JP4628157B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明に関する実施形態1について説明する。図1は本発明の実施形態1に係る冷凍サイクル装置の主な構成を示す構成図である。この冷凍サイクル装置は、室外機1と室内機2とから構成されている。
室外機1は、冷媒回路を構成する圧縮機3、流路切替装置である四方弁4、室外熱交換器5、過冷却回路流量調整弁6、過冷却回路7及びアキュムレータ12を有する。室外熱交換器5は室外熱交換器5を通過する冷媒と熱交換する空気を送風する室外ファン5Aを有する。また、交流電源である主電源14と、主電源14から圧縮機3などの冷凍サイクル装置への電源供給を制御する室外制御箱13とを有する。室外制御箱13は冷凍サイクル装置に電源を供給する電源端子に接続された電圧検知装置(例えば電圧計)13Aを備える。電圧検知装置13Aは冷凍サイクル装置の運転電圧を検知するためのものである。
室内機2は、冷媒回路を構成する室内流量調整弁9及び室内熱交換器10を有する。
そして、室外機1と室内機2とが液側延長配管8及びガス側延長配管11により接続されて、圧縮機3、四方弁4、室外熱交換器5、過冷却回路7、過冷却回路流量調整弁6、アキュムレータ12、室内熱交換器10及び室内流量調整弁9が連結された冷媒回路から成る冷凍サイクルを構成している。
運転制御部21は、冷凍サイクル装置を構成する各機器に作用してそれらを制御できるものとするが、図1では他の機器との接続線は省略している。また、運転制御部21の設置場所は、図1に示す室外機1に限定されるものではなく、冷凍サイクル装置のどこに設置しても良い。
図1の冷凍サイクル装置の運転電流を抑制することは、室内熱交換器10の流量を制御するために室内機1に配置した室内流量調整弁9を絞ることによっても可能である。実施形態2ではそれを利用した制御を図3に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、圧縮機3の運転周波数の低減を行うことなく、室内流量調整弁9だけによる運転電流抑制制御も可能であるが、ここではそれらの両方を利用した方法を説明する。
図1の冷凍サイクル装置の運転電流を抑制することは、室外ファン5Aの風量を増加することによっても可能である。室外熱交換器5に備えられた室外ファン5Aの風量を増加すると、室外ファン5Aの風量増加分だけ余計に運転電流が増加するように思われるが、冷凍サイクル装置全体の運転電流としては減少する。これは図4から理解できる。すなわち、室外ファン5Aの風量を増加すると、冷凍サイクル装置の高圧圧力が低下し冷媒流量が低減することで圧縮機3の運転電流(入力電流)が減少する。このとき、圧縮機3の運転電流減少量の方が室外ファン5Aの風量増加に伴うファン5Aの運転電流(入力電流)増加量よりも大きいため、冷凍サイクル装置全体の運転電流は減少する。このことを利用した制御を図5に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、圧縮機3の運転周波数の低減及び室内流量調整弁9の開度調整を行うことなく、室外ファン5Aだけによる運転電流抑制制御も可能であるが、ここでは、ここではそれらの全てを利用した方法を説明する。
図6は図1に示した冷凍サイクル装置の室外機1に、蓄冷又は蓄熱が可能な蓄熱槽15を追加した冷凍サイクル装置(蓄熱式冷凍サイクル装置)の主な構成を示す構成図である。図1との相違は、蓄熱媒体である水が貯えられた蓄熱槽15が、電磁弁A〜D(符号17〜20)及び蓄熱槽内流量調整弁16を介して、室外機1と室内機2から構成される冷凍サイクルの冷媒回路に付加されている点である。
図6の冷凍サイクル装置を利用して冷房運転または暖房運転をする場合には、実施形態1〜3に示した運転電流抑制制御方法がそのまま適用できる。
冷凍サイクル装置は、その運転中、電圧検知装置13Aを利用して運転電圧を検知する(S51)。続いて、検知された検知電圧と所定電圧とを比較する(S52)。S52で、検知電圧が所定電圧以上と判断した場合には、圧縮機3を現在の運転周波数で運転継続する(S53)。これに対して、S52で、検知電圧が所定電圧未満と判断した場合には、圧縮機3の運転周波数をF1からF2へ低減する(S54)。次に、前述した方法により、圧縮機3の運転周波数ΔF(=F1−F2)の低下に対応して、蓄冷運転延長時間ΔTを算出する(S55)。そして、再度、電圧検知装置13Aを利用して運転電圧を検知する(S56)。さらに、検知された検知電圧と所定電圧とを比較する(S57)。S57で、検知電圧が所定電圧以上と判断した場合には、圧縮機3を先に低減した運転周波数で、かつ運転時間を運転周波数F1の場合の終了時間よりΔT延長して蓄冷運転を継続する(S58)。これに対して、S57で、検知電圧が所定電圧未満と判断した場合には、圧縮機3の運転周波数を再度低減する(S57〜S54)。S57〜S54のステップは、検知電圧が所定電圧以上と判断されるまで繰り返し行われる。
図6の冷凍サイクル装置では、深夜に蓄熱槽15内の水を温める蓄熱運転を行い、その温水を昼間に利用することで早朝の暖房能力の向上を図ることもできる。この冷凍サイクル装置で、深夜の蓄熱運転時に運転電流が増加し、運転電流がブレーカ容量を上回って異常停止すると、その日の早朝の運転では、温水を利用した運転ができず暖房能力の向上が図れなくなる。そこで、ここでも運転電圧を検知して、異常停止する前に蓄熱運転時の圧縮機3の運転周波数を低減し、蓄熱運転を継続させるようにしている。
冷凍サイクル装置は、その運転中、電圧検知装置13Aを利用して運転電圧を検知する(S61)。続いて、検知された検知電圧と所定電圧とを比較する(S62)。S62で、検知電圧が所定電圧以上と判断した場合には、圧縮機3を現在の運転周波数で運転継続する(S63)。これに対して、S62で、検知電圧が所定電圧未満と判断した場合には、圧縮機3の運転周波数をF1からF2へ低減する(S64)。次に、前述した方法により、圧縮機3の運転周波数ΔF(=F1−F2)の低下に対応して、蓄熱運転延長時間ΔTを算出する(S65)。そして、再度、電圧検知装置13Aを利用して運転電圧を検知する(S66)。さらに、検知された検知電圧と所定電圧とを比較する(S67)。S67で、検知電圧が所定電圧以上と判断した場合には、圧縮機3を先に低減した運転周波数で、かつ運転時間を運転周波数F1の場合の終了時間よりΔT延長して蓄熱運転を継続する(S68)。これに対して、S67で、検知電圧が所定電圧未満と判断した場合には、圧縮機3の運転周波数を再度低減する(S67〜S64)。S67〜S64のステップは、検知電圧が所定電圧以上と判断されるまで繰り返し行われる。
Claims (5)
- 圧縮機、流路切替装置及び室外熱交換器を有する室外機と、室内熱交換器及び該室内熱交換器の流量を調整する流量調整弁を有する室内機と、前記室外熱交換器に対して送風を行うファンと、を備え、それら圧縮機、流路切替装置、室外熱交換器、室内熱交換器及び流量調整弁が冷媒回路で接続されてなる冷凍サイクル装置において、
前記冷凍サイクル装置の運転電圧を所定の間隔で繰り返し検知する電圧検知装置と、
前記電圧検知装置で検出された運転電圧が予め定めた電圧値に低下した場合に、前記室外機及び前記室内機に作用して前記冷凍サイクル装置の運転電流増加を抑制する運転制御手段とを備え、
前記運転制御手段は、前記電圧検知装置で検出した運転電圧が予め定めた電圧値より低い場合に、前記圧縮機の運転周波数を低下させて運転を継続する第1の運転態様と、前記第1の運転態様での運転の間に前記電圧検知装置で検出した運転電圧が予め定めた電圧値より低い場合に、前記流量制御弁の開度を絞って運転を継続する第2の運転態様と、前記第2の運転態様での運転の間に前記電圧検知装置で検出した運転電圧が予め定めた電圧値より低い場合に、前記ファンの風量を増加させて運転を継続する第3の運転態様を備え、前記第1の運転態様と前記第2の運転態様と前記第3の運転態様とを順に繰り返すことを特徴とする冷凍サイクル装置。 - 前記冷媒回路内の冷媒と熱交換を行う媒体を貯え、前記冷媒回路を利用して前記媒体に蓄冷を行う蓄熱槽を備えたものにおいて、
前記運転電圧の低下が前記媒体に対して蓄冷運転を行っている間に生じたものであることを特徴とする請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記冷媒回路内の冷媒と熱交換を行う媒体を貯え、前記冷媒回路を利用して前記媒体に蓄熱を行う蓄熱槽を備えたものにおいて、
前記運転電圧の低下が前記媒体に対して蓄熱運転を行っている間に生じたものであることを特徴とする請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記運転制御手段は前記圧縮機に作用してその運転周波数を低減し前記電流増加を抑制するものであり、かつ、蓄冷運転時の蓄冷時間とそれに対応した前記蓄熱槽内の媒体温度とを前記圧縮機の運転周波数との関係で関連づけしたデータとして予め記憶しておき、前記圧縮機の運転周波数が低減された場合、その低減された運転周波数と前記データを基に蓄冷運転時間を再設定することを特徴とする請求項2記載の冷凍サイクル装置。
- 前記運転制御手段は前記圧縮機に作用してその運転周波数を低減し前記電流増加を抑制するものであり、かつ、蓄熱運転時の蓄熱時間とそれに対応した前記蓄熱槽内の媒体温度とを前記圧縮機の運転周波数との関係で関連づけしたデータとして予め記憶しておき、前記圧縮機の運転周波数が低減された場合、その低減された運転周波数と前記データを基に蓄熱運転時間を再設定することを特徴とする請求項3記載の冷凍サイクル装置。
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