JP6922748B2 - 空気調和装置 - Google Patents
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Description
空気調和装置1の構成について、図1を用いて説明する。空気調和装置1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルによって、ビル等の室内の冷房や暖房を行う装置である。空気調和装置1は、主として、室外ユニット2と、互いが並列に接続される複数(ここでは、4つ)の室内ユニット3a、3b、3c、3dと、各室内ユニット3a、3b、3c、3dに接続される中継ユニット4a、4b、4c、4dと、中継ユニット4a、4b、4c、4dを介して室外ユニット2と室内ユニット3a、3b、3c、3dとを接続する冷媒連絡管5、6と、室外ユニット2、室内ユニット3a、3b、3c、3d及び中継ユニット4a、4b、4c、4dの構成機器を制御する制御部19と、を有している。そして、空気調和装置1の蒸気圧縮式の冷媒回路10は、室外ユニット2と、室内ユニット3a、3b、3c、3dと、中継ユニット4a、4b、4c、4dと、冷媒連絡管5、6とが接続されることによって構成されている。冷媒回路10には、R32等の冷媒が充填されている。そして、空気調和装置1は中継ユニット4a、4b、4c、4dによって、各室内ユニット3a、3b、3c、3dが個別に冷房運転又は暖房運転を行うことが可能になっており、暖房運転を行う室内ユニットから冷房運転を行う室内ユニットに冷媒を送ることで室内ユニット間において熱回収を行うこと(ここでは、冷房運転と暖房運転とを同時に行う冷暖同時運転を行うこと)が可能になるように構成されている。
液冷媒連絡管5は、主として、室外ユニット2から延びる合流管部と、中継ユニット4a、4b、4c、4dの手前で複数(ここでは、4つ)に分岐した第1分岐管部5a、5b、5c、5dと、中継ユニット4a、4b、4c、4dと室内ユニット3a、3b、3c、3dとを接続する第2分岐管部5aa、5bb、5cc、5ddと、を有している。
また、ガス冷媒連絡管6は、主として、高低圧ガス冷媒連絡管7と、低圧ガス冷媒連絡管8と、中継ユニット4a、4b、4c、4dと室内ユニット3a、3b、3c、3dとを接続する分岐管部6a、6b、6c、6dと、を有している。高低圧ガス冷媒連絡管7は、圧縮機21(後述)の吐出側又は吸入側への接続が切り換え可能なガス冷媒連絡管であり、室外ユニット2から延びる合流管部と、中継ユニット4a、4b、4c、4dの手前で複数(ここでは、4つ)に分岐した分岐管部7a、7b、7c、7dと、を有している。低圧ガス冷媒連絡管8は、圧縮機21(後述)の吸入側に接続されるガス冷媒連絡管であり、室外ユニット2から延びる合流管部と、中継ユニット4a、4b、4c、4dの手前で複数(ここでは、4つ)に分岐した分岐管部8a、8b、8c、8dと、を有している。このように、ここでは、ガス冷媒連絡管6が高低圧ガス冷媒連絡管7と低圧ガス冷媒連絡管8とを有することで、液冷媒連絡管5を含む3つの冷媒連絡管を有する構成(いわゆる、3管式構成)になっている。
室内ユニット3a、3b、3c、3dは、ビル等の室内に設置されている。室内ユニット3a、3b、3c、3dは、上記のように、液冷媒連絡管5、ガス冷媒連絡管6(高低圧ガス冷媒連絡管7、低圧ガス冷媒連絡管8及び分岐管部6a、6b、6c、6d)及び中継ユニット4a、4b、4c、4dを介して室外ユニット2に接続されており、冷媒回路10の一部を構成している。
室外ユニット2は、ビル等の室外に設置されている。室外ユニット2は、上記のように、液冷媒連絡管5、ガス冷媒連絡管6(高低圧ガス冷媒連絡管7、低圧ガス冷媒連絡管8及び分岐管部6a、6b、6c、6d)及び中継ユニット4a、4b、4c、4dを介して室内ユニット3a、3b、3c、3dに接続されており、冷媒回路10の一部を構成している。
中継ユニット4a、4b、4c、4dは、ビル等の室内に設置されている。中継ユニット4a、4b、4c、4dは、液冷媒連絡管5及びガス冷媒連絡管6(高低圧ガス冷媒連絡管7、低圧ガス冷媒連絡管8及び分岐管部6a、6b、6c、6d)とともに、室内ユニット3a、3b、3c、3dと室外ユニット2との間に介在しており、冷媒回路10の一部を構成している。
制御部19は、室外ユニット2や室内ユニット3a、3b、3c、3d、中継ユニット4a、4b、4c、4dに設けられた制御部等(図示せず)が伝送接続されることによって構成されている。尚、図1においては、便宜上、室外ユニット2や室内ユニット3a、3b、3c、3d、中継ユニット4a、4b、4c、4dとは離れた位置に図示している。制御部19は、上記のような各種センサ36、37、38a、38b、39、57a〜57d、58a〜58d、59a〜59d、79a〜79dの検出信号等に基づいて空気調和装置1(ここでは、室外ユニット2、室内ユニット3a、3b、3c、3d及び中継ユニット4a、4b、4c、4d)の各種構成機器21、22a〜22c、24、25a、25b、44、51a〜51d、55a〜55d、66a〜66d、67a〜67d、71a〜71dの制御、すなわち、空気調和装置1全体の運転制御を行うようになっている。
次に、空気調和装置1の基本動作について、図1を用いて説明する。空気調和装置1の基本動作には、上記のように、全冷房運転、全暖房運転、冷房主体運転及び暖房主体運転がある。尚、以下に説明する空気調和装置1の基本動作は、空気調和装置1(室外ユニット2、室内ユニット3a、3b、3c、3d及び中継ユニット4a、4b、4c、4d)の構成機器を制御する制御部19によって行われる。
全冷房運転の際、例えば、室内ユニット3a、3b、3c、3dの全てが冷房運転(すなわち、室内熱交換器52a、52b、52c、52dの全てが冷媒の蒸発器として機能し、かつ、室外熱交換器23a、23bが冷媒の放熱器として機能する運転)を行う際には、切換機構22a、22bが室外放熱状態(図1の切換機構22a、22bの実線で示された状態)に切り換えられて、圧縮機21、室外ファン24及び室内ファン55a、55b、55c、55dが駆動される。また、第3切換機構22cが冷媒導入状態(図1の切換機構22cの実線で示された状態)に切り換えられ、中継ユニット4a、4b、4c、4dの液中継遮断弁71a、71b、71c、71d、高圧ガス中継遮断弁66a、66b、66c、66d及び低圧ガス中継遮断弁67a、67b、67c、67dは開状態にされる。
全暖房運転の際、例えば、室内ユニット3a、3b、3c、3dの全てが暖房運転(すなわち、室内熱交換器52a、52b、52c、52dの全てが冷媒の放熱器として機能し、かつ、室外熱交換器23a、23bが冷媒の蒸発器として機能する運転)を行う際には、切換機構22a、22bが室外蒸発状態(図1の切換機構22a、22bの破線で示された状態)に切り換えられて、圧縮機21、室外ファン24及び室内ファン55a、55b、55c、55dが駆動される。また、第3切換機構22cが冷媒導出状態(図1の切換機構22cの破線で示された状態)に切り換えられ、中継ユニット4a、4b、4c、4dの液中継遮断弁71a、71b、71c、71d及び高圧ガス中継遮断弁66a、66b、66c、66dは開状態にされ、低圧ガス中継遮断弁67a、67b、67c、67dは閉状態にされる。
冷房主体運転の際、例えば、室内ユニット3b、3c、3dが冷房運転し、かつ、室内ユニット3aが暖房運転し(すなわち、室内熱交換器52b、52c、52dが冷媒の蒸発器として機能し、かつ、室内熱交換器52aが冷媒の放熱器として機能する運転)を行い、室内熱交換器23a、23bが冷媒の放熱器として機能する際には、切換機構22a、22bが室外放熱状態(図1の切換機構22a、22bの実線で示された状態)に切り換えられて、圧縮機21、室外ファン24及び室内ファン55a、55b、55c、55dが駆動される。また、第3切換機構22cが冷媒導出状態(図1の切換機構22cの破線で示された状態)に切り換えられ、中継ユニット4aの液中継遮断弁71a、高圧ガス中継遮断弁66a及び中継ユニット4b、4c、4dの液中継遮断弁71b、71c、71d、低圧ガス中継遮断弁67b、67c、67dは開状態にされ、中継ユニット4aの低圧ガス中継遮断弁67a及び中継ユニット4b、4c、4dの高圧ガス中継遮断弁66b、66c、66dは閉状態にされる。
暖房主体運転の際、例えば、室内ユニット3b、3c、3dが暖房運転し、かつ、室内ユニット3aが冷房運転し(すなわち、室内熱交換器52b、52c、52dが冷媒の放熱器として機能し、かつ、室内熱交換器52aが冷媒の蒸発器として機能する運転)を行い、室内熱交換器23a、23bが冷媒の蒸発器として機能する際には、切換機構22a、22bが室外蒸発状態(図1の切換機構22a、22bの実線で示された状態)に切り換えられて、圧縮機21、室外ファン24及び室内ファン55a、55b、55c、55dが駆動される。また、第3切換機構22cが冷媒導出状態(図1の切換機構22cの破線で示された状態)に切り換えられ、中継ユニット4aの高圧ガス中継遮断弁66a及び中継ユニット4b、4c、4dの低圧ガス中継遮断弁67b、67c、67dは閉状態にされ、中継ユニット4aの液中継遮断弁71a、低圧ガス中継遮断弁67a及び中継ユニット4b、4c、4dの液中継遮断弁71b、71c、71d、高圧ガス中継遮断弁66b、66c、66dは開状態にされる。
次に、冷媒漏洩時の空気調和装置1の動作及び特徴について、図1及び図2を用いて説明する。尚、以下に説明する冷媒漏洩時の空気調和装置1の動作は、上記の基本動作と同様に、空気調和装置1(室外ユニット2、室内ユニット3a、3b、3c、3d及び中継ユニット4a、4b、4c、4d)の構成機器を制御する制御部19によって行われる。
上記実施形態の冷媒漏洩時の空気調和装置1の動作(図2参照)では、第1遮断制御時に、液中継遮断弁71a、71b、71c、71dを開けるようにしている。
上記実施形態及び変形例1の冷媒漏洩時の空気調和装置1の動作(図2及び図3参照)では、第1遮断制御によって室内熱交換器52a、52b、52c、52dを含めた室内膨張弁51a、51b、51c、51dとガス中継遮断弁66a、66b、66c、66d、67a、67b、67c、67dとの間の部分だけを切り離すようにしている。
上記変形例2の冷媒漏洩時の空気調和装置1の動作(図4及び図5参照)では、第2遮断制御時に、ガス中継遮断弁66a、66b、66c、66d、67a、67b、67c、67dを開けるようにしている。
<A>
上記実施形態及び変形例1〜3の空気調和装置1では、各室内ユニット3a、3b、3c、3dに対応する中継ユニット4a、4b、4c、4dが設けられているが、これに限定されるものではなく、例えば、中継ユニット4a、4b、4c、4dの全て、又は、中継ユニット4a、4b、4c、4dのいくつか、がまとめて構成された中継ユニットであってもよい。
上記実施形態(図2参照)及び変形例2(図4に示す場合のみ参照)の空気調和装置1では、液中継遮断弁71a、71b、71c、71d及びガス中継遮断弁66a、66b、66c、66d、67a、67b、67c、67dが電動膨張弁ではなく、開閉操作が可能な電磁弁であってもよい。また、上記変形例1(図3参照)及び変形例2の空気調和装置1(図5に示す場合のみ参照)の空気調和装置1では、ガス中継遮断弁66a、66b、66c、66d、67a、67b、67c、67dが電動膨張弁ではなく、開閉操作が可能な電磁弁であってもよい。また、上記変形例2(図6に示す場合のみ参照)の空気調和装置1では、液中継遮断弁71a、71b、71c、71dが電動膨張弁ではなく、開閉操作が可能な電磁弁であってもよい。
上記実施形態及び変形例1〜3の空気調和装置1では、基本動作(全冷房運転、全暖房運転、冷房主体運転及び暖房主体運転)において、各室内ユニット3a、3b、3c、3dを流れる冷媒の流量を、室内膨張弁51a、51b、51c、51dにおける減圧によって制御するようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、各中継ユニット4a、4b、4c、4dの液中継遮断弁71a、71b、71c、71dが電動膨張弁であることを利用して、室内膨張弁51a、51b、51c、51dにおける減圧に代えて、液中継遮断弁71a、71b、71c、71dにおける減圧によって、各室内ユニット3a、3b、3c、3dを流れる冷媒の流量を制御するようにしてもよい。
上記実施形態及び変形例1〜3の空気調和装置1では、冷媒の漏洩を検知するための冷媒漏洩検知手段として、冷媒センサ79a、79b、79c、79dを使用しているが、これに限定されるものではなく、例えば、室内熱交換器52a、52b、52c、52d付近の冷媒の温度Trl、Trgや室内空気の温度Tra等の温度変化から冷媒の漏洩を検知するようにしてもよい。
2 室外ユニット
3a、3b、3c、3d 室内ユニット
4a、4b、4c、4d 中継ユニット
5 液冷媒連絡管
6 ガス冷媒連絡管
19 制御部
21 圧縮機
51a、51b、51c、51d 室内膨張弁
52a、52b、52c、52d 室内熱交換器
57a、57b、57c、57d 室内熱交液側センサ(温度センサ)
58a、58b、58c、58d 室内熱交ガス側センサ(温度センサ)
61a、61b、61c、61d 液接続管
62a、62b、62c、62d ガス接続管
66a、66b、66c、66d 高圧ガス中継遮断弁(ガス中継遮断弁)
67a、67b、67c、67d 低圧ガス中継遮断弁(ガス中継遮断弁)
71a、71b、71c、71d 液中継遮断弁
79a、79b、79c、79d 冷媒センサ(冷媒漏洩検知手段)
Claims (5)
- 圧縮機(21)を有する室外ユニット(2)と、
室内膨張弁(51a、51b、51c、51d)と室内熱交換器(52a、52b、52c、52d)とを有する室内ユニット(3a、3b、3c、3d)と、
前記室外ユニットと前記室内ユニットとを接続する液冷媒連絡管(5)及びガス冷媒連絡管(6)と、
前記液冷媒連絡管及び前記ガス冷媒連絡管に設けられており、前記液冷媒連絡管に接続される液接続管(61a、61b、61c、61d)に液中継遮断弁(71a、71b、71c、71d)と前記ガス冷媒連絡管に接続されるガス接続管(62a、62b、62c、62d)にガス中継遮断弁(66a、66b、66c、66d、67a、67b、67c、67d)とを有する中継ユニットと、
冷媒の漏洩を検知する冷媒漏洩検知手段(79a、79b、79c、79d)と、
前記室外ユニット、前記室内ユニット及び前記中継ユニットの構成機器を制御する制御部(19)と、
を備えている、空気調和装置において、
前記室内膨張弁、前記液中継遮断弁及び前記ガス中継遮断弁は、それぞれ、前記制御部によって開閉が制御される制御弁であり、
前記制御部は、前記冷媒の漏洩時に前記冷媒漏洩検知手段の情報に基づいて、前記圧縮機を停止させ、第1遮断制御を行い、
前記第1遮断制御は、前記液中継遮断弁を開けるとともに、前記室内膨張弁及び前記ガス中継遮断弁を閉止させる、
空気調和装置。 - 前記制御部は、前記第1遮断制御後に、前記圧縮機を停止させる、請求項1に記載の空気調和装置。
- 前記制御部は、前記第1遮断制御前に、前記圧縮機を停止させる、請求項1に記載の空気調和装置。
- 前記制御部は、前記第1遮断制御を行っても前記冷媒の漏洩が続いているものと判定する場合に、前記室内膨張弁を閉止させたままで、前記液中継遮断弁を閉止させる第2遮断制御を行う、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の空気調和装置。 - 前記室内ユニットは、前記室内熱交換器付近の前記冷媒の温度を検出する温度センサ(57a、57b、57c、57d、58a、58b、58c、58d)をさらに有しており、
前記制御部は、前記第1遮断制御中における前記温度センサによって検出される前記冷媒の温度に基づいて、前記第1遮断制御を行っても前記冷媒の漏洩が続いているかどうかを判定する、請求項4に記載の空気調和装置。
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