JP7209892B2 - refrigeration cycle equipment - Google Patents
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Description
本開示は、冷凍サイクル装置に関する。 The present disclosure relates to a refrigeration cycle device.
冷温熱を供給する冷凍サイクル装置の例が、例えば国際公開第２０１６／０７１９７７号（特許文献１）に開示されている。この冷凍サイクル装置は、水熱交換器を備え、水熱交換器の出入口水温の平均値が基準値（例えば、４．５℃）よりも高く、水熱交換器の出口過熱度が基準値（例えば、７．５℃）よりも大きいときに、凍結防止制御を実行する。凍結防止制御としては、圧縮機の停止温度を現在設定されている停止温度よりも高く設定する、または水ポンプの回転速度を現在設定されている回転速度よりも高く設定し水の流速を増加させる、等が例示されている。 An example of a refrigeration cycle device that supplies cold and hot heat is disclosed, for example, in International Publication No. 2016/071977 (Patent Document 1). This refrigeration cycle apparatus includes a water heat exchanger, the average value of the inlet and outlet water temperature of the water heat exchanger is higher than the reference value (for example, 4.5 ° C.), and the outlet superheat of the water heat exchanger is the reference value ( For example, antifreeze control is performed when the temperature is greater than 7.5°C. For anti-freezing control, the stop temperature of the compressor is set higher than the currently set stop temperature, or the rotation speed of the water pump is set higher than the currently set rotation speed to increase the water flow rate. , etc. are exemplified.
上記の特許文献１において提案されている冷凍サイクル装置は、水を熱媒体として用いる場合に、熱媒体の温度が凍結点に近づいた際にポンプの流量を上昇させる等の操作を行い、凍結を防止するというものである。
In the refrigeration cycle apparatus proposed in
しかし、上記冷凍サイクル装置は、熱媒体として水を想定しているため、熱媒体の物性具体的には、凍結点が０℃であることを前提に保護制御を行なっており、物性の変化を考慮できていない。たとえば、ブラインを熱媒体とする場合は、凍結点は、各ブライン種類および濃度によって異なる。また、ブラインの濃度は、ブラインの性質による吸湿反応または溶液中の水分の蒸発等によって濃度が変化するため凍結点も変化する。したがって、流量を上昇させるか否かを判定するための温度しきい値を定めることは簡単ではない。ブラインの吸湿または蒸発による濃度変化によって、ブライン凍結による熱交換器の破損およびポンプ故障等の不具合が発生する可能性がある。 However, since the refrigeration cycle apparatus assumes water as a heat medium, the physical properties of the heat medium, specifically, protection control is performed on the premise that the freezing point is 0°C, and changes in physical properties are performed. not taken into consideration. For example, when brine is used as the heat medium, the freezing point varies with each brine type and concentration. In addition, since the concentration of brine changes due to a hygroscopic reaction due to the nature of the brine, evaporation of water in the solution, etc., the freezing point also changes. Therefore, it is not easy to define a temperature threshold for determining whether to increase the flow rate. Due to changes in concentration due to moisture absorption or evaporation of brine, troubles such as heat exchanger breakage and pump failure due to brine freezing may occur.
本開示の冷凍サイクル装置は、上記の課題を解決するものであり、熱媒体を利用する回路における異常を検出することが可能なものである。 A refrigeration cycle apparatus of the present disclosure solves the above problems, and is capable of detecting an abnormality in a circuit that uses a heat medium.
本開示は、冷凍サイクル装置に関する。冷凍サイクル装置は、冷媒が圧縮過程、凝縮過程、膨張過程、および蒸発過程を繰り返すように循環するように構成された冷媒回路を備える。冷媒回路は、冷媒と熱媒体との間で熱交換されるように構成された熱交換器を含む。冷凍サイクル装置は、熱交換器の熱媒体の入口側流路における熱媒体の圧力を検出する第１圧力センサと、熱交換器の熱媒体の出口側流路における熱媒体の圧力を検出する第２圧力センサとをさらに備える。 The present disclosure relates to a refrigeration cycle device. A refrigerating cycle device includes a refrigerant circuit configured to circulate refrigerant in a manner that repeats a compression process, a condensation process, an expansion process, and an evaporation process. The refrigerant circuit includes a heat exchanger configured to exchange heat between a refrigerant and a heat medium. The refrigeration cycle device includes a first pressure sensor that detects the pressure of the heat medium in the heat medium inlet side passage of the heat exchanger, and a first pressure sensor that detects the pressure of the heat medium in the heat medium outlet side passage of the heat exchanger. 2 pressure sensors.
本開示の冷凍サイクル装置によれば、熱交換器の入口側流路および出口側流路における圧力を検出することによって、熱媒体を利用する回路における異常を検出することができる。 According to the refrigeration cycle apparatus of the present disclosure, an abnormality in a circuit using a heat medium can be detected by detecting pressures in the inlet-side channel and the outlet-side channel of the heat exchanger.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組み合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。なお、以下の図は各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. A plurality of embodiments will be described below, but appropriate combinations of the configurations described in the respective embodiments have been planned since the filing of the application. The same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated. In the following figures, the size relationship of each component may differ from the actual size.
本実施の形態において例示する冷凍サイクル装置は、冷凍空調装置に関するものであり、特に水またはブラインなどの液媒体を加熱または冷却することにより冷温熱を負荷側に供給する冷凍空調装置に関するものである。 The refrigerating cycle apparatus exemplified in the present embodiment relates to a refrigerating and air-conditioning apparatus, and more particularly to a refrigerating and air-conditioning apparatus that heats or cools a liquid medium such as water or brine to supply cold and hot heat to the load side. .
図１は、本実施の形態の冷凍サイクル装置１００の構成を示す図である。冷凍サイクル装置１００は、熱源機１と、ポンプ２と、負荷装置３０とを備える。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a
熱源機１内には、圧縮機５、熱源側熱交換器である第１熱交換器６、減圧装置である膨張弁８、負荷側熱交換器である第２熱交換器７が内蔵されている。第１熱交換器６では、空気と冷媒との間で熱交換が行なわれる。第１熱交換器６には、空気を送風するファン１２が併設されている。第２熱交換器７では、水またはブライン等の熱媒体と冷媒との間で熱交換が行なわれる。第２熱交換器７としては、プレート熱交換器を使用することができる。
The
圧縮機５、第１熱交換器６、膨張弁８、第２熱交換器７は、図示されるように環状に接続され冷媒が循環する冷媒回路を構成する。
The
圧縮機５は、冷媒を圧縮するものである。圧縮機５は、例えばインバータで制御が行なわれるインバータ圧縮機であり、時間当たりの圧縮能力を変化させることができる。ただし、圧縮機５は、一定速タイプの圧縮機であってもよい。
The
第１熱交換器６は、冷媒を空気と熱交換させるものであり、熱源側熱交換器として機能する。ただし、第１熱交換器６を空気以外の熱媒体と冷媒との間で熱交換が行なわれる他の熱交換器とすることもできる。
The 1st heat exchanger 6 heat-exchanges a refrigerant|coolant with air, and functions as a heat source side heat exchanger. However, the
膨張弁８は、冷媒を膨張させるものである。膨張弁８は、開度を調整できる電子膨張弁等で形成するとよいが、キャピラリーチューブ等であってもよい。 The expansion valve 8 expands the refrigerant. The expansion valve 8 is preferably formed by an electronic expansion valve or the like whose opening degree can be adjusted, but may be a capillary tube or the like.
第２熱交換器７は、冷媒を熱媒体と熱交換させるものであり、負荷側熱交換器として機能する。なお、第２熱交換器７としては、プレート熱交換器以外のシェルアンドチューブ熱交換器等の熱交換器を用いても良い。
The second heat exchanger 7 exchanges heat between the refrigerant and the heat medium, and functions as a load-side heat exchanger. As the
ポンプ２は、負荷側流路において熱媒体を循環させる動力源である。ポンプ２は、図１においては熱源機１の外部に設けられ熱源機１と接続されているが、熱源機１に内蔵されていてもよい。
The
冷凍サイクル装置１００は、さらに、圧縮機５、ファン１２、膨張弁８、ポンプ２を制御する制御装置２０を備える。
The
制御装置２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、メモリ２２とを含む。メモリ２２は、たとえば、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、フラッシュメモリとを含んで構成される。なお、フラッシュメモリには、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、各種のデータが記憶される。
The
ＣＰＵ２１は、冷凍サイクル装置１００の全体の動作を制御する。なお、図１に示した制御装置２０は、ＣＰＵ２１がメモリ２２に記憶されたオペレーティングシステム及びアプリケーションプログラムを実行することにより実現される。なお、アプリケーションプログラムの実行の際には、メモリ２２に記憶されている各種のデータが参照される。
なお、第２熱交換器７が中継機などとして熱源機１と分離されている場合には、制御装置２０は、複数の制御部に分割されていても良い。この場合には、複数の制御部の各々にＣＰＵおよびメモリが含まれる。このような場合には、複数のＣＰＵが連携して冷凍サイクル装置１００の全体制御を行なう。
In addition, when the
冷凍サイクル装置１００は、負荷側熱交換器である第２熱交換器７の熱媒体入口における熱媒体の圧力を検出する圧力センサ３と、第２熱交換器７の熱媒体出口における熱媒体の圧力を検出する圧力センサ４と、ポンプ２の電流を検出する電流センサ１１とをさらに備える。
The
熱媒体は、第２熱交換器７で冷却され、負荷装置３０に供給される。制御装置２０は、圧力センサ３，４の出力に基づいて負荷側回路の異常を判別式で判断し、異常を検出した場合には異常を発報する。負荷側回路の異常を発報することで、熱媒体の物性が変化した場合でも適切な回路保護を行なうことができる。
The heat medium is cooled by the
次に、この冷凍サイクル装置１００における負荷側装置の異常発報について、図１～図３に基づいて説明する。
Next, the abnormality notification of the load side device in this
図２は、異常判定内容と各項目に示すパラメータの変化との関係を示す図である。異常判定内容は、（１）ブライン流量増加、（２）ブライン濃度低下、（３）ブライン濃度上昇、（４）熱交換器の流路閉塞、（５）ブライン配管閉塞、（６）ブライン流量減少、の６種類である。これらの異常が生じたときに、各項目に示すパラメータがどのように変化するかが図２に示されている。図２中において、二重枠で囲まれた部分が本実施の形態において、異常判定内容の分類に使用される。 FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the content of abnormality determination and changes in the parameters shown in each item. The content of the abnormality determination is (1) increase in brine flow rate, (2) decrease in concentration of brine, (3) increase in concentration of brine, (4) clogging of heat exchanger flow path, (5) clogging of brine piping, (6) decrease in brine flow rate. , are six types. FIG. 2 shows how the parameters shown in each item change when these abnormalities occur. In FIG. 2, the portion surrounded by a double frame is used for classification of abnormality determination contents in the present embodiment.
図３は、負荷側異常発生時に冷凍サイクル装置が保持している情報で負荷側の異常を判別するための判定式を示した図である。図３では、熱媒体がブラインである例が示される。 FIG. 3 is a diagram showing a judgment formula for judging an abnormality on the load side based on information held by the refrigeration cycle apparatus when an abnormality occurs on the load side. FIG. 3 shows an example in which the heat medium is brine.
負荷側の異常としては、（１）ブライン流量増加、（２）ブライン濃度低下、（３）ブライン濃度上昇、（４）熱交換器の流路閉塞、（５）ブライン配管閉塞、（６）ブライン流量減少が順に挙げられている。なお、以下においてブラインを送給するポンプ２は、一定速度で運転することを想定している。
Abnormalities on the load side include (1) increase in brine flow rate, (2) decrease in concentration of brine, (3) increase in concentration of brine, (4) blockage of heat exchanger flow path, (5) blockage of brine piping, and (6) brine Flow reduction is listed in order. In the following, it is assumed that the
図３に示した各異常判定内容の発報条件を下記に示す。
（１）ブライン流量増加
制御装置２０は、下記条件Ａおよび条件Ｂを満たす場合ブライン流量増加を発報する。The notification conditions for each abnormality determination content shown in FIG. 3 are shown below.
(1) Brine flow rate increase The
［Ａ：冷却能力上昇］
ブライン流量増加時は、冷媒－熱媒体間での熱交換効率が向上する。熱交換効率が向上すると、冷媒とブラインの温度差が小さい場合でも熱交換効率が向上する前と同量の熱量を交換できるようになる。したがって、「過熱度（ＳＨ）一定制御」を行なうチラーまたはヒートポンプ等では、冷媒の蒸発温度を上昇させることができるため冷却能力が増加する。[A: Increased cooling capacity]
When the brine flow rate increases, the heat exchange efficiency between the refrigerant and the heat medium improves. When the heat exchange efficiency is improved, even if the temperature difference between the refrigerant and the brine is small, the same amount of heat can be exchanged as before the heat exchange efficiency is improved. Therefore, in a chiller, a heat pump, or the like that performs "superheat (SH) constant control", the evaporation temperature of the refrigerant can be raised, so the cooling capacity is increased.
ここで、「ＳＨ一定制御」とは、吸入冷媒の過熱度低下による液バック防止および吸入冷媒の過熱度過大による能力低下を防止するために、膨張弁８を操作して吸入冷媒の過熱度を設定の値に保つ制御である。 Here, the "SH constant control" is to operate the expansion valve 8 to control the degree of superheat of the suction refrigerant in order to prevent liquid backflow due to a decrease in the degree of superheat of the suction refrigerant and to prevent performance deterioration due to an excessive degree of superheat of the suction refrigerant. It is a control to keep the setting value.
制御装置２０は、定常時にブライン冷却能力毎の冷却能力Ｑrem、および圧縮機周波数Ｈｚremを予め記憶しておく。そして制御装置２０は、現在の冷却能力の上昇幅Ｑc（＝ＧrΔＨ)が、Ｑc＞Ｑremであるか、または圧縮機周波数の減速後の周波数Ｈｚが、Ｈｚ＜Ｈｚremであるかを確認する。この判定式１が成立するか否かによって、制御装置２０は、（Ａ：冷却能力上昇）の条件を満たすか否かを判断する。
The
［Ｂ：圧力損失上昇］
ブライン流量の増加時は第２熱交換器７内での圧力損失ΔＰが上昇する。圧力損失ΔＰは、圧力センサ３，４の検出する圧力の差分から求められる。制御装置２０は、定常時の圧力損失ΔＰremを予め記憶しておき、圧力損失ΔＰremよりも現在の測定値から得られた圧力損失ΔＰが高い場合に、（Ｂ：圧力損失上昇）の条件が成立すると判断する。[B: Increase in pressure loss]
When the brine flow rate increases, the pressure loss ΔP within the
（２）ブライン濃度低下
制御装置２０は、上記条件Ａと下記条件Ｃを満たす場合ブライン濃度低下を発報する。(2) Decrease in Brine Concentration The
［Ｃ：圧力損失低下］
ブライン濃度低下時は、一般にブラインの粘度が減少するため、第２熱交換器７内での圧力損失ΔＰが減少する。制御装置２０は、定常時の圧力損失ΔＰremよりも現在の圧力損失ΔＰ測定値が低い場合に、（Ｃ：圧力損失低下）の条件が成立すると判断する。[C: Decrease in pressure loss]
When the concentration of brine decreases, the viscosity of brine generally decreases, so the pressure loss ΔP in the
（３）ブライン濃度上昇または（４）熱交換器の流路閉塞
制御装置２０は、下記条件Ｄ，Ｅ、Ｆを満たす場合、ブライン濃度上昇または熱交換器の流路閉塞であることを発報する。(3) Brine concentration increase or (4) heat exchanger channel clogging The
［Ｄ：冷却能力低下］
ブライン濃度上昇時は、一般に熱伝導率が低下し熱交換効率が低下する。熱交換効率が低下すると吸入冷媒の過熱度が減少する。ＳＨ一定制御を行なうチラーまたはヒートポンプ等では、この対応として膨張弁８の開度を絞って蒸発温度を低下させる必要がある。この場合は、冷却能力が低下する。[D: Decreased cooling capacity]
When the concentration of brine increases, generally the thermal conductivity decreases and the heat exchange efficiency decreases. A decrease in heat exchange efficiency reduces the degree of superheat of the sucked refrigerant. In a chiller or heat pump that performs constant SH control, it is necessary to reduce the opening of the expansion valve 8 to lower the evaporating temperature. In this case, the cooling capacity is lowered.
また、第２熱交換器７の流路閉塞時は、第２熱交換器７の熱交換効率が低下する。熱交換効率が低下するとＳＨ一定制御を行なうチラーまたはヒートポンプ等では、この対応として膨張弁８の開度を絞って蒸発温度を低下させる必要がある。この場合は、冷却能力が低下する。
Further, when the passage of the
制御装置２０は、定常時に外気温度、ブライン冷却能力毎の冷却能力Ｑrem、および圧縮機周波数Ｈｚremを予め記憶しておく。制御装置２０は、現在の冷却能力の低下Ｑc（＝ＧrΔＨ)＜Ｑrem、または、圧縮機周波数の増速Ｈｚ＞Ｈｚremが成立する場合に、（Ｄ：冷却能力低下）の条件が成立すると判断する。
The
［Ｅ：圧力損失上昇］
ブライン濃度上昇時は一般に粘度が上昇するため、第２熱交換器７内での圧力損失ΔＰが上昇する。また、第２熱交換器７の流路が閉塞した場合、熱媒体が流れる流路が狭くなるため、第２熱交換器７内での圧力損失が上昇する。制御装置２０は、定常時の圧力損失ΔＰremよりも現在の測定値から得られた圧力損失ΔＰが高い場合に、（Ｅ：圧力損失上昇）の条件が成立すると判断する。[E: Increase in pressure loss]
Since the viscosity generally increases when the brine concentration increases, the pressure loss ΔP in the
［Ｆ：ΔＰ測定値＞ΔＰc(計算値)］
あらかじめ、初期状態の密度、粘度、および比熱を制御装置２０に入力し、以下の式（１）、（２）で圧力損失ΔＰを計算する。
ΔＰc＝(ａＷc２＋ｂＷc＋ｃ)ρｉ^(3/4)μｉ^(1/4) …（１）
Ｗc＝ＧｒΔＨ／（ρiＣpiΔＴb） …（２）
ここで、各記号は以下の内容を示す。Ｗc：ブライン流量計算値、ρi：ブライン密度初期値、μi：ブライン粘度初期値、Ｃpi：ブライン比熱初期値、Ｇr：冷媒流量、ΔＨ：熱交換器出入口エンタルピ差、ΔＴb：ブライン出入口温度差、ａ，ｂ，ｃ：熱交換器固有の値。[F: ΔP measured value > ΔPc (calculated value)]
The density, viscosity, and specific heat in the initial state are input in advance to the
ΔPc = (aWc 2 +bWc + c) ρi^(3/4) µi^(1/4) (1)
Wc=GrΔH/(ρiCpiΔTb) (2)
Here, each symbol indicates the following contents. Wc: Brine flow rate calculated value, ρi: Brine density initial value, μi: Brine viscosity initial value, Cpi: Brine specific heat initial value, Gr: Refrigerant flow rate, ΔH: Heat exchanger inlet/outlet enthalpy difference, ΔTb: Brine inlet/outlet temperature difference, a , b, c: heat exchanger-specific values.
制御装置２０は、計算した圧力損失ΔＰcと実測した圧力損失ΔＰ測定値とを比較する。ブライン濃度上昇時は、一般にブラインの密度および粘度は上昇し比熱は低下するため、初期の物性値から計算した圧力損失ΔＰcは実測の圧力損失ΔＰよりも小さくなる。また、第２熱交換器７の流路が閉塞した場合、計算した圧力損失ΔＰcは実測した圧力損失ΔＰよりも小さくなる。制御装置２０は、ΔＰ＞ΔＰcが成立する場合に条件Ｆが成立すると判断する。
The
（５）ブライン配管閉塞
既出の条件Ｄと下記条件Ｈ，Ｊを満たす場合、制御装置２０は第２熱交換器７以外の部分のブライン配管閉塞を発報する。(5) Brine pipe blockage If condition D described above and conditions H and J below are satisfied, the
［Ｄ：冷却能力低下］
第２熱交換器７以外の部分のブライン配管閉塞時は、ブライン流量が減少するため第２熱交換器７の熱交換効率が低下する。熱交換効率が低下するとＳＨ一定制御を行なうチラーまたはヒートポンプ等では、この対応として膨張弁８の開度を絞って蒸発温度を低下させる必要がある。この場合は、冷却能力が低下する。[D: Decreased cooling capacity]
When the portion of the brine pipe other than the
制御装置２０は、定常時に外気温度、ブライン冷却能力毎の冷却能力Ｑrem、および圧縮機周波数Ｈｚremを予め記憶しておく。制御装置２０は、現在の冷却能力の低下Ｑc（＝ＧrΔＨ)＜Ｑrem、または、圧縮機周波数の増速Ｈｚ＞Ｈｚremが成立する場合に、（Ｄ：冷却能力低下）の条件が成立すると判断する。
The
［Ｈ：圧力損失低下］
第２熱交換器７以外の部分のブライン配管が閉塞した場合、ブライン流量が低下するため第２熱交換器７内での圧力損失ΔＰが低下する。制御装置２０は、定常時の圧力損失ΔＰremよりも現在の測定値から得られた圧力損失ΔＰが低い場合に、（Ｈ：圧力損失低下）の条件が成立すると判断する。[H: Decrease in pressure loss]
When the brine piping of the portion other than the
［Ｉ：ポンプ電流値増加］
第２熱交換器７以外の部分のブライン配管が閉塞した場合、ポンプ２の電流値Ｉpは増加する。制御装置２０は、予め記憶されていた電流値Ｉpremよりも電流センサ１１で検出した電流値Ｉpが大きい場合に、（Ｉ：ポンプ電流値増加）の条件が成立すると判断する。[I: Pump current value increase]
When the brine piping other than the
（６）ブライン流量減少
既出の条件Ｄ、Ｈおよび下記条件Ｋを満たす場合、制御装置２０は、ブライン流量減少を発報する。(6) Decrease in Brine Flow Rate If conditions D and H described above and condition K below are satisfied, the
［Ｄ：冷却能力低下］
ブライン流量減少時は、第２熱交換器７における熱交換効率が低下する。熱交換効率が低下するとＳＨ一定制御を行なうチラーまたはヒートポンプ等では、この対応として膨張弁８の開度を絞って蒸発温度を低下させる必要がある。この場合は、冷却能力が低下する。[D: Decreased cooling capacity]
When the brine flow rate decreases, the heat exchange efficiency in the
制御装置２０は、定常時に外気温度、ブライン冷却能力毎の冷却能力Ｑrem、および圧縮機周波数Ｈｚremを予め記憶しておく。制御装置２０は、現在の冷却能力の低下Ｑc（＝ＧrΔＨ)＜Ｑrem、または、圧縮機周波数の増速Ｈｚ＞Ｈｚremが成立する場合に、（Ｄ：冷却能力低下）の条件が成立すると判断する。
The
［Ｈ：圧力損失低下］
ブライン流量が低下すると、第２熱交換器７内での圧力損失ΔＰが低下する。制御装置２０は、定常時の圧力損失ΔＰremよりも現在の測定値から得られた圧力損失ΔＰが低い場合に、（Ｈ：圧力損失低下）の条件が成立すると判断する。[H: Decrease in pressure loss]
When the brine flow rate decreases, the pressure loss ΔP within the
［Ｋ：ポンプ電流値減少］
ポンプ２にエアーが入ったりして空転する場合、ブライン流量が低下する。この場合には、ポンプ２の電流値が減少する。電流値の減少は、電流センサ１１で検出する。制御装置２０は、電流センサ１１の電流値が判定値を下回った場合に、［Ｋ：ポンプ電流値減少］の条件が成立すると判断する。[K: Decrease in pump current value]
When air enters the
図４は、制御装置２０が報知する判定内容を決定する手順について説明するためのフローチャートである。図３、図４を参照して、制御装置２０は、まずステップＳ１において、図３の判定式１を用いて冷却能力Ｑcの変化について判断を行なう。
FIG. 4 is a flow chart for explaining the procedure for determining the content of determination notified by the
ステップＳ１において、冷却能力Ｑcが上昇したと判断した場合、ステップＳ２に処理が進められる。一方、ステップＳ１において、冷却能力Ｑcが低下したと判断された場合、ステップＳ５に処理が進められる。 When it is determined in step S1 that the cooling capacity Qc has increased, the process proceeds to step S2. On the other hand, if it is determined in step S1 that the cooling capacity Qc has decreased, the process proceeds to step S5.
ステップＳ２では、制御装置２０は、図３の判定式２を用いて圧力損失ΔＰの変化について判断を行なう。ステップＳ２において、圧力損失ΔＰが上昇したと判断された場合、ステップＳ３に処理が進められる。ステップＳ３では、制御装置２０は、異常判定内容が、「（１）ブライン流量増加」であることを表示部２３に表示する。一方、ステップＳ２において、圧力損失ΔＰが低下したと判断した場合、ステップＳ４に処理が進められる。ステップＳ４では、制御装置２０は、異常判定内容が、「（２）ブライン濃度低下」であることを表示部２３に表示する。
In step S2,
一方、ステップＳ５では、制御装置２０は、図３の判定式２を用いて圧力損失ΔＰの変化について判断を行なう。
On the other hand, in step S5, the
ステップＳ５において、圧力損失ΔＰが上昇したと判断された場合、ステップＳ６に処理が進められる。一方、ステップＳ５において、圧力損失ΔＰが低下したと判断された場合、ステップＳ９に処理が進められる。 When it is determined in step S5 that the pressure loss ΔP has increased, the process proceeds to step S6. On the other hand, when it is determined in step S5 that the pressure loss ΔP has decreased, the process proceeds to step S9.
ステップＳ６においては、制御装置２０は、図３の判定式３の欄にあるように圧力損失ΔＰと計算値ΔＰcとの大小を比較する。
In step S6, the
ステップＳ６においてΔＰ＞ΔＰcであった場合、ステップＳ７に処理が進められる。ステップＳ７では、制御装置２０は、異常判定内容が、「（３）ブライン濃度上昇」であることを表示部２３に表示する。
If ΔP>ΔPc in step S6, the process proceeds to step S7. In step S7, the
一方、ステップＳ６においてΔＰ＜ΔＰcであった場合、ステップＳ８に処理が進められる。ステップＳ８では、制御装置２０は、異常判定内容が、「（４）熱交換器の流路閉塞」であることを表示部２３に表示する。
On the other hand, if ΔP<ΔPc in step S6, the process proceeds to step S8. In step S8, the
ステップＳ９においては、制御装置２０は、図３の判定式３の欄にあるようにポンプ２に流れる電流値Ｉpと通常の電流値Ｉpremとの大小を比較する。
In step S9, the
ステップＳ９においてＩp＞Ｉpremであった場合、ステップＳ１０に処理が進められる。ステップＳ１０では、制御装置２０は、異常判定内容が、「（５）ブライン配管閉塞」であることを表示部２３に表示する。
If Ip>Iprem in step S9, the process proceeds to step S10. In step S10, the
一方、ステップＳ９においてＩp＜Ｉpremであった場合、ステップＳ１１に処理が進められる。ステップＳ１１では、制御装置２０は、異常判定内容が、「（６）ブライン流量減少」であることを表示部２３に表示する。
On the other hand, if Ip<Iprem in step S9, the process proceeds to step S11. In step S11, the
なお、ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ１０，Ｓ１１の何れかにおいて異常判定内容が表示された場合には、制御装置２０は、一定時間経過後に、冷凍サイクル装置１００の運転を停止する。
Note that when the content of the abnormality determination is displayed in any of steps S3, S4, S7, S8, S10, and S11, the
一方、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ９の判断において、判断するパラメータが通常通りである場合には、一旦メインルーチンに制御が戻り、一定時間経過後または異常判定の必要が生じた場合に、再び図４の異常判定処理が実行される。 On the other hand, in the judgments of steps S1, S2, S5, S6, and S9, if the parameters to be judged are normal, the control returns to the main routine once, and after a certain period of time has elapsed or when it is necessary to judge an abnormality, , the abnormality determination process of FIG. 4 is executed again.
本実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、熱媒体の物性が変化した場合でも負荷側回路の異常を検出することができるので、適切な冷凍サイクル装置の保護を行なうことができる。 The refrigerating cycle device according to the present embodiment can detect an abnormality in the load side circuit even when the physical properties of the heat medium change, so that the refrigerating cycle device can be appropriately protected.
［変形例］
図５は、第１変形例の冷凍サイクル装置１００Ａの構成を示す図である。図５に示す冷凍サイクル装置１００Ａでは、ポンプ２、圧力センサ３，４、温度センサ９，１０、制御装置２０が冷媒回路４０とともに熱源機１Ａに収容されている。[Modification]
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a
図６は、第２変形例の冷凍サイクル装置１００Ｂの構成を示す図である。図６に示す冷凍サイクル装置１００Ｂは、複数の冷凍サイクルユニット１－１～１－Ｎを備える。複数の冷凍サイクルユニット１－１～１－Ｎは、互いに独立して冷媒が循環する複数の回路をそれぞれ含む。複数の冷凍サイクルユニット１－１～１－Ｎの各々は、図１に示した冷媒回路４０と同様な構成の冷媒回路を含む。複数の冷凍サイクルユニット１－１～１－Ｎにそれぞれ含まれる複数の熱交換器７－１～７－Ｎは、負荷回路５０の熱媒体の流路に直列に配置される。第１圧力センサ３は、複数の熱交換器７－１～７－Ｎのうち流路の最上流に配置された熱交換器７－１の入口側流路に配置され、第２圧力センサ４は、複数の熱交換器７－１～７－Ｎのうち流路の最下流に配置された熱交換器７－Ｎの出口側流路に配置される。
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a
以上のような変形例においても同様の異常判定処理を適用することができる。ので、適切な冷凍サイクル装置の保護を行なうことができる。 A similar abnormality determination process can be applied to the modified examples as described above. Therefore, appropriate protection of the refrigeration cycle device can be performed.
（まとめ）
本実施の形態に係る冷凍サイクル装置１００について、再び図１を参照して総括する。(summary)
The
本開示は、冷凍サイクル装置１００に関する。冷凍サイクル装置１００は、冷媒を循環させる冷媒回路４０を備える。冷媒回路４０は、冷媒が圧縮過程、凝縮過程、膨張過程、および蒸発過程を繰り返すように循環するように構成される。冷媒回路４０は、圧縮機５と、第１熱交換器６と、減圧装置である膨張弁８と、第２熱交換器７とが環状に接続して構成される。第２熱交換器７は、冷媒と熱媒体との間で熱交換されるように構成される。冷凍サイクル装置１００は、第２熱交換器７の熱媒体の入口側流路における熱媒体の圧力を検出する第１圧力センサ３と、第２熱交換器７の熱媒体の出口側流路における熱媒体の圧力を検出する第２圧力センサ４とをさらに備える。
The present disclosure relates to a
第２熱交換器７には、熱媒体を利用する負荷装置３０が接続される。冷凍サイクル装置１００は、第１圧力センサ３の出力および第２圧力センサ４の出力を受ける制御装置２０をさらに備える。制御装置２０は、第１圧力センサ３の出力および第２圧力センサ４の出力に基づいて、負荷装置３０に熱媒体を循環させる負荷回路５０の異常の有無を判断し、負荷回路５０に異常が認められる場合には、警報を出力する。
A
熱媒体は、水またはブラインである。負荷回路５０は、第２熱交換器７と負荷装置３０との間に熱媒体を循環させるポンプ２を備える。制御装置２０は、第１圧力センサ３の出力および第２圧力センサ４の出力に加えて、ポンプ２の電流値に基づいて、負荷回路５０の異常を分類して、報知する。
The heat carrier is water or brine. The
好ましくは、冷媒回路４０は、熱源機１に収容される。熱源機１は、熱媒体を循環させるポンプ２を内蔵する。
Preferably, the
好ましくは、冷凍サイクル装置は、複数の冷凍サイクルユニット１－１～１－Ｎを備える。複数の冷凍サイクルユニット１－１～１－Ｎは、互いに独立して冷媒が循環する複数の回路をそれぞれ含む。複数の冷凍サイクルユニット１－１～１－Ｎの各々は、冷媒回路４０と同様な構成の冷媒回路を含む。複数の冷凍サイクルユニット１－１～１－Ｎにそれぞれ含まれる複数の熱交換器７－１～７－Ｎは、熱媒体の流路に直列に配置される。第１圧力センサ３は、複数の熱交換器７－１～７－Ｎのうち流路の最上流に配置された熱交換器７－１の入口側流路に配置され、第２圧力センサ４は、複数の熱交換器７－１～７－Ｎのうち流路の最下流に配置された熱交換器７－Ｎの出口側流路に配置される。
Preferably, the refrigeration cycle device includes a plurality of refrigeration cycle units 1-1 to 1-N. Each of the plurality of refrigeration cycle units 1-1 to 1-N includes a plurality of circuits in which refrigerant circulates independently of each other. Each of the plurality of refrigerating cycle units 1-1 to 1-N includes a refrigerant circuit having the same configuration as
なお、本実施の形態においては、圧縮機５の容量制御方法がインバータによる回転速度制御である場合について説明したが、他の手法を用いてもよい。例えば機械的に圧縮機５のストロークボリュームを変更する容量制御方法を用いてもよいし、圧縮機５を複数台設け、その運転台数を変更することで圧縮機５の容量制御を行ってもよい。
In the present embodiment, the case where the method of controlling the capacity of the
また、第２熱交換器７の構成については、プレート熱交換器を例示したが、これに限定するものでは無く、他の構成、例えばシェルチューブ型、二重管式などの構成を用いてもよい。第１熱交換器６についても、プレートフィン熱交換器に限定されるものでなく、コルゲートフィンを用いるなど他の形式を用いてもよい。また第１熱交換器６としては空気を媒体とするものだけでなく、水など他の媒体を用いるものを適用しても同様の効果を実現できる。
In addition, although the plate heat exchanger was exemplified as the configuration of the
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered as examples and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the description of the above-described embodiments, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
１，１Ａ，１Ｂ 熱源機、１－１～１－Ｎ 冷凍サイクルユニット、２ ポンプ、３，４ 圧力センサ、５ 圧縮機、６，７，７－１～７－Ｎ 熱交換器、８ 膨張弁、１１ 電流センサ、１２ ファン、２０ 制御装置、２１ ＣＰＵ、２２ メモリ、２３ 表示部、３０ 負荷装置、４０ 冷媒回路、５０ 負荷回路、１００，１００Ａ，１００Ｂ 冷凍サイクル装置。 1, 1A, 1B heat source machine, 1-1 to 1-N refrigeration cycle unit, 2 pump, 3, 4 pressure sensor, 5 compressor, 6, 7, 7-1 to 7-N heat exchanger, 8 expansion valve , 11 current sensor, 12 fan, 20 control device, 21 CPU, 22 memory, 23 display unit, 30 load device, 40 refrigerant circuit, 50 load circuit, 100, 100A, 100B refrigeration cycle device.
Claims (5)
前記冷媒回路は、前記冷媒と熱媒体との間で熱交換されるように構成された熱交換器を含み、
前記熱交換器の前記熱媒体の入口側流路における前記熱媒体の圧力を検出する第１圧力センサと、
前記熱交換器の前記熱媒体の出口側流路における前記熱媒体の圧力を検出する第２圧力センサと、
前記第１圧力センサの出力および前記第２圧力センサの出力を受ける制御装置とをさらに備え、
前記熱交換器には、前記熱媒体を利用する負荷装置と、前記熱交換器と前記負荷装置との間に前記熱媒体を循環させるポンプとが接続され、
前記熱媒体は、ブラインであり、
前記制御装置は、前記熱交換器が前記ブラインを冷却する能力が第１判定値よりも増加し、かつ、前記第１圧力センサの出力および前記第２圧力センサの出力から得られる前記熱交換器の圧力損失が第２判定値よりも低下した場合には、前記ブラインの濃度が基準値よりも低下したことを報知する、冷凍サイクル装置。 A refrigerant circuit configured to circulate a refrigerant in a manner that repeats a compression process, a condensation process, an expansion process, and an evaporation process,
the refrigerant circuit includes a heat exchanger configured to exchange heat between the refrigerant and a heat medium;
a first pressure sensor that detects the pressure of the heat medium in the heat medium inlet-side channel of the heat exchanger;
a second pressure sensor that detects the pressure of the heat medium in the heat medium outlet side flow path of the heat exchanger ;
a controller that receives the output of the first pressure sensor and the output of the second pressure sensor;
The heat exchanger is connected to a load device that utilizes the heat medium and a pump that circulates the heat medium between the heat exchanger and the load device,
The heat medium is brine,
The control device controls the heat exchanger in which the ability of the heat exchanger to cool the brine is greater than a first determination value, and the heat exchanger is obtained from the output of the first pressure sensor and the output of the second pressure sensor. a refrigeration cycle device that notifies that the concentration of the brine has decreased below a reference value when the pressure loss of the brine has decreased below a second judgment value .
前記ポンプを前記熱源機に内蔵した、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。 The refrigerant circuit is housed in the heat source machine,
2. The refrigeration cycle apparatus according to claim 1, wherein said pump is built in said heat source machine.
前記複数の冷凍サイクルユニットにそれぞれ含まれる複数の熱交換器は、前記熱媒体の流路に直列に配置され、
前記第１圧力センサは、前記複数の熱交換器のうち前記流路の最上流に配置された熱交換器の入口側流路に配置され、
前記第２圧力センサは、前記複数の熱交換器のうち前記流路の最下流に配置された熱交換器の出口側流路に配置される、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。 a plurality of refrigeration cycle units each including a plurality of circuits in which refrigerant circulates independently of each other, wherein the refrigerant circuit is included in one of the plurality of refrigeration cycle units;
a plurality of heat exchangers respectively included in the plurality of refrigeration cycle units are arranged in series in the flow path of the heat medium;
The first pressure sensor is arranged in an inlet-side channel of a heat exchanger arranged most upstream in the channel among the plurality of heat exchangers,
2. The refrigeration cycle apparatus according to claim 1, wherein said second pressure sensor is arranged in an outlet side channel of a heat exchanger arranged most downstream of said channel among said plurality of heat exchangers.
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