空调供热水系统技术方案

本发明专利技术提供一种空调供热水系统，即使在空调用制冷剂进行循环的制冷循环的冷凝温度(Tcv)变动的情况下，也不损害供热水用压缩机的耐久性，能够提高可靠性。使第1制冷循环(100)的低压侧回路内容积(Ve)和高压侧回路内容积(Vc)的容积比率为Ve/Vc＝0.2～10.1。由此，不管第2制冷循环的冷凝温度(Tvc)如何，都不会发生第1制冷循环的排出温度(Td)的过度上升，所以不会损害压缩机的耐久性，能够提高第1制冷循环的可靠性。

Air conditioning hot water supply system

The present invention provides an air conditioner hot water supply system, condensing temperature cycle refrigeration cycle with the refrigerant even in air conditioning (Tcv) changes, without compromising the durability of the compressor for heating water, can improve the reliability. The volume ratio of the inner volume (Ve) of the low pressure side circuit (100) and the inner volume (Vc) of the high pressure side circuit (Ve/Vc) is first = 0.2 to 10.1. Thus, regardless of the condensing temperature second refrigeration cycle (Tvc), discharge temperature will occur first refrigeration cycle (Td) of the excessive rise, so the durability will not damage the compressor, can improve the reliability of the first refrigeration cycle.

【技术实现步骤摘要】
空调供热水系统
本专利技术涉及一种空气调节机的室内单元，特别是涉及能够同时供给供冷、供暖、供热水所需要的温冷热的空调供热水系统，其装载有生成供热水用的热水的制冷循环，经由阶式热交换器在空调制冷剂与供热水制冷剂之间进行热交换。
技术介绍
现有技术中，存在同时能够供给供冷、供暖、供热水所需要的温冷热的空调供热水系统。在这种空调供热水系统中，空调用制冷剂进行循环的制冷循环和供热水用制冷剂进行循环的制冷循环在阶式热交换器中形成热连接的所谓的双制冷循环(二元制冷循环)。作为现有的空调供热水系统，例如公开有一种技术，在包括将压缩机、第1热交换器、膨胀机构和第2热交换器连接并且充填有二氧化碳制冷剂的供热水用制冷剂回路的供热水装置中，令第1热交换器为热水生成用的热交换器，令第2热交换器为阶式热交换器，使供热水装置单元化(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2004-132647(特许第3925383号)
技术实现思路
专利技术要解决的课题热生成单元中，为了生成90℃高温的热介质，需要使供热水用压缩机的排出制冷剂的温度Td为100℃以上。另一方面，为了不使封入到供热水用压缩机310的冷冻机油和电动机的绕组的绝缘皮膜等的劣化发展而损害压缩机的耐久性，通常供热水用压缩机的排出制冷剂的温度的使用上限温度设为110℃。另外，流入到供热水用压缩机的二氧化碳成为超临界流体状态时，有可能损害供热水用压缩机的可靠性，所以需要将供热水用二氧化碳进行循环的制冷循环的蒸发压力Pe设为二氧化碳的临界压力7.4MPa以下。空调用制冷剂进行循环的制冷循环的冷凝温度Tvc通常为30℃～55℃。在此，空调用制冷剂进行循环的制冷循环的冷凝温度Tvc为30℃时，二氧化碳进行循环的制冷循环的蒸发温度Te成为Te＝20℃(相当于二氧化碳的蒸发压力5.7MPa)，以与Tvc保持10K的温度差。就供热水用压缩机的吸入过热度而言，以不产生损害压缩机的可靠性的回液，且制冷循环的性能较高的5K，即压缩机的吸入温度为25℃。另外，通常供给到供热水用热交换器的热介质的温度处于5～30℃的范围，且二氧化碳与供热水用的热介质的温度差设为10K，所以供热水用热交换器的制冷剂流路出口的二氧化碳的温度成为15～40℃。其结果是，供热水用压缩机的吸入制冷剂成为压力5.7MPa、温度25℃、密度170kg/m3，在供热水用压缩机中以等熵变化被压缩后，排出制冷剂在温度Td100℃的状态下成为压力15.0MPa、密度332kg/m3。另一方面，空调用制冷剂进行循环的制冷循环的冷凝温度Tvc为55℃时，如上所述，进行控制以使得以二氧化碳进行循环的制冷循环的蒸发压力Pe为7.4MPa以下进行运转。另外，通常供给到供热水用热交换器的热介质的温度处于5～30℃的范围，且二氧化碳与供热水用的热介质的温度差设为10K，所以供热水用热交换器的制冷剂流路出口的二氧化碳的温度成为15～40℃。供热水循环的高压压力约为13MPa，供热水用热交换器中的制冷剂流路出口的二氧化碳利用二氧化碳流量调节阀以等焓变化进行减压，直到低压压力成为7.4MPa为止，并流入到阶式热交换器，此时二氧化碳的温度成为12～30℃。阶式热交换器中，如果根据二氧化碳与空调用制冷剂的温度差求取的对数平均温度差假定为与空调用制冷剂进行循环的制冷循环的冷凝温度Tvc为30℃时等价的10K，则在阶式热交换器中流过的空调用制冷剂的冷凝温度Tvc为55℃，流入到阶式热交换器的二氧化碳的温度为12～30℃，所以从阶式热交换器流出的二氧化碳的温度成为52～54℃。其结果是，供热水用压缩机310的吸入制冷剂成为压力7.4MPa、温度52～54℃、密度179～183kg/m3，供热水用压缩机310的排出制冷剂在温度Td100℃的状态下成为压力12.8～13.2MPa、密度266～276kg/m3。即，空调用制冷剂进行循环的制冷循环的冷凝温度Tvc为30℃时的供热水用压缩机的吸入制冷剂的密度比冷凝温度Tvc为55℃时的供热水用压缩机的吸入制冷剂的密度低。另外，空调用制冷剂进行循环的制冷循环的冷凝温度Tvc为30℃时的供热水用压缩机的排出制冷剂的密度比冷凝温度Tvc为55℃时的供热水用压缩机的排出制冷剂的密度高。一般而言，当考虑二氧化碳进行循环的制冷循环的高压侧、低压侧的容积固定，且空调用制冷剂进行循环的制冷循环的冷凝温度Tvc在30～55℃内变化时，供热水用压缩机的排出制冷剂的温度超过100℃进行上升，产生使供热水用压缩机的电动机绕组皮膜的劣化等发展的损害等压缩机的耐久性的课题。具体而言，二氧化碳进行循环的制冷循环的高压侧回路内容积Vc＞＞低压侧回路内容积Ve时，回路整体的制冷剂充填量大致由高压侧回路内容积与供热水用压缩机的排出制冷剂的密度之积确定。例如，考虑以下情况：在以空调用制冷剂进行循环的制冷循环的冷凝温度Tvc为30℃，且供热水用压缩机的排出制冷剂的温度成为100℃的方式封入二氧化碳的状态时，与空调用制冷剂进行循环的制冷循环连接的室内机的运转台数减少等，冷凝温度Tvc急剧上升至55℃。冷凝温度Tvc从30℃变为55℃时，如果要将排出制冷剂的温度保持在100℃，则如上所述，供热水用压缩机310的排出制冷剂的密度比冷凝温度Tvc为30℃时相对变低，所以二氧化碳进行循环的制冷循环中，制冷剂过多。其结果是，高压压力上升，供热水用压缩机的排出制冷剂的温度上升超过作为设计界限的110℃，封入到供热水用压缩机的冷冻机油、和电动机的绕组的绝缘皮膜等的劣化发展，损害压缩机的耐久性。反之，在二氧化碳进行循环的制冷循环的高压侧回路内容积Vc＜＜低压侧回路内容积Ve时，回路整体的制冷剂充填量大致由低压侧回路内容积与供热水用压缩机的吸入制冷剂的密度之积确定。例如，考虑以下情况：在以空调用制冷剂进行循环的制冷循环的冷凝温度Tvc为55℃，且供热水用压缩机的排出制冷剂的温度成为100℃的方式封入二氧化碳的状态时，与空调用制冷剂进行循环的制冷循环连接的室内机的运转台数减少等，冷凝温度Tvc急剧下降至30℃。冷凝温度Tvc从55℃变为30℃时，如果要将排出制冷剂的温度保持在100℃，则如上所述，供热水用压缩机的吸入制冷剂的密度比冷凝温度Tvc为55℃时相对变低，所以二氧化碳进行循环的制冷循环中，制冷剂过多。其结果是，高压压力上升，供热水用压缩机的排出制冷剂的温度上升超过作为设计界限的110℃，封入到供热水用压缩机310的冷冻机油、和电动机的绕组的绝缘皮膜等的劣化发展，损害压缩机的耐久性。如上所述，专利文献1中没有提及二氧化碳进行循环的制冷循环的高压侧和低压侧的内容积，存在如下课题：如果没有恰当地设定二氧化碳进行循环的制冷循环的低压侧回路内容积Ve与高压侧回路内容积Vc的容积比Ve/Vc，则在空调用制冷剂进行循环的制冷循环的冷凝温度Tvc的变动范围内，产生二氧化碳进行循环的制冷循环的排出温度Td上升的条件，而损害压缩机的耐久性。本专利技术是为了解决所述课题而研发的，其目的在于，提供一种空调供热水系统，即使在空调用制冷剂进行循环的制冷循环的冷凝温度Tcv变动的情况下，也不损害供热水用压缩机的耐久性，能够提高可靠性。用于解决课题的方法为了达成所述目的，本专利技术的空调供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空调供热水系统，其特征在于，包括：第1制冷循环，其包括：压缩供热水用制冷剂的供热水用压缩机、使所述供热水用制冷剂与供热水用热介质进行热交换的供热水用热交换器、和使所述供热水用制冷剂与空调用制冷剂进行热交换的阶式热交换器；和将第1回路和至少1个第2回路并联连接而成的热负载回路与对所述空调用制冷剂进行压缩的空调用压缩机和室外热交换器连接而成的第2制冷循环，其中，所述第1回路通过将所述阶式热交换器和对供给到所述阶式热交换器的所述空调用制冷剂的流量进行控制的第2制冷剂流量控制装置串联连接而成，所述第2回路通过将所述空调用制冷剂与室内空气进行热交换的室内热交换器和对供给到所述室内热交换器的所述空调用制冷剂的流量进行控制的第3制冷剂流量控制装置串联连接而成，所述第1制冷循环的低压侧回路内容积Ve与高压侧回路内容积Vc的容积比率Ve/Vc＝0.2～10.1。

【技术特征摘要】
2016.03.08 JP 2016-0440741.一种空调供热水系统，其特征在于，包括：第1制冷循环，其包括：压缩供热水用制冷剂的供热水用压缩机、使所述供热水用制冷剂与供热水用热介质进行热交换的供热水用热交换器、和使所述供热水用制冷剂与空调用制冷剂进行热交换的阶式热交换器；和将第1回路和至少1个第2回路并联连接而成的热负载回路与对所述空调用制冷剂进行压缩的空调用压缩机和室外...

【专利技术属性】
技术研发人员：饭高诚之，松井大，重田明广，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP