CN111133258A - 空调装置 - Google Patents
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Abstract
本发明所涉及的空调装置通过配管将室外机、至少1台负载侧节流装置以及至少1台负载侧热交换器连接,构成使制冷剂循环的制冷剂回路,室外机具有:压缩机,具有向吸入室导入制冷剂的喷射口;热源侧热交换器,进行制冷剂的热交换;室外侧节流装置和储液器,负载侧热交换器进行负载与制冷剂的热交换,室外机具备:喷射配管,一端与制冷剂回路中的热源侧热交换器与负载侧节流装置之间的部分连接,另一端与喷射口连接;室外侧节流装置,设置于在制冷剂从负载侧节流装置向热源侧热交换器流动时比喷射配管的一端更靠下游侧的位置;以及喷射节流装置,调整在喷射配管中流动的制冷剂的量,还具有控制室外侧节流装置的开度和喷射节流装置的开度的控制装置。
Description
技术领域
本发明涉及例如适用于大楼用多联式空调等的空调装置。
背景技术
大楼用多联式空调等空调装置例如具有经由配管将作为配置于建筑物外的热源机的室外机(室外单元)与配置于建筑物内的室内机(室内单元)之间连接的制冷剂回路。空调装置具有使制冷剂循环的制冷剂回路。在制冷剂回路内,利用制冷剂的散热或者吸热,将空气加热或者冷却,由此进行成为负载的空气调节对象空间的制热或者制冷。
例如,提出有具备通过在制冷剂热交换器与负载侧节流装置之间使液体配管分支出的喷射管将旁通用节流装置、制冷剂热交换器、开闭阀以及压缩机的喷射口依次连接而成的喷射回路的空调装置(例如,参照专利文献1)。在该空调装置中,通过在压缩机的压缩过程中喷射中间压的干燥度低的制冷剂,从而能够使制冷剂流量增加,并且能够抑制排出温度的异常上升。因此,在排出温度上升的外部空气温度低的制热运转中,能够提高压缩机的驱动频率,从而能够维持制热能力。
专利文献1:日本特开2008-138921号公报
在大楼用多联式空调等空调装置中,在设置场所,根据室外机与室内机的连接配管的长度、连接室内机数量追加封入制冷剂。此时,存在制冷剂量封入得比规定值多的情况。若封入于制冷剂回路内的制冷剂量过多,则储液器的液面变高。因此,存在产生回液(回流)的可能性。若产生过度的回液,则导致压缩机等的损伤,从而存在不能保持空调装置的可靠性的可能性。
发明内容
本发明是为了解决上述那样的课题而完成的,其目的在于提供一种不降低空调装置的性能便能维持对负载的能力从而确保可靠性的空调装置。
本发明所涉及的空调装置通过配管将室外机、至少1台负载侧节流装置以及至少1台负载侧热交换器连接,从而构成使制冷剂循环的制冷剂回路,上述室外机具有:压缩机,具有向吸入室导入制冷剂的喷射口,压缩制冷剂并排出;热源侧热交换器,进行制冷剂的热交换;以及储液器,积存制冷剂,上述至少1台负载侧节流装置对制冷剂进行减压,上述至少1台负载侧热交换器进行负载与制冷剂的热交换,其中,室外机具备:喷射配管,一端与制冷剂回路中的热源侧热交换器与负载侧节流装置之间的部分连接,另一端与喷射口连接,使在制冷剂回路中流动的制冷剂的一部分朝向喷射口通过;室外侧节流装置,在制冷剂回路中,设置于在制冷剂从负载侧节流装置向热源侧热交换器流动时比喷射配管的一端更靠下游侧的位置,对所通过的制冷剂进行减压,从而调整流量;以及喷射节流装置,调整在喷射配管中流动的制冷剂的量,空调装置还具有控制室外侧节流装置的开度和喷射节流装置的开度的控制装置。
根据本发明,控制装置60减少向储液器流入的制冷剂,使得不积存多余制冷剂,因此能够使储液器的液面降低,从而能够防止储液器的溢出。因此,能够防止向压缩机的过度的回液,防止压缩机的破损,从而能够确保空调装置的可靠性。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的空调装置100的结构的一个例子的图。
图2是对本发明的实施方式1所涉及的空调装置100的制冷运转模式下的制冷剂的流动进行说明的图。
图3是对本发明的实施方式1所涉及的空调装置100的制热运转模式下的制冷剂的流动进行说明的图。
图4是表示在本发明的实施方式1所涉及的空调装置100中在制冷运转模式时的向压缩机10进行了喷射的情况下的制冷剂的状态的莫里尔图的图。
图5是表示在本发明的实施方式1所涉及的空调装置100中在制冷运转模式时的向压缩机10进行了喷射的情况下的制冷剂的状态的莫里尔图的图。
图6是表示本发明的实施方式2所涉及的空调装置100的结构的一个例子的图。
图7是表示在本发明的实施方式2所涉及的空调装置100中控制装置60所进行的控制的一个例子的图。
图8是表示本发明的实施方式3所涉及的空调装置100的结构的一个例子的图。
图9是对实施方式3所涉及的空调装置100的全制冷运转模式下的制冷剂的流动进行说明的图。
图10是对实施方式3所涉及的空调装置100的制冷主体运转模式下的制冷剂的流动进行说明的图。
图11是对实施方式3所涉及的空调装置100的全制热运转模式下的制冷剂的流动进行说明的图。
图12是对实施方式3所涉及的空调装置100的制热主体运转模式下的制冷剂的流动进行说明的图。
图13是表示本发明的实施方式4所涉及的空调装置100的结构的一个例子的图。
图14是表示本发明的实施方式5所涉及的空调装置100的结构的一个例子的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。这里,在以下的附图中,标注了相同的附图标记的部件是相同或者与其相当的部件,这种情况在以下记载的实施方式的全文中是共通的。另外,说明书全文所示的结构要素的形态仅仅是例示,并不限定于这些记载。特别是结构要素的组合并不仅限定于各实施方式中的组合,能够将在其他的实施方式中记载的结构要素适当地用于另外的实施方式。而且,对于温度、压力等的高低,尤其不是以与绝对值的关系来确定高低,而是在***、装置等中的状态、动作等中相对地确定。另外,对于用尾标进行区分等的多个相同种类的设备等,在无需特别地区分、特定的情况下,存在省略尾标等来记载的情况。
实施方式1
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的空调装置100的结构的一个例子的图。如图1所示,实施方式1的空调装置100具有室外机1与室内机2例如经由两根主管5连接的结构。
另外,空调装置100具有供制冷剂流动的主制冷剂回路和喷射流路。实施方式1的主制冷剂回路是通过主管5和制冷剂配管将储液器19、压缩机10、制冷剂流路切换装置11、热源侧热交换器12、室外侧节流装置45、负载侧节流装置25以及负载侧热交换器26连接为环状而构成的回路。另外,对于喷射流路而言,制冷剂从位于室外侧节流装置45与负载侧节流装置25之间的制冷剂配管4向压缩机10内的即将开始压缩的室即压缩机吸入室流动。
<室外机1>
室外机1具有压缩机10、制冷剂流路切换装置11、热源侧热交换器12、储液器19、喷射配管41、热源侧风扇18、室外侧节流装置45以及喷射节流装置42。其中,构成主制冷剂回路的压缩机10、制冷剂流路切换装置11、热源侧热交换器12、储液器19以及室外侧节流装置45在室外机1内通过制冷剂配管4连接。
压缩机10吸入并压缩制冷剂,使其变为高温且高压的状态并排出。压缩机10例如由能够控制容量的变频压缩机等构成。作为压缩机10,例如使用低压壳构造的压缩机。低压壳构造的压缩机在封闭容器内具有压缩室,封闭容器内为低压的制冷剂压力环境,吸入并压缩封闭容器内的低压制冷剂。另外,实施方式1的压缩机10是具有能够使制冷剂从外部向压缩室内流入的喷射口17的构造。在实施方式1中,例如能够使制冷剂从喷射口17向压缩机10的即将开始压缩的室即压缩机吸入室导入。通过使制冷剂从外部向压缩机吸入室流入,从而抑制排出温度上升至压缩机10的耐力以上。
制冷剂流路切换装置11是切换制热运转模式下的制冷剂流路与制冷运转模式下的制冷剂流路的装置。制冷剂流路切换装置11例如具有四通阀等。这里,制冷运转模式是指热源侧热交换器12作为冷凝器或者气体冷却器发挥作用的运转模式。另外,制热运转模式是指热源侧热交换器12作为蒸发器发挥作用的运转模式。
热源侧热交换器12在制热运转模式下作为蒸发器发挥功能。另外,在制冷运转模式下,作为冷凝器或者气体冷却器(在实施方式1中,作为冷凝器)发挥功能。实施方式1中的热源侧热交换器12在由热源侧风扇18供给的空气与制冷剂之间进行热交换。但是,并不限定于此。也可以在制冷剂与水之间进行热交换。在该情况下,热源侧热交换器12为水制冷剂热交换器。
储液器19设置于压缩机10的吸入部。储液器19贮存因在制热运转模式与制冷运转模式之间所需要的制冷剂量的差异而产生的多余制冷剂或者针对于过渡运转的变化的多余制冷剂。另外,这里,回油机构20是在储液器19内的配管的下部开设的贯通孔。积存于储液器19的下部的冷冻机油和液体制冷剂经由回油机构20而通过,并被导向压缩机10的吸入侧配管。
室外侧节流装置45在主制冷剂回路位于热源侧热交换器12、与室内机2所具有的负载侧节流装置25之间,并设置于室外机1。室外侧节流装置45例如是电子式膨胀阀等能够任意地控制开度(开口面积)的装置。室外侧节流装置45使室外侧节流装置45与室内机2之间的制冷剂的压力上升,并且在制热运转模式时将从室内机2经由主管5流入至室外机1的制冷剂减压,并使其膨胀。另外,室外侧节流装置45通过调整开度,从而调整贮存于储液器19内的制冷剂量。
喷射配管41是构成喷射流路的配管。喷射配管41在室外机1内一端与制冷剂配管4连接,另一端与压缩机10的喷射口17连接。使液体制冷剂或者气液两相制冷剂向压缩机10的压缩机吸入室流入。此时,液体制冷剂或者气液两相制冷剂是高压或者中压的制冷剂。中压是指低于制冷循环中的高压(例如,冷凝器内的制冷剂压力或者压缩机10的排出压力)并高于制冷循环中的低压(例如,蒸发器内的制冷剂压力或者压缩机10的吸入压力)的压力。
喷射节流装置42设置于喷射配管41。喷射节流装置42调整通过喷射配管41并向压缩机10的喷射口17流入的制冷剂的量和压力。喷射节流装置42例如能够基于后述的控制装置60的控制连续地或者多阶段地调节开度。
另外,在室外机1设置有排出温度传感器43、排出压力传感器40、外部空气温度传感器46以及压力检测用传感器44。排出温度传感器43检测压缩机10所排出的制冷剂的温度,并输出排出温度检测信号。排出压力传感器40检测压缩机10所排出的制冷剂的压力,并输出排出压力检测信号。外部空气温度传感器46在室外机1中设置于热源侧热交换器12的空气流入部分。外部空气温度传感器46例如检测作为室外机1的周围的温度的外部空气温度,并输出外部空气温度检测信号。压力检测用传感器44检测室外侧节流装置45与储液器19之间的制冷剂的压力(中间压力),并输出中间压力检测信号。这里,对于压力检测用传感器44,不仅能够使用压力传感器,还能够使用温度传感器。在使用温度传感器作为压力检测用传感器44的情况下,后述的控制装置60将基于压力检测用传感器44所检测出的温度计算出的饱和压力作为中间压力。
<室内机2>
室内机2具有负载侧热交换器26和负载侧节流装置25。负载侧热交换器26在制热运转模式下作为冷凝器或者气体冷却器(在实施方式1中,作为冷凝器)发挥功能。另外,在制冷运转模式下,作为蒸发器发挥功能。负载侧热交换器26在成为热交换对象的负载与制冷剂之间进行热交换。在实施方式1中,由负载侧风扇28供给的空气调节对象空间的空气为负载。
负载侧节流装置25设置于在主制冷剂回路的制冷运转模式下的制冷剂的流动中成为负载侧热交换器26的上游侧的位置。负载侧节流装置25具有作为将制冷剂减压并使其膨胀的减压阀和膨胀阀的功能。负载侧节流装置25例如能够基于后述的控制装置60的控制连续地或者多阶段地调节开度。负载侧节流装置25例如是电子式膨胀阀等能够任意地控制开度的装置。
另外,在室内机2设置有入口侧温度传感器31和出口侧温度传感器32。入口侧温度传感器31和出口侧温度传感器32具有热敏电阻等。入口侧温度传感器31在主制冷剂回路的制冷运转模式下的制冷剂的流动中设置于负载侧热交换器26的制冷剂流入侧的配管。而且,入口侧温度传感器31检测向负载侧热交换器26流入的制冷剂的温度,并输出流入侧检测信号。出口侧温度传感器32在主制冷剂回路的制冷运转模式下的制冷剂的流动中设置于负载侧热交换器26的制冷剂流出侧的配管。而且,出口侧温度传感器32检测从负载侧热交换器26流出的制冷剂的温度,并输出流出侧检测信号。
而且,空调装置100具有控制装置60。控制装置60基于从上述的各种传感器输送的检测信号和来自遥控器(未图示)的指示,控制空调装置100整体的动作。例如,控制装置60进行压缩机10的驱动频率的控制、热源侧风扇18及负载侧风扇28的转速的控制(包括打开或者关闭在内)、以及基于制冷剂流路切换装置11的流路切换的控制。另外,控制装置60进行室外侧节流装置45、喷射节流装置42以及负载侧节流装置25的开度控制等。控制装置60进行这些控制来执行空调装置100的各运转模式。
这里,控制装置60具有微型计算机。微型计算机例如具有CPU(CentralProcessing Unit:中央处理器)等控制运算处理装置。另外,具有管理输入输出的I/O接口。另外,微型计算机具有存储装置61。存储装置61例如是能够暂时存储数据的随机存储器(RAM)等易失性存储装置(未图示)及硬盘、能够长期地存储数据的闪存等非易失性的辅助存储装置(未图示)。在存储装置61具有将控制运算处理装置所进行的处理顺序进行程序化的数据。而且,控制运算处理装置基于程序的数据执行处理来实现各部的处理。只是并不限定于此,也可以由专用设备(硬件)构成各装置。这里,在实施方式1的空调装置100中,在室外机1内设置有控制装置60,但并不限定于此。也可以在室内机2设置控制装置60。另外,也可以将功能分于室外机1和室内机2等而设置多个控制装置60。
接下来,对空调装置100所执行的各运转模式进行说明。空调装置100的控制装置60基于来自室内机2的指示,能够执行在室内机2中进行制冷运转的制冷运转模式或者在室内机2中进行制热运转的制热运转模式。此时,控制装置60能够判定是否进行喷射。与制冷剂的流动一起对各运转模式进行说明。
<制冷运转模式(没有喷射的情况)>
图2是对本发明的实施方式1所涉及的空调装置100的制冷运转模式下的制冷剂的流动进行说明的图。在图2中,举出在负载侧热交换器26中产生了冷能负荷的情况为例,对制冷运转模式下的除喷射的制冷剂流动以外的制冷剂的流动进行说明。这里,在图2中,用实线箭头表示制冷剂流动的方向。
如图2所示,由压缩机10吸入低温且低压的制冷剂并将其压缩。而且,从压缩机10排出高温且高压的气体制冷剂。从压缩机10排出的高温且高压的气体制冷剂通过制冷剂流路切换装置11,向热源侧热交换器12流入。而且,流入至热源侧热交换器12的气体制冷剂一边向由热源侧风扇18供给的室外空气散热一边被冷凝,变为高压的液体制冷剂,并从热源侧热交换器12流出。从热源侧热交换器12流出的高压的液体制冷剂经由室外侧节流装置45从室外机1流出。而且,高压的液体制冷剂通过主管5向室内机2流入。
使流入至室内机2的高压制冷剂在负载侧节流装置25中膨胀,而变为低温且低压的气液两相状态的制冷剂。气液两相状态的制冷剂向作为蒸发器发挥作用的负载侧热交换器26流入。流入至负载侧热交换器26的气液两相制冷剂通过从室内空气吸热,从而一边将室内空气冷却,一边变为低温且低压的气体制冷剂,并从负载侧热交换器26流出。
这里,负载侧节流装置25由控制装置60控制开度,使得过热度(superheat)恒定。过热度是作为入口侧温度传感器31所检测的温度、与出口侧温度传感器32所检测的温度之差而获得的温度差的值。
从负载侧热交换器26流出的气体制冷剂从室内机流出2。从室内机2流出的制冷剂通过主管5,再次向室外机1流入。流入至室外机1的制冷剂通过制冷剂流路切换装置11和储液器19。此时,低温且低压的制冷剂通过储液器19。而且,低温且低压的制冷剂被压缩机10再度吸入。
<制热运转模式(没有喷射的情况)>
图3是对本发明的实施方式1所涉及的空调装置100的制热运转模式下的制冷剂的流动进行说明的图。在图3中,举出在负载侧热交换器26中产生了热能负荷的情况为例,对制热运转模式的除喷射的制冷剂流动以外的制冷剂的流动进行说明。这里,在图3中,用实线箭头表示制冷剂流动的方向。
如图3所示,由压缩机10吸入低温且低压的制冷剂并将其压缩。而且,从压缩机10排出高温且高压的气体制冷剂。从压缩机10排出的高温且高压的气体制冷剂通过制冷剂流路切换装置11,从室外机1流出。从室外机1流出的高温且高压的气体制冷剂通过主管5,向室内机2流入。
流入至室内机2的高温且高压的气体制冷剂向负载侧热交换器26流入。流入至负载侧热交换器26的气体制冷剂通过向室内空气散热,从而一边将室内空气加热,一边变为液体制冷剂,并从负载侧热交换器26流出。使从负载侧热交换器26流出的液体制冷剂在负载侧节流装置25中膨胀,变为中温且中压的气液两相状态的制冷剂,并从室内机2流出。从室内机2流出的制冷剂通过主管5,再次向室外机1流入。
流入至室外机1的中温且中压的气液两相制冷剂向热源侧热交换器12流入。流入至热源侧热交换器12的气液两相制冷剂通过从室外空气吸热,从而一边将室外空气冷却,一边变为低温且低压的气体制冷剂,并从热源侧热交换器12流出。从热源侧热交换器12流出的低温且低压的气体制冷剂通过制冷剂流路切换装置11和储液器19。此时,低温且低压的制冷剂通过储液器19。而且,低温且低压的制冷剂被压缩机10再度吸入。
<没有喷射的情况的对性能的影响>
在制冷运转模式和制热运转模式下,在没有喷射的情况下,控制装置60将喷射节流装置42控制为成为全闭的开度。因此,制冷剂不向喷射配管41流动。另外,在喷射节流装置42为全闭的情况下,压缩机10的压缩机吸入室在制冷剂回路内成为最低压。如上述那样,实施方式1中的压缩机10是能够使制冷剂向压缩机吸入室流入的构造。因此,与在压缩机10的中间压缩室存在喷射口的情况相比,制冷剂不会从压缩机10的压缩机吸入室向喷射节流装置42与压缩机10的压缩机吸入室之间的喷射配管41泄漏。因此,不会因制冷剂的泄漏而导致压缩机10的效率恶化。能够抑制由制冷剂泄漏造成的装置的性能降低。
<制冷运转模式(喷射时的流动)>
(制冷运转模式下的喷射的必要性和效果概要)
例如,存在如R32等那样的与R410A制冷剂(以下,称为R410A)相比压缩机10的排出温度变为高温的制冷剂。在用于空调装置100的制冷剂为排出温度变高那样的制冷剂的情况下,为了防止冷冻机油的劣化、压缩机10a的烧损等,需要使排出温度降低。因此,当在使用排出温度变高那样的制冷剂的情况下的制冷运转模式下,进行使从热源侧热交换器12侧流出的高压的液体制冷剂的一部分经由喷射配管41向压缩机10的压缩机吸入室流入的喷射。在进行喷射时,控制装置60控制喷射节流装置42和室外侧节流装置45,从而调整在喷射配管41中流动的制冷剂的流量。
图4是表示在本发明的实施方式1所涉及的空调装置100中在制冷运转模式时的向压缩机10进行了喷射的情况下的制冷剂的状态的莫里尔图的图。图4的横轴表示比焓h[kJ/kg]。另外,图4的纵轴表示压力P[MPa]。使用图4,对实施方式1所涉及的空调装置100中的制冷运转模式下的喷射的效果进行说明。
在图4中,从热源侧热交换器12流出的液体制冷剂是(c)点处的状态。液体制冷剂在室外侧节流装置45中被减压,变为(d)点所示的液体或者两相制冷剂的状态。被减压的液体或者两相制冷剂中的一部分制冷剂经由喷射配管41和喷射节流装置42向压缩机10的压缩机吸入室流入。
另一方面,被减压的液体或者两相制冷剂中的剩余的制冷剂在负载侧节流装置25中被减压,变为(g)点所示的两相制冷剂的状态,并向负载侧热交换器26流入。在负载侧热交换器26中,变为(e)点所示的低温且低压的气体制冷剂。气体制冷剂经由主管5、制冷剂流路切换装置11以及储液器19向压缩机10流入。
流入至压缩机10的气体制冷剂与经由喷射口17流入的液体或者两相制冷剂在压缩机吸入室合流。压缩机吸入室中的制冷剂的状态如(g)点所示变为高干燥度且低压的两相制冷剂。而且,压缩机10所排出的制冷剂的状态变为(b)点所示的高压的气体制冷剂。(b)点所示的高压的气体制冷剂与不进行喷射而排出的(b1)点所示的高压的气体制冷剂相比,排出温度变低。因此,能够防止冷冻机油的劣化、压缩机10的烧损。
<制冷运转模式下的喷射节流装置42的控制>
对制冷运转模式时的由控制装置60进行的喷射节流装置42的控制进行说明。控制装置60基于排出温度传感器43所检测出的压缩机10的排出温度,控制喷射节流装置42的开度。若增大喷射节流装置42的开度,则向压缩机10a流入的制冷剂的流量增加。因此,从压缩机10排出的制冷剂的排出温度降低。另外,若减小喷射节流装置42的开度,则向压缩机10a流入的制冷剂的流量减少。因此,从压缩机10排出的制冷剂的排出温度上升。
因此,控制装置60判定排出温度传感器43所检测出的压缩机10的排出温度是否为排出温度阈值以下。控制装置60若判定为排出温度为排出温度阈值以下,则控制喷射节流装置42,使得所喷射的制冷剂量变少。这里,排出温度阈值根据压缩机10的排出温度的极限值而设定。
另一方面,控制装置60若判定为排出温度大于排出温度阈值,则控制喷射节流装置42,使得所喷射的制冷剂量变多。此时,控制装置60控制喷射节流装置42,使得排出温度变为排出温度阈值。例如,控制装置60将表示排出温度与喷射节流装置42的开度的关系的数据以表格形式存储于存储装置61。而且,控制装置60决定与排出温度传感器43所检测出的压缩机10的排出温度对应的喷射节流装置42的开度,控制喷射节流装置42。这里,例如,控制装置60也可以代替表格形式的数据而将使排出温度作为变量的公式作为数据预先存储于存储装置61。控制装置60基于排出温度,运算喷射节流装置42的开度,并控制喷射节流装置42。
这里,控制装置60基于排出温度和排出温度阈值,进行喷射节流装置42的控制所涉及的判定,但并不限定于此。例如能够基于压缩机10的排出过热度(dischargesuperheat)和过热度阈值,进行喷射节流装置42的控制所涉及的判定。这里,压缩机10的排出过热度是排出温度传感器43所检测的压缩机10的排出温度、与根据排出压力传感器40计算出的饱和温度之差。
<制冷运转模式时的喷射的动作和效果>
如以上那样,通过进行喷射,从而能够使压缩机10的压缩机吸入室中的制冷剂的吸入焓减少。因此,能够以压缩机10的排出温度不会过度地变高的方式进行抑制。因此,能够抑制冷冻机油的劣化,从而能够防止压缩机10的破损。因此,能够确保空调装置100整体的可靠性。另外,通过抑制压缩机10的排出温度的上升,从而能够提高压缩机10的驱动频率。因此,能够大幅确保制冷能力,也能够应对大的空调负荷。而且,能够维持用户的舒适性。
<制热运转模式(喷射时的流动)>
<喷射的必要性和效果概要>
在制热运转模式下,并不局限于排出温度变高那样的制冷剂,在外部空气温度低的情况下等,存在若提高压缩机10的驱动频率,则压缩机10的排出温度变为排出温度阈值以上的情况。因此,为了确保制热能力,在提高驱动频率时,需要进行喷射。对在制热运转模式下为了防止由压缩机10的排出温度变为高温产生的冷冻机油的劣化、压缩机10的烧损等而使排出温度降低的控制进行说明。
图5是表示在本发明的实施方式1所涉及的空调装置100中在制冷运转模式时的向压缩机10进行了喷射的情况下的制冷剂的状态的莫里尔图的图。图5的横轴表示比焓h[kJ/kg]。另外,图5的纵轴表示压力P[MPa]。使用图5,对实施方式1所涉及的空调装置100中的制热运转模式下的喷射的效果等进行说明。
在图5中,从负载侧热交换器26流出的液体制冷剂是(c)点处的状态。液体制冷剂在负载侧节流装置25中被减压,变为(d)点所示的中压且中温的两相制冷剂的状态。被减压的中压且中温的两相制冷剂通过主管5和制冷剂配管4。被减压的中压且中温的两相制冷剂中的一部分的制冷剂经由喷射配管41和喷射节流装置42,向压缩机10的压缩机吸入室流入。
另一方面,中压且中温的两相制冷剂中的剩余的制冷剂在室外侧节流装置45中被减压,变为(g)点所示的两相制冷剂的状态,并向热源侧热交换器12流入。在热源侧热交换器12中,通过从外部空气吸热,从而变为(e)点所示的低温且低压的气体制冷剂。气体制冷剂经由制冷剂流路切换装置11和储液器19向压缩机10流入。
流入至压缩机10的气体制冷剂与经由喷射口17流入的液体或者两相制冷剂在压缩机吸入室合流。压缩机吸入室中的制冷剂的状态如(g)点所示变为高干燥度且低压的两相制冷剂。而且,压缩机10排出的制冷剂的状态变为(b)点所示的高压的气体制冷剂。(b)点所示的高压的气体制冷剂与不进行喷射而排出的(b1)点所示的高压的气体制冷剂相比,排出温度变低。因此,能够防止冷冻机油的劣化、压缩机10的烧损。
这里,对作为(d)点所示的那样的被减压的中压且中温的两相制冷剂通过喷射配管41的情况进行了说明,但并不限定于此。例如,也可以在喷射配管41与制冷剂配管4的连接部分设置气液分离器,使液体制冷剂在喷射配管41中流动。通过使液体制冷剂在喷射配管41流动,从而能够使喷射节流装置42的控制稳定。
控制装置60控制室外侧节流装置45和喷射节流装置42,使得制冷剂从喷射配管41向压缩机10的压缩机吸入室流入。通过进行喷射,从而能够使压缩机10所排出的制冷剂的排出温度降低,能够安全地使用空调装置100。
<制热运转模式下的喷射节流装置42的控制>
制热运转模式下的喷射节流装置42的控制与制冷运转模式下的控制相同。控制装置60进行基于排出温度和排出温度阈值的判定等处理,并进行喷射节流装置42的控制。这里,也可以基于压缩机10的排出过热度和过热度阈值,进行喷射节流装置42的控制。
<制热运转模式下的室外侧节流装置45的控制>
在制热运转模式下,为了使液体或者两相制冷剂向压缩机10的吸入室流入充分的量,需要使中压且中温的液体或者两相制冷剂中的饱和温度上升。因此,控制装置60控制室外侧节流装置45,使得室外侧节流装置45的上游侧的制冷剂变为中压的制冷剂。
在室外侧节流装置45的开度小的情况下,从室外侧节流装置45流出的制冷剂量减少。另一方面,负载侧节流装置25与室外侧节流装置45之间的制冷剂配管4内的制冷剂量增加。因此,通过喷射配管41的中压且中温的液体或者两相制冷剂的压力上升。
另外,在室外侧节流装置45的开度大的情况下,从室外侧节流装置45流出的制冷剂量增加。另一方面,负载侧节流装置25与室外侧节流装置45之间的制冷剂配管4内的制冷剂量减少。因此,通过喷射配管41的中压且中温的液体或者两相制冷剂的压力降低。
因此,控制装置60基于压力检测用传感器44所检测出的压力,计算从负载侧节流装置25流出的中温且中压的气液两相状态的制冷剂的饱和温度。而且调整室外侧节流装置45的开度,使得饱和温度接近能够确保喷射所需要的流量的规定值。将该规定值作为喷射温度值。喷射温度值例如是10℃以上的温度。
由此,与制冷运转模式相同,从储液器19流出的低压且低温的气体制冷剂、与通过了喷射流路的液体或者两相制冷剂在压缩机10的压缩机吸入室中进行混合。混合后的制冷剂变为高干燥度的低压的两相制冷剂。压缩机10压缩高干燥度的低压的气液两相制冷剂。
<制热运转模式时的喷射的动作和效果>
如以上那样,通过进行喷射,从而能够使压缩机10的压缩机吸入室中的制冷剂的吸入焓减少。因此,能够以压缩机10的排出温度不会过度地变高的方式进行抑制。因此,能够抑制冷冻机油的劣化,从而能够防止压缩机10的破损。因此,能够确保空调装置100整体的可靠性。另外,通过抑制压缩机10的排出温度的上升,从而能够提高压缩机10的驱动频率。因此,能够大幅确保制冷能力,也能够应对大的空调负荷。而且,能够维持用户的舒适性。
<喷射构造的优点、室外侧节流装置45的开度>
例如,存在使用低压壳构造的压缩机并向位于压缩机的吸入侧的配管喷射的空调装置。在这样的空调装置中,若向位于压缩机的吸入侧的配管喷射大量的液体或者两相制冷剂,则液体制冷剂滞留于压缩机的壳下部。因此,冷冻机油被液体制冷剂稀释,从而浓度降低。若冷冻机油的浓度降低,则压缩机内的涡旋件有可能烧损。因此,为了抑制喷射的制冷剂量,需要将小型的阀使用于室外侧节流装置。若将小型的阀使用于室外侧节流装置,则垃圾等在阀内堵塞,从而室外侧节流装置变得动作不良。
针对于此,实施方式1的空调装置100的压缩机10是低压壳构造并且向即将开始压缩的室即压缩机吸入室喷射的构造。因此,即使喷射所涉及的制冷剂量增加,也能够使所喷射的制冷剂向压缩机10的涡旋部流入。因此,所喷射的液体或者两相制冷剂不会滞留于壳下部。因此,不稀释冷冻机油,从而浓度不会降低。另外,能够增加喷射所涉及的制冷剂量。因此,无需将小型的阀使用于室外侧节流装置45,从而能够防止由垃圾等在阀内堵塞造成的动作不良。
<回液防止处理>
这里,例如,在空调装置100的设置场所,有时追加地封入于制冷剂回路内的制冷剂量与基于主管5的长度等决定的规定的制冷剂量相比变得过多。此时,若在制热运转模式下产生的多余制冷剂的量变得比储液器19能够积存的制冷剂量多,则储液器19溢出。因此,为了不引起液体制冷剂向压缩机10过度地返回的回液(回流),需要防止溢出。
例如,控制装置60预先将表示不进行喷射的情况下的压缩机10的排出温度、与和储液器19的液面高度相应的回液率的关系的数据以表格形式存储于存储装置61。对于该关系,更具体而言,为储液器19的规定的液面高度处的回液量、与根据压缩机10的驱动频率、吸入状态、排出状态等运转状态确定的压缩机10的排出温度的关系。规定的液面高度例如是指储液器19的容积的2/3的制冷剂量时的高度等。在这样的关系中获得的排出温度为不进行喷射的情况下的液面调整阈值。液面调整阈值为因与储液器19的液面高度相应的回液率而降低的压缩机10的排出温度。
另外,在进行喷射的情况下,例如,排出温度传感器43所检测的压缩机10的排出温度成为通过喷射而包括吸入焓降低量在内降低的排出温度。因此,进行用于获得与由回液引起的吸入焓降低量对应的排出温度的运算,获得液面调整阈值。因此,控制装置60将排出温度传感器43所检测出的压缩机10的排出温度、与通过喷射加入了制冷剂的情况下的排出温度降低幅度相加而得的值作为液面调整阈值。这里,基于压缩机10的排出温度设定了液面调整阈值等,但也可以代替排出温度而使用排出过热度。另外,例如,控制装置60也可以代替表格形式的数据而预先将使排出温度或者排出过热度作为变量的公式来作为数据存储于存储装置61。控制装置60将排出温度或者排出过热度代入至公式,从而计算液面调整阈值等。
控制装置60判定因从储液器19的回液而降低的压缩机10的排出温度或者排出过热度是否为预先决定好的液面调整阈值以下。控制装置60若判定为排出温度或者排出过热度为液面调整阈值以下,则以变得高于液面调整阈值的方式控制室外侧节流装置45的开度。例如,若压缩机10的排出温度或者排出过热度变低,则控制装置60减小室外侧节流装置45的开度,从而降低储液器19的液面高度。
根据实施方式1的空调装置100,控制装置60进行上述的控制,使液体或者两相制冷剂滞留于位于负载侧节流装置25与室外侧节流装置45之间的主管5内。而且,减少向储液器19流入的制冷剂,使得不积存多余制冷剂。因此,能够使储液器19的液面降低,从而能够防止储液器19的溢出。因此,能够抑制由压缩机10内的回液造成的冷冻机油的稀释,从而能够防止压缩机10的破损。而且,能够确保空调装置100的可靠性。
实施方式2
图6是表示本发明的实施方式2所涉及的空调装置100的结构的一个例子的图。在图6中,标注了与图1相同的附图标记的设备等,进行与在实施方式1中说明的动作相同的动作。实施方式2的空调装置100将多个室外机1以并联的方式进行配管连接,从而构成制冷剂回路。在图6中,两台室外机1以并联的方式连接。
<室外机1a和室外机1b>
图6所示的室外机1a和室外机1b的设备等的结构分别与在实施方式1中说明的室外机1相同。另外,制热运转模式和制冷运转模式下的动作、进行喷射的情况下的动作等也基本上与在实施方式1中说明的室外机1相同。因此,对室外机1a、室外机1b、以及室外机1a和室外机1b所具有的设备等,在无需进行区分的情况下,省略尾标进行记载。
室外机1a具有压缩机10a、制冷剂流路切换装置11a、热源侧热交换器12a、储液器19a、喷射配管41a、热源侧风扇18a、室外侧节流装置45a以及喷射节流装置42a。压缩机10a、制冷剂流路切换装置11a、热源侧热交换器12a、储液器19a以及室外侧节流装置45a在室外机1a内通过制冷剂配管4a连接。另外,喷射配管41a和喷射节流装置42a成为喷射流路。而且,设置有排出温度传感器43a、排出压力传感器40a、外部空气温度传感器46a以及压力检测用传感器44a。
另外,室外机1b具有压缩机10b、制冷剂流路切换装置11b、热源侧热交换器12b、储液器19b、喷射配管41b、热源侧风扇18b、室外侧节流装置45b以及喷射节流装置42b。压缩机10b、制冷剂流路切换装置11b、热源侧热交换器12b、储液器19b以及室外侧节流装置45b在室外机1b内通过制冷剂配管4b连接。另外,喷射配管41b和喷射节流装置42b成为喷射流路。而且,设置有排出温度传感器43b、排出压力传感器40b、外部空气温度传感器46b以及压力检测用传感器44b。
<制热运转模式下的均液控制(无喷射)>
空调装置100基于制冷运转模式,决定封入于制冷剂回路的制冷剂量。而且,在制热运转模式下,存在与制冷运转模式相比所需要的制冷剂量变少的运转状态。因此,成为制冷剂回路内的制冷剂量、与在制热运转模式下所需要的制冷剂量之差的多余制冷剂量积存于储液器19。
这里,在两台室外机1中,存在与各室外机1连接的主管5的分支的倾斜情况、各室外机1中的运转容量的差异等。因此,存在滞留于各室外机1所具有的储液器19的多余制冷剂量不均衡地分布从而不均匀地滞留的情况。例如,在多余制冷剂不均匀地滞留于一个储液器19的情况下,若储液器19的多余制冷剂超过储液器19的容量,则产生溢出。若产生溢出,则还存在以下情况,即,大量的制冷剂向压缩机10回液,稀释冷冻机油,从而产生压缩机10的涡旋部的烧损。因此,需要调整室外侧节流装置45的开度,使得滞留于各储液器19的多余制冷剂量成为各储液器19的容量以下。
另外,对于压缩机10而言,与气体制冷剂一起排出冷冻机油,并在制冷剂回路中循环。将这样的冷冻机油称为***外流出油。如上述那样,在各储液器19设置有用于使***外流出油向压缩机10返回的回油机构20(20a、20b)。
例如,在滞留于各室外机1所具有的储液器19的多余制冷剂量不均衡的情况下,从多余制冷剂量多的储液器19经由回油机构20使比另一储液器19多的冷冻机油向对应的压缩机10回油。此时,冷冻机油多的压缩机10中的制冷剂的排出温度低于冷冻机油少的压缩机10中的制冷剂的排出温度。
因此,滞留于储液器19的多余制冷剂量多而冷冻机油大量回油的一方的控制装置60,进行减小室外侧节流装置45的开度的控制。由此,减少向多余制冷剂量多的一方的储液器19流入的液体制冷剂的量。
另一方面,滞留于储液器19的多余制冷剂量少而冷冻机油的回油少的一方的控制装置60,增大或者不改变室外侧节流装置45的开度。由此,增多向多余制冷剂量少的一方的储液器19流入的液体制冷剂的量。通过进行以上那样的控制,从而控制为使积存于两台室外机1的储液器19的制冷剂变得均衡。通过使制冷剂均衡地积存于两台室外机1的储液器19,从而能够抑制溢出。
(进行喷射的情况下的均液控制)
接下来,对在制热运转模式下,既进行喷射又调整为使滞留于储液器19的多余制冷剂量变得均衡的控制进行说明。在这样的情况下,比较由喷射引起的压缩机10的排出温度降低、和由从储液器19的回液引起的排出温度降低。而且,判定滞留于储液器19的多余制冷剂量的大小。
这里,例如,以搭载于室外机1a的压缩机10a等为例进行说明。首先,控制装置60a若判断为压缩机10a的排出温度或者排出过热度高于成为目标的排出温度阈值或者过热度阈值,则进行增大喷射节流装置42a的开度的控制。通过增大喷射节流装置42a的开度,从而压缩机的排出温度降低。
此时,基于喷射节流装置42a的开度和前后的压力,能够预测喷射的制冷剂的流量和所喷射的制冷剂的焓。另外,根据压缩机10a的驱动频率、不进行喷射的情况下的压缩机10的吸入侧的压力、温度等、排出压力以及压缩机10a的效率,能够预测不进行喷射的情况下的压缩机10a的排出温度。
而且,在进行了喷射的情况下,将不进行喷射的情况下的吸入至压缩机10a的制冷剂的流量及焓、与喷射的制冷剂的流量及焓进行合成。通过合成,能够计算压缩机吸入室中的制冷剂的焓。
这里,压缩机吸入室中的制冷剂与不进行喷射的情况相比焓低,成为高干燥度的两相状态。而且,根据依据压缩机吸入室中的制冷剂的焓的状态计算出的排出温度、与不进行喷射的情况下的排出温度之差,能够预测与通过喷射加入了制冷剂的情况下的排出温度的降低对应的幅度。
另外,若储液器19a的多余制冷剂量变多,则液面上升,由此作为液体压力的液体压头增加。因此,与液面低的情况相比,从回油机构20的回液率上升。因此,压缩机10a的排出温度降低。这样,当在通过喷射加入了制冷剂时储液器19a的液面上升的情况下,上述的液面调整阈值为因与储液器19a的液面高度相应的回液率而降低的压缩机10a的排出温度。而且,控制装置60根据所预测的液面高度,调整室外侧节流装置45a。而且,在判定为与液面调整阈值相比压缩机10a的排出温度或者排出过热度小的情况下,控制装置60进行减小室外侧节流装置45a的控制。减少向储液器19a流入的制冷剂流量,减少滞留于储液器19a的多余制冷剂量,从而使液面降低。
另外,如上述那样,在不进行喷射的情况下,液面调整阈值为因与储液器19的液面高度相应的回液率而降低的压缩机10的排出温度的值。在进行喷射的情况下,成为将排出温度传感器43所检测出的压缩机10的排出温度、与通过喷射加入了制冷剂的情况下的排出温度降低幅度相加而得的值。
控制装置60控制室外侧节流装置45的开度,使得压缩机10的排出温度变得高于液面调整阈值,而使得储液器19a的液面高度变为目标的液面高度以下。
另外,为了使各控制装置60中的控制简单,也可以在各室外机1中,计算进行用于降低压缩机10的排出温度的喷射时的各室外机1中的喷射节流装置42的各自的开度之差。基于喷射节流装置42的开度之差,预测各室外机1所搭载的储液器19的多余制冷剂量之差,从而调整室外侧节流装置45的开度。
例如设为各压缩机10的排出温度几乎相等(例如,±1℃)并且各压力检测用传感器44所检测的温度也几乎相等的状态。此时,例如,若是喷射节流装置42a的开度大于喷射节流装置42b的开度的状态,则与从储液器19a的回液量相比,从储液器19b的回液量多。因此,能够判定为储液器19b的液面高。此时,在压缩机10b的排出温度小于液面调整阈值的情况下,通过关闭室外侧节流装置45b的开度,从而能够使储液器19b的液面降低。
在这样的情况下,例如能够形成全开开度的1/5以上的开度等能够更大幅度地打开喷射节流装置42的开度的情况,可以防止由开度的偏差造成的误检测。因此,控制装置60能够更准确地预测储液器19之间的液面差。
实施方式2中的压缩机10是低压壳构造。另外,是使喷射向压缩机吸入室流入的构造。因此,即使喷射量增加,也能够使所喷射的制冷剂向压缩机10的涡旋部流入。因此,所喷射的液体或者两相制冷剂不会滞留于壳下部。因此,冷冻机油不会被液体制冷剂稀释。另外,能够增加喷射量,因此能够增大室外侧节流装置45a的开度。
(控制流程图)
图7是表示在本发明的实施方式2所涉及的空调装置100中控制装置60所进行的控制的一个例子的图。图7表示进行喷射并且控制装置60进行各储液器19的均液控制所涉及的流程图的一个例子。参照图7对进行喷射时的控制装置60的处理动作进行说明。这里,对于步骤CT1~步骤CT7的处理,各室外机1的各控制装置60分别进行处理。而且,对于步骤CT100的处理,各室外机1的控制装置60中的任意1台控制装置60基于从其他的控制装置60输送来的数据进行处理。另外,这里,虽然基于压缩机10的排出温度进行判定等处理,但也可以代替排出温度而计算排出过热度来进行处理。
(步骤CT1)
在从室内机2有制冷运转或者制热运转等运转请求的情况下,控制装置60开始空调装置100的运转。其后,移至步骤CT2的处理。
(步骤CT2)
控制装置60取得通过排出温度传感器43检测出的压缩机10的排出温度。而且,比较压缩机10的排出温度与排出温度阈值。排出温度阈值例如是110℃。通过比较,若判定为压缩机10的排出温度与排出温度阈值相同或者低于排出温度阈值,则移至步骤CT4的处理。这里,若是包括排出温度阈值在内的温度范围(例如,110℃±1℃)内的温度,则作为与排出温度阈值相同。另外,若判定为压缩机10的排出温度高于排出温度阈值,则移至步骤CT3的处理。
(步骤CT3、步骤CT4)
控制装置60控制喷射节流装置42的开度,使得通过排出温度传感器43检测出的压缩机10的排出温度接近排出温度阈值。例如,控制装置60若判定为压缩机10的排出温度高于排出温度阈值,则增大喷射节流装置42的开度(步骤CT3)。另外,控制装置60若判定为压缩机10的排出温度低于排出温度阈值,则减小喷射节流装置42的开度。而且,控制装置60若判定为压缩机10的排出温度与排出温度阈值相同,则维持喷射节流装置42的开度(步骤CT4)。控制装置60若进行喷射节流装置42的开度控制,则移至步骤CT5的处理。
(步骤CT5)
控制装置60取得由压力检测用传感器44检测出的在喷射配管41通过的制冷剂的压力即中间压力。而且,比较中间压力与中间压力阈值。例如在制冷剂为R410A的情况下,中间压力阈值是1.1MPa。另外,根据后述的步骤CT100的处理,判定是否进行增大室外侧节流装置45的开度的控制。若通过比较判定为与中间压力阈值相同或低于中间压力阈值、或者未进行增大室外侧节流装置45的开度的控制,则移至步骤CT7的处理。这里,若是包括中间压力阈值在内的压力范围(1.1MPa±0.05MPa)内的压力,则作为与中间压力阈值相同。若判定为中间压力高于中间压力阈值并且进行增大室外侧节流装置45的开度的控制,则移至步骤CT6的处理。
(步骤CT6、步骤CT7)
控制装置60控制室外侧节流装置45的开度,使得通过压力检测用传感器44检测出的中间压力接近中间压力阈值。例如,控制装置60若判定为中间压力高于中间压力阈值并且进行增大室外侧节流装置45的开度的控制,则增大室外侧节流装置45的开度(步骤CT6)。另外,控制装置60若判定为中间压力低于中间压力阈值,则减小室外侧节流装置45的开度。而且,控制装置60若判定为压缩机10的排出温度与排出温度阈值相同或者中间压力高于中间压力阈值、并且未增大室外侧节流装置45的开度,则维持喷射节流装置42的开度(步骤CT7)。控制装置60若进行喷射节流装置42的开度控制,则移至步骤CT100的处理。
<步骤CT100:各室外机1的储液器19的均液控制>
步骤CT100是以使各室外机1所搭载的储液器19所滞留的多余制冷剂量成为预先设定好的量以下的方式进行均液控制的步骤。这里,预先设定好的量的多余制冷剂量例如是指针对各储液器19为容积的2/3的液面高度以下的量。
(步骤CT101)
控制装置60取得通过排出温度传感器43a和排出温度传感器43b检测出的压缩机10a和压缩机10b的排出温度。而且,判定压缩机10a的排出温度是否小于上述的液面调整阈值并且压缩机10b的排出温度是否为液面调整阈值以上。若判定为压缩机10a的排出温度小于液面调整阈值并且压缩机10b的排出温度为液面调整阈值以上,则移至步骤CT102。在其以外的情况下,移至步骤CT103。
(步骤CT102)
控制装置60控制室外侧节流装置45a和室外侧节流装置45b的开度,使得通过排出温度传感器43a和排出温度传感器43b检测出的压缩机10a和压缩机10b的排出温度接近液面调整阈值。由于压缩机10a的排出温度不足液面调整阈值,因此控制装置60a进行减小室外侧节流装置45a的开度的控制。另外,由于压缩机10b的排出温度为液面调整阈值以上,因此控制装置60b进行增大室外侧节流装置45b的开度的控制。但是,若压缩机10b的排出温度是包括液面调整阈值在内的温度范围(例如,100℃±1℃)内的温度,则作为与液面调整阈值相同,控制装置60b进行维持室外侧节流装置45b的开度的控制。而且,移至步骤CT2的处理。
(步骤CT103)
控制装置60针对通过各排出温度传感器43检测出的各压缩机10的排出温度,判定压缩机10a的排出温度是否为上述的液面调整阈值以上并且压缩机10b的排出温度是否小于液面调整阈值。若判定为压缩机10a的排出温度为液面调整阈值以上并且压缩机10b的排出温度小于液面调整阈值,则移至步骤CT104。在其以外的情况下,移至步骤CT105。
(步骤CT104)
由于压缩机10a的排出温度为液面调整阈值以上,因此控制装置60a进行增大室外侧节流装置45a的开度的控制。但是,若压缩机10a的排出温度是包括液面调整阈值在内的温度范围(例如,100℃±1℃)内的温度,则作为与液面调整阈值相同,控制装置60a进行维持室外侧节流装置45a的开度的控制。另外,由于压缩机10b的排出温度小于液面调整阈值,因此控制装置60b进行减小室外侧节流装置45b的开度的控制。而且,移至步骤CT2的处理。
(步骤CT105)
控制装置60针对通过排出温度传感器43a和排出温度传感器43b检测出的压缩机10a和压缩机10b的排出温度,判定压缩机10a和压缩机10b的排出温度是否小于上述的液面调整阈值。若判定为压缩机10a和压缩机10b的排出温度小于液面调整阈值,则移至步骤CT106。在其以外的情况下,移至步骤CT107。
(步骤CT106)
由于压缩机10a和压缩机10b的排出温度小于液面调整阈值,因此控制装置60a和控制装置60b进行减小室外侧节流装置45a和室外侧节流装置45b的开度的控制。而且,移至步骤CT2的处理。
(步骤CT107)
由于压缩机10a和压缩机10b的排出温度为液面调整阈值以上,因此控制装置60a和控制装置60b进行增大室外侧节流装置45a和室外侧节流装置45b的开度的控制。但是,若压缩机10a或者压缩机10b的排出温度是包括液面调整阈值在内的温度范围(例如,100℃±1℃)内的温度,则作为与液面调整阈值相同。而且,控制装置60a或者控制装置60b进行维持室外侧节流装置45a或者室外侧节流装置45b的开度的控制。而且,移至步骤CT2的处理。
这里,作为排出温度阈值和液面调整阈值是预先设定好的固定值的情况进行了说明,但并不限定于此。例如,也可以基于公式、表格形式的数据等,将设定改变为与排出压力除以吸入压力而得的值即压缩比、压缩机10的驱动频率等对应的值。通过改变阈值,从而能够提高根据压缩机10的运转状态检测从储液器19的回液的检测精度。
另外,在上述的步骤CT100中,组合压缩机10a的排出温度及压缩机10b的排出温度、与液面调整阈值的大小关系而分为4个类型,进行室外侧节流装置45a和室外侧节流装置45b的开度控制。在步骤CT100那样的基于组合的各室外侧节流装置45的开度控制中,即使在各压缩机10的排出温度满足液面调整阈值,但在各储液器19存在液体制冷剂量的偏差的情况下,也能够使制冷剂分散而实现均液。因此,能够降低制冷剂从储液器19的溢出的风险。但是,并不限定于此。例如,也可以构成为:基于压缩机10a的排出温度与液面调整阈值的比较进行室外侧节流装置45a的开度控制,并基于压缩机10b的排出温度与液面调整阈值的比较进行室外侧节流装置45b的开度控制,从而分别进行独立的控制。
另外,这里,以将两台室外机1以并联的方式连接而成的空调装置100的结构为例进行了说明。然而,即便使室外机1的连接台数为3台以上,也能够获得相同的效果。
如以上那样,根据实施方式2,控制装置60能够进行喷射来确保高的能力,并且能够调整多个室外机1所搭载的储液器19的液面。因此,能够维持用户的舒适性,并且通过防止储液器19的溢出,从而能够进行储液器19的均液控制来防止向压缩机10的回液。因此,能够防止压缩机10的破损等,从而能够确保空调装置100整体的可靠性。
实施方式3
图8是表示本发明的实施方式3所涉及的空调装置100的结构的一个例子的图。接下来,对本发明的实施方式3所涉及的空调装置进行说明。这里,对于具有与实施方式1和实施方式2相同的功能和作用的设备等,标注相同的附图标记。
如图8所示,空调装置100具有作为热源机的两台室外机1(1a、1b)、多台室内机2(2a、2b、2c、2d)、以及设置于室外机1与室内机2a~2d之间并具备开闭装置的中继装置3。室外机1和中继装置3通过供制冷剂流通的多根主管5连接。中继装置3与室内机2a~2d的每一个通过供制冷剂流通的多根支管8连接。将在室外机1中生成的冷能或者热能经由中继装置3向室内机2a~2d供给。
在实施方式3中,使用两根主管5将室外机1与中继装置3连接,使用两根支管8将中继装置3与室内机2a~2d的每一个连接。这样,使用两根配管将室外机1与中继装置3之间、和中继装置3与室内机2a~2d之间分别连接,由此能够容易地进行空调装置100的施工。
<室外机1>
室外机1与实施方式1等相同,具有压缩机10、制冷剂流路切换装置11、热源侧热交换器12、热源侧风扇18以及储液器19。另外,具有室外侧节流装置45、喷射节流装置42、室外侧节流装置45以及喷射配管41等。
在实施方式3的室外机1还设置有第1连接配管6、第2连接配管7以及第1逆流防止装置13、14、15以及16。这里,作为第1逆流防止装置13~16,使用有止回阀。第1逆流防止装置13在全制热运转模式和制热主体运转模式时防止高温且高压的气体制冷剂从第1连接配管6向热源侧热交换器12逆流。第1逆流防止装置14在全制冷运转模式和制冷主体运转模式时防止高压的液体或者气液两相状态的制冷剂从第1连接配管6向储液器19逆流。第1逆流防止装置15在全制冷运转模式和制冷主体运转模式时防止高压的液体或者气液两相状态的制冷剂从第2连接配管7向储液器19逆流。第1逆流防止装置16在全制热运转模式和制热主体运转模式时防止高温且高压的气体制冷剂从压缩机10的排出侧的流路向第2连接配管7逆流。
这样,通过设置第1连接配管6、第2连接配管7以及第1逆流防止装置13~16,无论室内机2所请求的运转如何,都能够使向中继装置3流入的制冷剂的流动为恒定方向。此外,这里,作为第1逆流防止装置13~16使用了止回阀,但只要是能够防止制冷剂的逆流的结构,第1逆流防止装置13~16的结构就不局限于此。例如,作为第1逆流防止装置13~16,也能够使用开闭装置、具有全闭功能的节流装置。
这里,在实施方式3的空调装置100中,制冷剂能够通过喷射节流装置42和室外侧节流装置45的时候是全制热运转模式和制热主体运转模式时。因此,在全制冷运转模式和制冷主体运转模式下,不进行喷射等。
<室内机2a~2d>
多个室内机2a~2d例如具有相互相同的结构。室内机2a~2d分别具备负载侧热交换器26a、26b、26c、26d、和负载侧节流装置25a、25b、25c、25d。负载侧热交换器26a~26d的每一个经由支管8、中继装置3以及主管5而与室外机1连接。在负载侧热交换器26a~26d的每一个中,在由未图示的负载侧风扇供给的空气与制冷剂之间通过热交换生成用于向室内空间供给的制热用空气或者制冷用空气。负载侧节流装置25a~25d例如能够连续地或者多阶段地可变地调节开度。作为负载侧节流装置25a~25d,例如使用电子式膨胀阀等。负载侧节流装置25a~25d具有作为减压阀和膨胀阀的功能,将制冷剂减压而使其膨胀。负载侧节流装置25a~25d在制冷运转模式(例如,全制冷运转模式)下的制冷剂的流动中设置于负载侧热交换器26a~26d的各自的上游侧。
另外,在室内机2具有检测向各负载侧热交换器26a~26d流入的制冷剂的温度的入口侧温度传感器31a~31d。另外,具有检测从各负载侧热交换器26a~26d流出的制冷剂的温度的出口侧温度传感器32a~32d。入口侧温度传感器31a~31d和出口侧温度传感器32a~32d例如由热敏电阻等构成。入口侧温度传感器31a~31d与出口侧温度传感器32a~32d的每一个将检测信号向控制装置60输出。
此外,在图8中例示了4台室内机2a~2d,但室内机的连接台数也可以是两台、3台、或者5台以上。
<中继装置3>
在中继装置3具有气液分离器29、第1中继机节流装置30以及第2中继机节流装置27。另外,具有多个第1开闭装置23a~23d、多个第2开闭装置24a~24d、第2逆流防止装置21a~21d(例如,止回阀)、以及第3逆流防止装置22a~22d(例如,止回阀)。
气液分离器29在制冷负荷大的制冷制热混合运转模式下将在室外机1中生成的高压的气液两相状态的制冷剂分离为液体制冷剂和气体制冷剂。气液分离器29使分离出的液体制冷剂向在图中为下侧的配管流入,从而向一部分的室内机2供给冷能,并且使分离出的气体制冷剂向在图中为上侧的配管流入,从而向另外一部分的室内机2供给热能。气液分离器29在制冷剂的流动中设置于中继装置3的入口部。
第1中继机节流装置30具有作为减压阀和开闭阀的功能。第1中继机节流装置30将液体制冷剂减压而调节为规定的压力,并且开闭液体制冷剂的流路。第1中继机节流装置30例如能够连续地或者多阶段地可变地调节开度。作为第1中继机节流装置30,例如使用电子式膨胀阀等。第1中继机节流装置30设置于液体制冷剂从气液分离器29流出的配管上。
第2中继机节流装置27具有作为减压阀和开闭阀的功能。第2中继机节流装置27在全制热运转模式下开闭制冷剂流路,在制热主体运转模式下根据室内侧负荷调节旁通液体流量。第2中继机节流装置27例如能够连续地或者多阶段地可变地调节开度。作为第2中继机节流装置27,例如,使用电子式膨胀阀等。
多个第1开闭装置23a~23d针对多个室内机2a~2d的每一个分别设置一个(这里,合计4个)。第1开闭装置23a~23d分别开闭向各室内机2a~2d供给的高温且高压的气体制冷剂的流路。第1开闭装置23a~23d例如由电磁阀等构成。第1开闭装置23a~23d分别与气液分离器29的气体侧配管连接。此外,第1开闭装置23a~23d只要能够进行流路的开闭即可,也可以是具有全闭功能的节流装置。
多个第2开闭装置24a~24d针对多个室内机2a~2d的每一个分别设置一个(这里,合计4个)。第2开闭装置24a~24d分别开闭从室内机2a~2d流出的低压且低温的气体制冷剂的流路。第2开闭装置24a~24d例如由电磁阀等构成。第2开闭装置24a~24d分别连接于与中继装置3的出口侧导通的低压配管。另外,第2开闭装置24a~24d只要能够进行流路的开闭即可,也可以是具有全闭功能的节流装置。
多个第2逆流防止装置21a~21d针对多个室内机2a~2d的每一个分别设置一个(在实施方式3中,合计4个)。第2逆流防止装置21a~21d使高压液体制冷剂向进行制冷运转的室内机2流入,并与第1中继机节流装置30的出口侧的配管连接。在制冷主体运转模式和制热主体运转模式下,能够防止来自制热中的室内机2的负载侧节流装置25的不能充分地确保过冷却度的中温且中压的液体或者气液两相状态的制冷剂向制冷中的室内机2的负载侧节流装置25流入。在实施方式3中,作为第2逆流防止装置21a~21d,使用止回阀,但只要是能够防止制冷剂的逆流的结构,第2逆流防止装置21a~21d的结构就并不局限于此。例如,作为第2逆流防止装置21a~21d,也能够使用开闭装置、具有全闭功能的节流装置。
多个第3逆流防止装置22a~22d针对多个室内机2a~2d的每一个分别设置一个(这里,合计4个)。第3逆流防止装置22a~22d使高压液体制冷剂向进行制冷运转的室内机2流入,并与第1中继机节流装置30的出口侧的配管连接。在制冷主体运转模式和制热主体运转模式下,第3逆流防止装置22a~22d能够防止来自第1中继机节流装置30的过冷却度不充分的中温且中压的液体或者两相状态的制冷剂向制冷中的室内机2的负载侧节流装置25流入。在实施方式3中,作为第3逆流防止装置22a~22d,使用止回阀,但只要是能够防止制冷剂的逆流的结构,第3逆流防止装置22a~22d的结构就不局限于此。例如,作为第3逆流防止装置22a~22d,也能够使用开闭装置、具有全闭功能的节流装置。
另外,在中继装置3中,在第1中继机节流装置30的入口侧设置有节流装置入口侧压力传感器33。节流装置入口侧压力传感器33检测高压制冷剂的压力。在第1中继机节流装置30的出口侧设置有节流装置出口侧压力传感器34。节流装置出口侧压力传感器34在制冷主体运转模式下检测第1中继机节流装置30的出口侧的液体制冷剂的中间压力。
在图8所示的空调装置100中,控制装置60(60a、60b)也基于来自各种传感器的检测信号和来自遥控器的指示,控制空调装置100整体的动作。例如,控制装置60进行压缩机10的驱动频率的控制、热源侧风扇18和负载侧风扇的转速控制(包括打开和关闭的控制在内)。另外,控制装置60进行制冷剂流路切换装置11的流路切换、喷射节流装置42的开度控制、室外侧节流装置45的开度控制或者开闭控制。而且,控制装置60进行负载侧节流装置25的开度控制、第1开闭装置23a~23d的开闭控制、第2开闭装置24a~24d的开闭控制、第1中继机节流装置30的开闭控制、第2中继机节流装置27的开闭控制等。通过这些控制,控制装置60执行各运转模式。这里,控制装置60设置于室外机1,但控制装置60既可以设置于室内机2a~2d,也可以设置于中继装置3。另外,也可以在每个单元(例如,室外机1、室内机2a~2d以及中继装置3的每一个)设置有控制装置60。而且,多个控制装置60也可以组合各自的功能来进行回液防止等所涉及的处理。
对在空调装置100中执行的各运转模式进行说明。空调装置100的控制装置60基于来自各室内机2a~2d的指示,能够在室内机2a~2d分别独立地进行制冷运转或者制热运转。即,空调装置100能够在所有的室内机2a~2d进行相同的运转(制冷运转或者制热运转),并且也能够在室内机2a~2d分别进行不同的运转。
在空调装置100中执行的运转模式中,大致分类有制冷运转模式和制热运转模式。在制冷运转模式中包括全制冷运转模式和制冷主体运转模式。全制冷运转模式是未处于停止状态的室内机2a~2d全部进行制冷运转的运转模式。即,在全制冷运转模式下,未处于停止状态的负载侧热交换器26a~26d全部作为蒸发器发挥功能。制冷主体运转模式是室内机2a~2d的一部分进行制冷运转,室内机2a~2d的另一部分进行制热运转的制冷制热混合运转模式,并且是制冷负荷大于制热负荷的运转模式。即,在制冷主体运转模式下,负载侧热交换器26a~26d的一部分作为蒸发器发挥功能,负载侧热交换器26a~26d的另一部分作为冷凝器发挥功能。
在制热运转模式中包括全制热运转模式和制热主体运转模式。全制热运转模式是未处于停止状态的室内机2a~2d全部进行制热运转的运转模式。即,在全制热运转模式下,未处于停止状态的负载侧热交换器26a~26d全部作为冷凝器发挥功能。制热主体运转模式是室内机2a~2d的一部分进行制冷运转,室内机2a~2d的另一部分进行制热运转的制冷制热混合运转模式,并且是制热负荷大于制冷负荷的运转模式。以下,对各运转模式进行说明。
<全制冷运转模式>
图9是对实施方式3所涉及的空调装置100的全制冷运转模式下的制冷剂的流动进行说明的图。在图9中,用实线箭头表示制冷剂的流动方向。这里,设为仅在负载侧热交换器26a和负载侧热交换器26b产生冷能负荷。在全制冷运转模式的情况下,控制装置60将室外机1的制冷剂流路切换装置11切换为从压缩机10排出的制冷剂向热源侧热交换器12流入。
首先,低温且低压的制冷剂被压缩机10压缩,变为高温且高压的气体制冷剂并排出。从压缩机10排出的高温且高压的气体制冷剂经由制冷剂流路切换装置11向热源侧热交换器12流入。而且,在热源侧热交换器12中一边向室外空气散热,一边变为高压液体制冷剂。从热源侧热交换器12流出的高压液体制冷剂通过第1逆流防止装置13从室外机1流出,并通过主管5向中继装置3流入。
流入至中继装置3的高压液体制冷剂经由气液分离器29和第1中继机节流装置30,大部分经由第2逆流防止装置21a、21b和支管8,在负载侧节流装置25中膨胀,变为低温且低压的气液两相状态的制冷剂。高压制冷剂的剩余的一部分在第2中继机节流装置27中膨胀,变为低温且低压的气体制冷剂或者气液两相状态的制冷剂。而且,向中继装置3的出口侧的低压配管流入。此时,第2中继机节流装置27以制冷剂的过冷却度(subcooling)恒定的方式控制开度。
在负载侧节流装置25a和25b中膨胀的气液两相状态的制冷剂分别向作为蒸发器发挥作用的负载侧热交换器26a和26b流入,从室内空气吸热,由此一边将室内空气冷却,一边变为低温且低压的气体制冷剂。此时,负载侧节流装置25a控制开度,使得作为通过入口侧温度传感器31a检测出的温度与通过出口侧温度传感器32a检测出的温度之差而获得的过热度(superheat)恒定。同样,负载侧节流装置25b控制开度,使得作为通过入口侧温度传感器31b检测出的温度与通过出口侧温度传感器32b检测出的温度之差而获得的过热度恒定。
从负载侧热交换器26a和26b分别流出的气体制冷剂经由支管8和第2开闭装置24a及24b,从中继装置3流出。从中继装置3流出的制冷剂通过主管5再次向室外机1流入。流入至室外机1的制冷剂通过第1逆流防止装置16,经由制冷剂流路切换装置11、储液器19,再度被压缩机10吸入。
此外,无需使制冷剂向没有热负荷的负载侧热交换器26c和负载侧热交换器26d流动,与各自对应的负载侧节流装置25c和负载侧节流装置25d变为关闭状态。而且,当在负载侧热交换器26c或者负载侧热交换器26d产生了冷能负荷的情况下,开放负载侧节流装置25c或者负载侧节流装置25d使制冷剂循环。此时,负载侧节流装置25c或者负载侧节流装置25d与负载侧节流装置25a或者负载侧节流装置25b相同地控制开度。此时,使得作为通过入口侧温度传感器31c或者31d检测出的温度、与通过出口侧温度传感器32c或者32d检测出的温度之差而获得的过热度(superheat)恒定。
<制冷主体运转模式>
图10是对实施方式3所涉及的空调装置100的制冷主体运转模式下的制冷剂的流动进行说明的图。在图10中,用实线箭头表示制冷剂的流动方向。这里,设为仅在负载侧热交换器26a产生冷能负荷,仅在负载侧热交换器26b产生热能负荷。在制冷主体运转模式的情况下,控制装置60将制冷剂流路切换装置11切换为使从压缩机10排出的制冷剂向热源侧热交换器12流入。
首先,低温且低压的制冷剂被压缩机10压缩,变为高温且高压的气体制冷剂并排出。从压缩机10排出的高温且高压的气体制冷剂经由制冷剂流路切换装置11向热源侧热交换器12流入。而且,在热源侧热交换器12中一边向室外空气散热,一边变为气液两相状态的制冷剂。从热源侧热交换器12流出的制冷剂通过第1逆流防止装置13和主管5,向中继装置3流入。
流入至中继装置3的气液两相状态的制冷剂在气液分离器29中被分离为高压气体制冷剂和高压液体制冷剂。该高压气体制冷剂在经由第1开闭装置23b和支管8后向作为冷凝器发挥作用的负载侧热交换器26b流入。高压气体制冷剂通过向室内空气散热,从而一边将室内空气加热,一边变为液体制冷剂。此时,负载侧节流装置25b控制开度,使得作为将通过节流装置入口侧压力传感器33检测出的压力换算为饱和温度而得的值、与通过入口侧温度传感器31b检测出的温度之差而获得的过冷却度(subcooling)恒定。从负载侧热交换器26b流出的液体制冷剂在负载侧节流装置25b中膨胀,并在支管8和第3逆流防止装置22b中流通。
其后,在气液分离器29中分离后并在第1中继机节流装置30中膨胀至中间压的中压液体制冷剂,与通过第3逆流防止装置22b过来的液体制冷剂合流。此时,第1中继机节流装置30控制开度,使得通过节流装置入口侧压力传感器33检测出的压力、与通过节流装置出口侧压力传感器34检测出的压力的压力差成为规定的压力差(例如,0.3MPa)。
合流后的液体制冷剂的大部分经由第2逆流防止装置21a和支管8并在负载侧节流装置25a中膨胀,变为低温且低压的气液两相状态的制冷剂。液体制冷剂的剩余的一部分在第2中继机节流装置27中膨胀,变为低温且低压的气体制冷剂或者气液两相状态的制冷剂。此时,第2中继机节流装置27控制开度,使得制冷剂的过冷却度(subcooling)恒定。而且,向中继装置3的出口侧的低压配管流入。
另一方面,在气液分离器29中分离出的高压液体制冷剂经由第2逆流防止装置21a向室内机2a流入。在室内机2a的负载侧节流装置25a中膨胀的气液两相状态的制冷剂,向作为蒸发器发挥作用的负载侧热交换器26a流入,从室内空气吸热,由此一边将室内空气冷却,一边变为低温且低压的气体制冷剂。此时,负载侧节流装置25a控制开度,使得作为通过入口侧温度传感器31a检测出的温度、与通过出口侧温度传感器32b检测出的温度之差而获得的过热度(superheat)恒定。从负载侧热交换器26a流出的气体制冷剂经由支管8、第2开闭装置24a从中继装置3流出。从中继装置3流出的制冷剂通过主管5再次向室外机1流入。流入至室外机1的制冷剂通过第1逆流防止装置16,经由制冷剂流路切换装置11、储液器19,再度被压缩机10吸入。
此外,对于没有热负荷的负载侧热交换器26c和负载侧热交换器26d,无需使制冷剂流动,与各自对应的负载侧节流装置25c和负载侧节流装置25d成为关闭状态。而且,当在负载侧热交换器26c或者负载侧热交换器26d中产生了冷能负荷的情况下,开放负载侧节流装置25c或者负载侧节流装置25d而使制冷剂循环。此时,负载侧节流装置25c或者负载侧节流装置25d控制开度。此时,与负载侧节流装置25a或者负载侧节流装置25b相同,负载侧节流装置25c或者负载侧节流装置25d控制开度,使得过热度(superheat)恒定。过热度为通过入口侧温度传感器31c和31d检测出的温度、与通过出口侧温度传感器32c和32d检测出的温度之差。
在实施方式3的空调装置100的制冷主体运转模式下,例如,一个室外机1中的热源侧热交换器12有可能成为蒸发器。在这样的室外机1中,对于进行喷射、回液防止以及均液控制的情况下的设备的动作等,与在实施方式1和实施方式2中说明的相同。
<全制热运转模式>
图11是对实施方式3所涉及的空调装置100的全制热运转模式下的制冷剂的流动进行说明的图。在图11中,用实线箭头表示制冷剂的流动方向。这里,设为仅在负载侧热交换器26a和负载侧热交换器26b产生热能负荷。在全制热运转模式的情况下,控制装置60将制冷剂流路切换装置11切换为从压缩机10排出的热源侧制冷剂不经由热源侧热交换器12而是向中继装置3流入。
首先,低温且低压的制冷剂被压缩机10压缩,变为高温且高压的气体制冷剂并排出。从压缩机10排出的高温且高压的气体制冷剂通过制冷剂流路切换装置11和第1逆流防止装置14,从室外机1流出。从室外机1流出的高温且高压的气体制冷剂通过主管5向中继装置3流入。
流入至中继装置3的高温且高压的气体制冷剂在经由气液分离器29、第1开闭装置23a、23b和支管8后,分别向作为冷凝器发挥作用的负载侧热交换器26a和负载侧热交换器26b流入。流入至负载侧热交换器26a和负载侧热交换器26b的制冷剂向室内空气散热,由此一边将室内空气加热,一边变为液体制冷剂。从负载侧热交换器26a和负载侧热交换器26b流出的液体制冷剂在负载侧节流装置25a、25b中分别膨胀。而且,通过支管8、第3逆流防止装置22a、22b、被控制为打开状态的第2中继机节流装置27以及主管5,再次向室外机1流入。此时,负载侧节流装置25a控制开度,使得作为将通过节流装置入口侧压力传感器33检测出的压力换算为饱和温度而得的值、与通过入口侧温度传感器31a检测出的温度之差而获得的过冷却度(subcooling)恒定。同样,负载侧节流装置25b控制开度,使得作为将通过节流装置入口侧压力传感器33检测出的压力换算为饱和温度而得的值、与通过入口侧温度传感器31b检测出的温度之差而获得的过冷却度(subcooling)恒定。
流入至室外机1的制冷剂通过第1逆流防止装置15,在热源侧热交换器12中一边从室外空气吸热,一边变为低温且低压的气体制冷剂,经由制冷剂流路切换装置11和储液器19再度被压缩机10吸入。
此外,对于没有热负荷的负载侧热交换器26c和负载侧热交换器26d,无需使制冷剂流动,与各自对应的负载侧节流装置25c和负载侧节流装置25d成为关闭状态。而且,当在负载侧热交换器26c或者负载侧热交换器26d产生冷能负荷的情况下,开放负载侧节流装置25c或者负载侧节流装置25d而使制冷剂循环。此时,负载侧节流装置25c或者负载侧节流装置25d与上述的负载侧节流装置25a或者负载侧节流装置25b相同,控制开度,使得过热度(superheat)恒定。过热度作为通过入口侧温度传感器31c、31d检测出的温度、与通过出口侧温度传感器32c、32d检测出的温度之差而获得。
在实施方式3的空调装置100中,对于全制热运转模式下的进行喷射、回液防止以及均液控制的情况下的设备的动作和控制装置60的控制,与在实施方式1和实施方式2中说明的相同。
<制热主体运转模式>
图12是对实施方式3所涉及的空调装置100的制热主体运转模式下的制冷剂的流动进行说明的图。在图12中,用实线箭头表示制冷剂的流动方向。这里,设为仅在负载侧热交换器26a产生冷能负荷,并仅在负载侧热交换器26b产生热能负荷。在制热主体运转模式的情况下,控制装置60将制冷剂流路切换装置11切换为从压缩机10排出的热源侧制冷剂不经由热源侧热交换器12而是向中继装置3流入。
低温且低压的制冷剂被压缩机10压缩,变为高温且高压的气体制冷剂并排出。从压缩机10排出的高温且高压的气体制冷剂通过制冷剂流路切换装置11、第1逆流防止装置14,从室外机1流出。从室外机1流出的高温且高压的气体制冷剂通过主管5并向中继装置3流入。
流入至中继装置3的高温且高压的气体制冷剂在经由气液分离器29、第1开闭装置23b以及支管8后,向作为冷凝器发挥作用的负载侧热交换器26b流入。流入至负载侧热交换器26b的制冷剂向室内空气散热,由此一边将室内空气加热,一边变为液体制冷剂。从负载侧热交换器26b流出的液体制冷剂在负载侧节流装置25b中膨胀,并经由支管8和第3逆流防止装置22b。液体制冷剂的大部分其后在经由第2逆流防止装置21a和支管8后,在负载侧节流装置25a中膨胀,变为低温且低压的气液两相状态的制冷剂。液体制冷剂的剩余的一部分在还作为旁通使用的第2中继机节流装置27中膨胀,变为中温且中压的液体或者气液两相状态的制冷剂。该液体或者气液两相状态的制冷剂向中继装置3的出口侧的低压配管流入。
在负载侧节流装置25a中膨胀的气液两相状态的制冷剂向作为蒸发器发挥作用的负载侧热交换器26a流入,从室内空气吸热,由此一边将室内空气冷却,一边变为低温且中压的气液两相状态的制冷剂。从负载侧热交换器26a流出的气液两相状态的制冷剂经由支管8和第2开闭装置24a从中继装置3流出。从中继装置3流出的制冷剂通过主管5并再次向室外机1流入。流入至室外机1的制冷剂通过第1逆流防止装置15,在热源侧热交换器12中一边从室外空气吸热,一边变为低温且低压的气体制冷剂。该气体制冷剂通过制冷剂流路切换装置11和储液器19,再度被压缩机10吸入。
此时,负载侧节流装置25b控制开度,使得作为将通过节流装置入口侧压力传感器33检测出的压力换算为饱和温度而得的值、与通过入口侧温度传感器31b检测出的温度之差而获得的过冷却度(subcooling)恒定。另一方面,负载侧节流装置25a控制开度,使得作为通过入口侧温度传感器31a检测出的温度、与通过出口侧温度传感器32b检测出的温度之差而获得的过热度(superheat)恒定。
此时,第2中继机节流装置27控制开度,使得制冷剂的过冷却度(subcooling)恒定。例如,第2中继机节流装置27控制开度,使得通过节流装置入口侧压力传感器33检测出的压力、与通过节流装置出口侧压力传感器34检测出的压力的压力差成为规定的压力差(例如,0.3MPa)。
此外,对于没有热负荷的负载侧热交换器26c和负载侧热交换器26d,无需使制冷剂流动,与各自对应的负载侧节流装置25c和负载侧节流装置25d成为关闭状态。而且,当在负载侧热交换器26c或者负载侧热交换器26d产生了热负荷的情况下,开放负载侧节流装置25c或者负载侧节流装置25d而使制冷剂循环。
在实施方式3的空调装置100中,制热主体运转模式下的进行喷射、回液防止以及均液控制的情况下的设备的动作和控制装置60的控制,与在实施方式1和实施方式2中说明的相同。
如以上那样,在将多个室外机1(1a、1b)以并联的方式连接并能够进行冷热同时运转的实施方式3的空调装置100中,与实施方式1和实施方式2相同,也能够通过喷射和均液控制来实现过度回液的防止。
实施方式4
图13是表示本发明的实施方式4所涉及的空调装置100的结构的一个例子的图。对于图13所示的空调装置100而言,室外机1与中继装置3经由中继装置3所具备的负载侧热交换器26a和负载侧热交换器26b并通过使制冷剂在内部流动的主管5连接。另外,中继装置3与室内机2也经由负载侧热交换器26a和负载侧热交换器26b并通过使水、盐水等热介质在内部流动的热介质配管70连接。这里,在图13中,对于标注了与图1、图6以及图8相同的附图标记的设备等,进行与在实施方式1~实施方式3中说明的动作相同的动作。
在实施方式4的空调装置100中,制冷剂能够通过喷射节流装置42和室外侧节流装置45的时候也为全制热运转模式和制热主体运转模式时。因此,在全制冷运转模式和制冷主体运转模式下,不进行喷射等。
<中继装置3>
在中继装置3具有有两个负载侧热交换器26、两个负载侧节流装置25、两个开闭装置50、以及两个中继机制冷剂流路切换装置51。另外,中继装置3搭载有两个泵71、4个第1热介质流路切换装置72、4个第2热介质流路切换装置73、以及4个热介质流量调整装置75。
实施方式4中的两个负载侧热交换器26(负载侧热交换器26a、负载侧热交换器26b)作为冷凝器(散热器)或者蒸发器发挥功能。负载侧热交换器26在热源侧制冷剂与热介质中进行热交换,将在室外机1中生成的储存于热源侧制冷剂的冷能或者热能向热介质传递。负载侧热交换器26a设置于制冷剂回路中的负载侧节流装置25a与中继机制冷剂流路切换装置51a之间,在制冷制热混合运转模式时用于热介质的加热。另外,负载侧热交换器26b设置于制冷剂回路中的负载侧节流装置25b与中继机制冷剂流路切换装置51b之间,在制冷制热混合运转模式时用于热介质的冷却。
两个负载侧节流装置25(负载侧节流装置25a、负载侧节流装置25b)具有作为减压阀、膨胀阀的功能,将热源侧制冷剂减压而使其膨胀。负载侧节流装置25a在制冷运转时的热源侧制冷剂的流动中设置于负载侧热交换器26a的上游侧。负载侧节流装置25b在制冷运转时的热源侧制冷剂的流动中设置于负载侧热交换器26b的上游侧。两个负载侧节流装置25能够可变地控制开度,例如也可以由电子式膨胀阀等构成。
两个开闭装置50(开闭装置50a、开闭装置50b)由二通阀等构成,并开闭制冷剂配管4。开闭装置50a设置于热源侧制冷剂的入口侧处的制冷剂配管4。开闭装置50b设置于将热源侧制冷剂的入口侧与出口侧的制冷剂配管4连接起来的配管。两个中继机制冷剂流路切换装置51(中继机制冷剂流路切换装置51a、中继机制冷剂流路切换装置51b)由四通阀等构成,根据运转模式切换热源侧制冷剂的流动。中继机制冷剂流路切换装置51a在制冷运转时的热源侧制冷剂的流动中设置于负载侧热交换器26a的下游侧。中继机制冷剂流路切换装置51b在全制冷运转时的热源侧制冷剂的流动中设置于负载侧热交换器26b的下游侧。
两个泵71(泵71a、泵71b)对导通热介质配管70的热介质加压,并使其循环。泵71a设置于负载侧热交换器26a与第2热介质流路切换装置73之间的热介质配管70。泵71b设置于负载侧热交换器26b与第2热介质流路切换装置73之间的热介质配管70。两个泵71例如也可以由能够控制容量的泵等构成。
4个第1热介质流路切换装置72(第1热介质流路切换装置72a~第1热介质流路切换装置72d)由三通阀等构成,切换热介质的流路。第1热介质流路切换装置72设置为与室内机2的设置台数相应的个数(这里为4个)。对于第1热介质流路切换装置72而言,三通中的一个与负载侧热交换器26a连接,三通中的一个与负载侧热交换器26b连接,三通中的一个与热介质流量调整装置75连接,并设置于利用侧热交换器76的热介质流路的出口侧。此外,与室内机2对应地,从纸面下侧图示为第1热介质流路切换装置72a、第1热介质流路切换装置72b、第1热介质流路切换装置72c、第1热介质流路切换装置72d。
4个第2热介质流路切换装置73(第2热介质流路切换装置73a~第2热介质流路切换装置73d)由三通阀等构成,切换热介质的流路。第2热介质流路切换装置73设置为与室内机2的设置台数相应的个数(这里为4个)。对于第2热介质流路切换装置73而言,三通中的一个与负载侧热交换器26a连接,三通中的一个与负载侧热交换器26b连接,三通中的一个与利用侧热交换器76连接,并设置于利用侧热交换器76的热介质流路的入口侧。此外,与室内机2对应地,从纸面下侧图示为第2热介质流路切换装置73a、第2热介质流路切换装置73b、第2热介质流路切换装置73c、第2热介质流路切换装置73d。
4个热介质流量调整装置75(热介质流量调整装置75a~热介质流量调整装置75d)由能够控制开口面积的二通阀等构成,控制在热介质配管70中流动的流量。热介质流量调整装置75设置为与室内机2的设置台数相应的个数(这里为4个)。对于热介质流量调整装置75而言,一方与利用侧热交换器76连接,另一方与第1热介质流路切换装置72连接,并设置于利用侧热交换器76的热介质流路的出口侧。此外,与室内机2对应地,从纸面下侧图示为热介质流量调整装置75a、热介质流量调整装置75b、热介质流量调整装置75c、热介质流量调整装置75d。另外,也可以将热介质流量调整装置75设置于利用侧热交换器76的热介质流路的入口侧。
另外,在中继装置3设置有各种传感器。将传感器的检测所涉及的信号例如向控制装置60输送。
两个第1热介质温度传感器37(第1热介质温度传感器37a、第1热介质温度传感器37b)检测从负载侧热交换器26流出的热介质即负载侧热交换器26的出口处的热介质的温度。第1热介质温度传感器37设置于各泵71的入口侧处的热介质配管70。
4个第2热介质温度传感器38(第2热介质温度传感器38a~第2热介质温度传感器38d)设置于第1热介质流路切换装置72与热介质流量调整装置75之间,并检测从利用侧热交换器76流出的热介质的温度。第2热介质温度传感器38设置为与室内机2的设置台数相应的个数(这里为4个)。
4个热交换器温度传感器35(热交换器温度传感器35a~热交换器温度传感器35d)设置于负载侧热交换器26的热源侧制冷剂的入口侧或者出口侧。成为实施方式1和实施方式2中的入口侧温度传感器31或者出口侧温度传感器32。
压力传感器36(压力传感器36a和压力传感器36b)检测在负载侧热交换器26b与负载侧节流装置25b之间流动的热源侧制冷剂的压力。
空调装置100中的运转模式与在实施方式3中说明的空调装置100相同,存在所驱动的室内机2全部执行制冷运转的全制冷运转模式、和所驱动的室内机2全部执行制热运转的全制热运转模式。另外,还存在在制冷负荷大的情况下执行的制冷主体运转模式、和在制热负荷大的情况下执行的制热主体运转模式。
<全制冷运转模式>
在全制冷运转模式的情况下,从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂经由制冷剂流路切换装置11向热源侧热交换器12流入,向周围的空气散热而冷凝液化,变为高压液体制冷剂,通过第1逆流防止装置13并从室外机1流出。而且,通过主管5并向中继装置3流入。流入至中继装置3的制冷剂通过开闭装置50a,在负载侧节流装置25a和负载侧节流装置25b中膨胀而变为低温低压的两相制冷剂。两相制冷剂分别向作为蒸发器发挥作用的负载侧热交换器26a和负载侧热交换器26b流入,从在热介质循环回路中循环的热介质吸热,从而变成低温低压的气体制冷剂。气体制冷剂经由中继机制冷剂流路切换装置51a和中继机制冷剂流路切换装置51b从中继装置3流出。而且,通过主管5并再次向室外机1流入。流入至室外机1的制冷剂通过第1逆流防止装置16,经由制冷剂流路切换装置11和储液器19,再度被压缩机10吸入。
在热介质循环回路中,热介质在负载侧热交换器26a与负载侧热交换器26b这两者中被制冷剂冷却。被冷却的热介质通过泵71a和泵71b而在热介质配管70内流动。经由第2热介质流路切换装置73a~73d流入至利用侧热交换器76a~76d的热介质从室内空气吸热。室内空气则被冷却而进行空气调节对象空间的制冷。从利用侧热交换器76a~76d流出的制冷剂向热介质流量调整装置75a~75d流入。而且,制冷剂通过第1热介质流路切换装置72a~72d,向负载侧热交换器26a和负载侧热交换器26b流入并被冷却,再次被泵71a和泵71b吸入。此外,与没有热负荷的利用侧热交换器76a~76d对应的热介质流量调整装置75a~75d设为全闭。另外,与有热负荷的利用侧热交换器76a~76d对应的热介质流量调整装置75a~75d调整开度,从而调节利用侧热交换器76a~76d中的热负荷。
<制冷主体运转模式>
在制冷主体运转模式的情况下,从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂经由制冷剂流路切换装置11向热源侧热交换器12流入,向周围的空气散热而冷凝,变为两相制冷剂,通过第1逆流防止装置13,并从室外机1流出。而且,通过主管5并向中继装置3流入。流入至中继装置3的制冷剂通过中继机制冷剂流路切换装置51b,向作为冷凝器发挥作用的负载侧热交换器26b流入,向在热介质循环回路中循环的热介质散热而变为高压的液体制冷剂。高压的液体制冷剂在负载侧节流装置25b中膨胀而变为低温低压的两相制冷剂。两相制冷剂经由负载侧节流装置25a向作为蒸发器发挥作用的负载侧热交换器26a流入,从在热介质循环回路中循环的热介质吸热而变为低压的气体制冷剂,经由中继机制冷剂流路切换装置51a从中继装置3流出。而且,通过主管5并再次向室外机1流入。流入至室外机1的制冷剂通过第1逆流防止装置16,经由制冷剂流路切换装置11和储液器19,再度被压缩机10吸入。
在热介质循环回路中,在负载侧热交换器26b中将制冷剂的热能向热介质传导。而且,被加热的热介质通过泵71b而在热介质配管70内流动。操作第1热介质流路切换装置72a~72d和第2热介质流路切换装置73a~73d而流入至存在制热请求的利用侧热交换器76a~76d的热介质,向室内空气散热。室内空气则被加热而进行空气调节对象空间的制热。另一方面,在负载侧热交换器26a中将制冷剂的冷能向热介质传导。而且,被冷却的热介质通过泵71a而在热介质配管70内流动。操作第1热介质流路切换装置72a~72d和第2热介质流路切换装置73a~73d而流入至存在制冷请求的利用侧热交换器76a~76d的热介质,从室内空气吸热。室内空气则被冷却从而进行空气调节对象空间的制冷。此外,与没有热负荷的利用侧热交换器76a~76d对应的热介质流量调整装置75a~75d设为全闭。另外,与有热负荷的利用侧热交换器76a~76d对应的热介质流量调整装置75a~75d调整开度,从而调节利用侧热交换器76a~76d中的热负荷。
在实施方式4的空调装置100的制冷主体运转模式下,例如,一个室外机1中的热源侧热交换器12有可能成为蒸发器。在这样的室外机1中,对于进行喷射、回液防止以及均液控制的情况下的设备的动作等,与在实施方式1和实施方式2中说明的相同。
<全制热运转模式>
在全制热运转模式的情况下,从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂经由制冷剂流路切换装置11并通过第1连接配管6、第1逆流防止装置14,从室外机1流出。而且,通过主管5并向中继装置3流入。流入至中继装置3的制冷剂通过中继机制冷剂流路切换装置51a和中继机制冷剂流路切换装置51b,分别向负载侧热交换器26a和负载侧热交换器26b流入,向在热介质循环回路中循环的热介质散热,从而变为高压的液体制冷剂。高压的液体制冷剂在负载侧节流装置25a和负载侧节流装置25b中膨胀,变为低温低压的两相制冷剂,通过开闭装置50b,并从中继装置3流出。而且,通过主管5再次向室外机1流入。流入至室外机1的制冷剂通过第2连接配管7和第1逆流防止装置15,向作为蒸发器发挥作用的热源侧热交换器12流入,从周围的空气吸热,从而变为低温低压的气体制冷剂。气体制冷剂经由制冷剂流路切换装置11和储液器19,并再度被压缩机10吸入。此外,热介质循环回路中的热介质的动作与全制冷运转模式的情况相同。在全制热运转模式下,在负载侧热交换器26a和负载侧热交换器26b中,热介质被制冷剂加热,在利用侧热交换器76a和利用侧热交换器76b中向室内空气散热,从而进行空气调节对象空间的制热。
在实施方式4的空调装置100中,对于全制热运转模式下的进行喷射、回液防止以及均液控制的情况下的设备的动作和控制装置60的控制,与在实施方式1和实施方式2中说明的相同。
<制热主体运转模式>
在制热主体运转模式的情况下,从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂经由制冷剂流路切换装置11,通过第1连接配管6和第1逆流防止装置14,并从室外机1流出。而且,通过主管5并向中继装置3流入。流入至中继装置3的制冷剂通过中继机制冷剂流路切换装置51b,向作为冷凝器发挥作用的负载侧热交换器26b流入,向在热介质循环回路中循环的热介质散热,而变为高压的液体制冷剂。高压的液体制冷剂在负载侧节流装置25b中膨胀而变为低温低压的两相制冷剂。两相制冷剂经由负载侧节流装置25a向作为蒸发器发挥作用的负载侧热交换器26a流入,从在热介质循环回路中循环的热介质吸热,并经由中继机制冷剂流路切换装置51a从中继装置3流出。而且,通过主管5并再次向室外机1流入。流入至室外机1的制冷剂通过第2连接配管7和第1逆流防止装置15,向作为蒸发器发挥作用的热源侧热交换器12流入,从周围的空气吸热,从而变为低温低压的气体制冷剂。气体制冷剂经由制冷剂流路切换装置11和储液器19再度被压缩机10吸入。此外,热介质循环回路中的热介质的动作、第1热介质流路切换装置72a~72d、第2热介质流路切换装置73a~73d、热介质流量调整装置75a~75d、以及利用侧热交换器76a~76d的动作与制冷主体运转模式相同。
在实施方式4的空调装置100中,制热主体运转模式下的进行喷射、回液防止以及均液控制的情况下的设备的动作和控制装置60的控制,与在实施方式1和实施方式2中说明的相同。
<主管5和热介质配管70>
在实施方式4中的各运转模式下,在将室外机1与中继装置3连接的主管5中流动有制冷剂,在将中继装置3与室内机2连接的热介质配管70中流动有水、防冻液等热介质。
当在利用侧热交换器76中制热负荷与制冷负荷混在一起产生的情况下,将与进行制热运转的利用侧热交换器76对应的第1热介质流路切换装置72及第2热介质流路切换装置73向与加热用的负载侧热交换器26b连接的流路切换。另外,将与进行制冷运转的利用侧热交换器76对应的第1热介质流路切换装置72及第2热介质流路切换装置73向与冷却用的负载侧热交换器26a连接的流路切换。因此,在各室内机2中,能够自由地进行制热运转、制冷运转。
如以上那样,在具有热介质循环回路和制冷剂回路,并将具有构成制冷剂回路的设备的多个室外机1以并联的方式连接,并能够进行冷热同时运转的实施方式4的空调装置100中,与实施方式1和实施方式2相同,也能够通过喷射和均液控制来实现防止过度的回液。
实施方式5
本发明所涉及的空调装置100并不局限于实施方式1~实施方式4,能够进行各种变形。例如,在上述的实施方式中,例示了在制冷运转模式和制热运转模式下排出温度阈值是110℃的情况,但排出温度阈值只要根据压缩机10的排出温度的极限值设定即可。例如,在压缩机10的排出温度的极限值为120℃的情况下,通过控制装置60,以排出温度不超过120℃的方式控制压缩机10的动作。具体而言,在排出温度超过了110℃的情况下,控制装置60控制为降低压缩机10的频率来使其减速。
因此,在进行上述的喷射来降低压缩机10的排出温度的情况下,将成为目标的排出温度(液面调整阈值)预先设定为比110℃稍微低的温度即90℃到105℃之间的温度(例如,100℃等)即可,上述110℃是降低压缩机10的频率的温度(排出温度阈值)。例如,当在排出温度超过了110℃时没有降低压缩机10的驱动频率的情况下,将排出温度阈值设定为90℃以上且120℃以下(例如,110℃等)即可。
另外,在实施方式1~实施方式4中,作为例子举出了使用R410A制冷剂、R32制冷剂等制冷剂,但也能够使用其以外的制冷剂。例如,也可以使用R32制冷剂、与全球变暖系数小且用化学式CF3CF=CH2表示的四氟丙烯系制冷剂(HFO1234yf、HFO1234ze等)的混合制冷剂(非共沸混合制冷剂)。特别是在使用了R32作为制冷剂的情况下,与使用R410A的情况相比,在相同运转状态下排出温度大约上升20℃。因此,在使用R32制冷剂的情况下需要使排出温度降低。因此,在实施方式1等中说明的通过喷射而带来的效果大。这样,在使用排出温度变高的制冷剂的情况下,效果特别大。
另外,当在R32制冷剂与HFO1234yf的混合制冷剂中R32的质量比率为62%(62wt%)以上的情况下,与使用R410A制冷剂的情况相比,排出温度变高3℃以上。因此,通过上述的喷射使排出温度降低的效果大。另外,当在R32与HFO1234ze的混合制冷剂中R32的质量比率为43%(43wt%)以上的情况下,与使用R410A制冷剂的情况相比,排出温度变高3℃以上。因此,通过上述的喷射使排出温度降低的效果大。另外,混合制冷剂中的制冷剂种类并不局限于此。即使在使用含有少量其他的制冷剂成分的混合制冷剂的情况下,对排出温度没有大的影响,因此也起到与上述相同的效果。另外,例如,即使在使用含有R32、HFO1234yf以及少量其他制冷剂的混合制冷剂等的情况下,也起到与上述相同的效果。
并且,作为上述的实施方式的制冷剂,也能够使用CO2(R744)等高压侧在超临界状态下进行动作的制冷剂。在这种情况下,也需要使排出温度降低,因此将空调装置100设为上述的实施方式的制冷剂回路结构,由此能够使排出温度降低。
例如,在实施方式3和实施方式4的能够进行冷热同时运转的空调装置中,例示了使用两根主管5将室外机1与中继装置3之间连接而成的结构,但并不局限于此,能够使用各种公知的手法。例如,能够适用于使用3根主管5将室外机1与中继装置3之间连接并能够进行冷热同时运转的空调装置。在这样的空调装置中,与上述的实施方式相同,也能够抑制从压缩机10排出的高压且高温的气体制冷剂的温度的过度的上升。
另外,在实施方式1等中,作为压缩机10说明了低压壳型,但例如也能够使用高压壳型的压缩机。为了向压缩机吸入室进行喷射,虽然低压壳型的压缩机是有效的,但即使在使用了高压壳型的压缩机的情况下,也能够获得与上述相同的效果。
另外,在上述的实施方式1等中,室外机1具有热源侧风扇18,室内机2具有负载侧风扇28。然而,并不局限于此。例如,作为负载侧热交换器26,通过使用利用了辐射的面板加热器那样的装置,从而能够成为不搭载负载侧风扇28的结构。
图14是表示本发明的实施方式5所涉及的空调装置100的结构的一个例子的图。作为热源侧热交换器12,能够使用通过了水配管80的水、防冻液等液体与制冷剂进行热交换的水制冷剂热交换器。热源侧热交换器12和负载侧热交换器26只要能够进行制冷剂的散热或者吸热,就不限定热交换对象。
另外,在上述的实施方式中,在制冷专用或者制热专用的空调装置的情况下,也能够省略制冷剂流路切换装置11。
附图标记说明
1、1a、1b...室外机;2、2a、2b、2c、2d...室内机;3...中继装置;4、4a、4b...制冷剂配管;5...主管;6...第1连接配管;7...第2连接配管;8...支管;10、10a、10b...压缩机;11、11a、11b...制冷剂流路切换装置;12、12a、12b...热源侧热交换器;13、14、15、16...第1逆流防止装置;17、17a、17b...喷射口;18、18a、18b...热源侧风扇;19、19a、19b...储液器;20、20a、20b...回油机构;21a、21b、21c、21d...第2逆流防止装置;22a、22b、22c、22d...第3逆流防止装置;23a、23b、23c、23d...第1开闭装置;24a、24b、24c、24d...第2开闭装置;25、25a、25b、25c、25d...负载侧节流装置;26、26a、26b、26c、26d...负载侧热交换器;27...第2中继机节流装置;28...负载侧风扇;29...气液分离器;30...第1中继机节流装置;31、31a、31b、31c、31d...入口侧温度传感器;32、32a、32b、32c、32d...出口侧温度传感器;33...节流装置入口侧压力传感器;34...节流装置出口侧压力传感器;35、35a、35b、35c、35d...热交换器温度传感器;36、36a、36b...压力传感器;37、37a、37b...第1热介质温度传感器;38、38a、38b...第2热介质温度传感器;40、40a、40b...排出压力传感器;41、41a、41b...喷射配管;42、42a、42b...喷射节流装置;43、43a、43b...排出温度传感器;44、44a、44b...压力检测用传感器;45、45a、45b...室外侧节流装置;46、46a、46b...外部空气温度传感器;50、50a、50b...开闭装置;51、51a、51b...中继机制冷剂流路切换装置;60、60a、60b...控制装置;61、61a、61b...存储装置;70...热介质配管;71、71a、71b...泵;72、72a、72b、72c、72d...第1热介质流路切换装置;73、73a、73b、73c、73d...第2热介质流路切换装置;75、75a、75b、75c、75d...热介质流量调整装置;76、76a、76b、76c、76d...利用侧热交换器;80...水配管;100...空调装置。
Claims (12)
1.一种空调装置,通过配管将室外机、至少1台负载侧节流装置以及至少1台负载侧热交换器连接,从而构成使制冷剂循环的制冷剂回路,
所述室外机具有:压缩机,具有向吸入室导入所述制冷剂的喷射口,压缩所述制冷剂并排出;热源侧热交换器,进行所述制冷剂的热交换;以及储液器,积存所述制冷剂,
所述至少1台负载侧节流装置对所述制冷剂进行减压,
所述至少1台负载侧热交换器进行负载与所述制冷剂的热交换,
所述空调装置的特征在于,
所述室外机具备:
喷射配管,一端与所述制冷剂回路中的所述热源侧热交换器与所述负载侧节流装置之间的部分连接,另一端与所述喷射口连接,使在所述制冷剂回路中流动的所述制冷剂的一部分朝向所述喷射口通过;
室外侧节流装置,在所述制冷剂回路中,设置于在所述制冷剂从所述负载侧节流装置向所述热源侧热交换器流动时比所述喷射配管的所述一端更靠下游侧的位置,对所通过的所述制冷剂进行减压,从而调整流量;以及
喷射节流装置,调整在所述喷射配管中流动的所述制冷剂的量,
所述空调装置还具有控制所述室外侧节流装置的开度和所述喷射节流装置的开度的控制装置。
2.根据权利要求1所述的空调装置,其中,
将多个所述室外机以并联的方式进行配管连接来构成所述制冷剂回路。
3.根据权利要求1或2所述的空调装置,其中,
所述控制装置若判定为所述压缩机所排出的所述制冷剂的排出温度为预先决定好的排出温度阈值以上,则控制所述喷射节流装置的开度,使得所述排出温度变得低于所述排出温度阈值。
4.根据权利要求1或2所述的空调装置,其中,
所述控制装置将预先决定好的排出温度阈值作为所述压缩机所排出的所述制冷剂的排出温度的目标来控制所述喷射节流装置的开度。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的空调装置,其中,
所述控制装置若判定为因从所述储液器的回流而降低后的所述压缩机的排出温度在预先决定好的液面调整阈值以下,则控制所述室外侧节流装置的开度,使得所述压缩机的排出温度高于液面调整阈值。
6.根据权利要求5所述的空调装置,其中,
所述液面调整阈值设为:在所述喷射节流装置的开度打开的情况下,将因从所述储液器的回流而降低的所述排出温度、与和由所述喷射节流装置的开度所引起的所述排出温度的降低量对应的温度值相加而得的值。
7.根据权利要求3~6中任一项所述的空调装置,其中,
所述控制装置计算所述压缩机所排出的所述制冷剂的排出过热度,并代替所述排出温度而基于所述排出过热度进行处理。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的空调装置,其中,
所述室外机还具备在制冷运转模式时和制热运转模式时切换所述制冷剂的流路的制冷剂流路切换装置,
所述控制装置在制热运转模式时控制所述喷射节流装置的开度。
9.根据权利要求8所述的空调装置,其中,
所述制热运转模式包括:全制热运转模式,对于多个制热运转而言,未处于停止状态的多个所述负载侧热交换器全部作为冷凝器发挥功能;和制热主体运转模式,未处于停止状态的多个所述负载侧热交换器中的一部分所述负载侧热交换器作为冷凝器发挥功能,其他的所述负载侧热交换器作为蒸发器发挥功能。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的空调装置,其中,
还具有:
多个室内机,分别搭载所述负载侧节流装置和所述负载侧热交换器;和
中继装置,在所述室外机与所述多个室内机之间进行中继,
将所述室外机所具有的设备与所述多个室内机所具有的设备之间以经由所述中继装置使所述制冷剂循环的方式进行配管连接,从而构成所述制冷剂回路。
11.根据权利要求1~9中任一项所述的空调装置,其中,
具备:
所述制冷剂回路,具有所述负载侧热交换器,所述负载侧热交换器将与所述制冷剂不同的热介质作为所述负载,并进行所述制冷剂与所述热介质的热交换;和
热介质循环回路,对加压所述热介质的泵、所述负载侧热交换器、与调节对象空气进行热交换的利用侧热交换器、以及热介质流量调整装置进行配管连接,而使所述热介质循环,所述热介质流量调整装置对流入和流出所述利用侧热交换器的所述热介质的流量进行调整。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的空调装置,其中,
所述热源侧热交换器是在水与所述制冷剂之间进行热交换的水制冷剂热交换器。
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