JP2018173191A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、室外機と室内機の間に中継ユニットを配置した空気調和装置に関する。 The present invention relates to an air conditioner in which a relay unit is disposed between an outdoor unit and an indoor unit.
特許文献1では、少なくとも1台の室外機と複数の室内機を備えた多室型空気調和装置において、室外機と室内機の間に中継ユニットを配置した空気調和装置が示されている。この空気調和装置では、室外機と中継ユニットが冷媒を循環させる冷媒配管で接続されて、冷媒回路を構成している。一方、中継ユニットと複数の室内機が熱媒体(水や不凍液など)を循環させる熱媒体配管で接続されて、熱媒体回路を構成している。中継ユニット内に中間熱交換器が配置され、この中間熱交換器が冷媒回路と熱媒体回路の両方に接続され、冷媒と熱媒体を熱交換させている。 Patent Document 1 discloses an air conditioner in which a relay unit is arranged between an outdoor unit and an indoor unit in a multi-room type air conditioner including at least one outdoor unit and a plurality of indoor units. In this air conditioner, an outdoor unit and a relay unit are connected by a refrigerant pipe that circulates a refrigerant to constitute a refrigerant circuit. On the other hand, the relay unit and a plurality of indoor units are connected by a heat medium pipe that circulates a heat medium (water, antifreeze liquid, etc.) to constitute a heat medium circuit. An intermediate heat exchanger is disposed in the relay unit, and this intermediate heat exchanger is connected to both the refrigerant circuit and the heat medium circuit to exchange heat between the refrigerant and the heat medium.
特許文献1に開示されている空気調和装置では、中継ユニット内に中間熱交換器が二つ設けられている。二つのうち一方の中間熱交換器は室内機が冷房運転するために熱媒体を冷却する蒸発器専用となっており、他方の中間熱交換器は室内機が暖房運転するために熱媒体を加熱する凝縮器専用となっている。 In the air conditioner disclosed in Patent Document 1, two intermediate heat exchangers are provided in the relay unit. One of the two intermediate heat exchangers is dedicated to the evaporator that cools the heat medium in order to cool the indoor unit, and the other intermediate heat exchanger heats the heat medium in order to heat the indoor unit. It is dedicated to the condenser.
このような空気調和装置では、圧縮機の回転数、中継ユニット内の膨張弁の開度、さらには中継ユニット内のポンプの回転数などの調整による能力調整が行われる。しかし、例えば複数の室内機のうち一台のみ冷房運転を行い、かつ室内の温度が低いような低負荷冷房運転の場合、冷房能力の調整が追いつかず、能力過多となり熱媒体の温度が低下しすぎて、熱交換器や熱媒体の氷結保護機能によってシステム停止(圧縮機停止)が頻発するという問題があった。 In such an air conditioner, capacity adjustment is performed by adjusting the rotational speed of the compressor, the opening degree of the expansion valve in the relay unit, and further the rotational speed of the pump in the relay unit. However, for example, in the case of low-load cooling operation where only one of the plurality of indoor units performs cooling operation and the indoor temperature is low, the adjustment of the cooling capacity cannot catch up, the capacity is excessive, and the temperature of the heat medium decreases. Therefore, there has been a problem that system stoppage (compressor stoppage) frequently occurs due to the ice protection function of the heat exchanger and the heat medium.
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、室外機と室内機の間に中継ユニットを配置した空気調和装置において、低負荷冷房運転時のシステム停止を回避することのできる空気調和装置を提供することにある。 In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide an air conditioner that can avoid a system stop during low-load cooling operation in an air conditioner in which a relay unit is disposed between an outdoor unit and an indoor unit. It is to provide.
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る空気調和装置は、圧縮機と室外熱交換器とを備えた室外機と、前記室外機から引き出されたガス管と液管と、冷媒側流路と熱媒体側流路を有する第1中間熱交換器と、冷媒側流路と熱媒体側流路を有する第2中間熱交換器と、第1ポンプと、第2ポンプと、室内熱交換器を有する複数の室内機と、前記複数の室内熱交換器のそれぞれの両端に接続され、前記第1ポンプと前記第1中間熱交換器の熱媒体側流路と前記室内熱交換器が接続される第1熱媒体回路と、前記第2ポンプと前記第2中間熱交換器の熱媒体側流路と前記室内熱交換器が接続される第2熱媒体回路のいずれか一方を確立するための熱媒体回路切換部と、前記室内熱交換器を流通させることなく前記第2ポンプおよび前記第2中間熱交換器に熱媒体を循環させるバイパス回路と、前記バイパス回路に設けられ、前記バイパス回路を循環する熱媒体と前記第1熱媒体回路を循環する熱媒体との間で熱交換させる熱媒体間熱交換器とを備え、前記第1中間熱交換器の冷媒側流路の一端と、前記第2中間熱交換器の冷媒側流路の一端がそれぞれ前記ガス管に接続され、前記第1中間熱交換器の冷媒側流路の他端と、前記第2中間熱交換器の冷媒側流路の他端がそれぞれ前記液管に接続され、前記複数の室内機において一部の前記室内機の冷房運転のみを行う時、前記第1中間熱交換器を蒸発器として機能させるとともに、前記第2中間熱交換器を凝縮器として機能させるようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an air conditioner according to an aspect of the present invention includes an outdoor unit including a compressor and an outdoor heat exchanger, a gas pipe and a liquid pipe drawn from the outdoor unit, and a refrigerant side. A first intermediate heat exchanger having a flow path and a heat medium side flow path; a second intermediate heat exchanger having a refrigerant side flow path and a heat medium side flow path; a first pump; a second pump; A plurality of indoor units having an exchanger, and connected to both ends of each of the plurality of indoor heat exchangers, the heat pump side of the first pump and the first intermediate heat exchanger, and the indoor heat exchanger One of the first heat medium circuit to be connected, the second pump, the heat medium side flow path of the second intermediate heat exchanger, and the second heat medium circuit to which the indoor heat exchanger is connected is established. And the second pump and the second without circulating the indoor heat exchanger. A bypass circuit that circulates the heat medium in the intermediate heat exchanger, and a heat medium that is provided in the bypass circuit and exchanges heat between the heat medium that circulates in the bypass circuit and the heat medium that circulates in the first heat medium circuit An intermediate heat exchanger, one end of the refrigerant side flow path of the first intermediate heat exchanger and one end of the refrigerant side flow path of the second intermediate heat exchanger are connected to the gas pipe, respectively, The other end of the refrigerant side flow path of the intermediate heat exchanger and the other end of the refrigerant side flow path of the second intermediate heat exchanger are each connected to the liquid pipe, and some of the indoor units in the plurality of indoor units When only the cooling operation is performed, the first intermediate heat exchanger functions as an evaporator, and the second intermediate heat exchanger functions as a condenser.
本発明の空気調和装置では、複数の室内機において一部の室内機の冷房運転のみを行う時、第1中間熱交換器を蒸発器として機能させ、第2中間熱交換器を凝縮器として機能させ、熱媒体間熱交換器によって、第2中間熱交換器を通過しバイパス回路を循環する熱媒体と、第1中間熱交換器を通過し第1熱媒体回路を循環する熱媒体との間で熱交換させることによって、第1熱媒体回路を循環する熱媒体の温度が低下しすぎることを防止することができ、システム停止(圧縮機停止)を回避することができる。 In the air conditioner of the present invention, when only some of the indoor units are cooled in the plurality of indoor units, the first intermediate heat exchanger functions as an evaporator, and the second intermediate heat exchanger functions as a condenser. Between the heat medium that passes through the second intermediate heat exchanger and circulates in the bypass circuit and the heat medium that passes through the first intermediate heat exchanger and circulates in the first heat medium circuit. By exchanging heat at, it is possible to prevent the temperature of the heat medium circulating in the first heat medium circuit from being lowered excessively, and to avoid a system stop (compressor stop).
本発明によれば、室外機と室内機の間に中継ユニットを配置した空気調和装置において、低負荷冷房運転時の能力過多を解消でき、システム停止を回避することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the air conditioning apparatus which has arrange | positioned the relay unit between the outdoor unit and the indoor unit, excessive capacity at the time of low load cooling operation can be eliminated, and system stop can be avoided.
以下、本発明に係る実施形態を説明する。
<典型的な空気調和装置の構成>
図1は、室外機と室内機の間に中継ユニットを配置した典型的な空気調和装置1の構成を全ての室内機が冷房運転を行っている場合の冷媒および熱媒体の流れとともに示した回路図である。
Embodiments according to the present invention will be described below.
<Configuration of typical air conditioner>
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a typical air conditioner 1 in which a relay unit is arranged between an outdoor unit and an indoor unit, together with refrigerant and heat medium flows when all the indoor units are in cooling operation. FIG.
図1に示すように、この空気調和装置1は、1台の室外機100と、1台の中継ユニット200と、3台の室内機300a〜300cと、高圧ガス管410と、低圧ガス管420と、液管430とを備えている。室外機100と中継ユニット200が、高圧ガス管410と低圧ガス管420と液管430とで相互に接続されることによって、冷媒回路20が構成される。また、中継ユニット200と室内機300a〜300cが、熱媒体配管501〜506で相互に接続されることによって、熱媒体回路30が構成される。熱媒体回路30は、第1ポンプ231および第1中間熱交換器211が接続される第1熱媒体回路と、第2ポンプ232および第2中間熱交換器212が接続される第2熱媒体回路からなる。
As shown in FIG. 1, the air conditioner 1 includes one
室外機100について以下に説明する。室外機100は、主として、圧縮機110と、四方弁120と、室外熱交換器130と、室外ファン140と、室外膨張弁150とを備えている。
The
圧縮機110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110の吐出側は閉鎖弁101に接続されており、圧縮機110と閉鎖弁101との間から分岐した配管が四方弁120に接続されている。また、圧縮機110の吸入側は閉鎖弁103に接続されている。
The
四方弁120は、冷媒の流れる方向を切り換えるための弁であり、図1に示すように、a〜dの4つのポートを備えている。この四方弁120では、ポートaが上述したように圧縮機110の吐出側と、ポートbが室外熱交換器130の一方の冷媒出入口と、ポートcが圧縮機110の吸入側と閉鎖弁103とを接続する配管と、ポートdがキャピラリチューブ171を介してポートcが接続される配管にそれぞれ接続されている。また、室外熱交換器130の他方の冷媒出入口は室外膨張弁150を介して閉鎖弁102に接続されている。
The four-
空気調和装置1において、室内機300a〜300cが全て冷房運転を行う場合は、四方弁120のポートaとポートbとを連通すると同時にポートcとポートdとを連通するよう切り換えて、室外熱交換器130を凝縮器として機能させる。
In the air conditioner 1, when all of the
また、室内機300a〜300cが全て暖房運転を行う場合は、四方弁120のポートaとポートdとを連通すると同時にポートbとポートcとを連通するよう切り換えて、室外熱交換器130を蒸発器として機能させる。
Further, when all the
尚、四方弁120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。
Ports that communicate with the four-
室外膨張弁150は、室外熱交換器130と閉鎖弁102との間に設けられる。室外膨張弁150は、例えば冷房運転時に室外熱交換器130が凝縮器として機能する場合は、その開度を全開状態とする。また、暖房運転時に室外熱交換器130が蒸発器として機能する場合は、その開度を絞ることで通過する冷媒を減圧する。
The
次に、中継ユニット200について説明する。
中継ユニット200は、主として、第1中間熱交換器211と、第2中間熱交換器212と、第1ポンプ231と、第2ポンプ232と、第1中継膨張弁271と、第2中継膨張弁272と、第1冷媒回路切換部221と、第2冷媒回路切換部222と、第1熱媒体回路切換部223a〜223cと、第2熱媒体回路切換部224a〜224cを備えている。また、室外機100より引き出された液管430は接続部202に接続され、高圧ガス管410は接続部201に接続され、低圧ガス管420は接続部203に接続されている。さらに、各室内機300a、300b、300cに熱媒体を循環させる熱媒体配管501〜506は接続部291〜296に接続される。接続部201〜203、291〜296は配管と配管を繋ぐためのものであり、例えばフレアナットより構成されている。
Next, the
The
第1中間熱交換器211と第2中間熱交換器212は、内部に冷媒が流通する冷媒側流路と熱媒体が流通する熱媒体側流路を備え、冷媒と熱媒体の間で熱交換を行なわせるもので、各々の流路には出入口が2つずつ設けられている。室内機300a〜300cが全て冷房運転を行う場合は第1中間熱交換器211と第2中間熱交換器212は共に蒸発器として機能し、室内機300a〜300cが全て暖房運転を行う場合は第1中間熱交換器211と第2中間熱交換器212は共に凝縮器として機能し、室内機300a〜300cで冷房運転と暖房運転が混在している場合は第1中間熱交換器211が蒸発器として第2中間熱交換器212は凝縮器として機能する。本実施形態の第1中間熱交換器211と第2中間熱交換器212はそれぞれ一つの熱交換ユニットより構成されているが、本発明はこれに限定したものではなく、例えば小型の熱交換ユニットを並列に配置して構成された熱交換器などを用いてよい。
The first
冷媒回路20においては、第1中間熱交換器211の冷媒側流路の一端の冷媒出入口eは、接続部202に接続されており、第1中間熱交換器211の冷媒側流路の一端の冷媒出入口eと接続部202の間に第1中継膨張弁271が設けられる。第1中間熱交換器211の冷媒側流路の他端の冷媒出入口fは、第1冷媒回路切換部221に接続されている。第1冷媒回路切換部221は各々の一端が一点で接続された三本の冷媒配管221a、221b、221cと三本の冷媒配管のうちの二本221b、221cのそれぞれに設けられた電磁弁281b、281cで形成される。そのうち一本の配管221aの他端は上述のように第1中間熱交換器211の冷媒側流路の他端の冷媒出入口fに、もう一本の配管221bの他端は接続部203に、残りの一本の配管221cの他端は接続部201に接続されている。配管221bには電磁弁281bが設けられ、配管221cには電磁弁281cが設けられる。電磁弁281bと電磁弁281cの一方を開けて、他方を閉じることで冷媒の流れを切り換えている。
In the
第2中間熱交換器212の冷媒側流路の一端の冷媒出入口αも、接続部202に接続されており、第2中間熱交換器212の冷媒側流路の一端の冷媒出入口αと接続部202の間に第2中継膨張弁272が設けられる。第2中間熱交換器212の冷媒側流路の他端の冷媒出入口jは、第2冷媒回路切換部222に接続されている。第2冷媒回路切換部222は各々の一端が一点で接続された三本の冷媒配管222a、222b、222cと三本の冷媒配管のうちの二本222b、222cのそれぞれに設けられた電磁弁282b、282cで形成される。そのうち一本の配管222aの他端は上述のように第2中間熱交換器の冷媒側流路の他端の冷媒出入口jに、もう一本の配管222bの他端は接続部203に、残りの一本の配管222cの他端は接続部201に接続されている。配管222bには電磁弁282bが設けられ、配管222cには電磁弁282cが設けられる。電磁弁282bと電磁弁282cの一方を開けて、他方を閉じることで冷媒の流れを切り換えている。なお、本実施形態の第1冷媒回路切換部221と第2冷媒回路切換部222はこれに限定したものではなく、三方弁より構成されてもよい。
The refrigerant inlet / outlet α at one end of the refrigerant side flow path of the second
熱媒体回路30においては、第1中間熱交換器211の熱媒体側流路の一端の熱媒体入口hは第1ポンプ231に接続されている。この第1ポンプ231は熱媒体を循環させるためのものである。一方、第1中間熱交換器211の熱媒体側流路の他端の熱媒体出口gに接続された熱媒体配管571には熱媒体配管511と熱媒体配管512と熱媒体配管513が接続されている。熱媒体配管511は流量調整弁251と熱媒体配管581を介して接続部291に、熱媒体配管512は流量調整弁255と熱媒体配管583を介して接続部293に、熱媒体配管513は流量調整弁259と熱媒体配管585を介して接続部295に接続されている。
In the
第2中間熱交換器212の熱媒体側流路の一端の熱媒体入口lは第2ポンプ232に接続されている。この第2ポンプ232も熱媒体を循環させるためのものである。一方、第2中間熱交換器212の熱媒体側流路の他端の熱媒体出口kに接続された熱媒体配管573には熱媒体配管521と熱媒体配管522と熱媒体配管523が接続されている。熱媒体配管521は流量調整弁252と熱媒体配管581を介して接続部291に、熱媒体配管522は流量調整弁256と熱媒体配管583を介して接続部293に、熱媒体配管523は流量調整弁260と熱媒体配管585を介して接続部295に接続されている。
The heat medium inlet l at one end of the heat medium side flow path of the second
第1ポンプ231の流出口mは上述のように第1中間熱交換器211の熱媒体側流路の一端の熱媒体入口hに接続されている。第1ポンプ231の流入口nに接続された熱媒体配管572には熱媒体配管531と熱媒体配管532と熱媒体配管533が接続されている。熱媒体配管531は流量調整弁253と熱媒体配管582を介して接続部292に、熱媒体配管532は流量調整弁257と熱媒体配管584を介して接続部294に、熱媒体配管533は流量調整弁261と熱媒体配管586を介して接続部296に接続されている。
The outlet m of the
第2ポンプ232の流出口oは上述のように第2中間熱交換器212の熱媒体側流路の一端の熱媒体入口lに接続されている。第2ポンプ232の流入口pに接続された熱媒体配管574には熱媒体配管541と熱媒体配管542と熱媒体配管543が接続されている。熱媒体配管541は流量調整弁254と熱媒体配管582を介して接続部292に、熱媒体配管542は流量調整弁258と熱媒体配管584を介して接続部294に、熱媒体配管543は流量調整弁262と熱媒体配管586を介して接続部296に接続されている。
The outlet o of the
第1熱媒体回路切換部223aは、各々の一端が一点で接続された熱媒体配管511、521、581と三本の熱媒体配管のうちの二本の熱媒体配管511、521のそれぞれに設けられた流量調整弁251と流量調整弁252で形成される。そのうち二本の熱媒体配管511、521の他端は上述のように熱媒体配管571に、残りの熱媒体配管581の他端は接続部291に接続されている。第1熱媒体回路切換部223aは、第1ポンプ231と第1中間熱交換器211の熱媒体側流路と後述する室内熱交換器310a〜310cが接続される第1熱媒体回路と、第2ポンプ232と第2中間熱交換器212の熱媒体側流路と後述する室内熱交換器310a〜310cが接続される第2熱媒体回路のいずれか一方を確立することができる。第1熱媒体回路切換部223b、223cと第2熱媒体回路切換部224a、224b、224cも同様に3本の熱媒体配管と2つの流量調整弁より構成され、第1熱媒体回路と第2熱媒体回路のいずれか一方を確立することができる。なお、本実施形態の第1熱媒体回路切換部223a、223b、223cと第2熱媒体回路切換部224a、224b、224cはこの構成に限定されたものではなく、三方弁より構成されてもよい。なお、第1熱媒体切換部223a〜223cと第2熱媒体切換部224a〜224cを総称して熱媒体切換部という。
The first heat medium
3台の室内機300a〜300cは、主に、室内熱交換器310a〜310cと、室内ファン320a〜320cとを備えている。なお、室内機300a〜300cの構成は全て同じであるため、以下の説明では、室内機300aの構成についてのみ説明を行い、その他の室内機300b〜300cについては説明を省略する。
The three
室内機300aは、熱媒体配管501と接続される接続部331aと、熱媒体配管502と接続される接続部332aを備えている。室内熱交換器310aは、一方の熱媒体入口qが接続部331aに、他方の熱媒体出口rが接続部332aに、それぞれ熱媒体配管551a、552aで接続されている。室内ファン320a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300a内に室内空気を取り込み、室内熱交換器310aにおいて熱媒体と室内空気とを熱交換させた後、室内へ供給する。
The
以上説明した構成によって、典型例の空気調和装置1の冷媒回路20および熱媒体回路30が形成され、冷媒回路20に冷媒を流し、第1中間熱交換器211または第2中間熱交換器212で冷媒と熱媒体が熱交換され、熱媒体回路30に熱媒体を流すことによって冷凍サイクルが成立する。
With the configuration described above, the
<冷房運転>
次に、本典型例の空気調和装置1の冷房運転時の動作について説明する。
ここでは、室内機300a〜300c全てが冷房運転を行う場合の空気調和装置1の動作を図1を用いて説明する。四方弁120を実線で示す状態、すなわち、ポートaとポートbが連通するよう、また、ポートcとポートdが連通するよう、切り換える。また、電磁弁281bと電磁弁282bは開けられ、電磁弁281cと電磁弁282cは閉じられる。これにより、室外熱交換器130が凝縮器として機能するとともに、第1中間熱交換器211と第2中間熱交換器212が蒸発器として機能する。さらに、流量調整弁251、253、255、257、260、262は開けられ、流量調整弁252、254、256、258、259、261は閉じられる。
<Cooling operation>
Next, the operation | movement at the time of the cooling operation of the air conditioning apparatus 1 of this typical example is demonstrated.
Here, operation | movement of the air conditioning apparatus 1 in case all the
冷媒回路20が上述の状態となっているとき、室外機100内にある圧縮機110で圧縮され吐出された高圧の冷媒は、四方弁120を介して室外熱交換器130に流入する。室外熱交換器130に流入した冷媒は室外空気に放熱し、冷却される。冷却された冷媒は室外膨張弁150を通過して、閉鎖弁102を介して室外機100から流出し、液管430に流入する。液管430に流入した冷媒は接続部202を介して中継ユニット200に流入する。中継ユニット200内に流入した冷媒は第2分岐点602で分流する。上記でいう冷却とは、状態変化(相変化)を伴う冷媒または熱媒体の場合は凝縮し、状態変化(相変化)を伴わない冷媒または熱媒体の場合は温度が下がることを示している。以下に記載する冷却についても冷媒および熱媒体共に同じものである。
When the
分流した冷媒のうち一方の冷媒は第1中継膨張弁271に流入し、減圧される。減圧された冷媒は第1中間熱交換器211で熱媒体から吸熱し、加熱される。加熱された冷媒は電磁弁281bを通過し、接続部203を介して中継ユニット200から流出し、低圧ガス管420に流入する。上記でいう加熱とは、状態変化(相変化)を伴う冷媒または熱媒体の場合は蒸発し、状態変化(相変化)を伴わない冷媒または熱媒体の場合は温度が上がることを示している。以下に記載する加熱についても冷媒および熱媒体共に同じものである。
One of the divided refrigerant flows into the first
第2分岐点602で分流した冷媒のうち他方の冷媒は第2中継膨張弁272に流入し、減圧される。減圧された冷媒は第2中間熱交換器212で熱媒体から吸熱し、加熱される。加熱された冷媒は電磁弁282bを通過し、接続部203を介して中継ユニット200から流出し、低圧ガス管420に流入する。
Of the refrigerants branched at the
低圧ガス管420に流入した冷媒は、閉鎖弁103を介して室外機100に流入する。室外機100に流入した冷媒は圧縮機110に吸入されて再び圧縮される。以上説明したように冷媒回路20を冷媒が循環する。なお、第1中継膨張弁271と第2中継膨張弁272は各室内機の設定温度に応じて開度を同じにしてもよいし、異ならせてもよい。例えば、室内機300cの設定温度が室内機300a、300bの設定温度よりも高い場合は第2中継膨張弁272の開度を第1中継膨張弁271の開度よりも絞ることで、第2中間熱交換器212に流入する冷媒の流量を第1中間熱交換器211に流入する冷媒の流量よりも少なくして、第2中間熱交換器212を通過した熱媒体の冷却を抑えることで、室内熱交換器310cで熱交換される熱量を少なくできる。
The refrigerant that has flowed into the low-
<低負荷冷房運転>
典型例の空気調和装置1は、全体として3台の室内機300a、300b、300cの同時運転に対応できる能力を有するため、例えば、3台の室内機300a、300b、300cのうち1台の室内機300aが冷房運転を行い、残る2台の室内機300b、200cが運転停止状態にあるような低負荷冷房運転を行う時は、圧縮機110の回転数、第1中継膨張弁271の開度、第1ポンプ231の回転数や、第2中継膨張弁272を閉じて第2ポンプ232を止めて第1中間熱交換器211だけを使用するなどの調整といった典型的な対応では能力調整が追いつかず、能力過多となって熱媒体の温度が低下しすぎる可能性がある。熱媒体の温度が低下しすぎてしまった場合、熱交換器や熱媒体の氷結保護機能においてシステム停止(圧縮機停止)が頻発するという問題があった。
<Low-load cooling operation>
Since the air conditioner 1 of a typical example has the capability to cope with the simultaneous operation of the three
図2は、低負荷冷房運転時の能力過多を抑制することが可能な本発明に係る一実施形態の空気調和装置1Aの構成を示す回路図である。
本実施形態の空気調和装置1Aでは、低負荷冷房運転時、一方の中間熱交換器を蒸発器として機能させ、他方の中間熱交換器を凝縮器として機能させる。図2では、第1中間熱交換器211を蒸発器として機能させ、第2中間熱交換器212を凝縮器として機能させる場合を示している。なお、第2中間熱交換器212を蒸発器として機能させ、第1中間熱交換器211を凝縮器として機能させてもよい。流量調整弁251、253は開けられ、流量調整弁252、254、255、256、257、258、259、260、261は閉じられる。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of an air-
In the
この空気調和装置1Aには、低負荷冷房運転時に、第2熱媒体回路において室内熱交換器を流通させることなく第2ポンプ232および第2中間熱交換器212に熱媒体を循環させるバイパス回路25と、このバイパス回路25に設けられ、バイパス回路25を循環する熱媒体と第1熱媒体回路を循環する熱媒体との間で熱交換させる熱媒体間熱交換器701が設けられている。この空気調和装置1Aにおけるその他の部分の構成は、上記の典型例の空気調和装置1と同様である。
The
次に、バイパス回路25の構成をより詳細に説明する。
熱媒体間熱交換器701は、内部に第1熱媒体が流通する第1熱媒体側流路と、第2熱媒体が流通する第2熱媒体側流路を備え、第1熱媒体入口w、第1熱媒体出口x、第2熱媒体入口yおよび第2熱媒体出口zを有する。熱媒体間熱交換器701の第1熱媒体入口wは第1ポンプ231の熱媒体出口mと接続され、熱媒体間熱交換器701の第1熱媒体出口xは第1中間熱交換器211の熱媒体入口hと接続されている。第2中間熱交換器212の熱媒体出口kに接続された熱媒体配管573には、バイパス用の熱媒体配管703が分岐点704で接続され、バイパス用の熱媒体配管703には流量調整弁702を通じて熱媒体間熱交換器701の第2熱媒体入口yが接続されている。熱媒体間熱交換器701の第2熱媒体出口zは、バイパス用の熱媒体配管705を通じて熱媒体配管574と合流点706で接続されている。
Next, the configuration of the
The heat exchanger related to
<低負荷冷房運転時の動作>
低負荷冷房運転の例として、室内機300b、300cを停止状態として室内機300aのみを冷房運転させる場合の空気調和装置1Aの動作について説明する。
四方弁120を実線で示す状態、すなわち、ポートaとポートbが連通するよう、また、ポートcとポートdが連通するよう、切り換える。また、電磁弁281bと電磁弁282cが開けられ、電磁弁281cと電磁弁282bが閉じられる。これにより、室外熱交換器130と第2中間熱交換器212が凝縮器と機能し、第1中間熱交換器211が蒸発器として機能する。さらに、流量調整弁251、253が開けられ、流量調整弁252、254が閉じられる。
<Operation during low-load cooling operation>
As an example of the low-load cooling operation, the operation of the
The four-
冷媒回路20が上述の状態となっているとき、室外機100内にある圧縮機110で圧縮され吐出された高圧の冷媒は、第1分岐点601で二つに分岐する。分岐した冷媒のうち一方の冷媒は、四方弁120を介して室外熱交換器130に流入する。室外熱交換器130に流入した冷媒は室外空気に放熱し、冷却される。冷却された冷媒は室外膨張弁150で高圧から中間圧の間の圧力まで減圧される。減圧された冷媒は閉鎖弁102を介して室外機100から流出し、液管430に流入する。液管430に流入した冷媒は接続部202を介して中継ユニット200に流入する。
When the
中継ユニット200内に流入した冷媒は第2分岐点602で後述する第2中間熱交換器212を通過した冷媒と合流する。合流した冷媒は第1中継膨張弁271に流入し、減圧される。減圧された冷媒は第1中間熱交換器211で、第2熱媒体回路側の熱媒体流路を流れる熱媒体から吸熱し、加熱される。加熱された冷媒は電磁弁281bを通過し、接続部203を介して中継ユニット200から流出し、低圧ガス管420に流入する。
The refrigerant that has flowed into the
一方、室外機100内の第1分岐点601で分岐された他方の冷媒は、閉鎖弁101を介して室外機100から流出する。室外機100から流出した冷媒は高圧ガス管410を通過して接続部201を介して中継ユニット200に流入する。中継ユニット200内に流入した冷媒は電磁弁282cを介して第2中間熱交換器212に流入する。第2中間熱交換器212に流入した冷媒は熱媒体に放熱し、冷却される。冷却された冷媒は第2中継膨張弁272を通過して第2分岐点602で、室外機100から液管430を通じて流入してきた冷媒と合流し、第1中継膨張弁271を通過して第1中間熱交換器211に流入する。
On the other hand, the other refrigerant branched at the
低圧ガス管420に流入した冷媒は、閉鎖弁103を介して室外機100に流入する。室外機100に流入した冷媒は圧縮機110に吸入されて再び圧縮される。以上説明したように冷媒回路20を冷媒が循環する。
The refrigerant that has flowed into the low-
次に、熱媒体回路30の動作を説明する。
第1熱媒体回路において、第1ポンプ231から流出した熱媒体は熱媒体間熱交換器701にてバイパス回路25側の熱媒体流路を流れる熱媒体から吸熱して加熱され、第1中間熱交換器211に流入する。第1中間熱交換器211に流入した熱媒体は冷媒に放熱し、冷却される。冷却された熱媒体は第1熱媒体回路切換部223aを通過し、接続部291を介して中継ユニット200から流出する。中継ユニット200から流出した熱媒体は熱媒体配管501を通過して接続部331aを介して室内機300aに流入する。室内機300aに流入した熱媒体は熱媒体配管551aを介して室内熱交換器310aに流入する。室内熱交換器310aに流入した熱媒体は室内空気より吸熱し、加熱される。加熱された熱媒体は熱媒体配管552aを通過して、接続部332aを介して室内機300aから流出する。室内機300aから流出した熱媒体は熱媒体配管502を通過して、接続部292を介して中継ユニット200に流入する。中継ユニット200に流入した熱媒体は第2熱媒体回路切換部224aを介して第1ポンプ231に戻る。
Next, the operation of the
In the first heat medium circuit, the heat medium flowing out from the
一方、バイパス回路25において、第2ポンプ232から流出した熱媒体は第2中間熱交換器212に流入する。第2中間熱交換器212に流入した熱媒体は冷媒から吸熱し、加熱される。加熱された熱媒体はバイパス用の熱媒体配管703、流量調整弁702を介して熱媒体間熱交換器701に流入し、第1熱媒体回路側の熱媒体流路を流れる熱媒体に放熱し、冷却される。熱媒体間熱交換器701より流出した熱媒体はバイパス用の熱媒体配管705、熱媒体配管574を通じて第2ポンプ232に戻る。以上のように熱媒体回路30を熱媒体が循環する。
On the other hand, in the
このように、本実施形態の空気調和装置1Aでは、低負荷冷房運転時に中継ユニット200内の第1中間熱交換器211を蒸発器として機能させ、第2中間熱交換器212を凝縮器として機能させ、バイパス回路25を循環する熱媒体と第1熱媒体回路を循環する熱媒体との間で熱交換させることによって、第1熱媒体回路を循環する熱媒体の温度が低下しすぎることを防止することができ、システム停止(圧縮機停止)を回避することができる。
Thus, in the
<変形例>
低負荷冷房運転として、3台の室内機300a、300b、300cのうち1台の室内機300aが冷房運転を行い、残る2台の室内機300b、200cが運転停止状態にある運転状況を例示したが、3台の室内機300a、300b、300cのうち2台の室内機300a、300bが冷房運転を行い、残る1台の室内機300cが運転停止状態にある運転状況を低負荷冷房運転として、熱媒体間熱交換器701で、バイパス回路25を循環する熱媒体と第1熱媒体回路を循環する熱媒体との間で熱交換させてもよい。
<Modification>
As an example of the low-load cooling operation, an operation situation is illustrated in which one of the three
上記の実施形態では、中継ユニット200に2つの中間熱交換器211、212が設けられる場合を説明したが、中継ユニット200に3つの中間熱交換器が設けられていてもよく、2つの中間熱交換器を蒸発器として機能させ、残り1つの中間熱交換器を凝縮器として機能させてもよい。あるいは、2つの中間熱交換器を凝縮器として機能させ、残り1つの中間熱交換器を蒸発器として機能させてもよい。
In the above embodiment, the case where two
その他、本発明は、上述の実施形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1A…空気調和装置
20…冷媒回路
25…バイパス回路
30…熱媒体回路
100…室外機
110…圧縮機
120…四方弁
130…室外熱交換器
150…室外膨張弁
200…中継ユニット
211…第1中間熱交換器
212…第2中間熱交換器
221…第1冷媒回路切換部
222…第2冷媒回路切換部
223a〜223c…第1熱媒体回路切換部
224a〜224c…第2熱媒体回路切換部
231…第1ポンプ
232…第2ポンプ
300a〜300c…室内機
310a〜310c…室内熱交換器
410…高圧ガス管
420…低圧ガス管
430…液管
701…熱媒体間熱交換器
602…流量調整弁
603…バイパス用の熱媒体配管
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記室外機から引き出されたガス管と液管と、
冷媒側流路と熱媒体側流路を有する第1中間熱交換器と、
冷媒側流路と熱媒体側流路を有する第2中間熱交換器と、
第1ポンプと、
第2ポンプと、
室内熱交換器を有する複数の室内機と、
前記複数の室内熱交換器のそれぞれの両端に接続され、前記第1ポンプと前記第1中間熱交換器の熱媒体側流路と前記室内熱交換器が接続される第1熱媒体回路と、前記第2ポンプと前記第2中間熱交換器の熱媒体側流路と前記室内熱交換器が接続される第2熱媒体回路のいずれか一方を確立するための熱媒体回路切換部と、
前記室内熱交換器を流通させることなく前記第2ポンプおよび前記第2中間熱交換器に熱媒体を循環させるバイパス回路と、
前記バイパス回路に設けられ、前記バイパス回路を循環する熱媒体と前記第1熱媒体回路を循環する熱媒体との間で熱交換させる熱媒体間熱交換器と
を備え、
前記第1中間熱交換器の冷媒側流路の一端と、前記第2中間熱交換器の冷媒側流路の一端がそれぞれ前記ガス管に接続され、
前記第1中間熱交換器の冷媒側流路の他端と、前記第2中間熱交換器の冷媒側流路の他端がそれぞれ前記液管に接続され、
前記複数の室内機において一部の前記室内機の冷房運転のみを行う時、前記第1中間熱交換器を蒸発器として機能させるとともに、前記第2中間熱交換器を凝縮器として機能させるようにしたことを特徴とする空気調和装置。 An outdoor unit equipped with a compressor and an outdoor heat exchanger;
A gas pipe and a liquid pipe drawn from the outdoor unit;
A first intermediate heat exchanger having a refrigerant side flow path and a heat medium side flow path;
A second intermediate heat exchanger having a refrigerant side flow path and a heat medium side flow path;
A first pump;
A second pump;
A plurality of indoor units having an indoor heat exchanger;
A first heat medium circuit connected to both ends of each of the plurality of indoor heat exchangers, to which the first pump, the heat medium side flow path of the first intermediate heat exchanger, and the indoor heat exchanger are connected; A heat medium circuit switching unit for establishing any one of a heat medium side flow path of the second pump and the second intermediate heat exchanger and a second heat medium circuit to which the indoor heat exchanger is connected;
A bypass circuit for circulating a heat medium in the second pump and the second intermediate heat exchanger without circulating the indoor heat exchanger;
A heat exchanger between heat media that is provided in the bypass circuit and exchanges heat between the heat medium circulating in the bypass circuit and the heat medium circulating in the first heat medium circuit;
One end of the refrigerant side flow path of the first intermediate heat exchanger and one end of the refrigerant side flow path of the second intermediate heat exchanger are each connected to the gas pipe,
The other end of the refrigerant side flow path of the first intermediate heat exchanger and the other end of the refrigerant side flow path of the second intermediate heat exchanger are each connected to the liquid pipe,
When performing only a cooling operation of some of the indoor units in the plurality of indoor units, the first intermediate heat exchanger functions as an evaporator and the second intermediate heat exchanger functions as a condenser. An air conditioner characterized by that.
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CN111156615A (en) * | 2020-01-17 | 2020-05-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | Controller heat dissipation system based on two-stage compressor system and control method thereof |
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2017
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CN113531773B (en) * | 2021-06-18 | 2022-11-15 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | Multi-connected air conditioner fault detection method and device and multi-connected air conditioner |
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