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JP7531736B2 - 空気調和機、および制御方法 - Google Patents

空気調和機、および制御方法 Download PDF

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Description

本開示は、空気調和機、および制御方法に関する。
近年、空気調和機は、地球温暖化防止のために、地球温暖化係数(GWP、Global Warming Potential)が低い微燃性もしくは可燃性の冷媒を冷媒回路内で循環させている。このような空気調和機は、安全対策として、冷媒漏洩を検知したときに冷媒の流れを遮断する遮断弁を冷媒回路に備えている。その遮断弁として、非通電時には閉状態を保ち、通電時に開く電磁弁が多く用いられている。この電磁弁では、内蔵する電磁弁コイルが通電状態で開状態を保つ。
そして、冷媒回路中の遮断弁として、冷房運転時に利用側熱交換器から熱源側熱交換器に冷媒が流れるガス側冷媒配管に配置されるガス側遮断弁と、冷房運転時に熱源側熱交換器から利用側熱交換器に冷媒が流れる液側冷媒配管に配置される液側遮断弁とが用いられている(例えば、特許文献1参照)。
特開2017-9268号公報
解決しようとする問題点は、空気調和機の運転中は、常にガス側遮断弁および液側遮断弁に通電し開状態としておく必要があるという点である。
本開示は上述した課題を解決するためになされたもので、本開示の一態様は、利用側熱交換器と、熱源側熱交換器とを含み、冷媒が循環する冷媒回路を備える空気調和機であって、前記利用側熱交換器と前記熱源側熱交換器とを接続するガス側冷媒配管と、前記利用側熱交換器と前記熱源側熱交換器とを接続する液側冷媒配管と、前記ガス側冷媒配管に配置されたガス側遮断機構と、前記液側冷媒配管に配置された液側遮断機構と、前記冷媒の前記冷媒回路からの漏洩、または、前記冷媒の圧力異常を検出すると、冷媒回収運転を行う制御部とを備え、前記ガス側遮断機構は、通電状態では、双方向の冷媒の流れを許容し、非通電状態では、前記利用側熱交換器側から前記熱源側熱交換器側への冷媒の流れのみを許容し、前記液側遮断機構は、通電状態では、双方向の冷媒の流れを許容し、非通電状態では、前記利用側熱交換器側から前記熱源側熱交換器側への冷媒の流れのみを許容し、前記制御部は、前記冷媒回収運転時には、前記ガス側遮断機構を非通電状態とする、空気調和機である。
また、本開示の他の一態様は、上述の空気調和機であって、前記液側遮断機構よりも利用側熱交換器側の前記液側冷媒配管に配置された利用側膨張弁を備え、前記制御部は、前記冷媒回収運転時には、前記利用側膨張弁を閉状態とし、前記液側遮断機構を通電状態とする。
また、本開示の他の一態様は、上述の空気調和機であって、前記液側遮断機構よりも利用側熱交換器側の前記液側冷媒配管に配置された利用側膨張弁を備え、
前記制御部は、前記冷媒回収運転時には、前記利用側膨張弁を開状態とし、前記液側遮断機構を非通電状態とする、
また、本開示の他の一態様は、上述の空気調和機であって、前記制御部は、冷房運転時には、前記液側遮断機構を通電状態とし、前記ガス側遮断機構を非通電状態とし、冷房運転終了時には、前記冷媒を圧縮する圧縮機を停止させてから、予め決められた時間が経過した後に、前記液側遮断機構を非通電状態とする。
また、本開示の他の一態様は、上述の空気調和機であって、前記制御部は、暖房運転時には、前記ガス側遮断機構を通電状態とし、前記液側遮断機構を非通電状態とし、暖房運転終了時には、前記冷媒を圧縮する圧縮機を停止させたとき、あるいは、前記圧縮機を停止させてから前記予め決められた時間より短い時間が経過した後に、前記ガス側遮断機構を非通電状態とする。
また、本開示の他の一態様は、上述の空気調和機であって、前記液側遮断機構および前記ガス側遮断機構の各々は、通電状態で開、非通電状態で閉となる電磁弁と、逆止弁とが並列する回路構成と等価な機能を有する機構である。
また、本開示の他の一態様は、利用側熱交換器と、熱源側熱交換器とを含み、冷媒が循環する冷媒回路を備える空気調和機の制御方法であって、冷房運転時には、前記利用側熱交換器と前記熱源側熱交換器とを接続する液側冷媒配管に配置された液側遮断機構であって、通電状態では、双方向の冷媒の流れを許容し、非通電状態では、前記利用側熱交換器側から前記熱源側熱交換器側への冷媒の流れのみを許容する液側遮断機構を通電状態とし、前記利用側熱交換器と前記熱源側熱交換器とを接続するガス側冷媒配管に配置されたガス側遮断機構であって、通電状態では、双方向の冷媒の流れを許容し、非通電状態では、前記利用側熱交換器側から前記熱源側熱交換器側への冷媒の流れのみを許容するガス側遮断機構を非通電状態とするステップと、暖房運転時には、前記ガス側遮断機構を通電状態とし、前記液側遮断機構を非通電状態とするステップと、前記冷媒の前記冷媒回路からの漏洩、または、前記冷媒の圧力異常を検出すると、前記利用側熱交換器を有する利用側ユニットから冷媒を回収する冷媒回収運転を行うステップと、前記冷媒回収運転時には、前記ガス側遮断機構を非通電状態とするステップとを有する制御方法である。
本開示の空気調和機は、運転中に、ガス側遮断機構および液側遮断機構のうち、一方のみを通電して開状態としておけばよいという利点がある。
この開示の第1の実施形態における空気調和機1の構成を示す冷媒回路図である。 同実施形態における電磁弁50の構成を示す断面図である。 同実施形態における空気調和機1の冷房運転時の状態を示す冷媒回路図である。 同実施形態における空気調和機1の暖房運転時の状態を示す冷媒回路図である。 同実施形態におけるガス側遮断機構108、液側遮断機構109の通電時の冷媒流れを示す模式図である。 同実施形態におけるガス側遮断機構108、液側遮断機構109の非通電時の冷媒流れを示す模式図である。 同実施形態における遮断機構700の機能を示す冷媒回路図である。 同実施形態における遮断機構800の構成を示す冷媒回路図である。 同実施形態における制御部114による冷房運転時の制御を説明するフローチャートである。 同実施形態における制御部114による暖房運転時の制御を説明するフローチャートである。 同実施形態における空気調和機1が冷房運転から冷媒回収運転へ移行する制御を説明するフローチャートである。 同実施形態における空気調和機1が暖房運転から冷媒回収運転へ移行する制御を説明するフローチャートである。 同実施形態における空気調和機1が停止時から冷媒回収運転へ移行する制御を説明するフローチャートである。 この開示の第2の実施形態における空気調和機1の構成を示す冷媒回路図である。 同実施形態における空気調和機1の他の構成例を示す冷媒回路図である。 この開示の第3の実施形態における空気調和機1が冷房運転から冷媒回収運転へ移行する制御を説明するフローチャートである。 同実施形態における空気調和機1が暖房運転から冷媒回収運転へ移行する制御を説明するフローチャートである。 同実施形態における空気調和機1が停止時から冷媒回収運転へ移行する制御を説明するフローチャートである。 この開示の第4の実施形態における空気調和機1が暖房運転から冷媒回収運転へ移行する制御を説明するフローチャートである。 同実施形態における空気調和機1が停止時から冷媒回収運転へ移行する制御を説明するフローチャートである。 同実施形態における空気調和機1が冷房運転から冷媒回収運転へ移行する制御を説明するフローチャートである。
<第1の実施形態>
図1は、この開示の第1の実施形態における空気調和機1の構成を示す冷媒回路図である。空気調和機1は、熱源側ユニット10、利用側ユニット20、冷媒配管30を備える。
熱源側ユニット10は、暖房運転時は温熱源となり、冷房運転時は冷熱源となる。熱源側ユニット10は、ケーシング100、圧縮機101、四方弁(四路切換弁)110、熱源側熱交換器102、ファン103、熱源側膨張弁113、二重管111、液側遮断機構109、ガス側遮断機構108、圧力容器112、制御部114、冷媒圧力取得部115および部品間を接続する配管を有している。
ケーシング100は、熱源側ユニット10の構成部品を収容する。圧縮機101は、低圧ガス冷媒を圧縮して高圧ガス冷媒を吐出する。低圧ガス冷媒は、圧力容器112から圧縮機101へ向かって流れる。高圧ガス冷媒は、圧縮機101から四方弁110へ向かって流れる。
四方弁110は、冷房運転の冷媒回路構成と暖房運転の冷媒回路構成とのいずれかの構成に切り替える。冷房運転時には、四方弁110は、図3の実線で示される接続を行う。それによって冷媒は、図3の矢印の方向に流れる。すなわち、冷房運転時には、圧縮機101から吐出された冷媒は、熱源側熱交換器102に向かって流れる。一方、暖房運転時には、四方弁110は、図4の実線で示される接続を行う。それによって冷媒は図4の矢印の方向に流れる。すなわち、暖房運転時には、圧縮機101から吐出された冷媒は、ガス側遮断機構108に向かって流れる。本実施形態では、四方弁110は、通電状態のときに暖房運転の冷媒回路構成となり、非通電状態のときに冷房運転の冷媒回路構成となるが、逆であってもよい。
熱源側熱交換器102は、冷媒と空気(外気)の熱交換を行う。熱源側熱交換器102は、冷房運転時には空気に放熱して温熱源となり、暖房運転時には空気から吸熱して冷熱源となる。ファン103は、熱源側熱交換器102による冷媒と空気の熱交換を促進する。
熱源側膨張弁113は、開度が調整可能な弁である。二重管111は、例えば銅板を二重の管状に加工したチューブである。二重管111は、外管を流れる冷媒と内管を流れる冷媒の熱交換を促進する。
液側遮断機構109は、液側冷媒配管32に配置され、通電状態では、双方向の冷媒の流れを許容し、非通電状態では、利用側ユニット20(利用側熱交換器201)側から熱源側ユニット10(熱源側熱交換器102)側への冷媒の流れのみを許容する。液側遮断機構109は、図1に示すように、液側逆止弁106と、液側電磁弁107とが並列に配置された構成であってもよい。なお、液側遮断機構109は、図7に示すように逆止弁701と電磁弁702とが並列に配置されたものと等価な機能を有する遮断機構700であればどのようなものでもよい。例えば、液側遮断機構109は、等価な機能を有する単一の電磁弁であってもよいし、図8に示す遮断機構800のように、逆止弁801と、逆止弁802および電磁弁803とが並列に配置されたものであってもよい。この場合、逆止弁801が許容する流れの向きは、逆止弁802が許容する流れの向きとは逆向きである。
液側遮断機構109は、冷媒の経路を解放または閉鎖するためのものである。空気調和機1の設置時において、熱源側ユニット10に封入された冷媒は、例えば利用側ユニット20および外部に漏洩しないようにするために、液側遮断機構109は、冷媒を封鎖している。液側遮断機構109を構成する液側電磁弁107は、ノーマルクローズド型の電磁弁である。液側遮断機構109を構成する液側電磁弁107は、例えば図2の電磁弁(遮断弁)50に示すようなコイル501、磁石502、ニードル503、弁座504、管路505、506を有する。
制御部114が液側電磁弁107の有するコイル501に通電させているとき、ニードル503は、コイル501により弁座504から離れた状態に維持される。これにより、冷媒は、管路505と管路506との間を流れることができる。したがって、図5のように熱源側ユニット10から液側遮断機構109を構成する液側電磁弁107を経て利用側ユニット20へ冷媒が流れ、図3の矢印が示す冷房運転時の冷媒の経路を実現する。
一方、制御部114が液側電磁弁107の有するコイルに通電させていないとき、ニードル503は、弁座504に密着した状態に維持される。これにより、冷媒は、管路505と管路506との間を流れることができなくなる。したがって、図6のように利用側ユニット20から液側遮断機構109を構成する液側逆止弁106を経て熱源側ユニット10へ冷媒が流れ、図4の矢印が示す暖房運転時の冷媒の経路を実現する。
ガス側遮断機構108は、ガス側冷媒配管31に配置され、通電状態では、双方向の冷媒の流れを許容し、非通電状態では、利用側ユニット20(利用側熱交換器201)側から熱源側ユニット10(熱源側熱交換器102)側への冷媒の流れのみを許容する。ガス側遮断機構108は、図1に示すように、ガス側逆止弁104と、ガス側電磁弁105とが並列に配置された構成であってもよい。また、ガス側遮断機構108は、図7に示すように逆止弁701と電磁弁702とが並列に配置されたものと等価な機能を有する遮断機構700であればどのようなものでもよい。例えば、ガス側遮断機構108は、等価な機能を有する単一の電磁弁であってもよいし、図8に示す遮断機構800のように、逆止弁801と、逆止弁802および電磁弁803とが並列に配置されたものであってもよい。この場合、逆止弁801が許容する流れの向きは、逆止弁802が許容する流れの向きとは逆向きである。
ガス側遮断機構108は、冷媒の経路を解放または閉鎖するためのものである。空気調和機1の設置時において、熱源側ユニット10に封入された冷媒が例えば利用側ユニット20および外部に漏洩しないようにするために、ガス側遮断機構108は、冷媒を封鎖している。ガス側遮断機構108を構成するガス側電磁弁105は、ノーマルクローズド型の電磁弁である。ガス側遮断機構108を構成するガス側電磁弁105は、例えば図2に示すようなコイル501、磁石502、ニードル503、弁座504、管路505、506を有する。
制御部114がガス側電磁弁105の有するコイルに通電させているとき、ニードル503は、コイル501により弁座504から離れた状態に維持される。これにより、冷媒は、管路505と管路506との間を流れることができる。したがって、図5のように熱源側ユニット10からガス側遮断機構108を構成するガス側電磁弁105を経て利用側ユニット20へ冷媒が流れ、図4の矢印が示す暖房運転時の冷媒の経路を実現する。
一方、制御部114がガス側電磁弁105の有するコイルに通電させていないとき、ニードル503は、弁座504に密着した状態に維持される。これにより、冷媒は、管路505と管路506との間を流れることができなくなる。したがって、図6のように利用側ユニット20からガス側遮断機構108を構成するガス側逆止弁104を経て熱源側ユニット10へ冷媒が流れ、図3の矢印が示す冷房運転時の冷媒の経路を実現する。
圧力容器112は、空気調和機1を流れる例えば低圧冷媒を溜めこむ容器として機能する。制御部114は、熱源側ユニット10および利用側ユニット20に設けられた各種センサおよび冷媒漏洩検知部204の出力信号を受信する。この各種センサには、図示しないセンサが含まれていてもよい。制御部114は、圧縮機101、四方弁110、ファン103、熱源側膨張弁113、その他図示しないアクチュエータを駆動する。
冷媒配管30は、熱源側ユニット10と利用側ユニット20を接続する配管を含み、熱源側熱交換器102と利用側熱交換器201とを接続する。冷媒配管30は、ガス側冷媒配管31と液側冷媒配管32を有する。ガス側冷媒配管31には、ガス側遮断機構108が配置されている。液側冷媒配管32には、液側遮断機構109が配置されている。なお、図1において、ガス側遮断機構108と液側遮断機構109は、熱源側ユニット10内に配置されているが、利用側ユニット20内に配置されていてもよい。
利用側ユニット20は、冷房時は冷熱、暖房時は温熱を提供する。空気調和機1を構成する利用側ユニット20は、冷風または温風を発生させて室内温度を調節する。利用側ユニット20は、ケーシング200、利用側熱交換器201、ファン202、利用側膨張弁203を有する。ケーシング200は、利用側ユニット20の構成部品を収容する。利用側熱交換器201は、冷媒と空気の熱交換を行う。利用側熱交換器201は、冷房運転時は吸熱して冷熱源となり、暖房運転時は放熱して温熱源となる。ファン202は、利用側熱交換器201による冷媒と空気の熱交換を促進する。ファン202は、熱交換を終えた空気をケーシング200から室内へ吹き出す。利用側膨張弁203は、開度が調整可能な弁である。
冷媒漏洩検知部204は、冷媒の漏洩を検知するセンサである。冷媒漏洩検知部204は、利用側ユニット20の空調対象空間に設置されるが、ケーシング200の中に備えられていてもよい。
空気調和機1に使用される冷媒としては、地球温暖化係数(GWP:Global Warming Potential)が低いフッ素系冷媒、または炭化水素系冷媒などが挙げられる。例えば、R1234yf、R1234ze、R32、R290のいずれかの単一冷媒、もしくはこれらのいずれか2種以上の混合冷媒、またはこれらのいずれかと他の冷媒との混合冷媒、R1132(E)を含む混合冷媒、R1123を含む混合冷媒が挙げられる。また、R516A、R445A、R444A、R454C、R444B、R454A、R455A、R457A、R459B、R452B、R454B、R447B、R447A、R446A、R459Aの混合冷媒が挙げられる。
以下では、空気調和機1の冷凍サイクルの基本動作について説明する。簡便化のため、冷媒が凝縮及び蒸発などの相変化を伴う反応を起こすものとして説明するが、熱交換をする限り、必ずしも相変化を伴う必要はない。
<冷房運転>
冷房運転時には、熱源側ユニット10の四方弁110は、図3において実線で示される接続を行う。また、液側電磁弁107は、開状態であり、ガス側電磁弁105は、閉状態である。圧縮機101から吐出された高圧ガス冷媒は四方弁110を経て熱源側熱交換器102で放熱・凝縮されて高圧液冷媒になる。高圧液冷媒は熱源側膨張弁113と二重管111を経て、液側遮断機構109に到達する。高圧液冷媒は液側遮断機構109の液側電磁弁107、液側冷媒配管32を経て利用側ユニット20に入る。
高圧液冷媒は利用側膨張弁203で減圧されて低圧気液二相冷媒になる。低圧気液二相冷媒は、利用側熱交換器201で吸熱・蒸発して低圧ガス冷媒になる。低圧ガス冷媒は、ガス側冷媒配管31を経て熱源側ユニット10へ入り、ガス側遮断機構108のガス側逆止弁104、四方弁110、圧力容器112を通過して圧縮機101に吸入される。
図9は、本実施形態における制御部114による冷房運転時の制御を説明するフローチャートである。このフローチャートの開始時には、制御部114は、液側遮断機構109、ガス側遮断機構108ともに非通電状態としている。ステップSa1において、制御部114が、圧縮機101を起動させる。ステップSa2において、制御部114が、液側遮断機構109を構成する液側電磁弁107の有するコイルへ通電を開始し、液側電磁弁107を開状態にする。これにより、図3のような冷媒回路を実現する。ステップSa1とステップSa2は同じタイミングで実施されてもよいし、逆の順序で実施されてもよい。
ステップSa3において、制御部114は、冷房運転の停止信号を受信したか否かを確認する。制御部114は、冷房運転の停止信号を受信していないとき(ステップSa3-No)には、ステップSa3を再度行う。制御部114は、冷房運転の停止信号を受信したとき、すなわち冷房運転終了時(ステップSa3-Yes)には、ステップSa4に進む。ステップSa4において、制御部114が、圧縮機101を停止させる。ステップSa5において、制御部114は、冷房運転の停止信号を受信してからの時間Tを取得する。
ステップSa6において、制御部114は、経過時間の判定を行う。制御部114は、取得した冷房運転の停止信号を受信してからの時間Tを、予め決められた閾値T1と比較する。時間Tが閾値T1未満のとき(ステップSa6-No)には、制御部114は、ステップSa5を再度行う。時間Tが閾値T1以上のとき(ステップSa6-Yes)には、制御部114は、ステップSa7に進む。
ステップSa7において、制御部114が、液側遮断機構109を構成する液側電磁弁107の有するコイルへ通電を停止し、液側電磁弁107を閉状態にする。これにより、利用側ユニット20への冷媒の供給が停止される。
<暖房運転>
暖房運転時には、熱源側ユニット10の四方弁110は、図4において実線で示される接続を行う。また、液側電磁弁107は、閉状態であり、ガス側電磁弁105は、開状態である。圧縮機101から吐出された高圧ガス冷媒は四方弁110を経て、ガス側遮断機構108に到達する。高圧ガス冷媒はガス側遮断機構108のガス側電磁弁105、ガス側冷媒配管31を経て利用側ユニット20に入り、利用側熱交換器201で放熱・凝縮されて高圧液冷媒になる。
高圧液冷媒は利用側膨張弁203、液側冷媒配管32、液側遮断機構109の液側逆止弁106、二重管111を経て、熱源側膨張弁113へ到達する。高圧液冷媒は、利用側膨張弁203、熱源側膨張弁113、または利用側膨張弁203と熱源側膨張弁113の両方で減圧されて低圧気液二相冷媒になる。低圧気液二相冷媒は、熱源側熱交換器102で吸熱・蒸発して低圧ガス冷媒になる。低圧ガス冷媒は、四方弁110を通過して圧縮機101に吸入される。
図10は、本実施形態における制御部114による暖房運転時の制御を説明するフローチャートである。このフローチャートの開始時には、制御部114は、液側遮断機構109、ガス側遮断機構108ともに非通電状態としている。ステップSb1において、制御部114が、圧縮機101を起動させる。ステップSb2において、制御部114が、四方弁110へ通電し、開状態にする。これにより、四方弁110は、図4の実線で示した状態となり、圧縮機101から吐出された冷媒は、四方弁110を経てガス側遮断機構108に流れる。
ステップSb3において、制御部114が、ガス側遮断機構108を構成するガス側電磁弁105の有するコイルへ通電を開始し、ガス側電磁弁105を開状態にする。これにより、図4のような冷媒回路を実現する。ステップSb1からステップSb3は同じタイミングで実施されてもよいし、図10と異なる順序で実施されてもよい。
ステップSb4において、制御部114は、暖房運転の停止信号を受信したか否かを確認する。制御部114は、暖房運転の停止信号を受信していないとき(ステップSb4-No)には、ステップSb4を再度行う。制御部114は、暖房運転の停止信号を受信したとき、すなわち暖房運転終了時(ステップSb4-Yes)には、ステップSb5に進む。ステップSb5において、制御部114が、圧縮機101を停止させる。ステップSb6において、制御部114は、暖房運転の停止信号を受信してからの時間Tを取得する。
ステップSb7において、経過時間の判定を行う。制御部114は、取得した暖房運転の停止信号を受信してからの時間Tを、予め決められた閾値T2と比較する。時間Tが閾値T2未満のとき(ステップSb7-No)には、制御部114は、ステップSb6を再度行う。時間Tが閾値T2以上のとき(ステップSb7-Yes)には、制御部114は、ステップSb8に進む。なお、閾値T2(≧0)は、冷房運転終了時の閾値T1よりも短い時間でよい。また、図10のフローチャートは、ステップSb6、Sb7を備えず、制御部114が、ステップSb5において圧縮機101を停止させた後、ステップSb8に進むようにしてもよい。
ステップSb8において、制御部114は、ガス側遮断機構108を構成するガス側電磁弁105の有するコイルへ通電を停止し、ガス側電磁弁105を閉状態にする。これにより、利用側ユニット20への冷媒の供給が停止される。ステップSb9において、制御部114が、四方弁110への通電を停止し、閉状態にする。これにより、四方弁110は、図3の実線で示した状態となる。ステップSb8とステップSb9は同じタイミングで実施されてもよいし、図10とは異なる順序で実施されてもよい。
<停止時>
空気調和機1の停止時はガス側遮断機構108、液側遮断機構109への通電が停止されている。このため、冷媒は熱源側ユニット10から利用側ユニット20へ到達しない。また、停電などによりアクチュエータへ電源供給がされない場合は、ガス側遮断機構108、液側遮断機構109への通電が停止され、冷媒は熱源側ユニット10から利用側ユニット20へ到達しない。以上を基本動作とする。
<異常時;冷媒回収運転>
制御部114は、利用側ユニット20の空調対象空間に設置される冷媒漏洩検知部204から冷媒漏洩の情報を受け取った場合に、四方弁110を冷房運転の冷媒回路構成に切り替えるとともに、液側遮断機構109を開(通電状態)、ガス側遮断機構108を閉(非通電状態)として、利用側ユニット20から冷媒を回収する冷媒回収運転を行う。
冷媒回収運転では、熱源側ユニット10の四方弁110は、図3において実線で示される接続を行う。圧縮機101から吐出された高圧ガス冷媒は四方弁110を経て熱源側熱交換器102で放熱・凝縮されて高圧液冷媒になる。高圧液冷媒は熱源側膨張弁113と二重管111を経て、液側遮断機構109に到達する。高圧液冷媒は液側遮断機構109の液側電磁弁107、液側冷媒配管32を経て利用側ユニット20に入る。高圧液冷媒は利用側膨張弁203で減圧されて低圧気液二相冷媒になる。低圧気液二相冷媒は、利用側熱交換器201で吸熱・蒸発して低圧ガス冷媒になる。低圧ガス冷媒は、ガス側冷媒配管31を経て熱源側ユニット10へ入り、ガス側遮断機構108のガス側逆止弁104、四方弁110、圧力容器112を通過して圧縮機101に吸入される。
図11は、本実施形態における空気調和機1が冷房運転から冷媒回収運転へ移行する制御を説明するフローチャートである。ステップSc1において、制御部114は、冷媒漏洩検知部204が冷媒漏洩を検知したか否かを確認する。冷媒漏洩検知部204が冷媒漏洩を検知していないとき(ステップSc1-No)には、制御部114は、ステップSc1を再度行う。冷媒漏洩検知部204が冷媒漏洩を検知した、もしくは制御部114が冷媒漏洩と判断したとき(ステップSc1-Yes)には、制御部114は、ステップSc2に進む。ステップSc2において、制御部114が、利用側膨張弁203を閉状態にする。利用側膨張弁203の閉状態とは、利用側膨張弁203が冷媒を通過させない状態である。
ステップSc3は終了判定処理である。ステップSc3では、制御部114は、冷媒回収運転を終了するか否かを判断する。冷媒回収運転を終了すると判断していないとき(ステップSc3-No)には、制御部114は、ステップSc3を再度行う。冷媒回収運転を終了すると判断したとき(ステップSc3-Yes)には、制御部114は、ステップSc4に進む。
ステップSc4において、制御部114が、圧縮機101を停止させる。ステップSc5において、制御部114が、液側遮断機構109を構成する液側電磁弁107の有するコイルへ通電を停止し、液側電磁弁107を閉状態にする。これにより、利用側ユニット20への冷媒の供給が停止される。ステップSc4からステップSc5は同じタイミングで実施されてもよいし、図11とは異なる順序で実施されてもよい。
図12は、本実施形態における空気調和機1が暖房運転から冷媒回収運転へ移行する制御を説明するフローチャートである。ステップSd1において、制御部114は、冷媒漏洩検知部204が冷媒漏洩を検知したか否かを確認する。冷媒漏洩検知部204が冷媒漏洩を検知していないとき(ステップSd1-No)には、制御部114は、ステップSd1を再度行う。冷媒漏洩検知部204が冷媒漏洩を検知した、もしくは制御部114が冷媒漏洩と判断したとき(ステップSd1-Yes)には、制御部114は、ステップSd2に進む。
ステップSd2において、制御部114が、利用側膨張弁203を閉状態にする。ステップSd3において、制御部114が、四方弁110へ通電を停止し、閉状態にする。ステップSd4において、制御部114が、液側遮断機構109を構成する液側電磁弁107の有するコイルへ通電を開始し、液側電磁弁107を開状態にする。ステップSd5において、制御部114が、ガス側遮断機構108を構成するガス側電磁弁105の有するコイルへ通電を停止し、ガス側電磁弁105を閉状態にする。ステップSd2からステップSd5は同じタイミングで実施されてもよいし、図12と異なる順序で実施されてもよい。
ステップSd6は終了判定処理である。ステップSd6では、制御部114は、冷媒回収運転を終了するか否かを判断する。冷媒回収運転を終了すると判断していないとき(ステップSd6-No)には、制御部114は、ステップSd6を再度行う。冷媒回収運転を終了すると判断したとき(ステップSd6-Yes)には、制御部114は、ステップSd7に進む。
ステップSd7において、制御部114が、圧縮機101を停止させる。ステップSd8において、制御部114が、液側遮断機構109を構成する液側電磁弁107の有するコイルへ通電を停止し、液側電磁弁107を閉状態にする。これにより、利用側ユニット20への冷媒の供給が停止される。ステップSd7からステップSd8は同じタイミングで実施されてもよいし、図12とは異なる順序で実施されてもよい。
図13は、本実施形態における空気調和機1が停止時から冷媒回収運転へ移行する制御を説明するフローチャートである。ステップSe1において、制御部114は、冷媒漏洩検知部204が冷媒漏洩を検知したか否かを確認する。冷媒漏洩検知部204が冷媒漏洩を検知していないとき(ステップSe1-No)には、制御部114は、ステップSe1を再度行う。冷媒漏洩検知部204が冷媒漏洩を検知した、もしくは制御部114が冷媒漏洩と判断したとき(ステップSe1-Yes)には、制御部114は、ステップSe2に進む。
ステップSe2において、制御部114が、圧縮機101を起動させる。ステップSe3において、制御部114が、利用側膨張弁203を閉状態にする。ステップSe4において、制御部114が、四方弁110へ通電を停止し、冷房運転時の冷媒回路構成にする。ステップSe5において、制御部114が、液側遮断機構109を構成する液側電磁弁107の有するコイルへ通電を開始し、液側電磁弁107を開状態にする。ステップSe6において、制御部114が、ガス側遮断機構108を構成するガス側電磁弁105の有するコイルへ通電を停止し、ガス側電磁弁105を閉状態にする。ステップSe2からステップSe6は同じタイミングで実施されてもよいし、図13とは異なる順序で実施されてもよい。
ステップSe7は終了判定処理である。ステップSe7では、制御部114は、冷媒回収運転を終了するか否かを判断する。冷媒回収運転を終了すると判断していないとき(ステップSe7-No)には、制御部114は、ステップSe7を再度行う。冷媒回収運転を終了すると判断したとき(ステップSe7-Yes)には、制御部114は、ステップSe8に進む。
ステップSe8において、制御部114が、圧縮機101を停止させる。ステップSe9において、制御部114が、液側遮断機構109を構成する液側電磁弁107の有するコイルへ通電を停止し、液側電磁弁107を閉状態にする。これにより、利用側ユニット20への冷媒の供給が停止される。ステップSe8からステップSe9は同じタイミングで実施されてもよいし、図13とは異なる順序で実施されてもよい。
このように、本実施形態における空気調和機1は、通常の冷房もしくは暖房運転時に、ガス側電磁弁105と液側電磁弁107の両方を通電状態としておく必要がなく、どちらか一方だけの通電で冷媒回路に冷媒を循環させることができる。したがって、開状態にするために運転中常時通電が必要な電磁弁の場合に比べて、各電磁弁を通電状態とする時間は短くなり、開状態から閉状態に切り替える回数は少なくなる。これにより、ガス側電磁弁105と液側電磁弁107のコイルと弁座の寿命短縮化を抑制できる。
また、ガス側遮断機構108を構成するガス側電磁弁105と、液側遮断機構109を構成する液側電磁弁107は、ノーマルクローズド型の電磁弁である。運転停止時および停電時など非通電状態の場合は冷媒の経路を閉鎖する機能を持つ。したがって、ガス側電磁弁105と液側電磁弁107は、熱源側ユニット10から利用側ユニット20への冷媒の移動を封じることができる。
<第2の実施形態>
熱源側ユニット10には、利用側ユニット20が複数台接続されていてもよい。図14は、この開示の第2の実施形態における空気調和機1の構成を示す冷媒回路図である。空気調和機1は、熱源側ユニット10、利用側ユニット20、20-a、冷媒配管30、弁ユニット40を有している。なお、図14には2台の利用側ユニット20、20-aが接続されているが、弁ユニット40に3台以上の利用側ユニットが接続されてもよい。
弁ユニット40は、ケーシング400、利用側膨張弁203、203-aを有する。熱源側ユニット10は、図1と同様の構成であるので、説明を省略する。利用側ユニット20は、利用側膨張弁203が弁ユニット40に備えられている点を除いて、図1と同様であるので、説明を省略する。利用側ユニット20-aは、利用側ユニット20と同様の構成であるので、説明を省略する。また、本実施形態における空気調和機1の冷凍サイクルの基本動作については、第1の実施形態と同様である。なお、利用側膨張弁203、203-aは、それぞれの利用側ユニット20、20-aに対応して個別に開度を調整してもよい。
本実施形態における空気調和機1の異常時の動作については、利用側ユニット20の冷媒漏洩検知部204が冷媒を検知した場合、冷媒の遮断及び冷媒回収運転は第1の実施の形態と同様の動作を行う。なお、利用側ユニット20-aの冷媒漏洩検知部204-aが冷媒をした場合も、同様の動作をしてもよい。
また、図15は、本実施形態における空気調和機1の他の構成例を示す冷媒回路図である。図15において、空気調和機1は、弁ユニット40を備えず、利用側膨張弁203、203-aは、それぞれ利用側ユニット20、20-aに備えられている点が、図14と異なるが、その他は同一である。
このように、本実施形態においても、第1の実施形態と同様に、通常の冷房もしくは暖房運転時に、ガス側電磁弁105と液側電磁弁107の両方を通電状態としておく必要がなく、どちらか一方だけの通電で冷媒回路に冷媒を循環させることができる。したがって、開状態にするために運転中常時通電が必要な電磁弁の場合に比べて、ガス側電磁弁105と液側電磁弁107のコイルと弁座の寿命短縮化を抑制できる。
また、ガス側遮断機構108を構成するガス側電磁弁105と、液側遮断機構109を構成する液側電磁弁107は、ノーマルクローズド型の電磁弁である。運転停止時および停電時など非通電状態の場合は冷媒の経路を閉鎖する機能を持つ。したがって、ガス側電磁弁105と液側電磁弁107は、熱源側ユニット10から利用側ユニット20、20-aへの冷媒の移動を封じることができる。
<第3の実施形態>
第3の実施形態では、冷媒圧力取得部115が取得した圧縮機101に吸入される冷媒の圧力を用いて、冷媒回収運転への移行を判定する。本実施形態における空気調和機1の構成は、図1と同様であるので、説明を省略する。なお、空気調和機1の構成は、図14、図15と同様であってもよい。その場合、制御部114は、利用側膨張弁203と同様の制御を、利用側膨張弁203-aに対して行うようにしてもよい。また、空気調和機1の冷凍サイクルの基本動作については、第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
本実施形態における制御部114は、冷媒圧力取得部115が取得した圧力Pを、予め決められた閾値P1と比較し、圧力Pが閾値P1未満のとき、圧力が異常だと判断し、冷媒回収運転に移行する。なお、制御部114は、図示しないセンサから取得した値を用いて異常な運転と判断し、冷媒回収運転に移行してもよい。
図16は、この開示の第3の実施形態における空気調和機1が冷房運転から冷媒回収運転へ移行する制御を説明するフローチャートである。ステップSf1において、制御部114は、圧力異常の判定を行う。制御部114は、冷媒圧力取得部115が取得した圧力Pを、閾値P1と比較する。圧力Pが閾値P1以上のとき(ステップSf1-No)には、制御部114は、ステップSf1を再度行う。圧力Pが閾値P1未満のとき(ステップSf1-Yes)には、制御部114は、ステップSf2に進む。ステップSf2において、制御部114が、利用側膨張弁203を閉状態にする。
ステップSf3は終了判定処理である。ステップSf3では、制御部114が、冷媒回収運転を終了するか否かを判断する。冷媒回収運転を終了すると判断していないとき(ステップSf3-No)には、制御部114は、ステップSf3を再度行う。冷媒回収運転を終了すると判断したとき(ステップSf3-Yes)には、制御部114は、ステップSf4に進む。ステップSf4において、制御部114が、圧縮機101を停止させる。ステップSf5において、制御部114が、液側遮断機構109を構成する液側電磁弁107の有するコイルへ通電を停止し、液側電磁弁107を閉状態にする。これにより、利用側ユニット20への冷媒の供給が停止される。ステップSf4からステップSf5は同じタイミングで実施されてもよいし、図16とは異なる順序で実施されてもよい。
図17は、本実施形態における空気調和機1が暖房運転から冷媒回収運転へ移行する制御を説明するフローチャートである。ステップSg1において、制御部114は、圧力異常の判定を行う。制御部114は、冷媒圧力取得部115が取得した圧力Pを、閾値P1と比較する。圧力Pが閾値P1以上のとき(ステップSg1-No)には、制御部114は、ステップSg1を再度行う。圧力Pが閾値P1未満のとき(ステップSg1-Yes)には、制御部114は、ステップSg2に進む。
ステップSg2において、制御部114が、利用側膨張弁203を閉状態にする。ステップSg3において、制御部114が、四方弁110へ通電を停止し、冷房運転時の冷媒回路構成にする。ステップSg4において、制御部114が、液側遮断機構109を構成する液側電磁弁107の有するコイルへ通電を開始し、液側電磁弁107を開状態にする。ステップSg5において、制御部114が、ガス側遮断機構108を構成するガス側電磁弁105の有するコイルへ通電を停止し、ガス側電磁弁105を閉状態にする。ステップSg2からステップSg5は同じタイミングで実施されてもよいし、図17とは異なる順序で実施されてもよい。
ステップSg6は終了判定処理である。ステップSg6では、制御部114が、冷媒回収運転を終了するか否かを判断する。冷媒回収運転を終了すると判断していないとき(ステップSg6-No)には、制御部114は、ステップSg6を再度行う。冷媒回収運転を終了すると判断したとき(ステップSg6-Yes)には、制御部114は、ステップSg7に進む。
ステップSg7において、制御部114が、圧縮機101を停止させる。ステップSg8において、制御部114が、液側遮断機構109を構成する液側電磁弁107の有するコイルへ通電を停止し、液側電磁弁107を閉状態にする。これにより、利用側ユニット20への冷媒の供給が停止される。ステップSg7からステップSg8は同じタイミングで実施されてもよいし、図17とは異なる順序で実施されてもよい。
図18は、本実施形態における空気調和機1が停止時から冷媒回収運転へ移行する制御を説明するフローチャートである。ステップSh1において、制御部114は、圧力異常の判定を行う。制御部114は、冷媒圧力取得部115が取得した圧力Pを、閾値P1と比較する。圧力Pが閾値P1以上のとき(ステップSh1-No)には、制御部114は、ステップSh1を再度行う。圧力Pが閾値P1未満のとき(ステップSh1-No)には、制御部114は、ステップSh2に進む。
ステップSh2において、制御部114が、圧縮機101を起動させる。ステップSh3において、制御部114が、利用側膨張弁203を閉状態にする。ステップSh4において、制御部114が、四方弁110へ通電を停止し、冷房運転時の冷媒回路構成にする。ステップSh5において、制御部114が、液側遮断機構109を構成する液側電磁弁107の有するコイルへ通電を開始し、液側電磁弁107を開状態にする。ステップSh6において、制御部114が、ガス側遮断機構108を構成するガス側電磁弁105の有するコイルへ通電を停止し、ガス側電磁弁105を閉状態にする。ステップSh2からステップSh6は同じタイミングで実施されてもよいし、図17とは異なる順序で実施されてもよい。
ステップSh7は終了判定処理である。ステップSh7では、制御部114が、冷媒回収運転を終了するか否かを判断する。冷媒回収運転を終了すると判断していないとき(ステップSh7-No)には、制御部114は、ステップSh6を再度行う。冷媒回収運転を終了すると判断したとき(ステップSh7-Yes)には、制御部114は、ステップSh8に進む。
ステップSh8において、制御部114が、圧縮機101を停止させる。ステップSh9において、制御部114が、液側遮断機構109を構成する液側電磁弁107の有するコイルへ通電を停止し、液側電磁弁107を閉状態にする。これにより、利用側ユニット20への冷媒の供給が停止される。ステップSh8からステップSh9は同じタイミングで実施されてもよいし、図17とは異なる順序で実施されてもよい。
本実施形態においても、第1の実施形態と同様に、空気調和機1は、通常の冷房もしくは暖房運転時に、ガス側電磁弁105と液側電磁弁107の両方を通電状態としておく必要がなく、どちらか一方だけの通電で冷媒回路に冷媒を循環させることができる。したがって、開状態にするために運転中常時通電が必要な電磁弁の場合に比べて、ガス側電磁弁105と液側電磁弁107のコイルと弁座の寿命短縮化を抑制できる。
また、ガス側遮断機構108を構成するガス側電磁弁105と、液側遮断機構109を構成する液側電磁弁107は、ノーマルクローズド型の電磁弁である。運転停止時および停電時など非通電状態の場合は冷媒の経路を閉鎖する機能を持つ。したがって、ガス側電磁弁105と液側電磁弁107は、熱源側ユニット10から利用側ユニット20への冷媒の移動を封じることができる。
<第4の実施形態>
第1の実施形態では、冷媒の漏洩を検知した際に、利用側膨張弁203を閉止して冷媒回収運転を行って、回収した冷媒を液側冷媒配管32にも貯めていた。第4の実施形態では、冷媒の漏洩を検知した際に、利用側膨張弁203を開状態にし、液側冷媒配管32からも冷媒を回収する。本実施形態における空気調和機1の構成は、図1と同様であるので、説明を省略する。なお、空気調和機1の構成は、図14、図15と同様であってもよい。その場合、制御部114は、利用側膨張弁203と同様の制御を、利用側膨張弁203-aに対して行うようにしてもよい。また、空気調和機1の冷凍サイクルの基本動作については、第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
図19は、本実施形態における空気調和機1が暖房運転から冷媒回収運転へ移行する制御を説明するフローチャートである。ステップSi1において、制御部114は、冷媒漏洩検知部204が冷媒漏洩を検知したか否かを確認する。冷媒漏洩検知部204が冷媒漏洩を検知していないとき(ステップSi1-No)には、制御部114は、ステップSi1を再度行う。冷媒漏洩検知部204が冷媒漏洩を検知した、もしくは制御部114が冷媒漏洩と判断したとき(ステップSi1-Yes)には、制御部114は、ステップSi2に進む。
ステップSi2において、制御部114が、利用側膨張弁203を全開状態にする。なお、全開状態とは、利用側膨張弁203の前後で冷媒の圧力変化が最も少なくなるような開状態である。ここで、全開状態にすることが望ましいが、全開状態に変えて、利用側膨張弁203の前後で冷媒に所定の圧力変化がある開状態にしてもよい。ステップSi3において、制御部114が、液側遮断機構109を構成する液側電磁弁107の有するコイルへ通電を停止し、液側電磁弁107を閉状態にする。ステップSi4において、制御部114が、四方弁110へ通電を停止し、閉状態にする。ステップSi5において、制御部114が、ガス側遮断機構108を構成するガス側電磁弁105の有するコイルへ通電を停止し、ガス側電磁弁105を閉状態にする。ステップSi2からステップSi5は同じタイミングで実施されてもよいし、図19と異なる順序で実施されてもよい。
ステップSi6は終了判定処理である。ステップSi6では、制御部114は、冷媒回収運転を終了するか否かを判断する。冷媒回収運転を終了すると判断していないとき(ステップSi6-No)には、制御部114は、ステップSi6を再度行う。冷媒回収運転を終了すると判断したとき(ステップSi6-Yes)には、制御部114は、ステップSi7に進む。
ステップSi7において、制御部114が、圧縮機101を停止させる。ステップSi8において、制御部114が、利用側膨張弁を閉状態にする。ステップSi7からステップSi8は同じタイミングで実施されてもよいし、図19とは異なる順序で実施されてもよい。
図20は、本実施形態における空気調和機1が停止時から冷媒回収運転へ移行する制御を説明するフローチャートである。ステップSj1において、制御部114は、冷媒漏洩検知部204が冷媒漏洩を検知したか否かを確認する。冷媒漏洩検知部204が冷媒漏洩を検知していないとき(ステップSj1-No)には、制御部114は、ステップSj1を再度行う。冷媒漏洩検知部204が冷媒漏洩を検知した、もしくは制御部114が冷媒漏洩と判断したとき(ステップSj1-Yes)には、制御部114は、ステップSj2に進む。
ステップSj2において、制御部114が、圧縮機101を起動させる。ステップSj3において、制御部114が、利用側膨張弁203を全開状態にする。ステップSi2と同様に、全開状態にすることが望ましいが、全開状態に変えて、利用側膨張弁203の前後で冷媒に所定の圧力変化がある開状態にしてもよい。ステップSj4において、制御部114が、液側遮断機構109を構成する液側電磁弁107の有するコイルへ通電を停止し、液側電磁弁107を閉状態にする。ステップSj5において、制御部114が、四方弁110へ通電を停止し、冷房運転時の冷媒回路構成にする。ステップSj6において、制御部114が、ガス側遮断機構108を構成するガス側電磁弁105の有するコイルへ通電を停止し、ガス側電磁弁105を閉状態にする。ステップSj2からステップSj6は同じタイミングで実施されてもよいし、図20とは異なる順序で実施されてもよい。
ステップSj7は終了判定処理である。ステップSj7では、制御部114は、冷媒回収運転を終了するか否かを判断する。冷媒回収運転を終了すると判断していないとき(ステップSj7-No)には、制御部114は、ステップSj7を再度行う。冷媒回収運転を終了すると判断したとき(ステップSj7-Yes)には、制御部114は、ステップSj8に進む。
ステップSj8において、制御部114が、圧縮機101を停止させる。ステップSj9において、制御部114が、利用側膨張弁203を閉状態にする。これにより、利用側ユニット20への冷媒の供給が停止される。ステップSj8からステップSj9は同じタイミングで実施されてもよいし、図20とは異なる順序で実施されてもよい。
図21は、本実施形態における空気調和機1が冷房運転から冷媒回収運転へ移行する制御を説明するフローチャートである。ステップSk1において、制御部114は、冷媒漏洩検知部204が冷媒漏洩を検知したか否かを確認する。冷媒漏洩検知部204が冷媒漏洩を検知していないとき(ステップSk1-No)には、制御部114は、ステップSk1を再度行う。冷媒漏洩検知部204が冷媒漏洩を検知した、もしくは制御部114が冷媒漏洩と判断したとき(ステップSk1-Yes)には、制御部114は、ステップSk2に進む。ステップSk2において、制御部114が、液側遮断機構109を構成する液側電磁弁107の有するコイルへ通電を停止し、液側電磁弁107を閉状態にする。これにより、利用側ユニット20への冷媒の供給が停止される。
ステップSk3は終了判定処理である。ステップSk3では、制御部114は、冷媒回収運転を終了するか否かを判断する。冷媒回収運転を終了すると判断していないとき(ステップSk3-No)には、制御部114は、ステップSk3を再度行う。冷媒回収運転を終了すると判断したとき(ステップSk3-Yes)には、制御部114は、ステップSk4に進む。
ステップSk4において、制御部114が、圧縮機101を停止させる。ステップSk5において、制御部114が、利用側膨張弁203を閉状態にする。利用側膨張弁203の閉状態とは、利用側膨張弁203が冷媒を通過させない状態である。ステップSk4からステップSk5は同じタイミングで実施されてもよいし、図21とは異なる順序で実施されてもよい。
また、図19、図20、図21では、冷媒の漏洩を検知したときに冷媒回収運転を行っているが、圧力異常を検知したときにも、利用側膨張弁203を開状態にし、液側遮断機構109およびガス側遮断機構108を閉状態にして冷媒回収運転を行うようにしてもよい。
また、以下のような実施形態であってもよい。
(1)一実施形態は、利用側熱交換器と、熱源側熱交換器とを含み、冷媒が循環する冷媒回路を備える空気調和機であって、前記利用側熱交換器と前記熱源側熱交換器とを接続するガス側冷媒配管と、前記利用側熱交換器と前記熱源側熱交換器とを接続する液側冷媒配管と、前記ガス側冷媒配管に配置されたガス側遮断機構と、前記液側冷媒配管に配置された液側遮断機構と、前記冷媒の前記冷媒回路からの漏洩、または、前記冷媒の圧力異常を検出すると、冷媒回収運転を行う制御部とを備え、前記ガス側遮断機構は、通電状態では、双方向の冷媒の流れを許容し、非通電状態では、前記利用側熱交換器側から前記熱源側熱交換器側への冷媒の流れのみを許容し、前記液側遮断機構は、通電状態では、双方向の冷媒の流れを許容し、非通電状態では、前記利用側熱交換器側から前記熱源側熱交換器側への冷媒の流れのみを許容し、前記制御部は、前記冷媒回収運転時には、前記ガス側遮断機構を非通電状態とする、空気調和機である。
これにより、通常の冷房もしくは暖房運転時に、ガス側遮断機構と液側遮断機構の両方を通電状態としておく必要がなく、どちらか一方だけの通電で冷媒回路に冷媒を循環させることができる。そのため、運転中常時通電の場合に比べて、ガス側遮断機構と液側遮断機構のコイル寿命短縮化を抑制できる。
また、弁本体の開閉回数も半減させることができるため、ガス側遮断機構と液側遮断機構の弁座の摩耗を抑制し弁本体の寿命短縮も抑制できる。
ガス側遮断機構および液側遮断機構は、冷媒の利用側ユニットから熱源側ユニットへの流れを遮断しないため、効率的に冷媒を回収することができる。
(2)他の一実施形態は、(1)に記載の空気調和機であって、前記液側遮断機構よりも利用側熱交換器側の前記液側冷媒配管に配置された利用側膨張弁を備え、前記制御部は、前記冷媒回収運転時には、前記利用側膨張弁を閉状態とし、前記液側遮断機構を通電状態とする。
冷媒回収運転により回収した冷媒を、熱源側ユニットと液側冷媒配管に貯めておくことができる。熱源側ユニットに加えて液側冷媒配管にも冷媒を溜めておくことができるので、封入すべき冷媒量が多い空気調和機に特に有効である。
(3)他の一実施形態は、(1)に記載の空気調和機であって、前記液側遮断機構よりも利用側熱交換器側の前記液側冷媒配管に配置された利用側膨張弁を備え、前記制御部は、前記冷媒回収運転時には、前記利用側膨張弁を開状態とし、前記液側遮断機構を非通電状態とする。
冷媒回収運転により回収した冷媒を、熱源側ユニットに貯めておくことができる。利用側ユニットから液側冷媒配管とガス側冷媒配管とを間に介して離れた位置に冷媒を溜めることができるので、室内へ冷媒が漏洩するリスクの低減が図れる。
(4)他の一実施形態は、(1)から(3)のいずれかに記載の空気調和機であって、前記制御部は、冷房運転時には、前記液側遮断機構を通電状態とし、前記ガス側遮断機構を非通電状態とし、冷房運転終了時には、前記冷媒を圧縮する圧縮機を停止させてから、予め決められた時間が経過した後に、前記液側遮断機構を非通電状態とする。
冷房運転終了時に冷媒の高圧側から低圧側への流れを維持することで、圧縮機の吸入側と吐出側とを早期に均圧化することができる。
(5)他の一実施形態は、(4)に記載の空気調和機であって、前記制御部は、暖房運転時には、前記ガス側遮断機構を通電状態とし、前記液側遮断機構を非通電状態とし、暖房運転終了時には、前記冷媒を圧縮する圧縮機を停止させたとき、あるいは、前記圧縮機を停止させてから前記予め決められた時間より短い時間が経過した後に、前記ガス側遮断機構を非通電状態とする。
圧縮機の停止とともに、ガス側遮断機構および液側遮断機構が閉じていても、冷媒の利用側ユニットから熱源側ユニットへの流れは遮断されないため、圧縮機の吸入側と吐出側とを早期に均圧化することができる。
(6)他の一実施形態は、(1)から(5)のいずれかに記載の空気調和機であって、前記液側遮断機構および前記ガス側遮断機構の各々は、通電状態で開、非通電状態で閉となる電磁弁と、逆止弁とが並列する回路構成と等価な機能を有する機構である。
これにより、液側遮断機構およびガス側遮断機構をコンパクトにし、空気調和機の冷媒回路の構成が複雑になるのを抑えることができる。
(7)他の一実施形態は、利用側熱交換器と、熱源側熱交換器とを含み、冷媒が循環する冷媒回路を備える空気調和機の制御方法であって、冷房運転時には、前記利用側熱交換器と前記熱源側熱交換器とを接続する液側冷媒配管に配置された液側遮断機構であって、通電状態では、双方向の冷媒の流れを許容し、非通電状態では、前記利用側熱交換器側から前記熱源側熱交換器側への冷媒の流れのみを許容する液側遮断機構を通電状態とし、前記利用側熱交換器と前記熱源側熱交換器とを接続するガス側冷媒配管に配置されたガス側遮断機構であって、通電状態では、双方向の冷媒の流れを許容し、非通電状態では、前記利用側熱交換器側から前記熱源側熱交換器側への冷媒の流れのみを許容するガス側遮断機構を非通電状態とするステップと、暖房運転時には、前記ガス側遮断機構を通電状態とし、前記液側遮断機構を非通電状態とするステップと、前記冷媒の前記冷媒回路からの漏洩、または、前記冷媒の圧力異常を検出すると、前記利用側熱交換器を有する利用側ユニットから冷媒を回収する冷媒回収運転を行うステップと、前記冷媒回収運転時には、前記ガス側遮断機構を非通電状態とするステップとを有する制御方法である。
これにより、通常の冷房もしくは暖房運転時に、ガス側遮断機構と液側遮断機構の両方を通電状態としておく必要がなく、どちらか一方だけの通電で冷媒回路に冷媒を循環させることができる。そのため、運転中常時通電の場合に比べて、ガス側遮断機構と液側遮断機構のコイル寿命短縮化を抑制できる。
また、弁本体の開閉回数も半減させることができるため、ガス側遮断機構と液側遮断機構の弁座の摩耗を抑制し弁本体の寿命短縮も抑制できる。
ガス側遮断機構および液側遮断機構は、冷媒の利用側ユニットから熱源側ユニットへの流れを遮断しないため、効率的に冷媒を回収することができる。
また、上述した図1、図14、図15における制御部114は、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限らず、専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。ハイブリッド、モノリシックのいずれでも良い。一部は、ハードウェアにより、一部はソフトウェアにより機能を実現させても良い。
また、半導体技術の進歩により、LSIに代替する集積回路化等の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
以上、この開示の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
1 空気調和機
10 熱源側ユニット
100 ケーシング
101 圧縮機
102 熱源側熱交換器
103 ファン
104 ガス側逆止弁
105 ガス側電磁弁
106 液側逆止弁
107 液側電磁弁
108 ガス側遮断機構
109 液側遮断機構
110 四方弁
111 二重管
112 圧力容器
113 熱源側膨張弁
114 制御部
115 冷媒圧力取得部
20 利用側ユニット
200 ケーシング
201 利用側熱交換器
202 ファン
203 利用側膨張弁
204 冷媒漏洩検知部
20-a 利用側ユニット
200-a ケーシング
201-a 利用側熱交換器
202-a ファン
203-a 利用側膨張弁
204-a 冷媒漏洩検知部
30 冷媒配管
31 ガス側冷媒配管
31-a ガス側冷媒配管
32 液側冷媒配管
32-a 液側冷媒配管
40 弁ユニット
400 ケーシング
50 電磁弁
501 コイル
502 磁石
503 ニードル
504 弁座
505、506 管路
700 遮断機構
701 逆止弁
702 電磁弁
801、802 逆止弁
803 電磁弁

Claims (7)

  1. 利用側熱交換器と、熱源側熱交換器とを含み、冷媒が循環する冷媒回路を備える空気調和機であって、
    前記利用側熱交換器と前記熱源側熱交換器とを接続するガス側冷媒配管と、
    前記利用側熱交換器と前記熱源側熱交換器とを接続する液側冷媒配管と、
    前記ガス側冷媒配管に配置されたガス側遮断機構と、
    前記液側冷媒配管に配置された液側遮断機構と、
    前記冷媒の前記冷媒回路からの漏洩、または、前記冷媒の圧力異常を検出すると、前記利用側熱交換器を有する利用側ユニットから冷媒を回収する冷媒回収運転を行う制御部と
    を備え、
    前記ガス側遮断機構は、通電状態では、双方向の冷媒の流れを許容し、非通電状態では、前記利用側熱交換器側から前記熱源側熱交換器側への冷媒の流れのみを許容し、
    前記液側遮断機構は、通電状態では、双方向の冷媒の流れを許容し、非通電状態では、前記利用側熱交換器側から前記熱源側熱交換器側への冷媒の流れのみを許容し、
    前記制御部は、前記冷媒回収運転時には、前記ガス側遮断機構を非通電状態とする、
    空気調和機。
  2. 前記液側遮断機構よりも利用側熱交換器側の前記液側冷媒配管に配置された利用側膨張弁を備え、
    前記制御部は、前記冷媒回収運転時には、前記利用側膨張弁を閉状態とし、前記液側遮断機構を通電状態とする、
    請求項1に記載の空気調和機。
  3. 前記液側遮断機構よりも利用側熱交換器側の前記液側冷媒配管に配置された利用側膨張弁を備え、
    前記制御部は、前記冷媒回収運転時には、前記利用側膨張弁を開状態とし、前記液側遮断機構を非通電状態とする、
    請求項1に記載の空気調和機。
  4. 前記制御部は、冷房運転時には、前記液側遮断機構を通電状態とし、前記ガス側遮断機構を非通電状態とし、冷房運転終了時には、前記冷媒を圧縮する圧縮機を停止させてから、予め決められた時間が経過した後に、前記液側遮断機構を非通電状態とする、請求項1から請求項3のいずれかの項に記載の空気調和機。
  5. 前記制御部は、暖房運転時には、前記ガス側遮断機構を通電状態とし、前記液側遮断機構を非通電状態とし、暖房運転終了時には、前記冷媒を圧縮する圧縮機を停止させたとき、あるいは、前記圧縮機を停止させてから前記予め決められた時間より短い時間が経過した後に、前記ガス側遮断機構を非通電状態とする、請求項4に記載の空気調和機。
  6. 前記液側遮断機構および前記ガス側遮断機構の各々は、通電状態で開、非通電状態で閉となる電磁弁と、逆止弁とが並列する回路構成と等価な機能を有する機構である、請求項1から請求項5のいずれかの項に記載の空気調和機。
  7. 利用側熱交換器と、熱源側熱交換器とを含み、冷媒が循環する冷媒回路を備える空気調和機の制御方法であって、
    冷房運転時には、前記利用側熱交換器と前記熱源側熱交換器とを接続する液側冷媒配管に配置された液側遮断機構であって、通電状態では、双方向の冷媒の流れを許容し、非通電状態では、前記利用側熱交換器側から前記熱源側熱交換器側への冷媒の流れのみを許容する液側遮断機構を通電状態とし、前記利用側熱交換器と前記熱源側熱交換器とを接続するガス側冷媒配管に配置されたガス側遮断機構であって、通電状態では、双方向の冷媒の流れを許容し、非通電状態では、前記利用側熱交換器側から前記熱源側熱交換器側への冷媒の流れのみを許容するガス側遮断機構を非通電状態とするステップと、
    暖房運転時には、前記ガス側遮断機構を通電状態とし、前記液側遮断機構を非通電状態とするステップと、
    前記冷媒の前記冷媒回路からの漏洩、または、前記冷媒の圧力異常を検出すると、前記利用側熱交換器を有する利用側ユニットから冷媒を回収する冷媒回収運転を行うステップと、
    前記冷媒回収運転時には、前記ガス側遮断機構を非通電状態とするステップと
    を有する制御方法。
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