空氣調(diào)節(jié)裝置的制造方法
【專利說明】空氣調(diào)節(jié)裝置
[0001 ] 本申請是國際申請日為2011年06月16日、國際申請?zhí)枮镻CT/JP2011 /003448、國家申請?zhí)枮?01180071153.X、發(fā)明名稱為“空氣調(diào)節(jié)裝置”的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及適用于例如大廈用多聯(lián)空調(diào)等的空氣調(diào)節(jié)裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]在空氣調(diào)節(jié)裝置中有如下結(jié)構(gòu):如大廈用多聯(lián)空調(diào)等那樣，將熱源機(jī)(室外機(jī))配置在建筑物外，且將室內(nèi)機(jī)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)，加熱或冷卻該空氣。而且，被加熱或冷卻了的空氣被送入空調(diào)對象空間來進(jìn)行制熱或制冷。
[0004]作為這樣的空氣調(diào)節(jié)裝置所使用的熱源側(cè)制冷劑，大多采用例如HFC(氫氟碳化合物)類制冷劑。另外，作為熱源側(cè)制冷劑提出了使用二氧化碳(C02)等自然制冷劑。
[0005]另外，還提出了各種利用配置在建筑物外的熱源機(jī)生成冷能或熱能的被稱為冷機(jī)的空氣調(diào)節(jié)裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。在專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)中，利用配置在室外機(jī)內(nèi)的換熱器對水、防凍液等進(jìn)行加熱或冷卻，并將其輸送到作為室內(nèi)機(jī)的風(fēng)機(jī)盤管、板式加熱器等來進(jìn)行制熱或制冷。
[0006]另外，還提出了被稱為廢熱回收型制冷機(jī)的、在熱源機(jī)和室內(nèi)機(jī)之間連接4條水配管的空氣調(diào)節(jié)裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。在專利文獻(xiàn)2記載的技術(shù)中，將被加熱或被冷卻了的水等同時(shí)供給到室內(nèi)機(jī)，能夠在室內(nèi)機(jī)中自由地選擇制冷或制熱。
[0007]另外，還提出了一種空氣調(diào)節(jié)裝置，在各室內(nèi)機(jī)的附近配置使1次制冷劑和2次制冷劑進(jìn)行熱交換的換熱器(例如，參照專利文獻(xiàn)3)。
[0008]另外，還提出了一種空氣調(diào)節(jié)裝置，將在室外機(jī)中被加熱或冷卻了的熱源側(cè)制冷劑供給到搭載在分支單元內(nèi)的換熱器，將該被供給的熱源側(cè)制冷劑的熱能或冷能通過該換熱器傳遞到熱介質(zhì)(例如，參照專利文獻(xiàn)4)。在專利文獻(xiàn)4記載的技術(shù)中，室外機(jī)和分支單元之間通過2條配管連接。
[0009]另外，還提出了一種空氣調(diào)節(jié)裝置，在大廈用多聯(lián)空調(diào)等空氣調(diào)節(jié)裝置中，使制冷劑從室外機(jī)循環(huán)到中繼器，并使水等熱介質(zhì)從中繼器循環(huán)到室內(nèi)機(jī)，由此，在使水等熱介質(zhì)在室內(nèi)機(jī)中循環(huán)的同時(shí)，減小熱介質(zhì)的輸送動力(例如，參照專利文獻(xiàn)5)。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)1:日本特開2005-140444號公報(bào)(例如，第4頁，圖1等)
[0013]專利文獻(xiàn)2:日本特開平5-280818號公報(bào)(例如，第4、5頁，圖1等)
[0014]專利文獻(xiàn)3:日本特開2001-289465號公報(bào)(例如，第5?8頁，圖1、圖2等)
[0015]專利文獻(xiàn)4:日本特開2003-343936號公報(bào)(例如，第5頁，圖1)
[0016]專利文獻(xiàn)5:W010/049998號公報(bào)(例如，第3頁，圖1等)
[0017]在專利文獻(xiàn)1?5所記載的技術(shù)中，從暫時(shí)停止空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)再次開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，或者，在切換制熱運(yùn)轉(zhuǎn)和制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，需要通過熱源側(cè)制冷劑對熱介質(zhì)進(jìn)行加熱或冷卻，并向室內(nèi)機(jī)側(cè)輸送。另外，在專利文獻(xiàn)1?5所記載的技術(shù)中，在利用從壓縮機(jī)排出的高溫的制冷劑的熱量抑制熱介質(zhì)配管內(nèi)的熱介質(zhì)的凍結(jié)的凍結(jié)緩和模式中，也需要通過熱源側(cè)制冷劑對熱介質(zhì)進(jìn)行加熱并將其向室內(nèi)機(jī)側(cè)輸送。
[0018]像這樣，將利用側(cè)的換熱器加熱或冷卻到規(guī)定的溫度時(shí)，需要進(jìn)行用于將熱介質(zhì)加熱或冷卻到規(guī)定溫度的工作的時(shí)間。
[0019]另外，將熱介質(zhì)加熱或冷卻到規(guī)定溫度所需的時(shí)間受熱介質(zhì)的總量的影響。因此，在大廈用多聯(lián)空調(diào)那樣的熱介質(zhì)的總量大的情況下，用于將熱介質(zhì)加熱或冷卻到規(guī)定溫度的時(shí)間變長。
[0020]也就是說，在專利文獻(xiàn)1?5記載的技術(shù)中，制冷運(yùn)轉(zhuǎn)或制熱運(yùn)轉(zhuǎn)的再開始、制熱運(yùn)轉(zhuǎn)和制冷運(yùn)轉(zhuǎn)的切換、及凍結(jié)緩和模式的執(zhí)行需要花費(fèi)時(shí)間。
[0021]在專利文獻(xiàn)1、2記載的技術(shù)中，在建筑物外的熱源機(jī)中加熱或冷卻熱介質(zhì)，并將其向室內(nèi)機(jī)側(cè)輸送。也就是說，由于通過熱介質(zhì)配管連接熱源機(jī)和室內(nèi)機(jī)，所以循環(huán)路徑相應(yīng)地變長。這里，熱介質(zhì)與熱源側(cè)制冷劑相比，當(dāng)要輸送進(jìn)行規(guī)定的加熱或冷卻的工作的熱量時(shí)，輸送動力等對能量的消耗量大。因此，在專利文獻(xiàn)1、2記載的技術(shù)中，與熱介質(zhì)的循環(huán)路徑變長的量相應(yīng)地，輸送動力變得非常大。
[0022]在專利文獻(xiàn)2記載的技術(shù)中，具有多個(gè)室內(nèi)機(jī)，為了能夠?qū)@些室內(nèi)機(jī)分別選擇制冷或制熱，從室外側(cè)到室內(nèi)側(cè)通過4條配管連接。另外，在專利文獻(xiàn)4記載的技術(shù)中，分支單元和延長配管之間的連接采用2條制冷配管、2條制熱配管的合計(jì)4條配管，其結(jié)果，具有與室外機(jī)和分支單元通過4條配管連接的系統(tǒng)類似的結(jié)構(gòu)。
[0023]像這樣，在專利文獻(xiàn)2、4記載的技術(shù)中，從室外側(cè)到室內(nèi)側(cè)必須連接4條配管，施工性差。
[0024]在專利文獻(xiàn)3記載的技術(shù)中，按每個(gè)室內(nèi)機(jī)獨(dú)立地搭載用于輸送熱介質(zhì)的栗。由此，在專利文獻(xiàn)3記載的技術(shù)中，不僅與栗的臺數(shù)相應(yīng)地成為昂貴的系統(tǒng)，噪音還大，不是實(shí)用的結(jié)構(gòu)。
[0025]而且，由于制冷劑流動的換熱器配置在室內(nèi)機(jī)的附近，所以存在制冷劑在室內(nèi)或室內(nèi)的附近泄漏的可能性。
[0026]在專利文獻(xiàn)4記載的技術(shù)中，由于熱交換后的1次制冷劑流入與熱交換前的1次制冷劑相同的流路，所以在連接了多個(gè)室內(nèi)機(jī)的情況下，各室內(nèi)機(jī)不能發(fā)揮最大能力，成為浪費(fèi)能量的結(jié)構(gòu)。
[0027]在專利文獻(xiàn)5記載的技術(shù)中，在將單一制冷劑或近共沸制冷劑作為制冷劑使用的情況下，沒有問題，但在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)，因制冷劑的飽和液體溫度和飽和氣體溫度的溫度梯度，水等熱介質(zhì)可能會凍結(jié)。由此可知，在空氣調(diào)節(jié)裝置中，只有能夠良好地控制循環(huán)的熱介質(zhì)的溫度，才能實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0028]本發(fā)明是為解決上述課題的至少1個(gè)而研發(fā)的，其目的是提供一種空氣調(diào)節(jié)裝置，能夠縮短暫時(shí)停止的空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)的再開始、制熱運(yùn)轉(zhuǎn)和制冷運(yùn)轉(zhuǎn)的切換、以及凍結(jié)緩和模式的執(zhí)行中的至少1個(gè)所需的時(shí)間。
[0029]本發(fā)明的空氣調(diào)節(jié)裝置具有:制冷劑循環(huán)回路，其具有壓縮機(jī)、第一制冷劑流路切換裝置、多個(gè)熱介質(zhì)間換熱器、第一節(jié)流裝置及熱源側(cè)換熱器，制冷劑在它們之間循環(huán)而構(gòu)成制冷循環(huán);熱介質(zhì)循環(huán)回路，其具有多個(gè)熱介質(zhì)間換熱器、栗及多個(gè)利用側(cè)換熱器，熱介質(zhì)在它們之間循環(huán)，本發(fā)明的空氣調(diào)節(jié)裝置具有熱介質(zhì)蓄能部和蓄能部內(nèi)換熱器，上述熱介質(zhì)蓄能部連接于熱介質(zhì)循環(huán)回路，并存儲熱介質(zhì)，上述蓄能部內(nèi)換熱器連接于制冷劑循環(huán)回路，通過被供給的熱源側(cè)制冷劑加熱或冷卻熱介質(zhì)蓄能部內(nèi)的熱介質(zhì)，該空氣調(diào)節(jié)裝置將在熱介質(zhì)蓄能部中被加熱且存儲在熱介質(zhì)蓄能部中的被加熱蓄能了的熱介質(zhì)輸送到要求制熱運(yùn)轉(zhuǎn)的利用側(cè)換熱器，或者，將在熱介質(zhì)蓄能部中被冷卻且存儲在熱介質(zhì)蓄能部中的被冷卻蓄能了的熱介質(zhì)輸送到要求制冷運(yùn)轉(zhuǎn)的利用側(cè)換熱器。
[0030]發(fā)明的效果
[0031]根據(jù)本發(fā)明的空氣調(diào)節(jié)裝置，將熱源側(cè)制冷劑供給到蓄能部內(nèi)換熱器，對存儲在熱介質(zhì)蓄能部中的熱介質(zhì)進(jìn)行加熱蓄能或冷卻蓄能。而且，空氣調(diào)節(jié)裝置在空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)的再開始之前，將該被加熱蓄能或冷卻蓄能了的熱介質(zhì)輸送到利用側(cè)換熱器，所以，能夠縮短空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)的再開始、制熱運(yùn)轉(zhuǎn)和制冷運(yùn)轉(zhuǎn)的切換、以及凍結(jié)緩和模式的執(zhí)行中的至少1個(gè)所需的時(shí)間。
【附圖說明】
[0032]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。
[0033]圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置的制冷劑回路結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0034]圖3是表示圖2所示的空氣調(diào)節(jié)裝置的制熱蓄能模式時(shí)的制冷劑的流動的制冷劑回路圖
[0035]圖4是表示圖2所示的空氣調(diào)節(jié)裝置的制熱蓄能的放熱模式時(shí)的制冷劑的流動的制冷劑回路圖。
[0036]圖5是表示圖2所示的空氣調(diào)節(jié)裝置的制冷蓄能模式時(shí)的制冷劑的流動的制冷劑回路圖。
[0037]圖6是表示圖2所示的空氣調(diào)節(jié)裝置的制冷蓄能的放熱模式時(shí)的制冷劑的流動的制冷劑回路圖。
[0038]圖7是表示圖2所示的空氣調(diào)節(jié)裝置的制冷運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)蓄能模式時(shí)的制冷劑的流動的制冷劑回路圖。
[0039]圖8是表示圖2所示的空氣調(diào)節(jié)裝置的制熱運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)蓄能模式時(shí)的制冷劑的流動的制冷劑回路圖。
[0040]圖9是說明增加中繼單元和利用側(cè)換熱器所占的熱介質(zhì)以外的熱介質(zhì)的總量時(shí)熱介質(zhì)的溫度降低到規(guī)定溫度的時(shí)間的線圖。
[0041]圖10是表示與圖2所示的熱介質(zhì)配管相對的熱介質(zhì)蓄能槽的連接位置的其他例子的制冷劑回路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]以下，基于【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0043]實(shí)施方式
[0044]圖1是表示實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置100的設(shè)置例的概要圖。
[0045]在本實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置100中，室內(nèi)空間達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，停止向設(shè)置在室內(nèi)單元3中的利用側(cè)換熱器35供給熱介質(zhì)(溫度傳感器關(guān)閉)。另外，在空氣調(diào)節(jié)裝置100中，即使室內(nèi)空間沒有達(dá)到設(shè)定溫度，只要有來自用戶的指示，則不僅使熱介質(zhì)向設(shè)置在室內(nèi)單元3中的利用側(cè)換熱器35的供給停止，還使附加設(shè)置在利用側(cè)換熱器35中的風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)停止(停止模式)。像這樣，在本實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置100中，室內(nèi)空間達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，執(zhí)行溫度傳感器關(guān)閉并調(diào)整室內(nèi)空間的溫度，另外，從用戶接收到運(yùn)轉(zhuǎn)停止的指示時(shí)，執(zhí)行停止模式。
[0046]空氣調(diào)節(jié)裝置100具有能夠縮短從溫度傳感器關(guān)閉狀態(tài)或停止模式再次開始空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)(制熱運(yùn)轉(zhuǎn)、制冷運(yùn)轉(zhuǎn)等)時(shí)的啟動時(shí)間的功能。
[0047]空氣調(diào)節(jié)裝置100具有使熱源側(cè)制冷劑循環(huán)的制冷循環(huán)即制冷劑循環(huán)回路A及使熱介質(zhì)循環(huán)的熱介質(zhì)循環(huán)回路B，各室內(nèi)單元3能夠選擇制冷運(yùn)轉(zhuǎn)、制熱運(yùn)轉(zhuǎn)。這里，將室內(nèi)單元3全部執(zhí)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)的模式稱為全制冷運(yùn)轉(zhuǎn)模式，將室內(nèi)單元3全部執(zhí)行制熱運(yùn)轉(zhuǎn)的模式稱為全制熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式，將執(zhí)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)和制熱運(yùn)轉(zhuǎn)的室內(nèi)單元3混合存在的模式稱為制冷制熱混合運(yùn)轉(zhuǎn)模式。此外，在制冷制熱混合運(yùn)轉(zhuǎn)模式下，存在制冷負(fù)載大的制冷主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式、制熱負(fù)載大的制熱主體運(yùn)轉(zhuǎn)模式。
[0048]如圖1所示，本實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置100具有室外單元(熱源機(jī))1、多臺室內(nèi)單元3、設(shè)在室外單元1和室內(nèi)單元3之間的1臺中繼單元2。中繼單元2用于在熱源側(cè)制冷劑和熱介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換。室外單元1和中繼單元2通過供熱源側(cè)制冷劑流動的制冷劑配管4連接。中繼單元2和室內(nèi)單元3通過供熱介質(zhì)流動的熱介質(zhì)配管5連接。而且，室外單元1生成的冷能或熱能通過中繼單元2被配送到室內(nèi)單元3。
[0049]室外單元1通常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，并通過中繼單元2向室內(nèi)單元3供給冷能或熱能。
[0050]中繼單元2將由室外單元1生成的熱能或冷能傳遞到室內(nèi)單元3。該中繼單元2能夠作為與室外單元1及室內(nèi)單元3分開的框體，設(shè)置在與室外空間6及室內(nèi)空間7分開的位置。另外，中繼單元2通過制冷劑配管4連接于室外單元1，另外，還通過熱介質(zhì)配管5連接于室內(nèi)單元3。
[0051]室內(nèi)單元3配置在能夠向建筑物9的內(nèi)部的空間(例如，起居室等)即室內(nèi)空間7供給制冷用空氣或制熱用空氣的位置，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。在圖1中，圖示了室內(nèi)單元3為天花板嵌入式的結(jié)構(gòu)，但不限于此。
[0052]熱介質(zhì)蓄能槽裝置15(參照圖2)能夠?qū)κ彝鈫卧?生成的熱能或冷能進(jìn)行蓄能。熱介質(zhì)蓄能槽裝置15所設(shè)置的位置沒有特別限定，例如可以設(shè)置于空間8等。熱介質(zhì)蓄能槽裝置15通過制冷劑配管62a?62c連接于中繼單元2的制冷劑配管4。另外，熱介質(zhì)蓄能槽裝置15通過熱介質(zhì)配管61a?61d連接于中繼單元2的熱介質(zhì)配管5。
[0053]熱源側(cè)制冷劑從室外單元1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)中與熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換，對熱介質(zhì)進(jìn)行加熱或冷卻。也就是說，熱介質(zhì)在熱介質(zhì)間換熱器中被加熱或冷卻而成為熱水或冷水。在中繼單元2中形成的熱水或冷水由熱介質(zhì)輸送裝置(后述)通過熱介質(zhì)配管5被輸送到室內(nèi)單元3，在室內(nèi)單元3中用于對室內(nèi)空間7進(jìn)行制熱運(yùn)轉(zhuǎn)或制冷運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0054] 作為熱源側(cè)制冷劑可以使用例如R-22、R_134a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CF3、CF = CH2等地球變暖系數(shù)的值較小的制冷劑或其混合物，或者C02或丙烷等自然制冷劑。
[0055 ]另一方面，作為熱介質(zhì)例如可以使用水、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。此外，對本實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置100采用水作為熱介質(zhì)的情況進(jìn)行說明。
[0056]如圖1所示，在本實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置100中，室外單元1和中繼單元2使用2條制冷劑配管4連接，中繼單元2和各室內(nèi)單元3使用2條熱介質(zhì)配管5連接。像這樣，在空氣調(diào)節(jié)裝置100中，通過使用2條配管(制冷劑配管4、熱介質(zhì)配管5)連接各單元(室外單元1、中繼單元2及室內(nèi)單元3)，施工變得容易。
[0057]此外，在圖1中，作為例子示出了中繼單元2設(shè)置在建筑物9的內(nèi)部并且設(shè)置在與室內(nèi)空間7分開的空間即天花板里側(cè)等空間(以下簡稱為空間8)的狀態(tài)。中繼單元2除此以外還能夠設(shè)置在電梯等所在的共用空間等。另外，在圖1中，作為例子示出了室內(nèi)單元3為天花板箱式的情況，但不限于此，也可以采用天花板嵌入式或天花板懸掛式等，只要能夠直接或者通過管道等向室內(nèi)空間7吹出制熱用空氣或制冷用空氣，可以是任意種類的結(jié)構(gòu)。
[0058]在圖1中，作為例子示出了室外單元1被設(shè)置在室外空間6的情況，但不限于此。例如，室外單元1也可以設(shè)置在帶有換氣口的機(jī)械室等被包圍的空間，只要能夠通過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，或者，在使用水冷式的室外單元1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1設(shè)置在這樣的場所，也不會發(fā)生特別的問題。
[0059]另外，中繼單元2也可以設(shè)置在室外單元1的附近。但是，像這樣將中繼單元2設(shè)置在室外單元1的附近的情況下，需要留意從中繼單元2連接到室內(nèi)單元3的熱介質(zhì)配管5的長度。這是因?yàn)椋瑥闹欣^單元2到室內(nèi)單元3的距離變長時(shí)，熱介質(zhì)的輸送動力相應(yīng)地變大，節(jié)能的效果差。
[0060]而且，室外單元1、中繼單元2及室內(nèi)單元3的連接臺數(shù)不限于圖1所示的臺數(shù)，根據(jù)設(shè)置空氣調(diào)節(jié)裝置100的建筑物9來決定臺數(shù)即可。
[0061]相對于1臺室外單元