JP6704520B2 - 中継機および空気調和装置 - Google Patents

中継機および空気調和装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6704520B2
JP6704520B2 JP2019521884A JP2019521884A JP6704520B2 JP 6704520 B2 JP6704520 B2 JP 6704520B2 JP 2019521884 A JP2019521884 A JP 2019521884A JP 2019521884 A JP2019521884 A JP 2019521884A JP 6704520 B2 JP6704520 B2 JP 6704520B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refrigerant
pipe
valve
control valve
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019521884A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2018220804A1 (ja
Inventor
幸志 東
幸志 東
森本 修
修 森本
智一 川越
智一 川越
浩樹 ▲高▼橋
浩樹 ▲高▼橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of JPWO2018220804A1 publication Critical patent/JPWO2018220804A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6704520B2 publication Critical patent/JP6704520B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/89Arrangement or mounting of control or safety devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/023Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple indoor units
    • F25B2313/0231Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple indoor units with simultaneous cooling and heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/023Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple indoor units
    • F25B2313/0233Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple indoor units in parallel arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/031Sensor arrangements
    • F25B2313/0311Pressure sensors near the expansion valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0411Refrigeration circuit bypassing means for the expansion valve or capillary tube
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/13Economisers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/23Separators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/22Preventing, detecting or repairing leaks of refrigeration fluids
    • F25B2500/222Detecting refrigerant leaks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/19Pressures
    • F25B2700/193Pressures of the compressor
    • F25B2700/1931Discharge pressures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/005Arrangement or mounting of control or safety devices of safety devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Description

本発明は、熱源機から供給される冷媒を複数の室内機に分配する中継機、および中継機を備える空気調和装置に関するものである。
複数の室内機において個別に暖房運転または冷房運転が実施される空気調和装置は、例えば熱源機において生成された温熱、冷熱、または温熱および冷熱の両方が、複数の負荷に対して効率よく供給される冷媒回路および構造を備えている。このような空気調和装置は、例えばビル用マルチエアコン等に適用される。従来、ビル用マルチエアコン等の空気調和装置においては、例えば室外に配置された熱源機である室外機と室内に配置された室内機との間に冷媒を循環させることによって、冷房運転または暖房運転が実行される。具体的には、冷媒が吸熱して冷却された空気、または、冷媒が放熱して加熱された空気によって、空調対象空間の冷房または暖房が行われる。このような空気調和装置に使用される冷媒として、例えばHFC系冷媒、即ちハイドロフルオロカーボン系冷媒が多く使われている。また、二酸化炭素(CO)等の自然冷媒が使用される空気調和装置も提案されている。
また、冷房暖房同時運転が実施される空気調和装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載される空気調和装置は、熱源機と複数の室内機とを備え、熱源機と複数の室内機とは、第1の接続配管および第2の接続配管により並列に接続されている。また、特許文献1の空気調和装置は、第1の分岐部および第2の分岐部を有する中継機を備えている。第1の分岐部は、複数の室内機の一方側を、第1の接続配管または第2の接続配管に切り替え可能に接続し、第2の分岐部は、複数の室内機の他方側を、第2の接続配管に接続している。そして、暖房運転している室内機に流入する冷媒と冷房運転している室内機から流入してくる冷媒の切り替えは、第1の分岐部の冷房用電磁弁と暖房用電磁弁により行われる。また、第2の分岐部は、逆並列に接続された逆止弁で構成され、第1の分岐部での冷媒の切り替えに応じて、冷媒を一方向に流通させる。
特開平09−042804号公報
特許文献1に記載される空気調和装置は、各室内機に対して、冷房用電磁弁および暖房用電磁弁を有し、これらの電磁弁を開閉することで冷房暖房同時運転を行う。このような電磁弁として、例えば、製品のコンパクト化のため構造が簡素な一方向電磁弁が使用される。一方向電磁弁は、電力が供給されているときには開放するが、電力が供給されていないときには一方向の流れは遮断し逆方向の流れは許容する。また、第2の分岐部において、一方の逆止弁は常に中継機から室内機へ向かう冷媒流れを許容した状態となる。
また、空気調和装置が空調運転を停止した後では、配管内の冷媒圧力が平均化され、低圧管内の圧力が室内機側の圧力より高くなって、冷媒が、第1の分岐部および第2の分岐部を通って室内機側へ移動することがある。しかしながら、室内機で冷媒漏洩が生じた場合に室内空間への冷媒漏洩量を低減するためには、空気調和装置に電力が供給されないときでも、中継機と室内機とを遮断できる構成が望まれる。
また、一般に、空気調和装置において、配管内の空気を抜き取るために真空ひきが実施される。真空ひきは室外機から実施されるため、真空ひき時に、室内機から室外機への空気流れが阻害されないように流路が確保される必要がある。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、冷媒漏洩対策ができるとともに施工性およびメンテナンス性が確保された中継機および空気調和装置を提供するものである。
本発明に係る中継機および空気調和装置は、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、を備えるものである。
本発明によれば、第1の低圧ガス管には第1の制御弁が設けられ、第1の液管には第2の制御弁が設けられている。そのため、第1の制御弁および第2の制御弁は、運転中の冷媒流れおよび真空ひき時の空気流れを許容し、かつ運転停止中における中継機から室内機への冷媒移動を遮断することができる。また、空気調和装置に電源供給されているときだけでなく、例えば電源工事前あるいは停電時のように空気調和装置に電源供給できない状態であっても、第1の制御弁および第2の制御弁は、室内機側への冷媒の流出を遮断することができる。したがって、中継機および空気調和装置は、室内機、第1のガス枝管および第1の液枝管等の室内配管の冷媒漏洩を抑制するとともに、真空ひき等といった施工時およびメンテナンス時の作業が容易にできる。
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。 本発明の実施の形態1に係る制御装置の機能を示すブロック図である。 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。 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。 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る。 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る。 本発明の実施の形態1に係る分岐部周辺における運転時の冷媒流れを示す説明図である。 本発明の実施の形態1に係る分岐部周辺における停電時の冷媒状態を示す説明図である。 本発明の実施の形態1に係る分岐部周辺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。 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。 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。 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。 本発明の実施の形態2に係る空気調和装置の第1の中継機の回路構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態2に係る空気調和装置の第2の中継機の回路構成を示す回路図である。 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。 本発明の実施の形態3に係る分岐部周辺における分離運転モード時の冷媒流れを示す説明図である。 本発明の実施の形態3に係る空気調和装置の制御装置が行う制御を示すフローチャートである。
以下、本発明に係る空気調和装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下、一方向電磁弁とは、電磁弁に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一方向の流れは遮断するが逆方向の流れは許容する電磁弁をいう。
実施の形態1.
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。
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とが接続されて構成される。熱源機Aは、複数の室内機B、C、Dに温熱または冷熱を供給する機能を有している。複数の室内機B、C、Dは、それぞれ互いに並列に接続されており、それぞれ同じ構成となっている。各室内機B、C、Dは、熱源機Aから供給される温熱または冷熱によって、室内空間等の空調対象空間を冷房または暖房する機能を有している。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る。また、空気調和装置100は、冷媒の状態を検出する圧力センサおよび温度センサ等の複数のセンサ(以下、センサ群60という)、並びに、冷媒を検出する複数の第1の冷媒検出センサ85b、85c、85dを備える。センサ群60は、例えば、吐出圧力検出センサ61、液流出圧力検出センサ62および下流側液流出圧力検出センサ63等で構成される。また、図示していないが、センサ群60には、第1の中継機Eの配管に設けられた複数の温度センサ、および、室内機B、C、Dにそれぞれ設けられた温度センサ等も含まれるものとする。
(熱源機A)
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。
熱源側熱交換器3は、例えばプレートフィンアンドチューブ型の熱交換器で構成される。図示していないが、熱源側熱交換器3にはファン等の室外送風機が付設され、熱源側熱交換器3は、室外送風機から供給される空気と配管内の冷媒との間で熱交換を行う。熱源側熱交換器3は、一方が第2の接続配管7に接続され、他方は、流路切換装置2の切り替えにより、暖房運転モード時にはアキュムレータ4の吸入側に接続され、冷房運転モード時には圧縮機1の吐出側に接続される。
熱源側流路調整部20は、熱源側第1逆止弁21、熱源側第2逆止弁22、熱源側第3逆止弁23、熱源側第4逆止弁24を有している。熱源側第1逆止弁21は、熱源側熱交換器3と第2の接続配管7とを接続する配管に設けられ、熱源側熱交換器3から第2の接続配管7に向かう冷媒の流通を許容する。熱源側第2逆止弁22は、熱源機Aの流路切換装置2と第1の接続配管6とを接続する配管に設けられ、第1の接続配管6から流路切換装置2に向かう冷媒の流通を許容する。熱源側第3逆止弁23は、流路切換装置2と第2の接続配管7とを接続する配管に設けられ、流路切換装置2から第2の接続配管7に向かう冷媒の流通を許容する。熱源側第4逆止弁24は、熱源側熱交換器3と第1の接続配管6とを接続する配管に設けられ、第1の接続配管6から熱源側熱交換器3に向かう冷媒の流通を許容する。
熱源機Aには、吐出圧力検出センサ61が設けられている。吐出圧力検出センサ61は、流路切換装置2と圧縮機1の吐出側とを接続する配管に設けられており、圧縮機1の吐出圧力を検出するものである。
(室内機B、C、D)
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の流量制御装置9bは、冷房時において、室内側熱交換器5bの出口側のスーパーヒート量によって制御されている。また、第1の流量制御装置9bは、暖房時において、室内側熱交換器5bの出口側のサブクール量によって制御されている。また、室内機Bには、室内空間の冷媒を検出する第1の冷媒検出センサ85b、および図示しない温度センサ等が配置されている。第1の冷媒検出センサ85bは、室内機B、あるいは、第1のガス枝管6bおよび第1の液枝管7b等のように室内機Bと第1の中継機Eとを接続している配管から室内空間への冷媒漏洩を検知する。第1の冷媒検出センサ85bは、空気調和装置100に使用されている冷媒について漏洩を検知できるものであればどのような方式のものであってもよい。第1の冷媒検出センサ85bは、例えば、半導体方式または赤外線方式であって、設置された場所における冷媒ガスの濃度変化または周囲空気の温度変化等により冷媒漏洩を検知するものであってもよい。なお、第1の冷媒検出センサ85bを設置する位置は、冷媒の特性および室内の対流等に応じて、冷媒漏洩を検知し易い場所であるとよい。以上、室内機Bについて説明したが、室内機Cおよび室内機Dも、室内機Bと同様の構成を有するものとする。
(第1の中継機E)
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。
ここで、熱源機Aの流路切換装置2と第1の中継機Eとは、第1の接続配管6によって接続されている。複数の室内機B、C、Dの室内側熱交換器5b、5c、5dと第1の中継機Eとは、第1の接続配管6に対応する室内機B、C、D側の複数の第1のガス枝管6b、6c、6dによって接続されている。熱源機Aの熱源側熱交換器3と第1の中継機Eとは、第1の接続配管6より細径の第2の接続配管7によって接続されている。複数の室内機B、C、Dの室内側熱交換器5b、5c、5dと第1の中継機Eとは、第1の接続配管6を介して接続されているとともに、第2の接続配管7に対応する室内機B、C、D側の複数の第1の液枝管7b、7c、7dによって接続されている。
第1の中継機Eは、第1の低圧ガス管6gと第1の高圧ガス管7gと第1の液管7l等とを有しており、第1の接続配管6は第1の低圧ガス管6gに接続される。第2の接続配管7は、気液分離装置12を介して第1の高圧ガス管7gと第1の液管7lに接続されている。
気液分離装置12は、ガス状態の冷媒と液状態の冷媒とを分離するものである。気液分離装置12は、流入側が第2の接続配管7に接続され、ガス流出側が第1の高圧ガス管7gを介して第1の分岐部10に接続され、液流出側が第1の液管7lを介して第2の分岐部11に接続されている。
第1の分岐部10は、一方が第1のガス枝管6b、6c、6dに接続され、他方が第1の低圧ガス管6gおよび第1の高圧ガス管7gに接続され、冷房運転時の冷媒の流通方向と暖房運転時の冷媒の流通方向とが異なるものである。第1の分岐部10は、各室内機B、C、Dに対応して、第1の冷房用電磁弁32b、32c、32dと第1の暖房用電磁弁30b、30c、30dとを備えている。
第1の冷房用電磁弁32bは、一方が第1のガス枝管6bに接続され、他方が第1の低圧ガス管6gに接続されている。同様に、第1の冷房用電磁弁32cは、一方が第1のガス枝管6cに接続され、他方が第1の低圧ガス管6gに接続されている。第1の冷房用電磁弁32dは、一方が第1のガス枝管6dに接続され、他方が第1の低圧ガス管6gに接続されている。第1の冷房用電磁弁32b、32c、32dのそれぞれは、各室内機B、C、Dの冷房運転時に開放され、暖房運転時に閉止される。
第1の暖房用電磁弁30bは、一方が第1のガス枝管6bに接続され、他方が第1の高圧ガス管7gに接続されている。同様に、第1の暖房用電磁弁30cは、一方が第1のガス枝管6cに接続され、他方が第1の高圧ガス管7gに接続されている。第1の暖房用電磁弁30dは、一方が第1のガス枝管6dに接続され、他方が第1の高圧ガス管7gに接続されている。第1の暖房用電磁弁30b、30c、30dのそれぞれは、各室内機B、C、Dの暖房運転時に開放され、冷房運転時に閉止される。
このように、第1の分岐部10は、複数の室内機B、C、Dを、第1の接続配管6または第2の接続配管7に切り替え可能に接続している。複数の第1の冷房用電磁弁32b、32c、32dおよび複数の第1の暖房用電磁弁30b、30c、30dは、それぞれ、例えば一方向電磁弁等で構成されている。なお、図1では2つの電磁弁が並列に接続されて各第1の冷房用電磁弁32b、32c、32dを構成しているが、2個に限らず、1個の電磁弁で構成されてもよく、あるいは3個以上の電磁弁で構成されてもよい。
第2の分岐部11は、一方が各第1の液枝管7b、7c、7dに接続され、他方が第1の液管7lに接続され、冷房運転時の冷媒の流通方向と暖房運転時の冷媒の流通方向とが異なるものである。第2の分岐部11は、複数の第1の逆止弁50b、50c、50dと、複数の第2の逆止弁52b、52c、52dとを有している。第1の逆止弁および第2の逆止弁は、室内機B、C、Dの台数に対応する数だけ設けられている。そして、複数の第1の逆止弁50b、50c、50dはそれぞれ、第1の液枝管7b、第1の液枝管7cまたは第1の液枝管7dに接続され、第1の液管7lから、第1の液枝管7b、第1の液枝管7cまたは第1の液枝管7dに向かう冷媒の流通を許容する。複数の第2の逆止弁52b、52c、52dはそれぞれ、第1の逆止弁50b、第1の逆止弁50cまたは第1の逆止弁50dに並列なように第1の液枝管7b、第1の液枝管7cまたは第1の液枝管7dに接続されている。そして、第2の逆止弁52b、52c、52dのそれぞれは、第1の液枝管7b、第1の液枝管7cまたは第1の液枝管7dから第1の液管7lへ向かう冷媒の流通を許容する。
なお、第1の液管7lは、第2の分岐部11よりも上流側が、複数の第1の液枝管7b、7c、7dにおける第1の逆止弁50b、50c、50dの下流側と、第1の液分岐管17によってバイパスされている。そして、第1の液分岐管17における複数の第1の液枝管7b、7c、7dにそれぞれ接続される複数の配管と、第1の液分岐管17における第1の液管7lに接続される配管とは、途中で合流する。また、第1の液管7lと第1の低圧ガス管6gとは、第1のバイパス配管14によってバイパスされている。
第2の逆止弁52b、52c、52dのそれぞれは、第1の液分岐管17において第1の液枝管7b、第1の液枝管7cまたは第1の液枝管7dに接続される各配管に設けられている。そして、第1の液管7lから第1の逆止弁50b、50c、50dのそれぞれを介して各室内機B、C、Dの第1の流量制御装置9b、9c、9dに至る流路が構成される。また、各室内機B、C、Dの第1の流量制御装置9b、9c、9dから各第2の逆止弁52b、52c、52dを介して第1の液管7lに至る流路が構成される。
また、第1の中継機Eは、複数の室内機B、C、Dに向かう冷媒流れを制御する方向制御装置90(図2参照)を備えている。方向制御装置90は、第1の低圧ガス管6gに設けられた第1の制御弁91と、第1の液管7lに設けられた第2の制御弁92とを有している。
第1の制御弁91は、複数の第1の冷房用電磁弁32b、32c、32dから第1の接続配管6に向かう冷媒流れを許容し、第1の接続配管6から複数の第1の冷房用電磁弁32b、32c、32dに向かう冷媒流れを遮断する。第1の制御弁91は、例えば逆止弁で構成される。
第2の制御弁92は、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複数の第1の逆止弁50b、50c、50dへ向かう冷媒流れを遮断する。第2の制御弁92は、例えば一方向電磁弁で構成される。
第2の流量制御装置13は、例えば開閉自在の電気式膨張弁13aおよび開閉電磁弁13b等で構成され、第3の流量制御装置15もまた、電気式膨張弁15aおよび開閉電磁弁15b等で構成される。また、第1の熱交換部19および第2の熱交換部16は、それぞれ、配管と配管との間で熱交換するものである。
ここで、気液分離装置12と第2の分岐部11とは、第1の熱交換部19、第2の流量制御装置13および第2の熱交換部16を介して接続されている。また、第1のバイパス配管14には第3の流量制御装置15が設けられ、第2の分岐部11と第1の低圧ガス管6gとは、第3の流量制御装置15、第2の熱交換部16および第1の熱交換部19を介して接続されている。
そして、第1の熱交換部19は、第1の液管7lにおける第2の流量制御装置13の上流側と、第1のバイパス配管14における第2の熱交換部16の下流側とを熱交換する。また、第2の熱交換部16は、第1の液管7lにおける第2の流量制御装置13の下流側と、第1のバイパス配管14における第3の流量制御装置15の下流側とを熱交換する。
また、第1の中継機Eには、液流出圧力検出センサ62および下流側液流出圧力検出センサ63等が設けられている。液流出圧力検出センサ62は、第1の液管7lにおける第1の熱交換部19と第2の流量制御装置13との間に設けられ、気液分離装置12の液流出側の冷媒の圧力を検出する。下流側液流出圧力検出センサ63は、第1の液管7lにおける第2の流量制御装置13と第2の熱交換部16との間に設けられ、第2の流量制御装置13と第2の熱交換部16との間の冷媒の圧力を検出する。即ち、下流側液流出圧力検出センサ63は、複数の第1の液枝管7b、7c、7dが合流する部分に流通する冷媒の圧力を検出する。
冷媒は、例えば二酸化炭素(CO)、炭化水素、ヘリウム等の自然冷媒、HFC410A、HFC407C、HFC404A等の塩素を含有しないフロン代替冷媒、既存の製品に使用されるR22、R134a等のフロン系冷媒等が使用される。なお、HFC407Cは、HFCのR32、R125、R134aが、それぞれ23wt%、25wt%、52wt%の比率で混合されている非共沸混合冷媒である。また、空気調和装置100の配管の内部に、冷媒ではなく熱媒体が充填されていてもよい。熱媒体は、例えば水、ブライン等である。
(制御装置80)
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。
なお、制御装置80は、熱源機A、室内機B、室内機C、室内機Dもしくは第1の中継機Eのいずれかに搭載してもよいし、全てに、機能を分けて搭載してもよい。また、熱源機A、複数の室内機B、C、D、第1の中継機Eとは別に、制御装置80を設置してもよい。また、空気調和装置100が複数の制御装置80を有する場合は、複数の制御装置80は互いに無線または有線によって通信可能に接続される。
図2は、本発明の実施の形態1に係る制御装置の機能を示すブロック図である。図2に示すように、制御装置80は、運転制御部81と漏洩検出部82とを有している。
運転制御部81は、センサ群60から検出情報を取得し、取得した検出情報に基づき、各機器を制御する。具体的には、運転制御部81は、圧縮機1の駆動周波数、室外送風機の回転数、または流路切換装置2の切り替え等を制御する。運転制御部81は、各室内機B、C、Dについて、第1の流量制御装置9b、9c、9dの開度および図示しない室内送風機の回転数等を制御する。運転制御部81は、第1の中継機Eについて、複数の第1の冷房用電磁弁32b、32c、32dの開閉、複数の第1の暖房用電磁弁30b、30c、30dの開閉、第2の流量制御装置13の開度および第3の流量制御装置15の開度を制御する。さらに運転制御部81は、第1の制御弁91の開度および第2の制御弁92の開閉等を制御する。また運転制御部81は、熱源機A、複数の室内機B、C、D、および第1の中継機E等の各ユニットの電力供給について制御する。なお、第1の制御弁91が逆止弁で構成される場合には、第1の制御弁91は制御を必要としない。
漏洩検出部82は、複数の第1の冷媒検出センサ85b、85c、85dから検出情報を取得し、取得した検出情報に基づいて冷媒漏洩が検出されたか否かを判定する。そして、冷媒漏洩が検出された場合には、運転制御部81に通知する。
次に、空気調和装置100の動作について説明する。空気調和装置100は、通常運転モードとして、全冷房運転、全暖房運転、冷房主体運転および暖房主体運転を有している。全冷房運転は、複数の室内機B、C、Dの全てが冷房運転を行うモードである。全暖房運転は、複数の室内機B、C、Dの全てが暖房運転を行うモードである。冷房主体運転は、冷暖同時運転のうち、冷房運転の容量が暖房運転の容量よりも大きいモードである。暖房主体運転は、冷暖同時運転のうち、暖房運転の容量が冷房運転の容量よりも大きいモードである。
(全冷房運転)
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。
そして、室内機B、C、Dのそれぞれに流入した冷媒は、各室内側熱交換器5b、5c、5dの出口側のスーパーヒート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によって、低圧まで減圧される。減圧された冷媒は、室内側熱交換器5b、5c、5dのそれぞれに流入し、各室内側熱交換器5b、5c、5dにおいて室内空気と熱交換して蒸発ガス化し、各室内が冷房される。そして、ガス冷媒は、各第1のガス枝管6b、6c、6d、第1の分岐部10の各第1の冷房用電磁弁32b、32c、32d、第1の低圧ガス管6gおよび第1の接続配管6を通過する。第1の接続配管6を通過したガス冷媒は、熱源側第2逆止弁22、熱源機Aの流路切換装置2およびアキュムレータ4を経て圧縮機1に吸入される。
なお、全冷房運転において、いずれの第1の暖房用電磁弁30b、30c、30dも閉止されており、また、いずれの第1の冷房用電磁弁32b、32c、32dも開放されている。そして、第1の接続配管6が低圧、第2の接続配管7が高圧であるため、冷媒は、熱源側第1逆止弁21、熱源側第2逆止弁22に流通する。
また、第1の液管7lにおいて第2の流量制御装置13を通過した冷媒の一部は第1のバイパス配管14へ流入する。第1のバイパス配管14に流入した冷媒は、第3の流量制御装置15で低圧まで減圧される。そして、減圧された冷媒は、第2の熱交換部16において第2の流量制御装置13を通過した冷媒との間で熱交換され、さらに、第1の熱交換部19において第2の流量制御装置13に流入する前の冷媒との間で熱交換を行って蒸発する。蒸発した冷媒は、第1の接続配管6、熱源側第2逆止弁22に流入し、熱源機Aの流路切換装置2、アキュムレータ4を経て圧縮機1に吸入される。
一方、第1の液管7lを流れる冷媒であって、第1の熱交換部19および第2の熱交換部16において過冷却された冷媒は、第1の逆止弁50b、50c、50dのそれぞれを通って、冷房しようとしている各室内機B、C、Dに流入する。ここで、制御装置80は、各室内機B、C、Dの蒸発温度および熱源側熱交換器3の凝縮温度が予め定められた目標温度になるように容量可変の圧縮機1の容量および室外送風機の送風量を調節している。このため、各室内機B、C、Dにおいて目標とする冷房能力を得ることができる。なお、熱源側熱交換器3の凝縮温度は、吐出圧力検出センサ61によって検出される圧力の飽和温度として求められる。
(全暖房運転)
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。
第1の流量制御装置9b、9c、9dのそれぞれから流出した冷媒は、各第1の液枝管7b、7c、7dから第2の分岐部11に流入し、各第2の逆止弁52b、52c、52dを通った後、第1の液分岐管17において合流する。第2の分岐部11で合流した冷媒は、さらに第1の液管7lの第2の流量制御装置13と第2の熱交換部16との間に導かれ、第1のバイパス配管14に流入し、第3の流量制御装置15を通る。冷媒は、各第1の流量制御装置9b、9c、9dおよび第3の流量制御装置15において低圧の気液二相まで減圧される。
そして、低圧まで減圧された冷媒は、第1の接続配管6を経て熱源機Aの熱源側第4逆止弁24を通過して、熱源側熱交換器3に流入し、送風量可変の室外送風機によって供給される空気と熱交換されて蒸発する。蒸発してガス状態となった冷媒は、流路切換装置2およびアキュムレータ4を経て圧縮機1に吸入される。
なお、全暖房運転において、いずれの第1の暖房用電磁弁30b、30c、30dも開放されている。また、いずれの第1の冷房用電磁弁32b、32c、32dも閉止されている。
また、第1の接続配管6が低圧であり、第2の接続配管7が高圧であるため、冷媒は熱源側第3逆止弁23および熱源側第4逆止弁24に流通する。また、各第1の液枝管7b、7c、7dが第2の接続配管7よりも高圧であるため、各第1の逆止弁50b、50c、50dには冷媒が通過しない。ここで、制御装置80は、室内機B、C、Dそれぞれの凝縮温度および熱源側熱交換器3の蒸発温度が予め定められた目標温度になるように容量可変の圧縮機1の容量および室外送風機の送風量を調節している。このため、各室内機B、C、Dにおいて目標とする暖房能力を得ることができる。
(冷房主体運転)
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5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を経て熱源側熱交換器3に流入し、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二相の高温高圧状態となる。
ここで、制御装置80は、各室内機B、C、Dの蒸発温度および凝縮温度が予め定められた目標温度になるように容量可変の圧縮機1の容量および室外送風機の送風量を調節する。各室内機B、C、Dにおいて、目標とする暖房能力または冷房能力を得ることができる。
二相の高温高圧状態の冷媒は、熱源側第1逆止弁21および第2の接続配管7を経て、第1の中継機Eの気液分離装置12に送られ、ガス冷媒と液冷媒とに分離される。そして、気液分離装置12で分離されたガス冷媒が、第1の高圧ガス管7g、第1の分岐部10の各第1の暖房用電磁弁30d、および第1のガス枝管6dの順に通り、暖房しようとする室内機Dに流入する。室内機Dに流入したガス冷媒は、室内側熱交換器5dで室内空気と熱交換されて凝縮液化する。その際、室内機Dによって室内が暖房される。さらに、室内側熱交換器5dを流出した冷媒は、室内機Dの室内側熱交換器5dの出口側のサブクール量に応じて開度が制御された第1の流量制御装置9dを通り、減圧されて第2の分岐部11に流入する。第2の分岐部11に流入した冷媒は、第2の逆止弁52dを含む第1の液分岐管17を通って、第1の液管7lの第2の流量制御装置13の下流側に流入する。
一方、気液分離装置12で分離された液冷媒は、液流出圧力検出センサ62の検出圧力と下流側液流出圧力検出センサ63の検出圧力とによって制御された第2の流量制御装置13を通って、上記の室内機Dを通った冷媒と合流する。合流した冷媒は、第2の熱交換部16に流入し、第2の熱交換部16で冷却される。
そして、第2の熱交換部16で冷却された冷媒の一部は、第1の逆止弁50b、50cのそれぞれに流入し、各第1の液枝管7b、7cを通って、冷房しようとする各室内機B、Cに入る。室内機B、Cのそれぞれに流入した冷媒は、各室内側熱交換器5b、5cの出口側のスーパーヒート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において減圧される。その後、減圧された冷媒は、各室内側熱交換器5b、5cに入って熱交換され、蒸発してガス化する。このとき、室内機B、Cのそれぞれによって各室内が冷房される。ガス化した冷媒は、各第1の冷房用電磁弁32b、32cおよび第1の低圧ガス管6gを介して第1の接続配管6に流入する。
一方、第2の熱交換部16で冷却された冷媒の残部は、液流出圧力検出センサ62の検出圧力と下流側液流出圧力検出センサ63の検出圧力との圧力差が設定範囲となるように開度が制御された第3の流量制御装置15を通る。その後、第2の熱交換部16および第1の熱交換部19で熱交換されて蒸発した後、第1の接続配管6において、各室内機B、Cを通った冷媒と合流する。第1の接続配管6で合流した冷媒は、熱源機Aの熱源側第2逆止弁22、流路切換装置2、アキュムレータ4を経て圧縮機1に吸入される。
第1の接続配管6が低圧、第2の接続配管7が高圧であるため、冷媒は熱源側第1逆止弁21、熱源側第2逆止弁22に流通する。さらに、各第1の液枝管7b、7cは第1の液管7lよりも低圧であるため、各第2の逆止弁52b、52cには、冷媒が通過しない。第1の液枝管7dは第1の液管7lよりも高圧であるため、第1の逆止弁50dには冷媒が通過しない。各第1の逆止弁50b、50c、50dおよび各第2の逆止弁52b、52c、52dによって、暖房運転中の室内機Dを通った冷媒が第2の熱交換部16を通らず、サブクールが充分につかない状態で冷房運転中の各室内機B、Cへ流れ込むことを防止している。
(暖房主体運転)
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6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、熱源側第3逆止弁23および第2の接続配管7を通って第1の中継機Eへ送られ、気液分離装置12を通る。気液分離装置12を通った冷媒は、第1の高圧ガス管7gを通り、第1の分岐部10の各第1の暖房用電磁弁30b、30cに流入する。第1の暖房用電磁弁30b、30cのそれぞれに流入した冷媒は、各第1のガス枝管6b、6cを通り、暖房しようとする各室内機B、Cに流入する。室内機B、Cのそれぞれに流入した冷媒は、各室内側熱交換器5b、5cで室内空気と熱交換して凝縮し液化される。このとき、室内機B、Cのそれぞれによって、各室内が暖房される。液化した冷媒は、各室内側熱交換器5b、5c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を通り、減圧されて第2の分岐部11に流入する。
第2の分岐部11に流入した冷媒は、各第2の逆止弁52b、52cを含む第1の液分岐管17を通って第1の液管7lを流れる冷媒に合流し、第2の熱交換部16で冷却される。第2の熱交換部16で冷却された冷媒の一部は、第1の逆止弁50dおよび第1の液枝管7dを通り冷房運転をする室内機Dに入る。そして、室内機Dに流入した冷媒は、室内側熱交換器5dの出口側のスーパーヒート量に応じて開度が制御された第1の流量制御装置9dに入り減圧される。減圧された冷媒は、室内側熱交換器5dに流入し、熱交換されて蒸発しガス化する。このとき、室内機Dによって室内が冷房される。その後、ガス冷媒は、第1の冷房用電磁弁32dおよび第1の低圧ガス管6gを介して第1の接続配管6に流入する。
一方、第2の熱交換部16で冷却された冷媒の残部は、液流出圧力検出センサ62の検出圧力と下流側液流出圧力検出センサ63の検出圧力との圧力差が設定範囲となるように制御された第3の流量制御装置15を通る。第3の流量制御装置15を通った冷媒は、第2の熱交換部16で各室内機B、Cから流出した冷媒と熱交換して蒸発する。その後、蒸発した冷媒は、第1の低圧ガス管6gにて室内機Dを通った冷媒と合流して第1の接続配管6を経て熱源機Aの熱源側第4逆止弁24および熱源側熱交換器3に流入する。熱源側熱交換器3に流入した冷媒は、室外送風機から送風される空気と熱交換されて蒸発しガス化する。
ここで、制御装置80は、センサ群60から取得した情報に基づき、冷房要求のある室内機Dの蒸発温度および暖房要求のある各室内機B、Cの凝縮温度が、予め定められた目標温度になるように圧縮機1の容量および室外送風機の送風量を調節する。これより、室内機Bおよび室内機Cは目標とする暖房能力を発揮し、室内機Dは冷房能力を得ることができる。そして、冷媒は、熱源機Aの流路切換装置2、アキュムレータ4を経て圧縮機1に吸入される。
また、第1の接続配管6が低圧であり、第2の接続配管7が高圧であるため、冷媒は熱源側第3逆止弁23および熱源側第4逆止弁24に流通する。なお、第2の流量制御装置13は閉止されている。さらに、各第1の液枝管7b、7cは第1の液管7lよりも高圧であるため、各第1の逆止弁50b、50cには冷媒は通過しない。また、第1の液枝管7dは第1の液管7lよりも低圧であるため、第2の逆止弁52dには冷媒は通過しない。各第1の逆止弁50b、50c、50dおよび各第2の逆止弁52b、52c、52dによって、暖房運転中の各室内機B、Cを通った冷媒が第2の熱交換部16を通らず、サブクールが充分につかない状態で冷房運転中の室内機Dへ流れ込むことを防止している。
図7は、本発明の実施の形態1に係る分岐部周辺における運転時の冷媒流れを示す説明図である。図7には、図5に示された冷房主体運転時について、分岐部周辺の冷媒流れが示されている。方向制御装置90の動作および機能について説明する。
上述したように、空気調和装置100が運転中であるとき、制御装置80は、各室内機B、C、Dについて、電力の供給により、各第1の冷房用電磁弁32b、32c、32dおよび各第1の暖房用電磁弁30b、30c、30dの開閉を制御している。例えば、第1の分岐部10において、冷房運転を行っている室内機Bの第1の冷房用電磁弁32bは開放され、第1の暖房用電磁弁30bは閉止されている。そして、第1のガス枝管6bから第1の低圧ガス管6gに向かって第1の冷房用電磁弁32bを通過した冷媒は、第1の制御弁91を順方向に流れる。一方、暖房運転を行っている室内機Dの第1の冷房用電磁弁32dは閉止され、第1の暖房用電磁弁30dは開放されている。そして、冷媒は、第1の高圧ガス管7gから第1のガス枝管6dに向かって第1の暖房用電磁弁30dを通過する。また、空気調和装置100が運転中であるとき、制御装置80は、第2の制御弁92を開放するように制御している。第1の分岐部10が制御されることにより、第2の分岐部11では、冷房運転を行う室内機Bについては第1の逆止弁50bに第1の液管7lから第1の液枝管7bへ向かう冷媒流れが生じる。一方、暖房運転を行う室内機Dについては第2の逆止弁52bに第1の液枝管7dから第1の液分岐管17へ向かう冷媒流れが生じる。このとき、第2の制御弁92は開放されているので、第1の逆止弁50bにおける冷媒流れは妨げられない。
図8Aは、本発明の実施の形態1に係る分岐部周辺における停電時の冷媒状態を示す説明図である。図8Aには、空気調和装置100が空調運転を停止し、第1の中継機Eに電力が供給されていないときの回路状態が示されている。空気調和装置100の運転が停止されると、配管内の圧力は変化する。図8A中、第1の中継機Eから室内機側へ冷媒圧力が印加されている場合の冷媒流れが矢印で示される。複数の第1の冷房用電磁弁32b、32c、32dおよび複数の第1の暖房用電磁弁30b、30c、30dはそれぞれ、先述したように一方向電磁弁で構成されるため、電力が供給されていないときには一方向の冷媒流れは遮断するが逆方向の冷媒流れは許容する。
第1の分岐部10において、運転停止中には、第1の高圧ガス管7gから室内機側への冷媒流れは、各第1の暖房用電磁弁30b、30c、30dにより遮断される。一方、各第1の冷房用電磁弁32b、32c、32dは、運転停止中に、第1の低圧ガス管6gから室内機側への冷媒流れを許容する配置となっているが、第1の低圧ガス管6gに設けられた第1の制御弁91により、室内機側への冷媒流れが遮断されている。
また、第2の分岐部11において、運転停止中には、第1の液分岐管17から室内機側への冷媒流れは、各第2の逆止弁52b、52c、52dにより遮断される。一方、各第1の逆止弁50b、50c、50dは第1の液管7lから室内機側への冷媒流れを許容する配置となっているが、第1の液管7lに設けられた第2の制御弁92により、運転停止中における室内機側への冷媒流れが遮断されている。このように、第1の中継機Eに電力が供給されていないとき、第1の中継機Eから室内配管への冷媒移動が抑制される。
なお、制御装置80は、例えば、冷媒漏洩が検出された場合に空気調和装置100の空調運転を停止し、第1の中継機Eへの電力供給を停止する構成であってもよい。このような構成によれば、室内空間への冷媒移動を抑制し、冷媒漏洩量を低減できる。
図8Bは、本発明の実施の形態1に係る分岐部周辺における真空ひき時の空気流れを示す説明図である。真空ひきは熱源機Aから行われ、第1の中継機Eに電力は供給されていない。図中の矢印は空気が流れる向きを示す。第1の制御弁91および第2の制御弁92はともに、室内機側から熱源機側へ向かう空気の流れを許容する。
なお、運転停止中において、真空ひきの空気流れを阻害せず、かつ室内機側への冷媒移動を抑制するために、第1の制御弁91を逆止弁で構成し、第2の制御弁92を一方向電磁弁で構成したが、方向制御装置90の構成は特にこれに限定されない。
(変形例1)
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。
(変形例2)
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。
以上のように、実施の形態1において、中継機(第1の中継機E)は、複数の第1の逆止弁50b、50c、50dと、複数の第2の逆止弁52b、52c、52dと、第1の制御弁91と、第2の制御弁92とを備える。各第1の逆止弁50b、50c、50dは、各第1の液枝管7b、7c、7dへの冷媒の流出を許容し、各第2の逆止弁52b、52c、52dは、各第1の液枝管7b、7c、7dからの冷媒の流入を許容する。第1の制御弁91は、第1の低圧ガス管6gに設けられ、各第1の冷房用電磁弁32b、32c、32dから第1の接続配管6へ向かう冷媒流れを許容する。電力が供給されていないときには、第1の制御弁91は、第1の接続配管6から各第1の冷房用電磁弁32b、32c、32dへ向かう冷媒流れを遮断する。一方、第2の制御弁92は、第1の液管7l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各第1の逆止弁50b、50c、50dへ向かう冷媒流れを遮断する。
これより、第1の中継機Eは、第1の低圧ガス管6gに設けられた第1の制御弁91と、第1の液管7lに設けられた第2の制御弁92により、運転中の冷媒流れおよび真空ひき時の空気流れを許容する。また、第1の制御弁91および第2の制御弁92は、運転停止中に第1の中継機Eから室内機B、C、Dへの冷媒移動を遮断する。したがって、第1の中継機Eは、室内機B、C、Dのそれぞれ、各第1のガス枝管6b、6c、6dおよび各第1の液枝管7b、7c、7d等の室内配管における冷媒漏洩を抑制するとともに、真空ひきが容易にできる。
また、第1の制御弁91は、逆止弁で構成されるものである。これより、上記のような冷媒流れの制御が、安価に実現できる。
また、第1の制御弁91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。これより、配管内の圧力が均一化され圧力差が小さくなった場合においても、第1の制御弁97は、第1の中継機Eと室内機B、C、Dとの間の遮断機能を維持することができる。
また、第2の制御弁92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。これより、上記のような冷媒流れの制御が、部品数を抑えて実現できる。
また、第2の制御弁92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98aと、電磁弁98aに並列に設けられた逆止弁98bとにより構成されるものでもよい。これより、第2の制御弁98は、電磁弁98aと逆止弁98bとの組合せにより、一方向電磁弁で構成した場合と同様の効果を得ることができ、部品の汎用性が向上する。
また第1の中継機Eは、第1の低圧ガス管6gと第1の液管7lとをバイパスする第1のバイパス配管14をさらに備える。第1の制御弁91は、第1の低圧ガス管6gにおいて、第1のバイパス配管14との会合部と複数の第1の冷房用電磁弁32b、32c、32dとの間に設けられる。第2の制御弁92は、第1の液管7lにおいて、第1のバイパス配管14との会合部と複数の第1の逆止弁50b、50c、50dとの間に設けられる。
これより、空気調和装置100の運転停止中には、第1の液管7lから各第1の逆止弁50b、50c、50dへ向かう冷媒流れが第2の制御弁92により遮断される。また、第1のバイパス配管14から会合部を通って第1の低圧ガス管6gに流入し、各第1の冷房用電磁弁32b、32c、32dへ向かう冷媒流れが第1の制御弁91により遮断される。したがって、空気調和装置100は、第1の中継機Eから室内機側へ冷媒が流出するのを防止できる。
また、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とを備えるものである。これより、空気調和装置100において、第1の制御弁91および第2の制御弁92は、運転中の冷媒流れおよび真空ひき時の空気流れを許容し、かつ運転停止中に第1の中継機Eから各室内機B、C、Dへの冷媒移動を遮断することができる。特に、システムに電源供給されているときだけでなく、例えば電源工事前あるいは停電時のようにシステムに電源供給できない状態であっても各室内機B、C、Dへの冷媒移動を遮断することができる。したがって、冷媒漏洩対策ができるとともに、真空ひき等といった施工時およびメンテナンス時の作業が行い易い空気調和装置100が提供できる。
実施の形態2.
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。
第1の中継機E1は、実施の形態1と同様に、熱源機Aおよび複数の室内機B、C、Dに接続されている。また第1の中継機E1は、第3の接続配管106g、第4の接続配管107g、および第5の接続配管107lにより第2の中継機E2と接続されている。そして、第3の接続配管106gは第1の低圧ガス管6gに接続され、第4の接続配管107gは第1の高圧ガス管7gに接続され、第5の接続配管107lは第1の液管7lに接続されている。また、第2の中継機E2には、複数の室内機H、I、Jが接続され、冷媒を検出する第2の冷媒検出センサ285が配置されている。第2の中継機E2は、各室内機H、I、Jと、各第2のガス枝管106h、106i、106hおよび各第2の液枝管107h、107i、107jにより接続されている。なお、図11には、第2の中継機E2に3台の室内機H、I、Jが接続されている場合が示されているが、接続されている室内機の台数は、1台でも複数台でもよい。また、各室内機H、I、Jは、上述した室内機B等と同様の構成を有するものとする。
図12は、本発明の実施の形態2に係る空気調和装置の第1の中継機の回路構成を示す回路図である。実施の形態2において、第1の中継機E1は、第1の制御弁91および第2の制御弁92に加え、さらに第3の制御弁93と第4の制御弁94とを有する。
第3の制御弁93は、第1の高圧ガス管7gに設けられ、第1の中継機E1と第2の中継機E2との間における冷媒流れを制御する。第3の制御弁93は、例えば一方向電磁弁で構成される。例えば、空気調和装置200が運転中であって、第2の中継機E2に接続された各室内機H、I、Jから運転要求を受けた場合に、制御装置280は第3の制御弁93を開放し、第1の高圧ガス管7gから第2の中継機E2への冷媒流れを許容する。また、空気調和装置200が運転中であって、室内機H、I、Jのいずれからも運転要求を受けていない場合に、制御装置280は第3の制御弁93を閉止するように制御する。また第3の制御弁93は、電力が供給されていないときには、第1の中継機E1に流入する冷媒流れのみを許容し、第1の中継機E1から流出する冷媒流れを遮断する構成となっている。
第4の制御弁94は、第1の液管7lに設けられ、第1の中継機E1と第2の中継機E2との間における冷媒流れを制御する。第4の制御弁94は、例えば一方向電磁弁で構成される。例えば、空気調和装置200が運転中であって、第2の中継機E2に接続された各室内機H、I、Jから運転要求を受けた場合に、制御装置280は第4の制御弁94を開放し、第1の中継機E1と第2の中継機E2との間の冷媒の流通を許容する。また、空気調和装置200が運転中であって、複数の室内機H、I、Jのいずれからも運転要求を受けていない場合に、制御装置280は第4の制御弁94を閉止するように制御する。また第4の制御弁94は、電力が供給されていないときには、第1の中継機E1に流入する冷媒流れのみを許容し、第1の中継機E1から流出する冷媒流れを遮断する構成となっている。
なお、第2の冷媒検出センサ285は、第3の接続配管106g、第4の接続配管107g、第5の接続配管107lまたは第2の中継機E2に配置されてもよい。そして、制御装置280は、第2の冷媒検出センサ285で漏洩が検出された場合に第3の制御弁93および第4の制御弁94を閉止する構成であってもよい。このような構成によれば、第2の中継機E2、第3の接続配管106g、第4の接続配管107gまたは第5の接続配管107l等で、冷媒漏洩が生じた場合でも、設置された空間における漏洩冷媒量を低減することができる。
図13は、本発明の実施の形態2に係る空気調和装置の第2の中継機の回路構成を示す回路図である。第2の中継機E2は、第3の分岐部210、第4の分岐部211、第4の流量制御装置215、第3の熱交換部216等を備えている。第2の中継機E2は、各室内機H、I、Jからの運転要求に応じて冷媒の流れを切り替え、第1の中継機E1から供給される冷媒を複数の室内機H、I、Jに分配する機能を有している。
第2の中継機E2は、第2の低圧ガス管206gと第2の高圧ガス管207gと第2の液管207l等とを有している。そして、第3の接続配管106gは第2の低圧ガス管206gに接続され、第4の接続配管107gは第2の高圧ガス管207gに接続され、第5の接続配管107lは第2の液管207lに接続されている。
第3の分岐部210は、冷房運転時の冷媒の流通方向と暖房運転時の冷媒の流通方向とが異なるものである。第3の分岐部210は、各室内機H、I、J毎に、第2の冷房用電磁弁232h、232i、232jと第2の暖房用電磁弁230h、230i、230jとを備えている。各第2の冷房用電磁弁232h、232i、232jは、一方が各第2のガス枝管106h、106i、106jに接続され、他方が第2の低圧ガス管206gに接続されている。各第2の冷房用電磁弁232h、232i、232jは、接続されている室内機H、I、Jの冷房運転時に開放され、暖房運転時に閉止される。各第2の暖房用電磁弁230h、230i、230jは、一方が各第2のガス枝管106h、106i、106jに接続され、他方が第2の高圧ガス管207gに接続されている。各第2の暖房用電磁弁230h、230i、230jは、接続されている室内機H、I、Jの暖房運転時に開放され、冷房運転時に閉止される。
第4の分岐部211は、冷房運転時の冷媒の流通方向と暖房運転時の冷媒の流通方向とが異なるものである。第4の分岐部211は、複数の第3の逆止弁250h、250i、250jと、複数の第4の逆止弁252h、252i、252jとを有している。第3の逆止弁250h、250i、250jは、室内機H、I、Jの台数に対応する数だけ設けられている。第3の逆止弁250h、250i、250jは、それぞれ第2の液枝管107h、107i、107jに接続されており、第2の液管207lから各第2の液枝管107h、107i、107jに向かう冷媒の流通を許容する。第4の逆止弁252h、252i、252jは、室内機B、C、Dの台数に対応する数だけ設けられている。第4の逆止弁252h、252i、252jは、それぞれ第2の液枝管107h、107i、107jにおいて、第3の逆止弁250h、250i、250jに並列に接続されている。第4の逆止弁252h、252i、252jのそれぞれは、各第2の液枝管107h、107i、107jから第2の液管207lに向かう冷媒の流通を許容する。また、第2の液管207lは、第4の分岐部211よりも上流側が、複数の第2の液枝管107h、107i、107jにおける各第3の逆止弁250h、250i、250jの下流側と、第2の液分岐管217によってバイパスされている。そして、第2の液分岐管217における第2の液枝管107h、107i、107jのそれぞれに接続される各配管と、第2の液分岐管217における第2の液管207lに接続される配管とは、途中で合流する。また、第2の液管207lは、第2のバイパス配管214により、第2の低圧ガス管206gと接続されている。
また第2の中継機E2は、第5の制御弁295と第6の制御弁296とを備える。第5の制御弁295は、例えば逆止弁で構成され、第2の低圧ガス管206gに設置される。そして、第5の制御弁295は、複数の第2のガス枝管106h、106i、106jから第1の中継機E1へ向かう冷媒流れを許容する。第6の制御弁296は、例えば一方向電磁弁で構成され、第2の液管207lに設置される。そして、第6の制御弁296は、電力が供給されているときには制御装置80により開放し、電力が供給されていないときには複数の第3の逆止弁250h、250i、250jへ向かう冷媒流れを遮断する。
このように、第2の中継機E2では、電力が供給されないときに、第3の分岐部210および第4の分岐部211から複数の室内機H、I、Jへの冷媒移動が遮断される。また、空気調和装置200において、真空ひきが実施される際、接続された室内機側から第1の中継機E1側へ向かう空気流れが妨げられない。
以上のように、実施の形態2において、空気調和装置200は、熱源機Aに第1の中継機E1を介して接続される第2の中継機E2をさらに備え、第1の中継機E1は、第3の制御弁93と第4の制御弁94とを備える。第3の制御弁93は、第1の高圧ガス管7gに設けられ、電力が供給されないときには第2の中継機E2へ向かう冷媒流れを遮断する。第4の制御弁94は、第1の液管7lに設けられ、電力が供給されないときには第2の中継機E2へ向かう冷媒流れを遮断する。
これより、空気調和装置200が空調運転を停止し、第1の制御弁91、第2の制御弁92、第3の制御弁93および第4の制御弁94に電力が供給されていないときには、第1の中継機E1から下流側への冷媒移動が抑えられる。具体的には、第1の中継機E1に接続された複数の室内機B、C、Dおよび第2の中継機E2に向かう冷媒移動が抑えられる。また、真空ひきが行われる際には、複数の室内機B、C、D、および第2の中継機E2から熱源機Aへ向かう空気流れは許容され、空気調和装置200は真空ひきが容易にできる。このように、空気調和装置200は、電力が供給されない場合でも第1の中継機E1から負荷側への冷媒移動を抑制し、漏洩対策を行うことができるとともに、施工時およびメンテナンス時の作業性をよくすることができる。
また、第2の中継機E2は、一または複数の室内機(例えば、複数の室内機H、I、J)のそれぞれに第2のガス枝管106h、106i、106jおよび第2の液枝管107h、107i、107jにより接続されている。そして、第2の中継機E2は、複数の第3の逆止弁250h、250i、250jと、複数の第4の逆止弁252h、252i、252jと、第5の制御弁295と、第6の制御弁296とを備える。各第3の逆止弁250h、250i、250jは、各第2の液枝管107h、107i、107jへの冷媒の流出を許容する。各第4の逆止弁252h、252i、252jは、各第2の液枝管107h、107i、107jからの冷媒の流入を許容する。第5の制御弁295は、第2の低圧ガス管206gに設けられ、各第2の冷房用電磁弁232h、232i、232jから第1の低圧ガス管6gに向かう冷媒流れを許容する。第5の制御弁295は、電力が供給されていないときには、第1の低圧ガス管6gから各第2の冷房用電磁弁232h、232i、232jに向かう冷媒流れを遮断する。第6の制御弁296は、第2の液管207l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各第3の逆止弁250h、250i、250jへ向かう冷媒流れを遮断する。
これより、第2の中継機E2は、電力が供給されていないときには、第5の制御弁295および第6の制御弁296により複数の室内機H、I、Jへ向かう冷媒流れが遮断される。そのため空気調和装置200は、システムに電源供給できない状態においても、冷媒漏洩対策を行うことができる。また空気調和装置は、第1の中継機E1、第2の中継機E2、および複数の室内機B、C、D、H、I、Jの真空ひきを実施することができ、施工時およびメンテナンス時の作業性がよい。
実施の形態3.
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。
図14に示すように、複数の第1の制御弁397b、397c、397dは、第1の分岐部310に設けられ、それぞれが例えば一方向電磁弁で構成されている。各第1の制御弁397b、397c、397dは、第1の低圧ガス管6gが各室内機B、C、Dに対応して分岐した複数の配管上に、それぞれ設置される。複数の第2の制御弁392b、392c、392dは、第2の分岐部311に設けられ、それぞれが例えば一方向電磁弁で構成されている。各第2の制御弁392b、392c、392dは、第1の液管7lが各室内機B、C、Dに対応して分岐した複数の配管上に、それぞれ設置される。制御装置80は、通常運転モードにおいて、各第1の制御弁397b、397c、397dおよび各第2の制御弁392b、392c、392dに通電して開放する。また制御装置80は、特定の室内機について運転を停止するとともに他の室内機の運転を続行する、分離運転モードを実施することができる。なお、複数の第1の制御弁397b、397c、397dおよび複数の第2の制御弁392b、392c、392dは、接続される室内機の台数が多い場合には、室内機複数台ごとに設置されてもよい。なお、図14には各第1の制御弁397b、397c、397dが一方向電磁弁で構成される場合について示されているが、それぞれを例えば逆止弁により構成されてもよい。
図15は、本発明の実施の形態3に係る分岐部周辺における分離運転モード時の冷媒流れを示す説明図である。図15においては、室内機Bは冷房運転を行い、室内機Dは暖房運転を行っている。また、室内機Cの運転は停止され、室内機Cに対する第1の冷房用電磁弁32c、第1の暖房用電磁弁30c、第1の制御弁397cおよび第2の制御弁392cが閉止される。そのため、第1の分岐部310から第1のガス枝管6cおよび室内機Cへの冷媒移動、並びに、第2の分岐部311から第1の液枝管7cおよび室内機Cへの冷媒移動は遮断される。
図16は、本発明の実施の形態3に係る空気調和装置の制御装置が行う制御を示すフローチャートである。以下に、制御装置80が行う運転制御について説明する。制御装置80は、空気調和装置100の運転中、各室内機B、C、Dに配置された複数の第1の冷媒検出センサ85b、85c、85dにより検出された情報に基づき冷媒漏洩の有無を監視している。
制御装置80の運転制御部81は、通常運転モードにおいて、各室内機B、C、Dの運転要求に応じて空気調和装置100を運転する(ステップST201)。制御装置80はまた、設定時間ごとに冷媒漏洩が検出されたか否かを判定する(ステップST202)。具体的には、漏洩検出部82が、取得した複数の第1の冷媒検出センサ85b、85c、85dからの検出情報に基づき、各室内機B、C、Dにおける冷媒漏洩の有無を判定する。運転制御部81は、冷媒漏洩が検出されない場合には(ステップST202:NO)、通常運転モードを続行する(ステップST201)。一方、漏洩検出部82は、冷媒漏洩を検出した場合には(ステップST202:YES)、冷媒漏洩が生じている室内機を特定するとともに、運転制御部81に通知する。そして運転制御部81は、音情報等により報知し(ステップST203)、空気調和装置100の空調運転を停止する(ステップST204)。次に、運転制御部81は、リモコン等から運転続行指示が入力されたか否かを判定する(ステップST205)。運転制御部81は、運転続行指示が入力されていないと判定された場合には(ステップST205:NO)、さらに、漏洩検出状態を解除する解除指示が入力されたか否かを判定する(ステップST206)。運転制御部81は、解除指示が入力されたときには(ステップST206:YES)通常運転モードを実施し(ステップST201)、解除指示が入力されていない場合には(ステップST206:NO)空調運転を停止された状態に維持する(ステップST204)。一方、運転制御部81は、運転続行指示が入力された場合には(ステップST205:YES)、分離運転モードを実施する(ステップST207)。具体的には、運転制御部81は、漏洩検出部82により特定された室内機の運転を停止し、特定された室内機以外の室内機については、運転要求に応じて通常運転を続行する。また運転制御部81は、特定された室内機(例えば、室内機C)に対する、第1の冷房用電磁弁32c、第1の暖房用電磁弁30c、第1の制御弁397cおよび第2の制御弁392cを閉止する。そして、運転制御部81は、運転停止指示が入力されたか否かを判定し(ステップST208)、運転停止指示が入力されていない場合には(ステップST208:NO)、さらに、解除指示が入力されたか否かを判定する(ステップST209)。そして、運転制御部81は、解除指示が入力された場合には(ステップST209:YES)、通常運転モードに切り替える(ステップST201)。一方、解除指示が入力されていない場合には(ステップST209:NO)、運転制御部81は、分離運転モードを続行する(ステップST207)。一方、ステップST208において運転停止指示が入力された場合には(ステップST208:YES)、運転制御部81は空気調和装置100の空調運転を停止する(ステップST210)。
なお、図16には、複数の第1の冷媒検出センサ85b、85c、85dの検出情報に基づいて分離運転モードが開始される制御について示したが、制御フローはこれに限定されない。例えば、第1の中継機E1と第2の中継機E2と第2の冷媒検出センサ285等とを備える実施の形態2の空気調和装置200では、さらに第2の冷媒検出センサ285の検出情報も、ステップST202の冷媒漏洩の判定に使用されるとよい。この場合、制御装置280は、第2の冷媒検出センサ285で漏洩が検出されたときには、分離運転モードを実施する際に、第3の制御弁93および第4の制御弁94を閉止するとよい。
以上のように、実施の形態3において、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と一対に設けられる。また、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と一対に設けられる。これにより、空気調和装置100は、実施の形態1と同様の効果を有し、さらに、室内機ごとあるいは複数の室内機の系統ごとに運転を分離することができる。
また、空気調和装置100は、複数の室内機B、C、D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85b、85c、85dと、制御装置80とをさらに備える。そして、制御装置80は、複数の第1の冷媒検出センサ85b、85c、85dのうち冷媒漏れを検知した第1の冷媒検出センサ(例えば、第1の冷媒検出センサ85c)が配置されている室内機Cについて、運転を停止する。具体的には、制御装置80は、室内機Cについて、第1の冷房用電磁弁32c、第1の暖房用電磁弁30c、第1の制御弁397cおよび第2の制御弁392cを閉じる。
これより、空気調和装置100は、特定の室内機(例えば、室内機C)について冷媒漏洩が検出された場合に、特定の室内機については運転を停止するとともに、特定の室内機以外の室内機Bおよび室内機Dについては運転を続行することができる。また、冷媒漏洩が検出された室内機Cでは、第1の制御弁397cおよび第2の制御弁392cにより第1の中継機Eから室内機Cへの冷媒移動が抑制され、かつ真空ひき時の空気流れは許容される。このような効果は、停電時のようにシステムに電源供給できない状態であっても得ることができるため、空気調和装置100は、冷媒漏洩対策ができ、かつ施工時およびメンテナンス時の作業性がよいものとなる。
また、空気調和装置200は、冷媒漏れを検知する第2の冷媒検出センサ285と、第3の制御弁93および第4の制御弁94を制御する制御装置280と、をさらに備える。第2の冷媒検出センサ285は、第2の中継機E2と第1の中継機E1との間の配管(例えば、第3の接続配管106g、第4の接続配管107gもしくは第5の接続配管107l)、または第2の中継機E2に配置される。そして、制御装置280は、第2の冷媒検出センサ285により冷媒漏れが検知された場合に、第3の制御弁93および第4の制御弁94を閉じるものであってもよい。
このような構成によれば、第2の中継機E2、第3の接続配管106g、第4の接続配管107gまたは第5の接続配管107l等で冷媒漏洩が生じた場合に、第1の中継機E1から第2の中継機E2に向かう冷媒流れを遮断して冷媒漏洩が抑えられる。それとともに、冷媒漏洩が生じていない第1の中継機E1は分離して運転を行うことができる。
なお、本発明の実施の形態は上記実施の形態に限定されず、種々の変更を行うことができる。例えば、空気調和装置100の回路構成は実施の形態で示したものに限定されない。また、第1の制御弁91、第2の制御弁92、第3の制御弁93、第4の制御弁94、第5の制御弁295および第6の制御弁296は、それぞれ、複数の弁を組合せて構成してもよい。
1 圧縮機、2 流路切換装置、3 熱源側熱交換器、4 アキュムレータ、5b、5c、5d 室内側熱交換器、6 第1の接続配管、6b、6c、6d 第1のガス枝管、6g 第1の低圧ガス管、7 第2の接続配管、7b、7c、7d 第1の液枝管、7g 第1の高圧ガス管、7l 第1の液管、9b、9c、9d 第1の流量制御装置、10 第1の分岐部、11、311 第2の分岐部、12 気液分離装置、13 第2の流量制御装置、13a 電気式膨張弁、13b 開閉電磁弁、14 第1のバイパス配管、15 第3の流量制御装置、15a 電気式膨張弁、15b 開閉電磁弁、16 第2の熱交換部、17 第1の液分岐管、19 第1の熱交換部、20 熱源側流路調整部、21 熱源側第1逆止弁、22 熱源側第2逆止弁、23 熱源側第3逆止弁、24 熱源側第4逆止弁、30b、30c、30d 第1の暖房用電磁弁、32b、32c、32d 第1の冷房用電磁弁、50b、50c、50d 第1の逆止弁、52b、52c、52d 第2の逆止弁、60 センサ群、61 吐出圧力検出センサ、62 液流出圧力検出センサ、63 下流側液流出圧力検出センサ、80、280 制御装置、81 運転制御部、82 漏洩検出部、85b、85c、85d 第1の冷媒検出センサ、90 方向制御装置、91、97、397b、397c、397d 第1の制御弁、92、98、392b、392c、392d 第2の制御弁、93 第3の制御弁、94 第4の制御弁、100、200 空気調和装置、106g 第3の接続配管、106h、106i、106j 第2のガス枝管、107g 第4の接続配管、107l 第5の接続配管、107h、107i、107j 第2の液枝管、206g 第2の低圧ガス管、207g 第2の高圧ガス管、207l 第2の液管、210 第3の分岐部、211 第4の分岐部、214 第2のバイパス配管、215 第4の流量制御装置、216 第3の熱交換部、230h、230i、230j 第2の暖房用電磁弁、232h、232i、232j 第2の冷房用電磁弁、250h、250i、250j 第3の逆止弁、252h、252i、252j 第4の逆止弁、285 第2の冷媒検出センサ、295 第5の制御弁、296 第6の制御弁、A 熱源機、B、C、D、H、I、J 室内機、E、E1 第1の中継機、E2 第2の中継機。

Claims (12)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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。
  12. 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。
JP2019521884A 2017-06-01 2017-06-01 中継機および空気調和装置 Active JP6704520B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2017/020500 WO2018220804A1 (ja) 2017-06-01 2017-06-01 中継機および空気調和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2018220804A1 JPWO2018220804A1 (ja) 2019-11-21
JP6704520B2 true JP6704520B2 (ja) 2020-06-03

Family

ID=64455399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019521884A Active JP6704520B2 (ja) 2017-06-01 2017-06-01 中継機および空気調和装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6704520B2 (ja)
GB (1) GB2578372B8 (ja)
WO (1) WO2018220804A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022038708A1 (ja) * 2020-08-19 2022-02-24 三菱電機株式会社 空気調和装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5883059U (ja) * 1981-12-01 1983-06-04 三菱重工業株式会社 冷暖房装置
JP4076753B2 (ja) * 2001-10-26 2008-04-16 三菱電機株式会社 空気調和装置
KR100504509B1 (ko) * 2003-01-16 2005-08-03 엘지전자 주식회사 차단 가능한 다중 분배기를 갖는 냉난방 동시형멀티공기조화기
KR100833859B1 (ko) * 2006-12-14 2008-06-02 엘지전자 주식회사 공기조화 시스템 및 그 제어방법
GB2504036B (en) * 2011-05-23 2018-02-21 Mitsubishi Electric Corp Air-conditioning apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018220804A1 (ja) 2018-12-06
GB201913868D0 (en) 2019-11-13
GB2578372B (en) 2021-02-24
GB2578372A (en) 2020-05-06
JPWO2018220804A1 (ja) 2019-11-21
GB2578372B8 (en) 2021-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6072077B2 (ja) 空気調和装置
JP6067025B2 (ja) 空気調和装置
JP5921719B2 (ja) 空気調和装置
US8794020B2 (en) Air-conditioning apparatus
WO2014141375A1 (ja) 空気調和装置
WO2014141374A1 (ja) 空気調和装置
US9638430B2 (en) Air-conditioning apparatus
WO2017138059A1 (ja) 空気調和装置
WO2014141373A1 (ja) 空気調和装置
JPWO2011064827A1 (ja) 空気調和装置
JP6644131B2 (ja) 空気調和装置
JP5875710B2 (ja) 空気調和装置
WO2018003096A1 (ja) 空気調和装置
JP6576603B1 (ja) 空気調和装置
WO2015025366A1 (ja) 空気調和装置
US9335072B2 (en) Air-conditioning apparatus
JP6704520B2 (ja) 中継機および空気調和装置
JPWO2016207947A1 (ja) 空気調和装置
WO2018020621A1 (ja) 空気調和装置
WO2014106901A1 (ja) 空気調和装置
WO2023007803A1 (ja) 空気調和装置
WO2021019686A1 (ja) 空気調和装置およびその制御方法
JP2723380B2 (ja) 空気調和装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190731

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200414

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200512

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6704520

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250