JP2010121801A - Method of controlling air conditioner, and air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特に、ヒートポンプ技術を用いた空気調和機の制御方法および空気調和機に関する。 The present invention particularly relates to an air conditioner control method and an air conditioner using heat pump technology.
従来、圧縮機や、熱交換器などの単体性能の向上を図ることにより、空気調和機の性能向上を図ることが行われてきた。
しかしながら、近年においては、圧縮機や、熱交換器などの単体性能や単体効率が高くなったため、単体性能などのさらなる向上は困難になり、今後、単体性能などの大幅な向上は期待できない。言い換えると、圧縮機等の単体性能の向上により、空気調和機の性能効用を図ることは難しい。
Conventionally, it has been attempted to improve the performance of an air conditioner by improving the performance of a single unit such as a compressor or a heat exchanger.
However, in recent years, since the single unit performance and single unit efficiency of compressors and heat exchangers have increased, it has been difficult to further improve the single unit performance, and it is not possible to expect a significant improvement in single unit performance in the future. In other words, it is difficult to improve the performance of the air conditioner by improving the performance of a single unit such as a compressor.
そこで、単段サイクル（従来のサイクル）において性能のよい圧縮機などのコンポーネントを組み合わせることにより、高性能かつ安価な最適仕様を見つけ出し、空気調和機を作り上げる方法が、現状では用いられている（例えば、特許文献１および２参照。）。
Therefore, a method of finding an optimum specification with high performance and low cost by combining components such as a compressor with good performance in a single-stage cycle (conventional cycle) and creating an air conditioner is currently used (for example, And
例えば、上述の特許文献１には、ガスインジェクションを行うことにより、低温域でも十分な暖房性能と、高い運転効率を実現する空気調和機が開示されている。
特許文献２には、単段圧縮と、２段圧縮とを切り替えることにより、高性能化と高信頼性とを確保する空気調和機が開示されている。
For example,
その一方で、暖房に用いられる技術として、ヒートポンプ技術がＣＯ２削減を図る省エネ技術として見直されている。
ヒートポンプ技術は、ボイラ技術と比較すると、同一性能（能力）を発揮させる場合、ヒートポンプ技術を用いた方がはるかに高効率となる。言い換えると、ヒートポンプ技術を用いた方が、はるかに少ない入力で、同じ出力を発揮することができる。
When the same performance (capacity) is exhibited in the heat pump technology, the heat pump technology is much more efficient than the boiler technology. In other words, the same output can be achieved with much less input by using heat pump technology.
しかしながら、一般的に、安価であり、かつ、高性能の発揮を可能とすることを目的とした最適な仕様により作り上げられた空気調和機の場合、低温域における暖房性能が犠牲になる、言い換えると、低温域における暖房性能が不足するという問題があった。 However, in general, in the case of an air conditioner that is inexpensive and has an optimum specification aimed at enabling high performance, heating performance in a low temperature range is sacrificed, in other words, There was a problem that the heating performance in the low temperature range was insufficient.
例えば、圧縮機における冷媒の押し退け量と、最高回転数に余裕度があれば、空気調和機における暖房能力をさらに高めることができる。
しかしながら、大きな暖房能力が要求される店舗用の空気調和機や、複数の室内機を備えるマルチタイプの空気調和機では、製造にかかるコストを最小限にするために、必要最小限の押し退け量や、最高回転数を有する圧縮機が選択されることが多い。その結果、低温域における暖房性能が不足しやすいという問題があった。
For example, if there is a margin in the amount of refrigerant displaced in the compressor and the maximum number of rotations, the heating capacity in the air conditioner can be further increased.
However, in store air conditioners that require large heating capacity and multi-type air conditioners that have multiple indoor units, the minimum displacement and minimum displacement are required to minimize manufacturing costs. Often, the compressor having the highest rotational speed is selected. As a result, there has been a problem that the heating performance in the low temperature range tends to be insufficient.
さらに、上述のように、近年の市場における環境規制の動向から、ヒートポンプ技術を見直す動きが広まっているが、寒冷地域等では室内等を所望の温度に暖房するために、空気調和機は最低限の暖房能力を備えていることが必要とされている。
そのため、ヒートポンプ技術を用いた空気調和機は、空気調和機の暖房効率が高くても、暖房能力が不足していると購入の選択肢に挙げられないという問題があった。
Furthermore, as described above, the movement of reviewing heat pump technology is spreading due to the recent trend of environmental regulations in the market. However, air conditioners are the minimum in order to heat indoors to a desired temperature in cold regions. It is necessary to have the heating capacity of.
Therefore, the air conditioner using the heat pump technology has a problem that even if the heating efficiency of the air conditioner is high, if the heating capacity is insufficient, it cannot be listed as a purchase option.
反対に、低温域における暖房性能を重視した仕様により作り上げられた空気調和機の場合、高性能化の指標として用いられるＡＰＦ（Ａｎｎｕａｌ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｆａｃｔｏｒ）の向上幅が鈍化したり、製造にかかるコストが高くなったりする問題があった。 On the other hand, in the case of an air conditioner made with specifications that emphasize heating performance in a low temperature range, the improvement range of APF (Annual Performance Factor) used as an index for high performance slows down, and the cost for manufacturing is high. There was a problem.
その一方で、上述の特許文献１に開示されているように、複数の圧縮機と、ガスインジェクションとを用いて、低温域における空気調和機の暖房性能および運転効率の向上を図る技術が知られている。
しかしながら、特許文献１の技術のように、低温域における暖房性能および運転効率の向上を同時に図ると、実際に必要とされる圧縮機の性能（押し退け量や回転数）よりも高い性能が圧縮機に求められる場合がある。そのため、空気調和機の製造にかかるコストが高くなるという問題があった。
On the other hand, as disclosed in
However, when the heating performance and the operation efficiency in the low temperature region are simultaneously improved as in the technique of
また、特許文献２の技術では、単に単段圧縮と２段圧縮とを切り替えることにより、高性能化と高信頼性とを確保するだけであって、低温域における暖房性能や運転効率の向上を図るものでないという問題があった。
In the technique of
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、低温域における暖房性能の向上や、運転効率の向上を図るとともに、製造コストの抑制を図ることができる空気調和機の制御方法および空気調和機を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and is an air conditioner control capable of improving heating performance in a low temperature region, improving operation efficiency, and suppressing manufacturing costs. It is an object to provide a method and an air conditioner.
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の空気調和機の制御方法は、直列および並列に接続が切り替えられる複数の圧縮機が設けられた空気調和機の制御方法であって、暖房運転時の制御の際に、室内の気温と所定の内気温度とを比較する内気温度比較ステップと、室外の気温と、第１外気温度、および、該第１外気温度より温度の高い第２外気温度とを比較する外気温度比較ステップと、前記室内の気温が前記所定の内気温度よりも低く、かつ、前記室外の気温が前記第１外気温度よりも低い場合には、前記複数の圧縮機を並列に接続する能力優先ステップと、前記室内の気温が前記所定の内気温度よりも高く、かつ、前記室外の気温が前記第２外気温度よりも高い場合には、前記複数の圧縮機を直列に接続する効率優先ステップと、を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The air conditioner control method of the present invention is an air conditioner control method provided with a plurality of compressors whose connections are switched in series and in parallel, and in the control during heating operation, An inside air temperature comparing step for comparing a predetermined inside air temperature, an outside air temperature, a first outside air temperature, and an outside air temperature comparing step for comparing a second outside air temperature higher than the first outside air temperature; When the indoor air temperature is lower than the predetermined indoor air temperature and the outdoor air temperature is lower than the first outdoor air temperature, an ability priority step of connecting the plurality of compressors in parallel; An efficiency priority step of connecting the plurality of compressors in series when the air temperature is higher than the predetermined indoor air temperature and the outdoor air temperature is higher than the second outdoor air temperature. And
本発明によれば、暖房運転時に室外の気温が第１外気温度よりも低く、かつ、室内の気温が所定の内気温度より低い場合には、空気調和機にかかる負荷が大きいと判断され、複数の圧縮機が並列に接続される。そのため、空気調和機の内部を循環する冷媒の質量流量の確保が容易となり、暖房性能を高めることができる。 According to the present invention, when the outdoor air temperature is lower than the first outdoor air temperature during the heating operation and the indoor air temperature is lower than the predetermined indoor air temperature, it is determined that the load applied to the air conditioner is large. Compressors are connected in parallel. Therefore, it becomes easy to secure the mass flow rate of the refrigerant circulating in the air conditioner, and the heating performance can be improved.
その一方で、室外の気温が第２外気温度より高く、かつ、室内の気温が所定の内気温度より高い場合には、空気調和機にかかる負荷が小さいと判断され、複数の圧縮機が直列に接続される。そのため、空気調和機の内部を循環する冷媒における高圧と低圧との間の圧力差を大きくすることができ、運転効率を高めることができる。 On the other hand, when the outdoor air temperature is higher than the second outdoor air temperature and the indoor air temperature is higher than the predetermined indoor air temperature, it is determined that the load on the air conditioner is small, and a plurality of compressors are connected in series. Connected. Therefore, the pressure difference between the high pressure and the low pressure in the refrigerant circulating inside the air conditioner can be increased, and the operation efficiency can be increased.
さらに、室外の気温と、室内の温度と、に基づいて複数の圧縮機における接続を、直列接続または並列接続に切り替えるため、製造コストの抑制を図ることができる。言い換えると、室外の気温および室内の温度に基づいて、空気調和機に求められる特性、つまり高暖房性能および高運転効率の一方を選択するため、両者を同時に満たす空気調和機と比較して製造コストの抑制を図ることができる。 Furthermore, since the connection in a some compressor is switched to a serial connection or a parallel connection based on outdoor temperature and indoor temperature, manufacturing cost can be suppressed. In other words, to select one of the characteristics required of an air conditioner, that is, high heating performance and high operating efficiency, based on the outdoor temperature and the indoor temperature, the manufacturing cost compared to an air conditioner that satisfies both simultaneously. Can be suppressed.
上記発明においては、前記効率優先ステップは、前記室内の気温が前記所定の内気温度よりも低く、かつ、前記室外の気温が前記第２外気温度より高い場合にも、前記複数の圧縮機を直列に接続することが望ましい。 In the above invention, the efficiency priority step includes connecting the plurality of compressors in series even when the room temperature is lower than the predetermined room temperature and the room temperature is higher than the second room temperature. It is desirable to connect to.
本発明によれば、室内の温度が所定の内気温度よりも低い場合であっても、室外の気温が第２外気温度よりも高い場合には、空気調和機にかかる負荷が小さいと判断され、複数の圧縮機が直列に接続される。そのため、空気調和機の内部を循環する冷媒における高圧と低圧との間の圧力差を大きくすることができ、運転効率を高めることができる。 According to the present invention, even when the room temperature is lower than the predetermined room temperature, if the outdoor temperature is higher than the second room temperature, it is determined that the load on the air conditioner is small, A plurality of compressors are connected in series. Therefore, the pressure difference between the high pressure and the low pressure in the refrigerant circulating inside the air conditioner can be increased, and the operation efficiency can be increased.
上記発明においては、前記室内の気温が前記所定の内気温度よりも低く、かつ、前記室外の気温が前記第１外気温度より高く前記第２外気温度より低い場合に、暖房運転が停止している時間と、所定の停止時間とを比較する停止時間判断ステップを有し、前記暖房運転の停止時間が、前記所定の停止時間より長い場合には、前記能力優先ステップが選択され、前記所定の停止時間より短い場合には、前記効率優先ステップが選択されることが望ましい。
本発明によれば、例えば、室内の気温が所定の内気温度よりも低下した場合であっても、室内の気温の低下が一時的なものか否かを判断して複数の圧縮機の接続方法を選択することができる。
In the above invention, the heating operation is stopped when the indoor air temperature is lower than the predetermined indoor air temperature and the outdoor air temperature is higher than the first outdoor air temperature and lower than the second outdoor air temperature. A stop time determination step of comparing a time with a predetermined stop time, and when the stop time of the heating operation is longer than the predetermined stop time, the capacity priority step is selected, and the predetermined stop If it is shorter than the time, the efficiency priority step is preferably selected.
According to the present invention, for example, even when the indoor air temperature is lower than a predetermined indoor air temperature, it is determined whether or not the indoor air temperature decrease is temporary, and a plurality of compressors are connected. Can be selected.
例えば、暖房運転の停止が長期間にわたる場合には、夜間停止されていた空気調和機を朝に起動する状況などが想定される。この場合には、室内の温度を速やかに上昇させるために、複数の圧縮機は並列に接続される。 For example, when the heating operation is stopped for a long period of time, it is assumed that the air conditioner that has been stopped at night is started in the morning. In this case, a plurality of compressors are connected in parallel in order to quickly raise the indoor temperature.
その一方、暖房運転の停止が一時的な場合には、空気調和機の室内機における運転や停止による一時的な停止や、デフロスト運転を行うための一時的な停止や、リモコンの誤操作による一時的な停止などの状況が想定される。この場合には、室内の気温の低下が一時的であり、室外の気温が低くないため、空気調和機にかかる負荷は小さいと判断され、複数の圧縮機は直列に接続される。 On the other hand, when the heating operation is temporarily stopped, it is temporarily stopped due to the operation or stop in the indoor unit of the air conditioner, the temporary stop for performing the defrost operation, or the temporary operation due to erroneous operation of the remote control. A situation such as a sudden stop is assumed. In this case, since the indoor temperature is temporarily lowered and the outdoor temperature is not low, it is determined that the load applied to the air conditioner is small, and the plurality of compressors are connected in series.
上記発明においては、前記空気調和機には、上から下に順に並べられた第１室外熱交換器および第２室外熱交換器が設けられ、前記第１室外熱交換器および前記第２室外熱交換器の温度と、デフロスト運転を行うか否かを判断する判断温度と、を比較するデフロスト運転判断ステップを有し、前記第１室外熱交換器の温度、および、前記第２室外熱交換器の温度が、前記判断温度よりも低い場合には、前記第１室外熱交換器のみのデフロスト運転を行い、その後に、前記第２室外熱交換器のみのデフロスト運転を行うことが望ましい。 In the above invention, the air conditioner is provided with a first outdoor heat exchanger and a second outdoor heat exchanger arranged in order from top to bottom, and the first outdoor heat exchanger and the second outdoor heat are arranged. A defrost operation determination step for comparing a temperature of the exchanger with a determination temperature for determining whether or not to perform the defrost operation, the temperature of the first outdoor heat exchanger, and the second outdoor heat exchanger When the temperature is lower than the judgment temperature, it is desirable to perform the defrost operation only for the first outdoor heat exchanger and then perform the defrost operation only for the second outdoor heat exchanger.
本発明によれば、上側に配置された第１室外熱交換器に対するデフロスト運転を行い、その後に、下側に配置された第２室外熱交換器に対するデフロスト運転を行うため、暖房運転を継続しつつ、効率よくデフロスト運転を行うことができる。 According to the present invention, the heating operation is continued in order to perform the defrost operation for the first outdoor heat exchanger disposed on the upper side and then perform the defrost operation for the second outdoor heat exchanger disposed on the lower side. However, the defrosting operation can be performed efficiently.
具体的には、第１室外熱交換器に対するデフロスト運転を行っている間は、空気調和機は第２室外熱交換器を用いて暖房運転を継続することができる。その一方で、第２室外熱交換器に対するデフロスト運転を行っている間は、空気調和機は第１室外熱交換器を用いて暖房運転を継続することができる。 Specifically, while performing the defrost operation with respect to the first outdoor heat exchanger, the air conditioner can continue the heating operation using the second outdoor heat exchanger. On the other hand, the air conditioner can continue the heating operation using the first outdoor heat exchanger while performing the defrost operation on the second outdoor heat exchanger.
そして、上側に配置された第１室外熱交換器に対するデフロスト運転を先に行うことで、下側に配置された第２室外熱交換器に対するデフロスト運転を先に行う場合と比較して、効率よくデフロスト運転を行うことができる。 And by performing defrost operation with respect to the 1st outdoor heat exchanger arranged on the upper side first, compared with the case where defrost operation with respect to the 2nd outdoor heat exchanger arranged on the lower side is performed first, it is efficient. Defrost operation can be performed.
具体的には、上側に配置された第１室外熱交換器に対するデフロスト運転を先に行う場合には、霜などが溶けた水が、下側に配置された第２室外熱交換器に付着して氷となっても、第２室外熱交換器に対するデフロスト運転を行う際に、もともと第２室外熱交換器に付着していた氷と、上述の後に付着した氷とが同時に溶かされる。 Specifically, when the defrost operation is first performed on the first outdoor heat exchanger disposed on the upper side, water in which frost has melted adheres to the second outdoor heat exchanger disposed on the lower side. Even if it becomes ice, when the defrost operation is performed on the second outdoor heat exchanger, the ice originally attached to the second outdoor heat exchanger and the ice attached after the above are melted simultaneously.
逆に、下側に配置された第２室外熱交換器に対するデフロスト運転を先に行うと、第１室外熱交換器に対するデフロスト運転を行った際に、霜などが溶けた水が第２室外熱交換器に付着して氷となるため、再び第２室外熱交換器に対してデフロスト運転を行う必要がある。 Conversely, if the defrost operation for the second outdoor heat exchanger arranged on the lower side is performed first, the water in which the frost has melted is generated when the defrost operation for the first outdoor heat exchanger is performed. Since it adheres to the exchanger and becomes ice, it is necessary to perform the defrosting operation on the second outdoor heat exchanger again.
つまり、上側に配置された第１室外熱交換器に対するデフロスト運転を先に行うことにより、デフロスト運転の回数を減らすとともに、デフロスト運転に要する時間を短縮することができ、効率よくデフロスト運転を行うことができる。 In other words, by performing the defrost operation on the first outdoor heat exchanger disposed on the upper side first, the number of defrost operations can be reduced, the time required for the defrost operation can be shortened, and the defrost operation can be performed efficiently. Can do.
本発明の空気調和機は、冷媒を圧縮する複数の圧縮機と、前記冷媒と室外の空気との間で熱交換を行わせる室外熱交換器と、通過する冷媒を断熱膨張させる膨張弁と、前記冷媒と室内の空気との間で熱交換を行わせる室内熱交換器と、前記複数の圧縮機から吐出された冷媒を、前記室外熱交換器および前記室内熱交換器の一方に導く冷暖房切替部と、前記複数の圧縮機の接続を直列および並列の一方に切り替える接続切替部と、上記本発明の制御方法に基づいて前記接続切替部を制御する制御部と、が設けられていることを特徴とする。 The air conditioner of the present invention includes a plurality of compressors that compress refrigerant, an outdoor heat exchanger that performs heat exchange between the refrigerant and outdoor air, an expansion valve that adiabatically expands the refrigerant that passes through, Indoor heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and indoor air, and cooling / heating switching for guiding refrigerant discharged from the plurality of compressors to one of the outdoor heat exchanger and the indoor heat exchanger A connection switching unit that switches the connection of the plurality of compressors to one of serial and parallel, and a control unit that controls the connection switching unit based on the control method of the present invention. Features.
本発明によれば、制御部が上記本発明の制御方法に基づいて接続切替部を制御するため、低温域における暖房性能の向上や、運転効率の向上を図るとともに、製造コストの抑制を図ることができる。 According to the present invention, since the control unit controls the connection switching unit based on the control method of the present invention, the heating performance in the low temperature range and the operation efficiency are improved, and the manufacturing cost is suppressed. Can do.
本発明の空気調和機は、冷媒を圧縮する複数の圧縮機と、前記室外熱交換器は、上から下に順に並べられた第１室外熱交換器および第２室外熱交換器であり、通過する冷媒を断熱膨張させる膨張弁と、冷媒と室内の空気との間で熱交換を行わせる室内熱交換器と、前記複数の圧縮機から吐出された冷媒を、前記室外熱交換器および前記室内熱交換器の一方に導く冷暖房切替部と、前記複数の圧縮機の接続を直列および並列の一方に切り替える接続切替部と、上記本発明の制御方法に基づいて、少なくとも前記接続切替部を制御する制御部と、が設けられていることを特徴とする。 The air conditioner of the present invention includes a plurality of compressors that compress refrigerant, and the outdoor heat exchanger is a first outdoor heat exchanger and a second outdoor heat exchanger that are arranged in order from top to bottom, and passes through. An expansion valve for adiabatically expanding the refrigerant to be expanded, an indoor heat exchanger for performing heat exchange between the refrigerant and indoor air, and refrigerant discharged from the plurality of compressors, the outdoor heat exchanger and the indoor Based on the control method of the present invention, at least the connection switching unit is controlled based on the control method of the present invention, an air conditioning switching unit that leads to one of the heat exchangers, a connection switching unit that switches the connection of the plurality of compressors to one of series and parallel And a control unit.
本発明によれば、制御部が上記本発明の制御方法に基づいて、少なくとも接続切替部を制御するため、低温域における暖房性能の向上や、運転効率の向上を図るとともに、製造コストの抑制を図ることができる。
さらに、第１室外熱交換器および第２室外熱交換器に対して効率よくデフロスト運転を行うことができる。
According to the present invention, since the control unit controls at least the connection switching unit based on the control method of the present invention, the heating performance in the low temperature range and the operation efficiency are improved, and the manufacturing cost is suppressed. Can be planned.
Furthermore, the defrosting operation can be efficiently performed on the first outdoor heat exchanger and the second outdoor heat exchanger.
本発明の空気調和機の制御方法および空気調和機によれば、室外の気温と、室内の温度と、に基づいて複数の圧縮機における接続を、直列接続または並列接続に切り替えるため、低温域における暖房性能の向上や、運転効率の向上を図るとともに、製造コストの抑制を図ることができるという効果を奏する。 According to the air conditioner control method and the air conditioner of the present invention, the connection in the plurality of compressors is switched to the serial connection or the parallel connection based on the outdoor air temperature and the indoor temperature. While improving the heating performance and the operation efficiency, the production cost can be suppressed.
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る空気調和機ついて図１から図７を参照して説明する。
図１には、本実施形態に係る空気調和機の構成を説明する模式図が示されている。図２には、図１の制御部の構成を説明するブロック図が示されている。
空気調和機１は、ヒートポンプサイクルを用いて室内空気の温度を調節するもの、言い換えると、冷房や暖房を行うものである。
[First Embodiment]
Hereinafter, an air conditioner according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The schematic diagram explaining the structure of the air conditioner concerning this embodiment is shown by FIG. FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the control unit in FIG.
The
空気調和機１には、図１および図２に示すように、第１圧縮機（圧縮機）２Ａおよび第２圧縮機（圧縮機）２Ｂと、室外熱交換器３と、冷房用膨張弁（膨張弁）４Ａおよび暖房用膨張弁（膨張弁）４Ｂと、室内熱交換器５と、四方弁（冷暖房切替部）６と、切替部（接続切替部）７と、インジェクション部８と、制御部９と、が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂは、図１に示すように、直列または並列に接続され、吸入した冷媒を圧縮して、室外熱交換器３または室内熱交換器５に向けて吐出するものである。具体的には、暖房運転時には、圧縮した冷媒を室内熱交換器５に向けて吐出し、冷房運転時には、圧縮した室外熱交換器３に向けて吐出するものである。
As shown in FIG. 1, the
第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの間には切替部７が配置され、切替部７により第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの接続が、直列接続と並列接続との間で切り替えられている。
A
本実施形態では、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂとして、インバータ制御された電動式の圧縮機を用いた例に適用して説明する。
In this embodiment, the
このようにすることで、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの回転数を、それぞれ独立して制御することができる。そのため、空気調和機１の運転状態に合わせて、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂにおける冷媒の押し退け量を、それぞれ最適な値に設定することができる。
In this way, the rotation speeds of the
さらに、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの回転数を独立して制御することにより、上述のインジェクション部８の効率低下を抑制することができる。
Furthermore, the efficiency reduction of the above-mentioned
第１圧縮機２Ａは、図１に示すように、吸入部が四方弁６および切替部７に接続され、吐出部が四方弁６に接続されている。
As shown in FIG. 1, the
具体的には、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂが直列接続された場合には、第１圧縮機２Ａの吸入部は、切替部７を介して、第２圧縮機２Ｂの吐出部と接続されている。言い換えると、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂは、第１圧縮機２Ａは低圧側、第２圧縮機２Ｂは高圧側に配置されるように直列接続される。
一方で、並列接続された場合には、第１圧縮機２Ａの吸入部は、四方弁６を介して、室内熱交換器５または室外熱交換器３と接続されている。
Specifically, when the
On the other hand, when connected in parallel, the suction portion of the
第２圧縮機２Ｂは、図１に示すように、冷媒を吸入する吸入部が四方弁６に接続され、冷媒を吐出する吐出部が切替部７を介して、第１圧縮機２Ａの吸入部または四方弁６に接続されている。
具体的には、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂが直列接続された場合には、第２圧縮機２Ｂの吐出部は、切替部７を介して、第１圧縮機２Ａの吸入部と接続されている。一方で、並列接続された場合には、四方弁６を介して、室内熱交換器５または室外熱交換器３と接続されている。
As shown in FIG. 1, the
Specifically, when the
さらに、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂには、吐出された冷媒に含まれる潤滑油を分離するオイルセパレータ１１と、分離された潤滑油を第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂに戻す油戻し回路１２と、が設けられている。
Further, the
なお、上述のオイルセパレータ１１および油戻し回路１２としては、公知のものを用いることができ、特に限定するものではない。
In addition, as the above-mentioned
その一方で、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの吐出部と、四方弁６との間には、吐出側逆止弁１３が設けられている。吐出側逆止弁１３は、吐出された冷媒が、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂから四方弁６に向かって流れるように規制するものである。
On the other hand, a discharge-
さらに、第１圧縮機２Ａの吸入部と、四方弁６との間には、吸入側逆止弁１４が設けられている。吸入側逆止弁１４は、吸入される冷媒が、四方弁６から第１圧縮機２Ａに向かって流れるように規制するものである。
Further, a suction
室外熱交換器３は、冷媒と室外の空気である外気との間で熱交換を行うものである。
具体的には、暖房運転時には、暖房用膨張弁４Ｂを通過して減圧された低温低圧の冷媒と、外気との間で熱交換を行う、言い換えると、外気の熱を低温低圧の冷媒に吸熱させるものである。
一方で、冷房運転時には、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂから吐出された高温高圧の冷媒と、外気との間で熱交換を行う、言い換えると、高温高圧の冷媒の熱を、外気に放熱させるものである。
The
Specifically, during heating operation, heat exchange is performed between the low-temperature and low-pressure refrigerant that has been decompressed through the
On the other hand, during the cooling operation, heat exchange is performed between the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the
室外熱交換器３は、図１に示すように、四方弁６と暖房用膨張弁４Ｂとの間に配置されている。
具体的には、室外熱交換器３の一方の端部は、暖房運転時には、四方弁６を介して、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの吸入部に接続されている。他方の端部は、暖房用膨張弁４Ｂに接続されている。
一方で、冷房運転時には、室外熱交換器３の一方の端部は、四方弁６を介して、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの吐出部に接続されている。
As shown in FIG. 1, the
Specifically, one end of the
On the other hand, at the time of cooling operation, one end of the
冷房用膨張弁４Ａおよび暖房用膨張弁４Ｂは、図１に示すように、通過する冷媒を断熱膨張させて、その圧力を減圧させるものである。
冷房用膨張弁４Ａおよび暖房用膨張弁４Ｂは、室外熱交換器３と室内熱交換器５との間に配置され、冷房用膨張弁４Ａは室内熱交換器５側に配置され、暖房用膨張弁４Ｂは室外熱交換器３側に配置されている。さらに、冷房用膨張弁４Ａおよび暖房用膨張弁４Ｂの間には、インジェクション部８が接続されている。
As shown in FIG. 1, the cooling expansion valve 4 </ b> A and the heating expansion valve 4 </ b> B adiabatically expand the refrigerant that passes therethrough to reduce the pressure.
The cooling
冷房用膨張弁４Ａは、空気調和機１が冷房運転されている場合に、通過する冷媒を断熱膨張させるものである。一方で、暖房用膨張弁４Ｂは、空気調和機１が暖房運転されている場合に、通過する冷媒を断熱膨張させるものである。
The cooling
なお、冷房用膨張弁４Ａおよび暖房用膨張弁４Ｂとしては、公知の膨張弁を用いることができ、特に限定するものではない。
As the
室内熱交換器５は、冷媒と室内の空気である内気との間で熱交換を行うものである。
具体的には、暖房運転時には、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂから吐出された高温高圧の冷媒と、内気との間で熱交換を行う、言い換えると、高温高圧の冷媒の熱を、内気に放熱させるものである。
一方で、冷房運転時には、冷房用膨張弁４Ａを通過して減圧された低温低圧の冷媒と、内気との間で熱交換を行う、言い換えると、内気の熱を低温低圧の冷媒に吸熱させるものである。
The
Specifically, during the heating operation, heat exchange is performed between the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the
On the other hand, at the time of cooling operation, heat exchange is performed between the low-temperature and low-pressure refrigerant that has been decompressed through the cooling
室内熱交換器５は、図１に示すように、四方弁６と冷房用膨張弁４Ａとの間に配置されている。
具体的には、室内熱交換器５の一方の端部は、暖房運転時には、四方弁６を介して、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの吐出部に接続されている。他方の端部は、冷房用膨張弁４Ａに接続されている。
一方で、冷房運転時には、室外熱交換器３の一方の端部は、四方弁６を介して、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの吸入部に接続されている。
As shown in FIG. 1, the
Specifically, one end of the
On the other hand, during the cooling operation, one end of the
四方弁６は、図１に示すように、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂから吐出された冷媒を室外熱交換器３および室内熱交換器５の一方に導くとともに、室外熱交換器３および室内熱交換器５の他方から流出した冷媒を第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂに導くものである。
As shown in FIG. 1, the four-
具体的には、空気調和機１が暖房運転されている場合には、四方弁６は、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂから吐出された冷媒を室内熱交換器５に導くとともに、室外熱交換器３から流出した冷媒を第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂに導くものである。
一方で、冷房運転されている場合には、四方弁６は、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂから吐出された冷媒を室外熱交換器３に導くとともに、室内熱交換器５から流出した冷媒を第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂに導くものである。
Specifically, when the
On the other hand, when the cooling operation is performed, the four-
なお、上述の実施形態のように、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂから吐出された冷媒を導くのに四方弁６を用いてもよいし、三方弁や、電磁弁などの開閉弁であってもよく、特に限定するものではない。
As in the above-described embodiment, the four-
切替部７は、図１に示すように、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの接続状態を直列接続または並列接続に切り替えるものである。
切替部７には、切替弁７Ａと、切替回路７Ｂと、が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
The
切替弁７Ａは、切替回路７Ｂとともに第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの接続状態を切り替えるものである。
切替弁７Ａは、第２圧縮機２Ｂの吐出部と四方弁６との間に配置された弁であって、さらに、切替弁７Ａには切替回路７Ｂが接続されている。
The switching
The switching
具体的には、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂを直列に接続する場合には、切替弁７Ａは、第２圧縮機２Ｂの吐出部と、切替回路７Ｂとを接続している。一方で、並列に接続する場合には、第２圧縮機２Ｂの吐出部と、四方弁６とを接続している。
Specifically, when the
なお、本実施形態では、切替弁７Ａとして四方弁を適用して説明するが、四方弁の他に、三方弁や、電磁弁などの開閉弁であってもよく、特に限定するものではない。
In the present embodiment, a four-way valve is applied as the switching
上述のように、四方弁を切替弁７Ａとして使用する場合には、四方弁の内部での液冷媒の圧縮を防止するために、液冷媒を逃がすキャピラリ７Ｃの一方の端部が接続されている。
このように、四方弁を切替弁７Ａとして使用することにより、三方弁や、電磁弁などを用いた場合と比較して、製造コストの低減を図ることができる。
As described above, when the four-way valve is used as the switching
Thus, by using the four-way valve as the switching
切替回路７Ｂは、図１に示すように、第１圧縮機２Ａに吸入される冷媒が流れる吸入回路と、切替弁７Ａとの間を接続する回路である。さらに、切替回路７Ｂには、キャピラリ７Ｃの他方の端部が接続されている。
As shown in FIG. 1, the switching
インジェクション部８は、図１に示すように、冷房用膨張弁４Ａおよび暖房用膨張弁４Ｂの間と、第１圧縮機２Ａに吸入される冷媒の回路とを繋ぎ、空気調和機１の効率向上を図るものである。
インジェクション部８には、インジェクション回路８Ａと、インジェクション弁８Ｂと、が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
The
インジェクション回路８Ａは、図１に示すように、冷房用膨張弁４Ａおよび暖房用膨張弁４Ｂの間と、第１圧縮機２Ａに吸入される冷媒の回路とを接続する回路である。インジェクション回路８Ａには、インジェクション回路８Ａを流れる冷媒の流れを制御するインジェクション弁８Ｂが設けられている。
As shown in FIG. 1, the
制御部９は、図１および図２に示すように、空気調和機１にかかる負荷に応じて、切替弁７Ａを制御するものである。言い換えると、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂを直列に接続したり、並列に接続したりするものである。
制御部９には、外気温度センサ１５により測定された室外の気温と、内気温度センサ１６により測定された室内の気温と、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの運転状態と、が入力されている。そして、制御部９からは、切替弁７Ａの切替を制御する制御信号が出力されている。
なお、制御部９における切替部７の制御方法については、以下に説明する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
In addition, the control method of the switching
外気温度センサ１５は室外の気温、つまり外気温を測定するセンサであり、測定された室外の気温を制御部９に出力するものである。
なお、外気温度センサ１５としては、公知のセンサを用いることができ、特に限定するものではない。
The
Note that a known sensor can be used as the outside
内気温度センサ１６は、室内の気温、つまり内気温を測定するセンサであり、測定された室内の気温を制御部９に出力するものである。
なお、内気温度センサ１６としては、公知のセンサを用いることができ、特に限定するものではない。
The
As the inside
次に、上記の構成からなる空気調和機１における冷媒の流れについて説明する。
まず、空気調和機１が暖房運転されている場合であって、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂが並列に接続されている場合の冷媒流れについて、図１を参照しながら説明する。
Next, the flow of the refrigerant in the
First, the refrigerant flow when the
この場合、四方弁６は、図１に示すように、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの吐出部と、室内熱交換器５とを接続するとともに、室外熱交換器３と、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの吸入部と、を接続する位置に切り替えられている。
さらに、切替部７の切替弁７Ａは、第２圧縮機２Ｂの吐出部と、四方弁６とを接続する位置に切り替えられている。
In this case, as shown in FIG. 1, the four-
Furthermore, the switching
上述の状態で、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂが回転駆動されると、それぞれの吐出部から圧縮された高温高圧の冷媒が吐出される。
第１圧縮機２Ａから吐出された冷媒は、オイルセパレータ１１において潤滑油が分離された後に、吐出側逆止弁１３を通過して四方弁６に流入する。
第２圧縮機２Ｂから吐出された冷媒は、オイルセパレータ１１において潤滑油が分離された後に、切替弁７Ａおよび吐出側逆止弁１３を通過して四方弁６に流入する。
When the
The refrigerant discharged from the
The refrigerant discharged from the
オイルセパレータ１１において分離された潤滑油は、油戻し回路１２を介して、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂに吸入される冷媒が流れる回路に戻り、再び第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂに流入する。
The lubricating oil separated in the
四方弁６を通過した高温高圧の冷媒は室内熱交換器５に流入し、室内熱交換器５において内気と熱交換を行う。言い換えると、高温高圧の冷媒は、その熱を内気に放熱して、凝縮し液化する。その一方で、内気は、高温高圧の冷媒の熱により加熱され、室内に暖かい空気として供給される。
The high-temperature and high-pressure refrigerant that has passed through the four-
室内熱交換器５において液化した冷媒は、室内熱交換器５から冷房用膨張弁４Ａおよび暖房用膨張弁４Ｂに向かって流出する。具体的には、暖房運転時においては、冷房用膨張弁４Ａは開放され、暖房用膨張弁４Ｂにより冷媒の断熱膨張が行われる。
なお、暖房用膨張弁４Ｂにおける弁開度の制御は、公知の制御方法を用いることができ、特に限定するものではない。
The refrigerant liquefied in the
In addition, control of the valve opening degree in the
暖房用膨張弁４Ｂにおいて断熱膨張され、減圧された低温低圧の冷媒は、室外熱交換器３に流入し、外気との間で熱交換を行う。言い換えると、低温低圧の冷媒は、外気の熱を吸熱し、蒸発し気化する。その一方で、外気は、低温低圧の冷媒に熱を奪われ、温度が低下する。
The low-temperature and low-pressure refrigerant adiabatically expanded and decompressed in the
気化した冷媒は、室外熱交換器３から四方弁６を介して、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの吸入部に吸入される。
具体的には、第１圧縮機２Ａの吸入部には、四方弁６および吸入側逆止弁１４を介して冷媒が吸入される。一方で、第２圧縮機２Ｂの吸入部には、四方弁６を介して冷媒が吸入される。
The vaporized refrigerant is sucked into the suction portions of the
Specifically, the refrigerant is sucked into the suction portion of the
第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂに吸入された冷媒は、それぞれ第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂに圧縮されて吐出される。以後、上述の過程を繰り返される。
The refrigerant sucked into the
次に、空気調和機１が暖房運転されている場合であって、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂが直列に接続されている場合の冷媒流れについて、図３を参照しながら説明する。
図３には、図１の空気調和機において第１圧縮機および第２圧縮機が直列に接続されて暖房運転が行われている状態が示されている。
Next, the refrigerant flow when the
FIG. 3 shows a state in which the first compressor and the second compressor are connected in series and the heating operation is performed in the air conditioner of FIG. 1.
この場合、図３に示すように、切替部７の切替弁７Ａが、第２圧縮機２Ｂの吐出部と、第１圧縮機２Ａの吸入部とを接続する位置に切り替えられている点が、図１に示す場合と異なっている。
In this case, as shown in FIG. 3, the switching
上述の状態で、第２圧縮機２Ｂが回転駆動されると、第２圧縮機２Ｂの吐出部から圧縮された高温高圧の冷媒が吐出される。第２圧縮機２Ｂから吐出された冷媒は、オイルセパレータ１１において潤滑油が分離された後に、切替弁７Ａおよび切替回路７Ｂを通過して第１圧縮機２Ａの吸入部に吸入される。
When the
第１圧縮機２Ａの吸入部には、第２圧縮機２Ｂから吐出された冷媒が吸入されるとともに、後述するインジェクション回路８Ａから冷媒が吸入される。
第１圧縮機２Ａにおいて圧縮され吐出された冷媒は、オイルセパレータ１１において潤滑油が分離された後に、吐出側逆止弁１３を通過して四方弁６に流入する。
The refrigerant discharged from the
The refrigerant compressed and discharged in the
四方弁６を通過した高温高圧の冷媒は室内熱交換器５に流入し、室内熱交換器５において内気と熱交換を行い、凝縮し液化する。室内熱交換器５において液化した冷媒は、室内熱交換器５から冷房用膨張弁４Ａおよび暖房用膨張弁４Ｂに向かって流出する。
The high-temperature and high-pressure refrigerant that has passed through the four-
冷房用膨張弁４Ａを通過した冷媒の一部は、インジェクション回路８Ａおよびインジェクション弁８Ｂを介して第１圧縮機２Ａに吸入される。このとき、インジェクション弁８Ｂは開かれている。
A part of the refrigerant that has passed through the cooling
冷房用膨張弁４Ａを通過した冷媒の残りは、暖房用膨張弁４Ｂを通過する際に断熱膨張され、減圧された後に室外熱交換器３に流入する。冷媒は、室外熱交換器３において外気との間で熱交換を行い、蒸発し気化する。
The remaining refrigerant that has passed through the cooling expansion valve 4 </ b> A is adiabatically expanded when it passes through the heating expansion valve 4 </ b> B, and after being depressurized, flows into the
気化した冷媒は、室外熱交換器３から四方弁６を介して、第２圧縮機２Ｂの吸入部に吸入される。第２圧縮機２Ｂに吸入された冷媒は、第２圧縮機２Ｂに圧縮されて第１圧縮機２Ａに向けて吐出される。以後、上述の過程を繰り返される。
The vaporized refrigerant is sucked into the suction portion of the
次に、空気調和機１が冷房運転されている場合であって、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂが並列に接続されている場合の冷媒流れについて、図４を参照しながら説明する。
図４には、図１の空気調和機において第１圧縮機および第２圧縮機が並列に接続されて冷房運転が行われている状態が示されている。
Next, the refrigerant flow when the
FIG. 4 shows a state in which the first compressor and the second compressor are connected in parallel and the cooling operation is performed in the air conditioner of FIG. 1.
この場合、四方弁６は、図４に示すように、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの吐出部と、室外熱交換器３とを接続するとともに、室内熱交換器５と、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの吸入部と、を接続する位置に切り替えられている。
さらに、切替部７の切替弁７Ａは、第２圧縮機２Ｂの吐出部と、四方弁６とを接続する位置に切り替えられている。
In this case, as shown in FIG. 4, the four-
Furthermore, the switching
上述の状態で、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂが回転駆動されると、それぞれの吐出部から圧縮された高温高圧の冷媒が吐出される。吐出された冷媒が、四方弁６を通過するまでの流れは、図１に示した場合と同じであるため、その説明を省略する。
When the
四方弁６を通過した高温高圧の冷媒は室外熱交換器３に流入し、室外熱交換器３において外気と熱交換を行う。言い換えると、高温高圧の冷媒は、その熱を外気に放熱して、凝縮し液化する。
The high-temperature and high-pressure refrigerant that has passed through the four-
室外熱交換器３において液化した冷媒は、室外熱交換器３から冷房用膨張弁４Ａおよび暖房用膨張弁４Ｂに向かって流出する。具体的には、冷房運転時においては、冷房用膨張弁４Ａにより冷媒の断熱膨張が行われ、暖房用膨張弁４Ｂ開放される。
なお、冷房用膨張弁４Ａにおける弁開度の制御は、公知の制御方法を用いることができ、特に限定するものではない。
The refrigerant liquefied in the
In addition, control of the valve opening degree in the
冷房用膨張弁４Ａにおいて断熱膨張され、減圧された低温低圧の冷媒は、室内熱交換器５に流入し、内気との間で熱交換を行う。言い換えると、低温低圧の冷媒は、内気の熱を吸熱し、蒸発し気化する。その一方で、内気は、低温低圧の冷媒に熱を奪われ、室内に冷たい空気として供給される。
The low-temperature and low-pressure refrigerant adiabatically expanded and decompressed in the
気化した冷媒は、室内熱交換器５から四方弁６を介して、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの吸入部に吸入される。四方弁６を通過した後の冷媒の流れは、図１に示した場合と同じであるため、その説明を省略する。
The vaporized refrigerant is sucked into the suction portions of the
次に、空気調和機１が冷房運転されている場合であって、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂが直列に接続されている場合の冷媒流れについて、図５を参照しながら説明する。
図５には、図１の空気調和機において第１圧縮機および第２圧縮機が直列に接続されて冷房運転が行われている状態が示されている。
Next, the refrigerant flow when the
FIG. 5 shows a state in which the first compressor and the second compressor are connected in series and the cooling operation is performed in the air conditioner of FIG.
この場合、図５に示すように、切替部７の切替弁７Ａが、第２圧縮機２Ｂの吐出部と、第１圧縮機２Ａの吸入部とを接続する位置に切り替えられている点が、図４に示す場合と異なっている。
In this case, as shown in FIG. 5, the switching
上述の状態で、第２圧縮機２Ｂが回転駆動されると、第２圧縮機２Ｂから圧縮された高温高圧の冷媒が吐出される。吐出された冷媒が、四方弁６を通過するまでの流れは、図３に示した場合と同じであるため、その説明を省略する。
さらに、冷媒が四方弁６を通過した後の冷媒の流れは、図４に示した場合と同じであるため、その説明を省略する。
When the
Furthermore, the flow of the refrigerant after the refrigerant has passed through the four-
次に、本実施形態の特徴である、空気調和機１を、停止している状態から起動する際の制御について説明する。より具体的には、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂを、停止している状態から起動する際における切替部７の制御について図６および図７を参照しながら説明する。
図６および図７には、図２の制御部における切替部の制御を説明するフローチャートが示されている。
Next, the control at the time of starting the
6 and 7 are flowcharts illustrating the control of the switching unit in the control unit of FIG.
空気調和機１の起動時には、制御部９に空気調和機１の起動指令、言い換えると第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの起動指令が入力される（ステップＳ１）。
When the
起動指令が入力されると制御部９は、暖房運転を行うのか、冷房運転を行うのかを判断する（ステップＳ２）。
暖房運転または冷房運転のどちらを行うかは、使用者から入力された指示や、室内の気温などに基づいて判断されるものであって、特に限定するものではない。
When the activation command is input, the
Whether to perform the heating operation or the cooling operation is determined based on an instruction input from the user, an indoor temperature, or the like, and is not particularly limited.
暖房運転が行われる場合には、内気温度センサ１６により測定された室内の気温と、所定の内気温度との比較が行われる（ステップＳ３（内気温度比較ステップ））。
本実施形態の場合、所定の内気温度として約２５℃を例示することができるが、この温度に限定されるものではない。
When the heating operation is performed, the room temperature measured by the
In the case of this embodiment, about 25 degreeC can be illustrated as predetermined | prescribed inside air temperature, However, It is not limited to this temperature.
室内の気温が所定の内気温度よりも低い場合には、さらに、室外の気温と、第１外気温度との比較が行われる（ステップＳ４（外気温度比較ステップ））。
本実施形態の場合、第１外気温度として約０℃を例示することができるが、この温度に限定されるものではない。
When the room temperature is lower than the predetermined room temperature, the room temperature is further compared with the first room temperature (step S4 (outside temperature comparison step)).
In the case of this embodiment, although about 0 degreeC can be illustrated as 1st external temperature, it is not limited to this temperature.
室外の気温が第１外気温度よりも高い場合には、制御部９は、切替部７に第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂを並列に接続する制御信号を出力する。言い換えると、制御部９は、高い暖房能力を発揮させる高能力優先モードを選択する（ステップＳ５（能力優先ステップ））。
When the outdoor air temperature is higher than the first outdoor air temperature, the
このように暖房運転時において、室外の気温が第１外気温度よりも低く、かつ、室内の気温が所定の内気温度より低い場合には、空気調和機１にかかる負荷が大きいと判断され、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂが並列に接続される。そのため、空気調和機１の内部を循環する冷媒の質量流量の確保が容易となり、暖房性能を高めることができる。
Thus, during the heating operation, when the outdoor air temperature is lower than the first outdoor air temperature and the indoor air temperature is lower than the predetermined indoor air temperature, it is determined that the load applied to the
その一方で、室内の気温が所定の内気温度よりも高い場合、または、室外の気温が第１外気温度よりも低い場合には、室外の気温と、第２外気温度との比較が行われる（ステップＳ６（外気温度比較ステップ））。
本実施形態の場合、第２外気温度として約１０℃を例示することができるが、この温度に限定されるものではない。
On the other hand, when the indoor air temperature is higher than a predetermined internal air temperature, or when the outdoor air temperature is lower than the first outdoor air temperature, the outdoor air temperature is compared with the second outdoor air temperature ( Step S6 (outside air temperature comparison step)).
In the case of this embodiment, about 10 degreeC can be illustrated as 2nd external temperature, However, It is not limited to this temperature.
室外の気温が第２外気温度よりも高い場合には、制御部９は、切替部７に第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂを直列に接続する制御信号を出力する。言い換えると、制御部９は、高い暖房効率を発揮させる効率優先モードを選択する（ステップＳ７（効率優先ステップ））。
When the outdoor air temperature is higher than the second outdoor air temperature, the
このように、室外の気温が第２外気温度より高く、かつ、室内の気温が所定の内気温度より高い場合には、空気調和機１にかかる負荷が小さいと判断され、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂが直列に接続される。そのため、空気調和機１の内部を循環する冷媒における高圧と低圧との間の圧力差を大きくすることができ、運転効率を高めることができる。
Thus, when the outdoor air temperature is higher than the second outdoor air temperature and the indoor air temperature is higher than the predetermined indoor air temperature, it is determined that the load applied to the
さらに、室内の気温が所定の内気温度よりも低い場合であっても、室外の気温が第２外気温度よりも高い場合には、空気調和機１にかかる負荷が小さいと判断され、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂが直列に接続される。そのため、空気調和機１の内部を循環する冷媒における高圧と低圧との間の圧力差を大きくすることができ、運転効率を高めることができる。
Further, even when the indoor air temperature is lower than the predetermined indoor air temperature, if the outdoor air temperature is higher than the second outdoor air temperature, it is determined that the load applied to the
その一方で、室外の気温が第２外気温度よりも低い場合には、さらに、制御部９は、暖房運転が停止している時間と、所定の停止時間とを比較する（ステップＳ８（停止時間判断ステップ））。
On the other hand, when the outdoor temperature is lower than the second outside air temperature, the
例えば、制御部９は、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの運転が停止している時間を、暖房運転が停止している時間として所定の停止時間とを比較することができる。
本実施形態の場合、所定の停止時間として約５時間を例示することができるが、この温度に限定されるものではない。
For example, the
In the case of this embodiment, about 5 hours can be exemplified as the predetermined stop time, but it is not limited to this temperature.
暖房運転が停止している時間が所定の停止時間よりも長い場合には、制御部９は、切替部７に第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂを並列に接続する制御信号を出力する（ステップＳ５）。
When the time during which the heating operation is stopped is longer than the predetermined stop time, the
その一方で、暖房運転が停止している時間が所定の停止時間よりも短い場合には、制御部９は、切替部７に第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂを直列に接続する制御信号を出力する（ステップＳ７）。
On the other hand, when the time during which the heating operation is stopped is shorter than the predetermined stop time, the
このようにすることで、室内の気温が所定の内気温度よりも低下した場合であっても、室内の気温の低下が一時的なものか否かを判断して第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの接続方法を選択することができる。
By doing in this way, even if it is a case where indoor temperature falls below predetermined inside temperature, it is judged whether the fall of indoor temperature is temporary, and the
暖房運転の停止が所定の停止時間よりも長い場合には、夜間停止されていた空気調和機１を朝に起動する状況などが想定される。この場合には、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂを並列に接続することにより、室内の気温を速やかに上昇させることができる。
When the stop of the heating operation is longer than a predetermined stop time, a situation is assumed in which the
その一方、暖房運転の停止が所定の停止時間よりも短く、一時的な場合には、空気調和機１の室内機における運転や停止による一時的な停止や、デフロスト運転を行うための一時的な停止や、リモコンの誤操作による一時的な停止などの状況が想定される。この場合には、室内の気温の低下が一時的であり、室外の気温が第１外気温度よりも高く第２外気温度より低いため、空気調和機１にかかる負荷は小さいと判断され、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂは直列に接続される。
On the other hand, if the heating operation stop is shorter than the predetermined stop time and is temporary, the
冷房運転が行われる場合には、内気温度センサ１６により測定された室内の気温と、所定の内気温度との比較が行われる（ステップＳ１１）。
When the cooling operation is performed, the room temperature measured by the
室内の気温が所定の内気温度よりも低い場合には、さらに、室外の気温と、第３外気温度との比較が行われる（ステップＳ１２）。
本実施形態の場合、第３外気温度として約３０℃を例示することができるが、この温度に限定されるものではない。
When the room temperature is lower than the predetermined room temperature, the room temperature is further compared with the third room temperature (step S12).
In the case of this embodiment, about 30 degreeC can be illustrated as 3rd external temperature, However, It is not limited to this temperature.
室外の気温が第３外気温度よりも高い場合には、制御部９は、切替部７に第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂを並列に接続する制御信号を出力する（ステップＳ５）。
When the outdoor air temperature is higher than the third outdoor air temperature, the
その一方、室内の気温が所定の内気温度よりも高い場合や、室外の気温が第３外気温度よりも低い場合には、制御部９は、切替部７に第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂを直列に接続する制御信号を出力する（ステップＳ７）。
On the other hand, when the room temperature is higher than the predetermined room temperature, or when the room temperature is lower than the third room temperature, the
上記の構成によれば、室外の気温と、室内の気温と、に基づいて第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂにおける接続を、直列接続または並列接続に切り替えるため、製造コストの抑制を図ることができる。言い換えると、室外の気温および室内の気温に基づいて、空気調和機１に求められる特性、つまり高暖房性能および高運転効率の一方を選択するため、両者を同時に満たす空気調和機と比較して製造コストの抑制を図ることができる。
According to said structure, since the connection in
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図８から図１４を参照して説明する。
本実施形態の空気調和機の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、室外熱交換器の構成、および、室外熱交換器におけるデフロスト運転の方法が異なっている。よって、本実施形態においては、図８から図１４を用いて室外熱交換器、および、そのデフロスト運転についてのみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図８には、本実施形態に係る空気調和機の構成を説明する模式図が示されている。図９には、図８の制御部の構成を説明するブロック図が示されている。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素等については、同一の符号を付してその説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The basic configuration of the air conditioner of this embodiment is the same as that of the first embodiment, but the configuration of the outdoor heat exchanger and the method of defrosting operation in the outdoor heat exchanger are different from the first embodiment. Is different. Therefore, in the present embodiment, only the outdoor heat exchanger and its defrost operation will be described with reference to FIGS. 8 to 14, and description of other components and the like will be omitted.
The schematic diagram explaining the structure of the air conditioner which concerns on this embodiment is shown by FIG. FIG. 9 is a block diagram illustrating the configuration of the control unit in FIG.
In addition, about the component etc. which are the same as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
空気調和機１０１には、図８および図９に示すように、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂと、第１室外熱交換器１０３Ａおよび第２室外熱交換器１０３Ｂと、冷房用膨張弁４Ａ、第１暖房用膨張弁（膨張弁）１０４Ｂ−１および第２暖房用膨張弁（膨張弁）１０４Ｂ−２と、室内熱交換器５と、四方弁６と、切替部７と、インジェクション部８と、制御部１０９と、デフロスト部１１０と、が設けられている。
As shown in FIGS. 8 and 9, the
第１室外熱交換器１０３Ａおよび第２室外熱交換器１０３Ｂは、冷媒と室外の空気である外気との間で熱交換を行うものである。
具体的には、暖房運転時には、第１室外熱交換器１０３Ａにおいて、第１暖房用膨張弁１０４Ｂ−１を通過して減圧された低温低圧の冷媒と、外気との間で熱交換が行われ、第２室外熱交換器１０３Ｂにおいて、第２暖房用膨張弁１０４Ｂ−２を通過して減圧された低温低圧の冷媒と、外気との間で熱交換が行われる。
103 A of 1st outdoor heat exchangers and the 2nd
Specifically, during the heating operation, in the first
一方で、冷房運転時には、第１室外熱交換器１０３Ａおよび第２室外熱交換器１０３Ｂにおいて、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂから吐出された高温高圧の冷媒と、外気との間で熱交換が行われる。
On the other hand, during the cooling operation, in the first
第１室外熱交換器１０３Ａは、図８に示すように、四方弁６と第１暖房用膨張弁１０４Ｂ−１との間に配置され、第２室外熱交換器１０３Ｂは、四方弁６と第２暖房用膨張弁１０４Ｂ−２との間に配置されている。
さらに、第１室外熱交換器１０３Ａと四方弁６との間、および、第２室外熱交換器１０３Ｂと四方弁６との間は、それぞれデフロスト部１１０と接続されている。
As shown in FIG. 8, the first
Further, the
具体的には、第１室外熱交換器１０３Ａおよび第２室外熱交換器１０３Ｂの一方の端部は、暖房運転時には、四方弁６を介して、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの吸入部に接続されている。
Specifically, one end of the first
冷房運転時には、第１室外熱交換器１０３Ａおよび第２室外熱交換器１０３Ｂの一方の端部は、四方弁６を介して、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの吐出部に接続されている。
During cooling operation, one end of the first
そして、第１室外熱交換器１０３Ａおよび第２室外熱交換器１０３Ｂは、上下方向に並んで配置されており、具体的には、第１室外熱交換器１０３Ａが上側に、第２室外熱交換器１０３Ｂが下側に配置されている。
The first
さらに、第１室外熱交換器１０３Ａには、第１室外熱交換器１０３Ａの温度を測定する第１温度センサ１０５Ａが配置され、第２室外熱交換器１０３Ｂには、第２室外熱交換器１０３Ｂの温度を測定する第２温度センサ１０５Ｂが配置されている。
Further, the first
第１温度センサ１０５Ａおよび第２温度センサ１０５Ｂにより測定された温度は、制御部１０９に出力されている。
なお、第１温度センサ１０５Ａおよび第２温度センサ１０５Ｂとしては、サーミスタなどの温度測定素子を用いることができ、特に限定するものではない。
The temperatures measured by the
The
第１暖房用膨張弁１０４Ｂ−１および第２暖房用膨張弁１０４Ｂ−２は、図８に示すように、暖房運転時に通過する冷媒を断熱膨張させるものである。
第１暖房用膨張弁１０４Ｂ−１は、第１室外熱交換器１０３Ａと冷房用膨張弁４Ａとの間に配置され、第２暖房用膨張弁１０４Ｂ−２は、第２暖房用膨張弁１０４Ｂ−２と冷房用膨張弁４Ａとの間に配置されている。
As shown in FIG. 8, the first
The first
なお、第１暖房用膨張弁１０４Ｂ−１および第２暖房用膨張弁１０４Ｂ−２としては、公知の膨張弁を用いることができ、特に限定するものではない。
In addition, as the 1st
制御部１０９は、図８および図９に示すように、空気調和機１にかかる負荷に応じて、切替弁７Ａを制御するとともに、デフロスト運転を行う際にデフロスト部１１０の第１電磁弁１１２Ａおよび第２電磁弁１１２Ｂを制御するものである。
As shown in FIGS. 8 and 9, the
制御部１０９には、第１の実施形態と同様に、外気温度センサ１５により測定された室外の気温と、内気温度センサ１６により測定された室内の気温と、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの運転状態と、第１温度センサ１０５Ａにより測定された第１室外熱交換器１０３Ａの温度と、第２温度センサ１０５Ｂにより測定された第２室外熱交換器１０３Ｂの温度と、が入力されている。
As in the first embodiment, the
そして、制御部１０９からは、切替弁７Ａの切替を制御する制御信号と、第１電磁弁１１２Ａおよび第２電磁弁１１２Ｂの開閉を制御する制御信号と、が出力されている。
なお、制御部９における切替部７の制御方法については、以下に説明する。
The
In addition, the control method of the switching
デフロスト部１１０は、図８に示すように、第１室外熱交換器１０３Ａおよび第２室外熱交換器１０３Ｂのデフロスト運転を行う際に、第１室外熱交換器１０３Ａや第２室外熱交換器１０３Ｂに、第２圧縮機２Ｂから吐出された冷媒の一部を導くものである。
As shown in FIG. 8, the
デフロスト部１１０には、デフロスト回路１１１と、第１電磁弁１１２Ａと、第２電磁弁１１２Ｂと、が設けられている。
The
デフロスト回路１１１は、四方弁６と第１室外熱交換器１０３Ａとの間と、切替弁７Ａとの間を接続するとともに、四方弁６と第２室外熱交換器１０３Ｂとの間と、切替弁７Ａとの間を接続するする回路である。
The
言い換えると、第２圧縮機２Ｂから吐出された冷媒の一部を、切替弁７Ａを介して第１室外熱交換器１０３Ａに導く回路であるとともに、第２圧縮機２Ｂから吐出された冷媒の一部を、切替弁７Ａを介して第２室外熱交換器１０３Ｂに導く回路である。
In other words, it is a circuit that leads a part of the refrigerant discharged from the
第１電磁弁１１２Ａは、第１室外熱交換器１０３Ａと切替弁７Ａとの間に配置された弁であって、切替弁７Ａから第１室外熱交換器１０３Ａに向かう冷媒の流れを制御する弁である。
第２電磁弁１１２Ｂは、第２室外熱交換器１０３Ｂと切替弁７Ａとの間に配置された弁であって、切替弁７Ａから第２室外熱交換器１０３Ｂに向かう冷媒の流れを制御する弁である。
The first
The
次に、上記の構成からなる空気調和機１０１における冷媒の流れについて説明する。
まず、空気調和機１０１が暖房運転されている場合であって、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂが並列に接続されている場合の冷媒流れについて、図８を参照しながら説明する。
Next, the flow of the refrigerant in the
First, the refrigerant flow when the
この場合、デフロスト運転を行う必要がないため、第１電磁弁１１２Ａおよび第２電磁弁１１２Ｂは閉鎖されている。
なお、四方弁６および切替弁７Ａにおける切替位置については、第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
In this case, since it is not necessary to perform the defrost operation, the first
In addition, about the switching position in the four-
上述の状態で、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂが回転駆動されると、それぞれの吐出部から圧縮された高温高圧の冷媒が吐出される。吐出された冷媒は、オイルセパレータ１１、切替弁７Ａ、吐出側逆止弁１３、および、四方弁６を通過して、室内熱交換器５に流入する。
When the
室内熱交換器５に流入した高温高圧の冷媒は、室内熱交換器５において内気と熱交換を行い、凝縮して液化する。液化した冷媒は、冷房用膨張弁４Ａを通過して第１暖房用膨張弁１０４Ｂ−１および第２暖房用膨張弁１０４Ｂ−２において断熱膨張される。
The high-temperature and high-pressure refrigerant that has flowed into the
断熱膨張された低温低圧の冷媒は、第１室外熱交換器１０３Ａおよび第２室外熱交換器１０３Ｂに流入する。低温低圧の冷媒は、第１室外熱交換器１０３Ａおよび第２室外熱交換器１０３Ｂにおいて、外気との間で熱交換を行い、蒸発し気化する。
気化した冷媒は、第１室外熱交換器１０３Ａおよび第２室外熱交換器１０３Ｂから四方弁６を介して、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの吸入部に吸入される。
The low-temperature and low-pressure refrigerant adiabatically expanded flows into the first
The vaporized refrigerant is sucked into the suction portions of the
上述のような暖房運転が行われると、第１室外熱交換器１０３Ａおよび第２室外熱交換器１０３Ｂの温度が低いため、室外の空気に含まれる水分が、第１室外熱交換器１０３Ａおよび第２室外熱交換器１０３Ｂの表面で氷として付着する。
この付着した氷を溶かすために、空気調和機１０１では、以下に説明するデフロスト運転が行われる。
When the heating operation as described above is performed, since the temperatures of the first
In order to melt the adhering ice, the
なお、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂが直列に接続された状態で暖房運転や、冷房運転が行われている場合の冷媒流れや、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂが並列に接続された状態で冷房運転が行われている場合の冷媒流れについては、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
The refrigerant flow when the heating operation or the cooling operation is performed in a state where the
次に、本実施形態の特徴であるデフロスト運転における制御について説明する。
図１０から図１３には、図９の制御部におけるデフロスト運転における制御方法を説明するフローチャートが示されている。
Next, control in defrost operation, which is a feature of the present embodiment, will be described.
FIGS. 10 to 13 are flowcharts for explaining a control method in the defrost operation in the control unit of FIG.
上述のように空気調和機１０１において暖房運転が行われている際には、図１０に示すように、制御部１０９には、第１温度センサ１０５Ａにより測定された第１室外熱交換器１０３Ａの温度Ｔ１と、第２温度センサ１０５Ｂにより測定された第２室外熱交換器１０３Ｂの温度Ｔ２と、が入力される（ステップＳ２１）。
When heating operation is performed in the
制御部１０９では、入力された第１室外熱交換器１０３Ａの温度Ｔ１および第２室外熱交換器１０３Ｂの温度Ｔ２のうちの温度が低い方と、デフロスト運転を行うか否かを判断する判断温度Ｔｔとの比較が行われる（ステップＳ２２（デフロスト運転判断ステップ））。
In the
第１室外熱交換器１０３Ａの温度Ｔ１および第２室外熱交換器１０３Ｂの温度Ｔ２の両者が、判断温度Ｔｔよりも温度が高い場合には、制御部１０９によりデフロスト運転を行わないと判断され、暖房運転が継続される（ステップＳ２３）。
When both the temperature T1 of the first
その一方で、第１室外熱交換器１０３Ａの温度Ｔ１および第２室外熱交換器１０３Ｂの温度Ｔ２の少なくとも一方が、判断温度Ｔｔよりも温度が低い場合には、制御部１０９は、さらに、第１室外熱交換器１０３Ａの温度Ｔ１が判断温度Ｔｔよりも温度が低いか、第２室外熱交換器１０３Ｂの温度Ｔ２の温度が判断温度Ｔｔよりも温度が低いか、個別に比較する（ステップＳ２４（デフロスト運転判断ステップ））。
On the other hand, when at least one of the temperature T1 of the first
第１室外熱交換器１０３Ａの温度Ｔ１および第２室外熱交換器１０３Ｂの温度Ｔ２の両者が、判断温度Ｔｔよりも温度が高い場合には、図１１に示すように、第１室外熱交換器１０３Ａのデフロスト運転が行われる（ステップＳ２５）。
When both the temperature T1 of the first
図１４には、図８の空気調和機において、第１室外熱交換器のデフロスト運転が行われている状態を説明する模式図が示されている。
第１室外熱交換器１０３Ａのデフロスト運転が行われる場合には、図１４に示すように、制御部１０９は、第１電磁弁１１２Ａを開く制御信号を出力するとともに、第２電磁弁１１２Ｂは閉じたままとする制御信号を出力する。さらに、第１暖房用膨張弁１０４Ｂ−１が開かれる。
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a state in which the defrost operation of the first outdoor heat exchanger is performed in the air conditioner of FIG.
When the defrost operation of the first
すると、第２圧縮機２Ｂから吐出された高温高圧の冷媒の一部は、切替弁７Ａを通過した後、デフロスト回路１１１に流入する。デフロスト回路１１１に流入した冷媒は、第１電磁弁１１２Ａを通過して第１室外熱交換器１０３Ａに流入する。
Then, a part of the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the
第１室外熱交換器１０３Ａに流入した冷媒は、その熱で第１室外熱交換器１０３Ａに付着した氷を溶かし、第１室外熱交換器１０３Ａから流出する。流出した冷媒は、第１暖房用膨張弁１０４Ｂ−１、第２暖房用膨張弁１０４Ｂ−２、および、第２室外熱交換器１０３Ｂを通過して、再び第１圧縮機２Ａ、または、第２圧縮機２Ｂに吸入される。
The refrigerant flowing into the first
このとき、第２暖房用膨張弁１０４Ｂ−２および第２室外熱交換器１０３Ｂを用いて、空気調和機１０１における暖房運転が継続されている。
At this time, the heating operation in the
第１室外熱交換器１０３Ａのデフロスト運転が所定時間だけ継続され、第１室外熱交換器１０３Ａに付着した氷がなくなると、次に、第２室外熱交換器１０３Ｂのデフロスト運転が行われる（ステップＳ２６）。
When the defrost operation of the first
図１５には、図８の空気調和機において、第２室外熱交換器のデフロスト運転が行われている状態を説明する模式図が示されている。
第２室外熱交換器１０３Ｂのデフロスト運転が行われる場合には、図１５に示すように、制御部１０９は、第２電磁弁１１２Ｂを開く制御信号を出力するとともに、第１電磁弁１１２Ａを閉じる制御信号を出力する。さらに、第２暖房用膨張弁１０４Ｂ−２が開かれる。
FIG. 15 is a schematic diagram illustrating a state in which the defrost operation of the second outdoor heat exchanger is performed in the air conditioner of FIG.
When the defrost operation of the second
すると、第２圧縮機２Ｂから吐出された高温高圧の冷媒の一部は、切替弁７Ａを通過した後、デフロスト回路１１１に流入する。デフロスト回路１１１に流入した冷媒は、第２電磁弁１１２Ｂを通過して第２室外熱交換器１０３Ｂに流入する。
Then, a part of the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the
第２室外熱交換器１０３Ｂに流入した冷媒は、その熱で第２室外熱交換器１０３Ｂに付着した氷を溶かし、第２室外熱交換器１０３Ｂから流出する。流出した冷媒は、第２暖房用膨張弁１０４Ｂ−２、第１暖房用膨張弁１０４Ｂ−１、および、第１室外熱交換器１０３Ａを通過して、再び第１圧縮機２Ａ、または、第２圧縮機２Ｂに吸入される。
The refrigerant flowing into the second
このとき、第１暖房用膨張弁１０４Ｂ−１および第１室外熱交換器１０３Ａを用いて、空気調和機１０１における暖房運転が継続されている。
At this time, the heating operation in the
第２室外熱交換器１０３Ｂのデフロスト運転が所定時間だけ継続され、第２室外熱交換器１０３Ｂに付着した氷がなくなると、デフロスト運転は終了され、暖房運転が継続される（ステップＳ２３）。
When the defrost operation of the second
このように上側に配置された第１室外熱交換器１０３Ａに対するデフロスト運転を先に行い、その後に、下側に配置された第２室外熱交換器１０３Ｂに対するデフロスト運転を行うため、暖房運転を継続しつつ、効率よくデフロスト運転を行うことができる。
In this way, the defrost operation for the first
具体的には、第１室外熱交換器１０３Ａに対するデフロスト運転を行っている間は、空気調和機１０１は第２室外熱交換器１０３Ｂを用いて暖房運転を継続することができる。その一方で、第２室外熱交換器１０３Ｂに対するデフロスト運転を行っている間は、空気調和機１０１は第１室外熱交換器１０３Ａを用いて暖房運転を継続することができる。
Specifically, while the defrost operation is being performed on the first
そして、上側に配置された第１室外熱交換器１０３Ａに対するデフロスト運転を先に行うことで、下側に配置された第２室外熱交換器１０３Ｂに対するデフロスト運転を先に行う場合と比較して、効率よくデフロスト運転を行うことができる。
And by performing the defrost operation for the first
具体的には、上側に配置された第１室外熱交換器１０３Ａに対するデフロスト運転を先に行う場合には、霜などが溶けた水が、下側に配置された第２室外熱交換器１０３Ｂに付着して氷となっても、第２室外熱交換器１０３Ｂに対するデフロスト運転を行う際に、もともと第２室外熱交換器１０３Ｂに付着していた氷と、上述の後に付着した氷とが同時に溶かされる。
Specifically, when the defrost operation for the first
逆に、下側に配置された第２室外熱交換器１０３Ｂに対するデフロスト運転を先に行うと、第１室外熱交換器１０３Ａに対するデフロスト運転を行った際に、霜などが溶けた水が第２室外熱交換器１０３Ｂに付着して氷となるため、再び第２室外熱交換器１０３Ｂに対してデフロスト運転を行う必要がある。
On the other hand, when the defrost operation for the second
つまり、上側に配置された第１室外熱交換器１０３Ａに対するデフロスト運転を先に行うことにより、デフロスト運転の回数を減らすとともに、デフロスト運転に要する時間を短縮することができ、効率よくデフロスト運転を行うことができる。
That is, by first performing the defrost operation for the first
その一方で、図１０に示すように、第１室外熱交換器１０３Ａの温度Ｔ１のみが判断温度Ｔｔよりも低い場合には、図１２に示すように、第１室外熱交換器１０３Ａのデフロスト運転が行われる（ステップＳ２５−１）。
On the other hand, as shown in FIG. 10, when only the temperature T1 of the first
第１室外熱交換器１０３Ａにおけるデフロスト運転が終了すると、制御部１０９は、再び、第２室外熱交換器１０３Ｂの温度と判断温度Ｔｔとの比較を行う（ステップＳ２７（デフロスト運転判断ステップ））。
第２室外熱交換器１０３Ｂの温度が判断温度Ｔｔよりも低い場合には、第２室外熱交換器１０３Ｂのデフロスト運転が行われる（ステップＳ２６−１）。
When the defrost operation in the first
When the temperature of the second
このようにすることで、第１室外熱交換器１０３Ａにおけるデフロスト運転中に、第２室外熱交換器１０３Ｂに霜や氷が付着し、デフロスト運転が必要になる場合等にも対応することができる。
By doing in this way, it can respond also to the case where frost and ice adhere to the 2nd
第２室外熱交換器１０３Ｂの温度が判断温度Ｔｔよりも高い場合、または、第２室外熱交換器１０３Ｂのデフロスト運転が終了すると、デフロスト運転は終了され、暖房運転が継続される（ステップＳ２３）。
When the temperature of the second
図１０に示すように、第２室外熱交換器１０３Ｂの温度Ｔ２のみが判断温度Ｔｔよりも低い場合には、図１３に示すように、第２室外熱交換器１０３Ｂのデフロスト運転が行われる（ステップＳ２６−２）。
As shown in FIG. 10, when only the temperature T2 of the second
第２室外熱交換器１０３Ｂにおけるデフロスト運転が終了すると、制御部１０９は、再び、第１室外熱交換器１０３Ａの温度と判断温度Ｔｔとの比較を行う（ステップＳ２８（デフロスト運転判断ステップ））。
第１室外熱交換器１０３Ａの温度が判断温度Ｔｔよりも低い場合には、第１室外熱交換器１０３Ａのデフロスト運転が行われる（ステップＳ２５−２）。
When the defrost operation in the second
When the temperature of the first
このようにすることで、第２室外熱交換器１０３Ｂにおけるデフロスト運転中に、第１室外熱交換器１０３Ａに霜や氷が付着し、デフロスト運転が必要になる場合等にも対応することができる。
By doing in this way, it can respond also to the case where frost and ice adhere to the 1st
第１室外熱交換器１０３Ａの温度が判断温度Ｔｔよりも高い場合、または、第１室外熱交換器１０３Ａのデフロスト運転が終了すると、デフロスト運転は終了され、暖房運転が継続される（ステップＳ２３）。
When the temperature of the first
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について図１６を参照して説明する。
本実施形態の空気調和機の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、室内熱交換器の周辺の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図１６を用いて室内熱交換器の周辺の構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図１６には、本実施形態に係る空気調和機の構成を説明する模式図が示されている。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略している。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the air conditioner of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, but the configuration around the indoor heat exchanger is different from that of the first embodiment. Therefore, in the present embodiment, only the configuration around the indoor heat exchanger will be described with reference to FIG. 16, and description of other components will be omitted.
The schematic diagram explaining the structure of the air conditioner which concerns on this embodiment is shown by FIG.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
空気調和機２０１には、図１６に示すように、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂと、室外熱交換器３と、第１冷房用膨張弁（膨張弁）２０４Ａ−１および第２冷房用膨張弁（膨張弁）２０４Ａ−２と、暖房用膨張弁４Ｂと、第１室内熱交換器２０５Ａおよび第２室内熱交換器２０５Ｂと、四方弁６と、切替部７と、インジェクション部８と、制御部１０９と、第１再熱コンデンサ２０６Ａおよび第２再熱コンデンサ２０６Ｂと、が設けられている。
As shown in FIG. 16, the
第１冷房用膨張弁２０４Ａ−１および第２冷房用膨張弁２０４Ａ−２は、図１６に示すように、空気調和機１が冷房運転されている場合に、通過する冷媒を断熱膨張させるものである。
第１冷房用膨張弁２０４Ａ−１は、第１室内熱交換器２０５Ａと第１再熱コンデンサ２０６Ａとの間に配置されている。第２冷房用膨張弁２０４Ａ−２は、第２室内熱交換器２０５Ｂと第２再熱コンデンサ２０６Ｂとの間に配置されている。
As shown in FIG. 16, the first cooling expansion valve 204 </ b> A- 1 and the second cooling expansion valve 204 </ b> A- 2 are configured to adiabatically expand the refrigerant that passes when the
The first
なお、第１冷房用膨張弁２０４Ａ−１および第２冷房用膨張弁２０４Ａ−２としては、公知の膨張弁を用いることができ、特に限定するものではない。
As the first
第１室内熱交換器２０５Ａおよび第２室内熱交換器２０５Ｂは、図１６に示すように、冷媒と室内の空気である内気との間で熱交換を行うものである。
As shown in FIG. 16, the first
具体的には、冷房運転時には、第１室内熱交換器２０５Ａの一方の端部は、第１冷房用膨張弁２０４Ａ−１に接続され、第２室内熱交換器２０５Ｂの一方の端部は、第２冷房用膨張弁２０４Ａ−２に接続されている。第１室内熱交換器２０５Ａおよび第２室内熱交換器２０５Ｂの一方の端部は、四方弁６を介して、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの吸入部に接続されている。
Specifically, during the cooling operation, one end of the first
その一方で、暖房運転時には、第１室内熱交換器２０５Ａおよび第２室内熱交換器２０５Ｂの他方の端部は、四方弁６を介して、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの吐出部に接続されている。
On the other hand, during heating operation, the other ends of the first
第１再熱コンデンサ２０６Ａおよび第２再熱コンデンサ２０６Ｂは、図１６に示すように、冷房運転時に、第１冷房用膨張弁２０４Ａ−１および第２冷房用膨張弁２０４Ａ−２に流入する冷媒の熱を外部に放熱させる熱交換器である。
As shown in FIG. 16, the
第１再熱コンデンサ２０６Ａは、第１冷房用膨張弁２０４Ａ−１と暖房用膨張弁４Ｂとの間に配置されている。第２再熱コンデンサ２０６Ｂは、第２冷房用膨張弁２０４Ａ−２と暖房用膨張弁４Ｂとの間に配置されている。
The
次に、上記の構成からなる空気調和機１０１において、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂが並列に接続された状態で冷房運転されている時の冷媒の流れについて、図８を参照しながら説明する。
Next, in the
なお、四方弁６および切替弁７Ａにおける切替位置については、第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
In addition, about the switching position in the four-
上述の状態で、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂが回転駆動されると、それぞれの吐出部から圧縮された高温高圧の冷媒が吐出される。吐出された冷媒は、オイルセパレータ１１、切替弁７Ａ、吐出側逆止弁１３、および、四方弁６を通過して、室外熱交換器３に流入する。
When the
室外熱交換器３に流入した高温高圧の冷媒は、室外熱交換器３において内気と熱交換を行い、その一部が凝縮して液化する。室外熱交換器３から流出した気液二相の冷媒は、暖房用膨張弁４Ｂを通過して、第１再熱コンデンサ２０６Ａおよび第２再熱コンデンサ２０６Ｂに流入する。
The high-temperature and high-pressure refrigerant that has flowed into the
第１再熱コンデンサ２０６Ａおよび第２再熱コンデンサ２０６Ｂにおいて、冷媒はその熱を外部に放熱し、凝縮して液化する。液化した冷媒は、第１再熱コンデンサ２０６Ａおよび第２再熱コンデンサ２０６Ｂから、それぞれ第１冷房用膨張弁２０４Ａ−１および第２冷房用膨張弁２０４Ａ−２に向かって流れ、第１冷房用膨張弁２０４Ａ−１および第２冷房用膨張弁２０４Ａ−２において断熱膨張される。
In the
第１冷房用膨張弁２０４Ａ−１および第２冷房用膨張弁２０４Ａ−２を通過した気液二相の冷媒は、第１室内熱交換器２０５Ａおよび第２室内熱交換器２０５Ｂに流入する。冷媒は、第１室内熱交換器２０５Ａおよび第２室内熱交換器２０５Ｂにおいて内気と熱交換を行い、蒸発して気化する。
The gas-liquid two-phase refrigerant that has passed through the first
気化した冷媒は、第１室内熱交換器２０５Ａおよび第２室内熱交換器２０５Ｂから、四方弁６を介して、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂの吸入部に流入する。その後、上述の過程が繰り返されることにより、冷房運転が継続される。
The vaporized refrigerant flows from the first
なお、第１圧縮機２Ａおよび第２圧縮機２Ｂが直列に接続された状態で冷房運転されている時の冷媒の流れや、暖房運転されている時の冷媒の流れについては、上述の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
In addition, about the flow of the refrigerant | coolant at the time of air_conditionaing | cooling operation in the state where the
上記の構成によれば、室外熱交換器３から第１再熱コンデンサ２０６Ａおよび第２再熱コンデンサ２０６Ｂに分配される気液二相の流量に差が生じても、第１室内熱交換器２０５Ａおよび第１冷房用膨張弁２０４Ａ−１に流入する冷媒と、第２室内熱交換器２０５Ｂおよび第２冷房用膨張弁２０４Ａ−２に流入する冷媒との間の流量差の発生を抑制することができる。
そのため、広い運転範囲において、空気調和機２０１に安定した冷房能力を発揮させることができるとともに、高い運転効率を実現させることができる。
According to the above configuration, even if a difference occurs in the flow rate of the gas-liquid two phases distributed from the
Therefore, the
つまり、第１再熱コンデンサ２０６Ａおよび第２再熱コンデンサ２０６Ｂが設けられていない場合には、室外熱交換器３から流出する気液二相の冷媒の状態（冷媒の乾き度）が変化すると、第１室内熱交換器２０５Ａに流入する冷媒と、第２室内熱交換器２０５Ｂに流入する冷媒との間に流量差が生じやすい。この流量差により、第１室内熱交換器２０５Ａおよび第２室内熱交換器２０５Ｂにおける冷房能力に差が生じ、空気調和機２０１に安定した冷房能力を発揮させることができなかった。
That is, when the
また、上述の流量差の発生を抑制するために、室外熱交換器３と第１冷房用膨張弁２０４Ａ−１および第２冷房用膨張弁２０４Ａ−２との間に二重管を設け、第１冷房用膨張弁２０４Ａ−１および第２冷房用膨張弁２０４Ａ−２に液冷媒を供給する方法も知られている。しかしながら、この方法では、第１冷房用膨張弁２０４Ａ−１および第２冷房用膨張弁２０４Ａ−２に供給される冷媒の量が極端に多くなるという問題があった。
In order to suppress the occurrence of the above-described flow rate difference, a double pipe is provided between the
そこで、上述のように、第１再熱コンデンサ２０６Ａおよび第２再熱コンデンサ２０６Ｂを設けることにより、上述の問題を解消するとともに、広い運転範囲において、空気調和機２０１に安定した冷房能力を発揮させることができるとともに、高い運転効率を実現させることができる。
Therefore, by providing the
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、室外熱交換器３等を備える室外機と、室内熱交換器５等を備える室内機とが、一対一に対応するいわゆるシングル機に適用して説明したが、一つの室外機と、複数の室外機とが対応するいわゆるマルチシステムに適用することもでき、特に限定するものではない。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the outdoor unit including the
１，１０１，２０１ 空気調和機
２Ａ 第１圧縮機（圧縮機）
２Ｂ 第２圧縮機（圧縮機）
３ 室外熱交換器
４Ａ 冷房用膨張弁（膨張弁）
４Ｂ 暖房用膨張弁（膨張弁）
５ 室内熱交換器
６ 四方弁（冷暖房切替部）
７ 切替部（接続切替部）
９，１０９ 制御部
１０３Ａ 第１室外熱交換器
１０３Ｂ 第２室外熱交換器
１０４Ｂ−１ 第１暖房用膨張弁（膨張弁）
１０４Ｂ−２ 第２暖房用膨張弁（膨張弁）
２０４Ａ−１ 第１冷房用膨張弁（膨張弁）
２０４Ａ−２ 第２冷房用膨張弁（膨張弁）
Ｓ３ 内気温度比較ステップ
Ｓ４，Ｓ６ 外気温度比較ステップ
Ｓ５ 能力優先ステップ
Ｓ７ 効率優先ステップ
Ｓ８ 停止時間判断ステップ
Ｓ２２，Ｓ２４，Ｓ２７，Ｓ２８ デフロスト運転判断ステップ
1,101,201
2B 2nd compressor (compressor)
3
4B Expansion valve for heating (expansion valve)
5
7 Switching part (connection switching part)
9,109
104B-2 Second heating expansion valve (expansion valve)
204A-1 First cooling expansion valve (expansion valve)
204A-2 Second cooling expansion valve (expansion valve)
S3 Inside air temperature comparison step S4, S6 Outside air temperature comparison step S5 Capacity priority step S7 Efficiency priority step S8 Stop time determination step S22, S24, S27, S28 Defrost operation determination step
Claims (6)
暖房運転時の制御の際に、
室内の気温と所定の内気温度とを比較する内気温度比較ステップと、
室外の気温と、第１外気温度、および、該第１外気温度より温度の高い第２外気温度とを比較する外気温度比較ステップと、
前記室内の気温が前記所定の内気温度よりも低く、かつ、前記室外の気温が前記第１外気温度よりも低い場合には、前記複数の圧縮機を並列に接続する能力優先ステップと、
前記室内の気温が前記所定の内気温度よりも高く、かつ、前記室外の気温が前記第２外気温度よりも高い場合には、前記複数の圧縮機を直列に接続する効率優先ステップと、
を有することを特徴とする空気調和機の制御方法。 A control method of an air conditioner provided with a plurality of compressors whose connection is switched in series and in parallel,
During control during heating operation,
A room temperature comparison step for comparing the room temperature and a predetermined room temperature;
An outdoor air temperature comparison step for comparing the outdoor air temperature, the first outdoor air temperature, and a second outdoor air temperature higher than the first outdoor air temperature;
When the indoor air temperature is lower than the predetermined indoor air temperature and the outdoor air temperature is lower than the first outdoor air temperature, an ability priority step of connecting the plurality of compressors in parallel;
When the indoor air temperature is higher than the predetermined indoor air temperature and the outdoor air temperature is higher than the second outdoor air temperature, an efficiency priority step of connecting the plurality of compressors in series;
A method for controlling an air conditioner, comprising:
暖房運転が停止している時間と、所定の停止時間とを比較する停止時間判断ステップを有し、
前記暖房運転の停止時間が、前記所定の停止時間より長い場合には、前記能力優先ステップが選択され、
前記所定の停止時間より短い場合には、前記効率優先ステップが選択されることを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機の制御方法。 When the indoor air temperature is lower than the predetermined indoor air temperature, and the outdoor air temperature is higher than the first outdoor air temperature and lower than the second outdoor air temperature,
A stop time determination step for comparing the time during which the heating operation is stopped and a predetermined stop time;
When the stop time of the heating operation is longer than the predetermined stop time, the ability priority step is selected,
The method for controlling an air conditioner according to claim 1 or 2, wherein the efficiency priority step is selected when the predetermined stop time is shorter.
前記第１室外熱交換器および前記第２室外熱交換器の温度と、デフロスト運転を行うか否かを判断する判断温度と、を比較するデフロスト運転判断ステップを有し、
前記第１室外熱交換器の温度、および、前記第２室外熱交換器の温度が、前記判断温度よりも低い場合には、前記第１室外熱交換器のみのデフロスト運転を行い、その後に、前記第２室外熱交換器のみのデフロスト運転を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の空気調和機の制御方法。 The air conditioner is provided with a first outdoor heat exchanger and a second outdoor heat exchanger arranged in order from top to bottom,
A defrost operation determination step of comparing the temperature of the first outdoor heat exchanger and the second outdoor heat exchanger with a determination temperature for determining whether to perform the defrost operation;
When the temperature of the first outdoor heat exchanger and the temperature of the second outdoor heat exchanger are lower than the determination temperature, the defrost operation of only the first outdoor heat exchanger is performed, and then The method of controlling an air conditioner according to any one of claims 1 to 3, wherein only the second outdoor heat exchanger is defrosted.
前記冷媒と室外の空気との間で熱交換を行わせる室外熱交換器と、
通過する冷媒を断熱膨張させる膨張弁と、
前記冷媒と室内の空気との間で熱交換を行わせる室内熱交換器と、
前記複数の圧縮機から吐出された冷媒を、前記室外熱交換器および前記室内熱交換器の一方に導く冷暖房切替部と、
前記複数の圧縮機の接続を直列および並列の一方に切り替える接続切替部と、
請求項１から請求項３のいずれかに記載の制御方法に基づいて前記接続切替部を制御する制御部と、
が設けられていることを特徴とする空気調和機。 A plurality of compressors for compressing the refrigerant;
An outdoor heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and outdoor air;
An expansion valve for adiabatic expansion of the refrigerant passing therethrough;
An indoor heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and indoor air;
A cooling / heating switching unit for guiding the refrigerant discharged from the plurality of compressors to one of the outdoor heat exchanger and the indoor heat exchanger;
A connection switching unit that switches the connection of the plurality of compressors to one of serial and parallel;
A control unit that controls the connection switching unit based on the control method according to any one of claims 1 to 3,
Is provided with an air conditioner.
前記室外熱交換器は、上から下に順に並べられた第１室外熱交換器および第２室外熱交換器であり、
通過する冷媒を断熱膨張させる膨張弁と、
冷媒と室内の空気との間で熱交換を行わせる室内熱交換器と、
前記複数の圧縮機から吐出された冷媒を、前記室外熱交換器および前記室内熱交換器の一方に導く冷暖房切替部と、
前記複数の圧縮機の接続を直列および並列の一方に切り替える接続切替部と、
請求項４記載の制御方法に基づいて、少なくとも前記接続切替部を制御する制御部と、
が設けられていることを特徴とする空気調和機。
A plurality of compressors for compressing the refrigerant;
The outdoor heat exchanger is a first outdoor heat exchanger and a second outdoor heat exchanger arranged in order from top to bottom,
An expansion valve for adiabatic expansion of the refrigerant passing therethrough;
An indoor heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and indoor air;
A cooling / heating switching unit for guiding the refrigerant discharged from the plurality of compressors to one of the outdoor heat exchanger and the indoor heat exchanger;
A connection switching unit that switches the connection of the plurality of compressors to one of serial and parallel;
A control unit that controls at least the connection switching unit based on the control method according to claim 4;
Is provided with an air conditioner.
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