JP5040256B2 - 冷凍サイクル装置およびその制御方法 - Google Patents
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Description
張機、蒸発器を順に接続した冷媒回路と、前記放熱器の出口と前記膨張機の入口との間を流れる高圧側冷媒にて、前記蒸発器の出口と前記圧縮機構の入口との間を流れる低圧側冷媒を冷却する内部熱交換器と、前記圧縮機構の出口側に設けられた温度検出手段と、前記蒸発器に送風する送風手段とを備え、前記温度検出手段の検出値が所定の温度より高く、前記膨張機の回転数が所定の回転数より高い場合には、前記送風手段の回転数を低下させるものである。これによると、高圧側圧力が設定圧力近傍まで上昇したことを判定するための圧力センサーなどの圧力検知装置を備えなくても、高圧側圧力が設定圧力近傍まで上昇したと判定でき、送風手段の回転数を低下させることで、膨張機の回収動力を増加させ、蒸発器冷媒ホールド量が増加するので、高圧側圧力の過度な上昇を抑制できる。これにより、信頼性を損なうことなく機器の小型化と高効率化が達成できる。
図1は、本発明の第1の実施の形態における冷凍サイクル装置を示す構成図である。
て、送風ファン16の回転数などを演算する電子制御装置31、および、送風ファン16の回転数を変更するファン回転数制御装置32とを備えている。
また、本実施の形態において、内部熱交換器13は備えられていなくても、本発明の効果が損なわれるものではない。
図6は、本発明の第2の実施の形態における冷凍サイクル装置を示す構成図である。
2密閉容器43内に収納されている。第2密閉容器43内は、圧縮機構11出口の冷媒と略同等の温度と圧力の冷媒によって満たされている。つまり、圧縮機一体膨張機41は高圧シェル式電動圧縮・膨張機である。
構11の吐出温度から高圧側圧力を予測するようにしてもよい。さらに、吐出温度検知装置が検出した温度と予め定めた設定吐出温度を比較することで、高圧側圧力が設定圧力近傍まで上昇したことを判定するようにしてもよい。
図7は、本発明の第3の実施の形態における冷凍サイクル装置を示す構成図である。なお、本実施の形態において、第1の実施の形態と同様の構成要素は図1と同じ番号を付し、その説明を省略し、以下、本実施の形態の第1の実施の形態と異なる構成について説明する。
場合、すなわち、吐出温度(Td)が設定吐出温度(設定Td)より高く、かつ、膨張機回転数(Hze)が設定膨張機回転数(設定Hze)より高い場合には、高圧側圧力が冷凍サイクル装置の設計圧力などから予め設定した設定高圧側圧力近傍まで上昇していると判断する。そして、冷凍サイクル装置の信頼性の確保を優先し、高圧を低下させるために、ファン回転数制御装置32により送風ファン16の回転数(Frpm)を低下させる(ステップ270)。以上のステップの後、ステップ200に戻り、以後ステップ200からステップ270まで繰り返す。
第4の実施の形態の冷凍サイクル装置を示す構成図は第3の実施の形態の構成図である図7と同様であるので、構成の説明を省略する。本実施の形態の冷凍サイクル装置の制御方法について、図9のフローチャートを用いて説明する。
送風ファン16の設定ファン回転数(設定Frpm)と、ファン回転数制御装置32が操作している送風ファン回転数(Frpm)とを比較する(ステップ320)。送風ファン回転数(Frpm)が設定送風ファン回転数(設定Frpm)より小さい場合には、ファン回転数制御装置32により送風ファン回転(Frpm)を増加させる(ステップ330)。一方、送風ファン回転数(Frpm)が設定送風ファン回転数(設定Frpm)と同じ場合には、まず、バイパス弁51が全閉状態か否かを判定する(ステップ340)。
回収動力を増加させ、蒸発器冷媒ホールド量を増加させることができるので、高圧側圧力の過度な上昇を抑制でき、信頼性を損なうことなく機器の小型化が達成できる。
12 放熱器(給湯用熱交換器)
12a 冷媒流路
12b 流体流路
13 内部熱交換器
13a 高圧側冷媒流路
13b 低圧側冷媒流路
14 第1膨張機構
15 蒸発器
16 蒸発器側流体搬送手段(送風ファン)
17 放熱器側流体搬送手段(給水ポンプ)
18 貯湯タンク
20 第1電動機
21 第1の軸
22 第1密閉容器
23 膨張機
24 第2電動機
25 駆動軸
26 圧縮機密閉容器
27 圧縮機
30 圧力検知装置
31 電子制御装置
32 ファン回転数制御装置
40 第2膨張機構
41 圧縮機一体膨張機
42 第2の軸
43 第2密閉容器
50 バイパス回路
51 バイパス弁
60 吐出温度検知装置
61 膨張機回転数制御装置
62 バイパス弁開度制御装置
A 冷媒回路
B 流体回路
Claims (4)
- 高圧側で超臨界状態となりうる冷媒を用い、冷媒量調節手段を有さず、圧縮機構、放熱器、動力回収を行う膨張機、蒸発器を順に接続した冷媒回路と、前記放熱器の出口と前記膨張機の入口との間を流れる高圧側冷媒にて、前記蒸発器の出口と前記圧縮機構の入口との間を流れる低圧側冷媒を冷却する内部熱交換器と、前記圧縮機構の出口側に設けられた温度検出手段と、前記蒸発器に送風する送風手段とを備え、前記温度検出手段の検出値が所定の温度より高く、前記膨張機の回転数が所定の回転数より高い場合には、前記送風手段の回転数を低下させることを特徴とする冷凍サイクル装置。
- 前記膨張機をバイパスするバイパス回路、前記バイパス回路を流れる流量を調節するバイパス弁を備え、前記温度検出手段の検出値が所定の温度より高く、前記バイパス弁の開度が全開状態である場合には、前記送風手段の回転数を低下させ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。
- 高圧側で超臨界状態となりうる冷媒を用い、冷媒量調節手段を有さず、圧縮機構、放熱器、動力回収を行う膨張機、蒸発器を順に接続した冷媒回路と、前記放熱器の出口と前記膨張機の入口との間を流れる高圧側冷媒にて、前記蒸発器の出口と前記圧縮機構の入口との間を流れる低圧側冷媒を冷却する内部熱交換器と、前記圧縮機構の出口側に設けられた温度検出手段と、前記蒸発器に送風する送風手段とを備えた冷凍サイクル装置において、前記温度検出手段の検出値が所定の温度より高く、前記膨張機の回転数が所定の回転数より高い場合には、前記送風手段の回転数を低下させることを特徴とする冷凍サイクル装置の制御方法。
- 前記温度検出手段の検出値が所定の温度より高く、前記膨張機をバイパスするバイパス回路を流れる流量を調整するバイパス弁の開度が全開状態である場合には、前記送風手段の回転数を低下させることを特徴とする請求項3に記載の冷凍サイクル装置の制御方法。
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