CN117321362A - 制冷循环装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够高精度地判定制冷剂泄漏的制冷循环装置。空调装置(100)具备:制冷剂回路(10),其供制冷剂循环;传感器(31、32、33、44),其对表示制冷剂回路内的制冷剂的状态的量进行测量;以及控制部(51)。控制部执行与空调负荷相应的通常运转和检测制冷剂泄漏的第一检测运转。控制部在执行通常运转时,将冷凝器的出口的过冷却度调节为第一值。控制部基于传感器的测量结果来检测与压缩机(21)的排出温度相关的值、或者与蒸发器的出口的过热度相关的值。控制部在执行第一检测运转时,将过冷却度调节为比第一值大的第二值,在与压缩机的排出温度相关的值或与蒸发器的出口的过热度相关的值为阈值以上的情况下,判定为制冷剂从制冷剂回路泄漏。
Description
技术领域
本发明涉及制冷循环装置。
背景技术
以往,如专利文献1(日本特开2006-23072号公报)那样,已知有如下的制冷循环装置:强制地执行制冷运转,基于将制冷循环的冷凝压力、蒸发压力以及过热度控制为规定值时的过冷却度来判定有无制冷剂泄漏。
发明内容
发明要解决的课题
但是,在使用上述制冷剂泄漏检测方法的情况下,根据制冷循环装置,有时难以高精度地检测制冷剂泄漏。
用于解决课题的手段
第一观点的制冷循环装置具有热源单元、利用单元以及连接热源单元与利用单元的联络配管。制冷循环装置具备供制冷剂循环的制冷剂回路、传感器以及控制部。制冷剂回路是通过制冷剂配管将压缩机、冷凝器、膨胀机构以及蒸发器连接起来而形成的。传感器对表示制冷剂回路内的制冷剂的状态的量进行测量。控制部执行与空调负荷相应的通常运转和检测制冷剂泄漏的第一检测运转。控制部在执行通常运转时,将冷凝器的出口的过冷却度调节为第一值。控制部基于传感器的测量结果,检测与压缩机的排出温度相关的值、或者与蒸发器的出口的过热度相关的值。控制部在执行第一检测运转时,将过冷却度调节为比第一值大的第二值,在与压缩机的排出温度相关的值或者与蒸发器的出口的过热度相关的值为阈值以上的情况下,判定为制冷剂从制冷剂回路泄漏。
在第一观点的制冷循环装置中,在第一检测运转时,过冷却度被控制为比通常运转时大的值。因此,在该制冷循环装置中,即使在填充的制冷剂量相对于制冷剂回路的容积较多的情况下,也能够使制冷剂回路成为基于与压缩机的排出温度相关的值或与蒸发器的出口的过热度相关的值而容易检测制冷剂泄漏的状态。其结果是,在该制冷循环装置中,能够在较早的阶段高精度地检测制冷剂泄漏。
第二观点的制冷循环装置在第一观点的制冷循环装置的基础上,控制部在执行第一检测运转时,将压缩机的转速调节为压缩机的最大转速与最小转速之间的转速范围的中央值以下的第一转速。
在第二观点的制冷循环装置中,在第一检测运转时,压缩机的转速被控制为比较小的值。因此,在该制冷循环装置中,即使在填充的制冷剂量相对于制冷剂回路的容积较多的情况下,也能够使制冷剂回路成为基于与压缩机的排出温度相关的值或与蒸发器的出口的过热度相关的值而容易检测制冷剂泄漏的状态。其结果是,在该制冷循环装置中,能够在较早的阶段高精度地检测制冷剂泄漏。
第三观点的制冷循环装置在第二观点的制冷循环装置的基础上,第一转速根据联络配管的长度来决定。
在第三方面的制冷循环装置中,能够实现制冷剂泄漏的检测精度的提高。
第四观点的制冷循环装置是在第一观点至第三观点中的任一观点的制冷循环装置的基础上,作为执行第一检测运转时的过冷却度的目标值的第二值根据联络配管的长度来决定。
在第四方面的制冷循环装置中,能够实现制冷剂泄漏的检测精度的提高。
第五观点的制冷循环装置是在第一观点至第四观点中的任一观点的制冷循环装置的基础上,用于制冷剂泄漏的判定值的阈值根据联络配管的长度来决定。
在第五观点的制冷循环装置中,能够实现制冷剂泄漏的检测精度的提高。
第六观点的制冷循环装置在第三观点至第五观点中的任一观点的制冷循环装置的基础上,控制部受理与联络配管的长度相关的信息。
在第六观点的制冷循环装置中,能够根据联络配管的实际的长度,适当地设定第一检测运转的运转条件和制冷剂泄漏检测用的阈值。
第七观点的制冷循环装置在第三观点至第六观点中的任一观点的制冷循环装置的基础上,控制部在联络配管的长度为规定长度以上的情况下,执行检测制冷剂泄漏的第二检测运转。控制部在执行第二检测运转时,将过冷却度调节为第一值,在与压缩机的排出温度相关的值或者与蒸发器的出口的过热度相关的值为阈值以上的情况下,判定为制冷剂从制冷剂回路泄漏。
在第七观点的制冷循环装置中,在填充的制冷剂量相对于制冷剂回路的容积较少的情况下,能够抑制将检测运转时的过冷却度取得过大而将制冷剂未泄漏的状态判定为制冷剂泄漏状态的不良情况的产生。
第八观点的制冷循环装置在第一观点至第七观点中的任一观点的制冷循环装置的基础上,制冷剂回路还包括配置于冷凝器与蒸发器之间的容器。膨胀机构包括配置于冷凝器与容器之间的第一阀和配置于容器与蒸发器之间的第二阀。控制部在第一检测运转时使第二阀的开度增加。
在第八观点的制冷循环装置中,在第一检测运转时,能够使容器内的制冷剂向容器外流出,使制冷剂集中于制冷剂回路的高压侧。因此,在该制冷循环装置中,能够使制冷剂回路成为基于与压缩机的排出温度相关的值或与蒸发器的出口的过热度相关的值而容易检测制冷剂泄漏的状态。
第九观点的制冷循环装置是在第一观点至第八观点中的任一观点的制冷循环装置的基础上,在设置现场不进行制冷剂向制冷剂回路的追加填充。
在设置现场不进行制冷剂向制冷剂回路的追加填充的无填充型制冷循环装置中,假定在现场施工的联络配管的最大长度,预先填充即使使用该长度的联络配管也不会产生制冷剂量不足的量的制冷剂。但是,在现场施工的联络配管的长度有时比最大长度短,相对于制冷剂回路的单位容积的填充制冷剂量有时因设置现场而不同。
与此相对,在本公开的制冷循环装置中,在第一检测运转时,过冷却度被控制为比通常运转时大的值。因此,在本公开的制冷循环装置中,即使在填充的制冷剂量相对于制冷剂回路的容积较多的情况下,也能够使制冷剂回路成为基于与压缩机的排出温度相关的值或与蒸发器的出口的过热度相关的值而容易检测制冷剂泄漏的状态。
附图说明
图1是作为制冷循环装置的一例的空调装置的概略结构图。
图2是图1的空调装置和空调装置的监视装置的框图。
图3是图1的空调装置的制冷剂泄漏的判定处理(包括检测运转时的运转控制内容)的流程图。
图4是概念性地表示联络配管长度与在制冷剂泄漏的判定中使用的阈值的关系的例子的图。
图5是概念性地表示联络配管长度与在制冷剂泄漏的判定中使用的阈值的关系的另一例的图。
图6是概念性地表示联络配管长度与检测运转时的过冷却度的目标值的关系的例子的图。
图7是概念性地表示联络配管长度与检测运转时的过冷却度的目标值的关系的另一例的图。
图8是概念性地表示联络配管长度与检测运转时的压缩机的第一转速的关系的例子的图。
图9是作为制冷循环装置的一例的空调装置的另一例的概略结构图。
具体实施方式
参照附图对本公开的制冷循环装置进行说明。
(1)整体结构
参照图1和图2,对作为本公开的制冷循环装置的一例的空调装置100和对空调装置100进行管理的监视装置200进行说明。图1是空调装置100的概略结构图。图2是空调装置100和空调装置100的监视装置200的框图。
空调装置100是进行蒸汽压缩式的制冷循环而进行空气调节的对象空间的制冷和制热的装置。此外,空调装置100也可以不是进行制冷和制热双方的装置,也可以是仅进行制冷和制热中的一方的装置。此外,在空调装置100仅进行制冷和制热中的一方的情况下,空调装置100也可以不具有后述的流路切换机构22。
此外,本公开的制冷循环装置不限于空调装置,也可以是除空调装置以外的进行蒸汽压缩式的制冷循环的装置。例如,本公开的制冷循环装置也可以是用于食品等的保存的冷藏库、冷冻库用的制冷循环装置、热水供给装置、地暖装置。
监视装置200是对空调装置100的管理者(例如,空调装置100的所有者、被委托了空调装置100的维护的维护公司)等所具有的空调装置100的状态进行监视的装置。空调装置100将空调装置100的运转状况、异常经由互联网等网络NW向监视装置200报告。空调装置100的管理者能够从监视装置200取得空调装置100的运转状况、异常。
空调装置100主要具备一台热源单元2、一台利用单元4、液体制冷剂联络配管6、气体制冷剂联络配管8以及控制单元50(参照图1和图2)。液体制冷剂联络配管6和气体制冷剂联络配管8是联络配管的一例。液体制冷剂联络配管6和气体制冷剂联络配管8将热源单元2与利用单元4连接。控制单元50对热源单元2和利用单元4的各种设备的动作进行控制。另外,控制单元50判定来自后述的制冷剂回路10的制冷剂的泄漏。
另外,本实施方式的空调装置100的利用单元4为一台,但空调装置100也可以具有两台以上的相互并联连接的利用单元4。另外,空调装置100的热源单元2为一台,但空调装置100也可以具有两台以上的热源单元2。
热源单元2和利用单元4经由液体制冷剂联络配管6和气体制冷剂联络配管8连接,由此构成供制冷剂循环的制冷剂回路10(参照图1)。制冷剂回路10是通过制冷剂配管将热源单元2的压缩机21、第一热交换器23、第一膨胀阀25及第二膨胀阀26、利用单元4的第二热交换器41连接起来而形成的(参照图1)。
在空调装置100中利用的制冷剂没有限定,例如是R32等HFC(氢氟烃)类的制冷剂。HFC类的制冷剂虽然不具有臭氧层破坏效果,但是是地球温室化系数比较大的制冷剂。
虽然没有限定,但本实施方式的空调装置100是无填充的制冷循环装置。无填充的制冷循环装置是指在制冷循环装置的设置现场不进行制冷剂向制冷剂回路10的追加填充的类型的制冷循环装置。
具体地说明,在本实施方式的无填充的空调装置100中,在热源单元2内预先封入有在空调装置100中使用的全部制冷剂,热源单元2在第一截止阀28及第二截止阀29关闭的状态下被搬入设置现场。被搬入设置现场的热源单元2及利用单元4分别安装于规定的场所。之后,热源单元2和利用单元4通过液体制冷剂联络配管6和气体制冷剂联络配管8连接。进而,从利用单元4的配管、后述的第二热交换器41的内部、液体制冷剂联络配管6及气体制冷剂联络配管8的内部除去空气(进行抽真空),然后,打开第一截止阀28及第二截止阀29。在空调装置100中,之后不进行制冷剂的追加填充。在无填充的制冷循环装置中,由于不进行制冷剂的追加填充,因此能够实现设置作业的省力化。
此外,即使热源单元2和利用单元4相同,空调装置100的液体制冷剂联络配管6和气体制冷剂联络配管8的长度也根据设置现场的状况等而不同。在液体制冷剂联络配管6和气体制冷剂联络配管8的长度较长的情况下,与液体制冷剂联络配管6和气体制冷剂联络配管8的长度较短的情况相比,需要更多的制冷剂。在无填充的空调装置100中,以不产生制冷剂量不足的方式,与规定的液体制冷剂联络配管6及气体制冷剂联络配管8的最大设想长度一致地在热源单元2中封入有制冷剂。因此,在液体制冷剂联络配管6和气体制冷剂联络配管8的长度比最大设想长度短的情况下,在制冷剂回路10中,在空调装置100的运转上,不必须的剩余制冷剂的量变得比较多。
本实施方式的空调装置100进行制冷运转和制热运转作为与空调负荷相应的通常运转。制冷运转是使第一热交换器23作为冷凝器发挥功能、使第二热交换器41作为蒸发器发挥功能来冷却对象空间的空气的运转。制热运转是使第一热交换器23作为蒸发器发挥功能、使第二热交换器41作为冷凝器发挥功能来加热对象空间的空气的运转。另外,空调装置100进行检测制冷剂泄漏的检测运转。稍后将描述检测运转。
(2)详细结构
对空调装置100的利用单元4、热源单元2、液体制冷剂联络配管6和气体制冷剂联络配管8及控制单元50进行详细说明。
(2-1)利用单元
利用单元4设置于空调的对象空间或对象空间的天花板背面等。例如,利用单元4是设置于天花板的天花板嵌入式盒型单元。但是,利用单元4的类型并不限定于天花板嵌入式盒型,也可以是悬挂于天花板的天花板悬挂型、设置于墙壁的壁挂式、设置于地板的落地式、利用单元4整体配置于天花板背面的天花板嵌入式管道型等的单元。
如上所述,利用单元4经由液体制冷剂联络配管6和气体制冷剂联络配管8而与热源单元2连接,与热源单元2一起构成制冷剂回路10的一部分。
利用单元4具有第二热交换器41和第二风扇42(参照图1)。第二热交换器41及第二风扇42收纳于未图示的壳体内。利用单元4具有各种传感器。在本实施方式中,利用单元4所具有的传感器包括第四温度传感器44和对象空间温度传感器45(参照图1)。利用单元4具有对利用单元4的动作进行控制的第二控制单元43(参照图1)。
以下,进一步说明利用单元4的主要结构。
(2-1-1)第二热交换器
在第二热交换器41中,在第二热交换器41的内部流动的制冷剂与通过第二热交换器41的介质之间进行热交换。在本实施方式中,在第二热交换器41中,在第二热交换器41的内部流动的制冷剂与空气调节的对象空间的空气之间进行热交换。
第二热交换器41在制冷运转时作为蒸发器发挥功能。第二热交换器41在制热运转时作为冷凝器发挥功能。
第二热交换器41的一端经由制冷剂配管而与液体制冷剂联络配管6连接。第二热交换器41的另一端经由制冷剂配管而与气体制冷剂联络配管8连接。在制冷运转时,制冷剂从液体制冷剂联络配管6流入第二热交换器41,从第二热交换器41流出的制冷剂流入气体制冷剂联络配管8。在制热运转时,制冷剂从气体制冷剂联络配管8流入第二热交换器41,从第二热交换器41流出的制冷剂流入液体制冷剂联络配管6。
第二热交换器41并不限定类型,例如是具有传热管(省略图示)和多个翅片(省略图示)的翅片管型热交换器。
(2-1-2)第二风扇
第二风扇42经由利用单元4的壳体的未图示的空气的吸入口(省略图示)将对象空间的空气吸入壳体内,并向第二热交换器41供给。在第二热交换器41中与制冷剂进行了热交换的空气从利用单元4的壳体的未图示的空气的吹出口(省略图示)向对象空间吹出。
第二风扇42例如是涡轮风扇。但是,第二风扇42的类型并不限定于涡轮风扇,只要适当选择即可。第二风扇42是由变频器控制的马达42a驱动的风量可变的风扇。
(2-1-3)传感器
利用单元4具有第四温度传感器44和对象空间温度传感器45作为传感器(参照图1)。第四温度传感器44是对表示制冷剂回路10内的制冷剂的状态的量(温度或压力)进行测量的传感器的一例。利用单元4也可以具有第四温度传感器44及对象空间温度传感器45以外的传感器。另外,利用单元4也可以代替第四温度传感器44而具有在其他位置对表示制冷剂的状态的量进行测量的传感器。
虽然并不限定传感器的类型,但第四温度传感器44及对象空间温度传感器45例如是热敏电阻。
第四温度传感器44设置于第二热交换器41。第四温度传感器44对在第二热交换器41中流动的制冷剂的温度进行测量。
对象空间温度传感器45例如设置于利用单元4的壳体的空气的吸入口。对象空间温度传感器45对流入利用单元4的对象空间的空气的温度进行测量。
(2-1-4)第二控制单元
第二控制单元43对构成利用单元4的各部分的动作进行控制。
第二控制单元43具有为了进行利用单元4的控制而设置的微型计算机。微型计算机包括CPU、包含ROM、RAM在内的存储器、I/O、周边电路等。
第二控制单元43与利用单元4的第二风扇42、第四温度传感器44以及对象空间温度传感器45以能够进行控制信号、信息(包括传感器的测量值)的收发(参照图1)的方式电连接。
另外,第二控制单元43以能够与热源单元2的第一控制单元30之间进行控制信号等的收发的状态与第一控制单元30连接。
另外,第二控制单元43构成为能够接收从用于操作空调装置100的遥控器60发送的各种信号。从遥控器60发送的各种信号包括与空调装置100的运转/停止相关的信号、与运转模式相关的信号、与制冷运转和制热运转的目标温度的设定相关的信号。
第二控制单元43和热源单元2的第一控制单元30协作而作为进行空调装置100的动作的控制的控制单元50发挥功能。稍后将描述控制单元50的功能。
(2-2)热源单元
热源单元2没有限定,例如设置在设置有空调装置100的建筑物的屋顶或建筑物的周围。
如上所述,热源单元2经由液体制冷剂联络配管6和气体制冷剂联络配管8而与利用单元4连接,与利用单元4一起构成制冷剂回路10。
热源单元2具有压缩机21、流路切换机构22、第一热交换器23、第一膨胀阀25、第二膨胀阀26、受液器(receiver)24、第一截止阀28、第二截止阀29以及第一风扇27(参照图1)。压缩机21、流路切换机构22、第一热交换器23、第一膨胀阀25、第二膨胀阀26、受液器24、第一截止阀28、第二截止阀29及第一风扇27收纳于热源单元2的未图示的壳体内。热源单元2具有各种传感器。在本实施方式中,热源单元2所具有的传感器包括吸入温度传感器31、排出温度传感器32、第一温度传感器33、第二温度传感器34、第三温度传感器35以及热源空气温度传感器36(参照图1)。热源单元2具有对热源单元2的动作进行控制的第一控制单元30(参照图1)。
热源单元2具有吸入管37a、排出管37b、第一气体制冷剂管37c、液体制冷剂管37d以及第二气体制冷剂管37e(参照图1)。
吸入管37a将流路切换机构22与压缩机21的吸入侧连接。排出管37b将压缩机21的排出侧与流路切换机构22连接。第一气体制冷剂管37c将流路切换机构22与第一热交换器23的气体侧连接。液体制冷剂管37d将第一热交换器23的液体侧与第一截止阀28连接。在液体制冷剂管37d设置有第一膨胀阀25、第二膨胀阀26以及受液器24。第二气体制冷剂管37e将流路切换机构22与第二截止阀29连接。
以下,进一步说明热源单元2的主要结构。
(2-2-1)压缩机
压缩机21是如下这样的设备:从吸入管37a吸入制冷循环中的低压的制冷剂,并利用未图示的压缩机构对制冷剂进行压缩,将压缩后的制冷剂向排出管37b排出。
压缩机21不限定类型,例如是旋转式或涡旋式等的容积压缩机。压缩机21的未图示的压缩机构由马达21a驱动(参照图1)。马达21a是被变频器控制的可变速的马达。马达21a的转速在最小转速Rmin与最大转速Rmax之间的转速范围内变更。此外,最小转速Rmin和最大转速Rmax可以是在马达21a的规格上能够实现的最小转速和最大转速,也可以是由空调装置100的设计者等适当确定的最小转速和最大转速。通过控制马达21a的转速来控制压缩机21的容量。
(2-2-2)流路切换机构
流路切换机构22是将制冷剂回路10中的制冷剂的流向在第一流向D1与第二流向D2之间进行切换的机构。在制冷剂回路10中的制冷剂的流向为第一流向D1时,第一热交换器23作为冷凝器发挥功能,第二热交换器41作为蒸发器发挥功能。在制冷剂回路10中的制冷剂的流向为第二流向D2时,第一热交换器23作为蒸发器发挥功能,第二热交换器41作为冷凝器发挥功能。
在制冷运转时,流路切换机构22将制冷剂的流向切换为第一流向D1。为了便于说明,将制冷剂的流向被切换为第一流向D1的制冷剂回路10的状态称为第一状态。在制热运转时,流路切换机构22将制冷剂的流向切换为第二流向D2。为了便于说明,将制冷剂的流向被切换为第二流向D2的制冷剂回路10的状态称为第二状态。
对流路切换机构22更具体地进行说明。
流路切换机构22在使制冷剂回路10成为第一状态时,使吸入管37a与第二气体制冷剂管37e连通,使排出管37b与第一气体制冷剂管37c连通(参照图1中的流路切换机构22内的实线)。在制冷剂回路10内的制冷剂的流向为第一流向D1时,从压缩机21排出的制冷剂按照作为冷凝器的第一热交换器23、第一膨胀阀25、第二膨胀阀26、作为蒸发器的第二热交换器41的顺序流过制冷剂回路10,返回压缩机21。
流路切换机构22在使制冷剂回路10成为第二状态时,使吸入管37a与第一气体制冷剂管37c连通,使排出管37b与第二气体制冷剂管37e连通(参照图1中的流路切换机构22内的虚线)。在制冷剂回路10内的制冷剂的流向为第二流向D2时,从压缩机21排出的制冷剂按照作为冷凝器的第二热交换器41、第二膨胀阀26、第一膨胀阀25、作为蒸发器的第一热交换器23的顺序流过制冷剂回路10,返回压缩机21。
在本实施方式中,流路切换机构22是四路切换阀。但是,流路切换机构22不限于四路切换阀。流路切换机构22例如也可以构成为组合多个电磁阀和制冷剂管来实现上述制冷剂的流动方向的切换。
(2-2-3)第一热交换器
在第一热交换器23中,在第一热交换器23的内部流动的制冷剂与通过第一热交换器23的介质之间进行热交换。在本实施方式中,在第一热交换器23中,在第一热交换器23的内部流动的制冷剂与热源单元2的周围的空气(热源空气)之间进行热交换。
第一热交换器23在制冷运转时作为冷凝器发挥功能。第一热交换器23在制热运转时作为蒸发器发挥功能。
第一热交换器23的一端与液体制冷剂管37d连接。第一热交换器23的另一端与第一气体制冷剂管37c连接。在制冷运转时,制冷剂从第一气体制冷剂管37c流入第一热交换器23,且从第一热交换器23流出的制冷剂流入液体制冷剂管37d。在制热运转时,制冷剂从液体制冷剂管37d流入第一热交换器23,且从第一热交换器23流出的制冷剂流入第一气体制冷剂管37c。
第一热交换器23并不限定类型,例如是具有传热管(省略图示)和多个翅片(省略图示)的翅片管型热交换器。
(2-2-4)第一膨胀阀及第二膨胀阀
第一膨胀阀25及第二膨胀阀26是膨胀机构的一例。第一膨胀阀25及第二膨胀阀26是进行在液体制冷剂管37d中流动的制冷剂的压力、流量的调节的机构。第一膨胀阀25及第二膨胀阀26例如是开度可变的电子膨胀阀。
第一膨胀阀25配置在液体制冷剂管37d的、第一热交换器23与受液器24之间。第二膨胀阀26配置于液体制冷剂管37d的、受液器24与第一截止阀28之间。
在制冷运转时,第一膨胀阀25配置于冷凝器与受液器24之间,第二膨胀阀26配置于受液器24与蒸发器之间。在制热运转时,第二膨胀阀26配置于冷凝器与受液器24之间,第一膨胀阀25配置于受液器24与蒸发器之间。
(2-2-5)受液器
受液器24是能够贮存制冷剂的容器。
受液器24在制冷剂回路10中配置于第一热交换器23与第二热交换器41之间。换言之,受液器24在制冷剂回路10中配置于冷凝器与蒸发器之间。受液器24配置于液体制冷剂管37d的、第一膨胀阀25与第二膨胀阀26之间。
(2-2-6)第一截止阀及第二截止阀
第一截止阀28是设置于液体制冷剂管37d与液体制冷剂联络配管6的连接部的阀。第二截止阀29是设置于第二气体制冷剂管37e与气体制冷剂联络配管8的连接部的阀。第一截止阀28及第二截止阀29例如是手动操作的阀。在空调装置100的运转中,第一截止阀28及第二截止阀29打开。
(2-2-7)第一风扇
第一风扇27经由热源单元2的壳体的未图示的空气的吸入口(省略图示)将热源单元2的外部的热源空气吸入壳体内,并供给至第一热交换器23。在第一热交换器23中与制冷剂进行了热交换的空气从热源单元2的壳体的未图示的空气的吹出口(省略图示)吹出。
第一风扇27例如是螺旋桨式风扇。但是,第一风扇27的风扇的类型并不限定于螺旋桨式风扇,只要适当选择即可。第一风扇27是由变频器控制的马达27a驱动的风量可变的风扇。
(2-2-8)传感器
热源单元2作为传感器具有吸入温度传感器31、排出温度传感器32、第一温度传感器33、第二温度传感器34、第三温度传感器35以及热源空气温度传感器36(参照图1)。吸入温度传感器31、排出温度传感器32、第一温度传感器33、第二温度传感器34以及第三温度传感器35是对表示制冷剂回路10内的制冷剂的状态的量(温度或压力)进行测量的传感器的一例。热源单元2也可以具有吸入温度传感器31、排出温度传感器32、第一温度传感器33、第二温度传感器34、第三温度传感器35以及热源空气温度传感器36以外的传感器。另外,热源单元2也可以仅具有吸入温度传感器31、排出温度传感器32、第一温度传感器33、第二温度传感器34、第三温度传感器35以及热源空气温度传感器36中的一部分传感器。
对传感器的类型没有限定,但吸入温度传感器31、排出温度传感器32、第一温度传感器33、第二温度传感器34、第三温度传感器35以及热源空气温度传感器36例如是热敏电阻。
吸入温度传感器31设置于吸入管37a。吸入温度传感器31对被吸入压缩机21的制冷剂的温度(吸入温度)进行测量。
排出温度传感器32设置于排出管37b。排出温度传感器32对压缩机21排出的制冷剂的温度(排出温度)进行测量。
第一温度传感器33设置于第一热交换器23。第一温度传感器33对在第一热交换器23内流动的制冷剂的温度进行测量。
第二温度传感器34设置在第一热交换器23与第一膨胀阀25之间。第二温度传感器34对在第一热交换器23与第一膨胀阀25之间流动的制冷剂的温度进行测量。
第三温度传感器35设置于第二膨胀阀26与第二热交换器41之间。第三温度传感器35对在第二膨胀阀26与第二热交换器41之间流动的制冷剂的温度进行测量。
热源空气温度传感器36对在第一热交换器23中与制冷剂进行热交换的热源空气的温度进行测量。
(2-2-9)第一控制单元
第一控制单元30对构成热源单元2的各部分的动作进行控制。
第一控制单元30具有为了进行热源单元2的控制而设置的微型计算机。微型计算机包括CPU、包含ROM、RAM在内的存储器、I/O、周边电路等。
第一控制单元30与热源单元2的压缩机21、流路切换机构22、第一膨胀阀25、第二膨胀阀26、第一风扇27、吸入温度传感器31、排出温度传感器32、第一温度传感器33、第二温度传感器34、第三温度传感器35以及热源空气温度传感器36以能够进行控制信号、信息(包括传感器的测量值)的收发的方式电连接(参照图1)。
另外,第一控制单元30以能够与利用单元4的第二控制单元43之间进行控制信号等的收发的状态与第二控制单元43连接。
第一控制单元30和利用单元4的第二控制单元43协作而作为进行空调装置100的动作的控制的控制单元50发挥功能。稍后将描述控制单元50的功能。
(2-3)制冷剂联络配管
作为联络配管的一例,空调装置100具有液体制冷剂联络配管6和气体制冷剂联络配管8。
液体制冷剂联络配管6和气体制冷剂联络配管8是在设置空调装置100时在空调装置100的设置场所被施工的配管。液体制冷剂联络配管6及气体制冷剂联络配管8的长度根据设置条件(热源单元2与利用单元4的设置场所的距离、配管路径等)来决定。
(2-4)控制单元
控制单元50是通过将热源单元2的第一控制单元30与利用单元4的第二控制单元43以能够通信的方式连接起来而构成的。控制单元50通过第一控制单元30、第二控制单元43的微型计算机的CPU执行存储于存储器的程序来进行空调装置100整体的动作的控制。
另外,本实施方式的控制单元50仅为一例。控制单元可以通过逻辑电路等硬件来实现与本实施方式的控制单元50所发挥的功能相同的功能,也可以通过硬件与软件的组合来实现与本实施方式的控制单元50所发挥的功能相同的功能。
另外,这里,第一控制单元30和第二控制单元43构成控制单元50,但并不限定于此。例如,空调装置100也可以在第一控制单元30和第二控制单元43的基础上,或者代替第一控制单元30和第二控制单元43,具有与实现以下说明的控制单元50的功能的一部分或全部的热源单元2和利用单元4分开设置的控制装置。另外,以下说明的控制单元50的功能的一部分或全部也可以通过设置于与空调装置100不同的场所的服务器等来实现。
如图2所示,控制单元50与包括压缩机21、流路切换机构22、第一膨胀阀25、第二膨胀阀26、第一风扇27及第二风扇42在内的热源单元2和利用单元4的各种设备电连接。另外,如图2所示,控制单元50与吸入温度传感器31、排出温度传感器32、第一温度传感器33、第二温度传感器34、第三温度传感器35、第四温度传感器44、热源空气温度传感器36以及对象空间温度传感器45电连接。
另外,控制单元50经由因特网等网络NW而与监视装置200以能够通信的方式连接。此外,虽然这里省略图示,但监视装置200也可以不仅可以与空调装置100连接,还可以与多个制冷循环装置连接。监视装置200监视包括空调装置100在内的制冷循环装置的状态等,累积从制冷循环装置发送来的各种信息。例如,控制单元50将后述的控制部51的制冷剂泄漏判定的结果发送至监视装置200,监视装置200将所取得的制冷剂泄漏判定的结果作为空调装置100的制冷剂泄漏判定的结果进行存储。使用监视装置200的空调装置100的管理者能够基于控制单元50发送的制冷剂泄漏判定的结果,掌握制冷剂是否从空调装置100的制冷剂回路10泄漏。
另外,控制单元50经由因特网等网络NW而与终端300以能够通信的方式连接。终端300是在空调装置100的设置作业时等作业者为了对控制单元50输入各种指令、各种信息而使用的设备。终端300例如是智能手机、平板型的计算机。此外,控制单元50和终端300也可以构成为能够通过通信线缆而不是经由网络NW连接。
控制单元50通过第一控制单元30、第二控制单元43的微型计算机的CPU执行存储于存储器的程序,作为具有以下说明的功能的控制部51发挥功能。另外,控制单元50具有存储各种信息的存储部53。
控制部51例如具有以下那样的功能。
<空调装置的动作的控制>
在空调装置100进行制冷运转、制热运转以及检测运转时,控制部51对热源单元2和利用单元4的各部分的动作进行控制。关于在制冷运转、制热运转以及检测运转时控制部51如何控制空调装置100,在后面叙述。
<指令及信息的受理>
控制部51受理从终端300输入的各种指令、各种信息。控制部51受理的信息中包括与液体制冷剂联络配管6及气体制冷剂联络配管8的长度相关的信息。以下,为了简化记载,有时将液体制冷剂联络配管6和气体制冷剂联络配管8的长度称为联络配管长度。另外,为了简化记载,有时将控制部51所受理的与液体制冷剂联络配管6及气体制冷剂联络配管8的长度相关的信息称为联络配管长度信息。
联络配管长度信息例如是液体制冷剂联络配管6及气体制冷剂联络配管8的长度的值。另外,联络配管长度信息例如也可以表示液体制冷剂联络配管6及气体制冷剂联络配管8的长度所属的长度范围(例如10m~15m等)。控制部51受理的联络配管长度信息存储于存储部53。
此外,这里,控制部51从终端300受理联络配管长度信息,但并不限定于此。例如,在遥控器60具有受理联络配管长度信息的输入的功能的情况下,控制部51也可以从遥控器60受理联络配管长度信息。
<与压缩机的排出温度相关的值、或与蒸发器的出口的过热度相关的值的检测>
控制部51基于空调装置100的传感器的测量结果,对与压缩机21的排出温度相关的值、或者与蒸发器的出口的过热度相关的值进行检测。此外,这里,对值进行检测这样的术语除了取得单一的传感器的测量结果作为值的意思之外,还包括基于多个传感器的测量结果计算出值的意思。
例如,在第一热交换器23作为冷凝器发挥功能的情况下,控制部51检测(取得)排出温度传感器32的测量值作为与压缩机21的排出温度相关的值。另外,控制部51也可以检测排出过热度作为与压缩机21的排出温度相关的值。具体而言,控制部51在取得排出过热度时,从排出温度传感器32的测量值减去第一温度传感器33的测量值来检测(计算)排出过热度。
另外,例如,在第一热交换器23作为冷凝器发挥功能的情况下,控制部51从吸入温度传感器31的测量值减去第四温度传感器44的测量值来检测(计算)蒸发器的出口的过热度(吸入过热度)。
例如,在第二热交换器41作为冷凝器发挥功能的情况下,控制部51检测(取得)排出温度传感器32的测量值作为与压缩机21的排出温度相关的值。另外,控制部51也可以检测排出过热度作为与压缩机21的排出温度相关的值。具体而言,控制部51在取得排出过热度时,从排出温度传感器32的测量值减去第四温度传感器44的测量值来检测(计算)排出过热度。
另外,例如,在第二热交换器41作为冷凝器发挥功能的情况下,控制部51从吸入温度传感器31的测量值减去第一温度传感器33的测量值来检测(计算)蒸发器的出口的过热度(吸入过热度)。
此外,这里说明的排出温度、排出过热度以及吸入过热度的检测方法只不过是一例。例如,也可以设置制冷剂回路10所例示的以外的温度传感器、压力传感器,控制部51基于这些传感器的测量结果来检测排出温度、排出过热度以及吸入过热度。
<制冷剂泄漏的判定>
控制部51判定制冷剂是否从制冷剂回路10泄漏。
控制部51例如基于根据空调装置100的检测运转中的传感器的测量结果而检测出的排出温度(或排出过热度)与规定的第一阈值的比较结果,来判定制冷剂是否从制冷剂回路10泄漏。具体而言,控制部51在排出温度(或排出过热度)为第一阈值以上的情况下,判定为制冷剂从制冷剂回路10泄漏。
或者,控制部51例如基于根据空调装置100的检测运转中的传感器的测量值检测出的吸入过热度与规定的第二阈值的比较结果,来判定制冷剂是否从制冷剂回路10泄漏。具体而言,控制部51在吸入过热度为第二阈值以上的情况下,判定为制冷剂从制冷剂回路10泄漏。
另外,控制部51也可以基于排出温度(或排出过热度)以及吸入过热度双方来判定制冷剂是否从制冷剂回路10泄漏。例如,控制部51也可以在排出温度(或排出过热度)为第一阈值以上且吸入过热度为第二阈值以上的情况下,判定为制冷剂从制冷剂回路10泄漏。
此外,控制部51在判定中使用的第一阈值以及第二阈值优选根据液体制冷剂联络配管6以及气体制冷剂联络配管8的长度(联络配管长度)来决定。对理由进行说明。
在说明时,假定在热源单元2及利用单元4的规格相同的两台空调装置100的制冷剂回路10中封入相同量的制冷剂的情况。但是,假设两台空调装置100中的一方(称为空调装置A)的联络配管长度比另一方(称为空调装置B)的联络配管长度短。换言之,空调装置A的制冷剂回路10的每单位内部容积的填充制冷剂量比空调装置B的制冷剂回路10的每单位内部容积的填充制冷剂量多。此外,制冷剂回路10的内部容积与第一热交换器23及第二热交换器41的内部容积、受液器24的内部容积、液体制冷剂联络配管6及气体制冷剂联络配管8的内部容积之和大致相等。
在该情况下,空调装置A与空调装置B相比具有比较多的剩余的制冷剂。因此,若以同一运转内容进行了检测运转,则空调装置A的排出过热度容易比空调装置B的排出过热度小。另外,若以同一运转内容进行了检测运转,则空调装置A的吸入过热度容易比空调装置B的吸入过热度小。因此,若在空调装置A和空调装置B中使用相同的第一阈值及第二阈值,则有可能将制冷剂未泄漏的状态判定为制冷剂泄漏的状态,或将制冷剂泄漏的状态判定为制冷剂未泄漏的状态。与此相对,通过根据联络配管长度变更第一阈值以及第二阈值,能够高精度地进行制冷剂泄漏的判定。
根据以上理由,优选联络配管长度越短,第一阈值和第二阈值使用越小的值。另外,如图4所示,第一阈值和第二阈值也可以根据联络配管长度的变化而连续地变更。另外,如图5所示,第一阈值和第二阈值也可以按照联络配管长度的每个范围阶段性地变更。
控制部51例如通过如下的方法来决定用于制冷剂泄漏的判定的第一阈值以及第二阈值。
在存储部53中关联地存储有联络配管长度或联络配管长度的长度范围、和与联络配管长度或联络配管长度的长度范围对应的第一阈值以及第二阈值。控制部51通过从存储部53调出与存储于存储部53的联络配管长度信息对应的联络配管长度或联络配管长度的长度范围所对应的第一阈值以及第二阈值,来决定在制冷剂泄漏的判定中使用的第一阈值以及第二阈值。
另外,也可以在存储部53中存储根据联络配管长度计算第一阈值、第二阈值的计算式。控制部51也可以将存储于存储部53的作为联络配管长度信息的联络配管长度代入存储于存储部53的计算式,来决定用于制冷剂泄漏的判定的第一阈值以及第二阈值。
此外,与联络配管长度或联络配管长度的长度范围对应的第一阈值以及第二阈值、根据联络配管长度计算第一阈值、第二阈值的计算式例如通过理论计算、使用了测试机的实验、或者计算机上的模拟来决定即可。
(3)空调装置的动作
对制冷运转时、制热运转时、检测运转时的空调装置100的动作进行说明。
(3-1)制冷运转
对控制部51执行的制冷运转进行说明。制冷运转是与空调负荷相应的通常运转的一例。
在进行制冷运转的情况下,控制部51使制冷剂回路10成为第一状态,启动压缩机21、第一风扇27以及第二风扇42。使制冷剂回路10成为第一状态、使压缩机21运转的结果是,制冷剂如以下那样在制冷剂回路10中循环。
制冷剂回路10内的低压的气体制冷剂被吸入压缩机21,被压缩而成为高压的气体制冷剂。压缩机21排出的高压的气体制冷剂被输送至作为冷凝器发挥功能的第一热交换器23。流入第一热交换器23的高压的气体制冷剂在第一热交换器23中与由第一风扇27供给的热源空气进行热交换,被冷却而冷凝,成为高压的液体制冷剂。该高压的液体制冷剂被输送至第一膨胀阀25,在第一膨胀阀25中被减压。在第一膨胀阀25中减压后的制冷剂在受液器24中暂时积存后,被输送至第二膨胀阀26,在第二膨胀阀26中被减压。在第二膨胀阀26中减压后的制冷剂经由液体制冷剂联络配管6被输送至利用单元4。被输送至利用单元4的制冷剂被送至作为蒸发器发挥功能的第二热交换器41。流入第二热交换器41的低压的制冷剂在第二热交换器41中与由第二风扇42供给的对象空间的空气进行热交换,被加热而蒸发,成为低压的气体制冷剂。此时,在第二热交换器41中与制冷剂进行热交换而被冷却的空气从利用单元4的未图示的壳体的空气的吹出口向对象空间吹出。在第二热交换器41中蒸发后的低压的气体制冷剂经由气体制冷剂联络配管8、第二气体制冷剂管37e以及吸入管37a被吸入压缩机21。
此外,虽然没有限定,但在制冷运转时,控制部51如以下那样控制压缩机21、第一膨胀阀25以及第二膨胀阀26。
控制部51以将过冷却度调节为规定的第一目标值的方式进行第一膨胀阀25的开度控制。过冷却度例如通过从第一温度传感器33的测量值减去第二温度传感器34的测量值来计算。另外,控制部51以将第二热交换器41中的蒸发温度(第四温度传感器44的测量值)调节为目标蒸发温度的方式对压缩机21的转速进行控制。目标蒸发温度基于由对象空间温度传感器45测量的对象空间的温度与制冷运转的设定温度的温度差来决定。另外,控制部51以将压缩机21吸入的制冷剂的干燥度调节为规定的目标值的方式进行第二膨胀阀26的开度控制。
(3-2)制热运转
对控制部51执行的制热运转进行说明。制热运转是与空调负荷相应的通常运转的一例。
在进行制热运转的情况下,控制部51使制冷剂回路10成为第二状态,启动压缩机21、第一风扇27以及第二风扇42。使制冷剂回路10成为第二状态、使压缩机21运转的结果是,制冷剂如以下那样在制冷剂回路10中循环。
制冷剂回路10内的低压的气体制冷剂被吸入压缩机21,被压缩而成为高压的气体制冷剂。压缩机21排出的高压的气体制冷剂被输送至作为冷凝器发挥功能的第二热交换器41。流入第二热交换器41的高压的气体制冷剂在第二热交换器41中与由第二风扇42供给的对象空间的空气进行热交换,被冷却而冷凝,成为高压的液体制冷剂。此时,在第二热交换器41中与制冷剂进行热交换而被加热的空气从利用单元4的未图示的壳体的空气的吹出口向对象空间吹出。从第二热交换器41流出的高压的液体制冷剂经由液体制冷剂联络配管6被输送至热源单元2。流入热源单元2的制冷剂被输送至第二膨胀阀26,在第二膨胀阀26中被减压。在第二膨胀阀26中减压后的制冷剂在受液器24中暂时积存后,被输送至第一膨胀阀25,在第一膨胀阀25中被减压。在第一膨胀阀25中减压后的制冷剂被输送至作为蒸发器发挥功能的第一热交换器23。流入第一热交换器23的低压的制冷剂在第一热交换器23中与由第一风扇27供给的热源空气进行热交换,被加热而蒸发,成为低压的气体制冷剂。在第一热交换器23中蒸发后的低压的气体制冷剂经由第一气体制冷剂管37c及吸入管37a被吸入压缩机21。
此外,虽然没有限定,但在制热运转时,控制部51如以下那样控制压缩机21、第一膨胀阀25以及第二膨胀阀26。
控制部51以将过冷却度调节为规定的第二目标值的方式进行第二膨胀阀26的开度控制。过冷却度例如通过从第四温度传感器44的测量值减去第三温度传感器35的测量值来计算。另外,控制部51以将第二热交换器41中的冷凝温度(第四温度传感器44的测量值)调节为目标冷凝温度的方式对压缩机21的转速进行控制。目标冷凝温度基于由对象空间温度传感器45测量的对象空间的温度与制热运转的设定温度的温度差来决定。另外,控制部51以将压缩机21吸入的制冷剂的干燥度调节为规定的目标值的方式进行第一膨胀阀25的开度控制。
(3-3)检测运转
对在进行制冷剂泄漏的检测时控制部51执行的检测运转进行说明。
控制部51例如在规定的定时执行检测运转。控制部51例如每天执行一次检测运转。
另外,控制部51也可以根据经由遥控器60或终端300对空调装置100的指示来执行检测运转。
在检测运转时,控制部51可以使制冷剂回路10的状态成为第一状态,也可以使制冷剂回路10的状态成为第二状态。例如,控制部51控制流路切换机构22的动作,以使制冷剂回路10的状态成为与最近进行的制冷运转时或制热运转时的状态相同的状态。或者,控制部51也可以在检测运转时始终使制冷剂回路10的状态成为第一状态。
关于使制冷剂回路10的状态成为第一状态以及第二状态时的制冷剂回路10中的制冷剂的流动,在制冷运转以及制热运转的说明中已经进行了说明,因此这里省略说明。
参照图3对控制部51进行的制冷剂泄漏的判定处理(包括检测运转的运转内容)进行说明。图3是空调装置100的制冷剂泄漏的判定处理(包括检测运转时的运转控制内容)的流程图。
当决定执行制冷剂泄漏的判定处理时,控制部51基于存储部53中存储的联络配管长度信息(控制部51受理的联络配管长度信息),判断液体制冷剂联络配管6及气体制冷剂联络配管8的长度(联络配管长度)是否比规定长度(基准值)长(步骤S1)。
在联络配管长度为规定的基准值以上的情况下(在步骤S1中为“是”),控制部51决定执行第二检测运转(步骤S2)。在联络配管长度比规定的基准值短的情况下(在步骤S1中为否),控制部51决定执行第一检测运转(步骤S4)。
如后所述,控制单元50的控制部51在执行检测运转时,将冷凝器的出口处的过冷却度(以下,有时简称为过冷却度)调节为规定的目标值。第一检测运转与第二检测运转的差异是控制部51执行检测运转时使用的过冷却度的目标值的不同。
控制部51在进行第二检测运转时,决定将过冷却度调节为与通常运转时相同的目标值(步骤S3)。具体而言,控制部51在使制冷剂回路10成为第一状态而执行第二检测运转的情况下,决定将过冷却度调节为与制冷运转时相同的第一目标值。另外,控制部51在使制冷剂回路10成为第二状态而执行第二检测运转的情况下,决定将过冷却度调节为与制热运转时相同的第二目标值。
控制部51在进行第一检测运转时,决定将过冷却度调节为比通常运转时的目标值大的值(步骤S5)。具体而言,控制部51在使制冷剂回路10成为第一状态而执行第一检测运转的情况下,决定将过冷却度调节为比制冷运转时的第一目标值大的第三目标值。这里,第一目标值是权利要求书中的第一值的一例,第三目标值是权利要求书中的第二值的一例。另外,控制部51在使制冷剂回路10成为第二状态而执行第一检测运转的情况下,决定将过冷却度调节为比制热运转时的第二目标值大的第四目标值。这里,第二目标值是权利要求书中的第一值的一例,第四目标值是权利要求书中的第二值的一例。
在进行第一检测运转时,换言之,在联络配管长度比基准值短的情况下,将过冷却度调节为比通常运转时的目标值大的值是以下的原因。
在说明时,与(2-4-4)制冷剂泄漏判定部中的说明同样,假定联络配管长度较短的空调装置A和联络配管长度较长的空调装置B,其中,热源单元2和利用单元4的规格相同且封入有相同量的制冷剂。另外,这里,空调装置A的联络配管长度比基准值短,空调装置B的联络配管长度比基准值长。
在该情况下,空调装置B所具有的剩余的制冷剂量比较少,因此,即使将检测运转时使用的过冷却度的目标值设为与通常运转时相同,若制冷剂从制冷剂回路10泄漏,则制冷剂泄漏的判定所使用的排出温度或排出过热度的值、或吸入过热度的值也容易产生变化。
另一方面,空调装置A与空调装置B相比具有较多剩余的制冷剂,因此,在空调装置A中,若使检测运转时使用的过冷却度的目标值与通常运转时相同,则容易成为在膨胀阀25、26与压缩机21的吸入侧之间的配管等中存在较多的制冷剂的状态。因此,即使些许制冷剂从制冷剂回路10泄漏,在制冷剂泄漏的判定中使用的排出温度或排出过热度的值、或吸入过热度的值也不会产生大的变化,在早期阶段难以检测制冷剂泄漏。与此相对,在空调装置A中,通过将检测运转时使用的过冷却度的目标值设为比通常运转时大的值,能够增加存在于压缩机21的排出侧与膨胀阀25、26之间的制冷剂量,减少存在于膨胀阀25、26与压缩机21的吸入侧之间的配管等的制冷剂量。因此,若制冷剂从制冷剂回路10泄漏,则制冷剂泄漏的判定所使用的排出过热度、吸入过热度的值容易变化,容易实现比较早的阶段的制冷剂泄漏检测。
因此,这里,在进行第一检测运转时,换言之,在联络配管长度比基准值短的情况下,将过冷却度调节为比通常运转时的目标值大的值。此外,基准值例如只要通过理论上的计算、使用了测试机的实验、或计算机上的模拟,考虑联络配管长度短至何种程度容易导致制冷剂泄漏的检测的延迟来决定即可。
此外,第三目标值也可以是比第一目标值大的单一的值。优选的是,第三目标值大于第一目标值,是根据联络配管长度决定的值。具体而言,第三目标值是比第一目标值大且联络配管长度越短则越大的值。此外,如图6所示,第三目标值也可以与联络配管长度的变化相应而连续地变更。另外,如图7所示,第三目标值也可以按照联络配管长度的每个范围阶段性地变更。
控制部51例如通过如下的方法来决定用于制冷剂泄漏的判定的第三目标值。
在存储部53中关联地存储有联络配管长度或联络配管长度的长度范围、以及与联络配管长度或联络配管长度的长度范围对应的第三目标值。控制部51通过从存储部53调出与存储于存储部53的联络配管长度信息对应的联络配管长度或联络配管长度的长度范围所对应的第三目标值,来决定第一检测运转时的过冷却度的第三目标值。
或者,也可以在存储部53中存储根据联络配管长度计算第三目标值的计算式。控制部51将存储于存储部53的作为联络配管长度信息的联络配管长度代入存储于存储部53的计算式,来计算第一检测运转时的过冷却度的第三目标值。
此外,与联络配管长度或联络配管长度的长度范围对应的第三目标值、根据联络配管长度计算第三目标值的计算式例如通过理论计算、使用了试验机的实验、计算机上的模拟来决定即可。
与第三目标值同样地,第四目标值也可以是比第二目标值大的单一的值。优选的是,第四目标值是比第二目标值大且根据联络配管长度决定的值。具体而言,第四目标值是比第二目标值大且联络配管长度越短则越大的值。此外,如图6所示,第四目标值也可以与联络配管长度的变化相应而连续地变更。另外,如图7所示,第四目标值也可以按照联络配管长度的每个范围阶段性地变更。第四目标值的决定通过与第三目标值的决定同样的方法来进行即可。省略详细的说明。
接着,在步骤S6中,控制部51决定进行检测运转时的压缩机的转速。控制部51在执行第一检测运转及第二检测运转时,优选将压缩机21的转速调节为最大转速Rmax与最小转速Rmin之间的转速范围的中央值((Rmax+Rmin)/2)以下的第一转速R1。
此外,将压缩机21的转速调节为比较小的第一转速R1的理由是,通过减小压缩机21的转速,增加存在于压缩机21的排出侧与膨胀阀25、26之间的制冷剂量,减少存在于膨胀阀25、26与压缩机21的吸入侧之间的配管等的制冷剂量。通过减少存在于膨胀阀25、26与压缩机21的吸入侧之间的配管等的制冷剂量,在制冷剂泄漏的判定中使用的排出过热度、吸入过热度的值容易变化,容易实现比较早的阶段的制冷剂泄漏检测。
第一转速R1也可以是最大转速Rmax与最小转速Rmin之间的转速范围的中央值((Rmax+Rmin)/2)以下的单一的值。在第一转速R1为单一的值的情况下,控制部51使用预先存储于存储部53的第一转速R1。例如,第一转速R1也可以是预先存储于存储部53的最小转速Rmin。
优选的是,第一转速R1是最大转速Rmax与最小转速Rmin之间的转速范围的中央值((Rmax+Rmin)/2)以下且根据联络配管长度决定的值(联络配管长度越短则越小的值)。例如,如图8所示,第一转速R1按照联络配管长度的每个范围阶段性地变更。
控制部51例如通过如下的方法来决定用于制冷剂泄漏的判定的第一转速R1。在存储部53中关联地存储有联络配管长度或联络配管长度的长度范围、和与联络配管长度或联络配管长度的长度范围对应的第一转速R1。控制部51通过从存储部53调出与存储于存储部53的联络配管长度信息对应的联络配管长度或联络配管长度的长度范围所对应的第一转速R1,来决定检测运转时的第一转速R1。
此外,与联络配管长度或联络配管长度的长度范围对应的第一转速R1例如通过理论计算、使用了试验机的实验、计算机上的模拟来决定即可。
当在步骤S3或步骤S5中决定检测运转时的过冷却度的目标值、在步骤S6中决定第一转速R1时,控制部51将所决定的过冷却度的目标值、第一转速R1用于运转条件而开始检测运转(步骤S7)。
对检测运转中的控制部51对空调装置100的动作的控制的具体例进行说明。此外,如上所述,在检测运转时,控制部51可以使制冷剂回路10的状态成为第一状态,也可以使制冷剂回路10的状态成为第二状态。这里,以控制部51在检测运转时使制冷剂回路10的状态成为第一状态的情况为例,来说明控制部51对空调装置100的控制内容。
控制部51以制冷剂回路10中的制冷剂的流向成为第一流向D1的方式控制流路切换机构22的动作,之后,启动压缩机21、第一风扇27以及第二风扇42。进而,控制部51以将过冷却度调节为规定的第三目标值的方式进行第一膨胀阀25的开度控制。过冷却度例如通过从第一温度传感器33的测量值减去第二温度传感器34的测量值来计算。另外,控制部51将压缩机21的转速控制为第一转速R1。
此外,控制部51优选增大两个膨胀阀25、26中的靠蒸发器侧的膨胀阀的开度(步骤S8)。这里,由于制冷剂回路10中的制冷剂的流向为第一流向D1,因此,控制部51增大第二膨胀阀26的开度。控制部51可以使第二膨胀阀26的开度为最大开度,也可以控制为比最大开度小的规定的开度以上。这里,增大靠蒸发器侧的膨胀机构的膨胀阀的开度的理由在于,使受液器24的内部的制冷剂流出,减少存在于第一膨胀阀25与压缩机21的吸入侧之间的配管等的制冷剂量,用于制冷剂泄漏的判定的排出温度或排出过热度的值、或吸入过热度的值容易产生变化,实现比较早的阶段的制冷剂泄漏检测。
此外,虽然省略详细的说明,但在检测运转中的制冷剂回路10中的制冷剂的流向为第二流向D2的情况下,控制部51在步骤S8中增大第一膨胀阀25的开度。
在步骤S9中,控制部51判断从开始检测运转起是否经过了规定时间。在判断为经过了规定时间的情况下,进入步骤S10。重复步骤S9的处理,直到判断为经过了规定时间为止。
在步骤S10中,控制部51根据步骤S10的执行时刻的传感器的测量值,检测排出温度(或排出过热度)或者吸入过热度。此外,在制冷剂泄漏的判定中使用排出温度(或者排出过热度)以及吸入过热度双方的情况下,控制部51也可以根据步骤S10的执行时刻的传感器的测量值来检测排出温度(或排出过热度)以及吸入过热度。已经说明了排出温度(或排出过热度)或者吸入过热度的具体检测方法,因此这里省略说明。
在步骤S11中,控制部51例如基于检测出的排出温度(或排出过热度)与第一阈值的比较结果,判定制冷剂是否从制冷剂回路10泄漏。具体而言,控制部51在排出温度(或排出过热度)为第一阈值以上的情况下,判定为制冷剂从制冷剂回路10泄漏,在排出温度(或排出过热度)比第一阈值小的情况下,判定为制冷剂未从制冷剂回路10泄漏。
或者,在步骤S11中,控制部51也可以基于检测出的吸入过热度与第二阈值的比较结果来判定制冷剂是否从制冷剂回路10泄漏。具体而言,控制部51在吸入过热度为第二阈值以上的情况下,判定为制冷剂从制冷剂回路10泄漏,在吸入过热度小于第二阈值的情况下,判定为制冷剂未从制冷剂回路10泄漏。
另外,控制部51也可以基于排出过热度和吸入过热度这双方来判定制冷剂是否从制冷剂回路10泄漏。
在步骤S11中,在控制部51判定为制冷剂从制冷剂回路10泄漏的情况下,控制单元50经由网络NW向监视装置200报告制冷剂从制冷剂回路10泄漏(制冷剂泄漏)(步骤S12)。此外,也可以是,控制单元50不仅向监视装置200报告制冷剂从制冷剂回路10泄漏,还对空调装置100的用户也报知制冷剂从制冷剂回路10泄漏。例如,控制单元50也可以向遥控器60的未图示的显示部等报知制冷剂从制冷剂回路10泄漏。
在步骤S11中,在控制部51判定为制冷剂未从制冷剂回路10泄漏的情况下,控制单元50经由网络NW向监视装置200报告制冷剂未从制冷剂回路10泄漏(制冷剂未泄漏)(步骤S12)。此外,也可以是,控制单元50不仅向监视装置200报告制冷剂未从制冷剂回路10泄漏,对空调装置100的用户也报告制冷剂未从制冷剂回路10泄漏。例如,控制单元50也可以向遥控器60的未图示的显示部等报知制冷剂未从制冷剂回路10泄漏。
(4)特征
(4-1)
空调装置100具有热源单元2、利用单元4以及连接热源单元2与利用单元4的联络配管。联络配管包括液体制冷剂联络配管6和气体制冷剂联络配管8。空调装置100具备供制冷剂循环的制冷剂回路10、检测制冷剂回路10内的制冷剂的状态的传感器以及控制部51。制冷剂回路10是通过制冷剂配管将压缩机21、冷凝器、作为膨胀机构的第一膨胀阀25和第二膨胀阀26以及蒸发器连接而形成的。在制冷剂回路10处于第一状态的情况下,第一热交换器23作为冷凝器发挥功能,第二热交换器41作为蒸发器发挥功能。在制冷剂回路10处于第二状态的情况下,第二热交换器41作为冷凝器发挥功能,第一热交换器23作为蒸发器发挥功能。传感器例如包括吸入温度传感器31、排出温度传感器32、第一温度传感器33以及第四温度传感器44。控制部51执行与空调负荷相应的通常运转和检测制冷剂泄漏的第一检测运转。在本实施方式中,通常运转包括制冷运转和制热运转。控制部51在执行制冷运转时,将冷凝器的出口的过冷却度调节为第一目标值。控制部51在执行制热运转时,将冷凝器的出口的过冷却度调节为第二目标值。控制部51基于检测制冷剂回路10内的制冷剂的状态的传感器的检测结果,检测与压缩机21的排出温度相关的值、或者与蒸发器的出口的过热度相关的值。具体而言,控制部51基于检测制冷剂回路10内的制冷剂的状态的传感器的检测结果,检测作为与压缩机21的排出温度相关的值的排出温度(或排出过热度)、或者作为与蒸发器的出口的过热度相关的值的吸入过热度。
控制单元50在使制冷剂回路10成为第一状态而执行第一检测运转时,将过冷却度调节为比第一目标值大的第三目标值,在排出温度(或排出过热度)为第一阈值以上的情况下,或者在吸入过热度为第二阈值以上的情况下,判定为制冷剂从制冷剂回路10泄漏。
另外,控制单元50在使制冷剂回路10成为第二状态而执行第一检测运转时,将过冷却度调节为比第二目标值大的第四目标值,在排出温度(或排出过热度)为第一阈值以上的情况下,或者在吸入过热度为第二阈值以上的情况下,判定为制冷剂从制冷剂回路10泄漏。
在空调装置100中,在第一检测运转时,过冷却度被控制为比通常运转时大的值。因此,在空调装置100中,即使在填充的制冷剂量相对于制冷剂回路10的容积比较多的情况下,也能够使制冷剂回路10成为基于与压缩机21的排出温度相关的值或与蒸发器的出口的过热度相关的值而容易检测制冷剂泄漏的状态。其结果是,在空调装置100中,能够在较早的阶段高精度地检测制冷剂泄漏。
(4-2)
在空调装置100中,控制部51在执行检测运转时,将压缩机21的转速调节为压缩机21的最大转速Rmax与最小转速Rmin之间的转速范围的中央值((Rmax+Rmin)/2)以下的第一转速R1。
在空调装置100中,在检测运转时,压缩机21的转速被控制为比较小的值。因此,在空调装置100中,即使在填充的制冷剂量相对于制冷剂回路10的容积比较多的情况下,也能够使制冷剂回路10成为基于与压缩机21的排出温度相关的值或与蒸发器的出口的过热度相关的值而容易检测制冷剂泄漏的状态。其结果是,在空调装置100中,能够在较早的阶段高精度地检测制冷剂泄漏。
(4-3)
在空调装置100中,第一转速R1根据联络配管长度来决定。其结果是,在空调装置100中,如上所述,能够实现制冷剂泄漏的检测精度的提高。
(4-4)
在空调装置100中,作为执行第一检测运转时的过冷却度的目标值的第三目标值或第四目标值根据联络配管长度来决定。其结果是,在空调装置100中,如上所述,能够实现制冷剂泄漏的检测精度的提高。
(4-5)
在空调装置100中,制冷剂泄漏的判定值所使用的第一阈值或第二阈值根据联络配管长度来决定。其结果是,在空调装置100中,如上所述,能够实现制冷剂泄漏的检测精度的提高。
(4-6)
在空调装置100中,控制部51受理与联络配管的长度相关的信息(联络配管长度信息)。其结果是,在空调装置100中,能够根据液体制冷剂联络配管6以及气体制冷剂联络配管8的实际的长度,适当地设定第一检测运转的运转条件、制冷剂泄漏检测用的阈值。
(4-7)
在空调装置100中,控制部51在联络配管长度为基准值以上的情况下,执行检测制冷剂泄漏的第二检测运转。控制部51在执行第二检测运转时,将过冷却度调节为与通常运转时相同的目标值,在与压缩机21的排出温度相关的值或与蒸发器的出口的过热度相关的值为阈值以上的情况下,判定为制冷剂从制冷剂回路泄漏。
在该空调装置100中,在填充的制冷剂量相对于制冷剂回路10的容积较少的情况下,能够抑制将检测运转时的过冷却度取得过大而将制冷剂未泄漏的状态判定为制冷剂泄漏状态的不良情况的产生。
(4-8)
在空调装置100中,制冷剂回路10包括配置于冷凝器与蒸发器之间的受液器24。空调装置100所具有的膨胀机构包括配置于冷凝器与容器之间的第一阀和配置于容器与蒸发器之间的第二阀。在制冷剂回路10的状态处于第一状态的情况下,第一膨胀阀25是第一阀,第二膨胀阀26是第二阀。在制冷剂回路10的状态处于第二状态的情况下,第一膨胀阀25是第二阀,第二膨胀阀26是第一阀。控制部51在第一检测运转时使第二阀的开度增加。
在该空调装置100中,在检测运转时,能够使受液器24内的制冷剂向容器外流出,使制冷剂集中于制冷剂回路10的高压侧。因此,在该空调装置100中,能够使制冷剂回路10成为基于与压缩机的排出温度相关的值或与蒸发器的出口的过热度相关的值而容易检测制冷剂泄漏的状态。
(4-9)
空调装置100是在设置现场不进行制冷剂向制冷剂回路10的追加填充的无填充型空调装置。
在设置现场不进行制冷剂向制冷剂回路10的追加填充的无填充型空调装置中,假定在现场施工的联络配管的长度,预先填充即使使用该长度的联络配管也不会产生制冷剂量不足的量的制冷剂。但是,在现场被施工的联络配管的长度有时比最大长度短,相对于制冷剂回路10的单位容积的填充制冷剂量有时因设置现场而不同。
与此相对,在该空调装置100中,在第一检测运转时,过冷却度被控制为比通常运转时大的值。因此,在空调装置100中,即使在填充的制冷剂量相对于制冷剂回路10的容积比较多的情况下,也能够使制冷剂回路10成为基于与压缩机21的排出温度相关的值或与蒸发器的出口的过热度相关的值而容易检测制冷剂泄漏的状态。
(5)变形例
对上述实施方式的变形例进行说明。另外,以下说明的各变形例的结构只要不矛盾,也可以与其他变形例的结构的一部分或全部组合。
(5-1)变形例A
上述实施方式的空调装置100具有第一检测运转和第二检测运转作为检测运转,但并不限定于此。空调装置100也可以仅进行使用比通常运转时的过冷却度的目标值大的值作为过冷却度的目标值的第一检测运转。在该情况下,也可以从图3的流程图中省略步骤S1~步骤S4的处理,控制部51从步骤S4开始处理。
(5-2)变形例B
在上述实施方式中,第一阈值以及第二阈值根据联络配管长度来决定,但并不限定于此,第一阈值以及第二阈值也可以与联络配管长度无关而为相同的值。
(5-3)变形例C
在上述实施方式中,在使制冷剂回路10的状态成为第一状态而进行检测运转的情况下、以及在使制冷剂回路10的状态成为第二状态而进行检测运转的情况下,均假定使用相同的值作为第一阈值以及第二阈值、第一转速R1。但是,并不限定于此,也可以是,在使制冷剂回路10的状态成为第一状态而进行检测运转的情况和使制冷剂回路10的状态成为第二状态而进行检测运转的情况下,第一阈值以及第二阈值、第一转速R1使用不同的值。
(5-4)变形例D
在上述实施方式中,以空调装置100具有受液器24的情况为例进行了说明,但并不限定于此。
例如,本公开的制冷循环装置也可以是如图9所示的空调装置100A那样不具有受液器24及第二膨胀阀26而在吸入管37a设有气液分离器24a的装置。在该空调装置100A中,控制部51在制冷运转时以将过冷却度调节为第一目标值的方式控制第一膨胀阀25的开度,在制热运转时以将过冷却度调节为第二目标值的方式控制第一膨胀阀25的开度。而且,在该空调装置100A中,控制部51也进行使过冷却度成为比通常运转时大的目标值的上述那样的第一检测运转。由此,即使在填充的制冷剂量相对于制冷剂回路10的容积比较多的情况下,也能够使制冷剂回路10成为基于与压缩机21的排出温度相关的值或与蒸发器的出口的过热度相关的值而容易检测制冷剂泄漏的状态。此外,虽然省略详细的说明,但空调装置100的结构只要在相互不矛盾的范围内对空调装置100A适当采用即可。
(5-5)变形例E
在上述实施方式中,说明了空调装置100是无填充的空调装置的情况,但本公开的冷冻循环装置并不限定于无填充的冷冻循环装置。
即使是在设置现场进行制冷剂的追加填充的制冷循环装置,通常在制冷剂回路中也不填充最低限度需要的量的制冷剂,而是填充比最低限度需要的量多的制冷剂。换言之,即使是在设置现场进行制冷剂的追加填充的制冷循环装置,在制冷循环装置的制冷剂回路中也填充有剩余的制冷剂。在这样的剩余的制冷剂的量多的情况下,若使过冷却度的目标值与通常运转时相同而进行检测运转,则有时难以在早期阶段检测制冷剂泄漏。与此相对,通过进行使过冷却度的目标值比通常运转时大的第一检测运转,能够实现制冷剂泄漏的检测精度的提高,能够在早期阶段检测制冷剂泄漏。
(5-6)变形例F
在上述实施方式的空调装置100中,根据联络配管长度来决定过冷却度的第三目标值及第四目标值、第一转速R1、第一阈值及第二阈值,但并不限定于此。
例如,在空调装置100中,也可以根据制冷剂回路10的内部容积来决定过冷却度的第三目标值及第四目标值、第一转速R1、第一阈值及第二阈值。例如,在上述实施方式的无填充的空调装置100中,制冷剂回路10的内部容积越小,过冷却度的第三目标值及第四目标值越大、第一转速R1越小、第一阈值及第二阈值越小。
此外,在这样构成的情况下,控制部51也可以代替联络配管长度信息而受理联络配管的内部容积的信息。另外,控制部51也可以除了联络配管长度信息或联络配管的内部容积的信息以外,还受理第一热交换器23及第二热交换器41的内部容积的信息等。或者,第一热交换器23以及第二热交换器41的内部容积的信息等也可以预先存储于存储部53。
<附记>
以上,对本公开的实施方式进行了说明,但应该理解为在不脱离权利要求书所记载的本公开的主旨以及范围的情况下,能够进行方式、细节的多样的变更。
标号说明
2热源单元
4利用单元
6液体制冷剂联络配管(联络配管)
8气体制冷剂联络配管(联络配管)
10制冷剂回路
21压缩机
23第一热交换器(冷凝器、蒸发器)
24受液器(容器)
25第一膨胀阀(膨胀机构、第一阀)
26第二膨胀阀(膨胀机构、第二阀)
31吸入温度传感器(传感器)
32排出温度传感器(传感器)
33第一温度传感器(传感器)
44第四温度传感器(传感器)
41第二热交换器(蒸发器、冷凝器)
51控制部
100制冷循环装置
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-23072号公报
Claims (9)
1.一种制冷循环装置(100),其具有热源单元(2)、利用单元(4)以及连接所述热源单元与所述利用单元的联络配管(6、8),其中,
所述制冷循环装置具备:
制冷剂回路(10),其是通过制冷剂配管将压缩机(21)、冷凝器(23、41)、膨胀机构(25、26)以及蒸发器(41、23)连接起来而形成的,供制冷剂循环;
传感器(31、32、33、44),其对表示所述制冷剂回路内的制冷剂的状态的量进行测量;以及
控制部(51),
所述控制部执行与空调负荷相应的通常运转和检测制冷剂泄漏的第一检测运转,
所述控制部在执行所述通常运转时,将所述冷凝器的出口的过冷却度调节为第一值,
所述控制部基于所述传感器的测量结果,检测与所述压缩机的排出温度相关的值、或者与所述蒸发器的出口的过热度相关的值,
所述控制部在执行所述第一检测运转时,将所述过冷却度调节为比所述第一值大的第二值,在与所述压缩机的排出温度相关的值或者与所述蒸发器的出口的过热度相关的值为阈值以上的情况下,判定为制冷剂从所述制冷剂回路泄漏。
2.根据权利要求1所述的制冷循环装置,其中,
所述控制部在执行所述第一检测运转时,将所述压缩机的转速调节为所述压缩机的最大转速与最小转速之间的转速范围的中央值以下的第一转速。
3.根据权利要求2所述的制冷循环装置,其中,
所述第一转速根据所述联络配管的长度来决定。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的制冷循环装置,其中,
所述第二值根据所述联络配管的长度来决定。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的制冷循环装置,其中,
所述阈值根据所述联络配管的长度来决定。
6.根据权利要求3至5中的任一项所述的制冷循环装置,其中,
所述控制部受理与所述联络配管的长度相关的信息。
7.根据权利要求3至6中的任一项所述的制冷循环装置,其中,
所述控制部在所述联络配管的长度为规定长度以上的情况下,执行检测制冷剂泄漏的第二检测运转,
所述控制部在执行所述第二检测运转时,将所述过冷却度调节为所述第一值,在与所述压缩机的排出温度相关的值或者与所述蒸发器的出口的过热度相关的值为阈值以上的情况下,判定为制冷剂从所述制冷剂回路泄漏。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的制冷循环装置,其中,
所述制冷剂回路还包括配置于所述冷凝器与所述蒸发器之间的容器(24),
所述膨胀机构包括配置于所述冷凝器与所述容器之间的第一阀(25、26)和配置于所述容器与所述蒸发器之间的第二阀(26、25),
所述控制部在所述第一检测运转时使所述第二阀的开度增加。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的制冷循环装置,其中,
在设置现场不进行制冷剂向所述制冷剂回路的追加填充。
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