CN110494701B - 空调机 - Google Patents

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Abstract

空调机具备：制冷剂回路，其具有第一负荷侧热交换器及第二负荷侧热交换器；第一流路切换部，其设置于第二负荷侧热交换器的上游侧；以及第二流路切换部，其设置于第二负荷侧热交换器的下游侧，第一流路切换部构成为：能够切换至第一状态或第二状态，所述第一状态是压缩机与第二负荷侧热交换器之间被切断的状态，所述第二状态是压缩机与第一负荷侧热交换器及第二负荷侧热交换器双方之间连通的状态，第二流路切换部构成为：能够切换至第三状态或第四状态，所述第三状态是第二负荷侧热交换器与热源侧热交换器之间被切断的状态，所述第四状态是第一负荷侧热交换器及第二负荷侧热交换器双方与热源侧热交换器之间连通的状态。

Description

空调机
技术领域
本发明涉及具备能够执行制热运转的制冷剂回路的空调机。
背景技术
在专利文献1中记载了热泵式空调机。该热泵式空调机具有：由第一热交换器和第二热交换器构成的室内热交换器、与第二热交换器并联设置的旁通回路以及设置在第二热交换器的制热时的制冷剂入口侧的控制阀。控制阀以使制冷剂从制热开始起在一定时间内绕过第二热交换器的方式工作。在专利文献1中记载了：根据该结构，由于制热开始时的排出压力的上升提前，所以改善了制热运转的起动性能。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭59-115944号公报
发明内容
发明要解决的课题
一般来说，在制热运转的起动期间，为了防止向室内吹出冷气，室内风扇停止。然而，在专利文献1的热泵式空调机中，当在制热运转的起动期间使室内风扇停止的情况下，会在第二热交换器中产生液体制冷剂的滞留、所谓的制冷剂的休止(dormantrefrigerant)。由此，存在如下课题：由于制冷剂回路的高压压力难以上升，所以从开始制热运转起到向室内供给热气为止的时间会变长。
本发明是为了解决上述那样的课题而做出的，其目的在于提供能够进一步缩短从开始制热运转起到向室内供给热气为止的时间的空调机。
用于解决课题的手段
本发明的空调机具备：制冷剂回路，所述制冷剂回路具有压缩机、分别作为冷凝器发挥功能的第一负荷侧热交换器及第二负荷侧热交换器、和作为蒸发器发挥功能的热源侧热交换器，并使制冷剂循环；风扇，所述风扇向所述第一负荷侧热交换器及所述第二负荷侧热交换器中的至少一方供给空气；第一流路切换部，所述第一流路切换部设置于所述制冷剂的流动中的所述压缩机的下游侧且所述第二负荷侧热交换器的上游侧；以及第二流路切换部，所述第二流路切换部设置于所述制冷剂的流动中的所述第二负荷侧热交换器的下游侧且所述热源侧热交换器的上游侧，所述第一流路切换部构成为：能够切换至第一状态或第二状态，所述第一状态是所述压缩机与所述第二负荷侧热交换器之间被切断并且所述压缩机与所述第一负荷侧热交换器之间连通的状态，所述第二状态是所述压缩机与所述第一负荷侧热交换器及所述第二负荷侧热交换器双方之间连通的状态，所述第二流路切换部构成为：能够切换至第三状态或第四状态，所述第三状态是所述第二负荷侧热交换器与所述热源侧热交换器之间被切断并且所述第一负荷侧热交换器与所述热源侧热交换器之间连通的状态，所述第四状态是所述第一负荷侧热交换器及所述第二负荷侧热交换器双方与所述热源侧热交换器之间连通的状态。
发明效果
根据本发明，在将第一流路切换部及第二流路切换部分别设定为第一状态及第三状态时，在上游侧及下游侧双方将第二负荷侧热交换器从制冷剂流通的流路切断。由此，能够减少负荷侧热交换器的传热面积，并且能够防止在第二负荷侧热交换器产生制冷剂的休止。因此，由于能够使制冷剂回路的冷凝温度及高压压力更快地上升，所以能够进一步缩短从开始制热运转起到向室内供给热气为止的时间。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的空调机的概略结构的制冷剂回路图。
图2是示出由本发明的实施方式1的空调机的控制部100执行的起动控制的流程的一例的流程图。
图3是示出在本发明的实施方式1的空调机中将三通阀21及三通阀22分别设定为第一状态及第三状态时的第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b前后的制冷剂流路的图。
图4是示出在本发明的实施方式1的空调机中将三通阀21及三通阀22分别设定为第二状态及第四状态时的第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b前后的制冷剂流路的图。
图5是示出在本发明的实施方式1的空调机中开始制热运转后的制冷剂回路10的冷凝温度及室内风扇31的转速的时间变化的一例的时序图。
图6是示出本发明的实施方式2的空调机的概略结构的制冷剂回路图。
图7是示出在本发明的实施方式2的空调机中将四通阀24设定为第一状态时的第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b前后的制冷剂流路的图。
图8是示出在本发明的实施方式2的空调机中将四通阀24设定为第二状态时的第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b前后的制冷剂流路的图。
图9是示出由本发明的实施方式2的空调机的控制部100执行的起动控制的流程的一例的流程图。
图10是示出本发明的实施方式3的空调机的概略结构的制冷剂回路图。
图11是示出在本发明的实施方式3的空调机中将三通阀21及三通阀22分别设定为第一状态及第三状态时的第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b前后的制冷剂流路的图。
图12是示出在本发明的实施方式3的空调机中将三通阀21及三通阀22分别设定为第二状态及第四状态时的第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b前后的制冷剂流路的图。
图13是示出在本发明的实施方式3的空调机中开始制热运转后的制冷剂回路10的冷凝温度、第一室内风扇31a的转速及第二室内风扇31b的转速的时间变化的一例的时序图。
图14是示出本发明的实施方式4的空调机的概略结构的制冷剂回路图。
图15是示出本发明的实施方式5的空调机的概略结构的制冷剂回路图。
图16是示出在本发明的实施方式5的空调机中将五通阀27及五通阀28分别设定为第一状态及第三状态时的第一负荷侧热交换器12a、第二负荷侧热交换器12b、第三负荷侧热交换器12c及第四负荷侧热交换器12d前后的制冷剂流路的图。
图17是示出在本发明的实施方式5的空调机中将五通阀27及五通阀28分别设定为第二状态及第四状态时的第一负荷侧热交换器12a、第二负荷侧热交换器12b、第三负荷侧热交换器12c及第四负荷侧热交换器12d前后的制冷剂流路的图。
图18是示意地示出本发明的实施方式5的空调机的五通阀27的结构的一例的图。
图19是示出将图18所示的五通阀27设定为第一状态时的剖视结构的图。
图20是示出将图18所示的五通阀27设定为第二状态时的剖视结构的图。
具体实施方式
实施方式1.
对本发明的实施方式1的空调机进行说明。图1是示出本实施方式的空调机的概略结构的制冷剂回路图。如图1所示，空调机具有使制冷剂循环的制冷剂回路10。制冷剂回路10具有经由制冷剂配管将压缩机11、四通阀15、第一负荷侧热交换器12a、第二负荷侧热交换器12b、第一减压装置13及热源侧热交换器14连接成环状的结构。第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b在制冷剂回路10中彼此并联连接。制冷剂回路10构成为能够切换并执行制冷运转和制热运转，所述制冷运转是第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b作为蒸发器发挥功能且热源侧热交换器14作为冷凝器发挥功能的运转，所述制热运转是第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b作为冷凝器发挥功能且热源侧热交换器14作为蒸发器发挥功能的运转。
另外，空调机具有向第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b供给空气的室内风扇31、和向热源侧热交换器14供给空气的室外风扇32。第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b既可以相对于利用室内风扇31供给的空气流串联配置，也可以相对于上述空气流并联配置。
压缩机11是吸入低压的气体制冷剂并压缩而使之成为高压的气体制冷剂并排出的流体机械。作为压缩机11，例如使用能够调整驱动转速的变频驱动的压缩机。四通阀15在制冷运转时和制热运转时切换制冷剂回路10内的制冷剂的流动方向。在图1所示的四通阀15中，实线表示制热运转时的流路，虚线表示制冷运转时的流路。
热源侧热交换器14是在制冷运转时作为冷凝器发挥功能、在制热运转时作为蒸发器发挥功能的热交换器。在热源侧热交换器14中，在内部流通的制冷剂与利用室外风扇32吹送的室外空气进行热交换。
第一减压装置13使制冷剂减压。作为第一减压装置13，例如使用能够通过后述的控制部100的控制来调整开度的电子膨胀阀。
第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b是在制冷运转时作为蒸发器发挥功能、在制热运转时作为冷凝器发挥功能的热交换器。在第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b中，在内部流通的制冷剂与利用室内风扇31吹送的室内空气进行热交换。第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b例如具有相同的容量。
在制热运转时的制冷剂的流动中，在并联连接的第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b的上游侧的分支部，设置有切换制冷剂回路10的流路的三通阀21(第一流路切换部的一例)。三通阀21设置于制热运转时的制冷剂的流动中的压缩机11及四通阀15的下游侧。三通阀21构成为通过后述的控制部100的控制而至少切换至第一状态或第二状态。在将三通阀21设定为第一状态时，压缩机11与第二负荷侧热交换器12b之间的流路被切断，并且压缩机11与第一负荷侧热交换器12a之间连通。在将三通阀21设定为第二状态时，压缩机11与第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b双方之间连通。图1所示的三通阀21设定为第二状态。也可以是，除了第一状态及第二状态之外，三通阀21还能够切换至压缩机11与第一负荷侧热交换器12a之间的流路被切断并且压缩机11与第二负荷侧热交换器12b之间连通的状态。
在制热运转时的制冷剂的流动中，在并联连接的第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b的下游侧的分支部，设置有切换制冷剂回路10的流路的三通阀22(第二流路切换部的一例)。三通阀22设置于制热运转时的制冷剂的流动中的热源侧热交换器14及第一减压装置13的上游侧。三通阀22构成为通过后述的控制部100的控制而至少切换至第三状态或第四状态。在将三通阀22设定为第三状态时，第二负荷侧热交换器12b与热源侧热交换器14之间的流路被切断，并且第一负荷侧热交换器12a与热源侧热交换器14之间连通。在将三通阀22设定为第四状态时，第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b双方与热源侧热交换器14之间连通。图1所示的三通阀22设定为第四状态。也可以是，除了第三状态及第四状态之外，三通阀22还能够切换至第一负荷侧热交换器12a与热源侧热交换器14之间的流路被切断并且第二负荷侧热交换器12b与热源侧热交换器14之间连通的状态。
压缩机11、四通阀15、第一减压装置13、热源侧热交换器14及室外风扇32收容于设置在室外的室外机。第一负荷侧热交换器12a、第二负荷侧热交换器12b、三通阀21、22及室内风扇31收容于设置在室内的室内机。
控制部100具有微型计算机，所述微型计算机具备CPU、ROM、RAM及I/O端口等。控制部100基于来自设置于制冷剂回路10的各种传感器的检测信号及来自操作部的操作信号等，控制包括压缩机11、四通阀15、三通阀21、22、第一减压装置13、室内风扇31及室外风扇32的工作在内的空调机整体的工作。控制部100既可以设置于室外机，也可以设置于室内机。另外，也可以是，控制部100具有设置于室外机的室外机控制部、和设置于室内机并能够与室外机控制部进行通信的室内机控制部。
接着，说明空调机的制冷循环的工作。首先，说明制冷运转时的工作。在制冷运转时，通过控制部100的控制，从而如图1中用虚线示出的那样切换四通阀15的流路。由此，制冷运转时的制冷剂回路10构成为使从压缩机11排出的高压制冷剂流入热源侧热交换器14。另外，在制冷运转时，通过控制部100的控制，从而将三通阀21设定为第二状态，并且将三通阀22设定为第四状态。
从压缩机11排出的高温高压的气体制冷剂经由四通阀15流入热源侧热交换器14。在制冷运转时，热源侧热交换器14作为冷凝器发挥功能。即，在热源侧热交换器14中，在内部流通的制冷剂与利用室外风扇32吹送的室外空气进行热交换，制冷剂的冷凝热向室外空气散热。由此，流入到热源侧热交换器14中的制冷剂冷凝并成为高压的液体制冷剂。从热源侧热交换器14流出的高压的液体制冷剂流入第一减压装置13。流入到第一减压装置13中的液体制冷剂被减压并成为低压的二相制冷剂。
用第一减压装置13减压后的低压的二相制冷剂在三通阀22中分流并分别流入第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b。在制冷运转时，第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b作为蒸发器发挥功能。即，在第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b中的每一个，在内部流通的制冷剂与利用室内风扇31吹送的室内空气进行热交换，从室内空气吸收制冷剂的蒸发热。由此，流入到第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b中的二相制冷剂蒸发并成为低压的气体制冷剂。另外，通过制冷剂的吸热作用来冷却利用室内风扇31吹送的室内空气。在第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b蒸发后的低压的气体制冷剂在三通阀21合流，经由四通阀15被吸入到压缩机11中。被吸入到压缩机11中的低压的气体制冷剂被压缩而成为高温高压的气体制冷剂。在制冷运转中，连续地反复进行以上循环。
接着，说明制热运转时的工作。在制热运转时，通过控制部100的控制，从而如图1中用实线示出的那样切换四通阀15的流路。由此，制冷运转时的制冷剂回路10构成为使从压缩机11排出的高压制冷剂流入第一负荷侧热交换器12a或第二负荷侧热交换器12b。另外，在开始制热运转时，首先利用控制部100执行起动控制。在制冷循环稳定后，代替起动控制而执行通常控制。
首先，说明在制热运转时制冷循环稳定后的工作。从压缩机11排出的高温高压的气体制冷剂经由四通阀15而在三通阀21中分流并分别流入第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b。在制热运转时，第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b作为冷凝器发挥功能。即，在第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b中的每一个，在内部流通的制冷剂与利用室内风扇31吹送的室内空气进行热交换，制冷剂的冷凝热向室内空气散热。由此，流入到第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b中的二相制冷剂冷凝并成为高压的液体制冷剂。另外，通过制冷剂的散热作用来加热利用室内风扇31吹送的室内空气。
在第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b冷凝后的高压的液体制冷剂在三通阀22合流，并流入第一减压装置13。流入到第一减压装置13中的液体制冷剂被减压并成为低压的二相制冷剂。用第一减压装置13减压后的低压的二相制冷剂流入热源侧热交换器14。在制热运转时，热源侧热交换器14作为蒸发器发挥功能。即，在热源侧热交换器14中，在内部流通的制冷剂与利用室外风扇32吹送的室外空气进行热交换，从室外空气吸收制冷剂的蒸发热。由此，流入到热源侧热交换器14中的制冷剂蒸发并成为低压的气体制冷剂。从热源侧热交换器14流出的低压的气体制冷剂经由四通阀15被吸入到压缩机11中。被吸入到压缩机11中的低压的气体制冷剂被压缩而成为高温高压的气体制冷剂。在制热运转中，连续地反复进行以上循环。
接着，说明从开始制热运转起到制冷循环稳定为止的工作。图2是示出由本实施方式的空调机的控制部100执行的起动控制的流程的一例的流程图。图2所示的起动控制例如在根据来自遥控器等操作部的指令而从空调机停止的状态起使压缩机11起动并开始制热运转时执行。如图2所示，在开始起动控制时，控制部100使室内风扇31停止(步骤S1)。即，控制部100在室内风扇31正在运转的情况下使室内风扇31停止，在室内风扇31停止的情况下将室内风扇31保持原样并维持在停止状态。
接着，控制部100将三通阀21设定为第一状态，将三通阀22设定为第三状态(步骤S2)。
图3是示出在本实施方式的空调机中将三通阀21及三通阀22分别设定为第一状态及第三状态时的第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b前后的制冷剂流路的图。在图3中，用粗线示出制冷剂流通的流路，用细线示出制冷剂不流通的流路及处于停止状态的室内风扇31。如图3所示，在将三通阀21设定为第一状态并将三通阀22设定为第三状态时，从压缩机11排出的制冷剂不流入第二负荷侧热交换器12b，仅在第一负荷侧热交换器12a中流通。利用设置于上游侧的三通阀21及设置于下游侧的三通阀22使第二负荷侧热交换器12b从制冷剂的流路分离。
返回到图2，控制部100取得制冷剂回路10的高压压力的测定值或制冷剂回路10的冷凝温度的测定值。高压压力的测定值例如基于设置在制冷剂回路10的高压侧的区间(即，从压缩机11起到第一减压装置13为止的区间)的压力传感器的输出信号而取得。另外，冷凝温度的测定值例如基于设置在从第一负荷侧热交换器12a的二相部起到第一减压装置13为止的区间的温度传感器的输出信号而取得。
控制部100判定所取得的测定值是否比预先设定的阈值高(步骤S3)。即，控制部100在取得了高压压力的测定值的情况下，判定高压压力的测定值是否比预先设定的阈值压力高。另外，控制部100在取得了冷凝温度的测定值的情况下，判定冷凝温度的测定值是否比预先设定的阈值温度高。由此，判定制冷剂回路10中的制冷循环是否已稳定。
控制部100在判定为所取得的测定值比阈值高的情况下，转移至步骤S4的处理。另一方面，控制部100在判定为所取得的测定值为阈值以下的情况下，再次取得高压压力的测定值或冷凝温度的测定值，并再次执行步骤S3的处理。
在步骤S4中，控制部100开始室内风扇31的运转。接着，控制部100将三通阀21设定为第二状态，将三通阀22设定为第四状态(步骤S5)。之后，控制部100结束起动控制并转移至通常控制。
图4是示出在本实施方式的空调机中将三通阀21及三通阀22分别设定为第二状态及第四状态时的第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b前后的制冷剂流路的图。在图4中，用粗线示出制冷剂流通的流路及处于运转状态的室内风扇31。如图4所示，在将三通阀21设定为第二状态并将三通阀22设定为第四状态时，从压缩机11排出的制冷剂在第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b双方并联地流通。
接着，说明本实施方式的效果。在制热运转时，将制冷剂与空气在室内机中进行热交换的热量设为Qc[kW]，将制冷剂回路10中的制冷剂的循环流量设为Gr[kg/s]，将室内机入口侧的制冷剂的比焓设为hci[kJ/kg]，将室内机出口侧的制冷剂的比焓设为hco[kJ/kg]，将第一负荷侧热交换器12a的表面积(即制冷剂与空气的传热面积)设为Aoa[m2]，将第二负荷侧热交换器12b的表面积设为Aob[m2]，将第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b各自的热通过率均设为K[kW/(m2·K)]，将制冷剂的冷凝温度设为CT[℃]，将室内空气的吸入温度设为Tair_in[℃]。此时，在如图3所示那样使制冷剂仅在第一负荷侧热交换器12a中流通的情况下，制冷剂回路10稳定时的特性用以下的式(1)及(2)表示。
Qc＝Gr×(hci-hco)…(1)
Qc＝Aoa×K×(CT-Tair_in)…(2)
另一方面，在如图4所示那样使制冷剂在第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b双方中流通的情况下，制冷剂回路10稳定时的特性用以下的式(3)及(4)表示。
Qc＝Gr×(hci-hco)…(3)
Qc＝(Aoa+Aob)×K×(CT-Tair_in)…(4)
在此，循环流量Gr主要由压缩机11的转速来决定。比焓差(hci-hco)不依赖于高压压力，成为大致一定的值。因此，可以认为式(1)及(2)的热量Qc与式(3)及(4)的热量Qc为相同的值。由于式(2)的表面积Aoa小于式(4)的表面积之和(Aoa+Aob)，所以式(2)的冷凝温度CT比式(4)的冷凝温度CT高。即，在对图3所示的状态和图4所示的状态进行比较时，在图3所示的状态下，由于冷凝温度CT在较高的温度下稳定，所以高压压力也在较高的压力下稳定。因此，在压缩机11刚起动之后，也是在图3所示的状态下，冷凝温度CT及高压压力更快地到达较高的值。
另外，在图3所示的状态下，由于室内风扇31停止，所以热通过率K的值变小。因此，在图3所示的状态下，能够使制冷剂回路10的冷凝温度CT及高压压力更快地上升。
并且，在图3所示的状态下，第二负荷侧热交换器12b在上游侧及下游侧双方从制冷剂流通的流路切断。因此，能够防止在第二负荷侧热交换器12b产生制冷剂的休止。因此，在图3所示的状态下，能够使制冷剂回路10的冷凝温度CT及高压压力更快地上升。
另一方面，在图4所示的状态下，能够在第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b双方进行制冷剂与室内空气的热交换。因此，在制冷剂回路10的冷凝温度CT及高压压力上升后，能够得到较高的制热能力。
图5是示出在本实施方式的空调机中开始制热运转后的制冷剂回路10的冷凝温度及室内风扇31的转速的时间变化的一例的时序图。图5的横轴表示时间，上段的纵轴表示制冷剂回路10的冷凝温度，下段的纵轴表示室内风扇31的转速。即使将图5的上段的纵轴设为制冷剂回路10的高压压力而不是冷凝温度，各图表的波形也相同。图5中的实线表示本实施方式的空调机中的冷凝温度及室内风扇31的转速的时间变化。图5中的虚线表示比较例的空调机中的冷凝温度及室内风扇31的转速的时间变化。此外，除了未设置三通阀21、22之外，比较例的空调机具有与本实施方式的空调机相同的结构。
如图5所示，当在时刻t0开始制热运转时，在比较例的空调机中，在冷凝温度及高压压力充分地上升后的时刻t2开始室内风扇31的运转。另一方面，在本实施方式的空调机中，由于能够使冷凝温度及高压压力比比较例的空调机快地上升，所以能够在比时刻t2早的时刻t1开始室内风扇31的运转(t1-t0<t2-t0)。因此，根据本实施方式的空调机，能够进一步缩短从开始制热运转起到向室内供给热气为止的时间。
如以上说明的那样，本实施方式的空调机具备：制冷剂回路10，所述制冷剂回路10具有压缩机11、分别作为冷凝器发挥功能的第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b、和作为蒸发器发挥功能的热源侧热交换器14，并使制冷剂循环；室内风扇31(风扇的一例)，所述室内风扇31向第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b中的至少一方供给空气；三通阀21(第一流路切换部的一例)，所述三通阀21设置于制冷剂的流动中的压缩机11的下游侧且第二负荷侧热交换器12b的上游侧；以及三通阀22(第二流路切换部的一例)，所述三通阀22设置于制冷剂的流动中的第二负荷侧热交换器12b的下游侧且热源侧热交换器14的上游侧。三通阀21构成为：能够切换至第一状态或第二状态，所述第一状态是压缩机11与第二负荷侧热交换器12b之间被切断并且压缩机11与第一负荷侧热交换器12a之间连通的状态，所述第二状态是压缩机11与第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b双方之间连通的状态。三通阀22构成为：能够切换至第三状态或第四状态，所述第三状态是第二负荷侧热交换器12b与热源侧热交换器14之间被切断并且第一负荷侧热交换器12a与热源侧热交换器14之间连通的状态，所述第四状态是第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b双方与热源侧热交换器14之间连通的状态。
根据该结构，在将三通阀21及三通阀22分别设定为第一状态及第三状态时，在上游侧及下游侧双方将第二负荷侧热交换器12b从制冷剂流通的流路切断。由此，能够减少负荷侧热交换器的传热面积，并且能够防止在第二负荷侧热交换器12b产生制冷剂的休止。因此，由于能够使制冷剂回路10的冷凝温度及高压压力更快地上升，所以能够进一步缩短从开始制热运转起到向室内供给热气为止的时间。
另外，本实施方式的空调机还具备控制三通阀21、22及室内风扇31的控制部100。控制部100构成为：取得制冷剂回路10的高压压力或制冷剂回路10的冷凝温度作为测定值，在测定值为阈值以下的情况下，使室内风扇31停止，并将三通阀21设定为第一状态，将三通阀22设定为第三状态，在测定值超过阈值的情况下，使室内风扇31运转，并将三通阀21设定为第二状态，将三通阀22设定为第四状态。
根据该结构，由于能够基于所取得的测定值来判定第一负荷侧热交换器12a的温度，所以能够在更适当的时期开始室内风扇31的运转。因此，能够一边防止向室内供给冷气，一边更早期地向室内供给热气。另外，根据该结构，在制冷剂回路10的高压压力或冷凝温度上升后，在第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b双方进行制冷剂与室内空气的热交换。因此，能够提高空调机的制热能力。
在本实施方式的空调机中，也可以是，在将三通阀21设定为第二状态并将三通阀22设定为第四状态的状态下，使第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b在制冷剂的流动中并联连接。另外，也可以是，第一流路切换部及第二流路切换部中的每一个都具有三通阀。
实施方式2.
对本发明的实施方式2的空调机进行说明。图6是示出本实施方式的空调机的概略结构的制冷剂回路图。此外，对于具有与实施方式1相同的功能及作用的构成要素，标注相同的附图标记并省略其说明。如图6所示，本实施方式的第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b在制冷剂回路10的制冷剂的流动中串联连接。也可以是，在制冷剂的流动中，在第一负荷侧热交换器12a与第二负荷侧热交换器12b之间设置有第二减压装置26。作为第二减压装置26，例如使用能够通过控制部100的控制来调整开度的电子膨胀阀。
在制冷剂回路10设置有四通阀23，所述四通阀23对第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b中的哪一方位于上游侧进行切换。四通阀23由控制部100控制。对图6所示的四通阀23进行设定，以便在制热运转时的制冷剂的流动中，使第一负荷侧热交换器12a位于第二负荷侧热交换器12b的上游侧。
另外，在制冷剂回路10设置有四通阀24，所述四通阀24将第一负荷侧热交换器12a与第二减压装置26之间的流路、及第二负荷侧热交换器12b与第一减压装置13之间的流路连接。四通阀24作为设置在第二负荷侧热交换器12b的上游侧的第一流路切换部发挥功能，并且也作为设置在第二负荷侧热交换器12b的下游侧的第二流路切换部发挥功能。四通阀24构成为通过控制部100的控制而被切换至第一状态或第二状态。
图7是示出在本实施方式的空调机中将四通阀24设定为第一状态时的第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b前后的制冷剂流路的图。设定为第一状态的四通阀24作为第一流路切换部而被设定为第一状态，作为第二流路切换部而被设定为第三状态。即，在将四通阀24设定为第一状态时，如图7所示，压缩机11与第二负荷侧热交换器12b之间的流路被切断，并且压缩机11与第一负荷侧热交换器12a之间连通。另外，在将四通阀24设定为第一状态时，第二负荷侧热交换器12b与热源侧热交换器14之间的流路被切断，并且第一负荷侧热交换器12a与热源侧热交换器14之间连通。在该状态下，从压缩机11排出的制冷剂仅在第一负荷侧热交换器12a中流通，不流入第二负荷侧热交换器12b。在四通阀24中，形成不经由第二负荷侧热交换器12b而短路的短路流路。利用一个四通阀24在第二负荷侧热交换器12b的上游侧及下游侧双方将该第二负荷侧热交换器12b从制冷剂的流路分离。
图8是示出在本实施方式的空调机中将四通阀24设定为第二状态时的第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b前后的制冷剂流路的图。设定为第二状态的四通阀24作为第一流路切换部而被设定为第二状态，作为第二流路切换部而被设定为第四状态。即，在将四通阀24设定为第二状态时，如图8所示，压缩机11与第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b双方之间连通，并且第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b双方与热源侧热交换器14之间连通。在该状态下，从压缩机11排出的制冷剂经由四通阀15及四通阀23流入第一负荷侧热交换器12a。从第一负荷侧热交换器12a流出的制冷剂经由四通阀24、第二减压装置26及四通阀23流入第二负荷侧热交换器12b。从第二负荷侧热交换器12b流出的制冷剂经由四通阀24及第一减压装置13流入热源侧热交换器14。从压缩机11排出的制冷剂在第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b双方串联地流通。
图9是示出由本实施方式的空调机的控制部100执行的起动控制的流程的一例的流程图。图9所示的起动控制例如在根据来自遥控器等操作部的指令而从空调机停止的状态起使压缩机11起动并开始制热运转时执行。如图9所示，在开始起动控制时，控制部100使室内风扇31停止(步骤S11)。即，控制部100在室内风扇31正在运转的情况下使室内风扇31停止，在室内风扇31停止的情况下将室内风扇31保持原样并维持在停止状态。
接着，控制部100将四通阀24设定为第一状态(步骤S12)。由此，四通阀24作为第一流路切换部而被设定为第一状态，作为第二流路切换部而被设定为第三状态。
接着，控制部100取得制冷剂回路10的高压压力的测定值或制冷剂回路10的冷凝温度的测定值。高压压力的测定值例如基于设置在制冷剂回路10的高压侧的区间(即，从压缩机11起到第一减压装置13为止的区间)的压力传感器的输出信号而取得。另外，冷凝温度的测定值例如基于设置在从第一负荷侧热交换器12a的二相部起到第一减压装置13为止的区间的温度传感器的输出信号而取得。
控制部100判定所取得的测定值是否比预先设定的阈值高(步骤S13)。即，控制部100在取得了高压压力的测定值的情况下，判定高压压力的测定值是否比预先设定的阈值压力高。另外，控制部100在取得了冷凝温度的测定值的情况下，判定冷凝温度的测定值是否比预先设定的阈值温度高。由此，判定制冷剂回路10中的制冷循环是否已稳定。
控制部100在判定为所取得的测定值比阈值高的情况下，转移至步骤S14的处理。另一方面，控制部100在判定为所取得的测定值为阈值以下的情况下，再次取得高压压力的测定值或冷凝温度的测定值，并再次执行步骤S13的处理。
在步骤S14中，控制部100开始室内风扇31的运转。接着，控制部100将四通阀24设定为第二状态(步骤S15)。由此，四通阀24作为第一流路切换部而被设定为第二状态，作为第二流路切换部而被设定为第四状态。之后，控制部100结束起动控制并转移至通常控制。
根据本实施方式，能够得到与实施方式1同样的效果。
另外，在本实施方式中，在串联连接的第一负荷侧热交换器12a与第二负荷侧热交换器12b之间设置有第二减压装置26。因此，能够在将四通阀24设定为第二状态时，使第一负荷侧热交换器12a中的冷凝温度与第二负荷侧热交换器12b中的冷凝温度不同。例如，在减小了第二减压装置26的开度的情况下，第二负荷侧热交换器12b中的冷凝温度变得比第一负荷侧热交换器12a中的冷凝温度低。结果，能够使通过第一负荷侧热交换器12a后的吹出空气的温度与通过第二负荷侧热交换器12b后的吹出空气的温度彼此不同。另外，通过切换四通阀23，从而也能够使第二负荷侧热交换器12b中的冷凝温度比第一负荷侧热交换器12a中的冷凝温度高。
如以上说明的那样，在本实施方式的空调机中，也可以是，在将第一流路切换部设定为第二状态并将第二流路切换部设定为第四状态的状态下(例如，在将四通阀24设定为第一状态的状态下)，使第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b在制冷剂的流动中串联连接。
另外，在本实施方式的空调机中，也可以是，第一流路切换部及第二流路切换部具有一个四通阀24。
另外，在本实施方式的空调机中，也可以是，还具备第二减压装置26(减压装置的一例)，所述第二减压装置26在制冷剂的流动中设置于第一负荷侧热交换器12a与第二负荷侧热交换器12b之间。
实施方式3.
对本发明的实施方式3的空调机进行说明。图10是示出本实施方式的空调机的概略结构的制冷剂回路图。此外，对于具有与实施方式1相同的功能及作用的构成要素，标注相同的附图标记并省略其说明。如图10所示，本实施方式的空调机与实施方式1的不同点在于：独立地设置向第一负荷侧热交换器12a供给空气的第一室内风扇31a和向第二负荷侧热交换器12b供给空气的第二室内风扇31b。
第一负荷侧热交换器12a、第二负荷侧热交换器12b、第一室内风扇31a及第二室内风扇31b例如收容于一台室内机。例如，在室内机形成有在左右方向上较长的吹出口。从吹出口的靠左右方向一方的部分吹出由第一室内风扇31a吹送并通过第一负荷侧热交换器12a后的空气。从吹出口的靠左右方向另一方的部分吹出由第二室内风扇31b吹送并通过第二负荷侧热交换器12b后的空气。
图11是示出在本实施方式的空调机中将三通阀21及三通阀22分别设定为第一状态及第三状态时的第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b前后的制冷剂流路的图。如图11所示，在将三通阀21设定为第一状态并将三通阀22设定为第三状态时，从压缩机11排出的制冷剂不流入第二负荷侧热交换器12b，仅在第一负荷侧热交换器12a中流通。利用设置于上游侧的三通阀21及设置于下游侧的三通阀22使第二负荷侧热交换器12b从制冷剂的流路分离。
图12是示出在本实施方式的空调机中将三通阀21及三通阀22分别设定为第二状态及第四状态时的第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b前后的制冷剂流路的图。如图12所示，在将三通阀21设定为第二状态并将三通阀22设定为第四状态时，从压缩机11排出的制冷剂在第一负荷侧热交换器12a及第二负荷侧热交换器12b双方并联地流通。
本实施方式中的起动控制的流程与实施方式1相同。
图13是示出在本实施方式的空调机中开始制热运转后的制冷剂回路10的冷凝温度、第一室内风扇31a的转速及第二室内风扇31b的转速的时间变化的一例的时序图。图13的横轴表示时间，上段的纵轴表示制冷剂回路10的冷凝温度，中段的纵轴表示第一室内风扇31a的转速，下段的纵轴表示第二室内风扇31b的转速。图13中的实线表示本实施方式的空调机中的冷凝温度和第一室内风扇31a及第二室内风扇31b的转速的时间变化。图13中的虚线表示比较例的空调机中的冷凝温度和第一室内风扇31a及第二室内风扇31b的转速的时间变化。此外，除了未设置三通阀21、22之外，比较例的空调机具有与本实施方式的空调机相同的结构。
如图13所示，当在时刻t0开始制热运转时，在比较例的空调机中，在冷凝温度及高压压力充分地上升后的时刻t2开始第一室内风扇31a及第二室内风扇31b的运转。另一方面，在本实施方式的空调机中，由于能够使冷凝温度及高压压力比比较例的空调机快地上升，所以能够在比时刻t2早的时刻t1开始第一室内风扇31a及第二室内风扇31b的运转。因此，根据本实施方式的空调机，能够进一步缩短从开始制热运转起到向室内供给热气为止的时间。
另外，在本实施方式中，独立地设置向第一负荷侧热交换器12a供给空气的第一室内风扇31a和向第二负荷侧热交换器12b供给空气的第二室内风扇31b。因此，能够彼此独立地调节通过第一负荷侧热交换器12a的空气的风量和通过第二负荷侧热交换器12b的空气的风量。因此，能够按吹出口的各部分更精细地调整从室内机的吹出口吹出的空气的风量。
实施方式4.
对本发明的实施方式4的空调机进行说明。图14是示出本实施方式的空调机的概略结构的制冷剂回路图。此外，对于具有与实施方式1或2相同的功能及作用的构成要素，标注相同的附图标记并省略其说明。如图14所示，本实施方式的空调机与实施方式2的不同点在于：独立地设置向第一负荷侧热交换器12a供给空气的第一室内风扇31a和向第二负荷侧热交换器12b供给空气的第二室内风扇31b。
第一负荷侧热交换器12a、第二负荷侧热交换器12b、第一室内风扇31a及第二室内风扇31b例如收容于一台室内机。例如，在室内机形成有在左右方向上较长的吹出口。从吹出口的靠左右方向一方的部分吹出由第一室内风扇31a吹送并通过第一负荷侧热交换器12a后的空气。从吹出口的靠左右方向另一方的部分吹出由第二室内风扇31b吹送并通过第二负荷侧热交换器12b后的空气。
本实施方式中的起动控制的流程与实施方式2相同。
在本实施方式中，与实施方式3同样地，能够彼此独立地调节通过第一负荷侧热交换器12a的空气的风量和通过第二负荷侧热交换器12b的空气的风量。并且，在本实施方式中，与实施方式2同样地，能够使第一负荷侧热交换器12a中的冷凝温度与第二负荷侧热交换器12b中的冷凝温度不同。因此，能够按吹出口的各部分更精细地调整从室内机的吹出口吹出的空气的风量及温度。
实施方式5.
对本发明的实施方式5的空调机进行说明。图15是示出本实施方式的空调机的概略结构的制冷剂回路图。此外，对于具有与实施方式1相同的功能及作用的构成要素，标注相同的附图标记并省略其说明。如图15所示，本实施方式的空调机与实施方式1的不同点在于：并联地设置有四个负荷侧热交换器。此外，负荷侧热交换器的数量可以为三个，也可以为五个以上。第一负荷侧热交换器12a、第二负荷侧热交换器12b、第三负荷侧热交换器12c及第四负荷侧热交换器12d例如具有相同的容量，并收容于一台室内机。在本实施方式中，设置有一个室内风扇31，但也可以与实施方式3或4同样地，设置有分别向第一负荷侧热交换器12a、第二负荷侧热交换器12b、第三负荷侧热交换器12c及第四负荷侧热交换器12d供给空气的四个室内风扇。
在制热运转时的制冷剂的流动中，在第一负荷侧热交换器12a、第二负荷侧热交换器12b、第三负荷侧热交换器12c及第四负荷侧热交换器12d的上游侧的分支部，设置有五通阀27(第一流路切换部的一例)。五通阀27构成为通过控制部100的控制而至少切换至第一状态或第二状态。
在制热运转时的制冷剂的流动中，在第一负荷侧热交换器12a、第二负荷侧热交换器12b、第三负荷侧热交换器12c及第四负荷侧热交换器12d的下游侧的分支部，设置有五通阀28(第二流路切换部的一例)。五通阀28构成为通过控制部100的控制而至少切换至第三状态或第四状态。
图16是示出在本实施方式的空调机中将五通阀27及五通阀28分别设定为第一状态及第三状态时的第一负荷侧热交换器12a、第二负荷侧热交换器12b、第三负荷侧热交换器12c及第四负荷侧热交换器12d前后的制冷剂流路的图。如图16所示，在将五通阀27设定为第一状态并将五通阀28设定为第三状态时，从压缩机11排出的制冷剂不流入第二负荷侧热交换器12b、第三负荷侧热交换器12c及第四负荷侧热交换器12d，仅在第一负荷侧热交换器12a中流通。利用设置于上游侧的五通阀27及设置于下游侧的五通阀28使第二负荷侧热交换器12b、第三负荷侧热交换器12c及第四负荷侧热交换器12d从制冷剂的流路分离。
图17是示出在本实施方式的空调机中将五通阀27及五通阀28分别设定为第二状态及第四状态时的第一负荷侧热交换器12a、第二负荷侧热交换器12b、第三负荷侧热交换器12c及第四负荷侧热交换器12d前后的制冷剂流路的图。如图17所示，在将五通阀27设定为第二状态并将五通阀28设定为第四状态时，从压缩机11排出的制冷剂在第一负荷侧热交换器12a、第二负荷侧热交换器12b、第三负荷侧热交换器12c及第四负荷侧热交换器12d的全部并联地流通。
本实施方式中的起动控制的流程与实施方式1相同。
图18是示意地示出本实施方式的空调机的五通阀27的结构的一例的图。在图18中，实线箭头表示制热运转时的制冷剂的流动方向，虚线箭头表示制冷运转时的制冷剂的流动方向。图19是示出将图18所示的五通阀27设定为第一状态时的剖视结构的图。图20是示出将图18所示的五通阀27设定为第二状态时的剖视结构的图。以下，对五通阀27进行说明，但五通阀28也具有与五通阀27相同的结构。
如图18～图20所示，五通阀27具有旋转阀构造。五通阀27具有有底圆筒状的壳体41和以与壳体41成为同心的方式收容在壳体41内的圆柱状的阀体42。通过控制部100的控制，从而使阀体42以设置在壳体41的中心轴上的旋转轴43为中心而相对于壳体41以规定的角度范围旋转。
在壳体41的圆形的底部，以旋转轴43为中心形成有在周向上以规定的间隔排列的第一端口51、第二端口52、第三端口53、第四端口54及第五端口55。第一端口51是在制热运转时成为制冷剂的入口且在制冷运转时成为制冷剂的出口的端口。第二端口52～第五端口55是在制热运转时成为制冷剂的出口且在制冷运转时成为制冷剂的入口的端口。第一端口51经由制冷剂配管与四通阀15连接。第二端口52～第五端口55分别经由制冷剂配管与第一负荷侧热交换器12a～第四负荷侧热交换器12d连接。
在阀体42，以与壳体41的第一端口51～第五端口55面对的方式形成有以旋转轴43为中心的扇形或圆弧状的连通槽44。
在将五通阀27设定为第一状态时，如图19所示，第一端口51与第二端口52经由连通槽44连通。第二端口52～第五端口55由阀体42封闭。与此相对，在将五通阀27设定为第二状态时，如图20所示，第一端口51与第二端口52～第五端口55中的每一个经由连通槽44连通。
如以上那样，也可以是，第一流路切换部及第二流路切换部中的每一个都具有旋转阀。
在本实施方式中，将五通阀27及五通阀28分别设定为第一状态及第三状态时的负荷侧热交换器的传热面积为将五通阀27及五通阀28分别设定为第二状态及第四状态时的约1/4。因此，能够使制冷剂回路10的冷凝温度及高压压力比实施方式1～4更快地上升。因此，能够使从开始制热运转起到向室内供给热气为止的时间比实施方式1～4进一步缩短。
本发明不限于上述实施方式，能够进行各种变形。
例如，在上述实施方式中，例示了三通阀、四通阀及五通阀等作为第一流路切换部及第二流路切换部，但第一流路切换部及第二流路切换部中的每一个也可以用一个或多个二通阀构成。
附图标记的说明
10制冷剂回路，11压缩机，12a第一负荷侧热交换器，12b第二负荷侧热交换器，12c第三负荷侧热交换器，12d第四负荷侧热交换器，13第一减压装置，14热源侧热交换器，15四通阀，21、22三通阀，23、24四通阀，26第二减压装置，27、28五通阀，31室内风扇，31a第一室内风扇，31b第二室内风扇，32室外风扇，41壳体，42阀体，43旋转轴，44连通槽，51第一端口，52第二端口，53第三端口，54第四端口，55第五端口，100控制部。

Claims (4)

1.一种空调机，其中，所述空调机具备：
制冷剂回路，所述制冷剂回路具有压缩机、分别作为冷凝器发挥功能的第一负荷侧热交换器及至少一个第二负荷侧热交换器、和作为蒸发器发挥功能的热源侧热交换器，并使制冷剂循环；
风扇，所述风扇向所述第一负荷侧热交换器及所述第二负荷侧热交换器供给空气；
第一流路切换部，所述第一流路切换部设置于所述制冷剂的流动中的所述压缩机的下游侧且所述第二负荷侧热交换器的上游侧；
第二流路切换部，所述第二流路切换部设置于所述制冷剂的流动中的所述第二负荷侧热交换器的下游侧且所述热源侧热交换器的上游侧；以及
控制部，所述控制部构成为：能够将所述第一流路切换部切换至第一状态或第二状态，所述第一状态是所述压缩机与所述第二负荷侧热交换器之间被切断并且所述压缩机与所述第一负荷侧热交换器之间连通的状态，所述第二状态是所述压缩机与所述第一负荷侧热交换器及所述第二负荷侧热交换器双方之间连通的状态，并且，所述控制部构成为：能够将所述第二流路切换部切换至第三状态或第四状态，所述第三状态是在所述第一流路切换部处于所述第一状态的情况下所述第二负荷侧热交换器与所述热源侧热交换器之间被切断并且所述第一负荷侧热交换器与所述热源侧热交换器之间连通的状态，所述第四状态是所述第一负荷侧热交换器及所述第二负荷侧热交换器双方与所述热源侧热交换器之间连通的状态，
在将所述第一流路切换部设定为所述第二状态并将所述第二流路切换部设定为所述第四状态的状态下，使所述第一负荷侧热交换器及所述第二负荷侧热交换器在所述制冷剂的流动中串联连接。
2.根据权利要求1所述的空调机，其中，
所述控制部控制所述风扇，并构成为：
取得所述制冷剂回路的高压压力或所述制冷剂回路的冷凝温度作为测定值，
在所述测定值为阈值以下的情况下，使所述风扇停止，将所述第一流路切换部设定为所述第一状态，将所述第二流路切换部设定为所述第三状态，
在所述测定值超过所述阈值的情况下，使所述风扇运转，将所述第一流路切换部设定为所述第二状态，将所述第二流路切换部设定为所述第四状态。
3.根据权利要求2所述的空调机，其中，
所述第一流路切换部及所述第二流路切换部具有一个四通阀。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的空调机，其中，
所述空调机还具备减压装置，所述减压装置在所述制冷剂的流动中设置于所述第一负荷侧热交换器与所述第二负荷侧热交换器之间。
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