JP5990973B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、空気調和機に関するものである。 The present invention relates to an air conditioner.
従来、最高外気温度52℃程度の高外気温環境に対応した熱帯地域向けの空気調和機においては、作動冷媒としてR22が使用されている。図1の物性一覧に示すように、このR22は、オゾン層破壊係数(ODP)がゼロではないことから、先進国では2020年に全廃予定である。このため、ODPがゼロである代替冷媒への移行が急がれている。ODPがゼロである代替冷媒としては、R410A、R407Cなどの混合冷媒やR32などの単一冷媒が一般に知られている。 Conventionally, in an air conditioner for a tropical region corresponding to a high outside air temperature environment with a maximum outside air temperature of about 52 ° C., R22 is used as a working refrigerant. As shown in the list of physical properties in FIG. 1, R22 is scheduled to be abolished in 2020 in developed countries because the ozone depletion potential (ODP) is not zero. For this reason, there is an urgent need to shift to an alternative refrigerant having zero ODP. As alternative refrigerants with zero ODP, mixed refrigerants such as R410A and R407C and single refrigerants such as R32 are generally known.
R410Aは、外気温度が高くない温帯地域で一般に使用されている。図1に示すように、このR410Aは、臨界温度が71.4℃と比較的低いことから、高外気温(高凝縮温度)での冷房能力や成績係数が極端に低下し、熱帯地域向けの空気調和機で使用する場合には効率が著しく悪化するという問題がある。また近年、地球環境への配慮から、温室効果ガスによる温暖化の影響の程度を比較するための指標である温暖化係数(GWP)が小さな冷媒が望まれているが、R410AのGWPは2090であり、R22のGWP(=1810)よりも大きいという短所がある。 R410A is generally used in a temperate region where the outside air temperature is not high. As shown in FIG. 1, this R410A has a relatively low critical temperature of 71.4 ° C., so the cooling capacity and coefficient of performance at high outside air temperature (high condensation temperature) are extremely reduced, and it is intended for the tropical region. When used in an air conditioner, there is a problem that the efficiency is remarkably deteriorated. In recent years, a refrigerant with a small global warming potential (GWP), which is an index for comparing the degree of impact of global warming due to greenhouse gases, has been desired from the consideration of the global environment, but the GWP of R410A is 2090. There is a disadvantage that it is larger than the G22 (= 1810) of R22.
R407Cは、図1に示すように、臨界温度が86.0℃と高く、R410Aよりも高外気温環境での使用に適するが、約6degという比較的大きい温度勾配を持つ非共沸混合冷媒であることから扱いにくく、GWPも比較的高いという短所がある。 As shown in FIG. 1, R407C is a non-azeotropic refrigerant mixture having a high critical temperature of 86.0 ° C. and suitable for use in a high outside air temperature environment than R410A, but having a relatively large temperature gradient of about 6 deg. There are disadvantages that it is difficult to handle because of certain things and GWP is relatively high.
R32は、図1に示すように、R410Aにも含まれている単一冷媒であり、概ねR22以上の性能を有している。しかし、凝縮圧力および吐出温度が比較的高いことから、R410A、R22などの冷媒を用いる従来型の空気調和機に使用することは難しい。 As shown in FIG. 1, R32 is a single refrigerant that is also included in R410A, and generally has a performance equal to or higher than R22. However, since the condensing pressure and the discharge temperature are relatively high, it is difficult to use the conventional air conditioner using refrigerants such as R410A and R22.
このため、ODPがゼロで、かつ、GWPが従来のR22よりも小さい冷媒の開発が望まれていた。このような冷媒として、比較的冷凍能力が高いR32を主成分とする混合冷媒を考えた場合には、R32の短所である凝縮圧力および吐出温度を低減するとともに、温度勾配を少なくとも2.5deg程度以下に抑える必要がある。 For this reason, it has been desired to develop a refrigerant having zero ODP and smaller GWP than the conventional R22. As such a refrigerant, when a mixed refrigerant mainly composed of R32 having a relatively high refrigerating capacity is considered, the condensation pressure and discharge temperature, which are disadvantages of R32, are reduced, and the temperature gradient is at least about 2.5 deg. It is necessary to keep it below.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ODPがゼロで、かつ、GWPが小さい混合冷媒を用いた空気調和機において、吐出温度を抑制し、蒸発器側の温度勾配を小さくすることができる空気調和機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and in an air conditioner using a mixed refrigerant having an ODP of zero and a small GWP, the discharge temperature is suppressed and the temperature gradient on the evaporator side is reduced. An object of the present invention is to provide an air conditioner that can be used.
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項1に係る空気調和機は、圧縮機、凝縮器、減圧手段、蒸発器を冷媒配管で接続して形成した冷媒回路に、第一の冷媒であるR32を第二の冷媒であるR134aまたはR1234yfより大きい混合比で混合した2種混合冷媒を流通させる空気調和機であって、前記冷媒回路は、前記凝縮器の前記第二の冷媒が液リッチである位置から分岐した前記2種混合冷媒から分離した液冷媒を、前記圧縮機の中間圧にインジェクションすることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, an air conditioner according to
また、本発明の請求項2に係る空気調和機は、上述した請求項1において、前記第一の冷媒の混合比は80〜90wt%であることを特徴とする。
The air conditioner according to
また、本発明の請求項3に係る空気調和機は、上述した請求項1または2において、前記凝縮器内の冷媒が気液二相状態となる位置から前記液冷媒を分離することを特徴とする。
An air conditioner according to
また、本発明の請求項4に係る空気調和機は、上述した請求項3において、前記凝縮器内の冷媒が気液二相状態となる位置から前記液冷媒を分離する気液分離器と、この気液分離器の使用/不使用を切り換える切換え弁とを有することを特徴とする。 An air conditioner according to a fourth aspect of the present invention is the gas-liquid separator according to the third aspect, wherein the liquid refrigerant is separated from a position where the refrigerant in the condenser is in a gas-liquid two-phase state. And a switching valve for switching between use and non-use of the gas-liquid separator.
本発明によれば、圧縮機、凝縮器、減圧手段、蒸発器を冷媒配管で接続して形成した冷媒回路に、第一の冷媒であるR32を第二の冷媒であるR134aまたはR1234yfより大きい混合比で混合した2種混合冷媒を流通させる空気調和機であって、前記冷媒回路は、前記凝縮器の前記第二の冷媒が液リッチである位置から分岐した前記2種混合冷媒から分離した液冷媒を、前記圧縮機の中間圧にインジェクションするので、二相域から先に液化しやすいR134a(またはR1234yf)リッチの液冷媒を予め分離することで、蒸発器に回る冷媒のうちR32の割合が大きくなり、蒸発器での温度勾配を小さくすることができるという効果を奏する。また、圧縮機にインジェクションされた冷媒は液状態のため、それが気化する熱により最終的に吐出される冷媒の温度を抑制することができる。さらにこの液冷媒はR32に比べて吐出温度が低い物性を持つR134a(またはR1234yf)を多く含むので、封入時の組成割合の液冷媒をインジェクションするよりも大きな吐出温度抑制効果を持つ。このため、非共沸混合冷媒の持つ短所の影響を小さくすることができると同時に、その主成分であるR32に起因する短所の影響も小さくすることができるという効果を奏する。 According to the present invention, in the refrigerant circuit formed by connecting the compressor, the condenser, the pressure reducing means, and the evaporator with the refrigerant pipe, the first refrigerant R32 is mixed with the second refrigerant R134a or R1234yf. An air conditioner for circulating a two-type mixed refrigerant mixed at a ratio, wherein the refrigerant circuit is a liquid separated from the two-type mixed refrigerant branched from a position where the second refrigerant of the condenser is liquid-rich. Since the refrigerant is injected into the intermediate pressure of the compressor, R134a (or R1234yf) rich liquid refrigerant that tends to be liquefied first from the two-phase region is separated in advance, so that the ratio of R32 in the refrigerant that goes to the evaporator is As a result, the temperature gradient in the evaporator can be reduced. Further, since the refrigerant injected into the compressor is in a liquid state, the temperature of the refrigerant finally discharged can be suppressed by the heat that it vaporizes. Further, since this liquid refrigerant contains a larger amount of R134a (or R1234yf) having a lower discharge temperature than R32, it has a larger discharge temperature suppression effect than injection of liquid refrigerant having a composition ratio at the time of encapsulation. For this reason, it is possible to reduce the influence of the disadvantages of the non-azeotropic refrigerant mixture, and at the same time, it is possible to reduce the influence of the disadvantages due to the main component R32.
以下に、本発明に係る空気調和機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of an air conditioner according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
[混合冷媒]
まず、本発明の空気調和機に用いる混合冷媒について説明する。
本発明の空気調和機に用いる混合冷媒は、第一の冷媒であるR32と第二の冷媒であるR134aまたはR1234yfとの2種の冷媒からなる混合冷媒であって、前記第一の冷媒の混合比を前記第二の冷媒の混合比より大きくしたものである。以下では、R32とR134aのみからなる混合冷媒の場合を例にとり説明する。
[Mixed refrigerant]
First, the mixed refrigerant used in the air conditioner of the present invention will be described.
The mixed refrigerant used in the air conditioner of the present invention is a mixed refrigerant composed of two kinds of refrigerants, that is, the first refrigerant R32 and the second refrigerant R134a or R1234yf, and is a mixture of the first refrigerant. The ratio is larger than the mixing ratio of the second refrigerant. Below, the case of the mixed refrigerant which consists only of R32 and R134a will be described as an example.
図1の「R32+R134a」の欄には、R32とR134aのみからなる混合冷媒の物性値をR32の含有比率毎に示してある。R32の含有比率は90、80、70wt%の3種である。図1に示すように、これら3種の混合冷媒のODPはゼロである。また、GWPは751〜902で、R22のGWP(=1810)よりも小さくなることが判る。ここで、図1中のSLは標準条件を示し、凝縮温度48℃を想定したものである。OLは熱帯地域向けを想定した条件を示し、凝縮温度68℃を想定したものである。 In the column of “R32 + R134a” in FIG. 1, the physical property values of the mixed refrigerant composed only of R32 and R134a are shown for each content ratio of R32. The content ratio of R32 is three types of 90, 80, and 70 wt%. As shown in FIG. 1, the ODP of these three mixed refrigerants is zero. Moreover, GWP is 751-902, and it turns out that it becomes smaller than GWP (= 1810) of R22. Here, SL in FIG. 1 indicates standard conditions and assumes a condensation temperature of 48 ° C. OL shows the conditions for the tropical region and assumes a condensation temperature of 68 ° C.
図2は、各冷媒の飽和蒸気圧力と凝縮温度の関係の一例を示す図である。
上記の混合冷媒を熱帯地域向けのR410A用の既存の空気調和機で用いることを考えた場合、図2に示すように、凝縮温度65℃以上の時の圧力を、空気調和機の一般的な設計圧力(4.15MPa)以下に抑えるためには、R32にR134a(またはR1234yf)を10wt%以上混ぜる必要があることが判る。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the relationship between the saturated vapor pressure and the condensation temperature of each refrigerant.
When considering the use of the above mixed refrigerant in an existing air conditioner for R410A for tropical regions, as shown in FIG. It can be seen that in order to keep the pressure below the design pressure (4.15 MPa), it is necessary to mix R134a (or R1234yf) with R32 in an amount of 10 wt% or more.
この場合、例えば、R32が80〜90wt%含まれる混合冷媒を用い、凝縮温度65〜68℃程度で空気調和機を運転すれば、R32を単独で用いる場合に比べて圧力をR410Aの設計圧力程度まで下げることが可能である。しかも、図1に示すように、R32の弱点である高い凝縮圧力および吐出温度を低減するとともに、蒸発器での温度勾配を少なくとも2.5deg程度以下に抑えることができる。つまり、使用可能な凝縮温度の上限が68℃程度までであれば、R32が80〜90wt%含まれる上記の混合冷媒を熱帯地域向けの既存の製品に利用することができる。 In this case, for example, if a mixed refrigerant containing 80 to 90 wt% of R32 is used and the air conditioner is operated at a condensation temperature of about 65 to 68 ° C., the pressure is about the design pressure of R410A compared to the case where R32 is used alone. Can be lowered to Moreover, as shown in FIG. 1, the high condensing pressure and discharge temperature, which are weak points of R32, can be reduced, and the temperature gradient in the evaporator can be suppressed to at least about 2.5 deg or less. That is, if the upper limit of the usable condensing temperature is up to about 68 ° C., the above mixed refrigerant containing 80 to 90 wt% R32 can be used for existing products for tropical regions.
図3は、高凝縮温度時の吐出温度を比較した図である。図中、R32+R134a(90/10)等の表記は、R32が90wt%、R134aが10wt%の混合冷媒であること等を示している。この図3に示すように、R32にR134a(またはR1234yf)を混ぜると吐出温度が抑制されることが判る。なお、この図3は、後述の液インジェクション方式を使用しない方式を想定して得たものである。 FIG. 3 is a diagram comparing the discharge temperature at the time of high condensation temperature. In the figure, the notation such as R32 + R134a (90/10) indicates that R32 is a mixed refrigerant of 90 wt% and R134a is 10 wt%. As shown in FIG. 3, it can be seen that mixing R134a (or R1234yf) with R32 suppresses the discharge temperature. Note that FIG. 3 is obtained assuming a method that does not use the liquid injection method described later.
図4は、高凝縮温度時の冷凍能力(理論値:圧縮機排除容積/回転数を同じとした場合)を比較した図であり、R22を100%としたときの能力で表している。この図4及び図1に示すように、R22より冷凍能力の高い冷媒(R410A、R32およびR32+R134aが20wt%以下の冷媒)は、R22より圧力が高いことが判る。また、R32とR134aのみからなる本発明の混合冷媒において、R410Aと同等以上の冷凍能力を得るためには、R32の含有比率は少なくとも80wt%が必要であることが判る。 FIG. 4 is a diagram comparing the refrigeration capacity at high condensing temperature (theoretical value: when the compressor displacement volume / rotation speed is the same), and is represented by the capacity when R22 is 100%. As shown in FIGS. 4 and 1, it can be seen that the refrigerant having a higher refrigeration capacity than R22 (the refrigerant having R410A, R32 and R32 + R134a of 20 wt% or less) has a higher pressure than R22. In addition, in the mixed refrigerant of the present invention consisting only of R32 and R134a, it can be seen that the content ratio of R32 needs to be at least 80 wt% in order to obtain a refrigerating capacity equal to or higher than R410A.
図5は、高凝縮温度時の成績係数(理論値)を比較した図である。この図5に示すように、R22より冷凍能力が高い冷媒のうち、R410Aの成績係数が特に低く、運転効率が悪いことが判る。R32とR134aのみからなる本発明の混合冷媒の成績係数は、R32の成績係数とほぼ同じである。 FIG. 5 is a diagram comparing the coefficient of performance (theoretical value) at a high condensation temperature. As shown in FIG. 5, among the refrigerants having higher refrigerating capacity than R22, it can be seen that the coefficient of performance of R410A is particularly low and the operation efficiency is poor. The coefficient of performance of the mixed refrigerant of the present invention consisting only of R32 and R134a is almost the same as the coefficient of performance of R32.
[空気調和機]
次に、本発明に係る空気調和機について、冷房運転時を例にとり図6〜図8を参照しながら説明する。
[Air conditioner]
Next, the air conditioner according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図6は冷房運転時の冷媒回路図である。図6に示すように、本発明に係る空気調和機10の冷凍サイクル回路は、圧縮機12と、凝縮器(室外機)14と、減圧手段16と、蒸発器(室内機)18と、四方弁20とからなる。作動冷媒としては、R32とR134aのみ、または、R32とR1234yfのみからなる上記の混合冷媒を用いる。
FIG. 6 is a refrigerant circuit diagram during cooling operation. As shown in FIG. 6, the refrigeration cycle circuit of the
この冷凍サイクル回路は、凝縮器14の所定位置からR134a(またはR1234yf)リッチな液冷媒を分離して、分離した液冷媒を圧縮機12の中間圧にインジェクションするようになっている。
This refrigeration cycle circuit separates R134a (or R1234yf) rich liquid refrigerant from a predetermined position of the
具体的には、気液分離器22が凝縮器14の容積比A%:(100−A)%となる位置に取り付けてあり、これにより凝縮器14は凝縮器全体に対する容積割合がA%の第一凝縮器14aと(100−A)%の第二凝縮器14bとで構成されることになる。気液分離器22の取り付け位置としては、想定される運転条件下で冷媒が二相域にある位置を選定する必要がある。R32とR134aのみからなる混合冷媒でR32の混合割合が80wt%の場合を例とする。凝縮温度68℃で運転するときに吐出温度が従来冷媒のR410Aを使った機器と同じ90℃になるように液インジェクションを制御し、また凝縮器出口での過冷却度が一般的な冷凍サイクルと同じ5degになるように冷凍サイクル全体を制御すると、図7に示すように、凝縮器で冷媒が放出するエネルギーの割合はガス域:24%、二相域:69%、過冷却域:7%となる。凝縮器の単位容積あたりの熱交換量は概ね一様とみなせるので、上述した熱交換器の容積割合よりAを決めるとAの値は24〜93%の範囲になる。なお混合比によって冷媒の物性(上記放熱量の割合)が変わるため混合比に応じた位置を選定することが望ましい。
Specifically, the gas-
なお凝縮器を通過する混合冷媒は、沸点の高い冷媒の方が先に液化する。ここで図8は、図7における二相域の冷媒内の液相冷媒の組成を示すものであり、二相域のうち凝縮器の入口側に近い方が、高沸点冷媒の割合が多くなることを示している。よって、二相域にあるB区間(図7参照)の液を取り出す際には、上記Aを凝縮器の入口側に配置することが望ましい。 In addition, the mixed refrigerant passing through the condenser is liquefied first in the refrigerant having a higher boiling point. Here, FIG. 8 shows the composition of the liquid-phase refrigerant in the refrigerant in the two-phase region in FIG. 7, and the proportion of the high-boiling refrigerant increases in the two-phase region closer to the inlet side of the condenser. It is shown that. Therefore, when taking out the liquid of B section (refer FIG. 7) in a two-phase area | region, it is desirable to arrange | position said A to the inlet side of a condenser.
上記構成の動作を説明する。
圧縮機12からの混合冷媒は、配管26を通って第一凝縮器14aに入り、気液分離器22で気液に分離される。気液分離器22に溜まったR134a(またはR1234yf)リッチな液冷媒は、流量調整弁24を通って配管32で圧縮機12にインジェクションされる。一方、気液分離器22で分離された飽和蒸気冷媒は第二凝縮器14bから配管28および減圧手段16を通って蒸発器18に入る。この蒸発器18に入る冷媒としてはR32の割合が多くなる。蒸発器18からの冷媒は配管30を通じて圧縮機12に送られる。
The operation of the above configuration will be described.
The mixed refrigerant from the
このように、二相域から先に液化しやすいR134a(またはR1234yf)の液冷媒を予め分離することで、蒸発器18に回る冷媒のうちR32の割合がより大きくなり、蒸発器18での温度勾配を小さくすることができる。
Thus, by separating in advance the liquid refrigerant of R134a (or R1234yf) that is liable to liquefy first from the two-phase region, the ratio of R32 in the refrigerant that goes to the
一方、圧縮機12にインジェクションされた冷媒は液状態のため、それが気化する熱により最終的に吐出される冷媒の温度を抑制することができる。さらにこの液冷媒はR32に比べて吐出温度が低いR134a(またはR1234yf)を多く含むので、R134a(またはR1234yf)を多く含まない液冷媒をインジェクションするよりも大きな吐出温度抑制効果を持つ。このため、本発明の空気調和機10によれば、非共沸混合冷媒の持つ短所の影響を小さくすると同時に、その主成分であるR32に起因する短所の影響も小さくすることができる。
On the other hand, since the refrigerant injected into the
ところで、気液分離器22に流入する冷媒(二相)のうち、飽和蒸気冷媒は気液分離器から流出していくが、飽和液冷媒は外気温度が冷媒温度より低いためにガス化しない。したがって冷媒循環量が一定の状態では時間とともに気液分離器22内に飽和液冷媒が蓄積されていくことになる。この場合、気液分離器22の容器22a内の液面の高さが増し、飽和蒸気状態の冷媒が取り出せなくなると第二凝縮器14bに液冷媒のみ流通することになり、凝縮器14全体として凝縮性能が低下してしまうため、この液面高さは容器22a内に挿入された出口管の下端部より低い位置を保つように制御する必要がある。
By the way, of the refrigerant (two phases) flowing into the gas-
そこで、図9に示すように、凝縮器14と気液分離器22を接続する冷媒回路上にバイパス34と切換え弁36、38を設けるとともに、容器22a内に長さの異なる配管40、42を挿入し、空気調和機の運転中に必要に応じて気液分離器22の使用/不使用を切換えられるようにしておく。この切換えの条件としては、例えば短い配管42の下端の連通口42aより低い位置に図示しない液面検知センサを設け、このセンサで検知される容器22a内の液面が所定の高さを上回るか否かによって定めてもよい。
Therefore, as shown in FIG. 9, a
この場合、検知液面が所定の高さを下回る通常時においては、液冷媒の貯留量は許容範囲内であるので、切換え弁36、38の状態を、第一凝縮器14aと配管40、第二凝縮器14bと配管42をそれぞれ連通し、バイパス34を遮断するようにしておく。これにより、気液分離器22は使用状態となり、第一凝縮器14aからの二相冷媒は配管40を介して気液分離器22に流入し、容器22aに溜まった冷媒は配管32を通じて液インジェクションに使われる。
In this case, at a normal time when the detected liquid level is lower than a predetermined height, the amount of liquid refrigerant stored is within an allowable range, so that the state of the switching
一方、検知液面が所定の高さを上回った時には、液冷媒の貯留量は過剰であることから、第一凝縮器14aとバイパス34と第二凝縮器14bとを連通し、第一凝縮器14aと配管40、第二凝縮器14bと配管42の連通をそれぞれ遮断するように切換え弁36、38を切り換える。これにより、気液分離器22は不使用状態とされ、第一凝縮器14aからの二相冷媒は直接第二凝縮器14bに流れて気液分離器22に流入しない。これにより、第二凝縮器14bに液冷媒のみが流通することがなくなるので、この場合に比べ凝縮器14全体としての凝縮能力の低下を避けることができる。なお、上記の液面検知センサの検知に基づく切換え弁36、38の切り換え制御は、図示しない制御手段により行うことができる。
On the other hand, when the detected liquid level exceeds a predetermined height, the storage amount of the liquid refrigerant is excessive, so that the
なお、上記の実施の形態においては、主にR32とR134aのみからなる混合冷媒の場合について説明したが、図1及び図2に示すようなR134aに物性が類似しているR1234yfを用いて、R32とR1234yfのみからなる混合冷媒とした場合であっても、ODPがゼロで、かつ、GWPがR22よりも小さくなるなど、R32とR134aのみからなる混合冷媒の場合と同様の効果を奏することを本発明者らは確認していることを付言しておく。 In the above-described embodiment, the case of the mixed refrigerant mainly composed of only R32 and R134a has been described. However, using R1234yf having similar physical properties to R134a as shown in FIGS. 1 and 2, R32 is used. Even if it is a mixed refrigerant consisting only of R32 and R1234yf, the present invention has the same effect as the mixed refrigerant consisting only of R32 and R134a, such as ODP being zero and GWP being smaller than R22. Note that the inventors have confirmed.
以上説明したように、本発明によれば、圧縮機、凝縮器、減圧手段、蒸発器を冷媒配管で接続して形成した冷媒回路に、第一の冷媒であるR32を第二の冷媒であるR134aまたはR1234yfより大きい混合比で混合した2種混合冷媒を流通させる空気調和機であって、前記冷媒回路は、前記凝縮器の前記第二の冷媒が液リッチである位置から分岐した前記2種混合冷媒から分離した液冷媒を、前記圧縮機の中間圧にインジェクションするので、二相域から先に液化しやすいR134a(またはR1234yf)リッチの液冷媒を予め分離することで、蒸発器に回る冷媒のうちR32の割合が大きくなり、蒸発器での温度勾配を小さくすることができるという効果を奏する。また、圧縮機にインジェクションされた冷媒は液状態のため、それが気化する熱により最終的に吐出される冷媒の温度を抑制することができる。さらにこの液冷媒はR32に比べて吐出温度が低いR134a(またはR1234yf)を多く含むので、封入時の組成割合の液冷媒をインジェクションするよりも大きな吐出温度抑制効果を持つ。このため、非共沸混合冷媒の持つ短所の影響を小さくすると同時に、その主成分であるR32に起因する短所の影響も小さくすることができる。 As described above, according to the present invention, R32 which is the first refrigerant is the second refrigerant in the refrigerant circuit formed by connecting the compressor, the condenser, the pressure reducing means, and the evaporator with the refrigerant pipe. An air conditioner that circulates a two-type mixed refrigerant mixed at a mixing ratio greater than R134a or R1234yf, wherein the refrigerant circuit branches from the position where the second refrigerant of the condenser is liquid-rich. Since the liquid refrigerant separated from the mixed refrigerant is injected into the intermediate pressure of the compressor, the refrigerant circulating in the evaporator is separated in advance from the R134a (or R1234yf) rich liquid refrigerant that is liable to be liquefied first from the two-phase region. Of these, the ratio of R32 is increased, and the temperature gradient in the evaporator can be reduced. Further, since the refrigerant injected into the compressor is in a liquid state, the temperature of the refrigerant finally discharged can be suppressed by the heat that it vaporizes. Further, since this liquid refrigerant contains a larger amount of R134a (or R1234yf) having a lower discharge temperature than R32, the liquid refrigerant has a larger discharge temperature suppression effect than injection of liquid refrigerant having a composition ratio at the time of encapsulation. For this reason, it is possible to reduce the influence of the disadvantages of the non-azeotropic refrigerant mixture and to reduce the influence of the disadvantages due to R32 as the main component.
また、凝縮圧力及び吐出温度を低減することができるため、外気温が52℃以上となるような高外気温時であっても、従来使用していた冷媒(R410A)と同等以下の圧力で運転できるため、膨張弁や配管等の設計圧力を変えずにすみ、部品を共用しコストを低減できる。 In addition, since the condensing pressure and the discharge temperature can be reduced, operation is performed at a pressure equal to or lower than that of the refrigerant (R410A) conventionally used even at a high outside temperature where the outside temperature is 52 ° C. or higher. As a result, it is not necessary to change the design pressure of the expansion valve, piping, etc., and parts can be shared to reduce costs.
以上のように、本発明に係る空気調和機は、熱帯地域向けの空気調和機に有用であり、特に、吐出温度を抑制し、蒸発器側の温度勾配を小さくするのに適している。 As described above, the air conditioner according to the present invention is useful for an air conditioner for a tropical region, and is particularly suitable for suppressing the discharge temperature and reducing the temperature gradient on the evaporator side.
10 空気調和機
12 圧縮機
14 凝縮器(室外機)
16 減圧手段
18 蒸発器(室内機)
20 四方弁
22 気液分離器
24 流量調整弁
26,28,30,32,40,42 配管
34 バイパス
36,38 切換え弁
10
16
20 Four-
Claims (4)
前記冷媒回路は、前記凝縮器の前記第二の冷媒が液リッチである位置から分岐した前記2種混合冷媒から分離した液冷媒を、前記圧縮機の中間圧にインジェクションすることを特徴とする空気調和機。 Two types of refrigerant circuit formed by connecting a compressor, a condenser, a pressure reducing means, and an evaporator with refrigerant piping and mixing R32 as the first refrigerant at a mixing ratio larger than R134a or R1234yf as the second refrigerant An air conditioner for circulating a mixed refrigerant,
The refrigerant circuit injects liquid refrigerant separated from the two-type mixed refrigerant branched from a position where the second refrigerant of the condenser is liquid-rich into an intermediate pressure of the compressor. Harmony machine.
A gas-liquid separator that separates the liquid refrigerant from a position where the refrigerant in the condenser is in a gas-liquid two-phase state, and a switching valve that switches use / non-use of the gas-liquid separator. The air conditioner according to claim 3.
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