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空氣調(diào)節(jié)裝置制造方法

文檔序號(hào):4800851閱讀:116來源:國知局
空氣調(diào)節(jié)裝置制造方法
【專利摘要】計(jì)算裝置(52)根據(jù)干燥度(X)、由規(guī)定壓力下的沸騰溫度和露點(diǎn)溫度之差求出的溫度梯度(ΔT)、由第二溫度檢測構(gòu)件檢測的制冷劑溫度,算出蒸發(fā)溫度(Te*)及露點(diǎn)溫度(Tdew*)。
【專利說明】空氣調(diào)節(jié)裝置
【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]在空氣調(diào)節(jié)裝置中,如大廈用中央空調(diào)等那樣,熱源機(jī)(室外機(jī))被配置在建筑物夕卜,室內(nèi)機(jī)被配置在建筑物的室內(nèi)。在這樣的空氣調(diào)節(jié)裝置的制冷劑回路中循環(huán)的制冷劑向被供給到室內(nèi)機(jī)的換熱器的空氣散熱(吸熱),對(duì)該空氣進(jìn)行加熱或冷卻。而且,被加熱或冷卻的空氣被送入空調(diào)對(duì)象空間來進(jìn)行制熱或制冷。
[0003]通常大廈具有多個(gè)室內(nèi)空間,從而這樣的空氣調(diào)節(jié)裝置與其相應(yīng)地也由多個(gè)室內(nèi)機(jī)構(gòu)成。另外,大廈的規(guī)模大的情況下,連接室外機(jī)和室內(nèi)機(jī)的制冷劑配管有時(shí)達(dá)到100m。連接室外機(jī)和室內(nèi)機(jī)的配管長度長時(shí),被填充到制冷劑回路的制冷劑量相應(yīng)地增加。
[0004]這樣的大廈用中央空調(diào)的室內(nèi)機(jī)通常被配置在人居住的室內(nèi)空間(例如,辦公室空間、居室、商鋪等)使用。因任意的原因,制冷劑從被配置在室內(nèi)空間的室內(nèi)機(jī)泄漏的情況下,根據(jù)制冷劑的種類,具有可燃性、毒性,從對(duì)人體的影響及安全性的觀點(diǎn)出發(fā),可能成為問題。另外,即使是對(duì)人體無害的制冷劑,因制冷劑泄漏,室內(nèi)空間中的氧濃度降低,也會(huì)對(duì)人體帶來影響。
[0005]為了應(yīng)對(duì)這樣的課題,考慮如下方法,在空氣調(diào)節(jié)裝置中采用2次閉環(huán)方式,I次側(cè)閉環(huán)采用制冷劑,在2次側(cè)閉環(huán)中采用無害的水或載冷劑,對(duì)人居住的空間進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)。
[0006]另外,從防止地球變暖的觀點(diǎn)出發(fā),謀求使用地球變暖系數(shù)(以下還稱為GWP)小的制冷劑的空氣調(diào)節(jié)裝置的開發(fā)。作為有力的低GWP制冷劑,可以采用R32、HF01234yf及HF01234ze(E)等。作為制冷劑僅采用R32時(shí),由于具有與當(dāng)前最多使用的R410A大致相同的物理性質(zhì),所以對(duì)當(dāng)前設(shè)備的設(shè)計(jì)改變少,開發(fā)負(fù)荷小,但GWP為675,稍高。另一方面,作為制冷劑僅采用HF01234yf或HF01234ze(E)時(shí),低壓狀態(tài)(氣體狀態(tài)、氣液二相氣體狀態(tài))下的密度小,從而制冷劑的壓力變低,壓力損失相應(yīng)地變大。但是,為了減少壓力損失,增大制冷劑配管的直徑(內(nèi)徑)時(shí),成本相應(yīng)升高。
[0007]因此,作為制冷劑,混合R32和HF01234yf或HF01234ze(E),由此,能夠提高制冷劑的壓力并且減小GWP。這里,R32的沸點(diǎn)和HF01234yf的沸點(diǎn)、以及R32的沸點(diǎn)和HF01234ze (E)的沸點(diǎn)分別不同,從而這些混合制冷劑成為非共沸混合制冷劑。
[0008]在采用了該非共沸混合制冷劑的空氣調(diào)節(jié)裝置中,公知填充的制冷劑組成與實(shí)際上在制冷循環(huán)內(nèi)循環(huán)的制冷劑組成不同。這是因?yàn)?,被混合的制冷劑的沸點(diǎn)如上所述地不同。該循環(huán)時(shí)的制冷劑組成發(fā)生變化,過熱度或過冷卻度從原本值偏移,難以最佳地控制節(jié)流裝置的開度等各種設(shè)備,導(dǎo)致空氣調(diào)節(jié)裝置的性能降低。為了抑制這樣的性能降低,提出了各種檢測制冷劑組成的構(gòu)件所具有的制冷空調(diào)裝置(例如,參照專利文獻(xiàn)1、2)。
[0009]專利文獻(xiàn)I記載的技術(shù)是如下結(jié)構(gòu),具有使壓縮機(jī)旁通地被連接的旁通回路,在該旁通回路上連接有雙層管換熱器及毛細(xì)管。而且,基于被設(shè)置在該旁通回路上的壓力檢測構(gòu)件和溫度檢測構(gòu)件的檢測結(jié)果、以及假設(shè)的制冷劑組成,算出制冷劑組成。
[0010]在專利文獻(xiàn)2記載的技術(shù)中,也與專利文獻(xiàn)I記載的技術(shù)同樣地,具有使壓縮機(jī)旁通地被連接的旁通回路,在該旁通回路上連接有雙層管換熱器及毛細(xì)管。而且,基于被設(shè)置在該旁通回路上的壓力檢測構(gòu)件和溫度檢測構(gòu)件的檢測結(jié)果、以及假設(shè)的制冷劑組成,算出制冷劑組成。
[0011]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)
[0013]專利文獻(xiàn)1:日本特開平8-75280號(hào)公報(bào)(例如,第5頁,圖1等)
[0014]專利文獻(xiàn)2:日本特開平11-63747號(hào)公報(bào)(例如,第5頁,圖1等)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0016]在專利文獻(xiàn)1、2記載的技術(shù)中,具有使壓縮機(jī)旁通地被連接的旁通回路,在該旁通回路上連接有雙層管換熱器及毛細(xì)管,利用制冷劑自身的蒸發(fā)熱使制冷劑氣體液化。在該方式中,由于使壓縮機(jī)的排出側(cè)和吸入側(cè)旁通,所以導(dǎo)致制冷能力、制熱能力的降低。
[0017]另外,專利文獻(xiàn)1、2記載的技術(shù)為檢測制冷劑的循環(huán)組成,需要新追加雙層管換熱器、兩個(gè)溫度檢測構(gòu)件、壓力檢測構(gòu)件,導(dǎo)致成本升高。
[0018]本發(fā)明的目的是提供一種空氣調(diào)節(jié)裝置,能夠抑制成本升高的同時(shí),以高精度算出非共沸混合制冷劑的蒸發(fā)溫度、露點(diǎn)溫度,基于該值適當(dāng)?shù)乜刂浦评溲h(huán)。
[0019]本發(fā)明的空氣調(diào)節(jié)裝置,通過配管連接壓縮機(jī)、第一換熱器、節(jié)流裝置、第二換熱器而構(gòu)成制冷循環(huán),作為在所述制冷劑循環(huán)中循環(huán)的制冷劑采用非共沸混合制冷劑,其特征在于,在所述節(jié)流裝置的入口側(cè)設(shè)置第一溫度檢測構(gòu)件,在所述節(jié)流裝置的出口側(cè)設(shè)置第二溫度檢測構(gòu)件,根據(jù)如下參數(shù)算出蒸發(fā)溫度Te*及露點(diǎn)溫度Tdew%基于由所述第一溫度檢測構(gòu)件檢測的制冷劑溫度算出的入口液體焓、基于由所述第二溫度檢測構(gòu)件檢測的制冷劑溫度算出的飽和液體焓及基于飽和氣體焓算出的所述節(jié)流裝置的下游側(cè)的制冷劑的干燥度Xr ;由規(guī)定壓力下的沸騰溫度和露點(diǎn)溫度之差求出的溫度梯度AT ;和由所述第二溫度檢測構(gòu)件檢測的制冷劑溫度。
[0020]發(fā)明的效果
[0021]根據(jù)本發(fā)明的空氣調(diào)節(jié)裝置,能夠使用溫度傳感器算出非共沸混合制冷劑的蒸發(fā)溫度和露點(diǎn)溫度,從而能夠采用較低價(jià)的溫度傳感器,能夠相應(yīng)地抑制成本升高。另外,根據(jù)本發(fā)明的空氣調(diào)節(jié)裝置,還能夠使用溫度傳感器精度良好地算出非共沸混合制冷劑的蒸發(fā)溫度和露點(diǎn)溫度,能夠使空氣調(diào)節(jié)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)穩(wěn)定,還能夠穩(wěn)定地輸出性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]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)置例的概略圖。
[0023]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)的一例的概略回路結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖3是表示圖2所示的本發(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)的制冷劑的流動(dòng)的制冷劑回路圖。[0025]圖4是表示圖2所示的本發(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)的制冷劑的流動(dòng)的制冷劑回路圖。
[0026]圖5是表示圖2所示的本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置的制冷主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的制冷劑的流動(dòng)的制冷劑回路圖。
[0027]圖6是表示圖2所示的本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置的制熱主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的制冷劑的流動(dòng)的制冷劑回路圖。
[0028]圖7是表示溫度梯度Λ T的定義的圖
[0029]圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置的全制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的制冷劑的狀態(tài)轉(zhuǎn)變的P-H線圖。
[0030]圖9是將與圖8所示的點(diǎn)A?點(diǎn)D對(duì)應(yīng)的位置表示在制冷劑回路上的制冷劑回路圖。
[0031]圖10是表示用于算出本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置所采用的蒸發(fā)溫度和露點(diǎn)溫度的檢測處理流程的流程圖。
[0032]圖11是表示蒸發(fā)溫度和實(shí)際的蒸發(fā)溫度之差與R32的循環(huán)組成之間的關(guān)系的圖。
[0033]圖12是表示蒸發(fā)溫度Te的定義的圖。
[0034]圖13是表示露點(diǎn)溫度和實(shí)際的露點(diǎn)溫度之差與R32的循環(huán)組成之間的關(guān)系的圖。
[0035]圖14是表示通過圖10的控制流程求出的露點(diǎn)溫度和實(shí)際的露點(diǎn)溫度之差的圖。
[0036]圖15是表示干燥度和R32的制冷劑組成之間的關(guān)系的圖。
[0037]圖16是表示從橫向觀察構(gòu)成了直膨式的空氣調(diào)節(jié)裝置的室內(nèi)機(jī)所搭載的室內(nèi)換熱器的一例的狀態(tài)的概略圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]以下,基于【專利附圖】
附圖
【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0039]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)置例的概略圖?;趫D1說明本實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置的設(shè)置例。該空氣調(diào)節(jié)裝置具有使制冷劑循環(huán)的制冷循環(huán),各室內(nèi)機(jī)2作為運(yùn)轉(zhuǎn)模式能夠自由選擇制冷模式或制熱模式。此外,包括圖1在內(nèi),在以下的附圖中,存在各構(gòu)成部件的大小關(guān)系與實(shí)際不同的情況。
[0040]而且,本實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置具有作為制冷劑采用了非共沸混合制冷劑的制冷劑循環(huán)回路A (參照?qǐng)D2)、及作為熱介質(zhì)采用了水等熱介質(zhì)循環(huán)回路B (參照?qǐng)D2),但對(duì)于在該制冷劑循環(huán)回路A中循環(huán)的非共沸混合制冷劑的蒸發(fā)溫度和露點(diǎn)溫度的算出進(jìn)行了改良。
[0041]此外,在本實(shí)施方式中,作為非共沸混合制冷劑采用了 R32和HF01234yf。低沸點(diǎn)制冷劑是R32,高沸點(diǎn)制冷劑是HF01234yf。另外,本實(shí)施方式中的制冷劑組成只要沒有特別說明,就是指在制冷循環(huán)中循環(huán)的低沸點(diǎn)制冷劑即R32的組成。
[0042]關(guān)于HF01234ze(E),存在兩個(gè)幾何異構(gòu)體,具有F和CF3相對(duì)于雙鍵來說處于相反的位置的反式和處于同一側(cè)的順式,本實(shí)施方式的HF01234ze(E)是反式的。在IUPAC命名法中被稱為反式_1,3, 3, 3-四氟-1-丙烯。
[0043]本實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置采用了間接地利用制冷劑(熱源側(cè)制冷劑)的方式(間接方式)。即,將存儲(chǔ)在熱源側(cè)制冷劑的冷能或熱能,傳遞到與熱源側(cè)制冷劑不同的制冷劑(以下稱為熱介質(zhì)),利用存儲(chǔ)在熱介質(zhì)的冷能或熱能對(duì)空調(diào)對(duì)象空間進(jìn)行制冷或制熱。
[0044]如圖1所示,本實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置具有熱源機(jī)即I臺(tái)室外機(jī)1、多臺(tái)室內(nèi)機(jī)
2、隔設(shè)在室外機(jī)I和室內(nèi)機(jī)2之間的熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3。熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3利用熱源側(cè)制冷劑和熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換。室外機(jī)I和熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3通過用于使熱源側(cè)制冷劑循環(huán)的制冷劑配管4被連接。熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3和室內(nèi)機(jī)2通過用于使熱介質(zhì)循環(huán)的配管(熱介質(zhì)配管)5被連接。而且,由室外機(jī)I生成的冷能或熱能經(jīng)由熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3被配送到室內(nèi)機(jī)2。
[0045]室外機(jī)I通常被配置在大廈等建筑物9外的空間(例如,屋頂?shù)?即室外空間6,并經(jīng)由熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3向室內(nèi)機(jī)2供給冷能或熱能。
[0046]室內(nèi)機(jī)2被配置在能夠向建筑物9的內(nèi)部的空間(例如,居室等)即室內(nèi)空間7供給制冷用空氣或制熱用空氣的位置,向成為空調(diào)對(duì)象空間的室內(nèi)空間7供給制冷用空氣或制熱用空氣。
[0047]熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3與室外機(jī)I及室內(nèi)機(jī)2作為相獨(dú)立的框體,被設(shè)置在與室外空間6及室內(nèi)空間7不同的位置。該熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3經(jīng)由制冷劑配管4及配管5分別與室外機(jī)I及室內(nèi)機(jī)2連接,將從室外機(jī)I供給的冷能或熱能傳遞到室內(nèi)機(jī)2。
[0048]如圖1所示,在本實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置中,室外機(jī)I和熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3經(jīng)由2條制冷劑配管4被連接,熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3和各室內(nèi)機(jī)2a經(jīng)由2條配管5被連接。這樣,在實(shí)施方式I的空氣調(diào)節(jié)裝置中,經(jīng)由制冷劑配管4及配管5連接各單元(室外機(jī)1、室內(nèi)機(jī)2及熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3),由此施工變得容易。
[0049]此外,在圖1中,作為例子示出了熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3處于建筑物9的內(nèi)部但被設(shè)置在與室內(nèi)空間7不同的空間即天花板的背面等空間(例如,建筑物9中的天花板的背面等空間,以下簡稱為空間8)的狀態(tài)。熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3除此以外也可以設(shè)置在電梯等的共用空間等。另外,在圖1中,作為例子示出了室內(nèi)機(jī)2是天花板盒式的情況,但不限于此。S卩,空氣調(diào)節(jié)裝置100也可以是天花板嵌入式、天花板懸掛式,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,可以是任意種類。
[0050]另外,在圖1中,作為例子示出了室外機(jī)I被設(shè)置在室外空間6的情況,但不限于此。例如,室外機(jī)I也可以設(shè)置在帶換氣口的機(jī)械室等被包圍的空間,只要能夠利用排氣管道將廢熱排出到建筑物9外,也可以設(shè)置在建筑物9的內(nèi)部。另外,在使用水冷式的室外機(jī)I的情況下,也可以設(shè)置在建筑物9的內(nèi)部。即使將室外機(jī)I設(shè)置在這樣的場所,也不會(huì)發(fā)生特殊的問題。
[0051]另外,熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3還能夠設(shè)置在室外機(jī)I的附近。但是,需要注意從熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3到室內(nèi)機(jī)2的距離過長時(shí),熱介質(zhì)的輸送動(dòng)力變得相當(dāng)大,從而節(jié)能的效果變差。而且,室外機(jī)1、室內(nèi)機(jī)2及熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3的連接臺(tái)數(shù)不限于圖1所示的臺(tái)數(shù),例如,根據(jù)本實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置所設(shè)置的建筑物9決定臺(tái)數(shù)即可。
[0052]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)的一例的概略回路結(jié)構(gòu)圖?;趫D2說明空氣調(diào)節(jié)裝置100的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。如圖2所示,室外機(jī)I和熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3經(jīng)由熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3所具有的熱介質(zhì)間換熱器15a及熱介質(zhì)間換熱器15b通過制冷劑配管4被連接。另外,熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3和室內(nèi)機(jī)2也經(jīng)由熱介質(zhì)間換熱器15a及熱介質(zhì)間換熱器15b通過配管5被連接。此外,關(guān)于制冷劑配管4及配管5,在后面進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0053][室外機(jī)I]
[0054]在室外機(jī)I中,通過制冷劑配管4連接而搭載有壓縮制冷劑的壓縮機(jī)10、由四通閥等構(gòu)成的第一制冷劑流路切換裝置11、作為蒸發(fā)器或冷凝器發(fā)揮功能的熱源側(cè)換熱器12、及存儲(chǔ)剩余制冷劑的儲(chǔ)液器19。
[0055]另外,在室外機(jī)I中設(shè)置有第一連接配管4a、第二連接配管4b、止回閥13a、止回閥13b、止回閥13c及止回閥13d。通過設(shè)置第一連接配管4a、第二連接配管4b、止回閥13a、止回閥13b、止回閥13c及止回閥13d,不管室內(nèi)機(jī)2要求的運(yùn)轉(zhuǎn)如何,都能夠使流入熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3的熱源側(cè)制冷劑的流動(dòng)成為恒定方向。
[0056]壓縮機(jī)10吸入熱源側(cè)制冷劑,壓縮該熱源側(cè)制冷劑成為高溫、高壓的狀態(tài),例如
由能夠進(jìn)行容量控制的變頻壓縮機(jī)等構(gòu)成即可。
[0057]第一制冷劑流路切換裝置11切換制熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)(全制熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)及制熱主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí))的熱源側(cè)制冷劑的流動(dòng)和制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)(全制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)及制冷主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí))的熱源側(cè)制冷劑的流動(dòng)。
[0058]熱源側(cè)換熱器12在制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)作為蒸發(fā)器發(fā)揮功能,在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)作為冷凝器發(fā)揮功能,在從省略圖示的風(fēng)扇等送風(fēng)機(jī)供給的空氣和熱源側(cè)制冷劑之間進(jìn)行熱交換。
[0059]儲(chǔ)液器19被設(shè)置在壓縮機(jī)10的吸入側(cè),用于存儲(chǔ)由制熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)和制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的不同產(chǎn)生的剩余制冷劑、以及因轉(zhuǎn)移性的運(yùn)轉(zhuǎn)的變化(例如,室內(nèi)機(jī)2的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的變化)、負(fù)荷條件產(chǎn)生的剩余制冷劑。在該儲(chǔ)液器19中,被分離成大量含有高沸點(diǎn)的制冷劑的液相和大量含有低沸點(diǎn)的制冷劑的氣相。而且,大量含有高沸點(diǎn)的制冷劑的液相的制冷劑被存儲(chǔ)在儲(chǔ)液器19內(nèi)。由此,在儲(chǔ)液器19內(nèi)存在液相的制冷劑時(shí),在空氣調(diào)節(jié)裝置100中循環(huán)的制冷劑組成示出了低沸點(diǎn)制冷劑變多的傾向。
[0060]另外,在室外機(jī)I中搭載有控制裝置57。控制裝置57基于從后述的熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3的控制裝置發(fā)送的組成信息,控制搭載在室外機(jī)I中的壓縮機(jī)10等工作要件(執(zhí)行機(jī)構(gòu))。
[0061][室內(nèi)機(jī)2]
[0062]在室內(nèi)機(jī)2中分別搭載有利用側(cè)換熱器26。該利用側(cè)換熱器26通過配管5被連接到熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3的熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25和第二熱介質(zhì)流路切換裝置23。該利用側(cè)換熱器26是在從省略圖示的風(fēng)扇等送風(fēng)機(jī)供給的空氣和熱介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換,并生成用于向室內(nèi)空間7供給的制熱用空氣或制冷用空氣。
[0063]在該圖2中,作為例子示出了 4臺(tái)室內(nèi)機(jī)2被連接在熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3,從紙面下方開始示出了室內(nèi)機(jī)2a、室內(nèi)機(jī)2b、室內(nèi)機(jī)2c、室內(nèi)機(jī)2d。另外,與室內(nèi)機(jī)2a?室內(nèi)機(jī)2d相應(yīng)地,利用側(cè)換熱器26也從紙面下側(cè)開始示出了利用側(cè)換熱器26a、利用側(cè)換熱器26b、利用側(cè)換熱器26c、利用側(cè)換熱器26d。此外,室內(nèi)機(jī)2的連接臺(tái)數(shù)不限于圖2所示的4臺(tái)。
[0064][熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3]
[0065]在熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3中設(shè)置有:供制冷劑和熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換的2個(gè)熱介質(zhì)間換熱器15 ;使制冷劑減壓的2個(gè)節(jié)流裝置16 ;開閉制冷劑配管4的流路的2個(gè)開閉裝置17 ;切換制冷劑流路的2個(gè)第二制冷劑流路切換裝置18 ;使熱介質(zhì)循環(huán)的2個(gè)泵21 ;連接在配管5的一方上的4個(gè)第一熱介質(zhì)流路切換裝置22 ;連接在配管5的另一方上的4個(gè)第二熱介質(zhì)流路切換裝置23 ;和連接在連接有第二熱介質(zhì)流路切換裝置22的這一方的配管5上的4個(gè)熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25。
[0066]2個(gè)熱介質(zhì)間換熱器15 (以下也有時(shí)將熱介質(zhì)間換熱器15a、熱介質(zhì)間換熱器15b總稱為熱介質(zhì)間換熱器15)作為冷凝器(散熱器)或蒸發(fā)器發(fā)揮功能,通過熱源側(cè)制冷劑和熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換,將由室外機(jī)I生成的存儲(chǔ)在熱源側(cè)制冷劑的冷能或熱能傳遞到熱介質(zhì)。熱介質(zhì)間換熱器15a被設(shè)置在制冷劑循環(huán)回路A中的節(jié)流裝置16a和第二制冷劑流路切換裝置18a之間,在制冷制熱混合運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí),用于熱介質(zhì)的冷卻。另外,熱介質(zhì)間換熱器15b被設(shè)置在制冷劑循環(huán)回路A中的節(jié)流裝置16b和第二制冷劑流路切換裝置18b之間,在制冷制熱混合運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí),用于熱介質(zhì)的加熱。
[0067]2個(gè)節(jié)流裝置16 (以下有時(shí)將節(jié)流裝置16a、節(jié)流裝置16b總稱為節(jié)流裝置16)具有作為減壓閥、膨脹閥的功能,對(duì)熱源側(cè)制冷劑減壓而使其膨脹。節(jié)流裝置16a在全制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的熱源側(cè)制冷劑的流動(dòng)中被設(shè)置在熱介質(zhì)間換熱器15a的上游側(cè)。節(jié)流裝置16b在全制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的熱源側(cè)制冷劑的流動(dòng)中被設(shè)置在熱介質(zhì)間換熱器15b的上游側(cè)。2個(gè)節(jié)流裝置16能夠可變地控制開度,例如由電子膨脹閥等構(gòu)成即可。
[0068]2個(gè)開閉裝置17 (開閉裝置17a、開閉裝置17b)由二通閥等構(gòu)成,用于開閉制冷劑配管4。開閉裝置17a被設(shè)置在熱源側(cè)制冷劑的入口側(cè)的制冷劑配管4。開閉裝置17b被設(shè)置在連接熱源側(cè)制冷劑的入口側(cè)和出口側(cè)的制冷劑配管4的配管上。
[0069]2個(gè)第二制冷劑流路切換裝置18 (以下有時(shí)將第二制冷劑流路切換裝置18a、第二制冷劑流路切換裝置18b總稱為第二制冷劑流路切換裝置18)由例如四通閥等構(gòu)成,根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換熱源側(cè)制冷劑的流動(dòng)。第二制冷劑流路切換裝置18a在全制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的熱源側(cè)制冷劑的流動(dòng)中被設(shè)置在熱介質(zhì)間換熱器15a的下游側(cè)。第二制冷劑流路切換裝置18b在全制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的熱源側(cè)制冷劑的流動(dòng)中被設(shè)置在熱介質(zhì)間換熱器15b的下游側(cè)。
[0070]2個(gè)泵21 (以下也有時(shí)將泵21a、泵21b總稱為泵21)使配管5內(nèi)的熱介質(zhì)循環(huán)。泵21a被設(shè)置在熱介質(zhì)間換熱器15a和第二熱介質(zhì)流路切換裝置23之間的配管5上。泵21b被設(shè)置在熱介質(zhì)間換熱器15b和第二熱介質(zhì)流路切換裝置23之間的配管5上。2個(gè)泵21由例如能夠控制容量的泵等構(gòu)成即可。此外,也可以將泵21a設(shè)置在熱介質(zhì)間換熱器15a和第一熱介質(zhì)流路切換裝置22之間的配管5上。另外,也可以將泵21b設(shè)置在熱介質(zhì)間換熱器15b和第一熱介質(zhì)流路切換裝置22之間的配管5上。
[0071]4個(gè)第一熱介質(zhì)流路切換裝置22 (以下也有時(shí)將第一熱介質(zhì)流路切換裝置22a?第一熱介質(zhì)流路切換裝置22d總稱為第一熱介質(zhì)流路切換裝置22)由三通閥等構(gòu)成,用于切換熱介質(zhì)的流路。第一熱介質(zhì)流路切換裝置22設(shè)置了與室內(nèi)機(jī)2的設(shè)置臺(tái)數(shù)相應(yīng)的個(gè)數(shù)(這里是4個(gè))。第一熱介質(zhì)流路切換裝置22的三通之一與熱介質(zhì)間換熱器15a連接,三通之一與熱介質(zhì)間換熱器15b連接,三通之一與熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25連接,第一熱介質(zhì)流路切換裝置22被設(shè)置在利用側(cè)換熱器26的熱介質(zhì)流路的出口側(cè)。此外,與室內(nèi)機(jī)2對(duì)應(yīng)地,從紙面下側(cè)開始示出了第一熱介質(zhì)流路切換裝置22a、第一熱介質(zhì)流路切換裝置22b、第一熱介質(zhì)流路切換裝置22c、第一熱介質(zhì)流路切換裝置22d。另外,對(duì)于熱介質(zhì)流路的切換,不僅包括從一方向另一方的完全切換,還包括從一方向另一方的部分切換。
[0072]4個(gè)第二熱介質(zhì)流路切換裝置23 (以下也有時(shí)將第二熱介質(zhì)流路切換裝置23a?第二熱介質(zhì)流路切換裝置23d總稱為第二熱介質(zhì)流路切換裝置23)由三通閥等構(gòu)成,用于切換熱介質(zhì)的流路。第二熱介質(zhì)流路切換裝置23設(shè)置了與室內(nèi)機(jī)2的設(shè)置臺(tái)數(shù)相應(yīng)的個(gè)數(shù)(這里是4個(gè))。第二熱介質(zhì)流路切換裝置23的三通之一與熱介質(zhì)間換熱器15a連接,三通之一與熱介質(zhì)間換熱器15b連接,三通之一與利用側(cè)換熱器26連接,第二熱介質(zhì)流路切換裝置23被設(shè)置在利用側(cè)換熱器26的熱介質(zhì)流路的入口側(cè)。此外,與室內(nèi)機(jī)2對(duì)應(yīng)地,從紙面下側(cè)開始示出了第二熱介質(zhì)流路切換裝置23a、第二熱介質(zhì)流路切換裝置23b、第二熱介質(zhì)流路切換裝置23c、第二熱介質(zhì)流路切換裝置23d。另外,對(duì)于熱介質(zhì)流路的切換,不僅包括從一方向另一方的完全切換,還包括從一方向另一方的部分切換。
[0073]4個(gè)熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25 (以下也有時(shí)將熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25a?熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25d總稱為熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25)由能夠控制開口面積的二通閥等構(gòu)成,用于控制在配管5中流動(dòng)的熱介質(zhì)的流量。熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25設(shè)置了與室內(nèi)機(jī)2的設(shè)置臺(tái)數(shù)相應(yīng)的個(gè)數(shù)(這里是4個(gè))。熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25的一通與利用側(cè)換熱器26,另一通與第一熱介質(zhì)流路切換裝置22連接,并被設(shè)置在利用側(cè)換熱器26的熱介質(zhì)流路的出口側(cè)。此外,與室內(nèi)機(jī)2對(duì)應(yīng)地,從紙面下側(cè)開始示出了熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25a、熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25b、熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25c、熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25d。另外,也可以將熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25設(shè)置在利用側(cè)換熱器26的熱介質(zhì)流路的入口側(cè)。
[0074]另外,在熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3中設(shè)置有各種檢測構(gòu)件(2個(gè)第一溫度傳感器31、4個(gè)第二溫度傳感器34、4個(gè)第三溫度傳感器35、I個(gè)第四溫度傳感器50、壓力傳感器36)。由這些檢測構(gòu)件檢測的信息(例如,溫度信息或壓力信息)被發(fā)送到綜合控制空氣調(diào)節(jié)裝置100的動(dòng)作的控制裝置58,并被用于壓縮機(jī)10的驅(qū)動(dòng)頻率、設(shè)置在熱源側(cè)換熱器12及利用側(cè)換熱器26附近的省略圖示的送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、第一制冷劑流路切換裝置11的切換、泵21的驅(qū)動(dòng)頻率、第二制冷劑流路切換裝置18的切換、熱介質(zhì)的流路的切換等的控制。
[0075]控制裝置58由微機(jī)等構(gòu)成,基于熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3的計(jì)算裝置52中的制冷劑組成的算出結(jié)果,計(jì)算蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、飽和溫度、過熱度及過冷卻度。而且,控制裝置58基于這些計(jì)算結(jié)果,控制節(jié)流裝置16的開度、壓縮機(jī)10的轉(zhuǎn)速、熱源側(cè)換熱器12或利用側(cè)換熱器26的送風(fēng)機(jī)的速度(包括開/關(guān))等,空氣調(diào)節(jié)裝置100的性能成為最佳。
[0076]除此以外,控制裝置58基于各種檢測構(gòu)件的檢測信息及來自遙控器的指示,控制壓縮機(jī)10的驅(qū)動(dòng)頻率、送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(包括開/關(guān))、第一制冷劑流路切換裝置11的切換、泵21的驅(qū)動(dòng)、節(jié)流裝置16的開度、開閉裝置17的開閉、第二制冷劑流路切換裝置18的切換、第一熱介質(zhì)流路切換裝置22的切換、第二熱介質(zhì)流路切換裝置23的切換及熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25的開度等。S卩,控制裝置58為了執(zhí)行后述的各運(yùn)轉(zhuǎn)模式,綜合控制各種設(shè)備。
[0077]另外,在控制裝置58上搭載有計(jì)算裝置52。該計(jì)算裝置52具有算出制冷劑組成的功能。在該計(jì)算裝置52中設(shè)置有ROM。在該ROM中存儲(chǔ)有按照每個(gè)制冷劑組成的值表示液體焓和制冷劑溫度的相關(guān)性、飽和液體焓和制冷劑溫度的相關(guān)性、以及飽和氣體焓和制冷劑溫度的相關(guān)性的物理性質(zhì)表格。
[0078]此外,計(jì)算裝置52的物理性質(zhì)表格能夠在例如空氣調(diào)節(jié)裝置100的設(shè)置后等,重新設(shè)定。另外,在計(jì)算裝置52中,說明了將上述表示相關(guān)性的物理性質(zhì)表格存儲(chǔ)在ROM中的情況,但也可以不存儲(chǔ)表格而存儲(chǔ)被公式化的函數(shù)。而且,對(duì)蒸發(fā)溫度和露點(diǎn)溫度的檢測機(jī)構(gòu),在后面詳細(xì)說明。[0079]此外,在室外機(jī)I中也設(shè)置有控制裝置57,基于從控制裝置58被發(fā)送的信息,控制室外機(jī)I的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。說明了控制裝置58與控制裝置57分體的結(jié)構(gòu),但也可以一體。
[0080]此外,在本實(shí)施方式中,計(jì)算裝置52被搭載在熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3的控制裝置57中,但也可以在室外機(jī)I的控制裝置57中搭載計(jì)算裝置52,進(jìn)行各種計(jì)算及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制。
[0081]2個(gè)第一溫度傳感器31 (以下有時(shí)將第一溫度傳感器31a、第一溫度傳感器31b總稱為第一溫度傳感器31)用于檢測從熱介質(zhì)間換熱器15流出的熱介質(zhì),也就是說熱介質(zhì)間換熱器15的出口處的熱介質(zhì)的溫度,例如由熱敏電阻等構(gòu)成即可。第一溫度傳感器31a被設(shè)置在泵21a的入口側(cè)的配管5。第一溫度傳感器31b被設(shè)置在泵21b的入口側(cè)的配管5。
[0082]4個(gè)第二溫度傳感器34 (以下有時(shí)將第二溫度傳感器34a?第二溫度傳感器34d總稱為第二溫度傳感器34)被設(shè)置在第一熱介質(zhì)流路切換裝置22和熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25之間,用于檢測從利用側(cè)換熱器26流出的熱介質(zhì)的溫度,由熱敏電阻等構(gòu)成即可。第二溫度傳感器34設(shè)置了與室內(nèi)機(jī)2的設(shè)置臺(tái)數(shù)相應(yīng)的個(gè)數(shù)(這里是4個(gè))。此外,與室內(nèi)機(jī)2對(duì)應(yīng)地,從紙面下側(cè)開始示出了第二溫度傳感器34a、第二溫度傳感器34b、第二溫度傳感器34c、第二溫度傳感器34d。
[0083]4個(gè)第三溫度傳感器35 (以下有時(shí)將第三溫度傳感器35a?第三溫度傳感器35d總稱為第三溫度傳感器35)被設(shè)置在熱介質(zhì)間換熱器15的熱源側(cè)制冷劑的入口側(cè)或出口偵牝用于檢測流入熱介質(zhì)間換熱器15的熱源側(cè)制冷劑的溫度或從熱介質(zhì)間換熱器15流出的熱源側(cè)制冷劑的溫度,由熱敏電阻等構(gòu)成即可。第三溫度傳感器35a被設(shè)置在熱介質(zhì)間換熱器15a和第二制冷劑流路切換裝置18a之間。第三溫度傳感器35b被設(shè)置在熱介質(zhì)間換熱器15a和節(jié)流裝置16a之間。第三溫度傳感器35c被設(shè)置在熱介質(zhì)間換熱器15b和第二制冷劑流路切換裝置18b之間。第三溫度傳感器35d被設(shè)置在熱介質(zhì)間換熱器15b和節(jié)流裝置16b之間。
[0084]第四溫度傳感器50用于取得算出蒸發(fā)溫度和露點(diǎn)溫度時(shí)所使用的溫度信息,并被設(shè)置在節(jié)流裝置16a和節(jié)流裝置16b之間。第四溫度傳感器50由例如熱敏電阻等構(gòu)成即可。
[0085]壓力傳感器36與第三溫度傳感器35d的設(shè)置位置同樣地被設(shè)置在熱介質(zhì)間換熱器15b和節(jié)流裝置16b之間,用于檢測在熱介質(zhì)間換熱器15b和節(jié)流裝置16b之間流動(dòng)的熱源側(cè)制冷劑的壓力。
[0086]用于使熱介質(zhì)循環(huán)的配管5由與熱介質(zhì)間換熱器15a連接的配管和與熱介質(zhì)間換熱器15b連接的配管構(gòu)成。配管5根據(jù)與熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3連接的室內(nèi)機(jī)2的臺(tái)數(shù)被分支(這里是各4分支)。而且,配管5通過第一熱介質(zhì)流路切換裝置22及第二熱介質(zhì)流路切換裝置23被連接。通過控制第一熱介質(zhì)流路切換裝置22及第二熱介質(zhì)流路切換裝置23,來決定使來自熱介質(zhì)間換熱器15a的熱介質(zhì)流入利用側(cè)換熱器26,還是使來自熱介質(zhì)間換熱器15b的熱介質(zhì)流入利用側(cè)換熱器26。
[0087][蒸發(fā)溫度和露點(diǎn)溫度的檢測機(jī)構(gòu)]
[0088]以下,關(guān)于計(jì)算裝置52算出的各種物理量進(jìn)行說明。
[0089]此外,詳細(xì)情況在后面說明,但在本發(fā)明中,存在4個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式,即,全制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式(以下記作全冷)、制冷主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式(以下記作冷主)、制熱主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式(以下記作暖主)、全制熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式(以下記作全暖)。由此,由于制冷劑的流動(dòng)改變發(fā)生變化,所以即使是同一溫度傳感器,有時(shí)處于節(jié)流裝置(節(jié)流裝置16a、節(jié)流裝置16b)的上游側(cè),有時(shí)處于下游側(cè)。
[0090]計(jì)算裝置52能夠基于物理性質(zhì)表格、和檢測節(jié)流裝置16b的入口側(cè)的溫度的第四溫度傳感器50 (全冷時(shí))或檢測節(jié)流裝置16b的出口側(cè)的溫度的第三溫度傳感器35d (冷主、暖主、全暖)的檢測結(jié)果,算出流入節(jié)流裝置16b的制冷劑的液體焓(入口液體焓)。
[0091]另外,計(jì)算裝置52能夠基于該物理性質(zhì)表格、和第四溫度傳感器50 (冷主、暖主、全暖)或第三溫度傳感器35d (全冷)的檢測結(jié)果,分別算出從節(jié)流裝置16b流出的制冷劑的飽和液體焓和飽和氣體焓。
[0092]此外,計(jì)算裝置52在算出飽和液體焓及飽和氣體焓時(shí),不能得知正確的制冷劑組成的值,但設(shè)定假設(shè)的制冷劑組成的值,算出它們。即,基于與該設(shè)定的制冷劑組成的值對(duì)應(yīng)的物理性質(zhì)表格、和第四溫度傳感器50(全冷)或第三溫度傳感器35d(冷主、暖主、全暖)的檢測結(jié)果算出入口液體焓,另外,基于該物理性質(zhì)表格和第四溫度傳感器50(冷主、暖主、全暖)或第三溫度傳感器35d(全冷)的檢測結(jié)果算出飽和液體焓及飽和氣體焓。這樣,即使不知道正確的制冷劑組成的值,空氣調(diào)節(jié)裝置100也能夠精度良好地算出蒸發(fā)溫度及露點(diǎn)溫度。
[0093]計(jì)算裝置52能夠基于算出的入口液體焓、飽和液體焓及飽和氣體焓算出干燥度。算出該干燥度時(shí)的式子從以下所示的式I算出。
[0094][式I]
[0095]Xr=(Hin-Hls)/(Hgs-Hls)
[0096]而且,計(jì)算裝置52基于該干燥度及溫度梯度算出蒸發(fā)溫度。算出該蒸發(fā)溫度時(shí)的式子從以下所示的式2算出。本發(fā)明中的溫度梯度ΛT如圖7所示地是指規(guī)定壓力P中的露點(diǎn)溫度Tdew和沸騰溫度Tbub之差。將出口溫度傳感器的檢測值作為ΤΗ2。此外,圖7是表示溫度梯度AT的定義的圖。在圖7中,橫軸表示焓,縱軸表示壓力。
[0097][式2]
[0098]Te*=TH2+ ΔΤΧ (0.5_Xr)
[0099]另外,計(jì)算裝置52基于該干燥度及溫度梯度算出露點(diǎn)溫度。算出該露點(diǎn)溫度時(shí)的式子從以下所示的式3算出。
[0100][式3]
[0101]Tdew*=TH2+ATX (1.0-Xr)
[0102][運(yùn)轉(zhuǎn)模式]
[0103]空氣調(diào)節(jié)裝置100通過制冷劑配管4連接壓縮機(jī)10、第一制冷劑流路切換裝置
11、熱源側(cè)換熱器12、開閉裝置17、第二制冷劑流路切換裝置18、熱介質(zhì)間換熱器15的制冷劑流路、節(jié)流裝置16及儲(chǔ)液器19構(gòu)成了制冷劑循環(huán)回路A。另外,通過配管5連接熱介質(zhì)間換熱器15的熱介質(zhì)流路、泵21、第一熱介質(zhì)流路切換裝置22、熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25、利用側(cè)換熱器26及第二熱介質(zhì)流路切換裝置23構(gòu)成了熱介質(zhì)循環(huán)回路B。也就是說,在各個(gè)熱介質(zhì)間換熱器15上并列地連接有多臺(tái)利用側(cè)換熱器26,將熱介質(zhì)循環(huán)回路B作成多個(gè)系統(tǒng)。
[0104]因此,在空氣調(diào)節(jié)裝置100中,室外機(jī)I和熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3經(jīng)由被設(shè)置在熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3中的熱介質(zhì)間換熱器15a及熱介質(zhì)間換熱器15b連接,熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3和室內(nèi)機(jī)2都經(jīng)由熱介質(zhì)間換熱器15a及熱介質(zhì)間換熱器15b被連接。即,在空氣調(diào)節(jié)裝置100中,在熱介質(zhì)間換熱器15a及熱介質(zhì)間換熱器15b中,在制冷劑循環(huán)回路A中循環(huán)的熱源側(cè)制冷劑和在熱介質(zhì)循環(huán)回路B中循環(huán)的熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換。
[0105]對(duì)空氣調(diào)節(jié)裝置100執(zhí)行的各運(yùn)轉(zhuǎn)模式進(jìn)行說明。該空氣調(diào)節(jié)裝置100基于來自各室內(nèi)機(jī)2的指示,能夠在該室內(nèi)機(jī)2中進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)或制熱運(yùn)轉(zhuǎn)。也就是說,空氣調(diào)節(jié)裝置100能夠在室內(nèi)機(jī)2的全部中進(jìn)行同一運(yùn)轉(zhuǎn),并且能夠在各個(gè)室內(nèi)機(jī)2中進(jìn)行不同的運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0106]在空氣調(diào)節(jié)裝置100執(zhí)行的運(yùn)轉(zhuǎn)模式中具有:所驅(qū)動(dòng)的室內(nèi)機(jī)2的全部執(zhí)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)的全制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式;所驅(qū)動(dòng)的室內(nèi)機(jī)2的全部執(zhí)行制熱運(yùn)轉(zhuǎn)的全制熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式;制冷負(fù)荷的一方大的作為制冷制熱混合運(yùn)轉(zhuǎn)模式的制冷主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式;和制熱負(fù)荷的一方大的作為制冷制熱混合運(yùn)轉(zhuǎn)模式的制熱主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式。以下,對(duì)各運(yùn)轉(zhuǎn)模式,與熱源側(cè)制冷劑及熱介質(zhì)的流動(dòng)一起進(jìn)行說明。
[0107][全制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式]
[0108]圖3是表示圖2所示的空氣調(diào)節(jié)裝置100的全制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的制冷劑的流動(dòng)的制冷劑回路圖。在該圖3中,以僅在利用側(cè)換熱器26a及利用側(cè)換熱器26b中產(chǎn)生冷能負(fù)荷的情況為例對(duì)全制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式進(jìn)行說明。此外,在圖3中,粗線表示的配管是制冷劑(熱源側(cè)制冷劑及熱介質(zhì))流動(dòng)的配管。另外,在圖3中,用實(shí)線箭頭表示熱源側(cè)制冷劑的流動(dòng)方向,用虛線箭頭表示熱介質(zhì)的流動(dòng)方向。
[0109]在圖3所示的全制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式的情況下,在室外機(jī)I中,以使從壓縮機(jī)10排出的熱源側(cè)制冷劑流入熱源側(cè)換熱器12的方式切換第一制冷劑流路切換裝置11。在熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3中,使泵21a及泵21b驅(qū)動(dòng),開放熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25a及熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25b,使熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25c及熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25d成為全閉,以便熱介質(zhì)在熱介質(zhì)間換熱器15a及熱介質(zhì)間換熱器15b分別與利用側(cè)換熱器26a及利用側(cè)換熱器26b之間循環(huán)。
[0110]首先,對(duì)制冷劑循環(huán)回路A中的熱源側(cè)制冷劑的流動(dòng)進(jìn)行說明。
[0111]低溫、低壓的制冷劑被壓縮機(jī)10壓縮,成為高溫、高壓的氣體制冷劑并被排出。從壓縮機(jī)10排出的高溫、高壓的氣體制冷劑經(jīng)由第一制冷劑流路切換裝置11流入熱源側(cè)換熱器12。而且,在熱源側(cè)換熱器12中向室外空氣散熱并且成為高壓的液體制冷劑。從熱源側(cè)換熱器12流出的高壓制冷劑通過止回閥13a,從室外機(jī)I流出,并通過制冷劑配管4流入熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3。流入熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3的高壓制冷劑經(jīng)由開閉裝置17a之后被分支并在節(jié)流裝置16a及節(jié)流裝置16b中膨脹,成為低溫、低壓的二相制冷劑。此外,開閉裝置17b成為關(guān)閉。
[0112]該二相制冷劑分別流入作為蒸發(fā)器作用的熱介質(zhì)間換熱器15a及熱介質(zhì)間換熱器15b,通過從在熱介質(zhì)循環(huán)回路B中循環(huán)的熱介質(zhì)吸熱,冷卻熱介質(zhì),并且成為低溫、低壓的氣體制冷劑。從熱介質(zhì)間換熱器15a及熱介質(zhì)間換熱器15b流出的氣體制冷劑經(jīng)由第二制冷劑流路切換裝置18a、第二制冷劑流路切換裝置18b,從熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3流出,通過制冷劑配管4再流入室外機(jī)I。流入室外機(jī)I的制冷劑通過止回閥13d,經(jīng)由第一制冷劑流路切換裝置11及儲(chǔ)液器19,再被吸入壓縮機(jī)10。
[0113]此時(shí),第二制冷劑流路切換裝置18a及第二制冷劑流路切換裝置18b與低壓配管連通。另外,節(jié)流裝置16a以使作為由第三溫度傳感器35a檢測的溫度和由第三溫度傳感器35b檢測的溫度之差得到的過熱(過熱度)成為恒定的方式被控制開度。同樣地,節(jié)流裝置16b以使作為由第三溫度傳感器35c檢測的溫度和由第三溫度傳感器35d檢測的溫度之差得到的過熱成為恒定的方式被控制開度。
[0114]以下,對(duì)熱介質(zhì)循環(huán)回路B中的熱介質(zhì)的流動(dòng)進(jìn)行說明。
[0115]在全制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式中,在熱介質(zhì)間換熱器15a及熱介質(zhì)間換熱器15b雙方中,熱源側(cè)制冷劑的冷能被傳遞到熱介質(zhì),被冷卻的熱介質(zhì)通過泵21a及泵21b在配管5內(nèi)流動(dòng)。被泵21a及泵21b加壓并流出的熱介質(zhì)經(jīng)由第二熱介質(zhì)流路切換裝置23a及第二熱介質(zhì)流路切換裝置23b,流入利用側(cè)換熱器26a及利用側(cè)換熱器26b。而且,熱介質(zhì)在利用側(cè)換熱器26a及利用側(cè)換熱器26b中從室內(nèi)空氣吸熱,由此進(jìn)行室內(nèi)空間7的制冷。
[0116]然后,熱介質(zhì)從利用側(cè)換熱器26a及利用側(cè)換熱器26b流出并流入熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25a及熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25b。此時(shí),通過熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25a及熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25b的作用,熱介質(zhì)的流量被控制成供應(yīng)室內(nèi)所需的空調(diào)負(fù)荷所必需的流量并流入利用側(cè)換熱器26a及利用側(cè)換熱器26b。從熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25a及熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25b流出的熱介質(zhì)通過第一熱介質(zhì)流路切換裝置22a及第一熱介質(zhì)流路切換裝置22b,流入熱介質(zhì)間換熱器15a及熱介質(zhì)間換熱器15b,再被吸入泵21a及泵21b。
[0117]此外,在利用側(cè)換熱器26的配管5內(nèi),熱介質(zhì)沿著從第二熱介質(zhì)流路切換裝置23經(jīng)由熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25朝向第一熱介質(zhì)流路切換裝置22的方向流動(dòng)。另外,通過將由第一溫度傳感器31a檢測的溫度或由第一溫度傳感器31b檢測的溫度與由第二溫度傳感器34檢測的溫度之差控制成確保為目標(biāo)值,由此能夠供應(yīng)室內(nèi)空間7所需的空調(diào)負(fù)荷。熱介質(zhì)間換熱器15的出口溫度也可以使用第一溫度傳感器31a或第一溫度傳感器31b的任意一方的溫度,也可以使用它們的平均溫度。此時(shí),第一熱介質(zhì)流路切換裝置22及第二熱介質(zhì)流路切換裝置23以確保向熱介質(zhì)間換熱器15a及熱介質(zhì)間換熱器15b雙方流動(dòng)的流路的方式,控制成中間開度。
[0118]在執(zhí)行全制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí),不需要熱介質(zhì)向沒有熱負(fù)荷的利用側(cè)換熱器26(包括溫度傳感器關(guān)閉)流動(dòng),從而通過熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25關(guān)閉流路,熱介質(zhì)不向利用側(cè)換熱器26流動(dòng)。在圖3中,在利用側(cè)換熱器26a及利用側(cè)換熱器26b中,由于存在熱負(fù)荷,所以熱介質(zhì)流動(dòng),但在利用側(cè)換熱器26c及利用側(cè)換熱器26d中沒有熱負(fù)荷,使對(duì)應(yīng)的熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25c及熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25d成為全閉。而且,在從利用側(cè)換熱器26c、利用側(cè)換熱器26d產(chǎn)生熱負(fù)荷的情況下,開放熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25c或熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25d,使熱介質(zhì)循環(huán)即可。
[0119]在全制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí),第四溫度傳感器50的設(shè)置位置處的制冷劑是液體制冷劑,基于來自該第四溫度傳感器50的溫度信息,通過計(jì)算裝置52算出入口液體焓。另外,在全制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí),從第三溫度傳感器35d檢測低壓二相溫狀態(tài)的溫度,基于該溫度信息,通過計(jì)算裝置52算出飽和液體焓及飽和氣體焓?;谶@些信息,通過后述的方法求出蒸發(fā)溫度Te*和露點(diǎn)溫度Tdew*。
[0120][全制熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式]
[0121]圖4是表示圖2所示的空氣調(diào)節(jié)裝置100的全制熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的制冷劑的流動(dòng)的制冷劑回路圖。在該圖4中,以僅在利用側(cè)換熱器26a及利用側(cè)換熱器26b中產(chǎn)生熱能負(fù)荷的情況為例對(duì)全制熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式進(jìn)行說明。此外,在圖4中,粗線表示的配管是制冷劑(熱源側(cè)制冷劑及熱介質(zhì))流動(dòng)的配管。另外,在圖4中,用實(shí)線箭頭表示熱源側(cè)制冷劑的流動(dòng)方向,用虛線箭頭表示熱介質(zhì)的流動(dòng)方向。
[0122]在圖4所示的全制熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式的情況下,在室外機(jī)I中,以使從壓縮機(jī)10排出的熱源側(cè)制冷劑不經(jīng)由熱源側(cè)換熱器12地流入熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3的方式切換第一制冷劑流路切換裝置11。在熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3中,使泵21a及泵21b驅(qū)動(dòng),開放熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25a及熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25b,使熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25c及熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25d成為全閉,以便熱介質(zhì)在熱介質(zhì)間換熱器15a及熱介質(zhì)間換熱器15b分別與利用側(cè)換熱器26a及利用側(cè)換熱器26b之間循環(huán)。
[0123]首先,對(duì)制冷劑循環(huán)回路A中的熱源側(cè)制冷劑的流動(dòng)進(jìn)行說明。
[0124]低溫、低壓的制冷劑被壓縮機(jī)10壓縮,成為高溫、高壓的氣體制冷劑并被排出。從壓縮機(jī)10排出的高溫、高壓的氣體制冷劑通過第一制冷劑流路切換裝置11、止回閥13b,從室外機(jī)I流出。從室外機(jī)I流出的高溫、高壓的氣體制冷劑通過制冷劑配管4流入熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3。流入了熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3的高溫、高壓的氣體制冷劑被分支并通過第二制冷劑流路切換裝置18a及第二制冷劑流路切換裝置18b,分別流入熱介質(zhì)間換熱器15a及熱介質(zhì)間換熱器15b。
[0125]流入熱介質(zhì)間換熱器15a及熱介質(zhì)間換熱器15b的高溫、高壓的氣體制冷劑向在熱介質(zhì)循環(huán)回路B中循環(huán)的熱介質(zhì)散熱并且冷凝液化,成為高壓的液體制冷劑。從熱介質(zhì)間換熱器15a及熱介質(zhì)間換熱器15b流出的液體制冷劑在節(jié)流裝置16a及節(jié)流裝置16b中膨脹,成為低溫、低壓的二相制冷劑。該二相制冷劑通過開閉裝置17b,從熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3流出,并通過制冷劑配管4再流入室外機(jī)I。此外,開閉裝置17a成為關(guān)閉。
[0126]流入室外機(jī)I的制冷劑通過止回閥13c,流入作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用的熱源側(cè)換熱器12。而且,流入熱源側(cè)換熱器12的制冷劑在熱源側(cè)換熱器12中從室外空氣吸熱,成為低溫、低壓的氣體制冷劑。從熱源側(cè)換熱器12流出的低溫、低壓的氣體制冷劑經(jīng)由第一制冷劑流路切換裝置11及儲(chǔ)液器19再被吸入壓縮機(jī)10。
[0127]此時(shí),第二制冷劑流路切換裝置18a及第二制冷劑流路切換裝置18b與高壓配管連通。另外,節(jié)流裝置16a以使作為將由壓力傳感器36檢測的壓力換算成飽和溫度的值與由第三溫度傳感器35b檢測的溫度之差得到的過冷(過冷卻度)成為恒定的方式被控制開度。同樣地,節(jié)流裝置16b以使作為將由壓力傳感器36檢測的壓力換算成飽和溫度的值與由第三溫度傳感器35d檢測的溫度之差得到的過冷成為恒定的方式被控制開度。此外,在能夠測定熱介質(zhì)間換熱器15的中間位置的溫度的情況下,也可以代替壓力傳感器36使用其中間位置的溫度,能夠低價(jià)地構(gòu)成系統(tǒng)。
[0128]以下,對(duì)熱介質(zhì)循環(huán)回路B中的熱介質(zhì)的流動(dòng)進(jìn)行說明。
[0129]在全制熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式中,在熱介質(zhì)間換熱器15a及熱介質(zhì)間換熱器15b雙方中,熱源側(cè)制冷劑的熱能被傳遞到熱介質(zhì),被加熱的熱介質(zhì)通過泵21a及泵21b在配管5內(nèi)流動(dòng)。被泵21a及泵21b加壓并流出的熱介質(zhì)經(jīng)由第二熱介質(zhì)流路切換裝置23a及第二熱介質(zhì)流路切換裝置23b,流入利用側(cè)換熱器26a及利用側(cè)換熱器26b。而且,熱介質(zhì)在利用側(cè)換熱器26a及利用側(cè)換熱器26b中向室內(nèi)空氣散熱,由此進(jìn)行室內(nèi)空間7的制熱。
[0130]然后,熱介質(zhì)從利用側(cè)換熱器26a及利用側(cè)換熱器26b流出并流入熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25a及熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25b。此時(shí),通過熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25a及熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25b的作用,熱介質(zhì)的流量被控制成供應(yīng)室內(nèi)所需的空調(diào)負(fù)荷所必須的流量并流入利用側(cè)換熱器26a及利用側(cè)換熱器26b。從熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25a及熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25b流出的熱介質(zhì)通過第一熱介質(zhì)流路切換裝置22a及第一熱介質(zhì)流路切換裝置22b,流入熱介質(zhì)間換熱器15a及熱介質(zhì)間換熱器15b,再被吸入泵21a及泵21b。
[0131]此外,在利用側(cè)換熱器26的配管5內(nèi),熱介質(zhì)沿著從第二熱介質(zhì)流路切換裝置23經(jīng)由熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25朝向第一熱介質(zhì)流路切換裝置22的方向流動(dòng)。另外,通過將由第一溫度傳感器31a檢測的溫度或由第一溫度傳感器31b檢測的溫度與由第二溫度傳感器34檢測的溫度之差控制成確保為目標(biāo)值,由此能夠供應(yīng)室內(nèi)空間7所需的空調(diào)負(fù)荷。熱介質(zhì)間換熱器15的出口溫度也可以使用第一溫度傳感器31a或第一溫度傳感器31b的任意一方的溫度,也可以使用它們的平均溫度。
[0132]此時(shí),第一熱介質(zhì)流路切換裝置22及第二熱介質(zhì)流路切換裝置23以確保向熱介質(zhì)間換熱器15a及熱介質(zhì)間換熱器15b雙方流動(dòng)的流路的方式控制成中間開度。另外,原本,利用側(cè)換熱器26a應(yīng)以其入口和出口的溫度差進(jìn)行控制,但利用側(cè)換熱器26的入口側(cè)的熱介質(zhì)溫度是與由第一溫度傳感器31b檢測的溫度大致相同的溫度,通過使用第一溫度傳感器31b,能夠減少溫度傳感器的數(shù)量,低價(jià)地構(gòu)成系統(tǒng)。
[0133]此外,根據(jù)熱負(fù)荷的有無,只要控制熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25的開閉即可,該情況與在全制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式中說明的相同。
[0134]在全制熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí),第三溫度傳感器35d的設(shè)置位置處的制冷劑是液體制冷齊U,基于來自該第三溫度傳感器35d的溫度信息,通過計(jì)算裝置52算出入口液體焓。另外,從第四溫度傳感器50檢測低壓二相溫狀態(tài)的溫度,基于該溫度信息通過計(jì)算裝置52算出飽和液體焓及飽和氣體焓。基于這些信息,通過后述的方法求出蒸發(fā)溫度Te*和露點(diǎn)溫度Tdew'
[0135][制冷主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式]
[0136]圖5是表示圖2所示的空氣調(diào)節(jié)裝置100的制冷主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的制冷劑的流動(dòng)的制冷劑回路圖。在該圖5中,以在利用側(cè)換熱器26a中產(chǎn)生冷能負(fù)荷、且在利用側(cè)換熱器26b中產(chǎn)生熱能負(fù)荷的情況為例對(duì)制冷主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式進(jìn)行說明。此外,在圖5中,粗線表示的配管是制冷劑(熱源側(cè)制冷劑及熱介質(zhì))循環(huán)的配管。另外,在圖5中,用實(shí)線箭頭表示熱源側(cè)制冷劑的流動(dòng)方向,用虛線箭頭表示熱介質(zhì)的流動(dòng)方向。
[0137]在圖5所示的制冷主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式的情況下,在室外機(jī)I中,以使從壓縮機(jī)10排出的熱源側(cè)制冷劑流入熱源側(cè)換熱器12的方式切換第一制冷劑流路切換裝置11。在熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3中,使泵21a及泵21b驅(qū)動(dòng),開放熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25a及熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25b,使熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25c及熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25d成為全閉,熱介質(zhì)分別在熱介質(zhì)間換熱器15a和利用側(cè)換熱器26a之間、熱介質(zhì)間換熱器15b和利用側(cè)換熱器26b之間循環(huán)。
[0138]首先,對(duì)制冷劑循環(huán)回路A中的熱源側(cè)制冷劑的流動(dòng)進(jìn)行說明。
[0139]低溫、低壓的制冷劑被壓縮機(jī)10壓縮,成為高溫、高壓的氣體制冷劑并排出。從壓縮機(jī)10排出的高溫、高壓的氣體制冷劑經(jīng)由第一制冷劑流路切換裝置11流入熱源側(cè)換熱器12。而且,在熱源側(cè)換熱器12中向室外空氣散熱并且成為液體制冷劑。從熱源側(cè)換熱器12流出的制冷劑從室外機(jī)I流出,并通過止回閥13a、制冷劑配管4流入熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3。流入熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3的制冷劑通過第二制冷劑流路切換裝置18b流入作為冷凝器發(fā)揮作用的熱介質(zhì)間換熱器15b。
[0140]流入熱介質(zhì)間換熱器15b的制冷劑向在熱介質(zhì)循環(huán)回路B中循環(huán)的熱介質(zhì)散熱,并且成為溫度進(jìn)一步降低的制冷劑。從熱介質(zhì)間換熱器15b流出的制冷劑在節(jié)流裝置16b中膨脹并成為低壓二相制冷劑。該低壓二相制冷劑經(jīng)由節(jié)流裝置16a流入作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用的熱介質(zhì)間換熱器15a。流入熱介質(zhì)間換熱器15a的低壓二相制冷劑從在熱介質(zhì)循環(huán)回路B中循環(huán)的熱介質(zhì)吸熱,由此冷卻熱介質(zhì),并且成為低壓的氣體制冷劑。該氣體制冷劑從熱介質(zhì)間換熱器15a流出,經(jīng)由第二制冷劑流路切換裝置18a從熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3流出,通過制冷劑配管4再流入室外機(jī)I。流入室外機(jī)I的制冷劑經(jīng)由止回閥13d、第一制冷劑流路切換裝置11及儲(chǔ)液器19,再被吸入壓縮機(jī)10。
[0141]此時(shí),第二制冷劑流路切換裝置18a與低壓配管連通,另一方面,第二制冷劑流路切換裝置18b與高壓側(cè)配管連通。另外,以使作為由第三溫度傳感器35a檢測的溫度和由第三溫度傳感器35b檢測的溫度之差得到的過熱成為恒定的方式控制節(jié)流裝置16b的開度。另外,節(jié)流裝置16a成為全開,開閉裝置17a、開閉裝置17b成為關(guān)閉。此外,也可以以使作為將由壓力傳感器36檢測的壓力換算成飽和溫度的值與由第三溫度傳感器35d檢測的溫度之差得到的過冷成為恒定的方式控制節(jié)流裝置16b的開度。另外,也可以使節(jié)流裝置16b成為全開,在節(jié)流裝置16a中控制過熱或過冷。
[0142]以下,對(duì)熱介質(zhì)循環(huán)回路B中的熱介質(zhì)的流動(dòng)進(jìn)行說明。
[0143]在制冷主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式中,在熱介質(zhì)間換熱器15b中,熱源側(cè)制冷劑的熱能被傳遞到熱介質(zhì),被加熱的熱介質(zhì)通過泵21b在配管5內(nèi)流動(dòng)。另外,在制冷主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式中,在熱介質(zhì)間換熱器15a中,熱源側(cè)制冷劑的冷能被傳遞到熱介質(zhì),被冷卻的熱介質(zhì)通過泵21a在配管5內(nèi)流動(dòng)。被泵21a及泵21b加壓并流出的熱介質(zhì)經(jīng)由第二熱介質(zhì)流路切換裝置23a及第二熱介質(zhì)流路切換裝置23b,流入利用側(cè)換熱器26a及利用側(cè)換熱器26b。
[0144]在利用側(cè)換熱器26b中,熱介質(zhì)向室內(nèi)空氣散熱,由此進(jìn)行室內(nèi)空間7的制熱。另外,在利用側(cè)換熱器26a中,熱介質(zhì)從室內(nèi)空氣吸熱,由此進(jìn)行室內(nèi)空間7的制冷。此時(shí),通過熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25a及熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25b的作用,熱介質(zhì)的流量被控制成供應(yīng)室內(nèi)所需的空調(diào)負(fù)荷所必須的流量并流入利用側(cè)換熱器26a及利用側(cè)換熱器26b。通過利用側(cè)換熱器26b而溫度稍降低的熱介質(zhì)通過熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25b及第一熱介質(zhì)流路切換裝置22b,流入熱介質(zhì)間換熱器15b,再被吸入泵21b。通過利用側(cè)換熱器26a而溫度稍上升的熱介質(zhì)通過熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25a及第一熱介質(zhì)流路切換裝置22a,流入熱介質(zhì)間換熱器15a,再被吸入泵21a。
[0145]期間,熱的熱介質(zhì)和冷的熱介質(zhì)通過第一熱介質(zhì)流路切換裝置22及第二熱介質(zhì)流路切換裝置23的作用,不混合,而分別被導(dǎo)入具有熱能負(fù)荷、冷能負(fù)荷的利用側(cè)換熱器26。此外,在利用側(cè)換熱器26的配管5內(nèi),在制熱側(cè)、制冷側(cè),熱介質(zhì)都沿著從第二熱介質(zhì)流路切換裝置23經(jīng)由熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25朝向第一熱介質(zhì)流路切換裝置22的方向流動(dòng)。另外,在制熱側(cè)將由第一溫度傳感器31b檢測的溫度和由第二溫度傳感器34檢測的溫度之差控制成保持為目標(biāo)值,在制冷側(cè)將由第二溫度傳感器34檢測的溫度和由第一溫度傳感器31a檢測的溫度之差控制成保持為目標(biāo)值,由此能夠供應(yīng)室內(nèi)空間7所需的空調(diào)負(fù)荷。
[0146]此外,根據(jù)熱負(fù)荷的有無,控制熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25的開閉即可,該情況與在全制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式中說明的相同。
[0147]在制冷主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí),第三溫度傳感器35d的設(shè)置位置處的制冷劑是液體制冷齊U,基于來自該第三溫度傳感器35d的溫度信息,通過計(jì)算裝置52,算出入口液體焓。另外,從第四溫度傳感器50檢測低壓二相溫狀態(tài)的溫度,基于該溫度信息通過計(jì)算裝置52算出飽和液體焓及飽和氣體焓?;谶@些信息,通過后述的方法求出蒸發(fā)溫度Te*和露點(diǎn)溫度Tdew*ο
[0148][制熱主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式]
[0149]圖6是表示圖2所示的空氣調(diào)節(jié)裝置100的制熱主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的制冷劑的流動(dòng)的制冷劑回路圖。在該圖6中,以在利用側(cè)換熱器26a中產(chǎn)生熱能負(fù)荷、且在利用側(cè)換熱器26b中產(chǎn)生冷能負(fù)荷的情況為例對(duì)制熱主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式進(jìn)行說明。此外,在圖6中,粗線表示的配管是制冷劑(熱源側(cè)制冷劑及熱介質(zhì))循環(huán)的配管。另外,在圖6中,用實(shí)線箭頭表示熱源側(cè)制冷劑的流動(dòng)方向,用虛線箭頭表示熱介質(zhì)的流動(dòng)方向。
[0150]在圖6所示的制熱主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式的情況下,在室外機(jī)I中,以使從壓縮機(jī)10排出的熱源側(cè)制冷劑不經(jīng)由熱源側(cè)換熱器12地流入熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3的方式切換第一制冷劑流路切換裝置11。在熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3中,使泵2Ia及泵2Ib驅(qū)動(dòng),開放熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25a及熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25b,使熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25c及熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25d成為全閉,熱介質(zhì)分別在熱介質(zhì)間換熱器15a和利用側(cè)換熱器26b之間、熱介質(zhì)間換熱器15b和利用側(cè)換熱器26a之間循環(huán)。
[0151]首先,對(duì)制冷劑循環(huán)回路A中的熱源側(cè)制冷劑的流動(dòng)進(jìn)行說明。
[0152]低溫、低壓的制冷劑被壓縮機(jī)10壓縮,成為高溫、高壓的氣體制冷劑并排出。從壓縮機(jī)10排出的高溫、高壓的氣體制冷劑通過第一制冷劑流路切換裝置11、止回閥13b,從室外機(jī)I流出。從室外機(jī)I流出的高溫、高壓的氣體制冷劑通過制冷劑配管4流入熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3。流入熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3的高溫、高壓的氣體制冷劑通過第二制冷劑流路切換裝置18b流入作為冷凝器發(fā)揮作用的熱介質(zhì)間換熱器15b。
[0153]流入熱介質(zhì)間換熱器15b的氣體制冷劑向在熱介質(zhì)循環(huán)回路B中循環(huán)的熱介質(zhì)散熱并且成為液體制冷劑。從熱介質(zhì)間換熱器15b流出的制冷劑在節(jié)流裝置16b中膨脹并成為低壓二相制冷劑。該低壓二相制冷劑經(jīng)由節(jié)流裝置16a流入作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用的熱介質(zhì)間換熱器15a。流入熱介質(zhì)間換熱器15a的低壓二相制冷劑從在熱介質(zhì)循環(huán)回路B中循環(huán)的熱介質(zhì)吸熱而蒸發(fā),來冷卻熱介質(zhì)。該低壓二相制冷劑從熱介質(zhì)間換熱器15a流出,經(jīng)由第二制冷劑流路切換裝置18a,從熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3流出,再流入室外機(jī)I。
[0154]流入室外機(jī)I的制冷劑通過止回閥13c,流入作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用的熱源側(cè)換熱器12。而且,流入熱源側(cè)換熱器12的制冷劑在熱源側(cè)換熱器12中從室外空氣吸熱,成為低溫、低壓的氣體制冷劑。從熱源側(cè)換熱器12流出的低溫、低壓的氣體制冷劑經(jīng)由第一制冷劑流路切換裝置11及儲(chǔ)液器19再被吸入壓縮機(jī)10。
[0155]此時(shí),第二制冷劑流路切換裝置18a與低壓側(cè)配管連通,另一方面,第二制冷劑流路切換裝置18b與高壓側(cè)配管連通。另外,以作為將由壓力傳感器36檢測的壓力換算成飽和溫度的值與由第三溫度傳感器35b檢測的溫度之差得到的過冷成為恒定的方式控制節(jié)流裝置16b的開度。另外,節(jié)流裝置16a成為全開,開閉裝置17a、開閉裝置17b成為關(guān)閉。此外,也可以使節(jié)流裝置16b成為全開,在節(jié)流裝置16a中控制過冷。
[0156]以下,對(duì)熱介質(zhì)循環(huán)回路B中的熱介質(zhì)的流動(dòng)進(jìn)行說明。
[0157]在制熱主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式中,在熱介質(zhì)間換熱器15b中,熱源側(cè)制冷劑的熱能被傳遞到熱介質(zhì),被加熱的熱介質(zhì)通過泵21b在配管5內(nèi)流動(dòng)。另外,在制熱主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式中,在熱介質(zhì)間換熱器15a中,熱源側(cè)制冷劑的冷能被傳遞到熱介質(zhì),被冷卻的熱介質(zhì)通過泵21a在配管5內(nèi)流動(dòng)。被泵21a及泵21b加壓并流出的熱介質(zhì)經(jīng)由第二熱介質(zhì)流路切換裝置23a及第二熱介質(zhì)流路切換裝置23b,流入利用側(cè)換熱器26a及利用側(cè)換熱器26b。
[0158]在利用側(cè)換熱器26b中,熱介質(zhì)從室內(nèi)空氣吸熱,由此進(jìn)行室內(nèi)空間7的制冷。另夕卜,在利用側(cè)換熱器26a中,熱介質(zhì)向室內(nèi)空氣散熱,由此進(jìn)行室內(nèi)空間7的制熱。此時(shí),通過熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25a及熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25b的作用,熱介質(zhì)的流量被控制成供應(yīng)室內(nèi)所需的空調(diào)負(fù)荷所必須的流量并流入利用側(cè)換熱器26a及利用側(cè)換熱器26b。通過利用側(cè)換熱器26b而溫度稍上升的熱介質(zhì)通過熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25b及第一熱介質(zhì)流路切換裝置22b,流入熱介質(zhì)間換熱器15a,再被吸入泵21a。通過利用側(cè)換熱器26a而溫度稍降低的熱介質(zhì)通過熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25a及第一熱介質(zhì)流路切換裝置22a,流入熱介質(zhì)間換熱器15b,再被吸入泵21b。
[0159]期間,熱的熱介質(zhì)和冷的熱介質(zhì)通過第一熱介質(zhì)流路切換裝置22及第二熱介質(zhì)流路切換裝置23的作用,不混合,分別被導(dǎo)入具有熱能負(fù)荷、冷能負(fù)荷的利用側(cè)換熱器26。此外,在利用側(cè)換熱器26的配管5內(nèi),在制熱側(cè)、制冷側(cè),熱介質(zhì)都沿著從第二熱介質(zhì)流路切換裝置23經(jīng)由熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25朝向第一熱介質(zhì)流路切換裝置22的方向流動(dòng)。另夕卜,在制熱側(cè)將由第一溫度傳感器31b檢測的溫度和由第二溫度傳感器34檢測的溫度之差控制成確保為目標(biāo)值,在制冷側(cè)將由第二溫度傳感器34檢測的溫度和由第一溫度傳感器31a檢測的溫度之差控制成確保為目標(biāo)值,由此能夠供應(yīng)室內(nèi)空間7所需的空調(diào)負(fù)荷。
[0160]此外,根據(jù)熱負(fù)荷的有無,控制熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25的開閉即可,該情況與在全制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式中說明的相同。
[0161]在制熱主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí),第三溫度傳感器35d的設(shè)置位置處的制冷劑是液體制冷齊U,基于來自該第三溫度傳感器35d的溫度信息通過計(jì)算裝置52,算出入口液體焓。另外,從第四溫度傳感器50檢測低壓二相溫狀態(tài)的溫度,基于該溫度信息通過計(jì)算裝置52算出飽和液體焓及飽和氣體焓?;谶@些信息,通過后述的方法求出蒸發(fā)溫度Te*和露點(diǎn)溫度Tdew'
[0162][制冷劑配管4]
[0163]如上所述,實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置100具有幾個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式。在這些運(yùn)轉(zhuǎn)模式中,熱源側(cè)制冷劑在連接室外機(jī)I和熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3的制冷劑配管4中流動(dòng)。
[0164][配管5]
[0165]在本實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置100所執(zhí)行的幾個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式中,水、防凍液等熱介質(zhì)在連接熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3和室內(nèi)機(jī)2的配管5中流動(dòng)。
[0166][熱源側(cè)制冷劑]
[0167]在本實(shí)施方式中,以作為熱源側(cè)制冷劑采用R32和HF01234yf的情況為例進(jìn)行了說明。這里,在其他的雙組分類型的非共沸混合制冷劑中,通過采用后述的本實(shí)施方式的制冷劑組成的控制流程,也能夠精度良好地算出蒸發(fā)溫度及露點(diǎn)溫度。
[0168][熱介質(zhì)]
[0169]作為熱介質(zhì),能夠使用例如載冷劑(防凍液)、水、載冷劑和水的混合液、水和防腐蝕效果高的添加劑的混合液等。因此,在空氣調(diào)節(jié)裝置100中,即使熱介質(zhì)經(jīng)由室內(nèi)機(jī)2向室內(nèi)空間7泄漏,由于熱介質(zhì)使用安全性高的物質(zhì),所以有助于安全性的提高。
[0170]另外,在制冷主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式和制熱主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式中,在熱介質(zhì)間換熱器15b和熱介質(zhì)間換熱器15a的狀態(tài)(加熱或冷卻)發(fā)生變化時(shí),至此,是熱水時(shí),被冷卻成為冷水,是冷水時(shí),被加熱成為熱水,產(chǎn)生能量的浪費(fèi)。因此,在空氣調(diào)節(jié)裝置100中,在制冷主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式及制熱主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式的任意一方中,都始終以熱介質(zhì)間換熱器15b成為制熱側(cè)、且熱介質(zhì)間換熱器15a成為制冷側(cè)的方式構(gòu)成。
[0171]而且,在利用側(cè)換熱器26中,在制熱負(fù)荷和制冷負(fù)荷發(fā)生混合的情況下,將與進(jìn)行制熱運(yùn)轉(zhuǎn)的利用側(cè)換熱器26對(duì)應(yīng)的第一熱介質(zhì)流路切換裝置22及第二熱介質(zhì)流路切換裝置23切換到與加熱用的熱介質(zhì)間換熱器15b連接的流路,并將與進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)的利用側(cè)換熱器26對(duì)應(yīng)的第一熱介質(zhì)流路切換裝置22及第二熱介質(zhì)流路切換裝置23切換到與冷卻用的熱介質(zhì)間換熱器15a連接的流路,由此,在各室內(nèi)機(jī)2中,能夠自由地進(jìn)行制熱運(yùn)轉(zhuǎn)、制冷運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0172]對(duì)空氣調(diào)節(jié)裝置100能夠進(jìn)行制冷制熱混合運(yùn)轉(zhuǎn)的情況進(jìn)行了說明,但不限于此。例如,熱介質(zhì)間換熱器15及節(jié)流裝置16分別設(shè)置I個(gè),在它們上并列地連接有多個(gè)利用側(cè)換熱器26和熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25,即使僅進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)或制熱運(yùn)轉(zhuǎn)的任意一方的結(jié)構(gòu),也能夠發(fā)揮同樣的效果。
[0173]另外,即使在利用側(cè)換熱器26和熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25只連接I個(gè)的情況下,當(dāng)然也同樣地成立,而且,作為熱介質(zhì)間換熱器15及節(jié)流裝置16,設(shè)置多個(gè)進(jìn)行相同工作的部件,當(dāng)然也沒問題。而且,以將熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25內(nèi)置于熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3的情況為例進(jìn)行了說明,但不限于此,也可以內(nèi)置于室內(nèi)機(jī)2,熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3和室內(nèi)機(jī)2也可以分體地構(gòu)成。
[0174]另外,一般來說,在熱源側(cè)換熱器12及利用側(cè)換熱器26中安裝有送風(fēng)機(jī),通過送風(fēng)促進(jìn)冷凝或蒸發(fā)的情況較多,但不限于此。例如,作為利用側(cè)換熱器26,還能夠使用利用了散熱的板式加熱器這樣的結(jié)構(gòu),作為熱源側(cè)換熱器12,還能夠使用通過水、防凍液使熱量移動(dòng)的水冷式的類型的設(shè)備。也就是說,作為熱源側(cè)換熱器12及利用側(cè)換熱器26,只要是能夠進(jìn)行散熱或吸熱的構(gòu)造的設(shè)備,不論種類都能夠使用。
[0175][算出蒸發(fā)溫度及露點(diǎn)溫度的方法]
[0176]以下,對(duì)空氣調(diào)節(jié)裝置100執(zhí)行的蒸發(fā)溫度及露點(diǎn)溫度的算出方法進(jìn)行詳細(xì)說明。在空氣調(diào)節(jié)裝置100中如上所述地存在4個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式,但對(duì)全制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式的情況進(jìn)行說明。
[0177]圖8是表示全冷時(shí)的制冷劑的狀態(tài)轉(zhuǎn)變的P-H線圖。圖9是將與圖8所示的點(diǎn)A?點(diǎn)D對(duì)應(yīng)的位置在制冷劑回路上表示的制冷劑回路圖。圖10是表示用于算出空氣調(diào)節(jié)裝置100所采用的蒸發(fā)溫度和露點(diǎn)溫度的檢測的處理流程的流程圖。參照?qǐng)D8?圖10,對(duì)空氣調(diào)節(jié)裝置100執(zhí)行的蒸發(fā)溫度及露點(diǎn)溫度的算出方法進(jìn)行說明。
[0178]此外,圖8所示的點(diǎn)A?點(diǎn)D是P-H線圖上的運(yùn)轉(zhuǎn)工作點(diǎn),與圖9所示的點(diǎn)A?點(diǎn)D對(duì)應(yīng)。點(diǎn)A是壓縮機(jī)10的排出部,制冷劑是高溫、高壓的氣體狀態(tài)。點(diǎn)B是節(jié)流裝置16b的上游,制冷劑是低溫、高壓的液狀態(tài)。點(diǎn)C是節(jié)流裝置16b的下游,制冷劑是低溫的氣液二相狀態(tài)。點(diǎn)D是壓縮機(jī)10的吸入部,制冷劑是低溫、低壓的氣體狀態(tài)。
[0179]參照?qǐng)D10,對(duì)計(jì)算裝置52的控制流程進(jìn)行說明。
[0180](步驟STl)
[0181]計(jì)算裝置52讀入入口溫度傳感器(第四溫度傳感器50)的檢測結(jié)果(THl)、出口溫度傳感器(第三溫度傳感器35d)的檢測結(jié)果(TH2)。然后,向步驟ST2轉(zhuǎn)移。
[0182]此外,冷主、暖主、全暖運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),入口和出口的溫度傳感器顛倒,入口溫度傳感器成為第三溫度傳感器35d,出口溫度傳感器成為第四溫度傳感器50。另外,入口溫度傳感器與本發(fā)明的入口溫度檢測構(gòu)件相當(dāng),出口溫度傳感器與本發(fā)明的出口溫度檢測構(gòu)件相當(dāng)。
[0183](步驟ST2)
[0184]計(jì)算裝置52假設(shè)循環(huán)制冷劑的組成的值,從入口溫度傳感器的檢測溫度(THl),基于物理性質(zhì)表格,算出流入節(jié)流裝置16b的制冷劑的焓Hin(入口液體焓)。然后,向步驟ST3轉(zhuǎn)移。
[0185]這里,在本實(shí)施方式中,所設(shè)定的循環(huán)制冷劑的組成采用填充到空氣調(diào)節(jié)裝置100的非共沸混合制冷劑的組成比率的組成。另外,作為所設(shè)定的循環(huán)制冷劑的組成,預(yù)先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)等,調(diào)查所產(chǎn)生的比例多的制冷劑組成,也可以采用該制冷劑組成。
[0186](步驟ST3)
[0187]計(jì)算裝置52從出口溫度傳感器的檢測溫度(TH2),基于物理性質(zhì)表格,算出從節(jié)流裝置16b流出的制冷劑的飽和液體焓Hls及飽和氣體焓Hgs。然后,向步驟ST4轉(zhuǎn)移。
[0188](步驟ST4)
[0189]計(jì)算裝置52基于步驟ST2的入口液體焓Hin、步驟ST3的飽和液體焓His、飽和氣體焓Hgs和前述的式1,算出干燥度Xr。然后,向步驟ST5轉(zhuǎn)移。
[0190]此外,如步驟ST2所述地,將填充的非共沸混合制冷劑的組成比率作為制冷劑組成采用,從而算出的干燥度Xr是填充組成中的干燥度Xr。
[0191](步驟ST5)
[0192]計(jì)算裝置52基于由步驟ST4獲得的干燥度Xr、預(yù)先設(shè)定的溫度梯度Λ Τ、由步驟STl檢測的ΤΗ2和前述的式2,算出蒸發(fā)溫度Te'然后,向步驟6轉(zhuǎn)移。
[0193](步驟ST6)
[0194]計(jì)算裝置52基于由步驟ST4獲得的干燥度Xr、預(yù)先設(shè)定的溫度梯度Λ Τ、由步驟STl檢測的ΤΗ2和前述的式3,算出露點(diǎn)溫度Tdew'然后,向步驟ST7轉(zhuǎn)移。
[0195](步驟ST7)
[0196]計(jì)算裝置52將由步驟ST6算出的蒸發(fā)溫度Te*和露點(diǎn)溫度TdeZ向控制裝置58輸出。
[0197]溫度梯度AT使用主要的控制目標(biāo)的蒸發(fā)溫度下的飽和壓力的溫度梯度即可。在本實(shí)施方式中,使用蒸發(fā)溫度0°C下的飽和壓力的溫度梯度。例如,在R32/HF01234yf的混合制冷劑中,GffP成為300的組成是,R32為44wt%,HF01234yf為56wt%。此時(shí),蒸發(fā)溫度成為0°C的蒸發(fā)壓力為676.8[kPa abs],該壓力下的露點(diǎn)溫度為1.95[°C ],沸騰溫度為-1.87[°C ],溫度梯度 AT 為 3.82[°C ]。[0198]另外,GWP成為150的組成是,R32為22wt%,HF01234yf為78wt %。此時(shí),蒸發(fā)溫度成為0°c的蒸發(fā)壓力為544.6 [kPa abs],該壓力下的露點(diǎn)溫度為4.49 [°C ],沸騰溫度為-4.12[°C ],溫度梯度 AT 為 8.61[。。]。
[0199]另外,例如,在R32/HF01234ze(E)的混合制冷劑中,GWP成為300的組成是,R32為44wt%,HF01234ze(E)為56wt%。此時(shí),蒸發(fā)溫度成為(TC的蒸發(fā)壓力為549.5[kPa abs],該壓力下的露點(diǎn)溫度為4.66[°C ],沸騰溫度為-4.29[°C ],溫度梯度AT為8.95[°C ]。
[0200]另外,GWP成為 150 的組成是,R32 為 22wt%,HF01234ze(E)為 78wt%。此時(shí),蒸發(fā)溫度成為0°c的蒸發(fā)壓力為415.l[kPa abs],該壓力下的露點(diǎn)溫度為6.81 [°C ],沸騰溫度為-6.00[°C ],溫度梯度 AT 為 12.81[°C ]。
[0201]從上述可知,溫度梯度因制冷劑種類、組成比而大幅變化。由此,需要按每個(gè)制冷劑種類、按每個(gè)組成比,設(shè)定溫度梯度。溫度梯度是將露點(diǎn)溫度和沸騰溫度的平均溫度成為約0°c的壓力作為規(guī)定壓力設(shè)定即可。另外,在空氣調(diào)節(jié)裝置100中,將使用了 R32和HF01234yf的混合制冷劑時(shí)的溫度梯度設(shè)定成3.0?9.(TC,在使用了 R32和HF01234ze (E)的混合制冷劑時(shí)的溫度梯度設(shè)定成8.0?13.(TC。
[0202]物理性質(zhì)值從NIST (National Institute of Standards and Technology)銷售的 REFPROP Version9.0 獲得。
[0203]此外,由此得到的計(jì)算結(jié)果是采用由R32和R134a構(gòu)成的非共沸混合制冷劑得到的結(jié)果。這是因?yàn)橛蒖32和R134a構(gòu)成的非共沸混合制冷劑這一方的數(shù)據(jù)精度好。另外,對(duì)于混合比率,R32為66wt%,R134a為34%。
[0204]以下,在圖10的控制流程中求出的蒸發(fā)溫度Te*和實(shí)際的蒸發(fā)溫度Te之差如圖
11所示。蒸發(fā)溫度Te*和蒸發(fā)溫度Te之差表示本發(fā)明的計(jì)算誤差。實(shí)際的蒸發(fā)溫度Te如圖12所示地是蒸發(fā)壓力Pe下的沸騰溫度Tbub和露點(diǎn)溫度Tdew的算術(shù)平均值(Te =(Tbub+Tdew) /2)。蒸發(fā)壓力 Pe 為 6δ0 [kPa abs](約(TC 的蒸發(fā)溫度),THl 為 44°C。圖 11是表示蒸發(fā)溫度和實(shí)際的蒸發(fā)溫度之差(縱軸)與R32的循環(huán)組成(橫軸)的關(guān)系的圖。圖12是表示蒸發(fā)溫度Te的定義的圖。在圖12中,橫軸表示焓,縱軸表示壓力。
[0205]前述的式2的括弧內(nèi)的項(xiàng)0.5是指,露點(diǎn)溫度和沸騰溫度的算術(shù)平均值的蒸發(fā)溫度Te是為了使干燥度Xr大致成為0.5附近而被使用的。在蒸發(fā)溫度不使用本實(shí)施方式的算術(shù)平均值時(shí),成為其他的值。即,前述的式2的括弧內(nèi)的項(xiàng)0.5是指,根據(jù)蒸發(fā)溫度的定義的方式,其值發(fā)生變化。因此,前述的式2的括弧內(nèi)的項(xiàng)0.5是指在0.3?0.7的范圍內(nèi)被設(shè)定。
[0206]如圖13所示,在實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)中,假想R32的循環(huán)組成在56%?76%的范圍內(nèi)變動(dòng),該范圍內(nèi)的蒸發(fā)溫度Te*和實(shí)際的蒸發(fā)溫度Te之差收斂于最大+0.4°C左右。圖13是表示露點(diǎn)溫度和實(shí)際的露點(diǎn)溫度之差(縱軸)與R32的循環(huán)組成(橫軸)的關(guān)系的圖。
[0207]在圖10的控制流程中求出的露點(diǎn)溫度TdeZ和實(shí)際的露點(diǎn)溫度Tdew之差如圖14所示。露點(diǎn)溫度TdeZ和露點(diǎn)溫度Tdew之差表示本發(fā)明的計(jì)算誤差。實(shí)際的露點(diǎn)溫度Tdew如圖14所示地是蒸發(fā)器出口壓力Peo下的露點(diǎn)溫度Tdew。蒸發(fā)器出口壓力Pe為650 [kPaabs](約(TC的蒸發(fā)溫度),THl為44°C。
[0208]前述的式3的括弧內(nèi)的項(xiàng)1.0是指,露點(diǎn)溫度Tdew為了使干燥度Xr成為1.0而
被使用。[0209]在實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)中,假想R32的循環(huán)組成在56%?76 %的范圍內(nèi)變動(dòng),該范圍內(nèi)的露點(diǎn)溫度TdeW和實(shí)際的露點(diǎn)溫度Tdew之差收斂于最大+0.9°C左右。
[0210]以下,說明為什么利用空氣調(diào)節(jié)裝置100執(zhí)行的簡易方法能夠精度較好地算出蒸發(fā)溫度和露點(diǎn)溫度。
[0211]參照?qǐng)D15,對(duì)干燥度Xr和R32組成的關(guān)系進(jìn)行說明。如圖15所示地可知,即使R32的制冷劑組成發(fā)生變化,干燥度Xr也幾乎不變。在圖10的步驟ST4中求出的干燥度Xr幾乎不受制冷劑組成α的變化的影響,從而即使使用從假設(shè)值求出的干燥度Xr,也能夠精度好地算出露點(diǎn)溫度和蒸發(fā)溫度。
[0212]空氣調(diào)節(jié)裝置100每當(dāng)露點(diǎn)溫度和蒸發(fā)溫度的算出時(shí),在圖10的步驟ST4中算出干燥度Xr,在步驟ST5中算出蒸發(fā)溫度Te%在步驟ST6中算出露點(diǎn)溫度Tdew'
[0213]S卩,為了算出蒸發(fā)溫度和露點(diǎn)溫度,經(jīng)由干燥度的推測方法不受組成變化的影響,可以說是優(yōu)選的推測方法。因此,空氣調(diào)節(jié)裝置100采用該算出方法,由此能夠高精度地算出制冷劑組成。
[0214]如上所述,將較低價(jià)的溫度傳感器(在本實(shí)施方式中是熱敏電阻)設(shè)置在節(jié)流裝置16b的前后,由此能夠精度良好地算出蒸發(fā)溫度和露點(diǎn)溫度。其結(jié)果,空氣調(diào)節(jié)裝置100能夠適當(dāng)?shù)乜刂茖?duì)制冷循環(huán)的性能大幅影響的蒸發(fā)溫度和蒸發(fā)器出口的過熱度,成為高效率且低價(jià)的結(jié)構(gòu)。
[0215]蒸發(fā)溫度和露點(diǎn)溫度通過熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3被算出,該算出的蒸發(fā)溫度和露點(diǎn)溫度被用于熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制并且被發(fā)送到室外機(jī)1,并用于室外機(jī)I的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制。
[0216]在本實(shí)施方式中,對(duì)間接式的空氣調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行了說明,但只要在能夠測定高壓液溫度和低壓二相溫度的部位設(shè)置溫度傳感器,就能夠通過上述方法算出蒸發(fā)溫度和露點(diǎn)溫度。
[0217]在直膨式的空氣調(diào)節(jié)裝置的情況下,如圖16所示,在被搭載在室內(nèi)機(jī)上的室內(nèi)換熱器的兩個(gè)部位設(shè)置溫度傳感器,由此能夠如上所述地算出蒸發(fā)溫度和露點(diǎn)溫度。圖16是表不從橫向觀察搭載在構(gòu)成直膨式的空氣調(diào)節(jié)裝置的室內(nèi)機(jī)中的室內(nèi)換熱器60的一例的狀態(tài)的概略圖。基于圖16,對(duì)設(shè)置在室內(nèi)換熱器60中的溫度傳感器(第五溫度傳感器64、第六溫度傳感器65)的位置進(jìn)行說明。
[0218]如圖16所示,室內(nèi)換熱器60是將例如截面形狀為扁平狀或圓形的傳熱管68插入以規(guī)定間隔排列的多片板狀的翅片66而構(gòu)成的,該翅片66形成有與傳熱管相同數(shù)量且相同間隔的插入孔。在傳熱管68的一個(gè)端部上,連結(jié)有與制冷劑的流動(dòng)相應(yīng)地分配制冷劑或使制冷劑合流的集管69。在傳熱管68的另一個(gè)端部上,經(jīng)由延長管61連結(jié)有與制冷劑的流動(dòng)相應(yīng)地使制冷劑合流或分配制冷劑的分配器67。
[0219]在分配器67的不在室內(nèi)換熱器60側(cè)的一方的出入口側(cè),連接有節(jié)流裝置63。該節(jié)流裝置63與上述節(jié)流裝置16同樣地對(duì)熱源側(cè)制冷劑減壓而使其膨脹,能夠可變地控制開度,例如由電子膨脹閥等構(gòu)成即可。另外,在室內(nèi)換熱器60的傳熱管68的一部分,設(shè)置有第五溫度傳感器64。該第五溫度傳感器64用于檢測在設(shè)置部位處的傳熱管68內(nèi)流動(dòng)的制冷劑的溫度。而且,在節(jié)流裝置63的不是分配器67側(cè)的一方的出入口側(cè),設(shè)置有第六溫度傳感器65。該第六溫度傳感器65用于檢測在設(shè)置部位處的配管內(nèi)流動(dòng)的制冷劑的溫度。這些溫度傳感器也由熱敏電阻等構(gòu)成即可。
[0220]在制冷劑沿實(shí)線的箭頭方向流動(dòng)的情況下,由第六溫度傳感器65檢測高壓液溫度TH1,根據(jù)第五溫度傳感器64算出低壓二相溫度TH2。在制冷劑沿虛線的箭頭方向流動(dòng)的情況下,由第五溫度傳感器64檢測高壓液溫度TH1,并根據(jù)第六溫度傳感器算出低壓二相溫度TH2。計(jì)算方法根據(jù)圖10所示的控制流程。像這樣,即使是直膨式的空氣調(diào)節(jié)裝置的情況下,也能夠如上所述地算出蒸發(fā)溫度和露點(diǎn)溫度。
[0221]此外,本實(shí)施方式中說明的第一熱介質(zhì)流路切換裝置22及第二熱介質(zhì)流路切換裝置23是組合兩個(gè)三通閥等的切換三通流路的部件、和開閉閥等的進(jìn)行二通流路的開閉的部件等來切換流路即可。另外,也可以組合兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)式的混合閥等的使三通流路的流量變化的部件、和電子膨脹閥等的使二通流路的流量變化的部件等,作為第一熱介質(zhì)流路切換裝置22及第二熱介質(zhì)流路切換裝置23使用。在該情況下,還能夠防止由流路的突然的開閉產(chǎn)生的水錘。而且,在本實(shí)施方式中,以熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25為二通閥的情況為例進(jìn)行了說明,但也可以采用具有三通流路的控制閥,與使利用側(cè)換熱器26旁通的旁通管一起設(shè)置。
[0222]另外,熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25也可以采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)式且能夠控制在流路中流動(dòng)的流量的部件,也可以采用二通閥或者封閉三通閥的一端的結(jié)構(gòu)。另外,作為熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25也可以使用開閉閥等的進(jìn)行二通流路的開閉的部件,反復(fù)進(jìn)行開/關(guān)來控制平均流量。
[0223]另外,示出了第二制冷劑流路切換裝置18為四通閥的情況,但不限于此,也可以使用多個(gè)二通流路切換閥或三通流路切換閥,使制冷劑同樣地流動(dòng)。
[0224]本實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置100作為能夠進(jìn)行制冷制熱混合運(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明,但不限于此。熱介質(zhì)間換熱器15及節(jié)流裝置16分別設(shè)置I個(gè),在它們上并列地連接有多個(gè)利用側(cè)換熱器26和熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25,即使是僅進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)或制熱運(yùn)轉(zhuǎn)的任意一方的結(jié)構(gòu),也能夠發(fā)揮同樣的效果。
[0225]另外,在利用側(cè)換熱器26和熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25僅連接I個(gè)的情況下,當(dāng)然也同樣地成立,而且,作為熱介質(zhì)間換熱器15及節(jié)流裝置16,即使設(shè)置多個(gè)進(jìn)行相同工作的設(shè)備,當(dāng)然也沒問題。而且,以熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置25內(nèi)置于熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3的情況為例進(jìn)行了說明,但不限于此,也可以內(nèi)置于室內(nèi)機(jī)2,熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī)3和室內(nèi)機(jī)2也可以分體地構(gòu)成。
[0226]作為熱介質(zhì)能夠使用例如載冷劑(防凍液)、水、載冷劑和水的混合液、水和防腐蝕效果高的添加劑的混合液等。因此,在空氣調(diào)節(jié)裝置100中,即使熱介質(zhì)經(jīng)由室內(nèi)機(jī)2向室內(nèi)空間7泄漏,由于熱介質(zhì)使用了安全性高的物質(zhì),所以也有助于安全性的提高。
[0227]在本實(shí)施方式中,以空氣調(diào)節(jié)裝置100包含儲(chǔ)液器19的情況為例進(jìn)行了說明,但也可以設(shè)置儲(chǔ)液器19。另外,一般來說,在熱源側(cè)換熱器12及利用側(cè)換熱器26中,安裝有送風(fēng)機(jī),通過送風(fēng)促進(jìn)冷凝或蒸發(fā)的情況較多,但不限于此。例如,作為利用側(cè)換熱器26還能夠使用利用了散熱的板式加熱器這樣的設(shè)備,作為熱源側(cè)換熱器12還能夠使用通過水、防凍液使熱量移動(dòng)的水冷式的類型的設(shè)備。也就是說,作為熱源側(cè)換熱器12及利用側(cè)換熱器26,只要是能夠散熱或吸熱的構(gòu)造,不論種類都能夠使用。
[0228]在本實(shí)施方式中,以具有4個(gè)利用側(cè)換熱器26的情況為例進(jìn)行了說明,但個(gè)數(shù)沒有特別限定。另外,以熱介質(zhì)間換熱器15a、熱介質(zhì)間換熱器15b設(shè)置了 2個(gè)的情況為例進(jìn)行了說明,但當(dāng)然不限于此,只要能夠冷卻和/或加熱熱介質(zhì)地構(gòu)成,設(shè)置幾個(gè)都行。而且,泵21a、泵21b不限于分別設(shè)置一個(gè),也可以并列地連接多個(gè)小容量的泵。
[0229]附圖標(biāo)記的說明
[0230]I室外機(jī),2室內(nèi)機(jī),2a室內(nèi)機(jī),2b室內(nèi)機(jī),2c室內(nèi)機(jī),2d室內(nèi)機(jī),3熱介質(zhì)轉(zhuǎn)換機(jī),4制冷劑配管,4a第一連接配管,4b第二連接配管,5配管,6室外空間,7室內(nèi)空間,8空間,9建筑物,10壓縮機(jī),11第一制冷劑流路切換裝置,12熱源側(cè)換熱器,13a止回閥,13b止回閥,13c止回閥,13d止回閥,15熱介質(zhì)間換熱器,15a熱介質(zhì)間換熱器,15b熱介質(zhì)間換熱器,16節(jié)流裝置,16a節(jié)流裝置,16b節(jié)流裝置,17開閉裝置,17a開閉裝置,17b開閉裝置,18第二制冷劑流路切換裝置,18a第二制冷劑流路切換裝置,18b第二制冷劑流路切換裝置,19儲(chǔ)液器,21泵,21a泵,21b泵,22第一熱介質(zhì)流路切換裝置,22a第一熱介質(zhì)流路切換裝置,22b第一熱介質(zhì)流路切換裝置,22c第一熱介質(zhì)流路切換裝置,22d第一熱介質(zhì)流路切換裝置,23第二熱介質(zhì)流路切換裝置,23a第二熱介質(zhì)流路切換裝置,23b第二熱介質(zhì)流路切換裝置,23c第二熱介質(zhì)流路切換裝置,23d第二熱介質(zhì)流路切換裝置,25熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置,25a熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置,25b熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置,25c熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置,25d熱介質(zhì)流量調(diào)整裝置,26利用側(cè)換熱器,26a利用側(cè)換熱器,26b利用側(cè)換熱器,26c利用側(cè)換熱器,26d利用側(cè)換熱器,31第一溫度傳感器,31a第一溫度傳感器,31b第一溫度傳感器,34第二溫度傳感器,34a第二溫度傳感器,34b第二溫度傳感器,34c第二溫度傳感器,34d第二溫度傳感器,35第三溫度傳感器,35a第三溫度傳感器,35b第三溫度傳感器,35c第三溫度傳感器,35d第三溫度傳感器,36壓力傳感器,50第四溫度傳感器,52計(jì)算裝置,57控制裝置,58控制裝置,60室內(nèi)換熱器,61延長管,63節(jié)流裝置,64第五溫度傳感器,65第六溫度傳感器,66翅片,67分配器,68傳熱管,69集管,100空氣調(diào)節(jié)裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種空氣調(diào)節(jié)裝置,通過配管連接壓縮機(jī)、第一換熱器、節(jié)流裝置、第二換熱器而構(gòu)成制冷循環(huán),作為在所述制冷劑循環(huán)中循環(huán)的制冷劑采用非共沸混合制冷劑,其特征在于, 在所述節(jié)流裝置的入口側(cè)設(shè)置第一溫度檢測構(gòu)件, 在所述節(jié)流裝置的出口側(cè)設(shè)置第二溫度檢測構(gòu)件, 根據(jù)如下參數(shù)算出蒸發(fā)溫度Te*及露點(diǎn)溫度Tdew' 基于由所述第一溫度檢測構(gòu)件檢測的制冷劑溫度算出的入口液體焓、基于由所述第二溫度檢測構(gòu)件檢測的制冷劑溫度算出的飽和液體焓、及基于飽和氣體焓算出的所述節(jié)流裝置的下游側(cè)的制冷劑的干燥度Xr ; 由規(guī)定壓力下的沸騰溫度和露點(diǎn)溫度之差求出的溫度梯度AT ;和 由所述第二溫度檢測構(gòu)件檢測的制冷劑溫度。
2.如權(quán)利要求1所述的空氣調(diào)節(jié)裝置,其特征在于, 所述蒸發(fā)溫度Te*根據(jù)“第二溫度檢測構(gòu)件的檢測溫度+溫度梯度Λ TX (規(guī)定值-干燥度Xr) ”算出, 將所述規(guī)定值設(shè)定成0.3?0.7。
3.如權(quán)利要求2所述的空氣調(diào)節(jié)裝置,其特征在于,將所述規(guī)定值設(shè)定成0.5。
4.如權(quán)利要求1所述的空氣調(diào)節(jié)裝置,其特征在于, 所述露點(diǎn)溫度TdeZ根據(jù)“第二溫度檢測構(gòu)件的檢測溫度+溫度梯度ΛΤΧ (1.0-干燥度Xr) ”算出。
5.如權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的空氣調(diào)節(jié)裝置,其特征在于, 所述規(guī)定壓力是成為所述制冷循環(huán)的控制目標(biāo)的蒸發(fā)溫度下的飽和壓力。
6.如權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的空氣調(diào)節(jié)裝置,其特征在于, 所述規(guī)定壓力是露點(diǎn)溫度和沸騰溫度的平均溫度成為約0°c的飽和壓力。
7.如權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的空氣調(diào)節(jié)裝置,其特征在于,具有控制裝置,其包括如下步驟: 基于由所述第一溫度檢測構(gòu)件檢測的制冷劑溫度算出入口液體焓的步驟; 基于由所述第二溫度檢測構(gòu)件檢測的制冷劑溫度算出飽和液體焓及飽和氣體焓的步驟; 基于所述入口液體焓、所述飽和液體焓及飽和氣體焓算出所述節(jié)流裝置的下游的制冷劑的干燥度Xr的步驟; 根據(jù)所述干燥度Xr、預(yù)先設(shè)定的所述溫度梯度AT、和由所述第二溫度檢測構(gòu)件檢測的制冷劑溫度算出蒸發(fā)溫度Te*的步驟;和 根據(jù)所述干燥度Xr、預(yù)先設(shè)定的所述溫度梯度AT、和由所述第二溫度檢測構(gòu)件檢測的制冷劑溫度算出露點(diǎn)溫度TdeZ的步驟。
8.如權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的空氣調(diào)節(jié)裝置,其特征在于,非共沸混合制冷劑使用R32和HF01234yf的混合制冷劑,將所述溫度梯度Λ T設(shè)定成3.0?9.(TC。
9.如權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的空氣調(diào)節(jié)裝置,其特征在于,非共沸混合制冷劑使用R32和HF01234ze (E)的混合制冷劑,將所述溫度梯度Δ T設(shè)定成8.0?13.(TC。
【文檔編號(hào)】F25B1/00GK103890501SQ201180074351
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月22日
【發(fā)明者】森本裕之, 山下浩司 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社
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