WO2019207741A1 - 空気調和機 - Google Patents

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pressure
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シュン 薛
内藤 宏治
横関 敦彦
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日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社
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    • F25B2700/2115Temperatures of a compressor or the drive means therefor
    • F25B2700/21152Temperatures of a compressor or the drive means therefor at the discharge side of the compressor

Definitions

  • the present invention relates to an air conditioner provided with means for evaluating the volume of a pipe connecting an outdoor unit and an indoor unit.
  • the air conditioner is operated for cooling, and the low pressure gas is calculated based on the pressure loss of the low pressure gas pipe obtained from the suction pressure of the compressor and the saturation pressure of the indoor heat exchanger. It has been proposed to calculate the length of the tube.
  • Patent Document 2 based on the elapsed time from when the opening of the expansion valve is forcibly changed during cooling operation to when the discharge gas temperature of the compressor changes to a predetermined temperature. It has been proposed to derive the piping length of the refrigerant circuit.
  • JP 2006-183979 A Japanese Patent Laid-Open No. 2001-280756
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 can be implemented only when an appropriate amount of refrigerant is sealed in the air conditioner and cooling operation is possible. In other words, there is a problem that the pipe length cannot be evaluated at a time when the temperature is low or before additional charging of the refrigerant is performed.
  • the elapsed time from when the opening of the expansion valve is forcibly changed until the discharge gas temperature of the compressor changes to a predetermined temperature is the heat capacity of the connecting pipe.
  • the heat capacity of the compressor and the heat exchanger, the amount of refrigerant held by the air conditioner, the ambient temperature, and the like are also affected.
  • the installed compressor, heat exchanger, and the amount of refrigerant held differ.
  • the ambient temperature depends on the location and timing of the air conditioner. Therefore, it is not easy to ensure the accuracy of pipe length evaluation.
  • the present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide an air conditioner capable of accurately evaluating the volume of a pipe connecting an outdoor unit and an indoor unit. To do.
  • the present invention includes an outdoor unit including a compressor and an outdoor heat exchanger, an indoor unit including an indoor heat exchanger and a pressure reducing device, and a pipe connecting the outdoor unit and the indoor unit.
  • the outdoor unit controls the bypass path that communicates the discharge side of the compressor and the suction side of the compressor, the on-off valve that opens and closes the bypass path, and the compressor, the pressure reducing device, and the on-off valve.
  • a control device that opens the on-off valve in a state where the compressor is stopped so that the refrigerant in a substantially vacuum state is opened from a discharge side of the compressor in a refrigerant accumulation state in which the refrigerant is accumulated.
  • a bypass opening for circulating the refrigerant through the bypass path is performed on the suction side of the compressor, and the pressure on the discharge side of the compressor, the pressure change on the suction side of the compressor, and the pressure in the bypass opening At least one of the time required for the suction-side pressure changes in compressor, based on, and evaluating the volume of the piping connecting the indoor unit and the outdoor unit.
  • an air conditioner capable of accurately evaluating the volume of a pipe connecting an outdoor unit and an indoor unit.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram (cycle system diagram) showing an outline of an air conditioner according to the present embodiment.
  • the air conditioner 1 includes an indoor unit 100, an outdoor unit 200, and pipes 51 and 52 that connect the indoor unit 100 and the outdoor unit 200.
  • the indoor unit 100 includes an indoor heat exchanger 11 that exchanges heat between the refrigerant and room air, an indoor expansion valve (decompression device) 12 that decompresses the refrigerant, and an indoor fan 13 that supplies indoor air to the indoor heat exchanger 11.
  • the connection port 14 for connecting the pipe 51 and the connection port 15 for connecting the pipe 52 are provided.
  • the outdoor unit 200 includes an outdoor heat exchanger 21 that exchanges heat between the refrigerant and the outside air, an outdoor expansion valve 22 that decompresses the refrigerant, an outdoor fan 23 that supplies the outdoor air to the outdoor heat exchanger 21, and a compression that compresses the refrigerant.
  • a check valve 29 that allows flow to the four-way valve 26 and prevents reverse flow; a bypass pipe (bypass path) 28 that connects the discharge side of the compressor 24 and the suction side of the accumulator 25; and a bypass pipe And an on-off valve 27 that controls the flow in 28 (opens and closes the bypass pipe 28).
  • the outdoor unit 200 detects a refrigerant pressure (hereinafter referred to as discharge pressure) on the discharge side of the compressor 24 and a refrigerant pressure (hereinafter referred to as suction pressure) on the suction side of the accumulator 25.
  • Pressure sensor 65 temperature sensor 61 for detecting the refrigerant temperature on the discharge side of the compressor 24, temperature sensors 62 and 63 for detecting the refrigerant temperature at the inlet / outlet of the outdoor heat exchanger 21, and the outside air temperature
  • a temperature sensor 64 for detecting.
  • the outdoor unit 200 is provided with an electric box, and a control device 70 is provided in the electric box.
  • the control device 70 is electrically connected to the indoor expansion valve 12, the on-off valve 27, the temperature sensors 61 to 64, and the pressure sensors 65 and 66.
  • the temperature sensors 61 to 64 and the pressure sensors 65 and 66 transmit a signal corresponding to the measurement result to the control device 70.
  • the indoor expansion valve 12 and the on-off valve 27 operate based on a signal transmitted from the control device 70.
  • the control device 70 is configured by, for example, a microcomputer and a peripheral circuit mounted on a substrate.
  • the microcomputer reads out a control program stored in a ROM (Read Only Memory), expands it in a RAM (Random Access Memory), and executes various processes by a CPU (Central Processing Unit).
  • the peripheral circuit includes an A / D converter, a drive circuit for various motors, a sensor circuit, and the like.
  • the control device 70 also detects the temperatures detected by the temperature sensors 61 to 64, the suction pressure (pressure on the suction side of the compressor) detected by the pressure sensor 65, and the discharge pressure (compressor) detected by the pressure sensor 66. Pressure on the discharge side).
  • a solid line arrow indicates the flow direction of the refrigerant during the cooling operation
  • a broken line arrow indicates the flow direction of the refrigerant during the heating operation.
  • the outdoor heat exchanger 21 functions as a condenser
  • the indoor heat exchanger 11 functions as an evaporator.
  • the refrigerant is compressed by the compressor 24 and discharged in a high-pressure and high-temperature gas state, and then passes through the four-way valve 26 to the outdoor air sent by the outdoor fan 23 in the outdoor heat exchanger 21. Releases heat and condenses.
  • the refrigerant coolant which became the liquid state of the high pressure intermediate temperature passes through the outdoor expansion valve 22, the piping 52, and the indoor expansion valve 12, and is pressure-reduced, It changes to a low-pressure low-temperature gas-liquid two-phase state.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant takes heat from the indoor air sent by the indoor fan 13 in the indoor heat exchanger 11 and evaporates to be in a low-pressure and low-temperature gas state.
  • the gas refrigerant flows into the accumulator 25 through the pipe 51 and the four-way valve 26, and after the liquid refrigerant that could not be evaporated in the indoor heat exchanger 11 is separated, the gas refrigerant is sucked into the compressor 24.
  • the refrigerant flow direction is switched by the four-way valve 26, the heating operation is performed.
  • the outdoor heat exchanger 21 functions as an evaporator
  • the indoor heat exchanger 11 functions as a condenser.
  • the refrigerant is composed of the compressor 24, the four-way valve 26, the pipe 51, the indoor heat exchanger 11, the indoor expansion valve 12, the pipe 52, the outdoor expansion valve 22, the outdoor heat exchanger 21, the four-way valve 26, It circulates in the air conditioner 1 while changing the state of the accumulator 25 and the compressor 24 in this order.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a process for evaluating the pipe volume according to the present embodiment
  • FIG. 3 is a graph showing a suction pressure change in the bypass opening process.
  • the air conditioner 1 when the air conditioner 1 is shipped, a certain amount of refrigerant is sealed in the outdoor unit 200 in advance. Further, even after the installation of the air conditioner 1 is completed, additional charging of the refrigerant is performed as necessary. For example, if the length of the pipe is less than or equal to the specified length, the addition of the refrigerant is unnecessary, and if the length exceeds the specified length, the addition of the refrigerant is necessary. In view of such circumstances, a process of performing pipe volume evaluation in a state where the air conditioner 1 holds a refrigerant will be described.
  • step S10 the control device 70 executes a refrigerant recovery operation. That is, before starting the compressor 24, the control apparatus 70 switches the four-way valve 26 to the state shown with the broken line in FIG. 1, and makes the indoor expansion valve 12 and the on-off valve 27 fully closed.
  • the compressor discharge side discharge side of the compressor 24
  • the pipe 51 is composed of the pipe 52, the outdoor heat exchanger 21, the accumulator 25, and the compressor 24.
  • the compressor is shut off from the suction side (the suction side of the compressor 24).
  • the control device 70 operates the compressor 24 and feeds the refrigerant on the compressor suction side to the compressor discharge side.
  • the refrigerant pressure increases on the compressor discharge side and decreases on the compressor suction side.
  • step S20 the control device 70 determines whether or not the suction pressure Ps (pressure on the compressor suction side) detected by the pressure sensor 65 is a predetermined pressure 1, for example, 0.3 MPa or less.
  • a predetermined pressure 1 for example, 0.3 MPa or less.
  • the control device 70 continues the process of collecting the refrigerant on the compressor suction side and sending it to the compressor discharge side. Further, when the control device 70 determines that the suction pressure is equal to or less than the predetermined pressure 1 (S20, Yes), the control device 70 proceeds to the process of step S30.
  • the predetermined pressure 1 is preferably set to a minimum value that can protect the compressor 24 (a minimum value at which the compressor 24 does not break).
  • step S30 the control device 70 stops the compressor 24. Thereby, it will be in the refrigerant
  • the suction pressure at the end of the refrigerant recovery operation may be set low within a range where the air conditioner 1 can be operated. Further, in the case of an air conditioner including a plurality of compressors 24 in the outdoor unit 200, all the compressors may be operated.
  • step S40 the control device 70 executes bypass opening. That is, the control device 70 opens the on-off valve 27 and starts counting time (starts a timer). In this case, most of the refrigerant in the air conditioner 1 is accommodated by opening the on-off valve 27, and almost no refrigerant is retained from the high-pressure compressor discharge side via the bypass pipe 28 (substantially in a vacuum state). ) Refrigerant flows to the compressor suction side. As the refrigerant on the compressor suction side increases, the discharge pressure Pd detected by the pressure sensor 66 (pressure on the discharge side of the compressor 24) decreases, and the suction pressure Ps detected by the pressure sensor 65 (compressor). 24 (pressure on the suction side) increases.
  • the detection value of each sensor is acquired at a constant time interval, for example, every second, and stored in a predetermined storage device (memory).
  • the sensors are pressure sensors 65 and 66 and temperature sensors 61, 62, 63, and 64 (see FIG. 1).
  • the temperature sensors 61, 62, and 63 can check the state of the refrigerant (for example, whether it is in a gas state or a gas-liquid two-phase state), and can be selected as necessary. Use it.
  • step S50 the control device 70 determines whether or not the suction pressure Ps detected by the pressure sensor 65 is equal to or greater than a predetermined pressure 2.
  • the control device 70 proceeds to the process of step S60, and when determining that the suction pressure is not equal to or higher than the predetermined pressure 2 (S50). No), the process of step S50 is repeated.
  • the predetermined pressure 2 is a threshold value for completing the time counting from the opening of the on-off valve 27 and shifting to the evaluation of the pipe volume.
  • step S60 the control device 70 executes pipe volume evaluation. That is, the volume of the pipe 52 is evaluated using the detection values of the sensors (pressure sensors 65 and 66, temperature sensor 64) acquired in the bypass opening process of step S40.
  • the pipe between the compressor 24 and the connection port 31 is heated by high-temperature gas discharged from the compressor 24 during the refrigerant recovery operation. For this reason, the refrigerant flowing from the compressor discharge side to the bypass pipe 28 is kept in a gas state within a certain time.
  • the reason why the refrigerant is kept in the gas state in this way is that, for example, the compressor 24 is made of iron having a large heat capacity, and the pipe 51 is made of copper having a large heat capacity, so that the compressor 24 and the pipe 51 are not easily cooled.
  • the amount of refrigerant passing through depends only on the inlet pressure and the inlet temperature.
  • the inlet pressure is detected by the pressure sensor 66 and corresponds to the discharge pressure Pd.
  • the inlet temperature is detected by the temperature sensor 61 and corresponds to the discharge temperature Td.
  • the flow rate Q is proportional to ( ⁇ P ⁇ Pm) / (G ⁇ T), but the pressure
  • the difference ⁇ P is 1 ⁇ 2 or more of the inlet pressure
  • the flow is closed and the flow rate Q is proportional to P1 / (G ⁇ T).
  • Pm is the average absolute pressure ((P1 + P2) / 2)
  • G is the specific gravity
  • T is the temperature
  • P1 is the inlet pressure
  • P2 is the outlet pressure.
  • the specific gravity G can be estimated from pressure and temperature.
  • the pressure increase (change in suction pressure) accompanying the increase in refrigerant on the compressor suction side is affected only by the volume. That is, as shown in FIG. 3, when the pipe volume is small, the suction pressure Ps increases rapidly, and when the pipe volume is large, the suction pressure Ps increases slowly.
  • the predetermined pressure 2 corresponding to the compressor suction side pressure at the end of the bypass opening is set so as not to exceed the saturation pressure corresponding to the outside air temperature.
  • the pipe 52 and the outdoor heat exchanger 21 are calculated from the above-described change in suction pressure (suction pressure change) and the amount of refrigerant flowing from the compressor discharge side to the compressor suction side. Then, the compressor suction side volume composed of the accumulator 25 and the compressor 24 can be obtained.
  • the outdoor heat exchanger 21, the accumulator 25, and the compressor 24 are known, the outdoor heat exchanger 21, the accumulator 25, and the compressor are determined from the determined compressor suction volume.
  • the volume of the pipe 52 (pipe volume) can be obtained by subtracting the 24 volumes. If the pipe diameter of the pipe 52 is known, the length of the pipe 52 (pipe length) can be calculated. Note that the length of the pipe 52 is the same as the length of the pipe 51.
  • the pressure difference ⁇ P is 1 ⁇ 2 or more of the inlet pressure
  • the volume on the suction side of the compressor can be expressed as a function of the suction pressure change, the time required for the suction pressure change, the discharge pressure, and the discharge temperature.
  • the volume of 52 can be evaluated relatively easily.
  • Pd indicates the discharge pressure and is a value detected by the pressure sensor 66.
  • Td indicates the discharge temperature and is a value detected by the temperature sensor 61.
  • ⁇ Ps indicates a change in the suction pressure, and is a change in a value detected by the pressure sensor 65.
  • t indicates an elapsed time since the opening / closing valve 27 is opened.
  • the discharge temperature Td has a smaller influence than other parameters, it may be determined whether or not the discharge temperature Td is adopted depending on the required accuracy.
  • the discharge pressure Pd varies depending on the apparatus and the amount of refrigerant held, and cannot be controlled. Therefore, when the suction pressure change and the time required for the suction pressure change are initially set in accordance with the device, any one of them becomes constant and a predetermined value is given. That is, the suction pressure Ps is set to the predetermined pressure 2 as shown in FIG. Thereby, the volume is obtained from the discharge pressure Pd and the time t from the above-described formula.
  • step S70 the control device 70 displays the evaluation result.
  • the estimated value of the volume of the pipe 52 is displayed on the display unit of the air conditioner 1.
  • the display unit may be displayed on an LED provided on a substrate of an electric box inside the outdoor unit 200 or may be displayed on a liquid crystal screen of a remote controller of the air conditioner 1.
  • the pressure change on the compressor suction side used for the evaluation of the pipe volume depends only on the volume of the pipe and the increase amount of the retained refrigerant (the amount of refrigerant flowing from the compressor discharge side to the compressor suction side). There is no need to know detailed specifications such as pipe shape. Even if an appropriate refrigerant is not sealed or the temperature is low, refrigerant recovery and pipe volume evaluation can be performed. Furthermore, since the parameters required for the evaluation of the pipe volume can be reduced, the influence of the detection error of the sensor on the evaluation accuracy can be suppressed, and the pipe volume can be accurately evaluated.
  • the indoor unit including the outdoor unit 200 including the compressor 24 and the outdoor heat exchanger 21, the indoor heat exchanger 11, and the indoor expansion valve 12. 100, and pipes 51 and 52 for connecting the outdoor unit 200 and the indoor unit 100 to each other.
  • the outdoor unit 200 includes a bypass pipe 28 that connects the discharge side of the compressor 24 and the suction side of the compressor 24, an on-off valve 27 that opens and closes the bypass pipe 28, the compressor 24, the indoor expansion valve 12, and the on-off valve 27.
  • a control device 70 for controlling.
  • the control device 70 opens the on-off valve 27 in a state where the compressor 24 is stopped, thereby bypassing from the discharge side of the compressor 24 in the refrigerant accumulation state where the refrigerant is accumulated to the suction side of the compressor 24 in the substantially vacuum state.
  • a bypass opening for circulating the refrigerant through the pipe 28 is executed.
  • the volumes of the pipes 51 and 52 connecting the outdoor unit 200 and the indoor unit 100 are evaluated ( Find the volume). According to this, the volume of the pipes 51 and 52 can be accurately evaluated (calculated) with a small number of parameters.
  • control device 70 operates the compressor 24 in a state where the indoor expansion valve 12 is fully closed before executing the bypass opening, and the refrigerant on the suction side of the compressor 24 is supplied to the compressor 24.
  • the suction side of the compressor 24 is set to a substantially vacuum state, and the discharge side of the compressor 24 is set to a refrigerant accumulation state.
  • the pressure difference ⁇ P in the bypass pipe 28 when the bypass is opened is equal to or greater than 1 ⁇ 2 of the pressure at the inlet of the bypass pipe 28 (compressor discharge side pressure).
  • the suction pressure Ps of the compressor 24 at the end of the bypass opening is set lower than the saturation pressure (predetermined pressure 2) corresponding to the outside air temperature (ambient temperature).
  • the air conditioner 1 has been described by exemplifying a configuration in which one outdoor unit and one indoor unit are connected. As a modification, a plurality of indoor units are provided in one outdoor unit.
  • the present invention may be applied to a configuration in which units are connected and a configuration in which a plurality of outdoor units and a plurality of indoor units are connected.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a process for evaluating a pipe volume according to a modification of the present embodiment
  • FIG. 5 is a graph showing a change in suction pressure in the bypass opening process.
  • step S51 is used instead of step 50 in the flowchart of FIG. 2, and only different parts will be described below.
  • step S51 the control device 70 determines whether or not the elapsed time after starting the bypass opening (after opening the on-off valve 27) has reached a predetermined time.
  • the control device 70 repeats the process of step S51, and when it is determined that the predetermined time has elapsed (S51, Yes), step S60. Proceed to the process.
  • the predetermined time is a threshold value for completing the time counting and shifting to the evaluation of the pipe volume.
  • the pressure difference ⁇ P in the bypass pipe 28 at the end of the bypass opening is the pressure (compressor at the inlet of the bypass pipe 28). It is set so as to satisfy 1/2 or more of (discharge side pressure).
  • the suction pressure changes ⁇ Ps1, ⁇ Ps2 at the elapsed time t3 are obtained.
  • the suction pressure change ⁇ Ps1 is large, and when the pipe volume is large, the suction pressure change ⁇ Ps2 is small. That is, the smaller the volume, the faster the suction pressure rises, and a larger pressure change is exhibited during a certain time (elapsed time t3) after the opening / closing valve 27 is opened.
  • the time t3 is set so that the suction pressure Ps (compressor suction pressure at the end of bypass opening) when the time t3 has elapsed is lower than the saturation pressure corresponding to the ambient temperature.
  • the suction pressure change ⁇ Ps and the discharge can be determined by the function described above.
  • the pipes 51 and 52 can be accurately evaluated with the pressure Pd.
  • the case where the refrigerant recovery operation is executed is described as an example in FIGS. 2 and 4, but the pipe volume may be evaluated without executing the refrigerant recovery operation.
  • the indoor unit 100 is in the refrigerant accumulation state, and the outdoor unit 200 in a substantially vacuum state is connected to the indoor unit 100.
  • the bypass recovery operation step S40
  • the refrigerant recovery operation step S10 to S30.
  • the suction pressure change ⁇ Ps of the compressor 24 nor the time t required for the suction pressure change ⁇ Ps of the compressor 24 is set, and the discharge pressure Pd of the compressor 24 and the suction pressure change ⁇ Ps of the compressor 24 are
  • the pipe volume may be evaluated based on the time t required for the suction pressure change ⁇ Ps of the compressor 24.

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Abstract

制御装置(70)は、室内膨張弁(12)を閉じた状態で圧縮機(24)を運転して、冷媒を圧縮機吸入側から圧縮機吐出側に送り、圧縮機吐出側を冷媒蓄積状態、圧縮機吸入側を略真空状態にする。そして、圧縮機(24)を停止した状態で開閉弁(27)を開くことで、圧縮機吐出側から圧縮機吸入側に、バイパス管(28)を介して冷媒を流通させるバイパス開放を実行する。このバイパス開放において、吸入圧力が所定圧に到達したところで、圧縮機吐出側の圧力と、圧縮機の吸入圧力変化および圧縮機の吸入圧力変化に要した時間の少なくとも一方と、に基づき、配管容積を評価する。

Description

空気調和機
 本発明は、室外ユニットと室内ユニットとを接続する配管の容積を評価する手段を備えた空気調和機に関する。
 空気調和機において、信頼性を向上するために、室外ユニットと室内ユニットとを接続する配管に応じて膨張弁等の制御パラメータを調整することが知られている。しかし、配管を直接に測ることが困難な場合(例えば、既設配管をそのまま利用し、空気調和機のみをリニューアルする場合)があるので、配管長さを間接的に評価する方法が提案されている。
 例えば、特許文献1に開示された従来技術では、空気調和機を冷房運転させ、圧縮機の吸入圧力と室内熱交換器の飽和圧力とから求めた低圧ガス管の圧力損失に基づいて、低圧ガス管の長さを算出することが提案されている。
 また、特許文献2に開示された従来技術では、冷房運転時に膨張弁の開度を強制的に変更させたときから、圧縮機の吐出ガス温度が所定温度に変化するまでの経過時間に基づいて、冷媒回路の配管長さを導出することが提案されている。
特開2006-183979号公報 特開2001-280756号公報
 しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載の従来技術は、空気調和機に適切な冷媒量が封入され、冷房運転可能な場合に限り実施できる。言い換えれば、気温が低い時期や、冷媒の追加封入を行う前に、配管長さの評価ができない問題がある。
 また、特許文献1に記載の従来技術では、圧力損失は配管長さのみならず、配管の曲がり箇所の有無や管内を流れる冷媒の流速等様々な要因に影響される。そのため、低圧ガス管の長さを正しく評価するのに、少なくとも配管形状と管径を把握する必要があるが、既設配管の場合、調査することが極めて困難である。
 また、特許文献2に記載の従来技術では、膨張弁の開度を強制的に変更させたときから圧縮機の吐出ガス温度が所定温度に変化するまでの経過時間が、接続配管の熱容量の他に、圧縮機と熱交換器の熱容量、空気調和機が保有する冷媒量、周囲温度等にも影響される。しかし、空気調和機の容量や機種によって、搭載する圧縮機と熱交換器、そして、保有冷媒量が異なる。また、周囲温度は、空気調和機の設置場所や時期に左右される。そのため、配管長さの評価精度を確保するのが決して容易ではない。
 本発明は、前記従来の課題を解決するためになされたものであり、室外ユニットと室内ユニットとを接続する配管の容積を正確に評価することが可能な空気調和機を提供することを目的とする。
 本発明は、圧縮機と室外熱交換器とを備えた室外ユニットと、室内熱交換器と減圧装置とを備えた室内ユニットと、前記室外ユニットと前記室内ユニットとを接続する配管と、を備え、前記室外ユニットは、前記圧縮機の吐出側と前記圧縮機の吸入側とを連通するバイパス経路と、前記バイパス経路を開閉する開閉弁と、前記圧縮機、前記減圧装置および前記開閉弁を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記圧縮機が停止した状態で前記開閉弁を開くことで、冷媒が蓄積された冷媒蓄積状態の前記圧縮機の吐出側から略真空状態の前記圧縮機の吸入側に、前記バイパス経路を介して冷媒を流通させるバイパス開放を実行し、前記バイパス開放における、前記圧縮機の吐出側の圧力と、前記圧縮機の吸入側の圧力変化および前記圧縮機の吸入側の圧力変化に要した時間の少なくとも一方と、に基づき、前記室外ユニットと前記室内ユニットとを接続する配管の容積を評価することを特徴とする。
 本発明によれば、室外ユニットと室内ユニットとを接続する配管の容積を正確に評価することが可能な空気調和機を提供できる。
本実施形態に係る空気調和機の概略を示す全体構成図である。 本実施形態に係る配管容積を評価するプロセスを示すフローチャートである。 バイパス開放過程における吸入圧力変化を示すグラフである。 本実施形態の変形例に係る配管容積を評価するプロセスを示すフローチャートである。 バイパス開放過程における吸入圧力変化を示すグラフである。
 まず、図1を参照して、本実施形態に係る空気調和機について説明する。図1は本実施形態に係る空気調和機の概略を示す全体構成図(サイクル系統図)である。
 図1に示すように、空気調和機1は、室内ユニット100と、室外ユニット200と、室内ユニット100と室外ユニット200とを接続する配管51,52と、備えて構成されている。
 室内ユニット100は、冷媒と室内空気とを熱交換させる室内熱交換器11と、冷媒を減圧する室内膨張弁(減圧装置)12と、室内熱交換器11へ室内空気を供給する室内ファン13と、配管51を接続する接続口14と、配管52を接続する接続口15と、を備える。
 室外ユニット200は、冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器21と、冷媒を減圧する室外膨張弁22と、室外熱交換器21へ外気を供給する室外ファン23と、冷媒を圧縮する圧縮機24と、蒸発器(室内熱交換器11、室外熱交換器21)で蒸発しきれなかった液冷媒を分離貯留するアキュムレータ25と、冷媒の流れ方向を切り替える四方弁26と、圧縮機24から四方弁26への流れを許容し、その逆の流れを阻止する逆止弁29と、圧縮機24の吐出側とアキュムレータ25の吸入側とを連通するバイパス管(バイパス経路)28と、バイパス管28内の流れをコントロールする(バイパス管28を開閉する)開閉弁27と、を備える。
 また、空気調和機1の制御に必要な情報を収集するために、各種のセンサが用いられている。例えば、室外ユニット200には、圧縮機24の吐出側における冷媒圧力(以下、吐出圧力)を検出するための圧力センサ66と、アキュムレータ25の吸入側における冷媒圧力(以下、吸入圧力)を検出するための圧力センサ65と、圧縮機24の吐出側における冷媒温度を検出するための温度センサ61と、室外熱交換器21の出入口における冷媒温度を検出するための温度センサ62、63と、外気温度を検出するための温度センサ64と、が設けられている。
 また、室外ユニット200には、電気箱が設けられ、この電気箱内に制御装置70が設けられている。制御装置70は、室内膨張弁12、開閉弁27、温度センサ61~64、圧力センサ65,66と電気的に接続されている。温度センサ61~64、圧力センサ65,66は、制御装置70へ、測定結果に応じた信号を送信する。室内膨張弁12、開閉弁27は、制御装置70から送信される信号に基づいて動作する。この制御装置70は、例えばマイコン(Microcomputer)と周辺回路とが基板に実装されて構成されている。マイコンは、ROM(Read Only Memory)に記憶された制御プログラムを読み出してRAM(Random Access Memory)に展開し、CPU(Central Processing Unit)が実行することで各種処理が実現される。周辺回路は、A/D変換器、各種モータの駆動回路、センサ回路等を有している。また、制御装置70は、温度センサ61~64に検出された各温度、圧力センサ65によって検出された吸入圧力(圧縮機の吸入側の圧力)、圧力センサ66によって検出された吐出圧力(圧縮機の吐出側の圧力)を取得する。
 次に、図1を参照しながら、空気調和機1の動作について説明する。図1において、実線矢印は冷房運転時の冷媒の流れ方向を示し、破線矢印は暖房運転時の冷媒の流れ方向を示している。
 冷房運転時には、室外熱交換器21は凝縮器として機能し、室内熱交換器11は蒸発器として機能する。冷媒は、実線矢印で示すように、圧縮機24によって圧縮され、高圧高温のガス状態で吐出された後、四方弁26を経て、室外熱交換器21内で室外ファン23によって送られた外気に熱を放出し凝縮する。そして、高圧中温の液状態となった冷媒は、室外膨張弁22と、配管52と、室内膨張弁12とを通過し減圧され、低圧低温の気液二相状態に変化する。そして、気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器11内で室内ファン13によって送られた室内空気から熱を奪い蒸発し、低圧低温のガス状態となる。そして、ガス冷媒は、配管51と四方弁26とを経て、アキュムレータ25に流入し、室内熱交換器11で蒸発しきれなかった液冷媒が分離された後、圧縮機24に吸入される。
 その一方で、四方弁26によって冷媒の流れ方向を切り替えると、暖房運転となる。この場合、室外熱交換器21は蒸発器として機能し、室内熱交換器11は凝縮器として機能する。冷媒は、破線矢印で示すように、圧縮機24、四方弁26、配管51、室内熱交換器11、室内膨張弁12、配管52、室外膨張弁22、室外熱交換器21、四方弁26、アキュムレータ25、圧縮機24の順に状態変化をしながら空気調和機1内を循環する。
 以下、本発明の特徴とする配管容積の評価方法について図2および図3を参照(適宜図1を参照)して説明する。図2は本実施形態に係る配管容積を評価するプロセスを示すフローチャート、図3はバイパス開放過程における吸入圧力変化を示すグラフである。
 一般的に、空気調和機1の出荷時には、室外ユニット200内に予め一定の冷媒が封入されている。また、空気調和機1の据付が終了した後にも、必要に応じて冷媒の追加封入が行われる。例えば、配管の長さが指定長さ以下であれば、冷媒の追加は不要であり、指定長さを超えると、冷媒の追加が必要になる。このような事情に鑑みて、空気調和機1が冷媒を保有する状態で配管容積評価を行うプロセスについて説明する。
 図2に示すように、ステップS10において、制御装置70は、冷媒回収運転を実行する。すなわち、制御装置70は、圧縮機24を起動する前に、四方弁26を図1中の破線で示す状態に切り替え、室内膨張弁12と開閉弁27とを全閉状態にする。これによって、室内熱交換器11と、配管51とからなる圧縮機吐出側(圧縮機24の吐出側)は、配管52と、室外熱交換器21と、アキュムレータ25と、圧縮機24とからなる圧縮機吸入側(圧縮機24の吸入側)から、遮断される。そして、制御装置70は、圧縮機24を運転させ、圧縮機吸入側の冷媒を、圧縮機吐出側に送り込む。これにより、冷媒の圧力が、圧縮機吐出側で上昇し、圧縮機吸入側で低下する。
 ステップS20において、制御装置70は、圧力センサ65で検出される吸入圧力Ps(圧縮機吸入側の圧力)が所定圧1、例えば、0.3MPa以下であるか否かを判定する。制御装置70は、吸入圧力が所定圧1以下ではないと判定した場合には(S20、No)、圧縮機吸入側の冷媒を回収し、圧縮機吐出側に送る処理を継続する。また、制御装置70は、吸入圧力が所定圧1以下であると判定した場合には(S20、Yes)、ステップS30の処理に進む。なお、所定圧1は、圧縮機24を保護することができる最低値(圧縮機24が壊れることがない最低値)に設定されることが望ましい。
 ステップS30において、制御装置70は、圧縮機24を停止する。これにより、圧縮機吐出側において冷媒が蓄積された状態である冷媒蓄積状態になり、圧縮機吸入側において冷媒をほぼ保有しない状態である略真空状態になる。なお、圧縮機吸入側に残留する冷媒の評価精度への影響を抑えるために、冷媒回収運転終了時の吸入圧力を、空気調和機1が運転可能な範囲内で低く設定すればよい。また、室外ユニット200に複数台の圧縮機24を備えた空気調和機の場合には、すべての圧縮機を運転させればよい。
 ステップS40において、制御装置70は、バイパス開放を実行する。すなわち、制御装置70は、開閉弁27を開くとともに、時間カウントを開始する(タイマをスタートする)。この場合、開閉弁27を開くことによって、空気調和機1内の冷媒のほとんどを収容し、圧力の高い圧縮機吐出側から、バイパス管28を介して、冷媒をほとんど保有しない(略真空状態の)圧縮機吸入側へ、冷媒が流れる。そして、圧縮機吸入側の冷媒が増加するにつれて、圧力センサ66で検出される吐出圧力Pd(圧縮機24の吐出側の圧力)が低下し、圧力センサ65で検出される吸入圧力Ps(圧縮機24の吸入側の圧力)が上昇する。
 このようなバイパス開放過程においては、一定の時間間隔、例えば1秒ごとに、各センサの検出値を取得し、所定の記憶装置(メモリ)に記憶する。なお、各センサとは、圧力センサ65,66、温度センサ61,62,63,64である(図1参照)。なお、温度センサ61,62,63からは、冷媒の状態(例えば、ガス状態であるのか、気液二相状態であるのか)を確認することが可能であり、必要に応じて適宜選択して使用すればよい。
 ステップS50において、制御装置70は、圧力センサ65で検出された吸入圧力Psが所定圧2以上であるか否かを判定する。制御装置70は、吸入圧力が所定圧2以上であると判定した場合には(S50、Yes)、ステップS60の処理に進み、吸入圧力が所定圧2以上ではないと判定した場合には(S50、No)、ステップS50の処理を繰り返す。なお、所定圧2は、開閉弁27の開弁からの時間カウントを終了して、配管容積の評価に移行するための閾値である。
 ここで、図3に示すように、配管容積が小さい場合には(破線参照)、吸入圧力Psが所定圧2まで上昇するのに必要な時間t1は短くなり、配管容積が大きい場合には(実線参照)、吸入圧力Psが所定圧2まで上昇するのに必要な時間t2は長くなる(t1<t2)。
 そして、図2に戻って、ステップS60において、制御装置70は、配管容積評価を実行する。すなわち、ステップS40のバイパス開放過程で取得した各センサ(圧力センサ65,66、温度センサ64)の検出値を用いて、配管52の容積を評価する。
 具体的には、圧縮機24と接続口31との間の配管は、冷媒回収運転時に圧縮機24から吐出された高温ガスによって加熱されている。このため、圧縮機吐出側からバイパス管28へ流れる冷媒は、一定の時間内でガス状態に保たれる。このように冷媒がガス状態に保たれるのは、例えば、圧縮機24が熱容量の大きい鉄製であり、また配管51が熱容量の大きい銅製であり、圧縮機24および配管51が冷えにくいことによる。
 ここで、バイパス管28における圧力差ΔP(=吐出圧力Pd-吸入圧力Ps)が、バイパス管28の入口圧力(=吐出圧力Pd)の1/2以上であれば、単位時間当たりにバイパス管28を通過する冷媒の量は、入口圧力と入口温度にのみ依存する。入口圧力は、圧力センサ66によって検出され、吐出圧力Pdに対応する。入口温度は、温度センサ61によって検出され、吐出温度Tdに対応する。
 つまり、ある経路を流れる流体がガスの場合、一般的に圧力差ΔPが入口圧力の1/2より小さいとき、流量Qは、(ΔP・Pm)/(G・T)に比例するが、圧力差ΔPが入口圧力の1/2以上であると、閉塞流れになり、流量Qは、P1/(G・T)に比例する。ここでPmは平均絶対圧力((P1+P2)/2)、Gは比重、Tは温度、P1は入口圧力、P2は出口圧力である。また、比重Gは、圧力と温度とから見積もることができる。
 したがって、バイパス管28における圧力差ΔPを、バイパス管28の入口圧力(=吐出圧力Pd)の1/2以上にすることで、比較的簡易な式(吐出圧力(入口圧力)Pdおよび吐出温度(入口温度)Td)によって流量(バイパス管28を通過する冷媒量)を見積もることができる。つまり、圧縮機吸入側へ流れる冷媒量を簡単、かつ、正確に見積もることが可能になる。
 一方で、圧縮機吸入側においては、冷媒圧力(=吸入圧力Ps)が外気温度(周囲温度)に対応する飽和圧力より低ければ、つまり冷媒温度が外気温度より低いので、冷媒が凝縮することがなく、ガス状態に保たれる。このように冷媒がガス状態に保たれることで、圧縮機吸入側の冷媒の増加に伴う圧力の上昇(吸入圧力の変化)は、容積にのみ影響されることになる。すなわち、図3に示すように、配管容積が小さい場合には、吸入圧力Psの上昇が早くなり、配管容積が大きい場合には、吸入圧力Psの上昇が遅くなる。なお、図3に示す経過時間t1,t2は、圧力変化(所定圧2-所定圧1)に要した時間に相当する。ちなみに、冷媒の凝縮が発生し、気液二相状態になると、圧縮機吸入側の冷媒が増加しても、冷媒圧力が飽和圧力に保たれる、すなわち変化しなくなるので、配管容積を精度よく評価することができない恐れがある。よって、配管容積の評価精度を確保するために、バイパス開放終了時の圧縮機吸入側圧力に相当する所定圧2が外気温度に対応する飽和圧力を超えないように設定する。要するに、所定圧2は、バイパス管28における圧力差ΔPがバイパス管28の入口圧力(=吐出圧力Pd)の1/2以上であり、かつ、温度センサ64によって検出される外気温度に対応する飽和圧力より低くなるように設定される。
 したがって、ステップS40のバイパス開放過程における、前記した吸入圧力の変化(吸入圧力変化)と、前記した圧縮機吐出側から圧縮機吸入側へ流れる冷媒量とから、配管52と、室外熱交換器21と、アキュムレータ25と、圧縮機24とからなる圧縮機吸入側の容積を求めることができる。ここで、室外熱交換器21と、アキュムレータ25と、圧縮機24の各容積は既知であるため、求めた圧縮機吸入側の容積から、これら室外熱交換器21と、アキュムレータ25と、圧縮機24の各容積を差し引くことで、配管52の容積(配管容積)を求めることができる。また、配管52の管径が分かれば、配管52の長さ(配管長さ)を算出できる。なお、配管52の長さは、配管51の長さと同じである。
 前記したように、圧力差ΔPが入口圧力の1/2以上である場合、一定の時間で、圧縮機吐出側から圧縮機吸入側へ流れる冷媒量は、入口圧力(=吐出圧力)と温度(=吐出温度)に依存する。一方、圧縮機吸入側の圧力変化(吸入圧力変化)は、容積と、保有冷媒の増加量(=圧縮機吐出側から圧縮機吸入側へ流れる冷媒量)と、に左右される。これらによって、圧縮機吸入側の容積は、吸入圧力変化と、吸入圧力変化に要した時間と、吐出圧力と、吐出温度との関数で表現できるので、この関係を予め求めておくことで、配管52の容積を比較的簡単に評価できる。
 例えば、配管容積をV=f(Pd,Td,ΔPs,t)で表すことができる。なお、Pdは、吐出圧力を示し、圧力センサ66によって検出される値である。Tdは、吐出温度を示し、温度センサ61によって検出される値である。ΔPsは、吸入圧力の変化を示し、圧力センサ65によって検出される値の変化である。tは、開閉弁27を開いてからの経過時間を示す。
 なお、吐出温度Tdは、他のパラメータより影響が小さいので、必要とする精度によって採用するか否かを判断すればよい。また、吐出圧力Pdは、装置によって、また、保有している冷媒量によって異なるものであり、コントロールできないものである。そこで、吸入圧力変化と、この吸入圧力変化に要した時間とについては、最初にその機器に合わせて設定すると、いずれか一つが一定になって、所定値が与えられる。つまり、図3に示すように、吸入圧力Psが所定圧2に設定される。これにより、前記した式より、吐出圧力Pdと時間tによって容積が求められる。
 そして、ステップS70において、制御装置70は、評価結果を表示する。例えば、空気調和機1の表示部に、配管52の容積の推定値を表示する。なお、表示部は、室外ユニット200内部の電気箱の基板に設けられたLEDに表示してもよく、空気調和機1のリモコンの液晶画面に表示してもよい。
 本発明では、配管容積の評価に用いる圧縮機吸入側の圧力変化は、配管の容積と、保有冷媒の増加量(圧縮機吐出側から圧縮機吸入側へ流れる冷媒量)にのみ依存するため、配管形状等の詳細な仕様を把握する必要がない。また、適切な冷媒が封入されていなくても、気温が低くても、冷媒回収と配管容積評価を実行できる。さらに、配管容積の評価に必要なパラメータを少なくできるので、センサの検出誤差が評価精度に与える影響を抑制できて、配管容積を正確に評価できる。
 以上説明したように、本実施形態の空気調和機1では、圧縮機24と室外熱交換器21とを備えた室外ユニット200と、室内熱交換器11と室内膨張弁12とを備えた室内ユニット100と、室外ユニット200と室内ユニット100とを接続する配管51,52と、を備える。室外ユニット200は、圧縮機24の吐出側と圧縮機24の吸入側とを連通するバイパス管28と、バイパス管28を開閉する開閉弁27と、圧縮機24、室内膨張弁12および開閉弁27を制御する制御装置70と、を備える。制御装置70は、圧縮機24が停止した状態で開閉弁27を開くことで、冷媒が蓄積された冷媒蓄積状態の圧縮機24の吐出側から略真空状態の圧縮機24の吸入側に、バイパス管28を介して冷媒を流通させるバイパス開放を実行する。バイパス開放における、圧縮機24の吐出圧力Pdと圧縮機24の吸入圧力変化ΔPsに要した時間tとに基づき、室外ユニット200と室内ユニット100とを接続する配管51,52の容積を評価する(容積を求める)。これによれば、少ないパラメータで、配管51,52の容積を正確に評価する(求める)ことができる。
 また、本実施形態では、制御装置70が、バイパス開放を実行する前に室内膨張弁12を全閉にした状態で、圧縮機24を運転させ、圧縮機24の吸入側の冷媒を圧縮機24の吐出側に送る冷媒回収運転を実行することで、圧縮機24の吸入側を略真空状態に、圧縮機24の吐出側を冷媒蓄積状態にする。これにより、配管容積の評価を適切に行うことができる。
 また、本実施形態では、バイパス開放時のバイパス管28における圧力差ΔPが、バイパス管28の入口における圧力(圧縮機吐出側圧力)の1/2以上である。これにより、圧縮機吸入側に流れる冷媒量をパラメータの少ない簡単な計算式で見積もることができるので、配管の評価精度を高めることができる。
 また、本実施形態では、バイパス開放の終了時における圧縮機24の吸入圧力Psが、外気温度(周囲温度)に対応する飽和圧力(所定圧2)より低く設定される。これにより、冷媒がガス状態に保たれるので、配管の評価精度を高めることができる。
 なお、前記した実施形態では、空気調和機1として、室外ユニット1台と室内ユニット1台とを接続した構成を例示して説明したが、この変形例として、室外ユニット1台に複数台の室内ユニットを接続した構成、複数台の室外ユニットと複数台の室内ユニットとを接続した構成に適用してもよい。
 図4は本実施形態の変形例に係る配管容積を評価するプロセスを示すフローチャート、図5はバイパス開放過程における吸入圧力変化を示すグラフである。なお、図4では、図2のフローチャートのステップ50に替えてステップS51としたものであり、以下では、異なる部分のみ説明する。
 図4に示すように、ステップS51において、制御装置70は、バイパス開放を開始してから(開閉弁27を開いてから)の経過時間が所定時間となったか否かを判定する。制御装置70は、所定時間が経過していないと判定した場合には(S51,No)、ステップS51の処理を繰り返し、所定時間が経過したと判定した場合には(S51,Yes)、ステップS60の処理に進む。なお、所定時間は、時間カウントを終了して、配管容積の評価に移行するための閾値であり、バイパス開放終了時のバイパス管28における圧力差ΔPが、バイパス管28の入口における圧力(圧縮機吐出側圧力)の1/2以上を満たすように設定される。
 そして、ステップS60の配管容積評価では、例えば、配管容積Vを、V=f(Pd,Td,ΔPs,t)の関数によって表すことができる。なお、tは、吸入圧力変化に要した時間を示し、タイマによって検出される値である。
 図5に示すように、開閉弁27を開いてからの経過時間t3が設定されると、経過時間t3における吸入圧力の変化ΔPs1,ΔPs2が求められる。例えば、配管容積が小さい場合には、吸入圧力変化ΔPs1は大きくなり、配管容積が大きい場合には、吸入圧力変化ΔPs2は小さくなる。すなわち、容積の小さい方が吸入圧力の上昇は速くなり、開閉弁27の開弁から一定の時間(経過時間t3)の間に、より大きな圧力変化を示す。なお、時間t3は、時間t3が経過したときの吸入圧力Ps(バイパス開放の終了時における圧縮機吸入圧力)が周囲温度に対応する飽和圧力より低くなるように設定する。
 このように、図4および図5に示す実施形態では、圧縮機吸入側の圧力変化ΔPs(ΔPs1、ΔPs2)に要した時間t3を設定することで、前記した関数により、吸入圧力変化ΔPsと吐出圧力Pdとで配管51,52の評価を正確に行うことができる。
 なお、前記実施形態では、図2および図4において、冷媒回収運転を実行した場合を例に挙げて説明したが、冷媒回収運転を実行しないで、配管容積の評価を行うようにしてもよい。例えば、室内ユニット100が冷媒蓄積状態であり、この室内ユニット100に、略真空状態の室外ユニット200が接続された場合である。この場合には、冷媒回収運転(ステップS10~S30)を実行することなく、バイパス開放運転(ステップS40)から始めることができる。
 また、圧縮機24の吸入圧力変化ΔPsと、圧縮機24の吸入圧力変化ΔPsに要した時間tのいずれも設定せず、圧縮機24の吐出圧力Pdと、圧縮機24の吸入圧力変化ΔPsと、圧縮機24の吸入圧力変化ΔPsに要した時間tと、に基づき、配管容積を評価してもよい。
 1   空気調和機
 11  室内熱交換器
 12  室内膨張弁(減圧装置)
 13  室内ファン
 14、15 接続口
 21  室外熱交換器
 22  室外膨張弁
 23  室外ファン
 24  圧縮機
 25  アキュムレータ
 26  四方弁
 27  開閉弁
 28  バイパス管(バイパス経路)
 29  逆止弁
 31,32 接続口
 51,52 配管
 61,62,63,64 温度センサ
 65,66 圧力センサ
 70  制御装置
 100 室内ユニット
 200 室外ユニット
 Pd  吐出圧力(圧縮機の吐出側の圧力、バイパス経路の入口における圧力)
 Ps  吸入圧力(圧縮機の吸入側の圧力)
 ΔP  圧力差

Claims (4)

  1.  圧縮機と室外熱交換器とを備えた室外ユニットと、
     室内熱交換器と減圧装置とを備えた室内ユニットと、
     前記室外ユニットと前記室内ユニットとを接続する配管と、を備え、
     前記室外ユニットは、
     前記圧縮機の吐出側と前記圧縮機の吸入側とを連通するバイパス経路と、
     前記バイパス経路を開閉する開閉弁と、
     前記圧縮機、前記減圧装置および前記開閉弁を制御する制御装置と、を備え、
     前記制御装置は、前記圧縮機が停止した状態で前記開閉弁を開くことで、冷媒が蓄積された冷媒蓄積状態の前記圧縮機の吐出側から略真空状態の前記圧縮機の吸入側に、前記バイパス経路を介して冷媒を流通させるバイパス開放を実行し、前記バイパス開放における、前記圧縮機の吐出側の圧力と、前記圧縮機の吸入側の圧力変化および前記圧縮機の吸入側の圧力変化に要した時間の少なくとも一方と、に基づき、前記室外ユニットと前記室内ユニットとを接続する配管の容積を評価することを特徴とする空気調和機。
  2.  請求項1に記載の空気調和機において、
     前記制御装置は、前記バイパス開放を実行する前に前記減圧装置を全閉にした状態で、前記圧縮機を運転させ、前記圧縮機の吸入側の冷媒を前記圧縮機の吐出側に送る冷媒回収運転を実行することで、前記圧縮機の吸入側を前記略真空状態に、前記圧縮機の吐出側を前記冷媒蓄積状態にすることを特徴とする空気調和機。
  3.  請求項1に記載の空気調和機において、
     前記バイパス開放時に、前記バイパス経路における圧力差は、前記バイパス経路の入口における圧力の1/2以上であることを特徴とする空気調和機。
  4.  請求項1に記載の空気調和機において、
     前記バイパス開放の終了時における前記圧縮機の吸入側の圧力は、周囲温度に対応する飽和圧力より低いことを特徴とする空気調和機。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7482438B2 (ja) * 2020-02-28 2024-05-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 冷凍装置
US11268720B2 (en) * 2020-03-02 2022-03-08 Lennox Industries Inc. HVAC system fault prognostics and diagnostics
US11578887B2 (en) * 2021-06-18 2023-02-14 Lennox Industries Inc. HVAC system leak detection
US20230304686A1 (en) * 2022-03-28 2023-09-28 Trane International Inc. Heat Pump Fault Detection System
CN114739081A (zh) * 2022-03-29 2022-07-12 青岛海尔空调电子有限公司 一种空调机组控制方法、控制系统及空调机组

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001280756A (ja) 2000-03-31 2001-10-10 Daikin Ind Ltd 冷凍装置
JP2006183979A (ja) 2004-12-28 2006-07-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 冷媒配管長さ検知システムおよび冷媒配管長さ検知方法
JP2007240108A (ja) * 2006-03-10 2007-09-20 Daikin Ind Ltd 空気調和装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3125778B2 (ja) * 1998-02-23 2001-01-22 三菱電機株式会社 空気調和機
DE69827110T2 (de) 1998-02-23 2006-02-23 Mitsubishi Denki K.K. Klimaanlage
JP4023415B2 (ja) * 2003-08-06 2007-12-19 株式会社デンソー 蒸気圧縮式冷凍機
CN100580347C (zh) * 2005-04-07 2010-01-13 大金工业株式会社 空调装置的制冷剂量判定系统
JP3963190B2 (ja) * 2005-04-07 2007-08-22 ダイキン工業株式会社 空気調和装置の冷媒量判定システム
JP4120676B2 (ja) * 2005-12-16 2008-07-16 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
JP4165566B2 (ja) * 2006-01-25 2008-10-15 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
JP4904908B2 (ja) * 2006-04-28 2012-03-28 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
JP4169057B2 (ja) * 2006-07-24 2008-10-22 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
KR100791320B1 (ko) * 2006-11-02 2008-01-03 주식회사 대우일렉트로닉스 실제배관길이를 반영한 공기조화장치 제어방법
KR20080065196A (ko) * 2007-01-08 2008-07-11 주식회사 대우일렉트로닉스 공기 조화기의 과부하 운전 제어 방법
JP5186951B2 (ja) 2008-02-29 2013-04-24 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
JP5183609B2 (ja) * 2009-10-23 2013-04-17 三菱電機株式会社 冷凍空調装置
JP5127849B2 (ja) * 2010-01-26 2013-01-23 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置
CN103765125B (zh) * 2011-09-01 2016-01-20 三菱电机株式会社 制冷循环装置
WO2017183068A1 (ja) 2016-04-18 2017-10-26 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001280756A (ja) 2000-03-31 2001-10-10 Daikin Ind Ltd 冷凍装置
JP2006183979A (ja) 2004-12-28 2006-07-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 冷媒配管長さ検知システムおよび冷媒配管長さ検知方法
JP2007240108A (ja) * 2006-03-10 2007-09-20 Daikin Ind Ltd 空気調和装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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