空氣調節裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種空氣調節裝置，其連接了熱源側單元和多臺負荷側單元，該多臺負荷側單元相對于該熱源側單元并聯地連接，能夠進行制冷制熱同時運轉，其中，在制冷劑從負荷側單元向熱源側單元的室外換熱器流動的流路中，設置有開閉閥(7)及與開閉閥并聯地連接的熱源側節流裝置(6)，在制熱主體運轉模式時，在進行制冷運轉的負荷側單元的液體管溫度成為防凍結控制的溫度范圍的條件下，關閉開閉閥(7)，控制熱源側節流裝置(6)的開度，由此防止該負荷側單元的凍結。
【專利說明】空氣調節裝置

【技術領域】
[0001]本發明涉及能夠實施分別在多個室內單元(負荷側單元)中執行制冷運轉或制熱運轉的運轉(以下稱為制冷制熱混合運轉)的空氣調節裝置，尤其是涉及能夠抑制低外氣下的制冷制熱混合運轉時的能力降低并提高運轉的穩定性的空氣調節裝置。

【背景技術】
[0002]以往以來，存在能夠進行制冷制熱混合運轉的空氣調節裝置(例如，參照專利文獻I)。這樣的空氣調節裝置根據空氣條件或運轉負荷判斷以制冷循環還是以制熱循環使負荷側單元運轉。而且，這樣的空氣調節裝置根據負荷選擇合適的冷凍循環，來實現制冷制熱混合運轉。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特愿號公報(實施方式I等)


【發明內容】

[0006]發明要解決的課題
[0007]在專利文獻I記載的空氣調節裝置中，在制冷制熱混合運轉中，在負荷側單元以制熱循環運轉的情況下，室外換熱器作為蒸發器發揮功能。因此，在熱源側單元的周圍溫度降低的情況下，蒸發溫度也伴隨周圍溫度降低。此時，制冷運轉中的負荷側單元的蒸發溫度也降低。在負荷側單元的蒸發溫度成為o°c以下時，因凍結生成的冰使配管變形，可能破損。另外，在搭載于負荷側單元的換熱器的翅片上產生的霜融化了的情況下，排水盤不能全都承接，可能發生漏水。
[0008]為了防止這樣的事態于未然，已經存在負荷側單元的液體管溫度直到規定溫度以下時強制停止負荷側單元的運轉這樣的控制(以下稱為防凍結控制)。但是，在執行防凍結控制時，進行制熱運轉的負荷側單元繼續運轉，但對進行制冷運轉的負荷側單元，強制地停止運轉，從而在停止過程中，空調能力成為O。在此期間，存在用戶的舒適性降低的課題。另外，因反復進行停止和起動，運轉狀態也變得不穩定，還存在不能持續地發揮能力的課題。
[0009]本發明是為了解決上述課題而做出的，其目的是提供一種空氣調節裝置，其不執行防凍結控制地抑制低外氣下的制冷制熱混合運轉時的能力的降低并提高運轉的穩定性。
[0010]用于解決課題的技術方案
[0011]本發明的空氣調節裝置，其將多臺負荷側單元和搭載了壓縮機、室外換熱器的至少I臺熱源側單元連接，并能夠進行制冷制熱同時運轉，所述多臺負荷側單元與所述熱源側單元并聯地連接，并搭載了節流裝置以及室內換熱器，其中，該空氣調節裝置具有:開閉閥，所述開閉閥搭載在所述熱源側單元上，調整制冷劑從所述負荷側單元向所述室外換熱器的流動；熱源側節流裝置，所述熱源側節流裝置搭載在所述熱源側單元上，與所述開閉閥并聯地設置；和控制裝置，所述控制裝置至少控制所述開閉閥的開閉、所述熱源側節流裝置的開度，所述控制裝置在所述多個負荷側單元的制冷制熱同時運轉時的制熱負荷大的制熱主體運轉模式時，在進行制冷運轉的所述負荷側單元的液體管溫度成為防凍結控制的溫度范圍的條件下，關閉所述開閉閥，并且根據制冷要求的負荷側單元的蒸發溫度，控制所述熱源側節流裝置的開度，將該蒸發溫度調整到規定的范圍內。
[0012]發明的效果
[0013]根據本發明的空氣調節裝置，尤其在制冷制熱混合運轉時的制熱主體運轉模式中，能夠通過熱源側節流裝置的開度將負荷側單元的液體管溫度控制到適當的范圍，從而不執行防凍結控制地抑制低外氣下的制冷制熱混合運轉時的能力的降低并能夠提高運轉的穩定性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是表示本發明的實施方式的空氣調節裝置的制冷劑回路結構的一例的概要結構圖。
[0015]圖2是表示本發明的實施方式的空氣調節裝置的全制熱運轉模式時的制冷劑的流動的制冷劑回路圖。
[0016]圖3是表示本發明的實施方式的空氣調節裝置的制熱主體運轉模式時的制冷劑的流動的制冷劑回路圖。
[0017]圖4是表示本發明的實施方式的空氣調節裝置執行的多個負荷側單元的制冷制熱同時運轉時的制熱負荷多的制熱主體運轉模式時的控制處理的流程的流程圖。
[0018]圖5是表示本發明的實施方式的空氣調節裝置的全制冷運轉模式時的制冷劑的流動的制冷劑回路圖。
[0019]圖6是表示本發明的實施方式的空氣調節裝置的制冷主體運轉模式時的制冷劑的流動的制冷劑回路圖。

【具體實施方式】
[0020]以下，基于【專利附圖】

【附圖說明】本發明的實施方式。
[0021]圖1是表示本發明的實施方式的空氣調節裝置500的制冷劑回路結構的一例的概要結構圖。基于圖1說明空氣調節裝置500的制冷劑回路結構。該空氣調節裝置500設置在例如大廈、公寓等，利用使制冷劑循環的冷凍循環(熱泵循環)，能夠執行制冷制熱混合運轉。此外，包含圖1在內，在以下的附圖中，各構成部件的大小關系有時與實際不同。
[0022]空氣調節裝置500具有熱源側單元100、多臺(在圖1中是2臺)的負荷側單元300 (負荷側單元300a、300b)和制冷劑控制單元200。制冷劑控制單元200設置在熱源側單元100和負荷側單元300之間，通過切換制冷劑的流動，在各個負荷側單元300執行制冷運轉或制熱運轉。在該空氣調節裝置500中，熱源側單元100和制冷劑控制單元200通過2條配管(高壓配管402、低壓配管401)連接，制冷劑控制單元200和負荷側單元300通過2條配管(液體管404 (液體管404a、404b)、氣體管403 (氣體管403a、403b))連接，形成冷凍循環。
[0023][熱源側單元100]
[0024]熱源側單元100具有向負荷側單元300供給冷能或熱能的功能。
[0025]在熱源側單元100中，串聯地連接壓縮機1、作為流路切換構件的四通切換閥2、室外換熱器3和儲液器4而構成了主制冷劑回路。另外，在熱源側單元100中，搭載有止回閥5a、止回閥5b、止回閥5c、止回閥5d、第一連接配管110和第二連接配管111,以便不管負荷側單元300的要求如何，都能夠使流入制冷劑控制單元200的制冷劑的流動成為恒定方向。而且，在熱源側單元100中搭載了節流裝置(熱源側節流裝置)6和開閉閥7。
[0026]壓縮機I吸入低溫、低壓的氣體制冷劑，壓縮該制冷劑成為高溫、高壓的氣體制冷齊U，使制冷劑在系統內循環，由此進行空調運轉。壓縮機I也可以由例如能夠控制容量的變頻型的壓縮機等構成。但是，壓縮機I不限于能夠控制容量的變頻型的壓縮機，也可以采用定速型的壓縮機、組合了變頻型和定速型的壓縮機。
[0027]四通切換閥2設置在壓縮機I的排出側，在制冷運轉時和制熱運轉時，切換制冷劑流路，控制制冷劑的流動，以使室外換熱器3根據運轉模式作為蒸發器或冷凝器發揮功能。
[0028]室外換熱器3在熱介質(例如，周圍空氣、水等)和制冷劑之間進行熱交換，在制熱運轉時作為蒸發器使制冷劑蒸發、氣化，在制冷運轉時作為冷凝器(散熱器)使制冷劑冷凝、液化。一般來說，室外換熱器3與省略圖示的風扇相匹配地構成，根據風扇的轉速，控制冷凝能力或蒸發能力。
[0029]儲液器4設置在壓縮機I的吸入側，并具有存儲剩余制冷劑的功能以及分離液體制冷劑和氣體制冷劑的功能。
[0030]第一連接配管110連接止回閥5a的下游側的高壓配管402和止回閥5b的下游側的低壓配管401。第二連接配管111連接止回閥5a的上游側的高壓配管402和止回閥5b的上游側的低壓配管401。此外，將第二連接配管111和高壓配管402的合流部作為合流部a進行圖示，將第一連接配管110和高壓配管402的合流部作為合流部b (合流部a的下游)進行圖示，將第二連接配管111和低壓配管401的合流部作為合流部c進行圖示，將第一連接配管110和低壓配管401的合流部作為合流部d(合流部c的下游)進行圖示。
[0031]止回閥5b設置在合流部c和合流部d之間，僅允許從制冷劑控制單元200向熱源側單元100的方向的制冷劑的流動。止回閥5a設置在合流部a和合流部b之間，僅允許從熱源側單元100向制冷劑控制單元200的方向的制冷劑的流動。止回閥5c設置在第一連接配管110，僅允許從合流部d向合流部b的方向的制冷劑的流動。止回閥5d設置在第二連接配管111，僅允許從合流部C向合流部a的方向的制冷劑的流動。
[0032]開閉閥7在熱源側單元100內被設置在室外換熱器3的上游(在圖中是止回閥5d的上游側的第二連接配管111)，通過控制開閉，使制冷劑導通或不導通。即，開閉閥7通過控制開閉，調整從制冷劑控制單元200向室外換熱器3的制冷劑流動。
[0033]節流裝置6與開閉閥7并聯地設置，通過控制開度，調整制冷劑流量。即，節流裝置6通過控制開度，將負荷側配管溫度具體來說是室內換熱器22 (室內換熱器22a、22b)的蒸發溫度調整成任意的范圍。
[0034]在熱源側單元100中，至少設置有檢測從壓縮機I排出的制冷劑的壓力的高壓傳感器131、檢測被吸入壓縮機I的制冷劑的壓力的低壓傳感器132、檢測從壓縮機I排出的制冷劑的溫度的排出溫度傳感器133、和檢測流入儲液器4的制冷劑的溫度的流入配管溫度傳感器134。由這些各種檢測構件檢測到的信息(溫度信息及壓力信息)被輸送到控制空氣調節裝置500的動作的控制裝置8，被用于壓縮機I的驅動頻率、省略圖示的送風機的轉速、四通切換閥2的切換、開閉閥7的開閉、節流裝置6的開度的控制。
[0035][制冷劑控制單元200]
[0036]制冷劑控制單元200介于熱源側單元100和負荷側單元300之間，根據負荷側單元300的運轉狀況切換制冷劑的流動。此外，在圖1中，在“制冷劑控制單元200”所具有的幾個設備的附圖標記之后標注“a”或“b”地進行圖示。這表示與后面說明的“負荷側單元300a”連接或與“負荷側單元300b”連接。而且，在以下的說明中，有時省略了附圖標記之后附加的“a”、“b”，但該情況當然還包括與“負荷側單元300a”或“負荷側單元300b”連接的任意的設備地進行說明。
[0037]制冷劑控制單元200通過高壓配管402及低壓配管401分別與熱源側單元100連接，并通過液體管404及氣體管403分別與負荷側單元300連接。在制冷劑控制單元200中，搭載有氣液分離器11、第一開閉閥12(第一開閉閥12&、12?、第二開閉閥13(第二開閉閥13a、13b)、第一節流裝置14、第二節流裝置15、第一制冷劑換熱器16和第二制冷劑換熱器17。另外，在制冷劑控制單元200中，設置有從第二制冷劑換熱器17的一次側(經由了第一節流裝置14的制冷劑流動的這一側)的下游側的配管分支并與低壓配管401連接的連接配管120。
[0038]氣液分離器11設置在高壓配管402上，并具有將流過高壓配管402的二相制冷劑分離成氣體制冷劑和液體制冷劑的功能。被氣液分離器11分離的氣體制冷劑通過連接配管121被供給到第一開閉閥12，液體制冷劑被供給到第一制冷劑換熱器16。
[0039]第一開閉閥12用于按運轉模式控制制冷劑向負荷側單元300的供給，并被設置在連接配管121和氣體管403之間。也就是說，第一開閉閥12的一方被連接在氣液分離器11，另一方被連接在負荷側單元300的室內換熱器22，通過控制開閉，使制冷劑導通或不導通。
[0040]第二開閉閥13也用于按運轉模式控制制冷劑向負荷側單元300的供給，并被設置在氣體管403和低壓配管401之間。也就是說，第二開閉閥13的一方被連接在低壓配管401，另一方被連接在負荷側單元300的室內換熱器22，通過控制開閉，使制冷劑導通或不導通。
[0041]第一節流裝置14被設置在連接氣液分離器11和液體管404的配管，也就是說第一制冷劑換熱器16和第二制冷劑換熱器17之間，并具有作為減壓閥、膨脹閥的功能，使制冷劑減壓膨脹。該第一節流裝置14優選由能夠可變地控制開度的裝置，例如由使用了電子式膨脹閥的精細的流量控制裝置、毛細管等廉價的制冷劑流量調節構件等構成。
[0042]第二節流裝置15在連接配管120上被設置在第二制冷劑換熱器17的二次側的上游側，并具有作為減壓閥、膨脹閥的功能，使制冷劑減壓膨脹。該第二節流裝置15與第一節流裝置14同樣地優選由能夠可變地控制開度的裝置，例如由使用了電子式膨脹閥的精細的流量控制裝置、毛細管等的廉價的制冷劑流量調節構件等構成。
[0043]第一制冷劑換熱器16在一次側(被氣液分離器11分離的液體制冷劑流動的一側)流動的制冷劑和在二次側(在連接配管120中經由了第二節流裝置15之后從第二制冷劑換熱器17流出的制冷劑流動的一側)流動的制冷劑之間執行熱交換。
[0044]第二制冷劑換熱器17在一次側(第一節流裝置14的下游側)流動的制冷劑和在二次側(第二節流裝置15的下游側)流動的制冷劑之間執行熱交換。
[0045]通過將第一節流裝置14、第二節流裝置15、第一制冷劑換熱器16及第二制冷劑換熱器17搭載在制冷劑控制單元200，由此通過第一制冷劑換熱器16及第二制冷劑換熱器17在主回路(一次側)中流動的制冷劑和在連接配管120 ( 二次側)中流動的制冷劑之間進行熱交換，從而取得在主回路中流動的制冷劑的過冷卻。根據第二節流裝置15的開度，以在第二制冷劑換熱器17的一次側出口取得適當的過冷卻的方式控制旁通量。
[0046]在制冷劑控制單元200中，至少設置有檢測第二節流裝置15和第二制冷劑換熱器17的二次側入口之間的制冷劑配管(連接配管120)的溫度的溫度傳感器18、和檢測第一制冷劑換熱器16的二次側的下游的連接配管120的溫度的溫度傳感器19。由這些各種檢測構件檢測到的信息(溫度信息)被輸送到控制空氣調節裝置500的動作的控制裝置8，并被利用于各種執行器的控制。也就是說，來自溫度傳感器18、溫度傳感器19的信息被利用于設置在制冷劑控制單元200中的開閉閥(第一開閉閥12、第二開閉閥13)的開閉、各節流裝置(第一節流裝置14、第二節流裝置15)的開度等的控制。
[0047][負荷側單元300]
[0048]負荷側單元300接受來自熱源側單元100的冷能或熱能的供給并負擔制冷負荷或制熱負荷。此外，在圖1中，在“負荷側單元300a”所具有的各設備的附圖標記之后附加“a”，在“負荷側單元300b”所具有的各設備的附圖標記之后附加“b”地進行圖示。而且，在以下的說明中，有時省略了附圖標記之后的“a”、“b”，但當然在負荷側單元300a、負荷側單元300b的任意一方都可以具有各設備。
[0049]在負荷側單元300中，室內換熱器22(室內換熱器22a、22b)和室內節流裝置21(室內節流裝置21a、21b)串聯連接地搭載。另外，優選設置用于向室內換熱器22供給空氣的省略圖示的送風機。但是，室內換熱器22也可以利用與制冷劑和水等制冷劑不同的熱介質執行熱交換。
[0050]室內換熱器22在熱介質(例如，周圍空氣或水等)和制冷劑之間進行熱交換，在制熱運轉時作為冷凝器(散熱器)使制冷劑冷凝、液化，在制冷運轉時作為蒸發器使制冷劑蒸發、氣化。室內換熱器22—般來說與省略圖示的風扇相匹配地構成，根據風扇的轉速控制冷凝能力或蒸發能力。
[0051]室內節流裝置21具有作為減壓閥、膨脹閥的功能，使制冷劑減壓膨脹。該室內節流裝置21優選由能夠可變地控制開度的裝置，例如由使用了電子式膨脹閥的精細的流量控制裝置、毛細管等的廉價的制冷劑流量調節構件等構成。
[0052]在負荷側單元300中，至少設置有檢測室內節流裝置21和室內換熱器22之間的制冷劑配管的溫度的溫度傳感器24(溫度傳感器24a、24b)、檢測室內換熱器22和第一開閉閥12以及第二開閉閥13之間的制冷劑配管的溫度的溫度傳感器23(溫度傳感器23a、23b)。由這些各種檢測構件檢測到的信息(溫度信息)被輸送到控制空氣調節裝置500的動作的控制裝置8，并被利用于各種執行器的控制。也就是說，來自溫度傳感器23及溫度傳感器24的信息被利用于設置在負荷側單元300的室內節流裝置21的開度、和省略圖示的送風機的轉速等的控制。
[0053]此外，壓縮機I能夠將吸入的制冷劑壓縮成高壓狀態即可，對壓縮機I的類型沒有特別限定。例如，能夠利用往復式、旋轉式、渦旋式或螺旋式等各種類型構成壓縮機I。而且，空氣調節裝置500所使用的制冷劑的種類沒有特別限定，可以使用例如二氧化碳、碳氫化合物、氦氣等自然制冷劑、HFC410A、HFC407C、HFC404A等不含氯的替代制冷劑或者已有的產品所使用的R22、R134a等氟類制冷劑中的任意一種。
[0054]在圖1中，例示了將控制空氣調節裝置500的動作的控制裝置8搭載在熱源側單元100上的情況，但也可以設置在制冷劑控制單元200或負荷側單元300的任意一方。另夕卜，也可以將控制裝置8設置在熱源側單元100、制冷劑控制單元200及負荷側單元300的外部。另外，也可以根據功能將控制裝置8分成多個，并分別設置在熱源側單元100、制冷劑控制單元200、負荷側單元300。在該情況下，優選通過無線或有線連接各控制裝置使之能夠通信。
[0055]對空氣調節裝置500執行的運轉動作進行說明。
[0056]在空氣調節裝置500中，例如接收來自設置在室內的遙控器等的制冷運轉要求、制熱運轉要求來進行空調運轉，但與這些要求相應地存在4個運轉模式。4個運轉模式包括:全部的負荷側單元300為全部制冷運轉要求即全冷運轉模式；制冷運轉要求和制熱運轉要求混合、且判斷為應通過制冷運轉處理的負荷多的制冷主體運轉模式；制冷運轉要求和制熱運轉要求混合、且判斷為應通過制熱運轉處理的負荷多的制熱主體運轉模式；全部的負荷側單元300為全部制熱運轉要求的全制熱運轉模式。
[0057]以下，對被外氣溫度影響而蒸發溫度降低，室外換熱器3作為蒸發器工作的全制熱運轉模式和制熱主體運轉模式進行說明。
[0058][全制熱運轉模式]
[0059]圖2是表示空氣調節裝置500的全制熱運轉模式時的制冷劑的流動的制冷劑回路圖。基于圖2，對空氣調節裝置500的全制熱運轉模式時的運轉動作進行說明。
[0060]低溫、低壓的制冷劑被壓縮機I壓縮，成為高溫、高壓的氣體制冷劑并被排出。從壓縮機I排出的高溫、高壓的氣體制冷劑通過四通切換閥2，經止回閥5c向高壓配管402流動。該制冷劑然后從熱源側單元100流出。從熱源側單元100流出的高溫、高壓的氣體制冷劑經由制冷劑控制單元200的氣液分離器11，并通過連接配管121到達第一開閉閥12。第一開閉閥12開放，第二開閉閥13關閉，高溫、高壓的氣體制冷劑通過氣體管403到達負荷側單元300。
[0061]流入負荷側單元300的氣體制冷劑流入室內換熱器22 (室內換熱器22a及室內換熱器22b)。室內換熱器22作為冷凝器發揮作用，從而制冷劑與周圍的空氣進行熱交換而冷凝、液化。此時，制冷劑向周圍散熱，由此室內等空調對象空間被制熱。然后，從室內換熱器22流出的液體制冷劑被室內節流裝置21 (室內節流裝置21a及室內節流裝置21b)減壓，從負荷側單元300流出。
[0062]在室內節流裝置21中被減壓的液體制冷劑在液體管404 (液體管404a及液體管404b)中流動，并流入制冷劑控制單兀200。流入制冷劑控制單兀200的液體制冷劑經弟_■節流裝置15并經由連接配管120到達低壓配管401。在低壓配管401中流動的制冷劑從制冷劑控制單元200流出之后，返回熱源側單元100。
[0063]全制熱運轉模式時，開閉閥7開放，節流裝置6關閉。返回熱源側單元100的制冷劑經開閉閥7和止回閥5d到達室外換熱器3。室外換熱器3作為蒸發器發揮作用，從而制冷劑與周圍的空氣熱交換而制冷劑蒸發、氣化。然后，從室外換熱器3流出的制冷劑經由四通切換閥2流入儲液器4。而且，將儲液器4內的制冷劑吸入壓縮機1，在系統內循環，由此冷凍循環成立。在以上的流程中，空氣調節裝置500執行全制熱運轉模式。
[0064]此外，在作為提供給空氣調節裝置500的運轉要求，制冷運轉和制熱運轉混合、且判斷為應通過制熱運轉處理的負荷這一方大的情況下，成為制熱主體運轉模式的運轉模式。
[0065][制熱主體運轉模式]
[0066]圖3是表示空氣調節裝置500的制熱主體運轉模式時的制冷劑的流動的制冷劑回路圖。基于圖3，對空氣調節裝置500的制熱主體運轉模式時的運轉動作進行說明。這里，對有來自負荷側單元300a的制熱要求、來自負荷側單元300b的制冷要求時的制熱主體運轉模式進行說明。此外，制冷劑直到具有制熱要求的負荷側單元300a的流動與全制熱運轉模式時相同，從而省略說明。
[0067]經由了液體管404a的液體制冷劑通過第二制冷劑換熱器17被實施過冷卻，經由液體管404b到達具有制冷要求的負荷側單元300b。流入負荷側單元300b的制冷劑被室內節流裝置21b減壓。被室內節流裝置21b減壓的制冷劑流入室內換熱器22b。室內換熱器22b作為蒸發器發揮作用，從而制冷劑與周圍的空氣熱交換而蒸發、氣化。此時，制冷劑從周圍吸熱，由此，室內被制冷。然后，從負荷側單元300b流出的制冷劑經由第二開閉閥13b，在連接配管120中流動。該制冷劑在第二制冷劑換熱器17中取得過冷卻，從而經第一節流裝置14和第二節流裝置15與流過連接配管120的制冷劑合流，并到達低壓配管401。
[0068]制熱主體運轉模式時，開閉閥7開放，節流裝置6關閉。在該情況下，流出制冷劑控制單元200，流入熱源側單元100的制冷劑經由開閉閥7、止回閥5d流入室外換熱器3。室外換熱器3作為蒸發器發揮作用，從而制冷劑與周圍的空氣熱交換使制冷劑蒸發、氣化。然后，經由四通切換閥2流入儲液器4。壓縮機I吸入儲液器4內的制冷劑，在系統內循環，由此，冷凍循環成立。在以上的流程中，空氣調節裝置500執行制熱主體房運轉模式。
[0069]此時，蒸發溫度受到室內換熱器22的周圍溫度的影響，因周圍溫度蒸發、氣化，蒸發溫度成為比周圍溫度低的值。若例如周圍溫度成為負5度，則蒸發溫度成為比負5度低的值，例如負11度左右。在從室內換熱器22到室外換熱器3的路徑中，沒有節流回路，為了便于說明，配管長度充分地短，若能夠忽略第一開閉閥12、第二開閉閥13所導致的壓力損失，則室內換熱器22的蒸發溫度變得與室外換熱器3的蒸發溫度相等。也就是說，由于隨著外氣溫度降低，室內換熱器22的蒸發溫度也降低，從而防凍結控制發揮作用。
[0070]因此，對使用了節流裝置6的空氣調節裝置500執行的室內換熱器22的蒸發溫度控制進行說明。
[0071]制熱主體運轉模式時，在進行制冷運轉的負荷側單元300的液體管溫度成為防凍結控制的溫度范圍的條件下，關閉開閉閥7，打開節流裝置6。如上所述，節流裝置6優選采用作為可變地節流器的線性膨脹閥，但也可以采用電磁閥和毛細管的組合，或者開閉閥的組合，只要是能夠調整節流量的機構即可。控制裝置8通過溫度傳感器24檢測室內換熱器22b的蒸發溫度，調整節流裝置6的節流量，以使蒸發溫度成為不在防凍結范圍的溫度。
[0072]此時，若具有制冷要求的負荷側單元300為I臺，則能夠直接檢測溫度傳感器24，一般來說，多數情況為具有制冷要求的負荷側單元300為多臺的情況多。因此，制冷劑控制單元200的溫度傳感器18檢測各負荷側單元300的蒸發溫度的代表值。溫度傳感器18的位置并非一定在第二節流裝置15和第二制冷劑換熱器17之間，只要在負荷側單元300合流并到達低壓配管401的連接配管120上即可。另外，不是通過根據溫度所進行的節流裝置6的節流量控制，而是通過在連接配管120上設置壓力傳感器，還能夠進行由壓力檢測所進行的調整。
[0073]圖4是表示空氣調節裝置500執行的多個負荷側單元300的制冷制熱同時運轉時的制熱負荷大的制熱主體運轉模式時的控制處理的流程的流程圖。基于圖4，在制熱主體運轉模式時，對在進行制冷運轉的負荷側單元300的液體管溫度成為防凍結控制的溫度范圍的條件下的開閉閥7及節流裝置6的控制的一例進行說明。此外，此時，控制裝置8對開閉閥7進行關閉控制。
[0074]在多個負荷側單元300的制冷制熱同時運轉時的制熱負荷大的制熱主體運轉模式時，控制裝置8計算變更量(開度差)ΛΧ (步驟S101)。變更量Λ X根據從低壓傳感器132計算的飽和溫度TeO、溫度傳感器19的檢測溫度Te、溫度傳感器19的目標溫度Tem，作為相對于節流裝置6的開度X的變更量(開度差)求出。此外，只要控制節流裝置6的開度X，以使負荷側單元300的室內換熱器22不凍結即可，考慮制冷劑控制單元200、低壓配管401及氣體管403中的壓力損失的影響來決定目標溫度Tem即可。若制冷劑控制單元200、低壓配管401及氣體管403中的壓力損失充分小，則Tem能夠成為配管的凍結溫度(=(TC )以上，例如能夠為Tem = I。
[0075]在不是Te = Tem的情況下(步驟S102 ；N)，控制裝置8對Te和Tem進行比較(步驟S103)。而且，在Te > Tem的情況下(步驟S103 ；Y)，由于控制裝置8需要增大節流裝置6的開度來增大壓差，所以Λ X > O (步驟S104)。相反地，在Te < Tem的情況下(步驟S10)，控制裝置8減小節流裝置6的開度而減小壓差，Λ X < O (步驟S105)。此時，作為Λ X的計算，考慮以與目標溫度Tem之間的溫度差(Tem-Te)相應的開度打開節流裝置6的控制。
[0076]如上所述，在空氣調節裝置500中，尤其在制冷制熱混合運轉時，以負荷側單元300的溫度不進入保護區域的方式適當地控制節流裝置6的開度，從而能夠避免進入防凍結控制，能夠抑制低外氣下的制冷制熱混合運轉時的能力的降低，能夠提高運轉的穩定性。
[0077]此外，在實施方式中，示出了熱源側單元100為I臺、制冷劑控制單元200為I臺、負荷側單元300為2臺的例子，但沒有特別限定各單元的臺數。另外，在實施方式中，以將本發明適用于空氣調節裝置500的情況為例進行了說明，但還能夠將本發明適用于使用以冷凍系統為主的冷凍循環構成了制冷劑回路的其他的系統。而且，優選為了減少制冷運轉中的壓力損失，在圖示的位置連接開閉閥7及節流裝置6，但也可以設置在合流部c的上游側的低壓配管401 (參照圖5及圖6)。
[0078][全制冷運轉模式]
[0079]圖5是表示空氣調節裝置500的全制冷運轉模式時的制冷劑的流動的制冷劑回路圖。基于圖5，簡單地說明空氣調節裝置500的全制冷運轉模式時的運轉動作。
[0080]低溫、低壓的制冷劑被壓縮機I壓縮，成為高溫、高壓的氣體制冷劑并被排出。從壓縮機I排出的高溫、高壓的氣體制冷劑通過四通切換閥2，向室外換熱器3流動。室外換熱器3作為冷凝器發揮作用，從而制冷劑與周圍的空氣熱交換而冷凝、液化。然后，從室外換熱器3流出的液體制冷劑通過高壓配管402，經止回閥5a，從熱源側單元100流出。
[0081]從熱源側單元100流出的高壓液體制冷劑經由制冷劑控制單元200的氣液分離器11，流入第一制冷劑換熱器16的一次側。流入第一制冷劑換熱器16的一次側的液體制冷劑通過制冷劑對第一制冷劑換熱器16的二次側實施過冷卻。該過冷卻度變大的液體制冷劑被第一節流裝置14節流到中間壓。然后，該液體制冷劑向第二制冷劑換熱器17流動，進一步增大過冷卻度。然后，該液體制冷劑分流，一部分在液體管404a、404b中流動，并從制冷劑控制單元200流出。
[0082]從制冷劑控制單元200流出的液體制冷劑流入負荷側單元300a、300b。流入負荷側單元300a、330b的液體制冷劑被室內節流裝置21a、21b節流，成為低溫的氣液二相制冷齊U。該低溫的氣液二相制冷劑流入室內換熱器22a、22b。室內換熱器22a、22b作為蒸發器發揮作用，從而制冷劑與周圍的空氣熱交換而蒸發、氣化。此時，制冷劑從周圍吸熱，由此室內被制冷。然后，從負荷側單元300a、300b流出的制冷劑經第二開閉閥13a、13b，在第二制冷劑換熱器17中取得過冷卻，從而經第一節流裝置14和第二節流裝置15與流過連接配管120的制冷劑合流，到達低壓配管401。
[0083]在低壓配管401中流動的制冷劑從制冷劑控制單元200流出之后，返回熱源側單元100。返回熱源側單元100的氣體制冷劑經止回閥5b、四通切換閥2、儲液器4再次被吸入壓縮機I。在以上的流程中，空氣調節裝置500執行全制冷運轉模式。S卩，在全制冷運轉時，成為制冷劑不流入第二連接配管111的回路結構。由此可知，優選將開閉閥7及節流裝置6設置在第二連接配管111上。
[0084][制冷主體體運轉模式]
[0085]圖6是表示空氣調節裝置500的制冷主體運轉模式時的制冷劑的流動的制冷劑回路圖。基于圖6說明空氣調節裝置500的制冷主體運轉模式時的運轉動作。這里，對從負荷側單元300a具有制冷要求并從負荷側單元300b具有制熱要求時的制冷主體運轉模式進行說明。
[0086]低溫、低壓的制冷劑被壓縮機I壓縮，成為高溫、高壓的氣體制冷劑并被排出。從壓縮機I排出的高溫、高壓的氣體制冷劑經四通切換閥2流入室外換熱器3。室外換熱器3作為冷凝器發揮作用，從而制冷劑與周圍的空氣熱交換而冷凝并二相化。然后，從室外換熱器3流出的氣液二相制冷劑通過高壓配管402，經止回閥5a，從熱源側單元100流出。
[0087]從熱源側單元100流出的氣液二相制冷劑流入制冷劑控制單元200的氣液分離器11。流入氣液分離器11的氣液二相制冷劑被氣液分離器11分離成氣體制冷劑和液體制冷齊U。氣體制冷劑從氣液分離器11流出之后，流入連接配管121。流入連接配管121的氣體制冷劑經第一開閉閥12b，在氣體管403b中流動，并流入負荷側單元300b。流入負荷側單元300b的氣體制冷劑在室內換熱器22b中向周圍散熱，由此對空調空間制熱，并且自身冷凝、液化，從室內換熱器22b流出。從室內換熱器22b流出的液體制冷劑被室內節流裝置21b節流到中間壓力。
[0088]被室內節流裝置21b節流的中間壓力的液體制冷劑在液體管404b中流動，被氣液分離器11分離，與經由了第一制冷劑換熱器16、第一節流裝置14的液體制冷劑合流之后，流入第二制冷劑換熱器17。流入第二制冷劑換熱器17的液體制冷劑進一步增大過冷卻度，在液體管404a中流動，從制冷劑控制單元200流出。從制冷劑控制單元200流出的液體制冷劑流入負荷側單元300a。流入負荷側單元300a的液體制冷劑被室內節流裝置21a節流，成為低溫的氣液二相制冷劑。該低溫的氣液二相制冷劑流入室內換熱器22a，從周圍奪取熱量，由此對空調空間制冷，并且自身蒸發、氣化，從室內換熱器22a流出。
[0089]從室內換熱器22a流出了的氣體制冷劑在氣體管403a中流動并從負荷側單元300a流出之后，流入制冷劑控制單元200。流入制冷劑控制單元200的制冷劑經第二開閉閥13a，在第二制冷劑換熱器17中取得過冷卻，經第一節流裝置14和第二節流裝置15與流過連接配管120的制冷劑合流，到達低壓配管401。
[0090]在低壓配管401中流動的制冷劑從制冷劑控制單元200流出之后，返回熱源側單元100。返回熱源側單元100的氣體制冷劑經止回閥5b、四通切換閥2、儲液器4再次被吸入壓縮機I。在以上的流程中，空氣調節裝置500執行制冷主體運轉模式。S卩，在制冷主體運轉時，成為制冷劑不流入第二連接配管111的回路結構。由此可知，優選將開閉閥7及節流裝置6設置在第二連接配管111上。
[0091]附圖標記的說明
[0092]I壓縮機，2四通切換閥，3室外換熱器，4儲液器，5a止回閥，5b止回閥，5c止回閥，5d止回閥，6節流裝置(熱源側節流裝置)，7開閉閥，8控制裝置，11氣液分離器，12第一開閉閥，12a第一開閉閥，12b第一開閉閥，13第二開閉閥，13a第二開閉閥，13b第二開閉閥，14第一節流裝置，15第二節流裝置，16第一制冷劑換熱器，17第二制冷劑換熱器，18溫度傳感器，19溫度傳感器，21室內節流裝置，2Ia室內節流裝置，2Ib室內節流裝置，22室內換熱器，22a室內換熱器，22b室內換熱器，23溫度傳感器，23a溫度傳感器，23b溫度傳感器，24溫度傳感器，24a溫度傳感器，24b溫度傳感器，100熱源側單元，110第一連接配管，111第二連接配管，120連接配管，121連接配管，131高壓傳感器，132低壓傳感器，133排出溫度傳感器，134流入配管溫度傳感器，200制冷劑控制單元，300負荷側單元，300a負荷側單元，300b負荷側單元，401低壓配管，402高壓配管，403氣體管，403a氣體管，403b氣體管，404液體管，404a液體管，404b液體管，500空氣調節裝置，a合流部，b合流部，c合流部，d合流部。
【權利要求】
1.一種空氣調節裝置，其將多臺負荷側單元和搭載了壓縮機、室外換熱器的至少I臺熱源側單元連接，并能夠進行制冷制熱同時運轉， 所述多臺負荷側單元與所述熱源側單元并聯地連接，并搭載了節流裝置以及室內換熱器， 所述空氣調節裝置的特征在于，具有: 開閉閥，所述開閉閥搭載在所述熱源側單元上，調整制冷劑從所述負荷側單元向所述室外換熱器的流動； 熱源側節流裝置，所述熱源側節流裝置搭載在所述熱源側單元上，與所述開閉閥并聯地設置；和 控制裝置，所述控制裝置至少控制所述開閉閥的開閉、所述熱源側節流裝置的開度，所述控制裝置在所述多個負荷側單元的制冷制熱同時運轉時的制熱負荷大的制熱主體運轉模式時，在進行制冷運轉的所述負荷側單元的液體管溫度成為防凍結控制的溫度范圍的條件下， 關閉所述開閉閥，并且 根據制冷要求的負荷側單元的蒸發溫度，控制所述熱源側節流裝置的開度，將該蒸發溫度調整到規定的范圍內。
2.如權利要求1所述的空氣調節裝置，其特征在于，所述控制裝置使用分別從所述負荷側單元流出并合流了的制冷劑的溫度及壓力的至少I個來決定所述熱源側節流裝置的開度。
3.如權利要求1或2所述的空氣調節裝置，其特征在于，使根據所述負荷側單元的運轉狀況切換制冷劑的流動的制冷劑控制單元介于所述熱源側單元和所述負荷側單元之間。
【文檔編號】F24F11/02GK104364591SQ201280073555
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2012年5月30日 優先權日:2012年5月30日
【發明者】岡野博幸, 高下博文 申請人:三菱電機株式會社