空氣調(diào)節(jié)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及適用于例如大廈用中央空調(diào)等的空氣調(diào)節(jié)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，在大廈用中央空調(diào)等空氣調(diào)節(jié)裝置中，制冷劑在例如配置在建筑物外的熱源機(jī)即室外單元和配置在建筑物的室內(nèi)的室內(nèi)單元之間循環(huán)。而且，制冷劑散熱、吸熱，通過被加熱、冷卻的空氣進(jìn)行空調(diào)對象空間的制冷或制熱。作為這樣的空氣調(diào)節(jié)裝置所使用的制冷劑，大多使用例如HFC(氫氟烴)類制冷劑。另外，也提出了使用二氧化碳(CO2)等自然制冷劑。
[0003]另外，在被稱為冷機(jī)的空氣調(diào)節(jié)裝置中，利用配置在建筑物外的熱源機(jī)，生成冷能或熱能。而且，利用配置在室外機(jī)內(nèi)的換熱器對水、防凍液等進(jìn)行加熱、冷卻，并將其輸送到室內(nèi)單元即風(fēng)機(jī)盤管單元、板式加熱器等來進(jìn)行制冷或制熱(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]另外，在被稱為排熱回收型冷機(jī)的裝置中，熱源機(jī)和室內(nèi)單元之間連接有4根水配管，同時(shí)供給冷卻、加熱了的水等，在室內(nèi)單元中能夠自由選擇制冷或制熱(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
[0005]另外，有以如下方式構(gòu)成的裝置，即，將I次制冷劑和2次制冷劑的換熱器配置在各室內(nèi)單元附近，將2次制冷劑輸送到室內(nèi)單元(例如，參照專利文獻(xiàn)3)。
[0006]另外，有以如下方式構(gòu)成的裝置，S卩，具有室外機(jī)和換熱器的分支單元之間用2根配管連接，將2次制冷劑輸送到室內(nèi)單元(例如，參照專利文獻(xiàn)4)。
[0007]另外，在大廈用中央空調(diào)等空氣調(diào)節(jié)裝置中，存在一種空氣調(diào)節(jié)裝置，使制冷劑從室外機(jī)循環(huán)到中繼器，使水等熱介質(zhì)從中繼器循環(huán)到室內(nèi)單元，由此，使水等熱介質(zhì)在室內(nèi)單元循環(huán)的同時(shí)，降低熱介質(zhì)的輸送動力(例如，參照專利文獻(xiàn)5)。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本特開2005-140444號公報(bào)(第4頁，圖1等)
[0011]專利文獻(xiàn)2:日本特開平5-280818號公報(bào)(第4、5頁，圖1等)
[0012]專利文獻(xiàn)3:日本特開2001-289465號公報(bào)(第5?8頁，圖1、圖2等)
[0013]專利文獻(xiàn)4:日本特開2003-343936號公報(bào)(第5頁，圖1)
[0014]專利文獻(xiàn)5:W010/049998號公報(bào)(第3頁，圖1等)
[0015]在以往的大廈用中央空調(diào)等空氣調(diào)節(jié)裝置中，由于使制冷劑循環(huán)到室內(nèi)單元，所以制冷劑可能泄露到室內(nèi)等。另一方面，在專利文獻(xiàn)I及專利文獻(xiàn)2記載的空氣調(diào)節(jié)裝置中，制冷劑不通過室內(nèi)單元。但是，在專利文獻(xiàn)I及專利文獻(xiàn)2記載的空氣調(diào)節(jié)裝置中，需要在建筑物外的熱源機(jī)中，加熱或冷卻熱介質(zhì)并向室內(nèi)單元側(cè)輸送。由此，熱介質(zhì)的循環(huán)路徑變長。這里，通過熱介質(zhì)輸送進(jìn)行規(guī)定的加熱或冷卻工作的熱量時(shí)，由輸送動力等導(dǎo)致的能量的消耗量變得比制冷劑高。由此，循環(huán)路徑變長時(shí)，輸送動力變得非常大。由此，在空氣調(diào)節(jié)裝置中，只要能夠良好地控制熱介質(zhì)的循環(huán)，就能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能。
[0016]在專利文獻(xiàn)2記載的空氣調(diào)節(jié)裝置中，為按每個(gè)室內(nèi)單元能夠選擇制冷或制熱，從室外側(cè)到室內(nèi)必須連接4根配管，施工性差。在專利文獻(xiàn)3記載的空氣調(diào)節(jié)裝置中，需要在室內(nèi)單元中單獨(dú)地設(shè)置泵等2次介質(zhì)循環(huán)構(gòu)件，不僅系統(tǒng)變得昂貴，噪音也變大，不實(shí)用。而且，換熱器處于室內(nèi)單元的附近，從而不能排除制冷劑在接近室內(nèi)的場所泄露的可能性。
[0017]在專利文獻(xiàn)4記載的空氣調(diào)節(jié)裝置中，熱交換后的I次制冷劑與熱交換前的I次制冷劑流入相同的流路，從而在連接了多個(gè)室內(nèi)單元的情況下，各室內(nèi)單元不能發(fā)揮最大能力，成為浪費(fèi)能量的結(jié)構(gòu)。另外，分支單元和延長配管的連接需要制冷2根、制熱2根合計(jì)4根配管，其結(jié)果，成為與室外機(jī)和分支單元通過4根配管連接的系統(tǒng)類似的結(jié)構(gòu)，成為施工性差的系統(tǒng)。
[0018]在專利文獻(xiàn)5記載的空氣調(diào)節(jié)裝置中，將單一制冷劑或近共沸制冷劑作為制冷劑使用的情況時(shí)沒有問題，但將非共沸混合制冷劑作為制冷劑使用的情況下，將制冷劑-熱介質(zhì)間換熱器作為蒸發(fā)器使用時(shí)，由于制冷劑的飽和液溫度和飽和氣體溫度的溫度梯度，水等熱介質(zhì)可能凍結(jié)。
[0019]另外，在專利文獻(xiàn)5中，熱介質(zhì)被制冷劑加熱的情況下，使用熱介質(zhì)輸送構(gòu)件，對于所連接的室內(nèi)單元中的進(jìn)行制熱運(yùn)轉(zhuǎn)的室內(nèi)單元輸送被加熱的熱介質(zhì)。另外，熱介質(zhì)被制冷劑冷卻的情況下，使用熱介質(zhì)輸送構(gòu)件，對于所連接的室內(nèi)單元中的進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)的室內(nèi)單元輸送被冷卻的熱介質(zhì)。因此，在使用這樣的制冷劑及熱介質(zhì)進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)或制熱運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上，需要作為制冷用熱容量輸送構(gòu)件、制熱用熱容量輸送構(gòu)件的熱介質(zhì)輸送裝置，能夠通過熱介質(zhì)輸送裝置的工作繼續(xù)進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)或制熱運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0020]而且，在專利文獻(xiàn)5中，即使在所連接的室內(nèi)單元的負(fù)載充分小的情況下，也使用熱介質(zhì)輸送構(gòu)件，繼續(xù)輸送被加熱或冷卻的熱介質(zhì)。由此，還存在將必要以上的熱介質(zhì)流量向所連接的室內(nèi)單元輸送的情況。
[0021]將必要以上的熱介質(zhì)輸送到所連接的室內(nèi)單元的結(jié)果是，在連接配管或室內(nèi)單元內(nèi)部流動的熱介質(zhì)的流速持續(xù)保持為使形成在配管內(nèi)部的氧化覆膜剝離的流速以上。其結(jié)果，可能引起配管的孔蝕。
[0022]另外，將必要以上的熱介質(zhì)輸送到所連接的室內(nèi)單元的結(jié)果是，由熱介質(zhì)輸送裝置產(chǎn)生的驅(qū)動動力的消耗超出了原本假設(shè)的量，其結(jié)果，系統(tǒng)的消耗電力會變得過大。
[0023]由此，在空氣調(diào)節(jié)裝置中，所連接的室內(nèi)單元的負(fù)載充分小的情況下，只要能夠進(jìn)行使多個(gè)熱介質(zhì)輸送裝置中的I臺停止而通過其他的熱介質(zhì)輸送裝置繼續(xù)進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)、制熱運(yùn)轉(zhuǎn)的控制，就能夠減小空氣調(diào)節(jié)裝置中的流速增加導(dǎo)致的配管孔蝕的風(fēng)險(xiǎn)，并且能夠維持由熱介質(zhì)輸送裝置的臺數(shù)削減帶來的節(jié)能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0024]本發(fā)明是為解決上述課題而研發(fā)的，其目的是提供一種空氣調(diào)節(jié)裝置，其具有多臺熱介質(zhì)輸送裝置，在單一的運(yùn)轉(zhuǎn)模式下，即使在室內(nèi)單元的負(fù)載充分小的情況下，也能夠通過多臺熱介質(zhì)輸送裝置的控制，提高節(jié)能性、安全性。
[0025]本發(fā)明的空氣調(diào)節(jié)裝置具有:制冷劑循環(huán)回路，該制冷劑循環(huán)回路是通過制冷劑配管連接壓縮機(jī)、熱源側(cè)換熱器、多個(gè)節(jié)流裝置、多個(gè)熱介質(zhì)間換熱器的制冷劑側(cè)流路、切換制冷劑循環(huán)路徑的多個(gè)制冷劑流路切換裝置而成的，使熱源側(cè)制冷劑循環(huán)；熱介質(zhì)循環(huán)回路，該熱介質(zhì)循環(huán)回路是通過熱介質(zhì)輸送配管連接分別與所述多個(gè)熱介質(zhì)間換熱器對應(yīng)地設(shè)置的多個(gè)熱介質(zhì)輸送裝置、多個(gè)利用側(cè)換熱器、所述多個(gè)熱介質(zhì)間換熱器的熱介質(zhì)側(cè)流路而成的，使熱介質(zhì)循環(huán)，在所述熱介質(zhì)間換熱器中，所述熱源側(cè)制冷劑和所述熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換，在所述空氣調(diào)節(jié)裝置中，在所述多個(gè)熱介質(zhì)輸送裝置全部運(yùn)轉(zhuǎn)，所述利用側(cè)換熱器的熱交換量成為在所述熱介質(zhì)循環(huán)回路中能夠輸送的熱容量的下限容量以下時(shí)，在使所述多個(gè)熱介質(zhì)輸送裝置中的至少I臺停止之前，使連接著所述要停止的熱介質(zhì)輸送裝置的所述熱介質(zhì)間換熱器的制冷劑側(cè)流路關(guān)閉，然后，使所述多個(gè)熱介質(zhì)輸送裝置中的至少I臺停止，利用所述多個(gè)熱介質(zhì)輸送裝置中的剩余部分向所述利用側(cè)換熱器輸送所需的熱容量。
[0026]發(fā)明的效果
[0027]根據(jù)本發(fā)明的空氣調(diào)節(jié)裝置，被連接的室內(nèi)單元的負(fù)載充分小的情況下，使熱介質(zhì)輸送裝置部分停止，由此，能夠削減熱介質(zhì)輸送裝置的驅(qū)動動力。另外，能夠避免伴隨多個(gè)熱介質(zhì)輸送裝置的熱介質(zhì)輸送導(dǎo)致的熱介質(zhì)輸送流量過多，其結(jié)果，能夠避免由熱介質(zhì)的流量增加導(dǎo)致的配管孔蝕的風(fēng)險(xiǎn)，能夠提高節(jié)能性、安全性。
【附圖說明】
[0028]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置的設(shè)置例的概要圖。
[0029]圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置的回路結(jié)構(gòu)的一例的概要回路結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置的全制熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的制冷劑流動的制冷劑回路圖。
[0031]圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置的全制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的制冷劑流動的制冷劑回路圖。
[0032]圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置的制冷制熱混合運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的制冷劑流動的制冷劑回路圖。
[0033]圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置的全制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的使I臺泵不工作時(shí)的制冷劑流動及熱介質(zhì)流動的制冷劑回路圖。
[0034]圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置的全制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的使I臺泵不工作時(shí)的制冷劑流動及熱介質(zhì)流動的制冷劑回路圖。
[0035]圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置的全制熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的使I臺泵不工作時(shí)的制冷劑流動及熱介質(zhì)流動的制冷劑回路圖。
[0036]圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置的全制熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的使I臺泵不工作時(shí)的制冷劑流動及熱介質(zhì)流動的制冷劑回路圖。
[0037]圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置的泵旋轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)控制1、2時(shí)的泵的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)的切換處理的流程的流程圖。
[0038]圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置的泵旋轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)控制3、4時(shí)的泵的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)的切換處理的流程的流程圖。
[0039]圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置中的各運(yùn)轉(zhuǎn)模式下的連接室內(nèi)單元的負(fù)載小的情況下，使I臺泵停止的情況下的制冷劑循環(huán)回路及熱介質(zhì)循環(huán)回路的動作的表。
[0040]圖13是在連接室內(nèi)單元的負(fù)載小的情況下，對于使用2臺泵來降低流量的情況下的驅(qū)動動力的變化和使用I臺泵來降低流量的情況下的驅(qū)動動力的變化進(jìn)行比較的線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]以下，基于【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0042]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置的設(shè)置例的概要圖?；趫D1說明空氣調(diào)節(jié)裝置的設(shè)置例。該空氣調(diào)節(jié)裝置通過利用使制冷劑(熱源側(cè)制冷劑，熱介質(zhì))循環(huán)的制冷循環(huán)(制冷劑循環(huán)回路A，熱介質(zhì)循環(huán)回路B)，各室內(nèi)單元作為運(yùn)轉(zhuǎn)模式能夠自由選擇制冷模式或制熱模式。在圖1中，概要地示出了連接了多臺室內(nèi)單元3的空氣調(diào)節(jié)裝置的整體。此外，包括圖1在內(nèi)，在以下的附圖中，各構(gòu)成部件的大小的關(guān)系有時(shí)與實(shí)際情況不同。
[0043]在圖1中，本實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置具有室外單元(熱源機(jī))1、多臺室內(nèi)單元3以及隔設(shè)在室外單元I和室內(nèi)單元3之間的I臺中繼單元2。中繼單元2利用熱源側(cè)制冷劑和熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換。室外單元I和中繼單元2通過使熱源側(cè)制冷劑導(dǎo)通的制冷劑配管4被連接。中繼單元2和室內(nèi)單元3通過使熱介質(zhì)導(dǎo)通的配管(熱介質(zhì)配管)5被連接。而且，由室外單元I生成的冷能或熱能通過中繼單元2被輸送到室內(nèi)單元3。
[0044]室外單元I通常被配置在大廈等的建筑物9外的空間(例如，屋頂?shù)?即室外空間6，并通過中繼單元2向室內(nèi)單元3供給冷能或熱能。室內(nèi)單元3被配置在能夠向建筑物9的內(nèi)部的空間(例如，室內(nèi)等)即室內(nèi)空間7供給制冷用空氣或制熱用空氣的位置，并向成為空調(diào)對象空間的室內(nèi)空間7供給制冷用空氣或制熱用空氣。中繼單元2作為與室外單元I及室內(nèi)單元3獨(dú)立的框體，能夠設(shè)置在與室外空間6及室內(nèi)空間7不同的位置，并通過制冷劑配管4及配管5分別與室外單元I及室內(nèi)單元3連接，將從室外單元I供給的冷能或熱能傳遞到室內(nèi)單元3。
[0045]簡單說明本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置的工作。
[0046]熱源側(cè)制冷劑從室外單元I通過制冷劑配管4被輸送到中繼單元2。被輸送的熱源側(cè)制冷劑在中繼單元2內(nèi)的熱介質(zhì)間換熱器(后述的熱介質(zhì)間換熱器25)中與熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換，加熱或冷卻熱介質(zhì)。也就是說，在熱介質(zhì)間換熱器中，產(chǎn)生熱水或冷水。因中繼單元2產(chǎn)生的熱水或冷水通過熱介質(zhì)輸送裝置(后述的泵31)經(jīng)由配管5被輸送到室內(nèi)單元3，在室內(nèi)單元3中被用于對室內(nèi)空間7的制熱運(yùn)轉(zhuǎn)(只要是需要熱水的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)即可)或制冷運(yùn)轉(zhuǎn)(只要是需要冷水的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)即可)。
[0047]作為熱源側(cè)制冷劑，能夠使用例如R-22、R_134a、R-32等單一制冷劑，R-410A、R-404A等近共沸混合制冷劑，R-407C等非共沸混合制冷劑，化學(xué)式內(nèi)含有雙鍵的CF3eF =CH2等地球變暖系數(shù)較小的值的制冷劑或其混合物，或者CO 2或丙烷等自然制冷劑。
[0048]另一方面，作為熱介質(zhì)，能夠使用例如水、防凍液、水和防凍液的混合液、水和防腐蝕效果高的添加劑的混合液等。
[0049]如圖1所示，在本實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置中，室外單元I和中繼單元2使用2根制冷劑配管4，中繼單元2和各室內(nèi)單元3使用2根配管5，并分別被連接。像這樣，在本實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置中，使用2根配管(制冷劑配管4、配管5)連接各單元(室外單元1、室內(nèi)單元3及中繼單元2)，由此，施工變得容易。
[0050]此外，在圖1中，例示了中繼單元2被設(shè)置在建筑物9的內(nèi)部但與室內(nèi)空間7不同的空間即頂棚里側(cè)等的空間(以下簡稱為空間8)的狀態(tài)。因此，中繼單元2可以設(shè)置在頂棚里側(cè)以外，也可以設(shè)置在居住空間以外，只要是與屋外能夠通氣的空間，也可以設(shè)置在任意位置，例如存在電梯等的共用空間、與屋外通氣的空間等。另外，中繼單元2還能夠設(shè)置在室外單元I的附近。但是，從中繼單元2到室內(nèi)單元3的距離過長時(shí)，熱介質(zhì)的輸送動力變得相當(dāng)大，從而需要留意節(jié)能效果變差的情況。
[0051]在圖1中，例示了室外單元I被設(shè)置在室外空間6的情況，但不限于此。例如，室外單元I也可以設(shè)置在帶有換氣口的機(jī)械室等被包圍的空間，只要是能夠利用排氣管將廢熱向建筑物9外排氣，也可以設(shè)置在建筑物9的內(nèi)部，或者，在使用水冷式的室外單元I的情況下，也可以設(shè)置在建筑物9的內(nèi)部。即使將室外單元I設(shè)置在這樣的場所，也不會發(fā)生特別的問題。
[0052]在圖1中，例示了室內(nèi)單元3為頂棚盒式的情況，但不限與此，也可以采用頂棚嵌入式或頂棚懸掛式等，只要能夠直接或通過管道等向室內(nèi)空間7吹出制熱用空氣或制冷用空氣，可以采用任意種類。
[0053]而且，室外單元1、室內(nèi)單元3及中繼單元2的連接臺數(shù)不限于圖1所示的臺數(shù)，與設(shè)置了本實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置的建筑物9相應(yīng)地決定臺數(shù)即可。
[0054]對于I臺室外單元I連接多臺中繼單元2的情況下，能夠?qū)⒃摱嗯_中繼單元2分散地設(shè)置在大廈等的建筑物中的共用空間或頂棚里側(cè)等的空間。由此，各中繼單元2內(nèi)的熱介質(zhì)間換熱器能夠承擔(dān)空調(diào)負(fù)載。另外，能夠?qū)⑹覂?nèi)單元3設(shè)置在各中繼單元2內(nèi)的熱介質(zhì)輸送裝置的輸送允許范圍內(nèi)的距離或高度，并能夠?qū)τ诖髲B等的建筑物整體進(jìn)行配置。
[0055]圖2是表示本實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置(以下稱為空氣調(diào)節(jié)裝置100)的回路結(jié)構(gòu)的一例的概要回路結(jié)構(gòu)圖?；趫D2，關(guān)于空氣調(diào)節(jié)裝置100的結(jié)構(gòu)，也就是說構(gòu)成制冷劑回路的各驅(qū)動構(gòu)件的作用進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖2所示，室外單元I和中繼單元2經(jīng)由中繼單元2所具有的熱介質(zhì)間換熱器(制冷劑-水換熱器)25a及熱介質(zhì)間換熱器(制冷劑-水換熱器)25b被制冷劑配管4連接。另外，中繼單元2和室內(nèi)單元3經(jīng)由熱介質(zhì)間換熱器25a及熱介質(zhì)間換熱器25b被配管5連接。此外，關(guān)于制冷劑配管4及配管5在后面詳細(xì)說明。
[0056][室外單元I]
[0057]在室外單元I中，壓縮機(jī)10、四通閥等第I制冷劑流路切換裝置11、熱源側(cè)換熱器12和存儲器19被制冷劑配管4串聯(lián)連接并搭載。另外，在室外單元I中，設(shè)置有制冷劑用連接配管4a、制冷劑用連接配管4b、止回閥13a、止回閥13b、止回閥13c及