JP2012007856A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷媒を冷媒回路に充填するための冷媒調整器を備えた空気調和機に関する。 The present invention relates to an air conditioner including a refrigerant regulator for filling a refrigerant circuit with a refrigerant.
現地に空気調和機を据付け後、試運転を開始するためには、空気調和機の冷媒回路に冷媒を充填する作業が必要となる。特許文献1には、ボンベを用いて冷媒の充填作業を行う技術が開示されている。また、空気調和機の冷媒回路に、冷媒が充填されたタンクである冷媒調整器を予め設けておくことにより、ボンベによる充填作業を必要としない空気調和機も知られている。
In order to start the trial operation after installing the air conditioner on site, it is necessary to fill the refrigerant circuit of the air conditioner with the refrigerant.
前記冷媒調整器を備える従来の空気調和機では、圧縮機の吐出側配管から分岐される導入配管と、凝縮後の液冷媒が通過する液管に接続される導出配管とを冷媒調整器に接続することにより、冷媒調整器内の冷媒を冷媒回路に充填している。すなわち、圧縮機から吐出された高圧ガス冷媒は、前記導入配管を通じて冷媒調整器に導入される。高圧ガス冷媒によって加圧された前記冷媒調整器内の冷媒は、前記導出配管へ導出され、この導出配管が接続された前記液管に流入する。これにより、前記冷媒調整器内の冷媒が冷媒回路に充填される。 In a conventional air conditioner including the refrigerant regulator, an inlet pipe branched from the discharge side pipe of the compressor and a lead-out pipe connected to a liquid pipe through which the condensed liquid refrigerant passes are connected to the refrigerant regulator. By doing so, the refrigerant in the refrigerant regulator is filled in the refrigerant circuit. That is, the high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor is introduced into the refrigerant regulator through the introduction pipe. The refrigerant in the refrigerant regulator pressurized by the high-pressure gas refrigerant is led out to the outlet pipe and flows into the liquid pipe to which the outlet pipe is connected. Thereby, the refrigerant in the refrigerant regulator is filled in the refrigerant circuit.
しかしながら、前記液管を流れる液冷媒は高圧であるので、前記高圧ガス冷媒による加圧をもってしても、前記冷媒調整器内の圧力を前記液管内部の液冷媒の圧力よりもわずかに大きくすることしかできない。したがって、前記冷媒調整器内の冷媒を冷媒回路に充填完了するまでに長時間を要することとなり、この冷媒充填が律速となって試運転を開始するまでに長時間を要していた。 However, since the liquid refrigerant flowing through the liquid pipe is high in pressure, the pressure in the refrigerant regulator is slightly higher than the pressure of the liquid refrigerant inside the liquid pipe even with pressurization by the high-pressure gas refrigerant. I can only do it. Therefore, it takes a long time until the refrigerant in the refrigerant regulator is completely charged in the refrigerant circuit, and it takes a long time until the refrigerant charging becomes rate-limiting and the trial operation is started.
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、冷媒調整器内の冷媒を冷媒回路に迅速に充填可能な空気調和機を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and an object thereof is to provide an air conditioner that can quickly fill the refrigerant circuit with the refrigerant in the refrigerant regulator.
本発明の空気調和機は、熱源側熱交換器(200)と、利用側熱交換器(201)と、前記熱源側熱交換器(200)の下流側で、前記利用側熱交換器(201)の上流側の位置に設けられ、冷媒を絞り膨張させる膨張弁(221)と、前記熱源側熱交換器(200)の上流側で、前記利用側熱交換器(201)の下流側の位置に設けられた圧縮機(100)と、冷媒が貯留された冷媒調整器(61)と、前記圧縮機(100)の吐出側配管(110)から分岐されて前記冷媒調整器(61)に接続され、前記圧縮機(100)から吐出された冷媒を前記冷媒調整器(61)に導入する導入配管(62)と、前記膨張弁(221)と前記利用側熱交換器(201)とをつなぐ配管(25)に接続され、この配管(25)に、前記冷媒調整器(61)に貯留された前記冷媒を導出する導出配管(63)と、を備えている。 The air conditioner of the present invention includes a heat source side heat exchanger (200), a use side heat exchanger (201), and the use side heat exchanger (201) on the downstream side of the heat source side heat exchanger (200). ) Upstream of the heat source side heat exchanger (200) on the upstream side of the heat source side heat exchanger (200) and on the downstream side of the use side heat exchanger (201). , A compressor (100) provided in the refrigerant, a refrigerant regulator (61) in which refrigerant is stored, and a discharge side pipe (110) of the compressor (100) branched to connect to the refrigerant regulator (61) And connecting the introduction pipe (62) for introducing the refrigerant discharged from the compressor (100) to the refrigerant regulator (61), the expansion valve (221) and the use side heat exchanger (201). It is connected to a pipe (25), and the refrigerant regulator ( Includes a lead pipe for deriving the refrigerant stored in 1) (63), the.
この構成では、従来のように凝縮後の高圧の液冷媒が通過する前記液管に冷媒調整器(61)内の冷媒を導出する場合とは異なり、膨張弁(221)と利用側熱交換器(201)とをつなぐ配管(25)、すなわち膨張弁(221)における絞り膨張後の低圧の冷媒が流れる配管(25)に冷媒調整器(61)内の冷媒が導出される。したがって、冷媒調整器(61)内の圧力と、冷媒が導出される配管内の圧力(配管(25)内の圧力)との差を、従来に比べて大きくすることができるので、冷媒調整器(61)内の冷媒を冷媒回路に迅速に充填することが可能となる。 In this configuration, unlike the conventional case where the refrigerant in the refrigerant regulator (61) is led to the liquid pipe through which the high-pressure liquid refrigerant after condensation passes, the expansion valve (221) and the use side heat exchanger are extracted. The refrigerant in the refrigerant regulator (61) is led out to the pipe (25) connecting to (201), that is, the pipe (25) through which the low-pressure refrigerant after expansion of the expansion valve (221) flows. Therefore, the difference between the pressure in the refrigerant regulator (61) and the pressure in the pipe from which the refrigerant is led out (pressure in the pipe (25)) can be increased as compared with the conventional one. It becomes possible to quickly fill the refrigerant circuit with the refrigerant in (61).
また、前記空気調和機は、前記導入配管(62)及び前記導出配管(63)の少なくとも一方に設けられ、前記冷媒調整器(61)に貯留された前記冷媒の前記配管(25)への導出量を調節する流量調節機構と、前記流量調節機構を制御する制御部(11)と、をさらに備えているのが好ましい。 The air conditioner is provided in at least one of the introduction pipe (62) and the outlet pipe (63), and leads out the refrigerant stored in the refrigerant regulator (61) to the pipe (25). It is preferable to further include a flow rate adjusting mechanism for adjusting the amount and a control unit (11) for controlling the flow rate adjusting mechanism.
この構成では、前記制御部(11)が前記流量調節機構を制御し、前記冷媒の前記配管(25)への導出量を調節するので、前記圧縮機(100)で液圧縮が発生し、圧縮機(100)に不具合が生じることを抑制できる。 In this configuration, the control unit (11) controls the flow rate adjusting mechanism and adjusts the amount of the refrigerant led to the pipe (25), so that liquid compression occurs in the compressor (100), and compression is performed. It can suppress that a malfunction arises in a machine (100).
また、前記流量調節機構としては、例えば、前記導出配管(63)に設けられた開度調節可能な電動弁(631)を用いることができる。 In addition, as the flow rate adjusting mechanism, for example, a motor-operated valve (631) provided in the outlet pipe (63) and having an adjustable opening can be used.
また、前記圧縮機(100)の吸入部に流入する冷媒が含む液冷媒の割合である湿り度を算出する湿り度算出部(13)をさらに備え、前記制御部(11)は、前記湿り度に基づいて前記電動弁(631)の開度を決定することが好ましい。この構成によれば、前記圧縮機(100)で液圧縮が発生して圧縮機(100)に不具合が生じることを抑制する効果をより高めることができる。 The controller (11) further includes a wetness calculation unit (13) that calculates a wetness degree that is a ratio of the liquid refrigerant contained in the refrigerant flowing into the suction part of the compressor (100), and the control unit (11) includes the wetness degree. It is preferable to determine the opening degree of the motor-operated valve (631) based on According to this structure, the effect which suppresses that a liquid compression generate | occur | produces in the said compressor (100) and a malfunction arises in a compressor (100) can be heightened more.
また、例えば、前記圧縮機(100)の吐出ガスの温度を検出する温度検出部(111)をさらに備え、前記湿り度算出部(13)は、前記吐出ガスの温度に基づいて前記湿り度を算出するようにすることができる。この構成によれば、前記湿り度を容易に算出することができる。 In addition, for example, a temperature detection unit (111) that detects the temperature of the discharge gas of the compressor (100) is further provided, and the wetness calculation unit (13) calculates the wetness based on the temperature of the discharge gas. It can be calculated. According to this configuration, the wetness can be easily calculated.
本発明に係る空気調和機によれば、冷媒回路に冷媒を充填する充填作業において、手間のかかるボンベ作業が不要となるとともに、冷媒調整器内の冷媒を冷媒回路に迅速に充填できるので、試運転において律速となっていた当該充填作業の時間を短縮し、試運転の時間を短縮することができる。 According to the air conditioner according to the present invention, in the filling operation of filling the refrigerant into the refrigerant circuit, a troublesome cylinder operation is not necessary, and the refrigerant in the refrigerant regulator can be quickly filled into the refrigerant circuit. The time required for the filling operation, which has been rate-controlled in the above, can be shortened, and the trial run time can be shortened.
<実施形態1>
以下、本発明の実施形態1に係る空気調和機101について図面を参照して説明する。図1に示すように、この空気調和機101は、熱源ユニット(室外ユニット)102と、利用ユニット(室内ユニット)103とを備えている。図1に示すように、熱源ユニット102と利用ユニット103とは、液冷媒連絡配管2及びガス冷媒連絡配管3を介して互いに接続されている。この空気調和機101では、後述する四路切換弁230における冷媒経路の切り換えによって冷房運転と暖房運転を切り換え可能である。
<
Hereinafter, the
空気調和機101は、例えば、既設の熱源ユニット及び/又は利用ユニットを更新するための更新用の空気調和機として用いることができる。この空気調和機101は、更新時において、後述する冷媒調整器61内の冷媒を冷媒回路に迅速に充填することができる。本実施形態の空気調和機101では、更新時に冷媒回路に冷媒を充填する際には、四路切換弁230が図1に実線で示す経路に設定された状態、すなわち冷房運転時の状態で冷媒の充填が実行される。
The
利用ユニット103は、冷房運転時に蒸発器として機能する利用側熱交換器201、膨張弁221、利用ユニット内液冷媒配管25、利用ユニット内ガス冷媒配管27、及び利用側熱交換器201に空気を送るファン214を備えている。液冷媒配管25は、閉鎖弁24を介して液冷媒連絡配管2と接続されている。ガス冷媒配管27は、閉鎖弁34を介してガス冷媒連絡配管3と接続されている。
The
膨張弁221は、利用ユニット内液冷媒配管25に設けられた開度調節自在な電動弁である。利用側熱交換器201は、例えばクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。
The
熱源ユニット102は、圧縮機100、冷房運転時に凝縮器として機能する熱源側熱交換器200、液管電動弁220、熱源ユニット内液冷媒配管20、熱源ユニット内ガス冷媒配管30、過冷却冷媒配管40、バイパス配管50、圧力調整弁51(第1液冷媒逃がし機構)、液冷媒充填機構60、第2液冷媒逃がし機構70、冷媒調整器61、コントローラ10などを備えている。
The
圧縮機100は、例えば、駆動周波数の変更によりその容量を調整可能に駆動されるインバータ制御方式のスクロール圧縮機である。圧縮機100は、低圧のガス冷媒を臨界圧力以上になるまで圧縮する(例えば図3の点Aから点B)。
The
図2に示すように、コントローラ10は、制御部11、記憶部12、及び湿り度算出部13を備えている。このコントローラ10は、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)等により構成されている。
As shown in FIG. 2, the
制御部11は、後述の各センサにより測定される測定値に基づいて、圧縮機100の駆動周波数や、後述の各電磁弁の開閉、後述の各電動弁の開度等を制御することにより、熱源ユニット102が接続された冷媒回路における冷凍サイクルを制御する。
The
記憶部12は、熱源ユニット102の制御プログラム等を予め記憶するとともに、前記各センサが測定した測定値等を適宜記憶する。
The
湿り度算出部13は、後述の吐出温度センサ111が検出した圧縮機100の吐出ガスの温度に基づいて、圧縮機100に流入する冷媒が含む液冷媒の割合である湿り度を算出する。湿り度算出部13による前記湿り度の算出の詳細については後述する。
The
図1に示すように、圧縮機100には、圧縮後の高圧ガス冷媒が吐出される吐出側配管110の一端が接続されており、利用ユニット103の利用側熱交換器201において蒸発した低圧ガス冷媒を吸入する吸入側配管120の一端が接続されている。吐出側配管110の他端は、四路切換弁230の第1のポートに接続されている。吸入側配管120の他端は、四路切換弁230の第2のポートに接続されている。四路切換弁230の第3のポートは、ガス冷媒配管30と接続され、その第4のポートは、冷媒配管を介して熱源側熱交換器200と接続されている。
As shown in FIG. 1, the
四路切換弁230は、第1のポートと第4のポートが連通し、かつ、第2のポートと第3のポートが連通する状態(図1に実線で示す状態)と、第1のポートと第3のポートが連通し、かつ、第2のポートと第4のポートが連通する状態(図1に破線で示す状態)とに切り換わる。四路切換弁230の切換動作によって、前記冷媒回路における冷媒の循環方向が反転する。
The four-
圧縮機100の吐出側配管110には、吐出温度センサ111及び吐出圧力センサ112が設けられている。吐出温度センサ111は、圧縮機100による圧縮後の高圧ガス冷媒の温度を検出する。吐出圧力センサ112は、圧縮機100による圧縮後の高圧ガス冷媒の圧力を検出する。
The
圧縮機100の吸入側配管120には、吸入温度センサ121及び吸入圧力センサ122が設けられている。吸入温度センサ121は、圧縮機100に吸入される低圧ガス冷媒の温度を検出する。吸入圧力センサ122は、圧縮機100に吸入される低圧ガス冷媒の圧力を検出する。
A
熱源側熱交換器200は、例えばクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。熱源側熱交換器200の中間パスには、熱源側熱交換器温度センサ22が設けられている。
The heat source
熱源ユニット102は、熱源側熱交換器200に向けて外気を吹き付けるファン210を備えている。熱源側熱交換器200に吹き付けられた外気と熱源側熱交換器200を流れる冷媒との間で熱交換が行われる(例えば、冷房運転時は図3の点Bから点C、暖房運転時は図3の点Eから点A)。ファン210は、図略のファンモータによって回転駆動される。ファン210によって発生する気流の下流側の位置には、外気温を測定するための外気温センサ211が設けられている。
The
液管電動弁220は、液冷媒配管20に設けられた開度調節自在な電動弁である。液管電動弁220は、熱源側熱交換器200が凝縮器として機能する冷房運転の場合には、圧縮機100から吐出されて熱源側熱交換器200に流入する高圧ガス冷媒の流量を調節する。また、液管電動弁220は、熱源側熱交換器200が蒸発器として機能する暖房運転の場合には、利用側熱交換器201で凝縮後の高圧の液冷媒を絞り膨張させ、熱源側熱交換器200へと流入させる。
The liquid pipe motor-operated
熱源側熱交換器温度センサ22の検知温度に基づいて、熱源側熱交換器200における冷媒の飽和圧力が換算され、この飽和圧力が所定の圧力となるように、制御部11は、液管電動弁220の開度、圧縮機100の駆動周波数、ファンモータの回転数などを決定する。
Based on the temperature detected by the heat source side heat
熱源ユニット内液冷媒配管20は、熱源側熱交換器200と液冷媒連絡配管2とを接続している。液冷媒配管20と液冷媒連絡配管2とは、閉鎖弁21を介して接続されている。液冷媒配管20の液管電動弁220と閉鎖弁21との間には、過冷却熱交換器42が設けられている。過冷却熱交換器42は、例えばプレート式熱交換器であり、後述の過冷却冷媒配管40を流れる冷媒と液冷媒配管20を流れる液冷媒とを熱交換させる。
The heat source unit internal liquid
熱源ユニット内ガス冷媒配管30は、ガス冷媒連絡配管3を、四路切換弁230を介して吸入側配管120または吐出側配管110と接続している。ガス冷媒配管30とガス冷媒連絡配管3とは、閉鎖弁31を介して接続されている。
The
熱源ユニット102における閉鎖弁21及び閉鎖弁31は、熱源ユニット102を現地に搬入し、前記既設の冷媒回路に熱源ユニット102を接続するまでは、熱源ユニット102内部の冷媒が漏れ出さないよう閉鎖されている。同様に、利用ユニット103における閉鎖弁24及び閉鎖弁34は、利用ユニット103を現地に搬入し、前記既設の冷媒回路に利用ユニット103を接続するまでは、利用ユニット103内部の冷媒が漏れ出さないよう閉鎖されている。
The shut-off
過冷却冷媒配管40は、液冷媒配管20の液管電動弁220と閉鎖弁21との間に位置する部位から分岐され、過冷却熱交換器42を通過して吸入側配管120へと接続されている。過冷却冷媒配管40は、この過冷却冷媒配管40内を流れる冷媒の流れ方向において、過冷却熱交換器42の上流の位置に過冷却液管電動弁41を備えている。
The supercooling
過冷却液管電動弁41は、液冷媒配管20から分岐された液冷媒を絞り膨張させる。この絞り膨張により温度が低下した液冷媒は、過冷却熱交換器42に流入する。液冷媒配管20を流れる液冷媒は、過冷却冷媒配管40を流れる液冷媒と過冷却熱交換器42で熱交換することにより冷却され、過冷却度が大きくなる(例えば、図3の点Cから点D)。液冷媒配管20を流れる液冷媒の過冷却度を大きくすることにより、冷凍サイクルの効率が向上する。
The supercooled liquid pipe motor operated
バイパス配管50は、液冷媒配管20から分岐され(本実施形態では過冷却熱交換器42と液管電動弁220との間)、過冷却冷媒配管40の過冷却熱交換器42と過冷却液管電動弁41との間の部位に接続されている。本実施形態では、バイパス配管50の液冷媒配管20からの分岐部は、過冷却冷媒配管40と共通とされている。過冷却冷媒配管40は吸入側配管120に接続されているので、バイパス配管50は、液冷媒配管20内部の液冷媒を吸入側配管120へバイパスさせる配管となる。
The
本実施形態では、バイパス配管50の終端を、吸入側配管120ではなく、過冷却冷媒配管40における過冷却熱交換器42と過冷却液管電動弁41との間の位置に接続することにより、過冷却熱交換器42を、バイパス配管50へと逃がされた前記液冷媒を貯留するバッファとして機能させている。
In the present embodiment, the end of the
バイパス配管50には、圧力調整弁51が設けられている。圧力調整弁51は、予め定められた基準圧力値を超える圧力で開状態となる弁である。制御部11が圧縮機100の運転を停止させると、冷媒回路内での冷媒循環が停止するので、液冷媒連絡配管2内に液冷媒が封入される。このとき、封入された液冷媒の温度は、液冷媒連絡配管2の熱伝導によって外気温と等しくなるまで徐々に上昇する。この温度上昇に伴って、液冷媒連絡配管2内において液冷媒は膨張し、液冷媒連絡配管2内の圧力が上昇する。このように液冷媒連絡配管2内の圧力が上昇して前記基準圧力値を超えた場合には、圧力調整弁51は、液冷媒連絡配管2から液冷媒を逃がす液冷媒逃がし機構(第1液冷媒逃がし機構)として機能する。
The
また、空気調和機101は、第2液冷媒逃がし機構70を備えている。この第2液冷媒逃がし機構70は、液冷媒連絡配管2内の液冷媒を液冷媒連絡配管2から逃がすためのものである。第2液冷媒逃がし機構70は、冷媒調整器61と、液冷媒分岐配管72と、吸入側接続配管73とを有している。
The
冷媒調整器61は、冷媒を貯留可能なタンクである。例えば、熱源ユニット102の更新後に冷媒回路に充填される作動冷媒(例えばR410A)を冷媒調整器61に予め貯留しておくことにより、熱源ユニット更新時に冷媒を充填する際のボンベ作業が不要となる。
The
液冷媒分岐配管72は、液冷媒配管20から分岐され、冷媒調整器61に接続されている。冷媒調整器61に接続される液冷媒分岐配管72の一端は、冷媒調整器61内に貯留されている液冷媒の液面よりも上方に位置している。
The liquid
吸入側接続配管73は、後述する導出配管63に接続されている。吸入側接続配管73の一端は、冷媒調整器61の上部に接続されており、他端は、導出配管63に接続されている。この導出配管63は、利用ユニット103の液冷媒配管25に接続されている。冷媒調整器61に接続された吸入側接続配管73の一端は、冷媒調整器61内に貯留されている液冷媒の液面よりも上方に位置している。
The suction
圧縮機100の停止後に、液冷媒連絡配管2内に封入された前記液冷媒が昇温して膨張した場合に、液冷媒の圧力が圧力調整弁51の前記基準圧力値未満であっても、液冷媒は冷媒調整器61に導かれる。その理由は次の通りである。
When the liquid refrigerant sealed in the liquid
すなわち、吸入側接続配管73は、利用ユニット103において膨張弁221より絞り膨張した低圧の液冷媒が流れる液冷媒配管25に、導出配管63を介して接続されているので、冷媒調整器61内部の圧力は、液冷媒連絡配管2内部の圧力よりも低くなる。したがって、液冷媒連絡配管2内部の圧力と冷媒調整器61内部の圧力との圧力差によって、液冷媒連絡配管2内部の液冷媒は、液冷媒配管20及び液冷媒分岐配管72を通じて冷媒調整器61へと吸引される。このように空気調和機101では、第2液冷媒逃がし機構70を備えているので、圧力調整弁51の作動頻度を低下させることができ、液冷媒が吸入側配管120に導かれるのを抑制できる。その結果、空気調和の再開時に圧縮機100が液圧縮状態となる可能性を低くすることができる。
That is, the suction-
液冷媒分岐配管72は、液冷媒分岐配管電磁弁721を備えている。吸入側接続配管73は、吸入側接続配管電磁弁731を備えている。制御部11は、圧縮機100を運転状態から停止状態に移行させる場合に、電磁弁721及び電磁弁731の開閉を以下のように制御する。
The liquid
空気調和運転の停止時に、制御部11は、圧縮機100を運転状態から停止状態に移行させるために、圧縮機100を駆動するモータへの給電を停止させるとともに、電磁弁721を閉状態、かつ電磁弁731を開状態とする第1制御を開始する。この第1制御において、冷媒調整器61は、利用ユニット103の液冷媒配管25とのみ通じている。制御部11が圧縮機100を駆動するためのモータへの給電を停止させても、圧縮機100の回転はすぐには停止せず、冷媒回路において冷媒は循環しているので、吸入側配管120内部は低圧となり、吸入側配管120と通じている利用ユニット103の液冷媒配管25、及びこの液冷媒配管25に通じている冷媒調整器61内部は減圧される。
When the air-conditioning operation is stopped, the
予め定められた設定時間が経過すると、制御部11は、第1制御を終了し、液冷媒分岐配管電磁弁721を開状態、かつ吸入側接続配管電磁弁731を閉状態とする第2制御を開始する。この第2制御において、冷媒調整器61は、液冷媒連絡配管2と連通する熱源ユニット内液冷媒配管20とのみ通じている。
When a predetermined set time has elapsed, the
第1制御において冷媒調整器61内部は減圧されているので、液冷媒連絡配管2内に封入されている液冷媒は、液冷媒連絡配管2内部の圧力と冷媒調整器61内部の圧力との圧力差によって、冷媒調整器61へと吸引され、液冷媒連絡配管2から逃がされる。前記液冷媒が液冷媒連絡配管2から逃がされる量は、冷媒調整器61内部の減圧度によって決まり、当該減圧度は、第1制御の継続時間によって決まる。そのため、前記設定時間は、逃がすべき液冷媒量が最大となるとき、すなわち、液冷媒連絡配管2の配管長が最大であり、かつ、予想される外気温が最高となるときを想定して設定される。
Since the inside of the
なお、空気調和の停止中に冷媒調整器61へ過剰に冷媒が逃がされると、空気調和の再開時に冷凍サイクルの効率が低下するので、本実施形態においては、前記第2制御の時間も予め定められた時間とされ、制御部11は、当該第2制御の終了後に液冷媒分岐配管電磁弁721及び吸入側接続配管電磁弁731をいずれも閉状態とする。
Note that if the refrigerant is excessively released to the
液冷媒充填機構60は、前記更新時において、冷媒調整器61に貯留された冷媒を冷媒回路に充填するためのものである。また、液冷媒充填機構60は、圧縮機100の運転が再開されて冷媒回路において冷媒循環が再開された場合に、冷媒循環の停止時に液冷媒連絡配管2から逃がされて冷媒調整器61に貯留された冷媒を、利用ユニット103の液冷媒配管25に還流させる機構としても機能する。
The liquid
液冷媒充填機構60は、冷媒調整器61、導入配管62、導出配管63、導入配管電磁弁621、及び流量調節機構としての導出配管電動弁631を備えている。冷媒調整器61は、第2液冷媒逃がし機構70と共用されている。
The liquid
導入配管62は、吐出側配管110から分岐され冷媒調整器61に接続されている。冷媒調整器61に接続される導入配管62の一端は、冷媒調整器61内に貯留されている液冷媒の液面よりも上方に位置している。なお、本実施形態では、導入配管62及び液冷媒分岐配管72は、冷媒調整器61に接続される前に互いに接続され、1本の配管にまとめられて冷媒調整器61に接続されている。導入配管電磁弁621は、導入配管62において、液冷媒分岐配管72への接続部分よりも上流の位置に設けられている。
The
導出配管63は、冷媒調整器61と利用ユニット103の液冷媒配管25とを接続している。冷媒調整器61に接続される導出配管63の一端は、冷媒調整器61内に貯留されている液冷媒の液面よりも下方に位置している。導出配管63には、導出配管電動弁631が設けられている。
The
冷媒回路への冷媒充填を開始するために、制御部11が導入配管電磁弁621を開状態とすると、圧縮機100から吐出された高圧ガス冷媒が冷媒調整器61に導かれ、冷媒調整器61に貯留されている液冷媒が加圧される。加圧された液冷媒は、冷媒調整器61から導出配管63へと押し出され、導出配管電動弁631の開度に応じた量が導出配管63を通じて利用ユニット103の液冷媒配管25に流入する。
When the
圧縮機100の液圧縮を防止するため、湿り度算出部13は、吐出温度センサ111が測定した吐出ガス温度に基づいて圧縮機100の吸入部の湿り度を算出し、制御部11は、この湿り度が予め定められた値を超えないよう電動弁631の開度を制御する。
In order to prevent liquid compression of the
次に、湿り度算出部13による前記湿り度の算出、及び制御部11による電動弁631の開度制御を含む冷媒充填の詳細について説明する。
Next, details of refrigerant charging including calculation of the wetness by the
冷媒回路への冷媒充填が開始されると、導出配管63を通じて液冷媒が利用ユニット103の液冷媒配管25に流入し、膨張弁221において絞り膨張した冷媒と合流する。合流したこれらの液冷媒は、その下流に位置する利用側熱交換器201において蒸発し、ガス冷媒配管27及びガス冷媒配管30を通じて圧縮機100に送られる。
When the refrigerant filling of the refrigerant circuit is started, the liquid refrigerant flows into the liquid
本実施形態では、前記更新時には、利用ユニット103における膨張弁221と利用側熱交換器201との間の液冷媒配管25に、冷媒調整器61に貯留されている液冷媒を流入させるので、利用側熱交換器201に流入する液冷媒の量が通常の冷房運転時よりも多くなる。したがって、圧縮機100に吸入される冷媒の状態は、通常の冷房運転時に比べて湿り蒸気側へ変化する場合がある(例えば図3の点Aから点A’)。
In the present embodiment, at the time of the update, the liquid refrigerant stored in the
湿り度算出部13は、吐出温度センサ111が測定した圧縮機100から吐出されるガス冷媒(吐出ガス)の温度(過熱度)に基づいて前記湿り度を算出する。
The
吐出ガスが飽和蒸気となるとき(点S)の飽和温度は、吐出ガスの圧力に対して一意的であるから、吐出圧力センサ112が測定した圧力から算出できる。よって、吐出温度センサ111が測定した吐出ガスの温度と前記飽和温度との差を求めることで、吐出ガスの過熱度を算出できる。
The saturation temperature when the discharge gas becomes saturated vapor (point S) is unique to the pressure of the discharge gas, and can be calculated from the pressure measured by the
圧縮機100に吸入される冷媒が飽和蒸気であるとき(点As)の吐出ガスの過熱度SHsは、吸入温度センサ121が測定した冷媒温度及び吸入圧力センサ122が測定した冷媒圧力が、飽和温度及び飽和圧力に等しいことから、両者の値を用いて算出することができる。
When the refrigerant sucked into the
圧縮機100に吸入される冷媒の状態は、吐出ガスの過熱度がSHsよりも大きければ過熱蒸気であり、吐出ガスの過熱度がSHsよりも小さければ湿り蒸気である。冷媒回路への冷媒充填が開始され、利用ユニット103の液冷媒配管25に冷媒調整器61内の液冷媒が導出されて、圧縮機100に吸入される冷媒の状態が、過熱蒸気から湿り蒸気へと変化した場合を想定する。この場合、吐出ガスの状態は点Bから点B’に変化し、吐出ガスの過熱度はSHからSH’へと減少する。湿り度算出部13は、SHsとSH’との差を算出することで、点A’における湿り度を算出する。
The state of the refrigerant sucked into the
冷媒充填時に、圧縮機100の吸入部の湿り度が予め定められた上限値と下限値との間に収まるように、すなわち過熱度SHが前記上限値と前記下限値とに対応する値の間となるように、制御部11は、導出配管電動弁631の開度を制御する。湿り度が大きすぎる場合は、圧縮機100が液圧縮によって不具合を生じる可能性があり、逆に湿り度が小さすぎると、冷媒充填速度が小さいということであるから、充填完了までに長時間を要することになる。
When the refrigerant is charged, the wetness of the suction portion of the
図4に示すように、冷媒充填が開始されると(ステップS1)、制御部11は、導出配管電動弁631と導入配管電磁弁621とをいずれも開状態とする(ステップS2)。このときの導出配管電動弁631の開度は予め記憶部12に記憶されている。
As shown in FIG. 4, when refrigerant charging is started (step S1), the
続いて、湿り度算出部13は、圧縮機100に吸入される冷媒の湿り度を算出する(ステップS3)。この湿り度が前記上限値よりも大きい場合は(ステップS4でYES)、制御部11は、利用ユニット103の液冷媒配管25への冷媒充填量を減らすために、導出配管電動弁631の開度を小さくする(ステップS5)。
Subsequently, the
前記湿り度が前記上限値以下であるときは(ステップS4でNO)、湿り度が前記下限値よりも小さいか否かを制御部11は判定する(ステップS6)。湿り度が前記下限値よりも小さい場合は(ステップS6でYES)、冷媒充填量を増加させるために、導出配管電動弁631の開度を大きくする(ステップS7)。前記湿り度が前記上限値と下限値との間にある場合は(ステップS6でNO)、冷媒の充填速度は適切であるから、制御部11は、導出配管電動弁631の開度を維持する(ステップS8)。
When the wetness is less than or equal to the upper limit (NO in step S4), the
冷媒の充填が完了すると(ステップS9)、制御部11は、導出配管電動弁631と導入配管電磁弁621とをいずれも閉状態とする(ステップS10)。なお、冷媒充填の完了判定方法としては、例えば特許文献1に開示されている技術を用いることができる。
When the charging of the refrigerant is completed (step S9), the
以上説明したように、実施形態1では、従来のように凝縮後の高圧の液冷媒が通過する液管(例えば図1の液冷媒配管20)に冷媒調整器61内の冷媒を導出する場合とは異なり、膨張弁221と利用側熱交換器201とをつなぐ配管、すなわち膨張弁221における絞り膨張後の低圧の冷媒が流れる液冷媒配管25に冷媒調整器61内の冷媒が導出される。したがって、冷媒調整器61内の圧力と、冷媒が導出される配管内の圧力(配管25内の圧力)との差を、従来に比べて大きくすることができる。これにより、冷媒調整器61内の冷媒を冷媒回路に迅速に充填することが可能となる。よって、試運転において律速となっていた充填作業の時間を短縮し、試運転の時間を短縮することができる。
As described above, in the first embodiment, the refrigerant in the
また、実施形態1では、液冷媒を絞り膨張させる膨張弁221と利用側熱交換器201とをつなぐ液冷媒配管25に、冷媒調整器61の液冷媒を流入させる構成であるので、利用側熱交換器201において液冷媒を蒸発させて圧縮機100において液圧縮を生じにくくすることができる。したがって、実施形態1で説明したような湿り度の制御を省略することも可能になる。
In the first embodiment, the liquid refrigerant in the
また、実施形態1では、制御部11は、湿り度算出部13が算出した前記湿り度に基づいて導出配管電動弁631の開度を決定するので、圧縮機100で液圧縮が発生し、圧縮機100に不具合が生じることを抑制できる。
In the first embodiment, the
<実施形態2>
図5は、本発明の実施形態2に係る空気調和機101の概略構成図である。この実施形態2では、圧縮機100、冷媒調整器61などが利用ユニット(室内ユニット)103に設けられている点が、実施形態1とは異なっている。なお、図5において、実施形態1に係る空気調和機101と同一の構成には、図1と同一の符号を付し、その説明を省略する。
<
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an
この実施形態2では、圧縮機100及び冷媒調整器61が利用ユニット102に設けられているので、導出配管63を液冷媒配管25に接続する際の配管の取り回しが簡略化できるというメリットがある。
In this
以上、本発明の実施形態1,2について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。
As mentioned above, although
例えばビルディングなどに設置される空気調和機では、各階に室内ユニットが設置され、液冷媒を高い階に送る必要があるので、室内ユニットの近くまでは液冷媒配管内の圧力をある程度高くしておく必要がある。したがって、このような空気調和機では、室内ユニットに、例えば図1の膨張弁221が設けられるとともに、室外ユニットにも液管電動弁220が設けられる。このような空気調和機の場合、冷房運転時には、室外ユニットの液管電動弁220は、ほぼ全開の状態で用いられる。実施形態1では、このような空気調和機を想定したものであるが、本発明はこれに限定されない。例えば、膨張弁が室内ユニット及び室外ユニットのいずれか一方に設けられる空気調和機にも本発明を適用可能である。
For example, in an air conditioner installed in a building or the like, an indoor unit is installed on each floor, and it is necessary to send liquid refrigerant to a higher floor, so the pressure in the liquid refrigerant pipe is kept somewhat high near the indoor unit. There is a need. Accordingly, in such an air conditioner, for example, the
また、前記実施形態では、アキュームレータについて図示及び説明を省略しているが、空気調和機101は、アキュームレータを備えていてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although illustration and description are abbreviate | omitted about the accumulator, the
11 制御部
61 冷媒調整器
62 導入配管
63 導出配管
631 導出配管電動弁
100 圧縮機
101 空気調和機
102 熱源ユニット
103 利用ユニット
110 吐出側配管
200 熱源側熱交換器
201 利用側熱交換器
221 膨張弁
DESCRIPTION OF
Claims (5)
利用側熱交換器(201)と、
前記熱源側熱交換器(200)の下流側で、前記利用側熱交換器(201)の上流側の位置に設けられ、冷媒を絞り膨張させる膨張弁(221)と、
前記熱源側熱交換器(200)の上流側で、前記利用側熱交換器(201)の下流側の位置に設けられた圧縮機(100)と、
冷媒が貯留された冷媒調整器(61)と、
前記圧縮機(100)の吐出側配管(110)から分岐されて前記冷媒調整器(61)に接続され、前記圧縮機(100)から吐出された冷媒を前記冷媒調整器(61)に導入する導入配管(62)と、
前記膨張弁(221)と前記利用側熱交換器(201)とをつなぐ配管(25)に接続され、この配管(25)に、前記冷媒調整器(61)に貯留された前記冷媒を導出する導出配管(63)と、を備えている空気調和機。 A heat source side heat exchanger (200);
A use side heat exchanger (201);
An expansion valve (221) provided at a position downstream of the heat source side heat exchanger (200) and upstream of the use side heat exchanger (201) to squeeze and expand the refrigerant;
A compressor (100) provided upstream of the heat source side heat exchanger (200) and downstream of the use side heat exchanger (201);
A refrigerant regulator (61) in which refrigerant is stored;
The refrigerant branched from the discharge side pipe (110) of the compressor (100) is connected to the refrigerant regulator (61), and the refrigerant discharged from the compressor (100) is introduced into the refrigerant regulator (61). Introduction piping (62);
Connected to a pipe (25) connecting the expansion valve (221) and the use side heat exchanger (201), the refrigerant stored in the refrigerant regulator (61) is led to the pipe (25). An air conditioner comprising a lead-out pipe (63).
前記流量調節機構を制御する制御部(11)と、をさらに備えている、請求項1に記載の空気調和機。 A flow rate adjusting mechanism which is provided in at least one of the introduction pipe (62) and the outlet pipe (63) and adjusts the amount of the refrigerant stored in the refrigerant regulator (61) to the pipe (25). ,
The air conditioner according to claim 1, further comprising a control unit (11) for controlling the flow rate adjusting mechanism.
前記制御部(11)は、前記湿り度に基づいて前記電動弁(631)の開度を決定する請求項3に記載の空気調和機。 A wetness calculation unit (13) that calculates a wetness that is a ratio of liquid refrigerant contained in the refrigerant flowing into the suction unit of the compressor (100);
The said control part (11) is an air conditioner of Claim 3 which determines the opening degree of the said motor operated valve (631) based on the said wetness degree.
前記湿り度算出部(13)は、前記吐出ガスの温度に基づいて前記湿り度を算出する請求項4に記載の空気調和機。
A temperature detector (111) for detecting the temperature of the discharge gas of the compressor (100);
The air conditioner according to claim 4, wherein the wetness calculation unit (13) calculates the wetness based on a temperature of the discharge gas.
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