制冷循环装置

申请号 CN201510276299.8 申请日 2014-08-29 公开(公告)号 CN105042934B 公开(公告)日 2017-12-29
申请人 三菱电机株式会社; 发明人 铃木康巨; 驹井隆雄; 前田晃; 泷下隆明;
摘要 空调 装置(100)的形成室内机(101)的框体(110)的内部在左右方向上被 风 路分隔板(20)分隔,在框体侧面(117)侧形成对室内送风风扇(7f)和室内 热交换器 (7)进行收纳的风路室(21),框体侧面(118)侧进一步被形成有贯通孔(31a、31b)的分隔板(30)在上下方向上分隔,在上侧形成对延长配管(10a、10b)的一部分、扩口接头(15a、15b)以及室内配管(9a、9b)进行收纳的配管连接室(22),在下侧形成供延长配管(10a、10b)布设的配管取出室(23)。在延长配管(10a、10b)的外周与贯通孔(31a、31b)的内周之间的间隙填充有隔离件(19a、19b)。
权利要求

1.一种制冷循环装置,其特征在于,
使用可燃性制冷剂作为制冷剂,
具有:
室外机,其至少具备压缩机、室外热交换器以及室外配管;
室内机,其至少具备室内热交换器以及室内配管;
延长配管,其将所述室外配管与所述室内配管连接;
配管连接室,其在形成所述室内机的框体的内部形成,对所述室内配管与所述延长配管之间的连接部进行收纳;以及
配管取出室,其在形成所述室内机的框体的内部形成,从所述配管连接室取出的所述延长配管从该配管取出室通过,
所述配管连接室与所述配管取出室被分隔板分隔,在所述分隔板形成有供所述延长配管贯通的贯通孔,
在所述配管连接室具备制冷剂的泄漏检测传感器
2.根据权利要求1所述的制冷循环装置,其特征在于,
所述配管取出室被一个或者多个追加分隔板分隔成多个,在该一个或者多个追加分隔板形成有供所述延长配管贯通的贯通孔,所述延长配管以串联的方式依次从所述被分隔成多个的配管取出室通过。
3.根据权利要求1所述的制冷循环装置,其特征在于,
供设置于所述配管取出室的所述延长配管贯通的贯通孔设置于所述框体的顶面。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的制冷循环装置,其特征在于,
所述室内热交换器具备:多个散热板,它们配置为相互隔开间隔;以及导热管,其弯曲地将所述散热板贯通,
所述配管连接室对所述导热管与所述室内配管之间的接合部进行收纳。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的制冷循环装置,其特征在于,
所述室内热交换器具备:制冷剂流路以及流路,它们构成为彼此相邻;以及制冷剂用连接部,其与所述制冷剂流路连通,
所述配管连接室对所述制冷剂用连接部进行收纳。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的制冷循环装置,其特征在于,
所述室内配管与所述延长配管借助机械式接头而连接。
7.根据权利要求1~3中任一项所述的制冷循环装置,其特征在于,
在所述延长配管的外周与所述贯通孔的内周之间,填充有由独立气泡的发泡材料构成的间隙填充件。
8.根据权利要求1~3中任一项所述的制冷循环装置,其特征在于,
所述制冷剂是作为HFC制冷剂的R32、HFO-1234yf或者HFO-1234ze的单一制冷剂、或者混合有该单一制冷剂的混合制冷剂,其中,所述R32是二氟甲烷CH2F2,所述HFO-1234yf是四氟丙烯CF3CF=CH2,所述HFO-1234ze是CF3-CH=CHF。

说明书全文

制冷循环装置

[0001] 本发明专利申请是针对申请日为2014年8月29日、申请号为201410437684.1、发明名称为“制冷循环装置”的发明专利申请提出的分案申请。

技术领域

[0002] 本发明涉及制冷循环装置,特别涉及使用全球变暖系数较低的制冷剂而执行制冷循环的制冷循环装置。

背景技术

[0003] 以往,作为制冷循环装置之一的空调装置执行的制冷循环的制冷剂,使用不燃性的R410A那样的“HFC制冷剂”。该R410A与以往的R22那样的“HCFC制冷剂”不同,其臭层破坏系数(以下称为“ODP”)为零,不会破坏臭氧层,但却具有全球变暖系数(以下称为“GWP”)较高的性质。
[0004] 因此,作为防止地球变暖的一个环节,推进了从R410A那样的GWP较高的HFC制冷剂向GWP较低的制冷剂变更的研究。
[0005] 作为上述这样的低GWP的制冷剂的候补,存在作为天然制冷剂的R290(C3H8:丙烷)、R1270(C3H6:丙烯)那样的HC制冷剂,但它们与不燃性的R410A不同,具有强燃等级的可燃性,因此,需要对制冷剂的泄漏加以注意。
[0006] 另外,作为上述这样的低GWP的制冷剂的候补,作为在组分中不具有的双键的HFC制冷剂,例如,存在与R410A相比GWP更低的R32(CH2F2:二氟甲烷)。
[0007] 另外,作为相同的制冷剂的候补,与R32同样地存在一种HFC制冷剂、亦即在组分中具有碳的双键的卤化。作为上述这样的卤化烃,例如,存在HFO-1234yf(CF3CF=CH2:四氟丙烯)、HFO-1234ze(CF3-CH=CHF)。此外,为了与如R32那样在组分中不具有碳的双键的HFC制冷剂加以区别,大多使用烯烃(将具有碳的双键的不饱和烃称为烯烃)的“O”,将具有碳的双键的HFC制冷剂表现为“HFO”。
[0008] 上述这样的低GWP的HFC制冷剂(包括HFO制冷剂)虽然不具有与作为天然制冷剂的R290(C3H8;丙烷)那样的HC制冷剂程度相当的强燃性,但是,与不燃性的R410A不同,具有微燃等级的可燃性。因此,与R290同样地需要对制冷剂的泄漏加以注意。以下,即便为微燃等级,也将具有可燃性的制冷剂称为“可燃性制冷剂”。
[0009] 在可燃性制冷剂向室内居住空间(以下称为室内)泄漏的情况下,室内的制冷剂浓度上升,存在形成为可燃浓度的可能性。即,从搭载于室内机的热交换器的配管的焊接部处的小孔(pinhole)、对室内机与室外机进行连接的配管(以下称为“延长配管”)的接头部产生制冷剂泄漏,在缓慢的泄漏过程中,泄漏速度较小,因此不会形成为可燃浓度,但在因外而使配管破损的情况下、针对延长配管的接头脱落的情况等下的快速的泄漏过程中,泄漏速度较大,因此存在形成为可燃浓度的可能性。
[0010] 因此,公开有如下分体式空调装置,即,为了防止制冷剂从室内机向室内泄漏,不借助接头与延长配管连接,而是通过焊接的方式与延长配管连接(以下称为“延长配管焊接部”),将该延长配管焊接部和针对热交换器的配管的焊接部(以下称为“热交换器配管焊接部”)收纳于密封箱内,从而,即使万一制冷剂在上述延长配管焊接部或者上述热交换器配管焊接部泄漏,也会使泄漏的制冷剂滞留在密封箱内(例如,参照专利文献1)。
[0011] 专利文献1:日本特开平10-47751号公报(第6页、图5)
[0012] 然而,专利文献1所公开的分体式空调装置存在以下那样的问题。
[0013] (a)并非借助接头对室内机与延长配管进行连接,而是通过焊接的方式对室内机与延长配管进行连接,从而,在进行现场安装施工时,无需准备扳手等一般的工具,产生如下追加作业,即,需准备焊机、或为了防止火势蔓延而对周围环境进行保养等,从而使现场施工性变差。
[0014] (b)进而,针对将延长配管从室内机内的密封箱取出的部分(以下,称为孔部)要求密封性,因此,形成为尺寸精度较高的构造。因此,在进行现场安装施工时,针对延长配管的处理(弯曲、长度调节)的加工尺寸要求较高的精度,使现场施工性变差。
[0015] (c)此外,若延长配管的处理加工尺寸的精度变差,则无法确保充分的密封性,在最差的情况下,还出现无法使延长配管从孔部通过,对延长配管的处理加工本身进行返工的情况。
[0016] 换句话说,为了确保密封箱的孔部的密封性,以较高的尺寸精度形成孔部本身,虽然能够由空调装置的制造方(制造商)应对,但另一方面,欲以与孔部本身的较高的尺寸精度对应的较高的精度对延长配管进行处理的作业,对于现场安装人员而言未必容易,会使施工性变差。

发明内容

[0017] 本发明是为了解决上述那样的问题而完成的,其目的在于提供一种制冷循环装置,针对进行现场安装施工时的延长配管的处理的加工尺寸并不要求较高的精度,在产生了制冷剂泄漏的情况下,能够使制冷剂泄漏速度减慢,能够改善现场安装施工的施工性。
[0018] (1)本发明所涉及的制冷循环装置使用可燃性制冷剂作为制冷剂,并具有:室外机,其至少具备压缩机以及室外配管;室内机,其至少具备室内热交换器以及室内配管;延长配管,其将上述室外配管与上述室内配管连接;配管连接室,其在形成上述室内机的框体的内部形成,对上述室内配管与上述延长配管之间的连接部进行收纳;以及配管取出室,其在形成上述室内机的框体的内部形成,从上述配管连接室取出的上述延长配管从该配管取出室通过,上述配管连接室与上述配管取出室被分隔板分隔,在上述分隔板形成有供上述延长配管贯通的贯通孔,上述配管取出室的一部分由形成上述室内机的框体的一部分构成,在上述框体的一部分形成有供上述延长配管贯通的贯通孔。
[0019] (2)在上述(1)的基础上,上述配管取出室被一个或者多个追加分隔板分隔成多个,在该一个或者多个追加分隔板形成有供上述延长配管贯通的贯通孔,上述延长配管以串联的方式依次从上述被分隔成多个的配管取出室通过。
[0020] (3)在上述(1)的基础上,供设置于上述配管取出室的上述延长配管贯通的上述贯通孔设置于上述框体的上部或者顶面。
[0021] (4)在上述(1)~(3)中任一项的基础上,上述室内热交换器具备:多个散热板,它们配置为相互隔开间隔;以及导热管,其弯曲地将该散热板贯通,上述配管连接室对上述导热管与上述室内配管之间的接合部进行收纳。
[0022] (5)在上述(1)~(3)中任一项的基础上,上述室内热交换器具备:制冷剂流路以及流路,它们构成为彼此相邻;以及制冷剂用连接部,其与上述制冷剂流路连通,[0023] 上述配管连接室对上述制冷剂用连接部进行收纳。
[0024] (6)在上述(1)~(3)中任一项的基础上,上述室内配管与上述延长配管借助机械式接头而连接。
[0025] (7)在上述(1)~(3)中任一项的基础上,在上述延长配管的外周与上述贯通孔的内周之间,填充有由独立气泡的发泡材料构成的间隙填充件。
[0026] (8)在上述(1)~(3)中任一项的基础上,上述制冷剂是作为HFC制冷剂的R32(CH2F2:二氟甲烷)、HFO-1234yf(CF3CF=CH2:四氟丙烯)或者HFO-1234ze(CF3-CH=CHF)的单一制冷剂,或者混合有该单一制冷剂的混合制冷剂。
[0027] 根据本发明,将室内配管与延长配管之间的连接部收纳于配管连接室,延长配管形成为如下构造:从配管连接室将分隔板的贯通孔贯通并被朝配管取出室取出,进而,从配管取出室将框体的贯通孔贯通并被朝室内机的外侧(室内)取出。因此,即使万一在制冷剂泄漏的情况下,泄漏制冷剂存积于配管连接室,经由分隔板的贯通孔的间隙而流入到配管取出室,流入到配管取出室的制冷剂也存积于配管取出室,然后,经由框体的贯通孔的间隙而流入到室内。
[0028] 此时,配管连接室以及配管取出室作为密闭(muffler)容器发挥功能,因此,能够抑制制冷剂向室内泄漏的速度。这样一来,因室内的气流而扩散的制冷剂的量比流入到室内的制冷剂的量大,因此,不会在室内容易地形成制冷剂浓度较高的区域(空间),特别是超过可燃浓度的区域。另外,能够将在构成配管取出室的一部分的分隔板以及框体的一部分形成的贯通孔设定为用于确保现场施工性的大小,因此,无需针对延长配管的处理(弯曲、长度调节)要求较高的加工精度。因此,能够容易且迅速地进行现场施工。附图说明
[0029] 图1是示出本发明的实施方式1所涉及的制冷循环装置的制冷剂回路的结构的回路图。
[0030] 图2是示出对图1所示的制冷循环装置进行说明的空调装置的室内机的外观的主视图。
[0031] 图3A是示出图2所示的空调装置的室内机的内部结构的主视图。
[0032] 图3B是示出图2所示的空调装置的室内机的内部结构的侧视图。
[0033] 图4是以将一部分放大的方式示意性地示出图2所示的空调装置的室内热交换器与室内配管接合的接合状况的主视图。
[0034] 图5A是对图2所示的空调装置的延长配管将分隔板的贯通孔贯通的形态进行说明的双孔类型的俯视图。
[0035] 图5B是对图2所示的空调装置的延长配管将分隔板的贯通孔贯通的形态进行说明的单孔类型的俯视图。
[0036] 图5C是对图2所示的空调装置的延长配管将分隔板的贯通孔贯通的形态进行说明的切口类型的俯视图。
[0037] 图6是示意性地示出图2所示的空调装置的制冷剂泄漏时的现象的图。
[0038] 图7A是示出对本发明的实施方式2所涉及的制冷循环装置进行说明的空调装置的室内机的内部结构的主视图。
[0039] 图7B是示出对本发明的实施方式2所涉及的制冷循环装置进行说明的空调装置的室内机的内部结构的侧视图。
[0040] 图8是示意性地示出图7A所示的空调装置的制冷剂泄漏时的现象的图。
[0041] 图9A是示出对本发明的实施方式3所涉及的制冷循环装置进行说明的空调装置的室内机的内部结构的俯视图。
[0042] 图9B是示出对本发明的实施方式3所涉及的制冷循环装置进行说明的空调装置的室内机的内部结构的侧视图。
[0043] 图10A是示出对本发明的实施方式4所涉及的制冷循环装置进行说明的空调装置的室内机的内部结构的侧视图。
[0044] 图10B是示出对本发明的实施方式4所涉及的制冷循环装置进行说明的空调装置的室内机的内部结构的仰视图。
[0045] 图11是示出对本发明的实施方式5所涉及的制冷循环装置进行说明的循环热水供给系统的制冷剂、水回路的结构的回路图。
[0046] 图12是示出对本发明的实施方式5所涉及的制冷循环装置进行说明的热泵循环热水供给系统的热水供给器的主视图。
[0047] 附图标记说明:
[0048] 1…控制部;2…水热交换器;3…压缩机;4…四通;5…室外热交换器;5f…室外送风扇;6…膨胀阀;7…室内热交换器;7f…室内送风风扇;7m…风扇达;8…室外配管;8a…制冷剂配管;8b…制冷剂配管;8c…制冷剂配管;8d…制冷剂配管;9a…室内配管;9b…室内配管;10a…延长配管;10b…延长配管;11…吸入配管;12…排出配管;13a…延长配管连接阀;13b…延长配管连接阀;14a…辅助口;14b…辅助口;14c…辅助口;15a…扩口接头;
15b…扩口接头;16a…扩口接头;16b…扩口接头;18a…绝热件;18b…绝热件;19a…隔离件;19b…隔离件;19c…隔离件;19d…隔离件;20…风路分隔板;20a…开口部;21…风路室;
21a…风路一次室;21b…风路二次室;22…配管连接室;23…配管取出室;23a…配管取出一次室;23b…配管取出二次室;30…分隔板;30a…贯通孔;31a…贯通孔;31b…贯通孔;31c…贯通孔;31d…贯通孔;32…追加分隔板;33a…贯通孔;33b…贯通孔;51…水箱;52…膨胀箱;53…泵;54…辅助加热器;55…三通阀;56…过滤器;57…流量开关;58…泄压阀;59…排气阀;60…浸没式加热器;61…螺旋管;62…排水口;63…排水口;64…手动排气阀;70…散热板;71…导热管;71a…端部;71b…端部;72…发夹式管;73…U型弯曲件;74…侧板;81a…清洁回路侧配管;81b…清洁回路侧配管;82a…制热用回路侧配管;82b…制热用回路侧配管;83…箭头;91a…集管主管;92a…集管支管;92b…室内制冷剂支管;100…空调装置(实施方式1);101…室内机;102…室外机;110…框体;111…框体正面;112…吸引口;113…吹出口;114…框体顶面;115…框体背面;116…框体底面;117…框体侧面;118…框体侧面;
119a…贯通孔;119b…贯通孔;200…空调装置(实施方式2);201…室内机;300…空调装置(实施方式3);301…室内机;310…框体;311…框体正面;313…吹出口;314…框体顶面;
315…框体背面;316…框体底面;317…框体侧面;318…框体侧面;319a…贯通孔;319b…贯通孔;400…空调装置(实施方式4);401…室内机;410…框体;414…框体顶面;416…框体底面;417a…框体侧面;417b…框体侧面;417c…框体侧面;417d…框体侧面;419a…贯通孔;
419b…贯通孔;600…热水供给系统(实施方式5);601…热水供给器;602…热源机;603…遥控器;604…控制装置;605…控制装置;606a…控制线;606b…控制线;607…制冷剂配管;
608…制冷剂回路;609…水回路;610…框体;614…框体顶面;616…框体底面;617…框体侧面;619a…贯通孔;619b…贯通孔;620…分隔板;621…水箱室;622…配管连接室;623a…配管取出一次室;623b…配管取出二次室;630…分隔板;631a…贯通孔;631b…贯通孔;632…分隔板;633a…贯通孔;633b…贯通孔;S1…吸入空气温度传感器;S2…液体管式温度传感器;S3…二相管式温度传感器;S4…泄漏检测传感器。

具体实施方式

[0049] [实施方式1]
[0050] 图1是示出本发明的实施方式1所涉及的制冷循环装置的制冷剂回路的结构的回路图。此外,在本实施方式中,作为制冷循环装置的一个例子而对空调装置进行说明,但本发明不限定于空调装置,例如,包括热水供给系统(参照实施方式5)等那样的执行制冷循环的各种设备。
[0051] (空调装置)
[0052] 在图1中,空调装置100是分离式的,且构成为包括设置于室内的室内机(与负载侧单元相同)101、安装于室外(未图示)的室外机(与热源侧单元相同)102、以及将室内机101与室外机102连结的配管(以下称为“延长配管”)10a、10b。
[0053] (室外机的制冷剂回路)
[0054] 在室外机102配置有:压缩机3,其对制冷剂进行压缩并将其排出;制冷剂流路切换阀(以下,称为“四通阀”)4,其在制冷运转时与制热运转时对制冷剂回路内的制冷剂的流动方向进行变更;室外热交换器5,其是对外部空气与制冷剂进行热交换的热源侧热交换器;以及减压装置(以下,称为膨胀阀)6,其是能够改变开度、且将高压的制冷剂减压至低压的电子控制式膨胀阀等膨胀单元,上述这些部件借助室外配管(与热源侧制冷剂配管相同)8而连结。
[0055] 另外,向室外热交换器5供给外部空气(吹风)的室外送风风扇5f设置为与室外热交换器5对置。使室外送风风扇5f旋转,从而生成从室外热交换器5通过的空气流。在室外机102中,使用螺旋桨式风扇作为室外送风风扇5f,并以通过室外热交换器5吸引外部空气的方式将该室外送风风扇5f配置于室外热交换器5的下游(室外送风风扇5f生成的空气流的下游)侧。
[0056] (室外配管)
[0057] 室外配管8是指将气体侧(制冷运转时)的延长配管连接阀13a与四通阀4连接的制冷剂配管8a、吸入配管11、排出配管12、将四通阀4与室外热交换器5连接的制冷剂配管8c、将室外热交换器5与膨胀阀6连接的制冷剂配管8d、将膨胀阀6与液体侧(制冷运转时)的延长配管连接阀13b连接的制冷剂配管8b,将上述这些配管统称为室外配管8。
[0058] (延长配管连接阀)
[0059] 在室外配管8的与气体侧的延长配管10a的连接部设置有气体侧的延长配管连接阀13a,另一方面,在与液体侧的延长配管10b的连接部配置有液体侧的延长配管连接阀13b。
[0060] 气体侧的延长配管连接阀13a是能够进行打开及关闭的切换的二通阀,在其一端安装有扩口接头16a。
[0061] 另外,液体侧的延长配管连接阀13b是能够进行打开及关闭的切换的三通阀,并安装有抽成真空时(向空调装置100供给制冷剂之前的作业时)所使用的辅助(service)口14b以及扩口接头16b。
[0062] 而且,在安装于延长配管连接阀13a、13b(也包含辅助口14b)的扩口接头16a、16b的室外配管8侧加工出外螺纹。而且,在室外机102的出厂时(包含空调装置100的出厂时),装配扩口螺母(未图示),该扩口螺母加工出与上述外螺纹螺合的内螺纹
[0063] (辅助口)
[0064] 此外,为了便于进行以下的说明,在室外配管8中,将在压缩机3的排出侧从压缩机3连接至四通阀4的入口的范围称为排出配管12,将在压缩机3的吸入侧从四通阀4连接至压缩机3的范围称为吸入配管11。
[0065] 这样一来,不管在制冷运转时(向室内热交换器7供给低温低压的制冷剂的运转)还是在制热运转时(向室内热交换器7供给高温高压的制冷剂的运转),被压缩机3压缩后的高温高压的气体制冷剂始终在排出配管12流动,经历了蒸发作用的低温低压的制冷剂在吸入配管11流动。
[0066] 此外,在本发明中,“低温”、“中温”以及“高温”、“低压”以及“高压”并非以与绝对值之间的关系规定的温度或者压力,为了便于说明,利用它们来表示系统、装置等的状态的相对的关系。
[0067] 在吸入配管11流动的低温低压的制冷剂有时为气体制冷剂,有时处于二相状态。在吸入配管11配置有低压侧的带扩口接头的辅助口14a,在排出配管12配置有高压侧的带扩口接头的辅助口14c,将它们用于在安装时、修理时的试运转时与压力计连接而对运转压力进行测量。
[0068] 此外,在辅助口14a、14c的扩口接头(未图示)设置有外螺纹,在室外机102的出厂时(包含空调装置100的出厂时),在上述外螺纹装配有扩口螺母(未图示)。
[0069] (室内机的制冷剂回路)
[0070] 在室内机101配置有作为对室内空气与制冷剂进行热交换的利用侧热交换器的室内热交换器7,在室内热交换器7连接有室内配管(与利用侧制冷剂配管相同)9a、9b。
[0071] 而且,在室内配管9a的与气体侧的延长配管10a的连接部设置有用于连接气体侧的延长配管10a的扩口接头15a,另一方面,在室内配管9b的与液体侧的延长配管10b的连接部配置有用于连接液体侧的延长配管10b的扩口接头15b。
[0072] 而且,在扩口接头15a、15b设置有外螺纹,在室内机101的出厂时(包含空调装置100的出厂时),装配有扩口螺母(未图示),该扩口螺母加工出与上述外螺纹螺合的内螺纹。
[0073] 因此,对于延长配管10a、10b的与室内机101的连接而使用机械式接头,从而能够利用扳手等一般的工具进行现场施工,无需准备焊机。
[0074] 另外,以与室内热交换器7对置的方式设置室内送风风扇7f,借助室内送风风扇7f的旋转而生成从室内热交换器7通过的空气流。此外,室内送风风扇7f根据室内机101的形态而使用横流风扇、或者采用涡轮风扇的多种形式。另外,其位置在室内送风风扇7f生成的空气流中有时处于室内热交换器7的下游侧,有时处于上游侧。
[0075] (空调装置的制冷剂回路)
[0076] 气体侧的延长配管10a的两端分别装卸自如地与在室外机102的气体侧的延长配管连接阀13a安装的扩口接头16a、和在室内机101的室内配管9a安装的扩口接头15a连接,另一方面,液体侧的延长配管10b的两端分别装卸自如地与在室外机102的液体侧的延长配管连接阀13b安装的扩口接头16b、和在室内机101的室内配管9b安装的扩口接头15b连接。
[0077] 即,室外配管8与室内配管9a、9b借助延长配管10a、10b而连接,由此形成制冷剂回路,构成使被压缩机3压缩的制冷剂循环的压缩式热泵循环。
[0078] (制冷运转时的制冷剂的流动)
[0079] 在图1中,实线箭头示出了制冷运转时的制冷剂的流动方向。在制冷运转过程中,将四通阀4切换成实线所示那样的制冷剂回路,从压缩机3排出的高温高压的气体制冷剂经由四通阀4首先向室外热交换器5流入。
[0080] 室外热交换器5作为冷凝器发挥作用。即,当借助室外送风风扇5f的旋转而生成的空气流从室外热交换器5通过时,通过的室外空气与在室外热交换器5流动的制冷剂进行热交换,将制冷剂的冷凝热赋给室外空气。这样,制冷剂在室外热交换器5冷凝而成为高压中温的液态制冷剂。
[0081] 接下来,高压中温的液态制冷剂流入到膨胀阀6,在膨胀阀6中进行绝热膨胀而形成为低压低温的二相制冷剂。
[0082] 接着,低压低温的二相制冷剂经由液体侧的延长配管10b被供给至室内机101,并流入到室内热交换器7。该室内热交换器7作为蒸发器发挥作用。即,当借助室内送风风扇7f的旋转而产生的室内空气流从室内热交换器7通过时,通过的室内空气与在室内热交换器7流动的制冷剂进行热交换,制冷剂从室内空气获取蒸发热(温源热)而蒸发,形成为低温低压的气体制冷剂或二相制冷剂的状态。另一方面,通过的室内空气从制冷剂获取冷源热而被冷却,对室内进行制冷。
[0083] 进而,在室内热交换器7蒸发而形成为低温低压的气体制冷剂或二相制冷剂的状态的制冷剂经由气体侧的延长配管10a被供给至室外机102,并经由四通阀4被吸入到压缩机3。并且,在压缩机3中再次被压缩成高温高压的气体制冷剂。在制冷运转中反复进行该循环。
[0084] (制热运转时的制冷剂的流动)
[0085] 在图1中,虚线箭头示出了制热运转时的制冷剂的流动方向。若将四通阀4切换成虚线所示那样的制冷剂回路,则制冷剂沿与制冷运转时的方向相反的方向流动,首先流入到室内热交换器7,使该室内热交换器7作为冷凝器发挥作用,而且使室外热交换器5作为蒸发器发挥作用,将冷凝热(温源热)赋给从室内热交换器7通过的室内空气而将其加热,由此进行制热运转。
[0086] (制冷剂)
[0087] 在空调装置100中,作为在制冷剂回路流动的制冷剂,使用作为HFC制冷剂的R32(CH2F2:二氟甲烷),该制冷剂的GWP比如今在空调装置中广泛使用的HFC制冷剂R410A的小,虽然对全球变暖化的影响较小,但却具有微燃性。制冷剂以预先在室外机102内封入恒定量的状态出厂,当对空调装置100进行设置时,在因延长配管10a、10b的长度而产生不足的情况下,通过现场作业而进行追加填充。
[0088] 此外,制冷剂不限定于该R32,也可以是与R32同样地具有微燃性的、之前进行了说明的例如HFO-1234yf(CF3CF=CH2:四氟丙烯)、HFO-1234ze(CF3-CH=CHF)等HFO制冷剂,这种HFO制冷剂虽然是HFC制冷剂的一种,但却是在组分中具有碳的双键的卤化烃,其GWP比R32制冷剂的更小。
[0089] 另外,也可以是具有强燃性的R290(C3H8:丙烷)、R1270(C3H6;丙烯)等HC制冷剂。另外,也可以是混合有两种以上的上述制冷剂的混合制冷剂。
[0090] (室内机的结构)
[0091] 图2~图3B是对本发明的实施方式1所涉及的制冷循环装置进行说明的图,图2是示出空调装置的室内机的外观的主视图,图3A是示出空调装置的室内机的内部结构的主视图,图3B是示出空调装置的室内机的内部结构的侧视图。此外,各图是透过一部分的部件而示意性地示出的图,本发明不限定于图示的形态。
[0092] 在图2中,室内机101是具备框体正面111、框体顶面114、框体背面115(参照图3B)、框体底面116、以及框体侧面117、118的框体110,并具备:吸引口112,其在框体110的框体正面111的下部形成;以及吹出口113,其在框体正面111的上部形成。从吸引口112吸入的室内空气成为被室内热交换器7(参照图1)调节的空气(以下称为“调节空气”),并被从吹出口113向室内吹出,由此进行制冷或制热。
[0093] 在图3A以及图3B中,框体110的内部大体上在左右方向上被铅直方向的风路分隔板20分割(分隔),在一方的框体侧面117与风路分隔板20之间形成有对室内送风风扇7f以及室内热交换器7进行收纳的风路室。
[0094] 风路分隔板20具备比构成室内热交换器7的侧板74稍小的开口部20a。而且,构成室内热交换器7的导热管将开口部20a贯通,并沿着开口部20a的内周缘与靠近侧板74的外周缘的范围气密地抵接(或者粘接)。
[0095] (风路室)
[0096] 风路室以室内热交换器7为边界,具备:风路一次室21a,其位于上游侧、且供室内送风风扇7f配置;以及风路二次室21b,其位于下游侧。
[0097] 风路一次室21a处于与吸引口112对置的位置,在吸引口112与室内送风风扇7f之间配置有对吸入空气的温度进行测量的温度传感器(以下称为“吸入空气温度传感器”)S1。室内送风风扇7f被非刷式的马达(感应马达、DC无刷马达)驱动,因此,在运转时不会出现有可能成为着火源的火花。
[0098] 风路二次室21b处于与吹出口113对置的位置,并配置有对室内热交换器7的温度进行测量的温度传感器(以下称为“二相管式温度传感器”)S3。
[0099] 因此,从吸引口112被室内送风风扇7f吸引至风路一次室21a的室内空气借助室内热交换器7而形成为调节空气,并经由风路二次室21b而从吹出口113吹出至室内(未图示)。
[0100] (配管连接室、配管取出室)
[0101] 另外,另一方的框体侧面118与风路分隔板20之间在上下方向上被水平方向的分隔板30分割(被分隔),在分隔板30的上侧形成有配管连接室22,另一方面,在分隔板30的下侧形成有配管取出室23。
[0102] 在配管连接室22收纳有延长配管10a、10b的一部分、扩口接头15a、15b、室内配管9a、9b、集管(header)主管91a、室内配管9a与集管主管91a的连接部、集管主管91a与集管支管92a的连接部、集管支管92a与构成室内热交换器7的导热管71的一方的端部71a的接合部、室内配管9b与室内制冷剂支管92b的连接部、以及室内制冷剂支管92b与构成室内热交换器7的导热管71的另一方的端部71b的接合部(参照图4)。此外,另行对集管主管91a、集管支管92a、室内制冷剂支管92b以及导热管71进行详细说明。
[0103] 另一方面,在配管取出室23布设有延长配管10a、10b(存在延长配管10a、10b的弯曲成L字状的部分)。
[0104] 另外,在配管连接室22配置有对室内配管9b的温度进行测量的温度传感器(以下称为“液体管式温度传感器”)S2、以及对接近分隔板30的位置的气氛温度进行测定的温度传感器(以下称为“泄漏检测传感器”)S4。
[0105] 即,在产生了制冷剂的泄漏的情况下(另行对此进行详细说明),由于制冷剂的比重比空气的比重大,因此,制冷剂在泄漏时向下方流动,从而,利用泄漏检测传感器S4对基于泄漏制冷剂的汽化热的气氛的温度的降低更加可靠地进行检测。
[0106] 而且,对于借助扩口接头15a、15b而与室内配管9a、9b连接的延长配管10a、10b而言,经由在分隔板30形成的贯通孔31a、31b而被取出到配管取出室23进行布设,进而,经由在框体侧面118形成的贯通孔119a、119b而被向室内机101的外侧(室内)拉出。
[0107] (室内热交换器与室内配管的接合)
[0108] 图4是对本发明的实施方式1所涉及的制冷循环装置进行说明的图,且是以将一部分放大的方式示意性地示出空调装置的室内热交换器与室内配管的接合状况的主视图。此外,图4是示意性地示出的图,本发明不限定于图示的形态。
[0109] 在图4中,室内热交换器7具备:多个散热板(与翅片相同)70,它们配置为相互隔开间隔;多个导热管71,它们将散热板70贯通;以及侧板74,其以与位于最靠近端部的位置的散热板70对置的方式进一步配置于端侧。
[0110] 导热管71构成为包括:多个U字状管(以下称为“发夹式管”)72,它们具备较长的直管部;以及圆弧状的U型弯曲件73,其具备将多个发夹式管72彼此连通的较短的直管部。此时,发夹式管72与U型弯曲件73借助接合部(以下称为“钎焊部W”,在附图中,利用黑圆点来表示)连接。此外,不对导热管71的根数进行限定,可以为一根也可以为多根。另外,也不对构成导热管71的发夹式管72的根数进行限定。
[0111] 在气体侧的室内配管9a连接有圆筒状的集管主管91a,在集管主管91a连接有多个集管支管92a,在集管支管92a连接有导热管71(与发夹式管72相同)的一方的端部71a。
[0112] 另外,在液体侧的室内配管9b连接有多个室内制冷剂支管92b,从而形成为多个分支。而且,在集管支管92a连接有导热管71(与发夹式管72相同)的另一方的端部71b。
[0113] 此时,集管主管91a与集管支管92a的连接、集管支管92a与端部71a的连接、室内配管9b与室内制冷剂支管92b的连接、以及室内制冷剂支管92b与端部71b的连接均在钎焊部W实现。此外,以上虽然作为接合部而示出了钎焊部W,但本发明不限定于此,可以为任意的接合方法。
[0114] (延长配管的贯通形态)
[0115] 图5A~图5C是对本发明的实施方式1所涉及的制冷循环装置进行说明的图,且是对空调装置的延长配管将分隔板的贯通孔贯通的各种各样的形态进行说明的俯视图,图5A是双孔类型,图5B是单孔类型,图5C是切口类型。此外,图5A~图5C是示意性地示出的图,本发明不限定于图示的形态。
[0116] 在图5A中,在延长配管10a、10b的外周卷绕有由聚泡沫材料等形成的绝热件18a、18b。另一方面,贯通孔31a、31b的内径与卷绕于延长配管10a、10b的绝热件18a、18b的表面的外径相比大致相同或稍大。因此,延长配管10a、10b的现场处理(弯曲、长度调节)的加工尺寸为以往的一般的允许水平便足够。即,现场施工性得以改善。
[0117] 而且,在形成于分隔板30的贯通孔31a、31b的内周与绝热件18a、18b的表面之间的间隙,分别埋设有由独立气泡的发泡性材料构成的隔离件(与间隙填充件相同)19a、19b。因此,贯通孔31a、31b与绝热件18a、18b的表面之间被大致气密地封闭,经由上述贯通孔31a、31b与绝热材料18a、18b的表面之间的流体的流动(泄漏)达到最小限度的水平。即,配管连接室22大致成为密封空间。
[0118] 另外,同样地,在形成于框体侧面118的贯通孔119a、119b的内周与绝热件18a、18b的表面之间的间隙,分别埋设有由独立气泡的发泡性材料构成的隔离件,因此,配管取出室23大致成为密封空间(参照图3A以及图3B)。
[0119] 在图5B中,在分隔板30形成有能够供卷绕有绝热件18a、18b的延长配管10a、10b自如地贯通的贯通孔31c,以取代图5A中的贯通孔31a、31b。而且,在贯通孔31c的内周与绝热件18a、18b的表面之间的间隙埋设有由独立气泡的发泡性材料构成的隔离件(与间隙填充件相同)19c。因此,贯通孔31c的内周与绝热件18a、18b的表面之间被大致气密地封闭,配管连接室22大致成为密封空间。此时,由于贯通孔31c存在于一处位置,因此加工工时减半。
[0120] 另外,同样地,在框体侧面118的一处位置设置有供卷绕有绝热件18a、18b的延长配管10a、10b贯通的孔,配管取出室23大致成为密封空间(参照图3)。
[0121] 在图5C中,形成有到达分隔板30的侧缘的切口状的贯通孔31d,在贯通孔31d的内周与绝热件18a、18b的表面之间的间隙,埋设有由独立气泡的发泡性材料构成的隔离件(与间隙填充件相同)19d。因此,贯通孔31d的内周与绝热件18a、18b的表面之间被大致气密地封闭,配管连接室22大致成为密封空间(参照图3)。
[0122] 此时,贯通孔31d呈到达侧缘的切口状,因此无需使延长配管10a、10b在轴向上贯通,仅通过在水平方向上从侧方将延长配管10a、10b压入,便能够将它们配置于贯通孔31d内,从而能够改善现场施工性。
[0123] (制冷剂泄漏时的现象)
[0124] 图6是对本发明的实施方式1所涉及的制冷循环装置进行说明的图,且是示意性地示出空调装置的制冷剂泄漏时的现象的图。
[0125] 空调装置100在随时间的流逝而变差、受到过度的外力时,有可能在与其他的部位相比呈现出接合强度或者密接强度较弱的趋势的上述钎焊部W(参照图4)或者扩口接头15a、15b产生制冷剂泄漏。即,若产生制冷剂泄漏,则与其他的部位相比在配管连接室22内产生的概率更高。
[0126] 而且,若在配管连接室22内产生制冷剂泄漏,则比空气重的制冷剂下降而滞留在分隔板30的上方。这样一来,分隔板30的上方的气氛的温度因泄漏的制冷剂的汽化热而降低,因此,借助泄漏检测传感器S4而可靠地检测出上述这样的温度降低。
[0127] 另外,配管连接室22大致为密封构造,因此,泄漏的制冷剂经由分隔板30的贯通孔31a、31b(被隔离件19a、19b填满)向配管取出室23漏出的情况被抑制为最小程度。
[0128] 另外,配管取出室23大致为密封构造,因此,即便在向配管取出室23漏出有制冷剂的情况下,上述这样的漏出的泄漏制冷剂经由框体侧面118的贯通孔119a、119b(被隔离件填满)朝室内机101的外侧(室内)漏出的情况也被抑制为最小程度。
[0129] 此时,贯通孔30a、30b以及贯通孔119a、119b的间隙被隔离件19a、19b等填满,因此,泄漏达到最小限度。
[0130] 即,如图6所示,配管连接室22以及配管取出室23作为“密闭(muffler)室”发挥功能,分隔板30的贯通孔31a、31b以及框体侧面118的贯通孔119a、119b分别相当于“节流部”。因此,泄漏到配管连接室22内的制冷剂在经过泄漏路径的过程中被逐渐减压,泄漏制冷剂的一部分存积于配管连接室22、配管取出室23之间,因此,最终泄漏到室内时的泄漏速度(以及泄漏量)大幅度地减小。
[0131] 此外,在比空气重的制冷剂的情况下,使框体侧面118的贯通孔119a、119b形成于配管取出室23的较高的位置(接近分隔板30的位置),由此能够减小泄漏制冷剂的量。
[0132] (控制部)
[0133] 如以下说明的那样,控制部1对各设备进行控制,并且对制冷剂是否已泄漏进行判断。此外,可以将控制部1设置于室外机102。
[0134] 在控制部1输入有吸入空气温度传感器S1、液体管式传感器S2以及二相管式传感器S3检测到的温度信息,例如,以满足由未图示的遥控器等设定的运转条件(调节空气的温度、风量、风向等)的方式对压缩机3等的运转进行控制。
[0135] 进而,在泄漏检测传感器S4检测到气氛温度的降低时,且在检测出的温度的变化量超过恒定的阈值(例如,前次的检测值与此次的检测值的差为5℃)而下降时、或者检测出的温度的变化的程度超过恒定的阈值(例如,5℃/分钟)而下降时,控制部1判断为制冷剂在泄漏,从而发出进行如下动作的指令。
[0136] (a)使室内送风风扇7f运转,对室内的气流进行搅拌,使制冷剂扩散,从而不形成超过可燃浓度的区域(空间)。
[0137] (b)将空调装置100的系统设为“异常”,使除了室内送风风扇7f以外的运转停止(持续停止)。
[0138] (c)在未图示的遥控器等的显示部显示异常,向使用者(用户)告知该主旨。
[0139] (d)在未图示的遥控器等的显示部或者发音部显示或者以语音方式通知“产生气体泄漏,请开窗”等的指示事项,由此向使用者告知该主旨。
[0140] (作用效果)
[0141] 如以上那样,本发明的空调装置100使室内机101的泄漏制冷剂的泄漏路径形成为将节流部与密闭室串联连接的形态,因此,能够获得以下这样的作用效果。
[0142] (a)能够抑制(减小)泄漏制冷剂的泄漏速度,因此,即使向室内机101的外侧(室内)泄漏有制冷剂,也难以形成泄漏制冷剂的浓度较高的范围,从而能够抑制可燃浓度的区域的形成。
[0143] (b)结构比较简易,因此,能够将室内机的制造成本抑制为廉价。
[0144] (c)将供延长配管通过的贯通孔设为相对于卷绕于延长配管的绝热件的表面的外径具有富余的内径,因此,能够以以往那样的一般的允许水平容易地进行作业,不必针对延长配管的现场处理的加工精度而要求较高的精度。
[0145] (d)将延长配管与室内配管的连接设为扩口连接(基于机械式接头的连接),因此,能够利用扳手等的一般的工具进行现场施工,并且无需准备焊机、对周围环境进行保养,从而,能够容易且迅速地进行现场施工。
[0146] [实施方式2]
[0147] 图7A~图8是对本发明的实施方式2所涉及的制冷循环装置进行说明的图,图7A是示出空调装置的室内机的内部结构的主视图,图7B是示出空调装置的室内机的内部结构的侧视图,图8是示意性地示出空调装置的制冷剂泄漏时的现象的图。此外,对与实施方式1相同的部分或者相当的部分标注相同的附图标记,并省略一部分的说明。另外,图7A以及图7B是透过一部分的部件而示意性地示出的图,本发明不限定于图示的形态。
[0148] (室内机的结构)
[0149] 在图7A以及图7B中,空调装置200具有借助延长配管10a、10b而连接的室外机(未图示)以及室内机201,制冷剂回路的结构与空调装置100(实施方式1)的相同(参照图1)。
[0150] 对于室内机201,利用追加分隔板32在上下方向上对室内机101的配管取出室23进行分隔,从而形成上侧的配管取出一次室23a与下侧的配管取出二次室23b。
[0151] 与在分隔板30形成的贯通孔31a、31b相同,在追加分隔板32形成贯通孔33a、33b,与贯通孔31a、31b的贯通相同,在贯通孔33a、33b的内周与卷绕于延长配管10a、10b的外周的由聚氨酯泡沫材料等形成的绝热件(未图示)之间的间隙,分别埋设由独立气泡的发泡性材料构成的隔离件(与间隙填充件相同,未图示)。
[0152] 即,配管取出一次室23a以及配管取出二次室23b均大致成为密封空间。
[0153] 在图8中,除了配管连接室22之外,配管取出一次室23a以及配管取出二次室23b也作为相连的两个“密闭室”发挥功能,分隔板30的贯通孔31a、31b、追加分隔板32的贯通孔33a、33b以及框体侧面118的贯通孔119a、119b分别相当于“节流部”。
[0154] 因此,泄漏到配管连接室22内的制冷剂在经过泄漏路径的过程中被逐渐减压,泄漏制冷剂的一部分存积于配管连接室22、配管取出一次室23a以及配管取出二次室23b之间,因此,最终泄漏到室内时的泄漏速度(以及泄漏量)大幅度地缩小(与实施方式1相比更小)。
[0155] 此外,本发明不将分隔板的个数限定为两个,也可以为3个以上,配管取出室越多,最终泄漏到室内时的泄漏速度越小。
[0156] 另外,在比空气重的制冷剂的情况下,使框体侧面118的贯通孔119a、119b形成于配管取出二次室23b的较高的位置(接近追加分隔板32的位置),由此能够减小泄漏制冷剂的量。
[0157] [实施方式3]
[0158] 图9A以及图9B是对本发明的实施方式3所涉及的制冷循环装置进行说明的图,图9A是示出空调装置的室内机的内部结构的俯视图,图9B是示出空调装置的室内机的内部结构的侧视图。此外,对与实施方式1相同的部分或者相当的部分标注相同的附图标记,并省略一部分的说明。另外,图9A以及图9B是透过一部分的部件而示意性地示出的图,本发明不限定于图示的形态。
[0159] 在图9A以及图9B中,空调装置300具有借助延长配管10a、10b而连接的室外机(未图示)以及室内机301,制冷剂回路的结构与空调装置100的相同(参照图1)。
[0160] 室内机301为设置成从房间的天花板(未图示)悬吊的状态的吊顶式,并具有在内部对室内热交换器7以及室内送风风扇7f进行收纳的框体310。
[0161] 而且,在框体310的框体底面316的靠近框体背面315的位置形成有吸入口(未图示),在框体正面311设置有吹出口313。
[0162] 室内送风风扇7f配置于靠近框体背面315的位置,室内热交换器7朝向框体正面311与框体顶面314的部附近且以倾斜的状态配置。
[0163] 此外,在靠近框体侧面318的位置,室内配管9a、9b与室内热交换器7连接,延长配管10a、10b借助扩口接头15a、15b而与室内配管9a、9b连接。上述这样的连接的形态与实施方式1的相同(钎焊部W,参照图4),因此省略其说明。另外,虽然利用一台风扇马达7m使3台室内送风风扇7f旋转,但也可以将风扇马达7m与室内送风风扇7f分别连接,使它们各自独立地旋转。
[0164] 框体310在一方的框体侧面317与风路分隔板20之间形成有风路室21,另一方的框体侧面318与风路分隔板20之间形成有被分隔板30分隔的配管连接室22与配管取出室23。
[0165] 分隔板30配置为与框体背面315平行,延长配管10a、10b将在分隔板30形成的贯通孔31a、31b以及在框体背面315形成的贯通孔319a、319b贯通。此外,上述这样的贯通的要领与实施方式1的相同(参照图5)。
[0166] 即,与空调装置100(实施方式1)相同,使空调装置300的室内机301的泄漏制冷剂的泄漏路径形成为将节流部与密闭室串联连接的形态,因此,空调装置300起到与空调装置100相同的作用效果(参照图6)。此外,还可以进一步追加追加分隔板32。
[0167] [实施方式4]
[0168] 图10A以及图10B是对本发明的实施方式4所涉及的制冷循环装置进行说明的图,图10A是示出空调装置的室内机的内部结构的侧视图,图10B是示出空调装置的室内机的内部结构的仰视图。此外,对与实施方式1相同的部分或者相当的部分标注相同的附图标记,并省略一部分的说明。另外,图10A以及图10B是透过一部分的部件而示意性地示出的图,本发明不限定于图示的形态。
[0169] 在图10A以及图10B中,空调装置400具有借助延长配管10a、10b而连接的室外机(未图示)以及室内机401,制冷剂回路的结构与空调装置100的相同(参照图1)。
[0170] 空调装置400的室内机401是设置成埋设于房间的天花板(未图示)的状态的天花板盒式,并具有在内部对室内热交换器7以及室内送风风扇7f进行收纳的框体410。
[0171] 而且,框体410是角部被倒角的截面呈正方形的函体,并在开口的框体底面416以装卸自如的方式设置有装饰格栅(未图示)。装饰格栅在中央部形成有吸入口,在吸入口的周围的4处位置形成有吹出口。另外,在框体顶面414的中央设置有室内送风风扇7f,以包围室内送风风扇7f的方式对ロ字状的室内热交换器7进行配置,因此,在室内热交换器7对从吸入口被室内送风风扇7f吸入的室内空气进行热交换,并将热交换后的空气从室内热交换器7的外侧经由吹出口吹出至室内(未图示)。
[0172] 在形成框体410的框体侧面417a、417b、417c、417d的内侧、且在框体侧面417a以及框体侧面417d交叉的角部配置有扩口接头15a、15b,在该角部,将室内配管9a、9b与延长配管10a、10b连接,并将室内热交换器7与室内配管9a、9b连接。上述这样的连接的形态与实施方式1的相同(钎焊部W,参照图4),因此省略说明。
[0173] 而且,在供扩口接头15a、15b配置、且靠近角部的位置设置有风路分隔板20,由框体侧面417a的一部分、框体侧面417b、框体侧面417c、框体侧面417d的一部分以及风路分隔板20形成风路室21。
[0174] 另外,被框体侧面417a的一部分、框体侧面417d的一部分以及风路分隔板20包围的区域,被分隔板30分隔成配管连接室22与配管取出室23。此外,分隔板30配置为与框体侧面417d平行,延长配管10a、10b将在分隔板30形成的贯通孔31a、31b以及在框体侧面417d形成的贯通孔419a、419b贯通。此外,上述这样的贯通的要领与实施方式1的相同(参照图5)。
[0175] 即,与空调装置100(实施方式1)相同,使空调装置400的室内机401的泄漏制冷剂的泄漏路径形成为将节流部与密闭室串联连接的形态,因此,空调装置400起到与空调装置100相同的作用效果(参照图6)。此外,还可以进一步追加追加分隔板32。
[0176] [实施方式5]
[0177] 图11以及图12是对本发明的实施方式5所涉及的制冷循环装置进行说明的图,图11是示出热泵循环热水供给系统的制冷剂、水回路的结构的回路图,图12是以透过一部分的方式示出热泵循环热水供给系统的热水供给器的主视图。此外,对与实施方式1相同的部分或者相当的部分,将附图标记的后两位设为与实施方式1中的附图标记相同,省略一部分的说明。另外,图12是示意性地示出的图,本发明不限定于图示的形态。
[0178] (热水供给系统)
[0179] 在图11中,热水供给系统600具有热泵热源机(相当于室外机。以下称为“热源机”)602、从热源机602接收温源热或者冷源热的热水供给器(相当于室内机)601。
[0180] 此时,热源机602所具备的制冷剂配管607经由配管(以下称为“延长配管”)10a、10b而与室内配管9a、9b连接,形成制冷剂回路608,其中,所述室内配管9a、9b与搭载于热水供应器601的水热交换器2连接。此外,制冷剂配管607与延长配管10a、10b借助扩口接头
16a、16b而连接,室内配管9a、9b与延长配管10a、10b借助扩口接头15a、15b而分别连接。
[0181] 而且,热水供给器601具备水回路609,对制冷剂回路608与水回路609在水热交换器2进行热学连接(正确来说,从水热交换器2通过的制冷剂与水进行热交换)。
[0182] 而且,当热源机602进行将在热水供给器601流动的水加热的制热热水供给运转(以下称为“通常运转”)时,制冷剂沿利用实线的箭头表示的方向流动,制冷剂将温源热向水传递。
[0183] 另一方面,若热源机602进行成为制冷剂的流动相对于通常运转相反(利用虚线的箭头表示)的反向循环的“除霜运转(制冷运转)”,则制冷剂从水接受温源热,对在热水供给器601流动的水进行冷却。
[0184] 另外,在热水供给器601中,无论在通常运转以及除霜运转的任意的情况下,都利用泵53使水回路609内的水沿利用箭头83表示的方向循环。以下,分别对此进行详细说明。
[0185] (热源机以及制冷剂回路的结构)
[0186] 在图11中,热源机602具有压缩机3、四通阀4、膨胀阀6、以及室外热交换器(与空气热交换器相同)5,上述这些部件借助制冷剂配管607而连接,进而,通过与搭载于热水供应器601的水热交换器2(与室内热交换器相同)以及延长配管10a、10b连接,构成制冷剂回路608。另外,具有对压缩机3、四通阀4、以及膨胀阀6的致动器进行驱动控制的控制装置604。
[0187] 压缩机3对吸入的制冷剂进行压缩并将其排出。压缩机3具备变频(inverter)装置等,通过使驱动频率任意地变化而能够使压缩机3的容量(每单位时间的送出制冷剂的量)细微地变化,但本发明不限定于此。
[0188] 四通阀4切换通常运转与除霜运转的制冷剂的循环方向,对于制冷剂回路608的配管连接关系,能够调换压缩机3的吸入侧与排出侧。
[0189] 水热交换器2对在水回路609流动的水与在制冷剂回路608流动的制冷剂之间进行热交换。水热交换器2是板式热交换器,具备被间隔壁分隔的制冷剂流路与水流路,在制冷剂流路流动的制冷剂与在水流路流动的水经由间隔壁而进行热交换(均未图示)。而且,设置有与制冷剂流路连通的制冷剂用连接部、和与水流路连通的水用连接部,在制冷剂用连接部连接有室内配管9a、9b,在水用连接部连接有水回路609。
[0190] 水热交换器2在通常运转时作为散热器(冷凝器)而对在水回路609流动的水进行加热(对制冷剂进行冷却)。另一方面,在除霜运转时,成为从水回路609的水吸热的吸热器(蒸发器),对水进行冷却(对制冷剂进行加热)。
[0191] 此外,本发明不将水热交换器2限定为板式热交换器。
[0192] 膨胀阀6对制冷剂的流量进行调整,对在水热交换器2流动的制冷剂进行压力调整(减压)。膨胀阀6是能够基于来自控制装置604的指令而使开度变化的电子膨胀阀
[0193] 室外热交换器5对制冷剂与借助室外送风风扇5f输送的室外的空气(外部空气)之间进行热交换。而且,室外热交换器5在通常运转时作为吸热器(蒸发器)发挥功能(对制冷剂进行加热),另一方面,在除霜运转时,作为散热器(冷凝器)发挥功能(对制冷剂进行冷却)。
[0194] (制冷剂)
[0195] 作为在热源机602构成的制冷剂回路608流动的制冷剂,使用以下的单一制冷剂或者含有以下的单一制冷剂的混合制冷剂。对于这些制冷剂而言,虽然因变暖系数较低等而使得环境负荷较低,但却具有可燃性。
[0196] (1)氢氟化碳系的单一制冷剂“R32(二氟甲烷)”
[0197] (2)氢氟化烯烃系的制冷剂“HFO-1234yf”、“HFO-1234ze”(以下,将两者称为“HFO”)
[0198] (3)氢化碳系的“R290(丙烷)”或者“R1270(丙烯)”
[0199] (热源机的控制装置)
[0200] 借助热水供给器601的控制装置605(对此后述)以及远程控制器(以下称为“遥控器”,对此后述)603和控制线606a、606b而能够与热源机602的控制装置604通信,但本发明不限定于此,也能够通过无线方式进行通信。
[0201] 控制装置604例如接收如下信号,该信号中包含由温度传感器(未图示)以及压力传感器(未图示)检测出的物理量的数据、基于由热水供给系统600的使用者(用户)输入的运转内容的指令的数据、来自热水供给器601的控制装置605的运转内容等的数据,并且,该控制装置604对压缩机3的驱动、四通阀4的流路切换、室外送风风扇5f的转速(针对室外热交换器5的风扇送风量)、膨胀阀6的开度等进行控制。
[0202] (热源机的动作)
[0203] 接下来,基于制冷剂回路608的制冷剂的流动对热源机602的运转动作进行说明。如上述那样,四通阀4等的致动器被控制装置604控制。此处,对于以下说明的温度、压力等的高低而言,并不特别地以与绝对值的关系来规定“较高”或者“较低”,而是相对地对系统、装置等的状态、动作等进行规定。
[0204] (通常运转时的动作)
[0205] 在通常运转时,借助控制装置604的控制将四通阀4的流路切换为利用图11的实线的箭头表示的流路。因此,在通常运转时,制冷剂按照压缩机3、四通阀4、水热交换器2、膨胀阀6、室外热交换器5、四通阀4、压缩机3的顺序循环,因此,各设备发挥如下功能。
[0206] (1)压缩机3排出的高温高压的气体状的制冷剂(气体制冷剂)经由四通阀4而流入到水热交换器2。并且,流入到水热交换器2的气体制冷剂在作为冷凝器发挥功能的水热交换器2一边散热一边进行冷凝液化,从而形成为高压低温的液体状的制冷剂(液态制冷剂)。
[0207] (2)另一方面,从水热交换器2通过的负载侧的水(在水回路609流动的水)被从水热交换器2通过的制冷剂散发的热加热。
[0208] (3)从水热交换器2流出的高压低温的液态制冷剂在被膨胀阀6减压以后,形成为气液二相状态。
[0209] (4)并且,流入到作为蒸发器发挥功能的室外热交换器5,在室外热交换器5从空气吸热,从而蒸发并气化
[0210] (5)气化的制冷剂从室外热交换器5经由四通阀4而被吸入到压缩机3。
[0211] (除霜运转时的动作)
[0212] 在除霜运转时,控制装置604将四通阀4的流路切换为利用图11中的虚线表示的流路。此时,除霜运转的制冷剂的流动如上所述成为反向循环(制冷运转),因此,各设备发挥如下功能。
[0213] (1)从压缩机3排出的高温高压的气体制冷剂经由四通阀4而流入到室外热交换器5。此时,与附着在室外热交换器5的霜进行热交换,使得霜溶化,制冷剂作为液态制冷剂而从室外热交换器5流出。经由膨胀阀6而形成为气液二相,进而流入到水热交换器2(蒸发器)。
[0214] (2)流入到水热交换器2的制冷剂在水热交换器2从流经水热交换器2且在水回路609流动的水吸热,从而蒸发并形成为气体制冷剂。此时,室外热交换器5本身的温度上升,因此,使得附着于室外热交换器5的霜溶解而滴落(被除霜)。
[0215] (3)并且,从水热交换器2流出的气体制冷剂从四通阀4通过而再次返回到压缩机3。
[0216] (热水供给器的结构)
[0217] 热水供给器601具有:水箱51、水热交换器2、泵53、辅助加热器(booster heater)54、三通阀55(分支装置的一个例子)、过滤器(strainer)56、流量开关(flow switch)57、膨胀箱52、泄压阀58以及排气阀59,上述这些部件借助配管而连接并构成水回路609。
[0218] 而且,在构成水回路609的配管的中途设置有用于将水回路609内的水排出的排水口62。另外,热水供给器601具有对泵53、辅助加热器54、三通阀55的致动器进行驱动控制的控制装置605。以下,对各设备进行详细说明。
[0219] 水箱51是在内部对水(正确来说,是被加热的水(热水))进行积存的装置。水箱51内置有形成水回路609的一部分、且成型为螺旋状的配管部分(以下称为“螺旋管”)61。螺旋管61对在水回路609循环的水(温水)与存积于水箱51内部的水之间进行热交换,对在水箱51的内部存积的水进行加热。另外,水箱51内置有浸没式加热器60。浸没式加热器60是在热源机602的加热能力不足的情况等下,用于对在水箱51的内部存积的水进一步加热的加热单元。
[0220] 进而,水箱51被绝热件(未图示)覆盖,防止存积于内部的水被外部的空气冷却。绝热材料例如是毛毡、新丽(注册商标)、VIP(Vacuum Insulation Panel,真空绝热板)等。
[0221] 水箱51内的水向例如与淋浴器(shower)等(未图示)连接的清洁回路侧配管81b流出,这样流出的水的一部分或者全部能够从清洁回路侧配管81a返回到水箱51内。此外,在清洁回路侧配管81a也设置有排水口63。
[0222] 泵53是对水回路609内的水施加压力而使其在水回路609内循环的装置。
[0223] 三通阀55是用于使水回路609内的水分流的装置。例如,三通阀55切换成使水回路609内的水向水箱51侧流动的方向,从而使水经由水箱51而循环,或者切换成向连接有设置于外部的散热器(radiator)、地板暖气设备等的取暖器(未图示)的制热用回路侧配管82b流出的方向,从而使水经由取暖器(未图示)以及制热用回路侧配管82a而循环(此时,未经由水箱51)。
[0224] 过滤器56是将水回路609内的锈垢(堆积物)除去的装置。流量开关57是用于对在水回路609内循环的流量是否为恒定量以上进行检测的装置。
[0225] 膨胀箱52是用于将伴随着加热等的水回路609内的水的因容积变化而变化的压力控制在恒定范围内的装置。
[0226] 泄压阀58是保护装置,在水回路609的压力升高而超出膨胀箱52的压力控制范围的情况下,泄压阀58将水回路609内的水向外部释放。
[0227] 排气阀59是将在水回路609内产生的空气向外部释放,从而防止泵53空转(吸入空气)的装置。
[0228] 手动排气阀64是用于将水回路609中的空气排出的手动阀。例如用于在设置施工时的水封(水張り)时将混入到水回路609内的空气排出的情况。
[0229] (热水供给器的控制装置)
[0230] 热水供给器601的控制装置605接收对贮存于水箱51的水的量、温度进行检测的传感器(未图示)的检测信号、在清洁回路侧配管81b、制热用回路侧配管82b设置的压力传感器(未图示)的检测信号,向热源机602的控制装置604发送运转内容等的数据信号、或者对泵53的运转进行控制。
[0231] 此外,热水供应器601的控制装置605能够借助控制线606b而与遥控器603进行通信,但本发明不限定于此,也能够通过无线方式进行通信。另外,虽然控制装置604与控制装置605分离,但本发明不限定于此,也可以使两者一体化,并将它们配置于热水供给器601或者热源机602的一方。
[0232] (热水供给器的结构)
[0233] 在图12中,热水供给器601是至少具备框体顶面614、框体底面616、以及框体侧面617、618的框体610,延长配管10a、10b将在框体顶面614形成的贯通孔619a、919b贯通并被向框体610的外部拉出。
[0234] 在框体610的内部,在铅直方向上设置有分隔板620,在一方的框体侧面617与分隔板620之间形成有对水箱51进行收纳的水箱室621。
[0235] 另外,在一方的框体侧面618与分隔板620之间,在水平方向上设置有分隔板630、632。由此,在框体底面616与分隔板630之间形成有对水热交换器2以及扩口接头15a、15b进行收纳的配管连接室622,在分隔板630与分隔板632之间形成有配管取出一次室623a,延长配管10a、10b从该配管取出一次室623a通过,进而,在分隔板632与框体顶面614之间形成有配管取出二次室623b,延长配管10a、10b从该配管取出二次室623b通过。
[0236] 此时,延长配管10a、10b从在分隔板630形成的贯通孔631a、631b通过的形态、从在分隔板632形成的贯通孔633a、693b通过的形态、以及将在框体顶面614形成的贯通孔619a、619b贯通的形态,与实施方式2所示的空调装置200(参照图7)相同。
[0237] 因此,配管连接室622、配管取出一次室623a以及配管取出二次室623b均大致成为密封空间。即,除了配管连接室622之外,配管取出一次室623a以及配管取出二次室623b也作为相连的两个“密闭室”发挥功能,分隔板630的贯通孔631a、631b、分隔板632的贯通孔633a、633b以及框体顶面614的贯通孔619a、619b分别相当于“节流部”(参照图8)。
[0238] 因此,泄漏到配管连接室622内的制冷剂在流经泄漏路径的过程中被逐渐减压,泄漏的制冷剂的一部分存积于配管连接室622、配管取出一次室623a以及配管取出二次室623b之间,因此,最终泄漏到室内时的泄漏速度(以及泄漏量)大幅度地减小。
[0239] 此外,本发明不将分隔板的个数限定为两个,可以为一个也可以为3个以上,配管取出室越多,上述效果越显著。
[0240] 至此,在实施方式1~4中对空调装置100~400进行了说明,在实施方式5中对热水供给系统600进行了说明,但本发明不限定于此,只要能够执行制冷循环,可以为任意的制冷循环装置。
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