專利名稱：空調(diào)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)裝置，尤其涉及具有熱源側(cè)制冷劑回路以及與熱源側(cè)制冷劑回路連接的利用側(cè)制冷劑回路的空調(diào)裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，有種冷凍裝置具有蒸汽壓縮式制冷劑回路(例如參照專利文獻(xiàn)1)，該蒸汽壓縮式制冷劑回路具有作為制冷劑的蒸發(fā)器而使制冷劑從下側(cè)流入從上側(cè)流出的熱交換器。該冷凍裝置中，為了防止冷凍機(jī)油積存于蒸發(fā)器內(nèi)，將因比重小于制冷劑而分離為2層浮于在制冷劑液面上的冷凍機(jī)油從制冷劑液面附近抽出并送回壓縮機(jī)的吸入側(cè)。
另外，作為具有蒸汽壓縮式制冷劑回路的冷凍裝置的范例之一，有種冷凍裝置具有蒸汽壓縮式制冷劑回路(例如參照專利文獻(xiàn)2)，該蒸汽壓縮式制冷劑回路具有具有多臺(tái)熱源側(cè)熱交換器的熱源側(cè)制冷劑回路，以及與熱源側(cè)制冷劑回路連接的多臺(tái)利用側(cè)制冷劑回路。在此類空調(diào)裝置中，為了調(diào)節(jié)流入各熱源側(cè)熱交換器的制冷劑流量，設(shè)有熱源側(cè)膨脹閥。因此，該空氣裝置中，例如在進(jìn)行加熱運(yùn)行或冷暖同時(shí)運(yùn)行時(shí)將熱源側(cè)熱交換器作為蒸發(fā)器運(yùn)行的情況下，為了對(duì)應(yīng)多臺(tái)利用側(cè)制冷劑回路全體的空調(diào)負(fù)荷的減小，要通過減小熱源側(cè)膨脹閥的開度來減小蒸發(fā)能力，且，在多臺(tái)利用側(cè)制冷劑回路全體空調(diào)負(fù)荷變得非常小的情況下，要關(guān)閉多臺(tái)熱源側(cè)膨脹閥的一部分，以減少作為蒸發(fā)器運(yùn)行的熱源側(cè)熱交換器的臺(tái)數(shù)，從而減小蒸發(fā)能力，或?qū)⒍嗯_(tái)熱源側(cè)熱交換器的一部分作為冷凝器運(yùn)行，使其與作為蒸發(fā)器運(yùn)行的熱源側(cè)熱交換器的蒸發(fā)能力相抵消，從而減小蒸發(fā)能力。
另外，上述空調(diào)裝置中，例如在進(jìn)行制冷運(yùn)行或冷暖同時(shí)運(yùn)行時(shí)將熱源側(cè)熱交換器作為冷凝器運(yùn)行的情況下，為了對(duì)應(yīng)多臺(tái)利用側(cè)制冷劑回路全體的空調(diào)負(fù)荷的減小，要通過減小與熱源側(cè)熱交換器連接的熱源側(cè)膨脹閥的開度來增加積存于熱源側(cè)熱交換器內(nèi)的液體制冷劑量，以減小有效傳熱面積，從而減小冷凝能力。然而，若減小熱源側(cè)膨脹閥的開度，熱源側(cè)膨脹閥下游側(cè)(具體說是熱源側(cè)膨脹閥與利用側(cè)制冷劑回路之間)的制冷劑壓力會(huì)呈較低傾向，變得不穩(wěn)定，從而無法穩(wěn)定減小熱源側(cè)制冷劑回路的冷凝能力。針對(duì)這一點(diǎn)，有提案設(shè)置加壓回路，將經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮的高壓氣體制冷劑與在熱源側(cè)膨脹閥中減壓后送往利用側(cè)制冷劑回路的制冷劑合流，從而提高熱源側(cè)膨脹閥下游側(cè)的制冷劑壓力(例如參照專利文獻(xiàn)3)。
專利文獻(xiàn)1特開昭63-204074號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開平3-260561號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開平3-129259號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容上述空調(diào)裝置中，有時(shí)將板式熱交換器等熱交換器作為熱源側(cè)熱交換器使用，該板式熱交換器在作為制冷劑的蒸發(fā)器運(yùn)行時(shí)，使制冷劑從下側(cè)流入而從上側(cè)流出。在這種情況下，為了防止冷凍機(jī)油積存于熱源側(cè)熱交換器內(nèi)，必須將熱源側(cè)熱交換器內(nèi)的制冷劑液面維持在一定高度以上。然而，在如同多臺(tái)利用側(cè)制冷劑回路中的空調(diào)負(fù)荷非常小的場合那樣、將熱源側(cè)熱交換器作為蒸發(fā)能力較小的蒸發(fā)器運(yùn)行時(shí)，即使想通過減小熱源側(cè)膨脹閥的開度減少在熱源側(cè)熱交換器內(nèi)流動(dòng)的制冷劑量，由于必須維持熱源側(cè)熱交換器內(nèi)的制冷劑液面高度而無法將熱源側(cè)膨脹閥的開度調(diào)節(jié)至過小，因此只靠熱源側(cè)膨脹閥的開度調(diào)節(jié)就無法對(duì)蒸發(fā)能力進(jìn)行完全的控制，結(jié)果必須關(guān)閉多臺(tái)熱源側(cè)膨脹閥的一部分，以減少作為蒸發(fā)器運(yùn)行的熱源側(cè)熱交換器的臺(tái)數(shù)，從而減小蒸發(fā)能力，或是將多臺(tái)熱源側(cè)熱交換器的一部分作為冷凝器運(yùn)行，以與作為蒸發(fā)器運(yùn)行的熱源側(cè)熱交換器的蒸發(fā)能力相抵消，從而減小蒸發(fā)能力。
因此，由于設(shè)置多臺(tái)熱源側(cè)熱交換器而導(dǎo)致部件數(shù)量增加以及成本的提高，另外，在將多臺(tái)熱源側(cè)熱交換器的一部分作為冷凝器運(yùn)行以減小蒸發(fā)能力時(shí)，在熱源側(cè)熱交換器中被冷凝的制冷劑量會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)中壓縮的制冷劑量增加，使多臺(tái)利用側(cè)制冷劑回路全體空調(diào)負(fù)荷小的運(yùn)行條件下COP劣化。
另外，上述空調(diào)裝置中，當(dāng)通過在制冷劑回路中設(shè)置加壓回路而將熱源側(cè)熱交換器作為制冷劑的冷凝器運(yùn)行時(shí)，一旦將經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮的高壓氣體制冷劑與通過熱源側(cè)膨脹閥減壓并送往利用側(cè)制冷劑回路的制冷劑合流，從熱源側(cè)膨脹閥送往利用側(cè)制冷劑回路的制冷劑就會(huì)變?yōu)闅庖憾嗔鳎?，熱源?cè)膨脹閥的開度越小，從加壓回路與高壓氣體制冷劑合流后的制冷劑中氣體制冷劑所占比例就越大，使多臺(tái)利用側(cè)制冷劑回路間產(chǎn)生偏流，結(jié)果無法將熱源側(cè)膨脹閥的開度調(diào)節(jié)至足夠小。其結(jié)果，與將熱源側(cè)熱交換器作為制冷劑的蒸發(fā)器運(yùn)行的情況相同，當(dāng)在熱源側(cè)制冷劑回路中設(shè)有多臺(tái)熱源側(cè)熱交換器、多臺(tái)利用側(cè)制冷劑回路全體空調(diào)負(fù)荷變得非常小的情況下，必須關(guān)閉多臺(tái)熱源側(cè)膨脹閥，以減少作為冷凝器運(yùn)行的熱源側(cè)熱交換器的臺(tái)數(shù)，從而減小冷凝能力，或是將多臺(tái)熱源側(cè)熱交換器的一部分作為蒸發(fā)器運(yùn)行，以與作為冷凝器運(yùn)行的熱源側(cè)熱交換器的冷凝能力相抵消，從而減小冷凝能力。
因此，由于設(shè)置多臺(tái)熱源側(cè)熱交換器而導(dǎo)致部件數(shù)量增加以及成本的提高，另外，在將多臺(tái)熱源側(cè)熱交換器的一部分作為蒸發(fā)器運(yùn)行以減小冷凝能力時(shí)，在熱源側(cè)熱交換器中被蒸發(fā)的制冷劑量會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)中壓縮的制冷劑量增加，會(huì)使多臺(tái)利用側(cè)制冷劑回路全體空調(diào)負(fù)荷小的運(yùn)行條件下的COP劣化。
本發(fā)明的課題在于，在具有熱源側(cè)制冷劑回路以及與熱源側(cè)制冷劑回路連接的利用側(cè)制冷劑回路的空調(diào)裝置中，增大利用熱源側(cè)膨脹閥來控制熱源側(cè)熱交換器凝縮能力時(shí)的控制能力。
技術(shù)方案1的空調(diào)裝置，具有熱源側(cè)制冷劑回路，1個(gè)或更多個(gè)利用側(cè)制冷劑回路，加壓回路，與冷卻器。熱源側(cè)制冷劑回路由壓縮機(jī)構(gòu)，熱源側(cè)熱交換器，以及熱源側(cè)熱交換器作為冷凝器運(yùn)行時(shí)使在前述熱源側(cè)熱交換器內(nèi)經(jīng)過冷凝的制冷劑減壓的熱源側(cè)膨脹閥連接構(gòu)成。利用側(cè)制冷劑回路與熱源側(cè)制冷劑回路連接，由利用側(cè)熱交換器與利用側(cè)膨脹閥連接構(gòu)成。加壓回路設(shè)置于熱源側(cè)制冷劑回路中，將經(jīng)過壓縮機(jī)構(gòu)壓縮的高壓氣體制冷劑與通過熱源側(cè)膨脹閥減壓并送往利用側(cè)制冷劑回路的制冷劑合流。冷卻器對(duì)通過熱源側(cè)膨脹閥減壓并送往利用側(cè)制冷劑回路的制冷劑進(jìn)行冷卻。
該空調(diào)裝置中，當(dāng)在作為冷凝器運(yùn)行的熱源側(cè)熱交換器中被冷凝的制冷劑被熱源側(cè)膨脹閥減壓后被送往利用側(cè)制冷劑回路時(shí)，高壓氣體制冷劑從加壓回路合流并被加壓，使熱源側(cè)膨脹閥下游側(cè)的制冷劑壓力提高。在此，如像以往的空調(diào)裝置一樣僅靠高壓氣體制冷劑合流，被送往利用側(cè)制冷劑回路的制冷劑就會(huì)變?yōu)闅怏w所占比例較高的氣液二相流，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致無法將熱源側(cè)膨脹閥的開度調(diào)節(jié)至充分小，然而在該空調(diào)裝置中，被熱源側(cè)膨脹閥減壓后送回利用側(cè)制冷劑回路的制冷劑可利用冷卻器進(jìn)行冷卻，因此能夠?qū)怏w制冷劑冷凝，而不必將氣體所占比例較高的氣液二相流的制冷劑送往利用側(cè)制冷劑回路。
如此一來，該空調(diào)裝置中，即使對(duì)應(yīng)利用側(cè)制冷劑回路的空調(diào)負(fù)荷而通過減小熱源側(cè)膨脹閥的開度來減小熱源側(cè)熱交換器冷凝能、同時(shí)通過加壓回路使高壓氣體制冷劑合流并加壓，也不必將氣體所占比例較高的氣液二相流的制冷劑送往利用側(cè)制冷劑回路，因此可增大用熱源側(cè)膨脹閥控制熱源側(cè)熱交換器凝縮能力時(shí)的控制能力。
而且，該空調(diào)裝置中，由于不必像以往空調(diào)裝置一樣在設(shè)置多臺(tái)熱源側(cè)熱交換器且將熱源側(cè)熱交換器作為冷凝器運(yùn)行的情況下，關(guān)閉多個(gè)熱源側(cè)膨脹閥的一部分來減少作為蒸發(fā)器運(yùn)行的熱源側(cè)熱交換器的臺(tái)數(shù)從而減小蒸發(fā)能力，或是將多臺(tái)熱源側(cè)熱交換器的一部分作為冷凝器運(yùn)行而與作為蒸發(fā)器運(yùn)行的熱源側(cè)熱交換器的蒸發(fā)能力相抵消從而減小蒸發(fā)能力，因此可利用單一的熱源側(cè)熱交換器得到大范圍的冷凝能力控制能力。
如此一來，即可在因熱源側(cè)熱交換器冷凝能力的控制能力受限而無法實(shí)現(xiàn)熱源側(cè)熱交換器單一化的空調(diào)裝置中實(shí)現(xiàn)熱源側(cè)熱交換器的單一化，因此可防止以往空調(diào)裝置中因設(shè)置多臺(tái)熱源側(cè)熱交換器而導(dǎo)致部件數(shù)量增加以及成本提高的問題，另外還可解決在將多臺(tái)熱源側(cè)熱交換器中的一部分作為蒸發(fā)器運(yùn)行以減小冷凝能力時(shí)因熱源側(cè)熱交換器中被蒸發(fā)的制冷劑量而導(dǎo)致壓縮機(jī)中壓縮的制冷劑量增加、從而導(dǎo)致多臺(tái)利用側(cè)制冷劑回路空調(diào)負(fù)荷小的運(yùn)行條件下COP劣化的問題。
技術(shù)方案2的空調(diào)裝置是在技術(shù)方案1的空調(diào)裝置中，加壓回路連接于熱源側(cè)膨脹閥與冷卻器之間，以使高壓氣體制冷劑合流。
該空調(diào)裝置中，由于加壓回路連接于熱源側(cè)膨脹閥與冷卻器之間使高壓氣體制冷劑合流，因此，與高壓氣體制冷劑合流后溫度升高的制冷劑可利用冷卻器進(jìn)行冷卻。如此一來，作為在冷卻器中用于冷卻制冷制的冷熱源便沒有必要使用低溫冷熱源，可使用溫度較高的冷熱源。
技術(shù)方案3的空調(diào)裝置是在技術(shù)方案1或2的空調(diào)裝置中，還具有冷卻回路，該冷卻回路與熱源側(cè)制冷劑回路連接，用于將從熱源側(cè)熱交換器送往利用側(cè)制冷劑回路的制冷劑的一部分從熱源側(cè)制冷劑回路分流出后導(dǎo)入冷卻器、并在熱源側(cè)膨脹閥減壓后送至利用側(cè)制冷劑回路的制冷劑進(jìn)行冷卻，然后送回壓縮機(jī)構(gòu)的吸入側(cè)。
該空調(diào)裝置中，是將減壓到某種制冷劑壓力的制冷劑作為冷卻器的冷卻源，這種制冷劑壓力可將從熱源側(cè)熱交換器送往利用側(cè)制冷劑回路的制冷劑的一部分送回壓縮機(jī)構(gòu)吸入側(cè)，因此可得到比在熱源側(cè)膨脹閥經(jīng)過減壓后送回利用側(cè)制冷劑回路的制冷劑溫度還低得多的冷卻源。如此一來，甚至能夠?qū)⒃跓嵩磦?cè)膨脹閥經(jīng)過減壓并送回利用側(cè)制冷劑回路的制冷劑冷卻至過冷卻狀態(tài)。
技術(shù)方案4的空調(diào)裝置是在技術(shù)方案1～3中任一項(xiàng)的空調(diào)裝置中，熱源側(cè)熱交換器可作為蒸發(fā)器運(yùn)行，這種蒸發(fā)器可使制冷劑從下側(cè)流入從上側(cè)流出。空調(diào)裝置使用在30℃以下溫度范圍內(nèi)不會(huì)分離為2層的冷凍機(jī)油以及制冷劑的組合。空調(diào)裝置中還具有回油回路，回油回路與熱源側(cè)熱交換器的下部連接，將積存于熱源側(cè)熱交換器內(nèi)的冷凍機(jī)油與制冷劑一起送回壓縮機(jī)構(gòu)。
該空調(diào)裝置中，熱源側(cè)熱交換器作為蒸發(fā)器運(yùn)行時(shí)，使制冷劑從下側(cè)流入從上側(cè)流出，且使用在30℃以下溫度范圍內(nèi)不會(huì)分離為2層的冷凍機(jī)油以及制冷劑的組合。在此，熱源側(cè)熱交換器中，在以水或空氣作為熱源的情況下，制冷劑的蒸發(fā)溫度為30℃以下。因此，該空調(diào)裝置中，冷凍機(jī)油并非以浮在熱源側(cè)熱交換器內(nèi)制冷劑液面上的狀態(tài)積存，而是以與制冷劑混合的狀態(tài)積存在熱源側(cè)熱交換器內(nèi)。且，積存于熱源側(cè)熱交換器內(nèi)的冷凍機(jī)油通過連接于熱源側(cè)熱交換器下部的回油回路而與制冷劑一起返回壓縮機(jī)構(gòu)的吸入側(cè)。因此，不必像以往空調(diào)裝置一樣，為了防止冷凍機(jī)油積存于熱源側(cè)熱交換器內(nèi)而將熱源側(cè)熱交換器內(nèi)的制冷劑液面維持在一定高度以上。
如此一來，該空調(diào)裝置中，即使因?yàn)閷?duì)應(yīng)利用側(cè)制冷劑回路的空調(diào)負(fù)荷而減小熱源側(cè)膨脹閥的開度從而減小熱源側(cè)熱交換器蒸發(fā)能力、結(jié)果導(dǎo)致熱源側(cè)熱交換器內(nèi)制冷劑液面下降，由于熱源側(cè)熱交換器內(nèi)不會(huì)積存冷凍機(jī)油，因此可增大通過熱源側(cè)膨脹閥控制熱源側(cè)熱交換器蒸發(fā)能力時(shí)的控制能力。
而且，該空調(diào)裝置中，由于不必像以往空調(diào)裝置一樣在設(shè)置多臺(tái)熱源側(cè)熱交換器且將熱源側(cè)熱交換器作為蒸發(fā)器運(yùn)行的情況下、關(guān)閉多個(gè)熱源側(cè)膨脹閥的一部分以減少作為蒸發(fā)器運(yùn)行的熱源側(cè)熱交換器的臺(tái)數(shù)從而減小蒸發(fā)能力，或是將多臺(tái)熱源側(cè)熱交換器的一部分作為冷凝器運(yùn)行以與作為蒸發(fā)器運(yùn)行的熱源側(cè)熱交換器的蒸發(fā)能力相抵消從而減小蒸發(fā)能力，因此可利用單一的熱源側(cè)熱交換器得到大范圍的蒸發(fā)能力的控制能力。
如此一來，在因熱源側(cè)熱交換器冷凝能力以及蒸發(fā)能力的控制能力受限而無法實(shí)現(xiàn)熱源側(cè)熱交換器單一化的空調(diào)裝置中，可實(shí)現(xiàn)熱源側(cè)熱交換器的單一化，因此可防止以往空調(diào)裝置中的因設(shè)置多臺(tái)熱源側(cè)熱交換器而導(dǎo)致的部件數(shù)量增加以及成本提高，另外，利用側(cè)制冷劑回路空調(diào)負(fù)荷小的運(yùn)行條件下COP劣化的問題也可以得到解決。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的空調(diào)裝置的概略制冷劑回路圖。
圖2說明熱源側(cè)熱交換器的全體概略構(gòu)造。
圖3是圖2中C部分的擴(kuò)大圖，說明熱源側(cè)熱交換器下部概略構(gòu)造。
圖4是說明空調(diào)裝置在加熱運(yùn)行模式下的運(yùn)作情況的概略制冷劑回路圖。
圖5是說明空調(diào)裝置在制冷運(yùn)行模式下的運(yùn)作情況的概略制冷劑回路圖。
圖6是說明空調(diào)裝置在冷暖同時(shí)運(yùn)行模式(蒸發(fā)負(fù)荷)下的運(yùn)作情況的概略制冷劑回路圖。
圖7]是說明空調(diào)裝置在冷暖同時(shí)運(yùn)行模式(冷凝負(fù)荷)下的運(yùn)作情況的概略制冷劑回路圖。
圖8是變形例1的空調(diào)裝置的概略制冷劑回路圖。
圖9是說明變形例1的空調(diào)裝置在加熱運(yùn)行模式下的運(yùn)作情況的概略制冷劑回路圖。
圖10是說明變形例1的空調(diào)裝置在制冷運(yùn)行模式下的運(yùn)作情況的概略制冷劑回路圖。
圖11是變形例2的空調(diào)裝置的概略制冷劑回路圖。
圖12是變形例3的空調(diào)裝置的概略制冷劑回路圖。
圖13是變形例4的空調(diào)裝置的概略制冷劑回路圖。
圖14是變形例4的空調(diào)裝置的概略制冷劑回路圖。
符號(hào)說明1空調(diào)裝置(冷凍裝置)12制冷劑回路12a、12b、12c利用側(cè)制冷劑回路12d熱源側(cè)制冷劑回路21壓縮機(jī)機(jī)構(gòu)23熱源側(cè)熱交換器(蒸發(fā)器)
24熱源側(cè)膨脹閥(膨脹閥)31、41、51利用側(cè)膨脹閥32、42、52利用側(cè)熱交換器(冷凝器)101第1回油回路101b開閉閥111加壓回路121冷卻器122冷卻回路具體實(shí)施方式
以下，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明空調(diào)裝置的實(shí)施例進(jìn)行說明。
(1)空調(diào)裝置的結(jié)構(gòu)圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的空調(diào)裝置的概略制冷劑回路圖?？照{(diào)裝置1是通過蒸汽壓縮式的冷凍循環(huán)運(yùn)行而對(duì)樓房等的室內(nèi)進(jìn)行加熱制冷的裝置。
空調(diào)裝置1主要具有1臺(tái)熱源單元2，多臺(tái)(本實(shí)施例中為3臺(tái))利用單元3、4、5，與各利用單元3、4、5連接的連接單元6、7、8，通過連接單元6、7、8將熱源單元2與利用單元3、4、5連接的制冷劑連接配管9、10、11，如同在某空調(diào)空間進(jìn)行制冷運(yùn)行的同時(shí)在其他空調(diào)空間進(jìn)行加熱運(yùn)行那樣，可根據(jù)設(shè)置利用單元3、4、5的室內(nèi)空調(diào)空間的要求而進(jìn)行冷暖同時(shí)運(yùn)行。也就是說，本實(shí)施例的空調(diào)裝置1的蒸汽壓縮式制冷劑回路12由熱源單元2，利用單元3、4、5，連接單元6、7、8，以及制冷劑連接配管9、10、11連接構(gòu)成。
而且，在本實(shí)施例中，空調(diào)裝置1的制冷劑回路12中使用在30℃以下溫度范圍內(nèi)不會(huì)分離為2層的冷凍機(jī)油以及制冷劑的組合。上述制冷劑與冷凍機(jī)油的組合有例如R410A與多元醇酯(POE)的組合。在此，使用在30℃以下溫度范圍內(nèi)不會(huì)分離為2層的冷凍機(jī)油以及制冷劑的組合，是考慮到將熱源單元2的熱源側(cè)熱交換器23(后述)作為蒸發(fā)器運(yùn)行時(shí)制冷劑蒸發(fā)溫度的最高值為30℃，在該蒸發(fā)溫度最高值(即30℃)或以下的溫度范圍內(nèi)，積存在熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)的冷凍機(jī)油與制冷劑不會(huì)分離為2層，因此可將冷凍機(jī)油與制冷劑一起從熱源側(cè)熱交換器23下部抽出并送回?zé)嵩磫卧?的壓縮機(jī)構(gòu)21(后述)。
<利用單元>
利用單元3、4、5的設(shè)置方法有，埋設(shè)或懸掛于樓房等室內(nèi)的天花板，或掛于室內(nèi)的壁面。利用單元3、4、5通過制冷劑連接配管9、10、11以及連接單元6、7、8與熱源單元2連接，構(gòu)成制冷劑回路12的一部分。
以下，對(duì)利用單元3、4、5的構(gòu)造進(jìn)行說明。由于利用單元3與利用單元4、5具有相同的構(gòu)造，在此，只對(duì)利用單元3的構(gòu)造進(jìn)行說明，利用單元4、5的構(gòu)造分別用符號(hào)4×或5×來代替利用單元3各部分的符號(hào)3×，且省略各部分的說明。
利用單元3是構(gòu)成制冷劑回路12的一部分，主要具有利用側(cè)制冷劑回路12a(利用單元4、5分別具有利用側(cè)制冷劑回路12b、利用側(cè)制冷劑回路12c)。該利用側(cè)制冷劑回路12a主要具有利用側(cè)膨脹閥31與利用側(cè)熱交換器32。本實(shí)施例中，利用側(cè)膨脹閥31是為了調(diào)節(jié)利用側(cè)制冷劑回路12a內(nèi)流動(dòng)的制冷劑流量而與利用側(cè)熱交換器32液體側(cè)連接的電動(dòng)膨脹閥。本實(shí)施例中，利用側(cè)熱交換器32是由傳熱管與多個(gè)翅片構(gòu)成的交叉翅片式的翅片管熱交換器，是用于使制冷劑與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換的機(jī)器。本實(shí)施例中，利用單元3具有將室內(nèi)空氣吸入單元內(nèi)進(jìn)行熱交換后作為供給空氣提供給室內(nèi)的送風(fēng)機(jī)(未圖示)，可使室內(nèi)空氣與利用側(cè)熱交換器32內(nèi)流動(dòng)的制冷劑進(jìn)行熱交換。
另外，利用單元3設(shè)有各種傳感器。利用側(cè)熱交換器32的液體側(cè)設(shè)有用于檢測液體制冷劑溫度的液體側(cè)溫度傳感器33，利用側(cè)熱交換器32的氣體側(cè)設(shè)有用于檢測氣體制冷劑溫度的氣體側(cè)溫度傳感器34。且，利用單元3設(shè)有吸入溫度傳感器35，用于檢測被吸入單元內(nèi)的室內(nèi)空氣溫度的RA。另外，利用單元3具有用于控制利用單元3的各構(gòu)成部分運(yùn)行狀態(tài)的利用側(cè)控制部36。且，利用側(cè)控制部36具有為控制利用單元3而設(shè)的微型計(jì)算機(jī)及存儲(chǔ)器，因此可以與遙控器(未圖示)之間或熱源單元2之間進(jìn)行控制信號(hào)的交換。
<熱源單元>
熱源單元2設(shè)置于樓房等的屋頂?shù)忍?，通過制冷劑連接配管9、10、11與利用單元3、4、5連接，在利用單元3、4、5之間構(gòu)成制冷劑回路12。
以下，對(duì)熱源單元2的構(gòu)造進(jìn)行說明。熱源單元2構(gòu)成制冷劑回路12的一部分，主要具有熱源側(cè)制冷劑回路12d。該熱源側(cè)制冷劑回路12d主要具有壓縮機(jī)構(gòu)21，第1切換機(jī)構(gòu)22，熱源側(cè)熱交換器23，熱源側(cè)膨脹閥24，貯存器25，第2切換機(jī)構(gòu)26，液體側(cè)封閉閥27，高壓氣體側(cè)封閉閥28，低壓氣體側(cè)封閉閥29，第1回油回路101，加壓回路111，冷卻器121，冷卻回路122。
壓縮機(jī)構(gòu)21主要具有壓縮機(jī)21a，與壓縮機(jī)21a的排出側(cè)連接的油分離器21b，將油分離器21b與壓縮機(jī)21a吸入管21c連接的第2回油回路21d。壓縮機(jī)21a在本實(shí)施例中，是可通過變頻(inverter)控制來改變運(yùn)行容量的容積式壓縮機(jī)。油分離器21b是將在壓縮機(jī)21a內(nèi)經(jīng)過壓縮后排出的高壓氣體制冷劑中混合的冷凍機(jī)油分離出來的容器。第2回油回路21d是將在油分離器21b中分離的冷凍機(jī)油送回壓縮機(jī)21a的回路。第2回油回路21d主要具有，將油分離器21b與壓縮機(jī)21a的吸入管21c連接的回油管21e，以及對(duì)在與回油管21e連接的油分離器21b中分離出的高壓冷凍機(jī)油進(jìn)行減壓的毛細(xì)管21f。毛細(xì)管21f是將在油分離器21b中分離出的高壓冷凍機(jī)油減壓至壓縮機(jī)21a的吸入側(cè)制冷劑壓力的細(xì)管。本實(shí)施例中，壓縮機(jī)構(gòu)21只具有1臺(tái)壓縮機(jī)21a，然而并不局限于此，可對(duì)應(yīng)利用單元的連接臺(tái)數(shù)等并列連接2臺(tái)以上的壓縮機(jī)。
第1切換機(jī)構(gòu)22是用于切換熱源側(cè)制冷劑回路12d內(nèi)的制冷劑流路的四路切換閥，在熱源側(cè)熱交換器23作為冷凝器運(yùn)行時(shí)(以下稱為冷凝運(yùn)行狀態(tài))將壓縮機(jī)構(gòu)21的排出側(cè)與熱源側(cè)熱交換器23的氣體側(cè)連接，在熱源側(cè)熱交換器23作為蒸發(fā)器運(yùn)行時(shí)(以下稱蒸發(fā)運(yùn)行狀態(tài))將壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)與熱源側(cè)熱交換器23的氣體側(cè)連接，其第1端口22a與壓縮機(jī)構(gòu)21的排出側(cè)連接，其第2端口22b與熱源側(cè)熱交換器23的氣體側(cè)連接，其第3端口22c與壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)連接，其第4端口22d通過毛細(xì)管91與壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)連接。且，第1切換機(jī)構(gòu)22如上所述，可進(jìn)行以下2種狀態(tài)的切換將第1端口22a與第2端口22b連接、同時(shí)將第3端口22c與第4端口22d連接(對(duì)應(yīng)冷凝運(yùn)行狀態(tài)，參照?qǐng)D1中第1切換機(jī)構(gòu)22的實(shí)線)，或?qū)⒌?端口22b與第3端口22c連接、同時(shí)將第1端口22a與第4端口22d連接(對(duì)應(yīng)蒸發(fā)運(yùn)行狀態(tài)，參照?qǐng)D1中第1切換機(jī)構(gòu)22的虛線)。
熱源側(cè)熱交換器23是能夠作為制冷劑的蒸發(fā)器以及制冷劑的冷凝器運(yùn)行的熱交換器，在本實(shí)施例中，是以水作為熱源與制冷劑進(jìn)行熱交換的板式熱交換器。熱源側(cè)熱交換器23的氣體側(cè)與第1切換機(jī)構(gòu)22的第2端口22b連接，其液體側(cè)與熱源側(cè)膨脹閥24連接。熱源側(cè)熱交換器23如圖2所示，將經(jīng)過壓力加工等形成的多個(gè)板狀部件23a間隔著襯墊(未圖示)互相重疊，由此在各板狀部件23a間形成沿上下方向延伸的多條流路23b、23c，通過這多條流路23b、23c內(nèi)制冷劑與水的交替流動(dòng)(具體說來，就是制冷劑在流路23b內(nèi)流動(dòng)，水在流路23c內(nèi)流動(dòng)，參照?qǐng)D2中箭頭A以及B)，可進(jìn)行熱交換。且多條流路23b在上端部及下端部互相連通，并且與設(shè)置于熱源側(cè)熱交換器23的上部及下部的氣體側(cè)噴嘴23d以及液體側(cè)噴嘴23e連接。該氣體側(cè)噴嘴23d與第1切換機(jī)構(gòu)22連接，液體側(cè)噴嘴23e與熱源側(cè)膨脹閥24連接。如此一來，在熱源側(cè)熱交換器23作為蒸發(fā)器運(yùn)行的情況下，制冷劑從氣體側(cè)噴嘴23e(即下側(cè))流入而從液體側(cè)噴嘴23d(即上側(cè))流出，在熱源側(cè)熱交換器23作為冷凝器運(yùn)行的情況下，制冷劑從氣體側(cè)噴嘴23d(即上側(cè))流入而從液體側(cè)噴嘴23e(即下側(cè))流出(參照?qǐng)D2中的箭頭A)。另外，多條流路23c在其上端部及下端部互相連通，并且與設(shè)置于熱源側(cè)熱交換器23的上部及下部的入水噴嘴23f以及出水噴嘴23g連接。另外，作為熱源的水在本實(shí)施例中，通過來自空調(diào)裝置1外部的冷水塔設(shè)備或鍋爐設(shè)備的水管(未圖示)而作為供給水CWS從熱源側(cè)熱交換器23的入水噴嘴23f流入，并在與制冷劑進(jìn)行熱交換后從出水噴嘴23g流出，作為排出水CWR返回冷水塔設(shè)備或鍋爐設(shè)備。在此，從冷水塔設(shè)備或鍋爐設(shè)備供給的水與流動(dòng)在熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)的制冷劑流量無關(guān)，必須維持一定量。
熱源側(cè)膨脹閥24，在本實(shí)施例中是可通過制冷劑連接配管9對(duì)流動(dòng)于熱源側(cè)熱交換器23與利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c之間的制冷劑流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的電動(dòng)膨脹閥，與熱源側(cè)熱交換器23的液體側(cè)連接。
貯存器25是用于暫時(shí)儲(chǔ)存流動(dòng)于熱源側(cè)熱交換器23與利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c之間的制冷劑的容器。貯存器25在本實(shí)施例中，連接于熱源側(cè)膨脹閥24與冷卻器121之間。
第2切換機(jī)構(gòu)26是用于切換熱源側(cè)制冷劑回路12d內(nèi)制冷劑流路的四路切換閥，在將熱源單元2作為冷暖同時(shí)機(jī)用的熱源單元使用的情況下(參照?qǐng)D4～7)要將高壓氣體制冷劑送往利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c時(shí)(以下稱熱負(fù)荷要求運(yùn)行狀態(tài))，將壓縮機(jī)構(gòu)21的排出側(cè)與高壓氣體側(cè)封閉閥28連接，在將熱源單元2作為冷暖切換機(jī)用的熱源單元使用的情況下(參照變形例1、圖8～10，以下稱冷暖切換時(shí)制冷運(yùn)行狀態(tài))要進(jìn)行制冷運(yùn)行時(shí)，將高壓氣體側(cè)封閉閥28與壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)連接，其第1端口26a與壓縮機(jī)構(gòu)21的排出側(cè)連接，其第2端口26b通過毛細(xì)管92與壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)連接，其第3端口26c與壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)連接，其第4端口26d與高壓氣體側(cè)封閉閥28連接。且，第2切換機(jī)構(gòu)26如上所述，可進(jìn)行以下2種狀態(tài)的切換在將第1端口26a與第2端口26b連接的同時(shí)將第3端口26c與第4端口26d連接(對(duì)應(yīng)冷暖切換時(shí)制冷運(yùn)行狀態(tài)，參照?qǐng)D1中第2切換機(jī)構(gòu)26的實(shí)線)，或在第2端口26b與第3端口26c連接的同時(shí)將第1端口26a與第4端口26d連接(對(duì)應(yīng)熱負(fù)荷要求運(yùn)行狀態(tài)，參照?qǐng)D1中第2切換機(jī)構(gòu)22的虛線)。
液體側(cè)封閉閥27、高壓氣體側(cè)封閉閥28以及低壓氣體側(cè)封閉閥29是設(shè)置與外部的機(jī)器、配管(具體說來，即制冷劑連接配管9、10、11)間的接續(xù)口處的閥。液體側(cè)封閉閥27與冷卻器121連接。高壓氣體側(cè)封閉閥28與第2切換機(jī)構(gòu)26的第4端口26d連接。低壓氣體側(cè)封閉閥29與壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)連接。
第1回油回路101是在蒸發(fā)狀態(tài)下、即將熱源側(cè)熱交換器23作為蒸發(fā)器運(yùn)行時(shí)，將積存于熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)的冷凍機(jī)油與制冷劑一起送回壓縮機(jī)構(gòu)21的回路。第1回油回路101主要具有熱源側(cè)熱交換器23下部與壓縮機(jī)構(gòu)21連接的回油管101a，與回油管101a連接的開閉閥101b，止回閥101c，毛細(xì)管101d?；赜凸?01a設(shè)計(jì)為能夠在一端從熱源側(cè)熱交換器23的下部抽出制冷劑連同冷凍機(jī)油，本實(shí)施例中，如圖3所示，回油管101a通過設(shè)置于熱源側(cè)熱交換器23下部的液體側(cè)噴嘴23e管內(nèi)而延伸至熱源側(cè)熱交換器23中供制冷劑流動(dòng)的流路23b內(nèi)。在此，為了使熱源側(cè)熱交換器23與多條流路23b間連通，各板狀部件23a上都設(shè)有連通孔23h(多條流路23c間也一樣)。因此，回油管101a也可設(shè)置為貫通多條流路23b(參照?qǐng)D3中虛線所示的回油管101a)。另外，回油管101a的另一端在本實(shí)施例中與壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)連接。開閉閥101b在本實(shí)施例中，可在必要時(shí)開啟，以使第1回油回路101能夠使用，是能夠?qū)⒅评鋭┮约袄鋬鰴C(jī)油截?cái)嗷蚴怪魍ǖ碾姶砰y。止回閥101c則只允許制冷劑以及冷凍機(jī)油在回油管101a內(nèi)從熱源側(cè)熱交換器23下部流向壓縮機(jī)構(gòu)21吸入側(cè)。毛細(xì)管101d將從熱源側(cè)熱交換器23下部抽出的制冷劑以及冷凍機(jī)油減壓至壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)的制冷劑壓力。
加壓回路111在冷凝狀態(tài)下、即將熱源側(cè)熱交換器23作為冷凝器運(yùn)行時(shí)，將在壓縮機(jī)構(gòu)21進(jìn)行壓縮后的高壓氣體制冷劑與在熱源側(cè)熱交換器2內(nèi)經(jīng)過冷凝并在熱源側(cè)膨脹閥24中減壓后送往利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c的制冷劑合流。加壓回路111主要具有將壓縮機(jī)構(gòu)21排出側(cè)與熱源側(cè)膨脹閥24下游側(cè)(即熱源側(cè)膨脹閥24與液體側(cè)封閉閥27之間)連接的加壓管111a，與加壓管111a連接的開閉閥111b，止回閥111c，以及毛細(xì)管111d。加壓管111a在本實(shí)施例中，一端連接于壓縮機(jī)構(gòu)21的油分離器21b的出口與第1與第2切換機(jī)構(gòu)22、26的第1端口22a、26a之間。另外，加壓管111a的另一端在本實(shí)施例中連接于熱源側(cè)膨脹閥24與貯存器25之間。開閉閥111b在本實(shí)施例中可在必要時(shí)開啟而使加壓回路111能夠使用，是能夠使制冷劑截?cái)嗷蛄魍ǖ碾姶砰y。止回閥111c只允許制冷劑在加壓管111a內(nèi)從壓縮機(jī)構(gòu)21排出側(cè)流向熱源側(cè)膨脹閥24下游側(cè)。毛細(xì)管111d將從壓縮機(jī)構(gòu)21排出側(cè)抽出的制冷劑減壓至熱源側(cè)膨脹閥24的下游側(cè)的制冷劑壓力。
冷卻器121是一種熱交換器，該冷卻器121在冷凝運(yùn)行狀態(tài)下、即將熱源側(cè)熱交換器23作為冷凝器運(yùn)行時(shí)，將在熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)進(jìn)行壓縮后在熱源側(cè)膨脹閥24中減壓并被送往利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c的制冷劑進(jìn)行冷卻。冷卻器121在本實(shí)施例中連接于貯存器25與液體側(cè)封閉閥27之間。換句話說，加壓回路111的加壓管111a連接于熱源側(cè)膨脹閥24與冷卻器121之間，使高壓氣體制冷劑與在熱源側(cè)膨脹閥24減壓的制冷劑合流。冷卻器可采用例如2重管式熱交換器。
冷卻回路122是與熱源側(cè)制冷劑回路連接的回路，在冷凝運(yùn)行狀態(tài)下、即在將熱源側(cè)熱交換器23作為冷凝器運(yùn)行時(shí)，將從熱源側(cè)熱交換器23送往利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c的制冷劑從熱源側(cè)制冷劑回路12d分流出一部分并導(dǎo)入冷卻器121，并且對(duì)在熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)冷凝且在熱源側(cè)膨脹閥減壓后送回利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c的制冷劑進(jìn)行冷卻，然后將其送回壓縮機(jī)構(gòu)21吸入側(cè)。冷卻回路122主要具有將從熱源側(cè)熱交換器23送往利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c的制冷劑的一部分導(dǎo)入冷卻器121的導(dǎo)入管122a，與導(dǎo)入管122a連接的冷卻回路側(cè)膨脹閥122b，將通過冷卻器121的制冷劑送回壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)的導(dǎo)出管122c。導(dǎo)入管122a在本實(shí)施例中，一端連接于貯存器25與冷卻器121之間。另外，導(dǎo)入管122a的另一端在本實(shí)施例中與冷卻器121的冷卻回路122側(cè)入口連接。冷卻回路側(cè)膨脹閥122b在本實(shí)施例中可在必要時(shí)開啟以使冷卻回路122能夠使用，是能夠調(diào)節(jié)冷卻回路122內(nèi)流動(dòng)的制冷劑流量的電動(dòng)膨脹閥。導(dǎo)出管122c在本實(shí)施例中，一端連接于冷卻器121的冷卻回路122側(cè)出口連接。另外，導(dǎo)出管122c在本實(shí)施例中，另一端與壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)連接。
另外，熱源單元2中設(shè)有各種傳感器。具體說來，熱源單元2設(shè)有檢測壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入壓力的吸入壓力傳感器93，檢測壓縮機(jī)構(gòu)21的排出壓力的排出壓力傳感器94，檢測壓縮機(jī)構(gòu)21排出側(cè)的制冷劑排出溫度的排出溫度傳感器95，檢測流動(dòng)于冷卻回路122導(dǎo)出管122c內(nèi)的制冷劑溫度的冷卻回路出口溫度傳感器96。另外，熱源單元2具有對(duì)熱源單元2各構(gòu)成部分運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制的熱源側(cè)控制部97。且，熱源側(cè)控制部97具有為控制熱源單元2而設(shè)的微型計(jì)算機(jī)及存儲(chǔ)器，因此可以與利用單元3、4、5的利用側(cè)控制部36、46、56之間進(jìn)行控制信號(hào)的交換。
<連接單元>
連接單元6、7、8與利用單元3、4、5一起設(shè)置在樓房等的室內(nèi)。連接單元6、7、8與制冷劑連接配管9、10、11一起介于利用單元3、4、5與熱源單元2之間，構(gòu)成制冷劑回路的一部分。
以下，對(duì)連接單元6、7、8的構(gòu)造進(jìn)行說明。由于連接單元6與連接單元7、8具有相同的構(gòu)造，在此，只對(duì)連接單元6的構(gòu)造進(jìn)行說明，連接單元7、8的構(gòu)造分別用符號(hào)7×或8×來代替連接單元6各部分的符號(hào)6×，且省略各部分的說明。
連接單元6構(gòu)成制冷劑回路12的一部分，主要具有連接側(cè)制冷劑回路12e(連接單元7、8分別具有連接側(cè)制冷劑回路12f、12g)。該連接側(cè)制冷劑回路12e主要具有液體連接管61，氣體連接管62，高壓氣體開閉閥66，低壓氣體開閉閥67。本實(shí)施例中，液體連接管61將液體制冷劑連接配管9與利用側(cè)制冷劑回路12a的利用側(cè)膨脹閥31連接。氣體連接管62具有與高壓氣體制冷劑連接配管10連接的高壓氣體連接管63，與低壓氣體制冷劑連接配管11連接的低壓氣體連接管64，使高壓氣體連接管63與低壓氣體連接管64合流的合流氣體連接管65。合流氣體連接管65與利用側(cè)制冷劑回路12a的利用側(cè)熱交換器32的氣體側(cè)連接。且，高壓氣體開閉閥66在本實(shí)施例中與高壓氣體連接管63連接，是能夠使制冷劑截?cái)嗷蛄魍ǖ碾姶砰y。低壓氣體開閉閥67在本實(shí)施例中與低壓氣體連接管64連接，是能夠使制冷劑截?cái)嗷蛄魍ǖ碾姶砰y。因此，連接單元6在利用單元3進(jìn)行制冷運(yùn)行時(shí)，在關(guān)閉高壓氣體開閉閥66且開啟低壓氣體開閉閥67的狀態(tài)下，將通過液體制冷劑連接配管9流入液體連接管61的制冷劑送往利用側(cè)制冷劑回路12a的利用側(cè)膨脹閥31，并在利用側(cè)膨脹閥31中減壓且在利用側(cè)熱交換器32內(nèi)蒸發(fā)，然后通過合流氣體連接管65以及低壓氣體連接管64送回低壓氣體制冷劑連接配管11。另外，連接單元6在利用單元3進(jìn)行加熱運(yùn)行時(shí)，在關(guān)閉低壓氣體開閉閥67且開啟高壓氣體開閉閥66的狀態(tài)下，將通過高壓氣體制冷劑連接配管10而流入高壓氣體連接管63以及合流氣體連接管65的制冷劑送往利用側(cè)制冷劑回路12a的利用側(cè)熱交換器32的氣體側(cè)，且在側(cè)熱交換器32內(nèi)蒸發(fā)并在利用側(cè)膨脹閥31減壓，然后通過液體連接管61送回低壓氣體制冷劑連接配管11。另外，連接單元6具有控制連接單元6各構(gòu)成部分運(yùn)行狀態(tài)的連接側(cè)控制部68。且，連接側(cè)控制部68具有為控制連接單元6而設(shè)的微型計(jì)算機(jī)及存儲(chǔ)器，可以與利用單元3的利用側(cè)控制部36之間進(jìn)行控制信號(hào)的交換。
利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c，熱源側(cè)制冷劑回路12d，制冷劑連接配管9、10、11與連接側(cè)制冷劑回路12e、12f、12g依照上述狀態(tài)連接，構(gòu)成空調(diào)裝置1的制冷劑回路12。且，采用本實(shí)施例的空調(diào)裝置1，可在例如利用單元3、4進(jìn)行制冷運(yùn)行的同時(shí)使利用單元5進(jìn)行加熱運(yùn)行等，即所謂冷暖同時(shí)運(yùn)行。
且，本實(shí)施例的空調(diào)裝置1中如下文所述，在將熱源側(cè)熱交換器23作為蒸發(fā)器運(yùn)行時(shí)，通過采用回油回路101而增大用熱源側(cè)膨脹閥24控制熱源側(cè)熱交換器23蒸發(fā)能力時(shí)的控制能力，因此可利用單一的熱源側(cè)熱交換器23得到大范圍的蒸發(fā)能力控制能力。另外，空調(diào)裝置1如下文所述，在將熱源側(cè)熱交換器23作為冷凝器運(yùn)行時(shí)，通過采用加壓回路111以及冷卻器121，可增大用熱源側(cè)膨脹閥24控制熱源側(cè)熱交換器23的冷凝能力時(shí)的控制能力，因此可利用單一的熱源側(cè)熱交換器23得到大范圍的冷凝能力控制能力。因此，本實(shí)施例的空調(diào)裝置1可實(shí)現(xiàn)在以往的空調(diào)裝置中要設(shè)置多臺(tái)的熱源側(cè)熱交換器的單一化。
(2)空調(diào)裝置的運(yùn)行以下，對(duì)本實(shí)施例空調(diào)裝置1的運(yùn)行進(jìn)行說明。
本實(shí)施例空調(diào)裝置1的運(yùn)行模式，依照各利用單元3、4、5的空調(diào)負(fù)荷可分為，利用單元3、4、5全部進(jìn)行加熱運(yùn)行的加熱運(yùn)行模式，利用單元3、4、5全部進(jìn)行制冷運(yùn)行的制冷運(yùn)行模式，以及利用單元3、4、5中一部分進(jìn)行制冷運(yùn)行、同時(shí)其余進(jìn)行加熱運(yùn)行的冷暖同時(shí)運(yùn)行模式。另外，冷暖同時(shí)運(yùn)行模式可根據(jù)利用單元3、4、5全體的空調(diào)負(fù)荷分為，將熱源單元2的熱源側(cè)熱交換器23作為蒸發(fā)器運(yùn)行的場合(蒸發(fā)運(yùn)行狀態(tài))，以及將熱源單元2的熱源側(cè)熱交換器23作為冷凝器運(yùn)行的場合(冷凝運(yùn)行狀態(tài))。
以下說明空調(diào)裝置1的4個(gè)運(yùn)行模式下的運(yùn)行狀態(tài)。
<加熱運(yùn)行模式>
在利用單元3、4、5全部進(jìn)行加熱運(yùn)行時(shí)，空調(diào)裝置1的制冷劑回路12的構(gòu)造如圖4所示(制冷劑的流向參照?qǐng)D4中制冷劑回路12的箭頭)。具體說來，在熱源單元2的熱源側(cè)制冷劑回路12d中，將第1切換機(jī)構(gòu)22切換為蒸發(fā)運(yùn)行狀態(tài)(如圖4中第1切換機(jī)構(gòu)22的虛線所示狀態(tài))，將第2切換機(jī)構(gòu)26切換為熱負(fù)荷要求運(yùn)行狀態(tài)(如圖4中第2切換機(jī)構(gòu)26的虛線所示狀態(tài))，由此可將熱源側(cè)熱交換器23作為蒸發(fā)器運(yùn)行，同時(shí)通過高壓氣體制冷劑連接配管10將在壓縮機(jī)構(gòu)21中壓縮并排出的高壓氣體制冷劑向利用單元3、4、5供給。另外，熱源側(cè)膨脹閥24可調(diào)節(jié)開度，以對(duì)制冷劑進(jìn)行減壓。另外，加壓回路111的開閉閥111b以及冷卻回路122的冷卻回路側(cè)膨脹閥122b都處于關(guān)閉狀態(tài)，使流動(dòng)于熱源側(cè)膨脹閥24與儲(chǔ)液器25之間的制冷劑與高壓氣體制冷劑合流，或截?cái)嘞蚶鋮s器121的冷熱源供給，使流動(dòng)于儲(chǔ)液器25與利用單元3、4、5之間的制冷劑處于不冷卻狀態(tài)。在連接單元6、7、8中，在關(guān)閉低壓氣體開閉閥67、77、87的同時(shí)開啟高壓氣體開閉閥66、76、86，從而使利用單元3、4、5的利用側(cè)熱交換器32、42、52作為冷凝器運(yùn)行。在利用單元3、4、5中，利用側(cè)膨脹閥31、41、51根據(jù)各利用單元的熱負(fù)荷進(jìn)行開度調(diào)節(jié)，例如根據(jù)利用側(cè)熱交換器32、42、52的過冷度(具體說來，是用液體側(cè)溫度傳感器33、43、53檢測出的制冷劑溫度與用氣體側(cè)溫度傳感器34、44、54檢測出的制冷劑溫度之間的溫度差)進(jìn)行開度調(diào)節(jié)。
在這樣的制冷劑回路12結(jié)構(gòu)中，在壓縮機(jī)構(gòu)21的壓縮機(jī)21a進(jìn)行壓縮并排出的高壓氣體制冷劑在油分離器21b中，高壓氣體制冷劑中混合的冷凍機(jī)油大部分被分離出來并送往第2切換機(jī)構(gòu)26。在油分離器21b中被分離出的冷凍機(jī)油通過第2回油回路21d被送回壓縮機(jī)21a的吸入側(cè)。送往第2切換機(jī)構(gòu)26的高壓氣體制冷劑通過第2切換機(jī)構(gòu)26的第1端口26a以及第4端口26d與高壓氣體側(cè)封閉閥28，被送往高壓氣體制冷劑連接配管10。
然后，被送往高壓氣體制冷劑連接配管10的高壓氣體制冷劑被分為3路送往各連接單元6、7、8的高壓氣體連接管63、73、83。被送往連接單元6、7、8的高壓氣體連接管63、73、83的高壓氣體制冷劑通過高壓氣體開閉閥66、76、86以及合流氣體連接管65、75、85，被送往利用側(cè)熱交換器32、42、52。
然后，被送往利用側(cè)熱交換器32、42、52的高壓氣體制冷劑在利用單元3、4、5的利用側(cè)熱交換器32、42、52中，通過與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換而被冷凝。另一方面，室內(nèi)的空氣被加熱并向室內(nèi)供給。在利用側(cè)熱交換器32、42、52內(nèi)經(jīng)過冷凝的制冷劑通過利用側(cè)膨脹閥31、41、51后，被送往連接單元6、7、8的液體連接管61、71、81。
然后，被送往連接單元6、7、8的液體連接管61、71、81的制冷劑被送往液體制冷劑連接配管9并合流。
然后，被送往液體制冷劑連接配管9并合流的制冷劑通過熱源單元2的液體側(cè)封閉閥27以及冷卻器121被送往儲(chǔ)液器25。被送往儲(chǔ)液器25的制冷劑暫時(shí)儲(chǔ)存于儲(chǔ)液器25內(nèi)，然后利用熱源側(cè)膨脹閥24進(jìn)行減壓。然后，用熱源側(cè)膨脹閥24減壓后的制冷劑在熱源側(cè)熱交換器23中與作為熱源的水進(jìn)行熱交換，由此而蒸發(fā)變?yōu)榈蛪簹怏w制冷劑，且被送往第1切換機(jī)構(gòu)22。然后，被送往第1切換機(jī)構(gòu)22的制冷劑通過第1切換機(jī)構(gòu)22的第2端口22b以及第3端口22c被送回壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)。以上就是加熱運(yùn)行模式下運(yùn)行的全過程。
這個(gè)時(shí)候，有時(shí)會(huì)發(fā)生各利用單元3、4、5熱負(fù)荷非常小的情況。在這種情況下，必須減小熱源單元2的熱源側(cè)熱交換器23中制冷劑的蒸發(fā)能力，以與利用單元3、4、5全體的熱負(fù)荷(是用側(cè)熱交換器32、42、52的冷凝負(fù)荷)保持平衡。因此，通過減小熱源側(cè)膨脹閥24的開度從而減小熱源側(cè)熱交換器23中的制冷劑的蒸發(fā)量。若對(duì)熱源側(cè)膨脹閥24進(jìn)行這種開度控制以減小開度，會(huì)導(dǎo)致熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)的制冷劑液面下降。若是那樣，在如同本實(shí)施例的熱源側(cè)熱交換器23那樣的在作為制冷劑的蒸發(fā)器運(yùn)行時(shí)使制冷劑從下側(cè)流入從上側(cè)流出的熱交換器(參照?qǐng)D2以及圖3)中，冷凍機(jī)油會(huì)難以同蒸發(fā)后的制冷劑一起排出，容易發(fā)生冷凍機(jī)油的積存現(xiàn)象。
然而，本實(shí)施例的空調(diào)裝置1中，使用在30℃以下溫度范圍內(nèi)不會(huì)分離為2層的冷凍機(jī)油以及制冷劑的組合，且設(shè)有回油回路101。且該回油回路101的開閉閥101b在加熱運(yùn)行模式下(即第1切換機(jī)構(gòu)22在蒸發(fā)運(yùn)行狀態(tài)下)開啟，能夠通過回油管101a將冷凍機(jī)油和制冷劑一起從熱源側(cè)熱交換器23下部抽出后送回壓縮機(jī)構(gòu)21。因此，盡管因減小熱源側(cè)膨脹閥24的開度而使熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)的制冷劑液面下降、導(dǎo)致冷凍機(jī)油難以同蒸發(fā)后的制冷劑一起排出，仍然能夠防止冷凍機(jī)油積存于熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)。
而且，若開閉閥101b在熱源側(cè)熱交換器23作為冷凝器運(yùn)行的情況下開啟，在熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)經(jīng)過冷凝的制冷劑的一部分就會(huì)被送回壓縮機(jī)構(gòu)21，使送往利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c的制冷劑量減少，因此，最好在第1切換機(jī)構(gòu)22為冷凝運(yùn)行的狀態(tài)下關(guān)閉開閉閥101b，在第1切換機(jī)構(gòu)22為蒸發(fā)運(yùn)行的狀態(tài)下開啟開閉閥101b。且，在第1切換機(jī)構(gòu)22為蒸發(fā)運(yùn)行的狀態(tài)下，也可只在因減小熱源側(cè)膨脹閥24的開度而使熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)的制冷劑液面下降、導(dǎo)致冷凍機(jī)油難以同蒸發(fā)后的制冷劑一起排出的狀態(tài)下開啟開閉閥101b。例如，開啟開閉閥101b的條件可設(shè)定為，第1切換機(jī)構(gòu)22處于蒸發(fā)運(yùn)行狀態(tài)，且熱源側(cè)膨脹閥24處于規(guī)定開度以下。該規(guī)定開度通過觀察熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)制冷劑液面下降而導(dǎo)致冷凍機(jī)油難以同蒸發(fā)后的制冷劑一起排出的狀態(tài)下的熱源側(cè)膨脹閥24的開度，并根據(jù)該開度來決定。
<制冷運(yùn)行>
在利用單元3、4、5全部進(jìn)行制冷運(yùn)行時(shí)，空調(diào)裝置1的制冷劑回路12的構(gòu)造如圖5所示(制冷劑的流向參照?qǐng)D5中制冷劑回路12的箭頭)。具體說來，在熱源單元2的熱源側(cè)制冷劑回路12d中，通過將第1切換機(jī)構(gòu)22切換為冷凝運(yùn)行狀態(tài)(如圖5中第1切換機(jī)構(gòu)22的實(shí)線所示狀態(tài))，使熱源側(cè)熱交換器23作為蒸發(fā)器運(yùn)行。另外，熱源側(cè)膨脹閥24處于開啟狀態(tài)。且回油回路101的開閉閥101b處于關(guān)閉狀態(tài)，不作將冷凍機(jī)油和制冷劑一起從熱源側(cè)熱交換器23下部抽出并送回壓縮機(jī)構(gòu)21的運(yùn)行。連接單元6、7、8中，在關(guān)閉高壓氣體開閉閥66、76、86的同時(shí)開啟低壓氣體開閉閥67、77、87，從而使利用單元3、4、5的利用側(cè)熱交換器32、42、52作為蒸發(fā)器運(yùn)行，同時(shí)利用單元3、4、5的利用側(cè)熱交換器32、42、52與熱源單元2的壓縮機(jī)構(gòu)21吸入側(cè)通過低壓氣體制冷劑連接配管11連接。在利用單元3、4、5中，利用側(cè)膨脹閥31、41、51對(duì)應(yīng)各利用單元的冷負(fù)荷進(jìn)行開度調(diào)節(jié)，例如根據(jù)利用側(cè)熱交換器32、42、52的過熱度(具體說來，是用液體側(cè)溫度傳感器33、43、53檢測出的制冷劑溫度與用氣體側(cè)溫度傳感器34、44、54檢測出的制冷劑溫度之間的溫度差)進(jìn)行開度調(diào)節(jié)。
在這樣的制冷劑回路12結(jié)構(gòu)中，在壓縮機(jī)構(gòu)21的壓縮機(jī)21a進(jìn)行壓縮并排出的高壓氣體制冷劑在油分離器21b中，高壓氣體制冷劑中混合的冷凍機(jī)油大部分被分離出來并送往第1切換機(jī)構(gòu)22。在油分離器21b中被分離出的冷凍機(jī)油通過第2回油回路21d被送回壓縮機(jī)21a的吸入側(cè)。然后，送往第1切換機(jī)構(gòu)22的高壓氣體制冷劑通過第1切換機(jī)構(gòu)22的第1端口22a以及第2端口22b與高壓氣體側(cè)封閉閥28被送往熱源側(cè)熱交換器23。然后，被送往熱源側(cè)熱交換器23的高壓制冷劑在熱源側(cè)熱交換器23中，通過與作為熱源的水進(jìn)行熱交換而被冷凝。然后，在熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)經(jīng)過冷凝的制冷劑在通過熱源側(cè)膨脹閥24后，通過加壓回路111與在壓縮機(jī)構(gòu)21經(jīng)過壓縮并排出的高壓氣體制冷劑合流(詳細(xì)見后述)并被送往貯存器25。然后，被送往貯存器25的制冷劑暫時(shí)儲(chǔ)存于貯存器25內(nèi)，然后送往冷卻器121。然后，被送往冷卻器121的制冷劑通過與冷卻回路122內(nèi)流動(dòng)的制冷劑進(jìn)行熱交換而被冷卻(詳細(xì)見后述)。然后，在冷卻器121內(nèi)經(jīng)過冷卻的制冷劑通過液體側(cè)封閉閥27送往液體制冷劑連接配管9。
然后，被送往液體制冷劑連接配管9的制冷劑被分為3路后送往各連接單元6、7、8的液體連接管61、71、81。然后，被送往連接單元6、7、8的液體連接管61、71、81的制冷劑被送往利用側(cè)膨脹閥31、41、51。
然后，被送往利用側(cè)膨脹閥31、41、51的制冷劑在被利用側(cè)膨脹閥31、41、51減壓后，在利用單元3、4、5的利用側(cè)熱交換器32、42、52中通過與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)變?yōu)榈蛪簹怏w制冷劑。另一方面，室內(nèi)的空氣被冷卻并供給于室內(nèi)。然后，低壓氣體制冷劑被送往連接單元6、7、8的合流氣體連接管65、75、85。
然后，被送往合流氣體連接管65、75、85的低壓氣體制冷劑通過低壓氣體開閉閥67、77、87以及低壓氣體連接管64、74、84，被送往低壓氣體制冷劑連接配管11并合流。
然后，被送往低壓氣體制冷劑連接配管11并合流的低壓氣體制冷劑通過低壓氣體側(cè)封閉閥29被送回壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)。以上就是制冷運(yùn)行模式下運(yùn)行的全過程。
這個(gè)時(shí)候，有時(shí)會(huì)發(fā)生各利用單元3、4、5冷負(fù)荷非常小的情況。在這種情況下，必須減小熱源單元2的熱源側(cè)熱交換器23中制冷劑的冷凝能力，以與利用單元3、4、5全體的冷負(fù)荷(是用側(cè)熱交換器32、42、52的蒸發(fā)負(fù)荷)保持平衡。因此，要減小熱源側(cè)膨脹閥24的開度從而減小熱源側(cè)熱交換器23中制冷劑的冷凝量。若對(duì)熱源側(cè)膨脹閥24進(jìn)行這種開度控制以減小開度，會(huì)使熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)積存的制冷劑量增加、有效傳熱面積減小，從而減小冷凝能力。然而，若減小熱源側(cè)膨脹閥的開度24，則熱源側(cè)膨脹閥24的下游側(cè)(具體說來，即熱源側(cè)膨脹閥24與利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c之間)的制冷劑壓力會(huì)呈較低傾向而不穩(wěn)定，會(huì)產(chǎn)生無法穩(wěn)定地減小熱源側(cè)制冷劑回路12d的冷凝能力的問題。
針對(duì)這一點(diǎn)，在本實(shí)施例空調(diào)裝置1中設(shè)置加壓回路111，將在壓縮機(jī)構(gòu)21經(jīng)過壓縮的高壓氣體制冷劑與在熱源側(cè)膨脹閥24中減壓后送往利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c的制冷劑合流。且，該加壓回路111的開閉閥111b在制冷運(yùn)行模式下(即第1切換機(jī)構(gòu)22在冷凝運(yùn)行狀態(tài)下)開啟，并可通過加壓管111a從壓縮機(jī)構(gòu)21的排出側(cè)向熱源側(cè)膨脹閥24的下游側(cè)合流。因此，可在減小熱源側(cè)膨脹閥24的開度的同時(shí)，通過加壓回路111使高壓氣體制冷劑向熱源側(cè)膨脹閥24的下游側(cè)合流，從而提高熱源側(cè)膨脹閥24的下游側(cè)制冷劑的壓力。然而，若只是通過加壓回路111使高壓氣體制冷劑向熱源側(cè)膨脹閥24下游側(cè)合流，則高壓氣體制冷劑的合流會(huì)導(dǎo)致送往利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c的制冷劑變?yōu)闅怏w所占比例較高的氣液二相流，在將制冷劑從液體制冷劑連接配管9分流至各利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c時(shí)，利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c間會(huì)產(chǎn)生偏流。
針對(duì)這一點(diǎn)，本實(shí)施例的空調(diào)裝置1是在熱源側(cè)膨脹閥24的下游側(cè)還具有冷卻器121。因此，是在減小熱源側(cè)膨脹閥24的開度的同時(shí)通過加壓回路111使高壓氣體制冷劑向熱源側(cè)膨脹閥24下游側(cè)合流，以提高熱源側(cè)膨脹閥24的下游側(cè)制冷劑的壓力，同時(shí)利用冷卻器121將在熱源側(cè)膨脹閥24減壓后被送往利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c的制冷劑進(jìn)行冷卻，因此能夠?qū)怏w制冷劑冷凝，而不必將氣體所占比例較高的氣液二相流的制冷劑送往利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c。另外，本實(shí)施例的空調(diào)裝置1中，加壓管111a連接于熱源側(cè)膨脹閥24與貯存器25之間，使高壓氣體制冷劑與熱源側(cè)膨脹閥24的下游側(cè)的制冷劑合流，且與高壓氣體制冷劑合流后溫度升高的制冷劑被冷卻器121冷卻。因此，作為在冷卻器121中用于冷卻制冷制的冷熱源，沒有必要使用低溫冷熱源，可使用溫度較高的冷熱源。而且，本實(shí)施例的空調(diào)裝置1中設(shè)有冷卻回路122，且將從熱源側(cè)熱交換器23送往利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c的一部分制冷劑減壓至可送回壓縮機(jī)構(gòu)21吸入側(cè)的制冷劑壓力，并將該制冷劑作為冷卻器121的冷卻源使用，因此可得到比在熱源側(cè)膨脹閥24中減壓后送回利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c的制冷劑溫度低得多的冷卻源。因此，甚至能夠?qū)⒃跓嵩磦?cè)膨脹閥24經(jīng)過減壓并送回利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c的制冷劑冷卻至過冷卻狀態(tài)。且，冷卻回路122的冷卻回路側(cè)膨脹閥122b對(duì)應(yīng)從熱源側(cè)熱交換器23送往利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c的制冷劑流量或溫度等進(jìn)行開度調(diào)節(jié)，例如根據(jù)冷卻器121的過熱度(利用設(shè)置于冷卻回路122導(dǎo)出管122c內(nèi)的冷卻回路出口溫度傳感器96檢測出的制冷劑溫度，以該制冷劑溫度推算得出過熱度)進(jìn)行開度調(diào)節(jié)。
<冷暖同時(shí)運(yùn)行模式(蒸發(fā)負(fù)荷)>
以下說明在利用單元3、4、5中的例如利用單元3進(jìn)行制冷運(yùn)行、利用單元4、5進(jìn)行加熱運(yùn)行的冷暖同時(shí)運(yùn)行模式下，對(duì)應(yīng)利用單元3、4、5全體的空調(diào)負(fù)荷，以熱源單元2的熱源側(cè)熱交換器23作為蒸發(fā)器運(yùn)行時(shí)(蒸發(fā)運(yùn)行狀態(tài))的運(yùn)行狀態(tài)。此時(shí)，空調(diào)裝置1的制冷劑回路12的構(gòu)造如圖6所示(制冷劑的流向參照?qǐng)D6中制冷劑回路12的箭頭)。具體說來，在熱源單元2的熱源側(cè)制冷劑回路12d中，與上述加熱運(yùn)行模式相同，將第1切換機(jī)構(gòu)22切換為蒸發(fā)運(yùn)行狀態(tài)(圖6中第1切換機(jī)構(gòu)22的虛線所示狀態(tài))，將第2切換機(jī)構(gòu)26切換為熱負(fù)荷要求運(yùn)行狀態(tài)(圖6中第2切換機(jī)構(gòu)26的虛線所示狀態(tài))，由此將熱源側(cè)熱交換器23作為蒸發(fā)器運(yùn)行，同時(shí)可通過高壓氣體制冷劑連接配管10向利用單元4、5供給在壓縮機(jī)構(gòu)21進(jìn)行壓縮并排出的高壓氣體制冷劑。另外，熱源側(cè)膨脹閥24可調(diào)節(jié)開度，以對(duì)制冷劑進(jìn)行減壓。另外，加壓回路111的開閉閥111b以及冷卻回路122的冷卻回路側(cè)膨脹閥122b都處于關(guān)閉狀態(tài)，使流動(dòng)于熱源側(cè)膨脹閥24與貯存器25之間的制冷劑與高壓氣體制冷劑合流，或截?cái)嘞蚶鋮s器121的冷熱源供給，使流動(dòng)于貯存器25與利用單元3、4、5之間的制冷劑處于不冷卻狀態(tài)。在連接單元6中，在關(guān)閉高壓氣體開閉閥66的同時(shí)，開啟低壓氣體開閉閥67，從而使利用單元3的利用側(cè)熱交換器32作為蒸發(fā)器運(yùn)行，同時(shí)利用單元3的利用側(cè)熱交換器32與熱源單元2的壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)通過低壓氣體制冷劑連接配管11而連接。在利用單元3中，利用側(cè)膨脹閥31對(duì)應(yīng)各利用單元的冷負(fù)荷進(jìn)行開度調(diào)節(jié)，例如根據(jù)利用側(cè)熱交換器32的過熱度(具體說來，是用液體側(cè)溫度傳感器33檢測出的制冷劑溫度與用氣體側(cè)溫度傳感器34檢測出的制冷劑溫度之間的溫度差)進(jìn)行開度調(diào)節(jié)。在連接單元7、8中，在關(guān)閉低壓氣體開閉閥77、87的同時(shí)，開啟高壓氣體開閉閥76、86，從而使利用單元4、5的利用側(cè)熱交換器42、52作為冷凝器運(yùn)行。利用單元4、5中，利用側(cè)膨脹閥41、51對(duì)應(yīng)各利用單元的熱負(fù)荷進(jìn)行開度調(diào)節(jié)，例如根據(jù)利用側(cè)熱交換器42、52的過冷度(具體說來，是用液體側(cè)溫度傳感器43、53檢測出的制冷劑溫度與用氣體側(cè)溫度傳感器44、54檢測出的制冷劑溫度之間的溫度差)進(jìn)行開度調(diào)節(jié)。
在這樣的制冷劑回路12結(jié)構(gòu)中，在壓縮機(jī)構(gòu)21的壓縮機(jī)21a進(jìn)行壓縮并排出的高壓氣體制冷劑在油分離器21b中，高壓氣體制冷劑中混合的冷凍機(jī)油大部分被分離出來并送往第2切換機(jī)構(gòu)26。然后，在油分離器21b中被分離出的冷凍機(jī)油通過第2回油回路21d被送回壓縮機(jī)21a的吸入側(cè)。送往第2切換機(jī)構(gòu)26的高壓氣體制冷劑通過第2切換機(jī)構(gòu)26的第1端口26a以及第4端口26d與高壓氣體側(cè)封閉閥28，被送往高壓氣體制冷劑連接配管10。
然后，被送往高壓氣體制冷劑連接配管10的高壓氣體制冷劑被分為2路送往各連接單元7、8的高壓氣體連接管73、83。被送往連接單元7、8的高壓氣體連接管73、83的高壓氣體制冷劑通過高壓氣體開閉閥76、86以及合流氣體連接管75、85，被送往利用單元4、5的利用側(cè)熱交換器42、52。
然后，被送往利用側(cè)熱交換器42、52的高壓氣體制冷劑，在利用單元4、5的利用側(cè)熱交換器42、52中通過與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換而被冷凝。另一方面，室內(nèi)的空氣被加熱并供給給室內(nèi)。在利用側(cè)熱交換器42、52內(nèi)經(jīng)過冷凝的制冷劑，通過利用側(cè)膨脹閥41、51后被送往連接單元7、8的液體連接管71、81。
然后，被送往液體連接管71、81的制冷劑被送往液體制冷劑連接配管9并合流。
然后，被送往液體制冷劑連接配管9并合流的制冷劑的一部分被送往連接單元6的液體連接管61。然后，被送往連接單元6的液體連接管61的制冷劑被送往利用單元3的利用側(cè)膨脹閥31。
然后，被送往利用側(cè)膨脹閥31的制冷劑被利用側(cè)膨脹閥31減壓后，在利用側(cè)熱交換器32中與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)變?yōu)榈蛪簹怏w制冷劑。另一方面，室內(nèi)的空氣被冷卻并供給給室內(nèi)。然后，低壓氣體制冷劑被送往連接單元6的合流氣體連接管65。
然后，被送往合流氣體連接管65的低壓氣體制冷劑通過低壓氣體開閉閥67以及低壓氣體連接管64，被送往低壓氣體制冷劑連接配管11并合流。
然后，被送往低壓氣體制冷劑連接配管11的低壓氣體制冷劑通過低壓氣體側(cè)封閉閥29而送回壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)。
另一方面，除了從液體制冷劑連接配管9送往連接單元6以及利用單元3的制冷劑以外的剩余制冷劑，通過熱源單元2的液體側(cè)封閉閥27以及冷卻器121而被送往貯存器25。被送往貯存器25的制冷劑暫時(shí)儲(chǔ)存于貯存器25內(nèi)，然后被熱源側(cè)膨脹閥24減壓。然后，被熱源側(cè)膨脹閥24減壓的制冷劑在熱源側(cè)熱交換器23中，與作為熱源的水進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)變?yōu)榈蛪簹怏w制冷劑，并被送往第1切換機(jī)構(gòu)22。然后，被送往第1切換機(jī)構(gòu)22的制冷劑通過第1切換機(jī)構(gòu)22的第2端口22b以及第3端口22c而送回壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)。以上就是冷暖同時(shí)運(yùn)行模式下(蒸發(fā)負(fù)荷)運(yùn)行的全過程。
這個(gè)時(shí)候，熱源側(cè)熱交換器23必須具備與各利用單元3、4、5全體空調(diào)負(fù)荷相應(yīng)的蒸發(fā)負(fù)荷，然而有時(shí)會(huì)發(fā)生其熱負(fù)荷非常小的情況。在這種情況下，與上述加熱運(yùn)行模式相同，必須減小熱源單元2的熱源側(cè)熱交換器23中制冷劑的蒸發(fā)能力，以與利用單元3、4、5全體的空調(diào)負(fù)荷保持平衡。尤其是，在此冷暖同時(shí)運(yùn)行模式下，有時(shí)會(huì)發(fā)生利用單元3的冷負(fù)荷與利用單元4、5的熱負(fù)荷大致相等的情況，在這種情況下，必須將熱源側(cè)熱交換器23的蒸發(fā)負(fù)荷減至非常小。
然而，本實(shí)施例的空調(diào)裝置1使用在30℃以下溫度范圍內(nèi)不會(huì)分離為2層的冷凍機(jī)油以及制冷劑的組合，且設(shè)有回油回路101，因此，與上述加熱運(yùn)行模式的運(yùn)行一樣，能夠防止熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)冷凍機(jī)油的積存現(xiàn)象發(fā)生。
<冷暖同時(shí)運(yùn)行模式(冷凝負(fù)荷)>
以下說明在利用單元3、4、5中的例如利用單元3、4進(jìn)行制冷運(yùn)行、利用單元5進(jìn)行加熱運(yùn)行的冷暖同時(shí)運(yùn)行模式下對(duì)應(yīng)利用單元3、4、5全體的空調(diào)負(fù)荷而將熱源單元2的熱源側(cè)熱交換器23作為冷凝器運(yùn)行時(shí)(冷凝運(yùn)行狀態(tài))的運(yùn)行狀態(tài)。此時(shí)，空調(diào)裝置1的制冷劑回路12的構(gòu)造如圖7所示(制冷劑的流向參照?qǐng)D7中制冷劑回路12的箭頭)。具體說來，在熱源單元2的熱源側(cè)制冷劑回路12d中，將第1切換機(jī)構(gòu)22切換為冷凝運(yùn)行狀態(tài)(如圖7中第1切換機(jī)構(gòu)22的實(shí)線所示狀態(tài))，將第2切換機(jī)構(gòu)26切換為熱負(fù)荷要求運(yùn)行狀態(tài)(如圖7中第2切換機(jī)構(gòu)26的實(shí)線所示狀態(tài))，由此可將熱源側(cè)熱交換器23作為蒸發(fā)器運(yùn)行，同時(shí)可通過高壓氣體制冷劑連接配管10向利用單元5供給在壓縮機(jī)構(gòu)21進(jìn)行壓縮并排出的高壓氣體制冷劑。另外，熱源側(cè)膨脹閥24處于開啟狀態(tài)。且回油回路101的開閉閥101b處于關(guān)閉狀態(tài)，不作將冷凍機(jī)油和制冷劑一起從熱源側(cè)熱交換器23下部抽出并送回壓縮機(jī)構(gòu)21的運(yùn)行。連接單元6、7中，關(guān)閉低壓氣體開閉閥67、77，同時(shí)開啟高壓氣體開閉閥66、76，從而使利用單元3、4的利用側(cè)熱交換器32、42作為蒸發(fā)器運(yùn)行，同時(shí)利用單元3、4的利用側(cè)熱交換器32、42與熱源單元2的壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)通過低壓氣體制冷劑連接配管11連接。利用單元3、4中，利用側(cè)膨脹閥31、41對(duì)應(yīng)各利用單元的冷負(fù)荷進(jìn)行開度調(diào)節(jié)，例如根據(jù)利用側(cè)熱交換器32、42、52的過熱度(具體說來，是用液體側(cè)溫度傳感器33、43檢測出的制冷劑溫度與利用氣體側(cè)溫度傳感器34、44檢測出的制冷劑溫度之間的溫度差)進(jìn)行開度調(diào)節(jié)。在連接單元8中，關(guān)閉低壓氣體開閉閥87的同時(shí)開啟高壓氣體開閉閥86，從而使利用單元5的利用側(cè)熱交換器52作為冷凝器運(yùn)行。利用單元5中，利用側(cè)膨脹閥51對(duì)應(yīng)各利用單元的熱負(fù)荷進(jìn)行開度調(diào)節(jié)，例如根據(jù)利用側(cè)熱交換器52的過冷度(具體說來，是用液體側(cè)溫度傳感器53檢測出的制冷劑溫度與利用氣體側(cè)溫度傳感器54檢測出的制冷劑溫度之間的溫度差)進(jìn)行開度調(diào)節(jié)。
在這樣的制冷劑回路12結(jié)構(gòu)中，在壓縮機(jī)構(gòu)21的壓縮機(jī)21a進(jìn)行壓縮并排出的高壓氣體制冷劑在油分離器21b中，高壓氣體制冷劑中混合的冷凍機(jī)油大部分被分離出來并送往第2切換機(jī)構(gòu)26。然后，在油分離器21b中被分離出的冷凍機(jī)油通過第2回油回路21d被送回壓縮機(jī)21a的吸入側(cè)。然后，在壓縮機(jī)構(gòu)21內(nèi)經(jīng)過壓縮并排出的高壓氣體制冷劑中被送往第1切換機(jī)構(gòu)22的高壓氣體制冷劑通過第1切換機(jī)構(gòu)22的第1端口22a以及第2端口22b，被送往熱源側(cè)熱交換器23。然后，被送往熱源側(cè)熱交換器23的高壓制冷劑，在熱源側(cè)熱交換器23中與作為熱源的水進(jìn)行熱交換而被冷凝。然后，在熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)經(jīng)過冷凝的制冷劑通過熱源側(cè)膨脹閥24后，通過加壓回路111而與在壓縮機(jī)構(gòu)21經(jīng)過壓縮并排出的高壓氣體制冷劑合流(詳細(xì)見后述)，并被送往貯存器25。然后，被送往貯存器25的制冷劑暫時(shí)儲(chǔ)存于貯存器25內(nèi)，然后送往冷卻器121。然后，被送往冷卻器121的制冷劑與冷卻回路122內(nèi)流動(dòng)的制冷劑進(jìn)行熱交換而被冷卻(詳細(xì)見后述)。然后，在冷卻器121內(nèi)經(jīng)過冷卻的制冷劑通過液體側(cè)封閉閥27送往液體制冷劑連接配管9。
另一方面，在壓縮機(jī)構(gòu)21內(nèi)經(jīng)過壓縮并排出的高壓氣體制冷劑中被送往第2切換機(jī)構(gòu)26的高壓氣體制冷劑通過第2切換機(jī)構(gòu)26的第1端口26a以及第4端口26d與高壓氣體側(cè)封閉閥28，被送往高壓氣體制冷劑連接配管10。
然后，被送往高壓氣體制冷劑連接配管10的高壓氣體制冷劑被送往連接單元8的高壓氣體連接管83。被送往連接單元8的高壓氣體連接管83的高壓氣體制冷劑，通過高壓氣體開閉閥86以及合流氣體連接管85，被送往利用單元5的利用側(cè)熱交換器52。
然后，被送往利用側(cè)熱交換器52的高壓氣體制冷劑在利用單元5的利用側(cè)熱交換器52中，通過與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換而被冷凝。另一方面，室內(nèi)的空氣被加熱并供給給室內(nèi)。在利用側(cè)熱交換器52內(nèi)經(jīng)過冷凝的制冷劑在通過利用側(cè)膨脹閥51后，被送往連接單元8的液體連接管81。
然后，被送往液體連接管81的制冷劑被送往液體制冷劑連接配管9，與通過第1切換機(jī)構(gòu)22、熱源側(cè)熱交換器23、熱源側(cè)膨脹閥24、貯存器25、冷卻器121、以及液體側(cè)封閉閥27而被送往液體制冷劑連接配管9的制冷劑合流。
然后，流動(dòng)在液體制冷劑連接配管9內(nèi)的該制冷劑被分為2路后送往各連接單元6、7的液體連接管61、71。然后，被送往連接單元6、7的液體連接管61、71的制冷劑被送往利用單元3、4的利用側(cè)膨脹閥31、41。
然后，被送往利用側(cè)膨脹閥31、41的制冷劑被利用側(cè)膨脹閥31、41減壓后，在利用側(cè)熱交換器32、42中與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)變?yōu)榈蛪簹怏w制冷劑。另一方面，室內(nèi)的空氣被冷卻并供給給室內(nèi)。然后，低壓氣體制冷劑被送往連接單元6、7的合流氣體連接管65、75。
然后，被送往合流氣體連接管65、75的低壓氣體制冷劑通過低壓氣體開閉閥67、77以及低壓氣體連接管64、74，被送往低壓氣體制冷劑連接配管11并合流。
然后，被送往低壓氣體制冷劑連接配管11的低壓氣體制冷劑通過低壓氣體側(cè)封閉閥29被送回壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)。以上就是冷暖同時(shí)運(yùn)行模式下(冷凝負(fù)荷)運(yùn)行的全過程。
這個(gè)時(shí)候，熱源側(cè)熱交換器23必須具備與各利用單元3、4、5全體空調(diào)負(fù)荷相應(yīng)的冷凝負(fù)荷，然而有時(shí)會(huì)發(fā)生其熱負(fù)荷非常小的情況。在這種情況下，與上述制冷運(yùn)行模式相同，必須減小熱源單元2的熱源側(cè)熱交換器23中制冷劑的冷凝能力，以與利用單元3、4、5全體的空調(diào)負(fù)荷保持平衡。尤其是在此冷暖同時(shí)運(yùn)行模式下，有時(shí)會(huì)發(fā)生利用單元3、4的冷負(fù)荷與利用單元5的熱負(fù)荷大致相等的情況，在這種情況下，必須將熱源側(cè)熱交換器23的冷凝負(fù)荷減至非常小。
然而，本實(shí)施例的空調(diào)裝置1中，是一邊減小熱源側(cè)膨脹閥24的開度，一邊通過加壓回路111使高壓氣體制冷劑向熱源側(cè)膨脹閥24下游側(cè)合流，從而提高熱源側(cè)膨脹閥24下游側(cè)制冷劑的壓力，同時(shí)將用熱源側(cè)膨脹閥24減壓后被送往利用側(cè)制冷劑回路12a、12b的制冷劑用冷卻器121進(jìn)行冷卻，因此能夠?qū)怏w制冷劑冷凝，而不必將氣體所占比例較高的氣液二相流的制冷劑送往利用側(cè)制冷劑回路12a、12b。
(3)空調(diào)裝置的特征本實(shí)施例的空調(diào)裝置1具有以下特征。
(A)本實(shí)施例的空調(diào)裝置1具有由熱源側(cè)制冷劑回路12d與利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c連接構(gòu)成的制冷劑回路12，熱源側(cè)制冷劑回路12d具有作為蒸發(fā)器運(yùn)行時(shí)使制冷劑從下側(cè)流入從上側(cè)流出的熱源側(cè)熱交換器23，該制冷劑回路12使用在30℃以下溫度范圍內(nèi)不會(huì)分離為2層的冷凍機(jī)油以及制冷劑的組合。在此，熱源側(cè)熱交換器23中，在以水或空氣作為熱源的情況下，制冷劑的蒸發(fā)溫度為30℃以下。因此，空調(diào)裝置1中，冷凍機(jī)油并非以浮在熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)的制冷劑液面上的狀態(tài)積存，而是以與制冷劑混合的狀態(tài)積存在熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)。且，積存于熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)的冷凍機(jī)油通過連接于熱源側(cè)熱交換器23下部的第1回油回路101與制冷劑一起返回壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)。因此，不必像以往空調(diào)裝置一樣，為了防止冷凍機(jī)油積存于熱源側(cè)熱交換器內(nèi)而將熱源側(cè)熱交換器內(nèi)的制冷劑液面維持在一定高度以上。
如此一來，在空調(diào)裝置1中，即使是對(duì)應(yīng)利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c的空調(diào)負(fù)荷而減小熱源側(cè)膨脹閥24的開度、由此減小熱源側(cè)熱交換器23的冷凝能力、從而導(dǎo)致熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)制冷劑液面下降，由于熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)不會(huì)積存冷凍機(jī)油，因此可增大利用熱源側(cè)膨脹閥控制熱源側(cè)熱交換器23蒸發(fā)能力時(shí)的控制能力。
而且，以往的空調(diào)裝置要設(shè)置多臺(tái)熱源側(cè)熱交換器，在將熱源側(cè)熱交換器作為蒸發(fā)器運(yùn)行的情況下關(guān)閉多個(gè)熱源側(cè)膨脹閥的一部分，以減少作為蒸發(fā)器運(yùn)行的熱源側(cè)熱交換器的臺(tái)數(shù)從而減小蒸發(fā)能力，或是將多臺(tái)熱源側(cè)熱交換器的一部分作為冷凝器運(yùn)行，以與作為蒸發(fā)器運(yùn)行的熱源側(cè)熱交換器的蒸發(fā)能力相抵消從而減小蒸發(fā)能力，而空調(diào)裝置1則不必像上述以往的空調(diào)裝置那樣，因此可用單一的熱源側(cè)熱交換器得到大范圍的蒸發(fā)能力控制能力。
如此一來，可在因熱源側(cè)熱交換器蒸發(fā)能力的控制能力受限而無法實(shí)現(xiàn)熱源側(cè)熱交換器單一化的空調(diào)裝置中實(shí)現(xiàn)熱源側(cè)熱交換器的單一化，因此可防止以往空調(diào)裝置因設(shè)置多臺(tái)熱源側(cè)熱交換器而導(dǎo)致的部件數(shù)量增加以及成本的提高，并且消除了在將多臺(tái)熱源側(cè)熱交換器的一部分作為冷凝器運(yùn)行以減小蒸發(fā)能力時(shí)在熱源側(cè)熱交換器中被冷凝的制冷劑量導(dǎo)致壓縮機(jī)中壓縮的制冷劑量增加、從而使多臺(tái)利用側(cè)制冷劑回路空調(diào)負(fù)荷小的運(yùn)行條件下COP劣化的問題。
(B)本實(shí)施例的空調(diào)裝置1中，第1回油回路101中設(shè)有開閉閥101b，在熱源側(cè)熱交換器23作為冷凝器運(yùn)行時(shí)在開閉閥101b關(guān)閉的狀態(tài)下運(yùn)行，因此能夠防止在熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)經(jīng)過冷凝后送往利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c的制冷劑量減少。
另外，空調(diào)裝置1在熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)制冷劑的液面達(dá)到一定高度前不必使用第1回油回路101，因此可將熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)冷凍機(jī)油發(fā)生積存時(shí)的制冷劑液面所對(duì)應(yīng)的利用熱源側(cè)膨脹閥24的開度設(shè)定為規(guī)定開度，在利用熱源側(cè)膨脹閥24的開度為規(guī)定開度以下時(shí)，開啟開閉閥101b運(yùn)行，從而防止未在熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)經(jīng)過蒸發(fā)就被送往壓縮機(jī)構(gòu)21的制冷劑量增加。
(C)本實(shí)施例的空調(diào)裝置1使用板式熱交換器作為熱源側(cè)熱交換器23，從其構(gòu)造來看，很難為了防止冷凍機(jī)油積存于熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)而將浮在制冷劑液面之上的冷凍機(jī)油從制冷劑液面附近抽出。然而，本實(shí)施例的空調(diào)裝置1中，冷凍機(jī)油是以與制冷劑混合的狀態(tài)積存在熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)，只需將積存在熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)冷凍機(jī)油與制冷劑一起從熱源側(cè)熱交換器23的下部抽出即可，因此，即使在使用板式熱交換器的情況下，第1回油回路101的設(shè)置也非常容易。
(D)本實(shí)施例的空調(diào)裝置1中，在作為冷凝器運(yùn)行的熱源側(cè)熱交換器23中被冷凝的制冷劑被熱源側(cè)膨脹閥24減壓后送往利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c時(shí)，高壓的氣體制冷劑從加壓回路111合流并被加壓，使熱源側(cè)膨脹閥24的下游側(cè)的制冷劑壓力提高。在此，如像以往空調(diào)裝置一樣只是使高壓氣體制冷劑合流，則被送往利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c的制冷劑會(huì)成為氣體所占比例較高的氣液二相流，結(jié)果導(dǎo)致無法將熱源側(cè)膨脹閥24的開度調(diào)節(jié)至充分小，然而空調(diào)裝置1中，被熱源側(cè)膨脹閥24減壓后送回利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c的制冷劑是用冷卻器121進(jìn)行冷卻，因此能夠?qū)怏w制冷劑冷凝，而不必將氣體所占比例較高的氣液二相流的制冷劑送往利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c。
如此一來，空調(diào)裝中，即使對(duì)應(yīng)利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c的空調(diào)負(fù)荷而減小熱源側(cè)膨脹閥24的開度從而減小熱源側(cè)熱交換器23冷凝能力、同時(shí)用加壓回路111使高壓氣體制冷劑合流并加壓，由于不必將氣體所占比例較高的氣液二相流的制冷劑送往利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c，因此可增大用熱源側(cè)膨脹閥24來控制熱源側(cè)熱交換器23的凝縮能力時(shí)的控制能力。
而且，以往空調(diào)裝置要設(shè)置多臺(tái)熱源側(cè)熱交換器，在將熱源側(cè)熱交換器作為冷凝器運(yùn)行的情況下，要關(guān)閉多個(gè)熱源側(cè)膨脹閥的一部分以減少作為蒸發(fā)器運(yùn)行的熱源側(cè)熱交換器的臺(tái)數(shù)從而減小蒸發(fā)能力，或是將多臺(tái)熱源側(cè)熱交換器的一部分作為冷凝器運(yùn)行以與作為蒸發(fā)器運(yùn)行的熱源側(cè)熱交換器的蒸發(fā)能力相抵消從而減小蒸發(fā)能力，而空調(diào)裝置1不必像作以往空調(diào)裝置那樣的控制，因此可利用單一的熱源側(cè)熱交換器得到大范圍的冷凝能力控制能力。
如此一來，可在因熱源側(cè)熱交換器冷凝能力的控制能力受限而無法實(shí)現(xiàn)熱源側(cè)熱交換器單一化的空調(diào)裝置中實(shí)現(xiàn)熱源側(cè)熱交換器的單一化，因此可防止以往空調(diào)裝置中的因設(shè)置多臺(tái)熱源側(cè)熱交換器而導(dǎo)致部件數(shù)量增加以及成本的提高，另外，在將多臺(tái)熱源側(cè)熱交換器的一部分作為蒸發(fā)器運(yùn)行以減小冷凝能力時(shí)在熱源側(cè)熱交換器中被蒸發(fā)的制冷劑量導(dǎo)致壓縮機(jī)中壓縮的制冷劑量增加、導(dǎo)致多臺(tái)利用側(cè)制冷劑回路空調(diào)負(fù)荷小的運(yùn)行條件下COP劣化的問題也可以得到解決。
(E)本實(shí)施例的空調(diào)裝置1中，由于加壓回路111連接于熱源側(cè)膨脹閥24與冷卻器121之間使高壓氣體制冷劑合流，因此，要用冷卻器121對(duì)與高壓氣體制冷劑合流后溫度升高的制冷劑進(jìn)行冷卻。因此，作為冷卻器121中用于冷卻制冷制的冷熱源，沒有必要使用低溫冷熱源，可使用溫度較高的冷熱源。
另外，空調(diào)裝置1中，由于是將從熱源側(cè)膨脹閥24下游側(cè)送往利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c的制冷劑的一部分減壓至可送回壓縮機(jī)構(gòu)21吸入側(cè)的制冷劑壓力后作為冷卻器121的冷卻源，因此可得到比從熱源側(cè)膨脹閥24的下游側(cè)送往利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c的制冷劑溫度低得多的冷卻源。因此，甚至能夠?qū)臒嵩磦?cè)膨脹閥24的下游側(cè)送往利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c的制冷劑冷卻至過冷卻狀態(tài)。
(F)本實(shí)施例的空調(diào)裝置1是使用無論在熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)的流動(dòng)的制冷劑流量如何均定量供給的水作為熱源使用，不能利用水量控制來控制熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)的蒸發(fā)能力。然而空調(diào)裝置1可增大用熱源側(cè)膨脹閥24控制熱源側(cè)熱交換器23的蒸發(fā)能力或凝縮能力時(shí)的控制能力，因此即使不對(duì)水量進(jìn)行控制，也能夠確?？刂茻嵩磦?cè)熱交換器23蒸發(fā)能力時(shí)的控制能力。
(4)變形例1上述空調(diào)裝置1中，為了構(gòu)成可冷暖同時(shí)運(yùn)行的空調(diào)裝置，熱源單元2與利用單元3、4、5通過制冷劑連接配管9、10、11以及連接單元6、7、8連接，然而也可如圖8所示，為了構(gòu)成可冷暖替換運(yùn)行的空調(diào)裝置，熱源單元2與利用單元3、4、5只通過制冷劑連接配管9、10連接。具體說來，本變形例的空調(diào)裝置1中，省略了冷暖同時(shí)運(yùn)行時(shí)必要的低壓氣體制冷劑連接配管11以及連接單元6、7、8，使利用單元3、4、5直接與液體制冷劑連接配管9以及高壓氣體制冷劑連接配管10連接，并通過切換第2切換機(jī)構(gòu)26，可將高壓氣體制冷劑連接配管10作為使低壓氣體制冷劑從利用單元3、4、5返回?zé)嵩磫卧?的配管使用，或?qū)⒏邏簹怏w制冷劑連接配管10作為從熱源單元2向利用單元3、4、5供給的高壓氣體制冷劑的配管使用。
以下，對(duì)本變形例的空調(diào)裝置1的運(yùn)行(加熱運(yùn)行模式以及制冷運(yùn)行模式)進(jìn)行說明。
首先，對(duì)加熱運(yùn)行模式進(jìn)行說明。在利用單元3、4、5全部進(jìn)行加熱運(yùn)行時(shí)，空調(diào)裝置1的制冷劑回路12的構(gòu)造如圖9所示(制冷劑的流向參照?qǐng)D9中制冷劑回路12的箭頭)。具體說來，在熱源單元2的熱源側(cè)制冷劑回路12d中，將第1切換機(jī)構(gòu)22切換為蒸發(fā)運(yùn)行狀態(tài)(如圖9中第1切換機(jī)構(gòu)22的虛線所示狀態(tài))，將第2切換機(jī)構(gòu)26切換為熱負(fù)荷要求運(yùn)行狀態(tài)(如圖9中第2切換機(jī)構(gòu)26的虛線所示狀態(tài))，將熱源側(cè)熱交換器23作為蒸發(fā)器運(yùn)行，同時(shí)能夠通過高壓氣體制冷劑連接配管10向利用單元3、4、5供給在壓縮機(jī)構(gòu)21進(jìn)行壓縮并排出的高壓氣體制冷劑。另外，熱源側(cè)膨脹閥24可調(diào)節(jié)開度以對(duì)制冷劑進(jìn)行減壓。另外，加壓回路111的開閉閥111b以及冷卻回路122的冷卻回路側(cè)膨脹閥122b都處于關(guān)閉狀態(tài)，使流動(dòng)于熱源側(cè)膨脹閥24與貯存器25之間的制冷劑與高壓氣體制冷劑合流，或截?cái)嘞蚶鋮s器121的冷熱源供給，成為不對(duì)流動(dòng)于貯存器25與利用單元3、4、5之間的制冷劑進(jìn)行冷卻的狀態(tài)。利用單元3、4、5中，利用側(cè)膨脹閥31、41、51對(duì)應(yīng)各利用單元的熱負(fù)荷進(jìn)行開度調(diào)節(jié)，例如根據(jù)利用側(cè)熱交換器32、42、52的過冷度(具體說來，是用液體側(cè)溫度傳感器33、43、53檢測出的制冷劑溫度與利用氣體側(cè)溫度傳感器34、44、54檢測出的制冷劑溫度之間的溫度差)進(jìn)行開度調(diào)節(jié)。
在這樣的制冷劑回路12的結(jié)構(gòu)中，在壓縮機(jī)構(gòu)21的壓縮機(jī)21a進(jìn)行壓縮并排出的高壓氣體制冷劑在油分離器21b中，高壓氣體制冷劑中混合的冷凍機(jī)油大部分被分離出來并送往第2切換機(jī)構(gòu)26。然后，在油分離器21b中被分離出的冷凍機(jī)油通過第2回油回路21d被送回壓縮機(jī)21a的吸入側(cè)。送往第2切換機(jī)構(gòu)26的高壓氣體制冷劑通過第2切換機(jī)構(gòu)26的第1端口26a以及第4端口26d與高壓氣體側(cè)封閉閥28，被送往高壓氣體制冷劑連接配管10。
然后，被送往高壓氣體制冷劑連接配管10的高壓氣體制冷劑，被分為3路送往利用側(cè)熱交換器32、42、52。
然后，被送往利用側(cè)熱交換器32、42、52的高壓氣體制冷劑在利用單元3、4、5的利用側(cè)熱交換器32、42、52中，通過與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換而被冷凝。另一方面，室內(nèi)的空氣被加熱并供給給室內(nèi)。在利用側(cè)熱交換器32、42、52內(nèi)經(jīng)過冷凝的制冷劑在通過利用側(cè)膨脹閥31、41、51后被送往液體制冷劑連接配管9并合流。
然后，被送往液體制冷劑連接配管9并合流后的制冷劑通過熱源單元2的液體側(cè)封閉閥27以及冷卻器121后被送往貯存器25。被送往貯存器25的制冷劑暫時(shí)儲(chǔ)存于貯存器25內(nèi)，然后被熱源側(cè)膨脹閥24減壓。然后，被熱源側(cè)膨脹閥24減壓后的制冷劑在熱源側(cè)熱交換器23中與作為熱源的水進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)變?yōu)榈蛪簹怏w制冷劑，并被送往第1切換機(jī)構(gòu)22。然后，被送往第1切換機(jī)構(gòu)22的制冷劑通過第1切換機(jī)構(gòu)22的第2端口22b以及第3端口22c后被送回壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)。以上就是加熱運(yùn)行模式下運(yùn)行的全過程。
這種情況下，有時(shí)會(huì)發(fā)生各利用單元3、4、5熱負(fù)荷非常小的情況，然而由于使用在30℃以下溫度范圍內(nèi)不會(huì)分離為2層的冷凍機(jī)油以及制冷劑的組合，且設(shè)有回油回路101，因此，同上述可冷暖同時(shí)運(yùn)行的空調(diào)裝置的加熱運(yùn)行模式一樣，能夠防止冷凍機(jī)油的積存現(xiàn)象發(fā)生。
以下，對(duì)制冷運(yùn)行模式進(jìn)行說明。在利用單元3、4、5全部進(jìn)行制冷運(yùn)行時(shí)，空調(diào)裝置1的制冷劑回路12的構(gòu)造如圖10所示(制冷劑的流向參照?qǐng)D10中制冷劑回路12的箭頭)。具體說來，熱源單元2的熱源側(cè)制冷劑回路12d中，將第1切換機(jī)構(gòu)22切換為冷凝運(yùn)行狀態(tài)(如圖10中第1切換機(jī)構(gòu)22的實(shí)線所示狀態(tài))，將第2切換機(jī)構(gòu)26切換為冷暖切換時(shí)制冷運(yùn)行狀態(tài)(如圖10中第2切換機(jī)構(gòu)26的實(shí)線所示狀態(tài))，從而在將熱源側(cè)熱交換器23作為冷凝器運(yùn)行，同時(shí)可將通過高壓氣體制冷劑連接配管10而從利用單元3、4、5返回?zé)嵩磫卧?的低壓氣體制冷劑送到壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)。另外，熱源側(cè)膨脹閥24處于開啟狀態(tài)。且回油回路101的開閉閥101b處于關(guān)閉狀態(tài)，不進(jìn)行將冷凍機(jī)油和制冷劑一起從熱源側(cè)熱交換器23下部抽出并送回壓縮機(jī)構(gòu)21的運(yùn)行。利用單元3、4、5中，利用側(cè)膨脹閥31、41、51對(duì)應(yīng)各利用單元的冷負(fù)荷進(jìn)行開度調(diào)節(jié)，例如根據(jù)利用側(cè)熱交換器32、42、52的過熱度(具體說來，是用液體側(cè)溫度傳感器33、43、53檢測出的制冷劑溫度與利用氣體側(cè)溫度傳感器34、44、54檢測出的制冷劑溫度之間的溫度差)進(jìn)行開度調(diào)節(jié)。
在這樣的制冷劑回路12結(jié)構(gòu)中，用壓縮機(jī)構(gòu)21的壓縮機(jī)21a進(jìn)行壓縮并排出的高壓氣體制冷劑在油分離器21b中，高壓氣體制冷劑中混合的冷凍機(jī)油大部分被分離出來并送往第1切換機(jī)構(gòu)22。然后，在油分離器21b中被分離出的冷凍機(jī)油通過第2回油回路21d被送回壓縮機(jī)21a的吸入側(cè)。然后，送往第1切換機(jī)構(gòu)22的高壓氣體制冷劑通過第1切換機(jī)構(gòu)22的第1端口22a以及第2端口22b后被送往熱源側(cè)熱交換器23。然后，被送往熱源側(cè)熱交換器23的高壓制冷劑在熱源側(cè)熱交換器23中，通過與作為熱源的水進(jìn)行熱交換而被冷凝。然后，在熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)經(jīng)過冷凝的制冷劑通過熱源側(cè)膨脹閥24后，通過加壓回路111后與在壓縮機(jī)構(gòu)21經(jīng)過壓縮并排出的高壓氣體制冷劑合流并被送往貯存器25。然后，被送往貯存器25的制冷劑暫時(shí)儲(chǔ)存于貯存器25內(nèi)，然后送往冷卻器121。然后，被送往冷卻器121的制冷劑通過與冷卻回路122內(nèi)流動(dòng)的制冷劑進(jìn)行熱交換而被冷卻。然后，在冷卻器121內(nèi)經(jīng)過冷卻的制冷劑通過液體側(cè)封閉閥27而被送往液體制冷劑連接配管9。
然后，被送往液體制冷劑連接配管9的制冷劑被分為3路送往利用單元3、4、5的利用側(cè)膨脹閥31、41、51。
然后，被送往利用側(cè)膨脹閥31、41、51的制冷劑被利用側(cè)膨脹閥31、41、51減壓后，在利用單元3、4、5的利用側(cè)熱交換器32、42、52中與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)變?yōu)榈蛪簹怏w制冷劑。另一方面，室內(nèi)的空氣被冷卻并供給給室內(nèi)。然后，低壓氣體制冷劑被送往高壓氣體制冷劑連接配管10并合流。
然后，被送往高壓氣體制冷劑連接配管10并合流的低壓氣體制冷劑，通過高壓氣體側(cè)封閉閥28與第2切換機(jī)構(gòu)26的第4端口26d以及第3端口26c后被送回壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)。以上就是制冷運(yùn)行模式下運(yùn)行的全過程。
這種情況下，有時(shí)會(huì)發(fā)生各利用單元3、4、5冷負(fù)荷非常小的情況，然而，由于是通過一邊減小熱源側(cè)膨脹閥24的開度、一邊通過加壓回路111使高壓氣體制冷劑向熱源側(cè)膨脹閥24下游側(cè)合流來提高熱源側(cè)膨脹閥24下游側(cè)制冷劑的壓力，同時(shí)將被熱源側(cè)膨脹閥24減壓后送往利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c的制冷劑用冷卻器121進(jìn)行冷卻，因此，同上述可冷暖同時(shí)運(yùn)行的空調(diào)裝置的制冷運(yùn)行模式一樣，能夠?qū)怏w制冷劑冷凝，而不必將氣體所占比例較高的氣液二相流的制冷劑送往利用側(cè)制冷劑回路12a、12b、12c。
(5)變形例2上述空調(diào)裝置1中，為了增大用熱源側(cè)膨脹閥24控制熱源側(cè)熱交換器23的蒸發(fā)能力時(shí)的控制能力以及用熱源側(cè)膨脹閥24控制熱源側(cè)熱交換器23的凝縮能力時(shí)的控制能力這兩個(gè)控制能力，在熱源單元2中設(shè)有第1回油回路101，加壓回路111，冷卻器121以及冷卻回路122，然而，例如在確保對(duì)熱源側(cè)熱交換器23的蒸發(fā)能力的控制能力的同時(shí)，只需增大對(duì)熱源側(cè)熱交換器23的冷凝能力的控制能力時(shí)，如圖11所示，可在熱源單元2中只設(shè)置加壓回路111，冷卻器121以及冷卻回路122(也就是說可省略第1回油回路101)。
(6)變形例3上述空調(diào)裝置1中，第1切換機(jī)構(gòu)22以及第2切換機(jī)構(gòu)26使用四路切換閥，然而并不僅限于此，例如，如圖12所示，第1切換機(jī)構(gòu)22以及第2切換機(jī)構(gòu)26也可使用三方閥。
(7)變形例4上述空調(diào)裝置1中(變形例2除外)，由于通過第1回油回路101后從作為蒸發(fā)器運(yùn)行的熱源側(cè)熱交換器23的下部返回壓縮機(jī)構(gòu)21的冷凍機(jī)油以及制冷劑流量，是根據(jù)在第1回油回路101中作為蒸發(fā)器運(yùn)行的熱源側(cè)熱交換器23的下部與壓縮機(jī)構(gòu)21之間的壓力損失而決定的，因此，在例如作為蒸發(fā)器運(yùn)行的熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)或熱源側(cè)熱交換器23的制冷劑出口側(cè)至壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)之間的配管內(nèi)壓力損失很小、第1回油回路101中的壓力損失很小時(shí)，能夠防止熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)冷凍機(jī)油積存的充分流量的冷凍機(jī)油以及制冷劑可能無法通過第1回油回路101而從熱源側(cè)熱交換器23的下部返回壓縮機(jī)構(gòu)21。
即使在這種情況下，為了使能夠防止熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)冷凍機(jī)油積存的充分流量的冷凍機(jī)油以及制冷劑通過第1回油回路101而從熱源側(cè)熱交換器23的下部返回壓縮機(jī)構(gòu)21，如圖13所示，可添加減壓機(jī)構(gòu)131，減壓機(jī)構(gòu)131連接于作為蒸發(fā)器運(yùn)行的熱源側(cè)熱交換器23的制冷劑出口側(cè)與壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)之間，使在熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)經(jīng)過蒸發(fā)并送回壓縮機(jī)構(gòu)21吸入側(cè)的氣體制冷劑在與通過第1回油回路101而從熱源側(cè)熱交換23的下部返回壓縮機(jī)構(gòu)21的冷凍機(jī)油以及制冷劑合流之前能夠得到減壓。
減壓機(jī)構(gòu)131主要由開閉閥131a與旁通管131b構(gòu)成，開閉閥131a是與將第1切換機(jī)構(gòu)22第3端口22c和壓縮機(jī)構(gòu)21吸入側(cè)連接的配管連接的電磁閥，旁通管131b用于分流開閉閥131a。旁通管131b與毛細(xì)管131c連接。該減壓機(jī)構(gòu)131中，在使用第1回油回路101的情況下，關(guān)閉開閉閥131a，使在熱源側(cè)熱交換器23中被蒸發(fā)的氣體制冷劑只在旁通管131b中流動(dòng)，在其它情況下，開啟開閉閥131a，使在熱源側(cè)熱交換器23中被蒸發(fā)的氣體制冷劑在開閉閥131a以及旁通管131b兩路中流動(dòng)，因此，在使用第1回油回路101的情況下，可增大在作為蒸發(fā)器運(yùn)行的熱源側(cè)熱交換器23制冷劑出口側(cè)至壓縮機(jī)構(gòu)21的吸入側(cè)之間的壓力損失，從而增大通過第1回油回路101而從熱源側(cè)熱交換器23下部返回壓縮機(jī)構(gòu)21的冷凍機(jī)油以及制冷劑的流量。如此一來，可保證防止熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)冷凍機(jī)油積存的充分流量的冷凍機(jī)油以及制冷劑通過第1回油回路101而從熱源側(cè)熱交換器23的下部返回壓縮機(jī)構(gòu)21。另外，在無需連接毛細(xì)管131c就能適當(dāng)設(shè)定旁通管131b內(nèi)壓力損失的情況下，無需設(shè)置毛細(xì)管131c。
另外，減壓機(jī)構(gòu)也可不采用上述減壓機(jī)構(gòu)131中的開閉閥131a以及旁通管131b，而是如圖14所示，采用與將第1切換機(jī)構(gòu)22的第3端口22c和壓縮機(jī)構(gòu)21吸入側(cè)連接的配管連接的電磁閥。該減壓機(jī)構(gòu)41中，在使用第1回油回路101的情況下，可減小開度以增大作為蒸發(fā)器運(yùn)行的熱源側(cè)熱交換器23制冷劑出口側(cè)至壓縮機(jī)構(gòu)21吸入側(cè)之間的壓力損失，從而增大通過第1回油回路101從熱源側(cè)熱交換器23的下部返回壓縮機(jī)構(gòu)21的冷凍機(jī)油以及制冷劑的流量，在其它情況下，由于可增大開度(例如全開)，因此可保證防止熱源側(cè)熱交換器23內(nèi)冷凍機(jī)油積存的充分流量的冷凍機(jī)油以及制冷劑通過第1回油回路101而從熱源側(cè)熱交換器23的下部返回壓縮機(jī)構(gòu)21。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性利用本發(fā)明，在具有熱源側(cè)制冷劑回路以及與熱源側(cè)制冷劑回路連接的利用側(cè)制冷劑回路的空調(diào)裝置中，可增大利用熱源側(cè)膨脹閥控制熱源側(cè)熱交換器凝縮能力時(shí)的控制能力。
權(quán)利要求
1.一種空調(diào)裝置(1)，其特征在于，具有由壓縮機(jī)構(gòu)(21)、熱源側(cè)熱交換器(23)、在所述熱源側(cè)熱交換器作為冷凝器運(yùn)行時(shí)對(duì)在所述熱源側(cè)熱交換器內(nèi)經(jīng)過冷凝的制冷劑進(jìn)行減壓的熱源側(cè)膨脹閥(24)連接構(gòu)成的熱源側(cè)制冷劑回路(12d)；與所述熱源側(cè)制冷劑回路連接、由利用側(cè)熱交換器(32、42、52)與利用側(cè)膨脹閥(31、41、51)連接構(gòu)成的1個(gè)或更多個(gè)利用側(cè)制冷劑回路(12a、12b、12c)；設(shè)于所述熱源側(cè)制冷劑回路中、將經(jīng)過所述壓縮機(jī)構(gòu)壓縮的高壓氣體制冷劑與在所述熱源側(cè)膨脹閥中減壓并送往所述利用側(cè)制冷劑回路的制冷劑合流的加壓回路(111)；對(duì)在所述熱源側(cè)膨脹閥中減壓后送往所述利用側(cè)制冷劑回路的制冷劑進(jìn)行冷卻的冷卻器(121)。
2.如權(quán)利要求1所述的空調(diào)裝置(1)，其特征在于，所述加壓回路(111)連接于所述熱源側(cè)膨脹閥(24)與所述冷卻器(121)之間，以使高壓氣體制冷劑合流。
3.如權(quán)利要求1或2所述的空調(diào)裝置(1)，其特征在于，還具有冷卻回路(122)，冷卻回路(122)與所述熱源側(cè)制冷劑回路連接，以將從所述熱源側(cè)熱交換器(23)送往所述利用側(cè)制冷劑回路(12a、12b、12c)的制冷劑的一部分從所述熱源側(cè)制冷劑回路(12d)分流后導(dǎo)入所述冷卻器(121)，并且將在所述熱源側(cè)膨脹閥(24)中經(jīng)過減壓后送回所述利用側(cè)制冷劑回路的制冷劑加以冷卻后送回所述壓縮機(jī)構(gòu)(21)的吸入側(cè)。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的空調(diào)裝置(1)，其特征在于，所述熱源側(cè)熱交換器(23)可作為使制冷劑從下側(cè)流入而從上側(cè)流出的蒸發(fā)器運(yùn)行，空調(diào)裝置(1)使用在30℃或以下的溫度范圍內(nèi)不會(huì)分離為2層的冷凍機(jī)油以及制冷劑的組合，空調(diào)裝置(1)還具有回油回路(101)，該回油回路(101)與所述熱源側(cè)熱交換器的下部連接，將積存于所述熱源側(cè)熱交換器內(nèi)的冷凍機(jī)油與制冷劑一起送回所述壓縮機(jī)構(gòu)(21)。
全文摘要
空調(diào)裝置(1)具有熱源側(cè)制冷劑回路(12d)，利用側(cè)制冷劑回路(12a、12b、12c)，加壓回路(111)，冷卻器(121)。熱源側(cè)制冷劑回路(12d)由壓縮機(jī)構(gòu)(21)，熱源側(cè)熱交換器(23)，及對(duì)在熱源側(cè)熱交換器(23)內(nèi)冷凝的制冷劑減壓的熱源側(cè)膨脹閥(24)連接構(gòu)成。加壓回路(111)設(shè)于熱源側(cè)制冷劑回路中，將經(jīng)壓縮機(jī)構(gòu)(21)壓縮的高壓氣體制冷劑與被熱源側(cè)膨脹閥(24)減壓后送往利用側(cè)制冷劑回路(12a、12b、12c)的制冷劑合流。冷卻器(121)對(duì)被熱源側(cè)膨脹閥(24)減壓后送往利用側(cè)制冷劑回路(12a、12b、12c)的制冷劑進(jìn)行冷卻。本發(fā)明可在具有熱源側(cè)制冷劑回路及與熱源側(cè)制冷劑回路連接的利用側(cè)制冷劑回路的空調(diào)裝置中，增大用熱源側(cè)膨脹閥控制熱源側(cè)熱交換器的凝縮能力時(shí)的控制能力。
文檔編號(hào)F25B29/00GK1906452SQ20058000153
公開日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2005年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月1日
發(fā)明者本田雅裕 申請(qǐng)人:大金工業(yè)株式會(huì)社