CN105074351A - 空调装置 - Google Patents
空调装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105074351A CN105074351A CN201380073675.2A CN201380073675A CN105074351A CN 105074351 A CN105074351 A CN 105074351A CN 201380073675 A CN201380073675 A CN 201380073675A CN 105074351 A CN105074351 A CN 105074351A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat exchanger
- cold
- producing medium
- bypass pipe
- compressor
- 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 210
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 claims abstract description 97
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 99
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 41
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 16
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 18
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 57
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 19
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 16
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 11
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 11
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 11
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 9
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000005144 thermotropism Effects 0.000 description 1
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
- F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
- F25B1/10—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with multi-stage compression
-
- 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
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
- F25B41/31—Expansion valves
- F25B41/34—Expansion valves with the valve member being actuated by electric means, e.g. by piezoelectric actuators
-
- 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
- F25B31/00—Compressor arrangements
- F25B31/006—Cooling of compressor or motor
- F25B31/008—Cooling of compressor or motor by injecting a liquid
-
- 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
- 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
- F25B49/022—Compressor control arrangements
-
- 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
- F25B2313/006—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for two pipes connecting the outdoor side to the indoor side with multiple indoor units
-
- 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
- F25B2313/023—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple indoor units
- F25B2313/0233—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple indoor units in parallel arrangements
-
- 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
- F25B2313/027—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means
- F25B2313/02741—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means using one four-way valve
-
- 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
- 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
- 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
- F25B2400/23—Separators
-
- 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
- F25B2600/2501—Bypass 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
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/25—Control of valves
- F25B2600/2509—Economiser 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
- F25B2700/2101—Temperatures in a bypass
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Abstract
空调装置(100)具有:经由第二节流装置(14a)、与流过过冷却热交换器(13)的第一流路的制冷剂进行热交换的过冷却热交换器(13)的第二流路、以及第一开闭装置(19a),与储液器(15)的入口侧流路连接的第一旁通配管(4a);从过冷却热交换器(13)和第一开闭装置(19a)之间的第一旁通配管(4a)分支,并经由第二开闭装置(19b)与压缩机(10)的喷射口连接的第二旁通配管(4b);以及从热源侧热交换器(12)和利用侧热交换器(17)之间的制冷剂配管分支,并经由第三节流装置(14b),与第二开闭装置(19b)和压缩机(10)的喷射口之间的第二旁通配管(4b)连接的第三旁通配管(4c)。
Description
技术领域
本发明涉及应用于例如大厦用多联空调等的空调装置。
背景技术
在大厦用多联空调等的空调装置中,若在室外气温为低温时进行制热运转,则压缩机的排出温度变得过高,因此,不能增大压缩机的频率,不能使其发挥所需的制热能力。另外,若使用R32等制冷剂,则在室外气温高的制冷运转时也导致压缩机的排出温度变得过高。于是,需要使压缩机的排出温度降低以便能够供给与负荷相应的热量。存在如下的空调装置,在该空调装置中,为了使压缩机的排出温度降低,具有从制冷循环的高压液管向压缩机的中间进行液体喷射的回路,而且不论运转状态如何都能够将排出温度控制在设定温度(例如专利文献1)。
也存在如下的空调装置:在制冷运转以及制热运转中的任一种运转中,都能够将制冷循环的高压状态的液体制冷剂喷射到压缩机的吸入侧(例如专利文献2)。
也存在如下的空调装置:在冷凝器的出口侧具有过冷却热交换器,控制向过冷却热交换器流动的制冷剂流量以控制压缩机的排出温度(例如专利文献3)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-282972号公报(第4页、图1等)
专利文献2:日本特开平2-110255号公报(第3页、图1等)
专利文献3:日本特开2001-227823号公报(第4页、图1等)
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1所述的空调装置中,仅仅记载有从高压液管向压缩机的中间进行喷射的方法,存在不能应对使制冷循环的循环路径逆转了的情况(制冷、制热的切换)等这样的课题。
在专利文献2所述的空调装置中,与室内侧以及室外侧双方的节流装置并列地设置有单向阀,因此,成为在制冷时制热时都可以对液体制冷剂进行吸入喷射的结构。但是,为此而需要特殊的室内机,不能使用单向阀并未与节流装置并列连接的通常的室内机,存在不是通用的结构这样的课题。
在专利文献3所述的空调装置中,利用附属于过冷却热交换器的节流装置来控制在过冷却热交换器中流动的制冷剂的流量,以控制排出温度。因此,不能将排出温度和冷凝器出口的过冷度双方分别控制在目标值,不能在保持适当的过冷度的同时适当地控制排出温度。因此,在将室外机与室内机连接的延长配管长的情况下,若将排出温度控制在目标值,则不能将室外机出口的过冷度控制在目标值,因延长配管中的压力损失而有可能导致流入到室内机的制冷剂二相化。因此,在像多联型空调装置等那样在室内机中具有节流装置的情况下,存在如下的课题:若节流装置的入口侧成为二相,则导致产生噪音或控制变得不稳定。
本发明为了解决上述课题而作出,其第一目的在于得到一种空调装置,在制冷运转以及制热运转双方中,都可以在将压缩机的排出温度控制在适当的温度的同时也将制冷运转时的流出室外机的制冷剂的过冷度保持在适当的值,在延长配管长的情况下也能够以液体制冷剂的状态使其流入到室内机,可以进行稳定的控制。另外,本发明的第二目的在于得到一种空调装置,在室外气温为低温时的制热运转中,能够使压缩机的排出温度降低并发挥所需的制热能力。
用于解决课题的方案
在本发明的空调装置中,利用制冷剂配管将压缩机、第一热交换器、过冷却热交换器的第一流路、第一节流装置、以及第二热交换器连接,使制冷剂在内部循环而构成制冷循环,所述过冷却热交换器使高温的制冷剂与低温的制冷剂进行热交换以使高温的制冷剂过冷却,所述压缩机具有用于将制冷剂从外部导入压缩室的内部的喷射口,所述空调装置具有:第一旁通配管,所述第一旁通配管从所述第一热交换器和所述第二热交换器之间的所述制冷剂配管分支,并经由第二节流装置、与流过所述过冷却热交换器的所述第一流路的制冷剂进行热交换的所述过冷却热交换器的第二流路、以及第一开闭装置,与所述压缩机的入口侧流路连接;第二旁通配管,所述第二旁通配管从所述过冷却热交换器和所述第一开闭装置之间的所述第一旁通管分支,并经由第二开闭装置与所述压缩机的喷射口连接;以及第三旁通配管,所述第三旁通配管从所述第一热交换器和所述第二热交换器之间的所述制冷剂配管分支,并经由第三节流装置与所述压缩机的喷射口连接。
发明的效果
本发明的空调装置在制冷运转以及制热运转双方中都可以防止压缩机的排出温度变得过高。因此,根据本发明的空调装置,可以防止压缩机的损伤、延长寿命,并且,在室外气温为低温时的制热运转中,可以发挥所需的制热能力。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的空调装置的设置例的概略图。
图2是表示本发明的实施方式1的空调装置的回路结构的一例的概略回路结构图。
图3是表示本发明的实施方式1的空调装置的制冷运转模式时的制冷剂以及热介质的流动的***回路图。
图4是本发明的实施方式1的空调装置的制冷运转模式时的p-h线图(压力-焓线图)。
图5是表示本发明的实施方式1的空调装置的制热运转模式时的制冷剂以及热介质的流动的***回路图。
图6是本发明的实施方式1的空调装置的制热运转模式时的p-h线图(压力-焓线图)。
图7是在本发明的实施方式1的空调装置的制热运转模式时存在停止着的室内机2的情况下的p-h线图(压力-焓线图)。
具体实施方式
以下,基于附图说明本发明的实施方式。另外,包括图1在内,在以下的附图中各结构部件的大小关系有时与实际的大小关系不同。另外,包括图1在内,在以下的附图中,标注相同的附图标记的部件是相同或相当的部件,这在说明书全文中都一样。并且,在说明书全文中示出的结构要素的形态仅仅是例示而并非限定于这些记载。
图1是表示本发明的实施方式的空调装置的设置例的概略图。基于图1说明空调装置的设置例。该空调装置通过利用使制冷剂循环的制冷循环,可以选择制冷模式和制热模式中的任一种作为运转模式。
在图1中,本实施方式的空调装置具有:作为热源机的一台室外机1、以及多台室内机2。室外机1和室内机2利用供制冷剂流通的延长配管(制冷剂配管)5连接,在室外机1中生成的冷能或热能被输送到室内机2。
室外机1通常配置于大厦等建筑物9外的空间(例如屋顶等)即室外空间6,将冷能或热能供给到室内机2。室内机2配置在能够将进行了温度调节的空气供给到建筑物9内部的空间(例如居室等)即室内空间7的位置,将制冷用空气或制热用空气供给到作为空调对象空间的室内空间7。
如图1所示,在本实施方式的空调装置中,室外机1和各室内机2分别使用两根延长配管5连接。
另外,在图1中,例示出室内机2是天花板盒型的情况,但并不限于此,只要能够直接或利用管道等将制热用空气或制冷用空气吹出到室内空间7即可,可以是任意种类的室内机,例如是天花板埋入型或天花板悬吊式等。
在图1中,例示出室外机1设置于室外空间6的情况,但并不限于此。例如,室外机1也可以设置在带有换气口的机械室等被包围的空间,若能够利用排气管道将废热排出到建筑物9外,则也可以设置在建筑物9的内部,或者,也可以使用水冷式的室外机1而将其设置在建筑物9的内部。无论在哪样的场所设置室外机1,都不会产生特别的问题。
另外,室外机1以及室内机2的连接台数并不限定于图1中图示出的台数,根据设置本实施方式的空调装置的建筑物9来确定台数即可。
图2是表示本实施方式的空调装置(以下称为空调装置100)的回路结构的一例的概略回路结构图。基于图2说明空调装置100的详细结构。如图2所示,室外机1和室内机2利用延长配管5连接。
[室外机1]
在室外机1中,利用制冷剂配管串联连接而搭载有压缩机10、四通阀等制冷剂流路切换装置11、热源侧热交换器12、以及储液器15。另外,在室外机1中,设置有第一旁通配管4a、第二旁通配管4b、第三旁通配管4c、节流装置14a、节流装置14b、节流装置14c、开闭装置19a、开闭装置19b、过冷却热交换器13、以及液体分离器18。
压缩机10吸入制冷剂并将该制冷剂压缩成高温高压的状态,例如由能够控制容量的变频压缩机等构成就行了。另外,在对压缩机10内部的制冷剂进行压缩的压缩室的侧面,具有能够从压缩机10的外部将制冷剂导入压缩室的内部的喷射口。
另外,压缩机10例如使用低压壳体结构的压缩机就行了,在该低压壳体结构的压缩机中,在密闭容器内具有压缩室,密闭容器内成为低压的制冷剂压力氛围,在压缩室吸入密闭容器内的低压制冷剂并进行压缩。
而且,在压缩机10的喷射口连接有第二旁通配管4b。
制冷剂流路切换装置11用于对制热运转时的制冷剂的流动和制冷运转时的制冷剂的流动进行切换。
热源侧热交换器12在制热运转时作为蒸发器发挥作用,在制冷运转时作为冷凝器(或散热器)发挥作用,在从省略图示的送风机供给的空气与制冷剂之间进行热交换,使该制冷剂蒸发气化或冷凝液化。
储液器15设置在压缩机10的吸入侧,用于储存在制冷剂回路中剩余的制冷剂。
第一旁通配管4a经由节流装置14a、过冷却热交换器13、开闭装置19a将节流装置14b的上游侧的第三旁通配管4c与储液器15的上游侧的制冷剂配管连接。该第一旁通配管4a在制冷运转时,利用节流装置14a的作用使在冷凝器(热源侧热交换器12)中冷凝、液化后的制冷剂减压后,经由过冷却热交换器13以及开闭装置19a,作为低压的过热气体制冷剂绕到储液器15的上游侧。
第二旁通配管4b经由开闭装置19b将过冷却热交换器13和开闭装置19a之间的第一旁通配管4a与设置于压缩机10的压缩室的喷射口连接。该第二旁通配管4b在室外气温为低温时的制热运转中,为了提高制热能力,利用节流装置14a的作用使在液体分离器18中分离出的第一中压的液体制冷剂减压后,经由过冷却热交换器13以及开闭装置19b,作为压力为比第一中压低的第二中压且干燥度大的二相制冷剂,喷射到压缩机10的压缩室的内部。
第三旁通配管4c经由节流装置14b将开闭装置19b和压缩机10之间的第二旁通配管4b与液体分离器18连接。该第三旁通配管4c在制冷运转时以及制热运转时,利用节流装置14b的作用使高压或第一中压的液体制冷剂减压,并作为压力为比第一中压低的第二中压且干燥度小的二相制冷剂,喷射到压缩机10的压缩室的内部。
节流装置14a具有作为减压阀、膨胀阀的功能,对制冷剂进行减压而使其膨胀。节流装置14a设置在过冷却热交换器13的上游侧的第一旁通配管4a中。节流装置14a由能够可变地控制开度的装置、例如电子式膨胀阀等构成就行了。
节流装置14b具有作为减压阀、膨胀阀的功能,对制冷剂进行减压而使其膨胀。节流装置14b设置在第三旁通配管4c中。节流装置14b由能够可变地控制开度的装置、例如电子式膨胀阀等构成就行了。
节流装置14c具有作为减压阀、膨胀阀的功能,对制冷剂进行减压而使其膨胀。节流装置14c设置在热源侧热交换器12与液体分离器18之间的制冷剂配管中。节流装置14c由能够可变地控制开度的装置、例如电子式膨胀阀等构成就行了。
开闭装置19a由二通阀、电磁阀、电子式膨胀阀等构成,对第一旁通配管4a进行开闭。开闭装置19a设置在过冷却热交换器13的下游侧的第一旁通配管4a中。
开闭装置19b由二通阀、电磁阀、电子式膨胀阀等构成,对第二旁通配管4b进行开闭。开闭装置19b设置在第二旁通配管4b中。
过冷却热交换器13例如由双重管式的热交换器等构成,在流过节流装置14c和液体分离器18之间的制冷剂配管的制冷剂与流过节流装置14a和开闭装置19a之间的第一旁通配管4a的制冷剂之间进行热交换。另外,过冷却热交换器13并不限于双重管式的热交换器,只要是在从热源侧热交换器12到制冷运转时的室外机1的出口的制冷剂配管中流过的制冷剂与在第一旁通配管4a中流过的制冷剂能够进行热交换的热交换器即可,可以是任意结构的热交换器。
液体分离器18从在制冷剂配管中流动的制冷剂分离液体制冷剂。第三旁通配管4c与该液体分离器18连接。
另外,第一中压指的是比压缩机10的排出侧的高压低且比第二中压高的压力,该第二中压是第二旁通配管4b下游侧的压力且是压缩机10的压缩室的喷射口的压力。
而且,第二中压指的是压力比第一中压低的、第二旁通配管4b下游侧的压力且是压缩机10的压缩室的喷射口的压力。
并且,在室外机1中设置有各种检测装置(排出制冷剂温度检测装置21、高压检测装置22、低压检测装置23、液体制冷剂温度检测装置24、过冷却热交换器入口制冷剂温度检测装置25、过冷却热交换器出口制冷剂温度检测装置26)。由这些检测装置检测到的信息(温度信息、压力信息)被输送到设置于室外机1的控制装置50,用于压缩机10的驱动频率、制冷剂流路切换装置11的切换、节流装置14a的开度、节流装置14b的开度、节流装置14c的开度、向省略图示的热源侧热交换器12送风的送风机的转速、开闭装置19a的开闭、开闭装置19b的开闭等的控制。
排出制冷剂温度检测装置21设置在压缩机10的排出流路中,对从压缩机10排出的制冷剂的温度进行检测,例如由热敏电阻等构成就行了。
高压检测装置22设置在压缩机10的排出流路中,对从压缩机10排出的制冷剂的压力进行检测,例如由压力传感器等构成就行了。
低压检测装置23设置在压缩机10的吸入流路中,对被吸入到压缩机10中的制冷剂的压力进行检测,例如由热敏电阻等构成就行了。
液体制冷剂温度检测装置24设置在过冷却热交换器13与制冷运转时的室外机1的出口之间的制冷剂配管中,对流过设置部位的制冷剂的温度进行检测,例如由热敏电阻等构成就行了。
过冷却热交换器入口制冷剂温度检测装置25设置在节流装置14a与过冷却热交换器13之间的第一旁通配管4a中,对流过设置部位的制冷剂的温度进行检测,例如由热敏电阻等构成就行了。
过冷却热交换器出口制冷剂温度检测装置26设置在过冷却热交换器13与开闭装置19a之间的第一旁通配管4a中,对流过设置部位的制冷剂的温度进行检测,例如由热敏电阻等构成就行了。
另外,控制装置50由微型计算机等构成,基于各种检测装置的检测信息以及来自遥控器的指示,对压缩机10的驱动频率、制冷剂流路切换装置11的切换、节流装置14a~14c的开度、附属于热源侧热交换器12的省略图示的送风机的转速、开闭装置19a的开闭的切换、开闭装置19b的开闭的切换等进行控制来执行后述的各运转模式。
如上所述,压缩机10具有与第二旁通配管4b连接的喷射口,可以向压缩机10的压缩室的内部喷射从高压或第一中压减压了的、压力为比第一中压低的第二中压且干燥度大的二相制冷剂。通过向压缩机10的压缩室的内部喷射二相状态的制冷剂,可以使压缩机10的排出温度降低,可以增大压缩机10的频率,因此,在室外气温为低温时的制热运转中,可以增大制热能力。
另外,借助过冷却热交换器13的作用,在制热运转时,可以增大蒸发器(热源侧热交换器12)的出口制冷剂与入口制冷剂之间的焓差,因此,可以在低压(压缩机10的吸入压力)较高的状态下进行运转,可以进一步增大制热能力。
并且,在压缩机10的压缩室的喷射口也连接有第三旁通配管4c,可以向压缩机10的压缩室的内部喷射从高压或第一中压减压了的、压力为比第一中压低的第二中压且干燥度小的二相制冷剂。通过向压缩机10的压缩室喷射二相状态的制冷剂,在使用R32等压缩机10的排出温度成为高温的制冷剂的情况下,可以降低压缩机10的排出温度。
控制装置50通过对节流装置14a、节流装置14b、节流装置14c、开闭装置19a、开闭装置19b等进行控制,可以对向储液器15的吸入侧喷射的制冷剂的流量以及喷射的有无、经由第二旁通配管4b向压缩机10的压缩室的内部喷射的制冷剂的流量以及喷射的有无、经由第三旁通配管4c向压缩机10的压缩室的内部喷射的制冷剂的流量以及喷射的有无进行控制。另外,关于具体的控制动作,在后述的各运转模式的动作说明中进行说明。
另外,控制装置50如上所述基于各种检测装置的检测信息以及来自遥控器的指示,进行室外机1的各促动器的控制,除上述促动器的控制之外,还对压缩机10的驱动频率、附属于热源侧热交换器12的送风机的转速(包括打开/关闭)、制冷剂流路切换装置11的切换等进行控制来执行后述的各运转模式。
[室内机2]
在室内机2中,分别串联连接而搭载有利用侧热交换器17以及节流装置16。该利用侧热交换器17利用延长配管5与室外机1连接。利用侧热交换器17在从省略图示的送风机供给的空气与热介质之间进行热交换,并生成用于供给到室内空间7的制热用空气或制冷用空气。节流装置16具有作为减压阀、膨胀阀的功能,对制冷剂进行减压而使其膨胀。节流装置16由能够可变地控制开度的装置、例如电子式膨胀阀等构成就行了。
在该图2中,例示出连接有四台室内机2的情况,从纸面下侧起图示为室内机2a、室内机2b、室内机2c、室内机2d。而且,与室内机2a~2d相应地,利用侧热交换器17也从纸面下侧起图示为利用侧热交换器17a、利用侧热交换器17b、利用侧热交换器17c、利用侧热交换器17d。并且,与室内机2a~2d相应地,节流装置16也从纸面下侧起图示为节流装置16a、节流装置16b、节流装置16c、节流装置16d。另外,与图1同样地,室内机2的连接台数并非限定于图2所示的四台。
另外,在室内机2中设置有各种检测装置(利用侧热交换器液体制冷剂温度检测装置27、利用侧热交换器气体制冷剂温度检测装置28、利用侧热交换器中间制冷剂温度检测装置29)。由这些检测装置检测到的信息(温度信息)被输送到设置于室内机2的控制装置(省略图示),用于控制室内机2的促动器。该控制装置由微型计算机等构成,基于各种检测装置的检测信息以及来自遥控器的指示,对附属于利用侧热交换器17的省略图示的送风机的转速、节流装置16的开度等进行控制,并与控制装置50协作来执行后述的各运转模式。
利用侧热交换器液体制冷剂温度检测装置27设置在节流装置16与利用侧热交换器17之间的制冷剂配管中,对流过设置部位的制冷剂的温度进行检测,例如由热敏电阻等构成就行了。与室内机2a~2d相应地,利用侧热交换器液体制冷剂温度检测装置27也从纸面下侧起图示为利用侧热交换器液体制冷剂温度检测装置27a、利用侧热交换器液体制冷剂温度检测装置27b、利用侧热交换器液体制冷剂温度检测装置27c、利用侧热交换器液体制冷剂温度检测装置27d。
利用侧热交换器气体制冷剂温度检测装置28设置在利用侧热交换器17的与利用侧热交换器液体制冷剂温度检测装置27相反的一侧的出入口,对流过设置部位的制冷剂的温度进行检测,例如由热敏电阻等构成就行了。与室内机2a~2d相应地,利用侧热交换器气体制冷剂温度检测装置28也从纸面下侧起图示为利用侧热交换器气体制冷剂温度检测装置28a、利用侧热交换器气体制冷剂温度检测装置28b、利用侧热交换器气体制冷剂温度检测装置28c、利用侧热交换器气体制冷剂温度检测装置28d。
利用侧热交换器中间制冷剂温度检测装置29设置在利用侧热交换器17的中间位置,对流过设置部位的制冷剂的温度进行检测,例如由热敏电阻等构成就行了。与室内机2a~2d相应地,利用侧热交换器中间制冷剂温度检测装置29也从纸面下侧起图示为利用侧热交换器中间制冷剂温度检测装置29a、利用侧热交换器中间制冷剂温度检测装置29b、利用侧热交换器中间制冷剂温度检测装置29c、利用侧热交换器中间制冷剂温度检测装置29d。另外,也可以不设置利用侧热交换器中间制冷剂温度检测装置29。关于设置利用侧热交换器中间制冷剂温度检测装置29的情况和不设置利用侧热交换器中间制冷剂温度检测装置29的情况下的控制动作在后面论述。
在本实施方式中,热源侧热交换器12相当于本发明的“第一热交换器”。
在本实施方式中,利用侧热交换器17(17a~17d)相当于本发明的“第二热交换器”。
在本实施方式中,节流装置16(16a~16d)相当于本发明的“第一节流装置”。
在本实施方式中,节流装置14a相当于本发明的“第二节流装置”。
在本实施方式中,节流装置14b相当于本发明的“第三节流装置”。
在本实施方式中,节流装置14c相当于本发明的“第四节流装置”。
对空调装置100执行的各运转模式进行说明。该空调装置100基于来自各室内机2的指示,将室外机1的运转模式确定为制冷运转模式和制热运转模式中的任一种模式。即,空调装置100可以使全部室内机2进行相同运转(制冷运转或制热运转)来进行室内的温度调节。另外,在制冷运转模式和制热运转模式中的任一种模式中,都可以自由进行各室内机2的运转/停止。
空调装置100执行的运转模式包括:驱动着的室内机2全都执行制冷运转(也包括停止)的制冷运转模式、以及驱动着的室内机2全都执行制热运转(也包括停止)的制热运转模式。以下,针对各运转模式,与制冷剂以及热介质的流动一同进行说明。
[制冷运转模式]
图3是表示空调装置100的制冷运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。在该图3中,以在全部的利用侧热交换器17中产生冷能负荷的情况为例,对制冷运转模式进行说明。另外,在图3中,粗线所示的配管表示制冷剂流动的配管,用实线箭头表示制冷剂的流动方向。
在图3所示的制冷运转模式的情况下,在室外机1中,切换制冷剂流路切换装置11,以使从压缩机10排出的制冷剂向热源侧热交换器12流入。开闭装置19a打开,开闭装置19b关闭。
低温低压的制冷剂由压缩机10压缩成高温高压的气体制冷剂并从压缩机10排出。从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂经由制冷剂流路切换装置11流入到热源侧热交换器12。接着,在热源侧热交换器12中向室外空气散热的同时冷凝液化成高压液体制冷剂。从热源侧热交换器12流出的高压液体制冷剂,通过成为全开状态的节流装置14c以及过冷却热交换器13的第一流路(流过制冷剂配管的制冷剂的导通流路)。
通过了过冷却热交换器13的第一流路的制冷剂由液体分离器18分支为两个流路。被分支出的一方的制冷剂通过液体分离器18从室外机1流出。被分支出的另一方的制冷剂经由第三旁通配管4c流到第一旁通配管4a。流到了第一旁通配管4a的制冷剂流入到节流装置14a,被减压成低温低压的二相制冷剂,并通过过冷却热交换器13的第二流路(流过第一旁通配管4a的制冷剂的导通流路)。通过了第二流路的制冷剂经由打开状态的开闭装置19a在储液器15的上游侧的流路汇合。
另外,过冷却热交换器13在流过了第一流路的高温的制冷剂与流过了第二流路的低温的制冷剂之间进行热交换。即,在过冷却热交换器13中,流过了第一流路的制冷剂由流过了第二流路的制冷剂冷却,流过了第二流路的制冷剂由流过了第一流路的制冷剂加热。另外,过冷却热交换器13如上所述使用例如双重管式的热交换器,但并不限于双重管式的热交换器,只要是能够使流过第一流路的制冷剂与流过第二流路的制冷剂进行热交换的热交换器即可,可以是任意结构的热交换器。
流过第一旁通配管4a的制冷剂的流量由节流装置14a的开度(开口面积)调节。节流装置14a的开度(开口面积)被控制成,使过冷却热交换器出口制冷剂温度检测装置26的检测温度与过冷却热交换器入口制冷剂温度检测装置25的检测温度的温度差、即过冷却热交换器13的第二流路中的过冷却热交换器13前后的温度差(过热度)接近目标值。另外,节流装置14a的开度(开口面积)也可以控制成使过冷却热交换器13的第一流路的下游侧的过冷度接近目标值。
流出了室外机1的高温高压的液体制冷剂,流过延长配管5而流入到各个室内机2(2a~2d)。流入到了室内机2的高温高压的液体制冷剂在节流装置16(16a~16d)中使其膨胀成低温低压的二相制冷剂,并流入到作为蒸发器起作用的各个利用侧热交换器17(17a~17d)。流入到了利用侧热交换器17的制冷剂,从在利用侧热交换器17的周围流通的空气中吸热而成为低温低压的气体制冷剂。接着,低温低压的气体制冷剂从室内机2流出并流过延长配管5再次向室外机1流入,流过制冷剂流路切换装置11并与在第一旁通配管4a中流通而绕到了储液器15的上游侧的制冷剂汇合后,向储液器15流入,此后,再次被吸入到压缩机10。
此时,节流装置16a~16d的开度(开口面积)被控制成,使利用侧热交换器气体制冷剂温度检测装置28的检测温度与利用侧热交换器液体制冷剂温度检测装置27的检测温度的温度差(过热度)接近目标值。
另外,为了在延长配管5长(例如100m等)的情况下可靠地使制冷剂过冷却而设置有过冷却热交换器13。在延长配管5长的情况下,延长配管5内的压力损失增大,若制冷剂的过冷度小,则有可能导致在到达室内机2之前成为二相制冷剂。若二相制冷剂流入到室内机2,则二相制冷剂会流入到节流装置16。节流装置具有如下性质:若二相制冷剂流入,则周围会产生噪音。由于节流装置16配置在向室内空间7输送进行了温度调节的空气的室内机2内,因此,产生的噪音有时会传到室内空间7而使居住者感到不快。
另外,若二相制冷剂流入到节流装置16,则节流装置16的控制也变得不稳定。于是,需要使可靠地进行了过冷却的液体状态的制冷剂流入到节流装置16,为此而设置有过冷却热交换器13。在第一旁通配管4a中设置有节流装置14a,在增大节流装置14a的开度(开口面积)以使流到过冷却热交换器13的第二流路中的低温低压的二相制冷剂的流量增加时,过冷却热交换器13的第一流路的出口制冷剂的过冷度增加。另一方面,在减小节流装置14a的开度(开口面积)以使流到过冷却热交换器13的第二流路中的低温低压的二相制冷剂的流量降低时,过冷却热交换器13的第一流路的出口制冷剂的过冷度降低。
即,通过调节节流装置14a的开度(开口面积),可以将过冷却热交换器13的第一流路的出口制冷剂的过冷度控制为适当的值。但是,在通常的运转中,从可靠性方面来看,不希望使大量混入了液体制冷剂的干燥度小的制冷剂吸入到压缩机10,为此,第一旁通配管4a与储液器15的入口侧(上游侧)连接。储液器15用于储存剩余制冷剂,借助第一旁通配管4a绕到了储液器15的入口侧(上游侧)的制冷剂的大部分被储存在储液器15的内部,可以防止大量的液体制冷剂回到压缩机10。
以上是基本的制冷运转模式中的制冷剂的动作,在使用R32等压缩机10的排出温度相比使用R410A时成为高温的制冷剂作为制冷剂的情况下,为了防止冷冻机油的劣化和压缩机10的烧损,需要使排出温度降低。于是,在空调装置100中,从液体分离器18使液体制冷剂的一部分分支并流到第三旁通配管4c。流到了第三旁通配管4c的制冷剂由节流装置14b减压成二相制冷剂后,经由第三旁通配管4c以及设置于压缩机10的喷射口流入到压缩机10的压缩室的内部。这样一来,可以降低压缩机10的排出制冷剂的温度,从而可以安全地使用。
另外,如上所述,第三旁通配管4c与设置于压缩机10的压缩室的喷射口连接。通过从设置于压缩机10的压缩室的喷射口向压缩室的内部喷射制冷剂,可以将大量包含液体的二相制冷剂直接导入到压缩室。储液器15用于储存剩余制冷剂,像第一旁通配管4a那样,绕到了储液器15的入口侧(上游侧)的制冷剂中的大部分被储存在储液器15中,上述制冷剂中仅有一部分制冷剂流入到压缩机10。但是,在压缩机10的排出温度增高的情况下,需要降低压缩机10的排出温度,为此,需要向压缩机10的压缩室喷射制冷剂液体。
于是,在空调装置100中,将第三旁通配管4c与设置于压缩机10的压缩室的喷射口连接。而且,流过第三旁通配管4c的制冷剂的流量由节流装置14b的开度(开口面积)调节。在增大节流装置14b的开度(开口面积)以增大流过第三旁通配管4c的制冷剂的流量时,压缩机10的排出温度降低。另一方面,在减小节流装置14b的开度(开口面积)以减少流过第三旁通配管4c的制冷剂的流量时,压缩机10的排出温度增加(上升)。因此,通过调节节流装置14b的开度(开口面积),可以使排出制冷剂温度检测装置21的检测值即排出温度接近目标值。
经由第三旁通配管4c的喷射在排出温度高时进行。因此,在制冷运转模式中,在热源侧热交换器12周围的温度(室外气温)高的状态下,高压增高且排出温度也增高,因此,由经由第三旁通配管4c的喷射来抑制排出温度,成为使制冷剂在第一旁通配管4a中流动的同时也进行经由第三旁通配管4c的喷射的状态。另一方面,在室外气温低的状态下,从压缩机10排出的制冷剂的排出温度不增高,因此,不需要经由第三旁通配管4c的喷射,使节流装置14b全闭或设为制冷剂不流动的小开度,而不产生经由第三旁通配管4c的喷射。
利用图4的p-h线图(压力-焓线图)说明喷射动作的详细情况。图4是空调装置100的制冷运转模式时的p-h线图(压力-焓线图)。
在制冷运转模式中,被吸入到压缩机10而由压缩机10压缩了的制冷剂(图4的点I),在热源侧热交换器12中被冷凝液化成高压的液体制冷剂(图4的点J)。该高压的液体制冷剂在过冷却热交换器13中由被分支到了第一旁通配管4a的制冷剂冷却而使过冷度增加(图4的点L),并流入到液体分离器18。由液体分离器18分支到了第三旁通配管4c的一部分液体制冷剂,由节流装置14b减压成第二中压(图4的点M)。成为了第二中压的制冷剂从设置于压缩机10的压缩室的喷射口喷射到压缩室,与被吸入到压缩机10而被压缩到了第二中压的制冷剂汇合。
另一方面,通过了液体分离器18的高压二相制冷剂,流出室外机1并通过延长配管5流入到室内机2。流入到了室内机2的高压二相制冷剂由节流装置16(16a~16d)减压(图4的点K),并在利用侧热交换器17(17a~17d)中蒸发。流出了利用侧热交换器17的制冷剂,流出室内机2并通过延长配管5流入到室外机1。流入到了室外机1的制冷剂,流过制冷剂流路切换装置11并与在第一旁通配管4a中流通而绕到了储液器15的上游侧的制冷剂汇合后,流入到储液器15(图4的点F)。
接着,流出了储液器15的制冷剂被吸入到压缩机10而被压缩到第二中压(图4的点N),与经由第三旁通配管4c喷射的制冷剂汇合而被冷却(图4的点H)。
在由低压壳体型压缩机构成压缩机10的情况下,在压缩机10内,被吸入的制冷剂和油流入到压缩机10内的下部,在中间部配置有电机,在压缩室内被压缩而得到的高温高压的制冷剂从上部排出到密闭容器内的排出室之后,从压缩机10排出。因此,压缩机10的金属制的密闭容器具有暴露于高温高压的制冷剂中的部分、以及暴露于低温低压的制冷剂中的部分,所以,密闭容器的温度成为其中间的温度。另外,由于在电机中电流流动,因此电机发热。
因此,被吸入到了压缩机10的低温低压的制冷剂由压缩机10的密闭容器和电机加热而温度上升后(图4的点F),被吸入到压缩室。而且,在向压缩机10的压缩室的内部喷射了制冷剂的情况下,被吸入到压缩机10而被压缩到了第二中压的气体制冷剂(图4的点N),与被喷射到了压缩室的二相制冷剂汇合而被冷却。因此,成为温度比不进行喷射的情况低的制冷剂(图4的点H),进而使压缩继续进行而成为高压的气体制冷剂。
因此,在进行喷射时,从压缩机10排出的制冷剂的排出温度也降低(图4的点I),相对于不进行喷射的情况下的压缩机10的排出温度(图4的点G),排出温度降低。通过这样使其工作,在使用R32等压缩机10的排出温度成为高温的制冷剂的情况下等,可以使压缩机10的排出温度降低,从而可以安全地使用。
另外,在本实施方式的图4等的p-h线图中,以在压缩机10的压缩室内被压缩到了第二中压的制冷剂与经由第三旁通配管4c喷射的制冷剂汇合后的制冷剂(图4的点H)是否是过热气体制冷剂的方式进行了图示,点H的位置由在压缩室内被压缩到了第二中压的制冷剂的内部能量(流量与焓(点N)之积)和通过了第二旁通配管4b的制冷剂的内部能量(流量与焓(点M)之积)之间的关系来确定。在通过了第三旁通配管4c的制冷剂的流量小的情况下,成为过热气体状态,在通过了第三旁通配管4c的制冷剂的流量大的情况下,成为二相状态。实际上,以第二中压成为接近低压的值的方式确定压缩室的喷射口的位置的情况较多,在该情况下,仅使少量的制冷剂流到第三旁通配管4c,点H就成为二相,在大多数情况下,在压缩室内再次压缩二相状态的第二中压的制冷剂。
另外,节流装置14a优选为电子式膨胀阀等使开口面积变化的装置,若使用电子式膨胀阀,则可以任意控制流过过冷却热交换器13的第二流路的制冷剂的流量,流出室外机1的制冷剂的过冷度的控制性好。但是,节流装置14a并不限于此,也可以构成为组合小型的电磁阀等开闭阀以便能够选择多个开口面积,还可以构成为采用毛细管而与制冷剂的压力损失相应地形成过冷度,虽然控制性稍微变差,但能够将过冷度控制在目标值。
另外,节流装置14b采用电子式膨胀阀等使开口面积变化的装置,节流装置14b的开口面积被控制,以免排出制冷剂温度检测装置21检测出的压缩机10的排出温度变得过高。
另外,开闭装置19a以及开闭装置19b是进行流路的开闭的装置,使用电磁阀等,但并不限于此,也可以是能够进行流路的关闭且能够调节开度(开口面积)的电子式膨胀阀,只要能够进行流路的开闭即可,可以是任意的装置。关于开闭装置19a以及开闭装置19b的结构,在后述的制热运转模式中也相同。
另外,节流装置14a以及节流装置14b两者都与同一液体分离器18的液体的取出配管(第一旁通配管4a、第三旁通配管4c)连接。若使二相制冷剂流入到节流装置,则动作变得不稳定且产生制冷剂噪音,因此需要使液体制冷剂流入。于是,构成为使从液体分离器18分离出的液体制冷剂流入。此时,虽然也可以构成为设置两个液体分离器18,并使在各个液体分离器18中取出的液体制冷剂流入到节流装置14a以及节流装置14b,但若进行配管连接以便能够在从一个液体分离器18取出液体后将其分支并将液体制冷剂供给到节流装置14a和节流装置14b双方,则可以廉价地构成***。
在执行制冷运转模式时,不需要使制冷剂向不存在热负荷的利用侧热交换器17(包括温度传感器关闭)流动,因此使运转停止。此时,与停止着的室内机2对应的节流装置16全闭或设为制冷剂不流动的小开度。
如上所述,空调装置100在制冷剂回路中具有第一旁通配管4a和第三旁通配管4c,将供从液体分离器18分离并经过过冷却热交换器13以及节流装置14a的制冷剂流动的第一旁通配管4a,与储液器15的上游侧的流路连接,将供从液体分离器18分离并由节流装置14b进行了流量调节的制冷剂不经过过冷却热交换器13地流动的第三旁通配管4c,与设置于压缩机10的压缩室的喷射口连接。
这样一来,根据空调装置100,可以分别进行流出室外机1的制冷剂的过冷度的调节、以及由向压缩机10的压缩室内喷射的喷射量的调节进行的排出温度的控制,因此,即便在延长配管5长的情况下,也能够使流入到室内机2的制冷剂成为可靠地具有过冷度的状态。此外,根据空调装置100,在压缩机10的排出温度增高的条件下,能够可靠地进行控制以免压缩机10的排出温度超过上限。
[制热运转模式]
图5是表示空调装置100的制热运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。在该图5中,以在全部的利用侧热交换器17中产生热能负荷的情况为例,对制热运转模式进行说明。另外,在图5中,粗线所示的配管表示制冷剂流动的配管,用实线箭头表示制冷剂的流动方向。
在图5所示的制热运转模式的情况下,在室外机1中,切换制冷剂流路切换装置11,以使从压缩机10排出的制冷剂向室内机2流入而不经由热源侧热交换器12。开闭装置19a关闭,开闭装置19b在进行喷射时打开,在不进行喷射的情况下关闭。
低温低压的制冷剂由压缩机10压缩成高温高压的气体制冷剂并从压缩机10排出。从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂流过制冷剂流路切换装置11从室外机1流出。从室外机1流出的高温高压的气体制冷剂流过延长配管5而流入到各个室内机2(2a~2d)。流入到了室内机2的高温高压的气体制冷剂流入到各个利用侧热交换器17(17a~17d),向在利用侧热交换器17的周围流通的空气中散热的同时冷凝液化成高温高压的液体制冷剂。从利用侧热交换器17流出的液体制冷剂在节流装置16(16a~16d)中使其膨胀成第一中压的二相制冷剂,并从室内机2流出。从室内机2流出的第一中压的二相制冷剂流过延长配管5再次向室外机1流入。
此时,节流装置16a~16d的开度(开口面积)被控制成,使利用侧热交换器中间制冷剂温度检测装置29的检测温度与利用侧热交换器液体制冷剂温度检测装置27的检测温度的温度差(过冷度)接近目标值。另外,如上所述,不一定必须设置利用侧热交换器中间制冷剂温度检测装置29,也可以不设置。在不设置利用侧热交换器中间制冷剂温度检测装置29的情况下,在设置于室外机1的控制装置50中,对高压检测装置22的检测压力即高压进行饱和温度换算而求出冷凝温度。接着,将求出的冷凝温度通过通信从室外机1的控制装置50发送到设置于室内机2的控制装置(未图示),室内机2的控制装置对节流装置16进行控制,以使接收到的冷凝温度与利用侧热交换器液体制冷剂温度检测装置27的检测温度的温度差(过冷度)接近目标值。
流入到了室外机1的第一中压的二相制冷剂,在液体分离器18中一部分液体制冷剂被分离。一部分液体制冷剂被分离而剩下的第一中压的二相制冷剂,通过过冷却热交换器13的第一流路,并流过节流装置14c使其膨胀成低温低压的二相制冷剂,流入到热源侧热交换器12。流入到了热源侧热交换器12的低温低压的二相制冷剂,从在热源侧热交换器12的周围流动的空气中吸热并蒸发而成为低温低压的气体制冷剂,并经由制冷剂流路切换装置11以及储液器15再次被吸入到压缩机10。
另外,在液体分离器18中被分离出的液体制冷剂由节流装置14a减压成第二中压的二相制冷剂。该第二中压的二相制冷剂通过过冷却热交换器13的第二流路而成为干燥度大的二相制冷剂,经由第二旁通配管4b以及打开状态的开闭装置19b从设置于压缩机10的压缩室的喷射口喷射到压缩室的内部。
另外,第二旁通配管4b与设置于压缩机10的压缩室的喷射口连接。通过将制冷剂从设置于压缩机10的压缩室的喷射口喷射到压缩室的内部,可以将包含液体的二相制冷剂直接导入到压缩机10。在使制冷剂绕到储液器15的入口侧(上游侧)时,其大部分被储存在储液器15中,仅有一部分制冷剂流入到压缩机10。
但是,在压缩机10的排出温度增高的情况下,需要降低压缩机10的排出温度,为此,将第二旁通配管4b与设置于压缩机10的压缩室的喷射口连接并将制冷剂液体喷射到压缩机10的压缩室。而且,流过第二旁通配管4b的制冷剂的流量由节流装置14a的开度(开口面积)调节。在增大节流装置14a的开度(开口面积)以增大流过第二旁通配管4b的制冷剂的流量时,压缩机10的排出温度降低。另一方面,在减小节流装置14a的开度(开口面积)以减少流过第二旁通配管4b的制冷剂的流量时,压缩机10的排出温度增加。因此,通过调节节流装置14a的开度(开口面积),可以使压缩机10的排出温度变化。另外,在制热运转时,虽然也可以进行排出温度控制,但在大多数情况下,进行排出过热度的控制。这是因为:在经由过冷却热交换器13进行喷射的情况下,与进行排出温度控制的情况相比,进行排出过热度控制时能够喷射更多的制冷剂量,低温制热时的制热能力提高。另一方面,在制冷时,若使喷射量过大,则流到蒸发器中的制冷剂流量降低,导致制冷能力降低,因此,进行排出温度控制时可以减少喷射量,故是优选的。关于排出过热度控制,将在后面论述。
以上是基本的制热运转模式中的制冷剂的动作,经由第二旁通配管4b将干燥度大的二相制冷剂喷射到压缩机10的压缩室的内部。这样一来,压缩机10的排出温度降低,因此,可以增大压缩机10的频率,在室外气温低的制热运转时等,可以提高制热能力。另外,可以在过冷却热交换器13中利用在第二旁通配管4b中流动的制冷剂对向热源侧热交换器12流动的制冷剂进行冷却,可以增大蒸发器(热源侧热交换器12)的出口制冷剂的焓与入口制冷剂的焓之差。因此,可以将压缩机10的低压保持在较高的值,可以进一步提高制热能力。
因此,在空调装置100中,在制热运转时,并非使用第三旁通配管4c,而是使用设置有过冷却热交换器13的第二旁通配管4b将制冷剂喷射到压缩机10。但是,当在制热能力足够大的状态下产生了排出温度变得过高的运转状态的情况下,也可以使用第三旁通配管4c将制冷剂喷射到压缩机10。
在此,节流装置14c起到将节流装置16与节流装置14a之间的制冷剂的压力控制在第一中压的作用。通过将节流装置16与节流装置14c之间的制冷剂、即液体分离器18内的制冷剂的压力保持在第一中压,可以确保第二旁通配管4b的前后差压,可以向压缩机10的压缩室的内部可靠地喷射制冷剂。另外,节流装置14c的开度(开口面积)被控制成,使将液体制冷剂温度检测装置24的检测温度换算为饱和压力而得到的第一中压接近目标值。
另外,在制热运转模式中,在热源侧热交换器12周围的温度(室外气温)低的、低室外气温制热的情况下等,低压降低而排出温度也增高,因此,需要经由第二旁通配管4b的喷射。在室外气温高时的制热运转中,不需要经由第二旁通配管4b的喷射,使节流装置14a全闭或设为制冷剂不流动的小开度,或者使开闭装置19b关闭,从而不产生经由第二旁通配管4b的喷射。另外,在不进行喷射的情况下的第二旁通配管4b的流路的关闭,也可以不利用开闭装置19b而利用节流装置14a进行。
利用图6的p-h线图(压力-焓线图)说明喷射动作的详细情况。图6是空调装置100的制热运转模式时的p-h线图(压力-焓线图)。
在制热运转模式中,被吸入到压缩机10并由压缩机10压缩了的制冷剂(图6的点I),经由制冷剂流路切换装置11流出室外机1,并流过延长配管5流入到室内机2。流入到了室内机2的制冷剂由利用侧热交换器17冷凝后,利用节流装置16使其膨胀,经由延长配管5返回到室外机1并流入到液体分离器18。此时,借助节流装置14c的作用,节流装置14c上游侧的制冷剂的压力被控制在第一中压状态(图6的点J)。
借助节流装置14c成为了第一中压的二相制冷剂中的、由液体分离器18分支出的液体制冷剂,由节流装置14a减压成第二中压的二相制冷剂(图6的点M)。该第二中压的二相制冷剂流过过冷却热交换器13的第二流路,由流过过冷却热交换器13的第一流路的第一中压的制冷剂加热而成为干燥度大的二相制冷剂(图6的点P)。接着,该二相制冷剂经由第二旁通配管4b从设置于压缩机10的压缩室的喷射口喷射到压缩室。
另一方面,通过了液体分离器18的第一中压的制冷剂流过过冷却热交换器13的第一流路,由流过过冷却热交换器13的第二流路的第二中压的制冷剂冷却而使得焓减小(图6的点L)。此后,该制冷剂由节流装置14c减压成低压的二相制冷剂(图6的点K),在热源侧热交换器12中蒸发后经由制冷剂流路切换装置11流入到储液器15(图6的点F)。流出了储液器15的制冷剂被吸入到压缩机10而被压缩到第二中压(图6的点N),与经由第二旁通配管4b被喷射的制冷剂(图6的点P)汇合而被冷却(图6的点H)。
在压缩机10由低压壳体型压缩机构成的情况下,压缩机10的金属制的密闭容器具有暴露于高温高压的排出制冷剂的部分、以及暴露于低温低压的吸入制冷剂的部分,因此,密闭容器的温度成为其中间的温度。另外,由于在电机中电流流动,因此电机发热。因此,被吸入到了压缩机10的低温低压的制冷剂在由压缩机10的密闭容器和电机加热而温度上升后(在不进行喷射的情况下为图6的点F),被吸入到压缩室。另一方面,在向压缩机10的压缩室的内部喷射了制冷剂的情况下,被吸入到压缩机10而被压缩到了第二中压的气体制冷剂(图6的点N),与被喷射到了压缩室的二相制冷剂汇合而被冷却。因此,成为温度比不进行喷射的情况低的制冷剂(图6的点H),进而使压缩继续进行而成为高压的气体制冷剂。
因此,在进行喷射时,从压缩机10排出的制冷剂的排出温度也降低(图6的点I),相对于不进行喷射的情况下的压缩机10的排出温度(图6的点G),排出温度降低。通过这样使其工作,在室外气温低的制热运转时等,可以降低压缩机10的排出温度来使用,从而可以安全地使用。
另外,节流装置14c优选为电子式膨胀阀等使开口面积变化的装置,若使用电子式膨胀阀,则可以将节流装置14c上游侧的第一中压控制在任意的压力,排出温度的控制稳定。但是,节流装置14c并不限于此,也可以构成为组合小型的电磁阀等开闭阀以便能够选择多个开口面积,还可以构成为采用毛细管而与制冷剂的压力损失相应地形成中压,虽然控制性稍微变差,但能够将排出温度控制在目标值。
另外,说明了对液体制冷剂温度检测装置24的检测温度进行饱和压力换算而求出第一中压的情况,这样一来可以廉价地构成***,当然并不限于此,也可以使用压力传感器。另外,节流装置14a为电子式膨胀阀等使开口面积变化的装置,节流装置14a的开口面积被控制成,使根据排出制冷剂温度检测装置21的检测温度和高压检测装置22的检测压力运算出的压缩机10的排出过热度进入目标范围内。
另外,第一旁通配管4a以及第二旁通配管4b双方构成为,连接到过冷却热交换器13的与节流装置14a相反的一侧的流路,利用开闭装置19a以及开闭装置19b切换流过了过冷却热交换器13的制冷剂的流路。
虽然也可以构成为设置两个节流装置14a以及两个过冷却热交换器13,分别与第一旁通配管4a以及第二旁通配管4b连接,但在制冷运转时产生流过第一旁通配管4a的流动,在制热运转时产生流过第二旁通配管4b的流动,上述流过第一旁通配管4a的流动以及流过第二旁通配管4b的流动并不同时产生。因此,通过使用1组液体分离器18、节流装置14a以及过冷却热交换器13,并利用开闭装置19a和开闭装置19b对流过第一旁通配管4a的流动和流过第二旁通配管4b的流动进行切换,从而可以廉价地构成***。另外,在设置两个节流装置14a以及两个过冷却热交换器13的情况下,也可以设置两个液体分离器18。
在执行制热运转模式时,不需要使制冷剂向不存在热负荷的利用侧热交换器17(包括温度传感器关闭)流动。但是,在制热运转模式中,若使与不存在制热负荷的利用侧热交换器17对应的节流装置16全闭或设为制冷剂不流动的小开度,则在未运转的利用侧热交换器17的内部制冷剂被周围空气冷却而冷凝,导致制冷剂停滞,作为整个制冷剂回路有可能导致产生制冷剂不足。于是,在制热运转时,使与不存在热负荷的利用侧热交换器17对应的节流装置16的开度(开口面积)为全开等大开度,防止制冷剂的停滞。
另外,在存在停止着的室内机2的情况下,如上所述控制节流装置16,因此,产生流过停止着的室内机2的制冷剂的流动。此时,在不存在热负荷的利用侧热交换器17中制冷剂不冷凝,因此,在对应的节流装置16中对高温高压的气体制冷剂进行减压,p-h线图(压力-焓线图)成为与此前的说明不同的p-h线图。利用图7的p-h线图(压力-焓线图)说明该情况下的动作。图7是在空调装置100的制热运转模式时存在停止着的室内机2的情况下的p-h线图(压力-焓线图)。
在存在停止着的室内机2的情况下的制热运转模式中,被吸入到压缩机10而被压缩机10压缩了的制冷剂(图7的点I),经由制冷剂流路切换装置11流出室外机1,并流过延长配管5流入到室内机2。流入到了室内机2的制冷剂在存在制热负荷的利用侧热交换器17中被冷凝后,在节流装置16中使其膨胀成第一中压(图7的点J),经由延长配管5回到室外机1。
另一方面,为了防止制冷剂在利用侧热交换器17中停滞,使流到了不存在制热负荷的利用侧热交换器17的制冷剂不进行冷凝而在维持气体制冷剂的状态下通过利用侧热交换器17。此后,该制冷剂由节流装置16减压成第一中压(图7的点I1),经由延长配管5回到室外机1。
在上述处理的中途,在延长配管5的任意位置,冷凝并节流了的第一中压的液体制冷剂与未冷凝地被减压而得到的第一中压的气体制冷剂混合而成为第一中压的二相制冷剂(图7的点J1),并流入到室外机1的液体分离器18。流入到了液体分离器18的第一中压的二相制冷剂借助液体分离器18的作用,一部分液体制冷剂被分支(图7的点JL)。被分支出的液体制冷剂由节流装置14a减压成比第一中压低的第二中压的二相制冷剂(图7的点M)。此后,该制冷剂流过过冷却热交换器13的第二流路,由流过过冷却热交换器13的第一流路的第一中压的制冷剂加热而成为干燥度大的二相制冷剂(图7的点P)。接着,该制冷剂经由第二旁通配管4b从设置于压缩机10的压缩机的喷射口被导入到压缩室的内部。
另一方面,通过液体分离器18且干燥度稍微增加了的第一中压的制冷剂(图7的点J2)流过过冷却热交换器13的第一流路,由流过过冷却热交换器13的第二流路的第二中压的制冷剂冷却而使得焓减小(图7的点L)。此后,该制冷剂由节流装置14c减压成低压的二相制冷剂(图7的点K)。此后,该制冷剂在热源侧热交换器12中蒸发后经由制冷剂流路切换装置11流入到储液器15(图7的点F)。流出了储液器15的制冷剂被吸入到压缩机10而被压缩到第二中压(图7的点N),与经由第二旁通配管4b被喷射的制冷剂汇合而被冷却(图7的点H)。
即便是相同的开度(开口面积),流过节流装置的制冷剂的流量也根据制冷剂的密度而不同。二相制冷剂是密度小的气体制冷剂与密度大的液体制冷剂混在一起的制冷剂,若流入到节流装置的制冷剂从液体制冷剂变为二相制冷剂,则制冷剂的密度较大地变化,成为用于使压缩机10的排出温度降低一定量的适当流量的开度(开口面积)显著不同。
若该状态持续,则随着室内机2的启动、停止,必须使节流装置14a的开度较大地变化,不能进行稳定的控制。于是,在空调装置100中,通过设置液体分离器18,即便在存在停止着的室内机2的情况下,也可以利用液体分离器18仅分离液体状态的制冷剂,可以仅使液体制冷剂流入到节流装置14a,能够进行稳定的控制。
控制节流装置14a的开度(开口面积)以使根据排出制冷剂温度检测装置21的检测温度和高压检测装置22的检测压力运算出的压缩机10的排出过热度进入目标范围内。根据室外气温的不同,应喷射的制冷剂的流量的最佳值不同,因此,若排出过热度的目标值根据室外气温而使其值变化,则效率提高。通过控制排出过热度,可以防止排出温度变得过高。另外,也可以使排出过热度的目标值为相同的值而不使其根据室外气温而变化,排出过热度的目标值既可以为恒定的值、例如40℃,也可以处于目标范围、例如20℃到40℃之间。另外,也可以控制节流装置14a的开度以使排出制冷剂温度检测装置21的检测温度即排出温度成为目标值。
另外,制冷剂流路切换装置11通常使用四通阀,但并不限于此,也可以构成为使用多个二通流路切换阀、三通流路切换阀并使制冷剂同样地流动。
另外,以连接有四台室内机2的情况为例进行了说明,但室内机2的连接台数连接几台都可以,相同的情形成立这是不言而喻的。但是,在仅连接有一台室内机2的情况下,不存在制热运转中的停止室内机,因此,也可以不设置液体分离器18。
另外,在制热运转时的各室内机2的入口侧的流路中具有开闭流路的开闭阀,在可以防止制冷剂在制热运转时的停止室内机中停滞的情况下,不产生流过停止着的室内机2的制冷剂的流动,因此,也可以不设置液体分离器18。
另外,液体分离器18只要构成为具有一个入口流路和两个出口流路,从自入口流路流入的二相状态的制冷剂分离一部分液体制冷剂,并使分离出的液体制冷剂和剩下的二相制冷剂分别从两个出口流路流出即可,可以是任意的结构。另外,从二相制冷剂分离液体制冷剂的分离效率不是100%,即便在取出液体制冷剂的流路中稍微有一些气体制冷剂混入到液体制冷剂中,只要气体制冷剂的混入度是不给节流装置的控制带来大的影响的程度也是可以的。另外,若构成为将液体分离器18配备在制热运转时的过冷却热交换器13的上游侧,则不会受到制热运转时的过冷却热交换器13的第一流路中的压力损失的影响,由液体制冷剂温度检测装置24进行的第一中压的测定精度提高,排出温度的控制精度提高。
另外,在连接有多台室外机1并以多个室外机1的制冷剂回路在室外机1的外部汇合的方式进行配管连接的情况下,也是相同的,相同的情形也成立。
另外,以压缩机10使用低压壳体型压缩机的情况为例进行了说明,当然也可以使用如下的高压壳体型压缩机:吸入制冷剂被直接吸入到压缩室而被压缩,从压缩室排出的制冷剂向密闭容器内喷出后从压缩机10排出,可以起到相同的效果。
另外,以对制冷和制热进行切换这种类型的空调装置为例进行了说明,但并不限于此,也可以是同时制冷制热这种类型的空调装置,在这种空调装置中,在室外机1与室内机2之间设置中继机,制冷剂从室外机1经由中继机循环至室内机2,在中继机中产生冷能和热能这两种,将冷的制冷剂供给到存在制冷需求的室内机2,将热的制冷剂供给到存在制热需求的室内机2,在这种空调装置中,可以利用相同的方法起到相同的效果。
另外,以制冷剂从室外机1循环至室内机2的空调装置为例进行了说明,但并不限于此,也可以是如下的空调装置,在该空调装置中,在室外机1与室内机2之间设置中继机,制冷剂在室外机1与中继机之间循环,在中继机中使制冷剂与水、载冷剂等热介质进行热交换,使热介质在中继机与室内机2之间循环,在这种空调装置中,可以利用相同的方法起到相同的效果。另外,在这种类型的空调装置中,既可以是只能够在中继机中生成冷水和热水中的任一方的空调装置,也可以是能够在中继机中生成冷水和热水双方的空调装置。
作为制冷剂,在使用R32等排出温度增高的制冷剂时效果显著,除R32之外,也可以使用R32与全球变暖系数小、化学式由CF3CF=CH2表示的作为四氟丙烯类制冷剂的HFO1234yf或HFO1234ze混合的混合制冷剂(非共沸混合制冷剂)。在作为制冷剂使用R32的情况下,相对于使用R410A的情况,在相同运转状态下,排出温度上升约20℃,因此,需要降低排出温度来使用,吸入喷射的效果显著。在R32和HFO1234yf的混合制冷剂中,在R32的质量比率为62%(62wt%)以上的情况下,与使用R410A制冷剂的情况相比,排出温度增高3℃以上,在通过吸入喷射以使排出温度降低时效果显著。
另外,在R32和HFO1234ze的混合制冷剂中,在R32的质量比率为43%(43wt%)以上的情况下,与使用R410A制冷剂的情况相比,排出温度增高3℃以上,在通过吸入喷射以使排出温度降低时效果显著。另外,混合制冷剂中的制冷剂种类并不限于此,即便是少量包含其他的制冷剂成分的混合制冷剂,也不会给排出温度带来大的影响,可以起到相同的效果。例如,也可以使用包含R32、HFO1234yf以及少量的其他制冷剂的混合制冷剂等,只要是排出温度相比R410A增高的制冷剂,无论是怎样的制冷剂,都需要使排出温度降低,具有相同的效果。
另外,通常在热源侧热交换器12以及利用侧热交换器17a~17d安装有送风机,通过送风来促进冷凝或蒸发的情况较多,但并不限于此,例如作为利用侧热交换器17a~17d,也可以使用利用放射的板式加热器那样的热交换器,作为热源侧热交换器12,也可以使用利用水或防冻液使热移动的水冷式这种类型的热交换器,只要是能够散热或吸热的结构即可,可以使用任意的热交换器。
根据上述说明,空调装置100在制冷运转以及制热运转双方中都可以防止压缩机10的排出温度变得过高。因此,根据空调装置100,可以防止压缩机10的损伤,压缩机10的寿命延长,并且,在室外气温为低温时的制热运转中可以发挥所需的制热能力。
附图标记说明
1室外机、2室内机、2a室内机、2b室内机、2c室内机、2d室内机、4a第一旁通配管、4b第二旁通配管、4c第三旁通配管、5延长配管、6室外空间、7室内空间、9建筑物、10压缩机、11制冷剂流路切换装置、12热源侧热交换器、13过冷却热交换器、14a节流装置、14b节流装置、14c节流装置、15储液器、16节流装置、16a节流装置、16b节流装置、16c节流装置、16d节流装置、17利用侧热交换器、17a利用侧热交换器、17b利用侧热交换器、17c利用侧热交换器、17d利用侧热交换器、18液体分离器、19a开闭装置、19b开闭装置、21排出制冷剂温度检测装置、22高压检测装置、23低压检测装置、24液体制冷剂温度检测装置、25过冷却热交换器入口制冷剂温度检测装置、26过冷却热交换器出口制冷剂温度检测装置、27利用侧热交换器液体制冷剂温度检测装置、27a利用侧热交换器液体制冷剂温度检测装置、27b利用侧热交换器液体制冷剂温度检测装置、27c利用侧热交换器液体制冷剂温度检测装置、27d利用侧热交换器液体制冷剂温度检测装置、28利用侧热交换器气体制冷剂温度检测装置、28a利用侧热交换器气体制冷剂温度检测装置、28b利用侧热交换器气体制冷剂温度检测装置、28c利用侧热交换器气体制冷剂温度检测装置、28d利用侧热交换器气体制冷剂温度检测装置、29利用侧热交换器中间制冷剂温度检测装置、29a利用侧热交换器中间制冷剂温度检测装置、29b利用侧热交换器中间制冷剂温度检测装置、29c利用侧热交换器中间制冷剂温度检测装置、29d利用侧热交换器中间制冷剂温度检测装置、50控制装置、100空调装置。
Claims (14)
1.一种空调装置,其特征在于,
利用制冷剂配管将压缩机、第一热交换器、过冷却热交换器的第一流路、第一节流装置、以及第二热交换器连接,使制冷剂在内部循环而构成制冷循环,所述过冷却热交换器使高温的制冷剂与低温的制冷剂进行热交换以使高温的制冷剂过冷却,
所述压缩机具有用于将制冷剂从外部导入压缩室的内部的喷射口,
所述空调装置具有:
第一旁通配管,所述第一旁通配管从所述第一热交换器和所述第二热交换器之间的所述制冷剂配管分支,并经由第二节流装置、与流过所述过冷却热交换器的所述第一流路的制冷剂进行热交换的所述过冷却热交换器的第二流路、以及第一开闭装置,与所述压缩机的入口侧流路连接;
第二旁通配管,所述第二旁通配管从所述过冷却热交换器和所述第一开闭装置之间的所述第一旁通管分支,并经由第二开闭装置与所述压缩机的喷射口连接;以及
第三旁通配管,所述第三旁通配管从所述第一热交换器和所述第二热交换器之间的所述制冷剂配管分支,并经由第三节流装置与所述压缩机的喷射口连接。
2.如权利要求1所述的空调装置,其特征在于,
在所述压缩机的吸入侧设置储液器,
所述第一旁通配管将所述储液器的入口侧流路与所述第一热交换器和所述第二热交换器之间的所述制冷剂配管连接。
3.如权利要求1或2所述的空调装置,其特征在于,
所述第三旁通配管将所述第一热交换器和所述第二热交换器之间的所述制冷剂配管与所述第二开闭装置和所述压缩机的喷射口之间的所述第二旁通配管连接。
4.如权利要求1~3中任一项所述的空调装置,其特征在于,
使与R410A相比所述压缩机的排出温度成为高温的制冷剂在所述制冷剂配管的内部循环,
所述空调装置具有检测所述压缩机的出口侧流路的制冷剂的温度的排出温度检测装置,
所述空调装置还具有控制装置,所述控制装置调节所述第二节流装置或所述第三节流装置的开度,以控制在所述第二旁通配管中流动的制冷剂的流量或在所述第三旁通配管中流动的制冷剂的流量,并控制所述排出温度检测装置的检测温度即排出温度或根据所述排出温度运算出的值。
5.如权利要求4所述的空调装置,其特征在于,
所述控制装置在使所述第一热交换器作为冷凝器起作用并使所述第二热交换器作为蒸发器起作用的制冷运转中,
基于所述排出温度检测装置的检测温度即排出温度或根据所述排出温度运算出的值,调节所述第三节流装置的开度,以控制在所述第三旁通配管中流动的制冷剂的流量。
6.如权利要求5所述的空调装置,其特征在于,
在所述制冷运转中,至少当在所述第一热交换器中与所述制冷剂进行热交换的所述第一热交换器的周围的空气温度高时,所述控制装置使制冷剂在所述第一旁通配管中流动的同时,使制冷剂也在所述第三旁通配管中流动。
7.如权利要求5或6所述的空调装置,其特征在于,
在所述制冷运转中,所述控制装置调节所述第三节流装置的开度以控制所述排出温度检测装置的检测温度即排出温度。
8.如权利要求4所述的空调装置,其特征在于,
将第四节流装置设置于在使所述第一热交换器作为蒸发器起作用并使所述第二热交换器作为冷凝器起作用的制热运转中位于所述第二热交换器的下游侧的所述第一节流装置与所述第一热交换器之间,
在所述制热运转中,所述控制装置基于所述排出温度检测装置的检测温度即排出温度或根据所述排出温度运算出的值,调节使从所述第四节流装置的上游侧分支的制冷剂流入的所述第二节流装置的开度,以控制在所述第二旁通配管中流动的制冷剂的流量。
9.如权利要求6所述的空调装置,其特征在于,
在所述制热运转中,至少当在所述第一热交换器中与所述制冷剂进行热交换的所述第一热交换器的周围的空气温度低时,所述控制装置使制冷剂在所述第二旁通配管中流动。
10.如权利要求8或9所述的空调装置,其特征在于,
具有检测所述压缩机的出口侧流路的制冷剂的压力的高压压力检测装置,
在所述制热运转中,所述控制装置调节所述第二节流装置的开度,以控制根据所述排出温度和所述高压压力检测装置的检测压力运算出的排出过热度。
11.如权利要求1~3中任一项所述的空调装置,其特征在于,
使与R410A相比所述压缩机的排出温度成为高温的制冷剂在所述制冷剂配管的内部循环,
所述空调装置具有:
使所述第一热交换器作为冷凝器起作用并使所述第二热交换器作为蒸发器起作用的制冷运转;以及
使所述第一热交换器作为蒸发器起作用并使所述第二热交换器作为冷凝器起作用的制热运转,
所述空调装置具有:
检测所述压缩机的出口侧流路的制冷剂的温度的排出温度检测装置;以及
检测所述压缩机的出口侧流路的压力的高压压力检测装置,
所述空调装置具有控制装置,在所述制冷运转中,所述控制装置调节所述第三节流装置的开度,以控制在所述第三旁通配管中流动的制冷剂的流量,并控制所述排出温度检测装置的检测温度即排出温度,
在所述制热运转中,所述控制装置调节所述第二节流装置的开度,以控制在所述第二旁通配管中流动的制冷剂的流量,并控制根据所述排出温度和所述高压压力检测装置的检测压力运算出的排出过热度。
12.如权利要求4、从属于权利要求4的权利要求5~10、以及权利要求11中任一项所述的空调装置,其特征在于,
使R32或包含62%以上的R32的混合制冷剂在所述制冷剂配管的内部循环。
13.如权利要求1~12中任一项所述的空调装置,其特征在于,
在室外机中收容有所述压缩机、所述过冷却热交换器、所述第二节流装置、所述第三节流装置、所述第一热交换器、所述第一旁通配管、所述第二旁通配管、以及所述第三旁通配管。
14.如权利要求1~13中任一项所述的空调装置,其特征在于,
具有从流过所述第一热交换器和所述第二热交换器之间的制冷剂取出一部分液体制冷剂的液体分离器,
将与所述液体分离器的液体制冷剂的取出口连接的配管分支并与所述第二节流装置和所述第三节流装置连接。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2013/056712 WO2014141373A1 (ja) | 2013-03-12 | 2013-03-12 | 空気調和装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105074351A true CN105074351A (zh) | 2015-11-18 |
CN105074351B CN105074351B (zh) | 2017-03-22 |
Family
ID=51536076
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201380073675.2A Active CN105074351B (zh) | 2013-03-12 | 2013-03-12 | 空调装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9869501B2 (zh) |
EP (1) | EP2975336B1 (zh) |
JP (1) | JP5968519B2 (zh) |
CN (1) | CN105074351B (zh) |
WO (1) | WO2014141373A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107356012A (zh) * | 2016-05-09 | 2017-11-17 | 开利公司 | 热泵***及其控制方法 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015029220A1 (ja) * | 2013-08-30 | 2015-03-05 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
WO2015029223A1 (ja) * | 2013-08-30 | 2015-03-05 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
JP6242321B2 (ja) * | 2014-10-03 | 2017-12-06 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機 |
SE539671C2 (sv) * | 2014-12-23 | 2017-10-31 | Fläkt Woods AB | Anordning och förfarande för värmning av luft vid en luftbehandlingsanordning. |
CN104748261B (zh) * | 2015-03-31 | 2019-12-03 | 广东美的暖通设备有限公司 | 多联机*** |
CN104776630B (zh) * | 2015-04-28 | 2017-05-03 | 广东美的暖通设备有限公司 | 多联机*** |
JP6781034B2 (ja) * | 2016-12-14 | 2020-11-04 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 冷媒回路システムおよび冷媒回路システムの制御方法 |
KR102192386B1 (ko) | 2018-11-08 | 2020-12-17 | 엘지전자 주식회사 | 공기조화기 |
WO2022215242A1 (ja) * | 2021-04-09 | 2022-10-13 | 三菱電機株式会社 | 室外機および空気調和装置 |
KR102559522B1 (ko) * | 2021-05-14 | 2023-07-24 | 엘지전자 주식회사 | 공기 조화 장치 및 이의 제어 방법 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02110255A (ja) | 1988-10-18 | 1990-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和装置 |
JPH0796973B2 (ja) | 1989-09-18 | 1995-10-18 | ダイキン工業株式会社 | エコノマイザ付冷凍装置及びその運転制御方法 |
JP3327197B2 (ja) * | 1997-08-19 | 2002-09-24 | 三菱電機株式会社 | 冷凍空調装置 |
JP3440910B2 (ja) | 2000-02-17 | 2003-08-25 | ダイキン工業株式会社 | 冷凍装置 |
JP4403300B2 (ja) | 2004-03-30 | 2010-01-27 | 日立アプライアンス株式会社 | 冷凍装置 |
JP4459776B2 (ja) * | 2004-10-18 | 2010-04-28 | 三菱電機株式会社 | ヒートポンプ装置及びヒートポンプ装置の室外機 |
JP2006322595A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | マイクロバルブ、マイクロバルブの制御方法、及びマルチバルブ |
JP4614441B2 (ja) * | 2005-06-10 | 2011-01-19 | 日立アプライアンス株式会社 | スクロール圧縮機 |
JP4920432B2 (ja) * | 2007-01-23 | 2012-04-18 | 三菱電機株式会社 | 空気調和システム |
JP2008215697A (ja) | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和装置 |
JP2010526985A (ja) * | 2007-05-14 | 2010-08-05 | キャリア コーポレイション | フラッシュタンクエコノマイザを備えた冷媒蒸気圧縮システム |
JP2010071614A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Hitachi Appliances Inc | 冷凍装置 |
JP4906894B2 (ja) | 2009-08-21 | 2012-03-28 | 三菱電機株式会社 | ヒートポンプ装置及びヒートポンプ装置の室外機 |
CN103328909B (zh) | 2011-01-31 | 2015-04-01 | 三菱电机株式会社 | 空气调节装置 |
WO2012104891A1 (ja) * | 2011-01-31 | 2012-08-09 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
JP5642278B2 (ja) | 2011-06-29 | 2014-12-17 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
-
2013
- 2013-03-12 WO PCT/JP2013/056712 patent/WO2014141373A1/ja active Application Filing
- 2013-03-12 EP EP13878217.2A patent/EP2975336B1/en active Active
- 2013-03-12 US US14/655,363 patent/US9869501B2/en active Active
- 2013-03-12 CN CN201380073675.2A patent/CN105074351B/zh active Active
- 2013-03-12 JP JP2015505114A patent/JP5968519B2/ja active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107356012A (zh) * | 2016-05-09 | 2017-11-17 | 开利公司 | 热泵***及其控制方法 |
US11085682B2 (en) | 2016-05-09 | 2021-08-10 | Carrier Corporation | One method to mitigate vibration and sound level in heat pump chiller with evi function |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20150354878A1 (en) | 2015-12-10 |
CN105074351B (zh) | 2017-03-22 |
JPWO2014141373A1 (ja) | 2017-02-16 |
US9869501B2 (en) | 2018-01-16 |
EP2975336B1 (en) | 2020-08-05 |
EP2975336A4 (en) | 2016-10-19 |
WO2014141373A1 (ja) | 2014-09-18 |
JP5968519B2 (ja) | 2016-08-10 |
EP2975336A1 (en) | 2016-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105190199A (zh) | 空调装置 | |
CN105074351A (zh) | 空调装置 | |
CN105008820B (zh) | 空调装置 | |
CN103917834B (zh) | 空气调节装置 | |
CN104838219B (zh) | 空气调节装置 | |
CN102597658B (zh) | 热泵 | |
CN104053959B (zh) | 空气调节装置 | |
CN103238034B (zh) | 空调装置 | |
CN103261815B (zh) | 空调装置 | |
CN104995463B (zh) | 空调装置 | |
JP4595654B2 (ja) | 冷凍サイクル装置 | |
CN102301189B (zh) | 空气调节装置及冷冻机油的返油方法 | |
CN104254743B (zh) | 空气调节装置 | |
CN203615495U (zh) | 空调装置 | |
KR102487265B1 (ko) | 히트 펌프 시스템 | |
CN101512246B (zh) | 制冷装置 | |
CN109515115B (zh) | 一种以二氧化碳为工质的汽车空调***和控制方法 | |
CN103842742B (zh) | 空调装置 | |
CN104011485A (zh) | 空气调节装置 | |
EP2489965A1 (en) | Air-conditioning hot-water supply system | |
CN102483250A (zh) | 空调装置 | |
WO2015140951A1 (ja) | 空気調和装置 | |
CN104823002A (zh) | 空气调节装置 | |
CN104976813A (zh) | 空调器 | |
JP5229274B2 (ja) | 冷凍サイクル装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |