空調裝置的制造方法

空調裝置的制造方法
【專利摘要】由室外機(A)、室內機(B、C)和中繼機(B)構成制冷劑回路，室外機(A)具有熱源機側熱交換器(103)等，室內機(B、C)具有利用側熱交換器(105)等，中繼機(B)向進行制熱的室內機(B、C)供給氣體的制冷劑并向進行制冷的室內機(B、C)供給液體的制冷劑，空調裝置具備：第四流量調整裝置(122)，其對流入到熱源機側熱交換器(103)的制冷劑量進行調整；切換閥(125)，其對通過旁通管(136)的制冷劑量進行調整；以及控制部(141)，其根據熱源機側熱交換器(103)的制冷劑流入側的壓力、介質的流入口溫度及流出口溫度和多個利用側熱交換器(105)的制冷運轉容量與制熱運轉容量的比率，求出熱源機側熱交換器(103)的目標控制溫度，根據該目標控制溫度對第四流量調整裝置和切換閥(125)進行控制。
【專利說明】
空調裝置
技術領域
[0001 ]本發明涉及連接多臺室內機并能夠使每個室內機選擇性地進行制冷制熱或同時進行制冷制熱的空調裝置。
【背景技術】
[0002]在以往的利用制冷循環(熱栗循環)的空調裝置中，構成了如下的制冷劑回路:通過制冷劑配管連接具有壓縮機、熱源機側熱交換器的熱源機側單元(熱源機、室外機)和具有流量控制裝置(膨脹閥等)、室內機側熱交換器的負荷側單元(室內機)，使制冷劑循環。而且，在室內機側熱交換器中，利用制冷劑在蒸發、冷凝時從作為熱交換對象的空調對象空間的空氣吸熱、散熱這一點，一邊使制冷劑回路中的制冷劑的壓力、溫度等變化一邊進行空氣調節。
[0003]在此，例如提出有如下的空調裝置:與室內機配備的遙控器等的設定溫度和室內機周邊的氣溫對應地，在多個室內機中，分別自動地判斷制冷、制熱，可以進行使每個室內機進行制冷、制熱的制冷制熱同時運轉(制冷制熱混合運轉)(例如，參照專利文獻I)。
[0004]現有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特許第2522361號公報

【發明內容】

[0007]發明要解決的課題
[0008]在此，以往在熱交換器的容量控制中，為了降低作為熱交換器的熱交換容量的電導(AK值=傳熱面積A[m2] X傳熱系數K[W/m2])，有如下的方法:若是空氣熱交換器則降低風扇風量、通過進行熱交換器分割來降低傳熱面積A、使流到熱交換器的制冷劑旁通等。
[0009]另外，在專利文獻I記載的能夠制冷制熱同時運轉的空調裝置中，能夠在室內機之間進行熱回收運轉(將涉及制冷的室內的熱利用于制熱的運轉)。在制冷和制熱的空調負荷比率大致等同、進行完全熱回收運轉的情況下，需要減少在室外熱交換器的熱交換量。也就是說，為了提高熱回收運轉下的空調裝置的舒適性及節能性，若在制冷主體運轉下，需要使室外熱交換器的散熱量接近0，若在制熱主體運轉下，需要使室外熱交換器的吸熱量接近O。
[0010]但是，在壓縮機的機器可靠性方面，由于需要將壓縮比確保在規定值以上(例如2以上)，因此，若在制冷運轉時，則在低外部空氣溫度或低壓縮機運轉容量下的運轉中，需要降低AK值。但是，若是空氣熱交換器，則為了將室外機所具有的電路板冷卻而需要將室外風扇的風量確保在一定量以上。另外，若是水熱交換器，則為了防止電腐蝕而需要將水流速保持在一定以上。因此，無法降低到所期望的AK值，在制冷劑回路中低壓側的壓力會減低。
[0011 ]在此，在正在制冷運轉的室內機中，為了防止空氣中的水分在利用側熱交換器中凍結，因此需要將蒸發溫度確保在(TC以上。但是，若在制冷劑回路中低壓側的壓力降低而無法使利用側熱交換器的蒸發溫度在(TC以上，則有時必須停止運轉。因此，存在如下的課題:在室內機中運轉開始或停止(啟停)頻繁發生、無法確保室內的舒適性、節能性變差等。
[0012]本發明是為了解決如上所述的問題而作出的，其目的在于提供一種在制冷制熱同時運轉中能夠進行更適當的控制的空調裝置。
[0013]用于解決課題的手段
[0014]本發明的空調裝置利用配管連接室外機、室內機和中繼機而構成制冷劑回路，所述室外機具有將制冷劑壓縮并排出的壓縮機、進行介質與制冷劑的熱交換的熱源機側熱交換器和進行制冷劑的流路切換的四通閥，所述室內機具有進行空調對象的空氣與制冷劑的熱交換的利用側熱交換器和對制冷劑進行減壓的室內節流裝置，所述中繼機在室外機與室內機之間形成向進行制熱的室內機供給氣體的制冷劑并向進行制冷的室內機供給液體的制冷劑的流路，所述空調裝置具備:熱源機流量調整裝置，其對流入到熱源機側熱交換器的制冷劑量進行調整;旁通管，其使熱源機側熱交換器旁通;切換裝置，其對通過旁通管的制冷劑量進行調整；以及控制裝置，其根據熱源機側熱交換器的制冷劑流入側的壓力、通過熱源機側熱交換器的介質的流入口溫度及流出口溫度和多個利用側熱交換器的制冷運轉容量與制熱運轉容量的比率，求出熱源機側熱交換器的目標控制溫度，根據目標控制溫度對流量調整裝置和切換裝置進行控制。
[0015]發明的效果
[0016]根據本發明，一邊通過控制裝置對流量調整裝置和切換裝置進行控制來控制流到熱源機側熱交換器的制冷劑量，一邊進行制冷制熱同時運轉，因此，能夠防止正在制冷運轉的室內機的反復啟停和制熱能力的降低。
【附圖說明】
[0017]圖1是表示本發明的實施方式的空調裝置I的結構例的圖。
[0018]圖2是說明本發明的實施方式中的進行制冷制熱同時運轉的制冷主體運轉的情況下的運轉狀態的圖。
[0019]圖3是說明本發明的實施方式中的進行制冷制熱同時運轉的制熱主體運轉的情況下的運轉狀態的圖。
[0020]圖4是表示本發明的實施方式的制冷(制冷主體運轉及全制冷運轉)時的切換閥125的CV值、第四流量調整裝置122的開度比和干度的關系的一例的圖。
[0021]圖5是表示本發明的實施方式的制冷(制冷主體運轉及全制冷運轉)時的以熱源機側熱交換器103為中心的制冷劑等的流動的概略的圖。
[0022 ]圖6是表示本發明的實施方式的制熱(制熱主體運轉及全制熱運轉)時的以熱源機側熱交換器103為中心的制冷劑等的流動的概略的圖。
【具體實施方式】
[0023]以下，參照附圖等對本發明的實施方式的空調裝置進行說明。在以下的附圖中，標注同一符號的構件是同一或與其相當的構件，在以下記載的實施方式的全文中共通。而且，說明書全文表示的構成要素的形態只是示例，并不限定于說明書記載的形態。特別是構成要素的組合不僅限定于各實施方式中的組合，能夠將其他實施方式記載的構成要素應用于別的實施方式。另外，以圖中的上方為“上側”、以下方為“下側”進行說明。并且，對于用下標進行區別等的多個同種的機器等，在不需要特別進行區別或特定的情況下，有時省略下標進行記載。而且，在附圖中各構成構件的大小的關系有時與實際的不同。
[0024]實施方式
[0025]圖1是表示本發明的實施方式的空調裝置I的結構例的圖。如圖1所示，空調裝置I由熱源機(室外機)A、室內機C、室內機D、中繼機B等構成。空調裝置I能夠同時形成制冷用的制冷劑回路和制熱用的制冷劑回路，因此，能夠進行制冷制熱同時運轉。
[0026]在制冷制熱同時運轉時制冷運轉容量和制熱運轉容量發生了變化的情況下，在熱源機A側，進行根據設置于熱源機A的第一壓力檢測裝置126及第二壓力檢測裝置127和入口溫度檢測裝置128及出口溫度檢測裝置129所檢測出的涉及熱源機A的溫度等的控制。而且，將流入到設置于室內機C及D的各個利用側熱交換器105的溫度(液體管溫度)保持在一定范圍內。結果，在制冷制熱同時運轉中制冷運轉容量和制熱運轉容量發生了變化的情況下，也能夠以低成本繼續進行穩定的制冷制熱同時運轉(詳細情況后面說明)。
[0027]中繼機B設置在熱源機A與室內機C及室內機D之間。熱源機A與中繼機B由第一連接配管106和配管徑比第一連接配管106細的第二連接配管107連接。另外，中繼機B與室內機C由第一連接配管106C和第二連接配管107C連接。另外，中繼機B與室內機D由第一連接配管106D和第二連接配管107D連接。通過以上這樣的連接結構，中繼機B對在熱源機A與室內機C及室內機D之間流動的制冷劑進行中繼。中繼機B的機器結構等將在后面進行說明。
[0028]在此，在本實施方式中，以熱源機A是I臺、室內機C、D是2臺的情況為例進彳丁說明，但臺數不特別限定。例如，也可以是室內機C、D是2臺以上的多臺的情況。另外，例如，也可以是熱源機A是多臺的情況。并且，例如中繼機B也可以是多臺。
[0029]熱源機A具備壓縮機101、四通閥102、熱源機側熱交換器103以及儲液器104。另外，熱源機A具備止回閥118、止回閥119、止回閥120以及止回閥121。另外，熱源機A具備第四流量調整裝置122、氣液分離器123、第五流量調整裝置124、切換閥125以及控制部141。另外，熱源機A具備對壓力及溫度進行檢測測定并將測定結果供給到控制部141的第一壓力檢測裝置126、第二壓力檢測裝置127、入口溫度檢測裝置128、出口溫度檢測裝置129。
[0030]壓縮機101設置在四通閥102與儲液器104之間。壓縮機101將制冷劑壓縮并排出，排出側連接到四通閥102，吸入側連接到儲液器104。
[0031]四通閥102具備4個口，各口分別連接到壓縮機101的排出側、熱源機側熱交換器103、儲液器104和止回閥119的出口側及止回閥120的入口側，對制冷劑的流路進行切換。
[0032]熱源機側熱交換器103設置在四通閥102與第四流量調整裝置122及氣液分離器123之間。熱源機側熱交換器103的一方連接到四通閥102，另一方連接到與第四流量調整裝置122和氣液分離器123連接的配管上。另外，成為切換裝置的切換閥125是如下的能夠開閉的閥:對為了經由旁通管136繞過熱源機側熱交換器103而通過的制冷劑量進行調節。切換閥125的一方連接到熱源機側熱交換器103的入口側，另一方連接到第四流量調整裝置122的出口側。熱源機側熱交換器103在熱源機側熱交換器103內流動的制冷劑和熱源機側熱交換器103內流動的介質(在此例如為水)之間進行熱交換。在此，在熱源機側熱交換器103內流動的介質也可以是鹽水。
[0033]儲液器104連接在四通閥102與壓縮機101的吸入側之間，將液狀制冷劑分離，將氣狀制冷劑向壓縮機101供給。另外，第五流量調整裝置124連接在儲液器104與氣液分離器123之間，對流入到熱源機側熱交換器103的制冷劑進行調整。
[0034]上述說明的壓縮機101、四通閥102以及熱源機側熱交換器103為制冷劑回路的主要機器的一部分。
[0035]止回閥118設置在與熱源機側熱交換器103連接的第四流量調整裝置122和第二連接配管107及止回閥120的出口側之間。止回閥118的入口側連接到與第四流量調整裝置122連接的配管上。止回閥118的出口側連接到與第二連接配管107及止回閥120的出口側連接的配管上。止回閥118容許制冷劑從熱源機側熱交換器103經由第四流量調整裝置122向第二連接配管107的僅一個方向的流通。
[0036]止回閥119設置在四通閥102及止回閥120的入口側與第一連接配管106及止回閥121的入口側之間。止回閥119的入口側連接到與第一連接配管106和止回閥121的入口側連接的配管上。止回閥119的出口側連接到與四通閥102和止回閥120的入口側連接的配管上。止回閥119容許制冷劑從第一連接配管106向四通閥102的僅一個方向的流通。
[0037]止回閥120設置在四通閥102及止回閥119的出口側與止回閥118的出口側及第二連接配管107之間。止回閥120的入口側連接到與四通閥102和止回閥119的出口側連接的配管上。止回閥120的出口側連接到與止回閥118的出口側和第二連接配管107連接的配管上。止回閥120容許制冷劑從四通閥102向第二連接配管107的僅一個方向的流通。
[0038]止回閥121設置在止回閥119的入口側及第一連接配管106與連接到熱源機側熱交換器103的氣液分離器123之間。止回閥121的入口側連接到與止回閥119的入口側和第一連接配管106連接的配管上。止回閥121的出口側連接到與氣液分離器123連接的配管上。止回閥121容許制冷劑從第一連接配管106向氣液分離器123的僅一個方向的流通。
[0039]通過上述說明的止回閥118?止回閥121，構成制冷劑回路的流路切換閥。通過該流路切換閥、后面將說明詳細情況的中繼機B、室內機C和室內機D，在制冷制熱同時運轉中，在制冷劑回路中形成制冷運轉的制冷循環和制熱運轉的制冷循環。
[0040]成為第一熱源機流量調整裝置的第四流量調整裝置122的一端連接到止回閥118的入口側，另一端連接到熱源機側熱交換器103及氣液分離器123的出口側。止回閥118的出口側連接到第二連接配管107的一端。第二連接配管107的另一端連接到中繼機B。成為切換裝置的切換閥125的一端連接到熱源機側熱交換器103，另一端連接到第四流量調整裝置122。
[0041 ]通過該連接結構，第四流量調整裝置122和切換閥125與中繼機B串聯連接，制冷劑向中繼機B供給。另外，第四流量調整裝置122是開度可變的流量控制裝置。
[0042]因此，通過第四流量調整裝置122調整開度來控制向熱源機側熱交換器103流入的制冷劑量，在控制了制冷劑量的狀態與切換閥125合流，從而將制冷劑向中繼機B供給。
[0043]成為第二熱源機流量調整裝置的第五流量調整裝置124設置在氣液分離器123與儲液器104之間，一端連接到氣液分離器123的一方的出口側，另一端連接到儲液器104的入口偵U。氣液分離器123的另一方的出口側連接到熱源機側熱交換器103。另外，氣液分離器123的入口側連接到止回閥121，止回閥121的入口側連接到第一連接配管106的一端。第一連接配管106的另一端連接到中繼機B。在此，氣液分離器123也可以由例如T型管等構成。
[0044]通過該連接結構，第五流量調整裝置124和熱源機側熱交換器103與中繼機B串聯連接，制冷劑從中繼機B供給。另外，第五流量調整裝置124是開度可變的流量控制裝置。因此，通過調整第五流量調整裝置124的開度，能夠控制從中繼機B流入的制冷劑量來向熱源機側熱交換器103供給。
[0045]作為控制裝置的控制部141例如以具備例如CPlKCentral Processing Unit)、存儲器(存儲裝置)等(都未圖示)的微處理器單元為主體而構成。控制部141例如執行與中繼機B等外部機器的通信、各種運算等，來進行熱源機A的機器整體的集中控制。另外，也可以是進行空調裝置I整體的控制。在本實施方式中，在制冷時，對第四流量調整裝置122及切換閥125進行控制來控制流到熱源機側熱交換器103的制冷劑量。在制熱時，對第五流量調整裝置124進行控制來控制流到熱源機側熱交換器103的制冷劑(特別是液狀制冷劑)量。
[0046]第一壓力檢測裝置126和第二壓力檢測裝置127具有例如傳感器等。第一壓力檢測裝置126檢測出從壓縮機101排出的壓力。另外，第二壓力檢測裝置127檢測出熱源機側熱交換器103的制冷劑流出側的壓力。而且，第一壓力檢測裝置126和第二壓力檢測裝置127將表示檢測出的壓力的信號發送到控制部141。在此，雖然第一壓力檢測裝置126和第二壓力檢測裝置127也可以將表示檢測出的壓力的信號直接發送到控制部141，但例如也可以具有存儲裝置，在將檢測出的壓力作為數據儲存一定期間之后，以規定的周期間隔將包括壓力的數據的信號發送到控制部141。在此，作為一例，說明了第一壓力檢測裝置126和第二壓力檢測裝置127具有傳感器等，但不特別限定于此。
[0047]入口溫度檢測裝置128和出口溫度檢測裝置129具有例如熱敏電阻等。入口溫度檢測裝置128檢測出流入到熱源機側熱交換器103的水的溫度(入口溫度)。另外，出口溫度檢測裝置129檢測出從熱源機側熱交換器103流出的水的溫度(出口溫度)。而且，入口溫度檢測裝置128和出口溫度檢測裝置129將表示檢測出的溫度的信號發送到控制部141。在此，入口溫度檢測裝置128和出口溫度檢測裝置129也可以將表示檢測出的溫度的信號直接發送到控制部141，但例如也可以具有存儲裝置，將檢測出的溫度作為數據儲存一定期間之后，以規定的周期間隔將包括溫度的數據的信號發送到控制部141。在此，作為一例，說明了入口溫度檢測裝置128和出口溫度檢測裝置129具有熱敏電阻等，但也可以是紅外線傳感器等其他溫度檢測裝置。
[0048]中繼機B具備匯合部135A、匯合部135B、氣液分離器112、第二流量調整裝置113、第三流量調整裝置115、第一熱交換器116、第二熱交換器117、中繼機溫度檢測裝置132、第三壓力檢測裝置130A、第四壓力檢測裝置130B、控制部151等。中繼機B經由第一連接配管106及第二連接配管107與熱源機A連接。中繼機B經由第一連接配管106C及第二連接配管107C與室內機C連接。中繼機B經由第一連接配管106D及第二連接配管107D與室內機D連接。
[0049]匯合部135A具備第一電磁閥108A和第二電磁閥108B。第一電磁閥108A及第二電磁閥108B經由第一連接配管106C與室內機C連接。第一電磁閥108A及第二電磁閥108B經由第一連接配管106D與室內機D連接。第一電磁閥108A是能夠開閉的閥，一端連接到第一連接配管106，另一端與第一連接配管106C、第一連接配管106D、以及第二電磁閥108B的一方的端子連接。第二電磁閥108B是能夠開閉的閥，一端連接到第二連接配管107，另一端與第一連接配管106C、第一連接配管106D以及第一電磁閥108A的一方的端子連接。
[0050]匯合部135A經由第一連接配管106C與室內機C連接。匯合部135A經由第一連接配管106D與室內機D連接。匯合部135A經由第一連接配管106及第二連接配管107與熱源機A連接。匯合部135A利用第一電磁閥108A及第二電磁閥108B使第一連接配管106C與第一連接配管106及第二連接配管107中的任何配管連接。匯合部135A利用第一電磁閥108A及第二電磁閥108B使第一連接配管106D與第一連接配管106及第二連接配管107中的任何配管連接。[0051 ] 匯合部135B具備止回閥131A和止回閥131B。止回閥131A與止回閥131B相互連接成反向并列關系。止回閥131A的輸入側及止回閥131B的輸出側經由第二連接配管107C連接到室內機C，經由第二連接配管107D連接到室內機D。止回閥131A的輸出側連接到匯合部135A。止回閥131B的輸入側連接到匯合部135B。
[0052]匯合部135B經由第二連接配管107C連接到室內機C。匯合部135B經由第二連接配管107D連接到室內機D。
[0053]氣液分離器112設置在第二連接配管107的中途，其氣相部連接到匯合部135A的第二電磁閥108B，其液相部經由第一熱交換器116、第二流量調整裝置113、第二熱交換器117、以及第三流量調整裝置115連接到匯合部135B。
[0054]第二流量調整裝置113的一端連接到第一熱交換器116，另一端連接到第二熱交換器117的一端和匯合部135B。在連接于第一熱交換器116與第二流量調整裝置113之間的配管，設置有后面將說明詳細情況的第三壓力檢測裝置130A。在連接于第二流量調整裝置113與第二熱交換器117及匯合部135A之間的配管，設置有后面將說明詳細情況的第四壓力檢測裝置130B。第二流量調整裝置113是能夠調整開度的流量調整器，將開度調整成，由第三壓力檢測裝置130A檢測出的壓力值與由第四壓力檢測裝置130B檢測出的壓力值之差恒定。
[0055]第三流量調整裝置115的一端連接到第二熱交換器117的旁通配管114側，另一端連接到連接匯合部135B和第二熱交換器117的配管側。第三流量調整裝置115是能夠調整開度的流量調整器，通過中繼機溫度檢測裝置132、第三壓力檢測裝置130A和第四壓力檢測裝置130B中的任何檢測裝置、或其多個的組合來調整開度。另外，旁通配管114的一端連接到第一連接配管106，另一端連接到第三流量調整裝置115。因此，向熱源機A供給的制冷劑量與第三流量調整裝置115的開度對應地變動。
[0056]第一熱交換器116設置在氣液分離器112與第二熱交換器117及第二流量調整裝置113之間，在設置于旁通配管114與氣液分離器112和第二流量調整裝置113之間的配管之間進行熱交換。
[0057]第二熱交換器117設置在第一熱交換器116及第二流量調整裝置113與第三流量調整裝置115的一端及第三流量調整裝置115的另一端之間。在此，該情況下的第三流量調整裝置115的另一端與匯合部135B連接。第二熱交換器117在設置于旁通配管114與第二流量調整裝置113和第三流量調整裝置115之間的配管之間進行熱交換。
[0058]中繼機溫度檢測裝置132由例如熱敏電阻形成。中繼機溫度檢測裝置132測定在第二熱交換器117的出口流動的、即在設置于第二熱交換器117的下游側的配管內流動的制冷劑的溫度，并將測定結果供給到控制部151。中繼機溫度檢測裝置132也可以將測定結果直接供給到控制部151，也可以將測定結果儲存一定期間之后將儲存的測定結果以規定的周期間隔供給到控制部151。在此，在上述的說明中，對中繼機溫度檢測裝置132由熱敏電阻形成的一例進行了說明，但不特別限定于此。
[0059]第三壓力檢測裝置130A測定在設置于第一熱交換器116與第二流量調整裝置113之間的配管內流動的制冷劑的壓力，并將測定結果供給到控制部151。第四壓力檢測裝置130B測定在設置于第二流量調整裝置113與第二熱交換器117及匯合部135B之間的配管內流動的制冷劑的壓力，并將測定結果供給到控制部151。在此，第三壓力檢測裝置130A和第四壓力檢測裝置130B也可以將測定結果直接供給到控制部151，也可以將測定結果儲存一定期間之后將儲存的測定結果以規定的周期間隔供給到控制部151。
[0060]控制部151例如以具備例如CPlKCentral Processing Unit)、存儲器(存儲裝置)等(都未圖示)的微處理器單元為主體而構成。控制部151例如執行與熱源機A等外部機器的通信、各種運算等，來進行中繼機B的機器整體的集中控制。
[0061]室內機C具備利用側熱交換器105C、液體管溫度檢測裝置133C、氣體管溫度檢測裝置134C、第一流量調整裝置109C等。利用側熱交換器105C設有多臺。在利用側熱交換器105與第一流量調整裝置109C之間，設置檢測出配管的溫度的液體管溫度檢測裝置133C。另外，在利用側熱交換器105C與匯合部135A之間，設置檢測出配管的溫度的氣體管溫度檢測裝置134Co
[0062]通過上述說明的利用側熱交換器105C和第一流量調整裝置109C，構成制冷劑回路的一部分。
[0063]室內機D具備利用側熱交換器105D、液體管溫度檢測裝置133D、氣體管溫度檢測裝置134D、第一流量調整裝置109D等。利用側熱交換器105D設有多臺。在利用側熱交換器10?與第一流量調整裝置109D之間，設置檢測出配管的溫度的液體管溫度檢測裝置133D。另外，在利用側熱交換器10f5D與匯合部135A之間，設置檢測出配管的溫度的氣體管溫度檢測裝置134D。通過上述說明的利用側熱交換器105D和第一流量調整裝置109D，構成制冷劑回路的一部分。
[0064]圖2是說明本發明的實施方式中的進行制冷制熱同時運轉的制冷主體運轉的情況下的運轉狀態的圖。作為前提條件，假設室內機C設定為進行制冷運轉、室內機D設定為進行制熱運轉，空調裝置I的運轉在制冷主體運轉下進行。在圖2中，實線箭頭表示制冷主體運轉中主要的制冷劑的流動。另外，虛線箭頭表示主要涉及制熱的制冷劑的流動。并且，點劃線表示水的流動。
[0065]首先，第一電磁閥108A中，室內機C側打開，以使制冷劑通過，室內機D側關閉，以使制冷劑不通過(在圖2中制冷劑不通過的閥等全都涂黑。以下的圖3也一樣)。另外，第二電磁閥108B中，將室內機C側關閉，將室內機D側打開。而且，將第二流量調整裝置113的開度控制成，第三壓力檢測裝置130A與第四壓力檢測裝置130B的壓差為適度的值。
[0066]下面，對制冷劑的流動進行說明。如實線箭頭所示，由壓縮機101壓縮并被排出的高溫高壓的氣狀制冷劑經過四通閥102，向熱源機側熱交換器103流入。熱源機側熱交換器103與作為介質的水進行熱交換。經過熱交換的高溫高壓的氣狀制冷劑成為氣液兩相的高溫高壓的制冷劑。然后，氣液兩相的高溫高壓的制冷劑經過第四流量調整裝置122、止回閥118，通過第二連接配管107，向中繼機B的氣液分離器112供給。此時，控制部141與第一壓力檢測裝置126和目標值之差對應地將切換閥125控制成規定開度。
[0067]氣液分離器112將氣液兩相的高溫高壓的制冷劑分離成氣狀制冷劑和液狀制冷劑。被分離的氣狀制冷劑向匯合部135A流入。向匯合部135A流入的氣狀制冷劑經過開口側的第二電磁閥108B、第一連接配管106D，向設定有制熱運轉的室內機D供給。
[0068]在室內機D內，利用側熱交換器105D與空氣等空調對象進行熱交換，使被供給的氣狀制冷劑冷凝而液化。另外，根據利用側熱交換器105D的出口的過冷度，利用側熱交換器10?由第一流量調整裝置109D控制。
[0069]第一流量調整裝置109D對在利用側熱交換器105D冷凝液化的液狀制冷劑進行減壓，使制冷劑變成作為高壓和低壓之間的中間的壓力的中間壓的制冷劑。變為中間壓的制冷劑流入到匯合部135B。
[0070]此時，第一連接配管106處于低壓，第二連接配管107處于高壓。因此，由于兩者的壓力差，制冷劑在止回閥118及止回閥119流通，制冷劑在止回閥120及止回閥121不流通。
[0071]另一方面，由氣液分離器112分離的液狀制冷劑通過進行控制以使高壓與中間壓的壓差恒定的第二流量調整裝置113，流入到匯合部135B。然后，在匯合部135B，被供給的液狀制冷劑通過與室內機C側連接的止回閥131B，向室內機C流入。然后，流入的液狀制冷劑，在利用第一流量調整裝置109C減壓到低壓的狀態下，供給到利用側熱交換器105C。該第一流量調整裝置109C與室內機C的利用側熱交換器105C的出口的過熱度對應地被控制。
[0072]在利用側熱交換器105C中，被供給的液狀制冷劑與空調對象的空氣等進行熱交換，從而蒸發而氣化。氣化成氣狀制冷劑的制冷劑通過第一連接配管106C，向匯合部135A流入。在匯合部135A，與室內機C連接的一側的第一電磁閥108A開口。因此，流入的氣狀制冷劑通過與室內機C連接的一側的第一電磁閥108A，向第一連接配管106流入。
[0073]然后，氣狀制冷劑向比止回閥121低壓的止回閥119側流入，經過四通閥102、儲液器104，被吸入到壓縮機101。通過這樣的動作，形成制冷循環，進行制冷主體運轉。
[0074]在此，在由氣液分離器112分離的液狀制冷劑中，流入到匯合部135B的制冷劑中，也存在沒有向室內機C流入的制冷劑。這樣的液狀制冷劑在通過第二流量調整裝置113后，經過第二熱交換器117，不流入到匯合部135B地向第三流量調整裝置115流入。第三流量調整裝置115將流入的液狀制冷劑減壓到低壓來降低制冷劑的蒸發溫度。蒸發溫度降低的液狀制冷劑在通過旁通配管114的中途，在第二熱交換器117，與主要從第二流量調整裝置113供給的液狀制冷劑進行熱交換，從而成為氣液兩相制冷劑，在第一熱交換器116，與從氣液分離器112供給的高溫高壓的液狀制冷劑進行熱交換，從而成為氣狀制冷劑，向第一連接配管106流入。
[0075]圖3是說明本發明的實施方式中的進行制冷制熱同時運轉的制熱主體運轉的情況下的運轉狀態的圖。作為前提條件，假設室內機C設定為進行制熱運轉、室內機D設定為進行制冷運轉，空調裝置I的運轉在制熱主體運轉下進行。在圖3中，實線箭頭表示制熱主體運轉中主要的制冷劑的流動。另外，虛線箭頭表示主要涉及制冷的制冷劑的流動。并且，點劃線表示水的流動。
[0076]首先，第一電磁閥108A中，室內機C側關閉，室內機D側打開。第二電磁閥108B中，室內機C側打開，室內機D側關閉。另外，第二流量調整裝置113的開度控制成，第三壓力檢測裝置13私與第四壓力檢測裝置130B的壓差為適度的值。
[0077]對制冷劑的流動進行說明。如實線箭頭所示，由壓縮機101壓縮并被排出的高溫高壓的氣狀制冷劑經過四通閥102，經過止回閥120，通過第二連接配管107，向中繼機B的氣液分離器112供給。氣液分離器112將高溫高壓的氣狀制冷劑向匯合部135A供給。被向匯合部135A供給的氣狀制冷劑經過開口側的第二電磁閥108B、第一連接配管106C，向設定有制熱運轉的室內機C供給。
[0078]在室內機C內，利用側熱交換器105C與空調對象的空氣等進行熱交換，使被供給的氣狀制冷劑冷凝而液化。另外，根據利用側熱交換器105C的出口的過冷度，利用側熱交換器105C由第一流量調整裝置109C控制。第一流量調整裝置109C對在利用側熱交換器105C冷凝液化的液狀制冷劑進行減壓，使制冷劑變為作為高壓和低壓之間的中間的壓力的中間壓的液狀制冷劑。變為中間壓的液狀制冷劑流入到匯合部135B。
[0079]然后，流入到匯合部135B的液狀制冷劑在匯合部135A合流。在匯合部135A合流的液狀制冷劑通過第二熱交換器117。此時，之前通過第二熱交換器117的液狀制冷劑，其一部分通過第三流量調整裝置115，以被減壓的狀態流入到第二熱交換器117。因此，在第二熱交換器117，中間壓的液狀制冷劑與低壓的氣液兩相制冷劑稍微進行熱交換，以氣液兩相制冷劑的狀態經過了旁通配管114之后，向第一連接配管106流入。另一方面，中間壓的液狀制冷劑到達匯合部135B，經過連接到室內機D的止回閥13IB，通過第二連接配管107D，向室內機D流入。
[0080]然后，流入到室內機D的液狀制冷劑在利用第一流量調整裝置109D減壓到低壓而使蒸發溫度低的狀態下，被供給到利用側熱交換器105D，該第一流量調整裝置109D與室內機D的利用側熱交換器10?的出口的過熱度對應地被控制。在利用側熱交換器105D，被供給的蒸發溫度低的液狀制冷劑與空調對象的空氣等進行熱交換，從而蒸發而氣化。
[0081]氣化成氣狀制冷劑的制冷劑通過第一連接配管106D，向匯合部135A流入。在匯合部13 5 A，與室內機D連接的一側的第一電磁閥1 8 A開口。因此，流入的氣狀制冷劑通過與室內機D連接的一側的第一電磁閥108A，向第一連接配管106流入，并與旁通配管114合流。
[0082]然后，合流的氣液兩相制冷劑向比止回閥119低壓的止回閥121側流入，由氣液分離器123以規定的方式分離的制冷劑中的一方流入到熱源機側熱交換器103而蒸發成氣態，向四通閥102流入。另一方經過第五流量調整裝置124，向儲液器104流入，并被吸入壓縮機101。通過這樣的動作，形成制冷循環，進行制熱主體運轉。
[0083]此時，第一連接配管106處于低壓，第二連接配管107處于高壓。因此，由于兩者的壓力差，制冷劑向止回閥120和止回閥121流通，另一方面，制冷劑不向止回閥118和止回閥119流通。
[0084]假設在上述的結構的空調裝置I中，在制冷制熱同時運轉中且例如在制冷主體運轉時，制冷運轉容量與制熱運轉容量的比率發生了變化的情況。當室內機D中的制熱運轉容量變大時，需要使向中繼機B流入的制冷劑為干度大的狀態。在熱源機側熱交換器103的熱交換容量恒定的情況下，熱源機A所具備的熱源機側熱交換器103的冷凝溫度、即高壓壓力也會降低。由于該現象而導致正在制冷運轉的室內機C的液體管溫度檢測裝置133C所檢測出的液體管溫度降低。結果，室內機C會反復啟停(溫度傳感器開啟、關閉)。因此，空調裝置I不再能夠維持繼續的制冷運轉。并且，由于冷凝溫度低，因此制熱能力也降低，利用空調裝置I的用戶可能會處于不舒適的狀態。
[0085]為了防止室內機C的啟停，需要將室內機D的液體管溫度檢測裝置133C所檢測出的液體管溫度提高并維持在規定溫度以上。但是，室內機C中的液體管溫度在室內機C的各個利用側熱交換器105C處不同。因此，通常提高液體管溫度的情況下，必須與各利用側熱交換器105C對應地逐一進行液體管溫度的控制，控制變得復雜。
[0086]另外，為了確保制熱能力，需要使熱源機側熱交換器103的冷凝溫度、即高壓壓力為規定的壓力。在此，在熱源機側熱交換器103中流動的制冷劑量和經由切換閥125旁通的制冷劑量，由室內機C中的制冷運轉容量與室內機D中的制熱運轉容量的比率確定。
[0087]圖4是表示本發明的實施方式的制冷(制冷主體運轉及全制冷運轉)時的切換閥125的CV值、第四流量調整裝置122的開度比和干度的關系的一例的圖。在圖4中，橫軸是切換閥125的CV值。另外，縱軸是控制熱源機側熱交換器103的流量的第四流量調整裝置122的開度比。另外，SQjc是制冷時總熱量，XQjh是制熱時總熱量。如圖4所示，切換閥125的CV值與第四流量調整裝置122的開度比的關系大致分為4個壓縮機頻率帶。
[0088]如上所述，在制冷主體時室內機D的運轉容量相對于室內機C的運轉容量的比率大的情況下，第一壓力檢測裝置126檢測的壓力降低。需要增大制冷劑的干度。在室內機C的運轉容量與室內機D的運轉容量的比率相同的情況下，如圖4所示，在相同干度線上移動。由制冷時總熱量Σ Qjc確定壓縮機頻率，由制熱時總熱量Σ Qjh確定切換閥125的CV值。第四流量調整裝置122的開度，根據第一壓力檢測裝置126檢測的壓力和熱源機側熱交換器103的入口溫度檢測裝置128檢測的制冷劑流入口溫度及出口溫度檢測裝置129檢測的制冷劑流出口溫度來確定。另外，在熱源機側熱交換器103流動的制冷劑量多的區域，過冷度變小，熱源機側熱交換器103的出口干度變大。因此，對切換閥125的特性線為向右上的傾斜。
[0089]上述這樣的情況下，具體來說，根據切換閥125的CV值、第四流量調整裝置122的開度比及壓縮機頻率進行控制，以便減小根據第一壓力檢測裝置126所檢測出的壓力求出的溫度與目標控制溫度之差。因此，不再需要對每個液體管溫度來逐一確定目標控制溫度，只要根據熱源機A的第一壓力檢測裝置126檢測出的壓力來控制即可。
[0090]因此，控制變得容易，能夠繼續穩定的制冷制熱同時運轉。在此，在上述的說明中，對室內機D增加的情況進行了說明，但在室內機D減少的情況下也同樣能夠處理。例如，在室內機D減少的情況下熱源機A的第一壓力檢測裝置126檢測出的壓力會變高，因此進行與上述的處理相反的控制即可。
[0091]圖5是表示本發明的實施方式的制冷(制冷主體運轉及全制冷運轉)時的以熱源機側熱交換器103為中心的制冷劑等的流動的概略的圖。在制冷時，熱源機側熱交換器103發揮冷凝器的功能。在本實施方式中，在熱源機側熱交換器103為冷凝器時，制冷劑在重力方向(鉛垂方向)上從上側向下側流動。因此，在本實施方式的空調裝置I中，將熱源機側熱交換器103配置成，制冷劑的流入口位于比制冷劑的流出口靠上側的位置。
[0092]在制冷時中，將熱源機側熱交換器103配置成，制冷劑的流入口位于比制冷劑的流出口靠上側的位置，從而即使例如由于制冷劑經由旁通管136旁通而使流到熱源機側熱交換器103的制冷劑量減少，也不產生液柱壓力(Iiquid head)，因此，能夠擴大熱源機側熱交換器103的冷凝溫度的調整范圍，能夠提高效率。
[0093 ]圖6是表示本發明的實施方式的制熱(制熱主體運轉及全制熱運轉)時的以熱源機側熱交換器103為中心的制冷劑等的流動的概略的圖。在制熱時，熱源機側熱交換器103發揮蒸發器的功能。在本實施方式中，在熱源機側熱交換器103為蒸發器時，制冷劑在重力方向上從下側向上側流動。因此，在本實施方式的空調裝置I中，將熱源機側熱交換器103配置成，制冷劑的流出口位于比制冷劑的流入口靠上側的位置。
[0094]在制熱時，將熱源機側熱交換器103配置成，制冷劑的流出口位于比制冷劑的流入口靠上側的位置，從而例如熱源機側熱交換器1 3內的制冷劑和作為介質的水的流動成為并行流。在此，將氣液分離器123設置在熱源機側熱交換器103的制冷劑流入側，通過第五流量調整裝置124，控制液狀制冷劑流入到熱源機側熱交換器103的量，從而能夠調整與在熱源機側熱交換器103進行了熱交換的制冷劑合流后的制冷劑的干度，能夠進行熱交換容量的調整。另外，使制冷劑的流入口位于下側，從而變為與重力方向相反的方向，因此消除制冷劑的偏置，能夠改善熱交換的效率。
[0095]根據以上內容，具備對熱源機A的熱源機側熱交換器103的流量進行控制的第四流量調整裝置122和使熱源機側熱交換器103旁通的切換閥125，根據由熱源機A所具備的第一壓力檢測裝置126檢測出的壓力等，在制冷制熱同時運轉(制冷主體運轉)時控制第四流量調整裝置122和切換閥125。因此，在制冷運轉和制熱運轉的利用側熱交換器105分別有I個或多個的情況下，也能夠容易地進行穩定的控制。因此，能夠以低成本保持舒適性。
[0096]如以上這樣，在實施方式的空調裝置I中，控制部141根據熱源機側熱交換器103的制冷劑流入口的壓力、熱源機側熱交換器103的水的入口溫度和出口溫度、以及多個利用側熱交換器的制冷運轉容量與制熱運轉容量的比率，求出熱源機側熱交換器的目標控制溫度，與目標控制溫度對應地調整第四流量調整裝置122和上述切換閥，控制熱源機側熱交換器的流量，從而在制冷制熱同時運轉中，在正在進行制冷運轉的利用側熱交換器有多個的情況下，也能夠容易地進行制冷運轉或制熱運轉的控制。通過該結構，能夠以低成本繼續進行穩定的制冷制熱同時運轉。
[0097]附圖標記說明
[0098]A熱源機，B中繼機，C、D室內機，I空調裝置，101壓縮機，102四通閥，103熱源機側熱交換器，104儲液器，105、105C、105D利用側熱交換器，106、106C、106D第一連接配管，107、107C、107D第二連接配管，108A第一電磁閥，108B第二電磁閥，109C、109D第一流量調整裝置，112氣液分離器，113第二流量調整裝置，114旁通配管，115第三流量調整裝置，116第一熱交換器，117第二熱交換器，118、119、120、121止回閥，122第四流量調整裝置，123氣液分離器，124第五流量調整裝置，125切換閥，126第一壓力檢測裝置，127第二壓力檢測裝置，128入口溫度檢測裝置，129出口溫度檢測裝置，130A第三壓力檢測裝置，130B第四壓力檢測裝置，131A、131B止回閥，132中繼機溫度檢測裝置，133C、133D液體管溫度檢測裝置，134C、134D氣體管溫度檢測裝置，135A、135B匯合部，141、151控制部。
【主權項】
1.一種空調裝置，其特征在于，所述空調裝置利用配管連接室外機、室內機和中繼機而構成制冷劑回路， 所述室外機具有將制冷劑壓縮并排出的壓縮機、進行介質與制冷劑的熱交換的熱源機側熱交換器和進行制冷劑的流路切換的四通閥， 所述室內機具有進行空調對象的空氣與制冷劑的熱交換的利用側熱交換器和對制冷劑進行減壓的室內節流裝置， 所述中繼機在所述室外機與所述室內機之間形成向進行制熱的所述室內機供給氣體的制冷劑并向進行制冷的所述室內機供給液體的制冷劑的流路， 所述空調裝置具備: 第一熱源機流量調整裝置，其在所述熱源機側熱交換器發揮冷凝器的功能時，對流入到所述熱源機側熱交換器的制冷劑量進行調整； 旁通管，其使要流到所述熱源機側熱交換器的制冷劑旁通； 切換裝置，其對通過所述旁通管的制冷劑量進行調整；以及 控制裝置，其根據所述熱源機側熱交換器發揮冷凝器的功能時的制冷劑流入側的壓力、通過所述熱源機側熱交換器的所述介質的流入側溫度及流出側溫度和多個所述利用側熱交換器的制冷運轉容量與制熱運轉容量的比率，求出所述熱源機側熱交換器的目標控制溫度，根據所述目標控制溫度對所述第一熱源機流量調整裝置和所述切換裝置進行控制。2.—種空調裝置，其特征在于，所述空調裝置利用配管連接室外機、室內機和中繼機而構成制冷劑回路， 所述室外機具有將制冷劑壓縮并排出的壓縮機、進行介質與制冷劑的熱交換的熱源機側熱交換器和進行制冷劑的流路切換的四通閥， 所述室內機具有進行空調對象的空氣與制冷劑的熱交換的利用側熱交換器和對制冷劑進行減壓的室內節流裝置， 所述中繼機在所述室外機與所述室內機之間形成向進行制熱的所述室內機供給氣體的制冷劑并向進行制冷的所述室內機供給液體的制冷劑的流路， 所述空調裝置具備: 氣液分離器，其設置在所述中繼機與所述熱源機側熱交換器之間，在所述熱源機側熱交換器發揮蒸發器的功能時，將要流入到所述熱源機側熱交換器的所述制冷劑分離成分流的氣狀制冷劑和液狀制冷劑； 第二熱源機流量調整裝置，其設置在所述壓縮機的吸入側與所述氣液分離器之間，對繞過所述熱源機側熱交換器的所述液狀制冷劑的制冷劑量進行調整；以及 控制裝置，其根據所述熱源機側熱交換器發揮蒸發器的功能時的制冷劑流入側的壓力、通過所述熱源機側熱交換器的所述介質的流入側溫度及流出側溫度和多個所述利用側熱交換器的制冷運轉容量與制熱運轉容量的比率，求出所述熱源機側熱交換器的目標控制溫度，根據所述目標控制溫度對所述第二熱源機流量調整裝置進行控制。3.根據權利要求1所述的空調裝置，其特征在于， 所述熱源機側熱交換器配置成，所述熱源機側熱交換器發揮冷凝器的功能時的所述制冷劑的流入口位于重力方向上比所述制冷劑的流出口靠上側的位置，所述介質的流入口位于重力方向上比所述介質的流出口靠下側的位置， 所述熱源機流量調整裝置配置在所述熱源機側熱交換器的所述制冷劑的流出側。4.根據權利要求2所述的空調裝置，其特征在于， 所述熱源機側熱交換器配置成，所述熱源機側熱交換器發揮蒸發器的功能時的所述制冷劑的流出口位于重力方向上比所述制冷劑的流入口靠上側的位置，所述介質的流入口位于重力方向上比所述介質的流出口靠下側的位置， 所述第二熱源機流量調整裝置設置在所述熱源機用熱交換器的所述制冷劑流入側，對繞過所述熱源機側熱交換器的所述液狀制冷劑的制冷劑量進行調整，來調整流入到所述熱源機側熱交換器的制冷劑量。5.根據權利要求1或3所述的空調裝置，其特征在于， 所述控制裝置， 根據通過所述熱源機側熱交換器的所述介質的流入側溫度與流出側溫度之間的介質溫度差，求出與所述目標控制溫度之間的溫度差， 另外，根據多個所述利用側熱交換器的制冷運轉容量與制熱運轉容量的比率和所述熱源機側熱交換器的制冷劑流入側的壓力，求出所述熱源機側熱交換器中的制冷劑的溫度，求出所述熱源機側熱交換器中的制冷劑的溫度與所述介質溫度差之間的當前溫度差，根據與所述目標控制溫度之間的溫度差和所述當前溫度差，求出所述第一熱源機流量調整裝置的修正量，對所述第一熱源機流量調整裝置進行控制。6.根據權利要求2或4所述的空調裝置，其特征在于， 所述控制裝置， 根據通過所述熱源機側熱交換器的所述介質的流入側溫度與流出側溫度之間的介質溫度差，求出與所述目標控制溫度之間的溫度差， 另外，根據多個所述利用側熱交換器的制冷運轉容量與制熱運轉容量的比率和所述熱源機側熱交換器的制冷劑流入側的壓力，求出所述熱源機側熱交換器中的制冷劑的溫度，求出所述熱源機側熱交換器中的制冷劑的溫度與所述介質溫度差之間的當前溫度差，根據與所述目標控制溫度之間的溫度差和所述當前溫度差，求出所述第二熱源機流量調整裝置的修正量，對所述第二熱源機流量調整裝置進行控制。7.根據權利要求1、3或5所述的空調裝置，其特征在于， 所述控制裝置， 根據所述熱源機側熱交換器的制冷劑流入側的壓力和所述介質的流入側溫度，求出切換所述切換裝置所需要的所述切換閥前后的壓力差，來對所述壓縮機的頻率進行控制。8.根據權利要求1、3、5或7所述的空調裝置，其特征在于， 所述控制裝置， 在進行了所述第一熱源機流量調整裝置的開度控制之后對所述切換裝置的切換進行控制。
【文檔編號】F24F11/02GK105874282SQ201380081852
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2013年12月25日
【發明人】高下博文, 東幸志
【申請人】三菱電機株式會社