JP2011174667A - 空気調和機 - Google Patents
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Abstract
【課題】デフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好に行うこと。
【解決手段】冷媒を圧縮する圧縮機21と室外熱交換器22と四方弁23とを有する一式の室外機ユニット2と、当該室外機ユニットに対して液体冷媒配管5および気体冷媒配管6を介して接続された室内熱交換器31を有する複数の室内機ユニット3とを備え、室外機ユニットが室内機ユニットの上方に配置された空気調和機1において、室内機ユニットの液体冷媒配管側に設けられた開閉弁32と、四方弁の切り換えにより圧縮機、室外熱交換器、液体冷媒配管、開閉弁、室内熱交換器、気体冷媒配管の順で冷媒を循環させるデフロスト運転を行い、当該デフロスト運転から四方弁の切り換えにより圧縮機、気体冷媒配管、室内熱交換器、開閉弁、液体冷媒配管、室外熱交換器の順で冷媒を循環させる暖房運転に切り換える際、開閉弁を一旦閉方向に制御する制御手段71とを備える。
【選択図】図2
【解決手段】冷媒を圧縮する圧縮機21と室外熱交換器22と四方弁23とを有する一式の室外機ユニット2と、当該室外機ユニットに対して液体冷媒配管5および気体冷媒配管6を介して接続された室内熱交換器31を有する複数の室内機ユニット3とを備え、室外機ユニットが室内機ユニットの上方に配置された空気調和機1において、室内機ユニットの液体冷媒配管側に設けられた開閉弁32と、四方弁の切り換えにより圧縮機、室外熱交換器、液体冷媒配管、開閉弁、室内熱交換器、気体冷媒配管の順で冷媒を循環させるデフロスト運転を行い、当該デフロスト運転から四方弁の切り換えにより圧縮機、気体冷媒配管、室内熱交換器、開閉弁、液体冷媒配管、室外熱交換器の順で冷媒を循環させる暖房運転に切り換える際、開閉弁を一旦閉方向に制御する制御手段71とを備える。
【選択図】図2
Description
本発明は、一式の室外機ユニットに対し複数の室内機ユニットを備え、冷房運転および暖房運転を行う空気調和機に関する。
空気調和機の室外機ユニットは、主に圧縮機、室外熱交換器および四方弁を備えている。また、空気調和機の室内機ユニットは、主に室内熱交換器および電子膨張弁を備えている。この空気調和機は、冷房運転時(冷房サイクル)では、四方弁の切り換えにより、圧縮機にて圧縮した高温高圧の気体冷媒を、室外熱交換器にて室外気に熱を与えて凝縮させて液体冷媒とし、液体冷媒配管を介して送りつつ室内機ユニットの電子膨張弁で減圧させて低温低圧の気液冷媒とし、室内熱交換器にて室内気から熱を奪って蒸発させて低温低圧の気体冷媒とし、気体冷媒配管を介して再び圧縮機に送る。一方、空気調和機は、暖房運転時(暖房サイクル)では、四方弁の切り換えにより、圧縮機にて圧縮した高温高圧の気体冷媒を、気体冷媒配管を介して室内熱交換器に送り室内気に熱を与えて凝縮させて液体冷媒とし、液体冷媒配管を介して送りつつ室外機ユニットの電子膨張弁で減圧させて低温低圧の二相冷媒とし、室外熱交換器にて室外気から吸熱して蒸発させて低温低圧の気体冷媒とし、再び圧縮機に送る。
従来、この種の空気調和機では、暖房運転時での室外熱交換器の凍結防止のため、デフロスト運転を行っている。デフロスト運転は、冷房サイクル方向に冷媒を送り、室外熱交換器に高温冷媒を流すことにより室外熱交換器の温度を上昇させ、室外熱交換器の霜を取り除く運転である(例えば、特許文献1参照)。
上述した空気調和機は、ビルディングなどの中・高層の建物に適用される場合、室外機ユニットが屋上部分に設置され、室内機ユニットが各室内に配置されるケースが良く見られる。このような場合、デフロスト運転時に、液体冷媒配管に対して上方から下方に液体冷媒が送られ、圧力ヘッド差により電子膨張弁の室外熱交換器側の冷媒圧力が、電子膨張弁の室内熱交換器側の冷媒圧力よりも高くなる。このため、デフロスト運転から暖房運転に切り換えた直後では、上記圧力ヘッド差により電子膨張弁の室外熱交換器側の冷媒圧力が、電子膨張弁の室内熱交換器側の冷媒圧力よりも高い状態が継続されることから、液体冷媒配管内の液体冷媒が室内熱交換器に逆流してしまい、室内機ユニットの室内熱交換器に冷媒が溜まり込むことで冷媒不足となり、冷媒の圧力が低下することで暖房運転の立ち上がりが悪化するおそれがある。
本発明は上述した課題を解決するものであり、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好に行うことのできる空気調和機を提供することを目的とする。
上述の目的を達成するために、本発明の空気調和機は、冷媒を圧縮する圧縮機と室外熱交換器と四方弁とを有する一式の室外機ユニットと、当該室外機ユニットに対して液体冷媒配管および気体冷媒配管を介して接続された室内熱交換器を有する複数の室内機ユニットと、を備え、前記室外機ユニットが前記室内機ユニットの上方に配置された空気調和機において、前記室内機ユニットの前記液体冷媒配管側に設けられた開閉弁と、前記四方弁の切り換えにより前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記液体冷媒配管、前記開閉弁、前記室内熱交換器、前記気体冷媒配管の順で冷媒を循環させるデフロスト運転を行い、当該デフロスト運転から前記四方弁の切り換えにより前記圧縮機、前記気体冷媒配管、前記室内熱交換器、前記開閉弁、前記液体冷媒配管、前記室外熱交換器の順で冷媒を循環させる暖房運転に切り換える際、前記開閉弁を一旦閉方向に制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
この空気調和機によれば、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際、開閉弁を閉方向に制御することにより、圧力ヘッド差により液体冷媒配管の液体冷媒が室内熱交換器に逆流する事態を防ぐ。この結果、室内機ユニットの室内熱交換器に冷媒が溜まり込むことで冷媒不足となる事態が回避され、冷媒の圧力が低下しないので、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好に行うことができる。
また、本発明の空気調和機では、前記制御手段は、前記デフロスト運転から前記暖房運転に切り換える際、前記開閉弁を閉方向に制御し、所定時間経過後に前記開閉弁を開方向に制御することを特徴とする。
この空気調和機によれば、開閉弁を閉方向に制御し、所定時間経過後に開閉弁を開方向に制御するため、圧力ヘッド差による液体冷媒の圧力上昇の作用が引くまでの所定時間だけ、圧力ヘッド差により液体冷媒配管の液体冷媒が室内熱交換器に逆流する事態を防ぎ、室内機ユニットの室内熱交換器に冷媒が溜まり込むことで冷媒不足となる事態が回避され、冷媒の圧力が低下しない状態で暖房運転を開始する。この結果、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好かつ、速やかに行うことができる。
また、本発明の空気調和機では、前記室内機ユニットにおける前記液体冷媒配管での前記開閉弁の前記室外熱交換器側の冷媒圧力を検出する第一室内機冷媒圧力検出手段と、前記室内機ユニットにおける前記液体冷媒配管での前記開閉弁の前記室内熱交換器側での冷媒圧力を検出する第二室内機冷媒圧力検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記デフロスト運転から前記暖房運転に切り換える際、前記開閉弁を閉方向に制御した後、前記第一室内機冷媒圧力検出手段から入力した冷媒圧力が前記第二室内機冷媒圧力検出手段から入力した冷媒圧力以下になった場合に前記開閉弁を開方向に制御することを特徴とする。
この空気調和機によれば、開閉弁を閉方向に制御し、第一室内機冷媒圧力検出手段から入力した冷媒圧力が第二室内機冷媒圧力検出手段から入力した冷媒圧力以下になった場合に開閉弁を開方向に制御するため、圧力ヘッド差により液体冷媒配管の液体冷媒が室内熱交換器に逆流する事態を防ぎ、室内機ユニットの室内熱交換器に冷媒が溜まり込むことで冷媒不足となる事態が回避され、冷媒の圧力が低下しない状態で暖房運転を開始する。この結果、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好かつ、速やかに行うことができる。
しかも、この空気調和機によれば、各室内機ユニットに第一室内機冷媒圧力検出手段および第二室内機冷媒圧力検出手段を設けたことにより、室内機ユニットごとの圧力ヘッド差に応じて開閉弁の開方向への制御を行えるので、室内機ユニットごとでデフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好かつ、速やかに行うことができる。
また、本発明の空気調和機では、前記室外機ユニットにおける前記液体冷媒配管での液体冷媒の冷媒温度を検出する室外機冷媒温度検出手段と、前記室外機ユニットにおける前記圧縮機の吐出位置での冷媒圧力を検出する室外機冷媒圧力検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記デフロスト運転から前記暖房運転に切り換える際、前記開閉弁を閉方向に制御した後、前記室外機冷媒温度検出手段から入力した冷媒温度から飽和状態の冷媒圧力を算出すると共に当該飽和冷媒圧力に圧力ヘッド差分の液体冷媒圧力を加えた推定冷媒圧力を算出して、当該推定冷媒圧力が前記室外機冷媒圧力検出手段から入力した冷媒圧力以下になった場合に前記開閉弁を開方向に制御することを特徴とする。
この空気調和機によれば、室内機ユニットにおける液体冷媒配管での開閉弁の室外熱交換器側の冷媒圧力を、室外機冷媒温度検出手段から入力した冷媒温度に基づいて推定冷媒圧力として算出し、また、室内機ユニットにおける液体冷媒配管での開閉弁の室内熱交換器側での冷媒圧力を、室外機冷媒圧力検出手段から入力した冷媒圧力相当とし、算出した推定冷媒圧力が入力した冷媒圧力以下となった場合に開閉弁を開方向に制御する。このため、圧力ヘッド差により液体冷媒配管の液体冷媒が室内熱交換器に逆流する事態を防ぎ、室内機ユニットの室内熱交換器に冷媒が溜まり込むことで冷媒不足となる事態が回避され、冷媒の圧力が低下しない状態で暖房運転を開始する。この結果、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好かつ、速やかに行うことが可能になる。
しかも、この空気調和機によれば、室外機ユニット側に設けられた室外機冷媒温度検出手段および室外機冷媒圧力検出手段による検出に基づいて制御を行い、この制御のために各室内機ユニット側に検出手段を要さない。このため、各室内機ユニットに検出手段を設けるコストを低減することができる。
また、本発明の空気調和機では、前記室外機ユニットにおける前記圧縮機の吐出位置での冷媒圧力を検出する室外機冷媒圧力検出手段を備え、前記制御手段は、前記デフロスト運転から前記暖房運転に切り換える際、前記開閉弁を閉方向に制御した後、前記暖房運転における室外気温度に対する使用制限での飽和冷媒圧力を予め取得し、当該飽和冷媒圧力に圧力ヘッド差分の液体冷媒圧力を加えた推定冷媒圧力を算出して、当該推定冷媒圧力が前記室外機冷媒圧力検出手段から入力した冷媒圧力以下になった場合に前記開閉弁を開方向に制御することを特徴とする。
この空気調和機によれば、室内機ユニットにおける液体冷媒配管での開閉弁の室外熱交換器側の冷媒圧力を、暖房運転における室外気温度に対する使用制限での飽和冷媒圧力に圧力ヘッド差分の液体冷媒圧力を加えた推定冷媒圧力として算出し、また、室内機ユニットにおける液体冷媒配管での開閉弁の室内熱交換器側での冷媒圧力を、室外機冷媒圧力検出手段から入力した冷媒圧力相当とし、算出した推定冷媒圧力が入力した冷媒圧力以下となった場合に開閉弁を開方向に制御する。このため、圧力ヘッド差により液体冷媒配管の液体冷媒が室内熱交換器に逆流する事態を防ぎ、室内機ユニットの室内熱交換器に冷媒が溜まり込むことで冷媒不足となる事態が回避され、冷媒の圧力が低下しない状態で暖房運転を開始する。この結果、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好かつ、速やかに行うことができる。
しかも、この空気調和機によれば、室外機ユニット側に設けられた室外機冷媒圧力検出手段による検出に基づいて制御を行い、この制御のために各室内機ユニット側に検出手段を要さない。このため、各室内機ユニットに検出手段を設けるコストを低減することができる。
また、本発明の空気調和機では、室外に設けられて室外気温度を検出する室外気温度検出手段と、前記室外機ユニットにおける前記圧縮機の吐出位置での冷媒圧力を検出する室外機冷媒圧力検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記デフロスト運転から前記暖房運転に切り換える際、前記開閉弁を閉方向に制御した後、前記室外気温度検出手段から入力した室外気温度から飽和状態の冷媒圧力を算出すると共に当該飽和冷媒圧力に圧力ヘッド差分の液体冷媒圧力を加えた推定冷媒圧力を算出して、当該推定冷媒圧力が前記室外機冷媒圧力検出手段から入力した冷媒圧力以下になった場合に前記開閉弁を開方向に制御することを特徴とする。
この空気調和機によれば、室内機ユニットにおける液体冷媒配管での開閉弁の室外熱交換器側の冷媒圧力を、室外気温度に対応する飽和冷媒圧力に圧力ヘッド差分の液体冷媒圧力を加えた推定冷媒圧力として算出し、また、室内機ユニットにおける液体冷媒配管での開閉弁の室内熱交換器側での冷媒圧力を、室外機冷媒圧力検出手段から入力した冷媒圧力相当とし、算出した推定冷媒圧力が入力した冷媒圧力以下となった場合に開閉弁を開方向に制御する。このため、圧力ヘッド差により液体冷媒配管の液体冷媒が室内熱交換器に逆流する事態を防ぎ、室内機ユニットの室内熱交換器に冷媒が溜まり込むことで冷媒不足となる事態が回避され、冷媒の圧力が低下しない状態で暖房運転を開始する。この結果、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好かつ、速やかに行うことができる。
しかも、この空気調和機によれば、室外に設けられた室外気温度検出手段および室外機冷媒圧力検出手段による検出に基づいて制御を行い、この制御のために各室内機ユニット側に検出手段を要さない。このため、各室内機ユニットに検出手段を設けるコストを低減することができる。
また、本発明の空気調和機では、前記制御手段は、前記デフロスト運転から前記暖房運転に切り換える際、前記開閉弁を一旦閉塞させることを特徴とする。
この空気調和機によれば、圧力ヘッド差により液体冷媒配管の液体冷媒が室内熱交換器に逆流する事態を確実に防ぐことが可能になる。
本発明によれば、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好に行うことができる。
以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
[実施の形態1]
図1は、本実施の形態に係る空気調和機の概略図である。図1に示すように、本実施の形態の空気調和機1は、一式の室外機ユニット2と、複数の室内機ユニット3とを備えている。室外機ユニット2は、ビルディングなどの中・高層の建物100の屋上、または最上階などに設置された機械室101に設けられているケースが良く見られる。室内機ユニット3は、建物100の各室102にそれぞれ設けられている。各室内機ユニット3は、室外機ユニット2に接続されている。室外機ユニット2と各室内機ユニット3との間には、その高さの違いにより圧力ヘッド差Hが生じる。なお、図1では、最下位置に設けられた室内機ユニット3と室外機ユニット2との間の圧力ヘッド差Hを示している。
図1は、本実施の形態に係る空気調和機の概略図である。図1に示すように、本実施の形態の空気調和機1は、一式の室外機ユニット2と、複数の室内機ユニット3とを備えている。室外機ユニット2は、ビルディングなどの中・高層の建物100の屋上、または最上階などに設置された機械室101に設けられているケースが良く見られる。室内機ユニット3は、建物100の各室102にそれぞれ設けられている。各室内機ユニット3は、室外機ユニット2に接続されている。室外機ユニット2と各室内機ユニット3との間には、その高さの違いにより圧力ヘッド差Hが生じる。なお、図1では、最下位置に設けられた室内機ユニット3と室外機ユニット2との間の圧力ヘッド差Hを示している。
図2は、本実施の形態に係る空気調和機の構成図である。図2に示すように、室外機ユニット2は、圧縮機21と、室外熱交換器22と、四方弁23とを備えている。圧縮機21は、ガス冷媒を吸入圧縮するものである。室外熱交換器22は、冷房運転時およびデフロスト運転時に圧縮機21を経た高圧のガス冷媒を凝縮させるコンデンサとして作用する一方で、暖房運転時に低温の液冷媒を蒸発させるエバポレータとして作用するものである。四方弁23は、圧縮機21の吐出側に冷媒配管4aで接続された導入部23aと、圧縮機21の吸入側に冷媒配管4bで接続された導出部23bと、導入部23a側または導出部23b側に選択的に切り換えられる第一入出部23cおよび第二入出部23dとを有しており、冷房運転時およびデフロスト運転時と、暖房運転時とで、圧縮機21で圧縮されたガス冷媒の供給先を選択的に切り換えるものである。
また、室内機ユニット3は、室内熱交換器31と、開閉弁32とを備えている。室内熱交換器31は、冷房運転時およびデフロスト運転時に低温の液冷媒を蒸発させるエバポレータとして作用する一方で、暖房運転時に圧縮機21を経た高圧のガス冷媒を凝縮させるコンデンサとして作用するものである。開閉弁32は、室内熱交換器31に接続された液体冷媒配管5側に設けられ、当該液体冷媒配管5を開閉することで、冷媒の流通を閉止または開通させるものである。また、開閉弁32は、液体冷媒配管5に流通する冷媒の流量を調整するために電子膨張弁が多く用いられる。
そして、室外機ユニット2の四方弁23は、第一入出部23cが室外熱交換器22に対して冷媒配管4cで接続されている。室外熱交換器22は、液体冷媒配管5の一端に接続されている。液体冷媒配管5は、室外機ユニット2の外部に延在され、分岐して各室内機ユニット3に至り、分岐した他端が室内熱交換器31に接続されている。開閉弁32は、液体冷媒配管5の分岐した他端部に設けられている。また、室外機ユニット2の四方弁23は、第二入出部23dが気体冷媒配管6の一端に接続されている。気体冷媒配管6は、室外機ユニット2の外部に延在され、分岐して各室内機ユニット3に至り、分岐した他端が室内熱交換器31に接続されている。
この空気調和機1は、四方弁23の切り換えにより、図2に破線の矢印で示すように、圧縮機21、室外熱交換器22、液体冷媒配管5、開閉弁32、室内熱交換器31、気体冷媒配管6の順で冷媒を循環させ、冷却運転により室102の室内気を冷却する、またはデフロスト運転により暖房運転時での室外熱交換器22の凍結を防ぐ。一方、空気調和機1は、四方弁23の切り換えにより、図2に実線の矢印で示すように、圧縮機21、気体冷媒配管6、室内熱交換器31、開閉弁32、液体冷媒配管5、室外熱交換器22の順で冷媒を循環させ、暖房運転により室内気を加熱する。
ここで、図3に、本実施の形態に係る空気調和機のデフロスト運転時の作動図(P−h線図)を示す。なお、図3におけるA点〜F点の符号は、図2のA点〜F点の位置に対応する。図3に示すように、デフロスト運転時では、圧力ヘッド差Hにより、D点、すなわち室内機ユニット3にて液体冷媒配管5における開閉弁32の室外熱交換器22側での冷媒圧力が上昇し、E点、すなわち室内機ユニット3にて液体冷媒配管5における開閉弁32の室内熱交換器31側での冷媒圧力よりも高くなる。そして、デフロスト運転が終了し、暖房運転に切り換えた直後では、D点の冷媒圧力がE点の冷媒圧力よりも高い状態が維持されることから、液体冷媒配管5内の液体冷媒が室内熱交換器31に逆流してしまい、室内機ユニット3の室内熱交換器31に冷媒が溜まり込むことで冷媒不足となり、冷媒の圧力が低下することで暖房運転の立ち上がりが悪化するおそれがある。
このため、本実施の形態の空気調和機1は、制御手段71を備えている。制御手段71は、マイコンなどで構成されている。制御手段71は、四方弁23および各開閉弁32に接続されている。また、制御手段71は、RAMやROMなどから構成されてプログラムやデータが格納される記憶部(図示せず)が設けられている。記憶部に格納されるデータは、計時情報である。具体的に、計時情報は、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際に開閉弁32を一旦閉方向に作動させてから、D点の冷媒圧力がE点の冷媒圧力以下となるまでの時間を実験などで予め取得したものである。この制御手段71は、記憶部に格納されたプログラムやデータに従って、四方弁23の切り換えに基づいて各開閉弁32を制御する。
制御手段71による制御について、図4のフローチャートを参照して説明する。
図4に示すように、まず、制御手段71は、デフロスト運転から暖房運転に四方弁23を切り換える(ステップS1)。次に、制御手段71は、四方弁23の切り換えに基づいて開閉弁32を閉方向に制御する(ステップS2)。次に、制御手段71は、開閉弁32を閉方向に制御してからの経過時間を計る(ステップS3)。次に、所定時間経過した場合(ステップS4:Yes)、制御手段71は、開閉弁32を開方向に制御する(ステップS5)。なお、ステップS5での開閉弁32の開制御は、各室内機ユニット3において設定された室102の温度となるように開閉弁32の開度を設定する。
このように、本実施の形態の空気調和機1によれば、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際、開閉弁32を閉方向に制御する。このため、圧力ヘッド差Hにより液体冷媒配管5の液体冷媒が室内熱交換器31に逆流する事態を防ぐ。この結果、室内機ユニット3の室内熱交換器31に冷媒が溜まり込むことで冷媒不足となる事態が回避され、冷媒の圧力が低下しないので、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好に行うことが可能になる。
また、本実施の形態の空気調和機1によれば、開閉弁32を閉方向に制御し、所定時間経過後に開閉弁32を開方向に制御する。このため、圧力ヘッド差Hによる液体冷媒の圧力上昇の作用が引くまでの所定時間だけ、圧力ヘッド差Hにより液体冷媒配管5の液体冷媒が室内熱交換器31に逆流する事態を防ぎ、室内機ユニット3の室内熱交換器31に冷媒が溜まり込むことで冷媒不足となる事態が回避され、冷媒の圧力が低下しない状態で暖房運転を開始する。この結果、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好かつ、速やかに行うことが可能になる。
なお、本実施の形態の空気調和機1では、圧力ヘッド差Hによる液体冷媒の圧力上昇の作用が引くまでの所定時間を、室内機ユニット3ごとに設定することが好ましい。このよう所定時間を設定することで、室内機ユニット3ごとの圧力ヘッド差Hに応じて開閉弁32の開方向への制御を行えるので、室内機ユニット3ごとでデフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好かつ、速やかに行うことが可能になる。
なお、ステップS2での開閉弁32の制御は、開閉弁32で液体冷媒配管5を全閉させる。これにより、圧力ヘッド差Hにより液体冷媒配管5の液体冷媒が室内熱交換器31に逆流する事態を確実に防ぐことが可能になる。また、ステップS2での開閉弁32の制御は、全閉に限らず、開閉弁32で液体冷媒配管5を90%程度閉塞させてもよい。これにより、圧力ヘッド差Hによる液体冷媒の圧力上昇の作用が引くとほぼ同時に、暖房運転を開始できるので、比較的早いタイミングで暖房運転を立ち上がらせることが可能になる。
[実施の形態2]
図5は、本実施の形態に係る空気調和機の構成図である。なお、以下に説明する本実施の形態において、上述した実施の形態1と同等の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
図5は、本実施の形態に係る空気調和機の構成図である。なお、以下に説明する本実施の形態において、上述した実施の形態1と同等の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
図5に示すように、本実施の形態の空気調和機1は、D点、すなわち室内機ユニット3にて液体冷媒配管5における開閉弁32の室外熱交換器22側での冷媒圧力P1を検出する第一室内機冷媒圧力検出手段81が設けられている。
また、空気調和機1は、E点、すなわち室内機ユニット3にて液体冷媒配管5における開閉弁32の室内熱交換器31側での冷媒圧力P2を検出する第二室内機冷媒圧力検出手段82が設けられている。
上述した第一室内機冷媒圧力検出手段81により検出された冷媒圧力P1、および第二室内機冷媒圧力検出手段82により検出された冷媒圧力P2は、制御手段72に入力される。制御手段72は、マイコンなどで構成されている。制御手段72は、第一室内機冷媒圧力検出手段81、第二室内機冷媒圧力検出手段82、四方弁23、および各開閉弁32に接続されている。また、制御手段72は、RAMやROMなどから構成されてプログラムやデータが格納される記憶部(図示せず)が設けられている。記憶部に格納されるデータは、第一室内機冷媒圧力検出手段81から入力した冷媒圧力P1と、第二室内機冷媒圧力検出手段82から入力した冷媒圧力P2とにより冷媒圧力P1が冷媒圧力P2以下であるかを比較するための比較情報である。この制御手段72は、記憶部に格納されたプログラムやデータに従って、四方弁23の切り換えや、冷媒圧力P1および冷媒圧力P2の入力に基づいて各開閉弁32を制御する。
制御手段72による制御について、図6のフローチャートを参照して説明する。
図6に示すように、まず、制御手段72は、デフロスト運転から暖房運転に四方弁23を切り換える(ステップS11)。次に、制御手段72は、四方弁23の切り換えに基づいて開閉弁32を閉方向に制御する(ステップS12)。次に、制御手段72は、第一室内機冷媒圧力検出手段81により検出された冷媒圧力P1を入力する(ステップS13)。次に、制御手段72は、第二室内機冷媒圧力検出手段82により検出された冷媒圧力P2を入力する(ステップS14)。次に、冷媒圧力P1が冷媒圧力P2以下の場合(ステップS15:Yes)、制御手段72は、開閉弁32を開方向に制御する(ステップS16)。なお、冷媒圧力P1が冷媒圧力P2以下でない場合(ステップS15:No)、制御手段72は、冷媒圧力P1が冷媒圧力P2以下となるまでステップS13〜ステップS15の制御を繰り返す。また、ステップS16での開閉弁32の開制御は、各室内機ユニット3において設定された室102の温度となるように開閉弁32の開度を設定する。
このように、本実施の形態の空気調和機1によれば、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際、開閉弁32を閉方向に制御する。このため、圧力ヘッド差Hにより液体冷媒配管5の液体冷媒が室内熱交換器31に逆流する事態を防ぐ。この結果、室内機ユニット3の室内熱交換器31に冷媒が溜まり込むことで冷媒不足となる事態が回避され、冷媒の圧力が低下しないので、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好に行うことが可能になる。
また、本実施の形態の空気調和機1によれば、開閉弁32を閉方向に制御し、冷媒圧力P1が冷媒圧力P2以下となった場合に開閉弁32を開方向に制御する。このため、圧力ヘッド差Hにより液体冷媒配管5の液体冷媒が室内熱交換器31に逆流する事態を防ぎ、室内機ユニット3の室内熱交換器31に冷媒が溜まり込むことで冷媒不足となる事態が回避され、冷媒の圧力が低下しない状態で暖房運転を開始する。この結果、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好かつ、速やかに行うことが可能になる。
しかも、本実施の形態の空気調和機1によれば、各室内機ユニット3に第一室内機冷媒圧力検出手段81および第二室内機冷媒圧力検出手段82を設けたことにより、室内機ユニット3ごとの圧力ヘッド差Hに応じて開閉弁32の開方向への制御を行えるので、室内機ユニット3ごとでデフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好かつ、速やかに行うことが可能になる。
なお、ステップS12での開閉弁32の制御は、開閉弁32で液体冷媒配管5を全閉させる。これにより、圧力ヘッド差Hにより液体冷媒配管5の液体冷媒が室内熱交換器31に逆流する事態を確実に防ぐことが可能になる。また、ステップS12での開閉弁32の制御は、全閉に限らず、開閉弁32で液体冷媒配管5を90%程度閉塞させてもよい。これにより、圧力ヘッド差Hによる液体冷媒の圧力上昇の作用が引くとほぼ同時に、暖房運転を開始できるので、比較的早いタイミングで暖房運転を立ち上がらせることが可能になる。
[実施の形態3]
図7は、本実施の形態に係る空気調和機の構成図である。なお、以下に説明する本実施の形態において、上述した実施の形態1と同等の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
図7は、本実施の形態に係る空気調和機の構成図である。なお、以下に説明する本実施の形態において、上述した実施の形態1と同等の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
図7に示すように、本実施の形態の空気調和機1は、室外機ユニット2において、液体冷媒配管5での液体冷媒の冷媒温度T1を検出する室外機冷媒温度検出手段83が設けられている。
また、空気調和機1は、室外機ユニット2において、圧縮機21の吐出位置での冷媒圧力P3を検出する室外機冷媒圧力検出手段84が設けられている。この冷媒圧力P3は、E点、すなわち室内機ユニット3にて液体冷媒配管5における開閉弁32の室内熱交換器31側の冷媒圧力に相当する。
上述した室外機冷媒温度検出手段83により検出された冷媒温度T1、および室外機冷媒圧力検出手段84により検出された冷媒圧力P3は、制御手段73に入力される。制御手段73は、マイコンなどで構成されている。制御手段73は、室外機冷媒温度検出手段83、室外機冷媒圧力検出手段84、四方弁23、および各開閉弁32に接続されている。また、制御手段73は、RAMやROMなどから構成されてプログラムやデータが格納される記憶部(図示せず)が設けられている。記憶部に格納されるデータは、室外機冷媒温度検出手段83から入力した冷媒温度T1から飽和状態での冷媒圧力を算出するための飽和冷媒圧力算出情報、飽和冷媒圧力に圧力ヘッド差H分の液体冷媒圧力を加えたD点での推定冷媒圧力P4を算出するための推定冷媒圧力算出情報、および室外機冷媒圧力検出手段84から入力した冷媒圧力P3と推定冷媒圧力P4とにより推定冷媒圧力P4が冷媒圧力P3以下であるかを比較するための比較情報である。この制御手段73は、記憶部に格納されたプログラムやデータに従って、四方弁23の切り換えや、冷媒温度T1および冷媒圧力P3の入力に基づいて各開閉弁32を制御する。
制御手段73による制御について、図8のフローチャートを参照して説明する。
図8に示すように、まず、制御手段73は、デフロスト運転から暖房運転に四方弁23を切り換える(ステップS21)。次に、制御手段73は、四方弁23の切り換えに基づいて開閉弁32を閉方向に制御する(ステップS22)。次に、制御手段73は、室外機冷媒温度検出手段83により検出された冷媒温度T1を入力する(ステップS23)。次に、制御手段73は、冷媒温度T1に基づき、飽和冷媒圧力を算出すると共に当該飽和冷媒圧力に圧力ヘッド差H分の液体冷媒圧力を加えたD点での推定冷媒圧力P4を算出する(ステップS24)。次に、制御手段73は、室外機冷媒圧力検出手段84により検出された冷媒圧力P3を入力する(ステップS25)。次に、推定冷媒圧力P4が冷媒圧力P3以下の場合(ステップS26:Yes)、制御手段73は、開閉弁32を開方向に制御する(ステップS27)。なお、冷媒圧力P4が冷媒圧力P3以下でない場合(ステップS26:No)、制御手段73は、冷媒圧力P4が冷媒圧力P3以下となるまでステップS23〜ステップS26の制御を繰り返す。また、ステップS27での開閉弁32の開制御は、各室内機ユニット3において設定された室102の温度となるように開閉弁32の開度を設定する。
このように、本実施の形態の空気調和機1によれば、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際、開閉弁32を閉方向に制御する。このため、圧力ヘッド差Hにより液体冷媒配管5の液体冷媒が室内熱交換器31に逆流する事態を防ぐ。この結果、室内機ユニット3の室内熱交換器31に冷媒が溜まり込むことで冷媒不足となる事態が回避され、冷媒の圧力が低下しないので、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好に行うことが可能になる。
また、本実施の形態の空気調和機1によれば、室内機ユニット3における液体冷媒配管5での開閉弁32の室外熱交換器22側の冷媒圧力を、室外機冷媒温度検出手段83から入力した冷媒温度T1に基づいたD点での推定冷媒圧力P4として算出し、また、室内機ユニット3における液体冷媒配管5での開閉弁32の室内熱交換器31側での冷媒圧力を、室外機冷媒圧力検出手段84から入力した冷媒圧力P3相当とし、算出した推定冷媒圧力P4が入力した冷媒圧力P3以下となった場合に開閉弁32を開方向に制御する。このため、圧力ヘッド差Hにより液体冷媒配管5の液体冷媒が室内熱交換器31に逆流する事態を防ぎ、室内機ユニット3の室内熱交換器31に冷媒が溜まり込むことで冷媒不足となる事態が回避され、冷媒の圧力が低下しない状態で暖房運転を開始する。この結果、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好かつ、速やかに行うことが可能になる。
しかも、本実施の形態の空気調和機1によれば、室外機ユニット2側に設けられた室外機冷媒温度検出手段83および室外機冷媒圧力検出手段84による検出に基づいて制御を行い、この制御のために各室内機ユニット3側に検出手段が設けられていない。このため、各室内機ユニット3に検出手段を設けるコストを低減することが可能になる。
なお、本実施の形態の空気調和機1では、飽和冷媒圧力に室内機ユニット3ごとの圧力ヘッド差Hを加えて推定冷媒圧力P4を算出することが好ましい。このように推定冷媒圧力P4を算出することで、室内機ユニット3ごとの圧力ヘッド差Hに応じて開閉弁32の開方向への制御を行えるので、室内機ユニット3ごとでデフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好かつ、速やかに行うことが可能になる。
なお、ステップS22での開閉弁32の制御は、開閉弁32で液体冷媒配管5を全閉させる。これにより、圧力ヘッド差Hにより液体冷媒配管5の液体冷媒が室内熱交換器31に逆流する事態を確実に防ぐことが可能になる。また、ステップS22での開閉弁32の制御は、全閉に限らず、開閉弁32で液体冷媒配管5を90%程度閉塞させてもよい。これにより、圧力ヘッド差Hによる液体冷媒の圧力上昇の作用が引くとほぼ同時に、暖房運転を開始できるので、比較的早いタイミングで暖房運転を立ち上がらせることが可能になる。
[実施の形態4]
図9は、本実施の形態に係る空気調和機の構成図である。なお、以下に説明する本実施の形態において、上述した実施の形態1と同等の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
図9は、本実施の形態に係る空気調和機の構成図である。なお、以下に説明する本実施の形態において、上述した実施の形態1と同等の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
図9に示すように、本実施の形態の空気調和機1は、室外機ユニット2において、圧縮機21の吐出位置での冷媒圧力P3を検出する室外機冷媒圧力検出手段84が設けられている。この冷媒圧力P3は、E点、すなわち室内機ユニット3にて液体冷媒配管5における開閉弁32の室内熱交換器31側の冷媒圧力に相当する。
上述した室外機冷媒圧力検出手段84により検出された冷媒圧力P3は、制御手段74に入力される。制御手段74は、マイコンなどで構成されている。制御手段74は、室外機冷媒圧力検出手段84、四方弁23、および各開閉弁32に接続されている。また、制御手段74は、RAMやROMなどから構成されてプログラムやデータが格納される記憶部(図示せず)が設けられている。記憶部に格納されるデータは、暖房運転における室外気温度に対する使用制限での飽和冷媒圧力を予め取得した飽和冷媒圧力取得情報、飽和冷媒圧力に圧力ヘッド差H分の液体冷媒圧力を加えたD点での推定冷媒圧力P5を算出するための推定冷媒圧力算出情報、および室外機冷媒圧力検出手段84から入力した冷媒圧力P3と推定冷媒圧力P5とにより推定冷媒圧力P5が冷媒圧力P3以下であるかを比較するための比較情報である。この制御手段74は、記憶部に格納されたプログラムやデータに従って、四方弁23の切り換えや、冷媒圧力P3の入力に基づいて各開閉弁32を制御する。
なお、暖房運転における室外気温度に対する使用制限とは、室外気温度が比較的高い場合では暖房運転は行わないので、空気調和機1で設定された所定の室外気温度では暖房運転を行わないように使用制限をしている。所定の室外気温度は、例えば、24℃である。すなわち、室外気温度が24℃の場合、飽和冷媒圧力は、ほぼ1.5MPaとなる。そして、ヘッド差が90mの場合、圧力ヘッド差Hが0.9MPa作用するため、推定冷媒圧力P5は、2.4MPaとなる。
制御手段74による制御について、図10のフローチャートを参照して説明する。
図10に示すように、まず、制御手段74は、デフロスト運転から暖房運転に四方弁23を切り換える(ステップS31)。次に、制御手段74は、四方弁23の切り換えに基づいて開閉弁32を閉方向に制御する(ステップS32)。次に、制御手段74は、暖房運転における室外気温度に対する使用制限での飽和冷媒圧力に圧力ヘッド差H分の液体冷媒圧力を加えたD点での推定冷媒圧力P5を算出する(ステップS33)。次に、制御手段74は、室外機冷媒圧力検出手段84により検出された冷媒圧力P3を入力する(ステップS34)。次に、推定冷媒圧力P5が冷媒圧力P3以下の場合(ステップS35:Yes)、制御手段74は、開閉弁32を開方向に制御する(ステップS36)。なお、冷媒圧力P5が冷媒圧力P3以下でない場合(ステップS35:No)、制御手段74は、冷媒圧力P5が冷媒圧力P3以下となるまでステップS34〜ステップS35の制御を繰り返す。また、ステップS36での開閉弁32の開制御は、各室内機ユニット3において設定された室102の温度となるように開閉弁32の開度を設定する。
このように、本実施の形態の空気調和機1によれば、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際、開閉弁32を閉方向に制御する。このため、圧力ヘッド差Hにより液体冷媒配管5の液体冷媒が室内熱交換器31に逆流する事態を防ぐ。この結果、室内機ユニット3の室内熱交換器31に冷媒が溜まり込むことで冷媒不足となる事態が回避され、冷媒の圧力が低下しないので、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好に行うことが可能になる。
また、本実施の形態の空気調和機1によれば、室内機ユニット3における液体冷媒配管5での開閉弁32の室外熱交換器22側の冷媒圧力を、暖房運転における室外気温度に対する使用制限での飽和冷媒圧力に圧力ヘッド差H分の液体冷媒圧力を加えたD点での推定冷媒圧力P5として算出し、また、室内機ユニット3における液体冷媒配管5での開閉弁32の室内熱交換器31側での冷媒圧力を、室外機冷媒圧力検出手段84から入力した冷媒圧力P3相当とし、算出した推定冷媒圧力P5が入力した冷媒圧力P3以下となった場合に開閉弁32を開方向に制御する。このため、圧力ヘッド差Hにより液体冷媒配管5の液体冷媒が室内熱交換器31に逆流する事態を防ぎ、室内機ユニット3の室内熱交換器31に冷媒が溜まり込むことで冷媒不足となる事態が回避され、冷媒の圧力が低下しない状態で暖房運転を開始する。この結果、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好かつ、速やかに行うことが可能になる。
しかも、本実施の形態の空気調和機1によれば、室外機ユニット2側に設けられた室外機冷媒圧力検出手段84による検出に基づいて制御を行い、この制御のために各室内機ユニット3側に検出手段が設けられていない。このため、各室内機ユニット3に検出手段を設けるコストを低減することが可能になる。
なお、本実施の形態の空気調和機1では、飽和冷媒圧力に室内機ユニット3ごとの圧力ヘッド差Hを加えて推定冷媒圧力P5を算出することが好ましい。このように推定冷媒圧力P5を算出することで、室内機ユニット3ごとの圧力ヘッド差Hに応じて開閉弁32の開方向への制御を行えるので、室内機ユニット3ごとでデフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好かつ、速やかに行うことが可能になる。
なお、ステップS32での開閉弁32の制御は、開閉弁32で液体冷媒配管5を全閉させる。これにより、圧力ヘッド差Hにより液体冷媒配管5の液体冷媒が室内熱交換器31に逆流する事態を確実に防ぐことが可能になる。また、ステップS32での開閉弁32の制御は、全閉に限らず、開閉弁32で液体冷媒配管5を90%程度閉塞させてもよい。これにより、圧力ヘッド差Hによる液体冷媒の圧力上昇の作用が引くとほぼ同時に、暖房運転を開始できるので、比較的早いタイミングで暖房運転を立ち上がらせることが可能になる。
[実施の形態5]
図11は、本実施の形態に係る空気調和機の構成図である。なお、以下に説明する本実施の形態において、上述した実施の形態1と同等の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
図11は、本実施の形態に係る空気調和機の構成図である。なお、以下に説明する本実施の形態において、上述した実施の形態1と同等の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
図11に示すように、本実施の形態の空気調和機1は、室外に設けられて室外気温度T2を検出する室外気温度検出手段85が設けられている。
また、空気調和機1は、室外機ユニット2において、圧縮機21の吐出位置での冷媒圧力P3を検出する室外機冷媒圧力検出手段84が設けられている。この冷媒圧力P3は、E点、すなわち室内機ユニット3にて液体冷媒配管5における開閉弁32の室内熱交換器31側の冷媒圧力に相当する。
上述した室外気温度検出手段85により検出された室外気温度T2、および室外機冷媒圧力検出手段84により検出された冷媒圧力P3は、制御手段75に入力される。制御手段75は、マイコンなどで構成されている。制御手段75は、室外気温度検出手段85、室外機冷媒圧力検出手段84、四方弁23、および各開閉弁32に接続されている。また、制御手段75は、RAMやROMなどから構成されてプログラムやデータが格納される記憶部(図示せず)が設けられている。記憶部に格納されるデータは、室外気温度に対応する飽和冷媒圧力を算出する飽和冷媒圧力取得情報、飽和冷媒圧力に圧力ヘッド差H分の液体冷媒圧力を加えたD点での推定冷媒圧力P6を算出するための推定冷媒圧力算出情報、および室外機冷媒圧力検出手段84から入力した冷媒圧力P3と推定冷媒圧力P6とにより推定冷媒圧力P6が冷媒圧力P3以下であるかを比較するための比較情報である。この制御手段75は、記憶部に格納されたプログラムやデータに従って、四方弁23の切り換えや、室外気温度T2および冷媒圧力P3の入力に基づいて各開閉弁32を制御する。
制御手段75による制御について、図12のフローチャートを参照して説明する。
図12に示すように、まず、制御手段75は、デフロスト運転から暖房運転に四方弁23を切り換える(ステップS41)。次に、制御手段75は、四方弁23の切り換えに基づいて開閉弁32を閉方向に制御する(ステップS42)。次に、制御手段75は、室外気温度検出手段85により検出された室外気温度T2を入力する(ステップS43)。次に、制御手段75は、室外気温度T2に基づき、飽和冷媒圧力を算出すると共に当該飽和冷媒圧力に圧力ヘッド差H分の液体冷媒圧力を加えたD点での推定冷媒圧力P6を算出する(ステップS44)。次に、制御手段75は、室外機冷媒圧力検出手段84により検出された冷媒圧力P3を入力する(ステップS45)。次に、推定冷媒圧力P6が冷媒圧力P3以下の場合(ステップS46:Yes)、制御手段75は、開閉弁32を開方向に制御する(ステップS47)。なお、冷媒圧力P6が冷媒圧力P3以下でない場合(ステップS46:No)、制御手段75は、冷媒圧力P6が冷媒圧力P3以下となるまでステップS43〜ステップS46の制御を繰り返す。また、ステップS47での開閉弁32の開制御は、各室内機ユニット3において設定された室102の温度となるように開閉弁32の開度を設定する。
このように、本実施の形態の空気調和機1によれば、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際、開閉弁32を閉方向に制御する。このため、圧力ヘッド差Hにより液体冷媒配管5の液体冷媒が室内熱交換器31に逆流する事態を防ぐ。この結果、室内機ユニット3の室内熱交換器31に冷媒が溜まり込むことで冷媒不足となる事態が回避され、冷媒の圧力が低下しないので、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好に行うことが可能になる。
また、本実施の形態の空気調和機1によれば、室内機ユニット3における液体冷媒配管5での開閉弁32の室外熱交換器22側の冷媒圧力を、室外気温度T2に対応する飽和冷媒圧力に圧力ヘッド差H分の液体冷媒圧力を加えたD点での推定冷媒圧力P6として算出し、また、室内機ユニット3における液体冷媒配管5での開閉弁32の室内熱交換器31側での冷媒圧力を、室外機冷媒圧力検出手段84から入力した冷媒圧力P3相当とし、算出した推定冷媒圧力P6が入力した冷媒圧力P3以下となった場合に開閉弁32を開方向に制御する。このため、圧力ヘッド差Hにより液体冷媒配管5の液体冷媒が室内熱交換器31に逆流する事態を防ぎ、室内機ユニット3の室内熱交換器31に冷媒が溜まり込むことで冷媒不足となる事態が回避され、冷媒の圧力が低下しない状態で暖房運転を開始する。この結果、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好かつ、速やかに行うことが可能になる。
しかも、本実施の形態の空気調和機1によれば、室外に設けられた室外気温度検出手段85および室外機冷媒圧力検出手段84による検出に基づいて制御を行い、この制御のために各室内機ユニット3側に検出手段が設けられていない。このため、各室内機ユニット3に検出手段を設けるコストを低減することが可能になる。
なお、本実施の形態の空気調和機1では、飽和冷媒圧力に室内機ユニット3ごとの圧力ヘッド差Hを加えて推定冷媒圧力P6を算出することが好ましい。このように推定冷媒圧力P6を算出することで、室内機ユニット3ごとの圧力ヘッド差Hに応じて開閉弁32の開方向への制御を行えるので、室内機ユニット3ごとでデフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好かつ、速やかに行うことが可能になる。
なお、ステップS42での開閉弁32の制御は、開閉弁32で液体冷媒配管5を全閉させる。これにより、圧力ヘッド差Hにより液体冷媒配管5の液体冷媒が室内熱交換器31に逆流する事態を確実に防ぐことが可能になる。また、ステップS42での開閉弁32の制御は、全閉に限らず、開閉弁32で液体冷媒配管5を90%程度閉塞させてもよい。これにより、圧力ヘッド差Hによる液体冷媒の圧力上昇の作用が引くとほぼ同時に、暖房運転を開始できるので、比較的早いタイミングで暖房運転を立ち上がらせることが可能になる。
以上のように、本発明に係る空気調和機は、デフロスト運転から暖房運転に切り換える際の暖房運転の立ち上がりを良好に行うことに適している。
1 空気調和機
2 室外機ユニット
21 圧縮機
22 室外熱交換器
23 四方弁
23a 導入部
23b 導出部
23c 第一入出部
23d 第二入出部
3 室内機ユニット
31 室内熱交換器
32 開閉弁
4a,4b,4c 冷媒配管
5 液体冷媒配管
6 気体冷媒配管
71,72,73,74,75 制御手段
81 第一室内機冷媒圧力検出手段
82 第二室内機冷媒圧力検出手段
83 室外機冷媒温度検出手段
84 室外機冷媒圧力検出手段
85 室外気温度検出手段
100 建物
101 機械室
102 室
H 圧力ヘッド差
P1 冷媒圧力
P2 冷媒圧力
P3 冷媒圧力
P4 推定冷媒圧力
P5 推定冷媒圧力
P6 推定冷媒圧力
T1 冷媒温度
T2 室外気温度
2 室外機ユニット
21 圧縮機
22 室外熱交換器
23 四方弁
23a 導入部
23b 導出部
23c 第一入出部
23d 第二入出部
3 室内機ユニット
31 室内熱交換器
32 開閉弁
4a,4b,4c 冷媒配管
5 液体冷媒配管
6 気体冷媒配管
71,72,73,74,75 制御手段
81 第一室内機冷媒圧力検出手段
82 第二室内機冷媒圧力検出手段
83 室外機冷媒温度検出手段
84 室外機冷媒圧力検出手段
85 室外気温度検出手段
100 建物
101 機械室
102 室
H 圧力ヘッド差
P1 冷媒圧力
P2 冷媒圧力
P3 冷媒圧力
P4 推定冷媒圧力
P5 推定冷媒圧力
P6 推定冷媒圧力
T1 冷媒温度
T2 室外気温度
Claims (7)
- 冷媒を圧縮する圧縮機と室外熱交換器と四方弁とを有する一式の室外機ユニットと、当該室外機ユニットに対して液体冷媒配管および気体冷媒配管を介して接続された室内熱交換器を有する複数の室内機ユニットと、を備え、前記室外機ユニットが前記室内機ユニットの上方に配置された空気調和機において、
前記室内機ユニットの前記液体冷媒配管側に設けられた開閉弁と、
前記四方弁の切り換えにより前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記液体冷媒配管、前記開閉弁、前記室内熱交換器、前記気体冷媒配管の順で冷媒を循環させるデフロスト運転を行い、当該デフロスト運転から前記四方弁の切り換えにより前記圧縮機、前記気体冷媒配管、前記室内熱交換器、前記開閉弁、前記液体冷媒配管、前記室外熱交換器の順で冷媒を循環させる暖房運転に切り換える際、前記開閉弁を一旦閉方向に制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする空気調和機。 - 前記制御手段は、前記デフロスト運転から前記暖房運転に切り換える際、前記開閉弁を閉方向に制御し、所定時間経過後に前記開閉弁を開方向に制御することを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
- 前記室内機ユニットにおける前記液体冷媒配管での前記開閉弁の前記室外熱交換器側の冷媒圧力を検出する第一室内機冷媒圧力検出手段と、
前記室内機ユニットにおける前記液体冷媒配管での前記開閉弁の前記室内熱交換器側での冷媒圧力を検出する第二室内機冷媒圧力検出手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記デフロスト運転から前記暖房運転に切り換える際、前記開閉弁を閉方向に制御した後、前記第一室内機冷媒圧力検出手段から入力した冷媒圧力が前記第二室内機冷媒圧力検出手段から入力した冷媒圧力以下になった場合に前記開閉弁を開方向に制御することを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。 - 前記室外機ユニットにおける前記液体冷媒配管での液体冷媒の冷媒温度を検出する室外機冷媒温度検出手段と、
前記室外機ユニットにおける前記圧縮機の吐出位置での冷媒圧力を検出する室外機冷媒圧力検出手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記デフロスト運転から前記暖房運転に切り換える際、前記開閉弁を閉方向に制御した後、前記室外機冷媒温度検出手段から入力した冷媒温度から飽和状態の冷媒圧力を算出すると共に当該飽和冷媒圧力に圧力ヘッド差分の液体冷媒圧力を加えた推定冷媒圧力を算出して、当該推定冷媒圧力が前記室外機冷媒圧力検出手段から入力した冷媒圧力以下になった場合に前記開閉弁を開方向に制御することを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。 - 前記室外機ユニットにおける前記圧縮機の吐出位置での冷媒圧力を検出する室外機冷媒圧力検出手段を備え、
前記制御手段は、前記デフロスト運転から前記暖房運転に切り換える際、前記開閉弁を閉方向に制御した後、前記暖房運転における室外気温度に対する使用制限での飽和冷媒圧力を予め取得し、当該飽和冷媒圧力に圧力ヘッド差分の液体冷媒圧力を加えた推定冷媒圧力を算出して、当該推定冷媒圧力が前記室外機冷媒圧力検出手段から入力した冷媒圧力以下になった場合に前記開閉弁を開方向に制御することを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。 - 室外に設けられて室外気温度を検出する室外気温度検出手段と、
前記室外機ユニットにおける前記圧縮機の吐出位置での冷媒圧力を検出する室外機冷媒圧力検出手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記デフロスト運転から前記暖房運転に切り換える際、前記開閉弁を閉方向に制御した後、前記室外気温度検出手段から入力した室外気温度から飽和状態の冷媒圧力を算出すると共に当該飽和冷媒圧力に圧力ヘッド差分の液体冷媒圧力を加えた推定冷媒圧力を算出して、当該推定冷媒圧力が前記室外機冷媒圧力検出手段から入力した冷媒圧力以下になった場合に前記開閉弁を開方向に制御することを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。 - 前記制御手段は、前記デフロスト運転から前記暖房運転に切り換える際、前記開閉弁を一旦閉塞させることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の空気調和機。
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---|---|---|---|---|
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