CN105074359A - 空气调节装置 - Google Patents
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Abstract
空气调节装置100在制热运转模式中霜附着于热源侧热交换器的情况下,执行利用热介质的保有热容量的“热回收除霜运转模式”、不利用热介质的保有热容量的“旁路除霜运转模式”的某一个。
Description
技术领域
本发明涉及一种例如应用于大楼用多联式空调(multi-air-conditioning)等的空气调节装置。
背景技术
以往,在大楼用多联式空调等的空气调节装置中,使冷却剂在例如配置于建筑物外的作为热源机的室外单元与配置于建筑物的室内的室内单元之间循环。而且,通过由冷却剂进行放热、吸热来被加热、冷却的空气进行了空调对象空间的制冷或制热。作为在这种空气调节装置中使用的冷却剂,例如多用HFC(氢氟烃)系冷却剂。另外,还提出了使用二氧化碳(CO2)等自然冷却剂的装置。
另外,在被称为冷却器(chiller)的空气调节装置中,在配置于建筑物外的热源机中生成冷能量(coolingenergy)或热能量(heatingenergy)。然后,用配置于热源机内的热交换器对水、防冻剂等进行加热、冷却,并将其输送至作为室内单元的风扇线圈单元、板加热器(panelheater)等来进行了制冷或制热(例如参照专利文献1)。
另外,还存在被称为排热回收型冷却器的如下装置:在热源机与室内单元之间连接4根水配管,将冷却、加热的水等同时供给,在室内单元中能够自由地选择制冷或制热(例如参照专利文献2)。
另外,还存在如下构成的装置:将一次冷却剂和二次冷却剂的热交换器配置于各室内单元的附近,向室内单元输送二次冷却剂(例如参照专利文献3)。
另外,还存在如下构成的装置:用2根配管来连接室外单元与具有热交换器的分支单元之间,向室内单元输送二次冷却剂(例如参照专利文献4)。
另外,在大楼用多联式空调等的空气调节装置中,还存在如下构成的装置:使冷却剂从室外单元循环至中继器,使水等热介质从中继器循环至室内单元,由此使水等热介质循环至室内单元(例如参照专利文献5)。
专利文献1:日本特开2005-140444号公报(第4页、图1等)
专利文献2:日本特开平5-280818号公报(第4、5页、图1等)
专利文献3:日本特开2001-289465号公报(第5~8页、图1、图2等)
专利文献4:日本特开2003-343936号公报(第5页、图1)
专利文献5:WO2010/050002号公报(第11~15页、图8等)
发明内容
发明要解决的问题
在以往的大楼用多联式空调等的空气调节装置中,由于使冷却剂循环至室内单元,因此冷却剂有可能漏到室内等。另一方面,在如专利文献1和专利文献2所记载的那样的空气调节装置中,冷却剂不会通过室内单元。然而,在如专利文献1和专利文献2所记载的那样的空气调节装置中,需要在建筑物外的热源机中将热介质进行加热或冷却并输送至室内单元侧。因此,热介质的循环路径变长。在此,当想要通过热介质来输送进行规定的加热或冷却的工作的热时,因输送动力等引起的能量的消耗量高于冷却剂。因此,如果循环路径变长,则输送动力变得非常大。由此可知,如果在空气调节装置中能够很好地控制热介质的循环则能够实现节能化。
在如专利文献2所记载的那样的空气调节装置中,为了能够针对每个室内单元选择制冷或制热,必须从室外侧至室内连接4根配管,施工性差。在专利文献3所记载的那样的空气调节装置中,需要室内单元个别地具有泵等二次介质循环单元,因此不仅成为高价的系统,噪音也大,并不实用。除此以外,由于热交换器在室内单元的附近,因此无法排除冷却剂在接近室内的场所中泄漏的可能性。
在专利文献4所记载的那样的空气调节装置中,热交换后的一次冷却剂流入与热交换前的一次冷却剂相同的流路,因此在连接了多个室内单元的情况下,在各室内单元中无法发挥最大能力,成为在能量上浪费的结构。另外,由于分支单元与延长配管之间的连接是用制冷2根、制热2根总计4根配管来进行的,因此结果上成为类似于室外单元与分支单元通过4根配管连接的系统的结构,成为施工性差的系统。
另外,在以往的大楼用多联式空调等的空气调节装置中,在实施制热运转的过程中,因在室外单元中进行与外部空气之间的热交换而在室外热交换器的表面产生结霜。因此,需要定期地实施除霜运转模式。然而,在实施除霜运转的期间,无法将由室内单元进行制热运转时所需的高温高压的冷却剂输送至室内单元,无法执行与所要求的室内侧制热负荷相应的制热运转。
而且,即使是具有以换气为目的来取入外部空气并输送至室内侧的功能的空气调节装置,在除霜运转中为了防止因外部空气的取入所引起的向室内侧的冷风,也使送风机停止。由此,无法执行与所要求的室内侧制热负荷相应的制热运转。
在专利文献5所记载的那样的空气调节装置中,在除霜运转中通过使二次热介质循环至室内单元,使得能够抑制室温的降低。然而,并没有考虑到包括通过取入外部空气进行的换气的室内单元的制热运转的持续。
本发明是为了解决如上所述的问题而完成的,其目的在于提供一种具备多个除霜运转模式并实现舒适性的维持的空气调节装置。
用于解决问题的方案
本发明所涉及的空气调节装置具有:冷却剂循环回路,用冷却剂配管连接压缩机、热源侧热交换器、多个节流装置、多个热介质间热交换器的冷却剂侧流路、对冷却剂循环路径进行切换的多个冷却剂流路切换装置来使热源侧冷却剂循环;以及热介质循环回路,用热介质输送配管连接与所述多个热介质间热交换器分别对应地设置的多个热介质输送装置、多个利用侧热交换器、所述多个热介质间热交换器的热介质侧流路来使热介质循环,所述空气调节装置具备旁路配管,该旁路配管被设置成至少对所述热介质间热交换器进行旁通,能够使所述热源侧冷却剂返回到所述压缩机,在所述热介质间热交换器中使所述热源侧冷却剂与所述热介质进行热交换,其中,所述空气调节装置具有如下模式:制热运转模式,将所述冷却剂流路切换装置切换到制热侧,在所述热介质间热交换器中的至少一个中进行所述热介质的加热,使所述热介质输送装置中的至少一个进行动作,向所述利用侧热交换器中的至少一个供给加热后的所述热介质;热回收除霜运转模式,在所述制热运转模式中,将所述冷却剂流路切换装置切换到制冷侧,使所述热介质输送装置中的至少一个进行动作,在所述热介质间热交换器中的至少一个中使所述热源侧冷却剂吸收所述热介质的热,来融化在所述热源侧热交换器的周围结霜的霜;以及旁路除霜运转模式,在所述制热运转模式中,将所述冷却剂流路切换装置切换到制冷侧,使所述热源侧冷却剂的一部分或全部在所述旁路配管中流动,由此融化在所述热源侧热交换器的周围结霜的霜。
发明的效果
本发明所涉及的空气调节装置具有“热回收除霜运转模式”和“旁路除霜运转模式”作为除霜运转模式,因此能够执行某一个除霜运转模式,能够实现舒适性的维持。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的空气调节装置的设置例的概要图。
图2是表示本发明的实施方式所涉及的空气调节装置的回路结构的一例的概要回路结构图。
图3是表示本发明的实施方式所涉及的空气调节装置的全制冷运转模式时的冷却剂的流动的冷却剂回路图。
图4是表示本发明的实施方式所涉及的空气调节装置的全制热运转模式时的冷却剂的流动的冷却剂回路图。
图5是表示本发明的实施方式所涉及的空气调节装置的制冷制热混合运转模式时的冷却剂的流动的冷却剂回路图。
图6是表示本发明的实施方式所涉及的空气调节装置的“第1热回收除霜运转模式(1)”时的冷却剂的流动和热介质的流动的冷却剂回路图。
图7是表示本发明的实施方式所涉及的空气调节装置的“第1热回收除霜运转模式(2)”时的冷却剂的流动和热介质的流动的冷却剂回路图。
图8是表示本发明的实施方式所涉及的空气调节装置的“第2热回收除霜运转模式”时的冷却剂的流动和热介质的流动的冷却剂回路图。
图9是表示本发明的实施方式所涉及的空气调节装置的“第1旁路除霜运转模式”时的冷却剂的流动和热介质的流动的冷却剂回路图。
图10是表示按热介质所能够降低的温度的差异的关于风扇的风量与以该风量继续进行了制热运转的情况下的热介质温度可保持时间的关系的一例的曲线图。
图11是表示本发明的实施方式所涉及的空气调节装置的“第2旁路除霜运转模式”时的冷却剂的流动和热介质的流动的冷却剂回路图。
(附图标记说明)
1:室外单元;2:中继单元;3:室内单元;3a:室内单元;3b:室内单元;3c:室内单元;3d:室内单元;4:冷却剂配管;4a:冷却剂用连接配管;4b:冷却剂用连接配管;5:热介质配管;6:室外空间;7:室内空间;8:空间;9:建筑物;10:压缩机;11:第1冷却剂流路切换装置;12:热源侧热交换器;13a:止回阀;13b:止回阀;13c:止回阀;13d:止回阀;19:储液器;20:旁路配管;25:热介质间热交换器;25a:热介质间热交换器;25b:热介质间热交换器;26:节流装置;26a:节流装置;26b:节流装置;27:开闭装置;28:第2冷却剂流路切换装置(冷却剂流路切换装置);28a:第2冷却剂流路切换装置(冷却剂流路切换装置);28b:第2冷却剂流路切换装置(冷却剂流路切换装置);29:开闭装置;31:泵;31a:泵;31b:泵;32:第1热介质流路切换装置;32a:第1热介质流路切换装置;32b:第1热介质流路切换装置;32c:第1热介质流路切换装置;32d:第1热介质流路切换装置;33:第2热介质流路切换装置;33a:第2热介质流路切换装置;33b:第2热介质流路切换装置;33c:第2热介质流路切换装置;33d:第2热介质流路切换装置;34:热介质流量调整装置;34a:热介质流量调整装置;34b:热介质流量调整装置;34c:热介质流量调整装置;34d:热介质流量调整装置;35:利用侧热交换器;35a:利用侧热交换器;35b:利用侧热交换器;35c:利用侧热交换器;35d:利用侧热交换器;40:温度传感器(热介质温度检测装置);40a:温度传感器(热介质温度检测装置);40b:温度传感器(热介质温度检测装置);43:管道;50:控制装置;100:空气调节装置;A:冷却剂循环回路;B:热介质循环回路。
具体实施方式
下面,基于附图来说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的实施方式所涉及的空气调节装置的设置例的概要图。基于图1说明空气调节装置的设置例。在该空气调节装置中,通过利用使冷却剂(热源侧冷却剂、热介质)循环的冷冻循环(冷却剂循环回路A、热介质循环回路B),各室内单元能够自由选择制冷模式或制热模式作为运转模式。在图1中,概要性地示出连接了多台室内单元3的空气调节装置的整体。此外,包括图1在内,在下面的附图中各结构构件的大小关系有时与实际不同。
在图1中,本实施方式所涉及的空气调节装置具有室外单元(热源机)1、多台室内单元3以及介于室外单元1与室内单元3之间的1台中继单元2。中继单元2用于在热源侧冷却剂与热介质之间进行热交换。室外单元1与中继单元2通过流通热源侧冷却剂的冷却剂配管4连接。中继单元2与室内单元3通过流通热介质的配管(热介质输送配管)5连接。而且,由室外单元1生成的冷能量或热能量经由中继单元2被配送至室内单元3。
室外单元1通常配置于作为大楼等建筑物9外的空间(例如房顶等)的室外空间6,用于经由中继单元2向室内单元3供给冷能量或热能量。室内单元3配置于能够向作为建筑物9的内部的空间(例如起居室等)的室内空间7供给制冷用空气或制热用空气的位置,用于向作为空调对象空间的室内空间7供给制冷用空气或制热用空气。中继单元2作为与室外单元1及室内单元3不同的筐体,构成为能够设置于与室外空间6及室内空间7不同的位置,通过冷却剂配管4及配管5分别与室外单元1及室内单元3连接,用于将从室外单元1供给的冷能量或热能量传递到室内单元3。
简单说明本发明的实施方式所涉及的空气调节装置的动作。
热源侧冷却剂通过冷却剂配管4从室外单元1被输送至中继单元2。被输送的热源侧冷却剂在中继单元2内的热介质间热交换器(后述的热介质间热交换器25)中与热介质之间进行热交换,对热介质进行加温或冷却。也就是说,在热介质间热交换器中制作出温水或冷水。在中继单元2中制作出的温水或冷水由热介质输送装置(后述的泵31)经过配管5输送至室内单元3,通过室内单元3供于对室内空间7的制热运转(只要是需要温水的运转状态即可)或制冷运转(只要是需要冷水的运转状态即可)。
作为热源侧冷却剂,例如能够使用R-22、R-134a、R-32等单一冷却剂、R-410A、R-404A等伪共沸(near-azeotropic)混合冷却剂、R-407C等非共沸混合冷却剂、在化学式内包含双键的CF3CF=CH2等地球温暖化系数被设为比较小的值的冷却剂或其混合物、或CO2、丙烷等自然冷却剂。
另一方面,作为热介质,例如能够使用水、防冻剂、水与防冻剂的混合液、水与缓蚀效果高的添加剂的混合液等。
如图1所示,在本实施方式所涉及的空气调节装置中,使用2根冷却剂配管4将室外单元1与中继单元2连接,使用2根配管5将中继单元2与各室内单元3连接。这样,在本实施方式所涉及的空气调节装置中,通过使用2根配管(冷却剂配管4、配管5)来连接各单元(室外单元1、室内单元3以及中继单元2),施工变得容易。
此外,在图1中,以中继单元2设置于虽然是建筑物9的内部、但是作为与室内空间7不同的空间的阁楼(aboveaceiling)等空间(以下简单称为空间8)的状态为例示出。因而,关于中继单元2而言,除了阁楼以外,只要是居住空间以外的与屋外进行一些通气的空间,也可以设置于任何位置,例如还能够设置于有电梯等的共用空间中与屋外进行通气的空间等。另外,中继单元2还能够设置于室外单元1的附近。但是,如果从中继单元2到室内单元3的距离过长,则热介质的输送动力变得相当大,因此需要留意节能化的效果减弱。
在图1中,以室外单元1设置于室外空间6的情况为例示出,但是不限定于此。例如,室外单元1也可以设置于带换气口的机械室等被包围的空间,只要能够用排气管道将废热排出到建筑物9之外,就可以设置于建筑物9的内部,或者,即使在使用水冷式的室外单元1的情况下也可以设置于建筑物9的内部。即使在这种场所设置室外单元1,也不会产生特别的问题。
在图1中,以室内单元3是天棚盒型的情况为例示出,但是不限定于此,只要是天棚埋入型、天棚悬吊式等直接或通过管道等向室内空间7吹出制热用空气或制冷用空气,就可以是任意种类的单元。
并且,不是将室外单元1、室内单元3以及中继单元2的连接台数限定于图1中图示的台数,只要根据设置本实施方式所涉及的空气调节装置的建筑物9来决定台数即可。
在对1台室外单元1连接多台中继单元2的情况下,能够将该多台中继单元2分散地设置于大楼等建筑物中的共用空间或阁楼等空间。通过这样,能够用各中继单元2内的热介质间热交换器来供应空调负荷。另外,能够以各中继单元2内的热介质输送装置的输送容许范围内的距离或高度来设置室内单元3,能够进行对大楼等建筑物整体的配置。
图2是表示本实施方式所涉及的空气调节装置(以下称为空气调节装置100)的回路结构的一例的概要回路结构图。基于图2,详细说明空气调节装置100的结构、即构成冷却剂回路的各致动器的作用。如图2所示,室外单元1与中继单元2经由中继单元2所具备的热介质间热交换器(冷却剂-水热交换器)25a及热介质间热交换器(冷却剂-水热交换器)25b并通过冷却剂配管4连接。另外,中继单元2与室内单元3经由热介质间热交换器25a及热介质间热交换器25b并通过配管5连接。
[室外单元1]
在室外单元1中,压缩机10、四通阀等第1冷却剂流路切换装置11、热源侧热交换器12以及储液器19通过冷却剂配管4串联连接而搭载。另外,在室外单元1中设置有冷却剂用连接配管4a、冷却剂用连接配管4b、止回阀13a、止回阀13b、止回阀13c以及止回阀13d。通过设置冷却剂用连接配管4a、冷却剂用连接配管4b、止回阀13a、止回阀13b、止回阀13c以及止回阀13d,能够与室内单元3所要求的运转无关地使流入中继单元2的热源侧冷却剂的流动为固定方向。
压缩机10用于吸入热源侧冷却剂并将该热源侧冷却剂进行压缩来设为高温和高压的状态后输送至冷却剂循环回路A,例如可以由能够进行容量控制的变频压缩机(invertercompressor)等构成。第1冷却剂流路切换装置11用于对制热运转模式时(全制热运转模式时和制热主体运转模式时)的热源侧冷却剂的流动与制冷运转模式时(全制冷运转模式时和制冷主体运转模式时)的热源侧冷却剂的流动进行切换。
热源侧热交换器12用于在制热运转时作为蒸发器发挥功能,在制冷运转时作为冷凝器(或放热器)发挥功能,在从省略图示的风扇等送风装置供给的空气等流体与热源侧冷却剂之间进行热交换,来使该热源侧冷却剂进行蒸发气体化或冷凝液化。储液器19设置于压缩机10的吸入侧,用于蓄积因制热运转时与制冷运转时的差异所引起的剩余冷却剂或相对于过渡性的运转变化的剩余冷却剂。
止回阀13c设置于中继单元2与第1冷却剂流路切换装置11之间的冷却剂配管4,仅允许热源侧冷却剂向规定的方向(从中继单元2向室外单元1的方向)流动。止回阀13a设置于热源侧热交换器12与中继单元2之间的冷却剂配管4,仅允许热源侧冷却剂向规定的方向(从室外单元1向中继单元2的方向)流动。止回阀13d设置于冷却剂用连接配管4a,用于使在制热运转时从压缩机10喷出的热源侧冷却剂向中继单元2流通。止回阀13b设置于冷却剂用连接配管4b,用于使在制热运转时从中继单元2返回来的热源侧冷却剂向压缩机10的吸入侧流通。
冷却剂用连接配管4a用于在室外单元1内将第1冷却剂流路切换装置11与止回阀13c之间的冷却剂配管4和止回阀13a与中继单元2之间的冷却剂配管4进行连接。冷却剂用连接配管4b用于在室外单元1内将止回阀13c与中继单元2之间的冷却剂配管4和热源侧热交换器12与止回阀13a之间的冷却剂配管4进行连接。此外,在图2中,以设置了冷却剂用连接配管4a、冷却剂用连接配管4b、止回阀13a、止回阀13b、止回阀13c以及止回阀13d的情况为例示出,但是不限定于此,未必一定需要设置它们。
[室内单元3]
室内单元3中分别搭载有利用侧热交换器35。该利用侧热交换器35通过配管5而与中继单元2的热介质流量调整装置34和第2热介质流路切换装置33连接。该利用侧热交换器35用于在从省略图示的风扇等送风装置供给的空气与热介质之间进行热交换来生成用于向室内空间7供给的制热用空气或制冷用空气。
另外,在室内单元3中,使管道43等附属于利用侧热交换器35。而且,还能够使用省略图示的送风装置来经由管道43对室内空间7取入外部空气来进行换气。
在该图2中,以4台室内单元3连接于中继单元2的情况为例示出,从纸面上侧起图示为室内单元3a、室内单元3b、室内单元3c、室内单元3d。另外,与室内单元3a~室内单元3d相应地,关于利用侧热交换器35,也从纸面上侧起图示为利用侧热交换器35a、利用侧热交换器35b、利用侧热交换器35c、利用侧热交换器35d。此外,与图1同样地,并不是将室内单元3的连接台数限定于图2所示的4台。并且,在图2中以将管道43连接于室内单元3a的状态为例示出,但是并不是将能够连接管道43的室内单元3限定于1台,也可以连接于室内单元3b~室内单元3d的某一个。
[中继单元2]
在中继单元2中搭载有至少2个以上的热介质间热交换器25、两个节流装置26、两个开闭装置(开闭装置27、开闭装置29)、两个第2冷却剂流路切换装置28、两个热介质输送装置(以下称为泵31)、4个第1热介质流路切换装置32、4个第2热介质流路切换装置33以及4个热介质流量调整装置34。
两个热介质间热交换器25(热介质间热交换器25a、热介质间热交换器25b)用于在对正在进行制热运转的室内单元3供给热能量时作为冷凝器(放热器)发挥功能,在对正在进行制冷运转的室内单元3供给冷能量时作为蒸发器发挥功能,在热源侧冷却剂与热介质之间进行热交换,来将室外单元1中生成并储存在热源侧冷却剂中的冷能量或热能量传递到热介质。热介质间热交换器25a设置于冷却剂循环回路A中的节流装置26a与第2冷却剂流路切换装置28a之间,用于在制冷制热混合运转模式时供于热介质的冷却。另外,热介质间热交换器25b设置于冷却剂循环回路A中的节流装置26b与第2冷却剂流路切换装置28b之间,用于在制冷制热混合运转模式时供于热介质的加热。
两个节流装置26(节流装置26a、节流装置26b)具有作为减压阀、膨胀阀的功能,用于使热源侧冷却剂减压来膨胀。节流装置26a在制冷运转时的热源侧冷却剂的流动中设置于热介质间热交换器25a的上游侧。节流装置26b在制冷运转时的热源侧冷却剂的流动中设置于热介质间热交换器25b的上游侧。两个节流装置26可以由能够开度可变地控制的例如电子式膨胀阀等构成。
两个开闭装置(开闭装置27、开闭装置29)由能够通过通电来进行开闭动作的电磁阀等构成,用于对冷却剂配管4进行开闭。也就是说,两个开闭装置根据运转模式而被控制开闭,来切换热源侧冷却剂的流路。开闭装置27设置于热源侧冷却剂的入口侧的冷却剂配管4(将室外单元1与中继单元2连接的冷却剂配管4中的位于纸面最下部的冷却剂配管4)。开闭装置29设置于将热源侧冷却剂的入口侧的冷却剂配管4与出口侧的冷却剂配管4连接的配管(旁路配管20)。此外,开闭装置27、开闭装置29只要是能够切换冷却剂流路的装置即可,也可以使用例如电子式膨胀阀等能够开度可变地控制的装置。
两个第2冷却剂流路切换装置28(第2冷却剂流路切换装置28a、第2冷却剂流路切换装置28b)例如由四通阀等构成,用于切换热源侧冷却剂的流动使得根据运转模式而热介质间热交换器25作为冷凝器或蒸发器起作用。第2冷却剂流路切换装置28a在制冷运转时的热源侧冷却剂的流动中设置于热介质间热交换器25a的下游侧。第2冷却剂流路切换装置28b在全制冷运转模式时的热源侧冷却剂的流动中设置于热介质间热交换器25b的下游侧。
两个泵31(泵31a、泵31b)用于使流通配管5的热介质在热介质循环回路B中循环。泵31a设置于热介质间热交换器25a与第2热介质流路切换装置33之间的配管5。泵31b设置于热介质间热交换器25b与第2热介质流路切换装置33之间的配管5。两个泵31例如由能够进行容量控制的泵等构成,最好能够根据室内单元3中的负荷的大小来调整其流量。
4个第1热介质流路切换装置32(第1热介质流路切换装置32a~第1热介质流路切换装置32d)由三通阀等构成,用于将热介质的流路在热介质间热交换器25a与热介质间热交换器25b之间切换。将第1热介质流路切换装置32设置与室内单元3的设置台数相应的个数(在此为4个)。关于第1热介质流路切换装置32,三路中的一个与热介质间热交换器25a连接,三路中的一个与热介质间热交换器25b连接,三路中的一个与热介质流量调整装置34连接,设置于利用侧热交换器35的热介质流路的出口侧。此外,与室内单元3对应地,从纸面上侧起图示为第1热介质流路切换装置32a、第1热介质流路切换装置32b、第1热介质流路切换装置32c、第1热介质流路切换装置32d。另外,设为在热介质流路的切换中不仅包括从一方朝向另一方的完全的切换,还包括从一方朝向另一方的部分性的切换。
4个第2热介质流路切换装置33(第2热介质流路切换装置33a~第2热介质流路切换装置33d)由三通阀等构成,用于将热介质的流路在热介质间热交换器25a与热介质间热交换器25b之间切换。将第2热介质流路切换装置33设置与室内单元3的设置台数相应的个数(在此为4个)。关于第2热介质流路切换装置33,三路中的一个与热介质间热交换器25a连接,三路中的一个与热介质间热交换器25b连接,三路中的一个与利用侧热交换器35连接,设置于利用侧热交换器35的热介质流路的入口侧。此外,与室内单元3对应地,从纸面上侧起图示为第2热介质流路切换装置33a、第2热介质流路切换装置33b、第2热介质流路切换装置33c、第2热介质流路切换装置33d。另外,设为在热介质流路的切换中不仅包括从一方朝向另一方的完全的切换,还包括从一方朝向另一方的部分性的切换。
4个热介质流量调整装置34(热介质流量调整装置34a~热介质流量调整装置34d)由能够控制开口面积的二通阀等构成,用于控制配管5中流动的热介质的流量。将热介质流量调整装置34设置与室内单元3的设置台数相应的个数(在此为4个)。关于热介质流量调整装置34,一路与利用侧热交换器35连接,另一路与第1热介质流路切换装置32连接,设置于利用侧热交换器35的热介质流路的出口侧。即,热介质流量调整装置34用于根据流入室内单元3的热介质的温度以及流出的热介质的温度来调整流入室内单元3的热介质的量,能够将与室内负荷相应的最佳的热介质量提供至室内单元3。
此外,与室内单元3对应地,从纸面上侧起图示为热介质流量调整装置34a、热介质流量调整装置34b、热介质流量调整装置34c、热介质流量调整装置34d。另外,也可以将热介质流量调整装置34设置于利用侧热交换器35的热介质流路的入口侧。并且,也可以将热介质流量调整装置34设置于利用侧热交换器35的热介质流路的入口侧的、第2热介质流路切换装置33与利用侧热交换器35之间。并且,在室内单元3中,在停止、断热等不需要负荷时,通过将热介质流量调整装置34全闭,能够停止向室内单元3供给热介质。
此外,在第1热介质流路切换装置32或第2热介质流路切换装置33中,如果使用附加有热介质流量调整装置34的功能的装置,则还能够省略热介质流量调整装置34。
另外,在中继单元2中,设置有用于检测热介质间热交换器25的出口侧的热介质的温度的温度传感器40(温度传感器40a、温度传感器40b)。由温度传感器40检测出的信息(温度信息)被送至对空气调节装置100的动作进行总括控制的控制装置50,利用于压缩机10的驱动频率、省略图示的送风装置的转速、第1冷却剂流路切换装置11的切换、泵31的驱动频率、第2冷却剂流路切换装置28的切换、热介质的流路的切换、室内单元3的热介质流量的调整等的控制。此外,以控制装置50与各单元分开地搭载的状态为例示出,但是不限定于此,也可以搭载于室外单元1、室内单元3以及中继单元2的至少一个、或以能够与各单元通信的方式搭载。
另外,控制装置50由微型计算机等构成,基于各种检测单元中的检测信息以及来自遥控器的指示,控制压缩机10的驱动频率、送风装置的转速(包括ON/OFF)、第1冷却剂流路切换装置11的切换、泵31的驱动、节流装置26的开度、开闭装置(开闭装置27、开闭装置29)的开闭、第2冷却剂流路切换装置28的切换、第1热介质流路切换装置32的切换、第2热介质流路切换装置33的切换以及热介质流量调整装置34的驱动等、各致动器(泵31、第1热介质流路切换装置32、第2热介质流路切换装置33、节流装置26、第2冷却剂流路切换装置28等的驱动部件),使得执行后述的各运转模式。
流通热介质的配管5由连接于热介质间热交换器25a的配管和连接于热介质间热交换器25b的配管构成。配管5根据与中继单元2连接的室内单元3的台数而被分支(在此,各4分支)。而且,配管5在第1热介质流路切换装置32和第2热介质流路切换装置33中连接。通过控制第1热介质流路切换装置32和第2热介质流路切换装置33,决定使来自热介质间热交换器25a的热介质流入利用侧热交换器35、还是使来自热介质间热交换器25b的热介质流入利用侧热交换器35。
而且,在空气调节装置100中,将压缩机10、第1冷却剂流路切换装置11、热源侧热交换器12、开闭装置27、开闭装置29、第2冷却剂流路切换装置28、热介质间热交换器25的冷却剂流路、节流装置26以及储液器19通过冷却剂配管4连接来构成冷却剂循环回路A。另外,将热介质间热交换器25的热介质流路、泵31、第1热介质流路切换装置32、热介质流量调整装置34、利用侧热交换器35以及第2热介质流路切换装置33通过配管5连接来构成热介质循环回路B。也就是说,对热介质间热交换器25分别并联连接多台利用侧热交换器35,将热介质循环回路B设为多个系统。
因此,在空气调节装置100中,室外单元1与中继单元2经由设置于中继单元2的热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b而连接,中继单元2与室内单元3也经由热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b而连接。即,在空气调节装置100中,通过热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b使冷却剂循环回路A中循环的热源侧冷却剂与热介质循环回路B中循环的热介质进行热交换。通过使用这种结构,空气调节装置100能够实现与室内负荷相应的最佳的制冷运转或制热运转。
[运转模式]
说明空气调节装置100所执行的各运转模式。该空气调节装置100基于来自各室内单元3的指示,能够在该室内单元3中进行制冷运转或制热运转。也就是说,空气调节装置100使得能够在室内单元3的全部中进行相同的运转,并且能够在室内单元3各自中进行不同的运转。
作为空气调节装置100所执行的运转模式,存在正在驱动的室内单元3全部执行制热运转的全制热运转模式、正在驱动的室内单元3全部执行制冷运转的全制冷运转模式、制冷制热混合运转模式中的制热负荷大于制冷负荷的制热主体运转模式、以及制冷制热混合运转模式中的制冷负荷大于制热负荷的制冷主体运转模式。另外,在全制热运转模式、制热主体运转模式中,存在去除在热源侧热交换器12中进行与外部空气之间的热交换的结果附着于热源侧热交换器12的霜的除霜运转模式。下面,关于各运转模式,与热源侧冷却剂和热介质的流动一起进行说明。
[全制冷运转模式]
图3是表示空气调节装置100的全制冷运转模式时的冷却剂的流动的冷却剂回路图。在该图3中,以在利用侧热交换器35a~利用侧热交换器35d的全部中产生冷能量负荷的情况为例说明全制冷运转模式。此外,在图3中,用粗线表示的配管表示热源侧冷却剂流动的配管。另外,在图3中,用实线箭头表示热源侧冷却剂的流动方向,用虚线箭头表示热介质的流动方向。
在图3所示的全制冷运转模式的情况下,在室外单元1中,对第1冷却剂流路切换装置11进行切换,以使从压缩机10喷出的热源侧冷却剂流入热源侧热交换器12。
在中继单元2中,使泵31a和泵31b驱动,将热介质流量调整装置34a~热介质流量调整装置34d开放,使得热介质在热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b各自与利用侧热交换器35a~利用侧热交换器35d之间循环。另外,第2冷却剂流路切换装置28a和第2冷却剂流路切换装置28b被切换到制冷侧,开闭装置27打开,开闭装置29关闭。
首先,说明冷却剂循环回路A中的热源侧冷却剂的流动。
低温和低压的冷却剂通过压缩机10被压缩,成为高温和高压的气体冷却剂而被喷出。从压缩机10喷出的高温和高压的气体冷却剂经由第1冷却剂流路切换装置11并经过热源侧热交换器12,进行与室外空间6的空气(以下称为外部空气)之间的热交换而成为高温高压的液或二相冷却剂,在经过了止回阀13a之后,流通冷却剂用连接配管4a并从室外单元1流出。从室外单元1流出的高温和高压的液或二相冷却剂通过冷却剂配管4流入中继单元2。
流入中继单元2的高温和高压的液或二相冷却剂在经过开闭装置27之后被分支而在节流装置26a和节流装置26b中被膨胀,成为低温和低压的二相冷却剂。这些二相冷却剂流入热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b,一边从在热介质循环回路B中循环的热介质吸热一边蒸发气化,成为低温的气体冷却剂。从热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b流出的气体冷却剂通过第2冷却剂流路切换装置28a和第2冷却剂流路切换装置28b从中继单元2流出,流通冷却剂配管4,经过止回阀13c并经由第1冷却剂流路切换装置11和储液器19再次被吸入压缩机10。
此时,节流装置26的开度被控制成作为将在热介质间热交换器25与节流装置26之间流动的热源侧冷却剂的压力换算为饱和温度所得到的值与热介质间热交换器25的出口侧的温度之差而得到的过热(过热度)是恒定的。此外,在能够测定热介质间热交换器25的中间位置的温度的情况下,也可以代替使用对该中间位置处的温度进行换算所得到的饱和温度。在该情况下,可以不设置压力传感器,能够廉价地构成系统。
接着,说明热介质循环回路B中的热介质的流动。
在全制冷运转模式中,在热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b这双方中热源侧冷却剂的冷能量被传到热介质,变冷的热介质在泵31a和泵31b中被加压后流出,经由第2热介质流路切换装置33a~第2热介质流路切换装置33d流入利用侧热交换器35a~利用侧热交换器35d。然后,热介质在利用侧热交换器35a~利用侧热交换器35d中从室内空气吸热,从而进行室内空间7的制冷。
然后,热介质从利用侧热交换器35a~利用侧热交换器35d流出并流入热介质流量调整装置34a~热介质流量调整装置34d。此时,通过热介质流量调整装置34a~热介质流量调整装置34d的作用,热介质的流量被控制成供应室内所需的空调负荷所需的流量后流入利用侧热交换器35a~利用侧热交换器35d。从热介质流量调整装置34a~热介质流量调整装置34d流出的热介质通过第1热介质流路切换装置32a~第1热介质流路切换装置32d流入热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b,将通过室内单元3从室内空间7吸热的量的热量交给冷却剂侧,再次被吸入泵31a和泵31b。
此外,在利用侧热交换器35的配管5内,热介质以从第2热介质流路切换装置33经由热介质流量调整装置34到达第1热介质流路切换装置32的方向流动。另外,关于室内空间7所需的空调负荷,能够通过进行控制使得将由温度传感器40检测出的温度、或由温度传感器40检测出的温度与从利用侧热交换器35流出的热介质的温度之差保持为目标值来供应。关于热介质间热交换器25的出口温度,既可以使用温度传感器40a或温度传感器40b的某一个的温度,也可以使用它们的平均温度。
此时,第1热介质流路切换装置32和第2热介质流路切换装置33被控制成中间的开度、或与热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b的出口的热介质温度相应的开度,使得确保流向热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b这双方的流路。另外,利用侧热交换器35本来是应该以其入口与出口的温度差来进行控制,但是利用侧热交换器35的入口侧的热介质温度是与由温度传感器40检测出的温度几乎相同的温度,通过使用温度传感器40来能够减少温度传感器的数量,能够廉价地构成系统。
在执行全制冷运转模式时,不需要向没有热负荷的利用侧热交换器35(包括断热)流动热介质,因此通过热介质流量调整装置34关闭流路,不使热介质流向利用侧热交换器35。在图3中,在利用侧热交换器35a~利用侧热交换器35d的全部中有热负荷,因此流动着热介质,但是在热负荷消失的情况下,只要将对应的热介质流量调整装置34全闭即可。而且,在再次产生了热负荷的情况下,只要将对应的热介质流量调整装置34开放来使热介质循环即可。关于此,在以下说明的其它运转模式中也同样。
[全制热运转模式]
图4是表示空气调节装置100的全制热运转模式时的冷却剂的流动的冷却剂回路图。在该图4中,以在利用侧热交换器35a~利用侧热交换器35d的全部中产生热能量负荷的情况为例说明全制热运转模式。此外,在图4中,用粗线表示的配管表示热源侧冷却剂流动的配管。另外,在图4中,用实线箭头表示热源侧冷却剂的流动方向,用虚线箭头表示热介质的流动方向。
在图4所示的全制热运转模式的情况下,在室外单元1中,对第1冷却剂流路切换装置11进行切换,以使从压缩机10喷出的热源侧冷却剂不经由热源侧热交换器12而流入中继单元2。在中继单元2中,使泵31a和泵31b驱动,将热介质流量调整装置34a~热介质流量调整装置34d开放,使得热介质在热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b各自与利用侧热交换器35a~利用侧热交换器35d之间循环。另外,第2冷却剂流路切换装置28a和第2冷却剂流路切换装置28b被切换到制热侧,开闭装置27关闭,开闭装置29打开。
首先,说明冷却剂循环回路A中的热源侧冷却剂的流动。
低温和低压的冷却剂通过压缩机10被压缩,成为高温和高压的气体冷却剂而被喷出。从压缩机10喷出的高温和高压的气体冷却剂通过第1冷却剂流路切换装置11,流通冷却剂用连接配管4a,经过止回阀13d并从室外单元1流出。从室外单元1流出的高温和高压的气体冷却剂通过冷却剂配管4流入中继单元2。流入中继单元2的高温和高压的气体冷却剂被分支而通过第2冷却剂流路切换装置28a和第2冷却剂流路切换装置28b,分别流入热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b。
流入热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b的高温和高压的气体冷却剂一边向在热介质循环回路B中循环的热介质放热一边冷凝液化,成为高压的液冷却剂。从热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b流出的液冷却剂在节流装置26a和节流装置26b中被膨胀而成为低温和低压的二相冷却剂。这些二相冷却剂在合流之后通过开闭装置29,从中继单元2流出并通过冷却剂配管4再次流入室外单元1。流入室外单元1的冷却剂流通冷却剂用连接配管4b,经过止回阀13b流入作为蒸发器起作用的热源侧热交换器12。
然后,流入热源侧热交换器12的热源侧冷却剂在热源侧热交换器12中从外部空气吸热,成为低温和低压的气体冷却剂。从热源侧热交换器12流出的低温和低压的气体冷却剂经由第1冷却剂流路切换装置11和储液器19再次被吸入压缩机10。
此时,节流装置26的开度被控制成作为将在热介质间热交换器25与节流装置26之间流动的热源侧冷却剂的压力换算为饱和温度所得到的值与热介质间热交换器25的出口侧的温度之差而得到的过冷(过冷却度)是恒定的。此外,在能够测定热介质间热交换器25的中间位置的温度的情况下,也可以代替进行换算所得到的饱和温度使用该中间位置处的温度。在该情况下,可以不设置压力传感器,能够廉价地构成系统。
接着,说明热介质循环回路B中的热介质的流动。
在全制热运转模式中,在热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b这双方中热源侧冷却剂的热能量被传到热介质,变热的热介质通过泵31a和泵31b在配管5内流动。在泵31a和泵31b中被加压后流出的热介质经由第2热介质流路切换装置33a~第2热介质流路切换装置33d流入利用侧热交换器35a~利用侧热交换器35d。然后,热介质在利用侧热交换器35a~利用侧热交换器35d中向室内空气放热,从而进行室内空间7的制热。
然后,热介质从利用侧热交换器35a~利用侧热交换器35d流出并流入热介质流量调整装置34a~热介质流量调整装置34d。此时,通过热介质流量调整装置34a~热介质流量调整装置34d的作用,热介质的流量被控制成供应室内所需的空调负荷所需的流量后流入利用侧热交换器35a~利用侧热交换器35d。从热介质流量调整装置34a~热介质流量调整装置34d流出的热介质通过第1热介质流路切换装置32a~第1热介质流路切换装置32d流入热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b,从冷却剂侧接受通过室内单元3向室内空间7供给的量的热量,再次被吸入泵31a和泵31b。
此外,在利用侧热交换器35的配管5内,热介质以从第2热介质流路切换装置33经由热介质流量调整装置34到达第1热介质流路切换装置32的方向流动。另外,通过进行控制使得将由温度传感器40检测出的温度、或由温度传感器40检测出的温度与从利用侧热交换器35流出的热介质的温度之差保持为目标值,来能够供应室内空间7所需的空调负荷。热介质间热交换器25的出口温度既可以使用温度传感器40a或温度传感器40b的某一个温度,也可以使用它们的平均温度。
此时,第1热介质流路切换装置32和第2热介质流路切换装置33被控制成中间的开度、或与热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b的出口的热介质温度相应的开度,使得确保流向热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b这双方的流路。另外,利用侧热交换器35本来是应该以其入口与出口的温度差来进行控制,但是利用侧热交换器35的入口侧的热介质温度是与由温度传感器40检测出的温度几乎相同的温度,通过使用温度传感器40来能够减少温度传感器的数量,能够廉价地构成系统。
[制冷制热混合运转模式]
图5是表示空气调节装置100的制冷制热混合运转模式时的冷却剂的流动的冷却剂回路图。在该图5中,说明在利用侧热交换器35中的某一个热交换器中产生热能量负荷、在利用侧热交换器35中的其余热交换器中产生冷能量负荷的情况即制冷制热混合运转中的制热主体运转模式。此外,在图5中,用粗线表示的配管表示热源侧冷却剂循环的配管。另外,在图5中,用实线箭头表示热源侧冷却剂的流动方向,用虚线箭头表示热介质的流动方向。
在图5所示的制热主体运转模式的情况下,在室外单元1中,对第1冷却剂流路切换装置11进行切换,以使从压缩机10喷出的热源侧冷却剂不经由热源侧热交换器12而流入中继单元2。在中继单元2中,使泵31a和泵31b驱动,将热介质流量调整装置34a~热介质流量调整装置34d开放,使得热介质分别在热介质间热交换器25a与产生了冷能量负荷的利用侧热交换器35之间以及热介质间热交换器25b与产生了热能量负荷的利用侧热交换器35之间循环。另外,第2冷却剂流路切换装置28a被切换到制冷侧,第2冷却剂流路切换装置28b被切换到制热侧,节流装置26a全开,开闭装置27关闭,开闭装置29关闭。
首先,说明冷却剂循环回路A中的热源侧冷却剂的流动。
低温和低压的冷却剂通过压缩机10被压缩,成为高温和高压的气体冷却剂而被喷出。从压缩机10喷出的高温和高压的气体冷却剂通过第1冷却剂流路切换装置11,流通冷却剂用连接配管4a,经过止回阀13d并从室外单元1流出。从室外单元1流出的高温和高压的气体冷却剂通过冷却剂配管4流入中继单元2。流入中继单元2的高温和高压的气体冷却剂通过第2冷却剂流路切换装置28b流入作为冷凝器起作用的热介质间热交换器25b。
流入热介质间热交换器25b的气体冷却剂一边向在热介质循环回路B中循环的热介质放热一边冷凝液化,成为液冷却剂。从热介质间热交换器25b流出的液冷却剂在节流装置26b中被膨胀而成为低压二相冷却剂。该低压二相冷却剂经由节流装置26a流入作为蒸发器起作用的热介质间热交换器25a。流入热介质间热交换器25a的低压二相冷却剂通过从在热介质循环回路B中循环的热介质吸热而蒸发,对热介质进行冷却。该低压二相冷却剂从热介质间热交换器25a流出,经由第2冷却剂流路切换装置28a从中继单元2流出,并通过冷却剂配管4再次流入室外单元1。
流入室外单元1的低温和低压的二相冷却剂通过止回阀13b流入作为蒸发器起作用的热源侧热交换器12。然后,流入热源侧热交换器12的冷却剂在热源侧热交换器12中从外部空气吸热,成为低温和低压的气体冷却剂。从热源侧热交换器12流出的低温和低压的气体冷却剂经由第1冷却剂流路切换装置11和储液器19再次被吸入压缩机10。
此外,节流装置26b的开度被控制成热介质间热交换器25b的出口冷却剂的过冷(过冷却度)成为目标值。此外,也可以将节流装置26b全开,通过节流装置26a控制过冷。
接着,说明热介质循环回路B中的热介质的流动。
在制热主体运转模式中,在热介质间热交换器25b中热源侧冷却剂的热能量被传到热介质,变热的热介质通过泵31b在配管5内流动。另外,在制热主体运转模式中,在热介质间热交换器25a中热源侧冷却剂的冷能量被传到热介质,变冷的热介质通过泵31a在配管5内流动。在泵31a中被加压后流出的变冷的热介质经由第2热介质流路切换装置33流入产生了冷能量负荷的利用侧热交换器35,在泵31b中被加压后流出的热介质经由第2热介质流路切换装置33流入产生了热能量负荷的利用侧热交换器35。
此时,第2热介质流路切换装置33在所连接的室内单元3为制热运转模式时,向连接了热介质间热交换器25b和泵31b的方向切换,在所连接的室内单元3为制冷运转模式时,向连接了热介质间热交换器25a和泵31a的方向切换。即,通过第2热介质流路切换装置33,能够将向室内单元3供给的热介质切换为制热用或制冷用。
在利用侧热交换器35中,进行通过热介质从室内空气吸热而进行的室内空间7的制冷运转、或者通过热介质向室内空气放热而进行的室内空间7的制热运转。此时,通过热介质流量调整装置34的作用,热介质的流量被控制成供应室内所需的空调负荷所需的流量后流入利用侧热交换器35。
利用于制冷运转并通过利用侧热交换器35而温度稍微上升的热介质通过热介质流量调整装置34和第1热介质流路切换装置32流入热介质间热交换器25a,并再次被吸入泵31a。利用于制热运转并通过利用侧热交换器35而温度稍微降低的热介质通过热介质流量调整装置34和第1热介质流路切换装置32流入热介质间热交换器25b,并再次被吸入泵31a。此时,第1热介质流路切换装置32在所连接的室内单元3为制热运转模式时,向连接了热介质间热交换器25b和泵31b的方向切换,在所连接的室内单元3为制冷运转模式时,向连接了热介质间热交换器25a和泵31a的方向切换。
在此期间,热的热介质和冷的热介质通过第1热介质流路切换装置32和第2热介质流路切换装置33的作用,不被混合而分别被导入存在热能量负荷、冷能量负荷的利用侧热交换器35。由此,使在制热运转模式中利用过的热介质流入作为制热用途而从冷却剂被提供热的热介质间热交换器25b,使在制冷运转模式利用过的热介质流入作为制冷用途而冷却剂接受热的热介质间热交换器25a,分别再次与冷却剂之间进行热交换之后被输送至泵31a和泵31b。
此外,在利用侧热交换器35的配管5内,在制热侧、制冷侧,热介质均以从第2热介质流路切换装置33经由热介质流量调整装置34到达第1热介质流路切换装置32的方向流动。另外,关于室内空间7所需的空调负荷,在制热侧能够通过进行控制使得将由温度传感器40b检测出的温度与从利用侧热交换器35流出的热介质的温度之差保持为目标值来供应,在制冷侧能够通过进行控制使得将从利用侧热交换器35流出的热介质的温度与由温度传感器40a检测出的温度之差保持为目标值来供应。
另外,在图5的空气调节装置100中的制冷制热混合运转模式时,在利用侧热交换器35中的某一个热交换器中产生冷能量负荷、在利用侧热交换器35中的其余热交换器中产生热能量负荷的情况即混合运转中的制冷主体运转模式中,冷却剂循环回路A中的热源侧冷却剂的流动和热介质循环回路B中的热介质的流动也与制热主体运转模式同样。
[除霜运转模式]
如上所述,在空气调节装置100中,在进行了全制热运转模式或制热主体运转模式的情况下,室外单元1内的热源侧热交换器12成为蒸发器,进行与外部空气之间的热交换。因此,在外部空气低的情况下,热源侧热交换器12的蒸发温度变得更低,导致外部空气的水分在热源侧热交换器12的表面结霜,认为热交换性能降低。因此,在空气调节装置100中,室外单元1例如检测蒸发温度,如果检测出的蒸发温度过低,则实施去除热源侧热交换器12的表面的霜的除霜运转模式。此外,全制热运转模式、制热主体运转模式相当于本发明的“制热运转模式”。
在空气调节装置100中,在实施除霜运转模式时,热介质能够利用在到此为止的制热运转中保有的热容量。也就是说,空气调节装置100在制热运转模式中,将第1冷却剂流路切换装置11切换到制冷侧,使泵31的至少一个动作,在热介质间热交换器25的至少一个中使冷却剂对热介质所保有的热进行吸热,使得能够融化在热源侧热交换器12的周围结霜的霜(热回收除霜运转模式)。通过这样,在空气调节装置100中,能够比以往更迅速地去除热源侧热交换器12的表面的霜。其另一方面,在空气调节装置100中,能够继续进行利用侧热交换器35中的制热运转模式。
另外,在空气调节装置100中,具有如下旁路除霜运转模式:在制热运转模式中,将第1冷却剂流路切换装置11切换到制冷侧,使冷却剂的一部分或全部流入旁路配管20,由此融化在热源侧热交换器12的周围结霜的霜。
为了实施如上所述的运转,在空气调节装置100中,在即将实施除霜运转模式之前,在制热运转模式中通过热介质间热交换器25使热介质的温度上升。然后,在空气调节装置100中,在检测出由温度传感器40检测出的上升后的热介质的温度高于设定温度(例如43℃)之后,实施除霜运转模式。通过这样,空气调节装置100能够确保利用于除霜运转模式的热容量以及用于继续进行制热运转模式的热量。
具体地说,空气调节装置100在由温度传感器40检测出的热介质的温度高于设定温度(例如43℃)的情况下,进行利用热介质的保有热容量的“热回收除霜运转模式”。另一方面,空气调节装置100在由温度传感器40检测出的热介质的温度低于设定温度(例如43℃)的情况下,进行不利用热介质的保有热容量的“旁路除霜运转模式”。此外,设定温度能够变更为任意的温度。但是,优选的是,具备对向利用侧热交换器35通风的空气的温度进行检测的利用侧空气温度检测装置,将设定温度设为由该利用侧空气温度检测装置检测出的温度以上的值。如果设定为这种温度,则能够在维持舒适性的同时执行“热回收除霜运转模式”、“旁路除霜运转模式”的某一个。
如上所述,空气调节装置100所实施的除霜运转模式中存在与热源侧冷却剂的流动相应的两种除霜运转模式(“热回收除霜运转模式”、“旁路除霜运转模式”)。
将在全制热运转模式中实施的“热回收除霜运转模式”称为“第1热回收除霜运转模式”。
将在制热主体运转模式中实施的“热回收除霜运转模式”称为“第2热回收除霜运转模式”。
将在全制热运转模式中实施的“旁路除霜运转模式”称为“第1旁路除霜运转模式”。
将在制热主体运转模式中实施的“旁路除霜运转模式”称为“第2旁路除霜运转模式”。
[第1热回收除霜运转模式]
在空气调节装置100的全制热运转模式中实施的“第1热回收除霜运转模式”中,与热源侧冷却剂的流动相应地还存在两种除霜运转模式(“第1热回收除霜运转模式(1)”、“第1热回收除霜运转模式(2)”)。
(第1热回收除霜运转模式(1))
图6是表示空气调节装置100的“第1热回收除霜运转模式(1)”时的冷却剂的流动和热介质的流动的冷却剂回路图。在该图6中,说明“第1热回收除霜运转模式(1)”。此外,在图6中,用粗线表示的配管表示热源侧冷却剂循环的配管。另外,在图6中,用实线箭头表示热源侧制冷的流动方向,用虚线箭头表示热介质的流动方向。
“第1热回收除霜运转模式(1)”是在空气调节装置100的全制热运转模式中外部空气的水分在室外单元1内的热源侧热交换器12上结霜而蒸发温度降低时实施的除霜运转模式。
在图6所示的“第1热回收除霜运转模式(1)”的情况下,在室外单元1中,对第1冷却剂流路切换装置11进行切换,以使从压缩机10喷出的热源侧冷却剂流入热源侧热交换器12。
在中继单元2中,使泵31a和泵31b驱动,将热介质流量调整装置34a~热介质流量调整装置34d开放,使得热介质在热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b各自与利用侧热交换器35a~利用侧热交换器35d之间循环。另外,第2冷却剂流路切换装置28a和第2冷却剂流路切换装置28b被切换到制冷侧,开闭装置27打开,开闭装置29关闭。并且,节流装置26a和节流装置26b全开。此外,节流装置26a和节流装置26b也可以不是严格的全开。
首先,说明冷却剂循环回路A中的热源侧冷却剂的流动。
低温和低压的冷却剂通过压缩机10被压缩,成为高温和高压的气体冷却剂而被喷出。从压缩机10喷出的高温和高压的气体冷却剂通过第1冷却剂流路切换装置11流入热源侧热交换器12。流入热源侧热交换器12的冷却剂与热源侧热交换器12上的结霜部之间进行热交换。热源侧热交换器12上的结霜部通过高温和高压的冷却剂被融解。进行了与热源侧热交换器12上的结霜部之间的热交换的低温和高压的冷却剂在经过止回阀13a之后从室外单元1流出。从室外单元1流出的低温和高压的冷却剂通过冷却剂配管4流入中继单元2。
流入中继单元2的冷却剂在经过开闭装置27之后被分支而经过节流装置26a和节流装置26b,并流入热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b。流入热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b的低温和高压的冷却剂进行与到此为止被制热所利用的热介质之间的热交换而成为高温和高压的冷却剂。从热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b流出的冷却剂通过第2冷却剂流路切换装置28a和第2冷却剂流路切换装置28b从中继单元2流出,流通冷却剂配管4,经过止回阀13c并经由第1冷却剂流路切换装置11和储液器19再次被吸入压缩机10。
(第1热回收除霜运转模式(2))
图7是表示空气调节装置100的“第1热回收除霜运转模式(2)”时的冷却剂的流动和热介质的流动的冷却剂回路图。在该图7中,说明“第1热回收除霜运转模式(2)”。此外,在图7中,用粗线表示的配管表示热源侧冷却剂循环的配管。另外,在图7中,用实线箭头表示热源侧制冷的流动方向,用虚线箭头表示热介质的流动方向。
“第1热回收除霜运转模式(2)”是与“第1热回收除霜运转模式(1)”同样地在空气调节装置100的全制热运转模式中外部空气的水分在室外单元1内的热源侧热交换器12上结霜而蒸发温度降低时实施的除霜运转模式。但是,在“第1热回收除霜运转模式(2)”中,热源侧冷却剂的流动与“第1热回收除霜运转模式(1)”不同。此外,在空气调节装置100中,能够选择“第1热回收除霜运转模式(1)”、“第1热回收除霜运转模式(2)”的某一方。
在图7所示的“第1热回收除霜运转模式(2)”的情况下,在室外单元1中,对第1冷却剂流路切换装置11进行切换,以使从压缩机10喷出的热源侧冷却剂流入热源侧热交换器12。
在中继单元2中,使泵31a和泵31b驱动,将热介质流量调整装置34a~热介质流量调整装置34d开放,使得热介质在热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b各自与利用侧热交换器35a~利用侧热交换器35d之间循环。另外,第2冷却剂流路切换装置28a和第2冷却剂流路切换装置28b均保持制热侧的开度方向,开闭装置27关闭,开闭装置29打开。并且,节流装置26a和26b全开。此外,节流装置26a和节流装置26b也可以不是严格的全开。
首先,说明冷却剂循环回路A中的热源侧冷却剂的流动。
低温和低压的冷却剂通过压缩机10被压缩,成为高温和高压的气体冷却剂而被喷出。从压缩机10喷出的高温和高压的气体冷却剂通过第1冷却剂流路切换装置11流入热源侧热交换器12。流入热源侧热交换器12的冷却剂与热源侧热交换器12上的结霜部之间进行热交换。热源侧热交换器12上的结霜部通过高温和高压的冷却剂被融解。进行了与热源侧热交换器12上的结霜部之间的热交换的低温和高压的冷却剂在经过止回阀13a之后从室外单元1流出。从室外单元1流出的低温和高压的冷却剂通过冷却剂配管4流入中继单元2。
流入中继单元2的低温和高压的气体冷却剂被分支而通过第2冷却剂流路切换装置28a和第2冷却剂流路切换装置28b,分别流入热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b。流入热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b的低温和高压的冷却剂进行与到此为止被制热所利用的热介质之间的热交换而成为高温和高压的冷却剂。从热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b流出的冷却剂通过节流装置26a和节流装置26b,经由开闭装置29从中继单元2流出,流通冷却剂配管4,经过止回阀13c并经由第1冷却剂流路切换装置11和储液器19再次被吸入压缩机10。
接着说明“第1热回收除霜运转模式”时的热介质循环回路B中的热介质的流动。此外,热介质循环回路B中的热介质的流动在图6所示的“第1热回收除霜运转模式(1)”与图7所示的“第1热回收除霜运转模式(2)”中共同。因此,在下面,以“1热回收除霜运转模式(2)”为例说明热介质的流动。
在“第1热回收除霜运转模式(2)”中,热介质在热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b这双方中与低温和高压的气体冷却剂之间进行热交换,成为低温的热介质。在热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b中被设为低温的热介质在泵31a和泵31b中被加压,并经由第2热介质流路切换装置33a~第2热介质流路切换装置33d流入利用侧热交换器35a~利用侧热交换器35d。此外,此时,第2热介质流路切换装置33被调整成中间开度或与热介质间热交换器25a、热介质间热交换器25b的出口的热介质温度相应的开度,使得能够将从热介质间热交换器25a、热介质间热交换器25b的两方输送的热介质供给至室内单元3。
然后,热介质从利用侧热交换器35a~利用侧热交换器35d流出并流入热介质流量调整装置34a~热介质流量调整装置34d。从热介质流量调整装置34a~热介质流量调整装置34d流出的热介质经过第1热介质流路切换装置32a~第1热介质流路切换装置32d。此外,此时,第1热介质流路切换装置32被进行与第2热介质流路切换装置33相同的开度调整,热介质流量调整装置34成为全开。
经过了第1热介质流路切换装置32a~第1热介质流路切换装置32d的热介质流入热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b,再次与在热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b中流动的冷却剂进行热交换,在向冷却剂侧供给热量之后再次被吸入泵31a和泵31b。
此外,“第1热回收除霜运转模式”中的到此为止实施了制热运转的室内单元3接收表示室外单元1为除霜运转模式中的信息,使向利用侧热交换器35送风的送风装置(以下简单称为风扇)停止。但是,在能够检测到室内空气温度和室内单元吹出空气温度的情况下,即使将风扇的运转持续到室内单元吹出空气温度不会低于室内空气温度时也没问题。另外,只要由温度传感器40检测的热介质间热交换器25的出口的热介质温度不低于室内空气温度,也可以使风扇的运转继续。
由此,在室外单元1的“第1热回收除霜运转模式”实施中,通过进行与中继单元2内的热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b中的热介质之间的热交换,能够将从热介质向冷却剂侧提供的热量供给至室外单元1的热源侧热交换器12,能够缩短结霜的融解时间。
[第2热回收除霜运转模式]
图8是表示空气调节装置100的“第2热回收除霜运转模式”时的冷却剂的流动和热介质的流动的冷却剂回路图。在该图8中,说明“第2热回收除霜运转模式”。此外,在图8中,用粗线表示的配管表示热源侧冷却剂循环的配管。另外,在图8中,用实线箭头表示热源侧制冷的流动方向,用虚线箭头表示热介质的流动方向。
在图8所示的“第2热回收除霜运转模式”的情况下,在室外单元1中,对第1冷却剂流路切换装置11进行切换,以使从压缩机10喷出的热源侧冷却剂流入热源侧热交换器12。
在中继单元2中,使泵31a和泵31b驱动,将针对正在实施制冷运转的室内单元3的热介质流量调整装置34开放,使得热介质在热介质间热交换器25a与正在实施制冷运转的室内单元3的利用侧热交换器35之间循环,将针对正在实施制热运转的室内单元3的热介质流量调整装置34全开,使得热介质在热介质间热交换器25b与正在实施制热运转的室内单元3的利用侧热交换器35之间循环。另外,第2冷却剂流路切换装置28a和第2冷却剂流路切换装置28b均保持制冷侧的开度方向,开闭装置27打开,开闭装置29关闭。并且,节流装置26a被控制成热介质间热交换器25a的出口的冷却剂状态成为气体,节流装置26b全开。此外,节流装置26b也可以不是严格的全开。
首先,说明冷却剂循环回路A中的热源侧冷却剂的流动。
低温和低压的冷却剂通过压缩机10被压缩,成为高温和高压的气体冷却剂而被喷出。从压缩机10喷出的高温和高压的气体冷却剂通过第1冷却剂流路切换装置11流入热源侧热交换器12。流入热源侧热交换器12的冷却剂与热源侧热交换器12上的结霜部之间进行热交换。热源侧热交换器12上的结霜部通过高温和高压的冷却剂被融解。进行了与热源侧热交换器12上的结霜部之间的热交换的低温和高压的冷却剂在经过止回阀13a之后从室外单元1流出。从室外单元1流出的低温和高压的冷却剂通过冷却剂配管4流入中继单元2。
流入中继单元2的冷却剂在经过开闭装置27之后被分支而经过节流装置26a和节流装置26b。并流入热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b。在热介质间热交换器25a中,通过节流装置26a的作用,使与热介质之间的热交换继续,制作出制冷用低温热介质并供给至室内单元3。另一方面,对于热介质间热交换器25b,输送通过热源侧热交换器12的除霜而失去热容量的热源侧冷却剂,通过进行与到此为止实施了制热运转的高温的热介质之间的热交换,能够确保热容量。
从热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b流出的冷却剂通过第2冷却剂流路切换装置28a和第2冷却剂流路切换装置28b从中继单元2流出,流通冷却剂配管4,经过止回阀13c并经由第1冷却剂流路切换装置11和储液器19再次被吸入压缩机10。
接着说明“第2热回收除霜运转模式”时的热介质循环回路B中的热介质的流动。
在“第2热回收除霜运转模式”中,在热介质间热交换器25a中被设为低温的热介质以及在热介质间热交换器25b中被设为低温的热介质在泵31a和泵31b中被加压,并经由第2热介质流路切换装置33a~第2热介质流路切换装置33d流入利用侧热交换器35a~利用侧热交换器35d。此外,此时,第2热介质流路切换装置33在所连接的室内单元3为制热运转模式时,向连接了热介质间热交换器25b和泵31b的方向切换,在所连接的室内单元3为制冷运转模式时,向连接了热介质间热交换器25a和泵31a的方向切换。
通过泵31a流入室内单元3的热介质对于到此为止实施了制冷运转的室内单元3,通过在利用侧热交换器35中与室内空间7的室内空气之间进行热交换来继续进行制冷运转。然后,在利用侧热交换器35中进行了热交换的热介质经过热介质配管5、热介质流量调整装置34被输送至中继单元2内。被输送至各室内单元3的热介质在各热介质流量调整装置34中被调整流量。从热介质流量调整装置34流出的热介质经过第1热介质流路切换装置32。
此外,此时,对于热介质流量调整装置34,检测泵31a的紧接之前的温度与所连接的室内单元3的出口温度之差来进行流量调整。另外,第1热介质流路切换装置32向连接了热介质间热交换器25a和泵31a的方向切换。
另一方面,泵31b正在驱动,但是使实施制热运转模式的室内单元3的风扇停止,使制热运转模式停止。另外,在与到此为止实施了制热运转模式的室内单元3连接的第2热介质流路切换装置33中是朝向连接了泵31b的开度方向。并且,经过利用侧热交换器35后的热介质流量调整装置34全开,第1热介质流路切换装置32成为与第2热介质流路切换装置33相同的开度。
被输送至实施制热运转模式的室内单元3的热介质在利用侧热交换器35中不进行热交换,而通过第1热介质流路切换装置32被输送至热介质间热交换器25b。流入热介质间热交换器25b的热介质再次与流入热介质间热交换器25b的热源侧冷却剂进行热交换而向冷却剂侧供给热量。之后,热介质再次被吸入泵31b。
此外,“第2热回收除霜运转模式”中的到此为止实施了制热运转的室内单元3接收表示室外单元1为除霜运转模式中的信息,使风扇停止。但是,在能够检测到室内空气温度和室内单元吹出空气温度的情况下,即使将风扇的运转持续到室内单元吹出空气温度不会比室内空气温度低时也没问题。另外,只要由温度传感器40检测的热介质间热交换器25的出口的热介质温度不低于室内空气温度,也可以使风扇的运转继续。
[第1旁路除霜运转模式]
图9是表示空气调节装置100的“第1旁路除霜运转模式”时的冷却剂的流动和热介质的流动的冷却剂回路图。在该图9中,说明“第1旁路除霜运转模式”。此外,在图9中,用粗线表示的配管表示热源侧冷却剂循环的配管。另外,在图9中,用实线箭头表示热源侧制冷的流动方向,用虚线箭头表示热介质的流动方向。
“第1旁路除霜运转模式”是与“第1热回收除霜运转模式”同样地在空气调节装置100的全制热运转模式中外部空气的水分在室外单元1内的热源侧热交换器12上结霜而蒸发温度降低时实施的除霜运转模式,但是与“第1热回收除霜运转模式”不同,避免来自热介质的热容量被冷却剂收取。此外,“第1旁路除霜运转模式”是在“第1热回收除霜运转模式”的执行中根据设定温度的变化被切换而执行的。
在图9所示的“第1旁路除霜运转模式”的情况下,在室外单元1中,对第1冷却剂流路切换装置11进行切换,以使从压缩机10喷出的热源侧冷却剂流入热源侧热交换器12。
在中继单元2中,使泵31a和泵31b驱动,将热介质流量调整装置34a~热介质流量调整装置34d开放,使得热介质在热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b各自与利用侧热交换器35a~利用侧热交换器35d之间循环。另外,第2冷却剂流路切换装置28a和第2冷却剂流路切换装置28b保持被切换到制冷侧的状态,开闭装置27打开,开闭装置29打开。并且,节流装置26a和节流装置26b全闭。
首先,说明冷却剂循环回路A中的热源侧冷却剂的流动。
低温和低压的冷却剂通过压缩机10被压缩,成为高温和高压的气体冷却剂而被喷出。从压缩机10喷出的高温和高压的气体冷却剂通过第1冷却剂流路切换装置11流入热源侧热交换器12。流入热源侧热交换器12的冷却剂与热源侧热交换器12上的结霜部之间进行热交换。热源侧热交换器12上的结霜部通过高温和高压的冷却剂被融解。进行了与热源侧热交换器12上的结霜部之间的热交换的低温和高压的冷却剂在经过止回阀13a之后从室外单元1流出。从室外单元1流出的低温和高压的冷却剂通过冷却剂配管4流入中继单元2。
流入中继单元2的冷却剂在经过开闭装置27之后经过开闭装置29。由于节流装置26a和节流装置26b全闭,因此对热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b不进行冷却剂的输送。经过了开闭装置29的冷却剂直接从中继单元2流出,并通过冷却剂配管4流入室外单元1。流入室外单元1的冷却剂经过止回阀13c并经由第1冷却剂流路切换装置11和储液器19再次被吸入压缩机10。
接着说明“第1旁路除霜运转模式”时的热介质循环回路B中的热介质的流动。
热介质在到此为止进行制热运转之后,如前所述,在进行除霜运转模式之前在热介质间热交换器25中使热介质暂时升温,从而确保热容量,因此成为维持了高温的状态。因此,即使在除霜运转模式中,也能够对利用侧热交换器35输送高温的热介质,即也能够在室内单元3中继续进行制热运转。
具体地说,通过与热介质间热交换器25a、热介质间热交换器25b连接的泵31a、泵31b的运转,进行热介质的输送。另外,在与各室内单元3连接的第2热介质流路切换装置33中成为中间开度。并且,热介质流量调整装置34被控制成热介质间热交换器25的出口温度和利用侧热交换器35的出口温度固定。而且,第1热介质流路切换装置32成为与第2热介质流路切换装置33相同的开度,能够继续进行通过热介质输送所进行的制热运转。
此外,即使如图9所示那样室内单元3还能够进行换气,在除霜运转中高温的热介质也能够流入利用侧热交换器35,能够进行通过风扇的运转进行的与外部空气之间的热交换,能够继续进行通过吹热风所进行的制热运转。
此外,在通过风扇的运转使制热运转继续的情况下,使风扇的风量相比于以往的制热运转时的风扇的风量(设定风量)降低,由此能够限制在利用侧热交换器35中向室内空间放出的热容量,能够延长热介质的热容量的保持时间。此外,作为以往的制热运转时的风扇的风量的设定风量是能够变更的。
图10是表示按热介质所能够降低的温度的差异的关于风扇的风量与以该风量继续进行了制热运转的情况下的热介质温度可保持时间的关系的一例的曲线图。如图10所示,针对热介质所能够保有的热容量,能够估计通过来自风扇的送风向室内空间放出的热的放出量、时间。通过这样,决定适当的风量比例和风量保持时间,能够继续进行除霜运转模式中的适当的时间、温度下的制热运转模式。
[第2旁路除霜运转模式]
图11是表示空气调节装置100的“第2旁路除霜运转模式”时的冷却剂的流动和热介质的流动的冷却剂回路图。在该图11中,说明“第2旁路除霜运转模式”。此外,在图11中,用粗线表示的配管表示热源侧冷却剂循环的配管。另外,在图11中,用实线箭头表示热源侧制冷的流动方向,用虚线箭头表示热介质的流动方向。此外,“第2旁路除霜运转模式”是在“第2热回收除霜运转模式”的执行中根据设定温度的变化被切换而执行的。
在图11所示的“第2旁路除霜运转模式”的情况下,在室外单元1中,对第1冷却剂流路切换装置11进行切换,以使从压缩机10喷出的热源侧冷却剂流入热源侧热交换器12。
在中继单元2中,使泵31a和泵31b驱动,将热介质流量调整装置34a~热介质流量调整装置34d开放,使得热介质在热介质间热交换器25a和热介质间热交换器25b各自与利用侧热交换器35a~利用侧热交换器35d之间循环。另外,第2冷却剂流路切换装置28a和第2冷却剂流路切换装置28b保持被切换到制冷侧的状态,开闭装置27打开,开闭装置29打开。并且,节流装置26a被控制成热介质间热交换器25a出口的冷却剂状态成为气体,节流装置26b全闭。
首先,说明冷却剂循环回路A中的热源侧冷却剂的流动。
低温和低压的冷却剂通过压缩机10被压缩,成为高温和高压的气体冷却剂而被喷出。从压缩机10喷出的高温和高压的气体冷却剂通过第1冷却剂流路切换装置11流入热源侧热交换器12。流入热源侧热交换器12的冷却剂与热源侧热交换器12上的结霜部之间进行热交换。热源侧热交换器12上的结霜部通过高温和高压的冷却剂被融解。进行了与热源侧热交换器12上的结霜部之间的热交换的低温和高压的冷却剂在经过止回阀13a之后从室外单元1流出。从室外单元1流出的低温和高压的冷却剂通过冷却剂配管4流入中继单元2。
流入中继单元2的冷却剂在经过开闭装置27之后被分支而经过开闭装置29和节流装置26a。经过了节流装置26a的冷却剂流入热介质间热交换器25a。在热介质间热交换器25a中,通过节流装置26a的作用,使与热介质之间的热交换继续,制作出制冷用低温热介质并供给至室内单元3。另一方面,对热介质间热交换器25b不输送冷却剂,不会进行与到此为止实施了制热运转的高温的热介质之间的热交换。
经过了热介质间热交换器25a和开闭装置29的冷却剂在合流之后从中继单元2流出。从中继单元2流出的冷却剂通过冷却剂配管4流入室外单元。流入室外单元1的冷却剂经过止回阀13c并经由第1冷却剂流路切换装置11和储液器19再次被吸入压缩机10。
接着说明“第2旁路除霜运转模式”时的热介质循环回路B中的热介质的流动。
在“第2旁路除霜运转模式”中,在热介质间热交换器25a中被设为低温的热介质在泵31a中被加压,经由与处于制冷运转模式的室内单元3对应的第2热介质流路切换装置33a~第2热介质流路切换装置33d流入利用侧热交换器35a~利用侧热交换器35d。通过泵31a流入室内单元3的热介质对于到此为止实施了制冷运转的室内单元3,通过在利用侧热交换器35中与室内空间7的室内空气之间进行热交换来继续进行制冷运转。
然后,在利用侧热交换器35中进行了热交换的热介质经过热介质配管5、热介质流量调整装置34被输送至中继单元2内。被输送至各室内单元3的热介质在各热介质流量调整装置34中被调整流量。从热介质流量调整装置34流出的热介质经过第1热介质流路切换装置32。经过了第1热介质流路切换装置32的热介质再次与流入热介质间热交换器25a的热源侧冷却剂之间进行热交换,向冷却剂侧供给热量。之后,热介质再次被吸入泵31a。
另一方面,流入热介质间热交换器25b的热介质在到此为止进行制热运转之后,如前所述,在进行除霜运转模式之前在热介质间热交换器中使热介质暂时升温,从而确保热容量,因此成为维持高温的状态。因此,即使是除霜运转模式,也能够通过热介质的输送对利用侧热交换器35输送高温的热介质,即也能够在室内单元3中继续进行制热运转。
具体地说,通过与热介质间热交换器25b连接的泵31b的运转,进行热介质的输送。另外,在与各室内单元3连接的第2热介质流路切换装置33中是朝向热介质间热交换器25b的方向。并且,经过利用侧热交换器35后的热介质流量调整装置34被控制成热介质间热交换器25b的出口温度和利用侧热交换器出口温度固定。另外,第1热介质流路切换装置32成为与第2热介质流路切换装置33相同的开度,能够继续进行通过热介质输送所进行的制热运转。
此外,即使如图11所示那样室内单元3还能够进行换气,在除霜运转中为高温的热介质也能够流入利用侧热交换器35,能够进行通过风扇的运转进行的与外部空气之间的热交换,能够继续进行通过吹热风所进行的制热运转。
此外,如基于图10所说明的那样,在通过风扇的运转使制热运转继续的情况下,使风扇的风量相比于以往的制热运转降低,由此能够限制在利用侧热交换器35中向室内空间放出的热容量,能够延长热介质的热容量的保持时间。
如上所述,空气调节装置100不是直接使冷却剂在设置有室内单元3的室内循环,而是经由中继单元2使冷却剂与热介质进行热交换,将该热介质输送至室内单元3,由此实现制冷运转、制热运转。由此,空气调节装置100能够避免冷却剂向室内的泄漏。另外,空气调节装置100通过从室外单元1向中继单元2输送冷却剂,能够将中继单元2设置于适当的位置,能够缩短热介质的输送距离,能够减少泵31a、泵31b的动力来实现节能。
并且,空气调节装置100具有如下除霜运转模式:在实施外部空气低温度下的制热运转时,在室外单元1中产生结霜,通过蒸发温度等的检测来去除室外单元1中的热源侧热交换器12的霜。在该除霜运转模式中,将通过除霜来进行热交换而成为低温的冷却剂在制热运转时输送至室内单元3,且使其与在即将进行除霜运转之前被升温而成为高温的热介质之间进行热交换后输送至室外单元1。通过这样,根据空气调节装置100,能够将热介质所具有的热容量利用于除霜,能够缩短除霜运转时间。
另外,空气调节装置100在除霜运转模式中,对于到此为止实施了制热运转的室内单元3,降低风扇的风量,设定与风量相应的风扇运转保持时间,从而能够继续进行适当的制热运转。并且,空气调节装置100即使在室内单元3能够取入外部空气的情况下,也能够在除霜运转模式中进行与热介质之间的热交换,能够与上述同样地继续进行制热运转。
本实施方式中说明的第1热介质流路切换装置32和第2热介质流路切换装置33只要是三通阀等切换三路流路的装置、开闭阀等进行二路流路的开闭的装置组合两个而成的装置等切换流路的装置即可。另外,也可以将使步进马达驱动式的混合阀等改变三路流路的流量的装置、电子式膨胀阀等改变二路流路的流量的装置组合两个而成的装置等用作第1热介质流路切换装置32和第2热介质流路切换装置33。在该情况下,还能够防止因流路的突然的开闭引起的水锤现象。并且,在本实施方式中,以热介质流量调整装置34是二通阀的情况为例进行了说明,但是也可以设为具有三路流路的控制阀并与对利用侧热交换器35进行旁通的旁路配管一起设置。
另外,热介质流量调整装置34使用步进马达驱动式的能够控制在流路中流动的流量的装置即可,既可以是二通阀,也可以是封闭三通阀的一端的阀。另外,作为热介质流量调整装置34,也可以使用开闭阀等进行二路流路的开闭的装置,重复进行ON/OFF来控制平均的流量。
另外,示出了第2冷却剂流路切换装置28为四通阀,但是不限于此,也可以使用多个二路流路切换阀、三路流路切换阀,并构成为使冷却剂同样地流动。
另外,即使在利用侧热交换器35和热介质流量调整装置34只连接了一个的情况下也成立同样的事项,这是不言而喻的,并且作为热介质间热交换器25和节流装置26,即使设置多个进行相同的动作的装置,也当然没有问题。并且,以热介质流量调整装置34内置于中继单元2的情况为例进行了说明,但是不限于此,既可以内置于室内单元3,也可以构成为与中继单元2和室内单元3分体。
作为热介质,例如能够使用盐水(防冻剂)、水、盐水与水的混合液、水与缓蚀效果高的添加剂的混合液等。因而,在空气调节装置100中,即使热介质经由室内单元3向室内空间7泄漏,由于对热介质使用安全性高的介质,因此有助于安全性的提高。
在本实施方式中,以空气调节装置100中包括储液器19的情况为例进行了说明,但是也可以不设置储液器19。另外,一般在热源侧热交换器12和利用侧热交换器35中安装有送风装置,通过送风促进冷凝或蒸发的情况多,但是不限于此。例如,作为利用侧热交换器35,还能够使用如利用放射的板加热器那样的热交换器,作为热源侧热交换器12,还能够使用利用水、防冻剂来使热移动的水冷式的类型的热交换器。也就是说,作为热源侧热交换器12和利用侧热交换器35,只要是能够进行放热或吸热的构造的热交换器,则不论何种种类都能够使用。
在本实施方式中,以利用侧热交换器35为4个的情况为例进行了说明,但是并不是特别限定个数。另外,以热介质间热交换器25a、热介质间热交换器25b为2个的情况为例进行了说明,但是当然不限于此,只要构成为能够对热介质进行冷却或/和加热,则设置几个都可以。并且,泵31a、泵31b各自不限于一个,也可以将多个小容量的泵并联排列来连接。
Claims (13)
1.一种空气调节装置,具有:
冷却剂循环回路,用冷却剂配管连接压缩机、热源侧热交换器、多个节流装置、多个热介质间热交换器的冷却剂侧流路、对冷却剂循环路径进行切换的多个冷却剂流路切换装置来使热源侧冷却剂循环;以及
热介质循环回路,用热介质输送配管连接与所述多个热介质间热交换器分别对应地设置的多个热介质输送装置、多个利用侧热交换器、所述多个热介质间热交换器的热介质侧流路来使热介质循环,
所述空气调节装置具备旁路配管,该旁路配管被设置成至少对所述热介质间热交换器进行旁通,能够使所述热源侧冷却剂返回到所述压缩机,
在所述热介质间热交换器中使所述热源侧冷却剂与所述热介质进行热交换,
其中,所述空气调节装置具有如下模式:
制热运转模式,将所述冷却剂流路切换装置切换到制热侧,在所述热介质间热交换器中的至少一个中进行所述热介质的加热,使所述热介质输送装置中的至少一个进行动作,向所述利用侧热交换器中的至少一个供给加热后的所述热介质;
热回收除霜运转模式,在所述制热运转模式中,将所述冷却剂流路切换装置切换到制冷侧,使所述热介质输送装置中的至少一个进行动作,在所述热介质间热交换器中的至少一个中使所述热源侧冷却剂吸收所述热介质的热,来融化在所述热源侧热交换器的周围结霜的霜;以及
旁路除霜运转模式,在所述制热运转模式中,将所述冷却剂流路切换装置切换到制冷侧,使所述热源侧冷却剂的一部分或全部在所述旁路配管中流动,由此融化在所述热源侧热交换器的周围结霜的霜。
2.根据权利要求1所述的空气调节装置,其特征在于,
在所述热回收除霜运转模式中,
使所述热源侧冷却剂吸收所述热介质的热的所述热介质间热交换器与在进行所述热回收除霜运转模式之前进行了所述热介质的加热的所述热介质间热交换器相同。
3.根据权利要求1或2所述的空气调节装置,其特征在于,
在所述热介质间热交换器的所述热介质的出口侧的流路的某一个位置处具备热介质温度检测装置,
在由所述热介质温度检测装置检测出的所述热介质的温度高于设定温度的情况下进行所述热回收除霜运转模式,
在由所述热介质温度检测装置检测出的所述热介质的温度低于所述设定温度的情况下进行所述旁路除霜运转模式。
4.根据权利要求3所述的空气调节装置,其特征在于,
具备检测向所述利用侧热交换器进行通风的空气的温度的利用侧空气温度检测装置,
所述设定温度是由所述利用侧空气温度检测装置检测出的温度以上的值。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的空气调节装置,其特征在于,
所述制热运转模式具有如下全制热运转模式:
将所述冷却剂流路切换装置切换到制热侧,在所述热介质间热交换器的全部中进行所述热介质的加热,使所述热介质输送装置的全部进行动作,向所述利用侧热交换器的全部送出热的所述热介质,
所述热回收除霜运转模式具有如下第1热回收除霜运转模式:
在所述全制热运转模式中,将所述冷却剂流路切换装置切换到制冷侧,向所述热介质间热交换器的全部流动冷的所述热介质,在全部的所述热介质间热交换器中使所述热源侧冷却剂吸收所述热介质所保有的热,来融化在所述热源侧热交换器的周围结霜的霜,
在从所述全制热运转模式切换为所述第1热回收除霜运转模式来进行除霜时,在所述第1热回收除霜运转模式中将所述多个节流装置设定为全开。
6.根据权利要求5所述的空气调节装置,其特征在于,
所述旁路除霜运转模式具有如下第1旁路除霜运转模式:
将所述冷却剂流路切换装置切换到制冷侧,使全部的所述热介质在所述旁路配管中流动来融化在所述热源侧热交换器的周围结霜的霜,
从所述第1热回收除霜运转模式切换为所述第1旁路除霜来进行除霜。
7.根据权利要求1~4中的任一项所述的空气调节装置,其特征在于,
所述制热运转模式具有如下制热主体运转模式:
将所述冷却剂流路切换装置切换到制热侧,在所述热介质间热交换器中的一部分热交换器中进行所述热介质的加热,在所述热介质间热交换器中的其余热交换器中进行所述热介质的冷却,
所述热回收除霜运转模式具有如下第2热回收除霜运转模式:
将所述冷却剂流路切换装置切换到制冷侧,向所述热介质间热交换器的全部流动冷的所述热介质,一边使在所述制热主体运转模式时进行了冷却的所述热介质间热交换器继续进行冷却,一边对于在所述制热主体运转模式时进行了加热的所述热介质间热交换器使所述热源侧冷却剂吸收所述热介质所保有的热,来融化在所述热源侧热交换器的周围结霜的霜,
在从所述制热主体运转模式切换为所述第2热回收除霜运转模式来进行除霜时,在所述第2热回收除霜运转模式中将与在所述制热主体运转模式时进行了加热的所述热介质间热交换器对应的所述节流装置设定为全开。
8.根据权利要求7所述的空气调节装置,其特征在于,
所述旁路除霜运转模式具有如下第2旁路除霜运转模式:
将所述冷却剂流路切换装置切换到制冷侧,向所述热介质间热交换器中的一部分热交换器中流动冷的所述热介质,一边使在所述制热主体运转时进行了冷却的所述热介质间热交换器继续进行冷却,一边使所述热介质的一部分在所述旁路配管中流动来融化在所述热源侧热交换器的周围结霜的霜,
从所述第2热回收除霜运转模式切换为所述第2旁路除霜运转模式来进行除霜。
9.根据权利要求1~8中的任一项所述的空气调节装置,其特征在于,
在所述热回收除霜运转模式中,
使向在进入除霜运转之前进行了制热运转的所述利用侧热交换器送风的送风装置停止,
使向在进入除霜运转之前进行了制冷运转的所述利用侧热交换器送风的送风装置进行动作。
10.根据权利要求1~9中的任一项所述的空气调节装置,其特征在于,具备:
多个室内单元,分别收容所述多个利用侧热交换器;
至少1台室外单元,收容所述压缩机和所述热源侧热交换器;以及
至少1台中继单元,收容所述多个热介质间热交换器、所述多个节流装置、所述多个热介质输送装置以及所述多个冷却剂流路切换装置,
其中,所述室内单元、所述室外单元以及所述中继单元构成为分别分体地形成而能够设置于相互分离的场所。
11.根据权利要求1所述的空气调节装置,其特征在于,
在所述旁路除霜运转模式中,
使用到此为止在制热运转中利用的所述热介质的热容量来使制热运转继续。
12.根据权利要求11所述的空气调节装置,其特征在于,
在使制热运转继续时,相比于设定风量,降低向继续进行制热运转的所述利用侧热交换器的送风量。
13.根据权利要求12所述的空气调节装置,其特征在于,
即使在进行利用为了换气而取入的外部空气的送风的情况下,也能够通过利用所述热介质的制热运转来供给热风。
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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