JP4503646B2 - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4503646B2
JP4503646B2 JP2007504585A JP2007504585A JP4503646B2 JP 4503646 B2 JP4503646 B2 JP 4503646B2 JP 2007504585 A JP2007504585 A JP 2007504585A JP 2007504585 A JP2007504585 A JP 2007504585A JP 4503646 B2 JP4503646 B2 JP 4503646B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
refrigerant
temperature
heat exchanger
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2007504585A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2006090451A1 (ja
Inventor
航祐 田中
浩司 山下
安規 志田
雅史 冨田
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2005/002982 priority Critical patent/WO2006090451A1/ja
Publication of JPWO2006090451A1 publication Critical patent/JPWO2006090451A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4503646B2 publication Critical patent/JP4503646B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00Compression machines, plant or systems with reversible cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/005Arrangement or mounting of control or safety devices of safety devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B2309/00Gas cycle refrigeration machines
    • F25B2309/06Compression machines, plant or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide
    • F25B2309/061Compression machines, plant or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide with cycle highest pressure above the supercritical pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00Compression machines, plant, or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/027Compression machines, plant, or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means
    • F25B2313/02741Compression machines, plant, or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means using one four-way valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00Compression machines, plant, or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/029Control issues
    • F25B2313/0293Control issues related to the indoor fan, e.g. controlling speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00Compression machines, plant, or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/029Control issues
    • F25B2313/0294Control issues related to the outdoor fan, e.g. controlling speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00Compression machines, plant, or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/031Sensor arrangements
    • F25B2313/0314Temperature sensors near the indoor heat exchanger
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00Compression machines, plant, or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/031Sensor arrangements
    • F25B2313/0315Temperature sensors near the outdoor heat exchanger
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/19Calculation of parameters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/22Preventing, detecting or repairing leaks of refrigeration fluids
    • F25B2500/222Detecting refrigerant leaks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/25Control of valves
    • F25B2600/2513Expansion valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00Compression machines, plant, or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/002Compression machines, plant, or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
    • F25B9/008Compression machines, plant, or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being carbon dioxide

Description

この発明は、正常時の空気調和装置から検出した運転特性と現在の運転特性から正常・異常判断する空気調和装置に関するものである。
空気調和装置の異常診断については、既に様々な開発がなされている。以下、空気調和装置の診断装置の基本的な技術について以下述べる。
従来の空気調和装置は、圧縮機入口出口の温度センサと圧力センサ、及び外気温度センサと室内温度センサからの信号と、サイクルシミュレーションの計算に必要な空気調和装置の型名情報と、入力部によって入力された空気調和装置の封入冷媒量、接続配管長さ、室内ユニットと室外ユニットの高低差の情報とに基づいて空気調和装置の正常時の冷凍サイクル特性をサイクルシミュレーションにより算出し、機器運転時に冷媒の過不足量、機器の異常判定、配管詰まり等を判定していた(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−133011号公報 瀬下裕・藤井雅雄著「コンパクト熱交換器」日刊工業新聞社、1992年 G.P.Gaspari著「Proc.5th Int. Heat Transfer Conference」、1974
しかしながら上記従来の構成では、機器設置後に機器の型名情報や冷媒配管の長さの違いや、高低差を入力する必要があるため、機器据付時またはメンテナンス時に配管長さや高低差をその都度調べ、前記入力装置にて入力する必要があるため手間がかかるという問題があった。
また、従来の空気調和装置では、室外熱交換器や室内熱交換器のフィンの経年劣化やフィルタ詰まり、外風による影響などが考慮されないため、誤検知や異常の原因を正確に判定することができないという問題があった。
また、従来の空気調和装置では、アキュムレータやレシーバーなどの余剰冷媒を貯留する機器が構成要素としてある機種は、冷媒漏れ時は容器内の余剰冷媒の液面が下がるのみで冷凍サイクルの温度、圧力は変わらないため、余剰冷媒が存在する限り、温度、圧力情報からサイクルシミュレーションを実施しても、冷媒漏れを検知できず、冷媒漏れを早期に発見できないという問題があった。
また、従来の空気調和装置の診断装置では、アキュムレータやレシーバーなどの余剰冷媒を貯留する機器が構成要素としてある機種は、冷媒漏れを検知するために容器内の余剰冷媒量を超音波センサなどの固有の検出器で直接検出し冷媒量を推定する必要があるためコストがかかるといった問題があった。
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、空気調和装置の正常時の冷凍サイクル特性を学習あるいは記憶し、運転時の空気調和装置から得られた冷凍サイクル特性と比較することで、如何なる環境条件、設置条件下においても精度良く、空気調和装置の正常、異常を的確に診断し、これにより、機器型名の違い、機器据付時の配管長さ、高低差等を入力する操作を排除し、正常異常の判定時間の短縮と操作性の向上を図ることを目的とする。
また、空気調和装置の正常時の冷凍サイクル特性を学習あるいは記憶し、運転時の空気調和装置から得られた冷凍サイクル特性と比較することで、如何なる環境条件、設置条件下においても精度良く、空気調和装置の正常、異常を的確に診断し、これにより室外熱交換器や室内熱交換器のフィンの劣化やフィルタ詰まり、外風による誤検知を防止し、信頼性の高い空気調和装置を提供することを目的とする。
また、空気調和装置の正常時の冷凍サイクル特性を学習あるいは記憶し、運転時の空気調和装置から得られた冷凍サイクル特性と相互比較することで、アキュムレータやレシーバーなどの余剰冷媒を貯留する機器が構成要素としてある機種でも、空気調和装置の冷媒漏れを早期に精度よく診断する空気調和装置を提供することを目的とする。
また、アキュムレータやレシーバーなどの余剰冷媒を貯留する機器がある機種でも、固有の検出器を付加することなく冷媒漏れを的確に診断する空気調和装置を提供することを目的とする。
また、冷媒の種類によらず、冷媒漏れを的確に診断する空気調和装置を提供することを目的とする。
この発明に係る空気調和装置は、圧縮機と高圧側熱交換器と絞り装置と低圧側熱交換器とを配管で接続し、高圧側熱交換器内に高温高圧の冷媒を流通させ低圧側熱交換器内に低温低圧の冷媒を流通させる冷凍サイクルと、
高圧側熱交換器の外部に流体を流して高圧側熱交換器内の冷媒と流体とを熱交換させる流体送出部と、
高圧側熱交換器内の冷媒の凝縮温度もしくは冷却途中の温度を検出する高圧冷媒温度検出部と、
高圧側熱交換器の入口側の冷媒の温度を検出する高圧側熱交換器入口側冷媒温度検出部と、
高圧側熱交換器の出口側の冷媒の温度を検出する高圧側熱交換器出口側冷媒温度検出部と、
高圧側熱交換器の外部を流通する流体のいずれかの位置の温度を検出する流体温度検出部と、
低圧側熱交換器内の冷媒の蒸発温度もしくは冷却途中の温度を検出する低圧冷媒温度検出部と、
各温度検出部によって検出された各検出値に基づいて、冷凍サイクルを制御する制御部と、
各温度検出部によって検出された各検出値に基づいて求められた、高圧側熱交換器内の冷媒の液相部の量に係る測定値と理論値とを演算し比較する演算比較部とを備えたことを特徴とする。
この発明に係る空気調和装置は、圧縮機と高圧側熱交換器と絞り装置と低圧側熱交換器とを配管で接続し、高圧側熱交換器内に高温高圧の冷媒を流通させ低圧側熱交換器内に低温低圧の冷媒を流通させる冷凍サイクルと、
高圧側熱交換器の外部に流体を流して高圧側熱交換器内の冷媒と流体とを熱交換させる流体送出部と、
高圧側熱交換器内の冷媒の凝縮温度もしくは冷却途中の温度を検出する高圧冷媒温度検出部と、
高圧側熱交換器の入口側の冷媒の温度を検出する高圧側熱交換器入口側冷媒温度検出部と、
高圧側熱交換器の出口側の冷媒の温度を検出する高圧側熱交換器出口側冷媒温度検出部と、
高圧側熱交換器の外部を流通する流体のいずれかの位置の温度を検出する流体温度検出部と、
低圧側熱交換器内の冷媒の蒸発温度もしくは冷却途中の温度を検出する低圧冷媒温度検出部と、
低圧側熱交換器の出口側の冷媒の温度を検出する低圧側熱交換器出口側冷媒温度検出部と、
各温度検出部によって検出された各検出値に基づいて、冷凍サイクルを制御する制御部と、
各温度検出部によって検出された各検出値に基づいて求められた、高圧側熱交換器内の冷媒の液相部の量に係る測定値と理論値とを演算し演算比較部とを備えたことを特徴とする。
この発明に係る空気調和装置は、制御部は、空気調和装置の診断運転の際に、高圧冷媒温度検出部にて検出された冷媒の温度と流体温度検出部にて検出された流体の温度との温度差をあらかじめ設定された値に近づけるよう流体送出部の回転数を制御することを特徴とする。
この発明に係る空気調和装置は、制御部は、空気調和装置の診断運転の際に、高圧冷媒温度検出部にて検出された冷媒の温度と前記流体温度検出部にて検出された流体の温度との温度差をあらかじめ設定された値に近づけるよう前記圧縮機の周波数を制御することを特徴とする。
この発明に係る空気調和装置は、制御部は、空気調和装置の診断運転の際に、低圧冷媒温度検出部にて検出された冷媒の温度をあらかじめ設定された値に近づけるよう記絞り装置の開度を制御することを特徴とする。
この発明に係る空気調和装置は、制御部は、空気調和装置の診断運転の際に、前記低圧冷媒温度検出部にて検出された冷媒の温度から低圧側熱交換器の過熱度を演算し、あらかじめ設定された値に近づけるよう絞り装置の開度を制御することを特徴とする。
この発明に係る空気調和装置は、過去に演算された高圧側熱交換器内の冷媒の液相部の量に係る測定値と、現在の同測定値とを比較しその変化から冷媒漏れを判断する判定部を備えたことを特徴とする。
この発明に係る空気調和装置は、過去に演算された高圧側熱交換器内の冷媒の液相部の量に係る測定値と、現在の同測定値とを比較しその変化から冷凍サイクル内の詰まり、または絞り装置の開度異常を判断する判定部を備えたことを特徴とする。
この発明に係る空気調和装置は、圧縮機と高圧側熱交換器と絞り装置と低圧側熱交換器とを配管で接続し、高圧側熱交換器内に高温高圧の冷媒を流通させ低圧側熱交換器内に低温低圧の冷媒を流通させる冷凍サイクルと、
高圧側熱交換器の外部に流体を流して高圧側熱交換器内の冷媒と流体とを熱交換させる流体送出部と、
高圧側熱交換器内の冷媒の凝縮温度もしくは冷却途中の温度を検出する高圧冷媒温度検出部と、
高圧側熱交換器の入口側の冷媒の温度を検出する高圧側熱交換器入口側冷媒温度検出部と、
高圧側熱交換器の出口側の冷媒の温度を検出する高圧側熱交換器出口側冷媒温度検出部と、
高圧側熱交換器の外部を流通する流体のいずれかの位置の温度を検出する流体温度検出部と、
低圧側熱交換器内の冷媒の蒸発温度もしくは冷却途中の温度を検出する低圧冷媒温度検出部と、
各温度検出部によって検出された各検出値に基づいて、冷凍サイクルを制御する制御部とを備え、絞り装置は、上流側絞り装置とレシーバーと下流側絞り装置とで構成され、制御部は、上流側絞り装置の開口面積を下流側絞り装置の開口面積よりも小さくしレシーバーの出口冷媒が二相状態になるようにしてレシーバー内の余剰冷媒を高圧側熱交換器内に移動させる特殊運転モードを設けたことを特徴とする。
この発明に係る空気調和装置は、圧縮機と高圧側熱交換器と絞り装置と低圧側熱交換器とを配管で接続し、高圧側熱交換器内に高温高圧の冷媒を流通させ低圧側熱交換器内に低温低圧の冷媒を流通させる冷凍サイクルと、
高圧側熱交換器の外部に流体を流して高圧側熱交換器内の冷媒と流体とを熱交換させる流体送出部と、
高圧側熱交換器内の冷媒の凝縮温度もしくは冷却途中の温度を検出する高圧冷媒温度検出部と、
高圧側熱交換器の入口側の冷媒の温度を検出する高圧側熱交換器入口側冷媒温度検出部と、
高圧側熱交換器の出口側の冷媒の温度を検出する高圧側熱交換器出口側冷媒温度検出部と、
高圧側熱交換器の外部を流通する流体のいずれかの位置の温度を検出する流体温度検出部と、
低圧側熱交換器内の冷媒の蒸発温度もしくは冷却途中の温度を検出する低圧冷媒温度検出部と、
各温度検出部によって検出された各検出値に基づいて、前記冷凍サイクルを制御する制御部と、
低圧側熱交換器と前記圧縮機との間に設けられたアキュムレータとを備え、制御部は、絞り装置を制御してアキュムレータに流入する冷媒をガス冷媒にし、アキュムレータ内の余剰冷媒を高圧側熱交換器内に移動させる特殊運転モードを設けたことを特徴とする。
この発明に係る空気調和装置は、空気調和装置の内部にタイマーを備え、制御部は、タイマーにより一定時間毎に特殊運転モードに入る機能を有したことを特徴とする。
この発明に係る空気調和装置は、制御部は、有線または無線での外部からの操作信号によって前記特殊運転モードに入る機能を有したことを特徴とする。
この発明に係る空気調和装置は、CO2冷媒を使用していることを特徴とする。
この発明に係る空気調和装置は、上記構成により、如何なる環境条件、設置条件下においても精度良く、空気調和装置の正常、異常を的確に判断し、冷媒漏れの判定、稼動部品の異常判定および配管詰まりを早期発見することができ、信頼性の高い空気調和装置を得ることができる。
実施の形態1.
図1〜6は実施の形態1を示す図で、図1は空気調和装置の構成図、図2は冷媒漏れ時のp-h線図、図3はSC/dTcとNTURの関係図、図4は冷媒漏れ時のSC/dTcとNTURの関係図、図5は動作のフローチャート、図6は超臨界点でのSCの算出方法を示す図である。
図1において、圧縮機1と、冷房運転時には図中実線のように、暖房運転時には図中破線のように切り換る四方弁2と、冷房運転時には高圧側熱交換器(凝縮器)として、暖房運転時には低圧側熱交換器(蒸発器)として機能する室外熱交換器3と、この室外熱交換器3に流体の一例である空気を供給する流体送出部としての流体送出部としての室外送風機4と、凝縮器で凝縮された高温、高圧の液体を膨張させて低温、低圧の冷媒とする絞り装置5aとからなる室外機と、冷房運転時には低圧側熱交換器(蒸発器)として、暖房運転時には高圧側熱交換器(凝縮器)として機能する室内熱交換器7と、この室内熱交換器7に空気を供給する流体検出部としての室内送風機8とからなる室内機と、室内機と室外機を接続する接続配管6と、接続配管9とを備えている室外空気との熱交換によって得られた熱を室内に供給することが可能なヒートポンプ機能を有する冷凍サイクル20である。
また、上記の空気調和装置の凝縮器において冷媒の凝縮熱の吸熱対象となるものは空気であるが、これは水、冷媒、ブライン等でもよく、吸熱対象の供給装置はポンプ等でもよい。
冷凍サイクル20には、圧縮機1の吐出側の温度を検出する圧縮機出口温度センサ201(高圧側熱交換器入口側冷媒温度検出部)が設置されている。室外熱交換器3の冷房運転時における凝縮温度を検知するため室外機二相温度センサ202(冷房運転時は高圧冷媒温度検出部、暖房運転時は低圧冷媒温度検出部)が設けられ、室外熱交換器3の冷媒出口温度を検出するため室外熱交換器出口温度センサ204(冷房運転時の高圧側熱交換器出口側冷媒温度検出部)が設けられている。これらの温度センサは冷媒配管に接するかあるいは挿入するように設けられ冷媒温度を検出するようになっている。室外の周囲温度は、室外温度センサ203(流体温度検出部)によって検出される。
室内熱交換器7の冷房運転時における冷媒入口側には室内熱交換器入口温度センサ205(暖房運転時の高圧側熱交換器出口側冷媒温度検出部)が、冷房運転時の蒸発温度を検知するため室内機二相温度センサ207(冷房運転時は低圧冷媒温度検出部、暖房運転時は高圧冷媒温度検出部)が設けられ、室外機二相温度センサ202と室外熱交換器出口温度センサ204と同様な方法で配置されている。室内の周囲温度は、室内機吸込み温度センサ206(流体温度検出部)によって検出される。
温度センサによって検知された各量は、測定部101に入力され、演算部102によって処理される。その演算部102の結果に基づき圧縮機1、四方弁2、室外送風機4、絞り装置5a、室内送風機8を制御し所望の制御目標範囲に収まるように制御する制御部103がある。また、演算部102によって得られた結果を記憶する記憶部104があり、その記憶したものと現在の冷凍サイクル状態の値を比較する比較部105があり、その比較した結果から空気調和装置の正常、異常を判定する判定部106、その判定結果をLED(発光ダイオード)や遠隔地のモニター等に報知する報知部107がある。演算部102、記憶部104、比較部105で演算比較部108を構成する。
次に、空気調和装置の正常・異常判定において、演算比較部108、判定部106の冷媒漏れの異常判定アルゴリズムについて説明する。
図2は、同一のシステム構成で空気条件と圧縮機周波数、絞り装置の開度、室外送風機、室内送風機の制御量を固定し、封入冷媒量のみを減らしたときの冷凍サイクルの変化をp-h線図上に示したものである。冷媒は高圧で液相の状態であるほど密度が高いので、封入された冷媒は凝縮器部分に最も多く存在する。冷媒量減少時は凝縮器の液冷媒が占めている体積が減少するため、凝縮器の液相の過冷却度(SC)と冷媒量の相関が大きいことは明らかである。
熱交換器の熱収支の関係式(非特許文献1)より、凝縮器の液相領域について解くと式(1)の無次元化された式が導ける。
SC/dTc=1-EXP(-NTUR) ・・・(1)
式(1)の関係を図3に示す。
ここで、SCは凝縮温度(室外機二相温度センサ202の検出値)から凝縮器出口温度(室外熱交換器出口温度センサ204の検出値)を減じて求められる値である。dTは凝縮温度から室外温度(室外温度センサ203の検出値)を減じて求められる値である。
式(1)の左辺は液相部分の温度効率を表すので、これを式(2)で示す液相温度効率εLとして定義する。
εL=SC/dTc ・・・(2)
式(1)の右辺のNTURは冷媒側の移動単位数であり式(3)で表される。
NTUR=(Kc×AL)/(Gr×Cpr) ・・・(3)
ここで、Kcは熱交換器の熱通過率[J/s・m2・K]であり、ALは液相の伝熱面積[m2]であり、Grは冷媒の質量流量[kg/s]であり、Cprは冷媒の定圧比熱[J/kg・K]である。
式(3)では熱通過率Kc、液相の伝熱面積ALが含まれるが、熱通過率Kcは、外風の影響や熱交換器のフィンの経年劣化などにより変化するため不確定要素であり、液相伝熱面積ALも熱交換器の仕様や冷凍サイクルの状態によって異なる値である。
次に、凝縮器全体の空気側と冷媒側の近似的な熱収支式は式(4)で表される。
Kc×A×dTc=Gr×ΔHCON ・・・(4)
ここで、Aは凝縮器の伝熱面積[m2]を表し、ΔHCONは凝縮器入口出口のエンタルピー差である。凝縮器入口のエンタルピーは圧縮機出口温度と凝縮温度から求まる。
式(3)、式(4)よりKを消去して整理すると式(5)のようになり、NTUを外風やフィンの経年劣化による因子を含まない形で表すことが可能となる。
NTU=(ΔHCON×A)/(dT ×C pr ×A)・・・(5)
ここで、液相の伝熱面積ALを凝縮器の伝熱面積Aで割ったものを式(6)で定義する。
AL/A=AL% ・・・(6)
AL%が求まれば温度情報を用いて式(5)よりNTURの算出が可能となる。また、凝縮器の液相面積比率AL%は式(7)で表せる。
AL%=VL_CON/VCON
=ML_CON/(VCON・ρL_CON)・・・(7)
ここで、記号Vは容積[m3]、Mは冷媒の質量[kg]、ρは密度[kg/m3]を表す。添え字Lは液相、CONは凝縮器を表す。
式(7)に冷凍サイクルの質量保存則を適用しML_CONを変形すると、式(8)で表せる。
AL%=(MCYC-MS_CON-MG_CON-MS_PIPE-MG_PIPE-MEVA)/(VCON・ρL_CON)・・・(8)
ここで、添え字CYCは冷凍サイクル全体、Gは気相、Sは二相、PIPEは接続配管、EVAは蒸発器を表す。更に式(8)を変形すると式(9)で表される。
AL%=((MCYC-MG_CON-MG_PIPE-MEVA)-VS_CON・ρS_CON-VS_PIPE・ρS_EVAin-VS_EVA・ρS_EVA)/(VCON・ρL_CON)・・・(9)
ここで、添え字EVAinは蒸発器入口を示す。
式(9)で表される二相域の平均密度ρS_CON、ρS_EVAを求めるために様々な相関式が提案されているがCISEの相関式(非特許文献2)によれば飽和温度が一定であれば質量流量Grにほぼ比例し、質量流量Grが一定であれば飽和温度にほぼ比例するので式(10)で近似できる。
ρS=A・Ts+B・Gr+C・・・(10)
ここで、記号A、B、Cは定数。Tsは飽和温度である。
また、式(9)で表される二相域の局所部分の密度ρS_EVAinは同様に式(11)で近似できる。
ρS_EVAin= A’・ Te+B’・ Gr+C’・ xEVAin+D’・・・(11)
ここで、記号A’、B’、C’、D’は定数、Teは蒸発温度、xEVAinは蒸発器の入口乾き度である。
封入冷媒量MCYCが一定であり、気相の冷媒量はほとんど無視できる量であり、熱交換器の容積、接続配管の容積が一定であるという条件および式(10)、式(11)を式(9)に代入し整理すると式(12)で表される。
AL%=(a・TC+b・Gr+c・xEVAin+d・Te+e)/ρL_CON・・・(12)
ここで、記号a、b、c、d、eは定数である。
a、b、c、d、eは冷媒封入量、熱交換器の容積、接続配管長の容積などの空気調和装置の仕様によって決まる定数である。式(12)よりAL%を求め、式(5)に代入しNTURを求めて式(1)に代入するとその時の液相温度効率εLの理論値が求まる。εLは温度センサ情報から算出できるため、冷凍サイクル内の冷媒量が一定であれば、関係式(1)から求めた値とほぼ等しい値となる。初期封入冷媒量に対して冷媒が漏れて少なくなった場合は、図4に示すように過冷却度SCが小さくなるため、NTURに対するεLの値が小さくなるので冷媒漏れの判定が可能となる。
また、式(12)のa、b、c、d、eは空調機の接続配管の長さや、室内機、室外機の高低差などの設置条件や初期封入冷媒量によって決まる定数であるため、設置後あるいは試運転時に初期学習運転を行い上記5つの未知数を決定し記憶部104に記録しておく。
空気調和装置の仕様や封入冷媒量が分かっている場合は事前に試験またはサイクルシミュレーションを行うことであらかじめ求めておき、記憶部104に記録しておいてもよい。
また、式(12)中の、未知数a、b、c、d、eは式中のTcやTeなどの変数を圧縮機の運転周波数、絞り装置、室外送風機および室内送風機の少なくとも1つを制御し所望の目標値に一定もしくは外気温度、室内空気温度などの環境条件に応じて比例的に制御することで定数となる。このように制御することで、未知数の数が減り、AL%の式の導出のための初期学習運転条件もしくはシミュレーションによる計算条件を減らすことができるため、未知数決定の時間短縮が図れる。
次に、この冷媒漏れの検知アルゴリズムを空気調和装置に適用した図5のフローチャートについて説明する。
図5において、ST1で、空気調和装置の診断運転を実施する。診断用の運転は有線または無線での外部からの操作信号によって運転を行ってもよいし、予め設定された時間の経過後に自動的に診断用運転に入るようにしてもよい。診断用の運転では、絞り装置5aの開度が固定の場合は、冷房運転時は、室外送風機4の回転数によって、冷凍サイクルの高圧があらかじめ設定された制御目標値の所定の範囲内に収まるように制御部103が制御し、圧縮機1の回転数によって、冷凍サイクルの低圧を蒸発器出口で過熱度がつくようにあらかじめ設定された制御目標値の所定の範囲内に収まるように制御部103が制御する。
暖房運転時は、圧縮機1の回転数によって、冷凍サイクルの高圧があらかじめ設定された制御目標値の所定の範囲内に収まるように制御し、室外送風機4の回転数によって、冷凍サイクルの低圧を蒸発器出口で過熱度がつくようにあらかじめ設定された制御目標値の所定の範囲内に収まるように制御部103が制御する。
また、前記の圧縮機1の回転数は固定回転数でもよく、その場合は絞り装置5aの開度によって、冷凍サイクルの低圧をあらかじめ設定された制御目標値の所定の範囲内に収まるように制御部103が制御する。
また、室内送風機8は任意の回転数でもよいが、回転数が高い方が冷房運転時は蒸発器での過熱度がつきやすくなり、暖房運転時は凝縮器での過冷却度がつくため冷媒漏れの誤検知が防止できる。
次にST2では、サイクルの状態が所望の制御目標値に制御されているかの安定判定を行う。サイクルの状態が安定していればST3で初期学習の実施有無を制御部103が判別する。初期学習運転が未実施であれば制御部に進み、初期学習運転を実施し、ST6でその運転の特性データを処理し制御部103が記憶する。
ここで、初期学習運転とは前述の空調機の接続配管の長さや、室内機、室外機の高低差などの設置条件や初期封入冷媒量の影響を排除するための運転である。設置後あるいは試運転時に運転状態を未知数の数だけ変化させて、液相面積比率AL%の予測式を演算部102、記憶部104で作成する。
ST3にて初期学習が実施済であれば、ST7で現在の運転状態を初期学習運転で記憶した特性と比較し、空気調和装置の正常・異常の判定を行い、ST8で、該空気調和装置の異常箇所または異常状態のレベルを報知部107のLEDなどに出力表示する。
初期学習が実施済であれば、測定部101によって得られた温度情報から式(12)に代入することによって液相面積比率AL%の予測値が算出でき、(5)式よりNTURの値が求まる。このとき、NTURとSCとdTCの間には(1)式の関係が常に成り立っているため、εLの値が求まる。SCおよびdTcは温度センサ情報から求まるため、温度情報から演算されたεL(SC/dTc)の値とNTURから求めたεL(1-EXP(-NTUR))の値がほぼ等しければ正常であると判定される。
高圧側熱交換器内の冷媒の液相部の量に係る測定値の一例が、温度情報から演算された液相温度効率εL( SC/dTc)の値であり、高圧側熱交換器内の冷媒の液相部の量に係る理論値の一例が、NTURから求めた液相温度効率εL(1-EXP(-NTUR))の値である。
冷媒量が初期封入冷媒量に対して減少した場合はSCがとれなくなるため、図4に示すように同一のNTURの値に対して、εLの値が減少し、冷媒漏れの有無が判定部106で判定できる。εLの理論値に対する低下率を異常状態のレベルとしてLEDなどに出力し、異常状態のレベルに閾値を設けてその閾値を下回った場合は、冷媒漏れの発報・報知を報知部107が実施する。
外風や室内負荷の急激な変動などの外乱が大きく、サイクルが定常状態にならない状態すなわち、空気調和装置付属のアクチュエータの操作により制御目標値に制御できない状態となる場合は、ST2でサイクルの状態が安定しない場合は、制御の可能性可否をST4で制御部103が判定し、制御が不可能である場合は、そのST9にてその異常箇所を特定し、ST8にて異常箇所または異常状態のレベルを報知部107が出力表示する。
アクチュエータの故障や、冷凍サイクルの配管系内の詰まりが原因で制御目標値に制御できない場合は、アクチュエータの操作量と制御目標値を比較し、制御部103がその異常箇所、原因の特定を行う。
なお、本検知アルゴリズムに使用する飽和温度は、室外機二相温度センサ202や室内機二相温度センサ207を用いてもよいし、圧縮機1から絞り装置5aに至る流路のいずれかの位置の冷媒の圧力を検出する高圧検出部圧力センサや低圧側熱交換器から圧縮機1に至る流路のいずれかの位置の冷媒の圧力を検出する低圧検出部の圧力情報から飽和温度を演算してもよい。
これらにより、如何なる設置条件、環境条件においても精度良く、機器の正常、異常を的確に診断し冷媒の漏れ判定および稼動部品の異常判定および配管詰まり箇所を判定部106により早期発見し機器の故障を未然に防止することができる。
以上述べたものは、冷媒が凝縮過程において二相状態となるものについて述べたが、冷凍サイクル内の冷媒がCO2などの高圧冷媒で超臨界点以上の圧力で状態変化する場合は飽和温度が存在しないため、図6に示すように臨界点でのエンタルピーと圧力センサの測定値の交点を飽和温度とみなし、室外熱交換器出口温度センサ204からSCとして算出すれば同様の考え方で冷媒漏れ時はSCが小さくなるため凝縮圧力が臨界圧力を超える冷媒であっても冷媒漏れの判定が可能となる。
暖房運転時も冷房運転時と冷凍サイクルとしては同じであるため同様の運転を行うことで、冷媒漏れの検知が可能となる。
実施の形態2.
次に、実施の形態2について図を参照して説明するが、実施の形態1と同一部分については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図7は実施の形態2を示す図で、空気調和装置の構成図である。図において、絞り装置5a(上流側絞り装置)の後に冷房と暖房の必要冷媒量の差である余剰冷媒量を溜めるレシーバー10を有し、そのレシーバー出口に絞り装置5b(下流側絞り装置)が付加してある構成であり、現地での冷媒追加が不要なタイプの空気調和装置である。
冷凍サイクル内に液冷媒が貯留する部分があるため、絞り装置5aの開度を絞り、絞り装置5bの開度を開け気味に制御する運転を行いレシーバー内の余剰冷媒を室外熱交換器3に貯留する運転(特殊運転モード)を実施させる。このように制御させることで冷媒が漏れたときは凝縮器の過冷却度が変化するため、レシーバーがある機種であっても液面を検知する固有の検出装置を用いることなく、如何なる設置条件、環境条件においても精度良く、機器の正常、異常を的確に診断し冷媒の漏れ判定および稼動部品の異常判定および配管詰まり箇所を早期発見し機器の故障を未然に防止することができる。
空気調和機は、内部にタイマー(図示なし)を備え、タイマーにより一定時間毎に特殊運転モードに入る機能を有する。
また、空気調和機は、有線または無線での外部からの操作信号により特殊運転モードに入る機能を有する。
実施の形態3.
次に、実施の形態3について図を参照して説明するが、実施の形態1と同一部分については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図8、9は実施の形態3を示す図で、図8は空気調和装置の構成図、図9は空気調和装置の別の構成図である。
図8に示すように、圧縮機吸入部分にアキュムレータ11を有し、冷房と暖房の必要冷媒量の差である余剰冷媒量をアキュムレータ11に溜める構成であり、現地での冷媒追加が不要なタイプの空気調和装置である。
アキュムレータ11がある場合は、アキュムレータ11に液冷媒を溜めない運転をする必要があるので、冷房運転時は室内熱交換器7で十分過熱度(SH)がつくように絞り装置5aを絞り、室内熱交換器入口温度センサ205あるいは室内機二相温度センサ207で検出される蒸発温度を低くした運転を行う(特殊運転モード)。
空気調和機は、内部にタイマー(図示なし)を備え、タイマーにより一定時間毎に特殊運転モードに入る機能を有する。
また、空気調和機は、有線または無線での外部からの操作信号により特殊運転モードに入る機能を有する。
また、図9に示すように室内機出口温度センサ208(低圧側熱交換器出口側冷媒温度検出部)を室内機出口に付加することによって、冷媒の過熱度を室内機出口温度センサ208で検知される値から室内機二相温度センサ207で検知される値を減じることで求めることができるので、所望の過熱度がついていない場合は絞り装置5aの開度を更に絞ることで、蒸発器出口で確実にSHがついた運転状態を実現できるので冷媒漏れの誤検知が防止できる。
このように、アキュムレータ11がある機種でも液面を検知する固有の検出装置を用いることなく、如何なる設置条件、環境条件においても精度良く、機器の正常、異常を的確に診断し冷媒の漏れ判定および稼動部品の異常判定および配管詰まり箇所を早期発見し機器の故障を未然に防止することができる。
実施の形態1を示す図で、空気調和装置の構成図である。 実施の形態1を示す図で、冷媒漏れ時のp-h線図である。 実施の形態1を示す図で、SC/dTcとNTURの関係図である。 実施の形態1を示す図で、冷媒漏れ時のSC/dTcとNTURの関係図である。 実施の形態1を示す図で、動作のフローチャート図である。 実施の形態1を示す図で、超臨界点でのSCの算出方法を示す図である。 実施の形態2を示す図で、空気調和装置の構成図である。 実施の形態3を示す図で、空気調和装置の構成図である。 実施の形態3を示す図で、空気調和装置の別の構成図である。
符号の説明
1 圧縮機、2 四方弁、3 室外熱交換器、4 室外送風機、5a 絞り装置、5b 絞り装置、6 接続配管、7 室内熱交換器、8 室内送風機、9 接続配管、10 レシーバー、11 アキュムレータ、20 冷凍サイクル、201 圧縮機出口温度センサ、202 室外機二相温度センサ、203 室外温度センサ、204 室外熱交換器出口温度センサ、205 室内熱交換器入口温度センサ、206 室内機吸込み温度センサ、207 室内機二相温度センサ、208 室内機出口温度センサ、101 測定部、102 演算部、103 制御部、104 記憶部、105 比較部、106 判定部、107 報知部、108 演算比較部。

Claims (12)

  1. 圧縮機と高圧側熱交換器と絞り装置と低圧側熱交換器とを配管で接続し、前記高圧側熱交換器内に高温高圧の冷媒を流通させ前記低圧側熱交換器内に低温低圧の冷媒を流通させる冷凍サイクルと、
    前記高圧側熱交換器内の冷媒の凝縮温度もしくは前記高圧側熱交換器内の冷媒の冷却途中の温度を検出する高圧冷媒温度検出部と、
    前記高圧側熱交換器の入口側の冷媒の温度を検出する高圧側熱交換器入口側冷媒温度検出部と、
    前記高圧側熱交換器の出口側の冷媒の温度を検出する高圧側熱交換器出口側冷媒温度検出部と、
    前記高圧側熱交換器の外部を流通する流体のいずれかの位置の温度を検出する流体温度検出部と、
    前記高圧冷媒温度検出部が検出した温度から前記高圧側熱交換器出口側冷媒温度検出部が検出した温度を減じた値である過冷却度SCを、前記高圧冷媒温度検出部が検出した温度から前記流体温度検出部が検出した温度を減じたdTにより除した第1の値を算出するとともに、(ΔH CON ×A )/(dT ×C pr ×A)を計算することにより得られるNTU (ここで、ΔH CON は、前記高圧側熱交換器入口側冷媒温度検出部が検出した温度と前記高圧冷媒温度検出部が検出した温度とから算出される前記高圧側熱交換器の入口におけるエンタルピーと、前記高圧側熱交換器出口側冷媒温度検出部が検出した温度と前記高圧冷媒温度検出部が検出した温度とから算出される前記高圧側熱交換器の出口におけるエンタルピーとのエンタルピー差であり、A は前記高圧側熱交換器の液相の伝熱面積であり、Aは前記高圧側熱交換器の伝熱面積であり、C pr は冷媒の定圧比熱である)に基づき、1−EXP(−NTU)を第2の値として算出して、算出した前記第1の値と前記第2の値とを比較する演算比較部と、
    前記演算比較部が比較した結果から冷媒漏れを判定する判定部と
    を備えることを特徴とする空気調和装置。
  2. 前記空気調和装置は、さらに、
    前記(ΔHCON×A)/(dT ×C pr ×A)におけるAとAとを計算する値であって、空気調和装置の仕様によって定まる値を得る初期学習運転であって、前記冷凍サイクルの設定を変更しながら運転する初期学習運転を実行する制御部を備え、
    前記演算比較部は、前記制御部が実行した前記初期学習運転で得た値に基づき前記Aと前記Aとを計算して、前記Aと前記Aとに基づき計算した前記(ΔHCON×A)/(dT ×C pr ×A)を計算する
    ことを特徴とする請求項に記載の空気調和装置。
  3. 前記空気調和装置は、さらに、
    前記高圧側熱交換器の外部に流体を流して前記高圧側熱交換器内の冷媒と流体とを熱交換させる流体送出部と、
    前記高圧冷媒温度検出部が検出した温度と前記流体温度検出部が検出した温度との差が所定の値に近づくように前記流体送出部の動作を制御する制御部とを備え、
    前記演算比較部は、前記制御部が制御した後に、前記第1の値と前記第2の値とを算出し、算出した前記第1の値と前記第2の値とを比較する
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。
  4. 前記空気調和装置は、さらに、
    前記高圧冷媒温度検出部が検出した温度と前記流体温度検出部が検出した温度との差が所定の値に近づくよう前記圧縮機の周波数を制御する制御部とを備え、
    前記演算比較部は、前記制御部が制御した後に、前記第1の値と前記第2の値とを算出し、算出した前記第1の値と前記第2の値とを比較する
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。
  5. 前記空気調和装置は、さらに、
    前記低圧側熱交換器内の冷媒の蒸発温度もしくは冷却途中の温度を検出する低圧冷媒温度検出部と、
    前記低圧冷媒温度検出部が検出した温度が所定の値に近づくよう前記絞り装置の開度を制御する制御部とを備え、
    前記演算比較部は、前記制御部が制御した後に、前記第1の値と前記第2の値とを算出し、算出した前記第1の値と前記第2の値とを比較する
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。
  6. 前記空気調和装置は、さらに、
    前記低圧側熱交換器内の冷媒の蒸発温度もしくは冷却途中の温度を検出する低圧冷媒温度検出部と、
    前記低圧側熱交換器の出口側の冷媒の温度を検出する低圧側熱交換器出口側冷媒温度検出部と、
    前記低圧冷媒温度検出部が検出した温度から前記低圧側熱交換器出口側冷媒温度検出部が検出した温度を減じて算出した過熱度が所定の値以上になるように、前記絞り装置の開度を制御する制御部とを備え、
    前記演算比較部は、前記制御部が制御した後に、前記第1の値と前記第2の値とを算出し、算出した前記第1の値と前記第2の値とを比較する
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。
  7. 前記絞り装置は、上流側絞り装置とレシーバーと下流側絞り装置とで構成され、
    前記空気調和装置は、さらに、
    前記上流側絞り装置の開口面積を前記下流側絞り装置の開口面積よりも小さくし前記レシーバーの出口冷媒が二相状態になるようにして前記レシーバー内の余剰冷媒を高圧側熱交換器内に移動させる特殊運転モードを実行する制御部を備え、
    前記演算比較部は、前記制御部が前記特殊運転モードを実行した後に、前記第1の値と前記第2の値とを算出し、算出した前記第1の値と前記第2の値とを比較する
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。
  8. 前記空気調和装置は、さらに、
    前記低圧側熱交換器と前記圧縮機との間に設けられたアキュムレータと、
    前記絞り装置を制御して前記アキュムレータに流入する冷媒をガス冷媒にし、前記アキュムレータ内の余剰冷媒を高圧側熱交換器内に移動させる特殊運転モードを実行する制御部とを備え、
    前記演算比較部は、前記制御部が前記特殊運転モードを実行した後に、前記第1の値と前記第2の値とを算出し、算出した前記第1の値と前記第2の値とを比較する
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。
  9. 前記空気調和装置は、さらに、
    タイマーを備え、
    前記制御部は、前記タイマーにより一定時間毎に前記特殊運転モードを実行する
    ことを特徴とする請求項7又は8に記載の空気調和装置。
  10. 前記制御部は、有線または無線での外部からの操作信号によって前記特殊運転モードを実行する
    ことを特徴とする請求項7又は8に記載の空気調和装置。
  11. 圧縮機と高圧側熱交換器と絞り装置と低圧側熱交換器とを配管で接続し、前記高圧側熱交換器内に高温で超臨界圧力の冷媒を流通させ前記低圧側熱交換器内に低温低圧の冷媒を流通させる冷凍サイクルと、
    前記高圧側熱交換器内の冷媒の圧力を検出する高圧冷媒圧力検出部と、
    前記高圧側熱交換器の入口側の冷媒の温度を検出する高圧側熱交換器入口側冷媒温度検出部と、
    前記高圧側熱交換器の出口側の冷媒の温度を検出する高圧側熱交換器出口側冷媒温度検出部と、
    前記高圧側熱交換器の外部を流通する流体のいずれかの位置の温度を検出する流体温度検出部と、
    前記高圧冷媒圧力検出部が検出した圧力における冷媒のエンタルピーが冷媒の臨界点におけるエンタルピーとなる場合の冷媒の温度である仮想飽和温度から前記高圧側熱交換器出口側冷媒温度検出部が検出した温度を減じた値であるSCを、前記仮想飽和温度から前記流体温度検出部が検出した温度を減じたdTにより除した第1の値を算出するとともに、(ΔH CON ×A )/(dT ×C pr ×A)を計算することにより得られるNTU (ここで、ΔH CON は、前記高圧側熱交換器入口側冷媒温度検出部が検出した温度と前記高圧冷媒圧力検出部が検出した圧力とから算出される前記高圧側熱交換器の入口におけるエンタルピーと、前記高圧側熱交換器出口側冷媒温度検出部が検出した温度と前記高圧冷媒圧力検出部が検出した圧力とから算出される前記高圧側熱交換器の出口におけるエンタルピーとのエンタルピー差であり、A は前記高圧側熱交換器の液相の伝熱面積であり、Aは前記高圧側熱交換器の伝熱面積であり、C pr は冷媒の定圧比熱である)に基づき、1−EXP(−NTU)を第2の値として算出して、算出した前記第1の値と前記第2の値とを比較する演算比較部と、
    前記演算比較部が比較した結果から冷媒漏れを判定する判定部と
    を備えることを特徴とする空気調和装置。
  12. CO冷媒を使用していることを特徴とする請求項11に記載の空気調和装置。
JP2007504585A 2005-02-24 2005-02-24 空気調和装置 Active JP4503646B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2005/002982 WO2006090451A1 (ja) 2005-02-24 2005-02-24 空気調和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2006090451A1 JPWO2006090451A1 (ja) 2008-07-17
JP4503646B2 true JP4503646B2 (ja) 2010-07-14

Family

ID=36927102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007504585A Active JP4503646B2 (ja) 2005-02-24 2005-02-24 空気調和装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7987679B2 (ja)
EP (1) EP1852664B1 (ja)
JP (1) JP4503646B2 (ja)
CN (1) CN100513944C (ja)
ES (1) ES2510665T3 (ja)
WO (1) WO2006090451A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130134348A (ko) * 2012-05-30 2013-12-10 삼성전자주식회사 공기 조화기 및 그 제어 방법

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7412842B2 (en) 2004-04-27 2008-08-19 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor diagnostic and protection system
US7275377B2 (en) 2004-08-11 2007-10-02 Lawrence Kates Method and apparatus for monitoring refrigerant-cycle systems
ES2728954T3 (es) 2005-10-25 2019-10-29 Mitsubishi Electric Corp Aparato acondicionador de aire, método de llenado de refrigerante en aparato de acondicionador de aire, método para evaluar el estado de llenado de refrigerante en aparato de acondicionador de aire y método de llenado de refrigerante/limpieza de tuberías para aparato acondicionador de aire
JP4120676B2 (ja) * 2005-12-16 2008-07-16 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
US8590325B2 (en) 2006-07-19 2013-11-26 Emerson Climate Technologies, Inc. Protection and diagnostic module for a refrigeration system
US20080216494A1 (en) 2006-09-07 2008-09-11 Pham Hung M Compressor data module
EP1970651B1 (en) * 2006-09-21 2019-07-31 Mitsubishi Electric Corporation Refrigerating/air conditioning system having refrigerant leakage detecting function, refrigerator/air conditioner and method for detecting leakage of refrigerant
US20080196425A1 (en) * 2006-11-14 2008-08-21 Temple Keith A Method for evaluating refrigeration cycle performance
US8024938B2 (en) * 2006-11-14 2011-09-27 Field Diagnostic Services, Inc. Method for determining evaporator airflow verification
JP4902866B2 (ja) * 2007-03-23 2012-03-21 三菱電機株式会社 冷媒充填方法
JP4749369B2 (ja) * 2007-03-30 2011-08-17 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置の故障診断装置及びそれを搭載した冷凍サイクル装置
US20090037142A1 (en) 2007-07-30 2009-02-05 Lawrence Kates Portable method and apparatus for monitoring refrigerant-cycle systems
JP2009079842A (ja) * 2007-09-26 2009-04-16 Mitsubishi Electric Corp 冷凍サイクル装置およびその制御方法
US9140728B2 (en) 2007-11-02 2015-09-22 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor sensor module
GR20080100339A (el) * 2008-05-21 2009-12-31 Θεοδωρος Ευθυμιου Ευθυμιου Διαγνωστικη προειδοποιητικη συσκευη διαρροων ψυκτικων μεσων
JP2010007995A (ja) * 2008-06-27 2010-01-14 Daikin Ind Ltd 空気調和装置の冷媒量判定方法および空気調和装置
GR1006642B (el) * 2008-07-14 2009-12-22 Θεοδωρος Ευθυμιου Ευθυμιου Συστημα εμμεσης ανιχνευσης διαρροης ψυκτικων μεσων σε ψυκτικες διαταξεις επι μεσων μεταφορας
CN101650552B (zh) * 2008-08-14 2013-08-14 海尔集团公司 多联式变频空调能力预测控制系统和方法
JP5289109B2 (ja) * 2009-03-09 2013-09-11 三菱電機株式会社 空気調和装置
JP5198337B2 (ja) * 2009-03-25 2013-05-15 ホシザキ電機株式会社 自動製氷機
JP4975052B2 (ja) * 2009-03-30 2012-07-11 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置
WO2010131336A1 (ja) * 2009-05-13 2010-11-18 三菱電機株式会社 空気調和装置
US9207007B1 (en) * 2009-10-05 2015-12-08 Robert J. Mowris Method for calculating target temperature split, target superheat, target enthalpy, and energy efficiency ratio improvements for air conditioners and heat pumps in cooling mode
EP2309213B1 (en) * 2009-10-12 2013-05-01 LG Electronics Inc. Air conditioning system and method for controlling operation thereof
US20120227427A1 (en) * 2009-10-23 2012-09-13 Carrier Corporation Parameter control in transport refrigeration system and methods for same
KR101155345B1 (ko) * 2010-02-08 2012-06-11 엘지전자 주식회사 공기조화기 및 공기조화기의 제어방법
WO2011161720A1 (ja) 2010-06-23 2011-12-29 三菱電機株式会社 空気調和装置
JP2011012958A (ja) * 2010-10-22 2011-01-20 Mitsubishi Electric Corp 冷凍サイクル装置の制御方法
AU2012223466B2 (en) 2011-02-28 2015-08-13 Emerson Electric Co. Residential solutions HVAC monitoring and diagnosis
DE102011006970A1 (de) * 2011-03-23 2012-09-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren sowie Diagnosetester zum Erkennen eines Fehlers in einem Kühlkreislauf eines Kraftfahrzeugs
US8964338B2 (en) 2012-01-11 2015-02-24 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for compressor motor protection
EP2802948B1 (en) * 2012-01-13 2017-05-31 Process Systems Enterprise Limited System for fluid processing networks
US9140613B2 (en) * 2012-03-16 2015-09-22 Zhejiang Dunan Hetian Metal Co., Ltd. Superheat sensor
JP2013250038A (ja) * 2012-06-04 2013-12-12 Daikin Industries Ltd 冷凍装置管理システム
US9310439B2 (en) 2012-09-25 2016-04-12 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor having a control and diagnostic module
JPWO2014064792A1 (ja) * 2012-10-25 2016-09-05 三菱電機株式会社 監視システム
JP6073651B2 (ja) * 2012-11-09 2017-02-01 サンデンホールディングス株式会社 車両用空気調和装置
US9829230B2 (en) * 2013-02-28 2017-11-28 Mitsubishi Electric Corporation Air conditioning apparatus
CA2904734C (en) 2013-03-15 2018-01-02 Emerson Electric Co. Hvac system remote monitoring and diagnosis
US9551504B2 (en) 2013-03-15 2017-01-24 Emerson Electric Co. HVAC system remote monitoring and diagnosis
US9803902B2 (en) 2013-03-15 2017-10-31 Emerson Climate Technologies, Inc. System for refrigerant charge verification using two condenser coil temperatures
CA2908362C (en) 2013-04-05 2018-01-16 Fadi M. Alsaleem Heat-pump system with refrigerant charge diagnostics
US10113763B2 (en) * 2013-07-10 2018-10-30 Mitsubishi Electric Corporation Refrigeration cycle apparatus
JP6124818B2 (ja) * 2014-03-03 2017-05-10 三菱電機株式会社 空気調和装置
EP3015791A1 (de) * 2014-10-29 2016-05-04 Eppendorf Ag Zentrifuge mit einem Kompressorkühlkreislauf und Verfahren zum Betrieb einer Zentrifuge mit einem Kompressorkühlkreislauf
CN104482631B (zh) * 2014-12-18 2019-01-15 珠海格力电器股份有限公司 一种空调缺氟保护方法、装置及空调器
WO2016135904A1 (ja) * 2015-02-25 2016-09-01 三菱電機株式会社 冷凍装置
WO2016135953A1 (ja) * 2015-02-27 2016-09-01 三菱電機株式会社 冷媒量異常検知装置及び冷凍装置
JP6410935B2 (ja) * 2015-06-24 2018-10-24 三菱電機株式会社 空気調和機
JP2017053566A (ja) * 2015-09-10 2017-03-16 ジョンソンコントロールズ ヒタチ エア コンディショニング テクノロジー(ホンコン)リミテッド 冷凍サイクル装置
US20170292763A1 (en) * 2016-04-06 2017-10-12 Heatcraft Refrigeration Products Llc Control verification for a modular outdoor refrigeration system
WO2018073855A1 (ja) * 2016-10-17 2018-04-26 三菱電機株式会社 空気調和機
US20200049363A1 (en) * 2016-11-18 2020-02-13 Mitsubishi Electric Corporation Air-conditioning apparatus and air-conditioning system
WO2018178405A1 (es) 2017-03-28 2018-10-04 Universitat De Lleida Procedimiento de control adaptativo para sistemas de refrigeración
AU2018404247B2 (en) * 2018-01-25 2021-09-09 Mitsubishi Electric Corporation State analyzer system and state analysis device
JP6911883B2 (ja) * 2019-03-29 2021-07-28 ダイキン工業株式会社 冷凍サイクル装置の性能劣化診断システム
JP6848027B2 (ja) * 2019-09-12 2021-03-24 三菱電機株式会社 冷凍装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03186170A (en) * 1989-12-13 1991-08-14 Hitachi Ltd Refrigerating machine and refrigerant amount indicating method in refrigerating machine
JPH04148170A (en) * 1990-10-12 1992-05-21 Mitsubishi Electric Corp Refrigerant sealing amount operating device
JPH09113077A (ja) * 1995-10-16 1997-05-02 Matsushita Refrig Co Ltd 空気調和機
JPH09113079A (ja) * 1995-10-18 1997-05-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 空気調和機の冷媒封入量検知装置
JPH1089780A (ja) * 1996-09-13 1998-04-10 Mitsubishi Electric Corp 冷凍システム装置
JPH1183250A (ja) * 1997-09-16 1999-03-26 Hitachi Ltd 空気調和機の冷媒量判定方法
JP2002295912A (ja) * 2001-03-30 2002-10-09 Mitsubishi Electric Corp 冷凍サイクル装置及びその運転方法
JP2003161551A (ja) * 2001-11-22 2003-06-06 Mitsubishi Electric Corp 冷凍サイクル装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0226155B2 (ja) * 1982-11-22 1990-06-07 Mitsubishi Electric Corp
JPH0721374B2 (ja) * 1986-01-08 1995-03-08 株式会社日立製作所 冷媒量検知装置を備えた空気調和機
JPH0541904B2 (ja) * 1986-12-26 1993-06-24 Fuji Koki Mfg
JPH02110270A (en) 1988-10-18 1990-04-23 Mitsubishi Electric Corp Operating condition monitoring device for refrigerating and air-conditioning machine
GB2230873B (en) * 1989-02-27 1993-10-06 Toshiba Kk Multi-system air conditioning machine
AU636726B2 (en) * 1990-03-19 1993-05-06 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Air conditioning system
US5724822A (en) * 1991-07-03 1998-03-10 Nira Automotive Ab Determining the amount of working fluid in a refrigeration or heat pump system
JPH06159869A (ja) * 1992-11-18 1994-06-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 空気調和機
JPH0721374A (ja) 1993-06-17 1995-01-24 Oki Electric Ind Co Ltd 印鑑照会システムおよびその運用方法
JPH07218058A (ja) 1994-02-01 1995-08-18 Hitachi Ltd 適正冷媒量判定機能付き冷凍空調装置
DE69527095T2 (de) * 1994-07-21 2003-01-02 Mitsubishi Electric Corp Klimagerät mit nichtazeotropischem Kältemittel und Steuerungsinformation-Erfassungsgerät
JP2001133011A (ja) 1999-11-10 2001-05-18 Matsushita Refrig Co Ltd 空調機の診断装置
DE10061545A1 (de) * 2000-12-11 2002-06-13 Behr Gmbh & Co Verfahren zur Kältemittel-Füllmengenüberwachung
US6701725B2 (en) * 2001-05-11 2004-03-09 Field Diagnostic Services, Inc. Estimating operating parameters of vapor compression cycle equipment
US6658373B2 (en) * 2001-05-11 2003-12-02 Field Diagnostic Services, Inc. Apparatus and method for detecting faults and providing diagnostics in vapor compression cycle equipment
DE10130986A1 (de) * 2001-06-27 2003-01-16 Behr Gmbh & Co Verfahren zur Erkennung eines Kältemittelverlusts in einem Kältemittelkreislauf und Kälte- oder Klimaanlage
US6463747B1 (en) * 2001-09-25 2002-10-15 Lennox Manufacturing Inc. Method of determining acceptability of a selected condition in a space temperature conditioning system
JP2003161535A (ja) 2001-11-20 2003-06-06 Mitsubishi Electric Corp 空気調和装置及びそのポンプダウン制御方法
US6571566B1 (en) * 2002-04-02 2003-06-03 Lennox Manufacturing Inc. Method of determining refrigerant charge level in a space temperature conditioning system
DE10217975B4 (de) * 2002-04-22 2004-08-19 Danfoss A/S Verfahren zum Entdecken von Änderungen in einem ersten Medienstrom eines Wärme- oder Kältetransportmediums in einer Kälteanlage
JP3972723B2 (ja) 2002-04-25 2007-09-05 三菱電機株式会社 空気調和装置
KR100432224B1 (ko) * 2002-05-01 2004-05-20 삼성전자주식회사 공기 조화기의 냉매 누설 검출 방법
KR100447203B1 (ko) * 2002-08-22 2004-09-04 엘지전자 주식회사 냉난방 동시형 멀티공기조화기 및 그 제어방법
KR100447202B1 (ko) * 2002-08-22 2004-09-04 엘지전자 주식회사 냉난방 동시형 멀티공기조화기 및 그 제어방법
JP2005257219A (ja) 2004-03-15 2005-09-22 Mitsubishi Electric Corp 空気調和機
US7159408B2 (en) * 2004-07-28 2007-01-09 Carrier Corporation Charge loss detection and prognostics for multi-modular split systems

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03186170A (en) * 1989-12-13 1991-08-14 Hitachi Ltd Refrigerating machine and refrigerant amount indicating method in refrigerating machine
JPH04148170A (en) * 1990-10-12 1992-05-21 Mitsubishi Electric Corp Refrigerant sealing amount operating device
JPH09113077A (ja) * 1995-10-16 1997-05-02 Matsushita Refrig Co Ltd 空気調和機
JPH09113079A (ja) * 1995-10-18 1997-05-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 空気調和機の冷媒封入量検知装置
JPH1089780A (ja) * 1996-09-13 1998-04-10 Mitsubishi Electric Corp 冷凍システム装置
JPH1183250A (ja) * 1997-09-16 1999-03-26 Hitachi Ltd 空気調和機の冷媒量判定方法
JP2002295912A (ja) * 2001-03-30 2002-10-09 Mitsubishi Electric Corp 冷凍サイクル装置及びその運転方法
JP2003161551A (ja) * 2001-11-22 2003-06-06 Mitsubishi Electric Corp 冷凍サイクル装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130134348A (ko) * 2012-05-30 2013-12-10 삼성전자주식회사 공기 조화기 및 그 제어 방법
KR101900901B1 (ko) 2012-05-30 2018-09-27 삼성전자주식회사 공기 조화기 및 그 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
ES2510665T3 (es) 2014-10-21
JPWO2006090451A1 (ja) 2008-07-17
EP1852664B1 (en) 2014-08-06
EP1852664A1 (en) 2007-11-07
US7987679B2 (en) 2011-08-02
CN1926392A (zh) 2007-03-07
US20070204635A1 (en) 2007-09-06
WO2006090451A1 (ja) 2006-08-31
CN100513944C (zh) 2009-07-15
EP1852664A4 (en) 2009-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4503646B2 (ja) 空気調和装置
JP4799563B2 (ja) 空気調和装置、空気調和装置の冷媒充填方法、空気調和装置の冷媒充填状態判定方法、並びに空気調和装置の冷媒充填・配管洗浄方法
US8806877B2 (en) Refrigerating cycle apparatus
JP5334909B2 (ja) 冷凍空調装置並びに冷凍空調システム
US7980086B2 (en) Air conditioner
JP4317878B2 (ja) 空気調和機及びその冷媒量判定方法
US9239180B2 (en) Refrigeration and air-conditioning apparatus
KR20080081281A (ko) 공기 조화 장치
EP2012079A1 (en) Air conditioner
JP5147889B2 (ja) 空気調和装置
JP4462096B2 (ja) 空気調和装置
JP2007255818A (ja) 冷凍サイクル装置の診断装置並びにその診断装置を有する熱源側ユニット、利用側ユニット及び冷凍サイクル装置
JP2009079842A (ja) 冷凍サイクル装置およびその制御方法
JP2008249239A (ja) 冷却装置の制御方法、冷却装置および冷蔵倉庫
JP5718629B2 (ja) 冷媒量検知装置
US20210341170A1 (en) Air conditioning apparatus, management device, and connection pipe
KR101460714B1 (ko) 멀티형 공기조화기 및 그 난방운전 협조제어 방법
JPWO2017179210A1 (ja) 冷凍装置
JP2020159687A (ja) 冷凍サイクル装置および冷凍装置
JP2021081187A (ja) 空気調和装置
JP2019207103A (ja) 冷凍装置
KR100677263B1 (ko) 멀티 에어컨의 진공불량 검출방법 및 그 검출장치
KR20070079381A (ko) 멀티 공기조화기의 냉매량 부족방지제어방법
KR101505190B1 (ko) 공기조화기의 설치이상 검출방법
JP2011064410A (ja) 冷凍空調装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090728

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090831

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091201

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100115

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100420

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4503646

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100421

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130430

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130430

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140430

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250