KR100960196B1 - Refrigeration device - Google Patents
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Abstract
냉매회로(20)에는 중간압 열교환기(40)와 기액분리기(51)가 설치된다. 냉방운전 시에는, 실외열교환기(36)에서 웅측한 냉매의 일부가 주입배관(43)으로 유입한다. 주입배관(43)으로 유입한 냉매는 주입용 팽창밸브(44)를 통과할 때 중간압까지 감압되고, 그 후 중간압 열교환기(40)에서 증발하고 나서 압축기(31)의 중간압 포트(32)로 공급된다. 난방운전 시에는, 실내열교환기(71)에서 응축한 냉매가 실내팽창밸브(72)를 통과할 때 중간압까지 감압되고, 그 후 기액분리기(51)로 유입한다. 그리고 압축기(31)의 중간압 포트(32)로는, 기액분리기(51) 내 중간압 가스냉매가 공급된다.The medium pressure heat exchanger 40 and the gas-liquid separator 51 are installed in the refrigerant circuit 20. In the cooling operation, a part of the refrigerant magnified by the outdoor heat exchanger 36 flows into the injection pipe 43. The refrigerant flowing into the injection pipe 43 is reduced to medium pressure when passing through the injection expansion valve 44, and then evaporated in the intermediate pressure heat exchanger 40, and then the intermediate pressure port 32 of the compressor 31. Is supplied. In the heating operation, the refrigerant condensed in the indoor heat exchanger 71 is reduced to a medium pressure when passing through the indoor expansion valve 72, and then flows into the gas-liquid separator 51. The intermediate pressure gas refrigerant in the gas-liquid separator 51 is supplied to the intermediate pressure port 32 of the compressor 31.
냉동주기, 가스주입, 연결배관, 과냉각, 기액분리기 Refrigeration cycle, gas injection, connecting piping, supercooling, gas-liquid separator
Description
본 발명은, 중간압의 가스냉매를 압축기로 공급하여 가스를 주입하는 냉동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a refrigeration apparatus for supplying a gas by supplying a medium-pressure gas refrigerant to the compressor.
종래, 압축기로의 입력 삭감을 목적으로 하여, 이른바 가스주입(즉, 중간압의 가스냉매를 압축기로 공급하는 동작)을 행하는 냉동장치가 알려져 있다. 예를 들어 특허문헌 1(일본 특허공개 2001-033117호 공보)의 도 1에는, 1단압축 냉동주기를 행하는 냉동장치로서, 압축기에 있어서 압축 도중의 압축실로 중간압 가스냉매를 공급하는 것이 개시되어 있다. 또 특허문헌 1의 도 13에는, 2단압축 냉동주기를 행하는 냉동장치로서, 저단압축기와 고단압축기 사이로 중간압 가스냉매를 공급하는 것이 개시되어 있다.Background Art Conventionally, a refrigeration apparatus is known that performs so-called gas injection (that is, an operation of supplying a medium pressure gas refrigerant to a compressor) for the purpose of reducing input to a compressor. For example, FIG. 1 of patent document 1 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-033117) discloses supplying an intermediate pressure gas refrigerant to the compression chamber during compression in a compressor as a refrigeration apparatus which performs a one-stage compression refrigeration cycle. have. Further, Fig. 13 of Patent Document 1 discloses supplying an intermediate pressure gas refrigerant between a low stage compressor and a high stage compressor as a refrigeration apparatus that performs a two-stage compression refrigeration cycle.
가스주입을 실행하기 위해서는, 중간압의 가스냉매를 발생시켜야 한다. 이를 위하여, 예를 들어 특허문헌 1의 도 1에 기재된 냉동장치에서는, 중간압 냉매를 액냉매와 가스냉매로 분리하는 기액분리기를 냉매회로에 설치하고, 이 기액분리기로부터 압축기로 중간압의 가스냉매를 공급한다. 또, 특허문헌 1의 도 9에 기재된 냉동장치에서는, 중간압 열교환기에서 중간압 냉매를 고압 액냉매와 열교환 시킴으로써 증발시켜, 이 중간압 열교환기로부터 압축기로 중간압의 가스냉매를 공급한 다.In order to perform gas injection, a medium pressure gas refrigerant must be generated. To this end, for example, in the refrigerating device described in FIG. 1 of Patent Document 1, a gas-liquid separator for separating an intermediate pressure refrigerant into a liquid refrigerant and a gas refrigerant is provided in the refrigerant circuit, and the gas-pressure refrigerant is supplied from the gas-liquid separator to the compressor. To supply. Moreover, in the refrigeration apparatus of FIG. 9 of patent document 1, a medium pressure heat exchanger evaporates by heat-exchanging a medium pressure refrigerant with a high pressure liquid refrigerant, and supplies a medium pressure gas refrigerant from this medium pressure heat exchanger to a compressor.
[발명의 개시][Initiation of invention]
[발명이 해결하고자 하는 과제][Problem to Solve Invention]
그런데 상기 냉동장치에서는, 냉매회로에 설치된 압축기나 열교환기 등의 구성기기가 서로 떨어진 위치에 배치되거나, 서로 다른 높이로 배치되는 경우가 있다. 예를 들어 냉동장치의 일종인 공조기는, 실외유닛과 실내유닛을 연결배관으로 접속함으로써 구성되는 경우가 많다. 그리고 공조기를 빌딩 등에 설치하는 경우 등에는, 연결배관의 길이가 100m 가까이에 달하거나, 실외유닛과 실내유닛 사이에 20∼30m 정도의 고저차가 나는 경우도 있다.By the way, in the said refrigeration apparatus, the component apparatuses, such as a compressor and a heat exchanger, which are provided in a refrigerant | coolant circuit, may be arrange | positioned in mutually distant positions, or may be arrange | positioned with a different height. For example, an air conditioner, which is a kind of refrigeration device, is often configured by connecting an outdoor unit and an indoor unit by connecting pipes. When the air conditioner is installed in a building or the like, the length of the connecting pipe may be close to 100 m or there may be a height difference of about 20 to 30 m between the outdoor unit and the indoor unit.
이와 같이 냉동장치의 설치상황은 그 용도 등에 따라 여러 가지이다. 그리고 상기 가스주입을 행하는 냉동장치에 대해서는, 그 설치상황에 따라서는 원활한 운전이 불가능해질 우려가 있다. 이하, 이 문제점에 대하여 설명한다.As described above, the installation situation of the refrigerating device is various depending on the use thereof. And for the refrigeration apparatus which carries out the said gas injection, there exists a possibility that smooth operation may become impossible depending on the installation situation. This problem is described below.
전술한 바와 같이 가스주입을 행하는 냉동장치에서는, 기액분리기로부터 압축기로 중간압의 가스냉매를 공급하는 경우가 있다. 기액분리기 내에서는 액냉매와 가스냉매가 공존하므로, 기액분리기로부터 송출되는 액냉매는 포화상태가 된다. 이러한 종류의 냉동장치가 대상물을 냉각하는 동작을 할 때, 기액분리기로부터 유출된 포화상태의 액냉매가 이용측 열교환기로 송출된다. 그러나 이용측 열교환기가 기액분리기에서 멀리 떨어져있거나, 이용측 열교환기가 기액분리기보다 높은 위치에 설치되거나 하면, 기액분리기로부터 이용측 열교환기를 향하여 배관 내를 흐르는 사이에 냉매 압력이 저하되어, 냉매의 일부가 증발해버리는 경우가 있다. 때문에 이용측 열교환기로의 액냉매 유입량이 감소하여, 이용측 열교환기에서 얻어지는 냉각능력이 감소할 우려가 있다.As described above, in the refrigerating device which carries out gas injection, a medium pressure gas refrigerant may be supplied from the gas-liquid separator to the compressor. Since the liquid refrigerant and the gas refrigerant coexist in the gas-liquid separator, the liquid refrigerant sent out from the gas-liquid separator is saturated. When this type of refrigerating device cools the object, the saturated liquid refrigerant flowing out of the gas-liquid separator is sent to the use-side heat exchanger. However, if the utilization heat exchanger is far from the gas-liquid separator, or if the utilization-side heat exchanger is installed at a position higher than the gas-liquid separator, the refrigerant pressure decreases while flowing from the gas-liquid separator toward the utilization-side heat exchanger, causing a portion of the refrigerant to It may evaporate. Therefore, the flow rate of the liquid refrigerant into the utilization side heat exchanger decreases, so that the cooling capacity obtained from the utilization side heat exchanger may decrease.
또 가스주입을 행하는 냉동장치에서는, 중간압 열교환기에서 중간압 냉매를 고압 액냉매와 열교환 시키고, 중간압 열교환기에서 증발한 중간압 냉매를 압축기로 공급하는 경우가 있다. 이러한 종류의 냉동장치가 대상물을 가열하는 동작을 할 때, 이용측 열교환기에서 응축한 냉매의 일부가 중간압까지 감압되어 중간압 열교환기로 도입된다. 그러나 중간압 열교환기가 이용측 열교환기에서 멀리 떨어져있거나, 중간압 열교환기가 이용측 열교환기보다 높은 위치에 설치되거나 하면, 이용측 열교환기로부터 중간압 열교환기를 향하여 배관 내를 흐르는 사이에 냉매압력이 저하되고, 냉매의 일부가 증발하여 냉매온도가 저하되는 경우가 있다. 때문에 중간압 열교환기에서 서로 열교환 하는 고압냉매와 중간압 냉매의 온도차가 작아져, 중간압 열교환기에서 중간압 냉매를 확실하게 가스화할 수 없어질 우려가 있다.In a refrigeration apparatus that performs gas injection, the intermediate pressure refrigerant may be exchanged with the high pressure liquid refrigerant in the intermediate pressure heat exchanger, and the intermediate pressure refrigerant evaporated in the intermediate pressure heat exchanger may be supplied to the compressor. When this type of refrigerating device heats the object, a part of the refrigerant condensed in the use-side heat exchanger is reduced to medium pressure and introduced into the medium pressure heat exchanger. However, if the medium pressure heat exchanger is far from the use side heat exchanger, or if the medium pressure heat exchanger is installed at a position higher than the use side heat exchanger, the refrigerant pressure decreases while flowing from the use side heat exchanger toward the medium pressure heat exchanger. As a result, some of the refrigerant evaporates and the refrigerant temperature may decrease. As a result, the temperature difference between the high pressure refrigerant and the intermediate pressure refrigerant that exchanges heat with each other in the intermediate pressure heat exchanger is small, and there is a concern that the intermediate pressure refrigerant cannot be gasified reliably in the intermediate pressure heat exchanger.
본 발명은 이러한 점에 감안하여 이루어진 것으로, 이른바 가스주입을 행하는 냉동장치에 있어서, 그 설치상황이나 운전상황에 상관없이 원활한 운전을 가능하게 하는 데 있다.This invention is made | formed in view of such a point, Comprising: The so-called refrigeration apparatus which injects gas WHEREIN: It enables to operate smoothly irrespective of the installation situation and operation condition.
[과제를 해결하기 위한 수단][Means for solving the problem]
제 1 발명은, 압축기(31, 34)와 열원측 열교환기(36)와 이용측 열교환기(71)가 접속되며 냉동주기를 행함과 더불어, 상기 열원측 열교환기(36)가 응축기가 되고 상기 이용측 열교환기(71)가 증발기가 되는 냉각동작과, 상기 이용측 열교환기(71)가 응축기가 되며 상기 열원측 열교환기(36)가 증발기가 되는 가열동작이 전환 가능한 냉매회로(20)를 구비하는 냉동장치를 대상으로 한다. 그리고 상기 냉매회로(20)는, 고압 액냉매의 일부를 감압하여 얻어진 중간압 냉매를 상기 압축기(31, 34)로 공급하는 주입통로(43)와, 상기 주입통로(43)를 상기 압축기(31, 34)로 향하여 흐르는 중간압 냉매를 고압 액냉매와 열교환 시켜 증발시키는 중간압 열교환기(40)와, 고압 액냉매를 감압하여 얻어진 중간압 냉매를 액냉매와 가스냉매로 분리하는 기액분리기(51)를 구비하며, 상기 냉각동작 중에는 상기 주입통로(43)를 흐르는 중간압 가스냉매가, 상기 가열동작 중에는 상기 기액분리기(51)로부터 흘러나온 중간압 가스냉매가 각각 상기 압축기(31, 34)로 공급되도록 냉매 유통경로가 변경 가능하게 구성되는 것이다.In the first aspect of the present invention, the
제 1 발명에서는, 냉각동작 중과 가열동작 중에서 압축기(31, 34)에 대한 중간압 냉매의 공급원이 변경된다. 냉각동작 중에는 중간압 열교환기(40)에서 증발한 중간압 냉매가 압축기(31, 34)로 공급된다. 이때 중간압 열교환기(40)에서는, 고압 액냉매가 중간압 냉매와의 열교환에 의해 냉각되므로, 고압 액냉매의 과냉각도가 커진다. 따라서 중간압 열교환기(40)에서 이용측 열교환기(71)에 이르는 사이에 고압냉매 압력이 어느 정도 저하되어도, 이용측 열교환기(71)로 공급되는 고압냉매는 액상태로 유지되거나, 또는 이용측 열교환기(71)로 공급되는 고압냉매 중, 도중에 증발하는 양이 적어진다. 한편 가열동작 중에는, 중간압 냉매가 기액분리기(51)로 도입되며, 기액분리기(51) 내 가스냉매가 압축기(31, 34)로 공급된다. 이로써 이용측 열교환기(71)에서 기액분리기(51)에 이르는 사이에 냉매 압력이 어느 정도 저하되어 냉매의 일부가 증발하여도, 기액분리기(51)에서는 가스냉매와 액냉매가 분리되므로, 압축기(31, 34)로는 중간압의 가스냉매가 확실하게 공급된다.In the first invention, the supply source of the medium pressure refrigerant to the
제 2 발명은, 상기 제 1 발명에 있어서 상기 냉매회로(20)는, 상기 압축기(31, 34) 및 상기 열원측 열교환기(36)가 설치된 열원측 회로(30)와 상기 이용측 열교환기(71)가 설치된 이용측 회로(70)를 연결배관(21, 22)으로 접속함으로써 구성되며, 상기 주입통로(43), 상기 중간압 열교환기(40), 및 상기 기액분리기(51)가 상기 열원측 회로(30)에 설치되는 것이다.According to a second aspect of the present invention, the refrigerant circuit (20) includes a heat source side circuit (30) provided with the compressors (31, 34) and the heat source side heat exchanger (36) and the utilization side heat exchanger ( 71 is provided by connecting the use-
제 2 발명에서는 냉매회로(20)가 열원측 회로(30)와 이용측 회로(70)와 연결배관(21, 22)으로 구성된다. 냉각동작 중에는, 중간압 열교환기(40)를 통과할 때 냉각된 고압 액냉매가 연결배관(21)을 통하여 이용측 열교환기(71)로 유입한다. 때문에 연결배관(21, 22)이 긴 경우나, 이용측 회로(70)가 열원측 회로(30)보다 높은 위치에 설치되는 경우라도, 이용측 열교환기(71)로 공급되는 고압냉매는 액상태로 유지되거나, 또는 이용측 열교환기(71)로 공급되는 고압냉매 중, 도중에 증발하는 양이 적어진다. 한편, 가열동작 중에는, 이용측 열교환기(71)에서 응축된 냉매가 연결배관(21)을 통하여 기액분리기(51)로 유입하며, 기액분리기(51) 내 가스냉매가 압축기(31, 34)로 공급된다. 이로써, 연결배관(21, 22)이 긴 경우나, 열원측 회로(30)가 이용측 회로(70)보다 높은 위치에 설치되는 경우라도, 압축기(31, 34)로 가스냉매가 확실하게 공급된다.In the second invention, the
제 3 발명은, 상기 제 1 발명에 있어서 상기 기액분리기(51)는, 상기 냉매회로(20) 중 상기 냉각동작 중에 상기 열원측 열교환기(36)의 하류측이 되며 또 상기 가열동작 중에 상기 이용측 열교환기(71)의 하류측이 되는 위치에 배치된 용기형 부재(65)에 의해 구성되는 한편, 상기 중간압 열교환기(40)는, 상기 용기형 부재(65) 내부에 수용되며 상기 주입통로(43)를 흐르는 중간압 냉매를 상기 용기형 부재(65) 내 액냉매와 열교환 시키는 열교환용 부재(66)에 의해 구성되는 것이다.According to a third aspect of the present invention, in the first invention, the gas-liquid separator (51) becomes a downstream side of the heat source side heat exchanger (36) during the cooling operation of the refrigerant circuit (20). The intermediate
제 3 발명에서는, 기액분리기(51)가 용기형 부재(65)로 구성되며, 중간압 열교환기(40)가 열교환용 부재(66)로 구성된다. 냉각동작에서, 열원측 열교환기(36)에서 응축한 냉매(고압액냉매)가 용기형 부재(65)로 유입한다. 또 고압 액냉매의 일부는 주입통로(43)로 유입하며, 중간압까지 감압되고 열교환부재로 유입한다. 열교환부재로 유입한 중간압 냉매는 용기형 부재(65) 내의 고압 액냉매와 열교환되어 증발하며, 그 후 압축기(31, 34)로 공급된다. 중간압 냉매와의 열교환에 의해 냉각된 용기형 부재(65) 내 고압 액냉매는, 이용측 열교환기(71)로 향하여 용기형 부재(65)로부터 송출된다. 한편, 가열동작에서 용기형 부재(65)로는, 이용측 열교환기(71)에서 응축한 냉매가 중간압까지 감압된 후 유입한다. 용기형 부재(65) 내에서는, 유입한 중간압 냉매가 액냉매와 가스냉매로 분리된다. 열원측 열교환기(36)로부터는 액냉매가 열원측 열교환기(36)로 향하여 송출되며, 가스냉매가 주입통로(43)를 통하여 압축기(31, 34)로 공급된다.In the third invention, the gas-
제 4 발명은, 상기 제 1 발명에서 상기 냉매회로(20) 중 상기 냉각동작 중에 상기 중간압 열교환기(40)의 하류측이 되는 위치에, 고압 액냉매 일부를 저압까지 감압하여 얻어진 저압냉매와 열교환 시킴으로써 고압 액냉매를 냉각하는 과냉각 열교환기(60)가 설치되는 것이다.The fourth invention relates to a low pressure refrigerant obtained by depressurizing a part of the high pressure liquid refrigerant to a low pressure at a position on the downstream side of the intermediate
제 4 발명에서는 과냉각 열교환기(60)가 냉매회로(20)에 설치된다. 냉각동작 중에 있어서 과냉각 열교환기(60)에서는, 중간압 열교환기(40)를 통과한 고압 액냉매가, 고압 액냉매의 일부를 감압하여 얻어진 저압냉매와 열교환 함으로써 냉각된다. 즉 과냉각 열교환기(60)에서는 고압 액냉매의 과냉각도가 커진다. 과냉각 열교환기(60)에서 냉각된 고압 액냉매는 이용측 열교환기(71)로 송출된다.In the fourth invention, the
제 5 발명은, 상기 제 1 발명에 있어서 상기 냉매회로(20)에서는 1단압축 냉동주기가 행해지는 한편, 상기 압축기(31)는 압축 도중의 압축실로 중간압 가스냉매가 유입하도록 구성되는 것이다.According to a fifth aspect of the present invention, in the refrigerant circuit (20), a one-stage compression refrigeration cycle is performed, while the compressor (31) is configured such that an intermediate pressure gas refrigerant flows into a compression chamber during compression.
제 5 발명에서는 압축기(31)에 있어서 압축 도중의 압축실로 중간압 가스냉매가 도입된다. 압축기(31)는, 이용측 열교환기(71)와 열원측 열교환기(36) 중 증발기로 된 쪽에서 증발한 저압냉매와, 중간압 열교환기(40) 또는 기액분리기(51)로부터 공급된 중간압 냉매를 흡입하여 압축한다.In the fifth invention, the medium pressure gas refrigerant is introduced into the compression chamber during compression in the
제 6 발명은, 상기 제 1 발명에 있어서 상기 냉매회로(20)에서는, 저단측 압축기(33)와 고단측 압축기(34)가 직렬로 접속되며 2단압축 냉동주기가 행해지는 한편, 상기 냉매회로(20)는, 상기 고단측 압축기(34)의 흡입측으로 중간압 가스냉매를 공급하도록 구성되는 것이다.In the sixth invention, in the refrigerant circuit (20), in the refrigerant circuit (20), the low stage compressor (33) and the high stage compressor (34) are connected in series, and a two stage compression refrigeration cycle is performed. 20 is configured to supply a medium pressure gas refrigerant to the suction side of the
제 6 발명에서는 고단측 압축기(34)의 흡입측에 중간압 가스냉매가 도입된다. 고단측 압축기(34)는, 저단측 압축기(33)에서 압축된 냉매와, 중간압 열교환기(40)나 기액분리기(51)로부터 송출되어온 가스냉매를 흡입한다.In the sixth invention, the medium pressure gas refrigerant is introduced into the suction side of the high stage compressor (34). The
[발명의 효과][Effects of the Invention]
본 발명에서는, 냉각동작 중에는 중간압 열교환기(40)에서 증발시킨 중간압 냉매를 압축기(31, 34)로 공급하며, 중간압 열교환기(40)에서 냉각된 고압 액냉매를 이용측 열교환기(71)로 공급하도록 한다. 이로써, 이용측 열교환기(71)가 중간압 열교환기(40)에서 멀리 떨어진 위치에 배치되거나, 이용측 열교환기(71)가 중간압 열교환기(40)보다 높은 위치에 배치되어, 중간압 열교환기(40)에서 이용측 열교환기(71)에 이르는 사이에 고압냉매의 압력이 매우 저하되는 설치상황이라도, 이용측 열교환기(71)로 공급되는 고압냉매를 액상태로 유지하거나, 또는 이용측 열교환기(71)로 공급되는 고압냉매 중, 도중에 증발하는 양을 삭감하거나 할 수 있다. 그 결과, 냉각동작 중에 이용측 열교환기(71)로 공급되는 액냉매의 양을 확보할 수 있으며, 이용측 열교환기(71)의 냉각능력을 충분히 발휘시킬 수 있다.In the present invention, during the cooling operation, the intermediate pressure refrigerant evaporated in the intermediate pressure heat exchanger (40) is supplied to the compressors (31, 34), and the high pressure liquid refrigerant cooled in the intermediate pressure heat exchanger (40) is used for the use side heat exchanger ( 71). Thus, the use
또, 본 발명에서는, 가열동작 중에는 기액분리기(51)로부터 압축기(31, 34)로 중간압의 가스냉매를 공급한다. 이로써, 기액분리기(51)가 이용측 열교환기(71)에서 멀리 떨어진 위치에 배치되거나, 기액분리기(51)가 이용측 열교환기(71)보다 높은 위치에 배치되어, 이용측 열교환기(71)에서 기액분리기(51)에 이르는 사이에 냉매의 압력이 매우 저하되는 설치상황이라도, 중간압의 가스냉매를 압축기(31, 34)로 확실하게 공급할 수 있다. 그 결과, 중간압의 액냉매가 압축기(31, 34)로 유입해버려 압축기(31, 34)의 파손을 초래한다는 사태를 회피할 수 있다.In the present invention, the gas refrigerant of medium pressure is supplied from the gas-
이와 같이 본 발명에 의하면, 냉동장치(10)가 어떠한 상태로 설치되는 경우라도, 냉각동작 중과 가열동작 중의 양쪽에서 냉동장치(10)를 원활하게 운전하기가 가능해진다.As described above, according to the present invention, even when the refrigerating
상기 제 2 발명에서는, 냉매회로(20)를 열원측 회로(30)와, 이용측 회로(70), 및 연결배관(21, 22)으로 구성한다. 이 경우, 중간압 열교환기(40)나 기액분리기(51)가 설치된 열원측 회로(30)와, 이용측 열교환기(71)가 설치된 이용측 회로(70)가 멀리 떨어진 위치에 배치되거나, 양자가 다른 높이로 설치되는 경우가 많다. 따라서 이 발명과 같은 구성의 냉매회로(20)를 구비하는 냉동장치(10)에서, 전술한 바와 같이 냉각동작 중과 가열동작 중에 압축기(31, 34)에 대한 중간압 냉매의 공급원을 변경하면, 냉동장치(10)의 설치상황에 관한 제약을 완화할 수 있다.In the second invention, the
상기 제 3 발명에서는, 중간압 열교환기(40)를 구성하는 열교환부재(66)가 기액분리기(51)를 구성하는 용기형 부재(65)의 내부에 수용된다. 즉, 내부에 열교환용 부재(66)가 수용된 용기형 부재(65)를 냉매회로(20)에 접속하면, 기액분리기(51)와 중간압 열교환기(40) 양쪽을 냉매회로(20)에 설치한 것으로 된다. 따라서 이 발명에 의하면, 기액분리기(51)와 중간압 열교환기(40)를 각각 별개로 형성하는 경우에 비해, 냉매회로(20)의 구성을 간소화 할 수 있다.In the third invention, the
상기 제 4 발명에서는, 냉매회로(20)에 과냉각 열교환기(60)를 설치하며, 냉각동작 중에 이용측 열교환기(71)로 송출되는 고압 액냉매의 과냉각도를 증대시킨다. 이로써, 중간압 열교환기(40)에서 이용측 열교환기(71)에 이르는 사이에 고압냉매의 압력이 어느 정도 저하되는 설치상황이라도, 이용측 열교환기(71)로 공급되는 고압냉매를 한층 확실하게 액상태로 유지하거나, 또는 이용측 열교환기(71)로 공급되는 고압냉매 중, 도중에 증발하는 양을 한층 삭감하거나 할 수 있다.In the fourth aspect of the invention, the subcooling heat exchanger (60) is provided in the refrigerant circuit (20), and the supercooling degree of the high pressure liquid refrigerant sent to the use-side heat exchanger (71) during the cooling operation is increased. As a result, even in an installation situation in which the pressure of the high pressure refrigerant decreases to some extent between the intermediate
도 1은, 제 1 실시형태에 있어서 공조기의 냉매회로 구성을 나타낸 배관계통도이며, (A)는 냉방운전 시의 상태를 나타내고, (B)는 난방운전 시의 상태를 나타낸다.1 is a piping system diagram showing the configuration of a refrigerant circuit of an air conditioner in the first embodiment, (A) shows a state during cooling operation, and (B) shows a state during heating operation.
도 2는, 제 2 실시형태에 있어서 공조기의 냉매회로 구성을 나타낸 배관계통도이며, (A)는 냉방운전 시의 상태를 나타내고, (B)는 난방운전 시의 상태를 나타낸다.Fig. 2 is a piping system diagram showing the configuration of the refrigerant circuit of the air conditioner in the second embodiment, (A) shows the state during the cooling operation, and (B) shows the state during the heating operation.
도 3은, 그 밖의 실시형태의 제 1 변형예에 있어서 공조기의 냉매회로 구성을 나타낸 배관계통도이며, (A)는 냉방운전 시의 상태를 나타내고, (B)는 난방운전 시의 상태를 나타낸다.3 is a piping system diagram showing the configuration of the refrigerant circuit of the air conditioner according to the first modification of the other embodiment, (A) shows the state during the cooling operation, and (B) shows the state during the heating operation.
도 4는, 그 밖의 실시형태의 제 2 변형예에 있어서 공조기의 냉매회로 구성을 나타낸 배관계통도이며, (A)는 냉방운전 시의 상태를 나타내고, (B)는 난방운전 시의 상태를 나타낸다.Fig. 4 is a piping system diagram showing the configuration of the refrigerant circuit of the air conditioner in the second modification of the other embodiment, (A) shows the state during the cooling operation, and (B) shows the state during the heating operation.
[부호의 설명][Description of the code]
20 : 냉매회로 21 : 액측 연결배관20: refrigerant circuit 21: liquid side connection piping
22 : 가스측 연결배관 30 : 실외회로(열원측 회로)22
31 : 압축기 33 : 저단측 압축기31
34 : 고단측 압축기 36 : 실외열교환기(열원측 열교환기)34: high stage compressor 36: outdoor heat exchanger (heat source side heat exchanger)
40 : 중간압 열교환기 43 : 주입배관(주입통로)40: medium pressure heat exchanger 43: injection pipe (injection passage)
51 : 기액분리기 65 : 용기형 부재51: gas-liquid separator 65: container type member
66 : 열교환용 부재 70 : 실내회로(이용측 회로)66: heat exchange member 70: indoor circuit (use circuit)
71 : 실내열교환기(이용측 열교환기)71: indoor heat exchanger (use side heat exchanger)
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[제 1 실시형태][First embodiment]
본 발명의 제 1 실시형태에 대하여 설명한다. 본 실시형태는 본 발명에 관한 냉동장치에 의해 구성된 공조기(10)이다.A first embodiment of the present invention will be described. This embodiment is the
도 1에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 공조기(10)는, 1 대의 실외유닛(11)과 2 대의 실내유닛(12)을 구비한다. 여기서 실내유닛(12)의 수는 단순한 예시이다. 실외유닛(11)에는 열원측회로(30)인 실외회로(30)가 수용된다. 각 실내유닛(12)에는 이용측회로인 실내회로(70)가 수용된다.As shown in FIG. 1, the
공조기(10)에서는, 실외회로(30)와 실내회로(70)를 액측 연결배관(21) 및 가스측 연결배관(22)으로 접속함으로써 냉매회로(20)가 형성된다. 이 냉매회로(20)에서는 1개의 실외회로(30)에 대하여 2 개의 실내회로(70)가 서로 병렬로 접속된다.In the
각 실내회로(70)에는 이용측 열교환기인 실내열교환기(71)와 실내팽창밸브(72)가 1 개씩 설치된다. 실내열교환기(71)는 실내공기와 냉매를 열교환 시키는 공기열교환기이다. 각 실내회로(70)에서, 실내열교환기(71)와 실내팽창밸브(72)는 서로 직렬로 접속된다. 각 실내회로(70)에서는 실내팽창밸브(72) 쪽 단부에 액측 연결배관(21)이 접속되며, 실내열교환기(71) 쪽 단부에 가스측 연결배관(22)이 접속된다.Each
실외회로(30)에는 압축기(31)와, 사방밸브(35), 열원측 열교환기인 실외열교환기(36), 실외팽창밸브(37), 및 어큐뮬레이터(38)가 설치된다. 또, 이 실외열교환기(36)에는 중간압 열교환기(40)와, 기액분리기(51), 바이패스배관(50), 주입배관(43), 및 중간압 가스배관(52)이 설치된다.The
압축기(31)는 용적형 압축기(31)이며, 압축실로 흡입된 냉매를 압축하도록 구성된다. 압축기(31)에는, 압축 도중의 압축실로 중간압 냉매를 도입시키기 위한 중간압 포트(32)가 형성된다. 이 압축기(31)는, 토출측이 사방밸브(35)의 제 1 포트에, 흡입측이 어큐뮬레이터(38)를 개재하고 사방밸브(35)의 제 2 포트에 각각 접속된다. 그리고 본 실시형태에서는 실외회로(30)에 압축기(31)를 1 대만 설치하나, 복수의 압축기를 병렬로 설치해도 된다.The
실외열교환기(36)는 실외공기와 냉매를 열교환 시키는 공기열교환기이다. 중간압 열교환기(40)는 이중관식 교환기나 플레이트식 열교환기 등의 냉매를 서로 열교환 시키는 열교환기이다. 이 중간압 열교환기(40)에는 제 1 유로(41)와 제 2 유로(42)가 형성된다. 실외열교환기(36)는, 일단이 사방밸브(35)의 제 3 포트에, 타단이 실외팽창밸브(37)를 개재하고 중간압 열교환기(40)의 제 1 유로(41) 일단에 각각 접속된다. 중간압 열교환기(40) 제 1 유로(41)의 타단은 제 1 체크밸브(45)를 개재하고 액측 연결배관(21)에 접속된다. 제 1 체크밸브(45)는 중간압 열교환 기(40)로부터 액측 연결배관(21)으로 향하는 냉매의 유통만을 허용하도록 배치된다.The
주입배관(43)은 주입통로를 형성한다. 이 주입배관(43)은, 시작단이 중간압 열교환기(40)와 제 1 체크밸브(45) 사이에, 종단이 압축기(31)의 중간압 포트(32)에 각각 접속된다. 중간압 열교환기(40)의 제 2 유로(42)는 이 주입배관(43) 도중에 배치된다. 주입배관(43)에는, 시작단과 중간압 열교환기(40) 제 2 유로(42) 사이에 주입용 팽창밸브(44)가 설치된다.
기액분리기(51)는 세로로 긴 통모양으로 형성된 밀폐용기이다. 이 기액분리기(51)는, 하단부가 바이패스배관(50) 도중에 배치된다. 바이패스배관(50)은, 시작단이 제 1 체크밸브(45)와 액측 연결배관(21) 사이에, 종단이 중간압 열교환기(40)의 제 1 유로(41)와 실외팽창밸브(37) 사이에 각각 접속된다. 또 바이패스배관(50)에서는, 시작단과 기액분리기(51) 사이에 제 2 체크밸브(55)가 설치된다. 제 2 체크밸브(55)는, 기액분리기(51)로부터 흘러나오는 방향의 냉매 유통만을 허용하도록 배치된다.The gas-
기액분리기(51)의 정상부에는 중간압 가스배관(52) 일단이 접속된다. 중간압 가스배관(52)의 타단은, 주입배관(43)에 있어서 중간압 열교환기(40) 제 2 유로(42)와 압축기(31) 사이에 접속된다. 이 중간압 가스배관(52) 도중에는 전자(電磁)밸브(53)가 설치된다.One end of the intermediate
전술한 바와 같이 사방밸브(35)는, 그 제 1 포트가 압축기(31)의 토출측에, 제 2 포트가 어큐뮬레이터(38)에, 제 3 포트가 실외열교환기(36)에 각각 접속된다. 또 사방밸브(35)의 제 4 포트는 가스측 연결배관(22)에 접속된다. 이 사방밸브(35)는, 제 1 포트와 제 3 포트가 연통하며 제 2 포트와 제 4 포트가 연통하는 제 1 상태(도 1의 (A)에 나타내는 상태)와, 제 1 포트와 제 4 포트가 연통하며 제 2 포트와 제 3 포트가 연통하는 제 2 상태(도 1의 (B)에 나타내는 상태)로 전환된다.As described above, the four-
-운전동작-Operation operation
상기 공조기(10)에서는 냉방운전과 난방운전이 전환 가능하게 구성된다.In the air conditioner (10) is configured to switch between the cooling operation and heating operation.
<냉방운전><Cooling operation>
냉방운전 시의 운전동작에 대하여 도 1의 (A)를 참조하면서 설명하기로 한다. 냉방운전 시의 냉매회로(20)에서는, 실외열교환기(36)가 응축기가 되며 실내열교환기(71)가 증발기가 되도록 냉매가 순환한다. 즉, 냉매회로(20)에서는 냉각동작이 이루어진다.The operation operation in the cooling operation will be described with reference to FIG. In the
구체적으로, 냉방운전 시에는 사방밸브(35)가 제 1 상태로 설정된다. 또 실외팽창밸브(37)가 완전개방상태로 설정되며, 주입용 팽창밸브(44)와 실내팽창밸브(72)의 개방도가 각각 적절하게 조절됨과 더불어, 전자밸브(53)가 폐쇄된다.Specifically, the four-
압축기(31)로부터 토출된 고압가스냉매는 실외열교환기(36)에서 실외공기에 방열하여 응축된다. 실외열교환기(36)로부터 토출된 고압 액냉매는 중간압 열교환기(40)의 제 1 유로(41)를 통과하는 사이에 제 2 유로(42)의 냉매에 대하여 방열한다. 중간압 열교환기(40)의 제 1 유로(41)로부터 유출된 고압 액냉매는, 일부가 주입배관(43)으로 유입하며, 나머지가 액측 연결배관(21)을 통하여 각 실내회 로(70)로 분배된다.The high pressure gas refrigerant discharged from the
각 실내회로(70)에서는, 유입한 고압 액냉매가 실내팽창밸브(72)를 통과할 때 감압되며, 그 후 실내열교환기(71)에서 실내공기로부터 흡열하여 증발한다. 실내열교환기(71)에서 증발한 냉매는 가스측 연결배관(22)을 지나 실외회로(30)로 회송되며, 어큐뮬레이터(38)를 지나 압축기(31)로 흡입된다.In each of the
한편, 주입배관(43)으로 유입한 고압 액냉매는 주입용 팽창밸브(44)를 통과할 때 중간압까지 감압되어 기액 2상상태의 중간압 냉매가 된다. 이 중간압 냉매는, 중간압 열교환기(40)의 제 2 유로(42)를 흐르는 사이에 제 1 유로(41)의 냉매로부터 흡열하여 증발한다. 중간압 열교환기(40)의 제 2 유로(42)로부터 토출된 중간압 가스냉매는 압축기(31)의 중간압 포트(32)로 송출된다.On the other hand, the high pressure liquid refrigerant introduced into the
압축기(31)는, 어큐뮬레이터(38)를 통하여 저압냉매를 압축실로 흡입시켜 압축한다. 또, 압축 도중인 압축실로는 중간압 포트(32)로부터 유입한 중간압 가스냉매가 도입된다. 그리고 압축기(31)는 압축실 내 냉매를 고압까지 압축하고 토출한다.The
이와 같이 냉방운전 중에는, 중간압 열교환기(40)를 통과할 때 냉각되어 과냉각도가 커진 고압 액냉매가 액측 연결배관(21)을 통하여 실내회로(70)로 송출된다. 이로써, 액측 연결배관(21)의 길이가 어느 정도 이상이거나, 실내회로(70)가 실외회로(30)보다 어느 정도 이상 높은 위치에 배치되거나 하여, 실외회로(30)로부터 액측 연결배관(21)으로 송출되는 액냉매가 포화상태라서, 실내회로(70)로 달하는 사이에 고압 액냉매의 일부가 증발해버릴 것 같은 경우라도, 실내회로(70)로 유 입하는 고압냉매가 액 단일상상태로 유지된다. 또 실내회로(70)에 달하는 사이에 고압 액냉매의 일부가 증발했다 하더라도, 실외회로(30)로부터 액측 연결배관(21)으로 송출되는 액냉매가 포화상태일 경우에 비하면, 증발하는 고압 액냉매의 양은 감소한다.In this way, during the cooling operation, the high pressure liquid refrigerant, which is cooled when passing through the intermediate
<난방운전><Heating operation>
난방운전 시의 운전동작에 대하여 도 1의 (B)를 참조하면서 설명하기로 한다. 난방운전 시의 냉매회로(20)에서는, 실내열교환기(71)가 응축기가 되며 실외열교환기(36)가 증발기가 되도록 냉매가 순환한다. 즉, 냉매회로(20)에서는 가열동작이 이루어진다.An operation operation during heating operation will be described with reference to FIG. 1B. In the
구체적으로, 난방운전 시에는 사방밸브(35)가 제 2 상태로 설정된다. 또 실외팽창밸브(37)와 실내팽창밸브(72)의 개방도가 적절하게 설정되며, 주입용 팽창밸브(44)가 완전폐쇄상태로 설정됨과 더불어, 전자밸브(53)가 개방된다.Specifically, the four-
압축기(31)로부터 토출된 고압가스냉매는 가스측 연결배관(22)을 통하여 각 실내회로(70)로 분배된다. 각 실내회로(70)의 실내열교환기(71)에서는 고압 가스냉매가 실내공기에 방열하여 응축한다. 각 실내회로(70)에서, 실내 열교환기(71)로부터 유출한 냉매는, 실내팽창밸브(72)를 통과할 때 감압되어 기액 2상상태의 중간압 냉매가 된다. 각 실내회로(70)로부터 유출된 중간압 냉매는 액측 연결배관(21)을 지나 실외회로(30)로 회송되며, 바이패스배관(50)을 지나 기액분리기(51)로 유입한다.The high pressure gas refrigerant discharged from the
기액분리기(51)로 유입한 중간압 냉매는, 그 중 액냉매가 기액분리기(51) 하 부에 고이며, 가스냉매가 기액분리기(51) 상부에 고인다. 기액분리기(51) 내 중간압 액냉매는 다시 바이패스배관(50)을 흐르며, 실외팽창밸브(37)를 통과할 때 감압된 후 실외열교환기(36)로 도입된다. 실외열교환기(36)에서는 냉매가 실외공기로부터 흡열하여 증발한다. 실외열교환기(36)에서 증발한 냉매는 어큐뮬레이터(38)를 통하여 압축기(31)로 흡입된다. 한편 기액분리기(51) 내 중간압 가스냉매는, 중간압 가스배관(52)과 주입배관(43)을 차례로 통과하여 압축기(31)의 중간압 포트(32)로 도입된다.In the medium pressure refrigerant introduced into the gas-
압축기(31)는 어큐뮬레이터(38)를 통하여 저압냉매를 압축실로 흡입시켜 압축한다. 또 압축 도중의 압축실로는, 중간압 포트(32)로부터 유입한 중간압 가스냉매가 도입된다. 그리고 압축기(31)는 압축실 내의 냉매를 고압까지 압축하고 토출한다.The
이와 같이 난방운전 중에는, 액측 연결배관(21)을 통하여 실외회로(30)로 회송된 냉매를 기액분리기(51)로 도입하여 액냉매와 가스냉매로 분리하고, 기액분리기(51) 내 가스냉매만을 압축기(31)의 중간압 포트(32)로 공급한다. 즉 실외회로(30)로 유입되는 냉매가 기액 2상상태라도, 압축기(31)의 중간압 포트(32)로는 확실하게 가스냉매만이 공급된다. 이로써, 액측 연결배관(21) 길이가 어느 정도 이상 높은 위치에 배치되거나 하여, 실내회로(70)로 달하는 사이에 냉매의 일부가 증발해버리는 경우라도, 압축기(31)의 중간압 포트(32)로 유입하는 냉매가 가스 단일상상태로 유지된다.In this way, during the heating operation, the refrigerant returned to the
-제 1 실시형태의 효과-Effect of the first embodiment
상기 공조기(10)의 냉방운전 중에는, 중간압 열교환기(40)에서 증발시킨 중간압 냉매를 압축기(31)의 중간압 포트(32)로 공급하며, 중간압 열교환기(40)에서 냉각된 고압 액냉매를 실내회로(70)로 공급한다. 이로써, 실외회로(30)와 실내회로(70)를 잇는 액측 연결배관(21)이 매우 길거나, 실내회로(70)가 실외회로(30)보다 높은 위치에 배치되어 있어, 액측 연결배관(21)을 흐르는 사이에 냉매압력이 대폭으로 저하되는 등의 설치상황이라도, 실내회로(70)로 공급되는 고압냉매를 액상태로 유지하거나, 또는 실내회로(70)로 공급되는 고압냉매 중, 도중에 증발하는 양을 삭감할 수 있다. 그 결과, 냉방운전 중에 실내회로(70)로 공급되는 액냉매의 양을 확보할 수 있으며, 실내유닛(12)의 냉방능력을 충분히 발휘시킬 수 있다.During the cooling operation of the
여기서, 상기 공조기(10)와 같이 복수의 실내회로(70)가 서로 병렬 접속되는 경우, 각 실내유닛(12)의 냉방능력을 적절하게 조절하기 위하여, 각 실내회로(70)의 실내팽창밸브(72) 개방도를 별개로 제어하여 실내회로(70)로의 냉매 분배비율을 조절한다. 그러나 실내팽창밸브(72)를 통과하는 냉매가 기액 2상상태로 되면 실내팽창밸브(72)의 유량특성이 불안정해져, 각 실내회로(70)에 대한 냉매의 분배비율을 적절하게 제어할 수 없을 우려가 있다. 이에 반해, 본 실시형태의 공조기(10)에서는, 냉방운전 시에 실내회로(70)로 유입하는 냉매를 액상태로 유지하기 쉬워진다. 따라서 본 실시형태에 의하면, 복수의 실내유닛(12)을 구비하는 공조기(10)에 있어서, 각 실내유닛(12)의 냉방능력을 정확하게 제어하기가 가능해진다.Here, when the plurality of
또 상기 공조기(10)의 가열동작 중에는, 실내회로(70)로부터 실외회로(30)로 회송된 냉매를 기액분리기(51)에서 액냉매와 가스냉매로 분리하고, 기액분리기(51) 로부터 압축기(31)로 중간압 가스냉매만을 공급한다. 이로써, 실외회로(30)와 실내회로(70)를 잇는 액측 연결배관(21)이 매우 길거나, 실외회로(30)가 실내회로(70)보다 높은 위치에 배치되어, 액측 연결배관(21)을 흐르는 사이에 냉매의 압력이 대폭으로 저하되는 설치상황이라도, 압축기(31)의 중간압 포트(32)로는 가스냉매만을 확실하게 공급할 수 있다. 그 결과, 중간압 액냉매가 압축기(31)로 유입해버려 압축기(31)의 파손을 초래한다는 사태를 회피할 수 있다.During the heating operation of the
이와 같이 본 실시형태에 의하면, 공조기(10)가 어떠한 상태에서 설치되는 경우라도, 냉방운전 중과 난방운전 중의 양쪽에서 공조기(10)를 원활하게 운전하기가 가능해진다.Thus, according to this embodiment, even if the
<<제 2 실시형태>><< 2nd embodiment >>
본 발명의 제 2 실시형태에 대하여 설명한다. 본 실시형태는 상기 제 1 실시형태의 공조기(10)에 과냉각 열교환기(60)와 과냉각용 배관(63)을 추가한 것이다. 여기서는 본 실시형태의 공조기(10)에 대하여 상기 제 1 실시형태와 다른 점을 설명하기로 한다.A second embodiment of the present invention will be described. This embodiment adds the
도 2에 나타내는 바와 같이, 과냉각 열교환기(60)는 실외회로(30)에 설치된다. 과냉각 열교환기(60)는, 이중관식 열교환기나 플레이트식 열교환기 등의 냉매를 서로 열교환 시키는 열교환기이다. 이 과냉각 열교환기(60)에는 제 1 유로(61)와 제 2 유로(62)가 형성된다. 과냉각 열교환기(60)의 제 1 유로(61)는 실외회로(30)에 있어서 중간압 열교환기(40)와 제 1 체크밸브(45) 사이에 형성된다.As shown in FIG. 2, the
과냉각용 배관(63)은, 시작단이 과냉각 열교환기(60)와 제 1 체크밸브(45) 사이에, 종단이 어큐뮬레이터(38)와 사방밸브(35) 사이에 각각 접속된다. 과냉각 열교환기(60)의 제 2 유로(62)는, 과냉각용 배관(63) 도중에 배치된다. 과냉각용 배관(63)에는, 시작단과 과냉각 열교환기(60) 제 2 유로(62) 사이에 과냉각용 팽창밸브(64)가 설치된다.In the
-운전동작-Operation operation
<냉방운전><Cooling operation>
도 2의 (A)에 나타내는 바와 같이, 냉방운전 시의 냉매회로(20)에서는 상기 제 1 실시형태의 경우와 대략 마찬가지로 냉매가 순환한다. 구체적으로는, 중간압 열교환기(40)로부터 유출된 고압 액냉매가 과냉각 열교환기(60)를 통과한 후에 액측 연결배관(21)으로 유입하는 점과, 고압 액냉매의 일부가 과냉각용 배관(63)으로 유입하는 점만이 상기 제 1 실시형태에서의 냉매 순환경로와 다르다.As shown in Fig. 2A, the refrigerant circulates in the
본 실시형태의 공조기(10) 냉방운전에서는, 과냉각용 팽창밸브(64)의 개방도가 적절하게 조절된다. 중간압 열교환기(40)의 제 1 유로(41)로부터 유출된 고압 액냉매는, 과냉각 열교환기(60)의 제 1 유로를 통과하는 사이에 제 2 유로(62)의 냉매에 대하여 방열한다. 과냉각 열교환기(60)의 제 1 유로로부터 유출한 고압 액냉매는, 일부가 과냉각용 배관(63)으로 유입하며, 나머지가 액측 연결배관(21)을 통하여 각 실내회로(70)로 분배된다. 즉 실내회로(70)로는, 중간압 열교환기(40)와 과냉각 열교환기(60) 양쪽에서 냉각된 고압 액냉매가 공급된다.In the
한편, 과냉각 열교환기(60)로 유입한 고압 액냉매는 과냉각용 팽창밸브(64)를 통과할 때 저압까지 감압되어 기액 2상상태의 저압냉매가 된다. 이 저압냉매 는, 과냉각 열교환기(60)의 제 2 유로(62)를 흐르는 사이에 제 1 유로(61)의 냉매로부터 흡열하여 증발한다. 과냉각 열교환기(60)의 제 2 유로(62)로부터 유출한 저압 가스냉매는, 실내회로(70)로부터 가스측 연결배관(22)을 통하여 실외회로(30)로 회송된 저압냉매와 함께 압축기(31)로 흡입된다.On the other hand, the high-pressure liquid refrigerant introduced into the
<난방운전><Heating operation>
도 2의 (B)에 나타내는 바와 같이 난방운전 시의 냉매회로(20)에서는, 상기 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 냉매가 순환한다. 구체적으로, 난방운전 시에는 과냉각용 팽창밸브(64)가 완전 폐쇄된다. 그리고 액측 연결배관(21)으로부터 실외회로(30)로 유입한 중간압 냉매는 바이패스배관(50)을 지나 기액분리기(51)로 유입하며, 액냉매와 가스냉매로 분리된다.As shown in FIG. 2B, in the
-제 2 실시형태의 효과-Effects of the Second Embodiment
본 실시형태에서는 실외회로(30)에 과냉각 열교환기(60)를 설치하며, 냉방운전 중에 실내회로(70)로 공급되는 고압 액냉매의 과열도를 증대시킨다. 이로써, 실외회로(30)로부터 실내회로(70)에 이르는 사이에 고압냉매의 압력이 저하되는 설치상황이라도, 실내회로(70)로 공급되는 고압냉매를 한층 확실하게 액상태로 유지하거나, 또는 실내회로(70)로 공급되는 고압냉매 중, 도중에 증발하는 양을 한층 삭감하거나 할 수 있다.In this embodiment, the
<<그 밖의 실시형태>><< other embodiment >>
상기 실시형태에 대해서 다음과 같은 구성으로 해도 된다.It is good also as a following structure about the said embodiment.
-제 1 변형예-First Modified Example
상기 각 실시형태에서는 기액분리기(51)와 중간압 열교환기(40)를 일체화해도 된다. 여기서는 본 변형예를 상기 제 2 실시형태의 공조기(10)에 적용한 것에 대하여 도 3을 참조하면서 설명한다.In each of the above embodiments, the gas-
본 변형예의 기액분리기(51)는, 약간 긴 통모양으로 형성된 용기형 부재(65)로 구성된다. 기액분리기(51)를 구성하는 용기형 부재(65)는, 그 바닥부가 실외회로(30) 중 실외팽창밸브(37)와 과냉각 열교환기(60) 사이의 부분에 접속된다. 여기서 본 변형예의 실외회로(30)에서는 바이패스배관(50)과 제 1 체크밸브(45)와 제 2 체크밸브(55)가 생략된다.The gas-
용기형 부재(65)의 내부에는, 전열관을 코일스프링 형상으로 성형한 열교환용 부재(66)가 설치된다. 열교환용 부재(66)는, 용기형 부재(65) 내에 고인 액냉매에 잠기도록 용기형 부재(65) 내 바닥부에 배치된다. 열교환용 부재(66)는, 주입배관(43)의 주입용 팽창밸브(44) 하류측에 배치된다. 본 변형예에서는 이 열교환용 부재(66)가 중간압 열교환기(40)를 구성한다.Inside the vessel-shaped
냉방운전 시의 동작에 대하여 설명한다. 냉방운전 시에는 상기 제 2 실시형태의 경우와 마찬가지로, 주입용 팽창밸브(44)와 과냉각용 팽창밸브(64)의 개방도가 적절하게 조절되며, 전자밸브(53)가 폐쇄된다.The operation during the cooling operation will be described. In the cooling operation, as in the case of the second embodiment, the opening degree of the
냉방운전 시, 실외열교환기(36)에서 응축한 냉매는 완전개방 상태의 실외팽창밸브(37)를 통과하여 용기형 부재(65)로 유입한다. 용기형 부재(65) 내 고압 액냉매는 열교환용 부재(66) 내를 흐르는 중간압 냉매에 방열한다. 즉 용기형 부재(65) 내에서는 고압 액냉매가 열교환용 부재(66) 내 중간압 냉매와의 열교환에 의해 냉각되며, 고압 액냉매의 과냉각도가 커진다. 용기형 부재(65) 내에서 냉각된 고압 액냉매는, 일부가 주입배관(43)으로 유입하며, 나머지가 과냉각 열교환기(60)의 제 1 유로(61)를 통과하는 사이에 다시 냉각된다.In the cooling operation, the refrigerant condensed in the
과냉각 열교환기(60)에서 냉각된 고압 액냉매는 액측 연결배관(21)을 통하여 실내회로(70)로 공급된다. 한편, 주입배관(43)으로 유입한 고압 액냉매는 주입용 팽창밸브(44)를 통과할 때 중간압까지 감압되며, 중간압 냉매가 되어 열교환용 부재(66)로 송출된다. 열교환용 부재(66)로 유입한 중간압 냉매는, 용기형 부재(65) 내 고압 액냉매로부터 흡열하여 증발한 후 압축기(31)의 중간압 포트(32)로 공급된다.The high pressure liquid refrigerant cooled by the
난방운전 시의 동작에 대하여 설명하기로 한다. 난방운전 시에는, 상기 제 2 실시형태의 경우와 마찬가지로 주입용 팽창밸브(44)와 과냉각용 팽창밸브(64)가 완전폐쇄 되며, 전자밸브(53)가 개방된다.The operation during the heating operation will be described. In the heating operation, the
난방운전 시, 실내열교환기(71)에서 응축한 냉매는 실내팽창밸브(71)를 통과할 때 중간압까지 감압되고 그 후 액측 연결배관(21)과 과냉각 열교환기(60)의 제 1 유로(61)를 차례로 통과하여 용기형 부재(65)로 유입한다. 용기형 부재(65) 내에서는, 기액 2상상태의 중간압 냉매가 액냉매와 가스냉매로 분리된다. 그리고 용기형 부재(65) 내 상부에 고인 중간압 가스냉매는, 주입배관(43)을 통하여 압축기(31)의 중간압 포트(32)로 공급된다. 또 용기형 부재(65) 내 하부에 고인 중간압 액냉매는, 실외팽창밸브(37)를 통과할 때 저압까지 감압된 후 실외열교환기(36)로 도입된다.In the heating operation, the refrigerant condensed in the indoor heat exchanger (71) is decompressed to an intermediate pressure when passing through the indoor expansion valve (71), and then the first flow path of the liquid side connection pipe (21) and the subcooled heat exchanger (60) ( 61 is passed in order to enter the container-like member (65). In the vessel-shaped
전술한 바와 같이 본 변형예에서는, 중간압 열교환기(40)를 구성하는 열교환용 부재(66)가 기액분리기(51)를 구성하는 용기형 부재(65)의 내부에 수용된다. 즉, 내부에 열교환용 부재(66)를 수용하는 용기형 부재(65)를 실외회로(30)에 접속하면, 기액분리기(51)와 중간압 열교환기(40) 양쪽을 실외회로(30)에 설치한 것이 된다. 따라서 본 변형예에 의하면, 기액분리기(51)와 중간압 열교환기(40)를 각각 별개로 형성하는 경우에 비해, 실외회로(30)의 구성을 간소화할 수 있다.As mentioned above, in this modification, the
-제 2 변형예-Second Modified Example
상기 각 실시형태에서는, 실외회로(30)에 저단측 압축기(33)와 고단측 압축기(34)를 설치하여, 냉매회로(20)에서 2단압축 냉동주기를 행하도록 해도 된다. 여기서는 본 변형예를 상기 제 2 실시형태의 공조기(10)에 적용한 것에 대하여 도 4를 참조하면서 설명한다.In each of the above embodiments, the
본 변형예의 실외회로(30)에서는 저단측 압축기(33)와 고단측 압축기(34)가 직렬로 접속된다. 구체적으로, 저단측 압축기(33)의 흡입측은, 어큐뮬레이터(38)를 개재하고 사방밸브(35)의 제 2 포트에 접속된다. 저단측 압축기(33)의 토출측은, 고단측 압축기(34)의 흡입측에 접속된다. 고단측 압축기(34)의 토출측은, 사방밸브(35)의 제 1 포트에 접속된다. 또 본 변형예에서 주입배관(43)의 종단은, 저단측 압축기(33)의 토출측과 고단측 압축기(34)의 흡입측을 잇는 배관에 접속된다. 그리고 주입배관(43)을 흐르는 중간압의 가스냉매는, 저단측 압축기(33)로부터 토출된 중간압 냉매와 함께 고단측 압축기(34)로 흡입된다.In the
그리고 이상의 실시형태는 본질적으로 바람직한 예시이며, 본 발명, 그 적용 물, 또는 그 용도범위의 제한을 의도하는 것은 아니다.And the above embodiments are essentially preferred examples and are not intended to limit the present invention, its application, or its scope of use.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 중간압의 가스냉매를 압축기로 공급하여 가스주입을 행하는 냉동장치에 대하여 유용하다.As described above, the present invention is useful for a refrigerating device in which gas injection of medium pressure is supplied to a compressor to perform gas injection.
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