JP2005337687A - 空調装置及び制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】間接外気冷房運転を容易且つ確実に行うことが出来て、間接外気冷房運転中に異常が生じた場合にも対処することが出来る様な空調装置及びその制御方法の提供。
【解決手段】主回路と、駆動回路(2)と、制御手段(50)とを備え、主回路は、主回路における異常を検出する第1の監視手段(M1)とを有しており、駆動回路(2)は、駆動回路(2)における異常を検出する第2の監視手段(M2)とを有しており、駆動回路(2)内に主回路を循環する液冷媒が吸い込まれ且つ駆動回路(2)内に溜まった液冷媒が主回路側へ押し出される様に構成され、前記制御手段(50)は、間接外気冷房運転中に駆動回路(2)に異常が生じた場合に、主回路側に異常が無ければ圧縮式冷凍サイクル運転に切り換え、主回路側にも異常が存在する場合には装置(K1)全体の作動を停止する制御を行う様に構成されている。
【選択図】 図1
【解決手段】主回路と、駆動回路(2)と、制御手段(50)とを備え、主回路は、主回路における異常を検出する第1の監視手段(M1)とを有しており、駆動回路(2)は、駆動回路(2)における異常を検出する第2の監視手段(M2)とを有しており、駆動回路(2)内に主回路を循環する液冷媒が吸い込まれ且つ駆動回路(2)内に溜まった液冷媒が主回路側へ押し出される様に構成され、前記制御手段(50)は、間接外気冷房運転中に駆動回路(2)に異常が生じた場合に、主回路側に異常が無ければ圧縮式冷凍サイクル運転に切り換え、主回路側にも異常が存在する場合には装置(K1)全体の作動を停止する制御を行う様に構成されている。
【選択図】 図1
Description
本発明は圧縮式冷凍サイクルを利用した空調装置に関し、特に、その様な空調装置に異常が発生した場合に対処するための技術に関する。
室内の冷房方法として、圧縮式冷凍サイクルを利用した空調装置(例えば、特許文献1参照)が有る。かかる圧縮式冷凍サイクルを改良した空調装置では、室外熱交換器と室内熱交換器の間に冷媒ポンプを設け、外気温度が低い場合には、圧縮機を運転しないで当該冷媒ポンプで冷媒を循環させるだけで冷房運転(間接外気冷房サイクル運転)が出来る。
しかし、冷媒ポンプにより行われる従来の間接外気冷房運転可能な空調装置では、冷媒ポンプにおいて、キャビテーションを生じ易く、ポンプ性能の低下や耐久性の悪化を招き易い。
また、液とガスの密度差分のヘッドをポンプが受け持たねばならないが、それだけのヘッドを受け持てるポンプが少ない。
歯車ポンプの様な容積式ポンプなら、その様なヘッドを受け持てる(例えば、特許文献2参照)。
また、液とガスの密度差分のヘッドをポンプが受け持たねばならないが、それだけのヘッドを受け持てるポンプが少ない。
歯車ポンプの様な容積式ポンプなら、その様なヘッドを受け持てる(例えば、特許文献2参照)。
歯車ポンプの様な容積式ポンプを有する従来技術では、歯車ポンプの歯車の様に、構成部品同士が接触しながら稼動する。
そのような構成でも、潤滑油用ポンプであれば問題無いが、空調機の場合は、ポンプで冷媒にヘッドを与えなければならない。
一方、冷媒は潤滑性が悪く、歯車の様な構成部品の材料が摩耗してしまい空調機の耐久性が問題となる。
そのような構成でも、潤滑油用ポンプであれば問題無いが、空調機の場合は、ポンプで冷媒にヘッドを与えなければならない。
一方、冷媒は潤滑性が悪く、歯車の様な構成部品の材料が摩耗してしまい空調機の耐久性が問題となる。
これに対して、熱により発生させた温度差により冷媒に圧力差を生ぜしめ、当該圧力差により冷媒を循環させる従来技術が存在する(例えば、特許文献3)。
しかし、その様な従来技術では、構造が複雑となり、コスト面で問題大きい。
しかし、その様な従来技術では、構造が複雑となり、コスト面で問題大きい。
また、従来の間接外気冷房運転が可能な空調装置において、間接外気冷房運転を行っている最中に異常が発生したならば、間接外気冷房運転には寄与しない系統の機器には異常が存在しなくても、空調装置全体が停止してしまうという問題を有している。
この様な場合、間接外気冷房運転に寄与しない系統の機器を用いて空調(冷房)運転を継続したい、という要望が強い。しかし、間接外気冷房運転の最中に発生した異常の種類如何によっては、間接外気冷房運転に寄与しない系統の機器にも影響を及ぼし、深刻な破損をもたらしてしまう場合が存在する。
上述した従来技術では、間接外気冷房運転時に発生した異常を、間接外気冷房運転に寄与しない系統にも深刻な影響を及ぼしてしまうものであるか否かを判定して、適切な運転制御を行うことは不可能である。
特開2002−61918号公報
特開2001−165061号公報
特開2001−336851号公報
上述した従来技術では、間接外気冷房運転時に発生した異常を、間接外気冷房運転に寄与しない系統にも深刻な影響を及ぼしてしまうものであるか否かを判定して、適切な運転制御を行うことは不可能である。
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、間接外気冷房運転を容易且つ確実に行うことが出来て、間接外気冷房運転中に異常が生じた場合にも対処することが出来る様な空調装置及びその制御方法の提供を目的としている。
本発明の空調装置(K1)は、主回路と、駆動回路(2)と、制御手段(50)とを備え、主回路は、主圧縮機(11)と、室外熱交換器(14及び及びファン13)と、減圧手段(減圧弁Vx1)と、室内熱交換器(32及びファン31)と、主回路における異常を検出する第1の監視手段(M1)とを有しており、駆動回路(2)は、主回路に連通して主回路を循環する液冷媒を貯蔵する冷媒タンク(T1、T2)と、該冷媒タンク(T1、T2)に冷媒蒸気を供給する駆動用圧縮機(21)と、駆動回路(2)における異常を検出する第2の監視手段(M2)とを有しており、駆動用圧縮機(21)の吸入側と連通した冷媒タンク(例えばT1)に主回路を循環する液冷媒が吸い込まれ且つ駆動用圧縮機(21)の吐出側と連通した冷媒タンク(例えばT2)内に溜まった液冷媒が主回路側へ押し出される様に構成され、前記制御手段(50)は、間接外気冷房運転中に駆動回路(2)に異常が生じた場合に、主回路側に異常が無ければ圧縮式冷凍サイクル運転に切り換え、主回路側にも異常が存在する場合には装置(K1)全体の作動を停止する制御を行う様に構成されている(請求項1:図1、図2)。
ここで、前記駆動回路には回路切換手段(例えば、開閉弁V1〜V4)が介装されており、駆動用圧縮機(21)の吸入側及び吐出側と冷媒タンク(T1、T2)との連通は、冷媒タンク(T1、T2の何れか一方)が空になるか或いは冷媒タンク(T1、T2の他方)が液冷媒で充満すると、回路切換手段により切り換えられる(例えば、開閉弁V1〜V4の開閉状態を切り換えることにより、駆動用圧縮機21の吸入側と吐出側が、冷媒タンクT1、T2の何れと連通するのかが切り換えられる)様に構成されているのが好ましい(図1、図3)。
本発明の空調装置(K2)は、圧縮機(11)と、室外熱交換器(14)と、減圧手段(Vx1)と、室内熱交換器(32)と、これ等の機器を連通する主回路と、圧縮機(11)の吐出側から分岐して吸入側に合流する駆動回路と、圧縮機(11)をバイパスするバイパス回路(Vb1を介装したラインLb4)と、異常を検出する監視手段(M)と、制御手段(50)とを備え、前記駆動回路は、主回路に連通して主回路を循環する液冷媒を貯蔵する冷媒タンク(T1、T2)を有し、圧縮機(11)の吸入側と連通した冷媒タンク(T1、T2)に主回路を循環する液冷媒が吸い込まれ且つ圧縮機(11)の吐出側と連通した冷媒タンク(T1、T2)内に溜まった液冷媒が主回路へ押し出される様に構成されており、駆動回路内を冷媒蒸気が循環している場合には主回路を循環する冷媒が前記バイパス回路(Vb1を介装したラインLb4)を流過する様に構成され、前記制御手段(50)は、間接外気冷房運転中に前記駆動回路に異常が生じた場合に、主回路側に異常が無ければ圧縮式冷凍サイクル運転に切り換え、主回路側にも異常が存在する場合には装置(K2)全体の作動を停止する制御を行う様に構成されている(請求項2:図5、図6)。
ここで、前記駆動回路には回路切換手段(例えば、開閉弁V1〜V4)が介装されており、圧縮機(11)の吸入側及び吐出側と冷媒タンク(T1、T2)との連通は、冷媒タンク(T1、T2の何れか一方)が空になるか或いは冷媒タンク(T1、T2の他方)が液冷媒で満液になると、回路切換手段により切り換えられる(例えば、開閉弁V1〜V4の開閉状態を切り換えることにより、圧縮機(11)の吸入側と吐出側が、冷媒タンクT1、T2の何れと連通するのかが切り換えられる)様に構成されているのが好ましい(図5)。
本発明において、前記制御手段(50)は、間接外気冷房運転中に駆動回路(2)に異常が生じた場合に、(装置K1の)遠隔操作用手段(例えばリモコン30:図4)にその旨(間接外気冷房運転中に駆動回路2に異常が生じた旨)を表示する制御を行う様に構成されているのが好ましい(請求項3:図2、図4)。
この場合、主回路側にも異常が存在して、装置(K1)を停止する場合には、その旨も遠隔操作用手段(例えばリモコン30:図4)に表示するように構成することが好ましい。
この場合、主回路側にも異常が存在して、装置(K1)を停止する場合には、その旨も遠隔操作用手段(例えばリモコン30:図4)に表示するように構成することが好ましい。
さらに本発明において、情報通信ネットワーク(例えば、インターネットN、LAN、専用回線網等)を介して遠隔監視システム(例えば、空調機K1の監視用コンピュータ60)に(情報通信可能に)接続されており、前記制御手段(50)は、間接外気冷房運転中に駆動回路(2)に異常が生じた場合に、情報通信ネットワーク(例えば、インターネットN、LAN等)を介して、その旨(間接外気冷房運転中に駆動回路2に異常が生じた旨)を遠隔監視システム(例えば、空調機の監視用コンピュータ60)に伝達する制御を行う様に構成されているのが好ましい(請求項4:図2、図4)
上述した構成を具備する本発明の空調装置(請求項1〜請求項4の何れか1項の空調装置K1)を制御する方法は、監視手段(第2の監視手段M2)により空調装置(K1)の駆動回路(2)における異常を検出する工程(S4)と、異常を検出した際に空調装置(K1)の主回路側に(設けた第1の監視手段M1によって)異常が存在するか否かを検出する工程(S6)とを有し、主回路側に異常が無ければ圧縮式冷凍サイクル運転に切り換え(S9)、主回路側にも異常が存在する場合には空調装置(K1)全体の作動を停止(S8)している(請求項5、図1、図3、図5、図6)。
上述した構成を具備する本発明の空調装置(K1)によれば、圧縮式冷凍サイクル運転と間接外気冷房運転とを、適宜、切り換え可能に構成されており、そして、間接外気冷房運転の最中に異常が発生したとしても、主回路側に異常が無ければ圧縮式冷凍サイクル運転に切り換える様に構成されているので、空調運転(冷房運転)を継続することが出来る。
一方、間接外気冷房運転の最中に発生した異常の種類如何によっては、主回路側にも影響を及ぼし、主回路側の機器に深刻な破損を惹起する場合が存在する。しかし、本発明によれば、主回路側に異常が存在する場合には装置(K1)全体の作動を停止する制御が為されるので、圧縮式冷凍サイクル運転に切り換えるのは、主回路側の機器を作動させても異常が生じない場合に限定される。従って、圧縮式冷凍サイクル運転に切り換えて、主回路側の圧縮機(11)等の機器までもが深刻な程度まで破損されてしまう、という事態を防止することが出来る。
一方、間接外気冷房運転の最中に発生した異常の種類如何によっては、主回路側にも影響を及ぼし、主回路側の機器に深刻な破損を惹起する場合が存在する。しかし、本発明によれば、主回路側に異常が存在する場合には装置(K1)全体の作動を停止する制御が為されるので、圧縮式冷凍サイクル運転に切り換えるのは、主回路側の機器を作動させても異常が生じない場合に限定される。従って、圧縮式冷凍サイクル運転に切り換えて、主回路側の圧縮機(11)等の機器までもが深刻な程度まで破損されてしまう、という事態を防止することが出来る。
また本発明において、間接外気冷房運転中に駆動回路(2)に異常が生じた場合に、装置(K1、K2)の遠隔操作用手段(リモコン30:図4)にその旨(間接外気冷房運転中に駆動回路2に異常が生じた旨)を表示する制御を行う様に構成すれば(請求項3)、空調装置(K1、K2)のユーザーは、以上の発生を直ちに認識することが出来るので、間接外気冷房運転に比較して効率が悪い圧縮式冷凍サイクル運転を停止する決定を行うことが可能である。
それと共に、直ちに修理手続を開始することが出来るというメリットもある。
それと共に、直ちに修理手続を開始することが出来るというメリットもある。
或いは本発明において、情報通信ネットワーク(例えば、インターネットN、LAN等)を介して遠隔監視システム(例えば、空調機K1の監視用コンピュータ60)に(情報通信可能に)接続されており、前記制御手段(50)は、間接外気冷房運転中に駆動回路(2)に異常が生じた場合に、情報通信ネットワーク(例えば、インターネットN、LAN等)を介して、その旨(間接外気冷房運転中に駆動回路2に異常が生じた旨)を遠隔監視システム(例えば、空調機の監視用コンピュータ60)に伝達する制御を行う様に構成すれば(請求項4)、直ちに修理要員の派遣その他の修理手続が開始される、という利点がある。
ここで、上述した構成を具備する本発明の空調装置(K1:請求項1)によれば、通常の圧縮式冷凍サイクル運転が可能であると共に、間接外気冷房運転も可能である。すなわち、駆動用圧縮機(21)の吸入側と連通した冷媒タンク(例えばT1)に主回路を循環する液冷媒が吸い込まれ且つ駆動用圧縮機(21)の吐出側と連通した冷媒タンク(例えばT2)内に溜まった液冷媒が主回路側へ送り出されるので、主圧縮機(11)を運転しなくても、駆動用圧縮機(21)を運転すれば、主回路において冷媒は循環する。
従って、例えば間接外気冷房運転時には、主圧縮機(11)を停止して、駆動用圧縮機(21)のみを作動すれば良く、運転のためのエネルギの節約となる。
これに加えて、駆動回路(2)の駆動回路を流れる冷媒蒸気は、液冷媒に比較すれば、その質量流量は1/20以下となり得る。従って、駆動用圧縮機(21)のみの運転に必要な動力は、主圧縮機(11)を運転するのに必要な動力よりも遥かに少なくて済み、省エネルギの要請に良く合致する。
従って、例えば間接外気冷房運転時には、主圧縮機(11)を停止して、駆動用圧縮機(21)のみを作動すれば良く、運転のためのエネルギの節約となる。
これに加えて、駆動回路(2)の駆動回路を流れる冷媒蒸気は、液冷媒に比較すれば、その質量流量は1/20以下となり得る。従って、駆動用圧縮機(21)のみの運転に必要な動力は、主圧縮機(11)を運転するのに必要な動力よりも遥かに少なくて済み、省エネルギの要請に良く合致する。
さらに、歯車ポンプの様な機械的な運動手段が不要となり、摩耗の問題も生じない。そして、機構的にも複雑過ぎないため、故障頻度も低い。
同様に、上述した本発明(請求項2)の空調装置(K2)によれば、通常の圧縮式冷凍サイクル運転が可能であると共に、間接外気冷房運転も可能である。すなわち、圧縮機(11)の吸入側と連通した冷媒タンク(例えばT1)に主回路を循環する液冷媒が吸い込まれると共に、圧縮機(11)の吐出側と連通した冷媒タンク(例えばT2)内に溜まった液冷媒が主回路側へ送り出される。以って、主回路を流れる冷媒は、(間接外気冷房運転の際に)圧縮機(11)をバイパスしても、循環することが出来る。
上述した様に、駆動回路を流れる冷媒蒸気は、液冷媒に比較すれば、その質量流量は1/20以下になり得る。従って、間接外気冷房運転時の圧縮機の負担或いは動力は、通常の冷房運転に比較して遥かに少なくて済み、省エネルギの要請に良く合致する。
上述した様に、駆動回路を流れる冷媒蒸気は、液冷媒に比較すれば、その質量流量は1/20以下になり得る。従って、間接外気冷房運転時の圧縮機の負担或いは動力は、通常の冷房運転に比較して遥かに少なくて済み、省エネルギの要請に良く合致する。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
先ず、図1〜図4を参照して第1実施形態を説明する。
図1において、当該空調装置K1は、大きなユニット単位として、熱源機1と駆動回路2と室内機3によって構成されている。
図1において、当該空調装置K1は、大きなユニット単位として、熱源機1と駆動回路2と室内機3によって構成されている。
熱源機1は、主圧縮機11と、第1の油分離器12と、室外ファン13を備えた室外熱交換器14と、高圧冷媒タンク15と、第1の低圧冷媒タンク16とを有すると共に、後述の主回路によって、第1の減圧弁Vx1を介して、室内ファン31と室内熱交換器32とから成る室内機3を冷媒が循環するように構成されている。
熱源機1を構成する上記機器類(11〜16)は、以下に記載する冷媒ラインによって接続され、空調機の主回路が形成される。
即ち、主圧縮機11と第1の油分離器12とはラインLm1によって、第1の油分離機12と室内熱交換器14とはラインLm2と第1の合流点Gm1を挟んでラインLm3によって接続されている。室内熱交換器14と高圧冷媒タンク15とはラインLm4によって、高圧冷媒タンク15と後述する駆動回路との第1の接続点J1とはラインLm5によって接続されている。
即ち、主圧縮機11と第1の油分離器12とはラインLm1によって、第1の油分離機12と室内熱交換器14とはラインLm2と第1の合流点Gm1を挟んでラインLm3によって接続されている。室内熱交換器14と高圧冷媒タンク15とはラインLm4によって、高圧冷媒タンク15と後述する駆動回路との第1の接続点J1とはラインLm5によって接続されている。
また、後述する駆動回路との第2の接続点J2と前記室内熱交換器32とは、前記第1の減圧弁Vx1を介装したラインLm6によって接続され、室内熱交換器32と第1の低圧冷媒タンク16とは、ラインLm7によって接続されている。第1の低圧冷媒タンク16と主圧縮機11とは、流過順に、ラインLm8、第1の分岐点Bm1、ラインLm9、第2の分岐点Bm2、ラインLm10によって接続されている。
前記第1の分岐点Bm1と第1の合流点Gm1はバイパス弁Vbを介装した第1のバイパスラインLb1で接続され、バイパス弁Vbを開放することによって冷媒の一部が主圧縮機2をバイパスするように構成されている。
また、前記第2の分岐点Bm2と第1の油分離器12とは第1の抵抗器17を介装した第2のバイパスラインLb2によって接続されている。
また、前記第2の分岐点Bm2と第1の油分離器12とは第1の抵抗器17を介装した第2のバイパスラインLb2によって接続されている。
一方、駆動回路2は、駆動用圧縮機21と、第2の油分離器22と、第1〜第4の開閉弁V1〜V4と、第1及び第2の冷媒タンクT1、T2と、第1〜第4の逆止弁Vc1〜Vc4と、第2の減圧弁Vx2と、第2の低圧冷媒タンク23とを有すると共に、それらの各機器が以下に説明するラインによって接続されている。
即ち、駆動用圧縮機21の吐出側にはラインLs1が接続され、そのラインLs1は駆動側の第1の分岐点Bs1においてラインLs2とラインLs12とに分岐し、ラインLs2が前記第2の油分離器22の流入側に接続される。第2の油分離器22の吐出側にはラインLs3が接続されている。そのラインLs3は、第2の分岐点BS2において、前記第2の開閉弁V2を介装したラインLs4と前記第2の開閉弁V4を介装したLs5とに分岐している。そして、ラインLs4が前記第1の冷媒タンクT1に接続されている。一方、ラインLs5は第2の冷媒タンクT2と接続されている。
さらに、前記第1の冷媒タンクT1は第1の開閉弁V1を介装したラインLs6と接続され、前記第2の冷媒タンクT2は第3の開閉弁V3を介装したラインLs7と接続されている。そのラインLs6とラインLS7と、は駆動回路側の第1の合流点Gs1において合流して、ラインLs8に接続される。
ラインLs8には第2の減圧弁Vx2が介装されており、他端が第2の低圧冷媒タンク23に接続されている。
ラインLs8には第2の減圧弁Vx2が介装されており、他端が第2の低圧冷媒タンク23に接続されている。
第2の低圧冷媒タンク23は、ラインLs9、第2の合流点Gs2、ラインLs10、第3の合流点Gs3及びラインLs11を介して、前記駆動用圧縮機21の吸入側へ接続されている。
前記第1の分岐点Bs1と第3の合流点Gs3とは、抵抗器24を介装した前記ラインLs12によって接続されている。
前記第2の油分離器22と前記第2の合流点Gs2とは、抵抗器25を介装したラインLs13で接続されている。ここで、抵抗器24、25は、例えば、キャピラリチューブで構成されている。
前記第2の油分離器22と前記第2の合流点Gs2とは、抵抗器25を介装したラインLs13で接続されている。ここで、抵抗器24、25は、例えば、キャピラリチューブで構成されている。
前記第1の冷媒タンクT1の図示の下方にはラインLs14が接続され、そのラインLs14は第3の分岐点Bs3においてラインLs15とラインLs16とに分岐する。そして、ラインLs15は第1の逆止弁Vc1の閉止側に接続され、ラインLs16は第2の逆止弁Vc2の開放側に接続される。
一方、前記第2の冷媒タンクT2の図1における下方には、ラインLs17が接続され、そのラインLs17は、第4の分岐点Bs4において、ラインLs18とラインLs19とに分岐する。そして、ラインLs18は第3の逆止弁Vc3の閉止側に接続され、ラインLs19は第4の逆止弁Vc4の開放側に接続される。
一方、前記第2の冷媒タンクT2の図1における下方には、ラインLs17が接続され、そのラインLs17は、第4の分岐点Bs4において、ラインLs18とラインLs19とに分岐する。そして、ラインLs18は第3の逆止弁Vc3の閉止側に接続され、ラインLs19は第4の逆止弁Vc4の開放側に接続される。
第1の逆止弁Vc1の開放側はラインLs21によって前記主回路側との第1の接続点J1に接続され、第2の逆止弁Vc2の閉止側はラインLs22によって前記主回路側との第2の接続点J2に接続されている。
また、第3の逆止弁Vc3の開放側はラインLs23によって前記主回路側との第1の接続点J1に接続され、第4の逆止弁Vc4の閉止側はラインLs24によって前記主回路側との第2の接続点J2に接続されている。
また、第3の逆止弁Vc3の開放側はラインLs23によって前記主回路側との第1の接続点J1に接続され、第4の逆止弁Vc4の閉止側はラインLs24によって前記主回路側との第2の接続点J2に接続されている。
前記第1〜第4の開閉弁V1〜V4、バイパス弁Vb、主回路側の圧縮機11及び駆動回路側の圧縮機21はそれぞれ制御信号ラインSoによってコントトールユニット50に接続され、バルブ開閉の制御及び圧縮機の回転数制御をそのコントロールユニット50の指令によって行うように構成されている。
また、主回路側には熱源機(主回路)1における異常を検知する監視手段である監視用モニタM1が、駆動回路2内には駆動回路における異常を検知する監視手段である監視用モニタM2が装備されている。
なお、監視用モニタM1、M2は、公知のものを適用すれば良い。
なお、監視用モニタM1、M2は、公知のものを適用すれば良い。
前記コントロールユニット50は、図2に示すように、制御パラメータの標準値や閾値を記憶したデータベース51と、監視手段M1、M2からの情報をデータベースに記憶した前記標準値や閾値と比較する比較手段52と、その比較手段52が行った比較結果によって故障モード等を判定する判定手段53と、その判定結果から圧縮機11、21やバルブ類の作動・停止、開閉を決定する決定手段54とを有している。
更にコントロールユニット50は、主回路の圧縮機11に制御信号を発信する主回路圧縮機制御信号発生手段55Aと、駆動回路の圧縮機21に制御信号を発信する駆動回路圧縮機制御信号発生器55Bと、開閉弁V1〜V4に開閉制御信号を発信する開閉弁開閉制御信号発生手段56と、バイパス弁Vbに開閉制御信号を発信するバイパス弁開閉制御信号発生手段57と、リモコン30に表示信号を発信するリモコン表示信号発信手段58と、空調装置K1に異常が発生した場合に、遠隔監視センタに異常信号を発信する通信装置59とを有している。
次に、図1を参照して、外気温度が高い通常冷房時(圧縮式冷凍サイクル運転)の冷媒の流れ、主回路の作動を説明する。
先ず、駆動回路2側の駆動用圧縮機21を作動させないで、第1〜第4の開閉弁V1〜V4を全て閉じ、熱源機1のバイパス弁Vbを閉じて主圧縮機11を作動させる。主回路を流れる冷媒は主圧縮機11によって加圧され、高圧冷媒蒸気として室外機14に送られる。
室外機14では高圧冷媒蒸気は外気と熱交換して凝縮する。液冷媒は第1の減圧弁(膨張弁)Vx1で減圧されて、室内機(蒸発器)32において蒸発し、その際の蒸発熱によって室内空気を冷却し、主圧縮機11に戻り、再び同様のサイクルを繰り返す。
室外機14では高圧冷媒蒸気は外気と熱交換して凝縮する。液冷媒は第1の減圧弁(膨張弁)Vx1で減圧されて、室内機(蒸発器)32において蒸発し、その際の蒸発熱によって室内空気を冷却し、主圧縮機11に戻り、再び同様のサイクルを繰り返す。
外気温が充分低い場合には、主圧縮機11を作動せずに駆動回路2で冷媒に搬送動力を与え、熱源機1と室内機3とを連通する主回路を循環させ、間接外気冷房により室内を冷房する。
先ず、外気温度が所定温度以下になると、コントロールユニット50は主圧縮機11を停止させ、且つバイパス弁Vbを開く。さらに室外ファン13を回す最初の段階では、駆動回路2側の第1及び第4の開閉弁V1、V4を開放し、第2及び第3の開閉弁V2、V3を閉じる。この時、外気温度が充分に低いので、冷媒は室外熱交換器14で冷却、凝縮される。
一方、駆動用圧縮機21は駆動回路2側の第1の開閉弁V1、第2の減圧弁(膨張弁)Vx2、ラインLs8を介して第1の冷媒タンクT1内の冷媒蒸気を吸引する。この時、第2の開閉弁V2は閉じられているので、第1のタンクT1が減圧される。第1のタンクT1が減圧されるので、主回路を流れる液冷媒は第1の逆止弁Vc1を通してタンクT1内に流入する。
また、駆動用圧縮機21は、第2の油分離器22、第4の開閉弁V4を介して、昇圧された冷媒蒸気を吐出するが、前述したようにこの時、第3の開閉弁V3は閉じられているので、第2の冷媒タンクT2が昇圧される。
第2の冷媒タンクT2が昇圧されると、第2の冷媒タンクT2に貯留された液冷媒が、第4の逆止弁Vc4を介して主回路側へ送り出され、室内熱交換器32を流れる。その後、第2の冷媒タンクT2が空になるか、或いは第1の冷媒タンクT1が満液になった時点で、自動的に開閉弁を切り換える。即ち、開いていた第1及び第4の開閉弁V1、V4を閉じ、閉じていた第2及び第3の開閉弁V2、V3を開く。
これにより、今度は第1の冷媒タンクT1の液冷媒が室内熱交換器32に送出され、第2の冷媒タンクT2は主回路側を流れる液冷媒を吸引する。
これにより、今度は第1の冷媒タンクT1の液冷媒が室内熱交換器32に送出され、第2の冷媒タンクT2は主回路側を流れる液冷媒を吸引する。
以上のサイクルを繰り返すことにより、主回路側を流れる冷媒が室外熱交換器14と室内熱交換器32の間を循環する。
尚、開閉バルブV1〜V4のバルブ開閉切換タイミングは、冷媒タンクT1、T2の液冷媒の液位(レベル)の検知による。冷媒タンクT1、T2の液冷媒の液位(レベル)の検知による開閉弁V1〜V4の開閉切換については、従来・公知の技術が適用可能である。
熱源機1の主圧縮機11が停止状態で、バイパス弁Vbが開放されているので、室内熱交換器32で蒸発熱を奪って蒸発した冷媒蒸気は、一旦、第1の低圧冷媒タンク16に貯留された後、ラインLm8、第1の分岐点Bm1、第1のバイパスLb1、第1の合流点Gm1を経由して室外機14に流入する。即ち、主圧縮機11が稼動していないため、主圧縮機11の稼動用エネルギが節約出来る。
ここで、駆動回路2側の駆動用回路に介装された抵抗器(キャピラリチューブ)24は、開閉バルブの切換時に、タンク(T1又はT2)内の圧力と、駆動用圧縮機21の吐出圧或いは吸込圧との圧力差が非常に大きくなる場合が有り、そうした場合の急激な圧力変動に伴う各種弊害防止のため、圧縮機21の吐出口と吸入口とをバイパスさせて適度な流体抵抗を与えるために設けられたチューブである。
また、抵抗器25を介装したラインLs13は、第2の油分離機22内で溜まった潤滑油を駆動用圧縮機21に戻してやることにより、駆動用圧縮機21の潤滑油切れを防止するための回路である。
上述した第1実施形態の空調装置によれば、冷媒タンク(T1又はT2)内の液冷媒を主回路側に押圧する為には、同一体積の冷媒蒸気で液冷媒を押圧してやればよい。
同一体積であれば、冷媒蒸気の質量は液冷媒の質量の1/20よりも小さくなり得る。例えば、冷媒をR410A(現在、空調用に最も良く使用されるタイプの冷媒)とし、駆動用圧縮機から吐出する冷媒蒸気を1.443MPa(飽和温度、20℃相当)、温度50℃(圧縮機出口であるため、加熱蒸気となる)とし、この冷媒蒸気により、当該冷媒蒸気(圧縮機から吐出された冷媒蒸気)と同じ圧力で、飽和状態にある液冷媒を押圧する場合、冷媒蒸気の密度は46.14kg/m3であるのに対して、液冷媒の密度は1085kg/m3となり、密度比は20倍以上である。
その結果、駆動用圧縮機21で循環させる質量流量は、主圧縮機11で循環させる場合の1/20以下で済むことになる。すなわち、省エネルギの要請に合致する。
同一体積であれば、冷媒蒸気の質量は液冷媒の質量の1/20よりも小さくなり得る。例えば、冷媒をR410A(現在、空調用に最も良く使用されるタイプの冷媒)とし、駆動用圧縮機から吐出する冷媒蒸気を1.443MPa(飽和温度、20℃相当)、温度50℃(圧縮機出口であるため、加熱蒸気となる)とし、この冷媒蒸気により、当該冷媒蒸気(圧縮機から吐出された冷媒蒸気)と同じ圧力で、飽和状態にある液冷媒を押圧する場合、冷媒蒸気の密度は46.14kg/m3であるのに対して、液冷媒の密度は1085kg/m3となり、密度比は20倍以上である。
その結果、駆動用圧縮機21で循環させる質量流量は、主圧縮機11で循環させる場合の1/20以下で済むことになる。すなわち、省エネルギの要請に合致する。
ここで、空調装置K1の前記コントロールユニット50が間接外気冷房運転中に異常を検知した場合、コントロールユニット50は駆動用圧縮機21を停止させる。しかし、主圧縮機11を駆動して通常の圧縮式冷凍装置をして運転することが可能な場合がある。
そのような場合は、駆動用圧縮機21を停止させ、開閉弁V1〜V4を全て閉止し、駆動用圧縮機21、室外ファン13、室内ファン31を運転すればよい。
尚、例えば駆動用圧縮機21に密閉型モータを使用している場合、駆動用圧縮機21に過大な電流が流れる、或いは、駆動用圧縮機21のモータコイル温度が異常上昇したことを検知して異常、と判断した場合、駆動用圧縮機21のモータ発熱により分解発生した炭素等がスラッジとなり、冷媒回路中の減圧弁(電子膨張弁)Vx2や抵抗器(キャピラリチューブ)24等を閉塞させる可能性が高い。このような場合、主圧縮機11を運転すると、二次的な損傷を発生させる可能性がある。従って、異常内容を選別して主圧縮機11を運転しても支障がないと判断される場合にのみ、主圧縮機11を駆動し、空調を継続することが望ましい。
そのような場合は、駆動用圧縮機21を停止させ、開閉弁V1〜V4を全て閉止し、駆動用圧縮機21、室外ファン13、室内ファン31を運転すればよい。
尚、例えば駆動用圧縮機21に密閉型モータを使用している場合、駆動用圧縮機21に過大な電流が流れる、或いは、駆動用圧縮機21のモータコイル温度が異常上昇したことを検知して異常、と判断した場合、駆動用圧縮機21のモータ発熱により分解発生した炭素等がスラッジとなり、冷媒回路中の減圧弁(電子膨張弁)Vx2や抵抗器(キャピラリチューブ)24等を閉塞させる可能性が高い。このような場合、主圧縮機11を運転すると、二次的な損傷を発生させる可能性がある。従って、異常内容を選別して主圧縮機11を運転しても支障がないと判断される場合にのみ、主圧縮機11を駆動し、空調を継続することが望ましい。
上述した構成の空調装置K1において、間接外気冷房運転時に、監視用モニタM2で異常を検知した場合(すなわち、駆動回路2に異常が発生した場合)の制御について、図3をも参照しつつ、以下に具体的に説明する。
先ず、コントロールユニット50は、間接外気冷房運転とするか否かを判断し(ステップS1)、外気温度が高く間接外気冷房としない場合(ステップS1のNO)、は圧縮式冷凍サイクル運転をする(ステップS2)。即ち、駆動用圧縮機21を停止させ、開閉弁V1〜V4全てを閉止し、バイパス弁Vbを開放した上で主圧縮機11を作動させたのち、ステップS1に戻り、ステップS1以降を繰り返す。
一方、気温度が低く、間接外気冷房運転を行うと判断した場合(ステップS1のYES)は、ステップS3に進み、駆動用圧縮機21を作動させ、開閉弁V1〜V4をサイクリックに開閉制御すると共に、主圧縮機11を停止させ、バイパス弁を開放する。
次のステップS4では、駆動回路側を監視用モニタM2で監視し、次のステップS5に進む。
次のステップS4では、駆動回路側を監視用モニタM2で監視し、次のステップS5に進む。
ステップS5では、コントロールユニット50は、モニタリングの内容を検証して、駆動回路側に異常があるか否かを判断する。異常があれば(ステップS5のYES)、ステップS6に進み、異常がなければ(ステップS5のNO)、ステップS1に戻り再びステップS1以降を繰り返す。
ステップS6では、コントロールユニット50は、主回路側を監視用モニタM1で監視し、次のステップS7に進む。
ステップS7では、コントロールユニット50は、モニタリングの内容を検証して、圧縮式冷凍サイクルの運転が可能か否かを判断する。圧縮式冷凍サイクルの運転が不可能であれば(ステップS7のNO)、ステップS8に進み、運転可能であれば(ステップS7のYES)、ステップS9に進む。
ステップS8では空調装置K1を停止させた後、ステップS10に進む。一方、ステップS9では、圧縮冷凍サイクル運転を行う。即ち、駆動用圧縮機21を停止させ、開閉弁V1〜V4全てを閉止し、バイパス弁Vbを開放した上で主圧縮機11を作動させた後、ステップS10に進む。
主圧縮機11により空調を継続した場合、室内環境の変化が発生しないためユーザーは異常に気づくことが困難である。運転をそのまま継続した場合、効率が悪い運転が続くこととなり、ランニングコストの増大につながる。従って、何らかの形で使用者が、間接外気冷房運転が出来ないことに気づくことが好ましい。そうしたことを考慮して、ステップS10では、機械の運転を操作するリモコン30(後述)に、「異常がある」ことを表示させる。
ユーザーにより負担をかけさせないためには、遠隔監視により装置(機械)の状態を常に検知し、ユーザーが気づかなくても修理往訪し、機械を修理することである。本実施形態では、後述する通信システムによって、空調装置K1に「異常」が認められた場合は遠隔監視センターに、係る「異常」の内容が送信されるように構成されている。
そこでステップS11では、コントロールユニット50は遠隔監視センターに「異常」があることを送信して制御は終了する。
そこでステップS11では、コントロールユニット50は遠隔監視センターに「異常」があることを送信して制御は終了する。
ここで、前記ステップS11における遠隔監視センターに異常を送信する場合におけるシステム構成について、図4を参照して説明する。
図4において、ユーザー側の空調装置K1は、上述のようにリモートコントローラ30で空調装置を操作可能なコントロールユニット50を有しており、該コントローラユニット50は通信装置40に通信回線Snによって接続されている。
一方、空調機メーカ側の、例えばサービス部門には、監視用コンピュータ60が設置されており、該監視用コンピュータ60は通信回線Snによって通信装置45に接続され、前記ユーザー側の通信装置40と、例えばインターネットN等のネットワークを介して接続されている。
そして、空調装置K1に異常が発生した場合には、メーカ側サービス部門の監視用コンピュータ60にその異常が知らされるので、ユーザー側の人間が知らなくても、サービス部門ではいち早く異常及び異常の内容が把握でき、異常に迅速に対処出来る。
一方、空調機メーカ側の、例えばサービス部門には、監視用コンピュータ60が設置されており、該監視用コンピュータ60は通信回線Snによって通信装置45に接続され、前記ユーザー側の通信装置40と、例えばインターネットN等のネットワークを介して接続されている。
そして、空調装置K1に異常が発生した場合には、メーカ側サービス部門の監視用コンピュータ60にその異常が知らされるので、ユーザー側の人間が知らなくても、サービス部門ではいち早く異常及び異常の内容が把握でき、異常に迅速に対処出来る。
なお、ネットワークとしては、インターネットNの他、LAN(有線及び無線の双方を含む)その他の各種情報通信ネットワークが利用可能である。また、通信装置としては、係る情報通信ネットワークに接続可能な機器であれば、特に限定をするものではない。
また、通信装置40の代わりにコントロールユニット50に内蔵された前記通信装置59を用いても良い。
また、通信装置40の代わりにコントロールユニット50に内蔵された前記通信装置59を用いても良い。
次に、図5及び図6を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。
図5において、当該空調装置K2は、大きなユニット単位として、内部に駆動回路2を装備した熱源機1と室内機3によって構成されている。
熱源機1は、圧縮機11と、油分離器12と、室外ファン13を備えた室外熱交換器14と、高圧冷媒タンク15と、低圧冷媒タンク16と駆動回路2を有すると共に、後に詳述する冷媒回路によって、第1の減圧弁Vx1を有し室内ファン31と室内熱交換器32とから成る室内機3を冷媒が循環するように構成されている。
熱源機1を構成する上記装備及び機器類(2及び11〜16)は、以下に記載する冷媒ラインによって接続され、空調機の冷媒回路が形成される。
即ち、圧縮機11と油分離器12とはラインLm1と第1の合流点B1を挟んでラインLm2によって接続されている。油分離機12と室外熱交換器14とはラインLm3と分岐点B2を挟んで開閉弁V12を介装したラインLm4と第3の分岐点B3を挟んでラインLm5によって接続されている。室外熱交換器14と高圧冷媒タンク15とはラインLm6によって、高圧タンク15と駆動回路2側の接続点Bs1とはラインLm7によって接続されている。
即ち、圧縮機11と油分離器12とはラインLm1と第1の合流点B1を挟んでラインLm2によって接続されている。油分離機12と室外熱交換器14とはラインLm3と分岐点B2を挟んで開閉弁V12を介装したラインLm4と第3の分岐点B3を挟んでラインLm5によって接続されている。室外熱交換器14と高圧冷媒タンク15とはラインLm6によって、高圧タンク15と駆動回路2側の接続点Bs1とはラインLm7によって接続されている。
また、駆動回路2との接続点Bs6と前記室内熱交換器32とは前記第1の減圧弁Vx1を介装したラインLm8によって接続され、室内熱交換器32と第1の低圧冷媒タンク16とはラインLm9によって接続されている。
低圧冷媒タンク16と圧縮機11とは流過順にラインLm10、分岐点Bm4、開閉弁V11を介装したラインLm11、分岐点B5、ラインLm12、分岐点B6、ラインLm13、分岐点B7、ラインLm14によって接続されている。
低圧冷媒タンク16と圧縮機11とは流過順にラインLm10、分岐点Bm4、開閉弁V11を介装したラインLm11、分岐点B5、ラインLm12、分岐点B6、ラインLm13、分岐点B7、ラインLm14によって接続されている。
前記分岐点B1と分岐点B7は、バイパス弁Vb2を介装したバイパスラインLb1により連通している。ここで、バイパスラインLb1は、バイパス弁Vb1を開放することによって圧縮機11をバイパスするように構成されている。
また、前記油分離器12と低圧冷媒タンク16とは、分岐点B8を有するバイパスラインLb2によって接続されている。バイパスラインLb2において、油分離器12と分岐点B8との間の領域には、例えばキャピラリチューブから成る抵抗器17が介装されている。
また、前記油分離器12と低圧冷媒タンク16とは、分岐点B8を有するバイパスラインLb2によって接続されている。バイパスラインLb2において、油分離器12と分岐点B8との間の領域には、例えばキャピラリチューブから成る抵抗器17が介装されている。
前記分岐点B7と分岐点8とは、バイパスラインLb3で接続されている。また前記分岐点3とB4とは、開閉弁(バイパス弁)Vb1を介装したバイパスラインLb4によって接続されている。
一方、駆動回路2には、第1〜第4の開閉弁V1〜V4と、第1及び第2の冷媒タンクT1、T2と、第1〜第4の逆止弁Vc1〜Vc4と、第2の減圧弁Vx2と、開閉弁V13、14とを有すると共に、それらの各機器が以下に説明するラインによって接続されている。
即ち、主回路側の前記分岐点B2に一端が接続され且つ前記開閉弁V14を介装したラインLs1は、他端が分岐点Bs2に接続されている。分岐点Bs2では、開閉弁V1を介装したラインLs2と、開閉弁V3を介装したLs3とが分岐している。そして、ラインLs2は第1の冷媒タンクT1に接続されており、ラインLs3は第2の冷媒タンクT2に接続されている。
また、主回路側の前記分岐点B5に一端が接続され且つ前記開閉弁V13及び第2の減圧弁Vx2を介装したラインLs4は、他端が分岐点Bs3に接続されている。分岐点Bs3では、開閉弁V2を介装したラインLs5と、開閉弁V4を介装したLs6とに分岐している。ここで、ラインLs5は第1の冷媒タンクT1に接続され、ラインLs6は第2の冷媒タンクT2に接続されている。
前記第1の冷媒タンクT1において、図5中の下方には、ラインLs7が接続されている。そのラインLs7は、分岐点Bs4において、ラインLs8とラインLs9とに分岐する。そして、ラインLs8は第1の逆止弁Vc1の閉止側に接続され、ラインLs9は第2の逆止弁Vc2の開放側に接続される。
一方、前記第2の冷媒タンクT2において、図5中の下方には、ラインLs10が接続されている。そのラインLs10は、分岐点Bs5において、ラインLs11とラインLs12とに分岐する。そして、ラインLs11は第3の逆止弁Vc3の閉止側に接続され、ラインLs12は第4の逆止弁Vc4の開放側に接続される。
一方、前記第2の冷媒タンクT2において、図5中の下方には、ラインLs10が接続されている。そのラインLs10は、分岐点Bs5において、ラインLs11とラインLs12とに分岐する。そして、ラインLs11は第3の逆止弁Vc3の閉止側に接続され、ラインLs12は第4の逆止弁Vc4の開放側に接続される。
第1の逆止弁Vc1の開放側はラインLs13によって前記分岐点Bs1に接続され、第2の逆止弁Vc2の閉止側はラインLs14によって前記分岐点Bs6に接続されている。
また、第3の逆止弁Vc3の開放側はラインLs15によって前記分岐点Bs1に接続され、第4の逆止弁Vc4の閉止側はラインLs16によって前記分岐点Bs6に接続されている。
また、第3の逆止弁Vc3の開放側はラインLs15によって前記分岐点Bs1に接続され、第4の逆止弁Vc4の閉止側はラインLs16によって前記分岐点Bs6に接続されている。
前記第1〜第4の開閉弁V1〜V4、V11〜V14、開閉弁(バイパス弁)Vb1、Vb2、圧縮機11は、それぞれ制御信号ラインSoによってコントトールユニット50に接続され、バルブ開閉の制御及び圧縮機の回転数制御をそのコントロールユニット50の指令によって行うように構成されている。
また、駆動回路2内には駆動回路における異常を検知する監視手段である監視用モニタMが装備されており、その監視用モニタMは信号ラインSiによってコントロールユニット50に接続されている。すなわち、図5及び図6の第2実施形態では、図1〜図4の第1実施形態の様に主回路と駆動回路とに分離しておらず、主回路と駆動回路とが並列状態となっている。そのため、単一の監視手段Mを設けている。この監視手段Mは、第1実施形態における監視手段M1、M2と同様に、異常を検知するための監視手段であって、それ自体は、公知のものを適用すれば良い。
なお、コントロールユニット50の構成及び作用効果については、図2で説明した第1実施形態における制御手段(コントロールユニット)と同様である。
ここで、外気温度が高い通常冷房時の作動について、図5を参照して説明する。
外気温度が高い場合は、圧縮式冷凍サイクルとして運転する。即ち、駆動回路2の開閉弁V1〜V4、V13、V14及び熱源機1の開閉弁(バイパス弁)Vb1を閉止し、圧縮機11を作動させる。
主回路を流れる冷媒は主圧縮機11によって加圧され、高温高圧の冷媒蒸気として吐出され、室外熱交換機14に送られる。室外熱交換機14では高温高圧の冷媒蒸気は外気と熱交換して凝縮する。
外気温度が高い場合は、圧縮式冷凍サイクルとして運転する。即ち、駆動回路2の開閉弁V1〜V4、V13、V14及び熱源機1の開閉弁(バイパス弁)Vb1を閉止し、圧縮機11を作動させる。
主回路を流れる冷媒は主圧縮機11によって加圧され、高温高圧の冷媒蒸気として吐出され、室外熱交換機14に送られる。室外熱交換機14では高温高圧の冷媒蒸気は外気と熱交換して凝縮する。
凝縮した高圧冷媒は、高圧冷媒タンク15を経由し、分岐点Bs1、ラインLs13、第1の逆止弁Vc1、第2の逆止弁Vc2、ラインLs14、分岐点Bs6、主回路側のラインLm8を経由した後、第1の減圧弁(膨張弁)Vx1で減圧されて、低圧の液冷媒として室内機(蒸発器)32で熱交換を行い蒸発する。冷媒は蒸発熱を奪って室内空気を冷却し、低圧冷媒蒸気として、主回路のラインLm9、低圧冷媒タンク16、ラインLm10〜ラインLm14を経由して、圧縮機11に戻り、再び同様のサイクルを繰り返す。
一方、外気温が充分低い場合には、次に述べるように、駆動回路2で冷媒に搬送動力を与え、熱源機1と室内機3を主回路によって循環させ、間接外気冷房により室内を冷房する。
先ず、外気温度が所定温度以下になると、コントロールユニット50は開閉弁V2、V3、V11、V12を閉止し、開閉弁V1、V4、V13、V14を開放する。
先ず、外気温度が所定温度以下になると、コントロールユニット50は開閉弁V2、V3、V11、V12を閉止し、開閉弁V1、V4、V13、V14を開放する。
冷媒は、室外熱交換器14において十分に冷たい外気によって冷却、凝縮される。一方、圧縮機11は、開閉弁V13、第2の減圧弁Vx2、開閉弁V4を介してタンクT2内の冷媒蒸気を吸引するのでタンクT2が減圧される。
タンクT2が減圧されると、前記冷却・凝縮された冷媒が、ラインLm6、高圧冷媒タンク15、ラインLm7、分岐点Bs1、ラインLs15、逆止弁Vc3、ラインLs11、分岐点Bs5、ラインLs10を経由して、冷媒タンクT2に吸入されてタンクT2内に貯留される。
タンクT2が減圧されると、前記冷却・凝縮された冷媒が、ラインLm6、高圧冷媒タンク15、ラインLm7、分岐点Bs1、ラインLs15、逆止弁Vc3、ラインLs11、分岐点Bs5、ラインLs10を経由して、冷媒タンクT2に吸入されてタンクT2内に貯留される。
一方、圧縮機11の吐出側からは高圧冷媒蒸気がラインLm1、ラインLm2、油分離器12、ラインLm3、分岐点B2、開閉弁V14を介装したラインLs1、分岐点Bs2、開閉弁V1を介装したラインLs2を経由して、第1の冷媒タンクT1に流入し、タンクT1内の圧力を上昇させる。すると第1の冷媒タンクT1内の液冷媒はタンクT1から押出され、逆止弁Vc2、分岐点Bs6を経由して、主回路のラインLm8に流入する。
主回路のラインLm8に流出した液冷媒は、室内機3の室内熱交換器32で蒸発熱を奪って冷媒蒸気となり、室内空気を冷却する。その後、第1の冷媒タンクT1が空になるか、或いは第2の冷媒タンクT2が満液になった時点で、自動的に開閉弁を切換える。即ち、開いていた第1及び第4の開閉弁V1、V4を閉じ、閉じていた第2及び第3の開閉弁V2、V3を開く。
これにより、今度は第2の冷媒タンクT2の液冷媒が主回路側に送出され、第1の冷媒タンクT1は主回路側より液冷媒を吸引する。
これにより、今度は第2の冷媒タンクT2の液冷媒が主回路側に送出され、第1の冷媒タンクT1は主回路側より液冷媒を吸引する。
以上のサイクルを繰り返すことにより、冷媒が室外熱交換器14と室内熱交換器32の間を循環する。
尚、バルブ開閉切換のタイミングは、冷媒タンクT1、T2の液冷媒の液位(レベル)の検知による。冷媒タンクT1、T2の液冷媒の液位(レベル)の検知による開閉弁V1〜V4、V11、V12及び開閉弁(バイパス弁)V13、V14、Vb1、Vb2の開閉切換は、従来・公知の技術を適用すれば良い。
第1実施形態の場合と同様に、第2実施形態の場合でも、間接外気冷房運転時には、冷媒蒸気によりタンク内の液冷媒を主回路側に押圧している。そのため、循環させるべき冷媒の質量流量は、通常の圧縮式冷凍サイクル運転の場合に比較して、1/20以下となり、省エネルギの要請に合致する。
ここで、空調装置K2の前記コントロールユニット50が間接外気冷房運転中に異常を検知した場合でも、異常内容によっては圧縮機11が運転可能であるので、通常の圧縮式冷凍装置をして運転することが可能な場合がある(例えば、開閉弁V1〜V4の何れかの異常)。そのような場合は、開閉弁V13、V14及びバイパス弁Vb1、Vb21を閉止し、開閉弁V11、V12を開放して、圧縮機11、室外ファン13、室内ファン31を運転すればよい。
このような場合、主圧縮機11を継続運転すると、二次的な損傷を発生させる可能性がある。従って、異常内容を選別して圧縮機11を運転しても支障がないと判断される場合にのみ、圧縮機11を駆動し、空調を継続することが望ましい。
このような場合、主圧縮機11を継続運転すると、二次的な損傷を発生させる可能性がある。従って、異常内容を選別して圧縮機11を運転しても支障がないと判断される場合にのみ、圧縮機11を駆動し、空調を継続することが望ましい。
上述した構成の空調装置K2において、間接外気冷房運転時に、監視手段Mで異常を検知した場合(すなわち、駆動回路に異常が発生した場合)の制御について、図6をも参照しつつ、以下で説明する。
先ず、コントロールユニット50は、間接外気冷房運転とするか否かを判断し(ステップS21)、外気温度が高く間接外気冷房としない場合(ステップS21のNO)、は圧縮式冷凍サイクル運転をする(ステップS22)。即ち、開閉弁V1〜V4、V13、V14さらにバイパス弁Vb1、Vb2をも閉止し、開閉弁V11、V12を開放した上で圧縮機11を作動させる。その後、ステップS21に戻り、ステップS1以降を繰り返す。
一方、気温度が低く、間接外気冷房運転を行うと判断した場合(ステップS21のYES)は、ステップS23に進み、開閉弁V1〜V4をサイクリックに開閉制御すると共に、バイパス弁Vb1、Vb2及び開閉弁V13、V14を開放し、開閉弁V11、V12を閉止し、圧縮機11を作動させる。
次のステップS24では、コントロールユニット50は、監視用モニタMで異常を検出したか否かを判断する。異常があれば(ステップS24のYES)、ステップS25に進み、一方、異常がなければ(ステップS24のNO)、ステップS21に戻り、再びステップS21以降を繰り返す。
ステップS25では、コントロールユニット50は、モニタリングの内容を検証して、圧縮式冷凍サイクルの運転が可能か否かを判断する。圧縮式冷凍サイクルの運転が不可能であれば(ステップS25のNO)、ステップS26に進み、運転可能であれば(ステップS25のYES)、ステップS27に進む。
ステップS26では空調装置K2を停止させた後、ステップS28に進む。
一方、ステップS27では、圧縮冷凍サイクル運転を行う。即ち、開閉弁V1〜V4、V13、V14さらにバイパス弁Vb1、Vb2をも閉止し、開閉弁V11、V12を開放した上で圧縮機11を作動させる。その後、ステップS28に進む。
一方、ステップS27では、圧縮冷凍サイクル運転を行う。即ち、開閉弁V1〜V4、V13、V14さらにバイパス弁Vb1、Vb2をも閉止し、開閉弁V11、V12を開放した上で圧縮機11を作動させる。その後、ステップS28に進む。
圧縮式冷凍サイクルにより空調を継続した場合、室内環境の変化が発生しないためユーザーは異常に気づくことが困難である。運転をそのまま継続した場合、効率が悪い運転が続くこととなり、ランニングコストの増大につながる。従って、何らかの形で使用者が、間接外気冷房運転が出来ないことに気づくことが好ましい。そうしたことを考慮して、ステップS28では、間接外気冷房が運転できない場合に、機械の運転を操作するリモコン30に、「異常」があることを表示させる。
ユーザーにより負担をかけさせないためには、遠隔監視により装置(機械)の状態を常に検知し、ユーザーが気づかなくても修理往訪し、機械を修理することである。本実施形態では、図4で示した第1実施形態と同様の通信システムによって、空調装置K2に「異常」が認められた場合は遠隔監視センターに、係る「異常」の内容が送信されるように構成されている。
そこでステップS29では、コントロールユニット50は遠隔監視センターに「異常」があることを送信して制御は終了する。
そこでステップS29では、コントロールユニット50は遠隔監視センターに「異常」があることを送信して制御は終了する。
上述したように、第2実施形態の空調装置K2によれば、間接外気冷房で異常が発生した場合は、圧縮式冷凍サイクルで応急運転していることを表す信号が監視センターに送信される。
そうした信号を受けた監視センターでは、異常の内容を把握出来、修理員を当該空調機K2まで急行させることが出来る。これにより、修理会社はユーザーに気づかれぬうちに(ユーザーに余計な心配をかけることなく)修理員を派遣し、迅速な修理を行うことが出来る。
そうした信号を受けた監視センターでは、異常の内容を把握出来、修理員を当該空調機K2まで急行させることが出来る。これにより、修理会社はユーザーに気づかれぬうちに(ユーザーに余計な心配をかけることなく)修理員を派遣し、迅速な修理を行うことが出来る。
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない旨を付記する。
1・・・熱源機
2・・・駆動回路
3・・・室内機
11・・・主圧縮機/圧縮機
12・・・油分離器
13・・・室外ファン
14・・・室外熱交換器
15・・・高圧冷媒タンク
16・・・低圧冷媒タンク
17、18・・・抵抗器
21・・・駆動用圧縮機
31・・・室内ファン
32・・・室内熱交換器
K1、K2・・・空調装置
Si・・・入力信号ライン
So・・・制御信号ライン
V1〜V4、V11〜V14・・・開閉弁
Vb、Vb1、Vb2・・・開閉弁(バイパス弁)
Vc1〜Vc4・・・逆止弁
Vx1、Vx2・・・減圧弁(膨張弁)
T1、T2・・・冷媒タンク
2・・・駆動回路
3・・・室内機
11・・・主圧縮機/圧縮機
12・・・油分離器
13・・・室外ファン
14・・・室外熱交換器
15・・・高圧冷媒タンク
16・・・低圧冷媒タンク
17、18・・・抵抗器
21・・・駆動用圧縮機
31・・・室内ファン
32・・・室内熱交換器
K1、K2・・・空調装置
Si・・・入力信号ライン
So・・・制御信号ライン
V1〜V4、V11〜V14・・・開閉弁
Vb、Vb1、Vb2・・・開閉弁(バイパス弁)
Vc1〜Vc4・・・逆止弁
Vx1、Vx2・・・減圧弁(膨張弁)
T1、T2・・・冷媒タンク
Claims (5)
- 主回路と、駆動回路と、制御手段とを備え、主回路は、主圧縮機と、室外熱交換器と、減圧手段と、室内熱交換器と、主回路における異常を検出する第1の監視手段とを有しており、駆動回路は、主回路に連通して主回路を循環する液冷媒を貯蔵する冷媒タンクと、該冷媒タンクに冷媒蒸気を供給する駆動用圧縮機と、駆動回路における異常を検出する第2の監視手段とを有しており、駆動用圧縮機の吸入側と連通した冷媒タンクに主回路を循環する液冷媒が吸い込まれ且つ駆動用圧縮機の吐出側と連通した冷媒タンク内に溜まった液冷媒が主回路側へ押し出される様に構成され、前記制御手段は、間接外気冷房運転中に駆動回路に異常が生じた場合に、主回路側に異常が無ければ圧縮式冷凍サイクル運転に切り換え、主回路側にも異常が存在する場合には装置全体の作動を停止する制御を行う様に構成されていることを特徴とする空調装置。
- 圧縮機と、室外熱交換器と、減圧手段と、室内熱交換器と、これ等の機器を連通する主回路と、圧縮機の吐出側から分岐して吸入側に合流する駆動回路と、圧縮機をバイパスするバイパス回路と、異常を検出する監視手段と、制御手段とを備え、前記駆動回路は、主回路に連通して主回路を循環する液冷媒を貯蔵する冷媒タンクを有し、圧縮機の吸入側と連通した冷媒タンクに主回路を循環する液冷媒が吸い込まれ且つ圧縮機の吐出側と連通した冷媒タンク内に溜まった液冷媒が主回路へ押し出される様に構成されており、駆動回路内を冷媒蒸気が循環している場合には主回路を循環する冷媒が前記バイパス回路を流過する様に構成され、前記制御手段は、間接外気冷房運転中に前記駆動回路に異常が生じた場合に、主回路側に異常が無ければ圧縮式冷凍サイクル運転に切り換え、主回路側にも異常が存在する場合には装置全体の作動を停止する制御を行う様に構成されていることを特徴とする空調装置。
- 前記制御手段は、間接外気冷房運転中に駆動回路に異常が生じた場合に、遠隔操作用手段にその旨を表示する制御を行う様に構成されている請求項1、2の何れかの空調装置。
- 情報通信ネットワークを介して遠隔監視システムに接続されており、前記制御手段は、間接外気冷房運転中に駆動回路に異常が生じた場合に、情報通信ネットワークを介して、その旨を遠隔監視システムに伝達する制御を行う様に構成されている請求項1〜3の何れか1項の空調装置。
- 請求項1〜4の何れか1項の空調装置の制御方法において、監視手段により空調装置の駆動回路における異常を検出する工程と、異常を検出した際に空調装置の主回路側に異常が存在するか否かを検出する工程とを有し、主回路側に異常が無ければ圧縮式冷凍サイクル運転に切り換え、主回路側にも異常が存在する場合には空調装置全体の作動を停止することを特徴とする空調装置の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004161174A JP2005337687A (ja) | 2004-05-31 | 2004-05-31 | 空調装置及び制御方法 |
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JP2021046981A (ja) * | 2019-09-19 | 2021-03-25 | ダイキン工業株式会社 | ヒートポンプ装置及び弁キット |
JP2021076368A (ja) * | 2021-01-27 | 2021-05-20 | ダイキン工業株式会社 | ヒートポンプ装置及び弁キット |
JP2021191980A (ja) * | 2020-05-13 | 2021-12-16 | ダイキン工業株式会社 | ヒートポンプ装置 |
-
2004
- 2004-05-31 JP JP2004161174A patent/JP2005337687A/ja active Pending
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