CN114127479A - 制冷装置 - Google Patents

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Abstract

制冷装置(1)的制冷剂回路(6)进行高压为制冷剂的临界压力以上的制冷循环。制冷装置(1)至少进行制冷剂回路(6)中的室内热交换器(64a~64c)作为散热器发挥作用的加热运转。制冷装置(1)的控制器(100)在加热运转中调节制冷剂回路(6)中的室内膨胀阀(63a~63c)的开度,以使得室内热交换器(64a~64c)的出口处的制冷剂的温度达到规定的基准温度。

Description

制冷装置
技术领域
本公开涉及一种制冷装置。
背景技术
迄今为止,已知有一种进行高压为制冷剂的临界压力以上的制冷循环的空调装置。专利文献1中所公开的制冷装置包括进行室内的制冷和制热的多个室内机组。在室内机组进行制热的情况下,在各室内机组的室内热交换器中,制冷剂向空气放热。在制热运转中的各室内机组中,控制膨胀阀的开度,以使得该室内机组的室内热交换器的出口处的制冷剂的温度达到目标温度。
专利文献1:日本公开专利公报特开2008-64439号公报
发明内容
-发明要解决的技术问题-
在专利文献1的空调装置中,各室内机组的控制部单独计算目标温度,因此在制热运转中各室内机组的目标温度有时会互不相同。在该情况下,目标温度越低的室内机组,其膨胀阀的开度就越小,积存于其室内热交换器中的制冷剂的量便会越多。而且,当制冷剂积存于制冷剂回路的局部时,在制冷剂回路中循环的制冷剂的量变少,有可能无法以适当的条件进行制冷循环。
本公开的目的在于:在进行高压为制冷剂的临界压力以上的制冷循环的制冷装置中,对散热器中的对象物适当地进行加热。
-用以解决技术问题的技术方案-
本公开的第一方面以一种制冷装置为对象,其包括制冷剂回路6,所述制冷剂回路6具有压缩机21、22、23、热源侧热交换器13、以及相互并联布置的多个利用侧机组60a~60c,在多个所述利用侧机组60a~60c中分别设置有利用侧热交换器64a~64c和膨胀阀63a~63c,在所述制冷剂回路6中进行高压为制冷剂的临界压力以上的制冷循环,所述制冷装置至少进行所述利用侧热交换器64a~64c作为散热器发挥作用的加热运转。而且,所述制冷装置的特征在于:多个所述利用侧机组60a~60c能够单独设定各自的设定温度,所述制冷装置包括控制器100,所述控制器100在所述加热运转中,将比多个所述利用侧机组60a~60c的设定温度中最高的设定温度高的温度作为基准温度,并单独调节各所述利用侧机组60a~60c的所述膨胀阀63a~63c的开度,以使得各所述利用侧机组60a~60c的所述利用侧热交换器64a~64c的出口处的制冷剂的温度达到所述基准温度。
在第一方面中,控制器100比较各利用侧机组60a~60c的设定温度,使基准温度成为比最高的设定温度高的值。控制器100使用该基准温度控制各利用侧机组60a~60c的膨胀阀63a~63c。其结果是,各利用侧机组60a~60c的膨胀阀63a~63c的开度差变得较小,积存于各利用侧机组60a~60c的利用侧热交换器64a~64c中的制冷剂量的差变小。因此,根据该方面,能够确保在制冷剂回路6中循环的制冷剂的量,从而能够对利用侧热交换器64a~64c中的对象物适当地进行加热。
本公开的第二方面在上述第一方面的基础上,其特征在于:所述控制器100在所述加热运转中所述热源侧热交换器13作为蒸发器发挥作用时,调节所述压缩机21、22、23的运转容量,以使得制冷循环的高压达到规定的基准高压。
在第二方面中,控制器100调节压缩机21、22、23的运转容量。当在加热运转中利用侧热交换器64a~64c作为散热器发挥作用而热源侧热交换器13作为蒸发器发挥作用的情况下,控制器100调节压缩机21、22、23的运转容量,以使得制冷循环的高压达到基准高压。
本公开的第三方面在上述第二方面的基础上,其特征在于:所述控制器100在所述加热运转中所述热源侧热交换器13作为蒸发器发挥作用之际,当至少一个所述利用侧机组60a~60c的所述膨胀阀63a~63c完全打开时提高所述基准高压,当所有所述利用侧机组60a~60c的所述膨胀阀63a~63c均没有完全打开时降低所述基准高压。
在第三方面中,控制器100调节用于控制压缩机21、22、23的基准高压。当在加热运转中利用侧热交换器64a~64c作为散热器发挥作用而热源侧热交换器13作为蒸发器发挥作用的情况下,控制器100基于膨胀阀63a~63c的状态来调节基准高压。
本公开的第四方面在上述第一方面的基础上,其特征在于:所述制冷剂回路6具有冷却用热交换器54和开度可变的热源侧膨胀阀14,所述冷却用热交换器54在所述加热运转中能够作为蒸发器发挥作用,所述热源侧膨胀阀14与所述热源侧热交换器13相对应地设置,所述控制器100在所述加热运转中所述热源侧热交换器13作为散热器发挥作用且所述冷却用热交换器54作为蒸发器发挥作用时,调节所述热源侧膨胀阀14的开度,以使得所述热源侧热交换器13的出口处的制冷剂的温度达到规定的热源侧基准温度。
在第四方面中,控制器100调节热源侧膨胀阀14的开度。当在加热运转中利用侧热交换器64a~64c和热源侧热交换器13作为散热器发挥作用而冷却用热交换器54作为蒸发器发挥作用的情况下,控制器100调节热源侧膨胀阀14的开度,以使得热源侧热交换器13的出口处的制冷剂的温度达到规定的热源侧基准温度。在该情况下,控制器100还调节膨胀阀63a~63c的开度,以使得利用侧热交换器64a~64c的出口处的制冷剂的温度达到基准温度。
本公开的第五方面在上述第一方面的基础上,其特征在于:所述制冷装置包括室外风扇12,所述室外风扇12向所述热源侧热交换器13输送室外空气,所述热源侧热交换器13构成为使由所述室外风扇12输送来的室外空气与制冷剂进行热交换,所述制冷剂回路6具有冷却用热交换器54,所述冷却用热交换器54在所述加热运转中能够作为蒸发器发挥作用,所述控制器100在所述加热运转中所述热源侧热交换器13作为散热器发挥作用且所述冷却用热交换器54作为蒸发器发挥作用时,调节所述室外风扇12的送风量,以使得制冷循环的高压达到规定的基准高压。
在第五方面中,控制器100调节室外风扇12的送风量。当在加热运转中利用侧热交换器64a~64c和热源侧热交换器13作为散热器发挥作用而冷却用热交换器54作为蒸发器发挥作用的情况下,控制器100调节室外风扇12的送风量,以使得制冷循环的高压达到基准高压。
附图说明
图1是实施方式的制冷装置的管道系统图;
图2是示出制冷设备运转中制冷剂的流动情况的相当于图1的图;
图3是示出制冷运转中制冷剂的流动情况的相当于图1的图;
图4是示出制冷/制冷设备运转中制冷剂的流动情况的相当于图1的图;
图5是示出制热运转中制冷剂的流动情况的相当于图1的图;
图6是示出制热/制冷设备运转中制冷剂的流动情况的相当于图1的图;
图7是示出制热/制冷设备热回收运转中制冷剂的流动情况的相当于图1的图;
图8是示出制热/制冷设备余热运转中制冷剂的流动情况的相当于图1的图;
图9是示出控制器进行的控制动作的状态转换图。
具体实施方式
以下,参照附图对实施方式进行说明。
本实施方式的制冷装置1构成为:能够同时进行冷却对象的冷却和室内的空气调节。此处所说的冷却对象包括冷藏库、冷冻库、陈列柜等设备内的空气。以下将这样的设备称为制冷设备。
-制冷装置的整体结构-
如图1所示,制冷装置1包括设置于室外的室外机组10、冷却内部空气的制冷设备机组50a、50b、进行室内的空气调节的室内机组60a~60c、以及控制器100。本实施方式的制冷装置1包括一台室外机组10、两台制冷设备机组50a、50b和三台室内机组60a~60c。需要说明的是,此处示出的室外机组10、制冷设备机组50a、50b和室内机组60a~60c的台数仅为一例。
在制冷装置1中,室外机组10、制冷设备机组50a、50b和室内机组60a~60c由四根连接管道2、3、4、5连接起来,由此构成了制冷剂回路6。
四根连接管道2、3、4、5由第一液体连接管道2、第一气体连接管道3、第二液体连接管道4和第二气体连接管道5构成。第一液体连接管道2和第一气体连接管道3与制冷设备机组50a、50b相对应。第二液体连接管道4和第二气体连接管道5与室内机组60a~60c相对应。在制冷剂回路6中,两台制冷设备机组50a、50b相互并联,并且三台室内机组60a~60c相互并联。
在制冷剂回路6中,通过制冷剂循环而进行制冷循环。本实施方式的制冷剂回路6中的制冷剂为二氧化碳。制冷剂回路6构成为进行制冷剂的压力在临界压力以上的制冷循环。
-室外机组-
室外机组10是设置于屋外的热源机组。室外机组10具有室外风扇12和室外回路11。室外回路11具有压缩部C、切换单元30、室外热交换器13、室外膨胀阀14、贮液器15、过冷却热交换器16和中间冷却器17。
〈压缩部〉
压缩部C压缩制冷剂。压缩部C具有第一压缩机21、第二压缩机22和第三压缩机23。压缩部C构成为两级压缩式压缩部。第二压缩机22和第三压缩机23构成低级侧压缩机。第二压缩机22和第三压缩机23相互并联。第一压缩机21构成高级侧压缩机。第一压缩机21和第二压缩机22串联。第一压缩机21和第三压缩机23串联。
第一压缩机21、第二压缩机22和第三压缩机23是包括作为流体机械的压缩机构和驱动压缩机构的电动机的密闭式压缩机。各压缩机21、22、23的运转容量可变。具体而言,从未图示的变频器向压缩机21、22、23的电动机供给交流电。当改变从变频器供向压缩机21、22、23的交流电的频率(压缩机的运转频率)时,由电动机驱动的压缩机构的转速就会发生变化,其结果是,压缩机21、22、23的运转容量发生变化。另外,当压缩机21、22、23的运转容量发生变化时,压缩部C的运转容量就会发生变化。
在第一压缩机21上连接有第一吸入管21a和第一排出管21b。在第二压缩机22上连接有第二吸入管22a和第二排出管22b。在第三压缩机23上连接有第三吸入管23a和第三排出管23b。
第二吸入管22a与制冷设备机组50a、50b连通。第二压缩机22是与制冷设备机组50a、50b相对应的制冷设备侧压缩机。第三吸入管23a与室内机组60a~60c连通。第三压缩机23是与室内机组60a~60c相对应的室内侧压缩机。
〈切换单元〉
切换单元30切换制冷剂回路6中的制冷剂的流通路径。切换单元30具有第一管道31、第二管道32、第三管道33、第四管道34、第一三通阀TV1和第二三通阀TV2。第一管道31的流入端和第二管道32的流入端与第一排出管21b相连。压缩部C的排出压力作用在第一管道31和第二管道32上。第三管道33的流出端和第四管道34的流出端与第三压缩机23的第三吸入管23a相连。压缩部C的吸入压力作用在第三管道33和第四管道34上。
第一三通阀TV1具有第一阀口P1、第二阀口P2和第三阀口P3。第一三通阀TV1的第一阀口P1与作为高压流路的第一管道31的流出端相连。第一三通阀TV1的第二阀口P2与作为低压流路的第三管道33的流入端相连。第一三通阀TV1的第三阀口P3与室内气侧流路35相连。
第二三通阀TV2具有第一阀口P1、第二阀口P2和第三阀口P3。第二三通阀TV2的第一阀口P1与作为高压流路的第二管道32的流出端相连。第二三通阀TV2的第二阀口P2与作为低压流路的第四管道34的流入端相连。第二三通阀TV2的第三阀口P3与室外气侧流路36相连。
第一三通阀TV1和第二三通阀TV2是电动式三通阀。各三通阀TV1、TV2分别在第一状态(图1中的实线所示的状态)与第二状态(图1中的虚线所示的状态)之间切换。在处于第一状态的各三通阀TV1、TV2中,第一阀口P1与第三阀口P3连通,且第二阀口P2关闭。在处于第二状态的各三通阀TV1、TV2中,第二阀口P2与第三阀口P3连通,第一阀口P1关闭。
〈室外热交换器〉
室外热交换器13是热源侧热交换器。室外热交换器13是翅片管式空气热交换器。室外风扇12布置于室外热交换器13的附近。室外风扇12输送室外空气。室外热交换器使在其内部流动的制冷剂与室外风扇12输送的室外空气进行热交换。
在室外热交换器13的气侧端连接有室外气侧流路36。在室外热交换器13的液侧端连接有室外流路O。
〈室外流路〉
室外流路O包括室外第一管o1、室外第二管o2、室外第三管o3、室外第四管o4、室外第五管o5、室外第六管o6和室外第七管o7。
室外第一管o1的一端与室外热交换器13的液侧端相连。室外第二管o2的一端和室外第三管o3的一端分别与室外第一管o1的另一端相连。室外第二管o2的另一端与贮液器15的顶部相连。室外第四管o4的一端与贮液器15的底部相连。室外第五管o5的一端和室外第三管o3的另一端分别与室外第四管o4的另一端相连。室外第五管o5的另一端与第一液体连接管道2相连。室外第六管o6的一端与室外第五管o5的中途相连。室外第六管o6的另一端与第二液体连接管道4相连。室外第七管o7的一端与室外第六管o6的中途相连。室外第七管o7的另一端与室外第二管o2的中途相连。
〈室外膨胀阀〉
室外膨胀阀14与室外第一管o1相连。室外膨胀阀14是热源侧膨胀阀。室外膨胀阀14是开度可变的电子膨胀阀。
〈贮液器〉
贮液器15构成存积制冷剂的容器。在贮液器15中,制冷剂被分离成气态制冷剂和液态制冷剂。在贮液器15的顶部连接有室外第二管o2的另一端和排气管37的一端。排气管37的另一端与注入管38的中途相连。在排气管37上连接有排气阀39。排气阀39是开度可变的电子膨胀阀。
〈过冷却热交换器〉
过冷却热交换器16对在贮液器15中分离出来的制冷剂(主要为液态制冷剂)进行冷却。过冷却热交换器16具有第一制冷剂流路16a和第二制冷剂流路16b。第一制冷剂流路16a与室外第四管o4的中途相连。第二制冷剂流路16b与注入管38的中途相连。
注入管38的一端与室外第五管o5的中途相连。注入管38的另一端与第一压缩机21的第一吸入管21a相连。换言之,注入管38的另一端与压缩部C的中间压力部分相连。在注入管38上,在比第二制冷剂流路16b靠上游侧的位置设置有减压阀40。减压阀40是开度可变的膨胀阀。
在过冷却热交换器16中,在第一制冷剂流路16a中流动的制冷剂与在第二制冷剂流路16b中流动的制冷剂进行热交换。第二制冷剂流路16b供已由减压阀40减压后的制冷剂流动。因此,在过冷却热交换器16中,在第一制冷剂流路16a中流动的制冷剂被冷却。
〈中间冷却器〉
中间冷却器17与中间流路41相连。中间流路41的一端与第二压缩机22的第二排出管22b和第三压缩机23的第三排出管23b相连。中间流路41的另一端与第一压缩机21的第一吸入管21a相连。换言之,中间流路41的另一端与压缩部C的中间压力部相连。
中间冷却器17是翅片管式空气热交换器。在中间冷却器17的附近布置有冷却风扇17a。中间冷却器17使在其内部流动的制冷剂与冷却风扇17a输送的室外空气进行热交换。
〈油分离回路〉
室外回路11包括油分离回路42。油分离回路42具有油分离器43、第一回油管44和第二回油管45。
油分离器43与第一压缩机21的第一排出管21b相连。油分离器43将油从压缩部C排出的制冷剂中分离出来。第一回油管44的流入端与油分离器43相连。第一回油管44的流出端与第二压缩机22的第二吸入管22a相连。第二回油管45的流出端与第三压缩机23的第三吸入管23a相连。在第一回油管44上连接有第一油量调节阀46。在第二回油管45上连接有第二油量调节阀47。
已由油分离器43分离出来的油经由第一回油管44返回第二压缩机22。已由油分离器43分离出来的油经由第二回油管45返回第三压缩机23。需要说明的是,也可以使已由油分离器43分离出来的油直接返回第二压缩机22的机壳内的贮油部。还可以使已由油分离器43分离出来的油直接返回第三压缩机23的机壳内的贮油部。
〈止回阀〉
室外回路11具有第一止回阀CV1、第二止回阀CV2、第三止回阀CV3、第四止回阀CV4、第五止回阀CV5、第六止回阀CV6和第七止回阀CV7。
第一止回阀CV1与第一排出管21b相连。第二止回阀CV2与第二排出管22b相连。第三止回阀CV3与第三排出管23b相连。第四止回阀CV4与室外第二管o2相连。第五止回阀CV5与室外第三管o3相连。第六止回阀CV6与室外第六管o6相连。第七止回阀CV7与室外第七管o7相连。这些止回阀CV1~CV7允许制冷剂沿图1所示的箭头方向流动,并禁止制冷剂沿着与该箭头相反的方向流动。
〈传感器〉
在室外回路11中,设置有排出压力传感器90、第一吸入压力传感器91、第二吸入压力传感器92、第一排出温度传感器93、第二排出温度传感器94和室外制冷剂温度传感器95。
排出压力传感器90设置于第一压缩机21的第一排出管21b处,并测量从第一压缩机21中排出的制冷剂的压力。第一吸入压力传感器91设置于第二压缩机22的第二吸入管22a处,并测量被吸入第二压缩机22之前的制冷剂的压力。第二吸入压力传感器92设置于第三压缩机23的第三吸入管23a处,并测量被吸入第三压缩机23之前的制冷剂的压力。
第一排出温度传感器93设置于第二压缩机22的第二排出管22b处,并测量从第二压缩机22中排出的制冷剂的温度。第二排出温度传感器94设置于第三压缩机23的第三排出管23b处,并测量从第三压缩机23中排出的制冷剂的温度。室外制冷剂温度传感器95设置于与室外第一管o1连接的室外热交换器13的液侧端,并测量从作为散热器发挥作用的室外热交换器13中流出的制冷剂的温度。
-制冷设备机组-
制冷设备机组50a、50b例如是设置于便利店等的店内的冷藏陈列柜。各制冷设备机组50a、50b具有内部风扇52和制冷设备回路51。在各制冷设备回路51的液侧端连接有第一液体连接管道2。在各制冷设备回路51的气侧端连接有第一气体连接管道3。
各制冷设备回路51具有制冷设备膨胀阀53和制冷设备热交换器54。从制冷设备回路51的液侧端朝着气侧端依次布置有制冷设备膨胀阀53和制冷设备热交换器54。制冷设备膨胀阀53是第一利用膨胀阀。制冷设备膨胀阀53由开度可变的电子膨胀阀构成。
制冷设备热交换器54是冷却用热交换器。制冷设备热交换器54是翅片管式空气热交换器。内部风扇52布置于制冷设备热交换器54的附近。内部风扇52输送内部空气。制冷设备热交换器54使在其内部流动的制冷剂和内部风扇52所输送的内部空气进行热交换。
-室内机组-
室内机组60a~60c是利用侧机组,并设置于屋内。室内机组60a~60c将室内空间作为对象空间,并且进行室内空间的空气调节。各室内机组60a~60c具有室内风扇62和室内回路61a~61c。在室内回路61a~61c的液侧端连接有第二液体连接管道4。在室内回路61a~61c的气侧端连接有第二气体连接管道5。
各室内回路61a~61c是利用侧回路。各室内回路61a~61c具有一个室内膨胀阀63a~63c和一个室内热交换器64a~64c。从室内回路61a~61c的液侧端朝着气侧端依次布置有室内膨胀阀63a~63c和室内热交换器64a~64c。室内膨胀阀63a~63c是第二利用膨胀阀。室内膨胀阀63a~63c是开度可变的电子膨胀阀。
室内热交换器64a~64c是利用侧热交换器。室内热交换器64a~64c是翅片管式空气热交换器。室内风扇62布置于室内热交换器64a~64c的附近。室内风扇62输送室内空气。室内热交换器64a~64c使在其内部流动的制冷剂和由室内风扇62输送的室内空气进行热交换。
在各室内回路61a~61c中设置有室内制冷剂温度传感器96a~96c。在各室内回路61a~61c中,室内制冷剂温度传感器96a~96c设置在连接室内热交换器64a~64c和室内膨胀阀63a~63c的管道处。室内制冷剂温度传感器96a~96c测量从作为散热器发挥作用的室内热交换器64a~64c中流出的制冷剂的温度。
在各室内机组60a~60c中设置有室内空气温度传感器97a~97c。室内空气温度传感器97a~97c在室内热交换器64a~64c的上游对已被吸入到室内机组60a~60c中的空气的温度进行测量。室内空气温度传感器97a~97c的测量值实质上与设置有室内机组60a~60c的室内空间的温度(具体而言,室内空间的气温)相等。
-控制器-
控制器100包括室外控制器110和室内控制器115a~115c。室外控制器110设置于室外机组10。室内控制器115a~115c在各室内机组60a~60c各设置有一个。在控制器100中设置有与室内机组60a~60c的数量相同(在本实施方式中为三个)的室内控制器115a~115c。室外控制器110和各室内控制器115a~115c彼此进行有线通信或无线通信。
室外控制器110包括实施运算处理的中央运算处理装置/CPU(中央处理器)111、以及存储程序和数据等的存储器112。每个控制器通过由CPU111执行存储于存储器112中的程序,来实施对设置于室外机组10中的设备的动作进行控制的控制动作。
各室内控制器115a~115c与室外控制器110相同,包括实施运算处理的中央运算处理装置/CPU、以及存储程序和数据等的存储器,未图示。室内控制器115a~115c通过由CPU执行存储于存储器中的程序,来实施对设置于室内机组60a~60c中的设备的动作进行控制的控制动作。即,各室内机组60a~60c的室内控制器115a~115c对设置有所述室内控制器的室内机组60a~60c的运转进行控制。
需要说明的是,在本实施方式的制冷装置1中,控制器100也可以由设置于室外机组10或任一室内机组60a~60c中的单个控制单元构成。
-制冷装置的运转动作-
对制冷装置1的运转动作进行说明。制冷装置1有选择地进行制冷设备运转、制冷运转、制冷/制冷设备运转、制热运转、制热/制冷设备运转、制热/制冷设备热回收运转和制热/制冷设备余热运转。
〈制冷设备运转〉
如图2所示,在制冷设备运转中,制冷设备机组50a、50b工作,室内机组60a~60c停止。
在制冷设备运转中,第一三通阀TV1成为第二状态,第二三通阀TV2成为第一状态。室外膨胀阀14以规定开度敞开,通过过热度控制来调节制冷设备膨胀阀53的开度,室内膨胀阀63a~63c成为完全关闭状态,减压阀40的开度得到适当地调节。室外风扇12和内部风扇52工作,室内风扇62停止。第一压缩机21和第二压缩机22工作,第三压缩机23停止。
在制冷设备运转中,在制冷剂回路6中进行制冷循环,室外热交换器13作为散热器发挥作用,制冷设备热交换器54作为蒸发器发挥作用。
在第二压缩机22中被压缩后的制冷剂在中间冷却器17中被冷却以后,被吸入第一压缩机21。在第一压缩机21中被压缩后的制冷剂在室外热交换器13中散热,在通过室外膨胀阀14时被减压而成为气液两相状态,然后流入贮液器15。从贮液器15中流出的制冷剂在过冷却热交换器16中被冷却。在过冷却热交换器16中被冷却了的制冷剂经由制冷设备膨胀阀53减压后,在制冷设备热交换器54中蒸发。其结果是,内部空气被冷却。在过冷却热交换器16中蒸发了的制冷剂被吸入第二压缩机22后,再次被压缩。
〈制冷运转〉
如图3所示,在制冷运转中,制冷设备机组50a、50b停止,室内机组60a~60c进行制冷。
在制冷运转中,第一三通阀TV1成为第二状态,第二三通阀TV2成为第一状态。室外膨胀阀14以规定开度敞开,制冷设备膨胀阀53成为完全关闭状态,通过过热度控制来调节室内膨胀阀63a~63c的开度,减压阀40的开度得到适当地调节。室外风扇12和室内风扇62工作,内部风扇52停止。第一压缩机21和第三压缩机23工作,第二压缩机22停止。
在制冷运转中,在制冷剂回路6中进行制冷循环,室外热交换器13作为散热器发挥作用,室内热交换器64a~64c作为蒸发器发挥作用。
在第三压缩机23中被压缩后的制冷剂在中间冷却器17中被冷却以后,被吸入第一压缩机21。在第一压缩机21中被压缩后的制冷剂在室外热交换器13中散热,在通过室外膨胀阀14时被减压而成为气液两相状态,然后流入贮液器15。从贮液器15中流出的制冷剂在过冷却热交换器16中被冷却。在过冷却热交换器16中被冷却了的制冷剂经由室内膨胀阀63a~63c减压后,在室内热交换器64a~64c中蒸发。其结果是,室内空气被冷却。在室内热交换器64a~64c中蒸发了的制冷剂被吸入第三压缩机23后,再次被压缩。
〈制冷/制冷设备运转〉
如图4所示,在制冷/制冷设备运转中,制冷设备机组50a、50b工作,室内机组60a~60c进行制冷。
在制冷/制冷设备运转中,第一三通阀TV1成为第二状态,第二三通阀TV2成为第一状态。室外膨胀阀14以规定开度敞开,通过过热度控制来调节制冷设备膨胀阀53和室内膨胀阀63a~63c的各开度,减压阀40的开度得到适当地调节。室外风扇12、内部风扇52和室内风扇62工作。第一压缩机21、第二压缩机22和第三压缩机23工作。
在制冷/制冷设备运转中,在制冷剂回路6中进行制冷循环,室外热交换器13作为散热器发挥作用,制冷设备热交换器54和室内热交换器64a~64c作为蒸发器发挥作用。
在第二压缩机22和第三压缩机23中分别被压缩后的制冷剂在中间冷却器17中被冷却以后,被吸入第一压缩机21。在第一压缩机21中被压缩后的制冷剂在室外热交换器13中散热,在通过室外膨胀阀14时被减压而成为气液两相状态,然后流入贮液器15。从贮液器15中流出的制冷剂在过冷却热交换器16中被冷却。在过冷却热交换器16中被冷却了的制冷剂向制冷设备机组50a、50b和室内机组60a~60c分流。
经由制冷设备膨胀阀53减压后的制冷剂在制冷设备热交换器54中蒸发。其结果是,内部空气被冷却。在制冷设备热交换器54中蒸发了的制冷剂被吸入第二压缩机22后,再次被压缩。另一方面,经由室内膨胀阀63a~63c减压后的制冷剂在室内热交换器64a~64c中蒸发。其结果是,室内空气被冷却。在室内热交换器64a~64c中蒸发了的制冷剂被吸入第三压缩机23后,再次被压缩。
〈制热运转〉
如图5所示,在制热运转中,制冷设备机组50a、50b停止,室内机组60a~60c进行制热。
在制热运转中,第一三通阀TV1成为第一状态,第二三通阀TV2成为第二状态。适当地调节室内膨胀阀63a~63c的开度,制冷设备膨胀阀53成为完全关闭状态,通过过热度控制来调节室外膨胀阀14的开度,减压阀40的开度得到适当地调节。室外风扇12和室内风扇62工作,内部风扇52停止。第一压缩机21和第三压缩机23工作,第二压缩机22停止。
在制热运转中,在制冷剂回路6中进行制冷循环,室内热交换器64a~64c作为散热器发挥作用,室外热交换器13作为蒸发器发挥作用。该制热运转为加热运转。
在第三压缩机23中被压缩后的制冷剂被吸入第一压缩机21。在第一压缩机21中被压缩后的制冷剂在室内热交换器64a~64c中散热。其结果是,室内空气被加热。在室内热交换器64a~64c中散热后的制冷剂在通过室外膨胀阀14时被减压而成为气液两相状态,然后流入贮液器15。从贮液器15中流出的制冷剂在过冷却热交换器16中被冷却。在过冷却热交换器16中被冷却了的制冷剂经由室外膨胀阀14减压后,在室外热交换器13中蒸发。在室外热交换器13中蒸发了的制冷剂被吸入第三压缩机23后,再次被压缩。
〈制热/制冷设备运转〉
如图6所示,在制热/制冷设备运转中,制冷设备机组50a、50b工作,室内机组60a~60c进行制热。
在制热/制冷设备运转中,第一三通阀TV1成为第一状态,第二三通阀TV2成为第二状态。适当地调节室内膨胀阀63a~63c的开度,通过过热度控制来调节制冷设备膨胀阀53和室外膨胀阀14的开度,减压阀40的开度得到适当地调节。室外风扇12、内部风扇52和室内风扇62工作。第一压缩机21、第二压缩机22和第三压缩机23工作。
在制热/制冷设备运转中,在制冷剂回路6中进行制冷循环,室内热交换器64a~64c作为散热器发挥作用,制冷设备热交换器54和室外热交换器13作为蒸发器发挥作用。该制热/制冷设备运转为加热运转。
在第二压缩机22和第三压缩机23中分别被压缩后的制冷剂被吸入第一压缩机21。在第一压缩机21中被压缩后的制冷剂在室内热交换器64a~64c中散热。其结果是,室内空气被加热。已在室内热交换器64a~64c中散热的制冷剂在通过室外膨胀阀14时被减压而成为气液两相状态,然后流入贮液器15。从贮液器15中流出的制冷剂在过冷却热交换器16中被冷却。
在过冷却热交换器16中被冷却了的制冷剂的一部分经由室外膨胀阀14减压后,在室外热交换器13中蒸发。在室外热交换器13中蒸发后的制冷剂被吸入第三压缩机23后,再次被压缩。另一方面,在过冷却热交换器16中被冷却了的制冷剂的剩余部分经由制冷设备膨胀阀53减压后,在制冷设备热交换器54中蒸发。其结果是,内部空气被冷却。在制冷设备热交换器54中蒸发了的制冷剂被吸入第二压缩机22后,再次被压缩。
〈制热/制冷设备热回收运转〉
如图7所示,在制热/制冷设备热回收运转中,制冷设备机组50a、50b工作,室内机组60a~60c进行制热。
在制热/制冷设备热回收运转中,第一三通阀TV1成为第一状态,第二三通阀TV2成为第二状态。适当地调节室内膨胀阀63a~63c的开度,室外膨胀阀14成为完全关闭状态,通过过热度控制来调节制冷设备膨胀阀53的开度,减压阀40的开度得到适当地调节。室内风扇62和内部风扇52运转,室外风扇12停止。第一压缩机21和第二压缩机22运转,第三压缩机23停止。
在制热/制冷设备热回收运转中,在制冷剂回路6中进行制冷循环,室内热交换器64a~64c作为散热器发挥作用,制冷设备热交换器54作为蒸发器发挥作用。在制热/制冷设备热回收运转中,室外热交换器13实质上暂停。该制热/制冷设备热回收运转为加热运转。
在第二压缩机22中被压缩后的制冷剂被吸入第一压缩机21。在第一压缩机21中被压缩后的制冷剂在室内热交换器64a~64c中散热。其结果是,室内空气被加热。在室内热交换器64a~64c中散热后的制冷剂在通过室外膨胀阀14时被减压而成为气液两相状态,然后流入贮液器15。从贮液器15中流出的制冷剂在过冷却热交换器16中被冷却。在过冷却热交换器16中被冷却了的制冷剂经由制冷设备膨胀阀53减压后,在制冷设备热交换器54中蒸发。其结果是,内部空气被冷却。在制冷设备热交换器54中蒸发了的制冷剂被吸入第二压缩机22后,再次被压缩。
〈制热/制冷设备余热运转〉
如图8所示,在制热/制冷设备余热运转中,制冷设备机组50a、50b工作,室内机组60a~60c进行制热。
在制热/制冷设备余热运转中,第一三通阀TV1成为第一状态,第二三通阀TV2成为第一状态。适当地调节室内膨胀阀63a~63c和室外膨胀阀14的开度,通过过热度控制来调节制冷设备膨胀阀53的开度,减压阀40的开度得到适当地调节。室外风扇12、内部风扇52和室内风扇62工作。第一压缩机21和第二压缩机22工作,第三压缩机23停止。
在制热/制冷设备余热运转中,在制冷剂回路6中进行制冷循环,室内热交换器64a~64c和室外热交换器13作为散热器发挥作用,制冷设备热交换器54作为蒸发器发挥作用。该制热/制冷设备余热运转为加热运转。
在第二压缩机22中被压缩后的制冷剂被吸入第一压缩机21。在第一压缩机21中被压缩后的制冷剂的一部分在室外热交换器13中散热。在第一压缩机21中被压缩后的制冷剂的剩余部分在室内热交换器64a~64c中散热。其结果是,室内空气被加热。在室外热交换器13中散热后的制冷剂与在室内热交换器64a~64c中散热后的制冷剂汇合以后,通过室外膨胀阀14,在通过室外膨胀阀14时被减压而成为气液两相状态,然后流入贮液器15。从贮液器15中流出的制冷剂在过冷却热交换器16中被冷却。在过冷却热交换器16中被冷却了的制冷剂经由制冷设备膨胀阀53减压后,在制冷设备热交换器54中蒸发。其结果是,内部空气被冷却。在制冷设备热交换器54中蒸发了的制冷剂被吸入第二压缩机22后,再次被压缩。
-控制器的控制工作-
对控制器100所实施的控制动作进行说明。此处,对在加热运转即制热运转、制热/制冷设备运转、制热/制冷设备热回收运转和制热/制冷设备余热运转中控制器100所实施的控制动作进行说明。
在制热运转、制热/制冷设备运转、制热/制冷设备热回收运转和制热/制冷设备余热运转的各个运转中,通常,制冷循环的高压(具体而言,为从压缩部C排出的制冷剂的压力)在制冷剂(在本实施方式中为二氧化碳)的临界压力以上。而且,在这些运转中,室内热交换器64a~64c作为散热器(气体冷却器)发挥作用。
〈室内控制器的控制动作(1)〉
在各室内机组60a~60c中,由用户向室内控制器115a~115c输入设定温度。室内控制器115a~115c在其存储器中存储设定温度。设定温度能够针对每个室内机组60a~60c单独设定。因此,各室内控制器115a~115c所存储的设定温度有时一致有时则不同。
在各室内机组60a~60c中,室内控制器115a~115c基于存储器所存储的设定温度和室内空气温度传感器97a~97c的测量值,控制室内机组60a~60c的运转。具体而言,第一室内控制器115a基于设定温度和第一室内空气温度传感器97a的测量值,控制第一室内机组60a。第二室内控制器115b基于设定温度和第二室内空气温度传感器97b的测量值,控制第二室内机组60b。第三室内控制器115c基于设定温度和第三室内空气温度传感器97c的测量值,控制第三室内机组60c。
各室内控制器115a~115c控制室内机组60a~60c,以使得室内空气温度传感器97a~97c的测量值达到设定温度。具体而言,各室内控制器115a~115c使室内机组60a~60c工作或者停止,以使得室内空气温度传感器97a~97c的测量值处于“包括设定温度在内的第一温度范围(例如,设定温度±1℃的范围)”中。
在室内机组60a~60c进行制热的过程中,当室内空气温度传感器97a~97c的测量值大于第一温度范围的上限(例如,设定温度+1℃)时,室内控制器115a~115c将室内膨胀阀63a~63c完全关闭,在室内热交换器64a~64c中暂停加热空气。在该状态的室内机组60a~60c中,室内风扇62继续工作。另一方面,当在室内热交换器64a~64c中暂停加热空气的期间室内空气温度传感器97a~97c的测量值小于第一温度范围的下限(例如,设定温度-1℃)时,室内控制器115a~115c便打开室内膨胀阀63a~63c,从而在室内热交换器64a~64c中再次开始加热空气。
需要说明的是,在室内机组60a~60c进行制热的过程中,当室内空气温度传感器97a~97c的测量值大于第一温度范围的上限时,室内控制器115a~115c可以使室内膨胀阀63a~63c保持作为微小开度的第一开度,而非完全关闭。在这种情况下,当在室内热交换器64a~64c中暂停加热空气的期间室内空气温度传感器97a~97c的测量值小于第一温度范围的下限时,室内控制器115a~115c便扩大室内控制器115a~115c的开度,使之大于第一开度,从而在室内热交换器64a~64c中再次开始加热空气。
〈室内控制器的控制动作(2)〉
各室内机组60a~60c的室内控制器115a~115c将从室外控制器110发送来的基准温度存储于其存储器中。在下文中将对室外控制器110决定基准温度的动作进行说明。
在各室内机组60a~60c中,室内控制器115a~115c基于存储器所存储的基准温度和室内制冷剂温度传感器96a~96c的测量值,控制室内膨胀阀63a~63c的开度。具体而言,第一室内控制器115a基于基准温度和第一室内制冷剂温度传感器96a的测量值,控制第一室内膨胀阀63a的开度。第二室内控制器115b基于基准温度和第二室内制冷剂温度传感器96b的测量值,控制第二室内膨胀阀63b的开度。第三室内控制器115c基于基准温度和第三室内制冷剂温度传感器96c的测量值,控制第三室内膨胀阀63c的开度。
各室内控制器115a~115c控制室内膨胀阀63a~63c的开度,以使得室内制冷剂温度传感器96a~96c的测量值达到基准温度。
具体而言,在室内机组60a~60c进行制热的过程中,当室内制冷剂温度传感器96a~96c的测量值大于基准温度时,室内控制器115a~115c缩小室内膨胀阀63a~63c的开度,减少在室内热交换器64a~64c中流动的制冷剂的流量。当在室内热交换器64a~64c中流动的制冷剂的流量减少时,从室内热交换器64a~64c中流出的制冷剂的温度降低。
另一方面,在室内机组60a~60c进行制热的过程中,当室内制冷剂温度传感器96a~96c的测量值小于基准温度时,室内控制器115a~115c扩大室内膨胀阀63a~63c的开度,增加在室内热交换器64a~64c中流动的制冷剂的流量。当在室内热交换器64a~64c中流动的制冷剂的流量增加时,从室内热交换器64a~64c中流出的制冷剂的温度升高。
〈室外控制器的控制动作(1)〉
室外控制器110接收由各室内机组60a~60c的室内控制器115a~115c发送出来的设定温度,将其存储于存储器112中。而且,室外控制器110基于存储于存储器112中的各室内机组60a~60c的设定温度,决定基准温度。
具体而言,室外控制器110选择存储于存储器112中的各室内机组60a~60c的设定温度中的最高设定温度,将比该最高设定温度高的温度(例如,最高设定温度+5℃)定为基准温度。室外控制器110将已决定好的基准温度向各室内控制器115a~115c发送。室外控制器110向各室内控制器115a~115c发送的基准温度全部为相同的值。
〈室外控制器的控制动作(2)〉
室外控制器110决定热源侧基准温度,将其存储于存储器112中。本实施方式的室外控制器110将与基于各室内机组60a~60c的设定温度决定好的基准温度相同的值定为热源侧基准温度。需要说明的是,室外控制器110还可以将与基准温度不同的值定为热源侧基准温度。
在室外热交换器13作为散热器(气体冷却器)发挥作用的制热/制冷设备余热运转中,室外控制器110基于存储器112所存储的热源侧基准温度和室外制冷剂温度传感器95的测量值,控制室外膨胀阀14的开度。
室外控制器110控制室外膨胀阀14的开度,以使得室外制冷剂温度传感器95的测量值达到热源侧基准温度。
具体而言,当室外制冷剂温度传感器95的测量值大于热源侧基准温度时,室外控制器110缩小室外膨胀阀14的开度,减少在室外热交换器13中流动的制冷剂的流量。当在室外热交换器13中流动的制冷剂的流量减少时,从室外热交换器13中流出的制冷剂的温度降低。
另一方面,在制热/制冷设备余热运转中,当室外制冷剂温度传感器95的测量值小于热源侧基准温度时,室外控制器110扩大室外膨胀阀14的开度,增加在室外热交换器13中流动的制冷剂的流量。当在室外热交换器13中流动的制冷剂的流量增加时,从室外热交换器13中流出的制冷剂的温度升高。
〈室外控制器的控制动作(3)〉
在室外热交换器13作为蒸发器发挥作用的制热运转和制热/制冷设备运转中,室外控制器110基于存储于存储器112中的基准高压和排出压力传感器90的测量值,控制压缩部C的运转。
室外控制器110控制压缩部C的运转,以使得排出压力传感器90的测量值达到基准高压。具体而言,室外控制器110控制第三压缩机23的运转容量,以使得排出压力传感器90的测量值处于“包括基准高压在内的高压范围(例如,基准高压±300kPa的范围)”中。
当排出压力传感器90的测量值大于高压范围的上限(例如,基准高压+300kPa)时,室外控制器110降低第三压缩机23的运转频率,减少第三压缩机23的运转容量。当第三压缩机23的运转容量减少时,被第一压缩机21吸入的制冷剂的压力降低,其结果是,从第一压缩机21排出的制冷剂的压力降低。
另一方面,当排出压力传感器90的测量值小于高压范围的下限(例如,基准高压-300kPa)时,室外控制器110提高第三压缩机23的运转频率,增加第三压缩机23的运转容量。当第三压缩机23的运转容量增加时,被第一压缩机21吸入的制冷剂的压力升高,其结果是,从第一压缩机21排出的制冷剂的压力升高。
〈室外控制器的控制动作(4)〉
在室外热交换器13作为散热器(气体冷却器)发挥作用的制热/制冷设备余热运转中,室外控制器110基于存储于存储器112中的基准高压和排出压力传感器90的测量值,控制室外风扇12的运转。
室外控制器110控制室外风扇12的运转,以使得排出压力传感器90的测量值达到基准高压。具体而言,室外控制器110控制室外风扇12的送风量,以使得排出压力传感器90的测量值处于“包括基准高压在内的高压范围(例如,基准高压±300kPa的范围)”中。
当排出压力传感器90的测量值大于高压范围的上限(例如,基准高压+300kPa)时,室外控制器110提高室外风扇12的转速,增加室外风扇12的送风量。当室外风扇12的送风量增加时,室外热交换器13中的制冷剂的散热量增加,其结果是,从第一压缩机21排出的制冷剂的压力(即,制冷循环的高压)降低。
另一方面,当排出压力传感器90的测量值小于高压范围的下限(例如,基准高压-300kPa)时,室外控制器110降低室外风扇12的转速,减少室外风扇12的送风量。当室外风扇12的送风量减少时,室外热交换器13中的制冷剂的散热量减少,其结果是,从第一压缩机21排出的制冷剂的压力(即,制冷循环的高压)升高。
〈室外控制器的控制动作(5)〉
如图9所示,在室外热交换器13作为蒸发器发挥作用的加热运转(具体而言,制热运转和制热/制冷设备运转)中,室外控制器110调节基准高压。
各室内机组60a~60c的室内控制器115a~115c在所述室内机组60a~60c的室内膨胀阀63a~63c的开度为最大开度时,输出表示室内膨胀阀63a~63c完全打开的完全打开信号。室外控制器110基于从各室内控制器115a~115c接收到的完全打开信号,调节基准高压。
需要说明的是,室内膨胀阀63a~63c的最大开度可以不是构造上的最大开度。例如,在制冷运转和制热运转中,有时室内膨胀阀63a~63c的开度的调节范围是不同的。在这样的情况下,开度调节范围的上限有时比构造上的最大开度小。在本实施方式中,室内膨胀阀63a~63c的最大开度指的是其开度调节范围的上限开度。在室内膨胀阀63a~63c的开度为某个运转状态下的开度调节范围的上限开度的情况下,室内膨胀阀63a~63c则在该运转状态下完全打开。
室外控制器110将基准高压的初始值(例如,8.5MPa)存储于存储器112中。在作为加热运转的制热运转、制热/制冷设备运转、制热/制冷设备热回收运转和制热/制冷设备余热运转中,室外控制器110使用基准高压的初始值,开始对室外机组10的运转进行控制。需要说明的是,在制热/制冷设备余热运转中,室外控制器110将基准高压保持在初始值上。另外,在制热/制冷设备热回收运转中,室外控制器110将基准高压保持在制热/制冷设备热回收运转开始时的值上。
在制热运转和制热/制冷设备运转中,在至少一个室内机组60a~60c的室内膨胀阀63a~63c持续一定时间保持完全打开状态的情况下,能够判断为室内机组60a~60c的制热能力相对于制热负荷不足。因此,在制热运转和制热/制冷设备运转中,在从至少一个室内控制器115a~115c接收完全打开信号的状态持续规定时间(例如,1分钟)以上的情况下,室外控制器110为了增加室内机组60a~60c的制热能力,而将基准高压提高规定值(例如,1MPa)(参见图9)。室外控制器110使用已升高了的基准高压,控制压缩部C或室外风扇12的运转。其结果是,室内机组60a~60c的制热能力增加。
在制热运转和制热/制冷设备运转中,在提高了基准高压后,所有室内机组60a~60c的室内膨胀阀63a~63c都处于没有完全打开的状态时,则能够判断为室内机组60a~60c的制热能力相对于制热负荷过多。因此,在制热运转和制热/制冷设备运转中,在提高了基准高压后,在从所有室内控制器115a~115c都没有接收到完全打开信号时,室外控制器110为了减小室内机组60a~60c的制热能力,则将基准高压降低规定值(例如,1MPa)(参见图9)。室外控制器110使用降低了的基准高压,控制压缩部C或室外风扇12的运转。其结果是,室内机组60a~60c的制热能力减小。
〈室外控制器的控制动作(6)〉
如图9所示,在室外热交换器13作为蒸发器发挥作用的加热运转(具体而言,制热运转和制热/制冷设备运转)中,室外控制器110调节室外风扇12的送风量和压缩部C的运转容量。室外控制器110调节室外风扇12的送风量和压缩部C的运转容量,以使得排出压力传感器90的测量值HP达到基准高压。
室外控制器110在压缩部C的运转容量为最小时,调节室外风扇12的送风量。
在对于该室外风扇12的控制中,室外控制器110在排出压力传感器90的测量值HP比基准高压高(HP>基准高压)时,降低室外风扇12的转速,减少室外风扇12的送风量。当室外风扇12的送风量减少时,作为蒸发器发挥作用的室外热交换器13中的制冷剂的吸热量减少,其结果是,从压缩部C排出的制冷剂的压力降低。
另一方面,室外控制器110在排出压力传感器90的测量值HP比基准高压低(HP<基准高压)时,提高室外风扇12的转速,增加室外风扇12的送风量。当室外风扇12的送风量增加时,作为蒸发器发挥作用的室外热交换器13中的制冷剂的吸热量增加,其结果是,从压缩部C排出的制冷剂的压力升高。
当即使将室外风扇12的转速设为最大转速而排出压力传感器90的测量值HP比基准高压低的状态仍持续时,室外控制器110就在将室外风扇12的转速保持在最大转速的状态下,调节压缩部C的运转容量。
在对于该压缩部C的控制中,室外控制器110在排出压力传感器90的测量值HP比基准高压低(HP<基准高压)时,提高构成压缩部C的压缩机21、22、23的运转频率,增加压缩部C的运转容量。当压缩部C的运转容量增加时,从压缩部C排出的制冷剂的压力升高。
另一方面,室外控制器110在排出压力传感器90的测量值HP比基准高压高(HP>基准高压)时,降低构成压缩部C的压缩机21、22、23的运转频率,减少压缩部C的运转容量。当压缩部C的运转容量减少时,从压缩部C排出的制冷剂的压力降低。
当即使将压缩部C的运转容量设为最小容量而排出压力传感器90的测量值HP比基准高压高的状态仍持续时,室外控制器110就在将压缩部C的运转容量保持在最小容量的状态下,实施上述的对于室外风扇12的送风量的调节。
如上所述,室外控制器110在即使室外风扇12的转速达到最大值、排出压力传感器90的测量值HP仍比基准高压低的情况下,提高构成压缩部C的压缩机21、22、23的运转频率,增加压缩部C的运转容量。换言之,室外控制器110构成为:在需要使排出压力传感器90的测量值HP升高的情况下,优先提高功耗比压缩机21、22、23小的室外风扇12的转速。室外控制器110实施这样的控制动作,从而能够抑制功耗增加。
如上所述,室外控制器110在即使压缩部C的运转容量达到最小值、排出压力传感器90的测量值仍比基准高压高的情况下,降低室外风扇12的转速,减少室外风扇12的送风量。换言之,室外控制器110构成为:在需要降低排出压力传感器90的测量值HP的情况下,优先降低功耗比室外风扇12大的压缩机21、22、23的运转频率。室外控制器110实施这样的控制动作,从而能够抑制功耗增加。
〈室外控制器的控制动作(7)〉
在制冷设备机组50a、50b工作的制热/制冷设备运转、制热/制冷设备热回收运转和制热/制冷设备余热运转中,室外控制器110基于存储器所存储的制冷设备用基准低压、和第一吸入压力传感器91的测量值,控制压缩部C的运转。
室外控制器110控制压缩部C的运转,以使得第一吸入压力传感器91的测量值达到基准低压。具体而言,室外控制器110控制第二压缩机22的运转容量,以使得第一吸入压力传感器91的测量值处于“包括制冷设备用基准低压在内的低压范围(例如,基准低压±150kPa的范围)”中。
当第一吸入压力传感器91的测量值大于低压范围的上限(例如,基准低压+150kPa)时,室外控制器110提高第二压缩机22的运转频率,增加第二压缩机22的运转容量。当第二压缩机22的运转容量增加时,被第二压缩机22吸入的制冷剂的压力降低,其结果是,制冷设备热交换器54中的制冷剂的蒸发温度降低。
另一方面,当第一吸入压力传感器91的测量值小于低压范围的下限(例如,基准低压-150kPa)时,室外控制器110降低第二压缩机22的运转频率,减少第二压缩机22的运转容量。当第二压缩机22的运转容量减少时,被第二压缩机22吸入的制冷剂的压力升高,其结果是,制冷设备热交换器54中的制冷剂的蒸发温度升高。
〈室外控制器的控制动作(8)〉
在作为加热运转的制热运转、制热/制冷设备运转、制热/制冷设备热回收运转和制热/制冷设备余热运转中,都由室外控制器110基于存储器所存储的基准排出温度和压缩部C的低级侧排出温度,控制压缩部C的运转。
在第二压缩机22停止而第三压缩机23工作的制热运转中,室外控制器110将第二排出温度传感器94的测量值作为低级侧排出温度。在第二压缩机22和第三压缩机23都工作的制热/制冷设备运转中,室外控制器110将第二排出温度传感器94的测量值和第三排出温度传感器的测量值中较高者作为低级侧排出温度。在第二压缩机22工作而第三压缩机23停止的制热/制冷设备热回收运转和制热/制冷设备余热运转中,室外控制器110将第一排出温度传感器93的测量值作为低级侧排出温度。
室外控制器110控制压缩部C的运转,以使得低级侧排出温度达到基准排出温度。具体而言,室外控制器110控制第一压缩机21的运转容量,以使得低级侧排出温度处于“包括基准排出温度在内的第四温度范围(例如,基准排出温度±0.15℃的范围)”中。
当低级侧排出温度大于第四温度范围的上限(例如,基准排出温度+0.15℃)时,室外控制器110提高第一压缩机21的运转频率,增加第一压缩机21的运转容量。当第一压缩机21的运转容量增加时,被第一压缩机21吸入的制冷剂的压力降低。其结果是,从第二压缩机22或第三压缩机23排出的制冷剂的压力降低,低级侧排出温度降低。
另一方面,当低级侧排出温度小于第四温度范围的下限(例如,基准排出温度-0.15℃)时,室外控制器110降低第一压缩机21的运转频率,减少第一压缩机21的运转容量。当第一压缩机21的运转容量减少时,被第一压缩机21吸入的制冷剂的压力升高。其结果是,从第二压缩机22或第三压缩机23排出的制冷剂的压力升高,低级侧排出温度升高。
〈室外控制器的控制动作(9)〉
如图9所示,室外控制器110进行将制冷装置1所执行的运转在制热/制冷设备余热运转、制热/制冷设备热回收运转、制热/制冷设备运转之间切换的动作。
在制冷装置1正在执行制热/制冷设备热回收运转的状态下,当表示制热能力相对于制热负荷过剩的制热能力过剩条件成立时,室外控制器110将制冷装置1所执行的运转从制热/制冷设备热回收运转切换成制热/制冷设备余热运转。在制热/制冷设备余热运转中,在室内热交换器64a~64c和室外热交换器13这两者中,制冷剂都进行散热,因此制热能力比制热/制冷设备热回收运转减小。
制热能力过剩条件是“排出压力传感器90的测量值HP比基准高压高(HP>基准高压)且在至少一个室内机组60a~60c中室内膨胀阀63a~63c非完全打开的状态持续1分钟以上”这一第一条件、和“所有室内机组60a~60c暂停对空气进行加热”这一第二条件中的至少一者成立的条件。
在制冷装置1正在执行制热/制冷设备余热运转的状态下,当表示制热能力相对于制热负荷不足的制热能力不足条件成立时,室外控制器110将制冷装置1所执行的运转从制热/制冷设备余热运转切换成制热/制冷设备热回收运转。在制热/制冷设备热回收运转中,在室内热交换器64a~64c中制冷剂散热,室外热交换器13暂停,因此制热能力比制热/制冷设备余热运转增加。
制热能力不足条件是“排出压力传感器90的测量值HP比基准高压低(HP<基准高压)”这一第三条件、和“在至少一个室内机组60a~60c中室内膨胀阀63a~63c为完全打开的状态持续1分钟以上”这一第四条件中的至少一者成立的条件。
在制冷装置1正在执行制热/制冷设备热回收运转的状态下,当上述的制热能力不足条件成立时,室外控制器110将制冷装置1所执行的运转从制热/制冷设备热回收运转切换成制热/制冷设备运转。在制热/制冷设备运转中,在制冷设备热交换器54和室外热交换器13这两者中,制冷剂都进行吸热,因此制热能力比制热/制冷设备热回收运转增加。
在制冷装置1正在执行制热/制冷设备运转的状态下,当上述的制热能力过剩条件成立时,室外控制器110将制冷装置1所执行的运转从制热/制冷设备运转切换成制热/制冷设备热回收运转。在制热/制冷设备热回收运转中,在制冷设备热交换器54中制冷剂吸热,室外热交换器13暂停,因此制热能力比制热/制冷设备运转减小。
-实施方式的特征(1)-
本实施方式的制冷装置1包括制冷剂回路6和控制器100。制冷剂回路6具有压缩机21、22、23、室内热交换器64a~64c和多个室内机组60a~60c,并且进行高压为制冷剂的临界压力以上的制冷循环。在各室内机组60a~60c中设置有室内热交换器64a~64c和膨胀阀63a~63c。制冷装置1至少进行使室内热交换器64a~64c作为散热器发挥作用的加热运转。
本实施方式的制冷装置1的各室内机组60a~60c在加热运转中加热对象空间,以使得对象空间的温度达到设定温度。多个室内机组60a~60c能够单独设定各自的设定温度。
本实施方式的制冷装置1包括控制器100。控制器100在加热运转中,将比多个室内机组60a~60c的设定温度中最高的设定温度高的温度作为基准温度。而且,控制器100单独调节各室内机组60a~60c的膨胀阀63a~63c的开度,以使得各室内机组60a~60c的所述室内热交换器64a~64c的出口处的制冷剂的温度达到基准温度。
在本实施方式的制冷装置1中,控制器100比较各室内机组60a~60c的设定温度,使基准温度达到比最高的设定温度高的值。控制器100使用该基准温度,控制各室内机组60a~60c的膨胀阀63a~63c。其结果是,各室内机组60a~60c的膨胀阀63a~63c的开度差变得较小,积存于各室内机组60a~60c的室内热交换器64a~64c中的制冷剂量的差变小。因此,根据该方式,能够确保在制冷剂回路6中循环的制冷剂的量,从而能适当地对室内热交换器64a~64c中的对象物进行加热。
-实施方式的特征(2)-
在本实施方式的制冷装置1中,控制器100在加热运转中室外热交换器13作为蒸发器发挥作用时,调节第三压缩机23的运转容量,以使得制冷循环的高压达到规定的基准高压。室外热交换器13作为蒸发器发挥作用的加热运转是制热运转和制热/制冷设备运转。
在本实施方式的制冷装置1中,控制器100调节第三压缩机23的运转容量。当在加热运转中室内热交换器64a~64c作为散热器发挥作用而室外热交换器13作为蒸发器发挥作用的情况下,控制器100调节第三压缩机23的运转容量,以使得制冷循环的高压达到基准高压。
-实施方式的特征(3)-
在本实施方式的制冷装置1中,控制器100在加热运转中室外热交换器13作为蒸发器发挥作用之际,当至少一个室内机组60a~60c的室内膨胀阀63a~63c完全打开时提高基准高压,而当所有室内机组60a~60c的室内膨胀阀63a~63c都不是完全打开时降低基准高压。室外热交换器13作为蒸发器发挥作用的加热运转是制热运转和制热/制冷设备运转。
在本实施方式的制冷装置1中,控制器100调节用于控制第三压缩机23的基准高压。当在加热运转中室内热交换器64a~64c作为散热器发挥作用而室外热交换器13作为蒸发器发挥作用的情况下,控制器100基于室内膨胀阀63a~63c的状态来调节基准高压。
因此,根据本实施方式,控制器100通过基于室内回路61a~61c的室内膨胀阀63a~63c的状态来调节基准高压,从而能够使室内机组60a~60c发挥与室内的制热负荷相应的适当的制热能力。
-实施方式的特征(4)-
在本实施方式的制冷装置1中,制冷剂回路6具有在加热运转中能够作为蒸发器发挥作用的制冷设备热交换器54、和与室外热交换器13相对应设置的开度可变的室外膨胀阀14。
本实施方式的控制器100在加热运转中室外热交换器13作为散热器发挥作用且制冷设备热交换器54作为蒸发器发挥作用时,调节室外膨胀阀14的开度,以使得室外热交换器13的出口处的制冷剂的温度达到规定的热源侧基准温度。室外热交换器13作为散热器发挥作用且制冷设备热交换器54作为蒸发器发挥作用的加热运转是制热/制冷设备余热运转。
在本实施方式的制冷装置1中,控制器100调节室外膨胀阀14的开度。当在加热运转中室内热交换器64a~64c和室外热交换器13作为散热器发挥作用而制冷设备热交换器54作为蒸发器发挥作用的情况下,控制器100调节室外膨胀阀14的开度,以使得室外热交换器13的出口处的制冷剂的温度达到规定的热源侧基准温度。在该情况下,控制器100调节室内膨胀阀63a~63c的开度,以使得室内热交换器64a~64c的出口处的制冷剂的温度达到基准温度。
-实施方式的特征(5)-
本实施方式的制冷装置1包括向室外热交换器13输送室外空气的室外风扇12。室外热交换器13构成为使由室外风扇12输送来的室外空气与制冷剂进行热交换。制冷剂回路6具有在加热运转中能够作为蒸发器发挥作用的制冷设备热交换器54。
本实施方式的控制器100在加热运转中室外热交换器13作为散热器发挥作用且制冷设备热交换器54作为蒸发器发挥作用时,调节室外风扇12的送风量,以使得制冷循环的高压达到规定的基准高压。室外热交换器13作为散热器发挥作用且制冷设备热交换器54作为蒸发器发挥作用的加热运转是制热/制冷设备余热运转。
在本实施方式的制冷装置1中,控制器100调节室外风扇12的送风量。当在加热运转中室内热交换器64a~64c和室外热交换器13作为散热器发挥作用而制冷设备热交换器54作为蒸发器发挥作用的情况下,控制器100调节室外风扇12的送风量,以使得制冷循环的高压达到基准高压。
-实施方式的变形例-
〈第一变形例〉
本实施方式的制冷装置1也可以包括室外机组10和室内机组60a~60c而省略制冷设备机组50a、50b。该变形例的制冷装置1构成专门进行室内的空气调节的空调机。另外,在构成该变形例的制冷装置1的室外机组10中,省略第二压缩机22。
〈第二变形例〉
本实施方式的制冷装置1所包括的利用侧机组并不局限于进行室内的空气调节的室内机组60a~60c。在本实施方式的制冷装置1中,利用侧机组可以构成为由制冷剂加热或冷却水。在本变形例的利用侧机组中,设置有使制冷剂与水进行热交换的热交换器以作为利用侧热交换器。
本变形例的利用侧机组进行在利用侧热交换器中使用制冷剂加热作为加热对象的水的加热运转。在该加热运转中,利用侧机组使用制冷剂加热水,以使得在利用侧热交换器的出口处作为加热对象的水的温度达到设定温度。关于本变形例的利用侧机组设定的设定温度是利用侧热交换器的出口处的水(加热对象)的温度的目标值。在本变形例的制冷装置1中,室外控制器110将各室内控制器115a~115c控制室内膨胀阀63a~63c时所使用的基准温度设定成比与在利用侧热交换器中被加热的对象物(在本变形例中为水)的温度相关的设定温度高的值。
〈第三变形例〉
在本实施方式的制冷装置1中,压缩部C进行由第二压缩机或第三压缩机与第一压缩机依次压缩制冷剂的两级压缩,但该压缩部C也可以包括一台压缩机或并联的多台压缩机,从而构成为进行单级压缩。
〈第四变形例〉
本实施方式的制冷装置1还可以包括对加热箱的内部空气进行加热的加热机组以作为利用侧机组。该加热机组以加热箱的内部空间为对象空间,将在其利用侧热交换器64a~64c中加热了的空气吹向内部空间,以使得内部空间的温度(具体而言,内部空间的气温)达到设定温度。
以上说明了实施方式和变形例,但可知在不脱离权利要求书的主旨和范围的情况下能够对方式及具体情况进行各种改变。只要不影响本公开的对象的功能,还可以对上述实施方式和变形例适当地进行组合和替换。
-产业实用性-
综上所述,本公开对制冷装置有用。
-符号说明-
1 制冷装置
6 制冷剂回路
12 室外风扇
14 热源侧膨胀阀(热源侧膨胀阀)
13 热源侧热交换器(热源侧热交换器)
21 第一压缩机(压缩机)
22 第二压缩机(压缩机)
23 第三压缩机(压缩机)
54 制冷设备热交换器(冷却用热交换器)
60a 第一室内机组(利用侧机组)
60b 第二室内机组(利用侧机组)
60c 第三室内机组(利用侧机组)
61a 第一室内回路(利用侧回路)
61b 第二室内回路(利用侧回路)
61c 第三室内回路(利用侧回路)
64a 第一室内热交换器(利用侧热交换器)
64b 第二室内热交换器(利用侧热交换器)
64c 第三室内热交换器(利用侧热交换器)
63a 第一室内膨胀阀(膨胀阀)
63b 第二室内膨胀阀(膨胀阀)
63c 第三室内膨胀阀(膨胀阀)
100 控制器100

Claims (5)

1.一种制冷装置,其包括制冷剂回路(6),该制冷剂回路(6)具有压缩机(21、22、23)、热源侧热交换器(13)、以及相互并联布置的多个利用侧机组(60a~60c),在多个所述利用侧机组(60a~60c)中分别设置有利用侧热交换器(64a~64c)和膨胀阀(63a~63c),在所述制冷剂回路(6)中进行高压为制冷剂的临界压力以上的制冷循环,所述制冷装置至少进行所述利用侧热交换器(64a~64c)作为散热器发挥作用的加热运转,其特征在于:
多个所述利用侧机组(60a~60c)能够单独设定各自的设定温度,
所述制冷装置包括控制器(100),所述控制器(100)在所述加热运转中,将比多个所述利用侧机组(60a~60c)的设定温度中最高的设定温度高的温度作为基准温度,并单独调节各所述利用侧机组(60a~60c)的所述膨胀阀(63a~63c)的开度,以使得各所述利用侧机组(60a~60c)的所述利用侧热交换器(64a~64c)的出口处的制冷剂的温度达到所述基准温度。
2.根据权利要求1所述的制冷装置,其特征在于:
所述控制器(100)在所述加热运转中所述热源侧热交换器(13)作为蒸发器发挥作用时,调节所述压缩机(21、22、23)的运转容量,以使得制冷循环的高压达到规定的基准高压。
3.根据权利要求2所述的制冷装置,其特征在于:
所述控制器(100)在所述加热运转中所述热源侧热交换器(13)作为蒸发器发挥作用之际,当至少一个所述利用侧机组(60a~60c)的所述膨胀阀(63a~63c)完全打开时提高所述基准高压,当所有所述利用侧机组(60a~60c)的所述膨胀阀(63a~63c)均没有完全打开时降低所述基准高压。
4.根据权利要求1所述的制冷装置,其特征在于:
所述制冷剂回路(6)具有冷却用热交换器(54)和开度可变的热源侧膨胀阀(14),所述冷却用热交换器(54)在所述加热运转中能够作为蒸发器发挥作用,所述热源侧膨胀阀(14)与所述热源侧热交换器(13)相对应地设置,
所述控制器(100)在所述加热运转中所述热源侧热交换器(13)作为散热器发挥作用且所述冷却用热交换器(54)作为蒸发器发挥作用时,调节所述热源侧膨胀阀(14)的开度,以使得所述热源侧热交换器(13)的出口处的制冷剂的温度达到规定的热源侧基准温度。
5.根据权利要求1所述的制冷装置,其特征在于:
所述制冷装置包括室外风扇(12),所述室外风扇(12)向所述热源侧热交换器(13)输送室外空气,
所述热源侧热交换器(13)构成为使由所述室外风扇(12)输送来的室外空气与制冷剂进行热交换,
所述制冷剂回路(6)具有冷却用热交换器(54),所述冷却用热交换器(54)在所述加热运转中能够作为蒸发器发挥作用,
所述控制器(100)在所述加热运转中所述热源侧热交换器(13)作为散热器发挥作用且所述冷却用热交换器(54)作为蒸发器发挥作用时,调节所述室外风扇(12)的送风量,以使得制冷循环的高压达到规定的基准高压。
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