WO2024029003A1 - 冷媒漏洩検知システムおよび漏洩検知装置 - Google Patents

冷媒漏洩検知システムおよび漏洩検知装置 Download PDF

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WO2024029003A1
WO2024029003A1 PCT/JP2022/029786 JP2022029786W WO2024029003A1 WO 2024029003 A1 WO2024029003 A1 WO 2024029003A1 JP 2022029786 W JP2022029786 W JP 2022029786W WO 2024029003 A1 WO2024029003 A1 WO 2024029003A1
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refrigerant
condenser
leak detection
degree
expansion valve
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PCT/JP2022/029786
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English (en)
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Inventor
誠 和田
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems

Definitions

  • the present disclosure relates to a refrigerant leak detection system and a leak detection device that detect refrigerant leak in an air conditioner.
  • Refrigeration cycle devices such as air conditioners that transfer heat by circulating refrigerant in a refrigerant circuit are used in a variety of situations.
  • devices constituting a refrigerant circuit are connected through refrigerant piping, and refrigerant circulates within the refrigerant piping.
  • refrigerant pipes are connected by welding, screwing, or the like, so there is a possibility that refrigerant may leak at the connection points. Therefore, detection of refrigerant leakage from a refrigerant circuit has been conventionally performed.
  • refrigerant in the refrigerant circuit is stored in the outdoor unit by executing pump-down operation, and based on parameters correlated with the amount of refrigerant such as the degree of subcooling in the condenser at that time.
  • An air conditioner that determines refrigerant leakage is disclosed.
  • the present disclosure has been made in view of the problems in the conventional technology described above, and an object of the present disclosure is to provide a refrigerant leak detection system and a leak detection device that can determine refrigerant leakage without stopping normal operation. shall be.
  • a refrigerant leak detection system includes a refrigeration cycle device having a refrigerant circuit in which a refrigerant circulates by connecting a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator with refrigerant piping, and a refrigerant leak detection system in the refrigeration cycle device.
  • a leakage detection device that determines a leakage of the condenser
  • a calculation unit that calculates the degree of subcooling of the condenser based on the condensation temperature of the condenser
  • the refrigerant leakage determining section includes a refrigerant leakage determination section that determines leakage.
  • a leakage detection device is a leakage detection device that determines refrigerant leakage in a refrigeration cycle device having a refrigerant circuit in which a refrigerant circulates by connecting a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator with refrigerant piping.
  • the apparatus is configured to detect the condensation temperature based on a condenser outlet temperature, which is a temperature on a refrigerant outlet side of the condenser, and a condensation temperature of the condenser, during a refrigerant leak detection operation in which the condensation temperature of the condenser is increased. and a refrigerant leak determination unit that determines refrigerant leakage in the refrigeration cycle device based on the degree of subcooling and a preset initial degree of subcooling. be.
  • refrigerant leakage in the refrigeration cycle device is determined based on the degree of subcooling. Therefore, refrigerant leakage can be determined without stopping normal operation.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a refrigerant leakage detection system according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of the configuration of an air conditioner according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a leakage detection device according to a first embodiment;
  • FIG. FIG. 4 is a hardware configuration diagram showing an example of the configuration of the leakage detection device of FIG. 3;
  • FIG. 4 is a hardware configuration diagram showing another example of the configuration of the leakage detection device in FIG. 3; It is a graph for explaining a refrigeration cycle in an air conditioner. It is a graph for explaining the relationship between the rotation speed of the condenser side blower and the degree of supercooling.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of the flow of initial subcooling degree acquisition processing by the refrigerant leakage detection system according to the first embodiment.
  • 2 is a flowchart illustrating an example of the flow of refrigerant leakage detection processing by the refrigerant leakage detection system according to the first embodiment.
  • 3 is a circuit diagram showing an example of the configuration of an air conditioner according to Embodiment 3.
  • Embodiment 1 The refrigerant leakage detection system according to the first embodiment will be described below.
  • the refrigerant leakage detection system according to the first embodiment detects refrigerant leakage in an air conditioner, which is an example of a refrigeration cycle device.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a refrigerant leak detection system according to the first embodiment.
  • the refrigerant leak detection system 100 includes an air conditioner 1 and a leak detection device 3.
  • the air conditioner 1 and the leak detection device 3 are connected by a wired or wireless communication means 2.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the air conditioner according to the first embodiment.
  • the air conditioner 1 includes an outdoor unit 10, an indoor unit 20, and a control device 50.
  • the outdoor unit 10 and the indoor unit 20 are connected through refrigerant piping to form a refrigerant circuit in which refrigerant circulates.
  • the outdoor unit 10 includes a compressor 11 , a condenser 12 , a condenser-side blower 13 , an accumulator 14 , and an expansion valve 17 .
  • the compressor 11 sucks in low-temperature, low-pressure refrigerant, compresses the sucked refrigerant, and discharges high-temperature, high-pressure refrigerant.
  • the compressor 11 is, for example, an inverter compressor or the like whose capacity, which is the amount of output per unit time, is controlled by changing the operating frequency.
  • the operating frequency of the compressor 11 is controlled by a control device 50.
  • the condenser 12 exchanges heat between the outdoor air supplied by the condenser-side blower 13 and the refrigerant, radiates the heat of the refrigerant to the outdoor air, and condenses the refrigerant.
  • the condenser side blower 13 supplies outdoor air to the condenser 12 .
  • the rotation speed of the condenser side blower 13 is controlled by the control device 50.
  • the accumulator 14 is provided on the suction side of the compressor 11.
  • the accumulator 14 has a different operating state between a cooling operation and a heating operation, which are performed by switching the flow paths by the refrigerant flow switching device.
  • the surplus refrigerant generated by the system and the surplus refrigerant for transient changes in operation are stored.
  • the expansion valve 17 reduces the pressure of the refrigerant and expands it.
  • the expansion valve 17 is configured of a valve whose opening degree can be controlled, such as an electronic expansion valve, for example.
  • the opening degree of the expansion valve 17 is controlled by a control device 50.
  • the outdoor unit 10 is provided with a condenser outlet pressure sensor 15 and a condenser outlet temperature sensor 16.
  • the condenser outlet pressure sensor 15 is provided on the refrigerant outflow side of the condenser 12 and measures the condenser outlet pressure Pliq, which is the pressure of the liquid refrigerant flowing out from the condenser 12.
  • the condenser outlet temperature sensor 16 is provided on the refrigerant outflow side of the condenser 12 and measures the condenser outlet temperature Tliq, which is the temperature of the liquid refrigerant flowing out from the condenser 12.
  • the measured condenser outlet pressure Pliq and condenser outlet temperature Tliq are supplied to the control device 50.
  • the condenser outlet pressure sensor 15 and the condenser outlet temperature sensor 16 are not limited to this, and may be provided in the indoor unit 20, for example.
  • the indoor unit 20 includes an evaporator 21 and an evaporator side blower 22.
  • the evaporator 21 exchanges heat between the indoor air supplied by the evaporator-side blower 22 and the refrigerant, evaporates the refrigerant, and cools the air in the air-conditioned space.
  • the evaporator-side blower 22 supplies indoor air to the evaporator 21 .
  • the rotation speed of the evaporator side blower 22 is controlled by the control device 50.
  • Control device 50 The control device 50 controls the entire air conditioner 1, and is provided in the indoor unit 20, for example. In the first embodiment, the control device 50 transmits the condenser outlet pressure Pliq and the condenser outlet temperature Tliq measured by the condenser outlet pressure sensor 15 and the condenser outlet temperature sensor 16 via the communication means 2. It is transmitted to the leakage detection device 3.
  • the control device 50 realizes various functions by executing software on an arithmetic device such as a microcomputer.
  • the control device 50 is configured with hardware such as a circuit device that realizes various functions.
  • the control device 50 is not limited to this, and may be provided in the outdoor unit 10, for example, or may be provided separately from the outdoor unit 10 and the indoor unit 20.
  • the control device 50 uses instruction information received from the leakage detection device 3 when the leakage detection device 3 performs a refrigerant leakage detection process for detecting a refrigerant leakage in the air conditioner 1. Based on this, each part is controlled to perform a refrigerant leakage detection operation that moves the refrigerant to the outdoor unit 10 side. Specifically, when performing the refrigerant leak detection operation, the control device 50 controls the condenser side blower 13 to lower the rotational speed of the condenser side blower 13 than during normal operation. Note that details of the refrigerant leakage detection process will be described later.
  • the air conditioner 1 which can only perform cooling operation, has been described as an example of a refrigeration cycle device, but this is not limited to this example.
  • the air conditioner 1 may be capable of switching between cooling operation and heating operation. Further, the air conditioner 1 does not need to be provided with the accumulator 14.
  • something other than an air conditioner such as a refrigerator may be applied.
  • the leak detection device 3 performs a refrigerant leak detection process to detect a refrigerant leak in the air conditioner 1 while the air conditioner 1 is performing a refrigerant leak detection operation. Details of the refrigerant leakage detection process will be described later.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the leak detection device according to the first embodiment.
  • the leak detection device 3 includes an acquisition section 31, a calculation section 32, a refrigerant leak determination section 33, a storage section 34, and a display section 35.
  • the function related to the refrigerant leakage detection process is described, and the function related to the control of the general refrigeration cycle is omitted.
  • the acquisition unit 31 receives the condenser outlet pressure Pliq and the condenser outlet temperature Tliq from the air conditioner 1 when the air conditioner 1 is performing the refrigerant leak detection operation.
  • the acquisition unit 31 supplies the received condenser outlet pressure Pliq and condenser outlet temperature Tliq to the storage unit 34.
  • the calculation unit 32 performs various calculations during the refrigerant leakage detection process.
  • the calculation unit 32 converts the condenser outlet pressure Pliq stored in the storage unit 34 into a condensation temperature Tc as a saturated condensation temperature value. Further, the calculation unit 32 calculates the degree of supercooling SC based on the condenser outlet temperature Tliq stored in the storage unit 34 and the condensation temperature Tc obtained by the calculation. Furthermore, the calculation unit 32 calculates a difference value ⁇ SC, which is the difference value between the initial degree of supercooling SC 0 , which is the degree of subcooling during normal operation, and the degree of subcooling SC obtained by the calculation.
  • the refrigerant leak determination unit 33 determines whether there is a refrigerant leak from the air conditioner 1 based on the difference value ⁇ SC calculated by the calculation unit 32. Specifically, the refrigerant leak determination unit 33 determines whether there is a refrigerant leak from the air conditioner 1 by comparing the difference value ⁇ SC calculated by the calculation unit 32 with a threshold value stored in advance in the storage unit 34. judge.
  • the storage unit 34 stores various types of information necessary for refrigerant leakage detection processing. Specifically, the storage unit 34 stores the condenser outlet pressure Pliq and the condenser outlet temperature Tliq acquired by the acquisition unit 31, and also stores the degree of subcooling SC calculated by the calculation unit 32. Furthermore, the storage unit 34 stores a threshold value used when the refrigerant leak determination unit 33 determines whether there is a refrigerant leak.
  • the display unit 35 displays the detection results obtained by the refrigerant leakage detection process.
  • the display unit 35 is configured by, for example, an LCD (Liquid Crystal Display) or an organic EL (Electro Luminescence) display.
  • the display unit 35 may be configured by laminating, for example, a touch panel as an operation unit (not shown) having a touch sensor on the display. Thereby, the display unit 35 can receive instructions from the operator, such as starting and ending the refrigerant leakage detection operation for the air conditioner 1 . Note that when the leak detection device 3 includes an operation section, the operation section may be configured separately from the display section 35.
  • FIG. 4 is a hardware configuration diagram showing an example of the configuration of the leak detection device in FIG. 3.
  • the leakage detection device 3 of FIG. 3 is configured with a processing circuit 41 and an input/output device 42, as shown in FIG.
  • the functions of the acquisition section 31, calculation section 32, refrigerant leak determination section 33, and storage section 34 in FIG. 3 are realized by the processing circuit 41.
  • the display section 35 in FIG. 3 corresponds to the input/output device 42 in FIG. 4.
  • the processing circuit 41 When each function is executed by hardware, the processing circuit 41 is, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or an FPGA (Field-Programmable Gate). Array), or a combination of these.
  • the functions of each section of the acquisition section 31, the calculation section 32, the refrigerant leak determination section 33, and the storage section 34 may be realized by the processing circuit 41, or the functions of each section may be realized by a single processing circuit 41.
  • FIG. 5 is a hardware configuration diagram showing another example of the configuration of the leak detection device shown in FIG. 3.
  • the leak detection device 3 in FIG. 3 is configured with a processor 43, a memory 44, and an input/output device 45, as shown in FIG.
  • the functions of the acquisition section 31, the calculation section 32, the refrigerant leak determination section 33, and the storage section 34 are realized by the processor 43 and the memory 44.
  • the display unit 35 in FIG. 3 corresponds to the input/output device 45 in FIG. 5.
  • the functions of the acquisition unit 31, the calculation unit 32, the refrigerant leak determination unit 33, and the storage unit 34 are realized by software, firmware, or a combination of software and firmware.
  • Software and firmware are written as programs and stored in memory 44.
  • the processor 43 reads and executes programs stored in the memory 44 to realize the functions of each section.
  • Examples of the memory 44 include RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable and Programmable ROM), and EEPROM (Electric Memory). Non-volatile or volatile semiconductor memory such as Cally Erasable and Programmable ROM) is used. Further, as the memory 44, a removable recording medium such as a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a CD (Compact Disc), an MD (Mini Disc), and a DVD (Digital Versatile Disc) may be used.
  • FIG. 6 is a graph for explaining the refrigeration cycle in the air conditioner.
  • the horizontal axis shows enthalpy and the vertical axis shows pressure.
  • the graph shown by a solid line shows the refrigerant state when the air conditioner 1 is operating normally, and the graph shown by the broken line shows the refrigerant state when the refrigerant leaks in the air conditioner 1.
  • the refrigerant leak detection system 100 is a refrigerant that can determine whether or not refrigerant is leaking in the air conditioner 1 even when the degree of subcooling SC is not sufficiently ensured. Perform leak detection processing.
  • FIG. 7 is a graph for explaining the relationship between the rotation speed of the condenser side blower and the degree of supercooling.
  • the horizontal axis indicates the rotation speed of the condenser side blower 13
  • the vertical axis indicates various temperatures including the degree of supercooling SC.
  • the solid line indicates the degree of subcooling SC in the condenser 12
  • the broken line indicates the condensation temperature Tc of the condenser 12.
  • the dashed-dotted line indicates the outdoor temperature
  • the dashed-two dotted line indicates the condenser outlet temperature Tliq.
  • the degree of supercooling SC condensing temperature Tc - condenser outlet temperature Tliq
  • the refrigerant leakage detection operation is an operation performed without blocking a part of the refrigerant circuit with a valve or the like and without stopping the circulation of the refrigerant.
  • the refrigerant leak detection system 100 performs a refrigerant leak detection operation in which the rotation speed of the condenser side blower 13 is lowered and the condensation temperature Tc is increased, and based on the subcooling degree SC at this time. , performs refrigerant leakage detection processing to determine refrigerant leakage.
  • a refrigerant leak detection operation is performed to increase the condensing temperature Tc, and if the amount of increase in the condensing temperature Tc at this time exceeds the amount of increase in the condenser outlet temperature Tliq, the degree of supercooling SC increases. do.
  • refrigerant leakage can be detected based on the amount of change from the initial subcooling degree SC 0 , which is the normal supercooling degree SC, so refrigerant leakage can be detected even if the leakage amount is small. I can do it. Therefore, in the refrigerant leakage detection process according to the first embodiment, refrigerant leakage can be detected with high accuracy.
  • the initial supercooling degree SC 0 which is the degree of subcooling when the refrigerant leakage detection operation is performed in a normal state, that is, in a state where no refrigerant is leaking.
  • An initial supercooling degree acquisition process that is acquired in advance is performed. The initial supercooling degree acquisition process is performed, for example, when the air conditioner 1 is installed.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of the flow of initial subcooling degree acquisition processing by the refrigerant leak detection system according to the first embodiment.
  • a refrigerant leak detection operation of the air conditioner 1 is started.
  • the refrigerant leakage detection operation is started, for example, by an operator operating an operation section (not shown) of the leakage detection device 3.
  • the leak detection device 3 transmits instruction information for instructing the start of the refrigerant leak detection operation to the control device 50 of the air conditioner 1 via the communication means 2.
  • the control device 50 of the air conditioner 1 controls the condenser side blower 13 so that the rotation speed of the condenser side blower 13 is lower than during normal operation. , perform refrigerant leak detection operation.
  • the target value of the condensing temperature Tc is set to the upper limit of the operating range by the control device 50, so that the rotation speed of the condenser side blower 13 is controlled so that the condensing temperature Tc approaches the target value.
  • step S2 the leak detection device 3 determines whether a set time has elapsed since the refrigerant leak detection operation was started.
  • the set time is the time required for the refrigerant to sufficiently collect in the condenser 12 by the refrigerant leak detection operation, and is stored in advance in the storage unit 34.
  • step S2 If it is determined that the set time has elapsed (step S2: Yes), the acquisition unit 31 of the leakage detection device 3 transmits the condenser outlet pressure Pliq and the condenser outlet temperature Tliq in step S3. It is acquired from the air conditioner 1 via the means 2. The acquired condenser outlet pressure Pliq and condenser outlet temperature Tliq are stored in the storage unit 34. On the other hand, if it is determined that the set time has not elapsed (step S2: No), the process returns to step S2, and the process of step S2 is repeated until the set time has elapsed.
  • step S4 the calculation unit 32 reads the condenser outlet pressure Pliq from the storage unit 34 and converts it into the condensation temperature Tc.
  • the obtained condensation temperature Tc is stored in the storage unit 34.
  • step S6 the calculated initial supercooling degree SC0 is stored in the storage unit 34. Then, in step S7, the refrigerant leak detection operation by the air conditioner 1 ends.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of the flow of refrigerant leakage detection processing by the refrigerant leakage detection system according to the first embodiment.
  • step S11 refrigerant leakage detection operation of the air conditioner 1 is started, similar to step S1 in FIG.
  • the control device 50 of the air conditioner 1 performs the refrigerant leakage detection operation by controlling the condenser side blower 13 so that the rotational speed of the condenser side blower 13 is lower than during normal operation.
  • the target value of the condensing temperature Tc is set to the upper limit of the operating range by the control device 50, so that the rotation speed of the condenser side blower 13 becomes a value corresponding to the set upper limit.
  • step S12 the leak detection device 3 determines whether a set time has elapsed since the refrigerant leak detection operation was started. If it is determined that the set time has elapsed (step S12: Yes), the acquisition unit 31 of the leakage detection device 3 transmits the condenser outlet pressure Pliq and the condenser outlet temperature Tliq in step S13. It is acquired from the air conditioner 1 via the means 2. The acquired condenser outlet pressure Pliq and condenser outlet temperature Tliq are stored in the storage unit 34. On the other hand, if it is determined that the set time has not elapsed (step S12: No), the process returns to step S12, and the process of step S12 is repeated until the set time has elapsed.
  • step S14 the calculation unit 32 reads the condenser outlet pressure Pliq from the storage unit 34 and converts it into the condensation temperature Tc.
  • the obtained condensation temperature Tc is stored in the storage unit 34.
  • step S16 the refrigerant leak determination unit 33 compares the difference value ⁇ SC calculated in step S15 with a threshold value set in advance and stored in the storage unit 34. As a result of the comparison, if the difference value ⁇ SC is larger than the threshold (step S16: Yes), the refrigerant leak determination unit 33 determines that the refrigerant is leaking in the air conditioner 1 in step S17. On the other hand, when the difference value ⁇ SC is less than or equal to the threshold value (step S16: No), the refrigerant leak determination unit 33 determines that the air conditioner 1 is operating normally in step S18.
  • step S19 the display unit 35 displays the results obtained in step S17 or step S18. Then, in step S20, the refrigerant leak detection operation by the air conditioner 1 ends.
  • the refrigerant leakage detection process is performed while the air conditioner 1 is performing normal operation such as cooling operation by switching the operation to refrigerant leakage detection operation.
  • the rotation speed of the condenser side blower 13 is set to a different rotation speed from normal operation, so the capacity of the air conditioner 1 is reduced, but the operation of the air conditioner 1 is not stopped. . Therefore, the refrigerant leakage detection system 100 according to the first embodiment can detect refrigerant leakage in the air conditioner 1 without stopping the operation of the air conditioner 1.
  • a refrigerant leak detection operation is performed to increase the condensing temperature Tc, and if the amount of increase in the condensing temperature Tc at this time exceeds the amount of increase in the condenser outlet temperature Tliq, the degree of supercooling SC increases. do.
  • refrigerant leakage can be detected based on the amount of change in the degree of subcooling SC from the initial state, so refrigerant leakage can be detected even if the amount of leakage is small. Therefore, in the refrigerant leakage detection process according to the first embodiment, refrigerant leakage can be detected with high accuracy.
  • the condenser outlet pressure Pliq measured by the condenser outlet pressure sensor 15 is converted into the condensing temperature Tc, but this is not limited to this example.
  • a temperature sensor may be provided in the two-phase portion of the condenser 12, and the condensation temperature Tc may be measured by this temperature sensor.
  • the refrigerant leakage in the air conditioner 1 is detected based on the degree of subcooling SC. Determine. Thereby, refrigerant leakage can be determined without stopping normal operation.
  • Embodiment 2 Next, Embodiment 2 will be described.
  • the refrigerant leak detection system 100 controls the operating frequency of the compressor 11 in addition to the rotation speed of the condenser side blower 13 in the refrigerant leak detection operation when performing the refrigerant leak detection process. This is different from Embodiment 1.
  • parts common to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the rotation speed of the condenser side blower 13 is reduced and the operating frequency of the compressor 11 is controlled, so that the refrigerant is condensed. Let it gather in container 12.
  • the operating frequency of the compressor 11 at this time is normally controlled based on the temperature difference between the indoor temperature and the set temperature, but in the second embodiment, it is controlled based on the target value of the condensing temperature Tc. .
  • the initial supercooling degree acquisition process in the second embodiment is performed according to the flowchart shown in FIG. 8, but in step S1, the control device 50 of the air conditioning apparatus 1 The rotation speed of the side blower 13 and the operating frequency of the compressor 11 are controlled. Further, the refrigerant leakage detection process in the second embodiment is performed according to the flowchart shown in FIG. 9, and in step S11, the control device 50 controls the rotation speed and The operating frequency of the compressor 11 is controlled.
  • the operating frequency of the compressor 11 is controlled in addition to the rotation speed of the condenser side blower 13 during the refrigerant leak detection operation. Therefore, even if the rotational speed of the condenser-side blower 13 drops too much, the refrigerant can be collected in the condenser 12. Therefore, similarly to Embodiment 1, refrigerant leakage can be determined without stopping normal operation.
  • Embodiment 3 Next, Embodiment 3 will be described.
  • the refrigerant leak detection system 100 according to the third embodiment differs from the first and second embodiments in that a receiver is provided in the air conditioner.
  • a receiver is provided in the air conditioner.
  • symbol is attached
  • FIG. 10 is a circuit diagram showing an example of the configuration of an air conditioner according to the third embodiment.
  • a refrigerant leak detection system 100 according to the third embodiment includes an air conditioner 1A instead of the air conditioner 1 shown in FIG.
  • the air conditioner 1A includes an outdoor unit 10, an indoor unit 20, and a control device 50.
  • the outdoor unit 10 includes a compressor 11, a condenser 12, a condenser-side blower 13, a first expansion valve 17a, a second expansion valve 17b, and a receiver 18. Furthermore, the outdoor unit 10 is provided with a condenser outlet pressure sensor 15 and a condenser outlet temperature sensor 16.
  • the first expansion valve 17a and the second expansion valve 17b reduce the pressure of the refrigerant and expand it, similarly to the expansion valve 17 of Embodiments 1 and 2.
  • the first expansion valve 17a and the second expansion valve 17b are configured with a valve whose opening degree can be controlled, such as an electronic expansion valve, for example.
  • the opening degrees of the first expansion valve 17a and the second expansion valve 17b are controlled by the control device 50.
  • the receiver 18 is on the refrigerant inlet side of the evaporator 21 and is provided between the first expansion valve 17a and the second expansion valve 17b.
  • the receiver 18 stores surplus refrigerant in the refrigerant circuit.
  • the indoor unit 20 includes an evaporator 21 and an evaporator side blower 22. Further, in the third embodiment, the indoor unit 20 is provided with a control device 50.
  • the opening degree of the first expansion valve 17a is controlled based on the degree of supercooling SC in the condenser 12, and the opening degree of the second expansion valve 17b is controlled based on the degree of superheating SH on the discharge side of the compressor 11. It is being said.
  • the opening degree of the first expansion valve 17a is controlled based on the target value of the condensing temperature Tc, and the second expansion valve 17b is controlled by the degree of superheating on the suction side of the compressor 11. Opening control is performed based on.
  • the rotation speed of the condenser side blower 13 and the operating frequency of the compressor 11 are the same as in normal operation. controlled.
  • the initial supercooling degree acquisition process in the third embodiment is performed according to the flowchart shown in FIG. 8, but in step S1, the control device 50 of the air conditioner 1A performs the first The opening degrees of the expansion valve 17a and the second expansion valve 17b are controlled. Further, the refrigerant leak detection process in the third embodiment is performed according to the flowchart shown in FIG. 9, but in step S11, the control device 50 controls the first expansion valve 17a and the second Controls the opening degree of the valve 17b.
  • the first expansion valve 17a and the second The opening degree of the expansion valve 17b is controlled.
  • a refrigerant leakage detection operation that increases the condensation temperature Tc can be performed, so that refrigerant leakage can be determined without stopping normal operation, similarly to Embodiments 1 and 2.
  • the leak detection device 3 performs the refrigerant leak detection processing, but the invention is not limited to this.
  • the control device 50 of the air conditioner 1 may have the refrigerant leak detection processing function of the leak detection device 3.
  • the control device 50 may perform refrigerant leakage detection processing.
  • the display section 35 is, for example, a display section of a remote controller (not shown) provided in the air conditioner 1.
  • the air conditioner 1 may be managed by a central control device installed in a remote location, the air conditioner 1, the central control device, and a cloud or server may be connected via a network.
  • the refrigerant leak determination may be performed by a cloud or the like.
  • a refrigerant leak determination function is installed in a cloud or the like, and the air conditioner 1 transmits a data set including physical quantities to the cloud.
  • the cloud determines refrigerant leakage based on the physical quantities included in the data set.
  • the cloud then transmits the determination result to the central management device via the network.
  • the central management device displays the determination result using a display unit provided in the central management device.
  • 1, 1A air conditioner, 2 communication means, 3 leakage detection device 10 outdoor unit, 11 compressor, 12 condenser, 13 condenser side blower, 14 accumulator, 15 condenser outlet pressure sensor, 16 condenser outlet temperature sensor , 17 expansion valve, 17a first expansion valve, 17b second expansion valve, 18 receiver, 20 indoor unit, 21 evaporator, 22 evaporator side blower, 31 acquisition unit, 32 calculation unit, 33 refrigerant leak determination unit, 34 memory Section, 35 display section, 41 processing circuit, 42, 45 input/output device, 43 processor, 44 memory, 50 control device, 100 refrigerant leak detection system.

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Abstract

冷媒漏洩検知システムは、圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器が冷媒配管で接続されることにより、冷媒が循環する冷媒回路を有する冷凍サイクル装置と、冷凍サイクル装置における冷媒の漏洩を判定する漏洩検知装置とを備え、漏洩検知装置は、凝縮器の凝縮温度を上昇させる冷媒漏洩検知運転中の、凝縮器の冷媒出口側の温度である凝縮器出口温度と、凝縮器の凝縮温度とに基づき、凝縮器の過冷却度を演算する演算部と、過冷却度と、予め設定された初期過冷却度とに基づき、冷凍サイクル装置における冷媒の漏洩を判定する冷媒漏洩判定部とを有する。

Description

冷媒漏洩検知システムおよび漏洩検知装置
 本開示は、空気調和装置における冷媒の漏洩を検知する冷媒漏洩検知システムおよび漏洩検知装置に関するものである。
 冷媒回路中の冷媒を循環させることによって熱を移動させる空気調和装置等の冷凍サイクル装置が様々な場面で用いられている。このような冷凍サイクル装置では、冷媒回路を構成する機器が冷媒配管で接続され、冷媒配管内を冷媒が循環している。一般に、冷媒配管は、溶接またはネジ止め等によって接続されるため、接続箇所において冷媒が漏洩する可能性がある。そこで、従来から、冷媒回路からの冷媒の漏洩を検知することが行われている。
 例えば、特許文献1には、ポンプダウン運転を実行することにより、冷媒回路中の冷媒を室外機側に溜め込み、そのときの凝縮器における過冷却度等の冷媒量と相関のあるパラメータに基づき、冷媒の漏洩を判定する空気調和装置が開示されている。
特許第5326488号公報
 しかしながら、特許文献1に記載の空気調和装置では、冷媒の漏洩を判定する冷媒漏洩検知運転としてポンプダウン運転を行う必要がある。このようにして冷媒の漏洩を判定するのは、COの排出量を削減する目的もあるが、通常運転とは別にポンプダウン運転を行うことにより、より多くの電力を消費することになる。そのため、特許文献1に記載された方法で冷媒の漏洩を判定することは、COの排出量を削減するという目的と逆行してしまう。
 また、ポンプダウン運転を行う場合には、冷房運転等の通常運転を停止させなければならない。そのため、通常運転と冷媒漏洩の判定とを両立させることができないという課題があった。
 本開示は、上記従来の技術における課題に鑑みてなされたものであって、通常運転を停止させることなく冷媒の漏洩を判定することができる冷媒漏洩検知システムおよび漏洩検知装置を提供することを目的とする。
 本開示に係る冷媒漏洩検知システムは、圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器が冷媒配管で接続されることにより、冷媒が循環する冷媒回路を有する冷凍サイクル装置と、前記冷凍サイクル装置における冷媒の漏洩を判定する漏洩検知装置とを備え、前記漏洩検知装置は、前記凝縮器の凝縮温度を上昇させる冷媒漏洩検知運転中の、前記凝縮器の冷媒出口側の温度である凝縮器出口温度と、前記凝縮器の凝縮温度とに基づき、前記凝縮器の過冷却度を演算する演算部と、前記過冷却度と、予め設定された初期過冷却度とに基づき、前記冷凍サイクル装置における冷媒の漏洩を判定する冷媒漏洩判定部とを有するものである。
 本開示に係る漏洩検知装置は、圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器が冷媒配管で接続されることにより、冷媒が循環する冷媒回路を有する冷凍サイクル装置における冷媒の漏洩を判定する漏洩検知装置であって、前記凝縮器の凝縮温度を上昇させる冷媒漏洩検知運転中の、前記凝縮器の冷媒出口側の温度である凝縮器出口温度と、前記凝縮器の凝縮温度とに基づき、前記凝縮器の過冷却度を演算する演算部と、前記過冷却度と、予め設定された初期過冷却度とに基づき、前記冷凍サイクル装置における冷媒の漏洩を判定する冷媒漏洩判定部とを備えるものである。
 本開示によれば、凝縮器の凝縮温度を上昇させる冷媒漏洩検知運転中に、過冷却度に基づき冷凍サイクル装置における冷媒の漏洩を判定する。これにより、通常運転を停止させることなく冷媒の漏洩を判定することができる。
実施の形態1に係る冷媒漏洩検知システムの構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態1に係る空気調和装置の構成の一例を示す回路図である。 実施の形態1に係る漏洩検知装置の構成の一例を示すブロック図である。 図3の漏洩検知装置の構成の一例を示すハードウェア構成図である。 図3の漏洩検知装置の構成の他の例を示すハードウェア構成図である。 空気調和装置における冷凍サイクルについて説明するためのグラフである。 凝縮器側送風機の回転数と過冷却度との関係について説明するためのグラフである。 実施の形態1に係る冷媒漏洩検知システムによる初期過冷却度取得処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施の形態1に係る冷媒漏洩検知システムによる冷媒漏洩検知処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施の形態3に係る空気調和装置の構成の一例を示す回路図である。
 以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して説明する。本開示は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各図において、同一の符号を付したものは、同一のまたはこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。さらにまた、圧力および温度の高低については、特に絶対的な値との関係で高低が定まっているものではなく、装置などにおける状態および動作などにおいて相対的に定まるものとする。
実施の形態1.
 以下、本実施の形態1に係る冷媒漏洩検知システムについて説明する。本実施の形態1に係る冷媒漏洩検知システムは、冷凍サイクル装置の一例である空気調和装置における冷媒の漏洩を検知するものである。
[冷媒漏洩検知システム100の構成]
 図1は、本実施の形態1に係る冷媒漏洩検知システムの構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、冷媒漏洩検知システム100は、空気調和装置1および漏洩検知装置3を含んで構成されている。空気調和装置1と漏洩検知装置3とは、有線または無線による通信手段2で接続されている。
[空気調和装置1の構成]
 空気調和装置1は、冷媒回路に冷媒を循環させ、冷媒を介して室外空気と室内空気との間で熱を移動させることにより、対象空間の空気調和を行うものである。図2は、本実施の形態1に係る空気調和装置の構成の一例を示す回路図である。図2に示すように、空気調和装置1は、室外機10、室内機20および制御装置50で構成されている。室外機10および室内機20は、冷媒配管で接続されることにより、冷媒が循環する冷媒回路が形成されている。
(室外機10)
 室外機10は、圧縮機11、凝縮器12、凝縮器側送風機13、アキュムレータ14および膨張弁17を備えている。
 圧縮機11は、低温低圧の冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮し、高温高圧の冷媒を吐出する。圧縮機11は、例えば、運転周波数を変化させることにより、単位時間あたりの送出量である容量が制御されるインバータ圧縮機等からなる。圧縮機11の運転周波数は、制御装置50によって制御される。
 凝縮器12は、凝縮器側送風機13によって供給される室外空気と冷媒との間で熱交換を行い、冷媒の熱を室外空気に放熱して冷媒を凝縮させる。凝縮器側送風機13は、凝縮器12に対して室外空気を供給する。凝縮器側送風機13の回転数は、制御装置50によって制御される。
 アキュムレータ14は、圧縮機11の吸入側に設けられている。アキュムレータ14は、例えば室外機10に図示しない冷媒流路切替装置が設けられている場合に、冷媒流路切替装置によって流路が切り替えられることで行われる冷房運転と暖房運転との運転状態の違いによって生じる余剰冷媒、および過渡的な運転の変化に対する余剰冷媒等を貯留する。
 膨張弁17は、冷媒を減圧して膨張させる。膨張弁17は、例えば、電子式膨張弁等の開度の制御が可能な弁で構成される。膨張弁17の開度は、制御装置50によって制御される。
 また、室外機10には、凝縮器出口圧力センサ15および凝縮器出口温度センサ16が設けられている。凝縮器出口圧力センサ15は、凝縮器12の冷媒流出側に設けられ、凝縮器12から流出する液冷媒の圧力である凝縮器出口圧力Pliqを計測する。凝縮器出口温度センサ16は、凝縮器12の冷媒流出側に設けられ、凝縮器12から流出する液冷媒の温度である凝縮器出口温度Tliqを計測する。計測された凝縮器出口圧力Pliqおよび凝縮器出口温度Tliqは、制御装置50に供給される。なお、凝縮器出口圧力センサ15および凝縮器出口温度センサ16は、これに限られず、例えば室内機20に設けられてもよい。
(室内機20)
 室内機20は、蒸発器21および蒸発器側送風機22を備えている。
 蒸発器21は、蒸発器側送風機22によって供給される室内空気と冷媒との間で熱交換を行い、冷媒を蒸発させて空調対象空間の空気を冷却する。蒸発器側送風機22は、蒸発器21に対して室内空気を供給する。蒸発器側送風機22の回転数は、制御装置50によって制御される。
(制御装置50)
 制御装置50は、空気調和装置1全体を制御するものであり、例えば室内機20に設けられている。本実施の形態1において、制御装置50は、凝縮器出口圧力センサ15および凝縮器出口温度センサ16のそれぞれで計測された凝縮器出口圧力Pliqおよび凝縮器出口温度Tliqを、通信手段2を介して漏洩検知装置3に送信する。
 制御装置50は、マイクロコンピュータなどの演算装置上でソフトウェアを実行することにより各種機能が実現される。もしくは、制御装置50は、各種機能を実現する回路デバイスなどのハードウェア等で構成されている。なお、制御装置50は、これに限られず、例えば室外機10に設けられてもよいし、室外機10および室内機20と別体で設けられてもよい。
 また、本実施の形態1において、制御装置50は、空気調和装置1における冷媒漏洩を検知するための冷媒漏洩検知処理を漏洩検知装置3が行う場合に、漏洩検知装置3から受信する指示情報に基づき、冷媒を室外機10側に移動させる冷媒漏洩検知運転を行うように、各部を制御する。具体的には、冷媒漏洩検知運転を行う場合、制御装置50は、通常運転のときよりも凝縮器側送風機13の回転数を低下させるように、凝縮器側送風機13を制御する。なお、冷媒漏洩検知処理の詳細については、後述する。
 この例では、冷房運転のみを行うことができる空気調和装置1を冷凍サイクル装置の一例として挙げて説明したが、これはこの例に限られない。例えば、空気調和装置1は、冷房運転および暖房運転を切り替えて行うことができるものであってもよい。また、空気調和装置1は、アキュムレータ14が設けられていなくてもよい。さらに、例えば、冷凍サイクル装置として、冷凍機等の空気調和装置以外のものが適用されてもよい。
[漏洩検知装置3の構成]
 漏洩検知装置3は、空気調和装置1が冷媒漏洩検知運転を行っている間に、空気調和装置1における冷媒の漏洩を検知する冷媒漏洩検知処理を行う。冷媒漏洩検知処理の詳細については、後述する。
 図3は、本実施の形態1に係る漏洩検知装置の構成の一例を示すブロック図である。図3に示すように、漏洩検知装置3は、取得部31、演算部32、冷媒漏洩判定部33、記憶部34および表示部35を備えている。なお、図3では、冷媒漏洩検知処理に関する機能を実行する部分のみを記載しており、一般的な冷凍サイクルの制御に関する機能については省略する。
 取得部31は、空気調和装置1が冷媒漏洩検知運転を行っている場合に、凝縮器出口圧力Pliqおよび凝縮器出口温度Tliqを空気調和装置1から受信する。取得部31は、受信した凝縮器出口圧力Pliqおよび凝縮器出口温度Tliqを記憶部34に供給する。
 演算部32は、冷媒漏洩検知処理の際に、各種の演算を行う。本実施の形態1において、演算部32は、記憶部34に記憶された凝縮器出口圧力Pliqを飽和凝縮温度値としての凝縮温度Tcに換算する。また、演算部32は、記憶部34に記憶された凝縮器出口温度Tliqと、演算により得られた凝縮温度Tcとに基づき、過冷却度SCを演算する。さらに、演算部32は、正常時の過冷却度である初期過冷却度SCと、演算により得られた過冷却度SCとの差分値である差分値ΔSCを演算する。
 冷媒漏洩判定部33は、演算部32で演算された差分値ΔSCに基づき、空気調和装置1による冷媒漏洩の有無を判定する。具体的には、冷媒漏洩判定部33は、演算部32で演算された差分値ΔSCと、記憶部34に予め記憶された閾値とを比較することにより、空気調和装置1による冷媒漏洩の有無を判定する。
 記憶部34は、冷媒漏洩検知処理に必要な各種の情報を記憶する。具体的には、記憶部34は、取得部31で取得した凝縮器出口圧力Pliq、凝縮器出口温度Tliqを記憶するとともに、演算部32で演算された過冷却度SCを記憶する。また、記憶部34は、冷媒漏洩判定部33による冷媒漏洩の判定の際に用いられる閾値を記憶する。
 表示部35は、冷媒漏洩検知処理によって得られた検知結果を表示する。表示部35は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)または有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等によって構成されている。
 表示部35は、例えば、ディスプレイ上にタッチセンサを有する、図示しない操作部としてのタッチパネルが積層されて構成されてもよい。これにより、表示部35は、空気調和装置1に対する冷媒漏洩検知運転の開始および終了等の、作業者からの指示を受け付けることができる。なお、漏洩検知装置3が操作部を備える場合、操作部は、表示部35と別体で構成されてもよい。
 図4は、図3の漏洩検知装置の構成の一例を示すハードウェア構成図である。漏洩検知装置3の各種機能がハードウェアで実行される場合、図3の漏洩検知装置3は、図4に示すように、処理回路41および入出力装置42で構成される。図3の取得部31、演算部32、冷媒漏洩判定部33および記憶部34の各機能は、処理回路41により実現される。また、図3の表示部35は、図4の入出力装置42に対応する。
 各機能がハードウェアで実行される場合、処理回路41は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、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。取得部31、演算部32、冷媒漏洩判定部33および記憶部34の各部の機能それぞれを処理回路41で実現してもよいし、各部の機能を1つの処理回路41で実現してもよい。
 図5は、図3の漏洩検知装置の構成の他の例を示すハードウェア構成図である。漏洩検知装置3の各種機能がソフトウェアで実行される場合、図3の漏洩検知装置3は、図5に示すように、プロセッサ43、メモリ44および入出力装置45で構成される。取得部31、演算部32、冷媒漏洩判定部33および記憶部34の各機能は、プロセッサ43およびメモリ44により実現される。また、図3の表示部35は、図5の入出力装置45に対応する。
 各機能がソフトウェアで実行される場合、取得部31、演算部32、冷媒漏洩判定部33および記憶部34の機能は、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、メモリ44に格納される。プロセッサ43は、メモリ44に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。
 メモリ44として、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable and Programmable ROM)およびEEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ等が用いられる。また、メモリ44として、例えば、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、CD(Compact Disc)、MD(Mini Disc)およびDVD(Digital Versatile Disc)等の着脱可能な記録媒体が用いられてもよい。
[冷媒漏洩検知システム100の動作]
 本実施の形態1に係る冷媒漏洩検知システム100の動作について説明する。図6は、空気調和装置における冷凍サイクルについて説明するためのグラフである。図6において、横軸はエンタルピを示し、縦軸は圧力を示す。また、実線で示すグラフは、空気調和装置1が正常に運転している場合の冷媒状態を示し、破線で示すグラフは、空気調和装置1において冷媒が漏洩した場合の冷媒状態を示す。
 通常、冷凍サイクルを循環する冷媒が漏洩すると、図6に示すように、凝縮器12の過冷却度SCが減少する。一般に、空気調和装置1等の冷凍サイクル装置では、凝縮器12における過冷却度SCが十分に確保されるように、各部が制御されることが多い。しかし、十分な過冷却度SCが確保されていない冷凍サイクル装置もあり、このような冷凍サイクル装置では、過冷却度SCの減少が冷媒の漏洩によるものなのか、あるいはそれ以外の要因によるものなのかを正確に判断することが困難である。
 そのため、冷媒の漏洩を検知する場合には、過冷却度SCが十分であることが好ましい。そこで、本実施の形態1に係る冷媒漏洩検知システム100は、過冷却度SCが十分に確保されていない場合でも、空気調和装置1において冷媒が漏洩しているか否かを判定することができる冷媒漏洩検知処理を行う。
 ここで、凝縮器側送風機13の回転数と過冷却度SCとの関係について考える。図7は、凝縮器側送風機の回転数と過冷却度との関係について説明するためのグラフである。図7において、横軸は凝縮器側送風機13の回転数を示し、縦軸は過冷却度SCを含む各種の温度を示す。図7において、実線は凝縮器12における過冷却度SCを示し、破線は凝縮器12の凝縮温度Tcを示す。また、一点鎖線は室外温度を示し、二点鎖線は凝縮器出口温度Tliqを示す。
 図7に示すように、室外温度が一定である場合に凝縮器側送風機13の回転数を低下させると、凝縮温度Tcおよび凝縮器出口温度Tliqは増加する。ところで、過冷却度SCは、「過冷却度SC=凝縮温度Tc-凝縮器出口温度Tliq」で表されるので、過冷却度SCを上昇させるためには、凝縮温度Tcを上昇させればよい。したがって、本実施の形態1では、冷媒の漏洩を検知する際に、過冷却度SCを上昇させるように凝縮器側送風機13の回転数を低下させる運転である冷媒漏洩検知運転を行う。ここで、冷媒漏洩検知運転は、一般的なポンプダウン運転と異なり、冷媒回路の一部を弁等で閉塞することなく、冷媒の循環を止めずに行う運転である。
 ただし、図7に示すように、凝縮器側送風機13の回転数を低下させた場合には、凝縮温度Tcだけでなく、凝縮器出口温度Tliqも上昇する。そのため、過冷却度SCを上昇させるためには、凝縮温度Tcの上昇量が凝縮器出口温度Tliqの上昇量を上回るように、凝縮器側送風機13の回転数を低下させる必要がある。
 そこで、本実施の形態1に係る冷媒漏洩検知システム100は、凝縮器側送風機13の回転数を低下させ、凝縮温度Tcを上昇させる冷媒漏洩検知運転を行い、このときの過冷却度SCに基づき、冷媒の漏洩を判定する冷媒漏洩検知処理を行う。
 また、冷媒漏洩検知処理では、凝縮温度Tcを上昇させる冷媒漏洩検知運転が行われ、このときの凝縮温度Tcの上昇量が凝縮器出口温度Tliqの上昇量を上回れば、過冷却度SCが増加する。これにより、正常時の過冷却度SCである初期過冷却度SCからの変化量に基づき、冷媒の漏洩を検知することができるので、少ない漏洩量であっても冷媒の漏洩を検知することができる。そのため、本実施の形態1に係る冷媒漏洩検知処理では、冷媒の漏洩を高精度に検知することができる。
(初期過冷却度取得処理)
 上述したように、本実施の形態1では、正常時における初期過冷却度SCを用いて空気調和装置1での冷媒の漏洩を検知する。そのため、本実施の形態1では、冷媒漏洩検知処理を行うにあたって、正常時、すなわち冷媒が漏洩していない状態で冷媒漏洩検知運転を行ったときの過冷却度である初期過冷却度SCを予め取得する初期過冷却度取得処理が行われる。初期過冷却度取得処理は、例えば、空気調和装置1の据え付け時に行われる。
 図8は、本実施の形態1に係る冷媒漏洩検知システムによる初期過冷却度取得処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、ステップS1において、空気調和装置1の冷媒漏洩検知運転が開始される。冷媒漏洩検知運転は、例えば、作業者によって漏洩検知装置3の図示しない操作部が操作されることによって開始される。この場合、漏洩検知装置3は、冷媒漏洩検知運転の開始を指示する指示情報を、通信手段2を介して空気調和装置1の制御装置50に送信する。
 空気調和装置1の制御装置50は、漏洩検知装置3から指示情報を受け取ると、凝縮器側送風機13の回転数が通常運転時よりも低下するように、凝縮器側送風機13を制御することにより、冷媒漏洩検知運転を行う。このとき、凝縮温度Tcの目標値が制御装置50によって運転範囲の上限値に設定されることにより、凝縮器側送風機13の回転数は、凝縮温度Tcが目標値に近づくように制御される。
 ステップS2において、漏洩検知装置3は、冷媒漏洩検知運転が開始されてから設定時間だけ経過したか否かを判定する。設定時間は、冷媒漏洩検知運転によって冷媒が凝縮器12に十分集まるのに必要な時間であり、記憶部34に予め記憶されている。
 設定時間が経過したと判定された場合(ステップS2:Yes)、漏洩検知装置3の漏洩検知装置3の取得部31は、ステップS3において、凝縮器出口圧力Pliqおよび凝縮器出口温度Tliqを、通信手段2を介して空気調和装置1から取得する。取得された凝縮器出口圧力Pliqおよび凝縮器出口温度Tliqは、記憶部34に記憶される。一方、設定時間が経過していないと判定された場合(ステップS2:No)には、処理がステップS2に戻り、設定時間が経過するまでステップS2の処理が繰り返される。
 ステップS4において、演算部32は、凝縮器出口圧力Pliqを記憶部34から読み出し、凝縮温度Tcに換算する。得られた凝縮温度Tcは、記憶部34に記憶される。
 ステップS5において、演算部32は、凝縮器出口温度Tliqおよび凝縮温度Tcを記憶部34から読み出し、凝縮器12の初期過冷却度SC(=凝縮器出口温度Tliq-凝縮温度Tc)を算出する。
 ステップS6において、算出された初期過冷却度SCは、記憶部34に記憶される。そして、ステップS7において、空気調和装置1による冷媒漏洩検知運転が終了する。
(冷媒漏洩検知処理)
 図9は、本実施の形態1に係る冷媒漏洩検知システムによる冷媒漏洩検知処理の流れの一例を示すフローチャートである。
 まず、ステップS11において、図8のステップS1と同様に、空気調和装置1の冷媒漏洩検知運転が開始される。これにより、空気調和装置1の制御装置50は、凝縮器側送風機13の回転数が通常運転時よりも低下するように、凝縮器側送風機13を制御することにより、冷媒漏洩検知運転を行う。このとき、凝縮温度Tcの目標値が制御装置50によって運転範囲の上限値に設定されることにより、凝縮器側送風機13の回転数は、設定された上限値に対応する値となる。
 ステップS12において、漏洩検知装置3は、冷媒漏洩検知運転が開始されてから設定時間だけ経過したか否かを判定する。設定時間が経過したと判定された場合(ステップS12:Yes)、漏洩検知装置3の漏洩検知装置3の取得部31は、ステップS13において、凝縮器出口圧力Pliqおよび凝縮器出口温度Tliqを、通信手段2を介して空気調和装置1から取得する。取得された凝縮器出口圧力Pliqおよび凝縮器出口温度Tliqは、記憶部34に記憶される。一方、設定時間が経過していないと判定された場合(ステップS12:No)には、処理がステップS12に戻り、設定時間が経過するまでステップS12の処理が繰り返される。
 ステップS14において、演算部32は、凝縮器出口圧力Pliqを記憶部34から読み出し、凝縮温度Tcに換算する。得られた凝縮温度Tcは、記憶部34に記憶される。
 ステップS15において、演算部32は、凝縮器出口温度Tliqおよび凝縮温度Tcを記憶部34から読み出し、凝縮器12の過冷却度SC(=凝縮器出口温度Tliq-凝縮温度Tc)を算出する。また、演算部32は、初期過冷却度SCを記憶部34から読み出し、差分値ΔSC(=初期過冷却度SC-過冷却度SC)を算出する。
 ステップS16において、冷媒漏洩判定部33は、ステップS15で算出された差分値ΔSCと、予め設定され、記憶部34に記憶された閾値とを比較する。比較の結果、差分値ΔSCが閾値よりも大きい場合(ステップS16:Yes)、冷媒漏洩判定部33は、ステップS17において、空気調和装置1において冷媒が漏洩していると判定する。一方、差分値ΔSCが閾値以下である場合(ステップS16:No)、冷媒漏洩判定部33は、ステップS18において、空気調和装置1が正常に動作していると判定する。
 ステップS19において、表示部35は、ステップS17またはステップS18で得られた結果を表示する。そして、ステップS20において、空気調和装置1による冷媒漏洩検知運転が終了する。
 このように、冷媒漏洩検知処理は、空気調和装置1が冷房運転等の通常運転を行っている間に、運転を冷媒漏洩検知運転に切り替えて行われる。冷媒漏洩検知運転は、凝縮器側送風機13の回転数が通常運転と異なる回転数に設定されるため、空気調和装置1の能力が低下するが、空気調和装置1の運転を停止するものではない。そのため、本実施の形態1に係る冷媒漏洩検知システム100は、空気調和装置1の運転を停止することなく、空気調和装置1における冷媒の漏洩を検知することができる。
 また、冷媒漏洩検知処理では、凝縮温度Tcを上昇させる冷媒漏洩検知運転が行われ、このときの凝縮温度Tcの上昇量が凝縮器出口温度Tliqの上昇量を上回れば、過冷却度SCが増加する。これにより、過冷却度SCの初期状態からの変化量に基づき、冷媒の漏洩を検知することができるので、少ない漏洩量であっても冷媒の漏洩を検知することができる。そのため、本実施の形態1に係る冷媒漏洩検知処理では、冷媒の漏洩を高精度に検知することができる。
 なお、本実施の形態1では、凝縮器出口圧力センサ15で計測された凝縮器出口圧力Pliqを凝縮温度Tcに換算したが、これはこの例に限られない。例えば、凝縮器12の二相部に温度センサを設け、この温度センサによって凝縮温度Tcを計測してもよい。
 以上のように、本実施の形態1に係る冷媒漏洩検知システム100では、凝縮器12の凝縮温度Tcを上昇させる冷媒漏洩検知運転中に、過冷却度SCに基づき空気調和装置1における冷媒の漏洩を判定する。これにより、通常運転を停止させることなく冷媒の漏洩を判定することができる。
実施の形態2.
 次に、本実施の形態2について説明する。本実施の形態に係る冷媒漏洩検知システム100では、冷媒漏洩検知処理を行う際の冷媒漏洩検知運転において、凝縮器側送風機13の回転数に加えて圧縮機11の運転周波数を制御する点で、実施の形態1と相違する。なお、本実施の形態2において、実施の形態1と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
 凝縮器側送風機13の回転数を下げすぎた場合では、温度効率が低下するため、冷媒漏洩検知運転の際に冷媒が凝縮器12に集まり難くなることが考えられる。そこで、本実施の形態2に係る冷媒漏洩検知システム100では、冷媒漏洩検知運転の際に、凝縮器側送風機13の回転数を低下させるとともに、圧縮機11の運転周波数を制御し、冷媒が凝縮器12に集まるようにする。このときの圧縮機11の運転周波数は、通常、室内温度と設定温度との差温に基づき制御されるが、本実施の形態2では、凝縮温度Tcの目標値に基づき制御されるようにする。
 すなわち、本実施の形態2における初期過冷却度取得処理は、図8に示すフローチャートに従って行われるが、ステップS1において、空気調和装置1の制御装置50は、冷媒漏洩検知運転の際に、凝縮器側送風機13の回転数および圧縮機11の運転周波数を制御する。また、本実施の形態2における冷媒漏洩検知処理は、図9に示すフローチャートに従って行われるが、ステップS11において、制御装置50は、冷媒漏洩検知運転の際に、凝縮器側送風機13の回転数および圧縮機11の運転周波数を制御する。
 以上のように、本実施の形態2に係る冷媒漏洩検知システム100では、冷媒漏洩検知運転の際に、凝縮器側送風機13の回転数に加えて、圧縮機11の運転周波数が制御される。これにより、凝縮器側送風機13の回転数が下がりすぎた場合でも、凝縮器12に冷媒を集めることができる。そのため、実施の形態1と同様に、通常運転を停止させることなく冷媒の漏洩を判定することができる。
実施の形態3.
 次に、本実施の形態3について説明する。本実施の形態3に係る冷媒漏洩検知システム100は、空気調和装置にレシーバが設けられている点で、実施の形態1および2と相違する。なお、本実施の形態3において、実施の形態1および2と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
[空気調和装置1Aの構成]
 図10は、本実施の形態3に係る空気調和装置の構成の一例を示す回路図である。本実施の形態3に係る冷媒漏洩検知システム100は、図1に示す空気調和装置1に代えて、空気調和装置1Aが備えられる。空気調和装置1Aは、図10に示すように、室外機10、室内機20および制御装置50で構成されている。
(室外機10)
 室外機10は、圧縮機11、凝縮器12、凝縮器側送風機13、第1膨張弁17a、第2膨張弁17bおよびレシーバ18を備えている。また、室外機10には、凝縮器出口圧力センサ15および凝縮器出口温度センサ16が設けられている。
 第1膨張弁17aおよび第2膨張弁17bは、実施の形態1および2の膨張弁17と同様に、冷媒を減圧して膨張させる。第1膨張弁17aおよび第2膨張弁17bは、例えば、電子式膨張弁等の開度の制御が可能な弁で構成される。第1膨張弁17aおよび第2膨張弁17bの開度は、制御装置50によって制御される。レシーバ18は、蒸発器21の冷媒入口側であり、第1膨張弁17aと第2膨張弁17bとの間に設けられている。レシーバ18は、冷媒回路の余剰冷媒を貯留する。
(室内機20)
 室内機20は、蒸発器21および蒸発器側送風機22を備えている。また、本実施の形態3において、室内機20には、制御装置50が設けられている。
[冷媒漏洩検知システム100の動作]
 本実施の形態3に係る空気調和装置1Aのように、冷媒回路にレシーバ18が設けられている場合には、レシーバ18に余剰冷媒が存在することがあるが、冷媒漏洩検知処理を行う際には、レシーバ18内の余剰冷媒を冷媒回路に開放する必要がある。そこで、本実施の形態3では、冷媒漏洩検知処理を行う際に、レシーバ18に存在する余剰冷媒を冷媒回路に開放するため、空気調和装置1Aの制御装置50は、第1膨張弁17aおよび第2膨張弁17bの開度を制御する。
 通常、第1膨張弁17aは、凝縮器12における過冷却度SCに基づく開度制御が行われ、第2膨張弁17bは、圧縮機11の吐出側における過熱度SHに基づく開度制御が行われている。これに対して、本実施の形態3では、第1膨張弁17aは、凝縮温度Tcの目標値に基づく開度制御が行われ、第2膨張弁17bは、圧縮機11の吸入側における過熱度に基づく開度制御が行われる。このとき、本実施の形態3に係る冷媒漏洩検知システム100では、実施の形態1および2と異なり、凝縮器側送風機13の回転数および圧縮機11の運転周波数は、通常の運転時と同様に制御される。
 すなわち、本実施の形態3における初期過冷却度取得処理は、図8に示すフローチャートに従って行われるが、ステップS1において、空気調和装置1Aの制御装置50は、冷媒漏洩検知運転の際に、第1膨張弁17aおよび第2膨張弁17bの開度を制御する。また、本実施の形態3における冷媒漏洩検知処理は、図9に示すフローチャートに従って行われるが、ステップS11において、制御装置50は、冷媒漏洩検知運転の際に、第1膨張弁17aおよび第2膨張弁17bの開度を制御する。
 以上のように、本実施の形態3に係る冷媒漏洩検知システム100では、空気調和装置1Aにレシーバ18が設けられている場合において、冷媒漏洩検知運転の際に、第1膨張弁17aおよび第2膨張弁17bの開度が制御される。これにより、凝縮温度Tcを上昇させる冷媒漏洩検知運転を行うことができるため、実施の形態1および2と同様に、通常運転を停止させることなく冷媒の漏洩を判定することができる。
 以上、本実施の形態1~3について説明したが、本開示は、上述した実施の形態1~3に限定されるものではなく、本開示要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。本実施の形態1~3では、漏洩検知装置3が冷媒漏洩検知処理を行うが、これに限られず、例えば、空気調和装置1の制御装置50に漏洩検知装置3の冷媒漏洩検知処理機能を持たせ、制御装置50が冷媒漏洩検知処理を行ってもよい。この場合、表示部35は、例えば、空気調和装置1に設けられた図示しないリモートコントローラの表示部が用いられる。
 また、例えば、空気調和装置1が遠隔地に設けられた集中管理装置等で管理されている場合等には、空気調和装置1と、集中管理装置と、クラウドまたはサーバ等とをネットワークで接続し、冷媒の漏洩判定がクラウド等によって行われるようにしてもよい。この場合には、例えば、冷媒の漏洩判定機能をクラウド等に搭載し、空気調和装置1は、物理量を含むデータセットをクラウドに送信する。クラウドは、データセットに含まれる物理量に基づき、冷媒の漏洩判定を行う。そして、クラウドは、ネットワークを介して判定結果を集中管理装置に送信する。集中管理装置は、自装置に設けられた表示部を用いて判定結果を表示する。
 1、1A 空気調和装置、2 通信手段、3 漏洩検知装置、10 室外機、11 圧縮機、12 凝縮器、13 凝縮器側送風機、14 アキュムレータ、15 凝縮器出口圧力センサ、16 凝縮器出口温度センサ、17 膨張弁、17a 第1膨張弁、17b 第2膨張弁、18 レシーバ、20 室内機、21 蒸発器、22 蒸発器側送風機、31 取得部、32 演算部、33 冷媒漏洩判定部、34 記憶部、35 表示部、41 処理回路、42、45 入出力装置、43 プロセッサ、44 メモリ、50 制御装置、100 冷媒漏洩検知システム。

Claims (8)

  1.  圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器が冷媒配管で接続されることにより、冷媒が循環する冷媒回路を有する冷凍サイクル装置と、
     前記冷凍サイクル装置における冷媒の漏洩を判定する漏洩検知装置と
    を備え、
     前記漏洩検知装置は、
     前記凝縮器の凝縮温度を上昇させる冷媒漏洩検知運転中の、前記凝縮器の冷媒出口側の温度である凝縮器出口温度と、前記凝縮器の凝縮温度とに基づき、前記凝縮器の過冷却度を演算する演算部と、
     前記過冷却度と、予め設定された初期過冷却度とに基づき、前記冷凍サイクル装置における冷媒の漏洩を判定する冷媒漏洩判定部と
    を有する
    冷媒漏洩検知システム。
  2.  前記冷凍サイクル装置は、
     前記凝縮器に対して室外空気を供給する送風機と、
     前記凝縮器出口温度を計測する凝縮器出口温度センサと、
     前記凝縮器から流出する冷媒の圧力である凝縮器出口圧力を計測する凝縮器出口圧力センサと、
     前記送風機の回転数を制御する制御装置と
    を有し、
     前記制御装置は、
     前記冷媒漏洩検知運転の際に、通常運転のときよりも回転数を低下させるように、前記送風機を制御し、
     前記漏洩検知装置は、
     前記冷媒漏洩検知運転中に計測される前記凝縮器出口温度および前記凝縮器出口圧力を取得する取得部をさらに有し、
     前記演算部は、
     前記凝縮器出口圧力を前記凝縮温度に換算する
    請求項1に記載の冷媒漏洩検知システム。
  3.  前記制御装置は、
     前記冷媒漏洩検知運転の際に、前記送風機の回転数および前記圧縮機の運転周波数を制御する
    請求項2に記載の冷媒漏洩検知システム。
  4.  前記膨張弁は、
     第1膨張弁および第2膨張弁からなり、
     前記冷凍サイクル装置は、
     前記第1膨張弁と前記第2膨張弁との間に設けられたレシーバをさらに有し、
     前記制御装置は、
     前記冷媒漏洩検知運転の際に、通常運転のときよりも開度を小さくするように前記第1膨張弁の開度を制御するとともに、通常運転のときよりも開度を大きくするように前記第2膨張弁の開度を制御する
    請求項2または3に記載の冷媒漏洩検知システム。
  5.  前記冷凍サイクル装置は、
     前記圧縮機の吸入側に、余剰冷媒を貯留するアキュムレータをさらに有する
    請求項1~3のいずれか一項に記載の冷媒漏洩検知システム。
  6.  前記冷媒漏洩判定部は、
     前記初期過冷却度と前記過冷却度との差分値と、予め設定された閾値とを比較し、
     前記差分値が前記閾値よりも大きい場合に、前記冷凍サイクル装置において冷媒が漏洩していると判定する
    請求項1~5のいずれか一項に記載の冷媒漏洩検知システム。
  7.  前記漏洩検知装置は、
     前記冷媒漏洩判定部による判定結果を表示する表示部をさらに有する
    請求項1~6のいずれか一項に記載の冷媒漏洩検知システム。
  8.  圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器が冷媒配管で接続されることにより、冷媒が循環する冷媒回路を有する冷凍サイクル装置における冷媒の漏洩を判定する漏洩検知装置であって、
     前記凝縮器の凝縮温度を上昇させる冷媒漏洩検知運転中の、前記凝縮器の冷媒出口側の温度である凝縮器出口温度と、前記凝縮器の凝縮温度とに基づき、前記凝縮器の過冷却度を演算する演算部と、
     前記過冷却度と、予め設定された初期過冷却度とに基づき、前記冷凍サイクル装置における冷媒の漏洩を判定する冷媒漏洩判定部と
    を備える
    漏洩検知装置。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006313057A (ja) * 2005-04-07 2006-11-16 Daikin Ind Ltd 空気調和装置の冷媒量判定システム
JP2015209979A (ja) * 2014-04-23 2015-11-24 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
WO2020144738A1 (ja) * 2019-01-08 2020-07-16 三菱電機株式会社 空気調和装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006313057A (ja) * 2005-04-07 2006-11-16 Daikin Ind Ltd 空気調和装置の冷媒量判定システム
JP2015209979A (ja) * 2014-04-23 2015-11-24 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
WO2020144738A1 (ja) * 2019-01-08 2020-07-16 三菱電機株式会社 空気調和装置

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