JP4839861B2 - 空気調和装置 - Google Patents
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Description
本発明は、冷媒量判定運転と他の空調制御とを行う空気調和装置を提供する。本発明の空気調和装置では、1つの温度センサによって得られる検知温度を、そのままの値として用いたり、室外温度や室外機のファンの駆動に関する値によって得られる回帰式によって補正して得られる値として用いている。本発明は、これにより、1つの温度センサによって、冷媒量判定運転と、他の空調制御のための運転と、を両立させることができる点に特徴がある。また、1つの温度センサを、設置位置の規制されるデフロスト判定制御用に配置しつつ、冷媒量判定運転にも用いることができるようにした点にも特徴がある。
図1は、本発明の一実施形態にかかる空気調和装置1の概略構成図である。空気調和装置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、ビル等の室内の冷暖房に使用される装置である。空気調和装置1は、主として、1台の熱源ユニットとしての室外ユニット2と、それに並列に接続された複数台(本実施形態では、2台)の利用ユニットとしての室内ユニット4、5と、室外ユニット2と室内ユニット4、5とを接続する冷媒連絡配管としての液冷媒連絡配管6及びガス冷媒連絡配管7とを備えている。すなわち、本実施形態の空気調和装置1の蒸気圧縮式の冷媒回路10は、室外ユニット2と、室内ユニット4、5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。
室内ユニット4、5は、ビル等の室内の天井に埋め込みや吊り下げ等により、又は、室内の壁面に壁掛け等により設置されている。室内ユニット4、5は、液冷媒連絡配管6及びガス冷媒連絡配管7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。
室外ユニット2は、ビル等の室外に設置されており、液冷媒連絡配管6及びガス冷媒連絡配管7を介して室内ユニット4、5に接続されており、室内ユニット4、5の間で冷媒回路10を構成している。
冷媒連絡配管6、7は、空気調和装置1をビル等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒配管であり、設置場所や室外ユニットと室内ユニットとの組み合わせ等の設置条件に応じて種々の長さや管径を有するものが使用される。このため、例えば、新規に空気調和装置を設置する場合には、冷媒充填量を計算するために、冷媒連絡配管6、7の長さや管径等の情報を正確に把握する必要があるが、その情報管理や冷媒量の計算自体が煩雑である。また、既設配管を利用して室内ユニットや室外ユニットを更新するような場合には、冷媒連絡配管6、7の長さや管径等の情報が失われていることがある。
次に、本実施形態の空気調和装置1の動作について説明する。
(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、図1及び図3を用いて説明する。
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。
制御部8は、併用温度センサ34による検知温度に基づいて蒸発器に着霜が生じているか否かの判定である、デフロスト判定制御を行う。
制御部8は、併用温度センサ34による検知温度を回帰式によって補正して得られる値に基づいて、上述した通常運転モードを行いながら、冷媒回路10における冷媒量の判定を行う。ここでは、併用温度センサ34による検知温度を回帰式によって補正して得られる値により、過冷却度を算出し、これらの値に基づいて冷媒量を判定する。
ここで、Tb’は、補正によって得られるパス23Pの合流後の冷媒予想温度である。また、Tbは、併用温度センサ34による実測値であり、Fanは、室外ファン28のモータ28aの回転数であり、Taは、外気温度であり、Grは、冷媒回路10を循環する冷媒量であり、Fは、所定の係数である。
ここで、Teは、冷媒の蒸発温度であり、Tcは、冷媒の凝縮温度である。
(1)
従来の空気調和装置では、冷媒量判定運転を行うために必要な室外熱交換器の出口近傍に設けられて温度データを取得する温度センサと、同様な位置である室外熱交換器の出口近傍において空調制御のために必要な温度データを取得する温度センサとが別々に設けられている。このため、温度センサが別個に複数必要な構成となっており、システムコストが高くなっている。
本実施形態に係る空気調和装置1では、併用温度センサ34は、室外熱交換器23の出口に設けられた複数のパス23Pのうち、下部のパス23Pに設けられている。また、一般に、着霜は、室外熱交換器23の下方の通過する冷媒の温度が最も低い位置において生じやすい。このため、本実施形態の空気調和装置1における併用温度センサ34の配置によると、デフロスト判定制御を行う際に必要となる温度として最も適切な位置の温度を検知することができるようになる。これにより、デフロスト判定制御の精度を向上させることができる。
本実施形態における空気調和装置1では、デフロスト判定制御の精度が向上するように、併用温度センサ34を室外熱交換器23のパスの下方に設けている。
上記実施形態の空気調和装置1では、空調関連制御であるデフロスト判定制御を行うために必要となる温度データは併用温度センサ34の検知温度Tbとして得られ、冷媒量の判定運転のための温度データは、併用温度センサ34から得られる値を回帰式による補正値Tb’として得られる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
上記実施形態における空気調和装置1では、併用温度センサ34を室外熱交換器23の複数のパスのうち下方の位置に配置して、デフロスト判定制御の精度を向上させ、冷媒量判定運転に必要となる温度データを回帰式を用いて補正する場合を例に挙げて説明した。
上記実施形態における空気調和装置1では、冷媒量判定運転以外の空調関連制御としてデフロスト判定制御を例に挙げて説明した。
上記実施形態における空気調和装置1では、回帰式として、併用温度センサ34の実測値Tbと他のパラメータとを線形結合させた、
Tb’=A×Tb+B×Fan+C×Ta+D×Gr+F
という式を例に挙げて説明した。
Tb’=Tb+f(Fan,Ta,Gr)
という実測値Tbに修正を加えるという形式の回帰式であってもよいし、
Tb’=g(Fan,Ta,Gr)×Tb+f(Fan,Ta,Gr)
という実測値Tbに修正係数を乗じて、さらに修正項を加えるという形式の回帰式であってもよい。
2 室外ユニット
4、5 室内ユニット
6、7 冷媒連絡配管
8 制御部(空調関連制御部、冷媒量判定手段)
10 冷媒回路
21 圧縮機
23 室外熱交換器
23P パス
28 室外ファン
34 併用温度センサ
42、52 室内熱交換器
Claims (3)
- 圧縮機(21)と熱源側熱交換器(23)と膨張機構(41、51)と利用側熱交換器(42、52)とが接続されることによって構成される冷媒回路(10)と、
前記熱源側熱交換器の複数のパスの合流前に設けられた温度センサ(34)と、
前記温度センサによって検知される温度に基づいて冷房運転、暖房運転、着霜の判定のいずれかの制御を行う空調関連制御部(8)と、
前記温度センサによって検知される温度に対して前記熱源側熱交換器に対するファンの駆動状態に関する値と、外気温度と、冷媒循環量との少なくともいずれか1つの値に基づいた回帰式を用いることで前記熱源側熱交換器の複数のパスの合流後の部分を流れる冷媒温度に相当する値を算出し、前記算出した値に基づいて前記熱源側熱交換器を通過した冷媒の過冷却度を求めて前記冷媒回路の冷媒量を判定する冷媒量判定手段(8)と、
を備えた空気調和装置(1)。 - 前記温度センサは、前記熱源側熱交換器に設けられた複数のパスのうち、通過する冷媒の温度が最も低い位置に設けられている、
請求項1に記載の空気調和装置(1)。 - 圧縮機(21)と熱源側熱交換器(23)と膨張機構(41、51)と利用側熱交換器(42、52)とが接続されることによって構成される冷媒回路(10)と、
前記熱源側熱交換器の有する複数のパスの合流後に設けられた温度センサと、
前記温度センサによって検知される温度に基づいて前記熱源側熱交換器を通過した冷媒の過冷却度を検出して前記冷媒回路の冷媒量を判定する冷媒量判定手段(8)と、
前記温度センサによって検知される温度に対して前記熱源側熱交換器に対するファンの駆動状態に関する値と、外気温度と、冷媒循環量との少なくともいずれか1つの値に基づいた回帰式を用いることで前記熱源側熱交換器の有する複数のパスの合流前を流れる冷媒温度に相当する値を算出し、前記算出した値に基づいて冷房運転、暖房運転、着霜の判定のいずれかの制御を行う空調関連制御部(8)と、
を備えた空気調和装置(1)。
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