CN107208953A - 制冷装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于得到一种制冷装置(1)，所述制冷装置(1)利用制冷装置(热源侧单元单体)判定冷凝器的堵塞状态，输出异常信号，由此能够促使清扫冷凝器，长时间维持制冷装置(1)本来的性能。制冷装置(1)连接热源侧单元(15)和负载侧单元(30)，构成制冷循环，所述热源侧单元(15)至少具备压缩机(3)以及冷凝器(4)，所述负载侧单元(30)至少具备减压装置(5)以及负载侧热交换器(6)。热源侧单元(15)在由热源侧单元(15)测量的制冷循环的高压饱和温度值与外部空气温度测量值之差比堵塞判定阈值(A)大的情况下，判定为冷凝器(4)堵塞，报告冷凝器(4)处于堵塞状态。

Description

制冷装置
技术领域
本发明涉及制冷装置，特别涉及热源单元的冷凝器的堵塞判定以及报告。
背景技术
在以往的制冷装置中未搭载判定、报告冷凝器的堵塞的功能及控制，除了通过目视来确认冷凝器以外，没有确认冷凝器的堵塞的方法。因此，伴随长时间的使用，在冷凝器发生堵塞，产生冷凝器的性能下降，存在制冷装置的性能的下降、根据情况有时招致高压截止所致的异常停止这样的问题。
另外，在专利文献1所公开的技术中，在制冷装置中，为了检测搭载于热源侧单元的冷凝器的堵塞，根据作为负载侧单元的陈列橱的温度和压缩机的排出压力、陈列橱的温度和制冷装置的箱内温度降温时间(设定温度到达时间)来校正收集数据(压缩机的排出温度的平均值)，在校正值为阈值以上的情况(或者阈值以上的情况为一定次数以上的情况)下，发出异常信号(例如，参照专利文献1)。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003－172567号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，制冷装置的热源侧单元所连接的负载侧单元不确定，例如存在连接单元冷却器的情况、连接陈列橱的情况等。因此，无法如专利文献1那样使用负载侧单元中的收集到的数据，需要由制冷装置的热源侧单元单体检测冷凝器的堵塞。
本发明是为了解决如上所述的课题而作出的，其目的在于得到一种如下的制冷装置，所述制冷装置利用从制冷装置的热源侧单元单体收集到的信息来判定冷凝器的堵塞状态，输出异常信号，由此能够促使清扫冷凝器，长时间维持制冷装置本来的性能。
用于解决课题的手段
本发明的制冷装置连接热源侧单元和负载侧单元而构成制冷循环，所述热源侧单元至少具备压缩机以及冷凝器，所述负载侧单元至少具备减压装置以及负载侧热交换器，其中，所述热源侧单元在由该热源侧单元测量的所述制冷循环的高压饱和温度值与外部空气温度测量值之差比所述冷凝器的堵塞判定阈值大的情况下，判定为所述冷凝器堵塞，报告所述冷凝器处于堵塞状态。
发明效果
根据本发明，构成为能够根据从制冷装置的热源侧单元收集到的数据判定、报告冷凝器的堵塞状态，所以能够得到如下效果：不管负载侧单元的种类如何都能够判定冷凝器的堵塞并将之进行报告，能够长时间维持制冷装置本来的性能。另外，通过根据压缩机运转频率、风扇输出、蒸发温度来变更判定冷凝器的堵塞的阈值，从而不论制冷装置的运转条件为何种条件都能够进行冷凝器的堵塞判定。
附图说明
图1是实施方式1中的制冷装置的热源侧单元与负载侧单元连接时的制冷剂回路的概略图。
图2是判定图1的热源侧单元的冷凝器的堵塞并报告异常的控制流程。
图3是表示与压缩机的运转频率的变化相伴的判定冷凝器的堵塞的阈值的变化的图。
图4是表示与风扇的输出的变化相伴的判定冷凝器的堵塞的阈值的变化的图。
图5是表示与蒸发温度的变化相伴的判定冷凝器的堵塞的阈值的变化的图。
具体实施方式
实施方式1.
下面使用图对本实施方式的制冷装置1进行说明。
图1是本实施方式中的制冷装置1的热源侧单元15与负载侧单元30连接时的制冷剂回路2的概略图。制冷剂回路2构成制冷循环。例如冷凝单元(制冷机)等相当于热源侧单元15。例如陈列橱、单元冷却器等相当于负载侧单元30。
热源侧单元15搭载有压缩机3以及冷凝器4，作为制冷循环的热源侧发挥功能。负载侧单元30搭载有减压装置5、负载侧热交换器6。热源侧单元15与负载侧单元30由现场液体侧制冷剂配管20以及现场气体侧制冷剂配管21连接。分别搭载于热源侧单元15以及负载侧单元30的压缩机3、冷凝器4、减压装置5以及负载侧热交换器6由制冷剂配管串联地连接，构成制冷剂回路2。制冷剂回路2作为制冷循环发挥功能。在热源侧单元15还搭载压缩机变频器基板10，在压缩机3为进行变频驱动的规格的情况下，所述压缩机变频器基板10用于变更驱动频率。另外，热源侧单元15具备：压力传感器9a，所述压力传感器9a测量压缩机3的高压侧的压力；以及压力传感器9b，所述压力传感器9b测量压缩机3的低压侧的压力。由压力传感器9a测量出的压力值被换算为制冷剂的饱和温度，作为高压饱和温度值而用于后述的堵塞判定。另外，由压力传感器9b测量出的压力值被换算，作为搭载于负载侧单元30的负载侧热交换器6的蒸发温度而用于后述的堵塞判定。搭载于热源侧单元15的冷凝器4在其附近具备风扇7，所述风扇7用于促进冷凝器4内的制冷剂与外部空气之间的热交换。进而，热源侧单元15具备温度传感器8，所述温度传感器8用于检测从风扇7送入到冷凝器4的空气的温度。由温度传感器8检测出的温度值作为外部空气温度测量值而用于后述的堵塞判定。
热源侧单元15具备控制装置11，所述控制装置11进行变频器或风扇7的输出的控制、由温度传感器8、压力传感器9a以及压力传感器9b测量出的测量值的处理、后述的堵塞判定、对显示部12进行堵塞报告的指示等。控制装置11例如由微型计算机等构成。控制装置11以及显示部12既可以与热源侧单元15一体地构成，也可以作为其它单元进行设置，只要是为了检测测量值等以及控制各设备而能够通信的状态即可。
接下来，对图1的制冷装置1的动作进行说明。
制冷剂回路2内的制冷剂在利用压缩机3被压缩为高温高压的过热气体之后，利用冷凝器4来与温度比空气等制冷剂过热气体低的介质进行热交换，被冷凝为中温高压的液体制冷剂。然后，该液体制冷剂通过现场液体侧制冷剂配管20，经由搭载于负载侧单元30的减压装置5而成为低温低压的气液二相制冷剂。在负载侧热交换器6内与周围的空气、水进行热交换，成为低压的过热气体的状态，通过现场气体侧制冷剂配管21，再次被吸入到压缩机3。进行该一连串的动作，构成制冷剂回路2的制冷循环。
接下来，对从制冷装置1的热源侧单元15收集信息、以该信息为基础判定冷凝器4是否堵塞并报告异常的控制进行说明。具体而言，进行如下控制：热源侧单元15的控制装置11收集外部空气温度和制冷剂回路2的高压饱和温度数据，在“(高压饱和温度值)－(外部空气温度测量值)”比被设定为某个规定的值的阈值A大的情况下(高压饱和温度与外部空气温度之差比阈值A大时)，判定为冷凝器4堵塞，报告异常。根据由压力传感器9a测量出的压力值而求出高压饱和温度。另外，外部空气温度测量值由温度传感器8测量出。由各个传感器测量出的值被送到控制装置11，用于冷凝器4的堵塞的判定。阈值A是与制冷装置1的多个设备的每一个关联地设定的设定值，如以下说明的那样，按照各个运转条件的每一个而求出。将这些设定值分别表示为阈值A1～A3。在将阈值A1～A3中的用于堵塞判定的阈值汇总地表示的情况下，称为阈值A。
图2是判定图1的热源侧单元15的冷凝器4的堵塞并报告异常的控制流程。
首先，搭载于热源侧单元15的控制装置11判定从压缩机3开始正常运转起是否经过了规定时间(步骤S1)。在未经过规定时间的情况(否的情况)下，再次从控制开始起开始流程。在经过了规定时间的情况(是的情况)下，检测压缩机3的运转频率，求出根据运转频率确定的用于堵塞判定的阈值A1(步骤S2)。此外，在压缩机3被变频驱动的情况下实施步骤S2。之后，控制装置11检测风扇7的风扇输出，求出根据风扇输出确定的用于堵塞判定的阈值A2(步骤S3)。进而，控制装置11从压力传感器9b检测制冷剂回路2的低压侧的压力，从此处求出蒸发器(负载侧热交换器6)中的蒸发温度，求出根据该蒸发温度确定的用于堵塞判定的阈值A3(℃)(步骤S4)。
针对在步骤S2～S4中求出的用于堵塞判定的阈值A1～A3，判定“(高压饱和温度值)－(外部空气温度测量值)”的值是否超过所求出的阈值A1～A3(步骤S5)。在高压饱和温度与外部空气温度之差的值未超过阈值A1～A3中的任意一个的情况(否的情况)下，控制流程再次从最初开始。在超过所有的阈值A并经过了规定时间的情况(是的情况)下，判定为冷凝器4堵塞，控制装置11发出指示，以报告冷凝器4堵塞的情况。对于堵塞报告而言，例如有使处于搭载于热源侧单元15的显示部12的LED灯点亮，或者使异常代码显示于显示部12等情形。
此外，说明了在步骤S5中，对于在步骤S2～S4中求出的所有阈值A1～A3而言，在“(高压饱和温度值)－(外部空气温度测量值)”的值超过所有阈值A1～A3经过规定时间的情况下判定为堵塞，然而其判定条件能够根据产品的规格适当地进行变更。例如，也可以根据制冷装置1的运转状态，决定在步骤S2～S4中求出的阈值中的优先次序而用于判定，或改变直至判定为超过阈值A1～A3的每一个为止的经过时间等。
另外，既可以使用步骤S2～S4的所有步骤来进行步骤S5的判定，也可以使用在步骤S2～S4中的任意1个或者两个控制步骤中求出的阈值A来进行步骤S5中的判定。例如，也可以仅检测压缩机3的运转频率，求出其阈值A，省略步骤S3以及步骤S4。例如，在压缩机3为非变频驱动的规格的情况下，能够省略步骤S2来进行判定。如果省略步骤S2～S4中的任意步骤，则无需确认3个设备的所有设备的信息，还能够简化步骤S5的判定。在使用步骤S2～S4的所有步骤来进行判定的情况下，能够确认所搭载的3个设备的信息，所以判定的精度提高。
另外，也可以在步骤S2～S4中仅进行运转条件的检测，使用根据这些多个运转条件的组合而设定的阈值A来进行步骤S5的堵塞判定。
在步骤S5中“(高压饱和温度值)－(外部空气温度测量值)”超过阈值A、进行堵塞判定的情况下的经过时间能够根据热源侧单元15的规格、使用的环境(连接的负载侧单元30的规格等)、运转条件等对设定适当地进行变更。例如，能够进行如下这样的设定：在从压缩机3的运转开始起经过3分钟后，风扇7的输出为100％，蒸发温度为－5℃以下的运转条件下，“(高压饱和温度值)－(外部空气温度测量值)”超过阈值A＝19.1K并经过了10分钟的情况下，判定为冷凝器4堵塞。此外，阈值A以及用于堵塞判定的各参数的具体的值通过利用实机进行的试验来决定即可。
以上，构成为能够根据从制冷装置1的热源侧单元15收集到的信息来判定、报告冷凝器4的堵塞状态，所以不管负载侧单元30的种类如何都能够判定冷凝器4的堵塞并将之进行报告。基于堵塞的报告，例如由人的手等去除冷凝器4的堵塞，从而能够长时间维持制冷装置1本来的性能。
此外，说明了根据由压力传感器9a测量出的压缩机3的高压侧(排出侧)的压力值而求出上述高压饱和温度值，然而也可以代替地使用冷凝器4的出口温度或者冷凝器4的气液二相部的温度。在使用冷凝器4的出口温度或者冷凝器4的气液二相部的温度的情况下，能够将温度测量值直接用作高压饱和温度值。只要根据制冷装置1的热源侧单元15的规格适当地设置温度传感器、压力传感器，根据该设置的传感器求出高压饱和温度值即可。
实施方式2.
在本实施方式中，对在实施方式1中说明的判定流程所使用的堵塞判定的阈值A进行说明。在实施方式1中，例如预先设定压缩机3的运转频率、风扇7的输出以及蒸发温度为某个规定的值时的堵塞判定的阈值A，由此也能够进行堵塞判定，但在该情况下，能够进行堵塞判定的情况会限于某个规定的运转条件。因此，进行以下说明的各阈值A的设定。
对如下的运转进行说明：在压缩机3为变频驱动的情况下，根据压缩机3的运转频率来实施用于判定“(高压饱和温度值)－(外部空气温度测量值)”的规定值的变更。
图3是表示与压缩机3的运转频率的变化相伴的判定冷凝器4的堵塞的阈值A1的变化的图。例如，如图3所示，随着压缩机3的运转频率增加，使用于判定“(高压饱和温度值)－(外部空气温度测量值)”的阈值A1增加，由此能够实施与因压缩机3的运转频率变高而增加的制冷剂回路2的高压侧的压力相应的冷凝器4的堵塞判定。
接下来，对如下的运转进行说明：根据冷凝器4所具备的风扇7的输出来实施“(高压饱和温度值)－(外部空气温度测量值)”的阈值A的变更。
图4是表示与风扇7的输出的变化相伴的判定冷凝器4的堵塞的阈值A2的变化的图。例如，如图4所示，每当风扇7的输出提高时，使判定冷凝器堵塞的阈值A2减少。通过使阈值A2减少，从而能够进行与风扇7的输出增加相应的冷凝器4的堵塞判定。
对如下的运转进行说明：根据蒸发温度来实施“(高压饱和温度值)－(外部空气温度测量值)”的阈值A的变更。
图5是表示与蒸发温度的变化相伴的判定冷凝器4的堵塞的阈值A3的变化的图。例如，如图5所示，伴随负载侧热交换器6中的蒸发温度的“(高压饱和温度值)－(外部空气温度测量值)”上升，使判定冷凝器4的堵塞的阈值A3增加。由此，能够根据由负载侧热交换器6的蒸发温度的上升变化所致的高压侧压力的增加，实施冷凝器4的堵塞判定。
此外，对于上述阈值A而言，只要实施利用实机进行的试验，根据其结果，对压缩机3的运转频率(热源侧单元15搭载有变频驱动压缩机的情况)、风扇7的风扇输出、负载侧热交换器6中的蒸发温度的每一个进行推测，决定作为阈值A的曲线即可。
通过进行如上所述的阈值A的设定，从而能够与实施方式1同样地，利用仅从制冷装置1的热源侧单元15收集到的信息来判定冷凝器4的堵塞。另外，在实施方式1中的控制的说明中，以某个规定的运转条件下的阈值A为基础进行了堵塞判定，可以得到如下效果：能够通过上述阈值A的设定，利用更广泛的制冷装置1的运转条件(压缩机3的运转频率、风扇7的输出、蒸发温度的状态)来进行堵塞判定。
此外，与实施方式1同样地，按照图2所示流程进行堵塞的判定，既可以使用步骤S2～S4的所有步骤来进行步骤S5的判定，也可以省略步骤S2～S4中的任意1个或者两个步骤来进行步骤S5中的判定。另外，也可以仅对步骤S2～S4中的任意1个或者两个步骤使用根据运转条件而变更的阈值，其它步骤使用某个规定的运转条件下的阈值。
符号说明
1：制冷装置；2：制冷剂回路；3：压缩机；4：冷凝器；5：减压装置；6：负载侧热交换器；7：风扇；8：温度传感器；9a：压力传感器；9b：压力传感器；10：压缩机变频器基板；11：控制装置；12：显示部；15：热源侧单元；20：现场液体侧制冷剂配管；21：现场气体侧制冷剂配管；30：负载侧单元；A：阈值；A1：阈值；A2：阈值；A3：阈值。

Claims (10)

1.一种制冷装置，其连接热源侧单元和负载侧单元而构成制冷循环，所述热源侧单元至少具备压缩机以及冷凝器，所述负载侧单元至少具备减压装置以及负载侧热交换器，其中，
所述热源侧单元在由该热源侧单元测量的所述制冷循环的高压饱和温度值与外部空气温度测量值之差比所述冷凝器的堵塞判定阈值大的情况下，判定为所述冷凝器堵塞，报告所述冷凝器处于堵塞状态。
2.根据权利要求1所述的制冷装置，其中，
所述热源侧单元还具备风扇，所述风扇用于将外部空气送到所述冷凝器，所述外部空气用于与制冷剂进行热交换，
所述热源侧单元检测所述压缩机的运转频率、所述风扇的输出以及由所述热源侧单元测量的所述负载侧热交换器的蒸发温度中的至少任意一个运转条件，
所述堵塞判定阈值是根据所述运转条件决定的设定值。
3.根据权利要求2所述的制冷装置，其中，
根据所述压缩机的吸入侧压力而求出所述蒸发温度。
4.根据权利要求2或者3所述的制冷装置，其中，
根据所述压缩机的运转频率来变更所述设定值。
5.根据权利要求2或者3所述的制冷装置，其中，
根据所述风扇的输出来变更所述设定值。
6.根据权利要求2或者3所述的制冷装置，其中，
根据所述蒸发温度来变更所述设定值。
7.根据权利要求2或者3所述的制冷装置，其中，
根据所述压缩机的运转频率和所述风扇的输出来变更所述设定值。
8.根据权利要求2或者3所述的制冷装置，其中，
根据所述风扇的输出和所述蒸发温度来变更所述设定值。
9.根据权利要求2或者3所述的制冷装置，其中，
根据所述蒸发温度和所述压缩机的运转频率来变更所述设定值。
10.根据权利要求2或者3所述的制冷装置，其中，
根据所述压缩机的运转频率、所述风扇的输出以及所述蒸发温度来变更所述设定值。
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