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1、(10)申请公布号 CN 103038584 A (43)申请公布日 2013.04.10 C N 1 0 3 0 3 8 5 8 4 A *CN103038584A* (21)申请号 201180037620.7 (22)申请日 2011.07.21 2010-173612 2010.08.02 JP F25B 13/00(2006.01) F25B 1/00(2006.01) (71)申请人大金工业株式会社 地址日本大阪府 (72)发明人木保康介 笠原伸一 (74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公 司 31100 代理人胡晓萍 (54) 发明名称 空调装置 (57) 摘要 空调装置(1。
2、0)包括热源单元(20)、利用单元 (40、50、60)、控制部(80)。热源单元(20)具有压 缩机构(21)、至少作为蒸发器起作用的热源侧热 交换器(23)、热源侧膨胀阀(38)。利用单元(40、 50、60)具有至少作为冷凝器起作用的利用侧热 交换器(42、52、62)、利用侧膨胀阀(41、51、61)。 控制部(80)根据利用侧膨胀阀(41、51、61)的开 度对热源侧膨胀阀(38)的开度进行调节。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.01.30 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2011/066533 2011.07.21 (87)PCT申请的公布。
3、数据 WO2012/017829 JA 2012.02.09 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书14页 附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 14 页 附图 3 页 1/2页 2 1.一种空调装置(10),其特征在于,包括: 热源单元(20),该热源单元(20)具有压缩机构(21)、至少作为蒸发器起作用的热源侧 热交换器(23)、热源侧膨胀阀(38); 利用单元(40、50、60),该利用单元(40、50、60)具有至少作为冷凝器起作用的利用侧 热交换器(42、52、62)、利用侧膨胀阀(41、51、61);以及 控制部(。
4、80),该控制部(80)根据所述利用侧膨胀阀的开度对所述热源侧膨胀阀的开 度进行调节。 2.如权利要求1所述的空调装置(10),其特征在于, 所述热源单元在所述压缩机构的吸入侧还具有储罐(24)。 3.如权利要求1或2所述的空调装置(10),其特征在于, 所述控制部在制热运转时对所述利用侧膨胀阀的开度进行调节,以使所述利用侧热交 换器的出口处的过冷度达到过冷度目标值。 4.如权利要求3所述的空调装置(10),其特征在于, 所述利用单元(40、50、60)有多台, 所述控制部根据每个所述利用单元的要求负载对每个所述利用单元设定所述过冷度 目标值。 5.如权利要求4所述的空调装置(10),其特征在。
5、于, 在所述利用单元处于热关闭状态的情况下,所述控制部对所述利用侧膨胀阀进行调 节,以使所述利用侧膨胀阀不固定于全关闭状态来确保制冷剂的流动。 6.如权利要求4或5所述的空调装置(10),其特征在于, 所述控制部根据多个所述利用单元的利用侧膨胀阀的代表开度来对所述热源侧膨胀 阀的开度进行调节。 7.如权利要求6所述的空调装置(10),其特征在于, 所述控制部将多个所述利用单元的利用侧膨胀阀的开度中的最大开度用作所述代表 开度。 8.如权利要求7所述的空调装置(10),其特征在于, 所述控制部根据所述利用侧膨胀阀所从属的所述利用单元的规格按每个所述利用单 元对所述利用侧膨胀阀的开度进行修正,并将。
6、多个所述利用单元的修正后的利用侧膨胀阀 的开度中的最大开度用作所述代表开度。 9.如权利要求7或8所述的空调装置(10),其特征在于, 所述控制部根据所述利用侧膨胀阀所从属的所述利用单元的设置条件按每个所述利 用单元对所述利用侧膨胀阀的开度进行修正,并将多个所述利用单元的修正后的利用侧膨 胀阀的开度中的最大开度用作所述代表开度。 10.如权利要求6所述的空调装置(10),其特征在于, 所述控制部将多个所述利用单元的利用侧膨胀阀的平均开度用作所述代表开度。 11.如权利要求6至10中任一项所述的空调装置(10),其特征在于, 所述控制部对所述热源侧膨胀阀的开度进行调节,以使所述代表开度接近规定开。
7、度。 12.如权利要求1至11中任一项所述的空调装置(10),其特征在于, 所述控制部根据从运转状态推定出的系统制冷剂量状态,使对所述热源侧膨胀阀的开 权 利 要 求 书CN 103038584 A 2/2页 3 度进行调节时作为基准的所述利用侧膨胀阀的开度的目标值变动。 权 利 要 求 书CN 103038584 A 1/14页 4 空调装置 技术领域 0001 本发明涉及一种空调装置。 背景技术 0002 目前,如专利文献1(日本专利特开平200239642号公报)所示,存在一种具有 两个膨胀阀串联连接的制冷剂回路的空调装置。在该空调装置中,在室外单元中配置有室 外膨胀阀,在室内单元中配置。
8、有室内膨胀阀,通过将它们连接来形成两个膨胀阀串联连接 的制冷剂回路。 发明内容 0003 发明所要解决的技术问题 0004 在这种现有空调装置中,室外膨胀阀和室内膨胀阀被个别地施加目标值进行控 制,制冷循环中的减压的程度由室外膨胀阀的减压量和室内膨胀阀的减压量的合计值来确 定。因此,当室外膨胀阀和室内膨胀阀被个别地控制时,即便总体上被减压的压力为目标 值,有时也会使室外膨胀阀的减压量增大,并使室内膨胀阀的减压量减小。 0005 这种情况下,特别是在制热运转时,从室内单元朝室外单元流动的液体制冷剂连 通管内的制冷剂容易处于气液两相状态。而且,液体制冷剂连通管内的制冷剂的干燥度因 运转状态而较大地。
9、变化。由于上述原因,难以用液体制冷剂充满液体制冷剂连通管的内部, 并且因以比制热运转更需要制冷剂量的制冷运转作为基础来选定制冷剂量,因此会产生剩 余制冷剂。因此,在蒸发器中未蒸发完的制冷剂会增多,在储罐较小的情况、制冷剂过度填 充的情况下,储罐可能会发生溢出而产生湿压缩。 0006 另外,在多台室内单元与一台室外单元连接的多联机的情况下,例如为了防止在 热关闭(thermo-off)状态的情况下液体制冷剂积存于室内热交换器,使室内膨胀阀的开 度以不全关闭的方式处于微小开度。在这种空调装置的情况下,若一台室内单元的热负载 较小而处于热关闭状态、其它室内单元的热负载较大,则在室外膨胀阀的减压量极端。
10、减小 时,为了确保减压量而与室内单元的热负载无关地使所有室内膨胀阀均减小开度。因此,即 便在多个室内单元中热负载不同,也难以根据室内单元的热负载的大小使室内膨胀阀的开 度具有差别。其原因在于,因室内膨胀阀的个体差异而导致室内膨胀阀不同时室内膨胀阀 的开度与减压量之间的关系存在偏差,或室内膨胀阀的大小根据室内单元的额定容量的大 小而不同,当室内膨胀阀的开度处于微小开度状态或与该微小开度状态相近的状态(以下 设为低开度状态)时,难以准确地控制室内膨胀阀中的减压量。另外,在低开度状态中,单 位脉冲开度变化的制冷剂流量的变化变大,因此,与上述一样难以进行准确的减压量的控 制。因此,在结果上,较多的制冷。
11、剂可能会流入热负载较小的室内单元。这样,或许不能有 效地利用能量。 0007 本发明的技术问题是在两个膨胀阀串联连接的空调装置中,提供一种能保护压缩 机并能实现节能化的空调装置。 说 明 书CN 103038584 A 2/14页 5 0008 解决技术问题所采用的技术方案 0009 本发明第一技术方案的空调装置包括热源单元、利用单元、控制部。热源单元具有 压缩机构、至少作为蒸发器起作用的热源侧热交换器、热源侧膨胀阀。利用单元具有至少作 为冷凝器起作用的利用侧热交换器、利用侧膨胀阀。控制部根据利用侧膨胀阀的开度对热 源侧膨胀阀的开度进行调节。 0010 因此,能调节热源侧膨胀阀的减压量与利用侧。
12、膨胀阀的减压量之间的平衡。因此, 能防止在制冷剂回路内产生剩余制冷剂,从而能防止在压缩机中产生湿压缩。 0011 另外,在例如有多台利用单元的情况下,也能调节热源侧膨胀阀的减压量与利用 侧膨胀阀的减压量之间的平衡。因此,能防止热源侧膨胀阀的减压量极端变小,从而能容易 地获得利用侧膨胀阀中的要求负载较小的利用单元与要求负载较大的利用单元之间的平 衡。藉此,能将朝要求负载较小的利用单元流动的制冷剂量和朝要求负载较大的利用单元 流动的制冷剂量设为与各个要求负载相适应的比率。藉此,能防止过大量的制冷剂朝要求 负载较小的利用单元流动,从而能实现节能化。 0012 本发明第二技术方案的空调装置是在第一技术。
13、方案的空调装置的基础上,热源单 元在压缩机构的吸入侧还具有储罐。 0013 因此,即便在制冷剂回路内产生剩余制冷剂,也能积存于储罐。因此,能防止在压 缩机中产生液体压缩。 0014 本发明第三技术方案的空调装置是在第一技术方案或第二技术方案的空调装置 的基础上,控制部在制热运转时对利用侧膨胀阀的开度进行调节,以使利用侧热交换器的 出口处的过冷度达到过冷度目标值。 0015 这样,即使控制部在制热运转时进行调节利用侧膨胀阀的开度以使利用侧热交换 器的出口处的过冷度达到过冷度目标值的控制,也可根据利用侧膨胀阀的开度来调节热源 侧膨胀阀的开度,因此,能调节热源侧膨胀阀的减压量与利用侧膨胀阀的减压量之。
14、间的平 衡。 0016 本发明第四技术方案的空调装置是在第三技术方案的空调装置的基础上,利用单 元有多台。控制部根据每个利用单元的要求负载对每个利用单元设定过冷度目标值。 0017 这样,即便利用单元有多台,控制部在制热运转时进行以下控制:按照每个利用单 元调节利用侧膨胀阀的开度以使利用侧热交换器的出口处的过冷度达到过冷度目标值,也 能调节热源侧膨胀阀的减压量与利用侧膨胀阀的减压量之间的平衡。因此,能防止热源侧 膨胀阀的减压量极端变小,从而能容易地获得利用侧膨胀阀中的要求负载较小的利用单元 与要求负载较大的利用单元之间的平衡。因此,能将朝要求负载较小的利用单元流动的制 冷剂量和朝要求负载较大的。
15、利用单元流动的制冷剂量设为与各个要求负载相适应的比率。 藉此,能防止过大量的制冷剂朝要求负载较小的利用单元流动,从而能实现节能化。 0018 本发明第五技术方案的空调装置是在第四技术方案的空调装置的基础上,在利用 单元处于热关闭状态的情况下,控制部对利用侧膨胀阀进行调节,以使利用侧膨胀阀不固 定于全关闭状态来确保制冷剂的流动。 0019 根据第五技术方案的空调装置,即使控制部在利用单元处于热关闭状态的情况下 进行了以下控制:对利用侧膨胀阀进行调节以使利用侧膨胀阀不固定于全关闭状态来确保 制冷剂的流动,也可调节热源侧膨胀阀的减压量与利用侧膨胀阀的减压量之间的平衡。另 说 明 书CN 103038。
16、584 A 3/14页 6 外,此处所述的“对利用侧膨胀阀进行调节以使利用侧膨胀阀不固定于全关闭状态来确保 制冷剂的流动的控制”是指例如将利用侧膨胀阀调节至微小开度的控制、使利用侧膨胀阀 间歇地在全关闭状态和打开状态之间反复的控制等。 0020 如上所述,一般而言,当室内膨胀阀处于低开度状态时,难以准确地控制利用侧膨 胀阀中的减压量。另外,即便是使利用侧膨胀阀通过间歇的控制在全关闭状态与打开状态 之间反复的控制,也难以准确地控制利用侧膨胀阀中的减压量。 0021 因此,即便在特别难以使利用侧膨胀阀的开度准确地控制减压量的、利用侧膨胀 阀处于微小开度的情况或利用侧膨胀阀通过间歇性的控制在全关闭状。
17、态与打开状态之间 反复的情况下,也能防止热源侧膨胀阀的减压量极端减小,从而能容易地获得利用侧膨胀 阀中的要求负载较小、处于热关闭状态下的利用单元与要求负载较大的利用单元之间的平 衡。因此,能将朝要求负载较小、处于热关闭状态下的利用单元流动的制冷剂量和朝要求负 载较大的利用单元流动的制冷剂量设为与各个要求负载相适应的比率。藉此,能防止过大 量的制冷剂朝要求负载较小的利用单元流动,从而能实现节能化。 0022 本发明第六技术方案的空调装置是在第四技术方案或第五技术方案的空调装置 的基础上,控制部根据多个利用单元的利用侧膨胀阀的代表开度来对热源侧膨胀阀的开度 进行调节。 0023 因此,即便在利用单。
18、元有多个、利用侧膨胀阀有多个的情况下,也能调节热源侧膨 胀阀的开度。 0024 本发明第七技术方案的空调装置是在第六技术方案的空调装置的基础上,控制部 将多个利用单元的利用侧膨胀阀的开度中的最大开度用作代表开度。 0025 因此,即便在利用单元有多个、利用侧膨胀阀有多个的情况下,也能调节热源侧膨 胀阀的开度。 0026 本发明第八技术方案的空调装置是在第七技术方案的空调装置的基础上,控制部 根据利用侧膨胀阀所从属的利用单元的规格按每个利用单元对利用侧膨胀阀的开度进行 修正,并将多个利用单元的修正后的利用侧膨胀阀的开度中的最大开度用作代表开度。 0027 一般而言,当利用单元的规格不同时,与利用。
19、侧膨胀阀的开度相对应的减压量不 同。即,利用侧膨胀阀的开度与利用侧膨胀阀的减压量可能不成比例。因此,当就这样根据 利用侧膨胀阀的开度调节热源侧膨胀阀时,可能会根据与实际的利用侧膨胀阀的减压量不 同的值来调节热源侧膨胀阀。 0028 根据第八技术方案的空调装置,控制部根据利用侧膨胀阀所从属的利用单元的规 格按每个利用单元对多个利用单元的利用侧膨胀阀的开度进行修正。然后,将修正后的利 用侧膨胀阀的开度中的最大开度用作代表开度。另外,此处所述的“利用单元的规格”是指 例如以为了在规定条件下产生利用单元的额定能力所需的制冷剂的流量为基准的比流量 与利用单元的利用侧膨胀阀的口径之比。 0029 这样,根。
20、据利用单元的规格来修正利用侧膨胀阀的开度,并将修正后的利用侧膨 胀阀的开度中的最大开度用作代表开度,因此,能使代表开度与实际的利用侧膨胀阀的减 压量接近比例的关系。因此,即便利用单元的规格不同,也能根据接近实际的利用侧膨胀 阀的减压量的值来调节热源侧膨胀阀的开度,从而能更准确地调节热源侧热交换器的减压 量。 说 明 书CN 103038584 A 4/14页 7 0030 本发明第九技术方案的空调装置是在第七技术方案或第八技术方案的空调装置 的基础上,控制部根据利用侧膨胀阀所从属的利用单元的设置条件按每个利用单元对利用 侧膨胀阀的开度进行修正,并将多个利用单元的修正后的利用侧膨胀阀的开度中的最。
21、大开 度用作代表开度。 0031 一般而言,在设置有多个利用单元的情况下,例如从利用单元到热源单元为止的 制冷剂连通管的配管长度和配管直径因利用单元而异。即,制冷剂连通管的压力损失因利 用单元而异。 0032 根据第九技术方案的空调装置,控制部根据利用侧膨胀阀所从属的利用单元的设 置条件按每个利用单元对多个利用单元的利用侧膨胀阀的开度进行修正。然后,将修正后 的利用侧膨胀阀的开度中的最大开度用作代表开度。另外,此处所述的“利用单元的设置条 件”是指例如从热源单元(或制冷剂连通管的分支后)到利用单元为止的制冷剂连通管的 配管长度和配管直径。 0033 这样,根据利用单元的设置条件来修正利用侧膨胀。
22、阀的开度,并将修正后的利用 侧膨胀阀的开度中的最大开度用作代表开度,因此,能使代表开度与实际的利用侧膨胀阀 的减压量接近比例的关系。因此,即便利用单元的设置条件不同,也能根据接近实际的利用 侧膨胀阀的减压量的值来调节热源侧膨胀阀的开度,从而能更准确地调节热源侧热交换器 的减压量。 0034 本发明第十技术方案的空调装置是在第六技术方案的空调装置的基础上,控制部 将多个利用单元的利用侧膨胀阀的平均开度用作代表开度。 0035 因此,即便在利用单元有多个、利用侧膨胀阀有多个的情况下,也能调节热源侧膨 胀阀的开度。 0036 本发明第十一技术方案的空调装置是在第六技术方案至第十技术方案中任一技 术方。
23、案的空调装置的基础上,控制部对热源侧膨胀阀的开度进行调节,以使代表开度接近 规定开度。 0037 这样,通过预先将利用侧膨胀阀的开度设定为规定开度,能将利用侧膨胀阀的减 压量与热源侧膨胀阀的减压量之间的平衡设定为最佳。 0038 本发明第十二技术方案的空调装置是在第一技术方案至第十一技术方案中任一 技术方案的空调装置的基础上,控制部根据从运转状态推定出的系统制冷剂量状态使对热 源侧膨胀阀的开度进行调节时作为基准的利用侧膨胀阀的开度的目标值变动。 0039 根据第十二技术方案的空调装置,控制部根据制冷剂回路内的制冷剂量即系统制 冷剂量的状态例如相对于制冷剂回路是处于剩余倾向还是处于不足倾向等状态。
24、,使对热源 侧膨胀阀的开度进行调节时作为基准的利用侧膨胀阀的开度的目标值变动。例如,若相对 于制冷剂回路制冷剂量的状态处于剩余倾向,则增大作为基准的利用侧膨胀阀的开度的目 标值,若相对于制冷剂回路制冷剂量的状态处于不足倾向,则减小作为基准的利用侧膨胀 阀的开度的目标值。 0040 因此,在相对于制冷剂回路制冷剂量的状态处于剩余倾向的情况下,能使液体制 冷剂连通管中的制冷剂成为密度较大的液体状态。因此,能尽力增大液体制冷剂连通管的 制冷剂保有量,从而即便在制冷剂剩余的状态下也能进行运转。 0041 另外,在相对于制冷剂回路制冷剂量的状态处于不足倾向的情况下,能使液体制 说 明 书CN 10303。
25、8584 A 5/14页 8 冷剂连通管中的制冷剂成为密度较小的气液两相状态。因此,能减小液体制冷剂连通管的 制冷剂保有量,并能使减小的部分保存在利用侧热交换器内,从而即便在制冷剂不足的状 态下也能进行运转。 0042 发明效果 0043 在本发明第一技术方案的空调装置中,能调节热源侧膨胀阀的减压量与利用侧膨 胀阀的减压量之间的平衡。因此,能防止在制冷剂回路内产生剩余制冷剂,从而能防止在压 缩机中产生湿压缩。 0044 在本发明第二技术方案的空调装置中,即便在制冷剂回路内产生剩余制冷剂,也 能积存于储罐。因此,能防止在压缩机中产生液体压缩。 0045 在本发明第三技术方案的空调装置中,即使控制。
26、部在制热运转时进行调节利用侧 膨胀阀的开度以使利用侧热交换器的出口处的过冷度达到过冷度目标值的控制,也可根据 利用侧膨胀阀的开度来调节热源侧膨胀阀的开度,因此,能调节热源侧膨胀阀的减压量与 利用侧膨胀阀的减压量之间的平衡。 0046 在本发明第四技术方案的空调装置中,能调节热源侧膨胀阀的减压量与利用侧膨 胀阀的减压量之间的平衡。因此,能防止热源侧膨胀阀的减压量极端变小,从而能容易地获 得利用侧膨胀阀中的要求负载较小的利用单元与要求负载较大的利用单元之间的平衡。因 此,能将朝要求负载较小的利用单元流动的制冷剂量和朝要求负载较大的利用单元流动的 制冷剂量设为与各个要求负载相适应的比率。藉此,能防止。
27、过大量的制冷剂朝要求负载较 小的利用单元流动,从而能实现节能化。 0047 在本发明第五技术方案的空调装置中,即便在特别难以使利用侧膨胀阀的开度准 确地控制减压量的、利用侧膨胀阀处于微小开度的情况或利用侧膨胀阀通过间歇性的控制 在全关闭状态与打开状态之间反复的情况下,也能防止热源侧膨胀阀的减压量极端减小, 从而能容易地获得利用侧膨胀阀中的要求负载较小、处于热关闭状态下的利用单元与要求 负载较大的利用单元之间的平衡。因此,能将朝要求负载较小、处于热关闭状态下的利用单 元流动的制冷剂量和朝要求负载较大的利用单元流动的制冷剂量设为与各个要求负载相 适应的比率。藉此,能防止过大量的制冷剂朝要求负载较小。
28、的利用单元流动,从而能实现节 能化。 0048 在本发明第六技术方案的空调装置中,即便利用单元有多个,利用侧膨胀阀有多 个,也能调节热源侧膨胀阀的开度。 0049 在本发明第七技术方案的空调装置中,即便利用单元有多个,利用侧膨胀阀有多 个,也能调节热源侧膨胀阀的开度。 0050 在本发明第八技术方案的空调装置中,根据利用单元的规格来修正利用侧膨胀阀 的开度,并将修正后的利用侧膨胀阀的开度中的最大开度用作代表开度,因此,能使代表开 度与实际的利用侧膨胀阀的减压量接近比例的关系。因此,即便利用单元的规格不同,也能 根据接近实际的利用侧膨胀阀的减压量的值来调节热源侧膨胀阀的开度,从而能更准确地 调节。
29、热源侧热交换器的减压量。 0051 在本发明第九技术方案的空调装置中,根据利用单元的设置条件来修正利用侧膨 胀阀的开度,并将修正后的利用侧膨胀阀的开度中的最大开度用作代表开度,因此,能使代 表开度与实际的利用侧膨胀阀的减压量接近比例的关系。因此,即便利用单元的设置条件 说 明 书CN 103038584 A 6/14页 9 不同,也能根据接近实际的利用侧膨胀阀的减压量的值来调节热源侧膨胀阀的开度,从而 能更准确地调节热源侧热交换器的减压量。 0052 在本发明第十技术方案的空调装置中,即便利用单元有多个,利用侧膨胀阀有多 个,也能调节热源侧膨胀阀的开度。 0053 在本发明第十一技术方案的空调。
30、装置中,通过预先将利用侧膨胀阀的开度设定为 规定开度,能将利用侧膨胀阀的减压量与热源侧膨胀阀的减压量之间的平衡设定为最佳。 0054 在本发明第十二技术方案的空调装置中,在相对于制冷剂回路制冷剂量的状态处 于剩余倾向的情况下,能使液体制冷剂连通管中的制冷剂成为密度较大的液体状态。因此, 能尽力增大液体制冷剂连通管的制冷剂保有量,从而即便在制冷剂剩余的状态下也能进行 运转。另外,在相对于制冷剂回路制冷剂量的状态处于不足倾向的情况下,能使液体制冷剂 连通管中的制冷剂成为密度较小的气液两相状态。因此,能减小液体制冷剂连通管的制冷 剂保有量,并能使减小的部分保存在利用侧热交换器内,从而即便在制冷剂不足。
31、的状态下 也能进行运转。 附图说明 0055 图1是本发明一实施方式的空调装置10的概略结构图。 0056 图2是空调装置10的控制框图。 0057 图3是制冷剂回路11的制冷剂循环的ph线图(莫里尔图)。 具体实施方式 0058 以下,根据附图对本发明的空调装置及制冷剂量判定方法的实施方式进行说明。 0059 (1)空调装置的结构 0060 图1是本发明一实施方式的空调装置10的概略结构图。空调装置10是通过进行 蒸汽压缩式的制冷循环运转来进行高楼等的室内的制冷制热的装置。空调装置10主要包 括:一台作为热源单元的室外单元20;并列地与之连接的多台(本实施方式中为三台)作 为利用单元的室内单。
32、元40、50、60;以及将室外单元20与室内单元40、50、60连接的作为制 冷剂连通管的液体制冷剂连通管71及气体制冷剂连通管72。即,本实施方式的空调装置 10的蒸汽压缩式的制冷剂回路11通过连接室外单元20、室内单元40、50、60、液体制冷剂连 通管71及气体制冷剂连通管72而构成。 0061 (11)室内单元 0062 通过埋入或悬挂于高楼等的室内的天花板等方式或者通过挂在室内的壁面上等 方式来设置室内单元40、50、60。室内单元40、50、60经由液体制冷剂连通管71及气体制冷 剂连通管72与室外单元20连接,从而构成制冷剂回路11的一部分。 0063 接着,对室内单元40、50。
33、、60的结构进行说明。另外,室内单元40和室内单元50、 60为相同的结构,因此,在此仅说明室内单元40的结构,对于室内单元50、60的结构则分别 标注50号段或60号段的符号以代替表示室内单元40各部分的40号段的符号,并省略各 部分的说明。 0064 室内单元40主要具有构成制冷剂回路11的一部分的室内侧制冷剂回路11a(在 室内单元50中为室内侧制冷剂回路11b,在室内单元60中为室内侧制冷剂回路11c)。该 说 明 书CN 103038584 A 7/14页 10 室内侧制冷剂回路11a主要具有作为膨胀机构的室内膨胀阀41和作为利用侧热交换器的 室内热交换器42。另外,在本实施方式中,。
34、作为膨胀机构,在室内单元40、50、60中分别设置 了室内膨胀阀41、51、61,但并不限于此,膨胀机构(包括膨胀阀)既可以设于室外单元20, 也可以设于与室内单元40、50、60或室外单元20相独立的连接单元。 0065 在本实施方式中,室内膨胀阀41是为了对在室内侧制冷剂回路11a内流动的制冷 剂的流量进行调节等而与室内热交换器42的液体侧连接的电动膨胀阀,其也能切断制冷 剂的流过。在本实施方式中,在室内膨胀阀41的开度为最大的状态下,开阀脉冲为最大的 最大开度值。另外,在本实施方式中,当室内单元40处于热关闭(thermo-off)状态时,为 了防止液体制冷剂积存于室内热交换器,室内膨胀。
35、阀41被调节至微小开度以不固定于全 关闭状态来确保制冷剂的流动。另外,此处所述的“微小开度”是指开阀脉冲被设定为未处 于全关闭的低开度的最低规定值。 0066 在本实施方式中,室内热交换器42是由导热管和许多个翅片构成的交叉翅片式 的翅片管热交换器,其是在制冷运转时作为制冷剂的蒸发器起作用而对室内空气进行冷 却,并在制热运转时作为制冷剂的冷凝器起作用而对室内空气进行加热的热交换器。在本 实施方式中,室内热交换器42是交叉翅片式的翅片管热交换器,但并不限定于此,也可采 用其它形式的热交换器。 0067 在本实施方式中,室内单元40具有作为送风机的室内风扇43,该室内风扇43用于 将室内空气吸入单。
36、元内,并在使该室内空气在室内热交换器42中与制冷剂热交换后,将其 作为供给空气供给到室内。在本实施方式中,室内风扇43为被由直流风扇电动机等构成的 电动机43m驱动的离心风扇、多翼风扇等。 0068 另外,在室外单元40中设有各种传感器。在室内热交换器42的液体侧设有对制 冷剂的温度(即制热运转时处于过冷状态下的制冷剂温度Tsc或制冷运转时的对应于蒸发 温度Te的制冷剂温度)进行检测的液体侧温度传感器44。在室内热交换器42的气体侧设 有对制冷剂的温度进行检测的气体侧温度传感器45、55、65。在室内单元40的室内空气的 吸入口侧设有对流入单元内的室内空气的温度(即室内温度Tr)进行检测的室内。
37、温度传感 器46。在本实施方式中,液体侧温度传感器44、气体侧温度传感器45、55、65及室内温度传 感器46由热敏电阻构成。另外,室内单元40具有对构成室内单元40的各部分的动作进行 控制的室内侧控制部47。室内侧控制部47具有为了进行室内单元40的控制而设的微型计 算机、存储器47a等,能在其与用于个别操作室内单元40的遥控器(未图示)之间进行控 制信号等的交换,或在其与室外单元20之间经由传送线80a进行控制信号等的交换。 0069 (12)室外单元 0070 室外单元20设置于高楼等的室外,经由液体制冷剂连通管71及气体制冷剂连通 管72与室内单元40、50、60连接,从而与室内单元4。
38、0、50、60一起构成制冷剂回路11。 0071 接着,对室外单元20的结构进行说明。室外单元20主要具有构成制冷剂回路11 的一部分的室外侧制冷剂回路11d。该室外侧制冷剂回路11d主要具有压缩机21、四通切 换阀22、作为热源侧热交换器的室外热交换器23、作为膨胀机构的室外膨胀阀38、储罐24、 液体侧截止阀26及气体侧截止阀27。 0072 压缩机21是能使运转容量可变的压缩机,在本实施方式中,是被利用逆变器 (invertor)来控制转速的电动机21m驱动的容积式压缩机。另外,在本实施方式中,压缩 说 明 书CN 103038584 A 10 8/14页 11 机21仅有一台,但并不限。
39、定于此,也可根据室内单元的连接台数等并列连接两台以上的压 缩机。 0073 四通切换阀22是用于切换制冷剂的流动方向的阀,在制冷运转时,为了使室外热 交换器23作为被压缩机21压缩的制冷剂的冷凝器起作用且使室内热交换器42、52、62作 为在室外热交换器23中被冷凝的制冷剂的蒸发器起作用,能连接压缩机21的排出侧与室 外热交换器23的气体侧并连接压缩机21的吸入侧(具体而言,是储罐24)与气体制冷剂 连通管72侧(制冷运转状态:参照图1的四通切换阀22的实线),在制热运转时,为使室 内热交换器42、52、62作为被压缩机21压缩的制冷剂的冷凝器起作用且使室外热交换器 23作为在室内热交换器42。
40、、52、62中被冷凝的制冷剂的蒸发器起作用,能连接压缩机21的 排出侧与气体制冷剂连通管72侧并连接压缩机21的吸入侧与室外热交换器23的气体侧 (制热运转状态:参照图1的四通切换阀22的虚线)。 0074 在本实施方式中,室外热交换器23是交叉翅片式的翅片管热交换器,其是用于将 空气作为热源与制冷剂进行热交换的设备。室外热交换器23是在制冷运转时作为制冷剂 的冷凝器起作用并在制热运转时作为制冷剂的蒸发器起作用的热交换器。室外热交换器23 的气体侧与四通切换阀22连接,其液体侧与室外膨胀阀38连接。在本实施方式中,室外热 交换器23是交叉翅片式的翅片管热交换器,但并不限定于此,也可采用其它形式。
41、的热交换 器。 0075 在本实施方式中,室外膨胀阀38是为了进行在室外侧制冷剂回路11d内流动的制 冷剂的压力、流量等的调节而在进行制冷运转时的制冷剂回路11中的制冷剂的流动方向 上配置于室外热交换器23的下游侧的(在本实施方式中,是与室外热交换器23的液体侧 连接的)电动膨胀阀。 0076 在本实施方式中,室外单元20具有作为送风机的室外风扇28,该室外风扇28用于 将室外空气吸入单元内,并在使该室外空气在室外热交换器23中与制冷剂热交换后,将其 排出到室外。该室外风扇28是能使供给到室外热交换器23的空气的风量可变的风扇,在 本实施方式中,是被由直流风扇电动机等构成的电动机28m驱动的螺。
42、旋桨风扇等。 0077 液体侧截止阀26及气体侧截止阀27是设于与外部的设备、配管(具体而言是液 体制冷剂连通管71及气体制冷剂连通管72)连接的连接口的阀。液体侧截止阀26在进行 制冷运转时的制冷剂回路11中的制冷剂流动方向上配置于室外膨胀阀38的下游侧、即液 体制冷剂连通管71的上游侧,能切断制冷剂的流过。气体侧截止阀27与四通切换阀22连 接。 0078 另外,在室外单元20中设有各种传感器。具体而言,在室外单元20中设有对压缩 机21的吸入压力进行检测的吸入压力传感器29、对压缩机21的排出压力进行检测的排出 压力传感器30、对压缩机21的吸入温度进行检测的吸入温度传感器31以及对压缩。
43、机21的 排出温度进行检测的排出温度传感器32。在室外单元20的室外空气的吸入口侧设有对流 入单元内的室外空气的温度(即室外温度)进行检测的室外温度传感器36。在本实施方式 中,吸入温度传感器31、排出温度传感器32及室外温度传感器36由热敏电阻构成。此外, 室外单元20具有对构成室外单元20的各部分的动作进行控制的室外侧控制部37。如图2 所示,室外侧控制部37具有对为了进行室外单元2的控制而设的微型计算机、存储器37a、 电动机21m进行控制的逆变器电路等,能与室内单元40、50、60的室内侧控制部47、57、67 说 明 书CN 103038584 A 11 9/14页 12 之间通过传。
44、送线80a进行控制信号等的交换。即,由室内侧控制部47、57、67、室外侧控制部 37、将室内侧控制部47、57、67与室外侧控制部37之间连接的传送线80a来构成进行空调 装置10整体的运转控制的运转控制部80。 0079 如图2所示,运转控制部80被连接成能接收到各种传感器2932、36、39、44 46、5456、6466的检测信号,并且被连接成能根据这些检测信号等对各种设备及阀 21、22、28、38、41、43、51、53、61、63进行控制。另外,在构成运转控制部80的存储器37a、 47a、57a、67a中存储有各种数据。在此,图2是空调装置10的控制框图。 0080 (13)制。
45、冷剂连通管 0081 制冷剂连通管71、72是在将空调装置10设置于高楼等的设置场所时在现场被施 工的制冷剂管,其能根据设置场所、室外单元与室内单元的组合等的设置条件而使用具有 各种长度和管径的制冷剂管。因此,例如在第一次设置空调装置的情况下,需对空调装置10 填充与制冷剂连通管71、72的长度、管径等设置条件相符合的恰当量的制冷剂。 0082 如上所述,连接室内侧制冷剂回路11a、11b、11c、室外侧制冷剂回路11d、制冷剂 连通管71、72,从而构成空调装置10的制冷剂回路11。此外,本实施方式的空调装置10由 室内侧控制部47、57、67和室外侧控制部37构成的运转控制部80利用四通切。
46、换阀22切换 制冷运转及制热运转来进行运转,并根据各室内单元40、50、60的运转负载进行室外单元 20及室内单元40、50、60的各设备的控制。 0083 (2)空调装置的动作 0084 接着,对本实施方式的空调装置10的动作进行说明。 0085 在空调装置10中,在下述制冷运转及制热运转中,对各室内单元40、50、60进行室 内温度最佳控制,在该室内温度最佳控制中,使室内温度Tr接近利用者利用遥控器等输入 装置设定的设定温度Ts。在该室内温度最佳控制中,对各室内膨胀阀41、51、61的开度进行 调节,以使室内温度Tr收敛到设定温度Ts。另外,此处所述的“各室内膨胀阀41、51、61的 开度。
47、的调节”在制冷运转的情况下是指各室内热交换器42、52、62的出口的过热度的控制, 在制热运转的情况下是指各室内热交换器42、52、62的出口的过冷度的控制。 0086 (21)制冷运转 0087 首先,使用图1对制冷运转进行说明。 0088 在制冷运转时,四通切换阀22成为图1的实线所示的状态,即成为压缩机21的 排出侧与室外热交换器23的气体侧连接且压缩机21的吸入侧经由气体侧截止阀27及气 体制冷剂连通管72与室内热交换器42、52、62的气体侧连接的状态。此处,室外膨胀阀38 处于全打开状态。液体侧截止阀26及气体侧截止阀27处于打开状态。各室内膨胀阀41、 51、61进行开度调节,以。
48、使室内热交换器42、52、62的出口处(即室内热交换器42、52、62的 气体侧)的制冷剂的过热度SH恒定在目标过热度SHt。另外,目标过热度SHt为了在规定 的过热度范围内将室内温度Tr收敛到设定温度Ts而被设定为最佳的温度值。在本实施方 式中,各室内热交换器42、52、62的出口处的制冷剂的过热度SH是通过从由气体侧温度传 感器45、55、65检测出的制冷剂温度值减去由液体侧温度传感器44、54、64检测出的制冷剂 温度值(对应于蒸发温度Te)而被检测出的。然而,各室内热交换器42、52、62的出口处的 制冷剂的过热度SH并不限于由上述方法检测出,也可通过将由吸入压力传感器29检测出 的压。
49、缩机21的吸入压力换算为对应于蒸发温度Te的饱和温度值、并从由气体侧温度传感 说 明 书CN 103038584 A 12 10/14页 13 器45、55、65检测出的制冷剂温度值减去该制冷剂的饱和温度值而被检测出。另外,虽在本 实施方式中未采用,但也可设置对在各室内热交换器42、52、62内流动的制冷剂的温度进 行检测的温度传感器,并从由气体侧温度传感器45、55、65检测出的制冷剂温度值减去由 该温度传感器检测出的对应于蒸发温度Te的制冷剂温度值,来检测出各室内热交换器42、 52、62的出口处的制冷剂的过热度SH。 0089 当以该制冷剂回路11的状态使压缩机21、室外风扇28及室内风扇43、53、63运转 时,低压的气体制冷剂被吸入压缩机21并被压缩,从而形成高压的气体制冷剂。然后,高压 的气体制冷剂经由四通切换阀22被输送到室外热交换器23,与由室外风扇28供给来的室 外空气进行热交换而冷凝,从而形成。