JP2597634Y2 - Pressure equalizer in multi-room air-conditioning heat pump system - Google Patents
Pressure equalizer in multi-room air-conditioning heat pump systemInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この考案は、１台の室外機で３〜
４室程度の複数の部屋の空調を行うように構成された多
室空調型ヒートポンプシステムにおいて、運転停止時に
コンプレッサ吐出側と吸入側の間の圧力差をなくすため
の均圧装置に関するものである。[Industrial application] This invention is applicable to three or more outdoor units.
The present invention relates to a pressure equalizing device for eliminating a pressure difference between a compressor discharge side and a suction side when operation is stopped in a multi-room air conditioning type heat pump system configured to air-condition a plurality of rooms such as about four rooms.
【０００２】[0002]
【従来の技術】コンプレッサとしてクラッチレスタイプ
のものが使用され、これを例えばガスエンジンで駆動す
るようにしたヒートポンプシステムにおいては、起動ト
ルクを軽減するために再起動時にはコンプレッサの吐出
側と吸入側の圧力が均圧された状態であることが望まし
い。運転停止状態では、冷媒は膨張弁や四方弁、あるい
はコンプレッサ等の隙間部分を通じて高圧側から低圧側
に流れ込んで、ある程度の時間が経過すると自然に均圧
された状態となるが、この自然な均圧に要する時間は比
較的長い。このため、停止後、均圧が進んでいない状態
で再起動が行われた場合には、駆動用エンジンのセルモ
ータのトルク以上の起動トルクが必要となり、起動でき
なくなる可能性があった。2. Description of the Related Art In a heat pump system in which a clutchless type compressor is used and is driven by, for example, a gas engine, in order to reduce a starting torque, a discharge side and a suction side of the compressor are restarted when restarting. It is desirable that the pressure be equalized. In the operation stop state, the refrigerant flows from the high pressure side to the low pressure side through a gap portion such as an expansion valve, a four-way valve, or a compressor, and after a certain period of time, the refrigerant is naturally equalized. The time required for pressure is relatively long. For this reason, if restarting is performed after stoppage in a state where equalization has not progressed, a starting torque greater than the torque of the starter motor of the driving engine is required, and there is a possibility that starting cannot be performed.
【０００３】これを防止するためには、冷／暖切替え用
の四方弁を運転停止時に切り替え、高圧側の冷媒を低圧
側に流入させて積極的に均圧することが考えられる。し
かしながら、流路の圧損が極めて小さい四方弁を切り替
えると均圧動作が一瞬のうちに行われ、四方弁や配管で
生ずる冷媒流通音が耳障りな騒音として周囲に放射され
ることになる。また、四方弁の切り替えによる急激な均
圧動作によって、室外熱交換器内に存在していた液冷媒
が四方弁を経て逆流してアキュムレータ内に滞留し、滞
留量が多い場合にはこの液冷媒が次の起動時にコンプレ
ッサに直接吸入されて液圧縮状態となる。このため、一
種のウォーターハンマー作用を生じてコンプレッサの部
品の摩耗を促進し、あるいはロータ軸の折損やシリンダ
割れなどを発生させる恐れがある。In order to prevent this, it is conceivable to switch the four-way valve for switching between cooling and warming when the operation is stopped, and to make the high-pressure side refrigerant flow into the low-pressure side to positively equalize the pressure. However, when a four-way valve having an extremely small pressure loss in the flow path is switched, the pressure equalizing operation is performed instantaneously, and the refrigerant flowing sound generated in the four-way valve and the piping is radiated as harsh noise to the surroundings. In addition, due to the rapid equalizing operation by switching the four-way valve, the liquid refrigerant existing in the outdoor heat exchanger flows backward through the four-way valve and stays in the accumulator. Is sucked directly into the compressor at the next start-up, and is in a liquid compressed state. For this reason, there is a possibility that a kind of water hammer action may be caused to promote the wear of the components of the compressor, or the rotor shaft may be broken or the cylinder may be broken.
【０００４】[0004]
【考案が解決しようとする課題】この考案はこれらの問
題点を考慮し、動作や機器に悪影響を及ぼさないで速や
かに均圧動作を行うことを課題としてなされたものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of these problems and has an object to quickly perform a pressure equalizing operation without adversely affecting an operation or a device.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めに、この考案では、１台の室外機に複数の室内機が接
続されているマルチヒートポンプシステムにおいて、冷
媒回路のコンプレッサの吐出側の高圧部と吸入側の低圧
部の間を直接バイパスするように設けられると共に、電
磁弁とキャピラリチューブの直列回路で構成されている
容量制御用バイパス回路に着目し、コンプレッサの運転
停止と同時に、この容量制御用バイパス回路を開いて均
圧を行うように構成している。In order to achieve the above object, the present invention provides a multi-heat pump system in which a plurality of indoor units are connected to one outdoor unit . High pressure section and low pressure on suction side
Is provided so as to directly bypass between
Focusing on the capacity control bypass circuit composed of a series circuit of a magnetic valve and a capillary tube , the compressor is stopped and, at the same time, the capacity control bypass circuit is opened to equalize the pressure. ing.
【０００６】また特に暖房運転時においては、上記のよ
うにコンプレッサの運転停止と同時に容量制御用バイパ
ス回路を開くと共に、室外機熱交換器の霜取りを目的と
して冷媒回路のコンプレッサ吐出側の高圧部と室外熱交
換器入口側の低圧部との間に設けられているホットガス
デフロスト回路をも開いて均圧を促進するように構成し
ている。In particular, during the heating operation, as described above, the capacity control bypass circuit is opened simultaneously with the stop of the operation of the compressor, and the high pressure section on the compressor discharge side of the refrigerant circuit is used for defrosting the outdoor unit heat exchanger. The hot gas defrost circuit provided between the outdoor heat exchanger and the low-pressure section on the inlet side is also opened to promote equalization.
【０００７】[0007]
【作用】周知のように、容量制御用バイパス回路は、多
室空調型のマルチヒートポンプシステムにおいて、室内
機が１台だけ使用される場合に必要以上の冷媒がその室
内機に流れないように余分な冷媒をバイパスするもので
あって、一般に電磁弁とキャピラリチューブの直列回路
で構成されている。従って電磁弁を開いてもキャピラリ
チューブにより冷媒の流量が制限され、四方弁を切り替
えた場合ほど急激ではなく、しかも十分な速さで均圧動
作が行われる。As is well known, a capacity control bypass circuit is provided in a multi-room air-conditioning type multi heat pump system to prevent excess refrigerant from flowing to the indoor unit when only one indoor unit is used. It bypasses the refrigerant and is generally constituted by a series circuit of a solenoid valve and a capillary tube. Therefore, even if the solenoid valve is opened, the flow rate of the refrigerant is limited by the capillary tube, and the pressure equalizing operation is performed at a sufficient speed, not so rapidly as when switching the four-way valve.
【０００８】また暖房運転時においては、冷媒回路の関
係で容量制御用バイパス回路のみでは均圧に要する時間
が長くなるが、ホットガスデフロスト回路も併用するこ
とにより均圧時間が短縮される。In the heating operation, the time required for pressure equalization becomes longer only by the capacity control bypass circuit due to the refrigerant circuit, but the pressure equalization time is shortened by using the hot gas defrost circuit together.
【０００９】[0009]
【実施例】次に、この考案の一実施例について説明す
る。図は基本的な冷媒回路を示したもので、図１は冷房
時、図２は暖房時をそれぞれ示している。Next, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows a basic refrigerant circuit. FIG. 1 shows a cooling operation, and FIG. 2 shows a heating operation.
【００１０】図において、１はコンプレッサ、２は駆動
用エンジン、３は四方弁、４は廃熱回収器、５は室外機
の熱交換器、６はレシーバ、７は冷房用膨張弁、８は室
内機の熱交換器、９はアキュムレータ、１０は容量制御
用バイパス回路である。この容量制御用バイパス回路１
０は電磁弁１０ａとキャピラリチューブ１０ｂの直列回
路で構成されている。また、１１は暖房用膨張弁、１２
はホットガスデフロスト回路であり、このホットガスデ
フロスト回路１２は電磁弁１２ａとキャピラリチューブ
１２ｂの直列回路で構成されている。In the figure, 1 is a compressor, 2 is a driving engine, 3 is a four-way valve, 4 is a waste heat recovery unit, 5 is a heat exchanger of an outdoor unit, 6 is a receiver, 7 is a cooling expansion valve, and 8 is a cooling expansion valve. An indoor unit heat exchanger, 9 is an accumulator, and 10 is a capacity control bypass circuit. This capacity control bypass circuit 1
Reference numeral 0 denotes a series circuit of the solenoid valve 10a and the capillary tube 10b. 11 is an expansion valve for heating, 12
Is a hot gas defrost circuit, and the hot gas defrost circuit 12 is constituted by a series circuit of a solenoid valve 12a and a capillary tube 12b.
【００１１】１３は制御部であり、リモコンなどの図示
しない操作部の操作に基づいて所定の冷房動作あるいは
暖房動作が行われるように冷房用膨張弁７あるいは暖房
用膨張弁１１の開度を制御し、また必要に応じて容量制
御のために容量制御用バイパス回路１０を開閉し、ある
いは霜取りのためにホットガスデフロスト回路１２を開
閉するように構成されている。なお、図示されていない
が冷媒回路の要所には電磁弁、温度センサあるいは圧力
センサ等が適宜配置されている。以上の構成と動作は従
来から周知の一般的なマルチヒートポンプシステムと同
様であるのでこれ以上の説明は省略し、以下この考案に
関して詳述する。A control unit 13 controls the opening of the cooling expansion valve 7 or the heating expansion valve 11 so that a predetermined cooling operation or heating operation is performed based on the operation of an operation unit (not shown) such as a remote controller. In addition, it is configured to open and close the capacity control bypass circuit 10 for capacity control or to open and close the hot gas defrost circuit 12 for defrosting as needed. Although not shown, an electromagnetic valve, a temperature sensor, a pressure sensor, and the like are appropriately disposed at key points in the refrigerant circuit. The above configuration and operation are the same as those of a conventionally known general multi-heat pump system, so that further description is omitted, and the present invention will be described in detail below.
【００１２】冷房モードにおいては四方弁３は図１のよ
うな切り替え状態となっている。従って、システムの動
作中はコンプレッサ１の吐出口１ａから四方弁３、廃熱
回収器４、室外機熱交換器５、レシーバ６を経て冷房用
膨張弁７までの冷媒回路は高圧部となっており、また冷
房用膨張弁７から室内機熱交換器８、四方弁３、アキュ
ムレータ９を経てコンプレッサ１の吸入口１ｂまでの冷
媒回路は低圧部となっている。そして、容量制御用バイ
パス回路１０は吐出口１ａと四方弁３の間、すなわち高
圧部と、四方弁３とアキュムレータ９の間、すなわち低
圧部との間をバイパスする状態で設けられているのであ
る。In the cooling mode, the four-way valve 3 is switched as shown in FIG. Therefore, during operation of the system, the refrigerant circuit from the discharge port 1a of the compressor 1 to the cooling expansion valve 7 through the four-way valve 3, the waste heat recovery unit 4, the outdoor unit heat exchanger 5, and the receiver 6 is a high-pressure unit. The refrigerant circuit from the cooling expansion valve 7 to the suction port 1b of the compressor 1 via the indoor unit heat exchanger 8, the four-way valve 3, and the accumulator 9 is a low-pressure part. The capacity control bypass circuit 10 is provided in a state of bypassing between the discharge port 1a and the four-way valve 3, that is, between the high-pressure portion and the four-way valve 3 and the accumulator 9, that is, between the low-pressure portion. .
【００１３】制御部１３は、操作部からの停止信号を受
信すると室内機のファン停止、エンジン停止、動作中の
各種電磁弁のオフ等を行い、同時に電磁弁１０ａをオン
として容量制御用バイパス回路１０を開く。更にエンジ
ンが停止して例えば１分後に室外機のファン、冷却水ポ
ンプ及び換気ファン等を停止し、エンジン停止後例えば
２分経過すると電磁弁１０ａをオフとして容量制御用バ
イパス回路１０を閉じるように構成されている。すなわ
ち、停止操作の２分後にシステムは完全な停止状態とな
り、再起動に備えることになる。When the control unit 13 receives a stop signal from the operation unit, it stops the fan of the indoor unit, stops the engine, turns off various solenoid valves in operation, and at the same time, turns on the solenoid valve 10a to turn on the capacity control bypass circuit. Open 10. Further, the fan of the outdoor unit, the cooling water pump, the ventilation fan, etc. are stopped, for example, one minute after the engine stops, and the solenoid valve 10a is turned off and the capacity control bypass circuit 10 is closed, for example, two minutes after the engine stops. It is configured. That is, the system is completely stopped two minutes after the stop operation, and is ready for restart.
【００１４】ここで、上述のようにエンジン停止と同時
に電磁弁１０ａがオンされて容量制御用バイパス回路１
０が開かれると、冷媒はこの回路を通って高圧部から低
圧部に流れて均圧が行われるが、このバイパス回路１０
にはキャピラリチューブ１０ｂが設けられているので流
量が絞られる。このため、均圧の動作は緩やかなものと
なって冷媒音や液冷媒の逆流は発生せず、しかも停止に
要する所定時間、例えば２分の間には均圧を確実に完了
して再起動に備えることができるのである。Here, as described above, at the same time as the engine is stopped, the solenoid valve 10a is turned on and the capacity control bypass circuit 1 is turned on.
When 0 is opened, the refrigerant flows through the circuit from the high pressure section to the low pressure section to equalize pressure.
Is provided with a capillary tube 10b, so that the flow rate is reduced. For this reason, the equalizing operation is gradual, so that the refrigerant noise and the backflow of the liquid refrigerant do not occur, and the equalizing is surely completed and restarted within a predetermined time required for stopping, for example, two minutes. It can be prepared for.
【００１５】また、暖房モードにおいては四方弁３は図
２のような切り替え状態となっており、システムの動作
中はコンプレッサ１の吐出口１ａから四方弁３、室内機
熱交換器８、レシーバ６を経て暖房用膨張弁１１までの
冷媒回路は高圧部、残りの部分が低圧部となる。そして
ホットガスデフロスト回路１２は吐出口１ａと四方弁３
の間の高圧部と、暖房用膨張弁１１と室外機熱交換器５
の入口側５ａとの間の低圧部、との間に設けられてい
る。In the heating mode, the four-way valve 3 is switched as shown in FIG. 2. During operation of the system, the four-way valve 3, the indoor unit heat exchanger 8, the receiver 6 , The refrigerant circuit up to the heating expansion valve 11 is a high-pressure part, and the remaining part is a low-pressure part. The hot gas defrost circuit 12 has a discharge port 1 a and a four-way valve 3.
, The heating expansion valve 11 and the outdoor unit heat exchanger 5
And the low-pressure part between the inlet side 5a of the first and second parts.
【００１６】制御部１３は操作部からの停止信号を受信
すると室内機のファン停止、エンジン停止、動作中の各
種電磁弁のオフ等を行うと同時に電磁弁１０ａをオンと
し、更にエンジンが停止して例えば１分後に室外機のフ
ァン、冷却水ポンプ及び換気ファン等を停止し、エンジ
ン停止後例えば２分経過すると電磁弁１０ａをオフとす
るが、この実施例では電磁弁１０ａの開閉と同時に電磁
弁１２ａも開閉されるように構成されている。すなわち
システム停止時には、容量制御用バイパス回路１０だけ
でなくホットガスデフロスト回路１２も同時に開かれる
のである。When the control unit 13 receives the stop signal from the operation unit, it stops the fan of the indoor unit, stops the engine, turns off various solenoid valves in operation, and at the same time, turns on the solenoid valve 10a, and further stops the engine. For example, after one minute, the fan of the outdoor unit, the cooling water pump, the ventilation fan, etc. are stopped, and, for example, two minutes after the engine is stopped, the solenoid valve 10a is turned off. In this embodiment, the solenoid valve 10a is opened and closed at the same time. The valve 12a is also configured to be opened and closed. That is, when the system is stopped, not only the capacity control bypass circuit 10 but also the hot gas defrost circuit 12 is opened at the same time.
【００１７】均圧動作は容量制御用バイパス回路１０だ
けでも行われるが、一般に暖房時の冷媒回路は冷房時と
比べて均圧完了までの所要時間が長くなるような機器の
配置となっている。しかし、この実施例ではホットガス
デフロスト回路１２も開かれるので、冷媒はこの回路の
キャピラリチューブ１２ｂで流量を絞られながら低圧部
に流入し、容量制御用バイパス回路１０だけの場合より
も早く、再起動までの時間として設定された所定時間内
に均圧を完了することができるのである。Although the equalizing operation is performed only by the capacity control bypass circuit 10, the refrigerant circuit at the time of heating is generally arranged such that the time required for completing the equalization is longer than that at the time of cooling. . However, in this embodiment, the hot gas defrost circuit 12 is also opened, so that the refrigerant flows into the low-pressure section while the flow rate is reduced by the capillary tube 12b of this circuit, and the refrigerant is restarted earlier than in the case of only the capacity control bypass circuit 10. The pressure equalization can be completed within a predetermined time set as the time until the start.
【００１８】上述のようにこの実施例は、一般のマルチ
ヒートポンプシステムにおいて複数の室内機の内１台だ
けが使用される場合の容量制御を目的として設けられて
いる容量制御用バイパス回路１０と、暖房モードの運転
中に室外機熱交換器５に霜が付着した場合の霜取りを目
的として設けられているホットガスデフロスト回路１２
を均圧にも利用するようにしたものであり、部品や機器
を追加することなく、制御部１３の動作プログラムを若
干変更するのみで均圧に要する時間を短縮することがで
きるのである。As described above, this embodiment includes a capacity control bypass circuit 10 provided for the purpose of capacity control when only one of a plurality of indoor units is used in a general multi-heat pump system. A hot gas defrost circuit 12 provided for the purpose of defrosting when frost adheres to the outdoor unit heat exchanger 5 during operation in the heating mode.
Is also used for pressure equalization, and the time required for pressure equalization can be reduced only by slightly changing the operation program of the control unit 13 without adding any parts or devices.
【００１９】[0019]
【考案の効果】以上の説明から明らかなように、この考
案は多室空調型のマルチヒートポンプシステムに備えら
れている電磁弁とキャピラリチューブの直列回路で構成
された容量制御用バイパス回路を利用し、コンプレッサ
の運転停止と同時にこの回路を開くことにより、コンプ
レッサの吐出側を吸入側にバイパスさせて均圧を行うよ
うにしたものである。従って、四方弁を切り替えて均圧
を行う場合のように冷媒流通音による騒音を生じたり、
液冷媒の逆流で機器を破損させたりすることがなく、し
かも容量制御用バイパス回路を均圧にも利用するもので
あるため、部品や機器の追加によるコストアップや回路
の複雑化を招くこともなく、キャピラリチューブにより
均圧動作時における急激なバイパス動作を緩和しながら
十分な速さで均圧動作を行うことが可能となるのであ
り、例えばクラッチレスタイプのコンプレッサをエンジ
ンで駆動するようなシステムでの再起動不能の防止に大
きな効果がある。As is apparent from the above description, the present invention comprises a series circuit of a solenoid valve and a capillary tube provided in a multi-room air conditioning type multi heat pump system.
Utilizing the capacity control bypass circuits by opening the circuit at the same time the operation stop and the compressor, Comp
The pressure equalization is performed by bypassing the discharge side of the dresser to the suction side . Therefore, as in the case of equalizing the pressure by switching the four-way valve, noise due to refrigerant flow noise may occur,
It does not damage the equipment due to the backflow of liquid refrigerant, and also uses the capacity control bypass circuit for pressure equalization.
There for, cost and circuit due to the addition of parts and equipment
Capillary tube without complicating
The pressure equalizing operation can be performed at a sufficient speed while alleviating the sudden bypass operation at the time of the pressure equalizing operation.For example, in a system in which a clutchless type compressor is driven by an engine. This has a great effect on preventing the inability to restart.
【００２０】また、暖房時における運転停止の際にヒー
トポンプシステムに備えられているホットガスデフロス
ト回路も併用して均圧を行うようにしたものでは、部品
や機器を追加することなく暖房時における均圧時間を短
縮することができる。Further, in the case where the pressure equalization is performed by using the hot gas defrost circuit provided in the heat pump system when the operation is stopped during the heating, the equalization during the heating is performed without adding any parts or equipment. Pressing time can be reduced.
【図１】この考案の一実施例における冷房時の基本的な
冷媒回路を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a basic refrigerant circuit during cooling in one embodiment of the present invention.
【図２】同実施例における暖房時の基本的な冷媒回路を
示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a basic refrigerant circuit during heating in the embodiment.
１ コンプレッサ ２ 駆動用エンジン ３ 四方弁 ５ 室外機熱交換器 ８ 室内機熱交換器 １０ 容量制御用バイパス回路 １０ａ 電磁弁１０ｂ キャピラリチューブ １２ ホットガスデフロスト回路 １２ａ 電磁弁 １３ 制御部DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 2 Driving engine 3 Four-way valve 5 Outdoor unit heat exchanger 8 Indoor unit heat exchanger 10 Capacity control bypass circuit 10a Solenoid valve 10b Capillary tube 12 Hot gas defrost circuit 12a Solenoid valve 13 Control unit
Claims (2)
ているヒートポンプシステムの冷媒回路において、電磁
弁とキャピラリチューブの直列回路で構成された容量制
御用バイパス回路を、コンプレッサ吐出口と四方弁の間
の高圧部と四方弁とアキュムレータの間の低圧部との間
を直接バイパスする状態で設けたものにおいて、コンプ
レッサの運転停止と同時に、上記容量制御用バイパス回
路を開いて均圧を行うように構成したことを特徴とする
多室空調型ヒートポンプシステムにおける均圧装置。1. A refrigerant circuit of a heat pump system in which a plurality of indoor units are connected to one outdoor unit.
Volume control composed of a series circuit of a valve and a capillary tube
Control bypass circuit between compressor outlet and four-way valve
Between the high pressure section of the valve and the low pressure section between the four-way valve and the accumulator
In the multi-room air-conditioning heat pump system, the compressor is stopped and, at the same time, the capacity control bypass circuit is opened to equalize the pressure. .
転停止と同時に、冷媒回路のコンプレッサ吐出口と四方
弁の間の高圧部と室外熱交換器と膨張弁の間の低圧部と
の間に設けられているホットガスデフロスト回路をも開
いて均圧を促進するように構成した請求項１記載の多室
空調型ヒートポンプシステムにおける均圧装置。2. During a heating operation, a compressor discharge port of the refrigerant circuit and a
The hot gas defrost circuit provided between the high pressure section between the valves and the low pressure section between the outdoor heat exchanger and the expansion valve is also opened to promote equalization. 2. The pressure equalizing device in the multi-room air-conditioning heat pump system according to 1.
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