JP3829340B2 - 空気調和装置 - Google Patents

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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、複数の利用ユニットを個別に冷暖房運転可能にした空気調和装置に関し、特に、冷暖房運転の切換え時の均圧対策に係るものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、この種の熱回収型の空気調和装置には、特開平3−50457号公報に開示されているように、圧縮機と四路切換弁と室外熱交換器と室外電動膨張弁とを有する室外ユニットを備えると共に、室内熱交換器と室内電動膨張弁とを有する複数台の室内ユニットを備え、室外熱交換器と室内熱交換器とが液ラインで接続されると共に、圧縮機に吐出側に連通する高圧ガスラインと、圧縮機の吸込側に連通する低圧ガスラインとに室内熱交換器が切換え可能に接続されているものがある。
【0003】
そして、上記全室内ユニットが冷房運転又は暖房運転する場合の他、室内ユニットが冷房運転と暖房運転とを同時に行えるようにしている。
【0004】
更に、上記空気調和装置において、室内熱交換器と低圧ガスラインとの間を開閉する低圧弁をバイパスしてキャピラリチューブを有する均圧通路を設けている。そして、上記室内ユニットを暖房運転から冷房運転に切換える際、上記キャピラリチューブを介して室内熱交換器を低圧ガスラインに均圧する一方、上記室内ユニットを冷房運転から暖房運転に切換える際、室内電動膨張弁を開口して室内熱交換器を高圧状態の液ラインに均圧するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述した空気調和装置において、キャピラリチューブ及び室内電動膨張弁によって均圧するようにしているが、このキャピラリチューブでは、大径にして流通抵抗を小さくしないと、均圧に時間を要することになる。ところが、このキャピラリチューブでは、大径にして流通抵抗を小さくすると、暖房運転時に高圧ガスラインと低圧ガスラインとがバイパスすることになり、暖房能力が発揮されないことになり、快適性に劣ることになる。
【0006】
また、上記室内電動膨張弁を開口して均圧する場合、上記室内電動膨張弁の流通抵抗(圧力損失)によって確実に均圧することができないという問題があった。
【0007】
したがって、現実は、圧縮機を停止するか、圧縮機の吐出側と吸込側とをバイパスして均圧している。しかしながら、圧縮機を停止するようにすると、圧縮機の運転停止の頻度が多くなり、停止中に空調を行うことができないことから、快適性が損なわれることになる。また、圧縮機の吐出側と吸込側とをバイパスすることができない機器では圧縮機を停止することになり、結局は快適性が損なわれるという問題があった。
【0008】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、空調能力を低下することなく均圧することができるようにすることを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明が講じた手段は、高圧ガスラインと低圧ガスラインとの間に均圧機構を設け、熱源ユニットを冷房サイクルで均圧するようにしたものである。
【0010】
具体的に、図1に示すように、請求項1に係る発明が講じた手段は、先ず、圧縮機構(21)と、一端が圧縮機構(21)に、他端が液ライン(4L)に接続された熱源側熱交換器(22)と、上記液ライン(4L)に設けられた熱源側膨張機構(20-E)とを有し、高圧ガス冷媒が流れる高圧ガスライン(4G-H)が接続される一方、低圧ガス冷媒が流れる低圧ガスラインが圧縮機構(21)の吸込側に接続され、上記圧縮機構(21)の吐出側が熱源側熱交換器(22)に、吸込側が低圧ガスラインに連通する冷房サイクルと、圧縮機構(21)の吐出側が高圧ガスライン(4G-H)に、吸込側が熱源側熱交換器(22)及び低圧ガスライン(4G-W)に連通する暖房サイクルとに切換え可能な熱源ユニット(20)が設けられている。そして、利用側膨張機構(30-E)と利用側熱交換器(31)とが直列に接続されてなる利用ユニット(30,30,…)が設けられている。更に、上記利用側熱交換器(31)の一端を液ライン(4L)に接続すると共に、利用側熱交換器(31)の他端を切換え機構(5M)によって高圧ガスライン(4G-H)と低圧ガスライン(4G-W)とに切換え可能に接続する分岐回路部(50)が設けられている。
【0011】
その上、上記高圧ガスライン(4G-H)と低圧ガスライン(4G-W)とを連通及び遮断可能に接続すると共に、該高圧ガスライン(4G-H)と低圧ガスライン(4G-W)とを連通して均圧させる均圧機構(28)が設けられている。加えて、冷房モードにおいて上記利用ユニット( 30 30 ,…)を冷房状態から暖房状態に切り換える際の均圧要求がある場合と、上記熱源ユニット( 20 )が暖房サイクルである冷暖同時モードにおいて上記利用ユニット( 30 30 ,…)を冷房状態から暖房状態に切り換える際又は上記利用ユニット( 30 30 ,…)を暖房状態から冷房状態に切り換える際の均圧要求がある場合とにおいて、熱源ユニット(20)を圧縮機構(21)の吐出側が高圧ガスライン( 4G-H )に連通することなく熱源側熱交換器(22)に連通する冷房サイクル状態にすると共に、均圧機構(28)が高圧ガスライン(4G-H)と低圧ガスライン(4G-W)とを連通させるように該均圧機構(28)を制御する均圧制御手段(71)が設けられている。
【0012】
また、請求項2に係る発明が講じた手段は、上記請求項1の発明において、均圧機構(28)が、高圧ガスライン(4G-H)及び低圧ガスライン(4G-W)に接続された均圧管(2p)と、該均圧管(2p)に設けられて開閉する均圧弁(20R1)とより構成されたものである。
【0013】
また、請求項3に係る発明が講じた手段は、上記請求項1又は2の発明において、切換え機構(5M)は、利用側熱交換器(31)と高圧ガスライン(4G-H)とを接続する分岐高圧管(5H)と、利用側熱交換器(31)と低圧ガスライン(4G-W)とを接続する分岐低圧管(5W)と、上記分岐高圧管(5H)に設けられ、該分岐高圧管(5H)を開閉し、高圧ガスライン(4G-H)から利用ユニット(30)に向かって冷媒流通を許容する1方向の高圧弁(50-D)と、上記分岐低圧管(5W)に設けられ、該分岐低圧管(5W)を開閉し、利用ユニット(30)から低圧ガスライン(4G-W)に向かって冷媒流通を許容する1方向の低圧弁(50-S)とより構成されたものである。そして、上記高圧弁(50-D)をバイパスして利用側熱交換器(31)から高圧ガスライン(4G-H)に向かう冷媒流通のみを許容する均圧バイパス管(53)が設けられている。
【0014】
また、請求項4に係る発明が講じた手段は、上記請求項1又は2の発明において、切換え機構(5M)は、利用側熱交換器(31)と高圧ガスライン(4G-H)とを接続する分岐高圧管(5H)と、利用側熱交換器(31)と低圧ガスライン(4G-W)とを接続する分岐低圧管(5W)と、上記分岐高圧管(5H)に設けられ、該分岐高圧管(5H)を開閉する双方向の高圧弁(50-D)と、上記分岐低圧管(5W)に設けられ、該分岐低圧管(5W)を開閉し、利用ユニット(30)から低圧ガスライン(4G-W)に向かって冷媒流通を許容する1方向の低圧弁(50-S)とより構成されたものである。
【0015】
また、請求項5に係る発明が講じた手段は、上記請求項3又は4の発明において、分岐高圧管(5H)における高圧弁(50-D)の下流側と分岐低圧管(5W)における低圧ガスライン(4G-W)の上流側との間には、所定の流通抵抗を有する高圧バイパス管(52)が接続されたものである。
【0016】
【作用】
上記の構成により、請求項1に係る発明では、各利用ユニット(30,30,…)を冷房運転する冷房モードの場合、圧縮機構(21)から吐出した高圧ガス冷媒は、熱源側熱交換器(22)で凝縮して液冷媒となり、その後、上記液冷媒は、液ライン(4L)を流れて各利用ユニット(30,30,…)に分流する。各室内ユニットにおいて、液冷媒は、利用側膨張機構(30-E)で減圧された後、利用側熱交換器(31)で蒸発して低圧ガス冷媒となり、このガス冷媒は、低圧ガスライン(4G-W)を通って圧縮機構(21)に戻ることになる。
【0017】
一方、上記各利用ユニット(30,30,…)を暖房運転する暖房モードの場合、圧縮機構(21)から吐出した高圧ガス冷媒は、高圧ガスライン(4G-H)を通った後、各室内ユニットに分流する。各室内ユニットにおいて、上記ガス冷媒は、利用側熱交換器(31)で凝縮して液冷媒となる。この液冷媒は、液ライン(4L)を通り、熱源側膨張機構(20-E)で減圧された後、熱源側熱交換器(22)で蒸発して圧縮機構(21)に戻ることになる。
【0018】
また、上記冷房運転時に、例えば、1台の利用ユニット(30)が暖房運転を行うと、また逆に、上記暖房運転時に、例えば、1台の利用ユニット(30)が冷房運転を行うと、それぞれ冷暖同時モードとなって冷暖房同時運転が行われることになる。
【0019】
上述した空調運転時に1の利用ユニット(30)を冷房状態から暖房状態に切換える場合、均圧機構(28)を連通し、具体的に、請求項2に係る発明では、均圧弁(20R1)を開口する。その際、熱源ユニット(20)が冷房サイクルであると、そのまま圧縮機構(21)を駆動した状態で、高圧ガスライン(4G-H)と低圧ガスライン(4G-W)とが均圧されることになる。特に、冷房モードの場合、均圧弁(20R1)が開口したままであるので、その状態を保持して均圧処理が実行されることになる。また、熱源ユニット(20)が暖房サイクルである冷暖同時モードであると、冷房モードに切換えて均圧した後、均圧処理が終了する。
【0020】
一方、1の利用ユニット(30)を暖房状態から冷房状態に切換える場合、均圧弁(20R1)を開口し、その際、熱源ユニット(20)が暖房サイクルであると、送風運転して高圧ガスライン(4G-H)と低圧ガスライン(4G-W)とを均圧することになる。その際、請求項3に係る発明では、均圧バイパス管(53)を通して利用ユニット(30,30,…)は均圧され、請求項4に係る発明では、高圧弁(50-D)を介して利用ユニット(30,30,…)が均圧される。
【0021】
また、請求項5に係る発明では、高圧バイパス管(52)によって分岐高圧管(5H)の凝縮液冷媒をバイパスされることになる。
【0022】
【発明の効果】
従って、請求項1に係る発明によれば、高圧ガスライン(4G-H)と低圧ガスライン(4G-W)との間に均圧機構(28)を設け、冷房サイクル状態で均圧を行うようにしたために、熱源ユニット(20)が冷房サイクル状態であると、該熱源ユニット(20)の圧縮機構(21)を停止することなく均圧処理を行うことができる。この結果、冷房能力の低下を防止することができるので、快適性の向上を図ることができる。
【0023】
また、油戻し運転時に均圧処理を同時に行うことができるので、空調運転への復帰時に均圧処理を行う必要がないことができることから、暖房運転を迅速に再開することができ、暖房の快適性の向上を図ることができる。
【0024】
また、圧縮機構(21)の起動時には、配管系統の均圧が終了しているので、圧縮機構(21)の内部の均圧のみを行えばよいことから、圧縮機構(21)の起動を迅速に行うことができ、空調性能の向上を図ることができる。
【0025】
また、熱源ユニット(20)を冷房サイクルに切換えることによって油戻し運転を開始することができるので、油回収を迅速に行うことができる。
【0026】
また、請求項2に係る発明によれば、均圧弁(20R1)を有する均圧管(2p)を設けるようにしたために、従来のキャピラリチューブに比して暖房運転時に冷媒がバイパスすることがなく、暖房能力の低下を確実に防止することができると同時に、均圧処理を短時間で確実に終了することができる。
【0027】
また、請求項3に係る発明によれば、均圧バイパス管(53)を設けて高圧弁(50-D)をバイパスするようにしたために、高圧弁(50-D)の作動不良が生じることがなく、室内ユニットの均圧を確実に実行することができる。
【0028】
また、請求項4に係る発明によれば、双方向の高圧弁(50-D)を設けるようにしたために、部品点数の削減を図ることができるので、安価にすることができる。
【0029】
また、請求項5に係る発明によれば、分岐配管ユニットに高圧バイパス管(52)を設けたために、分岐高圧管(5H)の凝縮液冷媒をバイパスすることができるので、圧縮機構(21)の吸入圧力損失の低減を図ることができる。
【0030】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【0031】
−全体の構成−
図2に示すように、本実施例の空気調和装置(10)は、1台の室外ユニット(20)に対して複数台の室内ユニット(30,30,…)が冷媒ライン(40)を介して並列に接続されて成る冷媒回路(11)を備え、複数の室内ユニット(30,30,…)が冷暖房同時運転可能に構成されている。そして、上記冷媒ライン(40)は、液ライン(4L)と高圧ガスライン(4G-H)と低圧ガスライン(4G-W)との3本の配管で構成され、上記各室内ユニット(30,30,…)は、分岐配管ユニット(50)を介して液ライン(4L)と高圧ガスライン(4G-H)と低圧ガスライン(4G-W)とに接続されている。
【0032】
−室外ユニット(20)の構成−
上記室外ユニット(20)は、図3に示すように、圧縮機構(21)と、四路切換弁(20-S)と、熱源側熱交換器であるメイン熱交換器(22)と、熱源側膨張機構である室外電動膨張弁(20-E)とを備えて熱源ユニットを構成している。該メイン熱交換器(22)におけるガス側の一端には冷媒配管(23)が、液側の他端には液ライン(4L)がそれぞれ接続され、該液ライン(4L)に室外電動膨張弁(20-E)及び液冷媒を貯溜するレシーバ(24)が設けられている。
【0033】
上記メイン熱交換器(22)に連通するガス側冷媒配管(23)は、四路切換弁(20-S)によって圧縮機構(21)の吐出側と吸込側とに切換可能に接続される一方、上記高圧ガスライン(4G-H)は、四路切換弁(20-S)及び冷媒配管(23)を介して圧縮機構(21)の吐出側に接続され、低圧ガスライン(4G-W)は、圧縮機構(21)の吸込側に冷媒配管(23)を介して接続されている。そして、上記吸込側冷媒配管(23)にはアキュムレータ(25)が設けられる一方、上記高圧ガスライン(4G-H)には、室外ユニット(20)から室内ユニット(30,30,…)に向かって冷媒流通を許容する逆止弁(CV)が設けられている。
【0034】
上記メイン熱交換器(22)は、水熱源と熱交換する熱交換器であって、水配管(2W)が接続されている。該水配管(2W)は、図示しないが、冷却器及び温熱器に接続され、メイン熱交換器(22)が凝縮器として機能する際に冷水が、メイン熱交換器(22)が蒸発器として機能する際に温水が流れるように構成されている。
【0035】
更に、上記室外ユニット(20)には、メイン熱交換器(22)と室外電動膨張弁(20-E)と並列に凝縮ライン(2c)が設けられている。該凝縮ライン(2c)は、補助熱交換器(26)と開閉機構である補助開閉弁(20RS)とが直列に接続されてなり、凝縮ライン(2c)の一端は圧縮機構(21)の吐出側冷媒配管(23)における四路切換弁(20-S)の上流側に、他端は液ライン(4L)における室外電動膨張弁(20-E)の下流側にそれぞれ接続されている。
【0036】
上記補助熱交換器(26)は、圧縮機構(21)からの吐出冷媒が供給されると共に、上記メイン熱交換器(22)と同様に水配管(2W)が接続されている。そして、該補助熱交換器(26)は、ガス冷媒が水熱源と熱交換して凝縮する凝縮器(コンデンサ)としてのみ機能し、メイン熱交換器(22)の凝縮能力と蒸発能力とを調整するように構成されている。
【0037】
上記圧縮機構(21)は、インバータ制御されて多数段階に容量制御される可変容量型の第1圧縮機(MC-1)と、運転及び停止の2種類に制御される定容量型の第2圧縮機(MC-2)とが並列に接続された所謂ツイン型に構成されている。
【0038】
上記吐出側冷媒配管(23)の一部を構成する両圧縮機(MC-1,MC-2)の吐出管(23-D,23-D)の接続部には、油分離器(27)が設けられると共に、第2圧縮機(MC-2)の吐出管(23-D)には、逆止弁(CV)が設けられている。また、上記吸込側冷媒配管(23)の一部を構成する両圧縮機(MC-1,MC-2)の吸込管(23-S,23-S)のうち第1圧縮機(MC-1)の吸込管(23-S)は、第2圧縮機(MC-2)の吸込管(23-S)より圧力損失が大きく設定され、両圧縮機(MC-1,MC-2)の間にはキャピラリチューブ(CP)を備えた均油管(2e)が接続されている。この結果、高圧側となる第1圧縮機(MC-1)より低圧側となる第2圧縮機(MC-2)に潤滑油が供給されている。
【0039】
上記油分離器(27)には、油戻し管(2r)が接続され、該油戻し管(2r)は、キャピラリチューブ(CP)を備えて第1圧縮機(MC-1)の吸込管(23-S)に接続され、油分離器(27)に溜った潤滑油を第1圧縮機(MC-1)に戻すように構成されている。
【0040】
−室内ユニット(30)の構成−
上記室内ユニット(30)は、図4に示すように、室内ファン(31-F)が近接配置された利用側熱交換器である室内熱交換器(31)と、利用側膨張機構である室内電動膨張弁(30-E)とが直列に接続されて利用ユニットを構成し、上記室内熱交換器(31)の一端に室内電動膨張弁(30-E)を有する室内液配管(3L)が、他端に室内ガス配管(3G)がそれぞれ接続されている。
【0041】
−分岐配管ユニット(50)の構成−
上記分岐配管ユニット(50)は、図4に示すように、室内液配管(3L)を液ライン(4L)に接続する分岐液管(5L)を備えると共に、室内ガス配管(3G)を高圧ガスライン(4G-H)と低圧ガスライン(4G-W)とに切換え可能に接続する切換え機構(5M)を備えて接続回路部を構成している。そして、該切換え機構(5M)は、室内ガス配管(3G)を高圧ガスライン(4G-H)に接続する分岐高圧管(5H)と、室内ガス配管(3G)を低圧ガスライン(4G-W)に接続する分岐低圧管(5W)とを備えている。
【0042】
上記分岐高圧管(5H)には、高圧ガスライン(4G-H)から室内ユニット(30,30,…)に向かって冷媒流通を許容する逆止弁(CV)と、高圧ガスライン(4G-H)から室内ユニット(30,30,…)に向かって冷媒流通を許容する1方向の開閉弁から成る高圧弁(50-D)とを備えている。一方、上記分岐低圧管(5W)には、室内ユニット(30,30,…)から低圧ガスライン(4G-W)に向かって冷媒流通を許容する1方向の開閉弁から成る低圧弁(50-S)を備えている。
【0043】
そして、上記高圧弁(50-D)と低圧弁(50-S)とは、室内熱交換器(31)に対する高圧ガスライン(4G-H)と低圧ガスライン(4G-W)との連通を切換えており、上記室内熱交換器(31)が蒸発器として機能する際(冷房時)に低圧弁(50-S)が開口し、室内熱交換器(31)が凝縮器として機能する際(暖房時)に高圧弁(50-D)が開口する。
【0044】
更に、上記分岐配管ユニット(50)は低圧バイパス管(51)と高圧バイパス管(52)とを備えている。該低圧バイパス管(51)は、分岐液管(5L)と、分岐低圧管(5W)における低圧弁(50-S)の下流側とに接続され、バイパス弁(51-V)及びキャピラリ(CP)が介設されると共に、分岐液管(5L)との間で配管熱交換器(51-C)が形成されている。そして、該低圧バイパス管(51)は、暖房運転時に室内熱交換器(31)より室内液配管(3L)を介して流出する液冷媒のフラッシュを防止している。
【0045】
上記高圧バイパス管(52)は、本発明の特徴の1つで、分岐低圧管(5W)における低圧弁(50-S)の上流側と、分岐高圧管(5H)における高圧弁(50-D)の上流側とに接続され、流量調節用のキャピラリ(CP)を備えており、冷房時に分岐高圧管(5H)などに溜る凝縮液をバイパスしている。
【0046】
上記分岐高圧管(5H)には、本発明の特徴として、逆止弁(CV)と高圧弁(50-D)とをバイパスする均圧バイパス管(53)が接続され、該均圧バイパス管(53)は、室内ユニット(30,30,…)から高圧ガスライン(4G-H)に向かって冷媒流通を許容する逆止弁(CV)を備え、均圧時に室内ユニット(30,30,…)の高圧冷媒が高圧ガスライン(4G-H)に流れるようにしている。
【0047】
−補助冷媒回路の構成−
上記各室外ユニット(20)の液ライン(4L)には、リキッドインジェクション管(2j)が接続され、該リキッドインジェクション管(2j)は、2つに分岐されると共に、インジェクション弁(20RT-1,20RT-2)とキャピラリチューブ(CP,CP)とを介して第1圧縮機(MC-1)と第2圧縮機(MC-2)とに接続されている。そして、上記インジェクション弁(20RT-1,20RT-2)は、各圧縮機(MC-1,MC-2)の吐出冷媒温度の過上昇時に開口して吐出冷媒温度を低下させるように構成されている。
【0048】
上記圧縮機構(21)の吐出側冷媒配管(23)と高圧ガスライン(4G-H)の逆止弁(CV)の下流側との間には、吐出補助弁(20RP-1)を有する吐出補助管(2d)が接続されている。該吐出補助弁(20RP-1)は、室内ユニット(30,30,…)が暖房運転している暖房モード時及び室内ユニット(30,30,…)が冷暖同時運転している冷暖同時モード時に開口するように構成されている。つまり、上記吐出補助管(2d)は、四路切換弁(20-S)が冷房モード(図3の実線状態)のままであっても圧縮機構(21)の吐出冷媒が高圧ガスライン(4G-H)に供給されるように構成されている。
【0049】
上記各室外ユニット(20)における圧縮機構(21)の吐出側と吸込側との間にはホットガスバイパス管(2h)が接続され、該ホットガスバイパス管(2h)は、ホットガス弁(20RP-2)を備え、四路切換弁(20-S)の上流側とアキュムレータ(25)の上流側とに接続されている。上記ホットガス弁(20RP-2)は、圧縮機構(21)の起動時に開口して圧縮機構(21)の吐出側と吸込側とを均圧すると共に、圧縮機構(21)の吸入冷媒圧力(低圧圧力PL)の過低下時に開口して低圧圧力PLを上昇させるように構成されている。
【0050】
上記レシーバ(24)と吐出補助管(2d)との間には、逆止弁(CV)を備えて運転停止時にレシーバ(24)のガス冷媒を逃がすためのガス抜き管(2g)が接続されている。
【0051】
また、上記高圧ガスライン(4G-H)における逆止弁(CV)の下流側と低圧ガスライン(4G-W)との間には、本発明の特徴として、均圧機構(28)が設けられており、該均圧機構(28)は、高圧ガスライン(4G-H)と低圧ガスライン(4G-W)とに接続された均圧管(2p)と、該均圧管(2p)に設けられて高圧ガスライン(4G-H)と低圧ガスライン(4G-W)との間を連通及び遮断する均圧弁(20R1)とより構成されている。そして、該均圧弁(20R1)は、室内ユニット(30,30,…)からの均圧要求時に開口して高圧ガスライン(4G-H)と低圧ガスライン(4G-W)とを連通させるように構成されている。
【0052】
−センサ類の構成−
上記各室外ユニット(20)及び各室内ユニット(30,30,…)には、各種のセンサが設けられている。該室外ユニット(20)には、水配管(2W)の水温T1を検出する水温センサ(Th-1)が水配管(2W)の流入側に、圧縮機構(21)の吐出冷媒温度T2を検出する吐出温度センサ(Th21,Th22)が各圧縮機(MC-1,MC-2)
の吐出管(23-D,23-D)に、圧縮機構(21)の吸入冷媒温度T3を検出する吸入温度センサ(Th-3)が圧縮機構(21)の吸込側冷媒配管(23)にそれぞれ設けられている。
【0053】
更に、上記室外ユニット(20)には、圧縮機構(21)の吐出冷媒圧力である高圧圧力HPを検出する高圧圧力センサ(SP-H)が圧縮機構(21)の吐出側冷媒配管(23)に、圧縮機構(21)の吸入冷媒圧力である低圧圧力LPを検出する低圧圧力センサ(SP-L)が圧縮機構(21)の吸込側冷媒配管(23)にそれぞれ設けらると共に、上記各圧縮機(MC-1,MC-2)の高圧圧力HPが所定高圧になると作動する高圧保護開閉器(H-PS,H-PS)が各圧縮機の吐出管(23-D,23-D)に設けられている。
【0054】
一方、各室内ユニット(30,30,…)には、室内空気温度T6を検出する室温センサ(Th-6)が室内ファン(31-F)の近傍に、室内熱交換器(31)の液冷媒温度T7を検出する室内液温センサ(Th-7)が室内液配管(3L)に、室内熱交換器(31)のガス冷媒温度T8を検出する室内ガス温センサ(Th-8)が室内ガス配管(3G)にそれぞれ設けられている。
【0055】
−制御の構成−
上記空気調和装置(10)は、コントローラ(70)を備えており、該コントローラ(70)は、各センサ(Th-1〜SP-L)及び高圧圧力開閉器(H-PS)の検出信号が入力され、高圧圧力センサ(SP-H)が検出する高圧圧力HPより算出される凝縮圧力相当飽和温度(以下、凝縮温度Tcという。)及び低圧圧力センサ(SP-L)が検出する低圧圧力LPより算出される蒸発圧力相当飽和温度(以下、蒸発温度Teという。)等に基づいて空調運転を制御している。
【0056】
つまり、上記コントローラ(70)は、何れの室内ユニット(30,30,…)も暖房運転(以下、暖房サーモオンという。)を行っていない状態、つまり、少なくとも1の室内ユニット(30)が冷房運転(以下、冷房サーモオンという。)を行い、且つ他の室内ユニット(30,30,…)が冷房時の送風運転(以下、冷房サーモオフという。)を行うか、又は暖房時の送風運転(以下、暖房サーモオフという。)を行っている状態を冷房モードとしている。
【0057】
また、上記コントローラ(70)は、何れの室内ユニット(30,30,…)も冷房サーモオンしていない状態、つまり、少なくとも1の室内ユニット(30)が暖房サーモオンの状態で、且つ他の室内ユニット(30,30,…)が暖房サーモオフ又は冷房サーモオフの状態であると暖房モードとしている。
【0058】
また、上記コントローラ(70)は、冷房サーモオンの室内ユニット(30,30,…)と暖房サーモオンの室内ユニット(30,30,…)とが混在している状態を冷暖同時モードとし、全室内ユニット(30,30,…)がサーモオフしているとサーモオフモードとしている。
【0059】
そこで、上記コントローラ(70)の制御は、表1に示すように構成され、この表1に基づいて制御構成を説明する。
【0060】
【表1】
Figure 0003829340
【0061】
上記圧縮機構(21)は、サーモオフモード時に停止し、冷房モード、暖房モード及び冷暖同時モード時には凝縮温度Tc及び蒸発温度Teが一定となるように容量が制御され、圧縮機構(21)の吐出側の油戻し(以下、吐出油戻しという。)を行う際には50%容量に、圧縮機構(21)の吸入側の油戻し(以下、吸入油戻しという。)を行う際には100%容量(フルロード)に制御される。
【0062】
上記インジェクション弁(20RT-1,20RT-2)は、サーモオフモード時に全閉になり、上述したように、他の冷房モード時、暖房モード時、冷暖同時モード時、吐出油戻し時及び吸入油戻し時では各圧縮機の吐出冷媒温度T2の過上昇時に該吐出冷媒温度T2を低下させるように開口する。
【0063】
上記四路切換弁(20-S)は、サーモオフモード時にサーモオフ前の状態を保持し、冷房モード時にオフ状態である図3の実線状態に切換わり、暖房モード時にオン状態である図3の破線状態に切換わる一方、冷暖同時モード時には凝縮温度Tc及び蒸発温度Teが一定となるように切換わり、吐出油戻し時及び吸入油戻し時には冷房モード状態に制御される。
【0064】
上記室外電動膨張弁(20-E)は、サーモオフモード時に全閉になり、冷房モード時、暖房モード時及び冷暖同時モード時には凝縮温度Tc及び蒸発温度Teが一定となるように開度制御され、吐出油戻し時及び吸入油戻し時には全開に制御される。
【0065】
上記補助開閉弁(20RS)は、サーモオフモード時に閉鎖(オフ)し、冷房モード時、暖房モード時及び冷暖同時モード時には凝縮温度Tc及び蒸発温度Teが一定となるように開閉制御され、吐出油戻し時及び吸入油戻し時には開口(オン)する。
【0066】
上記ホットガス弁(20RP-2)は、上述したように、圧縮機構(21)の起動時に開口して圧縮機構(21)の吐出側と吸込側とを均圧すると共に、他の運転状態では圧縮機構(21)の低圧圧力LPの過低下時に該低圧圧力LPを上昇させるように開口する。
【0067】
上記均圧弁(20R1)は、均圧時のサーモオフモード時に開口(オン)し、均圧状態も兼ねる冷房モード時、吐出油戻し時及び吸入油戻し時には開口(オン)する一方、暖房モード時及び冷暖同時モード時には閉鎖(オフ)する。
【0068】
上記吐出補助弁(20RP-1)は、上述したように、サーモオフモード時、冷房モード時、吐出油戻し時及び吸入油戻し時には閉鎖(オフ)する一方、暖房モード時及び冷暖同時モード時には開口(オン)する。
【0069】
上記室内ユニット(30,30,…)及びBSで示す分岐配管ユニット(50)は、冷房サーモオン時に、高圧弁(50-D)を閉鎖(0で示す。)し、低圧弁(50-S)を開口(1で示す。)すると共に、室内電動膨張弁(30-E)を過熱度制御(SHで示す。)し、室内ファン(31-F)を設定風量に制御する一方、冷房サーモオフ時(表1−(1)を含む。)に、高圧弁(50-D)を閉鎖し、低圧弁(50-S)を開口すると共に、室内電動膨張弁(30-E)を全閉(0で示す。)にし、室内ファン(31-F)を設定風量に制御する。
【0070】
また、上記室内ユニット(30,30,…)及び分岐配管ユニット(50)は、室内ユニット(30,30,…)の暖房サーモオン時に、高圧弁(50-D)を開口(1で示す。)し、低圧弁(50-S)を閉鎖(0で示す。)すると共に、室内電動膨張弁(30-E)を過冷却制御(SCで示す。)し、室内ファン(31-F)を設定風量に制御する一方、暖房サーモオフ時(表1−(2)を含む。)に、高圧弁(50-D)を開口し、低圧弁(50-S)を閉鎖にすると共に、室内電動膨張弁(30-E)を全閉(0で示す。)にし、室内ファン(31-F)を微風量(LLで示す。)に制御する。
【0071】
また、上記室内ユニット(30,30,…)及び分岐配管ユニット(50)は、暖房状態から冷房状態に切換わる際に均圧を行う(表1−(3)及び(4)参照)。つまり、室内ユニット(30,30,…)及び分岐配管ユニット(50)は、高圧弁(50-D)を開口したままで、且つ低圧弁(50-S)を閉鎖したままの状態で、室内電動膨張弁(30-E)を所定開度(200pls.)に開口し、室内ファン(31-F)を微風量に制御し、均圧弁(20R1)等をサーモオフモードにして均圧した後、冷房運転に切換わる。
【0072】
また、上記室内ユニット(30,30,…)及び分岐配管ユニット(50)は、冷房状態から暖房状態に切換わる際に均圧を行う(表1−(5)及び(6)参照)。つまり、室内ユニット(30,30,…)及び分岐配管ユニット(50)は、高圧弁(50-D)を閉鎖したままで、且つ低圧弁(50-S)を開口したままの状態で、室内電動膨張弁(30-E)を全閉にし、室内ファン(31-F)を微風量に制御し、均圧弁(20R1)等を冷房モードにして均圧した後、暖房運転に切換わる。
【0073】
また、上記室内ユニット(30,30,…)及び分岐配管ユニット(50)は、吐出油戻し時及び吸入油戻し時に、高圧弁(50-D)及び低圧弁(50-S)を全閉にすると共に、室内電動膨張弁(30-E)を全開にし、室内ファン(31-F)を冷房状態からの油戻しでは設定風量に、暖房状態からの油戻しでは停止に制御する。
【0074】
−制御構成の特徴−
本発明の特徴として、上記コントローラ(70)には、均圧制御手段(71)が設けられている。該均圧制御手段(71)は、室内ユニット(30,30,…)から均圧要求があると、室外ユニット(20)を圧縮機構(21)の吐出側がメイン熱交換器に連通する冷房サイクル状態か、又は圧縮機構(21)を停止したサーモオフモードにすると共に、均圧機構(28)が高圧ガスライン(4G-H)と低圧ガスライン(4G-W)とを連通させるように該均圧機構(28)を制御し、具体的に、均圧弁(20R1)を開口するように制御する。
【0075】
<空調運転動作>
次に、上記空気調和装置(10)における制御動作について説明する。
【0076】
先ず、各室内ユニット(30,30,…)を冷房運転する冷房モードの場合、四路切換弁(20-S)が図3の実線に切変り、室外ユニット(20)の圧縮機構(21)から吐出した高圧ガス冷媒は、メイン熱交換器(22)で凝縮して液冷媒となり、その後、上記液冷媒は、液ライン(4L)を流れて各室内ユニット(30,30,…)に分流する。上記各室内ユニット(30,30,…)においては、高圧弁(50-D)を閉鎖し、低圧弁(50-S)を開口しているので、上記液冷媒は、室内電動膨張弁(30-E)で減圧された後、室内熱交換器(31)で蒸発して低圧ガス冷媒となり、このガス冷媒は、分岐低圧管(5W)から低圧ガスライン(4G-W)を通り、室外ユニット(20)の圧縮機構(21)に戻ることになる。そして、この循環動作を繰返す。
【0077】
一方、上記各室内ユニット(30,30,…)を暖房運転する暖房モードの場合、上記四路切換弁(20-S)が図3の破線に切換わり、室外ユニット(20)の圧縮機構(21)から吐出した高圧ガス冷媒は、高圧ガスライン(4G-H)を通った後、各室内ユニット(30,30,…)に分流する。上記各室内ユニット(30,30,…)においては、高圧弁(50-D)を開口し、低圧弁(50-S)を閉鎖しているので、上記ガス冷媒は、分岐高圧管(5H)を通り、室内熱交換器(31)で凝縮して液冷媒となる。この液冷媒は、液ライン(4L)を通り、室外電動膨張弁(20-E)で減圧された後、メイン熱交換器(22)で蒸発して室外ユニット(20)の圧縮機構(21)に戻ることになる。そして、この循環動作を繰返す。
【0078】
また、上記冷房運転時に、例えば、1台の室内ユニット(30)の高圧弁(50-D)と低圧弁(50-S)とを切換え、この1台の室内ユニット(30)が暖房運転を行うと、また逆に、上記暖房運転時に、例えば、1台の室内ユニット(30)の高圧弁(50-D)と低圧弁(50-S)とを切換え、この1台の室内ユニット(30)が冷房運転を行うと、それぞれ冷暖同時モードとなって冷暖房同時運転が行われることになる。
【0079】
この冷暖房同時モード時において、上記室外ユニット(20)の四路切換弁(20-S)は、凝縮温度Tc及び蒸発温度Teが一定となるように切換わり、図3実線の冷房状態であると、室外ユニット(20)の圧縮機構(21)から吐出した高圧ガス冷媒は、メイン熱交換器(22)に流れて凝縮すると共に、吐出補助弁(20RP-1)が開口しているので、高圧ガスライン(4G-H)を介して暖房運転の室内ユニット(30,30,…)に流れて凝縮して液冷媒と成る。この液冷媒は、液ライン(4L)で合流し、冷房運転の室内ユニット(30,30,…)に流れて蒸発し、低圧ガスライン(4G-W)を流れて圧縮機構(21)に戻ることになる。
【0080】
一方、上記冷暖房同時モード時において、上記室外ユニット(20)の四路切換弁(20-S)が図3破線の暖房状態であると、室外ユニット(20)の圧縮機構(21)から吐出した高圧ガス冷媒は、高圧ガスライン(4G-H)を介して暖房運転の室内ユニット(30,30,…)に流れて凝縮して液冷媒と成る。この液冷媒は、液ライン(4L)で分流し、室外ユニット(20)のメイン熱交換器(22)と冷房運転の室内ユニット(30,30,…)とに流れて蒸発し、低圧ガス冷媒は、低圧ガスライン(4G-W)等を流れて合流して圧縮機構(21)に戻ることになる。
【0081】
<均圧処理動作の説明>
次に、本発明の特徴とする均圧動作について、図5〜図8の制御フロー図及び状態遷移図に基づいて説明する。
【0082】
−均圧要求処理動作−
そこで、図5に示すように、均圧要求ルーチンから説明すると、先ず、ステップST1において、上記分岐配管ユニット(50)の系統ナンバNを0に設定した後、ステップST2に移り、温調運転が暖房運転か否かを判定する。つまり、各室内ユニット(30,30,…)に対応して分岐配管ユニット(50,50,…)が設けられているので、該分岐配管ユニット(50,50,…)の状態によって室内ユニット(30,30,…)が暖房運転しているか、冷房運転しているかを判定することができる。
【0083】
そこで、1の分岐配管ユニット(50)が冷房状態であると、上記ステップST2の判定がNOとなってステップST3に移る一方、暖房状態であると、上記ステップST2の判定がYESとなってステップST4に移ることになる。
【0084】
上記ステップST3及びステップST4において、各分岐配管ユニット(50,50,…)のバルブ指令RBCCを判定する。このバルブ指令RBCCは、低圧弁(50-S)と高圧弁(50-D)との制御指令を0及び1で示し、0が閉鎖指令を、1が開口指令を示している。
【0085】
そして、上記バルブ指令RBCC=01は、低圧弁(50-S)の閉鎖指令で、高圧弁(50-D)の開口指令であって、暖房状態への切換え指令を示し、バルブ指令RBCC=10は、低圧弁(50-S)の開口指令で、高圧弁(50-D)の閉鎖指令であって、冷房状態への切換え指令を示し、バルブ指令RBCC=11は、低圧弁(50-S)及び高圧弁(50-D)の両開口指令であって、吸入油戻しへの切換え指令を示し、バルブ指令RBCC=00は、低圧弁(50-S)及び高圧弁(50-D)の両閉鎖指令であって、吐出油戻しへの切換え指令を示している。
【0086】
そこで、上記ステップST3において、分岐配管ユニット(50)に、バルブ指令RBCC=01、バルブ指令RBCC=11、及びバルブ指令RBCC=00の何れかが指令されたか否かを判定し、つまり、現在、冷房状態であるので、暖房状態等への切換え指令である場合は、ステップST5に移り、分岐均圧指示フラグKYKFをセットしてステップST6に移ることになる。また、上記ステップST3において、バルブ指令RBCC=10の冷房状態の切換え指令である場合は、現在が冷房状態であるので、ステップST7に移り、分岐均圧指示フラグKYKFをリセットしたままステップST6に移ることになる。
【0087】
一方、上記ステップST4において、分岐配管ユニット(50)に、バルブ指令RBCC=10、バルブ指令RBCC=11、及びバルブ指令RBCC=00の何れかが指令されたか否かを判定し、つまり、現在、暖房状態であるので、冷房状態等への切換え指令である場合は、ステップST8に移り、分岐均圧指示フラグKYKFをセットしてステップST6に移ることになる。また、上記ステップST4において、バルブ指令RBCC=01の暖房状態の切換え指令である場合は、現在が暖房状態であるので、上記ステップST7に移り、分岐均圧指示フラグKYKFをリセットしたままステップST6に移ることになる。
【0088】
その後、上記ステップST6において、系統ナンバNに1を加算した後、ステップST9に移り、系統ナンバNが分岐配管ユニット(50,50,…)の総数にまで達したか否かを判定し、つまり、全分岐配管ユニット(50,50,…)のバルブ指令RBCCを判定するまでステップST2に戻ることになる。そして、全分岐配管ユニット(50,50,…)のバルブ指令RBCCを判定すると、メインルーチンに戻ることになる。また、上記全分岐配管ユニット(50,50,…)の何れかの分岐均圧指示フラグKYKFがセットされていると、均圧を要求するための均圧指示フラグKYFがセットされることになる。
【0089】
−モード決定処理動作−
次に、図6に示す制御モードの決定処理ルーチンについて説明すると、先ず、ステップST11において、上記各分岐配管ユニット(50,50,…)に対してこの処理を実行するために、冷房カウンタCcと暖房カウンタChと分岐配管ユニット(50,50,…)の系統ナンバNを何れも0の初期状態に設定する。続いて、ステップST11からステップST12に移り、1の分岐配管ユニット(50)が暖房状態か否かを判定する。
【0090】
この1の分岐配管ユニット(50)が冷房状態であると、上記ステップST12からステップST13移り、冷房サーモオン状態か否かを判定する。冷房サーモオン状態であると、ステップST14に移り、冷房カウンタCcに1をセットしてステップST15に移る一方、冷房サーモオフ状態であると、ステップST14を飛ばし、冷房カウンタCcに1をセットすることなく上記ステップST15に移ることになる。
【0091】
その後、系統ナンバNに1を加算した後、ステップST16に移り、系統ナンバNが分岐配管ユニット(50,50,…)の総数にまで達したか否かを判定し、つまり、全分岐配管ユニット(50,50,…)の温調状態を判定するまでステップST12に戻ることになる。
【0092】
一方、上記1の分岐配管ユニット(50)が暖房状態であると、上記ステップST12からステップST17移り、暖房サーモオン状態か否かを判定する。暖房サーモオン状態であると、ステップST18に移り、暖房カウンタChに1をセットしてステップST15に移る一方、暖房サーモオフ状態であると、ステップST18を飛ばし、暖房カウンタChに1をセットすることなく上記ステップST15に移ることになる。
【0093】
続いて、上記全分岐配管ユニット(50,50,…)の温調状態を判定すると、上記ステップST16からステップST19に移り、冷房カウンタCcに1がセットされているか否かを判定し、冷房カウンタCcに1がセットされている場合、冷房サーモオンの室内ユニット(30,30,…)が存在するので、ステップST20に移り、均圧指示フラグKYFがセットされるか否かを判定する。
【0094】
この均圧指示フラグKYFがセットされていない場合、暖房運転等への切換えがないので、上記ステップST20からステップST21に移り、暖房カウンタChに1がセットされているか否かを判定し、暖房カウンタChに1がセットされている場合、暖房サーモオンの室内ユニット(30,30,…)が存在し、且つ冷房サーモオンの室内ユニット(30,30,…)が存在しているので、冷暖同時モードに設定されてメインルーチンに戻ることになる。
【0095】
また、上記ステップST20及びステップST21において、均圧指示フラグKYFがセットされている場合、及び、暖房カウンタChに1がセットされていない場合、暖房サーモオンの室内ユニット(30,30,…)が存在せず、且つ冷房サーモオンの室内ユニット(30,30,…)が存在しているので、冷房モードに設定されてメインルーチンに戻ることになる。
【0096】
また、上記ステップST19において、冷房カウンタCcに1がセットされていない場合、ステップST24に移り、油戻しフラグAMF及び均圧指示フラグKYFがセットされているか否かを判定する。この油戻しフラグAMFがセットされ均圧指示フラグKYFがセットされていない場合、ステップST25に移り、暖房カウンタChに1がセットされているか否かを判定し、暖房カウンタChに1がセットされている場合、暖房サーモオンの室内ユニット(30,30,…)が存在するので、ステップST26に移り、暖房モードに設定されてメインルーチンに戻ることになる。
【0097】
また、上記ステップST24及びステップST25において、油戻しフラグAMFがセットされていなく均圧指示フラグKYFがセットされている場合、及び暖房カウンタChに1がセットされていない場合、暖房サーモオンの室内ユニット(30,30,…)及び冷房サーモオンの室内ユニット(30,30,…)の何れも存在しないので、サーモオフモードに設定されてメインルーチンに戻ることになる。
【0098】
−バルブ切換え動作−
次に、図7に示すバルブ切換えの処理ルーチンについて説明すると、先ず、ステップST31において、各分岐配管ユニット(50,50,…)に対してこの処理を実行するために、分岐配管ユニット(50,50,…)の系統ナンバNを0の初期状態に設定する。続いて、ステップST32に移り、電源の投入時であるか否か、又は吐出油戻しか否かを判定する。そして、この電源の投入時である場合、又は吐出油戻し中である場合、上記ステップST32からステップST33に移り、バルブ指令RBCCに“00”をセットし、つまり、上記低圧弁(50-S)及び高圧弁(50-D)の両閉鎖指令であって、吐出油戻しへの切換え指令をセットする(表1参照)。
【0099】
その後、上記ステップST33からステップST34に移り、系統ナンバNに1を加算した後、ステップST35に移り、系統ナンバNが分岐配管ユニット(50,50,…)の総数にまで達したか否かを判定し、つまり、上記全分岐配管ユニット(50,50,…)のバルブ指令RBCCを判定するまでステップST32に戻ることになる。
【0100】
一方、上記ステップST32において、電源の投入時でない場合、又は吐出油戻し中でない場合、ステップST36に移り、吸入油戻しか否かを判定する。そして、この吸入油戻し中である場合、上記ステップST36からステップST37に移り、バルブ指令RBCCに“11”をセットし、つまり、低圧弁(50-S)及び高圧弁(50-D)の両開口指令であって、吸入油戻しへの切換え指令をセットする(表1参照)。その後、上記ステップST34及びステップST35の動作を行って上記ステップST32に戻ることになる。
【0101】
上記ステップST36において、吸入油戻し中でない場合、ステップST38に移り、均圧完了フラグKAKFがセットされているか否かを判定する。この均圧完了フラグKAKFは、2分間の均圧処理の終了後にセットされ、生成動作は後述する。そして、この均圧完了フラグKAKFがセットされていない場合、均圧中であるので、上記ステップST38から上記ステップST34に移り、現在の状態を保持してそのまま上記ステップST35の動作を行い、上記ステップST32に戻ることになる。
【0102】
上記ステップST38において、均圧完了フラグKAKFがセットされている場合、均圧処理が終了したので、ステップST39に移り、温調状態が暖房状態か否かを判定する。そして、1の分岐配管ユニット(50)が暖房状態である場合、上記ステップST39からステップST40に移り、バルブ指令RBCCに“01”をセットし、つまり、低圧弁(50-S)の閉鎖指令で、高圧弁(50-D)の開口指令であって、暖房状態への切換え指令をセットする(表1参照)。その後、上記ステップST34及びステップST35の動作を行って上記ステップST32に戻ることになる。
【0103】
上記ステップST39において、1の分岐配管ユニット(50)の温調状態が暖房状態でない場合、つまり、1の分岐配管ユニット(50)が冷房状態であるので、上記ステップST39からステップST41に移り、バルブ指令RBCCに“10”をセットし、つまり、低圧弁(50-S)の開口指令で、高圧弁(50-D)の閉鎖指令であって、冷房状態への切換え指令をセットする(表1参照)。その後、上記ステップST34及びステップST35の動作を行って上記ステップST32に戻ることになる。
【0104】
一方、図8は、上記均圧指示フラグKYFに対して均圧完了フラグKAKFの生成を示しており、上記均圧指示フラグKYFがセットされるまでは、S1において、均圧完了フラグKAKFがリセット状態のままである。そして、上記均圧指示フラグKYFがセットされると、均圧完了フラグKAKFがリセット状態のままで、2分タイマTMがセットされると共に、均圧処理を実行するために、均圧弁(20R1)を開口する(1でオン)。
【0105】
その後、S2において、均圧完了フラグKAKFをリセット状態のままで、2分タイマTMがタイムアップするのを待ち、タイムアップすると、S3に移り、均圧完了フラグKAKFをセットする。そして、2分間の均圧処理が終了すると、上記S1に戻り、均圧完了フラグKAKFがリセットして初期状態に戻ることになる。
【0106】
−均圧動作−
上述したように均圧要求があると、つまり、1の室内ユニット(30)を冷房状態から暖房状態に切換える場合、低圧弁(50-S)を開口し、高圧弁(50-D)を閉鎖したまま、均圧弁(20R1)を開口する(表1の(5)及び(6)参照)。その際、四路切換弁 20-S が図3実線で示すように冷房サイクルであると、そのまま圧縮機構(21)を駆動した状態で、高圧ガスライン(4G-H)と低圧ガスライン(4G-W)とが均圧されることになる。特に、冷房モードの場合、均圧弁(20R1)が開口したままであるので、その状態を保持して均圧処理が2分間実行されることになる。
【0107】
また、冷暖同時モードにおいて、上記四路切換弁 20-S が図3破線で示すように暖房サイクルであると、冷房モードに切換えて均圧した後、図7のステップST38に示すように、均圧完了フラグKAKFがセットされ、2分間の均圧処理が終了すると、冷暖同時モードに戻ることになる。
【0108】
一方、1の室内ユニット(30)を暖房状態から冷房状態に切換える場合、低圧弁(50-S)を閉鎖し、高圧弁(50-D)を開口したまま、均圧弁(20R1)を開口する(表1の(3)及び(4)参照)。その際、四路切換弁 20-S が図3破線で示すように暖房サイクルであると、図6のステップST24及びステップST27に示すように、2分間サーモオフモードして高圧ガスライン(4G-H)と低圧ガスライン(4G-W)とを均圧することになる。その際、上記高圧弁(50-D)が閉鎖したままであっても、均圧バイパス管(53)を通して室内ユニット(30,30,…)は均圧されることになる。
【0109】
また、吐出油戻しを実行した後、吸入油戻しを実行した際、この油戻しを冷房サイクルで行うと同時に、均圧弁(20R1)を開口するので、この油戻し運転によって均圧処理が同時に行われることになる。
【0110】
−実施例の特有の効果−
以上のように、本実施例によれば、高圧ガスライン(4G-H)と低圧ガスライン(4G-W)との間に均圧機構(28)を設け、冷房サイクル状態で均圧を行うようにしたために、室外ユニット(20)が冷房サイクル状態であると、該室外ユニット(20)の圧縮機構(21)を停止することなく均圧処理を行うことができる。この結果、冷房能力の低下を防止することができるので、快適性の向上を図ることができる。
【0111】
特に、均圧弁(20R1)を有する均圧管(2p)を設けるようにしたために、従来のキャピラリチューブに比して暖房運転時に冷媒がバイパスすることがなく、暖房能力の低下を確実に防止することができると同時に、均圧処理を短時間で確実に終了することができる。
【0112】
また、油戻し運転時に均圧処理を同時に行うことができるので、空調運転への復帰時に均圧処理を行う必要がないことができることから、暖房運転を迅速に再開することができ、暖房の快適性の向上を図ることができる。
【0113】
また、圧縮機構(21)の起動時には、配管系統の均圧が終了しているので、圧縮機構(21)の内部の均圧のみを行えばよいことから、圧縮機構(21)の起動を迅速に行うことができ、空調性能の向上を図ることができる。
【0114】
また、室外ユニット(20)を冷房サイクルに切換えることによって油戻し運転を開始することができるので、油回収を迅速に行うことができる。
【0115】
また、均圧バイパス管(53)を設けて高圧弁(50-D)をバイパスするようにしたために、高圧弁(50-D)の作動不良が生じることがなく、室内ユニット(30,30,…)の均圧を確実に実行することができる。
【0116】
また、分岐配管ユニット(50,50,…)に高圧バイパス管(52)を設けたために、分岐高圧管(5H)の凝縮液冷媒をバイパスすることができるので、圧縮機構(21)の吸入圧力損失の低減を図ることができる。
【0117】
−他の変形例−
図9は、均圧機構(28)の他の実施例を示しており、均圧弁(20R1)を4方向の切換弁で構成したものであって、均圧時に図9の破線に切換えるようになっている。また、この図9では、圧縮機構(21)は、1台の圧縮機のみを設けるようにしている。その他の構成及び作用効果は前実施例と同様である。
【0118】
尚また、前実施例においては、1方向の高圧弁(50-D)を用いて高圧バイパス管(52)を設けたが、双方向の高圧弁(50-D)を用いて高圧バイパス管(52)を省略するようにしてもよい。これによって、部品点数の削減を行うことができるので、安価なものとすることができる。
【0119】
また、各実施例は、水熱源のメイン熱交換器(22)及び補助熱交換器(26)を設けたが、空気熱源のメイン熱交換器及び補助熱交換器であってもよく、その際、デフロスト運転を行うことになるが、その際においても、冷房サイクルにして均圧弁(20R1)を開口することによって均圧を行うようにしてもよい。
【0120】
また、本発明は、補助熱交換器(26)を備えない空気調和装置(10)であってもよいことは勿論であるある。
【0121】
また、実施例においては、2台の圧縮機を設けるようにしたが、本発明では、1台の圧縮機で圧縮機構(21)を構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の構成を示すブロック図である。
【図2】 空気調和装置の冷媒回路図である。
【図3】 室外ユニットの冷媒回路図である。
【図4】 室内ユニット及び分岐配管ユニットの冷媒回路図である。
【図5】 均圧要求ルーチンのフロー図である。
【図6】 制御モードの決定処理ルーチンのフロー図である。
【図7】 バルブ切換えの処理ルーチンのフロー図である。
【図8】 均圧完了フラグKAKFの状態遷移図である。
【図9】 他の均圧機構を示す要部の冷媒回路図である。
【符号の説明】
10 空気調和装置
20 室外ユニット
21 圧縮機構
22 メイン熱交換器
26 補助熱交換器
20-S 四路切換弁
20-E 室外電動膨張弁
2W 水配管
28 均圧機構
2p 均圧管
20R1 均圧弁
30 室内ユニット
31 室内熱交換器
30-E 室内電動膨張弁
50 分岐配管ユニット
5M 切換え機構
5L 分岐液管
5H 分岐高圧管
5W 分岐低圧管
51 低圧バイパス管
52 高圧バイパス管
53 均圧バイパス管
50-D 高圧弁
50-S 低圧弁
70 コントローラ
71 均圧制御手段

Claims (5)

  1. 圧縮機構(21)と、一端が圧縮機構(21)に、他端が液ライン(4L)に接続された熱源側熱交換器(22)と、上記液ライン(4L)に設けられた熱源側膨張機構(20-E)とを有し、高圧ガス冷媒が流れる高圧ガスライン(4G-H)が接続される一方、低圧ガス冷媒が流れる低圧ガスラインが圧縮機構(21)の吸込側に接続され、上記圧縮機構(21)の吐出側が熱源側熱交換器(22)に、吸込側が低圧ガスラインに連通する冷房サイクルと、圧縮機構(21)の吐出側が高圧ガスライン(4G-H)に、吸込側が熱源側熱交換器(22)及び低圧ガスライン(4G-W)に連通する暖房サイクルとに切換え可能な熱源ユニット(20)と、
    利用側膨張機構(30-E)と利用側熱交換器(31)とが直列に接続されてなる利用ユニット(30,30,…)と、
    上記利用側熱交換器(31)の一端を液ライン(4L)に接続すると共に、利用側熱交換器(31)の他端を切換え機構(5M)によって高圧ガスライン(4G-H)と低圧ガスライン(4G-W)とに切換え可能に接続する分岐回路部(50)と、
    上記高圧ガスライン(4G-H)と低圧ガスライン(4G-W)とを連通及び遮断可能に接続すると共に、該高圧ガスライン(4G-H)と低圧ガスライン(4G-W)とを連通して均圧させる均圧機構(28)とを備える一方、
    冷房モードにおいて上記利用ユニット( 30 30 ,…)を冷房状態から暖房状態に切り換える際の均圧要求がある場合と、上記熱源ユニット( 20 )が暖房サイクルである冷暖同時モードにおいて上記利用ユニット( 30 30 ,…)を冷房状態から暖房状態に切り換える際又は上記利用ユニット( 30 30 ,…)を暖房状態から冷房状態に切り換える際の均圧要求がある場合とにおいて、熱源ユニット(20)を圧縮機構(21)の吐出側が高圧ガスライン( 4G-H )に連通することなく熱源側熱交換器(22)に連通する冷房サイクル状態にすると共に、均圧機構(28)が高圧ガスライン(4G-H)と低圧ガスライン(4G-W)とを連通させるように該均圧機構(28)を制御する均圧制御手段(71)を備えている
    ことを特徴とする空気調和装置。
  2. 請求項1記載の空気調和装置において、
    均圧機構(28)は、高圧ガスライン(4G-H)及び低圧ガスライン(4G-W)に接続された均圧管(2p)と、該均圧管(2p)に設けられて開閉する均圧弁(20R1)とより構成されている
    ことを特徴とする空気調和装置。
  3. 請求項1又は2記載の空気調和装置において、
    切換え機構(5M)は、
    利用側熱交換器(31)と高圧ガスライン(4G-H)とを接続する分岐高圧管(5H)と、
    利用側熱交換器(31)と低圧ガスライン(4G-W)とを接続する分岐低圧管(5W)と、
    上記分岐高圧管(5H)に設けられ、該分岐高圧管(5H)を開閉し、高圧ガスライン(4G-H)から利用ユニット(30)に向かって冷媒流通を許容する1方向の高圧弁(50-D)と、
    上記分岐低圧管(5W)に設けられ、該分岐低圧管(5W)を開閉し、利用ユニット(30)から低圧ガスライン(4G-W)に向かって冷媒流通を許容する1方向の低圧弁(50-S)とより構成され、
    上記高圧弁(50-D)をバイパスして利用側熱交換器(31)から高圧ガスライン(4G-H)に向かう冷媒流通のみを許容する均圧バイパス管(53)が設けられている
    ことを特徴とする空気調和装置。
  4. 請求項1又は2記載の空気調和装置において、
    切換え機構(5M)は、
    利用側熱交換器(31)と高圧ガスライン(4G-H)とを接続する分岐高圧管(5H)と、
    利用側熱交換器(31)と低圧ガスライン(4G-W)とを接続する分岐低圧管(5W)と、
    上記分岐高圧管(5H)に設けられ、該分岐高圧管(5H)を開閉する双方向の高圧弁(50-D)と、
    上記分岐低圧管(5W)に設けられ、該分岐低圧管(5W)を開閉し、利用ユニット(30)から低圧ガスライン(4G-W)に向かって冷媒流通を許容する1方向の低圧弁(50-S)とより構成されている
    ことを特徴とする空気調和装置。
  5. 請求項3又は4記載の空気調和装置において、
    分岐高圧管(5H)における高圧弁(50-D)の下流側と分岐低圧管(5W)における低圧ガスライン(4G-W)の上流側との間には、所定の流通抵抗を有する高圧
    バイパス管(52)が接続されている
    ことを特徴とする空気調和装置。
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