JP4865326B2 - 空気調和装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ポンプダウン運転モードを備えた空気調和装置および制御方法に関する。

一般に、アキュムレータ、圧縮機、四方弁、室外熱交換器を有した室外ユニットと、室内熱交換器を有した室内ユニットとを備えた空気調和装置が知られている。
この種のものでは、工場出荷時や、システムの現場施工時、或いはメンテナンス時等において、四方弁を冷房運転位置に切り替えて、ポンプダウン運転を実行し、室外ユニット内の室外熱交換器にシステム全体の冷媒を回収することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−２４８７１７号公報

上記構成では、システム全体の冷媒量に比して、室外熱交換器の容量がかなり大きく設定されている場合、ポンプダウン運転時に、すべての冷媒が室外熱交換器に回収され、いわゆる液封の問題は少ない。これに対し、システム全体の冷媒量と、室外熱交換器の容量とがほぼ等しく設定されている場合、ポンプダウン運転時に、室外熱交換器にほぼ一杯に液冷媒が満たされ、液封状態になる。この状態では、外気温度の上昇等によって、室外ユニット内の冷媒圧力が異常上昇する恐れがある。

そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、システム全体の冷媒量と室外熱交換器の容量とがほぼ等しく設定された場合であっても、ポンプダウン運転時に、いわゆる液封の発生が抑制される空気調和装置およびその制御方法を提供することにある。

本発明は、アキュムレータ、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、ガス管サービスバルブ、液管サービスバルブを有した室外ユニットと、室内熱交換器を有した室内ユニットとを備え、ポンプダウン運転モードを備えた空気調和装置において、前記液管サービスバルブを閉じ、前記ガス管サービスバルブを開いて、ポンプダウン運転を実行し、前記ガス管サービスバルブを閉じ、前記四方弁を反転させて、前記室外熱交換器と前記アキュムレータとを導通し、前記アキュムレータに冷媒回収する制御手段を備えたことを特徴とする。アキュムレータ、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、ガス管サービスバルブ、液管サービスバルブを有した室外ユニットと、室内熱交換器を有した室内ユニットとを備え、ポンプダウン運転モードを備えた空気調和装置において、前記液管サービスバルブを閉じ、前記ガス管サービスバルブを開いて、前記四方弁を冷房運転位置に切り替えて、ポンプダウン運転を実行し、前記ガス管サービスバルブを閉じ、前記四方弁を暖房運転位置に切り替えて、前記室外熱交換器と前記アキュムレータとを導通し、前記アキュムレータに冷媒回収する制御手段を備えたことを特徴とする。さらに、前記制御手段は、前記圧縮機の停止から所定時間経過後に、前記四方弁を切り替えてもよい。

これらの発明では、ポンプダウン運転を実行した後に、四方弁が反転、例えば冷房運転位置から暖房運転位置に切り替えられるため、一旦、室外熱交換器に回収されたシステム全体の冷媒の一部が、この四方弁を通してアキュムレータに移動し、このアキュムレータ内に回収される。従って、アキュムレータに移動した分だけ、室外熱交換器内の冷媒量が減少し、液封状態が解消される。

この場合において、アキュムレータ、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、ガス管サービスバルブ、液管サービスバルブを有した室外ユニットと、室内熱交換器を有した室内ユニットとを備え、ポンプダウン運転モードを備えた空気調和装置の制御方法において、前記液管サービスバルブを閉じ、前記ガス管サービスバルブを開いて、ポンプダウン運転を実行し、前記ガス管サービスバルブを閉じ、前記四方弁を反転させて、前記室外熱交換器と前記アキュムレータとを導通し、前記アキュムレータに冷媒回収しても良い。また、前記制御手段は、前記圧縮機の停止から所定時間経過後に、前記四方弁を反転させてもよい。

これらの発明によっても、ポンプダウン運転を実行した後に、四方弁が反転されるため、一旦、室外熱交換器に回収されたシステム全体の冷媒の一部が、アキュムレータに移動し、このアキュムレータに移動した冷媒の分だけ、室外熱交換器内の冷媒量が減少し、これにより、液封状態が解消される。

本発明では、ポンプダウン運転を実行した後に、四方弁が反転、例えば冷房運転位置から暖房運転位置に切り替えられるため、一旦、室外熱交換器に回収されたシステム全体の冷媒の一部が、この四方弁を通してアキュムレータに移動し、このアキュムレータに移動した分だけ、室外熱交換器内の冷媒量が減少し、液封状態が解消される。

以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。
図１において、符号１００は室外ユニットを示し、符号２００は室内ユニットを示している。室外ユニット１００はガス管サービスバルブ３００Ａ、液管サービスバルブ３００Ｂを持ち、各サービスバルブ３００にはガス管、液管の各冷媒配管４００Ａ，４００Ｂが接続され、各冷媒配管４００は室内ユニット２００に接続されている。

室外ユニット１００において、符号１はアキュムレータを示す。このアキュムレータ１にはサブアキュムレータ２、圧縮機３が順に接続され、この圧縮機３には四方弁５が接続されている。この四方弁５では、実線の位置が冷房運転の切り替え位置を示し、破線の位置が暖房運転の切り替え位置を示す。この四方弁５には室外熱交換器７が接続され、この室外熱交換器７にはレシーバタンク９が接続され、このレシーバタンク９には減圧装置を構成する第一電動膨張弁１１および第二電動膨張弁１３が並列に接続されている。また、室内ユニット２００には室内熱交換器１５が設けられ、この室内熱交換器１５に上記各冷媒配管４００が接続されている。

本実施の形態では、室外ユニット１００に制御部（制御手段）１００Ａが設けられている。この制御部１００Ａは、四方弁５を冷房運転位置に切り替えて、後述のポンプダウン運転を実行し、上記圧縮機３の運転を停止してから所定時間経過後に、四方弁５を反転させて、その位置を暖房運転位置に切り替える。

冷房運転時には、四方弁５が実線の位置に切り替えられる。圧縮機３から吐出された高温高圧の冷媒は、四方弁５、室外熱交換器７、レシーバタンク９を経て、減圧装置に至り、さらに室内熱交換器１５に至り、ここで蒸発してガス化し、アキュムレータ１、サブアキュムレータ２を経て圧縮機３に戻される。

暖房運転時には、四方弁５が破線の位置に切り替えられる。圧縮機３から吐出された高温高圧の冷媒は、四方弁５から室内熱交換器１５に至り、ここで凝縮して液化し、減圧装置、第一電動膨張弁１１（第二電動膨張弁１３）、レシーバタンク９、室外熱交換器７を経て四方弁５に至り、さらにアキュムレータ１、サブアキュムレータ２を経て圧縮機３に戻される。

つぎに、ポンプダウン運転を説明する。
このポンプダウン運転は、工場出荷時や、システムの現場施工時、或いは、室外ユニットもしくは室内ユニットの入れ替えメンテナンス時等において行われる運転であり、まず、手動によって液管サービスバルブ３００Ｂを閉じる。この際、ガス管サービスバルブ３００Ａは開いたままである。ついで、室外ユニット１００の制御基板（図示せず）上の運転開始スイッチを入れる。

この運転開始スイッチが入ると、四方弁５が冷房運転位置に切り替わり、圧縮機３が起動される。すると、圧縮機３から吐出された冷媒は、四方弁５、室外熱交換器７、レシーバタンク９、減圧装置を経て、液管サービスバルブ３００Ｂに至り、図２に太線で示すように、ここで止められる。一方、各冷媒配管４００Ａ，４００Ｂ、室内熱交換器１５、アキュムレータ１、サブアキュムレータ２内の冷媒は、圧縮機３により吸引され、すべて上記室外熱交換器７内に回収される。

一般的には、この状態で、圧縮機３の運転を停止し、ガス管サービスバルブ３００Ａを閉じ、すべての冷媒を室外ユニット１００内に閉じこめる。そうしておいて、室外ユニット１００に冷媒回収機（図示せず）を接続し、室外ユニット１００内の冷媒を、当該冷媒回収機に回収する。

本実施の形態では、圧縮機３の運転を停止してから可能な限り速やかに、所定時間（例えば１０秒間）経過後に、図３に示すように、四方弁５が反転されて、暖房運転位置に切り替えられる。この制御は、制御部１００Ａが司る。

この制御部１００Ａが、四方弁５を暖房運転位置に切り替えると、室外熱交換器７とアキュムレータ１とが導通し、室外熱交換器７内の冷媒が、図３に太線で示すように、配管内の高低圧差によりアキュムレータ１内に移動する。
この実施の形態では、ポンプダウン運転を実行した後に、四方弁５が反転、すなわち、冷房運転位置から暖房運転位置に切り替えられるため、一旦、室外熱交換器７内に回収されたシステム全体の冷媒の一部が、この四方弁５を通ってアキュムレータ１に移動し、このアキュムレータ１内に回収される。従って、アキュムレータ１に移動した分だけ、室外熱交換器７内の冷媒量が減少する。

上記構成では、例えば、システム全体の総冷媒量と、室外熱交換器７の容量とがほぼ等しく設定されている場合であっても、アキュムレータ１に移動した分だけ、室外熱交換器７内の冷媒量が減少するため、ポンプダウン運転時に、室外熱交換器７にほぼ一杯に液冷媒が満たされるといった事態が回避される。従って、室外ユニット１００内が液封状態に至ることがなく、外気温度の上昇等があったとしても、室外ユニット内の冷媒圧力が正常圧力に維持される。

以上、本発明の一実施の形態を詳述したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更実施が可能である。

本発明の一実施の形態を示す回路図である。 ポンプダウン時の回路図である。 ポンプダウン時の回路図である。

符号の説明

１ アキュムレータ
３ 圧縮機
５ 四方弁
７ 室外熱交換器
９ レシーバタンク
１５ 室内熱交換器
１００ 室外ユニット
１００Ａ 制御部（制御手段）
２００ 室内ユニット
３００Ａ ガス管サービスバルブ
３００Ｂ 液管サービスバルブ

Claims (5)

1. アキュムレータ、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、ガス管サービスバルブ、液管サービスバルブを有した室外ユニットと、室内熱交換器を有した室内ユニットとを備え、ポンプダウン運転モードを備えた空気調和装置において、
   前記液管サービスバルブを閉じ、前記ガス管サービスバルブを開いて、ポンプダウン運転を実行し、前記ガス管サービスバルブを閉じ、前記四方弁を反転させて、前記室外熱交換器と前記アキュムレータとを導通し、前記アキュムレータに冷媒回収する制御手段を備えたことを特徴とする空気調和装置。
2. アキュムレータ、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、ガス管サービスバルブ、液管サービスバルブを有した室外ユニットと、室内熱交換器を有した室内ユニットとを備え、ポンプダウン運転モードを備えた空気調和装置において、
   前記液管サービスバルブを閉じ、前記ガス管サービスバルブを開いて、前記四方弁を冷房運転位置に切り替えて、ポンプダウン運転を実行し、前記ガス管サービスバルブを閉じ、前記四方弁を暖房運転位置に切り替えて、前記室外熱交換器と前記アキュムレータとを導通し、前記アキュムレータに冷媒回収する制御手段を備えたことを特徴とする空気調和装置。
3. 前記制御手段は、前記圧縮機の停止から所定時間経過後に、前記四方弁を切り替えることを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和装置。
4. アキュムレータ、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、ガス管サービスバルブ、液管サービスバルブを有した室外ユニットと、室内熱交換器を有した室内ユニットとを備え、ポンプダウン運転モードを備えた空気調和装置の制御方法において、
   前記液管サービスバルブを閉じ、前記ガス管サービスバルブを開いて、ポンプダウン運転を実行し、前記ガス管サービスバルブを閉じ、前記四方弁を反転させて、前記室外熱交換器と前記アキュムレータとを導通し、前記アキュムレータに冷媒回収することを特徴とする空気調和装置の制御方法。
5. 前記制御手段は、前記圧縮機の停止から所定時間経過後に、前記四方弁を反転させることを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置の制御方法。

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