JP2006220356A - 空気調和装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 空気調和装置の冷媒回路には、圧縮機と室外熱交換器と膨張機と室内熱交換器とが設けられる。冷媒回路では、冷媒として充填された二酸化炭素を循環させることによって冷凍サイクルが行われる。暖房運転時において、室外熱交換器での冷媒蒸発温度が0℃程度となる運転条件では、冷凍サイクルの高圧が二酸化炭素の臨界圧以上となる動作が行われる。一方、室外熱交換器での冷媒蒸発温度が例えば−10℃や−20℃といった低温となる運転条件では、冷凍サイクルの高圧が二酸化炭素の臨界圧よりも低くなる動作が行われる。
【選択図】 図2
Description
上記空気調和装置(10)の冷房運転時の動作について説明する。冷房運転時には、第1四路切換弁(21)及び第2四路切換弁(22)が図1に破線で示す状態に設定される。この状態で電動機(34)へ通電すると、冷媒回路(20)内で冷媒が循環する。
上記空気調和装置(10)の暖房運転時の動作について説明する。暖房運転時には、第1四路切換弁(21)及び第2四路切換弁(22)が図1に実線で示す状態に設定される。この状態で電動機(34)へ通電すると、冷媒回路(20)内で冷媒が循環する。
本実施形態の空気調和装置(10)において、膨張機構(33)の入口における冷媒状態は、圧縮機構(32)の入口における冷媒状態に応じて決まる。この点について説明する。本実施形態では、圧縮機構(32)と膨張機構(33)が共に容積型の流体機械で構成されており、しかも圧縮機構(32)と膨張機構(33)が1本のシャフト(35)で連結されて常に同じ回転速度で回転する。このため、圧縮機構(32)と膨張機構(33)とで通過する冷媒の質量流量が一致するには、圧縮機構(32)の入口における冷媒密度と膨張機構(33)の入口における冷媒密度の比が常に一定でなければならない。従って、冷媒蒸発温度が−10℃となる冷凍サイクルでの膨張機構(33)の入口における冷媒状態(点C')は、点C'と点A'の冷媒密度の比が点Cと点Aの冷媒密度の比と等しくなる密度で、且つ温度が25℃となるような状態となる。
上述したように、コントローラ(90)は、暖房運転中に室内熱交換器(24)の出口における冷媒温度が所定の値に保たれるように、空気調和装置(10)の運転制御を行う。このコントローラ(90)の制御動作について、図3のフロー図を参照しながら説明する。
本実施形態の空気調和装置(10)では、外気温が比較的低い運転条件での暖房運転において、冷凍サイクルの高圧が二酸化炭素の臨界圧よりも低く、室内熱交換器(24)の出口における冷媒温度が二酸化炭素の臨界温度よりも低くなる動作を行っている。このため、冬季の寒冷地で暖房運転を行うような運転条件においても、室内熱交換器(24)の出口における冷媒のエンタルピを比較的低く保つことができ、室内熱交換器(24)の出入口におけるエンタルピ差を確保して暖房能力の低下を可能な限り抑制することができる。また、冷媒蒸発温度の低下に伴って圧縮・膨張ユニット(30)の電動機(34)の消費電力は増大するが、室内熱交換器(24)で得られる暖房能力の低下を少なくできるため、冬季の寒冷地で暖房運転を行うような運転条件においても比較的高いCOPを得ることが可能となる。
20 冷媒回路
24 室内熱交換器(利用側熱交換器)
32 圧縮機構(圧縮機)
33 膨張機構(膨張機)
Claims (5)
- 圧縮機(32)及び膨張機(33)が接続されると共に冷媒としての二酸化炭素を循環させて冷凍サイクルを行う冷媒回路(20)を備え、上記冷媒回路(20)の利用側熱交換器(24)で加熱した空気を室内へ供給する暖房運転を少なくとも行う空気調和装置であって、
上記暖房運転中には、上記利用側熱交換器(24)の出口における冷媒温度を二酸化炭素の臨界温度よりも低く設定し且つ冷凍サイクルの高圧を二酸化炭素の臨界圧よりも低く設定する運転動作が実行可能となっている
ことを特徴とする空気調和装置。 - 請求項1において、
上記暖房運転中には、上記運転動作としての第1動作と、冷凍サイクルの高圧が二酸化炭素の臨界圧以上に設定される第2動作とが選択的に実行可能となっている
ことを特徴とする空気調和装置。 - 請求項2において、
上記第2動作では、更に上記利用側熱交換器(24)の出口における冷媒温度が二酸化炭素の臨界温度よりも低く設定される
ことを特徴とする空気調和装置。 - 請求項2又は3において、
上記暖房運転中には、第1動作と第2動作が冷媒の蒸発温度に応じて切り換わる
ことを特徴とする空気調和装置。 - 請求項1,2,3又は4において、
上記利用側熱交換器(24)で冷却した空気を室内へ供給する冷房運転が上記暖房運転と切り換え可能になっており、
上記冷房運転中には、常に冷凍サイクルの高圧が二酸化炭素の臨界圧以上に設定される
ことを特徴とする空気調和装置。
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JP2004138333A (ja) * | 2002-10-18 | 2004-05-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 冷凍サイクル装置 |
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