JP2006112708A - 冷凍空調装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 圧縮機3、室内熱交換器6、第1の減圧装置11、室外熱交換器12を環状に接続し、室内熱交換器から温熱を供給する冷凍空調装置において、室内熱交換器と第1の減圧装置との間の冷媒と、室外熱交換器と圧縮機との間の冷媒とを熱交換する第1の内部熱交換器9と、室内熱交換器と第1の減圧装置との間の冷媒を、一部バイパスして圧縮機内の圧縮室にインジェクションするインジェクション回路13と、インジェクション回路に設けられたインジェクション用減圧装置14と、インジェクション用減圧装置で減圧された冷媒と室内熱交換器と第1の減圧装置との間の冷媒とを熱交換する第2の内部熱交換器10とを備えてなるものである。
【選択図】 図1
Description
また、気液分離器の代わりに、高圧液冷媒の一部をバイパスし、減圧した後で高圧液冷媒と熱交換し蒸発ガス化させた後で、圧縮機にインジェクションし暖房能力の向上をもたらすようにしたものがある(例えば、特許文献2参照)。
また、凝縮器と蒸発器との間の中間圧部分に液レシーバを設け、液レシーバ内の冷媒と圧縮機吸入の冷媒を熱交換させる構成としたものがある(例えば、特許文献3参照)。
まず、特許文献1記載の従来例のように、気液分離器を設けたインジェクションを行う場合、気液分離器内の液量がインジェクション量によって変化し、それに伴い冷凍サイクル内の液冷媒量分布が変動し、運転が不安定になるという問題があった。
インジェクションされるガス冷媒流量と気液分離器に流入する二相冷媒のうちのガス冷媒流量とが釣り合っている場合は、蒸発器側に流出するのは液冷媒のみとなり、気液分離器内の液冷媒量は安定するが、インジェクションされる冷媒流量が減少し、その冷媒流量が気液分離器に流入するガス冷媒流量より少なくなると、蒸発器側にガス冷媒も流出する運転となり、気液分離器底部からガスが流出するために、気液分離器内の液はほとんど流出した運転となる。
逆に、インジェクションされる冷媒流量が増加すると、ガス冷媒が足りないため、ガス冷媒に混じって液冷媒もインジェクションされる状態となり、気液分離器頂部から液が流出するために、気液分離器内の液はほとんど満液となる。
このような気液分離器内の冷媒量変動に伴う運転不安定は、特許文献2記載の従来例のように、高圧液冷媒の一部をバイパスしてインジェクションする形式をとると、液貯留部が存在しないために解決される。しかし、この形式をとっても以下のような問題が残る。
しかし、インジェクション流量を増加させると、ガス冷媒に混じって液冷媒もインジェクションされるようになり、圧縮機吐出温度が低下し、室内熱交換器入口の冷媒温度も低下することにより室内熱交換器の熱交換能力が低下する。従って、冷媒流量と熱交換能力との釣り合いで暖房能力最大となるインジェクション流量が存在する。
通常の空気熱源式ヒートポンプ冷凍空調装置では、外気が−10℃以下となるような寒冷地では暖房能力が低下し、十分な暖房運転が行えない状況にあり、より多くの暖房能力を発揮できる装置が求められているが、前述したようなガスインジェクションサイクルでは、暖房能力の限界があり、十分な暖房運転が行えないという問題があった。
この発明は以上の課題に鑑み、冷凍空調装置内の暖房能力を従来のガスインジェクションサイクルよりも向上させ、外気が−10℃以下となるような寒冷地においても十分な暖房能力を発揮できる冷凍空調装置を得ることを目的とする。
図1は本発明に係る実施の形態1の冷凍空調装置の冷媒回路図である。
図1において、室外機1内には圧縮機3、暖房と冷房の運転切換を行う四方弁4、室外熱交換器12、減圧装置である第1膨張弁11、第2内部熱交換器10、第1内部熱交換器9、減圧装置である第2膨張弁8、インジェクション回路13、インジェクション用減圧装置である第3膨張弁14が搭載されている。
圧縮機3はインバータにより回転数が制御され容量制御されるタイプであり、圧縮機3内の圧縮室内にインジェクション回路13から供給される冷媒をインジェクションすることが可能な構造となっている。
室内機2内には室内熱交換器6が搭載されている。ガス管5、液管7は室外機1と室内機2を接続する接続配管である。この冷凍空調装置の冷媒としてはHFC系の混合冷媒であるR410Aが用いられる。
また室外機1内の計測制御装置15は温度センサ16の計測情報や、冷凍空調装置使用者から指示される運転内容に基づいて、圧縮機3の運転方法、四方弁4の流路切換、室外熱交換器12のファン送風量、各膨張弁の開度などを制御する。
まず暖房運転時の動作について図1および図2に示す暖房運転時のPH線図をもとに説明する。
暖房運転時には、四方弁4の流路は図1の実線方向に設定される。そして圧縮機3から吐出された高温高圧のガス冷媒(図2点1)は四方弁4を経て室外機1を流出しガス管5を経て室内機2に流入する。そして、室内熱交換器6に流入し、凝縮器となる室内熱交換器6で放熱しながら凝縮液化し高圧低温の液冷媒となる(図2点2)。冷媒から放熱された熱を負荷側の空気や水などの負荷側媒体に与えることで暖房を行う。
そして、インジェクション回路13に一部冷媒をバイパスした後で、第2内部熱交換器10で、インジェクション回路13にバイパスされ第3膨張弁14で減圧され低温となった冷媒と熱交換し、さらに冷却される(図2点5)。その後、冷媒は第1膨張弁11で低圧まで減圧され二相冷媒となり(図2点6)、その後蒸発器となる室外熱交換器12に流入し、そこで吸熱し、蒸発ガス化される(図2点7)。その後、四方弁4を経て第1内部熱交換器9で高圧の冷媒と熱交換し、さらに加熱され(図2点8)、圧縮機3に吸入される。
圧縮機3内部では、吸入された冷媒(図2点8)が中間圧まで圧縮、加熱された(図2点11)後で、インジェクションされる冷媒と合流し、温度低下した後で(図2点12)、高圧まで圧縮され吐出される(図2点1)。
冷房運転時には、四方弁4の流路は図1の点線方向に設定される。そして、圧縮機3から吐出された高温高圧のガス冷媒(図3点1)は四方弁4を経て凝縮器となる室外熱交換器12に流入し、ここで放熱しながら凝縮液化し、高圧低温の冷媒となる(図3点2)。 室外熱交換器12を出た冷媒は第1膨張弁11で若干減圧された後で(図3点3)、第2内部熱交換器10で、インジェクション回路13を流れる低温の冷媒と熱交換し冷却され(図3点4)、ここで一部冷媒をインジェクション回路13にバイパスした後、引き続き第1内部熱交換器9で、圧縮機3に吸入される冷媒と熱交換し冷却される(図3点5)。
室内熱交換器6を出た低圧ガス冷媒は室内機2を出て、ガス管5を経て室外機1に流入し、四方弁4を経た後で、第1内部熱交換器9で高圧冷媒と熱交換し加熱された後で(図3点8)、圧縮機3に吸入される。
冷房運転時のPH線図は暖房運転時とほぼ同一になり、どちらの運転モードでも同様の運転を実現できる。
まず、暖房運転時の制御動作について図4のフローチャートに基づいて説明する。
暖房運転時には、まず圧縮機3の容量、第1膨張弁11の開度、第2膨張弁8の開度、第3膨張弁14の開度が初期値に設定される(ステップS1)。
そして、それから所定時間経過すると(ステップS2)、それ以降運転状態に応じた各アクチュエータは以下のように制御される。
また、圧縮機3の容量は、基本的に室内機2の温度センサ16jで計測される空気温度が、冷凍空調装置使用者が設定する温度になるように制御される。
また、空気温度が設定温度より大きく低下している場合は、圧縮機3の容量は増加され、空気温度が設定温度に近接している場合には、圧縮機3の容量はそのまま維持され、空気温度が設定温度より高くなる場合には圧縮機3の容量は低下されるというように圧縮機3の容量を変更する(ステップS4)。
まず、第2膨張弁8は、温度センサ16hで検知される高圧冷媒の飽和温度と温度センサ16iで検知される室内熱交換器6の出口温度との差温で得られる室内熱交換器6出口の冷媒過冷却度SCが予め設定された目標値、例えば10℃になるように制御される。
即ち、室内熱交換器6出口の冷媒過冷却度SCと目標値とを比較する(ステップS5)。そして、室内熱交換器6出口の冷媒過冷却度SCが目標値と等しいか或いは近接している場合には、第2膨張弁8の開度はそのまま維持されて次のステップに進む。
また、室内熱交換器6出口の冷媒過冷却度SCが目標値より大きい場合には、第2膨張弁8の開度は大きく、冷媒過冷却度SCが目標値より小さい場合には、第2膨張弁8の開度は小さく制御されるというように第2膨張弁8の開度を変更する(ステップS6)。
即ち、圧縮機3吸入の冷媒過熱度SHと目標値とを比較する(ステップS7)。そして、圧縮機3吸入の冷媒過熱度SHが目標値と等しいか或いは近接している場合には、第1膨張弁11の開度はそのまま維持されて次のステップに進む。
また、圧縮機3吸入の冷媒過熱度SHが目標値より大きい場合には、第1膨張弁11の開度は大きく、冷媒過熱度SHが目標値より小さい場合には、第1膨張弁11の開度は小さくされるというように第1膨張弁11の開度を変更する(ステップS8)。
即ち、圧縮機3の吐出温度と目標値とを比較する(ステップS9)。そして、圧縮機3の吐出温度が目標値と等しいか或いは近接している場合には、第3膨張弁14の開度はそのまま維持されてステップS2に戻る。
第3膨張弁14の開度を変化させた時の冷媒状態変化は以下のようになる。
第3膨張弁14の開度が大きくなると、インジェクション回路13に流れる冷媒流量が増加する。第2内部熱交換器10での熱交換量はインジェクション回路13の流量によって、大きく変化しないので、インジェクション回路13に流れる冷媒流量が増加すると、第2内部熱交換器10でのインジェクション回路13側の冷媒エンタルピ差(図2の点9→10の差)は小さくなり、インジェクションされる冷媒エンタルピ(図2点10)は低下する。
逆に、第3膨張弁14の開度が小さくなると、圧縮機3の吐出エンタルピは上昇し、圧縮機3の吐出温度は上昇する。従って、第3膨張弁14の開度制御は、圧縮機3の吐出温度が目標値より高い場合には、第3膨張弁14の開度を大きく制御し、逆に吐出温度が目標値より低い場合には第3膨張弁14の開度を小さく制御するというように第3膨張弁14の開度を変更し(ステップS10)、その後はステップS2に戻る。
冷房運転時には、まず圧縮機3の容量、第1膨張弁11の開度、第2膨張弁8の開度、第3膨張弁14の開度が初期値に設定される(ステップS11)。
それから所定時間経過すると(ステップS12)、それ以降運転状態に応じた各アクチュエータは以下のように制御される。
即ち、室内機2の空気温度と設定温度とを比較する(ステップS13)。そして、空気温度が設定温度と等しいか或いは近接している場合には、圧縮機3の容量はそのまま維持されて次のステップに進む。
また、空気温度が設定温度より大きく上昇している場合は、圧縮機3の容量は増加され、空気温度が設定温度より低くなる場合には圧縮機3の容量は低下されるというように圧縮機3の容量を変更する(ステップS14)。
まず、第1膨張弁11は、温度センサ16cで検知される高圧冷媒の飽和温度と温度センサ16dで検知される室外熱交換器12の出口温度との差温で得られる室外熱交換器12出口の冷媒過冷却度SCが予め設定された目標値、例えば10℃になるように制御される。
即ち、室外熱交換器12出口の冷媒過冷却度SCと目標値とを比較する(ステップS15)。そして、室外熱交換器12出口の冷媒過冷却度SCが目標値と等しいか或いは近接している場合には、第1膨張弁11の開度はそのまま維持されて次のステップに進む。
また、室外熱交換器12出口の冷媒過冷却度SCが目標値より大きい場合には、第1膨張弁11の開度は大きく、冷媒過冷却度SCが目標値より小さい場合には、第1膨張弁11の開度は小さく制御されるというように第1膨張弁11の開度を変更する(ステップS16)。
即ち、圧縮機3吸入の冷媒過熱度SHと目標値とを比較する(ステップS17)。そして、圧縮機3吸入の冷媒過熱度SHと目標値と等しいか或いは近接している場合には、第2膨張弁8の開度はそのまま維持されて次のステップに進む。
また、圧縮機3吸入の冷媒過熱度SHが目標値より大きい場合には、第2膨張弁8の開度は大きく、冷媒過熱度SHが目標値より小さい場合には、第3膨張弁8の開度は小さく制御されるというように第2膨張弁8の開度を変更する(ステップS18)。
即ち、圧縮機3の吐出温度と目標値とを比較する(ステップS19)。そして、圧縮機3の吐出温度が目標値と等しいか或いは近接している場合には、第3膨張弁8の開度はそのまま維持されてステップS12に戻る。
また、第3膨張弁14の開度を変化させた時の冷媒状態変化は暖房運転時と同様であるので、圧縮機3の吐出温度が目標値より高い場合には、第3膨張弁14の開度を大きく制御し、逆に吐出温度が目標値より低い場合には第3膨張弁14の開度を小さく制御するというように第3膨張弁14の開度を変更し(ステップS20)、ステップS12に戻る。
本装置の回路構成はいわゆるガスインジェクション回路となっている。即ち、凝縮器となる室内熱交換器6を出た後で中間圧まで減圧された冷媒のうちガス冷媒を圧縮機3にインジェクションする構成となっている。
ガスインジェクション回路とすることにより以下のような効果が得られる。
まず、ガスインジェクションを行うことにより、圧縮機3から吐出される冷媒流量が増加し、圧縮機3から吐出される冷媒流量Gdis=圧縮機3で吸入される冷媒流量Gsuc+インジェクションされる冷媒流量Ginjとなる。
従って、凝縮器となる熱交換器に流れる冷媒流量が増加するので、暖房運転の場合には、暖房能力が増加する。
また、ガスインジェクションを行う場合は効率改善効果も得られる。
蒸発器に流入する冷媒は、一般に気液二相冷媒であるが、このうちガス冷媒は冷房能力に寄与しない。圧縮機3から見ると、この低圧のガス冷媒も、蒸発器で蒸発したガス冷媒と一緒に高圧に昇圧する仕事を行っている。
従って、インジェクションされるガス冷媒の流量については、低圧から中間圧まで昇圧する圧縮仕事が不要になり、この分効率改善される。この効果は冷暖房のいずれの運転でも得られる。
ガスインジェクション流量を増加すると、前述したように圧縮機3から吐出される冷媒流量は増加する一方で、圧縮機3の吐出温度は低下し凝縮器に流入する冷媒温度も低下する。
凝縮器の熱交換性能を見ると、一般に熱交換器内での温度分布が高い程熱交換量が増加する。同一凝縮温度で凝縮器入口の冷媒温度が異なる場合の冷媒温度変化は図7に示すようになり、凝縮器内で冷媒が過熱ガス状態である部分の温度分布が異なってくる。
インジェクション流量が多くなりすぎ、過熱ガス部分での冷媒温度の低下が著しいと、凝縮器での熱交換性能が低下し、暖房能力も低下する。上記のガスインジェクション流量と暖房能力の相関を表すと図8のようになり、暖房能力が最大となるガスインジェクション流量が存在する。
第1内部熱交換器9では、凝縮器を出た高圧液冷媒と圧縮機3の吸入冷媒が熱交換される。高圧液冷媒が第1内部熱交換器9にて冷却されることにより、蒸発器に流入する冷媒のエンタルピは低くなるので、蒸発器での冷媒エンタルピ差が拡大される。
従って、冷房運転時には冷房能力が増加する。
従って、第1内部熱交換器9を設けることによる効率面での影響は、蒸発器エンタルピ差拡大による能力増加と、圧縮仕事の増加の両面が表れ、蒸発器エンタルピ差拡大による能力増加の影響が大きい場合には、装置の運転効率が上昇する。
第1内部熱交換器9による熱交換を行うと、圧縮機3吸入温度が上昇する。従って、インジェクションを行った場合の圧縮機3内部の変化においては、低圧から中間圧に昇圧された冷媒エンタルピ(図2、図3の点11)が高くなり、インジェクションされる冷媒と合流した後の冷媒エンタルピ(図2、図3の点12)も高くなる。
第1内部熱交換器9による熱交換が有る場合には、同一インジェクション量を行った場合の圧縮機3吐出温度は高くなるので、凝縮器入口の冷媒温度も高くなり、凝縮器熱交換量が増加し、暖房能力が増加する。従って暖房能力ピークとなるインジェクション流量が増加し、暖房能力のピーク値そのものも増加し、より多くの暖房能力を得ることができる。
しかし、この場合は、同時に蒸発器となる室外熱交換器12出口の冷媒過熱度も大きくなることから、室外熱交換器12の熱交換効率が低下する。
室外熱交換器12の熱交換効率が低下すると、同一熱交換量を得るためには、蒸発温度を低下させねばならず、低圧の低下する運転となる。
逆にいうと、第1内部熱交換器9を用いると、蒸発器となる室外熱交換器12の出口の冷媒状態が適切な状態となり、熱交換効率のよい状態のまま、圧縮機3吐出温度を上昇させることができ、前記のような低圧の低下を回避し、暖房能力増加を容易に実現できる。
従って、従来例のように気液分離器を用いて分離したガスをインジェクションする場合に比べ、制御や運転状態などに応じてインジェクション量が変化したときの冷媒量分布の変動が発生しないので、より安定した運転を実現できる。
図9に示したように、ガスインジェクション流量−暖房能力−吐出温度の相関から、暖房能力最大となる吐出温度が存在するので、予めこの吐出温度を求めておいて目標値に設定する。なお、吐出温度の目標値は必ずしも一定値である必要は無く、運転条件や凝縮器などの機器の特性に応じて随時変更してもよい。
このように吐出温度制御を行うことで、ガスインジェクション量を暖房能力最大となるように制御できる。
冷凍空調装置起動時のように、多量の暖房能力を必要とする場合は能力最大に制御するが、装置を一定時間運転後、暖房により室温が上昇した場合などには、それほど多くの暖房能力を必要としなくなるので、このような場合には、効率最大となるように制御する。
暖房能力最大となるインジェクション流量では、吐出温度を低くしていることから、凝縮器の熱交換性能が低下していること、またインジェクション流量を多くするために、中間圧力が低くなり、インジェクション分を圧縮する圧縮仕事が多くなることにより、運転効率最大となる場合に比べ効率が低下する。
このような運転を行うことにより、多量の暖房能力を実現するとともに、効率の高い装置の運転を行うことができる。
このような運転となる蒸発器出口の過熱度は熱交換器の特性によって異なるが、概ね2℃前後であり、それから第1内部熱交換器9で冷媒が加熱されるので、圧縮機3の吸入過熱度の目標値はこの値より高くなり、例えば前述した10℃が目標値に設定される。
ただし、蒸発器出口の過熱度を直接制御する場合、その目標値が2℃程度と低い値である場合には過渡的に蒸発器出口が気液二相状態となり、過熱度が適切に検知できず制御が難しくなることが生じる。
このような運転となる凝縮器出口の過冷却度は熱交換器の特性によって異なるが概ね5〜10℃前後である。
そこで、運転状況に応じて、過冷却度の目標値を変更し、装置起動時は高めの過冷却度目標値で暖房能力確保、室温安定時は低めの過冷却度目標値で高効率運転を行うようにすることもできる。
従って、本実施の形態のように、吐出温度を高くしながらインジェクション流量を増加できる構成とすることで、HFC系冷媒などより暖房能力の増加率が大きくなり、この面でもCO2冷媒は本装置の適用に好適である。
なお、第3膨張弁14の制御安定性を考慮するとインジェクション回路13を取り出す位置としては、気液二相状態であるよりは完全に液となっている位置の方が望ましい。
また、冷媒の飽和温度を凝縮器、蒸発器中間の冷媒温度センサで検知しているが、高低圧を検知する圧力センサを設け、計測された圧力値を換算して飽和温度を求めてもよい。
以下本発明の実施の形態2を図11に示す。図11は実施の形態2における冷凍空調装置の冷媒回路図であり、室外機内に中圧レシーバ17が設けられ、その内部に圧縮機3の吸入配管が貫通している。
この貫通部分の冷媒と中圧レシーバ17内の冷媒が熱交換可能な構成となっており、実施の形態1における第1内部熱交換器9と同じ機能を実現する。
まず、中圧レシーバ17の出口は液となるので、暖房運転時に第3膨張弁14に流入する冷媒は、必ず液冷媒となるので、第3膨張弁14の流量特性が安定し、制御安定性が確保され、安定した装置運転を行うことができる。
また中圧レシーバ17内で熱交換を行うことで中圧レシーバ17の圧力が安定的になり、第3膨張弁14の入口圧力が安定し、インジェクション回路13に流れる冷媒流量が安定するという効果もある。例えば負荷変動などがあり、高圧が変動したりすると、それに伴い中圧レシーバ17内の圧力変動が生じるが、中圧レシーバ17内の熱交換により圧力変動が抑制される。
このように、中圧レシーバ17内で熱交換を行うことにより、運転状態変動に伴う熱交換量変動が自律的に発生し、その結果として中圧レシーバ17内の圧力変動が抑制される。
減少した分の液冷媒量は、室外熱交換器12に移動し、室外熱交換器12内の液冷媒量が増加することから、室外熱交換器12出口の冷媒過熱度が大きくなることが抑制され、装置の運転変動が抑制される。
この過熱度変動を抑制する作用も、中圧レシーバ17内で熱交換を行うことにより、運転状態変動に伴う熱交換量変動が自律的に発生することによって生じている。
また、インジェクション回路13に供給する冷媒を中圧レシーバ17底部から供給してもよい。この場合には、冷暖房の各運転で、第3膨張弁14に液冷媒が流入することになるので、冷暖いずれの運転においても第3膨張弁14の流量特性が安定し、制御安定性が確保される。
Claims (23)
- 圧縮機、室内熱交換器、第1の減圧装置、室外熱交換器を環状に接続し、前記室内熱交換器から温熱を供給する冷凍空調装置において、
前記室内熱交換器と前記第1の減圧装置との間の冷媒と、前記室外熱交換器と前記圧縮機との間の冷媒とを熱交換する第1の内部熱交換器と、
前記室内熱交換器と前記第1の減圧装置との間の冷媒を、一部バイパスして前記圧縮機内の圧縮室にインジェクションするインジェクション回路と、
該インジェクション回路に設けられたインジェクション用減圧装置と、
該インジェクション用減圧装置で減圧された冷媒と前記室内熱交換器と前記第1の減圧装置との間の冷媒とを熱交換する第2の内部熱交換器と、
を備えたことを特徴とする冷凍空調装置。 - 前記室内熱交換器と前記第1の内部熱交換器との間に第2の減圧装置を備えたことを特徴とする請求項1記載の冷凍空調装置。
- 前記第1の内部熱交換器は、前記室内熱交換器と前記第1の減圧装置との間に設けられ、循環する冷媒を貯留して前記室外熱交換器と圧縮機との間の冷媒と熱交換するレシーバに備えられることを特徴とする請求項1又は2記載の冷凍空調装置。
- 前記第1の減圧装置により、前記圧縮機吸入の冷媒過熱度若しくは前記室外熱交換器の出口の冷媒過熱度が所定値となるように制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の冷凍空調装置。
- 前記インジェクション用減圧装置により、前記圧縮機出口の冷媒吐出温度もしくは前記圧縮機出口の冷媒過熱度が所定値となるように制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の冷凍空調装置。
- 前記第2の減圧装置により、前記室内熱交換器出口の冷媒過冷却度が所定値となるように制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項2〜3のいずれかに記載の冷凍空調装置。
- 前記第1の減圧装置により、前記圧縮機吸入の冷媒過熱度若しくは前記室外熱交換器の出口の冷媒過熱度が所定値となるように制御し、前記インジェクション用減圧装置により、前記圧縮機出口の冷媒吐出温度もしくは前記圧縮機出口の冷媒過熱度が所定値となるように制御し、前記第2の減圧装置により、前記室内熱交換器出口の冷媒過冷却度が所定値となるように制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項2〜3のいずれかに記載の冷凍空調装置。
- 圧縮機、室外熱交換器、第1の減圧装置、室内熱交換器を環状に接続し、前記室内熱交換器から冷熱を供給する冷凍空調装置において、
前記室外熱交換器と前記第1の減圧装置との間の冷媒と、前記室内熱交換器と前記圧縮機との間の冷媒とを熱交換する第1の内部熱交換器と、
前記室外熱交換器と前記第1の減圧装置との間の冷媒を、一部バイパスして前記圧縮機内の圧縮室にインジェクションするインジェクション回路と、
該インジェクション回路に設けられたインジェクション用減圧装置と、
該インジェクション用減圧装置で減圧された冷媒と前記室内熱交換器と前記第1の減圧装置との間の冷媒とを熱交換する第2の内部熱交換器と、
を備えたことを特徴とする冷凍空調装置。 - 前記室外熱交換器と前記第2の内部熱交換器との間に第2の減圧装置を備えたことを特徴とする請求項8記載の冷凍空調装置。
- 前記第1の内部熱交換器は、前記室外熱交換器と前記第1の減圧装置との間に設けられ、循環する冷媒を貯留して前記室内熱交換器と圧縮機との間の冷媒と熱交換するレシーバに備えられることを特徴とする請求項8又は9記載の冷凍空調装置。
- 前記第1の減圧装置により、前記圧縮機吸入の冷媒過熱度若しくは前記室内熱交換器出口の冷媒過熱度が所定値となるように制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項8〜10のいずれかに記載の冷凍空調装置。
- 前記インジェクション用減圧装置により、前記圧縮機出口の冷媒吐出温度もしくは前記圧縮機出口の冷媒過熱度が所定値となるように制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項8〜10のいずれかに記載の冷凍空調装置。
- 前記第2の減圧装置により、前記室外熱交換器出口の冷媒過冷却度が所定値となるように制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項9〜10のいずれかに記載の冷凍空調装置。
- 前記第1の減圧装置により、前記圧縮機吸入の冷媒過熱度若しくは前記室内熱交換器出口の冷媒過熱度が所定値となるように制御し、前記インジェクション用減圧装置により、前記圧縮機出口の冷媒吐出温度もしくは前記圧縮機出口の冷媒過熱度が所定値となるように制御し、前記第2の減圧装置により、前記室外熱交換器出口の冷媒過冷却度が所定値となるように制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項9〜10のいずれかに記載の冷凍空調装置。
- 圧縮機、暖房と冷房の運転切換を行う四方弁、室内熱交換器、第2減圧装置、第1減圧装置、室外交換器を備え、前記四方弁を暖房運転に切換えたときに冷媒が前記圧縮機、前記四方弁、前記室内熱交換器、前記第2減圧装置、前記第1減圧装置、前記室外熱交換器、前記圧縮機と循環し、前記室内熱交換器から温熱を供給し、前記四方弁を冷房運転に切換えたときに冷媒が前記圧縮機、前記四方弁、前記室外熱交換器、前記第1減圧装置、前記第2減圧装置、前記室内熱交換器、前記圧縮機と循環し、前記室内熱交換器から冷熱を供給するようにした冷凍空調装置において、
前記暖房運転のときに前記室内熱交換器と前記第1の減圧装置との間の冷媒と、前記室外熱交換器と前記圧縮機との間の冷媒とを熱交換し、前記冷房運転のときに前記室外熱交換器と前記第2の減圧装置との間の冷媒と、前記室内熱交換器と前記圧縮機との間の冷媒とを熱交換する第1の内部熱交換器と、
前記暖房運転のときに前記室内熱交換器と前記第1の減圧装置との間の冷媒を一部バイパスして前記圧縮機内の圧縮室にインジェクションし、前記冷房運転のときに前記室外熱交換器と前記第2の減圧装置との間の冷媒を一部バイパスして前記圧縮機内の圧縮室にインジェクションするインジェクション回路と、
該インジェクション回路に設けられたインジェクション用減圧装置と、
前記暖房運転のときに前記インジェクション用減圧装置で減圧された冷媒と前記室内熱交換器と前記第1の減圧装置との間の冷媒とを熱交換し、前記冷房運転のときに前記インジェクション用減圧装置で減圧された冷媒と前記室外熱交換器と前記第2の減圧装置との間の冷媒とを熱交換する第2の内部熱交換器と、
を備えたことを特徴とする冷凍空調装置。 - 前記第1の内部熱交換器は、前記第1の減圧装置と前記第2の減圧装置との間に設けられ、循環する冷媒を貯留して前記暖房運転のときに前記室外熱交換器と前記圧縮機との間の冷媒と熱交換し、前記冷房運転のときに前記室内熱交換器と前記圧縮機との間の冷媒と熱交換するレシーバであることを特徴とする請求項15記載の冷凍空調装置。
- 前記暖房運転のときに、前記第1の減圧装置により、前記圧縮機吸入の冷媒過熱度若しくは前記室外熱交換器の出口の冷媒過熱度が所定値となるように制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項15又は16記載の冷凍空調装置。
- 前記暖房運転のときに、前記第2の減圧装置により、前記室内熱交換器出口の冷媒冷却度が所定値となるように制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項15又は16記載の冷凍空調装置。
- 前記冷房運転のときに、前記第1の減圧装置により、前記室外熱交換器の出口の冷媒過冷却度が所定値となるように制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項15又は16記載の冷凍空調装置。
- 前記冷房運転のときに、前記第2の減圧装置により、前記圧縮機吸入の冷媒過熱度若しくは前記室内熱交換器の出口の冷媒過熱度が所定値となるように制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項15又は16記載の冷凍空調装置。
- 前記インジェクション用減圧装置により、前記圧縮機出口の冷媒吐出温度もしくは前記圧縮機出口の冷媒過熱度が所定値となるように制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項15又は16記載の冷凍空調装置。
- 前記暖房運転のときに、前記第1の減圧装置により、前記圧縮機吸入の冷媒過熱度若しくは前記室外熱交換器の出口の冷媒過熱度が所定値となるように制御すると共に、前記第2の減圧装置により、前記室内熱交換器出口の冷媒冷却度が所定値となるように制御し、
前記冷房運転のときに、前記第1の減圧装置により、前記室外熱交換器の出口の冷媒過冷却度が所定値となるように制御すると共に前記第2の減圧装置により、前記圧縮機吸入の冷媒過熱度若しくは前記室内熱交換器の出口の冷媒過熱度が所定値となるように制御し、前記暖房運転又は冷房運転のいずれのときにも前記インジェクション用減圧装置により、前記圧縮機出口の冷媒吐出温度もしくは前記圧縮機出口の冷媒過熱度が所定値となるように制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項15又は16のいずれかに記載の冷凍空調装置。 - 前記冷媒として二酸化炭素を用いたことを特徴とする請求項1〜22のいずれかに記載の冷凍空調装置。
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