JP2017009267A - 空気調和システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】空気調和システム1は、液側遮断弁7及びガス側遮断弁8の動作確認を行う遮断弁点検処理として、冷房サイクル状態で圧縮機21の運転、及び、液側遮断弁及びガス側遮断弁の開閉操作を行い、室内ユニット4に設けられた温度センサが検出する温度値に基づいて、液側遮断弁及びガス側遮断弁が正常に動作しているかどうかを判定する。
【選択図】図1
Description
(1)構成
−全体−
図1は、本発明の第1実施形態にかかる空気調和システム1の概略構成図である。
室外ユニット2は、上記のように、冷媒連絡管5、6を介して室内ユニット4に接続されており、冷媒回路10の一部を構成している。
室内ユニット4は、上記のように、冷媒連絡管5、6を介して室外ユニット2に接続されており、冷媒回路10の一部を構成している。
図2は、空気調和システム1の制御ブロック図(室外制御部20及び室内制御部40を詳細に図示)であり、図3は、空気調和システム1の制御ブロック図(遮断弁制御部70、80及び冷媒漏洩検知部90を詳細に図示)である。
室内CPU141は、室内通信部142、室内記憶部143、室内操作部144及び室内表示部145に接続されている。室内通信部142は、室外制御部20や液側遮断制御部70、ガス側遮断制御部80、冷媒漏洩検知制御部90との間で制御データ等の通信を行う。室内記憶部143は、制御データ等を記憶する。室内操作部144は、制御指令等の入力を行う。室内表示部145は、運転状態等の表示(出力)を行う。そして、室内CPU141は、室内通信部142や室内操作部144を介して制御指令等の入力の受け付けや制御データ等の通信を行い、室内記憶部143に制御データ等の読み書きを行い、室内表示部145に運転状態等を表示しつつ、各種センサ47、48による状態量の検出や室内ユニット4の構成機器45等の運転制御を行う。尚、室内ユニット4に対応してリモコンが設けられる場合には、そのリモコンも室内制御部40を構成することになる。
−通常運転−
空気調和システム1では、通常運転として、冷房運転及び暖房運転が行われる。
上記の通常運転において、冷媒の漏洩が検知された場合には、室内への冷媒の漏洩量を低減するために、液側遮断弁7及びガス側遮断弁8の閉止等を行う必要がある。そこで、冷媒漏洩検知装置9(冷媒漏洩検知制御部90)から出力される冷媒の漏洩が発生していることを示す信号がシステム制御部11(室内制御部40)に入力されると、室内CPU141の冷媒漏洩処理部147によって、以下の冷媒漏洩処理が実行される。
上記の遮断弁7、8を用いた冷媒漏洩処理は、冷媒の漏洩による事故を防止するために有効な手段であるが、この冷媒漏洩処理が確実に行われるようにするためには、冷媒の漏洩が検知された際の閉操作によって、液側遮断弁7及びガス側遮断弁8が実際に閉状態になり、かつ、所望の遮断性能が確保されることが必要である。これに対して、定期点検等の際には、液側遮断弁7及びガス側遮断弁8について動作確認を行うことが考えられるが、特許文献1のような開閉操作時の遮断弁の動作音や振動による動作確認の手法では、遮断弁を閉操作した際に、閉操作された遮断弁が実際に閉状態になっており、かつ、所望の遮断性能(閉状態における弁漏れ量等)が確保されているかを見極めることができず、遮断弁の遮断性能を含めた動作確認を行うことができないという問題がある。
上記実施形態においては、遮断弁点検処理において、液側遮断弁7の動作確認に使用される第2所定温度Trl2として、液側遮断弁7の遮断弁点検処理(すなわち、ステップST5の運転)の開始時における室内熱交液側温度センサ47が検出する冷媒の温度Trlに基づいて得られるものとしている。
上記実施形態及び変形例1においては、遮断弁点検処理において、冷房サイクル状態での圧縮機21の運転を行う際に、圧縮機21の保護を図るために、バイパス冷媒管としてのガスバイパス管30を通じて圧縮機21から吐出された冷媒を室内ユニット4に送ることなく圧縮機21の吸入側に戻すようにしている。
上記実施形態及び変形例1、2においては、遮断弁点検処理における遮断弁7、8が正常に動作しているかどうかの判定は、室内熱交換器42の液側端における冷媒の温度Trlと室内ユニット4における空気の温度Traとの関係を指標として行われているため、遮断弁点検処理においては、室内ユニット4における空気の温度Traが安定していることが好ましい。
空気調和システム1の定期点検等の際には、冷媒の漏洩が検知された場合の遮断弁7、8の閉止等の冷媒漏洩処理が確実に行われるようにするために、液側遮断弁7及びガス側遮断弁8の動作確認だけでなく、システム制御部11と冷媒漏洩検知装置9との通信接続の確認も行うことが望ましい。
上記第1実施形態及びその変形例においては、1つの室内ユニット4が冷媒連絡管5、6を介して室外ユニット2に接続されており、この室内ユニット4に対応して液側遮断弁7及びガス側遮断弁8が液冷媒管50及びガス冷媒管60に設けられた構成(図1〜図3、図5及び図7参照)が採用されている。
次に、複数の室内ユニット4a、4bを有する空気調和システム1の構成について、第1実施形態の1つの室内ユニット4が冷媒連絡管5、6を介して室外ユニット2に接続された構成と異なる部分を中心に説明する。
−通常運転−
ここでは、第1実施形態と同様に、通常運転として、冷房運転及び暖房運転が行われる。具体的には、室内制御部40a、40bの室内操作部144a、144b等を介してシステム制御部11に冷房運転や暖房運転の指示がなされると、室内CPU141a、141bの通常運転処理部146a、146bによって、第1実施形態と基本的には同様の冷房運転や暖房運転が実行される。但し、各室内ユニット4a、4bに室内膨張弁41a、41bが設けられており、冷房運転や暖房運転において開度制御が行われる点のみが異なる。
上記の通常運転において、冷媒の漏洩が検知された場合には、室内への冷媒の漏洩量を低減するために、液側遮断弁7a、7b及びガス側遮断弁8a、8bの閉止等を行う必要がある。そこで、冷媒漏洩検知装置9a、9b(冷媒漏洩検知制御部90a、90b)から出力される冷媒の漏洩が発生していることを示す信号がシステム制御部11(室内制御部40a、40b)に入力されると、室内CPU141a、141bの冷媒漏洩処理部147a、147bによって、第1実施形態と同様の冷媒漏洩処理が実行される。
ここでは、第1実施形態と同様に、液側遮断弁7a、7b及びガス側遮断弁8a、8bの動作確認を行う遮断弁点検処理として、室外熱交換器24を冷媒の放熱器として機能させる状態で圧縮機21の運転、及び、液側遮断弁7a、7b及びガス側遮断弁8a、8bの開閉操作を行い、各室内ユニット4a、4bに設けられた温度センサが検出する温度値に基づいて、液側遮断弁7a、7b及びガス側遮断弁8a、8bが正常に動作しているかどうかを判定するようにしている。
上記実施形態においても、第1実施形態の変形例1と同様に、液側遮断弁7a、7bが正常に動作しているかどうかの判定に使用される第2所定温度Trl2を液側遮断弁7a、7bが正常に動作しているかどうかの判定時(ステップST6の判定時)における吸入圧力センサ35が検出する冷媒の圧力Psに基づいて得られるものとしてもよい。
上記実施形態及び変形例1においても、第1実施形態の変形例2と同様に、例えば、図11に示すように、吸入戻し管32及び過冷却熱交換器34を冷媒回路10に設けた構成において、吸入戻し管32をバイパス冷媒管として使用してもよい。
上記実施形態及び変形例1、2においても、第1実施形態の変形例3と同様に、図6に示すように、室内ファン45a、45bの運転を行った状態で、遮断弁点検処理を行うようにしてもよい。
上記実施形態及び変形例1〜3においても、第1実施形態の変形例4と同様に、図12に示すように、冷媒漏洩検知装置9a、9bから出力される冷媒の漏洩の有無を示す信号をシステム制御部11に模擬的に入力することによって液側遮断弁7a、7b及びガス側遮断弁8a、8bの開閉操作を行うことを許可するための模擬入力許可部149a、149bをシステム制御部11(ここでは、室内制御部40a、40bの室内CPU141a、141b)に設けるようにしてもよい。
上記実施形態及び変形例1〜4においては、遮断弁点検処理のステップST1、ST5(図4及び図6参照)において、冷房サイクル状態での圧縮機21の運転を、圧縮機21の吸入側における冷媒の圧力が低下するのを抑えるために、バイパス冷媒管としてのガスバイパス管30や吸入戻し管32を通じて圧縮機21から吐出された冷媒を圧縮機21の吸入側に戻している状態で行うようにしている。
上記実施形態及び変形例1〜5においては、液冷媒管50(50a、50b)に各室内ユニット4a、4bに対応する液側遮断弁7a、7bを設けるようにしている。しかし、ここでは、液冷媒管50(50a、50b)に各室内ユニット4a、4bに対応する室内膨張弁41a、41bが設けられているため、室内膨張弁41a、41bを閉状態にした場合の遮断性能(閉状態における弁漏れ量等)が遮断弁で必要な遮断性能を満たす場合には、室内膨張弁41a、41bを液側遮断弁7a、7bと兼用するようにしてもよい。
上記第1及び第2実施形態やこれらの変形例においては、冷房運転と暖房運転とを切り換えて行うことが可能な構成を採用しているが、これに限定されるものではない。例えば、切換機構23を有しない冷房専用の構成等の他の構成であってもよい。
2 室外ユニット
4、4a、4b 室内ユニット
5 液冷媒連絡管
6 ガス冷媒連絡管
7、7a、7b 液側遮断弁
8、8a、8b ガス側遮断弁
9、9a、9b 冷媒漏洩検知装置
10 冷媒回路
11 システム制御部
21 圧縮機
24 室外熱交換器
30 ガスバイパス管
32 吸入戻し管
35 吸入圧力センサ
42、42a、42b 室内熱交換器
45、45a、45b 室内ファン
47、47a、47b 室内熱交液側温度センサ
48、48a、48b 室内温度センサ
50 液冷媒管
60 ガス冷媒管
149、149a、149b 模擬入力許可部
Claims (10)
- 圧縮機(21)及び室外熱交換器(24)を有する室外ユニット(2)と室内熱交換器(42、42a、42b)を有する室内ユニット(4、4a、4b)とを液冷媒連絡管(5)及びガス冷媒連絡管(6)を介して接続することによって構成した冷媒回路(10)を含んでおり、前記液冷媒連絡管を含めた前記室外ユニットの液側端から前記室内熱交換器の液側端に至るまでの液冷媒管(50)、及び、前記ガス冷媒連絡管を含めた前記室外ユニットのガス側端から前記室内熱交換器のガス側端に至るまでのガス冷媒管(60)に対して冷媒の漏洩が検知された際に閉止される液側遮断弁(7、7a、7b)及びガス側遮断弁(8、8a、8b)を設けた空気調和システムにおいて、
前記液側遮断弁及び前記ガス側遮断弁を含む構成機器を制御するシステム制御部(11)は、前記液側遮断弁及び前記ガス側遮断弁の動作確認を行う遮断弁点検処理を行うことが可能であり、
前記遮断弁点検処理は、前記室外熱交換器を前記冷媒の放熱器として機能させる状態で前記圧縮機の運転、及び、前記液側遮断弁及び前記ガス側遮断弁の開閉操作を行い、前記室内ユニットに設けられた温度センサが検出する温度値に基づいて、前記液側遮断弁及び前記ガス側遮断弁が正常に動作しているかどうかを判定する、
空気調和システム(1)。 - 前記温度センサは、前記室内熱交換器(42、42a、42b)の液側端における前記冷媒の温度を検出する室内熱交液側温度センサ(47、47a、47b)と、前記室内ユニット(4、4a、4b)における空気の温度を検出する室内温度センサ(48、48a、48b)と、を含んでおり、
前記システム制御部(11)は、前記遮断弁点検処理において、前記液側遮断弁(7、7a、7b)及び前記ガス側遮断弁(8、8a、8b)の閉操作を行った状態で、前記室外熱交換器(24)を前記冷媒の放熱器として機能させる状態で前記圧縮機(21)の運転を行い、第1所定時間経過後における前記室内熱交液側温度センサが検出する前記冷媒の温度が第1所定温度以上変動しない場合、又は、前記第1所定時間経過後における前記室内熱交液側温度センサが検出する前記冷媒の温度と前記室内温度センサが検出する前記空気の温度との温度差の絶対値が第1所定温度差以内である場合に、前記ガス側遮断弁が正常に動作しているものと判定する、
請求項1に記載の空気調和システム(1)。 - 前記温度センサは、前記室内熱交換器(42、42a、42b)の液側端における前記冷媒の温度を検出する室内熱交液側温度センサ(47、47a、47b)と、前記室内ユニット(4、4a、4b)における空気の温度を検出する室内温度センサ(48、48a、48b)と、を含んでおり、
前記システム制御部(11)は、前記遮断弁点検処理において、前記液側遮断弁(7、7a、7b)の閉操作を行い、かつ、前記ガス側遮断弁(8、8a、8b)の開操作を行った状態で、前記室外熱交換器(24)を前記冷媒の放熱器として機能させる状態で前記圧縮機(21)の運転を行い、第2所定時間経過後における前記室内熱交液側温度センサが検出する前記冷媒の温度が第2所定温度以上である場合、又は、前記第2所定時間経過後における前記室内熱交液側温度センサが検出する前記冷媒の温度と前記室内温度センサが検出する前記空気の温度との温度差の絶対値が第2所定温度差以内である場合に、前記液側遮断弁が正常に動作しているものと判定する、
請求項1に記載の空気調和システム(1)。 - 前記システム制御部(11)は、前記遮断弁点検処理において、前記ガス側遮断弁(8、8a、8b)が正常に動作しているかどうかを判定した後に、前記ガス側遮断弁の開操作を行い、第2所定時間経過後における前記室内熱交液側温度センサ(47、47a、47b)が検出する前記冷媒の温度が第2所定温度以上である場合、又は、前記第2所定時間経過後における前記室内熱交液側温度センサが検出する前記冷媒の温度と前記室内温度センサ(48、48a、48b)が検出する前記空気の温度との温度差の絶対値が第2所定温度差以内である場合に、前記液側遮断弁(7、7a、7b)が正常に動作しているものと判定する、
請求項2に記載の空気調和システム(1)。 - 前記第2所定温度は、前記遮断弁点検処理の開始時における前記室内熱交液側温度センサ(47、47a、47b)が検出する前記冷媒の温度に基づいて得られる、
請求項3又は4に記載の空気調和システム(1)。 - 前記室外ユニット(2)には、前記圧縮機(21)の吸入側における前記冷媒の圧力を検出する吸入圧力センサ(35)が設けられており、
前記第2所定温度は、前記液側遮断弁(7、7a、7b)が正常に動作しているかどうかの判定時における前記吸入圧力センサが検出する前記冷媒の圧力に基づいて得られる、
請求項3又は4に記載の空気調和システム(1)。 - 前記室内ユニット(4、4a、4b)には、前記室内熱交換器(42、42a、42b)に前記空気を供給する室内ファン(45、45a、45b)が設けられており、
前記システム制御部(11)は、前記室内ファンの運転を行った状態で、前記遮断弁点検処理を行う、
請求項2〜6のいずれか1項に記載の空気調和システム(1)。 - 前記室外ユニット(2)には、前記圧縮機(21)から吐出された前記冷媒を前記室内ユニット(4、4a、4b)に送ることなく前記圧縮機の吸入側に戻すバイパス冷媒管(30、32)が設けられており、
前記システム制御部(11)は、前記バイパス冷媒管を通じて前記圧縮機から吐出された前記冷媒を前記圧縮機の吸入側に戻している状態で、前記遮断弁点検処理を行う、
請求項1〜7のいずれか1項に記載の空気調和システム(1)。 - 前記室内ユニット(4a、4b)は、複数あり、
前記液側遮断弁(7a、7b)及び前記ガス側遮断弁(8a、8b)は、前記各室内ユニットに対応するように前記液冷媒管(50)及び前記ガス冷媒管(60)に設けられており、
前記システム制御部(11)は、前記複数の室内ユニットのうちの一部の室内ユニットを対象として、対応する前記液側遮断弁及び前記ガス側遮断弁について前記遮断弁点検処理を行いつつ、前記複数の室内ユニットのうち前記遮断弁点検処理の対象ではない室内ユニットについては、前記室内熱交換器(42a、42b)を冷媒の蒸発器として機能させる運転を行う、
請求項1〜7のいずれか1項に記載の空気調和システム(1)。 - 前記システム制御部(11)には、前記冷媒の漏洩の有無を検知する冷媒漏洩検知装置(9、9a、9b)が接続されており、
前記システム制御部は、前記遮断弁点検処理において、前記冷媒漏洩検知装置から出力される前記冷媒の漏洩の有無を示す信号を前記システム制御部に模擬的に入力することによって前記液側遮断弁(7、7a、7b)及び前記ガス側遮断弁(8、8a、8b)の開閉操作を行うことを許可するための模擬入力許可部(149、149a、149b)を有している、
請求項1〜9のいずれか1項に記載の空気調和システム(1)。
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