管21、第2連接配管23以及設(shè)于室內(nèi)換熱器53的制冷劑配管,切換制冷劑的流路。
[0056]室內(nèi)換熱器53設(shè)于三通切換閥51與第I膨脹閥55之間。室內(nèi)換熱器53例如由空冷式換熱器形成,在制冷劑與周圍的利用介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換。另外,雖然省略圖示,但是通過控制設(shè)于室內(nèi)換熱器53的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速,從而室內(nèi)換熱器53周圍的利用介質(zhì)、例如空氣的流量發(fā)生變化,調(diào)整室內(nèi)換熱器53中的熱交換量。
[0057]第I膨脹閥55設(shè)于室內(nèi)換熱器53與第3連接配管25之間。第I膨脹閥55是開度可變的流量調(diào)整閥,具有調(diào)整在室內(nèi)換熱器53與第3連接配管25之間流通的制冷劑的流量的功能和使高壓的制冷液在低壓部節(jié)流膨脹的功能。
[0058]第I連接配管21設(shè)于室外換熱器35與三通切換閥51中的第I個端口之間。另夕卜,第I連接配管21在設(shè)于該第I連接配管21的中途的分支點(diǎn)處連接于第3連接配管25。第2連接配管23設(shè)于四通閥33中的一個端口與三通切換閥51中的第2個端口之間。另夕卜,三通切換閥51中的第3個端口如上所述與設(shè)于室內(nèi)換熱器53的制冷劑配管相連接。第3連接配管25設(shè)置在第I膨脹閥55與設(shè)于第I連接配管21的中途的分支點(diǎn)之間。在第3連接配管25上設(shè)有第2膨脹閥61。第2膨脹閥61是開度可變的流量調(diào)整閥,具有調(diào)整在第3連接配管25中流通的制冷劑的流量的功能和使高壓的制冷液在低壓部節(jié)流膨脹的功會K。
[0059]控制部13例如以微處理器單元為主體而構(gòu)成,發(fā)出與室外機(jī)11的控制、室內(nèi)機(jī)12的控制以及室外機(jī)11與室內(nèi)機(jī)12的關(guān)聯(lián)控制相關(guān)的指令等。
[0060]換言之,室外機(jī)11和室內(nèi)機(jī)12 — I?室內(nèi)機(jī)12 — N借助第I連接配管21、第2連接配管23以及第3連接配管25并列連接。由于該連接結(jié)構(gòu),控制部131能夠利用三通切換閥51切換室內(nèi)機(jī)12 -1?室內(nèi)機(jī)12 - N中的、制熱運(yùn)轉(zhuǎn)用的室內(nèi)機(jī)12和制冷運(yùn)轉(zhuǎn)用的室內(nèi)機(jī)12。因此,制冷劑回路I形成有制冷用冷凍循環(huán)和制熱用冷凍循環(huán),能夠執(zhí)行同時(shí)執(zhí)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)和制熱運(yùn)轉(zhuǎn)的制冷制熱同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0061]接著,以上述制冷劑回路I的結(jié)構(gòu)為前提,說明室外換熱器35的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖2是表不本發(fā)明的實(shí)施方式I中的室外換熱器35的概略結(jié)構(gòu)的一例的圖。室外換熱器35形成為沿著重力方向95具有長度方向的形狀。室外換熱器35具有孔37a、孔37b、孔37c以及孔37d???7a和孔37b是供制冷劑流通的出入口???7c和孔37d是供熱介質(zhì)、例如冷卻水流通的出入口。
[0062]在將重力方向95的箭頭所指的方向定義為下方的情況下,孔37a和孔37d形成于室外換熱器35的下方。在將重力方向95的箭頭所指的方向定義為下方的情況下,孔37b和孔37c形成于室外換熱器35的上方。即,制冷劑沿著重力方向95進(jìn)行流通。另外,熱介質(zhì)、例如冷卻水沿著重力方向95進(jìn)行流通。
[0063]在室外換熱器35的內(nèi)部,沿著重力方向95相對地形成有供制冷劑流通的第I流路111和供熱介質(zhì)、例如冷卻水流通的第2流路112。例如,在室外換熱器35由板式換熱器形成的情況下,第I流路111和第2流路112包括在該板式換熱器內(nèi)流通的制冷劑的流路。
[0064]與圖1所示的四通閥33的四個端口中的一個端口相連接的制冷劑配管的一個端部在第I分支部101被分支為旁通配管41和朝向孔37a去的制冷劑配管。旁通配管41設(shè)置在比孔37a和孔37b高的位置。另一方面,在將重力方向95的箭頭所指的方向定義為下方的情況下,朝向孔37a的制冷劑配管向下方延長,連接于孔37a。
[0065]S卩,旁通配管41具有第I端部和第2端部。旁通配管41的第I端部連接于分支出孔37a側(cè)和與四通閥33相連接的制冷劑配管的第I分支部101。另外,旁通配管41的第2端部連接于分支出孔37b側(cè)和第I連接配管21的第2分支部102。
[0066]在上述所說明的連接結(jié)構(gòu)中,形成有未在室外換熱器35的內(nèi)部流通、而是繞過室外換熱器35的旁通流路。另一方面,孔37c和孔37d連接于冷卻水配管27。冷卻水配管27例如連接于未圖示的泵等,伴隨著該泵等的驅(qū)動,冷卻水流通。另外,由于在旁通配管41上設(shè)有旁通流量調(diào)整閥43,因此旁通流量調(diào)整閥43也設(shè)置在比孔37a和孔37b高的位置。另外,第I分支部101和第2分支部102設(shè)為旁通流量調(diào)整閥43的高度。
[0067]當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)模式為制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)或主制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),制冷劑沿著制冷劑行進(jìn)方向93a、93b、93c行進(jìn),從而從孔37a向孔37b流通。另外,當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)模式為制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)或主制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),制冷劑沿著與制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)或主制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相反的方向行進(jìn),從而從孔37b向孔37a流通。另夕卜,在不特別區(qū)分制冷劑行進(jìn)方向93a、93b、93c的情況下,稱作制冷劑行進(jìn)方向93。另外,在任意運(yùn)轉(zhuǎn)模式下,冷卻水都沿著冷卻水行進(jìn)方向91a、91b行進(jìn),從而從孔37c向孔37d流通。另外,上述所說明的行進(jìn)方向表示一例,并不特別限定于此。
[0068]說明由于制冷劑在室外換熱器35的內(nèi)部流通而產(chǎn)生的現(xiàn)象。當(dāng)制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),在形成于孔37a和孔37b之間的第I流路111中,制冷劑從孔37a向孔37b流通。因此,在第I流路111中,產(chǎn)生了由摩擦損失引起的壓力差ΔΡ?.,產(chǎn)生了由制冷劑的冷凝液產(chǎn)生的壓頭所引起的壓力差ΔΡ?。在此,假定調(diào)整旁通流量調(diào)整閥43的開度,且旁通流量調(diào)整閥43打開。即,假定旁通配管41內(nèi)的流量系數(shù)Cv值變大。此時(shí),旁通配管41內(nèi)的流路阻力變小,旁通配管41內(nèi)的制冷劑的流量增加。
[0069]因此,繞過室外換熱器35的制冷劑的流量增加,因此向室外換熱器35流通的制冷劑的流量降低,向室外換熱器35流通的制冷劑的流速降低。一般來說,由摩擦損失引起的壓力差A(yù)Pf與流速的1.75次方成比例,因此隨著制冷劑的流速降低,由摩擦損失引起的壓力差Λ Pf變小。
[0070]另一方面,關(guān)于由制冷劑的冷凝液產(chǎn)生的壓頭所引起的壓力差A(yù)Pw,沿著重力方向95形成有作為在室外換熱器4內(nèi)流通的制冷劑的流路的第I流路111。
[0071]因此,隨著室外換熱器35的液柱高度增加,由制冷劑的冷凝液產(chǎn)生的壓頭所引起的壓力差ΔΡ?增加。另外,在室外換熱器35內(nèi),產(chǎn)生了由冷凝液引起的液柱。另外,由于第I分支部101設(shè)為旁通流量調(diào)整閥43的高度,因此第I分支部101設(shè)置在比室外換熱器
35的孔37b高的位置。因而,在室外換熱器35內(nèi),能夠增大由制冷劑的冷凝液產(chǎn)生的壓頭所引起的壓力差A(yù)Pw的影響。另外,在以后的說明中,將由摩擦損失引起的壓力差A(yù)Pf稱作壓力差ΔΡ?.。另外,將由制冷劑的冷凝液產(chǎn)生的壓頭所引起的壓力差A(yù)Pw稱作壓力差A(yù)Pw0
[0072]另外,孔37a或孔37b相當(dāng)于本發(fā)明中的制冷劑流入孔。另外,在不特別區(qū)分孔37a?孔37d的情況下,稱作孔37。另外,在圖2中圖示了將形成于室外換熱器35的內(nèi)部的第I流路111和第2流路112模型化后的狀態(tài),實(shí)際的形狀不必如圖2所示形成為朝向單純的一個方向前進(jìn)的形狀。
[0073]接著,以在上述中說明的制冷劑回路I的各個結(jié)構(gòu)為前提,使用圖3?圖5說明作為本實(shí)施方式I的主要部分的室外換熱器35內(nèi)部的壓頭的影響。
[0074]圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I中的旁通流量調(diào)整閥43的Cv值與室外換熱器35的液相比率之間的相關(guān)關(guān)系的一例的圖。在圖3中,橫軸表示作為旁通流量調(diào)整閥43的開度變更量的Cv值、即旁通流量調(diào)整閥43的Cv值,縱軸表示室外換熱器35的液相比率。使用圖2,如上所述,隨著在旁通配管41中流通的制冷劑的流量增大,在室外換熱器35中流通的制冷劑的流速降低。即,隨著旁通流量調(diào)整閥43的Cv值增大,在室外換熱器35中流通的制冷劑的流速降低。隨著在室外換熱器35中流通的制冷劑的流速降低,制冷劑與冷卻水之間的熱交換效率提高,因此室外換熱器35的液相比率提高。
[0075]另外,如上述中所說明,在本說明書中,不是將Cv值設(shè)為管固有的固定值,而是用作根據(jù)旁通流量調(diào)整閥43的開度而變更的旁通配管41的制冷劑的流量。
[0076]因此,如圖3所示,隨著旁通流量調(diào)整閥43的Cv值增大,室外換熱器35的液相比率提高。另外,當(dāng)制冷劑不在旁通配管41中流通時(shí),即,當(dāng)制冷劑未繞到室外換熱器35外時(shí),在室外換熱器35的出口處確保過冷卻度的狀態(tài)(例如,液相比率20%左右)由于冷凍循環(huán)的COP (Coefficient Of Performance:制冷系數(shù))最高,因此將旁通流量調(diào)整閥43的Cv值為O時(shí)定義為室外換熱器35的液相比率20%,但是并不特別限定于此。
[0077]總之,如果在旁通配管41中流通的制冷劑的流量增加,則室外換熱器35的液相比率提高,因此壓力差A(yù)Pw也增加。從另一觀點(diǎn)來說,由于在室外換熱器35上形成有供制冷劑流通的第I流路111,因此室外換熱器35本來就存在有壓力差A(yù)Pw。而且,如果在室外換熱器35內(nèi)的第I流路111中流通的制冷劑的流速降低,則壓力差A(yù)Pw增加。因此,繞過旁通配管41的制冷劑的流量越增加,在旁通配管41中流通的制冷劑越難以以壓力差A(yù)Pw向室外換熱器35流動,因此在旁通配管41中流通的制冷劑的流量不斷增加。
[0078]其結(jié)果,如果在旁通配管41中流通的制冷劑增加,則在室外換熱器35中流通的制冷劑隨著時(shí)間的經(jīng)過而減少,幾乎不流通。因此,作為室外換熱器35的熱交換量,由作為傳熱面積A(m2)與熱通過率K(W/m2.K)之積的AK值定義的作為熱傳導(dǎo)的參數(shù)之一的熱通過率K(W/m2*K)的值接近于零。因而,在室外換熱器35中,能夠以制冷劑和冷卻水不進(jìn)行熱交換的狀態(tài)使空調(diào)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0079]接著,使用圖4對存在壓頭的影響的情況和沒有壓頭的影響的情況進(jìn)行比較。圖4是表示將本發(fā)明的實(shí)施方式I中的壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)容量設(shè)為固定值時(shí)的旁通流量調(diào)整閥43的Cv值與AK值之間的相關(guān)關(guān)系的一例的圖。在圖4中,橫軸表示旁通流量調(diào)整閥43的Cv值,縱軸表示AK值。在以往的室外換熱器中,作為室外換熱器內(nèi)的制冷劑流路的傳熱配管水平配置。因此,以往的室外換熱器沒有壓頭,但是如圖4所示,AK值相對于Cv值的減少率較小。
[0080]換言之,即使設(shè)為在以往的室外換熱器上設(shè)置旁通配管41,在旁通配管41上設(shè)置旁通流量調(diào)整閥43,調(diào)整旁通流量調(diào)整閥43的開度,打開旁通流量調(diào)整閥43,沒有壓頭的以往的室外換熱器的AK值的減少率也比有壓頭的本實(shí)施方式I中的室外換熱器35的AK值的減少率小。另外,在圖4中,室外換熱器45如上所述并非對高度方向的截面積下了格外的工夫,而是表示高度方向截面積恒定的情況。
[0081]接著,以使用存在壓頭的影響的室外換熱器45的情況為前提,使用圖5說明改變壓縮機(jī)31的運(yùn)轉(zhuǎn)容量時(shí)的Cv值與AK值的變化。圖5是表示將本發(fā)明的實(shí)施方式I中的壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)容量設(shè)為可變值時(shí)的旁通流量調(diào)整閥43的Cv值與AK值之間的相關(guān)關(guān)系的一例的圖。在圖5中,橫軸表示旁通流量調(diào)整閥43的Cv值,縱軸表示AK值。隨著壓縮機(jī)31的運(yùn)轉(zhuǎn)容量降低,在室外換熱器45內(nèi)的第I流路111中流通的制冷劑的流速降低。第I流路111內(nèi)的制冷劑的流速降低相當(dāng)于作為AK值的參數(shù)之一的傳熱面積A(m2)減小。另外,傳熱面積A(m2)在該情況下相當(dāng)于管內(nèi)側(cè)傳熱面積。
[0082]因此,如圖5所示,隨著壓縮機(jī)31的運(yùn)轉(zhuǎn)容量變小,AK值變小。S卩,隨著壓縮機(jī)31的運(yùn)轉(zhuǎn)容量變小,AK值成為零時(shí)的Cv值不同。因而,使用流程圖,如后所述根據(jù)壓縮機(jī)31的運(yùn)轉(zhuǎn)容量設(shè)定旁通流量調(diào)整閥43的上限開度。另外,AK值成為零是表示向室外換熱器35流入的預(yù)定的制冷劑完全迂回后的狀態(tài)。
[0083]接著,以以上說明為前提,使用圖6?圖8說明各種運(yùn)轉(zhuǎn)模