JP2012117756A - 冷凍サイクル装置及びその運転制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な室外機を複数台用い冷暖同時運転を可能にしたものにおいて、暖房運転モードで運転時の冷媒循環量の不足を改善する。
【解決手段】冷凍サイクル装置は、複数台の室内機3a〜3cと、室外液接続管18a,18bと室外ガス接続管19a,19bの2管で前記室内機側と接続される複数台の室外機1a,1bと、室内切替ユニット4a〜4cと、室外切替ユニット2a,2bとを備えると共に、前記複数台の室外機に対して、前記複数台の室内機を、メイン液管7、第1メインガス管5及び第2メインガス管6の3管で並列に接続し、冷房運転モード、暖房運転モード及び冷暖同時運転モードで運転可能に構成されている。また、前記暖房運転モードで運転を開始する場合に、前記複数台の室外機の少なくとも1台を暖房運転モードで運転すると共に、他の少なくとも1台の室外機を冷房運転モードで運転可能に構成された運転制御手段53を備えている。
【選択図】図1
【解決手段】冷凍サイクル装置は、複数台の室内機3a〜3cと、室外液接続管18a,18bと室外ガス接続管19a,19bの2管で前記室内機側と接続される複数台の室外機1a,1bと、室内切替ユニット4a〜4cと、室外切替ユニット2a,2bとを備えると共に、前記複数台の室外機に対して、前記複数台の室内機を、メイン液管7、第1メインガス管5及び第2メインガス管6の3管で並列に接続し、冷房運転モード、暖房運転モード及び冷暖同時運転モードで運転可能に構成されている。また、前記暖房運転モードで運転を開始する場合に、前記複数台の室外機の少なくとも1台を暖房運転モードで運転すると共に、他の少なくとも1台の室外機を冷房運転モードで運転可能に構成された運転制御手段53を備えている。
【選択図】図1
Description
本発明は、冷房運転と暖房運転に切替可能に構成され、且つ室外液接続管と室外ガス接続管の2管で、複数台の室内機側と接続される通常の室外機を複数台用いて、冷暖同時運転を可能にした冷凍サイクル装置及びその運転制御方法に関するものである。
複数台の室外機(室外ユニット)と複数台の室内機(室内ユニット)を、高圧ガス管、低圧ガス管及び液管を用いて並列に接続して冷凍サイクルを構成し、前記複数台の室内機間において冷暖同時運転が可能に構成された冷凍サイクル装置(冷凍装置)が、例えば特許文献1に示すように知られている。
前記特許文献1に示された冷凍装置は、複数台の室外機、複数台の室内機、メイン液ライン、メイン高圧ガスライン、メイン低圧ガスライン及び配管ユニットを備えている。
前記室外機は、圧縮機と、一端が圧縮機の吐出側と吸込側とに切替可能に接続され且つ他端に液ラインが接続された熱源側熱交換器と、前記液ラインに設けられた熱源側減圧手段とを有している。また、圧縮機から吐出方向に冷媒流通を許容する高圧通路と、前記圧縮機の吸込方向に冷媒流通を許容する低圧通路とに分岐されたガスラインの基端が前記圧縮機の吐出側と吸込側とに切替可能に四方弁(四路切換弁)を介して接続されている。
前記室外機は、圧縮機と、一端が圧縮機の吐出側と吸込側とに切替可能に接続され且つ他端に液ラインが接続された熱源側熱交換器と、前記液ラインに設けられた熱源側減圧手段とを有している。また、圧縮機から吐出方向に冷媒流通を許容する高圧通路と、前記圧縮機の吸込方向に冷媒流通を許容する低圧通路とに分岐されたガスラインの基端が前記圧縮機の吐出側と吸込側とに切替可能に四方弁(四路切換弁)を介して接続されている。
前記メイン液ライン、メイン高圧ガスライン及びメイン低圧ガスラインは、各熱源ユニットが並列に接続されるように、各室外機側の液ライン、高圧通路、低圧通路にそれぞれ接続されている。
前記室内機は、前記メイン液ラインに一端が接続された利用側熱交換器と、該利用側熱交換器と前記メイン液ラインとの間に設けられた利用側減圧手段とを有している。また、前記利用側熱交換器の他端は前記メイン高圧ガスライン及び前記メイン低圧ガスラインに切替可能に接続されている。
前記配管ユニットは、前記室外機から前記メイン高圧ガスラインに向う冷媒流通を許容する逆止弁と、前記メイン低圧ガスラインから前記室外機に向う冷媒流通を許容する逆止弁とで構成されている。
上記複数台の室内機を暖房運転する場合、上記四方弁を、熱源側熱交換器と圧縮機吸入側が連通し、且つ圧縮機吐出側と前記高圧通路が連通するように切り換え、両室外機の圧縮機から吐出された高圧ガス冷媒は、ガスライン(室外ガス接続管)を通り、配管ユニットにおいて各高圧通路からメイン高圧ガス通路に合流した後、分流器で各室内機に分流される。前記各室内機においては、高圧側が開口し、低圧側が閉鎖するので、前記高圧ガス冷媒は、室内高圧配管を通り、利用側熱交換器で凝縮して液冷媒となる。この液冷媒は、メイン液ラインを通り、配管ユニットのメイン液通路から各室外機側の液ライン(室外液接続管)に分流される。その後、この液冷媒は、熱源側減圧手段(電動膨張弁)で減圧された後、熱源側熱交換器で蒸発して低圧ガス冷媒となり、各室外機の圧縮機に戻る。この循環動作を繰り返すことにより暖房運転が行われる。
上述した従来の冷凍サイクル装置では、室外機と室内機を接続するメイン液ライン、メイン高圧ガスライン及びメイン低圧ガスラインが、一般には、かなり長い配管で接続されているため、メイン低圧ガスラインに液冷媒が寝込んでしまう。このため次のような問題が生じる。即ち、室内機が暖房運転を開始する場合、メイン高圧ガスラインとメイン液ラインは、冷媒の流通が行われるが、メイン低圧ガスラインについては、室外機側及び室内機側のどちらにも流通不可となり、メイン低圧ガスラインに寝込んでいる液冷媒は、そのままの状態となる。このため、暖房運転を形成している室外機と室内機の冷媒量が減少して冷媒循環量が不足し、暖房能力の低下を招くという課題があった。
また、前記メイン低圧ガスラインに貯留される液冷媒を回収するためには、前記四方弁を冷房運転の状態に切替え、メイン低圧ガスラインと室外機の圧縮機吸入側とが連通するようにすることで、メイン低圧ガスラインに寝込んで滞留していた液冷媒を回収することができる。しかし、メイン低圧ガスラインの液冷媒を回収する運転を行うと、その間は冷凍サイクルが冷房運転状態になってしまうため、室内機からの冷風吹出しや、暖房運転に切り替えたときの立ち上り時間が長くなるといった課題が生じる。
本発明の目的は、暖房運転モードで運転時の冷媒循環量の不足を改善して、暖房能力を確保すると共に、暖房運転モードでの運転開始時の立ち上り特性も改善することのできる冷凍サイクル装置及びその運転制御方法を得ることにある。
上記目的を達成するために、本発明は、室内液接続管と室内ガス接続管とを備えた複数台の室内機と、冷暖切替可能に構成され、且つ室外液接続管と室外ガス接続管の2管で前記室内機側と接続される複数台の室外機と、前記室内機の前記室内ガス接続管に接続され、前記室内ガス接続管を第1及び第2の複数の室内ガス管に分岐させるための室内切替ユニットと、前記室外機の前記室外ガス接続管に接続され、前記室外ガス接続管を第1及び第2の複数の室外ガス管に分岐させるための室外切替ユニットと、前記複数の室内機の前記室内液接続管を集合させると共に、前記複数の室外機の前記室外液接続管を集合させ、これら集合させた前記室内液接続管と前記室外液接続管を接続するメイン液管と、前記複数の室内機の前記第1室内ガス管を集合させると共に、前記複数の室外機の前記第1室外ガス管を集合させ、これら集合させた前記第1室内ガス管と前記第1室外ガス管を接続する第1メインガス管と、前記複数の室内機の前記第2室内ガス管を集合させると共に、前記複数の室外機の前記第2室外ガス管を集合させ、これら集合させた前記第2室内ガス管と前記第2室外ガス管を接続する第2メインガス管とを備え、冷房運転モード、暖房運転モード及び冷暖同時運転モードで運転可能に構成された冷凍サイクル装置において、前記暖房運転モードで運転を開始する場合に、前記複数台の室外機の少なくとも1台を暖房運転モード(吸熱サイクル)で運転すると共に、他の少なくとも1台の室外機を冷房運転モード(放熱サイクル)で運転可能に構成された運転制御手段を備えていることを特徴とする。
本発明の他の特徴は、複数台の室内機と、冷暖切替可能に構成され且つ室外液接続管と室外ガス接続管の2管で前記室内機側と接続される複数台の室外機とを備え、冷房運転モード、暖房運転モード及び冷暖同時運転モードで運転可能に構成された冷凍サイクル装置の運転制御方法において、前記暖房運転モードで運転を開始する場合に、前記複数台の室外機の少なくとも1台を暖房運転モード(吸熱サイクル)で運転し、その後、前記複数台の室外機のうち停止中の室外機を冷房運転モード(放熱サイクル)として運転を開始させることにある。
本発明によれば、暖房運転モードで運転時の冷媒循環量の不足を改善して、暖房能力を確保すると共に、暖房運転モードでの運転開始時の立ち上り特性も改善することができる効果がある。
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
図1は、本発明の冷凍サイクル装置の実施例1を示す冷凍サイクル構成図である。また、この図1は冷凍サイクル装置を暖房運転モードで運転を開始した状態の図である。
即ち、この例では複数の室内機3a〜3cのうちの1台の室外機3cが暖房運転を行い、他の室内機3a,3bは停止かサーモOFFの状態にあり、複数の室外機1a,1bのうちの1台の室外機1aが暖房運転モード(吸熱サイクル)で運転を開始している状態の冷媒回路図である。
即ち、この例では複数の室内機3a〜3cのうちの1台の室外機3cが暖房運転を行い、他の室内機3a,3bは停止かサーモOFFの状態にあり、複数の室外機1a,1bのうちの1台の室外機1aが暖房運転モード(吸熱サイクル)で運転を開始している状態の冷媒回路図である。
この実施例では、2台の室外機1a,1bと3台の室内機3a〜3cを、メイン液管7、第1メインガス管(高圧ガス管、または高圧低圧切替ガス管)5、第2メインガス管(低圧ガス管)6の3本の接続管を用いて並列に接続して冷凍サイクル装置が構成されている。前記第1メインガス管6は暖房運転モードで運転されている室外機から暖房運転中の室内機に高温高圧のガス冷媒を流通させるための高圧ガス管であるが、この第1メインガス管6は冷房運転時に室内機側からの低圧ガス冷媒を室外機側に流すための低圧ガス管として利用することも可能であり、低圧ガス管としても利用する場合には高圧低圧切替ガス管となる。
前記各室内機3a〜3cは、室内熱交換器31a〜31c及び室内膨張弁32a〜32cを備え、前記室内熱交換器31a〜31cの一端には室内膨張弁32a〜32cを介して室内液接続管33a〜33cが接続され、また室内熱交換器31a〜31cの他端には室内ガス接続管34a〜34cが接続されている。前記室内ガス接続管34a〜34cには、室内切替ユニット4a〜4cが接続され、この室内切替ユニット4a〜4cによって前記室内ガス接続管34a〜34cはそれぞれ、複数の室内開閉弁を介して複数の室内ガス管、即ち第1室内開閉弁41a〜41cを介して第1室内ガス管43a〜43c、及び第2室内開閉弁を介して第2室内ガス管44a〜44cの2系統に分岐されている。
前記第1室内ガス管43a〜43cは集合されて前記第1メインガス管(高圧ガス管、または高圧低圧切替ガス管)5に接続され、前記第2室内ガス管44a〜44cも集合されて前記第2メインガス管(低圧ガス管)6に接続されている。また、前記室内液接続管33a〜33cも集合されて前記メイン液管7に接続されている。
前記各室外機1a,1bは、それぞれ圧縮機10a,10b、四方弁12a,12b、室外熱交換器13a,13b、室外膨張弁14a,14b、液阻止弁15a,15b、ガス阻止弁16a,16b及びアキュムレータ17a,17bなどを備え、順次配管で接続されている。前記圧縮機10a,10bの吐出側と前記四方弁12a,12bとを接続する配管の途中には、圧縮機10a,10b側への冷媒浸入防止のため、逆流防止弁11a,11bが設けられている。
前記各室外機1a,1bは、室外液接続管18a,18bと室外ガス接続管19a,19bの2本の配管、即ち2管で前記室内機3a〜3c側と接続される通常の空調用の室外機であり、本実施例はこのような通常の室外機を複数台用いて冷暖同時運転を行うようにしているものである。
前記室外液接続管18a,18bの一端は、それぞれ液阻止弁15a,15bと接続され、他端側は集合されて前記メイン液管7と接続されている。また、前記室外ガス接続管19a,19bの一端は、それぞれガス阻止弁16a,16bに接続され、他端側はそれぞれ室外切替ユニット2a,2bに接続されている。この室外切替ユニット2a,2bによって前記室外ガス接続管19a,19bは、それぞれ室外開閉弁21a,21bを介して第1室外ガス管23a,23bと、室外流路逆止弁22a,22bを介して第2室外ガス管24a,24bとの2系統に分岐されている。前記第1室外ガス管23a,23bは前記第1メインガス管5に、前記第2室外ガス管24a,24bは前記第2メインガス管6に接続されている。前記室外流路逆止弁22a,22bは前記第2メインガス管6側から前記室外ガス接続管19a,19b側にのみ流通を可能とするものである。
また、前記各室外機1a,1bには、圧縮機10a,10bの吐出側圧力を検出するための吐出圧力センサ50a,50bと、圧縮機10a,10bの吸入側圧力を検出するための吸入圧力センサ51a,51bが設けられ、これら吐出圧力センサ50a,50b及び吸入圧力センサ51a,51bの出力信号は圧力検出手段52に入力され、この圧力検出手段52により、冷凍サイクル装置の吐出圧力値及び吸入圧力値に変換される。前記圧力検出手段52は、各圧力センサと信号線で接続されている。53は運転制御手段で、例えば、マイクロコンピュータで構成され、前記圧縮機10a,10b、四方弁12a,12b、室外膨張弁14a,14b等の冷凍サイクルを構成する機器の制御を行うものであり、信号線を介してこれらの機器に接続されている。また、前記圧力検出手段52もこの運転制御手段53に通信線により接続されている。
なお、本実施例においては、前記圧力検出手段52及び運転制御手段53は、前記複数台の室外機1a,1bとは別に設置された制御装置54の中に設けられており、この制御装置54は、全ての室外機1a,1bを統括して、それぞれの吐出圧力や吸入圧力を検出し、制御するように構成されている。
次に、本実施例において、接続される室内機が暖房運転を行う場合の動作について図1を参照しながら図2を用いて説明する。なお、図2は、本発明の実施例1における暖房運転モードで起動時のフローチャートであり、この図2のフローチャートに示す制御は前記制御装置54により行われる。
この動作の説明では、室内機3a及び室内機3bはサーモOFFか停止状態とし、室内機3cが暖房運転を開始するものとし、また室外機の起動優先順位としては室外機1aが優先的に起動するものとして説明する。
室内機3cが暖房モードで運転を開始すると(ステップ101)、室外機1aは暖房運転モード(吸熱サイクル)を形成するように運転開始される(ステップ102)。即ち、図1に示すように、室外機1aの四方弁12aが切替えられ、圧縮機10aが起動する。この室外機1aの起動と同時若しくは遅れて室外機1bが、冷房運転モード(放熱サイクル)を形成するように四方弁12bが切替えられ、圧縮機10bも起動する(ステップ103)。
室外機1a及び室外機1bが起動してから予め決めた所定時間の経過を監視し(ステップ104)、前記所定時間を経過した時点で、冷房運転モードで運転されている室外機1bは冷房運転モードでの運転を停止し(ステップ105)、室外機1aは引き続き暖房運転モードの状態で運転が継続される。ここで、暖房モードで運転中の室内機3cの運転容量と、暖房運転モードで運転中の前記室外機1aの容量とを比較し(ステップ106)、前記室内機3cの運転容量の方が大きい場合には、前記室外機1bを停止するのではなく、冷房運転モードから暖房運転モードとなるように四方弁12bを切替えて、室外機1aと共に室外機1bの運転も運転を継続する(ステップ107)。また、前記ステップ106において暖房モードで運転中の室内機3cの運転容量が、暖房運転モードで運転中の前記室外機1aの容量以下の場合には、前記室外機1bの運転を停止する(ステップ108)。その後は通常の暖房運転制御に移行する(ステップ109)。
上述した暖房運転モードで起動時の冷媒の流れを図1の冷凍サイクル構成図で説明する。冷媒の流れは、図1に実線と破線の矢印によって示している。実線は暖房運転モードで動作している場合の冷媒の流れ方向を示し、破線は冷房モードで作用している場合の冷媒の流れ方向を示す。
暖房運転モードで運転している室外機1aにおいては、圧縮機10aから高温・高圧のガス冷媒が吐出され、逆流防止弁11a及び四方弁12aを通過してガス阻止弁16aを通り、室外切替ユニット2aに流入する。室外切替ユニット2aでは、室外開閉弁21aが開状態に制御され、また室外流路逆止弁22aは第2メインガス管6から室外機1a側へのみ流通可能になっているので、前記室外切替ユニット2aに流入したガス冷媒は、第1メインガス管5のみに流れ、各室内切替ユニット4a〜4cに流入する。
室内機3a及び室内機3bは運転停止状態若しくはサーモOFF状態にあるため、これらに付設されている前記室内切替ユニット4a,4bにおいては、第1室内開閉弁41a,41b及び第2室内開閉弁42a,42bの何れもが閉状態となっており、室内機3a及び室内機3bへのガス冷媒流通は遮断された状態となっている。
室内機3cは暖房運転を行っているため、この室内機3cに付設された室内切替ユニット4cでは、第1室内開閉弁41cが開状態、第2室内開閉弁42cが閉状態となっており、第1メインガス管5から室内切替ユニット4cに流入したガス冷媒は、室内機3cに導かれ、室内熱交換器31cに流入する。室内熱交換器31cに流入したガス冷媒は、室内空気と熱交換されて、室内空気を加熱し暖房運転が行われる。前記室内熱交換器31cで放熱した冷媒は液化し、室内膨張弁32cを通ってメイン液管7に入り、ここから室外機1aの液阻止弁15a側に流入する。この液阻止弁15a側に流入した液冷媒は、液阻止弁15aを通過して室外膨張弁14aで減圧され、室外熱交換器13aに流入する。室外熱交換器13aに流入した冷媒は、室外空気と熱交換されることで室外空気から吸熱して蒸発し、ガス冷媒となって、四方弁12a、アキュムレータ17aを通過し、再び前記圧縮機10aに吸入され圧縮されることで、暖房運転モード(吸熱サイクル)で運転している室外機1aの冷凍サイクルが形成される。
一方、冷房運転モード(放熱サイクル)で運転している室外機1bにおいては、圧縮機10bから吐出された高温・高圧のガス冷媒は、逆流防止弁11b及び四方弁12bを通り、室外熱交換器13bに流入する。室外熱交換器13bに流入した冷媒は、室外空気と熱交換することで凝縮液化し、液冷媒となって室外膨張弁14bを通過し、液阻止弁15bを通って室外機1bから流出する。室外機1bから流出した液冷媒は、メイン液管7において、暖房運転モードで運転中の前記室内機3cで暖房運転に用いられ凝縮液化された液冷媒と合流し、その後室外機1aの液阻止弁15a側に流入する。
前記室外機1bの圧縮機10bの吸入側は、ガス阻止弁16b側と連通するように前記四方弁12bが切替られているため、第2メインガス管(低圧ガス管)6内の冷媒は、室外切替ユニット2bの室外流路逆止弁22bを通り、圧縮機10bの吸入側に流れ込む。これにより、前記第2メインガス管6内に貯留されている冷媒を室外機1bに導き、圧縮後凝縮液化させて、暖房運転モードで運転中の室外機1a側へ供給するので、暖房運転モードで運転中の冷凍サイクルにおいて冷媒不足になることを防止できる。
以上説明したように、本実施例では、室外機1aにより暖房運転を行う室内機3cに対して高温・高圧のガス冷媒を供給すると共に、室外機1bにより第2メインガス管6内に貯留されている冷媒を回収して、暖房運転モードで運転中の室外機1a及び室内機3c側に冷媒を供給することができる。このため、室外機と室内機を接続する配管が非常に長く、前記第2メインガス管6内に冷媒が貯留して(寝込んで)冷媒不足になってしまうような場合であっても、室内機3cの暖房運転を継続しながら第2メインガス管6内の冷媒を回収して室内機3cの暖房運転に利用できるから、室内機3cの暖房運転時の立ち上りを迅速にできると共に、冷媒不足による能力低下を未然に防止できる効果が得られる。
なお、上記実施例1において、室外機1a及び室外機1bが起動してから、冷房運転モード(放熱サイクル)として運転されている室外機1bは、図2に示すステップ104で所定時間を経過すると、冷房運転モードでの運転を停止されるが、この所定時間は、前記第2メインガス管(低圧ガス管)6内に貯留されている冷媒を回収できる時間を考慮して決められる。従って、前記第2メインガス管6の長さに比例して前記所定時間も長くなるように設定される。また、前記第2メインガス管6内の冷媒を回収することにより、該第2メインガス管6内の冷媒が減少していくため、前記室外機1bの吸入圧力値も低下していく。その吸入圧力値が所定の値(例えば、0.2MPa)になった場合、第2メインガス管6から十分に冷媒を回収できたと判断できる。従って、前記所定時間は、吸入圧力値が所定の値よりも低下するのに必要な時間を考慮して設定されるものである。
図3は、上記本発明の実施例1における暖房運転起動時制御の他の制御例を示すフローチャートである。なお、図3において、図2に示した例と同様の動作を行わせるステップについては同一符号を付している。
この図3の例では、室内機3cが暖房モードで運転を開始すると(ステップ101)、室外機1aは暖房運転モードで運転するように四方弁12aが切替られ、運転が開始される(ステップ102)。室外機1aが運転開始してから所定時間(例えば、室外機1aの冷凍サイクルが安定する時間)経過したかどうかを判断し(ステップ110)、所定時間経過したら室外機1aの吐出圧力を検出して、その吐出圧力検出値が所定の値αより高いか低いかを判断し(ステップ111)、前記所定の値α以上であれば、冷媒量の不足はないと判断して通常の暖房運転モードで制御される(ステップ109)。
前記ステップ111で、検出された吐出圧力が、所定値αよりも低い場合には、停止中の他の室外機1bを冷房運転モード(放熱サイクル)で運転するように四方弁12bを切替えて運転を開始し(ステップ103)、その後前記室外機1aの吐出圧力の検出値が所定値αよりも高くなったかどうかを監視し、前記所定値αよりも大となったら、次のステップ106に移り、暖房モードで運転中の室内機3cの運転容量と、暖房運転モードで運転中の前記室外機1aの容量とを比較し、前記室内機3cの運転容量の方が大きい場合には、前記室外機1bを冷房運転モードから暖房運転モードとなるように四方弁12bを切替えて、室外機1aと共に室外機1bの運転も運転を継続する(ステップ107)。また、前記ステップ106において暖房モードで運転中の室内機3cの運転容量が、暖房運転モードで運転中の前記室外機1aの容量以下の場合には、前記室外機1bの運転を停止する(ステップ108)。その後は通常の暖房運転制御に移行する(ステップ109)。
この図3に示した例では、室内機3cが暖房運転を行うのに必要な状態か否かを、室外機1aの吐出圧力を検出して判断している。即ち、前記第2メインガス管6に大量の冷媒が貯留され、暖房運転をしている冷凍サイクルに冷媒不足が生じている場合には、前記室外機1aの吐出圧力が低下するので、前記吐出圧力を検出することで暖房運転をしている冷凍サイクル内の冷媒不足を判断できる。従って、冷媒不足と判断された場合には、暖房能力確保のため、室外機1bを冷房運転モードで運転することにより、第2メインガス管6内の冷媒を回収して、暖房運転を行っている室外機1aと室内機3cに冷媒を供給することができる。また、室外機1aの吐出圧力が十分に高い場合、或いは高くなった場合には、室内機3cの暖房能力を十分に確保できるため、室外機1bによる冷媒回収運転を行わない、或いは冷媒回収運転中であれば停止させ、無駄な冷媒回収動作を低減することができる。従って、この図3に示す例によれば、暖房運転時に必要な動力をより少なくすることができ、省電力化を図れる。
図4は、上記本発明の実施例1における暖房運転起動時制御の更に他の制御例を示すフローチャートである。なお、図4において、図2、図3に示した例と同様の動作を行わせるステップについては同一符号を付している。
この図4の例が前述した図3の例と異なる点は、図3のステップ112に代えてステップ113としたところである。即ち、ステップ111で、検出された吐出圧力が、所定値αよりも低い場合には、停止中の他の室外機1bを冷房運転モードで運転を開始するが(ステップ103)、その後、図3の例では、前記室外機1aの吐出圧力の検出値が所定値αよりも高くなったら、次のステップ106に移るようにしている。これに対し、この図4に示す例では、冷房運転モードで運転中の室外機1bの吸入圧力を検出し、この吸入圧力検出値が所定の値β(例えば、0.2MPa)よりも低くなったか否かを判断し(ステップ113)、前記所定値βよりも低くなった場合には、前記第2メインガス管6から十分に冷媒を回収できたと判断して、次のステップ106に移るようにしたものである。
他のステップは図3に示すものと同様であるので、その説明を省略する。
他のステップは図3に示すものと同様であるので、その説明を省略する。
この図4に示す制御例のものでも、室内機3cが暖房運転を行うのに必要な状態か否かを、室外機1aの吐出圧力により判断する点では図3に示した例と同様であり、図3に示した制御の場合と同様の効果を得ることができる。また、図4に示した制御例では、室外機1bによる冷媒回収動作の判定を、室外機1bの吸入圧力により行うようにした点が、図3の例とは異なっている。室外機1bの吸入圧力は、前記第2メインガス管(低圧ガス管)6内に貯留されている冷媒量に応じて決定されるため、この図4に示した制御とすることで、室外機1bの冷媒回収動作を無駄なく行うことができる効果が得られる。また、室外機1bの吸入圧力を検出して冷媒回収動作の運転/停止を判定するため、圧縮機10bの吸入側圧力を真空にしてしまうことを回避でき、室外機1bの信頼性をより向上できるという効果も得られる。
図5は、上記本発明の実施例1における暖房運転起動時制御の更に他の制御例を示すフローチャートである。なお、図5において、図2〜図4に示した例と同様の動作を行わせるステップについては同一符号を付している。
この図5に示す制御例は、上述した図3の制御例と、図4に示した制御例とを組み合わせたものである。即ち、図5においてステップ101からステップ112までは図3に示した制御例と同様であり、また図5のステップ113は図4に示したステップ113と同じであり、更に図5のステップ106〜109は図3、図4に示したものと同様である。
このように、図5に示す例では、図3に示す制御例と図4に示す制御例を組み合わせることにより、室外機1aの暖房能力が確保可能かどうかを判断して室外機1bでの冷媒回収運転を行うので、冷媒回収動作を必要最小限の動力で行うことができると共に、暖房能力も確保可能となる。しかも、室外機1bにおける圧縮機吸入側圧力を真空にしてしまうのを防止できると共に、室外機1aにおける冷媒不足も解消できるから、室外機1a及び室外機1bの全ての室外機の信頼性を確保することも可能となる。
図6は本発明の冷凍サイクル装置の実施例2を示す冷凍サイクル構成図である。図6において図1と同一符号を付した部分は同一または相当する部分を示している。
通常、各室外機には圧力検出手段や運転制御手段が備えられているので、本実施例では各室外機1a,1bにそれぞれ備えられている圧力検出手段52a,52bや運転制御手段53a,53bを利用し、図1に示したような室外機とは別に設置していた制御装置54を不要にしたものである。
通常、各室外機には圧力検出手段や運転制御手段が備えられているので、本実施例では各室外機1a,1bにそれぞれ備えられている圧力検出手段52a,52bや運転制御手段53a,53bを利用し、図1に示したような室外機とは別に設置していた制御装置54を不要にしたものである。
即ち、本実施例では、各室外機1a,1bに、圧力検出手段52a,52b及び運転制御手段53a,53bを備え、各室外機1a,1bの運転制御手段53a,53bは相互に通信可能に構成したものである。そして、前記室外機1aまたは1bに備えられている運転制御手段53aまたは53bの何れかを主たる運転制御手段、即ち図1に示す運転制御手段53に相当する制御手段として扱い、全ての室外機1a,1bを統括して制御するように構成したものである。
このように構成することによっても、図1に示す実施例1と同様の制御が可能であり、同様の効果が得られる。従って、本実施例は、各室外機に圧力検出手段や運転制御手段が備えられている場合に、図1に示すような別設置の制御装置54が不要となり、コスト低減も図ることができる。
以上説明したように、本発明の各実施例によれば、冷房と暖房を切替可能に構成され且つ室外液接続管と室外ガス接続管の2管で複数台の室内機側と接続される簡易な室外機をを複数台用いて冷暖同時運転を可能にした冷凍サイクル装置であって、前記複数台の室外機に対して、前記複数の室内機が、メイン液管、第1メインガス管(高圧ガス管)及び第2メインガス管(低圧ガス管)の3管で並列に接続しているものにおいて、前記メイン液管、第1メインガス管及び第2メインガス管が長配管となり、前記第2メインガス管に液冷媒が寝込んで貯留されている場合であっても、前記第2メインガス管に貯留された液冷媒を回収しつつ暖房運転が可能となる。従って、暖房運転を継続する室外機と室内機の冷媒が不足するのを防止でき、暖房運転時の能力確保及び暖房運転時の立ち上り特性の改善を図ることができる。
1a,1b:室外機、2a,2b:室外切替ユニット、
3a〜3c:室内機、4a〜4c:室内切替ユニット、
5:第1メインガス管、6:第2メインガス管、7:メイン液管、
10a,10b:圧縮機、11a,11b:逆流防止弁、
12a,12b:四方弁、13a,13b:室外熱交換器、
14a,14b:室外膨張弁、15a,15b:液阻止弁、
16a,16b:ガス阻止弁、17a,17b:アキュムレータ、
18a,18b:室外液接続管、19a,19b:室外ガス接続管、
21a,21b:室外開閉弁、22a,22b:室外流路逆止弁、
23a,23b:第1室外ガス管、24a,24b:第2室外ガス管、
31a〜31c:室内熱交換器、32a〜32c:室内膨張弁、
33a〜33c:室内液接続管、34a〜34c:室内ガス接続管、
41a〜41c:第1室内開閉弁、42a〜42c:第2室内開閉弁、
43a〜43c:第1室内ガス管、44a〜44c:第2室内ガス管、
50a,50b:吐出圧力センサ、51a,51b:吸入圧力センサ、
52:圧力検出手段、53:運転制御手段、54:制御装置。
3a〜3c:室内機、4a〜4c:室内切替ユニット、
5:第1メインガス管、6:第2メインガス管、7:メイン液管、
10a,10b:圧縮機、11a,11b:逆流防止弁、
12a,12b:四方弁、13a,13b:室外熱交換器、
14a,14b:室外膨張弁、15a,15b:液阻止弁、
16a,16b:ガス阻止弁、17a,17b:アキュムレータ、
18a,18b:室外液接続管、19a,19b:室外ガス接続管、
21a,21b:室外開閉弁、22a,22b:室外流路逆止弁、
23a,23b:第1室外ガス管、24a,24b:第2室外ガス管、
31a〜31c:室内熱交換器、32a〜32c:室内膨張弁、
33a〜33c:室内液接続管、34a〜34c:室内ガス接続管、
41a〜41c:第1室内開閉弁、42a〜42c:第2室内開閉弁、
43a〜43c:第1室内ガス管、44a〜44c:第2室内ガス管、
50a,50b:吐出圧力センサ、51a,51b:吸入圧力センサ、
52:圧力検出手段、53:運転制御手段、54:制御装置。
Claims (7)
- 室内液接続管と室内ガス接続管とを備えた複数台の室内機と、
冷暖切替可能に構成され、且つ室外液接続管と室外ガス接続管の2管で前記室内機側と接続される複数台の室外機と、
前記室内機の前記室内ガス接続管に接続され、前記室内ガス接続管を第1及び第2の複数の室内ガス管に分岐させるための室内切替ユニットと、
前記室外機の前記室外ガス接続管に接続され、前記室外ガス接続管を第1及び第2の複数の室外ガス管に分岐させるための室外切替ユニットと、
前記複数の室内機の前記室内液接続管を集合させると共に、前記複数の室外機の前記室外液接続管を集合させ、これら集合させた前記室内液接続管と前記室外液接続管を接続するメイン液管と、
前記複数の室内機の前記第1室内ガス管を集合させると共に、前記複数の室外機の前記第1室外ガス管を集合させ、これら集合させた前記第1室内ガス管と前記第1室外ガス管を接続する第1メインガス管と、
前記複数の室内機の前記第2室内ガス管を集合させると共に、前記複数の室外機の前記第2室外ガス管を集合させ、これら集合させた前記第2室内ガス管と前記第2室外ガス管を接続する第2メインガス管とを備え、
冷房運転モード、暖房運転モード及び冷暖同時運転モードで運転可能に構成された冷凍サイクル装置において、
前記暖房運転モードで運転を開始する場合に、前記複数台の室外機の少なくとも1台を暖房運転モード(吸熱サイクル)で運転すると共に、他の少なくとも1台の室外機を冷房運転モード(放熱サイクル)で運転可能に構成された運転制御手段を備えている
ことを特徴とする冷凍サイクル装置。 - 請求項1記載の冷凍サイクル装置において、前記各室外機における圧縮機吐出側の圧力(吐出圧力)を検出する圧力検出手段を備え、前記運転制御手段は、暖房運転モードで運転を開始した室外機における吐出圧力が所定の値より低い場合、停止中の室外機を冷房運転モード(放熱サイクル)として運転を開始させるように制御することを特徴とする冷凍サイクル装置。
- 請求項2記載の冷凍サイクル装置において、前記運転制御手段は、暖房運転モードで運転中の前記室外機における吐出圧力が所定の値より高くなった場合、前記冷房運転モードで運転中の前記室外機の運転を停止させるように制御することを特徴とする冷凍サイクル装置。
- 請求項2記載の冷凍サイクル装置において、前記各室外機における圧縮機吸入側の圧力(吸入圧力)を検出する圧力検出手段も備え、前記運転制御手段は、前記冷房運転モードで運転中の前記室外機における吸入圧力が所定の値よりも低い場合、冷房運転モードで運転中の前記室外機の運転を停止させるように制御することを特徴とする冷凍サイクル装置。
- 請求項4記載の冷凍サイクル装置において、前記運転制御手段は、暖房運転モードで運転中の前記室外機の前記吐出圧力が所定の値より高くなるか、或いは前記冷房運転モードで運転中の前記吸入圧力が所定の値よりも低くなった場合に、前記冷房運転モードで運転中の前記室外機の運転を停止させるように制御することを特徴とする冷凍サイクル装置。
- 請求項3〜5の何れかに記載の冷凍サイクル装置において、前記運転制御手段は、冷房運転モードで運転中の前記室外機の冷房運転モードでの運転を停止させた後、暖房モードで運転中の室内機の容量が暖房運転モードで運転中の室外機の容量より大きい場合、前記冷房運転モードでの運転を停止させた前記室外機を暖房運転モードで運転するように切り替えるように制御することを特徴とする冷凍サイクル装置。
- 複数台の室内機と、冷暖切替可能に構成され且つ室外液接続管と室外ガス接続管の2管で前記室内機側と接続される複数台の室外機とを備え、
冷房運転モード、暖房運転モード及び冷暖同時運転モードで運転可能に構成された冷凍サイクル装置の運転制御方法において、
前記暖房運転モードで運転を開始する場合に、前記複数台の室外機の少なくとも1台を暖房運転モード(吸熱サイクル)で運転し、その後、前記複数台の室外機のうち停止中の室外機を冷房運転モード(放熱サイクル)として運転を開始させる
ことを特徴とする冷凍サイクル装置の運転制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010268343A JP2012117756A (ja) | 2010-12-01 | 2010-12-01 | 冷凍サイクル装置及びその運転制御方法 |
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JP (1) | JP2012117756A (ja) |
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JP2018200136A (ja) * | 2017-05-26 | 2018-12-20 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | 空気調和機 |
-
2010
- 2010-12-01 JP JP2010268343A patent/JP2012117756A/ja not_active Withdrawn
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