JP2014214951A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、少なくとも1台の室外機と複数の室内機とが複数の冷媒配管で接続された空気調和装置に係わり、より詳細には、使用していない熱交換器での冷媒寝込みを解消する空気調和装置に関する。 The present invention relates to an air conditioner in which at least one outdoor unit and a plurality of indoor units are connected by a plurality of refrigerant pipes. More specifically, the present invention eliminates refrigerant stagnation in an unused heat exchanger. The present invention relates to an air conditioner.
従来、少なくとも1台の室外機に複数の室内機が複数の冷媒配管で並列接続され、同時に室内機毎に冷房運転と暖房運転とを選択して行える、所謂冷暖房フリー運転を行うことができる空気調和装置が知られている。 Conventionally, air in which a plurality of indoor units are connected in parallel to at least one outdoor unit through a plurality of refrigerant pipes, and at the same time, a cooling operation and a heating operation can be performed for each indoor unit by selecting a cooling operation and a heating operation. Harmonic devices are known.
例えば、特許文献1に記載の空気調和装置は、圧縮機と、アキュムレータと、2台の室外熱交換器と、室外熱交換器毎に備えられたオイルセパレータと、レシーバタンクと、各々の室外熱交換器に接続される室外膨張弁、吐出弁および吸入弁とを備えた1台の室外機と、各々に室内熱交換器を備えた2台の室内機と、2つの電磁弁を備え各室内熱交換器の接続を圧縮機の吐出側(高圧側)/吸入側(低圧側)に切り換える2台の電磁弁ユニットとを備えている。
For example, an air conditioner described in
これら室外機、室内機および電磁弁ユニットの冷媒配管による接続は次の通りである。圧縮機の吐出側とオイルセパレータの冷媒流入側とが吐出管で接続されている。また、オイルセパレータの冷媒流出側に接続される冷媒配管は分岐されて、一方が吐出弁を介して室外熱交換器に接続され、他方が各電磁弁ユニットを介して室内熱交換器に接続される。以上説明した吐出管や冷媒配管で高圧ガス管が構成されている。 These outdoor units, indoor units, and solenoid valve units are connected by refrigerant piping as follows. The discharge side of the compressor and the refrigerant inflow side of the oil separator are connected by a discharge pipe. Also, the refrigerant pipe connected to the refrigerant outlet side of the oil separator is branched, one is connected to the outdoor heat exchanger via the discharge valve, and the other is connected to the indoor heat exchanger via each solenoid valve unit. The The high-pressure gas pipe is composed of the discharge pipe and the refrigerant pipe described above.
圧縮機の吸入側とアキュムレータの冷媒流出側とが吸入管で接続されている。また、アキュムレータの冷媒流入側に接続される冷媒配管は分岐されて、一方が吸入弁を介して室外熱交換器に接続され、他方が各電磁弁ユニットを介して室内熱交換器に接続される。以上説明した吸入管や冷媒配管で低圧ガス管が構成されている。 The suction side of the compressor and the refrigerant outflow side of the accumulator are connected by a suction pipe. Further, the refrigerant pipe connected to the refrigerant inflow side of the accumulator is branched, one is connected to the outdoor heat exchanger via the intake valve, and the other is connected to the indoor heat exchanger via each solenoid valve unit. . The suction pipe and the refrigerant pipe described above constitute a low pressure gas pipe.
各室外熱交換器における吐出弁や吸入弁が接続されている接続ポートと反対側の接続ポートと室外膨張弁の一方のポートとが冷媒配管で接続されている。また、室外膨張弁の他方のポートに接続された冷媒配管は合流してレシーバタンクの一方の冷媒出入口に接続されている。また、レシーバタンクの他方の冷媒出入口に接続された冷媒配管は分岐されて、各室内熱交換器における電磁弁ユニットが接続されている接続ポートと反対側の接続ポートに接続される。以上説明した各冷媒配管で液管が構成されている。 In each outdoor heat exchanger, a connection port opposite to a connection port to which a discharge valve or a suction valve is connected and one port of the outdoor expansion valve are connected by a refrigerant pipe. Further, the refrigerant pipe connected to the other port of the outdoor expansion valve merges and is connected to one refrigerant inlet / outlet of the receiver tank. The refrigerant pipe connected to the other refrigerant inlet / outlet of the receiver tank is branched and connected to a connection port opposite to the connection port to which the electromagnetic valve unit in each indoor heat exchanger is connected. Each refrigerant pipe described above constitutes a liquid pipe.
以上説明した空気調和装置では、電磁弁ユニットの各電磁弁を開閉することで室内熱交換器を圧縮機の吐出側あるいは吸入側に接続するように切り換えることによって、各室内熱交換器を個別に凝縮器として機能させるもしくは蒸発器として機能させることができ、同時に室内機毎に冷房運転や暖房運転を選択して行うことができる。 In the air conditioner described above, each indoor heat exchanger is individually switched by switching the indoor heat exchanger to be connected to the discharge side or suction side of the compressor by opening and closing each solenoid valve of the solenoid valve unit. It can be made to function as a condenser or an evaporator, and at the same time, cooling operation or heating operation can be selected and performed for each indoor unit.
上述した空気調和装置では、全て(2台)の室内機が冷房運転を行う場合や、1台が暖房運転を行い残りが冷房運転を行うときに冷房運転を行っている室内機で要求される能力が暖房運転を行っている室内機で要求される能力より高い場合(以下、冷房主体運転と記載)は、室外熱交換器が凝縮器として機能するように各種弁類を開閉制御する。 In the above-described air conditioner, when all (two) indoor units perform cooling operation, or when one unit performs heating operation and the rest performs cooling operation, it is required for the indoor unit performing cooling operation. When the capacity is higher than the capacity required for the indoor unit performing the heating operation (hereinafter referred to as cooling main operation), various valves are controlled to open and close so that the outdoor heat exchanger functions as a condenser.
空気調和装置が冷房運転や冷房主体運転を行っているときに外気温度が低い場合は、凝縮温度が低下して高圧が低下するため、各室内機における冷房能力や暖房能力が低下する。これを防ぐためには、高圧を上昇させる必要があるが、高圧を上昇させるために圧縮機の回転数を性能上限回転数まで上昇させると低圧が低下して目標低圧を下回る場合がある。また、蒸発器として機能している室内熱交換器での蒸発能力に対し、凝縮器として機能している室内熱交換器や室外熱交換器での凝縮能力が過剰となって凝縮能力を減少させる必要がある場合がある。 If the outside air temperature is low when the air conditioner is performing a cooling operation or a cooling main operation, the condensation temperature is lowered and the high pressure is lowered, so that the cooling capacity and heating capacity of each indoor unit are lowered. In order to prevent this, it is necessary to increase the high pressure. However, if the rotational speed of the compressor is increased to the upper limit of the performance speed in order to increase the high pressure, the low pressure may decrease and become lower than the target low pressure. In addition, the condensation capacity of the indoor heat exchanger or outdoor heat exchanger functioning as a condenser is excessive with respect to the evaporation capacity of the indoor heat exchanger functioning as an evaporator, thereby reducing the condensation capacity. There may be a need.
上記のような場合は、凝縮器として機能している室外熱交換器の一部を、当該室外熱交換器に対応する流路切換手段を切り換えて当該室外熱交換器を低圧側に接続(蒸発器として機能させる場合に相当)するとともに、当該室外熱交換器に対応する室外膨張弁を全閉として、当該室外熱交換器を凝縮器として機能しない状態とすることが考えられる。このように、凝縮器として機能しない状態とされている室外熱交換器(以下、使用しない室外熱交換器と記載する)を設ければ、凝縮器として機能する室外熱交換器が減少するので、凝縮能力を減少させたり、凝縮能力の減少によって低圧を上昇させて目標低圧に近づけることができる。 In such a case, a part of the outdoor heat exchanger functioning as a condenser is connected to the low-pressure side by switching the flow path switching means corresponding to the outdoor heat exchanger (evaporation). It is conceivable that the outdoor expansion valve corresponding to the outdoor heat exchanger is fully closed so that the outdoor heat exchanger does not function as a condenser. As described above, if an outdoor heat exchanger that is not functioning as a condenser (hereinafter referred to as an unused outdoor heat exchanger) is provided, the number of outdoor heat exchangers that function as a condenser is reduced. It is possible to reduce the condensing capacity or increase the low pressure by reducing the condensing capacity to approach the target low pressure.
しかし、使用しない室外熱交換器は、上述したように低圧側に接続された状態となっているので、室内機で蒸発して室外機に戻ってきた冷媒の一部が使用しない室外熱交換器に流入して滞留する。このとき、外気温度が低下して(例えば、−10℃となって)低圧飽和温度より低くなれば、使用しない室外熱交換器に滞留している冷媒が凝縮して液冷媒となる、所謂冷媒寝込みが発生する虞があった。そして、使用しない室外熱交換器に冷媒が寝込むことで、空気調和装置の冷媒回路で冷媒循環量が不足して冷房能力や暖房能力が低下するという問題があった。 However, since the outdoor heat exchanger that is not used is connected to the low pressure side as described above, the outdoor heat exchanger that does not use a part of the refrigerant that has evaporated and returned to the outdoor unit in the indoor unit. Flows into and stays. At this time, when the outside air temperature decreases (for example, becomes −10 ° C.) and becomes lower than the low pressure saturation temperature, the refrigerant staying in the unused outdoor heat exchanger condenses and becomes a liquid refrigerant. There was a risk of falling asleep. And since a refrigerant | coolant stagnates in the outdoor heat exchanger which is not used, there existed a problem that the refrigerant | coolant circulation amount was insufficient in the refrigerant circuit of an air conditioning apparatus, and cooling capacity and heating capacity fell.
本発明は以上述べた問題点を解決するものであって、使用しない室外熱交換器での冷媒寝込みを解消することによって、冷媒不足に起因する冷房能力や暖房能力の低下を防止する空気調和装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and eliminates refrigerant stagnation in unused outdoor heat exchangers, thereby preventing a decrease in cooling capacity or heating capacity due to insufficient refrigerant. The purpose is to provide.
上記の課題を解決するために、本発明の空気調和装置は、少なくとも1台の圧縮機と、複数の室外熱交換器と、室外熱交換器の各々の一方の冷媒出入口に接続されて圧縮機の冷媒吐出口あるいは冷媒吸入口への室外熱交換器の接続を切り換える流路切換手段と、室外熱交換器の各々の他方の冷媒出入口に接続されて室外熱交換器での冷媒流量を調整する流量調整手段と、外気温度を検出する外気温度検出手段と、圧縮機の低圧側の圧力を検出する低圧検出手段と、流路切換手段や流量調整手段の制御を行う制御手段とを備えた少なくとも1台の室外機と、室内熱交換器を備えた複数の室内機と、複数の室内機に対応して設けられて室内熱交換器における冷媒の流れ方向を切り換える複数の切り換えユニットとを備えたものであり、室外機と複数の切換ユニットとが高圧ガス管および低圧ガス管で接続され、複数の室内機は少なくとも1台の室外機と液管で接続され、対応する複数の室内機と複数の切換ユニットとが冷媒配管で接続されたものである。そして、制御手段は、凝縮器として機能している室外熱交換器と、流路切換手段により圧縮機の低圧側に接続されるとともに流量調整手段により冷媒が流れないようにすることで凝縮器として機能しない状態とされる室外熱交換器とが混在しているとき、かつ、外気温度検出手段で検出した外気温度が低圧検出手段で検出した低圧側の圧力を用いて算出した低圧飽和温度より低い状態が所定時間継続した場合は、流量調整手段により凝縮器として機能しない状態とされている室外熱交換器に冷媒が流れるようにするものである。 In order to solve the above problems, an air conditioner of the present invention is connected to one refrigerant inlet / outlet of each of at least one compressor, a plurality of outdoor heat exchangers, and an outdoor heat exchanger. The flow path switching means for switching the connection of the outdoor heat exchanger to the refrigerant discharge port or the refrigerant suction port and the other refrigerant inlet / outlet of each of the outdoor heat exchangers to adjust the refrigerant flow rate in the outdoor heat exchanger At least a flow rate adjusting means, an outside air temperature detecting means for detecting the outside air temperature, a low pressure detecting means for detecting the pressure on the low pressure side of the compressor, and a control means for controlling the flow path switching means and the flow rate adjusting means. One outdoor unit, a plurality of indoor units provided with an indoor heat exchanger, and a plurality of switching units provided corresponding to the plurality of indoor units and switching the flow direction of the refrigerant in the indoor heat exchanger And the outdoor unit Are connected by a high-pressure gas pipe and a low-pressure gas pipe, the plurality of indoor units are connected by at least one outdoor unit and a liquid pipe, and the corresponding plurality of indoor units and the plurality of switching units are refrigerant pipes. It is connected. The control means is connected to the low pressure side of the compressor by the outdoor heat exchanger functioning as a condenser and the flow path switching means, and the refrigerant is prevented from flowing by the flow rate adjusting means. When outdoor heat exchangers that do not function are mixed, and the outside air temperature detected by the outside air temperature detection means is lower than the low pressure saturation temperature calculated using the low pressure side pressure detected by the low pressure detection means When the state continues for a predetermined time, the refrigerant is allowed to flow to the outdoor heat exchanger that is not functioning as a condenser by the flow rate adjusting means.
上記のように構成した本発明の空気調和装置によれば、空気調和装置が冷房運転や冷房主体運転を行っているときに、凝縮器として機能しない状態とされている室外熱交換器で冷媒寝込みが発生しても、当該室外熱交換器に対応する流量調整手段により冷媒が流れるようにすることで、寝込んでいる冷媒を室外熱交換器から低圧側へ流出させて冷媒寝込みを解消することができる。これにより、各室内機における冷媒不足を解消することができ、冷房能力や暖房能力の低下を防止することができる。 According to the air conditioner of the present invention configured as described above, when the air conditioner performs a cooling operation or a cooling main operation, the refrigerant stagnates in the outdoor heat exchanger that is not functioning as a condenser. If the refrigerant flows, the refrigerant is caused to flow by the flow rate adjusting means corresponding to the outdoor heat exchanger, so that the refrigerant that has fallen out flows out of the outdoor heat exchanger to the low pressure side and the refrigerant stagnation can be eliminated. it can. Thereby, the refrigerant shortage in each indoor unit can be solved, and a decrease in cooling capacity and heating capacity can be prevented.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施形態としては、2台の室外機に5台の室内機が並列に接続され、室内機毎に冷房運転と暖房運転とを選択して運転できる、所謂冷暖房フリーの運転が行える空気調和装置を例に挙げて説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. As an embodiment, an air conditioner in which five indoor units are connected in parallel to two outdoor units and can be operated by selecting a cooling operation and a heating operation for each indoor unit. An example will be described. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be variously modified without departing from the gist of the present invention.
図1に示すように、本実施例における空気調和装置1は、2台の室外機2a、2bと、5台の室内機8a〜8eと、5台の切換ユニット6a〜6eと、分岐器70、71、72とを備えている。これら室外機2a、2bと室内機8a〜8eと切換ユニット6a〜6eと分岐器70、71、72とが、高圧ガス管30と、高圧ガス分管30a、30bと、低圧ガス管31と、低圧ガス分管31a、31bと、液管32と、液分管32a、32bとで相互に接続されることによって、空気調和装置1の冷媒回路が構成される。
As shown in FIG. 1, the
空気調和装置1では、室外機2a、2bや切換ユニット6a〜6eに備えられた各種弁類の開閉状態に応じて、暖房運転(全ての室内機が暖房運転)、暖房主体運転(暖房運転を行っている室内機で要求される能力全体が冷房運転を行っている室内機で要求される能力全体を上回る場合)、冷房運転(全ての室内機が冷房運転)、冷房主体運転(冷房運転を行っている室内機で要求される能力全体が暖房運転を行っている室内機で要求される能力全体を上回る場合)といった運転動作が可能である。以下の説明では、これら運転動作の中から冷房主体運転を行っている場合を例に挙げ、図1を用いて説明する。
In the
図1は、室内機8a〜8cが冷房運転、室内機8d、8eが暖房運転を行っている場合の冷媒回路図である。まずは、室外機2a、2bについて説明するが、室外機2a、2bの構成は全て同じであるため、以下の説明では室外機2aの構成についてのみ説明を行い、室外機2bについては詳細な説明は省略する。
FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram in a case where the
図1に示すように、室外機2aは、圧縮機21aと、流路切換手段である第1三方弁22aおよび第2三方弁23aと、第1室外熱交換器24aと、第2室外熱交換器25aと、室外ファン26aと、アキュムレータ27aと、オイルセパレータ28aと、レシーバタンク29aと、第1室外熱交換器24aに接続された第1室外膨張弁40aと、第2室外熱交換器25aに接続された第2室外膨張弁41aと、ホットガスバイパス管36aと、ホットガスバイパス管36aに備えられた第1電磁弁42aと、油戻し管37aと、油戻し管37aに備えられた第2電磁弁43aと、閉鎖弁44a〜46aとを備えている。尚、第1室外膨張弁40aと第2室外膨張弁41aとが、本発明における流量調整手段である。
As shown in FIG. 1, the
圧縮機21aは、インバータにより回転数が制御される図示しないモータによって駆動されることで運転容量を可変できる能力可変型圧縮機である。図1に示すように、圧縮機21aの吐出側は、オイルセパレータ28aの流入側に冷媒配管で接続されており、オイルセパレータ28aの流出側は室外機高圧ガス管33aで閉鎖弁44aに接続されている。また、圧縮機21aの吸入側は、アキュムレータ27aの流出側に冷媒配管で接続されており、アキュムレータ27aの流入側は、室外機低圧ガス管34aで閉鎖弁45aに接続されている。
The
第1三方弁22aおよび第2三方弁23aは、冷媒の流れる方向を切り換えるための弁であり、第1三方弁22aはa、b、cの3つのポートを、第2三方弁23aはd、e、fの3つのポートをそれぞれ備えている。第1三方弁22aでは、ポートaに接続された冷媒配管が接続点Aで室外機高圧ガス管33aに接続されている。また、ポートbと第1室外熱交換器24aとが冷媒配管で接続され、ポートcに接続された冷媒配管が接続点Dで室外機低圧ガス管34aに接続されている。
The first three-
第2三方弁23aでは、ポートdに接続された冷媒配管が接続点Aで室外機高圧ガス管33aおよび第1三方弁22aのポートaに接続された冷媒配管に接続されている。またポートeと第2室外熱交換器25aとが冷媒配管で接続され、ポートfに接続された冷媒配管が接続点Cで第1三方弁22aのポートcに接続された冷媒配管と接続されている。
In the second three-
第1室外熱交換器24aおよび第2室外熱交換器25aは、アルミ材で形成された図示しない多数のフィンと、内部に冷媒を流通させる図示しない複数の銅管とで構成されている。第1室外熱交換器24aの一方の冷媒出入口は上述したように第1三方弁22aのポートbに接続され、他方の冷媒出入口は冷媒配管を介して第1室外膨張弁40aの一方のポートに接続されている。また、第1室外膨張弁40aの他方のポートは、閉鎖弁46aと室外機液管35aで接続されている。
The 1st
第2室外熱交換器25aの一方の冷媒出入口は上述したように冷媒配管を介して第2三方弁23aのポートeに接続され、他方の冷媒出入口は冷媒配管を介して第2室外膨張弁41aの一方のポートに接続されている。また、第2室外膨張弁41aの他方のポートは、冷媒配管によって室外機液管35aと接続点Bで接続されている。
As described above, one refrigerant inlet / outlet of the second
第1室外膨張弁40aおよび第2室外膨張弁41aは、図示しないパルスモータにより駆動される電子膨張弁であり、パルスモータに与えるパルス数によって各々の開度が調整される。
The first
室外ファン26aは、第1室外熱交換器24aや第2室外熱交換器25aの近傍に配置される樹脂材で形成されたプロペラファンであり、図示しないファンモータによって回転することで、室外機2a内に外気を取り込み、第1室外熱交換器24aや第2室外熱交換器25aにおいて冷媒と熱交換させた後、熱交換した外気を室外機2a外部へ放出する。
The
アキュムレータ27aは、前述したように、流入側が室外機低圧ガス管34aに接続され、流出側が圧縮機21aの吸入側と冷媒配管で接続されている。アキュムレータ27aは、流入した冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離し、ガス冷媒のみを圧縮機21aに吸入させる。
As described above, the
オイルセパレータ28aは、前述したように、流入側が圧縮機21aの吐出側に冷媒配管で接続され、流出側が室外機高圧ガス管33aに接続されている。オイルセパレータ28aは、圧縮機21aから吐出された冷媒に含まれる圧縮機21aの冷凍機油を冷媒から分離する。尚、分離された冷凍機油は、後述する油戻し管37aを介して圧縮機21aに吸入される。
As described above, the
レシーバタンク29aは、室外機液管35aにおける接続点Bと閉鎖弁46aとの間に設けられており、冷媒を収容することが可能な容器である。レシーバタンク29aは、第1室外熱交換器24aおよび第2室外熱交換器25a内部における冷媒量を調整するバッファとしての役割を果たす、冷媒の気液分離を行う、といった機能を有する。
The
ホットガスバイパス管36aは、一端が室外機高圧ガス管33aに接続点Eで接続され、他端が室外機低圧ガス管34aに接続点Fで接続されている。ホットガスバイパス管36aには、第1電磁弁42aが備えられており、第1電磁弁42aを開閉することによってホットガスバイパス管36aを冷媒が流れる状態あるいは流れない状態とできる。
One end of the hot
油戻し管37aは、一端がオイルセパレータ28aの油戻し口に接続され、他端が圧縮機21aの吸入側とアキュムレータ27aの流出側とを接続する冷媒配管に接続点Gで接続されている。油戻し管37aには、第2電磁弁43aが備えられており、第2電磁弁43aを開閉することによって油戻し管37aを冷媒が流れる状態あるいは流れない状態とできる。
One end of the
以上説明した構成の他に、室外機2aには各種のセンサが設けられている。図1に示すように、圧縮機21aの吐出側とオイルセパレータ28aとを接続する冷媒配管には、圧縮機21aから吐出される冷媒の圧力を検出する高圧検出手段である高圧センサ50aと、圧縮機21aから吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度検出手段である吐出温度センサ53aとが設けられている。また、室外機低圧ガス管34aにおける接続点Fとアキュムレータ27aの流入側との間には、圧縮機21aに吸入される冷媒の圧力を検出する低圧検出手段である低圧センサ51aと、圧縮機21aに吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度センサ54aとが設けられている。また、室外機液管32aにおける接続点Bと閉鎖弁46aとの間には、室外機液管35aを流れる冷媒の圧力を検出する中間圧センサ52aと、室外機液管35aを流れる冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ55aとが設けられている。
In addition to the configuration described above, the
第1三方弁22aのポートbと第1室外熱交換器24aとを接続する冷媒配管には、第1室外熱交換器24aから流出あるいは第1室外熱交換器24aへ流入する冷媒の温度を検出する第1ガス側冷媒温度センサ56aが設けられている。第1室外熱交換器24aと第1室外膨張弁40aとを接続する冷媒配管には、第1室外熱交換器24aから流出あるいは第1室外熱交換器24aへ流入する冷媒の温度を検出する第1液側冷媒温度センサ59aが設けられている。第2三方弁23aのポートeと第2室外熱交換器25aとを接続する冷媒配管には、第2室外熱交換器25aから流出あるいは第2室外熱交換器25aへ流入する冷媒の温度を検出する第2ガス側冷媒温度センサ57aが設けられている。第2室外熱交換器25aと第2室外膨張弁41aとを接続する冷媒配管には、第2室外熱交換器25aから流出あるいは第2室外熱交換器25aへ流入する冷媒の温度を検出する第2液側冷媒温度センサ60aが設けられている。
また、室外機2aの図示しない吸込口付近には、室外機2a内に流入する外気温度を検出する外気温度検出手段である外気温度センサ58aが備えられている。
The refrigerant pipe connecting the port b of the first three-
An
室外機2aには、制御手段100aが備えられている。制御手段100aは、図示しない制御基板に搭載されており、CPU110aと、記憶部120aと、通信部130aとを備えている。CPU110aは、室外機2aの上述した各センサからの検出信号を取り込むとともに、各室内機8a〜8eから出力される制御信号を通信部130aを介して取り込む。CPU110aは、取り込んだ検出信号や制御信号に基づいて圧縮機21aの駆動制御、第1三方弁22aおよび第2三方弁23aの切り換え制御、ファンモータ29aの回転制御、第1室外膨張弁40aおよび第2室外膨張弁41aの開度制御、といった様々な制御を行う。
The
記憶部120aは、ROMやRAMで構成されており、室外機2aの制御プログラムや各センサからの検出信号に対応した検出値を記憶する。通信部130aは、室外機2aと室内機8a〜8eとの通信を行うインターフェイスである。
The storage unit 120a is composed of a ROM and a RAM, and stores detection values corresponding to control programs for the
尚、室外機2bの構成は室外機2aと同じであり、室外機2aの構成要素(装置や部材)に付与した番号の末尾をaからbに変更したものが、室外機2aの構成要素と対応する室外機2bの構成要素となる。但し、第1三方弁や第2三方弁、および、冷媒配管の接続点については、室外機2aと室外機2bとで記号を異ならせており、室外機2aの第1三方弁22aにおけるポートa、b、cに対応するものを室外機2bの第1三方弁22bではポートg、h、jとし、室外機2aの第2三方弁23aにおけるポートd、e、fに対応するものを室外機2bの第2三方弁23bではポートk、m、nとしている。また、室外機2aにおける接続点A、B、C、D、E、F、Gに対応するものを室外機2bでは接続点H、J、K、M、N、P、Qとしている。
The configuration of the
5台の室内機8a〜8eは、室内熱交換器81a〜81eと、室内膨張弁82a〜82eと、室内ファン83a〜83eとを備えている。尚、室内機8a〜8eの構成は全て同じであるため、以下の説明では、室内機8aの構成についてのみ説明を行い、その他の室内機8b〜8eについては説明を省略する。
The five
室内熱交換器81aは、一端が室内膨張弁82aの一方のポートに冷媒配管で接続され、他端が後述する切換ユニット6aに冷媒配管で接続されている。室内熱交換器81aは、室内機8aが冷房運転を行う場合は蒸発器として機能し、室内機8aが暖房運転を行う場合は凝縮器として機能する。
One end of the
室内膨張弁82aは、図示しないパルスモータにより駆動される電子膨張弁であり、パルスモータに与えるパルス数によって開度が調整される。室内膨張弁82aは、一方のポートが上述したように室内熱交換器81aに接続され、他方のポートが液管32に接続されている。室内膨張弁82aは、室内熱交換器81aが蒸発器として機能する場合は、その開度が要求される冷房能力に応じて調整され、室内熱交換器81aが凝縮器として機能する場合は、その開度が要求される暖房能力に応じて調整される。
The
室内ファン83aは、図示しないファンモータによって回転することで、室内機8a内に室内空気を取り込み、室内熱交換器81aにおいて冷媒と室内空気とを熱交換させた後、熱交換した空気を室内へ供給する。
The indoor fan 83a is rotated by a fan motor (not shown), thereby taking in indoor air into the
以上説明した構成の他に、室内機8aには各種のセンサが設けられている。室内熱交換器81aの室内膨張弁82a側の冷媒配管には冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ84aが、また、室内熱交換器81aの切換ユニット6a側の冷媒配管には冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ85aが、それぞれ備えられている。また、室内機8aの図示しない室内空気の吸込口付近には、室内機8a内に流入する室内空気の温度、すなわち室内温度を検出する室温センサ86aが備えられている。
In addition to the configuration described above, the
尚、室内機8b〜8eの構成は室内機8aと同じであり、室内機8aの構成要素(装置や部材)に付与した番号の末尾をaからb、c、dおよびeにそれぞれ変更したものが、室外機8aの構成要素と対応する室内機8b〜8eの構成要素となる。
The configurations of the
空気調和装置1には、5台の室内機8a〜8eに対応する5台の切換ユニット6a〜6eが備えられている。切換ユニット6a〜6eは、電磁弁61a〜61eと、電磁弁62a〜62eと、第1分流管63a〜63eと、第2分流管64a〜64eとを備えている。尚、切換ユニット6a〜6eの構成は全て同じであるため、以下の説明では、切換ユニット6aの構成についてのみ説明を行い、その他の切換ユニット6b〜6eについては説明を省略する。
The
第1分流管63aの一端は高圧ガス管30に接続されており、第2分流管64aの一端は低圧ガス管31に接続されている。また、第1分流管63aの他端と第2分流管64aの他端とが相互に接続され、この接続部と室内熱交換器81aとが冷媒配管で接続されている。第1分流管63aには電磁弁61aが、また、第2分流管64aには電磁弁62aが、それぞれ設けられており、電磁弁61aおよび電磁弁62aをそれぞれ開閉することによって、切換ユニット6aに対応する室内機8aの室内熱交換器81aが圧縮機21の吐出側(高圧ガス管30側)または吸入側(低圧ガス管31側)に接続されるよう、冷媒回路における冷媒の流路を切り換えることができる。
One end of the
尚、切換ユニット6b〜6eの構成は、上述したように切換ユニット6aと同じであり、切換ユニット6aの構成要素(装置や部材)に付与した番号の末尾をaからb、c、dおよびeにそれぞれ変更したものが、切換ユニット6aの構成要素と対応する切換ユニット6b〜6eの構成要素となる。
Note that the configuration of the switching
以上説明した室外機2a、2b、室内機8a〜8eおよび切換ユニット6a〜6eと、高圧ガス管30、高圧ガス分管30a、30b、低圧ガス管31、低圧ガス分管31a、31b、液管32、液分管32a、32b、および、分岐器70、71、72との接続状態を、図1を用いて説明する。室外機2a、2bの閉鎖弁44a、44bには高圧ガス分管30a、30bの一端がそれぞれ接続され、高圧ガス分管30a、30bの他端はそれぞれ分岐器70に接続される。この分岐器70に高圧ガス管30の一端が接続され、高圧ガス管30の他端は分岐して切換ユニット6a〜6eの第1分流管63a〜63eに接続される。
The
室外機2a、2bの閉鎖弁45a、45bには低圧ガス分管31a、31bの一端がそれぞれ接続され、低圧ガス分管31a、31bの他端はそれぞれ分岐器71に接続される。この分岐器71に低圧ガス管31の一端が接続され、低圧ガス管31の他端は分岐して切換ユニット6a〜6eの第2分流管64a〜64eに接続される。
One ends of the low-pressure
室外機2a、2bの閉鎖弁46a、46bには液分管32a、32bの一端がそれぞれ接続され、液分管32a、32bの他端はそれぞれ分岐器72に接続される。この分岐器72に液管32の一端が接続され、液管32の他端は分岐してそれぞれ室内機8a〜8eの室内膨張弁82a〜82eに接続されている冷媒配管に接続される。
One ends of the
また、対応する室内機8a〜8eの室内熱交換器81a〜81eと、切換ユニット6a〜6eにおける第1分流管63a〜63eと第2分流管64a〜64eとの接続点が、それぞれ冷媒配管で接続される。
以上説明した接続によって、空気調和装置1の冷媒回路が構成され、冷媒回路に冷媒を流すことによって冷凍サイクルが成立する。
The connection points of the
With the connection described above, the refrigerant circuit of the
次に、本実施例における空気調和装置1の運転動作について、図1を用いて説明する。尚、図1では、室外機2a、2bや室内機8a〜8eに備えられた各熱交換器が凝縮器となる場合はハッチングを付し、蒸発器となる場合は白抜きで図示する。また、室外機2a、2bに備えられた第1電磁弁42a、42bおよび第2電磁弁43a、43bや、切換ユニット6a〜6eに備えられた電磁弁61a〜61eおよび電磁弁62a〜62eの開閉状態については、閉じている場合を黒塗りで、開いている場合を白抜きで図示する。また、各三方弁の連通しているポート間は実線で示し、連通していないポート間は破線で示している。また、矢印は冷媒の流れを示している。
Next, the operation | movement operation | movement of the
図1に示すように、室内機8a〜8cが冷房運転、室内機8d、8eが暖房運転を行い、室内機8a〜8cで要求される運転能力(冷房能力)が室内機8d、8eで要求される運転能力(暖房能力)より大きい場合は、空気調和装置1は冷房主体運転を行う。このとき、室外機2aでは、第1三方弁22aのポートaとポートbとが連通するよう切り換えられて第1室外熱交換器24aが凝縮器として機能し、第2三方弁23aのポートdとポートeとが連通するよう切り換えられて第2室外熱交換器25aが凝縮器として機能する。また、室外機2bでは、第1三方弁22bのポートgとポートhとが連通するよう切り換えられて第1室外熱交換器24bが凝縮器として機能し、第2三方弁23bのポートkとポートmとが連通するよう切り換えられて第2室外熱交換器25bが凝縮器として機能する。尚、室外機2a、2bの第1電磁弁42a、42bと第2電磁弁43a、43bとは、共に閉じられており、ホットガスバイパス管36a、36bおよび油戻り管37a、37bは、冷媒や冷凍機油が流れない状態とされている。
As shown in FIG. 1, the
冷房運転を行う室内機8a〜8cでは、各々に対応する切換ユニット6a〜6cの電磁弁61a〜61cを閉じて第1分流管63a〜63cを冷媒が流れないようにするとともに、電磁弁62a〜62cを開いて第2分流管64a〜64cを冷媒が流れるようにする。これにより、室内機8a〜8cの室内熱交換器81a〜81cは全て蒸発器として機能する。
In the
一方、暖房運転を行う室内機8d、8eでは、各々に対応する切換ユニット6d、6eの電磁弁61d、61eを開いて第1分流管63d、63eを冷媒が流れるようにするとともに、電磁弁62d、62eを閉じて第2分流管64d、64eを冷媒が流れないようにする。これにより、室内機8d、8eの室内熱交換器81d、81eは全て凝縮器として機能する。
On the other hand, in the
圧縮機21a、21bから吐出された高圧の冷媒は、オイルセパレータ28a、28bを介して室外機高圧ガス管33a、33bを流れ、接続点A、Hで第1三方弁22a、22b側および第2三方弁23a、23b側と、閉鎖弁44a、44b側へ分流する。
The high-pressure refrigerant discharged from the
第1三方弁22a、22bおよび第2三方弁23a、23bを通過して第1室外熱交換器24a、24bおよび第2室外熱交換器25a、25bに流入した冷媒は、室外ファン26a、26bの回転によって室外機2a、2b内部に流入した外気と熱交換を行って凝縮する。第1室外熱交換器24a、24bおよび第2室外熱交換器25a、25bで凝縮した冷媒は、CPU110a、110bによって、第1室外熱交換器24a、24bや第2室外熱交換器25a、25bの出口における冷媒過冷却度が所定の目標値となるような開度とされた第1室外膨張弁40a、40bおよび第2室外膨張弁41a、41bを通過して中間圧の冷媒となる。尚、上記冷媒過冷却度は、例えば、高圧センサ50a、50bで検出した圧力を用いて算出する高圧飽和温度(第1室外熱交換器24a、24bや第2室外熱交換器25a、25bにおける凝縮温度に相当)から、第1液側冷媒温度センサ59a、59bや第2液側冷媒温度センサ60a、60bで検出した冷媒温度を引くことで求められる。
The refrigerant that has passed through the first three-
第1室外膨張弁40a、40bおよび第2室外膨張弁41a、41bを通過した冷媒は、接続点B、Jで合流して室外機液管35a、35bを流れ、閉鎖弁46a、46bを介して液分管32a、32bを流れて分岐器72で合流し、液管32から室内機8a〜8cへ流入する。
The refrigerant that has passed through the first
室内機8a〜8cへ流入した冷媒は、室内膨張弁82a〜82cで減圧されて低圧の冷媒となり室内熱交換器81a〜81cに流入する。室内熱交換器81a〜81cに流入した冷媒は、室内ファン83a〜83cの回転によって室内機8a〜8c内部に流入した室内空気と熱交換を行って蒸発する。これにより冷却された室内空気が図示しない吹出口から室内に流出して室内機8a〜8cが設置された室内の冷房が行われる。尚、室内膨張弁82a〜82cの開度は、室内熱交換器81a〜81cの冷媒出口における冷媒の過熱度に応じて決定され、冷媒の過熱度は、例えば、冷媒温度センサ85a〜85cから取り込んだ室内熱交換器81a〜81cの冷媒出口における冷媒温度から、冷媒温度センサ84a〜84cから取り込んだ室内熱交換器81a〜81cの冷媒入口における冷媒温度を引くことで求められる。
The refrigerant that has flowed into the
室内熱交換器81a〜81cから流出した冷媒は切換ユニット6a〜6cに流入し、開となっている電磁弁62a〜62cが備えられた第2分流管64a〜64cを流れて低圧ガス管31に流入する。低圧ガス管31を流れて分岐器71に流入した冷媒は、分岐器71から低圧ガス分管31a、31bに分流し、閉鎖弁45a、45bを介して室外機2a、2bに流入する。室外機2a、2bに流入した冷媒は室外機低圧ガス管34a、34bを流れ、アキュムレータ27a、27bを介して圧縮機21a、21bに吸入されて再び圧縮される。
The refrigerant that has flowed out of the
一方、接続点A、Hから室外機高圧ガス管33a、33bに流れ、閉鎖弁44a、44bを介して高圧ガス分管30a、30bに流入した高圧の冷媒は、分岐器70で合流して高圧ガス管30を流れ、高圧ガス管30から切換ユニット6d、6eに流入する。
On the other hand, the high-pressure refrigerant that flows from the connection points A and H to the outdoor unit high-
切換ユニット6d、6eに流入した高圧の冷媒は、開となっている電磁弁61d、61eが備えられた第1分流管63d、63eを流れて切換ユニット6d、6eから流出し、切換ユニット6d、6eに対応する室内機8d、8eに流入する。室内機8d、8eに流入した高圧の冷媒は、室内熱交換器81d、81eに流入し、室内ファン83d、83eの回転によって室内機8d、8e内部に流入した室内空気と熱交換を行って凝縮する。これにより、これにより暖められた室内空気が図示しない吹出口から室内に流出して室内機8d、8eが設置された室内の暖房が行われる。
The high-pressure refrigerant that has flowed into the switching
室内熱交換器81d、81eから流出した高圧の冷媒は、室内膨張弁82d、82eを通過して減圧される。室内膨張弁82d、82eの開度は、室内熱交換器81d、81eの冷媒出口における冷媒の過冷却度に応じて決定される。冷媒の過冷却度は、例えば、室外機2a、2bの高圧センサ50a、50bで検出した圧力から算出した高圧飽和温度(室内熱交換器81d、81e内の凝縮温度に相当)から、冷媒温度センサ84d、84eで検出した室内熱交換器81d、81eの冷媒出口における冷媒温度を引くことで求められる。
室内膨張弁82d,82eを通過して室内機8d、8eから流出した冷媒は、液管32を流れて冷房運転を行っている室内機8a〜8cに流入する。
The high-pressure refrigerant that has flowed out of the
The refrigerant that has passed through the
次に、図1乃至図4を用いて、本実施例の空気調和装置1において、本発明に関わる冷媒回路の動作やその作用・効果について説明する。まずは、図2を用いて、冷房主体運転を行っている空気調和装置1において、使用しない室外熱交換器で冷媒寝込みが発生する理由について説明する。
Next, with reference to FIGS. 1 to 4, the operation of the refrigerant circuit according to the present invention and the operation and effect thereof in the air-
図2は、空気調和装置1が図1に示す冷房主体運転を行っているときに、室外機2bの第2室外熱交換器25bを使用しないように冷媒回路を切り換えた状態を示すものである。具体的には、第2三方弁23bのポートmとポートnとを連通するように切り換えて第2室外熱交換器25bを低圧側(室外機低圧ガス管34b)に接続するとともに、第2室外膨張弁41bを全閉(図2において黒塗りとしている)とする。
FIG. 2 shows a state in which the refrigerant circuit is switched so that the second
上記のように、室外機2bの第2室外熱交換器25bを使用しないようにする場合としては、例えば、背景技術で説明したように、外気温度が低い状態で高圧を上昇させるために圧縮機21a、21bの回転数を性能上限回転数まで上昇させることによって低下した低圧を目標低圧まで上昇させるために、凝縮器として機能している室外熱交換器の台数を減らすことで凝縮能力を低下させて低圧を上昇させる場合や、蒸発器として機能している室内熱交換器81a〜81cでの蒸発能力に対し、凝縮器として機能している室内熱交換器81d、81e、第1室外熱交換器24a、24bおよび第2室外熱交換器25a、25bでの凝縮能力が過剰となって凝縮能力を減少させる必要がある場合、等がある。
As described above, when the second
空気調和装置1の冷媒回路が図2に示す状態となっているときは、低圧ガス分管31bから室外機2bに流入して室外機低圧ガス管34bを流れる冷媒の一部が、接続点Mから第2三方弁23b側に分流して第2室外熱交換器25bに流入する(図2に破線矢印で示す)。そして、第2室外熱交換器25bに流入した冷媒は、第2室外膨張弁41bが全閉とされているために、第2室外熱交換器25bに滞留する。
When the refrigerant circuit of the
このとき、低圧センサ51a、51bで検出した圧力から算出した低圧飽和温度Ts(蒸発器として機能している室内熱交換器81a〜81cにおける蒸発温度に相当)より外気温度センサ58a、58bで検出した外気温度Toが低く、かつ、圧縮機21a、21bの運転容量を増加できない(例えば、前述したような圧縮機21a、21bの回転数を性能上限回転数まで上昇させている)状態、つまり、低圧を下げることができないために低圧飽和温度Tsを下げることができない状態となった場合(以下、この条件を冷媒寝込発生条件と記載)は、第2室外熱交換器25bに滞留する冷媒が凝縮して液冷媒となって第2室外熱交換器25bに寝込む虞がある。
At this time, it was detected by the outside
このような状態が長時間続き、使用していない第2室外熱交換器25bでの冷媒寝込み量が増加すると、冷媒回路を循環する冷媒量が減少し室内機8a〜8eに流れる冷媒量が減少して、室内機8a〜8eにおける冷房能力や暖房能力が低下する虞があった。
When such a state continues for a long time and the amount of refrigerant stagnation in the second
そこで、本発明の空気調和装置1は、使用していない室外熱交換器が存在する状態で冷房運転あるいは冷房主体運転を行っているときに冷媒寝込発生条件が成立すれば、図3に示すように、第2三方弁23bをそのまま(ポートmとポートnとが連通する状態)として第2室外膨張弁41bを開くことで、使用していない第2室外熱交換器25に寝込んでいる冷媒をアキュムレータ27b側へ流出させる冷媒寝込解消制御を実行する。
Therefore, the
以下に、図1乃至図4を用いて、冷媒寝込解消制御について具体的に説明する。図4に示すフローチャートは、冷媒寝込解消制御を行うときの処理の流れを示すものであり、STはステップを表しこれに続く数字はステップ番号を表している。尚、図4では本発明に関わる処理を中心に説明しており、使用者の指示した設定温度や風量等の運転条件に対応した冷媒回路の制御等といった、その他の一般的な処理については説明を省略する。 The refrigerant stagnation elimination control will be specifically described below with reference to FIGS. 1 to 4. The flowchart shown in FIG. 4 shows the flow of processing when refrigerant stagnation elimination control is performed, ST represents a step, and the number following this represents a step number. In FIG. 4, the processing related to the present invention is mainly described, and other general processing such as control of the refrigerant circuit corresponding to the operating conditions such as the set temperature and the air volume instructed by the user is described. Is omitted.
まず、CPU110a、110bは、空気調和装置1が冷房運転もしくは冷房主体運転を行っているか否かを判断する(ST1)。冷房運転もしくは冷房主体運転を行っていない場合は(ST1−No)、CPU110a、110bは処理を終了する。冷房運転もしくは冷房主体運転を行っている場合は(ST1−Yes)、CPU110a、110bは、使用しない室外熱交換器が存在するか否かを判断する(ST2)。
First, the
使用しない室外熱交換器が存在しない(全ての室外熱交換器を使用している)場合は(ST2−No)、空気調和装置1の冷媒回路は図1に示す状態となっており、CPU110a、110bは、前述したように室外機2a、2bの各構成要素を制御して冷房運転もしくは冷房主体運転を継続し、ST1に処理を戻す。
When there is no outdoor heat exchanger that is not used (all outdoor heat exchangers are used) (ST2-No), the refrigerant circuit of the
使用しない室外熱交換器が存在する場合は(ST2−Yes)、空気調和装置1の冷媒回路は、例えば図2に示す状態となっている。具体的には、室外機2aでは、第1三方弁22aがポートaとポートbとが連通するように切り換えられているとともに、第2三方弁23aがポートdとポートeとが連通するように切り換えられている(図2に実線で示す状態)。これにより、第1室外熱交換器24aおよび第2室外熱交換器25aが凝縮器として機能するようになっている。
When there is an outdoor heat exchanger that is not used (ST2-Yes), the refrigerant circuit of the
また、室外機2bでは、第1三方弁22bがポートgとポートhとが連通するように切り換えられているとともに、第2三方弁23bがポートmとポートnとが連通するように切り換えられている(図2に実線で示す状態)。これにより、第1室外熱交換器24bが凝縮器として機能するようになっている。
In the
上述した冷媒回路において、CPU110aは、圧縮機21aを要求される運転能力に応じた回転数で駆動するとともに、第1室外膨張弁40aおよび第2室外膨張弁41aの開度を第1室外熱交換器24aおよび第2室外熱交換器25aの出口における冷媒過冷却度に応じた開度とする。また、CPU110bは、圧縮機21bを要求される運転能力に応じた回転数で駆動するとともに、第1室外膨張弁40bの開度を第1室外熱交換器40bおよび第2室外熱交換器41bの出口における冷媒過冷却度に応じた開度とする。さらには、第2室外膨張弁41bを全閉として第2室外熱交換器25bを使用しない状態とする。
In the refrigerant circuit described above, the
CPU110a、110bは、上記のように室外機2a、2bを制御して冷房主体運転を実行する。尚、冷媒過冷却度は、前述したように、高圧センサ50a、50bで検出した圧力を用いて算出する高圧飽和温度から第1液側冷媒温度センサ59a、59bや第2液側冷媒温度センサ60a、60bで検出した冷媒温度を引いて求めることができ、CPU110a、110bは、冷媒過冷却度を定期的(例えば、30秒毎)に求めて第1室外膨張弁40a、40bや第2室外膨張弁41aの開度を調整する。
The
次に、CPU110a、110bは、外気温度センサ58a、58bで検出した外気温度Toを取り込む(ST3)とともに、低圧センサ51a、51bで検出した圧力を取り込み、取り込んだ圧力を用いて低圧飽和温度Tsを算出する(ST4)。尚、CPU110a、110bは、外気温度Toの取り込みや低圧飽和温度Tsの算出を定期的(例えば、5秒毎)に行っている。
Next, the
次に、使用していない室外熱交換器を備えた室外機2bのCPU110bは、冷媒寝込発生条件が成立しているか否かを判断する(ST5)。ここで、冷媒寝込発生条件とは、使用していない第2室外熱交換器25bで冷媒寝込みが発生している虞がある条件を示しており、具体的な条件例としては、前述したように取り込んだ外気温度Toが算出した低圧飽和温度Tsよりも低く、かつ、圧縮機21a、21bの運転容量を増加できない状態、が低圧飽和温度Tsより外気温度Toが低くなってから所定時間以上、例えば10分間以上継続したか否か、である。
Next, the CPU 110b of the
冷媒寝込発生条件が成立していない場合は(ST5−No)、CPU110bは、ST1に処理を戻す。冷媒寝込発生条件が成立している場合は(ST5−Yes)、CPU110bは、吐出温度センサ53bで検出した吐出温度から、高圧センサ50bで検出した高圧を用いて算出した高圧飽和温度を引くことで、圧縮機21bの吐出過熱度SHdを算出する(ST6)。
When the refrigerant stagnation generation condition is not satisfied (ST5-No), the CPU 110b returns the process to ST1. When the refrigerant stagnation generation condition is satisfied (ST5-Yes), the CPU 110b subtracts the high-pressure saturation temperature calculated using the high pressure detected by the high-
次に、CPU110bは、算出した吐出過熱度SHdが所定の第1吐出過熱度SH1以上であるか否かを判断する(ST7)。吐出過熱度SHdが所定の第1吐出過熱度SH1以上であれば(ST7−Yes)、CPU110bは、第2三方弁23bのポートmとポートnとが連通する状態を維持しつつ第2室外膨張弁41bを微開(冷媒が流れる程度の最少開度)とする冷媒寝込解消制御を実行する(ST8)。
Next, the CPU 110b determines whether or not the calculated discharge superheat degree SHd is equal to or greater than a predetermined first discharge superheat degree SH1 (ST7). If the discharge superheat degree SHd is equal to or greater than the predetermined first discharge superheat degree SH1 (ST7-Yes), the CPU 110b maintains the state in which the port m and the port n of the second three-
これにより、接続点Jから第2室外膨張弁41bを介して第2室外熱交換器25bに気液二相状態の冷媒が流入するので、第2室外熱交換器25bに滞留している液冷媒が第2室外熱交換器25bから流出し、第2三方弁23b、アキュムレータ27bを介して圧縮機21bに吸入されるので、第2室外熱交換器25bにおける冷媒寝込量が減少し、冷媒回路での冷媒循環量が増加する。尚、第2室外膨張弁41bを微開としているのは、第2室外膨張弁41bを大きく開けることによって、多量の液冷媒がアキュムレータ27bに流入し、アキュムレータ27bで液冷媒のオーバーフローが発生して圧縮機21bに液冷媒が吸入される、所謂液バックを防止するためである。
Thereby, since the refrigerant in the gas-liquid two-phase state flows into the second
次に、CPU110bは、冷媒寝込解消条件が成立しているか否かを判断する(ST9)。ここで、冷媒寝込解消条件とは、使用していない室外熱交換器が存在しても当該室外熱交換器において冷媒寝込みが発生しない条件を示しており、具体的には、取り込んだ外気温度Toから所定温度(例えば、2℃。予め試験等のよって求められて室外機制御部100a、100bに記憶されている)を引いた温度が、低圧飽和温度Tsよりも高い状態となったか否か、である。ここでは、外気温度Toから所定温度を引いた温度と低圧飽和温度Tsとを比較しているが、これは冷媒寝込解消条件において外気温度Toと低圧飽和温度Tsとを比較して冷媒寝込解消制御の停止を行うと、その直後に再び冷媒寝込発生条件が成立して冷媒寝込解消制御を実行する、といったことが頻繁に起こることを防ぐためである。
Next, CPU 110b determines whether or not the refrigerant stagnation elimination condition is satisfied (ST9). Here, the refrigerant stagnation elimination condition indicates a condition in which the refrigerant stagnation does not occur in the outdoor heat exchanger even when there is an outdoor heat exchanger that is not used. Whether or not the temperature obtained by subtracting a predetermined temperature (for example, 2 ° C., which is previously obtained by a test or the like and stored in the outdoor
冷媒寝込解消条件が成立していなければ(ST9―No)、CPU110bは、ST1に処理を戻す。冷媒寝込解消条件が成立していれば(ST9―Yes)、CPU110bは、第2室外膨張弁41bを全閉として冷媒寝込解消制御を停止する(ST10)。
If the refrigerant stagnation elimination condition is not satisfied (ST9-No), the CPU 110b returns the process to ST1. If the refrigerant stagnation elimination condition is satisfied (ST9-Yes), the CPU 110b fully closes the second
ST7において、吐出過熱度SHdが所定の第1吐出過熱度SH1以上でなければ(ST7−No)、CPU110bは、冷媒寝込解消制御を実行中であるか否かを判断する(ST12)。冷媒寝込解消制御を実行中でなければ(ST12−No)、CPU110bは、ST1に処理を戻す。冷媒寝込解消制御を実行中であれば(ST12−Yes)、CPU110bは、吐出過熱度SHdが第1吐出過熱度SH1より小さい所定の第2吐出過熱度SH2以下であるか否かを判断する(ST13)。 If the discharge superheat degree SHd is not equal to or greater than the predetermined first discharge superheat degree SH1 in ST7 (ST7-No), the CPU 110b determines whether or not the refrigerant stagnation elimination control is being executed (ST12). If the refrigerant stagnation elimination control is not being executed (ST12-No), the CPU 110b returns the process to ST1. If the refrigerant stagnation elimination control is being executed (ST12-Yes), the CPU 110b determines whether or not the discharge superheat degree SHd is equal to or less than a predetermined second discharge superheat degree SH2 that is smaller than the first discharge superheat degree SH1. (ST13).
吐出過熱度SHdが第2吐出過熱度SH2以下でなければ(ST13−No)、CPU110bは、ST8に処理を進めて冷媒寝込解消制御を継続し、吐出過熱度SHdが第2吐出過熱度SH2以下であれば(ST13−Yes)、CPU110bは、ST10に処理を進めて冷媒寝込解消制御を停止する。 If the discharge superheat degree SHd is not less than or equal to the second discharge superheat degree SH2 (ST13-No), the CPU 110b proceeds to ST8 to continue the refrigerant stagnation elimination control, and the discharge superheat degree SHd is the second discharge superheat degree SH2. If it is below (ST13-Yes), the CPU 110b advances the process to ST10 and stops the refrigerant stagnation elimination control.
ここで、第1吐出過熱度SH1および第2吐出過熱度SH2により冷媒寝込解消制御の実行/継続もしくは停止を判断している理由について説明する。上述した冷媒寝込解消制御では、閉じている第2室外膨張弁41bを開くことによって、第2室外熱交換器25bに寝込んでいる液冷媒をアキュムレータ27b側に流出させているが、寝込んでいる液冷媒が多量に第2室外熱交換器25bから流出すれば、アキュムレータ27bでオーバーフローが発生して圧縮機21bに液冷媒が吸入される、所謂液バックが発生する虞がある。
Here, the reason why execution / continuation or stop of the refrigerant stagnation elimination control is determined based on the first discharge superheat degree SH1 and the second discharge superheat degree SH2 will be described. In the refrigerant stagnation elimination control described above, by opening the closed second
液バックが発生すれば、圧縮機21bの吐出温度が低下するため、圧縮機21bの吐出過熱度SHdが小さくなる。このことから、圧縮機21bの吐出過熱度SHdが大きい程、液バックが発生している可能性が低くなると考えられる。
If the liquid back is generated, the discharge temperature of the
本実施形態では、以上説明したことを考慮し、第2室外膨張弁41bを開けて第2室外熱交換器25に寝込んでいる液冷媒を流出させても液バックの発生がないと考えられる、圧縮機21bの吐出過熱度SHdとして第1吐出過熱度SH1(例えば、8K)を設定している。また、第2室外膨張弁41bを開けて第2室外熱交換器25に寝込んでいる液冷媒を流出させると液バック発生の虞があると考えられる、圧縮機21bの吐出過熱度SHdとして第1吐出過熱度より低い第2吐出過熱度SH2(例えば、4K)を設定している。尚、第1吐出過熱度SH1と第2吐出過熱度SH2とを異ならせているのは、冷媒寝込解消制御の実行/停止が頻繁に切り換わることを防ぐためである。
In the present embodiment, in consideration of the above description, it is considered that there is no occurrence of liquid back even if the liquid refrigerant sleeping in the second outdoor heat exchanger 25 is caused to flow by opening the second
ST10において、CPU110aおよび冷媒寝込解消制御を停止したCPU110bは、全ての室内機8a〜8eが運転停止となって、室外機2a、2bが運転終了となるか否かを判断する(ST11)。運転終了であれば(ST11−Yes)、CPU110a、110bは処理を終了する。運転終了でなければ(ST11―No)、CPU110a、110bは、ST1に処理を戻す。
In ST10, the
以上説明したように、本発明の空気調和装置によれば、空気調和装置が冷房運転や冷房主体運転を行っているときに、凝縮器として機能しない状態とされている室外熱交換器で冷媒寝込みが発生しても、当該室外熱交換器に対応する流量調整手段により冷媒が流れるようにすることで、寝込んでいる冷媒を室外熱交換器から低圧側へ流出させて冷媒寝込みを解消することができる。これにより、各室内機における冷媒不足を解消することができ、冷房能力や暖房能力の低下を防止することができる。 As described above, according to the air conditioner of the present invention, when the air conditioner performs the cooling operation or the cooling main operation, the refrigerant stagnates in the outdoor heat exchanger that is not functioning as a condenser. If the refrigerant flows, the refrigerant is caused to flow by the flow rate adjusting means corresponding to the outdoor heat exchanger, so that the refrigerant that has fallen out flows out of the outdoor heat exchanger to the low pressure side and the refrigerant stagnation can be eliminated. it can. Thereby, the refrigerant shortage in each indoor unit can be solved, and a decrease in cooling capacity and heating capacity can be prevented.
1 空気調和装置
2a、2b 室外機
6a〜6e 切換ユニット
8a〜8e 室内機
21a,21b 圧縮機
22a、22b 第1三方弁
23a、23b 第2三方弁
24a、24b 第1室外熱交換器
25a、25b 第2室外熱交換器
40a、40b 第1室外膨張弁
41a、41b 第2室外膨張弁
50a、50b 高圧センサ
51a、51b 低圧センサ
53a、53b 吐出温度センサ
58a、58b 外気温度センサ
81a〜81e 室内熱交換器
100a、100b 制御手段
110a、110b CPU
To 外気温度
Ts 低圧飽和温度
SHd 吐出過熱度
SH1 第1吐出過熱度
SH2 第2吐出過熱度
DESCRIPTION OF
To outside air temperature Ts low pressure saturation temperature SHd discharge superheat degree SH1 first discharge superheat degree SH2 second discharge superheat degree
Claims (3)
室内熱交換器を備えた複数の室内機と、
複数の前記室内機に対応して設けられて前記室内熱交換器における冷媒の流れ方向を切り換える複数の切り換えユニットと、を備え
前記室外機と複数の前記切換ユニットとが高圧ガス管および低圧ガス管で接続され、複数の前記室内機は少なくとも1台の前記室外機と液管で接続され、対応する複数の前記室内機と複数の前記切換ユニットとが冷媒配管で接続された空気調和装置であって、
前記制御手段は、凝縮器として機能している前記室外熱交換器と、前記流路切換手段により前記圧縮機の低圧側に接続されるとともに前記流量調整手段により冷媒が流れないようにすることで凝縮器として機能しない状態とされる前記室外熱交換器とが混在しているとき、かつ、前記外気温度検出手段で検出した外気温度が前記低圧検出手段で検出した低圧側の圧力を用いて算出した低圧飽和温度より低い状態が所定時間継続した場合は、前記流量調整手段により凝縮器として機能しない状態とされている前記室外熱交換器に冷媒が流れるようにすることを特徴とする空気調和装置。 At least one compressor, a plurality of outdoor heat exchangers, and the outdoor heat exchanger connected to one refrigerant inlet / outlet of each of the outdoor heat exchangers to the refrigerant discharge port or the refrigerant suction port of the compressor A flow path switching means for switching the connection, a flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of refrigerant in the outdoor heat exchanger connected to the other refrigerant inlet / outlet of each of the outdoor heat exchangers, and an outside air temperature for detecting the outside air temperature At least one outdoor unit comprising detection means, low pressure detection means for detecting the pressure on the low pressure side of the compressor, and control means for controlling the flow path switching means and the flow rate adjustment means;
A plurality of indoor units equipped with indoor heat exchangers;
A plurality of switching units provided corresponding to the plurality of indoor units and switching the flow direction of the refrigerant in the indoor heat exchanger, wherein the outdoor unit and the plurality of switching units are a high-pressure gas pipe and a low-pressure gas pipe. A plurality of the indoor units are connected to at least one of the outdoor units by a liquid pipe, and the corresponding plurality of the indoor units and the plurality of switching units are connected by a refrigerant pipe. And
The control means is connected to the outdoor heat exchanger functioning as a condenser and the low-pressure side of the compressor by the flow path switching means, and prevents the refrigerant from flowing by the flow rate adjusting means. When the outdoor heat exchanger that does not function as a condenser is mixed, the outside air temperature detected by the outside air temperature detecting means is calculated using the low pressure side pressure detected by the low pressure detecting means. When the state lower than the low-pressure saturation temperature continues for a predetermined time, the air conditioner causes the refrigerant to flow through the outdoor heat exchanger that is not functioning as a condenser by the flow rate adjusting means. .
前記室外機は、前記圧縮機の高圧側の圧力を検出する高圧検出手段と、前記圧縮機から吐出される冷媒温度を検出する吐出温度検出手段とを備え、
前記制御手段は、
前記吐出温度検出手段で検出した冷媒温度および前記高圧検出手段で検出した高圧側の圧力から前記圧縮機の吐出過熱度を求め、
前記吐出過熱度が所定の第1吐出過熱度以上である場合に、凝縮器として機能しない状態とされている前記室外熱交換器に対応する前記膨張弁を開き、その後、前記吐出過熱度が前記第1吐出過熱度より小さい所定の第2吐出過熱度以下となったとき、凝縮器として機能しない状態とされている前記室外熱交換器に対応する前記膨張弁を全閉とする、
ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。 The flow rate adjusting means is an expansion valve;
The outdoor unit includes a high-pressure detection unit that detects a pressure on a high-pressure side of the compressor, and a discharge temperature detection unit that detects a refrigerant temperature discharged from the compressor.
The control means includes
Obtaining the discharge superheat degree of the compressor from the refrigerant temperature detected by the discharge temperature detection means and the pressure on the high pressure side detected by the high pressure detection means,
When the discharge superheat degree is equal to or higher than a predetermined first discharge superheat degree, the expansion valve corresponding to the outdoor heat exchanger that is not functioning as a condenser is opened, and then the discharge superheat degree is The expansion valve corresponding to the outdoor heat exchanger that is not functioning as a condenser is fully closed when the second discharge superheat degree is less than or equal to a second discharge superheat degree that is smaller than the first discharge superheat degree.
The air conditioner according to claim 1.
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