JP7154035B2 - air conditioner - Google Patents
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Description
この発明は、空気調和装置に関する。 The present invention relates to an air conditioner.
従来、空気調和機として、温度の高い気流と温度が低い気流の気流を吹き分けるものが知られている。特開2013-76550号公報(特許文献1)には、クロスフローファンを囲むように2つに分割された室内熱交換器を配置し、吹き出し口から発生する風に温度差をつけることが可能な空気調和機が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as an air conditioner, there is known an air conditioner that separates high-temperature air currents from low-temperature air currents. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-76550 (Patent Document 1), an indoor heat exchanger divided into two is arranged so as to surround a cross-flow fan, and it is possible to create a temperature difference in the air generated from the outlet. air conditioner is disclosed.
しかしながら、上記特開2013-76550号公報に記載された空気調和機の室内機の形態では、温風と冷風を上下左右に吹き分けようとしたとき、2つの温度の気流を分けることが不十分で温風と冷風が混合して吹出されるので、改善の余地がある。 However, in the form of the indoor unit of the air conditioner described in JP-A-2013-76550, when trying to blow hot air and cold air vertically and horizontally, it is insufficient to separate airflows of two temperatures. There is room for improvement because hot air and cold air are mixed and blown out.
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、室内機内に独立した複数の熱交換器を有し、温風と冷風とを別々に発生させることができる空気調和装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and its object is to have a plurality of independent heat exchangers in an indoor unit to generate hot air and cold air separately. To provide an air conditioner capable of
本開示の空気調和装置は、室外機と室内機とを備える。室外機は、冷房時には、ガス状態の冷媒を圧縮した後に凝縮させて液状態または二相状態とし、暖房時には、液状態または二相状態の冷媒を蒸発させてガス状態とした後に圧縮するように構成される。室内機は、冷房時には、液状態または二相状態の冷媒を室外機から受け膨張および蒸発させてガス状態として室外機に戻し、暖房時には、ガス状態の冷媒を室外機から受け凝縮および膨張させて液状態または二相状態として室外機に戻すように構成される。室内機は、複数の室内熱交換器と、膨張切替機構とを含む。膨張切替機構は、複数の室内熱交換器を並列に接続する第1接続形態と、複数の室内熱交換器を直列に接続する第2接続形態とに切替可能に構成されるとともに、第1接続形態においては複数の室内熱交換器がともに蒸発器または凝縮機となり、第2接続形態においては複数の室内熱交換器のうち少なくとも1つが凝縮器となり、かつ、少なくとも1つが蒸発器となるように冷媒を膨張させるように構成される。 An air conditioner of the present disclosure includes an outdoor unit and an indoor unit. The outdoor unit compresses the gaseous refrigerant and then condenses it into a liquid state or a two-phase state during cooling, and evaporates the liquid or two-phase refrigerant into a gaseous state and then compresses it during heating. Configured. During cooling, the indoor unit receives liquid or two-phase refrigerant from the outdoor unit, expands and evaporates it, and returns it to the outdoor unit as a gas. It is configured to be returned to the outdoor unit as a liquid state or a two-phase state. The indoor unit includes a plurality of indoor heat exchangers and an expansion switching mechanism. The expansion switching mechanism is configured to be switchable between a first connection mode in which the plurality of indoor heat exchangers are connected in parallel and a second connection mode in which the plurality of indoor heat exchangers are connected in series, and a first connection mode. In the mode, both of the plurality of indoor heat exchangers are evaporators or condensers, and in the second connection mode, at least one of the plurality of indoor heat exchangers is a condenser and at least one is an evaporator. configured to expand a refrigerant;
本発明に係る空気調和装置によれば、室内機内に独立した複数の熱交換器を有し、従来の暖房運転と、従来の冷房運転に加え、一部の熱交換器を凝縮器、残りの熱交換器を蒸発器として作動させ温風と冷風を発生させ、快適な空間を実現することができる。 According to the air conditioner according to the present invention, the indoor unit has a plurality of independent heat exchangers, and in addition to conventional heating operation and conventional cooling operation, some heat exchangers are condensers, and the remaining heat exchangers are A comfortable space can be realized by operating the heat exchanger as an evaporator to generate hot and cold air.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings. In the drawings below, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
図1は、本実施の形態に係る空気調和装置の構成を示す図である。図1を参照して、空気調和装置50は、室外機52と室内機51とを備える。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an air conditioner according to this embodiment. Referring to FIG. 1 ,
室外機52は、冷房時には、ガス状態の冷媒を圧縮した後に凝縮させて液状態または二相状態とし、暖房時には、液状態または二相状態の冷媒を蒸発させてガス状態とした後に圧縮するように構成される。
The
室内機51は、冷房時には、液状態または二相状態の冷媒を室外機から受け膨張および蒸発させてガス状態として室外機52に戻し、暖房時には、ガス状態の冷媒を室外機から受け凝縮および膨張させて液状態または二相状態として室外機52に戻すように構成される。
During cooling, the
空気調和装置50は、圧縮機1と、四方弁2と、室外熱交換器3と、室外ファン10とを備える。圧縮機1と、四方弁2と、室外熱交換器3と、室外ファン10とは、室外機52に配置される。
The
空気調和装置50は、さらに、室内熱交換器4と、室内ファン11と、室内熱交換器5と、室内ファン12と、流路切替弁6,7と、膨張弁8,9と、風向制御装置13,14と、温度分布検知装置15とを備える。室内熱交換器4と、室内ファン11と、室内熱交換器5と、室内ファン12と、流路切替弁6,7と、膨張弁8,9と、風向制御装置13,14と、温度分布検知装置15とは、室内機51に配置される。
The
室内機51は、室内熱交換器4,5と、膨張切替機構80とを含む。膨張切替機構80は、室内熱交換器4,5を並列に接続する第1接続形態と、室内熱交換器4,5を直列に接続する第2接続形態とに切替可能に構成されるとともに、第1接続形態においては室内熱交換器4,5がともに蒸発器または凝縮機となり、第2接続形態においては室内熱交換器4,5のうち少なくとも1つが凝縮器となり、かつ、他の少なくとも1つが蒸発器となるように冷媒を膨張させるように構成される。
空気調和装置50は、室外機52と室内機51とを接続する第1配管53および第2配管54をさらに備える。第1配管53は、液状態または二相状態の冷媒を通過させ、第2配管54は、ガス状態の冷媒を通過させる。
The
膨張切替機構80は、複数の室内熱交換器4,5の各々に対応して設けられる複数の膨張弁8,9と、複数の室内熱交換器4,5の接続を第1接続形態と第2接続形態とに切替えるように構成された複数の流路切替弁6,7とを含む。
The
流路切替弁6,7は、複数の室内熱交換器4,5の接続形態を直列接続と並列接続との間で切り替えるとともに、直列接続の場合に最も上流側となる熱交換器を指定することができる。
The flow
膨張弁8,9は、複数の室内熱交換器4,5が直列接続された場合に内部圧力を損失させ、複数の室内熱交換器4,5が並列接続された場合に内部圧力を損失させつつ通過冷媒流量を制御する。
The
図1に示すように、空気調和装置50は、複数の室内熱交換器4,5にそれぞれ対応して設けられる複数の室内ファン11,12と、複数の室内ファン11,12によって複数の室内熱交換器4,5を通過した空気を互いに独立した方向に吹き分けることが可能に構成された風向制御装置13,14とをさらに備える。
As shown in FIG. 1 , the
図2は、空気調和装置を制御する制御装置について説明するためのブロック図である。図1、図2に示すように、制御装置100は、温度分布検知装置15、室温センサ21、圧力センサ22から各種検出値を受け、リモコン23から冷房運転、暖房運転の開始・停止や設定温度などを含む運転指令を受ける。
FIG. 2 is a block diagram for explaining a control device that controls the air conditioner. As shown in FIGS. 1 and 2, the
制御装置100は、各種検出値および運転指令に基づいて、風向制御装置13,14、室内ファン11,12、膨張弁8,9、流路切替弁6,7、四方弁2、圧縮機1、室外ファン10を制御する。
Based on various detected values and operation commands, the
特に、制御装置100は、室内の温度分布を検知する温度分布検知装置15と、温度分布検知装置15によって検出された温度分布に基づいて、複数の室内ファン11,12および風向制御装置13,14を制御するように構成される。温度分布検知装置15としては、たとえば赤外線センサーや赤外線カメラ等を用いることができる。
In particular, the
次に、流路切替弁6,7について詳細に説明する。図3は、流路切替弁の接続パターンと空気調和装置の運転モードとの関係を示す図である。流路切替弁6と流路切替弁7の接続ポートを時計回りにA~Dと割り当てる。流路切替弁6と流路切替弁7の各々は、内部のポート間経路接続パタ-ンが、少なくともA-BとA-D、A-BとC-D、A-DとB-Cの3通りを備える流路切替弁である。それぞれの経路の接続パターンを接続パターンP1,P2,P3とする。
Next, the
接続パターンP1は、モードM1(冷房)およびM4(暖房)で使用され、接続パターンP2は、モードM2(冷房)およびM5(暖房)で使用され、接続パターンP3は、モードM3(冷房)およびM6(暖房)で使用される。モードM1~M6については、後に図7~9、図11~13で説明することとし、まず接続パターンP1~P3について説明する。 Connection pattern P1 is used in modes M1 (cooling) and M4 (heating), connection pattern P2 is used in modes M2 (cooling) and M5 (heating), and connection pattern P3 is used in modes M3 (cooling) and M6. used in (heating). Modes M1 to M6 will be described later with reference to FIGS. 7 to 9 and FIGS. 11 to 13. First, connection patterns P1 to P3 will be described.
図4は、流路切替弁の接続パターンP1について説明するための概略図である。図5は、流路切替弁の接続パターンP2について説明するための概略図である。図6は、流路切替弁の接続パターンP3について説明するための概略図である。 FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the connection pattern P1 of the flow path switching valve. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the connection pattern P2 of the flow path switching valve. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the connection pattern P3 of the flow path switching valve.
流路切替弁6,7は同じ構成を有するので、代表として流路切替弁6について説明する。
Since the
流路切替弁6は、ポートAと、ポートBと、ポートCと、ポートDとを含む。流路切替弁6は、さらに、弁体452を内部でスライドさせるシリンダ460と、弁体402を内部でスライドさせるシリンダ410とを含む。
The flow
弁体452は、シリンダ460内に配置され、シリンダ460の軸方向に摺動自在に構成されている。弁体452は、中間ポート411と中間ポート412の何れか一方をポートBに連通させ、他方を閉止するように構成される。
The
弁体402は、シリンダ410内に配置され、シリンダ410の軸方向に摺動自在に構成されている。弁体402はその中央部が逆U字状に加工されている。弁体402は、この逆U字状の部分によって、互いに隣接するポートA-Dの間またはポートC-Dの間で冷媒が流通できるように接続する。弁体402はさらに、中間ポート411または412に連通する貫通孔が設けられている。
The
弁体402は、異なる連通状態が形成される2つの位置をとることができる。弁体402は、第1位置に配置されると、中間ポート411をポートAおよびポートDに連通させるとともに、中間ポート412をポートCに連通させる。弁体402は、第2位置に配置されると、中間ポート412をポートDおよびポートCに連通させるとともに、中間ポート411をポートAに連通させる。
The
以下、流路切替弁6の弁体の位置と冷媒の流れについて説明する。図4には、接続パターンP1に対応する弁体402および弁体452の設定状態が示されている。
The position of the valve element of the
接続パターンP1では、弁体452は右方向に移動し、中間ポート412を閉止する一方で、ポートBと中間ポート411とを連通させる。また、弁体402は、左方向に移動し、ポートAとDと中間ポート411とを連通させるとともに、ポートCと中間ポート412を連通させる。その結果、暖房運転時に、ポートB、ポートDおよびポートAは、連通するとともにポートCは非連通とされる。
In the connection pattern P1, the
図5には、接続パターンP2に対応する流路切替弁の弁体の設定状態が示されている。接続パターンP2では、弁体452は右方向に移動し、中間ポート412を閉止する一方で、ポートBと中間ポート411とを連通させる。また、弁体402は、右方向に移動し、ポートDとポートCとを連通させるとともに、ポートAと中間ポート411とを連通させる。その結果、ポートCとポートDとが互いに連通するとともに、ポートBとポートAとが互いに連通する。
FIG. 5 shows the setting state of the valve body of the flow path switching valve corresponding to the connection pattern P2. In the connection pattern P2, the
図6には、接続パターンP3に対応する流路切替弁の弁体の設定状態が示されている。接続パターンP3では、弁体452は左方向に移動し、中間ポート411を閉止する一方で、ポートBと中間ポート412とを連通させる。また、弁体402は、左方向に移動し、ポートDとポートAとを連通させるとともに、ポートCと中間ポート412とを連通させる。その結果、ポートAとポートDとが互いに連通するとともに、ポートBとポートCとが互いに連通する。
FIG. 6 shows the setting state of the valve body of the flow path switching valve corresponding to the connection pattern P3. In the connection pattern P3, the
以上説明したように、室内機51は、複数の室内熱交換器として室内熱交換器4と室内熱交換器5とを含む。膨張切替機構80は、流路切替弁6および流路切替弁7と、膨張弁8および膨張弁9とを含む。図3~図6に示されるように、流路切替弁6および流路切替弁7の各々は、第1~第4ポート(A,B,C,D)を有する。流路切替弁6および流路切替弁7の各々は、ポートAとポートBとポートDとが連通し、かつポートCが閉止される接続パターンP1と、ポートAとポートBとが連通し、かつポートCとポートDとが連通する接続パターンP2と、ポートAとポートDとが連通し、かつポートBとポートCとが連通する接続パターンP3とに内部流路を切替可能に構成される。
As described above, the
続いて、本実施の形態の空気調和装置のモードM1~M6について順に説明する。
[モードM1(冷房)]
図7は、モードM1(冷房)における流路切替弁および四方弁の状態と冷媒の流れを示す図である。
Next, modes M1 to M6 of the air conditioner of the present embodiment will be described in order.
[Mode M1 (cooling)]
FIG. 7 is a diagram showing the states of the channel switching valve and the four-way valve and the flow of the refrigerant in mode M1 (cooling).
図7に示すように、流路切替弁6のポートAには第1配管53が接続される。流路切替弁7のポートAには第2配管54が接続される。流路切替弁6のポートCは流路切替弁7のポートCに接続される。流路切替弁6のポートBと流路切替弁7のポートDとの間には、膨張弁8と室内熱交換器4とが直列に接続される。流路切替弁6のポートDと流路切替弁7のポートBとの間には、膨張弁9と室内熱交換器5とが直列に接続される。なお、この接続関係は、図8~図9、図11~図13でも共通である。
As shown in FIG. 7 , a
モードM1(冷房)は、2つの室内熱交換器4,5から冷風を吹き出す運転形態である。室内熱交換器4を蒸発器、室内熱交換器5を蒸発器、室外熱交換器3を凝縮器として作用させるために、第1室内流路切替弁6と第2室内流路切替弁7の経路は図3の接続パターンP1に設定し、膨張弁8の開度を小、膨張弁9の開度を小とする。このように制御することで2つの室内熱交換器から冷風を吹き出すことができる。
Mode M1 (cooling) is an operation mode in which cool air is blown from the two
また、モードM1では、2つの膨張弁8,9の開度に異なる値を用いると、2つの室内熱交換器4,5の冷媒流量が異なり、熱交換能力に差が出ることで、吹き出す空気温度に差を付けることができる。
In addition, in mode M1, if different values are used for the opening degrees of the two
図8は、モードM1(冷房)において、温度監視対象の移動または変更に基づいて2つの室内熱交換器から吹き出す空気温度を変更する様子を示すタイムチャートである。図8では、室内熱交換器4から吹き出す空気温度と室内熱交換器5から吹き出す空気温度を交換する様子が示されている。
FIG. 8 is a time chart showing how the temperature of the air blown out from the two indoor heat exchangers is changed based on the movement or change of the temperature monitoring target in mode M1 (cooling). FIG. 8 shows how the temperature of the air blown out from the
モードM1(冷房)によれば、2つの膨張弁8,9の開度が異なるとき、それらの値を交換することで、室内熱交換器4から吹き出す空気温度と室内熱交換器5から吹き出す空気温度とを交換することができる。このように制御することにより、温度監視対象の移動や変更に合わせて2つの室内熱交換器の温度を調節することができる。
According to mode M1 (cooling), when the opening degrees of the two
また、図8に示すように、2つの室内膨張弁の開度の制御を時間経過と共に徐々に行なうことで、室内熱交換器4,5から吹き出す空気温度を徐々に変化させることができる。このように制御することにより、在室者に急な温度変化による不快感を与えることを防ぐことができる。
Further, as shown in FIG. 8, by gradually controlling the opening degrees of the two indoor expansion valves over time, the temperature of the air blown out from the
[モードM2(冷房)]
以上のモードM1(冷房)は、冷風を2方向に吹出すことができる運転形態であるが、モードM2(冷房)は、室内温度を下降または維持させながら、室温が上昇しない程度の温風を室内熱交換器4から発生させる運転モードである。
[Mode M2 (cooling)]
Mode M1 (cooling) described above is an operation mode capable of blowing cold air in two directions. This is the operating mode generated from the
図9は、モードM2(冷房)における流路切替弁および四方弁の状態と冷媒の流れを示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing the states of the channel switching valve and the four-way valve and the flow of the refrigerant in mode M2 (cooling).
室内熱交換器4を凝縮器、室内熱交換器5を蒸発器、室外熱交換器3を凝縮器として作用させるために、第1室内流路切替弁6と第2室内流路切替弁7の経路は図3の接続パターンP2に設定する。膨張弁8の開度を大、膨張弁9の開度を小とし、室外熱交換器3での凝縮能力を調整することで室内熱交換器4での凝縮能力が室内熱交換器5での蒸発熱量と同等かまたは下回るように2つの膨張弁8,9の開度を制御する。このように一部の凝縮能力を室外熱交換器3にて熱交換させることで、室内熱交換器4の凝縮能力が常に室内熱交換器5の蒸発能力以下となるように制御する。これにより、室内温度を下降または維持させながら、室内熱交換器4から温風を発生させることが可能となる。
In order to operate the
また、モードM2(冷房)においても、2つの膨張弁8,9の開度の制御を時間経過と共に徐々に行なって、室内熱交換器から吹き出す空気温度を徐々に推移させることができ、在室者に急な温度変化による不快感を与えることを防ぐことができる。
Also in mode M2 (cooling), the degree of opening of the two
[モードM3(冷房)]
以上のモードM2(冷房)は、室内温度を下降または維持させながら、室温が上昇しない程度の温風を室内熱交換器4から発生させる運転形態であるが、モードM3(冷房)は、室内温度を下降または維持させながら、室温が上昇しない程度の温風を室内熱交換器5から発生させる運転形態である。
[Mode M3 (cooling)]
Mode M2 (cooling) described above is an operation mode in which hot air is generated from the
図10は、モードM3(冷房)における流路切替弁および四方弁の状態と冷媒の流れを示す図である。 FIG. 10 is a diagram showing the states of the channel switching valve and the four-way valve and the flow of the refrigerant in mode M3 (cooling).
室内熱交換器4を蒸発器、室内熱交換器5を凝縮器、室外熱交換器3を凝縮器として作用させるために、第1室内流路切替弁6と第2室内流路切替弁7の経路は図3の接続パターンP3に設定する。膨張弁8の開度を小、膨張弁9の開度を大とし、室外熱交換器3での凝縮能力を調整することで室内熱交換器5での凝縮能力が室内熱交換器4での蒸発熱量と同等かまたは下回るように、2つの膨張弁8,9の開度を調整する。このように一部の凝縮能力を室外熱交換器3にて熱交換させることで、室内熱交換器5の凝縮能力が常に室内熱交換器4の蒸発能力以下となるように制御する。これにより、室内温度を下降または維持させながら、室内熱交換器5から温風を発生させることが可能となる。
In order to operate the
また、モードM3(冷房)においても、2つの室内膨張弁の開度の制御を時間経過と共に徐々に行なって、室内熱交換器から吹き出す空気温度を徐々に推移させることができ、在室者に急な温度変化による不快感を与えることを防ぐことができる。 Also, in mode M3 (cooling), the opening degrees of the two indoor expansion valves are controlled gradually over time, and the temperature of the air blown out from the indoor heat exchanger can be gradually changed. It is possible to prevent discomfort due to sudden temperature changes.
また、モードM2、M3において、図8のように膨張弁8の開度と膨張弁9の開度を切り替えるとともに、吹き出し温度が等しくなった時刻t1で流路切替弁を接続パターンP2から接続パターンP3に切り替える。これによって、モードM2(冷房)とモードM3(冷房)を自然に切り替えることができ、室内熱交換器4から吹き出す空気温度と室内熱交換器5から吹き出す空気温度とを交換することができる。このように制御することにより、温度監視対象の移動や変更に合わせて2つの室内熱交換器の温度を交換することができる。
In modes M2 and M3, the opening degree of the
[モードM4(暖房)]
以上のモードM1~M3は、冷房運転に関する運転形態であるが、モードM4(暖房)は、暖房運転の運転形態である。
[Mode M4 (Heating)]
Modes M1 to M3 described above are operation modes related to cooling operation, and mode M4 (heating) is an operation mode for heating operation.
図11は、モードM4(暖房)における流路切替弁および四方弁の状態と冷媒の流れを示す図である。 FIG. 11 is a diagram showing the states of the channel switching valve and the four-way valve and the flow of refrigerant in mode M4 (heating).
室内熱交換器4を凝縮器、室内熱交換器5を凝縮器、室外熱交換器3を蒸発器として作用させるために、第1室内流路切替弁6と第2室内流路切替弁7の経路は図3の接続パターンP1に設定する。膨張弁8の開度を小、膨張弁9の開度を小とする。このように制御することで2つの室内熱交換器4,5から温風を吹き出すことができる。
In order to operate the
次に制御の一例を記す。図12は、モードM4(暖房)において、温度監視対象の移動または変更に基づいて2つの室内熱交換器から吹き出す空気温度を変更する様子を示すタイムチャートである。 An example of control is described below. FIG. 12 is a time chart showing how the temperature of the air blown out from the two indoor heat exchangers is changed in mode M4 (heating) based on the movement or change of the temperature monitoring target.
モードM4(暖房)によれば、2つの膨張弁8,9の開度が異なるとき、それらの値を交換することで、室内熱交換器4から吹き出す空気温度と室内熱交換器5から吹き出す空気温度とを交換することができる。このように制御することにより、温度監視対象の移動や変更に合わせて2つの室内熱交換器4,5の温度を交換することができる。
According to mode M4 (heating), when the opening degrees of the two
また、図12に示すように、2つの膨張弁8,9の開度の制御を時間経過と共に徐々に行なうことで、室内熱交換器4,5から吹き出す空気温度を徐々に変化させることができる。このように制御することにより、在室者に急な温度変化による不快感を与えることを防ぐことができる。
Further, as shown in FIG. 12, by gradually controlling the opening degrees of the two
[モードM5(暖房)]
モードM4(暖房)は、従来と同様の暖房運転に加え、温度の異なる温風を2方向に吹出すことができる運転形態であるが、モードM5(暖房)は、室内温度を上昇または維持させながら、室温が下降しない程度の冷風を室内熱交換器4から発生させる運転形態である。
[Mode M5 (Heating)]
Mode M4 (heating) is an operation mode in which hot air with different temperatures can be blown in two directions in addition to conventional heating operation, but mode M5 (heating) raises or maintains the indoor temperature. However, it is an operation mode in which cold air is generated from the
図13は、モードM5(暖房)における流路切替弁および四方弁の状態と冷媒の流れを示す図である。 FIG. 13 is a diagram showing the states of the channel switching valve and the four-way valve and the flow of refrigerant in mode M5 (heating).
室内熱交換器4を蒸発器、室内熱交換器5を凝縮器、室外熱交換器3を蒸発器として作用させるために、第1室内流路切替弁6と第2室内流路切替弁7の経路は図3の接続パターンP2に設定し、膨張弁8の開度を大、膨張弁9の開度を小とする。このように制御することで室内温度を上昇または維持させながら、室内熱交換器4から冷風を発生させることが可能となる。
In order to operate the
また、モードM5(暖房)においても、2つの室内膨張弁の開度の制御を時間経過と共に徐々に行なって、室内熱交換器から吹き出す空気温度を徐々に推移させることができ、在室者に急な温度変化による不快感を与えることを防ぐことができる。 In addition, even in mode M5 (heating), the opening degrees of the two indoor expansion valves are controlled gradually over time, and the temperature of the air blown out from the indoor heat exchanger can be gradually changed. It is possible to prevent discomfort due to sudden temperature changes.
[モードM6(暖房)]
モードM5(暖房)は、室内温度を上昇または維持させながら、室温が下降しない程度の冷風を室内熱交換器4から発生させる運転形態であるが、モードM6(暖房)は、室内温度を上昇または維持させながら、室温が下降しない程度の冷風を室内熱交換器5から発生させる運転形態である。
[Mode M6 (Heating)]
Mode M5 (heating) is an operation mode in which cold air is generated from the
図14は、モードM6(暖房)における流路切替弁および四方弁の状態と冷媒の流れを示す図である。 FIG. 14 is a diagram showing the states of the channel switching valve and the four-way valve and the flow of refrigerant in mode M6 (heating).
室内熱交換器4を凝縮器、室内熱交換器5を蒸発器、室外熱交換器3を蒸発器として作用させるために、第1室内流路切替弁6と第2室内流路切替弁7の経路は図3の接続パターンP3に設定し、膨張弁8の開度を小、膨張弁9の開度を大に制御する。このように制御することで室内温度を上昇または維持させながら、室内熱交換器5から冷風を発生させることが可能となる。
In order to operate the
また、モードM6(暖房)においても、2つの室内膨張弁の開度の制御を時間経過と共に徐々に行なって、室内熱交換器から吹き出す空気温度を徐々に推移させることができ、在室者に急な温度変化による不快感を与えることを防ぐことができる。 Also in mode M6 (heating), the degree of opening of the two indoor expansion valves is controlled gradually over time, so that the temperature of the air blown out from the indoor heat exchanger can be gradually changed. It is possible to prevent discomfort due to sudden temperature changes.
また、図12のように膨張弁8の開度と膨張弁9の開度を切り替えるとともに、吹き出し温度が等しくなった時刻t11で流路切替弁を接続パターンP2から接続パターンP3に切り替える。これによって、モードM5(暖房)とモードM6(暖房)を自然に切り替えることができ、室内熱交換器4から吹き出す空気温度と室内熱交換器5から吹き出す空気温度とを交換することができる。このように制御することにより、温度監視対象の移動や変更に合わせて2つの室内熱交換器の温度を交換することができる。
Further, as shown in FIG. 12, the opening degree of the
以上説明したように、本実施の形態に係る空気調和装置によれば、室内機内に独立した2つの熱交換器を配置する。そして、2つの熱交換器を蒸発器として作動させる冷房運転(モードM1)と、2つの熱交換器を凝縮器として作動させる暖房運転(モードM4)に加え、一方を凝縮器、他方を蒸発器として作動させる運転モード(モードM2、M3,M5,M6)を有する。2つの熱交換器の一方を凝縮器、他方を蒸発器として作動させ温風と冷風を発生させる場合に、温風または冷風をどちらの熱交換器から発生させたときでも、温風と冷風の温度を調整することによって冷房時には室内温度を維持または低下させ、暖房時には室内温度を維持または上昇させることができる。 As described above, according to the air conditioner according to the present embodiment, two independent heat exchangers are arranged in the indoor unit. Then, in addition to the cooling operation (mode M1) in which the two heat exchangers are operated as evaporators and the heating operation (mode M4) in which the two heat exchangers are operated as condensers, one is the condenser and the other is the evaporator. It has an operation mode (modes M2, M3, M5, M6) that operates as When one of the two heat exchangers is operated as a condenser and the other as an evaporator to generate hot air and cold air, hot air and cold air are generated from either heat exchanger. By adjusting the temperature, the indoor temperature can be maintained or lowered during cooling, and the indoor temperature can be maintained or increased during heating.
図15は、空気調和装置の各運転モードと構成要素の制御状態をまとめて示した図である。図15には、上から順にモードM1~M6における構成要素の制御状態が示される。図1および図15を参照して、運転モードの冷房と暖房の切替については四方弁2によって行なうことができる。流路切替弁6,7を接続パターンP1~P3のいずれかに設定することによって、冷房運転時にはモードM1~M3のいずれかを選択でき、暖房運転時にはモードM4~M6のいずれかを選択できる。
FIG. 15 is a diagram collectively showing each operation mode of the air conditioner and the control state of the constituent elements. FIG. 15 shows the control states of the components in modes M1 to M6 in order from the top. Referring to FIGS. 1 and 15, four-way valve 2 can be used to switch between cooling and heating operation modes. By setting the flow
各運転モードにおいて、図15に示すように膨張弁8,9の各開度が設定され、熱交換器3~5は図15に示すように蒸発器または凝縮器として動作する。
In each operation mode, the opening degrees of the
また、図1に示すように、風向調整フラップおよびルーバーによって構成された風向制御装置13,14が室内熱交換器4,5に個別に設けられているので、室内熱交換器4,5から温風と冷風を発生させた場合に、複数の気流を混合させずに上下左右に吹き分けることができる。好ましくは、温度分布検知装置15によって、体温が高い人、低い人を検出し、各人に適温の風を室内熱交換器4,5によって発生させ、風向制御装置13,14によって送り届けることができる。
Further, as shown in FIG. 1, the airflow
(変形例)
以上説明した実施の形態では、室内機の膨張切替機構80を図1に示すように2つの膨張弁8,9と2つの流路切替弁6,7によって構成したが、膨張切替機構80の構成はこれには限定されず種々に変形することが可能である。変形例の1例を紹介する。
(Modification)
In the embodiment described above, the
図16は、膨張切替機構の変形例を示す図である。図16を参照して、変形例の室内機51Aは、室内熱交換器4,5と膨張切替機構80Aとを含む。
FIG. 16 is a diagram showing a modification of the expansion switching mechanism. Referring to FIG. 16, an
膨張切替機構80Aは、ブリッジ状に接続された膨張弁61~64と、ブリッジ状に接続された膨張弁71~74とを含む。
The
膨張弁61,64,71,74を適切な開度に制御し、膨張弁62,63,72,73を閉止すれば、図15の接続パターンP1が実現できる。膨張弁61,63,71,73を適切な開度に制御し、膨張弁62,64,72,74を閉止すれば、図15の接続パターンP2が実現できる。膨張弁62,64,72,74を適切な開度に制御し、膨張弁61,63,71,73を閉止すれば、図15の接続パターンP1が実現できる。このような膨張切替機構80Aを備えた室内機51Aを採用しても、室内機51を採用する場合と同様な効果を得ることができる。
By controlling the
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明でなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered as examples and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the description of the above-described embodiments, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.
1 圧縮機、2 四方弁、3 室外熱交換器、4,5 室内熱交換器、6,7 流路切替弁、8,9,61,62,63,64,71,72,73,74 膨張弁、10 室外ファン、11,12 室内ファン、13,14 風向制御装置、15 温度分布検知装置、21 室温センサ、22 圧力センサ、23 リモコン、50 空気調和装置、51,51A 室内機、52 室外機、53 第1配管、54 第2配管、80,80A 膨張切替機構、100 制御装置、402,452 弁体、410,460 シリンダ、411,412 中間ポート、A,B,C,D ポート。 1 compressor, 2 four-way valve, 3 outdoor heat exchanger, 4, 5 indoor heat exchanger, 6, 7 flow path switching valve, 8, 9, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74 expansion Valve, 10 outdoor fan, 11, 12 indoor fan, 13, 14 wind direction control device, 15 temperature distribution detector, 21 room temperature sensor, 22 pressure sensor, 23 remote controller, 50 air conditioner, 51, 51A indoor unit, 52 outdoor unit , 53 first pipe, 54 second pipe, 80, 80A expansion switching mechanism, 100 control device, 402, 452 valve element, 410, 460 cylinder, 411, 412 intermediate port, A, B, C, D ports.
Claims (5)
前記冷房時には、液状態または二相状態の前記冷媒を前記室外機から受け膨張および蒸発させてガス状態として前記室外機に戻し、前記暖房時には、ガス状態の前記冷媒を前記室外機から受け凝縮および膨張させて液状態または二相状態として前記室外機に戻すように構成された室内機とを備え、
前記室内機は、
直列接続された第1室内熱交換器および第1膨張弁を有する第1部分と、
直列接続された第2室内熱交換器および第2膨張弁を有する第2部分と、
流路切替機構とを含み、
前記流路切替機構は、
前記第1部分と前記第2部分とを並列に接続する第1接続形態と、前記第1部分と前記第2部分とを直列に接続する第2接続形態とに切替可能に構成され、
前記第1接続形態においては前記第1室内熱交換器および前記第2室内熱交換器がともに蒸発器または凝縮機となり、前記第2接続形態においては前記第1室内熱交換器および前記第2室内熱交換器のうち少なくとも1つが凝縮器となり、かつ、少なくとも1つが蒸発器となるように前記第1膨張弁および前記第2膨張弁が制御される、空気調和装置。 During cooling, the gaseous refrigerant is compressed and then condensed into a liquid or two-phase state, and during heating, the liquid or two-phase refrigerant is evaporated into a gaseous state and then compressed. outdoor unit and
During cooling, the refrigerant in a liquid state or two-phase state is received from the outdoor unit, expanded and evaporated and returned to the outdoor unit as a gas state, and during heating, the refrigerant in a gas state is received from the outdoor unit, condensed and an indoor unit configured to be expanded and returned to the outdoor unit as a liquid state or a two-phase state;
The indoor unit
a first portion having a first indoor heat exchanger and a first expansion valve connected in series;
a second portion having a second indoor heat exchanger and a second expansion valve connected in series;
including a channel switching mechanism,
The channel switching mechanism is
configured to be switchable between a first connection configuration in which the first portion and the second portion are connected in parallel and a second connection configuration in which the first portion and the second portion are connected in series ,
In the first connection mode, both the first indoor heat exchanger and the second indoor heat exchanger serve as evaporators or condensers, and in the second connection mode, the first indoor heat exchanger and the second indoor heat exchanger The air conditioner, wherein the first expansion valve and the second expansion valve are controlled such that at least one of the heat exchangers serves as a condenser and at least one of the heat exchangers serves as an evaporator.
前記第1配管は、液状態または二相状態の前記冷媒を通過させ、
前記第2配管は、ガス状態の前記冷媒を通過させる、請求項1に記載の空気調和装置。 Further comprising a first pipe and a second pipe connecting the outdoor unit and the indoor unit,
The first pipe passes the refrigerant in a liquid state or a two-phase state,
The air conditioner according to claim 1, wherein the second pipe allows the gaseous refrigerant to pass therethrough.
第1流路切替弁および第2流路切替弁を含み、
前記第1流路切替弁および前記第2流路切替弁の各々は、第1~第4ポートを有し、
前記第1流路切替弁および前記第2流路切替弁の各々は、前記第1ポートと前記第2ポートと前記第4ポートとが連通し、かつ前記第3ポートが閉止される第1状態と、前記第1ポートと前記第2ポートとが連通し、かつ前記第3ポートと前記第4ポートとが連通する第2状態と、前記第1ポートと前記第4ポートとが連通し、かつ前記第2ポートと前記第3ポートとが連通する第3状態とに内部流路を切替可能に構成され、
前記第1流路切替弁の第1ポートには前記第1配管が接続され、
前記第2流路切替弁の第1ポートには前記第2配管が接続され、
前記第1流路切替弁の第3ポートは前記第2流路切替弁の第3ポートに接続され、
前記第1流路切替弁の第2ポートと前記第2流路切替弁の第4ポートとの間には、前記第1膨張弁と前記第1室内熱交換器とが直列に接続され、
前記第1流路切替弁の第4ポートと前記第2流路切替弁の第2ポートとの間には、前記第2膨張弁と前記第2室内熱交換器とが直列に接続される、請求項2に記載の空気調和装置。 The channel switching mechanism is
including a first channel switching valve and a second channel switching valve ,
each of the first flow path switching valve and the second flow path switching valve has first to fourth ports,
Each of the first flow path switching valve and the second flow path switching valve is in a first state in which the first port, the second port, and the fourth port are communicated and the third port is closed. and a second state in which the first port and the second port communicate and the third port and the fourth port communicate, and the first port and the fourth port communicate, and The internal flow path is configured to be switchable to a third state in which the second port and the third port are in communication,
The first pipe is connected to the first port of the first flow path switching valve,
The second pipe is connected to the first port of the second flow path switching valve,
the third port of the first flow path switching valve is connected to the third port of the second flow path switching valve;
the first expansion valve and the first indoor heat exchanger are connected in series between the second port of the first flow path switching valve and the fourth port of the second flow path switching valve;
The second expansion valve and the second indoor heat exchanger are connected in series between the fourth port of the first flow path switching valve and the second port of the second flow path switching valve, The air conditioner according to claim 2.
前記第1室内ファンおよび前記第2室内ファンによって前記第1室内熱交換器および前記第2室内熱交換器を通過した空気を互いに独立した方向に吹き分けることが可能に構成された風向制御装置とをさらに備える、請求項1に記載の空気調和装置。 a first indoor fan and a second indoor fan provided corresponding to the first indoor heat exchanger and the second indoor heat exchanger , respectively;
a wind direction control device configured to blow the air passing through the first indoor heat exchanger and the second indoor heat exchanger in mutually independent directions by the first indoor fan and the second indoor fan ; The air conditioner of claim 1, further comprising:
前記検知装置によって検出された温度分布に基づいて、前記第1室内ファン、前記第2室内ファンおよび前記風向制御装置を制御する制御装置とをさらに備える、請求項4に記載の空気調和装置。 a detection device for detecting temperature distribution in the room;
The air conditioner according to claim 4 , further comprising a control device that controls said first indoor fan, said second indoor fan , and said wind direction control device based on the temperature distribution detected by said detection device.
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