本发明涉及具备内部热交换器的制冷循环装置。
背景技术:
在以往的制冷循环装置中,一般而言已知具有如下内部热交换器的制冷循环装置,该内部热交换器在高压侧和低压侧的制冷剂之间进行热交换,将流入减压装置的液体制冷剂过冷却并且使蒸发器出口的气体制冷剂具有过热度,提高制冷循环的效率。
在这样的制冷循环装置中,为了抑制冷凝器中的高压压力,进行如下的控制:将内部热交换器的高压侧流路出口的过冷却度保持在规定值,抑制冷凝器内的过冷却液体的产生来提高热交换效率(参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-052884号公报
技术实现要素:
发明要解决的课题
在以往的具备内部热交换器的制冷循环装置中,为了抑制高温输出时的冷凝器的高压压力,要抑制冷凝器内的过冷却液体的产生,因此,存在进行过冷却运转时在制冷循环内产生剩余制冷剂的问题。
本发明是为了解决这样的问题而完成的,其目的是在具备内部热交换器的制冷循环装置中,将过冷却运转时的剩余制冷剂存积于最小限度的容量的制冷剂容器。
用于解决课题的手段
本发明的制冷循环装置是至少将压缩机、冷凝器、在压力不同的制冷剂之间进行热交换的内部热交换器、存积制冷剂的制冷剂容器、第1减压装置、蒸发器依次连接的制冷循环装置,其中,通过第1配管将冷凝器和制冷剂容器连接,在第1配管中的内部热交换器与制冷剂容器之间配置有第2减压装置。
发明效果
根据本发明的制冷循环装置,在内部热交换器被过冷却的制冷剂由第2减压装置减压到饱和液体或者接近饱和液体的气液两相状态并流入到制冷剂容器。因此,能够最大限度存积剩余制冷剂,能够减小制冷剂容器的容量,并且由于流入的制冷剂不是过冷却状态,因此成为混入了一些气体成分的状态,能够防止制冷剂容器内液体装满。
附图说明
图1是实施方式1的制冷循环装置的结构图。
图2是实施方式1的制冷循环装置的莫里尔图。
图3是实施方式1的制冷循环装置的变形例1的莫里尔图。
图4是实施方式1的制冷循环装置的变形例2的结构图。
图5是实施方式1的制冷循环装置的变形例3的结构图。
图6是实施方式2的制冷循环装置的结构图。
图7是实施方式2的制冷循环装置的莫里尔图。
图8是实施方式2的制冷循环装置的变形例1的结构图。
图9是实施方式3的制冷循环装置的结构图。
图10是实施方式3的制冷循环装置的莫里尔图。
图11是实施方式4的制冷循环装置的结构图。
图12是实施方式4的制冷循环装置的莫里尔图。
图13是实施方式4的制冷循环装置的变形例1的结构图。
图14是实施方式4的制冷循环装置的变形例1的莫里尔图。
图15是实施方式5的制冷循环装置的结构图。
图16是实施方式5的制冷循环装置的莫里尔图。
图17是实施方式6的制冷循环装置的结构图。
图18是实施方式7的制冷循环装置的结构图。
具体实施方式
以下,根据附图说明本发明的实施方式。此外,本发明并不由以下说明的实施方式限定。
实施方式1.
<结构>
图1是实施方式1的制冷循环装置的结构图。
图2是实施方式1的制冷循环装置的莫里尔图。
如图1所示,实施方式1的制冷循环装置由利用气体连接配管4和液体连接配管11将室外机单元100和散热单元200连接而成的制冷剂回路构成。
在室外机单元100收纳有第1减压装置101、蒸发器102、四通阀103以及压缩机104。
在室外机单元100内,具备送风装置102a的蒸发器102和四通阀103由配管1连接,四通阀103和压缩机104的吸入侧由配管2连接,压缩机104的排出侧和气体连接配管4由配管3连接。另外,液体连接配管11、第1减压装置101和蒸发器102由配管12连接。
接着,在散热单元200收纳有冷凝器201(例如水-制冷剂热交换器)、内部热交换器202、第2减压装置203以及制冷剂容器204。
在散热单元200内,构成为气体连接配管4和冷凝器201由配管5连接,冷凝器201和内部热交换器202的高温侧通路202a由配管6连接。另外,内部热交换器202的高温侧通路202a和第2减压装置203由配管7连接,第2减压装置203和制冷剂容器204由配管8连接。并且,制冷剂容器204和内部热交换器202的低温侧通路202b由配管9连接,内部热交换器202的低温侧通路202b和液体连接配管11由配管10连接。
此外,在图1的点b配置有对压缩机的排出压力进行检测的压力计P,在点c、点d、点e分别配置有对制冷剂的温度进行检测的温度计T1、T2、T3。
<动作>
利用图1和图2进行说明。图1的各点a~h与图2的莫里尔图上的状态点a~h相对应。
在实施方式1的制冷循环装置中,若驱动压缩机104,则由压缩机104压缩的高压蒸气制冷剂b在冷凝器201冷凝,成为高压气液两相制冷剂的状态c而流入到内部热交换器202的高温侧通路202a。该高压气液两相制冷剂在内部热交换器202内被中压气液两相制冷剂冷却,成为过冷却液体的状态d而流入到第2减压装置203。高压的过冷却液体制冷剂在第2减压装置203内减压,成为中压的饱和液体(或者,气液两相)制冷剂的状态e而流入到制冷剂容器204,制冷剂以液体单相的状态f排出。
从制冷剂容器204排出的液体单相状态的制冷剂流入到内部热交换器202的低温侧通路202b,在将高压气液两相制冷剂冷却的同时成为两相制冷剂g而排出。两相制冷剂g流入到液体连接配管11,并流入到第1减压装置101。制冷剂在第1减压装置101内减压,成为低压两相制冷剂h,并流入到蒸发器102。在蒸发器102内与空气进行热交换而成为低压蒸气制冷剂a的制冷剂被吸入到压缩机104而再次进行压缩。
控制装置(未图示)利用温度计T1、T2、T3检测出通过点c、d、e的制冷剂的温度,并根据压缩机104的排出压力的测定值对各减压装置、送风装置进行容量控制,以使点d的制冷剂达到规定的过冷却度(例如5℃),另外,使点c的制冷剂成为气液两相状态,并且,使点e的制冷剂成为饱和液体或者接近饱和液体的气液两相制冷剂。
<效果>
在这样的实施方式1的制冷循环装置中,使冷凝器201的出口制冷剂的干度上升,以气液两相状态c从冷凝器201排出,从而达到冷凝器201内不存在传热特性差的过冷却液体的状态,提高冷凝器201的热交换能力。这样一来,由于冷凝器201的热交换能力提高,因此与以往的出热水(日文:出湯)温度相比,能够使上限温度上升(例如55℃→60℃)。另外,能够将高温出热水时的冷凝压力设定得低,因此能够提高制冷循环装置的效率。
另外,制冷剂以饱和液体或者接近饱和液体的气液两相状态流入到制冷剂容器204,从而能够最大限度存积剩余制冷剂。此时,制冷剂以混入了一些气体成分的状态流入到制冷剂容器204,从而能够防止制冷剂容器内液体装满。
并且,内部热交换器202的高温侧通路202a出口的制冷剂以液体单相流入到第2减压装置203,从而能够提高流量的控制性。
另外,能够使室外机单元100的结构通用化来削减制冷循环装置的成本。
<变形例1>
利用图3说明实施方式1的制冷循环装置的变形例1。
图3是实施方式1的制冷循环装置的变形例1的莫里尔图。
如图3所示,在该变形例1中,在内部热交换器202内被低压气液两相制冷剂冷却而成为过冷却液体的状态d并流入第2减压装置203的制冷剂在第2减压装置203内减压,成为低压饱和液体制冷剂f而从制冷剂容器204流出,并流入到内部热交换器202的低温侧通路202b。在内部热交换器202被加热的制冷剂成为两相状态g,流入到第1减压装置101。此时,第1减压装置101为全开。
<效果>
在实施方式1的制冷循环装置的变形例1中,除了上述实施方式1的制冷循环装置的效果之外,由于由第2减压装置203从高压(状态d)减压到低压(状态e)的制冷剂在内部热交换器202内进行热交换时,高低压差变大,因此能够增大热交换量。
另外,内部热交换器202的高温侧通路202a出口的制冷剂以液体单相流入到第2减压装置203,且将第1减压装置101控制成全开,从而能够提高流量的控制性。
<变形例2>
利用图4说明实施方式1的制冷循环装置的变形例2。
图4是实施方式1的制冷循环装置的变形例2的结构图。
如图4所示,在变形例2中,作为具备送风装置201b的冷凝器201,采用了空气制冷剂热交换器201a。
<效果>
在实施方式1的制冷循环装置的变形例2中,除了上述实施方式1的制冷循环装置的效果之外,还能够抑制空气制冷剂热交换器的高压压力上升
<变形例3>
利用图5说明实施方式1的制冷循环装置的变形例3。
图5是实施方式1的制冷循环装置的变形例3的结构图。
在变形例3中,第1减压装置101设置在散热单元200内的配管10上。
<效果>
这样的变形例3的制冷循环装置的结构也能够得到与上述实施方式1的制冷循环装置相同的效果。
实施方式2.
<结构>
图6是实施方式2的制冷循环装置的结构图。
图7是实施方式2的制冷循环装置的莫里尔图。
如图6所示,实施方式2的制冷循环装置由利用气体连接配管4和液体连接配管11将室外机单元100和散热单元200连接而成的制冷剂回路构成。
在室外机单元100收纳有第1减压装置101、蒸发器102、四通阀103以及压缩机104。
在室外机单元100内,具备送风装置102a的蒸发器102和四通阀103由配管1连接,四通阀103和压缩机104的吸入侧由配管2连接,压缩机104的排出侧和气体连接配管4由配管3连接。另外,液体连接配管11、第1减压装置101和蒸发器102由配管12连接。
接着,在散热单元200收纳有冷凝器201(例如水-制冷剂热交换器)、内部热交换器202、第2减压装置203以及制冷剂容器204。
在散热单元200内,构成为气体连接配管4和冷凝器201由配管5连接,冷凝器201和内部热交换器202的高温侧通路202a由配管6连接。另外,内部热交换器202的高温侧通路202a和第2减压装置203由配管7连接,第2减压装置203和分支部205由配管8连接,分支部205和制冷剂容器204由配管8a连接。而且,制冷剂容器204和合流部206由配管9a连接,分支部205和内部热交换器202的低温侧通路202b由配管8b连接。另外,内部热交换器202的低温侧通路202b和合流部206由配管9b连接,合流部206和液体连接配管11由配管10连接。
此外,在图6的点b配置有对压缩机的排出压力进行检测的压力计P,在点c、点d、点e分别配置有对制冷剂的温度进行检测的温度计T1、T2、T3。
<动作>
利用图6和图7进行说明。图6的各点a~g、A~C与图7的莫里尔图上的状态点a~g、A~C相对应。
在实施方式2的制冷循环装置中,若驱动压缩机104,则由压缩机104压缩的高压蒸气制冷剂b在冷凝器201冷凝,成为高压气液两相制冷剂的状态c而流入到内部热交换器202的高温侧通路202a。该高压气液两相制冷剂在内部热交换器202内被中压气液两相制冷剂冷却,成为过冷却液体的状态d而流入到第2减压装置203。高压的过冷却液体制冷剂在第2减压装置203减压,成为中压的饱和液体(或者气液两相)制冷剂的状态e而流入到分支部205。
在分支部205分支的制冷剂流入到制冷剂容器204和内部热交换器202的低温侧通路202b。流入制冷剂容器204的制冷剂以液体单相的状态f流出。作为状态A流入内部热交换器202的制冷剂在将高压气液两相制冷剂冷却的同时成为状态B而流出。从制冷剂容器204和内部热交换器202流出的各制冷剂分别在合流部206合流。在合流部206合流的制冷剂成为状态C而流入到液体连接配管11,并流入到第1减压装置101。状态C的制冷剂在第1减压装置101内减压,成为状态g,并流入到蒸发器102。在蒸发器102内与空气进行热交换而成为低压蒸气制冷剂a,并被吸入到压缩机104而再次进行压缩。
控制装置(未图示)利用温度计T1、T2、T3检测出通过点c、d、e的制冷剂的温度,并根据压缩机104的排出压力的测定值对减压装置、送风装置进行容量控制,以使点d的制冷剂达到规定的过冷却度(例如5℃),另外,使点c的制冷剂成为气液两相状态,并且,使点e的制冷剂成为饱和液体或者接近饱和液体的两相制冷剂。
<效果>
在这样的实施方式2的制冷循环装置中,与实施方式1的制冷循环装置相同地使冷凝器201的出口制冷剂的干度上升,以气液两相状态c从冷凝器201排出,从而达到冷凝器201内不存在传热特性差的过冷却液体的状态,提高冷凝器201的热交换能力。这样一来,由于冷凝器201的热交换能力提高,因此与以往的出热水温度相比,能够使上限温度上升(例如55℃→60℃)。另外,由于能够将高温出热水时的冷凝压力设定得低,因此能够提高制冷循环装置的效率。
另外,制冷剂以饱和液体或者接近饱和液体的气液两相状态流入到制冷剂容器204,从而能够最大限度存积剩余制冷剂。此时,制冷剂以混入了一些气体成分的状态流入到制冷剂容器204,从而能够防止制冷剂容器内液体装满。
并且,内部热交换器202的高温侧通路202a出口的制冷剂以液体单相流入到第2减压装置203,从而能够提高流量的控制性。
另外,能够使室外机单元100的结构通用化来削减制冷循环装置的成本。
并且,除了这些效果之外,通过使内部热交换器202的低温侧通路202b的入口为两相状态,能够增加内部热交换器内的热交换量。
另外,使制冷剂在分支部205分流,从而内部热交换器202的低温侧通路202b的制冷剂量减少,能够使内部热交换器202小型化。
<变形例1>
利用图8说明实施方式2的制冷循环装置的变形例1。
图8是实施方式2的制冷循环装置的变形例1的结构图。
如图8所示,在变形例1中,在分支部205与内部热交换器202的低温侧通路202b之间将第3减压装置207配置于配管8b这一点与上述实施方式2不同。
<效果>
除了上述实施方式2的效果之外,能够通过第3减压装置207来控制内部热交换器202的低温侧通路202b的制冷剂流量,因此能够细致地控制内部热交换器202的高温侧通路202a的出口制冷剂的过冷却度。
实施方式3.
<结构>
图9是实施方式3的制冷循环装置的结构图。
图10是实施方式3的制冷循环装置的莫里尔图。
如图9所示,实施方式3的制冷循环装置由利用气体连接配管4和液体连接配管11将室外机单元100和散热单元200连接而成的制冷剂回路构成。
在室外机单元100收纳有第1减压装置101、蒸发器102、四通阀103以及压缩机104。
在室外机单元100内,具备送风装置102a的蒸发器102和四通阀103由配管1连接,四通阀103和压缩机104的吸入侧由配管2连接,压缩机104的排出侧和气体连接配管4由配管3连接。另外,液体连接配管11、第1减压装置101和蒸发器102由配管12连接。
接着,在散热单元200收纳有冷凝器201(例如水-制冷剂热交换器)、内部热交换器202、第2减压装置203以及制冷剂容器204。
在散热单元200内,构成为气体连接配管4和冷凝器201由配管5连接,冷凝器201和内部热交换器202的高温侧通路202a由配管6连接。另外,内部热交换器202的高温侧通路202a和第2减压装置203由配管7连接,第2减压装置203和制冷剂容器204由配管8连接。并且,制冷剂容器204和内部热交换器202的低温侧通路202b由配管9连接,在配管9设置有第4减压装置208。另外,内部热交换器202的低温侧通路202b和液体连接配管11由配管10连接。
此外,在图9的点b配置有对压缩机的排出压力进行检测的压力计P,在点c、点d、点e分别配置有对制冷剂的温度进行检测的温度计T1、T2、T3。
<动作>
利用图9和图10进行说明。图9的各点a~i与图10的莫里尔图上的状态点a~i相对应。
在实施方式1的制冷循环装置中,若驱动压缩机104,则由压缩机104压缩的高压蒸气制冷剂b在冷凝器201冷凝,成为高压气液两相制冷剂的状态c而流入到内部热交换器202的高温侧通路202a。该高压气液两相制冷剂在内部热交换器202内被中压气液两相制冷剂冷却,成为过冷却液体的状态d而流入到第2减压装置203。高压的过冷却液体制冷剂在第2减压装置203内减压,成为中压的饱和液体(或者,气液两相)制冷剂的状态e而流入到制冷剂容器204,制冷剂以液体单相的状态f排出。
从制冷剂容器204排出的液体单相状态f的中压液体制冷剂流入到第4减压装置208并被减压,从而成为低压气液两相制冷剂的状态g。低压气液两相制冷剂g流入到内部热交换器202,在将来自冷凝器201的高压气液两相制冷剂冷却的同时进行热交换,成为低压两相制冷剂h。低压两相制冷剂h通过液体连接配管11,流入到第1减压装置101。此时,第1减压装置101被控制成全开,制冷剂从第1减压装置101以状态i流出,并流入到蒸发器102。在蒸发器102内与空气进行热交换而成为低压蒸气制冷剂a的制冷剂被吸入到压缩机104而再次进行压缩。
控制装置(未图示)利用温度计T1、T2、T3检测出通过点c、d、e的制冷剂的温度,并根据压缩机104的排出压力的测定值对各减压装置、送风装置进行容量控制,以使点d的制冷剂达到规定的过冷却度(例如5℃),另外,使点c的制冷剂成为气液两相状态,并且,使点e的制冷剂成为饱和液体或者接近饱和液体的两相制冷剂。
<效果>
在这样的实施方式3的制冷循环装置中,与实施方式1的制冷循环装置相同地使冷凝器201的出口制冷剂的干度上升,以气液两相状态c从冷凝器201排出,从而达到冷凝器201内不存在传热特性差的过冷却液体的状态,提高冷凝器201的热交换能力。这样一来,由于冷凝器201的热交换能力提高,因此与以往的出热水温度相比,能够使上限温度上升(例如55℃→60℃)。另外,由于能够将高温出热水时的冷凝压力设定得低,因此能够提高制冷循环装置的效率。
另外,制冷剂以饱和液体或者接近饱和液体的气液两相状态流入到制冷剂容器204,从而能够最大限度存积剩余制冷剂。此时,制冷剂以混入了一些气体成分的状态流入到制冷剂容器204,从而能够防止制冷剂容器内液体装满。
并且,内部热交换器202的高温侧通路202a出口的制冷剂以液体单相流入到第2减压装置203及第4减压装置208,从而能够提高流量的控制性。
另外,能够使室外机单元100的结构通用化来削减制冷循环装置的成本。
除了上述实施方式1的制冷循环装置的效果之外,因为由第4减压装置208从高压(状态d)减压到低压(状态g)的制冷剂在内部热交换器202内进行热交换,因此高低压差变大,能够增大热交换量。
另外,制冷剂容器204出口的制冷剂f以液体单相流入到第4减压装置208,且将第1减压装置101控制成全开,从而能够提高流量的控制性。
实施方式4.
<结构>
图11是实施方式4的制冷循环装置的结构图。
图12是实施方式4的制冷循环装置的莫里尔图。
如图11所示,实施方式4的制冷循环装置由利用气体连接配管4和液体连接配管11将室外机单元100和散热单元200连接而成的制冷剂回路构成。
在室外机单元100收纳有第1减压装置101、蒸发器102、四通阀103以及压缩机104。
在室外机单元100内,具备送风装置102a的蒸发器102和四通阀103由配管1连接,四通阀103和压缩机104的吸入侧由配管2连接,压缩机104的排出侧和气体连接配管4由配管3连接。另外,液体连接配管11、第1减压装置101和蒸发器102由配管12连接。
接着,在散热单元200收纳有冷凝器201(例如水-制冷剂热交换器)、内部热交换器202、第2减压装置203以及制冷剂容器204。
在散热单元200内,构成为气体连接配管4和冷凝器201由配管5连接,冷凝器201和内部热交换器202的高温侧通路202a由配管6连接,内部热交换器202的高温侧通路202a和分支部205由配管7连接。另外,分支部205和第2减压装置203由配管7a连接,第2减压装置203和制冷剂容器204由配管8a连接,制冷剂容器204和合流部206由配管9a连接。并且,分支部205和第3减压装置207(正常运转时关闭)由配管7b连接。而且,第3减压装置207和内部热交换器202的低温侧通路202b由配管8b连接,内部热交换器202的低温侧通路202b和合流部206由配管9b连接,合流部206和液体连接配管11由配管10连接。
此外,在图11的点b配置有对压缩机的排出压力进行检测的压力计P,在点c、点d、点e分别配置有对制冷剂的温度进行检测的温度计T1、T2、T3。
<动作>
利用图11和图12进行说明。图11的各点a~g及A~C与图10的莫里尔图上的状态点a~g及A~C相对应。
1)高压上升抑制运转时
在实施方式4的制冷循环装置中,若驱动压缩机104,则由压缩机104压缩的高压蒸气制冷剂b在冷凝器201冷凝,成为高压气液两相制冷剂的状态c而流入到内部热交换器202。该高压气液两相制冷剂在内部热交换器202内被中压气液两相制冷剂冷却,成为过冷却液体的状态d而流入到分支部205。制冷剂从分支部205流入到第2减压装置203和第3减压装置207。该高压的过冷却液体制冷剂在第2减压装置203减压,成为中压液体制冷剂的状态e而流入到制冷剂容器204,制冷剂以液体单相的状态f流出,并流入到合流部206。
另外,流入第3减压装置207的制冷剂成为中压气液两相制冷剂的状态A而流出。中压气液两相制冷剂流入到内部热交换器202,在将来自冷凝器201的高压气液两相制冷剂冷却的同时成为状态B,并流入到合流部206。具有过热度的制冷剂B在合流部206成为中压气液两相制冷剂的状态C,通过液体连接配管11,流入到第1减压装置101。该制冷剂在第1减压装置101减压,成为低压气液两相制冷剂的状态g,并流入到蒸发器102。在蒸发器102内与空气进行了热交换的低压蒸气制冷剂a被吸入到压缩机104而再次进行压缩。
控制装置(未图示)利用温度计T1、T2、T3检测出通过点c、d、e的制冷剂的温度,并根据压缩机104的排出压力的测定值对各减压装置、送风装置进行容量控制,以使点d的制冷剂达成规定的过冷却度(例如5℃),另外,使点c的制冷剂成为气液两相状态,并且,使点e的制冷剂成为饱和液体或者接近饱和液体的两相制冷剂。
2)正常运转时(关闭第3减压装置207)
从冷凝器201排出的高压液体单相状态的制冷剂c流入到第2减压装置203并减压。通过第2减压装置203成为中压气液两相制冷剂的状态e而流入到制冷剂容器204,制冷剂以液体单相的状态f流出,通过液体连接配管11,流入到第1减压装置101。该液体制冷剂在第1减压装置101内减压,成为状态g,并流入到蒸发器102。在蒸发器102内与空气进行了热交换的低压蒸气制冷剂a被吸入到压缩机104而再次进行压缩。
<效果>
通过这样的实施方式4的制冷循环装置,在高压上升抑制运转时,与实施方式1的制冷循环装置相同地使冷凝器201的出口制冷剂的干度上升,以气液两相状态c从冷凝器201排出,从而达到冷凝器201内不存在传热特性差的过冷却液体的状态,提高冷凝器201的热交换能力。这样一来,由于冷凝器201的热交换能力提高,因此与以往的出热水温度相比,能够使上限温度上升(例如55℃→60℃)。另外,由于能够将高温出热水时的冷凝压力设定得低,因此能够提高制冷循环装置的效率。
另外,制冷剂以饱和液体或者接近饱和液体的气液两相状态流入到制冷剂容器204,从而能够最大限度存积剩余制冷剂。此时,制冷剂以混入了一些气体成分的状态流入到制冷剂容器204,从而能够防止制冷剂容器内液体装满。
并且,内部热交换器202的高温侧通路202a出口的制冷剂以液体单相流入到第2减压装置203及第3减压装置207,从而能够提高流量的控制性。
另外,能够使室外机单元100的结构通用化来削减制冷循环装置的成本。
除了上述效果之外,能够通过第3减压装置207来控制内部热交换器202的低温侧通路202b的制冷剂流量,因此能够细致地控制点d的过冷却度。
另外,正常运转时,根据冷凝器201出口的温度和压力来控制冷凝器201出口的过冷却度,从而能够提高冷凝器201的热交换量。
<变形例1>
利用图13、14说明实施方式4的制冷循环装置的变形例1。
图13是实施方式4的制冷循环装置的变形例1的结构图。
图14是实施方式4的制冷循环装置的变形例1的莫里尔图。
如图13所示,在变形例1中,在第2减压装置203的下游侧配置有配管9b的合流部206这一点与上述实施方式4不同。即,第2减压装置203和合流部206由配管8a连接,合流部206和制冷剂容器204由配管8c连接,制冷剂容器204和液体连接配管11由配管10连接。
<效果>
除了上述实施方式2的效果之外,由于制冷剂容器204出口的制冷剂成为液体单相f而流入到第1减压装置101,因此能够防止流量的控制性能的下降。
实施方式5.
<结构>
图15是实施方式5的制冷循环装置的结构图。
图16是实施方式5的制冷循环装置的莫里尔图。
如图15所示,实施方式5的制冷循环装置由利用气体连接配管4和液体连接配管11将室外机单元100和散热单元200连接而成的制冷剂回路构成。
实施方式5的制冷循环装置在实施方式4的制冷循环装置的散热单元200的配管9a配置了第4减压装置208。
<动作>
利用图15和图16进行说明。图15的各点a~h及A~C与图16的莫里尔图上的状态点a~h及A~C相对应。
1)高压上升抑制时
由压缩机104压缩的高压蒸气制冷剂b在冷凝器201冷凝,成为高压气液两相制冷剂的状态c而流入到内部热交换器202。高压气液两相制冷剂在内部热交换器202内被中压气液两相制冷剂冷却,成为过冷却液体的状态d而流入到分支部205。制冷剂从分支部205流入到第2减压装置203和第3减压装置207。高压过冷却液体制冷剂在第2减压装置203内减压,成为中压液体制冷剂的状态e而流入到制冷剂容器204,以中压液体制冷剂的状态f流出。该中压液体制冷剂流入到第4减压装置208并被减压,从而成为低压气液两相制冷剂的状态g,并流入到合流部206。
另外,流入第3减压装置207的制冷剂被减压而成为低压气液两相制冷剂的状态A并流出。低压气液两相制冷剂流入到内部热交换器202,在将来自冷凝器201的高压气液两相制冷剂冷却的同时进行热交换。从内部热交换器202流出的状态B的制冷剂流入到合流部206。状态B的制冷剂在合流部206成为低压气液两相制冷剂的状态C,通过液体连接配管11,流入到第1减压装置101。此时,第1减压装置101被控制成全开,制冷剂从第1减压装置101以状态h流出,并流入到蒸发器102。在蒸发器102内与空气进行热交换而成为低压蒸气制冷剂a,被吸入到压缩机104而再次进行压缩。
控制装置(未图示)利用温度计T1、T2、T3检测出通过点c、d、e的制冷剂的温度,并根据压缩机104的排出压力的测定值对各减压装置、送风装置进行容量控制,以使点d的制冷剂达到规定的过冷却度(例如5℃),另外,使点c的制冷剂成为气液两相状态,并且,使点e的制冷剂成为饱和液体或者接近饱和液体的两相制冷剂。
2)正常运转时(第3减压装置207为全开)
从冷凝器201流出的高压液体单相状态的制冷剂c流入到第2减压装置203并减压。通过第2减压装置203成为中压气液两相制冷剂的状态e而流入到制冷剂容器204,以液体单相的状态f流出,并流入到第1减压装置101。液体制冷剂在第1减压装置101内减压,成为状态h,并流入到蒸发器102。在蒸发器102内与空气进行热交换而成为低压蒸气制冷剂a,被吸入到压缩机104而再次进行压缩。
<效果>
在这样的实施方式5的制冷循环装置中,与实施方式1的制冷循环装置相同地使冷凝器201的出口制冷剂的干度上升,以气液两相状态c从冷凝器201排出,从而达到冷凝器201内不存在传热特性差的过冷却液体的状态,提高冷凝器201的热交换能力。这样一来,由于冷凝器201的热交换能力提高,因此与以往的出热水温度相比,能够使上限温度上升(例如55℃→60℃)。另外,由于能够将高温出热水时的冷凝压力设定得低,因此能够提高制冷循环装置的效率。
另外,制冷剂以饱和液体或者接近饱和液体的气液两相状态流入到制冷剂容器204,从而能够最大限度存积剩余制冷剂。此时,制冷剂以混入了一些气体成分的状态流入到制冷剂容器204,从而能够防止制冷剂容器内液体装满。
并且,内部热交换器202的高温侧通路202a出口的制冷剂以液体单相流入到第2减压装置203及第3减压装置207,从而能够提高流量的控制性。
另外,能够使室外机单元100的结构通用化来削减制冷循环装置的成本。
并且,在实施方式5的制冷循环装置中,通过第4减压装置208,内部热交换器202使低压和高压的制冷剂进行热交换,能够提高热交换量。
实施方式6.
<结构>
图17是实施方式6的制冷循环装置的结构图。
如图17所示,实施方式6的制冷循环装置中,室外机单元100、高压上升抑制单元300和散热单元200由气体连接配管4、第一液体连接配管11a和第二液体连接配管11b连接。
在室外机单元100收纳有第1减压装置101、蒸发器102、四通阀103以及压缩机104。
在散热单元200收纳有冷凝器201(例如水-制冷剂热交换器)。
在高压上升抑制单元300收纳有内部热交换器202、第2减压装置203以及制冷剂容器204。
此外,各配管的连接结构与实施方式1相同。
<动作>
关于实施方式6的制冷循环装置的动作,与实施方式1相同。
<效果>
实施方式6的制冷循环装置除了实施方式1的效果之外,由于独立地配置有高压上升抑制单元300,因此能够使室外机单元100和散热单元200的结构通用化,抑制冷凝器201的高压上升。另外,通过使室外机单元100和散热单元200的结构通用化,能够削减成本。
实施方式7.
<结构>
图18是实施方式7的制冷循环装置的结构图。
如图18所示,实施方式7的制冷循环装置中,室外机单元100、高压上升抑制单元300和相对于室外机单元100并列地连接的多个散热单元200由气体连接配管4、第一液体连接配管11a和第二液体连接配管11b连接。
此外,各配管的连接结构与实施方式1相同。
<动作>
关于实施方式7的制冷循环装置的动作,与实施方式1相同。
<效果>
实施方式7的制冷循环装置除了实施方式1的效果之外,能够通过一个室外机单元100和高压上升抑制单元300来抑制多个散热单元200的冷凝器201的高压上升。
附图标记说明
1配管,2配管,3配管,4气体连接配管,5配管,6配管,7配管,7a配管,7b配管,8配管,8a配管,8b配管,8c配管,9配管,9a配管,9b配管,10配管,11液体连接配管,11a第一液体连接配管,11b第二液体连接配管,12配管,100室外机单元,101第1减压装置,102蒸发器,103四通阀,104压缩机,200散热单元,201冷凝器,201a空气制冷剂热交换器,202内部热交换器,202a高温侧通路,202b低温侧通路,203第2减压装置,204制冷剂容器,205分支部,206合流部,207第3减压装置,208第4减压装置,300高压上升抑制单元。