JP7617464B1 - Air Conditioning Equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】空気調和装置において、冷媒を臨界圧力以上まで圧縮することで室内を暖房する暖房運転のときに、室内温度と目標室内温度との温度差を調整する。
【解決手段】空気調和装置(1)は、冷媒回路(6)と制御装置(130)とを備える。冷媒回路(6)は、圧縮機(23)と、放熱器(64)と、膨張弁(63)と、蒸発器(24)とを有し、冷媒を臨界圧力(Pc)以上まで圧縮することで、室内を暖房する暖房運転を実行するための冷凍サイクルを行う。制御装置(130)は、冷媒回路(6)を制御する。制御装置(130)は、放熱器(64)の出口(E)の冷媒温度(TE)を調整するように膨張弁(63)を制御するとともに、室内温度(TR)と目標室内温度(TR0)との温度差(ΔTR)に基づいて冷媒回路(6)の高圧(Ph)を制御する。
【選択図】図1
An air conditioner adjusts the temperature difference between an indoor temperature and a target indoor temperature during heating operation in which a refrigerant is compressed to or above its critical pressure to heat the room.
[Solution] The air conditioner (1) includes a refrigerant circuit (6) and a control device (130). The refrigerant circuit (6) includes a compressor (23), a radiator (64), an expansion valve (63), and an evaporator (24), and performs a refrigeration cycle for performing a heating operation for heating a room by compressing the refrigerant to a critical pressure (Pc) or higher. The control device (130) controls the refrigerant circuit (6). The control device (130) controls the expansion valve (63) to adjust the refrigerant temperature (TE) at the outlet (E) of the radiator (64), and controls the high pressure (Ph) of the refrigerant circuit (6) based on the temperature difference (ΔTR) between the room temperature (TR) and a target room temperature (TR0).
[Selected Figure] Figure 1
Description
本開示は、空気調和装置に関する。 This disclosure relates to air conditioning devices.
例えば特許文献1に示すように、空気調和装置について種々の技術が開示されている。特許文献1に開示の空気調和装置は、冷媒回路を備える。冷媒回路は、圧縮機と放熱器と膨張弁と蒸発器とを有し、室内を暖房する暖房運転を実行するための冷凍サイクルを行う。 For example, as shown in Patent Document 1, various technologies have been disclosed for air conditioners. The air conditioner disclosed in Patent Document 1 includes a refrigerant circuit. The refrigerant circuit has a compressor, a radiator, an expansion valve, and an evaporator, and performs a refrigeration cycle to perform a heating operation to heat the room.
ところで、臨界圧力の低い冷媒を用いて暖房運転を行う場合、冷媒が臨界圧力以上まで圧縮されることになる。冷媒が臨界圧力以上に圧縮されると、臨界圧力以上の領域において冷媒の凝縮温度が存在しなくなるため、冷媒の温度を制御するのが難しくなる。このため、冷媒が臨界圧力以上に圧縮される超臨界運転では、室内温度の調整が難しくなり、室内温度と目標室内温度との温度差を調整しにくくなる。 When a refrigerant with a low critical pressure is used for heating operation, the refrigerant is compressed above its critical pressure. When the refrigerant is compressed above its critical pressure, the condensation temperature of the refrigerant no longer exists in the region above the critical pressure, making it difficult to control the refrigerant temperature. For this reason, in supercritical operation in which the refrigerant is compressed above its critical pressure, it becomes difficult to adjust the indoor temperature, and it becomes difficult to adjust the temperature difference between the indoor temperature and the target indoor temperature.
本開示の目的は、空気調和装置において、冷媒を臨界圧力以上まで圧縮することで室内を暖房する暖房運転のときに、室内温度と目標室内温度との温度差を調整することにある。 The objective of this disclosure is to adjust the temperature difference between the indoor temperature and the target indoor temperature during heating operation in an air conditioning system, in which the refrigerant is compressed to above the critical pressure to heat the room.
本開示の第1の態様は、空気調和装置(1)を対象とする。空気調和装置(1)は、圧縮機(23)と、放熱器(64)と、膨張弁(63)と、蒸発器(24)とを有し、冷媒を臨界圧力(Pc)以上まで圧縮することで、室内を暖房する暖房運転を実行するための冷凍サイクルを行う冷媒回路(6)と、前記冷媒回路(6)を制御する制御装置(130)とを備え、前記制御装置(130)は、前記放熱器(64)の出口(E)の冷媒温度(TE)を調整するように前記膨張弁(63)を制御するとともに、室内温度(TR)と目標室内温度(TR0)との温度差(ΔTR)に基づいて前記冷媒回路(6)の高圧(Ph)を制御する。 The first aspect of the present disclosure is directed to an air conditioner (1). The air conditioner (1) includes a refrigerant circuit (6) having a compressor (23), a radiator (64), an expansion valve (63), and an evaporator (24), which performs a refrigeration cycle to perform a heating operation for heating a room by compressing the refrigerant to a critical pressure (Pc) or higher, and a control device (130) that controls the refrigerant circuit (6), and the control device (130) controls the expansion valve (63) to adjust the refrigerant temperature (TE) at the outlet (E) of the radiator (64), and controls the high pressure (Ph) of the refrigerant circuit (6) based on the temperature difference (ΔTR) between the room temperature (TR) and the target room temperature (TR0).
第1の態様では、空気調和装置(1)において、冷媒を臨界圧力(Pc)以上まで圧縮することで室内を暖房する暖房運転のときに、室内温度(TR)と目標室内温度(TR0)との温度差(ΔTR)を調整することができる。 In the first aspect, in the air conditioning device (1), during heating operation in which the refrigerant is compressed to a critical pressure (Pc) or higher to heat the room, the temperature difference (ΔTR) between the room temperature (TR) and the target room temperature (TR0) can be adjusted.
本開示の第2の態様では、第1の態様において、前記制御装置(130)は、前記温度差(ΔTR)が第1値よりも大きくなると前記冷媒回路(6)の高圧(Ph)を高くするように前記圧縮機(23)を制御する。 In a second aspect of the present disclosure, in the first aspect, the control device (130) controls the compressor (23) to increase the high pressure (Ph) of the refrigerant circuit (6) when the temperature difference (ΔTR) becomes greater than a first value.
第2の態様によれば、室内温度(TR)と目標室内温度(TR0)との温度差(ΔTR)が第1値よりも大きいときに、冷媒回路(6)の高圧(Ph)を高くすることによって、室内温度(TR)を高めることができる。室内温度(TR)と目標室内温度(TR0)との温度差(ΔTR)を小さくできる。 According to the second aspect, when the temperature difference (ΔTR) between the indoor temperature (TR) and the target indoor temperature (TR0) is greater than the first value, the indoor temperature (TR) can be increased by increasing the high pressure (Ph) of the refrigerant circuit (6). The temperature difference (ΔTR) between the indoor temperature (TR) and the target indoor temperature (TR0) can be reduced.
本開示の第3の態様では、第1または第2の態様において、前記制御装置(130)は、前記温度差(ΔTR)が第2値よりも小さくなると前記冷媒回路(6)の高圧(Ph)を低くするように前記圧縮機(23)を制御する。 In a third aspect of the present disclosure, in the first or second aspect, the control device (130) controls the compressor (23) to lower the high pressure (Ph) of the refrigerant circuit (6) when the temperature difference (ΔTR) becomes smaller than a second value.
第3の態様によれば、室内温度(TR)と目標室内温度(TR0)との温度差(ΔTR)が第2値よりも小さい場合には、冷媒回路(6)の高圧(Ph)を低くすることによって、圧縮機(23)の負荷を低減できる。 According to the third aspect, when the temperature difference (ΔTR) between the indoor temperature (TR) and the target indoor temperature (TR0) is smaller than the second value, the high pressure (Ph) of the refrigerant circuit (6) is lowered, thereby reducing the load on the compressor (23).
本開示の第4の態様では、第1から第3のいずれか1つの態様において、前記制御装置(130)は、前記温度差(ΔTR)が第3値よりも小さくなると前記冷媒回路(6)の高圧(Ph)を制御範囲の下限値(Ph1)とするように前記圧縮機(23)を制御する。 In a fourth aspect of the present disclosure, in any one of the first to third aspects, the control device (130) controls the compressor (23) so that the high pressure (Ph) of the refrigerant circuit (6) is set to the lower limit (Ph1) of the control range when the temperature difference (ΔTR) becomes smaller than a third value.
第4の態様によれば、室内温度(TR)と目標室内温度(TR0)との温度差(ΔTR)が第3値よりも小さい場合には、冷媒回路(6)の高圧(Ph)を下限値(Ph1)にすることによって、圧縮機(23)の負荷を低減する上で有利になる。 According to the fourth aspect, when the temperature difference (ΔTR) between the indoor temperature (TR) and the target indoor temperature (TR0) is smaller than the third value, the high pressure (Ph) of the refrigerant circuit (6) is set to the lower limit value (Ph1), which is advantageous in reducing the load on the compressor (23).
本開示の第5の態様では、第1から第4のいずれか1つの態様において、前記冷媒回路(6)は、前記放熱器(64)の下流側に接続され、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する気液分離器(25)と、前記気液分離器(25)のガス貯留部(25a)と前記圧縮機(23)の吸入側(23i)とを繋ぐガス抜き通路(41)と、前記ガス抜き通路(41)に設けられる開閉弁(42)とを有し、前記制御装置(130)は、前記温度差(ΔTR)が第4値よりも大きくなると、前記開閉弁(42)を開ける。 In a fifth aspect of the present disclosure, in any one of the first to fourth aspects, the refrigerant circuit (6) includes a gas-liquid separator (25) connected downstream of the radiator (64) and separating the refrigerant into a gas refrigerant and a liquid refrigerant, a gas vent passage (41) connecting a gas storage section (25a) of the gas-liquid separator (25) and a suction side (23i) of the compressor (23), and an on-off valve (42) provided in the gas vent passage (41), and the control device (130) opens the on-off valve (42) when the temperature difference (ΔTR) becomes greater than a fourth value.
第5の態様によれば、室内温度(TR)と目標室内温度(TR0)との温度差(ΔTR)が第4値よりも大きい場合には、気液分離器(25)のガス貯留部(25a)から圧縮機(23)の吸入側(23i)への冷媒の流れを促進することによって、室内温度(TR)をさらに高めることができる。室内温度(TR)と目標室内温度(TR0)との温度差(ΔTR)を小さくする上で有利になる。 According to the fifth aspect, when the temperature difference (ΔTR) between the indoor temperature (TR) and the target indoor temperature (TR0) is greater than the fourth value, the indoor temperature (TR) can be further increased by promoting the flow of refrigerant from the gas storage section (25a) of the gas-liquid separator (25) to the suction side (23i) of the compressor (23). This is advantageous in reducing the temperature difference (ΔTR) between the indoor temperature (TR) and the target indoor temperature (TR0).
本開示の第6の態様では、第1から第5のいずれか1つの態様において、前記冷媒回路(6)は、前記放熱器(64)の下流側に接続され、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する気液分離器(25)を有し、前記放熱器(64)の出口(E)での冷媒の比エンタルピ(he)は、前記冷媒の臨界点(C)での比エンタルピ(hc)よりも小さい。 In a sixth aspect of the present disclosure, in any one of the first to fifth aspects, the refrigerant circuit (6) has a gas-liquid separator (25) connected downstream of the radiator (64) and separating the refrigerant into a gas refrigerant and a liquid refrigerant, and the specific enthalpy (he) of the refrigerant at the outlet (E) of the radiator (64) is smaller than the specific enthalpy (hc) of the refrigerant at the critical point (C).
第6の態様によれば、気液分離器(25)に流入する液冷媒を増やすことによって、気液分離器(25)による気液分離効果を大きくできる。 According to the sixth aspect, the gas-liquid separation effect of the gas-liquid separator (25) can be increased by increasing the amount of liquid refrigerant flowing into the gas-liquid separator (25).
本開示の第7の態様では、第1から第6のいずれか1つの態様において、前記放熱器(64)は、互いに並列に接続される第1放熱器(64A)と第2放熱器(64B)とを含み、前記膨張弁(63)は、前記第1放熱器(64A)に対応する第1膨張弁(63A)と、前記第2放熱器(64B)に対応する第2膨張弁(63B)とを含み、前記制御装置(130)は、前記第1放熱器(64A)に対応する室内温度(TRA)と目標室内温度(TR0A)との温度差である第1温度差(ΔTRA)と、前記第2放熱器(64B)に対応する室内温度(TRB)と目標室内温度(TR0B)との温度差である第2温度差(ΔTRB)とのいずれか一方、または両方に基づいて、前記冷媒回路(6)の高圧(Ph)を制御する。 In a seventh aspect of the present disclosure, in any one of the first to sixth aspects, the radiator (64) includes a first radiator (64A) and a second radiator (64B) connected in parallel to each other, the expansion valve (63) includes a first expansion valve (63A) corresponding to the first radiator (64A) and a second expansion valve (63B) corresponding to the second radiator (64B), and the control device (130) controls the high pressure (Ph) of the refrigerant circuit (6) based on either or both of a first temperature difference (ΔTRA) that is a temperature difference between an indoor temperature (TRA) corresponding to the first radiator (64A) and a target indoor temperature (TR0A) and a second temperature difference (ΔTRB) that is a temperature difference between an indoor temperature (TRB) corresponding to the second radiator (64B) and a target indoor temperature (TR0B).
第7の態様によれば、放熱器(64)が2つ以上ある場合であっても、冷媒を臨界圧力(Pc)以上まで圧縮することで室内を暖房する暖房運転のときに、室内温度(TR)と目標室内温度(TR0)との温度差(ΔTR)を調整することができる。 According to the seventh aspect, even if there are two or more radiators (64), the temperature difference (ΔTR) between the room temperature (TR) and the target room temperature (TR0) can be adjusted during heating operation in which the refrigerant is compressed to or above the critical pressure (Pc) to heat the room.
本開示の第8の態様では、第7の態様において、前記制御装置(130)は、前記第1温度差(ΔTRA)および前記第2温度差(ΔTRB)のうちの大きい方に基づいて、前記冷媒回路(6)の高圧(Ph)を制御する。 In the eighth aspect of the present disclosure, in the seventh aspect, the control device (130) controls the high pressure (Ph) of the refrigerant circuit (6) based on the larger of the first temperature difference (ΔTRA) and the second temperature difference (ΔTRB).
第8の態様によれば、第1温度差(ΔTRA)および第2温度差(ΔTRB)のうちの条件の悪い(温度差の大きい)方を採用することによって、室内温度(TR)と目標室内温度(TR0)との温度差(ΔTR)を小さくする上で有利になる。 According to the eighth aspect, by adopting the worse condition (larger temperature difference) between the first temperature difference (ΔTRA) and the second temperature difference (ΔTRB), it is advantageous to reduce the temperature difference (ΔTR) between the indoor temperature (TR) and the target indoor temperature (TR0).
本開示の第9の態様では、第1から第8のいずれか1つの態様において、前記冷媒は、二酸化炭素である。 In a ninth aspect of the present disclosure, in any one of the first to eighth aspects, the refrigerant is carbon dioxide.
第9の態様によれば、冷媒として二酸化炭素を採用することによって、環境保護の観点で有利になる。 According to the ninth aspect, the use of carbon dioxide as a refrigerant is advantageous from the standpoint of environmental protection.
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示される実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲内で各種の変更が可能である。各図面は、本開示を概念的に説明するためのものであるから、理解容易のために必要に応じて寸法、比または数を誇張または簡略化して表す場合がある。 Embodiments of the present disclosure will be described in detail below with reference to the drawings. Note that the present disclosure is not limited to the embodiments shown below, and various modifications are possible without departing from the technical spirit of the present disclosure. The drawings are intended to conceptually explain the present disclosure, and therefore may exaggerate or simplify dimensions, ratios, or numbers as necessary to facilitate understanding.
本実施形態に係る空気調和装置(1)は、冷凍サイクルを行う。空気調和装置(1)は、冷凍装置ともいう。空気調和装置(1)は、室内の空調を行う。空気調和装置(1)は、冷却対象の冷却を行う。ここでいう冷却対象は、冷蔵庫、冷凍庫、ショーケースなどの設備内の空気を含む。以下では、このような設備を冷設と称する。 The air conditioner (1) according to this embodiment performs a refrigeration cycle. The air conditioner (1) is also called a refrigeration device. The air conditioner (1) performs air conditioning for the room. The air conditioner (1) cools an object to be cooled. The object to be cooled here includes the air inside equipment such as a refrigerator, a freezer, or a showcase. Hereinafter, such equipment will be referred to as a refrigeration facility.
(1)全体構成
図1は、空気調和装置(1)の配管系統図である。図1に示すように、空気調和装置(1)は、室外に設置される熱源ユニット(10)と、室内を空調する空調ユニット(60)と、庫内の空気を冷却する冷設ユニット(70)とを備える。空調ユニット(60)は、互いに並列に接続される第1空調ユニット(60A)と第2空調ユニット(60B)とを含む。
(1) Overall Configuration Fig. 1 is a piping diagram of an air conditioner (1). As shown in Fig. 1, the air conditioner (1) includes a heat source unit (10) installed outdoors, an air conditioning unit (60) that conditions the air inside the room, and a cold storage unit (70) that cools the air inside the room. The air conditioning unit (60) includes a first air conditioning unit (60A) and a second air conditioning unit (60B) that are connected in parallel to each other.
空気調和装置(1)は、熱源ユニット(10)と空調ユニット(60)と冷設ユニット(70)とを接続する4本の連絡配管(2,3,4,5)を、備える。空気調和装置(1)では、熱源ユニット(10)と空調ユニット(60)と冷設ユニット(70)とがこれらの連絡配管(2,3,4,5)で接続されることで、冷媒回路(6)が構成される。換言すると、空気調和装置(1)は、冷媒回路(6)を備える。 The air conditioner (1) includes four interconnecting pipes (2, 3, 4, 5) that connect the heat source unit (10), the air conditioning unit (60), and the cooling unit (70). In the air conditioner (1), the heat source unit (10), the air conditioning unit (60), and the cooling unit (70) are connected by these interconnecting pipes (2, 3, 4, 5) to form a refrigerant circuit (6). In other words, the air conditioner (1) includes a refrigerant circuit (6).
冷媒回路(6)は、充填された冷媒を含む。冷媒回路(6)は、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う。本実施形態に係る冷媒は、二酸化炭素である。冷媒回路(6)は、冷媒が臨界圧力以上に圧縮される冷凍サイクルを行う。 The refrigerant circuit (6) contains a filled refrigerant. The refrigerant circuit (6) circulates the refrigerant to perform a refrigeration cycle. In this embodiment, the refrigerant is carbon dioxide. The refrigerant circuit (6) performs a refrigeration cycle in which the refrigerant is compressed to or above its critical pressure.
(1-1)連絡配管
4本の連絡配管(2,3,4,5)は、第1液連絡配管(2)と第1ガス連絡配管(3)と第2液連絡配管(4)と第2ガス連絡配管(5)とで構成される。第1液連絡配管(2)および第1ガス連絡配管(3)は、空調ユニット(60)に対応する。第2液連絡配管(4)および第2ガス連絡配管(5)は、冷設ユニット(70)に対応する。
(1-1) Interconnecting Pipes The four interconnecting pipes (2, 3, 4, 5) consist of a first liquid interconnecting pipe (2), a first gas interconnecting pipe (3), a second liquid interconnecting pipe (4), and a second gas interconnecting pipe (5). The first liquid interconnecting pipe (2) and the first gas interconnecting pipe (3) correspond to the air conditioning unit (60). The second liquid interconnecting pipe (4) and the second gas interconnecting pipe (5) correspond to the cooling unit (70).
(2)熱源ユニット
熱源ユニット(10)は、熱源回路(11)と室外ファン(12)とを有する。熱源回路(11)は、圧縮要素(20)と室外熱交換器(24)と気液分離器(25)とを有する。熱源回路(11)は、第1室外膨張弁(26)と第2室外膨張弁(27)とを有する。熱源回路(11)は、さらに過冷却熱交換器(28)と中間冷却器(29)とを有する。
(2) Heat Source Unit The heat source unit (10) has a heat source circuit (11) and an outdoor fan (12). The heat source circuit (11) has a compression element (20), an outdoor heat exchanger (24), and a gas-liquid separator (25). The heat source circuit (11) has a first outdoor expansion valve (26) and a second outdoor expansion valve (27). The heat source circuit (11) further has a subcooling heat exchanger (28) and an intercooler (29).
熱源回路(11)は、4つの閉鎖弁(13,14,15,16)を有する。4つの閉鎖弁(13,14,15,16)は、第1ガス閉鎖弁(13)と第1液閉鎖弁(14)と第2ガス閉鎖弁(15)と第2液閉鎖弁(16)とで構成される。 The heat source circuit (11) has four shutoff valves (13, 14, 15, 16). The four shutoff valves (13, 14, 15, 16) are composed of a first gas shutoff valve (13), a first liquid shutoff valve (14), a second gas shutoff valve (15), and a second liquid shutoff valve (16).
第1ガス閉鎖弁(13)には、第1ガス連絡配管(3)が接続される。第1液閉鎖弁(14)には、第1液連絡配管(2)が接続される。第2ガス閉鎖弁(15)には、第2ガス連絡配管(5)が接続される。第2液閉鎖弁(16)には、第2液連絡配管(4)が接続される。 The first gas stop valve (13) is connected to the first gas connection pipe (3). The first liquid stop valve (14) is connected to the first liquid connection pipe (2). The second gas stop valve (15) is connected to the second gas connection pipe (5). The second liquid stop valve (16) is connected to the second liquid connection pipe (4).
熱源ユニット(10)は、流路切換機構(30)を有する。図1などの冷媒回路(6)の配管系統図では、流路切換機構(30)の詳細の図示を省略している。流路切換機構(30)は、冷媒回路(6)の冷媒の流路を切り換える。 The heat source unit (10) has a flow path switching mechanism (30). In the piping system diagram of the refrigerant circuit (6) in FIG. 1 and the like, the details of the flow path switching mechanism (30) are omitted. The flow path switching mechanism (30) switches the flow path of the refrigerant in the refrigerant circuit (6).
(2-1)圧縮要素
圧縮要素(20)は、冷媒を圧縮する。圧縮要素(20)は、第1圧縮機(21)と第2圧縮機(22)と第3圧縮機(23)とを有する。圧縮要素(20)は、冷媒を単段で圧縮する運転と、冷媒を二段で圧縮する運転とを行う。第3圧縮機(23)は、本例の圧縮機の一例である。
(2-1) Compression Element The compression element (20) compresses the refrigerant. The compression element (20) has a first compressor (21), a second compressor (22), and a third compressor (23). The compression element (20) performs an operation in which the refrigerant is compressed in a single stage and an operation in which the refrigerant is compressed in two stages. The third compressor (23) is an example of a compressor in this embodiment.
第1圧縮機(21)は、冷設ユニット(70)に対応する冷設圧縮機である。第2圧縮機(22)は、空調ユニット(60)に対応する空調圧縮機である。第1圧縮機(21)および第2圧縮機(22)は、低段圧縮部である。第1圧縮機(21)および第2圧縮機(22)は、並列に接続される。 The first compressor (21) is a cold-conditioning compressor corresponding to the cold-conditioning unit (70). The second compressor (22) is an air-conditioning compressor corresponding to the air-conditioning unit (60). The first compressor (21) and the second compressor (22) are low-stage compression sections. The first compressor (21) and the second compressor (22) are connected in parallel.
第3圧縮機(23)は、高段圧縮部である。第3圧縮機(23)は、第1圧縮機(21)と直列に、あるいは第2圧縮機(22)と直列に、接続される。 The third compressor (23) is a high-stage compression section. The third compressor (23) is connected in series with the first compressor (21) or in series with the second compressor (22).
第1圧縮機(21)、第2圧縮機(22)および第3圧縮機(23)は、モータによって圧縮機構が駆動される回転式圧縮機である。第1圧縮機(21)、第2圧縮機(22)および第3圧縮機(23)は、可変容量式である。第1圧縮機(21)、第2圧縮機(22)および第3圧縮機(23)は、インバータ装置によってモータの回転数が調節される。言い換えると、第1圧縮機(21)、第2圧縮機(22)および第3圧縮機(23)は、それらの運転容量が調節可能に構成される。 The first compressor (21), the second compressor (22), and the third compressor (23) are rotary compressors whose compression mechanisms are driven by a motor. The first compressor (21), the second compressor (22), and the third compressor (23) are of a variable capacity type. The rotation speed of the motor of the first compressor (21), the second compressor (22), and the third compressor (23) is adjusted by an inverter device. In other words, the first compressor (21), the second compressor (22), and the third compressor (23) are configured so that their operating capacities are adjustable.
第1圧縮機(21)の吸入部には、第1吸入管(21a)が接続される。第1圧縮機(21)の吐出部には、第1吐出管(21b)が接続される。第2圧縮機(22)の吸入部には、第2吸入管(22a)が接続される。第2圧縮機(22)の吐出部には、第2吐出管(22b)が接続される。第3圧縮機(23)の吸入部には、第3吸入管(23a)が接続される。第3圧縮機(23)の吐出部には、第3吐出管(23b)が接続される。 A first suction pipe (21a) is connected to the suction section of the first compressor (21). A first discharge pipe (21b) is connected to the discharge section of the first compressor (21). A second suction pipe (22a) is connected to the suction section of the second compressor (22). A second discharge pipe (22b) is connected to the discharge section of the second compressor (22). A third suction pipe (23a) is connected to the suction section of the third compressor (23). A third discharge pipe (23b) is connected to the discharge section of the third compressor (23).
(2-2)中間流路
熱源回路(11)は、中間流路(18)を含む。中間流路(18)は、第1圧縮機(21)の吐出部および第2圧縮機(22)の吐出部と、第3圧縮機(23)の吸入部とを繋ぐ。中間流路(18)は、第1吐出管(21b)と第2吐出管(22b)と第3吸入管(23a)とを含む。
(2-2) Intermediate Flow Passage The heat source circuit (11) includes an intermediate flow passage (18). The intermediate flow passage (18) connects the discharge portion of the first compressor (21) and the discharge portion of the second compressor (22) to the suction portion of the third compressor (23). The intermediate flow passage (18) includes a first discharge pipe (21b), a second discharge pipe (22b), and a third suction pipe (23a).
(2-3)室外熱交換器および室外ファン
室外熱交換器(24)は、蒸発器の一例である。室外熱交換器(24)は、フィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。室外ファン(12)は、室外熱交換器(24)の近傍に配置される。室外ファン(12)は、室外空気を搬送する。室外熱交換器は、その内部を流れる冷媒と、室外ファン(12)が搬送する室外空気とを熱交換させる。
(2-3) Outdoor Heat Exchanger and Outdoor Fan The outdoor heat exchanger (24) is an example of an evaporator. The outdoor heat exchanger (24) is a fin-and-tube type air heat exchanger. The outdoor fan (12) is disposed near the outdoor heat exchanger (24). The outdoor fan (12) transports outdoor air. The outdoor heat exchanger exchanges heat between the refrigerant flowing therethrough and the outdoor air transported by the outdoor fan (12).
(2-4)液側流路
熱源回路(11)は、液側流路(40)を含む。液側流路(40)は、室外熱交換器(24)の液側端と、2つの液閉鎖弁(14,16)との間に設けられる。液側流路(40)は、第1から第5までの管(40a,40b,40c,40d,40e)を含む。
(2-4) Liquid Side Flow Path The heat source circuit (11) includes a liquid side flow path (40). The liquid side flow path (40) is provided between the liquid side end of the outdoor heat exchanger (24) and the two liquid stop valves (14, 16). The liquid side flow path (40) includes first to fifth pipes (40a, 40b, 40c, 40d, 40e).
第1管(40a)の一端は、室外熱交換器(24)の液側端に接続する。第1管(40a)の他端は、気液分離器(25)の頂部に接続する。第2管(40b)の一端は、気液分離器(25)の底部に接続する。第2管(40b)の他端は、第2液閉鎖弁(16)に接続する。第3管(40c)の一端は、第2管(40b)の中途部に接続する。第3管(40c)の他端は、第1液閉鎖弁(14)に接続する。第4管(40d)の一端は、第1管(40a)における第1室外膨張弁(26)と気液分離器(25)との間に接続する。第4管(40d)の他端は、第3管(40c)の中途部に接続する。第5管(40e)の一端は、第1管(40a)における室外熱交換器(24)と第1室外膨張弁(26)との間に接続する。第5管(40e)の他端は、第2管(40b)における気液分離器(25)と第3管(40c)の接続部との間に接続する。 One end of the first pipe (40a) is connected to the liquid side end of the outdoor heat exchanger (24). The other end of the first pipe (40a) is connected to the top of the gas-liquid separator (25). One end of the second pipe (40b) is connected to the bottom of the gas-liquid separator (25). The other end of the second pipe (40b) is connected to the second liquid shutoff valve (16). One end of the third pipe (40c) is connected to the middle of the second pipe (40b). The other end of the third pipe (40c) is connected to the first liquid shutoff valve (14). One end of the fourth pipe (40d) is connected to the first pipe (40a) between the first outdoor expansion valve (26) and the gas-liquid separator (25). The other end of the fourth pipe (40d) is connected to the middle of the third pipe (40c). One end of the fifth pipe (40e) is connected to the first pipe (40a) between the outdoor heat exchanger (24) and the first outdoor expansion valve (26). The other end of the fifth pipe (40e) is connected to the second pipe (40b) between the gas-liquid separator (25) and the junction of the third pipe (40c).
(2-5)室外膨張弁
第1室外膨張弁(26)は、第1管(40a)に設けられる。第1室外膨張弁(26)は、第1管(40a)において、室外熱交換器(24)の液側端と、第4管(40d)との接続部との間に設けられる。第2室外膨張弁(27)は、第5管(40e)に設けられる。第1室外膨張弁(26)および第2室外膨張弁(27)は、その開度が調節可能な膨張弁である。第1室外膨張弁(26)および第2室外膨張弁(27)は、パルス信号に基づき開度を調節する電子膨張弁である。
(2-5) Outdoor Expansion Valve The first outdoor expansion valve (26) is provided in the first pipe (40a). The first outdoor expansion valve (26) is provided in the first pipe (40a) between the liquid side end of the outdoor heat exchanger (24) and the connection portion with the fourth pipe (40d). The second outdoor expansion valve (27) is provided in the fifth pipe (40e). The first outdoor expansion valve (26) and the second outdoor expansion valve (27) are expansion valves whose opening degrees are adjustable. The first outdoor expansion valve (26) and the second outdoor expansion valve (27) are electronic expansion valves whose opening degrees are adjusted based on a pulse signal.
(2-6)気液分離器
気液分離器(25)は、冷媒を貯留する密閉容器である。気液分離器(25)は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する。気液分離器(25)の内部には、ガス貯留部(25a)と液貯留部(25b)とが形成される。ガス貯留部(25a)は、気液分離器(25)の頂部側に形成される。液貯留部(25b)は気液分離器(25)の底部側に形成される。
(2-6) Gas-Liquid Separator The gas-liquid separator (25) is a sealed container that stores a refrigerant. The gas-liquid separator (25) separates the refrigerant into a gas refrigerant and a liquid refrigerant. A gas storage section (25a) and a liquid storage section (25b) are formed inside the gas-liquid separator (25). The gas storage section (25a) is formed on the top side of the gas-liquid separator (25). The liquid storage section (25b) is formed on the bottom side of the gas-liquid separator (25).
(2-7)ガス抜き管
熱源回路(11)は、ガス抜き通路としてのガス抜き管(41)を有する。ガス抜き管(41)の一端は、気液分離器(25)の頂部にあるガス貯留部(25a)に接続する。ガス抜き管(41)の他端は、中間流路(18)に接続する。ガス抜き管(41)は、気液分離器(25)内のガス冷媒を中間流路(18)に送る。ガス抜き管(41)は、気液分離器(25)のガス貯留部(25a)と、高段圧縮部である第3圧縮機(23)の吸入側(23i)とを連通させるガス抜き通路の一例である。
(2-7) Gas Vent Pipe The heat source circuit (11) has a gas vent pipe (41) as a gas vent passage. One end of the gas vent pipe (41) is connected to the gas storage section (25a) at the top of the gas-liquid separator (25). The other end of the gas vent pipe (41) is connected to the intermediate flow path (18). The gas vent pipe (41) sends gas refrigerant in the gas-liquid separator (25) to the intermediate flow path (18). The gas vent pipe (41) is an example of a gas vent passage that connects the gas storage section (25a) of the gas-liquid separator (25) to the suction side (23i) of the third compressor (23), which is a high-stage compression section.
ガス抜き管(41)には、開閉弁としてのガス抜き弁(42)が設けられる。ガス抜き弁(42)は、その開度が調節可能な膨張弁である。ガス抜き弁(42)は、パルス信号に基づき開度を調節する電子膨張弁である。ガス抜き弁(42)は、電動弁や電磁開閉弁などでもよい。ガス抜き弁(42)は、ガス抜き通路としてのガス抜き管(41)に設けられる開閉弁の一例である。 The gas vent pipe (41) is provided with a gas vent valve (42) as an on-off valve. The gas vent valve (42) is an expansion valve whose opening is adjustable. The gas vent valve (42) is an electronic expansion valve whose opening is adjusted based on a pulse signal. The gas vent valve (42) may be an electric valve or an electromagnetic on-off valve. The gas vent valve (42) is an example of an on-off valve provided in the gas vent pipe (41) as a gas vent passage.
(2-8)過冷却熱交換器
過冷却熱交換器(28)は、高圧側流路である第1流路(28a)と、低圧側流路である第2流路(28b)とを有する。過冷却熱交換器(28)は、第1流路(28a)の冷媒と、第2流路(28b)の冷媒とを熱交換する。言い換えると、過冷却熱交換器(28)は、第2流路(28b)を流れる冷媒により、第1流路(28a)を流れる冷媒を冷却する。
(2-8) Subcooling Heat Exchanger The subcooling heat exchanger (28) has a first flow path (28a) which is a high-pressure side flow path and a second flow path (28b) which is a low-pressure side flow path. The subcooling heat exchanger (28) exchanges heat between the refrigerant in the first flow path (28a) and the refrigerant in the second flow path (28b). In other words, the subcooling heat exchanger (28) cools the refrigerant flowing in the first flow path (28a) by the refrigerant flowing in the second flow path (28b).
第2流路(28b)は、インジェクション流路(43)の一部を構成する。インジェクション流路(43)は、上流流路(44)と下流流路(45)とを含む。 The second flow path (28b) constitutes a part of the injection flow path (43). The injection flow path (43) includes an upstream flow path (44) and a downstream flow path (45).
上流流路(44)の一端は、第3管(40c)における第4管(40d)の接続部によりも上流側に接続する。上流流路(44)の他端は、第2流路(28b)の流入端に接続する。上流流路(44)には、過冷却側減圧弁であるインジェクション弁(46)が設けられる。インジェクション弁(46)は、その開度が調節可能な膨張弁である。インジェクション弁(46)は、パルス信号に基づき開度を調節する電子膨張弁である。 One end of the upstream flow path (44) is connected to the third pipe (40c) upstream of the connection portion of the fourth pipe (40d). The other end of the upstream flow path (44) is connected to the inlet end of the second flow path (28b). The upstream flow path (44) is provided with an injection valve (46) which is a subcooling side pressure reducing valve. The injection valve (46) is an expansion valve whose opening is adjustable. The injection valve (46) is an electronic expansion valve whose opening is adjusted based on a pulse signal.
下流流路(45)の一端は、第2流路(28b)の流出端に接続する。下流流路(45)の他端は、中間流路(18)に接続する。 One end of the downstream flow path (45) is connected to the outlet end of the second flow path (28b). The other end of the downstream flow path (45) is connected to the intermediate flow path (18).
(2-9)中間冷却器
中間冷却器(29)は、中間流路(18)に設けられる。中間冷却器(29)は、フィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。中間冷却器(29)の近傍には、冷却ファン(29a)が配置される。中間冷却器(29)は、その内部を流れる冷媒と、冷却ファン(29a)が搬送する室外空気とを熱交換させる。
(2-9) Intercooler The intercooler (29) is provided in the intermediate flow path (18). The intercooler (29) is a fin-and-tube type air heat exchanger. A cooling fan (29a) is disposed in the vicinity of the intercooler (29). The intercooler (29) exchanges heat between the refrigerant flowing therethrough and the outdoor air transported by the cooling fan (29a).
(2-10)油分離回路
熱源回路(11)は、油分離回路を含む。油分離回路は、油分離器(50)と、第1油戻し管(51)と、第2油戻し管(52)とを有する。
(2-10) Oil Separation Circuit The heat source circuit (11) includes an oil separation circuit. The oil separation circuit has an oil separator (50), a first oil return pipe (51), and a second oil return pipe (52).
油分離器(50)は、第3吐出管(23b)に接続される。油分離器(50)は、圧縮要素(20)から吐出された冷媒中から油を分離する。第1油戻し管(51)および第2油戻し管(52)の流入端は、油分離器(50)に連通する。第1油戻し管(51)の流出端は、中間流路(18)に接続する。第1油戻し管(51)には、第1油量調節弁(53)が設けられる。 The oil separator (50) is connected to the third discharge pipe (23b). The oil separator (50) separates oil from the refrigerant discharged from the compression element (20). The inlet ends of the first oil return pipe (51) and the second oil return pipe (52) communicate with the oil separator (50). The outlet end of the first oil return pipe (51) is connected to the intermediate flow path (18). The first oil return pipe (51) is provided with a first oil amount control valve (53).
第2油戻し管(52)の流出側は、第1分岐管(52a)と第2分岐管(52b)とに分離する。第1分岐管(52a)は、第1圧縮機(21)の油貯留部に接続する。第2分岐管(52b)は、第2圧縮機(22)の油貯留部に接続する。第1分岐管(52a)には、第2油量調節弁(54)が設けられる。第2分岐管(52b)には、第3油量調節弁(55)が設けられる。 The outlet side of the second oil return pipe (52) is separated into a first branch pipe (52a) and a second branch pipe (52b). The first branch pipe (52a) is connected to the oil reservoir of the first compressor (21). The second branch pipe (52b) is connected to the oil reservoir of the second compressor (22). The first branch pipe (52a) is provided with a second oil amount control valve (54). The second branch pipe (52b) is provided with a third oil amount control valve (55).
(2-11)バイパス管
熱源回路(11)は、第1バイパス管(56)と第2バイパス管(57)と第3バイパス管(58)とを有する。第1バイパス管(56)は、第1圧縮機(21)に対応する。第2バイパス管(57)は、第2圧縮機(22)に対応する。第3バイパス管(58)は、第3圧縮機(23)に対応する。
(2-11) Bypass Pipe The heat source circuit (11) has a first bypass pipe (56), a second bypass pipe (57), and a third bypass pipe (58). The first bypass pipe (56) corresponds to the first compressor (21). The second bypass pipe (57) corresponds to the second compressor (22). The third bypass pipe (58) corresponds to the third compressor (23).
具体的には、第1バイパス管(56)は、第1吸入管(21a)と第1吐出管(21b)とを直に繋ぐ。第2バイパス管(57)は、第2吸入管(22a)と第2吐出管(22b)とを直に繋ぐ。第3バイパス管(58)は、第3吸入管(23a)と第3吐出管(23b)とを直に繋ぐ。 Specifically, the first bypass pipe (56) directly connects the first suction pipe (21a) and the first discharge pipe (21b). The second bypass pipe (57) directly connects the second suction pipe (22a) and the second discharge pipe (22b). The third bypass pipe (58) directly connects the third suction pipe (23a) and the third discharge pipe (23b).
(2-12)逆止弁
熱源回路(11)は、複数の逆止弁を有する。複数の逆止弁は、第1から第12までの逆止弁(CV1~CV12)を含む。これらの逆止弁(CV1~CV12)は、図1の矢印方向の冷媒の流れを許容し、その逆方向の冷媒の流れを禁止する。
(2-12) Check Valve The heat source circuit (11) has a plurality of check valves. The plurality of check valves includes first to twelfth check valves (CV1 to CV12). These check valves (CV1 to CV12) allow the flow of refrigerant in the direction of the arrow in FIG. 1 and prohibit the flow of refrigerant in the opposite direction.
第1逆止弁(CV1)および第2逆止弁(CV2)は、流路切換機構(30)に設けられる。 The first check valve (CV1) and the second check valve (CV2) are provided in the flow path switching mechanism (30).
第3逆止弁(CV3)は、第3吐出管(23b)に設けられる。第4逆止弁(CV4)は、第1管(40a)に設けられる。第5逆止弁(CV5)は、第3管(40c)に設けられる。第6逆止弁(CV6)は、第4管(40d)に設けられる。第7逆止弁(CV7)は、第5管(40e)に設けられる。第8逆止弁(CV8)は、第1バイパス管(56)に設けられる。第9逆止弁(CV9)は、第2バイパス管(57)に設けられる。第10逆止弁(CV10)は、第3バイパス管(58)に設けられる。第11逆止弁(CV11)は、第1吐出管(21b)に設けられる。第12逆止弁(CV12)は、第2吐出管(22b)に設けられる。 The third check valve (CV3) is provided in the third discharge pipe (23b). The fourth check valve (CV4) is provided in the first pipe (40a). The fifth check valve (CV5) is provided in the third pipe (40c). The sixth check valve (CV6) is provided in the fourth pipe (40d). The seventh check valve (CV7) is provided in the fifth pipe (40e). The eighth check valve (CV8) is provided in the first bypass pipe (56). The ninth check valve (CV9) is provided in the second bypass pipe (57). The tenth check valve (CV10) is provided in the third bypass pipe (58). The eleventh check valve (CV11) is provided in the first discharge pipe (21b). The twelfth check valve (CV12) is provided in the second discharge pipe (22b).
(3)空調ユニット
図2は、空調ユニット(60)近傍の配管系統図である。空調ユニット(60)は、室内に設置される利用ユニットである。空調ユニット(60)は、室内回路(61)と室内ファン(62)とを有する。室内回路(61)の液側端には、第1液連絡配管(2)が接続される。室内回路(61)のガス側端には、第1ガス連絡配管(3)が接続される。
(3) Air Conditioning Unit Fig. 2 is a piping diagram in the vicinity of an air conditioning unit (60). The air conditioning unit (60) is a utilization unit installed indoors. The air conditioning unit (60) has an indoor circuit (61) and an indoor fan (62). A first liquid connection pipe (2) is connected to a liquid side end of the indoor circuit (61). A first gas connection pipe (3) is connected to a gas side end of the indoor circuit (61).
図2に示すように、室内回路(61)は、液側端からガス側端に向かって順に、室内膨張弁(63)と室内熱交換器(64)とを有する。室内膨張弁(63)は、膨張弁の一例である。室内膨張弁(63)は、その開度が調節可能な膨張弁である。室内膨張弁(63)は、パルス信号に基づき開度を調節する電子膨張弁である。 As shown in FIG. 2, the indoor circuit (61) has, in order from the liquid side end to the gas side end, an indoor expansion valve (63) and an indoor heat exchanger (64). The indoor expansion valve (63) is an example of an expansion valve. The indoor expansion valve (63) is an expansion valve whose opening is adjustable. The indoor expansion valve (63) is an electronic expansion valve whose opening is adjusted based on a pulse signal.
室内熱交換器(64)は、フィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。室内熱交換器(64)は、放熱器の一例である。室内ファン(62)は、室内熱交換器(64)の近傍に配置される。室内ファン(62)は、室内空気を搬送する。室内熱交換器(64)は、その内部を流れる冷媒と、室内ファン(62)が搬送する室内空気とを熱交換させる。 The indoor heat exchanger (64) is a fin-and-tube type air heat exchanger. The indoor heat exchanger (64) is an example of a radiator. The indoor fan (62) is disposed near the indoor heat exchanger (64). The indoor fan (62) transports indoor air. The indoor heat exchanger (64) exchanges heat between the refrigerant flowing therethrough and the indoor air transported by the indoor fan (62).
空調ユニット(60)は、互いに並列に接続される第1空調ユニット(60A)と第2空調ユニット(60B)とを含む。室内回路(61)は、互いに並列に接続される第1室内回路(61A)と第2室内回路(61B)とを含む。第1室内回路(61A)は、第1空調ユニット(60A)に対応する。第2室内回路(61B)は、第2空調ユニット(60B)に対応する。 The air conditioning unit (60) includes a first air conditioning unit (60A) and a second air conditioning unit (60B) connected in parallel to each other. The indoor circuit (61) includes a first indoor circuit (61A) and a second indoor circuit (61B) connected in parallel to each other. The first indoor circuit (61A) corresponds to the first air conditioning unit (60A). The second indoor circuit (61B) corresponds to the second air conditioning unit (60B).
室内熱交換器(64)は、互いに並列に接続される第1室内熱交換器(64A)と第2室内熱交換器(64B)とを含む。第1室内熱交換器(64A)は、第1放熱器の一例である。第2室内熱交換器(64B)は、第2放熱器の一例である。 The indoor heat exchanger (64) includes a first indoor heat exchanger (64A) and a second indoor heat exchanger (64B) connected in parallel to each other. The first indoor heat exchanger (64A) is an example of a first radiator. The second indoor heat exchanger (64B) is an example of a second radiator.
室内膨張弁(63)は、第1室内熱交換器(64A)に対応する第1室内膨張弁(63A)と、第2室内熱交換器(64B)に対応する第2室内膨張弁(63B)とを含む。第1室内膨張弁(63A)は、第1膨張弁の一例である。第2室内膨張弁(63B)は、第2膨張弁の一例である。室内ファン(62)は、第1室内熱交換器(64A)に対応する第1室内ファン(62A)と、第2室内熱交換器(64B)に対応する第2室内ファン(62B)とを含む。 The indoor expansion valve (63) includes a first indoor expansion valve (63A) corresponding to the first indoor heat exchanger (64A) and a second indoor expansion valve (63B) corresponding to the second indoor heat exchanger (64B). The first indoor expansion valve (63A) is an example of a first expansion valve. The second indoor expansion valve (63B) is an example of a second expansion valve. The indoor fan (62) includes a first indoor fan (62A) corresponding to the first indoor heat exchanger (64A) and a second indoor fan (62B) corresponding to the second indoor heat exchanger (64B).
(4)冷設ユニット
冷設ユニット(70)は、庫内を冷却する利用ユニットである。冷設ユニット(70)は、冷設回路(71)と冷設ファン(72)とを有する。冷設回路(71)の液側端には、第2液連絡配管(4)が接続される。冷設回路(71)のガス側端には、第2ガス連絡配管(5)が接続される。
(4) Chilling Unit The chilling unit (70) is a utilization unit that cools the interior of the refrigerator. The chilling unit (70) has a chilling circuit (71) and a chilling fan (72). The second liquid connection pipe (4) is connected to the liquid side end of the chilling circuit (71). The second gas connection pipe (5) is connected to the gas side end of the chilling circuit (71).
冷設回路(71)は、液側端からガス側端に向かって順に、冷設膨張弁(73)と冷設熱交換器(74)とを有する。冷設膨張弁(73)は、その開度が調節可能な膨張弁である。冷設膨張弁(73)は、パルス信号に基づき開度を調節する電子膨張弁である。 The cold-setting circuit (71) has, in order from the liquid side end to the gas side end, a cold-setting expansion valve (73) and a cold-setting heat exchanger (74). The cold-setting expansion valve (73) is an expansion valve whose opening is adjustable. The cold-setting expansion valve (73) is an electronic expansion valve whose opening is adjusted based on a pulse signal.
冷設熱交換器(74)は、フィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。冷設ファン(72)は、冷設熱交換器(74)の近傍に配置される。冷設ファン(72)は、庫内空気を搬送する。冷設熱交換器(74)は、その内部を流れる冷媒と、冷設ファン(72)が搬送する庫内空気とを熱交換させる。 The cold-air heat exchanger (74) is a fin-and-tube type air heat exchanger. The cold-air fan (72) is disposed near the cold-air heat exchanger (74). The cold-air fan (72) transports the air inside the storage compartment. The cold-air heat exchanger (74) exchanges heat between the refrigerant flowing therethrough and the air inside the storage compartment transported by the cold-air fan (72).
(5)流路切換機構
流路切換機構(30)は、熱源回路(11)に設けられる。流路切換機構(30)は、少なくとも第1冷凍サイクルと第2冷凍サイクルとを切り換えるように、冷媒回路(6)の流路を切り換える。第1冷凍サイクルは、室外熱交換器(24)が放熱器として機能し、室内熱交換器(64)および冷設熱交換器(74)が蒸発器として機能する冷凍サイクルである。第2冷凍サイクルは、室外熱交換器(24)が蒸発器として機能し、室内熱交換器(64)および冷設熱交換器(74)が放熱器として機能する冷凍サイクルである。
(5) Flow path switching mechanism The flow path switching mechanism (30) is provided in the heat source circuit (11). The flow path switching mechanism (30) switches the flow path of the refrigerant circuit (6) so as to switch at least between a first refrigeration cycle and a second refrigeration cycle. The first refrigeration cycle is a refrigeration cycle in which the outdoor heat exchanger (24) functions as a radiator, and the indoor heat exchanger (64) and the cold-setting heat exchanger (74) function as evaporators. The second refrigeration cycle is a refrigeration cycle in which the outdoor heat exchanger (24) functions as an evaporator, and the indoor heat exchanger (64) and the cold-setting heat exchanger (74) function as radiators.
流路切換機構(30)は、第1ポート(P1)と第2ポート(P2)と第3ポート(P3)と第4ポート(P4)と切換第1流路(31)と切換第2流路(32)と切換第3流路(33)と切換第4流路(34)とを有する。各切換流路(31~34)には、開閉機構(図示省略)が設けられる。各開閉機構は、開閉弁と膨張弁とを含む。 The flow path switching mechanism (30) has a first port (P1), a second port (P2), a third port (P3), a fourth port (P4), a first switching flow path (31), a second switching flow path (32), a third switching flow path (33), and a fourth switching flow path (34). An opening and closing mechanism (not shown) is provided in each of the switching flow paths (31-34). Each opening and closing mechanism includes an opening and closing valve and an expansion valve.
第1ポート(P1)は、第3圧縮機(23)の吐出部と繋がる。第2ポート(P2)は、第2圧縮機(22)の吸入部と繋がる。第3ポート(P3)は、室内熱交換器(64)のガス端部と繋がる。第4ポート(P4)は、室外熱交換器(24)のガス端部と繋がる。 The first port (P1) is connected to the discharge portion of the third compressor (23). The second port (P2) is connected to the suction portion of the second compressor (22). The third port (P3) is connected to the gas end of the indoor heat exchanger (64). The fourth port (P4) is connected to the gas end of the outdoor heat exchanger (24).
切換第1流路(31)と切換第2流路(32)と切換第3流路(33)と切換第4流路(34)とは、ブリッジ状に接続される。切換第1流路(31)は、第1ポート(P1)と第3ポート(P3)とを連通する。切換第2流路(32)は、第1ポート(P1)と第4ポート(P4)とを連通する。切換第3流路(33)は、第2ポート(P2)と第3ポート(P3)とを連通する。切換第4流路(34)は、第2ポート(P2)と第4ポート(P4)とを連通する。 The first switching flow path (31), the second switching flow path (32), the third switching flow path (33), and the fourth switching flow path (34) are connected in a bridge shape. The first switching flow path (31) connects the first port (P1) to the third port (P3). The second switching flow path (32) connects the first port (P1) to the fourth port (P4). The third switching flow path (33) connects the second port (P2) to the third port (P3). The fourth switching flow path (34) connects the second port (P2) to the fourth port (P4).
切換第4流路(34)には、第1逆止弁(CV1)が設けられる。切換第1流路(31)には、第2逆止弁(CV2)が設けられる。第1逆止弁(CV1)は、切換第4流路(34)において、第4ポート(P4)から第2ポート(P2)へ向かう冷媒の流れを許容し、第2ポート(P2)から第4ポート(P4)へ向かう冷媒の流れを禁止する。第2逆止弁(CV2)は、切換第1流路(31)において、第1ポート(P1)から第3ポート(P3)へ向かう冷媒の流れを許容し、第3ポート(P3)から第1ポート(P1)へ向かう冷媒の流れを禁止する。 The fourth switching flow path (34) is provided with a first check valve (CV1). The first switching flow path (31) is provided with a second check valve (CV2). The first check valve (CV1) allows the flow of refrigerant from the fourth port (P4) to the second port (P2) in the fourth switching flow path (34) and prohibits the flow of refrigerant from the second port (P2) to the fourth port (P4). The second check valve (CV2) allows the flow of refrigerant from the first port (P1) to the third port (P3) in the first switching flow path (31) and prohibits the flow of refrigerant from the third port (P3) to the first port (P1).
(6)センサ
空気調和装置(1)は、複数のセンサを有する。複数のセンサは、冷媒の圧力を検出する冷媒圧力センサと、冷媒の温度を検出する冷媒温度センサと、空気の温度を検出する空気温度センサとを含む。
(6) Sensors The air conditioner (1) has a plurality of sensors, including a refrigerant pressure sensor that detects the pressure of the refrigerant, a refrigerant temperature sensor that detects the temperature of the refrigerant, and an air temperature sensor that detects the temperature of the air.
冷媒圧力センサは、高圧圧力センサ(101)と中間圧力センサ(102)と第1吸入圧力センサ(103)と第2吸入圧力センサ(104)と液側圧力センサ(105)とを含む。高圧圧力センサ(101)は、第3吐出管(23b)に設けられる。高圧圧力センサ(101)は、圧縮要素(20)の吐出側の冷媒の圧力、言い換えると冷媒回路(6)の高圧圧力を検出する。 The refrigerant pressure sensors include a high-pressure pressure sensor (101), an intermediate pressure sensor (102), a first suction pressure sensor (103), a second suction pressure sensor (104), and a liquid-side pressure sensor (105). The high-pressure pressure sensor (101) is provided in the third discharge pipe (23b). The high-pressure pressure sensor (101) detects the pressure of the refrigerant on the discharge side of the compression element (20), in other words, the high-pressure pressure of the refrigerant circuit (6).
中間圧力センサ(102)は、第3吸入管(23a)に設けられる。中間圧力センサ(102)は、低段側の圧縮機と高段側の圧縮機との間の冷媒の圧力、言い換えると冷媒回路(6)の中間圧力を検出する。第1吸入圧力センサ(103)は、第1吸入管(21a)に設けられる。第1吸入圧力センサ(103)は、第1圧縮機(21)の吸入側の冷媒の圧力を検出する。第2吸入圧力センサ(104)は、第2吸入管(22a)に設けられる。第2吸入圧力センサ(104)は、第2圧縮機(22)の吸入側の冷媒の圧力を検出する。 The intermediate pressure sensor (102) is provided in the third suction pipe (23a). The intermediate pressure sensor (102) detects the pressure of the refrigerant between the low-stage compressor and the high-stage compressor, in other words, the intermediate pressure of the refrigerant circuit (6). The first suction pressure sensor (103) is provided in the first suction pipe (21a). The first suction pressure sensor (103) detects the pressure of the refrigerant on the suction side of the first compressor (21). The second suction pressure sensor (104) is provided in the second suction pipe (22a). The second suction pressure sensor (104) detects the pressure of the refrigerant on the suction side of the second compressor (22).
液側圧力センサ(105)は、液側流路(40)に設けられる。具体的には、液側圧力センサ(105)は、第2管(40b)に設けられる。液側圧力センサ(105)は、気液分離器(25)の内圧に相当する圧力を検出する。液側圧力センサ(105)は、第1流路(28a)内の冷媒の圧力に相当する圧力を検出する。 The liquid side pressure sensor (105) is provided in the liquid side flow path (40). Specifically, the liquid side pressure sensor (105) is provided in the second pipe (40b). The liquid side pressure sensor (105) detects a pressure equivalent to the internal pressure of the gas-liquid separator (25). The liquid side pressure sensor (105) detects a pressure equivalent to the pressure of the refrigerant in the first flow path (28a).
冷媒温度センサは、第1吐出温度センサ(111)と第1吸入温度センサ(112)と第2吐出温度センサ(113)と第2吸入温度センサ(114)と第3吐出温度センサ(115)と第3吸入温度センサ(116)と液側温度センサ(117)とインジェクション側温度センサ(118)と室外熱交換器温度センサ(119)と室内熱交換器温度センサ(120)とを含む。 The refrigerant temperature sensors include a first discharge temperature sensor (111), a first intake temperature sensor (112), a second discharge temperature sensor (113), a second intake temperature sensor (114), a third discharge temperature sensor (115), a third intake temperature sensor (116), a liquid side temperature sensor (117), an injection side temperature sensor (118), an outdoor heat exchanger temperature sensor (119), and an indoor heat exchanger temperature sensor (120).
第1吐出温度センサ(111)は、第1吐出管(21b)に設けられ、第1圧縮機(21)から吐出される冷媒の温度を検出する。第1吸入温度センサ(112)は、第1吸入管(21a)に設けられ、第1圧縮機(21)に吸入される冷媒の温度を検出する。第2吐出温度センサ(113)は、第2吐出管(22b)に設けられ、第2圧縮機(22)から吐出される冷媒の温度を検出する。第2吸入温度センサ(114)は、第2吸入管(22a)に設けられ、第2圧縮機(22)に吸入される冷媒の温度を検出する。第3吐出温度センサ(115)は、第3吐出管(23b)に設けられ、第3圧縮機(23)から吐出される冷媒の温度を検出する。第3吸入温度センサ(116)は、第3吸入管(23a)に設けられ、第3圧縮機(23)に吸入される冷媒の温度を検出する。 The first discharge temperature sensor (111) is provided in the first discharge pipe (21b) and detects the temperature of the refrigerant discharged from the first compressor (21). The first intake temperature sensor (112) is provided in the first intake pipe (21a) and detects the temperature of the refrigerant sucked into the first compressor (21). The second discharge temperature sensor (113) is provided in the second discharge pipe (22b) and detects the temperature of the refrigerant discharged from the second compressor (22). The second intake temperature sensor (114) is provided in the second intake pipe (22a) and detects the temperature of the refrigerant sucked into the second compressor (22). The third discharge temperature sensor (115) is provided in the third discharge pipe (23b) and detects the temperature of the refrigerant discharged from the third compressor (23). The third intake temperature sensor (116) is provided in the third intake pipe (23a) and detects the temperature of the refrigerant sucked into the third compressor (23).
液側温度センサ(117)は、液側流路(40)に設けられる。具体的には、液側温度センサ(117)は、液側流路(40)における過冷却熱交換器(28)の第1流路(28a)の流出側に設けられる。液側温度センサ(117)は、第1流路(28a)を流出した冷媒の温度を検出する。 The liquid-side temperature sensor (117) is provided in the liquid-side flow path (40). Specifically, the liquid-side temperature sensor (117) is provided on the outflow side of the first flow path (28a) of the subcooling heat exchanger (28) in the liquid-side flow path (40). The liquid-side temperature sensor (117) detects the temperature of the refrigerant that has flowed out of the first flow path (28a).
インジェクション側温度センサ(118)は、インジェクション流路(43)の下流流路(45)に設けられる。言い換えると、インジェクション側温度センサ(118)は、過冷却熱交換器(28)の第2流路(28b)の流出側に設けられる。インジェクション側温度センサ(118)は、第2流路(28b)を流出した冷媒の温度を検出する。 The injection side temperature sensor (118) is provided in the downstream flow path (45) of the injection flow path (43). In other words, the injection side temperature sensor (118) is provided on the outflow side of the second flow path (28b) of the subcooling heat exchanger (28). The injection side temperature sensor (118) detects the temperature of the refrigerant that has flowed out of the second flow path (28b).
室外熱交換器温度センサ(119)は、室外熱交換器(24)の伝熱管に設けられる。室外熱交換器温度センサ(119)は、室外熱交換器(24)における液側端部に設けられる。室外熱交換器温度センサ(119)は、室外熱交換器(24)の液側端部の冷媒の温度を検出する。 The outdoor heat exchanger temperature sensor (119) is provided on a heat transfer tube of the outdoor heat exchanger (24). The outdoor heat exchanger temperature sensor (119) is provided on the liquid side end of the outdoor heat exchanger (24). The outdoor heat exchanger temperature sensor (119) detects the temperature of the refrigerant at the liquid side end of the outdoor heat exchanger (24).
室内熱交換器温度センサ(120)は、室内熱交換器(64)の伝熱管に設けられる。室内熱交換器温度センサ(120)は、室内熱交換器(64)における液側端部に設けられる。室内熱交換器温度センサ(120)は、室内熱交換器(64)の液側端部の冷媒の温度を検出する。室内熱交換器温度センサ(120)は、第1室内熱交換器温度センサ(120A)と第2室内熱交換器温度センサ(120B)とを含む。 The indoor heat exchanger temperature sensor (120) is provided on the heat transfer tube of the indoor heat exchanger (64). The indoor heat exchanger temperature sensor (120) is provided on the liquid side end of the indoor heat exchanger (64). The indoor heat exchanger temperature sensor (120) detects the temperature of the refrigerant at the liquid side end of the indoor heat exchanger (64). The indoor heat exchanger temperature sensor (120) includes a first indoor heat exchanger temperature sensor (120A) and a second indoor heat exchanger temperature sensor (120B).
第1室内熱交換器温度センサ(120A)は、第1室内熱交換器(64A)に対応する。第1室内熱交換器温度センサ(120A)は、第1室内熱交換器(64A)の伝熱管に設けられる。第1室内熱交換器温度センサ(120A)は、第1室内熱交換器(64A)における液側端部に設けられる。第1室内熱交換器温度センサ(120A)は、第1室内熱交換器(64A)の液側端部の冷媒の温度を検出する。 The first indoor heat exchanger temperature sensor (120A) corresponds to the first indoor heat exchanger (64A). The first indoor heat exchanger temperature sensor (120A) is provided on a heat transfer tube of the first indoor heat exchanger (64A). The first indoor heat exchanger temperature sensor (120A) is provided on the liquid side end of the first indoor heat exchanger (64A). The first indoor heat exchanger temperature sensor (120A) detects the temperature of the refrigerant at the liquid side end of the first indoor heat exchanger (64A).
第2室内熱交換器温度センサ(120B)は、第2室内熱交換器(64B)に対応する。第2室内熱交換器温度センサ(120B)は、第2室内熱交換器(64B)の伝熱管に設けられる。第2室内熱交換器温度センサ(120B)は、第2室内熱交換器(64B)における液側端部に設けられる。第2室内熱交換器温度センサ(120B)は、第2室内熱交換器(64B)の液側端部の冷媒の温度を検出する。 The second indoor heat exchanger temperature sensor (120B) corresponds to the second indoor heat exchanger (64B). The second indoor heat exchanger temperature sensor (120B) is provided on a heat transfer tube of the second indoor heat exchanger (64B). The second indoor heat exchanger temperature sensor (120B) is provided on the liquid side end of the second indoor heat exchanger (64B). The second indoor heat exchanger temperature sensor (120B) detects the temperature of the refrigerant at the liquid side end of the second indoor heat exchanger (64B).
空気温度センサは、外気温度センサ(121)と室内温度センサ(122)とを含む。外気温度センサ(121)は、室外空気の温度を検出する。 The air temperature sensor includes an outdoor air temperature sensor (121) and an indoor air temperature sensor (122). The outdoor air temperature sensor (121) detects the temperature of the outdoor air.
室内温度センサ(122)は、空調ユニット(60)(室内熱交換器(64))が設置される室内における室内温度を検出する。室内温度センサ(122)は、第1室内温度センサ(122A)と第2室内温度センサ(122B)とを含む。 The indoor temperature sensor (122) detects the indoor temperature in the room in which the air conditioning unit (60) (indoor heat exchanger (64)) is installed. The indoor temperature sensor (122) includes a first indoor temperature sensor (122A) and a second indoor temperature sensor (122B).
第1室内温度センサ(122A)は、第1空調ユニット(60A)(第1室内熱交換器(64A))が設置される室内における室内温度を検出する。第2室内温度センサ(122B)は、第2空調ユニット(60B)(第2室内熱交換器(64B))が設置される室内における室内温度を検出する。 The first indoor temperature sensor (122A) detects the indoor temperature in the room where the first air conditioning unit (60A) (first indoor heat exchanger (64A)) is installed. The second indoor temperature sensor (122B) detects the indoor temperature in the room where the second air conditioning unit (60B) (second indoor heat exchanger (64B)) is installed.
(7)コントローラ
図3は、制御装置としてのコントローラ(130)と、周辺機器との接続関係を表したブロック図である。空気調和装置(1)は、コントローラ(130)を備える。コントローラ(130)は、制御装置の一例である。コントローラ(130)は、冷媒回路(6)を制御する。コントローラ(130)は、制御基板上に搭載されたマイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータを動作させるためのソフトウエアを格納するメモリディバイス(具体的には半導体メモリ)とを含む。
(7) Controller Fig. 3 is a block diagram showing the connection relationship between the controller (130) as a control device and peripheral devices. The air conditioner (1) includes a controller (130). The controller (130) is an example of a control device. The controller (130) controls the refrigerant circuit (6). The controller (130) includes a microcomputer mounted on a control board and a memory device (specifically, a semiconductor memory) that stores software for operating the microcomputer.
図3に示すように、コントローラ(130)は、室外コントローラ(131)と、室内コントローラ(132)と、冷設コントローラ(133)とを有する。図1に示すように、室外コントローラ(131)は、熱源ユニット(10)に設けられる。室内コントローラ(132)は、空調ユニット(60)に設けられる。冷設コントローラ(133)は、冷設ユニット(70)に設けられる。室外コントローラ(131)は、室内コントローラ(132)および冷設コントローラ(133)と通信可能である。 As shown in FIG. 3, the controller (130) has an outdoor controller (131), an indoor controller (132), and a cold-conditioning controller (133). As shown in FIG. 1, the outdoor controller (131) is provided in the heat source unit (10). The indoor controller (132) is provided in the air conditioning unit (60). The cold-conditioning controller (133) is provided in the cold-conditioning unit (70). The outdoor controller (131) can communicate with the indoor controller (132) and the cold-conditioning controller (133).
室内コントローラ(132)は、互いに並列に接続される第1室内コントローラ(132A)と第2室内コントローラ(132B)とを含む。第1室内コントローラ(132A)は、第1空調ユニット(60A)に対応する。第2室内コントローラ(132B)は、第2空調ユニット(60B)に対応する。 The indoor controller (132) includes a first indoor controller (132A) and a second indoor controller (132B) connected in parallel to each other. The first indoor controller (132A) corresponds to the first air conditioning unit (60A). The second indoor controller (132B) corresponds to the second air conditioning unit (60B).
コントローラ(130)は、ユーザからの制御指令や、各センサの検出信号が入力される。コントローラ(130)は、空気調和装置(1)の各機器を制御する。具体的には、コントローラ(130)は、第1圧縮機(21)、第2圧縮機(22)および第3圧縮機(23)のON/OFFを制御する。コントローラ(130)は、第1圧縮機(21)、第2圧縮機(22)および第3圧縮機(23)の容量(厳密にはモータの回転数)を調節する。コントローラ(130)は、各ファンのON/OFFを制御する。コントローラ(130)は、各膨張弁の開度を調節する。コントローラ(130)は、各弁の開閉を切り換える。 The controller (130) receives control commands from the user and detection signals from each sensor. The controller (130) controls each device of the air conditioner (1). Specifically, the controller (130) controls the ON/OFF of the first compressor (21), the second compressor (22), and the third compressor (23). The controller (130) adjusts the capacity (strictly speaking, the motor rotation speed) of the first compressor (21), the second compressor (22), and the third compressor (23). The controller (130) controls the ON/OFF of each fan. The controller (130) adjusts the opening degree of each expansion valve. The controller (130) switches each valve between open and closed.
(8)暖房運転
(8-1)暖房時における空気調和装置の運転動作
空気調和装置(1)の運転動作について説明する。空気調和装置(1)の運転は、冷設運転、冷房運転、冷房冷設運転、暖房運転、暖房冷設運転、デフロスト運転を含む。本例では、暖房運転のみを説明する。暖房運転では、冷設ユニット(70)が停止し、空調ユニット(60)が室内を暖房する。暖房運転時における冷媒の流れを、図1に太線で示す。
(8) Heating Operation (8-1) Operation of the Air Conditioning Apparatus During Heating Operation of the air conditioning apparatus (1) will be described. The operation of the air conditioning apparatus (1) includes cooling operation, cooling operation, cooling and cooling operation, heating operation, heating and cooling operation, and defrost operation. In this example, only the heating operation will be described. In heating operation, the cooling unit (70) stops, and the air conditioning unit (60) heats the room. The flow of refrigerant during heating operation is shown by the thick line in FIG. 1.
図1に示すように、暖房運転では、コントローラ(130)は、各切換流路(31~34)に設けられた各開閉弁を制御することによって、切換第2流路(32)および切換第3流路(33)を閉じ、切換第1流路(31)および切換第4流路(34)を開ける。 As shown in FIG. 1, in the heating operation, the controller (130) controls the on-off valves provided in the switching paths (31-34) to close the second switching path (32) and the third switching path (33) and open the first switching path (31) and the fourth switching path (34).
コントローラ(130)は、第1圧縮機(21)を停止し、第2圧縮機(22)および第3圧縮機(23)を運転する。コントローラ(130)は、第2室外膨張弁(27)およびインジェクション弁(46)を所定開度で開放し、第1室外膨張弁(26)を閉じる。コントローラ(130)は、冷設膨張弁(73)を閉じ、室内膨張弁(63)を開く。コントローラ(130)は、室外ファン(12)および室内ファン(62)を運転し、冷設ファン(72)を停止する。 The controller (130) stops the first compressor (21) and operates the second compressor (22) and the third compressor (23). The controller (130) opens the second outdoor expansion valve (27) and the injection valve (46) to a predetermined opening degree and closes the first outdoor expansion valve (26). The controller (130) closes the cold-unit expansion valve (73) and opens the indoor expansion valve (63). The controller (130) operates the outdoor fan (12) and the indoor fan (62) and stops the cold-unit fan (72).
暖房運転では、室内熱交換器(64)が放熱器として機能し、室外熱交換器(24)が蒸発器として機能し、冷設熱交換器(74)の機能が実質的に停止するような、冷凍サイクルが行われる。 During heating operation, a refrigeration cycle is performed in which the indoor heat exchanger (64) functions as a radiator, the outdoor heat exchanger (24) functions as an evaporator, and the function of the cooling heat exchanger (74) is essentially stopped.
具体的には、第2圧縮機(22)によって圧縮された冷媒は、中間冷却器(29)で冷却された後、第3圧縮機(23)に吸入される。第3圧縮機(23)によって圧縮された冷媒は、空調ユニット(60)に送られる。 Specifically, the refrigerant compressed by the second compressor (22) is cooled in the intercooler (29) and then sucked into the third compressor (23). The refrigerant compressed by the third compressor (23) is sent to the air conditioning unit (60).
空調ユニット(60)に送られた冷媒は、室内熱交換器(64)で放熱する。この結果、室内の空気が加熱される。室内熱交換器(64)で放熱した冷媒は、気液分離器(25)に流入する。気液分離器(25)では、冷媒がガス冷媒と液冷媒とに分離される。 The refrigerant sent to the air conditioning unit (60) dissipates heat in the indoor heat exchanger (64). As a result, the air in the room is heated. The refrigerant that has dissipated heat in the indoor heat exchanger (64) flows into the gas-liquid separator (25). In the gas-liquid separator (25), the refrigerant is separated into gas refrigerant and liquid refrigerant.
気液分離器(25)で分離された液冷媒は、過冷却熱交換器(28)において、インジェクション流路(43)を流れる冷媒によって冷却される。インジェクション流路(43)の冷媒は、中間流路(18)に送られる。 The liquid refrigerant separated in the gas-liquid separator (25) is cooled in the subcooling heat exchanger (28) by the refrigerant flowing through the injection flow path (43). The refrigerant in the injection flow path (43) is sent to the intermediate flow path (18).
過冷却熱交換器(28)によって冷却された冷媒は、第2室外膨張弁(27)によって減圧された後、室外熱交換器(24)で蒸発する。室外熱交換器(24)で蒸発した冷媒は、第2圧縮機(22)に吸入され、再び圧縮される。 The refrigerant cooled by the subcooling heat exchanger (28) is decompressed by the second outdoor expansion valve (27) and then evaporates in the outdoor heat exchanger (24). The refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (24) is sucked into the second compressor (22) and compressed again.
(8-2)暖房時における空気調和装置の構成要素
暖房運転において、冷媒回路(6)は、圧縮機としての第2圧縮機(22)と、圧縮機としての第3圧縮機(23)と、放熱器としての室内熱交換器(64)と、膨張弁としての室内膨張弁(63)と、蒸発器としての室外熱交換器(24)とを有する。
(8-2) Components of the air conditioner during heating In heating operation, the refrigerant circuit (6) has a second compressor (22) as a compressor, a third compressor (23) as a compressor, an indoor heat exchanger (64) as a radiator, an indoor expansion valve (63) as an expansion valve, and an outdoor heat exchanger (24) as an evaporator.
空調ユニット(60)は、互いに並列に接続される第1空調ユニット(60A)と第2空調ユニット(60B)とを含む。 The air conditioning unit (60) includes a first air conditioning unit (60A) and a second air conditioning unit (60B) connected in parallel to each other.
放熱器としての室内熱交換器(64)は、第1放熱器としての第1室内熱交換器(64A)と、第2放熱器としての第2室内熱交換器(64B)とを含む。第1室内熱交換器(64A)と第2室内熱交換器(64B)とは、互いに並列に接続される。 The indoor heat exchanger (64) as a radiator includes a first indoor heat exchanger (64A) as a first radiator and a second indoor heat exchanger (64B) as a second radiator. The first indoor heat exchanger (64A) and the second indoor heat exchanger (64B) are connected in parallel to each other.
膨張弁としての室内膨張弁(63)は、第1室内熱交換器(64A)に対応する第1膨張弁としての第1室内膨張弁(63A)と、第2室内熱交換器(64B)に対応する第2膨張弁としての第2室内膨張弁(63B)とを含む。 The indoor expansion valve (63) as an expansion valve includes a first indoor expansion valve (63A) as a first expansion valve corresponding to the first indoor heat exchanger (64A) and a second indoor expansion valve (63B) as a second expansion valve corresponding to the second indoor heat exchanger (64B).
室内ファン(62)は、第1室内熱交換器(64A)に対応する第1室内ファン(62A)と、第2室内熱交換器(64B)に対応する第2室内ファン(62B)とを含む。 The indoor fans (62) include a first indoor fan (62A) corresponding to the first indoor heat exchanger (64A) and a second indoor fan (62B) corresponding to the second indoor heat exchanger (64B).
冷媒回路(6)は、気液分離器(25)と、ガス抜き通路としてのガス抜き管(41)と、開閉弁としてのガス抜き弁(42)とを有する。 The refrigerant circuit (6) has a gas-liquid separator (25), a gas vent pipe (41) as a gas vent passage, and a gas vent valve (42) as an on-off valve.
気液分離器(25)は、暖房運転において、室内熱交換器(64)の下流側に接続されている。気液分離器(25)は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する。気液分離器(25)の内部には、ガス貯留部(25a)と液貯留部(25b)とが形成される。ガス貯留部(25a)は、気液分離器(25)の頂部に配置され、ガス冷媒が貯留される。液貯留部(25b)は、気液分離器(25)の底部に配置され、液冷媒が貯留される。 In heating operation, the gas-liquid separator (25) is connected downstream of the indoor heat exchanger (64). The gas-liquid separator (25) separates the refrigerant into gas refrigerant and liquid refrigerant. A gas storage section (25a) and a liquid storage section (25b) are formed inside the gas-liquid separator (25). The gas storage section (25a) is disposed at the top of the gas-liquid separator (25) and stores gas refrigerant. The liquid storage section (25b) is disposed at the bottom of the gas-liquid separator (25) and stores liquid refrigerant.
ガス抜き管(41)の一端は、気液分離器(25)のガス貯留部(25a)に接続される。ガス抜き管(41)の他端は、中間流路(18)に接続される。中間流路(18)は、第3圧縮機(23)の吸入側(23i)にある第3吸入管(23a)に接続される。 One end of the gas vent pipe (41) is connected to the gas storage section (25a) of the gas-liquid separator (25). The other end of the gas vent pipe (41) is connected to the intermediate flow path (18). The intermediate flow path (18) is connected to the third suction pipe (23a) on the suction side (23i) of the third compressor (23).
ガス抜き管(41)は、中間流路(18)を介して、気液分離器(25)のガス貯留部(25a)と、第3圧縮機(23)の吸入側(23i)にある第3吸入管(23a)とを繋ぐ。 The gas vent pipe (41) connects the gas storage section (25a) of the gas-liquid separator (25) to the third suction pipe (23a) on the suction side (23i) of the third compressor (23) via the intermediate flow path (18).
高圧圧力センサ(101)は、冷媒回路(6)における高圧としての高圧圧力(Ph)を検出する。高圧圧力(Ph)は、本例の高圧の一例である。冷媒回路(6)の高圧圧力(Ph)は、第3圧縮機(23)の吐出側の冷媒の圧力でもある。 The high-pressure sensor (101) detects the high-pressure pressure (Ph) as the high pressure in the refrigerant circuit (6). The high-pressure pressure (Ph) is an example of the high pressure in this embodiment. The high-pressure pressure (Ph) in the refrigerant circuit (6) is also the pressure of the refrigerant on the discharge side of the third compressor (23).
室内熱交換器温度センサ(120)は、室内熱交換器(64)の液側端部の冷媒の温度を検出する。室内熱交換器温度センサ(120)は、暖房運転において、室内熱交換器(64)の出口(E)における冷媒温度としての出口冷媒温度(TE)を検出する。室内熱交換器温度センサ(120)は、第1室内熱交換器温度センサ(120A)と第2室内熱交換器温度センサ(120B)とを含む。 The indoor heat exchanger temperature sensor (120) detects the temperature of the refrigerant at the liquid side end of the indoor heat exchanger (64). During heating operation, the indoor heat exchanger temperature sensor (120) detects the outlet refrigerant temperature (TE) as the refrigerant temperature at the outlet (E) of the indoor heat exchanger (64). The indoor heat exchanger temperature sensor (120) includes a first indoor heat exchanger temperature sensor (120A) and a second indoor heat exchanger temperature sensor (120B).
第1室内熱交換器温度センサ(120A)は、第1室内熱交換器(64A)の液側端部の冷媒の温度を検出する。第1室内熱交換器温度センサ(120A)は、暖房運転において、第1室内熱交換器(64A)の第1出口(EA)における冷媒温度としての第1出口冷媒温度(TEA)を検出する。第1出口冷媒温度(TEA)は、第1室内熱交換器(64A)に対応する。第2室内熱交換器温度センサ(120B)は、第2室内熱交換器(64B)の液側端部の冷媒の温度を検出する。第2室内熱交換器温度センサ(120B)は、暖房運転において、第2室内熱交換器(64B)の第2出口(EB)における冷媒温度としての第2出口冷媒温度(TEB)を検出する。第2出口冷媒温度(TEB)は、第2室内熱交換器(64B)に対応する。 The first indoor heat exchanger temperature sensor (120A) detects the temperature of the refrigerant at the liquid side end of the first indoor heat exchanger (64A). The first indoor heat exchanger temperature sensor (120A) detects the first outlet refrigerant temperature (TEA) as the refrigerant temperature at the first outlet (EA) of the first indoor heat exchanger (64A) during heating operation. The first outlet refrigerant temperature (TEA) corresponds to the first indoor heat exchanger (64A). The second indoor heat exchanger temperature sensor (120B) detects the temperature of the refrigerant at the liquid side end of the second indoor heat exchanger (64B). The second indoor heat exchanger temperature sensor (120B) detects the second outlet refrigerant temperature (TEB) as the refrigerant temperature at the second outlet (EB) of the second indoor heat exchanger (64B) during heating operation. The second outlet refrigerant temperature (TEB) corresponds to the second indoor heat exchanger (64B).
室内温度センサ(122)は、空調ユニット(60)(室内熱交換器(64))が設置される室内での室内温度(TR)を検出する。室内温度センサ(122)は、第1室内温度センサ(122A)と第2室内温度センサ(122B)とを含む。 The indoor temperature sensor (122) detects the indoor temperature (TR) in the room where the air conditioning unit (60) (indoor heat exchanger (64)) is installed. The indoor temperature sensor (122) includes a first indoor temperature sensor (122A) and a second indoor temperature sensor (122B).
第1室内温度センサ(122A)は、第1空調ユニット(60A)(第1室内熱交換器(64A))が設置される室内での第1室内温度(TRA)を検出する。第1室内温度(TRA)は、第1室内熱交換器(64A)に対応する。第2室内温度センサ(122B)は、第2空調ユニット(60B)(第2室内熱交換器(64B))が設置される室内での第2室内温度(TRB)を検出する。第2室内温度(TRB)は、第2室内熱交換器(64B)に対応する。 The first indoor temperature sensor (122A) detects a first indoor temperature (TRA) in the room where the first air conditioning unit (60A) (first indoor heat exchanger (64A)) is installed. The first indoor temperature (TRA) corresponds to the first indoor heat exchanger (64A). The second indoor temperature sensor (122B) detects a second indoor temperature (TRB) in the room where the second air conditioning unit (60B) (second indoor heat exchanger (64B)) is installed. The second indoor temperature (TRB) corresponds to the second indoor heat exchanger (64B).
(8-3)暖房時における空気調和装置のコントローラの働き
コントローラ(130)の室外コントローラ(131)は、冷媒回路(6)の高圧圧力(Ph)の目標値である目標高圧(Ph0)を設定する。コントローラ(130)の室外コントローラ(131)は、高圧圧力センサ(101)で検出される高圧圧力(Ph)と、目標高圧(Ph0)との圧力差である高圧圧力差(ΔPh)を、算出する。
(8-3) Function of the Air Conditioner Controller During Heating The outdoor controller (131) of the controller (130) sets a target high pressure (Ph0) that is a target value of the high pressure (Ph) of the refrigerant circuit (6). The outdoor controller (131) of the controller (130) calculates a high pressure difference (ΔPh) that is the pressure difference between the high pressure (Ph) detected by the high pressure sensor (101) and the target high pressure (Ph0).
コントローラ(130)の室内コントローラ(132)は、出口冷媒温度(TE)の目標値である目標出口冷媒温度(TE0)を設定する。コントローラ(130)の室内コントローラ(132)は、室内熱交換器温度センサ(120)で検出される出口冷媒温度(TE)と、目標出口冷媒温度(TE0)との温度差である出口冷媒温度差(ΔTE)を、算出する。 The indoor controller (132) of the controller (130) sets a target outlet refrigerant temperature (TE0), which is a target value for the outlet refrigerant temperature (TE). The indoor controller (132) of the controller (130) calculates an outlet refrigerant temperature difference (ΔTE), which is the temperature difference between the outlet refrigerant temperature (TE) detected by the indoor heat exchanger temperature sensor (120) and the target outlet refrigerant temperature (TE0).
コントローラ(130)の第1室内コントローラ(132A)は、第1出口冷媒温度(TEA)の目標値である第1目標出口冷媒温度(TE0A)を設定する。第1目標出口冷媒温度(TE0A)は、第1室内熱交換器(64A)に対応する。コントローラ(130)の第1室内コントローラ(132A)は、第1室内熱交換器温度センサ(120A)で検出される第1出口冷媒温度(TEA)と、第1目標出口冷媒温度(TE0A)との温度差である第1出口冷媒温度差(ΔTEA)を、算出する。第1出口冷媒温度差(ΔTEA)は、第1室内熱交換器(64A)に対応する。 The first indoor controller (132A) of the controller (130) sets a first target outlet refrigerant temperature (TE0A) that is a target value of the first outlet refrigerant temperature (TEA). The first target outlet refrigerant temperature (TE0A) corresponds to the first indoor heat exchanger (64A). The first indoor controller (132A) of the controller (130) calculates a first outlet refrigerant temperature difference (ΔTEA) that is the temperature difference between the first outlet refrigerant temperature (TEA) detected by the first indoor heat exchanger temperature sensor (120A) and the first target outlet refrigerant temperature (TE0A). The first outlet refrigerant temperature difference (ΔTEA) corresponds to the first indoor heat exchanger (64A).
コントローラ(130)の第2室内コントローラ(132B)は、第2出口冷媒温度(TEB)の目標値である第2目標出口冷媒温度(TE0B)を設定する。第2目標出口冷媒温度(TE0B)は、第2室内熱交換器(64B)に対応する。コントローラ(130)の第2室内コントローラ(132B)は、第2室内熱交換器温度センサ(120B)で検出される第2出口冷媒温度(TEB)と、第2目標出口冷媒温度(TE0B)との温度差である第2出口冷媒温度差(ΔTEB)を、算出する。第2出口冷媒温度差(ΔTEB)は、第2室内熱交換器(64B)に対応する。 The second indoor controller (132B) of the controller (130) sets a second target outlet refrigerant temperature (TE0B) which is a target value of the second outlet refrigerant temperature (TEB). The second target outlet refrigerant temperature (TE0B) corresponds to the second indoor heat exchanger (64B). The second indoor controller (132B) of the controller (130) calculates a second outlet refrigerant temperature difference (ΔTEB) which is the temperature difference between the second outlet refrigerant temperature (TEB) detected by the second indoor heat exchanger temperature sensor (120B) and the second target outlet refrigerant temperature (TE0B). The second outlet refrigerant temperature difference (ΔTEB) corresponds to the second indoor heat exchanger (64B).
コントローラ(130)の室内コントローラ(132)は、室内温度(TR)の目標値である目標室内温度(TR0)を設定する。コントローラ(130)の室内コントローラ(132)は、室内温度センサ(122)で検出される室内温度(TR)と、目標室内温度(TR0)との温度差である室内温度差(ΔTR)を、算出する。 The indoor controller (132) of the controller (130) sets a target indoor temperature (TR0) that is a target value for the indoor temperature (TR). The indoor controller (132) of the controller (130) calculates an indoor temperature difference (ΔTR) that is the temperature difference between the indoor temperature (TR) detected by the indoor temperature sensor (122) and the target indoor temperature (TR0).
コントローラ(130)の第1室内コントローラ(132A)は、第1室内温度(TRA)の目標値である第1目標室内温度(TR0A)を設定する。第1目標室内温度(TR0A)は、第1室内熱交換器(64A)に対応する。コントローラ(130)の第1室内コントローラ(132A)は、第1室内温度センサ(122A)で検出される第1室内温度(TRA)と、第1目標室内温度(TR0A)との温度差である第1温度差としての第1室内温度差(ΔTRA)を、算出する。第1室内温度差(ΔTRA)は、第1室内熱交換器(64A)に対応する。 The first indoor controller (132A) of the controller (130) sets a first target indoor temperature (TR0A) that is a target value for the first indoor temperature (TRA). The first target indoor temperature (TR0A) corresponds to the first indoor heat exchanger (64A). The first indoor controller (132A) of the controller (130) calculates a first indoor temperature difference (ΔTRA) as a first temperature difference that is the temperature difference between the first indoor temperature (TRA) detected by the first indoor temperature sensor (122A) and the first target indoor temperature (TR0A). The first indoor temperature difference (ΔTRA) corresponds to the first indoor heat exchanger (64A).
コントローラ(130)の第2室内コントローラ(132B)は、第2室内温度(TRB)の目標値である第2目標室内温度(TR0B)を設定する。第2目標室内温度(TR0B)は、第2室内熱交換器(64B)に対応する。コントローラ(130)の第2室内コントローラ(132B)は、第2室内温度センサ(122B)で検出される第2室内温度(TRB)と、第2目標室内温度(TR0B)との温度差である第2温度差としての第2室内温度差(ΔTRB)を、算出する。第2室内温度差(ΔTRB)は、第2室内熱交換器(64B)に対応する。 The second indoor controller (132B) of the controller (130) sets a second target indoor temperature (TR0B) that is a target value for the second indoor temperature (TRB). The second target indoor temperature (TR0B) corresponds to the second indoor heat exchanger (64B). The second indoor controller (132B) of the controller (130) calculates a second indoor temperature difference (ΔTRB) as a second temperature difference that is the temperature difference between the second indoor temperature (TRB) detected by the second indoor temperature sensor (122B) and the second target indoor temperature (TR0B). The second indoor temperature difference (ΔTRB) corresponds to the second indoor heat exchanger (64B).
(9)超臨界運転
図4は、冷媒における比エンタルピ(h)と圧力(P)との関係を示すグラフである。図4は、P-h線図ともいう。冷媒回路(6)を循環する冷媒は、二酸化炭素である。冷媒としての二酸化炭素における臨界点(C)での臨界圧力(Pc)は、他の自然冷媒に比較して低く、具体的には、絶対圧で7.38[MPa]である。冷媒としての二酸化炭素の臨界点(C)での臨界温度は、31.1[℃]である。冷媒としての二酸化炭素の臨界点(C)での臨界比エンタルピ(hc)は、約330[kJ/kg]程度である。臨界圧力(Pc)と臨界温度と臨界比エンタルピ(hc)とは、互いに対応する。
(9) Supercritical Operation FIG. 4 is a graph showing the relationship between the specific enthalpy (h) and pressure (P) of a refrigerant. FIG. 4 is also called a P-h diagram. The refrigerant circulating through the refrigerant circuit (6) is carbon dioxide. The critical pressure (Pc) at the critical point (C) of carbon dioxide as a refrigerant is lower than that of other natural refrigerants, specifically, the absolute pressure is 7.38 [MPa]. The critical temperature at the critical point (C) of carbon dioxide as a refrigerant is 31.1 [°C]. The critical specific enthalpy (hc) at the critical point (C) of carbon dioxide as a refrigerant is about 330 [kJ/kg]. The critical pressure (Pc), critical temperature, and critical specific enthalpy (hc) correspond to each other.
冷媒回路(6)は、冷媒を臨界圧力(Pc)以上まで圧縮することで、室内を暖房する暖房運転を実行するための冷凍サイクルを行う。冷媒回路(6)は、超臨界運転を行う。冷媒回路(6)の高圧圧力(Ph)は、臨界圧力(Pc)以上になる。 The refrigerant circuit (6) performs a refrigeration cycle to perform heating operation to heat the room by compressing the refrigerant to or above the critical pressure (Pc). The refrigerant circuit (6) performs supercritical operation. The high pressure (Ph) of the refrigerant circuit (6) becomes equal to or higher than the critical pressure (Pc).
冷媒が臨界圧力(Pc)以上に圧縮されると、換言すると冷媒回路(6)の高圧圧力(Ph)が臨界圧力(Pc)以上になると、臨界圧力(Pc)以上の領域において冷媒の凝縮温度が存在しないため、冷媒の温度を制御するのが難しくなる。 When the refrigerant is compressed above its critical pressure (Pc), in other words when the high pressure (Ph) of the refrigerant circuit (6) becomes equal to or higher than the critical pressure (Pc), it becomes difficult to control the temperature of the refrigerant because there is no condensation temperature of the refrigerant in the region above the critical pressure (Pc).
このため、冷媒が臨界圧力(Pc)以上に圧縮される超臨界運転では、室内温度(TR)の調整が難しくなり、室内温度(TR)と目標室内温度(TR0)との室内温度差(ΔTR)を調整しにくくなる。 For this reason, in supercritical operation where the refrigerant is compressed above the critical pressure (Pc), it becomes difficult to adjust the indoor temperature (TR), and it becomes difficult to adjust the indoor temperature difference (ΔTR) between the indoor temperature (TR) and the target indoor temperature (TR0).
冷媒の比エンタルピ(h)が小さいほど、冷媒における液の割合が増大するとともに、冷媒におけるガスの割合が低減する。冷媒の比エンタルピ(h)が大きいほど、冷媒における液の割合が低減するとともに、冷媒におけるガスの割合が増大する。 The smaller the specific enthalpy (h) of a refrigerant, the greater the liquid proportion of the refrigerant and the smaller the gas proportion of the refrigerant. The greater the specific enthalpy (h) of a refrigerant, the smaller the liquid proportion of the refrigerant and the larger the gas proportion of the refrigerant.
図4に示すように、室内熱交換器(64)の出口(E)での冷媒の出口比エンタルピ(he)は、冷媒の臨界点(C)での臨界比エンタルピ(hc)よりも小さい。室内熱交換器(64)の出口(E)での冷媒は、臨界点(C)での冷媒に比較して、冷媒における液の割合が大きく且つ冷媒におけるガスの割合が小さい。 As shown in FIG. 4, the outlet specific enthalpy (he) of the refrigerant at the outlet (E) of the indoor heat exchanger (64) is smaller than the critical specific enthalpy (hc) at the critical point (C) of the refrigerant. The refrigerant at the outlet (E) of the indoor heat exchanger (64) has a larger liquid ratio and a smaller gas ratio than the refrigerant at the critical point (C).
(10)暖房運転時における空気調和装置の制御フロー
図5は、暖房運転時における空気調和装置(1)の制御フローチャートである。なお、以下の説明において、室外コントローラ(131)および室内コントローラ(132)の働きは、単にコントローラ(130)の働きとして簡略化して説明する。
5 is a control flowchart of the air conditioner (1) during heating operation. In the following explanation, the functions of the outdoor controller (131) and the indoor controller (132) are simply explained as the function of the controller (130).
スタートから始まって、第1ステップ(S1)において、ユーザからコントローラ(130)への暖房運転開始指令によって、暖房運転が開始される。暖房運転では、コントローラ(130)は、第1圧縮機(21)を停止し、第2圧縮機(22)および第3圧縮機(23)を運転する。 Starting from the start, in the first step (S1), the heating operation is started by a heating operation start command from the user to the controller (130). In the heating operation, the controller (130) stops the first compressor (21) and operates the second compressor (22) and the third compressor (23).
暖房運転では、コントローラ(130)は、第2室外膨張弁(27)およびインジェクション弁(46)を所定開度で開放し、第1室外膨張弁(26)を閉じる。暖房運転では、コントローラ(130)は、冷設膨張弁(73)を閉じる。暖房運転では、コントローラ(130)は、室内膨張弁(63)を開く。暖房運転では、コントローラ(130)は、室外ファン(12)および室内ファン(62)を運転し、冷設ファン(72)を停止する。暖房運転では、コントローラ(130)は、室内熱交換器(64)を放熱器として機能させ、室外熱交換器(24)を蒸発器として機能させる。 In heating operation, the controller (130) opens the second outdoor expansion valve (27) and the injection valve (46) to a predetermined opening degree and closes the first outdoor expansion valve (26). In heating operation, the controller (130) closes the cooling expansion valve (73). In heating operation, the controller (130) opens the indoor expansion valve (63). In heating operation, the controller (130) operates the outdoor fan (12) and the indoor fan (62) and stops the cooling fan (72). In heating operation, the controller (130) causes the indoor heat exchanger (64) to function as a radiator and the outdoor heat exchanger (24) to function as an evaporator.
ガス抜き管(41)は、中間流路(18)を介して、気液分離器(25)のガス貯留部(25a)と、第3圧縮機(23)の吸入側(23i)にある第3吸入管(23a)とを繋ぐ。ガス抜き管(41)のガス抜き弁(42)は、最初、閉じている。 The gas vent pipe (41) connects the gas storage section (25a) of the gas-liquid separator (25) to the third suction pipe (23a) on the suction side (23i) of the third compressor (23) via the intermediate flow path (18). The gas vent valve (42) of the gas vent pipe (41) is initially closed.
第2ステップ(S2)において、コントローラ(130)は、冷媒回路(6)の目標高圧(Ph0)を臨界圧力(Pc)以上に設定する。本例では、コントローラ(130)は、目標高圧(Ph0)を、先ず、初期値としての9[MPa]に設定する。本例では、目標高圧(Ph0)の制御範囲は、8[MPa]~11[MPa]である。 In the second step (S2), the controller (130) sets the target high pressure (Ph0) of the refrigerant circuit (6) to be equal to or higher than the critical pressure (Pc). In this example, the controller (130) first sets the target high pressure (Ph0) to an initial value of 9 MPa. In this example, the control range of the target high pressure (Ph0) is 8 MPa to 11 MPa.
コントローラ(130)は、高圧圧力センサ(101)で検出される高圧圧力(Ph)と、目標高圧(Ph0)との高圧圧力差(ΔPh)を、算出する。コントローラ(130)は、高圧圧力(Ph)と目標高圧(Ph0)との間に差異があれば、第2圧縮機(22)の回転数および第3圧縮機(23)の回転数を調整して、高圧圧力(Ph)を目標高圧(Ph0)に近づける(高圧圧力差(ΔPh)をゼロに近づける)。例えば、高圧圧力(Ph)が目標高圧(Ph0)よりも低い場合、第2圧縮機(22)の回転数および第3圧縮機(23)の回転数を、大きくする。高圧圧力(Ph)が目標高圧(Ph0)よりも高い場合、第2圧縮機(22)の回転数および第3圧縮機(23)の回転数を、小さくする。 The controller (130) calculates the high-pressure difference (ΔPh) between the high-pressure pressure (Ph) detected by the high-pressure sensor (101) and the target high-pressure (Ph0). If there is a difference between the high-pressure pressure (Ph) and the target high-pressure (Ph0), the controller (130) adjusts the rotation speed of the second compressor (22) and the rotation speed of the third compressor (23) to bring the high-pressure pressure (Ph) closer to the target high-pressure (Ph0) (brings the high-pressure pressure difference (ΔPh) closer to zero). For example, if the high-pressure pressure (Ph) is lower than the target high-pressure (Ph0), the rotation speed of the second compressor (22) and the rotation speed of the third compressor (23) are increased. If the high-pressure pressure (Ph) is higher than the target high-pressure (Ph0), the rotation speed of the second compressor (22) and the rotation speed of the third compressor (23) are decreased.
以下の説明において、高圧圧力(Ph)と目標高圧(Ph0)とは、互いに等しいとする。つまり、コントローラ(130)は、冷媒回路(6)の高圧圧力(Ph)を臨界圧力(Pc)以上に設定する。 In the following description, the high pressure (Ph) and the target high pressure (Ph0) are assumed to be equal to each other. In other words, the controller (130) sets the high pressure (Ph) of the refrigerant circuit (6) to be equal to or higher than the critical pressure (Pc).
第3ステップ(S3)において、コントローラ(130)は、室内熱交換器(64)の出口(E)の出口冷媒温度(TE)を調整するように、室内膨張弁(63)を制御する。具体的には、コントローラ(130)は、目標出口冷媒温度(TE0)を設定する。本例では、コントローラ(130)は、目標出口冷媒温度(TE0)を、人間の体温に近い37[°]に設定する。コントローラ(130)は、室内熱交換器温度センサ(120)で検出される出口冷媒温度(TE)と、目標出口冷媒温度(TE0)との出口冷媒温度差(ΔTE)を、算出する。コントローラ(130)は、出口冷媒温度(TE)を、目標出口冷媒温度(TE0)に近づける(出口冷媒温度差(ΔTE)をゼロに近づける)ように、室内膨張弁(63)を制御する。 In the third step (S3), the controller (130) controls the indoor expansion valve (63) to adjust the outlet refrigerant temperature (TE) at the outlet (E) of the indoor heat exchanger (64). Specifically, the controller (130) sets a target outlet refrigerant temperature (TE0). In this example, the controller (130) sets the target outlet refrigerant temperature (TE0) to 37°, which is close to human body temperature. The controller (130) calculates the outlet refrigerant temperature difference (ΔTE) between the outlet refrigerant temperature (TE) detected by the indoor heat exchanger temperature sensor (120) and the target outlet refrigerant temperature (TE0). The controller (130) controls the indoor expansion valve (63) to bring the outlet refrigerant temperature (TE) closer to the target outlet refrigerant temperature (TE0) (bring the outlet refrigerant temperature difference (ΔTE) closer to zero).
室内膨張弁(63)の開度は、例えば、10[%]~100[%]の間で調整可能である。室内膨張弁(63)の開度を小さくすると、出口冷媒温度(TE)は低くなる。室内膨張弁(63)の開度を大きくすると、出口冷媒温度(TE)は高くなる。室内膨張弁(63)の開度を制御することによって出口冷媒温度(TE)を調整することで、後述の室内温度(TR)をある程度まで調整できる。 The opening of the indoor expansion valve (63) can be adjusted, for example, between 10% and 100%. Reducing the opening of the indoor expansion valve (63) reduces the outlet refrigerant temperature (TE). Increasing the opening of the indoor expansion valve (63) increases the outlet refrigerant temperature (TE). By controlling the opening of the indoor expansion valve (63) to adjust the outlet refrigerant temperature (TE), the indoor temperature (TR), described below, can be adjusted to a certain extent.
上述の制御を、第1室内熱交換器(64A)および第2室内熱交換器(64B)それぞれについて行う。コントローラ(130)は、第1出口冷媒温度(TEA)を、第1目標出口冷媒温度(TE0A)に近づける(第1出口冷媒温度差(ΔTEA)をゼロに近づける)ように、第1室内膨張弁(63A)を制御する。コントローラ(130)は、第2出口冷媒温度(TEB)を、第2目標出口冷媒温度(TE0B)に近づける(第2出口冷媒温度差(ΔTEB)をゼロに近づける)ように、第2室内膨張弁(63B)を制御する。 The above-mentioned control is performed for each of the first indoor heat exchanger (64A) and the second indoor heat exchanger (64B). The controller (130) controls the first indoor expansion valve (63A) so as to bring the first outlet refrigerant temperature (TEA) closer to the first target outlet refrigerant temperature (TE0A) (bring the first outlet refrigerant temperature difference (ΔTEA) closer to zero). The controller (130) controls the second indoor expansion valve (63B) so as to bring the second outlet refrigerant temperature (TEB) closer to the second target outlet refrigerant temperature (TE0B) (bring the second outlet refrigerant temperature difference (ΔTEB) closer to zero).
第4ステップ(S4)において、コントローラ(130)は、ユーザからの指令によって、目標室内温度(TR0)を設定する。一例として、目標室内温度(TR0)は、28[℃]である。 In a fourth step (S4), the controller (130) sets the target indoor temperature (TR0) in response to a command from the user. As an example, the target indoor temperature (TR0) is 28°C.
第5ステップ(S5)において、コントローラ(130)は、室内温度センサ(122)で検出される室内温度(TR)と、目標室内温度(TR0)との室内温度差(ΔTR)を、算出する。コントローラ(130)は、第1室内温度センサ(122A)で検出される第1室内温度(TRA)と、第1目標室内温度(TR0A)との第1室内温度差(ΔTRA)を、算出する。コントローラ(130)は、第2室内温度センサ(122B)で検出される第2室内温度(TRB)と、第2目標室内温度(TR0B)との第2室内温度差(ΔTRB)を、算出する。 In a fifth step (S5), the controller (130) calculates an indoor temperature difference (ΔTR) between the indoor temperature (TR) detected by the indoor temperature sensor (122) and the target indoor temperature (TR0). The controller (130) calculates a first indoor temperature difference (ΔTRA) between the first indoor temperature (TRA) detected by the first indoor temperature sensor (122A) and the first target indoor temperature (TR0A). The controller (130) calculates a second indoor temperature difference (ΔTRB) between the second indoor temperature (TRB) detected by the second indoor temperature sensor (122B) and the second target indoor temperature (TR0B).
第6ステップ(S6)~第12ステップ(S12)において、コントローラ(130)は、室内温度(TR)と目標室内温度(TR0)との室内温度差(ΔTR)に基づいて、冷媒回路(6)の高圧圧力(Ph)(目標高圧(Ph0))を制御する。 In the sixth step (S6) to the twelfth step (S12), the controller (130) controls the high pressure (Ph) (target high pressure (Ph0)) of the refrigerant circuit (6) based on the indoor temperature difference (ΔTR) between the indoor temperature (TR) and the target indoor temperature (TR0).
具体的には、コントローラ(130)は、第1室内温度(TRA)と第1目標室内温度(TR0A)との第1室内温度差(ΔTRA)と、第2室内温度(TRB)と第2目標室内温度(TR0B)との第2室内温度差(ΔTRB)とのいずれか一方、または両方に基づいて、冷媒回路(6)の高圧圧力(Ph)(目標高圧(Ph0))を制御する。 Specifically, the controller (130) controls the high pressure (Ph) (target high pressure (Ph0)) of the refrigerant circuit (6) based on either or both of a first indoor temperature difference (ΔTRA) between a first indoor temperature (TRA) and a first target indoor temperature (TR0A) and a second indoor temperature difference (ΔTRB) between a second indoor temperature (TRB) and a second target indoor temperature (TR0B).
より具体的には、コントローラ(130)は、第1室内温度差(ΔTRA)および第2室内温度差(ΔTRB)のうちの大きい方に基づいて、冷媒回路(6)の高圧圧力(Ph)(目標高圧(Ph0))を制御する。 More specifically, the controller (130) controls the high pressure (Ph) (target high pressure (Ph0)) of the refrigerant circuit (6) based on the larger of the first indoor temperature difference (ΔTRA) and the second indoor temperature difference (ΔTRB).
第6ステップ(S6)では、室内温度差(ΔTR)が第3値としての下側閾値(ΔTX)よりも小さいか否かを判定する(ΔTR<ΔTX?)。下側閾値(ΔTX)は、第3値の一例である。本例では、下側閾値(ΔTX)は、1[℃]である。室内温度差(ΔTR)が下側閾値(ΔTX)よりも小さい(ΔTR<ΔTX)と判定されると、第7ステップ(S7)に進む。室内温度差(ΔTR)が下側閾値(ΔTX)よりも大きい(ΔTR>ΔTX)と判定されると、第8ステップ(S8)に進む。室内温度差(ΔTR)が下側閾値(ΔTX)に等しいときも(ΔTR=ΔTX)、第8ステップ(S8)に進めばよい。 In the sixth step (S6), it is determined whether the indoor temperature difference (ΔTR) is smaller than the lower threshold (ΔTX) as a third value (ΔTR < ΔTX?). The lower threshold (ΔTX) is an example of the third value. In this example, the lower threshold (ΔTX) is 1°C. If it is determined that the indoor temperature difference (ΔTR) is smaller than the lower threshold (ΔTX) (ΔTR < ΔTX), proceed to the seventh step (S7). If it is determined that the indoor temperature difference (ΔTR) is larger than the lower threshold (ΔTX) (ΔTR > ΔTX), proceed to the eighth step (S8). If the indoor temperature difference (ΔTR) is equal to the lower threshold (ΔTX) (ΔTR = ΔTX), proceed to the eighth step (S8).
第7ステップ(S7)において、コントローラ(130)は、冷媒回路(6)の高圧圧力(Ph)(目標高圧(Ph0))を制御範囲の下限値(Ph1)とするように、第2圧縮機(22)および第3圧縮機(23)を制御する。具体的には、コントローラ(130)は、冷媒回路(6)の高圧圧力(Ph)(目標高圧(Ph0))を低くして、制御範囲の下限値(Ph1)である8[MPa]に保持する。詳細には、コントローラ(130)は、第2圧縮機(22)の回転数および第3圧縮機(23)の回転数を、下限値に保持する。 In the seventh step (S7), the controller (130) controls the second compressor (22) and the third compressor (23) so that the high pressure (Ph) (target high pressure (Ph0)) of the refrigerant circuit (6) is set to the lower limit (Ph1) of the control range. Specifically, the controller (130) lowers the high pressure (Ph) (target high pressure (Ph0)) of the refrigerant circuit (6) to maintain it at 8 MPa, which is the lower limit (Ph1) of the control range. In particular, the controller (130) maintains the rotation speed of the second compressor (22) and the rotation speed of the third compressor (23) at their lower limits.
まとめると、第6ステップ(S6)および第7ステップ(S7)において、コントローラ(130)は、室内温度差(ΔTR)が下側閾値(ΔTX)よりも小さくなると(ΔTR<ΔTx)、冷媒回路(6)の高圧圧力(Ph)(目標高圧(Ph0))を制御範囲の下限値(Ph1)(8[MPa])とするように、第2圧縮機(22)および第3圧縮機(23)を制御する。第7ステップ(S7)が終わると、第13ステップ(S13)に進む。 In summary, in the sixth step (S6) and the seventh step (S7), when the indoor temperature difference (ΔTR) becomes smaller than the lower threshold value (ΔTX) (ΔTR<ΔTx), the controller (130) controls the second compressor (22) and the third compressor (23) so that the high pressure (Ph) (target high pressure (Ph0)) of the refrigerant circuit (6) is set to the lower limit (Ph1) (8 [MPa]) of the control range. After the seventh step (S7) is completed, the process proceeds to the thirteenth step (S13).
第8ステップ(S8)では、室内温度差(ΔTR)が第1値および第2値としての中間閾値(ΔTY)よりも小さいか否かを判定する(ΔTR<ΔTY?)。中間閾値(ΔTY)は、第1値および第2値の一例である。本例では、中間閾値(ΔTY)は、5[℃]である。室内温度差(ΔTR)が中間閾値(ΔTY)よりも小さい(ΔTR<ΔTY)と判定されると、第9ステップ(S9)に進む。室内温度差(ΔTR)が中間閾値(ΔTY)よりも大きい(ΔTR>ΔTY)であると判定されると、第10ステップ(S10)に進む。室内温度差(ΔTR)が中間閾値(ΔTY)に等しいときも(ΔTR=ΔTY)、第10ステップ(S10)に進めばよい。 In the eighth step (S8), it is determined whether the indoor temperature difference (ΔTR) is smaller than the intermediate threshold (ΔTY) as the first and second values (ΔTR < ΔTY?). The intermediate threshold (ΔTY) is an example of the first and second values. In this example, the intermediate threshold (ΔTY) is 5°C. If it is determined that the indoor temperature difference (ΔTR) is smaller than the intermediate threshold (ΔTY) (ΔTR < ΔTY), proceed to the ninth step (S9). If it is determined that the indoor temperature difference (ΔTR) is larger than the intermediate threshold (ΔTY) (ΔTR > ΔTY), proceed to the tenth step (S10). If the indoor temperature difference (ΔTR) is equal to the intermediate threshold (ΔTY) (ΔTR = ΔTY), proceed to the tenth step (S10).
第9ステップ(S9)において、コントローラ(130)は、冷媒回路(6)の高圧圧力(Ph)(目標高圧(Ph0))を低くするように、第2圧縮機(22)および第3圧縮機(23)を制御する。詳細には、コントローラ(130)は、第2圧縮機(22)の回転数および第3圧縮機(23)の回転数を、小さくする。一例として、コントローラ(130)は、冷媒回路(6)の高圧圧力(Ph)(目標高圧(Ph0))を0.1[MPa]だけ低くする。 In the ninth step (S9), the controller (130) controls the second compressor (22) and the third compressor (23) to lower the high pressure (Ph) (target high pressure (Ph0)) of the refrigerant circuit (6). In detail, the controller (130) reduces the rotation speed of the second compressor (22) and the rotation speed of the third compressor (23). As an example, the controller (130) reduces the high pressure (Ph) (target high pressure (Ph0)) of the refrigerant circuit (6) by 0.1 [MPa].
第10ステップ(S10)において、コントローラ(130)は、冷媒回路(6)の高圧圧力(Ph)(目標高圧(Ph0))を高くするように、第2圧縮機(22)および第3圧縮機(23)を制御する。詳細には、コントローラ(130)は、第2圧縮機(22)の回転数および第3圧縮機(23)の回転数を、大きくする。一例として、コントローラ(130)は、冷媒回路(6)の高圧圧力(Ph)(目標高圧(Ph0))を0.3[MPa]だけ高くする。 In the tenth step (S10), the controller (130) controls the second compressor (22) and the third compressor (23) to increase the high pressure (Ph) (target high pressure (Ph0)) of the refrigerant circuit (6). In detail, the controller (130) increases the rotation speed of the second compressor (22) and the rotation speed of the third compressor (23). As an example, the controller (130) increases the high pressure (Ph) (target high pressure (Ph0)) of the refrigerant circuit (6) by 0.3 MPa.
まとめると、第8ステップ(S8)および第9ステップ(S9)において、コントローラ(130)は、室内温度差(ΔTR)が、中間閾値(ΔTY)よりも小さくなると(ΔTR<ΔTY)、冷媒回路(6)の高圧圧力(Ph)(目標高圧(Ph0))を低くするように、第2圧縮機(22)および第3圧縮機(23)を制御する。第9ステップ(S9)が終わると、第13ステップ(S13)に進む。 In summary, in the eighth step (S8) and the ninth step (S9), when the indoor temperature difference (ΔTR) becomes smaller than the intermediate threshold value (ΔTY) (ΔTR<ΔTY), the controller (130) controls the second compressor (22) and the third compressor (23) to lower the high pressure (Ph) (target high pressure (Ph0)) of the refrigerant circuit (6). After the ninth step (S9) is completed, the process proceeds to the thirteenth step (S13).
まとめると、第8ステップ(S8)および第10ステップ(S10)において、コントローラ(130)は、室内温度差(ΔTR)が中間閾値(ΔTY)よりも大きくなると(ΔTR>ΔTY)、冷媒回路(6)の高圧圧力(Ph)(目標高圧(Ph0))を高くするように、第2圧縮機(22)および第3圧縮機(23)を制御する。第10ステップ(S10)が終わると、第11ステップ(S11)に進む。 In summary, in the eighth step (S8) and the tenth step (S10), when the indoor temperature difference (ΔTR) becomes greater than the intermediate threshold value (ΔTY) (ΔTR>ΔTY), the controller (130) controls the second compressor (22) and the third compressor (23) to increase the high pressure (Ph) (target high pressure (Ph0)) of the refrigerant circuit (6). After the tenth step (S10) is completed, the process proceeds to the eleventh step (S11).
第11ステップ(S11)では、室内温度差(ΔTR)が第4値としての上側閾値(ΔTZ)よりも小さいか否かを判定する(ΔTR<ΔTZ?)。上側閾値(ΔTZ)は、第4値の一例である。本例では、上側閾値(ΔTZ)は、8[℃]である。室内温度差(ΔTR)が上側閾値(ΔTZ)よりも小さい(ΔTR<ΔTZ)と判定されると、第13ステップ(S13)に進む。室内温度差(ΔTR)が上側閾値(ΔTZ)よりも大きい(ΔTR>ΔTZ)と判定されると、第12ステップ(S12)に進む。室内温度差(ΔTR)が上側閾値(ΔTZ)に等しいときも(ΔTR=ΔTZ)、第12ステップ(S12)に進めばよい。 In the eleventh step (S11), it is determined whether the indoor temperature difference (ΔTR) is smaller than the upper threshold (ΔTZ) as the fourth value (ΔTR < ΔTZ?). The upper threshold (ΔTZ) is an example of the fourth value. In this example, the upper threshold (ΔTZ) is 8°C. If it is determined that the indoor temperature difference (ΔTR) is smaller than the upper threshold (ΔTZ) (ΔTR < ΔTZ), proceed to the thirteenth step (S13). If it is determined that the indoor temperature difference (ΔTR) is larger than the upper threshold (ΔTZ) (ΔTR > ΔTZ), proceed to the twelfth step (S12). If the indoor temperature difference (ΔTR) is equal to the upper threshold (ΔTZ) (ΔTR = ΔTZ), proceed to the twelfth step (S12).
第12ステップ(S12)において、コントローラ(130)は、ガス抜き管(41)のガス抜き弁(42)を開ける(図1の太い破線参照)。一例として、コントローラ(130)は、ガス抜き管(41)のガス抜き弁(42)の開度を、10[%]だけ大きくする。なお、「ガス抜き弁(42)を開ける」とは、開度ゼロのガス抜き弁(42)を新たに開くことのみならず、既に開いていたガス抜き弁(42)の開度をさらに大きくすることも含む。 In a twelfth step (S12), the controller (130) opens the gas vent valve (42) of the gas vent pipe (41) (see the thick dashed line in FIG. 1). As an example, the controller (130) increases the opening of the gas vent valve (42) of the gas vent pipe (41) by 10%. Note that "opening the gas vent valve (42)" includes not only newly opening the gas vent valve (42) that is currently open, but also further increasing the opening of the gas vent valve (42) that is already open.
まとめると、第11ステップ(S11)および第12ステップ(S12)において、コントローラ(130)は、室内温度差(ΔTR)が上側閾値(ΔTZ)よりも大きくなると(ΔTR>ΔTZ)、ガス抜き管(41)のガス抜き弁(42)を開ける。第12ステップ(S12)が終わると、第13ステップ(S13)に進む。 In summary, in the eleventh step (S11) and the twelfth step (S12), when the indoor temperature difference (ΔTR) becomes greater than the upper threshold value (ΔTZ) (ΔTR>ΔTZ), the controller (130) opens the gas vent valve (42) of the gas vent pipe (41). After the twelfth step (S12) is completed, the process proceeds to the thirteenth step (S13).
第13ステップ(S13)では、ユーザからコントローラ(130)への暖房運転停止指令があるか否かを判定する。ユーザからコントローラ(130)への暖房運転停止指令があれば、コントローラ(130)は、暖房運転を停止して、エンドに至る。ユーザからコントローラ(130)への暖房運転停止指令がなければ、第5ステップ(S5)に戻る。 In a thirteenth step (S13), it is determined whether or not there is a command from the user to the controller (130) to stop the heating operation. If there is a command from the user to the controller (130) to stop the heating operation, the controller (130) stops the heating operation and the process reaches the end. If there is no command from the user to the controller (130) to stop the heating operation, the process returns to the fifth step (S5).
(11)作用効果
本実施形態に係る空気調和装置(1)では、冷媒が臨界圧力(Pc)以上まで圧縮される(冷媒回路(6)の高圧圧力(Ph)が臨界圧力(Pc)以上になる)。臨界圧力(Pc)以上の領域において冷媒の凝縮温度が存在しないので、冷媒の温度を制御するのが難しくなり、室内温度(TR)と目標室内温度(TR0)との室内温度差(ΔTR)を調整するのが難しくなる。
(11) Effects In the air conditioner (1) according to this embodiment, the refrigerant is compressed to or above the critical pressure (Pc) (the high pressure (Ph) of the refrigerant circuit (6) becomes equal to or above the critical pressure (Pc)). Since the condensation temperature of the refrigerant does not exist in the region equal to or above the critical pressure (Pc), it becomes difficult to control the refrigerant temperature and therefore difficult to adjust the indoor temperature difference (ΔTR) between the indoor temperature (TR) and the target indoor temperature (TR0).
室内膨張弁(63)を制御することによって室内熱交換器(64)の出口(E)の出口冷媒温度(TE)を調整することで、室内温度(TR)と目標室内温度(TR0)との室内温度差(ΔTR)をある程度まで調整することができる。 By controlling the indoor expansion valve (63) to adjust the outlet refrigerant temperature (TE) at the outlet (E) of the indoor heat exchanger (64), the indoor temperature difference (ΔTR) between the indoor temperature (TR) and the target indoor temperature (TR0) can be adjusted to a certain extent.
しかしながら、室内膨張弁(63)の制御だけでは、室内温度(TR)と目標室内温度(TR0)との室内温度差(ΔTR)を十分に調整できないこともある。このとき、室内温度(TR)と目標室内温度(TR0)との室内温度差(ΔTR)に基づいて、冷媒回路(6)の高圧圧力(Ph)を制御することで、室内温度(TR)と目標室内温度(TR0)との室内温度差(ΔTR)をさらに調整することができる。 However, there are cases where the indoor temperature difference (ΔTR) between the indoor temperature (TR) and the target indoor temperature (TR0) cannot be sufficiently adjusted by only controlling the indoor expansion valve (63). In such cases, the indoor temperature difference (ΔTR) between the indoor temperature (TR) and the target indoor temperature (TR0) can be further adjusted by controlling the high-pressure pressure (Ph) of the refrigerant circuit (6) based on the indoor temperature difference (ΔTR) between the indoor temperature (TR) and the target indoor temperature (TR0).
以上、空気調和装置(1)において、冷媒を臨界圧力(Pc)以上まで圧縮することで室内を暖房する暖房運転のときに、室内温度(TR)と目標室内温度(TR0)との室内温度差(ΔTR)を調整することができる。 As described above, in the air conditioning device (1), during heating operation in which the refrigerant is compressed to above the critical pressure (Pc) to heat the room, the indoor temperature difference (ΔTR) between the indoor temperature (TR) and the target indoor temperature (TR0) can be adjusted.
室内温度(TR)と目標室内温度(TR0)との室内温度差(ΔTR)が第1値としての中間閾値(ΔTY)よりも大きいときに、冷媒回路(6)の高圧圧力(Ph)を高くすることによって、室内温度(TR)を高めることができる。室内温度(TR)と目標室内温度(TR0)との室内温度差(ΔTR)を小さくできる。 When the indoor temperature difference (ΔTR) between the indoor temperature (TR) and the target indoor temperature (TR0) is greater than the intermediate threshold value (ΔTY) as a first value, the indoor temperature (TR) can be increased by increasing the high pressure (Ph) of the refrigerant circuit (6). The indoor temperature difference (ΔTR) between the indoor temperature (TR) and the target indoor temperature (TR0) can be reduced.
室内温度差(ΔTR)が第2値としての中間閾値(ΔTY)よりも小さい場合には、冷媒回路(6)の高圧圧力(Ph)を低くすることによって、第2圧縮機(22)および第3圧縮機(23)の負荷を低減できる。 When the indoor temperature difference (ΔTR) is smaller than the intermediate threshold value (ΔTY) as the second value, the high pressure (Ph) of the refrigerant circuit (6) is lowered, thereby reducing the load on the second compressor (22) and the third compressor (23).
室内温度差(ΔTR)が第3値としての下側閾値(ΔTX)よりも小さい場合には、冷媒回路(6)の高圧圧力(Ph)を下限値(Ph1)にすることによって、第2圧縮機(22)および第3圧縮機(23)の負荷を低減する上で有利になる。 When the indoor temperature difference (ΔTR) is smaller than the lower threshold value (ΔTX) serving as the third value, setting the high pressure (Ph) of the refrigerant circuit (6) to the lower limit value (Ph1) is advantageous in reducing the load on the second compressor (22) and the third compressor (23).
室内温度差(ΔTR)が第4値としての上側閾値(ΔTZ)よりも大きい場合には、ガス抜き管(41)のガス抜き弁(42)を開けることによって、気液分離器(25)のガス貯留部(25a)から第3圧縮機(23)の吸入側(23i)への冷媒の流れが促進される。室内温度(TR)をさらに高めることができるので、室内温度(TR)と目標室内温度(TR0)との室内温度差(ΔTR)を小さくする上で有利になる。暖房運転開始直後に速やかに室内温度(TR)を高める上で有利である。 When the indoor temperature difference (ΔTR) is greater than the upper threshold value (ΔTZ) as the fourth value, the gas vent valve (42) of the gas vent pipe (41) is opened to promote the flow of refrigerant from the gas storage section (25a) of the gas-liquid separator (25) to the suction side (23i) of the third compressor (23). This can further increase the indoor temperature (TR), which is advantageous in reducing the indoor temperature difference (ΔTR) between the indoor temperature (TR) and the target indoor temperature (TR0). This is advantageous in quickly increasing the indoor temperature (TR) immediately after starting the heating operation.
室内熱交換器(64)の出口(E)での冷媒の出口比エンタルピ(he)が冷媒の臨界点(C)での臨界比エンタルピ(hc)よりも小さいので、冷媒における液の割合を増やすことができる。気液分離器(25)に流入する液冷媒を増やすことによって、気液分離器(25)による気液分離効果を大きくできる。 The ratio of liquid in the refrigerant can be increased because the outlet specific enthalpy (he) of the refrigerant at the outlet (E) of the indoor heat exchanger (64) is smaller than the critical specific enthalpy (hc) of the refrigerant at its critical point (C). By increasing the amount of liquid refrigerant flowing into the gas-liquid separator (25), the gas-liquid separation effect of the gas-liquid separator (25) can be increased.
室内熱交換器(64)が2つ以上あるマルチタイプの場合であっても、冷媒を臨界圧力(Pc)以上まで圧縮することで室内を暖房する暖房運転のときに、室内温度(TR)と目標室内温度(TR0)との室内温度差(ΔTR)を調整することができる。 Even in the case of a multi-type system with two or more indoor heat exchangers (64), the indoor temperature difference (ΔTR) between the indoor temperature (TR) and the target indoor temperature (TR0) can be adjusted during heating operation, which heats the room by compressing the refrigerant to above the critical pressure (Pc).
空調ユニット(60)(第1空調ユニット(60A)、第2空調ユニット(60B))毎に、室内膨張弁(63)(第1室内膨張弁(63A)、第2室内膨張弁(63B))が出口冷媒温度(TE)(第1出口冷媒温度(TEA)、第2出口冷媒温度(TEB))を調整する。空調ユニット(60)(第1空調ユニット(60A)、第2空調ユニット(60B))毎に、室内温度差(ΔTR)(第1室内温度差(ΔTRA)、第2室内温度差(ΔTRB))を個別に制御できる。 For each air conditioning unit (60) (first air conditioning unit (60A), second air conditioning unit (60B)), the indoor expansion valve (63) (first indoor expansion valve (63A), second indoor expansion valve (63B)) adjusts the outlet refrigerant temperature (TE) (first outlet refrigerant temperature (TEA), second outlet refrigerant temperature (TEB)). For each air conditioning unit (60) (first air conditioning unit (60A), second air conditioning unit (60B)), the indoor temperature difference (ΔTR) (first indoor temperature difference (ΔTRA), second indoor temperature difference (ΔTRB)) can be controlled individually.
第1室内温度差(ΔTRA)および第2室内温度差(ΔTRB)のうちの条件の悪い(温度差の大きい)方を採用することによって、室内温度差(ΔTR)を小さくする上で有利になる。 By adopting the worse condition (larger temperature difference) between the first indoor temperature difference (ΔTRA) and the second indoor temperature difference (ΔTRB), it is advantageous to reduce the indoor temperature difference (ΔTR).
冷媒として二酸化炭素を採用することによって、環境保護の観点で有利になる。 Using carbon dioxide as a refrigerant is advantageous from an environmental protection perspective.
(12)その他の実施形態
上記実施形態では、第1室内温度差(ΔTRA)および第2室内温度差(ΔTRB)のうちの大きい方を採用したが、これに限定されず、例えば、両者の平均値を採用したり、両者のうちの小さい方を採用したりしてもよい。
(12) Other embodiments In the above embodiment, the larger of the first indoor temperature difference (ΔTRA) and the second indoor temperature difference (ΔTRB) is adopted, but this is not limited to this. For example, the average value of the two or the smaller of the two may be adopted.
上記実施形態では、第1値と第2値とは、同じ値であったが、これに限定されず、互いに異なってもよい。第1値と第3値とが同じ値であってもよく、第2値と第3値とが同じ値であっもてよい。第4値についても同様である。 In the above embodiment, the first value and the second value are the same value, but this is not limited and they may be different from each other. The first value and the third value may be the same value, and the second value and the third value may be the same value. The same applies to the fourth value.
圧縮機は、1つ(単段)でもよい。 There may be only one compressor (single stage).
放熱器としての室内熱交換器(64)は、1つでもよく、また3つ以上でもよい。 The indoor heat exchanger (64) serving as a radiator may be one or may be three or more.
冷媒回路(6)は、気液分離器(25)を有さなくてもよい。 The refrigerant circuit (6) does not need to have a gas-liquid separator (25).
空気調和装置(1)は、冷設ユニット(70)を省略した構成としてもよい。 The air conditioning system (1) may be configured without the cooling unit (70).
冷媒は、二酸化炭素でなくてもよい。 The refrigerant does not have to be carbon dioxide.
以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨およ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。また、以上の実施形態、変形例、その他の実施形態の要素を適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。 Although the embodiments and modifications have been described above, it will be understood that various modifications of form and details are possible without departing from the spirit and scope of the claims. Furthermore, elements of the above embodiments, modifications, and other embodiments may be combined or substituted as appropriate.
以上に述べた「第1」、「第2」、「第3」…という記載は、これらの記載が付与された語句を区別するために用いられており、その語句の数や順序までも限定するものではない。 The descriptions "first," "second," "third," etc. mentioned above are used to distinguish the words to which they are attached, and do not limit the number or order of those words.
1 空気調和装置
6 冷媒回路
23 第3圧縮機(圧縮機)
23i 吸入側
24 室外熱交換器(蒸発器)
25 気液分離器
25a ガス貯留部
41 ガス抜き管(ガス抜き通路)
42 ガス抜き弁(開閉弁)
63 室内膨張弁(膨張弁)
63A 第1室内膨張弁(第1膨張弁)
63B 第2室内膨張弁(第2膨張弁)
64 室内熱交換器(放熱器)
64A 第1室内熱交換器(第1放熱器)
64B 第2室内熱交換器(第2放熱器)
130 コントローラ(制御装置)
E 出口
TE 出口冷媒温度(冷媒温度)
TR 室内温度
TRA 第1室内温度(室内温度)
TRB 第2室内温度(室内温度)
TR0 目標室内温度
TR0A 第1目標室内温度(目標室内温度)
TR0B 第2目標室内温度(目標室内温度)
ΔTR 室内温度差(温度差)
ΔTRA 第1室内温度差(第1温度差)
ΔTRB 第2室内温度差(第2温度差)
Ph 高圧圧力(高圧)
Ph1 下限値
C 臨界点
Pc 臨界圧力
he 出口比エンタルピ(比エンタルピ)
hc 臨界比エンタルピ(比エンタルピ)
ΔTX 下側閾値(第3値)
ΔTY 中間閾値(第1値、第2値)
ΔTZ 上側閾値(第4値)
1 Air conditioner 6 Refrigerant circuit 23 Third compressor (compressor)
23i Intake side 24 Outdoor heat exchanger (evaporator)
25 Gas-liquid separator 25a Gas storage section 41 Gas vent pipe (gas vent passage)
42 Gas vent valve (on-off valve)
63 Indoor expansion valve (expansion valve)
63A First indoor expansion valve (first expansion valve)
63B Second indoor expansion valve (second expansion valve)
64 Indoor heat exchanger (radiator)
64A First indoor heat exchanger (first radiator)
64B Second indoor heat exchanger (second radiator)
130 Controller (control device)
E Outlet TE Outlet refrigerant temperature (refrigerant temperature)
TR Indoor temperature TRA 1st indoor temperature (indoor temperature)
TRB 2nd room temperature (room temperature)
TR0 Target indoor temperature TR0A 1st target indoor temperature (target indoor temperature)
TR0B Second target indoor temperature (target indoor temperature)
ΔTR Indoor temperature difference (temperature difference)
ΔTRA 1st indoor temperature difference (1st temperature difference)
ΔTRB Second indoor temperature difference (second temperature difference)
Ph High pressure (high pressure)
Ph1 Lower limit C Critical point Pc Critical pressure he Exit specific enthalpy (specific enthalpy)
hc Critical specific enthalpy (specific enthalpy)
ΔTX lower threshold (third value)
ΔTY Intermediate threshold (first value, second value)
ΔTZ Upper threshold (fourth value)
Claims (8)
前記冷媒回路(6)を制御する制御装置(130)とを備え、
前記制御装置(130)は、
前記放熱器(64)の出口(E)の冷媒温度(TE)を調整するように前記膨張弁(63)を制御するとともに、
室内温度(TR)と目標室内温度(TR0)との温度差(ΔTR)に基づいて前記冷媒回路(6)の高圧(Ph)を制御し、
前記冷媒回路(6)は、
前記放熱器(64)の下流側に接続され、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する気液分離器(25)と、
前記気液分離器(25)のガス貯留部(25a)と前記圧縮機(23)の吸入側(23i)とを繋ぐガス抜き通路(41)と、
前記ガス抜き通路(41)に設けられる開閉弁(42)とを有し、
前記制御装置(130)は、前記温度差(ΔTR)が第4値よりも大きくなると、前記開閉弁(42)を開ける
空気調和装置。 a refrigerant circuit (6) having a compressor (23), a radiator (64), an expansion valve (63), and an evaporator (24), and performing a refrigeration cycle for performing a heating operation for heating a room by compressing a refrigerant to a critical pressure (Pc) or higher;
a control device (130) that controls the refrigerant circuit (6),
The control device (130)
controlling the expansion valve (63) to adjust a refrigerant temperature (TE) at an outlet (E) of the radiator (64);
controlling a high pressure (Ph) of the refrigerant circuit (6) based on a temperature difference (ΔTR) between a room temperature (TR) and a target room temperature (TR0) ;
The refrigerant circuit (6)
a gas-liquid separator (25) connected downstream of the radiator (64) for separating a refrigerant into a gas refrigerant and a liquid refrigerant;
a gas vent passage (41) connecting a gas storage section (25a) of the gas-liquid separator (25) and a suction side (23i) of the compressor (23);
an on-off valve (42) provided in the gas vent passage (41),
The control device (130) opens the on-off valve (42) when the temperature difference (ΔTR) becomes greater than a fourth value.
Air conditioning equipment.
請求項1に記載の空気調和装置。 2. The air-conditioning apparatus according to claim 1, wherein the control device (130) controls the compressor (23) to increase the high pressure (Ph) of the refrigerant circuit (6) when the temperature difference (ΔTR) becomes greater than a first value that is equal to or smaller than the fourth value.
請求項2に記載の空気調和装置。 The air-conditioning apparatus according to claim 2, wherein the control device (130) controls the compressor (23) to lower the high pressure (Ph) of the refrigerant circuit (6) when the temperature difference (ΔTR) becomes smaller than a second value that is equal to or smaller than the first value .
請求項3に記載の空気調和装置。 The air-conditioning apparatus according to claim 3, wherein the control device (130) controls the compressor (23 ) so that the high pressure (Ph) of the refrigerant circuit (6) is set to a lower limit value (Ph1) of a control range when the temperature difference (ΔTR) becomes smaller than a third value that is equal to or smaller than the second value.
前記放熱器(64)の出口(E)での冷媒の比エンタルピ(he)は、前記冷媒の臨界点(C)での比エンタルピ(hc)よりも小さい
請求項1から4のいずれか1つに記載の空気調和装置。 The refrigerant circuit (6) includes a gas-liquid separator (25) connected downstream of the radiator (64) and separating a refrigerant into a gas refrigerant and a liquid refrigerant,
5. The air-conditioning apparatus according to claim 1, wherein a specific enthalpy (he) of the refrigerant at an outlet (E) of the radiator (64) is smaller than a specific enthalpy (hc) of the refrigerant at a critical point (C).
前記膨張弁(63)は、前記第1放熱器(64A)に対応する第1膨張弁(63A)と、前記第2放熱器(64B)に対応する第2膨張弁(63B)とを含み、
前記制御装置(130)は、前記第1放熱器(64A)に対応する室内温度(TRA)と目標室内温度(TR0A)との温度差である第1温度差(ΔTRA)と、前記第2放熱器(64B)に対応する室内温度(TRB)と目標室内温度(TR0B)との温度差である第2温度差(ΔTRB)とのいずれか一方、または両方に基づいて、前記冷媒回路(6)の高圧(Ph)を制御する
請求項1から4のいずれか1つに記載の空気調和装置。 The radiator (64) includes a first radiator (64A) and a second radiator (64B) connected in parallel to each other,
The expansion valve (63) includes a first expansion valve (63A) corresponding to the first radiator (64A) and a second expansion valve (63B) corresponding to the second radiator (64B),
5. The air-conditioning apparatus according to claim 1, wherein the control device (130) controls the high pressure (Ph) of the refrigerant circuit (6) based on either or both of a first temperature difference (ΔTRA) which is the temperature difference between an indoor temperature (TRA) corresponding to the first radiator (64A) and a target indoor temperature (TR0A) and a second temperature difference (ΔTRB) which is the temperature difference between an indoor temperature (TRB) corresponding to the second radiator (64B) and a target indoor temperature (TR0B).
請求項6に記載の空気調和装置。 The air conditioner according to claim 6, wherein the control device (130) controls the high pressure (Ph ) of the refrigerant circuit (6) based on the larger of the first temperature difference (ΔTRA) and the second temperature difference (ΔTRB).
請求項1から4のいずれか1つに記載の空気調和装置。 The air conditioner according to claim 1 , wherein the refrigerant is carbon dioxide.
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