JP2019060585A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和装置に関する。 The present invention relates to an air conditioner.
例えば特許文献1に示すように、複数の室外機を備える空気調和装置が知られている。複数の室外機を備える空気調和装置は、空調負荷に応じて効率よく空調運転を実施することができるため、高い省エネルギー性を発揮する。 For example, as shown to patent document 1, the air conditioning apparatus provided with several outdoor unit is known. Since the air conditioning apparatus provided with a plurality of outdoor units can efficiently perform the air conditioning operation according to the air conditioning load, it exhibits high energy saving performance.
(発明が解決しようとする課題)
空気調和装置の起動時に、空調運転の運転モード(運転状態)を切り換える必要が生じる場合がある。例えば、前回の運転モードが暖房モードであり、今回の運転モードが冷房モードである場合、或いはその逆に、前回の運転モードが冷房モードであり、今回の運転モードが暖房モードである場合、空気調和装置の起動時に空調運転の運転モードを切り換える。このような場合、室外機が有する切換弁(四方弁)の切換状態を変更するとともに、切換弁の切換状態が正しいか否かの判断が、起動制御処理時に行われる。また、停電等によって空気調和機が予期しないで停止した場合も、再起動時には切換弁の切換状態が正しいか否かの判断が、行われる。
(Problems to be solved by the invention)
It may be necessary to switch the operating mode (operating state) of the air conditioning operation when the air conditioning apparatus is started. For example, if the previous operation mode is the heating mode and the current operation mode is the cooling mode, or vice versa, if the previous operation mode is the cooling mode and the current operation mode is the heating mode, the air Switch the operation mode of air conditioning operation at the time of activation of the conditioner. In such a case, the switching state of the switching valve (four-way valve) of the outdoor unit is changed, and a determination as to whether the switching state of the switching valve is correct or not is made at the time of activation control processing. In addition, even when the air conditioner is stopped unexpectedly due to a power failure or the like, it is determined whether or not the switching state of the switching valve is correct at the time of restarting.
複数の室外機を備える空気調和装置において、上記したような切換弁の切換状態の正否の判断を伴う起動制御処理時において、切換弁の切換状態の正否を判断する場合、全ての室外機を一旦作動させて初期制御を開始させ、その後、切換弁の切換指令が各室外機に出力される。そして、全ての室外機の初期制御が完了した後に、各室外機の切換弁の切換状態が正しいか否かが判断される。切換弁の切換状態が正しいと判断された後に、要求される空調負荷に応じた空調処理(空調制御処理)が実行される。 In an air conditioning apparatus provided with a plurality of outdoor units, when judging whether the switching state of the switching valve is correct or not during the start control process involving the judgment as to whether the switching state of the switching valve is correct as described above It is operated to start the initial control, and then the switching command of the switching valve is output to each outdoor unit. Then, after the initial control of all the outdoor units is completed, it is determined whether the switching state of the switching valve of each outdoor unit is correct. After it is determined that the switching state of the switching valve is correct, an air conditioning process (air conditioning control process) according to the required air conditioning load is performed.
この場合において、複数の室外機のそれぞれの初期制御に要する時間(初期制御の開始から初期制御の完了までの時間)がほぼ等しければ、初期制御が完了した室外機を待機させることなく切換弁の切換状態が正しいか否かを判断することができる。しかしながら、複数の室外機の初期制御に要する時間がそれぞれ異なる場合、先に初期制御が完了した室外機は、未だ初期制御が完了していない室外機の初期制御が完了するまで待たなければならない。この待ち時間中、既に初期制御が完了した室外機は、それが有するコンプレッサを最低回転数で作動させている。 In this case, if the time required for the initial control of each of the plurality of outdoor units (the time from the start of the initial control to the completion of the initial control) is substantially equal, the switching valve of It can be determined whether the switching state is correct. However, if the time required for the initial control of the plurality of outdoor units is different, the outdoor unit that has completed the initial control first must wait until the initial control of the outdoor unit whose initial control has not been completed is completed. During this waiting time, the outdoor unit whose initial control has already been completed operates the compressor that it has at the minimum number of revolutions.
コンプレッサを最低回転数で作動させた場合においても、そのコンプレッサから吐出された冷媒は冷媒回路を循環する。しかし、コンプレッサを最低回転数で作動させた場合にはコンプレッサの吸入圧力が十分に低下しないために、コンプレッサに吸入される冷媒が十分に蒸発しない。このためコンプレッサが液冷媒を吸入して液圧縮し、それによりコンプレッサが破損する虞がある。 Even when the compressor is operated at the minimum number of revolutions, the refrigerant discharged from the compressor circulates in the refrigerant circuit. However, when the compressor is operated at the minimum rotation speed, the suction pressure of the compressor is not sufficiently reduced, so that the refrigerant drawn into the compressor does not evaporate sufficiently. Therefore, the compressor sucks in the liquid refrigerant and compresses it, which may damage the compressor.
そこで、本発明は、複数の室外機を備える空気調和装置において、切換弁の切換状態の正否の判断を伴う起動制御処理時に、先に初期制御が完了した室外機のコンプレッサの液圧縮を防止することができるような起動制御処理を実行し得る空気調和装置を提供することを、目的とする。 Therefore, the present invention prevents, in an air conditioning apparatus including a plurality of outdoor units, liquid compression of the compressor of the outdoor unit whose initial control has been completed, at the time of start control processing involving determination of whether the switching state of the switching valve is correct or not. It is an object of the present invention to provide an air conditioning apparatus capable of performing such activation control processing.
本発明に係る空気調和装置(1)は、複数の室外機(10,30)と、室内機(40)と、制御装置(60)とを備える。複数の室外機は、それぞれ、コンプレッサ(12,32)、室外熱交換器(13,33)、及び切換弁(16,36)を有する。コンプレッサは、吸入口(12a,32a)及び吐出口(12b,32b)を有し、作動することにより吸入口から冷媒を吸入するとともに吸入した冷媒を圧縮して圧縮した冷媒を吐出口から吐出するように構成される。室外熱交換器は、暖房運転時にコンプレッサの吸入口に接続されるとともに冷房運転時にコンプレッサの吐出口に接続され、内部を流通する冷媒を外気と熱交換させる機能を有する。切換弁は、室外熱交換器とコンプレッサとの接続状態を、室外熱交換器が吸入口に接続される暖房時接続状態と吐出口に接続される冷房時接続状態とに切換可能に構成される。 An air conditioner (1) according to the present invention includes a plurality of outdoor units (10, 30), an indoor unit (40), and a control device (60). Each of the plurality of outdoor units has a compressor (12, 32), an outdoor heat exchanger (13, 33), and a switching valve (16, 36). The compressor has suction ports (12a, 32a) and discharge ports (12b, 32b), and by operating, sucks in the refrigerant from the suction port and compresses the compressed refrigerant and discharges the compressed refrigerant from the discharge port Configured as. The outdoor heat exchanger is connected to the suction port of the compressor during heating operation and connected to the discharge port of the compressor during cooling operation, and has a function of exchanging heat with the ambient air through the refrigerant flowing inside. The switching valve is configured to be able to switch the connection state of the outdoor heat exchanger and the compressor to a heating connection state in which the outdoor heat exchanger is connected to the suction port and a cooling connection state in which the outdoor heat exchanger is connected to the discharge port. .
また、室内機は、室内熱交換器(41)を有する。室内熱交換器は、複数の室外機がそれぞれ有する切換弁の切換状態が暖房時接続状態であるときに、複数の室外機がそれぞれ有するコンプレッサの吐出口に接続されるとともに、複数の室外機がそれぞれ有する切換弁の切換状態が前記冷房時接続状態であるときに、複数の室外機がそれぞれ有するコンプレッサの吸入口に接続されるように構成されるとともに、内部を流通する冷媒を室内空気と熱交換させる機能を有する。 The indoor unit also has an indoor heat exchanger (41). The indoor heat exchanger is connected to the discharge ports of the compressors respectively possessed by the plurality of outdoor units when the switching state of the switching valve respectively possessed by the plurality of outdoor units is the heating connection state, and the plurality of outdoor units A plurality of outdoor units are configured to be connected to the suction ports of the respective compressors when the switching state of the switching valve is the cooling connection state, and the refrigerant flowing through the inside is indoor air and heat It has a function to exchange.
また、制御装置は、少なくとも複数の室外機を制御する。この制御装置は、複数の室外機及び室内機を制御するように構成されていてもよい。 Further, the control device controls at least a plurality of outdoor units. The control device may be configured to control a plurality of outdoor units and indoor units.
また、本発明に係る制御装置は、空気調和装置の起動時に起動制御処理を実行するように構成される。そして、制御装置は、起動制御処理にて、初期制御開始処理(S312)と、切換指令出力処理(S313)と、切換状態判断処理(S314)と、初期制御完了判断処理(S315)と、作動停止処理(S320)と、を実行するように構成される。初期制御開始処理では、制御装置は、空気調和装置を要求される運転モード(暖房モード或いは冷房モード)で運転させるための起動信号が入力されたときに、複数の室外機を作動させるとともに複数の室外機の初期制御を同時に開始させる。切換指令出力処理では、初期制御開始処理の実行後に、複数の室外機がそれぞれ有する切換弁の切換状態が、暖房時接続状態及び冷房時接続状態のうち要求される運転モードに対応する切換状態になるように、切換弁に切換状態に関する指令を出力する。切換状態判断処理では、切換指令出力処理の実行後に、切換弁の切換状態が正しいか否かを判断する。初期制御完了判断処理では、切換状態判断処理にて切換弁の切換状態が正しいと判断した後に、複数の室外機のうちのいずれか一の室外機の初期制御が完了したか否かを判断する。作動停止処理では、初期制御完了判断処理にていずれか一の室外機の初期制御が完了したと判断したときから所定時間経過した時点で全ての室外機の初期制御が完了していない場合に、少なくとも複数の室外機のうち所定時間経過した時点で初期制御が完了している室外機の作動を停止させる。 Further, the control device according to the present invention is configured to execute the activation control process when the air conditioner is activated. Then, in the activation control processing, the control device performs initial control start processing (S312), switching command output processing (S313), switching state determination processing (S314), initial control completion determination processing (S315), and operation. And stop processing (S320). In the initial control start process, the control device operates the plurality of outdoor units when the start signal for operating the air conditioner in the required operation mode (heating mode or cooling mode) is input and the plurality of outdoor units are activated. Initial control of the outdoor unit is simultaneously started. In the switching command output process, the switching state of the switching valve of each of the plurality of outdoor units is switched to the switching state corresponding to the required operation mode out of the heating connection state and the cooling connection state after execution of the initial control start processing. As a result, a command related to the switching state is output to the switching valve. In the switching state determination process, it is determined whether the switching state of the switching valve is correct after execution of the switching command output process. In the initial control completion determination process, after determining that the switching state of the switching valve is correct in the switching state determination process, it is determined whether the initial control of any one outdoor unit of the plurality of outdoor units has been completed. . In the operation stop process, when a predetermined time has elapsed since it was determined that the initial control of any one outdoor unit was completed in the initial control completion determination process, when the initial control of all the outdoor units has not been completed, Among the at least a plurality of outdoor units, the operation of the outdoor unit whose initial control is completed is stopped when a predetermined time has elapsed.
本発明によれば、切換弁の切換状態が正しいか否かの判断が、一の室外機の初期制御が完了したか否かの判断に先立って行われる。つまり、室外機の初期制御の完了を待つことなく、切換弁の切換状態の正否が判断される。また、一の室外機の初期制御が完了したと判断されたときから所定時間経過しても全ての室外機の初期制御が完了していないときに、初期制御が完了している室外機の作動を停止する。これにより、初期制御が完了している室外機が有するコンプレッサの作動が停止する。このようにして初期制御が完了している室外機の作動を停止することにより、初期制御が完了した室外機のコンプレッサを最低回転数で作動させ続けることによるコンプレッサの液圧縮及びそれに伴うコンプレッサの破損を、効果的に防止することができる。よって、本発明によれば、切換弁の切換状態の正否の判断を伴う起動制御処理時に、先に初期制御が完了した室外機のコンプレッサの液圧縮を防止することができるような起動制御処理を実行し得る空気調和装置を提供することができる。 According to the present invention, the determination as to whether or not the switching state of the switching valve is correct is made prior to the determination as to whether or not the initial control of one outdoor unit has been completed. That is, without waiting for the completion of the initial control of the outdoor unit, it is determined whether the switching state of the switching valve is correct. In addition, when the initial control of one outdoor unit is determined to be completed and the initial control of all the outdoor units is not completed even if a predetermined time has elapsed, the operation of the outdoor unit whose initial control is completed Stop. As a result, the operation of the compressor of the outdoor unit whose initial control has been completed is stopped. By stopping the operation of the outdoor unit whose initial control has been completed in this way, the compressor of the outdoor unit whose initial control has been completed continues to operate at the minimum number of revolutions, and the liquid compression of the compressor and the associated damage to the compressor Can be effectively prevented. Therefore, according to the present invention, at the time of start control processing involving determination of whether the switching state of the switching valve is correct, start control processing that can prevent liquid compression of the compressor of the outdoor unit for which initial control has been completed earlier. An air conditioner that can be implemented can be provided.
上記作動停止処理は、初期制御完了判断処理にていずれか一の室外機の初期制御が完了したと判断したときから所定時間経過した時点で全ての室外機の初期制御が完了していない場合に、全ての室外機の作動を停止する処理であっても良い。これによれば、全ての室外機の作動を停止することによって、省エネルギーに貢献することができる。この場合、制御装置は、作動停止処理の実行後に、複数の室外機の一つ又は複数を作動させるとともに、作動させた室外機の初期制御を開始させる再起動処理を実行すると良い。 The above operation stop process is performed when the initial control of all the outdoor units is not completed when a predetermined time has elapsed from when it is determined that the initial control of any one outdoor unit is completed in the initial control completion determination process. The process may be to stop the operation of all the outdoor units. According to this, it is possible to contribute to energy saving by stopping the operation of all the outdoor units. In this case, the control device may execute the restart process of operating one or more of the plurality of outdoor units and starting the initial control of the operated outdoor unit after the execution stop process.
また、複数の室外機は、圧縮機を作動させるための駆動源としてのエンジン(11)を有するGHP室外機(10)と、圧縮機を作動させるための駆動源としての電動機(31)を有するEHP室外機(30)とを含むとよい。つまり、本発明に係る空気調和装置は、GHP室外機とEHP室外機とを備えるハイブリッド空気調和装置であるのがよい。EHP室外機の初期制御に要する時間は、GHP室外機の初期制御に要する時間よりも、一般的に長い。従って、このようなハイブリッド空気調和装置に本発明を適用することにより、より高い効果が発揮される。 Also, the plurality of outdoor units have a GHP outdoor unit (10) having an engine (11) as a drive source for operating the compressor, and an electric motor (31) as a drive source for operating the compressor. The EHP outdoor unit (30) may be included. That is, the air conditioner according to the present invention may be a hybrid air conditioner including the GHP outdoor unit and the EHP outdoor unit. The time required for the initial control of the EHP outdoor unit is generally longer than the time required for the initial control of the GHP outdoor unit. Therefore, by applying the present invention to such a hybrid air conditioner, higher effects are exhibited.
以下、本発明の実施形態に係る空気調和装置について、図面を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る空気調和装置の概略構成を示す図である。本実施形態に係る空気調和装置は、暖房運転及び冷房運転を実施することができるように構成される。暖房運転の実施により室内が暖房され、冷房運転の実施により室内が冷房される。図1に示すように、本実施形態に係る空気調和装置1は、複数の室外機(GHP室外機10及びEHP室外機30)と、室内機40と、制御装置60とを備える。
Hereinafter, an air conditioner according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of the air conditioning apparatus according to the present embodiment. The air conditioning apparatus according to the present embodiment is configured to be able to carry out the heating operation and the cooling operation. The room is heated by the execution of the heating operation, and the room is cooled by the execution of the cooling operation. As shown in FIG. 1, the air conditioning apparatus 1 according to the present embodiment includes a plurality of outdoor units (GHP
GHP室外機10は、ガスエンジン11(内燃機関)と、コンプレッサと、冷媒回路を構成する複数の配管と、空調に必要な各機器を有する。各機器には、室外熱交換器、四方弁(切換弁)、室外機ファン、アキュムレータ、サブ熱交換器、流量調整弁、ホットガスバイパス弁が含まれる。本実施形態において、GHP室外機10に備えられる配管、コンプレッサ、室外熱交換器、四方弁、室外機ファン、流量調整弁、アキュムレータに、接頭語として「GHP」が付与される。従って、GHP室外機10は、ガスエンジン11、GHPコンプレッサ12、GHP室外熱交換器13、複数のGHP配管(15a〜15h)、GHP四方弁16、GHP室外機ファン17、GHPアキュムレータ18、サブ熱交換器19、GHP流量調整弁(GHP第一流量調整弁20a、GHP第二流量調整弁20b)、ホットガスバイパス弁21を備えることになる。
The GHP
ガスエンジン11は、GHPコンプレッサ12を作動させるための駆動源である。ガスエンジン11は、例えばプロパンガス等の可燃性ガスを燃料として駆動する。ガスエンジン11は出力軸11aを備える。ガスエンジン11が駆動すると、出力軸11aが回転する。ガスエンジン11の出力軸11aにGHPコンプレッサ12が接続される。
The
GHPコンプレッサ12は、ガスエンジン11が駆動して出力軸11aが回転することにより作動する。GHPコンプレッサ12は、第一吸入口12a及び第一吐出口12bを有する。GHPコンプレッサ12が作動すると、第一吸入口12aから低圧のガス冷媒を吸入し、吸入したガス冷媒を圧縮する。そして、圧縮した高圧のガス冷媒を第一吐出口12bから吐出する。
The GHP compressor 12 operates by driving the
GHPコンプレッサ12の第一吐出口12bは、GHP第一配管15aを介してGHP四方弁16に接続される。GHP四方弁16は、4つのポート(第一ポート161、第二ポート162、第三ポート163、第四ポート164)を有する中空状の本体部と、本体部内を移動可能な可動部とを備える。可動部によって特定の2つのポートとそれ以外の2つのポートが接続されるように、本体部内の空間が仕切られる。また、可動部が移動することにより、接続されるポートが切り換えられる。GHP四方弁16の切換状態(接続ポートの切換状態)は、制御装置60により制御される。GHP四方弁16の第一ポート161にGHP第一配管15aが接続される。
The
GHP四方弁16の第二ポート162は、GHP第二配管15bを介してGHP室外熱交換器13に接続される。GHP室外熱交換器13は、第一入出力ポート13a及び第二入出力ポート13bを備える。第一入出力ポート13aにGHP第二配管15bが接続される。また、GHP室外熱交換器13は、第一入出力ポート13aと第二入出力ポート13bを接続する熱交換チューブ及び熱交換チューブの回りに配設された熱交換フィンを備える。GHP室外熱交換器13は、熱交換チューブ内を流れる冷媒を外気と熱交換させる機能を有する。
The
また、GHP室外熱交換器13に近接した位置にGHP室外機ファン17が設置される。GHP室外機ファン17にはファンモータが取り付けられており、このファンモータの駆動によりGHP室外機ファン17が回転する。GHP室外機ファン17が回転することにより、GHP室外熱交換器13に外気が供給される。
Also, the GHP
GHP室外熱交換器13の第二入出力ポート13bは、GHP第三配管15cの一方端に接続される。図1からわかるように、GHP第三配管15cは、途中で2つの配管(L1,L2)に分岐した部分を有する。一方の配管L1にはGHP第二流量調整弁20bが介装され、他方の配管L2には逆止弁20cが介装される。暖房運転時には冷媒は配管L1を流れ、冷房運転時には冷媒は配管L2を流れる。配管L1に介装されたGHP第二流量調整弁20bは、開度調整可能に構成された膨張弁ており、配管L1(GHP第三配管15c)を通ってGHP室外熱交換器13に流入する冷媒の流量を調整する。また、逆止弁20cは、GHP室外熱交換器13側から流出する側の冷媒の流れを許容し、GHP室外熱交換器13に流入する側の冷媒の流れを遮断する。GHP第三配管15cの他方端は、例えば、GHP室外機10のハウジングに設けられた液管ジョイント10aに接続される。
The second input / output port 13b of the GHP
GHP四方弁16の第三ポート163は、GHP第四配管15dを介してGHPアキュムレータ18に接続される。GHPアキュムレータ18には、GHP第四配管15dからの冷媒が流入する。GHPアキュムレータ18に流入した冷媒はGHPアキュムレータ18内で気液分離される。また、GHPアキュムレータ18は、GHP第五配管15eを介してGHPコンプレッサ12の第一吸入口12aに接続される。GHPアキュムレータ18内の気相冷媒は、GHP第五配管15eを通ってGHPコンプレッサ12の第一吸入口12aに供給される。
The
GHP四方弁16の第四ポート164は、GHP第六配管15fの一方端に接続される。GHP第六配管15fの他方端は、例えば、GHP室外機10のハウジングに設けられたガス管ジョイント10bに接続される。
The
また、GHP第三配管15cのうち液管ジョイント10aから配管L1,L2に分岐した部分までの間の部分と、GHP第四配管15dとが、GHP第七配管15gにより接続される。このGHP第七配管15gにサブ熱交換器19が介装される。従って、サブ熱交換器19には、GHP第七配管15gを流れる冷媒が流入する。サブ熱交換器19には、ガスエンジン11を冷却して加熱された冷却水も供給される。そして、サブ熱交換器19にて、冷媒と冷却水が熱交換する。斯かる熱交換により、サブ熱交換器19内を流れる冷媒が、加熱された冷却水から熱を受け取る。つまり、サブ熱交換器19にて、ガスエンジン11の駆動により得られる熱(冷却水の熱)により冷媒が加熱される。また、GHP第七配管15gにはGHP第一流量調整弁20aが介装される。GHP第一流量調整弁20aは開度調整可能に構成されており、GHP第七配管15gを流れる冷媒の流量、すなわちサブ熱交換器19に流入する冷媒の流量を調節する。
Further, a portion of the GHP third pipe 15c from the liquid pipe joint 10a to a portion branched to the pipes L1 and L2 and the GHP
また、GHP第一配管15aとGHP第四配管15dが、ホットガスバイパス配管15hにより接続される。ホットガスバイパス配管15hにより、GHPコンプレッサ12の第一吐出口12bと第一吸入口12aが接続される。また、ホットガスバイパス配管15hに、ホットガスバイパス弁21が介装される。ホットガスバイパス弁21は開閉弁である。ホットガスバイパス弁21は、開閉作動することによりホットガスバイパス配管15h内の冷媒の流通を許可又は遮断する。ホットガスバイパス弁21が開弁作動すると、GHPコンプレッサ12の第一吐出口12bから吐出されてGHP第一配管15aに流出した冷媒の一部がホットガスバイパス配管15hを経由してGHP第四配管15dに流れ、さらにGHP第四配管15dからGHPアキュムレータ18に流入する。そして、GHPアキュムレータ18からGHP第五配管15eを通ってGHPコンプレッサ12の第一吸入口12aに戻される。
Further, the GHP
EHP室外機30は、モータ31(電動機)と、コンプレッサと、冷媒回路を構成する複数の配管と、空調に必要な各機器を有する。各機器には、室外熱交換器、四方弁、室外機ファン、アキュムレータ、流量調整弁が含まれる。本実施形態において、EHP室外機30に備えられる配管、コンプレッサ、室外熱交換器、四方弁、室外機ファン、アキュムレータに、接頭語として「EHP」が付与される。従って、EHP室外機30は、モータ31、EHPコンプレッサ32、EHP室外熱交換器33、複数のEHP配管(35a〜35f)、EHP四方弁36、EHP室外機ファン37、EHPアキュムレータ38、EHP流量調整弁39を備えることになる。
The EHP
モータ31は、EHPコンプレッサ32を作動させるための駆動源である。モータ31は、例えば商用電源Cから電力が供給されることにより駆動する。モータ31は出力軸31aを備える。モータ31の出力軸31aには、EHPコンプレッサ32が接続される。
The
EHPコンプレッサ32は、モータ31が駆動して出力軸31aが回転することにより作動する。EHPコンプレッサ32は、第二吸入口32a及び第二吐出口32bを有する。EHPコンプレッサ32が作動すると、第二吸入口32aから低圧のガス冷媒を吸入し、吸入したガス冷媒を圧縮する。そして、圧縮した高圧のガス冷媒を第二吐出口32bから吐出する。
The
EHPコンプレッサ32の第二吐出口32bは、EHP第一配管35aを介してEHP四方弁36に接続される。EHP四方弁36は、4つのポート(第一ポート361、第二ポート362、第三ポート363、第四ポート364)を有する中空状の本体部と、本体部内を移動可能な可動部とを備える。可動部によって特定の2つのポートとそれ以外の2つのポートが接続されるように、本体部内の空間が仕切られる。また、可動部が移動することにより、接続されるポートが切り替えられる。このようなEHP四方弁36の切換状態(接続ポートの切換状態)は、制御装置60により制御される。EHP四方弁36の第一ポート361にEHP第一配管35aが接続される。
The second discharge port 32 b of the
EHP四方弁36の第二ポート362は、EHP第二配管35bを介してEHP室外熱交換器33に接続される。EHP室外熱交換器33は、第一入出力ポート33a及び第二入出力ポート33bを備え、第一入出力ポート33aにEHP第二配管35bが接続される。また、EHP室外熱交換器33は、第一入出力ポート33aと第二入出力ポート33bを接続する熱交換チューブ及び熱交換チューブの回りに配設された熱交換フィンを備える。EHP室外熱交換器33は、熱交換チューブ内を流れる冷媒を外気と熱交換させる機能を有する。
The
また、EHP室外熱交換器33に近接した位置にEHP室外機ファン37が設置される。EHP室外機ファン37にはファンモータが取り付けられており、このファンモータの駆動によりEHP室外機ファン37が回転する。EHP室外機ファン37が回転することにより、EHP室外熱交換器33に外気が供給される。
Further, the EHP
EHP室外熱交換器33の第二入出力ポート33bは、EHP第三配管35cの一方端に接続される。EHP第三配管35cにEHP流量調整弁39が介装される。EHP流量調整弁39は、開度調整可能に構成された膨張弁であり、EHP第三配管35cからEHP室外熱交換器33に流入する冷媒の流量、或いは、EHP室外熱交換器33からEHP第三配管35cに流出する冷媒の流量を調整する。EHP第三配管35cの他方端は、例えば、EHP室外機30のハウジングに設けられた液管ジョイント30aに接続される。
The second input /
EHP四方弁36の第三ポート363は、EHP第四配管35dを介してEHPアキュムレータ38に接続される。EHPアキュムレータ38には、EHP第四配管35dからの冷媒が流入する。EHPアキュムレータ38に流入した冷媒はEHPアキュムレータ38内で気液分離される。また、EHPアキュムレータ38は、EHP第五配管35eを介してEHPコンプレッサ32の第二吸入口32aに接続される。EHPアキュムレータ38内の気相冷媒は、EHP第五配管35eを通ってEHPコンプレッサ32の第二吸入口32aに供給される。
The
EHP四方弁36の第四ポート364は、EHP第六配管35fの一方端に接続される。EHP第六配管35fの他方端は、例えば、EHP室外機30のハウジングに設けられたガス管ジョイント30bに接続される。
The
室内機40は、一つ又は複数の室内熱交換器と、それぞれの室内熱交換器に対応して設けられるとともに冷媒回路を構成する配管(室内側第一配管42a、室内側第二配管42b)と、それぞれの室内熱交換器に対応して設けられている室内側膨張弁43及び室内機ファン44とを備える。図1においては、3台の室内熱交換器41A,41B,41C及びこれらに対応する各配管及び各機器が例示される。例示された3台の室内熱交換器を総称して、室内熱交換器41と呼ぶ。
The
室内熱交換器41は、第一入出力ポート41aと第二入出力ポート41bとを備える。室内熱交換器41は、第一入出力ポート41aと第二入出力ポート41bとを接続する熱交換チューブ及び熱交換チューブの回りに配設された熱交換フィンを備える。室内熱交換器41は、熱交換チューブ内を流れる冷媒を室内空気と熱交換させる機能を有する。
The indoor heat exchanger 41 includes a first input /
室内熱交換器41の第一入出力ポート41aは、室内側第一配管42aの一方端に接続される。室内側第一配管42aの他方端は、例えば、室内機40のハウジングに設けられた液管ジョイント40aに接続される。また、室内熱交換器41の第二入出力ポート41bは、室内側第二配管42bの一方端に接続される。室内側第二配管42bの他方端は、例えば、室内機40のハウジングに設けられたガス管ジョイント40bに接続される。
The first input /
また、室内側第一配管42aに、室内側膨張弁43が介装される。室内側膨張弁43は、開度調整可能な流量弁であり、室内熱交換器41を流通する冷媒の流量を調整するとともに、室内熱交換器41から流出した冷媒又は室内熱交換器41に流入した冷媒を膨張させる機能を有する。
Further, the
室内熱交換器41に近接して室内機ファン44が設置される。室内機ファン44にはファンモータが取り付けられており、このファンモータの駆動により室内機ファン44が回転する。室内機ファン44が回転することにより、室内熱交換器41に室内空気が供給される。
An
また、図1に示すように、GHP室外機10のハウジングに設けられた液管ジョイント10aと室内機40のハウジングに設けられた液管ジョイント40aが、第一液管51により接続される。上述したように、GHP室外機10の液管ジョイント10aはGHP第三配管15cの他方端に接続されており、第三配管15cの一方端はGHP室外熱交換器13の第二入出力ポート13bに接続されている。また、室内機40の液管ジョイント40aは室内側第一配管42aの他方端に接続されており、室内側第一配管42aの一方端には室内熱交換器41が接続されている。従って、室内熱交換器41とGHP室外熱交換器13は、GHP第三配管15c、第一液管51、室内側第一配管42aを介して接続されることになる。
Further, as shown in FIG. 1, the liquid pipe joint 10 a provided in the housing of the GHP
また、第一液管51には、第二液管53の一方端が連通する。この第二液管53の他方端は、EHP室外機30のハウジングに設けられた液管ジョイント30aに接続される。EHP室外機30の液管ジョイント30aは、EHP第三配管35cの他方端に接続され、EHP第三配管35cの一方端は、EHP室外熱交換器33の第二入出力ポート33bに接続される。従って、室内熱交換器41とEHP室外熱交換器33は、EHP第三配管35c、第二液管53、第一液管51、室内側第一配管42aを介して接続されることになる。
Further, one end of the second
また、GHP室外機10のハウジングに設けられたガス管ジョイント10bと室内機40のハウジングに設けられたガス管ジョイント40bが、第一ガス管52により接続される。また、第一ガス管52は、第二ガス管54の一方端に連通する。この第二ガス管54の他方端は、EHP室外機30のハウジングに設けられたガス管ジョイント30bに接続される。
Further, the gas pipe joint 10 b provided in the housing of the GHP
制御装置60は、CPU,ROM,RAMを備えるマイクロコンピュータを主要構成としており、GHP室外機10、EHP室外機30、室内機40を制御する。すなわち制御装置60は、空気調和装置1の動作(運転)を制御する。例えば、制御装置60は、空気調和装置1の運転状態に応じて、GHP四方弁16及びEHP四方弁36の切換状態、ガスエンジン11の回転数(GHPコンプレッサ12の回転数)、モータ31の回転数(EHPコンプレッサ32の回転数)、室内側膨張弁43の開度、各流量調整弁(20a,20b,39)の開度、ホットガスバイパス弁21の開閉状態、各ファンの回転数、等を、制御する。また、制御装置60は、空気調和装置1の起動時に起動制御処理を実行する。
The
また、GHP室外機10、EHP室外機30、室内機40の各所にセンサが設けられていて、それらのセンサの検出信号が制御装置60に入力される。制御装置60は、各種のセンサから入力した信号に基づいて、空気調和装置1の動作を制御する。各種のセンサとして、ガスエンジン11(又はGHPコンプレッサ12)及びモータ31(又はEHPコンプレッサ)の回転数を検出する回転数検出センサ、GHPコンプレッサ12及びEHPコンプレッサ32から吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度センサ、GHPコンプレッサ12及びEHPコンプレッサ32に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度センサ、GHPコンプレッサ12及びEHPコンプレッサ32に吸入される冷媒の圧力を検出する圧力センサ、GHP室外熱交換器13及びEHP室外熱交換器33を流れる冷媒の温度を検出する温度センサ、GHP室外熱交換器13内及びEHP室外熱交換器33内を流通する冷媒の温度を検出する温度センサ、各種ファンの回転数を検出する回転数検出センサ、室内側膨張弁43及び各流量調整弁(20a,20b,39)の開度を検出する開度検出センサ、外気温を検出する温度センサ、等を例示することができるが、この限りでない。図1においては、GHPコンプレッサ12から吐出される冷媒の圧力を検出するGHP吐出圧力センサ71、GHPコンプレッサ12に吸入される冷媒の圧力を検出するGHP吸入圧力センサ72、EHPコンプレッサ32から吐出される冷媒の圧力を検出するEHP吐出圧力センサ73、EHPコンプレッサ32に吸入される冷媒の圧力を検出するEHP吸入圧力センサ74、GHP室外熱交換器13を流れる冷媒の温度を検出するGHP室外熱交換器温度センサ75、EHP室外熱交換器33を流れる冷媒の温度を検出するEHP室外熱交換器温度センサ76、が、示される。
In addition, sensors are provided in each of the GHP
次に、上記構成の空気調和装置1の暖房運転時(暖房モード)及び冷房運転時(冷房モード)の動作について、説明する。まず、暖房運転時の動作について説明する。暖房運転時には、制御装置60は、GHP四方弁16及びEHP四方弁36の切換状態が、暖房時接続状態となるように、それぞれの四方弁(16,36)を制御する。ここで、GHP四方弁16及びEHP四方弁36は、その切換状態が、暖房時接続状態と後述する冷房時接続状態とに切換可能であるように構成される。暖房時接続状態とは、四方弁(16,36)の第一ポート(161,361)と第四ポート(164,364)が連通するとともに第二ポート(162,362)と第三ポート(163,363)が連通する切換状態である。従って、暖房運転時、すなわち四方弁(16,36)の切換状態が暖房時接続状態であるとき、四方弁(16,36)の第一ポート(161,361)に接続された第一配管(15a,35a)が第四ポート(164,364)に接続された第六配管(15f、35f)に接続され、四方弁(16,36)の第二ポート(162,362)に接続された第二配管(15b、35b)が第三ポート(163,363)に接続された第四配管(15d、35d)に接続されることになる。
Next, operations during heating operation (heating mode) and cooling operation (cooling mode) of the air conditioner 1 configured as described above will be described. First, the operation at the time of heating operation will be described. At the time of heating operation, the
なお、後述する説明からわかるように、GHP四方弁16の切換状態が暖房時接続状態であるとき、GHP室外熱交換器13がGHPコンプレッサ12の第一吸入口12aに接続され、GHP四方弁16の切換状態が冷房時接続状態であるとき、GHP室外熱交換器13がGHPコンプレッサ12の第一吐出口12bに接続される。従って、GHP四方弁16は、GHP室外熱交換器13とGHPコンプレッサ12との接続状態を、GHP室外熱交換器13がGHPコンプレッサ12の第一吸入口12aに接続される暖房時接続状態とGHPコンプレッサ12の第一吐出口12bに接続される冷房時接続状態とに切換可能に構成されていると言える。同様に、EHP四方弁36の切換状態が暖房時接続状態であるとき、EHP室外熱交換器33がEHPコンプレッサ32の第二吸入口32aに接続され、EHP四方弁36の切換状態が冷房時接続状態であるとき、EHP室外熱交換器33がEHPコンプレッサ32の第二吐出口32bに接続される。従って、EHP四方弁36は、EHP室外熱交換器33とEHPコンプレッサ32との接続状態を、EHP室外熱交換器33がEHPコンプレッサ32の第二吸入口32aに接続される暖房時接続状態とEHPコンプレッサ32の第二吐出口32bに接続される冷房時接続状態とに切換可能に構成されていると言える。
As will be understood from the description given later, when the GHP four-
また、暖房運転時には、GHP四方弁16の切換状態が暖房時接続状態にされた状態で、ガスエンジン11が駆動する。すると、GHPコンプレッサ12が作動して、GHP第五配管15e内の低圧ガス冷媒を第一吸入口12aから吸入するとともに吸入した低圧ガス冷媒を圧縮して高温高圧ガス冷媒を生成する。そして、生成した高温高圧ガス冷媒を第一吐出口12bから吐出する。第一吐出口12bから吐出された高温高圧ガス冷媒はGHP第一配管15aを流れてGHP四方弁16に流入する。
Further, during the heating operation, the
暖房運転時には、GHP四方弁16にてGHP第一配管15aがGHP第六配管15fに接続されているから、GHP第一配管15aからGHP四方弁16に流入した高温高圧ガス冷媒はGHP四方弁16からGHP第六配管15fに流入する。GHP第六配管15fに流入した高温高圧ガス冷媒は、さらに、GHP室外機10のガス管ジョイント10b、第一ガス管52、室内機40のガス管ジョイント40b、室内側第二配管42bをこの順に流れる。そして、室内側第二配管42bに接続した室内熱交換器41にその第二入出力ポート41bから流入する。
During heating operation, since the GHP
室内熱交換器41に流入した高温高圧ガス冷媒は室内熱交換器41の熱交換チューブを流通する間に室内空気と熱交換し、室内空気に熱を吐き出して凝縮する。つまり、室内熱交換器41は暖房運転時に凝縮器として機能する。このとき高温高圧ガス冷媒から吐き出された熱によって室内空気が暖められて、室内が暖房される。 The high temperature / high pressure gas refrigerant flowing into the indoor heat exchanger 41 exchanges heat with indoor air while flowing through the heat exchange tube of the indoor heat exchanger 41, and the heat is discharged to the indoor air to condense. That is, the indoor heat exchanger 41 functions as a condenser during heating operation. At this time, room air is warmed by the heat expelled from the high-temperature high-pressure gas refrigerant, and the room is heated.
室内熱交換器41にて室内空気に熱を吐き出して凝縮した冷媒は一部液化し、室内熱交換器41の第一入出力ポート41aから室内側第一配管42aに流出する。そして、室内側第一配管42aの途中に介装された室内側膨張弁43で膨張することにより蒸発しやすいように低圧化される。室内側膨張弁43で膨張された冷媒は、さらに、室内側第一配管42aから室内機40の液管ジョイント40a、第一液管51、GHP室外機10の液管ジョイント10a、GHP第三配管15c、配管L1及びGHP第二流量調整弁20bを経由して、GHP室外熱交換器13にその第二入出力ポート13bから流入する。GHP室外熱交換器13に流入した冷媒はGHP室外熱交換器13の熱交換チューブを流通する間に外気と熱交換し、外気の熱を奪って蒸発する。つまり、GHP室外熱交換器13は暖房時に蒸発器として機能する。
Heat is discharged to indoor air by the indoor heat exchanger 41, and the condensed refrigerant is partially liquefied and flows out from the first input /
GHP室外熱交換器13にて外気の熱を奪って蒸発した冷媒は一部気化し、GHP室外熱交換器13の第一入出力ポート13aからGHP第二配管15bに流出する。そして、GHP第二配管15bからGHP四方弁16に入る。暖房運転時にはGHP四方弁16にてGHP第二配管15bがGHP第四配管15dに接続されているから、GHP第二配管15bからGHP四方弁16に流入した冷媒はGHP四方弁16からGHP第四配管15dに流入し、さらにGHPアキュムレータ18に流入する。GHPアキュムレータ18では流入した冷媒が気液分離される。そして、低温低圧のガス冷媒のみがGHPアキュムレータ18からGHP第五配管15eに流出される。GHPアキュムレータ18からGHP第五配管15eに流出した冷媒がGHPコンプレッサ12の第一吸入口12aに帰還する。上記の冷媒の流れからわかるように、GHP四方弁16の切換状態が暖房時接続状態である暖房運転時には、GHP室外熱交換器13は、GHP第二配管15b、GHP第四配管15d、GHP第五配管15eを介して、GHPコンプレッサ12の第一吸入口12aに接続される。
The heat of the outside air is removed by the GHP
また、暖房運転時には、必要に応じて、GHP第一流量調整弁20aの開度が制御される。GHP第一流量調整弁20aが開いている場合、室内熱交換器41及び室内側膨張弁43を経由してGHP第三配管15cに流入した冷媒の一部が、GHP第七配管15gに流れる。GHP第七配管15gに流れた冷媒は、サブ熱交換器19に導入される。このサブ熱交換器19にて、冷媒が冷却水と熱交換することにより、冷媒が加熱される。サブ熱交換器19で加熱された冷媒は、GHP第七配管15gからGHP第四配管15dに流出し、その後、GHPアキュムレータ18に供給される。
In addition, at the time of heating operation, the opening degree of the GHP first flow
また、暖房運転時には、EHP四方弁36の切換状態が暖房時接続状態にされた状態で、モータ31が駆動する。すると、EHPコンプレッサ32が作動して、EHP第五配管35e内の低圧ガス冷媒を第二吸入口32aから吸入するとともに吸入した低圧ガス冷媒を圧縮して高温高圧ガス冷媒を生成する。そして、生成した高温高圧ガス冷媒を第二吐出口32bから吐出する。第二吐出口32bから吐出された高温高圧ガス冷媒はEHP第一配管35aを流れてEHP四方弁36に流入する。
Further, during the heating operation, the
暖房運転時には、EHP四方弁36にてEHP第一配管35aがEHP第六配管35fに接続されているから、EHP第一配管35aからEHP四方弁36に流入した高温高圧ガス冷媒はEHP四方弁36からEHP第六配管35fに流入する。EHP第六配管35fに流入した高温高圧ガス冷媒は、さらに、EHP室外機30のガス管ジョイント30b、第二ガス管54、第一ガス管52、室内機40のガス管ジョイント40b、室内側第二配管42bをこの順に流れる。そして、室内側第二配管42bに接続した室内熱交換器41にその第二入出力ポート41bから流入する。
During heating operation, since the EHP
室内熱交換器41に流入した高温高圧ガス冷媒は室内熱交換器41の熱交換チューブを流通する間に室内空気と熱交換し、室内空気に熱を吐き出して凝縮する。このとき高温高圧ガス冷媒から吐き出された熱によって室内空気が暖められて、室内が暖房される。 The high temperature / high pressure gas refrigerant flowing into the indoor heat exchanger 41 exchanges heat with indoor air while flowing through the heat exchange tube of the indoor heat exchanger 41, and the heat is discharged to the indoor air to condense. At this time, room air is warmed by the heat expelled from the high-temperature high-pressure gas refrigerant, and the room is heated.
室内熱交換器41にて室内空気に熱を吐き出して凝縮した冷媒は一部液化し、室内熱交換器41の第一入出力ポート41aから室内側第一配管42aに流出する。そして、室内側第一配管42aの途中に介装された室内側膨張弁43で膨張することにより蒸発しやすいように低圧化される。室内側膨張弁43で膨張された冷媒は、さらに、室内機40の液管ジョイント40a、第一液管51、第二液管53、EHP室外機30の液管ジョイント30a、EHP第三配管35c及びEHP流量調整弁39を経由して、EHP室外熱交換器33にその第二入出力ポート33bから流入する。EHP室外熱交換器33に流入した冷媒はEHP室外熱交換器33内の熱交換チューブを流通する間に外気と熱交換し、外気の熱を奪って蒸発する。つまり、EHP室外熱交換器33は暖房時に蒸発器として機能する。
Heat is discharged to indoor air by the indoor heat exchanger 41, and the condensed refrigerant is partially liquefied and flows out from the first input /
EHP室外熱交換器33にて外気の熱を奪って蒸発した冷媒は一部気化し、EHP室外熱交換器33の第一入出力ポート33aからEHP第二配管35bに流出する。そして、EHP第二配管35bからEHP四方弁36に入る。暖房運転時にはEHP四方弁36にてEHP第二配管35bがEHP第四配管35dに接続されているから、EHP第二配管35bからEHP四方弁36に流入した冷媒はEHP四方弁36からEHP第四配管35dに流入し、さらにEHPアキュムレータ38に流入する。EHPアキュムレータ38では流入した冷媒が気液分離される。そして、低温低圧のガス冷媒のみがEHPアキュムレータ38からEHP第五配管35eに流出される。EHPアキュムレータ38からEHP第五配管35eに流出した冷媒がEHPコンプレッサ32の第二吸入口32aに帰還する。上記の冷媒の流れからわかるように、EHP四方弁36の切換状態が暖房時接続状態である暖房運転時には、EHP室外熱交換器33は、EHP第二配管35b、EHP第四配管35d、EHP第五配管35eを介して、EHPコンプレッサ32の第二吸入口32aに接続される。図1において、暖房運転時における冷媒の流れが、実線の矢印により示される。
The heat of the outside air is taken away by the EHP
また、暖房運転時、すなわち四方弁(16,36)の切換状態が暖房時接続状態であるときにおける冷媒の流れからわかるように、四方弁(16,36)の切換状態が暖房時接続状態であるとき、GHPコンプレッサ12の第一吐出口12bに、GHP第一配管15a、GHP第六配管15f、第一ガス管52、室内側第二配管42bを介して、室内熱交換器41が接続される。同様に、四方弁(16,36)の切換状態が暖房時接続状態であるとき、EHPコンプレッサ32の第二吐出口32bに、EHP第一配管35a、EHP第六配管35f、第二ガス管54、第一ガス管52、室内側第二配管42bを介して、室内熱交換器41が接続される。すなわち、四方弁(16,36)の切換状態が暖房時接続状態であるとき、複数の室外機(10,30)がそれぞれ有する複数のコンプレッサ(12,32)の吐出口(12b、32b)に室内熱交換器41が接続される。
Moreover, in the heating operation, that is, when the switching state of the four-way valve (16, 36) is in the heating connection state, the switching state of the four-way valve (16, 36) is in the heating connection state At that time, the indoor heat exchanger 41 is connected to the
次に、冷房運転について説明する。冷房運転時には、制御装置60は、GHP四方弁16及びEHP四方弁36の切換状態が、冷房時接続状態となるように、それぞれの四方弁を制御する。ここで、冷房時接続状態とは、四方弁(16,36)の第一ポート(161,361)と第二ポート(162,362)が連通するとともに第三ポート(163,363)と第四ポート(164,364)が連通する切換状態である。従って、冷房運転時、すなわち四方弁(16,36)の切換状態が冷房時接続状態であるとき、四方弁(16,36)の第一ポート(161,361)に接続された第一配管(15a,35a)が第二ポート(162,362)に接続された第二配管(15b、35b)に接続され、第三ポート(163,363)に接続された第四配管(15d、35d)が第四ポート(164,364)に接続された第六配管(15f、35f)に接続されることになる。
Next, the cooling operation will be described. During the cooling operation, the
また、冷房運転時には、GHP四方弁16の切換状態が冷房時接続状態にされた状態で、ガスエンジン11が駆動する。すると、GHPコンプレッサ12が作動して、GHP第五配管15e内の低圧ガス冷媒を第一吸入口12aから吸入するとともに吸入した低圧ガス冷媒を圧縮して高温高圧ガス冷媒を生成する。そして、生成した高温高圧ガス冷媒を第一吐出口12bから吐出する。第一吐出口12bから吐出された高温高圧ガス冷媒はGHP第一配管15aを流れてGHP四方弁16に流入する。
Further, during the cooling operation, the
冷房運転時には、GHP四方弁16にてGHP第一配管15aがGHP第二配管15bに接続されているから、GHP第一配管15aからGHP四方弁16に流入した高温高圧ガス冷媒はGHP四方弁16からGHP第二配管15bに流入する。GHP第二配管15bに流入した高温高圧ガス冷媒は、GHP第二配管15bに接続したGHP室外熱交換器13にその第一入出力ポート13aから流入する。GHP室外熱交換器13に流入した冷媒はGHP室外熱交換器13の熱交換チューブを流通する間に外気と熱交換し、外気に熱を吐き出して凝縮する。つまり、GHP室外熱交換器13は冷房時に凝縮器として機能する。
Since the GHP
GHP室外熱交換器13にて外気に熱を吐き出して凝縮した冷媒は一部液化し、GHP室外熱交換器13の第二入出力ポート13bからGHP第三配管15cに流出する。GHP第三配管15cに流出した冷媒は、配管L2、逆止弁20c、GHP室外機10の液管ジョイント10a、第一液管51、室内機40の液管ジョイント40aを経由して、室内側第一配管42aに至り、この室内側第一配管42aの途中に介装された室内側膨張弁43で膨張することにより蒸発しやすいように低圧化される。室内側膨張弁43で膨張された冷媒は、室内熱交換器41にその第一入出力ポート41aから流入する。室内熱交換器41に流入した冷媒は室内熱交換器41の熱交換チューブを流通する間に室内空気と熱交換し、室内空気の熱を奪って蒸発する。つまり、室内熱交換器41は冷房時に蒸発器として機能する。このとき冷媒に熱が奪われることによって室内空気が冷却されて、室内が冷房される。
The heat is expelled from the outside air by the GHP
室内熱交換器41にて室内空気の熱を奪って蒸発した冷媒は一部気化し、室内熱交換器41の第二入出力ポート41bから室内側第二配管42bに流出する。室内側第二配管42bに流出した冷媒は、室内機40のガス管ジョイント40b、第一ガス管52、GHP室外機10のガス管ジョイント10b、GHP第六配管15fを経由して、GHP四方弁16に入る。冷房運転時にはGHP四方弁16にてGHP第六配管15fがGHP第四配管15dに接続されているから、GHP第六配管15fからGHP四方弁16に流入した冷媒はGHP四方弁16からGHP第四配管15dに流入し、さらにGHPアキュムレータ18に流入する。GHPアキュムレータ18では流入した冷媒が気液分離される。そして、低温低圧のガス冷媒のみがGHPアキュムレータ18からGHP第五配管15eに流出される。GHPアキュムレータ18からGHP第五配管15eに流出した冷媒がGHPコンプレッサ12の第一吸入口12aに帰還する。上記の冷媒の流れからわかるように、GHP四方弁16の切換状態が冷房時接続状態である冷房運転時には、GHP室外熱交換器13は、GHP第二配管15b及びGHP第一配管15aを介して、GHPコンプレッサ12の第一吐出口12bに接続される。
The heat of the indoor air is removed by the indoor heat exchanger 41, and the evaporated refrigerant is partially vaporized and flows out from the second input /
また、冷房運転時には、EHP四方弁36の切換状態が冷房時接続状態にされた状態で、モータ31が駆動する。すると、EHPコンプレッサ32が作動して、EHP第五配管35e内の低圧ガス冷媒を第二吸入口32aから吸入するとともに吸入した低圧ガス冷媒を圧縮して高温高圧ガス冷媒を生成する。そして、生成した高温高圧ガス冷媒を第二吐出口32bから吐出する。第二吐出口32bから吐出された高温高圧ガス冷媒はEHP第一配管35aを流れてEHP四方弁36に流入する。
Further, during the cooling operation, the
冷房運転時には、EHP四方弁36にてEHP第一配管35aがEHP第二配管35bに接続されているから、EHP第一配管35aからEHP四方弁36に流入した高温高圧ガス冷媒はEHP四方弁36からEHP第二配管35bに流入する。EHP第二配管35bに流入した高温高圧ガス冷媒は、EHP第二配管35bに接続したEHP室外熱交換器33にその第一入出力ポート33aから流入する。EHP室外熱交換器33に流入した冷媒はEHP室外熱交換器33の熱交換チューブを流通する間に外気と熱交換し、外気に熱を吐き出して凝縮する。つまり、EHP室外熱交換器33は冷房時に凝縮器として機能する。
Since the EHP
EHP室外熱交換器33にて外気に熱を吐き出して凝縮した冷媒は一部液化し、EHP室外熱交換器33の第二入出力ポート33bからEHP第三配管35cに流出する。EHP第三配管35cに流出した冷媒は、EHP流量調整弁39、EHP室外機30の液管ジョイント30a、第二液管53、第一液管51、室内機40の液管ジョイント40aを経由して、室内側第一配管42aに至り、この室内側第一配管42aの途中に介装された室内側膨張弁43で膨張することにより蒸発しやすいように低圧化される。室内側膨張弁43で膨張された冷媒は、室内熱交換器41にその第一入出力ポート41aから流入する。室内熱交換器41に流入した冷媒は室内熱交換器41の熱交換チューブを流通する間に室内空気と熱交換し、室内空気の熱を奪って蒸発する。このとき冷媒に熱が奪われることによって室内空気が冷却されて、室内が冷房される。
The heat is expelled from the outside air by the EHP
室内熱交換器41にて室内空気の熱を奪って蒸発した冷媒は一部気化し、室内熱交換器41の第二入出力ポート41bから室内側第二配管42bに流出する。室内側第二配管42bに流出した冷媒は、室内機40のガス管ジョイント40b、第一ガス管52、第二ガス管54、EHP室外機30のガス管ジョイント30b、EHP第六配管35fを経由して、EHP四方弁36に入る。冷房運転時にはEHP四方弁36にてEHP第六配管35fがEHP第四配管35dに接続されているから、EHP第六配管35fからEHP四方弁36に流入した冷媒はEHP四方弁36からEHP第四配管35dに流入し、さらにEHPアキュムレータ38に流入する。EHPアキュムレータ38では流入した冷媒が気液分離される。そして、低温低圧のガス冷媒のみがEHPアキュムレータ38からEHP第五配管35eに流出される。EHPアキュムレータ38からEHP第五配管35eに流出した冷媒がEHPコンプレッサ32の第二吸入口32aに帰還する。上記の冷媒の流れからわかるように、EHP四方弁36の切換状態が冷房時接続状態である冷房運転時には、EHP室外熱交換器33は、EHP第二配管35b及びEHP第一配管35aを介して、EHPコンプレッサ32の第二吐出口32bに接続される。図1において、冷房運転時における冷媒の流れが、破線の矢印により示される。
The heat of the indoor air is removed by the indoor heat exchanger 41, and the evaporated refrigerant is partially vaporized and flows out from the second input /
また、冷房運転時、すなわち四方弁(16,36)の切換状態が冷房時接続状態であるときにおける冷媒の流れからわかるように、四方弁(16,36)の切換状態が冷房時接続状態であるとき、室内熱交換器41は、室内側第二配管42b、第一ガス管52、GHP第六配管15f、GHP第四配管15d、GHP第五配管15eを介して、GHPコンプレッサ12の第一吸入口12aに接続される。同様に、四方弁(16,36)の切換状態が冷房時接続状態であるとき、室内熱交換器41は、室内側第二配管42b、第一ガス管52、第二ガス管54、EHP第六配管35f、EHP第四配管35d、EHP第五配管35eを介して、EHPコンプレッサ32の第二吸入口32aに接続される。すなわち、四方弁(16,36)の切換状態が冷房時接続状態であるとき、複数の室外機(10,30)がそれぞれ有する複数のコンプレッサ(12,32)の吸入口(12a、32a)に室内熱交換器41が接続される。
Also, as can be seen from the flow of the refrigerant during cooling operation, ie, when the switching state of the four-way valve (16, 36) is in the cooling connection state, the switching state of the four-way valve (16, 36) is in the cooling connection state When there is an indoor heat exchanger 41, the first GHP compressor 12 is connected via the second
上記したような空気調和装置1の暖房運転中及び冷房運転中に、制御装置60は、空調制御処理を実行する。空調制御処理では、制御装置60は、室内機40から要求される空調負荷に応じて、GHP室外機10及びEHP室外機30を制御する。例えば、要求される空調負荷が大きい場合、制御装置60は、GHP室外熱交換器13及びEHP室外熱交換器33の双方に冷媒が流れるように、GHP室外機10及びEHP室外機30を制御することができる。また、要求される空調負荷が小さい場合、制御装置60は、GHP室外熱交換器13とEHP室外熱交換器13のいずれか一方に冷媒が流れるように、GHP室外機10及びEHP室外機30を制御することができる。
During the heating operation and the cooling operation of the air conditioner 1 as described above, the
また、制御装置60が空調制御処理を実行した場合、作動中(運転中)の室内熱交換器41の熱交換量が空調負荷に見合う量になるように、室外機(10,30)及び/又は室内機40を制御する。例えば、制御装置60は、GHP室外機10のガスエンジン11の回転数(GHPコンプレッサ12の回転数)、EHP室外機30のモータ31の回転数(EHPコンプレッサ32の回転数)、室内機40の室内側膨張弁43の開度、室内機ファン44の回転数、等を制御することにより、作動中の室内熱交換器41の熱交換量を制御する。
In addition, when the
また、上記した暖房運転中及び冷房運転中において、ホットガスバイパス弁21は、通常は閉じている。このホットガスバイパス弁21は、必要に応じて開作動する。例えば、GHPコンプレッサ12に吸入される冷媒の圧力が低くなり、低圧異常が発生して空調運転が停止する虞がある場合に、ホットガスバイパス弁21が開く。これにより、高圧のガス冷媒がGHPコンプレッサ12に吸入され、その結果、低圧異常が回避される。
Further, during the above-described heating operation and cooling operation, the hot
ところで、上記した制御装置60による空調制御処理は、空気調和装置1の起動制御処理の実行後に実行される。つまり、制御装置60は、起動信号の入力によってまず起動制御処理を実行し、起動制御処理が完了した後に、空調制御処理を実行するように構成される。
By the way, the air conditioning control process by the
図2は、制御装置60が実行する起動制御処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。このルーチンは、空気調和装置1に備えられるリモコン等に設けられている冷房スイッチ或いは暖房スイッチがユーザーによって操作されて、空気調和装置1を所定の運転モード(暖房モード或いは冷房モード)で運転させるための起動信号が入力されたときに、起動する。このルーチンが起動すると、制御装置60は、まず、図2のS100にて、各室外機(GHP室外機10、EHP室外機30)が有する四方弁(16,36)の切換状態が正しいか否かを判断する必要があるか否かを判断する。
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of the activation control processing routine executed by the
例えば、空気調和装置1の前回の運転モード(運転状態)が暖房モード(暖房運転状態)であり、今回の運転モードが冷房モード(冷房運転状態)である場合、或いは、前回の運転モードが冷房モードであり、今回の運転モードが暖房運転モードである場合、四方弁(16,36)の切換状態を変更する必要がある。四方弁(16,36)の切換状態を変更した場合、変更後の四方弁(16,36)の切換状態が正しいか否かを判断する必要がある。つまり、前回の空気調和装置1の運転モードと今回の空気調和装置1の運転モードが異なる場合、制御装置60は、四方弁(16,36)の切換状態の正否の判断が必要であると判断する。また、前回の空気調和装置1の運転中に停電が発生し、或いは異常が発生して空気調和装置1が緊急停止した場合、制御装置60は前回の空気調和装置1の運転モードを認識していない可能性がある。このような場合も、制御装置60は、四方弁(16,36)の切換状態の正否の判断が必要であると判断する。一方、前回の空気調和装置1の運転モードと今回の空気調和装置1の運転モードが同じである場合、制御装置60は、四方弁(16,36)の切換状態の正否の判断が不必要であると判断する。
For example, if the previous operation mode (operation state) of the air conditioner 1 is the heating mode (heating operation state) and the current operation mode is the cooling mode (cooling operation state), or the previous operation mode is cooling If the current operation mode is the heating operation mode, it is necessary to change the switching state of the four-way valve (16, 36). When the switching state of the four-way valve (16, 36) is changed, it is necessary to determine whether the switching state of the changed four-way valve (16, 36) is correct. That is, when the previous operation mode of the air conditioner 1 and the operation mode of the present air conditioner 1 are different, the
S100にて、四方弁(16,36)の切換状態の正否の判断が不必要であると判断した場合(S100:No)、制御装置60は、S200に処理を進めて、第一起動制御処理を実行する。この第一起動制御処理では、四方弁(16,36)の切換状態の正否の判断を行うことなく、室外機(10,30)の初期制御が実行される。第一起動制御処理の実行後、制御装置60は、このルーチンを終了する。一方、S100にて、四方弁(16,36)の切換状態の正否の判断が必要であると判断した場合(S100:Yes)、制御装置60は、S300に処理を進めて、第二起動制御処理を実行する。この第二起動制御処理では、四方弁(16,36)の切換状態の正否の判断及び室外機(10,30)の初期制御が実行される。第二起動制御処理の実行後、制御装置60は、このルーチンを終了する。以下、第一起動制御処理及び第二起動制御処理について説明する。
When it is determined in S100 that the determination of whether the switching state of the four-way valve (16, 36) is correct or not is unnecessary (S100: No), the
まず、第一起動制御処理について説明する。図3は、第一起動制御処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。このルーチンが起動すると、制御装置60は、まず、図3のS201にて、システム起動制御を行う。これにより、室外機(10,30)及び室内機40が作動可能な状態、すなわちスタンバイ状態にされる。次いで、S202にて、GHP室外機10及びEHP室外機30のうち、作動させるべき室外機を選択する。この場合、制御装置60は、空気調和装置1の初期設定条件、或いは、ユーザーの設定条件に基づいて、作動させるべき室外機を選択することができる。例えば、空気調和装置1の初期設定条件に、優先的にGHP室外機10を作動させるという条件が含まれている場合、或いは、電力消費を抑えるためにユーザーが予めGHP室外機10を優先的に作動させるという設定条件を入力しているような場合、S202ではGHP室外機10が選択される。
First, the first activation control process will be described. FIG. 3 is a flowchart showing the flow of the first activation control processing routine. When this routine starts, the
次いで、制御装置60は、S203にて、選択した室外機を作動させるとともに初期制御を開始する。この初期制御では、選択した室外機(例えばGHP室外機10)の室外機ファン(例えばGHP室外機ファン17)を所定時間だけ回転させる。これにより室外機内が換気される。また、初期制御では、選択した室外機のコンプレッサ(例えばGHPコンプレッサ12)を所定回転数で作動させるとともに流量調整弁(例えばGHP第一流量調整弁20a及びGHP第二流量調整弁20b)の開度を予め定められた初期開度に設定する。これにより、冷媒回路内に冷媒が循環される。
Next, in S203, the
次に、制御装置60は、S204にて、選択した室外機の初期制御が完了したか否かを判断する。ここで、初期制御が完了したか否かは、選択した室外機において、室外機ファンが所定回転数で作動している時間が所定時間に達したか否か、コンプレッサが所定回転数で作動している時間が所定時間に達したか否か、流量調整弁の開度が初期開度にされているか否か、に基づいて判断される。選択した室外機の初期制御が完了していない場合(S204:No)、選択した室外機の初期制御が完了するまで待ち、選択した室外機の初期制御が完了した場合(S204:Yes)、制御装置60は、システム(空気調和装置1)の起動が完了して、空調制御処理による空調運転を実行し得る状態にされたことを認識する(S205)。その後、制御装置60は、このルーチンを終了する。
Next, at S204,
第一起動制御処理が終了した場合、制御装置60は、続いて空調制御処理を実行する。この空調制御処理では、上述したように、空調負荷に応じて、選択した室外機のコンプレッサの回転数等が制御される。また、空調運転中に空調負荷が増大した場合、制御装置60は、選択されていない室外機について上記した第一起動制御処理を実行した後に、空調制御処理を実行する。
When the first activation control process ends, the
次に、第二起動制御処理について説明するが、本実施形態における第二起動制御処理について説明する前に、従来から実施されている第二起動制御処理が空気調和装置1に適用される場合についての例を説明する。図6は、従来から実施されている第二起動制御処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。このルーチンが起動すると、制御装置60は、まず、図6のS351にて、システム起動制御を実行する。これにより、室外機(10,30)及び室内機40がスタンバイ状態にされる。次に、制御装置60は、S352にて、全ての室外機(GHP室外機10及びEHP室外機30)の初期制御を同時に開始する。
Next, the second activation control process will be described, but before the second activation control process in the present embodiment is described, the case where the second activation control process conventionally performed is applied to the air conditioner 1 An example of FIG. 6 is a flowchart showing the flow of a second activation control processing routine that has been conventionally performed. When this routine starts, the
次いで、制御装置60は、各室外機(10,30)に、四方弁(16,36)の切換指令を出力する(S353)。これにより、各室外機(10,30)の四方弁(16,36)の切換状態が、暖房時接続状態及び冷房時接続状態のうち、今回の運転モード(要求される運転モード)に対応した切換状態に変更或いは維持される。なお、空気調和装置1の前回の運転モードと今回の運転モードが異なる場合、S353の処理の実行によって四方弁(16,36)の切換状態が変更される。また、制御装置60が空気調和装置1の前回の運転モードを認識していない場合、S353の処理の実行によって、四方弁(16,36)の切換状態が変更される場合もあり、維持される場合もある。
Next, the
続いて、制御装置60は、S354にて、全ての室外機(10,30)の初期制御が完了したか否かを判断する。全ての室外機(10,30)の初期制御が完了していない場合(S354:No)、全ての室外機(10,30)の初期制御が完了するまで待つ。全ての室外機(10,30)の初期制御が完了した場合(S354:Yes)、制御装置60は、システム(空気調和装置1)の起動が完了して、空調運転を実行し得る状態にされたことを認識する(S355)。
Subsequently, at S354, the
制御装置60は、システムの起動完了を認識した後に、S356に処理を進めて、四方弁(16,36)の切換状態が正しいか否かを判断する。この場合、以下の項目についての判断がなされる。
(1)各室外機(10,30)の四方弁(16,36)の切換状態が、同一の切換状態であるか否か
(2)各室外機(10,30)の四方弁(16,36)が中間ロックしていないか否か
(3)各室外機(10,30)の四方弁(16,36)が、要求された運転モードに対応する切換状態にされているか否か
After recognizing the completion of activation of the system, the
(1) Whether the switching state of the four-way valve (16, 36) of each outdoor unit (10, 30) is the same switching state or not (2) The four-way valve (16, 16) of each outdoor unit (10, 30) 36) Whether or not the intermediate lock is in effect (3) Whether the four-way valve (16, 36) of each outdoor unit (10, 30) is in the switching state corresponding to the requested operation mode
上記(1)に示す判断に関し、一方の室外機の四方弁の切換状態と他方の室外機の四方弁の切換状態が異なっていると、一方の室外機のコンプレッサの吐出口と他方の室外機のコンプレッサの吸入口が連通することになる。従って、上記(1)に示す判断は、一方の室外機のコンプレッサの吐出圧力と他方の室外機のコンプレッサの吸入圧力との圧力差が所定の圧力差以上であるか否かに基づいて、判断することができる。具体的には、上記(1)の判断においては、GHP吐出圧力センサ71により検出された吐出圧力とEHP吸入圧力センサ74により検出された吸入圧力との圧力差、及び、EHP吐出圧力センサ73により検出された吐出圧力とGHP吸入圧力センサ72により検出された吸入圧力との圧力差、が、それぞれ所定の圧力差以上である場合に、各室外機(10,30)の四方弁(16,36)の切換状態が同一の切換状態であると判断される。
Regarding the determination shown in the above (1), when the switching state of the four-way valve of one outdoor unit is different from the switching state of the four-way valve of the other outdoor unit, the discharge port of the compressor of one outdoor unit and the other outdoor unit The suction port of the compressor will communicate. Therefore, the determination shown in the above (1) is based on whether the pressure difference between the discharge pressure of the compressor of one outdoor unit and the suction pressure of the compressor of the other outdoor unit is equal to or greater than a predetermined pressure difference. can do. Specifically, in the determination of the above (1), a pressure difference between the discharge pressure detected by the GHP
また、上記(2)に示す判断に関し、四方弁が中間ロック状態(四方弁の可動部が移動の途中で動かなくなっている状態)になると、コンプレッサから吐出された冷媒が中間ロックした四方弁を介してそのままコンプレッサの吸入口に戻ることになる。従って、上記(2)に示す判断は、各室外機のコンプレッサの吐出圧力と吸入圧力との圧力差が所定の圧力差以上であるか否かに基づいて判断することができる。具体的には、上記(2)の判断においては、GHP吐出圧力センサ71により検出された吐出圧力とGHP吸入圧力センサ72により検出された吸入圧力との圧力差、及び、EHP吐出圧力センサ73により検出された吐出圧力とEHP吸入圧力センサ74により検出された吸入圧力との圧力差、が、それぞれ所定の圧力差以上である場合に、四方弁(16,36)が中間ロックしていないと判断される。
Further, regarding the determination shown in the above (2), when the four-way valve is in the intermediate lock state (a state where the movable part of the four-way valve stops moving in the middle of movement), the refrigerant discharged from the compressor It will return to the suction port of the compressor as it is. Therefore, the determination shown in the above (2) can be made based on whether the pressure difference between the discharge pressure and the suction pressure of the compressor of each outdoor unit is equal to or more than a predetermined pressure difference. Specifically, in the determination of the above (2), a pressure difference between the discharge pressure detected by the GHP
また、上記(3)に示す判断に関し、例えば四方弁の切換状態が冷房接続状態の場合には、室外熱交換器に高温高圧のガス冷媒が流入するために、室外熱交換器を流れる冷媒の温度及び圧力が高い。また、四方弁の切換状態が暖房接続状態の場合には、室外熱交換器を流れる冷媒の温度及び圧力は低い。従って、上記(3)に示す判断は、各室外機を流れる冷媒の温度又は圧力に基づいて判断することができる。具体的には、上記(3)の判断においては、冷房モードであるときに、GHP室外熱交換器温度センサ75により検出された冷媒温度及びEHP室外熱交換器温度センサ76により検出された冷媒温度が所定温度以上である場合、及び、暖房モードであるときに、GHP室外熱交換器温度センサ75により検出された冷媒温度及びEHP室外熱交換器温度センサ76により検出された冷媒温度が所定温度以下である場合に、各室外機(10,30)の四方弁(16,36)が、要求された運転モードに対応する切換状態にされていると判断される。なお、室内機40に設けられたセンサを用いて、上記(3)に示す判断を行うことも可能である。例えば、室内機40のガス管(52,54)や液管(51,53)の温度を検出する温度センサによって上記(3)に示す判断を行うことが可能である。或いは、室内機40から室内に吹き出される空気の温度(吹き出し温度)を検出する温度センサの検出値に基づいて、上記(3)に示す判断を行うことも可能である。
Further, regarding the determination shown in the above (3), for example, when the switching state of the four-way valve is the cooling connection state, the high temperature / high pressure gas refrigerant flows into the outdoor heat exchanger. Temperature and pressure are high. In addition, when the switching state of the four-way valve is the heating connection state, the temperature and pressure of the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger are low. Therefore, the determination shown in the above (3) can be made based on the temperature or pressure of the refrigerant flowing through each outdoor unit. Specifically, in the determination of (3), the refrigerant temperature detected by the GHP outdoor heat
また、上記(1)に示す判断を行う際には、上記したように、一の室外機のコンプレッサの吐出圧力と、他の室外機のコンプレッサの吸入圧力との圧力差を求めなければならない。従って、四方弁の切換状態の正否を判断するためには、全ての室外機(本実施形態ではGHP室外機10及びEHP室外機30)を共に作動させておかなければならない。
Further, when making the determination shown in the above (1), as described above, it is necessary to obtain the pressure difference between the discharge pressure of the compressor of one outdoor unit and the suction pressure of the compressor of the other outdoor unit. Therefore, in order to determine whether the switching state of the four-way valve is correct, all the outdoor units (in the present embodiment, the GHP
S356にて、四方弁(16,36)の切換状態が正しくないと判断した場合(S356:No)、制御装置60は、システムの起動を停止する(S357)。これにより、空気調和装置1の駆動が停止する。一方、S356にて、四方弁(16、36)の切換状態が正しいと判断した場合(S356:Yes)、制御装置60は、このルーチンを終了する。
When it is determined in S356 that the switching state of the four-way valve (16, 36) is not correct (S356: No), the
図7は、上記した従来の第二起動制御処理を実行した場合における、制御装置60の処理と各室外機(GHP室外機10、EHP室外機30)の動作の一例とを時系列的に示すタイムチャートである。図7に示すように、制御装置60がシステム(空気調和装置1)を起動させると、GHP室外機10及びEHP室外機30が同時に初期制御を開始する。その後、制御装置60が四方弁(16,36)の切換指令を出力すると、例えば各室外機(10,30)の四方弁(16,36)の切換状態が変更される。その後、両室外機(10,30)の初期制御が完了すると、制御装置60がシステムの起動完了を認識する。その後に制御装置60は、各室外機(10,30)の四方弁(16,36)の切換状態が正しいか否かを判断する。つまり、従来の第二起動制御処理によれば、全ての室外機の初期制御が完了した後(システムの起動が完了した後に)に、四方弁(16,36)の切換状態が正しいか否かが判断される。
FIG. 7 shows, in time series, the process of the
また、図7に示すようにEHP室外機30の初期制御が開始されてから初期制御が完了するまでの時間は、GHP室外機10の初期制御が開始されてから初期制御が完了するまでの時間よりも長い。これは、GHP室外機10は熱源としてのガスエンジン11を有しているのに対し、EHP室外機30は熱源を有していないことに起因する。
Further, as shown in FIG. 7, the time from the start of the initial control of the EHP
室外機の初期制御が完了するためには、室外機が有するコンプレッサを所定の回転数で作動させた場合に運転に支障がないことが要求される。また、コンプレッサは、冷媒を圧縮して吐出するが、このときコンプレッサを潤滑するための潤滑オイルも冷媒とともに吐出される。吐出された潤滑オイルはオイルセパレータで冷媒と分離される。冷媒と分離された潤滑オイルがコンプレッサに再び吸入される。 In order to complete the initial control of the outdoor unit, it is required that there is no hindrance to the operation when the compressor of the outdoor unit is operated at a predetermined rotational speed. Further, the compressor compresses and discharges the refrigerant, and at this time, lubricating oil for lubricating the compressor is also discharged together with the refrigerant. The discharged lubricating oil is separated from the refrigerant by the oil separator. The lubricating oil separated from the refrigerant is again drawn into the compressor.
潤滑オイルの温度が低い状態でコンプレッサを高回転で作動させた場合、コンプレッサで圧縮された高温のガス冷媒が潤滑オイルによって冷やされるために、冷媒が液化する。液化した冷媒は、潤滑オイルに溶け込む。これにより潤滑オイルが希釈される。希釈された潤滑オイルがコンプレッサに吸入された場合、潤滑オイルの量が相対的に少ないことに起因してコンプレッサの潤滑不良が引き起こされて、コンプレッサが故障する虞がある。なお、EHP室外機に用いられる一般的なコンプレッサは、内部に潤滑オイルを貯留するコンプレッサである。従って、貯留された潤滑オイルに冷媒が溶け込む可能性が極めて高い。 When the compressor is operated at a high speed while the temperature of the lubricating oil is low, the refrigerant is liquefied because the high temperature gas refrigerant compressed by the compressor is cooled by the lubricating oil. The liquefied refrigerant dissolves in the lubricating oil. This dilutes the lubricating oil. When the diluted lubricating oil is drawn into the compressor, the compressor may be damaged due to a relatively small amount of lubricating oil, which may cause the lubricating failure of the compressor. In addition, the general compressor used for an EHP outdoor unit is a compressor which stores lubricating oil inside. Therefore, the possibility of the refrigerant being dissolved in the stored lubricating oil is extremely high.
この点に関し、GHP室外機10はガスエンジン11を有するため、ガスエンジン11の熱により速やかに潤滑オイルを加熱することができる。そのためGHPコンプレッサ12を比較的早く所定の回転で作動させた場合でも、潤滑オイルの温度が速やかに上昇するので、潤滑オイルにより冷媒が冷やされることによる冷媒の液化を防止することができる。これに対し、EHP室外機30はエンジンのような熱源を有しないので、潤滑オイルの温度を速やかに上昇させることができない。そのため、上記した不具合の発生を防止するために、EHP室外機30の初期制御における初期段階ではEHPコンプレッサ32を低回転数で作動させ、十分に潤滑オイルの温度が上昇してから所定の回転で作動させる必要がある。このため、EHP室外機30の初期制御においては速やかにEHPコンプレッサ32を所定の回転数で作動させることができず、これにより、EHP室外機30の初期制御に要する時間が長くなるのである。
In this regard, since the GHP
従って、GHP室外機10とEHP室外機30とを有する空気調和装置1の初期制御においては、GHP室外機10の初期制御の完了のタイミングは、EHP室外機30の初期制御の完了のタイミングよりも早い。
Therefore, in the initial control of the air conditioner 1 having the GHP
GHP室外機10の初期制御が、EHP室外機30の初期制御よりも先に完了するため、GHP室外機10は、その初期制御が完了してからEHP室外機30の初期制御が完了するまで待たなければならない。この間、GHPコンプレッサ12は、予め定められた最低回転数で作動している。
Since the initial control of the GHP
GHPコンプレッサ12が最低回転数で作動している場合、GHPコンプレッサ12の吸入圧力が十分に低下しないので、GHPコンプレッサ12の第一吸入口12aに接続される蒸発器(室内熱交換器41又はGHP室外熱交換器13)にて冷媒を十分に蒸発させることができない。このため蒸発器からGHPアキュムレータ18に流入する液冷媒量が増加する。これにより、GHPアキュムレータ18内での液冷媒の貯留量が増加し、やがて、GHPアキュムレータ18から液冷媒がオーバーフローする。GHPアキュムレータ18からオーバーフローした液冷媒は、GHPコンプレッサ12に吸入される。これによりGHPコンプレッサ12が液圧縮を起こして破損してしまう。
When the GHP compressor 12 is operating at the lowest rotational speed, the suction pressure of the GHP compressor 12 does not decrease sufficiently, so the evaporator connected to the
このように、従来の第二起動制御を実施した場合、先に初期制御が完了した室外機のコンプレッサが後に初期制御が完了する室外機の初期制御完了まで最低回転数で作動し続けることに起因した不具合の発生が起こる可能性がある。 As described above, when the conventional second start control is performed, the compressor of the outdoor unit whose initial control is completed first continues to operate at the minimum rotation number until the completion of the initial control of the outdoor unit whose initial control is completed. Failure may occur.
この点について、本実施形態に係る第二起動制御処理は、上記した不具合の発生を防止するように構成されている。以下、本実施形態に係る第二起動制御処理について説明する。 In this regard, the second activation control process according to the present embodiment is configured to prevent the occurrence of the above-described failure. Hereinafter, the second activation control process according to the present embodiment will be described.
図4A及び図4Bは、本実施形態に係る第二起動制御処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。このルーチンが起動すると、制御装置60は、まず、図4AのS311にて、システム起動処理を行う。これにより、室外機(10,30)及び室内機40がスタンバイ状態にされる。次いで、S312にて、制御装置60は、全ての室外機(10,30)を作動させるとともに、全ての室外機(10,30)の初期制御を同時に開始する(初期制御開始処理)。
FIG. 4A and FIG. 4B are flowcharts showing the flow of the second activation control processing routine according to the present embodiment. When this routine starts, the
続いて、制御装置60は、S313にて、各室外機(10,30)に、四方弁(16,36)の切換指令を出力する(切換指令出力処理)。この切換指令は、複数の室外機(GHP室外機10及びEHP室外機30)がそれぞれ有する四方弁(GHP四方弁16及びEHP四方弁36)の切換状態が、暖房時接続状態及び冷房時接続状態のうち、今回の運転モード(要求される運転モード)に対応する切換状態になるように、制御装置60が各四方弁(16,36)に出力する切換状態に関する指令である。これにより、各室外機(10,30)の四方弁(16,36)の切換状態が、今回の運転モードに対応した切換状態になるように、変更或いは維持される。
Subsequently, at S313, the
その後、制御装置60は、S314にて、四方弁(16,36)の切換状態が正しいか否かを判断する(切換状態判断処理)。この判断については上記したので、その詳細についての説明は省略する。
Thereafter, the
S314にて、四方弁の切換状態が正しくないと判断した場合(S314:No)、制御装置60は、S328に処理を進めて、システム起動停止処理を実行する。これにより、空気調和装置1の駆動が停止する。その後、制御装置60はこのルーチンを終了する。
If it is determined in S314 that the switching state of the four-way valve is not correct (S314: No), the
一方、S314にて、四方弁の切換状態が正しいと判断した場合(S314:Yes)、制御装置60は、S315に処理を進めて、初期制御が完了した室外機の有無を判断する。つまり、S315では、複数の室外機(10,30)のうちいずれか一の室外機の初期制御が完了したか否かを判断する(初期制御完了判断処理)。初期制御が完了した室外機が無い場合(S315:No)、再度この処理を実行する。そして、初期制御が完了した室外機が有る場合(S315:Yes)、制御装置60はS316に処理を進める。
On the other hand, if it is determined in S314 that the switching state of the four-way valve is correct (S314: Yes), the
S316では、制御装置60は、タイマτ1のカウントを開始する。その後、制御装置60は、S317に処理を進めて、タイマτ1の計測時間が第一閾値時間τ1th以上であるか否かを判断する。タイマτ1の計測時間が第一閾値時間τ1th未満である場合(S317:No)、制御装置60はS317の処理を繰り返す。そして、タイマτ1の計測時間が第一閾値時間τ1th以上である場合(S317:Yes)、制御装置60は、図4BのS318に処理を進めて、全ての室外機(10、30)の初期制御が完了したか否かを判断する。全ての室外機(10、30)の初期制御が完了している場合(S318:Yes)、制御装置60は、S319に処理を進めて、システムの起動が完了したと認識する。その後、制御装置60は、このルーチンを終了する。
At S316, the
一方、S318にて、全室外機(10,30)の初期制御が完了していないと判断した場合(S318:No)、すなわち、初期制御が未完了の室外機が存在する場合、制御装置60は、S320に処理を進めて、システムの起動停止指令を出力する(作動停止処理)。これにより、全ての室外機(10,30)及び室内機40の作動が停止し、それに伴いGHPコンプレッサ12及びEHPコンプレッサ32の作動も停止する。つまり、S320の作動停止処理は、S315の初期制御完了判断処理にていずれか一の室外機の初期制御が完了したと判断したときから所定時間τ1thが経過した時点で全ての室外機の初期制御が完了していない場合に、初期制御が完了している室外機を含めて全ての室外機の作動を停止させる処理である。
On the other hand, when it is determined in S318 that the initial control of all the outdoor units (10, 30) is not completed (S318: No), that is, when there is an outdoor unit whose initial control has not been completed, the
その後、制御装置60は、タイマτ2のカウントを開始し(S321)、タイマτ2の計測時間が第二閾値時間τ2th以上であるか否かを判断する(S322)。タイマτ2の計測時間が第二閾値時間τ2未満である場合(S322:No)、S322の処理を繰り返す。そして、タイマτ2の計測時間が第二閾値時間τ2th以上になった場合(S322:Yes)、制御装置60は、システムの再起動指令を出力する(S323)。これにより、各室外機(10,30)及び室内機40がスタンバイ状態にされる。
Thereafter, the
次いで、制御装置60は、S324にて、再起動すべき室外機を選択し、S325にて選択した室外機を作動させるとともに、作動させた室外機の初期制御を開始させる(再起動処理)。その後、制御装置60は、選択した室外機の初期制御が完了したか否かを判断する(S326)。選択した室外機の初期制御が完了していない場合(S326:No)、初期制御が完了するまで待つ。そして、選択した室外機の初期制御が完了した場合(S326:Yes)、制御装置はシステムの起動が完了したと認識する(S327)。その後、制御装置60は、このルーチンを終了する。
Next, the
図5は、上記した本実施形態に係る第二起動制御処理を実行した場合における。制御装置60の処理と各室外機(GHP室外機10、EHP室外機30)の動作の一例とを時系列的に示すタイムチャートである。図5に示すように、制御装置60がシステムを起動させると、GHP室外機10及びEHP室外機30が同時に初期制御を開始する。その後、制御装置60が四方弁の切換指令を出力すると、例えば各室外機(10,30)の四方弁(16,36)の切換状態が変更される。その後、直ちに、四方弁(16,36)の切換状態が正しいか否かが判断される。
FIG. 5 shows the case where the second activation control process according to the present embodiment described above is performed. It is a time chart which shows a process of
四方弁(16,36)の切換状態が正しいか否かが判断された後に、例えばGHP室外機10の初期制御が完了する。また、GHP室外機10の初期制御が完了したと制御装置60が判断したときから第一閾値時間τ1thが経過してもEHP室外機30の初期制御が完了しない場合、その時点で制御装置60はシステムの起動停止指令を出力する。これにより、両室外機(10,30)の作動が停止し、それに伴い両コンプレッサ(12,32)の作動が停止する。そして、システムの起動停止から第二閾値時間τ2thが経過した時点で、システムが再起動する。すると、例えばGHP室外機10が作動するとともに、再度、初期制御が開始される。ここで、再起動時には既にGHP四方弁16の切換状態の正否が判断されている。従って、再起動後のGHP室外機10の初期制御においては、GHP四方弁16の切換状態の正否の判断は行われない。そして、GHP室外機10の初期制御が完了すると、制御装置60はシステムの起動完了を認識する。なお、図5の例では、制御装置60がシステムの起動完了を認識した時点で、EHP室外機30が作動していない。EHP室外機30は、その後の空調制御処理において、空調負荷の増大に伴いEHP室外機30の作動が必要になったときに、作動する。この場合、EHP室外機30が作動されるとともに、再度、初期制御が開始される。なお、このときには既にEHP四方弁36の切換状態の正否が判断されているので、再度の初期制御においては、EHP四方弁36の切換状態の正否は判断されない。そして、初期制御が完了した後に、EHP室外機30を含めた空調制御処理が実行される。
After determining whether the switching state of the four-way valve (16, 36) is correct, for example, the initial control of the GHP
図5と図7とを比較してわかるように、本実施形態に係る第二起動制御処理によれば、全ての室外機の初期制御が同時に開始された後に、各室外機(10,30)の四方弁(16,36)の切換指令が出力され、その後、室外機(10,30)の初期制御の完了を待つことなく、四方弁(16,36)の切換状態が正しいか否かが判断される。 As can be understood by comparing FIG. 5 and FIG. 7, according to the second activation control process according to the present embodiment, after the initial control of all the outdoor units is started at the same time, each outdoor unit (10, 30) The switching command of the four-way valve (16, 36) is output, and then whether or not the switching state of the four-way valve (16, 36) is correct without waiting for the completion of the initial control of the outdoor unit (10, 30) It is judged.
また、本実施形態に係る第二起動制御処理によれば、例えば先にGHP室外機10の初期制御が完了した場合、完了時点から第一閾値時間τ1thが経過するまでは、GHPコンプレッサ12が最低回転で作動しているが、第一閾値時間τ1thの経過時点でEHP室外機30の初期制御が完了していない場合、その時点でGHP室外機10の作動が停止する。このためGHPコンプレッサ12の作動も停止する。よって、EHP室外機30の初期制御が完了するまでGHPコンプレッサ12が最低回転で作動し続けることによってGHPアキュムレータ18に貯留された液冷媒がオーバーフローすること、及び、GHPアキュムレータ18からオーバーフローした液冷媒がGHPコンプレッサ12に吸入されること、が効果的に防止される。その結果、GHPコンプレッサ12の液圧縮による破損を防止することができる。なお、上記したようにGHP室外機10の初期制御が完了してから第一閾値時間τ1が経過するまでは、GHPコンプレッサ12が最低回転数で作動しているので、第一閾値時間τ1thが長すぎると、GHPアキュムレータ18に貯留された液冷媒がオーバーフローする虞がある。従って、第一閾値時間τ1thは、GHPアキュムレータ18に貯留された液冷媒がオーバーフローしない程度の時間に設定されるのがよい。
Further, according to the second activation control process according to the present embodiment, for example, when the initial control of the GHP
このように、本実施形態に係る空気調和装置1が備える制御装置60は、四方弁(16,36)の切換状態の正否の判断を伴う第二起動制御処理を実行し得るように構成される。そして、第二起動制御処理では、四方弁(16,36)の切換状態の正否を判断し、その後、室外機の初期制御が完了したか否かを判断する。また、先に初期制御が完了したGHP室外機10の初期制御完了から所定時間経過してもEHP室外機30の初期制御が完了していない場合、所定時間経過の時点で両室外機(10,30)の作動が停止され、これに伴い両コンプレッサ(12,32)の作動も停止される。このため、先に初期制御が完了したGHP室外機10が備えるGHPコンプレッサ12が、EHP室外機30の初期制御が完了するまで最低回転数で作動し続けることに起因する不具合の発生(液圧縮による破損)を効果的に防止することができる。
As described above, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるべきものではない。例えば、上記実施形態においては、GHP室外機10及びEHP室外機30を備える空気調和装置1を示したが、複数のGHP室外機のみ、或いは複数のEHP室外機のみ、を備える空気調和装置1にも本発明を適用することができる。この場合、各室外機に備えられるコンプレッサの能力或いは仕様が異なる場合に、本発明の効果がより発揮される。また、上記実施形態では、各室外機(10,30)に一台のコンプレッサ(12,32)が備えられる例を示したが、各室外機に備えられるコンプレッサの台数は二台以上であってもよい。また、上記実施形態では、二台の室外機を備える空気調和装置を示したが、三台以上の室外機を備える空気調和装置に本発明を適用することもできる。また、上記実施形態では、作動停止処理(S320)にて全ての室外機(10,30)の作動を停止する例について説明したが、少なくとも初期制御が完了している室外機のみ(上記の例ではGHP室外機10のみ)を停止するように、作動停止処理を構成することもできる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention should not be limited to the said embodiment. For example, in the above embodiment, the air conditioner 1 including the GHP
また、上記実施形態では、制御装置60が、GHP室外機10及びEHP室外機30を制御する例について説明したが、複数の制御装置によってこれらの室外機を制御するように構成してもよい。例えば、制御装置60は、制御装置A、制御装置B、制御装置C、の3つに分かれて構成されていて、各制御装置が連係して両室外機(10,30)を制御してもよい。この場合の一例として、制御装置Aは、GHP室外機10に搭載され、各室外機(10,30)に必要な空調能力(例えばコンプレッサ12,32の回転数)、及び各四方弁(16,36)の切換モード(暖房接続状態と冷房接続状態との切換)に関する指示等を制御装置B及び制御装置Cに出力するように構成される。制御装置Bは、GHP室外機10に搭載され、制御装置Aからの指示に基づいてGHP室外機10の各補器類を制御するように構成される。制御装置Cは、EHP室外機30に搭載され、制御装置Aからの指示に基づいてEHP室外機30の各補器類を制御するように構成される。このような構成によれば、上記実施形態にて説明した制御装置60から各四方弁(16,36)への切換指令は、制御装置Aから制御装置B及び制御装置Cを経由して、各四方弁(16,36)に伝達されることになる。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、変形可能である。
Moreover, although the
1…空気調和装置、10…GHP室外機、11…ガスエンジン、12…GHPコンプレッサ、13…GHP室外熱交換器、16…GHP四方弁(切換弁)、18…GHPアキュムレータ、20a…GHP第一流量調整弁、20b…GHP第二流量調整弁、30…EHP室外機、31…モータ、32…EHPコンプレッサ、33…EHP室外熱交換器、36…EHP四方弁(切換弁)、38…EHPアキュムレータ、39…EHP流量調整弁、40…室内機、41,41A,41B,41C…室内熱交換器、43…室内側膨張弁、60…制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Air conditioning apparatus, 10 ... GHP outdoor unit, 11 ... Gas engine, 12 ... GHP compressor, 13 ... GHP outdoor heat exchanger, 16 ... GHP four-way valve (switching valve), 18 ... GHP accumulator, 20a ... GHP 1st Flow adjustment valve, 20b ... GHP second flow adjustment valve, 30 ... EHP outdoor unit, 31 ... Motor, 32 ... EHP compressor, 33 ... EHP outdoor heat exchanger, 36 ... EHP four-way valve (switching valve), 38 ... EHP accumulator , 39: EHP flow control valve, 40: indoor unit, 41, 41A, 41B, 41C: indoor heat exchanger, 43: indoor side expansion valve, 60: control device
Claims (4)
複数の前記室外機がそれぞれ有する前記切換弁の切換状態が前記暖房時接続状態であるときに、複数の前記室外機がそれぞれ有する前記コンプレッサの前記吐出口に接続されるとともに、複数の前記室外機がそれぞれ有する前記切換弁の切換状態が前記冷房時接続状態であるときに、複数の前記室外機がそれぞれ有する前記コンプレッサの前記吸入口に接続され、内部を流通する冷媒を室内空気と熱交換させる室内熱交換器を有する室内機と、
複数の前記室外機を制御する制御装置と、
を備える空気調和装置であって、
前記制御装置は、
前記空気調和装置の起動時に起動制御処理を実行するように構成され、
前記起動制御処理にて、
複数の前記室外機を作動させるとともに複数の前記室外機の初期制御を同時に開始させる初期制御開始処理と、
前記初期制御開始処理の実行後に、複数の前記室外機がそれぞれ有する前記切換弁の切換状態が、前記暖房時接続状態及び前記冷房時接続状態のうち要求される運転モードに対応する切換状態になるように、前記切換弁に切換状態に関する指令を出力する切換指令出力処理と、
前記切換指令出力処理の実行後に、前記切換弁の切換状態が正しいか否かを判断する切換状態判断処理と、
前記切換状態判断処理にて前記切換弁の切換状態が正しいと判断した後に、複数の前記室外機のうちのいずれか一の前記室外機の初期制御が完了したか否かを判断する初期制御完了判断処理と、
前記初期制御完了判断処理にていずれか一の前記室外機の初期制御が完了したと判断したときから所定時間経過した時点で全ての前記室外機の初期制御が完了していない場合に、少なくとも複数の前記室外機のうち前記所定時間経過した時点で初期制御が完了している室外機の作動を停止させる作動停止処理と、
を実行するように構成される、
空気調和装置。 A compressor having a suction port and a discharge port for sucking in refrigerant from the suction port by operating and compressing the sucked refrigerant and discharging the compressed refrigerant from the discharge port; and the suction port of the compressor during heating operation An outdoor heat exchanger connected to the discharge port of the compressor during cooling operation and exchanging heat with the outside air, and a connection state between the outdoor heat exchanger and the compressor; A plurality of outdoor units each having a switching valve switchable between a heating connection state in which an outdoor heat exchanger is connected to the suction port and a cooling connection state in which the outdoor heat exchanger is connected to the discharge port;
When the switching state of the switching valve of each of the plurality of outdoor units is in the heating connection state, it is connected to the discharge port of the compressor of each of the plurality of outdoor units, and the plurality of outdoor units Is connected to the suction port of the compressor of each of the plurality of outdoor units when the switching state of the switching valve included in each of the plurality of outdoor units is in the cooling time connection state, and heat exchange the refrigerant flowing inside with the room air An indoor unit having an indoor heat exchanger,
A control device that controls a plurality of the outdoor units;
An air conditioner comprising
The controller is
The system is configured to execute start control processing when the air conditioner starts.
In the start control process,
Initial control start processing for operating the plurality of outdoor units and simultaneously starting the initial control of the plurality of outdoor units;
After execution of the initial control start process, the switching state of the switching valve of each of the plurality of outdoor units becomes the switching state corresponding to the required operation mode among the heating connection state and the cooling connection state. Switching command output processing for outputting a command related to the switching state to the switching valve;
Switching state determination processing of determining whether the switching state of the switching valve is correct after execution of the switching command output processing;
Initial control completion to determine whether or not initial control of any one of the plurality of outdoor units is completed after determining that the switching state of the switching valve is correct in the switching state determination process Judgment processing,
At least a plurality of initial control of all the outdoor units has not been completed when a predetermined time has elapsed since it was determined that the initial control of any one of the outdoor units has been completed in the initial control completion determination processing. Operation stop processing for stopping the operation of the outdoor unit of which the initial control has been completed when the predetermined time has elapsed among the outdoor units;
Configured to perform
Air conditioner.
前記作動停止処理は、前記初期制御完了判断処理にていずれか一の前記室外機の初期制御が完了したと判断したときから所定時間経過した時点で全ての前記室外機の初期制御が完了していない場合に、全ての前記室外機の作動を停止する処理である、空気調和装置。 In the air conditioner according to claim 1,
In the operation stop process, the initial control of all the outdoor units is completed when a predetermined time has elapsed from when it is determined that the initial control of any one of the outdoor units is completed in the initial control completion determination process. An air conditioner, which is a process for stopping the operation of all the outdoor units when there is not.
前記制御装置は、前記作動停止処理の実行後に、複数の前記室外機の一つ又は複数を作動させるとともに、作動させた前記室外機の初期制御を開始させる再起動処理を実行する、空気調和装置。 In the air conditioner according to claim 2,
The air-conditioning apparatus, wherein the control device operates one or more of the plurality of outdoor units after the execution stop processing and performs restart processing to start initial control of the operated outdoor unit. .
複数の前記室外機は、前記圧縮機を作動させるための駆動源としてのエンジンを有するGHP室外機と、前記圧縮機を作動させるための駆動源としての電動機を有するEHP室外機とを含む、空気調和装置。 The air conditioner according to any one of claims 1 to 3,
A plurality of the outdoor units include a GHP outdoor unit having an engine as a drive source for operating the compressor, and an EHP outdoor unit having an electric motor as a drive source for operating the compressor. Harmonization equipment.
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