KR100741252B1 - 공기 조화 장치 - Google Patents

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야스시 호리
시게아키 우메야마
케이지 이시다
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다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

냉매의 증발기로서 기능할 때에 냉매가 하측으로부터 유입하여 상측으로부터 유출하도록 구성된 열원측 열교환기(23)를 포함하고, 열원측 열교환기(23)와 이용측 열교환기(32, 42, 52)가 개별로 냉매의 증발기 또는 응축기로서 기능시키는 전환이 가능한 냉매 회로(12)를 구비한 공기 조화 장치(1)에 있어서, 열원측 열교환기(23)의 증발 능력을 열원측 팽창 밸브(24)에 의하여 제어할 때의 제어 폭을 확대한다. 공기 조화 장치(1)는, 열원측 열교환기(23)를 증발기로서 기능시켜 운전하고 있을 때에, 제1 바이패스(bypass) 회로(102)를 통하여 압축 기구(21)로부터 토출되는 냉매를 압축 기구(21)의 흡입측으로 바이패스하고, 열원측 열교환기(23)를 응축기로서 기능시키는 운전으로 전환하며, 열원측 팽창 밸브(24)의 작동을 중단시키는 것으로, 제1 오일 되돌림 회로(101)를 통하여 열원측 열교환기(23) 내에 모인 냉동기유를 열원측 열교환기(23)의 하부로부터 압축 기구(21)의 흡입측으로 되돌린다.
공기 조화 장치, 열원측 열교환기, 이용측 열교환기, 팽창 밸브, 압축 기구

Description

공기 조화 장치{AIR CONDITIONER}
본 발명은, 공기 조화 장치, 특히, 냉매의 증발기로서 기능할 때에 냉매가 하측으로부터 유입하여 상측으로부터 유출하도록 구성된 열원측 열교환기를 포함하고 있고, 열원측 열교환기와 이용측 열교환기가 각각 개별로 냉매의 증발기 또는 응축기로서 기능시키는 전환이 가능한 냉매 회로를 구비한 공기 조화 장치에 관한 것이다.
종래부터, 냉매의 증발기로서 냉매가 하측으로부터 유입하여 상측으로부터 유출하도록 구성된 열교환기를 가지는 증기 압축식의 냉매 회로를 구비한 냉동 장치가 있다 (예를 들면, 특허 문헌 1 참조.). 이 냉동 장치에서는, 증발기 내에 냉동기유가 고이는 것을 방지하기 위하여, 냉매보다도 비중이 작기 때문에 2층으로 분리하여 냉매의 액면 상에 뜬 상태에서 모인 냉동기유를 냉매의 액면 부근으로부터 뽑아내어 압축기의 흡입측으로 되돌리도록 하고 있다.
또한, 증기 압축식의 냉매 회로를 구비한 냉동 장치의 일례로서, 열원측 열교환기와 이용측 열교환기가 각각 개별로 냉매의 증발기 또는 응축기로서 기능시키는 전환이 가능한 증기 압축식의 냉매 회로를 구비한 냉난방 동시 운전이 가능한 공기 조화 장치가 있다 (예를 들면, 특허 문헌 2 참조.). 이와 같은 공기 조화 장 치에서는, 복수의 열원측 열교환기가 설치되는 것과 함께, 각 열원측 열교환기로 유입하는 냉매의 유량을 조절할 수 있도록 팽창 밸브가 설치되어 있다. 그리고, 이 공기 조화 장치에서, 예를 들면, 난방 운전 시나 냉난방 동시 운전 시 등과 같이, 열원측 열교환기를 증발기로서 기능시키는 경우에는, 이용측 열교환기의 공조 부하가 작아지는 것에 따라, 팽창 밸브의 개도(開度)를 작게 하는 것에 의하여 증발 능력을 작게 하는 제어를 행하고, 나아가, 이용측 열교환기의 공조 부하가 매우 작아지는 경우에는, 복수의 팽창 밸브의 일부의 작동을 중단시켜 증발기로서 기능하는 열원측 열교환기의 대수를 줄이는 것에 의하여 증발 능력을 작게 하거나, 복수의 열원측 열교환기의 일부를 응축기로서 기능시키는 것에 의하여 증발기로서 기능하는 열원측 열교환기의 증발 능력과 상쇄하여 증발 능력을 작게 하는 제어를 행하고 있다.
또한, 상술의 공기 조화 장치에서는, 예를 들면, 냉방 운전 시나 냉난방 동시 운전 시에 열원측 열교환기를 응축기로서 기능시키는 경우에는, 이용측 열교환기의 공조 부하가 작아지는 것에 따라, 열원측 열교환기에 접속된 팽창 밸브의 개도를 작게 하는 것에 의하여 열원측 열교환기 내에 모이는 액 냉매의 양을 늘려 실질적인 전열면적을 감소시키는 것으로 응축 능력을 작게 하는 제어를 행하고 있다. 그러나, 팽창 밸브의 개도를 작게 하는 제어를 행하면, 팽창 밸브의 하류측 (구체적으로는, 팽창 밸브와 이용측 열교환기의 사이)의 냉매 압력이 저하하는 경향으로 되어 안정하지 않고, 열원측 열교환기의 응축 능력을 작게 하는 제어를 안정적으로 행할 수 없다고 하는 문제가 있었다. 이것에 대하여, 압축기에서 압축된 고압의 가스 냉매를, 팽창 밸브에서 감압되어 이용측 열교환기로 보내지는 냉매에 합류시키는 가압 회로를 설치하는 것에 의하여, 팽창 밸브의 하류측의 냉매 압력을 높게 하는 제어가 제안되어 있다 (예를 들면, 특허 문헌 3 참조.).
<특허 문헌 1>
일본국 공개특허공보 특개소63-204074호 공보
<특허 문헌 2>
일본국 공개특허공보 특개평3-260561호 공보
<특허 문헌 3>
일본국 공개특허공보 특개평3-129259호 공보
상술의 공기 조화 장치에 있어서, 냉매의 증발기로서 기능하는 경우에 냉매가 하측으로부터 유입하여 상측으로부터 유출하도록 구성된 플레이트 열교환기 등의 열교환기를 열원측 열교환기로서 사용하는 경우가 있다. 이 경우에는, 열원측 열교환기 내에 냉동기유가 고이는 것을 방지하기 위하여, 열원측 열교환기 내의 냉매의 액면을 일정 이상의 레벨이 되도록 유지할 필요가 있다. 그러나, 이용측 열교환기에서의 공조 부하가 매우 작아지는 경우 등과 같이, 열원측 열교환기를 증발 능력이 작은 증발기로서 기능시키는 경우에 있어서는, 팽창 밸브의 개도를 작게 하는 것에 의하여 열원측 열교환기를 흐르는 냉매량을 감소시키려고 하여도, 열원측 열교환기 내의 냉매의 액면의 제약으로부터 팽창 밸브의 개도를 너무 작게 할 수 없기 때문에, 팽창 밸브의 개도 조절만으로는 충분히 증발 능력을 제어할 수 없고, 결과적으로, 복수의 팽창 밸브의 일부의 작동을 중단시켜 증발기로서 기능하는 열원측 열교환기의 대수를 줄이는 것에 의하여 증발 능력을 작게 하거나, 복수의 열원측 열교환기의 일부를 응축기로서 기능시키는 것에 의하여 증발기로서 기능하는 열원측 열교환기의 증발 능력과 상쇄하여 증발 능력을 작게 하는 제어를 행하는 것이 필요하게 되어 있다.
이 때문에, 복수의 열원측 열교환기를 설치하는 분만큼 부품 점수의 증가 및 코스트 업(cost up)이 생기고, 또한, 복수의 열원측 열교환기의 일부를 응축기로서 기능시켜 증발 능력을 작게 하는 경우에 열원측 열교환기에서 응축되는 냉매량의 분만큼 압축기에서 압축되는 냉매량이 증가하게 되어, 이용측 열교환기의 공조 부하가 작은 운전 조건에서의 COP가 나빠진다고 하는 문제가 있다. 이것에 대하여, 증발 능력을 상쇄하기 위한 열원측 열교환기를 설치하는 것 없이, 액면의 저하를 허용하면서 열원측 열교환기를 증발 능력이 작은 증발기로서 기능시킬 수 있게 하기 위하여, 열원측 열교환기를 증발기로서 기능시켜 운전하고 있을 때에, 일시적으로, 열원측 열교환기를 응축기로서 기능시키도록 전환하여 냉매가 열원측 열교환기의 상측으로부터 하측을 향하여 흐르도록 하는 것으로, 열원측 열교환기에 냉동기유가 고이는 것을 방지하는 운전 (오일 회수 운전)을 행하는 것도 생각할 수 있지만, 난방 운전 (즉, 응축기로서 기능) 중의 이용측 열교환기를 일시적으로 냉방 운전 (즉, 증발기로서 기능)으로 전환하게 되어 버리기 때문에, 실내의 쾌적성을 해칠 우려가 있다.
또한, 상술의 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 회로에 가압 회로를 설치하는 것에 의하여, 열원측 열교환기를 냉매의 응축기로서 기능시키는 경우에, 팽창 밸브에서 감압되어 이용측 열교환기로 보내지는 냉매에 압축기에서 압축된 고압의 가스 냉매를 합류시키도록 하면, 팽창 밸브로부터 이용측 열교환기로 보내지는 냉매가 기액이상류(氣液二相流)가 되고, 게다가, 팽창 밸브의 개도를 작게 하는 만큼, 가압 회로로부터 고압의 가스 냉매가 합류된 후의 냉매의 가스 분율이 커져, 복수의 이용측 열교환기 사이에서 편류(偏流)가 생겨 버리기 때문에, 결과적으로, 팽창 밸브의 개도를 충분히 작게 할 수 없다고 하는 문제가 생기고 있다. 이 결과, 열원측 열교환기를 냉매의 증발기로서 기능시키는 경우와 마찬가지로, 복수의 열원측 열교환기를 설치하여, 이용측 열교환기의 공조 부하가 매우 작아지는 경우에는, 복수의 팽창 밸브의 작동을 중단시켜 응축기로서 기능하는 열원측 열교환기의 대수를 줄이는 것에 의하여 응축 능력을 작게 하거나, 복수의 열원측 열교환기의 일부를 증발기로서 기능시키는 것에 의하여 응축기로서 기능하는 열원측 열교환기의 응축 능력과 상쇄하여 응축 능력을 작게 하는 제어를 행하는 것이 필요하게 되어 있다.
이 때문에, 복수의 열원측 열교환기를 설치하는 분만큼 부품 점수의 증가 및 코스트 업이 생기고, 또한, 복수의 열원측 열교환기의 일부를 증발기로서 기능시켜 응축 능력을 작게 하는 경우에 열원측 열교환기에서 증발되는 냉매량의 분만큼 압축기에서 압축되는 냉매량이 증가하게 되어, 이용측 열교환기의 공조 부하가 작은 운전 조건에서의 COP가 나빠진다고 하는 문제가 있다.
본 발명의 과제는, 냉매의 증발기로서 기능할 때에 냉매가 하측으로부터 유입하여 상측으로부터 유출하도록 구성된 열원측 열교환기를 포함하고 있고, 열원측 열교환기와 이용측 열교환기가 각각 개별로 냉매의 증발기 또는 응축기로서 기능시키는 전환이 가능한 냉매 회로를 구비한 공기 조화 장치에 있어서, 열원측 열교환기의 증발 능력을 팽창 밸브에 의하여 제어할 때의 제어 폭을 확대하는 것에 있다.
제1 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 냉매 회로와, 제1 바이패스(bypass) 회로와, 오일 되돌림 회로를 구비하고 있다. 냉매 회로는, 압축 기구와, 냉매의 증발기로서 기능할 때에 냉매가 하측으로부터 유입하여 상측으로부터 유출하도록 구성된 열원측 열교환기와, 이용측 열교환기와, 열원측 열교환기와 이용측 열교환기를 접속하는 액 냉매관과, 액 냉매관에 설치되는 팽창 밸브를 포함하고 있고, 열원측 열교환기와 이용측 열교환기가 각각 개별로 냉매의 증발기 또는 응축기로서 기능시키는 전환이 가능하다. 제1 바이패스 회로는, 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 압축 기구의 흡입측으로 바이패스하는 것이 가능하다. 오일 되돌림 회로는, 열원측 열교환기의 하부와 압축 기구의 흡입측을 접속한다. 그리고, 이 공기 조화 장치는, 열원측 열교환기를 증발기로서 기능시켜 운전하고 있을 때에, 제1 바이패스 회로를 통하여 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 압축 기구의 흡입측으로 바이패스하고, 열원측 열교환기를 응축기로서 기능시키는 운전으로 전환하며, 팽창 밸브의 작동을 중단시키는 것에 의하여, 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 열원측 열교환기로 유입시켜, 오일 되돌림 회로를 통하여 열원측 열교환기 내에 모인 냉동기유를 압축 기구의 흡입측으로 되돌리는 오일 회수 운전을 행한다.
이 공기 조화 장치에서는, 냉방 운전 등을 행하는 경우와 같이 열원측 열교환기를 냉매의 응축기로서 기능시키는 운전을 행하는 경우에는, 압축 기구로부터 토출된 냉매는, 열원측 열교환기에서 응축되고 팽창 밸브를 통과한 후에, 이용측 열교환기로 보내진다. 이 냉매는, 이용측 열교환기에서 증발된 후에, 압축 기구로 흡입된다. 또한, 난방 운전 등을 행하는 경우와 같이 열원측 열교환기를 냉매의 증발기로서 기능시키는 운전을 행하는 경우에는, 압축 기구로부터 토출된 냉매는, 이용측 열교환기에서 응축되고 팽창 밸브를 통과한 후에, 열원측 열교환기로 보내진다. 이 냉매는, 열원측 열교환기에서 증발된 후에, 압축 기구로 흡입된다. 여기서, 열원측 열교환기를 증발기로서 기능시키는 운전을 행하는 경우에는, 냉매가 하측으로부터 유입하여 상측으로부터 유출하도록 열원측 열교환기 내를 흐르기 때문에, 이용측 열교환기에서의 공조 부하에 따라 팽창 밸브의 개도를 작게 하여 열원측 열교환기의 증발 능력을 작게 하는 제어를 행하면, 냉동기유가 열원측 열교환기 내에 고이게 된다.
그러나, 이 공기 조화 장치에서는, 열원측 열교환기를 증발기로서 기능시켜 운전하고 있을 때에, 제1 바이패스 회로를 통하여 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 압축 기구의 흡입측으로 바이패스하고, 열원측 열교환기를 응축기로서 기능시키는 운전으로 전환하며, 팽창 밸브의 작동을 중단시키는 것에 의하여, 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 열원측 열교환기로 유입시켜, 오일 되돌림 회로를 통하여 열원측 열교환기 내에 모인 냉동기유를 압축 기구의 흡입측으로 되돌리는 오일 회수 운전을 행하도록 하고 있다. 이와 같은 오일 회수 운전을 행하는 것에 의하여, 열원측 열교환기를 응축기로서 기능시키는 전환을 행하는 것에도 불구하고, 이용측 열교환기를 증발기로 전환하여 냉매 회로 전체의 냉매의 흐름의 방향을 변경하지 않아도 무방하기 때문에, 오일 회수 운전 후에 오일 회수 운전 전의 운전 상태로 복귀시킬 때의 시작을 신속하게 행할 수 있게 되어, 실내의 쾌적성을 해치는 일 없고, 게다가, 단시간에 열원측 열교환기 내에 모인 냉동기유를 회수할 수 있다.
이와 같이, 이 공기 조화 장치에서는, 이용측 열교환기의 공조 부하에 따라 팽창 밸브의 개도를 작게 하는 것에 의하여 열원측 열교환기의 증발 능력을 작게 하는 제어를 행하고, 그 결과, 열원측 열교환기 내에서의 냉매의 액면이 저하하여도, 열원측 열교환기 내에 냉동기유가 고이는 것이 없어지기 때문에, 열원측 열교환기의 증발 능력을 팽창 밸브에 의하여 제어할 때의 제어 폭을 확대하는 것이 가능하게 된다.
그리고, 이 공기 조화 장치에서는, 종래의 공기 조화 장치와 같이, 열원측 열교환기를 복수 설치하여, 열원측 열교환기를 증발기로서 기능시키는 경우에, 복수의 열원측 팽창 밸브의 일부의 작동을 중단시켜 증발기로서 기능하는 열원측 열교환기의 대수를 줄이는 것에 의하여 증발 능력을 작게 하거나, 복수의 열원측 열교환기의 일부를 응축기로서 기능시키는 것에 의하여 증발기로서 기능하는 열원측 열교환기의 증발 능력과 상쇄하여 증발 능력을 작게 하는 제어를 행할 필요가 없어지기 때문에, 단일의 열원측 열교환기에 의하여 광범위의 증발 능력의 제어 폭을 얻을 수 있게 된다.
이것에 의하여, 열원측 열교환기의 증발 능력의 제어의 제어 폭의 제약에 의하여 열원측 열교환기의 단일화가 실현되어 있지 않았던 공기 조화 장치에 있어서, 열원측 열교환기의 단일화가 가능해지기 때문에, 종래의 공기 조화 장치에 있어서 복수의 열원측 열교환기를 설치하는 것에 의하여 발생하고 있던 부품 점수의 증가 및 코스트 업을 방지하고, 또한, 복수의 열원측 열교환기의 일부를 응축기로서 기능시켜 증발 능력을 작게 하는 경우에 열원측 열교환기에서 응축되는 냉매량의 분만큼 압축 기구에서 압축되는 냉매량이 증가하여 이용측 열교환기의 공조 부하가 작은 운전 조건에서의 COP가 나빠진다고 하는 문제를 해소할 수 있다.
제2 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 냉매 회로와, 제1 바이패스 회로와, 오일 되돌림 회로를 구비하고 있다. 냉매 회로는, 압축 기구와, 냉매의 증발기로서 기능할 때에 냉매가 하측으로부터 유입하여 상측으로부터 유출하도록 구성된 열원측 열교환기와, 이용측 열교환기와, 열원측 열교환기와 이용측 열교환기를 접속하는 액 냉매관과, 액 냉매관에 설치되는 팽창 밸브와, 열원측 열교환기를 압축 기구로부터 토출되는 냉매의 응축기로서 기능시키는 응축 운전 전환 상태와 열원측 열교환기를 액 냉매관을 흐르는 냉매의 증발기로서 기능시키는 증발 운전 전환 상태를 전환 가능하게 하는 열원측 전환 기구와, 압축 기구의 토출측과 열원측 전환 기구의 사이에 접속되어 있고 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 열원측 전환 기구로 유입하기 전에 분기(分岐)하는 것이 가능한 고압 가스 냉매관과, 이용측 열교환기를 액 냉매관을 흐르는 냉매의 증발기로서 기능시키는 냉방 운전 전환 상태와 이용측 열교환기를 고압 가스 냉매관을 흐르는 냉매의 응축기로서 기능시키는 난방 운전 전환 상태를 전환 가능하게 하는 이용측 전환 기구와, 이용측 열교환기에서 증발되는 냉매를 압축 기구의 흡입측으로 보내는 저압 가스 냉매관을 포함하고 있다. 제1 바이패스 회로는, 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 압축 기구의 흡입측으로 바이패스하는 것이 가능하다. 오일 되돌림 회로는, 열원측 열교환기의 하부와 압축 기구의 흡입측을 접속한다. 그리고, 이 공기 조화 장치는, 열원측 전환 기구를 증발 운전 전환 상태로 하여 운전하고 있을 때에, 제1 바이패스 회로를 통하여 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 압축 기구의 흡입측으로 바이패스하고, 열원측 전환 기구를 응축 운전 전환 상태로 전환하며, 팽창 밸브의 작동을 중단시키는 것에 의하여, 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 열원측 열교환기로 유입시켜, 오일 되돌림 회로를 통하여 열원측 열교환기 내에 모인 냉동기유를 압축 기구의 흡입측으로 되돌리는 오일 회수 운전을 행한다.
이 공기 조화 장치에서는, 냉방 운전 등을 행하는 경우와 같이, 열원측 전환 기구를 응축 운전 전환 상태로 하는 것에 의하여 열원측 열교환기를 냉매의 응축기로서 기능시키는 운전을 행하는 경우에는, 압축 기구로부터 토출된 냉매는, 열원측 열교환기로 보내져 열원측 열교환기에서 응축된다. 그리고, 이 냉매는, 팽창 밸브를 통과한 후에 액 냉매관을 통하여 이용측 열교환기로 보내진다. 그리고, 이 냉매는, 이용측 전환 기구를 냉방 운전 전환 상태로 하는 것에 의하여 냉매의 증발기로서 기능하는 이용측 열교환기에서 증발된 후에, 저압 가스 냉매관을 통하여 압축 기구로 흡입된다. 또한, 난방 운전 등을 행하는 경우와 같이, 열원측 전환 기구를 증발 운전 전환 상태로 하는 것에 의하여 열원측 열교환기를 냉매의 증발기로서 기능시키는 운전을 행하는 경우에는, 압축 기구로부터 토출된 냉매는, 고압 가스 냉매관을 통하여, 이용측 전환 기구를 난방 운전 전환 상태로 하는 것에 의하여 냉매의 응축기로서 기능하는 이용측 열교환기로 보내져 응축되어 액 냉매관으로 보내진다. 그리고, 이 냉매는, 팽창 밸브를 통과한 후에 열원측 열교환기에서 증발되고, 압축 기구로 흡입된다. 여기서, 열원측 전환 기구를 증발 운전 전환 상태로 하여 운전을 행하는 경우에는, 냉매가 하측으로부터 유입하여 상측으로부터 유출하도록 열원측 열교환기 내를 흐르기 때문에, 이용측 열교환기에서의 공조 부하에 따라 팽창 밸브의 개도를 작게 하여 열원측 열교환기의 증발 능력을 작게 하는 제어를 행하면, 냉동기유가 열원측 열교환기 내에 고이게 된다.
그러나, 이 공기 조화 장치에서는, 열원측 전환 기구를 증발 운전 전환 상태로 하여 운전하고 있을 때에, 제1 바이패스 회로를 통하여 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 압축 기구의 흡입측으로 바이패스하고, 열원측 전환 기구를 응축 운전 전환 상태로 전환하며, 팽창 밸브의 작동을 중단시키는 것에 의하여, 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 열원측 열교환기로 유입시켜, 오일 되돌림 회로를 통하여 열원측 열교환기 내에 모인 냉동기유를 압축 기구의 흡입측으로 되돌리는 오일 회수 운전을 행하도록 하고 있다. 이와 같은 오일 회수 운전을 행하는 것에 의하여, 열원측 전환 기구를 응축 운전 전환 상태로 전환하는 것에도 불구하고, 이용측 전환 기구를 증발 운전 전환 상태로 전환하여 냉매 회로 전체의 냉매의 흐름의 방향을 변경하지 않아도 무방하기 때문에, 오일 회수 운전 후에 오일 회수 운전 전의 운전 상태로 복귀시킬 때의 시작을 신속하게 행할 수 있게 되어, 실내의 쾌적성을 해치는 일 없고, 게다가, 단시간에 열원측 열교환기 내에 모인 냉동기유를 회수할 수 있다.
이와 같이, 이 공기 조화 장치에서는, 이용측 열교환기의 공조 부하에 따라 팽창 밸브의 개도를 작게 하는 것에 의하여 열원측 열교환기의 증발 능력을 작게 하는 제어를 행하고, 그 결과, 열원측 열교환기 내에서의 냉매의 액면이 저하하여도, 열원측 열교환기 내에 냉동기유가 고이는 것이 없어지기 때문에, 열원측 열교환기의 증발 능력을 팽창 밸브에 의하여 제어할 때의 제어 폭을 확대하는 것이 가능하게 된다.
그리고, 이 공기 조화 장치에서는, 종래의 공기 조화 장치와 같이, 열원측 열교환기를 복수 설치하여, 열원측 열교환기를 증발기로서 기능시키는 경우에, 복수의 열원측 팽창 밸브의 일부의 작동을 중단시켜 증발기로서 기능하는 열원측 열교환기의 대수를 줄이는 것에 의하여 증발 능력을 작게 하거나, 복수의 열원측 열교환기의 일부를 응축기로서 기능시키는 것에 의하여 증발기로서 기능하는 열원측 열교환기의 증발 능력과 상쇄하여 증발 능력을 작게 하는 제어를 행할 필요가 없어지기 때문에, 단일의 열원측 열교환기에 의하여 광범위의 증발 능력의 제어 폭을 얻을 수 있게 된다.
이것에 의하여, 열원측 열교환기의 증발 능력의 제어의 제어 폭의 제약에 의하여 열원측 열교환기의 단일화가 실현되어 있지 않았던 공기 조화 장치에 있어서, 열원측 열교환기의 단일화가 가능해지기 때문에, 종래의 공기 조화 장치에 있어서 복수의 열원측 열교환기를 설치하는 것에 의하여 발생하고 있던 부품 점수의 증가 및 코스트 업을 방지하고, 또한, 복수의 열원측 열교환기의 일부를 응축기로서 기능시켜 증발 능력을 작게 하는 경우에 열원측 열교환기에서 응축되는 냉매량의 분만큼 압축 기구에서 압축되는 냉매량이 증가하여 이용측 열교환기의 공조 부하가 작은 운전 조건에서의 COP가 나빠진다고 하는 문제를 해소할 수 있다.
제3 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 또는 제2 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 액 냉매관에는, 이용측 열교환기와 팽창 밸브의 사이에 접속되어 있고, 액 냉매관으로부터 냉매를 분기하여 압축 기구의 흡입측으로 보내는 것이 가능한 제2 바이패스 회로가 설치되어 있다.
이 공기 조화 장치에서는, 제2 바이패스 회로가 설치되어 있기 때문에, 오일 회수 운전 중에 있어서도, 응축기로서 기능하는 이용측 열교환기로 냉매를 흐르게 할 수 있게 되어, 난방 운전을 계속할 수 있다.
제4 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제3 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 액 냉매관에는, 이용측 열교환기와 팽창 밸브의 사이에 접속되어 있고, 액 냉매관을 흐르는 냉매를 모으는 리시버가 더 설치되어 있다. 제2 바이패스 회로는, 리시버의 상부로부터 냉매를 압축 기구의 흡입측으로 보내도록 설치되어 있다.
이 공기 조화 장치에서는, 제2 바이패스 회로가 리시버의 상부로부터 냉매를 압축 기구의 흡입측으로 보내도록 설치되어 있기 때문에, 압축 기구의 흡입측으로 가스 상태의 냉매를 우선적으로 보내, 액 상태의 냉매를 보내는 것을 가능한 한 방지할 수 있다.
제5 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 내지 제4 발명 중 어느 한 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 열원측 열교환기는, 열원측 열교환기 내를 흐르는 냉매의 유량 제어와는 관계없이 일정량 공급되는 물을 열원으로서 사용하고 있다.
이 공기 조화 장치에서는, 열원측 열교환기 내를 흐르는 냉매의 유량과는 관계없이 일정량 공급되는 물을 열원으로서 사용하고 있고, 수량의 제어에 의하여 열원측 열교환기에서의 증발 능력을 제어할 수 없다. 그러나, 이 공기 조화 장치에 있어서는, 팽창 밸브에 의하여 열원측 열교환기의 증발 능력을 제어할 때의 제어 폭이 확대되어 있기 때문에, 수량의 제어를 하지 않아도, 열원측 열교환기의 증발 능력을 제어할 때의 제어 폭을 확보할 수 있다.
제6 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 내지 제5 발명 중 어느 한 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 열원측 열교환기는 플레이트식 열교환기이다.
이 공기 조화 장치에서는, 열원측 열교환기로서 다수의 유로가 형성된 플레이트식 열교환기를 사용하고 있고, 그 구조상, 열원측 열교환기 내에 냉동기유가 고이는 것을 방지하기 위하여, 열원측 열교환기의 각 유로에 냉동기유를 뽑아내기 위한 오일 되돌림 회로를 설치하는 것이 곤란하다. 그러나, 이 공기 조화 장치에 있어서는, 열원측 열교환기 내에 모인 냉동기유를, 열원측 열교환기의 상측으로부터 유입한 냉매와 함께 열원측 열교환기의 하부로부터 밀어내도록 뽑아낼 수 있기 때문에, 플레이트식 열교환기를 사용하는 경우여도, 오일 되돌림 회로의 설치가 용이하다.
제7 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 냉매 회로와 오일 되돌림 회로를 구비하고 있다. 냉매 회로는, 압축 기구와, 냉매의 증발기로서 기능할 때에 냉매가 하측으로부터 유입하여 상측으로부터 유출하도록 구성된 열원측 열교환기와, 이용측 열교환기를 포함하고 있고, 열원측 열교환기와 이용측 열교환기가 각각 개별로 냉매의 증발기 또는 응축기로서 기능시키는 전환이 가능하다. 오일 되돌림 회로는, 열원측 열교환기의 하부와 압축 기구의 흡입측을 접속한다. 그리고, 이 공기 조화 장치는, 열원측 열교환기를 증발기로서 기능시켜 운전하고 있을 때에, 열원측 열교환기를 응축기로서 기능시키는 운전으로 전환하고, 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 열원측 열교환기로 유입시켜, 오일 되돌림 회로를 통하여 열원측 열교환기 내에 모인 냉동기유를 압축 기구의 흡입측으로 되돌리는 오일 회수 운전을 행한다.
이 공기 조화 장치에서는, 열원측 열교환기를 증발기로서 기능시켜 운전하고 있을 때에, 제1 바이패스 회로를 통하여 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 압축 기구의 흡입측으로 바이패스하고, 열원측 열교환기를 응축기로서 기능시키는 운전으로 전환하며, 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 열원측 열교환기로 유입시켜, 오일 되돌림 회로를 통하여 열원측 열교환기 내에 모인 냉동기유를 압축 기구의 흡입측으로 되돌리는 오일 회수 운전을 행하도록 하고 있다. 이와 같은 오일 회수 운전을 행하는 것에 의하여, 열원측 열교환기를 응축기로서 기능시키는 전환을 행하는 것에도 불구하고, 이용측 열교환기를 증발기로 전환하여 냉매 회로 전체의 냉매의 흐름의 방향을 변경하지 않아도 무방하기 때문에, 오일 회수 운전 후에 오일 회수 운전 전의 운전 상태로 복귀시킬 때의 시작을 신속하게 행할 수 있게 되어, 실내의 쾌적성을 해치는 일 없고, 게다가, 단시간에 열원측 열교환기 내에 모인 냉동기유를 회수할 수 있다.
제8 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제7 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 압축 기구의 흡입측으로 바이패스하는 것이 가능한 제1 바이패스 회로를 더 구비하고 있다. 그리고, 오일 회수 운전 시에, 제1 바이패스 회로를 통하여 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 상기 압축 기구의 흡입측으로 바이패스 한다.
이 공기 조화 장치에서는, 오일 회수 운전 시에, 제1 바이패스 회로를 통하여 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 압축 기구의 흡입측으로 바이패스하고 있기 때문에, 압축 기구의 흡입 압력을 확보할 수 있다. 게다가, 오일 되돌림 회로를 통하여 압축 기구의 흡입측으로 되돌려지는 냉동기유를, 제1 바이패스 회로를 통하여 바이패스되는 고압의 가스 냉매에 혼합하게 되기 때문에, 압축 기구에서의 액 압축을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관련되는 일실시예의 공기 조화 장치의 개략 냉매 회로도이다.
도 2는 열원측 열교환기의 전체의 개략 구조를 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2의 C부분의 확대도이고, 열원측 열교환기의 하부의 개략 구조를 도시하는 도면이다.
도 4는 공기 조화 장치의 난방 운전 모드에 있어서의 동작을 설명하는 개략 냉매 회로도이다.
도 5는 공기 조화 장치의 난방 운전 모드에서의 오일 회수 운전의 동작을 설명하는 개략 냉매 회로도이다.
도 6은 공기 조화 장치의 냉방 운전 모드에서의 동작을 설명하는 개략 냉매 회로도이다.
도 7은 공기 조화 장치의 냉난방 동시 운전 모드 (증발 부하)에서의 동작을 설명하는 개략 냉매 회로도이다.
도 8은 공기 조화 장치의 냉난방 동시 운전 모드 (증발 부하)에서의 오일 회수 운전의 동작을 설명하는 개략 냉매 회로도이다.
도 9는 공기 조화 장치의 냉난방 동시 운전 모드 (응축 부하)에서의 동작을 설명하는 개략 냉매 회로도이다.
도 10은 변형예 1에 관련되는 공기 조화 장치의 개략 냉매 회로도이다.
도 11은 변형예 2에 관련되는 공기 조화 장치의 개략 냉매 회로도이다.
도 12는 변형예 3에 관련되는 공기 조화 장치의 개략 냉매 회로도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 공기 조화 장치
12 : 냉매 회로
21 : 압축 기구
22 : 제1 전환 기구 (열원측 전환 기구)
23 : 열원측 열교환기
24 : 열원측 팽창 밸브 (팽창 밸브)
32, 42, 52 : 이용측 열교환기
66, 76, 86 : 고압 가스 개폐 밸브 (이용측 전환 기구)
76, 77, 87 : 저압 가스 개폐 밸브 (이용측 전환 기구)
101 : 제1 오일 되돌림 회로 (오일 되돌림 회로)
102 : 제1 바이패스 회로
103 : 제2 바이패스 회로
이하, 도면에 기초하여, 본 발명에 관련되는 공기 조화 장치의 실시예에 대하여 설명한다.
(1) 공기 조화 장치의 구성
도 1은, 본 발명에 관련되는 일실시예의 공기 조화 장치(1)의 개략 냉매 회로도이다. 공기 조화 장치(1)는, 증기 압축식의 냉동 사이클 운전을 행하는 것에 의하여, 빌딩 등의 옥내의 냉난방에 사용되는 장치이다.
공기 조화 장치(1)는, 주로, 1대의 열원 유닛(2)과, 복수 (본 실시예에서는, 3대)의 이용 유닛(3, 4, 5)과, 각 이용 유닛(3, 4, 5)에 접속되는 접속 유닛(6, 7, 8)과, 접속 유닛(6, 7, 8)을 통하여 열원 유닛(2)과 이용 유닛(3, 4, 5)을 접속하는 냉매 연락 배관(9, 10, 11)을 구비하고 있고, 예를 들면, 어느 공조 공간에 대해서는 냉방 운전을 행하면서 다른 공조 공간에 대해서는 난방 운전을 행하는 등과 같이, 이용 유닛(3, 4, 5)이 설치되는 옥내의 공조 공간의 요구에 따라, 냉난방 동시 운전이 가능하게 되도록 구성되어 있다. 즉, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)의 증기 압축식의 냉매 회로(12)는, 열원 유닛(2)과, 이용 유닛(3, 4, 5)과, 접속 유닛(6, 7, 8)과, 냉매 연락 배관(9, 10, 11)이 접속되는 것에 의하여 구성되어 있다.
<이용 유닛>
이용 유닛(3, 4, 5)은, 빌딩 등의 옥내의 천정에 매입이나 걸이 등, 또는, 옥내의 벽면에 벽걸이 등에 의하여 설치되어 있다. 이용 유닛(3, 4, 5)은, 냉매 연락 배관(9, 10, 11) 및 접속 유닛(6, 7, 8)을 통하여 열원 유닛(2)에 접속되어 있고, 냉매 회로(12)의 일부를 구성하고 있다.
다음으로, 이용 유닛(3, 4, 5)의 구성에 대하여 설명한다. 덧붙여, 이용 유닛(3)과 이용 유닛(4, 5)은 같은 구성이기 때문에, 여기에서는, 이용 유닛(3)의 구성만 설명하고, 이용 유닛(4, 5)의 구성에 대해서는, 각각, 이용 유닛(3)의 각 부를 도시하는 30번대의 부호 대신에 40번대 또는 50번대의 부호를 부여하고, 각 부의 설명을 생략한다.
이용 유닛(3)은, 주로, 냉매 회로(12)의 일부를 구성하고 있고, 이용측 냉매 회로(12a)(이용 유닛(4, 5)에서는, 각각, 이용측 냉매 회로(12b, 12c))를 구비하고 있다. 이 이용측 냉매 회로(12a)는, 주로, 이용측 팽창 밸브(31)와, 이용측 열교환기(32)를 구비하고 있다. 본 실시예에 있어서, 이용측 팽창 밸브(31)는, 이용측 냉매 회로(12a) 내를 흐르는 냉매의 유량 조절 등을 행하기 위하여, 이용측 열교환기(32)의 액측에 접속된 전동 팽창 밸브이다. 본 실시예에 있어서, 이용측 열교환기(32)는, 전열관과 다수의 핀에 의하여 구성된 크로스 핀식의 핀·앤드·튜브형 열교환기이며, 냉매와 옥내 공기의 열교환을 행하기 위한 기기이다. 본 실시예에 있어서, 이용 유닛(3)은, 유닛 내로 옥내 공기를 흡입하여, 열교환한 후에, 공급 공기로서 옥내로 공급하기 위한 송풍 팬 (도시하지 않음)을 구비하고 있고, 옥내 공기와 이용측 열교환기(32)를 흐르는 냉매를 열교환시키는 것이 가능하다.
또한, 이용 유닛(3)에는, 각종의 센서가 설치되어 있다. 이용측 열교환기(32)의 액측에는 액 냉매의 온도를 검출하는 액측 온도 센서(33)가 설치되어 있고, 이용측 열교환기(32)의 가스측에는 가스 냉매의 온도를 검출하는 가스측 온도 센서(34)가 설치되어 있다. 나아가, 이용 유닛(3)에는, 유닛 내로 흡입되는 옥내 공기의 온도를 검출하는 RA 흡입 온도 센서(35)가 설치되어 있다. 또한, 이용 유닛(3)은, 이용 유닛(3)을 구성하는 각 부의 동작을 제어하는 이용측 제어부(36)를 구비하고 있다. 그리고, 이용측 제어부(36)는, 이용 유닛(3)의 제어를 행하기 위하여 설치된 마이크로 컴퓨터나 메모리를 가지고 있고, 리모컨 (도시하지 않음)과의 사이에서 제어 신호 등의 교환을 행하거나, 열원 유닛(2)과의 사이에서 제어 신호 등의 교환을 행할 수 있게 되어 있다.
<열원 유닛>
열원 유닛(2)은, 빌딩 등의 옥상 등에 설치되어 있고, 냉매 연락 배관(9, 10, 11)을 통하여 이용 유닛(3, 4, 5)에 접속되어 있으며, 이용 유닛(3, 4, 5)의 사이에서 냉매 회로(12)를 구성하고 있다.
다음으로, 열원 유닛(2)의 구성에 대하여 설명한다. 열원 유닛(2)은, 주로, 냉매 회로(12)의 일부를 구성하고 있고, 열원측 냉매 회로(12d)를 구비하고 있다. 이 열원측 냉매 회로(12d)는, 주로, 압축 기구(21)와, 제1 전환 기구(22)와, 열원측 열교환기(23)와, 열원측 팽창 밸브(24)와, 리시버(25)와, 제2 전환 기구(26)와, 액측 폐쇄 밸브(27)와, 고압 가스측 폐쇄 밸브(28)와, 저압 가스측 폐쇄 밸브(29)와, 제1 오일 되돌림 회로(101)와, 제1 바이패스 회로(102)와, 가압 회로(111)와, 냉각기(121)와, 냉각 회로(122)를 구비하고 있다.
압축 기구(21)는, 주로, 압축기(21a)와, 압축기(21a)의 토출측에 접속된 오일 분리기(21b)와, 오일 분리기(21b)와 압축기(21a)의 흡입관(21c)를 접속하는 제2 오일 되돌림 회로(21d)를 가지고 있다. 압축기(21a)는, 본 실시예에 있어서, 인버터 제어에 의하여 운전 용량을 가변하는 것이 가능한 용적식 압축기이다. 오일 분리기(21b)는, 압축기(21a)에서 압축되고 토출된 고압의 가스 냉매에 동반하는 냉동기유를 분리하는 용기이다. 제2 오일 되돌림 회로(21d)는, 오일 분리기(21b)에서 분리된 냉동기유를 압축기(21a)로 되돌리기 위한 회로이다. 제2 오일 되돌림 회로(21d)는, 주로, 오일 분리기(21b)와 압축기(21a)의 흡입관(21c)을 접속하는 오일 되돌림관(21e)과, 오일 되돌림관(21e)에 접속된 오일 분리기(21b)에서 분리된 고압의 냉동기유를 감압하는 캐필러리 튜브(21f)를 가지고 있다. 캐필러리 튜브(21f)는, 오일 분리기(21b)에서 분리된 고압의 냉동기유를 압축기(21a)의 흡입측의 냉매 압력까지 감압하는 세관(細管)이다. 본 실시예에 있어서, 압축 기구(21)는, 압축기가 압축기(21a)의 1대뿐이지만, 이것에 한정되지 않고, 이용 유닛의 접속 대수 등에 따라, 2대 이상의 압축기가 병렬로 접속된 것이어도 무방하다.
제1 전환 기구(22)는, 열원측 열교환기(23)를 응축기로서 기능시킬 때 (이 하, 응축 운전 전환 상태라고 한다)에는 압축 기구(21)의 토출측과 열원측 열교환기(23)의 가스측을 접속하고, 열원측 열교환기(23)를 증발기로서 기능시킬 때 (이하, 증발 운전 전환 상태라고 한다)에는 압축 기구(21)의 흡입측과 열원측 열교환기(23)의 가스측을 접속하도록, 열원측 냉매 회로(12d) 내에서의 냉매의 유로를 전환하는 것이 가능한 사방 전환 밸브이며, 그 제1 포트(22a)는 압축 기구(21)의 토출측에 접속되어 있고, 그 제2 포트(22b)는 열원측 열교환기(23)의 가스측에 접속되어 있으며, 그 제3 포트(22c)는 압축 기구(21)의 흡입측에 접속되어 있고, 제4 포트(22d)는 캐필러리 튜브(91)를 통하여 압축 기구(21)의 흡입측에 접속되어 있다. 그리고, 제1 전환 기구(22)는, 상술과 같이, 제1 포트(22a)와 제2 포트(22b)를 접속하는 것과 함께, 제3 포트(22c)와 제4 포트(22d)를 접속 (응축 운전 전환 상태에 대응, 도 1의 제1 전환 기구(22)의 실선을 참조)하거나, 제2 포트(22b)와 제3 포트(22c)를 접속하는 것과 함께, 제1 포트(22a)와 제4 포트(22d)를 접속 (증발 운전 전환 상태에 대응, 도 1의 제1 전환 기구(22)의 파선을 참조)하는 전환을 행하는 것이 가능하다.
열원측 열교환기(23)는, 냉매의 증발기 및 냉매의 응축기로서 기능시키는 것이 가능한 열교환기이며, 본 실시예에 있어서, 물을 열원으로 하여 냉매와 열교환하는 플레이트 열교환기이다. 열원측 열교환기(23)는, 그 가스측이 제1 전환 기구(22)의 제2 포트(22b)에 접속되고, 그 액측이 열원측 팽창 밸브(24)에 접속되어 있다. 열원측 열교환기(23)는, 도 2에 도시되는 바와 같이, 프레스 가공 등에 의하여 성형된 복수의 플레이트 부재(23a)를 패킹 (도시하지 않음)을 통하여 겹쳐 맞추 는 것에 의하여, 각 플레이트 부재(23a) 사이에 상하 방향으로 연장되는 복수의 유로(23b, 23c)가 형성되고, 이러한 복수의 유로(23b, 23c) 내를 냉매와 물이 교대로 흐르는 (구체적으로는, 냉매가 유로(23b) 내를 흐르고, 물이 유로(23c) 내를 흐르는, 도 2의 화살표 A 및 B 참조) 것에 의하여 열교환을 행할 수 있도록 구성되어 있다. 그리고, 복수의 유로(23b)는, 그 상단부 및 하단부에서, 서로가 연통(連通, 연결되어 통함)되어 있고, 열원측 열교환기(23)의 상부 및 하부에 설치된 가스측 노즐(23d) 및 액측 노즐(23e)에 접속되어 있다. 이 가스측 노즐(23d)은 제1 전환 기구(22)에 접속되어 있고, 액측 노즐(23e)은 열원측 팽창 밸브(24)에 접속되어 있다. 이것에 의하여, 냉매는, 열원측 열교환기(23)가 증발기로서 기능하는 경우에는, 액측 노즐(23e)(즉, 하측)로부터 유입하여 가스측 노즐(23d)(즉, 상측)로부터 유출하고, 열원측 열교환기(23)가 응축기로서 기능하는 경우에는, 가스측 노즐(23d)(즉, 상측)로부터 유입하여 액측 노즐(23e)(즉, 하측)로부터 유출하게 된다 (도 2의 화살표 A 참조). 또한, 복수의 유로(23c)는, 그 상단부 및 하단부에서, 서로가 연통되어 있고, 열원측 열교환기(23)의 상부 및 하부에 설치된 물 입구 노즐(23f) 및 물 출구 노즐(23g)에 접속되어 있다. 또한, 열원으로서의 물은, 본 실시예에 있어서, 공기 조화 장치(1)의 외부에 설치된 냉수탑 설비나 보일러 설비로부터의 물 배관 (도시하지 않음)을 통하여 열원측 열교환기(23)의 물 입구 노즐(23f)로부터 공급수 CWS로서 유입하고, 냉매와 열교환을 행한 후에, 물 출구 노즐(23g)로부터 유출하여 냉수탑 설비나 보일러 설비로 배출수 CWR로서 되돌려지게 되어 있다. 여기서, 냉수탑 설비나 보일러 설비로부터 공급되는 물은, 열원측 열교환기 (23) 내를 흐르는 냉매의 유량과는 관계없이 일정량 공급되고 있다.
열원측 팽창 밸브(24)는, 본 실시예에 있어서, 액 냉매 연락 배관(9)을 통하여 열원측 열교환기(23)와 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)의 사이를 흐르는 냉매의 유량의 조절 등을 행하는 것이 가능한 전동 팽창 밸브이며, 열원측 열교환기(23)의 액측에 접속되어 있다.
리시버(25)는, 열원측 열교환기(23)와 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)의 사이를 흐르는 냉매를 일시적으로 모으기 위한 용기이다. 리시버(25)는, 본 실시예에 있어서, 열원측 팽창 밸브(24)와 냉각기(121)의 사이에 접속되어 있다.
제2 전환 기구(26)는, 열원 유닛(2)을 냉난방 동시기용의 열원 유닛으로서 사용하는 경우이고 고압의 가스 냉매를 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)로 보낼 때 (이하, 난방 부하 요구 운전 상태라고 한다)에는, 압축 기구(21)의 토출측과 고압 가스측 폐쇄 밸브(28)를 접속하고, 열원 유닛(2)을 냉난방 전환기용의 열원 유닛으로서 사용하는 경우이고 냉방 운전을 행할 때에는, 고압 가스측 폐쇄 밸브(28)와 압축 기구(21)의 흡입측을 접속하도록, 열원측 냉매 회로(12d) 내에서의 냉매의 유로를 전환하는 것이 가능한 사방 전환 밸브이며, 그 제1 포트(26a)는 압축 기구(21)의 토출측에 접속되어 있고, 그 제2 포트(26b)는 캐필러리 튜브(92)를 통하여 압축 기구(21)의 흡입측에 접속되어 있으며, 그 제3 포트(26c)는 압축 기구(21)의 흡입측에 접속되어 있고, 그 제4 포트(26d)는 고압 가스측 폐쇄 밸브(28)에 접속되어 있다. 그리고, 제2 전환 기구(26)는, 상술과 같이, 제1 포트(26a)와 제2 포트(26b)를 접속하는 것과 함께, 제3 포트(26c)와 제4 포트(26d)를 접속 (냉난방 전환 시 냉방 운전 상태에 대응, 도 1의 제2 전환 기구(26)의 실선을 참조)하거나, 제2 포트(26b)와 제3 포트(26c)를 접속하는 것과 함께, 제1 포트(26a)와 제4 포트(26d)를 접속 (난방 부하 요구 운전 상태에 대응, 도 1의 제2 전환 기구(26)의 파선을 참조)하는 전환을 행하는 것이 가능하다.
액측 폐쇄 밸브(27), 고압 가스측 폐쇄 밸브(28) 및 저압 가스측 폐쇄 밸브(29)는, 외부의 기기·배관 (구체적으로는, 냉매 연락 배관(9, 10, 11))과의 접속구에 설치된 밸브이다. 액측 폐쇄 밸브(27)는 냉각기(121)에 접속되어 있다. 고압 가스측 폐쇄 밸브(28)는 제2 전환 기구(26)의 제4 포트(26d)에 접속되어 있다. 저압 가스측 폐쇄 밸브(29)는 압축 기구(21)의 흡입측에 접속되어 있다.
제1 오일 되돌림 회로(101)는, 증발 운전 전환 상태, 즉, 열원측 열교환기(23)를 증발기로서 기능시킬 때에, 열원측 열교환기(23) 내에 모인 냉동기유를, 압축 기구(21)의 흡입측으로 되돌리는 오일 회수 운전 (후술)에 사용되는 회로이며, 열원측 열교환기(23)의 하부와 압축 기구(21)의 흡입측을 접속하도록 설치되어 있다. 제1 오일 되돌림 회로(101)는, 주로, 열원측 열교환기(23)의 하부와 압축 기구(21)의 흡입측을 접속하는 오일 되돌림관(101a)과, 오일 되돌림관(101a)에 접속된 개폐 밸브(101b)와, 역지 밸브(101c)와, 캐필러리 튜브(101d)를 가지고 있다. 오일 되돌림관(101a)은, 일단이 열원측 열교환기(23)의 하부로부터 냉매와 함께 냉동기유를 뽑아낼 수 있도록 설치되어 있고, 본 실시예에 있어서는, 도 3에 도시되는 바와 같이, 열원측 열교환기(23)의 하부에 설치된 액측 노즐(23e)의 관 내를 통하여 열원측 열교환기(23)의 냉매가 흐르는 유로(23b) 안까지 연장되는 배관이다. 여기서, 열원측 열교환기(23)에는, 복수의 유로(23b) 사이를 연통시키기 위하여, 각 플레이트 부재(23a)에 연통 구멍(23h)이 설치되어 있다 (복수의 유로(23c) 사이도 같음). 이 때문에, 오일 되돌림관(101a)은, 복수의 유로(23b)를 관통하도록 설치되어 있어도 무방하다 (도 3의 파선으로 도시되는 오일 되돌림관(101a) 참조). 덧붙여, 오일 되돌림관(101a)은, 일단이 열원측 열교환기(23)의 하부로부터 냉매와 함께 냉동기유를 뽑아낼 수 있도록 설치되어 있으면 되기 때문에, 열원측 열교환기(23)의 액측 노즐(23e)이나 열원측 열교환기(23)와 열원측 팽창 밸브(24)를 접속하는 배관에 설치되어 있어도 무방하다. 또한, 오일 되돌림관(101a)의 타단은, 본 실시예에 있어서, 압축 기구(21)의 흡입측에 접속되어 있다. 개폐 밸브(101b)는, 본 실시예에 있어서, 필요에 따라 제1 오일 되돌림 회로(101)를 사용할 수 있도록 하기 위하여 접속되어 있고, 냉매 및 냉동기유의 유통 및 차단이 가능한 전자 밸브이다. 역지 밸브(101c)는, 냉매 및 냉동기유가 열원측 열교환기(23)의 하부로부터 압축 기구(21)의 흡입측을 향하여 오일 되돌림관(101a) 내를 흐르는 것만을 허용하는 밸브이다. 캐필러리 튜브(101d)는, 열원측 열교환기(23)의 하부로부터 뽑아내진 냉매 및 냉동기유를 압축 기구(21)의 흡입측의 냉매 압력까지 감압하는 세관이다.
제1 바이패스 회로(102)는, 증발 운전 전환 상태, 즉, 열원측 열교환기(23)를 증발기로서 기능시킬 때에, 열원측 열교환기(23) 내에 모인 냉동기유를, 압축 기구(21)의 흡입측으로 되돌리는 오일 회수 운전 (후술)에 사용되는 회로이며, 압축 기구(21)로부터 토출되는 냉매를 압축 기구(21)의 흡입측으로 바이패스 할 수 있도록 설치되어 있다. 제1 바이패스 회로(102)는, 주로, 압축 기구(21)로부터 토출측과 압축 기구(21)의 흡입측을 접속하는 바이패스관(102a)과, 바이패스관(102a)에 접속된 개폐 밸브(102b)를 가지고 있다. 바이패스관(102a)은, 본 실시예에 있어서는, 도 1에 도시되는 바와 같이, 일단이 오일 분리기(21b)에서 분리된 냉동기유가 흐르는 오일 되돌림관(21e)에 접속되어 있고, 타단이 압축 기구(21)의 흡입측에 접속되어 있으며, 오일 분리기(21b)에서 분리된 냉동기유가 흐르는 오일 되돌림관(21e)에 설치된 캐필러리 튜브(21f)를 바이패스하도록 설치되어 있다. 이 때문에, 제1 바이패스 회로(102)의 개폐 밸브(102b)를 열면, 압축 기구(21)로부터 토출되는 냉매는, 오일 분리기(21b) 및 오일 되돌림관(21e)을 통하여 제1 바이패스 회로(102)로 유입하고, 압축 기구(21)의 흡입측으로 되돌려지게 된다. 덧붙여, 바이패스관(102a)은, 압축 기구(21)로부터 토출되는 냉매를 압축 기구(21)의 흡입측으로 바이패스할 수 있도록 설치되어 있으면 되기 때문에, 예를 들면, 오일 분리기(21b)의 상류측이나 하류측의 위치로부터 압축 기구(21)의 흡입측으로 냉매를 흐르게 할 수 있도록 설치되어 있어도 무방하다. 개폐 밸브(102b)는, 본 실시예에 있어서, 필요에 따라 제1 바이패스 회로(102)를 사용할 수 있도록 하기 위하여 접속되어 있고, 냉매 및 냉동기유의 유통 및 차단이 가능한 전자 밸브이다.
가압 회로(111)는, 응축 운전 전환 상태, 즉, 열원측 열교환기(23)를 응축기로서 기능시킬 때에, 압축 기구(21)에서 압축된 고압의 가스 냉매를, 열원측 열교환기(23)에서 응축되고 열원측 팽창 밸브(24)에서 감압된 후에 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)로 보내지는 냉매에 합류시키는 회로이다. 가압 회로(111)는, 주 로, 압축 기구(21)의 토출측과 열원측 팽창 밸브(24)의 하류측 (즉, 열원측 팽창 밸브(24)와 액측 폐쇄 밸브(27)의 사이)을 접속하는 가압관(111a)과, 가압관(111a)에 접속된 개폐 밸브(111b)와, 역지 밸브(111c)와, 캐필러리 튜브(111d)를 가지고 있다. 가압관(111a)은, 본 실시예에 있어서, 일단이 압축 기구(21)의 오일 분리기(21b)의 출구와 제1 및 제2 전환 기구(22, 26)의 제1 포트(22a, 26a)의 사이에 접속되어 있다. 또한, 가압관(111a)의 타단은, 본 실시예에 있어서, 열원측 팽창 밸브(24)와 리시버(25)의 사이에 접속되어 있다. 개폐 밸브(111b)는, 본 실시예에 있어서, 필요에 따라 가압 회로(111)를 사용할 수 있도록 하기 위하여 접속되어 있고, 냉매의 유통 및 차단이 가능한 전자 밸브이다. 역지 밸브(111c)는, 냉매가 압축 기구(21)의 토출측으로부터 열원측 팽창 밸브(24)의 하류측을 향하여 가압관(111a) 내를 흐르는 것만을 허용하는 밸브이다. 캐필러리 튜브(111d)는, 압축 기구(21)의 토출측으로부터 뽑아내진 냉매를 열원측 팽창 밸브(24)의 하류측의 냉매 압력까지 감압하는 세관이다.
냉각기(121)는, 응축 운전 전환 상태, 즉, 열원측 열교환기(23)를 응축기로서 기능시킬 때에, 열원측 열교환기(23)에서 응축된 후에, 열원측 팽창 밸브(24)에서 감압되어 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)로 보내지는 냉매를 냉각하는 열교환기이다. 냉각기(121)는, 본 실시예에 있어서, 리시버(25)와 액측 폐쇄 밸브(27)의 사이에 접속되어 있다. 바꾸어 말하면, 가압 회로(111)는, 가압관(111a)이 열원측 팽창 밸브(24)와 냉각기(121)의 사이에 접속되어, 고압의 가스 냉매가 열원측 팽창 밸브(24)에서 감압된 냉매에 합류하도록 접속되어 있다. 냉각기(121)로서는, 예를 들면, 2중관식의 열교환기를 이용하는 것이 가능하다.
냉각 회로(122)는, 응축 운전 전환 상태, 즉, 열원측 열교환기(23)를 응축기로서 기능시킬 때에, 열원측 열교환기(23)로부터 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)로 보내지는 냉매의 일부를 열원측 냉매 회로(12d)로부터 분기시켜 냉각기(121)로 도입하고, 열원측 열교환기(23)에서 응축되고 열원측 팽창 밸브(24)에서 감압되어 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)로 보내지는 냉매를 냉각한 후, 압축 기구(21)의 흡입측으로 되돌리도록 열원측 냉매 회로(12d)에 접속된 회로이다. 냉각 회로(122)는, 주로, 열원측 열교환기(23)로부터 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)로 보내지는 냉매의 일부를 냉각기(121)로 도입하는 도입관(122a)과, 도입관(122a)에 접속된 냉각 회로측 팽창 밸브(122b)와, 냉각기(121)를 통과한 냉매를 압축 기구(21)의 흡입측으로 되돌리는 도출관(122c)을 가지고 있다. 도입관(122a)은, 본 실시예에 있어서, 일단이 리시버(25)와 냉각기(121)의 사이에 접속되어 있다. 또한, 도입관(122a)의 타단은, 본 실시예에 있어서, 냉각기(121)의 냉각 회로(122)측의 입구에 접속되어 있다. 냉각 회로측 팽창 밸브(122b)는, 본 실시예에 있어서, 필요에 따라 냉각 회로(122)를 사용할 수 있도록 하기 위하여 접속되어 있고, 냉각 회로(122)를 흐르는 냉매의 유량을 조절하는 것이 가능한 전동 팽창 밸브이다. 도출관(122c)은, 본 실시예에 있어서, 일단이 냉각기(121)의 냉각 회로(122)측의 출구에 접속되어 있다. 또한, 도출관(122c)은, 본 실시예에 있어서, 타단이 압축 기구(21)의 흡입측에 접속되어 있다.
또한, 열원 유닛(2)에는, 각종의 센서가 설치되어 있다. 구체적으로는, 열 원 유닛(2)은, 압축 기구(21)의 흡입 압력을 검출하는 흡입 압력 센서(93)와, 압축 기구(21)의 토출 압력을 검출하는 토출 압력 센서(94)와, 압축 기구(21)의 토출측의 냉매의 토출 온도를 검출하는 토출 온도 센서(95)와, 냉각 회로(122)의 도출관(122c)을 흐르는 냉매의 온도를 검출하는 냉각 회로 출구 온도 센서(96)가 설치되어 있다. 또한, 열원 유닛(2)은, 열원 유닛(2)을 구성하는 각 부의 동작을 제어하는 열원측 제어부(97)를 구비하고 있다. 그리고, 열원측 제어부(97)는, 열원 유닛(2)의 제어를 행하기 위하여 설치된 마이크로 컴퓨터나 메모리를 가지고 있고, 이용 유닛(3, 4, 5)의 이용측 제어부(36, 46, 56)와의 사이에서 제어 신호 등의 교환을 행할 수 있게 되어 있다.
<접속 유닛>
접속 유닛(6, 7, 8)은, 빌딩 등의 옥내에 이용 유닛(3, 4, 5)과 함께 설치되어 있다. 접속 유닛(6, 7, 8)은, 냉매 연락 배관(9, 10, 11)과 함께, 이용 유닛(3, 4, 5)과 열원 유닛(2)의 사이에 개재(介在)하여 있고, 냉매 회로(12)의 일부를 구성하고 있다.
다음으로, 접속 유닛(6, 7, 8)의 구성에 대하여 설명한다. 덧붙여, 접속 유닛(6)과 접속 유닛(7, 8)은 같은 구성이기 때문에, 여기에서는, 접속 유닛(6)의 구성만 설명하고, 접속 유닛(7, 8)의 구성에 대해서는, 각각, 접속 유닛(6)의 각 부를 도시하는 60번대의 부호 대신에 70번대 또는 80번대의 부호를 부여하고, 각 부의 설명을 생략한다.
접속 유닛(6)은, 주로, 냉매 회로(12)의 일부를 구성하고 있고, 접속측 냉매 회로(12e)(접속 유닛(7, 8)에서는, 각각, 접속측 냉매 회로(12f, 12g))를 구비하고 있다. 이 접속측 냉매 회로(12e)는, 주로, 액 접속관(61)과, 가스 접속관(62)과, 고압 가스 개폐 밸브(66)와, 저압 가스 개폐 밸브(67)를 가지고 있다. 본 실시예에 있어서, 액 접속관(61)은, 액 냉매 연락 배관(9)과 이용측 냉매 회로(12a)의 이용측 팽창 밸브(31)를 접속하고 있다. 가스 접속관(62)은, 고압 가스 냉매 연락 배관(10)에 접속된 고압 가스 접속관(63)과, 저압 가스 냉매 연락 배관(11)에 접속된 저압 가스 접속관(64)과, 고압 가스 접속관(63)과 저압 가스 접속관(64)을 합류시키는 합류 가스 접속관(65)을 가지고 있다. 합류 가스 접속관(65)은, 이용측 냉매 회로(12a)의 이용측 열교환기(32)의 가스측에 접속되어 있다. 그리고, 고압 가스 개폐 밸브(66)는, 본 실시예에 있어서, 고압 가스 접속관(63)에 접속되어 있고, 냉매의 유통 및 차단이 가능한 전자 밸브이다. 저압 가스 개폐 밸브(67)는, 본 실시예에 있어서, 저압 가스 접속관(64)에 접속되어 있고, 냉매의 유통 및 차단이 가능한 전자 밸브이다. 이것에 의하여, 접속 유닛(6)은, 이용 유닛(3)이 냉방 운전을 행할 때 (이하, 냉방 운전 전환 상태라고 한다)에는, 고압 가스 개폐 밸브(66)의 작동을 중단시키고, 또한, 저압 가스 개폐 밸브(67)를 연 상태로 하여, 액 냉매 연락 배관(9)을 통하여 액 접속관(61)으로 유입하는 냉매를 이용측 냉매 회로(12a)의 이용측 팽창 밸브(31)로 보내고, 이용측 팽창 밸브(31)에서 감압되고 이용측 열교환기(32)에서 증발된 후에, 합류 가스 접속관(65) 및 저압 가스 접속관(64)를 통하여 저압 가스 냉매 연락 배관(11)으로 되돌리도록 기능할 수 있다. 또한, 접속 유닛(6)은, 이용 유닛(3)이 난방 운전을 행할 때 (이하, 난방 운전 전환 상태라고 한다)에는, 저압 가스 개폐 밸브(67)의 작동을 중단시키고, 또한, 고압 가스 개폐 밸브(66)를 연 상태로 하여, 고압 가스 냉매 연락 배관(10)을 통하여 고압 가스 접속관(63) 및 합류 가스 접속관(65)으로 유입하는 냉매를 이용측 냉매 회로(12a)의 이용측 열교환기(32)의 가스측으로 보내고, 이용측 열교환기(32)에서 응축되고 이용측 팽창 밸브(31)에서 감압된 후에, 액 접속관(61)을 통하여 액 냉매 연락 배관(9)으로 되돌리도록 기능할 수 있다. 또한, 접속 유닛(6)은, 접속 유닛(6)을 구성하는 각 부의 동작을 제어하는 접속측 제어부(68)를 구비하고 있다. 그리고, 접속측 제어부(68)는, 접속 유닛(6)의 제어를 행하기 위하여 설치된 마이크로 컴퓨터나 메모리를 가지고 있고, 이용 유닛(3)의 이용측 제어부(36)와의 사이에서 제어 신호 등의 교환을 행할 수 있게 되어 있다.
이상과 같이, 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)와, 열원측 냉매 회로(12d)와, 냉매 연락 배관(9, 10, 11)과, 접속측 냉매 회로(12e, 12f, 12g)가 접속되어, 공기 조화 장치(1)의 냉매 회로(12)가 구성되어 있다. 즉, 이 냉매 회로(12)는, 압축 기구(21)와, 냉매의 증발기로서 기능할 때에 냉매가 하측으로부터 유입하여 상측으로부터 유출하도록 구성된 열원측 열교환기(23)와, 이용측 열교환기(32, 42, 52)와, 열원측 열교환기(23)와 이용측 열교환기(32, 42, 52)를 접속하는 액 냉매 연락 배관(9)을 포함하는 액 냉매관과, 액 냉매관에 설치되는 열원측 팽창 밸브(24)와, 열원측 열교환기(23)를 압축 기구(21)로부터 토출되는 냉매의 응축기로서 기능시키는 응축 운전 전환 상태와 열원측 열교환기(23)를 액 냉매관을 흐르는 냉매의 증발기로서 기능시키는 증발 운전 전환 상태를 전환 가능하게 하는 열원측 전 환 기구로서의 제1 전환 기구(22)와, 압축 기구(21)의 토출측과 제1 전환 기구(22)의 사이에 접속되어 있고 압축 기구(21)로부터 토출되는 냉매를 제1 전환 기구(22)로 유입하기 전에 분기하는 것이 가능한 고압 가스 냉매 연락 배관(10)을 포함하는 고압 가스 냉매관과, 이용측 열교환기(32, 42, 52)를 액 냉매관을 흐르는 냉매의 증발기로서 기능시키는 냉방 운전 전환 상태와 이용측 열교환기(32, 42, 52)를 고압 가스 냉매관을 흐르는 냉매의 응축기로서 기능시키는 난방 운전 전환 상태를 전환 가능하게 하는 이용측 전환 기구로서의 접속 유닛(6, 7, 8)(구체적으로는, 고압 가스 개폐 밸브(66, 76, 86) 및 저압 가스 개폐 밸브(67, 77, 87))과, 이용측 열교환기(32, 42, 52)에서 증발되는 냉매를 압축 기구(21)의 흡입측으로 보내는 저압 가스 냉매 연락 배관(11)을 포함하는 저압 가스 냉매관을 구비하고 있고, 열원측 열교환기(23)와 이용측 열교환기(32, 42, 52)가 각각 개별로 냉매의 증발기 또는 응축기로서 기능시키는 전환이 가능하게 되어 있다. 이것에 의하여, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 예를 들면, 이용 유닛(3, 4)이 냉방 운전을 행하면서, 이용 유닛(5)이 난방 운전을 행하는 등의, 이른바, 냉난방 동시 운전을 행하는 것이 가능하게 되어 있다.
그리고, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 후술과 같이, 열원측 열교환기(23)를 증발기로서 기능시키는 운전을 하고 있을 때에, 제1 오일 되돌림 회로(101) 및 제1 바이패스 회로(102)를 이용하여 오일 회수 운전을 행하는 것으로, 열원측 열교환기(23) 내에 냉동기유가 고이는 것을 방지할 수 있게 되어 있기 때문에, 열원측 열교환기(23)의 증발 능력을 열원측 팽창 밸브(24)에 의하여 제어할 때 의 제어 폭이 확대되어 있고, 단일의 열원측 열교환기(23)에 의하여 광범위의 증발 능력의 제어 폭을 얻을 수 있게 되어 있다. 또한, 공기 조화 장치(1)에서는, 후술과 같이, 열원측 열교환기(23)를 응축기로서 기능시킬 때에, 가압 회로(111) 및 냉각기(121)를 이용하는 것에 의하여, 열원측 열교환기(23)의 응축 능력을 열원측 팽창 밸브(24)에 의하여 제어할 때의 제어 폭이 확대되고 있고, 단일의 열원측 열교환기(23)에 의하여 광범위의 응축 능력의 제어 폭을 얻을 수 있게 되어 있다. 이것에 의하여, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 종래의 공기 조화 장치에 있어서, 복수대 설치되어 있던 열원측 열교환기의 단일화가 실현되어 있다.
(2) 공기 조화 장치의 동작
다음으로, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다.
본 실시예의 공기 조화 장치(1)의 운전 모드는, 각 이용 유닛(3, 4, 5)의 공조 부하에 따라, 이용 유닛(3, 4, 5)의 모두가 난방 운전을 행하는 난방 운전 모드와, 이용 유닛(3, 4, 5)의 모두가 냉방 운전을 행하는 냉방 운전 모드와, 이용 유닛(3, 4, 5)의 일부가 냉방 운전을 행하면서 다른 이용 유닛이 난방 운전을 행하는 냉난방 동시 운전 모드로 나눌 수 있다. 또한, 냉난방 동시 운전 모드에 대해서는, 이용 유닛(3, 4, 5) 전체의 공조 부하에 의하여, 열원 유닛(2)의 열원측 열교환기(23)를 증발기로서 기능시켜 운전하고 있는 경우 (증발 운전 전환 상태)와, 열원 유닛(2)의 열원측 열교환기(23)를 응축기로서 기능시켜 운전하고 있는 경우 (응축 운전 전환 상태)로 운전 모드를 나눌 수 있다.
이하, 공기 조화 장치(1)의 4개의 운전 모드에 있어서의 동작에 대하여 설명 한다.
<난방 운전 모드>
이용 유닛(3, 4, 5)의 모두를 난방 운전할 때, 공기 조화 장치(1)의 냉매 회로(12)는, 도 4에 도시되는 바와 같이 구성된다 (냉매의 흐름에 대해서는, 도 4의 냉매 회로(12)에 부여된 화살표를 참조). 구체적으로는, 열원 유닛(2)의 열원측 냉매 회로(12d)에 있어서는, 제1 전환 기구(22)를 증발 운전 전환 상태 (도 4의 제1 전환 기구(22)의 파선으로 도시된 상태)로 전환하고, 제2 전환 기구(26)를 난방 부하 요구 운전 상태 (도 4의 제2 전환 기구(26)의 파선으로 도시된 상태)로 전환하는 것에 의하여, 열원측 열교환기(23)를 증발기로서 기능시키는 것과 함께, 고압 가스 냉매 연락 배관(10)을 통하여 이용 유닛(3, 4, 5)에 압축 기구(21)에서 압축되고 토출된 고압의 가스 냉매를 공급할 수 있게 되어 있다. 또한, 열원측 팽창 밸브(24)는, 냉매를 감압하도록 개도 조절되어 있다. 덧붙여, 가압 회로(111)의 개폐 밸브(111b) 및 냉각 회로(122)의 냉각 회로측 팽창 밸브(122b)의 작동이 중단되어 있고, 열원측 팽창 밸브(24)와 리시버(25)의 사이를 흐르는 냉매에 고압의 가스 냉매를 합류시키거나, 냉각기(121)로의 냉열원의 공급을 차단하여 리시버(25)와 이용 유닛(3, 4, 5)의 사이를 흐르는 냉매를 냉각하지 않는 상태가 되어 있다. 접속 유닛(6, 7, 8)에 있어서는, 저압 가스 개폐 밸브(67, 77, 87)의 작동을 중단시키는 것과 함께 고압 가스 개폐 밸브(66, 76, 86)를 여는 것에 의하여, 이용 유닛(3, 4, 5)의 이용측 열교환기(32, 42, 52)를 응축기로서 기능시키는 상태 (즉, 난방 운전 전환 상태)가 되어 있다. 이용 유닛(3, 4, 5)에 있어서는, 이용측 팽창 밸브(31, 41, 51)는, 예를 들면, 이용측 열교환기(32, 42, 52)의 과냉각도 (구체적으로는, 액측 온도 센서(33, 43, 53)에서 검출되는 냉매 온도와 가스측 온도 센서(34, 44, 54)에서 검출되는 냉매 온도의 온도차)에 기초하여 개도 조절하는 등, 각 이용 유닛의 난방 부하에 따라 개도 조절되어 있다.
이와 같은 냉매 회로(12)의 구성에 있어서, 압축 기구(21)의 압축기(21a)에서 압축되고 토출된 고압의 가스 냉매는, 오일 분리기(21b)에서, 고압의 가스 냉매 중에 동반하는 냉동기유의 대부분이 분리되어 제2 전환 기구(26)로 보내진다. 그리고, 오일 분리기(21b)에서 분리된 냉동기유는, 제2 오일 되돌림 회로(21d)를 통하여 압축기(21a)의 흡입측으로 되돌려진다. 제2 전환 기구(26)로 보내진 고압의 가스 냉매는, 제2 전환 기구(26)의 제1 포트(26a) 및 제4 포트(26d)와 고압 가스측 폐쇄 밸브(28)를 통하여, 고압 가스 냉매 연락 배관(10)으로 보내진다.
그리고, 고압 가스 냉매 연락 배관(10)으로 보내진 고압의 가스 냉매는, 3개로 분기되어, 각 접속 유닛(6, 7, 8)의 고압 가스 접속관(63, 73, 83)으로 보내진다. 접속 유닛(6, 7, 8)의 고압 가스 접속관(63, 73, 83)으로 보내진 고압의 가스 냉매는, 고압 가스 개폐 밸브(66, 76, 86) 및 합류 가스 접속관(65, 75, 85)을 통하여, 이용 유닛(3, 4, 5)의 이용측 열교환기(32, 42, 52)로 보내진다.
그리고, 이용측 열교환기(32, 42, 52)로 보내진 고압의 가스 냉매는, 이용 유닛(3, 4, 5)의 이용측 열교환기(32, 42, 52)에서, 옥내 공기와 열교환을 행하는 것에 의하여 응축된다. 한편, 옥내의 공기는, 가열되어 옥내로 공급된다. 이용측 열교환기(32, 42, 52)에서 응축된 냉매는, 이용측 팽창 밸브(31, 41, 51)를 통과한 후, 접속 유닛(6, 7, 8)의 액 접속관(61, 71, 81)으로 보내진다.
그리고, 액 접속관(61, 71, 81)으로 보내진 냉매는, 액 냉매 연락 배관(9)으로 보내져 합류한다.
그리고, 액 냉매 연락 배관(9)으로 보내져 합류한 냉매는, 열원 유닛(2)의 액측 폐쇄 밸브(27) 및 냉각기(121)를 통하여, 리시버(25)로 보내진다. 리시버(25)로 보내진 냉매는, 리시버(25) 내에 일시적으로 모아진 후, 열원측 팽창 밸브(24)에 의하여 감압된다. 그리고, 열원측 팽창 밸브(24)에 의하여 감압된 냉매는, 열원측 열교환기(23)에서, 열원으로서의 물과 열교환을 행하는 것에 의하여 증발되어 저압의 가스 냉매가 되고, 제1 전환 기구(22)로 보내진다. 그리고, 제1 전환 기구(22)로 보내진 저압의 가스 냉매는, 제1 전환 기구(22)의 제2 포트(22b) 및 제3 포트(22c)를 통하여, 압축 기구(21)의 흡입측으로 되돌려진다. 이와 같이 하여, 난방 운전 모드에서의 동작이 행해지고 있다.
이때, 각 이용 유닛(3, 4, 5)의 난방 부하가 매우 작아지는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는, 열원 유닛(2)의 열원측 열교환기(23)에서의 냉매의 증발 능력을 작게 하여, 이용 유닛(3, 4, 5) 전체의 난방 부하 (즉, 이용측 열교환기(32, 42, 52)의 응축 부하)와 밸런스시키지 않으면 안 된다. 이 때문에, 열원측 팽창 밸브(24)의 개도를 작게 하는 제어를 행하는 것으로 열원측 열교환기(23)에서의 냉매의 증발량을 적게 하는 제어를 행하도록 하고 있다. 이와 같은 열원측 팽창 밸브(24)의 개도를 작게 하는 제어를 행하면, 열원측 열교환기(23) 내에서의 냉매의 액면이 저하하게 된다. 그러면, 본 실시예의 열원측 열교환기(23)와 같이, 냉매의 증발기로서 기능할 때에 냉매가 하측으로부터 유입하여 상측으로부터 유출하도록 구성된 열교환기 (도 2 및 도 3 참조)에서는, 증발된 냉매와 함께 냉동기유가 동반하여 배출되기 어려워져, 냉동기유의 고임이 생기기 쉬워진다.
그러나, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 제1 오일 되돌림 회로(101)와, 제1 바이패스 회로(102)가 설치되어 있다. 그리고, 이 공기 조화 장치(1)에서는, 제1 전환 기구(22)를 증발 운전 전환 상태로 하여 운전하고 있을 때에, 도 5에 도시되는 바와 같이, 일시적으로, 개폐 밸브(102b)를 여는 것에 의하여 제1 바이패스 회로(102)를 통하여 압축 기구(21)로부터 토출되는 냉매를 압축 기구(21)의 흡입측으로 바이패스하고, 제1 전환 기구(22)를 응축 운전 전환 상태 (도 5의 제1 전환 기구(22)의 실선으로 도시된 상태)로 전환하며, 열원측 팽창 밸브(24)의 작동을 중단시키고, 개폐 밸브(101b)를 여는 것에 의하여 오일 회수 운전을 행하며, 그 후, 개폐 밸브(101b)의 작동을 중단시키고, 열원측 팽창 밸브(24)를 열고, 개폐 밸브(102b)의 작동을 중단시키는 것에 의하여 도 4에 도시되는 오일 회수 운전 전의 운전 상태로 복귀시킬 수 있게 되어 있다.
이 오일 회수 운전 및 오일 회수 운전 전의 운전 상태로의 복귀의 동작에 대하여 상세히 서술하면, 우선, 제1 바이패스 회로(102)의 개폐 밸브(102b)를 열면, 압축 기구(21)의 압축기(21a)에서 압축되고 토출된 고압의 가스 냉매는, 그 일부가 오일 분리기(21b)를 통과하여 제1 전환 기구(22) 및 제2 전환 기구(26)로 보내지고, 나머지의 고압의 가스 냉매는, 오일 분리기(21b)로부터 제1 바이패스 회로(102)를 통하여 압축 기구(21)로 보내진다. 다음으로, 열원측 팽창 밸브(24)의 작 동을 중단시키면, 제2 전환 기구(26)로 보내지고 있던 고압의 가스 냉매는, 제2 전환 기구(26)로부터 고압 가스 냉매 연락 배관(10), 접속 유닛(6, 7, 8), 이용 유닛(3, 4, 5) 및 액 냉매 연락 배관(9)을 통하여 열원측 열교환기(23)로 되돌아오는 냉매의 흐름이 정지되기 때문에, 제1 바이패스 회로(102)를 통하여 압축 기구(21)의 흡입측으로 보내지게 된다. 다음으로, 제1 전환 기구(22)를 응축 운전 전환 상태로 전환한 후에, 제1 오일 되돌림 회로(101)의 개폐 밸브(101b)를 열면, 제1 전환 기구(22)를 통하여 고압의 가스 냉매가 열원측 열교환기(23)의 상측으로부터 유입하여 하측을 향하여 흐르게 되어, 열원측 열교환기(23) 내에 모인 냉동기유를 제1 오일 되돌림 회로(101)를 통하여 압축 기구(21)의 흡입측으로 흐르게 하도록 된다 (도 5 참조). 그리고, 오일 회수 운전이 종료한 후, 개폐 밸브(101b)의 작동을 중단시키고, 제1 전환 기구(22)를 증발 운전 전환 상태로 전환하며, 열원측 팽창 밸브(24)를 열고, 개폐 밸브(102b)의 작동을 중단시키는 것에 의하여, 오일 회수 운전 전의 운전 상태로 복귀한다 (도 4 참조). 여기서, 오일 회수 운전 시에, 제1 바이패스 회로(102)를 통하여 압축 기구(21)로부터 토출되는 냉매를 압축 기구(21)의 흡입측으로 바이패스하고 있는 것은, 압축 기구(21)의 흡입 압력을 확보하는 것과 함께, 제1 오일 되돌림 회로(101)를 통하여 압축 기구(21)의 흡입측으로 되돌려지는 냉동기유를 제1 바이패스 회로(102)를 통하여 바이패스되는 고압의 가스 냉매에 혼합하는 것에 의하여 압축 기구(21)에서의 액 압축을 방지하기 위함이다. 덧붙여, 상기의 개폐 밸브(101b, 102b), 열원측 팽창 밸브(24) 및 제1 전환 기구(22)의 개폐 조작의 순서는, 상기에 한정되는 것은 아니지만, 압축 기구(21)로부터 토 출되는 고압의 가스 냉매의 유로를 확보한다고 하는 관점으로부터, 오일 회수 운전을 행할 때에는 개폐 밸브(102b)를 여는 조작을 다른 조작에 우선하여 행하고, 오일 회수 운전 전의 운전 상태로 복귀할 때에는 개폐 밸브(102b)의 작동을 중단시키는 조작을 다른 조작을 행한 후에 행하는 것이 바람직하다.
이와 같은 오일 회수 운전을 행하는 것에 의하여, 제1 전환 기구(22)를 일시적으로 응축 운전 전환 상태로 전환하는 것에도 불구하고, 이용측 전환 기구로서의 접속 유닛(6, 7, 8)의 고압 가스 개폐 밸브(66, 76, 86)나 저압 가스 개폐 밸브(67, 77, 87)를 냉방 운전 전환 상태가 되도록 조작하여, 냉매 회로(12) 전체의 냉매의 흐름의 방향을 변경하지 않아도 무방하기 때문에, 오일 회수 운전 후에 오일 회수 운전 전의 운전 상태로 복귀시킬 때의 시작을 신속하게 행할 수 있게 되어, 실내의 쾌적성을 해치는 일 없고, 게다가, 단시간에 열원측 열교환기(23) 내에 모인 냉동기유를 회수할 수 있다.
덧붙여, 이와 같은 오일 회수 운전은, 제1 전환 기구(22)를 증발 운전 전환 상태로 하여 운전하고 있는 경우에 정기적으로 행하도록 하여도 무방하고, 오일 회수 운전의 빈도를 줄이기 위하여, 제1 전환 기구(22)를 증발 운전 전환 상태로 하여 운전하고 있는 경우이고, 열원측 팽창 밸브(24)의 개도를 작게 하는 제어를 행하는 것에 의하여 열원측 열교환기(23) 내에서의 냉매의 액면이 저하하여, 증발된 냉매와 함께 냉동기유가 동반하여 배출되기 어려운 상태가 되어 있는 경우에만 정기적으로 행하도록 하여도 무방하다. 예를 들면, 오일 회수 운전을 행하는 조건으로서, 제1 전환 기구(22)가 증발 운전 전환 상태인 것에 더하여, 열원측 팽창 밸브 (24)가 소정 개도 이하인 것을 더할 수 있다. 이 소정 개도는, 열원측 열교환기(23) 내에서의 냉매의 액면이 저하하여, 증발된 냉매와 함께 냉동기유가 동반하여 배출되기 어려운 상태로 되는 열원측 팽창 밸브(24)의 개도를 실험적으로 찾아내고, 이 실험적으로 찾아내진 개도에 기초하여 결정된다.
<냉방 운전 모드>
이용 유닛(3, 4, 5)의 모두를 냉방 운전할 때, 공기 조화 장치(1)의 냉매 회로(12)는, 도 6에 도시되는 바와 같이 구성된다 (냉매의 흐름에 대해서는, 도 6의 냉매 회로(12)에 부여된 화살표를 참조). 구체적으로는, 열원 유닛(2)의 열원측 냉매 회로(12d)에 있어서는, 제1 전환 기구(22)를 응축 운전 전환 상태 (도 6의 제1 전환 기구(22)의 실선으로 도시된 상태)로 전환하는 것에 의하여, 열원측 열교환기(23)를 응축기로서 기능시키게 되어 있다. 또한, 열원측 팽창 밸브(24)는, 열린 상태가 되어 있다. 덧붙여, 제1 오일 되돌림 회로(101)의 개폐 밸브(101b) 및 제1 바이패스 회로(102)의 개폐 밸브(102b)의 작동이 중단되어 있고, 이러한 회로를 이용한 오일 회수 운전을 행하지 않도록 하고 있다. 접속 유닛(6, 7, 8)에 있어서는, 고압 가스 개폐 밸브(66, 76, 86)의 작동을 중단시키는 것과 함께 저압 가스 개폐 밸브(67, 77, 87)를 여는 것에 의하여, 이용 유닛(3, 4, 5)의 이용측 열교환기(32, 42, 52)를 증발기로서 기능시키는 것과 함께, 이용 유닛(3, 4, 5)의 이용측 열교환기(32, 42, 52)와 열원 유닛(2)의 압축 기구(21)의 흡입측이 저압 가스 냉매 연락 배관(11)을 통하여 접속된 상태 (즉, 냉방 운전 전환 상태)가 되어 있다. 이용 유닛(3, 4, 5)에 있어서는, 이용측 팽창 밸브(31, 41, 51)는, 예를 들면, 이용 측 열교환기(32, 42, 52)의 과열도 (구체적으로는, 액측 온도 센서(33, 43, 53)에서 검출되는 냉매 온도와 가스측 온도 센서(34, 44, 54)에서 검출되는 냉매 온도의 온도차)에 기초하여 개도 조절하는 등, 각 이용 유닛의 냉방 부하에 따라 개도 조절되어 있다.
이와 같은 냉매 회로(12)의 구성에 있어서, 압축 기구(21)의 압축기(21a)에서 압축되고 토출된 고압의 가스 냉매는, 오일 분리기(21b)에 있어서, 고압의 가스 냉매 중에 동반하는 냉동기유의 대부분이 분리되어 제1 전환 기구(22)로 보내진다. 그리고, 오일 분리기(21b)에서 분리된 냉동기유는, 제2 오일 되돌림 회로(21d)를 통하여 압축기(21a)의 흡입측으로 되돌려진다. 그리고, 제1 전환 기구(22)로 보내진 고압의 가스 냉매는, 제1 전환 기구(22)의 제1 포트(22a) 및 제2 포트(22b)를 통하여, 열원측 열교환기(23)로 보내진다. 그리고, 열원측 열교환기(23)로 보내진 고압의 가스 냉매는, 열원측 열교환기(23)에 있어서, 열원으로서의 물과 열교환을 행하는 것에 의하여 응축된다. 그리고, 열원측 열교환기(23)에서 응축된 냉매는, 열원측 팽창 밸브(24)를 통과한 후, 가압 회로(111)를 통하여 압축 기구(21)에서 압축되고 토출된 고압의 가스 냉매가 합류하여 (상세한 것은 후술), 리시버(25)로 보내진다. 그리고, 리시버(25)로 보내진 냉매는, 리시버(25) 내에 일시적으로 모아진 후, 냉각기(121)로 보내진다. 그리고, 냉각기(121)로 보내진 냉매는, 냉각 회로(122)를 흐르는 냉매와 열교환을 행하는 것에 의하여 냉각된다 (상세한 것은 후술). 그리고, 냉각기(121)에서 냉각된 냉매는, 액측 폐쇄 밸브(27)를 통하여, 액 냉매 연락 배관(9)으로 보내진다.
그리고, 액 냉매 연락 배관(9)으로 보내진 냉매는, 3개로 분기되어, 각 접속 유닛(6, 7, 8)의 액 접속관(61, 71, 81)으로 보내진다. 그리고, 접속 유닛(6, 7, 8)의 액 접속관(61, 71, 81)으로 보내진 냉매는, 이용 유닛(3, 4, 5)의 이용측 팽창 밸브(31, 41, 51)로 보내진다.
그리고, 이용측 팽창 밸브(31, 41, 51)로 보내진 냉매는, 이용측 팽창 밸브(31, 41, 51)에 의하여 감압된 후, 이용측 열교환기(32, 42, 52)에 있어서, 옥내 공기와 열교환을 행하는 것에 의하여 증발되어 저압의 가스 냉매로 된다. 한편, 옥내의 공기는, 냉각되어 옥내로 공급된다. 그리고, 저압의 가스 냉매는, 접속 유닛(6, 7, 8)의 합류 가스 접속관(65, 75, 85)으로 보내진다.
그리고, 합류 가스 접속관(65, 75, 85)으로 보내진 저압의 가스 냉매는, 저압 가스 개폐 밸브(67, 77, 87) 및 저압 가스 접속관(64, 74, 84)을 통하여, 저압 가스 냉매 연락 배관(11)으로 보내져 합류한다.
그리고, 저압 가스 냉매 연락 배관(11)으로 보내져 합류한 저압의 가스 냉매는, 저압 가스측 폐쇄 밸브(29)를 통하여, 압축 기구(21)의 흡입측으로 되돌려진다. 이와 같이 하여, 냉방 운전 모드에서의 동작이 행해지고 있다.
이때, 각 이용 유닛(3, 4, 5)의 냉방 부하가 매우 작아지는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는, 열원 유닛(2)의 열원측 열교환기(23)에서의 냉매의 응축 능력을 작게 하여, 이용 유닛(3, 4, 5) 전체의 냉방 부하 (즉, 이용측 열교환기(32, 42, 52)의 증발 부하)와 밸런스시키지 않으면 안 된다. 이 때문에, 열원측 팽창 밸브(24)의 개도를 작게 하는 제어를 행하는 것으로 열원측 열교환기(23)에서의 냉 매의 응축량을 줄이는 제어를 행하도록 하고 있다. 이와 같은 열원측 팽창 밸브(24)의 개도를 작게 하는 제어를 행하면, 열원측 열교환기(23) 내에 모이는 액 냉매의 양이 증가하여 실질적인 전열면적을 감소하는 것으로 응축 능력이 작아진다. 그러나, 열원측 팽창 밸브(24)의 개도를 작게 하는 제어를 행하면, 열원측 팽창 밸브(24)의 하류측 (구체적으로는, 열원측 팽창 밸브(24)와 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)의 사이)의 냉매 압력이 저하하는 경향으로 되어 안정하지 않고, 열원측 냉매 회로(12d)의 응축 능력을 작게 하는 제어를 안정적으로 행하는 것이 곤란하게 되는 경향에 있다.
이것에 대하여, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 압축 기구(21)에서 압축되고 토출된 고압의 가스 냉매를, 열원측 팽창 밸브(24)에서 감압되어 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)로 보내지는 냉매에 합류시키는 가압 회로(111)를 설치하고 있다. 그리고, 이 가압 회로(111)의 개폐 밸브(111b)는, 냉방 운전 모드의 경우 (즉, 제1 전환 기구(22)가 응축 운전 전환 상태가 되어 있는 경우)에, 열려 있고, 가압관(111a)을 통하여 압축 기구(21)의 토출측으로부터 열원측 팽창 밸브(24)의 하류측에 합류시킬 수 있게 되어 있다. 이 때문에, 열원측 팽창 밸브(24)의 개도를 작게 하는 제어를 행하면서, 열원측 팽창 밸브(24)의 하류측에 가압 회로(111)를 통하여 고압의 가스 냉매를 합류시키는 것에 의하여, 열원측 팽창 밸브(24)의 하류측의 냉매의 압력을 높게 할 수 있게 되어 있다. 그러나, 가압 회로(111)를 통하여 고압의 가스 냉매를 열원측 팽창 밸브(24)의 하류측에 합류시키는 것만으로는, 고압의 가스 냉매가 합류되는 것에 의하여, 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)로 보내지는 냉매가 가스 분율이 큰 기액이상류가 되어 버려, 액 냉매 연락 배관(9)으로부터 각 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)로 냉매를 분기할 때에, 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c) 사이에서 편류가 생겨 버린다.
이것에 대하여, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 냉각기(121)를 열원측 팽창 밸브(24)의 하류측에 더 설치하고 있다. 이 때문에, 열원측 팽창 밸브(24)의 개도를 작게 하는 제어를 행하면서, 열원측 팽창 밸브(24)의 하류측에 가압 회로(111)를 통하여 고압의 가스 냉매를 합류시키는 것에 의하여, 열원측 팽창 밸브(24)의 하류측의 냉매 압력을 높게 하는 제어를 행하는 것과 함께, 열원측 팽창 밸브(24)에 의하여 감압되어 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)로 보내지는 냉매를, 냉각기(121)에 의하여 냉각하도록 하고 있기 때문에, 가스 냉매를 응축시킬 수 있어, 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)로 가스 분율이 큰 기액이상류의 냉매를 보내지 않아도 된다. 또한, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)에 있어서는, 가압관(111a)은, 열원측 팽창 밸브(24)와 리시버(25)의 사이에 접속되어 있기 때문에, 열원측 팽창 밸브(24)의 하류측의 냉매에 고압의 가스 냉매가 합류하고, 고압의 가스 냉매가 합류되어 온도가 높아진 냉매를 냉각기(121)에 의하여 냉각하게 되어 있다. 이 때문에, 냉각기(121)에서 냉매를 냉각하기 위한 냉열원으로서, 저온의 냉열원을 사용할 필요가 없고, 비교적 고온의 냉열원을 사용할 수 있다. 게다가, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)에 있어서는, 냉각 회로(122)가 설치되어 있으며, 열원측 열교환기(23)로부터 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)로 보내지는 냉매의 일부를 압축 기구(21)의 흡입측으로 되돌릴 수 있는 냉매 압력까지 감압하고, 이 냉매를 냉각기 (121)의 냉각원으로서 사용하고 있기 때문에, 열원측 팽창 밸브(24)에서 감압되어 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)로 보내지는 냉매의 온도보다도 충분히 낮은 온도의 냉각원을 얻을 수 있다. 이 때문에, 열원측 팽창 밸브(24)에서 감압되어 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)로 보내지는 냉매를 과냉각 상태까지 냉각하는 것이 가능하게 되어 있다. 그리고, 냉각 회로(122)의 냉각 회로측 팽창 밸브(122b)는, 예를 들면, 냉각기(121)의 과열도 (냉각 회로(122)의 도출관(122c)에 설치된 냉각 회로 출구 온도 센서(96)에 의하여 검출되는 냉매 온도로부터 연산)에 기초하여 개도 조절하는 등, 열원측 팽창 밸브(24)의 하류측으로부터 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)로 보내지는 냉매의 유량이나 온도에 따라 개도 조절되어 있다.
<냉난방 동시 운전 모드 (증발 부하)>
이용 유닛(3, 4, 5) 중, 예를 들면, 이용 유닛(3)을 냉방 운전하고, 또한, 이용 유닛(4, 5)을 난방 운전하는 냉난방 동시 운전 모드이며, 이용 유닛(3, 4, 5) 전체의 공조 부하에 따라, 열원 유닛(2)의 열원측 열교환기(23)를 증발기로서 기능시켜 운전하고 있을 때 (증발 운전 전환 상태)의 동작에 대하여 설명한다. 이때, 공기 조화 장치(1)의 냉매 회로(12)는, 도 7에 도시되는 바와 같이 구성된다 (냉매의 흐름에 대해서는, 도 7의 냉매 회로(12)에 부여된 화살표를 참조). 구체적으로는, 열원 유닛(2)의 열원측 냉매 회로(12d)에 있어서는, 상술의 난방 운전 모드와 마찬가지로, 제1 전환 기구(22)를 증발 운전 전환 상태 (도 7의 제1 전환 기구(22)의 파선으로 도시된 상태)로 전환하고, 제2 전환 기구(26)를 난방 부하 요구 운전 상태 (도 7의 제2 전환 기구(26)의 파선으로 도시된 상태)로 전환하는 것에 의하 여, 열원측 열교환기(23)를 증발기로서 기능시키는 것과 함께, 고압 가스 냉매 연락 배관(10)을 통하여 이용 유닛(4, 5)으로 압축 기구(21)에서 압축되고 토출된 고압의 가스 냉매를 공급할 수 있게 되어 있다. 또한, 열원측 팽창 밸브(24)는, 냉매를 감압하도록 개도 조절되어 있다. 덧붙여, 가압 회로(111)의 개폐 밸브(111b) 및 냉각 회로(122)의 냉각 회로측 팽창 밸브(122b)의 작동이 중단되어 있고, 열원측 팽창 밸브(24)와 리시버(25)의 사이를 흐르는 냉매에 고압의 가스 냉매를 합류시키거나, 냉각기(121)로의 냉열원의 공급을 차단하여 리시버(25)와 이용 유닛(3, 4, 5)의 사이를 흐르는 냉매를 냉각하지 않는 상태가 되어 있다. 접속 유닛(6)에 있어서는, 고압 가스 개폐 밸브(66)의 작동을 중단시키는 것과 함께 저압 가스 개폐 밸브(67)를 여는 것에 의하여, 이용 유닛(3)의 이용측 열교환기(32)를 증발기로서 기능시키는 것과 함께, 이용 유닛(3)의 이용측 열교환기(32)와 열원 유닛(2)의 압축 기구(21)의 흡입측이 저압 가스 냉매 연락 배관(11)을 통하여 접속된 상태 (즉, 냉방 운전 전환 상태)가 되어 있다. 이용 유닛(3)에 있어서는, 이용측 팽창 밸브(31)는, 예를 들면, 이용측 열교환기(32)의 과열도 (구체적으로는, 액측 온도 센서(33)에서 검출되는 냉매 온도와 가스측 온도 센서(34)에서 검출되는 냉매 온도의 온도차)에 기초하여 개도 조절하는 등, 이용 유닛의 냉방 부하에 따라 개도 조절되어 있다. 접속 유닛(7, 8)에 있어서는, 저압 가스 개폐 밸브(77, 87)의 작동을 중단시키는 것과 함께 고압 가스 개폐 밸브(76, 86)를 여는 것에 의하여, 이용 유닛(4, 5)의 이용측 열교환기(42, 52)를 응축기로서 기능시키는 상태 (즉, 난방 운전 전환 상태)가 되어 있다. 이용 유닛(4, 5)에 있어서는, 이용측 팽창 밸브 (41, 51)는, 예를 들면, 이용측 열교환기(42, 52)의 과냉각도 (구체적으로는, 액측 온도 센서(43, 53)에서 검출되는 냉매 온도와 가스측 온도 센서(44, 54)에서 검출되는 냉매 온도의 온도차)에 기초하여 개도 조절하는 등, 각 이용 유닛의 난방 부하에 따라 개도 조절되어 있다.
이와 같은 냉매 회로(12)의 구성에 있어서, 압축 기구(21)의 압축기(21a)에서 압축되고 토출된 고압의 가스 냉매는, 오일 분리기(21b)에 있어서, 고압의 가스 냉매 중에 동반하는 냉동기유의 대부분이 분리되어 제2 전환 기구(26)로 보내진다. 그리고, 오일 분리기(21b)에서 분리된 냉동기유는, 제2 오일 되돌림 회로(21d)를 통하여 압축기(21a)의 흡입측으로 되돌려진다. 제2 전환 기구(26)로 보내진 고압의 가스 냉매는, 제2 전환 기구(26)의 제1 포트(26a) 및 제4 포트(26d)와, 고압 가스측 폐쇄 밸브(28)를 통하여, 고압 가스 냉매 연락 배관(10)으로 보내진다.
그리고, 고압 가스 냉매 연락 배관(10)으로 보내진 고압의 가스 냉매는, 2개로 분기되어, 각 접속 유닛(7, 8)의 고압 가스 접속관(73, 83)으로 보내진다. 접속 유닛(7, 8)의 고압 가스 접속관(73, 83)으로 보내진 고압의 가스 냉매는, 고압 가스 개폐 밸브(76, 86) 및 합류 가스 접속관(75, 85)을 통하여 이용 유닛(4, 5)의 이용측 열교환기(42, 52)로 보내진다.
그리고, 이용측 열교환기(42, 52)로 보내진 고압의 가스 냉매는, 이용 유닛(4, 5)의 이용측 열교환기(42, 52)에 있어서, 옥내 공기와 열교환을 행하는 것에 의하여 응축된다. 한편, 옥내의 공기는, 가열되어 옥내로 공급된다. 이용측 열교환기(42, 52)에서 응축된 냉매는, 이용측 팽창 밸브(41, 51)를 통과한 후, 접속 유 닛(7, 8)의 액 접속관(71, 81)으로 보내진다.
그리고, 액 접속관(71, 81)으로 보내진 냉매는, 액 냉매 연락 배관(9)으로 보내져 합류한다.
그리고, 액 냉매 연락 배관(9)으로 보내져 합류한 냉매의 일부는, 접속 유닛(6)의 액 접속관(61)으로 보내진다. 그리고, 접속 유닛(6)의 액 접속관(61)으로 보내진 냉매는, 이용 유닛(3)의 이용측 팽창 밸브(31)로 보내진다.
그리고, 이용측 팽창 밸브(31)로 보내진 냉매는, 이용측 팽창 밸브(31)에 의하여 감압된 후, 이용측 열교환기(32)에 있어서, 옥내 공기와 열교환을 행하는 것에 의하여 증발되어 저압의 가스 냉매로 된다. 한편, 옥내의 공기는, 냉각되어 옥내로 공급된다. 그리고, 저압의 가스 냉매는, 접속 유닛(6)의 합류 가스 접속관(65)으로 보내진다.
그리고, 합류 가스 접속관(65)으로 보내진 저압의 가스 냉매는, 저압 가스 개폐 밸브(67) 및 저압 가스 접속관(64)을 통하여, 저압 가스 냉매 연락 배관(11)으로 보내져 합류한다.
그리고, 저압 가스 냉매 연락 배관(11)으로 보내진 저압의 가스 냉매는, 저압 가스측 폐쇄 밸브(29)를 통하여, 압축 기구(21)의 흡입측으로 되돌려진다.
한편, 액 냉매 연락 배관(9)으로부터 접속 유닛(6) 및 이용 유닛(3)으로 보내지는 냉매를 제외한 나머지의 냉매는, 열원 유닛(2)의 액측 폐쇄 밸브(27) 및 냉각기(121)를 통하여 리시버(25)로 보내진다. 리시버(25)로 보내진 냉매는, 리시버(25) 내에 일시적으로 모아진 후, 열원측 팽창 밸브(24)에 의하여 감압된다. 그리 고, 열원측 팽창 밸브(24)에 의하여 감압된 냉매는, 열원측 열교환기(23)에 있어서, 열원으로서의 물과 열교환을 행하는 것에 의하여 증발되어 저압의 가스 냉매가 되고, 제1 전환 기구(22)로 보내진다. 그리고, 제1 전환 기구(22)로 보내진 저압의 가스 냉매는, 제1 전환 기구(22)의 제2 포트(22b) 및 제3 포트(22c)를 통하여, 압축 기구(21)의 흡입측으로 되돌려진다. 이와 같이 하여, 냉난방 동시 운전 모드 (증발 부하)에서의 동작이 행해지고 있다.
이때, 각 이용 유닛(3, 4, 5) 전체의 공조 부하에 따라, 열원측 열교환기(23)로서는, 증발 부하가 필요하지만, 그 크기가 매우 작아지는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는, 상술의 난방 운전 모드와 마찬가지로, 열원 유닛(2)의 열원측 열교환기(23)에서의 냉매의 증발 능력을 작게 하여, 이용 유닛(3, 4, 5) 전체의 공조 부하와 밸런스시키지 않으면 안 된다. 특히, 이와 같은 냉난방 동시 운전 모드에 있어서는, 이용 유닛(3)의 냉방 부하와, 이용 유닛(4, 5)의 난방 부하가 거의 동일한 정도의 부하가 되는 경우가 있고, 이와 같은 경우에는, 열원측 열교환기(23)의 증발 부하를 매우 작게 해야 하기 때문에, 상술의 난방 운전 모드보다도, 열원측 열교환기(23) 내에 냉동기유가 고이기 쉬워진다.
그러나, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 제1 오일 되돌림 회로(101)와, 제1 바이패스 회로(102)가 설치되어 있기 때문에, 상술의 난방 운전 모드와 마찬가지로, 제1 전환 기구(22)를 증발 운전 전환 상태로 하여 운전하고 있을 때에, 도 8에 도시되는 바와 같이, 일시적으로, 개폐 밸브(102b)를 여는 것에 의하여 제1 바이패스 회로(102)를 통하여 압축 기구(21)로부터 토출되는 냉매를 압축 기구(21) 의 흡입측으로 바이패스하고, 제1 전환 기구(22)를 응축 운전 전환 상태 (도 8의 제1 전환 기구(22)의 실선으로 도시된 상태)로 전환하며, 열원측 팽창 밸브(24)의 작동을 중단시키고, 개폐 밸브(101b)를 여는 것에 의하여 오일 회수 운전을 행하며, 그 후, 개폐 밸브(101b)의 작동을 중단시키고, 열원측 팽창 밸브(24)를 열며, 개폐 밸브(102b)의 작동을 중단시키는 것에 의하여 도 7에 도시되는 오일 회수 운전 전의 운전 상태로 복귀시킬 수 있게 되어 있다.
이 오일 회수 운전 및 오일 회수 운전 전의 운전 상태로의 복귀의 동작에 대하여 상세히 서술하면, 우선, 제1 바이패스 회로(102)의 개폐 밸브(102b)를 열면, 압축 기구(21)의 압축기(21a)에서 압축되고 토출된 고압의 가스 냉매는, 그 일부가 오일 분리기(21b)를 통과하여 제1 전환 기구(22) 및 제2 전환 기구(26)로 보내지고, 나머지의 고압의 가스 냉매는, 오일 분리기(21b)로부터 제1 바이패스 회로(102)를 통하여 압축 기구(21)로 보내진다. 다음으로, 열원측 팽창 밸브(24)의 작동을 중단시키면, 접속 유닛(6, 7, 8) 및 액 냉매 연락 배관(9)을 통하여 난방 운전을 행하고 있는 이용 유닛(4, 5)으로부터 냉방 운전을 행하고 있는 이용 유닛(3)으로의 냉매의 흐름은 확보되지만, 액 냉매 연락 배관(9)을 통하여 열원측 열교환기(23)로 되돌아오는 냉매의 흐름이 정지되게 된다. 다음으로, 제1 전환 기구(22)를 응축 운전 전환 상태로 전환한 후에, 제1 오일 되돌림 회로(101)의 개폐 밸브(101b)를 열면, 제1 전환 기구(22)를 통하여 고압의 가스 냉매가 열원측 열교환기(23)의 상측으로부터 유입하여 하측을 향하여 흐르게 되고, 열원측 열교환기(23) 내에 모인 냉동기유를 제1 오일 되돌림 회로(101)를 통하여 압축 기구(21)의 흡입 측으로 흐르게 하도록 된다 (도 8 참조). 그리고, 오일 회수 운전이 종료한 후, 개폐 밸브(101b)의 작동을 중단시키고, 제1 전환 기구(22)를 증발 운전 전환 상태로 전환하며, 열원측 팽창 밸브(24)를 열고, 개폐 밸브(102b)의 작동을 중단시키는 것에 의하여, 오일 회수 운전 전의 운전 상태로 복귀한다 (도 7 참조). 여기서, 오일 회수 운전 시에, 제1 바이패스 회로(102)를 통하여 압축 기구(21)로부터 토출되는 냉매를 압축 기구(21)의 흡입측으로 바이패스하고 있는 것은, 압축 기구(21)의 흡입 압력을 확보하는 것과 함께, 제1 오일 되돌림 회로(101)를 통하여 압축 기구(21)의 흡입측으로 되돌려지는 냉동기유를 제1 바이패스 회로(102)를 통하여 바이패스 되는 고압의 가스 냉매에 혼합하는 것에 의하여 압축 기구(21)에서의 액 압축을 방지하기 위함이다. 덧붙여, 상기의 개폐 밸브(101b, 102b), 열원측 팽창 밸브(24) 및 제1 전환 기구(22)의 개폐 조작의 순서는, 상기에 한정되는 것은 아니지만, 압축 기구(21)로부터 토출되는 고압의 가스 냉매의 유로를 확보한다고 하는 관점으로부터, 오일 회수 운전을 행할 때에는 개폐 밸브(102b)를 여는 조작을 다른 조작에 우선하여 행하고, 오일 회수 운전 전의 운전 상태로 복귀할 때에는 개폐 밸브(102b)의 작동을 중단시키는 조작을 다른 조작을 행한 후에 행하는 것이 바람직하다.
이와 같은 오일 회수 운전을 행하는 것에 의하여, 제1 전환 기구(22)를 일시적으로 응축 운전 전환 상태로 전환하는 것에도 불구하고, 이용측 전환 기구로서의 접속 유닛(6, 7, 8)의 고압 가스 개폐 밸브(66, 76, 86)나 저압 가스 개폐 밸브(67, 77, 87)를 모두 냉방 운전 전환 상태가 되도록 조작하여, 냉매 회로(12) 전체의 냉매의 흐름의 방향을 변경하지 않아도 무방하기 때문에, 오일 회수 운전 후에 오일 회수 운전 전의 운전 상태로 복귀시킬 때의 시작을 신속하게 행할 수 있게 되어, 실내의 쾌적성을 해치는 일 없고, 게다가, 단시간에 열원측 열교환기(23) 내에 모인 냉동기유를 회수할 수 있다.
덧붙여, 이와 같은 오일 회수 운전은, 상술의 난방 운전 모드와 마찬가지로, 제1 전환 기구(22)를 증발 운전 전환 상태로 하여 운전하고 있는 경우에 정기적으로 행하도록 하여도 무방하며, 오일 회수 운전의 빈도를 줄이기 위하여, 제1 전환 기구(22)를 증발 운전 전환 상태로 하여 운전하고 있는 경우이고, 열원측 팽창 밸브(24)의 개도를 작게 하는 제어를 행하는 것에 의하여 열원측 열교환기(23) 내에서의 냉매의 액면이 저하하여, 증발된 냉매와 함께 냉동기유가 동반하여 배출되기 어려운 상태가 되어 있는 경우에만 정기적으로 행하도록 하여도 무방하다.
<냉난방 동시 운전 모드 (응축 부하)>
이용 유닛(3, 4, 5) 중, 예를 들면, 이용 유닛(3, 4)을 냉방 운전하고, 또한, 이용 유닛(5)을 난방 운전하는 냉난방 동시 운전 모드이고, 이용 유닛(3, 4, 5) 전체의 공조 부하에 따라, 열원 유닛(2)의 열원측 열교환기(23)를 응축기로서 기능시켜 운전하고 있을 때 (응축 운전 전환 상태)의 동작에 대하여 설명한다. 이때, 공기 조화 장치(1)의 냉매 회로(12)는, 도 9에 도시되는 바와 같이 구성된다 (냉매의 흐름에 대해서는, 도 9의 냉매 회로(12)에 부여된 화살표를 참조). 구체적으로는, 열원 유닛(2)의 열원측 냉매 회로(12d)에 있어서는, 제1 전환 기구(22)를 응축 운전 전환 상태 (도 9의 제1 전환 기구(22)의 실선으로 도시된 상태)로 전환하고, 제2 전환 기구(26)를 난방 부하 요구 운전 상태 (도 9의 제2 전환 기구(26)의 파선으로 도시된 상태)로 전환하는 것에 의하여, 열원측 열교환기(23)를 응축기로서 기능시키는 것과 함께, 고압 가스 냉매 연락 배관(10)을 통하여 이용 유닛(5)으로 압축 기구(21)에서 압축되고 토출된 고압의 가스 냉매를 공급할 수 있게 되어 있다. 또한, 열원측 팽창 밸브(24)는, 열린 상태가 되어 있다. 덧붙여, 제1 오일 되돌림 회로(101)의 개폐 밸브(101b) 및 제1 바이패스 회로(102)의 개폐 밸브(102b)의 작동이 중단되어 있고, 이러한 회로를 이용한 오일 회수 운전을 행하지 않도록 하고 있다. 접속 유닛(6, 7)에 있어서는, 고압 가스 개폐 밸브(66, 76)의 작동을 중단시키는 것과 함께 저압 가스 개폐 밸브(67, 77)를 여는 것에 의하여, 이용 유닛(3, 4)의 이용측 열교환기(32, 42)를 증발기로서 기능시키는 것과 함께, 이용 유닛(3, 4)의 이용측 열교환기(32, 42)와 열원 유닛(2)의 압축 기구(21)의 흡입측이 저압 가스 냉매 연락 배관(11)을 통하여 접속된 상태 (즉, 냉방 운전 전환 상태)가 되어 있다. 이용 유닛(3, 4)에 있어서는, 이용측 팽창 밸브(31, 41)는, 예를 들면, 이용측 열교환기(32, 42)의 과열도 (구체적으로는, 액측 온도 센서(33, 43)에서 검출되는 냉매 온도와 가스측 온도 센서(34, 44)에서 검출되는 냉매 온도의 온도차)에 기초하여 개도 조절하는 등, 각 이용 유닛의 냉방 부하에 따라 개도 조절되어 있다. 접속 유닛(8)에 있어서는, 저압 가스 개폐 밸브(87)의 작동을 중단시키는 것과 함께 고압 가스 개폐 밸브(86)를 여는 것에 의하여, 이용 유닛(5)의 이용측 열교환기(52)를 응축기로서 기능시키도록 하고 있다. 이용 유닛(5)에 있어서는, 이용측 팽창 밸브(51)는, 예를 들면, 이용측 열교환기(52)의 과냉각도 (구체적으로는, 액측 온도 센서(53)에서 검출되는 냉매 온도와 가스측 온도 센서(54)에서 검출되는 냉매 온도의 온도차)에 기초하여 개도 조절하는 등, 이용 유닛의 난방 부하에 따라 개도 조절되어 있다.
이와 같은 냉매 회로(12)의 구성에 있어서, 압축 기구(21)의 압축기(21a)에서 압축되고 토출된 고압의 가스 냉매는, 오일 분리기(21b)에 있어서, 고압의 가스 냉매 중에 동반하는 냉동기유의 대부분이 분리되어 제1 전환 기구(22) 및 제2 전환 기구(26)로 보내진다. 그리고, 오일 분리기(21b)에서 분리된 냉동기유는, 제2 오일 되돌림 회로(21d)를 통하여 압축기(21a)의 흡입측으로 되돌려진다. 그리고, 압축 기구(21)에서 압축되고 토출된 고압의 가스 냉매 중 제1 전환 기구(22)로 보내진 고압의 가스 냉매는, 제1 전환 기구(22)의 제1 포트(22a) 및 제2 포트(22b)를 통하여, 열원측 열교환기(23)로 보내진다. 그리고, 열원측 열교환기(23)로 보내진 고압의 가스 냉매는, 열원측 열교환기(23)에 있어서, 열원으로서의 물과 열교환을 행하는 것에 의하여 응축된다. 그리고, 열원측 열교환기(23)에서 응축된 냉매는, 열원측 팽창 밸브(24)를 통과한 후, 가압 회로(111)를 통하여 압축 기구(21)에서 압축되고 토출된 고압의 가스 냉매가 합류하여 (자세한 것은 후술), 리시버(25)로 보내진다. 그리고, 리시버(25)로 보내진 냉매는, 리시버(25) 내에 일시적으로 모아진 후, 냉각기(121)로 보내진다. 그리고, 냉각기(121)로 보내진 냉매는, 냉각 회로(122)를 흐르는 냉매와 열교환을 행하는 것에 의하여 냉각된다 (자세한 것은 후술). 그리고, 냉각기(121)에서 냉각된 냉매는, 액측 폐쇄 밸브(27)를 통하여, 액 냉매 연락 배관(9)으로 보내진다.
한편, 압축 기구(21)에서 압축되고 토출된 고압의 가스 냉매 중 제2 전환 기구(26)로 보내진 고압의 가스 냉매는, 제2 전환 기구(26)의 제1 포트(26a) 및 제4 포트(26d)와, 고압 가스측 폐쇄 밸브(28)를 통하여, 고압 가스 냉매 연락 배관(10)으로 보내진다.
그리고, 고압 가스 냉매 연락 배관(10)으로 보내진 고압의 가스 냉매는, 접속 유닛(8)의 고압 가스 접속관(83)으로 보내진다. 접속 유닛(8)의 고압 가스 접속관(83)으로 보내진 고압의 가스 냉매는, 고압 가스 개폐 밸브(86) 및 합류 가스 접속관(85)을 통하여 이용 유닛(5)의 이용측 열교환기(52)로 보내진다.
그리고, 이용측 열교환기(52)로 보내진 고압의 가스 냉매는, 이용 유닛(5)의 이용측 열교환기(52)에 있어서, 옥내 공기와 열교환을 행하는 것에 의하여 응축된다. 한편, 옥내의 공기는, 가열되어 옥내로 공급된다. 이용측 열교환기(52)에서 응축된 냉매는, 이용측 팽창 밸브(51)를 통과한 후, 접속 유닛(8)의 액 접속관(81)으로 보내진다.
그리고, 액 접속관(81)으로 보내진 냉매는, 액 냉매 연락 배관(9)으로 보내져, 제1 전환 기구(22), 열원측 열교환기(23), 열원측 팽창 밸브(24), 리시버(25), 냉각기(121) 및 액측 폐쇄 밸브(27)를 통하여 액 냉매 연락 배관(9)으로 보내진 냉매에 합류된다.
그리고, 이 액 냉매 연락 배관(9)을 흐르는 냉매는, 2개로 분기되어, 각 접속 유닛(6, 7)의 액 접속관(61, 71)으로 보내진다. 그리고, 접속 유닛(6, 7)의 액 접속관(61, 71)으로 보내진 냉매는, 이용 유닛(3, 4)의 이용측 팽창 밸브(31, 41) 로 보내진다.
그리고, 이용측 팽창 밸브(31, 41)로 보내진 냉매는, 이용측 팽창 밸브(31, 41)에 의하여 감압된 후, 이용측 열교환기(32, 42)에 있어서, 옥내 공기와 열교환을 행하는 것에 의하여 증발되어 저압의 가스 냉매로 된다. 한편, 옥내의 공기는, 냉각되어 옥내로 공급된다. 그리고, 저압의 가스 냉매는, 접속 유닛(6, 7)의 합류 가스 접속관(65, 75)으로 보내진다.
그리고, 합류 가스 접속관(65, 75)으로 보내진 저압의 가스 냉매는, 저압 가스 개폐 밸브(67, 77) 및 저압 가스 접속관(64, 74)을 통하여, 저압 가스 냉매 연락 배관(11)으로 보내져 합류한다.
그리고, 저압 가스 냉매 연락 배관(11)으로 보내진 저압의 가스 냉매는, 저압 가스측 폐쇄 밸브(29)를 통하여, 압축 기구(21)의 흡입측으로 되돌려진다. 이와 같이 하여, 냉난방 동시 운전 모드 (응축 부하)에 있어서의 동작이 행해지고 있다.
이때, 각 이용 유닛(3, 4, 5) 전체의 공조 부하에 따라, 열원측 열교환기(23)로서는, 응축 부하가 필요하지만, 그 크기가 매우 작아지는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는, 상술의 냉방 운전 모드와 마찬가지로, 열원 유닛(2)의 열원측 열교환기(23)에서의 냉매의 응축 능력을 작게 하여, 이용 유닛(3, 4, 5) 전체의 공조 부하와 밸런스시키지 않으면 안 된다. 특히, 이와 같은 냉난방 동시 운전 모드에 있어서는, 이용 유닛(3, 4)의 냉방 부하와, 이용 유닛(5)의 난방 부하가 거의 동일한 정도의 부하가 되는 경우가 있고, 이와 같은 경우에는, 열원측 열교환기 (23)의 응축 부하를 매우 작게 해야 한다.
그러나, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 열원측 팽창 밸브(24)의 개도를 작게 하는 제어를 행하면서, 열원측 팽창 밸브(24)의 하류측에 가압 회로(111)를 통하여 고압의 가스 냉매를 합류시키는 것에 의하여, 열원측 팽창 밸브(24)의 하류측의 냉매의 압력을 높게 하는 제어를 행하는 것과 함께, 열원측 팽창 밸브(24)에 의하여 감압되어 이용측 냉매 회로(12a, 12b)로 보내지는 냉매를, 냉각기(121)에 의하여 냉각하도록 하고 있기 때문에, 가스 냉매를 응축시킬 수 있어, 이용측 냉매 회로(12a, 12b)로 가스 분율이 큰 기액이상류의 냉매를 보내지 않아도 된다.
(3) 공기 조화 장치의 특징
본 실시예의 공기 조화 장치(1)에는, 이하와 같은 특징이 있다.
(A)
본 실시예의 공기 조화 장치(1)는, 냉매의 증발기로서 기능할 때에 냉매가 하측으로부터 유입하여 상측으로부터 유출하도록 구성된 열원측 열교환기(23)를 포함하고 있고, 열원측 열교환기(23)와 이용측 열교환기(32, 42, 52)가, 열원측 전환 기구로서의 제1 전환 기구(22) 및 이용측 전환 기구로서의 접속 유닛(6, 7, 8)(구체적으로는, 고압 가스 개폐 밸브(66, 76, 86) 및 저압 가스 개폐 밸브(67, 77, 87))에 의하여, 각각 개별로 냉매의 증발기 또는 응축기로서 기능시키는 전환이 가능한 냉매 회로(12)를 구비하고 있다. 이 때문에, 제1 전환 기구(22)를 증발 운전 전환 상태로 하는 것에 의하여 열원측 열교환기(23)를 냉매의 증발기로서 기능시키 는 운전을 행하는 경우에는, 압축 기구(21)로부터 토출된 냉매는, 고압 가스 냉매 연락 배관(10)을 포함하는 고압 가스 냉매관을 통하여, 접속 유닛(6, 7, 8)을 난방 운전 전환 상태로 하는 것에 의하여 냉매의 응축기로서 기능하는 이용측 열교환기(32, 42, 52)로 보내져 응축되어 액 냉매 연락 배관(9)을 포함하는 액 냉매관으로 보내진다. 그리고, 이 냉매는, 열원측 팽창 밸브(24)를 통과한 후에 열원측 열교환기(23)에서 증발되고, 압축 기구(21)로 흡입된다. 여기서, 제1 전환 기구(22)를 증발 운전 전환 상태로 하여 운전을 행하는 경우에는, 냉매가 하측으로부터 유입하여 상측으로부터 유출하도록 열원측 열교환기(23) 내를 흐르기 때문에, 이용측 열교환기(32, 42, 52)에서의 공조 부하에 따라 열원측 팽창 밸브(24)의 개도를 작게 하여 열원측 열교환기(23)의 증발 능력을 작게 하는 제어를 행하면, 냉동기유가 열원측 열교환기(23) 내에 모이게 된다.
그러나, 이 공기 조화 장치(1)는, 제1 바이패스 회로(102)와, 제1 오일 되돌림 회로(101)를 구비하고 있기 때문에, 제1 전환 기구(22)를 증발 운전 전환 상태로 하여 운전하고 있을 때에, 제1 바이패스 회로(102)를 통하여 압축 기구(21)로부터 토출되는 냉매를 압축 기구(21)의 흡입측으로 바이패스하고, 제1 전환 기구(22)를 응축 운전 전환 상태로 전환하며, 열원측 팽창 밸브(24)의 작동을 중단시키는 것에 의하여, 압축 기구(21)로부터 토출되는 냉매를 열원측 열교환기(23)로 유입시켜, 제1 오일 되돌림 회로(101)를 통하여 열원측 열교환기(23) 내에 모인 냉동기유를 압축 기구(21)의 흡입측으로 되돌리는 오일 회수 운전을 행할 수 있다. 이와 같은 오일 회수 운전을 행하는 것에 의하여, 제1 전환 기구(22)를 응축 운전 전환 상태로 전환하는 것에도 불구하고, 접속 유닛(6, 7, 8)을 증발 운전 전환 상태로 전환하여 냉매 회로(12) 전체의 냉매의 흐름의 방향을 변경하지 않아도 무방하기 때문에, 오일 회수 운전 후에 오일 회수 운전 전의 운전 상태로 복귀시킬 때의 시작을 신속하게 행할 수 있게 되어, 실내의 쾌적성을 해치는 일 없고, 게다가, 단시간에 열원측 열교환기 내에 모인 냉동기유를 회수할 수 있다.
이와 같이, 이 공기 조화 장치(1)에서는, 이용측 열교환기(32, 42, 52)의 공조 부하에 따라 열원측 팽창 밸브(24)의 개도를 작게 하는 것에 의하여 열원측 열교환기(23)의 증발 능력을 작게 하는 제어를 행하고, 그 결과, 열원측 열교환기(23) 내에서의 냉매의 액면이 저하하여도, 열원측 열교환기(23) 내에 냉동기유가 고이는 것이 없어지기 때문에, 열원측 열교환기(23)의 증발 능력을 열원측 팽창 밸브(24)에 의하여 제어할 때의 제어 폭을 확대하는 것이 가능하게 된다.
그리고, 이 공기 조화 장치(1)에서는, 종래의 공기 조화 장치와 같이, 열원측 열교환기를 복수 설치하여, 열원측 열교환기를 증발기로서 기능시키는 경우에, 복수의 열원측 팽창 밸브의 일부의 작동을 중단시켜 증발기로서 기능하는 열원측 열교환기의 대수를 줄이는 것에 의하여 증발 능력을 작게 하거나, 복수의 열원측 열교환기의 일부를 응축기로서 기능시키는 것에 의하여 증발기로서 기능하는 열원측 열교환기의 증발 능력과 상쇄하여 증발 능력을 작게 하는 제어를 행할 필요가 없어지기 때문에, 단일의 열원측 열교환기에 의하여 광범위의 증발 능력의 제어 폭을 얻을 수 있게 된다.
이것에 의하여, 열원측 열교환기의 증발 능력의 제어의 제어 폭의 제약에 의 하여 열원측 열교환기의 단일화가 실현되어 있지 않았던 공기 조화 장치에 있어서, 열원측 열교환기의 단일화가 가능해지기 때문에, 종래의 공기 조화 장치에 있어서 복수의 열원측 열교환기를 설치하는 것에 의하여 발생하고 있던 부품 점수의 증가 및 코스트 업을 방지하고, 또한, 복수의 열원측 열교환기의 일부를 응축기로서 기능시켜 증발 능력을 작게 하는 경우에 열원측 열교환기에서 응축되는 냉매량의 분만큼 압축 기구에서 압축되는 냉매량이 증가하여 이용측 열교환기의 공조 부하가 작은 운전 조건에서의 COP가 나빠진다고 하는 문제를 해소할 수 있다.
(B)
본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 열원측 열교환기(23)로서 다수의 유로(23b)가 형성된 플레이트식 열교환기를 사용하고 있고, 그 구조상, 열원측 열교환기(23) 내에 냉동기유가 고이는 것을 방지하기 위하여, 열원측 열교환기(23)의 각 유로(23b)에 냉동기유를 뽑아내기 위한 오일 되돌림 회로를 설치하는 것이 곤란하다. 그러나, 이 공기 조화 장치(1)에 있어서는, 열원측 열교환기(23) 내에 모인 냉동기유를, 열원측 열교환기(23)의 상측으로부터 유입한 냉매와 함께 열원측 열교환기(23)의 하부로부터 밀어내도록 뽑아낼 수 있기 때문에, 플레이트식 열교환기를 사용하는 경우여도, 제1 오일 되돌림 회로(101)의 설치가 용이하다.
(C)
본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 응축기로서 기능하는 열원측 열교환기(23)에서 응축된 냉매가 열원측 팽창 밸브(24)에 의하여 감압되어 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)로 보내질 때에, 가압 회로(111)로부터 고압의 가스 냉매가 합 류하여 가압되어, 열원측 팽창 밸브(24)의 하류측의 냉매 압력이 높아진다. 여기서, 종래의 공기 조화 장치와 같이 고압의 가스 냉매를 합류시키는 것만으로는, 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)로 보내지는 냉매가 가스 분율이 큰 기액이상류가 되어 버려, 결과적으로, 열원측 팽창 밸브(24)의 개도를 충분히 작게 할 수 없지만, 공기 조화 장치(1)에 있어서는, 열원측 팽창 밸브(24)에 의하여 감압되어 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)로 보내지는 냉매를, 냉각기(121)에 의하여 냉각하도록 하고 있기 때문에, 가스 냉매를 응축시킬 수 있어, 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)로 가스 분율이 큰 기액이상류의 냉매를 보내지 않아도 된다.
이것에 의하여, 공기 조화 장치(1)에서는, 복수의 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)의 공조 부하에 따라 열원측 팽창 밸브(24)의 개도를 작게 하는 것에 의하여 열원측 열교환기(23)의 응축 능력을 작게 하는 제어를 행하는 것과 함께 가압 회로(111)에 의하여 고압의 가스 냉매를 합류시켜 가압하는 제어를 행하여도, 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)로 가스 분율이 큰 기액이상류의 냉매를 보내지 않아도 되기 때문에, 열원측 열교환기(23)의 증발 능력을 열원측 팽창 밸브(24)에 의하여 제어할 때의 제어 폭을 확대하는 것이 가능하게 된다.
그리고, 공기 조화 장치(1)에서는, 종래의 공기 조화 장치와 같이, 열원측 열교환기를 복수 설치하여, 열원측 열교환기를 응축기로서 기능시키는 경우에, 복수의 열원측 팽창 밸브의 일부의 작동을 중단시켜 증발기로서 기능하는 열원측 열교환기의 대수를 줄이는 것에 의하여 증발 능력을 작게 하거나, 복수의 열원측 열교환기의 일부를 응축기로서 기능시키는 것에 의하여 증발기로서 기능하는 열원측 열교환기의 증발 능력과 상쇄하여 증발 능력을 작게 하는 제어를 행할 필요가 없어지기 때문에, 단일의 열원측 열교환기에 의하여 광범위의 응축 능력의 제어 폭을 얻을 수 있게 된다.
이것에 의하여, 열원측 열교환기의 응축 능력의 제어의 제어 폭의 제약에 의하여 열원측 열교환기의 단일화가 실현되어 있지 않았던 공기 조화 장치에 있어서, 열원측 열교환기의 단일화가 가능해지기 때문에, 종래의 공기 조화 장치에 있어서 복수의 열원측 열교환기를 설치하는 것에 의하여 발생하고 있던 부품 점수의 증가 및 코스트 업을 방지하고, 또한, 복수의 열원측 열교환기의 일부를 증발기로서 기능시켜 응축 능력을 작게 하는 경우에 열원측 열교환기에서 응축되는 냉매량의 분만큼 압축 기구에서 압축되는 냉매량이 증가하여 복수의 이용측 냉매 회로 전체의 공조 부하가 작은 운전 조건에서의 COP가 나빠진다고 하는 문제를 해소할 수 있다.
(D)
본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 가압 회로(111)가 열원측 팽창 밸브(24)와 냉각기(121)의 사이에 고압의 가스 냉매가 합류하도록 접속되어 있기 때문에, 고압의 가스 냉매가 합류되어 냉매의 온도가 높아진 냉매를 냉각기(121)에 의하여 냉각하게 된다. 이것에 의하여, 냉각기(121)에서 냉매를 냉각하기 위한 냉열원으로서, 저온의 냉열원을 사용할 필요가 없고, 비교적 고온의 냉열원을 사용할 수 있다.
또한, 공기 조화 장치(1)에서는, 열원측 팽창 밸브(24)의 하류측으로부터 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)로 보내지는 냉매의 일부를 압축 기구(21)의 흡입측 으로 되돌릴 수 있는 냉매 압력까지 감압한 것을 냉각기(121)의 냉각원으로서 사용하고 있기 때문에, 열원측 팽창 밸브(24)의 하류측으로부터 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)로 보내지는 냉매의 온도보다도 충분히 낮은 온도의 냉각원을 얻을 수 있다. 이것에 의하여, 열원측 팽창 밸브(24)의 하류측으로부터 이용측 냉매 회로(12a, 12b, 12c)로 보내지는 냉매를 과냉각 상태까지 냉각하는 것이 가능하게 된다.
(E)
본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 열원측 열교환기(23) 내를 흐르는 냉매의 유량과는 관계없이 일정량 공급되는 물을 열원으로서 사용하고 있고, 수량의 제어에 의하여 열원측 열교환기(23)에서의 증발 능력을 제어할 수 없다. 그러나, 이 공기 조화 장치(1)에 있어서는, 열원측 팽창 밸브(24)에 의하여 열원측 열교환기(23)의 증발 능력을 제어할 때의 제어 폭이 확대되어 있기 때문에, 수량의 제어를 하지 않아도, 열원측 열교환기(23)의 증발 능력을 제어할 때의 제어 폭을 확보할 수 있다.
(4) 변형예 1
상술의 공기 조화 장치(1)에 있어서는, 열원측 팽창 밸브(24)에 의한 열원측 열교환기(23)의 증발 능력의 제어의 제어 폭을 확대하기 위하여, 제1 오일 되돌림 회로(101)와 제1 바이패스 회로(102)를 설치하도록 하고 있지만, 상술과 같이, 오일 회수 운전 시에 있어서는, 열원측 팽창 밸브(24)의 작동을 중단시키고 있기 때문에, 액 냉매 연락 배관(9)으로부터 열원측 열교환기(23)를 향하는 냉매의 흐름이 정지해 버려, 적은 시간이지만, 이용 유닛(3, 4, 5) 중 난방 운전을 행하고 있는 이용 유닛의 난방 운전이 정지 (난방 운전 모드에서의 이용 유닛(3, 4, 5), 도 5 참조)하거나, 또는, 난방 능력이 저하 (냉난방 동시 운전 모드 (증발 부하)에서의 이용 유닛(4, 5), 도 8 참조)하게 된다. 이 때문에, 본 변형예의 공기 조화 장치(1)에서는, 도 10에 도시되는 바와 같이, 이용측 열교환기(32, 42, 52)와 열원측 열교환기(23)를 접속하는 액 냉매관으로부터 냉매를 분기하여 압축 기구(21)의 흡입측 (구체적으로는, 압축 기구(21)의 흡입측에 접속된 냉각 회로(122)의 도출관(122c))으로 보내는 것이 가능한 제2 바이패스 회로(103)가 설치되어 있다. 이 제2 바이패스 회로(103)는, 주로, 액 냉매관의 이용측 열교환기(32, 42, 52)와 열원측 팽창 밸브(24)와의 사이의 위치와 압축 기구(21)의 흡입측을 접속하는 바이패스관(103a)과, 바이패스관(103a)에 접속된 개폐 밸브(103b)를 가지고 있다. 바이패스관(103a)은, 본 실시예에 있어서는, 도 10에 도시되는 바와 같이, 리시버(25)의 상부로부터 냉매를 압축 기구(21)의 흡입측으로 보내도록 설치되어 있다. 이 때문에, 오일 회수 운전 시에 개폐 밸브(103b)를 열면, 리시버(25)의 상부에 모인 가스 상태의 냉매가 우선적으로 압축 기구(21)의 흡입측으로 보내지게 된다. 덧붙여, 바이패스관(103a)은, 액 냉매관의 이용측 열교환기(32, 42, 52)와 열원측 팽창 밸브(24) 사이의 위치로부터 압축 기구(21)의 흡입측으로 냉매를 보낼 수 있으면 되기 때문에, 예를 들면, 리시버(25)가 아니라, 액 냉매관에 직접 접속되어 있어도 무방하지만, 압축 기구(21)의 흡입측으로 액 상태의 냉매를 보내는 것을 가능한 한 방지하기 위하여, 본 실시예와 같이, 리시버(25)의 상부에 접속하는 것이 바람직하 다.
이와 같이, 제2 바이패스 회로(103)를 설치하는 것에 의하여, 오일 회수 운전 중에 있어서도, 난방 운전을 행하고 있는 이용 유닛의 이용측 열교환기에 냉매를 흐르게 할 수 있게 되어, 난방 운전을 계속할 수 있다. 게다가, 본 실시예와 같이, 제2 바이패스 회로(103)를 리시버(25)의 상부로부터 냉매를 압축 기구(21)의 흡입측으로 보내도록 설치하는 것에 의하여, 압축 기구(21)의 흡입측으로 가스 상태의 냉매를 우선적으로 보내, 액 상태의 냉매를 보내는 것을 가능한 한 방지할 수 있다.
(5) 변형예 2
상술의 공기 조화 장치(1)에 있어서는, 열원측 팽창 밸브(24)에 의한 열원측 열교환기(23)의 증발 능력의 제어의 제어 폭과, 열원측 팽창 밸브(24)에 의한 열원측 열교환기(23)의 응축 능력의 제어의 제어 폭의 양방을 확대하기 위하여, 제1 오일 되돌림 회로(101), 제1 바이패스 회로(102), 가압 회로(111), 냉각기(121) 및 냉각 회로(122)(변형예 1의 경우에는, 제2 바이패스 회로(103)를 더 포함한다)를 열원 유닛(2)에 설치하도록 하고 있지만, 예를 들면, 열원측 열교환기(23)의 응축 능력의 제어의 제어 폭은 확보되어 있지만, 열원측 열교환기(23)의 증발 능력의 제어의 제어 폭만을 확대하는 것이 필요한 경우에는, 도 11에 도시되는 바와 같이, 제1 오일 되돌림 회로(101) 및 제1 바이패스 회로(102)만 (변형예 1의 경우에는, 제2 바이패스 회로(103)를 더 포함한다)을 열원 유닛(2)에 설치하고, 가압 회로(111), 냉각기(121) 및 냉각 회로(122)를 생략하여도 무방하다.
(6) 변형예 3
상술의 공기 조화 장치(1)에 있어서는, 제1 전환 기구(22) 및 제2 전환 기구(26)로서 사방 전환 밸브를 사용하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 도 12에 도시되는 바와 같이, 제1 전환 기구(22) 및 제2 전환 기구(26)로서 삼방 밸브를 사용하여도 무방하다.
본 발명을 이용하면, 냉매의 증발기로서 기능할 때에 냉매가 하측으로부터 유입하여 상측으로부터 유출하도록 구성된 열원측 열교환기를 포함하고 있고, 열원측 열교환기와 이용측 열교환기가 각각 개별로 냉매의 증발기 또는 응축기로서 기능시키는 전환이 가능한 냉매 회로를 구비한 공기 조화 장치에 있어서, 열원측 열교환기의 증발 능력을 팽창 밸브에 의하여 제어할 때의 제어 폭을 확대할 수 있다.

Claims (8)

  1. 압축 기구(21)와, 냉매의 증발기로서 기능할 때에 냉매가 하측으로부터 유입하여 상측으로부터 유출하도록 구성된 열원측 열교환기(23)와, 이용측 열교환기(32, 42, 52)와, 상기 열원측 열교환기와 상기 이용측 열교환기를 접속하는 액 냉매관과, 상기 액 냉매관에 설치되는 팽창 밸브(24)를 포함하고 있고, 상기 열원측 열교환기와 상기 이용측 열교환기가 각각 개별로 냉매의 증발기 또는 응축기로서 기능시키는 전환이 가능한 냉매 회로(12)와,
    상기 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 상기 압축 기구의 흡입측으로 바이패스(bypass)하는 것이 가능한 제1 바이패스 회로(102)와,
    상기 열원측 열교환기의 하부와 상기 압축 기구의 흡입측을 접속하는 오일 되돌림 회로(101)를 구비하고,
    상기 열원측 열교환기를 증발기로서 기능시켜 운전하고 있을 때에, 상기 제1 바이패스 회로를 통하여 상기 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 상기 압축 기구의 흡입측으로 바이패스하고, 상기 열원측 열교환기를 응축기로서 기능시키는 운전으로 전환하며, 상기 팽창 밸브의 작동을 중단시키는 것에 의하여, 상기 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 상기 열원측 열교환기로 유입시켜, 상기 오일 되돌림 회로를 통하여 상기 열원측 열교환기 내에 모인 냉동기유를 상기 압축 기구의 흡입측으로 되돌리는 오일 회수 운전을 행하는,
    공기 조화 장치(1).
  2. 압축 기구(21)와, 냉매의 증발기로서 기능할 때에 냉매가 하측으로부터 유입하여 상측으로부터 유출하도록 구성된 열원측 열교환기(23)와, 이용측 열교환기(32, 42, 52)와, 상기 열원측 열교환기와 상기 이용측 열교환기를 접속하는 액 냉매관과, 상기 액 냉매관에 설치되는 팽창 밸브(24)와, 상기 열원측 열교환기를 상기 압축 기구로부터 토출되는 냉매의 응축기로서 기능시키는 응축 운전 전환 상태와 상기 열원측 열교환기를 상기 액 냉매관을 흐르는 냉매의 증발기로서 기능시키는 증발 운전 전환 상태를 전환 가능하게 하는 열원측 전환 기구(22)와, 상기 압축 기구의 토출측과 상기 열원측 전환 기구의 사이에 접속되어 있고 상기 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 상기 열원측 전환 기구로 유입하기 전에 분기(分岐)하는 것이 가능한 고압 가스 냉매관과, 상기 이용측 열교환기를 상기 액 냉매관을 흐르는 냉매의 증발기로서 기능시키는 냉방 운전 전환 상태와 상기 이용측 열교환기를 상기 고압 가스 냉매관을 흐르는 냉매의 응축기로서 기능시키는 난방 운전 전환 상태를 전환 가능하게 하는 이용측 전환 기구(66, 67, 76, 77, 86, 87)와, 상기 이용측 열교환기에서 증발되는 냉매를 상기 압축 기구의 흡입측으로 보내는 저압 가스 냉매관을 포함하는 냉매 회로(12)와,
    상기 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 상기 압축 기구의 흡입측으로 바이패스하는 것이 가능한 제1 바이패스 회로(102)와,
    상기 열원측 열교환기의 하부와 상기 압축 기구의 흡입측을 접속하는 오일 되돌림 회로(101)를 구비하고,
    상기 열원측 전환 기구를 증발 운전 전환 상태로 하여 운전하고 있을 때에, 상기 제1 바이패스 회로를 통하여 상기 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 상기 압축 기구의 흡입측으로 바이패스하고, 상기 열원측 전환 기구를 응축 운전 전환 상태로 전환하며, 상기 팽창 밸브의 작동을 중단시키는 것에 의하여, 상기 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 상기 열원측 열교환기로 유입시켜, 상기 오일 되돌림 회로를 통하여 상기 열원측 열교환기 내에 모인 냉동기유를 상기 압축 기구의 흡입측으로 되돌리는 오일 회수 운전을 행하는,
    공기 조화 장치(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 액 냉매관에는, 상기 이용측 열교환기(32, 42, 52)와 상기 팽창 밸브(24)의 사이에 접속되어 있고, 상기 액 냉매관으로부터 냉매를 분기하여 상기 압축 기구(21)의 흡입측으로 보내는 것이 가능한 제2 바이패스 회로(103)가 설치되어 있는, 공기 조화 장치(1).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 액 냉매관에는, 상기 이용측 열교환기(32, 42, 52)와 상기 팽창 밸브(24)의 사이에 접속되어 있고, 상기 액 냉매관을 흐르는 냉매를 모으는 리시버(25)가 더 설치되어 있으며,
    상기 제2 바이패스 회로(103)는, 상기 리시버의 상부로부터 냉매를 상기 압 축 기구(21)의 흡입측으로 보내도록 설치되어 있는, 공기 조화 장치(1).
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 열원측 열교환기(23)는, 상기 열원측 열교환기 내를 흐르는 냉매의 유량 제어와는 관계없이 일정량 공급되는 물을 열원으로서 사용하고 있는, 공기 조화 장치(1).
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 열원측 열교환기(23)는 플레이트식 열교환기인, 공기 조화 장치(1).
  7. 압축 기구(21)와, 냉매의 증발기로서 기능할 때에 냉매가 하측으로부터 유입하여 상측으로부터 유출하도록 구성된 열원측 열교환기(23)와, 이용측 열교환기(32, 42, 52)를 포함하고 있고, 상기 열원측 열교환기와 상기 이용측 열교환기가 각각 개별로 냉매의 증발기 또는 응축기로서 기능시키는 전환이 가능한 냉매 회로(12)와,
    상기 열원측 열교환기의 하부와 상기 압축 기구의 흡입측을 접속하는 오일 되돌림 회로(101)를 구비하고,
    상기 열원측 열교환기를 증발기로서 기능시켜 운전하고 있을 때에, 상기 열원측 열교환기를 응축기로서 기능시키는 운전으로 전환하고, 상기 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 상기 열원측 열교환기로 유입시켜, 상기 오일 되돌림 회로를 통하 여 상기 열원측 열교환기 내에 모인 냉동기유를 상기 압축 기구의 흡입측으로 되돌리는 오일 회수 운전을 행하는,
    공기 조화 장치(1).
  8. 제7항에 있어서,
    상기 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 상기 압축 기구의 흡입측으로 바이패스하는 것이 가능한 제1 바이패스 회로(102)를 더 구비하고,
    상기 오일 회수 운전 시에, 상기 제1 바이패스 회로를 통하여 상기 압축 기구로부터 토출되는 냉매를 상기 압축 기구의 흡입측으로 바이패스하는,
    공기 조화 장치(1).
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6257038U (ko) * 1985-09-27 1987-04-09
JPS62276368A (ja) * 1986-05-23 1987-12-01 株式会社ボッシュオートモーティブ システム 空調装置における油戻し機構
JPH0336474A (ja) * 1989-07-03 1991-02-18 Toshiba Corp 空気調和機
JPH0474257U (ko) * 1990-11-08 1992-06-29
JP2003240364A (ja) * 2002-02-19 2003-08-27 Denso Corp 冷凍サイクル装置及びヒートポンプ式空調装置
JP2003287291A (ja) * 2002-03-27 2003-10-10 Mitsubishi Electric Corp 冷凍装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6257038U (ko) * 1985-09-27 1987-04-09
JPS62276368A (ja) * 1986-05-23 1987-12-01 株式会社ボッシュオートモーティブ システム 空調装置における油戻し機構
JPH0336474A (ja) * 1989-07-03 1991-02-18 Toshiba Corp 空気調和機
JPH0474257U (ko) * 1990-11-08 1992-06-29
JP2003240364A (ja) * 2002-02-19 2003-08-27 Denso Corp 冷凍サイクル装置及びヒートポンプ式空調装置
JP2003287291A (ja) * 2002-03-27 2003-10-10 Mitsubishi Electric Corp 冷凍装置

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