JP7412608B2 - 冷凍システム - Google Patents
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Description
実施の形態1.
実施の形態1に関わる冷凍システムについて説明する。実施の形態1に係る冷凍システムは、冷媒回路に冷媒を循環させることにより、対象空間を冷却する。
圧縮機11は、低温低圧の冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮し、高温高圧の冷媒を吐出する。圧縮機11は、例えば、運転周波数fを変化させることにより、単位時間当たりの送出量である容量が制御されるインバータ圧縮機でも良いし、運転周波数fが一定のものでも良い。圧縮機11がインバータ圧縮機である場合の運転周波数fは、室外機制御部10を介して制御装置3によって制御される。
室内熱交換器21は、送風機22から供給される対象空間の空気である室内空気と、室外機1の膨張弁13から流出した冷媒との間で熱交換を行う。これにより、対象空間SPに供給される冷却空気が生成される。すなわち、室内熱交換器21は、蒸発器として機能する。
除霜部23の除霜方式として、例えばヒータの熱によって霜を溶かすヒータ方式、あるいは、室内熱交換器21に水を散水し、水の熱によって霜を溶かす散水方式が用いられる。あるいは、除霜部23の除霜方式として、冷凍サイクル運転を停止して、着霜している室内熱交換器21に送風機22によって周辺空気を供給することによって霜を溶かすオフサイクル方式等が用いられてもよい。除霜部23のON/OFFは、室内機制御部20を介して制御装置3によって制御される。
制御装置3は、圧縮機11の駆動周波数を制御して、圧縮機11が単位時間当たりに吐出する冷媒量を制御する。制御装置3は、室内機2から流出する冷媒の過熱度が所望の範囲となるように、膨張弁13の開度を制御する。制御装置3は、室内機制御部20を介して室内機2に設けられた送風機22および除霜部23を制御する。さらに、本実施の形態において、制御装置3は、最適な除霜運転の開始時期を決定し、決定した除霜開始時期に除霜運転を行うように、各部を制御する。制御装置3は、冷凍システム100の全体を制御する。
冷凍システム100によって冷却運転が行われる場合の動作について説明する。室外機1において、低温低圧の冷媒が圧縮機11によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機11から吐出された高温高圧のガス冷媒は、室外熱交換器12を通過する空気または水などの媒体と熱交換して凝縮し、高圧の液冷媒となって室外熱交換器12から流出する。
次に、最適な時期に除霜運転を開始する決定方法について説明する。
図4に示すように、送風機22の周囲の静圧(空気の圧力)が大きいほど、送風機22の回転数は小さくなる。送風機22の周囲の静圧(空気の圧力)が小さいほど、送風機22の回転数は大きくなる。
図5に示すように、送風機22の回転数が小さくなると、送風機22の電流値(送風機22の消費電流)は大きくなる。室内熱交換器21の着霜が進行することによって、室内機2の筐体の空気の出口が閉塞して、送風機22の周囲の静圧が増加した場合、送風機22の回転数が減少する。送風機22の回転数の減少によって、送風機22の電流値が増加する。
図6において、横軸は時刻tを示し、縦軸は、冷凍システム100において、除霜運転の時間をTa、冷却運転の時間をTbで行った場合の送風機22の電流値を示す。
蒸発温度ETの測定方法は、室内熱交換器21の入口側の温度センサ41によって測定する方法と、出口側の圧力センサ43によって検出された圧力を飽和ガス温度に換算して求める方法とがある。
ステップS502において、制御装置3は、室内熱交換器21における空気の吹出温度RTおよび室内熱交換器21における冷媒の蒸発温度ETを取得する。
図12は、実施の形態2における、図8のステップS104の処理の詳細を表わすフローチャートである。図13は、実施の形態2における第2の除霜タイミング決定方法による除霜開始タイミングおよび除霜終了タイミングを表わす図である。
図14は、実施の形態3における、図8のステップS104の処理の詳細を表わすフローチャートである。図15は、実施の形態3における第2の除霜タイミング決定方法による除霜開始タイミングおよび除霜終了タイミングを表わす図である。
ステップS25において、制御装置3は、送風機22の電流値Isが除霜終了閾値THe未満であるか否かを判定する。送風機22の電流値Isが除霜終了閾値THe未満の場合に、処理がステップS26に進む。送風機22の電流値Isが除霜終了閾値THe未満でない場合に、処理がステップS27に進む。
図16は、実施の形態4に係る冷凍システム200における冷媒回路の構成の一例を示す概略図である。冷凍システム200は、室外機201、室内機202、および制御装置3を備える。
Claims (9)
- 環状に接続された圧縮機、室外熱交換器、膨張弁および室内熱交換器と、
前記室内熱交換器に付着した霜を除去する除霜部と、
前記室内熱交換器に空気を送る送風機と、
対象空間を冷却する冷却運転と、前記除霜部を制御して前記室内熱交換器に付着した霜を除去する除霜運転とを切り替える制御装置と、備え、
前記制御装置は、前記送風機の電流値に基づいて、前記除霜運転を開始し、
前記制御装置は、現在時刻が予め定められた時間帯に含まれるときには、前記冷却運転中に、前記室内熱交換器における空気の吹出温度と、前記室内熱交換器における冷媒の蒸発温度とに基づき、前記除霜運転を開始するとともに、前記送風機の電流値を測定して、前記測定した電流値を除霜開始閾値に設定し、前記予め定められた時間帯は、予め定められた人の出入りの少ない夜間の時間帯であり、
前記制御装置は、現在時刻が予め定められた時間帯に含まれないときには、前記冷却運転中に、前記送風機の電流値が前記除霜開始閾値を超えたときに、前記除霜運転を開始する、冷凍システム。 - 前記制御装置は、現在時刻が前記予め定められた時間帯に含まれないときには、前記除霜運転開始から一定時間経過後に、前記除霜運転を終了する、請求項1記載の冷凍システム。
- 前記制御装置は、現在時刻が前記予め定められた時間帯に含まれるときには、前記除霜運転中に、前記室内熱交換器における空気の吹出温度と、前記室内熱交換器における冷媒の蒸発温度とに基づき、前記冷却運転を開始するとともに、前記送風機の電流値を測定して、前記測定した電流値を除霜終了閾値に設定する、請求項1または2記載の冷凍システム。
- 前記制御装置は、現在時刻が前記予め定められた時間帯に含まれないときには、前記除霜運転中に、前記送風機を動作させ、前記除霜運転中の前記送風機の電流値が前記除霜終了閾値未満のときに、前記除霜運転を終了する、請求項3記載の冷凍システム。
- 前記制御装置は、現在時刻が前記予め定められた時間帯に含まれないときには、前記除霜運転を開始するとともに、前記送風機を停止させ、前記除霜運転開始から一定時間経過後に前記送風機を動作させ、前記送風機の電流値を測定し、前記除霜終了閾値以上のときは、除霜を再開し、前記送風機の電流値が前記除霜終了閾値未満のときに、前記除霜運転を終了する、請求項3記載の冷凍システム。
- 前記除霜部は、ヒータの熱によって前記室内熱交換器に付着した前記霜を除去する、請求項1~5のいずれか1項に記載の冷凍システム。
- 前記除霜部は、前記室内熱交換器に散水し、水の熱によって前記室内熱交換器に付着した前記霜を除去する、請求項1~5のいずれか1項に記載の冷凍システム。
- 前記除霜部は、前記送風機の風によって前記室内熱交換器に付着した前記霜を除去する、請求項1~5のいずれか1項に記載の冷凍システム。
- 前記除霜部は、
前記圧縮機の吐出側から分岐し、前記膨張弁と前記室内熱交換器との間に接続され、前記圧縮機から吐出された冷媒の一部を前記室内熱交換器に流入させるバイパス回路と、
前記バイパス回路に設けられ、前記バイパス回路を流れる前記冷媒の流通及び遮断を行うバイパス弁と、を有する、請求項1~5のいずれか1項に記載の冷凍システム。
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