JP2007163084A - 過冷却装置及び過冷却装置を備える空気調和装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】過冷却装置21は、空気調和装置1の室外機2に搭載されている。室外熱交換器14に接続される気液分離装置18で分離したガス冷媒を駆動流とするエジェクタ22と、エジェクタ22の吸引流となる低温低圧の冷媒を内管31に通す過冷却器23と、内管31に通す低温低圧の冷媒を形成する減圧装置24とを含んで構成されている。過冷却器23の外管34には、液冷媒が通っており、この液冷媒は内管31の冷媒と熱交換することで過冷却されて室内機3に供給される。
【選択図】図1
Description
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、冷媒を過冷却する過冷却装置における熱交換を効率良く行えるようにすることである。
図1に過冷却器を搭載した装置の一例として空気調和装置の構成を示す。空気調和装置1は、1台の室外機2に複数の室内機3が並列に接続されたマルチシステムになっている。
空気調和装置1で冷房運転するときには、四方弁12の第1のポート12Aと第2のポート12Bとを接続し、第3のポート12Cと第4のポート12Dとを接続する。圧縮機10から吐出される高温高圧のガス冷媒は、吐出配管11から四方弁12を通って室外熱交換器14に流入する。室外熱交換器14は、凝縮器として機能し、室外熱交換器14内を通る冷媒は外気と熱交換する。熱交換後の冷媒は、室外熱交換器14から流出して気液分離器18に流入する。気液分離器18からは、飽和状態にある高温高圧のガス冷媒がガス配管19から過冷却装置21に供給される。さらに、飽和状態にある高温の液冷媒が液配管20から過冷却装置21に供給される。
エジェクタ22の駆動流には、単相からなる高圧の飽和ガス冷媒を使用するので、従来のように二相冷媒を駆動流として使用する構成に比べて、エネルギ回収効率を向上できる。このため、空気調和装置1を小型化することができる。
図2に示すように、空気調和装置51は、室外機52の構成のみが第1の実施の形態と異なる。室外機52は、圧縮機10、四方弁12、室外熱交換器14が配管接続されており、室外熱交換器14の他方の流入出口に接続される配管15が、膨張弁16、逆止弁17を経た後に過冷却装置53に接続されている。
冷房運転時に圧縮機10から吐出された高圧のガス冷媒は、室外熱交換器14で凝縮され、高温高圧の液冷媒になる。高温高圧の液冷媒は、配管60からエジェクタ22のノズル部22Aに供給されて駆動流となる。一方、過冷却器23の外管34に導かれた高温高圧の液冷媒は、内管31を流れる低温低圧の二相冷媒と熱交換して過冷却され、液配管35から各室内機3に導かれる。なお、過冷却器23の内管31を流れる低温低圧の二相冷媒は、アキュムレータ54から流出する飽和液冷媒を減圧装置24で減圧させることで得ている。二相冷媒の圧力は、室内機3で液冷媒が蒸発したときのガス圧力や、圧縮機10の吸入圧力よりも低い。過冷却器23の内管31において熱交換によって形成される低温低圧の冷媒(主に飽和ガス冷媒)は、エジェクタ22の吸引流となって、高温高圧のガス冷媒と合流して加圧された後に再びアキュムレータ54に戻される。アキュムレータ54からは、飽和したガス冷媒のみが圧縮機10に吸入される。なお、外気温が低いときなど、室内機3に供給される液冷媒が充分に過冷却された状態にある場合には、開閉弁61を閉じても良い。
過冷却器23において熱交換した後の低温低圧の冷媒が、エジェクタ22において駆動流となる液冷媒に混合されるように構成したので、アキュムレータ54には二相冷媒が流入する。アキュムレータ54から圧縮機10が吸入するガス冷媒は、二相冷媒から得られる飽和ガスになる。過冷却器23を通過した低温の冷媒を含むので、従来よりも低温の飽和ガス冷媒が圧縮機10に吸入されるので、ガス冷媒の過熱による圧縮機10の性能低下を防止することができる。
例えば、第2の実施の形態で、減圧装置24を膨張弁にし、過冷却器23の内管31の第二の端部31B側の温度に基づいて膨張弁の開度制御を行うように構成すると、過冷却器23の熱交換によって内管31に飽和ガスが確実に形成することが可能になる。
この過冷却装置21,53を備える装置としては、空気調和装置1,51に限定されない。圧縮機10で冷媒を循環させて冷却する装置であれば良く、冷凍機などでも良い。
過冷却装置21,53は、気液分離器18や、アキュムレータ54を含んだ構成であっても良い。
2 室外機
3 室内機
10 圧縮機
18 気液分離器
21,53 過冷却装置
22 エジェクタ
23 過冷却器
24 減圧装置
54 アキュムレータ(気液分離器)
63 配管
Claims (4)
- 圧縮機で圧縮した冷媒を循環させる際に高温高圧の液冷媒を過冷却する過冷却装置において、
室内機をバイパスする高圧の冷媒を駆動流とし、前記圧縮機に吸入させる冷媒を流出させるエジェクタと、
前記エジェクタの吸引流を低温熱源とし、冷房運転時に室内機に流入させる高温高圧の液冷媒を熱交換により過冷却する過冷却器と、
冷却熱源として前記圧縮機に吸入させるガス冷媒よりも低温低圧の冷媒を形成する減圧装置と、
を有することを特徴とする過冷却装置。 - 前記エジェクタの駆動流として、気液分離器で分離した飽和ガス冷媒を用い、過冷却する液冷媒として前記気液分離器で分離した飽和液冷媒を用いるように構成したことを特徴とする請求項1に記載の過冷却装置。
- 前記圧縮機に吸引される低温のガス冷媒が流入する気液分離器を有し、前記気液分離器から飽和液冷媒を流出する流出口に接続された配管中に前記減圧装置を設けたことを特徴とする請求項1に記載の過冷却装置。
- 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の過冷却装置を室外機に備え、冷房運転時に過冷却した液冷媒を室内機に供給するように構成したことを特徴とする空気調和装置。
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