JP4969287B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Description
蒸発器の熱交換効率を向上させるためには、蒸発器入り口の低温低圧二相状態の冷媒をできるだけ液状に近づける必要がある。このためには、膨張弁で減圧される前の高圧液冷媒の温度をできるだけ低下させる必要がある。従来の方法は、膨張弁前の高圧液冷媒を、中間圧に減圧した低温二相冷媒で冷却していた。したがって、膨張弁前の高圧液冷媒を、中間圧に減圧した低温二相冷媒の温度以下に冷却できないという問題があった。
図1は、この発明の実施の形態1における冷凍サイクル装置の冷媒回路である。冷凍サイクル装置は、本発明の圧縮機に相当するインジェクション圧縮機11、本発明の凝縮器に相当する空気側熱交換器12、第1のサブクーラ13、本発明の第2の減圧装置に相当する第2の膨張弁14、本発明の第1の副冷媒回路に相当するインジェクション回路100、第2のサブクーラ15、本発明の第3の減圧装置に相当する第3の膨張弁16、電磁弁17、第2の副冷媒回路101、本発明の第1の減圧装置に相当する第1の膨張弁18、及び本発明の蒸発器に相当する水側熱交換器19で構成されている。インジェクション圧縮機11は例えばスクロール形式であり、インジェクションポート11aを介して圧縮室内にインジェクション回路100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。第2の膨張弁14及び第1の膨張弁18は例えば開度を可変に制御することができる電子膨張弁である。第3の膨張弁16は例えば温度式膨張弁であり、水側熱交換器19を出た低圧ガス冷媒の温度を感温部16aで検出し、この検出温度に応じて弁の開度が制御される。空気側熱交換器12は、送風機等で送風される外気と熱交換する例えばフィンチューブ型熱交換器である。水側熱交換器は、所定の冷房領域(例えば、室内や列車の車両内等)の冷房に用いられる熱冷媒(例えば水等)と対向流の状態で熱交換する例えば二重管式の熱交換器である。この冷凍サイクル装置の冷媒としては、例えばR407C等の非共沸混合冷媒が用いられている。なお、R410A等の擬似共沸混合冷媒、又はR22等の単一冷媒等を用いることもできる。
図2は、本実施形態1の冷凍サイクル装置における冷凍サイクル動作を示すP−h線図の一例である。横軸は比エンタルピ[kJ/kg]、縦軸は冷媒圧力[MPa]となっている。図1及びこの図2を用いて冷凍サイクル動作について以下説明する。
実施形態1では、冷房運転(又は暖房運転)を行う冷凍サイクル装置について説明してきたが、実施形態1の冷媒回路に四方弁及び逆止弁を設けることにより、本発明の効果を生かした冷暖房運転可能な冷凍サイクル装置を提供することができる。なお、本実施形態2において、特に記述しない項目については実施の形態1と同様とし、同一機能については同一の符号を用いて述べることとする。
Claims (3)
- 圧縮機、凝縮器、第1の減圧装置及び蒸発器が順次接続された冷凍サイクル装置において、
前記凝縮器と前記第1の減圧装置との間の冷媒を一部バイパスして、前記蒸発器と前記圧縮機内の圧縮室との間の冷媒に合流させる第1の副冷媒回路と、
該第1の副冷媒回路に設けられた第2の減圧装置と、
該第2の減圧装置で減圧された冷媒と、前記凝縮器と前記第1の減圧装置との間の冷媒とを熱交換する第1のサブクーラと、
該第1のサブクーラと前記第1の減圧装置との間の冷媒を一部バイパスして、前記蒸発器と前記圧縮機との間の冷媒に合流させる第2の副冷媒回路と、
該第2の副冷媒回路に設けられた第3の減圧装置と、
該第3の減圧装置で減圧された冷媒と、前記第1のサブクーラと前記第1の減圧装置との間の冷媒とを熱交換する第2のサブクーラと、
を備え、
前記第3の減圧装置の開度は、前記蒸発器を出た冷媒の温度に応じて制御されることを特徴とする冷凍サイクル装置。 - 前記第3の減圧装置で減圧された冷媒は、
前記第2の減圧装置で減圧された冷媒と比較して低圧であることを特徴とする請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記第2の副冷媒回路において、前記第3の減圧装置の冷媒流れ上流側に電磁弁を備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の冷凍サイクル装置。
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