JP7485962B2 - 空気調和装置 - Google Patents
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Description
空気調和装置1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを利用して、室内の空気調和を行う。図1は、空気調和装置1の冷媒回路40を示す図である。図1に示すように、空気調和装置1は、主として、利用ユニット10と、熱源ユニット20と、を有する。利用ユニット10と、熱源ユニット20とは、液冷媒連絡配管41及びガス冷媒連絡配管42によって接続され、冷媒回路40を構成する。また、利用ユニット10と、熱源ユニット20とは、通信線80によって、通信可能に接続されている。
(2-1)利用ユニット
利用ユニット10は、空気調和装置1が設置される建物の室内に設置される。利用ユニット10は、例えば、壁掛け型のユニットや、天井埋込型のユニット等である。図1に示すように、利用ユニット10は、主として、第1利用熱交換器111と、第2利用熱交換器112と、利用ファン12(ファン)と、利用膨張弁13(第1電動弁)と、利用制御部19と、を有する。また、利用ユニット10は、室内温度センサ61と、室内湿度センサ62と、を有する。また、利用ユニット10は、第1利用熱交換器111の液側端と液冷媒連絡配管41とを接続する、液冷媒配管44と、第2利用熱交換器112のガス側端とガス冷媒連絡配管42とを接続する、ガス冷媒配管45とを有する。
第1利用熱交換器111、及び第2利用熱交換器112は、第1利用熱交換器111、及び第2利用熱交換器112を流れる冷媒と、室内の空気との間で熱交換を行わせる。第1利用熱交換器111、及び第2利用熱交換器112は、例えば、複数の伝熱フィンと、複数の伝熱管と、を有するフィン・アンド・チューブ型の熱交換器である。
利用ファン12は、第1利用熱交換器111、及び第2利用熱交換器112に、室内の空気を供給する。利用ファン12は、例えば、クロスフローファンである。図1に示すように、利用ファン12は、利用ファンモータ12mによって駆動される。利用ファンモータ12mの回転数は、インバータによって制御可能である。
利用膨張弁13は、冷媒回路40を流れる冷媒の圧力や流量を調節するための機構である。本実施形態では、利用膨張弁13は、開度制御が可能な電子膨張弁である。
室内温度センサ61は、室内の空気の温度(室内温度)を測定する。室内温度センサ61は、利用ユニット10の空気の吸入口付近に設けられている。
利用制御部19は、利用ユニット10を構成する各部の動作を制御する。
熱源ユニット20は、例えば、空気調和装置1が設置される建物の庭やベランダ等の室外に設置される。図1に示すように、熱源ユニット20は、主として、圧縮機21と、流路切換弁22と、アキュムレータ23と、熱源熱交換器24と、熱源膨張弁25(第2電動弁)と、熱源ファン26と、熱源制御部29と、を有する。また、熱源ユニット20は、室外温度センサ等の各種センサ(図示省略)を有する。
圧縮機21は、低圧の冷媒を吸入し、圧縮機構(図示せず)によって冷媒を圧縮して、圧縮した冷媒を吐出する。圧縮機21は、例えば、ロータリ式やスクロール式等の容積圧縮機である。圧縮機21の圧縮機構は、圧縮機モータ21mによって駆動される。圧縮機モータ21mの回転数は、インバータにより制御可能である。
流路切換弁22は、冷媒の流路を、第1状態と第2状態との間で切り換える機構である。流路切換弁22は、第1状態のとき、図1の流路切換弁22内の実線で示されるように、吸入管43aを第2ガス冷媒管43eと連通させ、吐出管43bを第1ガス冷媒管43cと連通させる。流路切換弁22は、第2状態のとき、図1の流路切換弁22内の破線で示されるように、吸入管43aを第1ガス冷媒管43cと連通させ、吐出管43bを第2ガス冷媒管43eと連通させる。
アキュムレータ23は、流入する冷媒を、ガス冷媒と液冷媒とに分離する気液分離機能を有する。アキュムレータ23に流入する冷媒は、ガス冷媒と液冷媒とに分離され、上部空間に集まるガス冷媒が、圧縮機21へと流出する。
熱源熱交換器24は、熱源熱交換器24の内部を流れる冷媒と、室外の空気との間で熱交換を行わせる。熱源熱交換器24は、例えば、複数の伝熱フィンと、複数の伝熱管と、を有するフィン・アンド・チューブ型の熱交換器である。
熱源膨張弁25は、冷媒回路40を流れる冷媒の圧力や流量を調節するための機構である。本実施形態では、熱源膨張弁25は、開度制御が可能な電子膨張弁である。熱源膨張弁25の開度は、制御部60によって制御される。制御部60は、所定のタイミングにおいて、熱源膨張弁25を全閉にして弁開度の基準位置を確認する初期化動作(第2初期化動作)を行う。以下、制御部60が熱源膨張弁25の初期化動作を行うことを、「熱源膨張弁25を初期化する」と記載することがある。
熱源ファン26は、熱源熱交換器24に室外の空気を供給する。熱源ファン26は、例えば、プロペラファンである。熱源ファン26は、熱源ファンモータ26mによって駆動される。熱源ファンモータ26mの回転数は、インバータにより制御可能である。
熱源制御部29は、熱源ユニット20を構成する各部の動作を制御する。
制御部60は、利用制御部19と、熱源制御部29とが、通信線80を介して通信可能に接続されることによって構成される。制御部60は、利用制御部19及び熱源制御部29のそれぞれの制御演算装置が、それぞれの記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、空気調和装置1全体の動作を制御する。
制御部60は、例えば、操作用リモコンから、冷房運転の開始、及び目標温度の指示を受ける。制御部60は、流路切換弁22を、第1状態に切り換える。制御部60は、圧縮機21を稼働させ、室内温度が目標温度となるように、熱源膨張弁25の開度、及び圧縮機21の運転容量を制御する。このとき、利用膨張弁13の開度は、全開となっている。
制御部60は、例えば、操作用リモコンから、暖房運転の開始、及び目標温度の指示を受ける。制御部60は、流路切換弁22を、第2状態に切り換える。制御部60は、圧縮機21を稼働させ、室内温度が目標温度となるように、熱源膨張弁25の開度、及び圧縮機21の運転容量を制御する。このとき、利用膨張弁13の開度は、全開となっている。
制御部60は、例えば、操作用リモコンから、送風運転の開始、及び目標風量の指示を受ける。制御部60は、目標風量になるように、利用ファン12を制御する。
再熱除湿運転は、第1利用熱交換器111によって除湿を行い、さらに第2利用熱交換器112によって除湿した空気を温める、空調運転である。
本実施形態では、冷房運転時、暖房運転時、及び再熱除湿運転時に、所定条件を満たすことによって、制御部60が、自身の判断により第1利用熱交換器111及び第2利用熱交換器112に流れる冷媒量を、一時的に、ゼロ又は微量にする機能を、サーモオフ機能と定義する。以下、当該所定条件を、サーモオフ条件と記載することがある。また、サーモオフ機能により、第1利用熱交換器111及び第2利用熱交換器112に流れる冷媒量が、一時的に、ゼロ又は微量となっている状態を、サーモオフ状態と記載することがある。
(3-1)
従来、次の空調運転の開始に備えて、室内にある利用膨張弁を初期化する技術がある。しかし、従来の様に、室内にある利用膨張弁を初期化すると、騒音が生じ、室内に居る人に不快感を与える、という課題がある。
本実施形態の空気調和装置1では、制御部60は、再熱除湿運転時において、再熱除湿運転から、他の空調運転に切り換える時には、第1初期化動作を行う。
本実施形態の空気調和装置1では、利用膨張弁13は、副弁体133と、主弁体132と、を有する。副弁体133は、冷媒の小流量制御域での開度調整を行う。主弁体132は、小流量制御域よりも大きい大流量制御域での開度調整を行う。
本実施形態の空気調和装置1では、制御部60は、再熱除湿運転時には、小流量制御域で、利用膨張弁13の開度調整を行う。
本実施形態の空気調和装置1では、冷媒回路40は、熱源熱交換器24と、第1利用熱交換器111と、の間に熱源膨張弁25を有する。制御部60は、所定条件を満たすことによって、第1利用熱交換器111及び第2利用熱交換器112に流れる冷媒量を、ゼロ又は微量にする時には、第2初期化動作を行う。第2初期化動作は、熱源膨張弁25を全閉にして弁開度の基準位置を確認する動作である。
本実施形態の空気調和装置1は、利用ファン12をさらに備える。利用ファン12は、第1利用熱交換器111及び第2利用熱交換器112に、室内の空気を供給する。制御部60は、所定条件を満たすことによって、第1利用熱交換器111及び第2利用熱交換器112に流れる冷媒量を、ゼロ又は微量にする時には、利用ファン12を停止する。
(4-1)変形例1A
本実施形態では、空気調和装置1は、1つの利用ユニット10を有していた。しかし、空気調和装置1は、複数の利用ユニット10を有していてもよい。図5は、複数の利用ユニット10を有する空気調和装置1の冷媒回路40を示す図である。図5では、複数の利用ユニット10として、2台の利用ユニット10a,10bを示している。
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
12,12a,12b 利用ファン(ファン)
13,13a,13b 利用膨張弁(第1電動弁)
21 圧縮機
24 熱源熱交換器
25 熱源膨張弁(第2電動弁)
40 冷媒回路
60 制御部
111,111a,111b 第1利用熱交換器
112,112a,112b 第2利用熱交換器
132 主弁体(第1部材)
133 副弁体(第2部材)
Claims (5)
- 圧縮機(21)、熱源熱交換器(24)、第1利用熱交換器(111,111a,111b)、第1電動弁(13,13a,13b)、及び第2利用熱交換器(112,112a,112b)、が順に並ぶ環状の冷媒回路(40)と、
制御部(60)と、
を備え、
前記制御部は、
前記第1電動弁によって冷媒を減圧し、前記第1利用熱交換器及び前記第2利用熱交換器の内、一方を蒸発器として機能させ、他方を凝縮器として機能させる、再熱除湿運転を行い、
前記再熱除湿運転時において、
前記再熱除湿運転を停止させる時には、前記第1電動弁を全閉にして弁開度の基準位置を確認する第1初期化動作、を行い、
所定条件を満たすことによって、自身の判断により前記第1利用熱交換器及び前記第2利用熱交換器に流れる冷媒量を、ゼロ又は微量にする時には、前記第1初期化動作を行わず、
前記冷媒回路は、前記熱源熱交換器と、前記第1利用熱交換器と、の間に第2電動弁(25)を有し、
前記制御部は、前記所定条件を満たすことによって、前記第1利用熱交換器及び前記第2利用熱交換器に流れる冷媒量を、ゼロ又は微量にする時には、前記第2電動弁を全閉にして弁開度の基準位置を確認する第2初期化動作、を行う、
空気調和装置(1)。 - 前記制御部は、前記再熱除湿運転時において、前記再熱除湿運転から、他の空調運転に切り換える時には、前記第1初期化動作を行う、
請求項1に記載の空気調和装置(1)。 - 前記第1電動弁は、冷媒の第2流量域での開度調整を行う第2部材(133)と、前記第2流量域よりも大きい第1流量域での開度調整を行う第1部材(132)と、を有する、
請求項1又は2に記載の空気調和装置(1)。 - 前記制御部は、前記再熱除湿運転時には、前記第2流量域で、前記第1電動弁の開度調整を行う、
請求項3に記載の空気調和装置(1)。 - 前記第1利用熱交換器及び前記第2利用熱交換器に空気を供給する、ファン(12,12a,12b)、
をさらに備え、
前記制御部は、前記所定条件を満たすことによって、前記第1利用熱交換器及び前記第2利用熱交換器に流れる冷媒量を、ゼロ又は微量にする時には、前記ファンを停止する、
請求項1から4のいずれか1つに記載の空気調和装置(1)。
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