JP2008232580A - Refrigeration apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍装置の状態を分析する機能を有する冷凍装置、及び冷凍装置の分析装置に関するものである。 The present invention relates to a refrigeration apparatus having a function of analyzing a state of a refrigeration apparatus, and an analysis apparatus for the refrigeration apparatus.
従来より、蒸気圧縮冷凍サイクルを行う冷媒回路を備える冷凍装置について、冷凍装置の状態を分析する機能を有するものが知られている。この種の冷凍装置は、例えば温度センサや圧力センサの検出値等から把握される運転状態を正常な運転状態と比較することによって冷凍装置の状態を分析するように構成されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a refrigeration apparatus including a refrigerant circuit that performs a vapor compression refrigeration cycle has a function of analyzing the state of the refrigeration apparatus. This type of refrigeration apparatus is configured to analyze the state of the refrigeration apparatus, for example, by comparing an operation state grasped from detection values of a temperature sensor and a pressure sensor with a normal operation state.
具体的に、特許文献1には、圧力とエンタルピとの関係を示すモリエル線図を用いて冷凍装置の状態を分析して構成機器の正常、異常を診断する空調機が開示されている。この空調機は、構成機器として、室外ユニットが圧縮機、四方弁、及び室外熱交換器を備え、室内ユニットが室内熱交換器を備えている。また、この空調機の診断装置(コントローラ)は、数値変換手段、第1入力手段、第1特性演算手段、第2特性演算手段、特性診断手段、及び結果表示手段を備えている。
Specifically,
この空調機では、診断装置から診断開始命令が出されると、まず数値変換手段が温度センサや圧力センサで検知された温度、圧力の電圧値を数値に変換する。また、第1入力手段には、室外ユニットと室内ユニットの冷媒量や接続配管の長さなどが入力される。次に、第1特性演算手段は、第1入力手段と数値変換手段とで得られた情報に基づいて正常時のモリエル線図を作成する。次に、第2特性演算手段は、運転時のモリエル線図を作成する。次に、特性診断手段は、第1特性演算手段の正常時のモリエル線図と第2特性演算手段の運転時のモリエル線図とを比較して、故障箇所又は故障要因を特定する。そして、結果表示手段は、特性診断手段による診断の内容を表示する。
しかしながら、従来の冷凍装置では、正常な運転状態のモリエル線図と診断時のモリエル線図の比較から冷凍サイクルの状態を全体的に分析することはできるが、個々の構成機器の状態を詳細に分析することは困難であった。 However, in the conventional refrigeration system, it is possible to analyze the entire refrigeration cycle from the comparison of the Mollier diagram in a normal operation state and the Mollier diagram at the time of diagnosis. It was difficult to analyze.
具体的に、正常な運転状態のモリエル線図と分析時のモリエル線図の比較から検出されるのは、空調能力についての正常な運転状態と分析時との差、吐出冷媒又は吸入冷媒についての正常な運転状態と分析時との圧力差や温度差などである。そして、これらの正常な運転状態と分析時の差を表す数値は、個々の構成機器の状態のみに対応するものではない。また、これらの数値は単位が異なるものがあるので、互いに関連付けることが難しい。従って、個々の構成機器の状態を個別に分析することが困難であった。 Specifically, what is detected from the comparison between the Mollier diagram in the normal operation state and the Mollier diagram at the time of analysis is the difference between the normal operation state and the analysis time for the air conditioning capacity, the discharge refrigerant or the intake refrigerant. These include pressure differences and temperature differences between normal operating conditions and analysis. The numerical values representing the difference between the normal operating state and the analysis time do not correspond only to the state of each component device. Moreover, since these numerical values have different units, it is difficult to associate them with each other. Therefore, it is difficult to individually analyze the state of each component device.
また、従来の冷凍装置では、構成機器以外の冷凍装置の構成部品(例えば、構成機器同士をつなぐ冷媒配管)の状態を分析することができなかった。 Moreover, in the conventional refrigeration apparatus, the state of the component parts (for example, refrigerant | coolant piping which connects component apparatuses) other than the component apparatus cannot be analyzed.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷媒回路に接続されて冷媒回路を構成する回路構成部品の状態を個別に分析することができる機能を有する冷凍装置を提供することである。 This invention is made | formed in view of this point, The objective is providing the refrigeration apparatus which has a function which can analyze individually the state of the circuit component which is connected to a refrigerant circuit and comprises a refrigerant circuit. It is to be.
第1の発明は、圧縮機(30)、減圧手段(36,39)、及び複数の熱交換器(34,37)を含む回路構成部品が接続されて構成された冷媒回路(20)を備え、該冷媒回路(20)で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置(10)を対象とする。そして、この冷凍装置(10)は、上記圧縮機(30)、減圧手段(36,39)、及び熱交換器(34,37)のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及びエントロピを検出する冷媒状態検出手段(51)と、上記冷媒状態検出手段(51)が検出する冷媒の温度及びエントロピを用いて、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出する変化量算出手段(52)とを備えている。 The first invention includes a refrigerant circuit (20) configured by connecting circuit components including a compressor (30), a pressure reducing means (36, 39), and a plurality of heat exchangers (34, 37). The refrigeration apparatus (10) that performs the refrigeration cycle by circulating the refrigerant in the refrigerant circuit (20) is an object. This refrigeration apparatus (10) is a refrigerant that detects the temperature and entropy of the refrigerant at the inlet and outlet of the compressor (30), the decompression means (36, 39), and the heat exchanger (34, 37). The amount of change for individually calculating the magnitude of the refrigerant energy change generated in each of the circuit components using the state detection means (51) and the refrigerant temperature and entropy detected by the refrigerant state detection means (51) And calculating means (52).
第1の発明では、変化量算出手段(52)が、冷媒状態検出手段(51)が検出する冷媒の温度及びエントロピを用いて、圧縮機(30)、減圧手段(36,39)、及び複数の熱交換器(34,37)(以下、これらの構成機器を主要構成機器という)を含む回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出する。ここで、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを用いると、各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出することが可能である。具体的に、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを用いて作成されたT−s線図では、各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさが、図2に示す各領域の面積で表される。つまり、各領域の面積から各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを算出することが可能である。この第1の発明では、このT−s線図に各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさが表されることを利用して、回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出している。 In the first invention, the change amount calculation means (52) uses the refrigerant temperature and entropy detected by the refrigerant state detection means (51), the compressor (30), the pressure reduction means (36, 39), and a plurality of The magnitude of the refrigerant energy change generated in each of the circuit components including the heat exchangers (34, 37) (hereinafter, these component devices are referred to as main component devices) is calculated individually. Here, if the temperature and entropy of the refrigerant at the outlet and inlet of each main component device are used, it is possible to individually calculate the magnitude of the refrigerant energy change that occurs in each circuit component. Specifically, in the Ts diagram created by using the refrigerant temperature and entropy at the outlet and inlet of each main component device, the magnitude of the refrigerant energy change that occurs in each circuit component is shown in FIG. It is represented by the area of each region. That is, it is possible to calculate the magnitude of the refrigerant energy change that occurs in each circuit component from the area of each region. In the first aspect of the invention, the magnitude of the refrigerant energy change generated in each of the circuit components is represented by using the fact that the magnitude of the refrigerant energy change generated in each circuit component is represented in the Ts diagram. Is calculated individually.
第2の発明は、第1の発明において、上記熱交換器(34,37)において冷媒と熱交換する流体が流通する流体用部品(12,14,28,75,76b)と、上記回路構成部品及び上記流体用部品(12,14,28,75,76b)の少なくとも1つを診断対象部品として、上記変化量算出手段(52)が算出する算出値に基づいて該診断対象部品の状態を診断する診断手段(54)とを備えている。 According to a second invention, in the first invention, a fluid component (12, 14, 28, 75, 76b) through which a fluid that exchanges heat with a refrigerant flows in the heat exchanger (34, 37), and the circuit configuration described above. At least one of the component and the fluid component (12, 14, 28, 75, 76b) is a diagnosis target component, and the state of the diagnosis target component is determined based on the calculated value calculated by the change amount calculation means (52). Diagnostic means (54) for diagnosis.
第2の発明では、診断手段(54)が、回路構成部品及び流体用部品(12,14,28,75,76b)の少なくとも1つを診断対象部品として、回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさに基づいて診断対象部品の状態を診断する。 In the second invention, the diagnosis means (54) uses at least one of the circuit component and the fluid component (12, 14, 28, 75, 76b) as a diagnosis target component, and the refrigerant generated in each of the circuit components. Diagnose the condition of the diagnosis target component based on the magnitude of the energy change.
ここで、回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさは、例えばその回路構成部品で生じる損失の大きさを表し、その回路構成部品の状態に対応している。例えば、回路構成部品としての圧縮機(30)で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさは、圧縮機(30)で生じる損失の大きさを表すので、主に圧縮機(30)の機械摩擦の大きさを表し、圧縮機(30)における軸受けなどの摺動部材の劣化の状態や、冷凍機油の劣化の状態などに対応する。 Here, the magnitude of the energy change of the refrigerant generated in the circuit component represents, for example, the magnitude of the loss generated in the circuit component, and corresponds to the state of the circuit component. For example, the magnitude of the refrigerant energy change that occurs in the compressor (30) as a circuit component represents the magnitude of the loss that occurs in the compressor (30). This corresponds to the state of deterioration of sliding members such as bearings in the compressor (30), the state of deterioration of refrigerating machine oil, and the like.
また、回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさは、回路構成部品の状態だけでなく、熱交換器(34,37)を流通する冷媒と熱交換する流体が流通する流体用部品(12,14,28,75,76b)の状態にも対応している。例えば、回路構成部品としての熱交換器(34,37)で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさは、主に熱交換や冷媒の流通に伴う損失の大きさを表すので、その熱交換器(34,37)自体の配管の状態に対応するだけでなく、その熱交換器(34,37)に対応する流体用部品(12,14,28,75,76b)であるファンの運転状態やフィルタの状態などに対応する。 In addition, the magnitude of the refrigerant energy change that occurs in the circuit components is not only the state of the circuit components, but also the fluid components (12, 12) that the fluid that exchanges heat with the refrigerant that flows through the heat exchanger (34, 37) flows , 14, 28, 75, 76b). For example, the magnitude of the change in the energy of the refrigerant generated in the heat exchanger (34, 37) as a circuit component mainly represents the magnitude of the loss due to heat exchange or circulation of the refrigerant. 37) Not only corresponds to the state of the piping of itself, but also the operating state of the fan, which is the fluid component (12, 14, 28, 75, 76b) corresponding to the heat exchanger (34, 37) and the filter It corresponds to the state.
このように、各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさは、回路構成部品の状態や流体用部品(12,14,28,75,76b)の状態に対応する。従って、この第2の発明では、各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさに基づいて、回路構成部品の状態や流体用部品(12,14,28,75,76b)の状態が個別に診断される。 Thus, the magnitude of the refrigerant energy change generated in each circuit component corresponds to the state of the circuit component and the state of the fluid component (12, 14, 28, 75, 76b). Therefore, in the second aspect of the invention, the state of the circuit component and the state of the fluid component (12, 14, 28, 75, 76b) are individually determined based on the magnitude of the energy change of the refrigerant generated in each circuit component. Diagnosed.
第3の発明は、第2の発明において、上記熱交換器(34,37)に空気を送るためのファン(12,14)が、上記流体用部品(12,14,28,75,76b)を構成しており、上記診断手段(54)は、上記ファン(12,14)を上記診断対象部品として、上記変化量算出手段(52)が算出する算出値に基づいて該ファン(12,14)の状態を診断する。 According to a third aspect, in the second aspect, the fan (12, 14) for sending air to the heat exchanger (34, 37) is the fluid component (12, 14, 28, 75, 76b). The diagnostic means (54) uses the fan (12, 14) as the diagnosis target part, and the fan (12, 14) based on the calculated value calculated by the change amount calculating means (52). ) Is diagnosed.
第3の発明では、診断手段(54)が、熱交換器(34,37)に空気を送るためのファン(12,14)を診断対象部品としている。ファン(12,14)の状態は、回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさに基づいて診断される。 In the third invention, the diagnostic means (54) uses the fans (12, 14) for sending air to the heat exchangers (34, 37) as the parts to be diagnosed. The state of the fans (12, 14) is diagnosed based on the magnitude of the refrigerant energy change that occurs in each of the circuit components.
第4の発明は、第2又は第3の発明において、上記変化量算出手段(52)は、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを該回路構成部品の各々で生じる損失の値として算出し、上記診断手段(54)は、上記変化量算出手段(52)が上記損失の値として算出する算出値に基づいて上記診断対象部品の状態を診断する。 According to a fourth invention, in the second or third invention, the change amount calculating means (52) determines the magnitude of the refrigerant energy change generated in each of the circuit component parts, and the loss generated in each of the circuit component parts. The diagnosis means (54) diagnoses the state of the diagnosis target component based on the calculated value calculated by the change amount calculation means (52) as the loss value.
第4の発明では、変化量算出手段(52)が、各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを、各回路構成部品で生じる損失の値として算出する。診断手段(54)は、回路構成部品の各々で生じる損失の値に基づいて診断対象部品の状態を診断する。 In the fourth invention, the change amount calculating means (52) calculates the magnitude of the refrigerant energy change occurring in each circuit component as the value of the loss occurring in each circuit component. The diagnosis means (54) diagnoses the state of the diagnosis target component based on the value of loss generated in each circuit component.
第5の発明は、第4の発明において、上記変化量算出手段(52)は、各熱交換器(34,37)で生じる複数種類の損失の値を個別に算出し、上記診断手段(54)は、上記各熱交換器(34,37)で生じる損失については、上記変化量算出手段(52)が算出する複数種類の損失毎の算出値に基づいて上記診断対象部品の状態を診断する。 In a fifth aspect based on the fourth aspect, the change amount calculating means (52) individually calculates a plurality of types of loss values generated in the heat exchangers (34, 37), and the diagnostic means (54 ) For the loss generated in each of the heat exchangers (34, 37), the state of the diagnosis target component is diagnosed based on the calculated values for each of the plurality of types of loss calculated by the change amount calculation means (52). .
第5の発明では、回路構成部品のうち熱交換器(34,37)で生じる損失については、複数種類の損失の値が算出される。そして、複数種類の損失毎の損失の値が、診断対象部品の状態の診断に用いられる。ここで、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを用いると、熱交換器(34,37)については複数種類の損失の値を算出できることが可能である。例えば、上述したT−s線図(図2参照)では、蒸発器や放熱器の損失が、熱交換に伴う損失、摩擦発熱に伴う損失、及び流路抵抗による圧力損失に細分化される。すなわち、第5の発明では、熱交換器(34,37)の損失を複数種類の損失毎に細分化して、その細分化した損失の値が診断対象部品の状態の診断に用いられる。 In the fifth aspect of the present invention, a plurality of types of loss values are calculated for the loss occurring in the heat exchanger (34, 37) among the circuit components. The loss values for each of the plurality of types of losses are used for diagnosis of the state of the diagnosis target component. Here, if the temperature and entropy of the refrigerant at the outlet and the inlet of each main component device are used, it is possible to calculate a plurality of types of loss values for the heat exchangers (34, 37). For example, in the above-described Ts diagram (see FIG. 2), the loss of the evaporator or the radiator is subdivided into a loss due to heat exchange, a loss due to frictional heat generation, and a pressure loss due to flow path resistance. That is, in the fifth invention, the loss of the heat exchanger (34, 37) is subdivided into a plurality of types of loss, and the subdivided loss value is used for diagnosis of the state of the diagnosis target component.
第6の発明は、第4又は第5の発明において、上記冷媒回路(20)が、冷媒を冷凍サイクルの高圧圧力にまで圧縮する圧縮機(30)が設けられた主回路(66)と、該主回路(66)に対して並列に接続する複数の分岐回路(67)とを備える一方、上記各分岐回路(67)の冷媒流量を算出する流量算出手段(56)を備え、上記変化量算出手段(52)は、上記流量算出手段(56)が算出する各分岐回路(67)の冷媒流量を用いて上記回路構成部品で生じる損失の値を算出する。 According to a sixth invention, in the fourth or fifth invention, the refrigerant circuit (20) includes a main circuit (66) provided with a compressor (30) for compressing the refrigerant to the high pressure of the refrigeration cycle; A plurality of branch circuits (67) connected in parallel to the main circuit (66), and a flow rate calculation means (56) for calculating a refrigerant flow rate of each of the branch circuits (67). The calculating means (52) calculates the value of the loss generated in the circuit component using the refrigerant flow rate of each branch circuit (67) calculated by the flow rate calculating means (56).
第6の発明では、冷媒回路(20)が、主回路(66)と、複数の分岐回路(67)とを備えている。ここで、主回路(66)の冷媒が複数の分岐回路(67)に分配される冷媒回路(20)の冷凍サイクルは、分岐回路(67)毎にT−s線図で表すことが可能である。各分岐回路(67)のT−s線図では、その分岐回路(67)に設けられた回路構成部品に対応する領域の面積が、その分岐回路(67)の回路構成部品で生じる損失の大きさを冷媒の単位流量当たりの値として表している。また、このT−s線図では、主回路(66)に設けられた回路構成部品に対応する領域の面積が、主回路(66)の回路構成部品で生じる損失について、主回路(66)の冷媒流量のうち分岐回路(67)に流入する冷媒流量に相当する分の大きさを、冷媒の単位流量当たりの値として表す。 In the sixth invention, the refrigerant circuit (20) includes a main circuit (66) and a plurality of branch circuits (67). Here, the refrigeration cycle of the refrigerant circuit (20) in which the refrigerant of the main circuit (66) is distributed to the plurality of branch circuits (67) can be represented by a Ts diagram for each branch circuit (67). is there. In the Ts diagram of each branch circuit (67), the area of the region corresponding to the circuit component provided in the branch circuit (67) is large in loss generated in the circuit component of the branch circuit (67). This is expressed as a value per unit flow rate of the refrigerant. Further, in this T-s diagram, the area of the region corresponding to the circuit components provided in the main circuit (66) is the loss of the circuit components of the main circuit (66). Of the refrigerant flow rate, the magnitude corresponding to the refrigerant flow rate flowing into the branch circuit (67) is expressed as a value per unit flow rate of the refrigerant.
そして、この第6の発明では、主回路(66)や分岐回路(67)の回路構成部品で生じる損失の値が、流量算出手段(56)が算出する分岐回路(67)の冷媒流量を用いて算出される。例えば、分岐回路(67)の回路構成部品で生じる損失の値は、その分岐回路(67)のT−s線図においてその損失に対応する領域の面積に、流量算出手段(56)が算出するその分岐回路(67)の冷媒流量を掛けることによって算出される。また、主回路(66)の回路構成部品で生じる損失の値は、各分岐回路(67)のT−s線図においてその損失に対応する領域の面積に、流量算出手段(56)が算出するその分岐回路(67)の冷媒流量を掛けたものの総和として算出される。 And in this 6th invention, the value of the loss generated in the circuit components of the main circuit (66) and the branch circuit (67) uses the refrigerant flow rate of the branch circuit (67) calculated by the flow rate calculation means (56). Is calculated. For example, the flow rate calculation means (56) calculates the value of the loss generated in the circuit components of the branch circuit (67) in the area of the region corresponding to the loss in the Ts diagram of the branch circuit (67). It is calculated by multiplying the refrigerant flow rate of the branch circuit (67). Further, the flow rate calculation means (56) calculates the value of the loss generated in the circuit components of the main circuit (66) in the area of the region corresponding to the loss in the Ts diagram of each branch circuit (67). It is calculated as the sum total of the product of the branch circuit (67) multiplied by the refrigerant flow rate.
第7の発明は、第6の発明において、上記冷媒回路(20)では、上記熱交換器(34,37)が設けられた分岐回路(67)が複数存在しており、上記変化量算出手段(52)は、上記分岐回路(67)の熱交換器(34,37)で生じる損失の値を、上記流量算出手段(56)が算出する該分岐回路(67)の冷媒流量を用いて算出する。 In a seventh aspect based on the sixth aspect, the refrigerant circuit (20) includes a plurality of branch circuits (67) provided with the heat exchangers (34, 37), and the change amount calculating means (52) calculates the value of loss generated in the heat exchanger (34, 37) of the branch circuit (67) using the refrigerant flow rate of the branch circuit (67) calculated by the flow rate calculation means (56). To do.
第7の発明では、主回路(66)から分配された冷媒が、各分岐回路(67)の熱交換器(34,37)に流通する。そして、各分岐回路(67)の熱交換器(34,37)を流通してから合流した冷媒が主回路(66)に戻る。各分岐回路(67)の熱交換器(34,37)の損失の値は、流量算出手段(56)が算出する該分岐回路(67)の冷媒流量を用いて算出される。 In the seventh invention, the refrigerant distributed from the main circuit (66) flows to the heat exchanger (34, 37) of each branch circuit (67). And the refrigerant | coolant merged after distribute | circulating the heat exchanger (34,37) of each branch circuit (67) returns to a main circuit (66). The value of the loss of the heat exchanger (34, 37) of each branch circuit (67) is calculated using the refrigerant flow rate of the branch circuit (67) calculated by the flow rate calculation means (56).
第8の発明は、第4乃至第7の何れか1つの発明において、正常な運転状態において上記各回路構成部品で生じる損失の大きさを損失基準値として記憶する損失記憶手段(53)を備え、上記診断手段(54)は、上記変化量算出手段(52)が算出する算出値と上記損失記憶手段(53)が記憶する損失基準値とに基づいて上記診断対象部品の状態を診断する。 According to an eighth invention, in any one of the fourth to seventh inventions, there is provided a loss storage means (53) for storing, as a loss reference value, a magnitude of loss generated in each circuit component in a normal operating state. The diagnosis means (54) diagnoses the state of the diagnosis target component based on the calculated value calculated by the change amount calculation means (52) and the loss reference value stored by the loss storage means (53).
第8の発明では、診断手段(54)が、各回路構成部品で生じる損失についての正常な運転状態の損失の値と診断時の損失の値とに基づいて、診断対象部品の状態を診断する。つまり、診断対象部品の状態が、正常な運転状態の損失の値を基準にして診断される。 In the eighth invention, the diagnosis means (54) diagnoses the state of the component to be diagnosed based on the loss value in the normal operating state and the loss value at the time of diagnosis for the loss caused in each circuit component. . That is, the state of the part to be diagnosed is diagnosed based on the value of loss in the normal operating state.
第9の発明は、第8の発明において、上記診断手段(54)が、上記各回路構成部品で生じる損失毎に上記変化量算出手段(52)が算出する算出値と上記損失記憶手段(53)が記憶する損失基準値とを比較することによって上記診断対象部品の状態を診断する。 In a ninth aspect based on the eighth aspect, the diagnosis means (54) calculates the calculated value calculated by the change amount calculation means (52) and the loss storage means (53) for each loss generated in each circuit component. ) Is compared with the loss reference value stored in the above, the state of the part to be diagnosed is diagnosed.
第9の発明では、診断対象部品の状態の診断が、各回路構成部品で生じる損失毎に変化量算出手段(52)が算出する算出値と損失記憶手段(53)が記憶する損失基準値とを比較することにより行われる。従って、正常な運転状態と診断時との違いが、各回路構成部品で生じる損失毎に明確に把握される。 In the ninth invention, the diagnosis of the state of the part to be diagnosed is performed by calculating the change amount calculating means (52) for each loss occurring in each circuit component and the loss reference value stored by the loss storing means (53). This is done by comparing Therefore, the difference between the normal operating state and the time of diagnosis is clearly grasped for each loss occurring in each circuit component.
第10の発明は、第8又は第9の発明において、上記損失記憶手段(53)が、複数の運転条件について正常な運転状態の損失基準値を記憶しており、上記診断手段(54)は、上記診断対象部品の状態の診断に上記損失記憶手段(53)が記憶する損失基準値のうち診断時の運転条件に対応する運転条件の損失基準値を用いる。 In a tenth aspect based on the eighth or ninth aspect, the loss storage means (53) stores a loss reference value of a normal operation state for a plurality of operation conditions, and the diagnosis means (54) Of the loss reference values stored in the loss storage means (53), the loss reference value of the operation condition corresponding to the operation condition at the time of diagnosis is used for the diagnosis of the state of the diagnosis target component.
第10の発明では、診断対象部品の状態の診断に、損失記憶手段(53)が記憶する損失基準値のうち診断時の運転条件に対応する運転条件の損失基準値が用いられる。つまり、診断時の運転状態と同じ運転条件の損失基準値、或いは同じものがなければ診断時に最も近い運転条件の損失基準値が、複数の運転条件の損失基準値の中から選び出され、正常な運転状態の損失基準値として診断対象部品の状態の診断に用いられる。 In the tenth invention, the loss reference value of the operating condition corresponding to the operating condition at the time of diagnosis is used among the loss reference values stored in the loss storage means (53) for diagnosing the state of the part to be diagnosed. In other words, the loss reference value of the same operating condition as the operating state at the time of diagnosis, or if there is no same, the loss reference value of the closest operating condition at the time of diagnosis is selected from the loss reference values of multiple operating conditions and normal It is used for diagnosing the state of the part to be diagnosed as a reference value for the loss of the operating state.
第11の発明は、第2乃至第7の何れか1つの発明において、上記診断手段(54)が、上記変化量算出手段(52)が算出する算出値の経時変化に基づいて上記診断対象部品の状態を診断する。 In an eleventh aspect based on any one of the second to seventh aspects, the diagnostic means (54) is configured to cause the diagnostic target component based on a temporal change in the calculated value calculated by the change amount calculating means (52). Diagnose the condition of
第11の発明では、診断対象部品の状態の診断に、変化量算出手段(52)が算出する算出値の経時変化が用いられる。ここで、記憶させた正常な運転状態の損失の値を診断時の損失の値と比較する冷凍装置(10)の場合は、正常な運転状態の損失の値を算出する際に想定した冷凍装置(10)の設置環境(例えば、温度調節する空間の容積)と、冷凍装置(10)が実際に設置される設置環境とが、同じにならない場合がある。そして、設置環境が同じにならない場合は、正常な運転状態と診断時との損失の値の差に、設置環境の違いが含まれてしまう。これに対して、この第11の発明では、診断対象部品の状態の診断に変化量算出手段(52)による算出値の経時変化を用いるので、同じ設置環境の損失の値だけが診断対象部品の状態の診断に用いられる。 In the eleventh aspect of the invention, the change over time of the calculated value calculated by the change amount calculating means (52) is used for diagnosing the state of the diagnosis target component. Here, in the case of the refrigeration apparatus (10) for comparing the stored loss value of the normal operation state with the loss value at the time of diagnosis, the refrigeration apparatus assumed when calculating the value of the loss of the normal operation state The installation environment of (10) (for example, the volume of the space for temperature adjustment) and the installation environment in which the refrigeration apparatus (10) is actually installed may not be the same. If the installation environment is not the same, the difference in the installation environment is included in the difference in the loss value between the normal operation state and the diagnosis. On the other hand, in the eleventh aspect of the invention, since the change over time of the calculated value by the change amount calculating means (52) is used for diagnosing the state of the diagnosis target component, only the loss value of the same installation environment can Used for condition diagnosis.
第12の発明は、第2乃至第11の何れか1つの発明において、上記診断手段(54)による上記診断対象部品の状態に関する診断結果を表示する表示手段(55)を備えている。 In a twelfth aspect according to any one of the second to eleventh aspects, the display section (55) is provided for displaying a diagnosis result relating to the state of the diagnosis target component by the diagnosis section (54).
第12の発明では、冷凍装置(10)に表示手段(55)が設けられている。表示手段(55)には、診断手段(54)が診断した診断対象部品の状態に関する診断結果が表示される。冷凍装置(10)のユーザーは、表示手段(55)の表示を確認することによって、診断対象部品の状態を把握することが可能である。 In the twelfth invention, the refrigeration apparatus (10) is provided with display means (55). The display means (55) displays a diagnosis result relating to the state of the diagnosis target component diagnosed by the diagnosis means (54). The user of the refrigeration apparatus (10) can grasp the state of the part to be diagnosed by confirming the display on the display means (55).
第13の発明は、第1乃至第12の何れか1つの発明において、上記冷媒回路(20)では、上記圧縮機(30)及び各熱交換器(34,37)のそれぞれの入口と出口の冷媒の温度と圧力を測定するために、該圧縮機(30)及び各熱交換器(34,37)のそれぞれの一端側と他端側とに温度センサ(45)と圧力センサ(46)が1組ずつ設けられる一方、上記冷媒状態検出手段(51)は、上記減圧手段(36,39)の入口における冷媒の温度とエントロピを放熱器となる熱交換器(34,37)の出口における値と同じ値とし、該減圧手段(36,39)の出口における冷媒の温度とエントロピを蒸発器となる熱交換器(34,37)の入口における値と同じ値とするように構成されている。 In a thirteenth aspect according to any one of the first to twelfth aspects, the refrigerant circuit (20) includes an inlet and an outlet of the compressor (30) and the heat exchangers (34, 37). In order to measure the temperature and pressure of the refrigerant, a temperature sensor (45) and a pressure sensor (46) are provided at one end and the other end of each of the compressor (30) and each heat exchanger (34, 37). While one set is provided, the refrigerant state detection means (51) is a value at the outlet of the heat exchanger (34, 37) serving as a radiator, with the refrigerant temperature and entropy at the inlet of the decompression means (36, 39). The refrigerant temperature and entropy at the outlet of the decompression means (36, 39) are set to the same values as those at the inlet of the heat exchanger (34, 37) serving as an evaporator.
第13の発明では、減圧手段(36,39)の入口における冷媒の温度とエントロピが、放熱器となる熱交換器(34,37)の出口における値と同じ値として検出される。また、減圧手段(36,39)の出口における冷媒の温度とエントロピが、蒸発器となる熱交換器(34,37)の入口における値と同じ値として検出される。つまり、減圧手段(36,39)の一端側と他端側とに、温度センサと圧力センサとを1組ずつ設けなくても、減圧手段(36,39)の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピが検出される。 In the thirteenth invention, the temperature and entropy of the refrigerant at the inlet of the decompression means (36, 39) are detected as the same value as the value at the outlet of the heat exchanger (34, 37) serving as a radiator. Further, the temperature and entropy of the refrigerant at the outlet of the decompression means (36, 39) are detected as the same value as the value at the inlet of the heat exchanger (34, 37) serving as an evaporator. In other words, the temperature of the refrigerant at the outlet and the inlet of the decompression means (36, 39) and the pressure sensor are not provided on each of the one end side and the other end side of the decompression means (36, 39). Entropy is detected.
第14の発明は、第1の発明において、冷凍装置(10)を診断するための情報として、上記変化量算出手段(52)が算出する算出値に基づいて上記各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態を表示する表示手段(55)を備えている。 In a fourteenth aspect based on the first aspect, as information for diagnosing the refrigeration apparatus (10), the refrigerant generated in each circuit component based on the calculated value calculated by the change amount calculating means (52). Display means (55) for displaying the state of energy change is provided.
第14の発明では、表示手段(55)が、上記算出値に基づいて各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態を表示する。各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態は、冷凍装置(10)を診断するための情報として表示される。回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態は、上述したように、回路構成部品などの状態に対応している。従って、例えば冷凍装置(10)に関して専門的な知識を有する者が、表示手段(55)に表示された各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態を見ることによって、回路構成部品などの状態を診断することが可能である。 In the fourteenth invention, the display means (55) displays the state of energy change of the refrigerant generated in each circuit component based on the calculated value. The state of energy change of the refrigerant generated in each circuit component is displayed as information for diagnosing the refrigeration apparatus (10). As described above, the state of energy change of the refrigerant generated in the circuit component corresponds to the state of the circuit component. Therefore, for example, a person who has specialized knowledge about the refrigeration apparatus (10) sees the state of the circuit components and the like by observing the state of energy change of the refrigerant generated in each circuit component displayed on the display means (55). Can be diagnosed.
第15の発明は、圧縮機(30)、減圧手段(36,39)、及び複数の熱交換器(34,37)を含む回路構成部品が接続されて構成された冷媒回路(20)を備え、該冷媒回路(20)で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置(10)に接続されて、該冷凍装置(10)の状態を分析する冷凍装置の分析装置(60)を対象とする。そして、この冷凍装置の分析装置(60)は、上記圧縮機(30)、減圧手段(36,39)、及び熱交換器(34,37)のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及びエントロピを検出する冷媒状態検出手段(51)と、上記冷媒状態検出手段(51)が検出する冷媒の温度及びエントロピを用いて、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出する変化量算出手段(52)と、上記変化量算出手段(52)が算出する算出値に基づく冷凍装置(10)の状態の分析結果を表示する表示手段(55)とを備えている。 A fifteenth aspect of the invention includes a refrigerant circuit (20) configured by connecting circuit components including a compressor (30), a pressure reducing means (36, 39), and a plurality of heat exchangers (34, 37). An analysis device (60) of a refrigeration apparatus connected to a refrigeration apparatus (10) for performing a refrigeration cycle by circulating refrigerant in the refrigerant circuit (20) and analyzing the state of the refrigeration apparatus (10) . And the analyzer (60) of this refrigeration apparatus calculates the temperature and entropy of the refrigerant at the respective inlets and outlets of the compressor (30), the decompression means (36, 39) and the heat exchanger (34, 37). Using the refrigerant state detection means (51) to detect and the temperature and entropy of the refrigerant detected by the refrigerant state detection means (51), the magnitude of the refrigerant energy change that occurs in each of the circuit components is calculated individually And a display means (55) for displaying the analysis result of the state of the refrigeration apparatus (10) based on the calculated value calculated by the change amount calculating means (52).
第15の発明では、冷凍装置の分析装置(60)が、上記第1の発明と同様の、冷媒状態検出手段(51)と変化量算出手段(52)とを備えている。変化量算出手段(52)が、冷媒状態検出手段(51)が検出する冷媒の温度及びエントロピを用いて、上記主要構成機器を含む回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出する。そして、変化量算出手段(52)が算出する算出値に基づく冷凍装置(10)の状態の分析結果が表示手段(55)に表示される。この第15の発明では、上記第1の発明と同様に、このT−s線図に各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさが表されることを利用して、回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出している。 In the fifteenth aspect of the invention, the refrigeration apparatus analysis device (60) includes the refrigerant state detection means (51) and the change amount calculation means (52) similar to the first aspect of the invention. The change amount calculation means (52) uses the refrigerant temperature and entropy detected by the refrigerant state detection means (51) to individually determine the magnitude of the refrigerant energy change generated in each of the circuit components including the main components. To calculate. Then, the analysis result of the state of the refrigeration apparatus (10) based on the calculated value calculated by the change amount calculating means (52) is displayed on the display means (55). In the fifteenth aspect of the invention, as in the first aspect of the invention, by utilizing the fact that the magnitude of the refrigerant energy change generated in each circuit constituent part is represented in the Ts diagram, The magnitude of the energy change of the refrigerant generated in each is calculated individually.
第16の発明は、第15の発明において、上記冷凍装置(10)には、上記熱交換器(34,37)において冷媒と熱交換する流体が流通する流体用部品(12,14,28,75,76b)が設けられる一方、上記回路構成部品及び上記流体用部品(12,14,28,75,76b)の少なくとも1つを診断対象部品として、上記変化量算出手段(52)が算出する算出値に基づいて該診断対象部品の状態を診断する診断手段(54)を備え、上記表示手段(55)は、上記冷凍装置(10)の状態の分析結果として、上記診断手段(54)による診断対象部品の状態に関する診断結果を表示する。 In a sixteenth aspect based on the fifteenth aspect, in the refrigeration apparatus (10), fluid components (12, 14, 28,...) Through which a fluid exchanging heat with the refrigerant flows in the heat exchanger (34, 37). 75, 76b) is provided, and the change amount calculating means (52) calculates at least one of the circuit component part and the fluid part (12, 14, 28, 75, 76b) as a diagnosis target part. A diagnostic means (54) for diagnosing the state of the diagnostic target part based on the calculated value is provided, and the display means (55) uses the diagnostic means (54) as an analysis result of the state of the refrigeration apparatus (10). Displays the diagnosis result related to the status of the diagnosis target component.
第16の発明では、診断手段(54)が、回路構成部品及び流体用部品(12,14,28,75,76b)の少なくとも1つを診断対象部品として、回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさに基づいて診断対象部品の状態を診断する。表示手段(55)は、冷凍装置(10)の状態の分析結果として、診断手段(54)による診断対象部品の状態に関する診断結果を表示する。上述したように、回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさは、その回路構成部品の状態や流体用部品(12,14,28,75,76b)の状態に対応している。従って、各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさに基づいて、回路構成部品の状態や流体用部品(12,14,28,75,76b)の状態が個別に診断される。 In the sixteenth aspect of the invention, the diagnostic means (54) uses at least one of the circuit component and the fluid component (12, 14, 28, 75, 76b) as a diagnosis target component, and supplies the refrigerant generated in each circuit component. Diagnose the condition of the diagnosis target component based on the magnitude of the energy change. The display means (55) displays a diagnosis result on the state of the diagnosis target part by the diagnosis means (54) as an analysis result of the state of the refrigeration apparatus (10). As described above, the magnitude of the refrigerant energy change generated in the circuit component corresponds to the state of the circuit component and the state of the fluid component (12, 14, 28, 75, 76b). Accordingly, the state of the circuit component and the state of the fluid component (12, 14, 28, 75, 76b) are individually diagnosed based on the magnitude of the energy change of the refrigerant generated in each circuit component.
第17の発明は、第15又は第16の発明において、上記表示手段(55)が、上記冷凍装置(10)の状態の分析結果として、上記変化量算出手段(52)が算出する算出値に基づいて上記各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態を表示する。 In a seventeenth aspect based on the fifteenth or sixteenth aspect, the display means (55) sets the calculated value calculated by the change amount calculating means (52) as an analysis result of the state of the refrigeration apparatus (10). Based on this, the state of energy change of the refrigerant generated in each circuit component is displayed.
第17の発明では、表示手段(55)が、変化量算出手段(52)が算出する算出値に基づいて各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態を、冷凍装置(10)の状態の分析結果として表示する。従って、上記第14の発明と同様に、例えば冷凍装置(10)に関して専門的な知識を有する者が、表示手段(55)に表示された各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態を見ることによって、回路構成部品などの状態を診断することが可能である。 In the seventeenth aspect of the invention, the display means (55) indicates the state of refrigerant energy change occurring in each circuit component based on the calculated value calculated by the change amount calculating means (52) as the state of the refrigeration apparatus (10). Display as analysis results. Accordingly, as in the fourteenth aspect, for example, a person who has specialized knowledge about the refrigeration apparatus (10) looks at the state of refrigerant energy change occurring in each circuit component displayed on the display means (55). Thus, it is possible to diagnose the state of circuit components and the like.
第18の発明は、第15乃至第17の何れか1つの発明において、上記圧縮機(30)、減圧手段(36,39)、及び熱交換器(34,37)のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及びエントロピを検出するために必要となる上記冷媒回路(20)の冷媒の状態を検出する冷媒状態検出センサ(65)を少なくとも備えて冷凍装置(10)に設けられる第1構成部(47)と、上記表示手段(55)を少なくとも備えて冷凍装置(10)から離れた位置に設置される第2構成部(48)とによって構成され、上記第1構成部(47)と第2構成部(48)とが互いに通信回線(63)で接続されている。 According to an eighteenth aspect of the present invention, in any one of the fifteenth to seventeenth aspects, the compressor (30), the pressure reducing means (36, 39), and the heat exchanger (34, 37) are respectively provided at an inlet and an outlet. A first component provided in the refrigeration apparatus (10) including at least a refrigerant state detection sensor (65) for detecting the refrigerant state of the refrigerant circuit (20) required for detecting the temperature and entropy of the refrigerant ( 47) and a second component (48) provided at least with the display means (55) and installed at a position distant from the refrigeration apparatus (10). The first component (47) and the second component The components (48) are connected to each other via a communication line (63).
第18の発明では、冷凍装置の分析装置(60)が、互いに通信回線(63)で接続された第1構成部(47)と第2構成部(48)とから構成されている。第2構成部(48)には、変化量算出手段(52)が算出する算出値に基づく冷凍装置(10)の状態の分析結果を表示する表示手段(55)が設けられている。従って、冷凍装置(10)から離れた位置で、回路構成部品の状態を確認することが可能である。 In the eighteenth aspect, the analyzer (60) of the refrigeration apparatus is composed of a first component (47) and a second component (48) connected to each other via a communication line (63). The second component (48) is provided with display means (55) for displaying the analysis result of the state of the refrigeration apparatus (10) based on the calculated value calculated by the change amount calculating means (52). Therefore, it is possible to check the state of the circuit components at a position away from the refrigeration apparatus (10).
第19の発明は、第15乃至第17の何れか1つの発明において、上記冷媒回路(20)に取り付けられて、上記圧縮機(30)、減圧手段(36,39)、及び熱交換器(34,37)のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及びエントロピを検出するために必要となる上記冷媒回路(20)の冷媒の状態を検出する冷媒状態検出センサ(65)を備え、上記冷媒状態検出手段(51)は、上記圧縮機(30)、減圧手段(36,39)、及び熱交換器(34,37)のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及びエントロピの算出に、上記冷媒状態検出センサ(65)の計測値を用いる。 According to a nineteenth aspect of the present invention, in any one of the fifteenth to seventeenth aspects, the compressor (30), the decompression means (36, 39), and a heat exchanger (20) attached to the refrigerant circuit (20) 34, 37) includes a refrigerant state detection sensor (65) for detecting the refrigerant state of the refrigerant circuit (20) required for detecting the refrigerant temperature and entropy at the respective inlets and outlets, and the refrigerant state The detection means (51) calculates the refrigerant temperature and entropy at the inlet and outlet of the compressor (30), the decompression means (36, 39), and the heat exchanger (34, 37). The measurement value of the detection sensor (65) is used.
第19の発明では、回路構成部品の状態を分析する際に、冷媒状態検出センサ(65)が冷媒回路(20)に取り付けられる。そして、その冷媒状態検出センサ(65)の計測値を用いて、冷媒状態検出手段(51)が各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを検出し、変化量算出手段(52)が各回路構成部品で生じる損失の値を個別に算出する。この第19の発明では、冷凍装置(10)に関して専門的な知識を有する者が、例えばこの冷凍装置(10)の分析装置を持ち運ぶことによって、冷凍装置(10)が設置されている場所でその回路構成部品の状態の分析を行うことが可能である。 In the nineteenth aspect, the refrigerant state detection sensor (65) is attached to the refrigerant circuit (20) when analyzing the state of the circuit components. Then, using the measured value of the refrigerant state detection sensor (65), the refrigerant state detection means (51) detects the temperature and entropy of the refrigerant at the outlet and inlet of each main component device, and the change amount calculation means (52) Calculates the value of the loss generated in each circuit component individually. In the nineteenth aspect, a person who has specialized knowledge about the refrigeration apparatus (10) carries the analyzer at the place where the refrigeration apparatus (10) is installed, for example, by carrying the analyzer of the refrigeration apparatus (10). It is possible to analyze the state of circuit components.
第20の発明は、第19の発明において、上記冷媒状態検出センサ(65)は、複数の温度センサ(65)によって構成され、そのうち1つが放熱器となる熱交換器(34,37)に取り付けられ、別の1つが蒸発器となる熱交換器(34,37)に取り付けられる一方、上記冷媒状態検出手段(51)は、放熱器となる熱交換器(34,37)に取り付けられた温度センサ(65)の計測値に基づいて冷凍サイクルの高圧圧力を算出し、蒸発器となる熱交換器(34,37)に取り付けられた温度センサ(65)の計測値に基づいて冷凍サイクルの低圧圧力を算出することによって、上記圧縮機(30)、減圧手段(36,39)、及び熱交換器(34,37)のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及びエントロピを算出する。 In a twentieth aspect based on the nineteenth aspect, the refrigerant state detection sensor (65) includes a plurality of temperature sensors (65), one of which is attached to a heat exchanger (34, 37) serving as a radiator. The other one is attached to the heat exchanger (34, 37) serving as an evaporator, while the refrigerant state detecting means (51) is a temperature attached to the heat exchanger (34, 37) serving as a radiator. The high pressure of the refrigeration cycle is calculated based on the measured value of the sensor (65), and the low pressure of the refrigeration cycle is calculated based on the measured value of the temperature sensor (65) attached to the heat exchanger (34, 37) serving as an evaporator. By calculating the pressure, the temperature and entropy of the refrigerant at the respective inlets and outlets of the compressor (30), the decompression means (36, 39), and the heat exchanger (34, 37) are calculated.
第20の発明では、冷媒状態検出センサ(65)が、複数の温度センサ(65)によって構成されている。そして、冷凍サイクルの高圧圧力が、放熱器となる熱交換器(34,37)に取り付けられた温度センサ(65)の計測値に基づいて算出され、冷凍サイクルの低圧圧力が、蒸発器となる熱交換器(34,37)に取り付けられた温度センサ(65)の計測値に基づいて算出される。ここで、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを算出するには、少なくとも冷凍サイクルの高圧圧力の値と、低圧圧力の値が必要である。この第20の発明では、冷媒状態検出センサ(65)が圧力センサを備えていなくても、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピが算出される。 In the twentieth invention, the refrigerant state detection sensor (65) includes a plurality of temperature sensors (65). And the high pressure of a refrigerating cycle is computed based on the measured value of the temperature sensor (65) attached to the heat exchanger (34,37) used as a heat radiator, and the low pressure of a refrigerating cycle becomes an evaporator It is calculated based on the measured value of the temperature sensor (65) attached to the heat exchanger (34, 37). Here, in order to calculate the temperature and entropy of the refrigerant at the outlet and the inlet of each main component device, at least the value of the high pressure of the refrigeration cycle and the value of the low pressure are necessary. In the twentieth aspect, even if the refrigerant state detection sensor (65) does not include a pressure sensor, the refrigerant temperature and entropy at the outlet and inlet of each main component device are calculated.
本発明では、主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを用いて作成されるT−s線図に、各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさが表されることを利用して、回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出している。回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさは、例えば回路構成部品で生じる損失の大きさを表しており、回路構成部品の状態に対応している。すなわち、本発明によれば、回路構成部品の状態を個別に分析することができる。 The present invention utilizes the fact that the magnitude of the refrigerant energy change generated in each circuit component is expressed in the Ts diagram created using the refrigerant temperature and entropy at the outlet and inlet of the main component equipment. Thus, the magnitude of the change in energy of the refrigerant generated in each circuit component is calculated individually. The magnitude of the refrigerant energy change that occurs in the circuit component represents, for example, the magnitude of the loss that occurs in the circuit component, and corresponds to the state of the circuit component. That is, according to the present invention, the state of the circuit component can be individually analyzed.
また、第2、第16の各発明では、回路構成部品の状態や流体用部品(12,14,28,75,76b)の状態に対応する各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを用いることで、回路構成部品の状態や流体用部品(12,14,28,75,76b)の状態が個別に診断されるようにしている。そして、異なる単位の物理量を使用せずに同じ単位で診断を行うので、回路構成部品の状態や流体用部品(12,14,28,75,76b)の状態がそれぞれ定量的に把握される。従って、回路構成部品の状態や流体用部品(12,14,28,75,76b)の状態の診断を的確に行うことができる。 Further, in each of the second and sixteenth inventions, the magnitude of the energy change of the refrigerant generated in each circuit component corresponding to the state of the circuit component and the state of the fluid component (12, 14, 28, 75, 76b). By using this, the state of the circuit component and the state of the fluid component (12, 14, 28, 75, 76b) are individually diagnosed. Since the diagnosis is performed in the same unit without using physical quantities of different units, the state of the circuit component and the state of the fluid component (12, 14, 28, 75, 76b) are quantitatively grasped. Therefore, it is possible to accurately diagnose the state of the circuit components and the state of the fluid components (12, 14, 28, 75, 76b).
また、第5の発明では、診断手段(54)が、熱交換器(34,37)で生じる損失については、細分化された複数種類の損失毎の損失の値を用いて診断対象部品の状態を診断する。従って、診断対象部品の状態をさらに詳細に把握することができるので、診断対象部品の状態の診断をさらに的確に行うことができる。 In the fifth invention, the diagnosis means (54) uses the loss value for each of a plurality of types of subdivided loss values for the loss caused by the heat exchanger (34, 37). Diagnose. Therefore, since the state of the diagnosis target component can be grasped in more detail, the diagnosis of the state of the diagnosis target component can be performed more accurately.
また、第8の発明によれば、診断対象部品の状態が、正常な運転状態の損失の値を基準にして診断される。このため、診断時の診断対象部品の状態を正常な運転状態との違いとして把握することができるので、診断対象部品の状態の診断を的確に行うことができる。 According to the eighth aspect, the state of the diagnosis target component is diagnosed based on the value of loss in the normal operation state. For this reason, since the state of the diagnostic target part at the time of diagnosis can be grasped as a difference from the normal operating state, the state of the diagnostic target part can be accurately diagnosed.
また、第9の発明では、各回路構成部品で生じる損失毎に変化量算出手段(52)が算出する算出値と損失記憶手段(53)が記憶する損失基準値とを比較することで、正常な運転状態と診断時との違いが各回路構成部品で生じる損失毎に明確に把握されるようにしている。また、各回路構成部品で生じる損失毎に比較を行うので、冷凍装置(10)全体としては小さい損失についても正常な運転状態と診断時との違いが明確に把握される。従って、診断対象部品の状態の診断をさらに的確に行うことができる。 In the ninth aspect of the invention, the calculated value calculated by the change amount calculating means (52) for each loss occurring in each circuit component is compared with the loss reference value stored by the loss storing means (53), so that normal The difference between the normal operation state and the time of diagnosis is clearly grasped for each loss occurring in each circuit component. In addition, since a comparison is made for each loss occurring in each circuit component, the difference between the normal operating state and the time of diagnosis is clearly grasped even for a small loss of the refrigeration apparatus (10) as a whole. Therefore, it is possible to more accurately diagnose the state of the diagnosis target component.
また、第10の発明では、診断対象部品の状態の診断に、診断時の運転状態と同じ運転条件の損失基準値、或いは同じものがなければ診断時に最も近い運転条件の損失基準値が用いられる。従って、正常な運転状態と診断時との損失の値の差のうち、損失基準値の運転条件と診断時の運転条件との違いによる分が小さくなる。そして、正常な運転状態と診断時との損失の値の差が、正常な運転状態と診断時との診断対象部品の状態の違いをより正確に表すので、診断対象部品の状態の診断をさらに的確に行うことができる。 In the tenth invention, for diagnosing the state of the part to be diagnosed, the loss reference value of the same operating condition as the operating state at the time of diagnosis, or the loss reference value of the closest operating condition at the time of diagnosis is used if there is no same. . Accordingly, the difference between the operating condition of the loss reference value and the operating condition at the time of diagnosis is reduced among the difference in loss value between the normal operating state and the time of diagnosis. And since the difference in the value of loss between the normal operating state and the time of diagnosis more accurately represents the difference in the state of the parts to be diagnosed between the normal operating state and the time of diagnosis, further diagnosis of the state of the parts to be diagnosed It can be done accurately.
また、第11の発明によれば、診断対象部品の状態の診断に変化量算出手段(52)による算出値の経時変化を用いるので、同じ設置環境の損失の値だけが診断対象部品の状態の診断に用いられる。従って、診断対象部品の状態の診断に用いる損失の値に設置環境の違いが含まれていないので、診断対象部品の状態を的確に行うことができる。 Further, according to the eleventh aspect, since the change over time of the calculated value by the change amount calculating means (52) is used for diagnosing the state of the diagnosis target component, only the loss value of the same installation environment is the state of the diagnosis target component. Used for diagnosis. Therefore, since the difference in installation environment is not included in the loss value used for diagnosing the state of the diagnosis target component, the state of the diagnosis target component can be accurately performed.
また、正常な運転状態の損失の値を予め冷凍装置(10)に記憶させなくても診断対象部品の状態の診断が可能である。従って、正常な運転状態の損失の値を冷凍装置(10)に記憶させる手間が必要ないので、冷凍装置(10)の製作を容易化させることができる。 Further, it is possible to diagnose the state of the diagnosis target component without storing the value of the loss in the normal operation state in the refrigeration apparatus (10) in advance. Therefore, since there is no need to store the value of the loss in the normal operating state in the refrigeration apparatus (10), the refrigeration apparatus (10) can be easily manufactured.
また、第18の発明によれば、表示手段(55)を備えて冷凍装置(10)側の第1構成部(47)に通信回線(63)を介して接続された第2構成部(48)を設けることで、冷凍装置(10)から離れた位置で、回路構成部品の状態を確認することが可能である。従って、冷凍装置(10)に関して専門的な知識を有する者が、冷凍装置(10)のユーザーに代わって、回路構成部品の状態を監視することが可能になるので、例えば回路構成部品などの状態の診断をより的確に行うことができる。 According to the eighteenth aspect, the second component (48) provided with the display means (55) and connected to the first component (47) on the refrigeration apparatus (10) side via the communication line (63). ), It is possible to check the state of the circuit components at a position away from the refrigeration apparatus (10). Therefore, it becomes possible for a person having specialized knowledge about the refrigeration apparatus (10) to monitor the state of the circuit components on behalf of the user of the refrigeration apparatus (10). Can be diagnosed more accurately.
また、第19の発明によれば、冷凍装置(10)に関して専門的な知識を有する者が、この冷凍装置(10)の分析装置(60)を持ち運ぶことによって、冷凍装置(10)が設置されている場所でその回路構成部品の状態の分析を行うことが可能になる。従って、冷凍装置(10)に関して専門的な知識を有する者が、冷凍装置(10)のユーザーに代わって、回路構成部品の状態をその場で確認することができる。また、冷凍装置(10)の分析装置(60)は冷媒状態検出センサ(65)を備えているので、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを検出するためのセンサを備えていない冷凍装置(10)に対しても、回路構成部品の状態の分析を行うことが可能である。 According to the nineteenth invention, a person having specialized knowledge about the refrigeration apparatus (10) carries the analyzer (60) of the refrigeration apparatus (10), so that the refrigeration apparatus (10) is installed. It is possible to analyze the state of the circuit component at the place where Therefore, a person who has specialized knowledge about the refrigeration apparatus (10) can check the state of the circuit components on the spot in place of the user of the refrigeration apparatus (10). Moreover, since the analyzer (60) of the refrigeration apparatus (10) includes the refrigerant state detection sensor (65), it includes a sensor for detecting the temperature and entropy of the refrigerant at the outlet and inlet of each main component device. It is possible to analyze the state of the circuit components even for a refrigeration apparatus (10) that is not present.
また、第20の発明では、冷媒状態検出センサ(65)が圧力センサを備えていなくても、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピが算出されるようにしている。従って、簡易に取り付けられる温度センサ(65)によって、回路構成部品の状態の分析を容易に行うことができる。 In the twentieth invention, the refrigerant temperature and entropy at the outlet and inlet of each main component device are calculated even if the refrigerant state detection sensor (65) does not include a pressure sensor. Therefore, the state of the circuit components can be easily analyzed by the temperature sensor (65) that is easily attached.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
《発明の実施形態1》
本発明の実施形態1について説明する。実施形態1は、本発明に係る冷凍装置(10)である。この冷凍装置(10)は、図1に示すように、室外ユニット(11)と、室内ユニット(13)とを備える空気調和装置であって、冷房運転(冷却運転)と暖房運転(加熱運転)とを切り換えて行うように構成されている。
A first embodiment of the present invention will be described.
なお、本発明は、冷凍サイクルを行う冷媒回路(20)を備える冷凍装置(10)に対して適用可能である。例えば、本実施形態1に係る空気調和装置以外の冷凍装置にも、食品を冷却するための冷凍装置(冷蔵庫や冷凍庫)、空調機と冷蔵庫や冷凍庫とが組み合わされた冷凍装置、熱交換器を流通する冷媒の熱を吸着剤の加熱又は冷却に用いる調湿機能付きの冷凍装置、いわゆるエコキュート(登録商標)のような給湯機能を有する冷凍装置などに適用することが可能である。 In addition, this invention is applicable with respect to a freezing apparatus (10) provided with the refrigerant circuit (20) which performs a refrigerating cycle. For example, the refrigeration apparatus other than the air conditioner according to the first embodiment also includes a refrigeration apparatus (refrigerator or freezer) for cooling food, a refrigeration apparatus in which an air conditioner and a refrigerator or freezer are combined, and a heat exchanger. The present invention can be applied to a refrigeration apparatus with a humidity control function that uses the heat of the circulating refrigerant for heating or cooling the adsorbent, such as a refrigeration apparatus having a hot water supply function such as a so-called Ecocute (registered trademark).
−冷凍装置の構成−
室外ユニット(11)内には、室外回路(21)が設けられている。室内ユニット(13)内には、室内回路(22)が設けられている。この冷凍装置(10)では、室外回路(21)と室内回路(22)とを、液側連絡配管(23)及びガス側連絡配管(24)で接続することによって蒸気圧縮冷凍サイクルを行う冷媒回路(20)が構成されている。冷媒回路(20)には、冷媒として例えばフロン系の冷媒が充填されている。
-Configuration of refrigeration equipment-
An outdoor circuit (21) is provided in the outdoor unit (11). An indoor circuit (22) is provided in the indoor unit (13). In this refrigeration apparatus (10), a refrigerant circuit that performs a vapor compression refrigeration cycle by connecting an outdoor circuit (21) and an indoor circuit (22) with a liquid side connecting pipe (23) and a gas side connecting pipe (24). (20) is configured. The refrigerant circuit (20) is filled with, for example, a fluorocarbon refrigerant as the refrigerant.
《室外ユニット》
室外ユニット(11)の室外回路(21)には、圧縮機(30)、熱源側熱交換器である室外熱交換器(34)、及び減圧手段である膨張弁(36)が主要構成機器として設けられ、さらに四路切換弁(33)が設けられている。これらの主要構成機器及び四路切換弁(33)は、回路構成部品を構成しており、同じく回路構成部品を構成する冷媒配管によって互いに接続されている。回路構成部品は、冷媒回路(20)を構成して冷媒が流通する部品である。室外回路(21)の一端には、液側連絡配管(23)が接続される液側閉鎖弁(25)が設けられている。室外回路(21)の他端には、ガス側連絡配管(24)が接続されるガス側閉鎖弁(26)が設けられている。
《Outdoor unit》
The outdoor circuit (21) of the outdoor unit (11) includes a compressor (30), an outdoor heat exchanger (34) as a heat source side heat exchanger, and an expansion valve (36) as a decompression means as main components. In addition, a four-way switching valve (33) is provided. These main components and the four-way selector valve (33) constitute a circuit component and are connected to each other by refrigerant piping that also constitutes the circuit component. The circuit components are components that constitute the refrigerant circuit (20) and through which the refrigerant flows. At one end of the outdoor circuit (21), a liquid side shut-off valve (25) to which the liquid side communication pipe (23) is connected is provided. The other end of the outdoor circuit (21) is provided with a gas side shut-off valve (26) to which the gas side communication pipe (24) is connected.
圧縮機(30)は、密閉型で高圧ドーム型の圧縮機として構成されている。圧縮機(30)の吐出側は、吐出管(40)を介して四路切換弁(33)の第1ポート(P1)に接続されている。圧縮機(30)の吸入側は、吸入管(41)を介して四路切換弁(33)の第3ポート(P3)に接続されている。 The compressor (30) is configured as a hermetic and high-pressure dome type compressor. The discharge side of the compressor (30) is connected to the first port (P1) of the four-way switching valve (33) via the discharge pipe (40). The suction side of the compressor (30) is connected to the third port (P3) of the four-way switching valve (33) via the suction pipe (41).
室外熱交換器(34)は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器として構成されている。この室外熱交換器(34)の近傍には、内部を流通する室外空気を室外熱交換器(34)へ送る室外ファン(12)が設けられている。この室外熱交換器(34)では、室外ファン(12)によって送られる室外空気と流通する冷媒との間で熱交換が行われる。室外ファン(12)は、室外熱交換器(34)において冷媒と熱交換する空気が流通する流体用部品を構成している。室外熱交換器(34)の一端は、四路切換弁(33)の第4ポート(P4)に接続されている。室外熱交換器(34)の他端は、液配管(42)を介して液側閉鎖弁(25)に接続されている。この液配管(42)には、開度可変の膨張弁(36)が設けられている。また、四路切換弁(33)の第2ポート(P2)はガス側閉鎖弁(26)が接続されている。 The outdoor heat exchanger (34) is configured as a cross fin type fin-and-tube heat exchanger. In the vicinity of the outdoor heat exchanger (34), an outdoor fan (12) for sending outdoor air flowing through the interior to the outdoor heat exchanger (34) is provided. In the outdoor heat exchanger (34), heat is exchanged between the outdoor air sent by the outdoor fan (12) and the circulating refrigerant. The outdoor fan (12) constitutes a fluid component through which air that exchanges heat with the refrigerant flows in the outdoor heat exchanger (34). One end of the outdoor heat exchanger (34) is connected to the fourth port (P4) of the four-way switching valve (33). The other end of the outdoor heat exchanger (34) is connected to the liquid side shut-off valve (25) via the liquid pipe (42). The liquid pipe (42) is provided with an expansion valve (36) having a variable opening. In addition, the gas side closing valve (26) is connected to the second port (P2) of the four-way switching valve (33).
四路切換弁(33)は、第1ポート(P1)と第2ポート(P2)が互いに連通して第3ポート(P3)と第4ポート(P4)が互いに連通する第1状態(図1に実線で示す状態)と、第1ポート(P1)と第4ポート(P4)が互いに連通して第2ポート(P2)と第3ポート(P3)が互いに連通する第2状態(図1に破線で示す状態)とが切り換え可能となっている。 The four-way selector valve (33) is in a first state in which the first port (P1) and the second port (P2) communicate with each other and the third port (P3) and the fourth port (P4) communicate with each other (FIG. 1). And a second state (FIG. 1) in which the first port (P1) and the fourth port (P4) communicate with each other and the second port (P2) and the third port (P3) communicate with each other. The state indicated by a broken line) can be switched.
室外回路(21)には、圧縮機(30)の一端側、圧縮機(30)の他端側、室外熱交換器(34)の一端側、及び室外熱交換器(34)の他端側に、温度センサ(45)及び圧力センサ(46)が1組ずつ設けられている。具体的に、吸入管(41)には、一対の吸入温度センサ(45a)及び吸入圧力センサ(46a)が設けられている。吐出管(40)には、一対の吐出温度センサ(45b)及び吐出圧力センサ(46b)が設けられている。室外熱交換器(34)と四路切換弁(33)の間には、一対の室外ガス温度センサ(45c)及び室外ガス圧力センサ(46c)が設けられている。室外熱交換器(34)と膨張弁(36)の間には、一対の室外液温度センサ(45d)及び室外液圧力センサ(46d)が設けられている。室外ファン(12)の近傍には、外気温度センサ(18)が設けられている。 The outdoor circuit (21) includes one end of the compressor (30), the other end of the compressor (30), one end of the outdoor heat exchanger (34), and the other end of the outdoor heat exchanger (34). The temperature sensor (45) and the pressure sensor (46) are provided one by one. Specifically, the suction pipe (41) is provided with a pair of suction temperature sensors (45a) and a suction pressure sensor (46a). The discharge pipe (40) is provided with a pair of discharge temperature sensors (45b) and a discharge pressure sensor (46b). A pair of outdoor gas temperature sensors (45c) and an outdoor gas pressure sensor (46c) are provided between the outdoor heat exchanger (34) and the four-way switching valve (33). A pair of outdoor liquid temperature sensors (45d) and an outdoor liquid pressure sensor (46d) are provided between the outdoor heat exchanger (34) and the expansion valve (36). An outdoor temperature sensor (18) is provided in the vicinity of the outdoor fan (12).
《室内ユニット》
室内ユニット(13)の室内回路(22)には、利用側熱交換器である室内熱交換器(37)が主要構成機器として設けられている。室内熱交換器(37)は、回路構成部品を構成しており、同じく回路構成部品を構成する冷媒配管を介して室外回路(21)に接続されている。
《Indoor unit》
The indoor circuit (22) of the indoor unit (13) is provided with an indoor heat exchanger (37) that is a use side heat exchanger as a main component. The indoor heat exchanger (37) constitutes a circuit component and is connected to the outdoor circuit (21) through a refrigerant pipe that also constitutes the circuit component.
室内熱交換器(37)は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器として構成されている。この室内熱交換器(37)の近傍には、内部を流通する室内空気を室内熱交換器(37)へ送る室内ファン(14)が設けられている。また、室内ファン(14)と室内熱交換器(37)との間にはフィルタ(28)が設けられている。この室内熱交換器(37)では、室内ファン(14)によって送られる室内空気と流通する冷媒との間で熱交換が行われる。室内ファン(14)及びフィルタ(28)は、室内熱交換器(37)において冷媒と熱交換する空気が流通する流体用部品を構成している。 The indoor heat exchanger (37) is configured as a cross-fin type fin-and-tube heat exchanger. In the vicinity of the indoor heat exchanger (37), an indoor fan (14) for sending indoor air flowing through the interior to the indoor heat exchanger (37) is provided. A filter (28) is provided between the indoor fan (14) and the indoor heat exchanger (37). In the indoor heat exchanger (37), heat is exchanged between the indoor air sent by the indoor fan (14) and the circulating refrigerant. The indoor fan (14) and the filter (28) constitute a fluid component through which air that exchanges heat with the refrigerant flows in the indoor heat exchanger (37).
室内回路(22)には、室内熱交換器(37)の一端側と他端側に温度センサ(45)及び圧力センサ(46)が1組ずつ設けられている。具体的に、室内回路(22)の液側端と室内熱交換器(37)との間には、一対の室内液温度センサ(45e)及び室内液圧力センサ(46e)が設けられている。室内熱交換器(37)と室内回路(22)のガス側端との間には、一対の室内ガス温度センサ(45f)及び室内液圧力センサ(46f)が設けられている。室内ファン(14)の近傍には、室内温度センサ(19)が設けられている。 The indoor circuit (22) is provided with one set of a temperature sensor (45) and a pressure sensor (46) on one end side and the other end side of the indoor heat exchanger (37). Specifically, a pair of indoor liquid temperature sensors (45e) and an indoor liquid pressure sensor (46e) are provided between the liquid side end of the indoor circuit (22) and the indoor heat exchanger (37). A pair of indoor gas temperature sensors (45f) and an indoor liquid pressure sensor (46f) are provided between the indoor heat exchanger (37) and the gas side end of the indoor circuit (22). An indoor temperature sensor (19) is provided in the vicinity of the indoor fan (14).
《コントローラ》
この冷凍装置(10)は、空調能力を調節するために圧縮機(30)の運転容量や膨張弁(36)の開度を制御すると共に、当該冷凍装置(10)の構成部品を診断するコントローラ(50)を備えている。コントローラ(50)が診断する診断対象部品は、主要構成機器を含む回路構成部品や、上記流体用部品(12,14,28)である。このコントローラ(50)は、各回路構成部品で生じる損失を分析する熱力学的分析(エクセルギ分析)に基づいて診断対象部品の状態を診断するものである。コントローラ(50)は、冷媒状態検出手段である冷媒状態検出部(51)と、変化量算出手段である損失算出部(52)と、損失記憶手段である損失記憶部(53)と、診断手段である診断部(54)と、表示手段である表示部(55)とを備えている。
"controller"
This refrigeration apparatus (10) controls the operating capacity of the compressor (30) and the opening degree of the expansion valve (36) in order to adjust the air conditioning capacity, and also diagnoses the components of the refrigeration apparatus (10) (50). Diagnosis target parts diagnosed by the controller (50) are circuit component parts including main components and the fluid parts (12, 14, 28). The controller (50) is for diagnosing the state of the diagnosis target component based on a thermodynamic analysis (exergy analysis) for analyzing a loss generated in each circuit component. The controller (50) includes a refrigerant state detection unit (51) that is a refrigerant state detection unit, a loss calculation unit (52) that is a change amount calculation unit, a loss storage unit (53) that is a loss storage unit, and a diagnosis unit. A diagnosis unit (54) and a display unit (55) as display means.
なお、熱力学的分析を用いることによってコントローラ(50)が診断可能な部品は、冷媒のエネルギー変化が生じる回路構成部品や、流体用部品(12,14,28)のように冷媒回路(20)の外側から間接的に冷媒のエネルギー変化に影響を与える部品である。例えば、室外ファン(12)や室内ファン(14)は、熱交換器(34,37)に空気を送ることによって冷媒のエネルギー変化を生じさせる。また、フィルタ(28)は、自身が目詰まりすると、熱交換器(34,37)に送られる空気の風量が変化して冷媒のエネルギー変化に影響を与える。 Parts that can be diagnosed by the controller (50) by using thermodynamic analysis are circuit components in which refrigerant energy changes, and refrigerant circuits (20) such as fluid components (12, 14, 28). It is a part that affects the energy change of the refrigerant indirectly from the outside. For example, the outdoor fan (12) and the indoor fan (14) cause an energy change of the refrigerant by sending air to the heat exchangers (34, 37). Further, when the filter (28) is clogged, the air volume of the air sent to the heat exchanger (34, 37) changes to affect the energy change of the refrigerant.
冷媒状態検出部(51)は、各温度センサ(45)で得られた測定値から、圧縮機(30)の入口、圧縮機(30)の出口、室外熱交換器(34)の入口、室外熱交換器(34)の出口、膨張弁(36)の入口、膨張弁(36)の出口、室内熱交換器(37)の入口、及び室内熱交換器(37)の出口の8つの位置の冷媒の温度を検出するように構成されている。また、冷媒状態検出部(51)は、対になった温度センサ(45)及び圧力センサ(46)で得られた測定値から、圧縮機(30)の入口、圧縮機(30)の出口、室外熱交換器(34)の入口、室外熱交換器(34)の出口、膨張弁(36)の入口、膨張弁(36)の出口、室内熱交換器(37)の入口、及び室内熱交換器(37)の出口の8つの位置の冷媒のエントロピをそれぞれ算出するように構成されている。 The refrigerant state detector (51) determines the inlet of the compressor (30), the outlet of the compressor (30), the inlet of the outdoor heat exchanger (34), the outdoor from the measured value obtained by each temperature sensor (45). 8 positions of outlet of heat exchanger (34), inlet of expansion valve (36), outlet of expansion valve (36), inlet of indoor heat exchanger (37) and outlet of indoor heat exchanger (37) It is configured to detect the temperature of the refrigerant. Further, the refrigerant state detection unit (51) is configured to calculate the inlet of the compressor (30), the outlet of the compressor (30), from the measured values obtained by the paired temperature sensor (45) and pressure sensor (46), Outdoor heat exchanger (34) inlet, outdoor heat exchanger (34) outlet, expansion valve (36) inlet, expansion valve (36) outlet, indoor heat exchanger (37) inlet, and indoor heat exchange The entropy of the refrigerant at the eight positions at the outlet of the vessel (37) is calculated.
なお、この実施形態1では、冷房運転の際には、膨張弁(36)の入口における冷媒の温度とエントロピが室外熱交換器(34)の出口における値と同じ値として検出され、膨張弁(36)の出口における冷媒の温度とエントロピが室内熱交換器(37)の入口における値と同じ値として検出される。また、暖房運転の際には、膨張弁(36)の入口における冷媒の温度とエントロピが室内熱交換器(37)の出口における値と同じ値として検出され、膨張弁(36)の出口における冷媒の温度とエントロピが室外熱交換器(34)の入口における値と同じ値として検出される。 In the first embodiment, during the cooling operation, the refrigerant temperature and entropy at the inlet of the expansion valve (36) are detected as the same values as those at the outlet of the outdoor heat exchanger (34), and the expansion valve ( The refrigerant temperature and entropy at the outlet of 36) are detected as the same values as those at the inlet of the indoor heat exchanger (37). Further, during the heating operation, the refrigerant temperature and entropy at the inlet of the expansion valve (36) are detected as the same values as the values at the outlet of the indoor heat exchanger (37), and the refrigerant at the outlet of the expansion valve (36). Is detected as the same value as the value at the inlet of the outdoor heat exchanger (34).
損失算出部(52)は、回路構成部品(圧縮機(30)、膨張弁(36)、室外熱交換器(34)、室内熱交換器(37)、室内熱交換器(37)と圧縮機(30)との間の配管、及び室外熱交換器(34)と圧縮機(30)との間の配管)で生じる損失の値を個別に算出するように構成されている。損失の値は、冷媒状態検出部(51)が検出する冷媒の温度及びエントロピを用いて算出される。 The loss calculation unit (52) includes circuit components (compressor (30), expansion valve (36), outdoor heat exchanger (34), indoor heat exchanger (37), indoor heat exchanger (37) and compressor. (30) and a pipe between the outdoor heat exchanger (34) and the compressor (30)) are individually calculated. The value of loss is calculated using the refrigerant temperature and entropy detected by the refrigerant state detection unit (51).
損失記憶部(53)は、正常な運転状態において各回路構成部品(損失算出対象部品)で生じる損失の値を、各回路構成部品で生じる損失毎に損失基準値として記憶している。各回路構成部品における損失毎の損失基準値としては、シミュレーション計算によって算出したものが記憶されている。損失記憶部(53)には、室内の温度及び室外の温度を組み合わせた運転条件が異なる複数の運転条件についての損失基準値が記憶されている。なお、運転条件の組み合わせとしては、冷媒の循環量を適用してもよい。 The loss storage unit (53) stores a loss value generated in each circuit component (loss calculation target component) in a normal operation state as a loss reference value for each loss generated in each circuit component. As a loss reference value for each loss in each circuit component, a value calculated by simulation calculation is stored. The loss storage unit (53) stores loss reference values for a plurality of operating conditions with different operating conditions combining the indoor temperature and the outdoor temperature. Note that the circulation amount of the refrigerant may be applied as a combination of operating conditions.
診断部(54)は、上記回路構成部品と室外ファン(12)や室内ファン(14)を診断対象部品として、診断対象部品の状態を診断する。診断対象部品の状態の診断は、各回路構成部品で生じる損失毎に損失算出部(52)が算出する算出値を損失記憶部(53)が記憶する損失基準値と比較することにより行う。表示部(55)は、診断部(54)における診断の結果を表示可能に構成されている。 The diagnosis unit (54) diagnoses the state of the diagnosis target component using the circuit component, the outdoor fan (12), and the indoor fan (14) as the diagnosis target components. Diagnosis of the state of the diagnosis target component is performed by comparing the calculated value calculated by the loss calculation unit (52) with the loss reference value stored in the loss storage unit (53) for each loss generated in each circuit component. The display unit (55) is configured to be able to display the result of diagnosis in the diagnosis unit (54).
−冷凍装置の運転動作−
次に、冷凍装置(10)の運転動作について説明する。この冷凍装置(10)は、冷房運転と暖房運転とが実行可能になっており、四路切換弁(33)によって運転の切り換えが行われる。
-Operation of refrigeration equipment-
Next, the operation of the refrigeration apparatus (10) will be described. The refrigeration apparatus (10) can perform a cooling operation and a heating operation, and the operation is switched by the four-way switching valve (33).
<冷房運転>
冷房運転では、四路切換弁(33)が第2状態に設定される。そして、この状態で圧縮機(30)を運転すると、冷媒回路(20)では室外熱交換器(34)が凝縮器(放熱器)となって室内熱交換器(37)が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。なお、冷房運転では、膨張弁(36)の開度が適宜調節される。
<Cooling operation>
In the cooling operation, the four-way switching valve (33) is set to the second state. When the compressor (30) is operated in this state, in the refrigerant circuit (20), the outdoor heat exchanger (34) becomes a condenser (radiator) and the indoor heat exchanger (37) becomes an evaporator. A compression refrigeration cycle is performed. In the cooling operation, the opening degree of the expansion valve (36) is appropriately adjusted.
具体的に、圧縮機(30)から吐出された冷媒は、室外熱交換器(34)で室外空気と熱交換して凝縮する。室外熱交換器(34)で凝縮した冷媒は、膨張弁(36)を通過する際に減圧され、その後に室内熱交換器(37)で室内空気と熱交換して蒸発する。室内熱交換器(37)で蒸発した冷媒は、圧縮機(30)へ吸入されて圧縮される。 Specifically, the refrigerant discharged from the compressor (30) is condensed by exchanging heat with outdoor air in the outdoor heat exchanger (34). The refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger (34) is depressurized when passing through the expansion valve (36), and then is evaporated by exchanging heat with indoor air in the indoor heat exchanger (37). The refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (37) is sucked into the compressor (30) and compressed.
<暖房運転>
暖房運転では、四路切換弁(33)が第1状態に設定される。そして、この状態で圧縮機(30)を運転すると、冷媒回路(20)では室外熱交換器(34)が蒸発器となって室内熱交換器(37)が凝縮器(放熱器)となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。なお、暖房運転においても、膨張弁(36)の開度が適宜調節される。
<Heating operation>
In the heating operation, the four-way switching valve (33) is set to the first state. When the compressor (30) is operated in this state, in the refrigerant circuit (20), the outdoor heat exchanger (34) serves as an evaporator and the indoor heat exchanger (37) serves as a condenser (heat radiator). A compression refrigeration cycle is performed. In the heating operation, the opening degree of the expansion valve (36) is appropriately adjusted.
具体的に、圧縮機(30)から吐出された冷媒は、室内熱交換器(37)で室内空気と熱交換して凝縮する。室内熱交換器(37)で凝縮した冷媒は、膨張弁(36)を通過する際に減圧され、その後に室外熱交換器(34)で室外空気と熱交換して蒸発する。室外熱交換器(34)で蒸発した冷媒は、圧縮機(30)へ吸入されて圧縮される。 Specifically, the refrigerant discharged from the compressor (30) is condensed by exchanging heat with indoor air in the indoor heat exchanger (37). The refrigerant condensed in the indoor heat exchanger (37) is decompressed when passing through the expansion valve (36), and thereafter evaporates by exchanging heat with outdoor air in the outdoor heat exchanger (34). The refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (34) is sucked into the compressor (30) and compressed.
−コントローラの動作−
コントローラ(50)が診断対象部品の状態を診断する時の動作について説明する。診断対象部品の状態の診断は、冷房運転中や暖房運転中に行われる。以下では、冷房運転中に診断を行う場合について説明する。
-Controller operation-
The operation when the controller (50) diagnoses the state of the diagnosis target component will be described. Diagnosis of the state of the part to be diagnosed is performed during cooling operation or heating operation. Below, the case where a diagnosis is performed during the cooling operation will be described.
診断対象部品の状態の診断では、まず冷媒状態検出部(51)が、対になった温度センサ(45)及び圧力センサ(46)で得られた測定値から、圧縮機(30)の入口、圧縮機(30)の出口、室外熱交換器(34)の入口、室外熱交換器(34)の出口、膨張弁(36)の入口、膨張弁(36)の出口、室内熱交換器(37)の入口、及び室内熱交換器(37)の出口の8つの位置の冷媒の温度とエントロピとを検出する。 In the diagnosis of the state of the parts to be diagnosed, first, the refrigerant state detector (51) uses the measured values obtained by the paired temperature sensor (45) and pressure sensor (46) to determine the inlet of the compressor (30), Outlet of compressor (30), inlet of outdoor heat exchanger (34), outlet of outdoor heat exchanger (34), inlet of expansion valve (36), outlet of expansion valve (36), indoor heat exchanger (37 ) And the temperature and entropy of the refrigerant at eight positions of the outlet of the indoor heat exchanger (37).
具体的に、圧縮機(30)の入口の冷媒の温度とエントロピは、吸入温度センサ(45a)及び吸入圧力センサ(46a)で得られた測定値から検出される。圧縮機(30)の出口の冷媒の温度とエントロピは、吐出温度センサ(45b)及び吐出圧力センサ(46b)で得られた測定値から検出される。室外熱交換器(34)の入口の冷媒の温度とエントロピは、室外ガス温度センサ(45c)及び室外ガス圧力センサ(46c)で得られた測定値から検出される。室外熱交換器(34)の出口及び膨張弁(36)の入口の冷媒の温度とエントロピは、室外液温度センサ(45d)及び室外液圧力センサ(46d)で得られた測定値から検出される。室内熱交換器(37)の出口の冷媒の温度とエントロピは、室内ガス温度センサ(45f)及び室内液圧力センサ(46f)で得られた測定値から検出される。 Specifically, the refrigerant temperature and entropy at the inlet of the compressor (30) are detected from measured values obtained by the suction temperature sensor (45a) and the suction pressure sensor (46a). The refrigerant temperature and entropy at the outlet of the compressor (30) are detected from the measured values obtained by the discharge temperature sensor (45b) and the discharge pressure sensor (46b). The refrigerant temperature and entropy at the inlet of the outdoor heat exchanger (34) are detected from measured values obtained by the outdoor gas temperature sensor (45c) and the outdoor gas pressure sensor (46c). The refrigerant temperature and entropy at the outlet of the outdoor heat exchanger (34) and the inlet of the expansion valve (36) are detected from the measured values obtained by the outdoor liquid temperature sensor (45d) and the outdoor liquid pressure sensor (46d). . The temperature and entropy of the refrigerant at the outlet of the indoor heat exchanger (37) are detected from the measured values obtained by the indoor gas temperature sensor (45f) and the indoor liquid pressure sensor (46f).
なお、膨張弁(36)の出口及び室内熱交換器(37)の入口の冷媒は気液二相状態であるため、その冷媒の温度は室内液温度センサ(45e)の測定値から検出されるが、その冷媒のエントロピは室内液温度センサ(45e)及び室内液圧力センサ(46e)の測定値のみでは検出することができない。従って、膨張弁(36)の出口及び室内熱交換器(37)の入口の冷媒エントロピは、その冷媒のエンタルピが室外熱交換器(34)の出口に等しいものとして検出する。 Since the refrigerant at the outlet of the expansion valve (36) and the inlet of the indoor heat exchanger (37) is in a gas-liquid two-phase state, the temperature of the refrigerant is detected from the measured value of the indoor liquid temperature sensor (45e). However, the entropy of the refrigerant cannot be detected only by the measured values of the indoor liquid temperature sensor (45e) and the indoor liquid pressure sensor (46e). Therefore, the refrigerant entropy at the outlet of the expansion valve (36) and the inlet of the indoor heat exchanger (37) is detected as the enthalpy of the refrigerant being equal to the outlet of the outdoor heat exchanger (34).
次に、損失算出部(52)は、冷媒状態検出部(51)が検出する冷媒の温度及びエントロピを用いて、圧縮機(30)、膨張弁(36)、室外熱交換器(34)、及び室内熱交換器(37)などの各回路構成部品で生じる損失の値を個別に算出する。 Next, the loss calculation unit (52) uses the refrigerant temperature and entropy detected by the refrigerant state detection unit (51) to compress the compressor (30), the expansion valve (36), the outdoor heat exchanger (34), And the value of the loss generated in each circuit component such as the indoor heat exchanger (37) is calculated individually.
ここで、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを用いて作成されたT−s線図を図2に示す。各回路構成部品で生じるこれらの損失の値は、このT−s線図に基づいて区分けされた各領域(c,d,e,f,g1,g2,h1,h2,i,j,k)の面積に対応することが知られている。 Here, FIG. 2 shows a Ts diagram created by using the refrigerant temperature and entropy at the outlet and inlet of each main component device. The values of these losses that occur in each circuit component are the areas (c, d, e, f, g1, g2, h1, h2, i, j, k) that are divided based on this Ts diagram. It is known to correspond to the area.
図2に示す点A(1)は、圧縮機(30)の入口の冷媒の温度とエントロピから定まる点である。点B(1)は、圧縮機(30)の出口の冷媒の温度とエントロピから定まる点である。点C(1)は、室外熱交換器(34)の入口の冷媒の温度とエントロピから定まる点である。点D(1)は、室外熱交換器(34)の出口(膨張弁(36)の入口)の冷媒の温度とエントロピから定まる点である。点E(1)は、室内熱交換器(37)の入口(膨張弁(36)の出口)の冷媒の温度とエントロピから定まる点である。点F(1)は、室内熱交換器(37)の出口の冷媒の温度とエントロピから定まる点である。 Point A (1) shown in FIG. 2 is a point determined from the refrigerant temperature and entropy at the inlet of the compressor (30). Point B (1) is a point determined from the temperature and entropy of the refrigerant at the outlet of the compressor (30). Point C (1) is a point determined from the refrigerant temperature and entropy at the inlet of the outdoor heat exchanger (34). Point D (1) is a point determined from the refrigerant temperature and entropy at the outlet of the outdoor heat exchanger (34) (inlet of the expansion valve (36)). Point E (1) is a point determined from the refrigerant temperature and entropy at the inlet of the indoor heat exchanger (37) (outlet of the expansion valve (36)). Point F (1) is a point determined from the temperature and entropy of the refrigerant at the outlet of the indoor heat exchanger (37).
また、点C(2)は、点C(1)とエントロピが等しく点D(1)を通る等圧線上に位置する点である。点D(2)は、点D(1)を通る等エンタルピ線と点C(1)を通る等圧線とが交わる点である。点D(3)は、点D(1)を通る等エンタルピ線と点B(1)を通る等圧線とが交わる点である。点E(2)は、点E(1)を通る等エンタルピ線と点F(1)を通る等圧線とが交わる点である。点F(2)は、点F(1)とエントロピが等しく点E(1)を通る等圧線上に位置する点である。 Point C (2) is a point located on an isobaric line that has the same entropy as point C (1) and passes through point D (1). Point D (2) is a point where an isoenthalpy line passing through point D (1) and an isobar passing through point C (1) intersect. Point D (3) is a point where an isoenthalpy line passing through point D (1) and a constant pressure line passing through point B (1) intersect. Point E (2) is a point where an isoenthalpy line passing through point E (1) and a constant pressure line passing through point F (1) intersect. Point F (2) is a point located on an isobaric line that has the same entropy as point F (1) and passes through point E (1).
また、点G(1)は、点C(1)を通る等圧線と飽和蒸気線とが交わる点である。点G(2)は、点C(2)を通る等圧線と飽和蒸気線とが交わる点である。点G(3)は、点B(1)を通る等圧線と飽和蒸気線とが交わる点である。点H(1)は、点D(1)を通る等圧線と飽和液線とが交わる点である。点H(2)は、点D(2)を通る等圧線と飽和液線とが交わる点である。点H(3)は、点D(3)を通る等圧線と飽和液線とが交わる点である。点I(1)は、点D(1)を通る等エンタルピ線と飽和液線とが交わる点である。点J(1)は、点F(1)を通る等圧線と飽和蒸気線とが交わる点である。点J(2)は、点F(2)を通る等圧線と飽和蒸気線とが交わる点である。 Point G (1) is a point where the isobaric line passing through point C (1) and the saturated vapor line intersect. Point G (2) is the point where the isobaric line passing through point C (2) and the saturated vapor line intersect. Point G (3) is a point where the isobaric line passing through point B (1) and the saturated vapor line intersect. Point H (1) is a point where the isobaric line passing through point D (1) and the saturated liquid line intersect. Point H (2) is a point where the isobaric line passing through point D (2) and the saturated liquid line intersect. Point H (3) is a point where the isobaric line passing through point D (3) and the saturated liquid line intersect. Point I (1) is the point where the isoenthalpy line passing through point D (1) and the saturated liquid line intersect. Point J (1) is a point where the isobaric line passing through point F (1) and the saturated vapor line intersect. Point J (2) is a point where the isobaric line passing through point F (2) and the saturated vapor line intersect.
また、Thは室外熱交換器(34)に送り込まれる空気の温度(外気温度センサ(18)の計測値)、Tcは室内熱交換器(37)に送り込まれる空気の温度(室内温度センサ(19)の計測値)をそれぞれ表している。 Th is the temperature of the air sent to the outdoor heat exchanger (34) (measured value of the outdoor air temperature sensor (18)), and Tc is the temperature of the air sent to the indoor heat exchanger (37) (the indoor temperature sensor (19 ))).
そして、図2に示す(a)の領域は、逆カルノーサイクルの仕事量を表している。(b)の領域は、室内熱交換器(37)における吸熱量を表している。(c)の領域は、室内熱交換器(37)における熱交換に伴う損失を表している。(d)の領域は、室外熱交換器(34)における熱交換に伴う損失を表している。(e)の領域は、冷媒が膨張弁(36)を通過する際の摩擦損失を表している。(f)の領域は、圧縮機(30)における機械摩擦による損失を表している。(g1)の領域は、室内熱交換器(37)における摩擦発熱による損失を表している。(g2)の領域は、室内熱交換器(37)における圧力損失を表している。(h1)の領域は、室外熱交換器(34)における摩擦発熱による損失を表している。(h2)の領域は、室外熱交換器(34)における圧力損失を表している。(i)の領域は、室内熱交換器(37)から圧縮機(30)に至るまでの熱侵入による損失や圧力損失を表している。(j)の領域は、圧縮機(30)から室外熱交換器(34)に至るまでの放熱による損失を表している。(k)の領域は、圧縮機(30)から室外熱交換器(34)に至るまでの圧力損失を表している。 And the area | region of (a) shown in FIG. 2 represents the workload of a reverse Carnot cycle. The area (b) represents the endothermic amount in the indoor heat exchanger (37). The area (c) represents the loss associated with heat exchange in the indoor heat exchanger (37). Region (d) represents the loss associated with heat exchange in the outdoor heat exchanger (34). The region (e) represents the friction loss when the refrigerant passes through the expansion valve (36). The region (f) represents the loss due to mechanical friction in the compressor (30). The region (g1) represents the loss due to frictional heat generation in the indoor heat exchanger (37). The region (g2) represents the pressure loss in the indoor heat exchanger (37). The area (h1) represents the loss due to frictional heat generation in the outdoor heat exchanger (34). The area (h2) represents the pressure loss in the outdoor heat exchanger (34). Region (i) represents a loss or pressure loss due to heat penetration from the indoor heat exchanger (37) to the compressor (30). Region (j) represents a loss due to heat radiation from the compressor (30) to the outdoor heat exchanger (34). The region (k) represents the pressure loss from the compressor (30) to the outdoor heat exchanger (34).
室外熱交換器(34)や室内熱交換器(37)で生じる損失の値としては、熱交換に伴う損失、摩擦発熱による損失、及び圧力損失の3種類の損失の値がそれぞれ算出される。ここで、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを用いると、蒸発器となる熱交換器(34,37)や、凝縮器となる熱交換器(34,37)については複数種類の損失の値を算出できることを、本願の発明者は見つけ出した。この内容について説明する。なお、以下では蒸発器となる熱交換器の場合について説明する。 As loss values generated in the outdoor heat exchanger (34) and the indoor heat exchanger (37), three types of loss values are calculated: loss due to heat exchange, loss due to frictional heat generation, and pressure loss. Here, when the temperature and entropy of the refrigerant at the outlet and inlet of each main component device are used, there are a plurality of heat exchangers (34, 37) serving as an evaporator and heat exchangers (34, 37) serving as a condenser. The inventor of the present application has found that the value of the type of loss can be calculated. This will be described. In the following, the case of a heat exchanger serving as an evaporator will be described.
蒸発器の入口から出口に至るまでの冷媒の状態をT−s線図で表すと、図3に示すようになる。この図3において、点E(1)は蒸発器の入口の冷媒の温度(T1)とエントロピ(s1)から定まる点であり、点F(1)は蒸発器の出口の冷媒の温度(T2)とエントロピ(s2)から定まる点であり、点E(2)は点E(1)を通る等エンタルピ線と点F(1)を通る等圧線とが交わる点である。 If the state of the refrigerant | coolant from the inlet_port | entrance of an evaporator to an exit is represented with a Ts diagram, it will come to show in FIG. In FIG. 3, point E (1) is a point determined from the refrigerant temperature (T1) and entropy (s1) at the inlet of the evaporator, and point F (1) is the refrigerant temperature (T2) at the outlet of the evaporator. The point E (2) is a point where an isoenthalpy line passing through the point E (1) and a constant pressure line passing through the point F (1) intersect.
ここで、冷凍サイクルにおいて損失が生じない理想状態では、冷媒が外部から吸熱する際に圧力が変化しない。このため、等圧線上に位置する点E(2)と点F(1)とを結ぶ線が、理想状態における蒸発器の入口から出口に至るまでの冷媒の状態の変化、つまり吸熱のみによる冷媒の状態の変化を表すことになる。従って、蒸発器における吸熱量は、点E(2)と点F(1)とを結ぶ線より下の領域である(b)の領域によって表される。 Here, in an ideal state where no loss occurs in the refrigeration cycle, the pressure does not change when the refrigerant absorbs heat from the outside. For this reason, the line connecting the point E (2) and the point F (1) located on the isobaric line changes the state of the refrigerant from the inlet to the outlet of the evaporator in the ideal state, that is, the refrigerant is only absorbed by heat absorption. It represents a change in state. Therefore, the endothermic amount in the evaporator is represented by a region (b) which is a region below the line connecting the point E (2) and the point F (1).
また、蒸発器の入口から出口に至るまでの冷媒の状態の変化を数式で表すと、以下に示す式1になる。
式1:ds=(dq+dq(fr))÷T
Moreover, when the change of the refrigerant | coolant state from the inlet of an evaporator to an exit is represented by numerical formula, it will become the
Formula 1: ds = (dq + dq (fr)) ÷ T
上記式1において、dsは比エントロピの増加量、dqは冷媒が外部から吸熱する熱量、dq(fr)は圧力損失による摩擦発熱量、Tは蒸発温度を表している。そして、式1を区間[s1,s2]について積分すると、以下に示す式2になる。
式2:∫Tds=∫dq+∫dq(fr)=Q+Q(fr)
In the
Formula 2: ∫Tds = ∫dq + ∫dq (fr) = Q + Q (fr)
上記式2において、Qは蒸発器における冷媒の吸熱量、Q(fr)は蒸発器における圧力損失による摩擦発熱量を表している。
In the
そして、式2の∫Tdsの値は、図3における点E(1)と点F(1)とを結ぶ曲線の下の領域の面積に対応する。従って、この領域から、蒸発器における冷媒の吸熱量Qに対応する(b)の領域の除外した(g1)の領域が、蒸発器における摩擦発熱量Q(fr)に対応する領域となる。そして、(g1)の領域の面積を算出することによって、蒸発器の1つの損失として蒸発器における摩擦発熱の値を算出することが可能である。蒸発器における摩擦発熱量Q(fr)は、圧力損失による摩擦発熱によって蒸発器における吸熱量が減少した分に相当する。
The value of ∫Tds in
なお、同様の考え方から、図2における(g2)の領域が蒸発器の圧力損失に対応することを導き出すことができる。そして、(g2)の領域の面積を算出することによって、蒸発器の1つの損失として蒸発器における圧力損失の値を算出することが可能である。 From the same idea, it can be derived that the region (g2) in FIG. 2 corresponds to the pressure loss of the evaporator. Then, by calculating the area of the region (g2), it is possible to calculate the value of the pressure loss in the evaporator as one loss of the evaporator.
損失算出部(52)は、領域(c)から領域(k)に対応する損失の値を、各領域(c,d,e,f,g1,g2,h1,h2,i,j,k)の面積を算出することにより算出する。なお、損失の値は、各領域(c,d,e,f,g1,g2,h1,h2,i,j,k)の面積が表すエンタルピとして算出してもよいし、エンタルピに冷媒循環量を乗じたエネルギー(仕事)として算出してもよい。全ての回路構成部品の冷媒流量が同じであるため、損失の値をエンタルピとして表す場合でも、各回路構成部品で生じる損失の大きさを相対的に表すことが可能である。 The loss calculation unit (52) calculates the loss values corresponding to the regions (c) to (k) for each region (c, d, e, f, g1, g2, h1, h2, i, j, k). Is calculated by calculating the area. The loss value may be calculated as the enthalpy represented by the area of each region (c, d, e, f, g1, g2, h1, h2, i, j, k), or the refrigerant circulation amount is included in the enthalpy. It may be calculated as energy (work) multiplied by. Since the refrigerant flow rates of all circuit components are the same, even when the loss value is expressed as enthalpy, it is possible to relatively express the magnitude of the loss generated in each circuit component.
診断部(54)は、損失記憶部(53)が記憶する複数の運転条件の損失基準値のうち、診断時の運転条件に対応する運転条件の損失基準値を選択する。対応する運転条件としては、室内の温度及び室外の温度が診断時と同じもの、或いは同じものがなければ診断時に最も近いものが選択される。そして、診断部(54)は、各回路構成部品で生じる損失毎に、損失算出部(52)が算出する算出値を選択した運転条件の損失記憶部(53)の損失基準値と比較することにより、診断対象部品の状態を診断する。 A diagnosis part (54) selects the loss reference value of the operation condition corresponding to the operation condition at the time of diagnosis among the loss reference values of the plurality of operation conditions stored in the loss storage part (53). As the corresponding operating conditions, the room temperature and the outdoor temperature are the same as those at the time of diagnosis, or the closest ones at the time of diagnosis are selected if there is no same. The diagnosis unit (54) compares the calculated value calculated by the loss calculation unit (52) with the loss reference value of the loss storage unit (53) of the selected operating condition for each loss generated in each circuit component. Thus, the state of the diagnosis target component is diagnosed.
例えば、診断時の圧縮機(30)における機械摩擦による損失の値((f)の領域に対応する値)が正常な運転状態に比べて大きくなっている場合(図4に示すような状態)は、圧縮機(30)での機械的なロス(摩擦発熱)や、モータのジュール発熱が増加していることを意味している。従って、診断部(54)が、圧縮機(30)の冷凍機油の劣化や軸受けなどの摺動部材の劣化が進行している状態、又は電装品における回路抵抗が増大している状態と診断する。そして、診断部(54)は、正常な運転状態に比べて診断時の損失の値が例えば10%以上大きくなっていると、圧縮機(30)が故障状態であると判定する。 For example, when the value of loss due to mechanical friction in the compressor (30) at the time of diagnosis (value corresponding to the region of (f)) is larger than the normal operating state (state shown in FIG. 4) Means that mechanical loss (friction heat generation) in the compressor (30) and Joule heat generation of the motor are increasing. Therefore, the diagnosis unit (54) diagnoses that the compressor oil (30) is deteriorated in the refrigeration machine oil or the sliding member such as the bearing is progressing or the circuit resistance of the electrical component is increasing. . Then, the diagnosis unit (54) determines that the compressor (30) is in a failure state when the value of the loss at the time of diagnosis is, for example, 10% or more larger than that in the normal operation state.
なお、本願の発明者は、圧縮機(30)で生じる損失の値の大きさが圧縮機(30)の状態を反映していることを、シミュレーション計算によって確認している。そのシミュレーション計算の結果を図5に示す。図5には、圧縮機(30)の能力の低下度合いを所定の値を基準にして変化させた3ケース(2%低下、4%低下、6%低下)のシミュレーション計算の結果を示している。この図5では、圧縮機(30)の能力の低下度合いが大きいほど、圧縮機(30)で生じる損失の値が大きくなっている。そして、圧縮機(30)の損傷や不具合が進行するほど圧縮機(30)の能力の低下度合いは大きくなるので、圧縮機(30)で生じる損失の値が大きいほど圧縮機(30)の損傷や不具合が進行していることが図5から確認される。 In addition, the inventor of this application has confirmed by simulation calculation that the magnitude | size of the value of the loss which arises with a compressor (30) reflects the state of a compressor (30). The result of the simulation calculation is shown in FIG. FIG. 5 shows the result of the simulation calculation in three cases (2% decrease, 4% decrease, 6% decrease) in which the degree of decrease in the capacity of the compressor (30) is changed based on a predetermined value. . In FIG. 5, as the degree of decrease in the capacity of the compressor (30) increases, the value of the loss generated in the compressor (30) increases. And as the damage or malfunction of the compressor (30) progresses, the degree of decrease in the capacity of the compressor (30) increases, so the greater the value of loss generated in the compressor (30), the more the compressor (30) is damaged. It can be confirmed from FIG.
また、診断時の室内熱交換器(37)における熱交換に伴う損失の値((c)の領域に対応する値)が正常な運転状態に比べて大きくなっている場合(図6に示すような状態)は、室内熱交換器(37)における冷媒の蒸発温度が正常な運転状態に比べて低下していることを意味している。従って、診断部(54)は、室内熱交換器(37)を通過する空気の風量が低下していると診断する。そして、診断部(54)は、室内熱交換器(37)を通過する空気の風量の低下の原因として、室内ファン(14)が老朽化している状態、室内ファン(14)のフィルタ(28)が目詰まりしている状態、室内熱交換器(37)のフィンが汚れている状態、又は室内熱交換器(37)のフィンが潰れている状態であると診断する。 Further, when the value of loss due to heat exchange in the indoor heat exchanger (37) at the time of diagnosis (value corresponding to the area of (c)) is larger than the normal operating state (as shown in FIG. 6). Means that the evaporation temperature of the refrigerant in the indoor heat exchanger (37) is lower than that in a normal operating state. Therefore, the diagnosis unit (54) diagnoses that the air volume of the air passing through the indoor heat exchanger (37) is reduced. Then, the diagnosis unit (54) causes the indoor fan (14) to deteriorate as the cause of the decrease in the air volume of the air passing through the indoor heat exchanger (37), the filter (28) of the indoor fan (14), Is clogged, the fin of the indoor heat exchanger (37) is dirty, or the fin of the indoor heat exchanger (37) is crushed.
なお、本願の発明者は、蒸発器における損失の値の大きさが、蒸発器に空気を送るファンの状態を反映していることを、シミュレーション計算によって確認している。そのシミュレーション計算の結果を図7に示す。図7には、ファンの風量の低下度合いを所定の値を基準にして変化させた3ケース(10%低下、20%低下、30%低下)のシミュレーション計算の結果を示している。この図7では、ファンの風量の低下度合いが大きいほど、蒸発器における損失の値が大きくなっている。そして、ファンの損傷や不具合が進行するほどファンの風量は低下するので、蒸発器における損失の値が大きいほどファンの損傷や不具合が進行していることが図7から確認される。 In addition, the inventor of this application has confirmed by simulation calculation that the magnitude | size of the value of the loss in an evaporator reflects the state of the fan which sends air to an evaporator. The result of the simulation calculation is shown in FIG. FIG. 7 shows the results of simulation calculation in three cases (10% reduction, 20% reduction, 30% reduction) in which the degree of fan airflow reduction is changed with reference to a predetermined value. In FIG. 7, the value of the loss in the evaporator increases as the degree of decrease in the fan air volume increases. Since the fan airflow decreases as the fan damage or malfunction progresses, it can be confirmed from FIG. 7 that the fan damage or malfunction progresses as the loss value in the evaporator increases.
また、診断時の室内熱交換器(37)における圧力損失の値((g2)の領域に対応する値)が正常な運転状態に比べて大きくなっている場合(図8に示すような状態)は、室内熱交換器(37)での圧力降下が大きくなって摩擦発熱によるロスが増大していることを意味する。従って、診断部(54)は、室内熱交換器(37)の内部が汚れている状態、室内熱交換器(37)の配管が潰れている状態、又は室内熱交換器(37)の内部の異物が多くなっている状態と診断する。診断部(54)は、室内熱交換器(37)における摩擦発熱の値((g1)の領域に対応する値)が正常な運転状態に比べて大きくなっている場合にも、同様の診断を行う。 In addition, when the value of pressure loss in the indoor heat exchanger (37) at the time of diagnosis (value corresponding to the region of (g2)) is larger than the normal operating state (state shown in FIG. 8) Means that the pressure drop in the indoor heat exchanger (37) increases and the loss due to frictional heat generation increases. Therefore, the diagnosis unit (54) is in a state where the interior of the indoor heat exchanger (37) is dirty, a state where the piping of the indoor heat exchanger (37) is crushed, or the interior of the indoor heat exchanger (37). Diagnose that there are many foreign objects. The diagnosis unit (54) performs the same diagnosis even when the value of the frictional heat generation in the indoor heat exchanger (37) (value corresponding to the area of (g1)) is larger than the normal operating state. Do.
なお、本願の発明者は、蒸発器における損失の大きさが、蒸発器における冷媒の圧力損失の程度を反映していることを、シミュレーション計算によって確認している。そのシミュレーション計算の結果を図9に示す。図9には、蒸発器における冷媒の圧力降下の度合いを所定の値を基準にして変化させた3ケース(0.01MPa低下、0.02MPa低下、0.03MPa低下)のシミュレーション計算の結果を示している。この図9では、蒸発器における冷媒の圧力降下の度合いが大きいほど、蒸発器における損失が大きくなっている。そして、蒸発器における冷媒の圧力降下は蒸発器における冷媒の圧力損失の増加を表すので、蒸発器における損失が大きいほど蒸発器における冷媒の圧力損失が大きくなっていることが図9から確認される。 In addition, the inventor of this application has confirmed by simulation calculation that the magnitude | size of the loss in an evaporator reflects the grade of the pressure loss of the refrigerant | coolant in an evaporator. The result of the simulation calculation is shown in FIG. FIG. 9 shows the result of the simulation calculation of three cases (0.01 MPa drop, 0.02 MPa drop, 0.03 MPa drop) in which the degree of the pressure drop of the refrigerant in the evaporator is changed based on a predetermined value. ing. In FIG. 9, the greater the degree of refrigerant pressure drop in the evaporator, the greater the loss in the evaporator. And since the pressure drop of the refrigerant | coolant in an evaporator represents the increase in the pressure loss of the refrigerant | coolant in an evaporator, it is confirmed from FIG. 9 that the pressure loss of the refrigerant | coolant in an evaporator is so large that the loss in an evaporator is large. .
また、診断時の室外熱交換器(34)における熱交換に伴う損失の値((d)の領域に対応する値)が正常な運転状態に比べて大きくなっている場合は、室外熱交換器(34)における冷媒の凝縮温度が正常な運転状態に比べて上昇していることを意味している。従って、診断部(54)は、室外熱交換器(34)を通過する空気の風量が低下していると診断する。そして、診断部(54)は、室外熱交換器(34)を通過する空気の風量の低下の原因として、室外ファン(12)が老朽化している状態、室外熱交換器(34)のフィンが汚れている状態、又は室外熱交換器(34)のフィンが錆などにより目詰まりしている状態であると診断する。 If the value of loss due to heat exchange in the outdoor heat exchanger (34) at the time of diagnosis (value corresponding to the area of (d)) is larger than normal operating conditions, the outdoor heat exchanger This means that the refrigerant condensing temperature in (34) is higher than in the normal operating state. Accordingly, the diagnosis unit (54) diagnoses that the air volume of the air passing through the outdoor heat exchanger (34) is reduced. Then, the diagnosis unit (54) determines that the outdoor fan (12) is in an aging state, the fins of the outdoor heat exchanger (34) are the cause of the decrease in the air volume of the air passing through the outdoor heat exchanger (34). Diagnose that it is dirty or the fins of the outdoor heat exchanger (34) are clogged with rust.
なお、本願の発明者は、凝縮器における損失の値の大きさが、凝縮器に空気を送るファンの状態を反映していることを、シミュレーション計算によって確認している。そのシミュレーション計算の結果を図10に示す。図10には、ファンの風量の低下度合いを所定の値を基準にして変化させた3ケース(10%低下、20%低下、30%低下)のシミュレーション計算の結果を示している。この図10では、ファンの風量の低下度合いが大きいほど、凝縮器における損失の値が大きくなっている。そして、ファンの損傷や不具合が進行するほどファンの風量は低下するので、凝縮器における損失の値が大きいほどファンの損傷や不具合が進行していることが図10から確認される。 In addition, the inventor of this application has confirmed by simulation calculation that the magnitude | size of the value of the loss in a condenser has reflected the state of the fan which sends air to a condenser. The result of the simulation calculation is shown in FIG. FIG. 10 shows the results of simulation calculation in three cases (10% reduction, 20% reduction, 30% reduction) in which the degree of fan airflow reduction is changed based on a predetermined value. In FIG. 10, the value of the loss in the condenser increases as the degree of decrease in the fan air volume increases. Since the fan air volume decreases as the fan damage or malfunction progresses, it can be confirmed from FIG. 10 that the fan damage or malfunction progresses as the loss value in the condenser increases.
また、診断時の室内熱交換器(37)から圧縮機(30)に至るまでの損失の値((i)の領域に対応する値)が正常な運転状態に比べて大きくなっている場合は、室内熱交換器(37)と圧縮機(30)との間の配管における熱の侵入量が大きくなっている、又はその配管における冷媒の圧力損失が大きくなっていることを意味している。従って、診断部(54)は、その配管の断熱材が劣化している状態、その配管が結露している状態、その配管が潰れている状態、又はその配管の内部に付着する異物が多くなっている状態と診断する。 Also, if the value of the loss from the indoor heat exchanger (37) to the compressor (30) at the time of diagnosis (value corresponding to the area (i)) is larger than normal operating conditions This means that the amount of heat entering the pipe between the indoor heat exchanger (37) and the compressor (30) is large, or the pressure loss of the refrigerant in the pipe is large. Therefore, the diagnosis unit (54) has a large amount of foreign matter adhering to the inside of the pipe in a state where the heat insulating material of the pipe is deteriorated, the pipe is condensed, the pipe is crushed, or the like. Diagnose the condition.
また、診断時の圧縮機(30)から室外熱交換器(34)に至るまでの放熱による損失の値((j)の領域に対応する値)が正常な運転状態に比べて大きくなっている場合は、圧縮機(30)と室外熱交換器(34)との間の配管における放熱量が大きくなっていることを意味している。従って、診断部(54)は、その配管の断熱材が劣化している状態と診断する。 In addition, the value of loss due to heat dissipation from the compressor (30) to the outdoor heat exchanger (34) at the time of diagnosis (value corresponding to the area of (j)) is larger than in normal operating conditions. In this case, it means that the heat radiation amount in the pipe between the compressor (30) and the outdoor heat exchanger (34) is large. Therefore, the diagnosis unit (54) diagnoses that the heat insulating material of the pipe is deteriorated.
また、診断時の圧縮機(30)から室外熱交換器(34)に至るまでの圧力損失の値((k)の領域に対応する値)が正常な運転状態に比べて大きくなっている場合は、圧縮機(30)と室外熱交換器(34)との間の配管における冷媒の圧力損失が大きくなっていることを意味している。従って、診断部(54)は、その配管が潰れている状態、又はその配管の内部に付着する異物が多くなっている状態と診断する。 In addition, when the pressure loss value from the compressor (30) to the outdoor heat exchanger (34) at the time of diagnosis is larger than the normal operating state (value corresponding to the area of (k)) Means that the pressure loss of the refrigerant in the pipe between the compressor (30) and the outdoor heat exchanger (34) is large. Therefore, the diagnosis unit (54) diagnoses that the pipe is in a collapsed state or a state in which foreign matter adhering to the inside of the pipe is increasing.
なお、ここに示す診断結果の内容は、診断部(54)で診断可能な内容の一部である。 The contents of the diagnosis results shown here are a part of the contents that can be diagnosed by the diagnosis unit (54).
表示部(55)は、診断部(54)が診断する診断対象部品の状態を表示する。なお、表示部(55)が、各回路構成部品で生じる損失の値を併せて表示してもよい。例えば、図11に示すように、表示部(55)は、各回路構成部品で生じる損失の値の分布状況を表示する。これにより、ユーザーは各回路構成部品の状態を推測することができるので、部品の劣化や経年劣化を早期に発見することが可能になる。 The display unit (55) displays the state of the diagnosis target component diagnosed by the diagnosis unit (54). Note that the display unit (55) may also display the value of loss generated in each circuit component. For example, as shown in FIG. 11, the display unit (55) displays the distribution status of the value of loss generated in each circuit component. Thereby, since the user can estimate the state of each circuit component, it becomes possible to detect the deterioration of the component and the aging deterioration at an early stage.
なお、図2に示すT−s線図の領域分けは、単なる一例である。例えば、図12(A)に示すように領域分けすることも可能である。図12(A)において(a)の領域は、逆カルノーサイクルの仕事量を表している。(b)の領域は、室内熱交換器(37)における吸熱量を表している。(c)の領域は、室内熱交換器(37)で生じる損失を表している。(d)の領域は、室外熱交換器(34)で生じる損失を表している。(e)の領域は、冷媒が膨張弁(36)を通過する際の摩擦損失を表している。(f)の領域は、圧縮機(30)における機械摩擦による損失を表している。この場合は、4つの位置の冷媒の温度及びエントロピからT−s線図が作成されるので、室外ガス温度センサ(45c)及び室外ガス圧力センサ(46c)と、室内ガス温度センサ(45f)及び室内液圧力センサ(46f)とを設ける必要がない。 Note that the area division of the Ts diagram shown in FIG. 2 is merely an example. For example, the area can be divided as shown in FIG. In FIG. 12A, the area (a) represents the work amount of the reverse Carnot cycle. The area (b) represents the endothermic amount in the indoor heat exchanger (37). The area (c) represents the loss that occurs in the indoor heat exchanger (37). The area (d) represents the loss that occurs in the outdoor heat exchanger (34). The region (e) represents the friction loss when the refrigerant passes through the expansion valve (36). The region (f) represents the loss due to mechanical friction in the compressor (30). In this case, since a Ts diagram is created from the temperature and entropy of the refrigerant at the four positions, the outdoor gas temperature sensor (45c), the outdoor gas pressure sensor (46c), the indoor gas temperature sensor (45f), and There is no need to provide an indoor fluid pressure sensor (46f).
また、冷房運転において、室内熱交換器(37)に送り込まれる空気の温度(Tc)が、室外熱交換器(34)に送り込まれる空気の温度(Th)よりも高くなる場合は、T−s線図が図12(B)のように表される。この場合、(a)の領域で表される逆カルノーサイクルの仕事量が負の値になり、(c)の領域と(d)の領域とが重複する。損失算出部(52)は、(c)の領域の面積から室内熱交換器(37)で生じる損失の値を算出し、(d)の領域の面積から室外熱交換器(34)で生じる損失の値を算出する。なお、暖房運転において、室内温度(Tc)が室外温度(Th)より低くなる場合も、同様に、逆カルノーサイクルの仕事量を負の値として取り扱って、室外熱交換器(34)や室内熱交換器(37)で生じる損失の値を算出する。 In the cooling operation, when the temperature (Tc) of the air sent to the indoor heat exchanger (37) is higher than the temperature (Th) of the air sent to the outdoor heat exchanger (34), Ts A diagram is represented as shown in FIG. In this case, the work of the reverse Carnot cycle represented by the area (a) becomes a negative value, and the area (c) and the area (d) overlap. The loss calculation unit (52) calculates the value of the loss generated in the indoor heat exchanger (37) from the area of the area (c), and the loss generated in the outdoor heat exchanger (34) from the area of the area (d). Is calculated. In the heating operation, when the indoor temperature (Tc) becomes lower than the outdoor temperature (Th), the work of the reverse Carnot cycle is treated as a negative value, and the outdoor heat exchanger (34) Calculate the value of the loss generated in the exchanger (37).
−実施形態1の効果−
本実施形態1では、主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを用いて作成されるT−s線図に、各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさが表されることを利用して、回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出している。回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさは、例えば回路構成部品で生じる損失の大きさを表しており、回路構成部品の状態に対応している。すなわち、本実施形態1によれば、回路構成部品の状態を個別に分析することができる。
-Effect of Embodiment 1-
In this
また、本実施形態1では、回路構成部品の状態や流体用部品(12,14,28)の状態に対応する各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを用いることで、回路構成部品の状態や流体用部品(12,14,28)の状態が個別に診断されるようにしている。そして、異なる単位の物理量を使用せずに同じ単位で診断を行うので、回路構成部品の状態や流体用部品(12,14,28)の状態がそれぞれ定量的に把握される。従って、回路構成部品の状態や流体用部品(12,14,28)の状態の診断を的確に行うことができる。 In the first embodiment, the circuit component is used by using the magnitude of the refrigerant energy change generated in each circuit component corresponding to the state of the circuit component and the state of the fluid component (12, 14, 28). And the state of fluid components (12, 14, 28) are individually diagnosed. Since the diagnosis is performed in the same unit without using physical quantities of different units, the state of the circuit component and the state of the fluid component (12, 14, 28) can be quantitatively grasped. Accordingly, it is possible to accurately diagnose the state of the circuit component parts and the state of the fluid parts (12, 14, 28).
また、本実施形態1では、T−s線図で表される全ての領域に対応する回路構成部品の損失の値を表示することで、冷凍サイクルで生じる損失を損失の種類毎に細分化した全てについて、その変化を把握することができる。このため、抜けがない損失分析を行うことができる。従って、冷凍装置(10)の性能をより確実に保証することができるので、ESCO(エネルギー・サービス・カンパニー)ビジネスとして展開する上で有利である。また、抜けがない損失分析を行うことで、冷凍装置(10)の異常を漏れなく検知しやすくなるので、冷凍装置(10)のメンテナンスサービスを向上させることができる。
Moreover, in this
また、本実施形態1によれば、診断対象部品の状態が、正常な運転状態の損失の値を基準にして診断される。このため、診断時の診断対象部品の状態を正常な運転状態との違いとして把握することができるので、診断対象部品の状態の診断を的確に行うことができる。 Further, according to the first embodiment, the state of the diagnosis target component is diagnosed based on the loss value of the normal operation state. For this reason, since the state of the diagnostic target part at the time of diagnosis can be grasped as a difference from the normal operating state, the state of the diagnostic target part can be accurately diagnosed.
また、本実施形態1では、各回路構成部品で生じる損失毎に損失算出部(52)が算出する算出値と損失記憶部(53)が記憶する損失基準値とを比較することで、正常な運転状態と診断時との違いが各回路構成部品で生じる損失毎に明確に把握されるようにしている。また、各回路構成部品で生じる損失毎に比較を行うので、冷凍装置(10)全体としては小さい損失についても正常な運転状態と診断時との違いが明確に把握される。従って、診断対象部品の状態の診断をさらに的確に行うことができる。 Further, in the first embodiment, a normal value is obtained by comparing the calculated value calculated by the loss calculating unit (52) with the loss reference value stored in the loss storing unit (53) for each loss generated in each circuit component. The difference between the operating state and the time of diagnosis is clearly grasped for each loss occurring in each circuit component. In addition, since a comparison is made for each loss occurring in each circuit component, the difference between the normal operating state and the time of diagnosis is clearly grasped even for a small loss of the refrigeration apparatus (10) as a whole. Therefore, it is possible to more accurately diagnose the state of the diagnosis target component.
また、本実施形態1では、診断手段(54)が、室外熱交換器(34)及び室内熱交換器(37)で生じる損失については、細分化された複数種類の損失の値を用いて、室外熱交換器(34)及び室内熱交換器(37)や、流体用部品(12,14,28)であるファン(12,14)及びフィルタ(28)の状態を診断する。従って、室外熱交換器(34)及び室内熱交換器(37)の状態や、ファン(12,14)及びフィルタ(28)の状態をさらに詳細に把握することができるので、これらの構成部品の状態の診断をさらに的確に行うことができる。 In the first embodiment, the diagnosis means (54) uses a plurality of subdivided loss values for the loss generated in the outdoor heat exchanger (34) and the indoor heat exchanger (37). The conditions of the outdoor heat exchanger (34) and the indoor heat exchanger (37), and the fans (12, 14) and the filter (28) which are fluid components (12, 14, 28) are diagnosed. Therefore, the state of the outdoor heat exchanger (34) and the indoor heat exchanger (37) and the state of the fans (12, 14) and the filter (28) can be grasped in more detail. The diagnosis of the condition can be performed more accurately.
また、本実施形態1では、診断対象部品の状態の診断に、損失算出部(52)が算出値を算出する診断時の運転状態と同じ運転条件の損失基準値、或いは同じものがなければ診断時に最も近い運転条件の損失基準値が用いられる。従って、正常な運転状態と診断時との損失の値の差のうち、損失基準値の運転条件と診断時の運転条件との違いによる分が小さくなる。そして、正常な運転状態と診断時との損失の値の差が、正常な運転状態と診断時との診断対象部品の状態の違いをより正確に表すので、診断対象部品の状態の診断をさらに的確に行うことができる。 Further, in the first embodiment, the diagnosis of the state of the diagnosis target part is diagnosed if there is no loss reference value under the same operation condition as the operation state at the time of diagnosis in which the loss calculation unit (52) calculates the calculated value or the same. Sometimes the closest operating reference loss criterion is used. Accordingly, the difference between the operating condition of the loss reference value and the operating condition at the time of diagnosis is reduced among the difference in loss value between the normal operating state and the time of diagnosis. And since the difference in the value of loss between the normal operating state and the time of diagnosis more accurately represents the difference in the state of the parts to be diagnosed between the normal operating state and the time of diagnosis, further diagnosis of the state of the parts to be diagnosed It can be done accurately.
−実施形態1の変形例−
上記実施形態1の変形例について説明する。この変形例の冷凍装置(10)では、冷媒回路(20)においていわゆる超臨界サイクルが行われる。超臨界サイクルとは、その高圧圧力が冷媒の臨界圧力よりも高い値に設定された冷凍サイクルである。冷媒回路(20)には、冷媒として例えば二酸化炭素が充填されている。この冷凍装置(10)では、圧縮機(30)が二酸化炭素をその臨界圧力よりも高圧になるように圧縮する。
-Modification of Embodiment 1-
A modification of the first embodiment will be described. In the refrigeration apparatus (10) of this modification, a so-called supercritical cycle is performed in the refrigerant circuit (20). The supercritical cycle is a refrigeration cycle in which the high pressure is set to a value higher than the critical pressure of the refrigerant. The refrigerant circuit (20) is filled with, for example, carbon dioxide as a refrigerant. In this refrigeration apparatus (10), the compressor (30) compresses carbon dioxide so as to be higher than its critical pressure.
この変形例の冷媒回路(20)における冷凍サイクルのT−s線図では、凝縮器の入口から出口に至るまでの冷媒の温度とエントロピの関係が、図13に示すように曲線上を変化する。なお、図13において(a)の領域は、逆カルノーサイクルの仕事量を表している。(b)の領域は、室内熱交換器(37)における吸熱量を表している。(c)の領域は、室内熱交換器(37)で生じる損失を表している。(d)の領域は、室外熱交換器(34)で生じる損失を表している。(e)の領域は、冷媒が膨張弁(36)を通過する際の摩擦損失を表している。(f)の領域は、圧縮機(30)における機械摩擦による損失を表している。 In the Ts diagram of the refrigeration cycle in the refrigerant circuit (20) of this modification, the relationship between the temperature of the refrigerant and the entropy from the inlet to the outlet of the condenser changes on the curve as shown in FIG. . In FIG. 13, the area (a) represents the work amount of the reverse Carnot cycle. The area (b) represents the endothermic amount in the indoor heat exchanger (37). The area (c) represents the loss that occurs in the indoor heat exchanger (37). The area (d) represents the loss that occurs in the outdoor heat exchanger (34). The region (e) represents the friction loss when the refrigerant passes through the expansion valve (36). The region (f) represents the loss due to mechanical friction in the compressor (30).
この変形例のコントローラ(50)が診断対象部品の状態を診断する時の動作については、上記実施形態1と同じである。
About operation | movement when the controller (50) of this modification diagnoses the state of a diagnostic object component, it is the same as that of the said
《発明の実施形態2》
本発明の実施形態2について説明する。実施形態2は、本発明に係る冷凍装置(10)である。
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A second embodiment of the present invention will be described.
−冷凍装置の構成−
本実施形態2の冷凍装置(10)は、図14に示すように、第1室内ユニット(13a)及び第2室内ユニット(13b)の2台の室内ユニットを備える空気調和装置である。なお、室内ユニット(13)の台数は単なる例示である。以下では、実施形態1と異なる点について説明する。
-Configuration of refrigeration equipment-
As shown in FIG. 14, the refrigeration apparatus (10) of
《室外ユニット》
室外ユニット(11)の室外回路(21)には、圧縮機(30)、熱源側熱交換器である室外熱交換器(34)、及び減圧手段である第1室外膨張弁(36a)及び第2室外膨張弁(36b)が主要構成機器として設けられ、それら以外にも四路切換弁(33)及び内部熱交換器(15)が設けられている。これらの主要構成機器、四路切換弁(33)及び内部熱交換器(15)は、回路構成部品を構成しており、同じく回路構成部品を構成する冷媒配管によって互いに接続されている。
《Outdoor unit》
The outdoor circuit (21) of the outdoor unit (11) includes a compressor (30), an outdoor heat exchanger (34) that is a heat source side heat exchanger, a first outdoor expansion valve (36a) that is a pressure reducing means, A two-outdoor expansion valve (36b) is provided as a main component, and in addition, a four-way switching valve (33) and an internal heat exchanger (15) are provided. These main components, the four-way switching valve (33), and the internal heat exchanger (15) constitute circuit components and are connected to each other by refrigerant piping that also constitutes the circuit components.
また、室外回路(21)では、室外熱交換器(34)から延びる液配管(42)が、室内接続配管(17)とバイパス管(16)との2つに分岐している。室内接続配管(17)は、液側閉鎖弁(25)に接続されている。バイパス管(16)は、吸入管(41)に接続されている。第1室外膨張弁(36a)は液配管(42)に設けられ、第2室外膨張弁(36b)はバイパス管(16)に設けられている。 In the outdoor circuit (21), the liquid pipe (42) extending from the outdoor heat exchanger (34) branches into two, an indoor connection pipe (17) and a bypass pipe (16). The indoor connection pipe (17) is connected to the liquid side stop valve (25). The bypass pipe (16) is connected to the suction pipe (41). The first outdoor expansion valve (36a) is provided in the liquid pipe (42), and the second outdoor expansion valve (36b) is provided in the bypass pipe (16).
内部熱交換器(15)は、室内接続配管(17)の途中に設けられる第1流路(15a)と、バイパス管(16)の途中に設けられる第2流路(15b)とを備えている。第2流路(15b)は、第2室外膨張弁(36b)よりも吸入管(41)側に位置している。内部熱交換器(15)では、第1流路(15a)と第2流路(15b)とが互いに隣接する状態で配置され、第1流路(15a)の冷媒と第2流路(15b)の冷媒とが熱交換を行うように構成されている。 The internal heat exchanger (15) includes a first flow path (15a) provided in the middle of the indoor connection pipe (17) and a second flow path (15b) provided in the middle of the bypass pipe (16). Yes. The second flow path (15b) is located closer to the suction pipe (41) than the second outdoor expansion valve (36b). In the internal heat exchanger (15), the first flow path (15a) and the second flow path (15b) are arranged adjacent to each other, and the refrigerant in the first flow path (15a) and the second flow path (15b) ) Refrigerant for heat exchange.
室外回路(21)には、圧縮機(30)の入口側に温度センサ(45a)及び圧力センサ(46a)が設けられ、圧縮機(30)の出口側に温度センサ(45b)及び圧力センサ(46b)が設けられている。液配管(42)には第1室外液温度センサ(45c)が設けられ、室内接続配管(17)には第2室外液温度センサ(45d)が設けられている。バイパス管(16)では、第2流路(15b)の上流側に第3室外液温度センサ(45i)が設けられ、第2流路(15b)の下流側に第1室外ガス温度センサ(45j)が設けられている。四路切換弁(33)の第2ポート(P2)とガス側閉鎖弁(26)との間には第2室外ガス温度センサ(45k)が設けられている。 The outdoor circuit (21) includes a temperature sensor (45a) and a pressure sensor (46a) on the inlet side of the compressor (30), and a temperature sensor (45b) and a pressure sensor (46a) on the outlet side of the compressor (30). 46b) is provided. The liquid pipe (42) is provided with a first outdoor liquid temperature sensor (45c), and the indoor connection pipe (17) is provided with a second outdoor liquid temperature sensor (45d). In the bypass pipe (16), the third outdoor liquid temperature sensor (45i) is provided on the upstream side of the second flow path (15b), and the first outdoor gas temperature sensor (45j) is provided on the downstream side of the second flow path (15b). ) Is provided. A second outdoor gas temperature sensor (45k) is provided between the second port (P2) of the four-way selector valve (33) and the gas-side closing valve (26).
《室内ユニット》
第1室内ユニット(13a)には第1室内回路(22a)が設けられ、第2室内ユニット(13b)には第2室内回路(22b)が設けられている。第1室内回路(22a)と第2室内回路(22b)とは同じ構成である。
《Indoor unit》
The first indoor unit (13a) is provided with a first indoor circuit (22a), and the second indoor unit (13b) is provided with a second indoor circuit (22b). The first indoor circuit (22a) and the second indoor circuit (22b) have the same configuration.
各室内回路(22a,22b)には、減圧手段である室内膨張弁(39a,39b)、及び利用側熱交換器である室内熱交換器(37a,37b)が主要構成機器として設けられている。室内膨張弁(39a,39b)及び室内熱交換器(37a,37b)は、回路構成部品を構成している。 Each indoor circuit (22a, 22b) is provided with an indoor expansion valve (39a, 39b) as a decompression means and an indoor heat exchanger (37a, 37b) as a use side heat exchanger as main components. . The indoor expansion valves (39a, 39b) and the indoor heat exchangers (37a, 37b) constitute circuit components.
各室内熱交換器(37a,37b)の近傍には、室内ファン(14a,14b)が設けられている。また、室内ファン(14a,14b)と室内熱交換器(37a,37b)との間にはそれぞれフィルタ(28)が設けられている。室内ファン(14)及びフィルタ(28)は、室内熱交換器(37)において冷媒と熱交換する空気が流通する流体用部品(12,14,28)を構成している。 Indoor fans (14a, 14b) are provided in the vicinity of the indoor heat exchangers (37a, 37b). A filter (28) is provided between the indoor fan (14a, 14b) and the indoor heat exchanger (37a, 37b). The indoor fan (14) and the filter (28) constitute fluid components (12, 14, 28) through which air that exchanges heat with the refrigerant in the indoor heat exchanger (37) flows.
第1室内ユニット(13a)では、室内熱交換器(37a)の液側に室内液温度センサ(45e)が設けられ、室内熱交換器(37a)のガス側に室内ガス温度センサ(45f)が設けられている。また、第2室内ユニット(13b)では、室内熱交換器(37b)の液側に室内液温度センサ(45g)が設けられ、室内熱交換器(37b)のガス側に室内ガス温度センサ(45h)が設けられている。 In the first indoor unit (13a), an indoor liquid temperature sensor (45e) is provided on the liquid side of the indoor heat exchanger (37a), and an indoor gas temperature sensor (45f) is provided on the gas side of the indoor heat exchanger (37a). Is provided. In the second indoor unit (13b), an indoor liquid temperature sensor (45g) is provided on the liquid side of the indoor heat exchanger (37b), and an indoor gas temperature sensor (45h) is provided on the gas side of the indoor heat exchanger (37b). ) Is provided.
《コントローラ》
コントローラ(50)は、上記実施形態1と同様に、各回路構成部品で生じる損失を分析する熱力学的分析に基づいて当該冷凍装置(10)の構成部品の状態を診断するものである。コントローラ(50)が診断する診断対象部品は、主要構成機器を含む回路構成部品や、流体用部品(12,14,28,75,76b)である。このコントローラ(50)は、後述する分岐回路(67)の各々に対して熱力学的分析を行うように構成されている。
"controller"
As in the first embodiment, the controller (50) diagnoses the state of the components of the refrigeration apparatus (10) based on a thermodynamic analysis that analyzes losses generated in each circuit component. Diagnosis target parts diagnosed by the controller (50) are circuit component parts including main components and fluid parts (12, 14, 28, 75, 76b). The controller (50) is configured to perform thermodynamic analysis on each of branch circuits (67) described later.
コントローラ(50)は、上記実施形態1と同様の冷媒状態検出部(51)と損失算出部(52)と損失記憶部(53)と診断部(54)と表示部(55)とに加えて、流量算出部(56)を備えている。流量算出部(56)は、流量算出手段を構成している。流量算出部(56)は、各室内回路(22)の冷媒流量とバイパス管(16)の冷媒流量とを、後述する分岐回路(67)の冷媒流量としてそれぞれ算出するように構成されている。なお、以下では、流量算出部(56)の構成のみについて説明する。 The controller (50) includes a refrigerant state detection unit (51), a loss calculation unit (52), a loss storage unit (53), a diagnosis unit (54), and a display unit (55) similar to those in the first embodiment. The flow rate calculation unit (56) is provided. The flow rate calculation unit (56) constitutes a flow rate calculation means. The flow rate calculation unit (56) is configured to calculate the refrigerant flow rate of each indoor circuit (22) and the refrigerant flow rate of the bypass pipe (16) as the refrigerant flow rate of a branch circuit (67) described later. Hereinafter, only the configuration of the flow rate calculation unit (56) will be described.
具体的に、流量算出部(56)は、第1室内回路(22a)の冷媒流量G1が冷媒回路(20)の冷媒循環量Gに占める割合(G1/G)、第2室内回路(22b)の冷媒流量G2が冷媒回路(20)の冷媒循環量Gに占める割合(G2/G)、及びバイパス管(16)の冷媒流量G3が冷媒回路(20)の冷媒循環量Gに占める割合(G3/G)を算出すると共に、冷媒回路(20)の冷媒循環量G(圧縮機(30)が吐出する冷媒流量)を算出する。そして、各室内回路(22)又はバイパス管(16)が冷媒回路(20)の冷媒循環量Gに占める割合(G1/G,G2/G,G3/G)に冷媒回路(20)の冷媒循環量Gを掛けることによって、第1室内回路(22a)の冷媒流量G1と第2室内回路(22b)の冷媒流量G2とバイパス管(16)の冷媒流量G3とをそれぞれ算出する。
Specifically, the flow rate calculation unit (56), the proportion of the refrigerant flow rate G 1 of the first indoor circuit (22a) occupies the refrigerant circulation amount G of the refrigerant circuit (20) (G 1 / G), a second indoor circuit ( 22b) the ratio (G 2 / G) of the refrigerant flow rate G 2 to the refrigerant circulation amount G of the refrigerant circuit (20), and the refrigerant flow rate G 3 of the bypass pipe (16) is the refrigerant circulation amount G of the refrigerant circuit (20). It calculates the ratio (G 3 / G) occupying the refrigerant circulation amount of the refrigerant circuit (20) G is calculated (the compressor (30) is the flow rate of the refrigerant discharged). Each indoor circuit (22) or the bypass pipe (16) ratio of occupying the refrigerant circulation amount G of the refrigerant circuit (20) (G 1 / G ,
第1室内回路(22a)の冷媒流量G1が冷媒回路(20)の冷媒循環量Gに占める割合(G1/G)は、以下に示す式3を用いて算出される。また、第2室内回路(22b)の冷媒流量G2が冷媒回路(20)の冷媒循環量Gに占める割合(G2/G)、以下に示す式4を用いて算出される。バイパス管(16)の冷媒流量G3が冷媒回路(20)の冷媒循環量Gに占める割合(G3/G)、以下に示す式5を用いて算出される。
式3:G1/G=(h4−h3)×(h5−h2)/(h5−h3)/(h1−h2)
式4:G2/G=(h4−h3)×(h5−h1)/(h5−h3)/(h2−h1)
式5:G3/G=(h4−h5)/(h3−h5)
The ratio (G 1 / G) of the refrigerant flow rate G 1 in the first indoor circuit (22a) to the refrigerant circulation amount G in the refrigerant circuit (20) is calculated using
Equation 3: G 1 / G = ( h 4 -h 3) × (h 5 -h 2) / (h 5 -h 3) / (h 1 -h 2)
Formula 4: G 2 / G = ( h 4 -h 3) × (h 5 -h 1) / (h 5 -h 3) / (h 2 -h 1)
Equation 5: G 3 / G = ( h 4 -h 5) / (h 3 -h 5)
上記式3〜式5において、h1は第1室内回路(22a)の室内熱交換器(37a)の下流の冷媒のエンタルピ、h2は第2室内回路(22b)の室内熱交換器(37b)の下流の冷媒のエンタルピ、h3はバイパス管(16)の内部熱交換器(15)の下流の冷媒のエンタルピ、h4は第1室内回路(22a)の冷媒と第2室内回路(22b)の冷媒とが合流してバイパス管(16)の冷媒が合流する前の冷媒のエンタルピ、h5は第1室内回路(22a)の冷媒と第2室内回路(22b)の冷媒とにバイパス管(16)の冷媒が合流した後の冷媒のエンタルピをそれぞれ表している。
In the
上記式3〜式5は、図15に示す回路において、合流する2つの回路(91,92)の冷媒流量が、以下に示す式6、式7から導き出される式8、式9によって表されることを利用して、作成されている。
式6:GA×hA+GB×hB=ht×Gt
式7:GA+GB=Gt
式8:GA/(GA+GB)=(ht−hB)/(hA−hB)
式9:GB/(GA+GB)= (ht−hA)/(h2−hA)
In the circuit shown in FIG. 15, the
Equation 6: G A × h A + G B × h B = ht × Gt
Equation 7: G A + G B = G t
Equation 8: G A / (G A + G B) = (ht-h B) / (h A -h B)
Equation 9: G B / (G A + G B) = (ht-h A) / (h 2 -h A)
上記式6から式9において、GAは合流する2つの回路(91,92)のうち一方の第1回路(91)の冷媒流量、GBは他方の第2回路(92)の冷媒流量、Gtは第1回路(91)と第2回路(92)との合流後の合流回路(93)の冷媒流量、hAは第1回路(91)の冷媒のエンタルピ、hBは第2回路(92)の冷媒のエンタルピ、htは合流回路(93)の冷媒のエンタルピをそれぞれ表している。
In
また、冷媒回路(20)の冷媒循環量Gは、以下に示す式10を用いて算出される。
式10:G=W/(hH−hL)
Moreover, the refrigerant | coolant circulation amount G of a refrigerant circuit (20) is calculated using the
Formula 10: G = W / (h H −h L )
上記式10において、Wは圧縮機(30)の入力電力、hHは圧縮機(30)の吐出冷媒のエンタルピ、hLは圧縮機(30)の吸入冷媒のエンタルピをそれぞれ表している。
In
−冷凍装置の運転動作−
次に、冷凍装置(10)の運転動作について説明する。
-Operation of refrigeration equipment-
Next, the operation of the refrigeration apparatus (10) will be described.
<冷房運転>
冷房運転では、四路切換弁(33)が第2状態に設定される。そして、この状態で圧縮機(30)を運転すると、冷媒回路(20)では室外熱交換器(34)が凝縮器(放熱器)となって室内熱交換器(37)が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。なお、冷房運転では、第1室外膨張弁(36a)が全開に設定され、第2室外膨張弁(36b)、及び各室内膨張弁(39a,39b)の開度が適宜調節される。
<Cooling operation>
In the cooling operation, the four-way switching valve (33) is set to the second state. When the compressor (30) is operated in this state, in the refrigerant circuit (20), the outdoor heat exchanger (34) becomes a condenser (radiator) and the indoor heat exchanger (37) becomes an evaporator. A compression refrigeration cycle is performed. In the cooling operation, the first outdoor expansion valve (36a) is set to fully open, and the opening degrees of the second outdoor expansion valve (36b) and the indoor expansion valves (39a, 39b) are adjusted as appropriate.
なお、冷房運転では、吸入管(41)におけるバイパス管(16)の合流点から液配管(42)におけるバイパス管(16)の分岐点までが、主回路(66)を構成する。主回路(66)は、圧縮機(30)に戻る冷媒が全て合流し終わる箇所から圧縮機(30)から吐出された冷媒が最初に分岐する箇所までの範囲である。また、バイパス管(16)、及び各室内回路(22a,22b)が、それぞれ分岐回路(67)を構成する。分岐回路(67)は、主回路(66)に対して並列に接続されている。 In the cooling operation, the main circuit (66) is configured from the junction of the bypass pipe (16) in the suction pipe (41) to the branch point of the bypass pipe (16) in the liquid pipe (42). The main circuit (66) is a range from a location where all of the refrigerant returning to the compressor (30) has joined to a location where the refrigerant discharged from the compressor (30) first branches. Further, the bypass pipe (16) and each indoor circuit (22a, 22b) constitute a branch circuit (67). The branch circuit (67) is connected in parallel to the main circuit (66).
具体的に、圧縮機(30)から吐出された冷媒は、室外熱交換器(34)で室外空気と熱交換して凝縮する。室外熱交換器(34)で凝縮した冷媒は、室内接続配管(17)とバイパス管(16)とに分岐する。室内接続配管(17)に流入した冷媒は、内部熱交換器(15)の第1流路(15a)を流通する。一方、バイパス管(16)に流入した冷媒は、第2室外膨張弁(36b)で減圧されてから内部熱交換器(15)の第2流路(15b)に流入する。内部熱交換器(15)では、第1流路(15a)の冷媒と第2流路(15b)の冷媒との間で熱交換が行われる。この熱交換により、第1流路(15a)の冷媒は冷却され、第2流路(15b)の冷媒は加熱される。 Specifically, the refrigerant discharged from the compressor (30) is condensed by exchanging heat with outdoor air in the outdoor heat exchanger (34). The refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger (34) branches into the indoor connection pipe (17) and the bypass pipe (16). The refrigerant flowing into the indoor connection pipe (17) flows through the first flow path (15a) of the internal heat exchanger (15). On the other hand, the refrigerant flowing into the bypass pipe (16) is decompressed by the second outdoor expansion valve (36b) and then flows into the second flow path (15b) of the internal heat exchanger (15). In the internal heat exchanger (15), heat exchange is performed between the refrigerant in the first flow path (15a) and the refrigerant in the second flow path (15b). By this heat exchange, the refrigerant in the first channel (15a) is cooled, and the refrigerant in the second channel (15b) is heated.
第1流路(15a)を流通した冷媒は、各室内回路(22a,22b)へ分配される。各室内回路(22)では、冷媒が室内膨張弁(39)を通過する際に減圧され、その後に室内熱交換器(37)で室内空気と熱交換して蒸発する。室内熱交換器(37)で蒸発した冷媒は、バイパス管(16)を流通した冷媒と合流して、圧縮機(30)へ吸入されて圧縮される。 The refrigerant flowing through the first flow path (15a) is distributed to each indoor circuit (22a, 22b). In each indoor circuit (22), the refrigerant is depressurized when passing through the indoor expansion valve (39), and then is evaporated by exchanging heat with indoor air in the indoor heat exchanger (37). The refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (37) merges with the refrigerant flowing through the bypass pipe (16), and is sucked into the compressor (30) and compressed.
<暖房運転>
暖房運転では、四路切換弁(33)が第1状態に設定される。そして、この状態で圧縮機(30)を運転すると、冷媒回路(20)では室外熱交換器(34)が蒸発器となって室内熱交換器(37)が凝縮器(放熱器)となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。なお、暖房運転では、第2室外膨張弁(36b)が全閉に設定され、第1室外膨張弁(36a)及び各室内膨張弁(39a,39b)の開度が適宜調節される。
<Heating operation>
In the heating operation, the four-way switching valve (33) is set to the first state. When the compressor (30) is operated in this state, in the refrigerant circuit (20), the outdoor heat exchanger (34) serves as an evaporator and the indoor heat exchanger (37) serves as a condenser (heat radiator). A compression refrigeration cycle is performed. In the heating operation, the second outdoor expansion valve (36b) is set to be fully closed, and the opening degrees of the first outdoor expansion valve (36a) and the indoor expansion valves (39a, 39b) are appropriately adjusted.
なお、暖房運転では、室内回路(22)、液側連絡配管(23)及びガス側連絡配管(24)が主回路(66)を構成する。各室内回路(22a,22b)が、それぞれ分岐回路(67)を構成する。 In the heating operation, the indoor circuit (22), the liquid side connection pipe (23) and the gas side connection pipe (24) constitute the main circuit (66). Each indoor circuit (22a, 22b) constitutes a branch circuit (67).
具体的に、圧縮機(30)から吐出された冷媒は、各室内回路(22a,22b)へ分配される。各室内回路(22)では、冷媒が室内熱交換器(37)で室内空気と熱交換して凝縮する。室内熱交換器(37)で凝縮した冷媒は、室内膨張弁(39)及び第1室外膨張弁(36a)を通過する際に減圧され、その後に室外熱交換器(34)で室外空気と熱交換して蒸発する。室外熱交換器(34)で蒸発した冷媒は、圧縮機(30)へ吸入されて圧縮される。 Specifically, the refrigerant discharged from the compressor (30) is distributed to each indoor circuit (22a, 22b). In each indoor circuit (22), the refrigerant exchanges heat with indoor air in the indoor heat exchanger (37) and condenses. The refrigerant condensed in the indoor heat exchanger (37) is depressurized when passing through the indoor expansion valve (39) and the first outdoor expansion valve (36a), and then the outdoor heat exchanger (34) heats the outdoor air and heat. Exchange and evaporate. The refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (34) is sucked into the compressor (30) and compressed.
−コントローラの動作−
コントローラ(50)が診断対象部品の状態を診断する時の動作について説明する。診断対象部品の状態の診断は、冷房運転中や暖房運転中に行われる。以下では、冷房運転中に診断を行う場合について説明する。
-Controller operation-
The operation when the controller (50) diagnoses the state of the part to be diagnosed will be described. The diagnosis of the state of the diagnosis target component is performed during the cooling operation or the heating operation. Below, the case where a diagnosis is performed during the cooling operation will be described.
冷房運転では、コントローラ(50)が、各室内回路(22a,22b)、及びバイパス管(16)のそれぞれに対して熱力学的分析を行う。まず、各室内回路(22a,22b)についての熱力学的分析について説明する。なお、以下では、第1室内回路(22a)の熱力学的分析について説明する。第2室内回路(22b)の熱力学的分析は、第1室内回路(22a)の熱力学的分析と同じであるため、説明を省略する。 In the cooling operation, the controller (50) performs thermodynamic analysis on each of the indoor circuits (22a, 22b) and the bypass pipe (16). First, the thermodynamic analysis about each indoor circuit (22a, 22b) is demonstrated. Hereinafter, a thermodynamic analysis of the first indoor circuit (22a) will be described. Since the thermodynamic analysis of the second indoor circuit (22b) is the same as the thermodynamic analysis of the first indoor circuit (22a), the description thereof is omitted.
第1室内回路(22a)の熱力学的分析では、冷媒状態検出部(51)が、圧縮機(30)の入口及び出口、室外熱交換器(34)の入口及び出口、内部熱交換器(15)の入口及び出口、室内膨張弁(39)の入口及び出口、室内熱交換器(37)の入口及び出口の10つの位置の冷媒の温度とエントロピとを検出する。 In the thermodynamic analysis of the first indoor circuit (22a), the refrigerant state detector (51) includes an inlet and an outlet of the compressor (30), an inlet and an outlet of the outdoor heat exchanger (34), an internal heat exchanger ( The temperature and entropy of the refrigerant at 10 positions of the inlet and outlet of 15), the inlet and outlet of the indoor expansion valve (39), and the inlet and outlet of the indoor heat exchanger (37) are detected.
なお、本実施形態2では、冷媒の温度及びエントロピが、圧縮機(30)出口と室外熱交換器(34)の入口とで等しいものとし、室外熱交換器(34)の出口と内部熱交換器(15)の入口とで等しいものとし、内部熱交換器(15)の出口と室内膨張弁(39)の入口とで等しいものとし、室内膨張弁(39)の出口と室内熱交換器(37)の入口とで等しいものとしている。また、室外熱交換器(34)の出口、及び内部熱交換器(15)の出口では、冷媒の圧力が圧縮機(30)の出口に等しいものとしてエントロピを算出し、室内熱交換器(37)の入口及び出口では、冷媒の圧力が圧縮機(30)の入口に等しいものとしてエントロピを算出している。
In
次に、損失算出部(52)は、冷媒状態検出部(51)が検出する冷媒の温度及びエントロピを用いて、圧縮機(30)、室外熱交換器(34)、内部熱交換器(15)、室内膨張弁(39)、及び室内熱交換器(37)の各回路構成部品(主要構成機器)で生じる損失の値を個別に算出する。 Next, the loss calculation unit (52) uses the refrigerant temperature and entropy detected by the refrigerant state detection unit (51) to compress the compressor (30), the outdoor heat exchanger (34), and the internal heat exchanger (15 ), The value of the loss generated in each circuit component (main component device) of the indoor expansion valve (39) and the indoor heat exchanger (37).
ここで、第1室内回路(22a)の熱力学的分析で作成されるT−s線図を図16(A)に示す。図16(A)において、点A(1)は圧縮機(30)の入口の冷媒の状態に対応し、点B(1)は圧縮機(30)の出口(室外熱交換器(34)の入口)の冷媒の状態に対応し、点K(1)は室外熱交換器(34)の出口(内部熱交換器(15)の入口)の冷媒の状態に対応し、点D(1)は内部熱交換器(15)出口(室内膨張弁(39)の入口)の冷媒の状態に対応し、点E(1)は室内熱交換器(37)の入口(室内膨張弁(39)の出口)の冷媒の状態に対応し、点F(1)は室内熱交換器(37)の出口の冷媒の状態に対応している。 Here, FIG. 16A shows a Ts diagram created by the thermodynamic analysis of the first indoor circuit (22a). In FIG. 16 (A), point A (1) corresponds to the state of refrigerant at the inlet of the compressor (30), and point B (1) corresponds to the outlet of the compressor (30) (outdoor heat exchanger (34)). Point K (1) corresponds to the refrigerant state at the outlet of the outdoor heat exchanger (34) (inlet of the internal heat exchanger (15)), and point D (1) corresponds to the refrigerant state at the inlet) Corresponding to the state of the refrigerant at the outlet of the internal heat exchanger (15) (inlet of the indoor expansion valve (39)), point E (1) is the inlet of the indoor heat exchanger (37) (exit of the indoor expansion valve (39)) The point F (1) corresponds to the refrigerant state at the outlet of the indoor heat exchanger (37).
また、G(1)は、点B(1)を通る等圧線と飽和蒸気線とが交わる点である。点H(1)は、点D(1)を通る等圧線と飽和液線とが交わる点である。点I(1)は、点D(1)を通る等エンタルピ線と飽和液線とが交わる点である。点J(1)は、点F(1)を通る等圧線と飽和蒸気線とが交わる点である。 G (1) is a point where the isobaric line passing through the point B (1) and the saturated vapor line intersect. Point H (1) is a point where the isobaric line passing through point D (1) and the saturated liquid line intersect. Point I (1) is the point where the isoenthalpy line passing through point D (1) and the saturated liquid line intersect. Point J (1) is a point where the isobaric line passing through point F (1) and the saturated vapor line intersect.
また、図16(A)において、(a)の領域は逆カルノーサイクルの仕事量を表し、(b)の領域は室内熱交換器(37)における吸熱量を表し、(c)の領域は室内熱交換器(37)における損失を表し、(d)の領域は室外熱交換器(34)における損失を表し、(e)の領域は冷媒が室内膨張弁(39)を通過する際の摩擦損失を表し、(f)の領域は圧縮機(30)における機械摩擦による損失を表し、(l)の領域は内部熱交換器(15)における損失、(m)の領域は室内熱交換器(37)と圧縮機(30)の間の配管における侵入熱量を表し、(r)の領域は室内熱交換器(37)と圧縮機(30)の間の配管における熱交換損失を表している。 In FIG. 16A, the area (a) represents the work amount of the reverse Carnot cycle, the area (b) represents the heat absorption amount in the indoor heat exchanger (37), and the area (c) This represents the loss in the heat exchanger (37), the area (d) represents the loss in the outdoor heat exchanger (34), and the area (e) represents the friction loss when the refrigerant passes through the indoor expansion valve (39). (F) represents the loss due to mechanical friction in the compressor (30), (l) represents the loss in the internal heat exchanger (15), and (m) represents the indoor heat exchanger (37). ) And the intrusion heat in the pipe between the compressor (30), and the area (r) represents the heat exchange loss in the pipe between the indoor heat exchanger (37) and the compressor (30).
なお、主回路(66)の回路構成部品の損失を表す(a)の領域、(d)の領域、(f)の領域、(l)の領域、(m)の領域、及び(r)の領域の各面積は、主回路(66)の冷媒流量のうち室内回路(22)に流入する冷媒流量に相当する分の損失の大きさを、冷媒の単位流量当たりの値として表している。 (A), (d), (f), (l), (m), and (r) representing the loss of circuit components of the main circuit (66) Each area of the region represents the magnitude of the loss corresponding to the refrigerant flow rate flowing into the indoor circuit (22) in the refrigerant flow rate of the main circuit (66) as a value per unit flow rate of the refrigerant.
続いて、バイパス管(16)についての熱力学的分析について説明する。 Subsequently, a thermodynamic analysis of the bypass pipe (16) will be described.
バイパス管(16)の熱力学的分析では、冷媒状態検出部(51)が、圧縮機(30)の入口及び出口、室外熱交換器(34)の入口及び出口、第2室外膨張弁(36b)の入口及び出口、内部熱交換器(15)の入口及び出口の8つの位置の冷媒の温度とエントロピとを検出する。 In the thermodynamic analysis of the bypass pipe (16), the refrigerant state detector (51) includes an inlet and an outlet of the compressor (30), an inlet and an outlet of the outdoor heat exchanger (34), and the second outdoor expansion valve (36b). ) And the temperature and entropy of the refrigerant at eight positions of the inlet and outlet of the internal heat exchanger (15).
なお、本実施形態2では、冷媒の温度及びエントロピが、圧縮機(30)出口と室外熱交換器(34)の入口とで等しいものとし、室外熱交換器(34)の出口と第2室外膨張弁(36b)の入口とで等しいものとし、第2室外膨張弁(36b)の出口と内部熱交換器(15)の入口とで等しいものとしている。また、室外熱交換器(34)の出口では、冷媒の圧力が圧縮機(30)の出口に等しいものとしてエントロピを算出し、内部熱交換器(15)の入口及び出口では、冷媒の圧力が圧縮機(30)の入口に等しいものとしてエントロピを算出している。 In the second embodiment, the refrigerant temperature and entropy are equal at the outlet of the compressor (30) and the inlet of the outdoor heat exchanger (34), and the outlet of the outdoor heat exchanger (34) and the second outdoor The inlet of the expansion valve (36b) is the same, and the outlet of the second outdoor expansion valve (36b) and the inlet of the internal heat exchanger (15) are the same. The entropy is calculated at the outlet of the outdoor heat exchanger (34) assuming that the refrigerant pressure is equal to the outlet of the compressor (30), and the refrigerant pressure is calculated at the inlet and outlet of the internal heat exchanger (15). The entropy is calculated as being equal to the inlet of the compressor (30).
次に、損失算出部(52)は、冷媒状態検出部(51)が検出する冷媒の温度及びエントロピを用いて、圧縮機(30)、室外熱交換器(34)、第2室外膨張弁(36b)、及び内部熱交換器(15)の各回路構成部品(主要構成機器)で生じる損失の値を個別に算出する。 Next, the loss calculation unit (52) uses the refrigerant temperature and entropy detected by the refrigerant state detection unit (51) to use the compressor (30), the outdoor heat exchanger (34), the second outdoor expansion valve ( 36b), and the value of loss generated in each circuit component (main component) of the internal heat exchanger (15) is calculated individually.
ここで、バイパス管(16)の熱力学的分析で作成されるT−s線図を図16(B)に示す。図16(B)において、点A(1)は圧縮機(30)の入口の冷媒の状態に対応し、点B(1)は圧縮機(30)の出口(室外熱交換器(34)の入口)の冷媒の状態に対応し、点D(1)は室外熱交換器(34)の出口(第2室外膨張弁(36b)の入口)の冷媒の状態に対応し、点E(1)は内部熱交換器(15)の入口(第2室外膨張弁(36b)の出口)の冷媒の状態に対応し、点F(1)は内部熱交換器(15)の出口の冷媒の状態に対応している。なお、G(1)、点H(1)、I(1)、点J(1)については、室内回路(22)の熱力学的分析と同じである。 Here, the Ts diagram created by the thermodynamic analysis of the bypass pipe (16) is shown in FIG. In FIG. 16 (B), point A (1) corresponds to the state of the refrigerant at the inlet of the compressor (30), and point B (1) is the outlet of the compressor (30) (of the outdoor heat exchanger (34)). Point D (1) corresponds to the refrigerant state at the outlet of the outdoor heat exchanger (34) (inlet of the second outdoor expansion valve (36b)), and point D (1) corresponds to the refrigerant state at the inlet). Corresponds to the state of the refrigerant at the inlet of the internal heat exchanger (15) (the outlet of the second outdoor expansion valve (36b)), and point F (1) indicates the state of the refrigerant at the outlet of the internal heat exchanger (15). It corresponds. Note that G (1), points H (1), I (1), and point J (1) are the same as the thermodynamic analysis of the indoor circuit (22).
また、図16(B)において、(b)の領域は内部熱交換器(15)における吸熱量を表し、(c)の領域は内部熱交換器(15)における損失を表し、(d)の領域は室外熱交換器(34)における損失を表し、(e)の領域は冷媒が第2室外膨張弁(36b)を通過する際の摩擦損失を表し、(f)の領域は圧縮機(30)における機械摩擦による損失を表し、(m)の領域は内部熱交換器(15)と圧縮機(30)の間の配管における侵入熱量を表し、(r)の領域は内部熱交換器(15)と圧縮機(30)の間の配管における熱交換損失を表している。なお、主回路(66)の回路構成部品の損失を表す(d)の領域、(f)の領域、(m)の領域、及び(r)の各面積は、主回路(66)の冷媒流量のうちバイパス管(16)の冷媒流量に相当する分の損失の大きさを、冷媒の単位流量当たりの値として表している。 In FIG. 16B, the area (b) represents the amount of heat absorbed in the internal heat exchanger (15), the area (c) represents the loss in the internal heat exchanger (15), and The region represents the loss in the outdoor heat exchanger (34), the region (e) represents the friction loss when the refrigerant passes through the second outdoor expansion valve (36b), and the region (f) represents the compressor (30 ) Represents the loss due to mechanical friction, the area (m) represents the amount of heat entering the pipe between the internal heat exchanger (15) and the compressor (30), and the area (r) represents the internal heat exchanger (15 ) And the heat exchange loss in the pipe between the compressor (30). The area (d), the area (f), the area (m), and the area (r) representing the loss of circuit components of the main circuit (66) are the refrigerant flow rate of the main circuit (66). Among them, the magnitude of the loss corresponding to the refrigerant flow rate of the bypass pipe (16) is expressed as a value per unit flow rate of the refrigerant.
損失算出部(52)は、各室内回路(22a,22b)についての熱力学的分析と、バイパス管(16)についての熱力学的分析とに基づいて、各回路構成部品で生じる損失の値を算出する。具体的に、分岐回路(67)である各室内回路(22a,22b)及びバイパス管(16)の回路構成部品については、損失算出部(52)が、損失の値を算出する回路構成部品が設けられた分岐回路(67)のT−s線図において、その回路構成部品で生じる損失に対応する領域の面積を算出する。この領域の面積は、その回路構成部品で生じる損失の大きさを、冷媒の単位流量当たりの値として表している。損失算出部(52)は、その回路構成部品に対応する領域の面積に流量算出部(56)が算出する分岐回路(67)の冷媒流量を掛けることによって、その分岐回路(67)の回路構成部品の損失の値を仕事量として算出する。 The loss calculation unit (52) calculates the value of loss generated in each circuit component based on the thermodynamic analysis for each indoor circuit (22a, 22b) and the thermodynamic analysis for the bypass pipe (16). calculate. Specifically, for the circuit components of each indoor circuit (22a, 22b) and bypass pipe (16) that are branch circuits (67), the loss calculation unit (52) has a circuit component for calculating the value of loss. In the Ts diagram of the provided branch circuit (67), the area of the region corresponding to the loss generated in the circuit component is calculated. The area of this region represents the magnitude of the loss generated in the circuit component as a value per unit flow rate of the refrigerant. The loss calculation unit (52) multiplies the area of the region corresponding to the circuit component by the refrigerant flow rate of the branch circuit (67) calculated by the flow rate calculation unit (56), thereby setting the circuit configuration of the branch circuit (67). The component loss value is calculated as the work amount.
また、主回路(66)の回路構成部品については、損失算出部(52)が、各分岐回路(67)のT−s線図において、損失の値を算出する回路構成部品での損失に対応する領域の面積をそれぞれ算出する。各分岐回路(67)のT−s線図において回路構成部品に対応する領域の面積は、主回路(66)の冷媒流量のうち分岐回路(67)の冷媒流量に相当する分の回路構成部品の損失の大きさを、冷媒の単位流量当たりの値として表している。損失算出部(52)は、算出した各分岐回路(67)のT−s線図の領域の面積に流量算出部(56)が算出する各分岐回路(67)の冷媒流量を掛けたものを合計することによって、その主回路(66)の回路構成部品の損失の値を仕事量として算出する(式11参照)。
式11:R=ΣA×GX
For the circuit components of the main circuit (66), the loss calculator (52) responds to the loss in the circuit components that calculate the loss value in the Ts diagram of each branch circuit (67). The area of each area to be calculated is calculated. In the Ts diagram of each branch circuit (67), the area of the region corresponding to the circuit component corresponds to the refrigerant flow rate of the branch circuit (67) out of the refrigerant flow rate of the main circuit (66). Is expressed as a value per unit flow rate of the refrigerant. The loss calculation unit (52) is obtained by multiplying the calculated area of the Ts diagram of each branch circuit (67) by the refrigerant flow rate of each branch circuit (67) calculated by the flow rate calculation unit (56). By summing up, the value of the loss of the circuit components of the main circuit (66) is calculated as work (see Equation 11).
Formula 11: R = ΣA × G X
上記式11において、Rは主回路(66)の回路構成部品の損失の値を表し、Aは分岐回路(67)のT−s線図において主回路(66)の回路構成部品で生じる損失に対応する領域の面積を表し、GXはAの値を算出した分岐回路(67)の冷媒流量を表している。
In the
診断部(54)は、上記実施形態1と同様に、損失記憶部(53)が記憶する複数の運転条件の損失基準値のうち、診断時の運転条件に対応する運転条件の損失基準値を選択する。そして、診断部(54)は、各回路構成部品で生じる損失毎に、損失算出部(52)が算出する算出値を選択した運転条件の損失基準値と比較することにより、回路構成部品の状態や流体用部品(12,14,28,75,76b)の状態を診断する。 As in the first embodiment, the diagnosis unit (54), among the plurality of operation condition loss reference values stored in the loss storage unit (53), calculates the loss reference value of the operation condition corresponding to the operation condition at the time of diagnosis. select. Then, the diagnosis unit (54) compares the calculated value calculated by the loss calculation unit (52) with the loss reference value of the selected operating condition for each loss occurring in each circuit component. Diagnose the condition of fluid parts (12, 14, 28, 75, 76b).
−実施形態2の変形例−
上記実施形態2の変形例について説明する。この変形例の冷凍装置(10)は、図17に示すように、第1室外ユニット(11a)と第2室外ユニット(11b)の2台の室外ユニットを備えている。第1室外ユニット(11a)と第2室外ユニット(11b)とは、互いに並列に接続されている。なお、室外ユニット(11)の台数は単なる例示である。
-Modification of Embodiment 2-
A modification of the second embodiment will be described. As shown in FIG. 17, the refrigeration apparatus (10) of this modification includes two outdoor units, a first outdoor unit (11a) and a second outdoor unit (11b). The first outdoor unit (11a) and the second outdoor unit (11b) are connected in parallel to each other. The number of outdoor units (11) is merely an example.
第1室外ユニット(11a)には第1室外回路(21a)が収容され、第2室外ユニット(11b)には第2室外回路(21b)が収容されている。第1室外回路(21a)と第2室外回路(21b)とは、同じ構成である。各室外回路(21)は、図18に示すように、2台の圧縮機(30a,30b)が設けられている以外は、上記実施形態2の室外回路と同じ構成である。2台の圧縮機(30a,30b)は、互いに並列に接続されている。2台のうち一方の第1圧縮機(30a)は容量可変の圧縮機であり、他方の第2圧縮機(30b)は容量一定の圧縮機である。 The first outdoor unit (11a) accommodates the first outdoor circuit (21a), and the second outdoor unit (11b) accommodates the second outdoor circuit (21b). The first outdoor circuit (21a) and the second outdoor circuit (21b) have the same configuration. As shown in FIG. 18, each outdoor circuit (21) has the same configuration as the outdoor circuit of the second embodiment except that two compressors (30a, 30b) are provided. The two compressors (30a, 30b) are connected in parallel to each other. One of the two first compressors (30a) is a variable capacity compressor, and the other second compressor (30b) is a constant capacity compressor.
また、この変形例の冷凍装置(10)は、第1室内ユニット(13a)と第2室内ユニット(13b)と第3室内ユニット(13c)の3台の室内ユニットを備えている。第1室内ユニット(13a)には第1室内回路(22a)が収容され、第2室内ユニット(13b)には第2室内回路(22b)が収容され、第3室内ユニット(13c)には第3室内回路(22c)が収容されている。また、液側連絡配管(23)及びガス側連絡配管(24)のそれぞれにおいて、第1室内回路(22a)と第2室内回路(22b)との間と、第1室内回路(22a)の室外回路(21)側とには、それぞれ温度センサ(45m,45n,45p,45q)が設けられている。 The refrigeration apparatus (10) of this modification includes three indoor units, a first indoor unit (13a), a second indoor unit (13b), and a third indoor unit (13c). The first indoor unit (13a) contains the first indoor circuit (22a), the second indoor unit (13b) contains the second indoor circuit (22b), and the third indoor unit (13c) contains the second indoor circuit (22a). Three indoor circuits (22c) are accommodated. Further, in each of the liquid side connecting pipe (23) and the gas side connecting pipe (24), between the first indoor circuit (22a) and the second indoor circuit (22b), and outside the first indoor circuit (22a). Temperature sensors (45m, 45n, 45p, 45q) are provided on the circuit (21) side, respectively.
この変形例では、第2室外膨張弁(36a)が開状態になる冷房運転の際には、各室外回路(21)のおいて、吸入管(41)におけるバイパス管(16)の合流点から液配管(42)におけるバイパス管(16)の分岐点までが、主回路(66)を構成する。また、バイパス管(16)、及び各室内回路(22a,22b,22c)が、それぞれ分岐回路(67)を構成する。各室内回路(22a,22b,22c)は、第1室外回路(21a)の主回路(66)に対しても第2室外回路(21b)の主回路(66)に対しても並列に接続されている。 In this modification, during the cooling operation in which the second outdoor expansion valve (36a) is opened, in each outdoor circuit (21), from the junction of the bypass pipe (16) in the suction pipe (41) The main circuit (66) constitutes the branch point of the bypass pipe (16) in the liquid pipe (42). The bypass pipe (16) and each indoor circuit (22a, 22b, 22c) constitute a branch circuit (67). Each indoor circuit (22a, 22b, 22c) is connected in parallel to the main circuit (66) of the first outdoor circuit (21a) and to the main circuit (66) of the second outdoor circuit (21b). ing.
一方、第2室外膨張弁(36a)が閉状態になる暖房運転の際には、各室外回路(21)が主回路(66)を構成し、各室内回路(22a,22b,22c)がそれぞれ分岐回路(67)を構成する。各室内回路(22a,22b,22c)は、第1室外回路(21a)に対しても第2室外回路(21b)に対しても並列に接続されている。 On the other hand, during the heating operation in which the second outdoor expansion valve (36a) is closed, each outdoor circuit (21) constitutes the main circuit (66), and each indoor circuit (22a, 22b, 22c) A branch circuit (67) is formed. Each indoor circuit (22a, 22b, 22c) is connected in parallel to both the first outdoor circuit (21a) and the second outdoor circuit (21b).
コントローラ(50)は、上記実施形態2と同様の、冷媒状態検出部(51)と損失算出部(52)と損失記憶部(53)と診断部(54)と表示部(55)と流量算出部(56)とを備えている。この変形例の流量算出部(56)は、上記実施形態2と同様に式8と式9を用いて作成した数式によって、各室内回路(22)の冷媒流量(G1,G2,G3)と、各室外回路(21)のバイパス管(16)の冷媒流量(Gb1,Gb2)とを算出するように構成されている。
The controller (50) has the same refrigerant state detection unit (51), loss calculation unit (52), loss storage unit (53), diagnosis unit (54), display unit (55), and flow rate calculation as in the second embodiment. Part (56). The flow rate calculation unit (56) of this modification example uses the refrigerant flow rate (G 1 , G 2 , G 3 ) of each indoor circuit (22) according to the formula created using
さらに、この変形例では、流量算出部(56)が、各室内回路(22)の冷媒流量(G1,G2,G3)について、第1室外回路(21a)から流入した冷媒流量(G1−1,G2−1,G3−1)と第2室外回路(21b)から流入した冷媒流量(G1−2,G2−2,G3−2)とを算出するように構成されている。例えば、第1室内回路(22a)の冷媒流量(G1)のうち第1室外回路(21a)から流入した冷媒流量(G1−1)は、以下に示す式12によって算出される。
式12:G1−1=G1×GmA/(GmA+GmB)
Furthermore, in this modification, the flow rate calculation unit (56) sets the refrigerant flow rate (G) flowing from the first outdoor circuit (21a) for the refrigerant flow rate (G 1 , G 2 , G 3 ) of each indoor circuit (22). 1-1, G 2-1, G 3-1) and refrigerant flow rate (G 1-2 which has flowed from the second outdoor circuit (21b), G 2-2, configured to calculate the G 3-2) and Has been. For example, the refrigerant flow rate (G 1-1 ) flowing from the first outdoor circuit (21a) out of the refrigerant flow rate (G 1 ) of the first indoor circuit (22a) is calculated by the following equation (12).
Equation 12: G 1-1 = G 1 × G mA / (G mA + G mB)
上記式12において、GmAは第1室外回路(21a)から流出する冷媒流量、GmBは第2室外回路(21b)から流出する冷媒流量をそれぞれ表している。これらの冷媒流量(GmA,GmB)は、流量算出部(56)が以下に示す式13、14を用いて算出する。
式13:GmA=(GInv−A+GStd−A)−Gb1
式14:GmB=(GInv−B+GStd−B)−Gb2
In
Formula 13: G mA = (G Inv−A + G Std−A ) −G b1
Equation 14: G mB = (G Inv -B + G Std-B) -G b2
上記式13、式14において、GInvは第1圧縮機(30a)から吐出される冷媒流量、GStdは第2圧縮機(30b)から吐出される冷媒流量をそれぞれ表している。これらの冷媒流量(GInv,GStd)は、流量算出部(56)が上記式10を用いて算出する。
In the
コントローラ(50)は、各室内回路(22a,22b,22c)と各室外回路(21a,21b)のバイパス管(16)とのそれぞれに対して熱力学的分析を行う。各室内回路(22)に対する熱力学的分析におけるコントローラ(50)の動作、及び各室外回路(21)のバイパス管(16)に対する熱力学的分析におけるコントローラ(50)の動作は、上記実施形態2と同じである。各室内回路(22)の熱力学的分析で作成されるT−s線図は図16(A)によって表されり、室外回路(21)のバイパス管(16)の熱力学的分析で作成されるT−s線図は図16(B)によって表される。 The controller (50) performs thermodynamic analysis on each of the indoor circuits (22a, 22b, 22c) and the bypass pipes (16) of the outdoor circuits (21a, 21b). The operation of the controller (50) in the thermodynamic analysis for each indoor circuit (22) and the operation of the controller (50) in the thermodynamic analysis for the bypass pipe (16) of each outdoor circuit (21) are as described in the second embodiment. Is the same. The T-s diagram created by the thermodynamic analysis of each indoor circuit (22) is represented by FIG. 16 (A), and is created by the thermodynamic analysis of the bypass pipe (16) of the outdoor circuit (21). The T-s diagram is represented by FIG.
この変形例では、損失算出部(52)において、主回路(66)の回路構成部品で生じる損失の値を算出する動作が、上記実施形態2とは異なっている。分岐回路(67)の回路構成部品で生じる損失の値を算出する動作は、上記実施形態2と同様であるため、説明は省略する。以下では、主回路(66)の回路構成部品のうち第1室外回路(21a)の回路構成部品で生じる損失の値を算出する動作について説明する。 In this modification, the operation of calculating the value of loss generated in the circuit components of the main circuit (66) in the loss calculation unit (52) is different from that of the second embodiment. Since the operation for calculating the value of the loss generated in the circuit components of the branch circuit (67) is the same as that of the second embodiment, the description thereof is omitted. Below, the operation | movement which calculates the value of the loss which arises in the circuit component of a 1st outdoor circuit (21a) among the circuit components of a main circuit (66) is demonstrated.
損失算出部(52)は、主回路(66)の回路構成部品、具体的には圧縮機(30)や室外熱交換器(34)や第1室外膨張弁(36a)で生じる損失の値を、以下に示す式15を用いて算出する。
式15:R=ΣB×GY+C×Gb1
The loss calculation unit (52) calculates the value of loss generated in the circuit components of the main circuit (66), specifically, the compressor (30), the outdoor heat exchanger (34), and the first outdoor expansion valve (36a). The calculation is performed using
Formula 15: R = ΣB × G Y + C × G b1
上記式15において、Rは主回路(66)の回路構成部品の損失の値を表し、Bは室内回路(22)のT−s線図において主回路(66)の回路構成部品で生じる損失に対応する領域の面積を表し、GYはBの値を算出した室内回路(22)に対して第1室外回路(21a)から流入する冷媒流量(G1−1,G2−1,G3−1)を表し、Cは第1室外回路(21a)のバイパス管(16)のT−s線図において主回路(66)の回路構成部品で生じるに対応する領域の面積を表している。
In the
上記式15では、圧縮機(30)で生じる損失の値が、第1圧縮機(30a)で生じる損失と、第2圧縮機(30b)で生じる損失との合計として算出される。損失算出部(52)は、圧縮機(30)で生じる損失の値を、第1圧縮機(30a)から吐出される冷媒流量GInv−Aと、第2圧縮機(30b)から吐出される冷媒流量GStd−Aとの比率を用いて按分することによって、各圧縮機(30a,30b)で生じる損失の値を算出する。
In the
《発明の実施形態3》
本発明の実施形態3について説明する。実施形態3は、本発明に係る冷凍装置(10)である。この冷凍装置(10)は、給湯機能を有する冷凍装置として構成されている。
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具体的に、この冷凍装置(10)は、図19に示すように、水が流通する水流通回路(75)と、水流通回路(75)の水を冷媒回路(20)の冷媒と熱交換させて加熱するための給湯用熱交換器(76)とを備えている。水流通回路(75)は、流体用部品(12,14,28,75,76b)を構成している。水流通回路(75)には、水道水が流通する。なお、冷媒回路(20)には、冷媒として二酸化炭素が充填されている。この冷凍装置(10)は、上記実施形態1の変形例と同様に、冷媒回路(20)において超臨界サイクルが行われるように構成されている。 Specifically, as shown in FIG. 19, the refrigeration apparatus (10) includes a water circulation circuit (75) through which water flows, and heat exchange between water in the water circulation circuit (75) and refrigerant in the refrigerant circuit (20). And a hot water supply heat exchanger (76) for heating. The water circulation circuit (75) constitutes fluid parts (12, 14, 28, 75, 76b). Tap water circulates in the water distribution circuit (75). The refrigerant circuit (20) is filled with carbon dioxide as a refrigerant. This refrigeration apparatus (10) is configured such that a supercritical cycle is performed in the refrigerant circuit (20), as in the modification of the first embodiment.
給湯用熱交換器(76)は、冷媒回路(20)に設けられる第1流路(76a)と、水流通回路(75)に設けられる第2流路(76b)とを備えている。第2流路(76b)は、流体用部品(12,14,28,75,76b)を構成している。給湯用熱交換器(76)では、第1流路(76a)と第2流路(76b)とが互いに隣接する状態で配置されている。また、給湯用熱交換器(76)は、第1流路(76a)の入口と第2流路(76b)の出口とが同じ側になって第1流路(76a)の出口と第2流路(76b)の入口とが同じ側になる対向流式に構成されている。 The hot water supply heat exchanger (76) includes a first flow path (76a) provided in the refrigerant circuit (20) and a second flow path (76b) provided in the water circulation circuit (75). The second channel (76b) constitutes a fluid component (12, 14, 28, 75, 76b). In the hot water supply heat exchanger (76), the first flow path (76a) and the second flow path (76b) are arranged adjacent to each other. In addition, the hot water supply heat exchanger (76) has the first channel (76a) outlet and the second channel (76b) outlet on the same side, and the first channel (76a) outlet and the second channel (76a). It is configured in a counterflow type in which the inlet of the channel (76b) is on the same side.
給湯用熱交換器(76)では、第1流路(76a)の冷媒と第2流路(76b)の水との熱交換が行われる。この熱交換によって、第1流路(76a)の高圧高温の冷媒は冷却され、第2流路(76b)の水は加熱される。 In the hot water supply heat exchanger (76), heat exchange is performed between the refrigerant in the first flow path (76a) and the water in the second flow path (76b). By this heat exchange, the high-pressure and high-temperature refrigerant in the first channel (76a) is cooled, and the water in the second channel (76b) is heated.
この実施形態3の冷媒回路(20)における冷凍サイクルのT−s線図では、図20に示すように、(d)の領域に対する、(a)の領域と(e)の領域と(f)の領域との境界線が、第2流路(76b)の入口の水温(Tin)と第2流路(76b)の出口の水温(Tout)との温度差の分だけ、傾いている。給湯用熱交換器(76)が対向流式に構成されているので、上記実施形態1や上記実施形態2とは異なり、第1流路(76a)の冷媒が熱交換する流体(水)の温度が、出口に近づくに従って低下するためである。 In the Ts diagram of the refrigeration cycle in the refrigerant circuit (20) of the third embodiment, as shown in FIG. 20, the region (a), the region (e), and the region (f) with respect to the region (d). The boundary line with the region is inclined by the temperature difference between the water temperature (Tin) at the inlet of the second channel (76b) and the water temperature (Tout) at the outlet of the second channel (76b). Since the hot water supply heat exchanger (76) is configured in a counterflow manner, unlike the first and second embodiments, the refrigerant (water) in which the refrigerant in the first flow path (76a) exchanges heat is used. This is because the temperature decreases as it approaches the outlet.
なお、図20において(a)の領域は、逆カルノーサイクルの仕事量を表している。(b)の領域は、室内熱交換器(37)における吸熱量を表している。(c)の領域は、室内熱交換器(37)で生じる損失を表している。(d)の領域は、第1流路(76a)で生じる損失を表している。(e)の領域は、冷媒が膨張弁(36)を通過する際の摩擦損失を表している。(f)の領域は、圧縮機(30)における機械摩擦による損失を表している。 In FIG. 20, the area (a) represents the work amount of the reverse Carnot cycle. The area (b) represents the endothermic amount in the indoor heat exchanger (37). The area (c) represents the loss that occurs in the indoor heat exchanger (37). The region (d) represents the loss that occurs in the first flow path (76a). The region (e) represents the friction loss when the refrigerant passes through the expansion valve (36). The region (f) represents the loss due to mechanical friction in the compressor (30).
この実施形態3では、コントローラ(50)が、上記実施形態1や上記実施形態2の診断対象部品に加えて、水流通回路(75)や給湯用熱交換器(76)を診断対象部品としている。第1流路(76a)で生じる損失は、給湯用熱交換器(76)における熱交換の状態を反映しており、第1流路(76a)の状態だけでなく、第2流路(76b)の状態や水流通回路(75)の状態に対応している。診断部(54)は、第1流路(76a)で生じる損失の値に基づいて、第2流路(76b)の状態や水流通回路(75)の状態を診断する。 In the third embodiment, the controller (50) uses the water circulation circuit (75) and the hot water supply heat exchanger (76) as diagnostic target components in addition to the diagnostic target components of the first and second embodiments. . The loss that occurs in the first flow path (76a) reflects the state of heat exchange in the hot water supply heat exchanger (76), and not only the state of the first flow path (76a) but also the second flow path (76b). ) And water circulation circuit (75). The diagnosis unit (54) diagnoses the state of the second channel (76b) and the state of the water circulation circuit (75) based on the value of the loss generated in the first channel (76a).
《発明の実施形態4》
本発明の実施形態4について説明する。本実施形態4は、本発明に係る冷凍装置(10)の分析装置(60)である。この分析装置(60)は、上記実施形態1や実施形態2や実施形態3のような冷凍装置(10)の状態を分析して、その構成部品の状態を診断するように構成されている。
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−分析装置の構成−
本発明の実施形態4の分析装置(60)は、図21に示すように、互いに通信回線(63)で接続された第1構成部(47)と第2構成部(48)とから構成されている。
-Configuration of analyzer-
As shown in FIG. 21, the analyzer (60) according to the fourth embodiment of the present invention includes a first component (47) and a second component (48) connected to each other via a communication line (63). ing.
第1構成部(47)は、冷媒状態検出センサ(65)を備えている。冷媒状態検出センサ(65)は、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを検出するために必要となる冷媒回路(20)の冷媒の状態を検出するためのセンサである。具体的に、冷媒状態検出センサ(65)は、上記実施形態1の冷媒回路(20)と同じ位置の6つの温度センサ(45)、及び6つの圧力センサ(46)から構成されている。 The first component (47) includes a refrigerant state detection sensor (65). The refrigerant state detection sensor (65) is a sensor for detecting the refrigerant state of the refrigerant circuit (20) necessary for detecting the refrigerant temperature and entropy at the outlet and inlet of each main component device. Specifically, the refrigerant state detection sensor (65) includes six temperature sensors (45) and six pressure sensors (46) at the same position as the refrigerant circuit (20) of the first embodiment.
第2構成部(48)は、冷媒状態検出部(51)と損失算出部(52)と損失記憶部(53)と診断部(54)と表示部(55)とを備えている。この第2構成部(48)は、電子計算機として構成され、冷凍装置(10)とは異なる建物に設けられている。なお、冷媒状態検出部(51)、損失算出部(52)、損失記憶部(53)、診断部(54)、及び表示部(55)は、上記実施形態1のものと概ね同じであるため、これらの構成や動作についての説明は省略する。 The second component (48) includes a refrigerant state detection unit (51), a loss calculation unit (52), a loss storage unit (53), a diagnosis unit (54), and a display unit (55). The second component (48) is configured as an electronic computer and is provided in a building different from the refrigeration apparatus (10). The refrigerant state detection unit (51), the loss calculation unit (52), the loss storage unit (53), the diagnosis unit (54), and the display unit (55) are substantially the same as those in the first embodiment. Description of these configurations and operations will be omitted.
この実施形態4の分析装置(60)は、接続された冷凍装置(10)のそれぞれについて診断対象部品(回路構成部品や流体用部品(12,14,28,75,76b))の状態を診断するように構成されている。その際、冷媒状態検出センサ(65)の計測値が、第1構成部(47)から第2構成部(48)へ送信される。冷媒状態検出部(51)は、第1構成部(47)から送信された温度センサ(45)の計測値や圧力センサ(46)の計測値を用いて、該冷凍装置(10)の各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを検出する。 The analyzer (60) of the fourth embodiment diagnoses the state of the parts to be diagnosed (circuit components and fluid parts (12, 14, 28, 75, 76b)) for each of the connected refrigeration apparatuses (10). Is configured to do. At that time, the measurement value of the refrigerant state detection sensor (65) is transmitted from the first component (47) to the second component (48). The refrigerant state detection unit (51) uses the measurement value of the temperature sensor (45) and the measurement value of the pressure sensor (46) transmitted from the first component unit (47) to each main component of the refrigeration apparatus (10). Detect the refrigerant temperature and entropy at the outlet and inlet of the component.
この実施形態4では、表示部(55)に、診断対象部品の状態に関する診断結果が表示される。表示部(55)に表示された診断結果は、例えば冷凍装置(10)に関して専門的な知識を有する者が冷凍装置(10)のユーザーに代わって確認を行う。このため、診断対象部品の状態をより的確に把握することができるので、冷凍装置(10)の異常を確実に発見できる。また、冷凍装置(10)の故障を未然に防ぐことも可能になる。 In the fourth embodiment, the diagnosis result related to the state of the diagnosis target component is displayed on the display unit (55). The diagnosis result displayed on the display unit (55) is confirmed on behalf of the user of the refrigeration apparatus (10) by, for example, a person who has specialized knowledge about the refrigeration apparatus (10). For this reason, since the state of the diagnostic object part can be grasped more accurately, an abnormality of the refrigeration apparatus (10) can be reliably detected. It is also possible to prevent a failure of the refrigeration apparatus (10).
なお、表示部(55)が、各回路構成部品で生じる損失の値を併せて表示してもよい。これにより、各回路構成部品で生じる損失の値の変化を個別に把握することが可能になる。 Note that the display unit (55) may also display the value of loss generated in each circuit component. As a result, it is possible to individually grasp the change in the value of loss generated in each circuit component.
ここで、通信回線を利用して冷凍装置を診断する従来の冷凍装置の診断装置では、冷凍装置(10)から送信されるエラーコードをカウントすることによって冷凍装置(10)の状態を診断していた。しかし、従来の診断装置では、予めエラーコードが設定された項目しか診断を行うことができない。また、1つの原因が複数の項目に対してカウントされる場合がある。つまり、異常がない項目も異常があるものとしてカウントされるおそれがある。従って、的確な診断を行うことが困難であった。 Here, in a conventional refrigeration apparatus diagnosis device that diagnoses a refrigeration apparatus using a communication line, the state of the refrigeration apparatus (10) is diagnosed by counting error codes transmitted from the refrigeration apparatus (10). It was. However, the conventional diagnostic apparatus can only diagnose items for which an error code has been set in advance. One cause may be counted for a plurality of items. That is, there is a possibility that an item having no abnormality is counted as having an abnormality. Therefore, it has been difficult to make an accurate diagnosis.
これに対して、T−s線図で表される各回路構成部品で生じる損失の値を用いることで、表示部(55)を見た者が、従来のように予め設定した項目に制限されることなく、様々な項目について診断を行うことができる。また、各回路構成部品で生じる損失の値が、その回路構成部品の状態や流体用部品(12,14,28,75,76b)の状態に対応している。従って、損失の値に対応する部品の状態が的確に把握されるので、異常がない回路構成部品が異常であると判断されることはなく、従来に比べて的確な診断を行うことができる。 On the other hand, by using the value of loss generated in each circuit component represented by the Ts diagram, the person who viewed the display unit (55) is limited to items set in advance as in the past. Diagnosis can be made for various items without any problems. Moreover, the value of the loss generated in each circuit component corresponds to the state of the circuit component and the state of the fluid component (12, 14, 28, 75, 76b). Therefore, since the state of the component corresponding to the loss value is accurately grasped, it is not determined that a circuit component having no abnormality is abnormal, and an accurate diagnosis can be performed as compared with the conventional case.
−実施形態4の変形例−
この変形例では、冷媒状態検出部(51)と損失算出部(52)と損失記憶部(53)と診断部(54)と表示部(55)のうち冷媒状態検出部(51)が、第1構成部(47)に設けられている。なお、冷媒状態検出部(51)と損失算出部(52)を第1構成部(47)に設けてもよいし、冷媒状態検出部(51)と損失算出部(52)と損失記憶部(53)と診断部(54)とを第1構成部(47)に設けてもよい。
-Modification of Embodiment 4-
In this modification, the refrigerant state detection unit (51) among the refrigerant state detection unit (51), the loss calculation unit (52), the loss storage unit (53), the diagnosis unit (54), and the display unit (55) One component (47) is provided. The refrigerant state detection unit (51) and the loss calculation unit (52) may be provided in the first component (47), or the refrigerant state detection unit (51), the loss calculation unit (52), and the loss storage unit ( 53) and the diagnosis unit (54) may be provided in the first component (47).
《発明の実施形態5》
本発明の実施形態5について説明する。本実施形態5は、本発明に係る冷凍装置(10)の分析装置(60)である。この分析装置(60)は、上記実施形態1や実施形態2や実施形態3のような冷凍装置(10)の状態を分析して、その構成部品の状態を診断するように構成されている。
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−分析装置の構成−
本発明の実施形態5の分析装置(60)は、図22に示すように、計算部(70)と、冷媒状態検出センサ(65)とを備えている。計算部(70)は、冷媒状態検出部(51)と損失算出部(52)と損失記憶部(53)と診断部(54)と表示部(55)とを備えている。計算部(70)は、電子計算機として構成されている。
-Configuration of analyzer-
As shown in FIG. 22, the analyzer (60) of
冷媒状態検出センサ(65)は、5つの温度センサから構成されている。冷凍装置(10)の状態を診断する際に冷房運転が行われている場合には、図22に示すように、第1温度センサ(65a)が圧縮機(30)の吸入側に取り付けられ、第2温度センサ(65b)が圧縮機(30)の吐出側に取り付けられ、第3温度センサ(65c)が室外熱交換器(34)の液側に取り付けられ、第4温度センサ(65d)が室外熱交換器(34)に取り付けられ、第5温度センサ(65e)が室内熱交換器(37)に取り付けられる。各温度センサ(65)は、リード線(64)を介して計算部(70)に接続される。 The refrigerant state detection sensor (65) includes five temperature sensors. When the cooling operation is performed when diagnosing the state of the refrigeration apparatus (10), as shown in FIG. 22, the first temperature sensor (65a) is attached to the suction side of the compressor (30), The second temperature sensor (65b) is attached to the discharge side of the compressor (30), the third temperature sensor (65c) is attached to the liquid side of the outdoor heat exchanger (34), and the fourth temperature sensor (65d) It is attached to the outdoor heat exchanger (34), and the fifth temperature sensor (65e) is attached to the indoor heat exchanger (37). Each temperature sensor (65) is connected to the calculation unit (70) via a lead wire (64).
冷媒状態検出部(51)は、各温度センサ(65)により計測される5つの温度の測定値から、圧縮機(30)の入口及び出口、膨張弁(36)の入口及び出口、室外熱交換器(34)の入口及び出口、室内熱交換器(37)の入口及び出口の8つの位置の冷媒の温度及びエントロピを検出するように構成されている。 The refrigerant state detection unit (51) calculates the inlet and outlet of the compressor (30), the inlet and outlet of the expansion valve (36), and outdoor heat exchange from the measured values of the five temperatures measured by the temperature sensors (65). It is configured to detect the temperature and entropy of the refrigerant at eight positions of the inlet and outlet of the vessel (34) and the inlet and outlet of the indoor heat exchanger (37).
なお、室外熱交換器(34)の入口の冷媒の温度及びエントロピは、圧縮機(30)の出口における値と同じ値として検出される。膨張弁(36)の入口の冷媒の温度及びエントロピは、室外熱交換器(34)の出口における値と同じ値として検出される。膨張弁(36)の出口の冷媒の温度及びエントロピは、室内熱交換器(37)の入口における値と同じ値として検出される。室内熱交換器(37)の出口の冷媒の温度及びエントロピは、圧縮機(30)の入口における値と同じ値として検出される。 Note that the refrigerant temperature and entropy at the inlet of the outdoor heat exchanger (34) are detected as the same values as those at the outlet of the compressor (30). The refrigerant temperature and entropy at the inlet of the expansion valve (36) are detected as the same values as those at the outlet of the outdoor heat exchanger (34). The refrigerant temperature and entropy at the outlet of the expansion valve (36) are detected as the same value as the value at the inlet of the indoor heat exchanger (37). The refrigerant temperature and entropy at the outlet of the indoor heat exchanger (37) are detected as the same values as those at the inlet of the compressor (30).
損失算出部(52)と損失記憶部(53)と診断部(54)と表示部(55)とは、上記実施形態1のものと概ね同じであるため、これらの構成についての説明は省略する。 Since the loss calculation unit (52), the loss storage unit (53), the diagnosis unit (54), and the display unit (55) are substantially the same as those of the first embodiment, description of these configurations is omitted. .
−診断装置の動作−
分析装置(60)が診断対象部品の状態を診断する時の動作について説明する。診断対象部品の状態の診断は、冷房運転中でも暖房運転中でも行うことができる。以下では、冷房運転中に診断を行う場合について説明する。なお、損失記憶部(53)と診断部(54)と表示部(55)の動作は、上記実施形態1の動作と概ね同じであるため、冷媒状態検出部(51)の動作についてのみ説明する。
-Operation of the diagnostic device-
The operation when the analyzer (60) diagnoses the state of the part to be diagnosed will be described. The diagnosis of the state of the diagnosis target component can be performed during the cooling operation or the heating operation. Below, the case where a diagnosis is performed during the cooling operation will be described. Since the operations of the loss storage unit (53), the diagnosis unit (54), and the display unit (55) are substantially the same as those of the first embodiment, only the operation of the refrigerant state detection unit (51) will be described. .
まず、冷媒状態検出部(51)は、第4温度センサ(65d)の計測値を室外熱交換器(34)における冷媒の凝縮温度として検出し、該凝縮温度における冷媒の飽和圧力を算出して、該飽和圧力を冷凍サイクルの高圧圧力として検出する。また、冷媒状態検出部(51)は、第5温度センサ(65e)の計測値を室内熱交換器(37)における冷媒の蒸発温度として検出し、該蒸発温度における冷媒の飽和圧力を算出して、該飽和圧力を冷凍サイクルの定圧圧力として検出する。 First, the refrigerant state detection unit (51) detects the measurement value of the fourth temperature sensor (65d) as the refrigerant condensation temperature in the outdoor heat exchanger (34), and calculates the refrigerant saturation pressure at the condensation temperature. The saturation pressure is detected as the high pressure of the refrigeration cycle. The refrigerant state detector (51) detects the measurement value of the fifth temperature sensor (65e) as the refrigerant evaporation temperature in the indoor heat exchanger (37), and calculates the refrigerant saturation pressure at the evaporation temperature. The saturation pressure is detected as a constant pressure of the refrigeration cycle.
次に、冷媒状態検出部(51)は、第1温度センサ(65a)の計測値と冷凍サイクルの低圧圧力とを用いて圧縮機(30)の入口の冷媒のエントロピを算出する。これにより、圧縮機(30)の入口の冷媒の温度及びエントロピが把握される。 Next, the refrigerant state detector (51) calculates the entropy of the refrigerant at the inlet of the compressor (30) using the measured value of the first temperature sensor (65a) and the low pressure of the refrigeration cycle. Thereby, the temperature and entropy of the refrigerant | coolant of the inlet_port | entrance of a compressor (30) are grasped | ascertained.
次に、冷媒状態検出部(51)は、第2温度センサ(65b)の計測値と冷凍サイクルの高圧圧力とを用いて圧縮機(30)の出口の冷媒のエントロピを算出する。これにより、圧縮機(30)の出口の冷媒の温度及びエントロピが把握される。 Next, the refrigerant state detector (51) calculates the entropy of the refrigerant at the outlet of the compressor (30) using the measured value of the second temperature sensor (65b) and the high pressure of the refrigeration cycle. Thereby, the temperature and entropy of the refrigerant | coolant of the exit of a compressor (30) are grasped | ascertained.
次に、冷媒状態検出部(51)は、第3温度センサ(65c)の計測値と冷凍サイクルの高圧圧力を用いて、凝縮器となる室外熱交換器(34)の出口の冷媒のエントロピ及びエンタルピを算出する。これにより、室外熱交換器(34)の出口の冷媒の温度及びエントロピが把握される。 Next, the refrigerant state detection unit (51) uses the measured value of the third temperature sensor (65c) and the high pressure of the refrigeration cycle, and the entropy of the refrigerant at the outlet of the outdoor heat exchanger (34) serving as a condenser and Calculate the enthalpy. Thereby, the temperature and entropy of the refrigerant | coolant of the exit of an outdoor heat exchanger (34) are grasped | ascertained.
最後に、冷媒状態検出部(51)は、第5温度センサ(65e)の計測値を蒸発器となる室内熱交換器(37)の入口の冷媒の温度とする。そして、冷媒状態検出部(51)は、室外熱交換器(34)の出口の冷媒のエンタルピを用いて、室内熱交換器(37)の入口の冷媒のエントロピを算出する。これにより、室内熱交換器(37)の入口の冷媒の温度及びエントロピが把握される。 Finally, the refrigerant state detector (51) uses the measured value of the fifth temperature sensor (65e) as the refrigerant temperature at the inlet of the indoor heat exchanger (37) serving as an evaporator. And a refrigerant | coolant state detection part (51) calculates the entropy of the refrigerant | coolant of the inlet_port | entrance of an indoor heat exchanger (37) using the enthalpy of the refrigerant | coolant of the exit of an outdoor heat exchanger (34). Thereby, the temperature and entropy of the refrigerant | coolant of the inlet_port | entrance of an indoor heat exchanger (37) are grasped | ascertained.
この実施形態5では、冷凍装置(10)に関して専門的な知識を有する者が、この冷凍装置(10)の分析装置(60)を持ち運ぶことによって、冷凍装置(10)が設置されている場所で診断対象部品の状態の診断を行うことが可能になる。従って、冷凍装置(10)に関して専門的な知識を有する者が、冷凍装置(10)のユーザーに代わって、診断対象部品の状態をその場で的確に診断することができる。また、冷凍装置(10)の分析装置(60)は冷媒状態検出センサ(65)を備えているので、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを検出するためのセンサを備えていない冷凍装置(10)に対しても、診断対象部品の状態の診断を行うことが可能である。 In the fifth embodiment, a person who has specialized knowledge about the refrigeration apparatus (10) carries the analyzer (60) of the refrigeration apparatus (10) so that the refrigeration apparatus (10) is installed at the place where the refrigeration apparatus (10) is installed. It becomes possible to diagnose the state of the part to be diagnosed. Therefore, a person who has specialized knowledge about the refrigeration apparatus (10) can accurately diagnose the state of the diagnostic target part on the spot in place of the user of the refrigeration apparatus (10). Moreover, since the analyzer (60) of the refrigeration apparatus (10) includes the refrigerant state detection sensor (65), it includes a sensor for detecting the temperature and entropy of the refrigerant at the outlet and inlet of each main component device. It is possible to diagnose the state of the part to be diagnosed even for the refrigeration apparatus (10) that is not present.
また、この実施形態5では、冷媒状態検出センサ(65)が圧力センサを備えていなくても、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピが算出される。従って、簡易に取り付けられる温度センサ(65)によって、診断対象部品の状態の診断を容易に行うことができる。 In the fifth embodiment, even if the refrigerant state detection sensor (65) does not include a pressure sensor, the temperature and entropy of the refrigerant at the outlet and the inlet of each main component device are calculated. Therefore, it is possible to easily diagnose the state of the part to be diagnosed by the temperature sensor (65) that is easily attached.
なお、この実施形態5の冷媒状態検出部(51)は、上記実施形態1から実施形態3の冷凍装置(10)のコントローラ(50)や、上記実施形態4の分析装置(60)にも適用可能である。この場合は、本実施形態5で温度センサ(65)を取り付けた位置に5つの温度センサ(45)を設けるだけで、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを検出することが可能である。
In addition, the refrigerant | coolant state detection part (51) of this
−実施形態5の変形例−
この変形例では、分析装置(60)が、冷媒状態検出センサ(65)を備えていない。分析装置(60)は、リード線を介して冷凍装置(10)に接続される。冷凍装置(10)には、上記実施形態1と同様の温度センサ(45)及び圧力センサ(46)が設けられている。
-Modification of Embodiment 5-
In this modification, the analyzer (60) does not include the refrigerant state detection sensor (65). The analyzer (60) is connected to the refrigeration apparatus (10) via a lead wire. The refrigeration apparatus (10) is provided with the same temperature sensor (45) and pressure sensor (46) as in the first embodiment.
この変形例の分析装置(60)では、接続された冷凍装置(10)について診断対象部品の状態の診断が行われる。その際、温度センサ(45)及び圧力センサ(46)の計測値が、冷凍装置(10)から計算部(70)へ送信される。冷媒状態検出部(51)は、冷凍装置(10)から送信された温度センサ(45)の計測値や圧力センサ(46)の計測値を用いて、該冷凍装置(10)の各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを検出する。 In the analysis apparatus (60) of this modification, the diagnosis of the state of the diagnosis target component is performed for the connected refrigeration apparatus (10). At that time, the measured values of the temperature sensor (45) and the pressure sensor (46) are transmitted from the refrigeration apparatus (10) to the calculator (70). The refrigerant state detection unit (51) uses the measurement value of the temperature sensor (45) and the measurement value of the pressure sensor (46) transmitted from the refrigeration apparatus (10), and each main component device of the refrigeration apparatus (10). The temperature and entropy of the refrigerant at the outlet and the inlet are detected.
《その他の実施形態》
上記実施形態は、以下の変形例のように構成してもよい。
<< Other Embodiments >>
You may comprise the said embodiment like the following modifications.
−第1変形例−
上記実施形態について、診断部(54)が、各回路構成部品で生じる損失の値の分布状況に基づいて診断対象部品の状態を診断するようにしてもよい。具体的に、診断部(54)は、全体の損失に対する各回路構成部品で生じる損失の割合に基づいて、診断対象部品の状態を診断する。この場合、損失記憶部(53)には、正常な運転状態の平均的な損失分布を記憶させておく。例えば、診断部(54)は、診断時における圧縮機(30)における機械摩擦による損失の割合が、正常な運転状態に比べて10%以上大きくなっていると、圧縮機(30)が故障状態であると判定する。これにより、診断時の全体の損失の合計値が正常な運転状態の合計値と大きく異なるために各主要構成機器で生じる損失毎の比較が難しい場合であっても、診断対象部品の状態を診断することも可能である。
-First modification-
About the said embodiment, you may make it a diagnosis part (54) diagnose the state of a diagnostic object part based on the distribution condition of the value of the loss which arises in each circuit component. Specifically, the diagnosis unit (54) diagnoses the state of the diagnosis target component based on the ratio of the loss generated in each circuit component to the total loss. In this case, the loss storage unit (53) stores an average loss distribution in a normal operation state. For example, the diagnosis unit (54) indicates that the compressor (30) is in a failed state when the ratio of loss due to mechanical friction in the compressor (30) at the time of diagnosis is greater than 10% compared to the normal operating state. It is determined that This makes it possible to diagnose the status of parts to be diagnosed even when it is difficult to compare the losses for each major component device because the total loss at diagnosis is significantly different from the total value for normal operating conditions. It is also possible to do.
−第2変形例−
上記実施形態について、診断部(54)が、正常な運転状態からの損失分布の変化パターンを総合的に解析することにより、診断対象部品の状態を診断するようにしてもよい。
-Second modification-
About the said embodiment, you may make it a diagnosis part (54) diagnose the state of components to be diagnosed by comprehensively analyzing the change pattern of the loss distribution from a normal driving | running state.
−第3変形例−
上記実施形態について、診断部(54)が、各回路構成部品で生じる損失の値の径時変化に基づいて診断対象部品の状態を診断するようにしてもよい。診断部(54)は、例えば、空調負荷が増加している時の回路構成部品の損失の経時変化パターンと、診断対象部品が劣化傾向にある時の回路構成部品の損失の経時変化パターンとを識別することによって、診断対象部品の状態を診断する。
-Third modification-
About the said embodiment, you may make it a diagnosis part (54) diagnose the state of a diagnostic object part based on the time change of the value of the loss which arises in each circuit component. The diagnosis unit (54), for example, shows a temporal change pattern of the loss of the circuit component when the air conditioning load is increased and a temporal change pattern of the loss of the circuit component when the diagnosis target component is in a deterioration tendency. By identifying, the state of the component to be diagnosed is diagnosed.
例えば、診断部(54)は、図23(A)に示すように、逆カルノーサイクルの仕事量が比較的大きく増加している場合には、空調負荷の増加によって冷媒の循環量が増加したために損失の値が増加しているので、回路構成部品の損失が増加しても診断対象部品が劣化傾向にあると判断しない。 For example, as shown in FIG. 23 (A), the diagnosis unit (54), when the work amount of the reverse Carnot cycle is relatively large, is because the circulation amount of the refrigerant has increased due to an increase in the air conditioning load. Since the loss value increases, it is not determined that the diagnosis target component is in a deterioration tendency even if the loss of the circuit component increases.
一方、診断部(54)は、図23(B)に示すように、逆カルノーサイクルの仕事量がほとんど変化していない場合には、空調負荷が増加していない、つまり冷媒の循環量が増加していないのに損失が増加しているので、損失の値が増加した回路構成部品に対応する部分が劣化傾向にあると判断する。この場合、診断部(54)は、空調負荷の変化に基づいて室内空間の窓が開放状態であることを検知して、窓を閉めるように表示部(55)に表示することも可能である。 On the other hand, as shown in FIG. 23B, the diagnosis unit (54) indicates that the air-conditioning load has not increased, that is, the refrigerant circulation amount has increased when the work amount of the reverse Carnot cycle has hardly changed. Although the loss has increased, the portion corresponding to the circuit component having the increased loss value is determined to be in a deterioration tendency. In this case, the diagnosis unit (54) can detect that the window of the indoor space is open based on a change in the air conditioning load, and can display the window on the display unit (55) so as to close the window. .
なお、冷凍装置(10)の起動時の回路構成部品の損失の経時変化パターンや、蒸発器に付着した氷を融解させるデフロスト運転時の回路構成部品の損失の経時変化パターンなども、診断対象部品の状態の診断に用いることが可能である。 In addition, the time-dependent change pattern of the loss of circuit components when starting the refrigeration system (10) and the time-dependent change pattern of the loss of circuit components during defrost operation that melts ice attached to the evaporator are also parts to be diagnosed. It is possible to use for the diagnosis of the condition.
−第4変形例−
上記実施形態1について、膨張弁(36)の入口及び出口の冷媒の温度とエントロピを直接検出するための温度センサ(45)と圧力センサ(46)を設けてもよい。具体的に、室外熱交換器(34)と膨張弁(36)の間と、膨張弁(36)と室外回路(21)のガス側端との間に温度センサ(45)及び圧力センサ(46)を設ける。これにより、室外熱交換器(34)と膨張弁(36)とを接続する冷媒配管や、膨張弁(36)と室内熱交換器(37)とを接続する冷媒配管の状態も、診断対象部品として診断することが可能になる。
-Fourth modification-
About the said
また、上記実施形態1について、温度センサ(45)と圧力センサ(46)を4組設けるようにしてもよい。具体的に、上記実施形態1とは異なり、室外熱交換器(34)と四路切換弁(33)の間と、室内回路(22)のガス側端と室内熱交換器(37)の間とには、温度センサ(45)及び圧力センサ(46)を設けない。 In the first embodiment, four sets of the temperature sensor (45) and the pressure sensor (46) may be provided. Specifically, unlike the first embodiment, between the outdoor heat exchanger (34) and the four-way switching valve (33), between the gas side end of the indoor circuit (22) and the indoor heat exchanger (37). Are not provided with a temperature sensor (45) and a pressure sensor (46).
また、上記実施形態1、上記実施形態2、上記実施形態3について、圧力センサ(46)を高圧冷媒の圧力を計測するものと低圧冷媒の圧力を計測するものとの2つだけにしてもよい。例えば、吸入圧力センサ(46a)と吐出圧力センサ(46b)のみを冷媒回路(20)に設ける。この場合、吐出圧力センサ(46b)の測定値を用いて放熱器となる熱交換器(34,37)の入口と出口のエントロピを算出し、吸入圧力センサ(46a)の測定値を用いて蒸発器となる熱交換器(34,37)の入口と出口のエントロピを算出する。
Moreover, about the said
また、上記実施形態1、上記実施形態2、上記実施形態3について、吐出圧力センサ(46b)を設けずに、放熱器となる熱交換器(34,37)に温度センサを設け、その温度センサの計測値を用いて冷凍サイクルの高圧圧力を算出してもよい。また、吸入圧力センサ(46a)を設けずに、蒸発器となる熱交換器(34,37)に温度センサを設け、その温度センサの計測値を用いて冷凍サイクルの低圧圧力を算出してもよい。
Moreover, about the said
−第5変形例−
上記実施形態について、損失記憶部(53)が記憶する損失基準値を算出するための損失記憶運転を行うようにしてもよい。損失記憶運転は、冷凍装置(10)が正常な運転状態になる時(例えば冷凍装置(10)の設置直後や製品出荷前)に行われる。損失記憶運転では、損失算出部(52)が算出する各回路構成部品で生じる損失の値を損失記憶部(53)に記憶させる。なお、損失記憶運転を製品出荷前に行うことで、損失算出部(52)が算出する損失の値に基づいて不良品の検出を行うことが可能になる。
-Fifth modification-
About the said embodiment, you may make it perform the loss memory | storage driving | operation for calculating the loss reference value which a loss memory | storage part (53) memorize | stores. The loss memory operation is performed when the refrigeration apparatus (10) is in a normal operation state (for example, immediately after installation of the refrigeration apparatus (10) or before product shipment). In the loss memory operation, a loss value generated in each circuit component calculated by the loss calculation unit (52) is stored in the loss storage unit (53). By performing the loss memory operation before shipping the product, it becomes possible to detect a defective product based on the loss value calculated by the loss calculation unit (52).
−第6変形例−
上記実施形態について、表示部(55)が、回路構成部品毎の損失の値や、回路構成部品毎の損失の値を図表化したものを表示してもよい。例えば、表示部(55)が、図24に示すように、全損失を100%として回路構成部品(主要構成機器)毎の損失の値(瞬時値)の割合を表したパイチャートを表示してもよい。
-Sixth Modification-
About the said embodiment, a display part (55) may display what represented the loss value for every circuit component, and the loss value for every circuit component. For example, as shown in FIG. 24, the display unit (55) displays a pie chart showing the ratio of the loss value (instantaneous value) for each circuit component (main component device) with the total loss as 100%. Also good.
また、表示部(55)が、図25に示すように、回路構成部品(主要構成機器)毎に正常な運転の状態を50%として損失の値(瞬時値)の増減の割合を表したレーダーチャートを表示してもよい。 In addition, as shown in FIG. 25, the display unit (55) displays a rate of increase / decrease in loss value (instantaneous value) assuming that the normal operation state is 50% for each circuit component (main component device). A chart may be displayed.
また、表示部(55)が、図26に示すように、回路構成部品(主要構成機器)毎の損失の値(瞬時値)を電力に換算して表示してもよいし、さらに金額に換算して表示してもよい。 Further, as shown in FIG. 26, the display unit (55) may display the loss value (instantaneous value) for each circuit component (main component device) converted into electric power, and further converted into the amount of money. May be displayed.
また、表示部(55)が、図27に示すように、各回路構成部品(主要構成機器)に対応する点灯部を備えていてもよい。この場合、各回路構成部品の損失の値(瞬時値)が複数値に量子化され、点灯部の状態で各回路構成部品の状態が表される。例えば、各回路構成部品の損失の値を2値に量子化する場合は、正常時に消灯させて異常時に点灯させるように点灯部を構成する。また、各回路構成部品の損失の値を3値に量子化する場合は、正常時に緑色に点灯させて警告時に黄色に点灯させて異常時に赤色に点灯させるように、点灯部を構成する。なお、回路構成部品の損失が故障と判断される状態に近い所定の状態になる場合に警告時と判断する。 Moreover, the display part (55) may be provided with the lighting part corresponding to each circuit component (main component apparatus) as shown in FIG. In this case, the loss value (instantaneous value) of each circuit component is quantized into a plurality of values, and the state of each circuit component is represented by the state of the lighting unit. For example, in the case of quantizing the loss value of each circuit component into a binary value, the lighting unit is configured to turn off when normal and turn on when abnormal. In addition, when quantizing the loss value of each circuit component into three values, the lighting unit is configured to light up in green during normal operation, light up in yellow during warning, and light up in red during abnormality. Note that when a loss of circuit components is in a predetermined state close to a state where it is determined that there is a failure, it is determined that a warning has occurred.
また、表示部(55)が、図28に示すように、回路構成部品(主要構成機器)毎に損失の値の経時変化をそれぞれ別の図表に示してもよい。また、表示部(55)が、図29に示すように、回路構成部品(主要構成機器)毎の損失の値の経時変化を同じ図表に表示してもよい。この場合、外気温度、室内温度、冷房能力などを併せて表示してもよい。 In addition, as shown in FIG. 28, the display unit (55) may show the change over time in the loss value for each circuit component (main component device) in a separate chart. Further, as shown in FIG. 29, the display unit (55) may display the change over time in the value of loss for each circuit component (main component device) on the same chart. In this case, the outside air temperature, the room temperature, the cooling capacity, etc. may be displayed together.
−第7変形例−
上記実施形態1から上記実施形態3について、コントローラ(50)が診断部(54)を有してなくてもよい。また、上記実施形態4及び実施形態5について、分析装置(60)が診断部(54)を有してなくてもよい。これらの場合、表示部(55)には、変化量算出手段(52)が算出する算出値に基づく回路構成部品の損失の状態が表示される。具体的に、回路構成部品毎の損失の値や、回路構成部品毎の損失の値を図表化したものが表示される。回路構成部品の損失の状態は、冷凍装置(10)の状態を診断するため情報として表示される。回路構成部品の損失の状態は、その回路構成部品の状態や、上記流体用部品(12,14,28,75,76b)の状態に対応しているので、例えば、冷凍装置(10)に関して専門的な知識を有する者が、表示部(55)に表示された回路構成部品の損失の状態から、回路構成部品の状態や流体用部品(12,14,28,75,76b)の状態を診断することが可能である。
-Seventh modification-
In the first to third embodiments, the controller (50) may not have the diagnosis unit (54). Moreover, about the said
−第8変形例−
上記実施形態では、熱力学的分析から算出される回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを回路構成部品の各々で生じる損失の値として算出しているが、この冷媒のエネルギー変化の大きさを、各回路構成部品に対応する動力の使途、所要動力、動力配分として算出してもよい。この場合、損失算出部(52)の代わりに、変化量算出手段として、回路構成部品の各々における動力の使途、所要動力、又は動力配分を算出する動力算出部(52)を設ける。
-Eighth Modification-
In the above embodiment, the magnitude of the refrigerant energy change generated in each circuit component calculated from the thermodynamic analysis is calculated as the value of the loss generated in each circuit component. May be calculated as the use of power, required power, and power distribution corresponding to each circuit component. In this case, instead of the loss calculation unit (52), a power calculation unit (52) that calculates the use of power, required power, or power distribution in each circuit component is provided as a change amount calculation unit.
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.
以上説明したように、本発明は、冷凍装置の状態を分析する機能を有する冷凍装置、及び冷凍装置の分析装置について有用である。 As described above, the present invention is useful for a refrigeration apparatus having a function of analyzing the state of a refrigeration apparatus, and an analysis apparatus for a refrigeration apparatus.
10 空気調和装置(冷凍装置)
20 冷媒回路
30 圧縮機(回路構成部品)
34 室外熱交換器(熱交換器、回路構成部品)
36 膨張弁、室外膨張弁(減圧手段、回路構成部品)
37 室内熱交換器(熱交換器、回路構成部品)
39 室内膨張弁(減圧手段、回路構成部品)
45 温度センサ
46 圧力センサ
51 冷媒状態検出部(冷媒状態検出手段)
52 損失算出部(変化量算出手段)
53 損失記憶部(損失記憶手段)
54 診断部(診断手段)
55 表示部(表示手段)
56 流量算出部(流量算出手段)
60 分析装置
65 冷媒状態検出センサ
66 主回路
67 分岐回路
10 Air conditioning equipment (refrigeration equipment)
20 Refrigerant circuit
30 Compressor (circuit components)
34 Outdoor heat exchanger (heat exchanger, circuit components)
36 Expansion valves, outdoor expansion valves (pressure reduction means, circuit components)
37 Indoor heat exchangers (heat exchangers, circuit components)
39 Indoor expansion valves (pressure reduction means, circuit components)
45 Temperature sensor
46 Pressure sensor
51 Refrigerant state detection unit (refrigerant state detection means)
52 Loss calculation part (change amount calculation means)
53 Loss storage unit (loss storage means)
54 Diagnostic department (diagnostic means)
55 Display (display means)
56 Flow rate calculation unit (flow rate calculation means)
60 Analyzer
65 Refrigerant state detection sensor
66 Main circuit
67 Branch circuit
Claims (20)
上記圧縮機(30)、減圧手段(36,39)、及び熱交換器(34,37)のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及びエントロピを検出する冷媒状態検出手段(51)と、
上記冷媒状態検出手段(51)が検出する冷媒の温度及びエントロピを用いて、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出する変化量算出手段(52)とを備えていることを特徴とする冷凍装置。 A refrigerant circuit (20) configured by connecting circuit components including a compressor (30), a decompression means (36, 39), and a plurality of heat exchangers (34, 37) is provided, and the refrigerant circuit (20 ) In which a refrigerant is circulated to perform a refrigeration cycle,
Refrigerant state detection means (51) for detecting the temperature and entropy of the refrigerant at the respective inlets and outlets of the compressor (30), the decompression means (36,39), and the heat exchanger (34,37);
Change amount calculation means (52) for individually calculating the magnitude of the change in energy of the refrigerant generated in each of the circuit components using the refrigerant temperature and entropy detected by the refrigerant state detection means (51). A refrigeration apparatus characterized by comprising:
上記熱交換器(34,37)において冷媒と熱交換する流体が流通する流体用部品(12,14,28,75,76b)と、
上記回路構成部品及び上記流体用部品(12,14,28,75,76b)の少なくとも1つを診断対象部品として、上記変化量算出手段(52)が算出する算出値に基づいて該診断対象部品の状態を診断する診断手段(54)とを備えていることを特徴とする冷凍装置。 In claim 1,
Fluid components (12, 14, 28, 75, 76b) through which a fluid that exchanges heat with the refrigerant flows in the heat exchanger (34, 37);
Using at least one of the circuit component and the fluid component (12, 14, 28, 75, 76b) as a diagnosis target component, the diagnosis target component based on the calculated value calculated by the change amount calculation means (52) A refrigeration apparatus comprising: diagnostic means (54) for diagnosing the state of the above.
上記熱交換器(34,37)に空気を送るためのファン(12,14)が、上記流体用部品(12,14,28,75,76b)を構成しており、
上記診断手段(54)は、上記ファン(12,14)を上記診断対象部品として、上記変化量算出手段(52)が算出する算出値に基づいて該ファン(12,14)の状態を診断することを特徴とする冷凍装置。 In claim 2,
The fan (12,14) for sending air to the heat exchanger (34,37) constitutes the fluid component (12,14,28,75,76b),
The diagnosis means (54) diagnoses the state of the fan (12, 14) based on the calculated value calculated by the change amount calculation means (52) using the fan (12, 14) as the diagnosis target component. A refrigeration apparatus characterized by that.
上記変化量算出手段(52)は、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを該回路構成部品の各々で生じる損失の値として算出し、
上記診断手段(54)は、上記変化量算出手段(52)が上記損失の値として算出する算出値に基づいて上記診断対象部品の状態を診断することを特徴とする冷凍装置。 In claim 2 or 3,
The change amount calculation means (52) calculates the magnitude of the refrigerant energy change occurring in each of the circuit components as a value of the loss generated in each of the circuit components,
The refrigeration apparatus, wherein the diagnosis means (54) diagnoses the state of the diagnosis target part based on the calculated value calculated by the change amount calculation means (52) as the loss value.
上記変化量算出手段(52)は、各熱交換器(34,37)で生じる複数種類の損失の値を個別に算出し、
上記診断手段(54)は、上記各熱交換器(34,37)で生じる損失については、上記変化量算出手段(52)が算出する複数種類の損失毎の算出値に基づいて上記診断対象部品の状態を診断することを特徴とする冷凍装置。 In claim 4,
The change amount calculation means (52) individually calculates a plurality of types of loss values generated in each heat exchanger (34, 37),
The diagnosis means (54) is configured to detect the loss generated in each heat exchanger (34, 37) based on the calculated values for each of a plurality of types of loss calculated by the change amount calculation means (52). A refrigeration apparatus characterized by diagnosing the state of
上記冷媒回路(20)は、冷媒を冷凍サイクルの高圧圧力にまで圧縮する圧縮機(30)が設けられた主回路(66)と、該主回路(66)に対して並列に接続する複数の分岐回路(67)とを備える一方、
上記各分岐回路(67)の冷媒流量を算出する流量算出手段(56)を備え、
上記変化量算出手段(52)は、上記流量算出手段(56)が算出する各分岐回路(67)の冷媒流量を用いて上記回路構成部品で生じる損失の値を算出することを特徴とする冷凍装置。 In claim 4 or 5,
The refrigerant circuit (20) includes a main circuit (66) provided with a compressor (30) for compressing the refrigerant to the high pressure of the refrigeration cycle, and a plurality of parallel circuits connected to the main circuit (66). While comprising a branch circuit (67),
Provided with a flow rate calculating means (56) for calculating the refrigerant flow rate of each branch circuit (67),
The change amount calculating means (52) calculates a value of loss generated in the circuit component using the refrigerant flow rate of each branch circuit (67) calculated by the flow rate calculating means (56). apparatus.
上記冷媒回路(20)では、上記熱交換器(34,37)が設けられた分岐回路(67)が複数存在しており、
上記変化量算出手段(52)は、上記分岐回路(67)の熱交換器(34,37)で生じる損失の値を、上記流量算出手段(56)が算出する該分岐回路(67)の冷媒流量を用いて算出することを特徴とする冷凍装置。 In claim 6,
In the refrigerant circuit (20), there are a plurality of branch circuits (67) provided with the heat exchanger (34, 37),
The change amount calculating means (52) is a refrigerant of the branch circuit (67) in which the flow rate calculating means (56) calculates a value of loss generated in the heat exchanger (34, 37) of the branch circuit (67). A refrigeration apparatus that calculates using a flow rate.
正常な運転状態において上記各回路構成部品で生じる損失の大きさを損失基準値として記憶する損失記憶手段(53)を備え、
上記診断手段(54)は、上記変化量算出手段(52)が算出する算出値と上記損失記憶手段(53)が記憶する損失基準値とに基づいて上記診断対象部品の状態を診断することを特徴とする冷凍装置。 In any one of Claims 4 thru | or 7,
Loss storage means (53) for storing, as a loss reference value, the magnitude of the loss that occurs in each of the circuit components under normal operating conditions,
The diagnosis means (54) diagnoses the state of the diagnosis target part based on the calculated value calculated by the change amount calculation means (52) and the loss reference value stored by the loss storage means (53). Refrigeration equipment characterized.
上記診断手段(54)は、上記各回路構成部品で生じる損失毎に上記変化量算出手段(52)が算出する算出値と上記損失記憶手段(53)が記憶する損失基準値とを比較することによって上記診断対象部品の状態を診断することを特徴とする冷凍装置。 In claim 8,
The diagnostic means (54) compares the calculated value calculated by the change amount calculating means (52) with the loss reference value stored by the loss storage means (53) for each loss generated in each circuit component. A refrigeration apparatus characterized by diagnosing the state of the part to be diagnosed.
上記損失記憶手段(53)は、複数の運転条件について正常な運転状態の損失基準値を記憶しており、
上記診断手段(54)は、上記診断対象部品の状態の診断に上記損失記憶手段(53)が記憶する損失基準値のうち診断時の運転条件に対応する運転条件の損失基準値を用いることを特徴とする冷凍装置。 In claim 8 or 9,
The loss storage means (53) stores a normal reference loss value for a plurality of operating conditions,
The diagnosis means (54) uses the loss reference value of the operation condition corresponding to the operation condition at the time of diagnosis among the loss reference values stored in the loss storage means (53) for the diagnosis of the state of the diagnosis target part. Refrigeration equipment characterized.
上記診断手段(54)は、上記変化量算出手段(52)が算出する算出値の経時変化に基づいて上記診断対象部品の状態を診断することを特徴とする冷凍装置。 In any one of Claims 2 thru | or 7,
The refrigeration apparatus characterized in that the diagnosis means (54) diagnoses the state of the diagnosis target part based on a change with time of the calculated value calculated by the change amount calculation means (52).
上記診断手段(54)による上記診断対象部品の状態に関する診断結果を表示する表示手段(55)を備えていることを特徴とする冷凍装置。 In any one of claims 2 to 11,
A refrigeration apparatus comprising display means (55) for displaying a diagnosis result relating to the state of the diagnosis target part by the diagnosis means (54).
上記冷媒回路(20)では、上記圧縮機(30)及び各熱交換器(34,37)のそれぞれの入口と出口の冷媒の温度と圧力を測定するために、該圧縮機(30)及び各熱交換器(34,37)のそれぞれの一端側と他端側とに温度センサ(45)と圧力センサ(46)が1組ずつ設けられる一方、
上記冷媒状態検出手段(51)は、上記減圧手段(36,39)の入口における冷媒の温度とエントロピを放熱器となる熱交換器(34,37)の出口における値と同じ値とし、該減圧手段(36,39)の出口における冷媒の温度とエントロピを蒸発器となる熱交換器(34,37)の入口における値と同じ値とするように構成されていることを特徴とする冷凍装置。 In any one of claims 1 to 12,
In the refrigerant circuit (20), in order to measure the temperature and pressure of the refrigerant at the inlet and outlet of the compressor (30) and the heat exchangers (34, 37), While one set of temperature sensor (45) and one pressure sensor (46) is provided on each of the one end side and the other end side of the heat exchanger (34, 37),
The refrigerant state detecting means (51) sets the refrigerant temperature and entropy at the inlet of the pressure reducing means (36, 39) to the same values as the values at the outlet of the heat exchanger (34, 37) serving as a radiator. A refrigerating apparatus characterized in that the temperature and entropy of the refrigerant at the outlet of the means (36, 39) are set to the same value as the value at the inlet of the heat exchanger (34, 37) serving as an evaporator.
冷凍装置(10)を診断するための情報として、上記変化量算出手段(52)が算出する算出値に基づいて上記各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態を表示する表示手段(55)を備えていることを特徴とする冷凍装置。 In claim 1,
As information for diagnosing the refrigeration apparatus (10), display means (55) for displaying the state of energy change of the refrigerant generated in each circuit component based on the calculated value calculated by the change amount calculating means (52) A refrigeration apparatus comprising:
上記圧縮機(30)、減圧手段(36,39)、及び熱交換器(34,37)のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及びエントロピを検出する冷媒状態検出手段(51)と、
上記冷媒状態検出手段(51)が検出する冷媒の温度及びエントロピを用いて、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出する変化量算出手段(52)と、
上記変化量算出手段(52)が算出する算出値に基づく冷凍装置(10)の状態の分析結果を表示する表示手段(55)とを備えていることを特徴とする冷凍装置の分析装置。 A refrigerant circuit (20) configured by connecting circuit components including a compressor (30), a decompression means (36, 39), and a plurality of heat exchangers (34, 37) is provided, and the refrigerant circuit (20 ) Is connected to a refrigeration apparatus (10) that circulates a refrigerant to perform a refrigeration cycle, and analyzes the state of the refrigeration apparatus (10),
Refrigerant state detection means (51) for detecting the temperature and entropy of the refrigerant at the respective inlets and outlets of the compressor (30), the decompression means (36,39), and the heat exchanger (34,37);
Change amount calculation means (52) for individually calculating the magnitude of the energy change of the refrigerant generated in each of the circuit components using the refrigerant temperature and entropy detected by the refrigerant state detection means (51),
A refrigeration apparatus analyzer comprising: display means (55) for displaying an analysis result of the state of the refrigeration apparatus (10) based on the calculated value calculated by the change amount calculation means (52).
上記冷凍装置(10)には、上記熱交換器(34,37)において冷媒と熱交換する流体が流通する流体用部品(12,14,28,75,76b)が設けられる一方、
上記回路構成部品及び上記流体用部品(12,14,28,75,76b)の少なくとも1つを診断対象部品として、上記変化量算出手段(52)が算出する算出値に基づいて該診断対象部品の状態を診断する診断手段(54)を備え、
上記表示手段(55)は、上記冷凍装置(10)の状態の分析結果として、上記診断手段(54)による診断対象部品の状態に関する診断結果を表示することを特徴とする冷凍装置の分析装置。 In claim 15,
The refrigeration apparatus (10) is provided with fluid components (12, 14, 28, 75, 76b) through which a fluid that exchanges heat with refrigerant in the heat exchanger (34, 37) flows.
Using at least one of the circuit component and the fluid component (12, 14, 28, 75, 76b) as a diagnosis target component, the diagnosis target component based on the calculated value calculated by the change amount calculation means (52) Diagnostic means (54) for diagnosing the condition of
The refrigeration apparatus analysis apparatus, wherein the display means (55) displays a diagnosis result relating to a state of a diagnosis target part by the diagnosis means (54) as an analysis result of the state of the refrigeration apparatus (10).
上記表示手段(55)は、上記冷凍装置(10)の状態の分析結果として、上記変化量算出手段(52)が算出する算出値に基づいて上記各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態を表示することを特徴とする冷凍装置。 In claim 15 or 16,
The display means (55), as an analysis result of the state of the refrigeration apparatus (10), is a state of energy change of the refrigerant generated in each circuit component based on the calculated value calculated by the change amount calculating means (52) A refrigeration apparatus characterized by displaying.
上記圧縮機(30)、減圧手段(36,39)、及び熱交換器(34,37)のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及びエントロピを検出するために必要となる上記冷媒回路(20)の冷媒の状態を検出する冷媒状態検出センサ(65)を少なくとも備えて冷凍装置(10)に設けられる第1構成部(47)と、
上記表示手段(55)を少なくとも備えて冷凍装置(10)から離れた位置に設置される第2構成部(48)とによって構成され、
上記第1構成部(47)と第2構成部(48)とが互いに通信回線(63)で接続されていることを特徴とする冷凍装置の分析装置。 In any one of Claims 15 thru | or 17,
The refrigerant circuit (20) required for detecting the temperature and entropy of the refrigerant at the respective inlets and outlets of the compressor (30), the decompression means (36, 39), and the heat exchanger (34, 37) A first component (47) provided in the refrigeration apparatus (10) with at least a refrigerant state detection sensor (65) for detecting the state of the refrigerant of
A second component (48) provided at least at the display means (55) and installed at a position away from the refrigeration apparatus (10),
The analyzer for a refrigeration apparatus, wherein the first component (47) and the second component (48) are connected to each other via a communication line (63).
上記冷媒回路(20)に取り付けられて、上記圧縮機(30)、減圧手段(36,39)、及び熱交換器(34,37)のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及びエントロピを検出するために必要となる上記冷媒回路(20)の冷媒の状態を検出する冷媒状態検出センサ(65)を備え、
上記冷媒状態検出手段(51)は、上記圧縮機(30)、減圧手段(36,39)、及び熱交換器(34,37)のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及びエントロピの算出に、上記冷媒状態検出センサ(65)の計測値を用いることを特徴とする冷凍装置の分析装置。 In any one of Claims 15 thru | or 17,
It is attached to the refrigerant circuit (20) and detects the temperature and entropy of the refrigerant at the inlet and outlet of the compressor (30), the decompression means (36, 39), and the heat exchanger (34, 37). A refrigerant state detection sensor (65) for detecting the refrigerant state of the refrigerant circuit (20) required for
The refrigerant state detection means (51) calculates the refrigerant temperature and entropy at the inlet and outlet of the compressor (30), the decompression means (36, 39), and the heat exchanger (34, 37), respectively. An analysis apparatus for a refrigeration apparatus, wherein the measurement value of the refrigerant state detection sensor (65) is used.
上記冷媒状態検出センサ(65)は、複数の温度センサ(65)によって構成され、そのうち1つが放熱器となる熱交換器(34,37)に取り付けられ、別の1つが蒸発器となる熱交換器(34,37)に取り付けられる一方、
上記冷媒状態検出手段(51)は、放熱器となる熱交換器(34,37)に取り付けられた温度センサ(65)の計測値に基づいて冷凍サイクルの高圧圧力を算出し、蒸発器となる熱交換器(34,37)に取り付けられた温度センサ(65)の計測値に基づいて冷凍サイクルの低圧圧力を算出することによって、上記圧縮機(30)、減圧手段(36,39)、及び熱交換器(34,37)のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及びエントロピを算出することを特徴とする冷凍装置の分析装置。 In claim 19,
The refrigerant state detection sensor (65) includes a plurality of temperature sensors (65), one of which is attached to a heat exchanger (34, 37) serving as a radiator, and the other one is a heat exchange serving as an evaporator. While attached to the vessel (34,37)
The refrigerant state detection means (51) calculates the high pressure of the refrigeration cycle based on the measured value of the temperature sensor (65) attached to the heat exchanger (34, 37) serving as a radiator, and serves as an evaporator. By calculating the low pressure of the refrigeration cycle based on the measured value of the temperature sensor (65) attached to the heat exchanger (34, 37), the compressor (30), the pressure reducing means (36, 39), and An analyzer for a refrigerating apparatus, characterized in that the temperature and entropy of refrigerant at each inlet and outlet of a heat exchanger (34, 37) are calculated.
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