本发明涉及具有制冷循环的空调装置。
背景技术:
空调装置具有例如配置于建筑物外的热源机即室外机和配置于建筑物内的室内机由配管连接的制冷剂回路,制冷剂在该制冷剂回路中循环(例如参照专利文献1~4)。而且,在空调装置中,通过利用制冷剂的散热或吸热对空调对象空间的空气进行加热或冷却,从而进行空调对象空间的制热或制冷。在此,例如在因某些原因而导致制冷剂从配置于室内空间的室内机泄漏的情况下,若该制冷剂为具有引火性或毒性等的种类,则从例如对人体的影响以及安全性的观点来看问题非常严重。另外,即便该泄漏的制冷剂例如对人体是无害的,因泄漏到室内空间的制冷剂,使得该制冷剂的浓度增高而室内空间中的氧浓度降低,其结果是,也恐怕会给人体带来不良影响。在连接有多台室内机且将室外机和室内机连接的配管长达100m那样的多联空调中,填充有大量的制冷剂,因此,特别需要防止制冷剂泄漏的对策。
于是,提出有具有制冷剂传感器和配管截断阀的空调装置。该空调装置在利用制冷剂传感器检测到制冷剂的泄漏时,由遥控器显示制冷剂已泄漏这种信息,由此,处于室内的人能够知晓制冷剂的泄漏。另外,在利用制冷剂传感器检测到制冷剂的泄漏时,空调装置的控制部将配管截断阀关闭,从而可以抑制向室内泄漏的制冷剂的量。
在专利文献1中,公开了将二氧化碳(CO2)用作制冷剂的空调装置。在该专利文献1中,在设置于室内的CO2传感器检测到规定量的CO2的情况下,将设置于室内机的气体管的电磁阀关闭,而且,将设置于室内机的液体管的对CO2的流量进行控制的电动阀关闭。进而,由室内的遥控器显示CO2已泄漏这种信息。
在专利文献2中,公开了能够进行制冷制热混合运转的多联空调。在制冷制热同时运转中,在进行制热运转的室内机停止了时,在室内机中流通的热的气体制冷剂通过流量控制阀返回到进行制冷运转的室内机,制冷剂被加热而导致室内机中的制冷能力降低。专利文献2是想要使用在多个室内机的各液体管汇合的分支部设置的电磁阀来解决这样的课题的技术。
在专利文献3中,公开了可以在流体双向流通的流体回路中使用并且可以适当地防止流体向特定方向通过的制冷剂截断阀,并公开了其具体的结构。
在专利文献4中公开了具有多个室内机的各液体管以及各气体管汇合的中继装置(分支装置)的多联空调。该专利文献4在中继装置中,针对各液体管分别设置有截断阀,针对各气体管分别设置有截断阀。而且,想要通过将在与制冷剂泄漏的室内机连接的液体管以及气体管中设置的各截断阀关闭,来防止制冷剂从其他的室内机等流通到制冷剂泄漏的室内机。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-7998号公报(图1)
专利文献2:日本特开平9-4940号公报(图1)
专利文献3:日本特开2012-57676号公报(图1)
专利文献4:国际公开第2012/160598号(图2)
技术实现要素:
发明要解决的课题
控制流量的流量控制阀通过使针阀上下移动而使流路阻力连续地变化。但是,如专利文献2所记载的那样,流量控制阀即便在全闭状态下也不能完全关闭而稍微打开。因此,不能完全截断制冷剂。
专利文献1中公开的空调装置在制冷剂泄漏的室内机中,想要将设置于该室内机的液体侧配管的电磁阀关闭来防止整个回路的制冷剂流入到产生泄漏的室内机。但是,如上所述,电磁阀不能完全关闭,因此,制冷剂持续流入到产生泄漏的室内机。另外,在气体侧配管中,想要通过将电磁阀关闭来防止整个回路的制冷剂流入到产生泄漏的室内机,但是在大体上在与所设计的方向相反的方向上施加了压力的情况下,电磁阀不会正常地动作。例如,在制冷运转中,在气体侧配管中,制冷剂从室内机朝向室外机流通,因此,电磁阀被安装成在室内机侧的压力高的状态下正常地动作。但是,在制冷剂泄漏的情况下,制冷剂泄漏的室内机的压力降低至大气压,因此,在与所设计的方向相反的方向上施加压力,导致电磁阀不会正常地动作。因此,不能截断制冷剂。
另外,在气体侧配管中,若应用专利文献3中公开的制冷剂截断阀、即可以在流体双向流通的流体回路中使用并且可以适当地防止流体向特定方向通过的制冷剂截断阀,虽然可以阻止制冷剂的流入,但在液体侧配管中依然不能解决问题。
另外,在专利文献4公开的空调装置中,每一台室内机需要两个截断阀。由此,成本上升,促动器的控制台数增加,导致控制变得复杂。
本发明是以上述那样的问题为背景而作出的,本发明提供一种降低制冷剂截断阀的使用个数来抑制成本上升以及控制复杂化的空调装置。
用于解决课题的方案
本发明的空调装置具有:室外机,所述室外机具有压缩机以及室外热交换器;多个室内机,多个所述室内机分别具有室内热交换器;以及中继机,所述中继机将从室外机供给的制冷剂分配到多个室内机,所述中继机具有多个室内机的各液体侧配管汇合的第一分支部、以及控制双方向上的制冷剂的流通的制冷剂截断阀,所述制冷剂截断阀以比多个室内机的台数少的台数设置于第一分支部。
发明的效果
根据本发明,与室内机的液体侧配管连接的制冷剂截断阀具有比室内机的台数少的台数,因此,可以兼顾降低成本以及简化控制。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的空调装置100的回路图。
图2是表示本发明实施方式1中的制冷运转的回路图。
图3是本发明实施方式1中的制冷运转的P-h线图。
图4是表示本发明实施方式1中的制热运转的回路图。
图5是本发明实施方式1中的制热运转的P-h线图。
图6是表示本发明实施方式1中的制冷剂回收运转的回路图。
图7是本发明实施方式1中的制冷剂回收运转的P-h线图。
图8A是表示本发明实施方式2的空调装置101a的回路图。
图8B是表示本发明实施方式2的变形例的空调装置101的回路图。
图8C是表示本发明实施方式2的变形例中的室内中继流路控制阀10a的结构的图。
图9是表示本发明实施方式3的空调装置102的回路图。
图10是表示本发明实施方式3中的制冷主体运转的回路图。
图11是本发明实施方式3中的制冷主体运转的P-h线图。
图12是表示本发明实施方式3中的制热主体运转的回路图。
图13是本发明实施方式3中的制热主体运转的P-h线图。
图14是表示本发明实施方式3中的制冷剂回收运转的回路图。
图15是本发明实施方式3中的制冷剂回收运转的P-h线图。
图16是表示本发明实施方式4的空调装置103的回路图。
图17是表示本发明实施方式4中的制冷剂回收运转的回路图。
图18是本发明实施方式4中的制冷剂回收运转的P-h线图。
图19是表示本发明实施方式5的空调装置104的回路图。
图20是表示本发明实施方式6的空调装置105的回路图。
具体实施方式
以下,参照附图,说明本发明的空调装置的实施方式。另外,本发明并非由以下说明的实施方式限定。另外,包括图1在内,在以下的附图中各结构部件的大小关系有时与实际的大小关系不同。
实施方式1.
图1是表示本发明实施方式1的空调装置100的回路图。基于该图1说明空调装置100。如图1所示,空调装置100具有室外机A(热源机)、分别并列地连接的多个室内机X、以及介于室外机A和室内机X之间的中继机B,构成制冷循环。室内机X设置有三台,分别是第一室内机C、第二室内机D以及第三室内机E。另外,在本实施方式1中,设置有一台室外机A,设置有一台中继机B,设置有三台室内机X,但室外机A、中继机B以及室内机X的连接台数并不限定于这些台数。例如,也可以设置两台以上的室外机A,设置两台以上的中继机B,设置并列地连接的两台以上的室内机X。
室外机A和中继机B由第一连接配管6以及第二连接配管7连接。第一连接配管6成为供液体制冷剂流通的液体侧配管,第二连接配管7成为供气体制冷剂流通的气体侧配管。
另外,中继机B和室内机X由第一室内机侧连接配管6a以及第二室内机侧连接配管7a连接。第一室内机侧连接配管6a成为供液体制冷剂流通的液体侧配管,第二室内机侧连接配管7a成为供气体制冷剂流通的气体侧配管。另外,第十一室内机侧连接配管6c以及第二十一室内机侧连接配管7c与第一室内机C连接,第十二室内机侧连接配管6d以及第二十二室内机侧连接配管7d与第二室内机D连接,第十三室内机侧连接配管6e以及第二十三室内机侧连接配管7e与第三室内机E连接。
作为构成空调装置100的制冷循环所使用的制冷剂,可以使用氟利昂制冷剂、例如HFC类制冷剂的R32、R125、R134a、或它们的混合制冷剂的R410a、R407c、R404A等。另外,制冷剂也可以是HFO制冷剂、例如HFO-1234yf、HFO-1234ze(E)、HFO-1234ze(Z)等、CO2制冷剂、HC制冷剂(例如丙烷制冷剂、异丁烷制冷剂)、氨制冷剂、R32和HFO-1234yf的混合制冷剂这样的上述制冷剂的混合制冷剂等。这样,作为制冷剂,使用蒸气压缩式的热泵所使用的制冷剂即可。
(室外机A)
室外机A通常设置在大厦等建筑物外的空间例如屋顶等,经由中继机B向室内机X供给冷能或热能。另外,室外机A的设置场所不限于室外,也可以是例如具有换气口的机械室等那样的被包围的空间,只要是能够通过排气管道将废热排出到建筑物外的场所,也可以是建筑物的内部。
室外机A具有:压缩制冷剂的压缩机1、由切换制冷剂的流通方向的四通阀构成的流路切换部2、在流体和制冷剂之间进行热交换的室外热交换器3、存积液体制冷剂的储液器4、以及室外控制部50。压缩机1、流路切换部2、室外热交换器3以及储液器4由第一连接配管6以及第二连接配管7连接。另外,在室外热交换器3的附近,设置有作为对与制冷剂进行热交换的流体的流量进行控制的流量控制部的室外送风机3m。
压缩机1吸入制冷剂并将该制冷剂压缩成高温高压的状态,例如可以由能够控制容量的变频压缩机等构成。另外,流路切换部2对制热运转时的制冷剂的流通方向和制冷运转时的制冷剂的流通方向进行切换。室外热交换器3在制热运转时作为蒸发器起作用,另外,在制冷运转时作为冷凝器或散热器起作用。而且,室外热交换器3在从室外送风机3m供给的流体(例如空气)与制冷剂之间进行热交换,将该制冷剂蒸发气化或冷凝液化。储液器4设置在压缩机1的吸入侧,储存制热运转时的制冷剂的流通量和制冷运转时的制冷剂的流通量的差异带来的剩余制冷剂,并储存过渡性的运转变化带来的剩余制冷剂。
另外,在压缩机1的排出侧的配管上设置有排出压力检测部31,在压缩机1的吸入侧的配管上设置有吸入压力检测部32。而且,在室外热交换器3的附近设置有室外温度检测部41。另外,室外控制部50基于由这些排出压力检测部31、吸入压力检测部32以及室外温度检测部41检测到的压力信息以及温度信息,对空调装置100的各结构进行控制。
(中继机B)
中继机B设置在例如建筑物的外部或设置在作为不同于室内空间的别的空间的天花板里面等建筑物的内部,将从室外机A供给的冷能或热能向室内机X分配。另外,中继机B除此之外也可以设置在设置有电梯等的共用空间等。
中继机B具有中继控制部51以及作为制冷剂的分支部的第一分支部9b和第二分支部9a,所述第一分支部9b与室外机A的第一连接配管6即液体侧配管连接,所述第二分支部9a与室外机A的第二连接配管7即气体侧配管连接。而且,在第一分支部9b中,多个室内机X的第一室内机侧连接配管6a即液体侧配管汇合。另外,在第二分支部9a,多个室内机X的第二室内机侧连接配管7a即气体侧配管汇合。
中继机B中的第一分支部9b具有台数比多个室内机X的台数少的第一制冷剂截断阀21,该第一制冷剂截断阀21控制双方向上的制冷剂的流通。在本实施方式1中,第一制冷剂截断阀21在第一分支部9b中设置有一个。第一分支部9b由允许制冷剂从室内机X向中继机B流通的路径、以及允许制冷剂从中继机B向室内机X流通的路径构成,第一制冷剂截断阀21在允许制冷剂从中继机B向室内机X流通的路径上,设置在向多个室内机X分支的分支点的上游侧。
而且,中继机B中的第一分支部9b具有:与第一制冷剂截断阀21并列地配置,允许制冷剂从室内机X向中继机B流通的并列单向阀23b;以及与第一制冷剂截断阀21串联配置,允许制冷剂从中继机B向室内机X流通的串联单向阀23a。并列单向阀23b是总称,由设置于第十一室内机侧连接配管6c的第一并列单向阀23f、设置于第十二室内机侧连接配管6d的第二并列单向阀23g、以及设置于第十三室内机侧连接配管6e的第三并列单向阀23h构成。另一方面,串联单向阀23a是总称,由设置于第十一室内机侧连接配管6c的第一串联单向阀23c、设置于第十二室内机侧连接配管6d的第二串联单向阀23d、以及设置于第十三室内机侧连接配管6e的第三串联单向阀23e构成。
中继机B具有控制双方向上的制冷剂的流通的第二制冷剂截断阀22,从第二制冷剂截断阀22流出的制冷剂在第二分支部9a处汇合。第二制冷剂截断阀22是总称,由设置于第二十一室内机侧连接配管7c的第二十一制冷剂截断阀22c、设置于第二十二室内机侧连接配管7d的第二十二制冷剂截断阀22d、以及设置于第二十三室内机侧连接配管7e的第二十三制冷剂截断阀22e构成。
中继控制部51控制第一制冷剂截断阀21以及第二制冷剂截断阀22的开闭动作。
(室内机X)
室内机X设置在可以向室内等空调对象空间供给调节空气的场所,利用从室外机A经由中继机B被分配的冷能或热能,向空调对象空间供给制冷空气或制热空气。
室内机X具有:在流体和制冷剂之间进行热交换的室内热交换器5、使制冷剂减压而膨胀的室内膨胀部8、以及室内控制部52。室内膨胀部8和第一分支部9b由第一室内机侧连接配管6a连接,另外,室内热交换器5和第二分支部9a由第二室内机侧连接配管7a连接。另外,在室内热交换器5的附近,设置有作为对与制冷剂进行热交换的流体的流量进行控制的流量控制部的室内送风机5a。室内热交换器5在制热运转时作为冷凝器起作用,另外,在制冷运转时作为蒸发器起作用。另外,室内热交换器5在从室内送风机5a供给的流体例如空气与制冷剂之间进行热交换,将该制冷剂冷凝液化或蒸发气化。
室内热交换器5是总称,由设置于第一室内机C的第一室内热交换器5c、设置于第二室内机D的第二室内热交换器5d、以及设置于第三室内机E的第三室内热交换器5e构成。另外,室内膨胀部8是总称,由设置于第一室内机C的第一室内膨胀部8c、设置于第二室内机D的第二室内膨胀部8d、以及设置于第三室内机E的第三室内膨胀部8e构成。并且,室内送风机5a是总称,由设置于第一室内机C的第一室内送风机5cm、设置于第二室内机D的第二室内送风机5dm、以及设置于第三室内机E的第三室内送风机5em构成。
另外,在第一室内机侧连接配管6a上设置有第一室内机温度检测部34,在第二室内机侧连接配管7a上设置有第二室内机温度检测部33。而且,在室内热交换器5的附近设置有室内温度检测部42。另外,室内控制部52基于由这些第一室内机温度检测部34、第二室内机温度检测部33以及室内温度检测部42检测到的温度信息,对空调装置100的各结构进行控制。并且,在室内热交换器5的空气的吸入口或排出口的附近,设置有检测制冷剂的泄漏的制冷剂泄漏检测部43。该制冷剂泄漏检测部43例如是检测空气中的制冷剂浓度的制冷剂浓度检测部,在空气中的制冷剂浓度超过了预先确定的阈值时,判定为制冷剂泄漏了。
另外,第一室内机温度检测部34是总称,由设置于第十一室内机侧连接配管6c的第十一室内机温度检测部34c、设置于第十二室内机侧连接配管6d的第十二室内机温度检测部34d、以及设置于第十三室内机侧连接配管6e的第十三室内机温度检测部34e构成。另外,第二室内机温度检测部33是总称,由设置于第二十一室内机侧连接配管7c的第二十一室内机温度检测部33c、设置于第二十二室内机侧连接配管7d的第二十二室内机温度检测部33d、以及设置于第二十三室内机侧连接配管7e的第二十三室内机温度检测部33e构成。
室内温度检测部42是总称,由设置在第一室内热交换器5c的附近的第一室内温度检测部42c、设置在第二室内热交换器5d的附近的第二室内温度检测部42d、以及设置在第三室内热交换器5e的附近的第三室内温度检测部42e构成。另外,室内控制部52是总称,由设置于第一室内机C的第一室内控制部52c、设置于第二室内机D的第二室内控制部52d、以及设置于第三室内机E的第三室内控制部52e构成。并且,制冷剂泄漏检测部43是总称,由设置在第一室内热交换器5c的附近的第一制冷剂泄漏检测部43c、设置在第二室内热交换器5d的附近的第二制冷剂泄漏检测部43d、以及设置在第三室内热交换器5e的附近的第三制冷剂泄漏检测部43e构成。
接着,说明控制部70。控制部70具有室外控制部50、中继控制部51以及室内控制部52。该控制部70在制冷剂泄漏检测部43检测到在多个室内机X的至少一台中制冷剂泄漏了的情况下,控制流路切换部2以便成为室外热交换器3作为冷凝器起作用的流路。
接着,说明本实施方式1的空调装置100的动作。空调装置100中的运转模式搭载有制冷运转以及制热运转这两种模式。在制冷运转中,室内机X仅进行制冷运转,室内机X制冷运转或停止。在制热运转中,室内机X仅进行制热运转,室内机X制热运转或停止。使用P-h线图说明上述制冷运转以及制热运转中的动作。
(制冷运转)
首先,说明制冷运转。在本实施方式1中,第一室内机C、第二室内机D以及第三室内机E中的任一个都进行制冷运转。在进行制冷运转的情况下,流路切换部2切换成使从压缩机1排出的制冷剂流入到室外热交换器3。图2是表示本发明实施方式1中的制冷运转的回路图,图3是本发明实施方式1中的制冷运转的P-h线图。
如图2所示,压缩机1在开始驱动时,吸入低温低压的气体制冷剂并对其进行压缩,将高温高压的气体制冷剂排出。在该压缩机1压缩制冷剂的压缩过程中,与压缩机1的绝热效率的量相应地,与以等熵线被绝热压缩相比以被加热的方式被压缩(图3的从点(a)朝向点(b)的线段)。
从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂经由流路切换部2流入到室外热交换器3。此时,制冷剂在对从室外送风机3m吹送的室外空气进行加热的同时被冷却成中温高压的液体制冷剂。若考虑室外热交换器3的压力损失,则室外热交换器3中的制冷剂的状态变化如图3的从点(b)朝向点(c)的从水平稍微倾斜的线段那样变化。
从室外热交换器3流出的中温高压的液体制冷剂按照第一连接配管6、第一分支部9b中的第一制冷剂截断阀21以及串联单向阀23a、第一室内机侧连接配管6a、室内膨胀部8的顺序流通。接着,中温高压的液体制冷剂在室内膨胀部8中被节流而膨胀并减压成低温低压的气液二相制冷剂。另外,室内膨胀部8中的制冷剂的状态变化在焓恒定的状态下进行。室内膨胀部8中的制冷剂的状态变化如图3的从点(c)朝向点(d)的垂直线那样变化。
从室内膨胀部8流出的低温低压的气液二相制冷剂流入到室内热交换器5。此时,制冷剂在对从室内送风机5a吹送的室内空气进行冷却的同时被加热成低温低压的气体制冷剂。若考虑室内热交换器5的压力损失,则室内热交换器5中的制冷剂的状态变化如图3的从点(d)朝向点(a)的从水平稍微倾斜的线段那样变化。
从室内热交换器5流出的低温低压的气体制冷剂通过第二室内机侧连接配管7a、第二制冷剂截断阀22到达第二分支部9a。在该第二分支部9a处汇合后的低温低压的气体制冷剂通过第二连接配管7以及流路切换部2流入到压缩机1而被压缩。
(制热运转)
接着,说明制热运转。在本实施方式1中,第一室内机C、第二室内机D以及第三室内机E中的任一个都进行制热运转。在进行制热运转的情况下,流路切换部2切换成使从压缩机1排出的制冷剂流入到第二分支部9a。另外,在制热运转中,制冷剂不通过第一制冷剂截断阀21,因此,该第一制冷剂截断阀21既可以打开也可以关闭。图4是表示本发明实施方式1中的制热运转的回路图,图5是本发明实施方式1中的制热运转的P-h线图。
如图4所示,压缩机1在开始驱动时,吸入低温低压的气体制冷剂并对其进行压缩,将高温高压的气体制冷剂排出。在该压缩机1压缩制冷剂的压缩过程中,与压缩机1的绝热效率的量相应地,与以等熵线被绝热压缩相比以被加热的方式被压缩(图5的从点(a)朝向点(b)的线段)。
从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂经由流路切换部2以及第二连接配管7流入到第二分支部9a。此时,流入到了第二分支部9a的高温高压的气体制冷剂在第二分支部9a分支,通过第二制冷剂截断阀22、第二室内机侧连接配管7a流入到室内热交换器5。此时,制冷剂在对从室内送风机5a吹送的室内空气进行加热的同时自身被冷却成中温高压的液体制冷剂。若考虑室内热交换器5的压力损失,则室内热交换器5中的制冷剂的状态变化如图5的从点(b)朝向点(c)的从水平稍微倾斜的线段那样变化。
从室内热交换器5流出的中温高压的液体制冷剂流入到室内膨胀部8,在室内膨胀部8中被节流而膨胀并减压成低温低压的气液二相制冷剂。另外,室内膨胀部8中的制冷剂的状态变化在焓恒定的状态下进行。室内膨胀部8中的制冷剂的状态变化如图5的从点(c)朝向点(d)的垂直线那样变化。
从室内膨胀部8流出的低温低压的气液二相制冷剂,通过第一室内机侧连接配管6a、第一分支部9b中的并列单向阀23b、第一连接配管6,流入到室外热交换器3。此时,制冷剂在对从室外送风机3m吹送的室外空气进行冷却的同时自身被加热成低温低压的气体制冷剂。若考虑室外热交换器3的压力损失,则室外热交换器3中的制冷剂的状态变化如图5的从点(d)朝向点(a)的从水平稍微倾斜的线段那样变化。
从室外热交换器3流出的低温低压的气体制冷剂通过流路切换部2流入到压缩机1而被压缩。
(制冷剂回收运转)
接着,说明在制冷剂泄漏的情况下极力降低向室内泄漏的制冷剂泄漏量的制冷剂回收运转。控制部70在由制冷剂泄漏检测部43检测到制冷剂从第一室内机C泄漏了的情况下,例如制冷剂泄漏检测部43是检测空气中的制冷剂浓度的制冷剂浓度检测部且空气中的制冷剂浓度超过了预先确定的阈值的情况下,控制流路切换部2以便成为室外热交换器3作为冷凝器起作用的流路。这意味着,在检测到制冷剂的泄漏时的运转模式是制冷运转的情况下,流路维持原样不变,在检测到制冷剂的泄漏时的运转模式是制热运转的情况下,流路反向。并且,控制部70将第一制冷剂截断阀21以及第二十一制冷剂截断阀22c关闭。图6是表示本发明实施方式1中的制冷剂回收运转的回路图,图7是本发明实施方式1中的制冷剂回收运转的P-h线图。
如图6所示,压缩机1在开始驱动时,吸入低温低压的气体制冷剂并对其进行压缩,将高温高压的气体制冷剂排出。在该压缩机1压缩制冷剂的压缩过程中,与压缩机1的绝热效率的量相应地,与以等熵线被绝热压缩相比以被加热的方式被压缩(图7的从点(a)朝向点(b)的线段)。
从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂经由流路切换部2流入到室外热交换器3。此时,制冷剂在对从室外送风机3m吹送的室外空气进行加热的同时自身被冷却成中温高压的液体制冷剂。若考虑室外热交换器3的压力损失,则室外热交换器3中的制冷剂的状态变化如图7的从点(b)朝向点(c)的从水平稍微倾斜的线段那样变化。
从室外热交换器3流出的中温高压的液体制冷剂流过第一连接配管6后,被第一分支部9b中的第一制冷剂截断阀21挡住。由此,液体制冷剂被存积在第一连接配管6的内部。这样,室外热交换器3作为冷凝器起作用,因此,从室外热交换器3流出的制冷剂成为液体制冷剂,该液体制冷剂相比气体制冷剂容易停留在配管内部。因此,在制冷循环内流通的制冷剂尽可能地被回收。另外,由于第二十一制冷剂截断阀22c关闭,因此,在第二室内机D以及第三室内机E等中流通的制冷剂不流入到第一室内机C,制冷剂的泄漏被阻止。另外,由于第二十二制冷剂截断阀22d以及第二十三制冷剂截断阀22e打开,因此,第二室内热交换器5d以及第三室内热交换器5e中的制冷剂的压力与压缩机1的吸入侧的压力同等(图7的点(d))。另外,由于制冷剂泄漏到室内,因此,第一室内机C中的制冷剂的压力最终降低至大气压PA(图7的点(e))。
另外,当在第一室内机C、第二室内机D以及第三室内机E的任一个中制冷剂泄漏了时,中继机B的中继控制部51进行与制冷剂泄漏的室内机X连接的第二制冷剂截断阀22以及第一制冷剂截断阀21的开闭动作。第二制冷剂截断阀22在正常运转时打开,在制冷剂泄漏了时关闭。由此,可以防止制冷剂流入到第二室内机侧连接配管7a。另外,第一制冷剂截断阀21在正常运转时打开,在制冷剂泄漏了时关闭。由此,在制冷剂泄漏的室内机X、第一室内机侧连接配管6a以及第二室内机侧连接配管7a的压力比第一连接配管6的压力高的情况下,在制冷剂泄漏的室内机X、第一室内机侧连接配管6a以及第二室内机侧连接配管7a中存积的制冷剂,通过并列单向阀23b被回收到第一连接配管6的内部。另一方面,在制冷剂泄漏的室内机X、第一室内机侧连接配管6a以及第二室内机侧连接配管7a的压力比第一连接配管6的压力低的情况下,可以防止制冷剂流出到制冷剂泄漏的室内机X、第一室内机侧连接配管6a以及第二室内机侧连接配管7a。
在此,串联单向阀23a(第一串联单向阀23c、第二串联单向阀23d、第三串联单向阀23e)防止室内机X之间的制冷剂的流通。当在任一个室内机X中制冷剂泄漏而截断了第一制冷剂截断阀21时,可以借助串联单向阀23a防止制冷剂未泄漏的其他的室内机X侧的制冷剂向制冷剂泄漏的室内机X侧流通。
如以上已说明的那样,本实施方式1的空调装置100在第一分支部9b中第一制冷剂截断阀21具有比室内机X的台数少的台数,因此,可以兼顾降低成本以及简化控制。另外,第一制冷剂截断阀21设置于室内机X的第一室内机侧连接配管6a汇合的第一分支部9b,针对室内机X的第二室内机侧连接配管7a的每一个而设置。因此,当在任一个室内机X中制冷剂向室内产生了泄漏时,将设置于泄漏的室内机X的第二室内机侧连接配管7a的第二制冷剂截断阀22、以及设置于第一分支部9b中的、第一室内机侧连接配管6a汇合的部分的第一制冷剂截断阀21关闭,从而可以极力减少制冷剂向室内的泄漏。
另外,控制部70在制冷剂泄漏检测部43检测到在多个室内机X的至少一台中制冷剂泄漏了的情况下,控制流路切换部2以便成为室外热交换器3作为冷凝器起作用的流路。因此,从室外热交换器3流出的制冷剂成为液体制冷剂,该液体制冷剂相比气体制冷剂容易停留在配管内部。因此,可以增大在制冷循环内流通的制冷剂的回收量。
实施方式2.
接着,说明本实施方式2的空调装置101a。图8A是表示本发明实施方式2的空调装置101a的回路图。本实施方式2与实施方式1的不同之处在于:在中继机B中,第二制冷剂截断阀22的设置台数比室内机X的台数少。在本实施方式2中,与实施方式1通用的部分标注相同的附图标记而省略说明,以与实施方式1的不同点为中心进行说明。
如图8A所示,中继机B具有室内中继单向阀24a以及中继室内单向阀24b。室内中继单向阀24a在多个室内机X的各第二室内机侧连接配管7a、即制冷运转中的各气体侧配管汇合的第二分支部9a中允许制冷剂从室内机X向中继机B流动。中继室内单向阀24b相对于室内中继单向阀24a并列地连接,在向制热运转中的各气体侧配管分支的第二分支部9a中允许制冷剂从中继机B向室内机X流动。第二制冷剂截断阀22设置在向中继室内单向阀24b分支的配管的上游侧。即,第二分支部9a由允许制冷剂从室内机X向中继机B流通的路径、以及允许制冷剂从中继机B向室内机X流通的路径构成,第二制冷剂截断阀22在允许制冷剂从中继机B向室内机X流通的路径上,设置在向多个室内机X分支的分支点的上游侧。
在此,室内中继单向阀24a是总称,由设置于第二十一室内机侧连接配管7c的第一室内中继单向阀24c、设置于第二十二室内机侧连接配管7d的第二室内中继单向阀24d、以及设置于第二十三室内机侧连接配管7e的第三室内中继单向阀24e构成。另一方面,中继室内单向阀24b是总称,由设置于第二十一室内机侧连接配管7c的第一中继室内单向阀24f、设置于第二十二室内机侧连接配管7d的第二中继室内单向阀24g、以及设置于第二十三室内机侧连接配管7e的第三中继室内单向阀24h构成。
在此,中继室内单向阀24b(第一中继室内单向阀24f、第二中继室内单向阀24g、第三中继室内单向阀24h)防止室内机X之间的制冷剂的流通。当在任一个室内机X中制冷剂泄漏而截断了第二制冷剂截断阀22时,可以借助中继室内单向阀24b防止制冷剂未泄漏的其他的室内机X侧的制冷剂向制冷剂泄漏的室内机X侧流通。
控制部70具有如下功能:在制冷剂泄漏检测部43检测到在多个室内机X的至少一台中制冷剂泄漏了的情况下,将第一制冷剂截断阀21以及第二制冷剂截断阀22关闭。
如以上已说明的那样,本实施方式2的空调装置101a在第二分支部9a中第二制冷剂截断阀22具有比室内机X的台数少的台数。因此,可以兼顾降低成本以及简化控制。另外,第一制冷剂截断阀21设置于室内机X的第一室内机侧连接配管6a汇合的第一分支部9b,第二制冷剂截断阀22设置于室内机X的第二室内机侧连接配管7a汇合的第二分支部9a。因此,当在任一个室内机X中制冷剂向室内产生了泄漏时,将设置于第二分支部9a中的、第二室内机侧连接配管7a汇合的部分的第二制冷剂截断阀22、以及设置于第一分支部9b中的、第一室内机侧连接配管6a汇合的部分的第一制冷剂截断阀21关闭,从而可以极力减少制冷剂向室内的泄漏。
另外,控制部70在制冷剂泄漏检测部43检测到在多个室内机X的至少一台中制冷剂泄漏了的情况下,控制流路切换部2以便成为室外热交换器3作为冷凝器起作用的流路。因此,从室外热交换器3流出的制冷剂成为液体制冷剂,该液体制冷剂相比气体制冷剂容易停留在配管内部。因此,可以增大在制冷循环内流通的制冷剂的回收量。
(实施方式2的变形例)
接着,说明本实施方式2的变形例的空调装置101。图8B是表示本发明实施方式2的变形例的空调装置101的回路图。实施方式2的变形例与实施方式1、2的不同之处在于:中继机B具有室内中继流路控制阀10a以及中继室内流路控制阀10b而不具有第二制冷剂截断阀22。在本实施方式2的变形例中,与实施方式1、2通用的部分标注相同的附图标记而省略说明,以与实施方式1、2的不同点为中心进行说明。
如图8B所示,中继机B具有室内中继流路控制阀10a、中继室内流路控制阀10b、室内中继单向阀24a以及中继室内单向阀24b。室内中继流路控制阀10a在多个室内机X的各第二室内机侧连接配管7a、即制冷运转中的各气体侧配管汇合的第二分支部9a中,控制从室内机X朝向中继机B的单方向上的制冷剂的流通。另外,中继室内流路控制阀10b在第二分支部9a中,控制从中继机B朝向室内机X的单方向上的制冷剂的流通,相对于室内中继流路控制阀10a并列地连接。这些室内中继流路控制阀10a以及中继室内流路控制阀10b例如是电磁阀。而且,在与室内机X侧(图8B中的箭头的基端侧)相比第二分支部9a侧(图8B中的箭头的前端侧)的制冷剂的压力更高的情况下,室内中继流路控制阀10a正常地进行开闭动作。另外,在与室内机X侧(图8B中的箭头的前端侧)相比第二分支部9a侧(图8B中的箭头的基端侧)的制冷剂的压力更高的情况下,中继室内流路控制阀10b正常地进行开闭动作。
图8C是表示本发明实施方式2的变形例中的室内中继流路控制阀10a的结构的图。在此,说明室内中继流路控制阀10a的结构。如图8C所示,室内中继流路控制阀10a例如是先导式的电磁阀。室内中继流路控制阀10a(先导式的电磁阀)是Cv值比较大的阀,流路由柱塞80和主阀81堵塞。柱塞80和主阀81是独立的,在图8C中,低压环境的制冷剂被封入在柱塞80中。而且,柱塞80借助螺线管线圈82的吸引力而动作,另外,主阀81借助流体压力而动作。由此,可以用简单的结构且小容量的电力使大口径的主阀81动作。这样,在本实施方式2的变形例中,使用将单向的流通截断的阀,因此,与使用将双向的流通截断的阀相比,可以削减成本。
另外,中继室内流路控制阀10b也可以具有与室内中继流路控制阀10a相同的结构。
另外,室内中继流路控制阀10a是总称,由设置于第二十一室内机侧连接配管7c的第一室内中继流路控制阀10c、设置于第二十二室内机侧连接配管7d的第二室内中继流路控制阀10d、以及设置于第二十三室内机侧连接配管7e的第三室内中继流路控制阀10e构成。另外,中继室内流路控制阀10b是总称,由设置于第二十一室内机侧连接配管7c的第一中继室内流路控制阀10f、设置于第二十二室内机侧连接配管7d的第二中继室内流路控制阀10g、以及设置于第二十三室内机侧连接配管7e的第三中继室内流路控制阀10h构成。
另外,室内中继单向阀24a相对于室内中继流路控制阀10a串联连接,设置在室内中继流路控制阀10a的上游侧。另外,室内中继单向阀24a也可以设置在室内中继流路控制阀10a的下游侧。并且,中继室内单向阀24b相对于中继室内流路控制阀10b串联连接,设置在中继室内流路控制阀10b的上游侧。另外,中继室内单向阀24b也可以设置在中继室内流路控制阀10b的下游侧。这样,通过将室内中继单向阀24a相对于室内中继流路控制阀10a串联连接,而且将中继室内单向阀24b相对于中继室内流路控制阀10b串联连接,即便制冷循环中的制冷剂的流通方向变动,室内中继流路控制阀10a以及中继室内流路控制阀10b也正常地进行开闭动作。另外,也可以省略室内中继流路控制阀10a,也可以仅设置室内中继单向阀24a。
室内中继单向阀24a是总称,由设置于第二十一室内机侧连接配管7c的第一室内中继单向阀24c、设置于第二十二室内机侧连接配管7d的第二室内中继单向阀24d、以及设置于第二十三室内机侧连接配管7e的第三室内中继单向阀24e构成。中继室内单向阀24b是总称,由设置于第二十一室内机侧连接配管7c的第一中继室内单向阀24f、设置于第二十二室内机侧连接配管7d的第二中继室内单向阀24g、以及设置于第二十三室内机侧连接配管7e的第三中继室内单向阀24h构成。
控制部70具有如下功能:在制冷剂泄漏检测部43检测到在多个室内机X的至少一台中制冷剂泄漏了的情况下,将与制冷剂泄漏的室内机X连接的室内中继流路控制阀10a打开,将与制冷剂泄漏的室内机X连接的中继室内流路控制阀10b关闭,并将第一制冷剂截断阀21关闭。
当在室内机X中进行制冷运转时,室内中继流路控制阀10a打开,中继室内流路控制阀10b关闭。另外,当在室内机X中进行制热运转时,中继室内流路控制阀10b打开,室内中继流路控制阀10a关闭。
控制部70在制冷剂泄漏检测部43检测到在多个室内机X的至少一台中制冷剂泄漏了的情况下,控制流路切换部2以便成为室外热交换器3作为冷凝器起作用的流路。而且,控制部70将与制冷剂泄漏的室内机X连接的室内中继流路控制阀10a打开,将与制冷剂泄漏的室内机X连接的中继室内流路控制阀10b关闭,并将第一制冷剂截断阀21关闭。
接着,说明本实施方式2的变形例的空调装置101的作用。由于与制冷剂泄漏的室内机X连接的中继室内流路控制阀10b关闭,因此,在因制冷剂泄漏而使得压力以接近大气压的方式降低的室内机X中,制冷剂不流通。另外,在本实施方式2的变形例中,在由制冷剂泄漏检测部43检测到制冷剂泄漏了时,控制部70控制流路切换部2以便成为室外热交换器3作为冷凝器起作用的流路。与此同时,控制部70使压缩机1增速以降低压缩机1的吸入压力(图7的点(a))。这样,空调装置101通过使压缩机1的吸入压力相比制冷剂产生了泄漏的室内机X的压力而降低,从而容易通过室内中继单向阀24a从包括制冷剂产生了泄漏的室内机X在内的所有的室内机X回收制冷剂。因此,可以极力降低泄漏到室内的制冷剂的泄漏量。
实施方式3.
接着,说明本实施方式3的空调装置102。图9是表示本发明实施方式3的空调装置102的回路图。实施方式3与实施方式2的不同之处在于:第二分支部9a具有与压缩机1的排出侧连接的第三分支部9c和与压缩机1的吸入侧连接的第四分支部9d。在本实施方式3中,与实施方式1、2通用的部分标注相同的附图标记而省略说明,以与实施方式1、2的不同点为中心进行说明。
如图9所示,在压缩机1的排出侧连接有第三连接配管11的一端,在该第三连接配管11的另一端连接有第二分支部9a中的第三分支部9c。制冷剂从该第三分支部9c向中继室内流路控制阀10b分支。另外,由于第三分支部9c经由第三连接配管11与压缩机1的排出侧连接,因此,制冷剂的流通方向恒定。因此,实施方式2中的中继室内单向阀24b被省去。
而且,在第二连接配管7上连接有第二分支部9a中的第四分支部9d。该第四分支部9d供制冷剂从室内中继流路控制阀10a汇合。另外,室外机A具有室外膨胀部20,该室外膨胀部20设置在第一连接配管6中的室外热交换器3侧。
通过设置于中继机B的室内中继流路控制阀10a以及中继室内流路控制阀10b的开闭,室内机X被切换成与压缩机1的排出侧连接或与压缩机1的吸入侧连接。由此,室内机X进行制冷运转或制热运转。而且,当在制冷剂没有泄漏的状态下压缩机1动作了时,各分支部中的压力为第三分支部9c的压力>第一分支部9b的压力>第四分支部9d的压力,因此,室内中继流路控制阀10a以及中继室内流路控制阀10b正常地动作。另外,室内中继流路控制阀10a与实施方式2同样地,串联连接有室内中继单向阀24a,因此,即便在室内机X中制冷剂产生泄漏而使得室内机X侧的压力降低,在制冷剂产生了泄漏的室内机X以外流通的制冷剂也不会流入到制冷剂产生了泄漏的室内机X。
接着,说明本实施方式3的空调装置102的动作。本实施方式3的空调装置102按照各室内机X选择制冷或制热,可以进行制冷制热同时运转,在该制冷制热同时运转中,进行制冷的室内机X和进行制热运转的室内机X同时存在。而且,本实施方式3的空调装置102中的运转模式搭载有制冷运转、制热运转、制冷主体运转以及制热主体运转这四个模式。即,除实施方式1的空调装置100以及实施方式2的空调装置101中的制冷运转以及制热运转之外,还搭载有两个运转模式。制冷主体运转是如下的运转模式:在制冷制热同时运转中,制冷负荷比制热负荷大,室外热交换器3与压缩机1的排出侧连接而作为冷凝器起作用。另外,制热主体运转是如下的运转模式:在制冷制热同时运转中,制热负荷比制冷负荷大,室外热交换器3与压缩机1的吸入侧连接而作为蒸发器起作用。
在制冷运转中,在室内中继流路控制阀10a打开而中继室内流路控制阀10b关闭的状态下制冷剂流通。另外,在制热运转中,在室内中继流路控制阀10a关闭而中继室内流路控制阀10b打开的状态下制冷剂流通。关于上述制冷运转以及制热运转,与实施方式1、2相同,因此省略说明。以下,使用P-h线图说明制冷主体运转以及制热主体运转中的动作。
(制冷主体运转)
首先,说明制冷主体运转。在本实施方式3中,第一室内机C以及第二室内机D进行制冷运转,第三室内机E进行制热运转。即,第一室内中继流路控制阀10c以及第二室内中继流路控制阀10d打开,第三室内中继流路控制阀10e关闭。另外,第一中继室内流路控制阀10f以及第二中继室内流路控制阀10g关闭,第三中继室内流路控制阀10h打开。在制冷主体运转的情况下,流路切换部2被切换成使从压缩机1排出的制冷剂流入到室外热交换器3。图10是表示本发明实施方式3中的制冷主体运转的回路图,图11是本发明实施方式3中的制冷主体运转的P-h线图。
如图10所示,压缩机1在开始驱动时,吸入低温低压的气体制冷剂并对其进行压缩,将高温高压的气体制冷剂排出。在该压缩机1压缩制冷剂的压缩过程中,与压缩机1的绝热效率的量相应地,与以等熵线被绝热压缩相比以被加热的方式被压缩(图11的从点(a)朝向点(b)的线段)。
从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂分支为去往流路切换部2的制冷剂以及去往第三连接配管11的制冷剂。其中,去往流路切换部2的制冷剂经由流路切换部2流入到室外热交换器3。此时,制冷剂在对从室外送风机3m吹送的室外空气进行加热的同时自身被冷却成中温高压的液体制冷剂。若考虑室外热交换器3的压力损失,则室外热交换器3中的制冷剂的状态变化如图11的从点(b)朝向点(c)的从水平稍微倾斜的线段那样变化。
从室外热交换器3流出的中温高压的液体制冷剂在室外膨胀部20中被节流而膨胀并减压成低温低压的气液二相制冷剂。另外,室外膨胀部20中的制冷剂的状态变化在焓恒定的状态下进行。室外膨胀部20中的制冷剂的状态变化如图11的从点(c)朝向点(d)的垂直线那样变化。此后,制冷剂通过第一连接配管6流入到第一分支部9b。
另一方面,从压缩机1流通到了第三连接配管11的制冷剂此后流入到第三分支部9c,通过第三中继室内流路控制阀10h流入到第二室内机侧连接配管7a。接着,流入到第三室内热交换器5e。此时,制冷剂在对从第三室内送风机5em吹送的室内空气进行加热的同时自身被冷却成中温高压的液体制冷剂。若考虑室内热交换器5的压力损失,则室内热交换器5中的制冷剂的状态变化如图11的从点(b)朝向点(f)的从水平稍微倾斜的线段那样变化。
从第三室内热交换器5e流出的中温高压的液体制冷剂流入到第三室内膨胀部8e,在第三室内膨胀部8e中被节流而膨胀并减压成低温低压的气液二相制冷剂。另外,室内膨胀部8中的制冷剂的状态变化在焓恒定的状态下进行。室内膨胀部8中的制冷剂的状态变化如图11的从点(f)朝向点(d)的垂直线那样变化。另外,图11的点(c)和点(f)根据制冷剂的过冷度,有时不是相同的焓。此后,制冷剂通过第十三室内机侧连接配管6e流入到第一分支部9b。此时,该制冷剂与从室外膨胀部20流出而在第一连接配管6中流通的制冷剂汇合。
在第一分支部9b中汇合后的制冷剂通过第一制冷剂截断阀21后,向第一串联单向阀23c和第二串联单向阀23d分支而流通。通过了第一串联单向阀23c以及第二串联单向阀23d的制冷剂,分别通过第十一室内机侧连接配管6c以及第十二室内机侧连接配管6d,分别流入到第一室内膨胀部8c以及第二室内膨胀部8d。接着,中温高压的液体制冷剂在第一室内膨胀部8c以及第二室内膨胀部8d中被节流而膨胀并减压成低温低压的气液二相制冷剂。另外,第一室内膨胀部8c以及第二室内膨胀部8d中的制冷剂的状态变化在焓恒定的状态下进行。第一室内膨胀部8c以及第二室内膨胀部8d中的制冷剂的状态变化如图11的从点(d)朝向点(e)的垂直线那样变化。
从第一室内膨胀部8c以及第二室内膨胀部8d流出的低温低压的气液二相制冷剂,流入到第一室内热交换器5c以及第二室内热交换器5d。此时,制冷剂在对从第一室内送风机5cm以及第二室内送风机5dm吹送的室内空气进行冷却的同时自身被加热成低温低压的气体制冷剂。若考虑第一室内热交换器5c以及第二室内热交换器5d的压力损失,则第一室内热交换器5c以及第二室内热交换器5d中的制冷剂的状态变化如图11的从点(e)朝向点(a)的从水平稍微倾斜的线段那样变化。
从第一室内热交换器5c以及第二室内热交换器5d流出的低温低压的气体制冷剂,分别通过第二十一室内机侧连接配管7c以及第二十二室内机侧连接配管7d、分别通过第一室内中继单向阀24c以及第二室内中继单向阀24d、分别通过第一室内中继流路控制阀10c以及第二室内中继流路控制阀10d,在第四分支部9d处汇合。在第四分支部9d处汇合后的低温低压的气体制冷剂,通过第二连接配管7以及流路切换部2流入到压缩机1而被压缩。
(制热主体运转)
接着,说明制热主体运转。在本实施方式3中,第一室内机C进行制冷运转,第二室内机D以及第三室内机E进行制热运转。图12是表示本发明实施方式3中的制热主体运转的回路图,图13是本发明实施方式3中的制热主体运转的P-h线图。如图12所示,第一室内中继流路控制阀10c打开,第二室内中继流路控制阀10d以及第三室内中继流路控制阀10e关闭。另外,第一中继室内流路控制阀10f关闭,第二中继室内流路控制阀10g以及第三中继室内流路控制阀10h打开。
在制热主体运转的情况下,流路切换部2被切换成使从压缩机1排出的制冷剂流入到室外热交换器3。在制热主体运转中,室外热交换器3与进行制冷的室内热交换器5并列地连接,而在制冷主体运转中,室外热交换器3与进行制热的室内热交换器5并列地连接,在这方面与制冷主体运转不同。即,在制热主体运转中,第一连接配管6中的制冷剂与制冷主体运转相反,从中继机B流通到室外机A,如图13所示,制冷剂按照点(d)→点(c)→点(a)的顺序变化。
(制冷剂回收运转)
接着,说明在制冷剂泄漏的情况下极力降低向室内泄漏的制冷剂泄漏量的制冷剂回收运转。图14是表示本发明实施方式3中的制冷剂回收运转的回路图,图15是本发明实施方式3中的制冷剂回收运转的P-h线图。控制部70在由制冷剂泄漏检测部43检测到制冷剂从第一室内机C泄漏了的情况下,例如制冷剂泄漏检测部43是检测空气中的制冷剂浓度的制冷剂浓度检测部且空气中的制冷剂浓度超过了预先确定的阈值的情况下,控制流路切换部2以便成为室外热交换器3作为冷凝器起作用的流路。这意味着,在检测到制冷剂的泄漏时的运转模式是制冷运转或制冷主体运转的情况下,流路维持原样不变,在检测到制冷剂的泄漏时的运转模式是制热运转或制热主体运转的情况下,流路反向。
并且,控制部70将第一室内中继流路控制阀10c打开,将第一中继室内流路控制阀10f关闭,将第一制冷剂截断阀21关闭。另外,关于第二室内中继流路控制阀10d、第三室内中继流路控制阀10e、第二中继室内流路控制阀10g以及第三中继室内流路控制阀10h,也可以采用制冷运转或制热运转的任一方中的开闭状态,但在将制冷剂存积在制冷循环内这方面,如图14、图15所示,通过采用与制热运转相同的开闭状态,室内机X的压力上升而使得制冷剂密度增高,因此,可以存积更多的制冷剂。
如图14所示,压缩机1在开始驱动时,吸入低温低压的气体制冷剂并对其进行压缩,将高温高压的气体制冷剂排出。在该压缩机1压缩制冷剂的压缩过程中,与压缩机1的绝热效率的量相应地,与以等熵线被绝热压缩相比以被加热的方式被压缩(图15的从点(a)朝向点(b)的线段)。
从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂经由流路切换部2流入到室外热交换器3。此时,制冷剂在对从室外送风机3m吹送的室外空气进行加热的同时自身被冷却成中温高压的液体制冷剂。若考虑室外热交换器3的压力损失,则室外热交换器3中的制冷剂的状态变化如图15的从点(b)朝向点(c)的从水平稍微倾斜的线段那样变化。
从室外热交换器3流出的中温高压的液体制冷剂流过第一连接配管6后,被第一分支部9b中的第一制冷剂截断阀21挡住。由此,液体制冷剂被存积在第一连接配管6的内部。这样,室外热交换器3作为冷凝器起作用,因此,从室外热交换器3流出的制冷剂成为液体制冷剂,该液体制冷剂相比气体制冷剂容易停留在配管内部。因此,在制冷循环内流通的制冷剂尽可能地被回收。
另外,由于第一中继室内流路控制阀10f关闭,因此,在第二室内机D以及第三室内机E等中流通的制冷剂不流入到第一室内机C,制冷剂的泄漏被阻止。另外,由于第二中继室内流路控制阀10g以及第三中继室内流路控制阀10h打开,因此,第二室内热交换器5d以及第三室内热交换器5e中的制冷剂的压力与压缩机1的排出侧的压力同等(图15的点(d))。另外,由于制冷剂泄漏到室内,因此,第一室内机C中的制冷剂的压力最终降低至大气压PA(图15的点(e))。
如以上已说明的那样,本实施方式3的空调装置102在第一分支部9b中第一制冷剂截断阀21具有比室内机X的台数少的台数,因此,可以兼顾降低成本以及简化控制。另外,第一制冷剂截断阀21设置于室内机X的第一室内机侧连接配管6a汇合的第一分支部9b,而且,室内中继流路控制阀10a以及中继室内流路控制阀10b针对室内机X的第二室内机侧连接配管7a的每一个而设置。因此,当在任一个室内机X中制冷剂向室内产生了泄漏时,将设置于泄漏的室内机X的第二室内机侧连接配管7a的中继室内流路控制阀10b、以及设置于第一分支部9b中的、第一室内机侧连接配管6a汇合的部分的第一制冷剂截断阀21关闭,从而可以极力减少制冷剂向室内的泄漏。
另外,控制部70在制冷剂泄漏检测部43检测到在多个室内机X的至少一台中制冷剂泄漏了的情况下,控制流路切换部2以便成为室外热交换器3作为冷凝器起作用的流路。因此,从室外热交换器3流出的制冷剂成为液体制冷剂,该液体制冷剂相比气体制冷剂容易停留在配管内部。因此,可以增大在制冷循环内流通的制冷剂的回收量。
实施方式4.
接着,说明本实施方式4的空调装置103。图16是表示本发明实施方式4的空调装置103的回路图。实施方式4与实施方式2的不同之处在于:第一连接配管6成为制冷剂总是从室外机A流到中继机B的高压配管,第二连接配管7成为制冷剂总是从中继机B流到室外机A的低压配管。在本实施方式4中,与实施方式1、2、3通用的部分标注相同的附图标记而省略说明,以与实施方式1、2、3的不同点为中心进行说明。
如图16所示,在第一连接配管6上设置有允许制冷剂从室外机A向中继机B流通的第一单向阀14,另外,在第二连接配管7上设置有允许制冷剂从中继机B向室外机A流通的第二单向阀15。而且,在将第一连接配管6上的第一单向阀14的下游侧和第二连接配管7上的第二单向阀15的下游侧连接的配管上,设置有允许制冷剂从第二连接配管7向第一连接配管6流通的第三单向阀16。并且,在将第一连接配管6上的第一单向阀14的上游侧和第二连接配管7上的第二单向阀15的上游侧连接的配管上,设置有允许制冷剂从第二连接配管7向第一连接配管6流通的第四单向阀17。由此,第一连接配管6成为制冷剂总是从室外机A流到中继机B的高压配管,第二连接配管7成为制冷剂总是从中继机B流到室外机A的低压配管。
在本实施方式4中,第一分支部9b与第一连接配管6和第二连接配管7的任一方都连接。在第一分支部9b和第一连接配管6之间设置有第一膨胀部12,另外,在第一分支部9b和第二连接配管7之间设置有第二膨胀部13。另外,第三分支部9c与第一连接配管6连接。借助第一单向阀14、第二单向阀15、第三单向阀16以及第四单向阀17,不论运转模式如何,第三分支部9c都成为接近排出压力的高压侧,另外,第二分支部9a都成为接近吸入压力的低压侧。另外,第一膨胀部12以及第二膨胀部13对在第一分支部9b中成为中间压液体、在第二分支部9a中成为低压气体或气液二相、在第三分支部9c中成为高压气体或气液二相的制冷剂的压力进行控制。
(制冷剂回收运转)
在制冷制热同时运转中,在制冷主体运转时,室外热交换器3与进行制热的室内热交换器5的上游侧连接,在制热主体运转时,室外热交换器3与进行制冷的室内热交换器5的下游侧连接。在第一连接配管6和第二连接配管7用两根配管连接而能够进行制冷制热同时运转的本实施方式4的空调装置103中,说明制冷剂泄漏的情况下的制冷剂回收运转。
图17是表示本发明实施方式4中的制冷剂回收运转的回路图,图18是本发明实施方式4中的制冷剂回收运转的P-h线图。控制部70在由制冷剂泄漏检测部43检测到制冷剂从第三室内机E泄漏了的情况下,例如制冷剂泄漏检测部43是检测空气中的制冷剂浓度的制冷剂浓度检测部且空气中的制冷剂浓度超过了预先确定的阈值的情况下,控制流路切换部2以便成为室外热交换器3作为冷凝器起作用的流路。这意味着,在检测到制冷剂的泄漏时的运转模式是制冷运转或制冷主体运转的情况下,流路维持原样不变,在检测到制冷剂的泄漏时的运转模式是制热运转或制热主体运转的情况下,流路反向。
而且,控制部70将第一室内中继流路控制阀10c打开,将第一中继室内流路控制阀10f关闭,将第一制冷剂截断阀21关闭。并且,控制部70将第二膨胀部13打开,将第一膨胀部12、第二室内膨胀部8d以及第三室内膨胀部8e关闭。另外,关于第二室内中继流路控制阀10d、第三室内中继流路控制阀10e、第二中继室内流路控制阀10g以及第三中继室内流路控制阀10h,也可以采用制冷运转或制热运转的任一方中的开闭状态,但在将制冷剂存积在制冷循环内这方面,如图17、图18所示,通过采用与制热运转相同的开闭状态,室内机X的压力上升而使得制冷剂密度增高,因此,可以存积更多的制冷剂。
如图17所示,压缩机1在开始驱动时,吸入低温低压的气体制冷剂并对其进行压缩,将高温高压的气体制冷剂排出。在该压缩机1压缩制冷剂的压缩过程中,与压缩机1的绝热效率的量相应地,与以等熵线被绝热压缩相比以被加热的方式被压缩(图18的从点(a)朝向点(b)的线段)。
从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂经由流路切换部2流入到室外热交换器3。此时,制冷剂在对从室外送风机3m吹送的室外空气进行加热的同时自身被冷却成中温高压的液体制冷剂。若考虑室外热交换器3的压力损失,则室外热交换器3中的制冷剂的状态变化如图18的从点(b)朝向点(c)的从水平稍微倾斜的线段那样变化。
从室外热交换器3流出的中温高压的液体制冷剂流过第一连接配管6后,被第一分支部9b中的第一制冷剂截断阀21挡住。由此,液体制冷剂被存积在第一连接配管6的内部。这样,室外热交换器3作为冷凝器起作用,因此,从室外热交换器3流出的制冷剂成为液体制冷剂,该液体制冷剂相比气体制冷剂容易停留在配管内部。因此,在制冷循环内流通的制冷剂尽可能地被回收。
另外,由于第二中继室内流路控制阀10g以及第三中继室内流路控制阀10h打开,因此,第二室内机D中的第二室内热交换器5d以及第三室内机E中的第二室内热交换器5d位于第一连接配管6的下游,所以,液体制冷剂被存积(分别为图18的点(d)、点(e))。另外,由于第一膨胀部12、第二室内膨胀部8d以及第三室内膨胀部8e关闭,因此,第十二室内机侧连接配管6d以及第十三室内机侧连接配管6e、第二室内热交换器5d以及第三室内热交换器5e所存积的制冷剂不会返回到第一连接配管6以及第二连接配管7等。另外,由于第二膨胀部13打开,因此,中间压降低至与压缩机1的吸入压力大致同等(图18的点(f))。而且,第四分支部9d中的压力也与压缩机1的吸入压力大致同等(图18的点(g))。并且,由于制冷剂泄漏到室内,因此,第一室内机C中的制冷剂的压力最终降低至大气压PA(图18的点(h))。
如以上已说明的那样,本实施方式4的空调装置103在第一分支部9b中第一制冷剂截断阀21具有比室内机X的台数少的台数,因此,可以兼顾降低成本以及简化控制。另外,第一制冷剂截断阀21设置于室内机X的第一室内机侧连接配管6a汇合的第一分支部9b,而且,室内中继流路控制阀10a以及中继室内流路控制阀10b针对室内机X的第二室内机侧连接配管7a的每一个而设置。因此,当在任一个室内机X中制冷剂向室内产生了泄漏时,将设置于泄漏的室内机X的第二室内机侧连接配管7a的中继室内流路控制阀10b、以及设置于第一分支部9b中的、第一室内机侧连接配管6a汇合的部分的第一制冷剂截断阀21关闭,从而可以极力减少制冷剂向室内的泄漏。
另外,控制部70在制冷剂泄漏检测部43检测到在多个室内机X的至少一台中制冷剂泄漏了的情况下,控制流路切换部2以便成为室外热交换器3作为冷凝器起作用的流路。因此,从室外热交换器3流出的制冷剂成为液体制冷剂,该液体制冷剂相比气体制冷剂容易停留在配管内部。因此,可以增大在制冷循环内流通的制冷剂的回收量。
实施方式5.
接着,说明本实施方式5的空调装置104。图19是表示本发明实施方式5的空调装置104的回路图。实施方式5与实施方式2的不同之处在于具有副中继机I和多个水用室内机Y。另外,水用室内机Y例如是三台。在本实施方式5中,与实施方式1、2、3、4通用的部分标注相同的附图标记而省略说明,以与实施方式1、2、3、4的不同点为中心进行说明。
(副中继机I)
副中继机I与中继机B并列地连接,具有水制冷剂热交换器18、副膨胀部19、泵61、水流量切换阀62以及副中继控制部51-2。水制冷剂热交换器18在从室外机A供给的制冷剂和在水用室内机Y中流通的水之间进行热交换,另外,副膨胀部19使制冷剂减压而膨胀。泵61向水用室内机Y供给水。另外,水流量切换阀62调节在水用室内机Y中流通的水的量。泵61设置在水制冷剂热交换器18和水流量切换阀62之间,水流量切换阀62与连接到水用室内机Y的一端的第一水用室内机侧连接配管6f连接,另外,水制冷剂热交换器18与连接到水用室内机Y的另一端的第二水用室内机侧连接配管7f连接。
另外,第一水用室内机侧连接配管6f是总称,由与第一水用室内机J连接的第十一水用室内机侧连接配管6j、与第二水用室内机K连接的第十二水用室内机侧连接配管6k、以及与第三水用室内机L连接的第十三水用室内机侧连接配管6l构成。另外,第二水用室内机侧连接配管7f是总称,由与第一水用室内机J连接的第二十一水用室内机侧连接配管7j、与第二水用室内机K连接的第二十二水用室内机侧连接配管7k、以及与第三水用室内机L连接的第二十三水用室内机侧连接配管7l构成。
并且,水流量切换阀62是总称,由与第十一水用室内机侧连接配管6j连接的第一水流量切换阀62j、与第十二水用室内机侧连接配管6k连接的第二水流量切换阀62k、以及与第十三水用室内机侧连接配管6l连接的第三水流量切换阀62l构成。
另外,在水制冷剂热交换器18的两端,设置有第一制冷剂温度检测部35和第二制冷剂温度检测部36。而且,在水制冷剂热交换器18和水用室内机Y之间设置有第一水温度检测部37。并且,在第一水用室内机侧连接配管6f上,在水流量切换阀62的附近设置有第二水温度检测部33f。该第二水温度检测部33f是总称,由设置于第十一水用室内机侧连接配管6j的第二十一水温度检测部33j、设置于第十二水用室内机侧连接配管6k的第二十二水温度检测部33k、以及设置于第十三水用室内机侧连接配管6l的第二十三水温度检测部33l构成。
副中继控制部51-2基于由这些第一制冷剂温度检测部35、第二制冷剂温度检测部36、第一水温度检测部37以及第二水温度检测部33f检测到的温度信息,对水流量切换阀62等空调装置104的各结构进行控制。另外,在本实施方式5中,例示出副中继机I为一个的情况,但副中继机I也可以设置多个。
(水用室内机Y)
水用室内机Y设置在可以向室内等空调对象空间供给调节空气的场所,利用从室外机A经由副中继机I被分配的冷能(冷水)或热能(热水),向空调对象空间供给制冷空气或制热空气。
水用室内机Y具有在流体和水之间进行热交换的水热交换器5f、以及水用室内控制部52f。水热交换器5f的一端与第一水用室内机侧连接配管6f连接,另外,另一端与第二水用室内机侧连接配管7f连接。水热交换器5f在制热运转时作为散热器起作用,另外,在制冷运转时作为吸热器起作用。而且,水热交换器5f在从水用送风机5g供给的流体例如空气与水之间进行热交换,对该水进行冷却或加热。
水热交换器5f是总称,由设置于第一水用室内机J的第一水热交换器5j、设置于第二水用室内机K的第二水热交换器5k、以及设置于第三水用室内机L的第三水热交换器5l构成。另外,水用送风机5g是总称,由设置于第一水用室内机J的第一水用送风机5jm、设置于第二水用室内机K的第二水用送风机5km、以及设置于第三水用室内机L的第三水用送风机5lm构成。
在水热交换器5f的附近设置有水用室内温度检测部42f。水用室内温度检测部42f是总称,由设置在第一水热交换器5j的附近的第一水用室内温度检测部42j、设置在第二水热交换器5k的附近的第二水用室内温度检测部42k、以及设置在第三水热交换器5l的附近的第三水用室内温度检测部42l构成。而且,水用室内控制部52f基于由水用室内温度检测部42f检测到的温度信息,对空调装置104的各结构进行控制。另外,在水用室内机Y中流通的水也可以是载冷剂。
另外,水用室内控制部52f是总称,由设置于第一水用室内机J的第一水用室内控制部52j、设置于第二水用室内机K的第二水用室内控制部52k、以及设置于第三水用室内机L的第三水用室内控制部52l构成。
接着,说明本实施方式5的空调装置104的作用。在实施方式5中,从副中继机I向水用室内机Y输送冷能或热能的热介质是水。因此,即便该水泄漏,危险性也极低。本实施方式5的空调装置104通过设置在一点点的制冷剂泄漏也不允许的房间,可以避免制冷剂泄漏的风险。
实施方式6.
接着,说明本实施方式6的空调装置105。图20是表示本发明实施方式6的空调装置105的回路图。本实施方式6与实施方式2的变形例的不同之处在于:中继机B具有液体侧流路控制阀25而不具有第一制冷剂截断阀21。在本实施方式6中,与实施方式1、2、3、4、5通用的部分标注相同的附图标记而省略说明,以与实施方式1、2、3、4、5的不同点为中心进行说明。
如图20所示,第一分支部9b具有液体侧流路控制阀25。液体侧流路控制阀25在第一分支部9b中,控制从中继机B朝向室内机X的单方向上的制冷剂的流通,相对于并列单向阀23b并列地连接。这些液体侧流路控制阀25例如是电磁阀。而且,在与室内机X侧(图20中的箭头的基端侧)相比第一分支部9b侧(图20中的箭头的前端侧)的制冷剂的压力更高的情况下,液体侧流路控制阀25正常地进行开闭动作。
在此,液体侧流路控制阀25是总称,由设置于第十一室内机侧连接配管6c的第一液体侧流路控制阀25c、设置于第十二室内机侧连接配管6d的第二液体侧流路控制阀25d、以及设置于第十三室内机侧连接配管6e的第三液体侧流路控制阀25e构成。另外,液体侧流路控制阀25也可以具有与中继室内流路控制阀10b相同的结构。
在本实施方式6中,通过将与产生了制冷剂泄漏的室内机X连接的液体侧流路控制阀25关闭,可以将通过室内机X的制冷剂回路内的制冷剂的流通截断。另外,关于其他的室内机X,进行正常的运转。
另外,在上述实施方式1~5的制冷剂回路中,通过在第一连接配管6(液体侧配管)的第一分支部9b中也具有与串联单向阀23a串联连接的液体侧流路控制阀25,从而可以起到与本实施方式6相同的效果。
附图标记说明
1压缩机、2流路切换部、3室外热交换器、3m室外送风机、4储液器、5室内热交换器、5a室内送风机、5c第一室内热交换器、5cm第一室内送风机、5d第二室内热交换器、5dm第二室内送风机、5e第三室内热交换器、5em第三室内送风机、5f水热交换器、5g水用送风机、5j第一水热交换器、5jm第一水用送风机、5k第二水热交换器、5km第二水用送风机、5l第三水热交换器、5lm第三水用送风机、6第一连接配管、6a第一室内机侧连接配管、6c第十一室内机侧连接配管、6d第十二室内机侧连接配管、6e第十三室内机侧连接配管、6f第一水用室内机侧连接配管、6j第十一水用室内机侧连接配管、6k第十二水用室内机侧连接配管、6l第十三水用室内机侧连接配管、7第二连接配管、7a第二室内机侧连接配管、7c第二十一室内机侧连接配管、7d第二十二室内机侧连接配管、7e第二十三室内机侧连接配管、7f第二水用室内机侧连接配管、7j第二十一水用室内机侧连接配管、7k第二十二水用室内机侧连接配管、7l第二十三水用室内机侧连接配管、8室内膨胀部、8c第一室内膨胀部、8d第二室内膨胀部、8e第三室内膨胀部、9a第二分支部、9b第一分支部、9c第三分支部、9d第四分支部、10a室内中继流路控制阀、10b中继室内流路控制阀、10c第一室内中继流路控制阀、10d第二室内中继流路控制阀、10e第三室内中继流路控制阀、10f第一中继室内流路控制阀、10g第二中继室内流路控制阀、10h第三中继室内流路控制阀、11第三连接配管、12第一膨胀部、13第二膨胀部、14第一单向阀、15第二单向阀、16第三单向阀、17第四单向阀、18水制冷剂热交换器、19副膨胀部、20室外膨胀部、21第一制冷剂截断阀、22第二制冷剂截断阀、22c第二十一制冷剂截断阀、22d第二十二制冷剂截断阀、22e第二十三制冷剂截断阀、23a串联单向阀、23b并列单向阀、23c第一串联单向阀、23d第二串联单向阀、23e第三串联单向阀、23f第一并列单向阀、23g第二并列单向阀、23h第三并列单向阀、24a室内中继单向阀、24b中继室内单向阀、24c第一室内中继单向阀、24d第二室内中继单向阀、24e第三室内中继单向阀、24f第一中继室内单向阀、24g第二中继室内单向阀、24h第三中继室内单向阀、25液体侧流路控制阀、25c第一液体侧流路控制阀、25d第二液体侧流路控制阀、25e第三液体侧流路控制阀、31排出压力检测部、32吸入压力检测部、33第二室内机温度检测部、33c第二十一室内机温度检测部、33d第二十二室内机温度检测部、33e第二十三室内机温度检测部、33f第二水温度检测部、33j第二十一水温度检测部、33k第二十二水温度检测部、33l第二十三水温度检测部、34第一室内机温度检测部、34c第十一室内机温度检测部、34d第十二室内机温度检测部、34e第十三室内机温度检测部、35第一制冷剂温度检测部、36第二制冷剂温度检测部、37第一水温度检测部、41室外温度检测部、42室内温度检测部、42c第一室内温度检测部、42d第二室内温度检测部、42e第三室内温度检测部、42f水用室内温度检测部、42j第一水用室内温度检测部、42k第二水用室内温度检测部、42l第三水用室内温度检测部、43制冷剂泄漏检测部、43c第一制冷剂泄漏检测部、43d第二制冷剂泄漏检测部、43e第三制冷剂泄漏检测部、50室外控制部、51中继控制部、51-2副中继控制部、52室内控制部、52c第一室内控制部、52d第二室内控制部、52e第三室内控制部、52f水用室内控制部、52j第一水用室内控制部、52k第二水用室内控制部、52l第三水用室内控制部、61泵、62水流量切换阀、62j第一水流量切换阀、62k第二水流量切换阀、62l第三水流量切换阀、70控制部、80柱塞、81主阀、82螺线管线圈、100、101、101a、102、103、104空调装置、A室外机、B中继机、C第一室内机、D第二室内机、E第三室内机、I副中继机、J第一水用室内机、K第二水用室内机、L第三水用室内机、X室内机、Y水用室内机。