JP2011047552A - 冷凍サイクル装置及び空気調和装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】冷媒を圧縮する圧縮機1と、冷房時に熱交換により冷媒を凝縮させる室外熱交換器3と、凝縮に係る冷媒の圧力調整をするための減圧装置6a、6bと、冷房時に熱交換により減圧に係る冷媒を蒸発させる室内熱交換器7a、7bとを配管接続して冷媒回路を構成する冷凍サイクル装置であって、運転において得られる運転状態量に基づいて、室外熱交換器3と減圧装置6a、6bとの鉛直方向における高低差を演算する演算部102を備えるものである。
【選択図】図2
Description
<装置構成>
ここでは、実施の形態1の空気調和装置(冷凍サイクル装置)について説明する。ここで、以下では、数式に使用する記号で初めて文中にでてくるものには、[ ]の中にその記号の単位を書くことにする。そして、無次元(単位なし)の場合は、[−]と表記する。また、冷媒回路における圧力の高低については、基準となる圧力との関係ではなく、圧縮機等の圧縮、冷媒流量制御等による減圧により生じる相対的な圧力の高低を表すものとする。また、温度の高低についても同様であるものとする。また、添字を付した手段等については、特に区別したり、特定したりする必要がない場合には、添字を省略して記載する場合もある。
利用ユニット302a,302bは、屋内等の天井への埋め込み、吊り下げ等、壁面への壁掛け等により室内の空気調和を行うために設置されている。利用ユニット302a,302bは、液接続配管5及びガス接続配管9を介して、並列となるように熱源ユニット301に接続されており、それぞれ冷媒回路の一部を構成する装置を有する。
熱源ユニット301は、屋外等の空調対象空間外に設置されており、液接続配管5及びガス接続配管9を介して利用ユニット302a,302bと接続し、冷媒回路の一部を構成している。
(1)圧縮機1の吐出側に設けられ、吐出圧力Pd[MPa]を検出するための吐出圧力センサ201(高圧検出装置)。
(2)室外熱交換器3の液流入出側に設けられ、冷房モードでは液温度Tl 、暖房モードでは蒸発温度Te を検出するための室外液側温度センサ202。
まず、冷房モードにおける通常運転について、図2を用いて説明する。冷房モードにおいては、四方弁2は、圧縮機1の吐出側が室外熱交換器3のガス側に接続され、かつ、圧縮機1の吸入側が室内熱交換器7a,7bのガス側に接続された状態(図2において実線で示される状態となる)となっている。切り替え制御は制御部103が行う。
次に接続配管高低差判定処理運転(以下、高低差判定処理運転という)について説明する。実施の形態1の冷房モードでは、液冷媒が液接続配管5を上昇することとなる。
次に、物理量の測定値に基づいて、演算部102が行う高低差を判定するための演算手順について説明する。図3は接続配管高低差判定処理運転時における冷媒回路における冷媒の状態を概念的に表した概略図である。
図6は実施の形態1の空気調和装置の係る運転までの具体的な流れの一例を表す図である。まず、ステップS11にて、熱源ユニット301及び利用ユニット302a,302bを液接続配管5及びガス接続配管9にて接続して、空気調和装置を設置する。
<装置構成>
次に、本発明の実施の形態2の空気調和装置について図8及び図9を参照して説明するが、実施の形態1と構造、処理的に同様となる機器等については同一符号を付す。
次に実施の形態2における接続配管高低差判定処理運転について説明する。実施の形態2では、暖房モードにおいて液相の冷媒が液接続配管5を上昇することになる。
実施の形態2においても、演算部102は、実施の形態1と同様の手法により、接続配管の高低差Hをあらかじめ演算により決定することが可能である。ここで、本実施の形態では、室内熱交換器7が凝縮器として機能し、室外熱交換器3が蒸発器として機能しているため、蒸発温度Te を室外液側温度センサ202が検出し、液温度Tl を室内液側温度センサ203a,203bが検出することになる。
<装置構成>
次に、本発明の実施の形態3の空気調和装置について図10を参照して説明するが、実施の形態1と構造、処理的に同様となる機器等については同一符号を付す。実施の形態3の空気調和装置は、実施の形態1と同様に、熱源ユニット301は、利用ユニット302a,302bに対して下方に位置している。
Claims (10)
- 冷媒を圧縮する圧縮機と、熱交換により前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮に係る冷媒の圧力調整をするための減圧装置と、熱交換により減圧に係る前記冷媒を蒸発させる蒸発器とを配管接続して冷媒回路を構成する冷凍サイクル装置であって、
運転において得られる運転状態量に基づいて、前記凝縮器と前記減圧装置との鉛直方向における高低差を演算する演算手段を備えることを特徴とする冷凍サイクル装置。 - 前記運転状態量は、少なくとも、
前記圧縮機の吐出側と前記減圧装置の冷媒流入口との間の圧力である高圧側圧力と、
前記減圧装置の冷媒流入口と前記圧縮機の吸入側との間の圧力である低圧側圧力と、
前記圧縮機の駆動周波数と、
前記減圧装置の開度に基づいて導かれる流量係数と
であることを特徴とする請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記演算手段は、前記高圧側圧力と前記低圧側圧力との圧力差が、前記高低差による圧力降下と、前記冷媒回路における冷媒循環量及び前記減圧装置の流量係数に基づいて算出する前記減圧装置の差圧との和であるものとして、前記高低差を演算することを特徴とする請求項2に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記演算手段は、前記高圧側圧力と前記低圧側圧力との圧力差が、前記高低差による圧力降下と、前記冷媒回路における冷媒循環量及び前記減圧装置の流量係数に基づいて算出する前記減圧装置の差圧と、流路の摩擦による圧力損失との和であるものとして、前記高低差を演算することを特徴とする請求項2に記載の冷凍サイクル装置。
- 複数の減圧装置を並列に配管接続している回路構成においては、
前記演算手段は、各減圧装置における前記流量係数の和に基づいて、前記高低差を演算することを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。 - 前記演算手段が前記高低差により演算した結果に基づいて、運転制御を行う制御手段をさらに備え、
前記演算手段が前記高低差により算出した前記冷媒回路内の高圧側の目標とする圧力に基づいて、前記制御手段は、前記圧縮機又は前記凝縮器に前記冷媒と熱交換させるための空気を送り込む送風機の駆動を制御することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。 - 前記演算手段が前記高低差により演算した結果に基づいて、運転制御を行う制御手段をさらに備え、
通常運転において、前記演算手段は、前記高圧側圧力と前記液温度検出手段とに基づいて、前記凝縮器から流出する冷媒の過冷却度を演算し、また、該過冷却度と前記高低差とに基づいて、前記過冷却度の目標範囲を算出し、
前記制御手段は、前記過冷却度が前記目標範囲に収まるように、前記減圧装置の開度を制御することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。 - 前記凝縮器と前記減圧装置との間に、
前記凝縮器から流出した冷媒を過冷却するための冷媒間熱交換部をさらに備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。 - 冷媒回路構成した後に、接続配管の高低差があらかじめ定められた高低差の上限値であるものとして、通常運転を行う前の前記演算手段が前記高低差を演算するための高低圧差判定処理運転を行うことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
- 請求項1〜9のいずれかに記載の冷凍サイクル装置を備えることを特徴とする空気調和装置。
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