JP2013002749A - Air conditioning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は空気調和装置に関し、特に広い領域を空調するために低負荷時でも大風量が要求される設備用の空気調和装置に関する。 The present invention relates to an air conditioner, and more particularly to an air conditioner for equipment that requires a large amount of air even at a low load in order to air-condition a wide area.
従来の設備用の空気調和装置としては、例えば特開平7−332736号公報(特許文献1)に記載のものがある。この特許文献1のものには、コンピュータに必要な湿度以上で且つ十分な量の冷風を供給しながら除湿できる空気調和装置が記載されている。更に詳しくは、検出した湿度が所定値より高い時に、分割した室内熱交換器に対応し、配設された電気式膨脹弁の一部を閉止し、閉止しない電気式膨張弁の弁開度を冷媒流量の合計に相当する開度値分増加させるようにした空気調和装置が記載されている。
As a conventional air conditioner for equipment, there is one described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-332736 (Patent Document 1). The thing of this
上記特許文献1には、必要とする湿度以上で且つ十分な量の冷風を供給しながら除湿可能な空気調和装置が開示されている。しかし、特許文献1のものでは検出した湿度が所定値より高い時に、分割された室内熱交換器に対応した膨張弁の一部を閉止することにより除湿を行うため、検出した湿度が所定値より低い場合では、除湿を行うことはできない。
即ち、コンピュータ冷却用の空気調和装置では、コンピュータが低湿度の空気で冷却されると、静電気などの障害を受けるため、室内空気を冷却しても除湿しないのが望ましいためである。このため、特許文献1のものでは特に高湿度になった場合にのみ除湿するようにしているものである。
In other words, in an air conditioning apparatus for cooling a computer, it is desirable that the air is not dehumidified even when the room air is cooled because the computer is damaged by static air or the like because it is damaged by static electricity. For this reason, in the thing of
しかし、この特許文献1のものでは、室内温度が高く、高湿度であるような高負荷時にのみ除湿運転が可能な構成としているので、低負荷時に除湿することについては何らの配慮もなく、除湿することはできない。むしろ、特許文献1のものでは、低負荷時には、静電気の障害を防止するため、除湿はしないように構成されている。
However, in this
本発明の目的は、冷房負荷が小さい場合でも、十分な風量を供給しながら除湿を可能にする空気調和装置を得ることにある。 An object of the present invention is to obtain an air conditioner that enables dehumidification while supplying a sufficient air volume even when the cooling load is small.
上記目的を達成するため、本発明は、圧縮機、室外熱交換器、電気式膨張弁及び室内熱交換器を順次冷媒配管によって接続して冷凍サイクルを形成するように構成された空気調和装置において、前記室内熱交換器は分割された複数の熱交換器により構成され、これら複数の熱交換器は前記冷媒配管が並列に分岐された分配流路に接続されると共に、それぞれの分配流路には電気式膨張弁が設けられ、更に前記室内熱交換器に流入する空気の温度を検出する吸込空気温度センサと、前記圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力センサと、前記圧縮機の吸込圧力を検出する吸込圧力センサと、前記吸込空気温度センサにより検出された温度と設定温度の差が所定値より小さく且つ低負荷運転の時に除湿運転を行う場合、前記複数の熱交換器のうちの何れかに接続された分配流路に設けられている前記電気式膨張弁を閉止させるように制御する制御手段とを備えることを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention provides an air conditioner configured to form a refrigeration cycle by sequentially connecting a compressor, an outdoor heat exchanger, an electric expansion valve, and an indoor heat exchanger through refrigerant piping. The indoor heat exchanger is composed of a plurality of divided heat exchangers, and the plurality of heat exchangers are connected to the distribution flow paths in which the refrigerant pipes are branched in parallel, Is provided with an electric expansion valve, and further includes a suction air temperature sensor for detecting the temperature of air flowing into the indoor heat exchanger, a discharge pressure sensor for detecting the discharge pressure of the compressor, and a suction pressure of the compressor When the dehumidifying operation is performed when the difference between the temperature detected by the suction air temperature sensor and the temperature set by the suction air temperature sensor is smaller than a predetermined value and the low load operation is performed, of the plurality of heat exchangers And a controlling means for controlling so as to close said electric expansion valve provided in the connected distribution channel to or Re.
本発明によれば、冷房負荷が小さい場合でも、十分な風量を供給しながら除湿を可能にする空気調和装置を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain an air conditioner that enables dehumidification while supplying a sufficient air volume even when the cooling load is small.
以下、本発明の具体的実施例を、図面を用いて説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の空気調和装置の実施例1を図1〜図3により説明する。
図1は空気調和装置の冷凍サイクル系統図、図2は膨張弁開度制御と冷凍サイクルの圧力状態などを説明する線図、図3は膨張弁開度と冷媒流量との関係を示す特性図である。
A first embodiment of an air conditioner according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a refrigeration cycle diagram of an air conditioner, FIG. 2 is a diagram for explaining expansion valve opening control and the pressure state of the refrigeration cycle, and FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the expansion valve opening and the refrigerant flow rate. It is.
図1に示すように、本実施例の空気調和装置は、回転数制御可能な圧縮機1、四方弁2、冷房時には凝縮器となる室外熱交換器3、電気式膨張弁(以下、単に膨張弁ということもある)4,5,6、冷房時には蒸発器となる室内熱交換器8、アキュムレータ9などの主要部品が順次冷媒配管20で接続され、冷凍サイクルを形成している。また、前記圧縮機1の吸込側圧力を検出する吸込圧力センサ10、吐出側圧力を検出する吐出圧力センサ11、吐出側冷媒温度を検出する吐出温度サーミスタ12などが設けられている。更に、前記電気式膨張弁4,5,6に膨張弁開度を出力したり、前記圧力センサ10,11からの圧力検出信号、前記吐出温度サーミスタ12からの冷媒吐出ガス温度信号、前記圧縮機1の回転数検出手段からの圧縮機回転数信号などを受け、空気調和装置を制御するマイクロコンピュータなどにより構成された制御器(制御手段)13も備えられている。
なお、冷房運転専用の空気調和装置とする場合には、前記四方弁2は設けなくて良い。
As shown in FIG. 1, the air conditioner of the present embodiment includes a
In addition, when it is set as the air conditioning apparatus only for cooling operation, the said four-
冷房運転時、圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、室外熱交換器3で凝縮して高温高圧の液冷媒となり、電気式膨張弁5,6で減圧され、室内熱交換器8で蒸発して低温低圧のガス冷媒となり、アキュムレータ9を経て圧縮機1に戻る冷凍サイクルを形成する。前記室内熱交換器8には、所定風量の空気が吸入され、該室内熱交換器8内を流れる冷媒が蒸発する際に、その冷媒と熱交換して冷却され、この冷却された空気は冷房用として室内に吹き出される。
During the cooling operation, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the
また、本実施例では、前記室内熱交換器8は異容量に2分割されており、小容量の熱交換器8aと大容量の熱交換器8bとで構成され、小容量の前記熱交換器8aに接続される冷媒配管には前記電気式膨張弁5が、大容量の前記熱交換器8bに接続される冷媒配管には前記電気式膨張弁6が設けられている。
In the present embodiment, the
更に、前記室内熱交換器8への吸込み空気温度を検知する吸込空気温度センサ14と、前記室内熱交換器8からの吹き出し空気温度を検出する吹出空気温度センサ15とが設けられており、前記制御器13には、これらの空気温度センサ14,15が接続されている。
Furthermore, an intake
このような空気調和装置においては、前記吸込空気温度センサ14及び吹出空気温度センサ15からのデータが前記制御器13に取り込まれることにより、冷房負荷を検出するようにしている。また通常、前記制御器13は、前記冷房負荷により決定した運転周波数により圧縮機1を駆動し、前記吐出温度サーミスタ12により検出された吐出冷媒温度Tdと、前記吐出圧力センサ11で検出された冷媒吐出圧力Pdから算出した凝縮温度Tcとの差である冷媒吐出側過熱度TdSHが、適切な冷凍サイクルを形成するために予め設定された所定値となるように、前記電気式膨張弁5,6の開度を調整して、冷房運転などを行うように構成されている。
In such an air conditioner, data from the intake
以上のように、前記冷媒吐出側過熱度TdSHが所定値となるように制御されている通常の冷房運転状態において、図2に示すように、吸込空気温度センサ14により検出された吸込み空気温度T1が低下して、設定温度T2との差が、制御器13に予め設定されている所定値より小さくなり、且つ前記吸込圧力センサ10及び吐出圧力センサ11より検出された吸込圧力Psと吐出圧力Pdとの差、若しくは前記回転数検出手段からの圧縮機回転数Wが、制御器13に予め設定されている所定値より低くなった場合、従来の設備用の空気調和装置などでは除湿が困難となる。
As described above, in the normal cooling operation state in which the refrigerant discharge side superheat degree TdSH is controlled to be a predetermined value, the intake air temperature T1 detected by the intake
即ち、設備用の空気調和装置などでは、広い空調対象領域に空調空気を行き渡らせるため、前記室内熱交換器8から常に大風量、或いは常に所定風量以上の空気を吹き出すことが要求されるが、低負荷運転となって冷媒循環量が少なくなると、室内熱交換器8において除湿するのに必要な十分低い温度まで空気を冷却することが困難になるためである。
That is, in an air conditioner for equipment, etc., in order to spread the conditioned air over a wide air-conditioning target area, it is required to constantly blow out a large amount of air from the
本実施例では、このような低負荷運転時においても除湿を可能にする除湿促進運転の機能(除湿を促進するように冷凍サイクルを運転する機能)を備えており、前記制御器13により、低負荷時に除湿運転が要求される場合には、前記除湿促進運転に切り替えることができるように構成されている。 In this embodiment, a function of dehumidification promotion operation (function of operating a refrigeration cycle so as to promote dehumidification) that enables dehumidification even during such low load operation is provided. When a dehumidifying operation is required at the time of load, it can be switched to the dehumidifying promotion operation.
即ち、本実施例の空気調和装置は、前記室内熱交換器8が、小容量の熱交換器8aと大容量の熱交換器8bとに異容量に2分割されている。また、これら複数の熱交換器8a,8bは、前記冷媒配管20が並列に分岐された分配流路21,22に接続されると共に、それぞれの前記分配流路21,22には減圧装置としての前記電気式膨張弁5,6が備えられている。
That is, in the air conditioner of the present embodiment, the
前記除湿促進運転を行う場合には、例えば、分割された室内熱交換器8の小容量側熱交換器8aに対応した電気式膨張弁5に制御器13から膨張弁開度Vaを全閉状態にするように出力し、膨張弁5に対応する熱交換器8aを閉塞する。この操作により、室内熱交換器8での熱交換能力が低下し、前記吸込圧力Psが低下するので、冷媒が流通している熱交換器8bでの結露は促進され、熱交換器8bを通過する空気からの除湿を促進できる。
When performing the dehumidification promotion operation, for example, the expansion valve opening Va is fully closed from the controller 13 to the
なお、小容量側熱交換器8aに対応した電気式膨張弁5を閉じるのではなく、大容量側熱交換器8bに対応した電気式膨張弁6を閉じるようにしても良く、膨張弁6に対応した熱交換器8bを閉じるようにすれば、室内熱交換器8での熱交換能力を更に低下させて冷媒の吸込圧力Psを更に低下できるので、負荷が非常に小さくなって冷媒循環量が更に低下したような場合においても、冷媒が流通している熱交換器8aでの結露を促進できる。従って、本実施例によれば、非常に負荷が小さくなった場合でも小容量側の熱交換器8aで除湿を促進することが可能となる。
Instead of closing the
このように本実施例によれば、室内熱交換器8を異容量の複数の熱交換器8a,8bで構成して、負荷の状態に応じて前記電気式膨張弁5,6を制御することにより、通常運転時はもちろんのこと、負荷が僅かに低下した状態から大幅に低下した状態、即ち圧縮機回転数が大幅に低下する状態まで、広い範囲に渡って、十分な風量を供給しながら除湿を可能にする空気調和装置を得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the
低負荷時に上述した除湿促進運転に切り替える制御は、例えば次のように行うと良い。
即ち、除湿運転が要求されている状態において、前記吸込空気温度センサ14により検出された温度T1と設定温度T2の差が予め設定された所定値より小さく、且つ低負荷状態である場合には、前記制御器13から前記電気式膨張弁5,6に指令を出し、複数の前記熱交換器8a,8bの何れかを閉止するように制御する。
The control for switching to the dehumidification promoting operation described above at low load may be performed as follows, for example.
That is, in the state where the dehumidifying operation is required, when the difference between the temperature T1 detected by the intake
ここで、前述した低負荷状態か否かの判断は以下のようにすると良い。即ち、前記圧縮機1の運転周波数Wが予め決めた所定値より低いという条件を満たすかどうか、或いは前記圧縮機1の吐出圧力を検出する吐出圧力センサ11で検出された吐出圧力Pdと、吸込圧力を検出する吸込圧力センサ10で検出された吸込圧力Psとの差が予め決めた所定値より小さいという条件を満たすかどうかを、前記制御器13で判断する。そして、この低負荷条件を満たす場合に、前記制御器13から前記電気式膨張弁5,6に指令を出し、複数の前記熱交換器8a,8bの何れかを閉止するように制御すれば良い。
Here, it is preferable to determine whether or not the above-described low-load state is present as follows. That is, whether or not the condition that the operating frequency W of the
なお、上記除湿促進運転への過渡時には、一方の電気式膨張弁5または6を閉じるため、冷凍サイクルを循環する冷媒量が減少し、冷媒蒸発圧力が低下する。このため冷媒が過度に過熱され、冷媒吐出側過熱度TdSHが上昇してしまう。そこで、制御器13には、図3に示すような電気式膨張弁の開度と冷媒流量との関係を求めるプログラムを予め組み込んでおく。電気式膨張弁5の開度がVa,電気式膨張弁6の開度がVb1の状態では合計の冷媒流量は「Ma+Mb1=Mb2」となっている。この状態から、電気式膨張弁5を全閉にすると冷媒流量はMb1となってしまうので、本実施例では、電気式膨張弁5の開度がVaの状態における前記合計の冷媒流量Mb2となるように、電気式膨張弁6の開度をVb1からVb2に増加させる。
During the transition to the dehumidification promoting operation, one of the
小容量側の室内熱交換器8aに対応した電気式膨張弁5の開度Vaによる冷媒流量Maは、電気式膨張弁6による冷媒流量よりも少ないため、電気式膨張弁6の制御範囲を超えることなく容易に対応でき、また電気式膨張弁6の制御範囲が広がることにより、除湿促進運転への過渡時に冷媒流量が大きく変化するのを抑制することができる。
電気式膨張弁6は、その後、冷媒吐出側過熱度TdSHが所定値となるように制御される。なお、電気式膨張弁6を閉じる場合でも、同様に電気式膨張弁5を制御することができる。
The refrigerant flow rate Ma due to the opening degree Va of the
Thereafter, the
また、上記除湿促進運転の実施中に、前記圧力センサ10,11より検出された高圧圧力Pdと低圧圧力Psとの差、若しくは圧縮機回転数Wが予め制御器13に設定された所定値より大きくなった場合には、図2に示すように、前記制御器13は除湿促進運転を中止し、通常の冷房運転に変更する。
Further, during the execution of the dehumidification promoting operation, the difference between the high pressure Pd and the low pressure Ps detected by the
この除湿促進運転を中止し、通常の冷房運転に変更する際に、全閉にしていた電気式膨張弁5の開度を、そのまま以前の開度に復帰させると電気式膨張弁5を開いた分だけ全体の冷媒流量が増加して、冷媒蒸発圧力が上昇し、圧縮機1が液圧縮を起こす場合がある。そこで、制御器13は、前記電気式膨張弁5の開度に応じて冷媒流量が増加する分だけ、閉止していない電気式膨張弁6の開度を閉めるように制御する。
When the dehumidification promotion operation is stopped and the operation is changed to the normal cooling operation, the
即ち、制御器13には、前記図3に示すような、電気式膨張弁の開度と冷媒流量との関係を求めるプログラムが予め組み込まれているので、閉止していない電気式膨張弁6の開度がVb2で、冷媒流量がMb2の状態から、閉じていた電気式膨張弁5の開度をVaに復帰させ、それにより電気式膨張弁5を流れる流量が0からMaに増加させる場合、前記電気式膨張弁6を流れる流量を、増加させる前記流量Ma分だけ減少させるように前記制御器13により制御する。
That is, since the controller 13 incorporates in advance a program for obtaining the relationship between the opening of the electric expansion valve and the flow rate of the refrigerant as shown in FIG. 3, the
このためには、図3から明らかなように、前記膨張弁6の開度をVb2からVb1まで小さくすれば良く、これにより、電気式膨張弁6を流れる流量はMb2の状態からMa分だけ減少されたMb1になる。このように制御することにより、通常の冷房運転への復帰時に室内熱交換器8を流れる冷媒流量の変化を抑制することができる。
なお、電気式膨張弁6を閉じていて、これを開く場合でも、同様に電気式膨張弁5を制御することができる。
For this purpose, as is apparent from FIG. 3, the opening degree of the
Even when the
以上述べた本実施例によれば、除湿促進運転機能を備えているので、冷房負荷が小さく、圧縮機の回転が低下して冷媒循環量が低下したような場合であっても、十分な風量を供給しながら除湿することが可能になる。 According to the present embodiment described above, since the dehumidification promoting operation function is provided, even if the cooling load is small, the rotation of the compressor is reduced, and the refrigerant circulation rate is reduced, a sufficient air volume is obtained. It becomes possible to dehumidify while supplying.
また、前記除湿促進運転時には、小容量側の電気式膨張弁5を閉じ、大容量側の電気式膨張弁6を開いて除湿促進運転するようにすれば、閉じた膨張弁5側の流量減少分は大容量側の膨張弁6の開度を大きくすることで容易に補うことができ、室内熱交換器8全体での冷媒流量変動を小さくできる。
Further, at the time of the dehumidification promoting operation, if the
また、大容量側の電気式膨張弁6を閉じ、小容量側の電気式膨張弁5を開いて除湿促進運転する場合には、負荷が非常に小さくなった状態でも、所定の大風量を維持しながら、除湿運転が可能になる。この負荷が非常に小さい状態であれば、冷媒循環量も非常に少なくなるので、小容量側の電気式膨張弁5だけでも必要な冷媒流量を確保することも可能である。
Further, when the
なお、図1に示す空気調和装置では、四方弁2を備えていることにより、暖房運転も可能である。この暖房運転も行う空気調和装置においては、図1に示す構成とすることにより、上述した除湿促進運転だけでなく、暖房運転の始動時において冷風感を防止した運転も可能になる。以下、本実施例における暖房運転始動時における制御例を説明する。
In addition, in the air conditioning apparatus shown in FIG. 1, since the four-
図1に示す空気調和装置において、暖房運転時には、圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、点線の矢印で示すように、まず室内熱交換器8に流れて凝縮し、高温高圧の液冷媒となり、電気式膨張弁4で減圧された後室外熱交換器3で蒸発し、低温低圧のガス冷媒となる。その後、アキュムレータ9を経て前記圧縮機1に戻る冷凍サイクルを形成する。また、前記室内熱交換器8には所定流量の空気が吸入され、室内熱交換器8内を流れる冷媒と熱交換して暖められ、この温められた空気は暖房用として室内に吹き出される。
In the air conditioner shown in FIG. 1, during the heating operation, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the
このような空気調和装置において、一般に制御器13は、始動制御により決定した運転周波数により前記圧縮機1を駆動し、また適切な冷凍サイクルを形成できるように、前記電気式膨張弁4の開度を、予め定められた開度になるように調整する暖房始動運転を行う。
また、室内熱交換器8は、小容量の熱交換器8aと大容量の熱交換器8bに2分割され、それぞれの熱交換器8a,8bに対応して電気式膨張弁5,6が並列に設けられている。
In such an air conditioner, the controller 13 generally opens the opening of the electric expansion valve 4 so that the
The
暖房運転始動時には、異容量に分割された室内熱交換器8の小容量側熱交換器8aに対応した電気式膨張弁5に、制御器13から膨張弁開度Vaを全閉状態にするように出力し、電気式膨張弁5に接続されている熱交換器8aを閉塞する。このように制御することにより、冷媒循環量が減少し、冷媒蒸発圧力が低下するため、冷媒が過熱されて圧縮機1の吐出側圧力Pdが上昇する。従って、室内熱交換器8におけるガス冷媒の温度が上昇するため、室内熱交換器8で冷媒が凝縮する際に、その冷媒と熱交換して暖められる所定流量の空気の温度をより上昇させることができ、冷風感を防止できる。
When the heating operation is started, the expansion valve opening Va is fully closed from the controller 13 to the
また、上述した暖房始動制御運転から、例えば所定時間経過して通常の暖房運転に移る場合には、前記制御器13により、暖房運転始動時の制御を解除するように制御し、全閉にしていた前記電気式膨張弁5を開くことで、通常の暖房運転に移行する。
Further, when the heating start control operation described above is shifted to a normal heating operation after a predetermined time has elapsed, for example, the controller 13 is controlled so as to cancel the control at the start of the heating operation, and is fully closed. In addition, the
ここで、通常の暖房運転に移行させるため、全閉にしていた電気式膨張弁5を開くと、冷媒流量が増加して、圧縮機1の吐出圧力Pdが低下する。本実施例においては、制御器13に、図3の膨張弁開度と流量との関係を求めるプログラムが予め組み込まれているので、以下のように制御する。即ち、閉止していない電気式膨張弁6の開度と、全閉にしていた電気式膨張弁5の開度を、熱交換器8aと8bの容量に対応させて、各熱交換器8a,8bに流れる冷媒流量が適正に配分されるように、電気式膨張弁5,6の開度Va,Vb1を算出し、制御器13により制御する。これにより、通常の暖房運転に移行する際の冷媒流量の変化を抑制できる。
Here, in order to shift to the normal heating operation, when the
このように、本実施例によれば、暖房運転開始時の冷風感防止も可能となる。一般には、暖房運転開始時の冷風感防止策としては、室内熱交換器8に吸入される室内空気の風量を下げるように制御している。しかし、設備用の空気調和装置では、所定量以上の十分な風量を常に供給しなければならず、室内側風量を下げることによる冷風感防止策を採用することはできないが、本実施例によれば、このような設備用の空気調和装置においても、暖房運転の始動時において冷風感を防止した運転も可能になる。
Thus, according to this embodiment, it is possible to prevent the feeling of cold air at the start of heating operation. In general, as a measure to prevent a feeling of cool air at the start of heating operation, control is performed to reduce the air volume of the indoor air sucked into the
次に、図4〜図6により、本発明の実施例2を説明する。図4はこの実施例2における空気調和装置の冷凍サイクル系統図、図5は図4に示す空気調和装置における膨張弁開度制御と各部の状態を説明する線図、図6は図4に示す空気調和装置における膨張弁開度と冷媒流量の関係を示す特性図である。
Next,
この実施例2は、室内熱交換器8を異容量に3分割して除湿促進を行うようにした例である。図4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おり、同一部分については説明を省略する。
The second embodiment is an example in which the
図4に示す実施例においては、室内熱交換器8が、小容量熱交換器8a、大容量熱交換器8b及び中容量の熱交換器8cに3分割され、冷媒配管20から3本並列に分岐された分配流路21,22,23にそれぞれ接続されている。また、前記熱交換器8a〜8cにそれぞれ接続された分配流路21,22,23にはそれぞれ電気式膨張弁5,6,7が設けられている。なお、実施例1の場合と同様、冷房運転専用の空気調和装置とする場合には、四方弁2を設けなくて良い。
In the embodiment shown in FIG. 4, the
冷房運転時、圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、室外熱交換3で凝縮して高温高圧の液冷媒となり、電気式膨張弁5,6,7で減圧されて室内熱交換器8(8a〜8c)で蒸発し、低温低圧のガス冷媒となってアキュムレータ9を経て圧縮機1に戻る冷凍サイクルを形成する。前記室内熱交換器8には、所定流量以上の空気が吸入され、該室内熱交換器8内を流れる冷媒が蒸発する際に、その冷媒と熱交換して冷却され、この冷却された空気は冷房用として室内に吹き出される。
During the cooling operation, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the
通常、制御器13は、吸込空気温度センサ14及び吹出空気温度センサ15からのデータにより冷房負荷を検出し、この冷房負荷により決定した運転周波数により圧縮機1を駆動する。また、前記吐出温度サーミスタ12により検出された吐出冷媒温度Tdと、前記吐出圧力センサで検出された冷媒吐出圧力Pdから算出した凝縮温度Tcとの差である冷媒吐出側過熱度TdSHが、適切な冷凍サイクルを形成するために予め設定された所定値となるように、前記制御器13は前記電気式膨張弁5〜7の開度を調整し、冷房運転などを行うように構成されている。
Usually, the controller 13 detects the cooling load based on the data from the intake
更に、本実施例2においても、上記実施例1と同様に、低負荷運転時でも除湿を可能にする除湿促進運転の機能が備えられている。即ち、前記冷媒吐出側過熱度TdSHが所定値となるように制御されている通常の冷房運転状態において、図5に示すように、吸込空気温度センサ14により検出された吸込み空気温度T1が低くなり、設定温度T2との差が、予め制御器13に設定された所定値より小さくなって、且つ前記吸込圧力センサ10及び吐出圧力センサ11により検出された吐出圧力Pdと吸込圧力Psとの差、若しくは圧縮機回転数Wが、制御器13に予め設定されている所定値より小さくなった場合、前記除湿促進運転が行われる。
Further, in the second embodiment, similarly to the first embodiment, the function of the dehumidification promoting operation that enables dehumidification even during the low load operation is provided. That is, in a normal cooling operation state in which the refrigerant discharge side superheat degree TdSH is controlled to be a predetermined value, the intake air temperature T1 detected by the intake
設備用の空気調和装置などでは常に所定値以上の大風量が要求されるので、従来の空気調和装置では低負荷運転時の除湿運転は困難となる。しかし、本実施例においては、前記除湿促進運転の機能が備えられているので、低負荷運転時に除湿運転が要求される場合、前記制御器13により除湿促進運転に切り替えられる。以下、本実施例の除湿運転機能について説明する。 In an air conditioner for facilities and the like, a large air volume that is always greater than or equal to a predetermined value is always required. Therefore, a dehumidifying operation during low load operation is difficult with a conventional air conditioner. However, in the present embodiment, since the function of the dehumidification promoting operation is provided, when the dehumidifying operation is required during the low load operation, the controller 13 switches to the dehumidification promoting operation. Hereinafter, the dehumidifying operation function of this embodiment will be described.
本実施例の空気調和装置では、減圧装置として並列に3個の前記電気式膨張弁5〜7を備え、各膨張弁5〜7に対応して前記室内熱交換器8が異容量に3分割されている。除湿促進運転を行う場合には、例えば、図5に示すように、分割された室内熱交換器8の最小容量の熱交換器8aに対応した電気式膨張弁5に、制御器13からその膨張弁開度Vaを全閉状態にするように出力し、電気式膨張弁5に対応する熱交換器8aを閉塞する。この操作により、室内熱交換器8での熱交換能力が低下し、前記吸込圧力Psが低下するので、冷媒が流通している熱交換器8b,8cでの結露は促進され、熱交換器8b,8cを通過する空気からの除湿を促進できる。
In the air conditioner of the present embodiment, the three
また、電気式膨張弁5を閉止しても、吸込空気温度センサ14により検出された吸込み空気の温度T1と設定温度T2との差が、予め制御器13に設定された所定値より小さく、且つ前記吸込圧力センサ10及び吐出圧力センサ11により検出された吐出圧力Pdと吸込圧力Psとの差、若しくは圧縮機回転数Wが、制御器13に予め設定されている所定値より小さくなった場合には、次に小容量に分割された熱交換器8cに対応した電気式膨張弁7に、制御器13からその膨張弁開度Vc1を全閉状態にするように出力し、電気式膨張弁7に対応した熱交換器8cも閉塞する。この操作により、室内熱交換器8での熱交換能力が更に低下するので、冷媒が流通している熱交換器8bでの結露は促進され、熱交換器8bを通過する空気からの除湿を促進できる。
Even if the
なお、小容量側熱交換器8aに対応した電気式膨張弁5から閉じていくのではなく、大容量側熱交換器8bに対応した電気式膨張弁6から、或いは中容量の熱交換器8cに対応した電気式膨張弁7から閉じるようにしても良い。このように大容量の熱交換器8b或いは中容量の熱交換器8cから閉塞させていくようにすれば、室内熱交換器8での熱交換能力を更に迅速に低下させて冷媒の吸込圧力Psを更に低下できるので、特に低負荷となって冷媒循環量が更に低下したような場合においても、冷媒が流通している熱交換器8aなどでの結露を促進でき、小容量側の熱交換器8aでの除湿を促進できる。
Instead of closing from the
本実施例では、室内熱交換器8を異容量の3個の熱交換器8a,8b,8cで構成しているので、負荷の状態に応じて前記電気式膨張弁5〜7を制御することで、通常運転時はもちろんのこと、負荷が僅かに低下した状態から大幅に低下した状態、即ち圧縮機回転数が大幅に低下する状態まで、より広い範囲に渡って十分な風量を供給しながら、除湿が可能となる。
In this embodiment, the
なお、上記除湿促進運転への過渡時には、実施例1と同様に、冷凍サイクルを循環する冷媒量が減少し、冷媒蒸発圧力が低下する。このため冷媒が過度に過熱され、冷媒吐出側過熱度TdSHが上昇してしまう。そこで、制御器13には、図6に示すような電気式膨張弁の開度と冷媒流量との関係を求めるプログラムが予め組み込まれている。電気式膨張弁5の開度がVa、電気式膨張弁6の開度がVb1、電気式膨張弁7の開度がVc1の状態では合計の冷媒流量は「Ma+Mc1+Mb1=Mb3」となっている。この状態から、電気式膨張弁5を全閉にすると冷媒流量は「Mc1+Mb1」となってしまうので、本実施例では、電気式膨張弁5の開度がVaの状態における前記合計の冷媒流量Mb3となるように、電気式膨張弁6の開度をVb1からVb2に、電気式膨張弁7の開度をVc1からVc2に増加させるように、前記制御器13により制御する。
At the time of transition to the dehumidification promoting operation, the amount of refrigerant circulating in the refrigeration cycle is reduced and the refrigerant evaporation pressure is reduced as in the first embodiment. For this reason, the refrigerant is excessively heated, and the refrigerant discharge side superheat degree TdSH increases. Therefore, a program for obtaining the relationship between the opening of the electric expansion valve and the refrigerant flow rate as shown in FIG. When the opening degree of the
また、前記電気式膨張弁5が全閉、電気式膨張弁6,7の開度がVb1、Vc1の状態では、合計の冷媒流量は「Mb1+Mc1=Mb3」となっている。この状態から、電気式膨張弁7を全閉にすると冷媒流量はMb1のみとなってしまうので、電気式膨張弁7の開度がVc1の状態における冷媒流量Mc1を加えた合計冷媒流量Mb3となるように、電気式膨張弁6の開度をVb1からVb3に増加させる。これにより、除湿促進運転への過渡時における冷媒流量の変化を抑制することができる。
When the
本実施例においては、室内熱交換器8を、異容量の熱交換器に3分割しているので、順次閉止していく電気式膨張弁に対応して減少する冷媒流量に対し、開度を大きくしていく電気式膨張弁の開度調整量を段階的に少しづつ増加していくことができる。従って、電気式膨張弁の制御に余裕ができる。
In this embodiment, since the
なお、上記除湿促進運転を実施中に、吸込圧力センサ10及び吐出圧力センサ11により検出された吸込圧力Psと吐出圧力Pdとの差、若しくは圧縮機回転数Wが、前記制御器13に予め設定されている所定値よりも高くなった場合には、制御器13は除湿促進運転を中止し、通常の冷房運転に復帰させる。
During the dehumidification promoting operation, the difference between the suction pressure Ps and the discharge pressure Pd detected by the
ここで、通常の冷房運転に復帰させるため、全閉にしていた電気式膨張弁5などを開いていくと、冷媒流量が増加して冷媒蒸発圧力が上昇するため、圧縮機1において液圧縮が発生する場合がある。本実施例では、前記制御器13に、図6に示すような膨張弁開度と流量との関係を求めるプログラムが組み込まれているので、例えば、全閉にしていた電気式膨張弁5と閉止していない電気式膨張弁6,7を流れる冷媒流量を、熱交換器8a〜8cのそれぞれの容量に対応させて配分するように、前記それぞれの電気式膨張弁5,6,7の開度Va,Vb1,Vc1を算出し、制御器13より開度制御している。これにより通常の冷房運転への復帰時の冷媒流量変化も適正に制御できる。
Here, when the
また、本実施例2においても、空気調和装置は図4に示すように、四方弁4を備え暖房運転が可能な構成となっているから、実施例1と同様に、上述した除湿促進運転だけでなく、暖房運転の始動時において冷風感を防止した運転も同様に可能になるものである。 Also in the second embodiment, as shown in FIG. 4, the air conditioner includes the four-way valve 4 and is capable of heating operation. Therefore, as in the first embodiment, only the above-described dehumidification promoting operation is performed. In addition, an operation in which the feeling of cold air is prevented at the start of the heating operation is also possible.
なお、本実施例においては、室内熱交換器8を3分割とし、分割されたそれぞれの熱交換器に対応させて電気式膨張弁を設けるようにしているが、前記室内熱交換器8を4分割以上にすることも同様に可能である。
In this embodiment, the
室内熱交換器8を4分割以上にする場合には、吸込空気温度センサ14により検出された吸込空気の温度T1と設定温度T2との差が、制御器13に予め設定された所定値より大きくなるか、または前記吸込圧力センサ10及び吐出圧力センサ11により検出された吸込圧力Psと吐出圧力Pdとの差、若しくは圧縮機回転数Wが予め制御器13に設定された所定値より高くなるまで、分割された熱交換器8a,8b,8c,…を、小容量側の熱交換器に対応した電気式膨張弁からを順次閉止していくようにすれば良い。また、閉止されない電気式膨張弁は、その後、冷媒吐出側過熱度TdSHが所定値となるように制御される。
When the
前記室内熱交換器8を、特に3分割以上とする場合には、必ずしも異容量にする必要はなく、閉塞させる熱交換器の数を制御することで、負荷の状況に応じた除湿促進運転は可能になる。
以上述べた実施例2においても、前記実施例1と同様の効果を得ることができる。また、この実施例2によれば、負荷が大幅に変化しても、負荷の変化にきめ細かく対応させて、より広い範囲に渡って、十分な風量を供給しながら除湿が可能となる。
When the
Also in the second embodiment described above, the same effects as in the first embodiment can be obtained. Further, according to the second embodiment, even if the load changes greatly, dehumidification can be performed while supplying a sufficient air volume over a wider range in a fine manner corresponding to the change in the load.
1:圧縮機、
2:四方弁、
3:室外熱交換器、
4,5,6,7:電気式膨張弁、
8:室内熱交換器、
8a:小容量の熱交換器、8b:大容量の熱交換器、8c:中容量の熱交換器、
9:アキュムレータ、
10:吸入圧力センサ、11:吐出圧力センサ、
12:吐出温度サーミスタ、
13:制御器(制御手段)、
14:吸込空気温度センサ、15:吹出空気温度センサ、
20:冷媒配管、21,22,23:分配流路。
1: compressor,
2: Four-way valve,
3: Outdoor heat exchanger,
4, 5, 6, 7: electric expansion valve,
8: Indoor heat exchanger,
8a: a small capacity heat exchanger, 8b: a large capacity heat exchanger, 8c: a medium capacity heat exchanger,
9: Accumulator,
10: suction pressure sensor, 11: discharge pressure sensor,
12: Discharge temperature thermistor,
13: Controller (control means),
14: intake air temperature sensor, 15: blown air temperature sensor,
20: Refrigerant piping, 21, 22, 23: Distribution flow path.
Claims (11)
前記室内熱交換器は分割された複数の熱交換器により構成され、これら複数の熱交換器は前記冷媒配管が並列に分岐された分配流路に接続されると共に、それぞれの分配流路には電気式膨張弁が設けられ、更に
前記室内熱交換器に流入する空気の温度を検出する吸込空気温度センサと、
前記圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力センサと、
前記圧縮機の吸込圧力を検出する吸込圧力センサと、
前記吸込空気温度センサにより検出された温度と設定温度の差が所定値より小さく且つ低負荷運転の時に除湿運転を行う場合、前記複数の熱交換器のうちの何れかに接続された分配流路に設けられている前記電気式膨張弁を閉止させるように制御する制御手段と
を備えることを特徴とする空気調和装置。 In an air conditioner configured to form a refrigeration cycle by sequentially connecting a compressor, an outdoor heat exchanger, an electric expansion valve, and an indoor heat exchanger with a refrigerant pipe,
The indoor heat exchanger is constituted by a plurality of divided heat exchangers, and the plurality of heat exchangers are connected to distribution channels in which the refrigerant pipes are branched in parallel, An electric expansion valve, and an intake air temperature sensor for detecting the temperature of the air flowing into the indoor heat exchanger;
A discharge pressure sensor for detecting a discharge pressure of the compressor;
A suction pressure sensor for detecting the suction pressure of the compressor;
When the difference between the temperature detected by the intake air temperature sensor and the set temperature is smaller than a predetermined value and the dehumidifying operation is performed at the time of low load operation, the distribution flow path connected to any of the plurality of heat exchangers And an air conditioner comprising: control means for controlling the electric expansion valve provided on the door to be closed.
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