JP2011127775A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍サイクルを搭載し、除霜運転を実行可能にした空気調和装置に関するものである。 The present invention relates to an air conditioner equipped with a refrigeration cycle and capable of performing a defrosting operation.
冷凍サイクルを搭載した空気調和装置では、熱源機(室外機)が暖房運転(駆動している負荷側ユニット(室内機)の全部が暖房運転を実行する全暖房運転時、あるいは、駆動している負荷側ユニットにおいて暖房負荷の方が大きい暖房主体運転時)を行なっているとき、蒸発器となる熱源側熱交換器(室外熱交換器)に配設されている配管(伝熱管)を低温の冷媒が通過することになる。そうすると、熱源側熱交換器においては、配管を介して低温の冷媒と送風手段から供給される空気との熱交換が行なわれることになり、空気中の水分が熱源側熱交換器を構成しているフィンもしくは配管で凝結して霜となる。 In an air conditioner equipped with a refrigeration cycle, a heat source unit (outdoor unit) is in a heating operation (all driving load-side units (indoor units) are in a full heating operation in which a heating operation is performed or is driven) When performing a heating main operation with a larger heating load in the load side unit, the pipe (heat transfer pipe) disposed in the heat source side heat exchanger (outdoor heat exchanger) serving as an evaporator is connected to a low temperature The refrigerant will pass through. Then, in the heat source side heat exchanger, heat exchange between the low-temperature refrigerant and the air supplied from the blowing means is performed via the pipe, and moisture in the air forms the heat source side heat exchanger. Frozen when condensed with the fins or pipes.
霜が堆積する(着霜する)と、空気との熱交換がうまく行なわれなくなるため、熱源機における暖房能力(負荷ユニット側に供給する時間当たりの熱量(以下、冷房能力も含めてこれらを単に能力と称する))が低下する。こうなると、負荷側ユニットにおける空調負荷(負荷側ユニットが必要とする熱量(以下、単に負荷と称する))に対して所望の能力を供給できなくなるおそれがある。そこで、従来から、暖房運転中において熱源側熱交換器に付着した霜を除くため、熱源機(熱源機が複数ある場合には各熱源機)に対して除霜運転を実行可能にした空気調和装置が存在している(たとえば、特許文献1参照)。 When frost accumulates (frosting), heat exchange with air is not performed well, so the heating capacity in the heat source machine (the amount of heat per hour supplied to the load unit (hereinafter including the cooling capacity) is simply Called capacity)). If it becomes like this, there exists a possibility that it may become impossible to supply desired capacity | capacitance with respect to the air-conditioning load (The amount of heat which a load side unit requires (henceforth only load)) in a load side unit. Therefore, conventionally, in order to remove frost adhering to the heat source side heat exchanger during the heating operation, the air conditioning in which the defrosting operation can be performed on the heat source device (or each heat source device when there are multiple heat source devices). An apparatus exists (see, for example, Patent Document 1).
また、複数台の負荷側ユニットを備え、冷暖房同時運転(冷暖房混在運転)が可能な空気調和装置も存在している(たとえば、特許文献2参照)。このような空気調和装置では、たとえば負荷側ユニットに供え付けられたリモコンを介して設定された設定温度と負荷側ユニット周辺の気温とに応じて、複数の負荷側ユニットにおいて、それぞれ冷房、暖房を同時に行なうことができる。このような空気調和装置は、熱源機と負荷側ユニットを中継機を介して、2本の冷媒配管で接続していることが多い。除霜運転は、熱源側熱交換器に高温高圧のガス冷媒を流し、この冷媒を凝縮することで除霜を行ない、冷媒を負荷側ユニットには流さずに中継機を介して熱源機へと戻せば実行できることになる。 There is also an air conditioner including a plurality of load-side units and capable of simultaneous cooling and heating operation (mixed cooling and heating operation) (for example, see Patent Document 2). In such an air conditioner, for example, according to the set temperature set via a remote controller provided to the load side unit and the temperature around the load side unit, cooling and heating are performed in the plurality of load side units, respectively. Can be done at the same time. In such an air conditioner, the heat source unit and the load side unit are often connected by two refrigerant pipes via a relay unit. In the defrosting operation, a high-temperature and high-pressure gas refrigerant is allowed to flow through the heat source side heat exchanger, the refrigerant is condensed to perform defrosting, and the refrigerant is not passed through the load side unit, but is transferred to the heat source machine via the relay unit. If you return it, you can execute it.
特許文献2に記載されているような空気調和装置で除霜運転を実行する場合、圧縮機を吐出して熱源側熱交換器で凝縮した液冷媒を、中継機内部のバイパス配管を経由させて、負荷側ユニットをバイパスするように冷媒を流せばよい。しかしながら、この流れでは、配管を含む負荷側ユニットからの採熱が期待できない。つまり、熱源側熱交換器で凝縮した液を、暖房のため暖められた負荷側ユニットの熱交換器や配管の熱を使って蒸発させることができない。 When performing the defrosting operation with an air conditioner as described in Patent Document 2, liquid refrigerant discharged from the compressor and condensed in the heat source side heat exchanger is routed through a bypass pipe inside the relay unit. The refrigerant may be flown so as to bypass the load side unit. However, in this flow, heat collection from the load side unit including the piping cannot be expected. That is, the liquid condensed in the heat source side heat exchanger cannot be evaporated by using the heat of the load side unit or the heat of the piping heated for heating.
この結果、除霜運転中において、アキュムレーターへの液バック量が過多になってアキュムレーターから液冷媒が溢れたり、低圧が引き込まれて低圧保護でユニットが停止したりしてしまう可能性がある。また、除霜運転後に、もとの暖房状態に復帰するまでに時間がかかってしまうこともあった。これらの状態を回避するために、負荷側ユニットから採熱するため、除霜運転中に液冷媒を負荷側ユニットに流した場合には、冷媒が流れる音が負荷側ユニットから発生したり、負荷側ユニットでファンを停止したとしても、冷気が室内に入り室温を低下させてしまったり、使用者に不快感を与えてしまうという課題が発生していた。 As a result, during the defrosting operation, there is a possibility that the liquid back amount to the accumulator becomes excessive and the liquid refrigerant overflows from the accumulator, or the low pressure is drawn and the unit is stopped by the low pressure protection. . In addition, it may take time to return to the original heating state after the defrosting operation. In order to avoid these conditions, heat is collected from the load-side unit. Therefore, when liquid refrigerant is flowed to the load-side unit during the defrosting operation, the sound of the refrigerant flowing from the load-side unit is Even when the fan is stopped at the side unit, there is a problem that cold air enters the room and the room temperature is lowered or the user feels uncomfortable.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、信頼性が高く、快適な暖房運転を継続的に実現することができる除霜運転可能な空気調和装置を提供することを目的としている。 This invention was made in order to solve said subject, and it aims at providing the air conditioning apparatus which can perform defrost operation which can implement | achieve a reliable heating operation with high reliability continuously. Yes.
本発明に係る空気調和装置は、少なくとも圧縮機及び熱源側熱交換器が搭載された少なくとも1台の熱源機と、少なくとも絞り装置及び負荷側熱交換器が搭載された少なくとも2台の負荷側ユニットと、前記熱源機と前記負荷側ユニットとの間に介在し、冷媒流路を切り換えて前記熱源機で生成された温熱又は冷熱を前記負荷側熱交換器に供給する少なくとも1台の中継機と、を有し、暖房運転中に、前記圧縮機からの吐出冷媒を前記熱源側熱交換器に流し、前記熱源側熱交換器に付着した霜を融かす除霜運転を実行するとき、前記熱源側熱交換器を経由した冷媒を前記複数台の負荷側ユニットのうちサーモオフあるいは停止している負荷側ユニットに流すようにしていることを特徴とする。 An air conditioner according to the present invention includes at least one heat source unit on which at least a compressor and a heat source side heat exchanger are mounted, and at least two load side units on which at least an expansion device and a load side heat exchanger are mounted. And at least one relay unit that is interposed between the heat source unit and the load side unit and switches the refrigerant flow path to supply the heat or cold generated by the heat source unit to the load side heat exchanger. And when the defrosting operation is performed in which the refrigerant discharged from the compressor is caused to flow through the heat source side heat exchanger and the frost adhering to the heat source side heat exchanger is melted during the heating operation. The refrigerant that has passed through the side heat exchanger is caused to flow to a load-side unit that is thermo-off or stopped among the plurality of load-side units.
本発明に係る空気調和装置によれば、除霜運転中、サーモオフあるいは停止している負荷側ユニットに冷媒を流すようにしているので、快適な暖房を継続的に実現することができる。 According to the air conditioning apparatus of the present invention, since the refrigerant is caused to flow through the load-side unit that is thermo-off or stopped during the defrosting operation, comfortable heating can be continuously realized.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置100の冷媒回路構成の一例を示す概略構成図である。図1に基づいて、空気調和装置100の冷媒回路構成及び動作について説明する。この空気調和装置100は、ビルやマンション等に設置され、冷媒を循環させる冷凍サイクル(ヒートポンプサイクル)を利用して、冷房負荷、暖房負荷を同時に供給できるものである。なお、図1を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a refrigerant circuit configuration of an air-
空気調和装置100は、熱源機Aと、冷房負荷あるいは暖房負荷を担当する3台の負荷側ユニット(負荷側ユニットB、負荷側ユニットC、負荷側ユニットD)と、中継機Eと、を有している。このうち、負荷側ユニットB、負荷側ユニットC及び負荷側ユニットDは、熱源機Aに対して並列となるように接続されている。そして、熱源機Aと3台の負荷側ユニットの間に中継機Eが設置され、この中継機Eによって冷媒の流れが切り換えられることで、3台の負荷側ユニットのそれぞれで冷房運転あるいは暖房運転を実行させるようになっている。空気調和装置100は、中継機Eを介して、熱源機Aと各負荷側ユニットとが2本の配管で接続されている。
The
[熱源機A]
熱源機Aには、圧縮機1と、流路切替手段である四方弁2と、熱源側熱交換部3と、アキュムレーター4と、が直列に接続されて搭載されている。この熱源機Aは、3台の負荷側ユニットに冷熱又は温熱を供給する機能を有している。また、熱源機Aには、負荷側ユニットの要求にかかわらず、中継機Eに流入させる冷媒の流れを一定方向にすることができる熱源側流路切替装置40が搭載されている。さらに、熱源機Aには、熱源側熱交換部3に空気を供給するためのファン等の熱源側送風機20が設けられている。
[Heat source machine A]
In the heat source machine A, a compressor 1, a four-way valve 2 that is a flow path switching unit, a heat source side heat exchanging unit 3, and an accumulator 4 are connected and mounted in series. This heat source machine A has a function of supplying cold or hot energy to the three load-side units. In addition, the heat source device A is equipped with a heat source side flow switching device 40 that can make the flow of the refrigerant flowing into the relay device E in a certain direction regardless of the request of the load side unit. Further, the heat source device A is provided with a heat
圧縮機1は、冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものであり、たとえば容量制御可能なインバーター圧縮機等で構成するとよい。四方弁2は、圧縮機1の吐出側に設けられ、暖房運転時における冷媒の流れと冷房運転時における熱源側冷媒の流れとを切り替えるものである。アキュムレーター4は、圧縮機1の吸入側に設けられ、過剰な冷媒を貯留するものである。熱源側熱交換部3については、後段で詳細に説明する。 The compressor 1 sucks the refrigerant and compresses the refrigerant to a high temperature / high pressure state, and may be composed of, for example, an inverter compressor capable of capacity control. The four-way valve 2 is provided on the discharge side of the compressor 1 and switches between a refrigerant flow during the heating operation and a heat source side refrigerant flow during the cooling operation. The accumulator 4 is provided on the suction side of the compressor 1 and stores excess refrigerant. The heat source side heat exchange unit 3 will be described in detail later.
熱源側流路切替装置40は、2本の配管(配管60、配管70)と、4つの逆止弁(第1逆止弁32、第2逆止弁33、第3逆止弁34、第4逆止弁35)と、で構成されている。配管60は、第1逆止弁32の上流側における第2接続配管7と第2逆止弁33の上流側における熱源側第1接続配管6とを接続するものである。配管70は、第1逆止弁32の下流側における熱源側第2接続配管7と第2逆止弁33の下流側における熱源側第1接続配管6とを接続するものである。
The heat source side flow path switching device 40 includes two pipes (pipe 60, pipe 70) and four check valves (
第1逆止弁32は、熱源側第2接続配管7における配管60と配管70との接続部分の間に設けられ、所定の方向(熱源機Aから中継機Eへの方向)のみに冷媒の流れを許容するものである。第2逆止弁33は、熱源側第1接続配管6における配管60と配管70との接続部分の間に設けられ、所定の方向(中継機Eから熱源機Aへの方向)のみに冷媒の流れを許容するものである。第3逆止弁34は、配管70に設けられ、第2逆止弁33の下流側から第1逆止弁32の下流側の方向のみに冷媒の流通を許容するものである。第4逆止弁35は、配管60に設けられ、第2逆止弁33の上流側から第1逆止弁32の上流側の方向のみに冷媒の流通を許容するものである。
The
熱源側熱交換部3の構成について更に詳細に説明する。熱源側熱交換部3は、並列に接続されている2つの熱源側熱交換器(第1熱源側熱交換器41、第2熱源側熱交換器42)と、各熱源側熱交換器の前後に設けられた4つの電磁開閉弁(第1電磁開閉弁44、第2電磁開閉弁45、第3電磁開閉弁46、第4電磁開閉弁47)と、2つの熱源側熱交換器を迂回させた熱源側バイパス配管43と、熱源側バイパス配管43に設けられた第5電磁開閉弁48と、熱源側送風機20と、で構成されている。なお、熱源側熱交換部3に設ける熱源側熱交換器を分割せずに、1つの熱源側熱交換器としてもよい。
The configuration of the heat source side heat exchange unit 3 will be described in more detail. The heat source side heat exchanging unit 3 includes two heat source side heat exchangers (a first heat source
2つの熱源側熱交換器は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器(放熱器)として機能し、熱源側送風機20から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行ない、その冷媒を蒸発ガス化又は凝縮液化するものである。4つの電磁開閉弁は、各熱源側熱交換器に対して対になっており、開閉が制御されることで各熱源側熱交換器に対し冷媒を流出入させるものである。熱源側バイパス配管43は、2つの熱源側熱交換器を冷媒が迂回するために、4つの電磁開閉弁の熱源側熱交換器の接続側でない方を接続している。第5電磁開閉弁48は、開閉が制御されることで熱源側バイパス配管43に対し冷媒を流出入させるものである。
The two heat source side heat exchangers function as an evaporator during heating operation, function as a condenser (radiator) during cooling operation, and exchange heat between the air supplied from the heat
また、熱源機Aには、圧縮機1から吐出された冷媒の圧力を検知する第1圧力センサー18が設けられている。なお、図示していないが、圧縮機1に吸引される冷媒の圧力を検知する圧力センサーや、圧縮機1から吐出された冷媒の温度を検知する温度センサー、圧縮機1に吸引される冷媒の温度を検知する温度センサー、熱源側熱交換部3に流出入する冷媒の温度を検知する温度センサー、熱源側送風機20により取り込まれる外気の温度を検知する温度センサー等を設けておくとよい。
Further, the heat source machine A is provided with a first pressure sensor 18 for detecting the pressure of the refrigerant discharged from the compressor 1. Although not shown, a pressure sensor that detects the pressure of the refrigerant sucked into the compressor 1, a temperature sensor that detects the temperature of the refrigerant discharged from the compressor 1, and a refrigerant that is sucked into the compressor 1 A temperature sensor for detecting the temperature, a temperature sensor for detecting the temperature of the refrigerant flowing into and out of the heat source side heat exchanging unit 3, a temperature sensor for detecting the temperature of the outside air taken in by the heat
これらの各種検知手段で検知された情報(温度情報及び圧力情報)は、空気調和装置100の動作を制御する図示省略の制御手段に送られ、圧縮機1の駆動周波数や、熱源側送風機20の回転数、四方弁2の切り替え、第1電磁開閉弁44、第2電磁開閉弁45、第3電磁開閉弁46、第4電磁開閉弁47及び第5電磁開閉弁48の開閉、中継機Eに設けられている切替装置(切替装置8b、切替装置8c、切替装置8d)を介しての冷媒流路の切り替え、第2流量制御装置13の開度、第3流量制御装置15の開度、負荷側ユニットに設けられている第1流量制御装置9の開度等の制御に利用されることになる。
Information (temperature information and pressure information) detected by these various detection means is sent to a control means (not shown) that controls the operation of the
[負荷側ユニット]
各負荷側ユニットには、負荷側熱交換器(室内側熱交換器)5と、第1流量制御装置9と、直列に接続されて搭載されている。各負荷側ユニットは、熱源機Aからの冷熱又は温熱の供給を受けて冷房負荷又は暖房負荷を担当する機能を有している。なお、負荷側熱交換器5に空気を供給するためのファン等の負荷側送風機を負荷側熱交換器5の近傍に設けるとよい。ただし、負荷側熱交換器5が、冷媒と空気とで熱交換を実行するものに限定するものではなく、冷媒と水等の冷媒とは異なる熱媒体とで熱交換を実行するものであってもよい。
[Load side unit]
Each load side unit is mounted with a load side heat exchanger (indoor heat exchanger) 5 and a first flow rate control device 9 connected in series. Each load-side unit has a function of receiving cooling or heating supply from the heat source device A and taking charge of cooling load or heating load. A load-side fan such as a fan for supplying air to the load-
負荷側熱交換器5は、暖房運転時には凝縮器(放熱器)として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能し、図示省略の負荷側送風機から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行ない、冷媒を凝縮液化又は蒸発ガス化するものである。第1流量制御装置9は、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、冷媒を減圧して膨張させるものである。この第1流量制御装置9は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁による緻密な流量制御手段や、毛細管等の安価な冷媒流量調節手段等で構成するとよい。
The load-
[中継機E]
中継機Eには、気液分離装置12と、第1熱交換部19と、第2流量制御装置13と、第2熱交換部16と、第3流量制御装置15と、第1分岐部10と、第2分岐部11と、、が搭載されている。中継機Eは、負荷側ユニットのそれぞれと、熱源機Aとを、接続し、第1分岐部10の切替装置(切替装置8b、切替装置8c、切替装置8d)を制御することにより負荷側熱交換器のそれぞれに流入する冷媒の流れを切り替える機能を有している。
[Repeater E]
The relay E includes a gas-
中継機Eは、2本の熱源側接続配管(熱源側第1接続配管6、熱源側第2接続配管7)で熱源機Aと接続し、2本の負荷側接続配管(負荷側第1接続配管6b、負荷側第2接続配管6c、負荷側第3接続配管6d)で負荷側ユニットのそれぞれと接続している。また、中継機Eには、第2熱交換部16の一次側(第2流量制御装置13を経由した冷媒と第2分岐部11から流出してきた冷媒とが合流した冷媒が流れる側)の下流側における配管を分岐し、熱源側第1接続配管6に接続させた第1バイパス配管14と、第2分岐部11の第6逆止弁(第6逆止弁52b、第6逆止弁52c、第6逆止弁52d)と第2流量制御装置13と第2熱交換部16の一次側における上流側とを接続した第2バイパス配管51と、が設けられている。
The relay E is connected to the heat source machine A by two heat source side connection pipes (the heat source side first connection pipe 6 and the heat source side second connection pipe 7), and two load side connection pipes (load side first connection). The
気液分離装置12は、熱源側第2接続配管7の熱源側流路切替装置40下流側に設けられ、流入した冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離し、ガス冷媒を第1分岐部10に、液冷媒を第2分岐部11に供給する機能を有している。第1熱交換部19は、一次側(気液分離装置12で分離された液冷媒が流れる側)が気液分離装置12の液冷媒の流れ下流側、二次側(第1バイパス配管14において第3流量制御装置15を経由した後に第2熱交換部16から流出した冷媒が流れる側)が第2熱交換部16の二次側(第1バイパス配管14における第3流量制御装置15を経由した冷媒が流れる側)における下流側となるような位置に設けられ、一次側の冷媒と二次側の冷媒との間で熱交換を実行するものである。
The gas-
第2流量制御装置13は、第1熱交換部19の一次側における下流側に設けられており、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、冷媒を減圧して膨張させるものである。この第2流量制御装置13は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁による緻密な流量制御手段や、毛細管等の安価な冷媒流量調節手段等で構成するとよい。第2熱交換部16は、一次側が第2流量制御装置13の下流側、二次側が第3流量制御装置15の下流側となるような位置に設けられ、一次側の冷媒と二次側の冷媒との間で熱交換を実行するものである。
The second flow
第3流量制御装置15は、第1バイパス配管14において第2熱交換部16の二次側における上流側に設けられており、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、冷媒を減圧して膨張させるものである。この第3流量制御装置15は、第2流量制御装置13と同様に、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁による緻密な流量制御手段や、毛細管等の安価な冷媒流量調節手段等で構成するとよい。
The third flow
第1分岐部10は、負荷側ユニットの接続台数に応じた個数(図1では3個)の切替装置が設けられており、負荷側ユニットへの冷媒の流出入を切替装置を介して制御している。この切替装置は、三方切替弁で構成されており、三方のうちの一つが気液分離装置12に、三方のうちの一つが熱源側第1接続配管6に、三方のうちの一つが負荷側ユニットに、それぞれ接続されている。すなわち、第1分岐部10は、気液分離装置12から流出したガス冷媒が導通する配管及び熱源側第1接続配管6が負荷側ユニットの接続台数に応じた本数(図1では3本)に分岐されており、切替装置のそれぞれを介して冷媒の流れを制御するようになっている。
The first branching
なお、切替装置8bの有する接続口のうち気液分離装置12との接続口を接続口8b_a、熱源側第2接続配管6との接続口を切替装置8b_b、負荷側ユニットとの接続口を切替装置8b_cとして図示している。同様に、切替装置8cの有する接続口のうち気液分離装置12との接続口を接続口8c_a、熱源側第1接続配管6との接続口を切替装置8c_b、負荷側ユニットとの接続口を切替装置8c_cとして図示している。同様に、切替装置8dの有する接続口のうち気液分離装置12との接続口を接続口8d_a、熱源側第2接続配管6との接続口を切替装置8d_b、負荷側ユニットとの接続口を切替装置8d_cとして図示している。
Of the connection ports of the
第2分岐部11は、負荷側ユニットの接続台数に応じた個数(図1では3個)の第5逆止弁(第5逆止弁50b、第5逆止弁50c、第5逆止弁50d)、第6逆止弁(第6逆止弁52b、第6逆止弁52c、第6逆止弁52d)が設けられており、冷媒をいずれか一方に流すようにしている。第5逆止弁は、負荷側ユニットの接続台数に応じた本数(図1では3本)に分岐された第2熱交換部16の一次側下流と接続し、負荷側ユニットと接続している配管(負荷側第2接続配管7b、負荷側第2接続配管7c、負荷側第2接続配管7d)を介して負荷側ユニットと接続している。第6逆止弁は、負荷側ユニットと接続している配管を分岐した第2バイパス配管51に設けられている。
The number of the second branch parts 11 is the number of fifth check valves (
なお、圧縮機1は、吸入した冷媒を高圧状態に圧縮できるものであればよく、特にタイプを限定するものではない。たとえば、レシプロ、ロータリー、スクロールあるいはスクリューなどの各種タイプを利用して圧縮機1を構成することができる。また、空気調和装置100に使用する冷媒の種類を特に限定するものではなく、たとえば二酸化炭素(CO2 )や炭化水素、ヘリウムなどの自然冷媒、HFC410AやHFC407C、HFC404Aなどの塩素を含まない代替冷媒、若しくは既存の製品に使用されているR22やR134aなどのフロン系冷媒のいずれを使用してもよい。
The compressor 1 is not particularly limited as long as it can compress the sucked refrigerant into a high pressure state. For example, the compressor 1 can be configured using various types such as reciprocating, rotary, scroll, or screw. The type of refrigerant used in the
また、中継機Eには、第2流量制御装置13の前後における冷媒の圧力を検知する第2圧力センサー25、第3圧力センサー26が設けられている。これらの各種検知手段で検知された圧力情報は、空気調和装置100の動作を制御する図示省略の制御手段に送られて利用される。この制御手段は、熱源機Aに設けるようにしてもよく、中継機Eに設けるようにしてもよい。また、双方に設けて、通信可能にしておいてもよい。
In addition, the relay E is provided with a
空気調和装置100の暖房運転時(全ての負荷側ユニットで暖房運転を実行している場合の暖房運転時)の動作について説明する。
圧縮機1を吐出した高温・高圧のガス冷媒は、四方弁2、第3逆止弁34を介して熱源側熱第2接続配管7を流れ、中継機Eの気液分離装置12に流入する。気液分離装置12に流入した高温・高圧のガス冷媒は、気液分離装置12の上部から第1分岐部10に流入する。
The operation at the time of heating operation of the air conditioner 100 (at the time of heating operation in the case where the heating operation is executed in all the load side units) will be described.
The high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 1 flows through the heat source side heat second connection pipe 7 via the four-way valve 2 and the
第1分岐部10に流入したガス冷媒は、切替装置8bの接続口8b_a、切替装置8cの接続口8c_a、切替装置8dの接続口8d_aから、切替装置8bの接続口8b_c、切替装置8cの接続口8c_c、切替装置8dの接続口8d_cに流れ、負荷側第1接続配管6b、負荷側第1接続配管6c、負荷側第1接続配管6dを介して負荷側ユニットB、負荷側ユニットC、負荷側ユニットDに流入する。負荷側ユニットB、負荷側ユニットC、負荷側ユニットDに流入したガス冷媒は、負荷側熱交換器5に流入し、負荷側熱交換器5で周囲に放熱して暖房するとともに、自身は凝縮して液冷媒となる。
The gas refrigerant that has flowed into the
この液冷媒は、負荷側熱交換器5から流出し、第1流量制御装置9で若干、絞られ中間圧の液冷媒となり、負荷側第2接続配管7b、負荷側第2接続配管7c、負荷側第2接続配管7dを介して中継機Eの第2分岐部11に流入する。第2分岐部11に流入した液冷媒は、第6逆止弁52b、第6逆止弁52c、第6逆止弁52dを介して第2バイパス配管51を流れ、第2の熱交換部16の一次側上流に導かれる。この中間圧の液冷媒は、第3流量制御装置15で低圧の気液二相冷媒となり、熱源側第1接続配管6に合流する。
This liquid refrigerant flows out of the load-
熱源側第1接続配管6を合流した低圧の気液二相冷媒は、熱源機Aに流入し、第4逆止弁35を介して熱源側熱交換部3に流入する。熱源側熱交換部3に流入した低圧の気液二相冷媒は、第1熱源側熱交換器41と第2熱源側熱交換器42に分流され、熱源側送風機20により供給される空気によって蒸発・気化された後、熱源側熱交換部3から流出する。熱源側熱交換部3から流出した冷媒は、その後、四方弁2及びアキュムレーター4を介して圧縮機1に再度吸入される。なお、熱源側熱交換部3においては、いずれかの熱源側熱交換器だけに冷媒を流入させるようにしてもよい。
The low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant that merged with the heat source side first connection pipe 6 flows into the heat source unit A and flows into the heat source side heat exchange unit 3 via the fourth check valve 35. The low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant that has flowed into the heat source side heat exchanging unit 3 is divided into the first heat source
次に、除霜運転する場合の空気調和装置100の運転動作について説明する。
暖房運転を継続中、第1熱源側熱交換器41の着霜量が多くなると、低圧が低下するとともに、第1熱源側熱交換器41を流れる冷媒の温度が低下する。そのため、空気調和装置100では、その圧力もしくは温度が所定の値以下になった場合に、除霜運転を開始する。このとき、四方弁2を暖房運転の位置から冷房運転の位置に切り換え、熱源側送風機20を停止する。なお、四方弁2の切り換えの際には、切換音が発生するため、圧縮機1の周波数を一旦低下させ、高圧と低圧の圧力差が小さい状態で四方弁2を切り換えた後、再度、圧縮機1の周波数を除霜の周波数としてもよい。
Next, the operation | movement operation | movement of the
If the amount of frost formation on the first heat source
この状態で、圧縮機1を吐出した高温・高圧のガス冷媒を、第1熱源側熱交換器41に流入させる。そうすると、高温・高圧のガス冷媒は、第1熱源側熱交換器41で放熱することで霜を融かし、自身は液冷媒となって、第1熱源側熱交換器41から流出する。第1熱源側熱交換器41から流出した液冷媒は、第1逆止弁32を介して熱源側第2接続配管7に流れ、熱源機Aから流出する。そして、熱源側第2接続配管7を流れた液冷媒は、中継機Eの気液分離装置12に流入する。
In this state, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 1 is caused to flow into the first heat source
3台の負荷側ユニットの内、負荷側ユニットBのみが設定された設定温度を越えて、サーモオフ状態であったとする。この場合には、気液分離装置12に流入した液冷媒を、切替装置8bの接続口8b_aから接続口8b_cへ流れるようにする。これにより、冷媒は、負荷側第1接続配管6bを流れ、負荷側ユニットBのみに流入する。この際、負荷側第1接続配管6bと負荷側ユニットBは暖房運転をしていたため高温の状態になっており、液冷媒は、負荷側第1接続配管6b及び負荷側熱交換器5の配管の熱容量により蒸発して一部もしくは全てがガス化する。
It is assumed that only the load side unit B out of the three load side units exceeds the set temperature and is in a thermo-off state. In this case, the liquid refrigerant that has flowed into the gas-
この冷媒が、第1流量制御装置9、負荷側第2接続配管7b、第3流量制御装置15、及び、熱源側第1接続配管6を流れて熱源機Aに戻る。熱源機Aに戻った冷媒は、第2逆止弁33、四方弁2、アキュムレーター4を介して圧縮機1へ再度吸入される。この状態を継続し、除霜運転が完了すると、高圧が上昇したり、第1熱源側熱交換器41の出口温度が上昇したりするため、高圧もしくは温度が所定の値を超えたことを検知した場合には、除霜運転を終了し、暖房運転に戻る。
This refrigerant flows through the first flow rate control device 9, the load side second connection pipe 7 b, the third flow
また、除霜開始時にサーモオフした負荷側ユニットがない場合には、負荷側ユニットには冷媒を流さず、従来通り、気液分離装置12に流れた液冷媒の全てを第2流量制御装置13及び第3流量制御装置15を介して、熱源側第1接続配管6に流すことで除霜運転を実施する。なお、第1熱源側熱交換器41に着霜した場合を例に説明したが、第2熱源側熱交換器42に着霜した場合も同様に除霜運転を実行する。
When there is no load-side unit that is thermo-off at the start of defrosting, no refrigerant flows through the load-side unit, and all of the liquid refrigerant that has flowed into the gas-
図2は、除霜運転時における冷媒の流れを決定する際の処理の流れを示すフローチャートである。図2に基づいて、除霜運転時における冷媒の流れる決定するアルゴリズムについて説明する。 FIG. 2 is a flowchart showing the flow of processing when determining the flow of the refrigerant during the defrosting operation. Based on FIG. 2, the algorithm for determining the flow of the refrigerant during the defrosting operation will be described.
たとえば使用者からの指示に基づいて図示省略の制御手段は、暖房運転を開始する(STEP1)。制御手段は、除霜運転の開始条件を満たしているかどうか判定する(STEP2)。除霜運転の開始条件を満たしいていないと判定した場合(STEP2;N)には、制御手段は、除霜運転の開始条件を満たしているかどうかの判定を所定時間ごとに繰り返す。除霜運転の開始条件を満たしていると判定した場合(STEP2;Y)には、制御手段は、サーモオフしている負荷側ユニットの有無を判断する(STEP3)。 For example, the control means (not shown) starts the heating operation based on an instruction from the user (STEP 1). The control means determines whether or not a defrosting operation start condition is satisfied (STEP 2). When it is determined that the start condition for the defrosting operation is not satisfied (STEP 2; N), the control unit repeats the determination whether the start condition for the defrosting operation is satisfied every predetermined time. When it is determined that the start condition of the defrosting operation is satisfied (STEP 2; Y), the control unit determines whether or not there is a load side unit that is thermo-off (STEP 3).
サーモオフしている負荷側ユニットがあると判断した場合(STEP3;Y)、制御手段は、サーモオフした負荷側ユニットにのみ冷媒を流すように切替装置を設定し、除霜運転を開始する(STEP4)。一方、 サーモオフしている負荷側ユニットがないと判断した場合(STEP3;N)、制御手段は、中継機Eで冷媒をバイパスするように第2流量制御装置13及び第3流量制御装置15の開度を設定し、除霜運転を開始する(STEP5)。それから、制御手段は、除霜運転の終了条件が満たされているかどうか判定する(STEP6)。
When it is determined that there is a load-side unit that is thermo-off (STEP 3; Y), the control unit sets the switching device so that the refrigerant flows only through the load-side unit that is thermo-off, and starts the defrosting operation (STEP 4). . On the other hand, when it is determined that there is no load-side unit that is thermo-off (STEP 3; N), the control means opens the second
除霜運転の終了条件を満たしいていないと判定した場合(STEP6;N)には、制御手段は、除霜運転の終了条件を満たすまで除霜運転の終了条件の判定を繰り返す。除霜運転の終了条件を満たしていると判定した場合(STEP6;Y)には、制御手段は、暖房運転を終了するかどうかを判定する(STEP7)。そして、暖房運転を終了しないと判定した場合(STEP7;N)には、STEP2に戻り、暖房運転を継続する。一方、暖房運転を終了すると判定した場合(STEP7;Y)には、制御手段は、暖房運転を終了し、負荷側ユニット、熱源機Aを停止状態にする(ステップS8)。なお、除霜運転をする際に、サーモオフしている負荷側ユニットがなくても、所定温度に近いものから優先順位をつけて1台もしくは複数台の負荷側ユニットに冷媒を流すようにしてもよい。 When it is determined that the defrosting operation end condition is not satisfied (STEP 6; N), the control unit repeats the determination of the defrosting operation end condition until the defrosting operation end condition is satisfied. When it determines with satisfy | filling the completion | finish conditions of a defrost operation (STEP6; Y), a control means determines whether a heating operation is complete | finished (STEP7). And when it determines with not complete | finishing heating operation (STEP7; N), it returns to STEP2 and continues heating operation. On the other hand, when it determines with complete | finishing heating operation (STEP7; Y), a control means complete | finishes heating operation and makes a load side unit and the heat source machine A a stop state (step S8). When performing the defrosting operation, even if there is no load-side unit that is thermo-off, priority is given to the one close to a predetermined temperature, and the refrigerant is allowed to flow to one or more load-side units. Good.
以上のように、本実施の形態に係る空気調和装置100では、負荷側ユニット側の設定温度に達しているか、設定温度に近い負荷側ユニットにのみ冷媒を流して除霜運転を実行するので、除霜運転中に室内温度が低下し過ぎて、使用者に不快を与えたり、採熱が不足して除霜時間が長くなったり、圧縮機1に液バックしたりすることもなく、信頼性の高い、快適な暖房運転を継続的に実現することができる。
As described above, in the
ここで、除霜運転する場合の空気調和装置100の運転動作の別の例について説明する。
暖房運転を継続中、第1熱源側熱交換器41の着霜量が多くなると、低圧が低下するとともに、第1熱源側熱交換器41を流れる冷媒の温度が低下する。そのため、空気調和装置100では、その圧力もしくは温度が所定の値以下になった場合に、除霜運転を開始する。このとき、四方弁2を暖房運転の位置から冷房運転の位置に切り換え、熱源側送風機20を停止する。なお、四方弁2の切り換えの際には、切換音が発生するため、圧縮機1の周波数を一旦低下させ、高圧と低圧の圧力差が小さい状態で四方弁2を切り換えた後、再度、圧縮機1の周波数を除霜の周波数としてもよい。
Here, another example of the operation of the
If the amount of frost formation on the first heat source
この状態で、圧縮機1を吐出した高温・高圧のガス冷媒を、第1熱源側熱交換器41に流入させる。そうすると、高温・高圧のガス冷媒は、第1熱源側熱交換器41で放熱することで霜を融かし、自身は液冷媒となって、第1熱源側熱交換器41から流出する。第1熱源側熱交換器41から流出した液冷媒は、第1逆止弁32を介して熱源側第2接続配管7に流れ、熱源機Aから流出する。そして、熱源側第2接続配管7を流れた液冷媒は、中継機Eの気液分離装置12に流入する。
In this state, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 1 is caused to flow into the first heat source
3台の負荷側ユニットの内、負荷側ユニットBのみが停止状態であったとする。この場合には、気液分離装置12に流入した液冷媒を、切替装置8bの接続口8b_aから接続口8b_cへ流れるようにする。これにより、冷媒は、負荷側第1接続配管6bを流れ、負荷側ユニットBのみに流入する。この際、負荷側第1接続配管6b及び負荷側ユニットBは、負荷側ユニットBが停止しているものの、室内の空気温度程度の温度は有しており、液状態となった冷媒を蒸発させる熱量がある。そのため、液冷媒は、負荷側第1接続配管6b及び負荷側熱交換器5の配管の熱容量により蒸発して一部もしくは全てがガス化する。
It is assumed that only the load side unit B is in a stopped state among the three load side units. In this case, the liquid refrigerant that has flowed into the gas-
この冷媒が、第1流量制御装置9、負荷側第2接続配管7b、第3流量制御装置15、及び、熱源側第1接続配管6を流れて熱源機Aに戻る。熱源機Aに戻った冷媒は、第2逆止弁33、四方弁2、アキュムレーター4を介して圧縮機1へ再度吸入される。この状態を継続し、除霜運転が完了すると、高圧が上昇したり、第1熱源側熱交換器41の出口温度が上昇したりするため、高圧もしくは温度が所定の値を超えたことを検知した場合には、除霜運転を終了し、暖房運転に戻る。
This refrigerant flows through the first flow rate control device 9, the load side second connection pipe 7 b, the third flow
除霜開始時に停止した負荷側ユニットがない場合には、負荷側ユニットには冷媒を流さず、従来通り、気液分離装置12に流れた液冷媒の全てを第2流量制御装置13及び第3流量制御装置15を介して、熱源側第1接続配管6に流すことで除霜運転を実施する。なお、第1熱源側熱交換器41に着霜した場合を例に説明したが、熱源側熱交換器42に着霜した場合も同様に除霜運転を実行する。
When there is no load-side unit stopped at the start of defrosting, no refrigerant flows through the load-side unit, and all of the liquid refrigerant that has flowed into the gas-
以上のように、本実施の形態に係る空気調和装置100では、停止している負荷側ユニットにのみ冷媒を流して除霜運転を実行するので、使用者に不快を与えたり、採熱が不足して除霜時間が長くなったり、圧縮機1に液バックしたりすることもなく、信頼性の高い、快適な暖房運転を継続的に実現することができる。つまり、停止した負荷側ユニットが設置されている部屋は、使用されていない可能性が高く、この負荷側ユニットに冷媒を流し、除霜する際の音が室内側で発生しても、不快に感じる人がおらず、音の問題が生じにくく、かつ、停止している負荷側ユニットからの採熱により、除霜運転を短時間で終了でき、快適な暖房を継続的に実現することができる。
As described above, in the
1 圧縮機、2 四方弁、3 熱源側熱交換部、4 アキュムレーター、5 負荷側熱交換器、6 熱源側第1接続配管、6b 負荷側第1接続配管、6c 負荷側第1接続配管、6d 負荷側第1接続配管、7 熱源側第2接続配管、7b 負荷側第2接続配管、7c 負荷側第2接続配管、7d 負荷側第2接続配管、8b 切替装置、8b_a 接続口、8b_b 接続口、8b_c 接続口、8c 切替装置、8c_a 接続口、8c_b 接続口、8c_c 接続口、8d 切替装置、8d_a 接続口、8d_b 接続口、8d_c 接続口、9 第1流量制御装置、10 第1分岐部、11 第2分岐部、12 気液分離装置、13 第2流量制御装置、14 第1バイパス配管、15 第3流量制御装置、16 第2熱交換部、18 第1圧力センサー、19 第1熱交換部、20 熱源側送風機、25 第2圧力センサー、26 第3圧力センサー、32 第1逆止弁、33 第2逆止弁、34 第3逆止弁、35 第4逆止弁、40 熱源側流路切替装置、41 第1熱源側熱交換器、42 第2熱源側熱交換器、43 熱源側バイパス配管、44 第1電磁開閉弁、45 第2電磁開閉弁、46 第3電磁開閉弁、47 第4電磁開閉弁、48 第5電磁開閉弁、50b 第5逆止弁、50c 第5逆止弁、50d 第5逆止弁、51 第2バイパス配管、52b 第6逆止弁、52c 第6逆止弁、52d 第6逆止弁、60 配管、70 配管、100 空気調和装置、A 熱源機、B 負荷側ユニット、C 負荷側ユニット、D 負荷側ユニット、E 中継機。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor, 2 Four way valve, 3 Heat source side heat exchange part, 4 Accumulator, 5 Load side heat exchanger, 6 Heat source side 1st connection piping, 6b Load side 1st connection piping, 6c Load side 1st connection piping, 6d Load side first connection piping, 7 Heat source side second connection piping, 7b Load side second connection piping, 7c Load side second connection piping, 7d Load side second connection piping, 8b Switching device, 8b_a connection port, 8b_b connection Port, 8b_c connection port, 8c switching device, 8c_a connection port, 8c_b connection port, 8c_c connection port, 8d switching device, 8d_a connection port, 8d_b connection port, 8d_c connection port, 9 first flow control device, 10 first branching unit , 11 2nd branch part, 12 Gas-liquid separator, 13 2nd flow control device, 14 1st bypass piping, 15 3rd flow control device, 16 2nd heat exchange part, 18 1st pressure sensor -, 19 1st heat exchange part, 20 Heat source side air blower, 25 2nd pressure sensor, 26 3rd pressure sensor, 32 1st check valve, 33 2nd check valve, 34 3rd check valve, 35 4th Check valve, 40 heat source side flow switching device, 41 first heat source side heat exchanger, 42 second heat source side heat exchanger, 43 heat source side bypass piping, 44 first electromagnetic on-off valve, 45 second electromagnetic on-off valve, 46 3rd electromagnetic on-off valve, 47 4th electromagnetic on-off valve, 48 5th electromagnetic on-off valve, 50b 5th check valve, 50c 5th check valve, 50d 5th check valve, 51 2nd bypass piping, 52b 2nd 6 check valve, 52c 6th check valve, 52d 6th check valve, 60 piping, 70 piping, 100 air conditioner, A heat source machine, B load side unit, C load side unit, D load side unit, E Relay machine.
Claims (4)
少なくとも絞り装置及び負荷側熱交換器が搭載された少なくとも2台の負荷側ユニットと、
前記熱源機と前記負荷側ユニットとの間に介在し、冷媒流路を切り換えて前記熱源機で生成された温熱又は冷熱を前記負荷側熱交換器に供給する少なくとも1台の中継機と、を有し、
暖房運転中に、前記圧縮機からの吐出冷媒を前記熱源側熱交換器に流し、前記熱源側熱交換器に付着した霜を融かす除霜運転を実行するとき、
前記熱源側熱交換器を経由した冷媒を前記複数台の負荷側ユニットのうちサーモオフあるいは停止している負荷側ユニットに流すようにしている
ことを特徴とする空気調和装置。 At least one heat source unit equipped with at least a compressor and a heat source side heat exchanger;
At least two load-side units on which at least the expansion device and the load-side heat exchanger are mounted;
At least one relay that is interposed between the heat source unit and the load side unit and switches the refrigerant flow path to supply the heat or cold generated by the heat source unit to the load side heat exchanger; Have
During the heating operation, when the refrigerant discharged from the compressor is caused to flow through the heat source side heat exchanger and the defrosting operation is performed to melt the frost adhering to the heat source side heat exchanger,
The air conditioner characterized in that the refrigerant that has passed through the heat source side heat exchanger flows to a load side unit that is thermo-off or stopped among the plurality of load side units.
前記熱源側熱交換器を経由した冷媒を、前記負荷側ユニットへ送ることなく、前記中継機を介して前記圧縮機に戻すようにしている
ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。 When there is no load-side unit that is thermo-off or stopped among the plurality of load-side units,
The air conditioner according to claim 1, wherein the refrigerant that has passed through the heat source side heat exchanger is returned to the compressor via the relay unit without being sent to the load side unit. .
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の空気調和装置。 The air conditioner according to claim 1 or 2, wherein a switching device corresponding to the number of the load-side units is provided in the relay machine to switch the refrigerant flow path.
ことを特徴とする請求項3に記載の空気調和装置。 The air conditioner according to claim 3, wherein the switching device is configured by a three-way switching valve.
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