JPWO2020079771A1 - 室外機及びそれを備える冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本開示の実施の形態1に従う室外機が用いられる冷凍装置の全体構成図である。なお、この図1は、冷凍装置における各機器の接続関係及び配置構成を機能的に示したものであり、物理的な空間における配置を必ずしも示すものではない。
以下、冷媒量検出部70を用いた冷媒不足の検知方法について説明する。なお、冷媒不足は、冷媒回路への冷媒の初期充填量が不足していたり、使用開始後に冷媒漏れが生じた場合等に発生する。
冷媒量検出部70の配置について、熱交換室202内に箱を設け、冷媒量検出部70をその箱の中に配設してもよい。
冷媒量検出部70の配置について、冷媒量検出部70をモジュール化し、当該モジュールを室外機2の筐体に隣接して配置してもよい。
実施の形態1では、熱交換部並びにファンが室外機2の筐体の側面に設けられ、熱交換室202の一側面(たとえば背面側)から他の側面(たとえば前面側)に向けて気流が形成されるサイドフロータイプの室外機2について説明した。
この実施の形態2における冷凍装置の全体構成は、図1に示した実施の形態1における冷凍装置1と同じである。
この実施の形態3では、冷媒量検出部における熱源として、ヒータ72に代えて、圧縮機出側の高温高圧の冷媒が用いられる。これにより、ヒータ72を別途設けることなく冷媒量検出部を構成することができる。
ここで、Gは、圧縮機10から熱交換部78に流れる冷媒流量であり、Hは、圧縮機10から熱交換部78に流れる冷媒の、熱交換部78前後のエンタルピー差である。
冷媒流量G=V×R×D …(2)
ここで、Vは、圧縮機10の押しのけ量(m3)であり、すなわち、圧縮機1回転あたりの冷媒吸込み量である。Rは、圧縮機10の回転数(1/hr又は1/s)であり、Dは、冷媒の密度(kg/m3)である。密度Dは、圧縮機10の吸入側の冷媒温度と圧力とによって決まる量であり、温度センサ77により検出される温度T5と、圧力センサ90により検出される圧力LPとから算出することができる。
エンタルピー差H=H3−H4 …(3)
ここで、H3は、圧縮機10から熱交換部78に供給される冷媒のエンタルピーであり、H4は、熱交換部78を通過した後の冷媒のエンタルピーである。なお、エンタルピーH3は、圧縮機10の吐出圧力と熱交換部78通過前の冷媒温度とによって決まる量であり、圧力センサ92により検出される圧力HPと、温度センサ75により検出される温度T3とから求めることができる。また、エンタルピーH4は、圧縮機10の吐出圧力と熱交換部78通過後の冷媒温度とによって決まる量であり、圧力HPと、温度センサ76により検出される温度T4とから求めることができる。
冷媒量検出部が設けられるバイパス回路に冷媒が流れると、室内機3の蒸発器60に流れる冷媒量が減少する。したがって、バイパス回路に冷媒を流し続けると、冷凍装置の性能に影響を与える可能性がある。
実施の形態4では、バイパス回路に電磁弁79が設けられ、電磁弁79の閉故障を検知可能としたが、電磁弁79が設けられているか否かに拘わらず、実施の形態4で説明した電磁弁79の閉故障検知の手法は、バイパス回路の閉塞異常の検知にも適用することができる。
冷媒不足判定の実行中、ヒータ72へON指令を出力しているにも拘わらずヒータ72の故障によりヒータ72よる加熱が行なわれない場合、温度T2と温度T1との差(T2−T1)が小さくなり、実際には冷媒不足が生じているにも拘わらず、冷媒不足は生じていないと誤判定する可能性がある。そこで、この実施の形態5では、ヒータ72の故障判定が行なわれる。ヒータ72の故障判定は、たとえば、冷媒不足判定が実行される直前に実行される。
この実施の形態6では、バイパス回路に電磁弁79が設けられる場合に、電磁弁79を用いて圧縮機10の起動性の改善が図られる。具体的には、圧縮機10を起動する際に、電磁弁79をON(開)にしてから圧縮機10を起動させる。これにより、圧縮機10の吐出側(高圧側)と吸入側(低圧側)との圧力差が減少するので、圧縮機10の起動性を改善することができる。
圧縮機10の吐出側の冷媒圧力(高圧側圧力)を検出する圧力センサ92に代えて、図21に示されるように、凝縮器20の出側の冷媒温度を検知する温度センサ94を設け、温度センサ94により検出される温度(飽和液温度)を高圧側圧力(飽和圧力)に換算してもよい。
Claims (20)
- 室内機と接続されて冷凍サイクル装置を形成する室外機であって、
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から出力される冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記凝縮器の出側の冷媒の一部を、前記室内機を通過することなく前記圧縮機へ戻すように構成されたバイパス回路と、
前記バイパス回路に流れる冷媒を加熱するように構成された加熱器と、前記加熱器によって加熱された冷媒の温度を検出する加熱後温度センサとを含む冷媒量検出部とを備え、
前記冷媒量検出部は、前記凝縮器と比較して気流の影響が小さい箇所に設けられる、室外機。 - 前記凝縮器は、熱交換室に設けられ、
前記冷媒量検出部は、仕切板によって前記熱交換室と隔てられた機械室に配設される、請求項1に記載の室外機。 - 前記凝縮器及び前記冷媒量検出部は、熱交換室に設けられ、
前記冷媒量検出部は、前記熱交換室に設けられる箱の中に配設される、請求項1に記載の室外機。 - 前記冷媒量検出部は、前記冷媒量検出部を収容する冷媒量検出モジュール内に設けられ、
前記冷媒量検出モジュールは、前記室外機の筐体に隣接して配設される、請求項1に記載の室外機。 - 前記加熱器は、横向きに配設された冷媒配管の鉛直下方に配設される、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の室外機。
- 前記加熱後温度センサは、横向きに配設された冷媒配管の鉛直下方に配設される、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の室外機。
- 前記加熱器は、ヒータである、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の室外機。
- 前記加熱器は、前記圧縮機出側の冷媒配管である、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の室外機。
- 前記加熱後温度センサが検出した温度を用いて、前記冷凍サイクル装置に封入された冷媒の量を判定する制御装置をさらに備える、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の室外機。
- 前記バイパス回路に設けられ、前記バイパス回路における冷媒の通流及び遮断を切換えるように構成された弁をさらに備え、
前記制御装置は、
前記冷凍サイクル装置に封入された冷媒が不足しているか否かを判定する判定制御の実行中に前記弁を開状態に制御し、
前記判定制御の非実行中は前記弁を閉状態に制御する、請求項9に記載の室外機。 - 前記冷媒量検出部は、前記加熱器によって加熱される前の冷媒の温度を検出する加熱前温度センサをさらに含み、
前記制御装置は、前記加熱後温度センサが検出した温度と前記加熱前温度センサが検出した温度とから算出される温度上昇量を用いて、前記冷凍サイクル装置に封入された冷媒の量を判定する、請求項10に記載の室外機。 - 前記制御装置は、前記温度上昇量が第1のしきい値を超える場合に、前記冷凍サイクル装置に封入された冷媒が不足しているものと判定する、請求項11に記載の室外機。
- 前記制御装置は、前記判定制御の実行中に、前記加熱器の入側及び出側の少なくとも一方の冷媒の温度が、前記第1のしきい値よりも大きい第2のしきい値を超えるとき、前記弁が閉故障しているものと判定する、請求項12に記載の室外機。
- 前記制御装置は、前記弁の閉状態中に前記加熱器を作動させた場合に、前記加熱器入側及び出側の少なくとも一方の冷媒の温度が、前記第1のしきい値よりも大きい第3のしきい値よりも低いとき、前記加熱器が故障しているものと判定する、請求項12又は請求項13に記載の室外機。
- 前記制御装置は、前記判定制御の実行中に、前記加熱器の入側及び出側の少なくとも一方の冷媒の温度が、前記第1のしきい値よりも大きい第4のしきい値を超えるとき、前記バイパス回路が閉塞しているものと判定する、請求項12から請求項14のいずれか1項に記載の室外機。
- 前記制御装置は、前記圧縮機を起動する場合に、前記弁を開状態にして前記圧縮機を起動する、請求項10から請求項15のいずれか1項に記載の室外機。
- 前記バイパス回路は、前記圧縮機の吸入部に接続される、請求項1から請求項16のいずれか1項に記載の室外機。
- 前記バイパス回路に設けられ、前記バイパス回路に流れる冷媒の圧力を減圧するように構成された減圧装置をさらに備える、請求項1から請求項17のいずれか1項に記載の室外機。
- 室内機と接続されて冷凍サイクル装置を形成する室外機であって、
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から出力される冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記凝縮器の出側の冷媒の一部を、前記室内機を通過することなく前記圧縮機へ戻すように構成されたバイパス回路と、
前記バイパス回路に流れる冷媒を加熱するように構成された加熱器と、前記加熱器によって加熱された冷媒の温度を検出する加熱後温度センサとを含む冷媒量検出部とを備え、
前記加熱器又は前記加熱後温度センサは、横向きに配設された冷媒配管の鉛直下方に配設される、室外機。 - 請求項1から請求項19のいずれか1項に記載の室外機と、
前記室外機に接続される室内機とを備える冷凍サイクル装置。
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