JPWO2010116496A1 - Refrigeration air conditioner and refrigerant filling method thereof - Google Patents
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Abstract
冷媒を吸入し圧縮して吐出する圧縮機1を備えた冷凍空調装置の冷媒充填方法であって、圧縮機1からの吐出冷媒を、開閉弁5を介して圧縮機1の吸入側に戻し、開閉弁5と圧縮機1の吸入側との間に、冷媒充てん用開閉器6を介して冷媒充てんポート7から冷媒を充填する。A refrigerant charging method for a refrigerating and air-conditioning apparatus including a compressor 1 that sucks, compresses and discharges refrigerant, and returns the refrigerant discharged from the compressor 1 to the suction side of the compressor 1 via an on-off valve 5; The refrigerant is charged from the refrigerant filling port 7 between the opening / closing valve 5 and the suction side of the compressor 1 via the refrigerant filling switch 6.
Description
この発明は、室外機と室内機を冷媒配管で接続する冷凍空調機に係り、特に冷媒を自動で充填する技術に関する。 The present invention relates to a refrigeration air conditioner in which an outdoor unit and an indoor unit are connected by a refrigerant pipe, and more particularly to a technique for automatically filling a refrigerant.
冷凍サイクルの運転状態から、冷凍空調装置の冷媒回路内の冷媒量の過不足の状態を推定して、冷媒を充填する技術が従来から提案されている(例えば、特許文献1、2)。
Conventionally, a technique for charging the refrigerant by estimating an excess or deficiency of the refrigerant amount in the refrigerant circuit of the refrigeration air conditioner from the operation state of the refrigeration cycle has been proposed (for example,
しかしながら、従来は、冷媒回路内に充填された冷媒が不足していると判断して冷媒を充填する際に、一旦、アキュムレータに液冷媒が入るようになっていた。アキュムレータに液冷媒が入ると、アキュムレータからの放熱があるため、ホットガスをアキュムレータに吹込んでも冷媒が蒸発しにくく、アキュムレータの液が蒸発するまでに時間が係るという課題があった。
また、外気温度が低い場合には、アキュムレータ内の液が蒸発したかどうかの判断が困難であり、アキュムレータに液冷媒が溜まったまま冷媒量を判定する結果、冷媒が過充填になる可能性もあるという課題があった。However, conventionally, when it is determined that the refrigerant filled in the refrigerant circuit is insufficient and the refrigerant is charged, the liquid refrigerant once enters the accumulator. When liquid refrigerant enters the accumulator, heat is radiated from the accumulator. Therefore, even when hot gas is blown into the accumulator, the refrigerant hardly evaporates, and there is a problem that it takes time until the liquid in the accumulator evaporates.
In addition, when the outside air temperature is low, it is difficult to determine whether or not the liquid in the accumulator has evaporated, and as a result of determining the refrigerant amount while the liquid refrigerant is accumulated in the accumulator, there is a possibility that the refrigerant is overfilled. There was a problem that there was.
この発明は上記課題に対応したもので、より速やかに、かつより正確に冷媒充填を完了することができる冷凍空調装置を提案するものである。 This invention respond | corresponds to the said subject, and proposes the refrigerating air conditioning apparatus which can complete refrigerant | coolant filling more promptly and more correctly.
この発明は、少なくとも圧縮機、凝縮器、絞り装置および蒸発器で構成される冷凍空調装置であって、
前記圧縮機の吐出側から分岐し開閉手段を介して前記圧縮機の吸入側と接続する冷媒回路と、前記開閉手段と前記圧縮機の吸入側との間に、冷媒充填用開閉器を介して接続された冷媒充填ポートと、を有する。This invention is a refrigeration air conditioner comprising at least a compressor, a condenser, a throttle device and an evaporator,
A refrigerant circuit branched from the discharge side of the compressor and connected to the suction side of the compressor via opening / closing means, and a refrigerant charging switch between the opening / closing means and the suction side of the compressor And a refrigerant charging port connected thereto.
また、少なくとも圧縮機、熱源側熱交換器、四方弁で構成される熱源側ユニットと、少なくとも絞り装置と負荷側熱交換器で構成される負荷側ユニットと、前記熱源側ユニットと前記負荷側ユニットを既設の冷媒配管で接続してなる冷凍空調装置であって、
前記圧縮機の吐出側から分岐し開閉手段を介して前記圧縮機の吸入側と接続する冷媒回路と、前記開閉手段と前記圧縮機の吸入側との間に、冷媒充填用開閉器を介して接続された冷媒充填ポートと、を有する。Further, at least a compressor, a heat source side heat exchanger, a heat source side unit composed of a four-way valve, a load side unit composed of at least an expansion device and a load side heat exchanger, the heat source side unit, and the load side unit Is a refrigeration air conditioner that is connected by existing refrigerant pipes,
A refrigerant circuit branched from the discharge side of the compressor and connected to the suction side of the compressor via opening / closing means, and a refrigerant charging switch between the opening / closing means and the suction side of the compressor And a refrigerant charging port connected thereto.
また、少なくとも圧縮機、熱源側熱交換器、四方弁、逆止弁で構成される熱源側ユニットと、少なくとも絞り装置、負荷側熱交換器で構成される負荷側ユニットと、少なくとも気液分離器、高低圧を切り替える開閉手段およびバイパス用絞り装置を介して液部から低圧部へバイパスする回路を有する分流コントローラと、前記熱源側ユニットと前記負荷側ユニットとを前記分流コントローラを介して2本の冷媒配管で接続してなる冷凍空調装置であって、
前記圧縮機の吐出側から分岐し開閉手段を介して前記圧縮機の吸入側と接続する冷媒回路と、
前記開閉手段と前記圧縮機の吸入側との間に、冷媒充填用開閉器を介して接続された冷媒充填ポートと、を有する。Also, a heat source side unit composed of at least a compressor, a heat source side heat exchanger, a four-way valve and a check valve, a load side unit composed of at least a throttling device and a load side heat exchanger, and at least a gas-liquid separator A diversion controller having a circuit for bypassing from the liquid part to the low pressure part via an opening / closing means for switching between high and low pressure and a throttling device for bypass, and the heat source side unit and the load side unit via the diversion controller A refrigerating and air-conditioning apparatus connected by refrigerant piping,
A refrigerant circuit branched from the discharge side of the compressor and connected to the suction side of the compressor via an opening / closing means;
A refrigerant filling port connected via a refrigerant filling switch between the opening / closing means and the suction side of the compressor;
さらに、少なくとも圧縮機、熱源側熱交換器、四方弁および熱源側絞り装置で構成される熱源側ユニットと、少なくとも負荷側絞り装置と負荷側熱交換器で構成される負荷側ユニットを有し、前記熱源側ユニットと前記負荷側ユニットとは、分流キットを介して高圧管と低圧管とを切り替え可能に前記熱源側熱交換器と前記負荷側熱交換器と接続すると共に、液管により前記熱源側絞り装置と前記負荷側絞り装置とを接続してなる冷凍空調装置であって、
前記圧縮機の吐出側から分岐し開閉手段を介して前記圧縮機の吸入側と接続する冷媒回路と、前記開閉手段と前記圧縮機の吸入側との間に冷媒充填用開閉器を介して接続された冷媒充填ポートと、を有する。Furthermore, at least a compressor, a heat source side heat exchanger, a heat source side unit composed of a four-way valve and a heat source side expansion device, and a load side unit composed of at least a load side expansion device and a load side heat exchanger, The heat source side unit and the load side unit are connected to the heat source side heat exchanger and the load side heat exchanger so as to be able to switch between a high pressure pipe and a low pressure pipe via a diversion kit, and the heat source is connected by a liquid pipe. A refrigerating and air-conditioning apparatus formed by connecting a side throttle device and the load side throttle device,
A refrigerant circuit branched from the discharge side of the compressor and connected to the suction side of the compressor via opening / closing means, and connected via a refrigerant charging switch between the opening / closing means and the suction side of the compressor And a refrigerant filling port.
この発明の冷凍空調装置は、冷媒を充填する際に、充填する液冷媒を圧縮機から吐出された吐出冷媒(ホットガス)と合流させることで、そのホットガスの熱で充填した液冷媒が蒸発した状態でメインの冷媒回路に充填されるため、冷凍空調装置内の冷媒量の判定に時間をかけることなく、速やかに、かつ、正確に冷媒充填を完了することができる。 In the refrigeration air conditioner of the present invention, when the refrigerant is charged, the liquid refrigerant filled with the heat of the hot gas is evaporated by joining the liquid refrigerant to be charged with the discharged refrigerant (hot gas) discharged from the compressor. Since the main refrigerant circuit is filled in this state, the refrigerant filling can be completed promptly and accurately without taking time to determine the amount of refrigerant in the refrigeration air conditioner.
実施の形態1.
図1にこの発明の実施の形態1に係る冷凍空調装置の冷媒回路図を示す。図1において、1は圧縮機、2は凝縮器、3は絞り装置、4は蒸発器であり、これらによりメインの冷媒回路を構成する。また、圧縮機1の吐出側を分岐し、流路開閉手段としての開閉弁5を介して圧縮機の吸入に至るホットガスバイパス回路(冷媒回路)を構成する。さらに、このホットガスバイパス回路上の開閉弁5と圧縮機の吸入側との間の冷媒回路を分岐し、冷媒充てん用開閉弁6を介して冷媒充てんポート7が接続されている。8は圧縮機1の吐出側の高圧部にて圧力を検出する圧力センサ、9は圧縮機1の吐出側で冷媒の温度を検出する第1の温度センサである。10は凝縮器2の出口で冷媒の温度を検知する第2の温度センサ、そして11、12は各々蒸発器4の出入口にて冷媒の温度を検出する第3、第4の温度センサである。
FIG. 1 shows a refrigerant circuit diagram of a refrigerating and air-conditioning apparatus according to
次に、上記の冷媒回路冷媒における冷媒の流れについて説明する。圧縮機1を駆動すると、高温、高圧のガス冷媒が圧縮機から吐出され、凝縮器で液化する。液化した冷媒は、絞り装置3で低温まで絞られ、蒸発器で蒸発・気化した後、圧縮機1に戻る。
Next, the flow of the refrigerant in the refrigerant circuit refrigerant will be described. When the
このような冷凍サイクルでの絞り装置の制御について図2を使って説明する。図2は、絞り装置3の制御アルゴリズムの一例を示すフローチャートである。STEP1で運転を開始し、STEP2では制御間隔を取るため、所定時間が経過するまで待ち、所定時間経過後、STEP3に進む。STEP3では、第3、第4の温度センサで蒸発器4の出入口温度を測定する。STEP4では蒸発器入口温度Teinと蒸発器出口温度Teoutの差SHを演算する。STEP5では、STEP4で演算したSHとその目標値SHmとの差に応じて絞り装置3の開度の補正値△LEVを決定し、設定を実施する。STEP6では、運転を終了するかどうかを判定し、終了の場合はSTEP7に進み運転を終了させ、運転を終了しない場合はSTEP2に戻る。
Control of the expansion device in such a refrigeration cycle will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing an example of the control algorithm of the
このような運転をさせる冷凍サイクルにおいて、冷媒量を判定し、冷媒を自動で充填する方法について図3を使って説明する。図3は冷媒を自動で充填する時のアルゴリズムを示すフローチャートである。図3において、冷媒が入っている冷媒供給ボンベを冷媒充てんポート7に接続した状態で、STEP1では、冷媒量を調整する運転を開始する。開始のトリガとしては、室外機部分に設けられたサービス用のスイッチ、リモコン、外部からの接点入力、パソコンなどからの制御信号などを使う。STEP2では制御間隔を取るため、所定時間が経過するまで待ち、所定時間経過後、STEP3に進む。STEP3では、圧縮機1の吐出圧力Pdと凝縮器2の出口での冷媒温度Tcoutを検出する。STEP4では、吐出圧力Pdの飽和温度Tsat(Pd)と凝縮器2出口の冷媒温度Tcoutとの差SCを演算する。STEP5では、演算したSCとその目標値のSCmを比較し、SC≧SCmの場合はSTEP6に進み冷媒量調整を終了する。SC<SCmの場合はSTEP7に進み、所定時間冷媒充てん用開閉弁6を開放し、冷媒供給ボンベから冷媒充てんポート7を介して冷媒を冷媒回路内に充填する。このとき併せて開閉弁5を開放する。STEP7で所定時間冷媒を充填した後はSTEP2に進む。なお、冷媒量調整を終了する際には、サービス用の表示機、リモコン、制御用のパソコン、電気信号によるランプ表示などを使い、冷媒量調整が完了したことを外部に知らせるようにするのがよい。
A method of determining the amount of refrigerant and automatically charging the refrigerant in the refrigeration cycle that performs such operation will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing an algorithm when the refrigerant is automatically charged. In FIG. 3, in a state where the refrigerant supply cylinder containing the refrigerant is connected to the
このように、STEP7で冷媒充てんする際に開閉弁5を併せて開放することで、ホットガスバイパス回路には、圧縮機1を吐出した高温のガス冷媒が流れ、冷媒供給ボンベから充填される液冷媒と混合しそれを蒸発気化した後、圧縮機1吸入側でメイン回路を流れる冷媒と合流する。このため、液バックすることがなく、冷媒充填した際の液冷媒を速やかに蒸発することができるので、冷媒量の判定も速やかに完了させることができる。また、圧縮機1内の潤滑油の希釈や液圧縮が発生することがないので、信頼性の高いシステムとすることができる。
As described above, when the refrigerant is charged in
実施の形態2.
図4にこの発明の実施の形態2に係る冷媒回路図を示す。図4の図1との相違点は、冷媒充てんポート7が、ホットガスバイパス回路上の開閉弁5と圧縮機1の吸入側との間に、冷媒充てん用開閉弁6に代えて、流量制御可能な第2の絞り装置46を介して接続されている点である。
FIG. 4 shows a refrigerant circuit diagram according to
図4のような冷凍サイクルにおいて、冷媒量を判定し、冷媒を自動で充填する方法について図5を使って説明する。図5は冷媒を自動で充填する時のアルゴリズムを示すフローチャートである。図5において、冷媒供給ボンベを冷媒充てんポート7に接続した状態で、STEP1では、冷媒量を調整する運転を開始する。STEP2では制御間隔を取るため、所定時間が経過するまで待ち、所定時間経過後、STEP3に進む。STEP3では、圧縮機1の吐出圧力Pdと凝縮器2の出口での冷媒温度Tcoutを検出する。STEP4では、吐出圧力Pdの飽和温度Tsat(Pd)と凝縮器2の出口冷媒温度Tcoutとの差SCを演算する。STEP5では、演算したSCとその目標値のSCmを比較し、SC≧SCmの場合はSTEP6に進み冷媒量調整を終了する。SC<SCmの場合はSTEP7に進み第2の絞り装置46を開放し、冷媒供給ボンベから冷媒充てんポート7を介して冷媒を冷媒回路内に充填する。このとき併せて開閉弁5を開放する。STEP8では圧縮機1の吐出圧力Pdと圧縮機1の吐出冷媒温度Tdを検出する。STEP9では、圧縮機1の吐出冷媒温度Tdと圧縮機1の吐出圧力Pdの飽和温度Tsat(Pd)の差SHdを演算する。STEP10では、演算したSHdと、その目標値SHdmとの差に応じて第2の絞り装置46の開度を△LEV2に基づいて補正しSTEP11に進む。STEP11では、所定時間経過していれば、STEP2に戻り、所定時間経過していなければ、STEP7に戻る。
A method for determining the amount of refrigerant and automatically filling the refrigerant in the refrigeration cycle as shown in FIG. 4 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing an algorithm when the refrigerant is automatically charged. In FIG. 5, in a state where the refrigerant supply cylinder is connected to the
以上のように、冷媒供給ボンベから冷媒回路内に冷媒充てんする際に、圧縮機1の吐出の状態により第2の絞り装置46で充填流量を調整することにより、圧縮機1への液戻りを防止するとともに、圧縮機1の吐出過熱度が大きい場合には、絞り開度を大きくし、充填流量を適正な範囲で最大限とすることができるため、迅速な冷媒充てんが可能である。なお、本実施の形態では、圧縮機1から吐出される冷媒の過熱度が予め決定する所定の目標値となるように冷媒供給ボンベから充填される冷媒流量を制御する方法について述べたが、圧縮機1に吸入される冷媒の過熱度を指標としても同様の効果がある。
As described above, when the refrigerant is filled from the refrigerant supply cylinder into the refrigerant circuit, the liquid flow back to the
実施の形態3.
図6はこの発明の実施の形態3に係る冷媒自動充填のアルゴリズムを示すフローチャートである。ここでの冷媒回路の構成は実施の形態1と同様のものとする。図6において、冷媒供給ボンベを冷媒充てんポート7に接続した状態で、STEP1では、冷媒量を調整する運転を開始する。STEP2では制御間隔を取るため、所定時間が経過するまで待ち、所定時間経過後、STEP3に進む。STEP3では、圧縮機1の吐出圧力Pdと凝縮器出口での冷媒温度Tcoutを検出する。STEP4では、圧縮機1の吐出圧力Pdの飽和温度Tsat(Pd)と凝縮器2の出口冷媒温度Tcoutとの差SCiを演算する。STEP5では、今回演算したSCiと前回の演算結果SCi-1との差△SCを演算する。ただし、初回に前回の値がないため前回の値は0とする。STEP6では、△SCが“0”かどうかを判定し、“0”が所定回数以上の場合は、冷媒が充填されていないことになるため、冷媒供給ボンベが空もしくは接続されていないものとしてSTEP7に進み、ボンベ交換信号を発報する。発報の方法は、サービス用の表示機、リモコン、制御用のパソコン、電気信号によるランプ表示など何でもよい。△SC=0を所定回数検知していない場合はSTEP8に進む。STEP8では演算したSCiとその目標値のSCmを比較し、SCi≧SCmの場合はSTEP9に進み冷媒量調整を終了する。SCi<SCmの場合はSTEP10に進み所定時間冷媒充てん用開閉弁6を開放し、冷媒供給ボンベから冷媒充てんポート7を介して冷媒を冷媒回路内に充填する。このとき併せて開閉弁5を開放する。STEP10で所定時間冷媒を充填した後はSTEP2に進む。
FIG. 6 is a flowchart showing an algorithm for automatic refrigerant charging according to
以上の動作により、冷媒充てんポート7に冷媒供給ボンベが接続されていなかったり、冷媒供給ボンベが空になった状態のまま冷媒充てんのための運転を継続し続けることが防止でき、冷媒の自動充填に対する信頼性の高いシステムとすることができる。
By the above operation, it is possible to prevent the
実施の形態4.
図7にこの発明の実施の形態4に係る冷凍空調装置の冷媒回路図を示す。図7において、1は圧縮機、21は四方弁、22は熱源側熱交換器、23はアキュムレータ、24は冷媒熱交換器、26は室外絞り装置、14は開閉弁であり、これらによって熱源側ユニット51のメインの冷媒回路を構成する。なお、13は冷媒熱交換器24をバイパスする回路上にある開閉弁である。また、冷媒熱交換器24の液側において、冷媒熱交換器と開閉弁14の間を分岐し、絞り装置17を介してガス側のガス管102と冷媒熱交換器24の間の冷媒回路に合流させる。圧縮機1の吐出配管を分岐した配管は開閉弁5を介して四方弁21とアキュムレータ23の間の冷媒回路と合流させ、その合流部と開閉弁5の間を分岐し、冷媒充てん用開閉弁6を介して冷媒充てんポート7を接続する。
アキュムレータ23の底に接続された配管は開閉弁15を介して回収器25と接続され、回収器25の上部は開閉弁16を介して、四方弁21とアキュムレータ23の間の冷媒回路に接続される。また、アキュムレータ23の底に接続された配管は開閉弁15との間で分岐され、開閉弁19を介してアキュムレータ23と圧縮機1の間の冷媒回路と接続される。
さらに、8は圧縮機1の吐出側の高圧部にて圧力を検出する圧力センサ、9は圧縮機1の吐出側で冷媒の温度を検出する第1の温度センサである。10は熱源側熱交換機22の出口で冷媒の温度を検出する第2の温度センサである。18は四方弁21とアキュムレータ23の間の冷媒回路において、開閉弁5を介して合流するホットガスバイパス回路の合流点よりも下流に設置され、冷媒の温度を検知する第5の温度センサである。また、20は液管101を通る冷媒の圧力を検知する第2の圧力センサ、28は四方弁21とアキュムレータ23の間の冷媒回路を通る冷媒の圧力を検知する第3の圧力センサである。ここでは以上により、熱源側ユニット51を構成する。
FIG. 7 shows a refrigerant circuit diagram of a refrigerating and air-conditioning apparatus according to
The pipe connected to the bottom of the
Further, 8 is a pressure sensor that detects the pressure at the high-pressure section on the discharge side of the
一方、3a,3bは絞り装置、27a,27bは負荷側熱交換器である。11a,11bは絞り装置3a,3bと、負荷側熱交換器27a,27bの間で冷媒の温度を検知する第3の温度センサ、12a,12bは負荷側熱交換器とガス管102の間で冷媒の温度を検知する第4の温度センサである。これらによって負荷側ユニット52a,52bを構成する。なお、添え字のa,bは室内機が複数台接続されるマルチ形空調機を示すものである。
On the other hand, 3a and 3b are expansion devices, and 27a and 27b are load-side heat exchangers. 11a and 11b are third temperature sensors that detect the temperature of the refrigerant between the
また、101は液管、102はガス管であり、これらは、既設のユニットで使用されていた天井裏などに埋設されている配管が利用できる。この液管101とガス管102によって熱源側ユニット51と負荷側ユニット52a,52bを接続し、冷媒回路を構成する。
図7のようなユニットを用いて、空調運転に先立ち、既設の液管101およびガス管102内にある既設ユニットで使用していた劣化した潤滑油などの異物を取除く流れを、図8のフローチャートを用いて説明する。まず、STEP1で更新を開始する。STEP2では既設ユニット(熱源側ユニット、負荷側ユニット)を撤去する。STEP3では新しいユニットを据え付ける。STEP4では新しいユニットと既設の冷媒配管を接続する。STEP5では液管101、ガス管102、負荷側ユニット52a,52bの真空引きを行った後、負荷側ユニット分の冷媒を充填する。STEP6では、システムに必要な冷媒量を判断しながら異物を回収する運転を実施する。STEP7では空調機として、冷房暖房、暖房運転を確認した後、STEP8で更新が完了する。
Using the unit as shown in FIG. 7, the flow of removing foreign matters such as deteriorated lubricating oil used in the existing unit in the existing
ここで、異物を回収する運転の詳細について説明する。まず冷房モードで異物回収運転を実施する場合の冷媒の流れについて説明する。圧縮機1を吐出した高温・高圧のガス冷媒は、四方弁21を介して、熱源側熱交換器22に至り凝縮・液化する。凝縮・液化した液冷媒は、第2の圧力センサ20の検知値が、既設の冷媒配管の耐圧以下の圧力となるように、室外絞り装置26にて絞られ、中間圧の液冷媒となり、冷媒熱交換器24で冷却され、開閉弁14を介して液管101に流れる。液管101に流れた液冷媒は、液管101内の異物を冷媒の流れで剥ぎ取りながら負荷側ユニットに流れる。負荷側ユニットに流れた異物を含む液冷媒は、絞り装置3a,3bで低圧まで絞られ、負荷側熱交換器27a,27bで周囲より熱を奪い、蒸発して冷房するとともに、自身は液冷媒を含む二相冷媒となってガス管102に流れる。ガス管102に流れた気液二相冷媒はガス管102内の異物も剥ぎ取りながら熱源側ユニット51に流れる。熱源側ユニット51に戻った異物を含む気液二相冷媒は、冷媒熱交換器24にて、高圧の液冷媒と熱交換して自身は完全なガス冷媒となって四方弁21を介してアキュムレータ23に流れる。アキュムレータ23に流れた異物を含むガス冷媒は、アキュムレータ23内で異物を分離され、ガス冷媒は圧縮機1に戻る。アキュムレータ23内で分離された異物は、開閉弁15を介して回収器25に流れ、回収器25内に溜められる。この際、アキュムレータ23内部で冷媒の動圧の一部が静圧に変る一方で、開閉弁16を開放することにより、回収器25内の圧力はアキュムレータ23の圧力よりも低くなるため、差圧に従ってアキュムレータ23から回収器25への異物の流れが発生するものである。なお、負荷側ユニットの出口の気液二相冷媒の乾き度の制御については、第5の温度センサ18と第3の圧力センサ28から演算されるアキュムレータ23の吸入部での冷媒の過熱度が一定となるように絞り装置3a,3bを制御することで実施する。
Here, the detail of the driving | operation which collects a foreign material is demonstrated. First, the flow of the refrigerant when the foreign matter collecting operation is performed in the cooling mode will be described. The high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the
上記の運転を所定時間実施した後、冷凍空調装置の制御を以下のように変更し、冷媒量の確認を実施する。圧縮機1を吐出した高温・高圧のガス冷媒は、四方弁21を介して、熱源側熱交換器22に至り凝縮・液化する。凝縮・液化した液冷媒は、第2の圧力センサ20の検知値が、既設の冷媒配管の耐圧以下の圧力となるように、室外絞り装置26にて絞られ、中間圧の液冷媒となり、冷媒熱交換器24で過冷却が付くまで冷却され、一部は絞り装置17を介して低圧まで絞られ、低圧のガス部を流れるガス冷媒と合流する。残りの液冷媒は、開閉弁14を介して液管101に流れる。液管101に流れた液冷媒は、負荷側ユニットに流れ、負荷側ユニットに流れた液冷媒は、絞り装置3a,3bで低圧まで絞られ、負荷側熱交換器27a,27bで周囲より熱を奪い、蒸発して冷房するとともに、自身は第3の温度センサ11a,11bと第4の温度センサ12a,12bの検知値の差として求められる負荷側熱交換器の出口冷媒の過熱度が一定となるように制御されてガス化し、ガス管102に流れる。ガス管102に流れたガス冷媒は熱源側ユニット51に流れる。熱源側ユニット51に戻ったガス冷媒は、絞り装置17を有するバイパス回路を流れた低温の気液二相冷媒と合流した後、冷媒熱交換器24にて、高圧の液冷媒と熱交換して自身は完全なガス冷媒となって四方弁21を介してアキュムレータ23に流れる。アキュムレータ23に流れたガス冷媒は圧縮機1に戻る。なお、この際にアキュムレータ23の底に接続された配管に設置されている開閉弁15は閉止し、異物を閉じ込めると共に、開閉弁19が開放され、冷媒と共に持出された圧縮機1内の潤滑油が開閉弁19を介して圧縮機1の吸入管に流れ、返油されるようにする。このように異物回収後に冷媒制御方法を変更することで、液管101の冷媒の状態は完全な液となり、また、ガス管102の冷媒の状態は完全なガス冷媒となり、空調運転を実施する場合の冷媒の分布状態となるため、正確な冷媒量判定が可能となる。
After carrying out the above operation for a predetermined time, the control of the refrigeration air conditioner is changed as follows to check the refrigerant amount. The high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the
次に、冷房での異物回収運転中に冷媒を自動で充填する方法について図9のフローチャートを用いて説明する。図9において、STEP1では異物回収運転を開始し、圧縮機1を起動する。STEP2では圧縮機1から吐出される冷媒の温度Tdを検出する。STEP3では、特に初期状態では、冷媒回路中には予め熱源側ユニットに充填されている冷媒と、真空引きの後に充填された負荷側ユニット分の冷媒しか充填されていないため、冷媒が不足気味となるため、検知した吐出温度Tdと、予め設定する吐出温度の上限値Tdmaxとを比較し、Td>Tdmaxの場合は冷媒が不足しているものと判断し、STEP5に進み、開閉弁5と共に冷媒充てん用開閉弁6を開放し、冷媒を充填する。STEP3でTd≦Tdmaxの場合には、STEP4に進み所定時間が経過したか判断する。STEP4で所定時間が経過していれば、STEP6に進み、所定時間が経過していなければ、STEP2に戻る。STEP6では前述した通り、制御方法を変更し、負荷側ユニット出口で冷媒を過熱させる運転を実施する。STEP7では、再度、所定時間が経過しているかを判断し、所定時間が経過していれば、STEP8に進み、圧縮機1から吐出される冷媒の吐出圧力Pdと、熱源側熱交換器22の出口温度Tcoutを検知する。STEP9では、Pdの飽和温度Tsat(Pd)とTcoutの差SCを演算し、STEP10では、SCとSCの目標値SCmを比較し、SC≧SCmとなればSTEP11へ進み異物回収運転を完了する。SC<SCmの場合はSTEP12に進み、所定時間、開閉弁5および冷媒充てん用開閉弁6を開放して、冷媒充てんポート7から冷媒を充填した後、STEP7に戻る。
Next, a method of automatically filling the refrigerant during the foreign matter recovery operation in the cooling will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 9, in
次に、異物を回収する運転を暖房モードで実施する場合の冷媒の流れについて図7を基に説明する。圧縮機1を吐出した高温・高圧のガス冷媒は、四方弁21を介して、冷媒熱交換器24に流れ、冷媒熱交換器24で冷却され、高圧の気液二相冷媒となりガス管102に流れる。この際、高圧は圧縮機1の容量制御などで既設配管の耐圧以下の圧力に制御する。ガス管102に流れた気液二相冷媒は、ガス管102内の異物を冷媒の流れで剥ぎ取りながら負荷側ユニットに流れる。負荷側ユニットに流れた異物を含む気液二相冷媒は、負荷側熱交換器27a,27bで周囲に放熱し、凝縮して暖房するとともに、自身は液化した後、絞り装置3a,3bで中間圧まで絞られ、異物を含む二相冷媒となって液管101に流れる。液管101に流れた気液二相冷媒は液管101内の異物も剥ぎ取りながら熱源側ユニット51に流れる。熱源側ユニット51に戻った異物を含む気液二相冷媒は、開閉弁14を介して冷媒熱交換器24に流れ、高圧のガス冷媒と熱交換して自身は乾き度の大きな二相冷媒となって室外絞り装置26で低圧まで絞られた後、熱源側熱交換器22を流れ、ここで完全に気化し、四方弁21を介してアキュムレータ23に流れる。アキュムレータ23に流れた異物を含むガス冷媒は、アキュムレータ23内で異物を分離され、ガス冷媒は圧縮機1に戻る。アキュムレータ23内で分離された異物は、開閉弁15を介して回収器25に流れ、回収器25内に溜められる。この際、アキュムレータ23内部で冷媒の動圧の一部が静圧に変る一方で、開閉弁16を開放することにより、回収器25内の圧力はアキュムレータ23の圧力よりも低くなるため、差圧に従ってアキュムレータ23から回収器25への異物の流れが発生するものである。なお、熱源側熱交換器22の出口での冷媒の過熱度は室外絞り装置26により制御する。
Next, the flow of the refrigerant when the operation for collecting the foreign matter is performed in the heating mode will be described with reference to FIG. The high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the
上記の運転を所定時間実施した後、冷凍空調装置の制御を次のように変更し冷媒量の確認を実施する。圧縮機1を吐出した高温・高圧のガス冷媒は、四方弁21を介して、冷媒熱交換器24に流れるが、低圧側には冷媒を流さないため熱交換せずに過熱ガスの状態のままガス管102に流れる。この際、高圧は圧縮機1の容量制御などで既設配管の耐圧以下の圧力に制御する。ガス管102に流れた高温のガス冷媒は負荷側ユニットに流れる。負荷側ユニットに流れた高温のガス冷媒は、負荷側熱交換器27a,27bで周囲に放熱し、凝縮して暖房するとともに、自身は液化した後、絞り装置3a,3bで中間圧まで絞られ、異物を含む二相冷媒となって液管101に流れる。液管101に流れた気液二相冷媒は熱源側ユニット51に流れる。熱源側ユニット51に戻った異物を含む気液二相冷媒は、開閉弁13を介して冷媒熱交換器24をバイパスするように流れ、室外絞り装置26で低圧まで絞られた後、熱源側熱交換器22を流れ、ここで完全に気化し、四方弁21を介してアキュムレータ23に流れる。このように異物回収後に冷媒制御方法を変更することで、液管101の冷媒の状態は通常の暖房運転と同じか、若干液に近い状態となり、また、ガス管102の冷媒の状態は完全なガス冷媒となり、空調運転を実施する場合の冷媒の分布状態となるため、正確な冷媒量判定が可能となる。
After carrying out the above operation for a predetermined time, the control of the refrigeration air conditioner is changed as follows to check the refrigerant amount. The high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the
次に、暖房での異物回収運転中に冷媒を自動で充填する方法について図10のフローチャートを用いて説明する。図10において、STEP1では異物回収運転を開始し、圧縮機1を起動する。STEP2では圧縮機1から吐出される冷媒の温度Tdを検出する。STEP3では、特に初期状態では、冷媒回路中には予め熱源側ユニット51に充填されている冷媒と、真空引きの後に充填された負荷側ユニット分の冷媒しか充填されていないため、冷媒が不足気味となるため、検知した吐出温度Tdと、予め設定する吐出温度の上限値Tdmaxとを比較し、Td>Tdmaxの場合は冷媒が不足しているものと判断し、STEP5に進み、開閉弁5と共に冷媒充てん用開閉弁6を開放し、冷媒充てんポート7から冷媒を充填する。STEP3でTd≦Tdmaxの場合には、STEP4に進み所定時間が経過したか判断する。STEP4で所定時間が経過していれば、STEP6に進み、所定時間が経過していなければ、STEP2に戻る。STEP6では前述の通り、制御方法を変更し、冷媒熱交換器24を低圧側でバイパスする運転を実施する。STEP7では、再度、所定時間が経過しているかを判断し、所定時間が経過していれば、STEP8に進み、圧縮機1から吐出される冷媒の吐出圧力Pdと、負荷側熱交換器27a,27bの出口温度の平均値Tcout_aveを検知・演算する。STEP9では、Pdの飽和温度Tsat(Pd)とTcout_aveの差SCを演算し、STEP10では、SCとSCの目標値SCmを比較し、SC≧SCmとなればSTEP11へ進み異物回収運転を完了する。SC<SCmの場合は、STEP12に進み、所定時間、開閉弁5および冷媒充てん用開閉弁6を開放して冷媒充てんポート7から冷媒を充填した後、STEP7に戻る。
Next, a method of automatically filling the refrigerant during the foreign matter recovery operation in heating will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 10, in
以上の動作により、既設の冷媒配管を利用してユニットを更新する場合に、既設配管の形状が壁や天井に埋設された状態でも、ユニット自身で正しく冷媒量を判断し冷媒を充填することができるようになるため、施工時間を短縮し、冷房、暖房を問わず冷媒量の判定ができる。従って、季節を問わず冷媒量に対する信頼性の高いシステムとすることができる。 With the above operation, when the unit is updated using the existing refrigerant pipe, the unit itself can correctly determine the refrigerant amount and fill the refrigerant even when the shape of the existing pipe is embedded in the wall or ceiling. Therefore, the construction time can be shortened, and the refrigerant amount can be determined regardless of cooling or heating. Therefore, it can be set as the reliable system with respect to the amount of refrigerant | coolants irrespective of a season.
なお、本実施の形態では、室内機が2台の場合について説明をしたが、室内機が3台あるシステムでも同様の効果を奏することは自明である。また、熱源側ユニットが複数台接続されるものであっても、同様の方法で熱源側熱交換器の出口冷媒の状態を平均化するなどの処理によって、同様の制御方法が可能である。 In the present embodiment, the case where there are two indoor units has been described. However, it is obvious that the same effect can be obtained even in a system having three indoor units. Further, even when a plurality of heat source side units are connected, the same control method is possible by processing such as averaging the state of the outlet refrigerant of the heat source side heat exchanger by the same method.
実施の形態5.
図11にこの発明の実施の形態5に係る冷凍空調装置の冷媒回路図を示す。この装置は、熱源側ユニット51、負荷側ユニット52a,52b、および分流コントローラ53を備える。
まず、熱源側ユニット51の構成を説明する。1は圧縮機、21は四方弁、22は熱源側熱交換器、23はアキュムレータ、32a,32b,32c,32dは逆止弁であり、これらを接続して熱源側ユニット51のメインの冷媒回路を構成する。また、圧縮機1の吐出配管を分岐した配管は開閉弁5を介して四方弁21とアキュムレータ23の間の冷媒回路と合流させ、その合流部と開閉弁5の間を分岐し、冷媒充てん用開閉弁6を介して冷媒充てんポート7を接続する。また、8は圧縮機1の吐出側の高圧部にて圧力を検出する圧力センサ、9は圧縮機1の吐出側で冷媒の温度を検出する第1の温度センサである。これらによって熱源側ユニット51を構成する。
FIG. 11 shows a refrigerant circuit diagram of a refrigerating and air-conditioning apparatus according to
First, the configuration of the heat
次に負荷側ユニットの構成について説明する。3a,3bは絞り装置、27a,27bは負荷側熱交換器である。11a,11bは絞り装置3a,3bと、負荷側熱交換器27a,27bの間で冷媒の温度を検知する第3の温度センサ、12a,12bは負荷側熱交換器とガス管との間で冷媒の温度を検知する第4の温度センサである。これらによって負荷側ユニット52a,52bを構成する。なお、添え字のa,bは室内機が複数台接続されるマルチ形空調機を示すものである。
Next, the configuration of the load side unit will be described. 3a and 3b are expansion devices, and 27a and 27b are load-side heat exchangers. 11a and 11b are third temperature sensors that detect the temperature of the refrigerant between the
最後に熱源側ユニット51と負荷側ユニット52a,52bとの間に配置された分流コントローラ53の構成について説明する。33は気液分離器で気液分離器33の上部は高圧用開閉弁41a,41bと接続され、気液分離器33の下部は第1の冷媒熱交換器35と接続される。第1の冷媒熱交換器35の他端は、絞り装置34を介して逆止弁39a,39b、および第2の冷媒熱交換器36と接続される。また、第2の冷媒熱交換機36の他端は負荷側ユニットの絞り装置3a,3bと接続される逆止弁40a,40bと接続される。また、第2の冷媒熱交換器36と逆止弁40a,40bの間から分岐した冷媒回路(バイパス回路)が、絞り装置37を介して、第2の冷媒熱交換器36と第1の冷媒熱交換器35の低圧側に接続された後、低圧管104の入口に接続される。さらに、負荷側熱交換器27a,27bのガス側配管は高圧用開閉弁41a,41bを介して気液分離器33の上部配管と接続されると共に、低圧用開閉弁42a,42bを介して低圧管104とも接続される。
Finally, the configuration of the
熱源側ユニット51と負荷側ユニット52a,52bは、分流コントローラ53を介して接続される。このとき、熱源側ユニット51と分流コントローラ53は高圧管103および低圧管104で接続され、分流コントローラ53と負荷側ユニット52a,52bは液管とガス管を介して接続される。
The heat
この構成のマルチシステムにおいて、冷媒量を調整し、必要に応じて冷媒を自動充填する時の冷媒の流れについて説明する。運転モードは全ての室内機が冷房を実施するように運転する。このとき、圧縮機1を運転すると、高温・高圧のガス冷媒は、四方弁21を介して熱源側熱交換器22で凝縮・気化し、液状態となる。ただし、高圧管103については、暖房時の圧力損失を考慮すると配管径が太く、配管全体を液で満たすほどの冷媒封入ができないことが多いため、凝縮器(熱源側熱交換器22)出口で冷媒の過冷却状態にならない。この場合、若干のガスを含んだ気液二相冷媒が高圧管103を流れ、気液分離器33に流れる。気液分離器33に流れた気液二相冷媒は、気液分離器33の下部から第1の冷媒熱交換器35に流れ、絞り装置34を介して中間圧まで絞られ、第2の冷媒熱交換器36で完全に凝縮するまで冷却される。そして、その一部は絞り装置37を介して低圧まで絞られ、第2の冷媒熱交換器36と第1の冷媒熱交換器35の低圧側を流れ、高圧側を流れる中間圧の気液二相冷媒と熱交換器し、自身は蒸発・気化して、メイン回路を流れる冷媒と合流し、低圧管104に流れる。この際、絞り装置37は、第2の冷媒熱交換器36の入口に設置された温度センサ44と、第1の冷媒熱交換器35の出口側に設置された温度センサ45の差温により冷媒の過熱度を検知し、その過熱度が一定となるように制御する。第2の冷媒熱交換器36で過冷却した残りの液冷媒は、逆止弁40a,40bを介して、負荷側ユニットに流れる。そして、絞り装置11a,11bで低圧まで絞られ、負荷側熱交換器27a,27bで周囲から熱を奪って冷房すると共に、自身は蒸発・気化し、開閉弁42a,42bを介して低圧管104に流れ熱源側ユニット51に戻る。熱源側ユニット51に戻ったガス冷媒は逆止弁32b、四方弁21、アキュムレータ23を介して圧縮機1に戻る。
In the multi-system having this configuration, the flow of the refrigerant when the refrigerant amount is adjusted and the refrigerant is automatically charged as necessary will be described. In the operation mode, all indoor units are operated so as to perform cooling. At this time, when the
このような冷房運転を実施する中で、冷媒の不足状態を判定し、冷媒を自動充填する方法について図12のフローチャートを用いて説明する。図12において、冷媒供給ボンベを冷媒充てんポート7に接続した状態で、STEP1では、冷媒量を調整する運転を開始する。開始のトリガとしては、室外機に設けられたサービス用のスイッチ、リモコン、外部からの接点入力、パソコンなどからの制御信号などを使う。STEP2では制御間隔を取るため、所定時間が経過するまで待ち、所定時間経過後、STEP3に進む。STEP3では、分流コントローラ53の中間圧Pmと第2の冷媒熱交換器36での冷媒温度Troutを検出する。STEP4では、Pmの飽和温度Tsat(Pm)と第2の冷媒熱交換器36の出口冷媒温度Troutとの差SCを演算する。STEP5では、演算したSCとその目標値のSCmを比較し、SC≧SCmの場合はSTEP6に進み冷媒量調整を終了する。SC<SCmの場合はSTEP7に進み所定時間冷媒充てん用開閉弁6を開放し、冷媒供給ボンベから冷媒充てんポート7を介して冷媒を冷媒回路内に充填する。このとき併せて開閉弁5を開放する。所定時間STEP7で冷媒を充填した後はSTEP2に進む。
A method of determining the shortage state of the refrigerant and automatically filling the refrigerant while performing such cooling operation will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 12, in a state where the refrigerant supply cylinder is connected to the
次に上記冷凍空調装置の通常の空調運転時の動作について説明する。まず、全部の負荷側ユニットが冷房運転を実施する全冷房運転について説明する。圧縮機1を吐出した高温、高圧のガス冷媒は、熱源側熱交換器22で凝縮した後、逆止弁32aと高圧管103を介して分流コントローラ53内の気液分離器33に至る。気液分離器33に至った液冷媒は気液分離器33の下部から第1の冷媒熱交換器35に流れ、絞り装置34を介して中間圧まで絞られた後に、第2の冷媒熱交換器36で冷却されて過冷却度を増大させ、その一部は、逆止弁40a,40bを介して負荷側ユニット52a,52bに至る。負荷側ユニット52a,52bに至った液冷媒は絞り装置3a,3bで低圧まで絞られ、低温の気液二相冷媒となって負荷側熱交換器27a,27bに流れ、周囲から熱を奪って冷房すると共に、自身は蒸発・気化し、開閉弁42a,42bを介して低圧管104に流れる。一方、第2の冷媒熱交換器36で過冷却度を増大させた液冷媒の残りは、絞り装置37で絞られ低温の気液二相冷媒となって第2の冷媒熱交換器36および第1の冷媒熱交換器35に流れ、気液分離器33で他方の流路から流れた液冷媒と熱交換して蒸発・気化し、負荷側熱交換器27a,27bで蒸発・気化したガス冷媒と合流した後、低圧管104を流れ、逆止弁32b、四方弁21およびアキュムレータ23を介して圧縮機1に戻る。
Next, the operation of the refrigeration air conditioner during normal air conditioning operation will be described. First, the cooling only operation in which all the load side units perform the cooling operation will be described. The high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the
次に、冷房運転と暖房運転が混在し、かつ、冷房負荷が暖房負荷よりも大きくなる冷房主体運転について説明する。圧縮機1を吐出した高温、高圧のガス冷媒は、熱源側熱交換器22で一部が凝縮し、高温・高圧の気液二相冷媒となった後、逆止弁32aと高圧管103を介して分流コントローラ53内の気液分離器33に至る。ここで、負荷側ユニット52aが暖房運転、負荷側ユニット52bが冷房運転をしているものとする。気液分離器33に至った気液二相冷媒は、気液分離器33の上部からガス冷媒が分離され開閉弁41aを介して負荷側熱交換器27aに流れ、周囲に熱を放熱して暖房すると共に、自身は凝縮・液化して絞り装置3aを介して中間圧まで絞られ分流コントローラ53に戻る。分流コントローラ53に戻った液冷媒は、気液分離器33で分離され第1の冷媒熱交換器35で過冷却を増加させ絞り装置34で中間圧まで絞られた液冷媒と合流した後、第2の冷媒熱交換器36でさらに過冷却度を増大させた後、その一部は逆止弁40bを介して負荷側ユニット52bに流れ、残りの液冷媒は絞り装置37に流れる。負荷側ユニット52bに流れた液冷媒は、絞り装置3bで低圧まで絞られ、低温の気液二相冷媒となって負荷側熱交換器27bに流れ、周囲から熱を奪って冷房すると共に、自身は蒸発・気化し、開閉弁42bを介して低圧管104に流れる。一方、絞り装置37に流れた液冷媒は、絞り装置37で絞られ低温の気液二相冷媒となって第2の冷媒熱交換器36および第1の冷媒熱交換器35に流れ、気液分離器33から流れた液冷媒と熱交換して蒸発・気化し、負荷側熱交換器27bで蒸発・気化したガス冷媒と合流した後、逆止弁32b、四方弁21およびアキュムレータ23を介して圧縮機1に戻る。
Next, the cooling main operation in which the cooling operation and the heating operation are mixed and the cooling load is larger than the heating load will be described. The high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the
次に、冷房運転と暖房運転が混在し、かつ、暖房負荷が冷房負荷よりも大きくなる暖房主体運転について説明する。圧縮機1を吐出した高温、高圧のガス冷媒は、四方弁21、逆止弁32cを介して高圧管103に流れ、分流コントローラ53内の気液分離器33に至る。ここで、負荷側ユニット52aが暖房運転、負荷側ユニット52bが冷房運転をしているものとする。気液分離器33に至った高温・高圧のガス冷媒は気液分離器33の上部から開閉弁41aを介して負荷側熱交換器27aに流れ、周囲に熱を放熱して暖房すると共に、自身は凝縮・液化して絞り装置3aを介して中間圧まで絞られ分流コントローラ53に戻る。分流コントローラ53に戻った液冷媒の一部は、第2の冷媒熱交換器36で冷却された後、逆止弁40bを介して負荷側ユニット52bに流れる。負荷側ユニット52bに流れた液冷媒は、絞り装置3bで低圧まで絞られ、低温の気液二相冷媒となって負荷側熱交換器27bに流れ、周囲から熱を奪って冷房すると共に、自身は蒸発・気化し、開閉弁42bを介して低圧管104に流れる。分流コントローラ53に戻った残りの液冷媒は、絞り装置37で低圧まで絞られた後、負荷側熱交換器52bで蒸発・気液したガス冷媒と合流し、低圧管104を流れ、逆止弁32dを介して、熱源側熱交換器22で蒸発・気化し、四方弁21およびアキュムレータ23を介して圧縮機1に戻る。
Next, the heating main operation in which the cooling operation and the heating operation are mixed and the heating load is larger than the cooling load will be described. The high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the
最後に、全ての負荷側ユニットが暖房運転を実施する全暖房運転について説明する。圧縮機1を吐出した高温、高圧のガス冷媒は、四方弁21、逆止弁32cを介して高圧管103に流れ、分流コントローラ53内の気液分離器33に至る。気液分離器33に至った高温・高圧のガス冷媒は気液分離器33の上部から開閉弁41a、41bを介して負荷側熱交換器27a、27bに流れ、周囲に熱を放熱して暖房すると共に、自身は凝縮・液化して絞り装置3a、3bを介して中間圧まで絞られ分流コントローラ53に戻る。分流コントローラ53に戻った液冷媒は、絞り装置37で低圧まで絞られた後、負荷側熱交換器52bで蒸発・気化したガス冷媒と合流し、低圧管104を流れ、逆止弁32dを介して、熱源側熱交換器22で蒸発・気化し、四方弁21およびアキュムレータ23を介して圧縮機1に戻る。
Finally, the heating only operation in which all the load side units perform the heating operation will be described. The high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the
以上の構成と動作によって、高圧管103が太い2管式の冷暖同時運転可能なシステムにおいても、冷媒を適正に判断して、不足の場合には冷媒の自動充填を実施することが可能となる。また、熱源側熱交換器22で冷媒の過冷却がつけられない場合でも、冷媒熱交換器35,36の出口の過冷却度により、適正な冷媒量を判定して精度のよい冷媒充てんが可能なので、冷媒が過充填となることがなく、信頼性が高いシステムとすることができる。
With the above-described configuration and operation, even in a system in which cooling and heating can be performed simultaneously with a two-tube type having a large high-
実施の形態6.
図13にこの発明の実施の形態6に係る冷凍空調装置の冷媒回路図を示す。この装置は、熱源側ユニット51、負荷側ユニット52a,52b、および分流キット54a,54bを備える。
熱源側ユニット51の構成は以下の通りである。1は圧縮機、22は熱源側熱交換器、23はアキュムレータ、26は室外絞り装置である。圧縮機1の吐出配管は、開閉弁29bを介して熱源側熱交換器22と接続されると共に、その途中を分岐して高圧管103とも接続される。アキュムレータ23の流入管は開閉弁29aを介して開閉弁29bと熱源側熱交換器22の間の冷媒回路と接続されると共に、その途中を分岐して低圧管104とも接続される。また、熱源側熱交換器22の他端は液管101と接続される。さらに、圧縮機1の吐出配管を分岐した配管を、開閉弁5を介して四方弁21とアキュムレータ23の間の冷媒回路に合流させ、その合流部と開閉弁5の間から、冷媒充てん用開閉弁6を介して冷媒充てんポート7を接続する。また、8は圧縮機1の吐出側の高圧部にて圧力を検出する圧力センサ、9は圧縮機1の吐出側の高圧部で冷媒の温度を検出する第1の温度センサである。これらによって熱源側ユニット51を構成する。
FIG. 13 shows a refrigerant circuit diagram of a refrigerating and air-conditioning apparatus according to
The configuration of the heat
次に負荷側ユニットの構成について説明する。3a,3bは絞り装置、27a,27bは負荷側熱交換器である。11a,11bは、絞り装置3a,3bと負荷側熱交換器27a,27bの間で冷媒の温度を検知する第3の温度センサ、12a,12bは負荷側熱交換器27a,27bと分流キット54a,54bの間で冷媒の温度を検知する第4の温度センサである。これらによって負荷側ユニット52a,52bを構成する。なお、添え字のa,bは室内機が複数台接続されるマルチ形空調機を示すものである。
Next, the configuration of the load side unit will be described. 3a and 3b are expansion devices, and 27a and 27b are load-side heat exchangers. 11a and 11b are third temperature sensors for detecting the temperature of the refrigerant between the
以上の構成の熱源側ユニット51と負荷側ユニット52は、液管101を介して熱源側熱交換器22と絞り装置3a,3bとが接続され、負荷側熱交換器27a,27bが分流キット54a,54bを介して高圧管103および低圧管104に接続される。分流キット54a,54bでは、開閉弁30a,30bを介して高圧管103と負荷側熱交換器27a,27bが接続されると共に、開閉弁31a,31bを介して、低圧管104と負荷側熱交換器27a,27bが接続される。
The heat
上記構成のマルチシステムにおいて、冷媒量を調整し、必要に応じて冷媒を自動充填する時の冷媒の流れについて説明する。運転モードは、まず、全ての負荷側ユニットが冷房を実施する場合について説明する。このとき、圧縮機1を運転すると、高温・高圧のガス冷媒は、開閉弁29bを介して熱源側熱交換器22に流れ、凝縮・液化する。液化した液冷媒は、液管101を流れ、負荷側ユニット52a,52bに流れ、絞り装置3a,3bで低圧まで絞られ、負荷側熱交換器27a,27bで周囲から熱を奪って冷房すると共に、自身は蒸発・気化して開閉弁31a,31bを介して低圧管104に流れ熱源側ユニット51に戻る。熱源側ユニット51に戻ったガス冷媒はアキュムレータ23を介して圧縮機1に戻る。
The flow of the refrigerant when the refrigerant amount is adjusted and the refrigerant is automatically charged as necessary in the multi-system having the above configuration will be described. The operation mode will be described first in the case where all the load side units perform cooling. At this time, when the
次に、運転モードが、冷房と暖房が混在し、かつ冷房負荷が大きい場合の運転について説明する。なお、ここでは、負荷側ユニット52aが暖房、負荷側ユニット52bが冷房を実施するものとする。圧縮機1を運転すると、圧縮機1から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、開閉弁29bを介して熱源側熱交換器22に流れると共に、高圧管103を負荷側ユニットに向かって流れる。熱源側熱交換器22に流れたガス冷媒は、放熱して凝縮・液化し、液化した冷媒は、室外絞り装置26で中間圧まで絞られ、液管101を流れ、負荷側ユニットに向かって流れる。一方、高圧管103を流れたガス冷媒は、開閉弁30aを介して負荷側熱交換器27aに流れ、周囲に放熱して暖房すると共に、自身は凝縮・液化した後、絞り装置3aで中間圧まで絞られ、液管101を流れた液冷媒と合流し、負荷側ユニット52bに向かって流れる。負荷側ユニット52bに流れた液冷媒は、絞り装置3bで低圧まで絞られ、負荷側熱交換器27bで周囲から熱を奪って冷房すると共に、自身は蒸発・気化して開閉弁31bを介して低圧管104に流れ熱源側ユニット51に戻り、アキュムレータ23を介して圧縮機1に戻る。
Next, the operation when the operation mode is a mixture of cooling and heating and a large cooling load will be described. Here, it is assumed that the load side unit 52a performs heating and the
次に、運転モードが、冷房と暖房が混在し、かつ暖房負荷が大きい場合の運転について説明する。なお、ここでは、負荷側ユニット52aが暖房、負荷側ユニット52bが冷房を実施するものとする。圧縮機1を運転すると、圧縮機1から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、高圧管103を負荷側ユニットに向かって流れる。高圧管103を流れたガス冷媒は、開閉弁30aを介して負荷側熱交換器27aに流れ、周囲に放熱して暖房すると共に、自身は凝縮・液化した後、絞り装置3aで中間圧まで絞られ、一部は負荷側ユニット52bに向かって流れ、残りの液冷媒は液管101を流れて熱源側ユニット51に流れる。負荷側ユニット52bに流れた液冷媒は、絞り装置3bで低圧まで絞られ、負荷側熱交換器27bで周囲から熱を奪って冷房すると共に、自身は蒸発・気化して開閉弁31bを介して低圧管104に流れ熱源側ユニット51に戻る。また、液管101を流れて熱源側ユニット51に戻った液冷媒は、室外絞り装置26で低圧まで絞られ、熱源側熱交換器22で外気と熱交換して蒸発・気化し、開閉弁29aを介して低圧管104を流れたガス冷媒と合流し、アキュムレータ23を介して圧縮機1に戻る。
Next, the operation when the operation mode is a mixture of cooling and heating and a large heating load will be described. Here, it is assumed that the load side unit 52a performs heating and the
次に、冷房運転もしくは冷房主体運転を実施する中で、冷媒の不足状態を判定し、冷媒を自動充填する方法を図14のフローチャートを用いて説明する。図14において、冷媒供給ボンベを冷媒充てんポート7に接続した状態で、STEP1では、冷媒量を調整する運転を開始する。開始のトリガとしては、室外機に設けられたサービス用のスイッチ、リモコン、外部からの接点入力、パソコンなどからの制御信号などを使う。STEP2では制御間隔を取るため、所定時間が経過するまで待ち、所定時間経過後、STEP3に進む。STEP3では、圧縮機1の吐出圧力Pdと熱源側熱交換器22の出口の冷媒温度Tcoutを検出する。STEP4では、Pdの飽和温度Tsat(Pd)と熱源側熱交換器22の出口の冷媒温度Tcoutとの差SCを演算する。STEP5では、演算したSCとその目標値のSCmを比較し、SC≧SCmの場合はSTEP6に進み冷媒量調整を終了する。SC<SCmの場合はSTEP7に進み、所定時間冷媒充てん用開閉弁6を開放し、冷媒供給ボンベから冷媒充てんポート7を介して冷媒を冷媒回路内に充填する。このとき併せて開閉弁5を開放する。所定時間STEP7で冷媒を充填した後はSTEP2に進む。
Next, a method of determining the refrigerant shortage and automatically charging the refrigerant during the cooling operation or the cooling main operation will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 14, in a state where the refrigerant supply cylinder is connected to the
以上の構成・動作により、冷暖房同時運転可能な3管式の冷凍空調システムにおいても、適正冷媒量を速やかに判断し、必要に応じて冷媒を充填することができるため、正確な冷媒充填を速やかに完了させることができる。 With the above-described configuration and operation, even in a three-pipe refrigeration and air conditioning system that can be operated simultaneously with cooling and heating, the appropriate amount of refrigerant can be quickly determined and charged as necessary. Can be completed.
1 圧縮機、2 凝縮器、3,3a,3b 絞り装置、4 蒸発器、5 開閉弁、6 冷媒充てん用開閉弁、7 冷媒充てんポート、8 圧力センサ、9 第1の温度センサ、10 第2の温度センサ、 11,11a,11b 第3の温度センサ、12,12a,12b 第4の温度センサ、13 開閉弁、 14 開閉弁、15 開閉弁、16 開閉弁、17 絞り装置、18 第5の温度センサ、19 開閉弁、20 第2の圧力センサ、21 四方弁、22 熱源側熱交換器、23 アキュムレータ、24 冷媒熱交換器、25 回収器、26 室外絞り装置、27a,27b 負荷側熱交換器、28 第3の圧力センサ、29a,29b 開閉弁、30a,30b 開閉弁、31a,31b 開閉弁、32a,32b,33c,33d 逆止弁、33 気液分離器、34 絞り装置、35 第1の冷媒熱交換器、36 第2の冷媒熱交換器、37 絞り装置、38 温度センサ、39a,39b 逆止弁、40a,40b 逆止弁、41a,41b 高圧用開閉弁、42a,42b 低圧用開閉弁、43 圧力センサ、44 温度センサ、45 温度センサ、46 第2の絞り装置、51 熱源側ユニット、52a,52b 負荷側ユニット、53 分流コントローラ、54 分流キット、101 液管、102 ガス管、103 高圧管、104 低圧管。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor, 2 Condenser, 3, 3a, 3b Throttle device, 4 Evaporator, 5 On-off valve, 6 Refrigerant filling on-off valve, 7 Refrigerant filling port, 8 Pressure sensor, 9 1st temperature sensor, 10 2nd 11, 11a, 11b Third temperature sensor, 12, 12a, 12b Fourth temperature sensor, 13 Open / close valve, 14 Open / close valve, 15 Open / close valve, 16 Open / close valve, 17 Throttle device, 18 5th Temperature sensor, 19 On-off valve, 20 Second pressure sensor, 21 Four-way valve, 22 Heat source side heat exchanger, 23 Accumulator, 24 Refrigerant heat exchanger, 25 Recovery unit, 26 Outdoor expansion device, 27a, 27b Load side heat exchange 28, third pressure sensor, 29a, 29b on-off valve, 30a, 30b on-off valve, 31a, 31b on-off valve, 32a, 32b, 33c, 33d check valve, 33 gas-liquid Separator, 34 throttle device, 35 first refrigerant heat exchanger, 36 second refrigerant heat exchanger, 37 throttle device, 38 temperature sensor, 39a, 39b check valve, 40a, 40b check valve, 41a, 41b Open / close valve for high pressure, 42a, 42b Open / close valve for low pressure, 43 Pressure sensor, 44 Temperature sensor, 45 Temperature sensor, 46 Second throttle device, 51 Heat source side unit, 52a, 52b Load side unit, 53 Split flow controller, 54 Split flow Kit, 101 liquid pipe, 102 gas pipe, 103 high pressure pipe, 104 low pressure pipe.
Claims (10)
前記圧縮機の吐出側から分岐し開閉手段を介して前記圧縮機の吸入側と接続する冷媒回路と、
前記開閉手段と前記圧縮機の前記吸入側との間に冷媒充填用開閉器を介して接続された冷媒充填ポートと、
を有することを特徴とする冷凍空調装置。A refrigerating and air-conditioning apparatus comprising at least a compressor, a condenser, a throttling device and an evaporator,
A refrigerant circuit branched from the discharge side of the compressor and connected to the suction side of the compressor via an opening / closing means;
A refrigerant charging port connected via a refrigerant charging switch between the opening / closing means and the suction side of the compressor;
A refrigerating and air-conditioning apparatus comprising:
前記圧縮機の吐出側から分岐し開閉手段を介して前記圧縮機の吸入側と接続する冷媒回路と、
前記開閉手段と前記圧縮機の前記吸入側との間に冷媒充填用開閉器を介して接続された冷媒充填ポートと、
を有することを特徴とする冷凍空調装置。At least a compressor, a heat source side heat exchanger, a heat source side unit composed of a four-way valve, a load side unit composed of at least a throttle device and a load side heat exchanger, and the heat source side unit and the load side unit are refrigerant. A refrigeration air conditioner connected by piping,
A refrigerant circuit branched from the discharge side of the compressor and connected to the suction side of the compressor via an opening / closing means;
A refrigerant charging port connected via a refrigerant charging switch between the opening / closing means and the suction side of the compressor;
A refrigerating and air-conditioning apparatus comprising:
前記圧縮機の吐出側から分岐し開閉手段を介して前記圧縮機の吸入側と接続する冷媒回路と、
前記開閉手段と前記圧縮機の前記吸入側との間に冷媒充填用開閉器を介して接続された冷媒充填ポートと、を有することを特徴とする冷凍空調装置。A heat source side unit composed of at least a compressor, a heat source side heat exchanger, a four-way valve and a check valve; a load side unit composed of at least a throttling device and a load side heat exchanger; at least a gas-liquid separator; A diversion controller having a circuit for bypassing from the liquid part to the low pressure part via the opening / closing means for switching the high / low pressure circuit and the throttling device for bypassing, and the heat source side unit and the load side unit via the diversion controller. A refrigerating and air-conditioning apparatus connected by a refrigerant pipe of
A refrigerant circuit branched from the discharge side of the compressor and connected to the suction side of the compressor via an opening / closing means;
A refrigerating and air-conditioning apparatus comprising: a refrigerant charging port connected between the opening / closing means and the suction side of the compressor via a refrigerant charging switch.
前記熱源側ユニットと前記負荷側ユニットとは、分流キットを介して高圧管と低圧管とを切り替え可能に前記熱源側熱交換器と前記負荷側熱交換器と接続すると共に、液管により前記熱源側絞り装置と前記負荷側絞り装置とを接続してなる冷凍空調装置であって、
前記圧縮機の吐出側から分岐し開閉手段を介して前記圧縮機の吸入側と接続する冷媒回路と、
前記開閉手段と前記圧縮機の前記吸入側との間に冷媒充填用開閉器を介して接続された冷媒充填ポートと、を有することを特徴とする冷凍空調装置。At least a compressor, a heat source side heat exchanger, a heat source side unit composed of a four-way valve and a heat source side expansion device, and a load side unit composed of at least a load side expansion device and a load side heat exchanger,
The heat source side unit and the load side unit are connected to the heat source side heat exchanger and the load side heat exchanger so as to be able to switch between a high pressure pipe and a low pressure pipe via a diversion kit, and the heat source is connected by a liquid pipe. A refrigerating and air-conditioning apparatus formed by connecting a side throttle device and the load side throttle device,
A refrigerant circuit branched from the discharge side of the compressor and connected to the suction side of the compressor via an opening / closing means;
A refrigerating and air-conditioning apparatus comprising: a refrigerant charging port connected between the opening / closing means and the suction side of the compressor via a refrigerant charging switch.
前記圧縮機の吐出冷媒を、開閉手段を介して前記圧縮機の吸入側に戻しながら、前記開閉手段と前記圧縮機の前記吸入側との間に、冷媒充填用開閉器を介して冷媒充填ポートから冷媒を充填する冷凍空調装置の冷媒充填方法。A refrigerant charging method of a refrigeration air conditioner equipped with a compressor that sucks in refrigerant, compresses it, and discharges it,
While returning the refrigerant discharged from the compressor to the suction side of the compressor via the opening / closing means, a refrigerant charging port is provided between the opening / closing means and the suction side of the compressor via a refrigerant charging switch. A refrigerant charging method for a refrigerating and air-conditioning apparatus in which refrigerant is charged from
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