CN214039017U - 空调装置和室外机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供在第一制冷剂回路与第二制冷剂回路中均起到能够减少制冷剂的填充量的效果的空调装置和用于空调装置的室外机,第一制冷剂回路使负载侧热交换器作为蒸发器发挥功能并使热源侧热交换器作为冷凝器发挥功能,第二制冷剂回路使热源侧热交换器作为蒸发器发挥功能并使负载侧热交换器作为冷凝器发挥功能。空调装置具备压缩机、膨胀阀、室外热交换器、室内热交换器、第一及第二冷却器、切换制冷剂所循环的制冷剂回路的四通阀,四通阀切换:第一制冷剂回路,制冷剂按照压缩机、室外热交换器、第一冷却器、膨胀阀、室内热交换器、压缩机的顺序进行循环;和第二制冷剂回路,制冷剂按照压缩机、室内热交换器、第二冷却器、膨胀阀、室外热交换器、压缩机的顺序进行循环。

Description

空调装置和室外机
技术领域
本公开涉及空调装置和用于空调装置的室外机。
背景技术
以往,存在具有压缩机、流路切换装置、热源侧热交换器、减压装置以及负载侧热交换器的空调装置。这样的空调装置能够切换使热源侧热交换器作为冷凝器发挥功能并使负载侧热交换器作为蒸发器发挥功能的第一制冷剂回路、和使热源侧热交换器作为蒸发器发挥功能并使负载侧热交换器作为冷凝器发挥功能的第二制冷剂回路。
特别是在专利文献1中公开有以下空调装置,上述空调装置具备:主制冷剂回路,在负载侧热交换器(相当于专利文献1的室内热交换器)与减压装置(相当于专利文献1的膨胀阀)之间具有过冷却热交换器;和旁通配管,从减压装置与过冷却热交换器之间分支,经由过冷却膨胀阀和过冷却热交换器而与压缩机的吸入侧连接。另外,专利文献1的空调装置公开有:在使负载侧热交换器作为冷凝器发挥功能的第二制冷剂回路中,气液两相状态的制冷剂从负载侧热交换器流出,气液两相状态的制冷剂在过冷却热交换器中被冷却,变为液体状态,并且液体状态的制冷剂向减压装置流入。专利文献1的空调装置通过这些结构而减少制冷剂的填充量,从而防止气液两相状态的制冷剂向减压装置流入。
专利文献1:日本特开2016-20760号公报
然而,专利文献1的空调装置能够减少使热源侧热交换器作为蒸发器发挥功能并使负载侧热交换器作为冷凝器发挥功能的第二制冷剂回路中的制冷剂量,但不能减少使热源侧热交换器作为冷凝器发挥功能并使负载侧热交换器作为蒸发器发挥功能的第一制冷剂回路中的制冷剂量。
一般来说,填充至空调装置的制冷剂以与最需要制冷剂的运转状态下的制冷剂量一致的量填充。因此,在第一制冷剂回路所需要的制冷剂量比第二制冷剂回路所需要的制冷剂量多的情况下,在专利文献1的空调装置中不能减少制冷剂的填充量。
实用新型内容
本公开的目的在于,提供一种在第一制冷剂回路和第二制冷剂回路这两者中均起到能够减少制冷剂的填充量的效果的空调装置和室外机。
本公开的一个形态所涉及的空调装置具备:压缩机,压缩制冷剂;减压装置,对制冷剂进行减压;热源侧热交换器,在制冷剂与热源侧热介质之间进行热交换;负载侧热交换器,在制冷剂与负载侧热介质之间进行热交换;冷却器,对制冷剂进行冷却;流路切换装置,切换制冷剂所循环的制冷剂回路;以及制冷剂配管,将压缩机、膨胀阀、热源侧热交换器、负载侧热交换器、冷却器以及流路切换装置连接起来,冷却器形成有高温侧流路和低温侧流路,高温侧流路由第一高温侧流路和第二高温侧流路构成,低温侧流路由第一低温侧流路和第二低温侧流路构成,在通过第一高温侧流路的制冷剂与通过第一低温侧流路的制冷剂之间进行热交换,在通过第二高温侧流路的制冷剂与通过第二低温侧流路的制冷剂之间进行热交换,流路切换装置切换:第一制冷剂回路,制冷剂按照压缩机、热源侧热交换器、第一高温侧流路、减压装置、负载侧热交换器、第一低温侧流路、压缩机的顺序进行循环;和第二制冷剂回路,制冷剂按照压缩机、负载侧热交换器、第二高温侧流路、减压装置、热源侧热交换器、第二低温侧流路、压缩机的顺序进行循环,在第一制冷剂回路中,第一高温侧流路的流入口形成于位于比第一高温侧流路的流出口更靠在第一低温侧流路中流动的制冷剂的下游侧的位置的部位,在第二制冷剂回路中,第二高温侧流路的流入口形成于位于比第二高温侧流路的流出口更靠在第二低温侧流路中流动的制冷剂的下游侧的位置的部位。
优选为,在第一制冷剂回路中从热源侧热交换器向第一高温侧流路流动的制冷剂是气液两相状态,在第二制冷剂回路中从负载侧热交换器向第二高温侧流路流动的制冷剂是气液两相状态。
优选为,在第一制冷剂回路中从第一高温侧流路向减压装置流动的制冷剂是液体状态,在第二制冷剂回路中从第二高温侧流路向减压装置流动的制冷剂是液体状态。
优选为,在第一制冷剂回路中,制冷剂按照压缩机、热源侧热交换器、第一高温侧流路、减压装置、第二高温侧流路、负载侧热交换器、第一低温侧流路和第二低温侧流路这两者中的任意一个、第一低温侧流路和第二低温侧流路这两者中的另一个、压缩机的顺序进行循环,在第二制冷剂回路中,制冷剂按照压缩机、负载侧热交换器、第二高温侧流路、减压装置、第一高温侧流路、热源侧热交换器、第一低温侧流路和第二低温侧流路这两者中的任意一个、第一低温侧流路和第二低温侧流路这两者中的另一个、压缩机的顺序进行循环。
优选为,在第一制冷剂回路中,在第一高温侧流路中流动的制冷剂的流动方向与在第一低温侧流路中流动的制冷剂的流动方向对置,在第二制冷剂回路中,在第二高温侧流路中流动的制冷剂的流动方向与在第二低温侧流路中流动的制冷剂的流动方向对置。
优选为,冷却器具有形成低温侧流路的第一配管、和形成高温侧流路并呈螺旋状地卷绕于第一配管的第二配管。
优选为,制冷剂是可燃性制冷剂。
优选为,制冷剂是R290。
优选为,压缩机的冷冻机油是聚亚烷基二醇。
本公开的一个形态所涉及的室外机具备:压缩机,压缩制冷剂;减压装置,对制冷剂进行减压;热源侧热交换器,在制冷剂与热源侧热介质之间进行热交换;冷却器,对制冷剂进行冷却;流路切换装置,切换制冷剂所循环的制冷剂回路;制冷剂配管,将压缩机、减压装置、热源侧热交换器、冷却器以及流路切换装置连接起来;第一配管连接部,经由配管而与形成于在制冷剂与负载侧热介质之间进行热交换的负载侧热交换器的负载侧热交换器流路的一个端部连接;以及第二配管连接部,经由配管而与负载侧热交换器流路的另一端部连接,冷却器形成有高温侧流路和低温侧流路,高温侧流路由第一高温侧流路和第二高温侧流路构成,低温侧流路由第一低温侧流路和第二低温侧流路构成,在通过第一高温侧流路的制冷剂与通过第一低温侧流路的制冷剂之间进行热交换,在通过第二高温侧流路的制冷剂与通过第二低温侧流路的制冷剂之间进行热交换,流路切换装置切换:第一制冷剂回路,制冷剂按照第二配管连接部、第一低温侧流路、压缩机、热源侧热交换器、第一高温侧流路、减压装置、第一配管连接部的顺序流动;和第二制冷剂回路,制冷剂按照第一配管连接部、第二高温侧流路、减压装置、热源侧热交换器、第二低温侧流路、压缩机、第二配管连接部的顺序流动,在第一制冷剂回路中,第一高温侧流路的流入口形成于位于比第一高温侧流路的流出口更靠在第一低温侧流路中流动的制冷剂的下游侧的位置的部位,在第二制冷剂回路中,第二高温侧流路的流入口形成于位于比第二高温侧流路的流出口更靠在第二低温侧流路中流动的制冷剂的下游侧的位置的部位。
本公开的一个形态所涉及的空调装置和室外机在第一制冷剂回路与第二制冷剂回路这两者中均起到能够减少制冷剂的填充量的效果。
附图说明
图1是实施方式1所涉及的空调装置的制冷剂回路图。
图2是表示实施方式1所涉及的空调装置的第一制冷剂回路中的制冷循环的莫里尔曲线图。
图3是表示实施方式1所涉及的空调装置的第二制冷剂回路中的制冷循环的莫里尔曲线图。
图4是实施方式1所涉及的空调装置的室外热交换器的示意图。
图5是表示实施方式1的变形例1所涉及的空调装置的制冷剂回路和热介质回路的结构的回路图。
图6是表示实施方式1的变形例2所涉及的空调装置的制冷剂回路和热介质回路的结构的回路图。
图7是实施方式2所涉及的空调装置的制冷剂回路图。
图8是表示实施方式2所涉及的空调装置的第一制冷剂回路中的制冷循环的莫里尔曲线图。
图9是表示实施方式2所涉及的空调装置的第二制冷剂回路中的制冷循环的莫里尔曲线图。
图10是实施方式2所涉及的空调装置的第一制冷剂回路中的第一制冷剂间热交换器和第二制冷剂间热交换器的示意图。
图11是实施方式2所涉及的空调装置的第二制冷剂回路中的第一制冷剂间热交换器和第二制冷剂间热交换器的示意图。
图12是实施方式2的变形例1所涉及的空调装置的第一制冷剂回路中的第一制冷剂间热交换器和第二制冷剂间热交换器的示意图。
图13是实施方式2的变形例1所涉及的空调装置的第二制冷剂回路中的第一制冷剂间热交换器和第二制冷剂间热交换器的示意图。
图14是实施方式2的变形例2所涉及的空调装置的制冷剂回路图。
图15是实施方式3所涉及的空调装置的制冷剂回路图。
图16是表示实施方式3所涉及的空调装置的第一制冷剂回路中的制冷循环的莫里尔曲线图。
图17是表示实施方式3所涉及的空调装置的第二制冷剂回路中的制冷循环的莫里尔曲线图。
图18是实施方式4所涉及的空调装置的制冷剂回路图。
图19是表示实施方式4所涉及的空调装置的第一制冷剂回路中的制冷循环的莫里尔曲线图。
图20是表示实施方式4所涉及的空调装置的第二制冷剂回路中的制冷循环的莫里尔曲线图。
具体实施方式
基于附图对本公开的实施方式所涉及的空调装置详细地进行说明。此外,本公开并不限定于以下的实施方式,在不脱离本公开的主旨的范围内,能够变形或者省略。并且,也能够适当地组合各个实施方式及变形例所涉及的空调装置的结构、室外机的结构以及附加的结构。
实施方式1
图1是实施方式1所涉及的空调装置的制冷剂回路图。对实施方式1 所涉及的空调装置100进行说明。空调装置100具备室外机1和室内机2。室外机1与室内机2通过第一连接制冷剂配管3和第二连接制冷剂配管4 连接。另外,由室外机1、室内机2、第一连接制冷剂配管3以及第二连接制冷剂配管4形成使制冷剂循环的制冷剂回路5。
另外,空调装置100例如能够进行使建筑物内的房间等空气调节对象空间的空气冷却的制冷运转、和将空气调节对象空间的空气加热的制热运转这两种运转。制冷剂回路5在制冷运转时和制热运转时发生变化,因此在区别这些来说明的情况下,将制冷运转时的制冷剂回路5称为第一制冷剂回路5a,将制热运转时的制冷剂回路5称为第二制冷剂回路5b。
作为在制冷剂回路5中循环的制冷剂,使用在后述的室外热交换器12和后述的室内热交换器20中气化或者冷凝那样的制冷剂。具体而言,在实施方式1中的空调装置100中,对作为制冷剂使用GWP(全球变暖系数)比较低并且是强燃性的R290的情况进行说明。
接下来,对实施方式1所涉及的室外机1进行说明。室外机1在壳体内具有压缩机10、四通阀11、室外热交换器12、第一冷却器13、第二冷却器14、膨胀阀15、过滤件16以及两个截止阀17,并分别通过室外机制冷剂配管18连接。另外,在室外机制冷剂配管18设置:第一配管连接部18a,经由第一连接制冷剂配管3而与形成于后述的室内热交换器20 的室内热交换器流路20a的一个端部连接;和第二配管连接部18b,经由第二连接制冷剂配管4而与室内热交换器流路20a的另一端部连接。
压缩机10将从吸入口吸入的制冷剂压缩,使其成为高温高压的气体状态并从排出口排出。压缩机10例如也可以由能够控制容量的变频压缩机等构成。另外,在实施方式1中的空调装置100中,对作为压缩机10 的冷冻机油使用聚亚烷基二醇(polyalkyleneglycol)的情况进行说明。
四通阀11切换第一制冷剂回路5a和第二制冷剂回路5b。具体而言,四通阀11具有第一接口11a、第二接口11b、第三接口11c、第四接口11d 共计四个接口。第一接口11a经由室外机制冷剂配管18而与压缩机10的排出口连接。第二接口11b经由室外机制冷剂配管18而与后述的室外热交换器流路12a的一个端部连接。第三接口11c经由室外机制冷剂配管18而与压缩机的吸入口连接。第四接口11d经由第二截止阀17b、室外机制冷剂配管18、第二连接制冷剂配管4以及后述的室内机制冷剂配管21而与后述的室内热交换器流路20a的另一端部连接。
室外热交换器12在室外空间的空气、与在室外热交换器12的内部形成的室外热交换器流路12a通过的制冷剂之间进行热交换。室外热交换器流路12a的另一端部经由室外机制冷剂配管18而与后述的第一冷却器13 的第一冷却器流路13a的一个端部连接。其中,对于室外热交换器12的具体的构造在后文中说明。另外,在实施方式1所涉及的空调装置100中,室外空间的空气相当于热源侧热介质。此外,热源侧热介质是指在热源侧热交换器(相当于室外热交换器12)中与制冷剂进行热交换的介质。
在第一冷却器13形成第一冷却器流路13a。第一冷却器13对通过第一冷却器流路13a的制冷剂进行冷却。第一冷却器流路13a的另一端部经由室外机制冷剂配管18和膨胀阀15而与后述的第二冷却器14的第二冷却器流路14a的一个端部连接。
在第二冷却器14形成第二冷却器流路14a。第二冷却器14对通过第二冷却器流路14a的制冷剂进行冷却。第二冷却器流路14a的另一端部经由室外机制冷剂配管18、过滤件16、第一截止阀17a、第一连接制冷剂配管3以及室内机制冷剂配管21而与室内热交换器流路20a的一个端部连接。
此外,并不特别地限定实施方式1所涉及的空调装置100的第一冷却器13和第二冷却器14中的制冷剂的冷却方法。即,只要是能够冷却通过第一冷却器流路13a的制冷剂和通过第二冷却器流路14a的制冷剂的结构,第一冷却器13和第二冷却器14也可以使用任意的冷却方式。
膨胀阀15对通过的制冷剂进行减压。膨胀阀15也可以由电子膨胀阀等构成,上述电子膨胀阀例如在规定的口径的孔***圆锥形状的阀针,通过控制阀针的位置而将孔的开口面积控制为任意的大小,从而能够任意地调整制冷剂的流量。
过滤件16从通过的制冷剂中分离杂质。作为过滤件16所分离的杂质,例如能够举出在配管施工时混入至制冷剂回路中的异物、从室外机制冷剂配管18剥离的金属粉或者由制冷剂的化学变化产生的生成物等。
第一截止阀17a和第二截止阀17b进行制冷剂回路5的截止或者敞开。第一截止阀17a和第二截止阀17b例如由二通阀等构成。
室内机2在壳体内具有室内热交换器20。另外,室内热交换器20通过室内机制冷剂配管21而与第一连接制冷剂配管3及第二连接制冷剂配管4连接。
室内热交换器20在空气调节对象空间的空气、与在室内热交换器20 的内部形成的室内热交换器流路20a通过的制冷剂之间进行热交换。室内热交换器20的容积小于室外热交换器12的容积。此外,室内热交换器 20的容积相当于室内热交换流路20a的容积,室外热交换器12的容积相当于室外热交换流路12a的容积。另外,在实施方式1所涉及的空调装置 100中,空气调节对象空间的空气相当于负载侧热介质。此外,负载侧热介质是指在负载侧热交换器(相当于室内热交换器20)中与制冷剂进行热交换的介质。
图2是表示实施方式1所涉及的空调装置的第一制冷剂回路中的制冷循环的莫里尔曲线图。接下来,对在第一制冷剂回路5a中循环的制冷剂的流动进行说明。在第一制冷剂回路5a中,四通阀11切换为图1的实线的流路。即,在第一制冷剂回路5a中,四通阀11成为将第一接口11a与第二接口11b连接并将第三接口11c与第四接口11d连接的状态。此外,图2等的本公开中的莫里尔曲线图的横轴是焓[kJ/kg],纵轴是压力 [Mpa]。另外,在图2等的本公开中的莫里尔曲线图中,除了制冷循环之外,还示出饱和液体线200和饱和蒸气线201。另外,图2中的A1~ L1表示的制冷剂的状态与图1所示的空调装置100的制冷剂回路的A1~L1处的制冷剂的状态对应。
首先,从压缩机10排出的高温高压的气体状态的制冷剂(A1)向室外热交换器流路12a流入(B1)。由于通过室外机制冷剂配管18时的热损失,向室外热交换器流路12a流入的制冷剂(B1)是焓比即将从压缩机 10排出前的制冷剂(A1)低的气体状态的制冷剂。在第一制冷剂回路5a 中,室外热交换器12作为冷凝器发挥功能,在室外热交换器流路12a通过的制冷剂被室外空间的空气冷却。冷却后的制冷剂变为高压的气液两相状态,并从室外热交换器流路12a流出(C1)。
从室外热交换器流路12a流出的制冷剂向第一冷却器流路13a流入 (D1)。在第一冷却器流路13a通过的高压的气液两相状态的制冷剂被冷却,变为高压的液体状态,并从第一冷却器流路13a流出(E1)。
从第一冷却器流路13a流出的制冷剂向膨胀阀15流入(F1)。流入至膨胀阀15的高压的液体状态的制冷剂被减压,变为低压的气液两相状态,并从膨胀阀15流出(G1)。
从膨胀阀15流出的制冷剂向第二冷却器流路14a流入(H1)。在第二冷却器流路14a通过的制冷剂被冷却,焓变为比即将流入第二冷却器流路 14a前的制冷剂低的气液两相状态的制冷剂从第二冷却器流路14a流出 (I1)。
这里优选:在第一制冷剂回路5a中,在第一冷却器流路13a通过的制冷剂的冷却量大于在第二冷却器流路14b通过的制冷剂的冷却量。
从第二冷却器流路14a流出的制冷剂向室内热交换器流路20a流入 (J1)。在第一制冷剂回路5a中室内热交换器20作为蒸发器发挥功能,在室内热交换器流路20a通过的制冷剂被空气调节对象空间的空气加热。加热后的制冷剂变为气体状态并从室内热交换器流路20a流出(K1)。另外,由于室内热交换器流路20a中的压力损失,从室内热交换器流路20a流出的制冷剂(K1)的压力低于即将流入室内热交换器流路20a前的制冷剂(J1)的压力。此外,空气调节对象空间的空气被通过室内热交换器流路20a的制冷剂冷却。
由于在室内机制冷剂配管21、第二连接制冷剂配管4以及室外机制冷剂配管18通过时的压力损失,从室内热交换器流路20a流出的制冷剂变为压力比刚从室内热交换器流路20a流出后的制冷剂(K1)低的气体状态的制冷剂,并从压缩机10的吸入口被吸入(L1)。从压缩机10的吸入口吸入的制冷剂再次变为高温高压的气体状态并排出(A1)。
图3是表示实施方式1所涉及的空调装置的第二制冷剂回路中的制冷循环的莫里尔曲线图。接下来,对在第二制冷剂回路5b中循环的制冷剂的流动进行说明。在第二制冷剂回路5b中,四通阀11切换为图1的虚线的流路。即,在第二制冷剂回路5b中,四通阀11成为将第一接口11a与第四接口11d连接并将第二接口11b与第三接口11c连接的状态。此外,图3中的A1~L1表示的制冷剂的状态与图1所示的空调装置100的制冷剂回路的A1~L1处的制冷剂的状态对应。
首先,从压缩机10排出的高温高压的气体状态的制冷剂(A1)向室内热交换器流路20a流入(K1)。由于在室外机制冷剂配管18、第二连接制冷剂配管4以及室内机制冷剂配管21通过时的热损失,向室内热交换器流路20a流入的制冷剂(K1)是焓比即将从压缩机10排出前的制冷剂 (A1)低的气体状态的制冷剂。在第二制冷剂回路5b中,室内热交换器 20作为冷凝器发挥功能,在室内热交换器流路20a通过的制冷剂被空气调节对象空间的空气冷却。冷却后的制冷剂变为高压的气液两相状态并从室内热交换器流路20a流出(J1)。此外,空气调节对象空间的空气被通过室内热交换器流路20a的制冷剂加热。
从室内热交换器流路20a流出的制冷剂向第二冷却器流路14a流入 (I1)。在第二冷却器流路14a通过的高压的气液两相状态的制冷剂被冷却,变为高压的液体状态,并从第二冷却器流路14a流出(H1)。
从第二冷却器流路14a流出的制冷剂向膨胀阀15流入(G1)。流入至膨胀阀15的高压的液体状态的制冷剂被减压,变为低压的气液两相状态,并从膨胀阀15流出(F1)。
从膨胀阀15流出的制冷剂向第一冷却器流路13a流入(E1)。在第一冷却器流路13a通过的制冷剂被冷却,焓比即将流入第一冷却器流路13a 前的制冷剂变低的气液两相状态的制冷剂从第一冷却器流路13a流出(D1)。
这里优选:在第二制冷剂回路5b中,在第二冷却器流路14a通过的制冷剂的冷却量大于在第一冷却器流路13a通过的制冷剂的冷却量。
从第一冷却器流路13a流出的制冷剂向室外热交换器流路12a流入 (C1)。在第二制冷剂回路5b中,室外热交换器12作为蒸发器发挥功能,在室外热交换器流路12a通过的制冷剂被室外空间的空气加热。加热后的制冷剂变为气体状态并从室外热交换器流路12a流出(B1)。另外,由于室外热交换器流路12a中的压力损失,从室外热交换器流路12a流出的制冷剂(B1)的压力低于即将流入室外热交换器流路12a前的制冷剂(C1) 的压力。
由于通过室外机制冷剂配管18时的压力损失,从室外热交换器流路 12a流出的制冷剂变为压力比刚从室内热交换器流路20a流出后的制冷剂 (K1)低的气体状态的制冷剂,并从压缩机10的吸入口被吸入(L1)。从压缩机10的吸入口吸入的制冷剂再次变为高温高压的气体状态并排出 (A1)。
这样,实施方式1所涉及的空调装置100具备冷却器(在第一制冷剂回路5a中相当于第一冷却器13,在第二制冷剂回路5b中相当于第二冷却器14),上述冷却器在第一制冷剂回路5a与第二制冷剂回路5b这两者中均对作为冷凝器发挥功能的热交换器向膨胀阀15流动的制冷剂进行冷却。
另外,在实施方式1所涉及的空调装置100中,在第一制冷剂回路 5a与第二制冷剂回路5b这两者中,作为冷凝器发挥功能的热交换器向冷却器(在第一制冷剂回路5a中相当于第一冷却器13,在第二制冷剂回路 5b中相当于第二冷却器14)流动的制冷剂均是气液两相状态。
另外,在实施方式1所涉及的空调装置100中,在第一制冷剂回路 5a与第二制冷剂回路5b这两者中,从冷却器(在第一制冷剂回路5a中相当于第一冷却器13,在第二制冷剂回路5b中相当于第二冷却器14)向膨胀阀15流动的制冷剂均是液体状态。
图4是实施方式1所涉及的空调装置的室外热交换器的示意图。接下来,对室外热交换器12的构造进行说明。室外热交换器12由散热片12b、导热管12c、集管12d、分流器12e以及毛细管12f构成。
散热片12b是板状的金属部件,多个散热片12b以规定的间隔平行地排列。在实施方式1中,散热片12b在图4中的纸面的垂直方向上排列。
导热管12c是供制冷剂流动的配管,并设置为多个导热管12c在与散热片12b的平面正交的方向(图4中的面的垂直方向)上贯穿散热片12b。多个导热管12c的一部分通过省略了图示的U形管连接,并形成多个单位流路12g。在实施方式1所涉及的室外热交换器中,形成六个单位流路12g。另外,以使得在导热管12c中流动的制冷剂的热能够向散热片12b移动的方式将导热管12c安装于散热片12b。
集管12d使流入的制冷剂分配或者集合。集管12d经由室外机制冷剂配管18而与四通阀11的第二接口11b连接。另外,集管12d与多个单位流路12g的一个端部连接。因此,集管12d在第一制冷剂回路5a中将从压缩机10排出的气体状态的制冷剂分别向多个单位流路12g分配。并且,集管12d在第二制冷剂回路5b中使通过了单位流路12g的气液两相状态的制冷剂集合。
分流器12e使流入的制冷剂分配或者集合。分流器12e经由室外机制冷剂配管18而与第一冷却器流路13a的一个端部连接。另外,分流器12e 经由毛细管12f而与多个单位流路12g的另一端部连接。因此,分流器12e 在第一制冷剂回路5a中使通过了单位流路12g的气液两相状态的制冷剂集合。并且,分流器12e在第二制冷剂回路5b中将通过了第一冷却器流路13a的气体状态的制冷剂分别向多个单位流路12g分配。
另外,集管12d的流路、分流器12e的流路、毛细管12f以及单位流路12g相当于室外热交换器流路12a。并且室外热交换器12的容积是集管 12d的流路的容积、分流器12e的流路的容积、多个毛细管12f的容积以及多个单位流路12g的容积的合计容积。
如以上那样,实施方式1所涉及的空调装置100的结构是以下结构,即,具备冷却制冷剂的冷却器(相当于第一冷却器13和第二冷却器14),流路切换装置(相当于四通阀11)切换第一制冷剂回路5a和第二制冷剂回路5b,制冷剂在第一制冷剂回路5a中按照压缩机10、热源侧热交换器(相当于室外热交换器12)、冷却器(相当于第一冷却器13)、减压装置 (相当于膨胀阀15)、负载侧热交换器(相当于室内热交换器20)、压缩机10的顺序进行循环,制冷剂在第二制冷剂回路5b中按照压缩机10、负载侧热交换器、冷却器(相当于第二冷却器14)、减压装置、热源侧热交换器、压缩机10的顺序进行循环。根据该结构,实施方式1所涉及的空调装置100能够具备在第一制冷剂回路5a与第二制冷剂回路5b这两者中均对从作为冷凝器发挥功能的热交换器向减压装置流动的制冷剂进行冷却的冷却器(在第一制冷剂回路5a中相当于第一冷却器13,在第二制冷剂回路5b中相当于第二冷却器14)。另外,根据该结构,实施方式1 所涉及的空调装置100在第一制冷剂回路5a与第二制冷剂回路5b这两者中,均起到能够将从作为冷凝器发挥功能的热交换器向冷却器流动的制冷剂设为气液两相状态的效果。
并且,实施方式1所涉及的空调装置100作为附加的结构具有以下结构,即,在第一制冷剂回路5a中从热源侧热交换器向冷却器流动的制冷剂是气液两相状态,在第二制冷剂回路5b中从负载侧热交换器向冷却器流动的制冷剂是气液两相状态。通过该附加的结构,实施方式1所涉及的空调装置100,在第一制冷剂回路5a与第二制冷剂回路5b这两者中,从作为冷凝器发挥功能的热交换器流出的制冷剂都变为气液两相状态,与从作为冷凝器发挥功能的热交换器流出的制冷剂为液体状态的情况相比,起到能够减少运转所需的制冷剂的量的效果。
并且,实施方式1所涉及的空调装置100作为附加的结构具有以下结构,即,在第一制冷剂回路5a中从冷却器向减压装置流动的制冷剂是液体状态,在第二制冷剂回路5b中从冷却器向减压装置流动的制冷剂是液体状态。一般来说,在向减压装置流入的制冷剂是气液两相状态的制冷剂的情况下,制冷剂以不连续的状态向减压装置流入,因此在减压装置通过的制冷剂的流速不连续地变化并产生制冷剂的流动声,从而有可能给用户带来不舒适感。然而,通过该附加的结构,实施方式1所涉及的空调装置 100的向减压装置流入的制冷剂为液体状态,因此起到抑制流动声的产生的效果。另外,气液两相状态的制冷剂与液体状态的制冷剂相比,相同的质量流量下的体积流量大。一般而言,减压装置通过缩窄流路来进行制冷剂的减压,因此若像气液两相状态的制冷剂那样体积流量大,则减压装置中的通过阻力变大,从而不能使与制冷剂回路所需的质量对应的制冷剂流动。因此,在气液两相状态的制冷剂通过减压装置那样的空调装置中,需要使用大口径的膨胀阀等使用大型的减压装置。然而,通过该附加的结构,实施方式1所涉及的空调装置100中向减压装置流入的制冷剂为液体状态,因此起到能够抑制减压装置的大型化的效果。
并且,实施方式1所涉及的空调装置100作为附加的结构具有以下结构,即,热源侧热交换器具有使制冷剂分配或者合流的两个分配器(相当于集管12d和分流器12e),并在各分配器之间形成多个单位流路12g。通过该附加的结构,实施方式1所涉及的空调装置100中,在热源侧热交换器中流动的制冷剂与热源侧热介质接触的表面积扩大,从而能够有效地进行热交换。另外,根据该附加的结构,实施方式1所涉及的空调装置100 中,在第一制冷剂回路5a中作为冷凝器发挥功能的热交换器的出口的容积变大,因此在液体状态的情况与气液两相状态的情况下所需的制冷剂量的差异也变大。因此,对于能够减少上述的运转所需的制冷剂的量的效果而言,与不具备该附加的结构的情况相比,具备该附加的结构的情况更为显著。
并且,实施方式1所涉及的空调装置100作为附加的结构具有以下结构,即,在第一制冷剂回路5a中从热源侧热交换器向冷却器流动的制冷剂是气液两相状态,在第二制冷剂回路5b中从负载侧热交换器向冷却器流动的制冷剂是气液两相状态,并且热源侧热交换器的容积与负载侧热交换器的容积不同。这里,存在于第一制冷剂回路内的液体制冷剂的量与存在于第二制冷剂回路内的液体制冷剂的量之差越少,第一制冷剂回路所需的制冷剂量与第二制冷剂回路所需的制冷剂量之差越少,从而切换制冷剂回路时的多余制冷剂的量越少。在热源侧热交换器的容积与负载侧热交换器的容积不同的构造中,在从作为冷凝器发挥功能的热交换器流出的制冷剂为液体状态的情况、和从作为冷凝器发挥功能的热交换器流出的制冷剂为气液两相状态的情况中,在从作为冷凝器发挥功能的热交换器流出的制冷剂为气液两相状态的情况下,存在于第一制冷剂回路内的液体制冷剂的量与存在于第二制冷剂回路内的液体制冷剂的量之差变少。因此,通过该附加的结构,与从作为冷凝器发挥功能的热交换器流出的制冷剂为液体状态的情况相比,起到能够减少切换制冷剂回路时的多余制冷剂的量的效果。
另外,实施方式1所涉及的室外机1的结构是以下结构,即,具备:压缩机10;减压装置(相当于膨胀阀15);热源侧热交换器(相当于室外热交换器12);冷却器(相当于第一冷却器13和第二冷却器14),将制冷剂冷却;流路切换装置(相当于四通阀11);第一配管连接部18a,经由配管(相当于第一连接制冷剂配管3)与形成于在制冷剂与负载侧热介质之间进行热交换的负载侧热交换器(相当于室内热交换器20)的负载侧热交换器流路(相当于室内热交换器流路20a)的一个端部连接;以及第二配管连接部18b,经由配管(相当于第二连接制冷剂配管4)与负载侧热交换器流路的另一端部连接,流路切换装置切换第一制冷剂回路和第二制冷剂回路,制冷剂在第一制冷剂回路中按照第二配管连接部18b、压缩机10、热源侧热交换器、冷却器(相当于第一冷却器13)、减压装置、第一配管连接部18a的顺序流动,制冷剂在第二制冷剂回路中按照第一配管连接部18a、冷却器(相当于第二冷却器14)、减压装置、热源侧热交换器、压缩机、第二配管连接部的顺序流动。根据该结构,实施方式1所涉及的室外机1在第一制冷剂回路与第二制冷剂回路这两者中均起到能够将在作为冷凝器发挥功能的热交换器与冷却器之间通过的制冷剂设为气液两相状态的效果。
此外,在实施方式1所涉及的空调装置100中,作为制冷剂使用R290,但也可以使用R290以外的其他的制冷剂。例如,也可以使用R32或者 R134a等单一制冷剂、R410A或者R404A等疑似共沸混合制冷剂、或者 R407C等非共沸混合制冷剂、在化学式内包括双键的CF3CF=CH2等全球变暖系数为比较小的值的制冷剂及其混合物、或者CO2等自然制冷剂等作为制冷剂。
但是,对于R290或者R32等可燃性制冷剂而言,在使用的制冷剂多的情况下,若制冷剂向空调装置外泄漏,则有可能形成可燃浓度的气相。另外,实施方式1所涉及的空调装置100如上述那样起到能够减少运转所需的制冷剂的量的效果。因此,对于实施方式1所涉及的空调装置100而言,即使可燃性制冷剂泄漏,也能够以不形成可燃浓度的气相那样的少量的制冷剂进行运转。因此,实施方式1所涉及的空调装置100作为附加的结构具有制冷剂是可燃性制冷剂的结构,由此起到即使可燃性制冷剂泄漏,也能够以不形成可燃浓度的气相那样的制冷剂量进行运转的显著的效果。此外,可燃性制冷剂是指ISO 817:2014中的燃烧性等级属于2L微燃性、2可燃性、3强燃性的任意一个的制冷剂。
另外,在实施方式1所涉及的空调装置100中,作为冷冻机油使用聚亚烷基二醇,但也可以使用其他的冷冻机油。例如,在作为制冷剂使用 R-32的情况下,作为冷冻机油使用醚油等根据制冷剂的种类选定冷冻机油即可。
但是,由于聚亚烷基二醇与R290的溶解性低,因此能够抑制R290 溶解于冷冻机油而存在于制冷循环中的制冷剂不足。另外,一般而言,压缩机具有吸取在压缩机的底部积存的冷冻机油并向压缩机的滑动部供给的机构。如果在液体状态的制冷剂与冷冻机油的密度大致相同的情况下,冷冻机油与制冷剂混合后的液体向压缩机的滑动部供给,因此不能确保滑动部的润滑,从而损害压缩机的可靠性。另一方面,无论温度如何,聚亚烷基二醇的密度都比液体状态的R290的密度大。因此,对于实施方式1 所涉及的空调装置100而言,即使液体状态的R290存在于压缩机,液体状态的R290也漂浮于冷冻机油的上部,从而冷冻机油积存于压缩机的底部,因此能够将冷冻机油向压缩机的滑动部供给,从而能够使压缩机的可靠性提高。因此,实施方式1所涉及的空调装置100作为附加的结构具有制冷剂是R290并且冷冻机油是聚亚烷基二醇的结构,由此能够使压缩机的可靠性提高。
另外,在实施方式1所涉及的空调装置100中,将制冷运转时的制冷剂回路5称为第一制冷剂回路5a,将制热运转时的制冷剂回路5称为第二制冷剂回路5b,但并不局限于此。只要使负载侧热交换器(相当于室内热交换器20)作为蒸发器发挥功能并使热源侧热交换器(相当于室外热交换器12)作为冷凝器发挥功能的状态的制冷剂回路5是第一制冷剂回路5a,使负载侧热交换器作为冷凝器发挥功能并使热源侧热交换器作为蒸发器发挥功能的状态的制冷剂回路5是第二制冷剂回路5b即可。例如,也可以构成为:将使空气调节对象空间的空气所包含的水分结露来进行除湿的除湿运转时的制冷剂回路称为第一制冷剂回路5a,将进行热源侧热交换器的除霜的除霜运转时的制冷剂回路称为第二制冷剂回路5b即可。
另外,在实施方式1所涉及的空调装置100中,是构成制冷剂回路的室外热交换器12和室内热交换器20分别为1台的结构,但并不局限于此。例如,也可以构成为:空调装置具备1台室外机和多台室内机,并由1台室外热交换器和多台室内热交换器构成制冷剂回路。在该情况下,负载侧热交换器的容积为多个室内热交换器的容积的合计。另外,也可以构成为:室外机也具备多台室外热交换器,并且多台室外热交换器构成制冷剂回路。在该情况下,热源侧热交换器的容积为多个室外热交换器的容积的合计。另外,在实施方式1所涉及的空调装置中,室外热交换器12的容积大于室内热交换器20的容积,并且热源侧热交换器的容积大于负载侧热交换器的容积,但并不局限于此,例如也可以构成为:通过由多台室内热交换器20构成制冷剂回路,从而负载侧热交换器的容积大于热源侧热交换器的容积。
实施方式1的变形例1
接下来,对实施方式1的变形例1所涉及的空调装置101进行说明。实施方式1的变形例1所涉及的空调装置101与实施方式1所涉及的空调装置100相比,代替室内机2而具备中转机6和室内机2a。此外,实施方式1的变形例1所涉及的空调装置101的室外机1的结构和在室外机1中流动的制冷剂的流动与实施方式1所涉及的空调装置100相同,从而省去说明。
图5是表示实施方式1的变形例1所涉及的空调装置的制冷剂回路和热介质回路的结构的回路图。空调装置101具备室外机1、室内机2a以及中转机6。室外机1与中转机6通过第一连接制冷剂配管3和第二连接制冷剂配管4连接。中转机6与室内机2a通过第一连接热介质配管7和第二连接热介质配管8连接。另外,由室外机1、中转机6、第一连接制冷剂配管3以及第二连接制冷剂配管4形成使制冷剂循环的制冷剂回路5。并且,由中转机6、室内机2a、第一连接热介质配管7以及第二连接热介质配管8形成使后述的热介质循环的热介质回路9。
空调装置101与实施方式1所涉及的空调装置100相同,能够进行制冷运转与制热运转这两种运转。制冷剂回路5的流路与实施方式1所涉及的空调装置100相同,在制冷运转时和制热运转时发生变化,因此将制冷运转时的制冷剂回路5称为第一制冷剂回路5a,将制热运转时的制冷剂回路5称为第二制冷剂回路5b。另外,热介质回路9的流路在制冷运转时和制热运转时均相同。
作为在热介质回路9中循环的热介质,使用在后述的制冷剂热介质间热交换器60和后述的室内热交换器22中以液体状态进行热交换那样的热介质。例如,能够使用盐水(防冻液)、水、盐水与水的混合液、或者防腐蚀效果高的添加剂与水的混合液等作为热介质。
接下来,对中转机6进行说明。中转机6在壳体内具有制冷剂热介质间热交换器60和泵61。
制冷剂热介质间热交换器60形成制冷剂流路60a和热介质流路60b。制冷剂热介质间热交换器60在通过制冷剂流路60a的制冷剂与通过热介质流路60b的热介质之间进行热交换。制冷剂流路60a经由中转机制冷剂配管62而与第一连接制冷剂配管3及第二连接制冷剂配管4连接。另外,热介质流路60b经由中转机热介质配管63而与第一连接热介质配管7及第二连接热介质配管8连接。制冷剂流路60a的容积小于室外热交换器流路12a的容积。此外,在实施方式1的变形例1的空调装置101中,热介质相当于负载侧热介质。
泵61将吸引的热介质加压并排出。泵61例如也可以由能够控制容量的泵等构成。另外,泵61设置于将制冷剂热介质间热交换器60与第一连接热介质配管7连接的中转机热介质配管63的中途部分。
室内机2a在壳体内具有室内热交换器22和截止阀23。
室内热交换器22在空气调节对象空间的空气、与在室内热交换器22 的内部形成的室内热交换器流路22a通过的热介质之间进行热交换。室内热交换器流路22a经由室内机热介质配管24而与第一连接热介质配管7 及第二连接热介质配管8连接。
截止阀23进行热介质回路9的截止或者敞开。截止阀23例如由二通阀等构成。
接下来,对在实施方式1的变形例1所涉及的第一制冷剂回路5a或者第二制冷剂回路5b中循环的制冷剂的流动进行说明。此外,室外机1 内部的制冷剂的流动与在实施方式1中说明的内容相同,因此省去说明。
在第一制冷剂回路5a中,从第二冷却器流路14a流出的气液两相状态的制冷剂向制冷剂流路60a流入。在第一制冷剂回路5a中制冷剂热介质间热交换器60作为蒸发器发挥功能,在制冷剂流路60a通过的制冷剂被在热介质流路60b通过的热介质加热。加热后的制冷剂变为气体状态,从制冷剂流路60a流出,并向压缩机10的吸入口流动。
在第二制冷剂回路5b中,从压缩机排出的制冷剂向制冷剂流路60a 流入。在第二制冷剂回路5b中制冷剂热介质间热交换器60作为冷凝器发挥功能,在制冷剂流路60a通过的制冷剂被在热介质流路60b通过的热介质冷却。冷却后的制冷剂变为高压的气液两相状态,从制冷剂流路60a流出,并向第二冷却器流路14a流动。
接下来,对在热介质回路9中循环的热介质的流动进行说明。首先,从泵61排出的热介质向制冷剂热介质间热交换器60的热介质流路60b流入。流入至热介质流路60b的热介质在制冷剂回路5为第一制冷剂回路 5a的情况下被在制冷剂流路60a通过的制冷剂冷却,在制冷剂回路5为第二制冷剂回路5b的情况下被在制冷剂流路60a通过的制冷剂加热,并从热介质流路60b流出。
从热介质流路60b流出的热介质向室内热交换器流路22a流入。流入至室内热交换器流路22a的热介质在制冷剂回路5为第一制冷剂回路5a 的状态下被空气调节对象空间的空气加热,在制冷剂回路5为第二制冷剂回路6b的状态下被空气调节对象空间的空气冷却,并从室内热交换器流路22a流出。从室内热交换器流路22a流出的热介质被泵61吸入并再次排出。此外,空气调节对象空间的空气在制冷剂回路5为第一制冷剂回路 5a的状态下被在室内热交换器流路22a通过的热介质冷却,在制冷剂回路 5为第二制冷剂回路5b的状态下被在室内热交换器流路22a通过的热介质加热。
如以上那样,实施方式1的变形例1所涉及的空调装置101的结构与实施方式1所涉及的空调装置100相同,是以下结构,即,具备将制冷剂冷却的冷却器(相当于第一冷却器13和第二冷却器14),流路切换装置 (相当于四通阀11)切换第一制冷剂回路5a和第二制冷剂回路5b,制冷剂在第一制冷剂回路5a中按照压缩机10、热源侧热交换器(相当于室外热交换器12)、冷却器(相当于第一冷却器13)、减压装置(相当于膨胀阀15)、负载侧热交换器(相当于制冷剂热介质间热交换器60)、压缩机 10的顺序进行循环,制冷剂在第二制冷剂回路5b中按照压缩机10、负载侧热交换器、冷却器(相当于第二冷却器14)、减压装置、热源侧热交换器、压缩机10的顺序进行循环。因此,根据该结构,实施方式1的变形例1所涉及的空调装置101起到与在实施方式1中叙述的效果相同的效果。
另外,实施方式1的变形例1所涉及的室外机1的结构与实施方式1 所涉及的室外机1相同,是以下结构,即,具备:压缩机10;减压装置 (相当于膨胀阀15);热源侧热交换器(相当于室外热交换器12);冷却器(相当于第一冷却器13和第二冷却器14),将制冷剂冷却;流路切换装置(相当于四通阀11);第一配管连接部18a,经由配管(相当于第一连接制冷剂配管3)而与形成于在制冷剂与负载侧热介质之间进行热交换的负载侧热交换器(相当于制冷剂热介质间热交换器60)的负载侧热交换器流路(相当于制冷剂流路60a)的一个端部连接;以及第二配管连接部18b,经由配管(相当于第二连接制冷剂配管4)而与负载侧热交换器流路的另一端部连接,流路切换装置切换第一制冷剂回路和第二制冷剂回路,制冷剂在第一制冷剂回路中按照第二配管连接部18b、压缩机10、热源侧热交换器、冷却器(相当于第一冷却器13)、减压装置、第一配管连接部18a的顺序流动,制冷剂在第二制冷剂回路中按照第一配管连接部 18a、冷却器(相当于第二冷却器14)、减压装置、热源侧热交换器、压缩机、第二配管连接部的顺序流动。因此,根据该结构,实施方式1的变形例1所涉及的室外机1起到与在实施方式1中叙述的效果相同的效果。
实施方式1的变形例2
接下来,对实施方式1的变形例2所涉及的空调装置102进行说明。实施方式1的变形例2所涉及的空调装置102与实施方式1的变形例1所涉及的空调装置101相比,不同点在于,代替室外机1和中转机6而具备室外机1a这一点。此外,实施方式1的变形例2的空调装置102的室内机2a与实施方式1的变形例1所涉及的空调装置101相同,从而省去说明。
图6是表示实施方式1的变形例2所涉及的空调装置的制冷剂回路和热介质回路的结构的回路图。室外机1a将实施方式1的变形例1的空调装置101中的室外机1的结构和中转机6的结构收纳于一个壳体内。具体而言,室外机1a在实施方式1所涉及的室外机1的壳体的内部新具有制冷剂热介质间热交换器60、泵61以及室外机热介质配管64。第二冷却器流路14a经由过滤件16和室外机制冷剂配管18而与制冷剂流路60a的一个端部连接。四通阀11的第四接口11d经由室外机制冷剂配管18而与制冷剂流路60a的另一端部连接。热介质流路60b经由室外机热介质配管64 而与第一连接热介质配管7及第二连接热介质配管8连接。此外,实施方式1的变形例2的空调装置102的制冷剂回路5和热介质回路9与实施方式1的变形例1的空调装置101的制冷剂回路5和热介质回路9几乎相同,因此省去说明。
如以上那样,实施方式1的变形例2所涉及的空调装置102的结构与实施方式1所涉及的空调装置100相同,是以下结构,即,具备将制冷剂冷却的冷却器(相当于第一冷却器13和第二冷却器14),流路切换装置 (相当于四通阀11)切换第一制冷剂回路5a和第二制冷剂回路5b,制冷剂在第一制冷剂回路5a中按照压缩机10、热源侧热交换器(相当于室外热交换器12)、冷却器(相当于第一冷却器13)、减压装置(相当于膨胀阀15)、负载侧热交换器(相当于制冷剂热介质间热交换器60)、压缩机 10的顺序进行循环,制冷剂在第二制冷剂回路5b中按照压缩机10、负载侧热交换器、冷却器(相当于第二冷却器14)、减压装置、热源侧热交换器、压缩机10的顺序进行循环。因此,根据该结构,实施方式1的变形例2所涉及的空调装置102起到与在实施方式1中叙述的效果相同的效果。
另外,实施方式1的变形例2所涉及的室外机1a的结构与实施方式1 所涉及的室外机1相同,是以下结构,即,具备:压缩机10;减压装置(相当于膨胀阀15);热源侧热交换器(相当于室外热交换器12);冷却器(相当于第一冷却器13和第二冷却器14),将制冷剂冷却;流路切换装置(相当于四通阀11);第一配管连接部(相当于第二冷却器流路14a 的另一端部),经由配管(相当于将第二冷却器流路14a的另一端部与制冷剂流路60a的一个端部连接的室外机制冷剂配管18)而与形成于在制冷剂与负载侧热介质之间进行热交换的负载侧热交换器(相当于制冷剂热介质间热交换器60)的负载侧热交换器流路(相当于制冷剂流路60a)的一个端部连接;以及第二配管连接部(相当于第四接口11d),经由配管(相当于将第四接口11d与制冷剂流路60a的另一端部连接的室外机制冷剂配管18)而与负载侧热交换器流路的另一端部连接,流路切换装置切换第一制冷剂回路和第二制冷剂回路,制冷剂在第一制冷剂回路中按照第二配管连接部、压缩机10、热源侧热交换器、冷却器(相当于第一冷却器13)、减压装置、第一配管连接部的顺序流动,制冷剂在第二制冷剂回路中按照第一配管连接部、冷却器(相当于第二冷却器14)、减压装置、热源侧热交换器、压缩机、第二配管连接部的顺序流动。因此,根据该结构,实施方式1的变形例2所涉及的室外机1a起到与在实施方式1中叙述的效果相同的效果。
实施方式2
接下来,对实施方式2所涉及的空调装置103进行说明。实施方式2 所涉及的空调装置103与实施方式1所涉及的空调装置100相比,不同点在于,室外机1b具备第一制冷剂间热交换器30和第二制冷剂间热交换器 31来作为第一冷却器13和第二冷却器14的具体的例子这一点。此外,实施方式2所涉及的空调装置103的除了室外机1b的构造之外的其他的结构与实施方式1所涉及的空调装置100相同,因此省去说明。
图7是实施方式2所涉及的空调装置的制冷剂回路图。室外机1b在壳体内具有压缩机10、四通阀11、室外热交换器12、膨胀阀15、过滤件 16、两个截止阀17、第一制冷剂间热交换器30以及第二制冷剂间热交换器31,并分别通过室外机制冷剂配管18连接。此外,对于实施方式2所涉及的压缩机10、四通阀11、室外热交换器12、膨胀阀15、过滤件16 以及两个截止阀17,除了一部分的结构元件的连接关系之外,与实施方式1所涉及的相同附图标记的结构元件几乎相同,因此省去说明。
第一制冷剂间热交换器30形成有第一高温侧流路30a和第一低温侧流路30b。第一制冷剂间热交换器30在通过第一高温侧流路30a的制冷剂与通过第一低温侧流路30b的制冷剂之间进行热交换。第一高温侧流路 30a的一个端部经由室外机制冷剂配管18而与室外热交换器流路12a的另一端部连接。第一高温侧流路30a的另一端部经由膨胀阀15和室外机制冷剂配管18而与后述的第二制冷剂间热交换器31的第二高温侧流路31a 的一个端部连接。另外,第一低温侧流路30b的一个端部经由室外机制冷剂配管18而与四通阀11的第三接口11c连接。第一低温侧流路30b的另一端部与后述的第二制冷剂间热交换器31的第二低温侧流路31b的一个端部连接。此外,第一制冷剂间热交换器30的具体的构造在后文中说明。
第二制冷剂间热交换器31形成有第二高温侧流路31a和第二低温侧流路31b。第二制冷剂间热交换器31在通过第二高温侧流路31a的制冷剂与通过第二低温侧流路31b的制冷剂之间进行热交换。第二高温侧流路 31a的另一端部经由室外机制冷剂配管18、过滤件16、第一截止阀17a、第一连接制冷剂配管3以及室内机制冷剂配管21而与室内热交换器流路 20a的一个端部连接。另外,第二低温侧流路31b的另一端部经由室外机制冷剂配管18而与压缩机10的吸入口连接。此外,第二制冷剂间热交换器31的具体的构造在后文中说明。
图8是表示实施方式2所涉及的空调装置的第一制冷剂回路中的制冷循环的莫里尔曲线图。接下来,对在第一制冷剂回路5a中循环的制冷剂的流动进行说明。在第一制冷剂回路5a中,四通阀11切换为图7的实线的流路。即,在第一制冷剂回路5a中,四通阀11成为将第一接口11a与第二接口11b连接并将第三接口11c与第四接口11d连接的状态。此外,图8中的A2~N2表示的制冷剂的状态与图7所示的空调装置103的制冷剂回路的A2~N2处的制冷剂的状态对应。
首先,从压缩机10排出的高温高压的气体状态的制冷剂(A2),与实施方式1相同,向室外热交换器流路12a流入(B2)。与实施方式1相同,室外热交换器12作为冷凝器发挥功能,因此高压的气液两相状态的制冷剂从室外热交换器流路12a流出(C2)。
从室外热交换器流路12a流出的高压的气液两相状态的制冷剂向第一高温侧流路30a流入(D2)。在第一低温侧流路30b通过的制冷剂是温度比在第一高温侧流路30a通过的制冷剂低的制冷剂。因此,在第一高温侧流路30a通过的高压的气液两相状态的制冷剂被在第一低温侧流路30b通过的制冷剂冷却。冷却后的在第一高温侧流路30a通过的制冷剂变为高压的液体状态并从第一高温侧流路30a流出(E2)。
从第一高温侧流路30a流出的高压的液体状态的制冷剂向膨胀阀15 流入(F2),变为低压的气液两相状态,并从膨胀阀15流出(G2)。
从膨胀阀15流出的低压的气液两相状态的制冷剂向第二高温侧流路 31a流入(H2)。在第二低温侧流路31b通过的制冷剂是温度比在第二高温侧流路31a通过的制冷剂低的制冷剂。因此,在第二高温侧流路31a通过的低压的气液两相状态的制冷剂被在第二低温侧流路31b通过的制冷剂冷却。冷却后的在第二高温侧流路31a通过的制冷剂变为焓比即将流入第二高温侧流路31a前的制冷剂低的气液两相状态,并从第二高温侧流路 31a流出(I2)。此外,在第二低温侧流路31b通过的制冷剂的温度比第二高温侧流路31a低的原因在于,因为从第二高温侧流路31a流出的制冷剂因从第二高温侧流路31a到第二低温侧流路31b为止的流路的压力损失而压力降低,并与该降低的压力对应地制冷剂的温度降低。
这里,在第一制冷剂回路5a中,在第一高温侧流路30a通过的制冷剂与在第一低温侧流路30b通过的制冷剂的温度差,大于在第二高温侧流路31a通过的制冷剂与在第二低温侧流路31b通过的制冷剂的温度差。因此,在第一高温侧流路30a通过的制冷剂的冷却量大于在第二高温侧流路 31a通过的制冷剂的冷却量。
从第二高温侧流路31a流出的制冷剂向室内热交换器流路20a流入 (J2)。与实施方式1相同,室内热交换器20作为蒸发器发挥功能。在室内热交换器流路20a通过的制冷剂被空气调节对象空间的空气加热。在室内热交换器流路20a通过的制冷剂变为焓比即将流入室内热交换器流路 20a前的制冷剂高并且压力比其低的气液两相状态,并从室内热交换器流路20a流出(K2)。
从室内热交换器流路20a流出的制冷剂依次向第一低温侧流路30b、第二低温侧流路31b流入(L2)。由于通过室内机制冷剂配管21、第二连接制冷剂配管4以及室外机制冷剂配管18时的压力损失,向第一低温侧流路30b流入的制冷剂(L2)是压力比刚从室内热交换器流路20a流出后的制冷剂(K2)降低的气液两相状态的制冷剂。在第一低温侧流路30b 通过的气液两相状态的制冷剂被在第一高温侧流路30a通过的制冷剂加热。另外,在第二低温侧流路31b通过的制冷剂被在第二高温侧流路31a 通过的制冷剂加热。在第一低温侧流路30b和第二低温侧流路31b通过的制冷剂变为低温的气体状态,并从第二低温侧流路31b流出(M2)。从第二低温侧流路31b流出的制冷剂从压缩机10的吸入口被吸入(N2),而再次变为高温高压的气体状态并排出(A2)。
图9是表示实施方式2所涉及的空调装置的第二制冷剂回路中的制冷循环的莫里尔曲线图。接下来,对在第二制冷剂回路5b中循环的制冷剂的流动进行说明。在第二制冷剂回路5b中,四通阀11切换为图7的虚线的流路。即,在第二制冷剂回路5b中,四通阀11成为将第一接口11a与第四接口11d连接并将第二接口11b与第三接口11c连接的状态。此外,图9中的A2~N2表示的制冷剂的状态与图7所示的空调装置100的制冷剂回路的A2~N2处的制冷剂的状态对应。
首先,从压缩机10排出的高温高压的气体状态的制冷剂(A2)与实施方式1相同,向室内热交换器流路20a流入(K2)。与实施方式1相同,室内热交换器20作为冷凝器发挥功能,因此高压的气液两相状态的制冷剂从室内热交换器流路20a流出(J2)。
从室内热交换器流路20a流出的高压的气液两相状态的制冷剂向第二高温侧流路31a流入(I2)。在第二低温侧流路31b通过的制冷剂是温度比在第二高温侧流路31a通过的制冷剂低的制冷剂。因此,在第二高温侧流路31a通过的高压的气液两相状态的制冷剂被在第二低温侧流路31b通过的制冷剂冷却。冷却后的在第二高温侧流路31a通过的制冷剂变为高压的液体状态,并从第二高温侧流路31a流出(H2)。
从第二高温侧流路31a流出的高压的液体状态的制冷剂向膨胀阀15 流入(G2),变为低压的气液两相状态,并从膨胀阀15流出(F2)。
从膨胀阀15流出的气液两相状态的制冷剂向第一高温侧流路30a流入(E2)。在第一低温侧流路30b通过的制冷剂是温度比在第一高温侧流路30a通过的制冷剂低的制冷剂。因此,在第一高温侧流路30a通过的气液两相状态的制冷剂被在第一低温侧流路30b通过的制冷剂冷却。在第一高温侧流路30a通过的制冷剂变为焓比即将流入第一高温侧流路30a前的制冷剂低的气液两相状态,并从第一高温侧流路30a流出(D2)。此外,在第一低温侧流路30b通过的制冷剂温度比在第一高温侧流路30a通过的制冷剂低的原因在于,与第一制冷剂回路5a中的第二高温侧流路31a和第二低温侧流路31b相同,是因为由于从第一高温侧流路30a到第一低温侧流路30b为止的流路的压力损失而压力降低,并与降低的压力对应地制冷剂的温度降低。
这里,在第二制冷剂回路5b中,在第一高温侧流路30a通过的制冷剂与在第一低温侧流路30b通过的制冷剂的温度差,小于在第二高温侧流路31a通过的制冷剂与在第二低温侧流路31b通过的制冷剂的温度差。因此,在第二高温侧流路31a通过的制冷剂的冷却量大于在第一高温侧流路 30a通过的制冷剂的冷却量。
从第一高温侧流路30a流出的气液两相状态的制冷剂向室外热交换器流路12a流入(C2)。与实施方式1相同,室外热交换器12作为蒸发器发挥功能。在室外热交换器流路12a通过的制冷剂被室外空间的空气加热。在室外热交换器流路12a通过的制冷剂变为焓比即将流入室外热交换器流路12a前的制冷剂高并且压力比其低的气液两相状态,并从室外热交换器流路12a流出(B2)。
从室内热交换器流路20a流出的制冷剂依次向第一低温侧流路30b、第二低温侧流路31b流入(L2)。由于通过室外机制冷剂配管18时的压力损失,向第一低温侧流路30b流入的制冷剂(L2)是压力比刚从室内热交换器流路20a流出后的制冷剂(K2)降低的气液两相状态的制冷剂。在第一低温侧流路30b通过的气液两相状态的制冷剂被在第一高温侧流路30a通过的制冷剂加热。另外,在第二低温侧流路31b通过的制冷剂被在第二高温侧流路31a通过的制冷剂加热。在第一低温侧流路30b和第二低温侧流路31b通过的制冷剂变为低温的气体状态,并从第二低温侧流路31b流出(M2)。从第二低温侧流路31b流出的制冷剂从压缩机10的吸入口被吸入(N2),再次变为高温高压的气体状态并排出(A2)。
这样,实施方式2所涉及的空调装置103具备冷却器(在第一制冷剂回路5a中相当于第一制冷剂间热交换器30,在第二制冷剂回路5b中相当于第二制冷剂间热交换器31),上述冷却器在第一制冷剂回路5a与第二制冷剂回路5b这两者中,均对从作为冷凝器发挥功能的热交换器向膨胀阀 15流动的制冷剂进行冷却。
另外,实施方式2所涉及的空调装置103具备制冷剂间热交换器(在第一制冷剂回路5a中相当于第一制冷剂间热交换器30,在第二制冷剂回路5b中相当于第二制冷剂间热交换器31),上述制冷剂间热交换器在第一制冷剂回路5a与第二制冷剂回路5b这两者中,均在从作为冷凝器发挥功能的热交换器向膨胀阀15流动的制冷剂、与从作为蒸发器发挥功能的热交换器向压缩机流动的制冷剂之间进行热交换。
另外,对于实施方式2所涉及的空调装置103而言,在第一制冷剂回路5a与第二制冷剂回路5b这两者中,从作为冷凝器发挥功能的热交换器向冷却器(在第一制冷剂回路5a中相当于第一制冷剂间热交换器30,在第二制冷剂回路5b中相当于第二制冷剂间热交换器31)流动的制冷剂均是气液两相状态。
另外,对于实施方式2所涉及的空调装置103而言,在第一制冷剂回路5a与第二制冷剂回路5b这两者中,从冷却器(在第一制冷剂回路5a 中相当于第一制冷剂间热交换器30,在第二制冷剂回路5b中相当于第二制冷剂间热交换器31)向膨胀阀15流动的制冷剂均是液体状态。
图10是实施方式2所涉及的空调装置的第一制冷剂回路中的第一制冷剂间热交换器和第二制冷剂间热交换器的示意图。图11是实施方式2 所涉及的空调装置的第二制冷剂回路中的第一制冷剂间热交换器和第二制冷剂间热交换器的示意图。接下来,对第一制冷剂间热交换器30和第二制冷剂间热交换器31的构造进行说明。第一制冷剂间热交换器30具有第一内管30c和第一外管30d。第二制冷剂间热交换器31具有第二内管 31c和第二外管31d。
第一内管30c和第二内管31c是供制冷剂在内部流动的配管。第一内管30c的一个端部(图10和图11的下侧的端部)经由室外机制冷剂配管 18而与四通阀11的第三接口11c连接,另一端部(图10和图11的上侧的端部)与第二内管31c的一个端部连接。另外,第二内管31c的另一端部(图10和图11的上侧的端部)经由室外机制冷剂配管18而与压缩机 10的吸入口连接。此外,第一内管30c的内部的流路相当于第一低温侧流路30b,第二内管31c的内部的流路相当于第二低温侧流路31b。另外,如图10和图11所示,在第一低温侧流路30b和第二低温侧流路31b通过的制冷剂在第一制冷剂回路5a与第二制冷剂回路5b这两者中,均在从一个端部朝向另一端部的方向(图10和图11的从下侧朝向上侧的方向)上流动。
第一外管30d设置为覆盖第一内管30c,并且是供制冷剂在形成于第一内管30c与第一外管30d之间的流路流动的配管。在第一外管30d形成经由室外机制冷剂配管18而与室外热交换器流路12a连接的第一流入流出口30e、和经由室外机制冷剂配管18而与膨胀阀15连接的第二流入流出口30f。另外,第一流入流出口30e形成于位于比第二流入流出口30f更靠在第一低温侧流路30b中流动的制冷剂的下游侧的位置的部位。此外,第一内管30c与第一外管30d之间的流路相当于第一高温侧流路30a。另外,第一流入流出口30e相当于第一高温侧流路30a的一个端部,第二流入流出口30f相当于第一高温侧流路30a的另一端部。
第二外管31d设置为覆盖第二内管31c,并且是供制冷剂在形成于第二内管31c与第二外管31d之间的流路流动的配管。在第二外管31d形成经由室外机制冷剂配管18、过滤件16、第一截止阀17a、第一连接制冷剂配管3以及室内机制冷剂配管21而与室内热交换器流路20a连接的第三流入流出口31e、和经由室外机制冷剂配管18而与膨胀阀15连接的第四流入流出口31f。另外,第三流入流出口31e形成于位于比第四流入流出口31f更靠在第二低温侧流路31b中流动的制冷剂的下游侧的位置的部位。此外,第二内管31c与第二外管31d之间的流路相当于第二高温侧流路31a。另外,第三流入流出口31e相当于第二高温侧流路31a的一个端部,第四流入流出口31f相当于第二高温侧流路31a的另一端部。
接下来,对在第一高温侧流路30a和第二高温侧流路31a通过的制冷剂的流动进行说明。
在第一制冷剂回路5a中,如图10所示,从室外热交换器流路12a流出的制冷剂从第一流入流出口30e向第一高温侧流路30a流入,通过了第一高温侧流路30a的制冷剂从第二流入流出口30f向膨胀阀15流出。第一流入流出口30e形成于位于比第二流入流出口30f更靠在第一低温侧流路30b中流动的制冷剂的下游侧的位置的部位,因此在第一制冷剂回路5a中,在第一高温侧流路30a通过的制冷剂的流动的方向与在第一低温侧流路30b通过的制冷剂的流动的方向相反。
另外,在第一制冷剂回路5a中,如图10所示,从膨胀阀15流出的制冷剂从第四流入流出口31f向第二高温侧流路31a流入,通过了第二高温侧流路31a的制冷剂从第三流入流出口31e向室内热交换器流路20a流出。第三流入流出口31e形成于位于比第四流入流出口31f更靠在第二低温侧流路31b中流动的制冷剂的下游侧的位置的部位,因此在第一制冷剂回路5a中,在第二高温侧流路31a通过的制冷剂的流动的方向与在第二低温侧流路31b通过的制冷剂的流动的方向相同。
在第二制冷剂回路5b中,如图11所示,从室内热交换器流路20a流出的制冷剂从第三流入流出口31e向第二高温侧流路31a流入,通过了第二高温侧流路31a的制冷剂从第四流入流出口31f向膨胀阀15流出。第三流入流出口31e形成于位于比第四流入流出口31f更靠在第二低温侧流路31b中流动的制冷剂的下游侧的位置的部位,因此在第二制冷剂回路5b中,在第二高温侧流路31a通过的制冷剂的流动的方向与在第二低温侧流路31b通过的制冷剂的流动的方向对置。
另外,在第二制冷剂回路5b中,如图11所示,从膨胀阀15流出的制冷剂从第二流入流出口30f向第一高温侧流路30a流入,通过了第一高温侧流路30a的制冷剂从第一流入流出口30e向室外热交换器流路12a流出。第一流入流出口30e形成于位于比第二流入流出口30f更靠在第一低温侧流路30b中流动的制冷剂的下游侧的位置的部位,因此在第二制冷剂回路5b中,在第一高温侧流路30a通过的制冷剂的流动的方向与在第一低温侧流路30b通过的制冷剂的流动的方向相同。
这样,对于实施方式2所涉及的空调装置103而言,在第一制冷剂回路5a与第二制冷剂回路5b这两者中,在设置于作为冷凝器发挥功能的热交换器与膨胀阀15之间的高温侧流路通过的制冷剂的流动的方向,均与在设置于作为蒸发器发挥功能的热交换器与压缩机10之间的低温侧流路通过的制冷剂的流动的方向对置。
另外,对于实施方式2所涉及的空调装置103而言,在第一制冷剂回路5a与第二制冷剂回路5b这两者中,在设置于膨胀阀15与作为蒸发器发挥功能的热交换器之间的高温侧流路通过的制冷剂的流动的方向,均与在设置于作为蒸发器发挥功能的热交换器与压缩机10之间的低温侧流路通过的制冷剂的流动的方向相同。
如以上那样,实施方式2所涉及的空调装置103的构成与实施方式1 所涉及的空调装置100相同,也是以下结构,即,具备将制冷剂冷却的冷却器(相当于第一制冷剂间热交换器30和第二制冷剂间热交换器31),流路切换装置(相当于四通阀11)切换第一制冷剂回路5a和第二制冷剂回路5b,制冷剂在第一制冷剂回路5a中按照压缩机10、热源侧热交换器(相当于室外热交换器12)、冷却器(相当于第一制冷剂间热交换器30)、减压装置(相当于膨胀阀15)、负载侧热交换器(相当于室内热交换器20)、压缩机10的顺序进行循环,制冷剂在第二制冷剂回路5b中按照压缩机 10、负载侧热交换器、冷却器(相当于第二制冷剂间热交换器31)、减压装置、热源侧热交换器、压缩机10的顺序进行循环。因此,根据该结构,实施方式2所涉及的空调装置103也起到与在实施方式1中叙述的效果相同的效果。
并且,实施方式2所涉及的空调装置103作为附加的结构是以下结构,即,冷却器(相当于第一制冷剂间热交换器30和第二制冷剂间热交换器 31)形成有高温侧流路(相当于第一高温侧流路30a和第二高温侧流路31a)和低温侧流路(相当于第一低温侧流路30b和第二低温侧流路31b),并在通过高温侧流路的制冷剂与通过低温侧流路的制冷剂之间进行热交换,流路切换装置(相当四通阀11)切换第一制冷剂回路5a和第二制冷剂回路5b,制冷剂在第一制冷剂回路5a中按照压缩机10、热源侧热交换器(相当于室外热交换器12)、高温侧流路(相当于第一高温侧流路30a)、减压装置(相当于膨胀阀15)、负载侧热交换器(相当于室内热交换器20)、低温侧流路(相当于第一低温侧流路30b)、压缩机10的顺序进行循环,制冷剂在第二制冷剂回路5b中按照压缩机10、负载侧热交换器、高温侧流路(相当于第二高温侧流路31a)、减压装置、热源侧热交换器、低温侧流路(相当于第二低温侧流路31b)、压缩机10的顺序进行循环。根据该附加的结构,对于实施方式2所涉及的空调装置103而言,在第一制冷剂回路5a与第二制冷剂回路5b这两者中,均能够在从作为冷凝器发挥功能的热交换器向膨胀阀15流动的制冷剂、与从作为蒸发器发挥功能的热交换器向压缩机流动的制冷剂之间进行热交换,从而能够将向压缩机流入的制冷剂充分地加热。因此,根据该附加的结构,实施方式2所涉及的空调装置103在第一制冷剂回路5a与第二制冷剂回路5b这两者中均能够起到抑制使向压缩机流入的制冷剂气化而气液两相状态的制冷剂向压缩机流入的效果、或者使向压缩机流入的制冷剂的干燥度上升从而使运转效率提高的效果。
并且,实施方式2所涉及的空调装置103作为附加的结构是以下结构,即,在第一制冷剂回路5a与第二制冷剂回路5b这两者中,在高温侧流路 (在第一制冷剂回路5a中相当于第一高温侧流路30a,在第二制冷剂回路 5b中相当于第二高温侧流路31a)中流动的制冷剂的流动方向与在低温侧流路(在第一制冷剂回路5a中相当于第一低温侧流路30b,在第二制冷剂回路5b中相当于第二低温侧流路31b)中流动的制冷剂的流动方向对置。一般来说,与在热交换器中进行热交换的制冷剂彼此的流动方向相同的情况相比,进行热交换的制冷剂彼此的流动方向相对的情况的热交换效率高。因此,根据该附加的结构,实施方式2所涉及的空调装置103起到使制冷剂间热交换器的热交换效率提高的效果。另外,若制冷剂间热交换器的热交换效率提高,则将在高温侧流路通过的制冷剂冷却的能力也提高,即使在从作为冷凝器发挥功能的热交换器流出的气液两相状态的制冷剂的干燥度高的情况下,也能够冷却至液体状态。干燥度高的气液两相状态的制冷剂与干燥度低的气液两相状态的制冷剂相比,所包含的液体制冷剂的比率低,从而空调装置的运转所需的制冷剂的量变得更变少。因此,根据该附加的结构,实施方式2所涉及的空调装置103起到能够进一步减少空调装置的运转所需的制冷剂的量的效果。
并且,实施方式2所涉及的空调装置103作为附加的结构是以下结构,即,高温侧流路由第一高温侧流路30a和第二高温侧流路31a构成,低温侧流路由第一低温侧流路30b和第二低温侧流路31b构成,在通过第一高温侧流路30a的制冷剂与通过第一低温侧流路30b的制冷剂之间进行热交换,在通过第二高温侧流路31a的制冷剂与通过第二低温侧流路31b的制冷剂之间进行热交换,在第一制冷剂回路中,制冷剂按照压缩机10、热源侧热交换器、第一高温侧流路30a、减压装置、负载侧热交换器、第一低温侧流路30b、压缩机10的顺序进行循环,在第二制冷剂回路中,制冷剂按照压缩机10、热源侧热交换器、第二高温侧流路31a、减压装置、负载侧热交换器、第二低温侧流路31b、压缩机10的顺序进行循环。根据该结构,实施方式2所涉及的空调装置103在第一制冷剂回路5a与第二制冷剂回路5b这两者中,均能够起到抑制使向压缩机流入的制冷剂气化而气液两相状态的制冷剂向压缩机流入的效果、或者使向压缩机流入的制冷剂的干燥度上升从而使运转效率提高的效果。
并且,实施方式2所涉及的空调装置103作为附加的结构是以下结构,即,在第一制冷剂回路5a中,制冷剂按照压缩机10、热源侧热交换器、第一高温侧流路30a、减压装置、第二高温侧流路31a、负载侧热交换器、第一低温侧流路30b和第二低温侧流路31b中的任意一个、第一低温侧流路30b和第二低温侧流路31b中的另一个、压缩机10的顺序进行循环,在第二制冷剂回路5b中,制冷剂按照压缩机10、热源侧热交换器、第二高温侧流路31a、减压装置、第一高温侧流路30a、负载侧热交换器、第一低温侧流路30b和第二低温侧流路31b中的任意一个、第一低温侧流路 30b和第二低温侧流路31b中的另一个、压缩机10的顺序进行循环。根据该附加的结构,实施方式2所涉及的空调装置103通过从减压装置流出的制冷剂也能够将向压缩机吸入的制冷剂加热,因此起到能够将向压缩机吸入的制冷剂进一步加热的效果。
并且,实施方式2所涉及的空调装置103作为附加的结构是以下结构,即,在第一制冷剂回路5a中,在第一高温侧流路30a中流动的制冷剂的流动方向与在第一低温侧流路30b中流动的制冷剂的流动方向对置,在第二制冷剂回路5b中,在第二高温侧流路31a中流动的制冷剂的流动方向与在第二低温侧流路31b中流动的制冷剂的流动方向对置。根据该附加的结构,对于实施方式2所涉及的空调装置103而言,从作为冷凝器发挥功能的热交换器向减压装置流动的制冷剂的流动方向与从作为蒸发器发挥功能的热交换器向压缩机流动的制冷剂的流动方向对置,从而起到热交换效率提高的效果。
并且,实施方式2所涉及的空调装置103作为附加的结构是以下结构,即,在第一制冷剂回路5a中,第一高温侧流路30a的流入口(相当于第一流入流出口30e)形成于位于比第一高温侧流路30a的流出口(相当于第二流入流出口30f)更靠在第一低温侧流路30b中流动的制冷剂的下游侧的位置的部位,在第二制冷剂回路5b中,第二高温侧流路31a的流入口(相当于第三流入流出口31e)形成于位于比第二高温侧流路31a的流出口(相当于第四流入流出口31f)更靠在第二低温侧流路31b中流动的制冷剂的下游侧的位置的部位。根据该附加的结构,对于实施方式2所涉及的空调装置103而言,在低温侧流路中流动的制冷剂的流动方向与在高温侧流路中流动的制冷剂的流动方向对置,从而起到热交换效率提高的效果。
并且,实施方式2所涉及的空调装置103作为附加的结构具有制冷剂是R290的结构。R290与R410A、R32等其他的制冷剂相比沸点高,从而排出温度不易上升,容易产生从压缩机排出的制冷剂不满足所需的排出加热度那样的状况。实施方式2所涉及的空调装置103如上述那样在第一制冷剂回路5a与第二制冷剂回路5b这两者中均能够加热向压缩机流入的制冷剂,因此通过加热向压缩机吸入的制冷剂从而从压缩机排出的制冷剂能够满足所需的排出加热度。
另外,实施方式2所涉及的室外机1b的结构与实施方式1所涉及的室外机1相同,也是以下结构,即,具备:压缩机10;减压装置(相当于膨胀阀15);热源侧热交换器(相当于室外热交换器12);冷却器(相当于第一制冷剂间热交换器30和第二制冷剂间热交换器31),将制冷剂冷却;流路切换装置(相当于四通阀11);第一配管连接部18a,经由配管(相当于第一连接制冷剂配管3)而与形成于在制冷剂与负载侧热介质之间进行热交换的负载侧热交换器(相当于室内热交换器20)的负载侧热交换器流路(相当于室内热交换器流路20a)的一个端部连接;以及第二配管连接部18b,经由配管(相当于第二连接制冷剂配管4)而与负载侧热交换器流路的另一端部连接,流路切换装置切换第一制冷剂回路和第二制冷剂回路,制冷剂在第一制冷剂回路中按照第二配管连接部18b、压缩机10、热源侧热交换器、冷却器(相当于第一制冷剂间热交换器30)、减压装置、第一配管连接部18a的顺序流动,制冷剂在第二制冷剂回路中按照第一配管连接部18a、冷却器(相当于第二制冷剂间热交换器31)、减压装置、热源侧热交换器、压缩机、第二配管连接部的顺序流动。因此,根据该结构,实施方式2所涉及的室外机1b也起到与在实施方式1中叙述的效果相同的效果。
此外,在实施方式2所涉及的空调装置103中,在第一制冷剂回路 5a与第二制冷剂回路5b这两者中,从作为蒸发器发挥功能的热交换器流出的制冷剂均按照第一低温侧流路30b、第二低温侧流路31b的顺序流入,但并不局限于此。例如,从作为蒸发器发挥功能的热交换器流出的制冷剂也可以按照第二低温侧流路31b、第一低温侧流路30b的顺序流入。
实施方式2的变形例1
接下来,对实施方式2的变形例1所涉及的空调装置进行说明。实施方式2的变形例1所涉及的空调装置与实施方式2的空调装置103相比,不同点在于,第一外管30d和第二外管31d的形状。此外,对于实施方式 2的变形例1的空调装置而言,除了第一外管30d和第二外管31d的形状之外的其他的结构与实施方式2所涉及的空调装置103相同,从而省去说明。
图12是实施方式2的变形例1所涉及的空调装置的第一制冷剂回路中的第一制冷剂间热交换器和第二制冷剂间热交换器的示意图。图13是实施方式2的变形例1所涉及的空调装置的第二制冷剂回路中的第一制冷剂间热交换器和第二制冷剂间热交换器的示意图。
第一外管30d是供制冷剂在内部流动的配管。第一外管30d的一个端部经由室外机制冷剂配管18而与室外热交换器12连接。第一外管30d的另一端部经由室外机制冷剂配管18而与膨胀阀15连接。第一外管30d以使得一个端部位于比另一端部更靠在第一低温侧流路30b中流动的制冷剂的下游侧的位置的方式在第一内管30c的外周以规定的间距卷绕为螺旋状。此外,第一外管30d的内部的流路相当于第一高温侧流路30a。另外,第一外管30d的一个端部相当于第一高温侧流路30a的一个端部、第一流入流出口30e,第一外管30d的另一端部相当于第一高温侧流路30a的另一端部、第二流入流出口30f。
第二外管31d是供制冷剂在内部流动的配管。第二外管31d的一个端部经由室外机制冷剂配管18、过滤件16、第一截止阀17a、第一连接制冷剂配管3以及室内机制冷剂配管21而与室内热交换器20连接。第二外管 31d的另一端部经由室外机制冷剂配管18而与膨胀阀15连接。第二外管 31d以使得一个端部位于比另一端部更靠在第二低温侧流路31b中流动的制冷剂的下游侧的位置的方式在第二内管31c的外周以规定的间距卷绕为螺旋状。此外,第二外管31d的内部的流路相当于第二高温侧流路31a。另外,第二外管31d的一个端部相当于第二高温侧流路31a的一个端部、第三流入流出口31e,第二外管31d的另一端部相当于第二高温侧流路31a 的另一端部、第四流入流出口31f。
在第一制冷剂回路5a中,如图12所示,从室外热交换器12流出的制冷剂从第一流入流出口30e向第一高温侧流路30a流入,通过了第一高温侧流路30a的制冷剂从第二流入流出口30f向膨胀阀15流出。并且从膨胀阀15流出的制冷剂从第四流入流出口31f向第二高温侧流路31a流入,通过了第二高温侧流路31a的制冷剂从第三流入流出口31e向室内热交换器20流出。这样,在第一制冷剂回路5a中,在第一高温侧流路30a 通过的制冷剂的流动的方向与在第一低温侧流路30b通过的制冷剂的流动的方向对置。另外,在第一制冷剂回路5a中,在第二高温侧流路31a 通过的制冷剂的流动的方向与在第二低温侧流路31b通过的制冷剂的流动的方向相同。
在第二制冷剂回路5b中,如图13所示,从室内热交换器20流出的制冷剂从第三流入流出口31e向第二高温侧流路31a流入,通过了第二高温侧流路31a的制冷剂从第四流入流出口31f向膨胀阀15流出。并且从膨胀阀15流出的制冷剂从第二流入流出口30f向第一高温侧流路30a流入,通过了第一高温侧流路30a的制冷剂从第一流入流出口30e向室外热交换器12流出。这样,在第二制冷剂回路5b中,在第一高温侧流路30a 通过的制冷剂的流动的方向与在第一低温侧流路30b通过的制冷剂的流动的方向相同。另外,在第二制冷剂回路5b中,在第二高温侧流路31a 通过的制冷剂的流动的方向与在第二低温侧流路31b通过的制冷剂的流动的方向对置。
如以上那样,实施方式2的变形例1所涉及的空调装置作为附加的结构是以下结构,即,制冷剂间热交换器(相当于第一制冷剂间热交换器 30和第二制冷剂间热交换器31)具有:第一配管(相当于第一内管30c 和第二内管31c),形成低温侧流路(相当于第一低温侧流路30b和第二低温侧流路31b);和第二配管(相当于第一外管30d和第二外管31d),形成高温侧流路(相当于第一高温侧流路30a和第二高温侧流路31a)并呈螺旋状地卷绕于第一配管。根据该附加的结构,与实施方式2所涉及的空调装置的制冷剂间热交换器的构造相比,第一配管与第二配管所接触的管内表面积扩大,因此热交换效率提高。另外,根据该附加的结构,与实施方式2所涉及的空调装置的制冷剂间热交换器的构造相比,第二配管的内容积变小,因此能够减少存在于制冷剂间热交换器内的制冷剂的量,从而能够实现制冷剂量的减少。
实施方式2的变形例2
接下来,对实施方式2的变形例2所涉及的空调装置104进行说明。实施方式2的变形例2所涉及的空调装置104与实施方式2所涉及的空调装置103相比,不同点在于,室外机1c具备储液器19这一点。此外,对于实施方式2的变形例2所涉及的空调装置104而言,除了室外机1c具备储液器19这一点之外的其他的结构与实施方式2所涉及的空调装置103 相同,因此省去说明。
图14是实施方式2的变形例2所涉及的空调装置的制冷剂回路图。在室外机1c中,四通阀11的第三接口11c和第一低温侧流路30b经由储液器19与室外机制冷剂配管18而连接。
储液器19存积因在第一制冷剂回路5a的情况与第二制冷剂回路5b 的情况下所使用的制冷剂量的差异而产生的多余制冷剂、或者在刚变更制冷剂回路后的过渡期等产生的多余制冷剂来作为液体制冷剂。
在第一制冷剂回路5a中从室内热交换器流路20a流出的气液两相状态的制冷剂通过储液器19并向第一低温侧流路30b流入。另外,在第二制冷剂回路5b中从室外热交换器流路12a流出的气液两相状态的制冷剂通过储液器19并向第一低温侧流路30b流入。即,对于实施方式2的变形例2所涉及的空调装置104而言,在第一制冷剂回路5a与第二制冷剂回路5b这两者中,从作为蒸发器发挥功能的热交换器流出的制冷剂均在通过储液器19后向第一低温侧流路30b流入。
如以上那样,实施方式2的变形例2所涉及的空调装置104作为附加的结构是以下结构,即,具备存积制冷剂的储液器19,在第一制冷剂回路5a中,制冷剂按照压缩机10、热源侧热交换器、高温侧流路、减压装置、负载侧热交换器、储液器19、低温侧流路、压缩机10的顺序进行循环,在第二制冷剂回路5b中,制冷剂按照压缩机、负载侧热交换器、高温侧流路、减压装置、热源侧热交换器、储液器19、低温侧流路、压缩机的顺序进行循环。一般来说,在储液器设置有用于使积存于储液器内的冷冻机油向压缩机返回的返油孔,当在储液器积存有液体制冷剂的状态下,液体制冷剂从储液器的返油孔向制冷剂配管流出。因此,在从储液器流出的制冷剂中包含有从返油孔流出的液体制冷剂。因此,根据该附加的结构,对于实施方式2的变形例2所涉及的空调装置104而言,从储液器流出的制冷剂向低温侧流路流入并在低温侧流路中被加热,因此与从低温侧流路流出的制冷剂向储液器流入的情况相比,起到向压缩机吸入的制冷剂的干燥度提高的效果。
实施方式3
接下来,对实施方式3所涉及的空调装置105进行说明。实施方式3 所涉及的空调装置105与实施方式2所涉及的空调装置103相比,不同点在于,室外机1d新具备第一旁通配管18c、第二旁通配管18d、第一三通阀32以及第二三通阀33这一点。此外,对于实施方式3所涉及的空调装置105而言,除了室外机1d的构造之外的其他的结构与实施方式1所涉及的空调装置100相同,因此省去说明。
图15是实施方式3所涉及的空调装置的制冷剂回路图。室外机1d在壳体内具有压缩机10、四通阀11、室外热交换器12、膨胀阀15、过滤件 16、两个截止阀17、第一制冷剂间热交换器30、第二制冷剂间热交换器 31、第一三通阀32以及第二三通阀33,并分别通过室外机制冷剂配管18、第一旁通配管18c或者第二旁通配管18d连接。此外,对于实施方式3所涉及的压缩机10、四通阀11、室外热交换器12、膨胀阀15、过滤件16、两个截止阀17、第一制冷剂间热交换器30以及第二制冷剂间热交换器31,除了一部分的结构元件的连接关系之外,与实施方式2所涉及的相同附图标记的结构元件几乎相同,因此省去说明。
第一三通阀32切换第一制冷剂回路5a和第二制冷剂回路5b。具体而言,第一三通阀32具有第五接口32a、第六接口32b、第七接口32c共计三个接口。第五接口32a经由室外机制冷剂配管18而与室外热交换器流路12a的另一端部连接。第六接口32b经由室外机制冷剂配管18而与第一高温侧流路30a的一个端部连接。第七接口32c经由第一旁通配管18c 绕过第一高温侧流路30a而与膨胀阀15连接。
第二三通阀33切换第一制冷剂回路5a和第二制冷剂回路5b。具体而言,第二三通阀33具有第八接口33a、第九接口33b、第十接口33c共计三个接口。第八接口33a经由室外机制冷剂配管18、过滤件16、第一截止阀17a、第一连接制冷剂配管3以及室内机制冷剂配管21而与室内热交换器流路20a的一个端部连接。第九接口33b经由室外机制冷剂配管18 而与第二高温侧流路31a的另一端部连接。第十接口33c经由第二旁通配管18d绕过第二高温侧流路31a而与膨胀阀15连接。
图16是表示实施方式3所涉及的空调装置的第一制冷剂回路中的制冷循环的莫里尔曲线图。接下来,对在作为制冷运转时的第一制冷剂回路 5a中循环的制冷剂的流动进行说明。在第一制冷剂回路5a中,四通阀11、第一三通阀32以及第二三通阀33切换为图15的实线的流路。即,在第一制冷剂回路5a中,四通阀11成为将第一接口11a与第二接口11b连接并将第三接口11c与第四接口11d连接的状态。另外,在第一制冷剂回路 5a中,第一三通阀32成为将第五接口32a与第六接口32b连接并将第七接口32c关闭的状态。并且,在第一制冷剂回路5a中,第二三通阀33成为将第八接口33a与第十接口33c连接并将第九接口33b关闭的状态。此外,图16中的A3~N3表示的制冷剂的状态与图15所示的空调装置105 的制冷剂回路的A3~N3处的制冷剂的状态对应。
首先,从压缩机10排出的高温高压的气体状态的制冷剂(A3)与实施方式1相同,向室外热交换器流路12a流入(B3)。与实施方式1相同,室外热交换器12作为冷凝器发挥功能,因此高压的气液两相状态的制冷剂从室外热交换器流路12a流出(C3)。
从室外热交换器流路12a流出的制冷剂向第一高温侧流路30a流入 (D3)。在第一高温侧流路30a通过的高压的气液两相状态的制冷剂被在第一低温侧流路30b通过的制冷剂冷却。冷却后的制冷剂变为高压的液体状态并从第一高温侧流路30a流出(E3)。
从第一高温侧流路30a流出的液体状态的制冷剂向膨胀阀15流入 (F3),变为低压的气液两相状态并从膨胀阀15流出(G3)。从膨胀阀15 流出的制冷剂不是通过第二高温侧流路31a而是通过第二旁通配管18d,并向室内热交换器流路20a流入(J3)。与实施方式1相同,室内热交换器20作为蒸发器发挥功能,因此与即将流入室内热交换器流路20a前的制冷剂相比焓变高并且压力变低的气液两相状态的制冷剂,从室内热交换器流路20a流出(K3)。
从室内热交换器流路20a流出的制冷剂依次向第一低温侧流路30b、第二低温侧流路31b流入(L3)。在第一低温侧流路30b通过的气液两相状态的制冷剂被在第一高温侧流路30a通过的制冷剂加热,变为低压的气体状态并从第一低温侧流路30b流出。从第一低温侧流路13b流出的制冷剂在第二低温侧流路31b通过(M3),并从压缩机10的吸入口被吸入(N3),再次变为高温高压的气体状态并排出(A3)。此外,在第一制冷剂回路5a 中制冷剂不在第二高温侧流路31a通过,因此在第二低温侧流路31b通过的制冷剂不被加热。
图17是表示实施方式3所涉及的空调装置的第二制冷剂回路中的制冷循环的莫里尔曲线图。接下来,对在作为制热运转时的第二制冷剂回路 5b中循环的制冷剂的流动进行说明。在第二制冷剂回路5b中,四通阀11、第一三通阀32以及第二三通阀33切换为图15的虚线的流路。即,在第二制冷剂回路5b中,四通阀11成为将第一接口11a与第四接口11d连接并将第二接口11b与第三接口11c连接的状态。另外,在第二制冷剂回路 5b中,第一三通阀32成为将第五接口32a与第七接口32c连接并将第六接口32b关闭的状态。并且,在第二制冷剂回路5b中,第二三通阀33成为将第八接口33a与第九接口33b连接并将第十接口33c关闭的状态。此外,图17中的A3~N3表示的制冷剂的状态与图15所示的空调装置105 的制冷剂回路的A3~N3处的制冷剂的状态对应。
首先,从压缩机10排出的高温高压的气体状态的制冷剂(A3)与实施方式1相同,向室内热交换器流路20a流入(K3)。与实施方式1相同,室内热交换器20作为冷凝器发挥功能,因此高压的气液两相状态的制冷剂从室内热交换器流路20a流出(J3)。
从室内热交换器流路20a流出的制冷剂向第二高温侧流路31a流入 (I3)。在第二高温侧流路31a通过的高压的气液两相状态的制冷剂被在第二低温侧流路31b通过的制冷剂冷却。冷却后的制冷剂变为高压的液体状态并从第二高温侧流路31a流出(H3)。
从第二高温侧流路31a流出的液体状态的制冷剂向膨胀阀15流入 (G3),变为低压的气液两相状态并从膨胀阀15流出(F3)。从膨胀阀15 流出的制冷剂不是通过第一高温侧流路30a而是通过第一旁通配管18c,并向室外热交换器流路12a流入(C3)。与实施方式1相同,室外热交换器12作为蒸发器发挥功能,因此与即将流入室外热交换器流路12a前的制冷剂相比焓变高并且压力变低的气液两相状态的制冷剂,从室外热交换器流路12a流出(B3)。
从室外热交换器流路12a流出的制冷剂依次向第一低温侧流路30b、第二低温侧流路31b流入(L3)。从第一低温侧流路30b流出并在第二低温侧流路31b通过的气液两相状态的制冷剂被在第二高温侧流路31a通过的制冷剂加热,变为低压的气体状态并从第二低温侧流路31b流出(M3)。从第二低温侧流路31b流出的制冷剂从压缩机10的吸入口被吸入(N3),再次变为高温高压的气体状态并排出(A3)。此外,在第二制冷剂回路5b 中,制冷剂不在第一高温侧流路30a通过,因此在第一低温侧流路30b通过的制冷剂不被加热。
这样,实施方式3所涉及的空调装置105具备制冷剂间热交换器(在第一制冷剂回路5a中相当于第一制冷剂间热交换器30,在第二制冷剂回路5b中相当于第二制冷剂间热交换器31),上述制冷剂间热交换器在第一制冷剂回路5a与第二制冷剂回路5b这两者中,均在从作为冷凝器发挥功能的热交换器向膨胀阀15流动的制冷剂、与从作为蒸发器发挥功能的热交换器向压缩机流动的制冷剂之间进行热交换。
另外,对于实施方式3所涉及的空调装置105而言,在第一制冷剂回路5a与第二制冷剂回路5b这两者中,从作为冷凝器发挥功能的热交换器向制冷剂间热交换器(在第一制冷剂回路5a中相当于第一制冷剂间热交换器30,在第二制冷剂回路5b中相当于第二制冷剂间热交换器31)流动的制冷剂均是气液两相状态。
另外,对于实施方式3所涉及的空调装置105而言,在第一制冷剂回路5a与第二制冷剂回路5b这两者中,从制冷剂间热交换器(在第一制冷剂回路5a中相当于第一制冷剂间热交换器30,在第二制冷剂回路5b中相当于第二制冷剂间热交换器31)向膨胀阀15流动的制冷剂均是液体状态。
如以上那样,实施方式3所涉及的空调装置105的结构与实施方式1 所涉及的空调装置100相同,也是以下结构,即,具备将制冷剂冷却的冷却器(相当于第一制冷剂间热交换器30和第二制冷剂间热交换器31),流路切换装置(相当于四通阀11、第一三通阀32以及第二三通阀33)切换第一制冷剂回路5a和第二制冷剂回路5b,制冷剂在第一制冷剂回路5a 中按照压缩机10、热源侧热交换器(相当于室外热交换器12)、冷却器(相当于第一制冷剂间热交换器30)、减压装置(相当于膨胀阀15)、负载侧热交换器(相当于室内热交换器20)、压缩机10的顺序进行循环,制冷剂在第二制冷剂回路5b中按照压缩机10、负载侧热交换器、冷却器(相当于第二制冷剂间热交换器31)、减压装置、热源侧热交换器、压缩机10 的顺序进行循环。因此,根据该结构,实施方式3所涉及的空调装置105 也起到与在实施方式1中叙述的效果相同的效果。
并且,实施方式3所涉及的空调装置105作为附加的结构是以下结构,即,冷却器由第一冷却器(相当于第一制冷剂间热交换器30)和第二冷却器(相当于第二制冷剂间热交换器31)构成,流路切换装置在第一制冷剂回路5a中将压缩机10的排出口与热源侧热交换器、将热源侧热交换器与第一冷却器、不经由第二冷却器地将减压装置与负载侧热交换器、并且将负载侧热交换器与压缩机10的吸入口分别连接,在第二制冷剂回路 5b中将压缩机10的排出口与负载侧热交换器、将负载侧热交换器与第二冷却器、不经由第一冷却器地将减压装置与热源侧热交换器、并且将热源侧热交换器与压缩机10的吸入侧分别连接。根据该附加的结构,实施方式3所涉及的空调装置105与实施方式2所涉及的空调装置的构造相比,第一制冷剂回路和第二制冷剂回路的长度变短,从而能够进一步减少制冷剂量。
并且,实施方式3所涉及的空调装置105作为附加的结构是以下结构,即,高温侧流路由第一高温侧流路30a和第二高温侧流路31a构成,流路切换装置在第一制冷剂回路5a中将压缩机10的排出口与热源侧热交换器、将热源侧热交换器与第一高温侧流路30a、不经由第二高温侧流路31a 地将减压装置与负载侧热交换器、并且将负载侧热交换器与低温侧流路分别连接,在第二制冷剂回路5b中,将压缩机10的排出口与负载侧热交换器、将负载侧热交换器与第二高温侧流路31a、不经由第一高温侧流路30a 地将减压装置与热源侧热交换器、并且将热源侧热交换器与低温侧流路分别连接。根据该附加的结构,实施方式3所涉及的空调装置105与实施方式2所涉及的空调装置103的构造相比,第一制冷剂回路和第二制冷剂回路的长度变短,从而能够进一步减少制冷剂量。
另外,实施方式3所涉及的室外机1d的结构与实施方式1所涉及的室外机1相同,也是以下结构,即,具备:压缩机10;减压装置(相当于膨胀阀15);热源侧热交换器(相当于室外热交换器12);冷却器(相当于第一制冷剂间热交换器30和第二制冷剂间热交换器31),将制冷剂冷却;流路切换装置(相当于四通阀11、第一三通阀32以及第二三通阀 33);第一配管连接部18a,经由配管(相当于第一连接制冷剂配管3)而与形成于在制冷剂与负载侧热介质之间进行热交换的负载侧热交换器(相当于室内热交换器20)的负载侧热交换器流路(相当于室内热交换器流路20a)的一个端部连接;以及第二配管连接部18b,经由配管(相当于第二连接制冷剂配管4)而与负载侧热交换器流路的另一端部连接,流路切换装置切换第一制冷剂回路和第二制冷剂回路,制冷剂在第一制冷剂回路中按照第二配管连接部18b、压缩机10、热源侧热交换器、冷却器(相当于第一制冷剂间热交换器30)、减压装置、第一配管连接部18a的顺序流动,制冷剂在第二制冷剂回路中按照第一配管连接部18a、冷却器(相当于第二制冷剂间热交换器31)、减压装置、热源侧热交换器、压缩机、第二配管连接部的顺序流动。因此,根据该结构,实施方式3所涉及的室外机1d也起到与在实施方式1中叙述的效果相同的效果。
实施方式4
接下来,对实施方式4所涉及的空调装置106进行说明。实施方式4 所涉及的空调装置106与实施方式2所涉及的空调装置103相比,不同点在于,室外机1e代替第一制冷剂间热交换器30和第二制冷剂间热交换器 31而具备第一三通阀32、第二三通阀33以及制冷剂间热交换器34这一点。此外,对于实施方式4所涉及的空调装置106而言,除了室外机1e 的构造之外的其他的结构与实施方式1所涉及的空调装置100相同,因此省去说明。
图18是实施方式4所涉及的空调装置的制冷剂回路图。室外机1e在壳体内具有压缩机10、四通阀11、室外热交换器12、膨胀阀15、过滤件 16、两个截止阀17、第一三通阀32、第二三通阀33以及制冷剂间热交换器34,并分别通过室外机制冷剂配管18连接。此外,对于实施方式4所涉及的压缩机10、四通阀11、室外热交换器12、膨胀阀15、过滤件16 以及两个截止阀17,除了一部分的结构元件的连接关系之外,与实施方式1所涉及的相同的附图标记的结构元件几乎相同,因此省去说明。
第一三通阀32切换第一制冷剂回路5a和第二制冷剂回路5b。具体而言,第一三通阀32具有第五接口32a、第六接口32b以及第七接口32c 共计三个接口。第五接口32a经由室外机制冷剂配管18而与室外热交换器流路12a的另一端部连接。第六接口32b经由室外机制冷剂配管18而与后述的高温侧流路34a的一个端部连接。第七接口32c经由室外机制冷剂配管18而与将膨胀阀15与后述的第九接口33b连接起来的室外机制冷剂配管18连接。
第二三通阀33切换第一制冷剂回路5a和第二制冷剂回路5b。具体而言,第二三通阀33具有第八接口33a、第九接口33b以及第十接口33c 共计三个接口。第八接口33a经由室外机制冷剂配管18、过滤件16、第一截止阀17a、第一连接制冷剂配管3以及室内机制冷剂配管21而与室内热交换器流路20a的一个端部连接。第九接口33b经由室外机制冷剂配管 18而与膨胀阀15连接。第十接口33c经由室外机制冷剂配管18而与将第六接口32b与后述的高温侧流路34a的一个端部连接起来的室外机制冷剂配管18连接。
制冷剂间热交换器34形成有高温侧流路34a和低温侧流路34b。制冷剂间热交换器34在通过高温侧流路34a的制冷剂与通过低温侧流路34b 的制冷剂之间进行热交换。高温侧流路34a的另一端部经由室外机制冷剂配管18而与膨胀阀15连接。另外,低温侧流路34b的一个端部经由室外机制冷剂配管18而与四通阀11的第三接口11c连接。并且低温侧流路34b 的另一端部经由室外机制冷剂配管18而与压缩机10的吸入口连接。
图19是表示实施方式4所涉及的空调装置的第一制冷剂回路中的制冷剂循环的莫里尔曲线图。接下来,对在作为制冷运转时的第一制冷剂回路5a中循环的制冷剂的流动进行说明。在第一制冷剂回路5a中,四通阀 11、第一三通阀32以及第二三通阀33切换为图17的实线的流路。即,在第一制冷剂回路5a中,四通阀11成为将第一接口11a与第二接口11b连接并将第三接口11c与第四接口11d连接的状态。另外,在第一制冷剂回路5a中,第一三通阀32成为将第五接口32a与第六接口32b连接并将第七接口32c关闭的状态。并且,在第一制冷剂回路5a中,第二三通阀 33成为将第八接口33a与第九接口33b连接并将第十接口33c关闭的状态。此外,图19中的A4~L4表示的制冷剂的状态与图18所示的空调装置106的制冷剂回路的A4~L4处的制冷剂的状态对应。
首先,从压缩机10排出的高温高压的气体状态的制冷剂(A4)与实施方式1相同,向室外热交换器流路12a流入(B4)。与实施方式1相同,室外热交换器12作为冷凝器发挥功能,因此高压的气液两相状态的制冷剂从室外热交换器流路12a流出(C4)。
从室外热交换器流路12a流出的制冷剂向高温侧流路34a流入(D4)。在高温侧流路34a通过的高压的气液两相状态的制冷剂被在低温侧流路 34b通过的制冷剂冷却。冷却后的制冷剂变为高压的液体状态并从高温侧流路34a流出(E4)。
从高温侧流路34a流出的液体状态的制冷剂向膨胀阀15流入(F4),变为低压的气液两相状态并从膨胀阀15流出(G4)。从膨胀阀15流出的制冷剂向室内热交换器流路20a流入(H4)。与实施方式1相同,室内热交换器20作为蒸发器发挥功能,因此与即将流入室内热交换器流路20a 前的制冷剂相比焓变高并且压力变低的气液两相状态的制冷剂,从室内热交换器流路20a流出(I4)。
从室内热交换器流路20a流出的制冷剂向低温侧流路34b流入(J4)。在低温侧流路34b通过的气液两相状态的制冷剂被在高温侧流路34a通过的制冷剂加热,变为低压的气体状态并从低温侧流路34b流出(K4)。从低温侧流路34b流出的制冷剂从压缩机10的吸入口被吸入(L4),再次变为高温高压的气体状态并排出(A4)。
图20是表示实施方式4所涉及的空调装置的第二制冷剂回路中的制冷剂循环的莫里尔曲线图。接下来,对在作为制热运转时的第二制冷剂回路5b中循环的制冷剂的流动进行说明。在第二制冷剂回路5b中,四通阀 11、第一三通阀32以及第二三通阀33切换为图18的虚线的流路。即,在第二制冷剂回路5b中,四通阀11成为将第一接口11a与第四接口11d连接并将第二接口11b与第三接口11c连接的状态。另外,在第二制冷剂回路5b中,第一三通阀32成为将第五接口32a与第七接口32c连接并将第六接口32b关闭的状态。并且,在第二制冷剂回路5b中,第二三通阀 33成为将第八接口33a与第十接口33c连接并将第九接口33b关闭的状态。此外,图20中的A4~L4表示的制冷剂的状态与图18所示的空调装置106的制冷剂回路的A4~L4处的制冷剂的状态对应。
首先,从压缩机10排出的高温高压的气体状态的制冷剂(A4)与实施方式1相同,向室内热交换器流路20a流入(I4)。与实施方式1相同,室内热交换器20作为冷凝器发挥功能,因此高压的气液两相状态的制冷剂从室内热交换器流路20a流出(H4)。
从室内热交换器流路20a流出的制冷剂向高温侧流路34a流入(D4)。在高温侧流路34a通过的高压的气液两相状态的制冷剂被在低温侧流路 34b通过的制冷剂冷却。冷却后的制冷剂变为高压的液体状态并从高温侧流路34a流出(E4)。
从高温侧流路34a流出的液体状态的制冷剂向膨胀阀15流入(F4),变为低压的气液两相状态并从膨胀阀15流出(G4)。从膨胀阀15流出的制冷剂向室外热交换器流路12a流入(C4)。与实施方式1相同,室外热交换器12作为蒸发器发挥功能,因此与即将流入室外热交换器流路12a 前的制冷剂相比焓变高并且压力变低的气液两相状态的制冷剂,从室外热交换器流路12a流出(B4)。
从室外热交换器流路12a流出的制冷剂向低温侧流路34b流入(J4)。在低温侧流路34b通过的气液两相状态的制冷剂被在高温侧流路34a通过的制冷剂加热,变为低压的气体状态并从低温侧流路34b流出(K4)。从低温侧流路34b流出的制冷剂从压缩机10的吸入口被吸入(L4),再次变为高温高压的气体状态并排出(A3)。
这样,实施方式4所涉及的空调装置106具备制冷剂间热交换器34,上述制冷剂间热交换器34在第一制冷剂回路5a与第二制冷剂回路5b这两者中,均在从作为冷凝器发挥功能的热交换器向膨胀阀15流动的制冷剂、与从作为蒸发器发挥功能的热交换器向压缩机10流动的制冷剂之间进行热交换。
另外,对于实施方式4所涉及的空调装置106而言,在第一制冷剂回路5a与第二制冷剂回路5b这两者中,从作为冷凝器发挥功能的热交换器向制冷剂间热交换器34流动的制冷剂均是气液两相状态。
另外,对于实施方式4所涉及的空调装置106而言,在第一制冷剂回路5a与第二制冷剂回路5b这两者中,从制冷剂间热交换器34向膨胀阀 15流动的制冷剂均是液体状态。
另外,对于实施方式4所涉及的空调装置106而言,流路切换装置(相当于四通阀11、第一三通阀32以及第二三通阀33)在第一制冷剂回路5a 中将压缩机10的排出口与室外热交换器流路12a、室外热交换器流路12a 与高温侧流路34a、膨胀阀15与室内热交换器流路20a、室内热交换器流路20a与低温侧流路34b分别连接。并且,对于实施方式4所涉及的空调装置106而言,流路切换装置在第二制冷剂回路5b中将压缩机10的排出口与室内热交换器流路20a、室内热交换器流路20a与高温侧流路34a、膨胀阀15与室外热交换器流路12a、室外热交换器流路12a与低温侧流路 34b分别连接。
如以上那样,实施方式4所涉及的空调装置106的结构与实施方式1 所涉及的空调装置100相同,也是以下结构,即,具备将制冷剂冷却的冷却器(相当于制冷剂间热交换器34),流路切换装置(相当于四通阀11、第一三通阀32以及第二三通阀33)切换第一制冷剂回路5a和第二制冷剂回路5b,制冷剂在第一制冷剂回路5a中按照压缩机10、热源侧热交换器(相当于室外热交换器12)、冷却器(相当于制冷剂间热交换器34)、减压装置(相当于膨胀阀15)、负载侧热交换器(相当于室内热交换器20)、压缩机10的顺序进行循环,制冷剂在第二制冷剂回路5b中按照压缩机 10、负载侧热交换器、冷却器(相当于第二制冷剂间热交换器31)、减压装置、热源侧热交换器、压缩机10的顺序进行循环。因此,根据该结构,实施方式4所涉及的空调装置106也起到与在实施方式1中叙述的效果相同的效果。
并且,实施方式4所涉及的空调装置106作为附加的结构是以下结构,即,流路切换装置在第一制冷剂回路5a中将压缩机10的排出口与热源侧热交换器、热源侧热交换器与冷却器、减压装置与负载侧热交换器、负载侧热交换器与压缩机的吸入口分别连接,在第二制冷剂回路5b中将压缩机10的排出口与负载侧热交换器、负载侧热交换器与冷却器、减压装置与热源侧热交换器、热源侧热交换器与压缩机10的吸入口分别连接。根据该附加的结构,实施方式4所涉及的空调装置能够减少冷却器的搭载数量。
并且,实施方式4所涉及的空调装置106作为附加的结构是以下结构,即,冷却器形成有高温侧流路34a和低温侧流路34b,并在通过高温侧流路34a的制冷剂与通过低温侧流路34b的制冷剂之间进行热交换,流路切换装置在第一制冷剂回路5a中将压缩机10的排出口与热源侧热交换器、热源侧热交换器与高温侧流路34a、减压装置与负载侧热交换器、负载侧热交换器与低温侧流路34b分别连接,在第二制冷剂回路5b中将压缩机 10的排出口与负载侧热交换器、负载侧热交换器与高温侧流路34a、减压装置与热源侧热交换器、热源侧热交换器与低温侧流路34b分别连接。根据该附加的结构,实施方式4所涉及的空调装置与实施方式2所涉及的空调装置的构造相比,第一制冷剂回路和第二制冷剂回路的长度变短,从而能够进一步减少制冷剂量。
另外,实施方式4所涉及的室外机1e的结构与实施方式1所涉及的室外机1相同,也是以下结构,即,具备:压缩机10;减压装置(相当于膨胀阀15);热源侧热交换器(相当于室外热交换器12);冷却器(相当于制冷剂间热交换器34),将制冷剂冷却;流路切换装置(相当于四通阀11、第一三通阀32以及第二三通阀33);第一配管连接部18a,经由配管(相当于第一连接制冷剂配管3)而与形成于在制冷剂与负载侧热介质之间进行热交换的负载侧热交换器(相当于室内热交换器20)的负载侧热交换器流路(相当于室内热交换器流路20a)的一个端部连接;以及第二配管连接部18b,经由配管(相当于第二连接制冷剂配管4)而与负载侧热交换器流路的另一端部连接,流路切换装置切换第一制冷剂回路和第二制冷剂回路,上述制冷剂在第一制冷剂回路中按照第二配管连接部18b、压缩机10、热源侧热交换器、冷却器、减压装置、第一配管连接部18a 的顺序流动,制冷剂在第二制冷剂回路中按照第一配管连接部18a、冷却器、减压装置、热源侧热交换器、压缩机、第二配管连接部18b的顺序流动。因此,根据该结构,实施方式4所涉及的室外机1e也起到与在实施方式1中叙述的效果相同的效果。
附图标记说明
1...室外机;1a~1e...室外机;2...室内机;2a...室内机;3...第一连接制冷剂配管;4...第二连接制冷剂配管;5...制冷剂回路;5a...第一制冷剂回路; 5b...第二制冷剂回路;6...中转机;7...第一连接热介质配管;8...第二连接热介质配管;9...热介质回路;10...压缩机;11...四通阀;11a...第一接口; 11b...第二接口;11c...第三接口;11d...第四接口;12...室外热交换器;12a... 室外热交换器流路;12b...散热片;12c...导热管;12d...集管;12e...分流器; 12f...毛细管;12g...单位流路;13...第一冷却器;13a...第一冷却器流路; 14...第二冷却器;14a...第二冷却器流路;15...膨胀阀;16...过滤件;17... 截止阀;17a...第一截止阀;17b...第二截止阀;18...室外机制冷剂配管;18a... 第一配管连接部;18b...第二配管连接部;18c...第一旁通配管;18d...第二旁通配管;19...储液器;20...室内热交换器;20a...室内热交换器流路;21... 室内机制冷剂配管;22...室内热交换器;22a...室内热交换器流路;23...截止阀;24...室内机热介质配管;30...第一制冷剂间热交换器;30a...第一高温侧流路;30b...第一低温侧流路;30c...第一内管;30d...第一外管;30e... 第一流入流出口;30f...第二流入流出口;31...第二制冷剂间热交换器;31a... 第二高温侧流路;31b...第二低温侧流路;31c...第二内管;31d...第二外管; 31e...第三流入流出口;31f...第四流入流出口;32...第一三通阀;32a...第五接口;32b...第六接口;32c...第七接口;33...第二三通阀;33a...第八接口;33b...第九接口;33c...第十接口;34...制冷剂间热交换器;34a...高温侧流路;34b…低温侧流路;60...制冷剂热介质间热交换器;60a...制冷剂流路; 60b...热介质流路;61...泵;62...中转机制冷剂配管;63...中转机热介质配管;100~106...空调装置;200...饱和液体线;201...饱和蒸气线。

Claims (10)

1.一种空调装置,其中,
所述空调装置具备:
压缩机,压缩制冷剂;
减压装置,对所述制冷剂进行减压;
热源侧热交换器,在所述制冷剂与热源侧热介质之间进行热交换;
负载侧热交换器,在所述制冷剂与负载侧热介质之间进行热交换;
冷却器,对所述制冷剂进行冷却;
流路切换装置,切换所述制冷剂所循环的制冷剂回路;以及
制冷剂配管,将所述压缩机、所述减压装置、所述热源侧热交换器、所述负载侧热交换器、所述冷却器以及所述流路切换装置连接起来,
所述冷却器形成有高温侧流路和低温侧流路,
所述高温侧流路由第一高温侧流路和第二高温侧流路构成,
所述低温侧流路由第一低温侧流路和第二低温侧流路构成,
在通过所述第一高温侧流路的所述制冷剂与通过所述第一低温侧流路的所述制冷剂之间进行热交换,
在通过所述第二高温侧流路的所述制冷剂与通过所述第二低温侧流路的所述制冷剂之间进行热交换,
所述流路切换装置切换:
第一制冷剂回路,所述制冷剂按照所述压缩机、所述热源侧热交换器、所述第一高温侧流路、所述减压装置、所述负载侧热交换器、所述第一低温侧流路、所述压缩机的顺序进行循环;和
第二制冷剂回路,所述制冷剂按照所述压缩机、所述负载侧热交换器、所述第二高温侧流路、所述减压装置、所述热源侧热交换器、所述第二低温侧流路、所述压缩机的顺序进行循环,
在所述第一制冷剂回路中,所述第一高温侧流路的流入口形成于位于比所述第一高温侧流路的流出口更靠在所述第一低温侧流路中流动的所述制冷剂的下游侧的位置的部位,
在所述第二制冷剂回路中,所述第二高温侧流路的流入口形成于位于比所述第二高温侧流路的流出口更靠在所述第二低温侧流路中流动的所述制冷剂的下游侧的位置的部位。
2.根据权利要求1所述的空调装置,其中,
在所述第一制冷剂回路中从所述热源侧热交换器向所述第一高温侧流路流动的所述制冷剂是气液两相状态,
在所述第二制冷剂回路中从所述负载侧热交换器向所述第二高温侧流路流动的所述制冷剂是气液两相状态。
3.根据权利要求1或2所述的空调装置,其中,
在所述第一制冷剂回路中从所述第一高温侧流路向所述减压装置流动的所述制冷剂是液体状态,
在所述第二制冷剂回路中从所述第二高温侧流路向所述减压装置流动的所述制冷剂是液体状态。
4.根据权利要求1或2所述的空调装置,其中,
在所述第一制冷剂回路中,所述制冷剂按照所述压缩机、所述热源侧热交换器、所述第一高温侧流路、所述减压装置、所述第二高温侧流路、所述负载侧热交换器、所述第一低温侧流路和所述第二低温侧流路这两者中的任意一个、所述第一低温侧流路和所述第二低温侧流路这两者中的另一个、所述压缩机的顺序进行循环,
在所述第二制冷剂回路中,所述制冷剂按照所述压缩机、所述负载侧热交换器、所述第二高温侧流路、所述减压装置、所述第一高温侧流路、所述热源侧热交换器、所述第一低温侧流路和所述第二低温侧流路这两者中的任意一个、所述第一低温侧流路和所述第二低温侧流路这两者中的另一个、所述压缩机的顺序进行循环。
5.根据权利要求1或2所述的空调装置,其中,
在所述第一制冷剂回路中,在所述第一高温侧流路中流动的所述制冷剂的流动方向与在所述第一低温侧流路中流动的所述制冷剂的流动方向对置,
在所述第二制冷剂回路中,在所述第二高温侧流路中流动的所述制冷剂的流动方向与在所述第二低温侧流路中流动的所述制冷剂的流动方向对置。
6.根据权利要求1或2所述的空调装置,其中,
所述冷却器具有形成所述低温侧流路的第一配管、和形成所述高温侧流路并呈螺旋状地卷绕于所述第一配管的第二配管。
7.根据权利要求1或2所述的空调装置,其中,
所述制冷剂是可燃性制冷剂。
8.根据权利要求1或2所述的空调装置,其中,
所述制冷剂是R290。
9.根据权利要求8所述的空调装置,其中,
所述压缩机的冷冻机油是聚亚烷基二醇。
10.一种室外机,其中,
所述室外机具备:
压缩机,压缩制冷剂;
减压装置,对所述制冷剂进行减压;
热源侧热交换器,在所述制冷剂与热源侧热介质之间进行热交换;
冷却器,对所述制冷剂进行冷却;
流路切换装置,切换所述制冷剂所循环的制冷剂回路;
制冷剂配管,将所述压缩机、所述减压装置、所述热源侧热交换器、所述冷却器以及所述流路切换装置连接起来;
第一配管连接部,经由配管而与形成于在所述制冷剂与负载侧热介质之间进行热交换的负载侧热交换器的负载侧热交换器流路的一个端部连接;以及
第二配管连接部,经由配管而与所述负载侧热交换器流路的另一端部连接,
所述冷却器形成有高温侧流路和低温侧流路,
所述高温侧流路由第一高温侧流路和第二高温侧流路构成,
所述低温侧流路由第一低温侧流路和第二低温侧流路构成,
在通过所述第一高温侧流路的所述制冷剂与通过所述第一低温侧流路的所述制冷剂之间进行热交换,
在通过所述第二高温侧流路的所述制冷剂与通过所述第二低温侧流路的所述制冷剂之间进行热交换,
所述流路切换装置切换:
第一制冷剂回路,所述制冷剂按照所述第二配管连接部、所述第一低温侧流路、所述压缩机、所述热源侧热交换器、所述第一高温侧流路、所述减压装置、所述第一配管连接部的顺序流动;和
第二制冷剂回路,所述制冷剂按照所述第一配管连接部、所述第二高温侧流路、所述减压装置、所述热源侧热交换器、所述第二低温侧流路、所述压缩机、所述第二配管连接部的顺序流动,
在所述第一制冷剂回路中,所述第一高温侧流路的流入口形成于位于比所述第一高温侧流路的流出口更靠在所述第一低温侧流路中流动的所述制冷剂的下游侧的位置的部位,
在所述第二制冷剂回路中,所述第二高温侧流路的流入口形成于位于比所述第二高温侧流路的流出口更靠在所述第二低温侧流路中流动的所述制冷剂的下游侧的位置的部位。
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