JP2020148405A - 冷凍サイクル装置、および四路切換弁の異常判定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
空気調和装置1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことで、対象空間の空気を調和させる装置である。
室外ユニット20は、液冷媒連絡配管6およびガス冷媒連絡配管5を介して室内ユニット30と接続されており、冷媒回路10の一部を構成している。室外ユニット20は、主として、圧縮機21と、四路切換弁22と、室外熱交換器23と、室外膨張弁24と、低圧レシーバ26と、室外ファン25と、液側閉鎖弁29と、ガス側閉鎖弁28と、を有している。
室内ユニット30は、対象空間である室内の壁面や天井等に設置されている。室内ユニット30は、液冷媒連絡配管6およびガス冷媒連絡配管5を介して室外ユニット20と接続されており、冷媒回路10の一部を構成している。
空気調和装置1では、室外ユニット制御部27と室内ユニット制御部34が通信線を介して接続されることで、空気調和装置1の動作を制御するコントローラ7が構成されている。
リモコン8は、空調対象空間である室内または空調対象空間を含む建物の特定の空間に配置されており、空気調和装置1の運転制御指令や運転状態の監視を行うためにユーザ等により使用される。
以下、運転モードについて説明する。
空気調和装置1は、冷房運転モードでは、冷房運転を実行する。
空気調和装置1は、暖房運転モードでは、暖房運転とデフロスト運転とを切り換えながら実行する。
四路切換弁22は、図3、図4に示すように、四路切換弁本体50と、接続状態を切り換えるためのパイロット電磁弁60と、高圧引用管74、低圧引用管71、第1パイロット管72、第2パイロット管73と、を有している。ここで、図3、図4は、四路切換弁22が第1接続状態となるように切り換えられた状態を示している。図5、図6は、四路切換弁22が第2接続状態となるように切り換えられた状態を示している。なお、図3および図5において、「LP」は圧縮機21に吸入される冷媒の圧力を示しており、「HP」とは圧縮機21から吐出された冷媒の圧力を示している。
四路切換弁本体50は、第1接続状態では、図3に示すように、第4接続ポート54と第3接続ポート53とが連通し、第2接続ポート52と第1接続ポート51とが連通するように、弁体57が第1位置に位置する。これにより、第1接続状態では、圧縮機21の吐出側から吐出された冷媒は、吐出配管44、第4接続ポート54、第3接続ポート53、第3配管43を順に流れて室外熱交換器23のガス側端部に供給される。また、第1接続状態では、ガス冷媒連絡配管5からガス側閉鎖弁28を介して第2配管42に送られた冷媒は、第2接続ポート52、第1接続ポート51、第1配管41、低圧レシーバ26、吸入配管45を流れて、圧縮機21の吸入側に送られる。
四路切換弁22の接続状態の切り換えは、冷媒回路10における冷媒の高圧と低圧の圧力差を利用して弁体57の位置を第1位置または第2位置に変えることにより行われる。
四路切換弁22の弁体57は、切り換え状態が正常であれば、図3に示す第1接続状態か、または、図5、図6に示す第2接続状態か、のいずれかの状態となる。
図8に、弁体57の中間停止状態の判定処理および復帰制御のフローチャートを示す。
(7−1)
本実施形態の空気調和装置1では、吐出温度と吸入温度の温度差に基づいて、四路切換弁22の弁体57の位置の異常を判定する。これにより、四路切換弁22の弁体57の位置が適切に切り換えられているか否かを判定する等のように、四路切換弁22における冷媒流路の接続状態が適切かを判定することが可能となっている。
本実施形態の空気調和装置1では、吐出温度と吸入温度の温度差による四路切換弁22の弁体57の位置の異常判定が、繰り返し行われる。これにより、四路切換弁22の弁体57の位置の異常判定をより正確に行うことが可能になっている。
本実施形態の空気調和装置1では、四路切換弁22の弁体57の位置が異常であると判定された場合には、復帰制御が行われることで、弁体57の位置を正常な位置に戻して、空気調和装置1の運転を継続させることが可能になっている。
本実施形態の空気調和装置1では、四路切換弁22の弁体57の位置が異常と判定された時よりも圧縮機21の周波数が上がるように目標周波数を設定された復帰制御が行われる。これにより、第1接続状態から第2接続状態に切り換えようとした場合に弁体57の位置異常が生じた場合であっても、高圧引用部54a、高圧引用管74、高圧引用ポート64に作用する冷媒圧力をできるだけ高めつつ、低圧引用部51a、低圧引用管71、低圧引用ポート61に作用する冷媒圧力をできるだけ下げて、これらの圧力差を十分に確保することが可能になる。これにより、この十分に確保した圧力差を、第1作用ポート62、第1パイロット管72、第1連通部55aを介して第1室55に作用する圧力と、第2作用ポート63、第2パイロット管73、第2連通部56aを介して第2室56に作用する圧力と、の圧力差として利用することで、四路切換弁22の弁体57を意図した正常な位置にスライド移動させやすくすることができる。
本実施形態の空気調和装置1では、四路切換弁22の弁体57の位置の異常の判定が、室内空気温度と室内熱交換器31の冷媒温度との温度差が所定値以下である場合に行っている。このため、四路切換弁22の弁体57の位置が異常であることをより確実に判定することが可能になる。
(8−1)変形例A
上記実施形態では、吐出温度と吸入温度の温度差が所定値以下である場合に四路切換弁22の弁体57の位置が異常であると判定する場合について例に挙げて説明した。
上記実施形態では、四路切換弁22の弁体57の位置が異常であるとの判定が所低回数以上繰り返された場合に、圧縮機21を停止させ、異常を報知する場合について例に挙げて説明した。
上記実施形態では、復帰制御における圧縮機21の目標周波数が、外気温度が低いほど高くなるように設定される場合について例に挙げて説明した。
上記実施形態では、圧縮機21を一度停止させた後に再度圧縮機21を駆動させるという復帰制御を例に挙げて説明した。
上記実施形態では、ステップS12における吐出冷媒の温度と吸入冷媒の温度との温度差が所定値以下であるか否かを判断する前に、ステップS11において室内空気温度と室内熱交換器31の冷媒温度との温度差が所定値以下であるか否かを判断する判定処理を例に挙げて説明した。
4 液冷媒連絡配管
5 ガス冷媒連絡配管
7 コントローラ(制御部)
8 リモコン
8b ディスプレイ(出力部)
10 冷媒回路
20 室外ユニット
21 圧縮機
22 四路切換弁
23 室外熱交換器(熱源側熱交換器)
24 室外膨張弁(膨張機構)
30 室内ユニット
31 室内熱交換器(利用側熱交換器)
57 弁体
50 四路切換弁本体
60 パイロット電磁弁
83 吐出温度センサ
84 吸入温度センサ
86 外気温度センサ
91 室内液側熱交温度センサ(冷媒温度センサ)
92 室内空気温度センサ(室内温度センサ)
Claims (12)
- 圧縮機(21)、熱源側熱交換器(23)、膨張機構(24)、利用側熱交換器(31)を有し、内部を冷媒が循環する冷媒回路(10)と、
弁体(57)を有しており、前記弁体の位置を変えることで前記冷媒回路内の冷媒流れを切り換える四路切換弁(22)と、
前記圧縮機から吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度センサ(83)と、
前記圧縮機に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度センサ(84)と、
前記吐出温度センサの検出温度と前記吸入温度センサの検出温度との温度差に基づいて、前記弁体の位置の異常を判定する制御部(7)と、
を備えた冷凍サイクル装置(1)。 - 前記制御部は、前記圧縮機から吐出された冷媒の温度と前記圧縮機に吸入される冷媒の温度との温度差が所定値以下である場合に、前記弁体の位置が異常であると判定する、
請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記四路切換弁は、前記弁体が第1位置に位置することで、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記熱源側熱交換器に送る第1接続状態と、前記弁体が第2位置に位置することで、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記利用側熱交換器に送る第2接続状態と、を切り換える、
請求項1または2に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記制御部は、前記弁体の位置の異常判定を繰り返して行う、
請求項1から3のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記制御部は、前記弁体の位置が異常であると判定した場合に、前記圧縮機の周波数を前記判定時の周波数よりも高くする復帰制御を行う、
請求項1から4のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。 - 屋外の空気温度を検出する外気温度センサ(86)をさらに備え、
前記制御部は、前記復帰制御において、前記外気温度センサの検出温度が低いほど前記圧縮機の周波数をより高くする、
請求項5に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記制御部は、前記復帰制御の後に、前記弁体の位置の異常判定を再度行う、
請求項5または6に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記制御部は、前記復帰制御を繰り返して行い、
前記制御部は、前記復帰制御が繰り返されるほど前記復帰制御における前記圧縮機の周波数をより高くする、
請求項7に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記制御部は、前記弁体の位置が異常であると所定回数判定された場合に、前記圧縮機を停止させる、
請求項4、7、8のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。 - 出力部(8b)をさらに備え、
前記制御部は、前記弁体の位置が異常であることを前記出力部から出力する、
請求項1から9のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記利用側熱交換器を流れる冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ(91)と、
前記利用側熱交換器が配置される室内の温度を検出する室内温度センサ(92)と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記冷媒温度センサの検出温度と前記室内温度センサの検出温度との温度差が所定値以下である場合に、前記吐出温度センサの検出温度と前記吸入温度センサの検出温度との温度差に基づいて、前記弁体の位置の異常を判定する、
請求項1から10のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。 - 圧縮機(21)、熱源側熱交換器(23)、膨張機構(24)、利用側熱交換器(31)を有する冷媒回路(10)内の冷媒流れを切り換える四路切換弁(22)の異常判定方法であって、
前記四路切換弁は、前記冷媒回路内の冷媒流れを、弁体(57)の位置を変えることで切り換え、
前記圧縮機から吐出される冷媒の温度と前記圧縮機に吸入される冷媒の温度との温度差に基づいて、前記弁体の位置の異常を判定する、
四路切換弁の異常判定方法。
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