CN111201410B - 空气调节装置 - Google Patents

空气调节装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111201410B
CN111201410B CN201880065316.5A CN201880065316A CN111201410B CN 111201410 B CN111201410 B CN 111201410B CN 201880065316 A CN201880065316 A CN 201880065316A CN 111201410 B CN111201410 B CN 111201410B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parallel heat
refrigerant
heat exchangers
flow rate
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880065316.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111201410A (zh
Inventor
渡边和也
池田宗史
石村尚平
中尾英人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of CN111201410A publication Critical patent/CN111201410A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111201410B publication Critical patent/CN111201410B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F25B41/24Arrangement of shut-off valves for disconnecting a part of the refrigerant cycle, e.g. an outdoor part
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/385Dispositions with two or more expansion means arranged in parallel on a refrigerant line leading to the same evaporator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B47/00Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
    • F25B47/02Defrosting cycles
    • F25B47/022Defrosting cycles hot gas defrosting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B47/00Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
    • F25B47/02Defrosting cycles
    • F25B47/022Defrosting cycles hot gas defrosting
    • F25B47/025Defrosting cycles hot gas defrosting by reversing the cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F25B5/02Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/023Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple indoor units
    • F25B2313/0233Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple indoor units in parallel arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/025Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units
    • F25B2313/0253Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units in parallel arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/025Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units
    • F25B2313/0253Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units in parallel arrangements
    • F25B2313/02532Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units in parallel arrangements during defrosting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/025Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units
    • F25B2313/0253Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units in parallel arrangements
    • F25B2313/02533Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units in parallel arrangements during heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/19Calculation of parameters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/25Control of valves
    • F25B2600/2513Expansion valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/19Pressures
    • F25B2700/197Pressures of the evaporator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2106Temperatures of fresh outdoor air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2117Temperatures of an evaporator
    • F25B2700/21175Temperatures of an evaporator of the refrigerant at the outlet of the evaporator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

空气调节装置具备:主回路,所述主回路是用配管连接压缩机、负荷侧热交换器、第一减压装置及多个并联热交换器而成的回路;旁通配管,所述旁通配管将压缩机排出的制冷剂的一部分分流;流路切换单元,所述流路切换单元将作为除霜对象的并联热交换器与旁通配管连接;多个流量调整装置,所述多个流量调整装置调整在多个并联热交换器中流通的制冷剂流量;以及控制装置,所述空气调节装置具有制热运转模式和制热除霜运转模式,控制装置在制热除霜运转模式或执行制热除霜运转模式后的制热运转模式中,控制流量调整装置,以便根据多个并联热交换器中的作为蒸发器发挥功能的并联热交换器的结霜状态调整在并联热交换器中流动的制冷剂流量。

Description

空气调节装置
技术领域
本发明涉及进行制热运转的空气调节装置。
背景技术
近年来,从地球环境保护的观点出发,在寒冷区域也导入以空气为热源的热泵式空气调节装置来代替燃烧化石燃料进行制热的锅炉式制热器具的事例不断增加。热泵式空气调节装置除了向压缩机的电力输入之外,还能够与从空气供给热的量相应地高效地进行制热。
但是,由于当外部空气温度成为低温时,霜会附着在作为蒸发器发挥功能的室外热交换器上,所以热泵式空气调节装置需要进行使附着于室外热交换器的霜融化的除霜。作为进行除霜的方法,有使制冷循环逆转的方法,但由于该方法在除霜期间会使室内的制热停止,所以舒适性受损。
因此,作为在除霜期间也能够进行制热的装置,提出了如下的空气调节装置,所述空气调节装置将室外热交换器分割,在对一部分室外热交换器进行除霜的期间,使其他热交换器作为蒸发器工作并进行制热(例如参照专利文献1及专利文献2)。
在专利文献1公开的空气调节装置中,将室外热交换器分割为两个并联热交换器,使从压缩机排出的制冷剂的一部分交替地流入到两个并联热交换器,并交替地对两个并联热交换器进行除霜。由此,不使制冷循环逆转地连续地进行制热。
在专利文献2公开的空气调节装置中,将室外热交换器分割为多个并联热交换器,在使从压缩机排出的制冷剂的一部分按顺序流入到多个并联热交换器并进行除霜之后,恢复为制热运转。该空气调节装置在恢复为制热运转时,检测结霜量较多的并联热交换器,在仅对结霜量较多的并联热交换器再次进行除霜之后,恢复为制热运转。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2014/083867号
专利文献2:日本特开2009-281698号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1公开的空气调节装置中,在对两个并联热交换器中的一个并联热交换器进行除霜的期间,作为蒸发器发挥功能的并联热交换器的结霜状态会发生变化。结果,在结霜量较多的并联热交换器和结霜量较少的并联热交换器中,会产生热交换性能不同的状态。在使相同程度的制冷剂流量在热交换性能不同的两个并联热交换器中流动时,整体上不能高效地利用热交换器,制热能力降低,室内的舒适性受损。
在专利文献2公开的空气调节装置中,通过在从除霜运转恢复为制热运转时对结霜量较多的并联热交换器再次进行除霜,从而降低结霜量的不均匀,但由于实施两次除霜,所以到恢复为制热运转为止的时间变长。另外,由于在进行多个并联热交换器中的一部分的除霜运转的期间也会产生结霜量的不均匀,所以会产生与专利文献1相同的课题,制热能力降低,室内的舒适性受损。
本发明是为了解决上述那样的课题而做出的,提供能够不停止制热地高效地进行除霜并能够使空气调节对象空间的舒适性提高的空气调节装置。
用于解决课题的手段
本发明的空气调节装置具备:主回路,所述主回路是用配管连接压缩机、负荷侧热交换器、第一减压装置及相互并联连接的多个并联热交换器而成的回路,并供制冷剂循环;旁通配管,所述旁通配管将所述压缩机排出的制冷剂的一部分分流;流路切换单元,所述流路切换单元将所述多个并联热交换器中的作为除霜对象的并联热交换器与所述旁通配管连接;多个流量调整装置,所述多个流量调整装置与所述多个并联热交换器连接,并调整在该多个并联热交换器中流通的制冷剂流量;以及控制装置,所述控制装置控制所述流路切换单元及所述多个流量调整装置,所述空气调节装置具有:使所述多个并联热交换器作为蒸发器发挥功能的制热运转模式;以及将所述多个并联热交换器中的一部分并联热交换器作为除霜对象并使其他并联热交换器作为蒸发器发挥功能的制热除霜运转模式,所述控制装置在所述制热除霜运转模式或执行该制热除霜运转模式后的所述制热运转模式中,控制所述流量调整装置,以便根据所述多个并联热交换器中的作为蒸发器发挥功能的并联热交换器的结霜状态调整在该并联热交换器中流动的制冷剂流量。
发明的效果
根据本发明,由于根据结霜状态调整在作为蒸发器发挥功能的并联热交换器中流动的制冷剂流量,所以能够不停止制热地高效地进行除霜,能够使空气调节对象空间的舒适性提高。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的空气调节装置的制冷剂回路结构的制冷剂回路图。
图2是示出本发明的实施方式1的空气调节装置的室外热交换器的一结构例的图。
图3是针对图1所示的开闭装置、减压装置及流量调整装置中的各装置示出空气调节装置的各运转状态下的与接通及断开、开度相关的控制状态的图。
图4是示出本发明的实施方式1的空气调节装置的制冷运转时的制冷剂流动的图。
图5是本发明的实施方式1的空气调节装置的制冷运转时的P-h线图。
图6是示出本发明的实施方式1的空气调节装置的制热通常运转时的制冷剂流动的图。
图7是本发明的实施方式1的空气调节装置的制热通常运转时的P-h线图。
图8是示出本发明的实施方式1的空气调节装置的制热除霜运转时的制冷剂流动的图。
图9是本发明的实施方式1的空气调节装置的制热除霜运转时的P-h线图。
图10是示出本发明的实施方式1的空气调节装置的制热除霜运转时的多个第一流量调整装置的开度的时间变化的概略图。
图11是示出本发明的实施方式1的空气调节装置的制热除霜运转时的各并联热交换器的结霜量的变化的一例的图。
图12是示出本发明的实施方式1的空气调节装置的控制装置进行的控制的流程图。
图13是示出本发明的实施方式2的空气调节装置的制冷剂回路结构的制冷剂回路图。
图14是示出本发明的实施方式2的空气调节装置的制热除霜运转时的制冷剂流动的图。
图15是示出本发明的实施方式3的空气调节装置的制冷剂回路结构的制冷剂回路图。
图16是示出本发明的实施方式3的空气调节装置的制热除霜运转时的制冷剂流动的图。
图17是本发明的实施方式3的空气调节装置的制热除霜运转时的P-h线图。
具体实施方式
参照附图,对本发明的实施方式进行说明。在各图中,标注了相同的附图标记的结构是相同或与之相当的结构,这一点在以下说明的实施方式整体中是共通的。另外,在实施方式中说明的各构成要素的形态仅为例示,不限定于这些记载。
实施方式1.
对本实施方式1的空气调节装置的结构进行说明。图1是示出本发明的实施方式1的空气调节装置的制冷剂回路结构的制冷剂回路图。空气调节装置100具有室外机A和相互并联连接的多个室内机B及C。室外机A作为生成向室内机B及C供给的热的热源机或热源侧单元发挥功能。室内机B及C作为利用从室外机A供给的热的负荷侧单元发挥功能。
室外机A与室内机B用第一延长配管32-1及32-2b和第二延长配管33-1及33-2b连接。室外机A与室内机C用第一延长配管32-1及32-2c和第二延长配管33-1及33-2c连接。
在空气调节装置100设置有控制室内机B及C的制冷运转及制热运转的控制装置90。另外,在空气调节装置100设置有检测室外机A周围的空气的温度的外部空气温度检测器94。
作为在室外机A与室内机B及C之间循环的制冷剂,能够使用氟利昂制冷剂或HFO制冷剂。作为氟利昂制冷剂,例如有作为HFC类制冷剂的R32制冷剂、R125、R134a等,或作为它们的混合制冷剂的R410A、R407c、R404A等。另外,作为HFO制冷剂,例如有HFO-1234yf、HFO-1234ze(E)、HFO-1234ze(Z)等。另外,除此之外,作为制冷剂,能够使用CO2制冷剂、HC制冷剂、氨制冷剂、如R32与HFO-1234yf的混合制冷剂那样将上述制冷剂混合而成的混合制冷剂等在蒸汽压缩式热泵中使用的制冷剂。HC制冷剂例如有丙烷制冷剂及异丁烷制冷剂。
此外,在本实施方式1中,将在一台室外机A连接有两台室内机B、C的结构作为一例进行说明,但设置于空气调节装置100的室内机不限于两台,可以是一台,也可以是三台以上。另外,也可以在空气调节装置100设置两台以上的室外机A。在该情况下,两台以上的室外机A可以并联连接。另外,通过并联设置三根将室外机A与室内机B及C连接的延长配管或者在室内机侧设置制冷剂流路的切换装置,从而室内机B及C中的每一个也可以构成为可进行能够选择制冷及制热中的任一个的冷热同时运转的制冷剂回路结构。
对图1所示的空气调节装置100中的制冷剂回路的结构进行说明。空气调节装置100的制冷剂回路具有用配管将压缩制冷剂并将制冷剂排出的压缩机1、切换制冷剂流动的方向的冷热切换装置2、负荷侧热交换器3b及3c、开闭自如的第一减压装置4b及4c以及室外热交换器5连接而成的主回路。
冷热切换装置2连接于压缩机1的排出配管31与吸入配管36之间。冷热切换装置2通过切换制冷剂流动的方向,从而切换室内机B及C的运转状态。在图1的冷热切换装置2中用实线示出室内机B及C制热运转的情况下的冷热切换装置2的连接。在图1的冷热切换装置2中用虚线示出室内机B及C制冷运转的情况下的冷热切换装置2的连接。冷热切换装置2例如是四通阀。
在图1所示的结构中,在主回路设置有储液器6,但也可以不设置储液器6。另外,在图1所示的结构中,第一减压装置4b设置于室内机B,第一减压装置4c设置于室内机C,但这些减压装置的位置不限于图1所示的位置。减压装置的设置位置可以不是室内机B及C,而是室外机A内。减压装置例如可以设置在室外机A内且室外热交换器5与第二延长配管33-1之间。
图2是示出本发明的实施方式1的空气调节装置的室外热交换器的一结构例的图。如图2所示,室外热交换器5例如由具有多个传热管5a和多个翅片5b的翅片管型热交换器构成。室外热交换器5被分割为多个并联热交换器。在本实施方式1中,作为室外热交换器5的一例,以室外热交换器5被分割为四个并联热交换器5-1~5-4的情况进行说明。为了进行说明,在图2中示出定义方向的X轴、Y轴及Z轴。
图2所示的翅片5b为与XZ平面平行的板状。多个翅片5b与相邻的翅片5b隔开间隔地在Y轴箭头方向上配置,以便在室外热交换器5中使空气容易在空气通过方向(X轴箭头方向)上通过。传热管5a是供制冷剂在内部流通的配管。多个传热管5a以贯通多个翅片5b的方式在Y轴箭头方向上延伸。传热管5a在垂直于空气通过方向的方向(Z轴箭头方向)上设置有多层。另外,传热管5a在空气通过方向(X轴箭头方向)上设置有多列。在图2所示的结构中,在并联热交换器5-1~5-4的各热交换器中,多个传热管5a在Z轴箭头方向上设置有四层,在X轴箭头方向上设置有两列。
在图2所示的结构中,并联热交换器5-1~5-4构成为在室外机A的框体内在上下方向(Z轴箭头方向)上分割室外热交换器5。室外热交换器5的分割方法不限于图2所示的上下方向上的分割,也可以是左右方向(Y轴箭头方向或X轴方向)上的分割。
在沿上下方向分割室外热交换器5的结构中,有配管连接变容易这样的优点,但有在上侧的并联热交换器产生的水会流到下侧的并联热交换器这样的缺点。在该情况下,如果在上侧的并联热交换器进行除霜时使下侧的并联热交换器作为蒸发器发挥功能,则由上侧的并联热交换器的除霜产生的水有可能会在下侧的并联热交换器结冰,并阻碍热交换。另一方面,在沿左右方向分割室外热交换器5的结构中,由于需要将并联热交换器5-1~5-4的各热交换器的制冷剂入口设置在室外机A的左右两端或者将制冷剂入口和出口设置在相同的ZY平面上,所以配管连接变复杂,但能够防止由除霜产生的水附着于其他并联热交换器。
着眼于图2所示的并联热交换器5-1~5-4中的并联热交换器5-4的下侧的传热管5a,说明传热管5a的配置。为了进行说明,如图2所示,将设置于在Y轴箭头方向上最接近原点的翅片5b的四个开口设为51a~51d。另外,将在Y轴箭头方向上最远离翅片5b的翅片设为5bn,所述翅片5b最接近原点。
第二连接配管35-4的两个分支配管中的一个分支配管与开口51a连接。在开口51a与该分支配管连接的传热管5a从开口51a起与Y轴平行地延伸到翅片5bn。然后,传热管5a在翅片5bn折返后,从翅片5bn起与Y轴平行地延伸到翅片5b的开口51b。接着,传热管5a在翅片5b从开口51b向开口51c延伸,并从开口51c起与Y轴平行地延伸到翅片5bn。并且,传热管5a在翅片5bn折返后,从翅片5bn起与Y轴平行地延伸到翅片5b的开口51d。在开口51d,传热管5a与第一连接配管34-4的两个分支配管中的一个分支配管连接。
此外,在图2所示的结构中,多个翅片5b未相对于并联热交换器5-1~5-4在Z轴方向上被分割为四个,但也可以与并联热交换器的数量对应地进行分割。另外,也可以在并联热交换器5-1~5-4的多个翅片5b中的至少一个翅片5b设置降低热泄漏的机构。作为降低热泄漏的机构,例如可以考虑在翅片设置有切口或狭缝的结构。另外,也可以在并联热交换器5-1~5-4之间设置使高温的制冷剂流动的传热管。
通过与并联热交换器的数量对应地分割多个翅片5b、在翅片5b设置降低热泄漏的机构或者设置使高温制冷剂流动的传热管,从而能够抑制从作为除霜对象的并联热交换器向作为蒸发器发挥功能的并联热交换器的热泄漏。结果,能够防止由于热泄漏而难以在分割的边界进行除霜。此外,室外热交换器5中的并联热交换器的分割数量不限于四个的情况,可以是两个以上的任意数量。
如图1所示,在室外机A设置有向并联热交换器5-1~5-4供给室外空气的室外风扇5f。室外风扇5f既可以如图1所示为一台,也可以设置于并联热交换器5-1~5-4中的每一个。
在并联热交换器5-1~5-4中,在与第一减压装置4b及4c连接的一侧连接有第一连接配管34-1~34-4。第一连接配管34-1~34-4并联地与从第一减压装置4b及4c延伸的主配管连接。在第一连接配管34-1~34-4中的每一个分别设置有对流通的制冷剂流量进行调整的第一流量调整装置7-1~7-4。第一流量调整装置7-1~7-4按照从控制装置90输入的控制信号变更开度。第一流量调整装置7-1~7-4例如是电子控制式膨胀阀。
在并联热交换器5-1~5-4中,在经由冷热切换装置2与压缩机1连接的一侧连接有第二连接配管35-1~35-4。在第二连接配管35-1~35-4中的每一个分别设置有第一开闭装置8-1~8-4。并联热交换器5-1~5-4经由第二连接配管35-1~35-4及第一开闭装置8-1~8-4与冷热切换装置2连接。
另外,在制冷剂回路设置有将从压缩机1排出的高温高压的制冷剂的一部分分流并向并联热交换器5-1~5-4供给的旁通配管37。旁通配管37的一端与排出配管31连接,另一端分支为四个并与第二连接配管35-1~35-4连接。在图1所示的结构中,旁通配管37的一端连接于排出配管31,但一端的连接目标不限于排出配管31。旁通配管37只要能够在制热运转期间将从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂旁通即可,旁通配管37的一端可以连接于冷热切换装置2至第一延长配管32-1之间。
在旁通配管37的与排出配管31连接的一端侧设置有第三减压装置10。在旁通配管37的分支并与第二连接配管35-1~35-4连接的一侧设置有第二开闭装置9-1~9-4。第一开闭装置8-1~8-4及第二开闭装置9-1~9-4作为流路切换单元52发挥功能,所述流路切换单元52将并联热交换器5-1~5-4中的作为除霜对象的并联热交换器与旁通配管37连接。
此外,在图1所示的结构中,第一开闭装置8-1~8-4及第二开闭装置9-1~9-4是二通阀,但不限于二通阀。第一开闭装置8-1~8-4及第二开闭装置9-1~9-4只要能够开闭流路即可,可以在这些开闭装置的一部分中使用三通阀或四通阀等,并使一个阀具有开闭多个流路的功能。在该情况下,能够减少开闭装置的数量。另外,如果已决定需要的除霜能力即用于除霜的制冷剂流量,则第三减压装置10也可以是毛细管。另外,也可以是,第二开闭装置9-1~9-4使用能够成为全闭状态的减压装置,使之具有与第三减压装置10相同的功能。在该情况下,无需设置第三减压装置10。
在第二连接配管35-1~35-4设置有检测制冷剂的温度的温度检测器92-1~92-4。在吸入配管36设置有检测制冷剂的压力的第一压力检测器91。温度检测器92-1~92-4及第一压力检测器91发挥作为如下的检测装置的作用,所述检测装置检测用于求出并联热交换器5-1~5-4中的作为蒸发器发挥功能的各并联热交换器的结霜状态的值。
在图1所示的结构中,在吸入配管36设置有第一压力检测器91,但第一压力检测器91的设置位置不限于吸入配管36。第一压力检测器91只要能够检测并联热交换器5-1~5-4中的作为蒸发器发挥功能的并联热交换器的制冷剂的压力即可,也可以设置于第一开闭装置8-1~8-4与冷热切换装置2之间。并且,也可以在第一流量调整装置7-1~7-4与第一开闭装置8-1~8-4之间分别设置第一压力检测器91。代替压力检测器,也可以在制冷剂成为气液二相状态的配管部分设置能够检测制冷剂的温度的温度检测器,将温度检测器检测到的值作为制冷剂饱和温度,并根据制冷剂饱和温度换算制冷剂的压力。
控制装置90例如是微型计算机。控制装置90用信号线与温度检测器92-1~92-4及第一压力检测器91连接,并从各检测器输入测定值。控制装置90用信号线与作为控制对象的各装置连接,并经由信号线输出控制信号。具体而言,控制装置90按照在空气调节装置100中设定的运转模式,控制冷热切换装置2的流路切换、第一减压装置4b及4c的开度以及压缩机1的运转频率。另外,控制装置90控制第一开闭装置8-1~8-4及第二开闭装置9-1~9-4的开闭和第一流量调整装置7-1~7-4及第三减压装置10的开度。
接着,说明空气调节装置100的各运转状态下的工作。空气调节装置100的运转模式有制冷运转及制热运转这两种运转模式。制热运转有制热运转模式和制热除霜运转模式。制热运转模式是构成室外热交换器5的并联热交换器5-1~5-4全都作为通常的蒸发器发挥功能的运转。
制热除霜运转模式是将并联热交换器5-1~5-4中的一部分并联热交换器作为除霜对象并使其他并联热交换器作为蒸发器发挥功能的运转。在制热除霜运转模式中,能够一边进行并联热交换器5-1~5-4中的一部分并联热交换器的除霜,一边在其他并联热交换器继续进行制热运转。
另外,在制热除霜运转模式中,空气调节装置100可以逐个地依次对并联热交换器5-1~5-4进行除霜。例如,空气调节装置100一边使并联热交换器5-1~5-3作为蒸发器发挥功能而进行制热运转,一边进行其他并联热交换器5-4的除霜。接着,当并联热交换器5-4的除霜结束时,空气调节装置100使并联热交换器5-1、5-2及5-4作为蒸发器工作而进行制热运转,并进行其他并联热交换器5-3的除霜。这样,空气调节装置100通过依次变更作为除霜对象的并联热交换器,从而能够一边继续进行制热运转,一边对并联热交换器5-1~5-4全部进行除霜。在制热除霜运转中,由于依次进行并联热交换器5-1~5-4的除霜,所以不会停止制热运转,因此,制热除霜运转也称为连续制热运转。关于制热运转,为了与一边对一部分并联热交换器除霜一边进行制热运转的情况进行区分,以下,将基于制热运转模式的运转称为制热通常运转。
图3是针对图1所示的开闭装置、减压装置及流量调整装置中的各装置示出空气调节装置的各运转状态下的与接通及断开、开度相关的控制状态的图。控制装置90进行图3所示的控制。图3所示的制热除霜运转是并联热交换器5-1~5-4中的一部分并联热交换器成为除霜对象且其他并联热交换器作为蒸发器发挥功能的情况。
在控制对象为冷热切换装置2的情况下,图3的接通状态示出在图1的四通阀中如用实线示出的那样设定流路的情况,图3的断开状态示出在图1的四通阀中如用虚线示出的那样设定流路的情况。在控制对象为第一开闭装置8-1~8-4及第二开闭装置9-1~9-4的情况下,图3的接通状态示出开闭装置打开而制冷剂流通的情况,图3的断开状态示出开闭装置关闭而制冷剂不流通的情况。关于第一减压装置4b,如图3所示,控制装置90在制冷运转的情况下用室内机B的制冷剂过热度控制开度,在制热运转的情况下用室内机B的制冷剂过冷度控制开度。第一减压装置4c也同样如此。
[制冷运转]
图4是示出本发明的实施方式1的空气调节装置的制冷运转时的制冷剂流动的图。在图4中,用实线示出在制冷运转时制冷剂流动的配管部分,用虚线示出没有制冷剂流动的配管部分。图5是本发明的实施方式1的空气调节装置的制冷运转时的P-h线图。图5的点(a)~点(d)示出图4所示的标注有点(a)~点(d)的部分处的制冷剂的状态。
当压缩机1开始运转时,低温低压的气体制冷剂由压缩机1压缩,高温高压的气体制冷剂从压缩机1排出。在该压缩机1的制冷剂压缩过程中,以如下方式进行压缩:与以等熵线进行绝热压缩的情况相比,加热与压缩机1的绝热效率相应的量,该制冷剂压缩过程用图5的点(a)至点(b)所示的线表示。从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂在通过冷热切换装置2时,分流至第一开闭装置8-1~8-4这四个开闭装置。通过第一开闭装置8-1~8-4中的每一个后的制冷剂经由第二连接配管35-1~35-4中的每一个,流入到并联热交换器5-1~5-4中的每一个。
流入到并联热交换器5-1~5-4的各并联热交换器中的制冷剂一边加热室外空气,一边被冷却并成为中温高压的液体制冷剂。当考虑压力损失时,并联热交换器5-1~5-4中的制冷剂变化用图5的点(b)至点(c)所示的稍微倾斜且接近水平的直线表示。此外,在室内机B及C的运转容量较小等情况下,控制装置90可以将第一开闭装置8-1~8-4的一部分关闭而使制冷剂不在并联热交换器5-1~5-4中的任意的热交换器中流动。在该情况下,其结果是,室外热交换器5的传热面积变小,能够进行稳定的制冷循环的运转。
从并联热交换器5-1~5-4流出的中温高压的液体制冷剂流入第一连接配管34-1~34-4,并在通过全开状态下的第一流量调整装置7-1~7-4之后合流。当合流后的制冷剂通过第二延长配管33-1时,分流至第二延长配管33-2b及33-2c。在第二延长配管33-2b中流通的制冷剂流入第一减压装置4b,在第二延长配管33-2c中流通的制冷剂流入第一减压装置4c。在第一减压装置4b及4c中的每一个,制冷剂被节流并被减压,进行膨胀并成为低温低压的气液二相的状态。第一减压装置4b及4c中的制冷剂的变化在焓为恒定的状态下进行。此时的制冷剂变化用图5的点(c)至点(d)所示的垂直线表示。
从第一减压装置4b流出的低温低压的气液二相状态的制冷剂流入负荷侧热交换器3b。从第一减压装置4c流出的低温低压的气液二相状态的制冷剂流入负荷侧热交换器3c。流入到负荷侧热交换器3b及3c中的每一个的制冷剂一边冷却室内空气,一边被加热并成为低温低压的气体制冷剂。
控制装置90例如以低温低压的气体制冷剂的过热度(过热)成为2K~5K左右的方式控制第一减压装置4b及4c的开度。当考虑压力损失时,负荷侧热交换器3b及3c中的制冷剂的变化用图5的点(d)至点(a)所示的稍微倾斜且接近水平的直线表示。
从负荷侧热交换器3b流出并通过第一延长配管32-2b后的低温低压的气体制冷剂与从负荷侧热交换器3c流出并通过第一延长配管32-2c后的低温低压的气体制冷剂合流,并流入第一延长配管32-1。通过第一延长配管32-1后的制冷剂经由冷热切换装置2及储液器6流入压缩机1,并再次被压缩。
[制热通常运转]
图6是示出本发明的实施方式1的空气调节装置的制热通常运转时的制冷剂流动的图。在图6中,用实线示出在制热通常运转时制冷剂流动的配管部分,用虚线示出没有制冷剂流动的配管部分。图7是本发明的实施方式1的空气调节装置的制热通常运转时的P-h线图。图7的点(a)~点(e)示出图6所示的标注有点(a)~点(e)的部分处的制冷剂的状态。
当压缩机1开始运转时,低温低压的气体制冷剂由压缩机1压缩,高温高压的气体制冷剂从压缩机1排出。在该压缩机1的制冷剂压缩过程中,以如下方式进行压缩:与以等熵线进行绝热压缩的情况相比,加热与压缩机1的绝热效率相应的量,该制冷剂压缩过程用图7的点(a)至点(b)所示的线表示。从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂在通过冷热切换装置2之后,从室外机A流出。从室外机A流出的高温高压的气体制冷剂在通过第一延长配管32-1时,分流至第一延长配管32-2b及32-2c。
在第一延长配管32-2b中流通的气体制冷剂流入室内机B的负荷侧热交换器3b。在第一延长配管32-2c中流通的气体制冷剂流入室内机C的负荷侧热交换器3c。流入到负荷侧热交换器3b及3c中的每一个的制冷剂一边加热室内空气,一边被冷却并成为中温高压的液体制冷剂。负荷侧热交换器3b及3c作为冷凝器发挥功能。当考虑压力损失时,负荷侧热交换器3b及3c中的制冷剂的变化用图7的点(b)至点(c)所示的稍微倾斜且接近水平的直线表示。
从负荷侧热交换器3b流出的中温高压的液体制冷剂流入第一减压装置4b,从负荷侧热交换器3c流出的中温高压的液体制冷剂流入第一减压装置4c。在第一减压装置4b及4c中的每一个,制冷剂被节流并被减压,进行膨胀并成为低温低压的气液二相的状态。第一减压装置4b及4c中的制冷剂的变化在焓为恒定的状态下进行。此时的制冷剂变化用图7的点(c)至点(e)所示的垂直线表示。例如以中温高压的液体制冷剂的过冷度(过冷)成为5K~20K左右的方式控制第一减压装置4b及4c。
从第一减压装置4b及4c流出的中压的气液二相状态的制冷剂经由第二延长配管33-2b、33-2c及33-1返回到室外机A。返回到室外机A的制冷剂流入第一连接配管34-1~34-4。流入到第一连接配管34-1~34-4中的制冷剂由第一流量调整装置7-1~7-4节流而膨胀,减压并成为低温低压的气液二相状态。第一流量调整装置7-1~7-4中的制冷剂的变化在焓为恒定的状态下进行。此时的制冷剂的变化成为图7的点(e)至点(d)。以在一定开度例如全开的状态下固定或第二延长配管33-1等的中间压力的制冷剂饱和温度成为0℃~20℃左右的方式控制第一流量调整装置7-1~7-4。
从第一流量调整装置7-1~7-4流出的制冷剂流入并联热交换器5-1~5-4,一边冷却室外空气,一边被加热并成为低温低压的气体制冷剂。当考虑压力损失时,并联热交换器5-1~5-4中的制冷剂变化用图7的点(d)至点(a)所示的稍微倾斜且接近水平的直线表示。从并联热交换器5-1~5-4流出的低温低压的气体制冷剂流入第二连接配管35-1~35-4,在通过第一开闭装置8-1~8-4之后合流,通过冷热切换装置2、储液器6,流入压缩机1并被压缩。
[制热除霜运转(连续制热运转)]
在制热通常运转期间在室外热交换器5上结霜的情况下进行制热除霜运转。控制装置90判定室外热交换器5的结霜的有无,并判断是否需要进行制热除霜运转。在结霜的有无的判定中,例如用根据压缩机1的吸入压力换算的制冷剂饱和温度来进行判定。当制冷剂饱和温度与设定的外部空气温度相比大幅降低并变得比阈值小时,控制装置90判定为具有需要进行室外热交换器5的除霜的结霜。作为其他例子,在外部空气温度与蒸发温度的温度差成为预先设定的值以上且该状态的经过时间成为一定时间以上的情况下,控制装置90判定为具有需要进行室外热交换器5的除霜的结霜。结霜的有无的判定不限于这些判定方法,也可以是其他方法。控制装置90在判定为在室外热交换器5上有结霜时,判断为制热除霜运转开始条件成立。
在本实施方式1中,制热除霜运转不限于选择并联热交换器5-1~5-4中的一个并联热交换器作为除霜对象进行除霜,并使除此以外的三个并联热交换器作为蒸发器发挥功能而继续进行制热的情况。制热除霜运转也可以是选择并联热交换器5-1~5-4中的两个并联热交换器作为除霜对象,并使剩余两个并联热交换器作为蒸发器发挥功能的情况。另外,制热除霜运转也可以是选择并联热交换器5-1~5-4中的三个并联热交换器作为除霜对象,并使剩余一个并联热交换器作为蒸发器发挥功能的情况。
在这些运转中,仅每当变更作为除霜对象的并联热交换器时,切换第一开闭装置8-1~8-4及第二开闭装置9-1~9-4的开闭状态和第一流量调整装置7-1~7-4的控制状态。具体而言,以使高温高压的气体制冷剂流入作为除霜对象的并联热交换器的方式,切换与作为除霜对象的并联热交换器连接的装置以及与作为蒸发器发挥功能的并联热交换器连接的装置,其他工作相同。因此,以下,说明选择一个并联热交换器作为除霜对象的情况下的工作。具体而言,说明进行并联热交换器5-4的除霜并使并联热交换器5-1~5-3作为蒸发器发挥功能而进行制热运转的情况。这一点在以后的对制热除霜运转的说明中也同样如此。
图8是示出本发明的实施方式1的空气调节装置的制热除霜运转时的制冷剂流动的图。图8示出对并联热交换器5-1~5-4中的并联热交换器5-4进行除霜的情况。在图8中,用实线示出在制热除霜运转时制冷剂流动的配管部分,用虚线示出没有制冷剂流动的配管部分。图9是本发明的实施方式1的空气调节装置的制热除霜运转时的P-h线图。图9的点(a)~点(g)示出图8所示的标注有点(a)~点(g)的部分处的制冷剂的状态。
控制装置90在进行制热通常运转时,在判定为需要进行消除结霜状态的除霜时,关闭与作为除霜对象的并联热交换器5-4对应的第一开闭装置8-4。接着,控制装置90打开第二开闭装置9-4,将第三减压装置10的开度打开为设定的开度。另外,控制装置90将作为蒸发器发挥功能的并联热交换器5-1~5-3所对应的第一开闭装置8-1~8-3维持为打开的状态,并将第二开闭装置9-1~9-3维持为关闭的状态。由此,形成按压缩机1→第三减压装置10→第二开闭装置9-4→并联热交换器5-4→第一流量调整装置7-4的顺序连接制冷剂流路的除霜回路,并开始制热除霜运转。
当空气调节装置100开始制热除霜运转时,从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂的一部分流入旁通配管37,并由第三减压装置10减压到中压。此时的制冷剂的变化用图9所示的点(b)至点(f)表示。然后,减压到图9的点(f)所示的中压的制冷剂通过第二开闭装置9-4,流入并联热交换器5-4。流入到并联热交换器5-4中的制冷剂通过与附着于并联热交换器5-4的霜进行热交换而被冷却。这样,通过使从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂流入并联热交换器5-4,从而能够融化附着于并联热交换器5-4的霜。此时的制冷剂的变化用图9中的点(f)至点(g)的变化表示。
在并联热交换器5-4进行除霜后的制冷剂在从并联热交换器5-4流出之后,在第一流量调整装置7-4中流通并与主回路合流。与主回路合流后的制冷剂通过第一流量调整装置7-1~7-3流入到作为蒸发器发挥功能的并联热交换器5-1~5-3并蒸发。
在此,说明制热除霜运转期间的第一流量调整装置7-1~7-4及第三减压装置10的工作的一例。在制热除霜运转期间,控制装置90以使作为除霜对象的并联热交换器5-4的压力通过饱和温度换算而成为0℃~10℃左右的方式控制与作为除霜对象的并联热交换器5-4连接的第一流量调整装置7-4的开度。此时,第一流量调整装置7-4作为使制冷剂减压的第二减压装置发挥功能,以使并联热交换器5-4中的制冷剂的饱和温度成为设定的范围。
在作为除霜对象的并联热交换器5-4的制冷剂的压力通过饱和温度换算而成为0℃以下的情况下,由于比霜的融化温度(0℃)低,所以制冷剂不冷凝,仅利用热量较小的显热进行除霜。在该情况下,为了确保加热能力,需要增多流入到并联热交换器5-4的制冷剂流量,由于用于制热的制冷剂流量变少,所以制热能力降低,成为空气调节对象空间的室内的舒适性降低。
另一方面,在作为除霜对象的并联热交换器5-4的制冷剂的压力较高的情况下,由于霜的融化温度(0℃)与制冷剂的饱和温度的温度差较大,流入到并联热交换器5-4中的制冷剂会立即液化,所以存在于并联热交换器5-4的内部的液体制冷剂量变多。在该情况下,由于用于制热的制冷剂量不足,所以制热能力降低,室内的舒适性降低。
根据以上说明,通过将作为除霜对象的并联热交换器5-4的制冷剂的压力利用饱和温度换算而设为0℃以上(例如0℃~10℃左右),从而能够一边在除霜中利用热量较大的冷凝潜热,一边在制热中供给足够的制冷剂。结果,能够确保制热能力,并使室内的舒适性提高。此外,在制冷剂量较多的系统中,在即使作为除霜对象的并联热交换器5-4的制冷剂量较多也充分存在制热所需的制冷剂量的情况下,也可以使作为除霜对象的并联热交换器5-4的制冷剂的饱和温度比10℃高。
另外,也可以是,控制装置90以实施除霜的顺序为基础,以使除霜的顺序较晚的并联热交换器的制冷剂流量变多的方式控制与作为蒸发器发挥功能的并联热交换器5-1~5-3连接的第一流量调整装置7-1~7-3的开度。
参照图10,说明该控制的一例。图10是示出本发明的实施方式1的空气调节装置的制热除霜运转时的多个第一流量调整装置的开度的时间变化的概略图。在图10所示的图中,横轴为时间,纵轴为第一流量调整装置7-1~7-4的开度。图10示出如下情况:当空气调节装置100在制热通常运转之后开始制热除霜运转时,一边设置开闭装置等的切换时间,一边按并联热交换器5-4→5-3→5-2→5-1的顺序除霜并恢复为制热通常运转。
在图10中,将正在对并联热交换器5-4进行除霜的状态表示为S1,将正在对并联热交换器5-3进行除霜的状态表示为S2,将正在对并联热交换器5-2进行除霜的状态表示为S3,将正在对并联热交换器5-1进行除霜的状态表示为S4。另外,在图10中,用实线示出第一流量调整装置7-1的开度,用虚线示出第一流量调整装置7-2的开度,用点线示出第一流量调整装置7-3的开度,用单点划线示出第一流量调整装置7-4的开度。此外,图10示出在与流量调整装置连接的并联热交换器为除霜对象的情况下该流量调整装置的开度成为最小的情况,但开度不限于最小。
控制装置90在以除霜的顺序为基础控制第一流量调整装置7-1~7-4的开度的情况下,例如,在状态S2下,将与在最临近的状态S1下成为除霜的对象的并联热交换器5-4连接的第一流量调整装置7-4的开度设为最大。这是因为,由于在状态S2下,作为蒸发器发挥功能的并联热交换器5-1、5-2及5-4中的并联热交换器5-4在最临近的状态S1下是除霜对象,所以霜的附着量最少,制冷剂与室外空气的热交换效率最高。控制装置90通过在状态S2下将第一流量调整装置7-4的开度设为最大,从而增多在并联热交换器5-4中流动的制冷剂流量。
在状态S3下,控制装置90将与在最临近的状态S2下成为除霜的对象的并联热交换器5-3连接的第一流量调整装置7-3的开度设为最大。由此,如上所述,在霜的附着量最少的并联热交换器5-3中流动的制冷剂流量变得最多,制冷剂与室外空气的热交换效率提高。如图10所示,在状态S3下,第一流量调整装置7-4的开度小于第一流量调整装置7-3的开度,但大于第一流量调整装置7-1的开度。以下说明其理由。状态S1下的并联热交换器5-4的除霜的顺序至少比在并联热交换器5-1中最后进行的除霜的顺序晚,可以认为并联热交换器5-4的霜的附着量比并联热交换器5-1少。因此,这是由于,通过使在并联热交换器5-4中流动的制冷剂流量比在并联热交换器5-1中流动的制冷剂流量多,从而能够使制冷剂与室外空气的热交换效率提高。
此外,与作为蒸发器发挥功能的并联热交换器连接的第一流量调整装置7-1~7-4的开度成为图10所示那样的大小关系即可,并不一定需要将与最临近地进行了除霜的并联热交换器连接的第一流量调整装置的开度设为最大。控制装置90例如在状态S2下使第一流量调整装置7-4的开度小于最大开度,但大于第一流量调整装置7-1及7-2的开度。然后,在状态S3下,控制装置90不变更第一流量调整装置7-4的开度,将第一流量调整装置7-3的开度设为最大开度。这样,也能够在第一流量调整装置7-1~7-4之间保持与图10所示的大小关系相同的大小关系。
另外,控制装置90可以使用制冷剂过热度控制第一流量调整装置7-1~7-3的开度。具体而言,控制装置90根据第一压力检测器91检测的制冷剂压力和温度检测器92-1~92-3检测的制冷剂温度,算出并联热交换器5-1~5-3各自的下游的制冷剂过热度。然后,控制装置90以使并联热交换器5-1~5-3的制冷剂过热度成为0~3K左右的方式或以使这些制冷剂过热度成为同等的方式控制第一流量调整装置7-1~7-3的开度。例如,在并联热交换器5-1的制冷剂过热度大于其他并联热交换器5-2及5-3的制冷剂过热度的情况下,控制装置90可以打开第一流量调整装置7-1的开度或者可以限缩第一流量调整装置7-2及7-3的开度。控制装置90以由检测装置求出的结霜状态为基础,根据作为蒸发器发挥功能的并联热交换器5-1~5-3的结霜量的大小控制制冷剂流量,由此,能够高效地使用室外热交换器5,并使连续运转期间的制热的能力提高。另外,通过在检测装置中使用压力检测器及温度检测器,从而能够简易地求出各并联热交换器的结霜量。
另外,控制装置90控制第三减压装置10的开度,以使流入到作为除霜对象的并联热交换器5-4中的制冷剂流量与事先设计的需要的除霜流量在一定的范围内一致。在制热除霜运转期间,由于压缩机1的排出压力与作为除霜对象的并联热交换器5-4的压力之差不会较大地变化,所以控制装置90可以将第三减压装置10的开度固定不变。通过将进行除霜的制冷剂的压力设为中压并利用冷凝潜热,并且削减作为除霜对象的并联热交换器5-4的制冷剂量,从而能够使制热能力提高。
此外,从进行除霜的制冷剂放出的热不仅向附着于并联热交换器5-4的霜移动,该热的一部分有时还会向外部空气散热。因此,也可以是,控制装置90以随着外部空气温度降低而使除霜流量增加的方式控制第三减压装置10及第一流量调整装置7-4。由此,能够与外部空气温度的变化无关地将提供给霜的热量设为恒定,并将除霜所花费的时间设为恒定。
在此,说明与并联热交换器5-1~5-4中的作为蒸发器发挥功能的并联热交换器连接的第一流量调整装置的控制的效果。图11是示出本发明的实施方式1的空气调节装置的制热除霜运转时的各并联热交换器的结霜量的变化的一例的图。图11示出按并联热交换器5-4→5-3→5-2→5-1的顺序除霜的情况下的各并联热交换器的结霜量的变化。
图11的纵轴示出结霜量,横轴为时间。另外,图11所示的S1~S5表示状态的时间变化。状态S1是并联热交换器5-4为除霜对象的情况,状态S2是并联热交换器5-3为除霜对象的情况,状态S3是并联热交换器5-2为除霜对象的情况,状态S4示出并联热交换器5-1为除霜对象的情况。状态S5示出制热除霜运转结束的状态。在图11中,用实线示出作为蒸发器发挥功能的并联热交换器的结霜量,用虚线示出作为除霜对象的并联热交换器的结霜量。
参照图11可知:当空气调节装置100在制热除霜运转期间切换除霜对象时,并联热交换器5-1~5-4中的作为蒸发器发挥功能的并联热交换器的结霜状态根据除霜的顺序而不同。结霜量较少的并联热交换器与作为蒸发器发挥功能的其他并联热交换器相比,成为由霜导致的通风的阻碍及传热的阻碍较少且热交换性能较高的状态。例如,在图11的状态S2下,并联热交换器5-4与并联热交换器5-1及5-2相比热交换性能较高。另外,在图11的状态S3下,并联热交换器5-3的热交换性能最高,并联热交换器5-1的热交换性能最低。
在作为蒸发器发挥功能的并联热交换器的结霜状态不同的情况下,在使相同的制冷剂流量在所有这些并联热交换器中流动时,在结霜量较少且热交换性能较高的并联热交换器中,制冷剂容易蒸发。因此,在热交换性能较高的并联热交换器中,流入的气液二相制冷剂在比其他并联热交换器短的传热管的长度处成为气体单相制冷剂,气体单相区域增加而制冷剂过热度变大。气体单相与气液二相相比热传递率较低,无法高效地从外部空气吸热。另一方面,在结霜量较多且热交换性能较低的并联热交换器中,无法使流入的气液二相制冷剂成为气体单相,能够在热交换中有效地利用的液体制冷剂的一部分剩余,制冷剂保持气液二相不变地从热交换器流出。在该情况下,也无法高效地从外部空气吸热。
因此,控制装置90控制第一流量调整装置7-1~7-4的开度,使与作为蒸发器发挥功能的并联热交换器连接的第一流量调整装置的流动阻力变化,与并联热交换器的结霜状态相匹配地调整制冷剂流量。具体而言,控制装置90增多结霜量较少且热交换性能较高的并联热交换器的制冷剂流量,并减少结霜量较多且热交换性能较低的并联热交换器的制冷剂流量。由此,在热交换性能较高的并联热交换器中,更多的液体制冷剂蒸发,能够高效地从外部空气吸热。结果,能够使制热能力提高。
控制装置90在控制第一流量调整装置7-1~7-4时,可以根据除霜的顺序判定并联热交换器5-1~5-4的结霜量的大小,也可以根据制冷剂过热度的大小关系进行判定。在根据除霜的顺序进行判定的情况下,控制装置90设为最临近地进行了除霜的并联热交换器的结霜量最少,在其之前进行了除霜的并联热交换器的结霜量第二少,并判定结霜量的大小关系。也就是说,控制装置90判断为除霜的顺序越晚,则结霜量越少。在该情况下,即使不使用第一压力检测器91及温度检测器92-1~92-4的测定值,控制装置90也能够用简易的方法判定结霜量的大小关系。
另一方面,在根据制冷剂过热度的大小关系判定结霜量的大小的情况下,控制装置90设为制冷剂过热度最大的并联热交换器的结霜量最少,制冷剂过热度最小的并联热交换器的结霜量最多,并判定结霜量的大小关系。在该情况下,即使由于各并联热交换器中的风量的不同等除霜的顺序以外的因素而使得结霜量变化,控制装置90也能够更准确地判定结霜量的大小关系。
如以上那样,控制装置90使用与并联热交换器5-1~5-4中的作为蒸发器发挥功能的并联热交换器连接的第一流量调整装置,与并联热交换器的结霜状态相匹配地控制流入的制冷剂流量。结果,能够提高制热能力,并使室内的舒适性提高。
此外,即使在空气调节装置100进行制热除霜运转后的制热通常运转期间,并联热交换器5-1~5-4的结霜状态有时也不同。因此,控制装置90可以控制第一流量调整装置7-1~7-4的开度,以使制冷剂流量与并联热交换器5-1~5-4的结霜状态相匹配地变化。例如,由于在最临近地进行的制热除霜运转中最后选择为除霜对象的并联热交换器与其他并联热交换器相比结霜量最少,所以控制装置90使该并联热交换器的制冷剂流量比其他并联热交换器的制冷剂流量多。
另外,控制装置90可以使用制冷剂过热度控制第一流量调整装置7-1~7-4的开度。具体而言,控制装置90根据第一压力检测器91及温度检测器92-1~92-4的测定值,算出并联热交换器5-1~5-4各自的下游的制冷剂过热度。然后,控制装置90可以以并联热交换器5-1~5-4的制冷剂过热度成为0~3K左右的方式或以这些制冷剂过热度成为同等的方式控制第一流量调整装置7-1~7-4的开度。
这样,在制热通常运转期间,也能够得到与对与制热除霜运转时作为蒸发器发挥功能的并联热交换器连接的第一流量调整装置进行控制的情况相同的效果,能够提高制热能力,并使成为空气调节对象空间的室内的舒适性提高。
另外,控制装置90可以根据外部空气温度,变更在判定结霜的有无时使用的制冷剂饱和温度的阈值或制热通常运转的时间等。也就是说,随着外部空气温度降低,缩短运转时间以减少除霜开始时的结霜量,以便在除霜期间使制冷剂施加于除霜的热量恒定。由此,能够将第三减压装置10的阻力设为恒定,并使用廉价的毛细管。
另外,控制装置90可以根据外部空气温度,变更作为除霜对象的并联热交换器的数量。在外部空气温度较高的情况下,从作为除霜对象的并联热交换器向外部空气的散热变少,容易进行除霜。因此,即使增加除霜的热交换器的数量也能够进行除霜,能够增加一次除霜的并联热交换器的数量,并缩短对全部并联热交换器进行除霜所需的时间。另外,在需要的制热能力较小的情况下,控制装置90通过增加作为除霜对象的并联热交换器的数量,从而能够缩短全部并联热交换器所需的除霜的时间。
另外,控制装置90可以根据室内的制热负荷,变更作为除霜对象的并联热交换器的数量。在室内的制热负荷较小的情况下,由于在室内机中流动的制冷剂流量可以较小,所以能够增多在作为除霜对象的并联热交换器中流动的制冷剂流量。因此,由于即使增加除霜的热交换器的数量也能够得到足够的除霜能力,所以能够增加一次除霜的并联热交换器的数量,并缩短对全部并联热交换器进行除霜所需的整体的除霜时间。关于室内的制热负荷,例如控制装置90能够使用从压缩机排出的制冷剂的压力、运转期间的室内机的容量、室内机的运转台数及室内设定温度与室内温度的温度差等值中的至少一个值,通过运算进行求解。
另外,如图2所示,在并联热交换器5-1~5-4以一体型构成且室外风扇5f向作为除霜对象的并联热交换器供给室外空气的情况下,为了在制热除霜运转时减少散热量,可以根据外部空气温度变更室外风扇5f的输出。在该情况下,通过减少作为除霜对象的并联热交换器的向空气的散热量,从而能够较快地结束除霜。另外,通过与散热量减少的量相应地降低除霜的加热能力,并将与下降的量相应的加热能力用于制热能力,从而能够提高制热能力。
[控制流程]
图12是示出本发明的实施方式1的空气调节装置的控制装置进行的控制的流程图。在图12中,将在制热除霜运转中按并联热交换器5-4→5-3→5-2→5-1的顺序进行除霜的情况作为一例示出,但除霜的顺序不限于该情况。
当空气调节装置100开始运转时,控制装置90判定运转模式为制热运转还是为制冷运转(步骤ST1)。在运转模式为制冷运转的情况下,控制装置90进行制冷运转控制(步骤ST2)。另一方面,作为步骤ST1的判定结果,在运转模式为制热运转的情况下,控制装置90判定制热除霜运转开始条件是否成立(步骤ST3)。在制热除霜运转开始条件不成立的情况下,控制装置90进行制热通常运转控制(步骤ST4)。
作为步骤ST3的判定结果,在制热除霜运转开始条件成立的情况下,控制装置90开始制热除霜运转(步骤ST5),以进行并联热交换器5-4的除霜的方式进行控制(步骤ST6)。在并联热交换器5-4的除霜期间,控制装置90判定除霜结束条件是否成立(步骤ST7)。在除霜结束条件不成立的情况下,控制装置90继续进行并联热交换器5-4的除霜。在除霜结束条件成立的情况下,控制装置90以进行作为下一个除霜对象的并联热交换器5-3的除霜的方式进行控制(步骤ST8)。
之后,与并联热交换器5-4的除霜同样地,控制装置90在并联热交换器5-3的除霜期间判定除霜结束条件是否成立(步骤ST9及步骤ST11)。在除霜结束条件成立的情况下,控制装置90以进行作为下一个除霜对象的并联热交换器的除霜的方式进行控制(步骤ST10及步骤ST12)。控制装置90判定作为最后的除霜对象的并联热交换器5-1的除霜结束条件是否成立(步骤ST13),在除霜结束条件成立的情况下,结束制热除霜运转(步骤ST14)。
本实施方式1的空气调节装置100通过在制热除霜模式或制热运转模式中根据并联热交换器的结霜状态控制与作为蒸发器发挥功能的并联热交换器连接的第一流量调整装置,从而调整流入的制冷剂流量。在本实施方式1中,由于根据结霜状态调整在作为蒸发器发挥功能的并联热交换器中流动的制冷剂流量,所以能够不停止制热地高效地进行除霜,能够高效地使用室外热交换器5。结果,能够提高制热能力,并使空气调节对象空间的舒适性提高。
实施方式2.
对本实施方式2的空气调节装置的结构进行说明。图13是示出本发明的实施方式2的空气调节装置的制冷剂回路结构的制冷剂回路图。在本实施方式2中,以与实施方式1不同的结构为中心进行说明,并省略对与实施方式1相同的结构的详细说明。
本实施方式2的空气调节装置101与图1所示的空气调节装置100相比,代替第一流量调整装置7-1~7-4而具有第二流量调整装置11-1及11-2和第二减压装置12-1~12-4。第二流量调整装置11-1与并联热交换器5-1及5-2连接。第二流量调整装置11-2与并联热交换器5-3及5-4连接。
第二减压装置12-1连接到并联热交换器5-1与第二流量调整装置11-1之间。第二减压装置12-2连接到并联热交换器5-2与第二流量调整装置11-1之间。第二减压装置12-3连接到并联热交换器5-3与第二流量调整装置11-2之间。第二减压装置12-4连接到并联热交换器5-4与第二流量调整装置11-2之间。
另外,在空气调节装置101中,代替图1所示的温度检测器92-1~92-4而设置有温度检测器93-1及93-2。温度检测器93-1设置于第一开闭装置8-1及8-2与冷热切换装置2之间。温度检测器93-2设置于第一开闭装置8-3及8-4与冷热切换装置2之间。在本实施方式2中,第一压力检测器91和温度检测器93-1及93-2发挥作为如下的检测装置的作用,所述检测装置检测用于求出并联热交换器5-1~5-4中的作为蒸发器发挥功能的各并联热交换器的结霜状态的值。
第二流量调整装置11-1及11-2是能够按照从控制装置90输入的控制信号改变开度的阀。第二流量调整装置11-1及11-2例如由电子控制式膨胀阀构成。第二减压装置12-1~12-4只要是能够进行制冷剂的减压的设备即可,可以是毛细管或膨胀阀等。
对本实施方式2的空气调节装置101中的制热除霜运转时的制冷剂流动进行说明。在本实施方式2中,以与实施方式1不同的工作为中心进行说明,并省略对与实施方式1相同的工作的详细说明。图14是示出本发明的实施方式2的空气调节装置的制热除霜运转时的制冷剂流动的图。
在图14中,用实线示出在制热除霜运转时制冷剂流动的配管部分,用虚线示出没有制冷剂流动的配管部分。在此,如图14所示,说明进行并联热交换器5-4的除霜且并联热交换器5-1~5-3作为蒸发器发挥功能并继续进行制热的情况下的运转。图14的点(a)~点(g)处的制冷剂状态用图9所示的P-h线图的标注有点(a)~点(g)的部分表示。
控制装置90在进行制热通常运转时,在判定为需要进行消除结霜状态的除霜时,关闭与作为除霜对象的并联热交换器5-4对应的第一开闭装置8-4。接着,控制装置90打开第二开闭装置9-4,将第三减压装置10的开度打开为设定的开度。由此,形成按压缩机1→第三减压装置10→第二开闭装置9-4→并联热交换器5-4→第二减压装置12-4的顺序连接制冷剂流路的除霜回路,并开始制热除霜运转。
当空气调节装置101开始制热除霜运转时,从压缩机1排出的制冷剂的一部分流入旁通配管37,通过第三减压装置10并通过第二开闭装置9-4而流入并联热交换器5-4。从并联热交换器5-4流出的制冷剂在由第二减压装置12-4减压之后,与从第二流量调整装置11-2流入到第二减压装置12-3的制冷剂合流。通过第二减压装置12-3后的制冷剂流入作为蒸发器发挥功能的并联热交换器5-3并蒸发。
在本实施方式2中,在制热除霜运转或制热通常运转中,控制装置90以使最临近地进行了除霜的并联热交换器的制冷剂流量变多的方式控制第二流量调整装置11-1及11-2的开度。例如,控制装置90在对并联热交换器5-3除霜之后对并联热交换器5-4除霜的情况下,以将与并联热交换器5-3连接的第二流量调整装置11-2的开度打开的方式进行控制。此时,代替将第二流量调整装置11-2的开度打开的控制,控制装置90也可以进行将与并联热交换器5-1及5-2连接的第二流量调整装置11-1的开度限缩的控制。
另外,控制装置90可以使用制冷剂过热度控制第二流量调整装置11-1及11-2的开度。具体而言,控制装置90根据第一压力检测器91检测的制冷剂压力和温度检测器93-1及93-2检测的制冷剂温度,算出并联热交换器5-1及5-2的制冷剂合流后的制冷剂过热度和并联热交换器5-3的制冷剂过热度。然后,控制装置90以使这些制冷剂过热度成为0~3K左右的方式或以使这些制冷剂过热度成为同等的方式控制第二流量调整装置11-1及11-2的开度。例如,在并联热交换器5-1及5-2的制冷剂合流后的制冷剂过热度大于并联热交换器5-3的制冷剂过热度的情况下,控制装置90可以打开第二流量调整装置11-1的开度,也可以限缩第二流量调整装置11-2的开度。
在本实施方式2的空气调节装置101中,根据运转状态将并联热交换器5-1及5-2组合为一个蒸发器,将并联热交换器5-3及5-4组合为一个蒸发器。而且,在组合为一个蒸发器的并联热交换器5-1及5-2设置有第二流量调整装置11-1及温度检测器93-1。另外,在组合为一个蒸发器的并联热交换器5-3及5-4设置有第二流量调整装置11-2及温度检测器93-2。根据本实施方式2,通过与并联热交换器的结霜状态对应的流量控制来提高制热能力,不仅能够使室内的舒适性提高,而且由于与实施方式1相比,需要控制的流量调整装置的数量减少,所以能够简化控制。另外,由于流量调整装置及温度检测器的个数减少,所以与实施方式1相比,制造成本变低。并且,由于控制装置90在使用制冷剂过热度判定结霜状态的大小关系的情况下,使用温度检测器93-1及93-2检测的测定值作为制冷剂温度即可,所以与实施方式1相比,运算处理的负荷减轻。
在本实施方式2中,以根据运转状态将并联热交换器5-1及5-2的组合设为一个蒸发器并将并联热交换器5-3及5-4的组合设为一个蒸发器的情况进行了说明,两个组合中的任一方也可以是与实施方式1相同的结构。例如,也可以在并联热交换器5-3连接第一流量调整装置7-3,在并联热交换器5-4连接第一流量调整装置7-4。在该情况下,与实施方式1相比,由于流量调整装置的数量减少一个,所以也能够使控制简化,并实现制造成本的降低。
并且,在本实施方式2中,优选的是,在切换除霜对象时,优先选择与最临近地完成了除霜的并联热交换器相同的第二流量调整装置所连接的并联热交换器作为除霜对象。例如,在对并联热交换器5-1进行了除霜的情况下,控制装置90接着选择并联热交换器5-2作为除霜对象。接着,如果并联热交换器5-2的除霜结束,则控制装置90接着将并联热交换器5-3或5-4作为除霜对象。由此,在并联热交换器5-2的除霜结束之后,并联热交换器5-1及5-2的结霜量比并联热交换器5-3及5-4的结霜量少。当将并联热交换器5-1及5-2作为一个蒸发器考虑时,能够抑制蒸发器之间的结霜量的大小关系及制冷剂流量的大小关系各自的不均匀。
实施方式3.
对本实施方式3的空气调节装置的结构进行说明。图15是示出本发明的实施方式3的空气调节装置的制冷剂回路结构的制冷剂回路图。在本实施方式3中,以与实施方式1不同的结构为中心进行说明,并省略对与实施方式1相同的结构的详细说明。
本实施方式3的空气调节装置102与图1所示的空气调节装置100相比,具有喷射配管38和设置于喷射配管38的第四减压装置13,所述喷射配管38从第二延长配管33-1与第一流量调整装置7-1~7-4之间分支并与压缩机1连接。另外,在图15所示的结构中,设置有用于使流入到喷射配管38并由第四减压装置13减压后的制冷剂与不分支地流入到第一流量调整装置7-1~7-4的主流侧制冷剂进行热交换的制冷剂间热交换器14,但也可以不设置制冷剂间热交换器14。另外,也可以设为如下结构:在分支部设置将气液分离的装置,且使液体制冷剂偏向任一方地流动。
喷射配管38的与压缩机1连接的一侧如图15那样与压缩机1直接连接,或者与压缩机1的吸入侧的配管连接。在如图15那样与压缩机1直接连接的情况下,在压缩机1设置使制冷剂流入到压缩室(未图示)的压缩行程的吸入部分或中间部分的端口,并在该端口连接喷射配管38的端部。
另外,在空气调节装置102中,在第二延长配管33-1与第一流量调整装置7-1~7-4之间设置有检测制冷剂的压力的第二压力检测器95。第二压力检测器95只要能够检测喷射配管38的分支部的制冷剂的压力即可,也可以设置于分支部与第四减压装置13之间。代替压力检测器,也可以在制冷剂成为气液二相状态的配管部分设置能够检测制冷剂的温度的温度检测器,将温度检测器检测到的值作为制冷剂饱和温度,并根据制冷剂饱和温度换算制冷剂的压力。
第四减压装置13只要是能够使流入到喷射配管中的制冷剂减压的设备即可,可以是毛细管或电磁阀,也可以是能够按照从控制装置90输入的控制信号改变开度的电子控制式膨胀阀等。
对本实施方式3的空气调节装置102中的制热除霜运转时的制冷剂流动进行说明。在本实施方式3中,以与实施方式1不同的工作为中心进行说明,并省略对与实施方式1相同的工作的详细说明。图16是示出本发明的实施方式3的空气调节装置的制热除霜运转时的制冷剂流动的图。
在图16中,用实线示出在制热除霜运转时制冷剂流动的配管部分,用虚线示出没有制冷剂流动的配管部分。在此,如图16所示,说明进行并联热交换器5-4的除霜且并联热交换器5-1~5-3作为蒸发器发挥功能并继续进行制热的情况下的运转。图17是本发明的实施方式3的空气调节装置的制热除霜运转时的P-h线图。图16的点(a)~点(k)处的制冷剂状态用图17所示的P-h线图的标注有点(a)~点(k)的部分表示。
控制装置90在进行制热通常运转时,在判定为需要进行消除结霜状态的除霜时,关闭与作为除霜对象的并联热交换器5-4对应的第一开闭装置8-4。接着,控制装置90打开第二开闭装置9-4,将第三减压装置10的开度打开为设定的开度。由此,形成按压缩机1→第三减压装置10→第二开闭装置9-4→并联热交换器5-4→第一流量调整装置7-4的顺序连接制冷剂流路的除霜回路,并开始制热除霜运转。
在空气调节装置102中,通过第二延长配管并流入到室外机A中的制冷剂在分支部分支,一部分流入喷射配管38,一部分流入与作为蒸发器发挥功能的并联热交换器5-1~5-3连接的第一流量调整装置7-1~7-3。流入到第一流量调整装置7-1~7-3中的制冷剂是主流侧制冷剂。
流入到喷射配管38中的制冷剂通过第四减压装置13并被减压。此时的制冷剂的变化用图17中所示的点(h)至点(j)表示。减压后的制冷剂通过制冷剂间热交换器14,由压力较高的主流侧制冷剂加热,并流入到压缩机1中。制冷剂间热交换器14中的制冷剂的变化用图17所示的点(j)至点(k)表示。此外,图17中的点(k)位于制冷剂为气液二相状态的区域,但根据制冷剂间热交换器中的加热量、分支部中的气液的分离状态的不同,点(k)有时也会成为气体单相状态的区域。
在分支部不分支地流入到第一流量调整装置7-1~7-3中的主流侧制冷剂在制冷剂间热交换器14中由压力较低的喷射配管38中的制冷剂进行冷却。该变化用图17所示的点(h)至点(i)所示的变化表示。
此外,在未设置制冷剂间热交换器14的情况下,由喷射配管38中的制冷剂的加热和主流侧制冷剂的冷却导致的变化消失,流入到喷射配管38中的制冷剂在第四减压装置13中减压,并流入到压缩机1中。
在本实施方式3中,在制热除霜运转或制热通常运转中,控制装置90以使由第二压力检测器95检测的分支部的制冷剂的压力成为规定值的方式控制第一流量调整装置7-1~7-3的合计开度,并以一边满足该合计开度一边使最临近地进行了除霜的并联热交换器的制冷剂流量变多的方式控制第一流量调整装置7-1~7-3各自的开度。例如,在对并联热交换器5-3除霜之后对并联热交换器5-4除霜的情况下,控制装置90首先以使分支部的制冷剂的压力成为规定值的方式决定第一流量调整装置7-1~7-3的合计开度,接着,以在所决定的合计开度下使与并联热交换器5-3连接的第一流量调整装置7-1的开度大于其他第一流量调整装置7-2、7-3的开度的方式进行控制。此时,代替将第一流量调整装置7-1的开度打开的控制,控制装置90也可以进行将第一流量调整装置7-2、7-3的开度限缩的控制。
另外,也可以是,控制装置90在以使分支部的制冷剂的压力成为规定值的方式决定第一流量调整装置7-1~7-3的合计开度之后,使用根据第一压力检测器91检测的制冷剂压力和温度检测器92-1~92-3检测的制冷剂温度算出的制冷剂过热度,控制第一流量调整装置7-1~7-3各自的开度。具体而言,控制装置90以使并联热交换器5-1~5-3的制冷剂过热度成为0~3K左右的方式或以使这些制冷剂过热度成为同等的方式控制第一流量调整装置7-1~7-3的开度。例如,在并联热交换器5-1的制冷剂过热度大于其他并联热交换器5-2及5-3的制冷剂过热度的情况下,控制装置90可以打开第一流量调整装置7-1的开度,并以成为所决定的合计开度的方式与打开第一流量调整装置7-1的量相应地限缩第一流量调整装置7-2、7-3,或者,也可以限缩第一流量调整装置7-2、7-3,并与该量相应地打开第一流量调整装置。
在此,说明本实施方式3的与并联热交换器5-1~5-4中的作为蒸发器发挥功能的并联热交换器连接的第一流量调整装置的合计开度的控制的效果。
在本实施方式3中,通过设置喷射配管38,并使气液二相制冷剂或气体制冷剂流入到压缩机1中,从而与实施方式1相比,能够提高制热能力。例如,通过使气液二相制冷剂或气体制冷剂流入到压缩机1的压缩室中,从而能够使压缩室的制冷剂密度增加,并使从压缩机排出的制冷剂流量增加,由此,制热能力提高。另外,从压缩机1排出的制冷剂的温度设定有上限,在压缩机1的频率越大则制冷剂的温度越容易上升的情况下,通过使气液二相制冷剂流入到压缩机1中,从而能够降低制冷剂的温度。由此,由于能够以更大的频率使压缩机1工作,所以能够使制冷剂流量增加,并使制热能力提高。但是,为了利用喷射配管38使制热能力提高,需要使规定的制冷剂流量流入喷射配管38,为了确保制冷剂流量,需要将作为喷射配管38的入口的分支部的制冷剂的压力保持在规定值。
因此,通过对与作为蒸发器发挥功能的并联热交换器连接的第一流量调整装置的合计开度进行控制,并以使作为分支部的制冷剂的压力的第二压力检测器95的值成为规定值的方式进行控制,从而能够确保喷射配管38所需的制冷剂流量。
此外,即使在空气调节装置102进行制热除霜运转后的制热通常运转中,也可以按上述方式控制第一流量调整装置7-1~7-4的合计开度,在满足该合计开度的同时,与并联热交换器5-1~5-4的结霜状态相匹配地控制第一流量调整装置7-1~7-4各自的开度。
在本实施方式3的空气调节装置102中,设置有:喷射配管38,所述喷射配管38将从第二延长配管33-1向第一流量调整装置7-1~7-4流动的制冷剂的一部分分支并使其流入到压缩机1中;以及第二压力检测器95,所述第二压力检测器95检测分支部的制冷剂的压力,对与作为蒸发器发挥功能的并联热交换器连接的第一流量调整装置的合计开度进行控制,在满足该合计开度的同时,根据蒸发器的结霜状态控制第一流量调整装置中的每一个。合计开度例如相当于对与作为蒸发器发挥功能的并联热交换器连接的全部第一流量调整装置进行累计而得到的全部流动阻力。根据本实施方式3,不仅能够通过与并联热交换器的结霜状态对应的流量控制来提高制热能力,通过使规定的制冷剂流量流入喷射配管,从而还能够与实施方式1相比进一步提高制热能力,并使室内的舒适性提高。
此外,在上述实施方式1~3中,说明了室外热交换器5被分割为四个并联热交换器5-1~5-4的情况,但分割数量不限定于四个。可以是具备两个以上的并联热交换器且在制热通常运转时使蒸发器成为两个以上的结构,也可以是具备三个以上的并联热交换器且在制热除霜运转时使蒸发器成为两个以上的结构。即使为这样的结构,通过应用上述实施方式,从而也能够以将一部分并联热交换器设为除霜对象并在其他并联热交换器继续进行制热运转的方式进行工作,能够使室内的舒适性提高。
另外,以实施方式1的空气调节装置100、实施方式2的空气调节装置101及实施方式3的空气调节装置102为对制冷运转及制热运转进行切换的装置的情况为例进行了说明,但空气调节装置不限定于这些装置。对于能够进行冷热同时运转的回路结构的空气调节装置而言,也能够应用上述实施方式1~3。另外,在上述实施方式1~3中,也可以省略冷热切换装置2,空气调节装置仅进行制热通常运转及制热除霜运转。
附图标记的说明
1压缩机,2冷热切换装置,3b、3c负荷侧热交换器,4b、4c第一减压装置,5室外热交换器,5-1~5-4并联热交换器,5a传热管,5b、5bn翅片,5f室外风扇,6储液器,7-1~7-4第一流量调整装置,8-1~8-4第一开闭装置,9-1~9-4第二开闭装置,10第三减压装置,11-1、11-2第二流量调整装置,12-1~12-4第二减压装置,13第四减压装置,31排出配管,32-1、32-2b、32-2c第一延长配管,33-1、33-2b、33-2c第二延长配管,34-1~34-4第一连接配管,35-1~35-4第二连接配管,36吸入配管,37旁通配管,38喷射配管,51a~51d开口,52流路切换单元,90控制装置,91第一压力检测器,92-1~92-4温度检测器,93-1、93-2温度检测器,94外部空气温度检测器,95第二压力检测器,100、101、102空气调节装置,A室外机,B、C室内机。

Claims (14)

1.一种空气调节装置,其中,所述空气调节装置具备:
主回路,所述主回路是用配管连接压缩机、负荷侧热交换器、第一减压装置及相互并联连接的多个并联热交换器而成的回路,并供制冷剂循环;
旁通配管,所述旁通配管将所述压缩机排出的制冷剂的一部分分流;
流路切换单元,所述流路切换单元将所述多个并联热交换器中的作为除霜对象的并联热交换器与所述旁通配管连接;
多个流量调整装置,所述多个流量调整装置与所述多个并联热交换器连接,并调整在该多个并联热交换器中流通的制冷剂流量;以及
控制装置,所述控制装置控制所述流路切换单元及所述多个流量调整装置,
所述空气调节装置具有:
使所述多个并联热交换器作为蒸发器发挥功能的制热运转模式;以及
将所述多个并联热交换器中的一部分并联热交换器作为除霜对象并使其他并联热交换器作为蒸发器发挥功能的制热除霜运转模式,
所述多个流量调整装置的数量少于所述多个并联热交换器的数量,
至少一个所述流量调整装置与两个以上的并联热交换器连接,
所述控制装置在所述制热除霜运转模式或执行该制热除霜运转模式后的所述制热运转模式中,控制所述流量调整装置,以便根据所述多个并联热交换器中的作为蒸发器发挥功能的并联热交换器的结霜状态调整在该并联热交换器中流动的制冷剂流量。
2.根据权利要求1所述的空气调节装置,其中,
所述控制装置控制所述流量调整装置,以便结霜量越少则流入所述多个并联热交换器中的作为蒸发器发挥功能的并联热交换器的制冷剂流量变得越多。
3.根据权利要求2所述的空气调节装置,其中,
所述控制装置在所述制热除霜运转模式或所述制热运转模式中,
按在所述制热除霜运转模式中实施除霜的顺序,判定作为蒸发器发挥功能的两个以上的所述并联热交换器的结霜量的大小关系,
所述控制装置控制所述流量调整装置,以便所述顺序越晚则流入所述两个以上的并联热交换器中的每一个的制冷剂流量变得越多。
4.根据权利要求1或2所述的空气调节装置,其中,
所述空气调节装置还具有检测装置,所述检测装置检测用于求出所述多个并联热交换器中的作为蒸发器发挥功能的两个以上的并联热交换器的结霜状态的值,
所述控制装置根据使用所述检测装置检测到的值求出的结霜状态,控制所述流量调整装置,以便结霜量越少则流入所述两个以上的并联热交换器的制冷剂流量变得越多。
5.根据权利要求4所述的空气调节装置,其中,
所述检测装置具有:
第一压力检测器,所述第一压力检测器检测所述多个并联热交换器中的作为蒸发器发挥功能的并联热交换器的制冷剂压力;以及
温度检测器,所述温度检测器检测所述多个并联热交换器中的作为蒸发器发挥功能的并联热交换器的下游侧的制冷剂温度。
6.根据权利要求5所述的空气调节装置,其中,
所述控制装置利用根据制冷剂饱和温度和所述温度检测器检测到的制冷剂温度算出的制冷剂过热度判定所述结霜状态,所述制冷剂饱和温度根据所述第一压力检测器检测到的制冷剂压力算出,
所述控制装置判定为:所述制冷剂过热度越小则结霜量越多,所述制冷剂过热度越大则结霜量越少。
7.根据权利要求4所述的空气调节装置,其中,
在从所述制热运转模式切换为所述制热除霜运转模式时,
所述控制装置根据所述多个并联热交换器中的作为蒸发器发挥功能的并联热交换器的结霜状态,使与该并联热交换器连接的所述流量调整装置的流动阻力变化。
8.根据权利要求5或6所述的空气调节装置,其中,
在从所述制热运转模式切换为所述制热除霜运转模式时,
所述控制装置根据所述多个并联热交换器中的作为蒸发器发挥功能的并联热交换器的结霜状态,使与该并联热交换器连接的所述流量调整装置的流动阻力变化。
9.根据权利要求5或6所述的空气调节装置,其中,
在与所述至少一个所述流量调整装置连接的所述两个以上的并联热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下的下游侧,在检测所述两个以上的并联热交换器的制冷剂温度的位置设置有一个所述温度检测器。
10.根据权利要求1~3、5~7中任一项所述的空气调节装置,其中,
所述空气调节装置还具有第二减压装置,所述第二减压装置设置于选择与所述至少一个所述流量调整装置连接的所述两个以上的并联热交换器中的一方或双方作为除霜对象的情况下的下游侧,并使从作为除霜对象的并联热交换器流出的制冷剂减压。
11.根据权利要求10所述的空气调节装置,其中,
所述空气调节装置还具有第三减压装置,所述第三减压装置设置于所述旁通配管并使流入该旁通配管的制冷剂减压。
12.根据权利要求1~3、5~7、11中任一项所述的空气调节装置,其中,
所述控制装置算出所述负荷侧热交换器作为冷凝器发挥功能的情况下的制热负荷,
在所述制热除霜运转模式中,根据所述制热负荷变更所述多个并联热交换器中的作为除霜对象的并联热交换器的数量。
13.根据权利要求1~3、5~7、11中任一项所述的空气调节装置,其中,
所述空气调节装置还具有检测外部空气温度的外部空气温度检测器,
所述控制装置在所述制热除霜运转模式中,根据所述外部空气温度变更所述多个并联热交换器中的作为除霜对象的并联热交换器的数量。
14.根据权利要求1~3、5~7、11中任一项所述的空气调节装置,其中,
所述空气调节装置具有:
喷射配管,所述喷射配管将从所述第一减压装置向所述流量调整装置流动的制冷剂的一部分分流并使其流入所述压缩机;
第四减压装置,所述第四减压装置设置于所述喷射配管;以及
第二压力检测器,所述第二压力检测器检测所述喷射配管的分支部的制冷剂压力,
所述控制装置在所述制热除霜运转模式或执行该制热除霜运转模式后的所述制热运转模式中,决定对与所述多个并联热交换器中的作为蒸发器发挥功能的并联热交换器连接的全部所述流量调整装置进行累计而得到的全部流动阻力,以使由所述第二压力检测器检测到的压力成为规定值,并控制该流量调整装置中的每一个,以便在满足所决定的全部流动阻力的同时根据该并联热交换器的结霜状态调整在该并联热交换器中流动的制冷剂流量。
CN201880065316.5A 2017-10-12 2018-03-07 空气调节装置 Active CN111201410B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017198583 2017-10-12
JP2017-198583 2017-10-12
PCT/JP2018/008814 WO2019073621A1 (ja) 2017-10-12 2018-03-07 空気調和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111201410A CN111201410A (zh) 2020-05-26
CN111201410B true CN111201410B (zh) 2021-09-24

Family

ID=66100688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880065316.5A Active CN111201410B (zh) 2017-10-12 2018-03-07 空气调节装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11268743B2 (zh)
EP (1) EP3696480A4 (zh)
JP (1) JP6785988B2 (zh)
CN (1) CN111201410B (zh)
WO (1) WO2019073621A1 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3798539A4 (en) * 2018-05-23 2021-06-09 Mitsubishi Electric Corporation REFRIGERATION CIRCUIT DEVICE
JP7151206B2 (ja) * 2018-06-21 2022-10-12 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置
EP3832227A4 (en) * 2018-07-27 2021-08-04 Mitsubishi Electric Corporation REFRIGERATION CIRCUIT DEVICE
JP7230642B2 (ja) * 2019-03-29 2023-03-01 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置
JP7183447B2 (ja) * 2019-11-12 2022-12-05 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置
WO2021161456A1 (ja) * 2020-02-13 2021-08-19 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置
KR20210104476A (ko) 2020-02-17 2021-08-25 엘지전자 주식회사 공기조화기
CN113669843A (zh) * 2020-04-30 2021-11-19 青岛海尔空调电子有限公司 空调系统的控制方法及空调系统
CN111878891A (zh) * 2020-06-16 2020-11-03 青岛海尔空调电子有限公司 空调系统及其控制方法
JP2022046305A (ja) * 2020-09-10 2022-03-23 日本電気株式会社 空調機の室外機
CN112344446A (zh) * 2020-10-28 2021-02-09 珠海格力电器股份有限公司 多联机系统的室外机装置及化霜控制方法、多联机系统
CN112963978B (zh) * 2021-02-26 2022-06-17 珠海格力电器股份有限公司 一种空调器化霜结构及其化霜方法、装置和空调器
DE102022205256A1 (de) 2022-05-25 2023-11-30 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Wärmepumpeneinrichtung
CN115031439B (zh) * 2022-06-16 2023-07-14 江苏省华扬太阳能有限公司 高效化霜的热泵式大中型空调装置
CN117433109B (zh) * 2023-12-21 2024-04-09 珠海格力电器股份有限公司 空调化霜控制方法、装置及空调机组

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008157558A (ja) * 2006-12-25 2008-07-10 Daikin Ind Ltd 空気調和装置
CN102748808A (zh) * 2011-04-22 2012-10-24 Lg电子株式会社 复式空调器以及该复式空调器的控制方法
WO2014087893A1 (ja) * 2012-12-07 2014-06-12 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
CN104011485A (zh) * 2012-01-24 2014-08-27 三菱电机株式会社 空气调节装置
CN104813123A (zh) * 2012-11-29 2015-07-29 三菱电机株式会社 空气调节装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5813820B2 (ja) * 1978-03-20 1983-03-16 三洋電機株式会社 空気調和装置
JPS5528459A (en) * 1978-08-18 1980-02-29 Sanyo Electric Co Defrosting controller
US6672089B2 (en) * 2000-10-12 2004-01-06 Lg Electronics Inc. Apparatus and method for controlling refrigerating cycle of refrigerator
JP2008157588A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Calsonic Kansei Corp 空調装置
JP4675927B2 (ja) * 2007-03-30 2011-04-27 三菱電機株式会社 空気調和装置
JP4990221B2 (ja) 2008-05-26 2012-08-01 日立アプライアンス株式会社 空気調和機
JP2012063033A (ja) * 2010-09-14 2012-03-29 Panasonic Corp 空気調和機
JP5780166B2 (ja) * 2011-02-11 2015-09-16 株式会社デンソー ヒートポンプサイクル
WO2013128897A1 (ja) * 2012-02-28 2013-09-06 株式会社日本クライメイトシステムズ 車両用空調装置
WO2014128831A1 (ja) * 2013-02-19 2014-08-28 三菱電機株式会社 空気調和装置
JP6204111B2 (ja) * 2013-08-09 2017-09-27 株式会社日本クライメイトシステムズ 車両用空調装置
JP6052456B2 (ja) * 2015-04-28 2016-12-27 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
JP6351848B2 (ja) * 2015-07-06 2018-07-04 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置
KR102015031B1 (ko) * 2016-01-28 2019-10-21 엘지전자 주식회사 공기조화기

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008157558A (ja) * 2006-12-25 2008-07-10 Daikin Ind Ltd 空気調和装置
CN102748808A (zh) * 2011-04-22 2012-10-24 Lg电子株式会社 复式空调器以及该复式空调器的控制方法
CN104011485A (zh) * 2012-01-24 2014-08-27 三菱电机株式会社 空气调节装置
CN104813123A (zh) * 2012-11-29 2015-07-29 三菱电机株式会社 空气调节装置
WO2014087893A1 (ja) * 2012-12-07 2014-06-12 ダイキン工業株式会社 空気調和装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019073621A1 (ja) 2019-04-18
EP3696480A4 (en) 2020-12-16
EP3696480A1 (en) 2020-08-19
JPWO2019073621A1 (ja) 2020-04-02
JP6785988B2 (ja) 2020-11-18
US11268743B2 (en) 2022-03-08
CN111201410A (zh) 2020-05-26
US20200232693A1 (en) 2020-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111201410B (zh) 空气调节装置
JP5968534B2 (ja) 空気調和装置
JP6022058B2 (ja) 熱源側ユニット及び冷凍サイクル装置
JP6351848B2 (ja) 冷凍サイクル装置
CN109154463B (zh) 空气调节装置
JP6021940B2 (ja) 空気調和装置
US10508826B2 (en) Refrigeration cycle apparatus
JP6017058B2 (ja) 空気調和装置
US10036562B2 (en) Air-conditioning apparatus
CN107110546B (zh) 空气调节装置
CN113710971B (zh) 空气调节装置
JP6042037B2 (ja) 冷凍サイクル装置
CN117242307A (zh) 一种空调系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant