JP2009180493A - 暖房用補助ユニットおよび空気調和装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】空気調和装置(10)の冷媒回路(15)には、暖房用補助ユニット(50)が接続される。暖房用補助ユニット(50)の暖房用補助回路(51)には、膨張弁(53)と冷媒熱交換器(60)と補助用圧縮機(54)とが直列に接続される。暖房運転中には、主圧縮機(22)と補助用圧縮機(54)が運転され、室外ユニット(20)と室内ユニット(30)の間で冷媒が循環すると共に、暖房用補助ユニット(50)と室内ユニット(30)の間でも冷媒が循環する。暖房用補助ユニット(50)へ流入した冷媒は、膨張弁(53)で減圧された後に冷媒熱交換器(60)の第2通路(62)へ流入し、その第1通路(61)を流れる冷媒から吸熱して蒸発する。その後、冷媒は、補助用圧縮機(54)で圧縮されてから室内ユニット(30)へ送られる。
【選択図】図2
Description
第5の発明は、室外ユニット(20)と室内ユニット(30)が液側連絡配管(16)及びガス側連絡配管(17)により接続されて冷凍サイクルを行う冷媒回路(15)を備え、上記室内ユニット(30)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を対象としている。そして、上記液側連絡配管(16)から供給された冷媒を膨張させる膨張機構(53)と、上記膨張機構(53)を通過した冷媒を上記液側連絡配管(16)を流れる冷媒と熱交換させる冷媒熱交換器(60)と、上記冷媒熱交換器(60)を通過した冷媒を圧縮して上記ガス側連絡配管(17)へ吐出する補助用圧縮機(54)とを備えており、上記暖房運転中に、上記冷媒熱交換器(60)と上記室内ユニット(30)の間で冷媒を循環させるために上記補助用圧縮機(54)を運転するように構成されるものである。
上記第4の発明では、暖房用補助ユニット(50)にバイパス通路(58)と逆止弁(59)が設けられており、空気調和装置(10)の冷房運転中においても暖房用補助ユニット(50)を冷媒が通過する。そして、冷房運転中の室内ユニット(30)には、暖房用補助ユニット(50)の冷媒熱交換器(60)で冷却された冷媒が液側連絡配管(16)を通じて供給される。従って、この発明によれば、冷房運転中の室内ユニット(30)へ供給される冷媒のエンタルピを引き下げることができ、室内ユニット(30)で得られる冷房能力を向上させることができる。
本発明の実施形態1について説明する。本実施形態は、いわゆるセパレート型の空気調和装置(10)である。
本実施形態の空気調和装置(10)は、冷房運転と暖房運転を選択的に行う。ここでは、冷房運転中と暖房運転中のそれぞれにおける空気調和装置(10)の動作を説明する。
冷房運転時の空気調和装置(10)の動作について説明する。図1に示すように、冷房運転時には、主圧縮機(22)が運転され、四方切換弁(23)が第1状態に設定され、室外膨張弁(25)の開度が適宜調節される。また、冷房運転時には、暖房用補助ユニット(50)が休止状態となる。つまり、暖房用補助ユニット(50)では、膨張弁(53)が全閉状態となり、補助用圧縮機(54)が停止状態となる。
暖房運転時の空気調和装置(10)の動作について説明する。図2に示すように、暖房運転中には、主圧縮機(22)が運転され、四方切換弁(23)が第2状態に設定され、室外膨張弁(25)の開度が適宜調節される。また、暖房運転中において、暖房用補助ユニット(50)は、暖房負荷の大きい場合(例えば外気温が0℃未満の場合)に運転され、暖房負荷の小さい場合(例えば外気温が0℃以上の場合)に休止する。運転中の暖房用補助ユニット(50)では、補助用圧縮機(54)が運転され、膨張弁(53)の開度が適宜調節される。
本実施形態の空気調和装置(10)において、暖房運転中の冷媒回路(15)では、室内ユニット(30)と室外ユニット(20)の間だけでなく、室内ユニット(30)と暖房用補助ユニット(50)の間でも冷媒が循環する。そして、暖房用補助ユニット(50)へ流入した冷媒は、冷媒熱交換器(60)において室内ユニット(30)から室外ユニット(20)へ送られる冷媒から吸熱し、その後に補助用圧縮機(54)で圧縮されてから再び室内ユニット(30)へ送られる。
本発明の実施形態2について説明する。本実施形態は、上記実施形態1の空気調和装置(10)において、暖房用補助ユニット(50)の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態の暖房用補助ユニット(50)について、上記実施形態1と異なる点を説明する。
本実施形態の空気調和装置(10)は、上記実施形態1と同様に、冷房運転と暖房運転を選択的に行う。冷房運転中には、暖房用補助ユニット(50)が上記実施形態1の場合と同様に休止し、冷媒回路(15)で上記実施形態1の場合と同様に冷媒が循環する(図4を参照)。ここでは、暖房運転中における空気調和装置(10)の動作を説明する。
本実施形態の空気調和装置(10)では、上記実施形態1の場合と同様に、暖房負荷の大きい場合に暖房用補助ユニット(50)が運転され、暖房負荷の小さい場合に暖房用補助ユニット(50)が休止する。以下の説明では、暖房用補助ユニット(50)が運転される暖房運転を「高負荷時暖房運転」といい、暖房用補助ユニット(50)が休止する暖房運転を「低負荷時暖房運転」という。
本実施形態の暖房用補助ユニット(50)は、冷媒回路(15)において循環する冷媒の量を調節するための冷媒量調節動作を行うように構成されている。この冷媒量調節動作は、高負荷暖房運転中と低負荷暖房運転中の何れにおいても行われる可能性がある。つまり、本実施形態の空気調和装置(10)では、低負荷暖房運転中にも冷媒量調節動作を行うために暖房用補助ユニット(50)が一時的に運転されることがある。
本実施形態の空気調和装置(10)は、暖房運転中に所定の条件(例えば主圧縮機(22)の運転時間の積算値が所定値に達する条件)が成立する毎に除霜動作を行う。ここでは、空気調和装置(10)の除霜動作について、図6を参照しながら説明する。
本実施形態では、暖房用補助ユニット(50)に気液分離器(65)が設けられている。そして、暖房用補助ユニット(50)が冷媒量調節動作を行うことによって気液分離器(65)に溜まり込む液冷媒の量を調整すると、それに伴って冷媒回路(15)内を室内ユニット(30)と室外ユニット(20)の間で循環する冷媒の量が変化する。
上記の各実施形態では、暖房用補助ユニット(50)の暖房用補助回路(51)にバイパス通路を形成するバイパス管(58)を設けてもよい。ここでは、上記実施形態2の空気調和装置(10)にバイパス管(58)を設けたものについて説明する。
15 冷媒回路
16 液側連絡配管
17 ガス側連絡配管
20 室外ユニット
30 室内ユニット
50 暖房用補助ユニット
53 膨張弁(膨張機構)
54 補助用圧縮機
58 バイパス管(バイパス通路)
59 逆止弁
60 冷媒熱交換器
65 気液分離器
Claims (5)
- 室外ユニット(20)と室内ユニット(30)が液側連絡配管(16)及びガス側連絡配管(17)により接続されて冷凍サイクルを行う空気調和装置の冷媒回路(15)に接続され、
上記液側連絡配管(16)から供給された冷媒を膨張させる膨張機構(53)と、上記膨張機構(53)を通過した冷媒と上記液側連絡配管(16)を流れる冷媒とを熱交換させる冷媒熱交換器(60)と、上記冷媒熱交換器(60)を通過した冷媒を圧縮して上記ガス側連絡配管(17)へ吐出する補助用圧縮機(54)とを備え、
上記室内ユニット(30)で加熱した空気を室内へ供給する上記空気調和装置の暖房運転中に、上記冷媒熱交換器(60)と上記室内ユニット(30)の間で冷媒を循環させるために上記補助用圧縮機(54)を運転するように構成されている
ことを特徴とする暖房用補助ユニット。 - 請求項1において、
液冷媒を貯留可能な気液分離器(65)が上記冷媒熱交換器(60)と上記補助用圧縮機(54)の間に設けられている
ことを特徴とする暖房用補助ユニット。 - 請求項2において、
上記室外ユニット(20)に設けられて冷媒を室外空気と熱交換させる室外熱交換器(24)を冷媒で加熱して除霜する上記空気調和装置の除霜動作中に、上記補助用圧縮機(54)から吐出された冷媒を上記室外ユニット(20)へ供給するために該補助用圧縮機(54)を運転するように構成されている
ことを特徴とする暖房用補助ユニット。 - 請求項1において、
上記補助用圧縮機(54)の吸入側と吐出側を接続するバイパス通路(58)と、
上記バイパス通路(58)に設けられて上記補助用圧縮機(54)の吸入側から吐出側へ向かう冷媒の流通だけを許容する逆止弁(59)とを備え、
上記室内ユニット(30)で冷却した空気を室内へ供給する上記空気調和装置の冷房運転中に、補助用圧縮機(54)を停止させた状態で上記膨張機構(53)を通過した冷媒を上記冷媒熱交換器(60)へ供給し、該膨張機構(53)を通過した冷媒と上記液側連絡配管(16)を流れる冷媒とを熱交換させるように構成されている
ことを特徴とする暖房用補助ユニット。 - 室外ユニット(20)と室内ユニット(30)が液側連絡配管(16)及びガス側連絡配管(17)により接続されて冷凍サイクルを行う冷媒回路(15)を備え、上記室内ユニット(30)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、
上記液側連絡配管(16)から供給された冷媒を膨張させる膨張機構(53)と、上記膨張機構(53)を通過した冷媒を上記液側連絡配管(16)を流れる冷媒と熱交換させる冷媒熱交換器(60)と、上記冷媒熱交換器(60)を通過した冷媒を圧縮して上記ガス側連絡配管(17)へ吐出する補助用圧縮機(54)とを備えており、
上記暖房運転中に、上記冷媒熱交換器(60)と上記室内ユニット(30)の間で冷媒を循環させるために上記補助用圧縮機(54)を運転するように構成されている
ことを特徴とする空気調和装置。
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