JP3994501B2 - Heat transfer device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱搬送装置に関し、特に、ポンプを用いることなく冷媒を循環させる熱搬送装置の改良に係るものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、熱搬送装置には、特開平9−178217号公報に開示されているように、液冷媒を貯留したタンクを備え、タンク内部を昇圧してタンク内の液冷媒を主冷媒回路に押し出す一方、タンク内部を減圧して主冷媒回路中の液冷媒をタンクに回収することにより、ポンプを用いることなく冷媒循環を可能にした熱搬送装置がある。
【0003】
具体的に、熱搬送装置は、図6に示すように、主冷媒回路(b) に液冷媒を貯留する一対のタンク(t1,t2) が設けられる一方、冷却熱交換器(d) と加熱熱交換器(e) とを備えて蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成する駆動用冷媒回路(c) が設けられている。また、上記主冷媒回路(b) には、室内熱交換器(h) と熱源(a) とが接続されている。上記駆動用冷媒回路(c) では冷媒が循環し、冷却熱交換器(d) 及び加熱熱交換器(e) では、駆動用冷媒回路(c) の冷媒と主冷媒回路(b) の冷媒の一部との間で熱交換が行われる。これにより、加熱熱交換器(e) では、駆動用冷媒回路(c) の冷媒によって主冷媒回路(b) の冷媒が加熱されて蒸発し、高圧が発生する。一方、冷却熱交換器(d) では、駆動用冷媒回路(c) の冷媒によって主冷媒回路(b) の冷媒の一部が冷却されて凝縮し、低圧が発生する。
【0004】
そして、加熱熱交換器(e) で発生した高圧を第1のタンク(t1) に作用させて加圧し、該タンク(t1) から液冷媒を押し出す。同時に、冷却熱交換器(d) で発生した低圧を第2のタンク(t2) に作用させて減圧し、該タンク(t2) へ液冷媒を回収する。これによって、主冷媒回路(b) での冷媒の循環動作を得るようにしている。そして、主冷媒回路(b) を流通する冷媒によって、熱源(a) で生成された冷熱又は温熱を室内交換器へ搬送し、該室内熱交換器(h) で室内の空調に利用している。更に、上記第1のタンク(t1) の液冷媒がなくなると、第1のタンク(t1) を減圧すると同時に第2のタンク(t2) を昇圧するように切り換えて、連続して冷媒の循環動作を得るようにしている。
【0005】
また、上記主冷媒回路(b) において、両タンク(t1,t2) の下部に接続された配管には、複数の逆止弁(g) が設けられている。そして、これらの逆止弁(g) によって、上述のようにタンク(t1,t2) への昇圧と減圧とを切り換えた際にも、主冷媒回路(b) での冷媒の流通方向が変化しないようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の熱搬送装置では、タンク(t1,t2) に流入する液冷媒がフラッシュした場合、タンク(t1,t2) 内のガスの処理量が多くなり、このタンク(t1,t2) 内の減圧を確実に行うことができなくなる。このため、主冷媒回路(b) の冷媒循環量が減少し、熱搬送能力が低下するという問題があった。
【0007】
具体的に、例えば暖房運転時に、室内熱交換器(h) から一方のタンク(t2) へは、液冷媒が戻ってくる。しかし、室内熱交換器(h) とタンク(t2) との間の配管は長配管であるため、この液冷媒は配管の圧力損失によりフラッシュし、一部が気化する場合がある。
【0008】
フラッシュした冷媒は、そのままタンク(t2) に流入し、タンク(t2) 内のガス冷媒量が増加する。このガス冷媒は、冷却熱交換器(d) において冷却され、凝縮する。従って、タンク(t2) 内のガス冷媒量が増加すると、冷却熱交換器(d) において所定量の冷媒を凝縮させたとしても、タンク(t2) の内圧を充分に低下させることができない。このため、液冷媒をタンク(t2) へ吸引する力が弱まり、この結果、主冷媒回路(b) の冷媒循環量が減少し、装置の熱搬送能力が低下していた。
【0009】
また、各タンク(t1,t2) と冷却熱交換器(d) との間には、該タンク(t1,t2) への低圧の供給を制御するために電磁弁(f) が設けられている。一方、上述のようにタンク(t2) 内のガス冷媒量が増加すると、タンク(t2) から冷却熱交換器(d) へのガス冷媒の流量が増大する。従って、該電磁弁(f) における冷媒の圧力損失が増大し、これによっても、タンク(t2) の内圧を充分に低下させることができなる。この結果、主冷媒回路(b) の冷媒循環量が減少し、装置の熱搬送能力が低下していた。
【0010】
また、上述のように、主冷媒回路(b) には逆止弁(g) が設けられている。そして、フラッシュした冷媒が、この逆止弁(g) を流れてタンク(t2) に流入する。しかし、通常は、タンク(t2) に流入する冷媒は液冷媒であるため、この逆止弁(g)は、液冷媒が流通することを前提とした口径のものとなっている。一方、フラッシュして二相状態となった冷媒の流速は、液冷媒の流速よりも速くなる。従って、上記逆止弁(g) にフラッシュした冷媒が流れると、冷媒の圧力損失が増大する。このため、タンク(t2) の内部を所定量だけ減圧しても、タンク(t2) に充分な量の冷媒を吸引することができなくなる。この結果、主冷媒回路(b) の冷媒循環量が減少し、熱搬送能力が低下していた。
【0011】
これに対し、従来より、電磁弁(f) や逆止弁(g) の口径を大きくし、この電磁弁(f) や逆止弁(g) での冷媒の圧力損失を低減しするという対策がとられていた。しかしながら、この場合、より大口径の電磁弁(f) や逆止弁(g) を使用する必要があり、これによって装置の回路が複雑化し、コストも増大するという問題があった。
【0012】
更に、タンク(t1,t2) に流入する液冷媒がフラッシュした場合、タンク(t1,t2) 内では、液冷媒とガス冷媒とが混じり合った状態となるため、熱搬送能力が低下するという問題もあった。
【0013】
具体的に、この場合、冷媒を吸引する一方のタンク(t2) には、液冷媒とガス冷媒とが互いに混じり合った状態で貯留される。即ち、泡立ったような状態となっている。そして、該一方のタンク(t2) に所定量の冷媒を吸引すると、次に該タンク(t2) から冷媒を押し出す状態に切り換わる。その際、液冷媒とガス冷媒とが互いに混じり合った状態のままの冷媒が流出する。このため、該タンク(t2) から流出して熱搬送を行う液冷媒の流量が減少し、熱源(a) で生成する冷熱又は温熱の室内熱交換器(h) への搬送量が減少していた。
【0014】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、液冷媒のみがタンクに回収されるようにして、回路を簡素化して装置のコストを低減すると共に、いかなる運転状態においても安定した熱搬送運転を可能にすることにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明は、液冷媒とガス冷媒とを分離する気液分離手段(1) を設け、該気液分離手段(1) で分離された液冷媒をタンク手段(T1,T2) へ供給するようにしたものである。
【0016】
具体的に、本発明が講じた第1の解決手段は、熱源側熱交換器(22) と利用側熱交換器(21) との間で主液配管(25,26) 及び主ガス配管(27) を介して冷媒が循環して熱搬送を行う利用側回路(B) と、上記利用側回路(B) の主液配管(25,26) に接続されたタンク手段(T1,T2) と、冷媒を加熱して蒸発させると共に、冷媒を冷却して凝縮させ、該タンク手段(T1,T2) を加圧及び減圧して上記利用側回路(B) からの冷媒の回収及び該利用側回路(B) への冷媒の押し出しを行う加減圧手段(35,36) とを有し、上記利用側回路(B) の冷媒循環の駆動力を発生させる搬送手段(C) とを備えた熱搬送装置を前提としている。そして、上記利用側回路(B) からタンク手段(T1,T2) へ向かって流通する冷媒を受け、該冷媒を液冷媒とガス冷媒とに分離し、液冷媒のみを上記タンク手段(T1,T2) へ供給する気液分離手段(1) を設けるものである。
【0017】
更に、第1の解決手段は、上記気液分離手段 (1) とタンク手段 (T1,T2) とが冷媒の流通方向を制御する制御弁 (CV-5) を介して接続され、該制御弁 (CV-5) を気液分離手段 (1) の液冷媒のみが流通するように構成されるものである。
【0018】
また、本発明が講じた第2の解決手段は、上記第1の解決手段において、気液分離手段(1) で分離されたガス冷媒を凝縮させてタンク手段(T1,T2) へ供給する冷媒液化手段(51) を設けるものである。
【0019】
また、本発明が講じた第3の解決手段は、上記第1の解決手段において、 加減圧手段(35,36) は、液冷媒を加熱して蒸発させて高圧を生成する加熱部(35) と、ガス冷媒を冷却して凝縮させて低圧を生成する冷却部(36) とを設け、該冷却部(36) は、搬送手段(C) のガス冷媒と、気液分離手段(1) で分離したガス冷媒とを凝縮させるように構成するものである。
【0020】
また、本発明が講じた第4の解決手段は、上記第3の解決手段において、加減圧手段(35,36) の加熱部(35) を、タンク手段(T1,T2) に液配管(34) とガス配管(31) とを介して接続され、タンク手段(T1,T2) からの液冷媒を蒸発させてガス冷媒をタンク手段(T1,T2) に供給する加圧動作を行うように構成する一方、加減圧手段(35,36) の冷却部(36) を、タンク手段(T1,T2) に液配管(33) とガス配管(32) を介して接続され、ガス冷媒を凝縮させてタンク手段(T1,T2) 及び気液分離手段(1) のガス冷媒を吸引する減圧動作を行うように構成するものである。
【0021】
また、本発明が講じた第5の解決手段は、上記第3の解決手段において、タンク手段(T1,T2) を、冷媒が貯留する2つのタンク部材(T1,T2) により構成し、加減圧手段(35,36) を、加熱部(35) と冷却部(36) とに切換可能に構成されて上記両タンク部材(T1,T2) にそれぞれ設けられる熱交換部材(H1,H2) を備え、一方の熱交換部材(H1,H2) を加熱部(35) に切り換えてタンク部材(T1,T2) の冷媒を蒸発させて加圧動作を行い、他方の熱交換部材(H1,H2) を冷却部(36) に切り換えてタンク部材(T1,T2) の冷媒を凝縮させて減圧動作を行うように構成する一方、上記減圧動作を行う熱交換部材(H1,H2) において気液分離手段(1) のガス冷媒が凝縮するように該気液分離手段(1) のガス冷媒を各熱交換部材(H1,H2) 側に切り換えて導くガス導出管(39) を設けるものである。
【0022】
−作用−
上記第1の解決手段では、加減圧手段(35,36) が、タンク手段(T1,T2) を加圧及び減圧する。その結果、液冷媒が押し出され、また、液冷媒が吸引される。
このような押し出し動作及び吸引動作により、利用側回路(B) の冷媒を循環させる駆動力が発生し、この冷媒が循環動作を行う。そして、この冷媒循環によって熱源側熱交換器(22) の熱を利用側熱交換器(21) へ搬送する。また、タンク手段(T1,T2) に吸引された冷媒は、その後、再びタンク手段(T1,T2) から押し出されて利用側回路(B) へと流れる。これによって熱搬送が継続して行われる。
【0023】
一方、利用側回路(B) からタンク手段(T1,T2) へ向かって流通する冷媒は、気液分離手段(1) に流れる。そして、該冷媒は、気液分離手段(1) において液冷媒とガス冷媒とに分離され、その後、該液冷媒のみが気液分離手段(1) からタンク手段(T1,T2) へ吸引される。
【0024】
更に、上記第1の解決手段では、気液分離手段(1) で分離された液冷媒のみが制御弁(CV-5) を通ってタンク手段(T1,T2) へ流入する。
【0025】
また、上記第2の解決手段では、利用側回路(B) からタンク手段(T1,T2) へ向かって流通する冷媒のうち気液分離手段(1) において分離されたガス冷媒は、冷媒液化手段(51) に流れる。そして、該ガス冷媒は冷媒液化手段(51) で凝縮する。
【0026】
また、上記第3の解決手段では、加熱部(35) により液冷媒が蒸発させられてガス冷媒となり、高圧が生成する。そして、この高圧をタンク手段(T1,T2) に作用させてタンク手段(T1,T2) を加圧し、タンク手段(T1,T2) から液冷媒を押し出す。同時に、冷却部(36) によりガス冷媒が凝縮させられて液冷媒となり、低圧が生成する。そして、この低圧をタンク手段(T1,T2) に作用させてタンク手段(T1,T2) を減圧し、タンク手段(T1,T2) へ液冷媒を吸引する。また、上記冷却部(36) は、気液分離手段(1) で分離されたガス冷媒を受け、該ガス冷媒を凝縮させる。
【0027】
また、上記第4の解決手段では、加熱部(35) に液配管(34) から液冷媒が供給され、この液冷媒が蒸発して高圧のガス冷媒が生成する。そして、この高圧のガス冷媒をガス配管(31) を通じてタンク手段(T1,T2) へ供給して、該タンク手段(T1,T2) を加圧する。同時に、冷却部(36) では、ガス冷媒が凝縮して低圧が生成し、ガス配管(32) を通じてタンク手段(T1,T2) のガス冷媒を吸引してタンク手段(T1,T2) を減圧する。また、冷却部(36) は気液分離手段(1) で分離されたガス冷媒を吸引し、該ガス冷媒を凝縮させる。そして、冷却部(36) で凝縮した冷媒は、液配管(33) からタンク手段(T1,T2) に流れる。
【0028】
また、上記第5の解決手段では、一方の熱交換部材(H1,H2) を加熱部(35) に切り換えて、該一方の熱交換部材(H1,H2) の設けられるタンク部材(T1,T2) 内の冷媒を加熱する。そして、該タンク部材(T1,T2) 内の液冷媒が蒸発して高圧が生成し、このタンク部材(T1,T2) を加圧する。同時に、他方の熱交換部材(H1,H2) を冷却部(36) に切り換えて、該他方の熱交換部材(H1,H2) の設けられるタンク部材(T1,T2) 内の冷媒を冷却する。そして、該タンク部材(T1,T2) 内のガス冷媒が凝縮して低圧が生成し、このタンク部材(T1,T2) を減圧する。また、気液分離手段(1) で分離されたガス冷媒は、ガス導出管(39) によって冷却部(36) に切り換えられた熱交換部材(H1,H2) 側に導かれ、該熱交換部材(H1,H2) によって冷却されて凝縮する。
【0029】
【発明の効果】
従って、上記の解決手段によれば、利用側回路(B) からタンク手段(T1,T2) へ向かって流れる冷媒を、気液分離手段(1) によって液冷媒とガス冷媒とに分離し、分離された液冷媒だけをタンク手段(T1,T2) に供給することができる。つまり、この冷媒の一部がフラッシュした場合であっても、液冷媒だけをタンク手段(T1,T2) へ供給することができる。
【0030】
このため、加減圧手段(35,36) で凝縮するガス冷媒の量を削減することができ、タンク手段(T1,T2) から加減圧手段(35,36) に向かうガス冷媒の流量を低減することができる。この結果、タンク手段(T1,T2) と加減圧手段(35,36) との間の回路を簡素化することができ、冷媒回路を安価に構成することができると共に、熱搬送運転を確実に行うことができる。特に、タンク手段(T1,T2) と加減圧手段(35,36) との間のガスラインを流れるガス冷媒が少なくなるので、該ガスラインの電磁弁の口径を大きくする必要がない。この結果、冷媒回路を安価に構成することができる。
【0031】
また、液冷媒だけをタンク手段(T1,T2) へ供給できるため、該タンク手段(T1,T2) 内において、液冷媒とガス冷媒とを確実に分離することができる。このため、タンク手段(T1,T2) に吸引した冷媒を再びタンク手段(T1,T2) から押し出す際には、液冷媒のみを押し出すことができる。この結果、液冷媒だけを確実に利用側回路(B) へ送り出すことができ、熱源側熱交換器(22) の冷熱又は温熱を利用側熱交換器(21) へ確実に搬送することができる。
【0032】
更に、上記第1の解決手段によれば、気液分離手段(1) で分離された液冷媒だけを、制御弁(CV-5) に流通させることができる。このため、制御弁(CV-5) の口径を拡大することなく該制御弁(CV-5) での圧力損失の増大を防止できる。この結果、冷媒回路を安価に構成することができる。
【0033】
また、上記第2の解決手段によれば、気液分離手段(1) で分離されたガス冷媒を、冷媒液化手段(51) で凝縮させることができ、確実な運転を行うことができる。特に、タンク手段(T1,T2) に戻る冷媒を全て冷却してフラッシュした冷媒を凝縮させる場合に比して、ガス冷媒のみを冷却するため、圧力損失が少なく、より小型の冷媒液化手段(51) を用いることができる。
【0034】
また、上記第3〜第5の解決手段によれば、気液分離手段(1) で分離されたガス冷媒を、加減圧手段(35,36) の冷却部(36) で凝縮させることができ、確実な運転を行うことができる。
【0035】
【発明の実施の形態1】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1に示すように、空気調和装置は、熱源である熱源側回路(A) で生成した温熱及び冷熱を、利用側熱交換器である室内熱交換器(21) へ搬送して空気調和を行う熱搬送装置で構成され、熱源側回路(A) と利用側回路(B) と搬送用回路(C) と駆動用回路(D) とを備えている。
【0036】
先ず、搬送用回路(C) は、利用側回路(B) に搬送力を付与するものであって、搬送手段に構成されている。そして、該搬送用回路(C) は、冷媒が充填されると共に、低圧部である冷却熱交換器(36) と、高圧部である加熱熱交換器(35) と、サブタンク(ST) と、タンク手段である第1及び第2メインタンク(T1,T2) とを備えている。また、この冷却熱交換器(36) 及び加熱熱交換器(35) によって加減圧手段が構成されている。
【0037】
上記加熱熱交換器(35) の上端部にはガス配管であるガス供給管(31) が接続されている。このガス供給管(31) は、3本の分岐管(31a,31b,31c) に分岐されて各分岐管(31a〜31c) が各メインタンク(T1,T2) 及びサブタンク(ST) の上端部に個別に接続している。これら各分岐管(31a〜31c) には、第1〜第3のタンク加圧電磁弁(SV-P1〜SV-P3) が設けられている。また、この加熱熱交換器(35) の下端部には液回収管(34) が接続されている。この液回収管(34) はサブタンク(ST) の下端部に接続されて液配管を構成している。この液回収管(34) には、サブタンク(ST) からの冷媒の流出のみを許容する逆止弁(CV-1) が設けられている。尚、各メインタンク(T1,T2) は、冷却熱交換器(36) よりも低い位置に設置されている。また、サブタンク(ST) は、加熱熱交換器(35) よりも高い位置に設置されている。
【0038】
一方、冷却熱交換器(36) の上端部にはガス配管であるガス回収管(32) が接続されている。このガス回収管(32) は3本の分岐管(32a〜32c) に分岐され、各分岐管(32a〜32c) が上記ガス供給管(31) の分岐管(31a〜31c) に接続されている。そして、ガス回収管(32) は、各メインタンク(T1,T2) 及びサブタンク(ST) の上端部に個別に接続されている。これら各分岐管(32a〜32c) には、第1〜第3のタンク減圧電磁弁(SV-V1〜SV-V3) が設けられている。また、この冷却熱交換器(36) の下端部には液配管である液供給管(33) が接続されている。この液供給管(33) は2本の分岐管(33a,33b) に分岐され、各分岐管(33a,33b) が各メインタンク(T1,T2) の下端部にそれぞれ接続している。これら分岐管(33a,33b) には、各メインタンク(T1,T2) への冷媒の回収のみを許容する逆止弁(CV-2) が設けられている。
【0039】
また、各メインタンク(T1,T2) には回収用液配管(38) と押出し用液配管(37) とが接続されている。この回収用液配管(38) は2本の分岐管(38a,38b) に分岐され、各分岐管(38a,38b) が各メインタンク(T1,T2) の下端部にそれぞれ接続している。これら各分岐管(38a,38b) には、各メインタンク(T1,T2) への冷媒の流入のみを許容する逆止弁(CV-5) が設けられている。一方、押出し用液配管(37) は3本の分岐管(37a,37b,37c) に分岐され、各分岐管(37a〜37c) が上記回収用液配管(38) の分岐管(38a,38b) 及び液回収管(34) に接続することにより、各メインタンク(T1,T2) 及びサブタンク(ST) の下端部に接続している。これら分岐管(37a〜37c) のうち、各メインタンク(T1,T2) に接続する分岐管(37a,37b) には、メインタンク(T1,T2) 下端からの冷媒の流出のみを許容する逆止弁(CV-3) が設けられる一方、サブタンク(ST) に接続する分岐管(37c) には、該サブタンク(ST) への冷媒の流入のみを許容する逆止弁(CV-4) が設けられている。そして、回収用液配管(38) の分岐管(38a,38b) に設けられた逆止弁(CV-5) は、冷媒の流通方向を制御する制御弁に構成されている。更に、上記押出し用液配管(37) には、駆動用回路(D) との間で熱交換を行う放熱熱交換器(42) が接続されている。
【0040】
次に、上記利用側回路(B) は、熱源である熱源側回路(A) との間で熱交換を行う熱源側熱交換器(22) と、室内熱交換器(21) と、利用側電動膨張弁(23) とが冷媒配管(8) によって接続された冷媒回路である。具体的に、室内熱交換器(21) の液側には利用側電動膨張弁(23) が接続される一方、室内熱交換器(21) のガス側には熱源側熱交換器(22) が接続されている。また、利用側電動膨張弁(23) の一端と熱源側熱交換器(22) の一端とは、利用側四路切換弁(24) を介して、搬送用回路(C) の回収用液配管(38) と押出し用液配管(37) とに接続されている。そして、利用側電動膨張弁(23) と利用側四路切換弁(24) とを接続する冷媒配管(8) と、熱源側熱交換器(22) と利用側四路切換弁(24) とを接続する冷媒配管(8) とが主液配管(25,26) に構成される一方、室内熱交換器(21) と熱源側熱交換器(22) とを接続する冷媒配管(8) が主ガス配管(27) に構成されている。
【0041】
上記利用側四路切換弁(24) とメインタンク(T1,T2) との間の回収用液配管(38) には、気液分離器(1) が設けられている。この気液分離器(1) は、本発明の特徴とするものであって、略円筒状の容器である分離器本体(2) と、冷媒入口管(3) と、液冷媒出口管(4) と、ガス冷媒出口管(5) とによって構成されている。上記冷媒入口管(3) は、一端が回収用液配管(38) を介して利用側四路切換弁(24) に接続される一方、他端が分離器本体(2) の内部空間における上下方向の中央付近に位置して開口している。上記液冷媒出口管(4) は、一端が搬送用回路(C) の回収用液配管(38) に接続される一方、他端が分離器本体(2) の内部空間における下端部に位置して開口している。上記ガス冷媒出口管(5) は、一端がガス戻し管(39) に接続される一方、他端が分離器本体(2) の内部空間における上端部に位置して開口している。更に、該ガス戻し管(39) は、搬送用回路(C) のガス回収管(32) に接続されている。
【0042】
また、上記駆動用回路(D) は、搬送用回路(C) の冷媒を加熱及び冷却するための回路であって、蒸気圧縮式冷凍サイクルで構成されている。該駆動用回路(D) は、駆動用圧縮機(41) と加熱熱交換器(35) と放熱熱交換器(42) と駆動用電動膨張弁(43) と冷却熱交換器(36) とが順に冷媒配管(8) で接続され、閉回路に構成されている。上記加熱熱交換器(35) 及び冷却熱交換器(36) では、駆動用回路(D) の冷媒と搬送用回路(C) の冷媒とが熱交換を行う。そして、加熱熱交換器(35)では、駆動用回路(D) の冷媒が凝縮し、搬送用回路(C) の冷媒が加熱されて蒸発する。一方、上記冷却熱交換器(36) では、駆動用回路(D) の冷媒が蒸発し、搬送用回路(C) の冷媒が冷却されて凝縮する。上記放熱熱交換器(42) では、駆動用回路(D) の冷媒と搬送用回路(C) の各メインタンク(T1,T2) から押し出された液冷媒とが熱交換を行う。そして、駆動用回路(D) で発生した余剰分の熱の放熱が行われる。
【0043】
上記熱源側回路(A) は、熱源側圧縮機(11) と熱源側四路切換弁(14) と室外熱交換器(12) と熱源側電動膨張弁(13) と熱源側熱交換器(22) とが順に冷媒配管(8) で接続されて、蒸気圧縮式冷凍サイクルの閉回路に構成されている。また、上記熱源側四路切換弁(14) により熱源側回路(A) における冷媒の循環方向が可逆となり、上記熱源側熱交換器(22) において温熱及び冷熱が生成するように構成されている。
【0044】
−運転動作−
次に、冷房運転時における運転動作について説明する。この運転時には、先ず、各電動膨脹弁(13,23,43) が所定開度に調整される。また、各電磁弁(SV-P1,SV-V2,SV-P3) が次の状態にあるところから説明する。第1メインタンク(T1) の加圧電磁弁(SV-P1) 、サブタンク(ST) の加圧電磁弁(SV-P3) 、第2メインタンク(T2) の減圧電磁弁(SV-V2) が開放されている。一方、第2メインタンク(T2) の加圧電磁弁(SV-P2) 、第1メインタンク(T1) の減圧電磁弁(SV-V1) 、サブタンク(ST) の減圧電磁弁(SV-V3) は閉鎖されている。また、利用側四路切換弁(24) 及び熱源側四路切換弁(14) は、図1に実線で示すように切り換えられている。
【0045】
この状態で、熱源側回路(A) では、図2に一点鎖線の矢印で示す如く、熱源側圧縮機(11) から吐出した高温高圧のガス冷媒が、室外熱交換器(12) で外気と熱交換を行って凝縮する。その後、この冷媒は、熱源側電動膨張弁(13) で減圧され、熱源側熱交換器(22) に流入し、ここで、利用側回路(B) の冷媒と熱交換を行って蒸発して熱源側圧縮機(11) に戻り、このような循環動作を繰り返す。
【0046】
また、駆動用回路(D) では、図2に二点鎖線の矢印で示すように、駆動用圧縮機(41) から吐出した高温高圧のガス冷媒は、加熱熱交換器(35) に流入する。この加熱熱交換器(35) に流入した冷媒は、搬送用回路(C) の冷媒と熱交換を行ってその一部が凝縮し、搬送用回路(C) の冷媒を加熱する。その後、加熱熱交換器(35) で一部が凝縮した冷媒は放熱熱交換器(42) へ流れ、第1メインタンク(T1) から利用側回路(B) へ流れる液冷媒と熱交換して、全てが凝縮する。この凝縮した冷媒は、駆動用電動膨張弁(43) で減圧した後に、冷却熱交換器(36) に流入する。この冷却熱交換器(36) に流入した冷媒は、搬送用回路(C) の冷媒と熱交換を行って蒸発し、該搬送用回路(C) の冷媒を冷却する。その後、この蒸発した冷媒は駆動用圧縮機(41) に吸入され、このような循環動作を繰り返す。
【0047】
搬送用回路(C) では、加熱熱交換器(35) において、搬送用回路(C) の冷媒が蒸発して高圧が発生する。この高圧は、ガス供給管(31) の分岐管(31a) を経て第1メインタンク(T1) に供給され、第1メインタンク(T1) が加圧される。このため、第1メインタンク(T1) に貯留された液冷媒が、図2の実線の矢印に示すように、第1メインタンク(T1) から押し出される。そして、第1メインタンク(T1) から押し出された冷媒は、各逆止弁(CV-3,CV-5) によって流通方向が制御されて、押出し用液配管(37) に流れる。更に、押出し用液配管(37) に流れた冷媒は、放熱熱交換器(42) において駆動用回路(D) の冷媒と熱交換を行い、駆動用回路(D)の冷媒を凝縮させる。
【0048】
また、冷却熱交換器(36) において、搬送用回路(C) の冷媒が凝縮して低圧が発生する。この低圧は、ガス回収管(32) の分岐管(32b) を経て第2メインタンク(T2) に供給され、第2メインタンク(T2) が減圧される。更に、各逆止弁(CV-3,CV-5) によって回収用液配管(38) における冷媒の流通方向が制御される。このため、気液分離器(1) で分離された液冷媒は、液冷媒出口管(4) から回収用液配管(38) に吸引されて、図2の実線の矢印に示すように、第2メインタンク(T2) に回収される。
【0049】
また、気液分離器(1) で分離されたガス冷媒は、ガス冷媒出口管(5) からガス戻し管(39) を流れてガス回収管(32) へ流入する。そして、ガス回収管(32) から冷却熱交換器(36) へ流れ、駆動用回路(D) の冷媒と熱交換して凝縮する。
【0050】
一方、利用側回路(B) では、第1メインタンク(T1) から押し出されて押出し用液配管(37) を流れた冷媒が、利用側四路切換弁(24) を経て主液配管(25) に流れる。この主液配管(25) を流れる冷媒は、利用側電動膨張弁(23) を経た後、室内熱交換器(21) において室内空気と熱交換を行い、蒸発して室内空気を冷却する。この室内熱交換器(21) で蒸発した冷媒は、主ガス配管(27) を流れて熱源側熱交換器(22) で凝縮し、その後、主液配管(26) を流れ、利用側四路切換弁(24) を経て気液分離器(1) に流入する。そして、気液分離器(1) に流入した冷媒は液冷媒とガス冷媒とに分離され、この液冷媒は回収用液配管(38) を流れて第2メインタンク(T2) に回収される。
【0051】
ここで、気液分離器(1) の作用について説明すると、利用側回路(B) を流れた冷媒は、冷媒入口管(3) から分離器本体(2) の内部へと流入する。そして、この分離器本体(2) に流入した冷媒のうち液冷媒だけが分離器本体(2) の下部に溜まり、分離器本体(2) の内部において液冷媒とガス冷媒とが分離した状態となる。この状態で、分離器本体(2) の下部に溜まった液冷媒は、分離器本体(2) の内部空間における下端部に開口する液冷媒出口管(4) から回収用液配管(38) を経て第2メインタンク(T2) へと回収される。一方、分離器本体(2) 内部のガス冷媒は、分離器本体(2) の内部空間における上端部に開口するガス冷媒出口管(5) からガス戻し管(39) を流れて冷却熱交換器(36) へと流入する。
【0052】
また、搬送用回路(C) では、サブタンク(ST) は加熱熱交換器(35) と均圧されている。このため、図2に実線の矢印で示すように、該サブタンク(ST) 内の液冷媒が液回収管(34) を経て加熱熱交換器(35) に供給される。この供給された液冷媒は加熱熱交換器(35) 内で蒸発して第1メインタンク(T1) 内の加圧に寄与する。その後、このサブタンク(ST) 内の液冷媒の殆どが加熱熱交換器(35) に供給されると、サブタンク(ST) の加圧電磁弁(SV-P3) が閉鎖されると共に、サブタンク(ST) の減圧電磁弁(SV-V3) が開放される。これにより、サブタンク(ST) 内は低圧になり、図2に破線の矢印で示すように、押出し用液配管(37) を流れている冷媒の一部が回収される。
【0053】
このような動作を所定時間行った後、搬送用回路(C) の電磁弁(SV-P1,SV-P2,…) を切換える。つまり、第1メインタンク(T1) の加圧電磁弁(SV-P1) 、第2メインタンク(T2) の減圧電磁弁(SV-V2) 、サブタンク(ST) の減圧電磁弁(SV-V3) を閉鎖する。第2メインタンク(T2) の加圧電磁弁(SV-P2) 、第1メインタンク(T1) の減圧電磁弁(SV-V1) 、サブタンク(ST) の加圧電磁弁(SV-P3) を開放する。
【0054】
これにより、第1メインタンク(T1) の内圧が低圧となり、逆に、第2メインタンク(T2) 及びサブタンク(ST) の内圧が高圧となる。このため、第2メインタンク(T2) から押し出された液冷媒が上述と同様に循環して第1メインタンク(T1) に回収される冷媒循環状態となり、また、サブタンク(ST) 内の液冷媒が加熱熱交換器(35) に供給される。この場合にも、このサブタンク(ST) 内の液冷媒の殆どが加熱熱交換器(35) に供給されると、サブタンク(ST) の加圧電磁弁(SV-P3) が閉鎖されると共に、サブタンク(ST) の減圧電磁弁(SV-V3) が開放されて、サブタンク(ST) への冷媒の回収が行われる。
【0055】
以上のように各電磁弁(SV-P1,SV-P2,…) が切換え動作を行い、冷媒が第1メインタンク(T1) から押し出されて第2メインタンク(T2) に回収される動作と、冷媒が第2メインタンク(T2) から押し出されて第2メインタンク(T2) に回収される動作とが交互に行われる。そして、利用側回路(B) では冷媒が循環し、室内が冷房されることになる。
【0056】
次に、暖房運転時における運転動作について説明する。この運転時には、先ず、利用側四路切換弁(24) 及び熱源側四路切換弁(14) は、図1に破線で示すように切り換えられると共に、その他の電動膨張弁(13,23,43) や電磁弁(SV-P1,SV-P2,…) は、冷房運転時と同様に操作される。
【0057】
この状態で、搬送用回路(C) と駆動用回路(D) とは、冷房運転時と同様に動作する。
【0058】
また、熱源側回路(A) では、熱源側圧縮機(11) から吐出した高温高圧のガス冷媒が、熱源側熱交換器(22) で利用側回路(B) の冷媒と熱交換を行って凝縮する。その後、この冷媒は、熱源側電動膨張弁(13) で減圧され、室外熱交換器(12) に流入し、ここで、外気と熱交換を行って蒸発して熱源側圧縮機(11) に戻り、このような循環動作を繰り返す。
【0059】
一方、利用側回路(B) では、第1メインタンク(T1) から押し出されて押出し用液配管(37) を流れた冷媒が、利用側四路切換弁(24) を経て主液配管(26) に流れる。この主液配管(26) を流れる冷媒は、熱源側熱交換器(22) で加熱されて蒸発する。この蒸発した冷媒は、室内熱交換器(21) に流れて凝縮し、室内空気を加熱する。この凝縮した冷媒は、主液配管(25) を流れ、利用側四路切換弁(24) を経て気液分離器(1) に流入する。そして、気液分離器(1) に流入した冷媒は液冷媒とガス冷媒とに分離され、この液冷媒は回収用液配管(38) を流れて第2メインタンク(T2) に回収される。
【0060】
−実施形態1の効果−
本実施形態1によれば、利用側回路(B) からメインタンク(T1,T2) へ向かって流れる冷媒を、気液分離器(1) によって液冷媒とガス冷媒とに分離し、分離された液冷媒だけをメインタンク(T1,T2) に供給することができる。つまり、この冷媒の一部がフラッシュしている場合であっても、液冷媒だけをメインタンク(T1,T2) へ供給することができる。従って、冷却熱交換器(36) で処理するガス冷媒の量を削減することができ、メインタンク(T1,T2) から冷却熱交換器(36) に向かうガス冷媒の流量を低減することができる。つまり、メインタンク(T1,T2) に接続されたガス回収管(32) の分岐管(32a,32b) を流れるガス冷媒の流量を低減することができる。この結果、該分岐管(32a,32b) に設けられた電磁弁(SV-V1,SV-V2) の口径を拡大することなく該電磁弁(SV-V1,SV-V2) での圧力損失の増大を防止することができ、搬送用回路(C) を安価に構成することができる。
【0061】
また、気液分離器(1) で分離された液冷媒だけを、回収用液配管(38) の逆止弁(CV-5) に流通させることができ、該逆止弁(CV-5) の口径を拡大することなく逆止弁(CV-5) での圧力損失の増大を防止できる。この結果、搬送用回路(C) を安価に構成することができる。
【0062】
また、液冷媒だけをメインタンク(T1,T2) へ供給できるため、該メインタンク(T1,T2) 内において、液冷媒とガス冷媒とを確実に分離することができる。このため、メインタンク(T1,T2) に吸引した冷媒を再びメインタンク(T1,T2) から押し出す際には、液冷媒のみを押し出すことができる。この結果、液冷媒だけを確実に利用側回路(B) へ送り出すことができ、熱源側熱交換器(22) の熱を室内熱交換器(21) へ確実に搬送して、室内の空調を行うことができる。
【0063】
また、気液分離器(1) で分離されたガス冷媒を、冷却熱交換器(36) で凝縮させることができる。このため、該ガス冷媒を凝縮させるために別個の熱交換器等を設ける必要がなく、この結果、冷媒回路の複雑化を回避することができる。
【0064】
【発明の実施の形態2】
本発明の実施形態2は、上記実施形態1が、気液分離器(1) で分離されたガス冷媒を冷却熱交換器(36) で凝縮させるようにしたのに代えて、図3に示すように、冷媒液化手段である凝縮用熱交換器(51) を設けるものである。そして、この凝縮用熱交換器(51) によって、気液分離器(1) で分離されたガス冷媒をこの凝縮用熱交換器(51) で凝縮させるようにしている。その他の構成は実施形態1と同様である。
【0065】
上記凝縮用熱交換器(51) は、駆動用圧縮機(41) と冷却熱交換器(36) との間に接続されると共に、放熱熱交換器(42) と駆動用電動膨張弁(43) との間に凝縮用電動膨張弁(52) を介して接続されている。具体的に、凝縮用熱交換器(51) は、駆動用回路(D) の駆動用圧縮機(41) と冷却熱交換器(36) との間に接続されると共に、駆動用回路(D) の放熱熱交換器(42) と駆動用電動膨張弁(43) との間に凝縮用電動膨張弁(52) を介して接続されている。また、この凝縮用熱交換器(51) は、気液分離器(1) のガス冷媒出口管(5) に接続されると共に、搬送用回路(C) の液供給管(33) に接続されている。そして、搬送用回路(C) の冷媒と気液分離器(1) で分離されたガス冷媒とが、凝縮用熱交換器(51) において熱交換を行うように構成されている。
【0066】
−運転動作−
本実施形態の空気調和装置は、気液分離器(1) で分離されたガス冷媒を凝縮させる動作を除いて、上記実施形態1の空調と同様に動作する。
【0067】
先ず、駆動用回路(D) では、加熱熱交換器(35) 及び放熱熱交換器(42) で凝縮した液冷媒が、駆動用電動膨張弁(43) と凝縮用電動膨張弁(52) とに分岐して流れる。駆動用電動膨張弁(43) に流れた液冷媒は、実施形態1の場合と同様に冷却熱交換器(36) で蒸発する。一方、凝縮用電動膨張弁(52) に流れた液冷媒は、この凝縮用電動膨張弁(52) で減圧された後に、凝縮用熱交換器(51) へ流れる。この減圧された液冷媒は、凝縮用熱交換器(51) において蒸発し、気液分離器(1) で分離されたガス冷媒を凝縮させる。この凝縮用熱交換器(51) で蒸発した冷媒は、冷却熱交換器(36) で蒸発した冷媒と合流し、その後、駆動用圧縮機(41) に吸入される。
【0068】
一方、気液分離器(1) で分離されたガス冷媒は、ガス冷媒出口管(5) を流れて凝縮用熱交換器(51) へと流入する。この凝縮用熱交換器(51) に流入したガス冷媒は、駆動用回路(D) の冷媒との熱交換によって凝縮する。そして、この凝縮した冷媒は、搬送用回路(C) の液供給管(33) へ流入する。
【0069】
−実施形態2の効果−
本実施形態2によれば、上記実施形態1と同様に、利用側回路(B) からメインタンク(T1,T2) へ向かって流れる冷媒がフラッシュしている場合であっても、冷却熱交換器(36) で処理するガス冷媒の量を削減することができる。このため、メインタンク(T1,T2) に接続されたガス回収管(32) の分岐管(32a,32b) を流れるガス冷媒の流量を低減することができる。この結果、該分岐管(32a,32b) に設けられた電磁弁(SV-V1,SV-V2) の口径を拡大する必要がなく、搬送用回路(C) を安価に構成することができる。
【0070】
また、上記実施形態1と同様に、気液分離器(1) で分離された液冷媒だけを、回収用液配管(38) の逆止弁(CV-5) に流通させることができ、該逆止弁(CV-5) の口径を拡大する必要がなく、搬送用回路(C) を安価に構成することができる。
【0071】
また、気液分離器(1) で分離されたガス冷媒を、凝縮用熱交換器(51) で凝縮させることができ、確実な運転を行うことができる。特に、メインタンク(T1,T2) に戻る冷媒を全て冷却してフラッシュした冷媒を凝縮させる場合に比して、ガス冷媒のみを冷却するため、圧力損失が少なく、より小型の凝縮用熱交換器(51) を用いることができる。
【0072】
また、液冷媒だけをメインタンク(T1,T2) へ供給できるため、該メインタンク(T1,T2) 内において、液冷媒とガス冷媒とを確実に分離することができる。この結果、上記実施形態1と同様に、液冷媒だけを確実に利用側回路(B) へ送り出すことができ、熱源側熱交換器(22) の熱を室内熱交換器(21) へ確実に搬送して、室内の空調を行うことができる。
【0073】
また、気液分離器(1) で分離されたガス冷媒の凝縮は、凝縮用熱交換器(51) において行うことができる。従って、搬送用回路(C) の冷却熱交換器(36) においてこのガス冷媒の凝縮を行う必要がなく、この結果、冷却熱交換器(36) の最適化を図ることができ、回路構成を簡略化することができる。
【0074】
【発明の実施の形態3】
本発明の実施形態3は、以下の点において上記実施形態1と異なる。
【0075】
つまり、上記実施形態1は、駆動用回路(D) の加熱熱交換器(35) 及び冷却熱交換器(36) と、タンク手段のタンク部材である第1及び第2メインタンク(T1,T2)とをガス配管(31,32) 及び液配管(33,34) によって接続し、該加熱熱交換器(35)で生成する高圧と冷却熱交換器(36) で生成する低圧とを第1及び第2メインタンク(T1,T2) に供給して、第1及び第2メインタンク(T1,T2) を加減圧するようにしている。
【0076】
これに対し、本実施形態3は、図4に示すように、各メインタンク(T1,T2) と一体に駆動用回路(D) の熱交換部材(H1,H2) を設けるものである。そして、第1及び第2メインタンク(T1,T2) の内部の冷媒を加熱又は冷却して蒸発又は凝縮させて、第1及び第2メインタンク(T1,T2) を加減圧するようにしている。
【0077】
従って、本実施形態の搬送用回路(C) においては、上記実施形態1と異なり、加熱熱交換器(35) へ液冷媒を供給するためのサブタンク(ST) は不要となり、また、両メインタンク(T1,T2) 及びサブタンク(ST) に接続されたガス配管(31,32)及び液配管(33,34) は不要となる。その他の構成は実施形態1の搬送用回路(C) と同様である。また、利用側回路(B) 及び熱源側回路(A) の構成は、実施形態1と同様である。
【0078】
上記駆動用回路(D) は、駆動用圧縮機(41)、駆動用四路切換弁(44)、第1熱交換部(H1)、駆動用膨張弁(43) 及び第2熱交換部(H2) を順に冷媒配管で接続して形成され、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成している。そして、上記駆動用四路切換弁(44) を切り換えて、第1及び第2熱交換部材(H1,H2) を冷却部(36) である蒸発器と加熱部(35) である凝縮器とに相互に切り換え可能に構成されている。
【0079】
また、上記第1及び第2熱交換部材(H1,H2) には、それぞれ冷媒凝縮部(C1,C2) が設けられ、第1熱交換部材(H1) に設けられた第1冷媒凝縮部(C1) と、第2熱交換部材(H2) に設けられた第2冷媒凝縮部(C2) とに構成されている。
【0080】
各冷媒凝縮部(C1,C2) の上端は、ガス導出管(61) を介して気液分離手段(1) のガス冷媒出口管(5) に接続されている。該各ガス導出管(61) には、気液分離手段(1) から各冷媒凝縮部(C1,C2) へ向かう冷媒の流れのみを許容する逆止弁(CV-6)がそれぞれ設けられている。
【0081】
一方、第1冷媒凝縮部(C1) の下端は、冷媒配管で回収用液配管の分岐管(38a)に接続されることにより、第1メインタンク(T1) の下端部に接続されている。また、第2冷媒凝縮部(C2) の下端は、冷媒配管で回収用液配管の分岐管(38b) に接続されることにより、第2メインタンク(T2) の下端部に接続されている。更に、各冷媒凝縮部(C1,C2) の下端と回収用液配管の各分岐管(38a,38b) とを接続する冷媒配管には、冷媒凝縮部(C1,C2) から回収用液配管の分岐管(38a,38b) へ向かう冷媒の流通のみを許容する逆止弁(CV-7) がそれぞれ設けられている。
【0082】
−運転動作−
次に、運転動作について説明する。冷房運転時及び暖房運転時における利用側回路(B) 及び熱源側回路(A) の動作は、実施形態1と同様である。従って、ここでは、搬送用回路(C) 及び駆動用回路(D) によって利用側回路(B) へ冷媒を循環させる動作について説明する。
【0083】
先ず、上記駆動用回路(D) において、駆動用四路切換弁(44) を、図4に実線で示すように切り換える。この状態で、駆動用圧縮機(41) から吐出された高温高圧のガス冷媒は、第1熱交換部材(H1) で凝縮して、第1メインタンク(T1) 内の冷媒を加熱する。即ち、第1熱交換部材(H1) が凝縮器となり、加熱部(36) として作用する。第1熱交換部材(H1) で凝縮した冷媒は、駆動用膨張弁(43) で減圧されて低圧の液冷媒となる。この低圧の液冷媒は、第2熱交換部材(H2) で蒸発して、第2メインタンク(T2) 内の冷媒を冷却する。即ち、第2熱交換部材(H2) が蒸発器となり、冷却部(35) として作用する。そして、第2熱交換部材(H2) で蒸発した冷媒は、駆動用圧縮機(41) に吸入されて、この循環を繰り返す。
【0084】
次に、上記搬送用回路(C) では、第1メインタンク(T1) 内の冷媒が加熱されて蒸発し、第1メインタンク(T1) が加圧される。このため、第1メインタンク(T1) に貯留されている液冷媒が押し出され、この液冷媒は押出し用液配管(37) を通って利用側回路(B) へと流れる。同時に、第2メインタンク(T2) 内の冷媒が冷却されて凝縮し、第2メインタンク(T2) が減圧される。このため、第2メインタンク(T2) には、回収用液配管(38) を通って利用側回路(B) から液冷媒が回収される。
【0085】
一方、気液分離手段(1) で分離されたガス冷媒は、ガス導出管(61) を通って第2冷媒凝縮部(C2) へと流れる。つまり、ガス導出管(61) には逆止弁(CV-6) が設けられているため、上記ガス冷媒は、駆動用回路(D) における蒸発器となっている低温の第2熱交換部材(H2) に設けられた第2冷媒凝縮部(C2) へと流れる。そして、該第2冷媒凝縮部(C2) において冷却されて凝縮する。第2冷媒凝縮部(C2) で凝縮した冷媒は、回収用液配管の分岐管(38b) を通って第2メインタンク(T2) へ回収される。
【0086】
このような動作を所定時間行った後に、駆動用四路切換弁(44) を図4に破線で示すように切り換える。この状態で、搬送用回路(C) において、第2熱交換部材(H2) は凝縮器となり、第1熱交換部材(H1) は蒸発器となる。即ち、第2熱交換部材(H2) は加熱部(36) となり、第1熱交換部材(H1) は冷却部(35) となる。このため、上述の場合とは逆に、第1メインタンク(T1) が減圧されると同時に、第2メインタンク(T2) が加圧される。従って、第2メインタンク(T2) の液冷媒が利用側回路(B) へ押し出され、第1メインタンク(T1) に利用側回路(B) の液冷媒が回収される。一方、気液分離手段(1) で分離されたガス冷媒は、第1冷媒凝縮部(C1) に流れて凝縮する。
【0087】
そして、上述のように駆動用四路切換弁(44) を切り換え、各メインタンク(T1,T2) からの液冷媒の押し出しと回収とを交互に行う。これによって、利用側回路(B) を冷媒が連続して循環し、熱源側熱交換器(22) から室内熱交換器(21) へと冷熱又は温熱が搬送され、室内の冷房又は暖房が行われる。
【0088】
【発明の実施の形態4】
本発明の実施形態4は、上記実施形態3が、各熱交換部材(H1,H2) に冷媒凝縮部(C1,C2) を設け、該冷媒凝縮部(C1,C2) と気液分離手段(1) とをガス導出管(61) により接続しているのに代えて、図5に示すように、両メインタンク(T1,T2)と気液分離手段(1) とをガス導出管(61) により接続するものである。その他の構成は、上記実施形態3と同様である。
【0089】
具体的に、ガス導出管(61) は、一端が気液分離手段(1) とをガス導出管(61) に接続される一方、他端は二つの分岐管に分岐して両メインタンク(T1,T2) の上端部に接続されている。上記ガス導出管(61) の各分岐管には、気液分離手段(1)からメインタンク(T1,T2) へ向かう冷媒の流れのみを許容する逆止弁(CV-8) が、それぞれ設けられている。
【0090】
−運転動作−
本実施形態の空気調和装置の動作は上記実施形態3とほぼ同様であり、気液分離手段(1) で分離されたガス冷媒を凝縮させる動作のみが異なる。以下、該ガス冷媒を凝縮させる動作について説明する。
【0091】
気液分離手段(1) で分離されたガス冷媒は、ガス導出管(61) を流れる。このガス冷媒は、逆止弁(CV-8) の作用によって、内部が減圧されている一方のメインタンク(T1,T2) へむかって流れ、該一方のメインタンク(T1,T2) に流入する。そして、このメインタンク(T1,T2) へ流入したガス冷媒は、メインタンク(T1,T2) の内部のガス冷媒と共に冷却されて凝縮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施形態1の空気調和装置の冷媒回路図である。
【図2】 実施形態1の空気調和装置の冷媒循環動作を表す冷媒回路図である。
【図3】 実施形態2の空気調和装置の冷媒回路図である。
【図4】 実施形態3の空気調和装置の冷媒回路図である。
【図5】 実施形態4の空気調和装置の冷媒回路図である。
【図6】 従来の熱搬送装置を用いた空気調和装置の冷媒回路図である。
【符号の説明】
(A) 熱源側回路
(B) 利用側回路
(C) 搬送用回路(搬送手段)
(D) 駆動用回路
(T1) 第1メインタンク(タンク部材、タンク手段)
(T2) 第2メインタンク(タンク部材、タンク手段)
(H1) 第1熱交換部材
(H2) 第2熱交換部材
(1) 気液分離器 (気液分離手段)
(21) 室内熱交換器(利用側熱交換器)
(22) 熱源側熱交換器
(25) 主液配管
(26) 主液配管
(27) 主ガス配管
(31) ガス供給管(ガス配管)
(32) ガス回収管(ガス配管)
(33) 液供給管 (液配管)
(34) 液回収管 (液配管)
(35) 加熱熱交換器(加熱部、加減圧手段)
(36) 冷却熱交換器(冷却部、加減圧手段)
(51) 凝縮用熱交換器(冷媒液化手段)
(61) ガス導出管
(CV-5) 逆止弁(制御弁)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat transfer device, and particularly relates to an improvement of a heat transfer device that circulates a refrigerant without using a pump.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-178217, a heat transfer device has a tank storing liquid refrigerant, and pressurizes the liquid refrigerant in the tank to the main refrigerant circuit by increasing the pressure inside the tank. On the other hand, there is a heat transfer device that enables refrigerant circulation without using a pump by reducing the pressure inside the tank and collecting liquid refrigerant in the main refrigerant circuit in the tank.
[0003]
Specifically, as shown in FIG. 6, in the heat transfer device, the main refrigerant circuit (b) is provided with a pair of tanks (t1, t2) for storing liquid refrigerant, while the cooling heat exchanger (d) and the heating medium are heated. A driving refrigerant circuit (c) that includes a heat exchanger (e) and constitutes a vapor compression refrigeration cycle is provided. In addition, an indoor heat exchanger (h) and a heat source (a) are connected to the main refrigerant circuit (b). In the driving refrigerant circuit (c), the refrigerant circulates, and in the cooling heat exchanger (d) and the heating heat exchanger (e), the refrigerant in the driving refrigerant circuit (c) and the refrigerant in the main refrigerant circuit (b) Heat exchange is performed with a part. As a result, in the heating heat exchanger (e), the refrigerant in the main refrigerant circuit (b) is heated and evaporated by the refrigerant in the driving refrigerant circuit (c) to generate high pressure. On the other hand, in the cooling heat exchanger (d), a part of the refrigerant in the main refrigerant circuit (b) is cooled and condensed by the refrigerant in the driving refrigerant circuit (c) to generate a low pressure.
[0004]
Then, the high pressure generated in the heating heat exchanger (e) is applied to the first tank (t1) to pressurize the liquid refrigerant from the tank (t1). At the same time, the low pressure generated in the cooling heat exchanger (d) is applied to the second tank (t2) to reduce the pressure, and the liquid refrigerant is recovered in the tank (t2). Thus, the refrigerant circulation operation in the main refrigerant circuit (b) is obtained. Then, the refrigerant flowing through the main refrigerant circuit (b) conveys the cold or hot heat generated in the heat source (a) to the indoor exchanger, and uses it for indoor air conditioning in the indoor heat exchanger (h). . Further, when the liquid refrigerant in the first tank (t1) runs out, the first tank (t1) is depressurized and at the same time the second tank (t2) is switched to be pressurized, thereby continuously circulating the refrigerant. Like to get.
[0005]
In the main refrigerant circuit (b), a plurality of check valves (g) are provided in the pipes connected to the lower portions of both tanks (t1, t2). And even when the pressure increase and the pressure reduction to the tanks (t1, t2) are switched by the check valves (g) as described above, the refrigerant flow direction in the main refrigerant circuit (b) does not change. I am doing so.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional heat transfer device, when the liquid refrigerant flowing into the tank (t1, t2) is flushed, the amount of gas processing in the tank (t1, t2) increases, and the inside of the tank (t1, t2) This makes it impossible to reliably reduce the pressure. For this reason, there has been a problem that the amount of refrigerant circulating in the main refrigerant circuit (b) is reduced and the heat transfer capability is lowered.
[0007]
Specifically, for example, during the heating operation, the liquid refrigerant returns from the indoor heat exchanger (h) to the one tank (t2). However, since the pipe between the indoor heat exchanger (h) and the tank (t2) is a long pipe, this liquid refrigerant may be flushed due to the pressure loss of the pipe and partly vaporize.
[0008]
The flushed refrigerant flows directly into the tank (t2), and the amount of gas refrigerant in the tank (t2) increases. This gas refrigerant is cooled and condensed in the cooling heat exchanger (d). Therefore, if the amount of gas refrigerant in the tank (t2) increases, the internal pressure of the tank (t2) cannot be sufficiently reduced even if a predetermined amount of refrigerant is condensed in the cooling heat exchanger (d). For this reason, the force for sucking the liquid refrigerant into the tank (t2) is weakened. As a result, the amount of refrigerant circulating in the main refrigerant circuit (b) is reduced, and the heat transfer capability of the apparatus is reduced.
[0009]
Further, a solenoid valve (f) is provided between each tank (t1, t2) and the cooling heat exchanger (d) in order to control the low pressure supply to the tank (t1, t2). . On the other hand, when the amount of gas refrigerant in the tank (t2) increases as described above, the flow rate of gas refrigerant from the tank (t2) to the cooling heat exchanger (d) increases. Therefore, the pressure loss of the refrigerant in the electromagnetic valve (f) increases, and this also makes it possible to sufficiently reduce the internal pressure of the tank (t2). As a result, the amount of refrigerant circulating in the main refrigerant circuit (b) is reduced, and the heat transfer capability of the apparatus is reduced.
[0010]
As described above, the main refrigerant circuit (b) is provided with the check valve (g). The flushed refrigerant flows through the check valve (g) and flows into the tank (t2). However, since the refrigerant flowing into the tank (t2) is normally liquid refrigerant, the check valve (g) has a diameter that assumes that liquid refrigerant flows. On the other hand, the flow rate of the refrigerant that has been flushed into the two-phase state is faster than the flow rate of the liquid refrigerant. Therefore, when the flushed refrigerant flows to the check valve (g), the pressure loss of the refrigerant increases. For this reason, even if the inside of the tank (t2) is depressurized by a predetermined amount, a sufficient amount of refrigerant cannot be sucked into the tank (t2). As a result, the amount of refrigerant circulating in the main refrigerant circuit (b) is reduced, and the heat transfer capability is reduced.
[0011]
In response to this, measures have been taken to increase the diameter of the solenoid valve (f) and check valve (g) to reduce refrigerant pressure loss at the solenoid valve (f) and check valve (g). Was taken. However, in this case, it is necessary to use a larger-diameter solenoid valve (f) or check valve (g), which complicates the circuit of the apparatus and increases the cost.
[0012]
Furthermore, when the liquid refrigerant flowing into the tank (t1, t2) is flushed, the liquid refrigerant and the gas refrigerant are mixed in the tank (t1, t2), so that the heat transfer capacity is reduced. There was also.
[0013]
Specifically, in this case, the liquid refrigerant and the gas refrigerant are stored in a mixed state in one tank (t2) for sucking the refrigerant. That is, it is in a state of being bubbled. When a predetermined amount of refrigerant is sucked into the one tank (t2), the state is switched to a state where the refrigerant is pushed out from the tank (t2). At that time, the refrigerant in a state where the liquid refrigerant and the gas refrigerant are mixed with each other flows out. For this reason, the flow rate of the liquid refrigerant flowing out of the tank (t2) for heat transfer is reduced, and the amount of cold or hot heat generated in the heat source (a) to the indoor heat exchanger (h) is reduced. It was.
[0014]
The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to simplify the circuit by allowing only the liquid refrigerant to be collected in the tank, thereby reducing the cost of the apparatus and performing any operation. It is to enable stable heat transfer operation even in a state.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is provided with gas-liquid separation means (1) for separating liquid refrigerant and gas refrigerant, and supplies the liquid refrigerant separated by the gas-liquid separation means (1) to the tank means (T1, T2). It is a thing.
[0016]
Specifically, the first solution provided by the present invention is that the main liquid pipes (25, 26) and the main gas pipes (the main gas pipes (25) and the main gas pipes ( 27) a use side circuit (B) in which the refrigerant circulates through the heat transfer and heat transfer, and tank means (T1, T2) connected to the main liquid piping (25, 26) of the use side circuit (B). The refrigerant is heated and evaporated, and the refrigerant is cooled and condensed, and the tank means (T1, T2) is pressurized and depressurized to recover the refrigerant from the use side circuit (B) and use side circuit. (B) a pressure-and-pressure-reducing means (35, 36) that pushes out the refrigerant, and a heat-conveying device (C) that generates a driving force for refrigerant circulation in the use side circuit (B). The equipment is assumed. Then, the refrigerant flowing from the use side circuit (B) toward the tank means (T1, T2) is received, the refrigerant is separated into liquid refrigerant and gas refrigerant, and only the liquid refrigerant is supplied to the tank means (T1, T2). The gas-liquid separation means (1) to be supplied to) is provided.
[0017]
Further, the first solving means is the gas-liquid separating means. (1) And tank means (T1, T2) Control valve that controls the flow direction of refrigerant (CV-5) Connected through the control valve (CV-5) Gas-liquid separation means (1) Only the liquid refrigerant is circulated.
[0018]
The second solving means adopted by the present invention is the refrigerant in the first solving means in which the gas refrigerant separated by the gas-liquid separating means (1) is condensed and supplied to the tank means (T1, T2). A liquefying means (51) is provided.
[0019]
Further, the third solving means taken by the present invention is the heating means (35) for generating the high pressure by heating and evaporating the liquid refrigerant in the first solving means. And a cooling section (36) that cools and condenses the gas refrigerant to generate a low pressure, and the cooling section (36) is composed of the gas refrigerant in the transport means (C) and the gas-liquid separation means (1). The separated gas refrigerant is configured to condense.
[0020]
Further, the fourth solving means adopted by the present invention is that in the third solving means, the heating part (35) of the pressure-increasing / decreasing means (35, 36) is connected to the tank means (T1, T2) with a liquid pipe (34 ) And the gas pipe (31), and configured to perform a pressurizing operation to evaporate liquid refrigerant from the tank means (T1, T2) and supply the gas refrigerant to the tank means (T1, T2). On the other hand, the cooling section (36) of the pressurizing / depressurizing means (35, 36) is connected to the tank means (T1, T2) via the liquid pipe (33) and the gas pipe (32) to condense the gas refrigerant. The tank means (T1, T2) and the gas-liquid separation means (1) are configured to perform a pressure reducing operation for sucking the gas refrigerant.
[0021]
Further, a fifth solving means provided by the present invention is that, in the third solving means, the tank means (T1, T2) is constituted by two tank members (T1, T2) in which refrigerant is stored, The means (35, 36) includes a heat exchange member (H1, H2) which is configured to be switchable between a heating unit (35) and a cooling unit (36) and is provided in each of the tank members (T1, T2). Then, one of the heat exchange members (H1, H2) is switched to the heating section (35), the refrigerant in the tank members (T1, T2) is evaporated to perform a pressurizing operation, and the other heat exchange member (H1, H2) is While switching to the cooling unit (36) and condensing the refrigerant in the tank members (T1, T2) to perform a pressure reducing operation, the heat exchange members (H1, H2) performing the pressure reducing operation have gas-liquid separation means ( A gas outlet pipe (39) is provided for switching the gas refrigerant of the gas-liquid separation means (1) to the heat exchange members (H1, H2) side so as to condense the gas refrigerant of 1).
[0022]
-Action-
In the first solution means, the pressure increasing / decreasing means (35, 36) pressurizes and depressurizes the tank means (T1, T2). As a result, the liquid refrigerant is pushed out and the liquid refrigerant is sucked.
By such pushing operation and suction operation, a driving force for circulating the refrigerant in the use side circuit (B) is generated, and this refrigerant performs the circulating operation. Then, heat of the heat source side heat exchanger (22) is transferred to the use side heat exchanger (21) by this refrigerant circulation. The refrigerant sucked into the tank means (T1, T2) is then pushed out of the tank means (T1, T2) again and flows to the use side circuit (B). Thereby, heat transfer is continuously performed.
[0023]
On the other hand, the refrigerant flowing from the use side circuit (B) toward the tank means (T1, T2) flows to the gas-liquid separation means (1). The refrigerant is separated into a liquid refrigerant and a gas refrigerant in the gas-liquid separation means (1), and then only the liquid refrigerant is sucked from the gas-liquid separation means (1) to the tank means (T1, T2). .
[0024]
More,the aboveFirstIn this solution, only the liquid refrigerant separated by the gas-liquid separation means (1) flows into the tank means (T1, T2) through the control valve (CV-5).
[0025]
In the second solution means, the gas refrigerant separated in the gas-liquid separation means (1) among the refrigerant flowing from the use side circuit (B) toward the tank means (T1, T2) is the refrigerant liquefaction means. (51) The gas refrigerant is condensed by the refrigerant liquefaction means (51).
[0026]
In the third solution, the liquid refrigerant is evaporated by the heating unit (35) to become a gas refrigerant, and high pressure is generated. Then, this high pressure is applied to the tank means (T1, T2) to pressurize the tank means (T1, T2), and push out the liquid refrigerant from the tank means (T1, T2). At the same time, the gas refrigerant is condensed by the cooling section (36) to become a liquid refrigerant, and a low pressure is generated. Then, this low pressure is applied to the tank means (T1, T2) to depressurize the tank means (T1, T2), and the liquid refrigerant is sucked into the tank means (T1, T2). The cooling section (36) receives the gas refrigerant separated by the gas-liquid separation means (1) and condenses the gas refrigerant.
[0027]
In the fourth solution, the liquid refrigerant is supplied from the liquid pipe (34) to the heating section (35), and the liquid refrigerant evaporates to generate a high-pressure gas refrigerant. The high-pressure gas refrigerant is supplied to the tank means (T1, T2) through the gas pipe (31) to pressurize the tank means (T1, T2). At the same time, in the cooling section (36), the gas refrigerant condenses to generate a low pressure, and the tank means (T1, T2) is decompressed by sucking the gas refrigerant in the tank means (T1, T2) through the gas pipe (32). . The cooling section (36) sucks the gas refrigerant separated by the gas-liquid separation means (1) and condenses the gas refrigerant. The refrigerant condensed in the cooling section (36) flows from the liquid pipe (33) to the tank means (T1, T2).
[0028]
In the fifth solution, the one heat exchange member (H1, H2) is switched to the heating section (35), and the tank member (T1, T2) provided with the one heat exchange member (H1, H2) is provided. ) Heat the refrigerant inside. The liquid refrigerant in the tank members (T1, T2) evaporates to generate a high pressure, and the tank members (T1, T2) are pressurized. At the same time, the other heat exchange member (H1, H2) is switched to the cooling section (36) to cool the refrigerant in the tank members (T1, T2) provided with the other heat exchange member (H1, H2). The gas refrigerant in the tank members (T1, T2) is condensed to generate a low pressure, and the tank members (T1, T2) are depressurized. The gas refrigerant separated by the gas-liquid separation means (1) is guided to the heat exchange member (H1, H2) switched to the cooling unit (36) by the gas outlet pipe (39), and the heat exchange member It is cooled and condensed by (H1, H2).
[0029]
【The invention's effect】
Therefore, according to the above solution, the refrigerant flowing from the use side circuit (B) toward the tank means (T1, T2) is separated into the liquid refrigerant and the gas refrigerant by the gas-liquid separation means (1) and separated. Only the liquid refrigerant thus obtained can be supplied to the tank means (T1, T2). That is, even when a part of the refrigerant is flushed, only the liquid refrigerant can be supplied to the tank means (T1, T2).
[0030]
Therefore, it is possible to reduce the amount of gas refrigerant condensed in the pressure-increasing / decreasing means (35, 36), and to reduce the flow rate of gas refrigerant from the tank means (T1, T2) to the pressure-increasing / decreasing means (35, 36). be able to. As a result, the circuit between the tank means (T1, T2) and the pressure increasing / decreasing means (35, 36) can be simplified, the refrigerant circuit can be configured at low cost, and the heat transfer operation can be ensured. It can be carried out. In particular, since the gas refrigerant flowing through the gas line between the tank means (T1, T2) and the pressure-increasing / decreasing means (35, 36) is reduced, it is not necessary to increase the aperture of the solenoid valve of the gas line. As a result, the refrigerant circuit can be configured at low cost.
[0031]
Further, since only the liquid refrigerant can be supplied to the tank means (T1, T2), the liquid refrigerant and the gas refrigerant can be reliably separated in the tank means (T1, T2). Therefore, when the refrigerant sucked into the tank means (T1, T2) is pushed out from the tank means (T1, T2) again, only the liquid refrigerant can be pushed out. As a result, only the liquid refrigerant can be reliably sent to the use side circuit (B), and the cold or warm heat of the heat source side heat exchanger (22) can be reliably transferred to the use side heat exchanger (21). .
[0032]
More,the aboveFirstAccording to this solution, only the liquid refrigerant separated by the gas-liquid separation means (1) can be circulated to the control valve (CV-5). For this reason, it is possible to prevent an increase in pressure loss in the control valve (CV-5) without increasing the diameter of the control valve (CV-5). As a result, the refrigerant circuit can be configured at low cost.
[0033]
Also, according to the second solution means, the gas refrigerant separated by the gas-liquid separation means (1) can be condensed by the refrigerant liquefaction means (51), and a reliable operation can be performed. In particular, compared with the case where all the refrigerant returning to the tank means (T1, T2) is cooled to condense the flashed refrigerant, only the gas refrigerant is cooled, so that there is less pressure loss and a smaller refrigerant liquefaction means (51 ) Can be used.
[0034]
Further, according to the third to fifth solving means, the gas refrigerant separated by the gas-liquid separation means (1) can be condensed by the cooling part (36) of the pressure-increasing and depressurizing means (35, 36). , Reliable operation can be performed.
[0035]
DESCRIPTION OF THE
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the air conditioner conveys the heat and cold generated by the heat source side circuit (A), which is a heat source, to the indoor heat exchanger (21), which is a use side heat exchanger, for air conditioning. The heat transfer device includes a heat source side circuit (A), a use side circuit (B), a transfer circuit (C), and a drive circuit (D).
[0036]
First, the transfer circuit (C) applies a transfer force to the use side circuit (B) and is configured as a transfer means. The transfer circuit (C) is filled with a refrigerant, and includes a cooling heat exchanger (36) as a low pressure part, a heating heat exchanger (35) as a high pressure part, a sub tank (ST), And first and second main tanks (T1, T2) as tank means. The cooling heat exchanger (36) and the heating heat exchanger (35) constitute pressure increasing / decreasing means.
[0037]
A gas supply pipe (31), which is a gas pipe, is connected to the upper end of the heating heat exchanger (35). This gas supply pipe (31) is branched into three branch pipes (31a, 31b, 31c), and each branch pipe (31a-31c) is an upper end portion of each main tank (T1, T2) and sub tank (ST). Are connected individually. These branch pipes (31a to 31c) are provided with first to third tank pressurizing solenoid valves (SV-P1 to SV-P3). In addition, a liquid recovery pipe (34) is connected to the lower end of the heating heat exchanger (35). The liquid recovery pipe (34) is connected to the lower end of the sub tank (ST) to form a liquid pipe. The liquid recovery pipe (34) is provided with a check valve (CV-1) that allows only the refrigerant outflow from the sub tank (ST). Each main tank (T1, T2) is installed at a position lower than the cooling heat exchanger (36). The sub tank (ST) is installed at a position higher than the heating heat exchanger (35).
[0038]
On the other hand, a gas recovery pipe (32), which is a gas pipe, is connected to the upper end of the cooling heat exchanger (36). The gas recovery pipe (32) is branched into three branch pipes (32a to 32c), and each branch pipe (32a to 32c) is connected to the branch pipe (31a to 31c) of the gas supply pipe (31). Yes. The gas recovery pipe (32) is individually connected to the upper ends of the main tanks (T1, T2) and the sub tanks (ST). These branch pipes (32a to 32c) are provided with first to third tank pressure reducing solenoid valves (SV-V1 to SV-V3). A liquid supply pipe (33), which is a liquid pipe, is connected to the lower end of the cooling heat exchanger (36). The liquid supply pipe (33) is branched into two branch pipes (33a, 33b), and each branch pipe (33a, 33b) is connected to the lower end of each main tank (T1, T2). These branch pipes (33a, 33b) are provided with check valves (CV-2) that allow only the recovery of the refrigerant to the main tanks (T1, T2).
[0039]
A recovery liquid pipe (38) and an extrusion liquid pipe (37) are connected to each main tank (T1, T2). The recovery liquid pipe (38) is branched into two branch pipes (38a, 38b), and each branch pipe (38a, 38b) is connected to the lower end of each main tank (T1, T2). Each of the branch pipes (38a, 38b) is provided with a check valve (CV-5) that allows only the refrigerant to flow into the main tanks (T1, T2). On the other hand, the extrusion liquid pipe (37) is branched into three branch pipes (37a, 37b, 37c), and each branch pipe (37a-37c) is branched into the branch pipe (38a, 38b) of the recovery liquid pipe (38). ) And the liquid recovery pipe (34), the main tanks (T1, T2) and the sub tanks (ST) are connected to the lower ends of the tanks. Of these branch pipes (37a to 37c), the branch pipes (37a, 37b) connected to the main tanks (T1, T2) are reverse to allow only the refrigerant outflow from the lower ends of the main tanks (T1, T2). While the stop valve (CV-3) is provided, the branch pipe (37c) connected to the sub tank (ST) is provided with a check valve (CV-4) that allows only the refrigerant to flow into the sub tank (ST). Is provided. The check valve (CV-5) provided in the branch pipe (38a, 38b) of the recovery liquid pipe (38) is configured as a control valve for controlling the flow direction of the refrigerant. Further, a heat radiating heat exchanger (42) for exchanging heat with the drive circuit (D) is connected to the extrusion liquid pipe (37).
[0040]
Next, the use side circuit (B) includes a heat source side heat exchanger (22) that performs heat exchange with the heat source side circuit (A) that is a heat source, an indoor heat exchanger (21), and a use side A refrigerant circuit in which the electric expansion valve (23) is connected by a refrigerant pipe (8). Specifically, the use side electric expansion valve (23) is connected to the liquid side of the indoor heat exchanger (21), while the heat source side heat exchanger (22) is connected to the gas side of the indoor heat exchanger (21). Is connected. Also, one end of the use side electric expansion valve (23) and one end of the heat source side heat exchanger (22) are connected to the recovery liquid pipe of the transfer circuit (C) via the use side four-way switching valve (24). (38) and the extrusion liquid pipe (37). Then, a refrigerant pipe (8) connecting the use side electric expansion valve (23) and the use side four-way switching valve (24), a heat source side heat exchanger (22), a use side four-way switching valve (24), The refrigerant pipe (8) connecting the heat exchanger is configured as the main liquid pipe (25, 26), while the refrigerant pipe (8) connecting the indoor heat exchanger (21) and the heat source side heat exchanger (22) is Consists of main gas pipe (27).
[0041]
A gas-liquid separator (1) is provided in the recovery liquid pipe (38) between the use side four-way selector valve (24) and the main tank (T1, T2). The gas-liquid separator (1) is a feature of the present invention, and is a separator main body (2) that is a substantially cylindrical container, a refrigerant inlet pipe (3), and a liquid refrigerant outlet pipe (4 ) And a gas refrigerant outlet pipe (5). One end of the refrigerant inlet pipe (3) is connected to the utilization side four-way switching valve (24) via the recovery liquid pipe (38), and the other end is connected to the upper and lower sides of the internal space of the separator body (2). An opening is located near the center of the direction. One end of the liquid refrigerant outlet pipe (4) is connected to the recovery liquid pipe (38) of the transfer circuit (C), and the other end is located at the lower end of the internal space of the separator body (2). Open. One end of the gas refrigerant outlet pipe (5) is connected to the gas return pipe (39), and the other end is opened at an upper end portion in the internal space of the separator body (2). Further, the gas return pipe (39) is connected to the gas recovery pipe (32) of the transfer circuit (C).
[0042]
The drive circuit (D) is a circuit for heating and cooling the refrigerant in the transfer circuit (C), and is composed of a vapor compression refrigeration cycle. The driving circuit (D) includes a driving compressor (41), a heating heat exchanger (35), a heat radiation heat exchanger (42), a driving electric expansion valve (43), a cooling heat exchanger (36), Are connected in order by a refrigerant pipe (8) to form a closed circuit. In the heating heat exchanger (35) and the cooling heat exchanger (36), the refrigerant in the drive circuit (D) and the refrigerant in the transfer circuit (C) exchange heat. In the heating heat exchanger (35), the refrigerant in the drive circuit (D) is condensed, and the refrigerant in the transfer circuit (C) is heated and evaporated. On the other hand, in the cooling heat exchanger (36), the refrigerant in the drive circuit (D) evaporates, and the refrigerant in the transfer circuit (C) is cooled and condensed. In the heat dissipation heat exchanger (42), heat is exchanged between the refrigerant in the driving circuit (D) and the liquid refrigerant pushed out from the main tanks (T1, T2) of the conveying circuit (C). Then, the excess heat generated in the driving circuit (D) is radiated.
[0043]
The heat source side circuit (A) includes a heat source side compressor (11), a heat source side four-way switching valve (14), an outdoor heat exchanger (12), a heat source side electric expansion valve (13), and a heat source side heat exchanger ( 22) are sequentially connected by a refrigerant pipe (8) to form a closed circuit of a vapor compression refrigeration cycle. Further, the heat source side four-way switching valve (14) reversibly recirculates the refrigerant in the heat source side circuit (A), and the heat source side heat exchanger (22) generates hot and cold. .
[0044]
-Driving action-
Next, the operation during cooling operation will be described. During this operation, first, each electric expansion valve (13, 23, 43) is adjusted to a predetermined opening. Also, the explanation starts from the state that each solenoid valve (SV-P1, SV-V2, SV-P3) is in the following state. The pressurization solenoid valve (SV-P1) of the first main tank (T1), the pressurization solenoid valve (SV-P3) of the sub tank (ST), and the decompression solenoid valve (SV-V2) of the second main tank (T2) It is open. On the other hand, the pressurization solenoid valve (SV-P2) of the second main tank (T2), the decompression solenoid valve (SV-V1) of the first main tank (T1), the decompression solenoid valve (SV-V3) of the sub tank (ST) Is closed. Further, the use side four-way switching valve (24) and the heat source side four-way switching valve (14) are switched as shown by a solid line in FIG.
[0045]
In this state, in the heat source side circuit (A), the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the heat source side compressor (11) is separated from the outside air by the outdoor heat exchanger (12), as indicated by a dashed line arrow in FIG. Heat exchange to condense. Thereafter, the refrigerant is depressurized by the heat source side electric expansion valve (13) and flows into the heat source side heat exchanger (22), where it evaporates by exchanging heat with the refrigerant in the use side circuit (B). Returning to the heat source side compressor (11), the circulation operation is repeated.
[0046]
In the driving circuit (D), as indicated by the two-dot chain arrow in FIG. 2, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the driving compressor (41) flows into the heating heat exchanger (35). . The refrigerant flowing into the heating heat exchanger (35) exchanges heat with the refrigerant in the transfer circuit (C), and a part of the refrigerant is condensed to heat the refrigerant in the transfer circuit (C). After that, the refrigerant partially condensed in the heating heat exchanger (35) flows to the radiant heat exchanger (42) and exchanges heat with the liquid refrigerant flowing from the first main tank (T1) to the use side circuit (B). , Everything condenses. The condensed refrigerant flows into the cooling heat exchanger (36) after being depressurized by the drive electric expansion valve (43). The refrigerant flowing into the cooling heat exchanger (36) exchanges heat with the refrigerant in the conveying circuit (C) and evaporates to cool the refrigerant in the conveying circuit (C). Thereafter, the evaporated refrigerant is sucked into the drive compressor (41), and such a circulation operation is repeated.
[0047]
In the transfer circuit (C), the refrigerant in the transfer circuit (C) evaporates in the heating heat exchanger (35) to generate high pressure. This high pressure is supplied to the first main tank (T1) through the branch pipe (31a) of the gas supply pipe (31), and the first main tank (T1) is pressurized. For this reason, the liquid refrigerant stored in the first main tank (T1) is pushed out of the first main tank (T1) as indicated by the solid line arrow in FIG. Then, the refrigerant pushed out of the first main tank (T1) is controlled in flow direction by the check valves (CV-3, CV-5) and flows into the extrusion liquid pipe (37). Furthermore, the refrigerant that has flowed into the extrusion liquid pipe (37) exchanges heat with the refrigerant in the drive circuit (D) in the radiant heat exchanger (42), thereby condensing the refrigerant in the drive circuit (D).
[0048]
In the cooling heat exchanger (36), the refrigerant in the transfer circuit (C) is condensed to generate a low pressure. This low pressure is supplied to the second main tank (T2) through the branch pipe (32b) of the gas recovery pipe (32), and the second main tank (T2) is depressurized. Further, the flow direction of the refrigerant in the recovery liquid pipe (38) is controlled by the check valves (CV-3, CV-5). For this reason, the liquid refrigerant separated by the gas-liquid separator (1) is sucked from the liquid refrigerant outlet pipe (4) into the recovery liquid pipe (38), and as shown by the solid line arrow in FIG. 2 Collected in main tank (T2).
[0049]
The gas refrigerant separated by the gas-liquid separator (1) flows from the gas refrigerant outlet pipe (5) through the gas return pipe (39) and into the gas recovery pipe (32). Then, the gas flows from the gas recovery pipe (32) to the cooling heat exchanger (36) and exchanges heat with the refrigerant in the driving circuit (D) to condense.
[0050]
On the other hand, in the use side circuit (B), the refrigerant that has been pushed out of the first main tank (T1) and has flowed through the extrusion liquid pipe (37) passes through the use side four-way switching valve (24) to the main liquid pipe (25 ) The refrigerant flowing through the main liquid pipe (25) passes through the use-side electric expansion valve (23), and then exchanges heat with indoor air in the indoor heat exchanger (21), and evaporates to cool the indoor air. The refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (21) flows through the main gas pipe (27), condenses in the heat source side heat exchanger (22), and then flows through the main liquid pipe (26), thereby It flows into the gas-liquid separator (1) through the switching valve (24). The refrigerant flowing into the gas-liquid separator (1) is separated into a liquid refrigerant and a gas refrigerant, and this liquid refrigerant flows through the collection liquid pipe (38) and is collected in the second main tank (T2).
[0051]
Here, the operation of the gas-liquid separator (1) will be described. The refrigerant that has flowed through the use side circuit (B) flows from the refrigerant inlet pipe (3) into the separator main body (2). Then, only the liquid refrigerant out of the refrigerant flowing into the separator body (2) is accumulated in the lower part of the separator body (2), and the liquid refrigerant and the gas refrigerant are separated in the separator body (2). Become. In this state, the liquid refrigerant accumulated in the lower part of the separator body (2) passes through the recovery liquid pipe (38) from the liquid refrigerant outlet pipe (4) opened at the lower end of the internal space of the separator body (2). After that, it is recovered to the second main tank (T2). On the other hand, the gas refrigerant inside the separator body (2) flows from the gas refrigerant outlet pipe (5) opening at the upper end of the internal space of the separator body (2) through the gas return pipe (39) to the cooling heat exchanger. Flows into (36).
[0052]
In the transfer circuit (C), the sub tank (ST) is pressure-equalized with the heating heat exchanger (35). For this reason, as indicated by solid arrows in FIG. 2, the liquid refrigerant in the sub tank (ST) is supplied to the heating heat exchanger (35) via the liquid recovery pipe (34). The supplied liquid refrigerant evaporates in the heating heat exchanger (35) and contributes to pressurization in the first main tank (T1). Thereafter, when most of the liquid refrigerant in the sub-tank (ST) is supplied to the heating heat exchanger (35), the pressurization solenoid valve (SV-P3) of the sub-tank (ST) is closed and the sub-tank (ST ) The pressure reducing solenoid valve (SV-V3) is opened. As a result, the pressure in the sub tank (ST) becomes low, and a part of the refrigerant flowing through the extrusion liquid pipe (37) is recovered as shown by the broken arrow in FIG.
[0053]
After performing such an operation for a predetermined time, the solenoid valves (SV-P1, SV-P2,...) Of the transfer circuit (C) are switched. That is, pressurization solenoid valve (SV-P1) of the first main tank (T1), decompression solenoid valve (SV-V2) of the second main tank (T2), decompression solenoid valve (SV-V3) of the sub tank (ST) Close. Pressurize solenoid valve (SV-P2) of the second main tank (T2), decompression solenoid valve (SV-V1) of the first main tank (T1), pressurization solenoid valve (SV-P3) of the sub tank (ST) Open.
[0054]
As a result, the internal pressure of the first main tank (T1) becomes low, and conversely, the internal pressure of the second main tank (T2) and the sub tank (ST) becomes high. For this reason, the liquid refrigerant pushed out from the second main tank (T2) circulates in the same manner as described above and enters a refrigerant circulation state in which the liquid refrigerant is collected in the first main tank (T1), and the liquid refrigerant in the sub tank (ST) Is supplied to the heating heat exchanger (35). Also in this case, when most of the liquid refrigerant in the sub tank (ST) is supplied to the heating heat exchanger (35), the pressurization solenoid valve (SV-P3) of the sub tank (ST) is closed, The decompression solenoid valve (SV-V3) of the sub tank (ST) is opened, and the refrigerant is collected into the sub tank (ST).
[0055]
As described above, each solenoid valve (SV-P1, SV-P2,...) Performs a switching operation, and the refrigerant is pushed out from the first main tank (T1) and recovered into the second main tank (T2). The operation in which the refrigerant is pushed out from the second main tank (T2) and collected in the second main tank (T2) is alternately performed. In the use side circuit (B), the refrigerant circulates and the room is cooled.
[0056]
Next, the operation operation at the time of heating operation will be described. During this operation, first, the use side four-way switching valve (24) and the heat source side four-way switching valve (14) are switched as shown by broken lines in FIG. 1 and the other electric expansion valves (13, 23, 43). ) And solenoid valves (SV-P1, SV-P2, ...) are operated in the same way as during cooling operation.
[0057]
In this state, the transfer circuit (C) and the drive circuit (D) operate in the same manner as in the cooling operation.
[0058]
In the heat source side circuit (A), the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the heat source side compressor (11) exchanges heat with the refrigerant in the use side circuit (B) in the heat source side heat exchanger (22). Condensate. Thereafter, the refrigerant is depressurized by the heat source side electric expansion valve (13) and flows into the outdoor heat exchanger (12), where the refrigerant exchanges heat with the outside air and evaporates to the heat source side compressor (11). Return and repeat this kind of circulation.
[0059]
On the other hand, in the use side circuit (B), the refrigerant that has been pushed out of the first main tank (T1) and has flowed through the liquid pipe for extrusion (37) passes through the use side four-way switching valve (24) to the main liquid pipe (26 ) The refrigerant flowing through the main liquid pipe (26) is heated and evaporated by the heat source side heat exchanger (22). The evaporated refrigerant flows into the indoor heat exchanger (21), condenses, and heats the indoor air. The condensed refrigerant flows through the main liquid pipe (25), and flows into the gas-liquid separator (1) through the use side four-way switching valve (24). The refrigerant flowing into the gas-liquid separator (1) is separated into a liquid refrigerant and a gas refrigerant, and this liquid refrigerant flows through the collection liquid pipe (38) and is collected in the second main tank (T2).
[0060]
-Effect of Embodiment 1-
According to the first embodiment, the refrigerant flowing from the use side circuit (B) toward the main tank (T1, T2) is separated into the liquid refrigerant and the gas refrigerant by the gas-liquid separator (1) and separated. Only the liquid refrigerant can be supplied to the main tanks (T1, T2). That is, even when a part of the refrigerant is flushed, only the liquid refrigerant can be supplied to the main tanks (T1, T2). Therefore, it is possible to reduce the amount of the gas refrigerant to be processed in the cooling heat exchanger (36), and it is possible to reduce the flow rate of the gas refrigerant from the main tank (T1, T2) to the cooling heat exchanger (36). . That is, the flow rate of the gas refrigerant flowing through the branch pipes (32a, 32b) of the gas recovery pipe (32) connected to the main tanks (T1, T2) can be reduced. As a result, the pressure loss of the solenoid valve (SV-V1, SV-V2) can be reduced without increasing the diameter of the solenoid valve (SV-V1, SV-V2) provided in the branch pipe (32a, 32b). The increase can be prevented, and the conveying circuit (C) can be constructed at low cost.
[0061]
Further, only the liquid refrigerant separated by the gas-liquid separator (1) can be circulated to the check valve (CV-5) of the recovery liquid pipe (38), and the check valve (CV-5) It is possible to prevent an increase in pressure loss at the check valve (CV-5) without increasing the diameter of the valve. As a result, the transfer circuit (C) can be configured at low cost.
[0062]
Further, since only the liquid refrigerant can be supplied to the main tank (T1, T2), the liquid refrigerant and the gas refrigerant can be reliably separated in the main tank (T1, T2). For this reason, when the refrigerant sucked into the main tanks (T1, T2) is pushed out from the main tanks (T1, T2) again, only the liquid refrigerant can be pushed out. As a result, only the liquid refrigerant can be reliably sent to the use side circuit (B), and the heat of the heat source side heat exchanger (22) can be transferred.IndoorIt can be reliably transported to the heat exchanger (21) for indoor air conditioning.
[0063]
Further, the gas refrigerant separated by the gas-liquid separator (1) can be condensed by the cooling heat exchanger (36). For this reason, it is not necessary to provide a separate heat exchanger or the like for condensing the gas refrigerant, and as a result, complication of the refrigerant circuit can be avoided.
[0064]
Second Embodiment of the Invention
[0065]
The condensing heat exchanger (51) is connected between the driving compressor (41) and the cooling heat exchanger (36), and the radiating heat exchanger (42) and the driving electric expansion valve (43 And a condensing electric expansion valve (52). Specifically, the condensing heat exchanger (51) is connected between the driving compressor (41) of the driving circuit (D) and the cooling heat exchanger (36), and the driving circuit (D ) And a drive electric expansion valve (43) through a condensing electric expansion valve (52). The condensation heat exchanger (51) is connected to the gas refrigerant outlet pipe (5) of the gas-liquid separator (1) and to the liquid supply pipe (33) of the transfer circuit (C). ing. The refrigerant in the transfer circuit (C) and the gas refrigerant separated in the gas-liquid separator (1) are configured to exchange heat in the condensation heat exchanger (51).
[0066]
-Driving action-
The air conditioner of the present embodiment operates in the same manner as the air conditioning of the first embodiment, except for the operation of condensing the gas refrigerant separated by the gas-liquid separator (1).
[0067]
First, in the driving circuit (D), the liquid refrigerant condensed in the heating heat exchanger (35) and the heat radiation heat exchanger (42) is converted into the driving electric expansion valve (43), the condensing electric expansion valve (52), and the like. Branch and flow. The liquid refrigerant flowing to the drive electric expansion valve (43) evaporates in the cooling heat exchanger (36) as in the first embodiment. On the other hand, the liquid refrigerant that has flowed to the condensing electric expansion valve (52) is decompressed by the condensing electric expansion valve (52) and then flows to the condensing heat exchanger (51). The decompressed liquid refrigerant evaporates in the condensation heat exchanger (51), and condenses the gas refrigerant separated in the gas-liquid separator (1). The refrigerant evaporated in the condensing heat exchanger (51) merges with the refrigerant evaporated in the cooling heat exchanger (36), and then sucked into the driving compressor (41).
[0068]
On the other hand, the gas refrigerant separated by the gas-liquid separator (1) flows through the gas refrigerant outlet pipe (5) and flows into the heat exchanger for condensation (51). The gas refrigerant flowing into the condensing heat exchanger (51) is condensed by heat exchange with the refrigerant in the driving circuit (D). The condensed refrigerant flows into the liquid supply pipe (33) of the transfer circuit (C).
[0069]
-Effect of Embodiment 2-
According to the second embodiment, similarly to the first embodiment, even when the refrigerant flowing from the use side circuit (B) toward the main tank (T1, T2) is flushed, the cooling heat exchanger The amount of the gas refrigerant processed in (36) can be reduced. For this reason, the flow rate of the gas refrigerant flowing through the branch pipes (32a, 32b) of the gas recovery pipe (32) connected to the main tank (T1, T2) can be reduced. As a result, it is not necessary to increase the diameter of the solenoid valves (SV-V1, SV-V2) provided in the branch pipes (32a, 32b), and the conveying circuit (C) can be configured at low cost.
[0070]
Similarly to the first embodiment, only the liquid refrigerant separated by the gas-liquid separator (1) can be circulated through the check valve (CV-5) of the recovery liquid pipe (38). There is no need to increase the diameter of the check valve (CV-5), and the conveying circuit (C) can be configured at low cost.
[0071]
Further, the gas refrigerant separated by the gas-liquid separator (1) can be condensed by the condensation heat exchanger (51), and a reliable operation can be performed. In particular, compared to the case where all the refrigerant returning to the main tanks (T1, T2) is cooled and the flashed refrigerant is condensed, only the gas refrigerant is cooled, so there is less pressure loss and a more compact heat exchanger for condensation. (51) can be used.
[0072]
Further, since only the liquid refrigerant can be supplied to the main tank (T1, T2), the liquid refrigerant and the gas refrigerant can be reliably separated in the main tank (T1, T2). As a result, as in the first embodiment, only the liquid refrigerant can be reliably sent to the use side circuit (B), and the heat of the heat source side heat exchanger (22) can be transferred.IndoorIt can be reliably transported to the heat exchanger (21) for indoor air conditioning.
[0073]
Further, the condensation of the gas refrigerant separated by the gas-liquid separator (1) can be performed in the heat exchanger for condensation (51). Therefore, it is not necessary to condense the gas refrigerant in the cooling heat exchanger (36) of the transfer circuit (C), and as a result, the cooling heat exchanger (36) can be optimized and the circuit configuration can be improved. It can be simplified.
[0074]
The third embodiment of the present invention differs from the first embodiment in the following points.
[0075]
That is, in the first embodiment, the heating heat exchanger (35) and the cooling heat exchanger (36) of the driving circuit (D), and the first and second main tanks (T1, T2) which are tank members of the tank means ) Are connected by a gas pipe (31, 32) and a liquid pipe (33, 34), and a high pressure generated by the heating heat exchanger (35) and a low pressure generated by the cooling heat exchanger (36) are the first. The first and second main tanks (T1, T2) are pressurized and depressurized by supplying them to the second main tanks (T1, T2).
[0076]
On the other hand, in the third embodiment, as shown in FIG. 4, heat exchange members (H1, H2) of the driving circuit (D) are provided integrally with the main tanks (T1, T2). Then, the refrigerant inside the first and second main tanks (T1, T2) is heated or cooled to evaporate or condense, and the first and second main tanks (T1, T2) are pressurized or depressurized. .
[0077]
Accordingly, in the transfer circuit (C) of this embodiment, unlike the first embodiment, the sub-tank (ST) for supplying the liquid refrigerant to the heating heat exchanger (35) is not required, and both main tanks are used. The gas pipes (31, 32) and liquid pipes (33, 34) connected to (T1, T2) and the sub tank (ST) become unnecessary. Other configurations are the same as those of the transfer circuit (C) of the first embodiment. The configurations of the use side circuit (B) and the heat source side circuit (A) are the same as those in the first embodiment.
[0078]
The drive circuit (D) includes a drive compressor (41), a drive four-way switching valve (44), a first heat exchange section (H1), a drive expansion valve (43), and a second heat exchange section ( H2) are connected in order by refrigerant pipes to form a vapor compression refrigeration cycle. Then, by switching the drive four-way switching valve (44), the first and second heat exchange members (H1, H2) are connected to an evaporator serving as a cooling unit (36) and a condenser serving as a heating unit (35). Can be switched to each other.
[0079]
The first and second heat exchange members (H1, H2) are each provided with a refrigerant condensing part (C1, C2), and a first refrigerant condensing part (H1) is provided on the first heat exchanging part (H1). C1) and a second refrigerant condensing part (C2) provided on the second heat exchange member (H2).
[0080]
The upper ends of the refrigerant condensing parts (C1, C2) are connected to the gas refrigerant outlet pipe (5) of the gas-liquid separating means (1) via the gas outlet pipe (61). Each gas outlet pipe (61) is provided with a check valve (CV-6) that allows only the flow of refrigerant from the gas-liquid separation means (1) to each refrigerant condensing section (C1, C2). Yes.
[0081]
On the other hand, the lower end of the first refrigerant condensing part (C1) is connected to the lower end of the first main tank (T1) by being connected to the branch pipe (38a) of the recovery liquid pipe by the refrigerant pipe. The lower end of the second refrigerant condensing part (C2) is connected to the lower end part of the second main tank (T2) by being connected to the branch pipe (38b) of the recovery liquid pipe by the refrigerant pipe. Furthermore, the refrigerant pipe connecting the lower end of each refrigerant condensing part (C1, C2) and each branch pipe (38a, 38b) of the recovery liquid pipe is connected to the recovery liquid pipe from the refrigerant condensing part (C1, C2). A check valve (CV-7) that allows only the flow of the refrigerant toward the branch pipes (38a, 38b) is provided.
[0082]
-Driving action-
Next, the driving operation will be described. The operations of the use side circuit (B) and the heat source side circuit (A) during the cooling operation and the heating operation are the same as those in the first embodiment. Therefore, here, the operation of circulating the refrigerant to the use side circuit (B) by the transfer circuit (C) and the drive circuit (D) will be described.
[0083]
First, in the driving circuit (D), the driving four-way switching valve (44) is switched as shown by a solid line in FIG. In this state, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the driving compressor (41) condenses in the first heat exchange member (H1) and heats the refrigerant in the first main tank (T1). That is, the first heat exchange member (H1) serves as a condenser and acts as a heating section (36). The refrigerant condensed in the first heat exchange member (H1) is reduced in pressure by the drive expansion valve (43) to become a low-pressure liquid refrigerant. This low-pressure liquid refrigerant evaporates in the second heat exchange member (H2) and cools the refrigerant in the second main tank (T2). That is, the second heat exchange member (H2) serves as an evaporator and acts as a cooling unit (35). The refrigerant evaporated in the second heat exchange member (H2) is sucked into the driving compressor (41) and repeats this circulation.
[0084]
Next, in the transfer circuit (C), the refrigerant in the first main tank (T1) is heated and evaporated, and the first main tank (T1) is pressurized. For this reason, the liquid refrigerant stored in the first main tank (T1) is pushed out, and this liquid refrigerant flows to the use side circuit (B) through the extrusion liquid pipe (37). At the same time, the refrigerant in the second main tank (T2) is cooled and condensed, and the second main tank (T2) is depressurized. For this reason, the liquid refrigerant is recovered from the use side circuit (B) to the second main tank (T2) through the recovery liquid pipe (38).
[0085]
On the other hand, the gas refrigerant separated by the gas-liquid separation means (1) flows to the second refrigerant condensing part (C2) through the gas outlet pipe (61). That is, since the gas lead-out pipe (61) is provided with the check valve (CV-6), the gas refrigerant is used as the low-temperature second heat exchange member serving as an evaporator in the drive circuit (D). It flows to the second refrigerant condensing part (C2) provided in (H2). Then, it is cooled and condensed in the second refrigerant condensing part (C2). The refrigerant condensed in the second refrigerant condensing part (C2) is recovered to the second main tank (T2) through the branch pipe (38b) of the recovery liquid pipe.
[0086]
After performing such an operation for a predetermined time, the drive four-way selector valve (44) is switched as shown by a broken line in FIG. In this state, in the transfer circuit (C), the second heat exchange member (H2) becomes a condenser, and the first heat exchange member (H1) becomes an evaporator. That is, the second heat exchange member (H2) becomes a heating part (36), and the first heat exchange member (H1) becomes a cooling part (35). Therefore, contrary to the above case, the first main tank (T1) is depressurized and the second main tank (T2) is pressurized at the same time. Accordingly, the liquid refrigerant in the second main tank (T2) is pushed out to the use side circuit (B), and the liquid refrigerant in the use side circuit (B) is recovered into the first main tank (T1). On the other hand, the gas refrigerant separated by the gas-liquid separation means (1) flows to the first refrigerant condensing part (C1) and condenses.
[0087]
Then, as described above, the four-way switching valve (44) for driving is switched to push out and collect the liquid refrigerant from each main tank (T1, T2) alternately. As a result, the refrigerant continuously circulates in the use side circuit (B), and cold or warm heat is transferred from the heat source side heat exchanger (22) to the indoor heat exchanger (21), thereby performing indoor cooling or heating. Is called.
[0088]
In
[0089]
Specifically, the gas lead-out pipe (61) has one end connected to the gas lead-out pipe (61) with the gas-liquid separation means (1), while the other end branches into two branch pipes. It is connected to the upper end of T1, T2). Each branch pipe of the gas outlet pipe (61) is provided with a check valve (CV-8) that allows only the flow of refrigerant from the gas-liquid separation means (1) to the main tank (T1, T2). It has been.
[0090]
-Driving action-
The operation of the air conditioner of the present embodiment is almost the same as that of the third embodiment, and only the operation for condensing the gas refrigerant separated by the gas-liquid separation means (1) is different. Hereinafter, the operation of condensing the gas refrigerant will be described.
[0091]
The gas refrigerant separated by the gas-liquid separation means (1) flows through the gas outlet pipe (61). This gas refrigerant flows toward one main tank (T1, T2) whose internal pressure is reduced by the action of the check valve (CV-8), and flows into the one main tank (T1, T2). . The gas refrigerant flowing into the main tanks (T1, T2) is cooled and condensed together with the gas refrigerant inside the main tanks (T1, T2).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of an air conditioner according to
2 is a refrigerant circuit diagram illustrating a refrigerant circulation operation of the air-conditioning apparatus according to
FIG. 3 is a refrigerant circuit diagram of the air-conditioning apparatus of
4 is a refrigerant circuit diagram of the air-conditioning apparatus of
FIG. 5 is a refrigerant circuit diagram of the air-conditioning apparatus of
FIG. 6 is a refrigerant circuit diagram of an air conditioner using a conventional heat transfer device.
[Explanation of symbols]
(A) Heat source side circuit
(B) User side circuit
(C) Transport circuit (transport means)
(D) Drive circuit
(T1) First main tank (tank member, tank means)
(T2) Second main tank (tank member, tank means)
(H1) First heat exchange member
(H2) Second heat exchange member
(1) Gas-liquid separator (gas-liquid separation means)
(21) Indoor heat exchanger (use side heat exchanger)
(22) Heat source side heat exchanger
(25) Main liquid piping
(26) Main liquid piping
(27) Main gas piping
(31) Gas supply pipe (gas pipe)
(32) Gas recovery pipe (gas pipe)
(33) Liquid supply pipe (Liquid pipe)
(34) Liquid recovery pipe (Liquid pipe)
(35) Heating heat exchanger (heating unit, pressure increasing / decreasing means)
(36) Cooling heat exchanger (cooling section, pressure increasing / decreasing means)
(51) Heat exchanger for condensation (refrigerant liquefaction means)
(61) Gas outlet pipe
(CV-5) Check valve (control valve)
Claims (5)
上記利用側回路(B) の主液配管(25,26) に接続されたタンク手段(T1,T2) と、冷媒を加熱して蒸発させると共に、冷媒を冷却して凝縮させ、該タンク手段(T1,T2) を加圧及び減圧して上記利用側回路(B) からの冷媒の回収及び該利用側回路(B) への冷媒の押し出しを行う加減圧手段(35,36) とを有し、上記利用側回路(B) の冷媒循環の駆動力を発生させる搬送手段(C) とを備えた熱搬送装置において、
上記利用側回路(B) からタンク手段(T1,T2) へ向かって流通する冷媒を受け、該冷媒を液冷媒とガス冷媒とに分離し、液冷媒のみを上記タンク手段(T1,T2) へ供給する気液分離手段(1) を備える一方、
上記気液分離手段 (1) とタンク手段 (T1,T2) とが冷媒の流通方向を制御する制御弁 (CV-5) を介して接続され、該制御弁 (CV-5) を気液分離手段 (1) の液冷媒のみが流通するように構成されている
ことを特徴とする熱搬送装置。Use side where the refrigerant circulates between the heat source side heat exchanger (22) and the use side heat exchanger (21) through the main liquid pipes (25, 26) and the main gas pipe (27) to transfer heat. Circuit (B),
Tank means (T1, T2) connected to the main liquid pipe (25, 26) of the use side circuit (B), and the refrigerant is heated and evaporated, and the refrigerant is cooled and condensed, and the tank means ( Pressurizing and depressurizing (T1, T2) to recover the refrigerant from the use side circuit (B) and push out the refrigerant to the use side circuit (B) (35, 36) A heat transfer device comprising a transfer means (C) for generating a driving force for refrigerant circulation of the use side circuit (B),
The refrigerant flowing from the use side circuit (B) toward the tank means (T1, T2) is received, the refrigerant is separated into liquid refrigerant and gas refrigerant, and only the liquid refrigerant is sent to the tank means (T1, T2). while Ru provided with a gas-liquid separating means (1) for supplying,
The gas-liquid separation means (1) and the tank means (T1, T2) are connected via a control valve (CV-5) that controls the flow direction of the refrigerant , and the control valve (CV-5) is separated from the gas-liquid. A heat transfer device characterized in that only the liquid refrigerant of the means (1) flows .
気液分離手段(1) で分離されたガス冷媒を凝縮させてタンク手段(T1,T2) へ供給する冷媒液化手段(51) を備えている
ことを特徴とする熱搬送装置。The heat transfer device according to claim 1,
A heat transfer device comprising refrigerant liquefaction means (51) for condensing the gas refrigerant separated by the gas-liquid separation means (1) and supplying the condensed refrigerant to the tank means (T1, T2).
加減圧手段(35,36) は、液冷媒を加熱して蒸発させて高圧を生成する加熱部(35) と、ガス冷媒を冷却して凝縮させて低圧を生成する冷却部(36) とを備え、
該冷却部(36) は、搬送手段(C) のガス冷媒と、気液分離手段(1) で分離したガス冷媒とを凝縮させるように構成されている
ことを特徴とする熱搬送装置。The heat transfer device according to claim 1,
The pressure-increasing / decreasing means (35, 36) includes a heating unit (35) that heats and evaporates the liquid refrigerant to generate high pressure, and a cooling unit (36) that cools and condenses the gas refrigerant to generate low pressure. Prepared,
The cooling unit (36) is configured to condense the gas refrigerant of the conveying means (C) and the gas refrigerant separated by the gas-liquid separating means (1).
加減圧手段(35,36) の加熱部(35) は、タンク手段(T1,T2) に液配管(34) とガス配管(31) とを介して接続され、タンク手段(T1,T2) からの液冷媒を蒸発させてガス冷媒をタンク手段(T1,T2) に供給する加圧動作を行うように構成される一方、
加減圧手段(35,36) の冷却部(36) は、タンク手段(T1,T2) に液配管(33) とガス配管(32) を介して接続され、ガス冷媒を凝縮させてタンク手段(T1,T2) 及び気液分離手段(1) のガス冷媒を吸引する減圧動作を行うように構成されている
ことを特徴とする熱搬送装置。The heat transfer device according to claim 3, wherein
The heating section (35) of the pressure increasing / decreasing means (35, 36) is connected to the tank means (T1, T2) via the liquid pipe (34) and the gas pipe (31), and from the tank means (T1, T2). While being configured to perform a pressurizing operation for evaporating the liquid refrigerant and supplying gas refrigerant to the tank means (T1, T2),
The cooling section (36) of the pressure increasing / decreasing means (35, 36) is connected to the tank means (T1, T2) via the liquid pipe (33) and the gas pipe (32), and condenses the gas refrigerant so as to condense the tank means ( A heat transfer device configured to perform a pressure reduction operation for sucking the gas refrigerant of T1, T2) and the gas-liquid separation means (1).
タンク手段(T1,T2) は、冷媒が貯留する2つのタンク部材(T1,T2) から成り、
加減圧手段(35,36) は、加熱部(35) と冷却部(36) とに切換可能に構成されて上記両タンク部材(T1,T2) にそれぞれ設けられる熱交換部材(H1,H2) を備え、一方の熱交換部材(H1,H2) を加熱部(35) に切り換えてタンク部材(T1,T2) の冷媒を蒸発させて加圧動作を行い、他方の熱交換部材(H1,H2) を冷却部(36) に切り換えてタンク部材(T1,T2) の冷媒を凝縮させて減圧動作を行うように構成される一方、
上記減圧動作を行う熱交換部材(H1,H2) において気液分離手段(1) のガス冷媒が凝縮するように該気液分離手段(1) のガス冷媒を各熱交換部材(H1,H2) 側に切り換えて導くガス導出管(39) が設けられている
ことを特徴とする熱搬送装置。The heat transfer device according to claim 3, wherein
The tank means (T1, T2) consists of two tank members (T1, T2) that store the refrigerant,
The pressure increasing / decreasing means (35, 36) is configured to be switchable between a heating part (35) and a cooling part (36), and is provided in each of the tank members (T1, T2). One of the heat exchange members (H1, H2) is switched to the heating section (35) to evaporate the refrigerant in the tank members (T1, T2) and perform a pressurizing operation, and the other heat exchange member (H1, H2) ) Is switched to the cooling section (36) to condense the refrigerant in the tank members (T1, T2) and perform a pressure reducing operation,
The gas refrigerant in the gas-liquid separation means (1) is condensed in each heat exchange member (H1, H2) so that the gas refrigerant in the gas-liquid separation means (1) condenses in the heat exchange member (H1, H2) that performs the pressure reducing operation. A heat transfer device, characterized in that a gas lead-out pipe (39) for switching to the side is provided.
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