JP2011017526A - 冷凍装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】冷媒回路10と、室外ファン28と、外気温度センサ34と、熱交温度センサ33と、制御部9とを備える。冷媒回路10は、圧縮機21と室外熱交換器23と室外膨張弁24と室内熱交換器42とが接続されることによって構成され、冷房サイクルと暖房サイクルとに可逆運転可能である。室外ファン28は、室外熱交換器23に対して外気を送る。外気温度センサ34は、室外熱交換器23を流れる冷媒と熱交換を行う外気の温度を検出する。熱交温度センサ33は、室外熱交換器23の温度を検出する。制御部9は、外気の温度と、室外熱交換器23の温度とを用いて負荷を算出し、負荷に対応する室外ファン28の送風量に基づいて室外ファン28の出力を制御する。
【選択図】図1
Description
<空調機1の構成>
図1は、空調機1の冷媒回路10の系統図である。
まず、室内ユニット4の構成について説明する。
次に、室外ユニット2の構成について説明する。
液側冷媒連絡配管6およびガス側冷媒連絡配管7は、空調機1を建物内の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒配管であり、設置場所や室外ユニット2と室内ユニット4との組み合わせの設置条件に応じて種々の長さや管径を有する冷媒配管が使用される。
図2は、制御部9の制御ブロック図である。
空調機1の動作としては、主として、冷媒回路10が冷房サイクルとなっている状態(すなわち、冷房運転の状態であり、四路切換弁22の図1の実線で示される状態)と、冷媒回路10が暖房サイクルとなっている状態(すなわち、暖房運転の状態であり、四路切換弁22の図1の破線で示される状態)とがある。なお、空調機1の動作は、制御部9によって行われるものである。
まず、冷房運転時における空調機1の制御について図1を用いて説明する。
次に、暖房運転時における空調機1の制御について図1を用いて説明する。
従来、特許文献1(特開平10−30853号公報)のように、外気温度に基づいてCOPが好適化するように室外ファンの風量を制御している空調機が提案されている。この空調機では、外気温度が低い場合は室外ファンの送風量が少なくなるように制御されている。しかし、外気温度が低い場合であっても負荷(例えば、室外熱交換器の負荷)が高い場合が想定され、この場合は室外ファンの風量を上げることが望ましい。ここで、外気温度が低い場合であっても負荷が高い場合とは、室外ユニットが設置される屋外の環境が例えば、台風や雨雪の場合や、また、室外ユニットが吹出口や吸入口が壁等に塞がれるように屋外に設置され室外熱交換器において熱交換がされにくい場合などが挙げられる。
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、上記の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
図6は、本変形例(A)に係る冷媒回路10の系統図である。
上記実施形態では、室外熱交換器23に設けられる熱交温度センサ33によって室外熱交換器23内を流れる冷媒の温度を検出すると説明したが、本発明はこれに限られるものではない。
上記実施形態では、制御部9には第1関係式が記憶されていると説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、第1関係式に代えて、負荷に対応する室外ファン28の最適COP前面風速(m/s)の関係を示す関係マップであってもよい。
上記実施形態では、空調機1に限定して説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、ヒートポンプ式の給湯器であってもよい。
上記実施形態では、室内温度を室内温度センサ44によって検出しているが、これに限られるものではない。例えば、室内温度センサ44に代えて、室内ユニット4に吸い込まれる吸込空気の温度を検出する吸込温度センサ(図示せず)を室内ユニット4に設け、当該吸込温度センサによって検出される吸込温度を、室内温度としてもよい。
続いて、第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同様の構成機器等については、同符号を付し、説明を省略する。
第2実施形態では、種々に起こりうる状況を考慮し、第1実施形態のように一律に最適風速制御を行っていない。具体的には、上述の通り、ある条件を設け、当該条件を満たすか否かによって、最適風速制御を行うか許容風速制御を行うか(すなわち、最適な省エネを優先するか、好適な省エネを維持しながら、ユーザの快適性も考慮した制御を行うか)を決定している。すなわち、状況に応じて室外ファン28の制御を行うことができる。よって、ユーザの快適性が満たされていないと判断する場合に空調機1の運転能力を上げたい場合、許容風速制御を行うことで、従来に比べてより向上したCOP/APFを得つつ、ユーザの快適性をも考慮できる。
(A)
上記実施形態では、図7のフローチャートにおいて、ステップS101で設定温度と室内温度との乖離度が第1閾値未満であると判定した場合は、ステップS102で最適風速制御を行っているが、これに限られるものではない。例えば、ステップS101でNOと判定する場合にさらに設定温度と室内温度との乖離度が第3閾値未満であるか否かを判定する判定処理を設け、当該判定結果に基づいて、最適風速制御を行うか、許容風速制御を行うかを決定してもよい。具体的には、乖離度が第3閾値未満であれば、室外ファン28を最小風量(最小回転数)で運転するように制御し、乖離度が第3閾値未満でない場合に、最適風速制御を行う制御パターンであってもよい。また、乖離度が第3閾値未満であれば、室外ファン28を最小風量(最小回転数)で運転するように制御し、乖離度が第3閾値未満でない場合、許容風速制御を行う制御パターンであってもよい。
上記実施形態では、設定温度と室内温度との乖離度に基づいて、最適風速制御を行うか許容風速制御を行うかを決定しているが、これに限られるものではない。例えば、圧縮機21の周波数に基づいて、最適風速制御を行うか許容風速制御を行うかを決定してもよい。この場合、図7のフローチャートにおける、ステップS101,ステップS103において、判定対象となる設定温度と室内温度との乖離度が、圧縮機21の周波数に代えられる。そして、第1閾値、第2閾値が、予め制御部9に記憶される第4閾値、第5閾値(第4閾値<第5閾値とする)に代わる。
上記実施形態では、許容前面風速のグラフは、A〜Hの8つのグラフのみであるが、これに限られず、8つ以上であってもよい。この場合、よりAPFをきめ細やかに可変した制御を行うことができる。
9 制御部(制御手段)
10 冷媒回路
21 圧縮機
23 室外熱交換器(熱源側熱交換器)
24 室外膨張弁(膨張機構)
28 室外ファン(送風ファン)
33 熱交温度センサ(熱交温度検出手段)
34 外気温度センサ(外気温度検出手段)
42 室内熱交換器(利用側熱交換器)
100 空調機(冷凍装置)
Claims (7)
- 圧縮機(21)と熱源側熱交換器(23)と膨張機構(24)と利用側熱交換器(42)とが接続されることによって構成され、冷房サイクルと暖房サイクルとに可逆運転可能な冷媒回路(10)と、
前記熱源側熱交換器(23)に対して外気を送る送風ファン(28)と、
前記熱源側熱交換器(23)を流れる冷媒と熱交換を行う前記外気の温度を検出する外気温度検出手段(34)と、
前記熱源側熱交換器(23)の温度を検出する熱交温度検出手段(33)と、
前記外気の温度と、前記熱源側熱交換器(23)の温度とを用いて負荷を算出し、前記負荷に対応する前記送風ファン(28)の送風量に基づいて前記送風ファン(28)の出力を制御する制御手段(9)と、
を備える冷凍装置(1,100)。 - 前記制御手段(9)は、前記外気の温度と前記熱源側熱交換器(23)の温度との差に基づいて前記負荷を算出する、
請求項1に記載の冷凍装置(1,100)。 - 前記制御手段(9)は、前記外気の温度および前記熱源側熱交換器(23)の温度の一方から他方を減算して前記負荷を算出する、
請求項1に記載の冷凍装置(1,100)。 - 前記制御手段(9)は、前記負荷と前記送風ファン(28)の送風量との関係式から、前記負荷に対応する前記送風ファン(28)の送風量を算出する、
請求項1〜3のいずれかに記載の冷凍装置(1,100)。 - 前記熱交温度検出手段(33)は、前記冷媒回路(10)が前記冷房サイクルとなっている状態において前記熱源側熱交換器(23)の凝縮温度を検出する凝縮温度検出手段である、
請求項1〜4のいずれかに記載の冷凍装置(1,100)。 - 前記熱交温度検出手段(33)は、前記冷媒回路(10)が前記暖房サイクルとなっている状態において前記熱源側熱交換器(23)の蒸発温度を検出する蒸発温度検出手段である、
請求項1〜4のいずれかに記載の冷凍装置(1,100)。 - 前記関係式は、複数あり、
前記制御手段(9)は、設定温度と室内温度との乖離度及び/又は前記圧縮機(21)の周波数に基づいて、複数の関係式から1つの関係式を選択し、前記1つの関係式から、前記負荷に対応する前記送風ファン(28)の送風量を算出する、
請求項4に記載の冷凍装置(1,100)。
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