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Description
本発明は、空気調和装置に関する。 The present invention relates to an air conditioner.
従来から、運転状態量として過冷却度を算出することができる空気調和装置が知られている。たとえば、特許文献1に記載の装置は、外気温度を検出する温度センサと、利用側熱交換器において熱交換される空気温度を検出する温度センサを備える。この装置は、2つの温度センサによって検出された温度の差によって、過冷却度を算出する。
BACKGROUND ART Air conditioners that can calculate the degree of supercooling as an operating state quantity have been known. For example, the device described in
しかしながら、特許文献1記載の冷凍サイクル装置では、2つの温度センサによって検出された温度に誤差がある場合に、算出される過冷却度の精度が悪くなる。特に、過冷却度が小さい値のときには、2つの温度センサの検出温度の誤差によって、算出される過冷却度の精度が著しく劣化する。
However, in the refrigeration cycle device described in
それゆえに、本発明の目的は、運転状態を高精度に求めることができる空気調和装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide an air conditioner that can determine the operating state with high accuracy.
本発明の空気調和装置は、第1の冷媒が循環し、冷媒配管によって環状に接続された圧縮機と、室外熱交換器と、膨張弁と、室内熱交換器とを含む冷媒回路と、室外熱交換器と膨張弁との間に配置された検出容器と、検出容器の内部の空間を第1の空間と、第2の空間とに分割するダイヤフラムとを備える。第1の空間は、密閉されて、かつ第1の冷媒と同一種類の第2の冷媒が封入される。第2の空間は、冷媒回路と接続されて、かつ第1の冷媒が流入する。空気調和装置は、さらに、ダイヤフラム上に配置され、第2の空間の第1の冷媒の圧力と第1の空間の第2の冷媒の圧力との差を検出する歪みセンサと、室外熱交換器と検出容器との間の第1の冷媒の温度を検出する温度検出器とを備える。 The air conditioner of the present invention includes a refrigerant circuit including a compressor in which a first refrigerant circulates and is connected in an annular manner by refrigerant piping, an outdoor heat exchanger, an expansion valve, and an indoor heat exchanger; It includes a detection container disposed between the heat exchanger and the expansion valve, and a diaphragm that divides the space inside the detection container into a first space and a second space. The first space is sealed and filled with a second refrigerant of the same type as the first refrigerant. The second space is connected to the refrigerant circuit, and the first refrigerant flows into the second space. The air conditioner further includes a strain sensor that is disposed on the diaphragm and detects a difference between the pressure of the first refrigerant in the second space and the pressure of the second refrigerant in the first space, and an outdoor heat exchanger. and a temperature detector that detects the temperature of the first refrigerant between the refrigerant and the detection container.
本発明の空気調和装置は、第1の冷媒が循環し、冷媒配管によって環状に接続された圧縮機と、室外熱交換器と、膨張弁と、室内熱交換器とを含む冷媒回路と、室内熱交換器と膨張弁との間に配置された検出容器と、検出容器の内部の空間を第1の空間と、第2の空間とに分割するダイヤフラムとを備える。第1の空間は、密閉されて、かつ第1の冷媒と同一種類の第2の冷媒が封入される。第2の空間は、冷媒回路と接続されて、かつ第1の冷媒が流入する。空気調和装置は、さらに、ダイヤフラム上に配置され、第2の空間の第1の冷媒の圧力と第1の空間の第2の冷媒の圧力との差を検出する歪みセンサと、室内熱交換器と検出容器との間の第1の冷媒の温度を検出する温度検出器とを備える。 The air conditioner of the present invention includes a refrigerant circuit in which a first refrigerant circulates and includes a compressor connected in an annular manner by refrigerant piping, an outdoor heat exchanger, an expansion valve, and an indoor heat exchanger; It includes a detection container disposed between the heat exchanger and the expansion valve, and a diaphragm that divides the space inside the detection container into a first space and a second space. The first space is sealed and filled with a second refrigerant of the same type as the first refrigerant. The second space is connected to the refrigerant circuit, and the first refrigerant flows into the second space. The air conditioner further includes a strain sensor that is arranged on the diaphragm and detects a difference between the pressure of the first refrigerant in the second space and the pressure of the second refrigerant in the first space, and an indoor heat exchanger. and a temperature detector that detects the temperature of the first refrigerant between the refrigerant and the detection container.
本発明によれば、歪みセンサと、温度検出器とを備えることによって、運転状態を高精度に求めることができる。 According to the present invention, by providing the strain sensor and the temperature detector, the operating state can be determined with high accuracy.
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
(参考例)
まず、参考例の空気調和装置の構成およびその課題を説明する。Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
(Reference example)
First, the configuration of an air conditioner as a reference example and its problems will be explained.
図1は、参考例の空気調和装置の構成および空気調和装置の冷房運転時の冷媒回路100の冷媒の流れを表わす図である。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an air conditioner according to a reference example and the flow of refrigerant in a
冷媒回路100は、冷媒配管6によって環状に接続された圧縮機1と、四方弁5と、室外熱交換器2と、膨張弁3と、室内熱交換器4とを備える。冷媒回路100には、第1の冷媒CAが循環する。
The
圧縮機1は、第1の冷媒CAを圧縮して吐出する。
四方弁5は、第1の冷媒CAの流路を切り替える。空気調和装置の冷房運転時には、圧縮機1から吐出された第1の冷媒CAが室外熱交換器2へ流れる。空気調和装置の暖房運転時には、圧縮機1から吐出された第1の冷媒CAが室内熱交換器4へ流れる。The
The four-
室外熱交換器2は、ファンなどの室外送風機によって供給される空気(以下、外気と適宜称する)と第1の冷媒CAとの間で熱交換を行わさせる。室外熱交換器2は、空気調和装置の冷房運転時には、凝縮器として機能する。室外熱交換器2は、空気調和装置の暖房運転時には、蒸発器として機能する。
The
膨張弁3は、第1の冷媒CAを減圧して膨張させる。膨張弁3は、たとえば、電子式膨張弁などの開度の制御が可能な弁で構成されている。
The
室内熱交換器4は、ファンなどの室内送風機によって供給される空気と第1の冷媒CAとの間で熱交換を行わさせる。室内熱交換器4は、空気調和装置の冷房運転時には、蒸発器として機能する。室内熱交換器4は、空気調和装置の暖房運転時には、凝縮器として機能する。
The
図2は、図1の室外熱交換器2の周辺に配置される温度センサを表わす図である。
室外熱交換器2は、サブ熱交換器2aとサブ熱交換器2bとを含む。温度センサ11は、サブ熱交換器2aの中間に配置される。温度センサ11は、空気調和装置の冷房運転時において、室外熱交換器2を流れる第1の冷媒CAの凝縮温度CTを検出する。温度センサ12は、空気調和装置の冷房運転時における室外熱交換器2の第1の冷媒CAの出口に配置される。温度センサ12は、空気調和装置の冷房運転時において、室外熱交換器2の出口における第1の冷媒CAの温度TAを検出する。FIG. 2 is a diagram showing a temperature sensor arranged around the
The
参考例では、空気調和装置の冷房運転時において、温度センサ11によって検出された第1の冷媒CAの凝縮温度CTと、温度センサ12によって検出された室外熱交換器2の出口の第1の冷媒CAの温度TAとの差に基づいて、室外熱交換器2の出口における第1の冷媒CAの過冷却度SCを求めることができる。
In the reference example, during cooling operation of the air conditioner, the condensation temperature CT of the first refrigerant CA detected by the
したがって、参考例では、2つの温度センサ11,12の測定誤差の影響を受ける。特に、過冷却度SCが小さい値の場合、過冷却度SCを正しく計算することができない。さらに、温度センサ11だけでなく、温度センサ12が測定する温度も液相の第1の冷媒CAの温度の場合には、温度センサ12は、第1の冷媒CAの凝縮温度CTを測定することができない。その結果、空気調和装置の運転状態を正しく把握することできない。
Therefore, the reference example is affected by measurement errors of the two
実施の形態1.
図3は、実施の形態1の空気調和装置の構成および空気調和装置の冷房運転時の冷媒回路100の冷媒の流れを表わす図である。図4は、実施の形態1の検出容器20の配置を表わす図である。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the air conditioner according to the first embodiment and the flow of refrigerant in the
空気調和装置は、冷媒回路100、冷媒回路100に接続される検出容器20、および制御装置80を備える。実施の形態1の冷媒回路100は、参考例の冷媒回路100と同様なので、説明を繰り替えさない。検出容器20は、室外熱交換器2と膨張弁3との間に配置される。
The air conditioner includes a
図5は、実施の形態1の検出容器20の構成を表わす図である。
検出容器20の内部の空間は、ダイヤフラム23によって、第1の空間R1と第2の空間R2とに分割される。ダイヤフラム23は、変位可能な薄膜部材である。FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the
The space inside the
第1の空間R1は、密閉された空間である。第1の空間R1には、第2の冷媒CBが封入されている。第2の冷媒CBは、冷媒回路100を循環する第1の冷媒CAと同一種類である。
The first space R1 is a sealed space. A second refrigerant CB is sealed in the first space R1. The second refrigerant CB is of the same type as the first refrigerant CA circulating in the
第2の空間R2は、冷媒回路100と冷媒配管7によって接続される。第2の空間R2には、冷媒回路100を循環する第1の冷媒CAが流入される。
The second space R2 is connected to the
歪みセンサGSは、ダイヤフラム23上に配置される。図5では、歪みセンサGSは、第2の空間R2内に配置されるが、第1の空間R1に配置されるものとしてもよい。
Strain sensor GS is arranged on
温度センサKSは、ダイヤフラム23上に配置される。実施の形態1において、温度センサKSは、温度検出器51を構成する。温度センサKSは、室外熱交換器2と検出容器20との間の第1の冷媒CAの温度Tqを検出する。
Temperature sensor KS is arranged on
(冷房運転時の動作)
空気調和装置の冷房運転時に、凝縮器として機能する室外熱交換器2によって冷却された第1の冷媒CAが検出容器20の第2の空間R2に流入する。(Operation during cooling operation)
During cooling operation of the air conditioner, the first refrigerant CA cooled by the
図6は、冷媒回路100のp-h線図である。
LAは、外気温度における等温線を表わす。LBは、室外熱交換器2(凝縮器)における出口の温度の等温線を表わす。LCは、室外熱交換器2の吐出圧力Pdにおける等温線を表わす。FIG. 6 is a ph diagram of the
LA represents an isotherm at outside temperature. LB represents the temperature isotherm at the outlet of the outdoor heat exchanger 2 (condenser). LC represents an isothermal line at the discharge pressure Pd of the
第1の空間R1に封入された第2の冷媒CBの温度は、外気温度よりも高く、かつ、室外熱交換器2から吐出される第1の冷媒CAの温度以下となる。外気温度における飽和圧力P1s、室外熱交換器2から吐出される第1の冷媒CAの温度における飽和圧力P2s、および第1の空間R1に封入された第2の冷媒CBの圧力Pvの間には、以下の式が成立する。
The temperature of the second refrigerant CB sealed in the first space R1 is higher than the outside air temperature and lower than the temperature of the first refrigerant CA discharged from the
P1s<Pv<P2s・・・(1)
第2の空間R2に流入される第1の冷媒CAの圧力は、室外熱交換器2から吐出される第1の冷媒CAの圧力Pdとなる。よって、以下の関係が成立する。P1s<Pv<P2s...(1)
The pressure of the first refrigerant CA flowing into the second space R2 becomes the pressure Pd of the first refrigerant CA discharged from the
Pd>Pv・・・(2)
よって、ダイヤフラム23には、第2の空間R2の第1の冷媒CAの圧力Pdと第1の空間R1の第2の冷媒CBの圧力Pvとの差圧ΔPが生じる。Pd>Pv...(2)
Therefore, a pressure difference ΔP between the pressure Pd of the first refrigerant CA in the second space R2 and the pressure Pv of the second refrigerant CB in the first space R1 is generated in the
ΔP=Pd-Pv・・・(3)
歪みセンサGSが、差圧ΔPを測定する。ΔP=Pd-Pv...(3)
A strain sensor GS measures the differential pressure ΔP.
過冷却度SCに応じて、差圧ΔPは変化する。過冷却度SCが小さくなると、室外熱交換器2から吐出された温度の高い第1の冷媒CAによって、第1の空間R1の第2の冷媒CBが暖められるので、Pvが大きくなる。その結果、ΔPは、小さくなる。過冷却度SCが大きくなると、室外熱交換器2から吐出された温度の低い第1の冷媒CAによって、第1の空間R1の第2の冷媒CBが冷やされるので、Pvが小さくなる。その結果、ΔPは、大きくなる。
The differential pressure ΔP changes depending on the degree of supercooling SC. When the degree of subcooling SC decreases, the second refrigerant CB in the first space R1 is warmed by the high temperature first refrigerant CA discharged from the
図7は、実施の形態1における、温度Tqごとの、差圧ΔPと過冷却度SCとの関係を表わす図である。 FIG. 7 is a diagram showing the relationship between differential pressure ΔP and degree of supercooling SC for each temperature Tq in the first embodiment.
図7に示すように、差圧ΔPと過冷却度SCとの関係は、室外熱交換器2と検出容器20との間の第1の冷媒CAの温度Tqによって変化する。
As shown in FIG. 7, the relationship between the differential pressure ΔP and the degree of subcooling SC changes depending on the temperature Tq of the first refrigerant CA between the
制御装置80は、温度センサKSによって検出された第1の冷媒CAの温度Tqと、歪みセンサGSによって検出された差圧ΔPと、予め定められた冷媒温度Tqに応じた差圧ΔPと過冷却度SCとの関係とに基づいて、室外熱交換器2の出口における第1の冷媒CAの過冷却度SCを求める。
The
たとえば、制御装置80は、冷媒の温度Tqごとの差圧ΔPと過冷却度SCとの関係を表わすテーブルの中から、温度センサKSによって検出された冷媒の温度Tqのテーブルを特定する。制御装置80は、特定したテーブルを参照して、歪みセンサGSによって検出された差圧ΔPに対応する過冷却度SCを求める。
For example, the
あるいは、制御装置80は、冷媒の温度Tqごとの差圧ΔPと過冷却度SCとの関係を表わす特性式の中から、温度センサKSによって検出された冷媒の温度Tqの特性式を特定する。制御装置80は、特定した特性式に歪みセンサGSによって検出された差圧ΔPを代入することによって、過冷却度SCを算出する。特性式は、たとえば、2次式とすることができる。あるいは、より簡易に1次式としてもよい。
Alternatively, the
さらに、制御装置80は、以下の式に従って、室外熱交換器2における第1の冷媒CAの凝縮温度CTを算出する。
Furthermore, the
CT=Tq+SC・・・(4)
制御装置80は、算出した過冷却度SCおよび凝縮温度CTに基づいて、冷媒回路100を制御する。CT=Tq+SC...(4)
制御装置80は、第1の冷媒CAの凝縮温度CTに基づいて、膨張弁3の開度を制御する。
The
制御装置80は、第1の冷媒CAの過冷却度SCに基づいて、冷媒回路100からの第1の冷媒CAの漏れの有無を判定する。たとえば、制御装置80は、第1の冷媒CAの過冷却度SCが0の場合に、冷媒回路100から第1の冷媒CAが漏れていると判定することができる。
The
図8は、実施の形態1の空気調和装置の制御手順を表わすフローチャートである。
ステップS101において、温度センサKSは、室外熱交換器2と検出容器20との間の第1の冷媒CAの温度Tqを検出する。FIG. 8 is a flowchart showing the control procedure of the air conditioner according to the first embodiment.
In step S101, the temperature sensor KS detects the temperature Tq of the first refrigerant CA between the
ステップS102において、歪みセンサGSは、検出容器20の第2の空間R2の第1の冷媒CAの圧力Pdと第1の空間R1の第2の冷媒CBの圧力Pvとの差圧ΔPを検出する。
In step S102, the strain sensor GS detects the pressure difference ΔP between the pressure Pd of the first refrigerant CA in the second space R2 of the
ステップS103において、制御装置80は、第1の冷媒CAの温度Tqと差圧ΔPとに基づいて、室外熱交換器2の出口における第1の冷媒CAの過冷却度SCを求める。
In step S103, the
ステップS104において、制御装置80は、第1の冷媒CAの温度Tqと、過冷却度SCとに基づいて、室外熱交換器2における第1の冷媒CAの凝縮温度CTを算出する。
In step S104, the
ステップS105において、制御装置80は、第1の冷媒CAの過冷却度SCに基づいて、冷媒回路100からの第1の冷媒CAの漏れの有無を判定する。
In step S105, the
ステップS106において、制御装置80は、第1の冷媒CAの凝縮温度CTに基づいて、膨張弁3の開度を制御する。
In step S106, the
(暖房運転時の動作)
図9は、実施の形態1の空気調和装置の構成および空気調和装置の暖房運転時の冷媒回路100の冷媒の流れを表わす図である。(Operation during heating operation)
FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the air conditioner according to the first embodiment and the flow of refrigerant in the
空気調和装置の暖房運転時には、制御装置80は、以下のように動作する。
制御装置80は、冷媒の過冷却度SCを算出しない。したがって、歪みセンサGSによって検出された差圧ΔPは、制御装置80によって使用されない。During heating operation of the air conditioner, the
The
制御装置80は、温度センサKSによって検出された室外熱交換器2と検出容器20との間の第1の冷媒CAの温度Tqを、室外熱交換器2における第1の冷媒CAの蒸発温度として取得する。
The
以上のように、本実施の形態では、検出容器20内のダイヤフラム23にかかる差圧ΔPを用いて過冷却度SCを算出するので、参考例のように2つの温度センサ11,12で検出された温度の差によって過冷却を算出するよりも、過冷却度SCを精度よく測定することができる。参考例では、特に、検出された温度の値が小さいときに、誤差が大きくなる場合がある。
As described above, in this embodiment, since the degree of supercooling SC is calculated using the differential pressure ΔP applied to the
本実施の形態では、冷媒回路100に封入される冷媒量が少なくして過冷却度が少ない運転をしている場合でも、過冷却度を正しく検出できる。
In this embodiment, the degree of supercooling can be detected correctly even when the amount of refrigerant sealed in the
本実施の形態では、過冷却度SCを精度よく計測することができるので、冷媒回路からの冷媒漏洩を精度よく検知することができる。 In this embodiment, since the degree of subcooling SC can be measured with high precision, refrigerant leakage from the refrigerant circuit can be detected with high precision.
本実施の形態では、検出容器20内に温度センサKSと歪みセンサGSを配置することによって、精度のよい第1の冷媒CAの過冷却度SCを求めることができるので、精度のよい第1の冷媒CAの過冷却度SCを求めるために、室外熱交換器2の周辺に冷媒の圧力を検出するための圧力センサを配置する場合などに比べて、空気調和装置の省スペース化を図ることができる。
In this embodiment, by arranging the temperature sensor KS and the strain sensor GS in the
さらに、本実施の形態では、参考例のように、第1の冷媒CAの凝縮温度CTを測定するための温度センサ11を用いなくても、第1の冷媒CAの凝縮温度CTを検出することができる。
Furthermore, in this embodiment, the condensation temperature CT of the first refrigerant CA can be detected without using the
実施の形態2.
図10は、実施の形態2における、室外熱交換器2の周辺に配置される温度センサと、検出容器20の配置を表わす図である。図11は、実施の形態2の検出容器20の構成を表わす図である。
FIG. 10 is a diagram showing the arrangement of the temperature sensor and the
温度センサ10は、室外熱交換器2の周辺に配置される。温度センサ10は、外気温度Taを検出する。実施の形態2では、ダイヤフラム23上に温度センサKSが配置されない。
The
(冷房運転時の動作)
実施の形態2では、演算部19は、温度センサ10によって検出された外気温度Taから以下の式に従って、室外熱交換器2と検出容器20との間の第1の冷媒CAの温度Tqを算出する。(Operation during cooling operation)
In the second embodiment, the
Tq=Ta+α・・・(5)
ここで、αは、室外熱交換器2の仕様で決まる。設計者が任意に決定することができる。あるいは、αは、圧縮機1の回転数に応じて変化するものとしてもよい。たとえば、圧縮機1の回転数が大きくなるほど、αが大きくなるものとしてもよい。Tq=Ta+α...(5)
Here, α is determined by the specifications of the
実施の形態2では、温度センサ10と、演算部19とが温度検出器52を構成する。
図12は、実施の形態2における、温度Tqごとの、差圧ΔPと過冷却度SCとの関係を表わす図である。In the second embodiment, the
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between differential pressure ΔP and degree of supercooling SC for each temperature Tq in the second embodiment.
図12に示すように、差圧ΔPと過冷却度SCとの関係は、室外熱交換器2と検出容器20との間の第1の冷媒CAの温度Tqによって変化する。
As shown in FIG. 12, the relationship between the differential pressure ΔP and the degree of subcooling SC changes depending on the temperature Tq of the first refrigerant CA between the
制御装置80は、温度検出器52によって検出された温度Tqと、歪みセンサGSによって検出された差圧ΔPと、予め定められた冷媒温度Tqに応じた差圧ΔPと過冷却度SCとの関係とに基づいて、室外熱交換器2の出口における第1の冷媒CAの過冷却度SCを求める。
The
たとえば、制御装置80は、冷媒の温度Tqごとの差圧ΔPと過冷却度SCとの関係を表わすテーブルの中から、温度検出器52によって検出された冷媒の温度Tqのテーブルを特定する。制御装置80は、特定したテーブルを参照して、歪みセンサGSによって検出された差圧ΔPに対応する過冷却度SCを求める。
For example, the
あるいは、制御装置80は、冷媒の温度Tqごとの差圧ΔPと過冷却度SCとの関係を表わす特性式の中から、温度検出器52によって検出された冷媒の温度Tqの特性式を特定する。制御装置80は、特定した特性式に歪みセンサGSによって検出された差圧ΔPを代入することによって、過冷却度SCを算出する。特性式は、たとえば、2次式とすることができる。あるいは、より簡易に1次式としてもよい。
Alternatively, the
さらに、制御装置80は、以下の式に従って、室外熱交換器2における第1の冷媒CAの凝縮温度CTを算出する。
Furthermore, the
CT=Tq+SC・・・(6)
実施の形態1と同様に、制御装置80は、算出した過冷却度SCおよび凝縮温度CTに基づいて、冷媒回路100を制御し、第1の冷媒CAの凝縮温度CTに基づいて、膨張弁3の開度を制御する。CT=Tq+SC...(6)
As in the first embodiment, the
実施の形態3.
図13は、実施の形態3の空気調和装置の構成および空気調和装置の暖房運転時の冷媒回路100の冷媒の流れを表わす図である。図14は、実施の形態3の検出容器20の配置および構成を表わす図である。
FIG. 13 is a diagram showing the configuration of the air conditioner according to the third embodiment and the flow of refrigerant in the
空気調和装置は、実施の形態1と同様に、冷媒回路100、冷媒回路100に接続される検出容器20、および制御装置80を備える。室内熱交換器4は、サブ熱交換器4aとサブ熱交換器4bとを含む。
The air conditioner includes a
検出容器20は、室内熱交換器4と膨張弁3との間に配置される。検出容器20の内部の空間は、ダイヤフラム23によって、第1の空間R1と第2の空間R2とに分割される。第1の空間R1は、密閉された空間である。第1の空間R1には、第2の冷媒CBが封入されている。第2の冷媒CBは、冷媒回路100を循環する第1の冷媒CAと同一種類である。第2の空間R2は、冷媒回路100と冷媒配管7によって接続される。第2の空間R2には、冷媒回路100を循環する第1の冷媒CAが流入される。
The
歪みセンサGSは、ダイヤフラム23上に配置される。
温度センサKSは、ダイヤフラム23上に配置される。実施の形態3において、温度センサKSは、温度検出器51を構成する。温度センサKSは、室内熱交換器4と検出容器20との間の第1の冷媒CAの温度Tqを検出する。Strain sensor GS is arranged on
Temperature sensor KS is arranged on
(暖房運転時の動作)
空気調和装置の暖房運転時に、凝縮器として機能する室内熱交換器4によって冷却された第1の冷媒CAが検出容器20の第2の空間R2に流入する。(Operation during heating operation)
During heating operation of the air conditioner, the first refrigerant CA cooled by the
ダイヤフラム23には、第2の空間R2の第1の冷媒CAの圧力Pdと第1の空間R1の第2の冷媒CBの圧力Pvとの差圧ΔPが生じる。
A pressure difference ΔP between the pressure Pd of the first refrigerant CA in the second space R2 and the pressure Pv of the second refrigerant CB in the first space R1 is generated in the
実施の形態1と同様に、歪みセンサGSが、差圧ΔPを測定する。
制御装置80は、温度センサKSによって検出された第1の冷媒CAの温度Tqと、歪みセンサGSによって検出された差圧ΔPと、予め定められた冷媒温度Tqに応じた差圧ΔPと過冷却度SCとの関係とに基づいて、室内熱交換器4の出口における第1の冷媒CAの過冷却度SCを求める。As in the first embodiment, the strain sensor GS measures the differential pressure ΔP.
The
たとえば、制御装置80は、冷媒の温度Tqごとの差圧ΔPと過冷却度SCとの関係を表わすテーブルの中から、温度センサKSによって検出された冷媒の温度Tqのテーブルを特定する。制御装置80は、特定したテーブルを参照して、歪みセンサGSによって検出された差圧ΔPに対応する過冷却度SCを求める。
For example, the
あるいは、制御装置80は、冷媒の温度Tqごとの差圧ΔPと過冷却度SCとの関係を表わす特性式の中から、温度センサKSによって検出された冷媒の温度Tqの特性式を特定する。制御装置80は、特定した特性式に歪みセンサGSによって検出された差圧ΔPを代入することによって、過冷却度SCを算出する。特性式は、たとえば、2次式とすることができる。あるいは、より簡易に1次式としてもよい。
Alternatively, the
実施の形態1と同様に、制御装置80は、以下の式に従って、室内熱交換器4における第1の冷媒CAの凝縮温度CTを算出する。
Similarly to the first embodiment, the
CT=Tq+SC・・・(7)
実施の形態1と同様に、制御装置80は、算出した過冷却度SCおよび凝縮温度CTに基づいて、冷媒回路100を制御し、第1の冷媒CAの凝縮温度CTに基づいて、膨張弁3の開度を制御する。CT=Tq+SC...(7)
As in the first embodiment, the
(冷房運転時の動作)
図15は、実施の形態3の空気調和装置の構成および空気調和装置の冷房運転時の冷媒回路100の冷媒の流れを表わす図である。(Operation during cooling operation)
FIG. 15 is a diagram showing the configuration of the air conditioner according to the third embodiment and the flow of refrigerant in the
空気調和装置の冷房運転時には、制御装置80は、以下のように動作する。
制御装置80は、冷媒の過冷却度SCを算出しない。したがって、歪みセンサGSによって検出された差圧ΔPは、制御装置80によって使用されない。During cooling operation of the air conditioner, the
The
制御装置80は、温度センサKSによって検出された室内熱交換器4と検出容器20との間の第1の冷媒CAの温度Tqを、室内熱交換器4における第1の冷媒CAの蒸発温度として取得する。
The
実施の形態4.
図16は、実施の形態4の検出容器20の配置および構成を表わす図である。実施の形態4では、ダイヤフラム23上に温度センサKSが配置されない。
FIG. 16 is a diagram showing the arrangement and configuration of the
(暖房運転時の動作)
実施の形態4では、演算部39は、室外熱交換器2の周囲の温度センサ10によって検出された外気温度Taから以下の式に従って、室内熱交換器4と検出容器20との間の第1の冷媒CAの温度Tqを算出する。(Operation during heating operation)
In the fourth embodiment, the
Tq=Ta+α・・・(8)
ここで、αは、室内熱交換器4の仕様で決まる。設計者が任意に決定することができる。あるいは、αは、圧縮機1の回転数に応じて変化するものとしてもよい。たとえば、圧縮機1の回転数が大きくなるほど、αが大きくなるものとしてもよい。Tq=Ta+α...(8)
Here, α is determined by the specifications of the
実施の形態4では、温度センサ10と、演算部39とが温度検出器52を構成する。
制御装置80は、温度検出器52によって検出された温度Tqと、歪みセンサGSによって検出された差圧ΔPと、予め定められた冷媒温度Tqに応じた差圧ΔPと過冷却度SCとの関係とに基づいて、室内熱交換器4の出口における第1の冷媒CAの過冷却度SCを求める。In the fourth embodiment, the
The
たとえば、制御装置80は、冷媒の温度Tqごとの差圧ΔPと過冷却度SCとの関係を表わすテーブルの中から、温度検出器52によって検出された冷媒の温度Tqのテーブルを特定する。制御装置80は、特定したテーブルを参照して、歪みセンサGSによって検出された差圧ΔPに対応する過冷却度SCを求める。
For example, the
あるいは、制御装置80は、冷媒の温度Tqごとの差圧ΔPと過冷却度SCとの関係を表わす特性式の中から、温度検出器52によって検出された冷媒の温度Tqの特性式を特定する。制御装置80は、特定した特性式に歪みセンサGSによって検出された差圧ΔPを代入することによって、過冷却度SCを算出する。特性式は、たとえば、2次式とすることができる。あるいは、より簡易に1次式としてもよい。
Alternatively, the
さらに、制御装置80は、以下の式に従って、室内熱交換器4における第1の冷媒CAの凝縮温度CTを算出する。
Furthermore, the
CT=Tq+SC・・・(9)
実施の形態1と同様に、制御装置80は、算出した過冷却度SCおよび凝縮温度CTに基づいて、冷媒回路100を制御し、第1の冷媒CAの凝縮温度CTに基づいて、膨張弁3の開度を制御する。CT=Tq+SC...(9)
As in the first embodiment, the
変形例.
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。Variation example.
The present invention is not limited to the embodiments described above.
(1)実施の形態1および2では、検出容器20が、室外熱交換器2と膨張弁3との間に配置され、実施の形態3および4では、検出容器20が、室内熱交換器4と膨張弁3との間に配置されることとしたが、これに限定されるものではない。検出容器20Aが、室外熱交換器2と膨張弁3との間に配置され、かつ検出容器20Bが、室内熱交換器4と膨張弁3との間に配置されるものとしてもよい。
(1) In the first and second embodiments, 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 to be illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims rather than the above description, and it is intended that equivalent meanings and all changes within the scope of the claims are included.
1 圧縮機、2 室外熱交換器、2a,2b,4a,4b サブ熱交換器、3 膨張弁、4 室内熱交換器、6,7 冷媒配管、10,11,12,KS 温度センサ、19 演算部、20 検出容器、23 ダイヤフラム、51,52 温度検出器、R1 第1の空間、R2 第2の空間、GS 歪みセンサ、CA 第1の冷媒、CB 第2の冷媒。 1 Compressor, 2 Outdoor heat exchanger, 2a, 2b, 4a, 4b Sub heat exchanger, 3 Expansion valve, 4 Indoor heat exchanger, 6, 7 Refrigerant piping, 10, 11, 12, KS Temperature sensor, 19 Calculation part, 20 detection container, 23 diaphragm, 51, 52 temperature sensor, R1 first space, R2 second space, GS strain sensor, CA first refrigerant, CB second refrigerant.
Claims (11)
第1の冷媒が循環し、冷媒配管によって環状に接続された圧縮機と、室外熱交換器と、膨張弁と、室内熱交換器とを含む冷媒回路と、
前記室外熱交換器と前記膨張弁との間に配置された検出容器と、
前記検出容器の内部の空間を第1の空間と、第2の空間とに分割するダイヤフラムとを備え、前記第1の空間は、密閉されて、かつ前記第1の冷媒と同一種類の第2の冷媒が封入され、前記第2の空間は、前記冷媒回路と接続されて、かつ前記第1の冷媒が流入し、
前記空気調和装置は、さらに、
前記ダイヤフラム上に配置され、前記第2の空間の前記第1の冷媒の圧力と前記第1の空間の前記第2の冷媒の圧力との差を検出する歪みセンサと、
前記室外熱交換器と前記検出容器との間の前記第1の冷媒の温度を検出する温度検出器と、
前記空気調和装置の冷房運転時において、前記歪みセンサによって検出された圧力の差と、前記検出された前記第1の冷媒の温度とに基づいて、前記室外熱交換器の出口における前記第1の冷媒の過冷却度を求める制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記検出された前記第1の冷媒の温度に応じて、前記圧力の差と前記過冷却度との関係を表わすマップまたは式を選択し、前記選択したマップまたは式に基づいて、前記検出された圧力の差に対応する前記過冷却度を求め、前記第1の冷媒の温度ごとの前記圧力の差と前記過冷却度との関係を表わすマップまたは式において、前記圧力の差が大きくなるほど、前記第1の冷媒の温度の差に対する前記過冷却度の差が大きくなる、空気調和装置。 An air conditioner,
a refrigerant circuit in which a first refrigerant circulates and includes a compressor connected in an annular manner by refrigerant piping, an outdoor heat exchanger, an expansion valve, and an indoor heat exchanger;
a detection container disposed between the outdoor heat exchanger and the expansion valve;
The detection container includes a diaphragm that divides the interior space into a first space and a second space, and the first space is hermetically sealed and contains a second refrigerant of the same type as the first refrigerant. a refrigerant is sealed in the second space, the second space is connected to the refrigerant circuit, and the first refrigerant flows into the second space;
The air conditioner further includes:
a strain sensor that is disposed on the diaphragm and detects a difference between the pressure of the first refrigerant in the second space and the pressure of the second refrigerant in the first space;
a temperature detector that detects the temperature of the first refrigerant between the outdoor heat exchanger and the detection container ;
During cooling operation of the air conditioner, the temperature of the first refrigerant at the outlet of the outdoor heat exchanger is determined based on the pressure difference detected by the strain sensor and the detected temperature of the first refrigerant. Equipped with a control device that determines the degree of subcooling of the refrigerant,
The control device selects a map or formula representing the relationship between the pressure difference and the degree of supercooling according to the detected temperature of the first refrigerant, and based on the selected map or formula. , the degree of supercooling corresponding to the detected pressure difference is determined, and in a map or equation representing a relationship between the pressure difference and the degree of supercooling for each temperature of the first refrigerant, the pressure difference An air conditioner , wherein the difference in the degree of subcooling with respect to the difference in temperature of the first refrigerant increases as the difference in temperature of the first refrigerant increases .
外気の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサによって検出された外気の温度に予め定められた値を加算することによって、前記室外熱交換器と前記検出容器との間の前記第1の冷媒の温度を検出する演算部とを備え、前記圧縮機の回転数が大きくなるほど、前記予め定められた値は大きくなる、請求項1記載の空気調和装置。 The temperature sensor is
A temperature sensor that detects the temperature of the outside air,
and a calculation unit that detects the temperature of the first refrigerant between the outdoor heat exchanger and the detection container by adding a predetermined value to the temperature of the outside air detected by the temperature sensor. The air conditioner according to claim 1 , wherein the predetermined value increases as the rotation speed of the compressor increases .
第1の冷媒が循環し、冷媒配管によって環状に接続された圧縮機と、室外熱交換器と、膨張弁と、室内熱交換器とを含む冷媒回路と、
前記室内熱交換器と前記膨張弁との間に配置された検出容器と、
前記検出容器の内部の空間を第1の空間と、第2の空間とに分割するダイヤフラムとを備え、
前記第1の空間は、密閉されて、かつ前記第1の冷媒と同一種類の第2の冷媒が封入され、前記第2の空間は、前記冷媒回路と接続されて、かつ前記第1の冷媒が流入し、
前記空気調和装置は、さらに、
前記ダイヤフラム上に配置され、前記第2の空間の前記第1の冷媒の圧力と前記第1の空間の前記第2の冷媒の圧力との差を検出する歪みセンサと、
前記室内熱交換器と前記検出容器との間の前記第1の冷媒の温度を検出する温度検出器と、
前記空気調和装置の暖房運転時において、前記歪みセンサによって検出された圧力の差と、前記検出された前記第1の冷媒の温度とに基づいて、前記室内熱交換器の出口における前記第1の冷媒の過冷却度を求める制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記検出された前記第1の冷媒の温度に応じて、前記圧力の差と前記過冷却度との関係を表わすマップまたは式を選択し、前記選択したマップまたは式に基づいて、前記検出された圧力の差に対応する前記過冷却度を求め、前記第1の冷媒の温度ごとの前記圧力の差と前記過冷却度との関係を表わすマップまたは式において、前記圧力の差が大きくなるほど、前記第1の冷媒の温度の差に対する前記過冷却度の差が大きくなる、空気調和装置。 An air conditioner,
a refrigerant circuit in which a first refrigerant circulates and includes a compressor connected in an annular manner by refrigerant piping, an outdoor heat exchanger, an expansion valve, and an indoor heat exchanger;
a detection container disposed between the indoor heat exchanger and the expansion valve;
comprising a diaphragm that divides the interior space of the detection container into a first space and a second space,
The first space is sealed and filled with a second refrigerant of the same type as the first refrigerant, and the second space is connected to the refrigerant circuit and filled with the second refrigerant of the same type as the first refrigerant. is flowing in,
The air conditioner further includes:
a strain sensor that is disposed on the diaphragm and detects a difference between the pressure of the first refrigerant in the second space and the pressure of the second refrigerant in the first space;
a temperature detector that detects the temperature of the first refrigerant between the indoor heat exchanger and the detection container ;
During heating operation of the air conditioner, the temperature of the first refrigerant at the outlet of the indoor heat exchanger is determined based on the pressure difference detected by the strain sensor and the detected temperature of the first refrigerant. Equipped with a control device that determines the degree of subcooling of the refrigerant,
The control device selects a map or formula representing the relationship between the pressure difference and the degree of supercooling according to the detected temperature of the first refrigerant, and based on the selected map or formula. , the degree of supercooling corresponding to the detected pressure difference is determined, and in a map or equation representing a relationship between the pressure difference and the degree of supercooling for each temperature of the first refrigerant, the pressure difference An air conditioner , wherein the difference in the degree of subcooling with respect to the difference in temperature of the first refrigerant increases as the difference in temperature of the first refrigerant increases .
外気の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサによって検出された外気の温度に予め定められた値を加算することによって、前記室内熱交換器と前記検出容器との間の前記第1の冷媒の温度を検出する演算部とを備え、前記圧縮機の回転数が大きくなるほど、前記予め定められた値は大きくなる、請求項6記載の空気調和装置。 The temperature sensor is
A temperature sensor that detects the temperature of the outside air,
and a calculation unit that detects the temperature of the first refrigerant between the indoor heat exchanger and the detection container by adding a predetermined value to the temperature of the outside air detected by the temperature sensor. 7. The air conditioner according to claim 6 , wherein the predetermined value increases as the rotation speed of the compressor increases .
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