JP6448780B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、冷凍サイクルを利用して冷暖房による空気調和を行う空気調和装置に関し、除霜能力を維持しながら暖房能力の低下を抑える空気調和装置に関するものである。 The present invention relates to an air conditioner that performs air conditioning by cooling and heating using a refrigeration cycle, and relates to an air conditioner that suppresses a decrease in heating capacity while maintaining a defrosting capacity.
例えば、冷凍サイクル(ヒートポンプサイクル)を利用した空気調和装置では、圧縮機、室外側熱交換ユニット等を有する室外機(熱源機側ユニット)と流量制御装置及び室内側熱交換器等を有する室内機(室内機)とを冷媒配管により接続し、冷媒を循環させる冷媒回路が構成されている。そして、室内側熱交換器において、冷媒が蒸発もしくは凝縮する際に、熱交換対象になる空調対象空間の空気から吸熱もしくは放熱することを利用し、冷媒回路における冷媒に係る圧力又は温度等を変化させながら空気調和が行われる。 For example, in an air conditioner using a refrigeration cycle (heat pump cycle), an outdoor unit (heat source unit side unit) having a compressor, an outdoor heat exchange unit, etc., an indoor unit having a flow rate control device, an indoor heat exchanger, etc. A refrigerant circuit that circulates the refrigerant is configured by connecting the (indoor unit) to the refrigerant pipe. Then, in the indoor heat exchanger, when the refrigerant evaporates or condenses, the pressure or temperature, etc., relating to the refrigerant in the refrigerant circuit is changed by utilizing heat absorption or heat dissipation from the air in the air-conditioning target space to be heat exchanged. Air conditioning is performed.
また、複数の室内機が設置されており、各室内機において例えばリモコンの設定温度と室内機周辺の気温とに応じて、冷房又は暖房が自動的に判断され、室内機毎に冷房又は暖房を行う冷暖房同時運転(冷暖房混在運転)ができる空気調和装置が提案されている。 In addition, a plurality of indoor units are installed, and in each indoor unit, for example, cooling or heating is automatically determined according to the set temperature of the remote controller and the temperature around the indoor unit, and cooling or heating is performed for each indoor unit. There has been proposed an air conditioner capable of performing simultaneous cooling and heating operation (cooling and heating mixed operation).
空気調和装置は、低外気温時に暖房運転を行うと、蒸発器として機能する室外側熱交換ユニットのフィン表面に霜が付着する。この霜の付着により、室外側熱交換ユニットの風路圧力損失が増大して次第に伝熱性能が低下するため、定期的に除霜運転が必要である。除霜運転を行う方法として、暖房運転時の冷媒の流れから冷房運転時の冷媒の流れに切り替えて除霜を行う方法がある。しかしながら、除霜運転中において、室内の暖房が停止されるため、快適性が損なわれてしまう。 When the air conditioner performs a heating operation at a low outdoor temperature, frost adheres to the fin surface of the outdoor heat exchange unit that functions as an evaporator. Due to this frost adhesion, the air path pressure loss of the outdoor heat exchange unit increases and the heat transfer performance gradually deteriorates, so that a defrosting operation is required periodically. As a method of performing the defrosting operation, there is a method of performing the defrosting by switching from the refrigerant flow during the heating operation to the refrigerant flow during the cooling operation. However, since the indoor heating is stopped during the defrosting operation, comfort is impaired.
そこで、除霜運転中においても暖房運転を継続する方法が提案されている(例えば特許文献1、特許文献2参照)。特許文献1には、室外側熱交換ユニットが複数に分割されており、室外側熱交換ユニットの一部の室外側熱交換ユニットが除霜をしている間も他方の熱交換器を蒸発器として動作させ、蒸発器において空気から熱を吸熱し、暖房を行う方法が提案されている。この際、除霜対象の熱交換器にバイパス配管を介して圧縮機から吐出された高温の冷媒の一部を直接流入させる。そして、一方の熱交換器の除霜が完了したら他方の熱交換器の除霜を行うようにしている。 Therefore, a method for continuing the heating operation even during the defrosting operation has been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). In Patent Document 1, the outdoor heat exchange unit is divided into a plurality of parts, and the other heat exchanger is also an evaporator while some of the outdoor heat exchange units of the outdoor heat exchange unit are defrosting. A method is proposed in which heating is performed by absorbing heat from air in an evaporator. At this time, a part of the high-temperature refrigerant discharged from the compressor is directly flowed into the heat exchanger to be defrosted through the bypass pipe. And if defrosting of one heat exchanger is completed, defrosting of the other heat exchanger will be performed.
特許文献2には、複数台の熱源機と、少なくとも一台以上の室内機を備え、除霜運転時において、除霜対象の熱源機の四方弁の接続が暖房流路から冷房流路に切り替えられ、除霜対象の室外側熱交換ユニットに、圧縮機から吐出された冷媒を直接流入させる方法が提案されている。このとき、除霜対象の室外側熱交換ユニットでは、内部の冷媒の圧力が、圧縮機の吐出圧力と同等になる状態で除霜が行われる。 Patent Document 2 includes a plurality of heat source units and at least one indoor unit. During the defrosting operation, the connection of the four-way valve of the heat source unit to be defrosted is switched from the heating channel to the cooling channel. A method has been proposed in which the refrigerant discharged from the compressor flows directly into the outdoor heat exchange unit to be defrosted. At this time, in the outdoor heat exchange unit to be defrosted, defrosting is performed in a state where the pressure of the internal refrigerant becomes equal to the discharge pressure of the compressor.
しかしながら、特許文献1、2において、除霜対象の熱交換器の圧力が低いとき、熱交換器における冷媒の冷媒飽和温度は外気温度と比較して低くなる。このため、冷媒の潜熱を利用することができず、除霜能力が小さくなってしまう。一方、除霜対象の熱交換器の圧力が高いとき、除霜対象の室外側熱交換ユニットでの冷媒の凝縮量が多くなる。このため、暖房運転を行っている室内機では冷媒不足となり、暖房能力を十分に発揮することができない。 However, in Patent Documents 1 and 2, when the pressure of the heat exchanger to be defrosted is low, the refrigerant saturation temperature of the refrigerant in the heat exchanger is lower than the outside air temperature. For this reason, the latent heat of a refrigerant | coolant cannot be utilized and a defrosting capability will become small. On the other hand, when the pressure of the heat exchanger to be defrosted is high, the amount of refrigerant condensed in the outdoor heat exchange unit to be defrosted increases. For this reason, in the indoor unit which is performing the heating operation, the refrigerant is insufficient, and the heating capacity cannot be sufficiently exhibited.
本発明は、上記の課題に対応してなされたもので、暖房運転を継続しながら室外側熱交換ユニットの一部について除霜を行った場合であっても、十分な除霜能力を発揮しながら暖房能力が低下することを防止することができる空気調和装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in response to the above problems, and exhibits sufficient defrosting capability even when defrosting is performed on a part of the outdoor heat exchange unit while continuing the heating operation. It aims at providing the air conditioning apparatus which can prevent that a heating capability falls, however.
本発明に係る空気調和装置は、熱源機と、室内側流量制御装置及び室内側熱交換器とを有する室内機とを冷媒配管を介して接続した空気調和装置であって、熱源機は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、圧縮機の吐出側に接続され、冷暖房の形態に対応した流路の切り替えを行う流路切替器と、流路切替器に互いに並列に接続された複数の室外側熱交換器を有する室外側熱交換ユニットと、一方が圧縮機の吐出側と流路切替器との間に接続され、他方が複数の室外側熱交換器のそれぞれと流路切替器との間に接続された第1熱源側バイパス配管と、第1熱源側バイパス配管に設けられ、圧縮機から吐出された冷媒を減圧する第1減圧装置と、第1熱源側バイパス配管に設けられ、各室外側熱交換器への圧縮機から吐出された冷媒の通過又は遮断を行うバイパス開閉部と、複数の室外側熱交換器同士を室内機側で接続するものであり、室外側熱交換器から流出した冷媒を、他の室外側熱交換器に流入させる第2熱源側バイパス配管と、第2熱源側バイパス配管に設けられ、第2熱源側バイパス配管を通る冷媒を減圧する第2減圧装置と、第2減圧装置の開度を制御する制御部とを備え、室外側熱交換ユニットは、除霜運転時において、複数の室外側熱交換器のうち、除霜対象の室外側熱交換器の除霜が行われ、他の室外側熱交換器を蒸発器として機能するものであり、バイパス開閉部は、除霜運転時において、除霜対象の室外側熱交換器に圧縮機から吐出された冷媒を通過させ、蒸発器として機能する室外側熱交換器への圧縮機から吐出された冷媒の流入を遮断させるものであり、第2熱源側バイパス配管は、除霜対象の室外側熱交換器から流出した冷媒を蒸発器として機能する室外側熱交換器へ流入させるものであり、制御部は、除霜対象の室外側熱交換器の冷媒圧力が目標冷媒圧力になるように、第2減圧装置の開度を制御する。 An air conditioner according to the present invention is an air conditioner in which a heat source unit and an indoor unit having an indoor flow rate control device and an indoor heat exchanger are connected via a refrigerant pipe. A compressor that compresses and discharges, a flow path switch that is connected to the discharge side of the compressor and that switches the flow path corresponding to the cooling and heating mode, and a plurality of flow path switches that are connected in parallel to the flow path switch An outdoor heat exchange unit having an outdoor heat exchanger, one connected between the discharge side of the compressor and the flow switch, and the other connected to each of the plurality of outdoor heat exchangers and the flow switch A first heat source side bypass pipe connected between the first heat source side bypass pipe, a first pressure reducing device for decompressing the refrigerant discharged from the compressor, and a first heat source side bypass pipe, Pass or block the refrigerant discharged from the compressor to each outdoor heat exchanger. A second heat source for connecting a plurality of outdoor heat exchangers on the indoor unit side and allowing the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger to flow into another outdoor heat exchanger and side bypass pipe is provided on the second heat source side bypass pipe comprises a second pressure reducing device for reducing the pressure of refrigerant passing through the second heat source side bypass pipe, and a control unit for controlling the opening of the second pressure reducing device, the chamber During the defrosting operation, the outer heat exchange unit performs defrosting of the outdoor heat exchanger to be defrosted among the plurality of outdoor heat exchangers, and functions as the other outdoor heat exchanger as an evaporator. In the defrosting operation, the bypass opening / closing section allows the refrigerant discharged from the compressor to pass through the outdoor heat exchanger to be defrosted, and compresses it to the outdoor heat exchanger that functions as an evaporator. To block the inflow of refrigerant discharged from the machine. The heat source side bypass pipe is for allowing the refrigerant flowing out from the outdoor heat exchanger to be defrosted to flow into the outdoor heat exchanger functioning as an evaporator, and the control unit is the outdoor heat exchanger to be defrosted The degree of opening of the second decompression device is controlled so that the refrigerant pressure becomes the target refrigerant pressure .
本発明に係る空気調和装置によれば、除霜が行われる室外側熱交換器から流出した冷媒は、第2減圧装置により減圧された後に、第2熱源側バイパス配管を介して蒸発器として機能している室外側熱交換器に流入する回路構成にすることができるため、室外側熱交換ユニットの一部の除霜を行ったときに、十分な除霜能力を発揮しながら暖房能力が低下することを防止することができる。 According to the air conditioner of the present invention, the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger where defrosting is performed is decompressed by the second decompression device, and then functions as an evaporator via the second heat source side bypass pipe. Because the circuit configuration that flows into the outdoor heat exchanger can be made, when part of the outdoor heat exchange unit is defrosted, the heating capacity is reduced while exhibiting sufficient defrosting capacity Can be prevented.
以下、図面に基づいて本発明の空気調和装置の実施形態について説明する。図1は、本発明の空気調和装置の実施形態1を示す冷媒回路図であり、図1を用いて空気調和装置1の回路構成について説明する。図1の空気調和装置1は、冷媒循環による冷凍サイクル(ヒートポンプサイクル)を利用して冷暖房運転を行うものである。特に本実施形態の空気調和装置は、複数の室内機において、それぞれ冷房と暖房とを同時に混在して行う冷暖房同時運転を行うことができる。 Hereinafter, an embodiment of an air-conditioning apparatus of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram showing Embodiment 1 of the air-conditioning apparatus of the present invention, and the circuit configuration of the air-conditioning apparatus 1 will be described with reference to FIG. The air conditioner 1 of FIG. 1 performs air conditioning operation using the refrigerating cycle (heat pump cycle) by a refrigerant circulation. In particular, the air conditioning apparatus of the present embodiment can perform simultaneous cooling and heating operations in which a plurality of indoor units are mixed with cooling and heating at the same time.
空気調和装置1は、熱源機10、中継機20、並びに複数の室内機30A、30Bを備え、これらの機器は冷媒配管により配管接続されている。すなわち、熱源機10と室内機30A、30Bとの間には冷媒の流れを制御するための中継機20が設けられており、複数の室内機(室内機)30A、30Bは、互いに並列になるように中継機20に接続される。
The air conditioner 1 includes a
熱源機10と中継機20とは、第1主管2と、第1主管2よりも管径が太い第2主管3とにより接続されている。第1主管2には、熱源機10側から中継機20側へ高圧の冷媒が流れる。第2主管3には、中継機20側から熱源機10側へ第1主管2を流れる冷媒に比べて低圧の冷媒が流れる。ここで、圧力の高低については、基準になる圧力(数値)との関係により定められているものではなく、圧縮機11の加圧、各流量制御装置の開閉状態(開度)の制御等により、冷媒回路内において、相対的な高低(中間を含む)に基づいて表すものであるとする。なお、圧縮機11から吐出した冷媒の圧力が最も高く、流量制御装置等により圧力が低下していくため、圧縮機11に吸入される冷媒の圧力が最も低くなる。
The
中継機20と室内機30A、30Bとは、第1枝管4A、4Bと第2枝管5A、5Bとにより接続されている。第1主管2、第2主管3、第1枝管4A、4B及び第2枝管5A、5Bによる配管接続により、熱源機10、中継機20並びに室内機30A、30Bの間を冷媒が循環する冷媒回路が構成される。
The
[熱源機10]
熱源機10は、圧縮機11、流路切替器12、室外側熱交換ユニット13、アキュムレータ15、流路形成部16を有している。圧縮機11は、吸入した冷媒に圧力を加えて吐出する。圧縮機11は、例えば、全体として時間あたりの冷媒の吐出量である吐出容量と、吐出容量に伴って能力を変化させることができるインバータ圧縮機からなっている。そして、圧縮機11は、インバータ回路(図示せず)により、制御部60の指示に基づいて駆動周波数を任意に変化することができる。[Heat source machine 10]
The
流路切替器12は、圧縮機11の吐出側に接続され、制御部60の指示に基づいて、冷暖房の形態(モード)に対応した流路の切り替えを行うものであり、例えば四方弁からなっている。流路切替器12は、すべての室内機が冷房運転をしている全冷房運転時及び冷暖房同時運転のうち冷房が主になる冷房主体運転時と、すべての室内機が暖房をしている全暖房運転時及び冷暖房同時運転のうち暖房が主になる暖房主体運転時とによって、流路が切り替わるようにする。
The
室外側熱交換ユニット13は、冷媒を通過させる伝熱管及びその伝熱管を流れる冷媒と外気との間の伝熱面積を大きくするためのフィン(図示せず)を有し、冷媒と空気(外気)との熱交換を行う。例えば、全暖房運転時及び暖房主体運転時においては蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させて気化させる。一方、全冷房運転時及び冷房主体運転時においては凝縮器として機能し、冷媒を凝縮して液化させる。なお、室外側熱交換ユニット13は、例えば冷房主体運転時のように、完全に冷媒のガス化もしくは液化するのではなく、液体とガス(気体)との二相混合(気液二相冷媒)の状態まで凝縮する等の調整が行われることもある。
The outdoor
熱源機10には、室外側熱交換ユニット13へ送風を行い、冷媒と空気との熱交換を効率よく行うための熱源機側送風機14が設けられている。熱源機側送風機14は、制御部60からの指示に基づいて風量を変化させることができ、この風量変化によっても室外側熱交換ユニット13における熱交換容量を変化させることができる。
The
アキュムレータ15は、圧縮機11の吸入側に接続されており、冷媒回路中の過剰な冷媒を貯留する。流路形成部16は、流路切替器12による流路の切替に拘わらず、冷媒を循環経路を第1主管2から流出させ第2主管3から流入させるものであり、各逆止弁16a〜16dを有している。逆止弁16aは、室外側熱交換ユニット13と第1主管2との間の配管上に位置し、室外側熱交換ユニット13から第1主管2の方向への冷媒流通を許容する。逆止弁16bは、流路切替器12と第2主管3との間の配管上に位置し、第2主管3から流路切替器12の方向への冷媒流通を許容する。逆止弁16cは、流路切替器12と第1主管2との間の配管上に位置し、流路切替器12から第2主管3の方向への冷媒流通を許容する。逆止弁16dは、室外側熱交換ユニット13と第2主管3との間の配管上に位置し、第2主管3から室外側熱交換ユニット13の方向への冷媒流通を許容する。
The
ここで、室外側熱交換ユニット13は、互いに並列に接続された複数の室外側熱交換器13A、13Bを有している。すなわち、複数の室外側熱交換器13A、13Bは、一方が流路切替器12に互いに並列に接続されており、他方が第1主管2に互いに並列に接続されている。なお、複数の室外側熱交換器13A、13Bは、1つの熱交換器を複数の領域に分割されて形成されたものであってもよいし、複数の熱交換器からなるものであってもよい。このように、熱源機10は、複数の室外側熱交換器13A、13Bのうち、一部の室外側熱交換器を圧縮機11から吐出された冷媒を用いて除霜しながら、一部の室外側熱交換器を蒸発器として機能させて暖房運転を継続させることができる回路構成を有している。
Here, the outdoor
熱源機10は、第1熱源側バイパス配管41、第1減圧装置42、バイパス開閉部43、第2熱源側バイパス配管44、第2減圧装置45を備えている。第1熱源側バイパス配管41は、一方が圧縮機11の吐出側に接続され、他方が複数の室外側熱交換器13A、13Bのそれぞれに接続されている。第1熱源側バイパス配管41は、圧縮機11から吐出された冷媒を各室外側熱交換器13A、13Bに流入させる流路を形成する。
The
第1減圧装置42は、第1熱源側バイパス配管41に設けられており、圧縮機11から吐出された冷媒を減圧して各室外側熱交換器13A、13Bに流入させるものである。第1減圧装置42は、例えばキャピラリーチューブからなっていてもよいし、制御部60により開度が制御される電子膨張弁からなっていてもよい。
The
バイパス開閉部43は、第1熱源側バイパス配管41に設けられており、各室外側熱交換器13A、131Bへの圧縮機11から吐出された冷媒の通過又は遮断を行うものである。バイパス開閉部43は、除霜対象の室外側熱交換器に圧縮機11から吐出された冷媒を流入させ、蒸発器として機能する室外側熱交換器に圧縮機11から吐出された冷媒を遮断する。バイパス開閉部43は、各室外側熱交換器13A、13Bに対応した複数のバイパス開閉弁43A、43Bを備えている。バイパス開閉弁43Aは、室外側熱交換器13A側への冷媒の流入を制御するものであり、バイパス開閉弁43Bは、室外側熱交換器13B側への冷媒の流入を制御するものである。バイパス開閉部43の動作は制御部60により制御されている。例えば室外側熱交換器13Aについて除霜が行われる場合、バイパス開閉弁43Aが開放されバイパス開閉弁43Bが閉止される。一方、除霜対象が室外側熱交換器13Bである場合、バイパス開閉弁43Bが開放され、バイパス開閉弁43Aが閉止される。
The bypass opening / closing
第2熱源側バイパス配管44は、第2主管3側において複数の室外側熱交換器13A、13B同士を接続するものであり、除霜対象の室外側熱交換器から流出した冷媒を、蒸発器として機能している室外側熱交換器に流入させるものである。例えば室外側熱交換器13Aについて除霜が行われる場合、第2熱源側バイパス配管44は、室外側熱交換器13Aから流出した冷媒を室外側熱交換器13Bへ流入させる。一方、除霜対象が室外側熱交換器13Bである場合、第2熱源側バイパス配管44は、室外側熱交換器13Bから流出した冷媒を室外側熱交換器13Aへ流入させる。
The second heat source side bypass pipe 44 connects the plurality of
第2減圧装置45は、第2熱源側バイパス配管44に設けられており、第2熱源側バイパス配管44を通る冷媒を減圧するものである。第2減圧装置45は、除霜対象の室外側熱交換器を流出した気液二相または液冷媒を減圧して室外側熱交換器13Bに流入させるものである。第2減圧装置45は、例えば電子膨張弁等からなっており、開度が制御部60により制御される。
The second decompression device 45 is provided in the second heat source side bypass pipe 44 and decompresses the refrigerant passing through the second heat source side bypass pipe 44. The second decompression device 45 decompresses the gas-liquid two-phase or liquid refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger to be defrosted and flows it into the
さらに、熱源機10は、室内機30A、30Bから流出した冷媒が除霜対象の室外側熱交換器へ流入するのを防止する第1流通規制部46及び第2流通規制部47を有する。第1流通規制部46は、第1主管2と複数の室外側熱交換器13A、13Bとの間に設けられた第1開閉弁46A、46Bとを有し、第2流通規制部47は、複数の室外側熱交換器13A、13Bと流路切替器12との間に設けられた第2開閉弁47A、47Bとを備える。第1開閉弁46A、46B及び第2開閉弁47A、47Bの動作は制御部60により制御されている。除霜対象が室外側熱交換器13Aである場合、室外側熱交換器13A側に接続された第1開閉弁46A及び第2開閉弁47Aが閉止され、室外側熱交換器13B側に接続された第1開閉弁46B及び第2開閉弁47Bが開放される。一方、除霜対象が室外側熱交換器13Bである場合、室外側熱交換器13B側に接続された第1開閉弁46B及び第2開閉弁47Bが閉止され、室外側熱交換器13A側に接続された第1開閉弁46A及び第2開閉弁47Aが開放される。
Furthermore, the
[中継機20]
中継機20は、気液分離装置21、第1冷媒間熱交換器22、第1中継側流量制御装置23、第2冷媒間熱交換器24、第2中継側流量制御装置25、第1分配部26、第2分配部27を有する。気液分離装置21は、第1主管2から流れる冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する。気液分離装置21は、ガス冷媒が流れ出る気相配管21aと、液冷媒が流れ出る液相配管21bとに接続されている。気相配管21aは第1分配部26に接続されており、液相配管21bは、第1冷媒間熱交換器22に接続されている。[Repeater 20]
The
第1冷媒間熱交換器22は、全冷房運転時に液冷媒を過冷却して室内機30A、30B側に供給する冷媒間熱交換器である。第1冷媒間熱交換器22は、気液分離装置21から第1中継側流量制御装置23へ流れる冷媒と、第2冷媒間熱交換器24から第2主管3へ流れる冷媒との間で熱交換を行う。
The first
第1中継側流量制御装置23は、例えば電子膨張弁等からなり、第1冷媒間熱交換器22と第2冷媒間熱交換器24との間に設けられている。第1中継側流量制御装置23は、第1冷媒間熱交換器22から第2冷媒間熱交換器24へ流れる冷媒流量及び冷媒の圧力を調整するものであり、制御部60により開度を制御されている。
The first relay-side flow
第2冷媒間熱交換器24は、第1中継側流量制御装置23から第2分配部27へ流れる冷媒と、第1中継側バイパス配管28を流れる第2中継側流量制御装置25の下流部分の冷媒(第2中継側流量制御装置25を通過した冷媒)との間で熱交換を行う。ここで、第1中継側バイパス配管28は、第2冷媒間熱交換器24と第2分配部27との間を接続するものであり、第2冷媒間熱交換器24と第2分配部27との間を流れる冷媒の一部が第1中継側バイパス配管28を介して第2冷媒間熱交換器24へ流入するようになっている。また、第1中継側バイパス配管28から第2冷媒間熱交換器24を介して流出した冷媒は、第1冷媒間熱交換器22へ流入する。このように、第1冷媒間熱交換器22及び第2冷媒間熱交換器24は、全冷房運転時に液冷媒を過冷却して室内機30A、30B側に供給する。
The second
第2中継側流量制御装置25は、例えば電子膨張弁等からなり、第1中継側バイパス配管28を通過する冷媒の冷媒流量及び冷媒の圧力を調整する。第2中継側流量制御装置25の開度は、制御部60により制御されている。
The second relay-side flow
全冷房運転又は冷房主体運転の場合、気液分離装置21から流出した冷媒は、第1冷媒間熱交換器22、第1中継側流量制御装置23、第2冷媒間熱交換器24を介して第2分配部27に流入する。一方、第2中継側流量制御装置25及び第1中継側バイパス配管28を通過した冷媒は、第2冷媒間熱交換器24及び第1冷媒間熱交換器22において冷媒を過冷却し、第2主管3へ流れる。
In the cooling only operation or the cooling main operation, the refrigerant flowing out of the gas-
第1分配部26及び第2分配部27は、熱源機10から供給される冷媒を複数の室内機30A、30Bに分配するものである。第1分配部26は、室内機30Aに接続された暖房用開閉弁26a及び冷房用開閉弁26bと、室内機30B側に接続された暖房用開閉弁26c及び冷房用開閉弁26dとを有している。暖房用開閉弁26a、26cは気相配管21aに接続されており、冷房用開閉弁26b、26dは第2主管3に接続されている。そして、室内機30A、30Bが冷房運転を行う場合、冷房用開閉弁26b、26dが開放されて、室内機30A、30Bから第2主管3を介して熱源機10へ冷媒が流れる。このとき、暖房用開閉弁26a、26cは閉止される。一方、室内機30A、30Bが暖房運転を行う場合、暖房用開閉弁26a、26cが開放されて、気相配管21aから室内機30A、30Bへ冷媒が流れる。このとき、冷房用開閉弁26b、26dは閉止される。
The
なお、第1分配部26は、暖房用開閉弁26a、26c及び冷房用開閉弁26b、26dを有する場合について例示しているが、例えば室内機30A、30B毎にそれぞれ三方切替弁を設け、第2主管3もしくは気相配管との接続を切り替えるようにしてもよい。
In addition, although the
第2分配部27は、室内機30Aに接続された暖房用逆止弁27a及び冷房用逆止弁27bと、室内機30B側に接続された暖房用逆止弁27c及び冷房用逆止弁27dとを有している。室内機30A、30Bが冷房運転を行う場合、第2冷媒間熱交換器24において過冷却された冷媒が冷房用逆止弁27b、27dを介して室内機30A、30Bに流れる。一方、室内機30A、30Bが暖房運転を行う場合、室内機30A、30Bから流出した冷媒が暖房用逆止弁27a、27cを介して第2中継側バイパス配管29に流れる。ここで、第2中継側バイパス配管29は、暖房用逆止弁27a、27cと第1中継側流量制御装置23と第2冷媒間熱交換器24とを接続するものである。
The
さらに、冷房主体運転もしくは暖房主体運転時には、第2中継側バイパス配管29には、暖房運転を行っている室内機30A、30Bから第2分配部27を介して流出した冷媒が流れる。そして、第2中継側バイパス配管29を通過した一部又はすべての冷媒は、第2冷媒間熱交換器24及び第2分配部27を通過した後に、冷房運転を行っている室内機30A、30Bに流れる。一方、全暖房運転時には、暖房運転を行っている室内機30A、30Bから第2分配部27を介して流出した冷媒のすべてが第2中継側流量制御装置25、第1中継側バイパス配管28を通過して第2主管3に流れる。
Furthermore, at the time of cooling main operation or heating main operation, the refrigerant flowing out from the
なお、第1分配部26及び第2分配部27は、2台の室内機30A、30Bが接続されているため、第1分配部26は2組の開閉弁及び逆止弁が設置されているが、室内機30A、30Bの設置台数に対応した数だけ設置されることになる。
Since the
[室内機30A、30B]
複数の室内機30A、30Bは、第1枝管4A、4B及び第2枝管5A、5Bを介して中継機20に互いに並列に接続されている。複数の室内機30A、30Bは、それぞれ室内側絞り装置31と、室内側絞り装置31に直列に接続された室内側熱交換器32とを有している。室内側絞り装置31は、たとえば電子式膨張弁等の開度が可変に制御できるものからなり、冷房運転時に中継機20から供給される冷媒を減圧して膨張させて室内側熱交換器32に供給する。なお、室内側絞り装置31の開度は制御部60により制御される。室内側熱交換器32は、ファン等の室内送風機33から送風される空気と中継機20から供給される冷媒との間で熱交換を行ない、室内空間に供給するための暖房用空気あるいは冷房用空気を生成する。[
The plurality of
[制御部60]
上述した空気調和装置1の動作は制御部60により制御されている。制御部60は、例えばマイコンやコンピュータ等からなっており、例えば空気調和装置内外に設けられた各種検出器(センサ)、空気調和装置の各機器(手段)から送信される信号に基づく判断処理等を行う。そして、制御部60は、判断結果に基づいて各機器を動作させ、空気調和装置の全体の動作を統括制御する。例えば制御部60は、圧縮機11の駆動周波数制御、第1減圧装置42及び第2減圧装置45等の流量制御装置の開度制御、流路切替器12、第1分配部26の制御等を行う。[Control unit 60]
The operation of the air conditioning apparatus 1 described above is controlled by the
具体的には、空気調和装置1は、圧縮機11の吐出側と接続した配管上に設けられ、吐出に係る冷媒の圧力を検出する吐出圧力検出部51と、外気の温度(外気温)を検出するための外気温度センサ52とを有する。そして、制御部60は、例えば吐出圧力検出部51からの信号に基づいて、例えば圧縮機11が吐出した冷媒圧力及び冷媒温度等の検知及び圧力Pdに基づく凝縮温度Tc等の演算を行う。また、空気調和装置1は、除霜運転時に室外側熱交換器13A、13Bから流出もしくは流入する冷媒の温度を検知する冷媒温度検知部53A、53Bと、除霜運転時に室外側熱交換器13A、13Bの冷媒圧力を検知する圧力検出部54を有する。なお、圧力検出部54は、冷媒圧力を直接検知する圧力検知センサからなっていてもよいし、室外側熱交換器13A、13Bに流入する冷媒温度を検知する温度センサからなり、検知された冷媒温度に基づいて冷媒圧力を演算するものであってもよい。
Specifically, the air conditioner 1 is provided on a pipe connected to the discharge side of the compressor 11, and includes a discharge
また、第2中継側流量制御装置25の流入側には第1中継側圧力検出器55が設けられ、第2中継側流量制御装置25の流出側には第2中継側圧力検出器56が設けられている。そして、制御部60は、第1中継側圧力検出器55において検知された第1中継側圧力と、第2中継側圧力検出器56において検知された第2中継側圧力との差が目標中継側圧力になるように制御する。
A first relay-
記憶部61は、制御部60が処理を行うために必要になる各種データ、プログラム等を一時的又は長期的に記憶しておく。なお、図1において、制御部60及び記憶部61は、熱源機10と独立して設けるものとするが、例えば熱源機10内に設けられていてもよい。また、制御部60及び記憶部61を装置近辺に設けるものとするが、例えば、公衆電気通信網等を介した信号通信を行うことにより、遠隔制御できるようにしてもよい。
The
上述のように、空気調和装置1は、全冷房運転、全暖房運転、冷房主体運転及び暖房主体運転の4つの形態(モード)のいずれかによる運転を行うことができる。熱源機10の室外側熱交換ユニット13は、全冷房運転時及び冷房主体運転時には凝縮器として機能し、全暖房運転時及び暖房主体運転時には蒸発器として機能する。次に、各運転モード時における空気調和装置1の動作例及び冷媒の流れについて説明する。
As described above, the air conditioner 1 can perform an operation in any one of four modes (modes): a cooling only operation, a heating only operation, a cooling main operation, and a heating main operation. The outdoor
[全冷房運転]
図1を参照して全冷房運転における空気調和装置1の動作例及び冷媒の流れについて説明する。なお、図1において、すべての室内機30A、30Bが停止することなく冷房を行っている場合について説明する。また、図1中の逆止弁及び開閉弁において、開放されている状態を黒塗りで示し、閉止されている状態を白塗りで示している。全冷房運転の場合、バイパス開閉部43は閉止状態、第1流通規制部46及び第2流通規制部47はいずれも開放状態、第1分配部26の暖房用開閉弁26a、26cは閉止状態、冷房用開閉弁26b、26dは開放状態になるように制御部60により制御される。[Cooling only]
With reference to FIG. 1, the operation example of the air conditioning apparatus 1 in the cooling only operation and the flow of the refrigerant will be described. In addition, in FIG. 1, the case where all the
はじめに、アキュムレータ15から吸入した冷媒が圧縮機11において圧縮され、高圧のガス冷媒が吐出される。圧縮機11から吐出した冷媒は、流路切替器12を経て、室外側熱交換ユニット13に流れる。この際、各室外側熱交換器13A、13Bのそれぞれに冷媒が流入する。高圧のガス冷媒は室外側熱交換ユニット13内を通過する間に外気との熱交換により凝縮し、高圧の液冷媒となり逆止弁16aを流れる。なお、冷媒の圧力の関係で逆止弁16c、16d側には流れない。そして、高圧の液冷媒は第1主管2を通って中継機20に流入する。
First, the refrigerant sucked from the
中継機20に流入した冷媒は、気液分離装置21がガス冷媒と液冷媒とに分離される。全冷房運転時に中継機20へ流入する冷媒は液冷媒であり、気液分離装置21から室内機30A、30B側にはガス冷媒は流れない。液冷媒は、第1冷媒間熱交換器22、第1中継側流量制御装置23、第2冷媒間熱交換器24を通過して、第2分配部27と第1中継側バイパス配管28とに分岐する。第2分配部27へ流入した冷媒は冷房用逆止弁27b、27d及び第1枝管4A、4Bを介して室内機30A、30Bに流入する。
The refrigerant flowing into the
室内機30A、30Bに流入した液冷媒は、室内側絞り装置31において圧力が調整される。ここで、前述したように、室内側絞り装置31の開度調整は、各室内側熱交換器32の冷媒出口側の過熱度に基づいて行われる。室内側絞り装置31の開度調整により、低圧の液冷媒又は気液二相冷媒となった冷媒は、それぞれ室内側熱交換器32に流れる。
The pressure of the liquid refrigerant flowing into the indoor units 30 </ b> A and 30 </ b> B is adjusted in the
低圧の液冷媒又は気液二相冷媒は、室内側熱交換器32をそれぞれ通過する間に空調対象空間になる室内空気との熱交換により蒸発し、低圧のガス冷媒になる。このとき、熱交換により室内空気を冷却して室内の冷房を行う。なお、例えば、室内機30Bにおける空調負荷(室内機が必要とする熱量。以下、負荷という)が小さい場合、開始直後等過渡的な状態の場合等には、室内側熱交換器32において完全に気化せず、気液二相冷媒が流れる場合がある。
The low-pressure liquid refrigerant or the gas-liquid two-phase refrigerant evaporates by heat exchange with the indoor air that becomes the air-conditioning target space while passing through the
低圧のガス冷媒又は気液二相冷媒(低圧の冷媒)は、それぞれ第2枝管5A、5Bを流れ、第1分配部26の冷房用開閉弁26b、26dを介して第2主管3に流れる。第2主管3を通過して熱源機10に流れた冷媒は、逆止弁16b、流路切替器12、アキュムレータ15を経て、再び圧縮機11に戻ることで循環する。
The low-pressure gas refrigerant or the gas-liquid two-phase refrigerant (low-pressure refrigerant) flows through the
ここで、第1冷媒間熱交換器22及び第2冷媒間熱交換器24における冷媒の流れについて説明する。第2冷媒間熱交換器24から第1中継側バイパス配管28に分岐した冷媒は、第2中継側流量制御装置25を通過し、第2冷媒間熱交換器24、第1冷媒間熱交換器22において、気液分離装置21から流れる冷媒を過冷却し、第2主管3に流れる。このとき、第2中継側流量制御装置25の開度が大きく、第1中継側バイパス配管28を流れる冷媒(過冷却に用いる冷媒)の量が多くなると、蒸発されない冷媒が多くなり過ぎる。このため、制御部60は、第1中継側圧力検出器55と第2中継側圧力検出器56との圧力差が所定値になるように、第1中継側流量制御装置23の出口での冷媒の過熱度を第2中継側流量制御装置25で制御する。このように、過冷却された冷媒が第2分配部27側に流れることにより、冷媒入口側(ここでは、第1枝管4B側)のエンタルピを小さくし、室内側熱交換器32において、空気との熱交換量を大きくすることができる。
Here, the flow of the refrigerant in the first
[全暖房運転]
図2は図1の空気調和装置における全暖房運転時の冷媒の流れを表す冷媒回路図であり、図2を参照して全暖房運転時における空気調和装置1の動作例及び冷媒の流れについて説明する。なお、図2において、すべての室内機30A、30Bが停止することなく暖房を行っている場合について説明する。全暖房運転の場合、バイパス開閉部43は閉止状態、第1流通規制部46及び第2流通規制部47はいずれも開放状態、第1分配部26の暖房用開閉弁26a、26cは開放状態、冷房用開閉弁26b、26dは閉止状態になるように制御部60により制御される。[All heating operation]
FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram showing the refrigerant flow during the heating only operation in the air conditioning apparatus of FIG. 1, and an operation example of the air conditioning apparatus 1 during the heating only operation and the refrigerant flow will be described with reference to FIG. To do. In addition, in FIG. 2, the case where all the
アキュムレータ15から吸入された冷媒は圧縮機11において圧縮されて高圧のガス冷媒になり吐出される。圧縮機11から吐出された冷媒は、流路切替器12及び逆止弁16cを流れ、第1主管2を通って中継機20に流入する。なお、冷媒は圧力の関係で逆止弁16b、16a側には流れない。
The refrigerant sucked from the
中継機20へ流入した冷媒は、気液分離装置21においてガス冷媒と液冷媒とに分離され、気相配管21aを通り第1分配部26に流れる。そして、ガス冷媒は、第1分配部26の暖房用開閉弁26a、26cから第2枝管5A、5Bを介して複数の室内機30A、30Bに流れる。
The refrigerant that has flowed into the
室内機30A、30Bにおいて、高圧のガス冷媒は、室内側熱交換器32内を通過する間に熱交換により凝縮して液冷媒となり、室内側絞り装置31を通過する。このとき、熱交換により室内空気を加熱して空調対象空間(室内)の暖房を行う。ここで、各室内側絞り装置31の開度調整は、制御部60により各室内側熱交換器32の冷媒出口側の過冷却度に基づいて制御される。具体的には、制御部60は、室内機30A、30Bの室内側熱交換器32の冷媒の凝縮温度が予め定めた目標温度になるように制御するとともに、室外側熱交換ユニット13における冷媒の蒸発温度が予め定めた目標温度になるように制御する。そのため、制御部60は、圧縮機11の吐出容量及び熱源機側送風機14の風量を制御し、室内機30A、30Bのそれぞれの負荷に対応した能力供給を行う。
In the indoor units 30 </ b> A and 30 </ b> B, the high-pressure gas refrigerant is condensed by heat exchange while passing through the
室内側絞り装置31を通過した冷媒は低圧の液冷媒又は気液二相冷媒になり、第1枝管4A、4Bを介して中継機20の第2分配部27に流入する。その後、冷媒は、第2分配部27の暖房用逆止弁27a、27cを介して第2中継側バイパス配管29を流れる。そして、第2中継側流量制御装置25、第1中継側バイパス配管28を通過して第2主管3に流れる。このとき、制御部60により、低圧の気液二相冷媒が第2主管3に流れるように、第2中継側流量制御装置25の開度が制御される。
The refrigerant that has passed through the
第2主管3から熱源機10に流入した冷媒は、熱源機10の逆止弁16dを通過し、室外側熱交換ユニット13に流入する。室外側熱交換ユニット13を通過する間に空気との熱交換により蒸発してガス冷媒になる。そして、ガス冷媒は、流路切替器12及びアキュムレータ15を経て、再び圧縮機11に戻る。
The refrigerant that has flowed into the
[暖房主体運転]
図3は図1の空気調和装置における暖房主体運転時の冷媒の流れを表す冷媒回路図であり、図3を参照して暖房主体運転について説明する。なお、図3において、室内機30Aが暖房運転を行い、室内機30Bが冷房運転を行う場合について例示する。この場合、バイパス開閉部43は閉止状態、第1流通規制部46及び第2流通規制部47はいずれも開放状態になるように制御部60により制御される。また、第1分配部26における室内機30A側の暖房用開閉弁26aは開放し、冷房用開閉弁26bは閉止される。一方、室内機30B側の冷房用開閉弁26dは開放され、暖房用開閉弁26cは閉止される。さらに、制御部60は、第1中継側流量制御装置23を閉止させるようにして気液分離装置21との間の冷媒の流れを遮断する。[Heating-based operation]
FIG. 3 is a refrigerant circuit diagram showing the refrigerant flow during the heating main operation in the air conditioning apparatus of FIG. 1, and the heating main operation will be described with reference to FIG. 3. In addition, in FIG. 3, the case where the
なお、図3における熱源機10の各機器の動作及び冷媒の流れは、図2の全暖房運転時と同一であり、室内機30Aの暖房運転における冷媒の流れについては、図2の全暖房運転時の流れと同一である。一方、図3の暖房主体運転おいては、冷房運転を行っている室内機30Bには、室内機30Aにおいて熱交換された冷媒が流入される。
Note that the operation of each device of the
すなわち、室内機30Aの室内側熱交換器32内を通過する間に熱交換により凝縮された冷媒は、室内側絞り装置31、暖房用逆止弁27cを通過して第2中継側バイパス配管29に流れる。その後、凝縮された冷媒は第2冷媒間熱交換器24を通り、第2分配部27に流入する。そして、冷媒は、冷房用逆止弁27d及び第1枝管4Bを通過して室内機30Bに流入し、冷房に用いる冷媒になる。このとき、制御部60は、第2中継側流量制御装置25を調整し、第1冷媒間熱交換器22における熱交換を制御して、室内機30Bに必要な冷媒供給を行いつつ、残りの冷媒を第1中継側バイパス配管28を介して第2主管3に流す。
That is, the refrigerant condensed by heat exchange while passing through the indoor
このように、暖房主体運転において、暖房運転を行っている室内機30Aから流出した冷媒が冷房運転を行う室内機30Bに流れる。そのため、冷房運転を行う室内機30Bが停止すると、第1中継側バイパス配管28を流れる気液二相冷媒の量が増加する。逆に、冷房運転を行う室内機30Bにおける負荷が増えると、第1中継側バイパス配管28を流れる気液二相冷媒の量が減少する。そのため、暖房運転を行う室内機30Aに必要な冷媒の量は変わらないまま、冷房運転を行う室内機30Bにおける室内側熱交換器32(蒸発器)の負荷が変化する。このような暖房主体運転についても、制御部60は、圧縮機11の吐出容量及び熱源機側送風機14の風量を制御し、室内機30A、30Bのそれぞれの負荷に対応した能力供給を行う。
Thus, in the heating main operation, the refrigerant that has flowed out of the
[冷房主体運転]
図4は図1の空気調和装置における冷房主体運転時の冷媒の流れを表す冷媒回路図であり、図4を参照して冷房主体運転における各種機器の動作について説明する。なお、図4において、室内機30Aが冷房運転を行い、室内機30Bが暖房運転を行っている場合について説明する。この場合、バイパス開閉部43は閉止状態、第1流通規制部46及び第2流通規制部47はいずれも開放状態になるように制御部60により制御される。また、第1分配部26の室内機30Aに接続された暖房用開閉弁26aは閉止し、冷房用開閉弁26bは開放される。一方、第1分配部26の室内機30Bに接続された冷房用開閉弁26dは閉止され、暖房用開閉弁26cは開放される。[Cooling operation]
FIG. 4 is a refrigerant circuit diagram showing the flow of the refrigerant during the cooling main operation in the air conditioning apparatus of FIG. 1, and the operation of various devices in the cooling main operation will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the case where the
なお、図4における熱源機10の動作及び冷媒の流れは、図1の全冷房運転と同一である。ただし、室外側熱交換ユニット13における冷媒の凝縮が制御されることにより、第1主管2を通って中継機20に流入する冷媒が気液二相冷媒になるものとする。また、冷房運転が行われる室内機30Aに至り、第2主管3を通過し、熱源機10に流入するまでの冷媒の流れは、図1の全冷房運転時における流れと同様である。一方、図4の冷房主体運転において、暖房を行う室内機30Bに係る冷媒の流れについては、冷房を行っている室内機30Aとは異なる。
Note that the operation of the
すなわち、中継機20へ流入した気液二相冷媒は、気液分離装置21においてガス冷媒と液冷媒とに分離される。室内機30Bにおいて、室内側絞り装置31の開度が調整されるにより、第1枝管4Bから室内側熱交換器32内へ流れる冷媒の流量が調整される。そして、高圧のガス冷媒は、室内機30B側の室内側熱交換器32内を通過する間に熱交換により凝縮して液冷媒となり、室内側絞り装置31を通過する。このとき、熱交換により室内空気を加熱して室内の暖房を行う。室内側絞り装置31を通過した冷媒は、若干圧力が減少した液冷媒となり、第1枝管4Bと暖房用逆止弁27cとを介して第2中継側バイパス配管29を流れる。そして、第2中継側バイパス配管29を流れる冷媒は、気液分離装置21から流れてきた液冷媒と合流し、第2冷媒間熱交換器24及び冷房用逆止弁27bを介して室内機30Aに流れ、室内機30Aの冷房運転のための冷媒として利用される。
That is, the gas-liquid two-phase refrigerant that has flowed into the
このように、冷房主体運転においては熱源機10の室外側熱交換ユニット13は、凝縮器として機能する。また、暖房を行う室内機30Bを通過した冷媒は、冷房を行う室内機30Aの冷媒として用いられる。ここで、室内機30Aにおける負荷が小さく、室内機30Aに流れる冷媒を抑制する等の場合、制御部60は第2中継側流量制御装置25の開度を大きくさせる。これにより、冷房を行っている室内機30Aに必要以上の冷媒を供給しなくても、第1中継側バイパス配管28を介して第2主管3に流すことができる。このような冷房主体運転についても、制御部60は、圧縮機11の吐出容量及び熱源機側送風機14の風量を制御し、室内機30A、30Bのそれぞれの負荷に対応した能力供給を行う。
Thus, in the cooling main operation, the outdoor
[除霜運転]
図5は図1の空気調和装置における除霜運転時の冷媒の流れを表す冷媒回路図であり、空気調和装置1の除霜運転時の動作について説明する。なお、図5において、すべての室内機30A、30Bが停止することなく暖房を行う全暖房運転時について例示する。また、室外側熱交換ユニット13のうち、室外側熱交換器13A側の除霜を行う場合について説明する。[Defrosting operation]
FIG. 5 is a refrigerant circuit diagram showing the refrigerant flow during the defrosting operation in the air conditioning apparatus of FIG. 1, and the operation of the air conditioning apparatus 1 during the defrosting operation will be described. In addition, in FIG. 5, it illustrates about the time of the all-heating operation which heats without stopping all the
この際、制御部60により下記のような開閉操作が行われる。第1熱源側バイパス配管41上のバイパス開閉部43において、室外側熱交換器13A側に接続されたバイパス開閉弁43Aが開放され、室外側熱交換器13B側に接続されたバイパス開閉弁43Bが閉止される。また、第1流通規制部46において、室外側熱交換器13A側に接続された第1開閉弁46Aが閉止され、室外側熱交換器13B側に接続された第1開閉弁46Bが開放される。さらに、第2流通規制部47において、室外側熱交換器13A側に接続された第2開閉弁47Aが閉止され、室外側熱交換器13B側に接続された第2開閉弁47Bが開放される。
At this time, the
熱源機10において、圧縮機11において吸入した冷媒が圧縮され、高圧のガス冷媒になり吐出される。圧縮機11が吐出した冷媒の一部は流路切替器12、逆止弁16cを流れる。なお、冷媒の圧力の関係で逆止弁16b、逆止弁16a側には流れない。その後、冷媒は第1主管2を通って中継機20に流入する。以降、図2の全暖房運転時の冷媒の流れと同様に、室内機30A、30Bを通り、再度中継機20を通った後、熱源機10に戻ってくる。この冷媒の流れを除霜運転時の主流とする。
In the
一方で、圧縮機11が吐出した冷媒の一部は、第1熱源側バイパス配管41を通り、第1減圧装置42において減圧された後に、室外側熱交換器13Aに流入する。室外側熱交換器13Aに流入した冷媒は高温中圧のガス冷媒の状態で室外側熱交換器13Aを通過する。これにより、室外側熱交換器13Aに付着した霜が除去される。除霜により熱を奪われた冷媒は、気液二相状態の冷媒または過冷却状態の液冷媒になって室外側熱交換器13Aを流出する。
On the other hand, a part of the refrigerant discharged from the compressor 11 passes through the first heat source
室外側熱交換器13Aを流出した気液二相の冷媒または液冷媒は、第2熱源側バイパス配管44を通り、第2減圧装置45において減圧される。その後、減圧された冷媒は、熱源機10に戻ってきた冷媒と合流し、室外側熱交換器13Bに流入する。室外側熱交換器13Bにおいて、室内機30A、30Bを通過した冷媒及び室外側熱交換器13Aを通過した冷媒は、蒸発してガス冷媒になる。そして、ガス冷媒は流路切替器12及びアキュムレータ15を経て、再び圧縮機11に戻る。
The gas-liquid two-phase refrigerant or liquid refrigerant that has flowed out of the
なお、図5において、全暖房運転時における除霜運転について例示しているが、この除霜運転は暖房主体運転時においても実施することができる。また、室外側熱交換器13Aの除霜運転について例示しているが、室外側熱交換器13Bについても除霜を行うことができる。室外側熱交換器13Bの除霜運転の場合、バイパス開閉部43において、室外側熱交換器13A側に接続されたバイパス開閉弁43Aが閉止され、室外側熱交換器13B側に接続されたバイパス開閉弁43Bが開放される。また、第1流通規制部46において、室外側熱交換器13A側に接続された第1開閉弁46Aが開放され、室外側熱交換器13B側に接続された第1開閉弁46Bが閉止される。さらに、第2流通規制部47において、室外側熱交換器13A側に接続された第2開閉弁47Aが開放され、室外側熱交換器13B側に接続された第2開閉弁47Bが閉止される。
In addition, in FIG. 5, although illustrated about the defrost operation at the time of all heating operation, this defrost operation can be implemented also at the time of heating main operation. Moreover, although illustrated about the defrosting operation | movement of the outdoor
除霜運転時において、制御部60は、第1減圧装置42が電子膨張弁からなる場合には、圧縮機11から吐出されたガス冷媒を減圧して中圧の冷媒になるように第1減圧装置42の動作を制御する。また、制御部60は、除霜対象の室外側熱交換器13Aの冷媒圧力が目標冷媒圧力になるように、第2減圧装置の開度を制御する。なお、除霜対象の室外側熱交換器13Aの冷媒圧力は、第1熱源側バイパス配管41に設けられた圧力検出部54により検知される。
During the defrosting operation, when the first
この除霜対象の室外側熱交換器13Aの冷媒圧力は、除霜運転中の除霜能力及び暖房能力に影響する。除霜対象の室外側熱交換器13Aの冷媒圧力が低いと、除霜時の冷媒飽和温度は外気温度と比較して低くなり、冷媒の潜熱を利用できず除霜能力が小さくなってしまう。一方、除霜対象の室外側熱交換器13Aの冷媒圧力が高くなるほど、除霜対象の熱交換器での冷媒飽和温度が高くなり、除霜に冷媒潜熱を利用でき除霜能力は上がる。しかしながら、除霜対象の室外側熱交換器13Aでより多くの冷媒が凝縮して冷媒不足となり、暖房能力が発揮できなくなってしまう。つまり、除霜対象の室外側熱交換器13Aの冷媒圧力は、系内の冷媒を過不足無く使用できる圧力とするのが最も除霜能力及び暖房能力の観点で効率の良い運転状態になる。この系内の冷媒を過不足無く使用できる冷媒圧力とは、冷媒回路内の余剰冷媒が、除霜対象の室外側熱交換器13A内に溜まる状態である。
The refrigerant pressure of the
全暖房運転時もしくは暖房主体運転時に除霜運転を行う場合において、余剰冷媒量に関係する因子として、室内機30A、30Bの運転構成がある。全暖房運転時において、暖房運転が行われている室内機30A、30Bが少なくなる程、凝縮器として働く室内側熱交換器が少なくなり、冷媒回路内の余剰冷媒量は多くなる。また、暖房主体運転時においては、複数の室内機30A、30Bの冷房運転の比率が高くなるほど、第2主管3における冷媒のガス比率が増え、第2主管3内の冷媒量は少なくなる。このため、冷媒回路内の余剰冷媒量は多くなる。
When performing the defrosting operation at the time of all heating operation or heating main operation, there is an operation configuration of the
そこで、制御部60は、上述のような余剰冷媒が多くなる条件において、除霜対象の室外側熱交換器13Aの冷媒圧力が高くなるように制御する。すると、除霜対象の室外側熱交換器13Aでの冷媒の潜熱変化が促進されることにより、除霜能力を高めることができる。一方、制御部60は、余剰冷媒量が少なくなる運転条件において、除霜対象の室外側熱交換器13Aの冷媒圧力が低くなるように制御する。すると、除霜熱交換器において過度の冷媒が凝縮することが防止されることにより、冷媒不足による暖房能力の低下を防止することができる。
Therefore, the
具体的には、制御部60は、目標冷媒圧力を複数の室内機30A、30Bの運転構成に応じて変更させる機能を有している。記憶部61には、中間圧力の基準値Pdm0と、暖房運転の運転比率に対する補正値Aと、室内機30A、30Bの構成比による補正値Bとが記憶されている。補正値Aは、全暖房運転時における室内機30A、30Bの暖房運転の運転比率が大きくなるほど小さくなる関係を有し、暖房主体運転時にはA=1とする。また、補正値Bは、暖房主体運転時における室内機30A、30Bの冷房運転の構成比率が大きくなるほど大きくなる関係を有し、全暖房運転時にはB=1とする。
Specifically, the
そして、制御部60は、下記式(1)に基づき、目標冷媒圧力Pdmを算出する。
Then, the
目標冷媒圧力Pdm=Pdm0×A×B ・・・(1) Target refrigerant pressure Pdm = Pdm0 × A × B (1)
上記(1)において、全暖房運転時の運転比率が小さく余剰冷媒が多くなる条件の場合には補正値Aは大きくなり、目標冷媒圧力Pdmが高く設定される。一方、全暖房運転時の運転比率が大きく余剰冷媒が少なくなる条件の場合には補正値Aは小さくなり、目標冷媒圧力Pdmが低く設定される。 In the above (1), the correction value A is increased and the target refrigerant pressure Pdm is set high when the operation ratio during the heating operation is small and the excess refrigerant increases. On the other hand, when the operating ratio during the heating operation is large and the excess refrigerant is reduced, the correction value A is small and the target refrigerant pressure Pdm is set low.
また、暖房主体運転時の運転構成において、複数の室内機30A、30Bの冷房運転の比率が高く余剰冷媒が多くなる条件の場合には補正値Bは大きくなり、目標冷媒圧力Pdmが高く設定される。一方、暖房主体運転時の冷房運転の比率が小さく余剰冷媒が少なくなる条件の場合には補正値Bは小さくなり、目標冷媒圧力Pdmが低く設定される。
Further, in the operation configuration during the heating-main operation, the correction value B is increased and the target refrigerant pressure Pdm is set high when the ratio of the cooling operation of the plurality of
上記実施形態によれば、バイパス開閉部43が、除霜運転時において、除霜対象の室外側熱交換器13Aに圧縮機から吐出された冷媒を第1熱源側バイパス配管41を介して第1減圧装置42により減圧させて通過させ、第2熱源側バイパス配管44が、除霜対象の室外側熱交換器13Aから流出した冷媒を蒸発器として機能する室外側熱交換器13Bへ流入させることにより、室外側熱交換ユニット13の一部の除霜を行ったときに、除霜能力を維持しながら暖房能力が低下することを防止することができる。
According to the above-described embodiment, the bypass opening /
また、制御部60が、除霜対象の室外側熱交換器13Aの冷媒圧力が目標冷媒圧力Pdmになるように、第2減圧装置45の開度を制御する場合、第2熱源側バイパス配管44及び第2減圧装置45により、除霜対象の室外側熱交換器13Aの冷媒圧力を目標冷媒圧力に制御することができるため、冷媒圧力が低く除霜能力が低下する、もしくは冷媒圧力が高く暖房能力を十分に発揮することができないという事態を確実に防止することができる。
Moreover, when the
さらに、制御部60が、複数の室内機30A、30Bの運転状態に応じて目標冷媒圧力Pdmを変更する機能を有するとき、運転状態に応じて冷媒回路内の余剰冷媒が変化したとき、余剰冷媒量に合わせて除霜に用いる冷媒量を調整し、除霜能力及び暖房能力の低下を抑制することができる。
Further, when the
特に、制御部60が、運転しているすべての室内機30A、30Bが暖房運転を行う全暖房運転時において、複数の室内機30A、30Bのうちの運転している室内機の運転比率に応じて目標冷媒圧力Pdmを変更するとき、冷媒回路内の余剰冷媒を有効的に活用して除霜を行いながら、暖房能力の低下を抑制することができる。
In particular, according to the operation ratio of the operating indoor unit among the plurality of
また、制御部60が、冷房運転を行う室内機30Bと暖房運転を行う室内機30Aとが混在しており、暖房負荷が高い暖房主体運転時において、運転している複数の室内機30A、30Bのうち暖房運転している室内機30Aの構成比率に応じて目標冷媒圧力を変更する場合、冷媒回路内の余剰冷媒を有効的に活用して除霜を行いながら、暖房能力の低下を抑制することができる。
In addition, the
本発明の実施形態は、上記各実施形態に限定されない。例えば、前述した全冷房運転及び全暖房運転において、すべての室内機30A、30Bが運転しているものとして説明したが、例えば一部の室内機が停止していてもよい。
Embodiments of the present invention are not limited to the above embodiments. For example, although it has been described that all the
1 空気調和装置、2 第1主管(冷媒配管)、3 第2主管(冷媒配管)、4A、4B 第1枝管、5A、5B 第2枝管、10 熱源機、11 圧縮機、12 流路切替器、13 室外側熱交換ユニット、13A、13B 室外側熱交換器、14 熱源機側送風機、15 アキュムレータ、16 流路形成部、16a〜16d 逆止弁、20 中継機、21 気液分離装置、21a 気相配管、21b 液相配管、22 第1冷媒間熱交換器、23 第1中継側流量制御装置、24 第2冷媒間熱交換器、25 第2中継側流量制御装置、26 第1分配部、26a、26c 暖房用開閉弁、26b、26d 冷房用開閉弁、27 第2分配部、27a、27c 暖房用逆止弁、27b、27d 冷房用逆止弁、28 第1中継側バイパス配管、29 第2中継側バイパス配管、30A、30B 室内機、31 室内側絞り装置、32 室内側熱交換器、33 室内送風機、41 第1熱源側バイパス配管、42 第1減圧装置、43 バイパス開閉部、43A、43B バイパス開閉弁、44 第2熱源側バイパス配管、45 第2減圧装置、46 第1流通規制部、46A、46B 第1開閉弁、47 第2流通規制部、47A、47B 第2開閉弁、51 吐出圧力検出部、52 外気温度センサ、53A、53B 冷媒温度検知部、54 圧力検出部、55 第1中継側圧力検出器、56 第2中継側圧力検出器、60 制御部、61 記憶部、A 補正値、B 補正値、Pd 圧力、Pdm 目標冷媒圧力、Pdm0 基準値。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air conditioning apparatus, 2 1st main pipe (refrigerant piping), 3rd main pipe (refrigerant piping), 4A, 4B 1st branch pipe, 5A, 5B 2nd branch pipe, 10 Heat source machine, 11 Compressor, 12 Flow path Switcher, 13 outdoor heat exchange unit, 13A, 13B outdoor heat exchanger, 14 heat source machine side blower, 15 accumulator, 16 flow path forming part, 16a to 16d check valve, 20 relay machine, 21 gas-liquid separator , 21a Gas phase piping, 21b Liquid phase piping, 22 1st refrigerant heat exchanger, 23 1st relay side flow control device, 24 2nd refrigerant heat exchanger, 25 2nd relay side flow control device, 26 1st Distributor, 26a, 26c Heating on / off valve, 26b, 26d Cooling on / off valve, 27 Second distributor, 27a, 27c Heating check valve, 27b, 27d Cooling check valve, 28 First relay bypass pipe 29 during 2nd Side bypass piping, 30A, 30B Indoor unit, 31 Indoor side expansion device, 32 Indoor side heat exchanger, 33 Indoor blower, 41 First heat source side bypass piping, 42 First decompression device, 43 Bypass opening / closing part, 43A, 43B Bypass On-off valve, 44 2nd heat source side bypass piping, 45 2nd decompression device, 46 1st flow regulation part, 46A, 46B 1st on-off valve, 47 2nd flow regulation part, 47A, 47B 2nd on-off valve, 51 Discharge pressure Detection unit, 52 Outside temperature sensor, 53A, 53B Refrigerant temperature detection unit, 54 Pressure detection unit, 55 First relay side pressure detector, 56 Second relay side pressure detector, 60 Control unit, 61 Storage unit, A Correction value , B correction value, Pd pressure, Pdm target refrigerant pressure, Pdm0 reference value.
Claims (5)
前記熱源機は、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、
前記圧縮機の吐出側に接続され、冷暖房の形態に対応した流路の切り替えを行う流路切替器と、
前記流路切替器に互いに並列に接続された複数の室外側熱交換器を有する室外側熱交換ユニットと、
一方が前記圧縮機の吐出側と前記流路切替器との間に接続され、他方が複数の前記室外側熱交換器のそれぞれと前記流路切替器との間に接続された第1熱源側バイパス配管と、
前記第1熱源側バイパス配管に設けられ、前記圧縮機から吐出された冷媒を減圧する第1減圧装置と、
前記第1熱源側バイパス配管に設けられ、前記各室外側熱交換器への前記圧縮機から吐出された冷媒の通過又は遮断を行うバイパス開閉部と、
複数の前記室外側熱交換器同士を前記室内機側で接続するものであり、前記室外側熱交換器から流出した冷媒を、他の前記室外側熱交換器に流入させる第2熱源側バイパス配管と、
前記第2熱源側バイパス配管に設けられ、前記第2熱源側バイパス配管を通る冷媒を減圧する第2減圧装置と、
前記第2減圧装置の開度を制御する制御部と
を備え、
前記室外側熱交換ユニットは、除霜運転時において、複数の前記室外側熱交換器のうち、除霜対象の前記室外側熱交換器の除霜が行われ、他の前記室外側熱交換器を蒸発器として機能するものであり、
前記バイパス開閉部は、除霜運転時において、除霜対象の前記室外側熱交換器に前記圧縮機から吐出された冷媒を通過させ、蒸発器として機能する前記室外側熱交換器への前記圧縮機から吐出された冷媒の流入を遮断させるものであり、
前記第2熱源側バイパス配管は、除霜対象の前記室外側熱交換器から流出した冷媒を蒸発器として機能する前記室外側熱交換器へ流入させるものであり、
前記制御部は、除霜対象の前記室外側熱交換器の冷媒圧力が目標冷媒圧力になるように、前記第2減圧装置の開度を制御する
空気調和装置。 An air conditioner in which a heat source unit and an indoor unit having an indoor flow rate control device and an indoor heat exchanger are connected via a refrigerant pipe,
The heat source machine is
A compressor that compresses and discharges the refrigerant;
A flow path switch that is connected to the discharge side of the compressor and switches the flow path corresponding to the cooling and heating mode;
An outdoor heat exchange unit having a plurality of outdoor heat exchangers connected in parallel to the flow path switch;
A first heat source side in which one is connected between the discharge side of the compressor and the flow path switch, and the other is connected between each of the plurality of outdoor heat exchangers and the flow path switch Bypass piping,
A first pressure reducing device that is provided in the first heat source side bypass pipe and depressurizes the refrigerant discharged from the compressor;
A bypass opening / closing part provided in the first heat source side bypass pipe, for passing or blocking the refrigerant discharged from the compressor to the outdoor heat exchangers;
A plurality of the outdoor heat exchangers are connected to each other on the indoor unit side, and a second heat source side bypass pipe that allows the refrigerant flowing out from the outdoor heat exchanger to flow into the other outdoor heat exchangers When,
A second decompression device that is provided in the second heat source side bypass pipe and decompresses the refrigerant passing through the second heat source side bypass pipe ;
A control unit for controlling the opening of the second decompression device ,
The outdoor heat exchange unit performs defrosting of the outdoor heat exchanger to be defrosted among the plurality of outdoor heat exchangers during the defrosting operation, and the other outdoor heat exchangers Function as an evaporator,
The bypass opening / closing section allows the refrigerant discharged from the compressor to pass through the outdoor heat exchanger to be defrosted during the defrosting operation, and compresses the outdoor heat exchanger functioning as an evaporator. To block the inflow of refrigerant discharged from the machine,
The second heat source side bypass pipe is configured to cause the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger to be defrosted to flow into the outdoor heat exchanger functioning as an evaporator,
The air conditioner controls the opening of the second pressure reducing device so that the refrigerant pressure of the outdoor heat exchanger to be defrosted becomes a target refrigerant pressure .
前記室内機と複数の前記室外側熱交換器との間に設けられ、除霜運転時に除霜対象の前記室外側熱交換器から流出した冷媒が、蒸発器として機能する前記室外側熱交換器に前記第2減圧装置を通らずに流入するのを規制する第1流通規制部と、
前記圧縮機と複数の前記室外側熱交換器との間に設けられ、除霜運転時に前記圧縮機から流出した冷媒が、蒸発器として機能する前記室外側熱交換器へ流入するのを規制する第2流通規制部と
をさらに備えた請求項1に記載の空気調和装置。 The heat source machine is
Wherein provided between the indoor unit and a plurality of said chambers outer heat exchanger, the refrigerant flowing out of the chamber outer heat exchanger defrosted during the defrosting operation, the outdoor side heat exchanger functioning as an evaporator A first distribution regulating unit that regulates the flow without passing through the second pressure reducing device ,
Provided between the compressor and the plurality of outdoor heat exchangers, and restricts the refrigerant flowing out of the compressor during the defrosting operation from flowing into the outdoor heat exchanger functioning as an evaporator. the air conditioner according to claim 1, further comprising a second flow control portions.
前記熱源機と複数の前記室内機との間に設けられ、前記各室内機が独立して冷房運転もしくは暖房運転を行うように、前記熱源機から供給される冷媒を複数の前記室内機に分配する中継機をさらに備え、
前記制御部は、複数の前記室内機の運転状態に応じて前記目標冷媒圧力を変更する機能を有する請求項1または2に記載の空気調和装置。 A plurality of the indoor units are installed,
Provided between the heat source unit and the plurality of indoor units, and distributes the refrigerant supplied from the heat source unit to the plurality of indoor units so that each indoor unit performs cooling operation or heating operation independently. Further equipped with a relay machine,
The air conditioner according to claim 1 or 2 , wherein the control unit has a function of changing the target refrigerant pressure in accordance with operating states of a plurality of the indoor units.
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