JPWO2011114368A1 - 空気調和装置 - Google Patents
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Abstract
Description
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等の一例を示す図である。図1に示すように、本実施の形態では、室外機1と熱媒体変換機3(熱媒体変換機3が有している熱媒体間熱交換器15aおよび熱媒体間熱交換器15b)とを冷媒配管4で接続し、熱源側冷媒(一次冷媒)を循環させる冷媒回路(一次冷媒回路)を構成する。図1の空気調和装置は、2系統の冷媒回路を有する。このため、室外機1および熱媒体変換機3の組を2組備えている。以下の説明において、各組の機器を特に区別をして説明を行う場合には、例えば、室外機1−A、室外機1−B、熱媒体変換機3−A、熱媒体変換機3−Bとする添え字を付して説明を行うものとする。
図2は本実施の形態に係る室外機1の構成を表す図である。室外機1は、圧縮機10と、四方弁等の第1冷媒流路切替装置11と、熱源側熱交換器12と、アキュムレーター19とを有し、冷媒回路の一部を構成する。また、室外機1は、逆止弁13a、逆止弁13b、逆止弁13cおよび逆止弁13dを有し、が設けられている。熱媒体変換機3を流入出する熱源側冷媒の流れが運転形態にかかわらず一定となるようにする。
室内機2は、図1に示すように、それぞれ利用側熱交換器26を有している。この利用側熱交換器26は、配管5によって流路切替装置6の熱媒体流量調整装置25と第2熱媒体流路切替装置23に接続するようになっている。この利用側熱交換器26は、ファン等の送風機(図示せず)から供給される例えば空調対象空間の空気と熱媒体との間で熱交換を行ない、室内空間に供給するための暖房用空気あるいは冷房用空気を生成するものである。ここで、本実施の形態では、後述するように、例えば操作者が指示を与えるためのリモートコントローラ(リモコン)141を室内機2と接続しているものとする。
図3は本実施の形態に係る熱媒体変換機3の構成を表す図である。各熱媒体変換機3は、2つの熱媒体間熱交換器15、2つの絞り装置16、2つの開閉装置17、2つの第2冷媒流路切替装置18および2つのポンプ21を有している。
図4は本実施の形態に係る流路切替装置6の構成を表す図である。各流路切替装置6は、対応する室内機2において空気との熱交換を行う、暖房に係る熱媒体または冷房に係る熱媒体の供給の有無、供給量を制御する。そのため、第1熱媒体流路切替装置22、第2熱媒体流路切替装置23および熱媒体流量調整装置25が搭載されている。ここでは、流路切替装置6を独立して構成しているが、場合によっては熱媒体変換機3に組み入れるようにしてもよい。
ここで、図1において、熱媒体循環回路上で熱媒体変換機3の2つのポンプ21の出口に、ポンプ21による熱媒体の流出方向のみ流通させる(逆流を防ぐ)ための逆止弁を備えている。この逆止弁については、熱媒体変換機3内に配置されていても良いし、ポンプ21に同様の逆流防止機能があれば削除可能である。
図5は全冷房運転モードにおける冷媒の流れを示すための図である。この図5では、利用側熱交換器26−Aおよび利用側熱交換器26−Bでのみ冷熱負荷が発生している場合を例に全冷房運転モードについて説明する。なお、図5では、太線で表された配管が冷媒(熱源側冷媒および熱媒体)の流れる配管を示している。また、図5では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。
図6は全暖房運転モードにおける冷媒の流れを示すための図である。この図6では、利用側熱交換器26−Aおよび利用側熱交換器26−Bでのみ温熱負荷が発生している場合を例に全暖房運転モードについて説明する。なお、図6では、太線で表された配管が冷媒(熱源側冷媒および熱媒体)の流れる配管を示している。また、図6では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。
図7は冷房主体運転モードにおける冷媒の流れを示すための図である。この図7では、利用側熱交換器26−Aで冷熱負荷が発生し、利用側熱交換器26−Bで温熱負荷が発生している場合を例に冷房主体運転モードについて説明する。なお、図7では、太線で表された配管が冷媒(熱源側冷媒および熱媒体)の循環する配管を示している。また、図7では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。
図8は暖房主体運転モードにおける冷媒の流れを示すための図である。この図8では、利用側熱交換器26−Aで温熱負荷が発生し、利用側熱交換器26−Bで冷熱負荷が発生している場合を例に暖房主体運転モードについて説明する。なお、図8では、太線で表された配管が冷媒(熱源側冷媒および熱媒体)の循環する配管を示している。また、図8では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。
ステップS9では、親機となる室外機コントローラ101は、接続関係検索処理により決定した熱交換手段コントローラ111を親熱交換手段コントローラ112であるものとする。そして、親熱交換手段コントローラ112に係るアドレス等を通信線150で接続されているすべてのコントローラに対して通知し、接続初期処理を終了する。
ここで、本実施の形態では、周囲温度による冷媒の停止中の平衡温度と大きく異なる圧縮機吐出冷媒ガス温度を活用して配管接続判断できる全暖房運転により室外機1と熱媒体変換機3の接続関係を自動認識した。例えば、全冷房運転を行った場合でも、温度変化量の所定値の設定により、同様に制御可能で同様の効果を奏することができる。
ステップS71では、運転が可能かどうかを判定する。可能であると判定すればステップS73へ進む。運転不可であると判定すればステップS72へ進む。ステップS72では、能力調整情報を運転不可と仮に決定し、ステップS100へ進む。
また、各冷媒回路はそれぞれ独立しており、熱媒体循環回路部により合流しているので、冷媒回路側のユニット(室外機1および熱媒体変換機3)の設置位置の制約が少ない。このため、分散設置も可能であり、増設も含めて空スペースを有効に利用したシステム構築が容易である。
前述の実施の形態では、熱媒体循環回路に2系統の冷媒回路を接続するようにしたが、本発明はこれに限定するものではない。2系統以上の冷媒回路を接続するようにしてもよい。
ここで、図1において、熱媒体循環回路上で熱媒体変換機3の2つのポンプ21の出口に、ポンプ21による熱媒体の流出方向のみ流通させる(逆流を防ぐ)ための逆止弁41,42,43,44を備えている。この逆止弁については、熱媒体変換機3内に配置されていても良いし、ポンプ21に同様の逆流防止機能があれば削除可能である。
Claims (7)
- 冷媒を加圧する圧縮機、前記冷媒の循環経路を切り替えるための冷媒流路切替装置、前記冷媒を熱交換させるための熱源側熱交換器、前記冷媒を圧力調整するための絞り装置および前記冷媒と前記冷媒と異なる熱媒体とをそれぞれ異なる温度の熱媒体に熱交換可能な複数の熱媒体間熱交換器とを配管接続して冷媒回路を構成する複数の冷凍サイクル装置と、
前記複数の熱媒体間熱交換器の熱交換に係る前記熱媒体を循環させるための熱媒体送出装置、前記熱媒体と空調対象空間に係る空気との熱交換を行う利用側熱交換器および前記複数の熱媒体熱交換器の通過に係る熱媒体に対し、前記利用側熱交換器への通過切り替えを行う熱媒体流路切替装置を配管接続して熱媒体循環回路を構成する熱媒体側装置と
を備えることを特徴とする空気調和装置。 - 前記圧縮機、前記冷媒流路切替装置及び前記熱源側熱交換器を有する複数の室外機と、
前記複数の熱媒体間熱交換器及び前記熱媒体送出装置を有する複数の熱媒体変換機と、
前記利用側熱交換器を有する複数の室内機と、
前記熱媒体流路切替装置を有する複数の流路切替装置と
を組み合わせて、前記複数の冷凍サイクル装置と前記熱媒体側装置とを構成することを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。 - 複数の室外機、複数の熱媒体変換機及び複数の流路切替装置がそれぞれ有する制御手段を相互に通信可能となるように、同一通信系統で接続することを特徴とする請求項2に記載の空気調和装置。
- 複数の前記利用側熱交換器の熱交換に係るそれぞれの負荷に対して前記熱媒体に必要な冷房能力と暖房能力とをそれぞれ集計した集計値に基づいて、前記熱媒体にそれぞれ供給する冷房能力及び暖房能力を各冷凍サイクル装置に分配することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の空気調和装置。
- 前記集計値に基づいて、同能力分の前記冷房能力と前記暖房能力とを供給するように前記冷凍サイクル装置に割りあてていき、残った前記冷房能力または前記暖房能力のいずれかの超過能力分を1台の冷凍サイクル装置に割りあてることを特徴とする請求項4に記載の空気調和装置。
- 前記集計値に基づいて、前記圧縮機を最適な運転効率で運転させる場合に前記冷房能力と前記暖房能力とを供給するために必要とする前記圧縮機の台数を決定し、決定した台数分の冷凍サイクル装置を動作させることを特徴とする請求項4又は5に記載の空気調和装置。
- 前記室外機が有する制御手段は、制御対象となる室外機を運転させて前記熱媒体変換機と通信を行い、前記熱媒体変換機を通過する冷媒温度の変化量が所定値以上となった前記熱媒体変換機を、同一冷媒回路を構成するものと判断する接続確認処理を行うことを特徴とする請求項2又は3に記載の空気調和装置。
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