CN104838211A - 空气调节装置 - Google Patents

Abstract

根据使用负载检测机构(315)求出的负载侧单元(300)的负载变更目标冷凝温度和目标蒸发温度，控制压缩机(101)的运转频率和送风机(106)的转速，以使得：使用温度检测机构求出的冷凝温度与目标冷凝温度一致，且使用温度检测机构求出的蒸发温度与目标蒸发温度一致。

Description

空气调节装置

技术领域

本发明涉及能够进行由多台室内单元(负载侧单元)的每一个执行制冷运转或制热运转的运转(以下称为制冷制热混合运转)的多联式空气调节装置，尤其涉及降低电力消耗的控制方法。

背景技术

以往，存在根据负载使作为制冷循环中的控制目标的温度的蒸发温度、冷凝温度可变的空气调节装置(参照专利文献1)。该空气调节装置通过根据运转模式、以及设定温度与吸入温度之差推定的空调的负载，将控制目标的温度的蒸发温度、冷凝温度设为可变的值，在低负荷时进行低压缩比的运转，降低了电力消耗。

另外，由于是多联式，因此多台室内单元在各自的负载条件之下同时运转，不是针对单独的室内机控制制冷剂的吹出温度的方式，而是将制冷剂的冷凝温度、蒸发温度控制为恒定的方式。

在该方式中，监视吸入温度与设定温度之差，在“吸入温度－设定温度”成为规定的值以下的情况下判断为空调的负载小，如果是制冷，则通过提高作为控制目标的蒸发温度来使压缩机的频率降低，能够降低电力消耗。另外，如果是制热运转，则通过降低作为控制目标的冷凝温度使频率降低，能够降低电力消耗。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-107840号公报(例如参照[0014]～[0069]、图1～图10)

发明内容

发明所要解决的课题

然而，如专利文献1记载的能够进行制冷制热混合运转的多联式的空气调节装置那样，在根据负载控制热源侧热交换器的容量，并控制为与目标的蒸发温度、冷凝温度一致的情况下，如果只控制它们中的一方的温度的话，则效果不充分。

另外，如果为了按照控制目标的冷凝温度、蒸发温度进行控制而在冷凝器、蒸发器各自的送风机转速高的状态下运转，则存在如下问题：与压缩机的电力消耗相比，送风机的电力消耗相对地增加，其结果是，节能效果降低。

本发明为了解决以上课题而做出，其目的在于提供一种空气调节装置，在能够进行制冷制热混合运转的多联式空气调节装置中，控制蒸发温度、冷凝温度双方的温度而提高节能效果。

用于解决课题的手段

本发明的空气调节装置具有：热源侧单元，所述热源侧单元的、具有压缩机和送风机的室外热交换器由配管串联地连接，并经由制冷剂供给热；多个负载侧单元，所述多个负载侧单元的室内热交换器和室内节流装置由配管串联地连接，并从所述热源侧单元经由所述制冷剂供给热；以及制冷剂控制单元，所述制冷剂控制单元根据运转状况切换所述制冷剂的流动，所述热源侧单元和所述制冷剂控制单元串联地连接，所述制冷剂控制单元和所述负载侧单元由配管串联地连接，所述负载侧单元彼此分别由配管并联地连接，在所述负载侧单元的每一个中执行制冷运转或制热运转，所述热源侧单元具有用于求出所述制冷剂的冷凝温度和蒸发温度的温度检测机构，所述负载侧单元具有用于求出运转时的负载的负载检测机构，根据使用所述负载检测机构求出的所述负载侧单元的负载，变更所述制冷剂的目标冷凝温度和目标蒸发温度，控制所述压缩机的运转频率和所述送风机的转速，以使得：使用所述温度检测机构求出的冷凝温度与所述目标冷凝温度一致，并且，使用所述温度检测机构求出的蒸发温度与所述目标蒸发温度一致。

发明的效果

根据本发明的空气调节装置，能够控制蒸发温度、冷凝温度双方的温度来提高节能效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的空气调节装置的制冷剂回路结构的一个例子的概略结构图。

图2是表示本发明的实施方式的空气调节装置的全制热运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。

图3是表示本发明的实施方式的空气调节装置的制热主体运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。

图4是表示本发明的实施方式的空气调节装置的全制冷运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。

图5是表示本发明的实施方式的空气调节装置的制冷主体运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。

图6是表示本发明的实施方式的空气调节装置的送风机控制的说明图。

具体实施方式

以下，根据附图说明本发明的实施方式。

实施方式

图1是表示本发明的实施方式的空气调节装置500的制冷剂回路结构的一个例子的概略结构图。根据图1，说明空气调节装置500的制冷剂回路结构。此外，包含图1在内，在以下附图中，各构成部件的大小关系有时与实际的情况不同。

该空气调节装置500设置于大楼或公寓等，通过利用使制冷剂循环的制冷循环(热泵循环)，能够执行冷暖混合运转。空气调节装置500由热源侧单元100、制冷剂控制单元200以及多台(在图1中是两台)负载侧单元300(300a、300b)构成。

另外，热源侧单元100和制冷剂控制单元200由低压配管401和高压配管402连接，制冷剂控制单元200和负载侧单元300由气体管405a、405b和液体管406a、406b连接，形成制冷循环。

[热源侧单元100]

热源侧单元100具有向负载侧单元300供给冷能或热能的功能。

此外，在图1中，在“热源侧单元100”所具有的几个设备的附图标记后附加了“a”或“b”来进行图示。并且，在以下的说明中，有时省略附加在附图标记之后的“a”、“b”，该情况当然是包含“a”、“b”中的任一个的设备来进行说明。

在热源侧单元100中搭载有压缩机101、作为流路切换机构的四通切换阀102、开闭阀105、设置有送风机106的室外热交换器103以及储液器104且将它们串联连接而构成主制冷剂回路。

此外，分别将开闭阀105a和室外热交换器103a串联连接的位置、开闭阀105b和室外热交换器103b串联连接的位置称为室外热交换器单元。

另外，在热源侧单元100中设置有止回阀107～115从而能够将制冷剂的流动设为固定方向。

在制冷剂控制单元200与四通切换阀102之间的低压配管401上设置有止回阀112，在四通切换阀102与开闭阀105之间的连接配管403上设置有止回阀108，在室外热交换器103a与两个室外热交换器103a、103b的合流部之间的连接配管404上设置有止回阀107a、107b。

并且，在两个室外热交换器103a、103b的合流部与制冷剂控制单元200之间的连接配管404上设置有止回阀109，在两个室外热交换器103a、103b的合流部与制冷剂控制单元200之间的高压配管402上设置有止回阀113。

并且，低压配管401和高压配管402由第1连接配管120和第2连接配管121连接，所述第1连接配管120连接止回阀112的下游侧和止回阀113的下游侧，所述第2连接配管121连接止回阀112的上游侧和止回阀113的上游侧。

另外，连接配管403和连接配管404由第3连接配管122和第4连接配管123连接，所述第3连接配管122连接止回阀108的下游侧和止回阀109的下游侧，所述第4连接配管123连接止回阀108的上游侧和止回阀109的上游侧。

在第1连接配管120上设置有仅在从低压配管401到高压配管402的方向上容许制冷剂的流通的止回阀115，在第2连接配管121上也设置有仅在从低压配管401到高压配管402的方向上容许制冷剂的流通的止回阀114。

另外，在第3连接配管122上设置有仅在从连接配管404到连接配管403的方向上容许制冷剂的流通的止回阀110，在第4连接配管123上也设置有仅在从连接配管404到连接配管403的方向上容许制冷剂的流通的止回阀111。

另外，在热源侧单元100中，在压缩机101与四通切换阀102之间设置有高压传感器141。另外，在四通切换阀102与储液器104之间设置有低压传感器142。

压缩机101通过吸入低温低压的气体制冷剂，压缩该制冷剂而使之成为高温高压的气体制冷剂，并使制冷剂在系统内循环从而使空调运转。压缩机101例如可以由能够控制容量的变频(inverter)型压缩机等来构成。但是，不将压缩机101限定于能够控制容量的变频型压缩机，也可以是定转速型压缩机或将变频型和定转速型组合了的压缩机。

四通切换阀102设置于压缩机101的排出侧，在制冷运转时和制热运转时切换制冷剂流路，并控制制冷剂的流动，以使室外热交换器103根据运转模式作为蒸发器或冷凝器发挥功能。

室外热交换器103在热介质(例如周围空气或水等)与制冷剂之间进行热交换，在制热运转时作为蒸发器而将制冷剂蒸发、气化，在制冷运转时作为冷凝器(散热器)而使制冷剂冷凝、液化。如果室外热交换器103是空冷式热交换器，则一般来说一并设置有送风机106，利用送风机106的转速、提供给送风机106的指令频率、送风机106的电力消耗、流经送风机106的电流值等来控制冷凝能力或蒸发能力。

此外，在本实施方式中，相对于两个室外热交换器103a、103b设置有一个送风机106，也可以按每个室外热交换器103设置送风机106。

另外，在本实施方式中，利用送风机106的转速控制冷凝能力或蒸发能力。

储液器104设置于压缩机101的吸入侧，并具有储存剩余制冷剂的作用、和分离液体制冷剂与气体制冷剂的作用。此外，储液器104只要是能够储存过剩的制冷剂的容器即可。

开闭阀105a设置在室外热交换器103a的上游部，开闭阀105b设置在室外热交换器103a的上游部，通过控制开关从而使制冷剂导通或不导通。即，开闭阀105a、105b通过控制开关来调整制冷剂向室外热交换器103的流动。

第1连接配管120连接止回阀113的下游侧的高压配管402与止回阀112的下游侧的低压配管401。

第2连接配管121连接止回阀113的上游侧的高压配管402与止回阀112的上游侧的低压配管401。

此外，将第2连接配管121与高压配管402的合流部作为合流部a，将第1连接配管120与高压配管402的合流部作为合流部b(比合流部a靠下游)，将第2连接配管121与低压配管401的合流部作为合流部c，将第1连接配管120与低压配管401的合流部作为合流部d(比合流部c靠下游)来进行图示。

止回阀112设置在合流部c与合流部d之间，并仅容许制冷剂在从合流部c向合流部d的方向上流动。止回阀113设置在合流部a与合流部b之间，并仅容许制冷剂在从合流部a向合流部b的方向上流动。止回阀115设置在第1连接配管120上，并仅容许制冷剂在从合流部d向合流部b的方向上流动。止回阀114设置在第2连接配管121上，并仅容许制冷剂在从合流部c向合流部a的方向上流动。

第3连接配管122连接止回阀109的下游侧的高压配管402与止回阀108的下游侧的连接配管403。

第4连接配管123连接止回阀109的上游侧的连接配管404与止回阀108的上游侧的连接配管403。

此外，将第4连接配管123与连接配管404的合流部作为合流部e，将第4连接配管123与高压配管402的合流部作为合流部f(比合流部e靠下游)，将第4连接配管123与连接配管403的合流部作为合流部g，将第3连接配管122与连接配管403的合流部作为合流部h(比合流部g靠下游)来进行图示。

止回阀108设置在合流部g与合流部h之间，并仅容许制冷剂在从合流部g向合流部h的方向上流动。止回阀109设置在合流部e与合流部f之间，并仅容许制冷剂在从合流部e向合流部f的方向上流动。止回阀110设置在第3连接配管122上，并仅容许制冷剂在从合流部f向合流部h的方向上流动。止回阀111设置在第4连接配管123上，并仅容许制冷剂在从合流部e向合流部g的方向上流动。止回阀107设置在室外热交换器103与合流部之间，并仅容许制冷剂在从室外热交换器103向合流部e的方向上流动。

高压传感器141设置于压缩机101的排出侧，并检测从压缩机101排出的制冷剂的压力，低压传感器142设置于压缩机101的吸入侧，并检测被吸入压缩机101的制冷剂的压力。

这些高压传感器141和低压传感器142作为用于求出后述的制冷剂的冷凝温度Tc和蒸发温度Te的温度检测机构而被使用。

这些由温度检测机构检测到的压力信息被发送给控制空气调节装置500的动作的控制装置124，并被利用于压缩机101的运转频率、送风机106的转速以及四通切换阀102的切换的控制。

[制冷剂控制单元200]

制冷剂控制单元200介于热源侧单元100与负载侧单元300之间，并根据负载侧单元300的运转状况切换制冷剂的流动。

此外，在图1中，在“制冷剂控制单元200”所具有的几个设备的附图标记后附加了“a”或“b”来进行图示。这表示与后面说明的“负载侧单元300a”连接或与“负载侧单元300b”连接。并且，在以下说明中，有时省略附加在附图标记之后的“a”、“b”，该情况当然是包含与“负载侧单元300a”、“负载侧单元300b”连接的任一个设备来进行说明。

制冷剂控制单元200通过高压配管402和低压配管401与热源侧单元100连接，通过液体管406和气体管405与负载侧单元300连接。在制冷剂控制单元200中搭载有气液分离器211、第1开闭阀212(第1开闭阀212a、212b)、第2开闭阀213(第2开闭阀213a、213b)、第1节流装置214、第2节流装置215、第1制冷剂热交换器216以及第2制冷剂热交换器217。另外，在第1制冷剂热交换器216和第2制冷剂热交换器217的一次侧设置有连接配管221，在二次侧设置有连接配管220。此外，第1制冷剂热交换器216和第2制冷剂热交换器217的一次侧是由气液分离器211分离的液体制冷剂流动的一侧，二次侧是用于进行流经一次侧的制冷剂的过冷却的、制冷剂经由第1节流装置214和第2节流装置215流动的一侧。

气液分离器211设置于高压配管402与连接配管221的连接部，并具有将流经高压配管402而来的两相制冷剂分离为气体制冷剂和液体制冷剂的功能。由气液分离器211分离出的气体制冷剂经由连接配管221供给至第1开闭阀212，液体制冷剂供给至第1制冷剂热交换器216。

第1开闭阀212用于按照运转模式控制向负载侧单元300的制冷剂的供给，并设置在连接配管221与气体管405之间。也就是说，第1开闭阀212的一方与气液分离器211连接，另一方与负载侧单元300的室内热交换器312连接，并通过控制开关而使制冷剂导通或不导通。

第2开闭阀213用于按照运转模式控制向负载侧单元300的制冷剂的供给，并设置在连接配管220与气体管405之间。也就是说，第2开闭阀213的一方与第1制冷剂热交换器216连接，另一方与负载侧单元300的室内热交换器312连接，并通过控制开关而使制冷剂导通或不导通。

第1节流装置214设置在连接配管221的第1制冷剂热交换器216与第2制冷剂热交换器217之间，并具有作为减压阀或膨胀阀的功能，使制冷剂减压而膨胀。该第1节流装置214能够控制为开度可变，例如可以由利用电子式膨胀阀的精密的流量控制装置、毛细管等廉价的制冷剂流量调节机构等来构成。

第2节流装置215设置在连接配管220的、第2制冷剂热交换器217的二次侧的上游侧，具有作为减压阀或膨胀阀的功能，使制冷剂减压而膨胀。与第1节流装置214同样地，该第2节流装置215能够控制为开度可变，例如可以由利用电子式膨胀阀的周密的流量控制装置、毛细管等廉价的制冷剂流量调节机构等来构成。

第1制冷剂热交换器216在流经一次侧的制冷剂与流经二次侧的制冷剂之间执行热交换。

第2制冷剂热交换器217在流经一次侧的制冷剂与流经二次侧的制冷剂之间执行热交换。

制冷剂控制单元200利用第1制冷剂热交换器216和第2制冷剂热交换器217在流经一次侧的制冷剂与流经二次侧的制冷剂之间进行热交换，并进行流经一次侧的制冷剂的过冷却。

另外，利用第1节流装置214的开度控制旁通量，以使得在第1制冷剂热交换器216的一次侧出口能够进行适当的过冷却，利用第2节流装置215的开度控制旁通量，以使得在第2制冷剂热交换器217的一次侧出口能进行适当的过冷却。

[负载侧单元300]

负载侧单元300接受来自热源侧单元100的冷能或热能的供给而承担制冷负载或制热负载。

此外，在图1中，在“负载侧单元300a”所具有的各设备的附图标记之后附加“a”，并在“负载侧单元300b”所具有的各设备的附图标记之后附加“b”来进行图示。而且，在以下说明中，有时省略附图标记之后的“a”、“b”，当然在负载侧单元300a、负载侧单元300b的任一方中均具有各设备。

在负载侧单元300中串联连接地搭载有室内热交换器312(室内热交换器312a、312b)和室内节流装置311(室内节流装置311a、311b)。

另外，在室内热交换器312与第1开闭阀212、第2开闭阀213之间设置有温度传感器313(温度传感器313a、313b)，在室内节流装置311与室内热交换器312之间设置有温度传感器314(温度传感器314a、314b)，在室内热交换器312中或其附近设置有温度传感器315(温度传感器315a、315b)。

此外，也可以在室内热交换器312的附近设置用于向室内热交换器312供给空气的省略图示的送风机。

室内节流装置311具有作为减压阀、膨胀阀的功能，使制冷剂减压并膨胀。该室内节流装置311能够控制为开度可变，例如可以由利用电子式膨胀阀的精密的流量控制装置、毛细管等廉价的制冷剂流量调节机构等来构成。

室内热交换器312在热介质(例如周围空气或水等)与制冷剂之间进行热交换，在制热运转时作为冷凝器(散热器)而将制冷剂冷凝、液化，在制冷运转时作为蒸发器而使制冷剂蒸发、气化。室内热交换器312一般来说一并设置有省略图示的送风机，并利用送风机的转速、提供给送风机的指令频率、送风机的电力消耗、流经送风机的电流值等来控制冷凝能力或蒸发能力。

此外，在本实施方式中，利用送风机的转速控制冷凝能力或蒸发能力。

温度传感器313检测室内热交换器312与第1开闭阀212、第2开闭阀213之间的制冷剂配管的温度。

温度传感器314检测室内节流装置311与室内热交换器312之间的制冷剂配管的温度。

温度传感器315检测后述的室内热交换器312中的室内空气的负载侧吸入温度Ta。

另外，由这些作为负载检测机构的温度传感器313～315检测到的信息(温度信息)被发送给控制空气调节装置500的动作的控制装置124并被利用于各种促动器的控制。也就是说，来自温度传感器313～315的信息利用于设置在负载侧单元300中的室内节流装置311的开度、省略图示的送风机的转速等的控制。

此外，压缩机101只要能够将吸入的制冷剂压缩成高压状态即可，不特别限定类型。例如，能够利用往复、涡旋、滚动或者螺旋等各种类型来构成压缩机101。此外，使用于空气调节装置500的制冷剂的种类不特别限定，例如可以使用二氧化碳、碳氢化合物、氦等自然制冷剂、HFC410A、HFC407C、HFC404A等不含氯的替代制冷剂，或者使用于已有的产品的R22、R134a等氟利昂类制冷剂中的任一种。

另外，在图1中，以将控制空气调节装置500的动作的控制装置124搭载在热源侧单元100的情况为例示出，但也可以设置在制冷剂控制单元200或负载侧单元300中的任一方中。另外，也可以将控制装置124设置在热源侧单元100、制冷剂控制单元200以及负载侧单元300的外部。另外，也可以根据功能将控制装置124分为多个，并设置在热源侧单元100、制冷剂控制单元200、负载侧单元300的每一个中。在该情况下，可以通过无线或有线来连接各控制装置，并预先设为能够通信。

在这里，说明空气调节装置500执行的各模式的运转动作。

在空气调节装置500中，例如接收来自设置在室内的遥控器等的制冷运转请求、制热运转请求并进行空调运转，根据这些请求存在4种运转模式。作为4种运转模式，有：全部负载侧单元300全部为制冷运转请求的全制冷运转模式、制冷运转请求和制热运转请求同时存在且判断为应利用制冷运转处理的负载多(执行制冷运转的负载侧单元300的各负载之和比执行制热运转的负载侧单元300的各负载之和大)的制冷主体运转模式、制冷运转请求和制热运转请求同时存在且判断为应利用制热运转处理的负载多(执行制热运转的负载侧单元300的各负载之和比执行制冷运转的负载侧单元300的各负载之和大)的制热主体运转模式、以及全部负载侧单元300全部为制热运转请求的全制热运转模式。

[全制热运转模式]

图2是表示本发明的实施方式的空气调节装置500的全制热运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。根据图2说明空气调节装置500的全制热运转模式时的运转动作。

低温低压的制冷剂由压缩机101压缩，成为高温高压的气体制冷剂并排出。从压缩机101排出的高温高压的气体制冷剂经由四通切换阀102，导通经过止回阀115，流经高压配管402而从热源侧单元100流出，并到达制冷剂控制单元200。

流入制冷剂控制单元200的气体制冷剂流入气液分离器211，流经连接配管221而到达第1开闭阀212。此时，第1开闭阀212开放，第2开闭阀213关闭。然后，导通经过第1开闭阀212的高温高压的气体制冷剂流经气体管405而从制冷剂控制单元200流出，并到达负载侧单元300。

流入负载侧单元300的气体制冷剂流入室内热交换器312(室内热交换器312a和室内热交换器312b)。由于室内热交换器312作为冷凝器工作，制冷剂与周围的空气进行热交换而冷凝、液化。此时，通过制冷剂向周围放热，室内等空调对象空间被制热。之后，从室内热交换器312流出的液体制冷剂在室内节流装置311(室内节流装置311a和室内节流装置311b)中被减压，流经液体管406(液体管406a和液体管406b)而从负载侧单元300流出，并到达制冷剂控制单元200。

流入制冷剂控制单元200的液体制冷剂导通经过第2节流装置215，流经连接配管220并到达低压配管401。然后，液体制冷剂流经低压配管401并从制冷剂控制单元200流出，返回热源侧单元100。

返回了热源侧单元100的制冷剂导通经过止回阀114、止回阀110而到达室外热交换器103(室外热交换器103a和室外热交换器103b)。此时，开闭阀105被开闭。由于室外热交换器103作为蒸发器工作，制冷剂与周围的空气进行热交换，制冷剂蒸发并气化。之后，从室外热交换器103流出的气体制冷剂经由四通切换阀102并流入储液器104。然后，压缩机101吸入储液器104内的气体制冷剂，通过使之在系统内循环从而构成制冷循环。

空气调节装置500按照以上流程来执行全制热运转模式。

在全制热运转模式时，压缩机101的运转频率被控制为根据(压缩机101排出的制冷剂的)排出压力计算出来的冷凝温度Tc与目标冷凝温度Tcm一致，所述排出压力用作为温度检测机构的高压传感器141检测。另外，送风机106的转速被控制为根据(压缩机101吸入的制冷剂的)吸入压力计算出来的蒸发温度Te与目标蒸发温度Tem一致，所述吸入压力由作为温度检测机构的低压传感器142检测。

因此，当将压缩机101的运转频率设为恒定而制热负载变大时，冷凝温度Tc降低。因此，通过提高目标冷凝温度Tcm并使压缩机101的运转频率增加使得冷凝温度Tc与该Tcm一致，成为提高制热能力的动作。

相反地，当将压缩机101的运转频率设为恒定而制热负载变小时，冷凝温度Tc上升。因此，通过降低目标冷凝温度Tcm并使压缩机101的运转频率降低使得冷凝温度Tc与该Tcm一致，成为降低制热能力的动作，能够降低电力消耗。

另外，由作为负载检测机构的温度传感器315检测到的室内热交换器312中的室内空气的负载侧吸入温度Ta与设定温度To之差ΔTh来求出负载侧单元300的负载，当制热负载变小时，负载侧吸入温度Ta与设定温度To接近。因此，在制热运转中的温度差ΔTh＝To-Ta比规定的值ΔTho小(ΔTh<ΔTho)的情况下判断为负载小，将目标冷凝温度初始值Tcm0变更为目标冷凝温度变更值Tcm1。此时，Tcm1既可以是固定的值，也可以成为温度差ΔTh的函数，但Tcm0>Tcm1。在这里，在多个负载侧单元300运转的情况下，Ta既可以是算术平均，也可以与能力相应的加权平均。另外，也能够将连接的负载侧单元300中的、取得最大的温度差ΔTh的负载侧单元300作为代表。

在任一种情况下，由于Tcm0成为Tcm1(<Tcm0)，且压缩机101的运转频率随着目标而下降，因此都能够降低电力消耗。

此外，室外热交换器103构成为能够通过开闭阀105的开闭动作来控制流向室外热交换器103的制冷剂的流动。在本实施方式中，如图2所示，将室外热交换器103设为室外热交换器103a、103b这两个分割结构，但也能够通过在室外热交换器103的前后设置开闭阀105和止回阀107，设为两个分割以上的结构。

也就是说，根据负载侧单元300的负载控制各开闭阀105的开关，并选择进行热交换的室外热交换器103的容积(使制冷剂流入的室外热交换器103的数量)，当分割数增加时，能够进行该选择的数量也增加。

另外，当制热负载小时，室外热交换器103的容积可以预先选择最大。也就是说，在图2中，将开闭阀105a和105b设为开放状态来加大热交换容积。这样，当制热负载小时，即使将送风机106的转速设为最小，也能够使蒸发温度Te与目标蒸发温度Tem一致，因此，能够降低送风机106的电力消耗。

根据以上，压缩机101的运转频率被控制为冷凝温度Tc与目标冷凝温度Tcm一致，送风机106的转速被控制为蒸发温度Te与目标蒸发温度Tem一致。

因此，当将压缩机101的运转频率设为恒定而制热负载变小时，冷凝温度Tc上升。因此，通过降低目标冷凝温度Tcm并使压缩机101的运转频率降低使得冷凝温度Tc与该Tcm一致，成为降低制热能力的动作，能够降低电力消耗。

另外，当制热负载小时，由于负载侧吸入温度Ta与设定温度To接近，在制热运转中的温度差ΔTh＝To-Ta比规定的值ΔTho小的情况下判断为负载小，将目标冷凝温度初始值Tcm0变更为目标冷凝温度变更值Tcm1(<Tcm0)。这样，由于压缩机101的运转频率随着目标而下降，能够降低电力消耗。

另外，当制热负载小时，通过室外热交换器103的容积预先选择最大，从而当制热负载小时，即使将送风机106的转速设为最小，也能够使蒸发温度Te与目标蒸发温度Tem一致，因此，能够降低送风机106的电力消耗。

此外，当制热负载大时，通过使压缩机101的运转频率降低，也能够降低电力消耗，但由于制热能力也同时下降，所以判断制热负载小且无需制热能力的情况，在此时实施高效的运转。

另外，在本实施方式中，以空冷式为例设为送风机106的转速，也可以在水冷式中监视水泵控制值(频率、电力消耗、电流)并控制开闭阀105a、105b。

通过按照以上方式进行控制，能够得到节能效果好的空气调节装置500。

另外，作为提供给空气调节装置500的运转请求，在制冷运转和制热运转同时存在，且判断为应利用制热运转处理的负载较大的情况下，运转模式成为制热主体运转模式。

[制热主体运转模式]

图3是表示本发明的实施方式的空气调节装置500的制热主体运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。根据图3说明空气调节装置500的制热主体运转模式时的运转动作。在这里，说明从负载侧单元300a有制热请求、从负载侧单元300b有制冷请求时的制热主体运转模式。

此外，由于到有制热请求的负载侧单元300a为止的制冷剂的流动与全制热运转模式时相同，因此省略说明。

流经液体管406a的液体制冷剂由第2制冷剂热交换器217施加过冷却，之后，流经液体管406b而到达有制冷请求的负载侧单元300b。流入负载侧单元300b的液体制冷剂由室内节流装置311b减压。由室内节流装置311b减压了的液体制冷剂流入室内热交换器312b。由于室内热交换器312b作为蒸发器工作，因此液体制冷剂与周围的空气进行热交换，蒸发并气化。此时，通过制冷剂从周围吸热，室内被制冷。之后，从负载侧单元300b流出的气体制冷剂导通经过第2开闭阀213b，并流经连接配管220。该气体制冷剂与为了在第2制冷剂热交换器217中进行过冷却而导通经过第1节流装置214和第2节流装置215并流经连接配管220而来的制冷剂合流而成为气液两相后，流经低压配管401而从制冷剂控制单元200流出，并返回热源侧单元100。

返回热源侧单元100的气液两相制冷剂导通经过止回阀114、止回阀110而到达室外热交换器103(室外热交换器103a和室外热交换器103b)。此时，开闭阀105a开放。由于室外热交换器3作为蒸发器工作，因此气液两相制冷剂与周围的空气进行热交换，制冷剂蒸发并气化。之后，从室外热交换器103流出的气体制冷剂经由四通切换阀102并流入储液器104。然后，压缩机101吸入储液器104内的气体制冷剂，通过使之在系统内循环而构成制冷循环。空气调节装置500按照以上流程来执行制热主体运转模式。

在制热主体运转模式中，与全制热运转模式同样地，通过根据制热负载变更目标冷凝温度Tcm和目标蒸发温度Tem，能够降低电力消耗。

通过按以上方式进行控制，能够得到节能效果好的空气调节装置500。

此外，在本实施方式中，示出了热源侧单元100为一台、制冷剂控制单元200为一台、负载侧单元300为两台的例子，但各单元的台数不特别限定。另外，在本实施方式中，以将本发明应用于空气调节装置500的情况为例进行了说明，但也能够将本发明应用于包括制冷系统在内的使用制冷循环来构成制冷剂回路的其他系统中。

[全制冷运转模式]

图4是表示本发明的实施方式的空气调节装置500的全制冷运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。根据图4简单地说明空气调节装置500的全制冷运转模式时的运转动作。

低温低压的制冷剂由压缩机101压缩，成为高温高压的气体制冷剂并排出。从压缩机101排出的高温高压的气体制冷剂经由四通切换阀102，导通经过止回阀108并到达开闭阀105。此时，开闭阀105被开放。然后，导通经过开闭阀105的气体制冷剂向室外热交换器103流动。由于室外热交换器103作为冷凝器工作，因此气体制冷剂与周围的空气进行热交换而冷凝、液化。之后，从室外热交换器103流出的高压的液体制冷剂流经连接配管404，导通经过止回阀109和止回阀113，流经高压配管402从热源侧单元100流出，并到达制冷剂控制单元200。

流入制冷剂控制单元200的液体制冷剂流入气液分离器211，并流入第1制冷剂热交换器216的一次侧。因此，液体制冷剂由流经第1制冷剂热交换器216的二次侧的制冷剂施加过冷却。该过冷度变大的液体制冷剂在第1节流装置214中被节流成中间压力。然后，该液体制冷剂流经第2制冷剂热交换器217，进一步被施加过冷却。之后，液体制冷剂分流，一部分流经液体管406(液体管406a和液体管406b)而从制冷剂控制单元200流出，并到达负载侧单元300。

流入负载侧单元300的液体制冷剂由室内节流装置311(室内节流装置311a和室内节流装置311b)减压，成为低温的气液两相制冷剂。该低温的气液两相制冷剂流入室内热交换器312(室内热交换器312a和室内热交换器312b)。由于室内热交换器312作为蒸发器工作，因此制冷剂与周围的空气进行热交换，蒸发并气化。此时，通过制冷剂从周围吸热，室内被制冷。之后，从室内热交换器312流出的气体制冷剂流经气体管405(气体管405a和气体管405b)而流出负载侧单元300，并到达制冷剂控制单元200。

流入制冷剂控制单元200的气体制冷剂到达第2开闭阀213。此时，第2开闭阀213开放，第1开闭阀212关闭。然后，导通经过第2开闭阀213的气体制冷剂与为了在第2制冷剂热交换器217中进行过冷却而导通经过第1节流装置214和第2节流装置215并流经连接配管220而来的制冷剂合流后，流经低压配管401而从制冷剂控制单元200流出，并返回热源侧单元100。

返回热源侧单元100的气体制冷剂导通经过止回阀112，经由四通切换阀102流入储液器104。然后，压缩机101吸入储液器104内的气体制冷剂，通过使之在系统内循环来构成制冷循环。空气调节装置500按照以上流程来执行全制冷运转模式。

在全制冷运转模式时，压缩机101的运转频率被控制为根据(压缩机101吸入的制冷剂的)吸入压力计算出来的蒸发温度Te与目标蒸发温度Tem一致，所述吸入压力由作为温度检测机构的低压传感器142检测。另外，送风机106的转速被控制为根据(压缩机101排出的制冷剂的)排出压力计算出来的冷凝温度Tc与目标冷凝温度Tcm一致，所述排出压力由作为温度检测机构的高压传感器141检测。

因此，当将压缩机101的运转频率设为恒定而制冷负载变大时，蒸发温度Te上升。因此，通过降低目标蒸发温度Tem并使压缩机101的运转频率增加使得蒸发温度Te与该Tem一致，从而成为降低制冷能力的动作。

相反地，当将压缩机101的运转频率设为恒定而制冷负载变小时，蒸发温度Te降低。因此，通过提高目标蒸发温度Tem并使压缩机101的运转频率降低使得蒸发温度Te与该Tem一致，从而成为提高制冷能力的动作，能够降低电力消耗。

用作为负载检测机构的温度传感器315检测到的室内空气的负载侧吸入温度Ta与设定温度To之差ΔTc来求出负载侧单元300的负载，当制热负载变小时，负载侧吸入温度Ta与设定温度To接近。因此，在制冷运转时的温度差ΔTr＝Ta-To比规定的值ΔTro小(ΔTr<ΔTro)的情况下判断为负载小，将目标蒸发温度初始值Tem0变更为目标蒸发温度变更值Tem1。此时，Tem1既可以是固定的值，也可以成为温度差ΔTr的函数，但Tem0<Tem1。在这里，在多个负载侧单元300运转的情况下，Ta既可以是算术平均，也可以与能力相应的加权平均。另外，也能够将连接的负载侧单元300中的、取得最大的温度差ΔTr的负载侧单元300作为代表。在任一种情况下，由于Tem0成为Tem1(>Tem0)，且压缩机101的运转频率随着目标而下降，因此都能够降低电力消耗。

另外，制冷负载小时，室外热交换器103的容积可以预先选择最大。也就是说，在图4中，将开闭阀105a和105b设为开放状态来加大热交换容积。这样，当制冷负载小时，由于即使将送风机106的转速设为最小也能够使冷凝温度Tc与目标冷凝温度Tcm一致，因此能够降低送风机106的电力消耗。

根据以上，压缩机101的运转频率被控制为蒸发温度Te与目标蒸发温度Tem一致，送风机106的转速被控制为冷凝温度Tc与目标冷凝温度Tcm一致。

因此，当将压缩机101的运转频率设为恒定而制冷负载变小时，蒸发温度Te降低。因此，通过提高目标蒸发温度Tem并使压缩机101的运转频率降低使得蒸发温度Te与该Tem一致，从而成为降低制冷能力的动作，能够降低电力消耗。

另外，当制冷负载小时，由于负载侧吸入温度Ta与设定温度To接近，在制冷运转中的温度差ΔTr＝To-Ta比规定的值ΔTro小的情况下判断为负载小，将目标蒸发温度初始值Tem0变更为目标蒸发温度变更值Tem1(>Tem0)。这样，由于压缩机101的运转频率随着目标而下降，因此能够降低电力消耗。

另外，当制冷负载小时，通过室外热交换器103的容积预先选择最大，从而当制冷负载小时，即使将送风机106的转速设为最小，也能够使冷凝温度Tc与目标冷凝温度Tcm一致，因此能够降低送风机106的电力消耗。

此外，当制冷负载大时，通过使压缩机101的运转频率降低，也能够降低电力消耗，但由于制冷能力也同时下降，所以判断制冷负载小且无需制冷能力的情况，在此时实施高效的运转。

通过按照以上方式进行控制，能够得到节能效果好的空气调节装置500。

[制冷主体运转模式]

图5是表示本发明的实施方式的空气调节装置500的制冷主体运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。根据图5说明空气调节装置500的制冷主体运转模式时的运转动作。在这里，说明从负载侧单元300a有制冷请求、从负载侧单元300b有制热请求时的制冷主体运转模式。

低温低压的制冷剂由压缩机101压缩，成为高温高压的气体制冷剂并排出。从压缩机101排出的高温高压的气体制冷剂经由四通切换阀102，导通经过止回阀108并到达开闭阀105。此时，开闭阀105被开放。然后，导通经过开闭阀105的气体制冷剂向室外热交换器103流动。由于室外热交换器103作为冷凝器工作，因此气体制冷剂与周围的空气进行热交换而冷凝、液化。之后，从室外热交换器103流出的高压的气液两相制冷剂流经连接配管404，导通经过止回阀109和止回阀113，流经高压配管402并从热源侧单元100流出，并到达制冷剂控制单元200。

流入制冷剂控制单元200的气液两相制冷剂流入气液分离器211，由气液分离器211分离为气体制冷剂和液体制冷剂。分离后，气体制冷剂从气液分离器211流出，流经连接配管221而到达第1开闭阀212。此时，第1开闭阀212a关闭，第1开闭阀212b开放。然后，导通经过第1开闭阀212b的气体制冷剂流经气体管405b，流入负载侧单元300b。流入负载侧单元300b的气体制冷剂通过在室内热交换器312b中向周围放热而对空调空间进行制热，并且自身冷凝、液化。此时，通过制冷剂从周围吸热，室内被制冷。之后，从室内热交换器312b流出的液体制冷剂由室内节流装置311b节流成中间压力。

由室内节流装置311b节流而成的中间压力的液体制冷剂流经液体管406b并流入第2制冷剂热交换器217。因此，与由气液分离器211分离、流经第1制冷剂热交换器216、导通经过第1节流装置214并流入第2制冷剂热交换器217的液体制冷剂合流。然后，由第2制冷剂热交换器217进一步加大了过冷度的液体制冷剂流经液体管406a并从制冷剂控制单元200流出，到达负载侧单元300a。

流入负载侧单元300的液体制冷剂由室内节流装置311a减压，成为低温的气液两相制冷剂。该低温的气液两相制冷剂流入室内热交换器312a。由于室内热交换器312a作为蒸发器工作，因此制冷剂与周围的空气进行热交换，蒸发并气化。此时，通过制冷剂从周围吸热，室内被制冷。之后，从室内热交换器312a流出的气体制冷剂流经气体管405a并从负载侧单元300流出，到达制冷剂控制单元200。

流入制冷剂控制单元200的气体制冷剂到达第2开闭阀213。此时，第2开闭阀213a开放，第2开闭阀213b关闭。然后，导通经过第2开闭阀213a的气体制冷剂与为了在第2制冷剂热交换器217中进行过冷却而导通经过第1节流装置214和第2节流装置215并流经连接配管220而来的制冷剂合流后，流经低压配管401而从制冷剂控制单元200流出，并返回热源侧单元100。

返回热源侧单元100的气体制冷剂导通经过止回阀112，经由四通切换阀102流入储液器104。然后，压缩机101吸入储液器104内的气体制冷剂，通过使之在系统内循环来构成制冷循环。空气调节装置500按照以上流程来执行制冷主体运转模式。

制冷主体模式时，送风机106的转速被朝向目标冷凝温度Tcm控制。

当制热负载小时，制热运转中的负载侧吸入温度Ta与设定温度To接近。因此，与全制热运转模式同样地，在温度差ΔTh＝To-Ta比规定的值ΔTho小的情况下判断为负载小，将目标冷凝温度初始值Tcm0变更为目标冷凝温度变更值Tcm1。此时，Tcm1既可以是固定的值，也可以成为温度差ΔT的函数，但Tcm0>Tcm1。在这里，在多个负载侧单元300运转的情况下，Ta既可以是算术平均，也可以是与能力相应的加权平均。另外，也能够将连接的负载侧单元300中的、取得最大的温度差ΔTc的负载侧单元300作为代表。在任一种情况下，Tcm0都成为Tcm1(<Tcm0)。

此时，室外热交换器103的容积根据目标冷凝温度Tcm实施开闭阀105b的控制。通过减小室外热交换器103的传热面积将冷凝温度Tc维持维持得较高，但在负载小的情况下，由于需要增加送风机106的转速，因此优选增大室外热交换器103的传热面积。

图6是表示本发明的实施方式的空气调节装置的送风机控制的说明图。

例如，如图6所示，控制为：在判断为制热负载大的情况下，将开闭阀105b关闭，减小室外热交换器103的传热面积并使送风机106的转速降低，在判断为制热负载小的情况下，将开闭阀105b开放，加大室外热交换器103的传热面积并使送风机106的转速降低。

此外，在任一情况下，开闭阀105a都开放。

通过按照以上方式进行控制，能够得到节能效果好的空气调节装置500。

附图标记说明

100 热源侧单元，101 压缩机，102 四通切换阀，103 室外热交换器，103a 室外热交换器，103b 室外热交换器，104 储液器，105 开闭阀，105a 开闭阀，105b 开闭阀，106 送风机，107 止回阀，107a止回阀，107b 止回阀，108 止回阀，109 止回阀，110 止回阀，111 止回阀，112 止回阀，113 止回阀，114 止回阀，115 止回阀，120 第1连接配管，121 第2连接配管，122 第3连接配管，123 第4连接配管，124 控制装置，141 高压传感器，142 低压传感器，200 制冷剂控制单元，211 气液分离器，212 第1开闭阀，212a 第1开闭阀，212b 第1开闭阀，213 第2开闭阀，213a 第2开闭阀，213b 第2开闭阀，214 第1节流装置，215 第2节流装置，216 第1制冷剂热交换器，217 第2制冷剂热交换器，220 连接配管，221 连接配管，300 负载侧单元，300a 负载侧单元，300b 负载侧单元，311 室内节流装置，311a 室内节流装置，311b 室内节流装置，312 室内热交换器，312a 室内热交换器，312b 室内热交换器，313 温度传感器，313a温度传感器，313b 温度传感器，314 温度传感器，314a 温度传感器，314b 温度传感器，315 温度传感器，315a 温度传感器，315b 温度传感器，300 负载侧单元，300a 负载侧单元，300b 负载侧单元，401低压配管，402 高压配管，403 连接配管，404 连接配管，405 气体管，405a 气体管，405b 气体管，406 液体管，406a 液体管，406b 液体管，500 空气调节装置，a 合流部，b 合流部，c 合流部，d 合流部，e 合流部，f 合流部，g 合流部，h 合流部。

Claims (7)

1.一种空气调节装置，具有：

热源侧单元，所述热源侧单元的、压缩机和具有送风机的室外热交换器由配管串联地连接，并经由制冷剂供给热；

多个负载侧单元，所述多个负载侧单元的室内热交换器和室内节流装置由配管串联地连接，所述多个负载侧单元从所述热源侧单元经由所述制冷剂被供给热；以及

制冷剂控制单元，所述制冷剂控制单元根据运转状况切换所述制冷剂的流动，

所述热源侧单元和所述制冷剂控制单元由配管串联地连接，所述制冷剂控制单元和所述负载侧单元由配管串联地连接，所述负载侧单元彼此分别由配管并联地连接，

所述负载侧单元的每一个执行制冷运转或制热运转，所述空气调节装置的特征在于，

所述热源侧单元具有用于求出所述制冷剂的冷凝温度和蒸发温度的温度检测机构，

所述负载侧单元具有用于求出运转时的负载的负载检测机构，

根据使用所述负载检测机构求出的所述负载侧单元的负载，变更所述制冷剂的目标冷凝温度和目标蒸发温度，

控制所述压缩机的运转频率和所述送风机的转速，以使得：使用所述温度检测机构求出的冷凝温度与所述目标冷凝温度一致，且使用所述温度检测机构求出的蒸发温度与所述目标蒸发温度一致。

2.根据权利要求1所述的空气调节装置，其特征在于，

所述温度检测机构

由设置在所述热源侧单元中的、检测从所述压缩机排出的所述制冷剂的排出压力的高压传感器和检测被吸入所述压缩机的所述制冷剂的吸入压力的低压传感器构成，

根据由所述高压传感器检测到的排出压力计算所述冷凝温度，

根据由所述低压传感器检测到的吸入压力计算所述蒸发温度。

3.根据权利要求1或2所述的空气调节装置，其特征在于，

所述负载检测机构

由设置在所述负载侧单元中的、检测负载侧吸入温度的温度传感器构成，

根据所述负载侧吸入温度与设定温度之差检测所述负载侧单元的负载。

4.根据权利要求2或3所述的空气调节装置，其特征在于，

在全部所述负载侧单元执行制热运转的全制热运转模式以及

执行制热运转的所述负载侧单元和执行制冷运转的所述负载侧单元同时存在，且执行制热运转的所述负载侧单元的各负载之和比执行制冷运转的所述负载侧单元的各负载之和大的制热主体运转模式中，

根据由所述高压传感器检测的所述排出压力计算所述冷凝温度，并控制所述压缩机的运转频率以使得所述冷凝温度与所述目标冷凝温度一致，

根据由所述低压传感器检测的所述吸入压力计算所述蒸发温度，并控制所述送风机的转速以使得所述蒸发温度与所述目标蒸发温度一致。

5.根据权利要求2或3所述的空气调节装置，其特征在于，

在全部所述负载侧单元执行制冷运转的全制冷运转模式以及

执行制热运转的所述负载侧单元和执行制冷运转的所述负载侧单元同时存在，且执行制冷运转的所述负载侧单元的各负载之和比执行制热运转的所述负载侧单元的各负载之和大的制冷主体运转模式中，

根据由所述高压传感器检测的所述排出压力计算所述蒸发温度，并控制所述压缩机的运转频率以使得所述蒸发温度与所述目标蒸发温度一致，

根据由所述低压传感器检测的所述吸入压力计算所述冷凝温度，并控制所述送风机的转速以使得所述冷凝温度与所述目标冷凝温度一致。

6.根据权利要求4所述的空气调节装置，其特征在于，

所述热源侧单元

具有多个开闭阀、以及具备所述送风机的所述室外热交换器，

室外热交换器单元彼此由配管并联地连接，所述室外热交换器单元由所述开闭阀、以及具备所述送风机的所述室外热交换器经配管串联地连接而成，

在所述全制热运转模式和制热主体运转模式中，

根据所述目标冷凝温度控制所述开闭阀。

7.根据权利要求5所述的空气调节装置，其特征在于，

所述热源侧单元

具有多个开闭阀、以及具备所述送风机的所述室外热交换器，

室外热交换器单元彼此由配管并联地连接，所述室外热交换器单元由所述开闭阀、以及具备所述送风机的所述室外热交换器经配管串联地连接而成，

在所述全制冷运转模式和制冷主体运转模式中，

根据所述目标蒸发温度控制所述开闭阀。