JPWO2020179005A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の構成図である。冷凍サイクル装置100は、圧縮機1と、流路切替装置2と、空気熱交換器3と、第1膨張弁6と、内部熱交換器5と、水熱交換器4とを備え、これらが冷媒配管7で接続されている。圧縮機1は、インジェクションポート16を有する。インジェクションポート16には、内部熱交換器5と第1膨張弁6との間にある分岐部15から分岐したインジェクション配管17が接続されている。インジェクション配管17には、第2膨張弁18が設けられている。また、冷凍サイクル装置100は、圧縮機1、流路切替装置2、第1膨張弁6及び第2膨張弁18を制御する制御装置24と、温度センサ21と、圧力センサ22とを有する。
暖房運転時の冷媒の流れは、図1において実線矢印で示されている。流路切替装置2は、暖房運転時には、第1状態に切り替えられている。以下、圧縮機1に冷媒がインジェクションされる場合の動作を説明する。
暖房運転時に蒸発器として機能する空気熱交換器3の表面には、霜が付着しうる。特に、空気熱交換器3が室外に配置される場合、外気温度が低いと空気熱交換器3に霜が付着しやすい。空気熱交換器3に霜が付着すると、暖房能力の低下及び成績係数の低下を招く。このような事象を回避すべく、空気熱交換器3の表面に付着した霜を溶かすための運転が、除霜運転である。除霜運転時の冷媒の流れは、図1において破線矢印で示されている。除霜運転時には、流路切替装置2が第2状態に切り替えられて、いわゆるリバースサイクルでの運転が行われる。以下、圧縮機1に冷媒がインジェクションされる場合の動作を説明する。
冷房運転時には、第2膨張弁18の開度は0、すなわち全閉状態に制御される。このため、インジェクション配管17を冷媒が流れず、圧縮機1には冷媒がインジェクションされない。その他の冷媒の流れは、除霜運転時と同じである。
次に、冷凍サイクル装置100の運転制御を説明する。図2は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の運転制御を説明するフローチャートである。本実施の形態では、図2に示す運転制御は、制御装置24によって実行される。
開度目標値=現在の開度+(SHd−SHdm)×α・・・(1)
ここで、目標吐出過熱度SHdmは、吐出過熱度SHdの目標値である。αは、補正係数である。補正係数αは、冷凍サイクル装置100の仕様に合わせて設定される。
補正後の開度目標値=補正前の開度目標値+(1−前回の周波数/現在の周波数)×β・・・(2)
ここで、βは、補正係数である。補正係数βは、冷凍サイクル装置100の仕様に合わせて設定される。
次に、本実施の形態の冷凍サイクル装置100の作用を説明する。本実施の形態では、前述のように暖房運転時の冷媒の流れ方向において内部熱交換器5の下流側から分岐させた冷媒を、インジェクション配管17に流入させている。この本実施の形態との作用を説明するために、まず、比較例に係る冷凍サイクル装置100R及びそのモリエル線図を説明する。
本実施の形態では、実施の形態1で説明した目標吐出過熱度SHdmの他の制御方法を説明する。また本実施の形態では、目標吐出過熱度SHdmの他の制御方法に加えて、除霜運転時の第2膨張弁18の開度制御の他の例も説明する。本実施の形態は、実施の形態1と組み合わせて用いられ得る。本実施の形態では、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
前述の実施の形態1において、暖房運転では、図2のステップS5にて第2膨張弁18の開度目標値を演算することを説明した。そして、第2膨張弁18の開度目標値の演算にあたり、目標吐出過熱度SHdmを用いることを式(1)にて例示した。本実施の形態では、この目標吐出過熱度SHdmを、水熱交換器4から流出する水の温度を用いて調整することを説明する。図10は、実施の形態2に係る目標吐出過熱度SHdmの調整制御を説明するフローチャートである。
前述の実施の形態1において、除霜運転では、図2のステップS13にて第2膨張弁18の開度目標値を除霜運転用の値に設定することを説明した。以下では、除霜運転時の第2膨張弁18の開度目標値を、さらに第2水温センサ26の検出値を用いて制御する例を説明する。
Claims (6)
- インジェクションポートを有し、圧縮した冷媒を吐出する圧縮機と、
空気と前記冷媒とを熱交換させる空気熱交換器と、
第1膨張弁と、
水と前記冷媒とを熱交換させる水熱交換器と、
前記圧縮機の前記冷媒の吐出側に設けられ、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記水熱交換器に流入させる第1状態と、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記空気熱交換器に流入させる第2状態と、に切り替えられる流路切替装置と、
前記水熱交換器と前記第1膨張弁とを接続する冷媒配管にある分岐部から分岐し、前記インジェクションポートに接続されるインジェクション配管と、
前記インジェクション配管に設けられた第2膨張弁と、
前記水熱交換器と前記分岐部との間を流れる前記冷媒と、前記インジェクション配管において前記第2膨張弁を流出した前記冷媒とを熱交換させる内部熱交換器とを備え、
前記分岐部は、前記流路切替装置が前記第1状態で運転されているときの冷媒の流れ方向において、前記内部熱交換器の下流側かつ前記第1膨張弁の上流側に設けられている
冷凍サイクル装置。 - 前記圧縮機から吐出される前記冷媒の温度を検出する温度センサと、
前記圧縮機から吐出される前記冷媒の圧力を検出する圧力センサと、
前記流路切替装置が前記第1状態で運転されているときに、前記温度センサの検出値及び前記圧力センサの検出値に基づいて、前記第2膨張弁の開度を制御する制御装置とを備えた
請求項1記載の冷凍サイクル装置。 - 前記制御装置は、前記温度センサの検出値及び前記圧力センサの検出値から得られる吐出過熱度が、目標吐出過熱度に近づくように、前記第2膨張弁の開度を制御する
請求項2記載の冷凍サイクル装置。 - 前記制御装置は、前記圧力センサの検出値の値が大きいほど、前記目標吐出過熱度の値を大きい値とする
請求項3記載の冷凍サイクル装置。 - 前記水熱交換器から流出する水の温度を検出する水温センサを備え、
前記制御装置は、前記水温センサの検出値と、前記水熱交換器から流出する水の温度の目標値との差に基づいて、前記目標吐出過熱度を調整する
請求項3記載の冷凍サイクル装置。 - 前記制御装置は、
前記流路切替装置が前記第1状態にあって、前記水熱交換器が前記冷媒の凝縮器として機能する暖房運転のときの前記第2膨張弁の開度を、前記流路切替装置が前記第2状態にあって、前記空気熱交換器が前記冷媒の凝縮器として機能する除霜運転のときの前記第2膨張弁の開度よりも、小さい値に制御する
請求項2〜請求項5のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
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