JP2020148362A - Freezer - Google Patents
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Abstract
Description
垂下制御を行う冷凍装置 Freezing device that controls drooping
従来より、垂下制御を行う冷凍装置がある。垂下制御とは、所定の垂下条件を満たした場合に、圧縮機の周波数を低下させる制御である。例えば、特許文献1(特開2016−183824号公報)に記載されている空気調和装置(冷凍装置)は、垂下制御において圧縮機が停止した場合に、垂下条件が厳しくなるように垂下条件が補正される。 Conventionally, there is a freezing device that controls drooping. The drooping control is a control that lowers the frequency of the compressor when a predetermined drooping condition is satisfied. For example, in the air conditioner (freezing device) described in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-183824), the hanging condition is corrected so that the hanging condition becomes strict when the compressor is stopped in the hanging control. Will be done.
しかし、垂下制御は、冷凍装置の運転条件や運転モードによって、繰り返し行われる場合がある。また、上記従来の冷凍装置は、垂下条件を厳しくする補正を行っているため、垂下条件を満たしやすく、垂下制御を繰り返し行いやすくなる。冷凍装置は、垂下制御を繰り返し行うようになると、高い周波数で圧縮機を運転できなくなるため、冷凍能力を確保できなくなる。 However, the drooping control may be repeatedly performed depending on the operating conditions and the operating mode of the freezing device. Further, in the above-mentioned conventional freezing device, since the drooping condition is corrected to be strict, it is easy to satisfy the drooping condition and it is easy to repeat the drooping control. When the refrigerating apparatus repeatedly controls the drooping, the compressor cannot be operated at a high frequency, so that the refrigerating capacity cannot be secured.
第1の観点にかかる冷凍装置は、圧縮機、放熱器、膨張弁、及び、蒸発器を接続した冷媒回路と、圧縮機及び膨張弁を制御する制御部と、を有している。制御部は、所定の垂下条件を満たした場合に、圧縮機の周波数を低下させる垂下制御を行う。しかも、制御部は、垂下制御を行う回数である垂下回数を計数し、垂下回数の増加に応じて、膨張弁の開度を変化させる際の開度の変化幅を大きくする。 The refrigerating device according to the first aspect includes a compressor, a radiator, an expansion valve, a refrigerant circuit to which an evaporator is connected, and a control unit that controls the compressor and the expansion valve. The control unit performs droop control for lowering the frequency of the compressor when a predetermined droop condition is satisfied. Moreover, the control unit counts the number of hanging times, which is the number of times the hanging control is performed, and increases the change width of the opening degree when the opening degree of the expansion valve is changed according to the increase in the number of hanging times.
第1の観点にかかる冷凍装置は、上記のように、垂下回数の増加に応じて膨張弁の開度の変化幅を大きくする制御を採用している。この制御は、冷媒回路における冷媒の圧力や温度の変動に対して素早く追従できるとともに、垂下回数の増加に応じてその追従性を向上させる。この制御により、第1の観点にかかる冷凍装置は、垂下条件を満たしにくくなり、垂下制御が繰り返し行われにくくなる。これにより、第1の観点にかかる冷凍装置は、高い周波数で圧縮機を運転でき、冷凍能力を確保できる。 As described above, the freezing device according to the first aspect employs a control in which the change width of the opening degree of the expansion valve is increased according to the increase in the number of hanging times. This control can quickly follow fluctuations in the pressure and temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit, and improves the followability as the number of droops increases. This control makes it difficult for the freezing device according to the first aspect to satisfy the hanging condition, and makes it difficult for the hanging control to be repeatedly performed. As a result, the refrigerating apparatus according to the first aspect can operate the compressor at a high frequency and can secure the refrigerating capacity.
第2の観点にかかる冷凍装置は、第1の観点にかかる冷凍装置において、制御部が、圧縮機の周波数の変化に応じて、膨張弁の開度の変化幅を変化させており、垂下回数の増加に応じて、圧縮機の周波数の変化に対する膨張弁の開度の変化幅を大きくする。 In the freezing device according to the second aspect, in the freezing device according to the first aspect, the control unit changes the change width of the opening degree of the expansion valve according to the change in the frequency of the compressor, and the number of times of hanging The change width of the opening degree of the expansion valve with respect to the change of the frequency of the compressor is increased according to the increase of.
第2の観点にかかる冷凍装置は、上記のように、圧縮機の周波数の変化に応じて膨張弁の開度の変化幅を変化させており、その際の変化幅を垂下回数の増加に応じて大きくする制御を採用している。この制御は、圧縮機の周波数の変化に応じて発生する冷媒回路における冷媒の圧力や温度の変動に対して素早く追従できる。この制御により、第2の観点にかかる冷凍装置は、垂下条件をさらに満たしにくくなり、垂下制御が繰り返し行われにくくなる。 As described above, the freezing device according to the second aspect changes the change width of the opening degree of the expansion valve according to the change in the frequency of the compressor, and the change width at that time corresponds to the increase in the number of drooping times. The control to increase the size is adopted. This control can quickly follow fluctuations in the pressure and temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit that occur in response to changes in the frequency of the compressor. This control makes it more difficult for the freezing device according to the second aspect to satisfy the hanging condition, and makes it difficult for the hanging control to be repeatedly performed.
第3の観点にかかる冷凍装置は、第1又は第2の観点にかかる冷凍装置において、制御部が、冷凍装置の運転を停止する場合、又は、冷凍装置の運転モードを変更する場合に、垂下回数をリセットする。 The refrigerating apparatus according to the third aspect hangs down when the control unit stops the operation of the refrigerating apparatus or changes the operation mode of the refrigerating apparatus in the refrigerating apparatus according to the first or second aspect. Reset the number of times.
垂下条件を満たすかどうかは、冷凍装置の運転条件や運転モードによって異なる。垂下回数の増加に応じて膨張弁の開度の変化幅を大きくする制御は、垂下条件を満たしにくい運転条件や運転モードの場合に、不要になる場合や開度の変化幅を大きくする程度が小さくてよい場合がある。 Whether or not the drooping condition is satisfied depends on the operating conditions and operating mode of the freezing device. The control that increases the change width of the opening of the expansion valve according to the increase in the number of hanging times is such that it becomes unnecessary or the change width of the opening is increased in the case of operating conditions or operation modes in which it is difficult to satisfy the hanging conditions. It may be small.
そこで、第3の観点にかかる冷凍装置は、上記のように、運転を停止する場合又は運転モードを変更する場合に、垂下回数をリセットしている。この垂下回数のリセットは、冷凍装置の運転開始時や運転モードの変更後に、運転停止前や運転モードの変更前における膨張弁の開度の変化幅が維持されないようにできる。この垂下回数のリセットにより、第3の観点にかかる冷凍装置は、運転開始時の運転条件や運転モードに応じて、膨張弁の開度の変化幅を大きくする制御を行うことができる。 Therefore, the refrigerating apparatus according to the third aspect resets the number of hanging times when the operation is stopped or the operation mode is changed as described above. The reset of the number of hanging times can be made so that the change width of the opening degree of the expansion valve before the operation is stopped or before the operation mode is changed is not maintained at the start of operation of the refrigerating device or after the operation mode is changed. By resetting the number of hanging times, the refrigerating apparatus according to the third aspect can control to increase the change width of the opening degree of the expansion valve according to the operating conditions and the operation mode at the start of operation.
第4の観点にかかる冷凍装置は、第1〜第3の観点のいずれかにかかる冷凍装置において、制御部が、圧縮機の吐出側における冷媒の温度又は放熱器の出口における冷媒の過冷却度に基づいて、膨張弁の開度を変化させている。 In the freezing device according to the fourth aspect, in the freezing device according to any one of the first to third aspects, the control unit determines the temperature of the refrigerant on the discharge side of the compressor or the degree of supercooling of the refrigerant at the outlet of the radiator. The opening degree of the expansion valve is changed based on the above.
第4の観点にかかる冷凍装置は、上記のように、圧縮機の吐出側における冷媒の温度又は放熱器の出口における冷媒の過冷却度に基づいて膨張弁の開度を変化させる際に、その開度の変化幅を垂下回数の増加に応じて大きくする制御を採用している。この制御により、第4の観点にかかる冷凍装置は、冷媒回路における冷媒の圧力や温度の変動に対して素早く追従しつつ、圧縮機の吐出側における冷媒の温度又は放熱器の出口における冷媒の過冷却度を所定の状態にできる。 As described above, the freezing device according to the fourth aspect changes the opening degree of the expansion valve based on the temperature of the refrigerant on the discharge side of the compressor or the degree of supercooling of the refrigerant at the outlet of the radiator. A control is adopted in which the change width of the opening is increased as the number of droops increases. By this control, the refrigerating apparatus according to the fourth aspect quickly follows the fluctuation of the pressure and temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit, and the temperature of the refrigerant on the discharge side of the compressor or the excess of the refrigerant at the outlet of the radiator. The degree of cooling can be set to a predetermined state.
第5の観点にかかる冷凍装置は、第1〜第4の観点のいずれかにかかる冷凍装置において、垂下条件が、圧縮機の吸入側における冷媒の過熱度に基づいて決定される条件である。 The refrigerating apparatus according to the fifth aspect is a condition in which the drooping condition is determined based on the degree of superheat of the refrigerant on the suction side of the compressor in the refrigerating apparatus according to any one of the first to fourth aspects.
第5の観点にかかる冷凍装置は、上記のように、垂下回数の増加に応じて膨張弁の開度の変化幅を大きくする制御を採用しているため、圧縮機の吸入側における冷媒の過熱度に基づいて決定される垂下条件を満たしにくくすることができる。 As described above, the refrigerating apparatus according to the fifth aspect adopts the control of increasing the change width of the opening degree of the expansion valve according to the increase in the number of hanging times, so that the refrigerant overheats on the suction side of the compressor. It is possible to make it difficult to satisfy the drooping condition determined based on the degree.
第6の観点にかかる冷凍装置は、第1〜第4の観点のいずれかにかかる冷凍装置において、垂下条件が、圧縮機の吐出側における冷媒の温度に基づいて決定される条件である。 The refrigerating apparatus according to the sixth aspect is a condition in which the drooping condition is determined based on the temperature of the refrigerant on the discharge side of the compressor in the refrigerating apparatus according to any one of the first to fourth aspects.
第6の観点にかかる冷凍装置は、上記のように、垂下回数の増加に応じて膨張弁の開度の変化幅を大きくする制御を採用しているため、圧縮機の吐出側における冷媒の温度に基づいて決定される垂下条件を満たしにくくすることができる。 As described above, the refrigerating apparatus according to the sixth aspect adopts the control of increasing the change width of the opening degree of the expansion valve according to the increase in the number of hanging times, so that the temperature of the refrigerant on the discharge side of the compressor is increased. It is possible to make it difficult to satisfy the drooping condition determined based on.
第7の観点にかかる冷凍装置は、第1〜第4の観点のいずれかにかかる冷凍装置において、垂下条件が、冷媒回路の冷凍サイクルにおける低圧に基づいて決定される条件である。 The refrigerating apparatus according to the seventh aspect is a condition in which the drooping condition is determined based on the low pressure in the refrigerating cycle of the refrigerant circuit in the refrigerating apparatus according to any one of the first to fourth aspects.
第7の観点にかかる冷凍装置は、上記のように、垂下回数の増加に応じて膨張弁の開度の変化幅を大きくする制御を採用しているため、冷媒回路の冷凍サイクルにおける低圧に基づいて決定される垂下条件を満たしにくくすることができる。 As described above, the refrigerating apparatus according to the seventh aspect adopts the control of increasing the change width of the opening degree of the expansion valve according to the increase in the number of hanging times, and is therefore based on the low pressure in the refrigerating cycle of the refrigerant circuit. It is possible to make it difficult to satisfy the drooping condition determined in the above.
第8の観点にかかる冷凍装置は、第1〜第7の観点のいずれかにかかる冷凍装置において、冷媒回路が、膨張弁として、第1膨張弁と、冷媒回路内の冷媒の流れに対して第1膨張弁の下流側に設けられる第2膨張弁と、を有している。制御部は、垂下回数の増加に応じて、第2膨張弁の開度を変化させる際の開度の変化幅を大きくする。 The refrigerating apparatus according to the eighth aspect is the refrigerating apparatus according to any one of the first to seventh aspects, wherein the refrigerant circuit acts as an expansion valve with respect to the first expansion valve and the flow of the refrigerant in the refrigerant circuit. It has a second expansion valve provided on the downstream side of the first expansion valve. The control unit increases the change width of the opening degree when changing the opening degree of the second expansion valve according to the increase in the number of hanging times.
第8の観点にかかる冷凍装置は、上記のように、冷媒の流れに対する上流側及び下流側に2つの膨張弁が設けられている冷媒回路を有しており、2つの膨張弁のうちの下流側の第2膨張弁に対して、垂下回数の増加に応じて開度の変化幅を大きくする制御を採用している。この制御により、第8の観点にかかる冷凍装置は、高い周波数で圧縮機を運転でき、冷凍能力を確保できる。 As described above, the refrigerating apparatus according to the eighth aspect has a refrigerant circuit in which two expansion valves are provided on the upstream side and the downstream side with respect to the flow of the refrigerant, and is downstream of the two expansion valves. For the second expansion valve on the side, a control is adopted in which the change width of the opening degree is increased according to the increase in the number of hanging times. By this control, the refrigerating apparatus according to the eighth aspect can operate the compressor at a high frequency and can secure the refrigerating capacity.
以下、冷凍装置としての空気調和装置について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an air conditioner as a freezing device will be described with reference to the drawings.
(1)機器構成
図1は、空気調和装置1(冷凍装置)の概略構成図である。
(1) Equipment Configuration FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an air conditioner 1 (freezing device).
<全体>
空気調和装置1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルによって、建物等の室内の冷房及び暖房を行うことが可能な装置である。空気調和装置1は、室外ユニット2と、室内ユニット4とが接続されることによって構成されている。室外ユニット2と室内ユニット4とは、液冷媒連絡管5及びガス冷媒連絡管6を介して接続されている。空気調和装置1の蒸気圧縮式の冷凍サイクルをなす冷媒回路10は、室外ユニット2と、室内ユニット4とが冷媒連絡管5、6を介して接続されることによって構成されている。そして、冷媒が冷媒回路10に充填されている。
<Overall>
The
<室内ユニット>
室内ユニット4は、室内に設置されており、冷媒回路10の一部を構成している。室内ユニット4は、室内熱交換器41を有している。
<Indoor unit>
The indoor unit 4 is installed indoors and constitutes a part of the
室内熱交換器41は、冷房運転時に冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時に冷媒の放熱器として機能して室内空気を加熱する熱交換器である。室内熱交換器41の液側は液冷媒連絡管5に接続されており、室内熱交換器41のガス側はガス冷媒連絡管6に接続されている。
The
室内ユニット4は、室内ユニット4内に室内空気を吸入して、室内熱交換器41において冷媒と熱交換させた後に、供給空気として室内に供給するための室内ファン42を有している。言い換えれば、室内ユニット4は、室内熱交換器41を流れる冷媒の加熱源又は冷却源としての室内空気を室内熱交換器41に送るためのファンとして、室内ファン42を有している。室内ファン42は、例えば、室内ファン用モータ43によって駆動される遠心ファンや多翼ファン等である。室内ファン用モータ43は、インバータによって周波数(回転数)を変更可能である。
The indoor unit 4 has an
室内ユニット4は、各種のセンサを有している。室内ユニット4は、液側温度センサ56と、中間温度センサ57と、室内温度センサ58と、を有している。液側温度センサ56は、室内熱交換器41の液側における冷媒の温度Trlを検出する温度センサである。中間温度センサ57は、室内熱交換器41の中間部分における冷媒の温度Trmを検出する温度センサである。室内温度センサ58は、室内ユニット4内に吸入される室内空気の温度Traを検出する温度センサである。
The indoor unit 4 has various sensors. The indoor unit 4 has a liquid
<室外ユニット>
室外ユニット2は、室外に設置されており、冷媒回路10の一部を構成している。室外ユニット2は、圧縮機21と、四路切換弁22と、室外熱交換器23と、膨張弁24と、液側閉鎖弁26と、ガス側閉鎖弁27と、アキュムレータ28と、を有している。
<Outdoor unit>
The
圧縮機21は、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を高圧になるまで圧縮する機器である。圧縮機21は、ロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮要素(図示せず)を圧縮機用モータ21aによって回転駆動する密閉式構造の圧縮機である。圧縮機用モータ21aは、インバータによって周波数(回転数)を変更可能である。圧縮機21は、吸入側に吸入管31が接続されており、吐出側に吐出管32が接続されている。吸入管31は、圧縮機21の吸入側と四路切換弁22の第1ポート22aとを接続する冷媒管である。そして、吸入管31にアキュムレータ28が設けられている。アキュムレータ28は、圧縮機21に吸入される冷媒を一時的に溜める機器である。吐出管32は、圧縮機21の吐出側と四路切換弁22の第2ポート22bとを接続する冷媒管である。
The
四路切換弁22は、冷媒回路10における冷媒の流れの方向を切り換えるための切換弁である。四路切換弁22は、冷房運転時に、室外熱交換器23を圧縮機21において圧縮された冷媒の放熱器として機能させ、かつ、室内熱交換器41を室外熱交換器23において放熱した冷媒の蒸発器として機能させる冷房サイクル状態への切り換えを行う。四路切換弁22は、冷房運転時に、第2ポート22bと第3ポート22cとを連通させ、かつ、第1ポート22aと第4ポート22dとを連通させる切り換えを行う。これにより、圧縮機21の吐出側(吐出管32)と室外熱交換器23のガス側(第1ガス冷媒管33)とが接続される(図1の四路切換弁22の実線を参照)。しかも、圧縮機21の吸入側(吸入管31)とガス冷媒連絡管6側(第2ガス冷媒管34)とが接続される(図1の四路切換弁22の実線を参照)。四路切換弁22は、暖房運転時に、室外熱交換器23を室内熱交換器41において放熱した冷媒の蒸発器として機能させ、かつ、室内熱交換器41を圧縮機21において圧縮された冷媒の放熱器として機能させる暖房サイクル状態への切り換えを行う。四路切換弁22は、暖房運転時に、第2ポート22bと第4ポート22dとを連通させ、かつ、第1ポート22aと第3ポート22cとを連通させる切り換えを行う。これにより、圧縮機21の吐出側(吐出管32)とガス冷媒連絡管6側(第2ガス冷媒管34)とが接続される(図1の四路切換弁22の破線を参照)。しかも、圧縮機21の吸入側(吸入管31)と室外熱交換器23のガス側(第1ガス冷媒管33)とが接続される(図1の四路切換弁22の破線を参照)。第1ガス冷媒管33は、四路切換弁22の第3ポート22cと室外熱交換器23のガス側とを接続する冷媒管である。第2ガス冷媒管34は、四路切換弁22の第4ポート22dとガス冷媒連絡管6側とを接続する冷媒管である。
The four-
室外熱交換器23は、冷房運転時に室外空気を冷却源とする冷媒の放熱器として機能し、暖房運転時に室外空気を加熱源とする冷媒の蒸発器として機能する熱交換器である。室外熱交換器23は、液側が液冷媒管35に接続されており、ガス側が第1ガス冷媒管33に接続されている。液冷媒管35は、室外熱交換器23の液側と液冷媒連絡管5側とを接続する冷媒管である。
The
膨張弁24は、冷房運転時に室外熱交換器23において放熱した冷凍サイクルにおける高圧の冷媒を冷凍サイクルにおける低圧まで減圧し、暖房運転時に室内熱交換器41において放熱した冷凍サイクルにおける高圧の冷媒を冷凍サイクルにおける低圧まで減圧する弁である。膨張弁24は、液冷媒管35に設けられている。膨張弁24は、開度を変更可能な電動膨張弁である。
The
液側閉鎖弁26及びガス側閉鎖弁27は、外部の機器・配管(具体的には、液冷媒連絡管5及びガス冷媒連絡管6)との接続口に設けられる弁である。液側閉鎖弁26は、液冷媒管35の端部に設けられている。ガス側閉鎖弁27は、第2ガス冷媒管34の端部に設けられている。液側閉鎖弁26及びガス側閉鎖弁27は、手動弁である。
The liquid-
室外ユニット2は、室外ユニット2内に室外空気を吸入して、室外熱交換器23において冷媒と熱交換させた後に、外部に排出するための室外ファン36を有している。言い換えれば、室外ユニット2は、室外熱交換器23を流れる冷媒の冷却源又は加熱源としての室外空気を室外熱交換器23に供給するファンとして、室外ファン36を有している。室外ファン36は、室外ファン用モータ37によって駆動されるプロペラファン等である。また、室外ファン用モータ37は、インバータによって周波数(回転数)を変更可能である。
The
室外ユニット2は、各種のセンサを有している。室外ユニット2は、吸入温度センサ51と、吐出温度センサ52と、中間温度センサ53と、液側温度センサ54と、外気温度センサ55と、を有している。吸入温度センサ51は、圧縮機21に吸入される冷凍サイクルにおける低圧の冷媒の温度Tsを検出する温度センサである。吐出温度センサ52は、圧縮機21から吐出される冷凍サイクルにおける高圧の冷媒の温度Tdを検出する温度センサである。中間温度センサ53は、室外熱交換器23の中間部分における冷媒の温度Tomを検出する温度センサである。液側温度センサ54は、室外熱交換器23の液側における冷媒の温度Tolを検出する温度センサである。外気温度センサ55は、室外ユニット2内に吸入される室外空気の温度Toaを検出する温度センサである。
The
<冷媒連絡管>
冷媒連絡管5、6は、空気調和装置1を建物等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管である。冷媒連絡管5、6は、設置場所や室外ユニット2と室内ユニット4との組み合わせ等の設置条件に応じて選定された長さ及び管径を有するものが使用される。
<Refrigerant connecting pipe>
The refrigerant connecting
(2)制御構成
図2は、空気調和装置1(冷凍装置)の制御ブロック図である。
(2) Control configuration FIG. 2 is a control block diagram of the air conditioner 1 (freezing device).
<全体>
空気調和装置1は、構成機器を制御する制御部8を有している。制御部8は、室外側制御部38と室内側制御部44とリモコン7とが、伝送線や通信線を介して接続されることによって構成されている。室外側制御部38は、室内ユニット2に設けられている。室内側制御部44は、室内ユニット4に設けられている。リモコン7は、室内に設けられている。尚、ここでは、制御部38、44及びリモコン7が伝送線や通信線を介して有線接続されているが、無線接続されていてもよい。
<Overall>
The
<室外側制御部>
室外側制御部38は、上記のように、室外ユニット2に設けられており、主として、室外側CPU38aと、室外側伝送部38bと、室外側記憶部38cと、を有している。室内側制御部38は、温度センサ51〜55等の検出信号を受けることができる。
<Outdoor control unit>
As described above, the
室外側CPU38aは、室外側伝送部38b及び室外側記憶部38cに接続されている。熱源側伝送部38bは、室内側制御部44aとの間で制御データ等を伝送する。室外側記憶部38cは、制御データ等を記憶する。そして、室外側CPU38aは、室外側伝送部38bや室外側記憶部38cを介して、制御データ等の伝送や読み書きを行いつつ、室外ユニット2に設けられた構成機器21、22、24、36等を制御する。
The
<室内側制御部>
室内側制御部44は、上記のように、室内ユニット4に設けられており、主として、室内側CPU44aと、室内側伝送部44bと、室内側記憶部44cと、室内側通信部44dと、を有している。室内側制御部44は、温度センサ56〜58等の検出信号を受けることができる。
<Indoor control unit>
The indoor
室内側CPU44aは、室内側伝送部44b、室内側記憶部44c及び室内側記憶部44dに接続されている。室内側伝送部44bは、室外側制御部38との間で制御データ等を伝送する。室内側記憶部44bは、制御データ等を記憶する。室内側通信部44cは、リモコン7との間で制御データ等を送受信する。そして、室内側CPU44aは、室内側伝送部44bや室内側記憶部44c、室内側通信部44dを介して、制御データ等の伝送や読み書き、送受信を行いつつ、室内ユニット4に設けられた構成機器42等を制御する。
The
<リモコン>
リモコン7は、上記のように、室内に設けられており、主として、リモコンCPU71と、リモコン記憶部72と、リモコン通信部73と、リモコン操作部74と、リモコン表示部75と、を有している。
<Remote control>
As described above, the
リモコンCPU71は、リモコン通信部72、リモコン記憶部73、リモコン操作部74及びリモコン表示部75に接続されている。リモコン通信部72は、室内側通信部70cとの間で制御データ等を送受信する。リモコン記憶部73は、制御データ等を記憶する。リモコン操作部74は、ユーザーからの制御指令等の入力を受け付ける。リモコン表示部75は、運転表示等を行う。そして、リモコンCPU71は、リモコン操作部74を介して運転指令や制御指令等の入力を受け付けて、リモコン記憶部73に制御データ等の読み書きを行い、リモコン表示部75に運転状態や制御状態の表示等を行いつつ、リモコン通信部72を介して、室内側制御部44に制御指令等を行う。
The
(3)基本動作
次に、空気調和装置1(冷凍装置)の基本動作について、図1及び図2を用いて説明する。空気調和装置1は、基本動作として、冷房運転及び暖房運転を行う。
(3) Basic Operation Next, the basic operation of the air conditioner 1 (freezing device) will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The
<冷房運転>
制御部8は、リモコン7のリモコン操作部64等を介して冷房運転の指令を受け付けると、空気調和装置1の運転モードを冷房運転に設定する。そして、制御部8は、四路切換弁22を冷房サイクル状態(図1の実線で示される状態)に切り換えて、圧縮機21及びファン36、42を駆動し、膨張弁24を開ける。
<Cooling operation>
When the
すると、冷媒回路10内の冷凍サイクルにおける低圧の冷媒は、圧縮機21に吸入され、冷凍サイクルにおける高圧になるまで圧縮された後に吐出される。
Then, the low-pressure refrigerant in the refrigeration cycle in the
圧縮機21から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁22を通じて、室外熱交換器23に送られる。
The high-pressure gas refrigerant discharged from the
室外熱交換器23に送られた高圧のガス冷媒は、室外熱交換器23において、室外ファン36によって冷却源として供給される室外空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。
The high-pressure gas refrigerant sent to the
室外熱交換器23において放熱した高圧の液冷媒は、膨張弁24に送られる。膨張弁24に送られた高圧の液冷媒は、膨張弁24によって冷凍サイクルにおける低圧まで減圧される。
The high-pressure liquid refrigerant dissipated in the
膨張弁24で減圧された低圧の冷媒は、液側閉鎖弁26及び液冷媒連絡管5を通じて、室内熱交換器41に送られる。
The low-pressure refrigerant decompressed by the
室内熱交換器41に送られた低圧の冷媒は、室内熱交換器41において、室内ファン42によって加熱源として供給される室内空気と熱交換を行って蒸発する。これにより、室内空気は冷却され、その後に、室内に供給されることで室内の冷房が行われる。
The low-pressure refrigerant sent to the
室内熱交換器41において蒸発した低圧の冷媒は、ガス冷媒連絡管6、ガス側閉鎖弁27及び四路切換弁22を通じて、吸入管31に送られて、アキュムレータ28を通じて、再び、圧縮機21に吸入される。
The low-pressure refrigerant evaporated in the
<暖房運転>
制御部8は、リモコン7のリモコン操作部64等を介して暖房運転の指令を受け付けると、空気調和装置1の運転モードを暖房運転に設定する。そして、制御部8は、四路切換弁22を暖房サイクル状態(図1の破線で示される状態)に切り換えて、圧縮機21及びファン36、42を駆動し、膨張弁24を開ける。
<Heating operation>
When the
すると、冷媒回路10内の冷凍サイクルにおける低圧の冷媒は、圧縮機21に吸入され、冷凍サイクルにおける高圧になるまで圧縮された後に吐出される。
Then, the low-pressure refrigerant in the refrigeration cycle in the
圧縮機21から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁22、ガス側閉鎖弁27及びガス冷媒連絡管6を通じて、室内熱交換器41に送られる。
The high-pressure gas refrigerant discharged from the
室内熱交換器41に送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器41において、室内ファン42によって冷却源として供給される室内空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。これにより、室内空気は加熱され、その後に、室内に供給されることで室内の暖房が行われる。
The high-pressure gas refrigerant sent to the
室内熱交換器41で放熱した高圧の液冷媒は、液冷媒連絡管5及び液側閉鎖弁26を通じて、膨張弁24に送られる。
The high-pressure liquid refrigerant radiated by the
膨張弁24に送られた高圧の液冷媒は、膨張弁24によって冷凍サイクルにおける低圧まで減圧される。膨張弁24で減圧された低圧の冷媒は、室外熱交換器23に送られる。
The high-pressure liquid refrigerant sent to the
室外熱交換器23に送られた低圧の液冷媒は、室外熱交換器23において、室外ファン36によって加熱源として供給される室外空気と熱交換を行って蒸発する。
The low-pressure liquid refrigerant sent to the
室外熱交換器23で蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁22を通じて、吸入管31に送られて、アキュムレータ28を通じて、再び、圧縮機21に吸入される。
The low-pressure refrigerant evaporated in the
<基本制御>
上記の基本動作(冷房運転及び暖房運転)において、制御部8は、基本制御として、圧縮機能力制御及び膨張弁過冷却度制御を行っている。
<Basic control>
In the above basic operations (cooling operation and heating operation), the
−圧縮機能力制御−
圧縮機能力制御は、室内温度Traと室内の設定温度Tratとの温度差ΔTraに基づいて圧縮機21の周波数Fを変化させる制御である。設定温度Tratは、リモコン7のリモコン操作部64等を介して設定される温度値である。
-Compression function control-
The compression function force control is a control that changes the frequency F of the
制御部8は、冷房運転において、室内温度Traから設定温度Tratを差し引いて温度差ΔTraを得る。制御部8は、暖房運転において、設定温度Tratから室内温度Traを差し引いて温度差ΔTraを得る。
In the cooling operation, the
制御部8は、温度差ΔTraが正値の場合(言い換えれば、室内温度Traが設定温度Tratまで達していない場合)には、冷凍能力としての空調能力(冷房能力又は暖房能力)を大きくすることが要求されているため、圧縮機21の周波数Fを増加させる。具体的には、制御部8は、温度差ΔTraの大きさに応じた圧縮機21の周波数Fの変化幅ΔFを決定して、圧縮機21の周波数Fを変化幅ΔFだけ増加させる。また、制御部8は、温度差ΔTraが負値の場合(言い換えれば、室内温度Traが設定温度Tratに達している場合)には、空調能力(冷房能力又は暖房能力)を小さくすることが要求されているため、圧縮機21の周波数Fを低下させる。具体的には、制御部8は、温度差ΔTraの大きさに応じた圧縮機21の周波数Fの変化幅ΔFを決定して、圧縮機21の周波数Fを変化幅ΔFだけ低下させる。
When the temperature difference ΔTra is a positive value (in other words, when the room temperature Tra does not reach the set temperature Trat), the
−膨張弁過冷却度制御−
膨張弁過冷却度制御は、冷媒の放熱器の出口における冷媒の過冷却度SCに基づいて膨張弁24の開度MVを変化させる制御である。具体的には、制御部8は、過冷却度SCが目標過冷却度SCtになるように、膨張弁24の開度MVを変化させる。過冷却度SCは、冷房運転において、冷媒の放熱器として機能する室外熱交換器23の出口における過冷却度であり、暖房運転において、冷媒の放熱器として機能する室内熱交換器41の出口における過冷却度である。
-Expansion valve supercooling degree control-
The expansion valve supercooling degree control is a control for changing the opening MV of the
制御部8は、冷房運転において、室外熱交換器23の温度Tomから温度Tolを差し引いて過冷却度SCを得る。制御部8は、暖房運転において、室内熱交換器41の温度Trmから温度Trlを差し引いて過冷却度SCを得る。
In the cooling operation, the
制御部8は、過冷却度SCが目標過冷却度SCtよりも大きい場合には、過冷却度SCを小さくするために、膨張弁24の開度MVを大きくする。具体的には、制御部8は、過冷却度SCと目標過冷却度SCtとの過冷却度差ΔSCに応じた膨張弁24の開度MVの変化幅ΔMVを決定して、膨張弁24の開度MVを変化幅ΔMVだけ大きくする。また、制御部8は、過冷却度SCが目標過冷却度SCtよりも小さい場合には、過冷却度SCを大きくするために、膨張弁24の開度MVを小さくする。具体的には、制御部8は、目標過冷却度SCtと過冷却度SCとの過冷却度差ΔSCに応じた膨張弁24の開度MVの変化幅ΔMVを決定して、膨張弁24の開度MVを変化幅ΔMVだけ小さくする。
When the supercooling degree SC is larger than the target supercooling degree SCt, the
(4)垂下制御及び垂下抑制制御
次に、空気調和装置1(冷凍装置)の垂下制御及び垂下抑制制御について、図3〜図7を用いて説明する。図3は、垂下制御だけを行う場合の冷凍サイクルにおける低圧Pe、圧縮機21の周波数F、及び、膨張弁24の開度MVの経時変化を示す図である。図4は、垂下制御及び垂下抑制制御を示すフローチャートである。図5は、垂下制御及び垂下抑制制御を行う場合(1回目の垂下制御時)の冷凍サイクルにおける低圧Pe、圧縮機21の周波数F、及び、膨張弁24の開度MVの経時変化を示す図である。図6は、垂下制御及び垂下抑制制御を行う場合(2回目の垂下制御時)の冷凍サイクルにおける低圧Pe、圧縮機21の周波数F、及び、膨張弁24の開度MVの経時変化を示す図である。図7は、垂下回数Ndの増加に伴って垂下制御が抑制される状況を示す図である。
(4) Droop control and droop suppression control Next, the droop control and droop suppression control of the air conditioner 1 (freezing device) will be described with reference to FIGS. 3 to 7. FIG. 3 is a diagram showing changes over time in the low pressure Pe, the frequency F of the
<垂下制御>
上記の暖房運転及び冷房運転において、制御部8は、機器保護や安定運転のために、所定の垂下条件を満たした場合に圧縮機21の周波数Fを低下させる垂下制御を行っている。
<Dripping control>
In the above heating operation and cooling operation, the
次に、冷媒回路10の冷凍サイクルにおける低圧Peに基づいて決定される垂下条件を採用した場合の垂下制御について、図3を用いて説明する。
Next, the droop control when the droop condition determined based on the low pressure Pe in the refrigeration cycle of the
低圧Peは、冷房運転において、冷媒の蒸発器として機能する室内熱交換器41における冷媒の蒸発圧力であり、暖房運転において、冷媒の蒸発器として機能する室外熱交換器23における冷媒の蒸発圧力である。制御部8は、冷房運転において、室内熱交換器41の温度Trmを冷媒の飽和圧力に換算して低圧Peを得る。制御部8は、暖房運転において、室外熱交換器23の温度Tomを冷媒の飽和圧力に換算して低圧Peを得る。制御部8は、垂下条件を満たすかどうかの判定基準値として、垂下制御を開始させる垂下開始条件としての垂下開始圧力Pediと、垂下制御を終了させる垂下終了条件としての垂下終了圧力Pedoと、を有している。垂下終了圧力Pedoは、垂下開始圧力Pedi以上の圧力値に設定されている。
The low pressure Pe is the evaporation pressure of the refrigerant in the
図3の垂下制御開始前において、制御部8は、空調能力(冷凍能力)を大きくするために、圧縮機能力制御によって、圧縮機21の周波数Fを徐々に増加させている。そして、圧縮機21の周波数Fが増加すると、低圧Peが低下するとともに、過冷却度SCが大きくなる。このため、制御部8は、圧縮機21の周波数Fの増加に追従するように、膨張弁過冷却度制御によって、膨張弁24の開度MVを徐々に大きくしている。図3に示されるΔtcは、圧縮機制御及び膨張弁制御の制御時間間隔である。尚、制御を行うタイミング及び制御時間間隔Δtcは、圧縮機及び膨張弁とで異なっていてもよい。
Before the start of the droop control in FIG. 3, the
そして、低圧Peが垂下開始圧力Pediまで低下すると、制御部8は、垂下条件を満たすものと判定して、圧縮機21の周波数Fを低下させる垂下制御を開始する。制御部8は、垂下制御によって、圧縮機21の周波数Fを徐々に低下させる。但し、垂下制御における圧縮機21の周波数Fの低下は、徐々に低下させるものに限定されず、一気に低下させるものでもよい。
Then, when the low pressure Pe drops to the drooping start pressure Pedi, the
そして、垂下制御によって圧縮機21の周波数Fが低下すると、低圧Peの低下が弱まるとともに、過冷却度SCが小さくなる。このため、制御部8は、圧縮機21の周波数Fの低下に追従するように、膨張弁過冷却度制御によって、膨張弁24の開度MVを徐々に小さくする。その後、低圧Peの低下が止まって増加に転じると、過冷却度SCが大きくなるため、制御部8は、膨張弁過冷却度制御によって、膨張弁24の開度MVを徐々に大きくする。膨張弁過冷却度制御によって膨張弁24の開度MVが大きくなると、低圧Peの増加がさらに強まる。
Then, when the frequency F of the
そして、垂下制御及び膨張弁過冷却度制御によって、低圧Peが垂下終了圧力Pedoまで増加すると、制御部8は、垂下条件を満たさないものと判定して、垂下制御を終了する。その後、空気調和装置1の運転状態は、垂下制御開始前と同様の状態に戻る。
Then, when the low pressure Pe increases to the hanging end pressure Pedo by the hanging control and the expansion valve supercooling degree control, the
尚、図3は、後述の垂下抑制制御を行わない場合(垂下回数Nd=0の場合)と同様の制御状態であるため、この場合の膨張弁24の開度MVの変化幅ΔMVを変化幅ΔMV0とする。また、圧縮機21の周波数Fの変化幅は、垂下制御中であるかどうか、又は、後述の垂下抑制制御を行っているかどうかによらず、変化幅ΔFとする。
Since FIG. 3 shows the same control state as when the drooping suppression control described later is not performed (when the number of drooping times Nd = 0), the change width ΔMV of the opening MV of the
<垂下抑制制御>
上記の垂下制御は、空気調和装置1の運転条件や運転モード(冷房運転や暖房運転)によって、繰り返し行われる場合がある。言い換えれば、低圧Peが垂下開始圧力Pediまで低下しやすい運転条件で空気調和装置1を運転すると、図3に示される垂下制御が何度も繰り返されるということである。そして、空気調和装置1は、垂下制御を繰り返し行うようになると、高い周波数で圧縮機21を運転できなくなるため、空調能力を確保できなくなる。
<Dripping suppression control>
The above-mentioned drooping control may be repeatedly performed depending on the operating conditions and the operating mode (cooling operation or heating operation) of the
そこで、制御部8は、上記の垂下制御を行うとともに、垂下制御を行う回数である垂下回数Ndを計数し、垂下回数Ndの増加に応じて、膨張弁24の開度MVを変化させる際の開度の変化幅ΔMVを大きくする垂下抑制制御を行っている。
Therefore, the
次に、垂下抑制制御について、図4〜図7を用いて説明する。 Next, the droop suppression control will be described with reference to FIGS. 4 to 7.
まず、垂下制御が1回も行われていない状態を想定する。このため、制御部8は、垂下回数Nd=0を記憶している。また、垂下回数Ndは、リモコン7のリモコン表示部75に表示可能になっている。
First, it is assumed that the drooping control is not performed even once. Therefore, the
図3の垂下制御開始前と同様に、図5の垂下制御開始前においても、制御部8は、圧縮機能力制御によって、圧縮機21の周波数Fを徐々に増加させ、膨張弁過冷却度制御によって、膨張弁24の開度MVを徐々に大きくしている。このときの膨張弁24の開度MVの変化幅ΔMVは、垂下回数Nd=0であるため、変化幅ΔMV0である。
Similar to before the start of the droop control of FIG. 3, the
そして、低圧Peが垂下開始圧力Pediまで低下すると、制御部8は、垂下条件を満たすものと判定して(図4のステップST1参照)、圧縮機21の周波数Fを低下させる垂下制御を開始する(図4のステップST2参照)。
Then, when the low pressure Pe drops to the drooping start pressure Pedi, the
そして、垂下制御を開始すると、制御部8は、垂下回数Ndを計数し(図4のステップST3参照)、垂下回数Ndが0回から1回となる。制御部8は、垂下回数Nd=1を記憶する。リモコン7は、リモコン表示部75に垂下回数Ndを表示可能である。
Then, when the droop control is started, the
そして、垂下制御によって圧縮機21の周波数Fが低下すると、図3の垂下制御と同様に、低圧Peの低下が弱まるとともに、過冷却度SCが小さくなる。このため、制御部8は、圧縮機21の周波数Fの低下に追従するように、膨張弁過冷却度制御によって、膨張弁24の開度MVを徐々に小さくする。その後、低圧Peの低下が止まって増加に転じると、過冷却度SCが大きくなるため、制御部8は、膨張弁過冷却度制御によって、膨張弁24の開度MVを徐々に大きくする。膨張弁過冷却度制御によって膨張弁24の開度MVが大きくなると、低圧Peの増加がさらに強まる。
Then, when the frequency F of the
このとき、制御部8は、垂下回数Ndの増加(Ndが0から1に増加)に応じて、膨張弁24の開度MVを変化させる際の開度の変化幅ΔMVを大きくする垂下抑制制御(垂下回数Nd=1の場合)を行う(図4のステップST4参照)。具体的には、制御部8は、目標過冷却度SCtと過冷却度SCとの過冷却度差ΔSCに応じた膨張弁24の開度MVの変化幅ΔMVを決定する際に、垂下回数Nd=0の場合の変化幅ΔMV(=ΔMV0)よりも大きい変化幅ΔMV(=ΔMV1)に補正する。この補正は、垂下回数Nd=0の場合の変化幅ΔMV(=ΔMV0)、又は、変化幅ΔMVを得る過程で使用される流量比等の値に、垂下回数Nd=1の場合の垂下係数Cd(=Cd1)を乗じることによって行われる。ここで、垂下係数Cd1>1である。また、垂下係数Cdを用いた補正ではなく、垂下回数Nd=0の場合の変化幅ΔMV(=ΔMV0)に、垂下回数Nd=1の場合の補正変化幅ΔMVd1を加えること(ΔMV1=ΔMV0+ΔMVd1)によって行ってもよい。
At this time, the
このような垂下抑制制御(垂下回数Nd=1の場合)を行うと、膨張弁24の開度MVが小さくなる速度が垂下回数Nd=0の場合よりも高くなるため、低圧Peの低下が止まるタイミングが垂下回数Nd=0の場合よりも早くなる。その後、低圧Peが増加に転じて過冷却度SCが大きくなるが、この際にも、膨張弁24の開度MVが大きくなる速度が垂下回数Nd=0の場合よりも高くなるため、低圧Peの増加が垂下回数Nd=0の場合よりも強まる。
When such drooping suppression control (when the number of drooping times Nd = 1) is performed, the speed at which the opening MV of the
そして、垂下制御、膨張弁過冷却度制御及び垂下抑制制御(垂下回数Nd=1の場合)によって、低圧Peが垂下終了圧力Pedoまで増加すると、制御部8は、垂下条件を満たさないものと判定して、垂下制御を終了する(図4のステップST5参照)。このとき、低圧Peが垂下終了圧力Pedoまで増加するタイミングが垂下回数Nd=0の場合よりも早くなっているため、垂下制御を終了するタイミングも垂下回数Nd=0の場合よりも早くなる。その後、空気調和装置1の運転状態は、垂下制御開始前の状態ではなく、垂下抑制制御(垂下回数Nd=1の場合)が行われている状態になる。
Then, when the low pressure Pe increases to the drooping end pressure Pedo by the drooping control, the expansion valve supercooling degree control, and the drooping suppression control (when the number of drooping times Nd = 1), the
次に、垂下制御が1回行われた状態を想定する。このため、制御部8は、垂下回数Nd=1を記憶している。また、垂下回数Ndは、リモコン7のリモコン表示部75に表示可能になっている。
Next, it is assumed that the droop control is performed once. Therefore, the
図5の垂下制御開始前と同様に、図6の垂下制御開始前においても、制御部8は、圧縮機能力制御によって、圧縮機21の周波数Fを徐々に増加させ、膨張弁過冷却度制御によって、膨張弁24の開度MVを徐々に大きくしている。但し、制御部8は、前(1回目)の垂下制御時に垂下回数Ndが増加(Ndが0から1に増加)しているため、膨張弁24の開度MVを変化させる際の開度の変化幅ΔMVを大きくする垂下抑制制御が行われている。このため、膨張弁24の開度MVを変化させる際の開度の変化幅ΔMVは、垂下回数Nd=0の場合の変化幅ΔMV(=ΔMV0)よりも大きい変化幅ΔMV(=ΔMV1)に補正されている。このような垂下抑制制御(垂下回数Nd=1の場合)を行うことによって、膨張弁24の開度MVが大きくなる速度が垂下回数Nd=0の場合よりも高くなるため、低圧Peの低下が垂下回数Nd=0の場合よりも弱まる。
Similar to before the start of the droop control in FIG. 5, the
そして、低圧Peが垂下開始圧力Pediまで低下すると、制御部8は、垂下条件を満たすものと判定して(図4のステップST1参照)、圧縮機21の周波数Fを低下させる垂下制御を開始する(図4のステップST2参照)。このとき、低圧Peが垂下開始圧力Pediまで低下するタイミングが垂下回数Nd=0の場合よりも遅くなっているため、垂下制御を開始するタイミングも垂下回数Nd=0の場合よりも遅くなる。
Then, when the low pressure Pe drops to the drooping start pressure Pedi, the
そして、垂下制御を開始すると、制御部8は、垂下回数Ndを計数し(図4のステップST3参照)、垂下回数Ndが1回から2回となる。制御部8は、垂下回数Nd=2を記憶する。リモコン7は、リモコン表示部75に垂下回数Ndを表示可能である。
Then, when the droop control is started, the
そして、垂下制御によって圧縮機21の周波数Fが低下すると、図5の垂下制御と同様に、低圧Peの低下が弱まるとともに、過冷却度SCが小さくなる。このため、制御部8は、圧縮機21の周波数Fの低下に追従するように、膨張弁過冷却度制御によって、膨張弁24の開度MVを徐々に小さくする。その後、低圧Peの低下が止まって増加に転じると、過冷却度SCが大きくなるため、制御部8は、膨張弁過冷却度制御によって、膨張弁24の開度MVを徐々に大きくする。膨張弁過冷却度制御によって膨張弁24の開度MVが大きくなると、低圧Peの増加がさらに強まる。
Then, when the frequency F of the
このとき、制御部8は、垂下回数Ndの増加(Ndが1から2に増加)に応じて、膨張弁24の開度MVを変化させる際の開度の変化幅ΔMVを大きくする垂下抑制制御(垂下回数Nd=2の場合)を行う(図4のステップST4参照)。具体的には、制御部8は、目標過冷却度SCtと過冷却度SCとの過冷却度差ΔSCに応じた膨張弁24の開度MVの変化幅ΔMVを決定する際に、垂下回数Nd=0の場合の変化幅ΔMV(=ΔMV0)よりも大きい変化幅ΔMV(=ΔMV2)に補正する。この補正は、垂下回数Nd=0の場合の変化幅ΔMV(=ΔMV0)、又は、変化幅ΔMVを得る過程で使用される流量比等の値に、垂下回数Nd=2の場合の垂下係数Cd(=Cd2)を乗じることによって行われる。ここで、垂下係数Cd2>垂下係数Cd1である。また、垂下係数Cdを用いた補正ではなく、垂下回数Nd=0の場合の変化幅ΔMV(=ΔMV0)に、垂下回数Nd=2の場合の補正変化幅ΔMVd2を加えること(ΔMV2=ΔMV0+ΔMVd2)によって行ってもよい。ここで、補正変化幅ΔMVd2>補正変化幅ΔMVd1である。
At this time, the
このような垂下抑制制御(垂下回数Nd=2の場合)を行うと、膨張弁24の開度MVが小さくなる速度が垂下回数Nd=1の場合よりも高くなるため、低圧Peの低下が止まるタイミングが垂下回数Nd=1の場合よりも早くなる。その後、低圧Peが増加に転じて過冷却度SCが大きくなるが、この際にも、膨張弁24の開度MVが大きくなる速度が垂下回数Nd=1の場合よりも高くなるため、低圧Peの増加が垂下回数Nd=1の場合よりも強まる。
When such drooping suppression control (when the number of drooping times Nd = 2) is performed, the speed at which the opening MV of the
そして、垂下制御、膨張弁過冷却度制御及び垂下抑制制御(垂下回数Nd=2の場合)によって、低圧Peが垂下終了圧力Pedoまで増加すると、制御部8は、垂下条件を満たさないものと判定して、垂下制御を終了する(図4のステップST5参照)。このとき、低圧Peが垂下終了圧力Pedoまで増加するタイミングが垂下回数Nd=1の場合よりも早くなっているため、垂下制御を終了するタイミングも垂下回数Nd=1の場合よりも早くなる。その後、空気調和装置1の運転状態は、垂下制御開始前の状態ではなく、垂下抑制制御(垂下回数Nd=2の場合)が行われている状態になる。
Then, when the low pressure Pe increases to the drooping end pressure Pedo by the drooping control, the expansion valve supercooling degree control, and the drooping suppression control (when the number of drooping times Nd = 2), the
また、垂下回数Nd=3以上の場合にも、垂下回数Nd=1、2の場合と同様の垂下抑制制御を行うことができる。但し、垂下回数Ndの増加に応じて、膨張弁24の開度MVの変化幅ΔMVを大きくすればよい。そして、このような垂下抑制制御を何度か繰り返すと、空気調和装置1は、垂下条件を満たしにくくなり、垂下制御が繰り返し行われにくくなる。例えば、図7に示すように、垂下制御を2回繰り返した後、制御部8は、低圧Peが垂下開始圧力Pediまで低下しない範囲で圧縮機制御及び膨張弁制御を行う。このため、空気調和装置1は、垂下制御が行われない安定した運転状態を得ることができる。そして、空気調和装置1は、高い周波数Fで圧縮機21を運転でき、空調能力を確保できる。
Further, even when the number of droops Nd = 3 or more, the same droop suppression control as in the case where the number of droops Nd = 1 and 2 can be performed. However, the change width ΔMV of the opening degree MV of the
(5)特徴
次に、空気調和装置1(冷凍装置)の特徴について説明する。
(5) Features Next, the features of the air conditioner 1 (freezing device) will be described.
<A>
空気調和装置1は、上記のように、垂下回数Ndの増加に応じて膨張弁24の開度MVの変化幅ΔMVを大きくする制御(垂下抑制制御)を採用している。この制御は、図5〜7に示すように、冷媒回路10における冷媒の圧力や温度の変動に対して素早く追従できるとともに、垂下回数Ndの増加に応じてその追従性を向上させる。具体的には、垂下制御が開始されると、膨張弁24の開度MVの変化幅ΔMVが大きくなるため、図5〜図7の垂下制御中の低圧Peの経時変化に示すように、低圧Peが垂下終了条件まで増加することを促進できる。また、図6及び図7の垂下制御前の低圧Peの経時変化に示すように、垂下制御を行っていない状態においても低圧Peが低下しにくくなり、低圧Peが垂下開始条件まで低下することを抑制できる。この制御により、空気調和装置1は、垂下条件を満たしにくくなり、垂下制御が繰り返し行われにくくなる。これにより、空気調和装置1は、高い周波数Fで圧縮機21を運転でき、空調能力(冷凍能力)を確保できる。
<A>
As described above, the
尚、膨張弁24の開度MVの変化幅ΔMVは、図5及び図6に示すように、垂下回数Ndが1回増加した際に大きくなってもよいし、垂下回数Ndが複数回増加した際に大きくなってもよい。
As shown in FIGS. 5 and 6, the change width ΔMV of the opening degree MV of the
<B>
空気調和装置1は、上記のように、放熱器の出口における冷媒の過冷却度SCに基づいて膨張弁24の開度MVを変化させる際に、その開度MVの変化幅ΔMVを垂下回数Ndの増加に応じて大きくする制御を採用している。ここで、放熱器は、冷房運転においては、室外熱交換器23であり、暖房運転においては、室内熱交換器41である。この制御により、空気調和装置1は、冷媒回路10における冷媒の圧力や温度の変動に対して素早く追従しつつ、放熱器の出口における冷媒の過冷却度SCを所定の状態にできる。
<B>
As described above, when the
<C>
空気調和装置1は、上記のように、垂下回数Ndの増加に応じて膨張弁24の開度MVの変化幅ΔMVを大きくする制御を採用しているため、冷媒回路10の冷凍サイクルにおける低圧Peに基づいて決定される垂下条件を満たしにくくすることができる。
<C>
As described above, the
また、垂下条件は、冷媒回路10の冷凍サイクルにおける低圧Peに基づくものに限定されない。例えば、垂下条件は、圧縮機21の吐出側における冷媒の温度Tdに基づくもの、圧縮機21の吸入側における冷媒の過熱度SHに基づくもの、又は、冷媒回路10の冷凍サイクルにおける高圧Pcに基づくものでもよい。
Further, the drooping condition is not limited to that based on the low pressure Pe in the refrigerating cycle of the
ここで、過熱度SHは、冷房運転において、冷媒の蒸発器として機能する室内熱交換器41の出口における過熱度であり、暖房運転において、冷媒の蒸発器として機能する室外熱交換器41の出口における過熱度である。制御部8は、冷房運転において、温度Tsから室内熱交換器41の温度Trmを差し引いて過熱度SHを得る。制御部8は、暖房運転において、温度Tsから室外熱交換器23の温度Tomを差し引いて過熱度SHを得る。高圧Pcは、冷房運転において、冷媒の放熱器として機能する室外熱交換器23における冷媒の凝縮圧力であり、暖房運転において、冷媒の放熱器として機能する室内熱交換器41における冷媒の凝縮圧力である。制御部8は、冷房運転において、室外熱交換器23の温度Tomを冷媒の飽和圧力に換算して高圧Pcを得る。制御部8は、暖房運転において、室内熱交換器41の温度Trmを冷媒の飽和圧力に換算して高圧Pcを得る。
Here, the degree of superheat SH is the degree of superheat at the outlet of the
圧縮機21の吐出側における冷媒の温度Tdに基づく垂下条件を採用する場合、制御部8は、垂下条件を満たすかどうかの判定基準値として、垂下制御を開始させる垂下開始条件としての垂下開始温度Tddiと、垂下制御を終了させる垂下終了条件としての垂下終了温度Tddoと、を有している。垂下終了温度Tddoは、垂下開始圧力Tddi以下の温度値に設定される。
When adopting a drooping condition based on the temperature Td of the refrigerant on the discharge side of the
圧縮機21の吸入側における冷媒の過熱度SHに基づく垂下条件を採用する場合、制御部8は、垂下条件を満たすかどうかの判定基準値として、垂下制御を開始させる垂下開始条件としての垂下開始過熱度SHdiと、垂下制御を終了させる垂下終了条件としての垂下終了過熱度SHdoと、を有している。垂下終了過熱度SHdoは、垂下開始過熱度SHdi以下の温度値に設定される。
When the drooping condition based on the superheat degree SH of the refrigerant on the suction side of the
冷媒回路10の冷凍サイクルにおける高圧Pcに基づく垂下条件を採用する場合、制御部8は、垂下条件を満たすかどうかの判定基準値として、垂下制御を開始させる垂下開始条件としての垂下開始圧力Pcdiと、垂下制御を終了させる垂下終了条件としての垂下終了圧力Pcdoと、を有している。垂下終了圧力Pcdoは、垂下開始圧力Pcdi以下の圧力値に設定される。
When the drooping condition based on the high pressure Pc in the refrigeration cycle of the
このような温度Td、過熱度SH及び高圧Pcに基づく垂下条件を採用する場合においても、垂下回数Ndの増加に応じて膨張弁24の開度MVの変化幅ΔMVを大きくする制御(垂下抑制制御)を採用することができる。この場合でも、空気調和装置1は、温度Td、過熱度SH又は高圧Pcに基づいて決定される垂下条件を満たしにくくすることができる。但し、温度Td、過熱度SH及び高圧Pcは、圧縮機制御及び膨張弁制御に対して低圧Peとは逆の変化を示す。このため、温度Td、過熱度SH及び高圧Pcを垂下条件として採用する場合には、図8に示すように、図7に示す低圧Peに基づく垂下条件を採用する場合とは逆の変化を示すことになる。
Even when the drooping condition based on the temperature Td, the superheat degree SH and the high pressure Pc is adopted, the control for increasing the change width ΔMV of the opening MV of the
尚、温度Td、過熱度SH及び高圧Pcに基づく垂下条件は、低圧Peに基づく垂下条件と組み合わせ採用してもよいし、また、低圧Peに基づく垂下条件に代えて採用してもよい。また、これらの垂下条件を複数組み合わせて採用する場合、制御部8は、ステップST3において、垂下回数Ndを計数する際に、垂下条件ごとに垂下回数Ndを計数してもよいし、垂下条件によらず垂下回数Ndを計数してもよい。そして、制御部8は、垂下回数Ndを垂下条件とともにリモコン7のリモコン表示部75に表示してもよい。
The hanging condition based on the temperature Td, the degree of superheat SH, and the high pressure Pc may be adopted in combination with the hanging condition based on the low pressure Pe, or may be adopted in place of the hanging condition based on the low pressure Pe. Further, when a plurality of these drooping conditions are adopted in combination, the
(6)変形例
<A>
上記実施形態の垂下抑制制御は、膨張弁24の開度MVを冷媒回路10における冷媒の圧力や温度の変動に対して素早く追従させることを主目的としている。このため、本変形例の垂下抑制制御は、圧縮機21の周波数Fの変化に応じて、膨張弁24の開度の変化幅ΔMVを変化させる制御を加えている。具体的には、制御部8は、膨張弁24の開度の変化幅ΔMVを決定する際に、圧縮機21の周波数Fの変化幅ΔF(又は、変化比)が大きいほど、変化幅ΔMVが大きくなるようにしている。また、制御部8は、膨張弁24の開度の変化幅ΔMVを決定する際に、圧縮機21の周波数Fの変化幅ΔF(又は、変化比)が小さいほど、変化幅ΔMVが大きくなるようにしている。
(6) Modification example <A>
The main purpose of the drooping suppression control of the above embodiment is to make the opening MV of the
この制御により、空気調和装置1は、圧縮機21の周波数Fの変化に応じて膨張弁24の開度の変化幅ΔMVを変化させるとともに、その際の変化幅ΔMVを垂下回数Ndの増加に応じて大きくする制御を採用している。この制御は、圧縮機21の周波数Fの変化を膨張弁24の開度の変化幅ΔMVの決定に反映することができるため、圧縮機21の周波数Fの変化に応じて発生する冷媒回路10における冷媒の圧力や温度の変動に対して素早く追従できる。そして、この制御により、空気調和装置1は、垂下条件をさらに満たしにくくなり、垂下制御が繰り返し行われにくくなる。
By this control, the
また、冷媒回路10における冷媒の圧力や温度の変動は、圧縮機21の周波数Fの変化だけでなく、室外ファン36の周波数の変化によっても生じる。このため、制御部8は、膨張弁24の開度の変化幅ΔMVを決定する際に、室外ファン36の周波数の変化幅(又は、変化比)に応じて変化幅ΔMVが大きくなるようにしてもよい。
Further, fluctuations in the pressure and temperature of the refrigerant in the
<B>
上記実施形態及び変形例の垂下抑制制御は、ステップST3において計数した垂下回数Ndを積算し続ける。しかし、垂下条件を満たすかどうかは、空気調和装置1の運転条件や運転モードによって異なる。垂下回数Ndの増加に応じて膨張弁24の開度の変化幅ΔMVを大きくする制御は、垂下条件を満たしにくい運転条件や運転モードの場合に、不要になる場合や開度の変化幅ΔMVを大きくする程度が小さくてよい場合がある。
<B>
The drooping suppression control of the above-described embodiment and the modified example continues to accumulate the number of drooping times Nd counted in step ST3. However, whether or not the drooping condition is satisfied depends on the operating condition and the operating mode of the
そこで、本変形例の垂下抑制制御は、運転を停止する場合又は運転モードを変更する場合に、垂下回数Ndをリセット(Nd=0)するものである。具体的には、図9に示すように、制御部8は、ステップST5の後に、ステップST6において、運転停止又は運転モードの変更の有無を判定する。そして、制御部8は、ステップST6において、運転停止又は運転モードの変更があると判定した場合に、ステップST7において、垂下回数Ndをリセット(Nd=0)する。
Therefore, the drooping suppression control of this modification resets the number of drooping times Nd (Nd = 0) when the operation is stopped or the operation mode is changed. Specifically, as shown in FIG. 9, the
この垂下回数Ndのリセットは、空気調和装置1の運転開始時や運転モードの変更後に、運転停止前や運転モードの変更前における膨張弁24の開度の変化幅ΔMVが維持されないようにできる。この垂下回数Ndのリセットにより、空気調和装置1は、運転開始時の運転条件や運転モードに応じて、膨張弁24の開度の変化幅ΔMVを大きくする制御を行うことができる。
The reset of the number of hanging times Nd can be made so that the change width ΔMV of the opening degree of the
<C>
上記実施形態及び変形例の空気調和装置1は、室外熱交換器23と室内熱交換器41との間に膨張弁24が1つ設けられ、かつ、圧縮機21の吸入側にアキュムレータ28が設けられている冷媒回路10を有している。そして、空気調和装置1の制御部8は、膨張弁過冷却度制御を行う膨張弁24に対して、垂下回数Ndの増加に応じて開度の変化幅ΔMVを大きくする制御(垂下抑制制御)を採用している。しかし、膨張弁の数や配置を含む冷媒回路の構成は、これに限定されるものではない。
<C>
In the
例えば、図10及び図11に示すように、空気調和装置1が、室外熱交換器23と室内熱交換器41との間にレシーバ25が設けられ、かつ、レシーバ25の上流側及び下流側に2つの膨張弁24a、24bが設けられている冷媒回路10を有してもよい。ここで、膨張弁24aは、液冷媒管35のうち室外熱交換器23とレシーバ25との間の部分に設けられている。膨張弁24bは、液冷媒管35のうちレシーバ25と液側閉鎖弁26との間の部分に設けられている。
For example, as shown in FIGS. 10 and 11, in the
そして、冷房運転において、膨張弁24aは、冷媒回路10内の冷媒の流れに対して上流側の第1膨張弁として機能し、膨張弁24bは、冷媒回路10内の冷媒の流れに対して第1膨張弁24aの下流側の第2膨張弁として機能する。逆に、暖房運転において、膨張弁24bは、冷媒回路10内の冷媒の流れに対して上流側の第1膨張弁として機能し、膨張弁24aは、冷媒回路10内の冷媒の流れに対して第1膨張弁24bの下流側の第2膨張弁として機能する。
Then, in the cooling operation, the
そして、制御部8は、基本制御として、圧縮機能力制御、膨張弁過冷却度制御、及び、膨張弁吐出温度制御を行う。ここで、圧縮機能力制御及び膨張弁過冷却度制御は、上記実施形態と同じ制御である。但し、膨張弁過冷却度制御は、2つの膨張弁24a、24bのうち冷媒回路10内の冷媒の流れに対して上流側の第1膨張弁によって行われる。また、膨張弁吐出温度制御は、圧縮機21の吐出側における冷媒の温度Tdに基づいて、2つの膨張弁24a、24bのうち冷媒回路10内の冷媒の流れに対して下流側の第2膨張弁の開度MVを変化させる制御である。具体的には、制御部8は、温度Tdが目標温度Tdtになるように、第2膨張弁の開度MVを変化させる。
Then, the
また、制御部8は、垂下制御及び垂下抑制制御を行う。ここで、垂下制御及び垂下抑制制御は、上記実施形態及び変形例と同じ制御である。但し、垂下抑制制御は、2つの膨張弁24a、24bのうち冷媒回路10内の冷媒の流れに対して下流側の第2膨張弁に適用される。言い換えれば、制御部8は、膨張弁過冷却度制御を行う膨張弁ではなく、膨張弁吐出温度制御を行う第2膨張弁に対して、垂下回数Ndの増加に応じて開度の変化幅ΔMVを大きくする制御(垂下抑制制御)を採用している。
In addition, the
このような空気調和装置1においても、垂下制御、膨張弁吐出温度制御及び垂下抑制制御によって、図5〜図8に示すように、垂下条件を満たしにくくなり、垂下制御が繰り返し行われにくくなる。このため、空気調和装置1は、垂下制御が行われない安定した運転状態を得ることができる。そして、空気調和装置1は、高い周波数Fで圧縮機21を運転でき、空調能力(冷凍能力)を確保できる。
Even in such an
<D>
上記実施形態及び変形例の空気調和装置1は、冷房運転及び暖房運転を切り換えて行う型式の空気調和装置であるが、空気調和装置の型式はこれに限定されず、冷房運転だけを行う形式の空気調和装置でもよい。また、垂下制御を行う冷凍装置でもよい。
<D>
The
以上、本開示の実施形態を説明したが、請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能であることが理解されるであろう。 Although the embodiments of the present disclosure have been described above, it will be understood that various modifications of the forms and details are possible without departing from the purpose and scope of the present disclosure described in the claims. ..
本開示は、垂下制御を行う冷凍装置に対して、広く適用可能である。 The present disclosure is widely applicable to a freezing device that controls drooping.
1 空気調和装置(冷凍装置)
8 制御部
10 冷媒回路
21 圧縮機
23 室外熱交換器(放熱器、蒸発器)
24、24a、24b 膨張弁
41 室内熱交換器(蒸発器、放熱器)
1 Air conditioner (freezing device)
8
24, 24a,
Claims (8)
前記圧縮機及び前記膨張弁を制御する制御部(8)と、
を備えており、
前記制御部は、
所定の垂下条件を満たした場合に、前記圧縮機の周波数を低下させる垂下制御を行い、
前記垂下制御を行う回数である垂下回数を計数し、
前記垂下回数の増加に応じて、前記膨張弁の開度を変化させる際の前記開度の変化幅を大きくする、
冷凍装置(1)。 A refrigerant circuit (10) to which a compressor (21), a radiator (23, 41), an expansion valve (24), and an evaporator (41, 23) are connected,
A control unit (8) that controls the compressor and the expansion valve,
Is equipped with
The control unit
When a predetermined drooping condition is satisfied, drooping control for lowering the frequency of the compressor is performed.
The number of droops, which is the number of times the droop control is performed, is counted.
The change width of the opening degree when the opening degree of the expansion valve is changed is increased according to the increase in the number of hanging times.
Freezing device (1).
前記圧縮機の周波数の変化に応じて、前記膨張弁の開度の変化幅を変化させており、
前記垂下回数の増加に応じて、前記圧縮機の周波数の変化に対する前記膨張弁の開度の変化幅を大きくする、
請求項1に記載の冷凍装置。 The control unit
The change width of the opening degree of the expansion valve is changed according to the change of the frequency of the compressor.
As the number of droops increases, the range of change in the opening degree of the expansion valve with respect to the change in the frequency of the compressor is increased.
The freezing device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の冷凍装置。 The control unit resets the number of hanging times when the operation of the refrigerating device is stopped or when the operation mode of the refrigerating device is changed.
The freezing device according to claim 1 or 2.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の冷凍装置。 The control unit changes the opening degree of the expansion valve based on the temperature of the refrigerant on the discharge side of the compressor or the degree of supercooling of the refrigerant at the outlet of the radiator.
The freezing device according to any one of claims 1 to 3.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の冷凍装置。 The drooping condition is a condition determined based on the degree of superheat of the refrigerant on the suction side of the compressor.
The freezing device according to any one of claims 1 to 4.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の冷凍装置。 The drooping condition is a condition determined based on the temperature of the refrigerant on the discharge side of the compressor.
The freezing device according to any one of claims 1 to 4.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の冷凍装置。 The drooping condition is a condition determined based on the low pressure in the refrigeration cycle of the refrigerant circuit.
The freezing device according to any one of claims 1 to 4.
前記制御部は、前記垂下回数の増加に応じて、前記第2膨張弁の開度を変化させる際の前記開度の変化幅を大きくする、
請求項1〜7のいずれか1項に記載の冷凍装置。 The refrigerant circuit includes a first expansion valve (24a, 24b) as the expansion valve, and a second expansion valve (24b, 24b) provided on the downstream side of the first expansion valve with respect to the flow of the refrigerant in the refrigerant circuit. 24a) and,
The control unit increases the change width of the opening degree when the opening degree of the second expansion valve is changed according to the increase in the number of hanging times.
The freezing device according to any one of claims 1 to 7.
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