WO2021019686A1 - 空気調和装置およびその制御方法 - Google Patents
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- WO2021019686A1 WO2021019686A1 PCT/JP2019/029830 JP2019029830W WO2021019686A1 WO 2021019686 A1 WO2021019686 A1 WO 2021019686A1 JP 2019029830 W JP2019029830 W JP 2019029830W WO 2021019686 A1 WO2021019686 A1 WO 2021019686A1
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- F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
- F24F11/86—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling compressors within refrigeration or heat pump circuits
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
Definitions
- the present invention relates to an air conditioner having a repeater that distributes the refrigerant supplied from the heat source unit to a plurality of indoor units, and a control method thereof.
- an air conditioner in which heating operation or cooling operation is individually performed in a plurality of indoor units, for example, hot, cold, or both hot and cold heat created in a heat source unit can be efficiently supplied to a plurality of loads. It has a refrigerant circuit and structure to be used.
- Such an air conditioner is applied to, for example, a multi air conditioner for a building.
- cooling operation or heating is performed by circulating a refrigerant between an outdoor unit which is a heat source unit arranged outdoors and an indoor unit arranged indoors. The operation is performed.
- the air-conditioned space is cooled or heated by the air cooled by absorbing heat from the refrigerant or the air heated by radiating heat from the refrigerant.
- the refrigerant used in such an air conditioner for example, HFC-based refrigerants, that is, hydrofluorocarbon-based refrigerants are often used.
- an air conditioner that uses carbon dioxide, that is, a natural refrigerant such as CO 2 has also been proposed.
- the air conditioner described in Patent Document 1 includes a first branch portion having a three-way switching valve for switchably connecting the indoor heat exchanger of each indoor unit to the first or second connecting pipe. There is. Further, one of the air conditioners is connected to the second connecting pipe, and the other is branched into a plurality of indoor units and connected to each indoor heat exchanger of the plurality of indoor units via the first flow rate control device. It also includes a second branch portion and a first bypass pipe that connects the second branch portion and the first connection pipe.
- the air conditioner described in Patent Document 1 switches between the refrigerant flowing into the indoor unit during heating operation and the refrigerant flowing from the indoor unit during cooling operation with a three-way switching valve at the first branch portion. I am doing it at. Further, each check valve constituting the second branch portion allows the flow of the refrigerant in one direction according to the switching of the refrigerant at the first branch portion. Therefore, when the indoor unit is operated for cooling, the first port of the connection port of the three-way switching valve is closed, and the second and third ports are open. Further, when the indoor unit is heated, the second connection port is closed and the first and third connection ports are open.
- the first connecting pipe When the indoor unit is in cooling operation, the first connecting pipe has a low pressure and the second connecting pipe has a high pressure. Therefore, the connecting pipe on the first port side of the three-way switching valve connection port has a high pressure and a second connection pipe.
- the connection pipe on the mouth side is in a low pressure state
- the connection pipe on the third port side is in a low pressure state.
- the refrigerant is controlled by the amount of super heat on the outlet side of the indoor heat exchanger, and the refrigerant in a low pressure gas state flows through the first connection pipe on the indoor unit side.
- the connection pipe on the first port side of the three-way switching valve connection port has a high pressure and a second connection pipe.
- the connection pipe on the mouth side is in a low pressure state
- the connection pipe on the third port side is in a high pressure state.
- the refrigerant is controlled by the subcool amount on the outlet side of the indoor heat exchanger, and the refrigerant in the high temperature and high pressure gas state flows through the first connection pipe on the indoor unit side. At this time, the refrigerant in the high temperature and high pressure liquid state is present in the indoor heat exchanger and the connecting pipe from the indoor heat exchanger to the first flow rate control device.
- the high-temperature high-pressure gas refrigerant and the high-temperature high-pressure liquid refrigerant flowing during heating pass through the three-way switching valve to reduce the pressure. It flows into the first connecting pipe in the state of.
- the flow noise of the refrigerant is generated by the balance between the high pressure and the low pressure of the refrigerant passing through the three-way switching valve.
- the flow noise of the high-temperature and high-pressure liquid refrigerant becomes loud. Therefore, an air conditioner that uses a solenoid valve, particularly an electromagnetic on-off valve, instead of the three-way switching valve has also been proposed.
- the high-voltage bypass circuit is opened by opening the electromagnetic on-off valve arranged between the high-pressure side piping and the low-pressure side piping.
- a method of forming and reducing the pressure on the high pressure side is known.
- the electromagnetic on-off valve is opened immediately with the pressure of the refrigerant having a height difference, there is a risk that the refrigerant flowing through the electromagnetic on-off valve may generate a flow noise.
- the present invention is for solving the above-mentioned problems, and can reduce the flow noise in the electromagnetic on-off valve arranged between the pressure side pipe and the low pressure side pipe to improve the quietness and improve the quietness and the refrigerant circuit. It is an object of the present invention to provide an air conditioner capable of suppressing an excessively high pressure of the discharge side pressure of the heat source machine and a control method thereof without changing the configuration of the above.
- the air conditioner according to the present invention includes a heat source machine having a compressor, a flow path switching valve and an outdoor heat exchanger, a plurality of indoor units having a first flow control device and an indoor heat exchanger, respectively, and a first unit.
- a refrigerant connected to the heat source machine by the first connecting pipe and the second connecting pipe, and connected to the plurality of indoor units by a plurality of gas branch pipes and a plurality of liquid branch pipes, respectively, and supplied from the heat source machine.
- the gas-liquid separator includes a repeater that distributes the above to the plurality of indoor units via a gas-liquid separator, and the gas-liquid separator converts the refrigerant flowing from the second connecting pipe into a gas refrigerant and a liquid refrigerant.
- the gas refrigerant is discharged to the plurality of gas branch pipes, the liquid refrigerant is discharged to the plurality of liquid branch pipes, and one of the repeaters is connected to the gas branch pipe and the other is the first.
- a plurality of cooling electromagnetic valves connected to one connection pipe, and a plurality of heating electromagnetic valves connected to one of the gas branch pipes and the other of the gas outflow side of the gas-liquid separator. It is an air conditioner that opens the cooling electromagnetic valve during cooling operation and closes it during heating operation, and opens the heating electromagnetic valve during heating operation and closes it during cooling operation. When the high-pressure side pressure of the heat source machine exceeds a certain preset threshold value, at least one of the plurality of heating electromagnetic valves or the plurality of cooling electromagnetic valves is sequentially opened. It is provided with a control unit.
- control method of the air conditioner according to the present invention includes a heat source machine having a compressor, a flow path switching valve and a heat source side heat exchanger, and a first flow control device and an indoor side heat exchanger, respectively.
- a plurality of indoor units to be cooled or heated are connected to the heat source unit by a first connecting pipe and a second connecting pipe, and to the plurality of indoor units by a plurality of gas branch pipes and a plurality of liquid branch pipes.
- a control method for an air conditioner each of which is connected to a repeater that distributes the refrigerant supplied from the heat source unit to the plurality of indoor units, and has a control unit that controls the operation of the repeater.
- the control unit opens the cooling electromagnetic valve, one of which is connected to the gas branch pipe and the other of which is connected to the first connecting pipe, during the cooling operation and closes during the heating operation.
- a valve control step in which one is connected to the gas branch pipe and the other is connected to the gas outflow side of the gas-liquid separator, which is opened during the heating operation and closed during the cooling operation, and the heat source machine.
- the timing control step of sequentially opening the plurality of heating electromagnetic valves and the plurality of cooling electromagnetic valves is included.
- a plurality of cooling solenoid valves provided are sequentially opened.
- a high-voltage bypass circuit is formed to avoid high-voltage overheating, and it is not necessary to open the electromagnetic on-off valve via the high-voltage side piping and the low-voltage side piping provided in the outdoor unit.
- the bypass circuit formed by this control can reduce the total Cv value of the solenoid valves to be opened, so that the amount of refrigerant flowing through the bypass circuit can be suppressed to a small level. It is possible to reduce the refrigerant flow noise generated from the solenoid on-off valve. Therefore, the quietness of the air conditioner can be improved.
- FIG. It is a circuit diagram which shows the air conditioner which concerns on Embodiment 1.
- FIG. It is a block diagram which shows the control part of the air conditioner which concerns on Embodiment 1.
- FIG. It is a circuit diagram which shows the state at the time of the total cooling operation of the air conditioner which concerns on Embodiment 1.
- FIG. It is a circuit diagram which shows the state at the time of the full heating operation of the air conditioner which concerns on Embodiment 1.
- FIG. It is a circuit diagram which shows the state at the time of the cooling main body operation of the air conditioner which concerns on Embodiment 1.
- FIG. It is a circuit diagram which shows the state at the time of the heating main body operation of the air conditioner which concerns on Embodiment 1.
- FIG. It is a circuit diagram which shows the state at the time of the heating main body operation of the air conditioner which concerns on Embodiment 1.
- FIG. It is a circuit diagram which shows the state at the time of the heating main body operation of the air conditioner which concerns on Embodi
- FIG. 1 shows the 1st state at the time of defrosting operation of the air conditioner which concerns on Embodiment 1.
- FIG. It is a circuit diagram which shows the 2nd state at the time of defrosting operation of the air conditioner which concerns on Embodiment 1.
- FIG. It is a flowchart which shows the operation of the air conditioner which concerns on Embodiment 1.
- FIG. It is a flowchart which shows the operation of the air conditioner which concerns on Embodiment 1.
- FIG. is a flowchart which shows the operation of the air conditioner which concerns on 1st modification of Embodiment 1.
- It is a flowchart which shows the operation of the air conditioner which concerns on the 2nd modification of Embodiment 1.
- Embodiment 1 Embodiment 1
- the air conditioner and its control method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
- the form of the drawings is an example, and does not limit the present invention. Further, in each figure, those having the same reference numerals are the same or equivalent thereof, which are common in the entire text of the specification.
- the forms of the components shown in the entire specification are merely examples, and are not limited to these descriptions.
- FIG. 1 is a circuit diagram showing an air conditioner 100 according to the first embodiment.
- the air conditioner 100 will be described with reference to FIG.
- the air conditioner 100 includes a heat source unit A, a plurality of indoor units B, C and D, a repeater E, and a control unit 70.
- the air conditioner 100 includes a heat source unit A, a plurality of indoor units B, C and D, a repeater E, and a control unit 70.
- the number of heat source units A may be two or more. Further, the number of indoor units may be three or more.
- the air conditioner 100 is configured by connecting the heat source unit A, the indoor units B, C and D, and the repeater E.
- the heat source machine A has a function of supplying hot or cold heat to the three indoor units B, C and D.
- the three indoor units B, C, and D are connected in parallel to each other and have the same configuration.
- the indoor units B, C, and D have a function of cooling or heating an air-conditioned space such as a room by hot or cold heat supplied from the heat source unit A.
- the repeater E has a function of interposing between the heat source unit A and the indoor units B, C and D, and switching the flow of the refrigerant supplied from the heat source unit A in response to a request from the indoor units B, C and D. Have.
- the air conditioner 100 includes a gas state detection unit 80 for detecting the state of the refrigerant and a liquid state detection unit 81.
- the gas state detection unit 80 has a merging pressure detection sensor 56.
- the gas state detection unit 80 includes a gas pipe temperature detection sensor 53, a liquid pipe temperature detection sensor 54, a liquid outflow pressure detection sensor 25, a downstream liquid outflow pressure detection sensor 26, a merging pressure detection sensor 56, and a discharge pressure detection sensor 18. May have.
- the liquid state detection unit 81 has, for example, a liquid outflow pressure detection sensor 25 and a downstream liquid outflow pressure detection sensor 26.
- the heat source machine A includes a compressor with a variable capacity, a flow path switching valve 2 for switching the refrigerant flow direction in the heat source machine A, a heat source side heat exchange unit 3 functioning as an evaporator or a condenser, and a flow path switching valve 2. It is provided with an accumulator 4 connected to the suction side of the compressor 1 via. Further, the heat source machine A includes a heat source side flow path adjusting unit 40 that limits the flow direction of the refrigerant. The heat source machine A has a function of supplying hot or cold heat to the indoor units B, C and D.
- the flow path switching valve 2 is illustrated in the case of a four-way valve, it may be configured by combining a two-way valve, a three-way valve, or the like.
- the heat source side heat exchange unit 3 includes a heat source side blower 20, a first heat source side heat exchanger 41, a second heat source side heat exchanger 42, and a heat source side bypass path 43. Further, the heat source side heat exchange unit 3 includes a first electromagnetic on-off valve 44, a second electromagnetic on-off valve 45, a third electromagnetic on-off valve 46, a fourth electromagnetic on-off valve 47, and a fifth electromagnetic on-off valve. It is provided with an on-off valve 48.
- the first heat source side heat exchanger 41 and the second heat source side heat exchanger 42 have the same heat transfer area and are connected in parallel to each other.
- the heat source side bypass path 43 is connected in parallel to the first heat source side heat exchanger 41 and the second heat source side heat exchanger 42.
- the refrigerant flowing through the heat source side bypass path 43 does not pass through the first heat source side heat exchanger 41 and the second heat source side heat exchanger 42, and is not heat exchanged.
- the first electromagnetic on-off valve 44 is provided on one end side of the first heat source side heat exchanger 41.
- the second electromagnetic on-off valve 45 is provided on the other end side of the first heat source side heat exchanger 41.
- the third electromagnetic on-off valve 46 is provided on one end side of the second heat source side heat exchanger 42.
- the fourth electromagnetic on-off valve 47 is provided on the other end side of the second heat source side heat exchanger 42.
- the fifth electromagnetic on-off valve 48 is provided in the heat source side bypass path 43.
- the heat source side flow path adjusting unit 40 has a third check valve 32, a fourth check valve 33, a fifth check valve 34, and a sixth check valve 35. ..
- the third check valve 32 is provided in the pipe connecting the heat source side heat exchange unit 3 and the second connection pipe 7, and allows the flow of the refrigerant from the heat source side heat exchange unit 3 to the second connection pipe 7.
- the fourth check valve 33 is provided in the pipe connecting the flow path switching valve 2 of the heat source machine A and the first connecting pipe 6, and the refrigerant flowing from the first connecting pipe 6 to the flow path switching valve 2 is provided. Allow distribution.
- the fifth check valve 34 is provided in the pipe connecting the flow path switching valve 2 of the heat source machine A and the second connecting pipe 7, and the refrigerant flowing from the flow path switching valve 2 to the second connecting pipe 7 is provided. Allow distribution.
- the sixth check valve 35 is provided in a pipe connecting the heat source side heat exchange unit 3 and the first connection pipe 6, and allows the flow of the refrigerant from the first connection pipe 6 to the heat source side heat exchange unit 3. Tolerate.
- the heat source machine A is provided with a discharge pressure detection sensor 18.
- the discharge pressure detection sensor 18 is provided in a pipe connecting the flow path switching valve 2 and the discharge side of the compressor 1, and detects the discharge pressure of the compressor 1.
- the heat source side blower 20 controls the heat exchange capacity by varying the amount of air blown to the heat source side heat exchange unit 3.
- the heat source machine A performs a defrosting operation when frost adheres to the first heat source side heat exchanger 41 or the second heat source side heat exchanger 42 during the heating operation.
- the heat source machine A is provided with an electromagnetic on-off valve 21.
- the electromagnetic on-off valve 21 is between the high-pressure side pipe connecting the discharge side of the compressor 1 and the flow path switching valve 2 and the first connection pipe 6 and the flow path switching valve 2 which are the return flow paths of the refrigerant. It is provided in a high / low pressure bypass circuit 61 that connects the low pressure side pipe. The electromagnetic on-off valve 21 is opened during the heating operation to suppress high-pressure overheating.
- the indoor units B, C, and D include an indoor heat exchanger 5 and a first flow control device 9 that function as a condenser or an evaporator, and air-condition the room or the like by hot or cold heat supplied from the heat source unit A. It has the function of cooling or heating the target space.
- the first flow rate control device 9 is controlled by the amount of super heat on the outlet side of the indoor heat exchanger 5 during cooling. Further, the first flow rate control device 9 is controlled by the subcool amount on the outlet side of the indoor heat exchanger 5 during heating.
- the indoor units B, C and D are provided with a gas pipe temperature detection sensor 53 and a liquid pipe temperature detection sensor 54.
- the gas pipe temperature detection sensor 53 is provided between the indoor heat exchanger 5 and the repeater E, and is provided in the gas branch pipes 6b, 6c and 6d connecting the indoor heat exchanger 5 and the repeater E. It detects the temperature of the circulating refrigerant.
- the liquid pipe temperature detection sensor 54 is provided between the indoor heat exchanger 5 and the first flow control device 9, and is a liquid that connects the indoor heat exchanger 5 and the first flow control device 9. The temperature of the refrigerant flowing through the branch pipes 7b, 7c and 7d is detected.
- the repeater E includes a first branch portion 10, a second flow rate control device 13, a second branch portion 11, a gas-liquid separation device 12, a heat exchange unit 8, and a third flow rate control device 15. And have.
- the repeater E is interposed between the heat source unit A and the indoor units B, C and D, and switches the flow of the refrigerant supplied from the heat source unit A in response to a request from the indoor units B, C and D to switch the heat source. It has a function of distributing the refrigerant supplied from the machine A to a plurality of indoor units B, C and D.
- the flow path switching valve 2 of the heat source machine A and the repeater E are connected by the first connection pipe 6.
- the indoor heat exchanger 5 of the indoor units B, C and D and the repeater E are connected by gas branch pipes 6b, 6c and 6d on the indoor units B, C and D sides corresponding to the first connection pipe 6. ing.
- the heat source side heat exchange unit 3 of the heat source machine A and the repeater E are connected by a second connecting pipe 7 having a diameter smaller than that of the first connecting pipe 6.
- the indoor heat exchanger 5 of the indoor units B, C and D and the repeater E are connected to each other via the first connecting pipe 6, and the indoor units B, C corresponding to the second connecting pipe 7 are connected. And are connected by liquid branch pipes 7b, 7c and 7d on the D side.
- the first branch portion 10 includes a first cooling solenoid valve 31a, a second cooling solenoid valve 31b, and a heating solenoid valve 30.
- the first cooling solenoid valve 31a and the second cooling solenoid valve 31b are connected in parallel to each other, one of which is connected to the gas branch pipes 6b, 6c and 6d, and the other of which is the first. It is connected to the connection pipe 6 and is opened during the cooling operation and closed during the heating operation.
- the type of the first cooling solenoid valve 31a, the second cooling solenoid valve 31b, and the heating solenoid valve 30 is not limited, and may be, for example, an electric valve.
- one of the heating solenoid valves 30 is connected to the gas branch pipes 6b, 6c and 6d, and the other is connected to the second connecting pipe 7 via the gas-liquid separator 12, which is opened during the heating operation and is cooled. It is closed during operation.
- the first cooling solenoid valve 31a and the second cooling solenoid valve 31b connected to the indoor units B, C and D may be collectively referred to as a cooling solenoid valve 31.
- the number of the cooling solenoid valves 31 is not limited to two, and three or more may be provided. Further, the first cooling solenoid valve 31a and the second cooling solenoid valve 31b may have the same or different Cv values. Further, the cooling solenoid valves 31 connected to the indoor units B, C and D may have the same or different Cv values.
- One of the second branch portions 11 is connected to the liquid branch pipes 7b, 7c and 7d, and the other is connected to the second connecting pipe 7 via the first connecting pipe 6 and the gas-liquid separator 12 for cooling.
- the flow direction of the refrigerant during operation and the flow direction of the refrigerant during heating operation are different.
- the second branch portion 11 has first check valves 50b, 50c and 50d, and second check valves 52b, 52c and 52d.
- the first check valves 50b, 50c and 50d are provided in a number corresponding to the number of indoor units B, C and D, respectively.
- the first check valves 50b, 50c and 50d are provided in the liquid branch pipes 7b, 7c and 7d, respectively, and allow the flow of the refrigerant from the second connecting pipe 7 to the liquid branch pipes 7b, 7c and 7d. To do.
- the number of the second check valves 52b, 52c and 52d corresponding to the number of indoor units B, C and D, respectively, is provided.
- the second check valves 52b, 52c and 52d are connected in parallel to the first check valves 50b, 50c and 50d in the liquid branch pipes 7b, 7c and 7d, respectively, and the liquid branch pipes 7b, 7c and 50d. Allows the flow of refrigerant from 7d to the second connecting pipe 7.
- the gas-liquid separator 12 separates the gas-state refrigerant and the liquid-state refrigerant, and the inflow side is connected to the second connection pipe 7, the gas outflow side is connected to the first branch portion 10, and the liquid is liquid. The outflow side is connected to the second branch portion 11.
- the heat exchange unit 8 is composed of a first heat exchange unit 19 and a second heat exchange unit 16.
- the second flow rate control device 13 is composed of, for example, an electric expansion valve that can be opened and closed.
- the second flow rate control device 13 is closed during the heating operation and opened during the cooling operation.
- the gas-liquid separation device 12 and the second branch portion 11 are connected via a first heat exchange unit 19, a second flow rate control device 13, and a second heat exchange unit 16.
- the second branch portion 11 and the first connecting pipe 6 are connected by a first bypass pipe 14.
- the third flow rate control device 15 is provided in the first bypass pipe 14 on the downstream side of the second flow rate control device 13, and is composed of, for example, an electric expansion valve that can be opened and closed.
- the second branch portion 11 and the first connection pipe 6 are connected via a third flow rate control device 15, a second heat exchange portion 16, and a first heat exchange portion 19. ing.
- the first heat exchange unit 19 heats the upstream side of the second flow rate control device 13 in the second connection pipe 7 and the downstream side of the second heat exchange unit 16 in the first bypass pipe 14. It is to be exchanged. Further, the second heat exchange unit 16 heats the downstream side of the second flow rate control device 13 in the second connection pipe 7 and the downstream side of the third flow rate control device 15 in the first bypass pipe 14. It is to be exchanged. As described above, in the gas-liquid separation device 12, the gas outflow side is connected to the heating solenoid valve 30, and the liquid outflow side is connected to the liquid branch pipes 7b, 7c and 7d, and the first connection pipe 6.
- the second check valves 52b, 52c and 52d are connected to the liquid branch pipes 7b, 7c and 7d in the second bypass pipe 51 and the second connection pipe 7 in the second bypass pipe 51. It is provided on the upstream side of the part where the pipes connected to the above meet.
- the flow path from the second connecting pipe 7 to the first flow rate control device 9 via the liquid branch pipes 7b, 7c and 7d provided with the first check valves 50b, 50c and 50d is the first. It constitutes a refrigerant flow path.
- the second connecting pipe 7 via the second bypass pipe 51 provided with the liquid branch pipes 7b, 7c and 7d and the second check valves 52b, 52c and 52d.
- the flow path leading to it constitutes the second refrigerant flow path.
- the repeater E is provided with a liquid outflow pressure detection sensor 25, a downstream side liquid outflow pressure detection sensor 26, and a merging pressure detection sensor 56.
- the liquid outflow pressure detection sensor 25 is provided between the first heat exchange unit 19 and the second flow rate control device 13 in the second connection pipe 7, and is a refrigerant on the liquid outflow side of the gas / liquid separation device 12. It detects the pressure of.
- the downstream liquid outflow pressure detection sensor 26 is provided between the second flow rate control device 13 and the second heat exchange unit 16 in the second connection pipe 7, and is provided between the second flow rate control device 13 and the second heat exchange unit 16. The pressure of the refrigerant between the heat exchange unit 16 of 2 is detected.
- the downstream liquid outflow pressure detection sensor 26 detects the pressure of the refrigerant flowing in the portion where the plurality of liquid branch pipes 7b, 7c, and 7d meet.
- the merging pressure detection sensor 56 is provided at a portion where the first connecting pipe 6 and the first bypass pipe 14 are connected, and the liquid branch pipes 7b, 7c and 7d are connected to the first connecting pipe 6. This is to detect the pressure of the refrigerant flowing in the portion.
- refrigerant In the air conditioner 100, the inside of the pipe is filled with a refrigerant.
- refrigerants include natural refrigerants such as carbon dioxide (CO 2 ), hydrocarbons or helium, chlorine-free CFC substitute refrigerants such as HFC410A, HFC407C or HFC404A, and CFC-based refrigerants such as R22 or R134a used in existing products. Etc. are used.
- HFC407C is a non-azeotropic mixed refrigerant in which R32, R125 or R134a of HFC is mixed at a ratio of 23 wt%, 25 wt% or 52 wt%, respectively.
- the inside of the piping of the air conditioner 100 may be filled with a heat medium instead of the refrigerant.
- the heat medium is, for example, water or brine.
- Control unit 70 The control unit 70 controls the entire system of the air conditioner 100. Specifically, the control unit 70 includes a gas pipe temperature detection sensor 53, a liquid pipe temperature detection sensor 54, a liquid outflow pressure detection sensor 25, a downstream liquid outflow pressure detection sensor 26, a merging pressure detection sensor 56, and a discharge pressure detection sensor 18. Based on the detection information received from and the instruction from the remote control (not shown), the drive frequency of the compressor 1, the rotation of the blower (not shown) provided in the heat source side blower 20 and the indoor side heat exchanger 5.
- the control unit 70 may be mounted on any of the heat source units A, indoor units B, C and D, or the repeater E, or may be mounted on all of them. Further, the control unit 70 may be mounted separately from the heat source unit A, the indoor units B, C and D, and the repeater E. When the air conditioner 100 has a plurality of control units 70, the control units 70 are wirelessly or wiredly connected to each other so as to be able to communicate with each other.
- FIG. 2 is a block diagram showing a control unit 70 of the air conditioner 100 according to the first embodiment.
- the control unit 70 includes a valve control means 71, a determination means 72, and a timing control means 73.
- the valve control means 71 switches the flow path switching valve 2, closes the heating solenoid valve 30, and causes the second flow rate control device 13 and the third flow rate.
- the control device 15 is opened.
- the valve control means 71 has a function of making the opening degree of the first flow rate control device 9 constant when the indoor units B, C and D switch from the heating operation to the cooling operation.
- the valve control means 71 opens one of the first cooling solenoid valve 31a and the second cooling solenoid valve 31b.
- the determination means 72 is a second flow rate control device 13 and a third flow rate control device based on the state of the refrigerant detected by the liquid state detection unit 81 when the refrigerant flows through the second flow rate control device 13. It is for determining whether or not the refrigerant flowing in 15 generates a flow noise. Specifically, the determination means 72 uses the pressure of the refrigerant detected by the liquid outflow pressure detection sensor 25 and the downstream side liquid outflow pressure detection sensor 26, and the pressure difference before and after the second flow control device 13 is equal to or greater than the threshold value. In the case of, it is determined that the flow noise of the refrigerant is generated. The determination means 72 may determine whether or not the refrigerant flowing in either the second flow rate control device 13 or the third flow rate control device 15 generates a flow noise.
- the determining means 72 when the refrigerant flows through the cooling solenoid valve 31, the refrigerant flowing through the heating solenoid valve 30 generates a flow noise based on the state of the refrigerant detected by the gas state detecting unit 80. It is to judge whether or not. Further, in the determination means 72, when the refrigerant flows through the cooling solenoid valve 31, the refrigerant flowing through the cooling solenoid valve 31 generates a flow noise based on the state of the refrigerant detected by the gas state detecting unit 80. It is to judge whether or not.
- the determination means 72 uses the pressure of the refrigerant detected by the liquid outflow pressure detection sensor 25 and the merging pressure detection sensor 56, and the pressure difference before and after the heating solenoid valve 30 or the cooling solenoid valve 31 is a threshold value. In the above cases, it is determined that the flow noise of the refrigerant is generated.
- An example is shown in which the state of the refrigerant flowing into the heating solenoid valve 30 or the cooling solenoid valve 31 is determined based on the detection information of the merging pressure detection sensor 56, but the present invention is not limited to this, and is described below. Information from other detection means may be used as described.
- the heating solenoid valve 30 or the heating solenoid valve 30 or by predicting the differential pressure value at the inlet and outlet of the heating solenoid valve 30 or the cooling solenoid valve 31 based on the information from the merging pressure detection sensor 56 and the gas pipe temperature detection sensor 53.
- the state of the refrigerant flowing into the cooling solenoid valve 31 may be determined. Further, even if the state of the refrigerant flowing into the heating solenoid valve 30 or the cooling solenoid valve 31 is determined from the outlet subcool value of the indoor heat exchanger 5 that is performing the heating operation before being switched to the cooling operation. Good.
- the state of the refrigerant flowing into the heating solenoid valve 30 or the cooling solenoid valve 31 may be determined by predicting the refrigerant state of the indoor unit that has been stopped from the elapsed time from the heating stop.
- the state of the refrigerant may be determined by a thermistor that detects the temperature instead of using the merging pressure detection sensor 56.
- the timing control means 73 determines by the determination means 72 that the refrigerant flowing through the second flow rate control device 13 and the third flow rate control device 15 generates a flow noise
- the heating solenoid valve 30 and the cooling solenoid valve 31 The valve control means 71 is controlled so as to sequentially open the valves.
- the timing control means 73 opens the heating solenoid valve 30 when the determination means 72 determines that the refrigerant flowing through the heating solenoid valve 30 does not generate a flow noise, and cools when the time threshold has elapsed.
- the valve control means 71 is controlled so as to open the solenoid valve 31.
- the timing control means 73 opens the heating solenoid valve 30 when the determination means 72 determines that the refrigerant flowing through the heating solenoid valve 30 does not generate a flow noise, and when the time threshold has elapsed, the first timing control means 73 is used.
- the valve control means 71 may be controlled so as to open both the cooling solenoid valve 31a and the second cooling solenoid valve 31b.
- the timing control means 73 is used for the solenoid valve 30 for heating and for cooling when it is determined that the refrigerant flowing in either the second flow rate control device 13 or the third flow rate control device 15 generates a flow noise.
- the valve control means 71 may be controlled so as to sequentially open the solenoid valve 31.
- the timing control means 73 closes the heating solenoid valve 30 and opens the cooling solenoid valve 31 for a time.
- the valve control means 71 is controlled so as to open the heating solenoid valve 30.
- the timing control means 73 sequentially opens, for example, the heating solenoid valves 30 connected to the respective gas branch pipes 6b, 6c, 6d.
- the timing control means 73 may open one of the closed heating solenoid valves 30 and then open two of the closed heating solenoid valves 30 or close them. Two of the heating solenoid valves 30 that are closed may be opened, and then one of the heating solenoid valves 30 that are closed may be opened, or the heating solenoid valves 30 that are closed may be opened. One may be opened, then one of the closed heating solenoid valves 30 may be opened, and then one of the closed heating solenoid valves 30 may be opened.
- the timing control means 73 opens the heating solenoid valve 30 and closes the cooling solenoid valve 31 for a certain period of time.
- the valve control means 71 is controlled so as to open the cooling solenoid valve 31.
- the timing control means 73 sequentially opens, for example, the cooling solenoid valves 31 connected to the respective gas branch pipes 6b, 6c and 6d.
- the timing control means 73 may open one of the closed cooling solenoid valves 31 and then open all the remaining cooling solenoid valves 31 that are closed, or may close them.
- One of the closed cooling solenoid valves 31 is opened, then one of the closed cooling solenoid valves 31 is opened, and then all the remaining cooling solenoid valves 31 that are closed. May be opened, or two of the closed cooling solenoid valves 31 may be opened, and then all the remaining cooling solenoid valves 31 that are closed may be opened.
- the timing control means 73 opens the heating solenoid valve 30 and the cooling solenoid valve 31 for a certain period of time.
- the valve control means 71 is controlled so as to open the cooling solenoid valve 31. At this time, for example, by opening any of the heating solenoid valves 30 connected to the respective liquid branch pipes 7b, 7c and 7d, the pressure of the refrigerant flowing through each heating solenoid valve 30 is equalized.
- the timing control means 73 opens the heating solenoid valve 30 and the cooling solenoid valve 31 for a certain period of time.
- the valve control means 71 may be controlled so as to open the cooling solenoid valve 31 when the threshold value elapses. Further, the timing control means 73 sequentially opens, for example, the cooling solenoid valves 31 connected to the respective gas branch pipes 6b, 6c and 6d. In this case, the timing control means 73 may open one of the closed cooling solenoid valves 31 and then open all the remaining cooling solenoid valves 31 that are closed, or may close them.
- One of the closed cooling solenoid valves 31 is opened, then one of the closed cooling solenoid valves 31 is opened, and then all the remaining cooling solenoid valves 31 that are closed. May be opened, or two of the closed cooling solenoid valves 31 may be opened, and then all the remaining cooling solenoid valves 31 that are closed may be opened.
- the timing control means 73 controls the valve control means 71 so as to open one of the plurality of cooling solenoid valves 31 when the indoor units B, C and D switch from the heating operation to the cooling operation. Further, when the determination means 72 determines that the flow noise of the refrigerant is generated, the valve control means 71 is controlled so as to open one of the closed cooling solenoid valves 31. Further, the timing control means 73 is a valve so as to open one of the closed cooling solenoid valves 31 when the opening time threshold has elapsed since one of the closed cooling solenoid valves 31 was opened. The control means 71 may be controlled. For example, the timing control means 73 opens the second cooling solenoid valve 31b when the opening time threshold elapses after the first cooling solenoid valve 31a is opened by the valve control means 71. 71 is controlled.
- the valve control means 71 may open any of the cooling solenoid valves 31.
- the timing control means 73 may control the valve control means 71 so as to open from the cooling solenoid valve 31 connected to the indoor unit B having a young address, for example, and the order of the cooling solenoid valves 31 to be opened. Does not matter.
- the timing control means 73 uses the second cooling solenoid valve 31b connected to the indoor unit B.
- the valve control means 71 may be controlled so as to open. Further, the valve control means 71 may be controlled so as to open the first cooling solenoid valve 31a connected to the indoor unit C. Further, the valve control means 71 may be controlled so as to open the second cooling solenoid valve 31b connected to the indoor unit C. That is, the timing control means 73 does not only control the valve control means 71 so as to open the cooling solenoid valve 31 connected to the indoor unit B to which the cooling solenoid valve 31 opened by the valve control means 71 is connected. .. In addition to this, the valve control means 71 may be controlled so as to open the cooling solenoid valve 31 connected to the other indoor unit C.
- the first cooling solenoid valve 31a connected to the indoor unit B having a younger address among the indoor units B, C and D switched from the heating operation to the cooling operation is opened.
- the second cooling solenoid valve 31b connected to the indoor unit B is opened.
- the Cv value of the first cooling solenoid valve 31a is larger than the Cv value of the second cooling solenoid valve 31b
- the second cooling solenoid valve 31b is opened first.
- the Cv values of the second cooling solenoid valves 31b connected to the indoor units B, C and D are different, the second cooling solenoid valve 31b having the smallest Cv value is opened.
- a case where the second cooling solenoid valve 31b connected to the indoor unit B is first opened by the valve control means 71 will be illustrated.
- the Cv value is one of the capacitance coefficients of the valve (valve), and according to the JIS standard, when the pressure difference is 1 psi in a specific travel (operating range), fresh water of 60 degrees Fahrenheit flowing through the valve flows. It is a flow rate value expressed in US gallons / min.
- the control unit 70 is the first flow rate control device 9 so as to flow the refrigerant through the indoor units B, C and D. May be controlled.
- the amount of refrigerant flowing through the cooling solenoid valve 31 is reduced, so that the generation of flow noise can be suppressed.
- the diameter of the pipe connected to the second flow rate control device 13 and the third flow rate control device 15 may be increased. As a result, the pressure loss of the refrigerant flowing through the second flow rate control device 13 and the third flow rate control device 15 is reduced, so that the generation of the flow noise of the refrigerant can be suppressed.
- the air conditioner 100 has, as operation modes, a total cooling operation, a total heating operation, a cooling main operation, a heating main operation, and a defrosting operation.
- the total cooling operation is a mode in which all of the indoor units B, C, and D perform the cooling operation.
- the full heating operation is a mode in which all of the indoor units B, C, and D perform the heating operation.
- the cooling main operation is a mode in which the capacity of the cooling operation is larger than the capacity of the heating operation among the simultaneous cooling and heating operations.
- the heating-based operation is a mode in which the capacity of the heating operation is larger than the capacity of the cooling operation among the simultaneous cooling and heating operations.
- the first heat source This mode removes frost adhering to the side heat exchanger 41 or the second heat source side heat exchanger 42.
- FIG. 3 is a circuit diagram showing a state of the air conditioner 100 according to the first embodiment during full cooling operation.
- the air conditioner 100 all of the indoor units B, C and D are in the cooling operation.
- the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 1 passes through the flow path switching valve 2 and is blown by the heat source side blower 20 having a variable air flow rate in the heat source side heat exchange unit 3. It is heat exchanged and condensed.
- the refrigerant then circulates in the order of the third check valve 32, the second connection pipe 7, the gas-liquid separation device 12, and the second flow rate control device 13, and further, the second branch portion 11 and the liquid branch pipe. It passes through 7b, 7c, and 7d and flows into the indoor units B, C, and D.
- the refrigerant flowing into the indoor units B, C and D is depressurized to a low voltage by the first flow rate control device 9 controlled by the amount of super heat on the outlet side of the indoor heat exchanger 5.
- the decompressed refrigerant flows into the indoor heat exchanger 5 and exchanges heat with the indoor air in the indoor heat exchanger 5 to become evaporative gas.
- the room is cooled.
- the refrigerant in this gas state is the gas branch pipes 6b, 6c, 6d, the first cooling solenoid valve 31a of the first branch portion 10, the second cooling solenoid valve 31b, and the first connecting pipe. 6. It is sucked into the compressor 1 via the fourth check valve 33, the flow path switching valve 2 of the heat source machine A, and the accumulator 4.
- the refrigerant is depressurized to a low pressure by the third flow rate control device 15, and then branched to the refrigerant that has passed through the second flow rate control device 13 in the second heat exchange unit 16, that is, the first bypass pipe 14. It exchanges heat with the previous refrigerant and evaporates. Further, the first heat exchange unit 19 exchanges heat with the refrigerant before flowing into the second flow rate control device 13 to evaporate.
- the evaporated refrigerant flows into the first connecting pipe 6 and the fourth check valve 33, and is sucked into the compressor 1 via the flow path switching valve 2 and the accumulator 4 of the heat source machine A.
- the control unit 70 increases the capacity and heat source side of the compressor 1 whose capacity is variable so that the evaporation temperature of the indoor units B, C and D and the condensation temperature of the heat source side heat exchange unit 3 become predetermined target temperatures.
- the amount of air blown by the blower 20 is adjusted. Therefore, the target cooling capacity can be obtained in each of the indoor units B, C and D.
- the condensation temperature of the heat source side heat exchange unit 3 is obtained as the saturation temperature of the pressure detected by the discharge pressure detection sensor 18.
- FIG. 4 is a circuit diagram showing a state of the air conditioner 100 according to the first embodiment during full heating operation. Next, the full heating operation will be described.
- the air conditioner 100 all of the indoor units B, C and D are in the heating operation.
- the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 1 passes through the flow path switching valve 2, the fifth check valve 34, the second connection pipe 7, the gas-liquid separation device 12, and the like.
- the gas flows into the indoor units B, C and D through the heating solenoid valve 30 of the first branch portion 10 and the gas branch pipes 6b, 6c and 6d in this order.
- the refrigerant that has flowed into the indoor units B, C and D exchanges heat with the indoor air and becomes a condensed liquid. At that time, the room is heated. Then, the refrigerant in this state passes through the first flow rate control device 9 controlled by the subcool amount on the outlet side of each indoor heat exchanger 5.
- the refrigerant that has passed through the first flow rate control device 9 flows into the second branch portion 11 from the liquid branch pipes 7b, 7c, 7d, passes through the second check valves 52b, 52c, 52d, and then merges.
- the refrigerant merged at the second branch portion 11 is further guided between the second flow rate control device 13 and the second heat exchange section 16 of the second connection pipe 7, and causes the third flow rate control device 15 to move. Pass. Further, the refrigerant is depressurized to two low-pressure gas-liquid phases by the first flow rate control device 9 and the third flow rate control device 15.
- the refrigerant decompressed to a low pressure passes through the sixth check valve 35 of the heat source machine A via the first connecting pipe 6 and flows into the heat source side heat exchange unit 3, and the heat source side having a variable air flow rate. It exchanges heat with the air blown by the blower 20 and evaporates.
- the refrigerant that evaporates into a gas state is sucked into the compressor 1 via the flow path switching valve 2 and the accumulator 4.
- the control unit 70 increases the capacity and heat source side of the compressor 1 whose capacity is variable so that the condensation temperature of the indoor units B, C and D and the evaporation temperature of the heat source side heat exchange unit 3 become predetermined target temperatures. The amount of air blown by the blower 20 is adjusted. Therefore, the target heating capacity can be obtained in each of the indoor units B, C and D.
- FIG. 5 is a circuit diagram showing a state of the air conditioner 100 according to the first embodiment during cooling-based operation. Next, the cooling main operation will be described.
- the indoor units B and C request cooling, and the indoor unit D requests heating.
- the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 1 flows into the heat source side heat exchange unit 3 via the flow path switching valve 2 and is blown by the heat source side blower 20 having a variable air flow rate. It exchanges heat with air and becomes a two-phase high-temperature and high-pressure state.
- control unit 70 adjusts the capacity of the compressor 1 having a variable capacity and the amount of air blown by the heat source side blower 20 so that the evaporation temperature and the condensation temperature of the indoor units B, C, and D become predetermined target temperatures. To do. Further, the control unit 70 includes a first electromagnetic on-off valve 44, a second electromagnetic on-off valve 45, and a third electromagnetic on-off valve at both ends of the first heat source-side heat exchanger 41 and the second heat-source-side heat exchanger 42. The heat transfer area is adjusted by opening and closing the valve 46 and the fourth electromagnetic on-off valve 47.
- control unit 70 opens and closes the fifth electromagnetic on-off valve 48 of the heat source side bypass path 43, and the flow rate of the refrigerant flowing to the first heat source side heat exchanger 41 and the second heat source side heat exchanger 42. To adjust. As a result, an arbitrary amount of heat exchange can be obtained in the heat source side heat exchange unit 3, and a target heating capacity or cooling capacity can be obtained in each of the indoor units B, C and D.
- the two-phase high-temperature and high-pressure refrigerant is sent to the gas-liquid separator 12 of the repeater E via the third check valve 32 and the second connection pipe 7, and is separated into a gas refrigerant and a liquid refrigerant. .. Then, the gas refrigerant separated by the gas-liquid separator 12 passes through the heating solenoid valve 30 and the gas branch pipe 6d of the first branch portion 10 in this order, flows into the indoor unit D to be heated, and heats the indoor side.
- the exchanger 5 exchanges heat with the room air to liquefy it. At that time, the room is heated by the indoor unit D.
- the refrigerant flowing out of the indoor heat exchanger 5 passes through the first flow rate control device 9 controlled by the subcool amount on the outlet side of the indoor heat exchanger 5 of the indoor unit D, and is slightly decompressed to the second. It flows into the branch portion 11 of. This refrigerant flows into the downstream side of the second flow rate control device 13 of the second connection pipe 7 through the second bypass pipe 51 including the second check valve 52d.
- the liquid refrigerant separated by the gas-liquid separation device 12 passes through the second flow rate control device 13 controlled by the detection pressure of the liquid outflow pressure detection sensor 25 and the detection pressure of the downstream liquid outflow pressure detection sensor 26. Then, it merges with the refrigerant that has passed through the indoor unit D to be heated. After that, it flows into the second heat exchange unit 16 and is cooled by the second heat exchange unit 16.
- a part of the refrigerant cooled by the second heat exchange unit 16 passes through the first check valves 50b and 50c, and passes through the liquid branch pipes 7b and 7c to cool the indoor unit B.
- Enter C The refrigerant that has flowed into the indoor units B and C enters the first flow control device 9 controlled by the amount of super heat on the outlet side of each indoor heat exchanger 5 of the indoor units B and C, and is decompressed. It enters the indoor heat exchanger 5 and exchanges heat to evaporate and gasify. At that time, each room is cooled by the indoor units B and C. After that, it flows into the first connecting pipe 6 via the first cooling solenoid valve 31a and the second cooling solenoid valve 31b.
- the pressure difference between the detection pressure of the liquid outflow pressure detection sensor 25 and the detection pressure of the downstream liquid outflow pressure detection sensor 26 is within a predetermined range. It passes through a controlled third flow control device 15. After that, heat is exchanged in the second heat exchange unit 16 and the first heat exchange unit 19 to evaporate, and then the heat is exchanged and evaporated, then flows into the first connection pipe 6 and joins with the refrigerant passing through the indoor units B and C. The refrigerant merged in the first connecting pipe 6 is sucked into the compressor 1 via the fourth check valve 33 of the heat source machine A, the flow path switching valve 2, and the accumulator 4.
- the heating solenoid valve 30 connected to the indoor units B and C is closed. Further, the heating solenoid valve 30 connected to the indoor unit D is open. Further, the first cooling solenoid valve 31a and the second cooling solenoid valve 31b connected to the indoor units B and C are open. Furthermore, the first cooling solenoid valve 31a and the second cooling solenoid valve 31b connected to the indoor unit D are closed.
- the refrigerant flows to the third check valve 32 and the fourth check valve 33.
- the liquid branch pipes 7b and 7c have a lower voltage than that of the second connecting pipe 7, the refrigerant does not pass through the second check valves 52b and 52c.
- the liquid branch pipe 7d has a higher pressure than the second connecting pipe 7 through the first check valve 50d, the refrigerant does not pass therethrough. Due to the first check valve 50 and the second check valve 52, the refrigerant that has passed through the indoor unit D that requires heating does not pass through the second heat exchange unit 16 and the subcooling is not sufficiently applied to the cooling request. It prevents it from flowing into certain indoor units B and C.
- FIG. 6 is a circuit diagram showing a state of the air conditioner 100 according to the first embodiment during heating-based operation. Next, the heating-based operation will be described.
- the indoor units B and C request heating, and the indoor unit D requests cooling.
- the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 1 is sent to the repeater E through the flow path switching valve 2, the fifth check valve 34, and the second connection pipe 7. , Passes through the gas-liquid separator 12.
- the refrigerant that has passed through the gas-liquid separator 12 passes through the heating solenoid valve 30 and the gas branch pipes 6b and 6c of the first branch portion 10 in this order, flows into the indoor units B and C to be heated, and heats the indoor side.
- the exchanger 5 exchanges heat with the room air to liquefy it. At that time, each room is heated by the indoor units B and C.
- the condensed liquefied refrigerant passes through the first flow rate control device 9 controlled by the subcool amount on the outlet side of each indoor side heat exchanger 5 of the indoor units C and D, and is slightly decompressed to the second branch portion 11. Inflow.
- the refrigerant flowing into the second branch portion 11 joins the second connecting pipe 7 through the second bypass pipe 51 including the second check valves 52b and 52c, and at the second heat exchange portion 16. It is cooled. A part of the refrigerant cooled by the second heat exchange unit 16 enters the indoor unit D to be cooled through the first check valve 50d and the liquid branch pipe 7d. Then, the refrigerant that has entered the indoor unit D enters the first flow control device 9 controlled by the amount of super heat on the outlet side of the indoor heat exchanger 5, is depressurized, and then enters the indoor heat exchanger 5. Heat is exchanged, evaporates, and gasifies. At that time, the indoor unit D cools the room. After that, it flows into the first connecting pipe 6 via the first cooling solenoid valve 31a and the second cooling solenoid valve 31b.
- the pressure difference between the detection pressure of the liquid outflow pressure detection sensor 25 and the detection pressure of the downstream liquid outflow pressure detection sensor 26 is within a predetermined range. It passes through a controlled third flow control device 15.
- the refrigerant that has passed through the third flow rate control device 15 exchanges heat with the refrigerant that has come out of the indoor units B and C at the second heat exchange unit 16 and evaporates.
- the refrigerant merges with the refrigerant that has passed through the indoor unit D to be cooled, and flows into the sixth check valve 35 and the heat source side heat exchange unit 3 of the heat source machine A via the first connection pipe 6.
- the refrigerant that has flowed into the heat source side heat exchange unit 3 exchanges heat with the air blown by the heat source side blower 20 having a variable air flow rate, and evaporates and gasifies.
- control unit 70 has a capacity of the compressor 1 whose capacity is variable so that the evaporation temperature of the indoor unit D having a cooling request and the condensation temperature of the indoor units B and C having a heating request become predetermined target temperatures. And the amount of air blown by the heat source side blower 20 is adjusted. Further, the control unit 70 includes a first electromagnetic on-off valve 44, a second electromagnetic on-off valve 45, and a third electromagnetic on-off valve at both ends of the first heat source-side heat exchanger 41 and the second heat-source-side heat exchanger 42. The heat transfer area is adjusted by opening and closing the valve 46 and the fourth electromagnetic on-off valve 47.
- control unit 70 opens and closes the fifth electromagnetic on-off valve 48 of the heat source side bypass path 43 to control the flow rate of the refrigerant flowing through the first heat source side heat exchanger 41 and the second heat source side heat exchanger 42. adjust.
- an arbitrary amount of heat exchange can be obtained in the heat source side heat exchange unit 3, and a target heating capacity or cooling capacity can be obtained in each of the indoor units B, C and D.
- the refrigerant is sucked into the compressor 1 via the flow path switching valve 2 and the accumulator 4 of the heat source machine A.
- the heating solenoid valve 30 connected to the indoor units B and C is open. Further, the heating solenoid valve 30 connected to the indoor unit D is closed. Further, the first cooling solenoid valve 31a and the second cooling solenoid valve 31b connected to the indoor units B and C are closed. Furthermore, the first cooling solenoid valve 31a and the second cooling solenoid valve 31b connected to the indoor unit D are open.
- the refrigerant flows to the fifth check valve 34 and the sixth check valve 35.
- the second flow rate control device 13 is closed.
- the liquid branch pipes 7b and 7c have a higher pressure than the second connecting pipe 7 through the first check valves 50b and 50c, the refrigerant does not pass therethrough.
- the liquid branch pipe 7d has a lower voltage than that of the second connecting pipe 7, the refrigerant does not pass through the second check valve 52d.
- the first check valve 50 and the second check valve 52 cool the refrigerant that has passed through the indoor units B and C that require heating without passing through the second heat exchange section 16 and the subcooling is not sufficiently applied. It prevents the indoor unit D from flowing into the requested indoor unit D.
- frost may adhere to the first heat source side heat exchanger 41 or the second heat source side heat exchanger 42.
- a defrosting operation is performed to remove the frost adhering to the first heat source side heat exchanger 41 or the second heat source side heat exchanger 42.
- FIG. 7 is a circuit diagram showing a first state of the air conditioner 100 according to the first embodiment during the defrosting operation. Next, the first state of the defrosting operation will be described.
- the first state is a state in which the refrigerant flowing through the second flow rate control device 13 and the third flow rate control device 15 does not generate a flow noise. As shown in FIG.
- the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 1 passes through the flow path switching valve 2 and passes through the flow path switching valve 2 to the first heat source side heat exchanger 41 or the second heat source in the heat source side heat exchange unit 3. It flows into the side heat exchanger 42. At this time, the frost adhering to the first heat source side heat exchanger 41 or the second heat source side heat exchanger 42 is melted. Then, the refrigerant is heat-exchanged with air in the first heat source side heat exchanger 41 or the second heat source side heat exchanger 42 to be condensed. The refrigerant then flows in the order of the third check valve 32, the second connection pipe 7, and the gas-liquid separator 12.
- the heating solenoid valve 30 is closed. Therefore, all the refrigerant flows out from the liquid outflow side of the gas-liquid separation device 12, passes through the first heat exchange unit 19, and flows into the second flow rate control device 13.
- the refrigerant is depressurized to a low pressure by the second flow rate control device 13, then flows into the second heat exchange section 16, enters the first bypass pipe 14, and flows into the third flow rate control device 15.
- the refrigerant has been decompressed to a low pressure by the third flow control device 15, and then passed through the second flow control device 13 in the second heat exchange unit 16, that is, before branching to the first bypass pipe 14. Heat is exchanged with the refrigerant and evaporates.
- the first heat exchange unit 19 exchanges heat with the refrigerant before flowing into the second flow rate control device 13 to evaporate.
- the evaporated refrigerant flows into the first connecting pipe 6 and the fourth check valve 33, and is sucked into the compressor 1 via the flow path switching valve 2 and the accumulator 4 of the heat source machine A.
- FIG. 8 is a circuit diagram showing a second state of the air conditioner 100 according to the first embodiment during the defrosting operation. Next, the second state of the defrosting operation will be described.
- the refrigerant flowing through the second flow rate control device 13 and the third flow rate control device 15 may generate a flow noise.
- the second state is a state in which the refrigerant flowing through the second flow rate control device 13 and the third flow rate control device 15 generates a flow noise.
- the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 1 passes through the flow path switching valve 2, and in the heat source side heat exchange unit 3, the first heat source side heat exchanger 41 or the second heat source.
- the refrigerant flows into the side heat exchanger 42 and melts the frost adhering to the first heat source side heat exchanger 41 or the second heat source side heat exchanger 42. Then, the refrigerant is heat-exchanged with air in the first heat source side heat exchanger 41 or the second heat source side heat exchanger 42 to be condensed. The refrigerant then flows in the order of the third check valve 32, the second connection pipe 7, and the gas-liquid separator 12.
- the heating solenoid valve 30 and the cooling solenoid valve 31 are open.
- the refrigerant is depressurized to a low pressure by the second flow rate control device 13, then flows into the second heat exchange section 16, enters the first bypass pipe 14, and flows into the third flow rate control device 15.
- the refrigerant has been decompressed to a low pressure by the third flow control device 15, and then passed through the second flow control device 13 in the second heat exchange unit 16, that is, before branching to the first bypass pipe 14.
- Heat is exchanged with the refrigerant and evaporates.
- the first heat exchange unit 19 exchanges heat with the refrigerant before flowing into the second flow rate control device 13 to evaporate.
- the evaporated refrigerant reaches the first connecting pipe 6.
- FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the air conditioner 100 according to the first embodiment.
- the operation of the control unit 70 when the indoor units B, C, and D are switched from the heating operation to the cooling operation will be described.
- the indoor units B, C and D are switched from the heating operation to the cooling operation, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant and the high-temperature and high-pressure liquid refrigerant flowing during heating are combined with the first cooling solenoid valve 31a and the second cooling. It passes through the solenoid valve 31b and flows into the first connecting pipe 6 which is in a low pressure state at the time of cooling.
- the control unit 70 suppresses the flow noise of the refrigerant generated from the repeater E having the cooling solenoid valve 31.
- the addresses are assumed to be younger in the order of the indoor units B, C, and D.
- the timing control means 73 makes the valve control means 71 keep the opening degree of the first flow rate control device 9 constant. (Step ST1). As a result, the pressure of the first connecting pipe 6 is released to the second connecting pipe 7. Therefore, the pressure on the first connecting pipe 6 side of the first cooling solenoid valve 31a and the second cooling solenoid valve 31b is reduced, and the pressure of the first connecting pipe 6 and the pressure of the second connecting pipe 7 are reduced. And head toward equalization. Further, the timing control means 73 controls the valve control means 71 so that the first cooling solenoid valve 31a connected to the indoor unit B is opened (step ST2).
- FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the air conditioner 100 according to the first embodiment.
- the flow noise is based on the state of the refrigerant detected by the gas state detection unit 80. Is determined (step ST3).
- the determination means 72 determines whether or not the pressure P of the refrigerant detected by the merging pressure detection sensor 56 is equal to or higher than the pressure threshold value P 0 (step ST31). .. As shown in FIG.
- step ST31 when the pressure P of the refrigerant is less than the pressure threshold P 0 (No in step ST31), the difference between the pressure of the first connecting pipe 6 and the pressure of the second connecting pipe 7 is small. It is judged that the flow noise of the refrigerant does not occur, and the normal operation is resumed. On the other hand, when the pressure P of the refrigerant is equal to or higher than the pressure threshold P 0 (Yes in step ST31), the difference between the pressure of the first connecting pipe 6 and the pressure of the second connecting pipe 7 is large, so that the flow noise of the refrigerant is heard. It is determined that the occurrence may occur, and the process proceeds to step ST4.
- the determination means 72 uses the pressure of the refrigerant detected by the liquid outflow pressure detection sensor 25 and the merging pressure detection sensor 56, and when the pressure difference before and after the cooling solenoid valve 31 is equal to or greater than the threshold value, the flow noise of the refrigerant is heard. It may be determined that it will occur.
- step ST4 the timing control means 73 confirms whether the opening time threshold has elapsed since the second cooling solenoid valve 31b was opened. If the opening time threshold has not elapsed (No in step ST4), step ST4 is repeated.
- the timing control means 73 selects the second cooling solenoid valve 31b connected to the indoor unit B having a younger address (step ST5). After that, the selected second cooling solenoid valve 31b is opened (step ST6). As a result, the plurality of cooling solenoid valves 31 are not opened at the same time. Therefore, it is possible to prevent the refrigerant from flowing vigorously into the first connecting pipe 6.
- step ST7 it is determined whether or not there is a closed cooling solenoid valve 31 in the indoor unit that requires cooling. If there is a cooling solenoid valve 31 that is closed (Yes in step ST7), the process returns to step ST3. On the other hand, when the closed cooling solenoid valve 31 does not exist (No in step ST7), the control ends.
- step ST7 there is a cooling solenoid valve 31 that is closed, and the process returns to step ST3. Then, if the pressure P of the refrigerant is still equal to or higher than the pressure threshold value P 0 , the process proceeds to step ST4.
- the second cooling solenoid valve 31b connected to the indoor unit C is selected.
- step ST5 it is confirmed whether the opening time threshold has elapsed since the second cooling solenoid valve 31b connected to the indoor unit B, which is another branch, has been opened (step ST5), and when the opening time threshold has elapsed, The second cooling solenoid valve 31b connected to the selected indoor unit C is opened (step ST6).
- step ST4 Since the second cooling solenoid valve 31b connected to the indoor unit D is closed, the process returns to step ST3 again in step ST7. Then, if the pressure P of the refrigerant is still equal to or higher than the pressure threshold value P 0 , the process proceeds to step ST4.
- the second cooling solenoid valve 31b connected to the indoor unit D is selected. Then, it is confirmed whether the opening time threshold has elapsed since the second cooling solenoid valve 31b connected to the indoor unit D closed immediately before was opened (step ST5), and when the opening time threshold has elapsed, The second cooling solenoid valve 31b connected to the selected indoor unit D is opened (step ST6). Then, in step ST7, since there is no closed cooling solenoid valve 31, the control ends.
- Embodiment 1 when it is determined that the high pressure is excessively increased during the heating operation, the first cooling solenoid valve 31a and the second cooling solenoid valve 31b are sequentially opened. As a result, high-voltage overheating can be avoided without opening the electromagnetic on-off valve 21 arranged in the high-voltage bypass circuit 61 via the high-voltage side piping and the low-voltage side piping provided in the heat source machine A.
- the total Cv value of the cooling solenoid valves 31 opened to avoid high pressure overheating can be suppressed to be small, so that the flow noise of the refrigerant is reduced. Therefore, the flow noise of the refrigerant generated from the electromagnetic on-off valve 21 is suppressed, and the quietness of the air conditioner 100 is improved.
- the control unit 70 is connected to one indoor unit (for example, indoor unit B) among the plurality of indoor units connected to the repeater E. It has a function of controlling the valve control means so as to preferentially open the cooling solenoid valve 31.
- the cooling solenoid valve 31 to be opened may be the first cooling solenoid valve 31a, the second cooling solenoid valve 31b, or both of them.
- control unit 70 is a plurality of first cooling solenoid valves 31a and a second cooling solenoid valve 31a connected to a certain indoor unit among the plurality of indoor units B, C and D connected to the repeater E.
- the cooling solenoid valve 31b When the cooling solenoid valve 31b is opened, it has a function of determining whether or not the pressure on the high pressure side falls below a certain threshold value (for example, 30 kgf / cm 2 ).
- control unit 70 determines that the high pressure side pressure does not fall below a certain threshold value (for example, 30 kgf / cm 2 )
- the control unit 70 is connected to another indoor unit (for example, indoor unit C) until the pressure falls below the threshold value. It has a function of controlling the valve control means so as to sequentially open the cooling solenoid valve 31.
- the cooling solenoid valve 31 to be opened may be the first cooling solenoid valve 31a, the second cooling solenoid valve 31b, or both of them. As a result, the number of the first cooling solenoid valve 31a and the second cooling solenoid valve 31b to be opened in order to avoid high pressure overheating can be minimized.
- the control unit 70 determines that the high-pressure side pressure falls below a certain threshold value (for example, 30 kgf / cm 2 ), the control unit 70 stops the sequential opening of the cooling solenoid valve 31 and all the cooling units released by this control. It has a function of controlling the valve control means so as to close the solenoid valve 31, that is, the first cooling solenoid valve 31a and the second cooling solenoid valve 31b. As a result, the number of cooling solenoid valves 31 to be opened to avoid high-pressure overheating is minimized, and the total Cv value of the cooling solenoid valves 31 is minimized, so that the bypass circuit formed by the conventional control can be used. On the other hand, the refrigerant flow noise generated from the air conditioner 100 can be reduced. Further, since the amount of the refrigerant bypassed to the first connecting pipe 6 can be minimized, the heating capacity can be ensured and high pressure overheating can be avoided.
- a certain threshold value for example, 30 kgf / cm 2
- a gas state detecting unit 80 for detecting the state of the refrigerant flowing through the gas branch pipes 6b, 6c and 6d is further provided, and the determining means 72 is a gas state detecting unit 80 when the refrigerant flows through the heating solenoid valve 30. It has a function of determining whether or not the refrigerant flowing through the heating solenoid valve 30 generates a flow noise based on the state of the refrigerant detected by. Then, the timing control means 73 opens the heating solenoid valve 30 when the determination means 72 determines that the refrigerant flowing through the heating solenoid valve 30 does not generate a flow noise, and when the time threshold has elapsed, the timing control means 73 is for cooling.
- the valve control means 71 is controlled so as to open the solenoid valve 31.
- the cooling solenoid valve 31 is a plurality of cooling solenoid valves 31 connected in parallel to each other, and the timing control means 73 requires that the refrigerant flowing through the heating solenoid valve 30 by the determination means 72 does not generate a flow noise.
- the heating solenoid valve 30 is opened, and when the time threshold elapses, the valve control means 71 is set so as to open the plurality of first cooling solenoid valves 31a and the second cooling solenoid valve 31b. Control. As a result, the generation of flow noise can be suppressed in the second flow rate control device 13, the third flow rate control device 15, and the heating solenoid valve 30.
- the timing control means 73 closes the heating solenoid valve 30 and opens the cooling solenoid valve 31, and sets the time threshold value.
- the valve control means 71 is controlled so as to open the heating solenoid valve 30.
- the timing control means 73 controls the valve control means 71 so as to sequentially open the heating solenoid valves 30 connected to the gas branch pipes 6b, 6c and 6d, respectively.
- the timing control means 73 opens the heating solenoid valve 30 and closes the cooling solenoid valve 31, and sets the time threshold value.
- the valve control means 71 is controlled so as to open the cooling solenoid valve 31.
- the cooling solenoid valve 31 is a plurality of cooling solenoid valves 31 connected in parallel to each other, and the timing control means 73 determines by the determination means 72 that the refrigerant flowing through the heating solenoid valve 30 generates a flow noise.
- the heating solenoid valve 30 is opened and one of the cooling solenoid valves 31 is opened, and when the time threshold elapses, one of the closed cooling solenoid valves 31 is opened.
- the valve control means 71 is controlled.
- the valve control means 71 controls the valve control means 71 so as to sequentially open the cooling solenoid valves 31 connected to the respective gas branch pipes 6b, 6c and 6d.
- the pressure of the refrigerant flowing through the heating solenoid valve 30 and the cooling solenoid valve 31 can be equalized. Therefore, the flow noise of the refrigerant can be suppressed.
- the timing control means 73 controls the valve control means 71 so as to open one of the plurality of cooling solenoid valves 31 when the indoor units B, C and D switch from the heating operation to the cooling operation. Further, when it is determined that the flow noise of the refrigerant is generated, the valve control means 71 is controlled so as to open one of the closed first cooling solenoid valve 31a and the second cooling solenoid valve 31b. .. In this way, since the plurality of first cooling solenoid valves 31a and the second cooling solenoid valves 31b are sequentially opened, the flow noise of the refrigerant can be reduced without using an orifice. Therefore, it is possible to improve the blocking function against refrigerant leakage and reduce the flow noise of the refrigerant.
- the valve control means 71 opens one of the plurality of first cooling solenoid valves 31a and the second cooling solenoid valve 31b, and the timing control means 73 uses the refrigerant.
- the valve control means 71 is controlled so as to open one of the closed first cooling solenoid valve 31a and the second cooling solenoid valve 31b. Therefore, the flow noise of the refrigerant can be reduced without using an orifice. Therefore, it is possible to improve the blocking function against refrigerant leakage and reduce the flow noise of the refrigerant.
- valve control means 71 has a function of making the opening degree of the first flow rate control device 9 constant when the indoor units B, C and D are switched from the heating operation to the cooling operation. As a result, the pressure of the first connecting pipe 6 and the second connecting pipe 7 is equalized. Therefore, it suppresses the vigorous flow of the refrigerant.
- timing control means 73 is closed when the opening time threshold elapses after one of the closed first cooling solenoid valve 31a and the second cooling solenoid valve 31b is opened.
- the valve control means 71 is controlled so as to open one of the valves 31. Therefore, it suppresses the vigorous flow of the refrigerant. Therefore, the flow noise of the refrigerant can be further reduced.
- the gas state detection unit 80 is a gas-liquid separation with a merging pressure detection sensor 56 that detects the pressure of the refrigerant flowing in the portion where the liquid branch pipes 7b, 7c and 7d are connected to the first connection pipe 6. It has a liquid outflow pressure detection sensor 25 that detects the pressure of the refrigerant on the liquid outflow side of the device 12.
- the determination means 72 determines that the flow noise of the refrigerant is generated when the pressure difference of the refrigerant detected by the merging pressure detection sensor 56 and the liquid outflow pressure detection sensor 25 is equal to or greater than the threshold value. Thereby, the pressure of the first connecting pipe 6 can be optimized. Therefore, the flow noise of the refrigerant can be further reduced.
- FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the air conditioner 100 according to the first modification of the first embodiment.
- a first modification of the first embodiment will be described.
- the operation in step ST3 of FIG. 10 is different from that of the first embodiment, and the determination means 72 is the difference between the pressure of one of the cooling solenoid valves 31 and the pressure of the other of the cooling solenoid valves 31. Based on the above, it is determined whether or not the flow noise of the refrigerant is generated.
- the pressure of one of the first cooling solenoid valve 31a and the second cooling solenoid valve 31b and the first cooling solenoid valve 31a and the second cooling solenoid valve 31a are determined by the determination means 72. It is determined whether or not the difference ⁇ Pa of 31b with the other pressure is equal to or greater than the pressure difference threshold ⁇ P 0 (step ST41). Specifically, in the determination means 72, the difference ⁇ Pa between the refrigerant pressure detected by the merging pressure detection sensor 56 and the refrigerant pressure corresponding to the refrigerant temperature detected by the gas pipe temperature detection sensor 53 is the pressure. When the difference threshold ⁇ P 0 or more, it is determined that the flow noise of the refrigerant is generated.
- the pressure of one of the first cooling solenoid valve 31a and the second cooling solenoid valve 31b is detected by the merging pressure detection sensor 56. Further, the pressure of the other of the first cooling solenoid valve 31a and the second cooling solenoid valve 31b is calculated based on the saturation temperature detected by the gas pipe temperature detection sensor 53. As shown in FIG. 11, when the pressure difference ⁇ P is less than the pressure difference threshold value ⁇ P 0 (No in step ST41), the normal operation is resumed. On the other hand, when the pressure difference ⁇ P is equal to or greater than the pressure difference threshold value ⁇ P 0 (Yes in step ST41), the process proceeds to step ST4.
- the gas state detection unit 80 detects the confluence pressure that detects the pressure of the refrigerant flowing in the portion where the liquid branch pipes 7b, 7c, 7d and the first connection pipe 6 are connected. It has a sensor 56 and a gas pipe temperature detection sensor 53 that detects the temperature of the refrigerant flowing through the gas branch pipes 6b, 6c and 6d, and the determining means 72 is the pressure of the refrigerant detected by the merging pressure detection sensor 56.
- the difference between the pressure and the pressure of the refrigerant corresponding to the temperature of the refrigerant detected by the gas pipe temperature detection sensor 53 is equal to or greater than the pressure difference threshold, it is determined that the flow noise of the refrigerant is generated. Also in this first modification, the same effect as that of the first embodiment is obtained.
- FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the air conditioner 100 according to the second modification of the first embodiment.
- a second modification of the first embodiment will be described.
- the operation in step ST31 of FIG. 10 is different from that of the first embodiment, and the determination means 72 has a stop threshold value after the indoor heat exchanger 5 of the indoor unit in the heating operation is stopped. It is determined whether or not the flow noise of the refrigerant is generated depending on whether or not the time has passed.
- step ST61 whether or not the elapsed time Ta after the indoor heat exchanger 5 of the indoor unit in the heating operation is stopped by the determination means 72 is equal to or less than the threshold elapsed time T 0. It is determined (step ST61). As shown in FIG. 12, when the elapsed time Ta is the threshold elapsed time T 0 or more (No in step ST61), the difference between the pressure of the first connecting pipe 6 and the pressure of the second connecting pipe 7 becomes small. , It is judged that the flow noise of the refrigerant does not occur, and the normal operation is resumed.
- step ST61 when the elapsed time Ta is less than the threshold elapsed time T 0 (Yes in step ST61), the difference between the pressure of the first connecting pipe 6 and the pressure of the second connecting pipe 7 remains large, so that the refrigerant It is determined that a flowing sound is generated, and the process proceeds to step ST4.
- the determination means 72 is used from the time when the indoor heat exchanger 5 of the indoor units B, C, and D in the heating operation is stopped until the stop threshold time elapses. It is determined that the flow noise of the refrigerant is generated. Also in the second modification, the same effect as that of the first embodiment is obtained.
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Abstract
熱源機と、複数の室内機と、これらを接続する中継機と、を有し、気液分離装置は、第2の接続配管から流入した冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離し、複数のガス枝管にガス冷媒を流出させ、複数の液枝管に液冷媒を流出させ、中継機は、一方がガス枝管に接続され、他方が第1の接続配管に接続される複数の冷房用電磁弁と、一方がガス枝管に接続され、他方が気液分離装置のガス流出側に接続される複数の暖房用電磁弁と、を備えており、冷房用電磁弁が、冷房運転時には開放され、暖房運転時には閉止されると共に、暖房用電磁弁が、暖房運転時には開放され、冷房運転時には閉止される、空気調和装置であって、熱源機の高圧側圧力が予め設定された一定の閾値を超える高圧過昇の場合に、複数の暖房用電磁弁または複数の冷房用電磁弁のうちの少なくとも一方を順次開放させる制御部を備える。
Description
本発明は、熱源機から供給される冷媒を複数の室内機に分配する中継機を有する空気調和装置およびその制御方法に関する。
複数の室内機において個別に暖房運転または冷房運転が実施される空気調和装置は、例えば、熱源機において作成された温熱、冷熱、または温熱および冷熱の両方が、複数の負荷に対して効率よく供給される冷媒回路および構造を備えている。このような空気調和装置は、例えば、ビル用マルチエアコンに適用される。従来、ビル用マルチエアコン等の空気調和装置においては、例えば、室外に配置された熱源機である室外機と室内に配置された室内機との間で冷媒を循環させることによって、冷房運転または暖房運転が実行される。具体的には、冷媒が吸熱して冷却された空気、または、冷媒が放熱して加熱された空気によって、空調対象空間の冷房または暖房が行われる。このような空気調和装置に使用される冷媒としては、例えば、HFC系冷媒、すなわちハイドロフルオロカーボン系冷媒が多く使用されている。また、二酸化炭素、すなわちCO2等の自然冷媒が使用される空気調和装置も提案されている。
ここで、熱源機と複数台の室内機とが第1および第2の接続配管を介して接続され、熱源機から複数台の室内機に冷媒が供給されて冷暖同時運転が実施される空気調和装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載された空気調和装置は、各室内機の室内側熱交換器を第1または第2の接続配管と切り替え可能に接続する三方切替弁を有した第1の分岐部を備えている。また、この空気調和装置は、一方が第2の接続配管に接続され、他方が複数に分岐して複数台の室内機の各室内側熱交換器に第1の流量制御装置を介して接続された第2の分岐部と、第2の分岐部と第1の接続配管とを接続する第1のバイパス配管と、を備えている。
特許文献1に記載された空気調和装置は、暖房運転している室内機に流入する冷媒と冷房運転している室内機から流入してくる冷媒の切り替えを、第1の分岐部の三方切替弁において行っている。また、第2の分岐部を構成している各逆止弁は、第1の分岐部での冷媒の切り替えに応じて、冷媒の流通を一方向に許容する。そのため、室内機が冷房運転する場合は、三方切替弁の接続口の第1口は閉路、第2口および第3口は開路となる。また、室内機が暖房運転する場合は、接続口の第2口は閉路、第1口および第3口は開路となる。
そして、室内機が冷房運転する場合、冷媒は第1の接続配管が低圧、第2の接続配管が高圧となるため、三方切替弁の接続口の第1口側の接続配管では高圧、第2口側の接続配管では低圧、第3口側の接続配管では低圧の状態になる。また、冷房運転時においては、冷媒は室内側熱交換器の出口側のスーパーヒート量によって制御されており、室内機側の第1の接続配管には低圧ガス状態の冷媒が流れている。
また、室内機が暖房運転する場合、冷媒は第1の接続配管が低圧、第2の接続配管が高圧となるため、三方切替弁の接続口の第1口側の接続配管では高圧、第2口側の接続配管では低圧、第3口側の接続配管では高圧の状態になる。また、暖房運転時においては、冷媒は室内側熱交換器の出口側のサブクール量によって制御されており、室内機側の第1の接続配管には高温高圧ガス状態の冷媒が流れている。このとき、室内側熱交換器および室内側熱交換器から第1の流量制御装置までの接続配管には、高温高圧液状態の冷媒が存在する。
よって、従来の空気調和装置において、室内機の運転を暖房運転から冷房運転に切り替える際には、暖房時に流れていた高温高圧ガス冷媒と高温高圧液冷媒とが、三方切替弁を通過して低圧の状態にある第1の接続配管に流入する。その際、三方切替弁において、三方切替弁を通過する冷媒の高圧と低圧とのバランスによって冷媒の流動音が発生する。特に、高温高圧液冷媒の流動音が大きくなる。そのため、三方切替弁に代えて電磁弁、特に電磁開閉弁を用いる空気調和装置も提案されている。
ところで、高圧側配管を流れる冷媒の圧力が高圧過昇であると判断された場合、高圧側配管と低圧側配管との間に配置された電磁開閉弁を開放することで、高低圧バイパス回路を形成し、高圧側圧力を低減する手法が知られている。しかしながら、冷媒の圧力に高低差がついた状態のまま直ちに電磁開閉弁を開放すると、当該電磁開閉弁を流れる冷媒によって流動音が発生する虞があった。
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためのものであり、圧側配管と低圧側配管との間に配置された電磁開閉弁における流動音を低減して静穏性を向上できると共に、冷媒回路の構成を変えることなく、熱源機の吐出側圧力が高圧過昇となるのを抑制可能な空気調和装置およびその制御方法を提供することを目的とする。
本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、流路切替弁および室外側熱交換器を有する熱源機と、それぞれ第1の流量制御装置および室内側熱交換器を有する複数の室内機と、第1の接続配管および第2の接続配管によって前記熱源機に接続されると共に、複数のガス枝管および複数の液枝管によって前記複数の室内機にそれぞれ接続され、前記熱源機から供給される冷媒を気液分離装置を介して前記複数の室内機に分配する中継機と、を有し、前記気液分離装置は、前記第2の接続配管から流入した前記冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離し、前記複数のガス枝管に前記ガス冷媒を流出させ、前記複数の液枝管に前記液冷媒を流出させ、前記中継機は、一方が前記ガス枝管に接続され、他方が前記第1の接続配管に接続される複数の冷房用電磁弁と、一方が前記ガス枝管に接続され、他方が前記気液分離装置のガス流出側に接続される複数の暖房用電磁弁と、を備えており、前記冷房用電磁弁が、冷房運転時には開放され、暖房運転時には閉止されると共に、前記暖房用電磁弁が、暖房運転時には開放され、冷房運転時には閉止される、空気調和装置であって、前記熱源機の高圧側圧力が予め設定された一定の閾値を超える高圧過昇の場合に、前記複数の暖房用電磁弁または前記複数の冷房用電磁弁のうちの少なくとも一方を順次開放させる制御部を備えるものである。
また、本発明に係る空気調和装置の制御方法は、圧縮機、流路切替弁および熱源側熱交換器を有する熱源機と、それぞれ第1の流量制御装置および室内側熱交換器を有し、冷房運転または暖房運転する複数の室内機とが、第1の接続配管および第2の接続配管によって前記熱源機に接続され、複数のガス枝管および複数の液枝管によって複数の前記室内機にそれぞれ接続され、前記熱源機から供給される冷媒を複数の前記室内機に分配する中継機と、を介して接続され、前記中継機の動作を制御する制御部を有する、空気調和装置の制御方法であって、前記制御部は、一方が前記ガス枝管に接続され、他方が前記第1の接続配管に接続された冷房用電磁弁を、冷房運転時に開放し、暖房運転時に閉止すると共に、一方が前記ガス枝管に接続され、他方が前記気液分離装置のガス流出側に接続された暖房用電磁弁を、暖房運転時に開放し、冷房運転時に閉止する弁制御ステップと、前記熱源機の高圧側圧力が予め設定された一定の閾値を超える高圧過昇の場合、前記複数の暖房用電磁弁および前記複数の冷房用電磁弁を順次開放するタイミング制御ステップと、を含むものである。
本発明によれば、暖房運転時に高圧過昇を判断した場合、複数設けられた冷房用電磁弁が順次開放される。これにより、高低圧バイパス回路が形成され、高圧過昇を回避するとともに、室外機に設けられた高圧側配管と低圧側配管とを介する電磁開閉弁を開放する必要がなくなる。また、従来の制御により形成されるバイパス回路に対して、本制御により形成されるバイパス回路は、開放する電磁弁の合計Cv値を小さくすることができるため、バイパス回路を流れる冷媒量を少なく抑えることができ、電磁開閉弁から発生する冷媒流動音を低減できる。従って、空気調和装置の静穏性を向上させることができる。
実施の形態1.
以下、本発明に係る空気調和装置およびその制御方法の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、図面の形態は一例であり、本発明を限定するものではない。また、各図において、同一の符号を付したものは、同一のまたはこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。また、明細書全文に示す構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。
以下、本発明に係る空気調和装置およびその制御方法の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、図面の形態は一例であり、本発明を限定するものではない。また、各図において、同一の符号を付したものは、同一のまたはこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。また、明細書全文に示す構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。
<空気調和装置100>
図1は、実施の形態1に係る空気調和装置100を示す回路図である。この図1に基づいて、空気調和装置100について説明する。図1に示すように、空気調和装置100は、熱源機Aと、複数の室内機B、CおよびDと、中継機Eと、制御部70と、を備えている。なお、本実施の形態1では、1台の熱源機Aに3台の室内機B、CおよびDが接続された場合について例示するが、熱源機Aの台数は、2台以上でもよい。また、室内機の台数は、3台以上でもよい。
図1は、実施の形態1に係る空気調和装置100を示す回路図である。この図1に基づいて、空気調和装置100について説明する。図1に示すように、空気調和装置100は、熱源機Aと、複数の室内機B、CおよびDと、中継機Eと、制御部70と、を備えている。なお、本実施の形態1では、1台の熱源機Aに3台の室内機B、CおよびDが接続された場合について例示するが、熱源機Aの台数は、2台以上でもよい。また、室内機の台数は、3台以上でもよい。
図1に示すように、空気調和装置100は、熱源機Aと、室内機B、CおよびDと、中継機Eとが接続されて構成されている。熱源機Aは、3台の室内機B、CおよびDに温熱または冷熱を供給する機能を有している。3台の室内機B、CおよびDは、それぞれ互いに並列に接続されており、それぞれ同じ構成となっている。室内機B、CおよびDは、熱源機Aから供給される温熱または冷熱によって、室内等の空調対象空間を冷房または暖房する機能を有している。中継機Eは、熱源機Aと室内機B、CおよびDとの間に介在し、室内機B、CおよびDからの要求に応じて熱源機Aから供給される冷媒の流れを切り替える機能を有している。
また、空気調和装置100は、冷媒の状態を検出するガス状態検出部80と、液状態検出部81と、を備えている。ガス状態検出部80は、合流圧力検出センサ56を有している。なお、ガス状態検出部80は、ガス管温度検出センサ53、液管温度検出センサ54、液流出圧力検出センサ25、下流側液流出圧力検出センサ26、合流圧力検出センサ56および吐出圧力検出センサ18を有していてもよい。また、液状態検出部81は、例えば液流出圧力検出センサ25および下流側液流出圧力検出センサ26を有している。
(熱源機A)
熱源機Aは、容量可変の圧縮機1、熱源機Aでの冷媒流通方向を切り替える流路切替弁2、蒸発器または凝縮器として機能する熱源側熱交換ユニット3、および、流路切替弁2を介して圧縮機1の吸入側に接続されているアキュムレータ4を備えている。また、熱源機Aは、冷媒の流通方向を制限する熱源側流路調整ユニット40を備えている。熱源機Aは、室内機B、CおよびDに温熱または冷熱を供給する機能を有している。なお、流路切替弁2は、四方弁である場合について例示しているが、二方弁または三方弁等を組み合わせることによって構成されてもよい。
熱源機Aは、容量可変の圧縮機1、熱源機Aでの冷媒流通方向を切り替える流路切替弁2、蒸発器または凝縮器として機能する熱源側熱交換ユニット3、および、流路切替弁2を介して圧縮機1の吸入側に接続されているアキュムレータ4を備えている。また、熱源機Aは、冷媒の流通方向を制限する熱源側流路調整ユニット40を備えている。熱源機Aは、室内機B、CおよびDに温熱または冷熱を供給する機能を有している。なお、流路切替弁2は、四方弁である場合について例示しているが、二方弁または三方弁等を組み合わせることによって構成されてもよい。
熱源側熱交換ユニット3は、熱源側送風機20と、第1の熱源側熱交換器41および第2の熱源側熱交換器42と、熱源側バイパス路43と、を備えている。また、熱源側熱交換ユニット3は、第1の電磁開閉弁44と、第2の電磁開閉弁45と、第3の電磁開閉弁46と、第4の電磁開閉弁47と、第5の電磁開閉弁48と、を備えている。
第1の熱源側熱交換器41および第2の熱源側熱交換器42は、同じ伝熱面積を有し、互いに並列に接続されている。熱源側バイパス路43は、第1の熱源側熱交換器41および第2の熱源側熱交換器42に並列に接続されている。熱源側バイパス路43に流通する冷媒は、第1の熱源側熱交換器41および第2の熱源側熱交換器42を通過せず、熱交換されない。
第1の電磁開閉弁44は、第1の熱源側熱交換器41の一端側に設けられている。第2の電磁開閉弁45は、第1の熱源側熱交換器41の他端側に設けられている。第3の電磁開閉弁46は、第2の熱源側熱交換器42の一端側に設けられている。第4の電磁開閉弁47は、第2の熱源側熱交換器42の他端側に設けられている。第5の電磁開閉弁48は、熱源側バイパス路43に設けられている。
熱源側流路調整ユニット40は、第3の逆止弁32と、第4の逆止弁33と、第5の逆止弁34と、第6の逆止弁35と、を有している。第3の逆止弁32は、熱源側熱交換ユニット3と第2の接続配管7とを接続する配管に設けられ、熱源側熱交換ユニット3から第2の接続配管7に向かう冷媒の流通を許容する。第4の逆止弁33は、熱源機Aの流路切替弁2と第1の接続配管6とを接続する配管に設けられ、第1の接続配管6から流路切替弁2に向かう冷媒の流通を許容する。第5の逆止弁34は、熱源機Aの流路切替弁2と第2の接続配管7とを接続する配管に設けられ、流路切替弁2から第2の接続配管7に向かう冷媒の流通を許容する。第6の逆止弁35は、熱源側熱交換ユニット3と第1の接続配管6とを接続する配管に設けられ、第1の接続配管6から熱源側熱交換ユニット3に向かう冷媒の流通を許容する。
また、熱源機Aには、吐出圧力検出センサ18が設けられている。吐出圧力検出センサ18は、流路切替弁2と圧縮機1の吐出側とを接続する配管に設けられており、圧縮機1の吐出圧力を検出するものである。熱源側送風機20は、熱源側熱交換ユニット3に送風する空気の送風量を可変し、熱交換容量を制御するものである。なお、熱源機Aは、暖房運転時に第1の熱源側熱交換器41または第2の熱源側熱交換器42に霜が付着した場合、除霜運転を行う。
さらに、熱源機Aには、電磁開閉弁21が設けられている。電磁開閉弁21は、圧縮機1の吐出側と流路切替弁2とを接続する高圧側配管と、冷媒の戻り流路である第1の接続配管6と流路切替弁2との間の低圧側配管と、を接続する高低圧バイパス回路61に設けられている。この電磁開閉弁21は、暖房運転時に開放されることで高圧過昇を抑制するものである。
(室内機B、CおよびD)
室内機B、CおよびDは、凝縮器または蒸発器として機能する室内側熱交換器5および第1の流量制御装置9を備え、熱源機Aから供給される温熱または冷熱によって、室内等の空調対象空間を冷房または暖房する機能を有している。第1の流量制御装置9は、冷房時において、室内側熱交換器5の出口側のスーパーヒート量によって制御されている。また、第1の流量制御装置9は、暖房時において、室内側熱交換器5の出口側のサブクール量によって制御されている。
室内機B、CおよびDは、凝縮器または蒸発器として機能する室内側熱交換器5および第1の流量制御装置9を備え、熱源機Aから供給される温熱または冷熱によって、室内等の空調対象空間を冷房または暖房する機能を有している。第1の流量制御装置9は、冷房時において、室内側熱交換器5の出口側のスーパーヒート量によって制御されている。また、第1の流量制御装置9は、暖房時において、室内側熱交換器5の出口側のサブクール量によって制御されている。
室内機B、CおよびDには、ガス管温度検出センサ53および液管温度検出センサ54が設けられている。ガス管温度検出センサ53は、室内側熱交換器5と中継機Eとの間に設けられており、室内側熱交換器5と中継機Eとを接続するガス枝管6b、6cおよび6dに流通する冷媒の温度を検出するものである。液管温度検出センサ54は、室内側熱交換器5と第1の流量制御装置9との間に設けられており、室内側熱交換器5と第1の流量制御装置9とを接続する液枝管7b、7cおよび7dに流通する冷媒の温度を検出するものである。
(中継機E)
中継機Eは、第1の分岐部10と、第2の流量制御装置13と、第2の分岐部11と、気液分離装置12と、熱交換部8と、第3の流量制御装置15と、を備えている。中継機Eは、熱源機Aと室内機B、CおよびDとの間に介在され、室内機B、CおよびDからの要求に応じて熱源機Aから供給される冷媒の流れを切り替え、熱源機Aから供給される冷媒を複数の室内機B、CおよびDに分配する機能を有している。
中継機Eは、第1の分岐部10と、第2の流量制御装置13と、第2の分岐部11と、気液分離装置12と、熱交換部8と、第3の流量制御装置15と、を備えている。中継機Eは、熱源機Aと室内機B、CおよびDとの間に介在され、室内機B、CおよびDからの要求に応じて熱源機Aから供給される冷媒の流れを切り替え、熱源機Aから供給される冷媒を複数の室内機B、CおよびDに分配する機能を有している。
ここで、熱源機Aの流路切替弁2と中継機Eとは、第1の接続配管6によって接続されている。室内機B、CおよびDの室内側熱交換器5と中継機Eとは、第1の接続配管6に対応する室内機B、CおよびD側のガス枝管6b、6cおよび6dによって接続されている。熱源機Aの熱源側熱交換ユニット3と中継機Eとは、第1の接続配管6より細径の第2の接続配管7によって接続されている。室内機B、CおよびDの室内側熱交換器5と中継機Eとは、第1の接続配管6を介して接続されていると共に、第2の接続配管7に対応する室内機B、CおよびD側の液枝管7b、7cおよび7dによって接続されている。
第1の分岐部10は、一方がガス枝管6b、6cおよび6dに接続され、他方が第1の接続配管6および第2の接続配管7に接続され、冷房運転時の冷媒の流通方向と暖房運転時の冷媒の流通方向とが異なるものである。第1の分岐部10は、第1の冷房用電磁弁31aと第2の冷房用電磁弁31bと暖房用電磁弁30とを備えている。第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bは、互いに並列に接続されており、それぞれの一方がガス枝管6b、6cおよび6dに接続され、それぞれの他方が第1の接続配管6に接続され、冷房運転時に開放され、暖房運転時に閉止されるものである。なお、第1の冷房用電磁弁31a、第2の冷房用電磁弁31bおよび暖房用電磁弁30は、弁の種類が限定されるものではなく、例えば電動弁でもよい。
また、暖房用電磁弁30は、一方がガス枝管6b、6cおよび6dに接続され、他方が気液分離装置12を介して第2の接続配管7に接続され、暖房運転時に開放され、冷房運転時に閉止されるものである。なお、以下、室内機B、CおよびDに接続された第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bを、冷房用電磁弁31と総称する場合がある。冷房用電磁弁31は、2個に限らず、3個以上設けられてもよい。また、第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bは、Cv値が同等でもよいし異なっていてもよい。さらに、各室内機B、CおよびDに接続された冷房用電磁弁31は、それぞれCv値が同等でもよいし異なっていてもよい。
第2の分岐部11は、一方が液枝管7b、7cおよび7dに接続され、他方が第1の接続配管6および気液分離装置12を介して第2の接続配管7に接続され、冷房運転時の冷媒の流通方向と暖房運転時の冷媒の流通方向とが異なるものである。第2の分岐部11は、第1の逆止弁50b、50cおよび50dと、第2の逆止弁52b、52cおよび52dと、を有している。
第1の逆止弁50b、50cおよび50dは、それぞれ室内機B、CおよびDの台数に対応する数だけ設けられている。第1の逆止弁50b、50cおよび50dは、それぞれ液枝管7b、7cおよび7dに設けられており、第2の接続配管7から液枝管7b、7cおよび7dに向かう冷媒の流通を許容する。
第2の逆止弁52b、52cおよび52dは、それぞれ室内機B、CおよびDの台数に対応する数だけ設けられている。第2の逆止弁52b、52cおよび52dは、それぞれ液枝管7b、7cおよび7dにおいて、第1の逆止弁50b、50cおよび50dに並列に接続されており、液枝管7b、7cおよび7dから第2の接続配管7に向かう冷媒の流通を許容する。
気液分離装置12は、ガス状態の冷媒と液状態の冷媒とを分離するものであり、流入側が第2の接続配管7に接続され、ガス流出側が第1の分岐部10に接続され、液流出側が第2の分岐部11に接続されている。
熱交換部8は、第1の熱交換部19と第2の熱交換部16とから構成されている。第2の流量制御装置13は、例えば開閉自在の電気式膨張弁等で構成されている。第2の流量制御装置13は、暖房運転時に閉止され、冷房運転時に開放されるものである。ここで、気液分離装置12と第2の分岐部11とは、第1の熱交換部19、第2の流量制御装置13および第2の熱交換部16を介して接続されている。また、第2の分岐部11と第1の接続配管6とは、第1のバイパス配管14によって接続されている。第3の流量制御装置15は、第2の流量制御装置13の下流側において第1のバイパス配管14に設けられており、例えば開閉自在の電気式膨張弁等で構成されている。また、第2の分岐部11と第1の接続配管6とは、第3の流量制御装置15と、第2の熱交換部16と、第1の熱交換部19と、を介して接続されている。
すなわち、第1の熱交換部19は、第2の接続配管7における第2の流量制御装置13の上流側と、第1のバイパス配管14における第2の熱交換部16の下流側とを熱交換するものである。また、第2の熱交換部16は、第2の接続配管7における第2の流量制御装置13の下流側と、第1のバイパス配管14における第3の流量制御装置15の下流側とを熱交換するものである。このように、気液分離装置12は、ガス流出側が暖房用電磁弁30に接続され、液流出側が液枝管7b、7cおよび7dと、第1の接続配管6と、に接続されている。
なお、液枝管7b、7cおよび7dにおける第1の逆止弁50b、50cおよび50dの下流側と、第2の接続配管7における第2の流量制御装置13の下流側、且つ、第2の熱交換部16の上流側とは、第2のバイパス配管51によって接続されている。そして、第2のバイパス配管51における液枝管7b、7cおよび7dに接続される配管と、第2のバイパス配管51における第2の接続配管7に接続される配管とは、途中で合流する。
また、第2の逆止弁52b、52cおよび52dは、第2のバイパス配管51における液枝管7b、7cおよび7dに接続される配管と、第2のバイパス配管51における第2の接続配管7に接続される配管とが合流する部分より上流側に設けられている。なお、第2の接続配管7から第1の逆止弁50b、50cおよび50dが設けられた液枝管7b、7cおよび7dを介して第1の流量制御装置9に至る流路が第1の冷媒流路を構成している。また、第1の流量制御装置9から液枝管7b、7cおよび7dおよび第2の逆止弁52b、52cおよび52dが設けられた第2のバイパス配管51を介して第2の接続配管7に至る流路が第2の冷媒流路を構成している。
また、中継機Eには、液流出圧力検出センサ25、下流側液流出圧力検出センサ26、および、合流圧力検出センサ56が設けられている。液流出圧力検出センサ25は、第2の接続配管7における第1の熱交換部19と第2の流量制御装置13との間に設けられており、気液分離装置12の液流出側の冷媒の圧力を検出するものである。下流側液流出圧力検出センサ26は、第2の接続配管7における第2の流量制御装置13と第2の熱交換部16との間に設けられており、第2の流量制御装置13と第2の熱交換部16との間の冷媒の圧力を検出するものである。すなわち、下流側液流出圧力検出センサ26は、複数の液枝管7b、7cおよび7dが合流する部分に流通する冷媒の圧力を検出するものである。合流圧力検出センサ56は、第1の接続配管6と第1のバイパス配管14とが接続される部分に設けられており、液枝管7b、7cおよび7dと第1の接続配管6とが接続された部分に流通する冷媒の圧力を検出するものである。
(冷媒)
空気調和装置100は、配管の内部に冷媒が充填されている。冷媒は、例えば二酸化炭素(CO2)、炭化水素またはヘリウム等の自然冷媒、HFC410A、HFC407CまたはHFC404A等の塩素を含有しないフロン代替冷媒、既存の製品に使用されるR22またはR134a等のフロン系冷媒等が使用される。なお、HFC407Cは、HFCのR32、R125またはR134aが、それぞれ23wt%、25wt%または52wt%の比率で混合されている非共沸混合冷媒である。また、空気調和装置100の配管の内部に、冷媒ではなく熱媒体が充填されていてもよい。熱媒体は、例えば水またはブライン等である。
空気調和装置100は、配管の内部に冷媒が充填されている。冷媒は、例えば二酸化炭素(CO2)、炭化水素またはヘリウム等の自然冷媒、HFC410A、HFC407CまたはHFC404A等の塩素を含有しないフロン代替冷媒、既存の製品に使用されるR22またはR134a等のフロン系冷媒等が使用される。なお、HFC407Cは、HFCのR32、R125またはR134aが、それぞれ23wt%、25wt%または52wt%の比率で混合されている非共沸混合冷媒である。また、空気調和装置100の配管の内部に、冷媒ではなく熱媒体が充填されていてもよい。熱媒体は、例えば水またはブライン等である。
(制御部70)
制御部70は、空気調和装置100のシステム全体を制御するものである。具体的に、制御部70は、ガス管温度検出センサ53、液管温度検出センサ54、液流出圧力検出センサ25、下流側液流出圧力検出センサ26、合流圧力検出センサ56および吐出圧力検出センサ18から受信した検出情報およびリモコン(図示せず)からの指示に基づいて、圧縮機1の駆動周波数、熱源側送風機20および室内側熱交換器5に設けられている送風機(図示せず)の回転数、流路切替弁2の切り替え、第1の電磁開閉弁44、第2の電磁開閉弁45、第3の電磁開閉弁46、第4の電磁開閉弁47、第5の電磁開閉弁48、第1の冷房用電磁弁31a、第2の冷房用電磁弁31bおよび暖房用電磁弁30の開閉、第1の流量制御装置9、第2の流量制御装置13、並びに、第3の流量制御装置15の開度等を制御する。
制御部70は、空気調和装置100のシステム全体を制御するものである。具体的に、制御部70は、ガス管温度検出センサ53、液管温度検出センサ54、液流出圧力検出センサ25、下流側液流出圧力検出センサ26、合流圧力検出センサ56および吐出圧力検出センサ18から受信した検出情報およびリモコン(図示せず)からの指示に基づいて、圧縮機1の駆動周波数、熱源側送風機20および室内側熱交換器5に設けられている送風機(図示せず)の回転数、流路切替弁2の切り替え、第1の電磁開閉弁44、第2の電磁開閉弁45、第3の電磁開閉弁46、第4の電磁開閉弁47、第5の電磁開閉弁48、第1の冷房用電磁弁31a、第2の冷房用電磁弁31bおよび暖房用電磁弁30の開閉、第1の流量制御装置9、第2の流量制御装置13、並びに、第3の流量制御装置15の開度等を制御する。
なお、制御部70は、熱源機A、室内機B、CおよびD、または、中継機Eのいずれかに搭載してもよいし、全てに搭載してもよい。また、熱源機Aと、室内機B、CおよびDと、中継機Eと、は別に制御部70を搭載してもよい。また、空気調和装置100が複数の制御部70を有する場合は、それらの制御部70は互いに無線または有線によって通信可能に接続される。
図2は、実施の形態1に係る空気調和装置100の制御部70を示すブロック図である。図2に示すように、制御部70は、弁制御手段71と、判断手段72と、タイミング制御手段73とを有している。弁制御手段71は、熱源機Aが暖房運転から除霜運転に切り替えたとき、流路切替弁2を切り替え、暖房用電磁弁30を閉止し、第2の流量制御装置13および第3の流量制御装置15を開放するものである。また、弁制御手段71は、室内機B、CおよびDが暖房運転から冷房運転に切り替えたとき、第1の流量制御装置9の開度を一定にする機能を有するものである。例えば、弁制御手段71は、第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bのうち一つを開放する。
判断手段72は、第2の流量制御装置13に冷媒が流通する際に、液状態検出部81によって検出された冷媒の状態に基づいて、第2の流量制御装置13および第3の流量制御装置15に流れる冷媒が流動音を発生するか否かを判断するものである。具体的には、判断手段72は、液流出圧力検出センサ25および下流側液流出圧力検出センサ26によって検出された冷媒の圧力を使用して第2の流量制御装置13前後の圧力差が閾値以上の場合、冷媒の流動音が発生すると判断するものである。なお、判断手段72は、第2の流量制御装置13および第3の流量制御装置15のいずれか一方に流れる冷媒が流動音を発生するか否かを判断するものであってもよい。
また、判断手段72は、冷房用電磁弁31に冷媒が流通する際に、ガス状態検出部80によって検出された冷媒の状態に基づいて、暖房用電磁弁30に流れる冷媒が流動音を発生するか否かを判断するものである。また、判断手段72は、冷房用電磁弁31に冷媒が流通する際に、ガス状態検出部80によって検出された冷媒の状態に基づいて、冷房用電磁弁31に流れる冷媒が流動音を発生するか否かを判断するものである。具体的には、判断手段72は、液流出圧力検出センサ25および合流圧力検出センサ56によって検出された冷媒の圧力を使用して暖房用電磁弁30または冷房用電磁弁31前後の圧力差が閾値以上の場合、冷媒の流動音が発生すると判断するものである。なお、合流圧力検出センサ56での検知情報により暖房用電磁弁30または冷房用電磁弁31に流入する冷媒の状態を判断した場合を例に示したが、これに限定するものではなく、以下に説明するように他の検出手段からの情報を利用するようにしてもよい。
例えば、合流圧力検出センサ56、ガス管温度検出センサ53からの情報に基づいて、暖房用電磁弁30または冷房用電磁弁31の出入口の差圧値を予測することによって、暖房用電磁弁30または冷房用電磁弁31に流入する冷媒の状態を判断するようにしてもよい。また、冷房運転に切り替えられる前の暖房運転を行っている室内側熱交換器5の出口サブクール値から暖房用電磁弁30または冷房用電磁弁31に流入する冷媒の状態を判断するようにしてもよい。さらに、暖房停止からの経過時間から停止している室内機の冷媒状態を予測することによって、暖房用電磁弁30または冷房用電磁弁31に流入する冷媒の状態を判断するようにしてもよい。なお、冷媒の状態の判断は、合流圧力検出センサ56を用いずに、温度を検出するサーミスタで代用してもよい。
タイミング制御手段73は、判断手段72によって第2の流量制御装置13および第3の流量制御装置15に流れる冷媒が流動音を発生すると判断された場合、暖房用電磁弁30および冷房用電磁弁31を順次開放するように弁制御手段71を制御するものである。ここで、タイミング制御手段73は、判断手段72によって暖房用電磁弁30に流れる冷媒が流動音を発生しないと判断された場合、暖房用電磁弁30を開放し、時間閾値が経過したとき、冷房用電磁弁31を開放するように弁制御手段71を制御する。なお、タイミング制御手段73は、判断手段72によって暖房用電磁弁30に流れる冷媒が流動音を発生しないと判断された場合、暖房用電磁弁30を開放し、時間閾値が経過したとき、第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bのいずれも開放するように弁制御手段71を制御してもよい。なお、タイミング制御手段73は、第2の流量制御装置13および第3の流量制御装置15のいずれか一方に流れる冷媒が流動音を発生すると判断された場合に、暖房用電磁弁30および冷房用電磁弁31を順次開放するように弁制御手段71を制御するものであってもよい。
一方、タイミング制御手段73は、判断手段72によって暖房用電磁弁30に流れる冷媒が流動音を発生すると判断された場合、暖房用電磁弁30を閉止すると共に冷房用電磁弁31を開放し、時間閾値が経過したとき、暖房用電磁弁30を開放するように弁制御手段71を制御する。このとき、例えばそれぞれの液枝管7b、7c、7dに接続された冷房用電磁弁31のいずれも開放することによって、各冷房用電磁弁31に流れる冷媒の圧力が均圧化される。また、タイミング制御手段73は、例えばそれぞれのガス枝管6b、6c、6dに接続された暖房用電磁弁30を順次開放する。この場合、タイミング制御手段73は、閉止されている暖房用電磁弁30のうち一つを開放し、その後、閉止されている暖房用電磁弁30のうち二つを開放してもよいし、閉止されている暖房用電磁弁30のうち二つを開放し、その後、閉止されている暖房用電磁弁30のうち一つを開放してもよいし、閉止されている暖房用電磁弁30のうち一つを開放し、その後、閉止されている暖房用電磁弁30のうち一つを開放し、その後、閉止されている暖房用電磁弁30のうち一つを開放してもよい。
また、タイミング制御手段73は、判断手段72によって暖房用電磁弁30に流れる冷媒が流動音を発生すると判断された場合、暖房用電磁弁30を開放すると共に冷房用電磁弁31を閉止し、時間閾値が経過したとき、冷房用電磁弁31を開放するように弁制御手段71を制御する。このとき、例えばそれぞれの液枝管7b、7cおよび7dに接続された暖房用電磁弁30のいずれも開放することによって、各暖房用電磁弁30に流れる冷媒の圧力が均圧化される。また、タイミング制御手段73は、例えばそれぞれのガス枝管6b、6cおよび6dに接続された冷房用電磁弁31を順次開放する。この場合、タイミング制御手段73は、閉止されている冷房用電磁弁31のうち一つを開放し、その後、閉止されている冷房用電磁弁31のうち残り全てを開放してもよいし、閉止されている冷房用電磁弁31のうち一つを開放し、その後、閉止されている冷房用電磁弁31のうち一つを開放し、その後、閉止されている冷房用電磁弁31のうち残り全てを開放してもよいし、閉止されている冷房用電磁弁31のうち二つを開放し、その後、閉止されている冷房用電磁弁31のうち残り全てを開放してもよい。
また、タイミング制御手段73は、判断手段72によって暖房用電磁弁30に流れる冷媒が流動音を発生すると判断された場合、暖房用電磁弁30を開放すると共に冷房用電磁弁31を開放し、時間閾値が経過したとき、冷房用電磁弁31を開放するように弁制御手段71を制御する。このとき、例えばそれぞれの液枝管7b、7cおよび7dに接続された暖房用電磁弁30のいずれも開放することによって、各暖房用電磁弁30に流れる冷媒の圧力が均圧化される。なお、タイミング制御手段73は、判断手段72によって暖房用電磁弁30に流れる冷媒が流動音を発生すると判断された場合、暖房用電磁弁30を開放すると共に冷房用電磁弁31を開放し、時間閾値が経過したとき、冷房用電磁弁31を開放するように弁制御手段71を制御してもよい。また、タイミング制御手段73は、例えばそれぞれのガス枝管6b、6cおよび6dに接続された冷房用電磁弁31を順次開放する。この場合、タイミング制御手段73は、閉止されている冷房用電磁弁31のうち一つを開放し、その後、閉止されている冷房用電磁弁31のうち残り全てを開放してもよいし、閉止されている冷房用電磁弁31のうち一つを開放し、その後、閉止されている冷房用電磁弁31のうち一つを開放し、その後、閉止されている冷房用電磁弁31のうち残り全てを開放してもよいし、閉止されている冷房用電磁弁31のうち二つを開放し、その後、閉止されている冷房用電磁弁31のうち残り全てを開放してもよい。
また、タイミング制御手段73は、室内機B、CおよびDが暖房運転から冷房運転に切り替えたとき、複数の冷房用電磁弁31のうち一つを開放するように弁制御手段71を制御し、また、判断手段72によって冷媒の流動音が発生すると判断された場合、閉止された冷房用電磁弁31のうち一つを開放するように弁制御手段71を制御するものである。更に、タイミング制御手段73は、閉止された冷房用電磁弁31のうち一つが開放されてから開放時間閾値が経過したとき、閉止された冷房用電磁弁31のうち一つを開放するように弁制御手段71を制御してもよい。例えば、タイミング制御手段73は、弁制御手段71によって第1の冷房用電磁弁31aが開放されてから開放時間閾値が経過したとき、第2の冷房用電磁弁31bを開放するように弁制御手段71を制御する。
なお、室内機Bおよび室内機Cが、暖房運転から冷房運転に切り替えられる場合、室内機Bに接続された第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31b、室内機Cに接続された第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bのうち、弁制御手段71は、いずれの冷房用電磁弁31を開放してもよい。例えば、タイミング制御手段73は、例えばアドレスの若い室内機Bに接続された冷房用電磁弁31から開放するように弁制御手段71を制御してもよく、開放される冷房用電磁弁31の順序は問わない。
また、弁制御手段71によって、室内機Bに接続された第1の冷房用電磁弁31aが開かれた場合、タイミング制御手段73は、室内機Bに接続された第2の冷房用電磁弁31bを開くように弁制御手段71を制御してもよい。また、室内機Cに接続された第1の冷房用電磁弁31aを開くように弁制御手段71を制御してもよい。さらに、室内機Cに接続された第2の冷房用電磁弁31bを開くように弁制御手段71を制御してもよい。すなわち、タイミング制御手段73は、弁制御手段71が開いた冷房用電磁弁31が接続された室内機Bに接続された冷房用電磁弁31を開くように弁制御手段71を制御するだけではない。これに加え、他の室内機Cに接続された冷房用電磁弁31を開くように弁制御手段71を制御してもよい。
なお、本実施の形態1では、暖房運転から冷房運転に切り替えられた室内機B、CおよびDのうち、アドレスの若い室内機Bに接続された第1の冷房用電磁弁31aが開放され、その後、室内機Bに接続された第2の冷房用電磁弁31bが開放される。なお、第1の冷房用電磁弁31aのCv値が、第2の冷房用電磁弁31bのCv値よりも大きい場合、第2の冷房用電磁弁31bが先に開放される。また、各室内機B、CおよびDに接続された第2の冷房用電磁弁31bのCv値が異なる場合、Cv値がもっとも小さい第2の冷房用電磁弁31bが開放される。本実施の形態1では、弁制御手段71によって、室内機Bに接続された第2の冷房用電磁弁31bが先に開放される場合について例示する。
ここで、Cv値とは、バルブ(弁)の容量係数の1つで、JIS規格では、特定のトラベル(動作範囲)において、圧力差が1psiのとき、バルブを流れる華氏60度の清水を流した際の流量をUSガロン/minで表す流量数値である。
なお、制御部70は、暖房運転時に、冷房用電磁弁31に流れる冷媒の流動音が発生する虞がある場合、室内機B、CおよびDに冷媒を流すように第1の流量制御装置9を制御してもよい。これにより、冷房用電磁弁31に流れる冷媒の量が減るため、流動音の発生を抑制することができる。また、第2の流量制御装置13および第3の流量制御装置15に接続される配管の径を太くしてもよい。これにより、第2の流量制御装置13および第3の流量制御装置15に流れる冷媒の圧力損失が減るため、冷媒の流動音の発生を抑制することができる。
次に、空気調和装置100の動作について説明する。空気調和装置100は、運転モードとして、全冷房運転、全暖房運転、冷房主体運転、暖房主体運転および除霜運転を有している。全冷房運転は、室内機B、CおよびDの全てが冷房運転を行うモードである。全暖房運転は、室内機B、CおよびDの全てが暖房運転を行うモードである。冷房主体運転は、冷暖同時運転のうち、冷房運転の容量が暖房運転の容量よりも大きいモードである。暖房主体運転は、冷暖同時運転のうち、暖房運転の容量が冷房運転の容量よりも大きいモードである。除霜運転は、全暖房運転または暖房主体運転が行われているときに、第1の熱源側熱交換器41または第2の熱源側熱交換器42に霜が付着した場合、第1の熱源側熱交換器41または第2の熱源側熱交換器42に付着した霜を除去するモードである。
(全冷房運転)
図3は、実施の形態1に係る空気調和装置100の全冷房運転時の状態を示す回路図である。先ず、全冷房運転について説明する。空気調和装置100において、室内機B、CおよびDの全てが冷房運転を行っている。図3に示すように、圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替弁2を通り、熱源側熱交換ユニット3において送風量可変の熱源側送風機20によって送風される空気と熱交換されて凝縮液化される。この冷媒は、その後、第3の逆止弁32、第2の接続配管7、気液分離装置12、第2の流量制御装置13の順に流通し、更に第2の分岐部11、液枝管7b、7c、7dを通過し、室内機B、CおよびDに流入する。
図3は、実施の形態1に係る空気調和装置100の全冷房運転時の状態を示す回路図である。先ず、全冷房運転について説明する。空気調和装置100において、室内機B、CおよびDの全てが冷房運転を行っている。図3に示すように、圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替弁2を通り、熱源側熱交換ユニット3において送風量可変の熱源側送風機20によって送風される空気と熱交換されて凝縮液化される。この冷媒は、その後、第3の逆止弁32、第2の接続配管7、気液分離装置12、第2の流量制御装置13の順に流通し、更に第2の分岐部11、液枝管7b、7c、7dを通過し、室内機B、CおよびDに流入する。
そして、室内機B、CおよびDに流入した冷媒は、室内側熱交換器5の出口側のスーパーヒート量によって制御された第1の流量制御装置9によって、低圧まで減圧される。減圧された冷媒は、室内側熱交換器5に流入し、室内側熱交換器5で室内空気と熱交換して蒸発ガス化する。その際、室内が冷房される。そして、このガス状態となった冷媒は、ガス枝管6b、6c、6d、第1の分岐部10の第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31b、第1の接続配管6、第4の逆止弁33、熱源機Aの流路切替弁2、アキュムレータ4を経て圧縮機1に吸入される。
なお、全冷房運転において、いずれの暖房用電磁弁30も、閉止されている。また、いずれの第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bも、開放されている。そして、第1の接続配管6が低圧、第2の接続配管7が高圧であるため、冷媒は、第3の逆止弁32、第4の逆止弁33に流通する。
また、この循環サイクルにおいて、第2の流量制御装置13を通過した冷媒の一部が第1のバイパス配管14へ入る。そして、冷媒は、第3の流量制御装置15で低圧まで減圧された後、第2の熱交換部16において第2の流量制御装置13を通過した冷媒、即ち第1のバイパス配管14に分岐する前の冷媒との間で熱交換されて蒸発する。更に、第1の熱交換部19において第2の流量制御装置13に流入する前の冷媒との間で熱交換を行って蒸発する。この蒸発した冷媒は、第1の接続配管6、第4の逆止弁33に流入し、熱源機Aの流路切替弁2、アキュムレータ4を経て圧縮機1に吸入される。
一方、第1の熱交換部19および第2の熱交換部16において第1のバイパス配管14に流入して第3の流量制御装置15で低圧まで減圧された冷媒との間で熱交換を行って冷却され、サブクールを充分につけられた冷媒は、第2の分岐部11の第1の逆止弁50b、50c、50dを通って、冷房しようとしている室内機B、CおよびDへ流入する。ここで、制御部70は、室内機B、CおよびDの蒸発温度および熱源側熱交換ユニット3の凝縮温度が予め定められた目標温度になるように容量可変の圧縮機1の容量および熱源側送風機20の送風量を調節している。このため、各室内機B、CおよびDにおいて目標とする冷房能力を得ることができる。なお、熱源側熱交換ユニット3の凝縮温度は、吐出圧力検出センサ18によって検出される圧力の飽和温度として求められる。
(全暖房運転)
図4は、実施の形態1に係る空気調和装置100の全暖房運転時の状態を示す回路図である。次に、全暖房運転について説明する。空気調和装置100において、室内機B、CおよびDの全てが暖房運転を行っている。図4に示すように、圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替弁2を通り、第5の逆止弁34、第2の接続配管7、気液分離装置12、第1の分岐部10の暖房用電磁弁30、ガス枝管6b、6c、6dの順に通り、室内機B、CおよびDに流入する。室内機B、CおよびDに流入した冷媒は、室内空気と熱交換して凝縮液化する。その際、室内が暖房される。そして、この状態となった冷媒は、各室内側熱交換器5の出口側のサブクール量によって制御された第1の流量制御装置9を通る。
図4は、実施の形態1に係る空気調和装置100の全暖房運転時の状態を示す回路図である。次に、全暖房運転について説明する。空気調和装置100において、室内機B、CおよびDの全てが暖房運転を行っている。図4に示すように、圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替弁2を通り、第5の逆止弁34、第2の接続配管7、気液分離装置12、第1の分岐部10の暖房用電磁弁30、ガス枝管6b、6c、6dの順に通り、室内機B、CおよびDに流入する。室内機B、CおよびDに流入した冷媒は、室内空気と熱交換して凝縮液化する。その際、室内が暖房される。そして、この状態となった冷媒は、各室内側熱交換器5の出口側のサブクール量によって制御された第1の流量制御装置9を通る。
第1の流量制御装置9を通った冷媒は、液枝管7b、7c、7dから第2の分岐部11に流入し、第2の逆止弁52b、52c、52dを通った後合流する。第2の分岐部11で合流した冷媒は、更に第2の接続配管7の第2の流量制御装置13と第2の熱交換部16との間に導かれ、第3の流量制御装置15を通る。また、冷媒は、第1の流量制御装置9および第3の流量制御装置15で低圧の気液二相まで減圧される。
そして、低圧まで減圧された冷媒は、第1の接続配管6を経て熱源機Aの第6の逆止弁35を通過して、熱源側熱交換ユニット3に流入し、送風量可変の熱源側送風機20によって送風される空気と熱交換されて蒸発する。蒸発してガス状態となった冷媒は、流路切替弁2、アキュムレータ4を経て圧縮機1に吸入される。
なお、全暖房運転において、いずれの暖房用電磁弁30も、開放されている。また、いずれの第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bも、閉止されている。
また、この循環サイクルにおいては、第1の接続配管6が低圧、第2の接続配管7が高圧であるため、冷媒は第5の逆止弁34、第6の逆止弁35に流通する。また、第1の逆止弁50b、50c、50dには、液枝管7b、7c、7dが第2の接続配管7よりも高圧であるため、冷媒が通過しない。ここで、制御部70は、室内機B、CおよびDの凝縮温度および熱源側熱交換ユニット3の蒸発温度が予め定められた目標温度になるように容量可変の圧縮機1の容量および熱源側送風機20の送風量を調節している。このため、各室内機B、CおよびDにおいて目標とする暖房能力を得ることができる。
(冷房主体運転)
図5は、実施の形態1に係る空気調和装置100の冷房主体運転時の状態を示す回路図である。次に、冷房主体運転について説明する。空気調和装置100において、室内機B、Cから冷房要求があり、室内機Dから暖房要求がある。図5に示すように、圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替弁2を経て熱源側熱交換ユニット3に流入し、送風量可変の熱源側送風機20によって送風される空気と熱交換されて二相の高温高圧状態となる。
図5は、実施の形態1に係る空気調和装置100の冷房主体運転時の状態を示す回路図である。次に、冷房主体運転について説明する。空気調和装置100において、室内機B、Cから冷房要求があり、室内機Dから暖房要求がある。図5に示すように、圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替弁2を経て熱源側熱交換ユニット3に流入し、送風量可変の熱源側送風機20によって送風される空気と熱交換されて二相の高温高圧状態となる。
ここで、制御部70は、室内機B、CおよびDの蒸発温度および凝縮温度が予め定められた目標温度になるように容量可変の圧縮機1の容量および熱源側送風機20の送風量を調節する。また、制御部70は、第1の熱源側熱交換器41および第2の熱源側熱交換器42の両端の第1の電磁開閉弁44、第2の電磁開閉弁45、第3の電磁開閉弁46、第4の電磁開閉弁47を開閉して伝熱面積を調整する。更に、制御部70は、熱源側バイパス路43の第5の電磁開閉弁48を開閉して、第1の熱源側熱交換器41および第2の熱源側熱交換器42に流通する冷媒の流量を調整する。これにより、熱源側熱交換ユニット3において任意の熱交換量が得られ、また、各室内機B、CおよびDにおいて、目標とする暖房能力または冷房能力を得ることができる。
二相の高温高圧状態の冷媒は、第3の逆止弁32、第2の接続配管7を経て、中継機Eの気液分離装置12に送られ、ガス冷媒と液冷媒とに分離される。そして、気液分離装置12で分離されたガス冷媒が、第1の分岐部10の暖房用電磁弁30、ガス枝管6dの順に通り、暖房しようとする室内機Dに流入し、室内側熱交換器5で室内空気と熱交換されて凝縮液化する。その際、室内機Dによって室内が暖房される。更に、室内側熱交換器5を流出した冷媒は、室内機Dの室内側熱交換器5の出口側のサブクール量によって制御された第1の流量制御装置9を通り、少し減圧されて第2の分岐部11に流入する。この冷媒は、第2の逆止弁52dを含む第2のバイパス配管51を通って、第2の接続配管7の第2の流量制御装置13の下流側に流入する。
一方、気液分離装置12で分離された液冷媒は、液流出圧力検出センサ25の検出圧力と下流側液流出圧力検出センサ26の検出圧力とによって制御された第2の流量制御装置13を通って、暖房しようとする室内機Dを通った冷媒と合流する。その後、第2の熱交換部16に流入し、第2の熱交換部16で冷却される。
そして、第2の熱交換部16で冷却された冷媒の一部は、第1の逆止弁50b、50cを通過し、液枝管7b、7cを通って、冷房しようとする室内機B、Cに入る。室内機B、Cに流入した冷媒は、室内機B、Cの各室内側熱交換器5の出口側のスーパーヒート量によって制御された第1の流量制御装置9に入って減圧された後に、室内側熱交換器5に入って熱交換されて蒸発してガス化する。その際、室内機B、Cによって各室内が冷房される。その後、第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bを介して第1の接続配管6に流入する。
一方、第2の熱交換部16で冷却された冷媒の残部は、液流出圧力検出センサ25の検出圧力と下流側液流出圧力検出センサ26の検出圧力との圧力差が所定範囲となるように制御された第3の流量制御装置15を通る。その後、第2の熱交換部16および第1の熱交換部19で熱交換されて蒸発した後、第1の接続配管6に流入して室内機B、Cを通った冷媒と合流する。第1の接続配管6で合流した冷媒は、熱源機Aの第4の逆止弁33、流路切替弁2、アキュムレータ4を経て圧縮機1に吸入される。
なお、冷房主体運転において、室内機B、Cに接続された暖房用電磁弁30は、閉止されている。また、室内機Dに接続された暖房用電磁弁30は開放されている。更に、室内機B、Cに接続された第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bは開放されている。更にまた、室内機Dに接続された第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bは閉止されている。
また、第1の接続配管6が低圧、第2の接続配管7が高圧であるため、冷媒は第3の逆止弁32、第4の逆止弁33に流通する。更に、第2の逆止弁52b、52cには、液枝管7b、7cは第2の接続配管7よりも低圧であるため、冷媒が通過しない。更にまた、第1の逆止弁50dには、液枝管7dは第2の接続配管7よりも高圧であるため、冷媒が通過しない。第1の逆止弁50および第2の逆止弁52によって、暖房要求のある室内機Dを通った冷媒が第2の熱交換部16を通らずにサブクールが充分につかない状態で冷房要求のある室内機B、Cへ流れ込むことを防止している。
(暖房主体運転)
図6は、実施の形態1に係る空気調和装置100の暖房主体運転時の状態を示す回路図である。次に、暖房主体運転について説明する。空気調和装置100において、室内機B、Cから暖房要求があり、室内機Dから冷房要求がある。図6に示すように、圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替弁2、第5の逆止弁34、第2の接続配管7を通って中継機Eへ送られ、気液分離装置12を通る。気液分離装置12を通った冷媒は、第1の分岐部10の暖房用電磁弁30、ガス枝管6b、6cの順に通り、暖房しようとする室内機B、Cに流入し、室内側熱交換器5で室内空気と熱交換して凝縮液化される。その際、室内機B、Cによって、各室内が暖房される。凝縮液化した冷媒は、室内機C、Dの各室内側熱交換器5の出口側のサブクール量によって制御された第1の流量制御装置9を通り、少し減圧されて第2の分岐部11に流入する。
図6は、実施の形態1に係る空気調和装置100の暖房主体運転時の状態を示す回路図である。次に、暖房主体運転について説明する。空気調和装置100において、室内機B、Cから暖房要求があり、室内機Dから冷房要求がある。図6に示すように、圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替弁2、第5の逆止弁34、第2の接続配管7を通って中継機Eへ送られ、気液分離装置12を通る。気液分離装置12を通った冷媒は、第1の分岐部10の暖房用電磁弁30、ガス枝管6b、6cの順に通り、暖房しようとする室内機B、Cに流入し、室内側熱交換器5で室内空気と熱交換して凝縮液化される。その際、室内機B、Cによって、各室内が暖房される。凝縮液化した冷媒は、室内機C、Dの各室内側熱交換器5の出口側のサブクール量によって制御された第1の流量制御装置9を通り、少し減圧されて第2の分岐部11に流入する。
第2の分岐部11に流入した冷媒は、第2の逆止弁52b、52cを含む第2のバイパス配管51を通って第2の接続配管7に合流し、第2の熱交換部16で冷却される。この第2の熱交換部16で冷却された冷媒の一部は、第1の逆止弁50d、液枝管7dを通り冷房しようとする室内機Dに入る。そして、室内機Dに入った冷媒は、室内側熱交換器5の出口側のスーパーヒート量によって制御された第1の流量制御装置9に入り減圧された後に、室内側熱交換器5に入って熱交換されて蒸発し、ガス化する。その際、室内機Dによって、室内が冷房される。その後、第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bを介して第1の接続配管6に流入する。
一方、第2の熱交換部16で冷却された冷媒の残部は、液流出圧力検出センサ25の検出圧力と下流側液流出圧力検出センサ26の検出圧力との圧力差が所定範囲となるように制御された第3の流量制御装置15を通る。第3の流量制御装置15を通った冷媒は、第2の熱交換部16で室内機B、Cから出てきた冷媒と熱交換して蒸発する。その後、冷媒は、冷房しようとする室内機Dを通った冷媒と合流して第1の接続配管6を経て熱源機Aの第6の逆止弁35、熱源側熱交換ユニット3に流入する。熱源側熱交換ユニット3に流入した冷媒は、送風量可変の熱源側送風機20によって送風される空気と熱交換されて蒸発しガス化する。
ここで、制御部70は、冷房要求のある室内機Dの蒸発温度および暖房要求のある室内機B、Cの凝縮温度が予め定められた目標温度になるように容量可変の圧縮機1の容量および熱源側送風機20の送風量を調節する。また、制御部70は、第1の熱源側熱交換器41および第2の熱源側熱交換器42の両端の第1の電磁開閉弁44、第2の電磁開閉弁45、第3の電磁開閉弁46、第4の電磁開閉弁47を開閉して伝熱面積を調整する。更に、制御部70は、熱源側バイパス路43の第5の電磁開閉弁48を開閉して、第1の熱源側熱交換器41および第2の熱源側熱交換器42を流通する冷媒流量を調整する。これにより、熱源側熱交換ユニット3において任意の熱交換量が得られ、また、各室内機B、CおよびDにおいて目標とする暖房能力または冷房能力を得ることができる。そして、冷媒は、熱源機Aの流路切替弁2、アキュムレータ4を経て圧縮機1に吸入される。
なお、暖房主体運転において、室内機B、Cに接続された暖房用電磁弁30は開放されている。また、室内機Dに接続された暖房用電磁弁30は閉止されている。更に、室内機B、Cに接続された第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bは閉止されている。更にまた、室内機Dに接続された第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bは開放されている。
また、第1の接続配管6が低圧、第2の接続配管7が高圧であるため、冷媒は第5の逆止弁34、第6の逆止弁35に流通する。なお、第2の流量制御装置13は閉止されている。更に、第1の逆止弁50b、50cには、液枝管7b、7cは第2の接続配管7よりも高圧であるため、冷媒は通過しない。また、第2の逆止弁52dには、液枝管7dは第2の接続配管7よりも低圧であるため、冷媒は通過しない。第1の逆止弁50および第2の逆止弁52によって、暖房要求のある室内機B、Cを通った冷媒が第2の熱交換部16を通らずにサブクールが充分につかない状態で冷房要求のある室内機Dへ流れ込むことを防止している。
(除霜運転)
次に、除霜運転について説明する。空気調和装置100において、全暖房運転または暖房主体運転が行われると、第1の熱源側熱交換器41または第2の熱源側熱交換器42に霜が付着する場合がある。第1の熱源側熱交換器41または第2の熱源側熱交換器42に付着した霜を除去するため、除霜運転が行われる。
次に、除霜運転について説明する。空気調和装置100において、全暖房運転または暖房主体運転が行われると、第1の熱源側熱交換器41または第2の熱源側熱交換器42に霜が付着する場合がある。第1の熱源側熱交換器41または第2の熱源側熱交換器42に付着した霜を除去するため、除霜運転が行われる。
(第1状態)
図7は、実施の形態1に係る空気調和装置100の除霜運転時の第1状態を示す回路図である。次に、除霜運転の第1状態について説明する。除霜運転が行われる際、第2の流量制御装置13および第3の流量制御装置15に流れる冷媒が流動音を発生する場合がある。第1状態は、第2の流量制御装置13および第3の流量制御装置15に流れる冷媒が流動音を発生しない場合の状態である。図7に示すように、圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替弁2を通り、熱源側熱交換ユニット3において第1の熱源側熱交換器41または第2の熱源側熱交換器42に流入する。このとき、第1の熱源側熱交換器41または第2の熱源側熱交換器42に付着した霜を溶かす。そして、冷媒は、第1の熱源側熱交換器41または第2の熱源側熱交換器42において、空気と熱交換されて凝縮液化される。この冷媒は、その後、第3の逆止弁32、第2の接続配管7、気液分離装置12の順に流れる。
図7は、実施の形態1に係る空気調和装置100の除霜運転時の第1状態を示す回路図である。次に、除霜運転の第1状態について説明する。除霜運転が行われる際、第2の流量制御装置13および第3の流量制御装置15に流れる冷媒が流動音を発生する場合がある。第1状態は、第2の流量制御装置13および第3の流量制御装置15に流れる冷媒が流動音を発生しない場合の状態である。図7に示すように、圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替弁2を通り、熱源側熱交換ユニット3において第1の熱源側熱交換器41または第2の熱源側熱交換器42に流入する。このとき、第1の熱源側熱交換器41または第2の熱源側熱交換器42に付着した霜を溶かす。そして、冷媒は、第1の熱源側熱交換器41または第2の熱源側熱交換器42において、空気と熱交換されて凝縮液化される。この冷媒は、その後、第3の逆止弁32、第2の接続配管7、気液分離装置12の順に流れる。
ここで、暖房用電磁弁30は閉止されている。このため、全ての冷媒が、気液分離装置12の液流出側から流出し、第1の熱交換部19を通って、第2の流量制御装置13に流入する。冷媒は、第2の流量制御装置13で低圧まで減圧された後、第2の熱交換部16に流れ、第1のバイパス配管14へ入り、第3の流量制御装置15に流入する。冷媒は、第3の流量制御装置15で低圧まで減圧された後、第2の熱交換部16において第2の流量制御装置13を通過した冷媒、即ち第1のバイパス配管14に分岐する前の冷媒との間で熱交換されて蒸発する。更に、第1の熱交換部19において第2の流量制御装置13に流入する前の冷媒との間で熱交換を行って蒸発する。この蒸発した冷媒は、第1の接続配管6、第4の逆止弁33に流入し、熱源機Aの流路切替弁2、アキュムレータ4を経て圧縮機1に吸入される。
(第2状態)
図8は、実施の形態1に係る空気調和装置100の除霜運転時の第2状態を示す回路図である。次に、除霜運転の第2状態について説明する。除霜運転が行われる際、第2の流量制御装置13および第3の流量制御装置15に流れる冷媒が流動音を発生する場合がある。第2状態は、第2の流量制御装置13および第3の流量制御装置15に流れる冷媒が流動音を発生する場合の状態である。図8に示すように、圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替弁2を通り、熱源側熱交換ユニット3において第1の熱源側熱交換器41または第2の熱源側熱交換器42に流入し、第1の熱源側熱交換器41または第2の熱源側熱交換器42に付着した霜を溶かす。そして、冷媒は、第1の熱源側熱交換器41または第2の熱源側熱交換器42において、空気と熱交換されて凝縮液化される。この冷媒は、その後、第3の逆止弁32、第2の接続配管7、気液分離装置12の順に流れる。
図8は、実施の形態1に係る空気調和装置100の除霜運転時の第2状態を示す回路図である。次に、除霜運転の第2状態について説明する。除霜運転が行われる際、第2の流量制御装置13および第3の流量制御装置15に流れる冷媒が流動音を発生する場合がある。第2状態は、第2の流量制御装置13および第3の流量制御装置15に流れる冷媒が流動音を発生する場合の状態である。図8に示すように、圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替弁2を通り、熱源側熱交換ユニット3において第1の熱源側熱交換器41または第2の熱源側熱交換器42に流入し、第1の熱源側熱交換器41または第2の熱源側熱交換器42に付着した霜を溶かす。そして、冷媒は、第1の熱源側熱交換器41または第2の熱源側熱交換器42において、空気と熱交換されて凝縮液化される。この冷媒は、その後、第3の逆止弁32、第2の接続配管7、気液分離装置12の順に流れる。
ここで、暖房用電磁弁30および冷房用電磁弁31は開放されている。冷媒の一部は、気液分離装置12の液流出側から流出し、第1の熱交換部19を通って、第2の流量制御装置13に流入する。冷媒は、第2の流量制御装置13で低圧まで減圧された後、第2の熱交換部16に流れ、第1のバイパス配管14へ入り、第3の流量制御装置15に流入する。冷媒は、第3の流量制御装置15で低圧まで減圧された後、第2の熱交換部16において第2の流量制御装置13を通過した冷媒、即ち第1のバイパス配管14に分岐する前の冷媒との間で熱交換されて蒸発する。更に、第1の熱交換部19において第2の流量制御装置13に流入する前の冷媒との間で熱交換を行って蒸発する。この蒸発した冷媒は、第1の接続配管6に至る。
一方、冷媒の一部は、気液分離装置12のガス流出側から流出し、暖房用電磁弁30を通って、冷房用電磁弁31を通過し、第1の接続配管6に至る。第1の接続配管6において、気液分離装置12の液流出側から流出した冷媒と、気液分離装置12のガス流出側から流出した冷媒とが合流する。合流した冷媒は、第4の逆止弁33に流入し、熱源機Aの流路切替弁2、アキュムレータ4を経て圧縮機1に吸入される。
図9は、実施の形態1に係る空気調和装置100の動作を示すフローチャートである。次に、室内機B、CおよびDを暖房運転から冷房運転に切り替えたときにおける制御部70の動作について説明する。室内機B、CおよびDを暖房運転から冷房運転に切り替えたとき、暖房時に流れていた高温高圧のガス冷媒と高温高圧の液冷媒とが、第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bを通過して、冷房時に低圧の状態にある第1の接続配管6に流入することになる。このため、冷房用電磁弁31の前後に大きな圧力差が生じ、冷房用電磁弁31周辺から冷媒の流動音が発生する虞がある。本実施の形態1では、制御部70によって、冷房用電磁弁31を有する中継機Eから発生する冷媒の流動音を抑制する。なお、本実施の形態1では、室内機B、CおよびDの順に、アドレスが若いものとする。
図9に示すように、例えば室内機B、Cを暖房運転から冷房運転に切り替えたとき、タイミング制御手段73は、弁制御手段71を、第1の流量制御装置9の開度を一定にするように制御する(ステップST1)。これにより、第1の接続配管6の圧力が、第2の接続配管7に逃がされる。従って、第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bにおける第1の接続配管6側の圧力が低下し、第1の接続配管6の圧力と第2の接続配管7の圧力とが均圧に向かう。また、タイミング制御手段73は、弁制御手段71を、室内機Bに接続された第1の冷房用電磁弁31aが開放されるように制御する(ステップST2)。
図10は、実施の形態1に係る空気調和装置100の動作を示すフローチャートである。次に、判断手段72によって、弁制御手段71によって開放された第2の冷房用電磁弁31bに冷媒が流通する際に、ガス状態検出部80によって検出された冷媒の状態に基づいて、流動音が発生するか否かが判断される(ステップST3)。具体的には、図10に示すように、判断手段72によって、合流圧力検出センサ56によって検出された冷媒の圧力Pが、圧力閾値P0以上であるか否かが判断される(ステップST31)。図10に示すように、冷媒の圧力Pが圧力閾値P0未満の場合(ステップST31のNo)、第1の接続配管6の圧力と第2の接続配管7の圧力との差が小さいため、冷媒の流動音が発生しないと判断され、通常運転に戻る。一方、冷媒の圧力Pが圧力閾値P0以上の場合(ステップST31のYes)、第1の接続配管6の圧力と第2の接続配管7の圧力との差が大きいため、冷媒の流動音が発生する虞があると判断され、ステップST4に進む。なお、判断手段72は、液流出圧力検出センサ25および合流圧力検出センサ56によって検出された冷媒の圧力を使用して冷房用電磁弁31前後の圧力差が閾値以上の場合、冷媒の流動音が発生すると判断してもよい。
ステップST4において、タイミング制御手段73によって、第2の冷房用電磁弁31bが開放されてから開放時間閾値が経過したかが確認される。開放時間閾値が経過していない場合(ステップST4のNo)、ステップST4が繰り返される。開放時間閾値が経過した場合(ステップST4のYes)、タイミング制御手段73によって、アドレスの若い室内機Bに接続される第2の冷房用電磁弁31bが選択される(ステップST5)。その後、選択された第2の冷房用電磁弁31bが開放される(ステップST6)。これにより、複数の冷房用電磁弁31が同時に開放されない。従って、冷媒が第1の接続配管6に勢いよく流れることを防止することができる。その後、冷房要求のある室内機において、閉止されている冷房用電磁弁31が存在するか否かが判断される(ステップST7)。閉止されている冷房用電磁弁31が存在する場合(ステップST7のYes)、ステップST3に戻る。一方、閉止されている冷房用電磁弁31が存在しない場合(ステップST7のNo)、制御が終了する。
ここで、本実施の形態1では、室内機Bだけではなく、室内機Cも冷房要求している。このため、ステップST7において、閉止されている冷房用電磁弁31が存在し、ステップST3に戻る。そして、依然として、冷媒の圧力Pが圧力閾値P0以上の場合、ステップST4に進む。ここで、例えば室内機Cに接続された第2の冷房用電磁弁31bが選択される。そして、他の分岐である室内機Bに接続された第2の冷房用電磁弁31bが開放されてから開放時間閾値が経過したかが確認され(ステップST5)、開放時間閾値が経過した場合、選択された室内機Cに接続された第2の冷房用電磁弁31bが開放される(ステップST6)。
なお、室内機Dに接続された第2の冷房用電磁弁31bが閉止されているため、ステップST7にて再びステップST3に戻る。そして、依然として、冷媒の圧力Pが圧力閾値P0以上の場合、ステップST4に進む。ここで、室内機Dに接続された第2の冷房用電磁弁31bが選択される。そして、直前に閉止された室内機Dに接続された第2の冷房用電磁弁31bが開放されてから開放時間閾値が経過したかが確認され(ステップST5)、開放時間閾値が経過した場合、選択された室内機Dに接続された第2の冷房用電磁弁31bが開放される(ステップST6)。そして、ステップST7において、閉止されている冷房用電磁弁31が存在しないため、制御が終了する。
<実施の形態1の効果>
本実施の形態1によれば、暖房運転時に高圧過昇と判断された場合、第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bが順次開放される。これにより、熱源機Aに設けられた高圧側配管と低圧側配管とを介する高低圧バイパス回路61に配置された電磁開閉弁21を開放することなく、高圧過昇を回避できる。これとともに、従来の空気調和装置と比較して、高圧過昇回避のために開く冷房用電磁弁31の合計Cv値を小さく抑えることができるため、冷媒の流動音が低減される。従って、電磁開閉弁21から発生する冷媒の流動音が抑制され、空気調和装置100の静穏性が向上する。
本実施の形態1によれば、暖房運転時に高圧過昇と判断された場合、第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bが順次開放される。これにより、熱源機Aに設けられた高圧側配管と低圧側配管とを介する高低圧バイパス回路61に配置された電磁開閉弁21を開放することなく、高圧過昇を回避できる。これとともに、従来の空気調和装置と比較して、高圧過昇回避のために開く冷房用電磁弁31の合計Cv値を小さく抑えることができるため、冷媒の流動音が低減される。従って、電磁開閉弁21から発生する冷媒の流動音が抑制され、空気調和装置100の静穏性が向上する。
また、制御部70は、暖房運転時に高圧過昇と判断された場合、中継機Eに接続された複数の室内機のうち、ある1台の室内機(例えば、室内機B)に接続される冷房用電磁弁31を優先して開放するように弁制御手段を制御する機能を有する。このとき、開放される冷房用電磁弁31は、第1の冷房用電磁弁31aでもよいし、第2の冷房用電磁弁31bでもよいし、これら両方であってもよい。
また、制御部70は、中継機Eに接続された複数の室内機B、CおよびDのうち、ある1台の室内機に接続される複数の第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bを開放した場合、高圧側圧力がある一定の閾値(例えば30kgf/cm2)を下回ったか否かを判断する機能を有する。
また、制御部70は、高圧側圧力がある一定の閾値(例えば30kgf/cm2)を下回っていないと判断した場合、閾値を下回るまで、他の室内機(例えば、室内機C)に接続された冷房用電磁弁31を順次開放するように弁制御手段を制御する機能を有する。このとき、開放される冷房用電磁弁31は、第1の冷房用電磁弁31aでもよいし、第2の冷房用電磁弁31bでもよいし、これら両方であってもよい。これにより、高圧過昇を回避するために開放する第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bの個数を最小限に抑えることができる。従って、第1の接続配管6へバイパスする冷媒量を最小限に抑えることができるため、暖房能力を確保するとともに、第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bから発生する冷媒の流動音を最小限に抑制できる。
また、制御部70は、高圧側圧力がある一定の閾値(例えば30kgf/cm2)を下回ったと判断した場合、冷房用電磁弁31の順次開放を停止し、本制御により開放した全ての冷房用電磁弁31、すなわち第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bを閉止するように弁制御手段を制御する機能を有する。これにより、高圧過昇を回避するために開放する冷房用電磁弁31の個数が最小限となり、冷房用電磁弁31の合計Cv値が最小となるため、従来の制御により形成されるバイパス回路に対して、空気調和装置100から発生する冷媒流動音を低減できる。また、第1の接続配管6へバイパスする冷媒量を最小限に抑えることができるため、暖房能力を確保するとともに、高圧過昇を回避できる。
また、ガス枝管6b、6cおよび6dに流れる冷媒の状態を検出するガス状態検出部80を更に備え、判断手段72は、暖房用電磁弁30に冷媒が流通する際に、ガス状態検出部80によって検出された冷媒の状態に基づいて、暖房用電磁弁30に流れる冷媒が流動音を発生するか否かを判断する機能を有する。そして、タイミング制御手段73は、判断手段72によって暖房用電磁弁30に流れる冷媒が流動音を発生しないと判断された場合、暖房用電磁弁30を開放し、時間閾値が経過したとき、冷房用電磁弁31を開放するように弁制御手段71を制御する。また、冷房用電磁弁31は、互いに並列に接続された複数の冷房用電磁弁31であり、タイミング制御手段73は、判断手段72によって暖房用電磁弁30に流れる冷媒が流動音を発生しないと判断された場合、暖房用電磁弁30を開放し、時間閾値が経過したとき、複数の第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bを開放するように弁制御手段71を制御する。これにより、第2の流量制御装置13、第3の流量制御装置15および暖房用電磁弁30において、流動音の発生を抑制することができる。
タイミング制御手段73は、判断手段72によって暖房用電磁弁30に流れる冷媒が流動音を発生すると判断された場合、暖房用電磁弁30を閉止すると共に冷房用電磁弁31を開放し、時間閾値が経過したとき、暖房用電磁弁30を開放するように弁制御手段71を制御する。タイミング制御手段73は、それぞれのガス枝管6b、6cおよび6dに接続された暖房用電磁弁30を順次開放するように弁制御手段71を制御する。これにより、暖房用電磁弁30および冷房用電磁弁31に流れる冷媒を均圧化することができる。従って、冷媒の流動音を抑制することができる。
タイミング制御手段73は、判断手段72によって暖房用電磁弁30に流れる冷媒が流動音を発生すると判断された場合、暖房用電磁弁30を開放すると共に冷房用電磁弁31を閉止し、時間閾値が経過したとき、冷房用電磁弁31を開放するように弁制御手段71を制御する。また、冷房用電磁弁31は、互いに並列に接続された複数の冷房用電磁弁31であり、タイミング制御手段73は、判断手段72によって暖房用電磁弁30に流れる冷媒が流動音を発生すると判断された場合、暖房用電磁弁30を開放すると共に冷房用電磁弁31のうち一つを開放し、時間閾値が経過したとき、閉止された冷房用電磁弁31のうち一つを開放するように弁制御手段71を制御する。弁制御手段71は、それぞれのガス枝管6b、6cおよび6dに接続された冷房用電磁弁31を順次開放するように弁制御手段71を制御する。これにより、暖房用電磁弁30および冷房用電磁弁31に流れる冷媒を均圧化することができる。従って、冷媒の流動音を抑制することができる。
また、タイミング制御手段73が、室内機B、CおよびDが暖房運転から冷房運転に切り替えたとき、複数の冷房用電磁弁31のうち一つを開放するように弁制御手段71を制御し、また、冷媒の流動音が発生すると判断された場合、閉止された第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bのうち一つを開放するように弁制御手段71を制御する。このように、複数の第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bが順次開放されるため、オリフィスを使用せずとも、冷媒の流動音を低減することができる。従って、冷媒漏洩に対する遮断機能を向上させて、且つ冷媒の流動音を軽減することができる。
さらに、本実施の形態1では、弁制御手段71が、複数の第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bのうち一つを開放し、タイミング制御手段73が、冷媒の流動音が発生すると判断された場合、閉止された第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bのうちの一つを開放するように弁制御手段71を制御する。このため、オリフィスを使用せずとも、冷媒の流動音を低減することができる。従って、冷媒漏洩に対する遮断機能を向上させて、且つ冷媒の流動音を軽減することができる。
また、弁制御手段71は、室内機B、CおよびDを暖房運転から冷房運転に切り替えたとき、第1の流量制御装置9の開度を一定にする機能を有する。これにより、第1の接続配管6と第2の接続配管7とが均圧化される。従って、冷媒が勢いよく流れることを抑制する。
さらに、タイミング制御手段73は、閉止された第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bのうち一つが開放されてから開放時間閾値が経過したとき、閉止された冷房用電磁弁31のうち一つを開放するように弁制御手段71を制御するものである。従って、冷媒が勢いよく流れることを抑制する。このため、冷媒の流動音をより低減することができる。
さらにまた、ガス状態検出部80は、液枝管7b、7cおよび7dと第1の接続配管6とが接続された部分に流通する冷媒の圧力を検出する合流圧力検出センサ56と、気液分離装置12の液流出側の冷媒の圧力を検出する液流出圧力検出センサ25と、を有する。判断手段72は、合流圧力検出センサ56および液流出圧力検出センサ25によって検出された冷媒の圧力差が閾値以上の場合、冷媒の流動音が発生すると判断するものである。これにより、第1の接続配管6の圧力を適正化することができる。従って、冷媒の流動音をより低減することができる。
(第1変形例)
図11は、実施の形態1の第1変形例に係る空気調和装置100の動作を示すフローチャートである。次に、本実施の形態1の第1変形例について説明する。第1変形例では、図10のステップST3における動作が、実施の形態1と相違し、判断手段72は、冷房用電磁弁31の一方の圧力と冷房用電磁弁31の他方の圧力との差に基づいて、冷媒の流動音が発生するか否かを判断するものである。
図11は、実施の形態1の第1変形例に係る空気調和装置100の動作を示すフローチャートである。次に、本実施の形態1の第1変形例について説明する。第1変形例では、図10のステップST3における動作が、実施の形態1と相違し、判断手段72は、冷房用電磁弁31の一方の圧力と冷房用電磁弁31の他方の圧力との差に基づいて、冷媒の流動音が発生するか否かを判断するものである。
図11に示すように、判断手段72によって、第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bの一方の圧力と第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bの他方の圧力との差ΔPaが、圧力差閾値ΔP0以上であるか否かが判断される(ステップST41)。具体的には、判断手段72は、合流圧力検出センサ56によって検出された冷媒の圧力と、ガス管温度検出センサ53によって検出された冷媒の温度に対応する冷媒の圧力との差ΔPaが、圧力差閾値ΔP0以上である場合、冷媒の流動音が発生すると判断する。即ち、第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bの一方の圧力は、合流圧力検出センサ56によって検出される。また、第1の冷房用電磁弁31aおよび第2の冷房用電磁弁31bの他方の圧力は、ガス管温度検出センサ53によって検出された飽和温度に基づいて算出される。図11に示すように、圧力差ΔPが圧力差閾値ΔP0未満の場合(ステップST41のNo)、通常運転に戻る。一方、圧力差ΔPが圧力差閾値ΔP0以上の場合(ステップST41のYes)、ステップST4に進む。
このように、第1変形例において、ガス状態検出部80は、液枝管7b、7c、7dと第1の接続配管6とが接続された部分に流通する冷媒の圧力を検出する合流圧力検出センサ56と、ガス枝管6b、6cおよび6dに流通する冷媒の温度を検出するガス管温度検出センサ53と、を有し、判断手段72は、合流圧力検出センサ56によって検出された冷媒の圧力と、ガス管温度検出センサ53によって検出された冷媒の温度に対応する冷媒の圧力との差が、圧力差閾値以上である場合、冷媒の流動音が発生すると判断するものである。この第1変形例においても、実施の形態1と同様の効果を奏する。
(第2変形例)
図12は、実施の形態1の第2変形例に係る空気調和装置100の動作を示すフローチャートである。次に、本実施の形態1の第2変形例について説明する。第2変形例では、図10のステップST31における動作が、実施の形態1と相違し、判断手段72は、暖房運転している室内機が有する室内側熱交換器5が停止してから停止閾値時間が経過したか否かによって、冷媒の流動音が発生するか否かを判断するものである。
図12は、実施の形態1の第2変形例に係る空気調和装置100の動作を示すフローチャートである。次に、本実施の形態1の第2変形例について説明する。第2変形例では、図10のステップST31における動作が、実施の形態1と相違し、判断手段72は、暖房運転している室内機が有する室内側熱交換器5が停止してから停止閾値時間が経過したか否かによって、冷媒の流動音が発生するか否かを判断するものである。
図12に示すように、判断手段72によって、暖房運転している室内機が有する室内側熱交換器5が停止してからの経過時間Taが、閾値経過時間T0以下であるか否かが判断される(ステップST61)。図12に示すように、経過時間Taが閾値経過時間T0以上の場合(ステップST61のNo)、第1の接続配管6の圧力と第2の接続配管7の圧力との差が小さくなったため、冷媒の流動音が発生しないと判断され、通常運転に戻る。一方、経過時間Taが閾値経過時間T0未満の場合(ステップST61のYes)、第1の接続配管6の圧力と第2の接続配管7の圧力との差が大きいままであるため、冷媒の流動音が発生すると判断され、ステップST4に進む。
このように、第2変形例において、判断手段72は、暖房運転している室内機B、CおよびDが有する室内側熱交換器5が停止してから停止閾値時間が経過するまでの間、冷媒の流動音が発生すると判断するものである。第2変形例においても、実施の形態1と同様の効果を奏する。
1 圧縮機、2 流路切替弁、3 熱源側熱交換ユニット、4 アキュムレータ、5 室内側熱交換器、6 第1の接続配管、6b、6c、6d ガス枝管、7 第2の接続配管、7b、7c、7d 液枝管、8 熱交換部、9 第1の流量制御装置、10 第1の分岐部、11 第2の分岐部、12 気液分離装置、13 第2の流量制御装置、14 第1のバイパス配管、15 第3の流量制御装置、16 第2の熱交換部、18 吐出圧力検出センサ、19 第1の熱交換部、20 熱源側送風機、21 電磁開閉弁、25 液流出圧力検出センサ、26 下流側液流出圧力検出センサ、30 暖房用電磁弁、31 冷房用電磁弁、31a 第1の冷房用電磁弁、31b 第2の冷房用電磁弁、32 第3の逆止弁、33 第4の逆止弁、34 第5の逆止弁、35 第6の逆止弁、40 熱源側流路調整ユニット、41 第1の熱源側熱交換器、42 第2の熱源側熱交換器、43 熱源側バイパス路、44 第1の電磁開閉弁、45 第2の電磁開閉弁、46 第3の電磁開閉弁、47 第4の電磁開閉弁、48 第5の電磁開閉弁、50b 第1の逆止弁、50c 第1の逆止弁、50d 第1の逆止弁、51 第2のバイパス配管、52b 第2の逆止弁、52c 第2の逆止弁、52d 第2の逆止弁、53 ガス管温度検出センサ、54 液管温度検出センサ、56 合流圧力検出センサ、61 高低圧バイパス回路、70 制御部、71 弁制御手段、72 判断手段、73 タイミング制御手段、80 ガス状態検出部、81 液状態検出部、100 空気調和装置、110 第1の分岐部、111 第2の分岐部、112 気液分離装置、113 第2の流量制御装置、115 第3の流量制御装置、116 第2の熱交換部、119 第1の熱交換部、200 空気調和装置、A 熱源機、B 室内機、C 室内機、D 室内機、E 中継機。
Claims (11)
- 圧縮機、流路切替弁および室外側熱交換器を有する熱源機と、
それぞれ第1の流量制御装置および室内側熱交換器を有する複数の室内機と、
第1の接続配管および第2の接続配管によって前記熱源機に接続されると共に、複数のガス枝管および複数の液枝管によって前記複数の室内機にそれぞれ接続され、前記熱源機から供給される冷媒を気液分離装置を介して前記複数の室内機に分配する中継機と、を有し、
前記気液分離装置は、
前記第2の接続配管から流入した前記冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離し、前記複数のガス枝管に前記ガス冷媒を流出させ、前記複数の液枝管に前記液冷媒を流出させ、
前記中継機は、
一方が前記ガス枝管に接続され、他方が前記第1の接続配管に接続される複数の冷房用電磁弁と、
一方が前記ガス枝管に接続され、他方が前記気液分離装置のガス流出側に接続される複数の暖房用電磁弁と、を備えており、
前記冷房用電磁弁が、冷房運転時には開放され、暖房運転時には閉止されると共に、前記暖房用電磁弁が、暖房運転時には開放され、冷房運転時には閉止される、空気調和装置であって、
前記熱源機の高圧側圧力が予め設定された一定の閾値を超える高圧過昇の場合に、前記複数の暖房用電磁弁または前記複数の冷房用電磁弁のうちの少なくとも一方を順次開放させる制御部を備える、空気調和装置。 - 前記複数の液枝管と前記気液分離装置との間に流れる前記冷媒の状態を検出する液状態センサを備える
請求項1に記載の空気調和装置。 - 前記中継機における前記液冷媒の流出側に設けられ、前記冷媒の流量を調整する第2の流量制御装置と、
前記第2の流量制御装置の下流側に設けられ、前記冷媒の流量を調整する第3の流量制御装置と、を更に備え、
前記制御部は、
前記第2の流量制御装置における前記冷媒の流通を、前記暖房運転時に閉止させ、前記冷房運転時に開放させる
請求項2に記載の空気調和装置。 - 前記制御部は、
前記暖房運転時において前記高圧過昇となった場合、前記複数の冷房用電磁弁を順次開放させ、この状態で予め設定された一定の時間が経過した後、前記複数の冷房用電磁弁を閉止させる
請求項3に記載の空気調和装置。 - 前記冷房用電磁弁は、互いに並列に複数接続され、
前記制御部は、
前記暖房運転時において前記高圧過昇となった場合、前記複数の冷房用電磁弁を順次開放させる
請求項4に記載の空気調和装置。 - 前記制御部は、
前記暖房運転時において高圧過昇となった場合、前記中継機に接続された前記複数の室内機のうちの一つの室内機に接続された前記複数の冷房用電磁弁を優先して開放させる
請求項5に記載の空気調和装置。 - 前記制御部は、
前記中継機に接続された前記複数の室内機のうちの一つの室内機に接続された前記複数の冷房用電磁弁を開放させた場合、高圧側圧力が予め設定された一定の閾値を下回ったか否かを判断する
請求項6に記載の空気調和装置。 - 前記制御部は、
前記高圧側圧力が予め設定された一定の閾値を下回っていないと判断した場合、当該閾値を下回るまで前記複数の冷房用電磁弁における開放状態を維持させる
請求項7に記載の空気調和装置。 - 前記制御部は、
前記高圧側圧力が予め設定された一定の閾値を下回ったと判断した場合、開放させた前記複数の冷房用電磁弁の全てを閉止させる
請求項7に記載の空気調和装置。 - 前記熱源機の高圧側配管と低圧側配管とをつなぐバイパス回路を備え、前記バイパス回路に、前記高圧側配管が前記高圧過昇となった場合に開放される開閉弁を配した
請求項1~9のいずれか一項に記載の空気調和装置。 - 圧縮機、流路切替弁および熱源側熱交換器を有する熱源機と、それぞれ第1の流量制御装置および室内側熱交換器を有し、冷房運転または暖房運転する複数の室内機とが、第1の接続配管および第2の接続配管によって前記熱源機に接続され、複数のガス枝管および複数の液枝管によって複数の前記室内機にそれぞれ接続され、前記熱源機から供給される冷媒を複数の前記室内機に分配する中継機と、を介して接続され、前記中継機の動作を制御する制御部を有する、空気調和装置の制御方法であって、
前記制御部は、
一方が前記ガス枝管に接続され、他方が前記第1の接続配管に接続された冷房用電磁弁を、冷房運転時に開放し、暖房運転時に閉止すると共に、一方が前記ガス枝管に接続され、他方が前記気液分離装置のガス流出側に接続された暖房用電磁弁を、暖房運転時に開放し、冷房運転時に閉止する弁制御ステップと、
前記熱源機の高圧側圧力が予め設定された一定の閾値を超える高圧過昇の場合、前記複数の暖房用電磁弁および前記複数の冷房用電磁弁を順次開放するタイミング制御ステップと、を含む
空気調和装置の制御方法。
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PCT/JP2019/029830 WO2021019686A1 (ja) | 2019-07-30 | 2019-07-30 | 空気調和装置およびその制御方法 |
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CN114484720A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-05-13 | 青岛海尔空调电子有限公司 | 用于控制空调的方法及装置、空调、存储介质 |
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