CN110779113A - 空气调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够空气调节不间断地进行多个室外单元的切换，且能够防止空气调节性恶化的空气调节装置。该空气调节装置包括控制GHP室外单元(2)或EHP室外单元(3)的GHP控制部(100)和EHP控制部(101)，在切换GHP室外单元(2)或EHP室外单元(3)的运转时，GHP控制部(100)和EHP控制部(101)进行在使停止中的室外单元启动后使运转中的室外单元停止的控制。

Description

空气调节装置
技术领域
本发明涉及空气调节装置，尤其涉及并用GHP室外单元和EHP室外单元的空气调节装置。
背景技术
一般而言，已知有如下所述的空气调节装置，其使用装载有由燃气发动机等驱动的压缩机的室外单元和装载有由电驱动的压缩机的室外单元，来进行基于室内单元的空气调节。
作为这样的空气调节装置，现有技术公开有例如如下所述的空气调节装置，其包括：具有能力较高的压缩机、四通阀、室外热交换器的第二室外单元；具有能力较低的压缩机、四通阀、室外热交换器的第一室外单元；利用1个制冷剂系统与这些室外单元连接的室内单元(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-150687号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在上述现有的空气调节装置中，在切换多个室外单元的运转的情况下，从控制器发出运转的切换指示，在基于来自控制器的指示对停止室外单元和运转室外单元进行切换时，各室外单元进行运转室外单元和停止室外单元在个别时刻停止或运转的动作。
该情况下，在停止室外单元和运转室外单元切换时，从运转状态停止的室外单元快速停止，但从停止状态启动的室外单元因需进行规定启动准备动作而无法快速启动，有空气调节暂时间断，进而空气调节性恶化的情况。
本发明是鉴于上述问题点而完成的，目的在于提供能够空气调节不间断地进行多个室外单元的切换，且能够防止空气调节性恶化的空气调节装置。
用于解决课题的方法
为了达成所述目的，本发明的空气调节装置中，多个室外单元经由单元间配管分别与室内单元连接，运转所述各室外单元而利用所述室内单元进行室内的空气调节，该空气调节装置包括控制所述室外单元的控制部，在切换所述室外单元的运转时，所述控制部控制为在使停止中的所述室外单元启动后，使运转中的所述室外单元停止。
根据该方式，在切换室外单元的运转时，利用控制部控制为在使停止中的室外单元启动后，使运转中的室外单元停止，所以能够防止空气调节运转暂时间断，能够进行空气调节连续的运转。
发明的效果
根据本发明的空气调节装置，能够防止空气调节运转暂时间断，且能够防止空气调节性的恶化。
附图说明
图1是本发明的实施方式的空气调节装置的结构图。
图2是表示本实施方式的控制结构的框图。
图3是表示本实施方式的动作例的时序图。
附图标记说明
1 空气调节装置
2 GHP室外单元
3 EHP室外单元
4 室内单元
12 燃气发动机
13 GHP压缩机
15 油分离器
17、65 室外热交换器
40 室内热交换器
62 EHP压缩机
100 GHP控制部
101 EHP控制部
102 室内控制部
110 控制器
111 控制器控制部
具体实施方式
第1发明的空气调节装置中，多个室外单元经由单元间配管分别与室内单元连接，运转所述各室外单元而利用所述室内单元进行室内的空气调节，该空气调节装置包括控制所述室外单元的控制部，在切换所述室外单元的运转时，所述控制部控制为在使停止中的所述室外单元启动后，使运转中的所述室外单元停止。
根据该方式，在切换室外单元的运转时，利用控制部控制为在使停止中的室外单元启动后，使运转中的室外单元停止，所以能够防止空气调节运转暂时间断，能够实现连续的空气调节系统的运转，其结果是，能够防止空气调节性的恶化。
第2发明的空气调节装置还包括向所述控制部发送控制指示信号的控制器控制部，在从所述控制器控制部收到所述室外单元的切换指示信号时，控制为停止中的所述室外单元的所述控制部启动停止中的所述室外单元，运转中的所述室外单元的所述控制部使该室外单元停止。
根据该方式，基于从控制器控制部发送的切换指示信号，利用停止中的室外单元的控制部启动停止中的室外单元，运转中的所述室外单元的所述控制部使该室外单元停止，所以不论控制器控制部发出的切换指示信号如何，均能够利用各室外单元的控制部以空气调节系统的运转不间断的方式控制室外单元的启动和停止。其结果是，能够实现连续的空气调节系统的运转，且能够防止空气调节性的恶化。
第3发明的空气调节装置中，所述多个室外单元为包括由发动机驱动的GHP压缩机的GHP室外单元、和包括由工频电源驱动的EHP压缩机的EHP室外单元。
根据该方式，能够由GHP室外单元和EHP室外单元构成多个室外单元，在切换GHP室外单元和EHP室外单元的运转的情况下，能够实现空气调节系统的运转不间断地、连续的空气调节系统的运转，其结果是，能够防止空气调节性的恶化。
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示本发明的空气调节装置的实施方式的结构图。
如图1所示，空气调节装置1包括：GHP室外单元2(第2室外单元)，其具有由作为能力较高的压缩机的燃气发动机驱动的压缩机；EHP室外单元3(第1室外单元)，其具有由作为能力较低的压缩机的工频电源驱动的压缩机；和多个室内单元4。GHP室外单元2、EHP室外单元3和各室内单元4经由单元间配管5和油平衡管6相连接，由此构成用于进行空气调节运转的制冷循环回路。
GHP室外单元2包括：用于与外部的单元间配管5连接的2个外部连接阀10a、10b；和用于连接油平衡管6的油连接阀11。
在GHP室外单元2设置有作为发动机的燃气发动机12和通过燃气发动机12的驱动力而压缩制冷剂的GHP压缩机13。GHP压缩机13由并排设置的第1GHP压缩机13a和第2GHP压缩机13b构成。
燃气发动机12构成为使经由燃料调节阀(未图示)供给的气体等燃料与经由节流阀(未图示)供给的空气的混合气体燃烧而产生驱动力。
在燃气发动机12的输出轴与GHP压缩机13的从动轴之间架设有驱动带14，构成为通过经由驱动带14传递燃气发动机12的驱动力，来驱动GHP压缩机13。
在GHP压缩机13的排出侧依次连接有油分离器15、四通阀16和2个室外热交换器17、17，各室外热交换器17经由制冷剂配管20与一个外部连接阀10a连接。在室外热交换器17的附近设置有用于进行室外热交换器17与外部空气的热交换的室外风机18。
此外，另一个外部连接阀10b与制冷剂配管20连接，该制冷剂配管20中途经由四通阀16和蓄液器19而与GHP压缩机13的吸入侧连接。
在制冷剂配管20的中途部，并联连接有电动阀24和止回阀25，在制冷剂配管20连接有与蓄液器19的流入侧连接的液体管22。在室外热交换器17与外部连接阀10a之间设置有干燥芯(dry core)39。
此外，在GHP压缩机13的吸入侧与制冷剂配管20之间连接有热交换制冷剂配管23，该热交换制冷剂配管23将GHP压缩机13的吸入侧与制冷剂配管20连接，在该热交换制冷剂配管23设置有电动阀26。在热交换制冷剂配管23的电动阀26与GHP压缩机13的吸入侧之间，设置有板式热交换器27。
GHP室外单元2包括连接GHP压缩机13的排出侧和吸入侧的旁通管28。旁通管28的一端连接于油分离器15与四通阀16之间，旁通管28的另一端连接于蓄液器19与四通阀16之间。GHP压缩机13的排出侧的制冷剂的一部分因压力差而通过旁通管28流向GHP压缩机13的吸入侧。
在旁通管28设置有调节旁通管28的流量的旁通阀29。旁通阀29是能够以阶段方式开闭的电动阀。
GHP室外单元2包括连接油分离器15和GHP压缩机13的吸入侧的油返回配管30。由于GHP压缩机13的排出侧与吸入侧的压力差，贮留在油分离器15的内部的润滑用油通过油返回配管30而流向吸入侧。
油返回配管30包括：第1返回管31，其连接油分离器15的油流出口与GHP压缩机13的吸入侧；和第2返回管36，其相对于第1返回管31并联设置。
第1返回管31包括毛细管32。
第2返回管36以旁通毛细管32的方式与第1返回管31连接，第2返回管36的一端与第1返回管31中的毛细管32的上游侧连接，第2返回管36的另一端与第1返回管31中的毛细管32的下游侧连接。
第2返回管36包括毛细管33和设置于毛细管33的下游的油返回阀34。
油连接阀11与油管35连接。油管35在中途分支，其一支连接于与制冷剂配管20的油分离器15相比靠近下游侧的位置，并且另一支连接于第2返回管36的毛细管33与油返回阀34之间。
与制冷剂配管20连接的外部连接阀10a经由单元间配管5与各室内单元4的室内热交换器40的一端连接。在单元间配管5的中途部设置有膨胀阀41。
在各室内单元4的内部设置有用于进行室内热交换器40与室内空气的热交换的室内风机42。
此外，各室内热交换器40的另一端经由单元间配管5与外部连接阀10b连接，该外部连接阀10b与制冷剂配管20连接。
此外，GHP室外单元2包括燃气发动机12的冷却水回路50。
冷却水回路50构成为包括从燃气发动机12经由冷却水配管51依次连接的冷却水三通阀52、板式热交换器27、与一个室外热交换器17靠近配置的散热器53、冷却水泵54、和燃气发动机12的排出气体热交换器55，并利用驱动冷却水泵54而使冷却水在该回路内循环。
冷却水回路50的冷却水配管51在图1中用双划线表示，并且，冷却水的流动用实线箭头表示。
在散热器53处进行外部空气与冷却水的热交换。
此外，在板式热交换器27处，通过电动阀26的动作，返回到GHP压缩机13的制冷剂由流经冷却水配管51内的冷却水而被加热。由此，制冷剂的低压压力上升，供暖效率提高。
冷却水回路50能够形成冷却水依次流经燃气发动机12、冷却水三通阀52、散热器53、冷却水泵54、排出气体热交换器55和燃气发动机12的第1路径。
此外，冷却水回路50能够形成冷却水依次流经燃气发动机12、冷却水三通阀52、板式热交换器27、冷却水泵54、排出气体热交换器55和燃气发动机12的第2路径。
在连接散热器53和冷却水三通阀52的第1路径的中途，设置有温水三通阀56。温水三通阀56与进行冷却水和温水的热交换的温水热交换器57连接，通过温水热交换器57后的冷却水返回到冷却水泵54的上游侧。
接下来，对EHP室外单元3进行说明。
EHP室外单元3包括用于与外部的单元间配管5连接的2个外部连接阀60、和用于连接油平衡管6的油连接阀61。
EHP室外单元3包括由工频电源驱动的EHP压缩机62。该EHP压缩机62为例如输出能够变化的变频式压缩机。
在EHP压缩机62的排出侧依次连接有油分离器63、四通阀64和2个室外热交换器65、65，室外热交换器65经由制冷剂配管66与一个外部连接阀60a连接。在室外热交换器65的附近设置有用于进行室外热交换器65与外部空气的热交换的室外风机105(参照图2)。
在室外热交换器65与外部连接阀60a之间设置有过冷却热交换器90。
在室外热交换器65形成有双系统的管路，四通阀64侧的制冷剂配管66和过冷却热交换器90侧的制冷剂配管66构成为分别分支并与室外热交换器65连接。此外，在室外热交换器65的过冷却热交换器90侧的制冷剂配管66分别设置有室外用电子控制阀68、68。
过冷却热交换器90包括2个热交换单元91、91，室外热交换器65侧的制冷剂配管66和外部连接阀60a侧的制冷剂配管67构成为分别分支并与过冷却热交换器90的各热交换单元91连接。
在本实施方式中，各热交换单元91构成为双重管式热交换器，热交换单元91的外侧的配管构成为分别与室外热交换器65侧的制冷剂配管66和外部连接阀60a侧的制冷剂配管67连接。
连接过冷却热交换器90与外部连接阀60a的制冷剂配管67的中途部与过冷却用分支配管92连接，该过冷却用分支配管92在中途经由过冷却用电子控制阀93与各热交换单元91的内侧配管94连接。流经热交换单元91的内侧配管94后的制冷剂构成为经由过冷却制冷剂配管95返回到四通阀64与蓄液器69之间的制冷剂配管66。
另一个外部连接阀60b经由制冷剂配管66与EHP压缩机62的吸入侧连接，在制冷剂配管66的中途部设置有四通阀64和蓄液器69。
此外，在EHP压缩机62与油分离器63之间的制冷剂配管66的中途部，设置有分支并与EHP压缩机62与蓄液器69之间的制冷剂配管66连接的制冷剂返回配管70。在制冷剂返回配管70的中途部，设置有制冷剂返回用电磁阀71。并且，在打开制冷剂返回用电磁阀71时，制冷剂的一部分不在制冷循环中循环地被引导至EHP压缩机62的吸入侧。
此外，油分离器63的下部与油管72连接，油管72的中途部与油返回配管73连接，上述油返回配管73与EHP压缩机62的吸入侧连接。油返回配管73包括从油管72分支的2个分支管74、75，在一个分支管74设置有油返回阀76，并且在另一个分支管75设置有毛细管78。此外，在油管72的各分支管74、75的连接部分之间设置有毛细管79。
油分离器63与四通阀64之间的制冷剂配管66的中途部与高压制冷剂配管80连接，该高压制冷剂配管80在中途分支并与油管72的中途部连接。在高压制冷剂配管80的中途部设置有高压制冷剂用电磁阀81。
此外，蓄液器69包括：制冷剂配管66的制冷剂流入的流入管82；和将蓄液器69的内部的气体制冷剂输送至EHP压缩机62的流出管83。流出管83构成为在蓄液器69的内部上方开口，且构成为将积存在蓄液器69的内部上方的气体制冷剂输送至EHP压缩机62。
此外，EHP压缩机62与溢流管84连接，上述溢流管84与EHP压缩机62的吸入侧连接。该溢流管管84组装有过滤器85和用于对油进行减压的节流件86。
EHP室外单元3的外部连接阀60a与单元间配管5的一端连接，该单元间配管5的另一端与连接GHP室外单元2的外部连接阀10a和室内单元4的单元间配管5的中途部连接。与EHP室外单元3的制冷剂配管连接的外部连接阀60b与单元间配管5的一端连接，该单元间配管5的另一端与连接GHP室外单元2的外部连接阀10b和室内单元4的单元间配管5的中途部连接。
此外，EHP室外单元3的油连接阀61与GHP室外单元2的油连接阀11经由油平衡管6相连接。由此，油能够经由油平衡管6在GHP室外单元2的GHP压缩机13与EHP室外单元3的EHP压缩机62之间相互供给，能够保持GHP室外单元2的EHP压缩机62与EHP室外单元3的EHP压缩机62的油量的平衡。
并且，在进行供冷运转的情况下，制冷剂如图1中实线箭头所示那样流动，在进行供暖运转的情况下，制冷剂如图1中虚线所示那样流动。
接下来，对本实施方式的空气调节装置的控制结构进行说明。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，GHP室外单元2包括作为控制部的GHP控制部100，EHP室外单元3包括作为控制部的EHP控制部101。此外，室内单元4分别包括室内控制部102。
此外，在本实施方式中，空气调节装置包括向GHP室外单元2、EHP室外单元3和室内单元4发送控制指示信号的控制器110。
控制器110包括用于统一控制GHP控制部100、EHP控制部101和室内控制部102的控制器控制部111。
这些GHP控制部100、EHP控制部101、室内控制部102和控制器控制部111例如包括CPU等运算处理电路、作为存储单元的ROM、RAM等，是通过执行规定程序而进行规定控制的控制部。
GHP控制部100构成为进行GHP室外单元2的燃气发动机12、室外风机18和冷却水泵54的驱动控制，并且进行GHP室外单元2的外部连接阀10a、10b、油连接阀11、电动阀24、电动阀26、旁通阀29、油返回阀34和冷却水三通阀52的开闭控制或开度控制。
EHP控制部101构成为进行EHP室外单元3的EHP压缩机62、室外风机105的驱动控制，并且进行EHP室外单元3的外部连接阀60a、60b、油连接阀61、室外用电子控制阀68、制冷剂返回用电磁阀71、油返回阀76、高压制冷剂用电磁阀81和过冷却用电子控制阀93的开闭控制或开度控制。
室内控制部102构成为进行室内单元4的室内风机42的驱动控制，并且进行室内单元4的膨胀阀41的开度控制。
由这些GHP控制部100、EHP控制部101和室内控制部102进行的控制基于从控制器控制部111发送的控制指示信号而进行。
此时，在本实施方式中，将GHP控制部100设定为主控制部，将EHP控制部101和室内控制部102设定为从控制部，来自控制器控制部111的控制指示信号首先被发送至GHP控制部100，该控制指示信号构成为从GHP控制部100依次被发送至EHP控制部101、室内控制部102。
在本实施方式中，GHP室外单元2和EHP室外单元3根据供冷负载来调节输出。例如，在供冷负载为低负载的情况下，利用EHP室外单元3进行驱动，随着供冷负载增加而使EHP室外单元3停止，并启动GHP室外单元2。在供冷负载变为高负载时，除GHP室外单元2的驱动之外，还驱动EHP室外单元3。
系统控制部103基于室内单元4的运转台数、设定温度、外部空气温度等而控制GHP室外单元2、EHP室外单元3和室内单元4，由此，以基于GHP室外单元2的运转和基于EHP室外单元3的运转为最节能的方式而向GHP控制部100、EHP控制部101和室内控制部102输出控制信号。由此，构成为能够分别高效地利用GHP控制部100进行GHP室外单元2的运转控制、利用EHP控制部101进行EHP室外单元3的运转控制、利用室内控制部102进行的室内单元4的运转控制。
该情况下，在本实施方式中，在切换GHP室外单元2和EHP室外单元3的运转的情况下，控制器控制部111向GHP控制部100和EHP控制部101发送切换指示信号。
例如，在EHP室外单元3运转中，在使EHP室外单元3停止并将运转切换至GHP室外单元2时，控制器控制部111向GHP控制部100发送用于使GHP室外单元2启动的启动指示信号。并且，GHP控制部100基于来自控制器控制部111的启动指示信号而启动GHP室外单元2的燃气发动机12，从而使GHP室外单元2启动。
在GHP室外单元2的启动完成的情况下，GHP控制部向EHP控制部发送停止指示信号，EHP控制部101控制为基于该停止指示信号使EHP室外单元3停止。
此外，在GHP室外单元2运转中，在使GHP室外单元2停止而将运转切换至EHP室外单元3的情况下，控制器控制部111向GHP控制部发送EHP室外单元的启动指示信号，GHP控制部向EHP控制部发送来自控制器控制部的启动指示。由此，EHP控制部101基于启动指示信号启动EHP室外单元3的EHP压缩机62，从而使EHP室外单元3启动。
并且，GHP控制部监视EHP室外单元的启动状态，在判断为EHP室外单元的启动完成时，GHP控制部100控制为使GHP室外单元2停止。
由此，能够实现运转不暂时停止地、连续运转。
接下来，参照图3所示的时序图对本实施方式的动作进行说明。
图3是GHP室外单元2和EHP室外单元3的运转和停止的时序图例。
对如图3所示，在本实施方式中，首先，使EHP室外单元3从GHP室外单元2和EHP室外单元3停止的状态下启动的情况进行说明。
控制器控制部111向EHP控制部101发送启动指示信号，EHP控制部101基于启动指示信号，启动EHP压缩机62。在该状态下，空气调节系统的运转开始。
然后，在从EHP室外单元3运转的状态将运转切换至GHP室外单元2的情况下，控制器控制部111向GHP控制部100发送用于使GHP室外单元2启动的启动指示信号。并且，GHP控制部100基于来自控制器控制部111的启动指示信号而启动GHP室外单元2的燃气发动机12，从而使GHP室外单元2启动。在GHP室外单元2的启动完成的情况下，GHP控制部向EHP控制部发送停止指示信号，EHP控制部101基于该停止指示信号使EHP室外单元3停止。
由此，在将运转从EHP室外单元3切换至GHP室外单元2的情况下，能够实现空气调节系统的运转不间断地、连续的空气调节系统的运转。
此外，在使EHP室外单元3从GHP室外单元2运转、EHP室外单元3停止的状态启动的情况下，控制器控制部111向GHP控制部发送EHP室外单元的启动指示信号，GHP控制部向EHP控制部发送来自控制器控制部的启动指示信号。由此，EHP控制部101基于启动指示信号启动EHP室外单元3的EHP压缩机62，从而使EHP室外单元3启动。
然后，GHP控制部监视EHP室外单元的启动状态，在判断为EHP室外单元的启动完成的情况下，GHP控制部100使GHP室外单元2停止。
由此，在将运转从GHP室外单元2切换至EHP室外单元3的情况下，也能够实现空气调节系统的运转不间断地、连续的空气调节系统的运转。
如上文说明那样，在本实施方式中，包括向GHP控制部100和EHP控制部101发送控制指示信号的控制器控制部111，GHP控制部100或EHP控制部101在从控制器控制部111收到GHP室外单元2或EHP室外单元3的切换指示信号时，启动停止中的GHP室外单元2或EHP室外单元3，GHP室外单元2或EHP室外单元3的GHP控制部100或EHP控制部101控制为在GHP室外单元2或EHP室外单元3的启动完成后，使运转中的GHP室外单元2或EHP室外单元3停止。
根据该方式，因为在GHP室外单元2或EHP室外单元3的启动完成后，利用运转中的室外单元的GHP控制部100或EHP控制部101使GHP室外单元2或EHP室外单元3停止，所以无论控制器控制部111发出的切换指示信号如何，均能够利用GHP控制部100或EHP控制部101控制为空气调节系统的运转不间断地进行GHP室外单元2或EHP室外单元3的启动和停止。其结果是，能够实现连续的空气调节系统的运转，且能够防止空气调节性的恶化。
另外，上述实施方式是表示应用了本发明的一方式的例子，本发明不限于所述实施方式。
在上述实施方式中，对由GHP室外单元2和EHP室外单元3构成多个室外单元的情况进行了说明，但本发明不限于此。例如，也可以仅由多个GHP室外单元2构成室外单元，还可以仅有多个EHP室外单元3构成室外单元。
另外，在所述实施方式中，以将GHP控制部100设定为主控制部、将EHP控制部101设定为从控制部的情况为例进行了说明，但本发明不限于此。例如，也可以将EHP控制部101设定为主控制部、将GHP控制部100设定为从控制部，将来自控制器控制部111的控制指示信号最先发送至EHP控制部101。
此外，也可以不设定主控制部、从控制部，将GHP控制部100、EHP控制部101和室内控制部102与控制器控制部111并联连接，从控制器控制部111分别向GHP控制部100、EHP控制部101和室内控制部102发送控制指示信号。
工业上的可利用性
如上所述，本发明的空气调节装置能够优选利用于在切换多个室外单元而进行运转的情况下，实现不使基于各室外单元的运转停止地、能够连续地运转的空气调节装置。

Claims (3)

1.一种空气调节装置，其特征在于：
多个室外单元经由单元间配管分别与室内单元连接，运转所述各室外单元并利用所述室内单元进行室内的空气调节，
所述空气调节装置包括控制所述室外单元的控制部，
所述控制部在切换所述室外单元的运转时，进行在使停止中的所述室外单元启动后使运转中的所述室外单元停止的控制。
2.如权利要求1所述的空气调节装置，其特征在于：
还包括对所述控制部发送控制指示信号的控制器控制部，
在从所述控制器控制部收到所述室外单元的切换指示信号时，停止中的所述室外单元的所述控制部启动停止中的所述室外单元，运转中的所述室外单元的所述控制部使该室外单元停止。
3.如权利要求1或2所述的空气调节装置，其特征在于：
所述多个室外单元为包括由发动机驱动的GHP压缩机的GHP室外单元、和包括由工频电源驱动的EHP压缩机的EHP室外单元。
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