JPWO2013168199A1 - 空気調和装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施の形態1に係る空気調和装置(以下、空気調和装置100と称する)の装置構成の一例を示す概略構成図である。図1に基づいて、空気調和装置100の構成について説明する。ここで、温度、圧力等の高低については、特に絶対的な値との関係で高低等が定まっているものではなく、装置等における状態、動作等において相対的に定まるものとする。
室外機1は、圧縮機10、四方弁等の冷媒流路切替装置11、室外側熱交換器12およびアキュムレータ13を有し、各機器を冷媒配管4で接続している。
室内機2は、負荷側熱交換器50と、第一の絞り装置51とを搭載している。室内機2は、冷媒主管3を介して室外機1と接続し、冷媒が流入出するようになっている。負荷側熱交換器50は、たとえば室内ファン(図示省略)から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行ない、空調対象空間に供給するための暖房用空気または冷房用空気を生成するものである。また、第一の絞り装置51は減圧弁や膨張弁としての機能を有し、冷媒を減圧して膨張させるものである。例えば開度を可変に制御可能な電子式膨張弁等により、第一の絞り装置51を構成するとよい。
図2は、空気調和装置100の冷房運転モード時における冷媒の流れを示す図である。図2では冷媒の流れ方向を実線矢印で示している。この図2では、負荷側熱交換器50で冷熱負荷が発生している場合を例に冷房運転モードについて説明する。
図3は、空気調和装置100の暖房運転モード時における冷媒の流れを示す図である。図3では冷媒の流れ方向を実線矢印で示している。この図3では、負荷側熱交換器50で温熱負荷が発生している場合を例に暖房運転モードについて説明する。
次にこの発明の実施の形態2の空気調和装置100について説明する。ここでは、実施の形態1と異なる部分を主に説明する。ここで、実施の形態2の空気調和装置100の構成は実施の形態1と同じである。実施の形態2の空気調和装置100は、制御装置40の組成判定機能部40Bにおける処理が実施の形態1の空気調和装置100と異なる。
次にこの発明の実施の形態3の空気調和装置100について説明する。ここでは、実施の形態1および実施の形態2と異なる部分を主に説明する。ここで、実施の形態2の空気調和装置100の構成は実施の形態1と同じである。実施の形態3の空気調和装置100は、制御装置40の組成判定機能部40Bにおいて判定に係る処理が実施の形態1および実施の形態2の空気調和装置100と異なる。
例えば、図1に示す空気調和装置100では、冷媒主管3を介して1台の室内機2と室外機1とを接続して構成している場合を例に示しているが、室内機2の接続台数を1台に限定するものではなく、複数台接続するようにしてもよい。
Claims (9)
- 沸点の異なる複数の成分を含む非共沸混合冷媒を吐出する圧縮機と、
空調対象空間外の空気と前記冷媒の熱交換を行う室外側熱交換器と、
前記冷媒の圧力調整をする第一の絞り装置と、
前記空調対象空間の空気と前記冷媒の熱交換を行う負荷側熱交換器と
を冷媒配管で接続して冷媒回路を構成する空気調和装置であって、
前記冷媒回路を循環する前記冷媒における各成分の組成の値を表す循環組成を演算する処理を行う組成演算機能部と、
該組成演算機能部の演算結果が正しいかどうかを判定し、正しくないと判定すると、あらかじめ設定した組成に係る所定値を循環組成として採用し、正しいと判定すると、前記演算結果を循環組成として採用する処理を行う組成判定機能部とを有する制御装置を備える空気調和装置。 - 冷房運転における前記所定値と暖房運転における前記所定値とを設定し、
前記冷房運転時の所定値は、前記冷媒回路に充填した冷媒の組成と等しい値に設定し、
前記暖房運転時の所定値は、前記冷媒回路に充填した冷媒の組成よりも、前記複数の成分のうち、沸点が低い成分の割合が多くなるような値に設定する請求項1に記載の空気調和装置。 - 前記冷媒回路における高圧側の過冷却液状態の冷媒の温度を過冷却液冷媒温度として検出する過冷却液温度検出装置と、
前記過冷却液状態の前記冷媒の高圧圧力を検出する高圧圧力検出装置と、
前記過冷却液状態の冷媒を減圧した後の二相状態の冷媒温度を検出する二相冷媒温度検出装置と、
前記過冷却液状態の冷媒を減圧した後の冷媒の低圧圧力を検出する低圧圧力検出装置とをさらに備え、
前記組成演算機能部は、前記過冷却液温度、前記二相冷媒温度および前記低圧圧力に基づいて前記循環組成を演算する処理を行い、
前記組成判定機能部は、前記過冷却液冷媒温度、前記高圧圧力、前記二相冷媒温度および前記低圧圧力に基づいて前記組成演算機能部の演算結果が正しいかどうかを判定する処理を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の空気調和装置。 - 前記組成判定機能部は、あらかじめ記憶させておいた圧力と温度と前記混合冷媒の組成に対する過冷却液エンタルピの関係と前記過冷却液温度と前記高圧圧力と前記混合冷媒の充填時の組成とから高圧過冷却液冷媒エンタルピを演算し、前記高圧過冷却液冷媒エンタルピを低圧二相冷媒エンタルピと等しいとし、あらかじめ定めた圧力と前記冷媒の組成とに対する飽和液エンタルピの関係と前記高圧圧力および前記低圧圧力と前記混合冷媒の充填時の組成とに基づいて、高圧飽和液エンタルピおよび低圧飽和液エンタルピとを演算し、前記高圧過冷却冷媒エンタルピが前記高圧飽和液エンタルピよりも小さく、かつ、前記低圧二相冷媒エンタルピが前記低圧飽和液エンタルピよりも大きいと判断すると、前記組成演算機能部の演算結果が正しいと判定する請求項3に記載の空気調和装置。
- 前記組成判定機能部は、あらかじめ定めた圧力と前記冷媒の組成とに対する飽和液温度の関係と前記高圧圧力および前記低圧圧力と前記混合冷媒の充填時の組成とに基づいて、高圧飽和液温度および低圧飽和液温度を演算し、前記過冷却冷媒温度が前記高圧飽和液温度よりも小さく、かつ、前記二相冷媒温度が前記低圧飽和液温度よりも大きいと判断すると、前記組成演算機能部の演算結果が正しいと判定する請求項3に記載の空気調和装置。
- 前記組成判定機能部は、あらかじめ定めた圧力と温度と前記冷媒の組成とに対する前記混合冷媒の乾き度の関係と前記過冷却液冷媒温度と前記高圧圧力と前記混合冷媒の充填時の組成とから高圧過冷却冷媒乾き度を演算し、あらかじめ定めた圧力と温度と前記冷媒の組成とに対する前記混合冷媒の乾き度の関係と前記二相冷媒温度と前記低圧圧力と前記混合冷媒の充填時の組成とから低圧二相冷媒乾き度を演算し、前記高圧過冷却冷媒乾き度が0以下であり、かつ、前記低圧二相冷媒乾き度が0よりも大きいと判断すると、前記組成演算機能部の演算結果が正しいと判定する請求項3に記載の空気調和装置。
- 前記組成判定機能部は、前記混合冷媒の組成と前記混合冷媒の充填時の組成との違いおよび/または前記過冷却液温度検出装置と前記高圧圧力検出装置と前記二相冷媒温度検出装置と前記低圧圧力検出装置の各検出誤差によるパラメータの計算結果のずれによる誤判定を回避するためのマージンを持たせた判定を行う請求項3〜6のいずれか一項に記載の空気調和装置。
- 前記室外側熱交換器に前記外気を送り込む室外ファンをさらに備え、
前記制御装置は、前記採用した循環組成に基づいて、前記圧縮機の周波数または/および前記室外ファンの回転数を制御する請求項3〜7のいずれか一項に記載の空気調和装置。 - 冷媒回路内において前記圧縮機の吸入側に、余剰冷媒を溜めるアキュムレータをさらに備え、
前記圧縮機と前記冷媒流路切替装置との間の流路に接続され、前記圧縮機の吐出冷媒の一部をバイパスさせる第一の配管と、
前記冷媒流路切替装置と前記アキュムレータとの間の流路に接続され前記第一の配管に分流した冷媒を前記圧縮機の吸入冷媒に合流させる第二の配管と、
前記第一の配管を流れる冷媒を減圧して前記第二の配管に流す第二の絞り装置と、
前記第一の配管を流れる冷媒と前記前記第三の絞り装置から流出する冷媒とを熱交換させる組成検知用熱交換器と
を有する組成検知回路を構成し、
前記組成検知回路上に、前記過冷却液温度検出装置、前記二相冷媒温度検出装置、前記高圧圧力検出装置、前記低圧圧力検出装置とを設置する請求項3〜8のいずれか一項に記載の空気調和装置。
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