(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台の室外ユニットと複数台の室内ユニットとを同一系統の冷媒配管で接続した空気調和装置において、
運転中の一方の室外ユニットと停止中の他方の室外ユニットとが存在し、運転中の一方の室外ユニットに冷媒不足が発生した場合、停止中の他方の室外ユニットを運転させて、この他方の室外ユニットに寝込んだ冷媒を一方の室外ユニットに回収する冷媒回収制御手段を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
複数台の室外ユニットと複数台の室内ユニットとを同一系統の冷媒配管で接続した空気調和装置において、
運転中の一方の室外ユニットと停止中の他方の室外ユニットとが存在し、運転中の一方の室外ユニットに冷媒不足が発生した場合、停止中の他方の室外ユニットを運転させ、運転中の一方の室外ユニットを停止させて、前記他方の室外ユニットに寝込んだ冷媒を一方の室外ユニットに回収する冷媒回収制御手段を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項３】
複数台の室外ユニットと複数台の室内ユニットとを同一系統の冷媒配管で接続した空気調和装置において、
運転中の一方の室外ユニットと停止中の他方の室外ユニットとが存在し、運転中の一方の室外ユニットに冷媒不足が発生した場合、停止中の他方の室外ユニットを運転させ、運転中の一方の室外ユニットと所定時間並列運転させて、前記他方の室外ユニットに寝込んだ冷媒を一方の室外ユニットに回収する冷媒回収制御手段を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数台の室外ユニットを室内ユニットから延びるユニット間配管に並列につないだ空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、複数台の室外ユニットと複数台の室内ユニットとを同一系統の冷媒配管で接続した空気調和装置が知られている。この種のものでは各ユニットが同一系統の冷媒配管で接続されているので、停止中の室外ユニットに冷媒が寝込み、運転中の室外ユニットに冷媒不足（ガス欠）が発生するおそれがある。
【０００３】
このガス欠が発生した場合、従来では、停止中の室外ユニットはその運転を停止したまま、いわゆるオイル回収用のバランス管を用いて、この停止中の室外ユニットから運転中の室外ユニットに冷媒回収する制御が実行される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の構成では、停止中の室外ユニットから運転中の室外ユニットに冷媒回収するため、複雑な配管と複数の開閉弁とが必要になると共に、各開閉弁を開閉させる複雑な制御が必要になるという問題がある。
【０００５】
また、従来の構成では、停止中の室外ユニットに寝込んだ冷媒をいわゆるバランス管を用いて運転中の室外ユニットの圧縮機の吸込圧によって吸引回収しているために冷媒回収に長時間がかかるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、短時間の内に確実に冷媒回収を実行することができ、しかも配管の簡素化及び制御の簡素化を図ることができる空気調和装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、複数台の室外ユニットと複数台の室内ユニットとを同一系統の冷媒配管で接続した空気調和装置において、運転中の一方の室外ユニットと停止中の他方の室外ユニットとが存在し、運転中の一方の室外ユニットに冷媒不足が発生した場合、停止中の他方の室外ユニットを運転させて、この他方の室外ユニットに寝込んだ冷媒を一方の室外ユニットに回収する制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２記載の発明は、複数台の室外ユニットと複数台の室内ユニットとを同一系統の冷媒配管で接続した空気調和装置において、運転中の一方の室外ユニットと停止中の他方の室外ユニットとが存在し、運転中の一方の室外ユニットに冷媒不足が発生した場合、停止中の他方の室外ユニットを運転させ、運転中の一方の室外ユニットを停止させて、前記他方の室外ユニットに寝込んだ冷媒を一方の室外ユニットに回収する制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３記載の発明は、複数台の室外ユニットと複数台の室内ユニットとを同一系統の冷媒配管で接続した空気調和装置において、運転中の一方の室外ユニットと停止中の他方の室外ユニットとが存在し、運転中の一方の室外ユニットに冷媒不足が発生した場合、停止中の他方の室外ユニットを運転させ、運転中の一方の室外ユニットと所定時間並列運転させて、前記他方の室外ユニットに寝込んだ冷媒を一方の室外ユニットに回収する制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付の図面を参照して説明する。
【００１１】
図１において、１ａ，１ｂは室外ユニットを示し、３ａ，３ｂは室内ユニットを示している。室外ユニット１ａは、アキュームレータ１０ａと、ガスエンジン駆動による圧縮機１１ａと、オイルセパレータ１２ａと、四方弁１３ａと、室外熱交換器１４ａと、室外電動式膨脹弁１５ａとで構成されている。なお、１７ａは室外熱交換器１４ａのファンである。室外ユニット１ｂについては、以下の構成を含めて、室外ユニット１ａと同じであるので、説明を省略する。
【００１２】
また、室内ユニット３ａは、室内熱交換器３４ａと、室内電動式膨脹弁３５ａ（以下「室内メカ弁３５ａ」という。）とで構成されている。なお、室内ユニット３ｂについては、以下の構成を含めて、室内ユニット３ａと同じであるので、説明を省略する。この室内ユニット３ａ，３ｂからは、ガス管５及び液管７からなるユニット間配管が延び出し、このユニット間配管には、室外ユニット１ａ，１ｂが並列に接続されている。
【００１３】
オイルセパレータ１２ａは、圧縮機１１ａから吐出される冷媒中の潤滑油を分離するものであり、ここで分離された潤滑油は常時オイル戻し管２１ａと強制オイル戻し管２２ａとを通じて圧縮機１１ａに戻される。常時オイル戻し管２１ａにはキャピラリーチューブ２４ａが設けられ、このキャピラリーチューブ２４ａによって圧縮機１１ａに戻されるオイルに流路抵抗がかけられる。この常時オイル戻し管２１ａはオイルセパレータ１２ａの中程につながれ、これがつながれた位置よりもオイルセパレータ１２ａ内のオイルの油面が上回る限りにおいて、この常時オイル戻し管２１ａを通じてオイルが常時圧縮機１１ａの吸込管に戻される。強制オイル戻し管２２ａには開閉弁２３ａ，２５ａが設けられる。この強制オイル戻し管２２ａは、オイルセパレータ１２ａの底部につながれ、開閉弁２３ａ，２５ａを開くことによってオイルセパレータ１２ａ内のオイルが強制的に圧縮機１１ａの吸込管に戻される。
【００１４】
室外ユニット１ａ，１ｂの強制オイル戻し管２２ａ，２２ｂどうしは、バランス管５１によりつながれる。このバランス管５１は、第３の補助管５３ａを通じて、四方弁１３ａとチェッキ弁１８ａとの間につながれ、第３の補助管５３ａには第３の開閉弁５５ａが設けられる。
【００１５】
第３の開閉弁５５ａが開き、四方弁１３ａが図示の位置に切り替わると、バランス管５１は室外熱交換器１４ａに連通する。
【００１６】
上記構成の空気調和装置において、本実施形態では、圧縮機１１ａ，１１ｂの冷媒吸込温度を検出する吸込温度センサＳａと、圧縮機１１ａ，１１ｂの冷媒吐出温度を検出する吐出温度センサＳｂとが設けられ、各センサＳａ、Ｓｂによって室外ユニット１ａ，１ｂにおける冷媒不足（ガス欠）が検出される。
【００１７】
すなわち、ガス欠が発生すると、室外ユニット１ａ，１ｂ内の冷媒温度が上昇して、各センサＳａ、Ｓｂの検出温度が上昇するため、その検出温度が一定温度以上に上昇した場合、「ガス欠」の発生が検出される。
【００１８】
つぎに、室外ユニット間の冷媒回収について説明する。
【００１９】
この実施形態では、同一システム内に運転中の一方の室外ユニットと停止中の他方の室外ユニットとが存在することが前提となる。この停止中の他方の室外ユニットに寝込んだ冷媒を回収するための制御だからである。
【００２０】
図３は冷媒回収時の処理フローである。
【００２１】
まず、運転中の一方の室外ユニット（例えば、室外ユニット１ａ）と停止中の他方の室外ユニット（例えば、室外ユニット１ｂ）とが存在するか否かが判定され（Ｓ１）、存在しない場合、本制御は実行されない。両ユニットが存在する場合、運転中の一方の室外ユニット１ａにガス欠が発生しているか否かが判定される（Ｓ２）。この判定は、各センサＳａ、Ｓｂの検出温度が一定温度以上に上昇した場合、ガス欠が発生したと判定される。
【００２２】
運転中の一方の室外ユニット１ａにガス欠が発生した場合、停止中の他方の室外ユニット１ｂから冷媒を回収するため、この停止中の他方の室外ユニット１ｂを運転する（Ｓ３）。また、それと同時に、この他方の室外ユニット１ｂと運転中の一方の室外ユニット１ａとを並列運転させる（Ｓ４）。
【００２３】
そして、例えば５分間が経過したか否かが判定され（Ｓ５）、この５分間が経過するまで、並列運転が実行される。
【００２４】
５分間としたのは、このオイル回収制御では、運転中の室外ユニット１ａ以外に、停止中の室外ユニット１ｂを強制的に運転するため、室外ユニット側の全体能力が、室内ユニット側の要求能力以上に増大し、能力のバランスが崩れて、最大５分程度しか運転を継続できないためである。
【００２５】
この実施形態では、上記の冷媒回収制御を実行することによって、図１（冷房運転時の冷媒回路。）に点線の矢印で示すように冷媒が移動して、他方の室外ユニット１ｂに寝込んだ冷媒が、ガス欠の発生した一方の室外ユニット１ａに回収される。すなわち、冷媒は、他方の室外ユニット１ｂの室外熱交換器１４ｂに寝込んでおり、ここに寝込んだ冷媒は、圧縮機１１ｂの吐出圧力で押し流され、ここから点線の矢印で示すように移動し、室内ユニット３ａ，３ｂ、一方の室外ユニット１ａの四方弁１３ａ、アキュームレータ１０ａの順に流れて、圧縮機１１ａの吸込管に回収される。
【００２６】
この場合、冷媒が寝込んでいる室外ユニット１ｂの冷媒圧力は、ガス欠の発生した室外ユニット１ａの冷媒圧力よりも高くなる。従って、冷媒回収中には、冷媒が寝込んでいる室外ユニット１ｂに冷媒が流入することはなく、冷媒のほとんどがガス欠の発生した室外ユニット１ａに回収され、所定時間並列運転後、両室外ユニット１ａ，１ｂ間の負荷率が一定になる。
【００２７】
図２は暖房運転時の冷媒回路図である。図３に示す処理フローは、冷房時の処理も暖房時の処理も同じであり、処理が実行されると、暖房時には、図２に点線矢印で示すように冷媒が移動して、他方の室外ユニット１ｂに寝込んだ冷媒が、ガス欠の発生した一方の室外ユニット１ａに回収される。
【００２８】
この場合も、冷媒は、他方の室外ユニット１ｂの室外熱交換器１４ｂに寝込んでいる。この空調システムが暖房運転されると、室外ユニット１ｂの圧縮機１１ｂからの冷媒は、四方弁１３ｂを通じて、点線の矢印で示すように移動し、室内ユニット３ａ，３ｂ、一方の室外ユニット１ａの室内電動式膨張弁１５ａ、室外熱交換器１４ａ、四方弁１３ａ、アキュームレータ１０ａの順に流れて、圧縮機１１ａの吸込管に戻される。
【００２９】
この場合、冷媒が寝込んでいる室外ユニット１ｂの冷媒圧力は、ガス欠の発生した室外ユニット１ａの冷媒圧力よりも高くなるので、冷媒回収中には冷媒のほとんどがガス欠の発生した室外ユニット１ａに回収され、所定時間並列運転後、両室外ユニット１ａ，１ｂ間の負荷率が一定になる。
【００３０】
この実施形態では、冷媒が寝込んでいる室外ユニット１ｂに冷媒がほとんど戻らないため、その圧縮機１１ｂのサクション圧力によって、室外熱交換器１４ｂに寝込んだ冷媒が吸い出され、点線の矢印で示すように、四方弁１３ｂ、アキュームレータ１０ｂの順に流れて、圧縮機１１ｂの吸込管に戻され、この圧縮機１１ｂから吐出されて、上述したように、一方の室外ユニット１ａの圧縮機１１ａの吸込管に回収される。
【００３１】
この実施形態では、冷房運転時も暖房運転時も、通常運転モードの上で冷媒移動が行われるため、従来の圧縮機の吸込圧によって吸引回収する制御に比べ、冷媒回収を短時間で行うことができる。
【００３２】
また、通常冷媒回路を通じて、冷媒移動が行われるため、従来のように複雑な配管と複数の開閉弁とが必要になることはなく、各開閉弁を開閉させる複雑な制御も必要になり、コストダウンが図られる。
【００３３】
上記実施形態では、ガス欠が発生した室外ユニットと冷媒が寝込んだ室外ユニットとを冷媒回収制御時に５分程度の所定時間並列運転させているが、これに限定されず、冷媒が寝込んだ室外ユニットだけを運転し、ガス欠が発生した室外ユニットを運転停止させてもよい。
【００３４】
ガス欠が発生した室外ユニット１ａの冷媒圧力は、上述のように、冷媒が寝込んだ室外ユニット１ｂの冷媒圧力よりも低圧力である。
【００３５】
従って、冷房運転時には、図１を参照して、室内ユニット３を経た冷媒が、冷媒が寝込んだ室外ユニット１ｂに戻ることはなく、ほとんどがガス欠の発生した室外ユニット１ａに戻される。これによれば、ガス欠が発生した室外ユニット１ａは運転停止しても、室外ユニット１ａ，１ｂ間の冷媒圧力差によって、室外ユニット１ｂからの冷媒回収が可能になる。
【００３６】
暖房運転時において、ガス欠が発生した室外ユニット１ａを停止させて冷媒回収を行う場合、図２を参照して、室内電動式膨張弁１５ａを開く。室内ユニットからの戻り冷媒は、上記のように、ほとんどガス欠の発生した室外ユニット１ａに戻されるので、室内電動式膨張弁１５ａが開かれていれば、この戻り冷媒の圧力で、室外熱交換器１４ａ、四方弁１３ａ、アキュームレータ１０ａの順に流れて、圧縮機１１ａの吸込管に回収される。
【００３７】
これによれば、ガス欠が発生した室外ユニット１ａは運転を停止したとしても、室外ユニット１ａ，１ｂ間の冷媒圧力差によって、室外ユニット１ｂからの冷媒回収が可能になる。
【００３８】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものでないことは明らかである。
【００３９】
【発明の効果】
本発明では、冷房運転時も暖房運転時も、通常運転モードの上で冷媒移動が行われるため、従来の圧縮機の吸込圧によって吸引回収する制御に比べ、冷媒回収を短時間で行うことができる。
【００４０】
また、通常冷媒回路を通じて、冷媒移動が行われるため、従来のように複雑な配管と複数の開閉弁とが必要になることはなく、各開閉弁を開閉させる複雑な制御も必要になり、コストダウンが図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による空気調和装置の一例を示す冷房運転時の系統図である。
【図２】同じく暖房運転時の系統図である。
【図３】一実施形態の処理フローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ  室外ユニット
３ａ，３ｂ  室内ユニット
５  ガス管
７  液管
１０ａ，１０ｂ  アキュームレータ
１１ａ，１１ｂ  圧縮機
１２ａ，１２ｂ  オイルセパレータ
１４ａ，１４ｂ  室外熱交換器
２１ａ，２１ｂ  戻し管
Ｓａ、Ｓｂ  センサ
【図１】
0003710972.tif 000002
【図２】
0003710972.tif 000003
【図３】
0003710972.tif 000004