JP7185158B1 - 熱源ユニット、および空気調和装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】熱源ユニットの簡素化する。【解決手段】熱源ユニット(10)は、高低圧ガス連絡管(3)と圧縮機(11)の吐出側とを連通させる第1状態と、高低圧ガス連絡管(3)と圧縮機(11)の吸入側とを連通させる第2状態とに切り換わる第1切換弁(35)と、圧縮機(11)の吐出側と第1熱交換部(21)のガス側端とを連通させると同時に圧縮機(11)の吸入側と第2熱交換部(22)のガス側端とを連通させる第3状態と、圧縮機(11)の吐出側と第2熱交換部(22)のガス側端とを連通させると同時に圧縮機(11)の吸入側と第1熱交換部(21)のガス側端とを連通させる第4状態とに切り換わる第2切換弁(36)とを備えている。【選択図】図7
Description
本開示は、熱源ユニット、および空気調和装置に関する。
特許文献1には、冷房運転、暖房運転、および冷暖同時運転を実行する空気調和装置が開示されている。特許文献1の図2に示すように、空気調和装置の熱源ユニットには、第1熱交換部、第2熱交換部、および3つの切換弁が設けられる。第1の切換弁は、高低圧ガス連絡管と圧縮機の吸入側とを連通する状態と、高低圧ガス連絡管と圧縮機の吐出側とを連通する状態とに切り換わる。第2の切換弁は、第1熱交換部を蒸発器として機能させる状態と、第1熱交換部を放熱器(凝縮器)として機能させる状態とに切り換わる。第3の切換弁は、第2熱交換部を蒸発器として機能させる状態と、第2熱交換部を放熱器(凝縮器)として機能させる状態とに切り換わる。
上述したように、特許文献1の熱源ユニットは、3つの切換弁を有する。このため、熱源ユニットが複雑になる。
本開示の目的は、熱源ユニットの簡素化することである。
第1の態様は、第1利用ユニット(40A)に対応する第1流路切換ユニット(50A)と、第2利用ユニット(40B)に対応する第2流路切換ユニット(50B)とが、液連絡管(2)、高低圧ガス連絡管(3)、および低圧ガス連絡管(4)を介して接続されるとともに、冷房運転、暖房運転、および冷暖同時運転を実行する空気調和装置(1) に設けられる熱源ユニットであって、
冷媒を圧縮する圧縮機(11)と、
前記冷媒と空気とを熱交換させる第1熱交換部(21)と、
前記冷媒と前記空気とを熱交換させる第2熱交換部(22)と、
前記第1熱交換部(21)の液側端と、前記第2熱交換部(22)の液側端とが繋がる液ライン(28) と、
前記高低圧ガス連絡管(3)と前記圧縮機(11)の吐出側とを連通させる第1状態と、該高低圧ガス連絡管(3)と前記圧縮機(11)の吸入側とを連通させる第2状態とに切り換わる第1切換弁(35) と、
前記圧縮機(11)の吐出側と前記第1熱交換部(21)のガス側端とを連通させると同時に前記圧縮機(11)の吸入側と前記第2熱交換部(22)のガス側端とを連通させる第3状態と、前記圧縮機(11)の吐出側と前記第2熱交換部(22)の前記ガス側端とを連通させると同時に前記圧縮機(11)の吸入側と前記第1熱交換部(21)の前記ガス側端とを連通させる第4状態とに切り換わる第2切換弁(36) とを備えている。
冷媒を圧縮する圧縮機(11)と、
前記冷媒と空気とを熱交換させる第1熱交換部(21)と、
前記冷媒と前記空気とを熱交換させる第2熱交換部(22)と、
前記第1熱交換部(21)の液側端と、前記第2熱交換部(22)の液側端とが繋がる液ライン(28) と、
前記高低圧ガス連絡管(3)と前記圧縮機(11)の吐出側とを連通させる第1状態と、該高低圧ガス連絡管(3)と前記圧縮機(11)の吸入側とを連通させる第2状態とに切り換わる第1切換弁(35) と、
前記圧縮機(11)の吐出側と前記第1熱交換部(21)のガス側端とを連通させると同時に前記圧縮機(11)の吸入側と前記第2熱交換部(22)のガス側端とを連通させる第3状態と、前記圧縮機(11)の吐出側と前記第2熱交換部(22)の前記ガス側端とを連通させると同時に前記圧縮機(11)の吸入側と前記第1熱交換部(21)の前記ガス側端とを連通させる第4状態とに切り換わる第2切換弁(36) とを備えている。
第1の態様の熱源ユニット(10)では、2つの切換弁(35,36)の切換により、冷房運転、暖房運転、および冷暖同時運転を切り換えることができる。ここで、冷房運転は、第1利用ユニット(40A)および第2利用ユニット(40B)の全てが対象空気を冷却する運転である。暖房運転は、第1利用ユニット(40A)および第2利用ユニット(40B)の全てが対象空気を加熱する運転である。冷暖同時運転は、第1利用ユニット(40A)および第2利用ユニット(40B)の一部が対象空気を冷却し、残部が対象空気を加熱する運転である。
第1切換弁(35)が第2状態になり、第2切換弁(36)が第3状態になると、空気調和装置(1)は冷房運転を行うことができる。冷房運転では、第1熱交換部(21)を放熱器として機能させ、第1利用ユニット(40A)および第2利用ユニット(40B)を蒸発器として機能させ、第2熱交換部(22)を蒸発器として機能させる冷凍サイクルが行われる。
第1切換弁(35)が第1状態とし、第2切換弁(36)が第4状態になると、空気調和装置(1)は暖房運転や冷暖同時運転を行うことができる。暖房運転では、第2熱交換部(22)を放熱器として機能させ、第1利用ユニット(40A)および第2利用ユニット(40B)を放熱器として機能させ、第1熱交換部(21)を蒸発器として機能させる冷凍サイクルが行われる。
冷房暖房同時運転では、第2熱交換部(22)を放熱器として機能させ、第1利用ユニット(40A)および第2利用ユニット(40B)の一方が蒸発器として機能し他方が放熱器として機能し、第1熱交換部(21)を蒸発器として機能させる冷凍サイクルが行われる。
熱源ユニット(10)では、従来よりも切換弁の数を減らすことができるので、熱源ユニット(10)を簡素化できる。
第2の態様は、第1の態様において、前記第1熱交換部(21)が前記第2熱交換部(22)よりも大きい。
第2の態様では、冷房運転において、サイズが大きな第1熱交換部(21)が放熱器となる。このため、冷房運転における冷媒の放熱量を増大できる。暖房運転において、サイズが大きな第1熱交換部(21)が蒸発器となる。このため、暖房運転における冷媒の吸熱量を増大できる。冷暖同時運転において、サイズが大きな第1熱交換部(21)が蒸発器となる。このため、冷暖同時運転における冷媒の吸熱量を増大できる。
第3の態様は、第2の態様において、前記第1熱交換部(21)の大きさS1に対する前記第2熱交換部(22)の大きさS2の比S2/S1が、1/10以上、1/5以下である。
第3の態様では、比S2/S1を1/10以上とすることで、第2熱交換部(22)のサイズが小さくなり過ぎない。比S2/S1を1/5以下とすることで、第1熱交換部(21)のサイズが小さくなり過ぎない。
第4の態様は、第2または第3の態様において、前記第2熱交換部(22)が前記第1熱交換部(21)の下側に配置される。
第4の態様では、暖房運転において、蒸発器として機能する第1熱交換部(21)の下側に、放熱器として機能する第2熱交換部(22)が位置する。第1熱交換部(21)では、空気の冷却に伴い結露水が発生することがある。第2熱交換部(22)は、熱を放出することにより、第1熱交換部(21)の下側で結露水が凍結することを抑制する。
第5の態様は、第4の態様において、前記第2熱交換部(22)の上側に配置され、前記第1熱交換部(21)および前記第2熱交換部(22)を通過した空気を上方に搬送するファン(18)をさらに備えている。
第5の態様では、第1熱交換部(21)を流れる空気の流量が、第2熱交換部(22)を流れる空気の流量よりも大きくなり易い。ファン(18)と第1熱交換部(21)との間の距離は、ファン(18)と第2熱交換部(22)との間の距離よりも短いからである。この構成により、主要な熱交換器で第1熱交換部(21)における放熱量や吸熱量を増大できる。
第6の態様は、第2または第3の態様において、前記第2熱交換部(22)が前記第1熱交換部(21)の下側に配置され、
前記第1熱交換部(21)の上側に配置され、前記第1熱交換部(21)および前記第2熱交換部(22)を通過した空気を上方に搬送するファン(18)をさらに備えている。
前記第1熱交換部(21)の上側に配置され、前記第1熱交換部(21)および前記第2熱交換部(22)を通過した空気を上方に搬送するファン(18)をさらに備えている。
第6の態様では、第2熱交換部(22)を流れる空気の流量が、第1熱交換部(21)を流れる空気の流量よりも大きくなり易い。ファン(18)と第1熱交換部(21)との間の距離は、ファン(18)と第2熱交換部(22)との間の距離よりも短いからである。この構成により、サイズの小さい第2熱交換部(22)における放熱量や吸熱量を増大できる。
第7の態様は、第1~第6のいずれか1つにおいて、熱源ユニット(10)は、前記第2切換弁(36)を第3状態とし、前記第1熱交換部(21)を放熱器として機能させ、前記第2熱交換部(22)を蒸発器として機能させるデフロスト運転を実行する。
第7の態様のデフロスト運転中には、第1熱交換部(21)が放熱器として機能する。このため、第1熱交換部(21)から放出される熱により、第1熱交換部(21)の霜を融かすことができる。第2熱交換部(22)は蒸発器として機能するため、第2熱交換部(22)から吸熱した熱を、第1熱交換部(21)の除霜に利用できる。
第8の態様は、第1~第7のいずれか1つの態様の熱源ユニット(10)を備えた空気調和装置である。
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示される実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲内で各種の変更が可能である。各図面は、本開示を概念的に説明するためのものであるから、理解容易のために必要に応じて寸法、比または数を誇張または簡略化して表す場合がある。
(1)空気調和装置の全体構成
本実施形態の空気調和装置(1)は、ビルなどに設置されて対象空間の空気の温度を調節する。本例の対象空間は、室内空間(R)である。空気調和装置(1)は、室内空間(R)の冷房や暖房を行う。
本実施形態の空気調和装置(1)は、ビルなどに設置されて対象空間の空気の温度を調節する。本例の対象空間は、室内空間(R)である。空気調和装置(1)は、室内空間(R)の冷房や暖房を行う。
図1に示すように、空気調和装置(1)は、1つの室外ユニット(10)と、複数の室内ユニット(40)と、複数の流路切換ユニット(50)と、3本の連絡管(2,3,4)と、制御部(C)とを備える。
室外ユニット(10)は、熱源ユニットの一例であり、室外に配置される。室外ユニット(10)は、第1閉鎖弁(5A)、第2閉鎖弁(5B)、および第3閉鎖弁(5C)を有する。
室内ユニット(40)は、利用ユニットの一例であり、室内に設置される。複数の室内ユニット(40)の数量は、2つ以上であればよく、例えば3つ、4つまたは5つ以上であってもよい。本例の空気調和装置(1)は、第1利用ユニットである第1室内ユニット(40A)と、第2利用ユニットである第2室内ユニット(40B)とを含む。第1室内ユニット(40A)および第2室内ユニット(40B)の基本的な構成は同じである。以下では、第1室内ユニット(40A)および第2室内ユニット(40B)のそれぞれを「室内ユニット(40)」と述べる場合がある。
流路切換ユニット(50)は、室内ユニット(40)に対応して設けられる。流路切換ユニット(50)の数量は、2つ以上であればよく、例えば3つ、4つまたは5つ以上であってもよい。本例の空気調和装置(1)は、第1流路切換ユニット(50A)と第2流路切換ユニット(50B)とを含む。第1流路切換ユニット(50A)は、第1室内ユニット(40A)に対応する。第2流路切換ユニット(50B)は、第2室内ユニット(40B)に対応する。第1流路切換ユニット(50A)および第2流路切換ユニット(50B)の基本的な構成は同じである。以下では、第1流路切換ユニット(50A)および第2流路切換ユニット(50B)のそれぞれを「流路切換ユニット(50)」と述べる場合がある。
3本の連絡管は、液連絡管(2)、高低圧ガス連絡管(3)、および低圧ガス連絡管(4)で構成される。第1流路切換ユニット(50A)および第2流路切換ユニット(50B)は、3本の連絡管(2,3,4)を介して、室外ユニット(10)と接続する。液連絡管(2)の一端は室外ユニット(10)の第1閉鎖弁(5A)に接続する。高低圧ガス連絡管(3)の一端は室外ユニット(10)の第2閉鎖弁(5B)に接続する。低圧ガス連絡管(4)の一端は室外ユニット(10)の第3閉鎖弁(5C)に接続する。液連絡管(2)の他端側は複数の流路切換ユニット(50)に接続するように分岐する。高低圧ガス連絡管(3)の他端側は複数の流路切換ユニット(50)に接続するように分岐する。低圧ガス連絡管(4)の他端側は複数の流路切換ユニット(50)に接続するように分岐する。
空気調和装置(1)は、冷媒が充填された冷媒回路(6)を有する。冷媒回路(6)は、冷媒が循環することで、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う。冷媒は、例えばR32(ジフルオロメタン)であるが、他の種類の冷媒であってもよい。冷媒回路(6)は、室外ユニット(10)に設けられる熱源回路としての室外回路(6a)と、各室内ユニット(40)に設けられる利用回路としての室内回路(6b)とを含む。
(2)空気調和装置の構成要素
(2-1)室外ユニット
室外ユニット(10)は、圧縮機(11)および室外熱交換器(20)を有する。
(2-1)室外ユニット
室外ユニット(10)は、圧縮機(11)および室外熱交換器(20)を有する。
圧縮機(11)は、冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒を吐出する。圧縮機(11)は、スクロール式、あるいはロータリ式の圧縮機である。本例の室外ユニット(10)は、1つの圧縮機(11)を有するが、直列あるいは並列に接続される2つ以上の圧縮機を有してもよい。圧縮機(11)は、モータを有する密閉型の圧縮機である。圧縮機(11)のモータは、インバータ装置の制御により、回転数が可変である。言い換えると、圧縮機(11)は、その回転数(運転周波数)が可変に構成される。
室外回路(6a)は、圧縮機(11)の吐出側に接続する吐出管(12)と、圧縮機(11)の吸入側に接続する吸入管(13)とを有する。
吸入管(13)は、第3閉鎖弁(5C)を介して低圧ガス連絡管(4)と接続する。吸入管(13)には、アキュムレータ(14)が設けられる。アキュムレータ(14)は、圧縮機(11)の吸入側の冷媒を貯留する。アキュムレータ(14)は、液冷媒を貯留するとともに、ガス冷媒を圧縮機(11)へ導く。
室外回路(6a)は、吐出分岐管(15)とガス中継管(16)と吸入分岐管(17)とを有する。吐出分岐管(15)は、吐出管(12)の中途部に接続する。ガス中継管(16)は、第2閉鎖弁(5B)を介して高低圧ガス連絡管と接続する。吸入分岐管(17)は、吸入管(13)の中途部に接続する。
室外熱交換器(20)は、熱源熱交換器の一例である。室外熱交換器(20)は、冷媒と空気(厳密には室外空気)とを熱交換させる空気熱交換器である。室外熱交換器(20)は、フィンアンドチューブ式の熱交換器である。室外熱交換器(20)は、第1熱交換部(21)と第2熱交換部(22)とを有する。本例では、第1熱交換部(21)と第2熱交換部(22)とが一体となって室外熱交換器(20)に設けられる。
室外ユニット(10)は、熱源ファンとしての室外ファン(18)を有する。室外ファン(18)は、室外空気を搬送する。室外ファン(18)により搬送される室外空気は、室外熱交換器(20)を通過する。室外熱交換器(20)は、プロペラファンである。
室外ユニット(10)は、第1室外膨張弁(23)と、第2室外膨張弁(24)と、レシーバ(25)とを有する。
第1室外膨張弁(23)は、第1熱源膨張弁の一例である。第1室外膨張弁(23)は、室外回路(6a)において第1熱交換部(21)に対応して設けられる。第1室外膨張弁(23)は、冷媒を減圧する。第1室外膨張弁(23)は、冷媒の流量を調節する。第1室外膨張弁(23)は、その開度が可変な電子膨張弁で構成される。
第2室外膨張弁(24)は、第2熱源膨張弁の一例である。第2室外膨張弁(24)は、室外回路(6a)において第2熱交換部(22)に対応して設けられる。第2室外膨張弁(24)は、冷媒を減圧する。第2室外膨張弁(24)は、冷媒の流量を調節する。第2室外膨張弁(24)は、その開度が可変な電子膨張弁で構成される。
レシーバ(25)は、冷媒を貯める容器である。厳密には、レシーバ(25)は、冷媒回路(6)の余剰の液冷媒を貯める。
室外回路(6a)は、第1流路(26)、第2流路(27)、および液ライン(28)を含む。第1流路(26)には、そのガス側端から液側端に向かって、第1熱交換部(21)、第1室外膨張弁(23)が順に設けられる。第2流路(27)には、そのガス側端から液側端に向かって順に、第2熱交換部(22)および第2室外膨張弁(24)が設けられる。
液ライン(28)の一端は、第1流路(26)の液側端、および第2流路(27)の液側端と接続する。第1熱交換部(21)の液側端は、第1流路(26)を介して液ライン(28)と繋がる。第2熱交換部(22)の液側端は、第2流路(27)を介して液ライン(28)と繋がる。液ライン(28)の他端は、第1閉鎖弁(5A)と接続する。液ライン(28)には、レシーバ(25)が設けられる。
液ライン(28)は、ブリッジ状に接続される、第1冷媒管(31)と、第2冷媒管(32)と、第3冷媒管(33)、および第4冷媒管(34)を有する。これらの冷媒管(31,32,33,34)は、それぞれ逆止弁(CV)を有する。各逆止弁(CV)は、図1の矢印で示す方向の冷媒の通過を許容し、その逆方向の冷媒の通過を禁止する。第1冷媒管(31)の流入端、および第2冷媒管(32)の流出端は、第1流路(26)および第2流路(27)の液側端と連通する。第1冷媒管(31)の流出端、および第3冷媒管(33)の流出端は、レシーバ(25)の流入端と連通する。第2冷媒管(32)の流入端、および第4冷媒管(34)の流入端は、レシーバ(25)の流出端と連通する。第3冷媒管(33)の流入端、および第4冷媒管(34)の流出端は、第1閉鎖弁(5A)を介して液連絡管(2)と連通する。
室外ユニット(10)は、第1四路切換弁(35)と第2四路切換弁(36)とを有する。第1四路切換弁(35)は、第1切換弁の一例である。第2四路切換弁(36)は、第2切換弁(36)の一例である。
第1四路切換弁(35)は、第1ポート(P1)、第2ポート(P2)、第3ポート(P3)、および第4ポート(P4)を有する。第1四路切換弁(35)は、吐出圧力と吸入圧力との差を利用してスプールを移動させることで、各ポート(P1,P2,P3,P4)の連通状態を切り換える。第1ポート(P1)は、吐出分岐管(15)を介して圧縮機(11)の吐出側と繋がる。第2ポート(P2)は、ガス中継管(16)および第2閉鎖弁(5B)を介して高低圧ガス連絡管(3)と繋がる。第3ポート(P3)は、吸入分岐管(17)を介して圧縮機(11)の吸入側と繋がる。第4ポート(P4)は、閉塞部によって閉塞される。
第1四路切換弁(35)は、第1状態(図1の実線で示す状態)と第2状態(図1の破線で示す状態)とに切り換わる。第1状態の第1四路切換弁(35)は、第1ポート(P1)と第2ポート(P2)とを連通させると同時に第3ポート(P3)と第4ポート(P4)とを連通させる。言い換えると、第1状態の第1四路切換弁(35)は、高低圧ガス連絡管(3)と圧縮機(11)の吐出側とを連通させる。この状態では、高低圧ガス連絡管(3)は、実質的には高圧ガスラインとして機能する。第2状態の第1四路切換弁(35)は、第1ポート(P1)と第4ポート(P4)とを連通させると同時に第2ポート(P2)と第3ポート(P3)とを連通させる。言い換えると、第2状態の第2四路切換弁(36)は、高低圧ガス連絡管(3)と圧縮機(11)の吸入側とを連通させる。この状態では、高低圧ガス連絡管(3)は、実質的には低圧ガスラインとして機能する。
第2四路切換弁(36)は、第5ポート(P5)、第6ポート(P6)、第7ポート(P7)、および第8ポート(P8)を有する。第2四路切換弁(36)は、吐出圧力と吸入圧力との差を利用してスプールを移動させることで、各ポート(P5,P6,P7,P8)の連通状態を切り換える。第5ポート(P5)は、吐出管(12)を介して圧縮機(11)の吐出側と繋がる。第6ポート(P6)は、第1熱交換部(21)のガス側端と繋がる。第7ポート(P7)は、吸入分岐管(17)を介して圧縮機(11)の吸入側と繋がる。第8ポート(P8)は、第2熱交換部(22)のガス側端と繋がる。
第2四路切換弁(36)は、第3状態(図1の実線で示す状態)と第4状態(図1の破線で示す状態)とに切り換わる。第3状態の第2四路切換弁(36)は、第5ポート(P5)と第6ポート(P6)とを連通させると同時に第7ポート(P7)と第8ポート(P8)とを連通させる。言い換えると、第3状態の第2四路切換弁(36)は、圧縮機(11)の吐出側と第1熱交換部(21)のガス側端とを連通させると同時に圧縮機(11)の吸入側と第2熱交換部(22)のガス側端とを連通させる。この状態では、第1熱交換部(21)が放熱器として機能し、第2熱交換部(22)が蒸発器として機能する。第4状態の第2四路切換弁(36)は、第5ポート(P5)と第8ポート(P8)とを連通させると同時に第6ポート(P6)と第7ポート(P7)とを連通させる。言い換えると、第4状態の第2四路切換弁(36)は、圧縮機(11)の吐出側と第2熱交換部(22)のガス側端とを連通させると同時に圧縮機(11)の吸入側と第1熱交換部(21)のガス側端とを連通させる。この状態では、第2熱交換部(22)が放熱器として機能し、第1熱交換部(21)が蒸発器として機能する。
(2-2)室内ユニット
室内ユニット(40)は、室内空間(R)の空調を行う空調室内機である。室内ユニット(40)は、例えば天井設置式である。ここで、「天井設置式」は、室内ユニット(40)が天井裏に設置される方式、室内ユニット(40)が天井面に埋め込まれる方式、室内ユニット(40)がスラブなどに吊られる方式を含む。空気調和装置(1)では、複数の室内ユニット(40)毎に冷房動作と暖房動作とを個別に選択できる。ここで、「冷房動作」は、室内ユニット(40)が対象空間の空気を冷却する動作であり、「暖房動作」は、室内ユニット(40)が対象空間の空気を加熱する動作である。
室内ユニット(40)は、室内空間(R)の空調を行う空調室内機である。室内ユニット(40)は、例えば天井設置式である。ここで、「天井設置式」は、室内ユニット(40)が天井裏に設置される方式、室内ユニット(40)が天井面に埋め込まれる方式、室内ユニット(40)がスラブなどに吊られる方式を含む。空気調和装置(1)では、複数の室内ユニット(40)毎に冷房動作と暖房動作とを個別に選択できる。ここで、「冷房動作」は、室内ユニット(40)が対象空間の空気を冷却する動作であり、「暖房動作」は、室内ユニット(40)が対象空間の空気を加熱する動作である。
室内ユニット(40)は、室内熱交換器(41)と室内膨張弁(42)とを有する。室内回路(6b)には、その液側端からガス側端に向かって、室内膨張弁(42)、室内熱交換器(41)が順に設けられる。
室内熱交換器(41)は、利用熱交換器の一例である。室内熱交換器(41)は、冷媒と空気(厳密には室内空気)とを熱交換させる空気熱交換器である。室内熱交換器(41)は、フィンアンドチューブ式の熱交換器である。
室内膨張弁(42)は、利用膨張弁の一例である。室内膨張弁(42)は、冷媒を減圧する。室内膨張弁(42)は、その開度が可変な電子膨張弁で構成される。
室内ユニット(40)は、利用ファンとしての室内ファン(43)を有する。室内ファン(43)は、例えばシロッコファンやターボファンである。室内ファン(43)は、室内空気を搬送する。室内ファン(43)は、室内空間(R)の室内空気をケーシング(図示省略)内に吸い込む。この空気は、室内熱交換器(41)を通過した後、ケーシングから室内空間へ吹き出される。
以下では、第1室内ユニット(40A)の室内熱交換器(41)を「第1室内熱交換器(41A)」と、第2室内ユニット(40B)の室内熱交換器(41)を「第2室内熱交換器(41B)」と、第1室内ユニット(40A)の室内膨張弁(42)を「第1室内膨張弁(42A)」と、第2室内ユニット(40B)の室内膨張弁(42)を「第2室内膨張弁(42B)」と述べる場合がある。
(2-3)流路切換ユニット
流路切換ユニット(50)は、空気調和装置(1)の冷暖同時運転を実行可能とするために設けられる。流路切換ユニット(50)は、例えば室内の天井裏に設けられる。流路切換ユニット(50)は、液連絡管(2)と室内回路(6b)の液側端を連通させると同時に低圧ガス連絡管(4)と室内回路(6b)のガス側端とを連通させる状態と、液連絡管(2)と室内回路(6b)の液側端を連通させると同時に低圧ガス連絡管(4)と室内回路(6b)のガス側端とを連通させる状態とに切り換わる。
流路切換ユニット(50)は、空気調和装置(1)の冷暖同時運転を実行可能とするために設けられる。流路切換ユニット(50)は、例えば室内の天井裏に設けられる。流路切換ユニット(50)は、液連絡管(2)と室内回路(6b)の液側端を連通させると同時に低圧ガス連絡管(4)と室内回路(6b)のガス側端とを連通させる状態と、液連絡管(2)と室内回路(6b)の液側端を連通させると同時に低圧ガス連絡管(4)と室内回路(6b)のガス側端とを連通させる状態とに切り換わる。
流路切換ユニット(50)は、第1中継管(51)、第2中継管(52)、および第3中継管(53)を有する。第1中継管(51)の一端は、液連絡管(2)と繋がる。第1中継管(51)の他端は、室内ユニット(40)の室内回路(6b)の液側端と繋がる。第2中継管(52)の一端は、高低圧ガス連絡管(3)と繋がる。第2中継管(52)の他端は、室内ユニット(40)の室内回路(6b)のガス側端と繋がる。第3中継管(53)の一端は、低圧ガス連絡管(4)と繋がる。第3中継管(53)の他端は、第2中継管(52)の中途部と繋がる。
第2中継管(52)には、第1中継弁(54)が設けられ、第3中継管(53)には、第2中継弁(55)が設けられる。第1中継弁(54)は、第2中継管(52)における、高低圧ガス連絡管(3)の接続部と、第3中継管(53)の接続部との間に設けられる。例えば第1中継弁(54)は、その開度が可変な流量調節弁である。第1中継弁(54)は、開閉弁であってもよい。例えば第2中継弁(55)は、その開度が可変な流量調節弁である。第2中継弁(55)は、開閉弁であってもよい。
(2-4)制御部
制御部(C)は、空気調和装置(1)の運転や各機器の動作を制御する。図2に示すように、制御部(C)は、熱源制御部としての室外制御部(C1)と、利用制御部としての複数の室内制御部(C2)と、複数の中継制御部(C3)と、リモートコントローラ(60)とを含む。室外制御部(C1)、室内制御部(C2)、中継制御部(C3)、およびリモートコントローラ(60)のそれぞれは、MCU(Micro Control Unit,マイクロコントローラユニット)、電気回路、電子回路を含む。MCUは、CPU(Central Processing Unit,中央演算処理装置)、メモリ、通信インターフェースを含む。メモリには、CPUが実行するための各種のプログラムが記憶されている。室外制御部(C1)、室内制御部(C2)、中継制御部(C3)、およびリモートコントローラ(60)は、無線式または有線式の通信線(W)によって互いに接続される。図2の例の中継制御部(C3)は、室内制御部(C2)と接続されるが、室外制御部(C1)と接続されてもよい。
制御部(C)は、空気調和装置(1)の運転や各機器の動作を制御する。図2に示すように、制御部(C)は、熱源制御部としての室外制御部(C1)と、利用制御部としての複数の室内制御部(C2)と、複数の中継制御部(C3)と、リモートコントローラ(60)とを含む。室外制御部(C1)、室内制御部(C2)、中継制御部(C3)、およびリモートコントローラ(60)のそれぞれは、MCU(Micro Control Unit,マイクロコントローラユニット)、電気回路、電子回路を含む。MCUは、CPU(Central Processing Unit,中央演算処理装置)、メモリ、通信インターフェースを含む。メモリには、CPUが実行するための各種のプログラムが記憶されている。室外制御部(C1)、室内制御部(C2)、中継制御部(C3)、およびリモートコントローラ(60)は、無線式または有線式の通信線(W)によって互いに接続される。図2の例の中継制御部(C3)は、室内制御部(C2)と接続されるが、室外制御部(C1)と接続されてもよい。
室外制御部(C1)は、室外ユニット(10)に設けられる。室外制御部(C1)は、室外ユニット(10)の機器を制御する。具体的には、室外制御部(C1)は、圧縮機(11)、室外ファン(18)、第1室外膨張弁(23)、第2室外膨張弁(24)、第1四路切換弁(35)、および第2四路切換弁(36)を制御する。
室内制御部(C2)は、第1室内ユニット(40A)および第2室内ユニット(40B)のそれぞれに設けられる。室内制御部(C2)は、室内ユニット(40)の機器を制御する。具体的には、室内制御部(C2)は、室内膨張弁(42)および室内ファン(43)の動作を制御する。
中継制御部(C3)は、第1流路切換ユニット(50A)および第2流路切換ユニット(50B)のそれぞれに設けられる。中継制御部(C3)は、第1中継弁(54)および第2中継弁(55)を制御する。
リモートコントローラ(60)は、室内ユニット(40)に対応して設けられる。リモートコントローラ(60)は、室内空間(R)においてユーザが操作可能な位置に配置される。リモートコントローラ(60)は、表示部(61)と操作部(62)とを有する。表示部(61)は、例えば液晶モニタであり、所定の情報を表示する。所定の情報は、空気調和装置(1)の運転状態に関する情報、空気調和装置(1)の運転を切り換えるための情報、設定温度などの設定値に関する情報を含む。操作部(62)は、ユーザからの各種の設定を行うための入力操作を受け付ける。操作部(62)は、例えば物理的な複数のスイッチで構成される。ユーザは、リモートコントローラ(60)の操作部(62)を操作することで、空気調和装置(1)の運転モードや設定温度を変更できる。
(2-5)センサ
図2に示すように、空気調和装置(1)は、複数の冷媒センサ(rs)と、複数の空気センサ(as)とを有する。
図2に示すように、空気調和装置(1)は、複数の冷媒センサ(rs)と、複数の空気センサ(as)とを有する。
複数の冷媒センサ(rs)は、例えば冷媒回路(6)の高圧圧力を検出する高圧圧力センサ、冷媒回路(6)の低圧圧力を検出する低圧圧力センサ、第1熱交換部(21)の冷媒の温度を検出する第1冷媒温度センサ、第2熱交換部(22)の冷媒の温度を検出する第2冷媒温度センサ、室内熱交換器(41)の冷媒の温度を検出する室内冷媒温度センサ、圧縮機(11)の吐出冷媒の温度を検出する吐出冷媒温度センサ、圧縮機(11)の吸入冷媒の温度を検出する吸入冷媒温度センサを含む。
複数の空気センサ(as)は、室外空気の温度を検出する外気温度センサ、室内空気の温度を検出する内気温度センサを含む。内気温度センサは、厳密には、室内ユニットのケーシング内に吸い込まれる吸込空気の温度を検出する吸込温度センサである。
(3)室外ユニットの詳細
室外ユニット(10)について、主として、室外熱交換器(20)および室外ファン(18)の詳細について図3および図4を参照しながら説明する。
室外ユニット(10)について、主として、室外熱交換器(20)および室外ファン(18)の詳細について図3および図4を参照しながら説明する。
室外ユニット(10)は、室外ケーシング(10a)を有する。室外ケーシング(10a)は、例えばビルの屋上に設置される。室外ケーシング(10a)は、縦長の箱状に形成される。室外ケーシング(10a)の内部には、室外熱交換器(20)と室外ファン(18)とが収容される。
室外熱交換器(20)は、室外ケーシング(10a)の底部に設置される。室外ケーシング(10a)の側面には、室外熱交換器(20)の第1熱交換部(21)および第2熱交換部(22)を露出させる開口(o)が形成される。室外熱交換器(20)は、例えば3つ側面を有する3面式、あるいは4つの側目を有する4面式の熱交換器である。
図4に示すように、室外熱交換器(20)は第1ヘッダ集合管(71)および第2ヘッダ集合管(72)を有する。なお、図4においては、便宜上、室外熱交換器(20)の複数の側面を1つの側面として模式的に表している。第1ヘッダ集合管(71)および第2ヘッダ集合管(72)は、上端および下端が塞がった縦長の筒状に形成される。第1ヘッダ集合管(71)および第2ヘッダ集合管の高さは、互いに等しい。
第1ヘッダ集合管(71)の内部には、第1仕切板(73)が設けられる。第1仕切板(73)は、第1ヘッダ集合管(71)の下部に配置される。第1仕切板(73)は、第1ヘッダ集合管(71)の内部空間を第1上側流路(71a)と第1下側流路(71b)とに区画する。第1上側流路(71a)は第1仕切板(73)の上側に位置し、第1下側流路(71b)は第1仕切板(73)の下側に位置する。第1ヘッダ集合管(71)には、第1上側流路(71a)と連通する第1上側管(75a)と、第1下側流路(71b)と連通する第1下側管(75b)とが接続する。
第2ヘッダ集合管(72)の内部には、第2仕切板(74)が設けられる。第2仕切板(74)は、第2ヘッダ集合管(72)の下部に配置される。第2仕切板(74)の高さ位置は、第1仕切板(73)の高さ位置と等しい。第2仕切板(74)は、第2ヘッダ集合管(72)の内部空間を第2上側流路(72a)と第2下側流路(72b)とに区画する。第2上側流路(72a)は第2仕切板(74)の上側に位置し、第2下側流路(72b)は第2仕切板(74)の下側に位置する。第2ヘッダ集合管(72)には、第2上側流路(72a)と連通する第2上側管(76a)と、第2下側流路(72b)と連通する第2下側管(76b)とが接続する。
第1熱交換部(21)および第2熱交換部(22)は、第1ヘッダ集合管(71)と第2ヘッダ集合管(72)との間に設けられる。具体的に、室外熱交換器(20)では、第1上側流路(71a)と第2上側流路(72a)との間に第1熱交換部(21)が形成される。第1熱交換部(21)は、上下に配列される複数の第1伝熱管(77)を有する。複数の第1伝熱管(77)は、互いに平行な状態で水平方向に延びている。第1伝熱管(77)の一端は第1ヘッダ集合管(71)に接続する。第1伝熱管(77)の一端は、第1上側流路(71a)に連通する。第1伝熱管(77)の他端は、第2ヘッダ集合管(72)に接続する。第1伝熱管(77)の他端は、第2上側流路(72a)に連通する。
室外熱交換器(20)では、第1下側流路(71b)と第2下側流路(72b)との間に第2熱交換部(22)が形成される。第2熱交換部(22)は、上下に配列される複数の第2伝熱管(78)を有する。複数の第2伝熱管(78)は、互いに平行な状態で水平方向に延びている。第2伝熱管(78)の一端は第1ヘッダ集合管(71)に接続する。第2伝熱管(78)の一端は、第1下側流路(71b)に連通する。第2伝熱管(78)の他端は、第2ヘッダ集合管(72)に接続する。第2伝熱管(78)の他端は、第2下側流路(72b)に連通する。
図3において模式的に示すように、室外熱交換器(20)は、複数のフィン(79)を有する。フィン(79)は、縦長の矩形板状に形成される。フィン(79)は、第1伝熱管(77)および第2伝熱管(78)に沿う方向に配列される。本例のフィン(79)は、室外熱交換器(20)の上端から下端に亘って延びている。フィン(79)は、第1熱交換部(21)と第2熱交換部(22)とに兼用される。言い換えると、フィン(79)は、複数の第1伝熱管(77)と、複数の第2伝熱管(78)との双方と接触する。
室外ファン(18)は、室外熱交換器(20)の上側に配置される。本例の室外ユニット(10)では、第2熱交換部(22)が第1熱交換部(21)の下側に位置し、室外ファン(18)が第1熱交換部(21)の上側に位置する。
第1熱交換部(21)は、第2熱交換部(22)よりも大きい。厳密には、第1熱交換部(21)の全体としての外形の大きさが、第2熱交換部(22)の全体としての外形の大きさよりも大きい。第1熱交換部(21)の大きさS1に対する第2熱交換部(22)の大きさS2の比S2/S1は、1/10以上、1/5以下であることが好ましい。
第1熱交換部(21)の総伝熱面積は、第2熱交換部(22)の総伝熱面積よりも大きい。第1熱交換部(21)の第1伝熱管(77)の本数は、第2熱交換部(22)の第2伝熱管(78)の本数よりも多い。本例では、第1伝熱管(77)および第2伝熱管(78)の径および長さは互いに等しい。第1熱交換部(21)において空気が通過可能な領域の面積は、第2熱交換部(22)において空気が通過可能な領域の面積よりも大きい。
(4)空気調和装置の運転
空気調和装置(1)は、冷房運転、暖房運転、冷暖同時運転、およびデフロスト運転を実行する。冷房運転は、運転状態の1つの室内ユニット(40)、または運転状態の複数の室内ユニット(40)の全てが冷房動作を行う運転である。暖房運転は、運転状態の1つの室内ユニット(40)、または運転状態の複数の室内ユニット(40)の全てが暖房動作を行う運転である。冷暖同時運転は、運転状態の複数の室内ユニット(40)の一部が冷房動作を行い、残部が暖房動作を行う運転である。デフロスト運転は、冬季などにおいて、第1熱交換部(21)の表面に付着した霜を融かす運転である。以下では、第1室内ユニット(40A)および第2室内ユニット(40B)を運転状態の室内ユニット(40)として、各運転について説明する。なお、各運転を示す図においては、放熱器として機能する熱交換器にハッチングを付し、蒸発器として機能する熱交換器にドットを付している。
空気調和装置(1)は、冷房運転、暖房運転、冷暖同時運転、およびデフロスト運転を実行する。冷房運転は、運転状態の1つの室内ユニット(40)、または運転状態の複数の室内ユニット(40)の全てが冷房動作を行う運転である。暖房運転は、運転状態の1つの室内ユニット(40)、または運転状態の複数の室内ユニット(40)の全てが暖房動作を行う運転である。冷暖同時運転は、運転状態の複数の室内ユニット(40)の一部が冷房動作を行い、残部が暖房動作を行う運転である。デフロスト運転は、冬季などにおいて、第1熱交換部(21)の表面に付着した霜を融かす運転である。以下では、第1室内ユニット(40A)および第2室内ユニット(40B)を運転状態の室内ユニット(40)として、各運転について説明する。なお、各運転を示す図においては、放熱器として機能する熱交換器にハッチングを付し、蒸発器として機能する熱交換器にドットを付している。
(4-1)冷房運転
図5に示す冷房運転中の空気調和装置(1)は、第1熱交換部(21)を放熱器として機能させ、第2熱交換部(22)、第1室内熱交換器(41A)、および第2室内熱交換器(41B)を蒸発器として機能させる冷凍サイクルを行う。
図5に示す冷房運転中の空気調和装置(1)は、第1熱交換部(21)を放熱器として機能させ、第2熱交換部(22)、第1室内熱交換器(41A)、および第2室内熱交換器(41B)を蒸発器として機能させる冷凍サイクルを行う。
冷房運転時には、制御部(C)は、第1四路切換弁(35)を第2状態とし、第2四路切換弁(36)を第3状態とし、第2室外膨張弁(24)、第1室内膨張弁(42A)、および第2室内膨張弁(42B)で冷媒が減圧するようにこれらの開度を調節する。制御部(C)は、第1室外膨張弁(23)、各第1中継弁(54)、および各第2中継弁(55)を開放する。制御部(C)は、圧縮機(11)、室外ファン(18)、および各室内ファン(43)を運転させる。
圧縮機(11)で圧縮された冷媒は、第2四路切換弁(36)を通過し、第1流路(26)に流入する。第1流路(26)の冷媒は、第1熱交換部(21)を流れる。第1熱交換部(21)では、冷媒が室外空気へ放熱して凝縮する。第1熱交換部(21)で放熱した冷媒の一部は、液ライン(28)に流入し、この冷媒の残部は第2流路(27)に流入する。
液ライン(28)の冷媒はレシーバ(25)および液連絡管(2)を流れた後、第1流路切換ユニット(50A)および第2流路切換ユニット(50B)に分流する。
第1流路切換ユニット(50A)の第1中継管(51)を流れた冷媒は、第1室内ユニット(40A)の第1室内膨張弁(42A)で減圧された後、第1室内熱交換器(41A)を流れる。第1室内熱交換器(41A)では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。第1室内熱交換器(41A)で冷却された空気は、室内空間(R)へ供給される。第1室内熱交換器(41A)で蒸発した冷媒の一部は、第1流路切換ユニット(50A)の第2中継管(52)を通過した後、高低圧ガス連絡管(3)に流入する。第1室内熱交換器(41A)で蒸発した冷媒の残部は、第1流路切換ユニット(50A)の第3中継管(53)を通過した後、低圧ガス連絡管(4)に流入する。
第2流路切換ユニット(50B)の第1中継管(51)を流れた冷媒は、第2室内ユニット(40B)の第2室内膨張弁(42B)で減圧された後、第2室内熱交換器(41B)を流れる。第2室内熱交換器(41B)では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。第2室内熱交換器(41B)で冷却された空気は、室内空間(R)へ供給される。第2室内熱交換器(41B)で蒸発した冷媒の一部は、第2流路切換ユニット(50B)の第2中継管(52)を通過した後、高低圧ガス連絡管(3)に流入する。高低圧ガス連絡管(3)の冷媒は、ガス中継管(16)、および第1四路切換弁(35)を順に通過する。第2室内熱交換器(41B)で蒸発した冷媒の残部は、第2流路切換ユニット(50B)の第3中継管(53)を通過した後、低圧ガス連絡管(4)に流入する。
上述したように第2流路(27)に流入した冷媒は、第2室外膨張弁(24)で減圧された後、第2熱交換部(22)を流れる。第2熱交換部(22)では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。第2熱交換部(22)で蒸発した冷媒は、第2四路切換弁(36)を通過する。
第1四路切換弁(35)を通過した冷媒と、第2四路切換弁(36)を通過した冷媒とは、吸入分岐管(17)を流れる。低圧ガス連絡管(4)の冷媒と、吸入分岐管(17)の冷媒とは、吸入管(13)を流れる。吸入管(13)の冷媒は、アキュムレータ(14)を通過した後、圧縮機(11)に吸入されて再び圧縮される。
(4-2)暖房運転
図6に示す暖房運転中の空気調和装置(1)は、第2熱交換部(22)、第1室内熱交換器(41A)、および第2室内熱交換器(41B)を放熱器として機能させ、第1熱交換部(21)を蒸発器として機能させる冷凍サイクルを行う。
図6に示す暖房運転中の空気調和装置(1)は、第2熱交換部(22)、第1室内熱交換器(41A)、および第2室内熱交換器(41B)を放熱器として機能させ、第1熱交換部(21)を蒸発器として機能させる冷凍サイクルを行う。
暖房運転時には、制御部(C)は、第1四路切換弁(35)を第1状態とし、第2四路切換弁(36)を第4状態とし、第1室外膨張弁(23)で冷媒が減圧するようにその開度を調節する。制御部(C)は、第2室外膨張弁(24)、各第1中継弁(54)、第1室内膨張弁(42A)、第2室内膨張弁(42B)を開放する。制御部(C)は、各第2中継弁(55)を閉じる。制御部(C)は、圧縮機(11)、室外ファン(18)、および各室内ファン(43)を運転させる。
圧縮機(11)で圧縮された冷媒は、一部が吐出分岐管(15)を流れ、残部が第2四路切換弁(36)を通過し、第2流路(27)に流入する。吐出分岐管(15)の冷媒は、第1四路切換弁(35)、ガス中継管(16)、高低圧ガス連絡管(3)を流れた後、第1流路切換ユニット(50A)および第2流路切換ユニット(50B)に分流する。
第1流路切換ユニット(50A)の第2中継管(52)を流れた冷媒は、第1室内ユニット(40A)の第1室内熱交換器(41A)を流れる。第1室内熱交換器(41A)では、冷媒が室内空気へ放熱して凝縮する。第1室内熱交換器(41A)で加熱された空気は、室内空間(R)へ供給される。第1室内熱交換器(41A)で放熱した冷媒は、第1流路切換ユニット(50A)の第1中継管(51)を通過した後、液連絡管(2)に流入する。
第2流路切換ユニット(50B)の第2中継管(52)を流れた冷媒は、第2室内ユニット(40B)の第2室内熱交換器(41B)を流れる。第2室内熱交換器(41B)では、冷媒が室内空気へ放熱して凝縮する。第2室内熱交換器(41B)で加熱された空気は、室内空間(R)へ供給される。第2室内熱交換器(41B)で放熱した冷媒は、第2流路切換ユニット(50B)の第1中継管(51)を通過した後、液連絡管(2)に流入する。
液連絡管(2)の冷媒は、液ライン(28)に流入し、レシーバ(25)を通過する。一方、上述したように第2流路(27)に流入した冷媒は、第2熱交換部(22)を流れる。第2熱交換部(22)では、冷媒が室外空気へ放熱して凝縮する。
レシーバ(25)を通過した冷媒と、第2熱交換部(22)で放熱した冷媒とは、第1流路(26)を流れる。第1流路(26)の冷媒は、第1室外膨張弁(23)で減圧された後、第1熱交換部(21)を流れる。第1熱交換部(21)では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。第1熱交換部(21)で蒸発した冷媒は、第2四路切換弁(36)、吸入分岐管(17)を通過した後、吸入管(13)を流れる。吸入管(13)の冷媒は、アキュムレータ(14)を通過した後、圧縮機(11)に吸入されて再び圧縮される。
(4-3)冷暖同時運転
以下には、第1室内ユニット(40A)が冷房動作を行い、第2室内ユニット(40B)が暖房動作を行う冷暖同時運転の例を説明する。図7に示す冷房同時運転中の空気調和装置(1)は、第2熱交換部(22)および第2室内熱交換器(41B)を放熱器として機能させ、第1熱交換部(21)および第1室内熱交換器(41A)を蒸発器として機能させる冷凍サイクルを行う。
以下には、第1室内ユニット(40A)が冷房動作を行い、第2室内ユニット(40B)が暖房動作を行う冷暖同時運転の例を説明する。図7に示す冷房同時運転中の空気調和装置(1)は、第2熱交換部(22)および第2室内熱交換器(41B)を放熱器として機能させ、第1熱交換部(21)および第1室内熱交換器(41A)を蒸発器として機能させる冷凍サイクルを行う。
冷暖同時運転時には、制御部(C)は、第1四路切換弁(35)を第1状態とし、第2四路切換弁(36)を第4状態とし、第1室外膨張弁(23)および第1室内膨張弁(42A)で冷媒が減圧するようにこれらの開度を調節する。制御部(C)は、第2室外膨張弁(24)、第1流路切換ユニット(50A)の第2中継弁(55)、第2流路切換ユニット(50B)の第1中継弁(54)、および第2室内膨張弁(42B)を開放する。制御部(C)は、第1流路切換ユニット(50A)の第1中継弁(54)、および第2流路切換ユニット(50B)の第2中継弁(55)を閉じる。制御部(C)は、圧縮機(11)、室外ファン(18)、および各室内ファン(43)を運転させる。
圧縮機(11)で圧縮された冷媒は、一部が吐出分岐管(15)を流れ、残部が第2四路切換弁(36)を通過し、第2流路(27)に流入する。吐出分岐管(15)の冷媒は、第1四路切換弁(35)、ガス中継管(16)、高低圧ガス連絡管(3)を流れた後、第2流路切換ユニット(50B)を流れる。
第2流路切換ユニット(50B)の第2中継管(52)を流れた冷媒は、第2室内ユニット(40B)の第2室内熱交換器(41B)を流れる。第2室内熱交換器(41B)では、冷媒が室内空気へ放熱して凝縮する。第2室内熱交換器(41B)で加熱された空気は、室内空間(R)へ供給される。第2室内熱交換器(41B)で放熱した冷媒は、第2流路切換ユニット(50B)の第1中継管(51)を通過した後、液連絡管(2)に流入する。
液連絡管(2)の冷媒の一部は、第1流路切換ユニット(50A)に流入する。第1流路切換ユニット(50A)の第1中継管(51)を流れた冷媒は、第1室内ユニット(40A)の第1室内膨張弁(42A)で減圧された後、第1室内熱交換器(41A)を流れる。第1室内熱交換器(41A)では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。第1室内熱交換器(41A)で冷却された空気は、室内空間(R)へ供給される。第1室内熱交換器(41A)で蒸発した冷媒は、第1流路切換ユニット(50A)の第3中継管(53)を通過した後、低圧ガス連絡管(4)に流入する。
液連絡管(2)の冷媒の残部は、液ライン(28)に流入し、レシーバ(25)を通過する。一方、上述したように第2流路(27)に流入した冷媒は、第2熱交換部(22)を流れる。第2熱交換部(22)では、冷媒が室外空気へ放熱して凝縮する。レシーバ(25)を通過した冷媒と、第2熱交換部(22)で放熱した冷媒とは、第1流路(26)を流れる。第1流路(26)の冷媒は、第1室外膨張弁(23)で減圧された後、第1熱交換部(21)を流れる。第1熱交換部(21)では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。第1熱交換部(21)で蒸発した冷媒は、第2四路切換弁(36)、吸入分岐管(17)を通過する。
低圧ガス連絡管(4)の冷媒と、吸入分岐管(17)の冷媒とは、吸入管(13)を流れる。吸入管(13)の冷媒は、アキュムレータ(14)を通過した後、圧縮機(11)に吸入されて再び圧縮される。
(4-4)デフロスト運転
制御部(C)は、暖房運転や冷暖同時運転において、所定の条件が成立することで空気調和装置(1)にデフロスト運転を実行させる。所定の条件は、第1熱交換部(21)が着霜していることを示す条件である。所定の条件は、例えば暖房運転や冷暖同時運転の運転時間が所定時間を越えたこと、第1熱交換部(21)の蒸発能力が低下したことを示す条件が成立したことなどを含む。
制御部(C)は、暖房運転や冷暖同時運転において、所定の条件が成立することで空気調和装置(1)にデフロスト運転を実行させる。所定の条件は、第1熱交換部(21)が着霜していることを示す条件である。所定の条件は、例えば暖房運転や冷暖同時運転の運転時間が所定時間を越えたこと、第1熱交換部(21)の蒸発能力が低下したことを示す条件が成立したことなどを含む。
図8に示すデフロスト運転中の空気調和装置(1)は、第2熱交換部(22)を放熱器として機能させ、第1熱交換部(21)を蒸発器として機能させる冷凍サイクルを行う。本例のデフロスト運転では、制御部(C)は、全ての室内ユニット(40)の動作を停止させる。具体的には、制御部(C)は、第1四路切換弁(35)を第2状態とし、第2四路切換弁(36)を第3状態とし、第2室外膨張弁(24)で冷媒が減圧するようにその開度を調節する。制御部(C)は、第1室外膨張弁(23)を開放する。制御部(C)は、第1室内膨張弁(42A)、第2室内膨張弁(42B)、各第1中継弁(54)、および各第2中継弁(55)を閉じる。制御部(C)は、圧縮機(11)および室外ファン(18)を運転させ、各室内ファン(43)を停止させる。デフロスト運転では、制御部(C)は、第1室外膨張弁(23)で冷媒が減圧するようにその開度を調節してもよい。
圧縮機(11)で圧縮された冷媒は、第2四路切換弁(36)を通過し、第1流路(26)に流入する。第1流路(26)の冷媒は、第1熱交換部(21)を流れる。第1熱交換部(21)では、冷媒が放熱することで、第1熱交換部(21)の表面の霜が融ける。第1熱交換部(21)で放熱した冷媒は、第2流路(27)に流入し、第2室外膨張弁(24)で減圧され、第2熱交換部(22)を流れる。第2熱交換部(22)では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。このため、室外空気の熱を第1熱交換部(21)の除霜に利用できる。第2熱交換部(22)で蒸発した冷媒は、第2四路切換弁(36)、吸入分岐管(17)、吸入管(13)を流れ、圧縮機(11)に吸入されて再び圧縮される。
(5)第1熱交換部および第2熱交換部の冷媒の流れ
上述した暖房運転や冷暖同時運転では、第1熱交換部(21)が蒸発器として機能する。冬季などにおいて蒸発器として機能する第1熱交換部(21)により、室外空気が冷やされると、空気中から結露水が発生することがある。結露水が室外熱交換器(20)の下端、あるいはケーシングの底部のドレンパンまで落ち、この結露水が凍結すると、室外熱交換器(20)の下端から氷が生成する。この氷が徐々に上方へ成長すると、室外熱交換器(20)の性能が損なわれてしまう。これに対し、本実施形態の暖房運転や冷暖同時運転では、第1熱交換部(21)の下側の第2熱交換部(22)が放熱器となるため、このような氷の成長を抑制できる。
上述した暖房運転や冷暖同時運転では、第1熱交換部(21)が蒸発器として機能する。冬季などにおいて蒸発器として機能する第1熱交換部(21)により、室外空気が冷やされると、空気中から結露水が発生することがある。結露水が室外熱交換器(20)の下端、あるいはケーシングの底部のドレンパンまで落ち、この結露水が凍結すると、室外熱交換器(20)の下端から氷が生成する。この氷が徐々に上方へ成長すると、室外熱交換器(20)の性能が損なわれてしまう。これに対し、本実施形態の暖房運転や冷暖同時運転では、第1熱交換部(21)の下側の第2熱交換部(22)が放熱器となるため、このような氷の成長を抑制できる。
具体的には、例えば暖房運転や冷暖同時運転では、図4に示す室外熱交換器(20)において、低圧ガス冷媒が例えば第1上側管(75a)に流入する。この冷媒は、第1上側流路(71a)から第1熱交換部(21)の複数の第1伝熱管(77)に分流する。各第1伝熱管(77)を流れる冷媒は、室外空気から吸熱して蒸発する。複数の第1伝熱管(77)の冷媒は、第2上側流路(72a)を流れ、第2上側管(76a)に流出する。第1伝熱管(77)の表面では、空気中の結露水が発生することがある。結露水は、フィン(79)を伝って第2熱交換部(22)の下端へ流れ落ちる。
一方、高圧ガス冷媒は例えば第1下側管(75b)に流入する。この冷媒は、第1下側流路(71b)から第2熱交換部(22)の複数の第2伝熱管(78)に分流する。各第2伝熱管(78)を流れる冷媒は、室外空気に放熱する。複数の第2伝熱管(78)を流れる冷媒は、第2下側流路(72b)を流れ、第2下側管(76b)に流出する。第2熱交換部(22)の冷媒が放熱することにより、室外熱交換器(20)の下部、あるいは第2熱交換部(22)の表面で氷が発生することを抑制できる。加えて、室外熱交換器(20)の下側のドレンパンに氷が貯まったときに、この氷を第2熱交換部(22)の熱により融かすことができる。
なお、この例では、第1熱交換部(21)の各第1伝熱管(77)を流れる冷媒の流れの向きと、第2熱交換部(22)の各第2伝熱管(78)を流れる冷媒の流れの向きが同じである。しかし、第1熱交換部(21)の各第1伝熱管(77)を流れる冷媒の流れの向きと、第2熱交換部(22)の各第2伝熱管(78)を流れる冷媒の流れの向きが逆であってもよい。
(6)冷暖同時運転における制御例
上述した冷暖同時運転では、空気調和装置(1)の運転状況に応じて、第2四路切換弁(36)の状態を切り換えてもよい。具体的には、図7に示す冷暖同時運転(以下、この運転を「冷暖同時運転の第1動作」ともいう)において、冷媒回路(6)の冷媒の放熱量が不足し、冷媒の熱が余ってしまうことがある。この場合、冷媒回路(6)の高圧圧力が過剰に高くなり、所望の運転を継続できなくなることがある。そこで、制御部(C)は、冷暖同時運転の第1動作において、冷媒回路(6)の冷媒の熱が余っていることを示す第1条件が成立すると、第2四路切換弁(36)を第4状態から第3状態に切り換える。これにより、空気調和装置(1)は、図9に示す冷暖同時運転の第2動作を実行する。ここで、第1条件は、例えば高圧冷媒や低圧冷媒の圧力が所定値より高いこと、吐出冷媒や吸入冷媒の乾き度が所定値よりも高いこと、暖房動作中の利用ユニット(40)の暖房負荷が小さいことなどがある。
上述した冷暖同時運転では、空気調和装置(1)の運転状況に応じて、第2四路切換弁(36)の状態を切り換えてもよい。具体的には、図7に示す冷暖同時運転(以下、この運転を「冷暖同時運転の第1動作」ともいう)において、冷媒回路(6)の冷媒の放熱量が不足し、冷媒の熱が余ってしまうことがある。この場合、冷媒回路(6)の高圧圧力が過剰に高くなり、所望の運転を継続できなくなることがある。そこで、制御部(C)は、冷暖同時運転の第1動作において、冷媒回路(6)の冷媒の熱が余っていることを示す第1条件が成立すると、第2四路切換弁(36)を第4状態から第3状態に切り換える。これにより、空気調和装置(1)は、図9に示す冷暖同時運転の第2動作を実行する。ここで、第1条件は、例えば高圧冷媒や低圧冷媒の圧力が所定値より高いこと、吐出冷媒や吸入冷媒の乾き度が所定値よりも高いこと、暖房動作中の利用ユニット(40)の暖房負荷が小さいことなどがある。
冷暖同時運転の第2動作中の空気調和装置(1)は、第1熱交換部(21)および第2室内熱交換器(41B)を放熱器として機能させ、第2熱交換部(22)および第1室内熱交換器(41A)を蒸発器として機能させる冷凍サイクルを行う。制御部(C)が、第2室外膨張弁(24)で冷媒が減圧するように第2室外膨張弁(24)を制御する。制御部(C)は、第1室外膨張弁(23)を開放し、その開度を適宜調節する。第2動作のそれ以外の制御は、第1動作の制御と同じである。
冷暖同時運転の第2動作では、圧縮機(11)で圧縮した冷媒の一部が第1熱交換部(21)で放熱する。この冷媒は、液ライン(28)から流出した冷媒とともに、第2流路(27)を流れ、第2熱交換部(22)で蒸発する。上述したように、放熱器として機能する第1熱交換部(21)は、第2熱交換部(22)よりも大きい。このため、第2動作では、冷媒回路(6)の全体の放熱量を増大でき、冷媒の熱が余ることを抑制できる。
一方、冷暖同時運転の第2動作中において、冷媒の熱が不足する第2条件が成立すると、制御部(C)は、第2四路切換弁(36)を第4状態から第3状態に切り換える。これにより、空気調和装置(1)は、冷房暖房運転の第1動作を実行する。その結果、第1熱交換部(21)が蒸発器として機能するため、冷媒の熱不足を解消できる。ここで、第2条件は、例えば高圧冷媒や低圧冷媒の圧力が所定値より低いこと、吐出冷媒や吸入冷媒の乾き度が所定値より小さいこと、暖房動作中の利用ユニット(40)の暖房負荷が大きいことなどがある。
(7)特徴
(7-1)
実施形態の室外ユニット(10)は、第1熱交換部(21)の液側端と、第2熱交換部(22)の液側端とが繋がる液ライン(28) と、高低圧ガス連絡管(3)と圧縮機(11)の吐出側とを連通させる第1状態と、高低圧ガス連絡管(3)と圧縮機(11)の吸入側とを連通させる第2状態とに切り換わる第1四路切換弁(35) と、圧縮機(11)の吐出側と第1熱交換部(21)のガス側端とを連通させると同時に圧縮機(11)の吸入側と第2熱交換部(22)のガス側端とを連通させる第3状態と、圧縮機(11)の吐出側と第2熱交換部(22)のガス側端とを連通させると同時に圧縮機(11)の吸入側と第1熱交換部(21)のガス側端とを連通させる第4状態とに切り換わる第2四路切換弁(36) とを備えている。
(7-1)
実施形態の室外ユニット(10)は、第1熱交換部(21)の液側端と、第2熱交換部(22)の液側端とが繋がる液ライン(28) と、高低圧ガス連絡管(3)と圧縮機(11)の吐出側とを連通させる第1状態と、高低圧ガス連絡管(3)と圧縮機(11)の吸入側とを連通させる第2状態とに切り換わる第1四路切換弁(35) と、圧縮機(11)の吐出側と第1熱交換部(21)のガス側端とを連通させると同時に圧縮機(11)の吸入側と第2熱交換部(22)のガス側端とを連通させる第3状態と、圧縮機(11)の吐出側と第2熱交換部(22)のガス側端とを連通させると同時に圧縮機(11)の吸入側と第1熱交換部(21)のガス側端とを連通させる第4状態とに切り換わる第2四路切換弁(36) とを備えている。
従来例の室外ユニット(10)は、3つの四路切換弁を有していたのに対し、本実施形態の室外ユニット(10)は、2つの四路切換弁(35,36)の状態を切り換えることにより、空気調和装置(1)が冷房運転、暖房運転、および冷暖同時運転を実行できる。したがって、室外ユニット(10)の構成の簡素化、低コスト化を図ることができる。
加えて、この構成では、いずれの運転においても、第1熱交換部(21)および第2熱交換部(22)の一方が放熱器として機能し、他方が蒸発器として機能する。ここで、空気調和装置(1)の空調負荷が大きく変動した場合において、第1熱交換部(21)および第2熱交換部(22)の双方が放熱器として機能したり、これらの双方が蒸発器として機能したりする場合、空調負荷の変動に伴い冷媒の熱が大きく余ったり、冷媒の熱が大きく不足したりすることがある。この場合、このような運転状態を解消するまでに時間がかかり、空調負荷を十分に処理できない可能性がある。これに対し、本実施形態では、第1熱交換部(21)および第2熱交換部(22)の一方が放熱器として機能し、他方が蒸発器として機能するので、空気調和装置(1)の空調負荷の変動に起因して冷媒の熱が大きく余ったり、冷媒の熱が大きく不足したりすることを抑制できる。したがって、空気調和装置(1)は安定した運転を行うことができる。
(7-2)
第1熱交換部(21)は、第2熱交換部(22)よりも大きい。このため、冷房運転では、第1熱交換部(21)における冷媒の放熱量を増大できるので、室内ユニット(40)の冷房能力を増大できる。暖房運転では、第1熱交換部(21)における冷媒の吸熱量(蒸発量)を増大できるので、室内ユニット(40)の暖房能力を増大できる。冷暖同時運転の第1動作では、第1熱交換部(21)における冷媒の吸熱量(蒸発量)を増大できるので、暖房動作中の室内ユニット(40)の暖房能力を増大できる。
第1熱交換部(21)は、第2熱交換部(22)よりも大きい。このため、冷房運転では、第1熱交換部(21)における冷媒の放熱量を増大できるので、室内ユニット(40)の冷房能力を増大できる。暖房運転では、第1熱交換部(21)における冷媒の吸熱量(蒸発量)を増大できるので、室内ユニット(40)の暖房能力を増大できる。冷暖同時運転の第1動作では、第1熱交換部(21)における冷媒の吸熱量(蒸発量)を増大できるので、暖房動作中の室内ユニット(40)の暖房能力を増大できる。
(7-3)
第1熱交換部(21)の大きさS1に対する第2熱交換部(22)の大きさS2の比S2/S1は、1/10以上、1/5以下である。
第1熱交換部(21)の大きさS1に対する第2熱交換部(22)の大きさS2の比S2/S1は、1/10以上、1/5以下である。
比S2/S1が1/10より小さいと、第2熱交換部(22)が小さくなり過ぎる。その結果、上述したように空調負荷が変動したときに、冷媒の熱が大きく余ったり、冷媒の熱が大きく不足したりすることがある。これに対し、比S2/S1が1/10以上であると、第2熱交換部(22)の吸熱量や放熱量を確保できる。その結果、空気調和装置(1)は安定した運転を行うことができる。加えて、比S2/S1が1/10以上とすることで、暖房運転や冷暖同時運転において、第2熱交換部(22)の放熱量が大きくなる。この結果、室外熱交換器(20)の下部における氷の成長を効果的に抑制できる。
比S2/S1が1/5より大きいと、第1熱交換部(21)が小さくなり過ぎる。この結果、冷房運転における冷媒の放熱量が不足したり、暖房運転や冷暖同時運転における冷媒の吸熱量が不足したりする。これに対し、比S2/S1が1/5以下であると、第1熱交換部(21)のサイズを確保できる。その結果、冷房運転における冷媒の放熱量の不足を抑制でき、冷房能力を確保できる。暖房運転や冷暖同時運転における冷媒の吸熱量の不足を抑制でき、暖房能力を確保できる。
(7-4)
第2熱交換部(22)は第1熱交換部(21)の下側に配置される。このため、暖房運転や冷暖同時運転において、放熱器として機能する第2熱交換部(22)が、氷の成長を抑制できる。加えて、第2熱交換部(22)が、ドレンパンに貯まった氷を融かすことができる。
第2熱交換部(22)は第1熱交換部(21)の下側に配置される。このため、暖房運転や冷暖同時運転において、放熱器として機能する第2熱交換部(22)が、氷の成長を抑制できる。加えて、第2熱交換部(22)が、ドレンパンに貯まった氷を融かすことができる。
(7-5)
室外ファン(18)は、第1熱交換部(21)の上側に配置され、空気を上方に搬送する。このため、室外熱交換器(20)では、第1熱交換部(21)を流れる空気の流量が、第2熱交換部(22)を流れる空気の流量よりも大きくなる。室外ファン(18)は、第2熱交換部(22)よりも第1熱交換部(21)に近いからである。したがって、メインの熱交換部となる第1熱交換部(21)での放熱量や吸熱量を増大できるので、冷房能力や暖房能力を増大できる。
室外ファン(18)は、第1熱交換部(21)の上側に配置され、空気を上方に搬送する。このため、室外熱交換器(20)では、第1熱交換部(21)を流れる空気の流量が、第2熱交換部(22)を流れる空気の流量よりも大きくなる。室外ファン(18)は、第2熱交換部(22)よりも第1熱交換部(21)に近いからである。したがって、メインの熱交換部となる第1熱交換部(21)での放熱量や吸熱量を増大できるので、冷房能力や暖房能力を増大できる。
(7-6)
室外ユニット(10)は、第2四路切換弁(36)を第3状態とし、第1熱交換部(21)を放熱器として機能させ、第2熱交換部(22)を蒸発器として機能させるデフロスト運転を実行する。このデフロスト運転では、第2熱交換部(22)で吸熱した熱を、第1熱交換部(21)の除霜に利用できる。加えて、デフロスト運転は、室外ユニット(10)だけで冷媒を循環させながら、第1熱交換部(21)を除霜できる。このため、冷媒の流路を短くでき、圧力損失を低減できる。また、室内ユニット(40)で冷媒が蒸発しないので、室内空気が冷やされることを抑制できる。
室外ユニット(10)は、第2四路切換弁(36)を第3状態とし、第1熱交換部(21)を放熱器として機能させ、第2熱交換部(22)を蒸発器として機能させるデフロスト運転を実行する。このデフロスト運転では、第2熱交換部(22)で吸熱した熱を、第1熱交換部(21)の除霜に利用できる。加えて、デフロスト運転は、室外ユニット(10)だけで冷媒を循環させながら、第1熱交換部(21)を除霜できる。このため、冷媒の流路を短くでき、圧力損失を低減できる。また、室内ユニット(40)で冷媒が蒸発しないので、室内空気が冷やされることを抑制できる。
(8)変形例
上述した実施形態においては、以下の変形例の構成としてもよい。なお、以下では、実施形態と異なる点について述べる。
上述した実施形態においては、以下の変形例の構成としてもよい。なお、以下では、実施形態と異なる点について述べる。
(8-1)変形例1
変形例1の空気調和装置(1)は、実施形態と室外熱交換器(20)の構成が異なる。図10に示すように、変形例1の室外熱交換器(20)は、第2熱交換部(22)が第1熱交換部(21)の上側に配置される。第1仕切板(73)は、第1ヘッダ集合管(71)の上部に設けられ、第2仕切板(74)は、第2ヘッダ集合管(72)の上部に設けられる。第2熱交換部(22)の複数の第2伝熱管(78)の一端は、第1上側流路(71a)を介して第1上側管(75a)と連通する。第2熱交換部(22)の複数の第2伝熱管(78)の他端は、第2上側流路(72a)を介して第2上側管(76a)と連通する。第1熱交換部(21)の複数の第1伝熱管(77)の他端は、第1下側流路(71b)を介して第1下側管(75b)と連通する。第1熱交換部(21)の複数の第1伝熱管(77)の他端は、第2下側流路(72b)を介して第2下側管(76b)と連通する。
変形例1の空気調和装置(1)は、実施形態と室外熱交換器(20)の構成が異なる。図10に示すように、変形例1の室外熱交換器(20)は、第2熱交換部(22)が第1熱交換部(21)の上側に配置される。第1仕切板(73)は、第1ヘッダ集合管(71)の上部に設けられ、第2仕切板(74)は、第2ヘッダ集合管(72)の上部に設けられる。第2熱交換部(22)の複数の第2伝熱管(78)の一端は、第1上側流路(71a)を介して第1上側管(75a)と連通する。第2熱交換部(22)の複数の第2伝熱管(78)の他端は、第2上側流路(72a)を介して第2上側管(76a)と連通する。第1熱交換部(21)の複数の第1伝熱管(77)の他端は、第1下側流路(71b)を介して第1下側管(75b)と連通する。第1熱交換部(21)の複数の第1伝熱管(77)の他端は、第2下側流路(72b)を介して第2下側管(76b)と連通する。
変形例1の室外ファン(18)は、第2熱交換部(22)の上側に配置され、空気を上方に搬送する。このため、室外熱交換器(20)では、第2熱交換部(22)を流れる空気の流量が、第1熱交換部(21)を流れる空気の流量よりも大きくなる。室外ファン(18)は、第1熱交換部(21)よりも第2熱交換部(22)に近いからである。第2熱交換部(22)は第1熱交換部(21)よりも小さい。しかしながら、第2熱交換部(22)の空気の流量を増大させることで、第2熱交換部(22)における冷媒の放熱量や吸熱量を確保できる。
(8-2)変形例2
変形例2の空気調和装置(1)は、実施形態の室外ユニット(10)において、バイパス回路(80)が付加されている。図11に示すように、バイパス回路(80)の一端は、圧縮機(11)の吐出側(厳密には、吐出管(12))に接続する。バイパス回路(80)の他端は、液ライン(28)におけるレシーバ(25)の下流側に接続する。バイパス回路(80)を構成する配管の径は、第1流路(26)を構成する配管の径、および第1流路(26)を構成する配管の径と同じまたは小さい。バイパス回路(80)には、そのガス側端から液側端に向かって、ドレンパンヒータ(81)と、バイパス弁(82)とが順に設けられる。
変形例2の空気調和装置(1)は、実施形態の室外ユニット(10)において、バイパス回路(80)が付加されている。図11に示すように、バイパス回路(80)の一端は、圧縮機(11)の吐出側(厳密には、吐出管(12))に接続する。バイパス回路(80)の他端は、液ライン(28)におけるレシーバ(25)の下流側に接続する。バイパス回路(80)を構成する配管の径は、第1流路(26)を構成する配管の径、および第1流路(26)を構成する配管の径と同じまたは小さい。バイパス回路(80)には、そのガス側端から液側端に向かって、ドレンパンヒータ(81)と、バイパス弁(82)とが順に設けられる。
ドレンパンヒータ(81)は、室外熱交換器(20)の下側に配置される。本例では、ドレンパンヒータ(81)は、第2熱交換部(22)の下側に配置される。ドレンパンヒータ(81)は、ドレンパンの底部に沿うように設けられる。バイパス弁(82)は、バイパス回路(80)の開閉する開閉弁の一例である。バイパス弁(82)は、電子膨張弁で構成されるが、電磁開閉弁であってもよい。
変形例2では、暖房運転や冷暖同時運転において、バイパス弁(82)が適宜開放される。これにより、圧縮機(11)から吐出された冷媒の一部は、ドレンパンヒータ(81)を流れる。ドレンパンヒータ(81)では、冷媒が放熱することで、ドレンパン内に貯まった氷が融ける。ドレンパンヒータ(81)で放熱した冷媒は、バイパス弁(82)を通過して、液ライン(28)におけるレシーバ(25)の下流側に送られる。液ライン(28)の下流側は、その上流側と比べて圧力が降下している。このため、冷媒をバイパス回路(80)に流すための差圧を確保できる。
(9)その他の実施形態
実施形態では、第1熱交換部(21)と第2熱交換部(22)とが1つの室外熱交換器(20)に組み込まれている。しかしながら、第1熱交換部(21)および第2熱交換部(22)は、それぞれ別体の熱交換器であってもよい。この場合、第1熱交換部(21)が第1熱源熱交換器(第1室外熱交換器)を構成し、第2熱交換部(22)が第2熱源熱交換器(第2室外熱交換器)を構成する。
実施形態では、第1熱交換部(21)と第2熱交換部(22)とが1つの室外熱交換器(20)に組み込まれている。しかしながら、第1熱交換部(21)および第2熱交換部(22)は、それぞれ別体の熱交換器であってもよい。この場合、第1熱交換部(21)が第1熱源熱交換器(第1室外熱交換器)を構成し、第2熱交換部(22)が第2熱源熱交換器(第2室外熱交換器)を構成する。
実施形態の流路切換ユニット(50)は、室内回路(6b)と3本の連絡管(2,3,4)とを遮断する遮断装置として機能してもよい。この場合、流路切換ユニット(50)の第1中継管(51)に弁を設けてもよい。室内ユニット(40)から外部へ冷媒が漏洩した場合に、流路切換ユニット(50)の各弁を閉じることで、室内回路(6b)と3本の連絡管(2,3,4)とを遮断できる。言い換えると、流路切換ユニット(50)の弁は、遮断弁として機能する。
第1切換弁(35)は、第1ポート(P1)、第2ポート(P2)、および第3ポート(P3)を有する三方弁であってもよい。この場合、第1切換弁(35)は、第1ポート(P1)と第2ポート(P2)とを連通させる第1状態と、第1ポート(P1)と第3ポート(P3)とを連通させる第2状態とに切り換わる。
室内ユニット(40)は、天井設置式でなくてもよく、壁掛け式や床置き式であってもよい。
以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態、変形例、その他の実施形態は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。
以上に述べた「第1」、「第2」、「第3」…という記載は、これらの記載が付与された語句を区別するために用いられており、その語句の数や順序までも限定するものではない。
以上に説明したように、本開示は、熱源ユニット、および空気調和装置について有用である。
1 空気調和装置
2 液連絡管
3 高低圧ガス連絡管
4 低圧ガス連絡管
10 熱源ユニット
11 圧縮機
18 室外ファン(ファン)
21 第1熱交換部
22 第2熱交換部
28 液ライン
35 第1四方切換弁(第1切換弁)
36 第2四方切換弁(第2切換弁)
40A 第1室内ユニット(第1利用ユニット)
40B 第2室内ユニット(第2利用ユニット)
50A 第1流路切換ユニット
50B 第2流路切換ユニット
2 液連絡管
3 高低圧ガス連絡管
4 低圧ガス連絡管
10 熱源ユニット
11 圧縮機
18 室外ファン(ファン)
21 第1熱交換部
22 第2熱交換部
28 液ライン
35 第1四方切換弁(第1切換弁)
36 第2四方切換弁(第2切換弁)
40A 第1室内ユニット(第1利用ユニット)
40B 第2室内ユニット(第2利用ユニット)
50A 第1流路切換ユニット
50B 第2流路切換ユニット
Claims (8)
- 第1利用ユニット(40A)に対応する第1流路切換ユニット(50A)と、第2利用ユニット(40B)に対応する第2流路切換ユニット(50B)とが、液連絡管(2)、高低圧ガス連絡管(3)、および低圧ガス連絡管(4)を介して接続されるとともに、冷房運転、暖房運転、および冷暖同時運転を実行する空気調和装置(1)に設けられる熱源ユニットであって、
冷媒を圧縮する圧縮機(11)と、
前記冷媒と空気とを熱交換させる第1熱交換部(21)と、
前記冷媒と前記空気とを熱交換させる第2熱交換部(22)と、
前記第1熱交換部(21)の液側端と、前記第2熱交換部(22)の液側端とが繋がる液ライン(28)と、
前記高低圧ガス連絡管(3)と前記圧縮機(11)の吐出側とを連通させる第1状態と、該高低圧ガス連絡管(3)と前記圧縮機(11)の吸入側とを連通させる第2状態とに切り換わる第1切換弁(35)と、
前記圧縮機(11)の吐出側と前記第1熱交換部(21)のガス側端とを連通させると同時に前記圧縮機(11)の吸入側と前記第2熱交換部(22)のガス側端とを連通させる第3状態と、前記圧縮機(11)の吐出側と前記第2熱交換部(22)の前記ガス側端とを連通させると同時に前記圧縮機(11)の吸入側と前記第1熱交換部(21)の前記ガス側端とを連通させる第4状態とに切り換わる第2切換弁(36)とを備えている
熱源ユニット。 - 前記第1熱交換部(21)が前記第2熱交換部(22)よりも大きい
請求項1に記載の熱源ユニット。 - 前記第1熱交換部(21)の大きさS1に対する前記第2熱交換部(22)の大きさS2の比S2/S1が、1/10以上、1/5以下である
請求項2に記載の熱源ユニット。 - 前記第2熱交換部(22)が前記第1熱交換部(21)の下側に配置される
請求項2または3に記載の熱源ユニット。 - 前記第2熱交換部(22)の上側に配置され、前記第1熱交換部(21)および前記第2熱交換部(22)を通過した空気を上方に搬送するファン(18)をさらに備えている
請求項4に記載の熱源ユニット。 - 前記第2熱交換部(22)が前記第1熱交換部(21)の下側に配置され、
前記第1熱交換部(21)の上側に配置され、前記第1熱交換部(21)および前記第2熱交換部(22)を通過した空気を上方に搬送するファン(18)をさらに備えている
請求項2または3に記載の熱源ユニット。 - 前記第2切換弁(36)を第3状態とし、前記第1熱交換部(21)を放熱器として機能させ、前記第2熱交換部(22)を蒸発器として機能させるデフロスト運転を実行する
請求項1~6のいずれか1つに記載の熱源ユニット。 - 請求項1~7のいずれか1つに記載の熱源ユニット(10)を備えた空気調和装置。
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