JP4784088B2

JP4784088B2 - Heat exchange system

Info

Publication number: JP4784088B2
Application number: JP2004364466A
Authority: JP
Inventors: 潤一寺木
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2004-12-16
Filing date: 2004-12-16
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2024-12-16
Also published as: JP2006170537A

Description

この発明は熱交換システムに関し、特に副次的な冷却対象を冷却する技術に関する。 The present invention relates to a heat exchange system, and more particularly to a technique for cooling a secondary cooling target.

空調機、冷蔵庫及び給湯機などの熱交換システムは、圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器をこの順に主たる配管で接続してなる。冷房用の空調機や冷蔵庫では、蒸発器によって主たる対象を冷却する。一方、暖房用の空調機や給湯機では、凝縮器によって主たる対象を加熱する。 A heat exchange system such as an air conditioner, a refrigerator, and a water heater is formed by connecting a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator in this order through main piping. In air conditioners and refrigerators for cooling, main objects are cooled by an evaporator. On the other hand, in a heating air conditioner or water heater, a main object is heated by a condenser.

四方切換弁を更に備える熱交換システムでは、主たる対象の冷却と加熱を切り換えて行うことができる。例えば冷暖可能な空調機では、四方切換弁の切換えにより、冷房時には蒸発器を、暖房時には凝縮器を、それぞれ室内用の熱交換器の機能として実現する。 In a heat exchange system that further includes a four-way switching valve, the cooling and heating of the main object can be switched. For example, in an air conditioner capable of cooling and heating, switching of a four-way switching valve realizes an evaporator during cooling and a condenser during heating as functions of an indoor heat exchanger.

熱交換システムの多くは、主たる対象を例えば所望の温度に冷却または加熱するために、インバータで所望の電圧を発生させ、これを圧縮機に与えている。 Many heat exchange systems generate the desired voltage at the inverter and provide it to the compressor in order to cool or heat the main object to a desired temperature, for example.

インバータは、その動作に伴い発熱し、それ自身の温度が上昇する。インバータの温度が高温になると、インバータが誤作動したり、破損したりする恐れがある。 The inverter generates heat during its operation, and its own temperature rises. If the inverter temperature becomes high, the inverter may malfunction or be damaged.

従来は、インバータにヒートシンクなどを設けることで、インバータからヒートシンクへと熱を伝導・放出させて、インバータを冷却していた。このとき、例えばファンによってヒートシンクへと送風することで、ヒートシンクから熱が放出される。 Conventionally, by providing a heat sink or the like in the inverter, heat is transferred from the inverter to the heat sink to cool the inverter. At this time, for example, by blowing air to the heat sink by a fan, heat is released from the heat sink.

本発明に関連する技術を以下に示す。 Techniques related to the present invention are shown below.

特開昭６２−６９０６６号公報JP-A-62-69066 特開平３−７５４２４号公報JP-A-3-75424 特開平６−１５９７３８号公報JP-A-6-159738 実開昭６２−１９５３５号公報Japanese Utility Model Publication No. 62-19535

しかし、インバータからの発熱量が大きい場合には、ヒートシンクのサイズが大きくなり、延いては熱交換システムが大型化する。 However, when the amount of heat generated from the inverter is large, the size of the heat sink becomes large, and the heat exchange system becomes large.

そこで、冷媒を用いてインバータを冷却する技術が提案されている。例えば、上記特許文献１では、膨張弁をバイパスするキャピラリチューブなどの配管を用いてインバータを冷却する技術が開示されている。上記特許文献２では、室外に設けられた熱交換器と膨張弁とを接続する配管を用いてインバータを冷却する技術が開示されている。上記特許文献４では、四方切換弁と圧縮機とを接続する配管を用いてインバータを冷却する技術が開示されている。 Therefore, a technique for cooling an inverter using a refrigerant has been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a technique for cooling an inverter using piping such as a capillary tube that bypasses an expansion valve. In the said patent document 2, the technique which cools an inverter using the piping which connects the heat exchanger and outdoor expansion valve which were provided outdoors is disclosed. In the said patent document 4, the technique which cools an inverter using piping which connects a four-way selector valve and a compressor is disclosed.

これらの技術によれば、インバータの冷却を可能にするものの、インバータが過度に冷却されて、主たる対象を冷却する効率が低下したり、インバータで結露したりする恐れがあった。例えば冷媒の流れを制御することや配管の構造を工夫することによって、当該恐れを回避してもよいが、制御の方法及び配管の構造が複雑となり、延いてはコストが増大する。 According to these technologies, although the inverter can be cooled, the inverter is excessively cooled, and the efficiency of cooling the main object may be reduced or the inverter may be condensed. For example, such a fear may be avoided by controlling the flow of the refrigerant or devising the structure of the pipe, but the control method and the structure of the pipe become complicated, which in turn increases the cost.

また、特許文献１で開示される技術によれば、キャピラリチューブで膨張弁をバイパスしているため、膨張弁の両端に生じる圧力差が低下し、延いては主たる対象を冷暖する熱交換システムの効率が低下するおそれがあった。 In addition, according to the technique disclosed in Patent Document 1, since the expansion valve is bypassed by the capillary tube, the pressure difference generated at both ends of the expansion valve is reduced, and as a result, the heat exchange system that cools and heats the main object. There was a risk that efficiency would decrease.

さらに、配管の半径が大きい場合には、上述したヒートシンクを用いてインバータを冷却する従来の熱交換システムよりも熱交換システムが大型化する恐れがあった。 Furthermore, when the radius of the piping is large, the heat exchange system may be larger than the conventional heat exchange system that cools the inverter using the heat sink described above.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、冷媒を利用して副次的な冷却対象を冷却し、しかも主たる配管に流れる冷媒で副次的な冷却対象を冷却する場合に比べ、構造を単純化してコストを低減すること、主たる対象を冷暖する効率の低下を回避すること、さらには熱交換システムを小型化することが目的とされる。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and compared with a case where a secondary cooling target is cooled by using a refrigerant and a secondary cooling target is cooled by a refrigerant flowing through a main pipe. The object is to simplify the structure to reduce the cost, to avoid the decrease in the efficiency of cooling and heating the main object, and to downsize the heat exchange system.

この発明の第１の態様にかかる熱交換システムは、気化した冷媒が供給される供給口（１１）を有し、前記冷媒を圧縮する圧縮機（１）と、前記圧縮機で圧縮された前記冷媒を液化する第１の凝縮器（２）と、前記第１の凝縮器で液化された前記冷媒の圧力を低下させる膨張弁（３）と、前記膨張弁を経た前記冷媒を気化して、これを前記圧縮機へと供給する蒸発器（４）とをこの順に主たる配管（５）で接続してなる熱交換システムにおいて、一端（７１；７２）と、他端（７２；７１）とを有する管（７）と、前記蒸発器（４）と前記第１の凝縮器（２）とを前記圧縮機（１）を介して接続する切換部（８）を更に備え、前記第１の凝縮器及び前記蒸発器のいずれか一方が第１の熱交換器（９１）の機能として実現され、前記第１の熱交換器が前記第１の凝縮器として機能する場合には前記蒸発器が、前記第１の熱交換器が前記蒸発器として機能する場合には前記第１の凝縮器が、それぞれ第２の熱交換機（９２）の機能として実現され、前記切換部は、前記第１の熱交換器に接続される第１流入出口（８２）と、前記第２の熱交換器に接続される第２流入出口（８４）と、前記圧縮機に対して前記供給口（１１）側に接続される流出口（８１）と、前記圧縮機に対して前記流出口とは反対側から接続される流入口（８３）とを有し、前記第１流入出口及び前記第２流入出口をそれぞれ前記流入口及び前記流出口のいずれに接続するかを切り換えることにより、前記第１の熱交換器及び前記第２の熱交換器のいずれを前記供給口に接続するかの切換えを行い、前記管の前記一端及び前記他端のいずれもが、前記第１の熱交換機と前記膨張弁との間で前記主たる配管に、又は前記第２の熱交換機と前記膨張弁との間の前記主たる配管に接続され、液化された前記冷媒を前記管の前記一端から前記他端へと導いて副次的な冷却対象を冷却する。 The heat exchange system according to the first aspect of the present invention includes a supply port (11) to which vaporized refrigerant is supplied, a compressor (1) that compresses the refrigerant, and the compressor that is compressed by the compressor. A first condenser (2) for liquefying the refrigerant, an expansion valve (3) for reducing the pressure of the refrigerant liquefied by the first condenser, and vaporizing the refrigerant that has passed through the expansion valve, In the heat exchange system in which the evaporator (4) that supplies this to the compressor is connected in this order by the main pipe (5), one end (71; 72) and the other end (72; 71) are connected. A switching unit (8) for connecting the pipe (7), the evaporator (4), and the first condenser (2) via the compressor (1), the first condensation One of the evaporator and the evaporator is realized as a function of the first heat exchanger (91), and the first heat exchange When the condenser functions as the first condenser, the evaporator is used. When the first heat exchanger functions as the evaporator, the first condenser is the second heat exchanger. (92) is realized, and the switching unit includes a first inflow / outflow port (82) connected to the first heat exchanger and a second inflow / outflow port (connected to the second heat exchanger). 84), an outlet (81) connected to the supply port (11) with respect to the compressor, and an inlet (83) connected to the compressor from the side opposite to the outlet. The first heat exchanger and the second heat exchange are switched by switching whether the first inlet and the second inlet are connected to the inlet and the outlet, respectively. Switch which one of the vessels is connected to the supply port, the one end of the pipe Any fine the other end is connected to the main pipe between the pre-Symbol first heat exchanger and the expansion valve, or the main pipe between the second heat exchanger and said expansion valve , cooling the secondary cooling target had electrically to the other end of liquefied said refrigerant from said one end of said tube.

この発明の第２の態様にかかる熱交換システムは、第１の態様にかかる熱交換システムであって、前記管（７）は、逆止弁（７３）と、前記逆止弁に並列に接続されるキャピラリチューブ（７４）とを有し、前記管の前記一端（７１；７２）及び前記他端（７２；７１）は、前記第１の熱交換器の前記一端（９１１）及び前記第２熱交換器の前記一端（９２１）のいずれに対しても前記圧縮機（１）とは反対側の位置に接続され、前記逆止弁は前記膨張弁側へのみ冷媒を流し、前記キャピラリチューブは、前記逆止弁に流れる前記冷媒の流量よりも小さい流量で前記冷媒を流す。 A heat exchange system according to a second aspect of the present invention is the heat exchange system according to the first aspect, wherein the pipe (7) is connected in parallel to the check valve (73) and the check valve. The one end (71; 72) and the other end (72; 71) of the tube are connected to the one end (911) and the second end of the first heat exchanger. The one end (921) of the heat exchanger is connected to a position opposite to the compressor (1), the check valve allows the refrigerant to flow only to the expansion valve side, and the capillary tube The refrigerant is caused to flow at a flow rate smaller than the flow rate of the refrigerant flowing through the check valve.

この発明の第３の態様にかかる熱交換システムは、第１の態様にかかる熱変換システムであって、前記管（７）には、前記管内を流れる前記冷媒の流量を可変とする流量可変部（７５）が設けられる。 A heat exchanging system according to a third aspect of the present invention is the heat conversion system according to the first aspect, wherein the pipe (7) has a flow rate variable portion that makes the flow rate of the refrigerant flowing in the pipe variable. (75) is provided.

この発明の第４の態様にかかる熱交換システムは、第１乃至第３の態様のいずれかの熱交換システムであって、前記管（７）の断面積は、主たる前記配管（５）の断面積よりも小さい。 A heat exchange system according to a fourth aspect of the present invention is the heat exchange system according to any one of the first to third aspects, wherein a cross-sectional area of the pipe (7) is a disconnection of the main pipe (5). Smaller than the area.

この発明の第５の態様にかかる熱交換システムは、第１乃至第３の態様のいずれかの熱交換システムであって、電源電圧を所望の交流電圧に変換し、これを前記圧縮機に供給するインバータ（１００）を更に備え、前記管（７）は前記インバータと熱交換を行う。 A heat exchange system according to a fifth aspect of the present invention is the heat exchange system according to any one of the first to third aspects, wherein a power supply voltage is converted into a desired AC voltage, and this is supplied to the compressor. An inverter (100) that performs heat exchange with the inverter (7).

この発明の第１の態様にかかる熱交換システムによれば、第１の熱交換器及び第２の熱交換器のいずれか一方のみで冷暖を行う場合に、冷暖のいずれを行う場合であっても、冷媒を利用して副次的な冷却対象を冷却することができる。 According to the heat exchange system according to the first aspect of the present invention, when cooling / heating is performed by only one of the first heat exchanger and the second heat exchanger, either cooling / heating is performed. However, the secondary cooling target can be cooled using the refrigerant.

この発明の第２の態様にかかる熱交換システムによれば、膨張弁に対して管が設けられている側の熱交換器が蒸発器として機能する場合には、低温の冷媒はキャピラリチューブを流れるので、当該冷媒の流量は小さく、以って副次的な冷却対象での結露が防止される。 According to the heat exchange system of the second aspect of the present invention, when the heat exchanger on the side where the pipe is provided with respect to the expansion valve functions as an evaporator, the low-temperature refrigerant flows through the capillary tube. Therefore, the flow rate of the refrigerant is small, thereby preventing condensation on the secondary cooling target.

この発明の第３の態様にかかる熱交換システムによれば、膨張弁に対して管が設けられている側の熱交換器が蒸発器として機能する場合には、流量可変部によって冷媒の流量を小さくすることで、副次的な冷却対象での結露が防止できる。 According to the heat exchange system of the third aspect of the present invention, when the heat exchanger on the side where the pipe is provided with respect to the expansion valve functions as an evaporator, the flow rate of the refrigerant is reduced by the flow rate variable unit. By reducing the size, condensation on a secondary cooling target can be prevented.

この発明の第４の態様にかかる熱交換システムによれば、かかる熱交換システムによって主たる対象を冷却する場合において、主たる対象を冷却する効率の低下が従来に比べてより防止される。しかも、管が細くなるので、熱交換システムが小型化され、コストが低減する。 According to the heat exchange system according to the fourth aspect of the present invention, when the main object is cooled by the heat exchange system, a decrease in the efficiency of cooling the main object is further prevented as compared with the conventional case. In addition, since the pipe is thin, the heat exchange system is miniaturized and the cost is reduced.

この発明の第５の態様にかかる熱交換システムによれば、副次的な冷却対象としてインバータを採用することで、インバータが冷却され、以ってインバータが熱によって破壊されることが回避される。

According to the heat exchange system according to the fifth aspect of the present invention, by adopting the inverter as a secondary cooling target, the inverter is cooled, and thus the inverter is avoided from being destroyed by heat. .

第１の実施の形態．
図１及び図２は、本実施の形態にかかる熱交換システムを概念的に示す。当該熱交換システムは、圧縮機１、凝縮器２、膨張弁３及び蒸発器４をこの順に主たる配管５で接続してなり、さらにアキュムレータ６、インバータ１００及び管７を備える。冷媒は、図１及び図２で示される実線の矢印１１１の方向へと流れる。 First embodiment.
1 and 2 conceptually show the heat exchange system according to the present embodiment. The heat exchange system includes a compressor 1, a condenser 2, an expansion valve 3, and an evaporator 4 connected in this order through a main pipe 5, and further includes an accumulator 6, an inverter 100, and a pipe 7. The refrigerant flows in the direction of a solid arrow 111 shown in FIGS.

圧縮機１は、気化した冷媒が供給される供給口１１を有し、供給口１１から供給された冷媒を圧縮する。圧縮された冷媒は高温の気体である。 The compressor 1 has a supply port 11 to which vaporized refrigerant is supplied, and compresses the refrigerant supplied from the supply port 11. The compressed refrigerant is a hot gas.

凝縮器２は、圧縮機１で圧縮された冷媒を液化する。具体的には、冷媒から潜熱を奪ういことで冷媒を液化する。液化した冷媒の温度は例えば５０℃程度である。 The condenser 2 liquefies the refrigerant compressed by the compressor 1. Specifically, the refrigerant is liquefied by removing latent heat from the refrigerant. The temperature of the liquefied refrigerant is, for example, about 50 ° C.

膨張弁３は、凝縮器２で液化された冷媒の圧力を低下させる。これにより、膨張弁３に対して凝縮器２側と蒸発器４側とで圧力差が生じる。膨張弁３を経た冷媒は、圧力の低下に伴って温度も低下し、低温となる。 The expansion valve 3 reduces the pressure of the refrigerant liquefied by the condenser 2. As a result, a pressure difference occurs between the condenser 2 side and the evaporator 4 side with respect to the expansion valve 3. The refrigerant that has passed through the expansion valve 3 also decreases in temperature as the pressure decreases, and becomes a low temperature.

蒸発器４は、膨張弁３を経た冷媒を気化して、これを供給口１１から圧縮機１へと供給する。具体的には、冷媒に潜熱を与えることで、ほとんどの冷媒を気化する。 The evaporator 4 vaporizes the refrigerant that has passed through the expansion valve 3 and supplies it to the compressor 1 from the supply port 11. Specifically, most of the refrigerant is vaporized by giving latent heat to the refrigerant.

蒸発器４を経た冷媒には、液化したままの冷媒も含まれる。液化した冷媒が圧縮機１に流入すると、圧縮機１で冷媒が圧縮されにくく、圧縮機１が故障する恐れもある。そこで、蒸発器４と圧縮機１との間にアキュムレータ６を設けることが望ましい。図１及び図２では、この態様が示されている。このとき、供給口１１は、アキュムレータ６の圧縮機１側の一端６１の位置にあると把握される。 The refrigerant that has passed through the evaporator 4 includes refrigerant that has been liquefied. When the liquefied refrigerant flows into the compressor 1, the refrigerant is hardly compressed by the compressor 1, and the compressor 1 may break down. Therefore, it is desirable to provide an accumulator 6 between the evaporator 4 and the compressor 1. 1 and 2 illustrate this aspect. At this time, the supply port 11 is grasped as being at the position of the one end 61 of the accumulator 6 on the compressor 1 side.

冷媒は、蒸発器４からアキュムレータ６を介して圧縮機１へと流れる。そして、液化した冷媒がアキュムレータ６によって捕集され、気化した冷媒だけが圧縮機１の供給口１１へと与えられる。 The refrigerant flows from the evaporator 4 to the compressor 1 through the accumulator 6. The liquefied refrigerant is collected by the accumulator 6 and only the vaporized refrigerant is given to the supply port 11 of the compressor 1.

例えば圧縮機１に液体が流入しても差し支えないような場合には、アキュムレータ６を設けない態様であってもよい。この場合には、供給口１１は、圧縮機１の蒸発器４側の一端１２の位置をあると把握される。 For example, when the liquid may flow into the compressor 1, the accumulator 6 may not be provided. In this case, the supply port 11 is grasped as having the position of the one end 12 on the evaporator 4 side of the compressor 1.

インバータ１００は、電源電圧を所望の交流電圧に変換し、これを圧縮器１に供給する。これにより、例えば圧縮器１が有するモータの回転数が調節される。図１及び図２では、インバータから圧縮器１へと所望の交流電圧を供給することが破線の矢印１１３で示されており、後述する図３及び図７〜９で示される熱交換システムにおいて同様である。インバータ１００は、その動作に伴って発熱する。 The inverter 100 converts the power supply voltage into a desired AC voltage and supplies it to the compressor 1. Thereby, the rotation speed of the motor which the compressor 1 has is adjusted, for example. In FIGS. 1 and 2, supply of a desired AC voltage from the inverter to the compressor 1 is indicated by a broken-line arrow 113, which is the same in the heat exchange system shown in FIGS. 3 and 7 to 9 described later. It is. The inverter 100 generates heat with its operation.

管７は、一端７１と、他端７２とを有する。管７の一端７１及び他端７２は、凝縮器２の圧縮機１側の一端２１及び供給口１１のいずれに対しても圧縮機１とは反対側の位置に接続される。供給口１１は、上述したようにアキュムレータ６の有無によってその位置が異なる。 The tube 7 has one end 71 and the other end 72. One end 71 and the other end 72 of the pipe 7 are connected to positions opposite to the compressor 1 with respect to both the one end 21 and the supply port 11 on the compressor 1 side of the condenser 2. The position of the supply port 11 differs depending on the presence or absence of the accumulator 6 as described above.

そして、管７の一端７１及び他端７２のいずれもが、膨張弁３に対して凝縮器２側または蒸発器４側に接続される。管７の他端７２は、管７の一端７１に対して凝縮器２の一端２１とは反対側に接続される。 Both the one end 71 and the other end 72 of the pipe 7 are connected to the condenser 2 side or the evaporator 4 side with respect to the expansion valve 3. The other end 72 of the tube 7 is connected to the one end 71 of the tube 7 on the side opposite to the one end 21 of the condenser 2.

図１では、管７の一端７１及び他端７２が凝縮器２に接続された態様が示されている。また図２では、管７の一端７１及び他端７２が蒸発器４に接続された態様が示されている。 In FIG. 1, a mode in which one end 71 and the other end 72 of the pipe 7 are connected to the condenser 2 is shown. Further, FIG. 2 shows a mode in which one end 71 and the other end 72 of the tube 7 are connected to the evaporator 4.

管７は、例えばインバータ１００近傍へと導かれて、後述するようにインバータ１００との間で熱交換を行う。当該熱交換は、例えばジャケット２００を介して行われ、この態様が図１及び図２に示されている。あるいは例えば、管７をインバータ１００に接触させてもよい。 The pipe 7 is led to the vicinity of the inverter 100, for example, and performs heat exchange with the inverter 100 as described later. The heat exchange is performed, for example, through the jacket 200, and this mode is shown in FIGS. Alternatively, for example, the tube 7 may be brought into contact with the inverter 100.

凝縮器２の一端２１及び供給口１１のいずれに対しても圧縮機１とは反対側の位置においては、冷媒には液化した冷媒が含まれる。よって、上述したようにこの位置に管７の一端７１を接続することで、液化した冷媒を管７の一端７１へと導くことができる。更に一端７１から他端７２側へと冷媒を導くことにより、インバータ１００と熱交換、すなわちインバータ１００から吸熱させることができる。この熱交換により冷媒が気化する。気化した冷媒は、管７の他端７２から排出される。 The refrigerant contains the liquefied refrigerant at the position opposite to the compressor 1 with respect to both the one end 21 of the condenser 2 and the supply port 11. Therefore, by connecting the one end 71 of the pipe 7 to this position as described above, the liquefied refrigerant can be guided to the one end 71 of the pipe 7. Further, by introducing the refrigerant from the one end 71 to the other end 72 side, heat exchange with the inverter 100, that is, heat absorption from the inverter 100 can be performed. This heat exchange vaporizes the refrigerant. The vaporized refrigerant is discharged from the other end 72 of the pipe 7.

上述した熱交換システムによれば、冷媒を利用して管７を冷却するので、副次的な冷却対象であるインバータ１００を冷却できる。よって、インバータ１００が熱によって破壊されることが回避される。 According to the heat exchange system mentioned above, since the pipe | tube 7 is cooled using a refrigerant | coolant, the inverter 100 which is a secondary cooling object can be cooled. Therefore, it is avoided that the inverter 100 is destroyed by heat.

しかも、管７は主たる配管５とは別に設けられるので、主たる配管５に流れる冷媒で副次的な冷却対象であるインバータ１００を冷却する場合に比べ、熱交換システムを小型化できる。そして、主たる配管５に別途管７が設けられるので、構造が単純化され、以ってコストが低減する。 In addition, since the pipe 7 is provided separately from the main pipe 5, the heat exchange system can be downsized as compared with the case where the inverter 100 that is a secondary cooling target is cooled by the refrigerant flowing through the main pipe 5. Since the main pipe 5 is provided with the pipe 7 separately, the structure is simplified and the cost is reduced.

さらに、膨張弁３をバイパスしない態様で管７が設けられるので、膨張弁３の両端で生じる圧力差の減少が回避され、以って主たる対象を冷却する効率が低下しにくい。 Furthermore, since the pipe 7 is provided in a manner that does not bypass the expansion valve 3, a decrease in the pressure difference that occurs at both ends of the expansion valve 3 is avoided, so that the efficiency of cooling the main object is unlikely to decrease.

本実施の形態では、蒸発器４を用いて主たる対象を冷却しても良いし、凝縮器２を用いて主たる対象を加熱しても良い。主たる対象を冷却する態様は、例えば冷蔵庫に適用できる。一方、主たる対象を加熱する態様は、例えば給湯機に適用できる。 In the present embodiment, the main object may be cooled using the evaporator 4, or the main object may be heated using the condenser 2. The aspect which cools the main object is applicable to a refrigerator, for example. On the other hand, the aspect which heats the main object is applicable to a water heater, for example.

図３では、当該態様を給湯機に適用した場合が示されている。この場合、主たる対象として水が採用される。給湯機は、更に給湯部３０を備える。凝縮器２は、管２３及び管３０２を有する。管２３は、その両端が主たる配管５に接続される。管３０２は、凝縮器２と給湯部３０とに共有される。図３で示される構成要素のうち、図１で示される構成要素と同じものには同符号が付されている。 In FIG. 3, the case where the said aspect is applied to a water heater is shown. In this case, water is adopted as the main object. The water heater further includes a hot water supply unit 30. The condenser 2 has a tube 23 and a tube 302. Both ends of the pipe 23 are connected to the main pipe 5. The pipe 302 is shared by the condenser 2 and the hot water supply unit 30. Among the constituent elements shown in FIG. 3, the same constituent elements as those shown in FIG.

給湯部３０は、ポンプ３０１、管３０２及び給湯用タンク３０３をこの順に配管３０４で接続してなる。ポンプ３０１は、水を例えば実線の矢印１１４の方向へと循環させる。 The hot water supply unit 30 is formed by connecting a pump 301, a pipe 302, and a hot water supply tank 303 in this order by a pipe 304. The pump 301 circulates water in the direction of a solid arrow 114, for example.

管３０２は管２３との間で熱交換を行う。具体的には、管３０２内を流れる水によって、管２３を流れる液化した冷媒は、潜熱を奪われて液化する。水は、冷媒から奪った潜熱により加熱されて、湯になる。湯は、給湯用タンク３０３へと供給される。 The tube 302 exchanges heat with the tube 23. Specifically, the liquefied refrigerant flowing through the pipe 23 is liquefied by removing latent heat by the water flowing through the pipe 302. The water is heated by the latent heat taken from the refrigerant to become hot water. Hot water is supplied to a hot water supply tank 303.

給湯用タンク３０は、管３０２から供給される湯を貯める。給湯用タンク３０として例えば浴槽を採用し、湯をそのまま浴槽に貯めておいても良い。また、給湯用タンク３０に貯めた湯を、例えば蛇口から排出してシャワーなどに用いても良い。 The hot water supply tank 30 stores hot water supplied from the pipe 302. For example, a bathtub may be adopted as the hot water supply tank 30, and the hot water may be stored in the bathtub as it is. The hot water stored in the hot water supply tank 30 may be discharged from a faucet and used for a shower, for example.

給湯用タンク３０に貯めた湯が例えば冷めた場合には、これを管３０２へと循環させて再度加熱しても良い。 When the hot water stored in the hot water supply tank 30 is cooled, for example, it may be circulated through the pipe 302 and heated again.

上述したように給湯用タンク３０３を有する態様に限らず、例えば給水した水を管３０２で加熱し、給湯用タンク３０３などに貯めずに排出しても良い。 As described above, the present invention is not limited to the embodiment having the hot water supply tank 303, and for example, the supplied water may be heated by the pipe 302 and discharged without being stored in the hot water supply tank 303 or the like.

このような主たる対象を加熱する態様によれば、副次的な冷却対象であるインバータ１００で発生した熱が管７によって回収されるので、主たる対象を加熱する効率が向上する。 According to such an aspect in which the main object is heated, the heat generated in the inverter 100, which is a secondary cooling object, is recovered by the pipe 7, so that the efficiency of heating the main object is improved.

図４は、図１で示される熱交換システムのうち、管７と凝縮器２とを部分的に示す。凝縮器２は管２３とフィン２４とを有する。管２３は一端２３１及び他端２３２を有し、それぞれが主たる配管５に接続されている。よって、管２３の一端２３１は凝縮器２の一端２１と、管２３の他端２３２は凝縮器２の他端２２とそれぞれ把握できる。管７の一端７１は凝縮器２の管２３に接続される。管２３を流れる冷媒は、フィン２４を介して、例えば凝縮器２に送風される空気に潜熱を奪われて液化する。液化した冷媒の一部が管７の一端７１へと導かれる。 FIG. 4 partially shows the tube 7 and the condenser 2 in the heat exchange system shown in FIG. The condenser 2 has a tube 23 and fins 24. The pipe 23 has one end 231 and the other end 232, and each is connected to the main pipe 5. Therefore, one end 231 of the tube 23 can be grasped as one end 21 of the condenser 2, and the other end 232 of the tube 23 can be grasped as the other end 22 of the condenser 2. One end 71 of the tube 7 is connected to the tube 23 of the condenser 2. The refrigerant flowing through the pipe 23 is liquefied by the latent heat being taken away by, for example, air blown to the condenser 2 through the fins 24. A part of the liquefied refrigerant is guided to one end 71 of the pipe 7.

凝縮器２を第１の凝縮器と把握し、管２３のうち管７の一端７１が接続される位置から一端２３１までの部分を第２の凝縮器２７と把握すれば、管７の一端７１は、第２の凝縮器２７を介して第１の凝縮器２の一端２１に接続されると把握できる。 If the condenser 2 is grasped as the first condenser and the portion from the position where the one end 71 of the tube 7 is connected to the one end 231 in the tube 23 is grasped as the second condenser 27, the one end 71 of the tube 7 is obtained. Can be grasped when connected to one end 21 of the first condenser 2 via the second condenser 27.

これによれば、凝縮器２を流れる冷媒の温度とほぼ等しい温度の冷媒が管７へと導かれ、副次的な冷却対象であるインバータ１００での結露が防止できる。 According to this, the refrigerant having a temperature substantially equal to the temperature of the refrigerant flowing through the condenser 2 is guided to the pipe 7, and condensation in the inverter 100 that is a secondary cooling target can be prevented.

例えば、図５で示される態様においても同様の効果が得られる。熱交換システムは第２の凝縮器２７を更に備える。第２の凝縮器２７は管２５を有する。管２５は一端２５１及び他端２５２を有し、その一端２５１が凝縮器２の一端２１に、他端２５２が管７の一端７１にそれぞれ接続される。換言すれば、管７の一端７１は、第２の凝縮器２７を介して第１の凝縮器２の一端２１に接続される。管２５を流れる冷媒は、フィン２４を介して例えば空気に潜熱を奪われて液化し、管７の一端７１へと導かれる。図５では、第１の凝縮器２と第２の凝縮器２７とが一つの凝縮器２９として構成されている。 For example, the same effect can be obtained in the embodiment shown in FIG. The heat exchange system further includes a second condenser 27. The second condenser 27 has a tube 25. The tube 25 has one end 251 and the other end 252. One end 251 is connected to one end 21 of the condenser 2 and the other end 252 is connected to one end 71 of the tube 7. In other words, one end 71 of the tube 7 is connected to the one end 21 of the first condenser 2 via the second condenser 27. The refrigerant flowing through the pipe 25 is liquefied by, for example, air taking latent heat through the fins 24 and led to one end 71 of the pipe 7. In FIG. 5, the first condenser 2 and the second condenser 27 are configured as one condenser 29.

冷媒が第２の凝縮器を介して管７の一端７１に導かれる場合には、例えば図６で示される態様であってもよい。つまり、管７の一端７１は、第２の凝縮器２７を介して第１の凝縮器２の一端２１と圧縮機１との間で主たる配管５に接続される。この場合、主たる配管５のうち気化した冷媒だけが流れる位置に管７の一端７１が接続される場合であっても、第２の凝縮器で冷媒を液化して管７の一端７１へと導くので、当該冷媒を利用して管７を冷却することができる。 When the refrigerant is guided to the one end 71 of the pipe 7 via the second condenser, for example, the mode shown in FIG. 6 may be used. That is, one end 71 of the pipe 7 is connected to the main pipe 5 between the one end 21 of the first condenser 2 and the compressor 1 via the second condenser 27. In this case, even if one end 71 of the pipe 7 is connected to a position in the main pipe 5 where only the evaporated refrigerant flows, the refrigerant is liquefied by the second condenser and guided to the one end 71 of the pipe 7. Therefore, the pipe | tube 7 can be cooled using the said refrigerant | coolant.

図４及び図６では、管７の他端７２が凝縮器２の配管２３に接続されている場合も示されている。管２３のうち管７の他端７２が接続される位置から他端２３２までの部分を第３の凝縮器２８と把握すれば、管７の他端７２は、第３の凝縮器２８を介して第１の凝縮器２の他端２２に接続されると把握できる。 4 and 6 also show the case where the other end 72 of the pipe 7 is connected to the pipe 23 of the condenser 2. If the portion from the position where the other end 72 of the tube 7 is connected to the other end 232 in the tube 23 is grasped as the third condenser 28, the other end 72 of the tube 7 is interposed via the third condenser 28. And can be grasped when connected to the other end 22 of the first condenser 2.

図５では、次の態様も示されている。つまり、熱交換システムは第３の凝縮器２８を更に備える。第３の凝縮器２８は管２６を有する。管２６は一端２６１及び他端２６２を有し、その一端２６１が凝縮器２の一端２１と膨張弁３との間の位置に、他端２６２が管７の他端７２にそれぞれ接続されている。換言すれば、管７の他端７２は、第３の凝縮器２８を介して凝縮器２の一端２１と膨張弁３との間の位置に接続される。管２６を流れる冷媒は、フィン２４を介して例えば空気に潜熱が奪われて液化する。図５では、第１の凝縮器２と第３の凝縮器２８とが一つの凝縮器２９として構成されている。 FIG. 5 also shows the following aspect. That is, the heat exchange system further includes a third condenser 28. The third condenser 28 has a tube 26. The pipe 26 has one end 261 and the other end 262, one end 261 is connected to a position between one end 21 of the condenser 2 and the expansion valve 3, and the other end 262 is connected to the other end 72 of the pipe 7. . In other words, the other end 72 of the pipe 7 is connected to a position between the one end 21 of the condenser 2 and the expansion valve 3 via the third condenser 28. The refrigerant flowing through the pipe 26 is liquefied by, for example, air taking latent heat through the fins 24. In FIG. 5, the first condenser 2 and the third condenser 28 are configured as one condenser 29.

これらの態様によれば、副次的な冷却対象であるインバータ１００との熱交換によって気化された冷媒が、凝縮器２によって液化されるので、主たる対象を冷却する際の冷却効率の低減が回避される。 According to these aspects, since the refrigerant vaporized by heat exchange with the inverter 100 that is a secondary cooling target is liquefied by the condenser 2, a reduction in cooling efficiency when cooling the main target is avoided. Is done.

図４〜６では、管７の一端７１が第２の凝縮器を介して接続される態様と、管７の他端７２が第３の凝縮器を介して接続される態様のいずれもが示されているが、例えばいずれか一方の態様だけを採用したものでもよい。 4-6, both the aspect in which the one end 71 of the pipe | tube 7 is connected via a 2nd condenser, and the aspect in which the other end 72 of the pipe | tube 7 is connected via a 3rd condenser are shown. However, for example, only one of the modes may be adopted.

第２の実施の形態．
図７は、本実施の形態にかかる熱交換システムを概念的に示す。当該熱交換システムは、圧縮機１、熱交換器９１，９２、切換部８及び膨張弁３を、後述するように主たる配管５で接続してなり、さらにアキュムレータ６、インバータ１００及び管７を備える。 Second embodiment.
FIG. 7 conceptually shows the heat exchange system according to the present embodiment. The heat exchange system includes a compressor 1, heat exchangers 91 and 92, a switching unit 8, and an expansion valve 3 connected by a main pipe 5 as will be described later, and further includes an accumulator 6, an inverter 100, and a pipe 7. .

圧縮機１は、供給口１１と排出口１３とを有し、供給口１１から供給された冷媒を圧縮する。供給口１１からは、気化した冷媒が供給される。圧縮された冷媒は、高温の気体となり、圧縮機の排出口１３から排出される。 The compressor 1 has a supply port 11 and a discharge port 13 and compresses the refrigerant supplied from the supply port 11. The vaporized refrigerant is supplied from the supply port 11. The compressed refrigerant becomes a high-temperature gas and is discharged from the discharge port 13 of the compressor.

熱交換器９１，９２は、いずれか一方が凝縮器２としての機能を実現し、他方が蒸発器４としての機能を実現する。凝縮器２及び蒸発器４の機能は、第１の実施の形態で説明したと同様であるので、その説明を省略する。 One of the heat exchangers 91 and 92 realizes the function as the condenser 2, and the other realizes the function as the evaporator 4. Since the functions of the condenser 2 and the evaporator 4 are the same as those described in the first embodiment, the description thereof is omitted.

膨張弁３は、熱交換器９１，９２のうち凝縮器２として機能する一方で液化された冷媒の圧力を低下させる。これにより、膨張弁３に対して熱交換器９１側と熱交換器９２側とで圧力差が生じる。膨張弁３を経た冷媒は、圧力の低下に伴って温度も低下し、低温となる。 The expansion valve 3 functions as the condenser 2 among the heat exchangers 91 and 92 while reducing the pressure of the liquefied refrigerant. Thereby, a pressure difference is generated between the heat exchanger 91 and the heat exchanger 92 with respect to the expansion valve 3. The refrigerant that has passed through the expansion valve 3 also decreases in temperature as the pressure decreases, and becomes a low temperature.

切換弁８は、例えば四方切換弁であって四つの端部８１，８２，８３，８４を有する。端部８１は、圧縮機１に対して供給口１１側に接続されて、冷媒を流出する流出口として機能する。端部８２は、熱交換器９１に接続されて冷媒が流入出する第１流入出口として機能する。端部８３は、圧縮機１に対して流出口１１とは反対側の排出口１３に接続されて、冷媒が流入する流入口として機能する。端部８４は、熱交換器９２に接続されて冷媒が流入出する第２流入出口として機能する。 The switching valve 8 is a four-way switching valve, for example, and has four end portions 81, 82, 83, 84. The end 81 is connected to the supply port 11 side with respect to the compressor 1 and functions as an outlet from which the refrigerant flows out. The end portion 82 is connected to the heat exchanger 91 and functions as a first inlet / outlet through which the refrigerant flows in and out. The end 83 is connected to the outlet 13 on the opposite side of the outlet 11 with respect to the compressor 1, and functions as an inlet into which the refrigerant flows. The end portion 84 is connected to the heat exchanger 92 and functions as a second inlet / outlet through which the refrigerant flows in and out.

具体的には、切換部８の端部８２は、熱交換器９１の一端９１１へと接続される。切換部８の端部８４は、熱交換器９２の一端９２１へと接続される。よって、当該一端９１１は熱交換器９１の圧縮機１側の一端と、当該一端９２１は熱交換器９２の圧縮機１側の一端と把握できる。 Specifically, the end 82 of the switching unit 8 is connected to one end 911 of the heat exchanger 91. An end 84 of the switching unit 8 is connected to one end 921 of the heat exchanger 92. Therefore, the one end 911 can be grasped as one end of the heat exchanger 91 on the compressor 1 side, and the one end 921 can be grasped as one end of the heat exchanger 92 on the compressor 1 side.

熱交換器９１の他端９１２と熱交換器９２の他端９２２とは、膨張弁３を介して接続される。 The other end 912 of the heat exchanger 91 and the other end 922 of the heat exchanger 92 are connected via the expansion valve 3.

切換部８は、端部８１と端部８４とを連通させ、かつ端部８２と端部８３とを連通させる態様と、端部８１と端部８２とを連通させ、かつ端部８３と端部８４とを連通させる態様とを、いずれか一方から他方へと切替える。換言すれば、端部８２及び端部８４をそれぞれ端部８１及び端部８３のいずれに接続するかを切り換える。これにより、熱交換器９１と熱交換器９２のいずれを供給口１１に接続するかの切換えが行われる。 The switching portion 8 communicates the end portion 81 and the end portion 84 and communicates the end portion 82 and the end portion 83, communicates the end portion 81 and the end portion 82, and communicates the end portion 83 and the end portion 82. The mode of communicating with the portion 84 is switched from either one to the other. In other words, it is switched whether the end portion 82 and the end portion 84 are connected to the end portion 81 or the end portion 83, respectively. Thereby, switching of which one of the heat exchanger 91 and the heat exchanger 92 is connected to the supply port 11 is performed.

熱交換器９２を供給口１１に接続した場合には、凝縮器２は熱交換器９１の機能として、蒸発器４は熱交換器９２の機能として、それぞれ実現される。このとき冷媒は、図７で示される実線の矢印１１１の方向へと流れる。一方、熱交換器９１を供給口１１に接続した場合には、蒸発器４は熱交換器９１の機能として、凝縮器２は熱交換器９２の機能として、それぞれ実現される。このとき冷媒は、破線の矢印１１２の方向へと流れる。 When the heat exchanger 92 is connected to the supply port 11, the condenser 2 is realized as a function of the heat exchanger 91, and the evaporator 4 is realized as a function of the heat exchanger 92. At this time, the refrigerant flows in the direction of a solid arrow 111 shown in FIG. On the other hand, when the heat exchanger 91 is connected to the supply port 11, the evaporator 4 is realized as a function of the heat exchanger 91, and the condenser 2 is realized as a function of the heat exchanger 92. At this time, the refrigerant flows in the direction of a dashed arrow 112.

熱交換器９１，９２のうち蒸発器４として機能する一方を経た冷媒には、液化したままの冷媒も含まれる。液化した冷媒が圧縮機１に流入すると、圧縮機１で冷媒が圧縮されにくく、圧縮機１が故障する恐れもある。そこで、蒸発器４と圧縮機１との間にアキュムレータ６を設けることが望ましい。図７では、この態様が示されている。このとき、供給口１１は、アキュムレータ６の圧縮機１側の一端６１の位置にあると把握される。アキュムレータ６は、第１の実施の形態で説明したと同様であるので、その説明を省略する。 The refrigerant that has passed through one of the heat exchangers 91 and 92 that functions as the evaporator 4 includes refrigerant that has been liquefied. When the liquefied refrigerant flows into the compressor 1, the refrigerant is hardly compressed by the compressor 1, and the compressor 1 may break down. Therefore, it is desirable to provide an accumulator 6 between the evaporator 4 and the compressor 1. FIG. 7 illustrates this aspect. At this time, the supply port 11 is grasped as being at the position of the one end 61 of the accumulator 6 on the compressor 1 side. Since the accumulator 6 is the same as that described in the first embodiment, the description thereof is omitted.

管７は、端部７１、７２を有する。管７の端部７１，７２は、熱交換器９１の一端９１１及び熱交換器９２の一端９２１のいずれに対しても圧縮機１とは反対側の位置、または切換部８の端部８１と供給口１１との間の位置に接続される。供給口１１は、上述したようにアキュムレータ６の有無によってその位置が異なる。 The tube 7 has end portions 71 and 72. The ends 71 and 72 of the pipe 7 are located at positions opposite to the compressor 1 with respect to both the one end 911 of the heat exchanger 91 and the one end 921 of the heat exchanger 92 or the end 81 of the switching unit 8. It is connected to a position between the supply port 11. The position of the supply port 11 differs depending on the presence or absence of the accumulator 6 as described above.

そして、管７の端部７１，７２のいずれもが、膨張弁３に対して熱交換器９１側または熱交換器９２側に接続される。管７の端部７２は、管７の端部７１に対して熱交換器９１の一端９１１とは反対側に接続される。 Then, both ends 71 and 72 of the pipe 7 are connected to the heat exchanger 91 side or the heat exchanger 92 side with respect to the expansion valve 3. The end portion 72 of the tube 7 is connected to the opposite side of the end portion 911 of the heat exchanger 91 with respect to the end portion 71 of the tube 7.

上述した内容において、凝縮機２が熱交換器９１によって、蒸発器４が熱交換器９２によって、それぞれ実現される場合には、端部７１は管７の一端、端部７２は管７の他端と把握する。一方、蒸発器４が熱交換器９１によって、凝縮器２が熱交換器９２によって、それぞれ実現される場合には、端部７１は管７の他端、端部７２は管７の一端と把握する。このような把握によれば、熱交換器９１の機能として凝縮器２及び蒸発器４のいずれが実現される場合であっても、管７の他端７２（７１）は、管７の一端７１（７２）に対して凝縮器２の一端２１とは反対側に接続されると把握することができる。 In the above description, when the condenser 2 is realized by the heat exchanger 91 and the evaporator 4 is realized by the heat exchanger 92, the end 71 is one end of the tube 7 and the end 72 is the other end of the tube 7. Grasp with the edge. On the other hand, when the evaporator 4 is realized by the heat exchanger 91 and the condenser 2 is realized by the heat exchanger 92, the end portion 71 is grasped as the other end of the tube 7, and the end portion 72 is grasped as one end of the tube 7. To do. According to such a grasp, the other end 72 (71) of the tube 7 is connected to the one end 71 of the tube 7 regardless of which of the condenser 2 and the evaporator 4 is realized as a function of the heat exchanger 91. It can be grasped that (72) is connected to the side opposite to the one end 21 of the condenser 2.

図７では、管７の端部７１，７２が特に熱交換器９１に接続された態様が示されている。また、図８及び図９では、管７の端部７１，７２の接続される位置が図７で示される熱交換システムと異なる場合が示されている。図８及び図９で示される熱交換システムのその他の構成は、図７で示される熱交換システムと同様であり、同符号が付されている。 FIG. 7 shows a state in which the end portions 71 and 72 of the pipe 7 are particularly connected to the heat exchanger 91. Moreover, in FIG.8 and FIG.9, the case where the position where the edge parts 71 and 72 of the pipe | tube 7 are connected differs from the heat exchange system shown by FIG. 7 is shown. Other configurations of the heat exchange system shown in FIGS. 8 and 9 are the same as those of the heat exchange system shown in FIG.

図８で示される熱交換システムでは、管７の端部７１，７２が熱交換器９１の他端９１２と膨張弁３との間で主たる配管５に設けられている。図９で示される熱交換システムでは、管７の端部７１，７２が熱交換器９２の他端９２２と膨張弁３との間で主たる配管５に設けられている。 In the heat exchange system shown in FIG. 8, the end portions 71 and 72 of the pipe 7 are provided in the main pipe 5 between the other end 912 of the heat exchanger 91 and the expansion valve 3. In the heat exchange system shown in FIG. 9, the ends 71 and 72 of the pipe 7 are provided in the main pipe 5 between the other end 922 of the heat exchanger 92 and the expansion valve 3.

管７は、例えばインバータ１００近傍へと導かれて、後述するようにインバータ１００との間で熱交換を行う。当該熱交換は、例えばジャケット２００を介して行われ、この態様が図７〜９に示されている。あるいは例えば、管７をインバータ１００に接触させてもよい。 The pipe 7 is led to the vicinity of the inverter 100, for example, and performs heat exchange with the inverter 100 as described later. The heat exchange is performed, for example, through the jacket 200, and this mode is shown in FIGS. Alternatively, for example, the tube 7 may be brought into contact with the inverter 100.

熱交換器９２の一端９２１と切換部８の端部８４との間で主たる配管５を流れる冷媒は、熱交換器９１が凝縮器２として機能する場合には少なくとも一部が液化している。しかし、熱交換器９１が蒸発器４として機能した場合には、圧縮機１から排出された冷媒が当該配管５に流れ込むため、当該配管５を流れる冷媒は液化していない。また、熱交換器９１の一端９１１と切換部８の端部８２とを接続する配管５を流れる冷媒は、熱交換器９１が凝縮器２として機能する場合には液化していない。しかし、熱交換器９１が蒸発器４として機能する場合には、熱交換器９１から冷媒が当該配管５に流れ込むため、当該配管５を流れる冷媒は少なくとも一部が液化している。 When the heat exchanger 91 functions as the condenser 2, at least a part of the refrigerant flowing through the main pipe 5 between the one end 921 of the heat exchanger 92 and the end portion 84 of the switching unit 8 is liquefied. However, when the heat exchanger 91 functions as the evaporator 4, since the refrigerant discharged from the compressor 1 flows into the pipe 5, the refrigerant flowing through the pipe 5 is not liquefied. Further, the refrigerant flowing through the pipe 5 connecting the one end 911 of the heat exchanger 91 and the end portion 82 of the switching unit 8 is not liquefied when the heat exchanger 91 functions as the condenser 2. However, when the heat exchanger 91 functions as the evaporator 4, since the refrigerant flows from the heat exchanger 91 into the pipe 5, at least a part of the refrigerant flowing through the pipe 5 is liquefied.

すなわち、熱交換器９２の一端９２１と切換部８の端部８４とを接続する配管５と、熱交換器９１の一端９１１と切換部８の端部８２とを接続する配管５とでは、切換部８の切換えによって、そこを流れる冷媒に液化した冷媒が含まれる場合と含まれない場合とがある。 That is, switching is performed between the pipe 5 connecting the one end 921 of the heat exchanger 92 and the end 84 of the switching unit 8 and the pipe 5 connecting the one end 911 of the heat exchanger 91 and the end 82 of the switching unit 8. Depending on the switching of the part 8, the refrigerant flowing there may or may not contain liquefied refrigerant.

一方、熱交換器９１の一端９１１及び熱交換器９２の一端９２１のいずれに対しても圧縮機１とは反対側の位置、および切換部８の端部８１と供給口１１との間の位置においては、冷媒の少なくとも一部が液化している。 On the other hand, the position opposite to the compressor 1 with respect to both the one end 911 of the heat exchanger 91 and the one end 921 of the heat exchanger 92, and the position between the end 81 of the switching unit 8 and the supply port 11. In, at least a part of the refrigerant is liquefied.

従って、上述したようにこれらの位置に管７の端部７１，７２を接続することで、切換部８の切換えの態様によらずに、液化した冷媒を管７の一端７１（７２）へと導くことができる。更に一端７１（７２）から他端７２（７１）へと冷媒を導くことにより、第１の実施の形態で説明した同様にしてインバータ１００を冷却することができる。 Therefore, by connecting the end portions 71 and 72 of the tube 7 to these positions as described above, the liquefied refrigerant is transferred to the one end 71 (72) of the tube 7 regardless of the switching mode of the switching unit 8. Can lead. Further, by introducing the refrigerant from one end 71 (72) to the other end 72 (71), the inverter 100 can be cooled in the same manner as described in the first embodiment.

本実施の形態にかかる熱交換システムによれば、熱交換器９１，９２のいずれか一方のみで冷暖を行う場合に、冷暖のいずれを行う場合であっても、冷媒を利用して副次的な冷却対象であるインバータ１００を冷却することができる。 According to the heat exchanging system according to the present embodiment, when cooling / heating is performed by only one of the heat exchangers 91 and 92, it is possible to use a refrigerant to perform secondary operations regardless of whether cooling / heating is performed. It is possible to cool the inverter 100 that is a target to be cooled.

本実施の形態にかかる熱交換システムは、例えば空調機に適用することができる。このとき例えば、熱交換器９２が室内に、熱交換器９１が室外にそれぞれ設けられる。このような態様が図７〜９で示されている。この場合、室内の冷房および暖房のいずれもが熱交換器９２で行われる。室内の冷暖の切換えは、切換部８の切換えによって行われる。 The heat exchange system according to the present embodiment can be applied to an air conditioner, for example. At this time, for example, the heat exchanger 92 is provided indoors and the heat exchanger 91 is provided outdoors. Such an embodiment is illustrated in FIGS. In this case, both indoor cooling and heating are performed by the heat exchanger 92. Switching between indoor cooling and heating is performed by switching of the switching unit 8.

図１０及び図１１は、熱交換器９１の機能として凝縮器２及び蒸発器４のいずれを採用するかで、管７内を流れる冷媒の流量を異ならせる態様をそれぞれ示す。図１０及び図１１で示される態様のいずれにおいても、管７は熱交換器９１に接続されている。 FIGS. 10 and 11 show modes in which the flow rate of the refrigerant flowing in the pipe 7 is made different depending on which of the condenser 2 and the evaporator 4 is adopted as a function of the heat exchanger 91. 10 and 11, the tube 7 is connected to the heat exchanger 91.

図１０で示される態様では、管７は、逆止弁７３とキャピラリチューブ７４とを有する。逆止弁７３は、管７の端部７１から管７の端部７２へのみ冷媒を流す。キャピラリチューブ７４は、逆止弁７３に並列に接続され、逆止弁７３に流れる冷媒の流量よりも小さい流量で冷媒を流す。 In the embodiment shown in FIG. 10, the tube 7 has a check valve 73 and a capillary tube 74. The check valve 73 allows the refrigerant to flow only from the end 71 of the pipe 7 to the end 72 of the pipe 7. The capillary tube 74 is connected in parallel to the check valve 73 and allows the refrigerant to flow at a flow rate smaller than the flow rate of the refrigerant flowing through the check valve 73.

従って、熱交換器９１が凝縮器２として機能する場合には、管７を流れる冷媒の殆どが、管７の端部７１から逆止弁７３を介して端部７２へと流れる。一方、熱交換器９１が蒸発器４として機能する場合には、管７の端部７２からキャピラリチューブ７４を介して端部７１へと冷媒が流れる。よって、熱交換器９１が蒸発器４として機能して低温の冷媒が管７を流れる場合であっても、その流量が小さいので、副次的な冷却対象であるインバータ１００で結露することが防止できる。 Accordingly, when the heat exchanger 91 functions as the condenser 2, most of the refrigerant flowing through the pipe 7 flows from the end 71 of the pipe 7 to the end 72 via the check valve 73. On the other hand, when the heat exchanger 91 functions as the evaporator 4, the refrigerant flows from the end 72 of the tube 7 to the end 71 via the capillary tube 74. Therefore, even when the heat exchanger 91 functions as the evaporator 4 and the low-temperature refrigerant flows through the pipe 7, the flow rate is small, so that dew condensation is prevented in the inverter 100 that is a secondary cooling target. it can.

膨張弁３に対して熱交換器９１側で、熱交換器９１とは異なる位置に管７を設ける場合であっても、上述したと同様にして逆止弁を設けることで、同様の効果が得られる。 Even when the pipe 7 is provided at a position different from the heat exchanger 91 on the heat exchanger 91 side with respect to the expansion valve 3, the same effect can be obtained by providing the check valve in the same manner as described above. can get.

また、管７を膨張弁３に対して熱交換器９２側の位置、特に熱交換器９２の一端９２１と膨張弁３との間の位置に接続する場合には、冷媒が管７内を膨張弁３側へのみ流れるように設置することで、上述したと同様の効果が得られる。 When the pipe 7 is connected to a position on the heat exchanger 92 side with respect to the expansion valve 3, particularly a position between one end 921 of the heat exchanger 92 and the expansion valve 3, the refrigerant expands in the pipe 7. By installing so as to flow only to the valve 3 side, the same effect as described above can be obtained.

図１１で示される態様では、管７は流量可変部７５を有する。流量可変部７５は、管７内を流れる冷媒の流量を可変とする。具体的には、熱交換器９１が凝縮器２として機能して管７の端部７１から端部７２へと冷媒が流れる場合よりも、熱交換器９１が蒸発器４として機能して管７の端部７２から端部７１へと冷媒が流れる場合の冷媒の流量を小さくする。 In the embodiment shown in FIG. 11, the pipe 7 has a flow rate variable portion 75. The flow rate variable unit 75 makes the flow rate of the refrigerant flowing through the pipe 7 variable. More specifically, the heat exchanger 91 functions as the evaporator 4 than the case where the heat exchanger 91 functions as the condenser 2 and the refrigerant flows from the end 71 to the end 72 of the tube 7. The flow rate of the refrigerant when the refrigerant flows from the end 72 to the end 71 is reduced.

これにより、熱交換器９１が蒸発器４として機能して低温の冷媒が管７を流れる場合であっても、その流量が小さいので、副次的な冷却対象であるインバータ１００で結露することが防止できる。 As a result, even when the heat exchanger 91 functions as the evaporator 4 and the low-temperature refrigerant flows through the pipe 7, the flow rate is small, so that condensation occurs in the inverter 100 that is a secondary cooling target. Can be prevented.

膨張弁３に対して熱交換器９１側で、熱交換器９１とは異なる位置に管７を設ける場合であっても、上述したと同様にして流量可変部７５を調節することで、同様の効果が得られる。 Even when the pipe 7 is provided at a position different from the heat exchanger 91 on the heat exchanger 91 side with respect to the expansion valve 3, by adjusting the flow rate variable portion 75 in the same manner as described above, An effect is obtained.

また、管７を膨張弁３に対して熱交換器９２側の位置、特に熱交換器９２の一端９２１と膨張弁３との間の位置に接続する場合には、冷媒が管７内を膨張弁３側へ流れる場合よりも、その逆方向に流れる場合の冷媒の流量を小さくすることで、上述したと同様の効果が得られる。 When the pipe 7 is connected to a position on the heat exchanger 92 side with respect to the expansion valve 3, particularly a position between one end 921 of the heat exchanger 92 and the expansion valve 3, the refrigerant expands in the pipe 7. The same effect as described above can be obtained by reducing the flow rate of the refrigerant when flowing in the opposite direction compared to when flowing to the valve 3 side.

上述したいずれの熱交換システムにおいても、管７の断面積を、主たる配管５の断面積よりも小さくすることが、次の理由から特に望ましい。つまり、かかる熱交換システムによって主たる対象を冷却する場合において、主たる対象を冷却する効率の低下が従来に比べて防止される。しかも、管７が細くなるので、熱交換システムがより小型化され、コストが低減する。 In any of the heat exchange systems described above, it is particularly desirable to make the cross-sectional area of the pipe 7 smaller than the cross-sectional area of the main pipe 5 for the following reason. That is, in the case where the main object is cooled by such a heat exchange system, a decrease in the efficiency of cooling the main object is prevented compared to the conventional case. And since the pipe | tube 7 becomes thin, a heat exchange system is reduced more and a cost reduces.

第１の実施の形態で説明される、熱交換システムを概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the heat exchange system demonstrated by 1st Embodiment. 第１の実施の形態で説明される、熱交換システムを概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the heat exchange system demonstrated by 1st Embodiment. 給湯機を概念的に示す図である。It is a figure which shows a water heater conceptually. 管の一端及び他端の接続の態様を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the aspect of a connection of the one end and other end of a pipe | tube. 管の一端及び他端の接続の態様を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the aspect of a connection of the one end and other end of a pipe | tube. 管の一端及び他端の接続の態様を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the aspect of a connection of the one end and other end of a pipe | tube. 第２の実施の形態で説明される、熱交換システムを概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the heat exchange system demonstrated by 2nd Embodiment. 第２の実施の形態で説明される、熱交換システムを概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the heat exchange system demonstrated by 2nd Embodiment. 第２の実施の形態で説明される、熱交換システムを概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the heat exchange system demonstrated by 2nd Embodiment. 逆止弁及びキャピラリチューブが管に設けられる態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect by which a non-return valve and a capillary tube are provided in a pipe | tube. 流量可変部が管に設けられる態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect by which a flow volume variable part is provided in a pipe | tube.

符号の説明Explanation of symbols

１圧縮機
２凝縮器
３膨張弁
４蒸発器
５主たる配管
７管
８切換部
１１供給口
２１凝縮器の一端
２２凝縮器の他端
７１，７２管の端部（一端または他端）
７３逆止弁
７４キャピラリチューブ
７５流量可変部
８１〜８４切換部の端部
９１，９２熱交換器
１００インバータ
９１１，９２１熱交換器の一端 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 2 Condenser 3 Expansion valve 4 Evaporator 5 Main piping 7 Pipe 8 Switching part 11 Supply port 21 One end of condenser 22 Other end 71,72 End of pipe (One end or the other end)
73 Check valve 74 Capillary tube 75 Flow rate variable part 81-84 End part of switching part 91,92 Heat exchanger 100 Inverter 911,921 One end of heat exchanger

Claims

気化した冷媒が供給される供給口（１１）を有し、前記冷媒を圧縮する圧縮機（１）と、  A compressor (1) having a supply port (11) to which the evaporated refrigerant is supplied and compressing the refrigerant;
前記圧縮機で圧縮された前記冷媒を液化する第１の凝縮器と、  A first condenser for liquefying the refrigerant compressed by the compressor;
前記第１の凝縮器で液化された前記冷媒の圧力を低下させる膨張弁（３）と、  An expansion valve (3) for reducing the pressure of the refrigerant liquefied by the first condenser;
前記膨張弁を経た前記冷媒を気化して、これを前記圧縮機へと供給する蒸発器と  An evaporator that vaporizes the refrigerant that has passed through the expansion valve and supplies the refrigerant to the compressor;
をこの順に主たる配管（５）で接続してなる熱交換システムにおいて、In the heat exchange system in which the main pipes (5) are connected in this order,
一端（７１；７２）と、他端（７２；７１）とを有する管（７）と、  A tube (7) having one end (71; 72) and the other end (72; 71);
前記蒸発器と前記第１の凝縮器とを前記圧縮機（１）を介して接続する切換部（８）  A switching unit (8) for connecting the evaporator and the first condenser via the compressor (1).
を備え、With
前記第１の凝縮器及び前記蒸発器のいずれか一方が第１の熱交換器（９１）の機能として実現され、  Either one of the first condenser and the evaporator is realized as a function of the first heat exchanger (91),
前記第１の熱交換器が前記第１の凝縮器として機能する場合には前記蒸発器が、前記第１の熱交換器が前記蒸発器として機能する場合には前記第１の凝縮器が、それぞれ第２の熱交換機（９２）の機能として実現され、  When the first heat exchanger functions as the first condenser, the evaporator, and when the first heat exchanger functions as the evaporator, the first condenser, Each is realized as a function of the second heat exchanger (92),
前記管の前記一端及び前記他端のいずれもが、前記第１の熱交換機と前記膨張弁との間で前記主たる配管に接続され、  Both the one end and the other end of the pipe are connected to the main pipe between the first heat exchanger and the expansion valve,
前記切換部は、  The switching unit is
前記第１の熱交換器に接続される第１流入出口（８２）と、  A first inlet / outlet (82) connected to the first heat exchanger;
前記第２の熱交換器に接続される第２流入出口（８４）と、  A second inlet / outlet (84) connected to the second heat exchanger;
前記圧縮機に対して前記供給口（１１）側に接続される流出口（８１）と、  An outlet (81) connected to the supply port (11) side with respect to the compressor;
前記圧縮機に対して前記流出口とは反対側から接続される流入口（８３）と  An inlet (83) connected to the compressor from the opposite side of the outlet;
を有し、Have
前記第１流入出口及び前記第２流入出口をそれぞれ前記流入口及び前記流出口のいずれに接続するかを切り換えることにより、前記第１の熱交換器及び前記第２の熱交換器のいずれを前記供給口に接続するかの切換えを行い、  By switching which of the inflow port and the outflow port is connected to the first inflow port and the second inflow port, respectively, the first heat exchanger and the second heat exchanger are Switch whether to connect to the supply port,
液化された前記冷媒を前記管の前記一端から前記他端へと導いて副次的な冷却対象を冷却する、熱交換システム。  A heat exchange system that guides the liquefied refrigerant from the one end to the other end of the pipe to cool a secondary cooling target.

気化した冷媒が供給される供給口（１１）を有し、前記冷媒を圧縮する圧縮機（１）と、  A compressor (1) having a supply port (11) to which the evaporated refrigerant is supplied and compressing the refrigerant;
前記圧縮機で圧縮された前記冷媒を液化する第１の凝縮器と、  A first condenser for liquefying the refrigerant compressed by the compressor;
前記第１の凝縮器で液化された前記冷媒の圧力を低下させる膨張弁（３）と、  An expansion valve (3) for reducing the pressure of the refrigerant liquefied by the first condenser;
前記膨張弁を経た前記冷媒を気化して、これを前記圧縮機へと供給する蒸発器と  An evaporator that vaporizes the refrigerant that has passed through the expansion valve and supplies the refrigerant to the compressor;
をこの順に主たる配管（５）で接続してなる熱交換システムにおいて、In the heat exchange system in which the main pipes (5) are connected in this order,
一端（７１；７２）と、他端（７２；７１）とを有する管（７）と、  A tube (7) having one end (71; 72) and the other end (72; 71);
前記蒸発器と前記第１の凝縮器とを前記圧縮機（１）を介して接続する切換部（８）  A switching unit (8) for connecting the evaporator and the first condenser via the compressor (1).
を備え、With
前記第１の凝縮器及び前記蒸発器のいずれか一方が第１の熱交換器（９１）の機能として実現され、  Either one of the first condenser and the evaporator is realized as a function of the first heat exchanger (91),
前記第１の熱交換器が前記第１の凝縮器として機能する場合には前記蒸発器が、前記第１の熱交換器が前記蒸発器として機能する場合には前記第１の凝縮器が、それぞれ第２の熱交換機（９２）の機能として実現され、  When the first heat exchanger functions as the first condenser, the evaporator, and when the first heat exchanger functions as the evaporator, the first condenser, Each is realized as a function of the second heat exchanger (92),
前記管の前記一端及び前記他端のいずれもが、前記第２の熱交換機と前記膨張弁との間の前記主たる配管に接続され、  Both the one end and the other end of the pipe are connected to the main pipe between the second heat exchanger and the expansion valve,
前記切換部は、  The switching unit is
前記第１の熱交換器に接続される第１流入出口（８２）と、  A first inlet / outlet (82) connected to the first heat exchanger;
前記第２の熱交換器に接続される第２流入出口（８４）と、  A second inlet / outlet (84) connected to the second heat exchanger;
前記圧縮機に対して前記供給口（１１）側に接続される流出口（８１）と、  An outlet (81) connected to the supply port (11) side with respect to the compressor;
前記圧縮機に対して前記流出口とは反対側から接続される流入口（８３）と  An inlet (83) connected to the compressor from the opposite side of the outlet;
を有し、Have
前記第１流入出口及び前記第２流入出口をそれぞれ前記流入口及び前記流出口のいずれに接続するかを切り換えることにより、前記第１の熱交換器及び前記第２の熱交換器のいずれを前記供給口に接続するかの切換えを行い、  By switching which of the inflow port and the outflow port is connected to the first inflow port and the second inflow port, respectively, the first heat exchanger and the second heat exchanger are Switch whether to connect to the supply port,
液化された前記冷媒を前記管の前記一端から前記他端へと導いて副次的な冷却対象を冷却する、熱交換システム。  A heat exchange system that guides the liquefied refrigerant from the one end to the other end of the pipe to cool a secondary cooling target.

前記管（７）は、  The tube (7)
逆止弁（７３）と、  A check valve (73);
前記逆止弁に並列に接続されるキャピラリチューブ（７４）と  A capillary tube (74) connected in parallel to the check valve;
を有し、Have
前記逆止弁は前記膨張弁側へのみ冷媒を流し、  The check valve flows the refrigerant only to the expansion valve side,
前記キャピラリチューブは、前記逆止弁に流れる前記冷媒の流量よりも小さい流量で前記冷媒を流す、請求項１，２のいずれか一つに記載の熱交換システム。The heat exchange system according to any one of claims 1 and 2, wherein the capillary tube flows the refrigerant at a flow rate smaller than a flow rate of the refrigerant flowing through the check valve.

前記管（７）には、前記管内を流れる前記冷媒の流量を可変とする流量可変部（７５）が設けられる、請求項１，２のいずれか一つに記載の熱変換システム。 The heat conversion system according to any one of claims 1 and 2, wherein the pipe (7) is provided with a flow rate variable section (75) for changing a flow rate of the refrigerant flowing in the pipe.

前記管（７）の断面積は、主たる前記配管（５）の断面積よりも小さい、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の熱交換システム。 The heat exchange system according to any one of claims 1 to 4, wherein a cross-sectional area of the pipe (7) is smaller than a cross-sectional area of the main pipe (5).

電源電圧を所望の交流電圧に変換し、これを前記圧縮機に供給するインバータ（１００） Inverter (100) for converting a power supply voltage into a desired AC voltage and supplying the same to the compressor
を更に備え、Further comprising
前記管（７）は前記インバータと熱交換を行う、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の熱交換システム。 The heat exchange system according to any one of claims 1 to 4, wherein the pipe (7) exchanges heat with the inverter.