CN114096791A - 水量调节装置 - Google Patents

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Abstract

在对热交换器进行水冷的冷冻循环装置中，使进行热交换的冷却水循环的循环泵是当地采购的，冷冻循环装置无法直接控制循环泵。水量调节装置(10)包括水量调节阀(11)、第一温度传感器(12)、第二温度传感器(13)、控制部(40)。水量调节阀(11)调节在水配管(5)中流动的水量。第一温度传感器(12)对热交换器(23)的入口的水配管(5)的温度进行测定。第二温度传感器(13)对热交换器(23)的出口的水配管(5)的温度进行测定。控制部(40)根据第一温度传感器(12)的测定温度与第二温度传感器(13)的测定温度的差值来控制水量调节阀(11)的开度。

Description

水量调节装置
技术领域
本公开涉及一种冷冻循环装置中的水量调节装置。
背景技术
在使用制冷剂进行室内的空气调节的空调装置中，已知一种水冷式的空调装置，使用水对热源侧热交换器进行冷却(或加热)。专利文献1(日本特开2008-75948号公报)公开了下述内容：在水冷式的空调装置中，对冷却水的供给流量进行调节以使制冷剂回路的高压压力达到最佳压力。
发明内容
发明所要解决的技术问题
一般而言，在水冷式的空调装置中，使进行热交换的冷却水循环的水配管以及控制水配管内的冷却水的循环的循环泵是当地采购的，水冷式的空调装置无法直接控制循环泵。在本公开中，目的是提供一种控制装置，在不直接控制循环泵的情况下控制水配管中的冷却水的循环量。
解决技术问题所采用的技术方案
第一观点的水量调节装置在冷冻循环装置中对在水配管中流动的水量进行控制。在冷冻循环装置中，通过循环泵使水配管中的水循环，使在制冷剂回路中流动的制冷剂与在水配管中流动的水之间在热交换器中进行热交换，所述循环泵以使入口与出口的压力差达到规定范围内的方式控制转速。水量调节装置包括：水量调节阀，所述水量调节阀对在水配管中流动的水量进行调节；第一温度传感器，所述第一温度传感器对热交换器的入口的水配管的温度进行测定；第二温度传感器，所述第二温度传感器对热交换器的出口的水配管的温度进行测定；以及控制部，所述控制部根据第一温度传感器的测定温度与第二温度传感器的测定温度的差值来控制水量调节阀的开度。
在第一观点的水量调节装置中，由于通过水量调节阀来控制在水配管中流动的水量，因此，能够在不直接控制循环泵的情况下控制水配管中的冷却水的循环量。
在第一观点的水量调节装置的基础上，在第二观点的水量调节装置中，控制部以使第一温度传感器的测定温度与第二温度传感器的测定温度的差值落入规定范围内的方式控制水量调节阀的开度。
在第一观点或第二观点的水量调节装置的基础上，在第三观点的水量调节装置中，控制部以使在水配管中流动的水量达到规定范围内的方式调节水量调节阀的开度。
在第三观点的水量调节装置的基础上，在第四观点的水量调节装置中，控制部根据制冷剂的制冷剂侧能力对水量进行运算。
在第四观点的水量调节装置中，由于控制部以根据制冷剂的制冷剂侧能力运算并使水量达到规定范围内的方式调节水量调节阀的开度，因此，能够将水量控制在合适的范围。
在第四观点的水量调节装置的基础上，在第五观点的水量调节装置中，控制部根据制冷剂的循环量以及热交换器的制冷剂入口与出口的焓变化，对制冷剂的制冷剂侧能力进行运算。
在第三观点至第五观点中任一观点的水量调节装置的基础上，在第六观点的水量调节装置中，控制部以使在水配管中流动的水量达到规定范围内的方式控制水量调节阀的开度。然后，控制部根据第一温度传感器的测定温度与第二温度传感器的测定温度的差值来控制水量调节阀的开度。
在第六观点的水量调节装置中，控制部在以使水量达到规定范围内的方式调节了水量调节阀的开度后，根据第一温度传感器的测定温度与第二温度传感器的测定温度的差值来控制水量调节阀的开度，因此，能够更适当地控制水量调节阀的开度。
在第一观点至第六观点中任一观点的水量调节装置的基础上，在第七观点的水量调节装置中，热交换器是冷冻循环装置的热源侧热交换器。控制部以及热交换器配置于冷冻循环装置的热源单元。
附图说明
图1是表示冷冻循环装置1以及水量调节装置10的整体结构和制冷剂回路的图。
图2是表示水量调节阀11的开度控制的流程的流程图。
图3是对图2的步骤S102(制冷剂能力的运算)进行进一步说明的图。
具体实施方式
＜第一实施方式＞
(1)冷冻循环装置1的结构
图1中示出了第一实施方式的冷冻循环装置1的整体结构的概略。图1是以制冷剂回路2为中心记载的。冷冻循环装置1能够用于进行制冷、制热的空调装置、冷热水器等。冷冻循环装置1是水冷式的。在制冷剂回路2中流动的制冷剂在热源侧热交换器23中与在水回路5中流动的水进行热交换。
本实施方式的冷冻循环装置1具有热源单元20、利用单元30a、30b、控制部40。利用单元30a、30b是一台或多台。图1中例示了两台利用单元30a、30b。
热源单元20包括压缩机21、储瓶26、四通换向阀22、热源侧热交换器23、第二电动阀24、高压储罐25、旁通回路27、第三电动阀28、多个温度传感器12～17、压力传感器18、液体侧截止阀61、气体侧截止阀62。在热源单元20中，四通换向阀22、热源侧热交换器23、第二电动阀24、高压储罐25、液体侧截止阀61依次通过制冷剂配管连接。此处，将第二电动阀24与液体侧截止阀61之间的制冷剂配管称为液管29。
压缩机21对制冷剂进行压缩。四通换向阀22在图1的虚线(制热)和实线(制冷)之间切换制冷剂的流动。热源侧热交换器23使在制冷剂回路2中流动的制冷剂与在水回路5中流动的水进行热交换。热源侧热交换器23是板式热交换器。第二电动阀24对在制冷剂配管中流动的制冷剂的流量进行调节。高压储罐25、储瓶26暂时地贮存制冷剂。
压力传感器18连接于压缩机21的排出侧，对高压压力进行测量。温度传感器14配置于热源侧热交换器23的靠四通换向阀22侧的制冷剂配管，对热源侧热交换器23的制冷剂配管的入口温度进行测定。温度传感器15配置于热源侧热交换器23的靠第二电动阀24侧的制冷剂配管，对热源侧热交换器23的制冷剂配管的出口温度进行测定。温度传感器16配置在热源侧热交换器23上，对气液两相状态的制冷剂温度进行测定。温度传感器17配置在液管29上，对制冷剂配管的温度进行测定。
旁通回路27将压缩机21的排出侧的制冷剂配管与第二电动阀24和高压储罐25之间的制冷剂配管(液管29)连接。第三电动阀28(旁通电动阀)配置在旁通回路27上。第三电动阀28的开度能够从关闭连续或逐级地变更至全开。通过变更第三电动阀28的开度，在旁通回路27中流动的制冷剂的流量变化。旁通回路27具有下述功能：在制冷运转时(使利用侧热交换器作为蒸发器运转的情况下)，当液管29的压力下降时，将压缩机21的排出侧的高压制冷剂供给至液管29，从而维持液管29的压力。旁通回路27从压缩机21的排出侧的制冷剂配管连接至第二电动阀24与高压储罐25之间的制冷剂配管，不过，并不限于此，只要连接至第二电动阀24与利用单元30a、30b的液体侧截止阀61之间的制冷剂配管即可。此外，只要是从压缩机21排出的高压制冷剂被供给至第二电动阀24与后述的第一电动阀31a、31b之间的结构即可。
利用单元30a包括利用侧热交换器32a、第一电动阀31a。利用单元30b包括利用侧热交换器32b、第一电动阀31b。第一电动阀31a、31b与利用侧热交换器32a、32b通过制冷剂配管连接，此外，第一电动阀31a、31b通过制冷剂配管与液体侧截止阀61连接，利用侧热交换器32a、32b通过制冷剂配管与气体侧截止阀62连接。
第一电动阀31a、31b对制冷剂进行减压，此外，进行制冷剂流量的调节。利用侧热交换器32a、32b使制冷剂与室内的空气进行热交换。
控制部40是计算机。控制部40具有处理器和存储器。本实施方式中，控制部40配置于热源单元20。控制部40也可配置于其他位置。控制部40也可由多个计算机构成，多个计算机可以配置于不同的位置并协同进行控制。控制部40对热源单元20、利用单元30a、30b内的各设备进行控制。控制部40与热源单元20、利用单元30a、30b内的各设备以及温度传感器12～17连接。控制部40获取各设备的运转状态、各传感器的测定值等信息，根据这些信息来控制各设备。
在制热运转时，从压缩机21排出的制冷剂经由利用侧热交换器32a、32b、第一电动阀31a、31b、高压储罐25、第二电动阀24、热源侧热交换器23、储瓶26被再次吸入压缩机21。换言之，在制热时，利用侧热交换器32a、32b作为冷凝器(放热器)起作用，热源侧热交换器23作为蒸发器起作用。
在制冷运转时，从压缩机21排出的制冷剂经由热源侧热交换器23、第二电动阀24、高压储罐25、第一电动阀31a、31b、利用侧热交换器32a、32b、储瓶26被再次吸入压缩机21。换言之，在制冷时，热源侧热交换器23作为冷凝器(放热器)起作用，利用侧热交换器32a、32b作为蒸发器起作用。
(2)水回路5和水量调节装置10的结构
水量调节装置10包括水量调节阀11、第一温度传感器12、第二温度传感器13、控制部40。
如上述所述，冷冻循环装置1的制冷剂在热源侧热交换器23中与水进行热交换。上述水在水回路5内循环。在水回路5中，热源侧热交换器23、水量调节阀11、循环泵51、水热源(未图示)通过水配管连接。在水配管上配置有第一温度传感器12、第二温度传感器13。第一温度传感器12配置于热源单元20的外侧且配置在热源侧热交换器23的入口的水配管上。第二温度传感器13配置于热源单元20的外侧且配置在热源侧热交换器23的出口的水配管上。第一温度传感器12以及第二温度传感器13不限定于上述位置，也可分别配置在热源单元20内的热源侧热交换器23的入口的水配管上、出口的水配管上。
循环泵51使水在水回路5内循环。循环泵51的转速以使泵的入口与出口的压力差达到规定范围内的方式控制。本实施方式中，循环泵51的转速是独立于控制部40进行控制的。图1中，循环泵51连接于水回路5的热源侧热交换器23的出口侧。循环泵51也可连接于水回路5的热源侧热交换器23的入口侧，只要配置在水回路5内，也可以是其他位置。
水量调节阀11对在水回路5内流动的水的水量进行调节。水量调节阀11是开度能够调节的电动阀。水量调节阀11通过控制部40控制。水回路5内的水量原本是由循环泵51的转速确定的，但是，由于循环泵51无法通过控制部40控制，因此，控制部40通过水量调节阀11控制水回路5的水量。若通过控制水量调节阀11而使得水回路5的水量变化，则在循环泵51的入口与出口产生压力差。循环泵51基于所产生的压力差来控制水回路5的水的循环量。图1中，水量调节阀11连接于水回路5的热源侧热交换器23的入口侧。水量调节阀11也可连接于水回路5的热源侧热交换器23的出口侧，只要配置在水回路5内，也可以是其他位置。
水热源对在水回路5中流动的水进行冷却，例如是冷却塔。
第一温度传感器12对热源侧热交换器23的入口的水配管的温度进行测定。第二温度传感器13对热源侧热交换器23的出口的水配管的温度进行测定。第一温度传感器12以及第二温度传感器13是热敏电阻。通过第一温度传感器12以及第二温度传感器13测定到的温度的测定值被送至控制部40。
冷冻循环装置1的控制部40在通过第一温度传感器12以及第二温度传感器13测定到的温度的测定值以及其他信息的基础上进行水量调节阀11的开度调节。
(3)水量调节阀11的开度控制
使用图2来说明水量调节阀11的开度控制流程。
假定下述状态作为初始状态：冷冻循环装置1正在运转，并且，循环泵51运转，水正在水回路5中流动。此处，假设冷冻循环装置1正在进行制冷运转。换言之，假设热源侧热交换器23正作为冷凝器起作用。在该状态下，控制部40进行水量调节阀11的开度调节。
首先，在步骤S101中，第一温度传感器12对热源侧热交换器23的入口的水配管的温度进行测定。第二温度传感器13对热源侧热交换器23的出口的水配管的温度进行测定。温度的测定值从温度传感器12、13被送至控制部40。
接着，在步骤S102和S103中，控制部对每单位时间流过热源侧热交换器23的水量进行运算。
在步骤S102中，作为用于对水量进行运算的准备，控制部40对制冷剂的制冷剂侧能力进行运算。图3中示出了更详细地说明该步骤S102的制冷剂侧能力的运算的流程。
本实施方式中，控制部40算出热源侧热交换器23的入口与出口的比焓差以及制冷剂循环量以对制冷剂侧能力进行运算。
在步骤S1021、S1022中，控制部40计算热源侧热交换器23的入口与出口的比焓差。在步骤S1021中，温度传感器14、15对热源侧热交换器23的制冷剂配管的入口温度以及出口温度进行测定。此外，压力传感器18对冷凝压力(排出压力)进行测定。作为直接测定冷凝压力的替代，也可通过温度传感器16对热源侧热交换器23中的气液两相状态的制冷剂温度(冷凝温度)进行测定，并利用制冷剂的物理特性值来推定冷凝压力。
接着，控制部40使用步骤S1021中测定到的测定值，对热源侧热交换器23的入口与出口的比焓差进行运算(S1022)。更具体而言，通过下述方式进行。首先，控制部40根据制冷剂配管的入口温度以及冷凝压力并利用每一制冷剂的莫里尔线图来算出热源侧热交换器23的入口的比焓。接着，控制部40根据制冷剂配管的出口温度以及冷凝压力并利用每一制冷剂的莫里尔线图来算出热源侧热交换器23的出口的比焓。然后，控制部40利用式(1)求出热源侧热交换器23的入口与出口的比焓差。
(热交换器的入口与出口的比焓差[kJ/kg])＝(热交换器的入口的比焓[kJ/kg])-(热交换器的出口的比焓[kJ/kg])…(1)
接着，在步骤S1023中，控制部40进行制冷剂循环量的推定。控制部40存储有预先制作而成的回归式以用于推定制冷剂循环量。回归式通过下述方式制作。改变冷冻循环装置的运转条件并进行运转，对参数值进行测定。参数是指冷凝压力、蒸发压力、吸入温度、压缩机转速。关于冷凝压力、蒸发压力，可与上述相同地分别使用冷凝温度、蒸发温度。回归式根据使这些参数变化而实际测得的制冷剂循环量制作。在步骤S1023中，控制部40使用对这些参数值进行测定后的结果，将其输入预先制作而成的回归式，从而算出制冷剂循环量[kg/s]。
控制部40通过步骤S1022中算出的热源侧热交换器23的入口与出口的比焓差[kJ/kg]以及步骤S1023中求出的制冷剂循环量[kg/s]并利用式(2)，对制冷剂侧能力[kW]进行运算(S1024)。
(制冷剂侧能力[kW])＝(制冷剂循环量[kg/s])×(热交换器的入口与出口的比焓差[kJ/kg])…(2)
通过至此为止的测定、运算，控制部40完成步骤102中的制冷剂侧能力的运算。
接着，控制部40使用步骤S101中进行的热源侧热交换器23的入口与出口的水配管的温度的测定值以及步骤S102中进行的制冷剂侧能力的运算结果，进行水量的运算。首先，控制部40根据步骤S101中测定到的水配管的入口温度并利用水的物理特性值来求出入口水比热[kJ/(kg·K)]以及入口水密度[kg/m3]。同样地，控制部40根据步骤S101中测定到的水配管的出口温度并利用水的物理特性值来求出出口水比热[kJ/(kg·K)]以及出口水密度[kg/m3]。接着，控制部40使用步骤S101中求出的水配管的出口温度[℃]、水配管的入口温度[℃]以及步骤S102中求出的制冷剂侧能力[kW]并利用式(3)来计算水量[m3/s]。
(水量[m3/s])＝(制冷剂侧能力[kW])/((出口水比热[kJ/(kg·K)])×(出口水密度[kg/m3])×(水配管的出口温度[℃])-(入口水比热[kJ/(kg·K)])×(入口水密度[kg/m3])×(水配管的入口温度[℃]))…(3)
接着，在步骤S104中，控制部40对运算得到的目前的水量是否在水量的容许范围内进行判断。当目前的水量在容许范围内时，控制部40进入步骤S105。当水量超过容许范围的上限时，进入步骤S112，以减小水量调节阀11的开度的方式进行控制，结束控制。当水量小于容许范围的下限时，进入步骤S111，控制部40以增大水量调节阀11的开度的方式进行控制，并结束控制。
当进入步骤S105时，控制部40对步骤S101中测定到的热源侧热交换器23的入口与出口的水温差是否在目标范围内进行判断。当测定到的水温差在目标范围内时，控制部40维持水量调节阀11的开度(S110)，并结束控制。当测定到的水温差超过目标范围内的上限时，控制部40增大水量调节阀11的开度(S111)，并结束控制。当测定到的水温差小于目标范围内的下限时，控制部40减小水量调节阀11的开度(S112)，并结束控制。
如上所述，控制部40通过执行步骤S101～S110(或者S111，或者S112)，结束一次控制。优选，控制部40重复进行步骤S101～S110(或者S111，或者S112)，直到步骤S104中水量达到容许范围，并且步骤S105中水温差达到目标范围内，步骤S110的水量调节阀的开度得以保持。此外，即使在步骤S104中水量达到容许范围，并且步骤S105中水温差达到目标范围内，步骤S110的水量调节阀的开度得以保持之后，控制部40也可每隔规定时间重复进行步骤S101～S110(或者S111，或者S112)来将水量调节阀11的开度保持在适当的状态。
(4)特征
(4-1)
本实施方式的水量调节装置10设置在冷冻循环装置1中对在水配管中流动的水量进行控制，在所述冷冻循环装置1中，通过循环泵51使水回路5的水配管中的水循环，使在制冷剂回路2中流动的制冷剂与在水配管中流动的水之间在热交换器23中进行热交换，所述循环泵51以使入口与出口的压力差达到规定范围内的方式控制转速。水量调节装置10包括：水量调节阀11，所述水量调节阀11对在水配管中流动的水量进行调节；第一温度传感器12，所述第一温度传感器12对热交换器23的入口的水配管的温度进行测定；第二温度传感器13，所述第二温度传感器13对热交换器23的出口的水配管的温度进行测定；以及控制部40，所述控制部40根据第一温度传感器12的测定温度与第二温度传感器13的测定温度的差值来控制水量调节阀11的开度。
本实施方式的水量调节装置10通过利用水量调节阀11来调节水回路5的水配管的水量，能够根据冷冻循环装置1的负荷来间接地控制循环泵51的转速，能够提高装置整体的节能性。
此外，由于控制部40以使第一温度传感器12的测定温度与第二温度传感器13的测定温度的差值达到规定范围内的方式控制水量调节阀11的开度，因此，能够将水回路5的水量控制为适当的量。
此外，由于本实施方式的水量调节阀11的开度控制在制冷、制热运转这样的常规运转时进行，因此，能够在常规运转时将水回路5的水量控制为适当的量。此外，通过每隔规定时间重复进行控制，能够在常规运转中将水量保持在适当的量。
(4-2)
在本实施方式的水量调节装置10中，控制部40以使在水回路5的水配管中流动的水量达到规定范围内的方式调节水量调节阀11的开度(S104)。上述水量不是直接测定到的水量，而是通过运算算出的水量(步骤S103)。
由于本实施方式的水量调节装置10不仅根据热源侧热交换器23的入口与出口的水配管的温度差还根据运算得到的水量来调节水量调节阀11的开度，因此，能够更适当地控制水量。此外，由于通过运算来算出水量，因此，不需要使用高价的水量传感器。
(4-3)
此外，所述水量的运算(S103)是根据制冷剂的制冷剂侧能力(在S102中运算)进行运算的。
换言之，由于水量的运算取决于冷冻循环装置1的热交换量且根据该水量对水回路5的水量进行控制，因此，能够更适当地控制水量。
本实施方式中，制冷剂的制冷剂侧能力根据制冷剂的循环量以及热源侧热交换器23的制冷剂入口与出口的比焓差进行运算(式(2))。
(4-4)
在本实施方式的水量调节装置10中，在以使在水回路5的水配管中流动的水量达到规定范围内的方式调节水量调节阀11的开度(S104)后，根据热源侧热交换器23的入口与出口的水配管的温度差来控制水量调节阀11的开度(S105)。通过如上所述那样控制，能够适当地控制在水回路5的水配管中流动的水量。
(5)变形例
(5-1)变形例1A
变形例1A的水量调节装置10的结构与第一实施方式的相同。除了步骤S1023的制冷剂循环量的运算方法，变形例1A的水量调节阀11的开度控制方法与第一实施方式的相同。对变形例1A的制冷剂循环量的运算方法进行说明。
变形例1A中，作为算出制冷剂循环量的参数，采用表示冷冻循环装置1的运转状态的参数以及表示压缩机21的特性的参数。
作为表示冷冻循环装置1的运转状态的参数，对制冷剂的蒸发压力以及朝向压缩机21的制冷剂吸入温度进行测定。首先，根据制冷剂的蒸发压力以及吸入温度来算出制冷剂的吸入密度(kg/m3)。接着，作为表示压缩机21的特性的参数，采用容积效率[％]、活塞推送量[m3/rev]，此外，使用目前的压缩机21的转速[rps]并利用式(4)来计算制冷剂循环量[kg/s]。
(制冷剂循环量[kg/s])＝(容积效率[％])×(活塞推送量[m3/rev])×(压缩机转速[rps])…(4)
以上，对本公开的实施方式进行了说明，但应当理解的是，能够在不脱离权利要求书记载的本公开的主旨和范围的情况下进行形态和细节的多种变更。
符号说明
1冷冻循环装置
2制冷剂回路
5水回路
10水量调节装置
11水量调节阀
12第一温度传感器
13第二温度传感器
20热源单元
23热源侧热交换器
30a、30b利用单元
40控制部
51循环泵
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-75948号公报。

Claims (7)

1.一种水量调节装置(10)，所述水量调节装置在冷冻循环装置(1)中对在水配管中流动的水量进行控制，在所述冷冻循环装置中，通过循环泵(51)使水配管中的水循环，使在制冷剂回路(2)中流动的制冷剂与在水配管中流动的水之间在热交换器(23)中进行热交换，所述循环泵以使入口与出口的压力差达到规定范围内的方式控制转速，其特征在于，包括：
水量调节阀(11)，所述水量调节阀对在水配管中流动的水量进行调节；
第一温度传感器(12)，所述第一温度传感器对所述热交换器的入口的水配管的温度进行测定；
第二温度传感器(13)，所述第二温度传感器对所述热交换器的出口的水配管的温度进行测定；以及
控制部(40)，所述控制部根据所述第一温度传感器的测定温度与所述第二温度传感器的测定温度的差值来控制所述水量调节阀的开度。
2.如权利要求1所述的水量调节装置，其特征在于，
所述控制部以使所述第一温度传感器的测定温度与所述第二温度传感器的测定温度的差值落入规定范围内的方式控制所述水量调节阀的开度。
3.如权利要求1或2所述的水量调节装置，其特征在于，
所述控制部以使在水配管中流动的水量达到规定范围内的方式调节所述水量调节阀的开度。
4.如权利要求3所述的水量调节装置，其特征在于，
所述控制部根据所述制冷剂的制冷剂侧能力对所述水量进行运算。
5.如权利要求4所述的水量调节装置，其特征在于，
所述控制部根据所述制冷剂的循环量以及所述热交换器的制冷剂配管的入口与出口的焓变化，对所述制冷剂的制冷剂侧能力进行运算。
6.如权利要求3至5中任一项所述的水量调节装置，其特征在于，
所述控制部在以使在水配管中流动的水量达到规定范围内的方式调节了所述水量调节阀的开度后，
根据所述第一温度传感器的测定温度与所述第二温度传感器的测定温度的差值来控制所述水量调节阀的开度。
7.如权利要求1至6中任一项所述的水量调节装置，其特征在于，
所述热交换器(23)是所述冷冻循环装置(1)的热源侧热交换器，
所述控制部(40)以及所述热交换器配置于所述冷冻循环装置的热源单元(20)。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023135630A1 (ja) * 2022-01-11 2023-07-20 三菱電機株式会社 空気調和装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5390641A (en) * 1977-01-19 1978-08-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Heat supplying and circulating system
JPH05280819A (ja) * 1992-04-01 1993-10-29 Matsushita Refrig Co Ltd 多室冷暖房装置
US20170363337A1 (en) * 2016-06-21 2017-12-21 Hill Phoenix, Inc. Refrigeration system with condenser temperature differential setpoint control
WO2019017370A1 (ja) * 2017-07-20 2019-01-24 ダイキン工業株式会社 冷凍装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1570642A (en) 1976-07-08 1980-07-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Remote-controlled air-conditioning system
ATE103386T1 (de) * 1988-01-19 1994-04-15 Multistack Int Ltd Heiz- und kuehlsysteme.
US4821580A (en) * 1988-01-27 1989-04-18 Jorritsma Johannes N Method and apparatus for calculating flow rates through a pumping station
JP2001235182A (ja) * 2000-02-23 2001-08-31 Shinko Kogyo Co Ltd ビル空気調和システム
JP3918786B2 (ja) * 2003-07-30 2007-05-23 株式会社デンソー 貯湯式ヒートポンプ給湯装置
JP2008075948A (ja) 2006-09-20 2008-04-03 Daikin Ind Ltd 水冷式空気調和装置
US20090151388A1 (en) * 2007-11-13 2009-06-18 Platt Mark Dedicated heat recovery chiller
KR101175516B1 (ko) * 2010-05-28 2012-08-23 엘지전자 주식회사 히트펌프 연동 급탕장치
JP5812653B2 (ja) * 2011-03-31 2015-11-17 三菱重工業株式会社 熱媒流量推定装置、熱源機、及び熱媒流量推定方法
JP6533366B2 (ja) * 2013-03-15 2019-06-19 ダイキン アプライド アメリカズ インコーポレィティッド 冷凍装置および冷凍機の制御装置
JPWO2015114839A1 (ja) 2014-02-03 2017-03-23 三菱電機株式会社 冷却装置及び熱源機
US10502470B2 (en) * 2016-03-22 2019-12-10 Vertiv Corporation System and method to maintain evaporator superheat during pumped refrigerant economizer operation
WO2018237340A1 (en) * 2017-06-23 2018-12-27 Johnson Controls Technology Company BUILDING EQUIPMENT WITH PREDICTIVE CONTROL
DE102017212131A1 (de) * 2017-07-14 2019-01-17 Efficient Energy Gmbh Wärmepumpenanordnung mit einem steuerbaren Wärmetauscher und Verfahren zur Herstellung einer Wärmepumpenanordnung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5390641A (en) * 1977-01-19 1978-08-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Heat supplying and circulating system
JPH05280819A (ja) * 1992-04-01 1993-10-29 Matsushita Refrig Co Ltd 多室冷暖房装置
US20170363337A1 (en) * 2016-06-21 2017-12-21 Hill Phoenix, Inc. Refrigeration system with condenser temperature differential setpoint control
WO2019017370A1 (ja) * 2017-07-20 2019-01-24 ダイキン工業株式会社 冷凍装置

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