JP6755131B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、空気調和機に関する。 The present invention relates to an air conditioner.
近年、情報処理技術の発達に伴い、大量の情報を処理するデータセンタがビジネスとして脚光を浴びている。データセンタのサーバルームには、コミュニケーション用、データベース用、ファイル管理用等の多数のサーバが、サーバラックに収納された状態で昼夜に亘って連続稼動している。 In recent years, with the development of information processing technology, data centers that process a large amount of information have been in the limelight as a business. In the server room of the data center, a large number of servers for communication, database, file management, etc. are continuously operated day and night while being stored in the server rack.
また、サーバにおける電子デバイスの高密度化に伴って、サーバの単位時間当たりの発熱量が増加傾向にある。したがって、サーバルームに設置される空気調和機には、高い冷房能力が求められている。その一方で、地球環境の保全の観点から、前記した空気調和機の消費電力の低減も求められている。このような消費電力の低減を図った空気調和機として、外気温度が比較的低いときには圧縮機を停止させ、ポンプによって冷媒を循環させるフリークーリングを行うものが知られている。 Further, as the density of electronic devices in a server increases, the amount of heat generated per unit time of the server tends to increase. Therefore, the air conditioner installed in the server room is required to have a high cooling capacity. On the other hand, from the viewpoint of preserving the global environment, it is also required to reduce the power consumption of the above-mentioned air conditioner. As an air conditioner for reducing power consumption, there is known an air conditioner that stops the compressor when the outside air temperature is relatively low and performs free cooling in which the refrigerant is circulated by a pump.
例えば、特許文献１には、圧縮機が停止した状態で液冷媒を循環させるポンプと、ポンプの起動前に気液分離器内の冷媒を加熱するヒータと、を備える空気調和機について記載されている。 For example, Patent Document 1 describes an air conditioner including a pump that circulates a liquid refrigerant while the compressor is stopped, and a heater that heats the refrigerant in the gas-liquid separator before the pump is started. There is.
ところで、空気調和機の室内機と室外機とを接続する接続管が長いほど、この接続管における冷媒の流動抵抗が大きくなる。つまり、他の諸条件が同じであっても、接続管の長さが異なれば、前記したポンプの能力も異なる値になる。したがって、空気調和機の据付時に作業員が接続管の長さを入力し、この接続管の長さに基づいて、制御装置がポンプの能力を算出するようにしている。 By the way, the longer the connecting pipe connecting the indoor unit and the outdoor unit of the air conditioner, the larger the flow resistance of the refrigerant in this connecting pipe. That is, even if the other conditions are the same, if the length of the connecting pipe is different, the capacity of the pump will be different. Therefore, when installing the air conditioner, the worker inputs the length of the connecting pipe, and the control device calculates the capacity of the pump based on the length of the connecting pipe.
しかしながら、接続管の長さとして、実際とは大きく異なる値が誤って入力され、その値に基づいてポンプの能力が算出される可能性がある。接続管の長さに基づいて適切な空調を行うことが求められているが、特許文献１には、接続管の長さに関する記載はない。 However, there is a possibility that a value that is significantly different from the actual length is input as the length of the connecting pipe, and the pump capacity is calculated based on that value. Although it is required to perform appropriate air conditioning based on the length of the connecting pipe, Patent Document 1 does not describe the length of the connecting pipe.
そこで、本発明は、適切な空調を行う空気調和機を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an air conditioner that performs appropriate air conditioning.
前記した課題を解決するために、本発明に係る空気調和機は、圧縮機と、凝縮器と、液冷媒貯留器と、ポンプと、膨張弁と、蒸発器と、気液分離器と、が環状に順次接続されてなる冷媒回路と、前記ポンプを停止し前記圧縮機を駆動する圧縮機サイクル運転中、前記液冷媒貯留器から前記ポンプを迂回して前記膨張弁に導かれる冷媒が通流する第１バイパス流路と、前記圧縮機を停止し前記ポンプを駆動するポンプサイクル運転中、前記蒸発器から前記気液分離器及び前記圧縮機を迂回して前記凝縮器に導かれる冷媒が通流する第２バイパス流路と、前記圧縮機、前記ポンプ、及び前記膨張弁を制御する制御部と、を備え、前記冷媒回路の構成要素の一部は室外機に設置され、他の前記構成要素は室内機に設置され、前記制御部は、前記室外機と前記室内機とを前記冷媒回路の一部として接続する接続管の長さを、前記接続管における冷媒の圧力損失に基づいて算出し、前記ポンプサイクル運転中、外気の温度と、空調対象空間の温度と、に基づいて、前記ポンプが発揮し得る理想的な能力を算出し、前記理想的な能力と、前記接続管の長さと、に基づいて、前記ポンプの実際の能力を算出することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the air conditioner according to the present invention includes a compressor, a condenser, a liquid refrigerant reservoir, a pump, an expansion valve, an evaporator, and a gas-liquid separator. During the operation of the compressor cycle in which the pump is stopped and the compressor is driven, the refrigerant circuits sequentially connected in an annular shape and the refrigerant guided to the expansion valve bypassing the pump flow from the liquid refrigerant reservoir. During the pump cycle operation in which the compressor is stopped and the pump is driven, the refrigerant that bypasses the gas-liquid separator and the compressor and is guided to the condenser passes through the first bypass flow path. A second bypass flow path for flowing, the compressor, the pump, and a control unit for controlling the expansion valve are provided, and some of the components of the refrigerant circuit are installed in the outdoor unit, and the other configurations are provided. The element is installed in the indoor unit, and the control unit calculates the length of the connecting pipe connecting the outdoor unit and the indoor unit as a part of the refrigerant circuit based on the pressure loss of the refrigerant in the connecting pipe. Then, during the operation of the pump cycle, the ideal capacity that the pump can exert is calculated based on the temperature of the outside air and the temperature of the space to be air-conditioned, and the ideal capacity and the length of the connecting pipe are calculated. It is characterized in that the actual capacity of the pump is calculated based on the above .
本発明によれば、適切な空調を行う空気調和機を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an air conditioner that performs appropriate air conditioning.
≪第１実施形態≫
＜空気調和機の構成＞
図１は、第１実施形態に係る空気調和機１００の構成図である。なお、図１では、通信線の図示を省略している。また、図１に示す矢印は、冷媒が流れる向きを表している。
空気調和機１００は、サーバルーム等の空調対象空間の空気を冷やす機器である。図１に示すように、空気調和機１００は、冷媒回路１０と、室外送風機Ｆ１と、室内送風機Ｆ２と、バイパス配管ｊ１（第１バイパス流路）と、別のバイパス配管ｊ２（第２バイパス流路）と、を備えている。また、空気調和機１００は、前記した構成の他に、阻止弁Ｄ１〜Ｄ４と、接続管ｋ１，ｋ２と、温度センサ２１，２２と、室外機制御装置３１（制御部）と、室内機制御装置３２（制御部）と、表示部４１と、を備えている。
<< First Embodiment >>
<Composition of air conditioner>
FIG. 1 is a configuration diagram of an
The
冷媒回路１０は、冷媒が循環する回路である。図１に示すように、冷媒回路１０は、圧縮機１１と、室外熱交換器１２（凝縮器）と、液冷媒貯留器１３と、ポンプ１４と、膨張弁１５と、室内熱交換器１６（蒸発器）と、アキュムレータ１７（気液分離器）と、が環状に順次接続された構成になっている。この冷媒回路１０において、次に説明する「圧縮機サイクル運転」又は「ポンプサイクル運転」が行われる。
The
「圧縮機サイクル運転」とは、ポンプ１４を停止した状態で圧縮機１１を駆動し、バイパス配管ｊ１を介して冷凍サイクルで冷媒を循環させる運転モードである。圧縮機サイクル運転は、例えば、外気温度が比較的高いときに行われる。
The “compressor cycle operation” is an operation mode in which the
また、「ポンプサイクル運転」とは、圧縮機１１を停止した状態でポンプ１４を駆動し、バイパス配管ｊ２を介して冷媒を循環させる運転モードである。ポンプサイクル運転は、例えば、外気温度が比較的低いときに行われる。
なお、ポンプ１４の駆動に要する電力は、圧縮機１１の駆動に要する電力に比べて非常に小さい。したがって、圧縮機サイクル運転に比べて、ポンプサイクル運転を行う時間が長いほど、電力コストを軽減できる。
Further, the "pump cycle operation" is an operation mode in which the
The electric power required to drive the
図１に示す圧縮機１１は、ガス状の冷媒を圧縮する機器である。圧縮機１１の吐出側には、ポンプサイクル運転中、圧縮機１１に冷媒が流れ込まないようにするための逆止弁Ｂ１が設けられている。
The
室外熱交換器１２は、冷媒と外気との間で熱交換が行われる熱交換器である。
室外送風機Ｆ１は、室外熱交換器１２に外気を送り込むファンであり、室外熱交換器１２の付近に設置されている。
The
The outdoor blower F1 is a fan that sends outside air to the
液冷媒貯留器１３は、冷媒回路１０に封入されている冷媒のうち、余剰分の液冷媒を貯留する殻状部材である。
ポンプ１４は、ポンプサイクル運転中に冷媒を圧送して循環させる機器である。
The
The
膨張弁１５は、自身を通流する冷媒を減圧したり、冷媒回路１０における冷媒の循環量を調整したりする機能を有している。
室内熱交換器１６は、膨張弁１５によって減圧された冷媒と、室内空気（空調対象空間の空気）と、の間で熱交換が行われる熱交換器である。
室内送風機Ｆ２は、室内熱交換器１６に室内空気を送り込むファンであり、室内熱交換器１６の付近に設置されている。
The
The
The indoor blower F2 is a fan that sends indoor air to the
アキュムレータ１７は、室内熱交換器１６から流入する冷媒を気液分離する殻状部材である。前記した圧縮機サイクル運転では、アキュムレータ１７から圧縮機１１にガス状の冷媒が吸い込まれるようになっている。
The
図１に示す例では、冷媒回路１０の各構成要素のうち、室外熱交換器１２、液冷媒貯留器１３、及びポンプ１４は、室外機Ｕｏに設置されている。また、冷媒回路１０の各構成要素のうち、圧縮機１１、膨張弁１５、室内熱交換器１６、及びアキュムレータ１７は、室内機Ｕｉに設置されている。つまり、冷媒回路１０の構成要素の一部は室外機Ｕｏに設置され、他の構成要素は室内機Ｕｉに設置されている。なお、図１に示す構成は一例であり、例えば、圧縮機１１を室外機Ｕｏに設置してもよい。
In the example shown in FIG. 1, among the components of the
バイパス配管ｊ１は、圧縮機サイクル運転中、液冷媒貯留器１３からポンプ１４を迂回して膨張弁１５に導かれる冷媒が通流する配管である。なお、バイパス配管ｊ１には、冷媒の逆流を防止するための逆止弁Ｂ２が設けられている。
The bypass pipe j1 is a pipe through which the refrigerant guided to the
バイパス配管ｊ２は、ポンプサイクル運転中、室内熱交換器１６からアキュムレータ１７及び圧縮機１１を迂回して室外熱交換器１２に導かれる冷媒が通流する配管である。なお、バイパス配管ｊ２には、冷媒の逆流を防止するための逆止弁Ｂ３が設けられている。
The bypass pipe j2 is a pipe through which the refrigerant guided from the
阻止弁Ｄ１〜Ｄ４は、空気調和機１００の据付後に開弁されることによって、それまで室外機Ｕｏ等に封入されていた冷媒を冷媒回路１０の全体に行き渡らせるための弁である。
図１に示すように、阻止弁Ｄ１，Ｄ２は、室外機Ｕｏに設置されている。より詳しく説明すると、阻止弁Ｄ１は、ポンプ１４の吐出側の配管に接続され、阻止弁Ｄ２は、室外熱交換器１２の上流側の配管に接続されている。
また、阻止弁Ｄ３，Ｄ４は、室内機Ｕｉに設置されている。より詳しく説明すると、阻止弁Ｄ３は、膨張弁１５の上流側の配管に接続され、阻止弁Ｄ４は、圧縮機１１の吐出側の配管に接続されている。
The blocking valves D1 to D4 are valves for spreading the refrigerant previously sealed in the outdoor unit Uo or the like to the entire
As shown in FIG. 1, the blocking valves D1 and D2 are installed in the outdoor unit Uo. More specifically, the blocking valve D1 is connected to the piping on the discharge side of the
Further, the blocking valves D3 and D4 are installed in the indoor unit Ui. More specifically, the blocking valve D3 is connected to the piping on the upstream side of the
接続管ｋ１，ｋ２は、室外機Ｕｏと室内機Ｕｉとを冷媒回路１０の一部として接続する配管である。一方の接続管ｋ１は、上流端が阻止弁Ｄ１に接続され、下流端が阻止弁Ｄ３に接続されている。つまり、室外熱交換器１２で凝縮した冷媒が、接続管ｋ１を介して膨張弁１５に向かうようになっている。
他方の接続管ｋ２は、上流端が阻止弁Ｄ４に接続され、下流端が阻止弁Ｄ２に接続されている。つまり、室内熱交換器１６で蒸発した冷媒（圧縮機サイクル運転中は、さらに、圧縮機１１によって圧縮された冷媒）が、接続管ｋ２を介して室外熱交換器１２に向かうようになっている。
The connection pipes k1 and k2 are pipes that connect the outdoor unit Uo and the indoor unit Ui as a part of the
The upstream end of the other connecting pipe k2 is connected to the blocking valve D4, and the downstream end is connected to the blocking valve D2. That is, the refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger 16 (during the compressor cycle operation, the refrigerant further compressed by the compressor 11) goes to the
温度センサ２１は、室外機Ｕｏ付近の外気の温度を検出するセンサであり、室外機Ｕｏに設置されている。
温度センサ２２は、室内空気の温度を検出するセンサであり、室内送風機Ｆ２の吸込側に設置されている。
The
The
なお、図１では図示を省略したが、圧縮機１１の吸入側の圧力・温度を検出するセンサ、ポンプ１４の吸込側の圧力・温度を検出するセンサが設けられている。
また、接続管ｋ１の上流端・下流端の付近には、それぞれ、圧力センサが設けられている。同様に、接続管ｋ２の上流端・下流端の付近にも、それぞれ、圧力センサが設けられている。これらの圧力センサは、取外し可能であってもよいし、また、取外し可能でなくてもよい。
その他、圧縮機１１の騒音を抑制するためのサイレンサ（図示せず）を、圧縮機１１と逆止弁Ｂ１との間に設けてもよい。
Although not shown in FIG. 1, a sensor for detecting the pressure / temperature on the suction side of the
Further, pressure sensors are provided near the upstream end and the downstream end of the connecting pipe k1, respectively. Similarly, pressure sensors are provided near the upstream end and the downstream end of the connecting pipe k2, respectively. These pressure sensors may or may not be removable.
In addition, a silencer (not shown) for suppressing the noise of the
室外機制御装置３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、各種インタフェース等の電子回路を含んで構成されている。そして、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、ＣＰＵが各種処理を実行するようになっている。室外機制御装置３１は、前記した各センサの検出値や、操作パネル（図示せず）からの操作信号等に基づいて、ポンプ１４、室外送風機Ｆ１等を制御する。
The outdoor
室内機制御装置３２も同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種インタフェース等の電子回路を含んで構成されている。室内機制御装置３２は、室外機制御装置３１との間で通信線（図示せず）を介して所定のデータ通信を行い、圧縮機１１、膨張弁１５、室内送風機Ｆ２等を制御する。
Similarly, the indoor
＜空気調和機の動作＞
以下では、室内機制御装置３２及び室外機制御装置３１を「制御装置」という。
前記したように、制御装置は、２つの運転モードである「圧縮機サイクル運転」及び「ポンプサイクル運転」の一方を行い、運転条件に応じて一方から他方の運転モードに切り替える。
<Operation of air conditioner>
Hereinafter, the indoor
As described above, the control device performs one of the two operation modes, "compressor cycle operation" and "pump cycle operation", and switches from one to the other operation mode according to the operation conditions.
例えば、外気温度が室内温度よりも所定値以上低い状態が所定時間続いた場合、制御装置は、圧縮機サイクル運転からポンプサイクル運転に切り替える。また、例えば、室内温度が設定温度よりも所定値以上高い状態が所定時間続いた場合、制御装置は、ポンプサイクル運転から圧縮機サイクル運転に切り替える。 For example, when the outside air temperature is lower than the room temperature by a predetermined value or more for a predetermined time, the control device switches from the compressor cycle operation to the pump cycle operation. Further, for example, when the room temperature is higher than the set temperature by a predetermined value or more for a predetermined time, the control device switches from the pump cycle operation to the compressor cycle operation.
なお、圧縮機１１の能力（顕熱能力）と、ポンプ１４の能力（顕熱能力）と、の比較に基づいて、運転モードを切り替えてもよい。また、室内温度と外気温度との比較、室内温度と設定温度との比較、及び、圧縮機１１の能力とポンプ１４の能力との比較を適宜組み合わせて、運転モードを切り替えるようにしてもよい。
The operation mode may be switched based on the comparison between the capacity of the compressor 11 (sensible heat capacity) and the capacity of the pump 14 (sensible heat capacity). Further, the operation mode may be switched by appropriately combining the comparison between the indoor temperature and the outside air temperature, the comparison between the indoor temperature and the set temperature, and the comparison between the capacity of the
前記したように、圧縮機サイクル運転の実行中、制御装置は、ポンプ１４を停止した状態で圧縮機１１を駆動する。圧縮機１１によって圧縮された冷媒は、接続管ｋ２、室外熱交換器１２、液冷媒貯留器１３、バイパス配管ｊ１、接続管ｋ１、膨張弁１５、室内熱交換器１６、及びアキュムレータ１７の順に冷凍サイクルで循環する。
As described above, during the execution of the compressor cycle operation, the control device drives the
また、ポンプサイクル運転の実行中、制御装置は、圧縮機１１を停止した状態でポンプ１４を駆動する。ポンプ１４から吐出された冷媒は、接続管ｋ１、膨張弁１５、室内熱交換器１６、バイパス配管ｊ２、接続管ｋ２、室外熱交換器１２、及び液冷媒貯留器１３の順に循環する。これによって、比較的低温の外気で室内空気が冷やされる。
Further, during the execution of the pump cycle operation, the control device drives the
図２は、空気調和機１００の制御装置が実行する処理のフローチャートである（適宜、図１を参照）。
以下では、圧縮機サイクル運転・ポンプサイクル運転のいずれでもよい場合には、「空調運転」という。
ステップＳ１０１において制御装置は、空調運転中であるか否かを判定する。空調運転中である場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、制御装置の処理はステップＳ１０２に進む。一方、空調運転中でない場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）、制御装置は、処理を終了する（ＥＮＤ）。
FIG. 2 is a flowchart of processing executed by the control device of the air conditioner 100 (see FIG. 1 as appropriate).
In the following, when either compressor cycle operation or pump cycle operation is acceptable, it is referred to as "air conditioning operation".
In step S101, the control device determines whether or not the air conditioning operation is in progress. When the air conditioning operation is in progress (S101: Yes), the process of the control device proceeds to step S102. On the other hand, when the air conditioning operation is not in progress (S101: No), the control device ends the process (END).
ステップＳ１０２において制御装置は、接続管ｋ１，ｋ２の長さＬ（＝Ｌ１＋Ｌ２）を、この接続管ｋ１，ｋ２における冷媒の圧力損失に基づいて算出する。前記した圧力損失の求め方の一例を挙げると、制御装置は、接続管ｋ１の上流端付近の圧力Ｐαから、接続管ｋ１の下流端付近の圧力Ｐβを減算することによって、この接続管ｋ１における冷媒の圧力損失ΔＰ（＝Ｐα−Ｐβ）を算出する。 In step S102, the control device calculates the length L (= L1 + L2) of the connecting pipes k1 and k2 based on the pressure loss of the refrigerant in the connecting pipes k1 and k2. To give an example of how to obtain the pressure loss described above, the control device subtracts the pressure P β near the downstream end of the connecting pipe k1 from the pressure P α near the upstream end of the connecting pipe k1. The pressure loss ΔP (= P α −P β ) of the refrigerant at k1 is calculated.
そして、制御装置は、前記した圧力損失ΔＰに基づいて、接続管ｋ１の長さＬ１を算出する。なお、圧力損失ΔＰと接続管ｋ１の長さＬ１との関係を示すマップ、データテーブル、又は数式が、制御装置に予め記憶されている。 Then, the control device calculates the length L1 of the connecting pipe k1 based on the pressure loss ΔP described above. A map, a data table, or a mathematical formula showing the relationship between the pressure loss ΔP and the length L1 of the connecting pipe k1 is stored in advance in the control device.
同様にして、制御装置は、接続管ｋ２における冷媒の圧力損失に基づいて、この接続管ｋ２の長さＬ２を算出する。そして、制御装置は、接続管ｋ１の長さＬ１と、接続管ｋ２の長さＬ２との和（Ｌ１＋Ｌ２）を、接続管ｋ１，ｋ２の長さＬとして記憶する。なお、接続管ｋ１の長さＬ１と、接続管ｋ２の長さＬ２と、が略等しい（Ｌ１≒Ｌ２）ことが既知である場合には、接続管ｋ１の長さＬ１の２倍の値を、前記した長さＬとしてもよい。 Similarly, the control device calculates the length L2 of the connecting pipe k2 based on the pressure loss of the refrigerant in the connecting pipe k2. Then, the control device stores the sum (L1 + L2) of the length L1 of the connecting pipe k1 and the length L2 of the connecting pipe k2 as the length L of the connecting pipes k1 and k2. If it is known that the length L1 of the connecting pipe k1 and the length L2 of the connecting pipe k2 are substantially equal (L1≈L2), the value is twice the length L1 of the connecting pipe k1. , The length L described above may be used.
ステップＳ１０３において制御装置は、ステップＳ１０２で算出した接続管ｋ１，ｋ２の長さＬを表示部４１に表示する。
ステップＳ１０３の処理を行った後、制御装置は、処理を終了する（ＥＮＤ）。
In step S103, the control device displays the length L of the connection pipes k1 and k2 calculated in step S102 on the
After performing the process of step S103, the control device ends the process (END).
＜効果＞
第１実施形態によれば、冷媒の圧力損失に基づいて、接続管ｋ１，ｋ２の長さＬが算出され（Ｓ１０２）、その算出結果が表示部４１に表示される（Ｓ１０３）。これによって、空気調和機１００の据付時に作業員が、接続管ｋ１，ｋ２の長さＬを確認できる。したがって、接続管ｋ１，ｋ２の長さＬに基づいて、不足分の冷媒を追加で封入したり、過剰分の冷媒を抜いたりすることができる。
<Effect>
According to the first embodiment, the length L of the connecting pipes k1 and k2 is calculated based on the pressure loss of the refrigerant (S102), and the calculation result is displayed on the display unit 41 (S103). As a result, the worker can confirm the length L of the connecting pipes k1 and k2 when installing the
≪第２実施形態≫
第２実施形態は、接続管ｋ１，ｋ２（図３参照）の長さＬに基づいて、ポンプ１４の能力を補正する点が第１実施形態とは異なっているが、その他（冷媒回路１０の構成等：図３参照）については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
<< Second Embodiment >>
The second embodiment is different from the first embodiment in that the capacity of the
図３は、第２実施形態に係る空気調和機１００Ａの構成図である。
図３に示すように、空気調和機１００Ａの室外機制御装置３１Ａは、記憶部３１１を備えている。この記憶部３１１には、ポンプ能力情報３１１ａと、能力補正情報３１１ｂと、が記憶されている。
FIG. 3 is a configuration diagram of the
As shown in FIG. 3, the outdoor
ポンプ能力情報３１１ａは、ポンプ１４が発揮し得る理想的な能力を算出するための情報である。
能力補正情報３１１ｂは、ポンプ１４の理想的な能力から、ポンプ１４の実際の能力を算出するための情報である。
The
The
図４は、空気調和機１００Ａのポンプ能力情報３１１ａのマップである。
図４に示すマップの横軸は、温度センサ２１（図３参照）によって検出される外気温度であり、縦軸は、ポンプ１４（図３参照）が発揮し得る理想的な能力（想定される最大限の顕熱能力）である。また、「室内吸込空気温度」は、温度センサ２２（図３参照）の検出値である。
図４に示すように、外気温度が低いほど、また、室内空気吸込温度が高いほど（Ｔｉ１＞Ｔｉ２＞Ｔｉ３）、室内と室外との温度差が大きくなるため、ポンプ１４の理想的な能力が高くなる。
FIG. 4 is a map of the
The horizontal axis of the map shown in FIG. 4 is the outside air temperature detected by the temperature sensor 21 (see FIG. 3), and the vertical axis is the ideal capacity (assumed) that the pump 14 (see FIG. 3) can exert. Maximum sensible heat capacity). Further, the “indoor suction air temperature” is a detected value of the temperature sensor 22 (see FIG. 3).
As shown in FIG. 4, the lower the outside air temperature and the higher the indoor air suction temperature (Ti1>Ti2> Ti3), the larger the temperature difference between the indoor and outdoor areas, so that the ideal capacity of the
なお、図４に示すマップに代えて、以下に示す近似式（１）をポンプ能力情報３１１ａとしてもよい。近似式（１）におけるＱは、ポンプ１４の理想的な能力である。また、近似式（１）における温度Ｔｉは室内吸込空気温度であり、温度Ｔｏは外気温度であり、ａ，ｂ，ｃは所定の定数である。
In addition, instead of the map shown in FIG. 4, the approximate expression (1) shown below may be used as the
Ｑ＝ａ（Ｔｉ−Ｔｏ）２＋ｂ（Ｔｉ−Ｔｏ）＋ｃ ・・・（１） Q = a (Ti-To) 2 + b (Ti-To) + c ... (1)
図５は、空気調和機１００Ａの能力補正情報３１１ｂのマップである。
図５に示すマップの横軸は、制御装置によって算出される接続管ｋ１，ｋ２の長さＬ（＝Ｌ１＋Ｌ２：図３参照）である。
図５に示すマップの縦軸は、ポンプ１４の理想的な能力から実際の能力を導く際に用いられる補正係数である。すなわち、この補正係数をポンプ１４の理想的な能力に乗算することによって、ポンプ１４の実際の能力が算出される。
FIG. 5 is a map of the
The horizontal axis of the map shown in FIG. 5 is the length L (= L1 + L2: see FIG. 3) of the connecting pipes k1 and k2 calculated by the control device.
The vertical axis of the map shown in FIG. 5 is a correction coefficient used when deriving the actual capacity from the ideal capacity of the
図５に示すように、接続管ｋ１，ｋ２の長さＬが長いほど、補正係数が小さくなっている。これは、接続管ｋ１，ｋ２の長さＬが長いほど、その内部を流れる冷媒の圧力損失が大きくなり、ポンプ１４の理想的な能力と実際の能力との乖離が大きくなるからである。
As shown in FIG. 5, the longer the length L of the connecting pipes k1 and k2, the smaller the correction coefficient. This is because the longer the length L of the connecting pipes k1 and k2, the larger the pressure loss of the refrigerant flowing inside the connecting pipes k1 and k2, and the larger the difference between the ideal capacity and the actual capacity of the
なお、図５に示すマップに代えて、以下に示す近似式（２）を能力補正情報３１１ｂとしてもよい。近似式（２）におけるＫは、前記した補正係数である。また、近似式（２）におけるｄは、接続管ｋ１，ｋ２の長さＬに対するポンプ１４の能力低下率である。
In addition, instead of the map shown in FIG. 5, the approximate expression (2) shown below may be used as the
Ｋ＝１−ｄ・Ｌ ・・・（２） K = 1-d ・ L ・ ・ ・ (2)
図６は、空気調和機１００Ａの制御装置が実行する処理のフローチャートである（適宜、図３を参照）。なお、図６に示す一連の処理は、例えば、空気調和機１００Ａの据付後の試運転時に行われる。
ステップＳ２０１において制御装置は、ポンプサイクル運転中であるか否かを判定する。ポンプサイクル運転中である場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、制御装置の処理はステップＳ２０２に進む。一方、ポンプサイクル運転中でない場合（Ｓ２０１：Ｎｏ）、制御装置は処理を終了する（ＥＮＤ）。
FIG. 6 is a flowchart of processing executed by the control device of the
In step S201, the control device determines whether or not the pump cycle operation is in progress. When the pump cycle operation is in progress (S201: Yes), the processing of the control device proceeds to step S202. On the other hand, when the pump cycle operation is not in progress (S201: No), the control device ends the process (END).
ステップＳ２０２において制御装置は、外気温度・室内吸込空気温度（空調対象空間の温度）を読み込む。すなわち、制御装置は、温度センサ２１，２２の検出値を読み込む。
In step S202, the control device reads the outside air temperature and the indoor suction air temperature (temperature of the air conditioning target space). That is, the control device reads the detected values of the
ステップＳ２０３において制御装置は、ポンプ１４の理想的な能力を算出する。すなわち、制御装置は、外気の温度と、室内吸込空気温度と、に基づき、ポンプ能力情報３１１ａを用いて、ポンプ１４が発揮し得る理想的な能力を算出する。図４に示す例では、外気温度Ｔｏと、室内吸込空気温度Ｔｉ３と、に基づいて、ポンプ１４の理想的な能力Ｑが算出されている。
In step S203, the controller calculates the ideal capacity of the
図６のステップＳ２０４において制御装置は、接続管ｋ１，ｋ２の長さＬを算出する。すなわち、制御装置は、第１実施形態と同様の方法で、接続管ｋ１，ｋ２の長さＬ（＝Ｌ１＋Ｌ２）を算出する。 In step S204 of FIG. 6, the control device calculates the length L of the connecting pipes k1 and k2. That is, the control device calculates the length L (= L1 + L2) of the connecting pipes k1 and k2 in the same manner as in the first embodiment.
ステップＳ２０５において制御装置は、ポンプ１４の実際の能力を算出する。すなわち、制御装置は、ステップＳ２０３で算出したポンプ１４の理想的な能力と、ステップＳ２０４で算出した接続管ｋ１，ｋ２の長さＬと、に基づき、能力補正情報３１１ｂを用いて、ポンプ１４の実際の能力を算出する。図５に示す例では、接続管ｋ１，ｋ２の長さＬが７０［ｍ］であり、これに対応する補正係数が０．９になっている。したがって、制御装置は、ポンプ１４の理想的な能力に、補正係数である０．９を乗算することによって、ポンプ１４の実際の能力を算出する。
In step S205, the controller calculates the actual capacity of the
ステップＳ２０６において制御装置は、ステップＳ２０３〜Ｓ２０５の算出結果を表示部４１に表示し、一連の処理を終了する（ＥＮＤ）。
なお、図６では省略したが、制御装置は、ステップＳ２０５で算出したポンプ１４の実際の能力に基づいて、ポンプサイクル運転及び圧縮機サイクル運転の一方から他方への切替え等を行う。
In step S206, the control device displays the calculation results of steps S203 to S205 on the
Although omitted in FIG. 6, the control device switches from one of the pump cycle operation and the compressor cycle operation to the other based on the actual capacity of the
＜効果＞
第２実施形態によれば、制御装置は、接続管ｋ１，ｋ２の長さＬに基づいて、ポンプ１４の実際の能力を算出する（Ｓ２０５）。これによって、ポンプサイクル運転及び圧縮機サイクル運転の一方から他方への切替えを、ポンプ１４の実際の能力に基づいて適切に行うことができ、ひいては、サーバルーム等の空調を適切に行うことができる。例えば、圧縮機１１の能力よりもポンプ１４の能力の方が高い場合に、圧縮機サイクル運転からポンプサイクル運転に適切に切り替えることができる。
<Effect>
According to the second embodiment, the control device calculates the actual capacity of the
≪第３実施形態≫
第３実施形態は、空気調和機１００の据付時に作業員によって入力された接続管ｋ１，ｋ２の長さが誤りであると判定した場合、制御装置が、その旨を表示する点が、第１実施形態とは異なっている。なお、その他（空気調和機１００の構成等：図１参照）については、第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
<< Third Embodiment >>
In the third embodiment, when it is determined that the lengths of the connecting pipes k1 and k2 input by the worker at the time of installing the
図７は、第３実施形態に係る空気調和機１００の制御装置が実行する処理のフローチャートである。
なお、図７において、第１実施形態（図２参照）と同様の処理には、同一のステップ番号を付している。また、空気調和機１００の据付時に、作業員による操作パネル（入力部：図示せず）の操作によって、接続管ｋ１，ｋ２の長さＬｉが入力され、この長さＬｉが制御装置に記憶されているものとする。
FIG. 7 is a flowchart of processing executed by the control device of the
In FIG. 7, the same step numbers are assigned to the same processes as those in the first embodiment (see FIG. 2). Further, when the
空調運転中（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２において接続管ｋ１，ｋ２の長さＬ（＝Ｌ１＋Ｌ２）を算出した後、制御装置の処理は、ステップＳ３０１に進む。
ステップＳ３０１において制御装置は、｜Ｌｉ−Ｌ｜を算出する。すなわち、制御装置は、空気調和機１００の据付時に入力された接続管ｋ１，ｋ２の長さＬｉと、ステップＳ１０２の算出結果である接続管ｋ１，ｋ２の長さＬと、の差の絶対値｜Ｌｉ−Ｌ｜を算出する。
During the air conditioning operation (S101: Yes), after calculating the length L (= L1 + L2) of the connecting pipes k1 and k2 in step S102, the processing of the control device proceeds to step S301.
In step S301, the control device calculates | Li-L |. That is, the control device has an absolute value of the difference between the length Li of the connecting pipes k1 and k2 input at the time of installation of the
ステップＳ３０２において制御装置は、｜Ｌｉ−Ｌ｜が所定閾値ΔＬ１以上であるか否かを判定する。この所定閾値Ｌ１は、空気調和機１００の据付時に入力された接続管ｋ１，ｋ２の長さＬｉが誤りであるか否かの判定基準となる閾値であり、予め設定されている。
In step S302, the control device determines whether or not | Li−L | is equal to or greater than the predetermined threshold value ΔL1. The predetermined threshold value L1 is a threshold value that serves as a criterion for determining whether or not the length Li of the connecting pipes k1 and k2 input at the time of installation of the
ステップＳ３０２において｜Ｌｉ−Ｌ｜が所定閾値ΔＬ１以上である場合（Ｓ３０２：Ｙｅｓ）、制御装置の処理はステップＳ３０３に進む。
ステップＳ３０３において制御装置は、空気調和機１００の据付時に入力された接続管ｋ１，ｋ２の長さＬｉは、誤りであると判定する。通常、作業員によって事前に計算された接続管ｋ１，ｋ２の長さは、その実際の長さに略等しいが、場合によっては、作業員が接続管ｋ１，ｋ２の長さの入力を誤る可能性がある。例えば、接続管ｋ１，ｋ２の長さをｍｍ単位で「３００００」と入力すべきところを、作業員が誤って、ｍ単位で「３０」と入力する可能性がある。本実施形態では、このような明らかな誤りの有無をステップＳ３０２で判定するようにしている。
When | Li-L | is equal to or higher than the predetermined threshold value ΔL1 in step S302 (S302: Yes), the processing of the control device proceeds to step S303.
In step S303, the control device determines that the lengths Li of the connecting pipes k1 and k2 input at the time of installation of the
ステップＳ３０４において制御装置は、作業員によって入力された接続管ｋ１，ｋ２の長さＬｉが誤りである旨を表示部４１に表示する。なお、ステップＳ３０４の表示とともに、アラームを鳴らしてもよい。これによって、接続管ｋ１，ｋ２の長さの入力に誤りがあったことを作業員に報知できる。この場合には、図７では省略したが、作業員によって接続管ｋ１，ｋ２の長さＬｉが再入力される。
In step S304, the control device displays on the
また、ステップＳ３０４において、接続管ｋ１，ｋ２の長さＬｉが誤りである旨と併せて、制御装置が、ステップＳ１０２の算出結果である長さＬを表示部４１に表示してもよい。ステップＳ３０４の処理を行った後、制御装置は、一連の処理を終了する（ＥＮＤ）。
Further, in step S304, the control device may display the length L, which is the calculation result of step S102, on the
また、ステップＳ３０２において｜Ｌｉ−Ｌ｜が所定閾値ΔＬ１未満である場合（Ｓ３０２：Ｎｏ）、制御装置の処理はステップＳ３０５に進む。
ステップＳ３０５において制御装置は、空気調和機１００の据付時に入力された接続管ｋ１，ｋ２の長さＬｉは、誤りでないと判定する。つまり、制御装置は、作業員によって入力された長さＬｉが、接続管ｋ１，ｋ２の実際の長さに略等しいと判定する。ステップＳ３０５の処理を行った後、制御装置は、一連の処理を終了する（ＥＮＤ）。
If | Li-L | is less than the predetermined threshold value ΔL1 in step S302 (S302: No), the processing of the control device proceeds to step S305.
In step S305, the control device determines that the lengths Li of the connecting pipes k1 and k2 input at the time of installation of the
なお、試運転後の空調運転では、作業員によって入力された接続管ｋ１，ｋ２の長さＬｉ（Ｓ３０５で「誤りでない」と判定された長さＬｉ）に基づいて、制御装置が、ポンプ１４の能力等を算出するようにしてもよい。また、圧力損失に基づいて算出した接続管ｋ１，ｋ２の長さＬ（Ｓ１０２）に基づいて、制御装置が、ポンプ１４の能力等を算出するようにしてもよい。
In the air-conditioning operation after the test run, the control device is the
＜効果＞
第３実施形態によれば、｜Ｌｉ−Ｌ｜が所定閾値ΔＬ１以上である場合（Ｓ３０２：Ｙｅｓ）、制御装置は、空気調和機１００の据付時に入力された接続管ｋ１，ｋ２の長さＬｉに誤りがあることを表示部４１に表示する（Ｓ３０４）。これによって、制御装置は、接続管ｋ１，ｋ２の長さの入力に誤りがあったことを作業員に報知し、前記した長さの再入力を受け付けることができる。
<Effect>
According to the third embodiment, when | Li-L | is equal to or more than a predetermined threshold value ΔL1 (S302: Yes), the control device has a length Li of the connecting pipes k1 and k2 input when the
≪変形例≫
以上、本発明に係る空気調和機１００等について各実施形態で説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、各実施形態では、冷房専用の空気調和機１００（図１参照）について説明したが、これに限らない。すなわち、圧縮機１１からの冷媒の吐出先を室外熱交換器１２及び室内熱交換器１６の一方から他方に切り替える四方弁（図示せず）を備え、冷房運転や暖房運転を行う空気調和機にも各実施形態を適用できる。
≪Modification example≫
Although the
For example, in each embodiment, the
また、各実施形態では、空気調和機１００（図１参照）が、室外機Ｕｏ及び室内機Ｕｉを１台ずつ備える構成について説明したが、これに限らない。例えば、１台の室外機に複数台の室内機を接続したマルチ型の空気調和機にも各実施形態を適用できる。また、複数台の室外機が並列接続された構成の空気調和機にも各実施形態を適用できる。 Further, in each embodiment, the configuration in which the air conditioner 100 (see FIG. 1) includes one outdoor unit Uo and one indoor unit Ui has been described, but the present invention is not limited to this. For example, each embodiment can be applied to a multi-type air conditioner in which a plurality of indoor units are connected to one outdoor unit. Further, each embodiment can be applied to an air conditioner having a configuration in which a plurality of outdoor units are connected in parallel.
また、各実施形態では、室外機Ｕｏに表示部４１（図１参照）を設ける場合について説明したが、室内機Ｕｉに表示部を設けてもよい。また、接続管ｋ１，ｋ２の長さＬ等を操作パネル（図示せず）やリモコン（図示せず）に表示してもよい。 Further, in each embodiment, the case where the display unit 41 (see FIG. 1) is provided in the outdoor unit Uo has been described, but the display unit may be provided in the indoor unit Ui. Further, the length L and the like of the connecting pipes k1 and k2 may be displayed on the operation panel (not shown) or the remote controller (not shown).
また、各実施形態では、接続管ｋ１の上流端・下流端の付近にそれぞれ設けられた圧力センサ（図示せず）の検出値に基づいて、配管ｋ１を通流する冷媒の圧力損失を求める処理について説明したが、これに限らない。例えば、接続管ｋ１を通流する冷媒の流量・流速・接続管ｋ１の内径等に基づいて、前記した圧力損失を求めるようにしてもよい。なお、他方の接続管ｋ２における冷媒の圧力損失についても同様である。 Further, in each embodiment, a process of obtaining the pressure loss of the refrigerant flowing through the pipe k1 based on the detected values of the pressure sensors (not shown) provided near the upstream end and the downstream end of the connecting pipe k1 respectively. Has been explained, but it is not limited to this. For example, the pressure loss described above may be obtained based on the flow rate, flow velocity, inner diameter of the connecting pipe k1 and the like of the refrigerant flowing through the connecting pipe k1. The same applies to the pressure loss of the refrigerant in the other connecting pipe k2.
また、第３実施形態では、空気調和機１００の据付時に入力された接続管ｋ１，ｋ２の長さＬｉが誤りであるか否かを表示部４１に表示する処理について説明したが、これに限らない。例えば、空気調和機１００の据付後の空調運転中、接続管ｋ１，ｋ２の長さが未入力である場合、制御装置が、その旨やステップＳ１０２（図７参照）の算出結果を表示部４１に表示するようにしてもよい。これによって、接続管ｋ１，ｋ２の長さが未入力であることを作業員に報知できる。
Further, in the third embodiment, the process of displaying on the
また、第１実施形態では、空気調和機１００（図１参照）が、圧縮機１１やポンプ１４等を備える構成について説明したが、これに限らない。例えば、第１実施形態で説明した構成からバイパス配管ｊ１，ｊ２、逆止弁Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３、及びポンプ１４を省略してもよいし、さらに、液冷媒貯留器１３を省略してもよい。すなわち、圧縮機１１と、室外熱交換器１２と、膨張弁１５と、室内熱交換器１６と、アキュムレータ１７と、が環状に順次接続されてなる冷媒回路にも、第１実施形態を適用できる。前記した構成において制御装置は、接続管Ｌ１を通流する冷媒の圧力損失に基づいて、この接続管Ｌ１の長さを算出し、その算出結果を表示部４１に表示する（接続管Ｌ２についても同様）。
Further, in the first embodiment, the configuration in which the air conditioner 100 (see FIG. 1) includes the
また、各実施形態は、適宜組み合わせることができる。例えば、第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせ、空気調和機１００の据付時に入力された接続管ｋ１，ｋ２の長さＬｉが誤りでないと判定した場合（Ｓ３０５：図７参照）、この長さＬｉを用いて、ポンプ１４の実際の能力を算出するようにしてもよい（Ｓ２０５：図６参照）。
In addition, each embodiment can be combined as appropriate. For example, when the second embodiment and the third embodiment are combined and it is determined that the lengths Li of the connecting pipes k1 and k2 input at the time of installation of the
また、各実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、前記した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良い。また、機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
Further, each embodiment is described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the configurations described. Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
Further, each of the above-mentioned configurations, functions, processing units, processing means and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them by, for example, an integrated circuit. In addition, the mechanisms and configurations are shown as necessary for explanation, and not all the mechanisms and configurations are shown in the product.
１００，１００Ａ 空気調和機
１０ 冷媒回路
１１ 圧縮機
１２ 室外熱交換器（凝縮器）
１３ 液冷媒貯留器
１４ ポンプ
１５ 膨張弁
１６ 室内熱交換器（蒸発器）
１７ アキュムレータ（気液分離器）
３１ 室外機制御装置（制御部）
３２ 室内機制御装置（制御部）
４１ 表示部
ｋ１，ｋ２ 接続管
ｊ１ バイパス配管（第１バイパス流路）
ｊ２ バイパス配管（第２バイパス流路）
Ｕｏ 室外機
Ｕｉ 室内機
100,100A
13
17 Accumulator (gas-liquid separator)
31 Outdoor unit control device (control unit)
32 Indoor unit control device (control unit)
41 Display unit k1, k2 Connection pipe j1 Bypass pipe (1st bypass flow path)
j2 Bypass piping (2nd bypass flow path)
Uo outdoor unit Ui indoor unit
Claims (3)
前記ポンプを停止し前記圧縮機を駆動する圧縮機サイクル運転中、前記液冷媒貯留器から前記ポンプを迂回して前記膨張弁に導かれる冷媒が通流する第１バイパス流路と、
前記圧縮機を停止し前記ポンプを駆動するポンプサイクル運転中、前記蒸発器から前記気液分離器及び前記圧縮機を迂回して前記凝縮器に導かれる冷媒が通流する第２バイパス流路と、
前記圧縮機、前記ポンプ、及び前記膨張弁を制御する制御部と、を備え、
前記冷媒回路の構成要素の一部は室外機に設置され、他の前記構成要素は室内機に設置され、
前記制御部は、
前記室外機と前記室内機とを前記冷媒回路の一部として接続する接続管の長さを、前記接続管における冷媒の圧力損失に基づいて算出し、
前記ポンプサイクル運転中、外気の温度と、空調対象空間の温度と、に基づいて、前記ポンプが発揮し得る理想的な能力を算出し、前記理想的な能力と、前記接続管の長さと、に基づいて、前記ポンプの実際の能力を算出すること
を特徴とする空気調和機。 A refrigerant circuit in which a compressor, a condenser, a liquid refrigerant reservoir, a pump, an expansion valve, an evaporator, and a gas-liquid separator are sequentially connected in a ring shape.
During the compressor cycle operation in which the pump is stopped and the compressor is driven, the first bypass flow path through which the refrigerant guided from the liquid refrigerant reservoir bypasses the pump and is guided to the expansion valve flows.
During the pump cycle operation in which the compressor is stopped and the pump is driven, the second bypass flow path through which the refrigerant guided from the evaporator to the gas-liquid separator and the compressor bypasses the condenser flows. ,
The compressor, the pump, and a control unit for controlling the expansion valve are provided.
Some of the components of the refrigerant circuit are installed in the outdoor unit, and the other components are installed in the indoor unit.
Wherein,
The length of the connection pipe for connecting the before and outdoor unit the indoor unit as a part of the refrigerant circuit is calculated based on the pressure loss of the refrigerant in the connection pipe,
During the pump cycle operation, the ideal capacity that the pump can exert is calculated based on the temperature of the outside air and the temperature of the air-conditioned space, and the ideal capacity and the length of the connecting pipe are determined. An air conditioner characterized in that the actual capacity of the pump is calculated based on .
を特徴とする請求項１に記載の空気調和機。 The air conditioner according to claim 1, further comprising a display unit that displays the length of the connecting pipe calculated by the control unit.
を特徴とする請求項２に記載の空気調和機。 When the absolute value of the difference between the length of the connecting pipe input via the input unit at the time of installation of the air conditioner and the length of the connecting pipe calculated by the control unit is equal to or greater than a predetermined threshold value, the control The air conditioner according to claim 2, wherein the unit determines that the length of the connecting pipe input via the input unit is incorrect, and displays the determination result on the display unit. ..
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