JP5963941B2 - 空気調和装置 - Google Patents
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Description
実施の形態1に係る空気調和装置について説明する。
<空気調和装置の構成>
以下に、実施の形態1に係る空気調和装置の構成について説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の、構成を示す図である。図1に示すように、空気調和装置100は、室外機200と、室内機300と、を有する。
以下に、実施の形態1に係る空気調和装置の動作について説明する。
(暖房運転時の動作)
空気調和装置100の暖房運転時の動作について説明する。なお、図1において、点線の矢印が、暖房運転時の冷媒の流れを示している。圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方切換弁3−1を通過して配管102に流入する。配管102を通って室内機300に供給された冷媒は、室内側熱交換器51で凝縮、液化された後、室内側流量調整弁52で減圧され、中間圧の液飽和状態に近い二相冷媒となる。この中間圧の冷媒は、配管101を通った後、室外機200に流入する。室外機200に流入した中間圧の冷媒は、流量調整機能付三方弁7で冷媒流量が適度に調節されているため、低圧の二相状態となる。低圧の二相状態となった冷媒は、室外側熱交換器4で蒸発してガス化した後、アキュムレータ11を通って、圧縮機1に再度吸入される。
空気調和装置100の冷房運転時の動作と霜取り運転時の動作について説明する。なお、図1において、実線の矢印が、冷房運転時及び霜取り運転時の冷媒の流れを示している。圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方切換弁3−1、3−2を通過して室外側熱交換器4に流入する。送風ファン5は、冷房運転時には駆動され、霜取り運転時には駆動されない。冷媒は、室外側熱交換器4において、凝縮、液化され、配管101を通過し、室内機300に流入する。冷媒は、室内側流量調整弁52と室内側熱交換器51と配管102を通って室外機200へ流入する。冷媒は、四方切換弁3−1を通過して、アキュムレータ11へ流入し、圧縮機1へ再度吸入される。
空気調和装置100の冷房運転終了時の動作について説明する。制御装置21は、冷房運転の終了時に、暖房運転を行う際のアキュムレータ11内の冷媒量を少なくしておくための処理を行う。つまり、冷媒回路内のアキュムレータ11以外の部分に冷媒を貯留して、アキュムレータ11の冷媒量を少なくしておき、暖房運転において、アキュムレータ11の冷媒量を制御しながらアキュムレータ11に冷媒を流入させるようにすることで、暖房運転が迅速に安定化される。
空気調和装置100の霜取り運転終了時の動作について説明する。制御装置21は、霜取り運転の終了時に、冷房運転終了時と同様に、暖房運転を行う際のアキュムレータ11内の冷媒量を少なくしておくための処理を行う。図9は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の、霜取り運転終了時における制御フローを示す図である。図9におけるS201〜213は、図6におけるS101〜113と同様であるため、説明を省略する。
空気調和装置100の暖房運転開始時の動作について説明する。図10は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の、暖房運転開始時における制御フローを示す図である。図10に示されるように、制御装置21は、暖房運転に移行する際、S301において、予め設定された周波数F0で圧縮機1を駆動させ、S302に進む。
空気調和装置100の作用について説明する。空気調和装置100では、冷房運転及び霜取り運転から暖房運転へ移行する際に、冷媒がアキュムレータ11の許容量Vmaxを超えてオーバーフローすることがないため、空気調和装置100(特に、圧縮機1)の信頼性が確保される。
実施の形態2に係る空気調和装置について説明する。なお、実施の形態1に係る空気調和装置と重複する説明は、適宜簡略化又は省略している。
<空気調和装置の構成>
実施の形態2に係る空気調和装置の構成について説明する。図15は、本発明の実施の形態2に係る空気調和装置の、構成を示す図である。空気調和装置100は、容量制御電磁弁6に代えて、貯留調整手段となる室外側熱交換器容量制御流量調整弁18(以降、容量制御流量調整弁18とする)を有する。容量制御流量調整弁18は、例えば、流量をリニア制御(線形制御)することが可能である。容量制御流量調整弁18は、制御装置21からの指令に応じて開度を調整する。
実施の形態2に係る空気調和装置の動作について説明する。図16は、本発明の実施の形態2に係る空気調和装置の、冷房運転終了時及び霜取り運転終了時の制御フローを示す図である。制御装置21は、図6に示されるS103〜S112及び図9に示されるS203〜S212に代えて、図16に示される制御を行う。制御装置21は、演算された容積余裕度VVが、n段階のランクのうちのどのランクに該当するかを判定し、判定されたランクに応じた処理、制御を行う。
実施の形態2に係る空気調和装置の作用について説明する。空気調和装置100では、容量制御流量調整弁18が設けられることで、冷房運転時及び霜取り運転時において、室外側熱交換器4に貯留する液冷媒量が細かく調整される。そのため、室外側熱交換器4に貯留される液冷媒量が最少量に抑制される。また、暖房運転に移行して室外側熱交換器4に貯留された液冷媒がアキュムレータ11へ流入する際に、圧力及び温度の変動によって冷媒回路の過渡的に不安定となることが抑制され、更に安定した空気調和装置が実現される。
実施の形態3に係る空気調和装置について説明する。なお、実施の形態1及び実施の形態2に係る空気調和装置と重複する説明は、適宜簡略化又は省略している。
<空気調和装置の構成>
実施の形態3に係る空気調和装置の構成について説明する。図17は、本発明の実施の形態3に係る空気調和装置の、構成を示す図である。図17に示されるように、空気調和装置100は、室外側熱交換器4への流入出経路をn系統有する。圧縮機1の吐出側でn系統に分岐し、各系統に四方切換弁3−1、3−2、…、3−nが設けられる。n系統のうちの(n−1)系統には、貯留調整手段となる容量制御電磁弁6−1、6−2、…、6−(n−1)がそれぞれ設けられる。
実施の形態3に係る空気調和装置の動作について説明する。図18は、本発明の実施の形態3に係る空気調和装置の、冷房運転終了時及び霜取り運転終了時の制御フローを示す図である。制御装置21は、図6に示されるS103〜S112及び図9に示されるS203〜S212に代えて、図18に示される制御を行う。制御装置21は、演算された容積余裕度VVが、n段階のランクのうちのどのランクに該当するかを判定し、判定されたランクに応じた処理、制御を行う。
実施の形態3に係る空気調和装置の作用について説明する。空気調和装置100では、容量制御電磁弁6が複数設けられることで、冷房運転時及び霜取り運転時において、室外側熱交換器4に貯留する液冷媒量が細かく調整される。そのため、室外側熱交換器4に貯留される液冷媒量が最少量に抑制される。また、暖房運転に移行して室外側熱交換器4に貯留された液冷媒がアキュムレータ11へ流入する際に、圧力及び温度の変動によって冷媒回路の過渡的に不安定となることが抑制され、更に安定した空気調和装置が実現される。
Claims (8)
- 圧縮機と室外側熱交換器とサブクール熱交換器と絞り装置と室内側熱交換器とアキュムレータとが、順次配管接続され、
前記絞り装置は、前記室外側熱交換器に連通する配管が接続された開口と、前記室内側熱交換器に連通する配管が接続された開口と、前記サブクール熱交換器を介して前記アキュムレータの上流側に連通する配管が接続された開口と、を有する流量調整機能付三方弁を含み、
前記サブクール熱交換器は、前記室外側熱交換器と前記流量調整機能付三方弁との間に配置されて、前記室外側熱交換器に連通する配管を流れる冷媒と、前記アキュムレータの上流側に連通する配管を流れる冷媒との間で熱交換を行うように構成されており、
前記室外側熱交換器に連通する配管の、前記流量調整機能付三方弁と前記サブクール熱交換器との間、及び、前記アキュムレータの上流側に連通する配管の、前記流量調整機能付三方弁と前記サブクール熱交換器との間、にそれぞれ弁が設けられた、
ことを特徴とする空気調和装置。 - 前記室外側熱交換器に連通する配管は、前記流量調整機能付三方弁と前記サブクール熱交換器との間で複数の配管に分岐して前記室外側熱交換器に連通し、
前記室外側熱交換器に連通する配管に設けられた前記弁は、前記分岐した複数の配管のうちの一部の配管に設けられた、
ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。 - 前記流量調整機能付三方弁は、前記室外側熱交換器に連通する配管が接続された開口と、前記室内側熱交換器に連通する配管が接続された開口と、の間の流路に設けられた主弁体と、該流路と、前記アキュムレータの上流側に連通する配管が接続された開口と、の間の流路に設けられた補助弁体と、を有し、
前記主弁体は、前記補助弁体が全開の状態で、その開度が調整され、
前記補助弁体は、前記主弁体が全開の状態で、その開度が調整され、
前記アキュムレータの上流側に連通する配管に設けられた前記弁は、前記主弁体の開度が調整される際に閉状態にされ、前記補助弁体の開度が調整される際に開状態にされる、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の空気調和装置。 - 前記室外側熱交換器に連通する配管に設けられた前記弁は、開閉弁である、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の空気調和装置。 - 前記室外側熱交換器に連通する配管に設けられた前記弁は、流量調整弁である、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の空気調和装置。 - 前記流量調整機能付三方弁と前記弁とは、ユニット化されている、
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の空気調和装置。 - 前記流量調整機能付三方弁と前記弁と前記サブクール熱交換器とは、ユニット化されている、
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の空気調和装置。 - 前記流量調整機能付三方弁と前記弁とは、カートリッジ式である、
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の空気調和装置。
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