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JP4001149B2 - 空気調和機 - Google Patents

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Description

本発明は、空気調和機に関する。
従来、冷媒の流れ方向を切り換えることによって冷房サイクルと暖房サイクルとを切換可能な空気調和機において、冷房サイクルによる運転を行っている状態から暖房サイクルによる運転に切り換えられる場合がある。例えば、暖房運転時に室外交換器の除霜を行うために、冷房サイクルにおいて膨張弁を開状態にして室外熱交換器を凝縮器として機能させる、いわゆるデフロスト運転が行われることがある。室外熱交換器の除霜が終了すると、暖房サイクルに切換えられて暖房運転が行われる(特許文献1参照)。
特開2002−22306号公報
しかし、上記のデフロスト運転のように冷房サイクルで運転が行われると室内熱交換器側の温度が低下するため、室内熱交換器側に液冷媒が溜まり易くなる。室内熱交換器側に液冷媒が溜まった状態で暖房サイクルによる運転が開始されると、膨張弁が開かれたときに冷媒が吐出される音が液中伝搬し、使用者に不快感を与える恐れがある。
本発明の課題は、冷房サイクルによる運転から暖房サイクルによる運転に切り換えられる際の冷媒音を抑えることができる空気調和機を提供することにある。
第1発明にかかる空気調和機は、圧縮機と室外熱交換器と第1膨張弁と第1室内熱交換器とを含む冷媒回路を備える空気調和機であって、切換機構と、レシーバーと、ガス抜き回路と、ガス抜き回路開閉部と、制御部とを備える。切換機構は、冷媒の循環方向を切り換えて冷房サイクルと暖房サイクルとを切り換える。レシーバーは、冷房サイクルにおける第1膨張弁の上流側であって室外熱交換器の下流側に位置し、液体状態の冷媒を貯留可能である。ガス抜き回路は、レシーバーから圧縮機の吸入側に接続され、レシーバー内の気体状態の冷媒を圧縮機の吸入側へと送る。ガス抜き回路開閉部は、ガス抜き回路上に設けられ、ガス抜き回路を開閉する。制御部は、冷房サイクルによる第1運転制御から暖房サイクルによる第2運転制御へと切り替わる場合に、第1膨張弁を閉じ且つ切換機構が冷房サイクル側の状態で圧縮機を駆動させるポンプダウン運転制御を行った後に、ガス抜き回路開閉部を開く冷媒回収制御を行い、その後に第1膨張弁を開いて第2運転制御を開始する。
この空気調和機では、冷房サイクルによる第1運転制御から暖房サイクルによる第2運転制御へと切り替わる場合に、ポンプダウン運転制御が行われる。これにより、冷媒が室外熱交換器側に回収され、第1室内熱交換器側に液冷媒が溜まることを抑えることができる。このため、第1膨張弁が開かれる際の冷媒音を抑えることができる。
一方、冷房サイクルにおいてポンプダウン運転が行われる場合、冷媒回路において冷媒が過剰な状態であると、レシーバーと第1膨張弁との間に冷媒が蓄えられ、しかも、この冷媒の圧力が他の部分よりも高い状態が生じやすい。このため、第2運転制御開示時に第1膨張弁が開かれると、冷媒が逆流して冷媒音が発生する恐れがある。
しかし、この空気調和機では、レシーバーと第1膨張弁との間に比較的圧力の高い冷媒が蓄えられている状態であっても、ガス抜き回路が開かれることによってレシーバーと第1膨張弁との間の冷媒がレシーバーに回収することができる。このため、第1膨張弁が開いたときに冷媒が逆流することを抑えることができ、冷媒音の発生を抑えることができる。
第2発明にかかる空気調和機は、第1発明の空気調和機であって、圧縮機の吐出側の圧力を検知する吐出側圧力センサと、圧縮機の吸入側の圧力を検知する吸入側圧力センサとをさらに備える。また、切換機構は四路切換弁である。そして、制御部は、ポンプダウン運転制御を行った後に、吐出側圧力センサが検知した吐出側圧力と吸入側圧力センサが検知した吸入側圧力との差が四路切換弁の最低作動圧力に達した後に第1膨張弁を開く。
この空気調和機では、吐出側圧力と吸入側圧力との差が四路切換弁の最低作動圧力に達した後に第1膨張弁が開かれるため、四路切換弁が確実に切り替わるまで第1膨張弁が開かれない。このため、第1膨張弁が開かれた際に冷媒が逆流することを防止することができ、冷媒の逆流による冷媒音を抑えることができる。
第3発明にかかる空気調和機は、第1発明または第2発明の空気調和機であって、室外熱交換器を通る空気流を生成する室外送風機をさらに備える。そして、第1運転制御は、室外送風機を停止させ又は低風量で駆動させ、且つ、冷房サイクルにて冷媒を循環させるデフロスト運転制御である。
この空気調和機では、冷房サイクルによる運転であるデフロスト運転制御から暖房サイクルによる第2運転制御へと切り替わる場合に、ポンプダウン運転制御が行われる。これにより、デフロスト運転制御から冷媒の循環方向が切り換えられる場合に生じ易い冷媒音を抑えることができる。
第4発明にかかる空気調和機は、第1発明または第2発明の空気調和機であって、油分離器と油回収回路と油回収回路開閉部とをさらに備える。油分離器は、圧縮機の吐出側に設けられ、冷媒中の油を分離する。油回収回路は、油分離器と圧縮機の吸入側とを接続する。油回収回路開閉部は、油回収回路上に設けられ、油回収回路を開閉する。そして、第1運転制御は、油回収回路開閉部を開状態とし且つ冷房サイクルにて冷媒を循環させる油回収運転制御である。
この空気調和機では、冷房サイクルによる運転である油回収運転制御から暖房サイクルによる第2運転制御へと切り替わる場合に、ポンプダウン運転制御が行われる。これにより、油回収運転制御から冷媒の循環方向が切り換えられる場合に生じ易い冷媒音を抑えることができる。
第5発明にかかる空気調和機は、第1発明から第4発明の空気調和機であって、冷媒回路は、第1膨張弁および第1室内熱交換器に並列に配置される第2室内熱交換器および第2膨張弁をさらに含む。
この空気調和機は、複数の室内熱交換器が備えられる、いわゆるマルチ型空気調和機であり、このようなマルチ型空気調和機では、冷媒が過剰となり易い。従って、上記のような液冷媒が滞留しやすく、冷媒音が発生しやすい環境となる。従って、冷媒音を抑えることができる本発明がより有効である。
第6発明にかかる空気調和機の制御方法は、圧縮機と、室外熱交換器と、第1膨張弁と、第1室内熱交換器と、冷媒の循環方向を切り換えて冷房サイクルと暖房サイクルとを切り換える切換機構と、冷房サイクルにおける第1膨張弁の上流側であって室外熱交換器の下流側に位置し、液体状態の冷媒を貯留可能なレシーバーと、レシーバーから圧縮機の吸入側に接続されレシーバー内の気体状態の冷媒を圧縮機の吸入側へと送るガス抜き回路と、ガス抜き回路上に設けられガス抜き回路を開閉するガス抜き回路開閉部とを含む冷媒回路を備える空気調和機の制御方法であって、第1運転制御実行ステップと、ポンプダウン運転ステップと、第2運転制御開始ステップとを備える。第1運転制御実行ステップでは、冷房サイクルによる第1運転制御が実行される。ポンプダウン運転ステップでは、第1運転制御実行ステップ後に、第1膨張弁を閉じ且つ切換機構が冷房サイクル側の状態で圧縮機を駆動させるポンプダウン運転制御が行われる。第2運転制御開始ステップでは、ポンプダウン運転ステップ後に、ガス抜き回路開閉部を開く冷媒回収制御を行い、その後に第1膨張弁を閉いて暖房サイクルによる第2運転制御が開始される。
この空気調和機の制御方法では、冷房サイクルによる第1運転制御から暖房サイクルによる第2運転制御へと切り替わる場合に、ポンプダウン運転制御が行われる。これにより、冷媒が室外熱交換器側に回収され、第1室内熱交換器側に液冷媒が溜まることを抑えることができる。このため、第1膨張弁が開かれる際の冷媒音を抑えることができる。
一方、冷房サイクルにおいてポンプダウン運転が行われる場合、冷媒回路において冷媒が過剰な状態であると、レシーバーと第1膨張弁との間に冷媒が蓄えられ、しかも、この冷媒の圧力が他の部分よりも高い状態が生じやすい。このため、第2運転制御開示時に第1膨張弁が開かれると、冷媒が逆流して冷媒音が発生する恐れがある。
しかし、この空気調和機の制御方法では、レシーバーと第1膨張弁との間に比較的圧力の高い冷媒が蓄えられている状態であっても、ガス抜き回路が開かれることによってレシーバーと第1膨張弁との間の冷媒がレシーバーに回収することができる。このため、第1膨張弁が開いたときに冷媒が逆流することを抑えることができ、冷媒音の発生を抑えることができる。
第1発明にかかる空気調和機では、冷房サイクルによる第1運転制御から暖房サイクルによる第2運転制御へと切り替わる場合に、冷媒が室外熱交換器側に回収され、第1室内熱交換器側に液冷媒が溜まることを抑えることができる。このため、第1膨張弁が開かれる際の冷媒音を抑えることができる。また、レシーバーと第1膨張弁との間に比較的圧力の高い冷媒が蓄えられている状態であっても、第1膨張弁が開いたときに冷媒が逆流することを抑えることができ、冷媒音の発生を抑えることができる。
第2発明にかかる空気調和機では、四路切換弁が確実に切り替わるまで第1膨張弁が開かれないため、第1膨張弁が開かれた際に冷媒が逆流することを防止することができる。
第3発明にかかる空気調和機では、デフロスト運転制御から冷媒の循環方向が切り換えられる場合に生じ易い冷媒音を抑えることができる。
第4発明にかかる空気調和機では、油回収運転制御から冷媒の循環方向が切り換えられる場合に生じ易い冷媒音を抑えることができる。
第5発明にかかる空気調和機は、マルチ型空気調和機であり、冷媒音を抑えることができる本発明がより有効である。
第6発明にかかる空気調和機では、冷房サイクルによる第1運転制御から暖房サイクルによる第2運転制御へと切り替わる場合に、冷媒が室外熱交換器側に回収され、第1室内熱交換器側に液冷媒が溜まることを抑えることができる。このため、第1膨張弁が開かれる際の冷媒音を抑えることができる。また、レシーバーと第1膨張弁との間に比較的圧力の高い冷媒が蓄えられている状態であっても、第1膨張弁が開いたときに冷媒が逆流することを抑えることができ、冷媒音の発生を抑えることができる。
<構成>
本発明の一実施形態にかかる空気調和機100の構成を示す冷媒回路図を図1に示す。この空気調和機100は、住宅内の冷暖房を行う空気調和機であって、一台の室外機1に対して複数の室内機2a−2cが接続される、いわゆるマルチ型空気調和機である。室内機2a−2cは、分岐ユニットBP1を介して室外機1に接続されている。本実施形態では、1つの室外機1に対して、第1室内機2a、第2室内機2bおよび第3室内機2cの合計3台の室内機2a−2cが分岐ユニットBP1を介して接続されている。
〈室外機の構成〉
室外機1側の冷媒回路は、圧縮機10、切換機構11、油分離器12、ホットガスバイパス回路13、室外熱交換器14、室外膨張弁15、レシーバー16、ブリッジ回路17、冷却器18、過冷却バイパス回路19、ガス抜き回路20、均圧回路21などを含んでいる。
圧縮機10は、電動機駆動のスクロール式の圧縮機であり、吸入したガス冷媒を圧縮するための機器である。圧縮機10は、インバーターにより運転周波数を可変制御可能となっている。
切換機構11は、冷房サイクルによる運転と暖房サイクルによる運転との切り換え時に、冷媒の流れの方向を切り換える機構であり、圧縮機10の吐出管22、吸入管23、室外熱交換器14のガス側および室内熱交換器3a−3cのガス側と接続された四路切換弁によって構成されている。切換機構11は、冷房サイクルによる運転時には圧縮機10の吐出側と室外熱交換器14のガス側とを接続するとともに圧縮機10の吸入側とガス閉鎖弁24とを接続する(図1の切換機構11の実線を参照。以下、この状態を「冷房サイクル側状態」と呼ぶ。)。また、切換機構11は、暖房サイクルによる運転時には圧縮機10の吐出側とガス閉鎖弁24とを接続するとともに圧縮機10の吸入側と室外熱交換器14のガス側とを接続することが可能である(図1の切換機構11の破線を参照。以下、この状態を「暖房サイクル側状態」と呼ぶ。)。
油分離器12は、圧縮機10の吐出側の冷媒中に含まれる潤滑油を分離して圧縮機10の吸入側に返すための機構であり、吐出管22の途中に設けられている。
ホットガスバイパス回路13は、圧縮機10の吐出管22と吸入管23とを連通する回路であり、圧縮機10の吸入側と吐出側とを接続している。ホットガスバイパス回路13は、一端が油分離器12に接続され、他端が吸入管23に接続されている。従って、ホットガスバイパス回路13は、圧縮機10から吐出された冷媒を吸入側に戻すと共に、油分離器12で分離された油分を圧縮機10の吸入側に戻すための油回収回路としても機能することができる。また、ホットガスバイパス回路13上には、ホットガスバイパス回路開閉部25(油回収回路開閉部)と、通過する冷媒を減圧するキャピラリ26とが設けられている。ホットガスバイパス回路開閉部25は、ホットガスバイパス回路13を開閉する電磁弁であり、ホットガスバイパス回路13を流れる冷媒の流れを閉鎖および開放することができる。
室外熱交換器14は、クロスフィンチューブ式の熱交換器であり、空気を熱源として冷媒と熱交換するための機器である。室外機1は、室外機1内に屋外の空気を取り込み、送り出すために室外熱交換器14を通る空気流を生成する室外送風機27を備えている。室外送風機27は、室外熱交換器14に空気を通すことによって屋外の空気と室外熱交換器14を流れる冷媒との熱交換を行わせる。
室外膨張弁15は、室外熱交換器14の液側と接続され、後述するブリッジ回路17と室外熱交換器14との間に位置している。室外膨張弁15は、通過する冷媒を減圧可能な電動弁であり、弁の開度が制御されることによって通過する冷媒の流量を調整することができる。
レシーバー16は、室外熱交換器14と室内熱交換器3a−3cとの間を流れる冷媒を一時的に溜めるための容器であり、液体状態の冷媒を貯留可能である。レシーバー16は、容器上部に入口を有しており、容器下部に出口を有している。レシーバー16の入口は、ブリッジ回路17を介して室外膨張弁15及び液閉鎖弁28に接続されている。また、レシーバー16の出口は、冷却器18及びブリッジ回路17を介して室外膨張弁15及び液閉鎖弁28に接続されている。レシーバー16は、室外熱交換器14と室内熱交換器3a−3cとの間であって圧縮機10とは反対側に位置しており、室内膨張弁5a−5cと室外熱交換器14との間に位置している。レシーバー16は、冷房サイクルにおける冷媒の流れ方向においては、室内膨張弁5a−5cの上流側であって室外熱交換器14の下流側に位置している。
ブリッジ回路17は、室外膨張弁15とレシーバー16との間に接続された4つの逆止弁17a−17dから構成された回路であり、室外熱交換器14と室内熱交換器3a−3cとの間を流れる冷媒が室外熱交換器14側からレシーバー16に流入する場合及び室内熱交換器3a−3c側からレシーバー16に流入する場合のいずれの場合においても、レシーバー16の入口からレシーバー16内に冷媒を流入させ、かつ、レシーバー16の出口から室外熱交換器14と室内熱交換器3a−3cとの間に冷媒を戻す機能を有している。具体的には、逆止弁17aは、室内熱交換器3a−3cから室外熱交換器14へ向かって流れる冷媒をレシーバー16の入口に導くように接続されている。逆止弁17bは、室外熱交換器14から室内熱交換器3a−3cへ向かって流れる冷媒をレシーバー16の入口に導くように接続されている。逆止弁17cは、レシーバー16の出口から冷却器18を介して流れる冷媒を室内熱交換器3a−3c側に流すことができるように接続されている。逆止弁17dは、レシーバー16の出口から冷却器18を介して流れる冷媒を室外熱交換器14側に流すことができるように接続されている。これにより、室外熱交換器14と室内熱交換器3a−3cとの間を流れる冷媒は、常に、レシーバー16の入口から流入し、レシーバー16の出口から流出して室外熱交換器14と室内熱交換器3a−3cとの間に戻されるようになっている。
冷却器18は、2重管式の熱交換器であり、室外熱交換器14において凝縮されて室内熱交換器3a−3cに送られる冷媒を冷却するために設けられている。冷却器18は、レシーバー16とブリッジ回路17との間に接続されている。
過冷却バイパス回路19は、室外熱交換器14から室内熱交換器3a−3cへ送られる冷媒の一部を分岐させて圧縮機10の吸入側に戻すように設けられている。具体的には、過冷却バイパス回路19は、レシーバー16の出口とブリッジ回路17の逆止弁17dとを接続する回路部分から分岐されて冷却器18を通り圧縮機10の吸入管23に合流するように接続されている。そして、過冷却バイパス回路19には、過冷却バイパス回路19を流れる冷媒の流量を調節するための過冷却バイパス用膨張弁29が設けられている。過冷却バイパス用膨張弁29は、冷却器18に流す冷媒の流量の調節を行うための電動弁である。これにより、冷媒回路10を流れる冷媒は、冷却器18において、過冷却バイパス用膨張弁29の出口から圧縮機10の吸入管23に戻される冷媒によって冷却されるようになっている。
ガス抜き回路20は、その一端がレシーバー16の上端部に接続され、その他端が過冷却バイパス回路19に接続され圧縮機10の吸入管23に合流している。ガス抜き回路20は、レシーバー16内の気体状態の冷媒を圧縮機10の吸入側へと送るための回路である。また、ガス抜き回路20上には、ガス抜き回路開閉部30が設けられている。ガス抜き回路開閉部30は、ガス抜き回路20を開閉する電磁弁であり、ガス抜き回路20を流れる冷媒の流れを閉鎖および開放することができる。
均圧回路21は、その一端がガス抜き回路20におけるガス抜き回路開閉部30とレシーバー16との間に接続され、その他端が吐出管22に接続されている。また、均圧回路21には、その一端から他端に向かう冷媒の流通のみを許容する均圧用逆止弁31が設けられている。この均圧回路21は、空気調和機100の停止中に外気温が異常に上昇してレシーバー16の圧力が高くなりすぎた場合に、ガス冷媒を逃がすことでレシーバー16の破裂を防止するためのものである。
〈室内機の構成〉
複数の室内機2a−2cは、室内の壁面や天井裏などにそれぞれ配置され、室内へ調和された空気を吹き出す。室内機2a−2cは、異なる室内にそれぞれ配置されてもよく、同一室内の異なる位置にそれぞれ配置されてもよい。室内機2a−2cは、それぞれ独立してサーモオン・オフおよび運転の起動・停止が可能となっており、室内機2a−2cごとに運転状態を切り換えることができる。複数の室内機2a−2cは、分岐ユニットBP1を介して室外機1に接続されており、室外機1から送られてきた冷媒が分岐ユニットBP1において分岐され各室内熱交換器3a−3cに送られる。また、各室内熱交換器3a−3cを流れた冷媒は、分岐ユニットBP1において再び合流して室外機1へと送られる。
第1室内機2aは、第1室内熱交換器3aおよび第1室内送風機4aを備えている。第1室内熱交換器3aは、内部を流れる冷媒と空気との間で熱交換を行う。第1室内送風機4aは、第1室内機2a内から吹き出される空気の流れを生成し、第1室内熱交換器3aを流れる冷媒と熱交換を行った空気を室内へと送る。
第2室内機2bは、第2室内熱交換器3bおよび第2室内送風機4bを備えている。第2室内熱交換器3bは、内部を流れる冷媒と空気との間で熱交換を行う。第2室内送風機4bは、第2室内機2b内から吹き出される空気の流れを生成し、第2室内熱交換器3bを流れる冷媒と熱交換を行った空気を室内へと送る。
第3室内機2cは、第3室内熱交換器3cおよび第3室内送風機4cを備えている。第3室内熱交換器3cは、内部を流れる冷媒と空気との間で熱交換を行う。第3室内送風機4cは、第3室内機2c内から吹き出される空気の流れを生成し、第3室内熱交換器3cを流れる冷媒と熱交換を行った空気を室内へと送る。
第1室内熱交換器3a、第2室内熱交換器3bおよび第3室内熱交換器3cは、冷媒回路において並列に設けられており、分岐ユニットBP1に接続されている。
〈分岐ユニットの構成〉
分岐ユニットBP1は、1つの室外機1から送られる冷媒を分岐して複数の室内機2a−2cに分配し、また、複数の室内機2a−2cから送られる冷媒を合流させて1つの室外機1に送るユニットである。この空気調和機100では、1つの分岐ユニットBP1には3つの室内機2a−2cが接続されているが、1つの分岐ユニットBP1により多くの室内機またはより少ない室内機が接続されてもよい。また、1つの室外機1に複数の分岐ユニットが接続されてもよい。
分岐ユニットBP1は、3つに分岐した液分岐管32と、3つに分岐したガス分岐管33とを有している。液分岐管32は、室外機1の液閉鎖弁28と第1室内熱交換器3a、第2室内熱交換器3bおよび第3室内熱交換器3cの液側とを連結している。また、ガス分岐管33は、室外機1のガス閉鎖弁24と第1室内熱交換器3a、第2室内熱交換器3bおよび第3室内熱交換器3cのガス側とを連結している。液分岐管32の分岐点と各室内熱交換器3a−3cとの間には、第1室内膨張弁5a(第1室内膨張弁)、第2室内膨張弁5b(第2室内膨張弁)および第3室内膨張弁5cが設けられており、各室内膨張弁5a−5cは冷媒回路において並列に設けられている。従って、第1室内熱交換器3aと第1室内膨張弁5aとからなる第1室内機2a側の冷媒回路と、第2室内熱交換器3bと第2室内膨張弁5bとからなる第2室内機2b側の冷媒回路と、第3室内熱交換器3cと第3室内膨張弁5cとからなる第3室内機2c側の冷媒回路とが互いに並列に分岐ユニットBP1を介して室外機1側の冷媒回路に接続されている。第1室内膨張弁5a、第2室内膨張弁5bおよび第3室内膨張弁5cはそれぞれ通過する冷媒を減圧可能な電動弁であり、弁の開度が制御されることによって通過する冷媒の量を制御することができる。第1室内膨張弁5a、第2室内膨張弁5bおよび第3室内膨張弁5cはそれぞれ独立して制御可能となっている。
なお、液分岐管32と第ガス液分岐管との間には、圧力調整用の電動弁6が設けられている。
〈各種センサ〉
空気調和機100は、各部に設けられた圧力センサや温度センサ等の各種センサ40−51を備えている。以下、図1を用いて、各種センサ40−51について説明する。
圧縮機10の吸入管23には、圧縮機10の吸入側を流れる低圧のガス冷媒の圧力(以下、「吸入側圧力Pe」と呼ぶ。)を検出するための吸入側圧力センサ40が設けられている。圧縮機10の吐出管22には、圧縮機10の吐出側を流れる高圧のガス冷媒の圧力(以下、「吐出側圧力Pc」と呼ぶ。)を検出するための吐出側圧力センサ41が設けられている。また、圧縮機10の吐出管22には、高圧のガス冷媒の圧力の過上昇を検出するための高圧圧力スイッチ42が設けられている。そして、圧縮機10の吐出管22には、圧縮機10の吐出側の冷媒の吐出温度Tdを検出するための吐出温度センサ43が設けられ、圧縮機10の吸入管23には圧縮機10の吸入側の冷媒の吸入温度Tsを検出するための吸入温度センサ44が設けられている。
また、室外機1の室外送風機27の空気吸入口には、室外空気の温度Taを検出するための外気温度センサ45が設けられている。室外熱交換器14には、冷房運転時には冷媒の凝縮温度に相当し、かつ、暖房運転時には冷媒の蒸発温度に相当する冷媒の温度Tbを検出するための室外熱交温度センサ46が設けられている。
また、過冷却バイパス回路19の圧縮機10の吸入側との合流部には、冷却器18の出口側の過冷却バイパス回路19を流れる冷媒の温度Tshを検出して過熱度を検出するための過冷却バイパス回路温度センサ47が設けられている。この過冷却バイパス回路温度センサ47によって、圧縮機10の吸入側の過熱度を検知することができる。
室内機2a−2cの室内送風機4a−4cの空気吸込口には、室内空気の温度Trを検出するための室内温度センサ48がそれぞれ設けられている。この室内温度センサ48によって、各室内機2a−2cによる空気調和を受ける室内の温度を検知することができる。また、室内熱交換器3a−3cには、冷房運転時には蒸発温度に相当し、かつ、暖房運転時には凝縮温度に相当する冷媒の温度Tnを検出するための室内熱交温度センサ49がそれぞれ設けられている。
分岐ユニットBP1中のガス分岐管33の各分岐には、内部を通過する冷媒温度を検出するガス管温度センサ50がそれぞれ設けられている。ガス管温度センサ50は、室内膨張弁5a−5cと室内熱交換器3a−3cとの間に設けられている。また、液分岐管32の各分岐には、内部を通過する冷媒温度を検出する液管温度センサ51がそれぞれ設けられている。液管温度センサ51は、室内熱交換器3a−3cと液分岐管の分岐点との間に設けられている。
なお、各室内機2a−2cおよび分岐ユニットBP1に備えられた各種センサ48−51については、簡略化のため同一機能のセンサには同一の符号を付している。
〈制御部〉
空気調和機100は、図2に示すように、上記の各種センサ40−51が検出する信号に基づいて圧縮機10や切換機構11などの各機器を制御して冷房運転や暖房運転等の空調運転を行うための制御部60を備える。
制御部60は、主に、マイクロコンピュータやメモリーからなり、上述した各種センサ40−51の入力信号を受けることができるように接続されるとともに、操作端末61に入力された指令信号を受けることができる。制御部60は、これらの入力信号および指令信号に基づいて各種機器4a−4c,10,11,27、弁類5a−5c、15,29、各種開閉部25,30を制御することができるように接続されている。そして、この制御部60は、各種機器4a−4c,10,11,27、弁類5a−5c、15,29、各種開閉部25,30を制御して冷房運転や暖房運転などの空調運転を行うことができる。なお、図2では、弁類5a−5c、各種開閉部25,30、室内送風機4a−4c、室内膨張弁5a−5cなどの複数の構成部品をそれぞれまとめて1つのブロックで表示しているが、各構成部品を個別に制御することが可能である。
以下、制御部60が行う各種の制御について説明する。
<制御部が行う制御>
制御部60は、冷房サイクルによる運転と暖房サイクルによる運転とを切り換えて行うことができる。冷房サイクルによる運転としては、冷房運転、デフロスト運転、油回収運転などがある。暖房サイクルによる運転としては、暖房運転がある。
〈暖房運転時の制御〉
空気調和機100が停止した状態では、切換機構11は前回運転状態を保持している。例えば、前回運転時に冷房サイクルによる運転が行われた場合は冷房サイクル側状態となっている。圧縮機10、室外送風機27、室内送風機4a−4cは停止しており、室外膨張弁15、室内膨張弁5a−5c、過冷却バイパス用膨張弁29は全閉状態である。また、ホットガスバイパス回路開閉部25、ガス抜き回路開閉部30は閉状態である。このような空気調和機100の停止状態において、操作端末61等から暖房運転の開始が指示されると、図3に示すように、まず第1ステップS1において冷媒回収制御が開始された後に、第2ステップS2において通常暖房運転制御が開始される。また、通常暖房運転制御を行っていた空気調和機100が停止する場合、第3ステップS3においてポンプダウン運転制御が行われ、空気調和機100はその後に運転を停止する。
(冷媒回収制御)
暖房運転の起動開始時に、冷媒回収制御が行われる。冷媒回収制御では、室内膨張弁5a−5cが閉じられた状態でガス抜き回路開閉部30が開かれる。これにより、レシーバー16のガス冷媒がガス抜き回路20を介して圧縮機10の吸入側へと送られ、レシーバー16と室内膨張弁5a−5cとの間に滞留していた液冷媒がレシーバー16に回収される。ガス抜き回路開閉部30は、開状態とされてから時間T1が経過し、且つ、Tsh−Teg<aの条件が成立したときに閉じられる。なお、Tegは、吸入側ガス冷媒の圧力相当飽和ガス温度であり、aは所定の定数である。すなわち、ガス抜き回路20から圧縮機10の吸入側に送られる冷媒の過熱度が所定値より小さくなったときにガス抜き回路開閉部30が閉じられる。
また、暖房運転の起動開始時には、冷媒回収制御が行われると共に、切換機構11が暖房サイクル側状態に切り替わるように切換機構11にオン信号が入力される。また、圧縮機10が低周波数、例えば最低運転周波数で駆動を開始し、室外送風機27が所定回転数で駆動される。このとき、室外膨張弁15、過冷却バイパス用膨張弁29、室内膨張弁5a−5cは、それぞれ全閉状態である。
なお、圧縮機10は、起動後、段階的に周波数が増大するように制御され、室外膨張弁15は、所定開度に開かれる。
(通常暖房運転制御)
上記のように暖房運転の起動制御が行われた後、通常暖房運転開始条件が満たされると、サーモオン指令が出された室内機2a−2cの室内膨張弁5a−5cが所定開度で開かれて、通常暖房運転制御が開始される。なお、通常暖房運転開始条件とは、切換機構11が冷房サイクル側状態から暖房サイクル側状態に確実に切り替わったと見なすことができるための条件であり、暖房運転の起動制御が開始されてから時間T2が経過したこと、又は、Pc−Pe>bを満たしたことのいずれかの条件が成立した場合である。ここでbは切換機構11の最低作動圧力である。すなわち、切換機構11はオン信号が入力されたとしても高低圧の差圧の影響によって即時に切り替わるのではないため、高低圧の差圧が切換機構11の最低作動圧力を越えた場合に切換機構11が切り替わったと見なして室内膨張弁5a−5cが開かれる。従って、通常暖房運転制御においては、切換機構11が図1の波線で示す状態に切り換えられた状態となる。ホットガスバイパス回路開閉部25は閉状態、過冷却バイパス用膨張弁29は全閉となる。また、室外膨張弁15、室外送風機27、運転状態の室内機2a−2cの室内膨張弁5a−5cおよび室内送風機4a−4cは、室内機2a−2cの運転状況などに応じて制御される。この状態で冷媒が冷媒回路を循環することにより、運転状態の室内機2a−2cの室内熱交換器3a−3cが凝縮器として機能し且つ室外熱交換器14が蒸発器として機能する。これにより、加熱された空気が室内へと吹き出され、通常暖房運転が行われる。
なお、上記のような通常暖房運転を含む暖房サイクルによる運転では、冷媒が以下ように冷媒回路を循環する。なお。ここでは、第1室内機2aがサーモオン状態にあり、第2室内機2bおよび第3室内機2cがサーモオフまたは運転停止状態にあるとして説明する。
まず、圧縮機10から吐出された冷媒は、切換機構11からガス閉鎖弁24および分岐ユニットBP1を通って第1室内熱交換器3aへ送られる。第1室内熱交換器3aでは、冷媒が室内空気に対して放熱して凝縮する。第1室内熱交換器3aで凝縮した冷媒は、第1室内膨張弁5a、液閉鎖弁28、ブリッジ回路17を通ってレシーバー16に流入する。レシーバー16から流出した冷媒は、室外膨張弁15で減圧され、ブリッジ回路17を通って室外熱交換器14へ送られる。室外熱交換器14では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器14で蒸発した冷媒は、切換機構11を通って圧縮機10に吸入される。圧縮機10は吸入した冷媒を圧縮して再び吐出する。
なお、室内機2a−2cのうち停止している第2室内機2bおよび第3室内機2cでは、対応する第2室内膨張弁5bと第3室内膨張弁5cとが微少開度で開かれており、冷媒の流入が制限されている。
制御部60は、各室内機2a−2cの運転状態の変更に応じて圧縮機10の周波数および室外膨張弁15の開度等を制御する。
(ポンプダウン運転制御)
上記の通常暖房運転が停止される場合、室内送風機4a−4cが停止されると共に、室内膨張弁5a−5cが全閉とされて、室内機2a−2cの運転が停止される。そして、室内機2a−2cの運転停止後、次回起動時の液バックを防止するために冷媒を高圧側へ回収するポンプダウン運転制御が行われる。
ポンプダウン運転制御では、切換機構11が冷房サイクル側状態であり且つ室内膨張弁5a−5cが全閉とされた状態で圧縮機10が駆動される。また、室外膨張弁15は所定開度で開かれ、過冷却バイパス用膨張弁29は全閉とされ、ホットガスバイパス回路開閉部25は閉じられる。室外送風機27は、停止又は所定回転数で駆動される。
その後、圧縮機10および室外送風機27が停止され、室外膨張弁15が全閉とされて、室外機1の運転が停止する。
(デフロスト運転制御)
冬季のように外気温が低いときには、室外機1の室外熱交換器14が凍結する場合がある。この場合、冷媒運転に準じたデフロスト運転(第1運転制御)を行って室外熱交換器14の凍結解除を行うことができる。
この空気調和機100では、図4に示すように、第11ステップS11(第1運転制御実行ステップ)においてデフロスト運転制御が行われた後、第12ステップS12(ポンプダウン運転ステップ)においてポンプダウン運転制御が行われる。次に、第13ステップS13において冷媒回収制御が行われ、その後、第14ステップS14(第2運転制御開始ステップ)において通常暖房運転制御(第2運転制御)が行われる。すなわち、デフロスト運転制御が行われた後、通常暖房運転制御に切り替わる前にポンプダウン運転制御が行われる。また、ポンプダウン運転制御が行われた後、通常暖房運転に切り替わる前に冷媒回収制御が行われる。
デフロスト運転制御では、切換機構11が冷房サイクル側状態に切り換えられ、室外送風機27および室内送風機4a−4cが停止された状態で圧縮機10が駆動される。このとき、室外膨張弁15は所定開度で開かれており、過冷却バイパス用膨張弁29は全閉状態である。また、ホットガスバイパス回路開閉部25は開かれており、運転状態にある室内機2a−2cの室内膨張弁5a−5cは所定開度に開かれている。なお、ガス抜き回路開閉部30は、閉状態から所定時間T4経過後に開かれ、その後、再び閉じられる。
このようなデフロスト運転制御は、デフロスト運転制御開始時から所定時間T5が経過したこと、Tb>cが満たされたこと、または、Pc>dが満たされたことのいずれかの条件が成立したときに終了し、その後、ポンプダウン運転制御が行われる。ここで、c、dは所定の定数であり、室外熱交換器14において除霜が十分行われるように定められる。
デフロスト運転制御の終了に続いてポンプダウン運転制御が行われる。ポンプダウン運転制御では、切換機構11が冷房サイクル側状態であり且つ室内膨張弁5a−5cが閉じられた状態で、圧縮機10が駆動される。また、ホットガスバイパス回路開閉部25は閉じられる。ポンプダウン運転制御は、ポンプダウン運転開始時から所定時間T3が経過したこと、Pe<eが満たされたこと、Td>fが満たされたこと、Pc>gが満たされたことのいずれかの条件が成立したときに終了し、その後、冷媒回収制御が行われる。なお、e,f,gは所定の定数である。冷媒回収制御が終了すると、通常暖房運転制御が開始される。なお、冷媒回収制御および通常暖房運転制御は前述したものと同様の制御であるが、各制御の終了時の判断に関して上記と異なる条件が用いられてもよい。
(油回収運転制御)
この空気調和機100では、通常暖房運転制御中に所定の条件が満たされた場合には、油回収運転制御(第1運転制御)が行われて、冷媒中の油分を圧縮機10に回収することができる。この場合、図5に示すように、まず、第21ステップS21(第1運転制御実行ステップ)において油回収運転制御が行われ、次に、第22ステップS22(ポンプダウン運転ステップ)においてポンプダウン運転制御が行われる。その後、第23ステップS23において、冷媒回収制御が行われ、次に、第24ステップS24(第2運転制御開始ステップ)において通常暖房運転制御(第2運転制御)が行われる。すなわち、油回収運転制御から通常暖房運転制御に切り替わる場合、ポンプダウン運転制御が行われた後に、通常暖房運転制御が行われる。また、ポンプダウン運転制御が行われた後に、通常暖房運転制御が行われる前に、冷媒回収制御が行われる。
油回収運転制御では、切換機構11が冷房サイクル側状態に切り換えられ、室外送風機27が所定回転数で駆動され且つ室内送風機4a−4cが停止された状態で圧縮機10が駆動される。このとき、室外膨張弁15は所定開度で開かれており、過冷却バイパス用膨張弁29は全閉状態である。また、ホットガスバイパス回路開閉部25は開かれており、運転状態にある室内機2a−2cの室内膨張弁5a−5cは所定開度に開かれている。なお、ガス抜き回路開閉部30は、閉状態から所定時間経過後に開かれ、その後、再び閉じられる。
このような油回収運転制御は、油回収運転制御開始時から所定時間経過したこと、又は、Th−Teg<hが満たされたことのいずれかの条件が成立するまで続けられ、その後、ポンプダウン運転制御が行われる。なお、hは所定の定数であり、油回収が十分に行われるように定められる。
油回収運転制御に続いてポンプダウン運転制御が行われる。ポンプダウン運転制御では、切換機構11が冷房サイクル側状態であり且つ室内膨張弁5a−5cが閉じられた状態で圧縮機10が駆動される。また、ホットガスバイパス回路開閉部25は閉じられる。ポンプダウン運転制御は、ポンプダウン運転が開始されてから所定時間T3が経過した場合、Pe<eが満たされた場合、Td>fが満たされた場合、Pc>gが満たされた場合のいずれかが成立したときに終了し、その後、冷媒回収制御が行われる。冷媒回収制御が終了すると、通常暖房運転制御が開始される。なお、ポンプダウン運転制御、冷媒回収制御および通常暖房運転制御は前述したものと同様の制御であるが、各制御の終了判断時に関して異なる条件が用いられてもよい。
<効果>
(1)
空気調和機100においては、室内機2a−2cの運転停止後に、次回起動時の液バックの発生を防止するために、冷媒を高圧側に回収するポンプダウン運転が行われる。室内機2a−2c停止時にポンプダウン運転が行われた場合、冷媒過多の状況ではレシーバー16と室内膨張弁5a−5cとの間に圧力が比較的高い冷媒が滞留する可能性がある。そして、暖房運転の再起動時には室内膨張弁5a−5cを所定開度開いて起動するため、もし上記のように冷媒が滞留した状態で室内膨張弁5a−5cが開かれると、レシーバー16と室内膨張弁5a−5cとの間の高圧の冷媒が室内機2a−2c側へと逆流して冷媒音が発生する恐れがある。特に、住宅用に用いられる空気調和機においては居住者に不快感を与える恐れがある。
しかし、空気調和機100では、暖房運転の起動時に室内膨張弁5a−5cを開いてレシーバー16と室内膨張弁5a−5cとの間に滞留した冷媒をレシーバー16に回収する冷媒回収制御が開始され、その後に室内膨張弁5a−5cが開かれて通常暖房運転が開始される。このため、室内膨張弁5a−5cが開かれたときに、冷媒が逆流することを抑えることができ、冷媒音の発生を抑えることができる。
また、この空気調和機100では、冷媒回収制御において、吐出側圧力Pcと吸入側圧力Peとの差が切換機構11の最低作動圧力を超えた場合、または、冷媒回収制御が開始されてから十分な時間が経過した場合に、通常暖房運転に移行する。このため、切換機構11が冷房サイクル側から暖房サイクル側へ確実に切り替わるまで室内膨張弁5a−5cが開かれない。このため、冷媒の逆流をより確実に抑えることができ、冷媒音の発生を抑えることができる。
さらに、暖房運転起動時に冷媒の逆流を抑えることができることにより、暖房運転起動時の立ち上がり性能を向上させることができる。
(2)
空気調和機100では、デフロスト運転および暖房時の油回収運転は冷房サイクルで冷媒を循環させることによって行われる。このようなデフロスト運転又は暖房時の油回収運転が行われるとレシーバー16側の圧力が高くなっているため、この状態で暖房運転の再起動時において室内膨張弁5a−5cが開かれると吸入側に冷媒が逆流して吸入側の冷媒量が多くなり易い。或いは、デフロスト運転および暖房時の油回収運転では、冷房サイクルで冷媒が循環するため、室内機2a−2c側の温度が低下しており、室内機2a−2c側の液冷媒の比率が高くなる。このため、上記のような状態で切換機構11が冷房サイクル側状態から暖房サイクル側状態に切り替わると、室内膨張弁5a−5cの入口が液シールし、一定圧力以上の差圧が付くと冷媒が吐き出される音が室内機2a−2cに液中伝搬する恐れがある。この場合、住宅用に用いられる空気調和機においては居住者に不快感を与える恐れがある。
しかし、この空気調和機100では、デフロスト運転制御および暖房時の油回収運転制御の終了後にポンプダウン運転制御が行われ、冷媒回路の冷媒がレシーバー16に回収される。このため、起動時の吸入側の冷媒量が低減され、冷媒音の発生を抑えることができる。
また、この空気調和機100では、デフロスト運転制御および暖房時の油回収運転制御の終了後のポンプダウン運転制御が行われた場合も、通常暖房運転制御に移行する前に冷媒回収制御が行われる。このため、切換機構11が冷房サイクル側から暖房サイクル側へ確実に切り替わるまで室内膨張弁5a−5cが開かれず、冷媒の逆流をより確実に抑えることができる。これにより、冷媒音の発生を抑えることができる。
さらに、低温の液冷媒量が少なくなるため、暖房運転起動時の冷媒温度上昇をより早く行うことができる。
(3)
この空気調和機100では、レシーバー16において冷媒を一時的に溜めることが可能であると共に、上記のような冷媒過多の場合に生じ易い冷媒音の発生を抑えることができる。このため、冷媒を溜めるものとして一般的に用いられているアキュムレーターを省略することができる。従って、部品点数が削減されることにより製造コストを低減することができる。
<他の実施形態>
(1)
1つの室外機1に接続される室内機2a−2cの数は上記のものに限られず1つ以上の室内機が接続されればよいが、冷媒音の問題は、冷媒が冷媒回路において過剰となっている状態において生じ易いものであるため、本発明は上記のように複数の室内機2a−2cを備えるマルチ型空気調和機において特に有効である。
(2)
上記の実施形態では、冷媒回路に過冷却バイパス回路19、均圧回路21およびホットガスバイパス回路13が設けられているが、冷媒音抑制のために上記制御を行う観点からは、必ずしも必要なものではない。
また、分岐ユニットBP1が備えられず室内膨張弁5a−5cをそれぞれ内蔵した室内機2a−2cが直接的に室外機1に接続されてもよい。
さらに、ガス抜き回路20の出口は過冷却バイパス回路19に接続されるのではなく、圧縮機10の吸入管23に接続されてもよい。
(3)
上記の実施形態では、冷媒回収制御から通常暖房運転制御に移行する条件が、切換機構11の最低動作圧力bによって判断されているが、切換機構11が冷房サイクル側状態から暖房サイクル側状態に確実に切り替わっていると見なせる条件であれば、切換機構11の最低動作圧力b以外の圧力値によって判断されてもよい。例えば、切換機構11の最低動作圧力b以上の圧力値が考慮されてもよい。
(4)
上記の冷媒回収制御は、ポンプダウン運転制御によってレシーバー16と室内膨張弁5a−5cとの間に滞留した冷媒をレシーバー16に回収するという観点からは、ポンプダウン運転制御が行われた後の暖房運転開始時のみに行われればよいが、暖房運転開始時に常に行われてもよい。
(5)
上記の実施形態では、デフロスト運転制御から通常暖房運転制御への移行時、および、油回収運転制御から通常暖房運転制御への移行時にポンプダウン運転が行われているが、冷媒の逆流による冷媒音の発生を抑える観点からは、デフロスト運転制御および油回収運転以外の冷房サイクルによる運転から通常暖房運転制御への移行時に行われてもよい。また、通常暖房運転制御以外の暖房サイクルによる運転への移行時にポンプダウン運転が行われてもよい。
(6)
上記のデフロスト運転制御では、室外送風機27および室内送風機4a−4cは完全に停止するのではなく、低風量で作動していてもよい。
(7)
上記のデフロスト運転制御に関して、通常暖房運転制御、デフロスト運転制御、ポンプダウン運転制御、冷媒回収制御、通常暖房運転制御が順に連続的に行われてもよい。
また、上記の油回収運転制御に関しても同様に、通常暖房運転制御、油回収運転制御、ポンプダウン運転制御、冷媒回収制御、通常暖房運転制御が順に連続的に行われてもよい。
本発明は、冷房サイクルによる運転から暖房サイクルによる運転に切り換えられる際の冷媒音を抑えることができる効果を有し、空気調和機として有用である。
空気調和機の構成を示す冷媒回路図。 空気調和機の制御ブロック図。 暖房運転起動時の制御フローを示す図。 デフロスト運転制御から通常暖房運転制御への移行時の制御フローを示す図。 油回収運転制御から通常暖房運転制御への移行時の制御フローを示す図。
符号の説明
3a 第1室内熱交換器
3b 第2室内熱交換器
5a 第1膨張弁(第1室内膨張弁)
5b 第2膨張弁(第2室内膨張弁)
10 圧縮機
11 切換機構
12 油分離器
13 ホットガスバイパス回路(油回収回路)
14 室外熱交換器
16 レシーバー
20 ガス抜き回路
25 ホットガスバイパス回路開閉部(油回収回路開閉部)
27 室外送風機
30 ガス抜き回路開閉部
40 吸入側圧力センサ
41 吐出側圧力センサ
60 制御部
100 空気調和機

Claims (6)

  1. 圧縮機(10)と室外熱交換器(14)と第1膨張弁(5a)と第1室内熱交換器(3a)とを含む冷媒回路を備える空気調和機(100)であって、
    冷媒の循環方向を切り換えて冷房サイクルと暖房サイクルとを切り換える切換機構(11)と、
    前記冷房サイクルにおける前記第1膨張弁(5a)の上流側であって前記室外熱交換器(14)の下流側に位置し、液体状態の前記冷媒を貯留可能なレシーバー(16)と、
    前記レシーバー(16)から前記圧縮機(10)の吸入側に接続され前記レシーバー(16)内の気体状態の前記冷媒を前記圧縮機(10)の吸入側へと送るガス抜き回路(20)と、
    前記ガス抜き回路(20)上に設けられ前記ガス抜き回路(20)を開閉するガス抜き回路開閉部(30)と、
    前記冷房サイクルによる第1運転制御から前記暖房サイクルによる第2運転制御へと切り替わる場合に、前記第1膨張弁(5a)を閉じ且つ前記切換機構(11)が前記冷房サイクル側の状態で前記圧縮機(10)を駆動させるポンプダウン運転制御を行った後に、前記ガス抜き回路開閉部(30)を開く冷媒回収制御を行い、その後に前記第1膨張弁(5a)を開いて前記第2運転制御を開始する制御部(60)と、
    を備える空気調和機(100)。
  2. 前記圧縮機(10)の吐出側の圧力を検知する吐出側圧力センサ(41)と、
    前記圧縮機(10)の吸入側の圧力を検知する吸入側圧力センサ(40)と、
    をさらに備え、
    前記切換機構(11)は四路切換弁であり、
    前記制御部(60)は、前記ポンプダウン運転制御を行った後に、前記吐出側圧力センサ(41)が検知した吐出側圧力と前記吸入側圧力センサ(40)が検知した吸入側圧力との差が前記四路切換弁の最低作動圧力に達した後に前記第1膨張弁(5a)を開く、
    請求項1に記載の空気調和機(100)。
  3. 前記室外熱交換器(14)を通る空気流を生成する室外送風機(27)をさらに備え、
    前記第1運転制御は、前記室外送風機(27)を停止させ又は低風量で駆動させ、且つ、前記冷房サイクルにて前記冷媒を循環させるデフロスト運転制御である、
    請求項1または2の記載の空気調和機(100)。
  4. 前記圧縮機(10)の吐出側に設けられ前記冷媒中の油を分離する油分離器(12)と、
    前記油分離器(12)と前記圧縮機(10)の吸入側とを接続する油回収回路(13)と、
    前記油回収回路(13)上に設けられ前記油回収回路(13)を開閉する油回収回路開閉部(25)と、
    をさらに備え、
    前記第1運転制御は、前記油回収回路開閉部(25)を開状態とし且つ前記冷房サイクルにて前記冷媒を循環させる油回収運転制御である、
    請求項1または2に記載の空気調和機(100)。
  5. 前記冷媒回路は、前記第1膨張弁(5a)および前記第1室内熱交換器(3a)に並列に配置される第2室内熱交換器(3b)および第2膨張弁(5b)をさらに含む、
    請求項1から4のいずれかに記載の空気調和機(100)。
  6. 圧縮機(10)と、室外熱交換器(14)と、第1膨張弁(5a)と、第1室内熱交換器(3a)と、冷媒の循環方向を切り換えて冷房サイクルと暖房サイクルとを切り換える切換機構(11)と、前記冷房サイクルにおける前記第1膨張弁(5a)の上流側であって前記室外熱交換器(14)の下流側に位置し、液体状態の前記冷媒を貯留可能なレシーバー(16)と、前記レシーバー(16)から前記圧縮機(10)の吸入側に接続され前記レシーバー(16)内の気体状態の前記冷媒を前記圧縮機(10)の吸入側へと送るガス抜き回路(20)と、前記ガス抜き回路(20)上に設けられ前記ガス抜き回路(20)を開閉するガス抜き回路開閉部(30)とを含む冷媒回路を備える空気調和機(100)の制御方法であって、
    前記冷房サイクルによる第1運転制御が実行される第1運転制御実行ステップ(S11,S21)と、
    前記第1運転制御実行ステップ(S11,S21)後に、前記第1膨張弁(5a)を閉じ且つ前記切換機構(11)が前記冷房サイクル側の状態で前記圧縮機(10)を駆動させるポンプダウン運転制御が行われるポンプダウン運転ステップ(S12,S22)と、
    前記ポンプダウン運転ステップ(S12,S22)後に、前記ガス抜き回路開閉部(30)を開く冷媒回収制御を行い、その後に前記第1膨張弁(5a)を閉いて前記暖房サイクルによる第2運転制御が開始される第2運転制御開始ステップ(S14,S24)と、
    を備える空気調和機(100)の制御方法。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009103469A2 (en) * 2008-02-22 2009-08-27 Carrier Corporation Refrigerating system and method for operating the same
JP2009293899A (ja) * 2008-06-09 2009-12-17 Daikin Ind Ltd 冷凍装置
JP2011174667A (ja) * 2010-02-24 2011-09-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 空気調和機
EP2679933A4 (en) * 2011-02-22 2014-07-30 Hitachi Ltd AIR CONDITIONING AND HOT WATER SUPPLY SYSTEM
EP2792959B1 (en) * 2011-12-12 2021-11-03 Mitsubishi Electric Corporation Outdoor unit and air-conditioning device
JP2013155964A (ja) * 2012-01-31 2013-08-15 Fujitsu General Ltd 空気調和装置
CN107178932A (zh) * 2016-03-09 2017-09-19 宁波奈兰环境系统有限公司 一种超远距离输送制冷剂的高能效多联式空调机组
KR20210100461A (ko) * 2020-02-06 2021-08-17 엘지전자 주식회사 공기 조화 장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2555779B2 (ja) * 1990-12-28 1996-11-20 ダイキン工業株式会社 空気調和装置の運転制御装置
JP2870289B2 (ja) * 1992-03-23 1999-03-17 ダイキン工業株式会社 冷凍装置の運転制御装置
JPH05322389A (ja) * 1992-05-27 1993-12-07 Daikin Ind Ltd 空気調和装置
JPH11337234A (ja) * 1998-05-29 1999-12-10 Matsushita Refrig Co Ltd 冷暖房装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10563894B2 (en) 2015-08-28 2020-02-18 Mitsubishi Electric Corporation Refrigeration cycle apparatus

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