JPWO2013160965A1 - 空気調和装置 - Google Patents
空気調和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2013160965A1 JPWO2013160965A1 JP2014512032A JP2014512032A JPWO2013160965A1 JP WO2013160965 A1 JPWO2013160965 A1 JP WO2013160965A1 JP 2014512032 A JP2014512032 A JP 2014512032A JP 2014512032 A JP2014512032 A JP 2014512032A JP WO2013160965 A1 JPWO2013160965 A1 JP WO2013160965A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- compressor
- pressure
- temperature
- heat exchanger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 569
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 99
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 71
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 71
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 32
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 30
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 26
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 14
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 13
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 53
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 48
- 238000010187 selection method Methods 0.000 description 43
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 37
- 239000010721 machine oil Substances 0.000 description 23
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 description 22
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 15
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 12
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 12
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 7
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 5
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 5
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 5
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CDOOAUSHHFGWSA-OWOJBTEDSA-N (e)-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene Chemical group F\C=C\C(F)(F)F CDOOAUSHHFGWSA-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B30/00—Heat pumps
- F25B30/02—Heat pumps of the compression type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
- F25B2313/031—Sensor arrangements
- F25B2313/0314—Temperature sensors near the indoor heat exchanger
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
- F25B2313/031—Sensor arrangements
- F25B2313/0315—Temperature sensors near the outdoor heat exchanger
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/05—Compression system with heat exchange between particular parts of the system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/13—Economisers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2500/00—Problems to be solved
- F25B2500/31—Low ambient temperatures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/02—Compressor control
- F25B2600/026—Compressor control by controlling unloaders
- F25B2600/0261—Compressor control by controlling unloaders external to the compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/25—Control of valves
- F25B2600/2519—On-off valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/19—Pressures
- F25B2700/193—Pressures of the compressor
- F25B2700/1931—Discharge pressures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/19—Pressures
- F25B2700/193—Pressures of the compressor
- F25B2700/1933—Suction pressures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/21—Temperatures
- F25B2700/2103—Temperatures near a heat exchanger
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/21—Temperatures
- F25B2700/2104—Temperatures of an indoor room or compartment
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/21—Temperatures
- F25B2700/2115—Temperatures of a compressor or the drive means therefor
- F25B2700/21152—Temperatures of a compressor or the drive means therefor at the discharge side of the compressor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
Description
これにより、圧縮機に吸入される冷媒の密度が小さくなって冷媒流量が減少し、空気調和装置の暖房能力不足となる。また、圧縮機に吸入される冷媒の密度が小さい分、圧縮比が大きくなるため、圧縮機の吐出冷媒の温度上昇を過度に引き起こし、冷凍機油の劣化及び圧縮機の破損等の問題が生じる。
特許文献1に記載の技術は、負荷側熱交換器に供給された高圧冷媒の飽和温度が室内空気の温度以上となると、高圧ガス冷媒から室内空気に放熱して冷媒が液化して二相冷媒となることを利用し、この二相冷媒を圧縮機の圧縮過程で中間圧となる箇所にインジェクションして圧縮機の吐出冷媒温度を低下させるものである。
このため、特許文献1に記載の技術では、低外気温度下で空気調和装置を運転すると、ガス冷媒が圧縮機にインジェクションされることとなり、圧縮機から吐出される冷媒温度の上昇抑制の効果が小さくなってしまう。さらに、外気温度が低くなるほど(たとえば−30℃以下)、圧縮機に吸入される冷媒密度が小さくなり、圧縮機の吐出冷媒温度の上昇幅が大きくなる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、実施の形態1に係る空気調和装置(以下、100と称する)の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。図1に基づいて、空気調和装置100の詳しい構成について説明する。この空気調和装置100は、室外機1と室内機2が冷媒主管4で接続されており、これらの間に冷媒を循環させることで、冷凍サイクルを利用した空気調和を行うことができるようになっている。
空気調和装置100は、低外気温度である場合においても、ユーザーの快適性を低減させてしまうことを抑制しながら、圧縮機の吐出冷媒温度の上昇を抑制する改良が加えられたものである。
室外機1は、インジェクションポートを有する圧縮機10と、四方弁等の冷媒流路切替装置11と、熱源側熱交換器12と、余剰冷媒を貯留するアキュムレータ13と、冷媒中に含まれる冷凍機油を分離するオイルセパレータ14と、一方がオイルセパレータ14に接続され、他方が圧縮機10の吸入側に接続される油戻し管15と、二重管式熱交換器等の冷媒熱交換器16と、第1絞り装置30とを有し、これらが冷媒主管4で接続されて設けられている。
室外機1は、暖房運転時において、圧縮機10の吐出側と、熱源側熱交換器12を介して圧縮機10の吸入側とをバイパスするバイパス配管17を有し、このバイパス配管17に流量を調整するための第3開閉装置35が接続されている。
なお、室外機1には、冷媒の温度を検出する第1温度センサ43、第2温度センサ45、第3温度センサ48と、冷媒の圧力を検出する第1圧力センサ41、第2圧力センサ42及び第3圧力センサ49と、これらの検出情報に基づいて圧縮機10の回転数などを制御する制御装置50とが設けられている。
油戻し管15は圧縮機10に冷凍機油を戻すものであり、一部を毛細管等で構成するとよい。油戻し管15は、一方がオイルセパレータ14に接続され、他方が圧縮機10の吸入側に接続されている。
第2絞り装置31は、低外気の暖房運転時に圧縮機10のインジェクションポートに冷媒を流入させる冷媒の圧力を調整するものである。第2絞り装置31は、一方が冷媒熱交換器16と室内機2とを接続する冷媒主管4に接続され、他方が冷媒熱交換器16に接続されている。
第1絞り装置30及び第2絞り装置31は、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、冷媒を減圧して膨張させるものであり、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁等で構成するとよい。
インジェクション配管18には、流量を調整するための第1開閉装置32及び第2開閉装置33が設けられている。第1開閉装置32は、圧縮機10のインジェクションポートに流入させる冷媒量を調整するものであり、第2開閉装置33は、アキュムレータ13の入口側に供給される冷媒量を調整するものである。
このインジェクション配管18、冷媒熱交換器16、第2絞り装置31、第1開閉装置32及び第2開閉装置33によって、空気調和装置100は、「低外気の暖房運転時において、冷媒熱交換器16から圧縮機10のインジェクションポートに流入させる冷媒量を調整」することができ、また、「冷房運転時において、低圧冷媒の流量を調整し、高圧冷媒の過冷却度を確保し、アキュムレータ13の入口側に冷媒をバイパスさせる」ことが可能となっている。
バイパス配管17には、冷媒量を調整するための第3開閉装置35が設けられている。第3開閉装置35は、圧縮機10の吸入側に供給される、熱源側熱交換器12で熱交換された高圧の液、もしくは二相の冷媒の流れを調整するものである。
なお、第1開閉装置32、第2開閉装置33、及び第3開閉装置35は、たとえば二方弁、電磁弁、電子式膨張弁等、冷媒流路の開度調整をすることができるもので構成するとよい。
第1圧力センサ41は、圧縮機10とオイルセパレータ14との間を接続する冷媒主管4に設けられ、圧縮機10により圧縮され吐出した高温・高圧の冷媒の圧力を検出するものである。第2圧力センサ42は、室内機2と冷媒熱交換器16とを接続する冷媒主管4に設けられており、第1絞り装置30に流入する低温・中圧の冷媒の圧力を検出するものである。第3圧力センサ49は、冷媒流路切替装置11とアキュムレータ13とを接続する冷媒主管4に設けられており、低圧の冷媒の圧力を検出するものである。
室内機2には、利用側熱交換器21と、第3絞り装置22とが搭載されている。また、室内機2には、冷媒の温度を検出する第4温度センサ46、第5温度センサ47、及び第6温度センサ44が設けられている。
利用側熱交換器21は、冷媒主管4を介して室外機1と接続し、冷媒が流入出するようになっている。利用側熱交換器21は、たとえば、図示省略のファン等の送風機から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行ない、室内空間に供給するための暖房用空気又は冷房用空気を生成するものである。
第3絞り装置22は、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、冷媒を減圧して膨張させるものであり、冷房運転モード時の冷媒の流れにおいて利用側熱交換器21の上流側に設けられており、第3絞り装置22は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁等で構成するとよい。
図2は、実施の形態1に係る空気調和装置100の冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図2では、利用側熱交換器21で冷熱負荷が発生している場合を例に冷房運転モードについて説明する。なお、図2では、冷媒の流れ方向を実線矢印で示している。
一方、第2絞り装置31に流入する高圧の液冷媒は、冷媒熱交換器16で、第2絞り装置31によって低圧・低温冷媒に減圧された後、第1絞り装置30から流出した高圧の液冷媒から吸熱することで低圧のガス冷媒となり、第2開閉装置33を介してアキュムレータ13に流入する。なお、第1開閉装置32は閉じられており、冷媒は圧縮機10へインジェクションされない。
図3は、実施の形態1に係る空気調和装置100の暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この暖房運転モードは、比較的外気温度が高い場合(たとえば5℃以上)に実施される。なお、図3では、冷媒の流れ方向を実線矢印で示している。
室外機1へ流入した低温・中圧の二相、もしくは液冷媒は、冷媒熱交換器16を通り、ここで熱交換されることなく、全開に近い開度の第1絞り装置30を介し、熱源側熱交換器12で室外空気から吸熱しながら、低温・低圧のガス冷媒となり、冷媒流路切替装置11及びアキュムレータ13を介して圧縮機10へ再度吸入される。
図4は、実施の形態1に係る空気調和装置100の低外気暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。低外気暖房運転モードは、比較的外気温度が低い場合(たとえば−10℃以下)に実施される。なお、図4では、冷媒の流れ方向を実線矢印で示している。
圧縮機10にインジェクションがなされないと、冷媒は熱源側熱交換器12で、低外気の空気から吸熱しなければならないため、冷媒の蒸発温度は低下し、圧縮機10に吸入される冷媒の密度が低下することとなる。
圧縮機10に吸入される冷媒密度が低下すると、冷凍サイクルの冷媒流量が低下することとなり、暖房能力の確保が困難になる。また、圧縮機10に吸入される冷媒の密度が低下すると、希薄な冷媒が圧縮、加熱されることとなるため、圧縮機10から吐出された冷媒の温度が非常に高くなる。
しかし、空気調和装置100は、後述する低外気暖房運転起動モードを実施した後に、本低外気暖房運転モードを実施するため、確実に冷媒密度の低下を抑制することができ、暖房能力の確保及び吐出冷媒温度の上昇の抑制を実現することができる。
すなわち、圧縮機10で中間圧力まで圧縮された冷媒と、インジェクション配管18を介して流入した二相冷媒とが合流する。
また、圧縮機10で中間圧力まで圧縮された冷媒は、熱源側熱交換器12を通過しているため、熱源側熱交換器12で吸熱した低温・低圧ガス冷媒である。一方、インジェクションされる冷媒は、熱源側熱交換器12を通過していない分、高密度の二相冷媒である。このため、インジェクションにより、圧縮機10で中間圧力まで圧縮された冷媒の密度を増大させて、冷凍サイクルの冷媒流量を増加させることができ、低外気であっても暖房能力を確保することができる。
図5は、実施の形態1に係る空気調和装置100の低外気暖房運転起動モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。低外気暖房運転モードは、比較的外気温度が低い場合(たとえば−10℃以下)に実施される。なお、図5では、冷媒の流れ方向を実線矢印で示している。
この低外気暖房運転起動モードは、前述した図4の低外気暖房運転モードに先だって実施される運転モードである。すなわち、この低外気暖房運転起動モードを実施した後に、上述した低外気暖房運転モードを実施する。
バイパス配管17に流入した高温・高圧ガスの冷媒は、熱源側熱交換器12に流入して室外空気に放熱することで低温・高圧の液冷媒となり、第3開閉装置35を介して圧縮機10の吸入側から圧縮機10に流入する。
冷媒流路切替装置11から流出した高温・高圧のガス冷媒の残りは、冷媒主管4を通って、利用側熱交換器21に流入する。ここで、利用側熱交換器21に流入した高温・高圧のガス冷媒の飽和温度が、室内空気の温度よりも高ければ、流入した冷媒が室内空気に放熱して室内空気を暖房しながら液冷媒となる。また、利用側熱交換器21に流入した高温・高圧のガス冷媒の飽和温度が、室内空気の温度よりも低い場合は、室内空気から吸熱して温度が上昇したガス冷媒となる。
冷媒主管4側の冷媒熱交換器16に流入した冷媒は、インジェクション配管18側の冷媒であって第2絞り装置31で減圧された低温・低圧の二相冷媒に放熱し、更に冷却された低温・中圧の液冷媒となる。そして、冷媒熱交換器16で更に冷却された低温・中圧の液冷媒は、第1絞り装置30に流入して減圧された後に、熱源側熱交換器12で室外空気から吸熱しながら、低温・低圧のガス冷媒となる。この熱源側熱交換器12から流出した低温・低圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置11及びアキュムレータ13を介して圧縮機10へ再度吸入される。
たとえば外気温度−10℃以下程度の低外気環境においては、この低外気温度に対応して室内温度も低下する。これにより、空気調和装置の起動直後5〜15分程度は、高圧冷媒の飽和温度が室内の空気温度よりも低い状態になる。したがって、暖房運転を実施するにあたり、高圧冷媒を熱源側熱交換器に供給しても高温・高圧のガス冷媒が熱源側熱交換器で液化されない。すなわち、ガス冷媒が、インジェクション配管を介して圧縮機に供給されることとなり、圧縮機から吐出される冷媒温度の上昇抑制の効果が小さくなってしまう。
なお、たとえば起動直後5〜15分程度が経過した後は、高圧冷媒の飽和温度が室内の空気温度よりも高くなるので、「低外気暖房運転起動モード」から「低外気暖房運転モード」に移行し、「循環する全冷媒量」に対する「インジェクション冷媒量」を大きくすればよい。
制御装置50は、室内機2から暖房運転要求があり、且つ、外気温度が所定の値の範囲(たとえば、0℃〜10℃)である場合には通常の暖房運転モードを実行するが、外気温度が所定の値未満(たとえば、0℃未満)である場合には、低外気暖房運転起動モードを実行し、CT2に移行する。
制御装置50は、第2温度センサ45で検出された室外空気温度が所定値以下(たとえば−10℃以下)であるか否かを判定する。なお、この所定値は、第2の所定値に対応する。
室外空気温度が所定値以下である場合には、CT3に移行する。
室外空気温度が所定値以下でない場合には、CT9に移行し、低外気暖房運転モードを実行する。
制御装置50は、「第1圧力センサ41で検出された圧力より算出される圧縮機10の吐出冷媒の飽和温度が、第6温度センサ44で検出される温度以下」又は「第1圧力センサ41で検出される圧力を飽和温度に換算した値と、第4温度センサ46で検出される熱源側熱交換器12の出口温度との差として得られるサブクール(過冷却度)が所定値以下(たとえば0℃以下)」を満たすか否かを判定する。
いずれか一方を満たす場合には、CT4に移行する。
両方とも満たさない場合には、CT9に移行する。
制御装置50は、第1温度センサ43で検出される圧縮機10の吐出冷媒温度が所定値以上(たとえば100℃以上)であるか否かを判定する。なお、この所定値は、第1の所定値に対応する。
冷媒温度が所定値以上である場合には、CT5に移行する。
冷媒温度が所定値以上でない場合には、CT6に移行する。
制御装置50は、第3開閉装置35を開いて、バイパス配管17からの冷媒を圧縮機10の吸入側に流す。これにより、圧縮機10の吐出冷媒の温度を低下させることができる。
制御装置50は、第3開閉装置35を閉じる。
制御装置50は、圧縮機10の吐出冷媒のスーパーヒート(過熱度)が所定値以下(たとえば20℃以下)であるか否かを判定する。なお、このスーパーヒートは、第1温度センサ43で検出された圧縮機10の吐出冷媒温度と、第1圧力センサ41で検出された圧力より算出される圧縮機10の吐出冷媒の飽和温度との差から算出される。
スーパーヒート(過熱度)が所定値以下である場合には、CT6に移行する。
スーパーヒート(過熱度)が所定値以下でない場合には、CT8に移行する。
制御装置50は、CT3における判定内容と同様の判定を実施する。すなわち、制御装置50は、「第1圧力センサ41で検出された圧力より算出される圧縮機10の吐出冷媒の飽和温度が、第6温度センサ44で検出される温度以下」及び「第1圧力センサ41で検出される圧力を飽和温度に換算した値と、第4温度センサ46で検出される熱源側熱交換器12の出口温度との差として得られるサブクール(過冷却度)が所定値以下(たとえば0℃以下)」のうちの少なくとも一方を満たすか否かを判定する。
少なくとも一方を満たす場合には、CT5に移行する。
両方とも満たさない場合には、CT6に移行する。
制御装置50は、第3開閉装置35を閉じて低外気暖房運転起動モードの制御を終了し、低外気暖房運転モードに移行する。
また、第1温度センサ43で検出される圧縮機10の吐出冷媒温度と、第1圧力センサ41で検出される圧力より算出される圧縮機10の吐出冷媒の飽和温度との差が、たとえば約20℃以上となるように、第1温度センサ43で検出される圧縮機10から吐出される冷媒温度の所定値を設定してもよい。これにより、圧縮機10の増速過程で、圧縮機10から吐出されるガス冷媒の温度が、確実に圧縮機10の破損を防止するために設定された温度に到達しないようにしつつ、圧縮機10の吸入側に過剰に液冷媒を流入させないようにすることができ、圧縮機10内の冷凍機油の枯渇により圧縮機10が破損することを防ぐことができる。
次に、圧縮機10の吐出冷媒温度を確実に低下させつつ、圧縮機10の吸入側に液冷媒を過剰に流入させないようにするため、第3開閉装置35のサイズを適切に選定する方法について説明する。
アキュムレータ13から圧縮機10の吸入側に流入する低温・低圧のガス冷媒の流量をGr1( kg/h)、エンタルピをh1(kJ/kg)とする。また、熱源側熱交換器12から、バイパス配管17を介して圧縮機10の吸入配管に流入する低温・低圧の液冷媒の流量をGr2( kg/h)、エンタルピをh2(kJ/kg)とする。さらに、圧縮機10の吸入側で冷媒が合流した後の合計冷媒流量をGr( =Gr1+Gr2 kg/h)、合流後エンタルピをh(kJ/kg)とする。このとき、式(1)に示すエネルギ保存式が成り立つ。
ここで、第3開閉装置35のサイズの選定にあたり、以下の仮定(以下、サイズの選定方法Aの仮定とも称する)をする。すなわち、『「バイパス配管17から圧縮機10の吸入側に流入する冷媒を遮断するように第3開閉装置35が閉」とした状態において「圧縮機10の吸入側に供給されるエンタルピh1(kJ/kg)の冷媒を所定の圧力まで圧縮する」』場合と、『「バイパス配管17から圧縮機10の吸入配管に冷媒が流入するように、第3開閉装置35が開」とした状態において「冷媒が圧縮機10の吸入側で合流してエンタルピがh(kJ/kg)となった」後に、この「エンタルピh(kJ/kg)の冷媒を所定の圧力まで圧縮する」』場合とは、冷媒を所定の圧力まで圧縮するのにあたり、同等の断熱効率及び同等の押しのけ量であると仮定する。
なお、式(2)の出典元は、出版「平成10年6月30日第四版」、著者「バルブ講座編纂委員会」、発行人「小林作太郎」、発行所「日本工業出版株式会社」、タイトル「初歩と実用のバルブ講座 改訂版」である。
(実施の形態1における第3開閉装置35のサイズ選定方法1)では、上述した「サイズ選定方法の仮定A」からサイズを得るものであり、バイパス配管17の摩擦損失による圧力低下をほとんど考慮に入れない選定方法であった。そこで、(実施の形態1における第3開閉装置35のサイズ選定方法2)として、バイパス配管17の配管内径及び長さに応じて変わる摩擦損失をも考慮し、以下の式(3)(4)を利用して第3開閉装置35のサイズを選定してもよい。
すなわち、バイパス配管17の摩擦損失による圧力低下が、たとえば約0.001(MPa)以下と無視できるくらい小さい場合においては、第3開閉装置35のサイズは、上述した(実施の形態1における第3開閉装置35のサイズ選定方法1)のCv値の範囲としてもよい。一方、バイパス配管17の一部、又は全てにおける摩擦損失による圧力低下が大きい場合には、バイパス配管17から圧縮機10の吸入配管に流入する液冷媒量が減少し、圧縮機10から吐出されるガス冷媒の温度の異常上昇の抑制効果が小さくなるため、その分、第3開閉装置35のサイズを大きく選定する(実施の形態1における第3開閉装置35のサイズ選定方法2)を採用するとよい。
条件(A)が「1.2(MPa abs)の高圧液冷媒がバイパス配管17を介し、0.2MPa・absの吸入配管に流入する」ことである。
条件(B)が「押しのけ量が10馬力(約30m3/h)相当の力で圧縮機10からガス冷媒が吐出される」ことである。
(実施の形態1における第3開閉装置35のサイズ選定方法2)では、バイパス配管17として所定のものを用意し、「第3開閉装置35のCv値」を算出する場合を例に説明したが、それに限定されるものではない。
すなわち、「第3開閉装置35のCv値」、「バイパス配管17の配管内径」及び「バイパス配管17の長さ」を、「バイパス配管17における圧力損失と第3開閉装置35における圧力損失」の合計が、「圧縮機10の吐出ガス冷媒圧力と圧縮機10の吸入側の冷媒圧力」との差と略等しくなるように決定してもよい。
実施の形態1に係る空気調和装置100は、低外気暖房運転起動モードを実行することができるので、たとえば起動直後5〜15分程度においての圧縮機10の吸入側に流入する冷媒温度を低下させることができ、「圧縮機10の吐出冷媒温度の異常上昇を抑制」、「冷凍機油の劣化」及び「圧縮機10の破損防止」を実現することができ、空気調和装置100の信頼性を向上させることができる。
図7は、実施の形態2に係る空気調和装置(以下、200と称する)の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。なお、この実施の形態2では上述した実施の形態1との相違点を中心に説明するものとし、実施の形態1と同一部分には、同一符号を付している。
第3開閉装置35のサイズは、『「圧縮機10の押しのけ量の範囲」が15m3/h以上かつ30m3/h未満では「第3開閉装置35の流量係数(Cv値)」を約0.15以下』とし、『「圧縮機10の押しのけ量の範囲」が30m3/h以上かつ40m3/h未満では「第3開閉装置35の流量係数(Cv値)」を約0.20以下」』とし、『「圧縮機10の押しのけ量の範囲」が40m3/h以上かつ60m3/h未満では「第3開閉装置35の流量係数(Cv値)」を約0.35以下」』とするとよい。
(実施の形態2における第3開閉装置35のサイズ選定方法2)では、「第3開閉装置35のCv値」、「接続配管17Bの配管内径」及び「接続配管17Bの長さ」を、「接続配管17Bにおける圧力損失と第3開閉装置35における圧力損失」の合計が、「アキュムレータ13内部と圧縮機10の吸入側との圧力差」との差と略等しくなるように決定する。
なお、算出方法については、(実施の形態1における第3開閉装置35のサイズ選定方法2)と同様であるので省略する。
実施の形態2に係る空気調和装置200も、実施の形態1に係る空気調和装置100と同様の効果を奏する。
図8は、実施の形態に係る空気調和装置(以下、300と称する)の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。なお、この実施の形態3では上述した実施の形態1、2との相違点を中心に説明するものとし、実施の形態1、2と同一部分には、同一符号を付している。
実施の形態3の場合には、実施の形態1の場合の式(1)の代わりに以下の式(5)を用いる。すなわち、アキュムレータ13から圧縮機10の吸入配管に流入する低温・低圧のガス冷媒を圧縮機10の中間圧縮室まで圧縮したときのエンタルピをh3(kJ/kg)、流量をGr3( kg/h)とする。また、熱源側熱交換器12から、第3開閉装置35、バイパス配管17C、インジェクション配管18を介し、圧縮機10の中間圧縮室に流入する低温・中圧の冷媒の流量をGr4( kg/h)、エンタルピをh4(kJ/kg)とする。さらに、圧縮機10の中間圧縮室でそれぞれの冷媒が合流した後のエンタルピをh5(kJ/kg)とする。このとき、式(5)に示すエネルギ保存式が成り立つ。
式(5)より算出される、合流後のエンタルピh5(kJ/kg)は、アキュムレータ13から圧縮機10の吸入側に流入する低温・低圧のガス冷媒のエンタルピh3(kJ/kg)よりも小さくなり、バイパス配管17Cから液冷媒の合流が無い場合よりも圧縮後の冷媒吐出温度は低下する。
ここで、第3開閉装置35のサイズの選定にあたり、以下の仮定(以下、サイズの選定方法Bの仮定とも称する)をする。すなわち、『「バイパス配管17Cから圧縮機10の中間圧縮室に流入する冷媒を遮断するように第3開閉装置35が閉」とした状態において「圧縮機10の吸入側に供給されるエンタルピh3(kJ/kg)の冷媒を所定の圧力まで圧縮する」』場合と、『「バイパス配管17Cから圧縮機10の中間圧縮室に冷媒が流入するように、第3開閉装置35が開」とした状態において「冷媒が中間圧縮室で合流してエンタルピがh5(kJ/kg)となった」後に、この「エンタルピh5(kJ/kg)の冷媒を所定の圧力まで圧縮する」』場合とは、冷媒を所定の圧力まで圧縮するのにあたり、同等の断熱効率及び同等の押しのけ量であると仮定する。
(実施の形態3のサイズ選定方法1)では、上述した「サイズ選定方法の仮定B」からサイズ選定をするものであり、バイパス配管17Cの摩擦損失による圧力低下をほとんど考慮に入れない選定方法であった。そこで、(実施の形態3における第3開閉装置35のサイズ選定方法2)として、バイパス配管17Cの配管内径及び長さに応じて変わる摩擦損失をも考慮し、上述の式(3)(4)を利用して第3開閉装置35のサイズを選定してもよい。
すなわち、バイパス配管17Cの摩擦損失による圧力低下が、たとえば約0.001(MPa)以下と無視できるくらい小さい場合においては、第3開閉装置35のサイズは、上述した(サイズ選定方法1)のCv値の範囲としてもよい。一方、バイパス配管17Cの一部、又は全てにおける摩擦損失による圧力低下が大きい場合には、バイパス配管17Cから圧縮機10の中間圧縮室に流入する液冷媒量が減少し、圧縮機10から吐出されるガス冷媒の温度の異常上昇の抑制効果が小さくなるため、その分、第3開閉装置35のサイズを大きく選定する(サイズ選定方法2)を採用するとよい。
条件(C)が「1.2(MPa abs)の高圧液冷媒がバイパス配管17Cを介して、0.5(MPa abs)の圧縮機10の中間圧縮室に流入すること」である。
条件(D)が「押しのけ量が10馬力(約30m3/h)相当の力で圧縮機10からガス冷媒が吐出される」ことである。
(実施の形態3における第3開閉装置35のサイズ選定方法2)では、バイパス配管17Cとして所定のものを用意し、「第3開閉装置35のCv値」を算出する場合を例に説明したが、それに限定されるものではない。
すなわち、「第3開閉装置35のCv値」、「バイパス配管17Cの配管内径」及び「バイパス配管17Cの長さ」を、「バイパス配管17Cにおける圧力損失と第3開閉装置35における圧力損失」の合計が、「圧縮機10の吐出ガス冷媒圧力と圧縮機10の中間圧力室の冷媒圧力」との差と略等しくなるように決定してもよい。
実施の形態3に係る空気調和装置300も、実施の形態1に係る空気調和装置100と同様の効果を奏する。
実施の形態1〜3において冷凍サイクルを循環する冷媒としては、HFO1234yf、HFO1234ze(E)、R32、HC、R32とHFO1234yfとを含む混合冷媒、前述冷媒を少なくとも一成分含む混合冷媒を用いた冷媒を、熱源側冷媒として用いることができる。HFO1234zeについては、二つの幾何学的異性体が存在しており、二重結合に対してFとCF3が対照の位置にあるトランス型と、同じ側にあるシス型があり、本実施の形態のHFO1234ze(E)はトランス型である。IUPAC命名法では、トランス−1,3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペンである。
実施の形態1〜3の第3開閉装置35としては、電時弁を使用する例を説明したが、電磁弁の他に、電子式膨張弁のように開度を可変できる弁も開閉弁として使用することができる。
第2絞り装置31は、低外気の暖房運転時に圧縮機10のインジェクションポートに流入させる冷媒の圧力を調整するものである。第2絞り装置31は、一方が冷媒熱交換器16と室内機2とを接続する冷媒主管4に接続され、他方が冷媒熱交換器16に接続されている。
第1絞り装置30及び第2絞り装置31は、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、冷媒を減圧して膨張させるものであり、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁等で構成するとよい。
インジェクション配管18には、流量を調整するための第1開閉装置32が設けられている。第1開閉装置32は、圧縮機10のインジェクションポートに流入させる冷媒量を調整するものであり、第2開閉装置33は、アキュムレータ13の入口側に供給される冷媒量を調整するものである。
このインジェクション配管18、冷媒熱交換器16、第2絞り装置31、第1開閉装置32及び第2開閉装置33によって、空気調和装置100は、「低外気の暖房運転時において、冷媒熱交換器16から圧縮機10のインジェクションポートに流入させる冷媒量を調整」することができ、また、「冷房運転時において、低圧冷媒の流量を調整し、高圧冷媒の過冷却度を確保し、アキュムレータ13の入口側に冷媒をバイパスさせる」ことが可能となっている。
なお、たとえば起動直後5〜15分程度が経過した後は、高圧冷媒の飽和温度が室内の空気温度よりも高くなるので、「低外気暖房運転起動モード」から「低外気暖房運転モード」に移行し、「循環する全冷媒量」に対する「インジェクション冷媒量」を大きくすればよい。
(実施の形態1における第3開閉装置35のサイズ選定方法1)では、上述した「サイズ選定方法Aの仮定」からサイズを得るものであり、バイパス配管17の摩擦損失による圧力低下をほとんど考慮に入れない選定方法であった。そこで、(実施の形態1における第3開閉装置35のサイズ選定方法2)として、バイパス配管17の配管内径及び長さに応じて変わる摩擦損失をも考慮し、以下の式(3)(4)を利用して第3開閉装置35のサイズを選定してもよい。
すなわち、バイパス配管17の摩擦損失による圧力低下が、たとえば約0.001(MPa)以下と無視できるくらい小さい場合においては、第3開閉装置35のサイズは、上述した(実施の形態1における第3開閉装置35のサイズ選定方法1)のCv値の範囲としてもよい。一方、バイパス配管17の一部、又は全てにおける摩擦損失による圧力低下が大きい場合には、バイパス配管17から圧縮機10の吸入配管に流入する液冷媒量が減少し、圧縮機10から吐出されるガス冷媒の温度の異常上昇の抑制効果が小さくなるため、その分、第3開閉装置35のサイズを大きく選定する(実施の形態1における第3開閉装置35のサイズ選定方法2)を採用するとよい。
実施の形態1に係る空気調和装置100は、低外気暖房運転起動モードを実行することができるので、たとえば起動直後5〜15分程度においての圧縮機10の吸入側に流入する冷媒温度を低下させることができ、「圧縮機10の吐出冷媒温度の異常上昇を抑制」、「冷凍機油の劣化防止」及び「圧縮機10の破損防止」を実現することができ、空気調和装置100の信頼性を向上させることができる。
第3開閉装置35のサイズは、『「圧縮機10の押しのけ量の範囲」が15m3/h以上かつ30m3/h未満では「第3開閉装置35の流量係数(Cv値)」を約0.15以下』とし、『「圧縮機10の押しのけ量の範囲」が30m3/h以上かつ40m3/h未満では「第3開閉装置35の流量係数(Cv値)」を約0.20以下』とし、『「圧縮機10の押しのけ量の範囲」が40m3/h以上かつ60m3/h未満では「第3開閉装置35の流量係数(Cv値)」を約0.35以下』とするとよい。
図8は、実施の形態3に係る空気調和装置(以下、300と称する)の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。なお、この実施の形態3では上述した実施の形態1、2との相違点を中心に説明するものとし、実施の形態1、2と同一部分には、同一符号を付している。
実施の形態3の場合には、実施の形態1の場合の式(1)の代わりに以下の式(5)を用いる。すなわち、アキュムレータ13から圧縮機10の吸入配管に流入する低温・低圧のガス冷媒を圧縮機10の中間圧縮室で圧縮したときのエンタルピをh3(kJ/kg)、流量をGr3( kg/h)とする。また、熱源側熱交換器12から、第3開閉装置35、バイパス配管17C、インジェクション配管18を介し、圧縮機10の中間圧縮室に流入する低温・中圧の冷媒の流量をGr4( kg/h)、エンタルピをh4(kJ/kg)とする。さらに、圧縮機10の中間圧縮室でそれぞれの冷媒が合流した後のエンタルピをh5(kJ/kg)とする。このとき、式(5)に示すエネルギ保存式が成り立つ。
(実施の形態3における第3開閉装置35のサイズ選定方法2)では、バイパス配管17Cとして所定のものを用意し、「第3開閉装置35のCv値」を算出する場合を例に説明したが、それに限定されるものではない。
すなわち、「第3開閉装置35のCv値」、「バイパス配管17Cの配管内径」及び「バイパス配管17Cの長さ」を、「バイパス配管17Cにおける圧力損失と第3開閉装置35における圧力損失」の合計が、「圧縮機10の吐出ガス冷媒圧力と圧縮機10の中間圧縮室の冷媒圧力」との差と略等しくなるように決定してもよい。
実施の形態1〜3において冷凍サイクルを循環する冷媒としては、HFO1234yf、HFO1234ze(E)、R32、HC、R32とHFO1234yfとを含む混合冷媒、前述冷媒を少なくとも一成分含む混合冷媒を用いた冷媒を、熱源側冷媒として用いることができる。HFO1234zeについては、二つの幾何学的異性体が存在しており、二重結合に対してFとCF 3 が対称の位置にあるトランス型と、同じ側にあるシス型があり、本実施の形態のHFO1234ze(E)はトランス型である。IUPAC命名法では、トランス−1,3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペンである。
実施の形態1〜3の第3開閉装置35としては、電磁弁を使用する例を説明したが、電磁弁の他に、電子式膨張弁のように開度を可変できる弁も開閉弁として使用することができる。
Claims (9)
- 圧縮機、冷媒流路切替装置、熱源側熱交換器、利用側絞り装置及び利用側熱交換器が冷媒配管で接続されて冷凍サイクルを構成した空気調和装置において、
一方が前記圧縮機のインジェクションポートに接続され、他方が前記利用側絞り装置と前記熱源側熱交換器との間の冷媒配管に接続され、前記圧縮機の圧縮運転中に冷媒を注入するインジェクション配管と、
前記冷凍サイクルの冷媒配管を流れる冷媒と、前記インジェクション配管を流れる冷媒とを熱交換させる冷媒熱交換器と、
を有し、
予め定めた低外気時に前記利用側熱交換器を凝縮器として機能させる暖房運転を行う際において、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記利用側熱交換器に流入させながら、前記インジェクション配管を介して前記圧縮機のインジェクションポートに冷媒を供給するとともに、前記熱源側熱交換器で放熱させた冷媒の一部を前記圧縮機に供給する低外気暖房運転起動モードを実行した後に、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記利用側熱交換器に流入させながら、前記インジェクション配管を介して前記圧縮機のインジェクションポートに供給する低外気暖房運転モードに移行する
ことを特徴とする空気調和装置。 - 一方が前記冷媒流路切替装置と前記利用側熱交換器との間の冷媒配管に接続され、他方が前記圧縮機の吸入側に接続され、前記圧縮機からの吐出冷媒の一部を前記熱源側熱交換器に導いた後に前記圧縮機の吸入側に供給する接続配管を有し、
前記低外気暖房運転起動モード時において、
前記圧縮機から吐出された冷媒の一部は、前記接続配管に流入して前記熱源側熱交換器で放熱し、前記圧縮機の吸入側に供給される
ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。 - 前記接続配管に設けられ、当該接続配管の流路の開閉が切り替えられる開閉装置と、
前記圧縮機の吐出側の温度を検知する第1温度センサと、
前記第1温度センサの検出結果に基づいて前記開閉装置を切り替える制御装置とを有し、
前記制御装置は、
前記第1温度センサの検出結果が予め設定される第1の所定値以上となった場合に、
前記開閉装置を開いて、前記圧縮機から吐出した冷媒の一部を前記接続配管に流す
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の空気調和装置。 - 少なくとも前記圧縮機及び前記熱源側熱交換器が搭載される室外機と、
少なくとも前記利用側熱交換器が搭載される室内機と、
前記室外機の周りの空気温度を検知する第2温度センサと、
前記室内機の吸込み空気温度を検知する第3温度センサと、
前記圧縮機の吐出側の冷媒圧力を検知する圧力センサとを有し、
前記制御装置は、
前記低外気暖房運転起動モード時において、
前記第2温度センサの検出結果が予め設定されている第2の所定値以下であり、
前記圧力センサの検出結果から算出された冷媒の飽和温度が、前記第3温度センサの検出結果よりも低く、
前記第1温度センサの検出結果が予め設定される前記第1の所定値以上となった場合に、
前記開閉装置を開いて、前記圧縮機から吐出した冷媒の一部を前記接続配管に流す
ことを特徴とする請求項3に記載の空気調和装置。 - 前記制御装置は、
前記第2温度センサの検出結果が予め設定されている前記第2の所定値より大きい場合、
又は、
前記第2温度センサの検出結果が予め設定されている前記第2の所定値以下であり、前記圧力センサの検出結果から算出された冷媒の飽和温度が、前記第3温度センサの検出結果よりも高い場合には、
前記開閉装置を閉じて前記低外気暖房運転起動モードから前記低外気暖房運転モードに移行する
ことを特徴とする請求項4に記載の空気調和装置。 - 前記制御装置は、
前記第1温度センサの検出結果が、前記圧縮機の吐出冷媒の飽和温度よりも第3の所定値以上高くなるように、前記開閉装置の開度を制御して前記接続配管内に流れる冷媒流量を調整する
ことを特徴とする請求項3〜5のいずれか一項に記載の空気調和装置。 - 前記冷媒流量の冷媒が前記開閉装置を流れることで生じる冷媒の圧力降下と、前記冷媒流量の冷媒が前記接続配管を流れることで生じる前記圧力降下との合計が、
前記圧縮機の吐出側の冷媒の圧力と、前記圧縮機の吸入側の冷媒圧力又は前記インジェクションポート内の冷媒圧力との差である差圧と等しくなるように、前記開閉装置の容量、前記接続配管の内径及び前記接続配管の長さを設定している
ことを特徴とする請求項6に記載の空気調和装置。 - 前記第3の所定値が10℃であって、
前記差圧及び前記冷媒流量から算出される前記開閉装置の容量をCv値とし、前記圧縮機の前記吐出側から流出する全ての冷媒量を押しのけ量とするとき、
押しのけ量が15m3/h以上かつ30m3/h未満では、Cv値を0.01以下とし、
押しのけ量が30m3/h以上かつ40m3/h未満では、Cv値を0.02以下とし、
押しのけ量が40m3/h以上かつ60m3/h未満では、Cv値を0.03以下としている
ことを特徴とする請求項6のうち請求項2に従属する請求項に記載の空気調和装置。 - 前記冷凍サイクルを循環する冷媒が、
HFO1234yf、HFO1234ze(E)、R32、HC、R32とHFO1234yfの混合冷媒、又はこれらの冷媒を少なくとも1つ含む混合冷媒である
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の空気調和装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2012/002922 WO2013160965A1 (ja) | 2012-04-27 | 2012-04-27 | 空気調和装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2013160965A1 true JPWO2013160965A1 (ja) | 2015-12-21 |
JP5911567B2 JP5911567B2 (ja) | 2016-04-27 |
Family
ID=49482341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014512032A Active JP5911567B2 (ja) | 2012-04-27 | 2012-04-27 | 空気調和装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9810464B2 (ja) |
EP (1) | EP2863148B1 (ja) |
JP (1) | JP5911567B2 (ja) |
CN (1) | CN104272037B (ja) |
WO (1) | WO2013160965A1 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6370545B2 (ja) * | 2013-11-13 | 2018-08-08 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | ヒートポンプシステム |
CN107208937A (zh) * | 2015-01-23 | 2017-09-26 | 三菱电机株式会社 | 空气调节装置 |
EP3165852B1 (en) * | 2015-11-09 | 2021-06-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Anti-frost heat pump |
US10801762B2 (en) | 2016-02-18 | 2020-10-13 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor floodback protection system |
CN106288488B (zh) * | 2016-08-29 | 2019-02-01 | 广东美的暖通设备有限公司 | 空调器系统和空调器系统的控制方法 |
JP6388010B2 (ja) * | 2016-09-30 | 2018-09-12 | ダイキン工業株式会社 | 空気調和装置 |
JP6767841B2 (ja) * | 2016-10-14 | 2020-10-14 | サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 | 車両用空気調和装置 |
DE102017205484A1 (de) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Wärmepumpe und Verfahren zum Betreiben einer Wärmepumpe |
WO2020070793A1 (ja) * | 2018-10-02 | 2020-04-09 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
EP3901539B1 (en) * | 2020-04-24 | 2024-04-03 | Copeland Europe GmbH | Control of refrigerant injection into a compressor in an economized refrigeration cycle |
CN114811754A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-07-29 | 北京小米移动软件有限公司 | 一种空调及其控制方法、装置及存储介质 |
CN116914317B (zh) * | 2023-08-10 | 2024-08-09 | 无锡柯诺威新能源科技有限公司 | 储能热管理系统低温启动方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06341740A (ja) * | 1993-05-28 | 1994-12-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ヒートポンプ式空気調和機の運転方法 |
JPH07280378A (ja) * | 1994-04-08 | 1995-10-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ヒートポンプ式空気調和機 |
JP2008138921A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和装置 |
WO2012042573A1 (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5585853A (en) * | 1978-12-20 | 1980-06-28 | Tokyo Shibaura Electric Co | Refrigeration cycle |
EP2165124A4 (en) * | 2007-05-14 | 2013-05-29 | Carrier Corp | REFRIGERANT STEAM COMPRESSION SYSTEM WITH RELAXATION CONTAINER ECONOMISER |
WO2009011197A1 (ja) * | 2007-07-18 | 2009-01-22 | Mitsubishi Electric Corporation | 冷凍サイクル装置およびその運転制御方法 |
EP2383529B1 (en) | 2009-01-27 | 2019-10-30 | Mitsubishi Electric Corporation | Air conditioner and method of returning refrigerating machine oil |
-
2012
- 2012-04-27 WO PCT/JP2012/002922 patent/WO2013160965A1/ja active Application Filing
- 2012-04-27 JP JP2014512032A patent/JP5911567B2/ja active Active
- 2012-04-27 EP EP12875009.8A patent/EP2863148B1/en active Active
- 2012-04-27 US US14/379,830 patent/US9810464B2/en active Active
- 2012-04-27 CN CN201280072642.1A patent/CN104272037B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06341740A (ja) * | 1993-05-28 | 1994-12-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ヒートポンプ式空気調和機の運転方法 |
JPH07280378A (ja) * | 1994-04-08 | 1995-10-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ヒートポンプ式空気調和機 |
JP2008138921A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和装置 |
WO2012042573A1 (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104272037A (zh) | 2015-01-07 |
JP5911567B2 (ja) | 2016-04-27 |
EP2863148A1 (en) | 2015-04-22 |
CN104272037B (zh) | 2017-07-28 |
EP2863148A4 (en) | 2016-03-30 |
EP2863148B1 (en) | 2021-03-17 |
WO2013160965A1 (ja) | 2013-10-31 |
US9810464B2 (en) | 2017-11-07 |
US20150033780A1 (en) | 2015-02-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5774210B2 (ja) | 空気調和装置 | |
JP5774211B2 (ja) | 空気調和装置 | |
JP5911567B2 (ja) | 空気調和装置 | |
JP5855312B2 (ja) | 空気調和装置 | |
JP6269756B1 (ja) | 冷凍装置 | |
JP6005255B2 (ja) | 空気調和装置 | |
US9523520B2 (en) | Air-conditioning apparatus | |
JP5992089B2 (ja) | 空気調和装置 | |
US9709304B2 (en) | Air-conditioning apparatus | |
US9631847B2 (en) | Refrigeration cycle apparatus | |
JP4895883B2 (ja) | 空気調和装置 | |
JP5968519B2 (ja) | 空気調和装置 | |
WO2014128831A1 (ja) | 空気調和装置 | |
JP6038382B2 (ja) | 空気調和装置 | |
JP2014119221A (ja) | 冷凍装置 | |
JP6017048B2 (ja) | 空気調和装置 | |
JP6017049B2 (ja) | 空気調和装置 | |
JP2015087020A (ja) | 冷凍サイクル装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160301 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160329 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5911567 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |