CN109219726A - 制冷循环装置 - Google Patents

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Abstract

制冷循环装置通过配管将压缩机、热源侧热交换器、减压装置和利用侧热交换器连接，并通过使制冷剂循环来形成制冷循环，制冷循环装置包括对各个设备的动作进行控制的控制装置，控制装置执行如下特殊运转模式：多个设备所包括的、受控制装置控制的多个重要设备中，使一个重要设备的运转状态从第一状态变化为第二状态，根据此时各个设备的状态来确定异常部位。

Description

制冷循环装置
技术领域
本发明涉及适用于建筑用多联空调、车用空调等中的制冷循环装置。
背景技术
以往，提出一种如下方法：在将制冷循环装置中的压缩机、风扇等重要设备的运转状态固定的状态下对异常进行检测，并对检测出的异常的主要原因进行确定。例如，在专利文献1中记载有如下技术：对重要设备的设定值与测量值的差量是否超过允许范围内进行判断，并在判断为差量超过了允许范围内的次数超过设定次数的情况下，判断为上述重要设备发生异常，可能出现故障。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2009－18770号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，在专利文献1所记载的方法中，虽然能对制冷循环装置中的重要设备的异常进行检测，但确定异常的主要原因较为困难。例如，在测量值与设定值相差甚远的情况下，无法确定是重要设备自身发生了异常，还是用于获得测量值的传感器等发生了异常。
本发明鉴于上述现有技术的技术问题而作，其目的在于提供一种能确定异常部位的制冷循环装置。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的制冷循环装置通过配管将压缩机、热源侧热交换器、减压装置和利用侧热交换器连接，并通过使制冷剂循环来形成制冷循环，其中，所述制冷循环装置包括对各个设备的动作进行控制的控制装置，所述控制装置进行如下特殊运转模式：在多个所述设备所包括的、受所述控制装置控制的多个重要设备中，使一个重要设备的运转状态从第一状态变化为第二状态，根据此时各个所述设备的状态来确定异常部位。
发明效果
如异常那样，根据本发明的制冷循环装置，通过对使多个重要设备中的一个重要设备的状态发生变化时的各个设备的状态进行确认，从而能确定异常部位。
附图说明
图1是表示实施方式1的制冷循环装置的结构的一例的框图。
图2是表示图1的控制装置的结构的一例的框图。
图3是表示能适用实施方式1的制冷循环装置100的监视系统110的结构的一例的框图。
图4是表示图3的监视装置的结构的一例的框图。
图5是表示图3的存储装置的结构的一例的框图。
图6是表示使图1的压缩机的压缩机频率发生变化时的各种参数的状态的一例的示意图。
图7是表示在图1的制冷循环装置正常动作时，使利用侧送风机的转速发生变化时的各种参数的状态的一例的示意图。
图8是表示在图1的制冷循环装置非正常动作时，使利用侧送风机的转速发生变化时的各种参数的状态的第一例的示意图。
图9是表示在图1的制冷循环装置非正常动作时，使利用侧送风机的转速发生变化时的各种参数的状态的第二例的示意图。
图10是表示在图1的制冷循环装置100非正常动作时，使利用侧送风机8的转速发生变化时的各种参数的状态的第三例的示意图。
图11是表示实施方式2的制冷循环装置的结构的一例的框图。
图12是表示实施方式3的制冷循环装置的结构的一例的框图。
具体实施方式
实施方式1
以下，对本发明实施方式1的制冷循环装置进行说明。
(制冷循环装置的结构)
图1是表示实施方式1的制冷循环装置100的结构的一例的框图。如图1所示，制冷循环装置100由压缩机1、制冷剂流路切换装置2、热源侧热交换器3、减压装置4、利用侧热交换器5和储罐6构成。制冷循环装置100通过使上述各个设备经由制冷剂配管依次连接，从而形成供制冷剂循环的制冷循环。这种制冷循环装置100用于例如空调装置、制冷机、热泵供热水机等中。
此外，在制冷循环装置100设有控制装置20，上述控制装置20对各个设备的动作进行控制。在热源侧热交换器3设有热源侧送风机7，上述热源侧送风机7用于将空气等流体供给至热源侧热交换器3。在利用侧热交换器5设有利用侧送风机8，上述利用侧送风机8用于将空气等流体供给至热源侧热交换器3。
此外，在热源侧热交换器3与热源侧送风机7之间设有热源侧过滤器9，上述热源侧过滤器9用于将通过热源侧送风机7供给至热源侧热交换器3的流体所包含的异物等去除。在利用侧热交换器5与利用侧送风机8之间设有利用侧过滤器10，上述利用侧过滤器10用于将通过利用侧送风机8供给至利用侧热交换器5的流体所包含的异物等去除。
压缩机1吸入低温低压的制冷剂，并将上述制冷剂压缩成高温高压状态后排出。作为压缩机1，例如能够使用能通过对压缩频率进行控制来对容量进行控制的变频压缩机等。
制冷剂流路切换装置2是例如四通阀，通过对制冷剂的流动方向进行切换从而进行制冷运转与制热运转的切换。
热源侧热交换器3在通过热源侧送风机7供给来的空气等流体与制冷剂之间进行热交换。由此，生成供给至室内空间的制热用空气或制冷用空气。具体而言，热源侧热交换器3在制冷运转时作为蒸发器发挥作用，上述蒸发器使制冷剂蒸发并利用此时的气化热对空气等进行冷却。此外，在制热运转时作为冷凝器发挥作用，上述冷凝器利用制冷剂的热对空气等进行加热。
热源侧送风机7将抽吸来的空气等流体经由热源侧过滤器9供给至热源侧热交换器3。热源侧送风机7被风扇电机7a驱动，并能使供给至热源侧热交换器3的流体的流量变化。另外，下面，以通过热源侧送风机7供给来的流体为室外空气的情况为例进行说明。
减压装置4通过对制冷剂的流量进行调节而使制冷剂减压并使其膨胀。作为减压装置4，例如能够使用电子式膨胀阀等能控制开度的阀。另外，作为减压装置4，并不局限于此，还能使用毛细管等其它减压装置。
利用侧热交换器5在通过利用侧送风机8供给来的空气等流体与制冷剂之间进行热交换。由此，利用侧热交换器5在制冷运转时作为冷凝器发挥作用。此外，利用侧热交换器5在制热运转时作为蒸发器发挥作用。
利用侧送风机8将抽吸来的空气等流体经由利用侧过滤器10供给至利用侧热交换器5。利用侧送风机8被风扇电机8a驱动，并能使供给至利用侧热交换器5的流体的流量变化。另外，以下，以通过利用侧送风机8供给来的流体为室内空气的情况为例进行说明。
储罐6设于压缩机1的吸入侧。储罐6对因制冷运转与制热运转的运转状态的不同而产生的剩余制冷剂、针对过渡性的运转变化的剩余制冷剂等进行储存。
控制装置20由在例如微型计算机、CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等运算装置上执行的软件、实现各种功能的电路设备等硬件等构成，并对上述制冷循环装置100整体的运转进行控制。例如，控制装置20根据利用者指示的运转内容、来自后述的各种传感器的信号等对压缩机1的压缩机频率、减压装置4为膨胀阀时的阀开度、热源侧送风机7及利用侧送风机8的转速等进行控制。
此外，控制装置20根据来自各种传感器的信号判断是否发生异常、区分此时的异常以及确定异常产生部位等。另外，对于与这种异常相关的处理的详细情况，将在后文中叙述。
在制冷循环装置100设有压力传感器31、32、温度传感器33～38、电流传感器39、40。压力传感器31设于压缩机1的排出侧，并对从压缩机1排出的制冷剂的压力、即排出压力进行检测。压力传感器32设于压缩机1的吸入侧，并对吸入到压缩机1的制冷剂的压力、即吸入压力进行检测。压力传感器31、32将表示检测结果的检测信号输出至控制装置20。
温度传感器33～36设置成直接或是经由制冷剂配管等间接地对制冷循环内的制冷剂的温度进行检测，并将表示检测结果的检测信号输出至控制装置20。
温度传感器33设于压缩机1的排出侧，并对从压缩机1排出的制冷剂的温度进行检测。温度传感器34设于热源侧热交换器3的液体一侧，在制冷运转时对从热源侧热交换器3流出的液体制冷剂的温度进行检测，在制热运转时对流入到热源侧热交换器3的气液两相制冷剂的温度进行检测。
温度传感器35设于利用侧热交换器5的液体一侧，在制冷运转时对流入到利用侧热交换器5的气液两相制冷剂的温度进行检测，在制热运转时对从利用侧热交换器5流出的液体制冷剂的温度进行检测。温度传感器36设于利用侧热交换器5的气体一侧，在制冷运转时对从利用侧热交换器5流出的气体制冷剂的温度进行检测，在制热运转时对流入到利用侧热交换器5的气体制冷剂的温度进行检测。
此外，温度传感器37、38设置成对外部气体温度等环境气温进行检测，并将表示检测结果的检测信号输出至控制装置20。温度传感器37设于热源侧热交换器3的空气吸入口，并对外部气体温度进行检测。温度传感器38设于利用侧热交换器5的空气吸入口，并对室内空气的温度进行检测。
电流传感器39对向驱动热源侧送风机7的风扇电机7a输入的输入电流进行检测。电流传感器40对向驱动利用侧送风机8的风扇电机8a输入的输入电流进行检测。电流传感器39、40将表示检测结果的检测信号输出至控制装置20。
(控制装置的结构)
图2是表示图1的控制装置20的结构的一例的框图。如图2所示，控制装置20由传感器信息分析部21、异常判断部22、存储部23、动作控制部24和运转模式设定部25构成。另外，关于本例中的控制装置20，仅图示了与本实施方式1相关的部分，对于除此之外的部分，则省略说明。
此外，控制装置20与操作输入部30及显示部28连接。操作输入部30例如在利用者选择运转模式时使用。另外，关于运转模式的详细情况，将在后文中叙述。操作输入部30输出与利用者的操作对应的操作信号，并将表示所选择的运转模式的信号供给至后述的运转模式设定部25。作为操作输入部30，例如能使用遥控装置等。
显示部28由例如LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)、有机EL(ElectroLuminescence：电致发光)显示器等构成，根据后述的动作控制部24的控制来显示有无异常、表示所确定的异常部位等的异常的信息。
传感器信息分析部21被输入来自各种传感器的检测信号，并根据所输入的检测信号导出确定在制冷循环装置100中发生异常时的异常部位所需要的参数。详细内容将在后文中叙述，但作为此时的参数，例如是利用侧热交换器5的过热度等。传感器信息分析部21将导出的参数供给至异常判断部22和动作控制部24。
异常判断部22根据从传感器信息分析部21接受的参数和存储在后述的存储部23的数据来判断有无异常。此外，异常判断部22在判断为发生了异常的情况下，对异常发生时的异常部位进行确定。接着，异常判断部22将表示有无异常的信息以及表示异常发生时的异常部位的信息供给至动作控制部24。
存储部23对控制装置20的各部分实施各种处理所需的数据和通过各种处理生成的数据等各种数据进行存储。例如，存储部23对通过异常判断部22在异常发生时确定异常部位时的基准、即正常动作时的参数的值等进行存储。此外，例如，存储部23对在后述的特殊运转模式下使制冷循环装置100动作时所需的设定信息进行存储。另外，关于特殊运转模式的详细情况，将在后文中叙述。
例如，为了在多个运转模式中的、由利用者通过操作输入部30选择的运转模式下使制冷循环装置100运转，运转模式设定部25设定为所选择的运转模式。运转模式设定部25将表示所选择的运转模式的信息供给至动作控制部24。
动作控制部24根据输入的信息对控制装置20中的各部分的动作进行控制。此外，动作控制部24对制冷循环装置100的整体进行控制。例如，在从运转模式设定部25接受到表示用于对异常进行检测的特殊运转模式的信息的情况下，动作控制部24从存储部23读取设定信息，并根据所读取的设定信息对制冷循环装置100的各个设备的动作进行控制。此外，例如，在从异常判断部22接受到表示异常发生时的异常部位的信息的情况下，动作控制部24根据上述信息对制冷循环装置100的各个设备的动作进行控制。
(空调系统)
然而，本实施方式1的制冷循环装置100能通过远程操作选择并执行各种运转模式，并且在执行了特殊运转模式的情况下，能进行制冷循环装置100有无异常和异常检测时的异常部位的确定。
图3是表示能适用本实施方式1的制冷循环装置100的监视系统110的结构的一例的框图。如图3所示，监视系统110由制冷循环装置100、本地控制器101、监视装置102和存储装置103构成，本地控制器101和监视装置102通过因特网等网络105连接。此外，监视装置102和存储装置103设置在远离设有制冷循环装置100和本地控制器101的地点的远程地。
制冷循环装置100是从前面叙述的结构中去除操作输入部30、显示部28、控制装置20中的异常判断部22及存储部23的装置。此外，在制冷循环装置100的控制装置20设有未图示的通信部，并经由上述通信部而与本地控制器101连接。
本地控制器101连接于制冷循环装置100，并对上述制冷循环装置100进行管理。此外，本地控制器101经由网络105而连接着监视装置102。本地控制器101在与制冷循环装置100之间进行各种数据的交换，并且经由网络105在与监视装置102之间也进行各种数据的交换。
图4是表示图3的控制装置102的结构的一例的框图。如图4所示，监视装置102由运算部121、控制部122、通信部123和显示部124构成，并连接有操作输入部120。
操作输入部120例如是利用者在选择运转模式时所使用的构件，相当于上述的操作输入部30。
运算部121相当于上述的制冷循环装置100中的控制装置20的异常判断部22，其根据经由后述的通信部123从控制装置20的传感器信息分析部21接收到的信息，来进行有无异常的判断、异常发生时的异常部位的确定等。
控制部122根据所输入的信息对监视装置102中的各部分的动作进行控制。此外，控制部122对向经由网络105连接的本地控制器101发送的指令、运转模式的设定、异常部位的确定等监视装置102所执行的动作进行控制。
在通信部123在与经由网络105连接的本地控制器101之间进行各种数据的交换。此外，通信部123在与后述的存储装置103的通信部131之间进行各种数据的交换。
显示部124由例如LCD、有机EL显示器等构成，并根据控制部122的控制来显示出表示有无异常、所确定的异常部位等的信息。该显示部124相当于上述的显示部28。
图5是表示图3的存储装置103的结构的一例的框图。如图5所示，存储装置103由通信部131和存储部132构成。通信部131在与监视装置102的通信部123之间进行各种数据的交换。存储部132对经由通信部131而从监视装置102接受到的数据进行存储。该存储部132相当于上述的存储部23。
如上所述，通过将制冷循环装置100适用于监视系统110，从而能使用设于远程地的监视装置102，对制冷循环装置100的各种动作进行控制。
(制冷循环装置的动作)
接着，对具有上述结构的制冷循环装置100中的制冷运转模式和制热运转模式下的制冷剂的动作进行说明。另外，在图1所示的示例中，制冷剂流路切换装置2的用实线表示的状态表示制冷运转模式下的状态，制冷剂流路切换装置2的用虚线表示的状态表示制热运转模式下的状态。
(制冷运转模式)
首先，对制冷运转模式下的制冷剂的动作进行说明。在制冷运转模式下，制冷剂流路切换装置2切换为图1的用实线表示的状态。此外，低温低压的制冷剂被压缩机1压缩，而成为高温高压的气体制冷剂并被排出。
从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂经由制冷剂切换装置2流入到热源侧热交换器3。流入到热源侧热交换器3的高温高压的气体制冷剂与室外空气进行热交换而一边散热一边冷凝，而成为过冷却状态的高压的液体制冷剂并从热源侧热交换器3流出。
从热源侧热交换器3流出的高压的液体制冷剂被减压装置4减压，而成为低温低压的气液两相制冷剂，并流入到利用侧热交换器5。流入到利用侧热交换器5的低温低压的气液两相制冷剂通过与室内空气进行热交换而吸热并蒸发，来对室内空气进行冷却，而成为低温低压的气体制冷剂，并从利用侧热交换器5流出。
从利用侧热交换器5流出的低温低压的气体制冷剂经过制冷剂流路切换装置2和储罐6，而被吸入到压缩机1。
(制热运转模式)
接着，对制热运转模式下的制冷剂的动作进行说明。在制热运转模式下，制冷剂流路切换装置2切换为图1的用虚线表示的状态。此外，低温低压的制冷剂被压缩机1压缩，而成为高温高压的气体制冷剂并被排出。
从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂经由制冷剂切换装置2流入到利用侧热交换器5。流入到利用侧热交换器5的高温高压的气体制冷剂与室内空气进行热交换而一边散热一边冷凝，而成为过冷却状态的高压的液体制冷剂并从利用侧热交换器5流出。
从利用侧热交换器5流出的高压的液体制冷剂被减压装置4减压，而成为低温低压的气液两相制冷剂，并流入到热源侧热交换器3。流入到热源侧热交换器3的低温低压的气液两相制冷剂通过与室外空气进行热交换而吸热并蒸发，而成为低温低压的气体制冷剂，并从热源侧热交换器3流出。
从热源侧热交换器3流出的低温低压的气体制冷剂经过制冷剂流路切换装置2和储罐6，并被吸入到压缩机1。
(特殊运转模式)
此外，在本实施方式1的制冷循环装置100中，设有用于对设备等的异常进行检测的特殊运转模式。在特殊运转模式下，例如进行制冷运转或制热运转，并设为使针对室内空气的设定温度固定的状态。此外，能根据使被控制装置20控制的设备的运转状态从第一状态变化为第二状态时所获得的各传感器输出值来确定异常发生的部位。另外，在以下的说明中，将这种被控制装置20控制的设备适当称作“重要设备”。
(异常部位的分离)
在本实施方式1中，在制冷循环装置100发生了异常的情况下，能将上述异常的主要原因分离为是由各种传感器的异常引起的异常，或是由形成制冷循环的各种设备的异常引起的异常。
能根据使重要设备的运转状态从第一状态变化为第二状态时的各种传感器的输出值的状态来推断这种异常的分离。具体而言，例如，在使重要设备的运转状态发生变化时各种传感器的输出值不发生变化的情况下，能推断为传感器劣化、传感器脱落等在传感器中发生了异常的情况。
(异常部位的确定)
在本实施方式1中，在特殊运转模式下，通过使重要设备中的一个设备的运转状态变化、并使剩余的设备的运转状态固定，从而能对异常进行检测，并且能确定发生了异常的设备。作为此时的制冷循环装置100中的重要设备，列举有例如压缩机1、作为膨胀阀的减压装置4、热源侧送风机7和利用侧送风机8。
例如，在使压缩机1的运转状态变化的情况下，使压缩机频率变化。通过使压缩机频率变化，从而能对例如作为膨胀阀的减压装置4的异常进行检测。此外，例如，在使作为膨胀阀的减压装置4的运转状态变化的情况下，使阀开度变化。通过使减压装置4的阀开度变化，从而能对例如压缩机1的异常进行检测。
此外，例如在使热源侧送风机7或利用侧送风机8的运转状态变化的情况下，使送风机的转速变化。通过使热源侧送风机7的转速变化，从而例如能对热源侧送风机7、热源侧热交换器3等的异常进行检测。此外，通过使利用侧送风机8的转速变化，从而例如能对利用侧送风机8、利用侧热交换器5等的异常进行检测。
(使压缩机的压缩机频率变化的情况)
接着，对通过特殊运转模式来确定异常发生时的异常部位的方法的具体例进行说明。在使压缩机1的压缩机频率发生变化的情况下，例如能对减压装置4的阀非正常动作这样的异常进行检测。
另外，在以下的示例中，对减压装置4是通过对阀的开度进行调节来使制冷剂膨胀的膨胀阀的情况进行说明。此外，采用如下方式，即减压装置4的阀开度受控制装置20控制，以使在制冷运转时利用侧热交换器5中的过热度为预先设定的温度、例如4℃。
图6是表示使图1的压缩机1的压缩机频率发生变化时的各种参数的状态的一例的示意图。图6的(a)～图6的(c)表示制冷循环装置100正常动作时的各种参数的状态。
图6的(a)表示在特殊运转模式下设定的压缩机1的压缩机频率的状态。在本例中，采用如下方式，即，使压缩机1的压缩机频率在预先设定的时间间隔、例如10分钟间隔中从30Hz变化至70Hz。图6的(b)表示使压缩机1的压缩机频率如图6的(a)所示变化时的、利用侧热交换器5中的过热度的状态。图6的(c)表示使压缩机1的压缩机频率如图6的(a)所示变化时的、由控制装置20向减压装置4指示的阀开度的指示值的状态。
此外，图6的(d)～图6的(f)表示制冷循环装置100因减压装置4发生异常而非正常动作时的各种参数的状态。
图6的(d)与图6的(a)同样地，表示在特殊运转模式下设定的压缩机1的压缩机频率的状态。图6的(e)表示使压缩机1的压缩机频率如图6的(d)所示那样变化时的、利用侧热交换器5中的过热度的状态。图6的(f)表示使压缩机1的压缩机频率如图6的(d)所示那样变化时的、由控制装置20向减压装置4指示的阀开度的指示值的状态。
在制冷循环装置100正常动作的情况下，若如图6的(a)所示使压缩机1的压缩机频率变化，则控制装置20对减压装置4的阀开度进行控制，以使利用侧热交换器5中的过热度始终为4℃。
在此，在过热度被控制为恒定的温度的状态下增大压缩机1的压缩机频率的情况下，需要增大减压装置4的阀开度。因此，如图6的(c)所示，控制装置20对减压装置4进行控制，以在压缩机频率变大的时刻，增大减压装置4的阀开度。由此，过热度如图6的(b)所示始终保持为4℃。
另外，能通过从由温度传感器36检测到的温度中减去由压力传感器32检测到的压力下的饱和温度，从而计算出利用侧热交换器5中的过热度。
另一方面，在制冷循环装置100发生异常的情况下，若如图6的(d)所示使压缩机1的压缩机频率变化，则控制装置20对减压装置4的阀开度进行控制，以使过热度始终为4℃。然而，在本例中，因减压装置4的阀非正常动作，过热度上升至10℃。因此，控制装置20控制成进一步增大阀开度。其结果是，最终由控制装置20指示的阀开度的指示值变成最大。
如上所述，在制冷循环装置100发生异常且主要原因在于减压装置4的情况下，相比于正常动作的制冷循环装置100的情况，利用侧热交换器5中的过热度的状态和由控制装置20对减压装置4指示的阀开度的指示值会出现差异。
因而，在制冷循环装置100发生了异常的情况下执行特殊运转模式，当过热度的状态和阀开度的指示值与正常动作时相比出现差异的情况下，能判断为减压装置4发生了异常。
另外，在制热运转时，在热源侧热交换器3的过热度被控制成恒定的状态下，通过对热源侧热交换器3中的过热度的状态和减压装置4的阀开度的指示值进行确认，从而同样能对减压装置4的异常进行检测。
此外，在本例中，根据利用侧热交换器5的过热度和对减压装置4指示的阀开度的指示值，来判断出减压装置4的异常，但并不局限于本例。例如，在本实施方式1中，也能仅根据对减压装置4指示的阀开度的指示值，来对减压装置4的异常进行判断。这是由于在减压装置4发生了异常的情况下，过热度会以例如对减压装置4指示的阀开度的指示值变大、则随之利用侧热交换器5的过热度也变大这样的方式，根据阀开度的指示值的变化同样地变化。
(使送风机的转速变化的情况)
接着，对在使利用侧送风机8的转速发生变化时对异常进行检测的方法进行说明。在使利用侧送风机8的转速发生变化时，例如能对驱动利用侧送风机8的风扇电机8a、利用侧热交换器5与利用侧送风机8之间的利用侧过滤器10、利用侧热交换器5等的异常进行检测。
另外，在以下的示例中，假定使制冷循环装置100进行制冷运转的情况。即，下面，对利用侧热交换器5作为蒸发器发挥作用的情况进行说明。此外，在本例中，采用如下方式：减压装置4的阀开度受控制装置20控制，而使得在制冷运转时利用侧热交换器5中的过热度为4℃。
(正常动作时)
首先，对制冷循环装置100正常动作的情况进行说明。图7是表示在图1的制冷循环装置100正常动作时，使利用侧送风机8的转速发生变化时的各种参数的状态的一例的示意图。
图7的(a)表示在特殊运转模式下设定的利用侧送风机8的风扇转速的状态。在本例中，在时刻X增大利用侧送风机8的风扇转速，在时刻Y使风扇转速恢复至原来的转速。图7的(b)表示使利用侧送风机8的风扇转速如图7的(a)所示那样变化时的、利用侧热交换器5中的过热度的状态。图7的(c)表示使利用侧送风机8的风扇转速如图7的(a)所示那样变化时的、输入到利用侧送风机8的风扇电机8a的电流值的状态。图7的(d)表示使利用侧送风机8的风扇转速如图7的(a)所示变化时的、由控制装置20对减压装置4指示的阀开度的指示值的状态。
在制冷循环装置100正常动作的情况下，控制装置20若以图7的(a)所示那样使利用侧送风机8的风扇转速变化的方式进行控制，则同时对减压装置4的阀开度进行控制，以使利用侧热交换器5中的过热度始终为预先设定的温度。
如图7的(d)所示，控制装置20对减压装置4进行控制，以在风扇转速变大的时刻X增大减压装置4的阀开度。由此，利用侧热交换器5中的过热度如图7的(b)所示始终保持为设定温度。
此外，此时输入到风扇电机8a的电流值如图7的(c)所示那样根据风扇转速而变化。具体而言，当风扇转速变大时，风扇电机8a的电流值变大，当风扇转速变小时，电流值变小。
(风扇电机异常时)
接着，对因利用侧送风机8的风扇电机8a发生异常而使制冷循环装置100非正常动作的情况进行说明。在本例中，对风扇电机8a发生异常、尤其是风扇电机8a劣化而无法获得预想的风量的情况进行说明。
图8是表示在图1的制冷循环装置100非正常动作时，使利用侧送风机8的转速发生变化时的各种参数的状态的第一例的示意图。图8的(a)表示在特殊运转模式下设定的利用侧送风机8的风扇转速的状态。在本例中，与图7的(a)所示的情况相同，在时刻X增大利用侧送风机8的风扇转速，在时刻Y使风扇转速恢复至原来的转速。
图8的(b)表示使利用侧送风机8的风扇转速如图8的(a)所示那样变化时的、利用侧热交换器5中的过热度的状态。图8的(c)表示使利用侧送风机8的风扇转速如图8的(a)所示那样变化时的、输入到利用侧送风机8的风扇电机8a的电流值的状态。图8的(d)表示使利用侧送风机8的风扇转速如图8的(a)所示那样变化时的、由控制装置20对减压装置4指示的阀开度的指示值的状态。另外，在图8的(c)和图8的(d)中，用虚线表示的状态表示制冷循环装置100正常动作时的状态。
在制冷循环装置100非正常动作的情况下，首先，控制装置20控制成如图8的(a)所示那样使利用侧送风机8的风扇转速变化。此时，在利用侧送风机8中，由于风扇电机8a劣化，因此，为了使风扇转速变为预想的转速，输入到风扇电机8a的电流值如图8的(c)所示那样比正常动作时增大。
此外，控制装置20对减压装置4的阀开度进行控制，以使利用侧热交换器5中的过热度始终为预先设定的温度。此时，利用侧热交换器5中的过热度如图8的(b)所示始终保持为设定温度，但由于风扇电机8a的劣化而使利用侧热交换器5无法充分获得预想的风量，从而存在过热度降低的倾向。因而，控制装置20将减压装置4控制成如图8的(d)所示那样使减压装置4的阀开度比正常动作时小。
如上所述，在制冷循环装置100发生异常且其主要原因在于利用侧送风机8的风扇电机8a的情况下，相较于正常动作的制冷循环装置100的情况，利用侧送风机8中的风扇电机8a的输入电流值的状态和由控制装置20对减压装置4指示的阀开度的指示值出现差异。
因此，在制冷循环装置100发生了异常的情况下执行特殊运转模式，在使利用侧送风机8的风扇转速变化，且风扇电机8a的输入电流值的状态和阀开度的指示值与正常动作时相比出现差异的情况下，能判断为风扇电机8a发生了异常。
(过滤器异常时)
接着，对因过滤器发生异常而使制冷循环装置100非正常动作的情况进行说明。在本例中，对利用侧热交换器5与利用侧送风机8之间的利用侧过滤器10发生异常，尤其是利用侧过滤器10堵塞，在利用侧送风机8最大风量时无法获得预想的风量的情况进行说明。
图9是表示在图1的制冷循环装置100非正常动作时，使利用侧送风机8的转速发生变化时的各种参数的状态的第二例的示意图。图9的(a)表示在特殊运转模式下设定的利用侧送风机8的风扇转速的状态。在本例中，与图7的(a)和图8的(a)所示的情况同样地，在时刻X增大利用侧送风机8的风扇转速，在时刻Y使风扇转速恢复至原来的转速。
图9的(b)表示使利用侧送风机8的风扇转速如图9的(a)所示那样变化时的、利用侧热交换器5中的过热度的状态。图9的(c)表示使利用侧送风机8的风扇转速如图9的(a)所示那样变化时的、输入到用于驱动利用侧送风机8的风扇电机8a的电流值的状态。图9的(d)表示使利用侧送风机8的风扇转速如图9的(a)所示那样变化时的、由控制装置20对减压装置4指示的阀开度的指示值的状态。另外，在图9的(c)和图9的(d)中，用虚线表示的状态表示制冷循环装置100正常动作时的状态。
在制冷循环装置100非正常动作的情况下，首先，控制装置20控制成如图9的(a)所示那样使利用侧送风机8的风扇转速变化。此时，由于利用侧热交换器5与利用侧送风机8之间的利用侧过滤器10堵塞，因此，在风扇转速较大的情况下，风难以通过利用侧过滤器10，从而无法向利用侧热交换器5供给充分的风量。因而，无法通过利用侧过滤器10的风成为对利用侧送风机8的阻力，为了使风扇转速成为预想的转速，输入到风扇电机8a的电流值如图9的(c)所示那样比正常动作时增大。
此外，控制装置20对减压装置4的阀开度进行控制，以使利用侧热交换器5中的过热度始终为预先设定的温度。此时，利用侧热交换器5中的过热度如图9的(b)所示始终保持为设定温度，但因利用侧过滤器10的堵塞而使利用侧热交换器5无法充分获得预想的风量，存在过热度降低的倾向。因而，控制装置20对减压装置4进行控制，以如图9的(d)所示那样使减压装置4的阀开度比正常动作时小。
如上所述，在制冷循环装置100发生异常且其主要原因在于利用侧送风机5与利用侧送风机8之间的利用侧过滤器10的情况下，相较于与正常动作的制冷循环装置100的情况，利用侧送风机8中的风扇电机8a的输入电流值的状态和由控制装置20对减压装置4指示的阀开度的指示值出现差异。
因而，在制冷循环装置100发生了异常的情况下执行特殊运转模式，在使利用侧送风机8的风扇转速变化，且风扇电机8a的输入电流值的状态和阀开度的指示值与正常动作时相比出现差异的情况下，能判断为利用侧过滤器10发生了异常。
然而，在风扇电机8a发生了异常的情况和利用侧过滤器10发生了异常的情况下，通过同时确认风扇电机8a的输入电流值的状态和阀开度的指示值，从而对异常部位进行判断。因而，在情况下，可能无法准确地判断是风扇电机8a和利用侧过滤器10中的哪一个发生了异常。
然而，利用侧过滤器10发生异常时、输入到风扇电机8a的电流值与正常动作时的电流值之差(参照图9)比风扇电机8a劣化时、输入到风扇电机8a的电流值与正常动作时的电流值之差(参照图8)大。这是由于利用侧过滤器10堵塞的情况与风扇电机8a劣化的情况相比，更加难以增大利用送风机8的风扇转速。此外，关于利用侧过滤器10发生异常时的阀开度的指示值与正常时的阀开度的指示值之差和风扇电机8a发生异常时的阀开度的指示值与正常时的阀开度的指示值之差的情况，亦是如此。
即，在本实施方式1中，能通过各参数与正常时的值之差的大小，来判断异常的主要原因是风扇电机8a和利用侧过滤器10中的哪一个。
(热交换器异常时)
接着，对因利用侧热交换器5发生异常而使制冷循环装置100非正常动作的情况进行说明。在本例中，对利用侧热交换器5发生异常、尤其是热交换器发生腐蚀而无法在制冷剂与室内空气之间进行热交换的情况进行说明。
图10是表示在图1的制冷循环装置100非正常动作时，使利用侧送风机8的转速发生变化时的各种参数的状态的第三例的示意图。图10的(a)表示在特殊运转模式下设定的利用侧送风机8的风扇转速的状态。在该示例中，与图7的(a)、图8的(a)和图9的(a)所示的情况相同，在时刻X增大利用侧送风机8的风扇转速，在时刻Y使风扇转速恢复至原来的转速。
图10的(b)表示使利用侧送风机8的风扇转速如图10的(a)所示那样变化时的、利用侧热交换器5中的过热度的状态。图10的(c)表示使利用侧送风机8的风扇转速如图10的(a)所示那样变化时的、输入到用于驱动利用侧送风机8的风扇电机8a的电流值的状态。图10的(d)表示使利用侧送风机8的风扇转速如图10的(a)所示那样变化时的、由控制装置20对减压装置4指示的阀开度的指示值的状态。另外，在图10的(b)和图10的(d)中，用虚线表示的状态表示制冷循环装置100正常动作时的状态。
在制冷循环装置100非正常动作的情况下，首先，控制装置20控制成如图10的(a)所示那样使利用侧送风机8的风扇转速变化。此时的输入到风扇电机8a的电流值如图10的(c)所示那样为与正常动作时相同的值。
此外，控制装置20对减压装置4进行控制，以使利用侧热交换器5中的过热度始终为预先设定的温度。然而，在这种情况下，在利用侧热交换器5中无法进行热交换，因此，利用侧热交换器5中的过热度如图10的(b)所示那样变为0℃或大致0℃。因此，控制装置20对减压装置4进行控制，以如图10的(d)所示那样使减压装置4的阀开度比正常动作时小。在这种情况下，由于过热度为0℃或大致0℃，因此，控制装置20将减压装置4的阀开度设为最小。
如上所述，在制冷循环装置100发生异常且其主要原因在于利用侧热交换器5的情况下，相较于正常动作的制冷循环装置100的情况，利用侧热交换器5中的过热度的状态和由控制装置20对减压装置4指示的阀开度的指示值出现差异。
因此，在制冷循环装置100发生了异常的情况下执行特殊运转模式，在使利用侧送风机8的风扇转速变化，且过热度的状态和阀开度的指示值与正常动作时相比出现差异的情况下，能判断为利用侧热交换器5发生了异常。
另外，关于在制热运转时的状态下执行特殊运转模式且使热源侧送风机7的转速发生变化的情况，也与上述情况相同。
即，通过对使热源侧送风机7的风扇转速发生变化时的热源侧热交换器3的过热度、风扇电机7a的输入电流值和阀开度的指示值进行确认，从而能对热源侧送风机7的风扇电机7a、热源侧过滤器9和热源侧热交换器3的异常进行检测。
如上所述，本实施方式1的制冷循环装置100通过配管将压缩机1、热源侧热交换器3、减压装置4和利用侧热交换器5连接，并通过使制冷剂循环来形成制冷循环，包括对各个设备的动作进行控制的控制装置20，控制装置20进行特殊运转模式，在特殊运转模式下，根据使多个设备所包含的受控制装置20控制的多个重要设备中的一个重要设备的运转状态从第一状态变化为第二状态时的各个设备的状态来确定异常部位。
由此，由于在制冷循环装置100正常动作的情况和非正常动作的情况下，各个设备的状态不同，因此，能对是否发生异常进行判断。此外，在使某个重要设备的运转状态变化的情况下，变化的状态因异常部位不同而不同，因此，能确定异常部位。
实施方式2
接着，对本发明实施方式2的制冷循环装置进行说明。
在上述实施方式1中，对将热源侧热交换器3设为风冷式的制冷循环装置100进行了说明。在本实施方式2中，对将热源侧热交换器3设为水冷式的制冷循环装置进行说明。作为水冷式的制冷循环装置，存在例如水冷式的冷却装置等。
(制冷循环装置的结构)
图11是表示本实施方式2的制冷循环装置200的结构的一例的框图。如图11所示，制冷循环装置200由压缩机1、制冷剂流路切换装置2、热源侧热交换器203、减压装置4、利用侧热交换器5、储罐6以及水冷泵50构成。制冷循环装置200与实施方式1的制冷循环装置100同样地形成制冷循环，并且通过配管连接热源侧热交换器203和水冷泵50，从而形成供水或盐水(以下，适当称作“冷却水”)循环的水冷回路。另外，在以下的说明中，对于与上述实施方式1相同的部分标注相同的符号，并省略说明。
热源侧热交换器203在流过制冷循环的制冷剂与通过水冷泵50而在水冷回路中循环的冷却水之间进行热交换。由此，生成供给至室内空间的制热用空气或制冷用空气。
水冷泵50从未图示的冷却塔抽吸冷却水，并将抽吸的冷却水压入到热源侧热交换器203。水冷泵50构成为例如能通过电流对冷却水的流量进行调节。水冷泵50由例如能通过流过未图示的电机的电流量来控制容量的DC泵等构成。
在制冷循环装置200中除了设置有上述制冷循环装置100所设置的各种传感器之外，还设有温度传感器51、52和电流传感器53。
温度传感器51、52设置成直接或经由制冷剂配管等间接地对在水冷回路中流动的冷却水的温度进行检测，并将表示检测结果的检测信号输出至控制装置20。温度传感器51设于热源侧热交换器203中的水冷回路的入口侧，并对流入到热源侧热交换器203的冷却水的温度进行检测。温度传感器52设于热源侧热交换器203中的水冷回路的出口侧，并对从热源侧热交换器203流出的冷却水的温度进行检测。
电流传感器53对流过驱动水冷泵50的未图示的电机的电流量进行检测。能使用例如霍尔元件构成电流传感器53。电流传感器53将表示检测结果的检测信号输出至控制装置20。
(制冷循环装置的动作)
接着，对具有上述结构的制冷循环装置200的动作进行说明。另外，关于制冷运转模式和制热运转模式时的动作，在热源侧热交换器203中进行热交换时在制冷剂与冷却水之间进行热交换这一点上，与上述实施方式1的制冷循环装置100有所不同，其它动作则与制冷循环装置100相同。
在本实施方式2中，作为在检测异常的特殊运转模式时通过控制装置20使运转状态变化的重要设备，列举有压缩机1、减压装置4和水冷泵50。使这些设备中的一个设备的运转状态与上述实施方式1同样地变化，并使剩余的设备的运转状态固定，从而能对异常进行检测。
例如，在使水冷泵50的运转状态变化的情况下，使从水冷泵50流出的冷却水的流量变化。通过使来自水冷泵50的冷却水的流量变化，从而与实施方式1中使热源侧送风机7的转速变化的情况同样地，能对水冷泵50、热源侧热交换器203等的异常进行检测。
即，通过对使来自水冷泵50的冷却水的流量发生变化时的、水冷泵50的电机的电流值和阀开度的指示值进行确认，从而能对水冷泵50的异常进行检测。
如上所述，本实施方式2的制冷循环装置200相对于实施方式1的制冷循环装置100还形成有供冷却水循环的水冷回路，并包括使冷却水循环的水冷泵50，热源侧热交换器203在冷却水与制冷剂之间进行热交换，减压装置4是通过对阀的开度进行调节来使制冷剂膨胀的膨胀阀，控制装置20在热源侧热交换器203的过热度被控制成恒定的状态下使从水冷泵50流出的冷却水的流量发生变化时，能根据对于水冷泵50的电机的电流值和对于减压装置4指示的阀开度的指示值，来对水冷泵50的异常进行检测。
实施方式3
接着，对本发明实施方式3的制冷循环装置进行说明。在本实施方式3中，对将上述实施方式1的制冷循环装置100用作电车等的车用空调的情况进行说明。
(制冷循环装置的结构)
图12是表示本实施方式3的制冷循环装置300的结构的一例的框图。如图12所示，制冷循环装置300由双系统的制冷循环装置100A和100B构成。作为制冷循环装置100A和100B，能适用具有与上述实施方式1的制冷循环装置100相同结构的构件。
制冷循环装置100A由压缩机1A、制冷剂流路切换装置2A、热源侧热交换器3A、减压装置4A、利用侧热交换器5A和储罐6A构成，并由上述各设备形成制冷循环。
此外，在制冷循环装置100A设有控制装置20A。在热源侧热交换器3A设有通过风扇电机7aA驱动的热源侧送风机7A。在利用侧热交换器50A设有通过风扇电机8aA驱动的热源侧送风机8A。
此外，在热源侧热交换器3A与热源侧送风机7A之间设有热源侧过滤器9A。在利用侧热交换器5A与利用侧送风机8A之间设有利用侧过滤器10A。
制冷循环装置100B由压缩机1B、制冷剂流路切换装置2B、热源侧热交换器3B、减压装置4B、利用侧热交换器5B和储罐6B构成，并由上述各设备形成制冷循环。
此外，在制冷循环装置100B设有控制装置20B。在热源侧热交换器3B设有通过风扇电机7aB驱动的热源侧送风机7B。在利用侧热交换器50B设有通过风扇电机8aB驱动的利用侧送风机8B。
此外，在热源侧热交换器3B与热源侧送风机7B之间设有热源侧过滤器9B。在利用侧热交换器5B与利用侧送风机8B之间设有利用侧过滤器10B。
(制冷循环装置的动作)
在制冷循环装置300中，双系统的制冷循环装置100A和100B分别进行与实施方式1的制冷循环装置100同样的动作，因此，省略详细的说明。
在此，本实施方式3的制冷循环装置300装设于车辆。在车辆行驶过程中时，存在因变电站的变更等导致的断线区间，因此，制冷循环装置300的运转频繁地停止。此外，在车辆的营运期间，乘客的人数因营运时间和营运区间等不同而有很大不同，因此，室外空气的温度等不稳定。
因此，如上所述在因有无乘客等而导致负载不稳定的状态下，即使执行上述的特殊运转模式来进行异常的检测处理，也难以准确地检测出异常。因而，在本实施方式3的制冷循环装置300中，优选在车辆进入到车库时或是开始营运之前等负载未发生变化、或是制冷循环装置300的运转未停止的状态下，执行特殊运转模式。
另外，例如，能根据由温度传感器38A、38B检测到的温度，来检测出负载未发生变化的状态，其中，上述温度传感器38A、38B对室内的环境温度、即车辆内的温度进行检测。具体而言，例如，在由温度传感器38A和38B检测出的某个时间段内的温度的变动处于预先设定的范围内的情况下，控制装置20A、20B判断为装设有制冷循环装置300的车辆的负载未发生变化，并执行特殊运转模式。
如上所述，本实施方式3的制冷循环装置300在检测出车辆的负载未发生变化的状态的情况下执行特殊运转模式。因而，即使在负载的变动较大的车辆等中装设有制冷循环装置300的情况下，也能恰当地检测出异常。
(符号说明)
1、1A、1B压缩机；2、2A、2B制冷剂流路切换装置；3、3A、3B热源侧热交换器；4、4A、4B减压装置；5、5A、5B利用侧热交换器；6、6A、6B储罐；7、7A、7B热源侧送风机；7a、7aA、7aB风扇电机；8、8A、8B利用侧送风机；8a、8aA、8aB风扇电机；9、9A、9B热源侧过滤器；10、10A、10B利用侧过滤器；20、20A、20B控制装置；21传感器信息分析部；22异常判断部；23存储部；24动作控制部；25运转模式设定部；28显示部；30操作输入部；31、32压力传感器；33、34、35、36、37、38、38A、38B温度传感器；39、40电流传感器；50水冷泵；51、52温度传感器；100、100A、100B、200、300制冷循环装置；110监视系统；101本地控制器；102监视装置；103存储装置；105网络；121运算部；122控制部；123通信部；124显示部；120操作输入部；131通信部；132存储部；203热源侧热交换器。

Claims (11)

1.一种制冷循环装置，通过配管将压缩机、热源侧热交换器、减压装置和利用侧热交换器连接，并通过使制冷剂循环来形成制冷循环，
其特征在于，
包括对各个设备的动作进行控制的控制装置，
所述控制装置进行如下特殊运转模式：在多个所述设备所包括的、受所述控制装置控制的多个重要设备中，使一个重要设备的运转状态从第一状态变化为第二状态，根据此时各个所述设备的状态来确定异常部位。
2.如权利要求1所述的制冷循环装置，其特征在于，
所述减压装置是通过对阀的开度进行调节来使制冷剂膨胀的膨胀阀，
在所述利用侧热交换器和所述热源侧热交换器中的任一个热交换器的过热度被控制成恒定的状态下，所述控制装置在使所述压缩机的压缩机频率发生变化的情况下，根据向所述减压装置指示的阀开度的指示值而对所述减压装置的异常进行检测。
3.如权利要求1或2所述的制冷循环装置，其特征在于，还包括：
利用侧送风机，所述利用侧送风机通过风扇电机驱动，并将空气供给至所述利用侧热交换器；以及
利用侧过滤器，所述利用侧过滤器设置在所述利用侧热交换器与所述利用侧送风机之间，
所述减压装置是通过对阀的开度进行调节来使制冷剂膨胀的膨胀阀，
在所述利用侧热交换器的过热度被控制成恒定的状态下，所述控制装置在使所述利用侧送风机的风扇转速发生变化的情况下，根据向所述利用侧送风机的所述风扇电机输入的输入电流值和向所述减压装置指示的阀开度的指示值，对所述风扇电机或所述利用侧过滤器的异常进行检测。
4.如权利要求3所述的制冷循环装置，其特征在于，
所述控制装置根据所述利用侧热交换器的过热度和向所述减压装置指示的阀开度的指示值，对所述利用侧热交换器的异常进行检测。
5.如权利要求1或2所述的制冷循环装置，其特征在于，还包括：
热源侧送风机，所述热源侧送风机通过风扇电机驱动，以将空气供给至所述热源侧热交换器；以及
热源侧过滤器，所述热源侧过滤器设于所述热源侧热交换器与所述热源侧送风机之间，
所述减压装置是通过对阀的开度进行调节来使制冷剂膨胀的膨胀阀，
在所述热源侧热交换器的过热度被控制成恒定的状态下，所述控制装置在使所述热源侧送风机的风扇转速发生变化的情况下，根据向所述热源侧送风机的所述风扇电机输入的输入电流值和向所述减压装置指示的阀开度的指示值，对所述风扇电机或所述热源侧过滤器的异常进行检测。
6.如权利要求5所述的制冷循环装置，其特征在于，
所述控制装置根据所述热源侧热交换器的过热度和向所述减压装置指示的阀开度的指示值，对所述热源侧热交换器的异常进行检测。
7.如权利要求1或2所述的制冷循环装置，其特征在于，
形成有供冷却水循环的水冷回路，
还包括使所述冷却水循环的水冷泵，
所述热源侧热交换器在所述冷却水与所述制冷剂之间进行热交换，
所述减压装置是通过对阀的开度进行调节来使制冷剂膨胀的膨胀阀，
在所述热源侧热交换器的过热度被控制成恒定的状态下，所述控制装置在使从所述水冷泵流出的所述冷却水的流量发生变化的情况下，根据向所述水冷泵的电机输入的电流值和向所述减压装置指示的阀开度的指示值，对所述水冷泵的异常进行检测。
8.如权利要求1至7中任一项所述的制冷循环装置，其特征在于，
所述制冷循环装置装设于车辆，
所述控制装置在施加于所述车辆的负载稳定的情况下进行所述特殊运转模式。
9.如权利要求1至8中任一项所述的制冷循环装置，其特征在于，
还包括操作输入部，所述操作输入部输出与操作对应的操作信号，
所述控制装置根据所述操作信号进行所述特殊运转模式。
10.如权利要求9所述的制冷循环装置，其特征在于，
所述操作输入部设于远程地，
所述控制装置具有通信部，所述通信部接收通过远程操作而从所述操作输入部输出的所述操作信号，所述控制装置根据经由所述通信部接收到的所述操作信号进行所述特殊运转模式。
11.如权利要求1至10中任一项所述的制冷循环装置，其特征在于，
还包括显示部，所述显示部显示出表示检测到的所述异常的信息。
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