CN105605673B

CN105605673B - 空气调节装置

Info

Publication number: CN105605673B
Application number: CN201510770157.7A
Authority: CN
Inventors: 吉田健二; 大平刚司; 岸野正裕; 菅原大誉
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-11-12
Filing date: 2015-11-12
Publication date: 2020-03-17
Anticipated expiration: 2035-11-12
Also published as: JP6504494B2; JP2016095045A; CN105605673A

Abstract

本发明提供一种在未设置受液器的情况下也能够消除室内热交换器的制冷剂的滞留的空气调节装置。在包括室内热交换器(6)和室外热交换器(15)的空气调节装置中，具有控制装置(50)，该控制装置(50)在检测出室内热交换器(6)的制冷剂积存的情况下，以提高室外热交换器(15)的室外用电子控制阀(18)的开度的下限的方式进行控制。

Description

空气调节装置

技术领域

本发明涉及空气调节装置，特别是涉及在未设置受液器的情况下也能够消除室内热交换器的制冷剂的滞留的空气调节装置。

背景技术

一般来说，大多使用将多台室内单元并列(并联)配置，并且将内置有压缩机、室外热交换器等的多台室外单元与连接各室内单元的单元间配管并列连接的复合式的空气调节装置。

作为这种空气调节装置，现有技术中公开了以下技术：例如，包括多台室外单元，使收纳于另一方的室外单元的受液器的容量比收纳于一方的室外单元的受液器的容量小、或仅在一方的室外单元配置受液器(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第2983782号公报

发明内容

发明要解决的课题

一般来说，在供暖时，调节室外用电子控制阀的开度并运转，但在上述专利文献1记载的技术中，由于配置了受液器，所以即使在系统内产生剩余制冷剂也能够在受液器中储存制冷剂。

但是，本申请人为了实现制造成本的降低和装置的小型化，开发了未设置受液器的空气调节装置。如果像这样不设置受液器，则供暖时制冷剂就会积存在室内热交换器中，存在有可能发生滞留之类的问题。而且，如果在室内热交换器中产生滞留，则存在室内热交换器的热交换效率降低，不能良好地进行供暖运转之类的问题。

本发明是鉴于上述情况而开发的，目的在于提供一种在未设置受液器的情况下也能够消除室内热交换器的制冷剂的滞留的空气调节装置。

用于解决课题的方法

为了实现上述目的，本发明提供一种空气调节装置，其包括室内热交换器和室外热交换器，所述空气调节装置的特征在于：具有控制装置，该控制装置在检测出上述室内热交换器的制冷剂积存的情况下，以提高上述室外热交换器的控制阀的开度的下限的方式进行控制。

另外，本发明在上述结构中，其特征为，上述控制装置通过检测高压侧的制冷剂压力并基于将该制冷剂压力进行换算而得的温度与上述室内热交换器的制冷剂温度之差，判断是否产生制冷剂积存。

另外，本发明在上述结构中，其特征为，上述控制装置在检测出上述室内热交换器的制冷剂积存的情况下，以阶梯地提高上述室外热交换器的上述控制阀的开度的下限的方式进行控制。

另外，本发明在上述结构中，其特征为，上述控制装置在检测出上述室内热交换器的制冷剂积存消除的情况下，以阶梯地降低上述室外热交换器的上述控制阀的开度的下限的方式进行控制。

发明的效果

根据本发明，通过控制装置，在检测出室内热交换器的制冷剂积存的情况下，以提高室外热交换器的控制阀的开度的下限的方式进行控制，所以能够确保室外热交换器的制冷剂的流量，由此，能够使积存在室内热交换器的制冷剂经由室外热交换器而流动，能够可靠地消除室内热交换器的制冷剂的滞留。

附图说明

图1是表示本发明的空气调节装置的实施方式的制冷循环的回路图。

图2是表示本实施方式的控制装置的框图。

图3是表示本实施方式的控制动作的流程图。

附图标记说明

2 室外单元

4 室内单元

6 室内热交换器

7 室内用电子控制阀

10 第1压缩机

11 第2压缩机

12 制冷剂配管

13 油分离器(oil separator)

14 四通阀

15 室外热交换器

16 过冷却热交换器

17 蓄液器

18 室外用电子控制阀

21 过冷却用分支配管

24 过冷却制冷剂配管

25 制冷剂返回配管

27 油配管

28 油返回配管

33 高压制冷剂配管

34 高压传感器

50 控制装置

51 制冷剂排出温度传感器

52 室外制冷剂温度传感器

53 室内制冷剂温度传感器

54 外部空气温度传感器

55 室内排出空气温度传感器

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

空气调节装置包括室外单元2和多个室内单元4。在各室内单元18分别设置有室内热交换器6和室内用电子控制阀7。

室外单元2包括第1压缩机10和第2压缩机11。在本实施方式中，第1压缩机10设定为额定输出的压缩机，第2压缩机11设定为能够输出可变的变频式的压缩机。通过进行第1压缩机10的驱动或停止、第2压缩机11的输出调节，能够精细地控制系统整体的输出。

在第1压缩机10和第2压缩机11的排出侧，经由制冷剂配管12连接有油分离器13。第1压缩机10和第2压缩机11与油分离器13之间的制冷剂配管12合流成为一根制冷剂配管12，与油分离器13连接。

另外，油分离器13经由四通阀14并利用制冷剂配管12依次连接室外热交换器15和过冷却热交换器16。过冷却热交换器16经由室内用电子控制阀7与室内热交换器6连接。室内热交换器6经由四通阀14并利用制冷剂配管12连接有蓄液器17。第1压缩机10和第2压缩机11利用制冷剂配管12与蓄液器17连接。

在室外热交换器15形成有2系统的管路，四通阀14侧的制冷剂配管12和过冷却热交换器16侧的制冷剂配管12分别分支而与室外热交换器15连接。另外，各室外用电子控制阀18、18与室外热交换器15的过冷却热交换器16侧的各制冷剂配管12连接。

过冷却热交换器16包括2个热交换单元20、20，室外热交换器15侧的制冷剂配管12和室内热交换器6侧的制冷剂配管12分别分支而与过冷却热交换器16的热交换单元20连接。各热交换单元20在本实施方式中为双层管式热交换器，室外热交换器15侧的制冷剂配管12和室内热交换器6侧的制冷剂配管12分别与热交换单元20的外侧的配管连接。

在连接过冷却热交换器16和室内热交换器6的制冷剂配管12的中途部，连接有过冷却用分支配管21，该过冷却用分支配管21途中经由过冷却用电子控制阀22与各热交换单元20的内侧配管23连接。在热交换单元20的内侧配管23中流动的制冷剂，经由过冷却制冷剂配管24返回四通阀14与蓄液器17之间的制冷剂配管12。

另外，在第1压缩机10和第2压缩机11与油分离器13之间的制冷剂配管12的中途部，设置有分支而连接到第1压缩机10和第2压缩机11与蓄液器17间的制冷剂配管12的制冷剂返回配管25。在制冷剂返回配管25的中途部，连接有制冷剂返回用电磁阀26。然后，当打开制冷剂返回用电磁阀26时，制冷剂的一部分不再进行制冷循环，而是被引导至第1压缩机10和第2压缩机11的吸入侧。

另外，在油分离器13的下部连接有油配管27，在油配管27的中途部连接有与制冷剂返回配管25连接的油返回配管28。油返回配管28包括从油配管27分支的2个分支管29，30，在一方的分支管29设置有油返回用电磁阀31，并在另一方的分支管30设置有毛细管32。另外，在油配管27的各分支管29、30的连接部分之间设置有毛细管36。

在油分离器13与四通阀14之间的制冷剂配管12的中途部，连接有途中分支而与油配管27的中途部连接的高压制冷剂配管33。在高压制冷剂配管33的中途部，设置有检测高压制冷剂配管33的制冷剂压力的高压传感器34和高压制冷剂用电磁阀35。

另外，蓄液器17包括：使制冷剂配管12的制冷剂流入的流入管40；和将蓄液器17的内部的气体制冷剂送至第1压缩机10和第2压缩机11的流出管41。流出管41在蓄液器17的内部上方开口，并且将积存于蓄液器17的内部上方的气体制冷剂送至第1压缩机10和第2压缩机11。另外，在蓄液器17的下部连接有油输送配管42，油输送配管42经由中途送油用电磁阀43与制冷剂配管12连接。

另外，在本实施方式中，没有设置用于临时储存制冷剂的接收罐(受液器)。因此，蓄液器17以能够储存剩余制冷剂的容量形成。即，蓄液器17还具备作为接收罐的功能。

另外，在第1压缩机10中，连接有与第2压缩机11的吸入管连接的溢流管44，在第1压缩机10的油超过规定量的情况下，能够将剩余油送至第2压缩机11。在该溢流管44，组装有过滤器45和用于使油减压的节流件46。

另外，在第2压缩机11连接有与第1压缩机10的吸入管连接的溢流管47，在第2压缩机11的油超过规定量的情况下，能够将剩余油送至第1压缩机10。在该溢流管47，组装有过滤器48和用于使油减压的节流件49。

图2是表示本实施方式的控制结构的框图。如图2所示，在本实施方式中，空气调节装置具备控制装置50，该控制装置50统一进行规定的控制和运算处理等。

如图2所示，控制装置50输入第1压缩机10和第2压缩机11的制冷剂排出温度传感器51、室外热交换器15的制冷剂温度传感器52、室内热交换器6的制冷剂温度传感器53、室内热交换器6的室内排出空气温度传感器55、外部空气温度传感器54等的检测值，并且输入高压传感器34的检测值。控制装置50基于这些各传感器34、51、52、53、54、55的检测值，驱动控制第1压缩机10和第2压缩机11、各控制阀7、18、22、26等。

而且，一般来说，控制装置50在供暖时调节室外用电子控制阀18的开度地进行运转。即，在供暖时，控制开度，不使液体制冷剂从室外热交换器15返回蓄液器17。

因此，在本实施方式中，未设置用于临时储存制冷剂的接收罐，所以有时产生在供暖运转时剩余制冷剂积存在室内热交换器6中的所谓制冷剂的滞留。室内热交换器6的运转台数越少越容易发生该制冷剂的滞留。

因此，控制装置50判断是否产生室内热交换器6的制冷剂的滞留，在产生制冷剂的滞留的情况下，进行避免滞留的控制。

是否产生滞留，根据滞留避免标记为ON还是为OFF进行判断。作为滞留避免标记为ON的条件，例如，通过控制装置50，基于由高压传感器34检测的压力值将压力换算成温度，并且求出与由室内热交换器6的制冷剂温度传感器53检测的制冷剂温度之差，在该差达到一定温度以上的情况或室内排出空气温度传感器55的检测温度为一定温度以下的情况下等，判断为产生滞留，使滞留避免标记为ON。

而且，控制装置50在滞留避免标记为ON的情况下，避免了制冷剂的滞留，所以进行控制以使得阶梯地提高室外热交换器15的室外用电子控制阀18的驱动脉冲的下限。通过这样控制，增大室外用电子控制阀18的开度，由此，能够确保在室外热交换器15中流动的制冷剂量，所以能够减少积存于室内热交换器6的制冷剂量。这样，在流过室外热交换器15的制冷剂量增大时，在产生剩余制冷剂的情况下，将剩余制冷剂储存于蓄液器17。

另外，控制装置50监视基于高压传感器34的检测值的温度与室内热交换器6的制冷剂温度传感器53检测的温度之差，在该温度差为一定温度以下的情况或室内排出空气温度传感器55的检测温度升高到一定温度以上的情况下等，滞留避免标记为OFF。

如果滞留避免标记变为OFF，则控制装置50在保持室外用电子控制阀18不变的状态下，在一定时间内监视其状态。而且，在经过一定时间为止之前，每隔一定时间阶梯地慢慢降低驱动脉冲的下限。在此，作为监视状态的时间，例如为10分钟左右，作为阶梯地降低驱动脉冲的下限的时间，例如每隔2分钟进行即可。

而且，如果在经过一定时间之前滞留避免标记一次也没变成ON，滞留避免标记一直是OFF，则控制装置50使室外用电子控制阀18的下限的驱动脉冲恢复通常的驱动脉冲。

例如，为了使室外用电子控制阀18从全闭状态变为全开状态，以需要480脉冲的驱动脉冲的电子控制阀为例进行说明，供暖时的室外用电子控制阀18的驱动脉冲的下限例如设定为12脉冲。而且，在产生滞留的情况下，将驱动脉冲的下限提高到65脉冲，之后，阶梯地例如每次提高5脉冲的方式进行控制。

另外，提高驱动脉冲时的下限的驱动脉冲和阶梯地提高的驱动脉冲不限于此，能够根据电子控制阀的性能、供冷供暖的负荷或外部空气温度等适当设定。例如，如果外部空气温度下降，室外热交换器15的温度也下降，所以室外热交换器15与室内热交换器侧的制冷剂配管12的压力差增大，制冷剂有可能一口气流入到室外热交换器15。因此，在这种情况下，只要将下限的驱动脉冲设定得较低即可，在外部空气温度没有降低的情况下，也可以将下限的驱动脉冲设定得较高，以短时间打开室外用电子控制阀18的方式进行控制。

接着，对本实施方式的动作进行说明。

在本实施方式中，例如在进行供冷运转的情况下，如图1中用实线箭头所示，通过驱动第1压缩机10和第2压缩机11，经由油分离器13和四通阀14将高压制冷剂送至室外热交换器15，利用过冷却热交换器16冷却利用该室外热交换器15与外部空气进行热交换而冷凝的制冷剂，并且利用室内用膨胀阀减压后送至室内热交换器6，利用室内热交换器6与室内空气进行热交换，由此进行供冷。利用室内热交换器6进行了热交换后的制冷剂返回第1压缩机10和第2压缩机11。

另外，例如在进行供暖运转的情况下，如图1中用虚线箭头所示，通过驱动第1压缩机10和第2压缩机11，经由油分离器13和四通阀14将高压制冷剂送至室内热交换器6，利用该室内热交换器6与室内空气进行热交换，使室内空气变暖。热交换后的制冷剂被送至过冷却热交换器16，与在过冷却用配管中流动的制冷剂进行热交换后，被送至室外热交换器15，返回第1压缩机10和第2压缩机11。

下面，参照图3所示的流程图，对用于避免滞留的动作进行说明。

首先，控制装置50判断室内热交换器6中是否产生制冷剂的滞留(ST1)。之后，通过控制装置50，判断滞留避免标记是否为ON(ST2)。

然后，控制装置50在滞留避免标记为ON的情况下(ST2：是)，为了避免制冷剂的滞留，以提高室外热交换器15的室外用电子控制阀18的驱动脉冲的下限的方式进行控制(ST3)。通过这样控制，能够增大室外用电子控制阀18的开度，由此，能够确保流过室外热交换器15的制冷剂量，所以能够减少滞留于室内热交换器6的制冷剂量。在流过室外热交换器15的制冷剂量增多，产生剩余制冷剂的情况下，将剩余制冷剂储存于蓄液器17。

另外，控制装置50，在经过一定时间(例如，2分钟)之前(ST4：否)反复进行上述的动作，在经过了一定时间(ST4：是)，滞留避免标记依然为ON的情况下(ST5：是)，阶梯地提高驱动脉冲(ST6)。

另一方面，控制装置50，当滞留避免标记变为OFF时(ST5：否)，在维持电子控制阀不变的状态下经过一定时间(例如，10分钟)之前(ST7：否)，对状态进行监视，并且阶梯地降低驱动脉冲的下限(ST10)。

而且，如果在经过一定时间之前滞留避免标记一次也没有变成ON，滞留避免标记一直为OFF(ST8：否)，则控制装置50使室外用电子控制阀18的加减电动脉冲恢复到通常的驱动脉冲(ST9)。

如以上说明，根据本实施方式，通过控制装置50监视室内热交换器6的制冷剂是否产生滞留，在产生了滞留的情况下，以打开室外用电子控制阀18的下限的开度的方式进行控制，所以能够可靠地消除室内热交换器6的制冷剂的滞留。

另外，本发明不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内，能够进行各种变更。

Claims

1.一种空气调节装置，其包括室内热交换器和室外热交换器，所述空气调节装置的特征在于：

具有控制所述室外热交换器的控制阀的开度的控制装置，

所述控制装置在供暖运转时检测出所述室内热交换器的制冷剂积存的情况下，以提高所述室外热交换器的控制阀的开度的下限的方式进行控制，

在检测出所述室内热交换器的制冷剂积存消除之后，将所述控制阀保持原状态一定时间并监视其状态，在经过一定时间之前一次都没有检测出制冷剂积存的情况下，进行控制以使所述控制阀的下限的驱动脉冲恢复为提高所述控制阀的开度下限前的通常的驱动脉冲。

2.如权利要求1所述的空气调节装置，其特征在于：

所述控制装置通过检测高压侧的制冷剂压力并基于将该制冷剂压力进行换算而得的温度与所述室内热交换器的制冷剂温度之差，判断是否产生制冷剂积存。

3.如权利要求1或2所述的空气调节装置，其特征在于：

所述控制装置在检测出所述室内热交换器的制冷剂积存的情况下，以阶梯地提高所述室外热交换器的所述控制阀的开度的下限的方式进行控制。

4.如权利要求1或2所述的空气调节装置，其特征在于：

所述控制装置在检测出所述室内热交换器的制冷剂积存消除的情况下，以阶梯地降低所述室外热交换器的所述控制阀的开度的下限的方式进行控制。