WO2021250815A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Abstract
冷凍サイクル装置は、圧縮機および室外熱交換器を有する室外機と、室内熱交換器および絞り装置を有する複数の室内機と、室外機と複数の室内機との間に介在し、室外機からの冷媒を室内機毎に分岐させる中継ユニットと、圧縮機、室外熱交換器、絞り装置、室内熱交換器が冷媒配管で接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、複数の室内機を制御する制御装置と、を備え、中継ユニットは、室外機の高圧側と各室内機とを接続する複数の高圧配管のそれぞれに設けられた複数の高圧弁と、室外機の低圧側と各室内機とを接続する複数の低圧配管のそれぞれに設けられた複数の低圧弁と、を有し、制御装置は、少なくとも一台の室内機の動作状態を、第一の状態から第二の状態に変化させたとき、凝縮器として機能する室外熱交換器または室内熱交換器の出口の過冷却度、あるいは、圧縮機の吸入側の過熱度に基づいて、複数の高圧弁または複数の低圧弁の異常を判定するものである。
Description
本開示は、中継ユニットを備えた冷凍サイクル装置に関するものである。
従来、冷凍サイクル装置において、搭載されている機器の異常を特定する技術がある(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1は、異常を判定する機器を室内機膨張弁とする場合、例えば冷房運転では、運転状態の比較として、同等の負荷状態における室内機膨張弁の現在の開度および過熱度と、過去の開度および過熱度とを比較する。すなわち、室内機膨張弁の開度が機器の運転点であり、過熱度が状態量である。室内機膨張弁が所定の制御域で動作することがあらかじめ検証されているため、室内機膨張弁の開度とそれに伴う過熱度の大きさとに基づいて、室内機膨張弁に対する異常判定を行う。
従来、室外機と複数の室内機と中継ユニットとを備え、中継ユニットが複数の高圧弁および複数の低圧弁を有する冷凍サイクル装置があるが、このような冷凍サイクル装置において高圧弁または低圧弁が開いたまま閉じなくなる開ロック異常が発生した場合、特許文献1の技術ではこの異常を特定するのが困難であった。
本開示は、以上のような課題を解決するためになされたもので、複数の高圧弁および複数の低圧弁を有する中継ユニットを備えた場合において、高圧弁または低圧弁の開ロック異常を特定することができる冷凍サイクル装置を提供することを目的としている。
本開示に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機および室外熱交換器を有する室外機と、室内熱交換器および絞り装置を有する複数の室内機と、前記室外機と前記複数の室内機との間に介在し、前記室外機からの冷媒を前記室内機毎に分岐させる中継ユニットと、前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記絞り装置、前記室内熱交換器が冷媒配管で接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、前記複数の室内機を制御する制御装置と、を備え、前記中継ユニットは、前記室外機の高圧側と各前記室内機とを接続する複数の高圧配管のそれぞれに設けられた複数の高圧弁と、前記室外機の低圧側と各前記室内機とを接続する複数の低圧配管のそれぞれに設けられた複数の低圧弁と、を有し、前記制御装置は、少なくとも一台の前記室内機の動作状態を、第一の状態から第二の状態に変化させたとき、凝縮器として機能する前記室外熱交換器または前記室内熱交換器の出口の過冷却度、あるいは、前記圧縮機の吸入側の過熱度に基づいて、複数の前記高圧弁または複数の前記低圧弁の異常を判定するものである。
本開示に係る冷凍サイクル装置によれば、少なくとも一台の室内機の動作状態を、第一の状態から第二の状態に変化させたとき、凝縮器として機能する室外熱交換器または室内熱交換器の出口の過冷却度、あるいは、圧縮機の吸入側の過熱度に基づいて、複数の高圧弁または複数の低圧弁の異常を判定する。そのため、複数の高圧弁および複数の低圧弁を有する中継ユニットを備えた場合において、高圧弁または低圧弁の開ロック異常を特定することができる。
以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本開示が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の構成を示す図である。
実施の形態1では、冷凍サイクル装置100として、図1に示すように、1台の室外機10に対して中継ユニット40を介して2台の室内機20a、20bが接続され、冷房運転および暖房運転を行う空気調和装置を例示している。なお、図1では冷凍サイクル装置100が2台の室内機20a、20bを備えた構成を示しているが、複数台であれば何台備えていてもよい。
図1は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の構成を示す図である。
実施の形態1では、冷凍サイクル装置100として、図1に示すように、1台の室外機10に対して中継ユニット40を介して2台の室内機20a、20bが接続され、冷房運転および暖房運転を行う空気調和装置を例示している。なお、図1では冷凍サイクル装置100が2台の室内機20a、20bを備えた構成を示しているが、複数台であれば何台備えていてもよい。
冷凍サイクル装置100は、室外機10と、2台の室内機20a、20bと、中継ユニット40とを備えている。そして、室外機10から流出した冷媒は、中継ユニット40により2台の室内機20a、20bに分岐し、各室内機20a、20bに流入する。そして、各室内機20a、20bから流出した冷媒は、再び中継ユニット40を介して室外機10に戻るようになっている。
室外機10は、圧縮機11と、室外熱交換器12と、流路切替装置13と、冷媒用接続配管18、19と、逆止弁14~17と、温度センサ53、54a、54bと、圧力センサ61とを備えている。
室内機20aは、絞り装置21aと、室内熱交換器22aとを備えている。同様に、室内機20bは、絞り装置21bと、室内熱交換器22bとを備えている。
中継ユニット40は、高圧配管46a、46bと、低圧配管47a、47bと、高圧弁41a、41bと、低圧弁42a、42bと、弁43、44と、液溜め容器45とを備えている。
冷凍サイクル装置100は、圧縮機11、流路切替装置13、室外熱交換器12、液溜め容器45、絞り装置21a、21b、室内熱交換器22a、22b、が冷媒配管で接続され、冷媒が循環する冷媒回路1を備えている。
また、冷凍サイクル装置100は、制御装置30と、報知部36と、運転モード切替部37とを備えており、制御装置30には、報知部36および運転モード切替部37がそれぞれ接続されている。なお、報知部36および運転モード切替部37は、制御装置30の一部として制御装置30に備えられていてもよい。
圧縮機11は、低温低圧のガス冷媒を吸入して圧縮し、高温高圧のガス冷媒として吐出する流体機械である。圧縮機11が動作すると、冷媒回路1内を冷媒が循環する。圧縮機11は、例えば運転周波数の調整が可能なインバータ駆動式である。また、圧縮機11の動作は、制御装置30によって制御される。
室外熱交換器12は、冷媒と室外空気との熱交換を行うものであり、凝縮器または蒸発器として機能する。室外熱交換器12の近傍にファン(図示せず)を設けてもよく、その場合はファンの回転数を変化させることにより風量を変化させ、室外空気との熱交換量を変化させることができる。
流路切替装置13は、例えば四方弁であり、冷媒の流れ方向を切り替えることで、冷房運転と暖房運転とを切り替えるものである。流路切替装置13の切替は、制御装置30によって制御される。なお、流路切替装置13として、四方弁に代えて二方弁および三方弁の組み合わせなどを用いてもよい。
逆止弁14は、一方向の冷媒の流れを許容するものであり、室外熱交換器12と中継ユニット40との間の冷媒配管に設けられ、冷房運転時において圧縮機11から吐出された冷媒を中継ユニット40に流通させるものである。逆止弁15は、一方向の冷媒の流れを許容するものであり、冷媒用接続配管18に設けられ、暖房運転時において圧縮機11から吐出された冷媒を中継ユニット40に流通させるものである。逆止弁16は、一方向の冷媒の流れを許容するものであり、冷媒用接続配管19に設けられ、暖房運転時において中継ユニット40から戻ってきた冷媒を圧縮機11の吸入側に流通させるものである。逆止弁17は、一方向の冷媒の流れを許容するものであり、流路切替装置13と中継ユニット40との間における冷媒配管に設けられ、冷房運転時において中継ユニット40から戻ってきた冷媒を圧縮機11の吸入側に流通させるものである。これら逆止弁14~17は、流路切替装置13が切り替わっても常に液溜め容器45に高圧の冷媒を供給するために不可欠なものである。
冷媒用接続配管18は、室外機10内において、流路切替装置13と逆止弁17との間における冷媒配管と、逆止弁14と中継ユニット40との間における冷媒配管と、を接続するものである。冷媒用接続配管19は、室外機10内において、逆止弁17と中継ユニット40との間における冷媒配管と、室外熱交換器12と逆止弁14との間における冷媒配管と、を接続するものである。
温度センサ53は、室外熱交換器12と液溜め容器45との間に設けられており、冷房運転時に凝縮器として機能する室外熱交換器12の出口側の温度を検知し、検知信号を制御装置30に出力する。また、温度センサ54a、54bは、絞り装置21a、21bと室内熱交換器22a、22bとの間に設けられており、暖房運転時に凝縮器として機能する室内熱交換器22a、22bの出口側の温度を検知し、検知信号を制御装置30に出力する。温度センサ53、54a、54bは、例えば温度により抵抗値が変化するサーミスタである。
圧力センサ61は、圧縮機11の吐出側に設けられており、圧縮機11の吐出側の圧力を検知し、検知信号を制御装置30に出力する。圧力センサ61は、例えば冷媒の圧力をダイヤフラムで受け、油圧を介して感圧素子で検知し、圧力に応じた電気信号に変換して出力するものである。なお、圧力センサ61の代わりに、室外熱交換器12を構成する配管の中間位置に、室外熱交換器12を流れる二相冷媒の温度を検知し、検知信号を制御装置30に出力する二相部温度センサ(図示せず)を設けてもよい。
絞り装置21a、21bは、冷媒を断熱膨張させるものである。絞り装置21a、21bは、例えば電子式膨張弁あるいは温度式膨張弁であるが、キャピラリーチューブなどでもよい。絞り装置21a、21bの開度は、室内熱交換器22a、22bの出口側の過熱度が目標値に近づくように、制御装置30によって制御される。
室内熱交換器22a、22bは、冷媒と室内空気との熱交換を行うものであり、凝縮器または蒸発器として機能する。室内熱交換器22a、22bの近傍にファン(図示せず)を設けてもよく、その場合はファンの回転数を変化させることにより風量を変化させ、室内空気との熱交換量を変化させることができる。
高圧弁41aは、例えば二方弁などで構成されており、液溜め容器45と室内機20aとの間の高圧配管46aに設けられ、中継ユニット40から室内機20aへの冷媒の流れを許容または遮断するものである。高圧弁41bは、例えば二方弁などで構成されており、液溜め容器45と室内機20bとの間の高圧配管46bに設けられ、中継ユニット40から室内機20bへの冷媒の流れを許容または遮断するものである。高圧弁41a、41bは、暖房運転など室内機20a、20bに高圧冷媒を供給する時に開状態となり、停止中または冷房運転時に閉状態となる。
低圧弁42aは、例えば二方弁などで構成されており、室外機10と室内機20aとの間の低圧配管47aに設けられ、中継ユニット40から室外機10への冷媒の流れを許容または遮断するものである。低圧弁42bは、例えば二方弁などで構成されており、室外機10と室内機20bとの間の低圧配管47bに設けられ、中継ユニット40から室外機10への冷媒の流れを許容または遮断するものである。低圧弁42a、42bは、冷房運転など室内機20a、20bに低圧冷媒を供給する時に開状態となり、停止中または暖房運転時に閉状態となる。
液溜め容器45は、冷暖同時運転を実現するための要素機器であり、液冷媒を貯留するものである。この液溜め容器45と高圧弁41a、41bと低圧弁42a、42bとにより、室内機20a、20bに適正な状態の冷媒を供給することが可能となる。
弁43、44は、冷暖同時運転を実現するために必要な要素機器であり、開度調整ができるものであってもよいし、開度調整ができない開閉のみのものであってもよい。室外熱交換器12が凝縮器として機能する場合は、弁43は開状態、弁44は閉状態となるように制御され、室外熱交換器12が蒸発器として機能する場合は、弁43は閉状態、弁44は開状態となるように制御される。
制御装置30は、例えば、専用のハードウェア、または後述する記憶部31に格納されるプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、プロセッサともいう)で構成される。
制御装置30が専用のハードウェアである場合、制御装置30は、例えば、単一回路、複合回路、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、またはこれらを組み合わせたものが該当する。制御装置30が実現する各機能部のそれぞれを、個別のハードウェアで実現してもよいし、各機能部を一つのハードウェアで実現してもよい。
制御装置30がCPUの場合、制御装置30が実行する各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアはプログラムとして記述され、記憶部31に格納される。CPUは、記憶部31に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置30の各機能を実現する。
なお、制御装置30の機能の一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。
制御装置30は、冷凍サイクル装置100に設けられた各種センサからの検知信号、および、操作部(図示せず)からの操作信号などに基づいて、圧縮機11および絞り装置21a、21bなどを制御し、冷凍サイクル装置100全体の動作を制御する。また、制御装置30は高圧弁41a、41bまたは低圧弁42a、42bの異常判定を行う。なお、制御装置30は、室外機10あるいは室内機20a、20bの内部に設けられていてもよいし、室外機10および室内機20a、20bの外部に設けられていてもよい。
制御装置30は、異常判定を行う機能ブロックとして、記憶部31と、抽出部32と、演算部33と、比較部34と、判定部35とを備えている。ここで、異常判定とは、冷凍サイクル装置100において、高圧弁41a、41bまたは低圧弁42a、42bに異常が発生しているかどうかを判定することである。
記憶部31は、各種情報を記憶するものであり、例えば、フラッシュメモリ、EPROM、および、EEPROMなどの、データの書き換え可能な不揮発性の半導体メモリを備えている。なお、記憶部31は、その他に、例えばROMなどのデータの書き換え不可能な不揮発性の半導体メモリ、あるいは、RAMなどのデータの書き換え可能な揮発性の半導体メモリなどを備えていてもよい。記憶部31は、各種センサのそれぞれで検知された温度データおよび圧力データを記憶する。なお、これら温度データおよび圧力データは、冷凍サイクル装置100の運転中に定期的に取得される。
抽出部32は、記憶部31に記憶されたデータの中から、異常判定に必要となるデータを抽出するものである。ここで、異常判定には、圧縮機11が運転しているときのデータが用いられる。これは、圧縮機11が運転していないときには、高圧弁41a、41bまたは低圧弁42a、42bに異常が発生しているかどうかの判定を正しく行うことができないためである。
演算部33は、抽出部32で抽出されたデータに基づき、必要な演算を行うものである。
比較部34は、演算部33での演算により得られた値とあらかじめ設定された閾値などとの比較、あるいは演算部33での演算により得られた値同士の比較を行うものである。
判定部35は、比較部34での比較結果に基づき、高圧弁41a、41bまたは低圧弁42a、42bに異常が発生しているかどうかの判定を行うものである。
報知部36は、制御装置30からの指令により、異常発生などの各種情報を報知するものである。報知部36は、情報を視覚的に報知する表示手段、および、情報を聴覚的に報知する音声出力手段のうち、少なくとも一方を備えている。
運転モード切替部37は、ユーザーによる運転モードの切替操作を受け付けるものである。運転モード切替部37で運転モードの切替操作が行われると、運転モード切替部37から制御装置30に対して信号が出力され、制御装置30は、その信号に基づいて運転モードを切り替える。制御装置30は、運転モードとして、少なくとも通常運転モードと異常検知モードとを有している。
<正常動作>
次に、冷凍サイクル装置100の正常動作について、冷房運転を例に説明する。なお、冷房運転時は、圧縮機11の吐出側が室外熱交換器12と接続されるように流路切替装置13が切り替えられる。
次に、冷凍サイクル装置100の正常動作について、冷房運転を例に説明する。なお、冷房運転時は、圧縮機11の吐出側が室外熱交換器12と接続されるように流路切替装置13が切り替えられる。
図2は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の二つの室内機20a、20bが両方とも冷房運転している場合の冷媒回路状態を示す図である。
まず、二つの室内機20a、20bが両方とも冷房運転している場合の冷凍サイクル装置100の正常動作について図2を用いて説明する。
まず、二つの室内機20a、20bが両方とも冷房運転している場合の冷凍サイクル装置100の正常動作について図2を用いて説明する。
圧縮機11から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置13を経て、室外熱交換器12に流入し、そこで室外空気と熱交換し、凝縮して高圧の液冷媒となる。その後、高圧の液冷媒は、逆止弁14を経て室外機10から流出し、中継ユニット40に流入する。中継ユニット40に流入した高圧の液冷媒は、液溜め容器45、弁43を経て、中継ユニット40から分岐して流出し、室内機20a、20bにそれぞれ流入する。室内機20a、20bに流入した液冷媒は、絞り装置21a、21bによって断熱膨張し、低温低圧の二相冷媒となる。その後、低温低圧の二相冷媒は、室内熱交換器22a、22bに流入し、そこで室内空気と熱交換し、蒸発して低温低圧のガス冷媒となる。その後、低温低圧のガス冷媒は、室内機20a、20bから流出し、中継ユニット40に流入する。中継ユニット40に流入した低温低圧のガス冷媒は、低圧弁42a、42bを経て合流し、中継ユニット40から流出する。中継ユニット40から流出した低温低圧のガス冷媒は、室外機10に流入し、逆止弁17、流路切替装置13を経て圧縮機11に吸入される。
図3は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の二つの室内機20a、20bのうち一方が冷房運転して他方が停止している場合の冷媒回路状態を示す図である。なお、図3は、室内機20aが停止しており、室内機20bが冷房運転している場合の冷媒回路状態を示している。
次に、二つの室内機20a、20bのうち一方が冷房運転して他方が停止している場合の冷凍サイクル装置100の正常動作について図3を用いて説明する。
次に、二つの室内機20a、20bのうち一方が冷房運転して他方が停止している場合の冷凍サイクル装置100の正常動作について図3を用いて説明する。
室内機20aが停止すると、停止した室内機20aの絞り装置21aが閉状態となり、室内機20aに接続されている低圧弁42aが閉状態となる。つまり、停止している室内機20aの室内熱交換器22aの入口側および出口側に接続される弁が全て閉状態となり、停止している室内熱交換器22aに冷媒は供給されない。
<異常動作>
次に、冷凍サイクル装置100の異常動作について、冷房運転を例に説明する。
次に、冷凍サイクル装置100の異常動作について、冷房運転を例に説明する。
図4は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の高圧弁41a、41bの一つが開ロック異常状態で二つの室内機20a、20bが両方とも冷房運転している場合の冷媒回路状態を示す図である。なお、図4は、高圧弁41aに開ロック異常が発生した場合の冷媒回路状態を示している。ここで、開ロック異常とは、弁が開いたまま閉じなくなる異常のことを称する。
まず、二つの室内機20a、20bが両方とも冷房運転している場合の冷凍サイクル装置100の異常動作について図4を用いて説明する。
まず、二つの室内機20a、20bが両方とも冷房運転している場合の冷凍サイクル装置100の異常動作について図4を用いて説明する。
図4に示すように、高圧弁41aに開ロック異常が発生した場合、液溜め容器45から高圧の液冷媒が高圧弁41aおよび低圧弁42aを経て低圧側に流れ込み、高圧の液冷媒が室内機20a、20bを通ることなく低圧側にバイパスしてしまう。
図5は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の高圧弁41a、41bの一つが開ロック異常状態で二つの室内機20a、20bのうち一方が冷房運転して他方が停止している場合の冷媒回路状態を示す図である。なお、図5は、高圧弁41aに開ロック異常が発生した場合、および、室内機20aが停止しており、室内機20bが冷房運転している場合の冷媒回路状態を示している。
次に、二つの室内機20a、20bのうち一方が冷房運転して他方が停止している場合の冷凍サイクル装置100の異常動作について図5を用いて説明する。
次に、二つの室内機20a、20bのうち一方が冷房運転して他方が停止している場合の冷凍サイクル装置100の異常動作について図5を用いて説明する。
図5に示すように、室内機20aが停止しているため、開ロック異常状態である高圧弁41a以外の室内熱交換器22aに接続される弁が全て閉状態、つまり絞り装置21aおよび低圧弁42aが閉状態となる。そのため、図4を用いて説明した異常動作のように、高圧の液冷媒が室内機20a、20bを通ることなく低圧側にバイパスしてしまうという事態は発生しない。
上記の冷媒のバイパスの有無によって、凝縮器として機能する室外熱交換器12の出口の過冷却度:SC、および、圧縮機11の吸入側の過熱度:SHsのうち少なくとも一方の値に違いが生じる。そこで、実施の形態1では、これらの値を用いて、開ロック異常の弁を特定する。なお、以下において、凝縮器として機能する室外熱交換器12の出口の過冷却度を凝縮器出口過冷却度と称し、圧縮機11の吸入側の過熱度を圧縮機吸入過熱度と称する。
なお、実施の形態1では記載しないが、冷媒漏れ発生時には冷媒回路1内の冷媒量が少なくなるため、凝縮器出口過冷却度SCが小さくなり、圧縮機吸入過熱度SHsが大きくなるため、冷媒漏れ異常を開ロック異常と切り分けることが可能である。そのため、開ロックの異常検知を行う場合は、開始前にまず冷媒漏れが発生していないことを確認するなど、開ロック異常を他の異常と切り分けるフローを追加してもよい。
図6は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の冷媒がバイパスしている時のp-h線図である。図7は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の冷媒がバイパスしていない時のp-h線図である。なお、図6は図4に示す冷媒回路状態の時のp-h線図を示しており、図7は図5に示す冷媒回路状態の時のp-h線図を示している。
次に、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の冷媒がバイパスしている時および冷媒がバイパスしていない時のp-h線図について、図6および図7を用いて説明する。
図4に示す冷媒回路状態の時では、高圧弁41aの開ロック異常が発生しており、冷媒のバイパスが発生するため、室外熱交換器12の出口側の高圧冷媒が低圧側に移動し、圧縮機11の吸入側が湿りやすくなる。その結果、図6に示すように、凝縮器出口過冷却度SCおよび圧縮機吸入過熱度SHsが低下する。このとき、室外熱交換器12の出口に過冷却液が存在せず、その代わりに圧縮機11の吸入側に液冷媒が存在することになる。また、室内熱交換器22a、22bの出口側の過熱度を制御している場合、高圧弁41aの開ロック異常による冷媒のバイパスが発生していなければ、圧縮機11の吸入側の過熱度がつく状態である。しかし、圧縮機11の吸入側には液冷媒が存在するため、図6に示すように、圧縮機11の吸入側の冷媒が二相状態もしくは飽和状態となっていることがわかる。
図5に示す冷媒回路状態の時では、高圧弁41aの開ロック異常が発生しているが、冷媒のバイパスが発生しないため、図7に示すように、高圧の液冷媒が室外熱交換器12の出口に溜まり、過冷却度がつく状態である。また、冷媒のバイパスが発生しないため、図7に示すように、圧縮機11の吸入側も過熱度がつく状態である。
以上より、開ロック異常による冷媒のバイパスの有無によって室外熱交換器12の出口の過冷却度および圧縮機11の吸入側の過熱度の値に差異が生じるため、これらの値のうち少なくとも一方を確認する。そうすることで、開ロック異常による冷媒のバイパスの有無を判定することができる。
図8は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の異常検知モード時の制御の流れを示すフローチャートである。
異常検知モードでは、高圧弁41a、41bまたは低圧弁42a、42bに開ロック異常が発生しているかどうかの判定が行われる。なお、実施の形態1では、高圧弁41a、41bに開ロック異常が発生しているかどうかの判定が行われる。制御装置30は、通常運転モード時に所定の時間が経過したら、あるいは運転モード切替部37で運転モードの切替操作が行われたら、運転モードを異常検知モードに切り替え、図8に示す異常判定の処理を実行する。以下、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の異常検知モード時の制御の流れについて、図8を用いて説明する。
異常検知モードでは、高圧弁41a、41bまたは低圧弁42a、42bに開ロック異常が発生しているかどうかの判定が行われる。なお、実施の形態1では、高圧弁41a、41bに開ロック異常が発生しているかどうかの判定が行われる。制御装置30は、通常運転モード時に所定の時間が経過したら、あるいは運転モード切替部37で運転モードの切替操作が行われたら、運転モードを異常検知モードに切り替え、図8に示す異常判定の処理を実行する。以下、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の異常検知モード時の制御の流れについて、図8を用いて説明する。
(ステップS101)
制御装置30は、全ての室内機20a、20bを停止させる。このとき、制御装置30は、絞り装置21a、21b、高圧弁41a、41b、低圧弁42a、42b、および、弁43、44を閉状態にする。
制御装置30は、全ての室内機20a、20bを停止させる。このとき、制御装置30は、絞り装置21a、21b、高圧弁41a、41b、低圧弁42a、42b、および、弁43、44を閉状態にする。
(ステップS102)
制御装置30は、全ての室内機20a、20bを冷房運転させる。このとき、制御装置30は、絞り装置21a、21b、低圧弁42a、42b、および、弁43を開状態にする。
制御装置30は、全ての室内機20a、20bを冷房運転させる。このとき、制御装置30は、絞り装置21a、21b、低圧弁42a、42b、および、弁43を開状態にする。
(ステップS103)
制御装置30は、圧力センサ61の検知圧力から換算される飽和液温度から、温度センサ53の検知温度を減算して凝縮器出口過冷却度SCを算出する。
制御装置30は、圧力センサ61の検知圧力から換算される飽和液温度から、温度センサ53の検知温度を減算して凝縮器出口過冷却度SCを算出する。
(ステップS104)
制御装置30は、凝縮器出口過冷却度SCがあらかじめ設定された閾値X未満であるかどうかを判定する。制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値X未満であると判定した場合(YES)、ステップS105の処理に進む。一方、制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値X未満ではないと判定した場合(NO)、ステップS110の処理に進む。なお、閾値Xは、例えば4であり、運転効率がよくなるように設定される値である。
制御装置30は、凝縮器出口過冷却度SCがあらかじめ設定された閾値X未満であるかどうかを判定する。制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値X未満であると判定した場合(YES)、ステップS105の処理に進む。一方、制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値X未満ではないと判定した場合(NO)、ステップS110の処理に進む。なお、閾値Xは、例えば4であり、運転効率がよくなるように設定される値である。
(ステップS105)
制御装置30は、一方の室内機20bを停止させる。このとき、制御装置30は、室内熱交換器22bに接続されている絞り装置21bおよび低圧弁42bを閉状態にする。
制御装置30は、一方の室内機20bを停止させる。このとき、制御装置30は、室内熱交換器22bに接続されている絞り装置21bおよび低圧弁42bを閉状態にする。
(ステップS106)
制御装置30は、圧力センサ61の検知圧力から換算される飽和液温度から、温度センサ53の検知温度を減算して凝縮器出口過冷却度SCを算出する。
制御装置30は、圧力センサ61の検知圧力から換算される飽和液温度から、温度センサ53の検知温度を減算して凝縮器出口過冷却度SCを算出する。
(ステップS107)
制御装置30は、凝縮器出口過冷却度SCが閾値X未満であるかどうかを判定する。制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値X未満であると判定した場合(YES)、ステップS108の処理に進む。一方、制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値X未満ではないと判定した場合(NO)、ステップS109の処理に進む。
制御装置30は、凝縮器出口過冷却度SCが閾値X未満であるかどうかを判定する。制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値X未満であると判定した場合(YES)、ステップS108の処理に進む。一方、制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値X未満ではないと判定した場合(NO)、ステップS109の処理に進む。
(ステップS108)
制御装置30は、報知部36により、高圧弁41aに開ロック異常が発生している旨を報知する。
制御装置30は、報知部36により、高圧弁41aに開ロック異常が発生している旨を報知する。
(ステップS109)
制御装置30は、報知部36により、高圧弁41bに開ロック異常が発生している旨を報知する。
制御装置30は、報知部36により、高圧弁41bに開ロック異常が発生している旨を報知する。
(ステップS110)
制御装置30は、報知部36により、高圧弁41a、41bに異常なしである旨を報知する。なお、ステップS110の処理は省略してもよい。
制御装置30は、報知部36により、高圧弁41a、41bに異常なしである旨を報知する。なお、ステップS110の処理は省略してもよい。
図9は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例の異常検知モード時の制御の流れを示すフローチャートである。なお、実施の形態1の変形例では、高圧弁41a、41bに開ロック異常が発生しているかどうかの判定が行われる。
制御装置30は、通常運転モード時に所定の時間が経過したら、あるいは運転モード切替部37で運転モードの切替操作が行われたら、運転モードを異常検知モードに切り替え、図9に示す異常判定の処理を実行する。以下、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例の異常検知モード時の制御の流れについて、図9を用いて説明する。
制御装置30は、通常運転モード時に所定の時間が経過したら、あるいは運転モード切替部37で運転モードの切替操作が行われたら、運転モードを異常検知モードに切り替え、図9に示す異常判定の処理を実行する。以下、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の変形例の異常検知モード時の制御の流れについて、図9を用いて説明する。
(ステップS201)
制御装置30は、全ての室内機20a、20bを停止させる。このとき、制御装置30は、絞り装置21a、21b、高圧弁41a、41b、低圧弁42a、42b、および、弁43、44を閉状態にする。
制御装置30は、全ての室内機20a、20bを停止させる。このとき、制御装置30は、絞り装置21a、21b、高圧弁41a、41b、低圧弁42a、42b、および、弁43、44を閉状態にする。
(ステップS202)
制御装置30は、一方の室内機20aを冷房運転させる。このとき、制御装置30は、室内熱交換器22aに接続されている絞り装置21aおよび低圧弁42aと、弁43とを開状態にする。
制御装置30は、一方の室内機20aを冷房運転させる。このとき、制御装置30は、室内熱交換器22aに接続されている絞り装置21aおよび低圧弁42aと、弁43とを開状態にする。
(ステップS203)
制御装置30は、圧力センサ61の検知圧力から換算される飽和液温度から、温度センサ53の検知温度を減算して凝縮器出口過冷却度SCを算出する。
制御装置30は、圧力センサ61の検知圧力から換算される飽和液温度から、温度センサ53の検知温度を減算して凝縮器出口過冷却度SCを算出する。
(ステップS204)
制御装置30は、凝縮器出口過冷却度SCがあらかじめ設定された閾値X未満であるかどうかを判定する。制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値X未満であると判定した場合(YES)、ステップS205の処理に進む。一方、制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値X未満ではないと判定した場合(NO)、ステップS207の処理に進む。なお、閾値Xは、例えば4であり、運転効率がよくなるように設定される値である。
制御装置30は、凝縮器出口過冷却度SCがあらかじめ設定された閾値X未満であるかどうかを判定する。制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値X未満であると判定した場合(YES)、ステップS205の処理に進む。一方、制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値X未満ではないと判定した場合(NO)、ステップS207の処理に進む。なお、閾値Xは、例えば4であり、運転効率がよくなるように設定される値である。
(ステップS205)
制御装置30は、報知部36により、高圧弁41aに開ロック異常が発生している旨を報知する。
制御装置30は、報知部36により、高圧弁41aに開ロック異常が発生している旨を報知する。
(ステップS206)
制御装置30は、運転中の室内機20aを停止させる。このとき、制御装置30は、室内熱交換器22aに接続されている絞り装置21aおよび低圧弁42aを閉状態にする。
制御装置30は、運転中の室内機20aを停止させる。このとき、制御装置30は、室内熱交換器22aに接続されている絞り装置21aおよび低圧弁42aを閉状態にする。
(ステップS207)
制御装置30は、もう一方の室内機20bを冷房運転させる。このとき、制御装置30は、室内熱交換器22bに接続されている絞り装置21bおよび低圧弁42bを開状態にする。
制御装置30は、もう一方の室内機20bを冷房運転させる。このとき、制御装置30は、室内熱交換器22bに接続されている絞り装置21bおよび低圧弁42bを開状態にする。
(ステップS208)
制御装置30は、圧力センサ61の検知圧力から換算される飽和液温度から、温度センサ53の検知温度を減算して凝縮器出口過冷却度SCを算出する。
制御装置30は、圧力センサ61の検知圧力から換算される飽和液温度から、温度センサ53の検知温度を減算して凝縮器出口過冷却度SCを算出する。
(ステップS209)
制御装置30は、凝縮器出口過冷却度SCが閾値X未満であるかどうかを判定する。制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値X未満であると判定した場合(YES)、ステップS210の処理に進む。一方、制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値X未満ではないと判定した場合(NO)、ステップS211の処理に進む。
制御装置30は、凝縮器出口過冷却度SCが閾値X未満であるかどうかを判定する。制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値X未満であると判定した場合(YES)、ステップS210の処理に進む。一方、制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値X未満ではないと判定した場合(NO)、ステップS211の処理に進む。
(ステップS210)
制御装置30は、報知部36により、高圧弁41bに開ロック異常が発生している旨を報知する。
制御装置30は、報知部36により、高圧弁41bに開ロック異常が発生している旨を報知する。
(ステップS211)
制御装置30は、報知部36により、高圧弁41a、41bに異常なしである旨を報知する。なお、ステップS211の処理は省略してもよい。
制御装置30は、報知部36により、高圧弁41a、41bに異常なしである旨を報知する。なお、ステップS211の処理は省略してもよい。
上記のように、図8に示す実施の形態1の異常検知モードでは、全ての室内機20a、20bを運転させた後に、1台ずつ停止させ、それぞれの凝縮器出口過冷却度SCを算出し、その値が予め設定された値よりも低下していないかどうかを判定している。一方、図9に示す実施の形態1の変形例の異常検知モードでは、室内機20a、20bを一台ずつ運転させて、それぞれの凝縮器出口過冷却度SCを算出し、その値が予め設定された値よりも低下していないかどうかを判定している。
ここで、実施の形態1の異常検知モードと実施の形態1の変形例の異常検知モードとで処理にかかる時間を比較した場合、実施の形態1の変形例の異常検知モードの方が処理にかかる時間が短い。これは、高圧弁41a、41bの開ロック異常の発生時において、実施の形態1の変形例の異常検知モードのように、冷媒のバイパスが発生していない状態から冷媒のバイパスが発生した状態になる場合は、低圧側の液冷媒を高圧側に移動させることなく高圧の液冷媒が低圧側に流れ込むため、短時間で状態変化して凝縮器出口過冷却度SCに変化が現れる。
一方、高圧弁41a、41bの開ロック異常の発生時において、実施の形態1の異常検知モードのように、冷媒のバイパスが発生している状態から冷媒のバイパスが発生していない状態になる場合は、低圧側の液冷媒を高圧側に移動させる必要がある。そして、この移動に時間がかかるため、実施の形態1の異常検知モードでは、誤判定を防止するために運転状態が変わってから判定するまでの時間、つまりステップS105からS106、S107までの時間を長く取る必要がある。
その結果、低圧側の液冷媒を高圧側に移動させることなく高圧の液冷媒が低圧側に流れ込む、実施の形態1の変形例の異常検知モードの方が実施の形態1の異常検知モードよりも処理にかかる時間が短い。
なお、実施の形態1では、凝縮器出口過冷却度SCの変化から、高圧弁41a、41bの開ロック異常を特定する方法を記載しているが、それに限定されない。圧縮機11の吸入側の過熱度の変化からも、高圧弁41a、41bの開ロック異常を特定することができる。圧縮機11の吸入側の過熱度を算出する場合は、例えば冷凍サイクル装置100の低圧側の圧力を検知する低圧圧力センサ(図示せず)と圧縮機11の吸入側の温度を検知する吸入側温度センサ(図示せず)とを用いてもよい。また、低圧圧力センサの代わりに、室内熱交換器22a、22bを構成する配管の中間位置に設けられており、室内熱交換器22a、22bを流れる二相冷媒の温度を検知し、検知信号を制御装置30に出力する二相部温度センサ(図示せず)を設けてもよい。
なお、実施の形態1およびその変形例では、室内機20a、20bが二台の場合の処理について説明したが、それに限定されず、三台以上の場合についても適用できる。また、実施の形態1およびその変形例では、室内機20a、20bを一台ずつ停止あるいは運転させて異常箇所を特定する方法を記載しているが、それに限定されない。室内機20a、20bが3台以上ある場合などは、任意の台数を含むグループを作成し、グループ毎に順番に停止あるいは運転させて、開ロック異常の高圧弁41a、41bがグループ内にあるかどうかを判定する。そして、開ロック異常の高圧弁41a、41bがあるグループを特定したら、そのグループを複数に分割する。この処理を繰り返すことで、より効率的に開ロック異常の高圧弁41a、41bを絞り込むことができ、処理時間を短縮することができる。
以上、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100は、圧縮機11および室外熱交換器12を有する室外機10と、室内熱交換器22a、22bおよび絞り装置21a、21bを有する複数の室内機20a、20bと、を備えている。また、冷凍サイクル装置100は、室外機10と複数の室内機20a、20bとの間に介在し、室外機10からの冷媒を室内機20a、20b毎に分岐させる中継ユニット40と、を備えている。また、冷凍サイクル装置100は、圧縮機11、室外熱交換器12、絞り装置21a、21b、室内熱交換器22a、22bが冷媒配管で接続され、冷媒が循環する冷媒回路1と、複数の室内機20a、20bを制御する制御装置30と、を備えている。また、中継ユニット40は、室外機10の高圧側と各室内機20a、20bとを接続する複数の高圧配管46a、46bのそれぞれに設けられた複数の高圧弁41a、41bと、室外機10の低圧側と各室内機20a、20bとを接続する複数の低圧配管47a、47bのそれぞれに設けられた複数の低圧弁42a、42bと、を有している。そして、制御装置30は、少なくとも一台の室内機20a、20bの動作状態を、第一の状態から第二の状態に変化させたとき、凝縮器として機能する室外熱交換器12または室内熱交換器22a、22bの出口の過冷却度、あるいは、圧縮機11の吸入側の過熱度に基づいて、複数の高圧弁41a、41bまたは複数の低圧弁42a、42bの異常を判定するものである。
また、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100は、停止中の室内機20a、20bに接続されている高圧弁41a、41bおよび低圧弁42a、42bは閉状態に制御されるものであり、第一の状態は、運転状態であり、第二の状態は、停止状態である。
また、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100は、停止中の室内機20a、20bに接続されている高圧弁41a、41bおよび低圧弁42a、42bは閉状態に制御されるものであり、第一の状態は、停止状態であり、第二の状態は、運転状態である。
実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100によれば、少なくとも一台の室内機20a、20bの動作状態を、第一の状態から第二の状態に変化させたとき、凝縮器として機能する室外熱交換器12または室内熱交換器22a、22bの出口の過冷却度、あるいは、圧縮機11の吸入側の過熱度に基づいて複数の高圧弁41a、41bまたは複数の低圧弁42a、42bの異常を判定する。そのため、複数の高圧弁41a、41bおよび複数の低圧弁42a、42bを有する中継ユニット40を備えた場合において、高圧弁41a、41bまたは低圧弁42a、42bの開ロック異常を特定することができる。
また、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100は、室外熱交換器12が凝縮器となるように冷媒回路1が構成されており、全ての高圧弁41a、41bが閉状態である場合において、第一の状態は、少なくとも一台の室内機20a、20bに接続されている低圧弁42a、42bが開状態に制御される状態であり、第二の状態は、少なくとも一台の室内機20a、20bに接続されている低圧弁42a、42bが閉状態に制御される状態である。
実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100によれば、少なくとも一台の室内機20a、20bに接続されている低圧弁42a、42bを開状態から閉状態に変化させたとき、凝縮器として機能する室外熱交換器12の出口の過冷却度、あるいは、圧縮機11の吸入側の過熱度に基づいて、高圧弁41a、41bの開ロック異常を判定する。そのため、複数の高圧弁41a、41bおよび複数の低圧弁42a、42bを有する中継ユニット40を備えた場合において、高圧弁41a、41bの開ロック異常を特定することができる。
また、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100は、室外熱交換器12が凝縮器となるように冷媒回路1が構成されており、全ての高圧弁41a、41bが閉状態である場合において、第一の状態は、少なくとも一台の室内機20a、20bに接続されている低圧弁42a、42bが閉状態に制御される状態であり、第二の状態は、少なくとも一台の室内機20a、20bに接続されている低圧弁42a、42bが開状態に制御される状態である。
実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100によれば、少なくとも一台の室内機20a、20bに接続されている低圧弁42a、42bを閉状態から開状態に変化させたとき、凝縮器として機能する室外熱交換器12の出口の過冷却度、あるいは、圧縮機11の吸入側の過熱度に基づいて、高圧弁41a、41bの開ロック異常を判定する。そのため、複数の高圧弁41a、41bおよび複数の低圧弁42a、42bを有する中継ユニット40を備えた場合において、高圧弁41a、41bの開ロック異常を特定することができる。
また、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100は、室外熱交換器12が凝縮器となるように冷媒回路1が構成されており、全ての室内機20a、20bが運転状態のときに凝縮器として機能する室外熱交換器12の出口の過冷却度、あるいは、圧縮機11の吸入側の過熱度が、あらかじめ設定された閾値X未満である場合において、制御装置30は、少なくとも一台の室内機20a、20bの動作状態を、第一の状態である運転状態から第二の状態である停止状態に変化させたとき、凝縮器として機能する室外熱交換器12の出口の過冷却度、あるいは、圧縮機11の吸入側の過熱度が、閾値X未満である場合、運転状態の室内機20a、20bに接続されている高圧弁41a、41bに異常があると判定し、閾値X未満でない場合、停止状態の室内機20a、20bに接続されている高圧弁41a、41bに異常があると判定するものである。
また、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100は、室外熱交換器12が凝縮器となるように冷媒回路1が構成されており、全ての室内機20a、20bが停止状態である場合において、制御装置30は、少なくとも一台の室内機20a、20bの動作状態を、第一の状態である停止状態から第二の状態である運転状態に変化させたとき、凝縮器として機能する室外熱交換器12の出口の過冷却度、あるいは、圧縮機11の吸入側の過熱度が、あらかじめ設定された閾値X未満である場合、運転状態の室内機20a、20bに接続されている高圧弁41a、41bに異常があると判定し、閾値X未満でない場合、運転状態の室内機20a、20bに接続されている高圧弁41a、41bに異常がないと判定するものである。
実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100によれば、上記と同様に、複数の高圧弁41a、41bおよび複数の低圧弁42a、42bを有する中継ユニット40を備えた場合において、高圧弁41a、41bの開ロック異常を特定することができる。
実施の形態2.
以下、実施の形態2について説明するが、実施の形態1と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
以下、実施の形態2について説明するが、実施の形態1と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
実施の形態1では冷房運転を例に説明したが、実施の形態2では暖房運転を例に説明する。
<正常動作>
以下、冷凍サイクル装置100の正常動作について、暖房運転を例に説明する。なお、暖房運転時は、圧縮機11の吸入側が室外熱交換器12と接続されるように流路切替装置13が切り替えられる。
以下、冷凍サイクル装置100の正常動作について、暖房運転を例に説明する。なお、暖房運転時は、圧縮機11の吸入側が室外熱交換器12と接続されるように流路切替装置13が切り替えられる。
図10は、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100の二つの室内機20a、20bが両方とも暖房運転している場合の冷媒回路状態を示す図である。
まず、二つの室内機20a、20bが両方とも暖房運転している場合の冷凍サイクル装置100の正常動作について図10を用いて説明する。
まず、二つの室内機20a、20bが両方とも暖房運転している場合の冷凍サイクル装置100の正常動作について図10を用いて説明する。
圧縮機11から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置13、逆止弁15を経て、室外機10から流出し、中継ユニット40に流入する。中継ユニット40に流入した高温高圧のガス冷媒は、液溜め容器45、高圧弁41a、41bを経て、中継ユニット40から分岐して流出し、室内機20a、20bにそれぞれ流入する。室内機20a、20bに流入した高温高圧のガス冷媒は、室内熱交換器22a、22bに流入し、そこで室内空気と熱交換し、凝縮して高圧の液冷媒となる。その後、高圧の液冷媒は、絞り装置21a、21bによって断熱膨張し、低温低圧の二相冷媒となり、室内機20a、20bから流出し、中継ユニット40に流入する。中継ユニット40に流入した低温低圧の二相冷媒は、弁44を経て中継ユニット40から流出し、室外機10に流入する。室外機10に流入した低温低圧の二相冷媒は、逆止弁16を経て室外熱交換器12に流入し、そこで室外空気と熱交換し、蒸発して低温低圧のガス冷媒となる。その後、低温低圧のガス冷媒は、流路切替装置13を経て圧縮機11に吸入される。
図11は、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100の二つの室内機20a、20bのうち一方が暖房運転して他方が停止している場合の冷媒回路状態を示す図である。なお、図11は、室内機20aが停止しており、室内機20bが暖房運転している場合の冷媒回路状態を示している。
次に、二つの室内機20a、20bのうち一方が暖房運転して他方が停止している場合の冷凍サイクル装置100の正常動作について図11を用いて説明する。
次に、二つの室内機20a、20bのうち一方が暖房運転して他方が停止している場合の冷凍サイクル装置100の正常動作について図11を用いて説明する。
室内機20aが停止すると、停止した室内機20aの絞り装置21aが閉状態となり、室内機20aに接続されている高圧弁41aが閉状態となる。つまり、停止している室内機20aの室内熱交換器22aの入口側および出口側に接続される弁が全て閉状態となり、停止している室内熱交換器22aに冷媒は供給されない。
<異常動作>
次に、冷凍サイクル装置100の異常動作について、暖房運転を例に説明する。
次に、冷凍サイクル装置100の異常動作について、暖房運転を例に説明する。
図12は、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100の低圧弁42a、42bの一つが開ロック異常状態で二つの室内機20a、20bが両方とも暖房運転している場合の冷媒回路状態を示す図である。なお、図12は、低圧弁42aに開ロック異常が発生した場合の冷媒回路状態を示している。
まず、二つの室内機20a、20bが両方とも暖房運転している場合の冷凍サイクル装置100の異常動作について図12を用いて説明する。
まず、二つの室内機20a、20bが両方とも暖房運転している場合の冷凍サイクル装置100の異常動作について図12を用いて説明する。
図12に示すように、低圧弁42aに開ロック異常が発生した場合、液溜め容器45から高圧の液冷媒が高圧弁41aおよび低圧弁42aを経て低圧側に流れ込み、高圧の液冷媒が室内機20a、20bを通ることなく低圧側にバイパスしてしまう。
図13は、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100の低圧弁42a、42bの一つが開ロック異常状態で二つの室内機20a、20bのうち一方が暖房運転して他方が停止している場合の冷媒回路状態を示す図である。なお、図13は、低圧弁42aに開ロック異常が発生した場合、および、室内機20aが停止しており、室内機20bが暖房運転している場合の冷媒回路状態を示している。
次に、二つの室内機20a、20bのうち一方が暖房運転して他方が停止している場合の冷凍サイクル装置100の異常動作について図13を用いて説明する。
次に、二つの室内機20a、20bのうち一方が暖房運転して他方が停止している場合の冷凍サイクル装置100の異常動作について図13を用いて説明する。
図13に示すように、室内機20aが停止しているため、開ロック異常状態である低圧弁42a以外の室内熱交換器22aに接続される弁が全て閉状態、つまり絞り装置21aおよび高圧弁41aが閉状態となる。そのため、図12を用いて説明した異常動作のように、高圧の液冷媒が室内機20a、20bを通ることなく低圧側にバイパスしてしまうという事態は発生しない。
上記の冷媒のバイパスの有無によって、凝縮器として機能する室内熱交換器22a、22bの出口の過冷却度:SC、および、圧縮機11の吸入側の過熱度:SHsのうち少なくとも一方の値に違いが生じる。そこで、実施の形態2では、これらの値を用いて、開ロック異常の弁を特定する。なお、以下において、凝縮器として機能する室内熱交換器22a、22bの出口の過冷却度を凝縮器出口過冷却度と称し、圧縮機11の吸入側の過熱度を圧縮機吸入過熱度と称する。
なお、実施の形態2では記載しないが、冷媒漏れ発生時には冷媒回路1内の冷媒量が少なくなるため、凝縮器出口過冷却度SCが小さくなり、圧縮機吸入過熱度SHsが大きくなるため、冷媒漏れ異常を開ロック異常と切り分けることが可能である。そのため、開ロックの異常検知を行う場合は、開始前にまず冷媒漏れが発生していないことを確認するなど、開ロック異常を他の異常と切り分けるフローを追加してもよい。
実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100の開ロック異常発生時および正常時のp-h線図については、実施の形態1で説明した図6および図7に示す内容を同じであるため、説明を省略する。
図14は、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100の異常検知モード時の制御の流れを示すフローチャートである。
異常検知モードでは、高圧弁41a、41bまたは低圧弁42a、42bに開ロック異常が発生しているかどうかの判定が行われる。なお、実施の形態2では、低圧弁42a、42bに開ロック異常が発生しているかどうかの判定が行われる。制御装置30は、通常運転モード時に所定の時間が経過したら、あるいは運転モード切替部37で運転モードの切替操作が行われたら、運転モードを異常検知モードに切り替え、図14に示す異常判定の処理を実行する。以下、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100の異常検知モード時の制御の流れについて、図14を用いて説明する。
異常検知モードでは、高圧弁41a、41bまたは低圧弁42a、42bに開ロック異常が発生しているかどうかの判定が行われる。なお、実施の形態2では、低圧弁42a、42bに開ロック異常が発生しているかどうかの判定が行われる。制御装置30は、通常運転モード時に所定の時間が経過したら、あるいは運転モード切替部37で運転モードの切替操作が行われたら、運転モードを異常検知モードに切り替え、図14に示す異常判定の処理を実行する。以下、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100の異常検知モード時の制御の流れについて、図14を用いて説明する。
(ステップS301)
制御装置30は、全ての室内機20a、20bを停止させる。このとき、制御装置30は、絞り装置21a、21b、高圧弁41a、41b、低圧弁42a、42b、および、弁43、44を閉状態にする。
制御装置30は、全ての室内機20a、20bを停止させる。このとき、制御装置30は、絞り装置21a、21b、高圧弁41a、41b、低圧弁42a、42b、および、弁43、44を閉状態にする。
(ステップS302)
制御装置30は、全ての室内機20a、20bを暖房運転させる。このとき、制御装置30は、絞り装置21a、21b、高圧弁41a、41b、および、弁44を開状態にする。
制御装置30は、全ての室内機20a、20bを暖房運転させる。このとき、制御装置30は、絞り装置21a、21b、高圧弁41a、41b、および、弁44を開状態にする。
(ステップS303)
制御装置30は、圧力センサ61の検知圧力から換算される飽和液温度から、温度センサ54aまたは温度センサ54bの検知温度を減算して、凝縮器出口過冷却度SCを算出する。
制御装置30は、圧力センサ61の検知圧力から換算される飽和液温度から、温度センサ54aまたは温度センサ54bの検知温度を減算して、凝縮器出口過冷却度SCを算出する。
(ステップS304)
制御装置30は、凝縮器出口過冷却度SCがあらかじめ設定された閾値Y未満であるかどうかを判定する。制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値Y未満であると判定した場合(YES)、ステップS305の処理に進む。一方、制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値Y未満ではないと判定した場合(NO)、ステップS310の処理に進む。なお、閾値Yは、例えば4であり、運転効率がよくなるように設定される値である。
制御装置30は、凝縮器出口過冷却度SCがあらかじめ設定された閾値Y未満であるかどうかを判定する。制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値Y未満であると判定した場合(YES)、ステップS305の処理に進む。一方、制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値Y未満ではないと判定した場合(NO)、ステップS310の処理に進む。なお、閾値Yは、例えば4であり、運転効率がよくなるように設定される値である。
(ステップS305)
制御装置30は、一方の室内機20bを停止させる。このとき、制御装置30は、室内熱交換器22bに接続されている絞り装置21bおよび高圧弁41bを閉状態にする。
制御装置30は、一方の室内機20bを停止させる。このとき、制御装置30は、室内熱交換器22bに接続されている絞り装置21bおよび高圧弁41bを閉状態にする。
(ステップS306)
制御装置30は、圧力センサ61の検知圧力から換算される飽和液温度から、温度センサ54aの検知温度を減算して凝縮器出口過冷却度SCを算出する。
制御装置30は、圧力センサ61の検知圧力から換算される飽和液温度から、温度センサ54aの検知温度を減算して凝縮器出口過冷却度SCを算出する。
(ステップS307)
制御装置30は、凝縮器出口過冷却度SCが閾値Y未満であるかどうかを判定する。制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値Y未満であると判定した場合(YES)、ステップS308の処理に進む。一方、制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値Y未満ではないと判定した場合(NO)、ステップS309の処理に進む。
制御装置30は、凝縮器出口過冷却度SCが閾値Y未満であるかどうかを判定する。制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値Y未満であると判定した場合(YES)、ステップS308の処理に進む。一方、制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値Y未満ではないと判定した場合(NO)、ステップS309の処理に進む。
(ステップS308)
制御装置30は、報知部36により、低圧弁42aに開ロック異常が発生している旨を報知する。
制御装置30は、報知部36により、低圧弁42aに開ロック異常が発生している旨を報知する。
(ステップS309)
制御装置30は、報知部36により、低圧弁42bに開ロック異常が発生している旨を報知する。
制御装置30は、報知部36により、低圧弁42bに開ロック異常が発生している旨を報知する。
(ステップS310)
制御装置30は、報知部36により、低圧弁42a、42bに異常なしである旨を報知する。なお、ステップS310の処理は省略してもよい。
制御装置30は、報知部36により、低圧弁42a、42bに異常なしである旨を報知する。なお、ステップS310の処理は省略してもよい。
図15は、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100の変形例の異常検知モード時の制御の流れを示すフローチャートである。なお、実施の形態2の変形例では、低圧弁42a、42bに開ロック異常が発生しているかどうかの判定が行われる。
制御装置30は、通常運転モード時に所定の時間が経過したら、あるいは運転モード切替部37で運転モードの切替操作が行われたら、運転モードを異常検知モードに切り替え、図15に示す異常判定の処理を実行する。以下、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100の変形例の異常検知モード時の制御の流れについて、図15を用いて説明する。
制御装置30は、通常運転モード時に所定の時間が経過したら、あるいは運転モード切替部37で運転モードの切替操作が行われたら、運転モードを異常検知モードに切り替え、図15に示す異常判定の処理を実行する。以下、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100の変形例の異常検知モード時の制御の流れについて、図15を用いて説明する。
(ステップS401)
制御装置30は、全ての室内機20a、20bを停止させる。このとき、制御装置30は、絞り装置21a、21b、高圧弁41a、41b、低圧弁42a、42b、および、弁43、44を閉状態にする。
制御装置30は、全ての室内機20a、20bを停止させる。このとき、制御装置30は、絞り装置21a、21b、高圧弁41a、41b、低圧弁42a、42b、および、弁43、44を閉状態にする。
(ステップS402)
制御装置30は、一方の室内機20aを暖房運転させる。このとき、制御装置30は、室内熱交換器22aに接続されている絞り装置21aおよび高圧弁41aと、弁44とを開状態にする。
制御装置30は、一方の室内機20aを暖房運転させる。このとき、制御装置30は、室内熱交換器22aに接続されている絞り装置21aおよび高圧弁41aと、弁44とを開状態にする。
(ステップS403)
制御装置30は、圧力センサ61の検知圧力から換算される飽和液温度から、温度センサ54aの検知温度を減算して凝縮器出口過冷却度SCを算出する。
制御装置30は、圧力センサ61の検知圧力から換算される飽和液温度から、温度センサ54aの検知温度を減算して凝縮器出口過冷却度SCを算出する。
(ステップS404)
制御装置30は、凝縮器出口過冷却度SCがあらかじめ設定された閾値Y未満であるかどうかを判定する。制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値Y未満であると判定した場合(YES)、ステップS405の処理に進む。一方、制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値Y未満ではないと判定した場合(NO)、ステップS407の処理に進む。なお、閾値Yは、例えば4であり、運転効率がよくなるように設定される値である。
制御装置30は、凝縮器出口過冷却度SCがあらかじめ設定された閾値Y未満であるかどうかを判定する。制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値Y未満であると判定した場合(YES)、ステップS405の処理に進む。一方、制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値Y未満ではないと判定した場合(NO)、ステップS407の処理に進む。なお、閾値Yは、例えば4であり、運転効率がよくなるように設定される値である。
(ステップS405)
制御装置30は、報知部36により、低圧弁42aに開ロック異常が発生している旨を報知する。
制御装置30は、報知部36により、低圧弁42aに開ロック異常が発生している旨を報知する。
(ステップS406)
制御装置30は、運転中の室内機20aを停止させる。このとき、制御装置30は、室内熱交換器22aに接続されている絞り装置21aおよび高圧弁41aを閉状態にする。
制御装置30は、運転中の室内機20aを停止させる。このとき、制御装置30は、室内熱交換器22aに接続されている絞り装置21aおよび高圧弁41aを閉状態にする。
(ステップS407)
制御装置30は、もう一方の室内機20bを暖房運転させる。このとき、制御装置30は、室内熱交換器22bに接続されている絞り装置21bおよび高圧弁41bを開状態にする。
制御装置30は、もう一方の室内機20bを暖房運転させる。このとき、制御装置30は、室内熱交換器22bに接続されている絞り装置21bおよび高圧弁41bを開状態にする。
(ステップS408)
制御装置30は、圧力センサ61の検知圧力から換算される飽和液温度から、温度センサ54bの検知温度を減算して凝縮器出口過冷却度SCを算出する。
制御装置30は、圧力センサ61の検知圧力から換算される飽和液温度から、温度センサ54bの検知温度を減算して凝縮器出口過冷却度SCを算出する。
(ステップS409)
制御装置30は、凝縮器出口過冷却度SCが閾値Y未満であるかどうかを判定する。制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値Y未満であると判定した場合(YES)、ステップS410の処理に進む。一方、制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値Y未満ではないと判定した場合(NO)、ステップS411の処理に進む。
制御装置30は、凝縮器出口過冷却度SCが閾値Y未満であるかどうかを判定する。制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値Y未満であると判定した場合(YES)、ステップS410の処理に進む。一方、制御装置30が、凝縮器出口過冷却度SCが閾値Y未満ではないと判定した場合(NO)、ステップS411の処理に進む。
(ステップS410)
制御装置30は、報知部36により、低圧弁42bに開ロック異常が発生している旨を報知する。
制御装置30は、報知部36により、低圧弁42bに開ロック異常が発生している旨を報知する。
(ステップS411)
制御装置30は、報知部36により、低圧弁42a、42bに異常なしである旨を報知する。なお、ステップS411の処理は省略してもよい。
制御装置30は、報知部36により、低圧弁42a、42bに異常なしである旨を報知する。なお、ステップS411の処理は省略してもよい。
上記のように、図14に示す実施の形態2の異常検知モードでは、全ての室内機20a、20bを運転させた後に、1台ずつ停止させ、それぞれの凝縮器出口過冷却度SCを算出し、その値が予め設定された値よりも低下していないかどうかを判定している。一方、図15に示す実施の形態2の変形例の異常検知モードでは、室内機20a、20bを一台ずつ運転させて、それぞれの凝縮器出口過冷却度SCを算出し、その値が予め設定された値よりも低下していないかどうかを判定している。
ここで、実施の形態2の異常検知モードと実施の形態2の変形例の異常検知モードとで処理にかかる時間を比較した場合、実施の形態2の変形例の異常検知モードの方が処理にかかる時間が短い。これは、低圧弁42a、42bの開ロック異常の発生時において、実施の形態2の変形例の異常検知モードのように、冷媒のバイパスが発生していない状態から冷媒のバイパスが発生した状態になる場合は、低圧側の液冷媒を高圧側に移動させることなく高圧の液冷媒が低圧側に流れ込むため、短時間で状態変化して凝縮器出口過冷却度SCに変化が現れる。
一方、低圧弁42a、42bの開ロック異常の発生時において、実施の形態2の異常検知モードのように、冷媒のバイパスが発生している状態から冷媒のバイパスが発生していない状態になる場合は、低圧側の液冷媒を高圧側に移動させる必要がある。そして、この移動に時間がかかるため、実施の形態2の異常検知モードでは、誤判定を防止するために運転状態が変わってから判定するまでの時間、つまりステップS305からS306、S307までの時間を長く取る必要がある。
その結果、低圧側の液冷媒を高圧側に移動させることなく高圧の液冷媒が低圧側に流れ込む、実施の形態2の変形例の異常検知モードの方が実施の形態2の異常検知モードよりも処理にかかる時間が短い。
なお、実施の形態2では、凝縮器出口過冷却度SCの変化から、低圧弁42a、42bの開ロック異常を特定する方法を記載しているが、それに限定されない。圧縮機11の吸入側の過熱度の変化からも、低圧弁42a、42bの開ロック異常を特定することができる。圧縮機11の吸入側の過熱度を算出する場合は、例えば冷凍サイクル装置100の低圧側の圧力を検知する低圧圧力センサ(図示せず)と圧縮機11の吸入側の温度を検知する吸入側温度センサ(図示せず)とを用いてもよい。また、低圧圧力センサの代わりに、室内熱交換器22a、22bを構成する配管の中間位置に設けられており、室内熱交換器22a、22bを流れる二相冷媒の温度を検知し、検知信号を制御装置30に出力する二相部温度センサ(図示せず)を設けてもよい。
なお、実施の形態2およびその変形例では、室内機20a、20bが二台の場合の処理について説明したが、それに限定されず、三台以上の場合についても適用できる。また、実施の形態2およびその変形例では、室内機20a、20bを一台ずつ停止あるいは運転させて異常箇所を特定する方法を記載しているが、それに限定されない。室内機20a、20bが3台以上ある場合などは、任意の台数を含むグループを作成し、グループ毎に順番に停止あるいは運転させて、開ロック異常の低圧弁42a、42bがグループ内にあるかどうかを判定する。そして、開ロック異常の低圧弁42a、42bがあるグループを特定したら、そのグループを複数に分割する。この処理を繰り返すことで、より効率的に開ロック異常の低圧弁42a、42bを絞り込むことができ、処理時間を短縮することができる。
以上、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100は、室外熱交換器12が蒸発器となるように冷媒回路1が構成されており、全ての高圧弁41a、41bが閉状態である場合において、第一の状態は、少なくとも一台の室内機20a、20bに接続されている高圧弁41a、41bが開状態に制御される状態であり、第二の状態は、少なくとも一台の室内機20a、20bに接続されている高圧弁41a、41bが閉状態に制御される状態である。
実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100によれば、少なくとも一台の室内機20a、20bに接続されている高圧弁41a、41bを開状態から閉状態に変化させたとき、凝縮器として機能する室内熱交換器22a、22bの出口の過冷却度、あるいは、圧縮機11の吸入側の過熱度に基づいて、低圧弁42a、42bの開ロック異常を判定する。そのため、複数の高圧弁41a、41bおよび複数の低圧弁42a、42bを有する中継ユニット40を備えた場合において、低圧弁42a、42bの開ロック異常を特定することができる。
また、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100は、室外熱交換器12が蒸発器となるように冷媒回路1が構成されており、全ての高圧弁41a、41bが閉状態である場合において、第一の状態は、少なくとも一台の室内機20a、20bに接続されている高圧弁41a、41bが閉状態に制御される状態であり、第二の状態は、少なくとも一台の室内機20a、20bに接続されている高圧弁41a、41bが開状態に制御される状態である。
実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100によれば、少なくとも一台の室内機20a、20bに接続されている高圧弁41a、41bを閉状態から開状態に変化させたとき、凝縮器として機能する室内熱交換器22a、22bの出口の過冷却度、あるいは、圧縮機11の吸入側の過熱度に基づいて、低圧弁42a、42bの開ロック異常を判定する。そのため、複数の高圧弁41a、41bおよび複数の低圧弁42a、42bを有する中継ユニット40を備えた場合において、低圧弁42a、42bの開ロック異常を特定することができる。
また、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100は、室外熱交換器12が蒸発器となるように冷媒回路1が構成されており、全ての室内機20a、20bが運転状態のときに凝縮器として機能する室内熱交換器22a、22bの出口の過冷却度、あるいは、圧縮機11の吸入側の過熱度が、あらかじめ設定された閾値Y未満である場合において、制御装置30は、少なくとも一台の室内機20a、20bの動作状態を、第一の状態である運転状態から第二の状態である停止状態に変化させたとき、凝縮器として機能する室内熱交換器22a、22bの出口の過冷却度、あるいは、圧縮機11の吸入側の過熱度が、閾値Y未満である場合、運転状態の室内機20a、20bに接続されている低圧弁42a、42bに異常があると判定し、閾値Y未満でない場合、停止状態の室内機20a、20bに接続されている低圧弁42a、42bに異常があると判定するものである。
また、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100は、室外熱交換器12が蒸発器となるように冷媒回路1が構成されており、全ての室内機20a、20bが停止状態である場合において、制御装置30は、少なくとも一台の室内機20a、20bの動作状態を、第一の状態である停止状態から第二の状態である運転状態に変化させたとき、凝縮器として機能する室内熱交換器22a、22bの出口の過冷却度、あるいは、圧縮機11の吸入側の過熱度が、あらかじめ設定された閾値Y未満である場合、運転状態の室内機20a、20bに接続されている低圧弁42a、42bに異常があると判定し、閾値Y未満でない場合、運転状態の室内機20a、20bに接続されている低圧弁42a、42bに異常がないと判定するものである。
実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100によれば、上記と同様に、複数の高圧弁41a、41bおよび複数の低圧弁42a、42bを有する中継ユニット40を備えた場合において、低圧弁42a、42bの開ロック異常を特定することができる。
実施の形態3.
以下、実施の形態3について説明するが、実施の形態1および2と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1および2と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
以下、実施の形態3について説明するが、実施の形態1および2と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1および2と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
図16は、実施の形態3に係る冷凍サイクル装置100の構成を示す図である。
実施の形態3では、冷凍サイクル装置100として、図16に示すように、1台の室外機10に対して中継ユニット40を介して2台の室内機20a、20bが接続され、冷房運転および暖房運転を行う空気調和装置を例示している。なお、図16では冷凍サイクル装置100が2台の室内機20a、20bを備えた構成を示しているが、複数台であれば何台備えていてもよい。
実施の形態3では、冷凍サイクル装置100として、図16に示すように、1台の室外機10に対して中継ユニット40を介して2台の室内機20a、20bが接続され、冷房運転および暖房運転を行う空気調和装置を例示している。なお、図16では冷凍サイクル装置100が2台の室内機20a、20bを備えた構成を示しているが、複数台であれば何台備えていてもよい。
冷凍サイクル装置100は、室外機10と、2台の室内機20a、20bと、中継ユニット40とを備えている。そして、室外機10から流出した冷媒は、中継ユニット40により2台の室内機20a、20bに分岐し、各室内機20a、20bに流入する。そして、各室内機20a、20bから流出した冷媒は、再び中継ユニット40を介して室外機10に戻るようになっている。
室外機10は、圧縮機11と、室外熱交換器12と、開閉弁51、52と、温度センサ53と、圧力センサ61とを備えている。なお、圧力センサ61の代わりに、室外熱交換器12を構成する配管の中間位置に、室外熱交換器12を流れる二相冷媒の温度を検知し、検知信号を制御装置30に出力する二相部温度センサ(図示せず)を設けてもよい。
室内機20aは、絞り装置21aと、室内熱交換器22aと、温度センサ54aとを備えている。同様に、室内機20bは、絞り装置21bと、室内熱交換器22bと、温度センサ54bとを備えている。
中継ユニット40は、高圧配管46a、46bと、低圧配管47a、47bと、高圧弁41a、41bと、低圧弁42a、42bとを備えている。
冷凍サイクル装置100は、圧縮機11、室外熱交換器12、絞り装置21a、21b、室内熱交換器22a、22b、が冷媒配管で接続され、冷媒が循環する冷媒回路1を備えている。
また、冷凍サイクル装置100は、制御装置30と、報知部36と、運転モード切替部37とを備えており、制御装置30には、報知部36および運転モード切替部37がそれぞれ接続されている。なお、報知部36および運転モード切替部37は、制御装置30の一部として制御装置30に備えられていてもよい。
開閉弁51、52は、例えば二方弁であり、開閉状態を切り替えることで、冷房運転と暖房運転とを切り替えるものである。冷房運転時は開閉弁51が開状態で開閉弁52が閉状態となり、暖房運転時は開閉弁51が閉状態で開閉弁52が開状態となる。
<正常動作>
以下、冷凍サイクル装置100の正常動作について、冷房運転を例に説明する。なお、冷房運転時は、開閉弁51が開状態で開閉弁52が閉状態となる。
以下、冷凍サイクル装置100の正常動作について、冷房運転を例に説明する。なお、冷房運転時は、開閉弁51が開状態で開閉弁52が閉状態となる。
図17は、実施の形態3に係る冷凍サイクル装置100の二つの室内機20a、20bが両方とも冷房運転している場合の冷媒回路状態を示す図である。
まず、二つの室内機20a、20bが両方とも冷房運転している場合の冷凍サイクル装置100の正常動作について図17を用いて説明する。
まず、二つの室内機20a、20bが両方とも冷房運転している場合の冷凍サイクル装置100の正常動作について図17を用いて説明する。
圧縮機11から吐出された高温高圧のガス冷媒は、開閉弁51を経て、室外熱交換器12に流入し、そこで室外空気と熱交換し、凝縮して高圧の液冷媒となる。その後、高圧の液冷媒は、室外機10から流出し、分岐して室内機20a、20bにそれぞれ流入する。室内機20a、20bに流入した液冷媒は、絞り装置21a、21bによって断熱膨張し、低温低圧の二相冷媒となる。その後、低温低圧の二相冷媒は、室内熱交換器22a、22bに流入し、そこで室内空気と熱交換し、蒸発して低温低圧のガス冷媒となる。その後、低温低圧のガス冷媒は、室内機20a、20bから流出し、中継ユニット40に流入する。中継ユニット40に流入した低温低圧のガス冷媒は、低圧弁42a、42bを経て合流し、中継ユニット40から流出する。中継ユニット40から流出した低温低圧のガス冷媒は、室外機10に流入し、圧縮機11に吸入される。
図18は、実施の形態3に係る冷凍サイクル装置100の二つの室内機20a、20bのうち一方が冷房運転して他方が停止している場合の冷媒回路状態を示す図である。なお、図18は、室内機20aが停止しており、室内機20bが冷房運転している場合の冷媒回路状態を示している。
次に、二つの室内機20a、20bのうち一方が冷房運転して他方が停止している場合の冷凍サイクル装置100の正常動作について図18を用いて説明する。
次に、二つの室内機20a、20bのうち一方が冷房運転して他方が停止している場合の冷凍サイクル装置100の正常動作について図18を用いて説明する。
室内機20aが停止すると、停止した室内機20aの絞り装置21aが閉状態となり、室内機20aに接続されている低圧弁42aが閉状態となる。つまり、停止している室内機20aの室内熱交換器22aの入口側および出口側に接続される弁が全て閉状態となり、停止している室内熱交換器22aに冷媒は供給されない。
<異常動作>
次に、冷凍サイクル装置100の異常動作について、冷房運転を例に説明する。
次に、冷凍サイクル装置100の異常動作について、冷房運転を例に説明する。
図19は、実施の形態3に係る冷凍サイクル装置100の高圧弁41a、41bの一つが開ロック異常状態で二つの室内機20a、20bが両方とも冷房運転している場合の冷媒回路状態を示す図である。なお、図19は、高圧弁41aに開ロック異常が発生した場合の冷媒回路状態を示している。
まず、二つの室内機20a、20bが両方とも冷房運転している場合の冷凍サイクル装置100の異常動作について図19を用いて説明する。
まず、二つの室内機20a、20bが両方とも冷房運転している場合の冷凍サイクル装置100の異常動作について図19を用いて説明する。
図19に示すように、高圧弁41aに開ロック異常が発生した場合、圧縮機11の吐出側から高圧の液冷媒が高圧弁41aおよび低圧弁42aを経て低圧側に流れ込み、高圧の液冷媒が室内機20a、20bを通ることなく低圧側にバイパスしてしまう。
図20は、実施の形態3に係る冷凍サイクル装置100の高圧弁41a、41bの一つが開ロック異常状態で二つの室内機20a、20bのうち一方が冷房運転して他方が停止している場合の冷媒回路状態を示す図である。なお、図20は、高圧弁41aに開ロック異常が発生した場合、および、室内機20aが停止しており、室内機20bが冷房運転している場合の冷媒回路状態を示している。
次に、二つの室内機20a、20bのうち一方が冷房運転して他方が停止している場合の冷凍サイクル装置100の異常動作について図20を用いて説明する。
次に、二つの室内機20a、20bのうち一方が冷房運転して他方が停止している場合の冷凍サイクル装置100の異常動作について図20を用いて説明する。
図20に示すように、室内機20aが停止しているため、開ロック異常状態である高圧弁41a以外の室内熱交換器22aに接続される弁が全て閉状態、つまり絞り装置21aおよび低圧弁42aが閉状態となる。そのため、図19を用いて説明した異常動作のように、高圧の液冷媒が室内機20a、20bを通ることなく低圧側にバイパスしてしまうという事態は発生しない。
上記の冷媒のバイパスの有無によって、凝縮器として機能する室外熱交換器12の出口の過冷却度:SC、および、圧縮機11の吸入側の過熱度:SHsのうち少なくとも一方の値に違いが生じる。そこで、実施の形態3では、これらの値を用いて、開ロック異常の弁を特定する。なお、以下において、凝縮器として機能する室外熱交換器12の出口の過冷却度を凝縮器出口過冷却度と称し、圧縮機11の吸入側の過熱度を圧縮機吸入過熱度と称する。
なお、実施の形態3では記載しないが、冷媒漏れ発生時には冷媒回路1内の冷媒量が少なくなるため、凝縮器出口過冷却度SCが小さくなり、圧縮機吸入過熱度SHsが大きくなるため、冷媒漏れ異常を開ロック異常と切り分けることが可能である。そのため、開ロックの異常検知を行う場合は、開始前にまず冷媒漏れが発生していないことを確認するなど、開ロック異常を他の異常と切り分けるフローを追加してもよい。
実施の形態3に係る冷凍サイクル装置100の開ロック異常発生時および正常時のp-h線図については、実施の形態1で説明した図6および図7に示す内容を同じであるため、説明を省略する。また、実施の形態3に係る冷凍サイクル装置100の異常検知モード時の制御の流れについては、実施の形態1で説明した図8および図9に示す内容と同じであるため、説明を省略する。
なお、実施の形態3では、凝縮器出口過冷却度SCの変化から、高圧弁41a、41bの開ロック異常を特定する方法を記載しているが、それに限定されない。圧縮機11の吸入側の過熱度の変化からも、高圧弁41a、41bの開ロック異常を特定することができる。圧縮機11の吸入側の過熱度を算出する場合は、例えば冷凍サイクル装置100の低圧側の圧力を検知する低圧圧力センサ(図示せず)と圧縮機11の吸入側の温度を検知する吸入側温度センサ(図示せず)とを用いてもよい。また、低圧圧力センサの代わりに、室内熱交換器22a、22bを構成する配管の中間位置に設けられており、室内熱交換器22a、22bを流れる二相冷媒の温度を検知し、検知信号を制御装置30に出力する二相部温度センサ(図示せず)を設けてもよい。
実施の形態4.
以下、実施の形態4について説明するが、実施の形態1~3と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1~3と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
以下、実施の形態4について説明するが、実施の形態1~3と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1~3と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
実施の形態3では冷房運転を例に説明したが、実施の形態4では暖房運転を例に説明する。
<正常動作>
以下、冷凍サイクル装置100の正常動作について、暖房運転を例に説明する。なお、暖房運転時は、開閉弁51が閉状態で開閉弁52が開状態となる。
以下、冷凍サイクル装置100の正常動作について、暖房運転を例に説明する。なお、暖房運転時は、開閉弁51が閉状態で開閉弁52が開状態となる。
図21は、実施の形態4に係る冷凍サイクル装置100の二つの室内機20a、20bが両方とも暖房運転している場合の冷媒回路状態を示す図である。
まず、二つの室内機20a、20bが両方とも暖房運転している場合の冷凍サイクル装置100の正常動作について図21を用いて説明する。
まず、二つの室内機20a、20bが両方とも暖房運転している場合の冷凍サイクル装置100の正常動作について図21を用いて説明する。
圧縮機11から吐出された高温高圧のガス冷媒は、室外機10から流出し、中継ユニット40に流入する。中継ユニット40に流入した高温高圧のガス冷媒は、高圧弁41a、41bを経て、中継ユニット40から分岐して流出し、室内機20a、20bにそれぞれ流入する。室内機20a、20bに流入した高温高圧のガス冷媒は、室内熱交換器22a、22bに流入し、そこで室内空気と熱交換し、凝縮して高圧の液冷媒となる。その後、高圧の液冷媒は、絞り装置21a、21bによって断熱膨張し、低温低圧の二相冷媒となり、室内機20a、20bから流出する。室内機20a、20bから流出した低温低圧の二相冷媒は、合流してから室外機10に流入する。室外機10に流入した低温低圧の二相冷媒は、室外熱交換器12に流入し、そこで室外空気と熱交換し、蒸発して低温低圧のガス冷媒となる。その後、低温低圧のガス冷媒は、開閉弁52を経て圧縮機11に吸入される。
図22は、実施の形態4に係る冷凍サイクル装置100の二つの室内機20a、20bのうち一方が暖房運転して他方が停止している場合の冷媒回路状態を示す図である。なお、図22は、室内機20aが停止しており、室内機20bが暖房運転している場合の冷媒回路状態を示している。
次に、二つの室内機20a、20bのうち一方が暖房運転して他方が停止している場合の冷凍サイクル装置100の正常動作について図22を用いて説明する。
次に、二つの室内機20a、20bのうち一方が暖房運転して他方が停止している場合の冷凍サイクル装置100の正常動作について図22を用いて説明する。
室内機20aが停止すると、停止した室内機20aの絞り装置21aが閉状態となり、室内機20aに接続されている高圧弁41aが閉状態となる。つまり、停止している室内機20aの室内熱交換器22aの入口側および出口側に接続される弁が全て閉状態となり、停止している室内熱交換器22aに冷媒は供給されない。
<異常動作>
次に、冷凍サイクル装置100の異常動作について、暖房運転を例に説明する。
次に、冷凍サイクル装置100の異常動作について、暖房運転を例に説明する。
図23は、実施の形態4に係る冷凍サイクル装置100の低圧弁42a、42bの一つが開ロック異常状態で二つの室内機20a、20bが両方とも暖房運転している場合の冷媒回路状態を示す図である。なお、図23は、低圧弁42aに開ロック異常が発生した場合の冷媒回路状態を示している。
まず、二つの室内機20a、20bが両方とも暖房運転している場合の冷凍サイクル装置100の異常動作について図23を用いて説明する。
まず、二つの室内機20a、20bが両方とも暖房運転している場合の冷凍サイクル装置100の異常動作について図23を用いて説明する。
図23に示すように、低圧弁42aに開ロック異常が発生した場合、圧縮機11の吐出側から高圧の液冷媒が高圧弁41aおよび低圧弁42aを経て低圧側に流れ込み、高圧の液冷媒が室内機20a、20bを通ることなく低圧側にバイパスしてしまう。
図24は、実施の形態4に係る冷凍サイクル装置100の低圧弁42a、42bの一つが開ロック異常状態で二つの室内機20a、20bのうち一方が暖房運転して他方が停止している場合の冷媒回路状態を示す図である。なお、図24は、低圧弁42aに開ロック異常が発生した場合、および、室内機20aが停止しており、室内機20bが暖房運転している場合の冷媒回路状態を示している。
次に、二つの室内機20a、20bのうち一方が暖房運転して他方が停止している場合の冷凍サイクル装置100の異常動作について図24を用いて説明する。
次に、二つの室内機20a、20bのうち一方が暖房運転して他方が停止している場合の冷凍サイクル装置100の異常動作について図24を用いて説明する。
図24に示すように、室内機20aが停止しているため、開ロック異常状態である低圧弁42a以外の室内熱交換器22aに接続される弁が全て閉状態、つまり絞り装置21aおよび高圧弁41aが閉状態となる。そのため、図23を用いて説明した異常動作のように、高圧の液冷媒が室内機20a、20bを通ることなく低圧側にバイパスしてしまうという事態は発生しない。
上記の冷媒のバイパスの有無によって、凝縮器として機能する室内熱交換器22a、22bの出口の過冷却度:SC、および、圧縮機11の吸入側の過熱度:SHsのうち少なくとも一方の値に違いが生じる。そこで、実施の形態4では、これらの値を用いて、開ロック異常の弁を特定する。なお、以下において、凝縮器として機能する室内熱交換器22a、22bの出口の過冷却度を凝縮器出口過冷却度と称し、圧縮機11の吸入側の過熱度を圧縮機吸入過熱度と称する。
なお、実施の形態4では記載しないが、冷媒漏れ発生時には冷媒回路1内の冷媒量が少なくなるため、凝縮器出口過冷却度SCが小さくなり、圧縮機吸入過熱度SHsが大きくなるため、冷媒漏れ異常を開ロック異常と切り分けることが可能である。そのため、開ロックの異常検知を行う場合は、開始前にまず冷媒漏れが発生していないことを確認するなど、開ロック異常を他の異常と切り分けるフローを追加してもよい。
実施の形態4に係る冷凍サイクル装置100の開ロック異常発生時および正常時のp-h線図については、実施の形態1で説明した図6および図7に示す内容を同じであるため、説明を省略する。また、実施の形態4に係る冷凍サイクル装置100の異常検知モード時の制御の流れについては、実施の形態2で説明した図14および図15に示す内容と同じであるため、説明を省略する。
なお、冷凍サイクル装置100は、上記の実施の形態に限らず、種々の変形が可能である。例えば、上記の実施の形態では、暖房運転および冷房運転を切り替えて実行可能な冷凍サイクル装置100を例に挙げたが、冷房運転のみあるいは暖房運転のみ実行可能なものでもよい。
また、上記の実施の形態では、1台の室外機10を備えた冷凍サイクル装置100を例に挙げたが、複数台の室外機10を備えていてもよい。
また、図8および図9に示す異常検知モード時の制御では、凝縮器出口過冷却度SCを用いて開ロック異常の有無を判定しているが、それに限定されない。凝縮器出口過冷却度SCに加えて圧縮機吸入過熱度SHsを用いて2つのパラメータの変化から開ロック異常の有無を判定してもよいし、圧縮機吸入過熱度SHsのみを用いて開ロック異常の有無を判定してもよい。
また、上記の実施の形態では、室内機を1台ずつ停止あるいは運転させた場合を示しているが、それに限定されない。凝縮器の出口の過冷却度がついている状態の時に冷媒のバイパスが発生しておらず、凝縮器の出口の過冷却度がついていない状態の時にバイパスが発生していると判定することができる。そのため、例えば任意の台数の室内機を運転させた場合に凝縮器の出口の過冷却度がついていれば、このときに運転中の室内機に接続されている高圧弁および低圧弁は正常であると判定できる。一方、任意の台数の室内機を運転させた場合に凝縮器の出口の過冷却度がついていなければ、このときに運転中の室内機のうち少なくとも1台の室内機に接続されている高圧弁または低圧弁は異常であると判定できる。
このことを利用すれば、例えば多数の室内機がある場合に、開ロック異常が発生している高圧弁または低圧弁を効率的に特定するために、室内機を複数のグループに分ける。そして、凝縮器の出口の過冷却度が低下している時は、運転中のグループの室内機に接続されている高圧弁または低圧弁は異常であると判定できる。そして、徐々に室内機の運転台数を絞ることによって、開ロック異常が発生している高圧弁または低圧弁を効率的に特定することができる。
また、上記の実施の形態では、停止時にその室内機の室内熱交換器に接続されている弁が全て閉状態となる制御を利用して、運転状態と停止状態とを切り替えて、凝縮器の出口の過冷却度の変化を確認する構成を示したが、それに限定されない。室内機の運転状態に関わらず各弁を開閉制御できるようにし、例えば、室内機の運転状態を切り替えずに低圧弁を開状態から閉状態に切り替えて、凝縮器の出口の過冷却度の変化を確認する構成でもよい。
1 冷媒回路、10 室外機、11 圧縮機、12 室外熱交換器、13 流路切替装置、14~17 逆止弁、18、19 冷媒用接続配管、20a、20b 室内機、21a、21b 絞り装置、22a、22b 室内熱交換器、30 制御装置、31 記憶部、32 抽出部、33 演算部、34 比較部、35 判定部、36 報知部、37 運転モード切替部、40 中継ユニット、41a、41b 高圧弁、42a、42b 低圧弁、43、44 弁、45 液溜め容器、46a、46b 高圧配管、47a、47b 低圧配管、51、52 開閉弁、53、54a、54b 温度センサ、61 圧力センサ、100 冷凍サイクル装置。
Claims (11)
- 圧縮機および室外熱交換器を有する室外機と、
室内熱交換器および絞り装置を有する複数の室内機と、
前記室外機と前記複数の室内機との間に介在し、前記室外機からの冷媒を前記室内機毎に分岐させる中継ユニットと、
前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記絞り装置、前記室内熱交換器が冷媒配管で接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、
前記複数の室内機を制御する制御装置と、を備え、
前記中継ユニットは、
前記室外機の高圧側と各前記室内機とを接続する複数の高圧配管のそれぞれに設けられた複数の高圧弁と、
前記室外機の低圧側と各前記室内機とを接続する複数の低圧配管のそれぞれに設けられた複数の低圧弁と、を有し、
前記制御装置は、
少なくとも一台の前記室内機の動作状態を、第一の状態から第二の状態に変化させたとき、凝縮器として機能する前記室外熱交換器または前記室内熱交換器の出口の過冷却度、あるいは、前記圧縮機の吸入側の過熱度に基づいて、複数の前記高圧弁または複数の前記低圧弁の異常を判定する
冷凍サイクル装置。 - 停止中の前記室内機に接続されている前記高圧弁および前記低圧弁は閉状態に制御されるものであり、
前記第一の状態は、運転状態であり、
前記第二の状態は、停止状態である
請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 - 停止中の前記室内機に接続されている前記高圧弁および前記低圧弁は閉状態に制御されるものであり、
前記第一の状態は、停止状態であり、
前記第二の状態は、運転状態である
請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記室外熱交換器が凝縮器となるように前記冷媒回路が構成されており、全ての前記高圧弁が閉状態である場合において、
前記第一の状態は、前記少なくとも一台の前記室内機に接続されている前記低圧弁が開状態に制御される状態であり、
前記第二の状態は、前記少なくとも一台の前記室内機に接続されている前記低圧弁が閉状態に制御される状態である
請求項1または2に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記室外熱交換器が凝縮器となるように前記冷媒回路が構成されており、全ての前記高圧弁が閉状態である場合において、
前記第一の状態は、前記少なくとも一台の前記室内機に接続されている前記低圧弁が閉状態に制御される状態であり、
前記第二の状態は、前記少なくとも一台の前記室内機に接続されている前記低圧弁が開状態に制御される状態である
請求項1または3に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記室外熱交換器が蒸発器となるように前記冷媒回路が構成されており、全ての前記高圧弁が閉状態である場合において、
前記第一の状態は、前記少なくとも一台の前記室内機に接続されている前記高圧弁が開状態に制御される状態であり、
前記第二の状態は、前記少なくとも一台の前記室内機に接続されている前記高圧弁が閉状態に制御される状態である
請求項1または2に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記室外熱交換器が蒸発器となるように前記冷媒回路が構成されており、全ての前記高圧弁が閉状態である場合において、
前記第一の状態は、前記少なくとも一台の前記室内機に接続されている前記高圧弁が閉状態に制御される状態であり、
前記第二の状態は、前記少なくとも一台の前記室内機に接続されている前記高圧弁が開状態に制御される状態である
請求項1または3に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記室外熱交換器が凝縮器となるように前記冷媒回路が構成されており、
全ての前記室内機が運転状態のときに凝縮器として機能する前記室外熱交換器の出口の過冷却度、あるいは、前記圧縮機の吸入側の過熱度が、あらかじめ設定された閾値未満である場合において、
前記制御装置は、
少なくとも一台の前記室内機の動作状態を、前記第一の状態である運転状態から前記第二の状態である停止状態に変化させたとき、凝縮器として機能する前記室外熱交換器の出口の過冷却度、あるいは、前記圧縮機の吸入側の過熱度が、
前記閾値未満である場合、運転状態の前記室内機に接続されている前記高圧弁に異常があると判定し、
前記閾値未満でない場合、停止状態の前記室内機に接続されている前記高圧弁に異常があると判定する
請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記室外熱交換器が凝縮器となるように前記冷媒回路が構成されており、
全ての前記室内機が停止状態である場合において、
前記制御装置は、
少なくとも一台の前記室内機の動作状態を、前記第一の状態である停止状態から前記第二の状態である運転状態に変化させたとき、凝縮器として機能する前記室外熱交換器の出口の過冷却度、あるいは、前記圧縮機の吸入側の過熱度が、
あらかじめ設定された閾値未満である場合、運転状態の前記室内機に接続されている前記高圧弁に異常があると判定し、
前記閾値未満でない場合、運転状態の前記室内機に接続されている前記高圧弁に異常がないと判定する
請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記室外熱交換器が蒸発器となるように前記冷媒回路が構成されており、
全ての前記室内機が運転状態のときに凝縮器として機能する前記室内熱交換器の出口の過冷却度、あるいは、前記圧縮機の吸入側の過熱度が、あらかじめ設定された閾値未満である場合において、
前記制御装置は、
少なくとも一台の前記室内機の動作状態を、前記第一の状態である運転状態から前記第二の状態である停止状態に変化させたとき、凝縮器として機能する前記室内熱交換器の出口の過冷却度、あるいは、前記圧縮機の吸入側の過熱度が、
前記閾値未満である場合、運転状態の前記室内機に接続されている前記低圧弁に異常があると判定し、
前記閾値未満でない場合、停止状態の前記室内機に接続されている前記低圧弁に異常があると判定する
請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記室外熱交換器が蒸発器となるように前記冷媒回路が構成されており、
全ての前記室内機が停止状態である場合において、
前記制御装置は、
少なくとも一台の前記室内機の動作状態を、前記第一の状態である停止状態から前記第二の状態である運転状態に変化させたとき、凝縮器として機能する前記室内熱交換器の出口の過冷却度、あるいは、前記圧縮機の吸入側の過熱度が、
あらかじめ設定された閾値未満である場合、運転状態の前記室内機に接続されている前記低圧弁に異常があると判定し、
前記閾値未満でない場合、運転状態の前記室内機に接続されている前記低圧弁に異常がないと判定する
請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
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