JP2022179199A - 冷凍サイクル装置および冷媒漏洩判定システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本開示の冷凍サイクル装置の一例である空調機1の概略の冷媒回路図である。空調機1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の屋内の冷暖房に使用される装置である。空調機1は、主として、1台の熱源ユニット2と、1台の利用ユニット4と、熱源ユニット2と利用ユニット4とを接続する液冷媒連絡配管6及びガス冷媒連絡配管7とを備えている。本実施形態の空調機1の蒸気圧縮式の冷媒回路10は、熱源ユニット2と、利用ユニット4と、液冷媒連絡配管6及びガス冷媒連絡配管7とが接続されることによって構成されている。なお、利用ユニットは、1台でなくてもよく、複数台であってもよい。
(2-1)利用ユニット
利用ユニット4は、ビル等の屋内の天井に埋め込みや吊り下げ等、又は、屋内の壁面に壁掛け等により設置されている。利用ユニット4は、液冷媒連絡配管6及びガス冷媒連絡配管7を介して熱源ユニット2に接続されており、冷媒回路10の一部を構成している。
熱源ユニット2は、ビル等の屋上等に設置されており、液冷媒連絡配管6及びガス冷媒連絡配管7を介して利用ユニット4に接続されており、利用ユニット4の間で冷媒回路10を構成している。
制御部70は、利用側制御部45と、熱源側制御部32と、を含んでいる。
次に、本実施形態の空調機1の動作について説明する。
以下、空調機1の各運転モードにおける動作について説明する。
(4-1-1)冷房運転
まず、通常運転モードにおける冷房運転について説明する。
次に、通常運転モードにおける暖房運転について説明する。
次に、判定モードについて説明する。
次に、制御部70が実行する判定モードについて、図3のフローチャートを参照して説明する。
まず、制御部70は、熱源ユニット2の四路切換弁22を図1の実線で示される状態(冷房運転状態)に切り換え、熱源ユニット2の膨張弁35を開状態とし、圧縮機21、熱源ファン27及び利用ファン47を起動する。
次に、室外制御部32は、所定時間運転を行った後、熱源側熱交換器23の出口における過冷却度を検出する。
次に、制御部70は、ステップS12において検出された過冷却度の値から冷媒漏洩の有無を判定する。
次に、冷媒漏洩判定システム100について、図6を参照して説明する。
(6-1)
本実施形態に係る空調機1では、熱源ユニット2と、利用ユニット4と、を有する空調機1であり、冷媒回路10と、吐出圧力センサ29と、熱交温度センサ30と、液側温度センサ31と、制御部70と、を備える。冷媒回路10は、圧縮機21と、凝縮器と、膨張機構35と、蒸発器とが冷媒配管で接続されている。吐出圧力センサ29と、熱交温度センサ30と、液側温度センサ31は、冷媒回路10の冷媒の温度又は圧力を検知する。制御部70は、圧縮機21の運転停止中に、圧縮機21を起動させ、吐出圧力センサ29、熱交温度センサ30、液側温度センサ31の検知値に基づき、冷媒回路10からの冷媒漏洩の有無を判定する判定モード、を実行する。
本実施形態に係る空調機1では、制御部70は、圧縮機21が所定時間運転されていない場合に、判定モードを実行する。
本実施形態に係る空調機1では、利用ユニット4は、利用ファン47を有する。利用ファン47は、第1回転数と第2回転数との間の回転数域で運転を設定することが可能である。制御部70は、判定モードを実行する際、利用ファン47を、第1回転数と第2回転数の中間以下の回転数で運転させる。
本実施形態に係る冷媒漏洩判定システム100は、空調機1と、遠隔サーバ63と、を備える。空調機1は、本実施形態に係る空調機1である。遠隔サーバ63は、空調機1の判定モードの判定結果を蓄積する。制御部70は、判定モードの判定結果を遠隔サーバ63に送信する。
(7-1)変形例1A
上記実施形態では、制御部70は判定モードにおいて、熱交温度センサ30又は吐出圧力センサ29と、液側温度センサ31と、を用いて、熱源側熱交換器23の出口における過冷却度を検出する場合について説明したが、これに限るものではない。
運転停止中の圧縮機21を強制的に運転して冷媒漏洩の検知を行う場合には、圧縮機21を短時間だけ動作させるものであってもよい。圧縮機21の運転停止中に冷媒漏洩の検知のために行う圧縮機21の運転は、ユーザが望まない運転なので、短時間で終了することが好ましいためである。短時間とは、例えば数十秒である。
圧縮機21の運転停止中に冷媒漏洩の有無を判定するために圧縮機21を起動させる場合、制御部70は、空調機1の空調対象空間における人の在不在をさらに考慮して、判定モードを実行するようにしてもよい。
図4に示す空調機101において、圧縮機21の運転停止中に冷媒漏洩の有無を判定するために圧縮機21を起動させる場合、制御部70は、空調機101の空調対象である第1空間の温度が所定範囲にある場合に判定モードを実行するようにしてもよい。空調対象である第1空間の温度の所定範囲とは、空調機101の設定温度範囲内である。空調機101の設定温度範囲内とは、例えば、冷房運転時で設定温度を25℃とした場合、20℃から25℃の範囲とし、暖房運転時で設定温度を20℃とした場合、20℃から30℃までの範囲とする。
図4に示す空調機101において、圧縮機21の運転停止中に冷媒漏洩の有無を判定するために圧縮機21を起動させる場合、制御部70は、空調機101の空調対象である第1空間の温熱指標が所定範囲にある場合に、判定モードを実行するようにしてもよい。例えば、制御部70は、空調機101の空調対象である第1空間の不快指数が、暖房運転時で65以上、又は冷房運転時で75以下である場合、判定モードを実行するようにしてもよい。不快指数は、「0.81×室温+0.01×湿度×(0.99×室温-14.3)+46.3」の式で求められる。
制御部70は、冷房運転を行って利用側熱交換器42を蒸発器として用いて、判定モードを実行した後に、圧縮機21を停止し、利用ファン47で利用側熱交換器42を乾燥させる乾燥運転を実行してもよい。
圧縮機21の運転停止中に冷媒漏洩の有無を判定するために圧縮機21を起動させる場合、制御部70は、判定モードを、空調機1を清掃する清掃運転と同時に実行するようにしてもよい。空調機1を清掃する清掃運転では、冷房運転の後に暖房運転を行う。室内機4の内部を乾燥させることで、カビの発生を抑えることができる。
圧縮機21の運転停止中に冷媒漏洩の有無を判定するために圧縮機21を起動させる場合、制御部70は、圧縮機21の停止前に設定されている空調機1の運転状態で、判定モードを実行するようにしてもよい。例えば、制御部70は、圧縮機21の停止前に設定させていた運転モードが暖房運転である場合、暖房運転中に冷媒漏洩の有無を判定してもよい。
図4に示す空調機101において、圧縮機21の運転停止中に冷媒漏洩の有無を判定するために圧縮機21を起動させる場合、制御部70は、室外温度又は室内温度に基づき、空調機1の運転状態を切り換えてもよい。制御部70は、圧縮機21の運転停止中に圧縮機を起動させる場合、圧縮機21の停止前に設定されている空調機101の運転状態で判定モードを実行してもよいが、室外温度又は室内温度が設定されている運転状態の許容範囲外の場合、冷媒回路10の圧力が高くなり、圧縮機21に負荷がかかる可能性がある。
本実施形態では、冷暖切り換え可能な空調機について説明したが、これに限るものではない。冷房専用の空調機でもよい。また、冷凍サイクル装置は、空調機以外の冷凍サイクル装置であってもよく、例えば、冷凍・冷蔵ユニット、ヒートポンプ給湯機、ウォーターチリングユニットなどでもよい。
本実施形態では、空調機1の制御部70が冷媒漏洩の有無を判定しているが、冷媒漏洩判定システム100の管理装置61又は遠隔監視サーバ63において冷媒漏洩の有無を判定してもよい。制御部70が圧縮機21の停止中に冷媒漏洩の有無を判定するために圧縮機21を起動させた場合、制御部70は空調機1の各種運転データを取得し、管理装置61又は遠隔監視サーバ63に送信する。管理装置61又は遠隔監視サーバ63は、取得した空調機1の各種運転データに基づき、冷媒漏洩の有無を判定する。なお、冷媒漏洩判定システム100は管理装置61を含まない構成であってもよい。この場合、空調機1の制御部70は直接各種データを遠隔監視サーバ63に送信し、遠隔監視サーバ63において冷媒漏洩の有無を判定してもよい。
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
2、102 熱源ユニット
4、104、114 利用ユニット
6 液冷媒連絡配管
7 ガス冷媒連絡配管
10 冷媒回路
21 圧縮機
21a モータ
22 四路切換弁(切換機構)
23 熱源側熱交換器
24 アキュムレータ
27 熱源ファン
27a ファンモータ
28 吸入圧力センサ(第1検知部)
29 吐出圧力センサ(第1検知部)
30 熱交温度センサ(第1検知部)
31 液側温度センサ(第1検知部)
32 熱源側制御部(制御部)
33 室外温度センサ(第2検知部)
35 膨張弁(膨張機構)
42 利用側熱交換器
43 液側温度センサ(第1検知部)
44 ガス側温度センサ(第1検知部)
45 利用側制御部(制御部)
46 室内温度センサ(第2検知部)
47 利用ファン
47a ファンモータ
48 人検知センサ
63 遠隔サーバ(サーバ)
70 制御部
100 遠隔管理システム(冷媒漏洩判定システム)
Claims (11)
- 熱源ユニット(2、102)と、利用ユニット(4、104、114)と、を有する冷凍サイクル装置であって、
圧縮機(21)と、凝縮器と、膨張機構(35)と、蒸発器とが冷媒配管で接続された冷媒回路(10)と、
前記冷媒回路の冷媒の温度又は圧力を検知する第1検知部(28、29、30、31、43、44)と、
前記圧縮機の運転停止中に、前記圧縮機を起動させ、前記第1検知部の検知値に基づき、前記冷媒回路からの冷媒漏洩の有無を判定する判定モード、を実行する制御部(70)と、
を備える、
冷凍サイクル装置(1、101、111)。 - 前記制御部は、前記圧縮機が所定時間運転されていない場合に、前記判定モードを実行する、
請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記冷凍サイクル装置は、空調機である、
請求項1又は2に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記利用ユニットは、利用ファン(47)を有し、
前記利用ファンは、第1回転数と第2回転数との間の回転数域で運転を設定することが可能であり、
前記制御部は、前記判定モードを実行する際、前記利用ファンを、前記第1回転数と前記第2回転数の中間以下の回転数で運転させる、
請求項3に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記熱源ユニットの周囲の雰囲気温度又は前記利用ユニットの周囲の雰囲気温度を検知する第2検知部(33、46)、
をさらに備え、
前記制御部は、前記熱源ユニットの周囲の雰囲気温度又は前記利用ユニットの周囲の雰囲気温度にさらに基づいて、前記冷媒回路からの冷媒漏洩の有無を判定する、
請求項3又は4に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記冷凍サイクル装置の空調対象である第1空間内に設置され、前記第1空間内における人の有無を検知する人検知センサ(48)、
をさらに備え、
前記制御部は、前記人検知センサで前記第1空間内に人がいないと判断した場合に、前記判定モードを実行する、
請求項3から5のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。 - 前記制御部は、前記冷凍サイクル装置の空調対象である第1空間の温度又は温熱指標が所定範囲にある場合に、前記判定モードを実行する、
請求項3から6のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。 - 前記利用ユニットは、熱交換器(42)と、利用ファンと、を有し、
前記制御部は、前記熱交換器を蒸発器として用いて、前記判定モードを実行した後に、前記圧縮機を停止し、
前記利用ファンで前記熱交換器を乾燥させる乾燥運転を実行する、
請求項3に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記制御部は、前記判定モードを、前記冷凍サイクル装置を清掃する清掃運転と同時に実行する、
請求項3から8のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。 - 前記冷凍サイクル装置は、運転状態を、冷房運転と、暖房運転と、に切り換え可能であり、
前記制御部は、前記圧縮機の停止前に設定されている前記冷凍サイクル装置の運転状態で、前記判定モードを実行する、
請求項3から9のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。 - 請求項1から10のいずれかに記載の冷凍サイクル装置と、
前記冷凍サイクル装置の判定モードの判定結果を蓄積するサーバ(63)と、
を備え、
前記制御部は、前記判定モードの判定結果を前記サーバに送信する、
冷媒漏洩判定システム(100)。
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