JP6704520B2 - 中継機および空気調和装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の回路構成を示す回路図である。図1に示すように、空気調和装置100は、熱源機Aと、複数の室内機B、C、Dと、第1の中継機Eと、制御装置80とを備えている。なお、本実施の形態1では、1台の熱源機Aに3台の室内機B、C、Dが接続された場合について例示するが、熱源機Aの台数および室内機の台数は、これに限定されない。
熱源機Aは、容量可変の圧縮機1と、流路切換装置2と、蒸発器または凝縮器として機能する熱源側熱交換器3と、アキュムレータ4と、冷媒の流通方向を制限する熱源側流路調整部20等とを備えている。流路切換装置2は、熱源機Aでの冷媒流通方向を切り替えるものであり、流路切換装置2を介してアキュムレータ4が圧縮機1の吸入側に接続されている。なお、流路切換装置2が四方弁である場合について図示しているが、二方弁または三方弁等を組み合わせることによって構成されてもよい。
室内機Bは、凝縮器または蒸発器として機能する室内側熱交換器5b、および第1の流量制御装置9bを備える。室内機Cは、室内側熱交換器5cおよび第1の流量制御装置9cを備え、室内機Dは、室内側熱交換器5dおよび第1の流量制御装置9dを備える。
第1の中継機Eは、第1の分岐部10、第2の分岐部11、気液分離装置12、第2の流量制御装置13、第3の流量制御装置15、第1の熱交換部19および第2の熱交換部16等を備えている。第1の中継機Eは、熱源機Aと複数の室内機B、C、Dとの間に介在し、各室内機B、C、Dからの要求に応じて熱源機Aから供給される冷媒の流れを切り替え、熱源機Aから供給される冷媒を複数の室内機B、C、Dに分配する機能を有している。
制御装置80は、例えばマイコン等で構成され、空気調和装置100全体を制御するものである。制御装置80は、センサ群60および複数の第1の冷媒検出センサ85b、85c、85d等から受信した検出情報、並びに、リモコン(図示せず)からの指示等に基づいて、空気調和装置100の制御を行う。
図3は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の全冷房運転時の状態を示す回路図である。先ず、全冷房運転について説明する。空気調和装置100において、複数の室内機B、C、Dの全てが冷房運転を行っている。図3に示すように、圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切換装置2を通り、熱源側熱交換器3において送風量可変の室外送風機によって送風される空気と熱交換されて凝縮し液化される。液化された冷媒は、熱源側第1逆止弁21、第2の接続配管7、気液分離装置12、第1の液管7lの順に流通し、さらに第2の分岐部11、各第1の液枝管7b、7c、7dを通過し、各室内機B、C、Dに流入する。第1の液管7lを通過する際、冷媒は、第2の流量制御装置13および第2の制御弁92を通過する。
図4は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の全暖房運転時の状態を示す回路図である。次に、全暖房運転について説明する。空気調和装置100において、室内機B、C、Dの全てが暖房運転を行っている。圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切換装置2、熱源側第3逆止弁23、第2の接続配管7、気液分離装置12、第1の高圧ガス管7g、各第1の暖房用電磁弁30b、30c、30dおよび各第1のガス枝管6b、6c、6dの順に通る。そして、第1のガス枝管6b、6c、6dのそれぞれを通過した冷媒は、各室内機B、C、Dに流入する。各室内機B、C、Dに流入した冷媒は、室内空気と熱交換して凝縮し液化し、各室内が暖房される。そして、液化した冷媒は、各室内側熱交換器5b、5c、5dの出口側のサブクール量に応じて開度が制御された各第1の流量制御装置9b、9c、9dを通る。
図5は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の冷房主体運転時の状態を示す回路図であり、冷房主体運転について説明する。空気調和装置100において、室内機Bおよび室内機Cから冷房要求があり、室内機Dから暖房要求があるものとする。冷房主体運転において、室内機B、Cにそれぞれ接続された第1の暖房用電磁弁30bおよび第1の暖房用電磁弁30cは閉止され、室内機Dに接続された第1の暖房用電磁弁30dは開放される。また、室内機B、Cにそれぞれ接続された第1の冷房用電磁弁32bおよび第1の冷房用電磁弁32cは開放され、室内機Dに接続された第1の冷房用電磁弁32dは閉止されている。
図6は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の暖房主体運転時の状態を示す回路図であり、暖房主体運転について説明する。空気調和装置100において、室内機Bおよび室内機Cから暖房要求があり、室内機Dから冷房要求があるものとする。暖房主体運転において、各室内機B、Cに接続された第1の暖房用電磁弁30b、30cはそれぞれ開放され、室内機Dに接続された第1の暖房用電磁弁30dは閉止されている。また、各室内機B、Cに接続された第1の冷房用電磁弁32b、32cはそれぞれ閉止され、室内機Dに接続された第1の冷房用電磁弁32dは開放されている。
図9Aは、第1の制御弁の変形例における停電時の冷媒流れを示す説明図である。図9Bは、第1の制御弁の変形例における真空ひき時の空気流れを示す説明図である。第1の制御弁97として、逆止弁の代わりに一方向電磁弁を用いた場合が示される。この場合、空気調和装置100の運転中に、第1の制御弁97は通電により開放される。一方向電磁弁が採用された場合、逆止弁で構成した場合と同様に、運転中の冷媒流れおよび真空ひきの空気流れを妨げず、かつ、運転停電中に室内機側へ向かう冷媒流れを遮断することができる。逆止弁は一方向電磁弁に比べて安価であり、一方、一方向電磁弁は逆止弁に比べて設置位置での圧力差が小さい場合でも遮断機能が維持できる。
図10Aは、第2の制御弁の変形例における停電時の冷媒状態を示す説明図である。図10Bは、第2の制御弁の変形例における真空ひき時の空気流れを示す説明図である。第2の制御弁98として、一方向電磁弁の代わりに、複数の弁を組合せて構成した一例が示される。第2の制御弁98は、電磁弁98aと逆止弁98bとを並列に接続して構成することができる。ここで示す電磁弁98aは、電力が供給されているときには開放するが、上記の一方向電磁弁とは異なり、電力が供給されていないときには双方向の流れを遮断する弁である。電磁弁98aは、空気調和装置100の通常運転時には通電され開放されているが、電磁弁98aが非通電であるときまたは電源供給されていないときには閉止される。このように構成された第2の制御弁98は、一方向電磁弁で構成した場合と同様に、運転中には、電磁弁98aが熱源機側から室内機側へ向かう冷媒流れを許容し、電力が供給されないときには、電磁弁98aが閉止し、冷媒移動を遮断する。そして、真空ひきを実施する際には、第2の制御弁98は、逆止弁により空気の流路を確保することができる。
図11は、本発明の実施の形態2に係る空気調和装置の概略回路構成を示す模式図である。実施の形態1において第1の中継機Eに熱源機Aと複数の室内機B、C、Dが接続された場合について説明した。実施の形態2において空気調和装置200は、熱源機A、第1の中継機E1、および、複数の室内機B、C、Dに加え、さらに、第2の中継機E2を備える。また空気調和装置200は、制御装置280によりシステム全体が制御される。実施の形態2においては、実施の形態1と異なる構成について説明し、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図14は、本発明の実施の形態3に係る分岐部周辺の構成を示す説明図である。実施の形態1および実施の形態2では、第2の制御弁92は、第1の液管7lに、第2の分岐部11で分岐する位置よりも冷媒流れの上流側に設けられ、1つの第2の制御弁92によって全ての室内機B、C、Dへの冷媒移動を抑制する構成である。また実施の形態1および実施の形態2では、第1の制御弁91は、第1の低圧ガス管6gに、第1の分岐部10で分岐する位置よりも冷媒流れの下流側に設けられ、1つの第1の制御弁91によって全ての室内機B、C、Dへの冷媒移動を抑制する構成である。実施の形態3では、複数の第2の制御弁392b、392c、392dは、各室内機B、C、Dに対する第1の逆止弁50b、50c、50dと、それぞれ一対に設けられる。また、複数の第1の制御弁397b、397c、397dは、各室内機B、C、Dに対する第1の冷房用電磁弁32b、32c、32dと、それぞれ一対に設けられている。なお、実施の形態3において、実施の形態1の空気調和装置100と同様の構成については説明を省略し、異なる構成について説明する。
Claims (12)
- 熱源機に第1の接続配管および第2の接続配管により接続され、複数の室内機に第1のガス枝管および第1の液枝管によりそれぞれ接続され、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第1の中継機において、
一方が前記第1のガス枝管に接続され、冷房運転時に開放され、暖房運転時に閉止される第1の冷房用電磁弁と、
一方が前記第1のガス枝管に接続され、暖房運転時に開放され、冷房運転時に閉止される第1の暖房用電磁弁と、
一方が前記第1の液枝管に接続され、前記第1の液枝管への冷媒の流出を許容する第1の逆止弁と、
一方が前記第1の液枝管に接続され、前記第1の液枝管からの冷媒の流入を許容する第2の逆止弁と、
前記第1の接続配管と前記第1の冷房用電磁弁の他方とを接続する第1の低圧ガス管と、
前記第2の接続配管と前記第1の暖房用電磁弁の他方とを接続する第1の高圧ガス管と、
前記第2の接続配管と、前記第1の逆止弁の他方および前記第2の逆止弁の他方とを接続する第1の液管と、
前記第1の低圧ガス管に設けられ、前記第1の冷房用電磁弁から前記第1の接続配管へ向かう冷媒流れを許容し、電力が供給されていないときには前記第1の接続配管から前記第1の冷房用電磁弁へ向かう冷媒流れを遮断する第1の制御弁と、
前記第1の液管に設けられ、電力が供給されているときには開放し、電力が供給されていないときには前記第1の逆止弁へ向かう冷媒流れを遮断する第2の制御弁と、
を備える中継機。 - 前記第1の制御弁は、逆止弁で構成される請求項1記載の中継機。
- 前記第1の制御弁は、電力が供給されていないときに、一方向のみ遮断し、流れの逆圧が印加されると冷媒が流れる一方向電磁弁で構成される請求項1記載の中継機。
- 前記第2の制御弁は、電力が供給されていないときに、一方向のみ遮断し、流れの逆圧が印加されると冷媒が流れる一方向電磁弁で構成される請求項1〜3のいずれか一項記載の中継機。
- 前記第2の制御弁は、電力が供給されていないときに双方向の流れを遮断する電磁弁と、前記電磁弁に並列に設けた逆止弁とにより構成される請求項1〜3のいずれか一項記載の中継機。
- 前記第1の低圧ガス管と前記第1の液管とをバイパスするバイパス配管をさらに備え、
前記第1の制御弁は、前記第1の低圧ガス管において、前記バイパス配管との会合部と前記第1の冷房用電磁弁との間に設けられ、
前記第2の制御弁は、前記第1の液管において、前記バイパス配管との会合部と前記第1の逆止弁との間に設けられる請求項1〜5のいずれか一項記載の中継機。 - 熱源機と、
複数の室内機と、
請求項1〜6のいずれか一項記載の中継機と、
を備える空気調和装置。 - 前記第2の制御弁は、前記室内機に対する前記第1の逆止弁と一対に設けられ、
前記第1の制御弁は、前記室内機に対する前記第1の冷房用電磁弁と一対に設けられる請求項7記載の空気調和装置。 - 複数の前記室内機の少なくとも2つにそれぞれ配置され、冷媒漏れを検知する複数の第1の冷媒検出センサと、
前記第1の冷房用電磁弁と前記第1の暖房用電磁弁と前記第1の制御弁と前記第2の制御弁とを制御する制御装置と、をさらに備え、
前記制御装置は、複数の前記第1の冷媒検出センサのうち冷媒漏れを検知した第1の冷媒検出センサが配置されている前記室内機について、前記第1の冷房用電磁弁、前記第1の暖房用電磁弁、前記第1の制御弁および前記第2の制御弁を閉じる請求項8記載の空気調和装置。 - 前記熱源機に前記第1の中継機を介して接続される第2の中継機をさらに備え、
前記第1の中継機は、
前記第1の高圧ガス管に設けられ、電力が供給されないときには前記第2の中継機へ向かう冷媒流れを遮断する第3の制御弁と、
前記第1の液管に設けられ、電力が供給されないときには前記第2の中継機へ向かう冷媒流れを遮断する第4の制御弁と、
を備える請求項7〜9のいずれか一項記載の空気調和装置。 - 前記第2の中継機と前記第1の中継機との間の配管、または前記第2の中継機に配置され、冷媒漏れを検知する第2の冷媒検出センサと、
前記第3の制御弁および前記第4の制御弁を制御する制御装置と、をさらに備え、
前記制御装置は、前記第2の冷媒検出センサにより冷媒漏れが検知された場合に、前記第3の制御弁および前記第4の制御弁を閉じる請求項10記載の空気調和装置。 - 前記第2の中継機は、一または複数の室内機にそれぞれ第2のガス枝管および第2の液枝管により接続されるものであり、
一方が前記第2のガス枝管に接続され、冷房運転時に開放され、暖房運転時に閉止される第2の冷房用電磁弁と、
一方が前記第2のガス枝管に接続され、暖房運転時に開放され、冷房運転時に閉止される第2の暖房用電磁弁と、
一方が前記第2の液枝管に接続され、前記第2の液枝管への冷媒の流出を許容する第3の逆止弁と、
一方が前記第2の液枝管に接続され、前記第2の液枝管からの冷媒の流入を許容する第4の逆止弁と、
前記第1の低圧ガス管と前記第2の冷房用電磁弁の他方とを接続する第2の低圧ガス管と、
前記第1の高圧ガス管と前記第2の暖房用電磁弁の他方とを接続する第2の高圧ガス管と、
前記第1の液管と、前記第3の逆止弁の他方および前記第4の逆止弁の他方とを接続する第2の液管と、
前記第2の低圧ガス管に設けられ、前記第2の冷房用電磁弁から前記第1の低圧ガス管へ向かう冷媒流れを許容し、電力が供給されていないときには前記第1の低圧ガス管から前記第2の冷房用電磁弁へ向かう冷媒流れを遮断する第5の制御弁と、
前記第2の液管に設けられ、電力が供給されているときには開放し、電力が供給されていないときには前記第3の逆止弁へ向かう冷媒流れを遮断する第6の制御弁と、
を備える請求項10または11記載の空気調和装置。
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