JP6591060B2 - 空気調和装置 - Google Patents
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Description
本実施の形態1に係る空気調和装置は、冷房運転及び暖房運転を行う複数の負荷側ユニットを有する構成であり、複数の負荷側ユニットに対して全冷房運転、全暖房運転及び冷暖同時運転を実施する。図1は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の一構成例を示す冷媒回路図である。図1に示すように、空気調和装置100は、熱源側ユニット51と、複数の負荷側ユニット52a、52bと、熱源側ユニット51及び負荷側ユニット52a、52bの間に設けられた中継器53とを備える。熱源側ユニット51と中継器53とは、冷媒が流通する第1液配管104及び第1ガス配管103により接続されている。また、中継器53と負荷側ユニット52aとは、第2液配管105a及び第2ガス配管106aにより接続されている。中継器53と負荷側ユニット52bとは、第2液配管105b及び第2ガス配管106bにより接続されている。空気調和装置100は、例えば、負荷側ユニット52a、52bのそれぞれが独立して冷房運転又は暖房運転をすることができる空気調和装置などである。以下の説明において、冷房運転と、暖房運転とが混在している場合の運転モードを、冷暖同時運転モードと称する。
熱源側ユニット51は、圧縮機1、四方弁3、熱源側熱交換器2、アキュムレータ4、冷媒流れ制御ユニット54及び熱源側制御器201を備える。圧縮機1は、冷媒を吸入し、冷媒を圧縮して吐出する。圧縮機1として、例えば、インバータ回路など、容量制御により単位時間あたりに送り出す冷媒の量を変化させることができるものを用いることができる。圧縮機1の吐出側には、冷媒の圧力を検知する第1圧力センサ31が設けられている。圧縮機1の吸入側には、冷媒の圧力を検知する第2圧力センサ32が設けられている。第1圧力センサ31は検出する圧力Pdの値を熱源側制御器201に送る。第2圧力センサ32は検出する圧力Psの値を熱源側制御器201に送る。熱源側制御器201は、空気調和装置全体を統括する制御器として機能する。
冷媒流れ制御ユニット54は、接続部150a、150b、150c、150dにおいて接続される接続配管130、131、132、133と、冷媒の流れを一方向に許容する逆止弁7a、7b、7c、7dとを有する構成である。冷媒流れ制御ユニット54は、熱源側ユニット51の構成要素の一部である。接続配管130は接続部150cと接続部150aとを接続している。接続配管131は接続部150dと接続部150bとを接続している。接続配管132は接続部150cと接続部150dとを接続している。接続配管133は接続部150aと接続部150bとを接続している。中継器53と接続される第1ガス配管103と、四方弁3と接続される配管102とが、接続配管132を介して接続されている。熱源側熱交換器2と接続される低圧配管101と、中継器53と接続する第1液配管104とが、接続配管133を介して接続されている。
負荷側ユニット52aは、負荷側熱交換器5a、負荷側絞り装置6a及び負荷側制御器202aを備える。負荷側ユニット52bは、負荷側熱交換器5b、負荷側絞り装置6b及び負荷側制御器202bを備える。負荷側絞り装置6a、6bは、例えば、膨張弁である。負荷側熱交換器5a、5bは、中継器53を通過した冷媒を内部に流通させ、冷媒と空調対象となる空気とに熱交換を行わせるものである。負荷側熱交換器5a、5bは、暖房運転時には、凝縮器として機能し、冷媒を凝縮して液化させる。負荷側絞り装置6a、6bのそれぞれに接続される第2液配管105a、105bは室内三叉部55aにおいて接続している。また、負荷側熱交換器5a、5bは、冷房運転時には、蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させて気化させる。負荷側絞り装置6a、6bは、減圧弁及び膨張弁のいずれかの弁として機能し、冷媒を減圧して膨張させるものである。負荷側絞り装置6a、6bは、空調負荷に応じて冷媒の圧力調整ができればよく、例えば、電子式膨張弁などの流量制御手段を用いることができる。
中継器53は、気液分離器8、第1開閉弁9a、9b、第2開閉弁10a、10b、中継器第1絞り装置11、中継器第2絞り装置12、中継器第1熱交換器13、中継器第2熱交換器14、及び中継器制御器203を有する。中継器第1絞り装置11及び中継器第2絞り装置12は、例えば、膨張弁である。第1開閉弁9a、9b及び第2開閉弁10a、10bは、例えば、電磁弁である。気液分離器8、第1開閉弁9a、9b、第2開閉弁10a、10b、中継器第1絞り装置11、中継器第2絞り装置12、中継器第1熱交換器13及び中継器第2熱交換器14は、バイパス配管110、液冷媒供給配管111、及びガス冷媒供給配管112を介して接続されている。中継器制御器203は、第1開閉弁9a、9b、第2開閉弁10a、10b、中継器第1絞り装置11及び中継器第2絞り装置12のそれぞれと電気的に接続され、これらの構成要素を制御する。中継器53は、第1液配管104及び第1ガス配管103を介して熱源側ユニット51と接続されている。中継器53は、第2液配管105a及び第2ガス配管106aを介して負荷側ユニット52aと接続されている。中継器53は、第2液配管105b及び第2ガス配管106bを介して負荷側ユニット52bと接続されている。中継器53が熱源側ユニット51と各負荷側ユニット52a、52bとの間の冷媒の流れを制御し、負荷側ユニット52a、52bが冷暖同時運転を実施する。バイパス配管110は、液冷媒を熱源側ユニット51に戻す液冷媒戻り配管に相当する。
次に、中継器53における、結露水処理のための構成を説明する。図4は、図1に示した中継器において、結露水処理のための要部構成の一例を示す断面図である。中継器53には、中継器53内で生じた結露水を受けるためのドレンパン20が設けられている。中継器53の筐体内において、ドレンパン20は少なくとも冷媒配管の下に設けられていればよい。ドレンパン20には、ドレンパン20の内部の底部に伝熱配管22が設けられている。伝熱配管22の上には配管21が接触して配置されている。配管21は、図1に示した液冷媒供給配管111のうち、気液分離器8から中継器第1熱交換器13までの配管の一部である。配管21は、負荷側ユニット52a、52bが全冷房運転時及び冷房主体運転時に、高温の冷媒が流れるため、配管温度は高温となる。
次に、空気調和装置100が実行する制御に関連する構成を説明する。図5は、図1に示した空気調和装置が実行する制御に関連する構成の一例を示す機能ブロック図である。空気調和装置100は、熱源側制御器201、負荷側制御器202a、202b及び中継器制御器203を含む制御部220を有する。図5に示すように、熱源側制御器201は、負荷側制御器202a、202b及び中継器制御器203のそれぞれと信号線を介して接続されている。熱源側制御器201は、空気調和装置100の制御を統括する主制御器としての機能を備えている。
次に、空気調和装置100が実行する冷凍サイクルにおける各種制御のうち、一例として過熱度(Super Heat)の制御方法を説明する。負荷側ユニット52a及び負荷側ユニット52bは同様な構成であるため、ここでは、負荷側ユニット52aにおける過熱度の制御方法を説明する。
次に、中継器53における、結露水の処理方法を説明する。図8は、図6に示した熱源側制御器及び中継器制御器が実行する結露水処理の手順を示すフローチャートである。以下に説明する手順における運転周波数の増加幅ΔF、目標凝縮温度Tcm1、時間tx2及び時間tm2〜tm4の情報は、熱源側制御器201内の図に示さない記憶部に予め格納されているものとする。また、負荷側ユニット52a、52bは全冷房運転又は冷房主体運転であるものとする。
Claims (5)
- 熱源側熱交換器及び圧縮機を備えた熱源側ユニットと、
負荷側熱交換器及び負荷側絞り装置を備えた複数の負荷側ユニットと、
前記熱源側ユニットと前記複数の負荷側ユニットとの間に第1ガス配管及び第1液配管を介して接続された中継器と、
前記圧縮機を制御する制御部と、を有し、
前記中継器は、
前記熱源側ユニットから供給される冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する気液分離器と、
前記気液分離器と前記複数の負荷側ユニットのそれぞれと接続されるガス冷媒供給配管及び液冷媒供給配管と、
前記中継器の筐体内に設けられ、結露水を受けるドレンパンと、
前記ドレンパンの内部に設けられ、前記液冷媒供給配管と接触する伝熱体と、
前記ドレンパンに設置され、該ドレンパン内の水を検知するドレンセンサと、を有し、
前記制御部は、
前記ドレンセンサが水を検知すると、前記圧縮機の運転周波数を設定周波数分高くする冷凍サイクル制御手段
を有する、空気調和装置。 - 前記熱源側熱交換器に設けられた温度センサまたは前記圧縮機に設けられた圧力センサと、
前記ドレンパンの内部に設けられたヒーターと、をさらに有し、
前記制御部は、
前記熱源側熱交換器の凝縮温度、または前記圧力センサが検知する圧力の飽和温度から求まる前記凝縮温度が目標凝縮温度に達したことを前記温度センサが検知してからの時間を計測するタイマと、
前記タイマが計測した時間が予め決められた時間に達したとき前記ドレンセンサが水を検知していると、前記ヒーターへの電力の供給を開始するヒーター制御手段と、
を有する、請求項1に記載の空気調和装置。 - 前記ヒーター制御手段は、
前記ドレンセンサが水を検知しなくなると、前記ヒーターへの電力の供給を停止する、請求項2に記載の空気調和装置。 - 前記ドレンパンに設置され、該ドレンパンに溜まった水の水位が予め決められた上限値に達したか否かを検知するフロートスイッチをさらに有し、
前記冷凍サイクル制御手段は、
前記水位が前記上限値に達したことを前記フロートスイッチが検知すると、前記圧縮機の運転を停止する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の空気調和装置。 - 前記中継器は、前記液冷媒供給配管から分岐して前記第1ガス配管に接続される液冷媒戻り配管をさらに有し、
前記ガス冷媒供給配管は、前記気液分離器と複数の前記負荷側熱交換器のそれぞれと接続され、
前記液冷媒供給配管は、前記気液分離器と複数の前記負荷側絞り装置のそれぞれと接続されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の空気調和装置。
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