KR20130059450A - Refrigeration circuit - Google Patents

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KR20130059450A
KR20130059450A KR1020137010694A KR20137010694A KR20130059450A KR 20130059450 A KR20130059450 A KR 20130059450A KR 1020137010694 A KR1020137010694 A KR 1020137010694A KR 20137010694 A KR20137010694 A KR 20137010694A KR 20130059450 A KR20130059450 A KR 20130059450A
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노리유키 오쿠다
다카유키 세토구치
게이스케 다니모토
다카무네 오쿠이
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다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

실외 열교환기의 용량이 실내 열교환기의 용량보다도 작을 때, 냉방 운전 시에 발생하는 잉여 냉매를 수용할 수 있는 냉동 회로를 제공한다. 냉동 회로(11)는 실내 열교환기(51)가 크로스핀형 열교환기, 실외 열교환기(25)가 적층형 열교환기다. 또한, 실외 열교환기(25)와 팽창 밸브(29)의 사이에, 냉매 저류 탱크(27)가 설치되어 있다. 실외 열교환기(25)의 용량이 실내 열교환기(51)의 용량보다 작아지므로, 냉방 운전 시에 잉여 냉매가 발생하는데, 이 냉동 회로(11)에서는, 그 잉여 냉매가 냉매 저류 탱크(27)에 수용되므로, 냉매 제어에 지장을 초래하는 일은 방지된다.When the capacity of the outdoor heat exchanger is smaller than that of the indoor heat exchanger, a refrigeration circuit capable of accommodating surplus refrigerant generated during cooling operation is provided. In the refrigeration circuit 11, the indoor heat exchanger 51 is a cross fin type heat exchanger, and the outdoor heat exchanger 25 is a stacked heat exchanger. In addition, a refrigerant storage tank 27 is provided between the outdoor heat exchanger 25 and the expansion valve 29. Since the capacity of the outdoor heat exchanger 25 becomes smaller than that of the indoor heat exchanger 51, excess coolant is generated during the cooling operation. In the refrigerating circuit 11, the excess coolant is supplied to the coolant storage tank 27. Since it is accommodated, it is prevented that it causes trouble in the refrigerant control.

Figure P1020137010694
Figure P1020137010694

Description

냉동 회로{REFRIGERATION CIRCUIT}Refrigeration Circuits {REFRIGERATION CIRCUIT}

본 발명은 냉동 회로에 관한 것으로, 특히, 공기 조화기에 사용되는 냉동 회로에 관한 것이다.The present invention relates to refrigeration circuits, and more particularly to refrigeration circuits used in air conditioners.

공기 조화 장치의 냉동 회로에서는, 냉방 운전 시에 최적인 냉매량과 난방 운전 시에 최적인 냉매량이 상이하기 때문에, 냉방 운전 시에 응축기로서 기능하는 실외 열교환기의 용량과, 난방 운전 시에 응축기로서 기능하는 실내 열교환기의 용량이 상이하다. 통상은, 실외 열교환기의 용량이 실내 열교환기의 용량보다도 크고, 난방 운전 시에 실내 열교환기에 전부 수용할 수 없는 냉매는 어큐뮬레이터 등에 일시적으로 저류된다.In the refrigeration circuit of the air conditioner, since the amount of refrigerant that is optimal at the time of cooling operation and the amount of refrigerant that is optimal at the time of heating operation are different, the capacity of the outdoor heat exchanger functioning as a condenser at the time of cooling operation and as a condenser at the time of heating operation The capacity of the indoor heat exchanger is different. Usually, the capacity of an outdoor heat exchanger is larger than the capacity of an indoor heat exchanger, and the refrigerant | coolant which cannot fully accommodate in an indoor heat exchanger at the time of heating operation is temporarily stored in an accumulator etc.

일본 특허 공개 평6-143991호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 6-143991

그러나, 특허문헌 1(일본 특허 공개 평6-143991호 공보)에 개시되어 있는 바와 같은 소형이고 고성능인 콘덴서가 공기 조화 장치의 냉동 회로의 실외 열교환기에 사용되게 되면, 실외 열교환기의 용량이 실내 열교환기의 용량보다도 작아지고, 이번에는 냉방 운전 시에 실외 열교환기에 전부 수용할 수 없는 냉매(잉여 냉매)가 발생하며, 그 양은 어큐뮬레이터 등에 저류 가능한 양을 초과해버린다.However, when a small, high-performance condenser as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-143991) is used for an outdoor heat exchanger of a refrigeration circuit of an air conditioner, the capacity of the outdoor heat exchanger becomes an indoor heat exchanger. It becomes smaller than the capacity | capacitance of a group, and this time, the refrigerant | coolant (excess refrigerant | coolant) which cannot fully accommodate in an outdoor heat exchanger at the time of cooling operation generate | occur | produces, and the quantity exceeds the quantity which can be stored in an accumulator etc.

본 발명의 과제는, 실외 열교환기의 용량이 실내 열교환기의 용량보다도 작을 때, 냉방 운전 시에 발생하는 잉여 냉매를 수용할 수 있는 냉동 회로를 제공하는 것에 있다.An object of the present invention is to provide a refrigerating circuit that can accommodate surplus refrigerant generated during cooling operation when the capacity of the outdoor heat exchanger is smaller than that of the indoor heat exchanger.

본 발명의 제1 관점에 관한 냉동 회로는, 냉방 운전 시에 압축기, 실외 열교환기, 팽창 밸브 및 실내 열교환기 순으로 냉매가 흐르고, 난방 운전 시에 압축기, 실내 열교환기, 팽창 밸브 및 실외 열교환기 순으로 냉매가 흐르는 냉동 회로이며, 실내 열교환기가 크로스핀형 열교환기, 실외 열교환기가 적층형 열교환기다. 또한, 실외 열교환기와 팽창 밸브와의 사이에 냉매 저류 탱크가 설치되어 있다.In the refrigerating circuit according to the first aspect of the present invention, the refrigerant flows in the order of the compressor, the outdoor heat exchanger, the expansion valve, and the indoor heat exchanger during the cooling operation, and the compressor, the indoor heat exchanger, the expansion valve, and the outdoor heat exchanger during the heating operation. The refrigerant flows in this order, the indoor heat exchanger is a cross fin type heat exchanger, and the outdoor heat exchanger is a stacked heat exchanger. In addition, a refrigerant storage tank is provided between the outdoor heat exchanger and the expansion valve.

적층형 열교환기의 용적은, 동등한 열교환 성능을 갖는 크로스핀형 열교환기의 용적에 비해서 작다. 예를 들어, 실외 열교환기와 실내 열교환기가 모두 크로스핀형 열교환기인 냉동 회로에 비하여, 실외 열교환기만을 동등한 열교환 성능을 갖는 적층형 열교환기로 대체했을 때, 그 적층형 열교환기의 용량은, 크로스핀형 실외 열교환기의 용적에 비하여 작아질 뿐만 아니라, 거기에 접속되어 있는 크로스핀형 실내 열교환기의 용량보다도 작아진다.The volume of the laminated heat exchanger is smaller than that of the cross fin type heat exchanger having equivalent heat exchange performance. For example, when the outdoor heat exchanger and the indoor heat exchanger are all replaced with a stacked heat exchanger having equivalent heat exchange performance as compared to a refrigeration circuit in which the outdoor heat exchanger is a cross fin type heat exchanger, the capacity of the laminated heat exchanger is equal to that of the cross fin type outdoor heat exchanger. Not only is it smaller than the volume, it is also smaller than the capacity of the cross fin type indoor heat exchanger connected thereto.

실외 열교환기의 용량이 실내 열교환기의 용량보다 작아지면, 냉방 운전 시에 잉여 냉매가 발생하는데, 이 냉동 회로에서는 그 잉여 냉매가 냉매 저류 탱크에 수용되므로, 냉매 제어에 지장을 초래하는 일은 방지된다.When the capacity of the outdoor heat exchanger is smaller than that of the indoor heat exchanger, excess coolant is generated during the cooling operation. In the freezing circuit, the excess coolant is accommodated in the coolant storage tank, which prevents trouble in controlling the coolant. .

본 발명의 제2 관점에 관한 냉동 회로는 냉방 운전 시에 압축기, 실외 열교환기, 팽창 밸브 및 실내 열교환기 순으로 냉매가 흐르고, 난방 운전 시에 압축기, 실내 열교환기, 팽창 밸브 및 실외 열교환기 순으로 냉매가 흐르는 냉동 회로이며, 실외 열교환기의 용적은, 실내 열교환기 용적의 100％ 이하다. 또한, 실외 열교환기와 팽창 밸브의 사이에 냉매 저류 탱크가 설치되어 있다.In the refrigeration circuit according to the second aspect of the present invention, the refrigerant flows in the order of the compressor, the outdoor heat exchanger, the expansion valve, and the indoor heat exchanger in the cooling operation, and the compressor, the indoor heat exchanger, the expansion valve, and the outdoor heat exchanger in the heating operation. This is a refrigeration circuit in which the refrigerant flows, and the volume of the outdoor heat exchanger is 100% or less of the volume of the indoor heat exchanger. In addition, a refrigerant storage tank is provided between the outdoor heat exchanger and the expansion valve.

이 냉동 회로에서는 실외 열교환기의 용량이 실내 열교환기의 용량 이하가 됨으로써, 냉방 운전 시에 잉여 냉매가 발생하는데, 그 잉여 냉매가 냉매 저류 탱크에 수용되므로, 냉매 제어에 지장을 초래하는 일은 방지된다.In this refrigeration circuit, when the capacity of the outdoor heat exchanger becomes less than that of the indoor heat exchanger, excess coolant is generated during the cooling operation, and the excess coolant is accommodated in the coolant storage tank, thereby preventing trouble in the control of the coolant. .

본 발명의 제3 관점에 관한 냉동 회로는 제1 관점 또는 제2 관점에 관한 냉동 회로이며, 실외 열교환기가 복수의 편평관과 핀을 갖는 적층형 열교환기다. 복수의 편평관은 간격을 두고 겹쳐지도록 배열되어 있다. 핀은 인접하는 편평관에 끼워져 있다.The refrigeration circuit according to the third aspect of the present invention is the refrigeration circuit according to the first aspect or the second aspect, and the outdoor heat exchanger is a stacked heat exchanger having a plurality of flat tubes and fins. The plurality of flat tubes are arranged to overlap at intervals. The pin is fitted in an adjacent flat tube.

이 냉동 회로에서는 제1 관점 또는 제2 관점에 관한 냉동 회로와 마찬가지로, 실외 열교환기의 용량이 실내 열교환기의 용량보다도 작아지므로, 냉동 회로 내의 냉매량이 저감된다. 또한, 냉방 운전 시에 잉여 냉매가 발생하는데, 그 잉여 냉매는 냉매 저류 탱크에 수용되므로, 냉매 제어에 지장을 초래하는 일은 방지된다.In this refrigerating circuit, since the capacity of the outdoor heat exchanger is smaller than that of the indoor heat exchanger, similarly to the refrigerating circuit according to the first or second aspect, the amount of refrigerant in the refrigerating circuit is reduced. In addition, a surplus coolant is generated during the cooling operation. Since the surplus coolant is accommodated in the coolant storage tank, it is prevented from causing trouble in the coolant control.

본 발명의 제4 관점에 관한 냉동 회로는, 제1 관점 또는 제2 관점에 관한 냉동 회로이며, 실외 열교환기가 편평관과 핀을 갖는 적층형 열교환기다. 편평관은 사행 형상으로 성형되어 있다. 핀은 편평관의 서로 인접하는 면 사이에 끼워져 있어 있다.The refrigeration circuit according to the fourth aspect of the present invention is the refrigeration circuit according to the first aspect or the second aspect, and the outdoor heat exchanger is a laminated heat exchanger having a flat tube and a fin. The flat tube is molded in a meander shape. The pins are sandwiched between adjacent surfaces of the flat tube.

이 냉동 회로에서는, 제1 관점 또는 제2 관점에 관한 냉동 회로와 마찬가지로, 실외 열교환기의 용량이 실내 열교환기의 용량보다도 작아지므로, 냉동 회로 내의 냉매량이 저감된다. 또한, 냉방 운전 시에 잉여 냉매가 발생하는데, 그 잉여 냉매는 냉매 저류 탱크에 수용되므로, 냉매 제어에 지장을 초래하는 일은 방지된다.In this refrigerating circuit, since the capacity of the outdoor heat exchanger is smaller than that of the indoor heat exchanger, similarly to the refrigerating circuit according to the first or second aspect, the amount of refrigerant in the refrigerating circuit is reduced. In addition, a surplus coolant is generated during the cooling operation. Since the surplus coolant is accommodated in the coolant storage tank, it is prevented from causing trouble in the coolant control.

본 발명의 제5 관점에 관한 냉동 회로는 제2 관점에 관한 냉동 회로이며, 실외 열교환기 및 실내 열교환기가 모두 크로스핀형 열교환기다. 실외 열교환기의 전열관 직경은 실내 열교환기의 전열관 직경보다도 가늘다.The refrigeration circuit according to the fifth aspect of the present invention is the refrigeration circuit according to the second aspect, and both the outdoor heat exchanger and the indoor heat exchanger are cross fin type heat exchangers. The heat pipe diameter of the outdoor heat exchanger is thinner than the heat pipe diameter of the indoor heat exchanger.

이 냉동 회로에서는 제2 관점에 관한 냉동 회로와 마찬가지로, 실외 열교환기의 용량이 실내 열교환기의 용량보다도 작아지므로, 냉동 회로 내의 냉매량이 저감된다. 또한, 냉방 운전 시에 잉여 냉매가 발생하는데, 그 잉여 냉매는 냉매 저류 탱크에 수용되므로, 냉매 제어에 지장을 초래하는 일은 방지된다.In this refrigerating circuit, since the capacity of the outdoor heat exchanger is smaller than that of the indoor heat exchanger, similar to the refrigerating circuit according to the second aspect, the amount of refrigerant in the refrigerating circuit is reduced. In addition, a surplus coolant is generated during the cooling operation. Since the surplus coolant is accommodated in the coolant storage tank, it is prevented from causing trouble in the coolant control.

본 발명의 제6 관점에 관한 냉동 회로는 제1 관점 또는 제2 관점에 관한 냉동 회로이며, 바이패스로가 추가로 설치되어 있다. 바이패스로는 냉매 저류 탱크 내에 저류되는 냉매의 가스 성분을 압축기, 혹은 압축기 흡입측의 냉매 배관으로 유도한다.The refrigeration circuit according to the sixth aspect of the present invention is the refrigeration circuit according to the first aspect or the second aspect, and a bypass passage is further provided. Bypass leads the gas component of the refrigerant stored in the refrigerant storage tank to the compressor or the refrigerant pipe on the compressor suction side.

이 냉동 회로에서는 난방 운전 시, 즉 실외 열교환기가 증발기로서 기능할 때, 냉매가 실외 열교환기 입구 앞의 냉매 저류 탱크에서 액과 가스로 분리되어, 가스 성분은 바이패스로로 향한다. 그 결과, 증발에 기여하지 않는 가스 성분은 실외 열교환기에 들어가지 않게 되고, 그만큼, 실외 열교환기를 흐르는 냉매량이 감소하여, 실외 열교환기에서의 냉매의 압력 손실이 억제된다.In this refrigeration circuit, during the heating operation, that is, when the outdoor heat exchanger functions as an evaporator, the refrigerant is separated into liquid and gas in the refrigerant storage tank in front of the outdoor heat exchanger inlet, and the gas component is directed to the bypass passage. As a result, gas components that do not contribute to evaporation do not enter the outdoor heat exchanger, and the amount of refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger decreases, whereby the pressure loss of the refrigerant in the outdoor heat exchanger is suppressed.

본 발명의 제7 관점에 관한 냉동 회로는 제6 관점에 관한 냉동 회로이며, 바이패스로가 유량 조정 기구를 갖고 있다.The refrigeration circuit according to the seventh aspect of the present invention is the refrigeration circuit according to the sixth aspect, and the bypass passage has a flow rate adjusting mechanism.

압축기의 운전 주파수가 높을 때에는 냉매 저류 탱크로부터 기액 혼합 냉매가 바이패스로를 거쳐서 압축기의 흡입측으로 복귀되어, 압축기에 흡입될 가능성이 있다. 그러나, 이 냉동 회로에서는 바이패스로에 유량 조정 기구가 설치되어 있기 때문에, 기액 혼합 냉매의 액 성분이 감압되어서 증발한다. 그 결과, 압축기의 흡입측의 냉매 배관으로 액 성분이 복귀되는 일은 방지된다.When the operating frequency of the compressor is high, there is a possibility that the gas-liquid mixed refrigerant returns from the refrigerant storage tank to the suction side of the compressor via the bypass passage and is sucked into the compressor. However, in this refrigeration circuit, since the flow rate adjusting mechanism is provided in the bypass passage, the liquid component of the gas-liquid mixed refrigerant is reduced in pressure to evaporate. As a result, the return of the liquid component to the refrigerant pipe on the suction side of the compressor is prevented.

또한, 이 냉동 회로에서는 유량 조정 기구를 통한 냉매가, 실외 열교환기에서 증발해서 압축기로 향하는 냉매와 합류하므로, 유량 조정 기구가 전동 팽창 밸브일 경우, 밸브 개방도를 제어함으로써 압축기에 흡입되기 직전의 냉매 상태를, 보다 최적으로 조정하는 것이 가능하게 된다. 또한, 이 냉동 회로에서는 유량 조정 기구가 전동 팽창 밸브일 경우, 밸브 개방도를 제어함으로써 압축기로 복귀되는 냉매량을 증감시킬 수 있으므로, 실내 열교환기측의 부하에 따라서 냉동 회로의 냉매 순환량을 제어하는 것도 가능하다.In this refrigeration circuit, the refrigerant through the flow regulating mechanism is combined with the refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger and directed to the compressor. Therefore, when the flow regulating mechanism is an electric expansion valve, the refrigerant is controlled by controlling the valve opening degree. It is possible to adjust the refrigerant state more optimally. In this refrigeration circuit, when the flow rate adjustment mechanism is an electric expansion valve, the amount of refrigerant returned to the compressor can be increased or decreased by controlling the valve opening degree, so that the refrigerant circulation amount of the refrigeration circuit can be controlled according to the load on the indoor heat exchanger side. Do.

본 발명의 제8 관점에 관한 냉동 회로는, 제1 관점 또는 제2 관점에 관한 냉동 회로이며, 냉매 저류 탱크가 기액 분리기다. 이 냉동 회로에서는 기액 분리기가 액냉매를 저류하는 냉매 저류 기능 외에, 액냉매와 가스 냉매를 분리하는 기능을 담당하므로, 냉매 저류 용기와 기액 분리기를 병설할 필요가 없어, 냉동 회로가 간소화된다.The refrigeration circuit according to the eighth aspect of the present invention is the refrigeration circuit according to the first or second aspect, wherein the refrigerant storage tank is a gas-liquid separator. In this refrigeration circuit, since the gas-liquid separator is responsible for separating the liquid refrigerant and the gas refrigerant in addition to the refrigerant storage function for storing the liquid refrigerant, it is not necessary to install the refrigerant storage container and the gas-liquid separator, thereby simplifying the refrigeration circuit.

본 발명의 제1 관점 내지 제5 관점 중 어느 하나에 관한 냉동 회로에서는, 그 잉여 냉매가 냉매 저류 탱크에 수용되므로, 냉매 제어에 지장을 초래하는 일은 방지된다.In the refrigerating circuit according to any one of the first to fifth aspects of the present invention, since the surplus refrigerant is accommodated in the refrigerant storage tank, it is prevented that disturbing the refrigerant control occurs.

본 발명의 제6 관점에 관한 냉동 회로에서는, 증발에 기여하지 않는 가스 성분이 실외 열교환기에 들어가지 않게 되고, 그만큼, 실외 열교환기를 흐르는 냉매량이 감소하여, 실외 열교환기에서의 냉매의 압력 손실이 억제된다.In the refrigerating circuit according to the sixth aspect of the present invention, gas components that do not contribute to evaporation do not enter the outdoor heat exchanger, so that the amount of refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger is reduced, whereby the pressure loss of the refrigerant in the outdoor heat exchanger is suppressed. do.

본 발명의 제7 관점에 관한 냉동 회로에서는, 압축기 흡입측의 냉매 배관으로 액 성분이 복귀되는 일은 방지된다. 또한, 압축기에 흡입되기 직전의 냉매 상태를 보다 최적으로 조정하는 것이 가능하게 된다. 또한, 실내 열교환기측의 부하에 따라서 냉동 회로의 냉매 순환량을 제어하는 것도 가능하다.In the refrigeration circuit according to the seventh aspect of the present invention, the return of the liquid component to the refrigerant pipe on the compressor suction side is prevented. In addition, it is possible to more optimally adjust the state of the refrigerant immediately before being sucked into the compressor. It is also possible to control the refrigerant circulation in the refrigeration circuit in accordance with the load on the indoor heat exchanger side.

본 발명의 제8 관점에 관한 냉동 회로에서는 기액 분리기가 액냉매를 저류하는 냉매 저류 기능 외에, 액냉매와 가스 냉매를 분리하는 기능을 담당하므로, 냉매 저류 용기와 기액 분리기를 병설할 필요가 없어, 냉동 회로가 간소화된다.In the refrigeration circuit according to the eighth aspect of the present invention, since the gas-liquid separator is responsible for separating the liquid refrigerant and the gas refrigerant in addition to the refrigerant storage function for storing the liquid refrigerant, it is not necessary to provide the refrigerant storage container and the gas-liquid separator in parallel. The refrigeration circuit is simplified.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 냉동 회로를 사용한 공기 조화 장치의 구성도.
도 2는 실내 열교환기의 정면도.
도 3은 실외 열교환기의 외관 사시도.
도 4는 냉동 회로에 있어서의 실외 열교환기 용적/실내 열교환기 용적비를 능력별로 도시한 그래프.
도 5는 기액 분리기의 간략 단면도.1 is a block diagram of an air conditioner using a refrigeration circuit according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view of an indoor heat exchanger.
3 is an external perspective view of an outdoor heat exchanger;
4 is a graph showing the capacity of the outdoor heat exchanger volume / indoor heat exchanger volume in the refrigeration circuit by capability.
5 is a simplified cross-sectional view of the gas-liquid separator.

이하 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태는 본 발명의 구체예이며, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described, referring drawings. In addition, the following embodiment is a specific example of this invention, and does not limit the technical scope of this invention.

(1) 공기 조화 장치(1) air conditioner

(1-1) 전체 구성(1-1) Overall Configuration

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 냉동 회로를 사용한 공기 조화 장치의 구성도이다. 도 1에 있어서, 공기 조화 장치(1)는 냉방 운전 및 난방 운전이 가능한 공기 조화 장치이며, 실외기(3)와, 실내기(5)와, 실외기(3)와 실내기(5)를 접속하기 위한 액냉매 연락 배관(7) 및 가스 냉매 연락 배관(9)을 구비하고 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram of the air conditioner using the refrigeration circuit which concerns on one Embodiment of this invention. In FIG. 1, the air conditioner 1 is an air conditioner capable of cooling operation and heating operation, and is a liquid for connecting the outdoor unit 3, the indoor unit 5, the outdoor unit 3, and the indoor unit 5. A refrigerant communication pipe 7 and a gas refrigerant communication pipe 9 are provided.

(1-2) 실내기(1-2) indoor unit

실내기(5)는 실내 열교환기(51)와, 실내 팬(53)을 갖고 있다. 실내 열교환기(51)는 크로스핀형 열교환기이며, 실내 공기와의 열교환에 의해 내부를 흐르는 냉매를 증발 또는 응축시켜, 실내의 공기를 냉각 또는 가열할 수 있다.The indoor unit 5 has an indoor heat exchanger 51 and an indoor fan 53. The indoor heat exchanger 51 is a cross fin type heat exchanger, and may evaporate or condense a refrigerant flowing inside by heat exchange with indoor air, thereby cooling or heating indoor air.

(1-2-1) 실내 열교환기(1-2-1) Indoor Heat Exchanger

도 2는 실내 열교환기의 정면도이다. 도 2에 있어서, 실내 열교환기(51)는 전열 핀(511)과 전열관(513)을 구비하고 있다. 전열 핀(511)은 얇은 알루미늄제의 평판이고, 1매의 전열 핀(511)에는 복수의 관통 구멍이 형성되어 있다. 전열관(513)은 전열 핀(511)의 관통 구멍에 삽입되는 직관(513a)과, 인접하는 직관(513a)의 단부끼리를 연결하는 제1 U자관(513b) 및 제2 U자관(513c)을 포함하여 이루어진다.2 is a front view of an indoor heat exchanger. In FIG. 2, the indoor heat exchanger 51 includes a heat transfer fin 511 and a heat transfer tube 513. The heat transfer fin 511 is a thin aluminum flat plate, and a plurality of through holes is formed in one heat transfer fin 511. The heat transfer pipe 513 connects the straight pipe 513a inserted into the through hole of the heat transfer fin 511 and the first U-pipe 513b and the second U-tube 513c which connect the ends of adjacent straight pipes 513a. It is made to include.

직관(513a)은 전열 핀(511)의 관통 구멍에 삽입된 후, 확관기에 의해 확관 가공되어, 전열 핀(511)과 밀착한다. 직관(513a)과 제1 U자관(513b)은 일체로 형성되어 있고, 제2 U자관(513c)은 직관(513a)이 전열 핀(511)의 관통 구멍에 삽입되어 확관 가공된 후, 용접 등에 의해 직관(513a)의 단부에 연결된다.After the straight pipe 513a is inserted into the through hole of the heat transfer fin 511, it is expanded by a pipe expander and is in close contact with the heat transfer fin 511. The straight tube 513a and the first U-shaped tube 513b are integrally formed, and the second U-shaped tube 513c is inserted into the through-hole of the heat transfer fin 511 by the straight pipe 513a, and then welded or the like. By the end of the straight pipe 513a.

(1-2-2) 실내 팬(1-2-2) indoor fan

실내 팬(53)은 회전함으로써 실내 공기를 도입해서 실내 열교환기(51)에 송풍하고, 실내 열교환기(51)와 실내 공기와의 열교환을 촉진한다.The indoor fan 53 rotates, introduces indoor air, blows it into the indoor heat exchanger 51, and promotes heat exchange between the indoor heat exchanger 51 and the indoor air.

(1-3) 실외기(1-3) Outdoor unit

도 1에 있어서, 실외기(3)는 주로 압축기(21), 사방 전환 밸브(23), 실외 열교환기(25), 냉매 저류 탱크(27), 팽창 밸브(29), 액측 폐쇄 밸브(37), 가스측 폐쇄 밸브(39), 어큐뮬레이터(31) 및 바이패스로(33)를 갖고 있다. 또한, 실외기(3)는 실외 팬(41)도 갖고 있다.In Fig. 1, the outdoor unit 3 mainly includes a compressor 21, a four-way switching valve 23, an outdoor heat exchanger 25, a refrigerant storage tank 27, an expansion valve 29, a liquid side closing valve 37, The gas side closing valve 39, the accumulator 31, and the bypass passage 33 are provided. In addition, the outdoor unit 3 also has an outdoor fan 41.

(1-3-1) 압축기, 사방 전환 밸브 및 어큐뮬레이터(1-3-1) compressors, four-way valves and accumulators

압축기(21)는 가스 냉매를 흡입해서 압축한다. 압축기(21)의 흡입구 앞쪽에는, 어큐뮬레이터(31)가 배치되어 있고, 압축기(21)에 액냉매가 바로 흡입되지 않도록 되어 있다.The compressor 21 sucks and compresses a gas refrigerant. The accumulator 31 is arrange | positioned in front of the suction port of the compressor 21, and liquid refrigerant is not sucked in by the compressor 21 immediately.

사방 전환 밸브(23)는 냉방 운전과 난방 운전의 전환 시에, 냉매의 흐름 방향을 전환한다. 냉방 운전 시, 사방 전환 밸브(23)는 압축기(21)의 토출측과 실외 열교환기(25)의 가스측을 접속하면서, 또한 압축기(21)의 흡입측과 가스측 폐쇄 밸브(39)를 접속한다. 즉, 도 1의 사방 전환 밸브(23) 내의 실선으로 나타내진 상태다.The four-way switching valve 23 switches the flow direction of the refrigerant at the time of switching between the cooling operation and the heating operation. During the cooling operation, the four-way switching valve 23 connects the discharge side of the compressor 21 and the gas side of the outdoor heat exchanger 25, and also connects the suction side of the compressor 21 and the gas side closing valve 39. . That is, it is the state shown by the solid line in the four-side switching valve 23 of FIG.

또한, 난방 운전 시, 사방 전환 밸브(23)는 압축기(21)의 토출측과 가스측 폐쇄 밸브(39)를 접속하면서, 또한 압축기(21)의 흡입측과 실외 열교환기(25)의 가스측을 접속한다. 즉, 도 1의 사방 전환 밸브(23) 내의 점선으로 나타내진 상태다.In addition, during the heating operation, the four-way switching valve 23 connects the discharge side of the compressor 21 and the gas side closing valve 39, and further, the suction side of the compressor 21 and the gas side of the outdoor heat exchanger 25. Connect. That is, it is the state shown by the dotted line in the four-way switching valve 23 of FIG.

(1-3-2) 실외 열교환기(1-3-2) outdoor heat exchanger

실외 열교환기(25)는 적층형 열교환기이며, 실외 공기와의 열교환에 의해 내부를 흐르는 냉매를 응축 또는 증발시킬 수 있다. 또한, 실외 팬(41)이, 이 실외 열교환기(25)에 대면하도록 배치되어 있고, 회전함으로써 실외 공기를 도입해서 실외 열교환기(25)에 송풍하여, 실외 열교환기(25)와 실외 공기와의 열교환을 촉진한다.The outdoor heat exchanger 25 is a stacked heat exchanger, and may condense or evaporate a refrigerant flowing therein by heat exchange with outdoor air. Moreover, the outdoor fan 41 is arrange | positioned so that it may face this outdoor heat exchanger 25, and by rotating, it introduces outdoor air and blows it to the outdoor heat exchanger 25, and the outdoor heat exchanger 25 and outdoor air, To promote heat exchange.

도 3은 실외 열교환기의 외관 사시도다. 도 3에 있어서, 실외 열교환기(25)는 편평관(251), 파형 핀(253) 및 헤더(255)를 갖고 있다.3 is an external perspective view of an outdoor heat exchanger. In FIG. 3, the outdoor heat exchanger 25 has a flat tube 251, a corrugated fin 253, and a header 255.

편평관(251)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 성형되어 있고, 전열면이 되는 평면부(251a)와, 냉매가 흐르는 복수의 내부 유로(도시하지 않음)를 갖고 있다. 편평관(251)은 평면부(251a)를 상하로 향한 상태로 복수단 배열되어 있다.The flat tube 251 is formed of aluminum or an aluminum alloy, and has a flat portion 251a serving as a heat transfer surface, and a plurality of internal flow paths (not shown) through which a coolant flows. The flat tube 251 is arranged in multiple stages with the flat part 251a facing up and down.

파형 핀(253)은 파형으로 절곡된 알루미늄제 또는 알루미늄 합금제의 핀이다. 파형 핀(253)은 상하로 인접하는 편평관(251)에 끼워진 통풍 공간에 배치되고, 골부 및 산부가 편평관(251)의 평면부(251a)와 접촉하고 있다. 또한, 골부와 산부와 평면부(251a)는 경납땜 용접되어 있다.The corrugated fin 253 is a pin made of aluminum or aluminum alloy bent in a corrugated form. The corrugated fin 253 is arrange | positioned in the ventilation space inserted in the flat pipe 251 adjacent up and down, and the valley part and the peak part contact the flat part 251a of the flat pipe 251. In addition, the valley part, the peak part, and the flat part 251a are braze-welded.

헤더(255)는 상하 방향으로 복수단 배열된 편평관(251)의 양단에 연결되어 있다. 헤더(255)는 편평관(251)을 지지하는 기능과, 냉매를 편평관(251)의 내부 유로로 유도하는 기능과, 내부 유로로부터 나온 냉매를 집합시키는 기능을 갖고 있다.The header 255 is connected to both ends of the flat tube 251 arranged in multiple stages in the vertical direction. The header 255 has a function of supporting the flat tube 251, a function of guiding the coolant into the internal flow path of the flat tube 251, and a function of collecting the refrigerant from the internal flow path.

도 3은 정면에서 보아서, 우측의 헤더(255)(이후, 제1 헤더라고 부름)의 입구(255a)로부터 유입한 냉매는, 최상단의 편평관(251)의 각 내부 유로에 거의 균 등하게 분배되어 좌측의 헤더(255)(이후, 제2 헤더라고 부름)를 향해서 흐른다. 제2 헤더에 도달한 냉매는, 2단째의 편평관(251)의 각 내부 유로에 균등하게 분배되어 제1 헤더를 향해서 흐른다. 이후, 홀수단째의 편평관(251) 내의 냉매는 제2 헤더를 향해서 흐르고, 짝수단째의 편평관(251) 내의 냉매는 제1 헤더를 향해서 흐른다. 그리고, 최하단이고 또한 짝수단째의 편평관(251) 내의 냉매는, 제1 헤더를 향해서 흐르고, 제1 헤더에서 집합하여 출구(255b)로부터 유출된다.3 is a front view, and the refrigerant flowing from the inlet 255a of the right header 255 (hereinafter, referred to as the first header) is distributed almost evenly to the respective inner flow paths of the uppermost flat tube 251. And flows toward the left header 255 (hereinafter referred to as a second header). The refrigerant which has reached the second header is equally distributed in each of the internal flow paths of the flat pipe 251 of the second stage and flows toward the first header. Thereafter, the coolant in the flattened tube 251 of the hole means flows toward the second header, and the coolant in the flattened tube 251 of the even means flows toward the first header. The coolant in the flattened tube 251 at the lowermost end and in the mating means flows toward the first header, aggregates in the first header, and flows out of the outlet 255b.

실외 열교환기(25)가 증발기로서 기능할 때, 편평관(251) 내를 흐르는 냉매는, 파형 핀(253)을 통해서 통풍 공간을 흐르는 공기류로부터 흡열한다. 실외 열교환기(25)가 응축기로서 기능할 때는, 편평관(251) 내를 흐르는 냉매는 파형 핀(253)을 통해서 통풍 공간을 흐르는 공기류로 방열한다. 본 실시 형태에서는, 실외 열교환기(25)를 상기와 같은 적층형 열교환기로 함으로써, 실외 열교환기(25)의 용량이 실내 열교환기(51)의 용량보다도 작아져 있다.When the outdoor heat exchanger 25 functions as an evaporator, the refrigerant flowing in the flat tube 251 absorbs heat from the air flowing through the ventilation space through the corrugated fin 253. When the outdoor heat exchanger 25 functions as a condenser, the coolant flowing in the flat tube 251 radiates heat through the corrugated fin 253 to the flowing air flow. In this embodiment, when the outdoor heat exchanger 25 is a laminated heat exchanger as described above, the capacity of the outdoor heat exchanger 25 is smaller than that of the indoor heat exchanger 51.

도 4는 냉동 회로에 있어서의 실외 열교환기 용적/실내 열교환기 용적비를 능력별로 도시한 그래프다. 도 4에 있어서, ◇는 패키지에어콘의 통상 타입(크로스핀형 실외 열교환기), ◆는 패키지에어콘의 실외 열교환기 가는 직경 타입(적층형 실외 열교환기), △는 룸에어콘의 통상 타입(크로스핀형 실외 열교환기), ▲는 룸에어콘의 실외 열교환기 가는 직경 타입(적층형 실외 열교환기)을 나타내고 있다.4 is a graph showing the capacity of the outdoor heat exchanger volume / indoor heat exchanger volume in the refrigeration circuit by capability. In Fig. 4, ◇ is the normal type of package air conditioner (cross fin type outdoor heat exchanger), ◆ is the package air conditioner outdoor heat exchanger, narrow diameter type (stacked type outdoor heat exchanger), △ is the normal type of room air conditioner (cross fin type outdoor heat exchanger) Note) ▲ indicates the type of thin air conditioner (laminated outdoor heat exchanger) of the room air conditioner outdoor heat exchanger.

도 4에 도시한 바와 같이, 실외 열교환기와 실내 열교환기가 모두 크로스핀형 열교환기인 조합에 비하여, 실외 열교환기만을 동등한 열교환 성능을 갖는 적층형 열교환기로 바꾸었을 때, 실외 열교환기 용량/실내 열교환기 용적비가 1.0을 하회하고 있다. 이것은 적층형 열교환기의 용량이 크로스핀형 실외 열교환기의 용적에 비하여 작아질 뿐만 아니라, 거기에 접속되어 있는 크로스핀형의 실내 열교환기의 용량보다도 작아지는 것을 의미하고 있다. 그로 인해, 냉방 운전 시에 잉여 냉매가 발생한다. 따라서, 본 실시 형태의 냉동 회로(11)에서는, 그 잉여 냉매를 냉매 저류 탱크(27)에 수용하고 있다.As shown in Fig. 4, when the outdoor heat exchanger and the indoor heat exchanger are both cross fin type heat exchangers, the outdoor heat exchanger capacity / indoor heat exchanger volume ratio is 1.0 when only the outdoor heat exchanger is replaced with a laminated heat exchanger having equivalent heat exchange performance. Is under. This means that the capacity of the laminated heat exchanger is not only smaller than that of the cross fin type outdoor heat exchanger, but also smaller than that of the cross fin type indoor heat exchanger connected thereto. Therefore, surplus refrigerant is generated during the cooling operation. Therefore, in the refrigeration circuit 11 of this embodiment, the excess refrigerant is accommodated in the refrigerant storage tank 27.

또한, 실외 열교환기 용량/실내 열교환기 용적비가 0.3 내지 0.9일 때, 잉여 냉매를 수용하는 냉매 저류 탱크(27)를 사용하는 것이 바람직한데, 실외 열교환기 용량/실내 열교환기 용적비가 1.0인 경우에도 냉매 저류 탱크(27)를 사용함으로써, 안정된 냉매 제어가 가능하게 된다.In addition, when the outdoor heat exchanger capacity / indoor heat exchanger volume ratio is 0.3 to 0.9, it is preferable to use a refrigerant storage tank 27 for accommodating surplus refrigerant, even when the outdoor heat exchanger capacity / indoor heat exchanger volume ratio is 1.0. By using the coolant storage tank 27, stable coolant control is possible.

(1-3-3) 냉매 저류 탱크(1-3-3) Refrigerant Storage Tank

냉매 저류 탱크(27)는 잉여 냉매를 저류하는 것이 가능한 용기다. 예를 들어, 실내 열교환기(51)가 응축기로서 기능하는 난방 운전 시에 실내 열교환기(51)에 수용할 수 있는 액냉매량이 1100cc, 실외 열교환기(25)가 응축기로서 기능하는 냉방 운전 시에 실외 열교환기(25)에 수용할 수 있는 액냉매량이 800cc일 경우, 냉방 운전 시에 실외 열교환기(25)에 전부 수용할 수 없어 남은 액냉매 300cc는 냉매 저류 탱크(27)에 일시적으로 수용된다.The coolant storage tank 27 is a container capable of storing excess coolant. For example, in the case of the heating operation in which the indoor heat exchanger 51 functions as a condenser, the liquid refrigerant amount that can be accommodated in the indoor heat exchanger 51 is 1100 cc and in the cooling operation in which the outdoor heat exchanger 25 functions as a condenser. When the amount of liquid refrigerant that can be accommodated in the outdoor heat exchanger 25 is 800cc, the remaining liquid refrigerant 300cc, which cannot be accommodated in the outdoor heat exchanger 25 during the cooling operation, is temporarily accommodated in the refrigerant storage tank 27. .

또한, 예를 들어 난방 운전 시, 냉매 저류 탱크(27)에 들어가기 직전의 냉매에는 팽창 밸브(29)를 통과할 때에 발생한 가스 성분이 포함되어 있지만, 냉매 저류 탱크(27)로 들어간 후, 액냉매와 가스 냉매로 분리되어, 하부측에 액냉매, 상부측에 가스 냉매가 저류된다.In addition, for example, during heating operation, the refrigerant immediately before entering the refrigerant storage tank 27 contains gas components generated when passing through the expansion valve 29, but after entering the refrigerant storage tank 27, the liquid refrigerant And gas refrigerant, the liquid refrigerant is stored on the lower side, and the gas refrigerant is stored on the upper side.

(1-3-4) 팽창 밸브(1-3-4) expansion valve

팽창 밸브(29)는 냉매 압력이나 냉매 유량의 조절을 행하기 위해서, 냉매 저류 탱크(27)와 액측 폐쇄 밸브(37) 사이의 배관에 접속되고, 냉방 운전 시 및 난방 운전 시의 어떤 경우든, 냉매를 팽창시키는 기능을 갖고 있다.The expansion valve 29 is connected to the pipe between the refrigerant storage tank 27 and the liquid side closing valve 37 in order to adjust the refrigerant pressure and the refrigerant flow rate, and in any case during the cooling operation and the heating operation, It has a function of expanding the refrigerant.

(1-3-5) 바이패스로와 유량 조정 밸브(1-3-5) bypass and flow control valve

냉매 저류 탱크(27)에서 분리된 가스 냉매는, 바이패스로(33)를 통해서 압축기(21)의 흡입측으로 흐른다. 또한, 냉매 저류 탱크(27)에서 분리된 액냉매는, 실외 열교환기(25)로 흐른다. 또한, 바이패스로(33)의 도중에는, 유량 조정 밸브(35)가 접속되어 있다. 본 실시 형태에서는 유량 조정 밸브(35)는 전동 팽창 밸브다.The gas refrigerant separated from the refrigerant storage tank 27 flows to the suction side of the compressor 21 through the bypass passage 33. In addition, the liquid refrigerant separated from the refrigerant storage tank 27 flows to the outdoor heat exchanger 25. In addition, the flow rate adjusting valve 35 is connected in the middle of the bypass passage 33. In this embodiment, the flow regulating valve 35 is an electric expansion valve.

(1-3-6) 폐쇄 밸브 및 냉매 연락 배관(1-3-6) closing valve and refrigerant contact piping

액측 폐쇄 밸브(37) 및 가스측 폐쇄 밸브(39)는 각각 액냉매 연락 배관(7) 및 가스 냉매 연락 배관(9)에 접속되어 있다. 액냉매 연락 배관(7)은 실내기(5)의 실내 열교환기(51)의 액측과 실외기(3)의 액측 폐쇄 밸브(37)의 사이를 접속하고 있다. 가스 냉매 연락 배관(9)은 실내기(5)의 실내 열교환기(51)의 가스측과 실외기(3)의 가스측 폐쇄 밸브(39)의 사이를 접속하고 있다.The liquid side closing valve 37 and the gas side closing valve 39 are connected to the liquid refrigerant communication pipe 7 and the gas refrigerant communication pipe 9, respectively. The liquid refrigerant communication pipe 7 connects between the liquid side of the indoor heat exchanger 51 of the indoor unit 5 and the liquid side closing valve 37 of the outdoor unit 3. The gas refrigerant communication pipe 9 connects between the gas side of the indoor heat exchanger 51 of the indoor unit 5 and the gas side closing valve 39 of the outdoor unit 3.

그 결과, 냉방 운전 시에 압축기(21), 실외 열교환기(25), 팽창 밸브(29) 및 실내 열교환기(51) 순으로 냉매가 흐르고, 난방 운전 시에 압축기(21), 실내 열교환기(51), 팽창 밸브(29) 및 실외 열교환기(25) 순으로 냉매가 흐르는 냉동 회로(11)가 형성되어 있다.As a result, the refrigerant flows in the order of the compressor 21, the outdoor heat exchanger 25, the expansion valve 29, and the indoor heat exchanger 51 in the cooling operation, and the compressor 21 and the indoor heat exchanger in the heating operation. 51, the expansion valve 29 and the outdoor heat exchanger 25 are formed in the refrigeration circuit 11 through which the refrigerant flows.

(2) 난방 운전 시의 냉매의 흐름(2) Flow of refrigerant during heating operation

도 1에 있어서, 난방 운전 시, 사방 전환 밸브(23)는 압축기(21)의 토출측과 가스측 폐쇄 밸브(39)를 접속하면서, 또한 압축기(21)의 흡입측과 실외 열교환기(25)의 가스측을 접속한다. 또한, 팽창 밸브(29)는 개방도를 좁힌다. 그 결과, 실외 열교환기(25)가 냉매의 증발기로서 기능하고, 또한 실내 열교환기(51)가 냉매의 응축기로서 기능한다.In FIG. 1, in the heating operation, the four-way switching valve 23 connects the discharge side of the compressor 21 and the gas side closing valve 39, and furthermore, the suction side of the compressor 21 and the outdoor heat exchanger 25. Connect the gas side. In addition, the expansion valve 29 narrows the opening degree. As a result, the outdoor heat exchanger 25 functions as the evaporator of the refrigerant, and the indoor heat exchanger 51 functions as the condenser of the refrigerant.

이러한 상태의 냉동 회로(11)에 있어서, 저압의 냉매는 압축기(21)에 흡입되고, 고압으로 압축된 후에 토출된다. 압축기(21)로부터 토출된 고압의 냉매는, 사방 전환 밸브(23), 가스측 폐쇄 밸브(39) 및 가스 냉매 연락 배관(9)을 통하여, 실내 열교환기(51)로 들어간다. 실내 열교환기(51)로 들어간 고압의 냉매는, 거기에서 실내 공기와 열교환을 행해서 응축된다. 이에 의해, 실내 공기는 가열된다.In the refrigeration circuit 11 in this state, the low pressure refrigerant is sucked into the compressor 21 and compressed after being compressed to high pressure and discharged. The high pressure refrigerant discharged from the compressor 21 enters the indoor heat exchanger 51 through the four-way switching valve 23, the gas side closing valve 39, and the gas refrigerant communication pipe 9. The high pressure refrigerant entering the indoor heat exchanger 51 is condensed by performing heat exchange with the indoor air there. As a result, the indoor air is heated.

또한, 실내 열교환기(51)의 용량은 실외 열교환기(25)의 용량보다 크므로, 난방 운전 시에서는 대부분의 액냉매가 응축기(실내 열교환기(51))에 수용된다. 실내 열교환기(51)에서 응축된 고압의 냉매는, 액냉매 연락 배관(7) 및 액측 폐쇄 밸브(37)를 통하여, 팽창 밸브(29)에 이른다.In addition, since the capacity of the indoor heat exchanger 51 is larger than that of the outdoor heat exchanger 25, most liquid refrigerant is accommodated in the condenser (indoor heat exchanger 51) at the time of heating operation. The high pressure refrigerant condensed in the indoor heat exchanger 51 reaches the expansion valve 29 through the liquid refrigerant communication pipe 7 and the liquid side closing valve 37.

냉매는 팽창 밸브(29)에 의해 저압으로 감압되고, 그 후, 냉매 저류 탱크(27)로 들어간다. 냉매 저류 탱크(27)에 들어가기 직전의 냉매에는, 팽창 밸브(29)를 통과할 때 발생한 가스 성분이 포함되어 있지만, 냉매 저류 탱크(27)로 들어간 후, 액냉매와 가스 냉매로 분리되어, 하부측에 액냉매, 상부측에 가스 냉매가 저류된다.The refrigerant is reduced to low pressure by the expansion valve 29, and then enters the refrigerant storage tank 27. The refrigerant immediately before entering the refrigerant storage tank 27 contains gas components generated when passing through the expansion valve 29, but after entering the refrigerant storage tank 27, the refrigerant is separated into a liquid refrigerant and a gas refrigerant, Liquid refrigerant is stored on the side, and gas refrigerant is stored on the upper side.

또한, 유량 조정 밸브(35)는 개방되어 있으므로, 가스 냉매는 바이패스로(33)를 통해서 압축기(21)의 흡입측을 향한다. 액냉매는 실외 열교환기(25)로 보내지고, 따라서, 실외 팬(41)에 의해 공급되는 실외 공기와 열교환을 행해서 증발한다. 실외 열교환기(25)의 입구로부터는 가스 냉매가 대부분 들어가지 않으므로, 실외 열교환기(25)를 흐르는 냉매량이 줄어들고, 그만큼, 압력 손실이 억제된다.In addition, since the flow regulating valve 35 is open, the gas refrigerant is directed to the suction side of the compressor 21 through the bypass passage 33. The liquid refrigerant is sent to the outdoor heat exchanger 25, and thus heat exchanges with the outdoor air supplied by the outdoor fan 41 to evaporate. Since most gaseous refrigerant does not enter from the inlet of the outdoor heat exchanger 25, the amount of refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 25 is reduced, whereby the pressure loss is suppressed.

실외 열교환기(25)에서 증발한 저압의 냉매는, 사방 전환 밸브(23)를 통해서, 다시 압축기(21)에 흡입된다.The low pressure refrigerant evaporated by the outdoor heat exchanger 25 is again sucked into the compressor 21 through the four-way switching valve 23.

(3) 냉방 운전 시의 냉매의 흐름(3) Flow of refrigerant during cooling operation

도 1에 있어서, 냉방 운전 시, 사방 전환 밸브(23)가 압축기(21)의 토출측과 실외 열교환기(25)의 가스측을 접속하면서, 또한 압축기(21)의 흡입측과 가스측 폐쇄 밸브(39)를 접속한다. 또한, 팽창 밸브(29)는 개방도를 좁힌다. 그 결과, 실외 열교환기(25)가 냉매의 응축기로서 기능하고, 또한 실내 열교환기(51)가 냉매의 증발기로서 기능한다.In Fig. 1, during the cooling operation, the four-way switching valve 23 connects the discharge side of the compressor 21 and the gas side of the outdoor heat exchanger 25, and also the suction side and the gas side closing valve of the compressor 21 ( 39). In addition, the expansion valve 29 narrows the opening degree. As a result, the outdoor heat exchanger 25 functions as the condenser of the refrigerant, and the indoor heat exchanger 51 functions as the evaporator of the refrigerant.

이러한 상태의 냉매 회로에 있어서, 저압의 냉매는 압축기(21)에 흡입되고, 고압으로 압축된 후에 토출된다. 압축기(21)로부터 토출된 고압의 냉매는, 사방 전환 밸브(23)를 통해서, 실외 열교환기(25)로 보내진다.In the refrigerant circuit in this state, the low pressure refrigerant is sucked into the compressor 21, compressed to high pressure, and then discharged. The high pressure refrigerant discharged from the compressor 21 is sent to the outdoor heat exchanger 25 through the four-way switching valve 23.

실외 열교환기(25)로 보내진 고압의 냉매는, 거기에서 실외 공기와 열교환을 행해서 응축된다. 실외 열교환기(25)에서 응축된 고압의 냉매는, 냉매 저류 탱크(27)로 보내진다. 또한, 실외 열교환기(25)의 용량은 실내 열교환기(51)의 용량보다 작으므로, 냉방 운전 시에서는 응축기(실외 열교환기(25))가 모든 액냉매를 수용할 수 없다. 그로 인해, 실외 열교환기(25)에 전부 수용할 수 없는 액냉매는 냉매 저류 탱크(27)에 저류되고, 냉매 저류 탱크(27)는 액냉매로 채워진다. 또한, 유량 조정 밸브(35)는 폐쇄되어 있으므로, 액냉매는 바이패스로(33)로 흐르지 않는다.The high pressure refrigerant sent to the outdoor heat exchanger 25 is condensed by performing heat exchange with the outdoor air there. The high pressure refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger 25 is sent to the refrigerant storage tank 27. In addition, since the capacity of the outdoor heat exchanger 25 is smaller than that of the indoor heat exchanger 51, the condenser (outdoor heat exchanger 25) cannot accommodate all liquid refrigerant during the cooling operation. Therefore, the liquid refrigerant which cannot be fully accommodated in the outdoor heat exchanger 25 is stored in the refrigerant storage tank 27, and the refrigerant storage tank 27 is filled with the liquid refrigerant. In addition, since the flow regulating valve 35 is closed, the liquid refrigerant does not flow to the bypass passage 33.

냉매 저류 탱크(27)를 나온 액냉매는, 팽창 밸브(29)로 보내져서 저압으로 감압된다. 팽창 밸브(29)로 감압된 저압의 냉매는, 액측 폐쇄 밸브(37) 및 액냉매 연락 배관(7)을 통하여, 실내 열교환기(51)로 들어간다.The liquid refrigerant leaving the refrigerant storage tank 27 is sent to the expansion valve 29 to be reduced in pressure at low pressure. The low pressure refrigerant depressurized by the expansion valve 29 enters the indoor heat exchanger 51 through the liquid side closing valve 37 and the liquid refrigerant communication pipe 7.

실내 열교환기(51)로 들어간 저압의 냉매는, 거기에서 실내 공기와 열교환을 행해서 증발한다. 이에 의해, 실내 공기는 냉각된다. 실내 열교환기(51)에서 증발한 저압의 냉매는, 가스 냉매 연락 배관(9), 가스측 폐쇄 밸브(39) 및 사방 전환 밸브(23)를 통해서, 다시 압축기(21)로 흡입된다.The low pressure refrigerant entering the indoor heat exchanger 51 exchanges heat with the indoor air therefrom and evaporates. As a result, the indoor air is cooled. The low pressure refrigerant evaporated by the indoor heat exchanger 51 is again sucked into the compressor 21 through the gas refrigerant communication pipe 9, the gas side closing valve 39, and the four-way switching valve 23.

(4) 특징(4) Features

(4-1)(4-1)

냉동 회로(11)는 실내 열교환기(51)가 크로스핀형 열교환기, 실외 열교환기(25)가 적층형 열교환기다. 또한, 실외 열교환기(25)와 팽창 밸브(29)의 사이에, 냉매 저류 탱크(27)가 설치되어 있다. 실외 열교환기(25)의 용량이 실내 열교환기(51)의 용량보다 작아지므로, 냉방 운전 시에 잉여 냉매가 발생하는데, 이 냉동 회로에서는, 그 잉여 냉매가 냉매 저류 탱크(27)에 수용되므로, 냉매 제어에 지장을 초래하는 일은 방지된다.In the refrigeration circuit 11, the indoor heat exchanger 51 is a cross fin type heat exchanger, and the outdoor heat exchanger 25 is a stacked heat exchanger. In addition, a refrigerant storage tank 27 is provided between the outdoor heat exchanger 25 and the expansion valve 29. Since the capacity of the outdoor heat exchanger 25 becomes smaller than the capacity of the indoor heat exchanger 51, excess refrigerant is generated during the cooling operation. In this refrigeration circuit, the excess refrigerant is accommodated in the refrigerant storage tank 27, Disruption of the refrigerant control is prevented.

(4-2)(4-2)

냉동 회로(11)는, 실외 열교환기(25)의 용적은 실내 열교환기(51)의 용적의 100％ 이하다. 또한, 실외 열교환기(25)와 팽창 밸브(29)의 사이에, 냉매 저류 탱크(27)가 설치되어 있다. 실외 열교환기(25)의 용량이 실내 열교환기(51)의 용량이하가 됨으로써, 냉방 운전 시에 잉여 냉매가 발생하는데, 그 잉여 냉매가 냉매 저류 탱크에 수용되므로, 냉매 제어에 지장을 초래하는 일은 방지된다.In the refrigeration circuit 11, the volume of the outdoor heat exchanger 25 is 100% or less of the volume of the indoor heat exchanger 51. In addition, a refrigerant storage tank 27 is provided between the outdoor heat exchanger 25 and the expansion valve 29. When the capacity of the outdoor heat exchanger 25 becomes less than the capacity of the indoor heat exchanger 51, surplus refrigerant is generated during the cooling operation. Since the excess refrigerant is accommodated in the refrigerant storage tank, it is difficult to control the refrigerant. Is prevented.

(4-3)(4-3)

냉동 회로(11)에서는, 바이패스로(33)가 설치되어 있다. 바이패스로(33)는 냉매 저류 탱크(27) 내에 저류되는 냉매의 가스 성분을 압축기(21), 혹은, 압축기(21)의 흡입측의 냉매 배관으로 유도한다. 난방 운전 시, 즉 실외 열교환기(25)가 증발기로서 기능할 때, 냉매가 실외 열교환기(25)의 입구 앞의 냉매 저류 탱크(27)에서 액과 가스로 분리되고, 가스 성분은 바이패스로로 향한다. 그 결과, 증발에 기여하지 않는 가스 성분은 실외 열교환기(25)에 들어가지 않게 되고, 그만큼, 실외 열교환기(25)를 흐르는 냉매량이 감소하여, 실외 열교환기(25)에서의 냉매의 압력 손실이 억제된다.In the refrigerating circuit 11, a bypass path 33 is provided. The bypass passage 33 guides gas components of the refrigerant stored in the refrigerant storage tank 27 to the compressor 21 or the refrigerant pipe on the suction side of the compressor 21. During heating operation, that is, when the outdoor heat exchanger 25 functions as an evaporator, the refrigerant is separated into liquid and gas in the refrigerant storage tank 27 in front of the inlet of the outdoor heat exchanger 25, and the gas component is bypassed. Headed to. As a result, gas components not contributing to evaporation do not enter the outdoor heat exchanger 25, and thus the amount of refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 25 decreases, thereby reducing the pressure loss of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 25. This is suppressed.

(4-4)(4-4)

압축기(21)의 운전 주파수가 높을 때에는, 냉매 저류 탱크(27)로부터 기액 혼합 냉매가 바이패스로(33)를 거쳐서 압축기(21)의 흡입측으로 복귀되고, 압축기(21)로 흡입될 가능성이 있지만, 바이패스로(33)에 유량 조정 밸브(35)가 설치되어 있기 때문에, 기액 혼합 냉매의 액 성분이 감압되어서 증발한다. 그 결과, 압축기(21)의 흡입측의 냉매 배관으로 액 성분이 복귀되는 일은 방지된다.When the operating frequency of the compressor 21 is high, there is a possibility that the gas-liquid mixed refrigerant from the refrigerant storage tank 27 returns to the suction side of the compressor 21 via the bypass passage 33 and is sucked into the compressor 21. Since the flow rate adjustment valve 35 is provided in the bypass passage 33, the liquid component of the gas-liquid mixed refrigerant is reduced in pressure to evaporate. As a result, the return of the liquid component to the refrigerant pipe on the suction side of the compressor 21 is prevented.

(4-5)(4-5)

또한, 유량 조정 밸브(35)를 통한 냉매가, 실외 열교환기(25)에서 증발해서 압축기(21)로 향하는 냉매와 합류하므로, 유량 조정 밸브(35)가 전동 팽창 밸브일 경우, 밸브 개방도를 제어함으로써 압축기(21)에 흡입되기 직전의 냉매 상태를, 보다 최적으로 조정하는 것이 가능하게 된다.In addition, since the refrigerant through the flow regulating valve 35 is evaporated in the outdoor heat exchanger 25 and joined with the refrigerant directed to the compressor 21, the valve opening degree is increased when the flow regulating valve 35 is an electric expansion valve. By controlling, the state of the refrigerant immediately before being sucked into the compressor 21 can be adjusted more optimally.

(4-6)(4-6)

또한, 유량 조정 밸브(35)가 전동 팽창 밸브일 경우, 밸브 개방도를 제어함으로써 압축기(21)로 복귀되는 냉매량을 증감시킬 수 있으므로, 실내 열교환기(51)측의 부하에 따라서 냉동 회로(11)의 냉매 순환량을 제어하는 것도 가능하다.In addition, when the flow regulating valve 35 is an electric expansion valve, the amount of refrigerant returned to the compressor 21 can be increased or decreased by controlling the valve opening degree, and according to the load on the indoor heat exchanger 51 side, the refrigerating circuit 11 It is also possible to control the amount of refrigerant circulation.

(5) 변형예(5) Modifications

여기에서는, 냉매 저류 탱크(27)가 기액 분리기인 변형예에 대해서 설명한다. 도 5는 기액 분리기의 간략 단면도다. 도 5에 있어서, 기액 분리기는 사이클론 방식이며, 원통용기(271), 제1 접속관(273), 제2 접속관(275) 및 제3 접속관(277)을 갖고 있다.Here, the modification which coolant storage tank 27 is a gas-liquid separator is demonstrated. 5 is a simplified cross-sectional view of the gas-liquid separator. In FIG. 5, the gas-liquid separator is a cyclone system and has a cylindrical container 271, a 1st connection pipe 273, a 2nd connection pipe 275, and a 3rd connection pipe 277. As shown in FIG.

제1 접속관(273)은 원통용기(271)의 원주 측벽의 접선 방향으로 연결되어 있고, 원통용기(271)의 내부와 팽창 밸브(29)를 연락한다. 제2 접속관(275)은 원통용기(271)의 저벽에 연결되어 있고, 원통용기(271)의 내부와 실외 열교환기(25)를 연락한다. 제3 접속관(277)은 원통용기(271)의 천장벽에 연결되어 있고, 원통용기(271)의 내부와 바이패스로(33)를 연락한다.The first connecting pipe 273 is connected in a tangential direction to the circumferential sidewall of the cylindrical container 271, and communicates with the expansion valve 29 inside the cylindrical container 271. The second connecting pipe 275 is connected to the bottom wall of the cylindrical container 271, and communicates with the inside of the cylindrical container 271 and the outdoor heat exchanger 25. The third connecting pipe 277 is connected to the ceiling wall of the cylindrical container 271, and communicates with the bypass passage 33 and the interior of the cylindrical container 271.

난방 운전 시, 팽창 밸브(29)로 감압되어 기액 혼합 상태가 된 냉매는, 제1 접속관(273)으로부터 원통용기(271) 내로 유입하여, 그 원주 측벽의 내주면(271b)을 따라 소용돌이 치듯이 흐르고, 그때, 그 내주면(271b)에 액냉매가 부착되어 액냉매와 가스 냉매가 효율적으로 분리된다.During the heating operation, the refrigerant decompressed by the expansion valve 29 into the gas-liquid mixed state flows into the cylindrical container 271 from the first connecting pipe 273 and swirls along the inner circumferential surface 271b of the circumferential side wall thereof. At that time, a liquid refrigerant adheres to the inner circumferential surface 271b to efficiently separate the liquid refrigerant from the gas refrigerant.

액냉매는 중력에 의해 강하하여 하부에 저류되고, 제2 접속관(275)을 통해서 실외 열교환기(25)를 향한다. 한편, 가스 냉매는 선회하면서 상승하고, 제3 접속관(277)을 통해서 바이패스로(33)로 흐른다.The liquid refrigerant descends by gravity and is stored in the lower portion, and is directed toward the outdoor heat exchanger 25 through the second connection pipe 275. On the other hand, the gas refrigerant rises while turning, and flows to the bypass path 33 through the third connecting pipe 277.

냉방 운전 시, 실외 열교환기(25)에 있어서 응축되어 포화액이 된 고압의 냉매는, 제2 접속관(275)으로부터 원통용기(271) 내로 유입하고, 원통용기(271)는 액냉매로 채워진다. 액냉매는 제1 접속관(273)을 통해서 팽창 밸브(29)로 향한다. 한편, 원통용기(271) 내의 액냉매의 일부는 제3 접속관(277)을 통해서 바이패스로(33)로 흐른다.During the cooling operation, the high-pressure refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger 25 to become a saturated liquid flows into the cylindrical container 271 from the second connection pipe 275, and the cylindrical container 271 is filled with the liquid refrigerant. . The liquid refrigerant is directed to the expansion valve 29 through the first connecting pipe 273. On the other hand, a part of the liquid refrigerant in the cylindrical container 271 flows to the bypass path 33 through the third connecting pipe 277.

이상과 같이, 변형예에 관한 냉동 회로(11)에서는, 냉매 저류 탱크(27)가 사이클론 방식의 기액 분리기이므로, 냉매가 기액 분리기의 내주면(271b)을 따라 선회하는 사이에 그 내주면에 액냉매가 부착되어, 기액 분리가 효율적으로 행해진다.As described above, in the refrigerating circuit 11 according to the modification, since the refrigerant storage tank 27 is a cyclone-type gas-liquid separator, the liquid refrigerant is formed on the inner circumferential surface of the refrigerant while turning along the inner circumferential surface 271b of the gas-liquid separator. It adheres and gas-liquid separation is performed efficiently.

또한, 기액 분리기가 액냉매를 저류하는 냉매 저류 기능 외에, 액냉매와 가스 냉매를 분리하는 기능을 담당하므로, 냉매 저류 용기와 기액 분리기를 병설할 필요가 없어 냉동 회로가 간소화된다.In addition, since the gas-liquid separator is responsible for separating the liquid refrigerant and the gas refrigerant in addition to the refrigerant storage function for storing the liquid refrigerant, it is not necessary to install the refrigerant storage container and the gas-liquid separator, thereby simplifying the freezing circuit.

(6) 기타 실시 형태(6) Other Embodiments

(6-1)(6-1)

상기 실시 형태에서는, 실외 열교환기(25)가 복수의 편평관(251)과 파형 핀(253)을 갖는 적층형 열교환기이며, 복수의 편평관(251)이 간격을 두어서 겹쳐지도록 배열되고, 파형 핀(253)이 인접하는 편평관(251)에 끼워져 있다.In the above embodiment, the outdoor heat exchanger 25 is a laminated heat exchanger having a plurality of flat tubes 251 and corrugated fins 253, and the plurality of flat tubes 251 are arranged so as to overlap at intervals, The pin 253 is fitted to the adjacent flat pipe 251.

그러나, 실외 열교환기(25)는 상기와 같은 구성에 한정되지 않고, 예를 들어, 편평관이 사행 형상으로 성형되어, 핀이 편평관의 서로 인접하는 면 사이에 끼워져 있다는 구성으로도, 상기 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다.However, the outdoor heat exchanger 25 is not limited to the above-described configuration, and for example, even when the flat tube is shaped into a meander shape and the fins are sandwiched between adjacent surfaces of the flat tube, the above-described implementation is also carried out. The effect similar to the form is acquired.

(6-2)(6-2)

또한, 냉방 운전 시에 실외 열교환기(25)를 물로 냉각하는 냉동 장치의 경우, 실외 열교환기(25) 및 실내 열교환기(51)가 모두 크로스핀형 열교환기이며, 실외 열교환기(25)의 전열관 직경이 실내 열교환기(51)의 전열관 직경보다도 가늘다는 구성으로도, 상기 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다.In the case of the refrigerating device that cools the outdoor heat exchanger 25 with water during the cooling operation, both the outdoor heat exchanger 25 and the indoor heat exchanger 51 are cross fin heat exchangers, and the heat exchanger tube of the outdoor heat exchanger 25 is used. Even if the diameter is thinner than the diameter of the heat transfer tube of the indoor heat exchanger 51, the same effect as in the above embodiment can be obtained.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 간소하고 고성능인 냉동 회로가 제공되므로, 공기 조화 장치에 한하지 않고, 히트 펌프식 급탕기에도 유용하다.As described above, according to the present invention, since a simple and high-performance refrigeration circuit is provided, the present invention is not only limited to an air conditioner but also useful for a heat pump type hot water heater.

11: 냉동 회로
21: 압축기
25: 실외 열교환기
27: 냉매 저류 탱크
29: 팽창 밸브
33: 바이패스로
35: 유량 조정 밸브(유량 조정 기구)
51: 실내 열교환기11: freezing circuit
21: compressor
25: outdoor heat exchanger
27: refrigerant storage tank
29: expansion valve
33: Bypass
35: flow rate control valve (flow rate adjustment mechanism)
51: indoor heat exchanger

Claims (8)

냉방 운전 시에 압축기(21), 실외 열교환기(25), 팽창 밸브(29) 및 실내 열교환기(51) 순으로 냉매가 흐르고, 난방 운전 시에 상기 압축기(21), 상기 실내 열교환기(51), 상기 팽창 밸브(29) 및 상기 실외 열교환기(25) 순으로 냉매가 흐르는 냉동 회로이며,
상기 실내 열교환기(51)가 크로스핀형 열교환기, 상기 실외 열교환기(25)가 적층형 열교환기이며,
상기 실외 열교환기(25)와 상기 팽창 밸브(29)의 사이에 냉매 저류 탱크(27)가 설치되어 있는, 냉동 회로(11).In the cooling operation, the refrigerant flows in the order of the compressor 21, the outdoor heat exchanger 25, the expansion valve 29, and the indoor heat exchanger 51. In the heating operation, the compressor 21, the indoor heat exchanger 51. ), And a refrigeration circuit in which a refrigerant flows in order of the expansion valve 29 and the outdoor heat exchanger 25.
The indoor heat exchanger 51 is a cross fin type heat exchanger, the outdoor heat exchanger 25 is a stacked heat exchanger,
A refrigeration circuit (11), wherein a refrigerant storage tank (27) is provided between the outdoor heat exchanger (25) and the expansion valve (29). 냉방 운전 시에 압축기(21), 실외 열교환기(25), 팽창 밸브(29) 및 실내 열교환기(51) 순으로 냉매가 흐르고, 난방 운전 시에 상기 압축기(21), 상기 실내 열교환기(51), 상기 팽창 밸브(29) 및 상기 실외 열교환기(25) 순으로 냉매가 흐르는 냉동 회로이며,
상기 실외 열교환기(25)의 용적은, 상기 실내 열교환기(51)의 용적의 100％ 이하이고,
상기 실외 열교환기(25)와 상기 팽창 밸브(29)의 사이에 냉매 저류 탱크(27)가 설치되어 있는, 냉동 회로(11).In the cooling operation, the refrigerant flows in the order of the compressor 21, the outdoor heat exchanger 25, the expansion valve 29, and the indoor heat exchanger 51. In the heating operation, the compressor 21, the indoor heat exchanger 51. ), And a refrigeration circuit in which a refrigerant flows in order of the expansion valve 29 and the outdoor heat exchanger 25.
The volume of the outdoor heat exchanger 25 is 100% or less of the volume of the indoor heat exchanger 51,
A refrigeration circuit (11), wherein a refrigerant storage tank (27) is provided between the outdoor heat exchanger (25) and the expansion valve (29). 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 실외 열교환기(25)가,
간격을 두고 겹쳐지도록 배열된 복수의 편평관과,
인접하는 상기 편평관에 끼워진 핀을 갖는 적층형 열교환기인, 냉동 회로(11).According to claim 1 or 2, wherein the outdoor heat exchanger (25),
A plurality of flat tubes arranged to overlap at intervals,
A refrigeration circuit (11), which is a stacked heat exchanger having fins fitted to adjacent flat tubes. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 실외 열교환기(25)가,
사행 형상으로 성형된 편평관과,
상기 편평관의 서로 인접하는 면의 사이에 끼워진 핀을 갖는 적층형 열교환기인, 냉동 회로(11).According to claim 1 or 2, wherein the outdoor heat exchanger (25),
A flat tube molded in a meander shape,
A refrigeration circuit (11), which is a stacked heat exchanger having fins sandwiched between adjacent surfaces of said flat tubes. 제2항에 있어서, 상기 실외 열교환기(25) 및 상기 실내 열교환기(51)가 모두 크로스핀형 열교환기이며,
상기 실외 열교환기(25)의 전열관 직경이 상기 실내 열교환기(51)의 전열관 직경보다도 가늘게 설정되어 있는, 냉동 회로(11).According to claim 2, wherein the outdoor heat exchanger 25 and the indoor heat exchanger 51 are both cross-finger type heat exchanger,
The heat exchanger tube diameter of the said outdoor heat exchanger 25 is set smaller than the diameter of the heat exchanger tube of the said indoor heat exchanger 51, The refrigeration circuit 11 is carried out. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 냉매 저류 탱크(27) 내에 저류되는 냉매의 가스 성분을 상기 압축기(21), 혹은 상기 압축기(21)의 흡입측의 냉매 배관으로 유도하는 바이패스로(33)가 추가로 설치되어 있는, 냉동 회로(11).The bypass passage according to claim 1 or 2, wherein the gas component of the refrigerant stored in the refrigerant storage tank (27) is led to the compressor (21) or to a refrigerant pipe on the suction side of the compressor (21). Refrigerating circuit (11), further provided 33). 제6항에 있어서, 상기 바이패스로(33)는 유량 조정 기구(35)를 갖는, 냉동 회로(11).A refrigeration circuit (11) according to claim 6, wherein said bypass passage (33) has a flow rate adjustment mechanism (35). 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 냉매 저류 탱크(27)가 기액 분리기인, 냉동 회로(11).The refrigeration circuit (11) according to claim 1 or 2, wherein the refrigerant storage tank (27) is a gas-liquid separator.
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