JPWO2020066014A1 - 空気調和機 - Google Patents

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Abstract

金属材料で形成された熱媒体機器と熱媒体配管とが、異なる金属材料を含有する接続部材によって接続された、熱媒体が循環する熱媒体循環回路と、熱媒体循環回路に設けられ、熱媒体を循環させるポンプとを備えた空気調和機であって、循環する熱媒体の状態を検知する熱媒体検知手段と、熱媒体の流れの有無に応じてポンプを制御する制御装置とを備え、制御装置は、空調運転時間をカウントするとともに、熱媒体検知手段による熱媒体検知情報に基づき、ポンプ運転時間をカウントするカウント部と、設定空調時間および設定ポンプ時間を記憶する記憶部と、空調運転時間と設定空調時間とを比較するとともに、ポンプ運転時間と設定ポンプ時間とを比較する比較部と、空調運転時間が設定空調時間以上であり、かつ、ポンプ運転時間が設定ポンプ時間に達していない場合に、ポンプ運転時間が設定ポンプ時間以上となるように、ポンプの駆動を制御する機器制御部とを有する。

Description

本発明は、冷媒循環回路を循環する冷媒と熱媒体循環回路を循環する熱媒体との間で熱交換を行う空気調和機に関するものである。
従来、水などの熱媒体が循環する熱媒体循環回路において、熱媒体循環回路に設けられた熱媒体熱交換器などの熱媒体機器は、ろう材などの接続部材を用いて熱媒体循環回路の熱媒体配管に接続されている。通常、熱媒体機器および熱媒体配管は、銅で形成されている。また、熱媒体機器と熱媒体配管とを接続するろう材には、銀が含まれている。そのため、熱媒体機器と熱媒体配管とをろう材を用いて接続する場合には、異金属接触となり、接続部分に腐食が発生する。
熱媒体循環回路を熱媒体が循環すると、熱媒体機器と熱媒体配管の接続部分には、熱媒体の酸素成分による酸化被膜が形成される。酸化被膜は、接続部分を覆うように形成されるため、熱媒体機器および熱媒体配管とろう材との異金属接触が抑制され、腐食の進行が抑制される。
特開2014−020704号公報
ところで、熱媒体循環回路を熱媒体が一定時間流れない場合、あるいは、熱媒体が滞留した状態では、熱媒体機器と熱媒体配管との接続部分に対する酸素の供給量が減少するため、酸化被膜が形成されなくなる。そのため、このような場合には、接続部分に酸化被膜が形成されず、腐食が進行してしまう。
本発明は、上記従来の技術における課題に鑑みてなされたものであって、熱媒体機器と熱媒体配管との接続部分における酸化被膜の形成を促進させ、腐食を抑制することができる空気調和機を提供することを目的とする。
本発明の空気調和機は、金属材料で形成された熱媒体機器と熱媒体配管とが、前記金属材料と異なる金属材料を含有する接続部材によって接続された、熱媒体が循環する熱媒体循環回路と、前記熱媒体循環回路に設けられ、前記熱媒体を循環させるポンプとを備えた空気調和機であって、前記熱媒体循環回路を循環する前記熱媒体の状態を検知する熱媒体検知手段と、前記熱媒体の流れの有無に応じて前記ポンプを制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記空気調和機の運転時間を示す空調運転時間をカウントするとともに、前記熱媒体検知手段による検知結果を示す熱媒体検知情報に基づき、前記ポンプの運転時間を示すポンプ運転時間をカウントするカウント部と、前記空調運転時間に対する設定空調時間および前記ポンプ運転時間に対する設定ポンプ時間を記憶する記憶部と、前記カウント部でカウントされた前記空調運転時間と前記記憶部に記憶された前記設定空調時間とを比較するとともに、前記ポンプ運転時間と前記設定ポンプ時間とを比較する比較部と、前記比較部による比較の結果、前記空調運転時間が前記設定空調時間以上であり、かつ、前記ポンプ運転時間が前記設定ポンプ時間に達していない場合に、前記ポンプ運転時間が前記設定ポンプ時間以上となるように、前記ポンプの駆動を制御する機器制御部とを有するものである。
本発明によれば、空調運転時間と設定空調時間とが比較されるとともに、ポンプ運転時間と設定ポンプ時間とが比較され、比較結果に応じてポンプが駆動する。これにより、熱媒体循環回路を熱媒体が強制的に循環するため、熱媒体機器と熱媒体配管との接続部分における酸化被膜の形成を促進させ、腐食を抑制することができる。
実施の形態1に係る空気調和機の構成の一例を示す概略図である。 図1の制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。 図2の制御装置の構成の一例を示すハードウェア構成図である。 図2の制御装置の構成の他の例を示すハードウェア構成図である。 実施の形態1に係る酸化被膜形成処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施の形態1の第1の変形例に係る制御装置3の構成の一例を示す機能ブロック図である。 実施の形態2に係る空気調和機の構成の一例を示す概略図である。 図7の制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。 実施の形態3に係る空気調和機の構成の一例を示す概略図である。 図9の制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。 実施の形態3に係る酸化被膜再形成処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施の形態3の変形例に係る空気調和機の構成の一例を示す概略図である。 実施の形態4に係る空気調和機の構成の一例を示す概略図である。 図13の制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。 実施の形態4に係る報知処理の流れの一例を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施の形態に係る空気調和機について、図面などを参照しながら説明する。以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。また、図面では、各構成部材の大きさの関係が実際のものと異なる場合がある。そして、明細書全文に表されている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。特に、構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。
実施の形態1.
本実施の形態1に係る空気調和装置について説明する。この空気調和装置は、冷媒が循環する冷媒循環回路と、熱媒体が循環する熱媒体循環回路とを備え、冷暖房運転の際に、冷媒循環回路を流れる冷媒によって熱媒体循環回路を流れる熱媒体が加熱または冷却され、空調対象空間の空気調和を行うものである。
[空気調和機100の構成]
図1は、本実施の形態1に係る空気調和機100の構成の一例を示す概略図である。図1に示すように、空気調和機100は、室外機1、室内機2および制御装置3で構成されている。この例において、制御装置3は、室内機2内に設けられている。なお、これに限られず、制御装置3は、室外機1に設けられてもよいし、室外機1および室内機2とは別体で設けられてもよい。
(室外機1)
室外機1は、圧縮機11、冷媒流路切替装置12、室外熱交換器13および絞り装置14を備えている。圧縮機11、冷媒流路切替装置12、室外熱交換器13、絞り装置14、ならびに、後述する室内機2に設けられた熱媒体熱交換器21の冷媒側流路が冷媒配管によって環状に接続されることにより、冷媒が循環する冷媒循環回路4が形成される。
冷媒循環回路4を循環する冷媒として、例えば、R−22またはR−134a等の単一冷媒、R−410AまたはR−404A等の擬似共沸混合冷媒、あるいは、R−407C等の非共沸混合冷媒が用いられる。また、化学式内に二重結合を含む、CFCF=CH等の地球温暖化係数が比較的小さい値とされている冷媒またはその混合物、あるいは、CO、プロパン等の自然冷媒が用いられる。
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、運転周波数を変化させることにより、単位時間あ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等からなる。圧縮機11の運転周波数は、後述する制御装置3によって制御される。
冷媒流路切替装置12は、例えば四方弁であり、冷媒の流れる方向を切り替えることにより、冷房運転および暖房運転の切り替えを行う。冷媒流路切替装置12は、冷房運転時に、図1の実線で示すように、圧縮機11の吐出側と室外熱交換器13とが接続されるように切り替わる。また、冷媒流路切替装置12は、暖房運転時に、図1の破線で示すように、圧縮機11の吐出側と室内機側とが接続されるように切り替わる。冷媒流路切替装置12における流路の切替は、制御装置3によって制御される。
室外熱交換器13は、図示しないファンによって供給される室外空気と冷媒との間で熱交換を行う。室外熱交換器13は、冷房運転の際に、冷媒の熱を室外空気に放熱して冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する。また、室外熱交換器13は、暖房運転の際に、冷媒を蒸発させ、その際の気化熱により室外空気を冷却する蒸発器として機能する。
絞り装置14は、例えば膨張弁であり、冷媒を膨張させる。絞り装置14は、例えば、電子式膨張弁等の開度の制御が可能な弁で構成される。絞り装置14の開度は、制御装置3によって制御される。
(室内機2)
室内機2は、熱媒体熱交換器21、ポンプ22、室内熱交換器23および熱媒体検知手段としての流量計24を備えている。熱媒体熱交換器21、ポンプ22、室内熱交換器23および流量計24が熱媒体配管5aによって環状に接続されることにより、熱媒体が循環する熱媒体循環回路5が形成される。熱媒体として、例えば、水、ブライン(不凍液)および水とブラインとの混合液等が用いられる。
熱媒体熱交換器21は、凝縮器または蒸発器として機能し、冷媒側流路に接続された冷媒循環回路4を流れる冷媒と、熱媒体側流路に接続された熱媒体循環回路5を流れる熱媒体との間で熱交換を行う。熱媒体熱交換器21は、冷房運転の際に、冷媒を蒸発させ、冷媒が蒸発した際の気化熱により熱媒体を冷却する蒸発器として機能する。また、熱媒体熱交換器21は、暖房運転の際に、冷媒の熱を熱媒体に放熱して冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する。
ポンプ22は、図示しないモータによって駆動され、熱媒体配管5aを流れる熱媒体を循環させる。ポンプ22は、例えば、容量制御が可能なポンプ等で構成され、熱媒体の流量を調整することができる。ポンプ22の駆動は、制御装置3によって制御される。
室内熱交換器23は、図示しないファンによって供給される室内空気と熱媒体との間で熱交換を行う。これにより、室内空間に供給される調和空気である冷房用空気または暖房用空気が生成される。流量計24は、熱媒体循環回路5における熱媒体の流れの有無と、熱媒体循環回路5を熱媒体が流れている場合の熱媒体の流量とを検知し、検知結果を示す熱媒体検知情報を出力する。
なお、室内機2は、この例に限られず、熱媒体熱交換器21およびポンプ22を備える中継機(水分流コントローラ)と、室内熱交換器23を備える室内機とで構成されていてもよい。
(制御装置3)
制御装置3は、空気調和機100の各部に設けられた各種センサ類から受け取る各種情報に基づき、室外機1および室内機2を含む空気調和機100全体の動作を制御する。特に、本実施の形態1において、制御装置3は、空気調和機100の運転時間とポンプ22の運転時間とに基づき、ポンプ22の駆動を制御する。
図2は、図1の制御装置3の構成の一例を示す機能ブロック図である。図2に示すように、制御装置3は、カウント部31、比較部32、機器制御部33および記憶部34を備える。制御装置3は、マイクロコンピュータなどの演算装置上でソフトウェアを実行することにより各種機能が実現され、もしくは各種機能を実現する回路デバイスなどのハードウェア等で構成されている。
カウント部31は、空気調和機100の運転時間である空調運転時間をカウントする。また、カウント部31は、流量計24から供給される、熱媒体循環回路5を熱媒体が流れていることを示す熱媒体検知情報に基づき、ポンプ22の運転時間であるポンプ運転時間をカウントする。カウント部31によってカウントされる空調運転時間およびポンプ運転時間は、機器制御部33によってリセットされる。
比較部32は、カウント部31でカウントされた空調運転時間と、記憶部34に記憶された設定空調時間とを比較する。また、比較部32は、カウント部31でカウントされたポンプ運転時間と、記憶部34に記憶された設定ポンプ時間とを比較する。
設定空調時間は、空調運転時間に対する閾値であり、例えば酸化被膜の有無を判断できる時間に設定される。酸化被膜の詳細については、後述する。設定ポンプ時間は、ポンプ運転時間に対する閾値であり、例えば酸化被膜が形成されたと判断できる時間に設定される。
機器制御部33は、比較部32による比較結果に基づき、ポンプ22の駆動を制御する。具体的には、機器制御部33は、ポンプ運転時間が設定ポンプ時間に達していない場合に、ポンプ22を運転させる。また、機器制御部33は、ポンプ運転時間が設定ポンプ時間以上となった場合に、カウント部31による空調運転時間およびポンプ運転時間のカウントをリセットする。
記憶部34は、比較部32で用いられる各種の設定値が予め記憶されている。具体的には、記憶部34は、空調運転時間に対する閾値である設定空調時間と、ポンプ運転時間に対する閾値である設定ポンプ時間とが記憶される。
図3は、図2の制御装置3の構成の一例を示すハードウェア構成図である。制御装置3の各種機能がハードウェアで実行される場合、図2の制御装置3は、図3に示すように、処理回路41で構成される。図2のカウント部31、比較部32、機器制御部33および記憶部34の各機能は、処理回路41により実現される。
各機能がハードウェアで実行される場合、処理回路41は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field−Programmable Gate Array)、またはこれらを組み合わせたものが該当する。カウント部31、比較部32、機器制御部33および記憶部34の各部の機能それぞれを処理回路41で実現してもよいし、各部の機能を1つの処理回路41で実現してもよい。
図4は、図2の制御装置3の構成の他の例を示すハードウェア構成図である。制御装置3の各種機能がソフトウェアで実行される場合、図2の制御装置3は、図4に示すように、プロセッサ51およびメモリ52で構成される。図2のカウント部31、比較部32、機器制御部33および記憶部34の各機能は、プロセッサ51およびメモリ52により実現される。
各機能がソフトウェアで実行される場合、カウント部31、比較部32および機器制御部33の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ52に格納される。プロセッサ51は、メモリ52に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。
メモリ52として、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable and Programmable ROM)およびEEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ等が用いられる。また、メモリ52として、例えば、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、CD(Compact Disc)、MD(Mini Disc)およびDVD(Digital Versatile Disc)等の着脱可能な記録媒体が用いられてもよい。
[酸化被膜の形成]
熱媒体循環回路5に設けられた各機器(以下、「熱媒体機器」と適宜称する)と熱媒体配管5aとの接続部分における酸化被膜の形成について説明する。以下では、熱媒体機器としての室内熱交換器23と熱媒体配管5aとを接続した場合を例にとって説明する。また、以下の説明では、「室内熱交換器23と熱媒体配管5aの接続部分」を単に「接続部分」と適宜称することがある。
通常、室内熱交換器23および熱媒体配管5aは、金属材料としての銅を用いて形成されている。また、このような室内熱交換器23と熱媒体配管5aとを接続する場合には、銀を含有するろう材が接続部材として用いられる。すなわち、室内熱交換器23と熱媒体配管5aとを接続する場合には、異なる金属同士によって接続されるため、室内熱交換器23と熱媒体配管5aとの接続部分は、異金属接触の状態となる。したがって、当該接続部分では、異金属接触による腐食が発生する。
一方、熱媒体循環回路5を熱媒体が循環している場合には、室内熱交換器23と熱媒体配管5aとの接続部分に酸化被膜が形成される。酸化被膜は、接続部分を覆うように形成されるため、異金属接触が抑制され、腐食の進行が抑制される。
ところが、熱媒体循環回路5を熱媒体が一定時間流れない場合、あるいは、熱媒体が滞留した状態では、室内熱交換器23と熱媒体配管5aとの接続部分に対する酸素の供給量が減少するため、酸化被膜が形成されなくなる。そのため、この場合には、接続部分に酸化被膜が形成されず、腐食が進行してしまう。
そこで、本実施の形態1では、熱媒体循環回路5に熱媒体が適切に流れるようにポンプ22の駆動を制御し、接続部分に対する酸化被膜の形成を促進させる酸化被膜形成処理を行う。なお、上述した酸化被膜の形成に関するものは、室内熱交換器23以外の熱媒体機器についても同様である。
[酸化被膜形成処理]
本実施の形態1に係る空気調和機100による酸化被膜形成処理について説明する。この酸化被膜形成処理では、熱媒体配管5aの状態に基づき、熱媒体機器と熱媒体配管5aとの接続部分における酸化被膜の形成を促進させる。
図5は、本実施の形態1に係る酸化被膜形成処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、ステップS1において、空気調和機100の運転が開始されると、カウント部31は、ステップS2において、空調運転時間のカウントを開始する。また、ステップS3において、カウント部31は、流量計24から供給される熱媒体検知情報に基づきポンプ運転時間のカウントを開始する。
ステップS4において、比較部32は、カウント部31でカウントされた空調運転時間と、記憶部34に記憶された設定空調時間とを比較する。これは、空気調和機100の運転が開始されてからの時間が、熱媒体機器と熱媒体配管5aとの接続部分における酸化被膜の有無を判断できる時間に達したか否かを判断するために行われる。
比較の結果、空調運転時間が設定空調時間以上である場合(ステップS4;Yes)には、酸化被膜の有無を判断できる時間に達したと判断され、処理がステップS5に移行する。一方、空調運転時間が設定空調時間に達していない場合(ステップS4;No)には、酸化被膜の有無を判断できる時間に達していないと判断され、処理がステップS4に戻る。そして、空調運転時間が設定空調時間に達するまでステップS4の処理が繰り返される。
ステップS5において、比較部32は、カウント部31でカウントされたポンプ運転時間と、記憶部34に記憶された設定ポンプ時間とを比較する。これは、熱媒体配管5aに熱媒体が流れている時間が、酸化被膜が形成されたと判断できる時間に達したか否かを判断するために行われる。
比較の結果、ポンプ運転時間が設定ポンプ時間以上である場合(ステップS5;Yes)には、酸化被膜が形成されていると判断され、処理がステップS9に移行する。一方、ポンプ運転時間が設定ポンプ時間に達していない場合(ステップS5;No)には、酸化被膜が形成されていないと判断される。そのため、機器制御部33は、ステップS6において、ポンプ22の駆動を制御し、ポンプ22を運転させる。これにより、熱媒体循環回路5を熱媒体が循環するため、熱媒体機器と熱媒体配管5aとの接続部分における酸化被膜の形成が促進される。
ステップS7において、比較部32は、再度、カウント部31でカウントされたポンプ運転時間と、記憶部34に記憶された設定ポンプ時間とを比較する。比較の結果、ポンプ運転時間が設定ポンプ時間以上である場合(ステップS7;Yes)には、酸化被膜が形成されていると判断される。そして、機器制御部33は、ステップS8において、ポンプ22の駆動を制御し、ポンプ22の運転を停止させる。一方、ポンプ運転時間が設定ポンプ時間に達していない場合(ステップS7;No)には、酸化被膜が形成されていないと判断され、処理がステップS7に戻る。そして、ポンプ運転時間が設定ポンプ時間以上となるまでステップS7の処理が繰り返される。
ステップS9において、機器制御部33は、カウント部31による空調運転時間のカウントをリセットする。ステップS10において、機器制御部33は、カウント部31によるポンプ運転時間のカウントをリセットする。以降、空気調和機100の運転が継続されている間、ステップS2〜ステップS10の処理が繰り返される。
このように、本実施の形態1では、ポンプ22の運転時間が設定ポンプ時間以上となるようにポンプ22の駆動が制御される。これにより、熱媒体循環回路5を熱媒体が長時間流れないような場合でも、熱媒体が強制的に流れるため、熱媒体機器と熱媒体配管5aとの接続部分における酸化被膜の形成を促進させることができる。そして、酸化被膜が形成されることにより、接続部分の腐食を抑制することができる。
(第1の変形例)
次に、本実施の形態1の第1の変形例について説明する。第1の変形例では、熱媒体検知手段としてポンプ22が用いられ、熱媒体循環回路5に設けられたポンプ22の回転数に基づき、熱媒体循環回路5における熱媒体の流れの有無が検知される。
図6は、本実施の形態1の第1の変形例に係る制御装置3の構成の一例を示す機能ブロック図である。図6に示すように、この第1の変形例において、ポンプ22は、熱媒体を送出する際の回転数を示す回転数情報を出力する。出力された回転数情報は、制御装置3のカウント部31に供給される。カウント部31は、ポンプ22から供給される回転数情報に基づき、ポンプ22の運転時間であるポンプ運転時間をカウントする。
このように、第1の変形例では、ポンプ22から供給される回転数情報に基づいてポンプ運転時間がカウントされる。これにより、カウント部31によってカウントされたポンプ運転時間が設定ポンプ時間以上となるようにポンプ22の駆動が制御される。そのため、実施の形態1と同様に、接続部分に対する酸化被膜の形成を促進させることができる。
(第2の変形例)
次に、本実施の形態1の第2の変形例について説明する。第2の変形例では、熱媒体検知手段として入出差圧スイッチが用いられる。入出差圧スイッチは、熱媒体が熱媒体配管5aを流れる前の圧力と流れた後の圧力とを検知する。この場合、カウント部31は、入出差圧スイッチの検知結果に基づき、ポンプ22のポンプ運転時間をカウントする。
このように、第2の変形例では、入出差圧スイッチから供給される検知結果に基づいてポンプ運転時間がカウントされる。これにより、カウント部31によってカウントされたポンプ運転時間が設定ポンプ時間以上となるようにポンプ22の駆動が制御される。そのため、実施の形態1および第1の変形例と同様に、接続部分に対する酸化被膜の形成を促進させることができる。
以上のように、本実施の形態1に係る空気調和機100において、機器制御部33は、比較部32による比較結果に応じて、設定空調時間内のポンプ運転時間が設定ポンプ時間以上となるように、ポンプ22の駆動を制御する。これにより、熱媒体が熱媒体循環回路5を強制的に循環し、熱媒体が一定時間循環しないことが抑制されるため、熱媒体機器と熱媒体配管5aとの接続部分における酸化被膜の形成を促進させ、当該接続部分の腐食を抑制することができる。
また、空気調和機100において、熱媒体検知手段として、流量計24、ポンプ22、または入出差圧スイッチが用いられる。これにより、熱媒体循環回路5における熱媒体の状態を検知することができる。
実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態2では、熱媒体循環回路5を循環する熱媒体の温度に応じて設定ポンプ時間を決定する点で、実施の形態1と相違する。以下では、実施の形態1と相違する部分を中心に説明する。
[空気調和機200の構成]
図7は、本実施の形態2に係る空気調和機200の構成の一例を示す概略図である。図7に示すように、空気調和機100は、室外機1、室内機202および制御装置203で構成されている。
(室内機202)
室内機202は、熱媒体熱交換器21、ポンプ22、室内熱交換器23、流量計24および水温計225を備えている。熱媒体熱交換器21、ポンプ22、室内熱交換器23および流量計24が熱媒体配管5aによって環状に接続されることにより、熱媒体が循環する熱媒体循環回路5が形成される。水温計225は、熱媒体循環回路5を循環する熱媒体の温度を検知し、検知結果を示す熱媒体温度情報を出力する。
(制御装置203)
図8は、図7の制御装置203の構成の一例を示す機能ブロック図である。図8に示すように、制御装置203は、カウント部31、比較部232、機器制御部33および記憶部234を備える。制御装置203は、マイクロコンピュータなどの演算装置上でソフトウェアを実行することにより各種機能が実現され、もしくは各種機能を実現する回路デバイスなどのハードウェア等で構成されている。
本実施の形態2において、記憶部234には、熱媒体温度から設定ポンプ時間を決定するための演算式が記憶されている。この演算式を用いることにより、熱媒体温度から酸化被膜が形成される時間の予測値を演算することができる。比較部232は、水温計225で検知された熱媒体温度に基づき、記憶部234に記憶された演算式を用いて設定ポンプ時間を決定する。そして、比較部232は、決定した設定ポンプ時間と、カウント部31でカウントされたポンプ運転時間とを比較する。
ここで、制御装置203の各種機能がハードウェアで実行される場合、図8の制御装置203は、実施の形態1と同様に、図3に示す処理回路41で構成される。図8のカウント部31、比較部232、機器制御部33および記憶部234の各機能は、処理回路41により実現される。
また、制御装置203の各種機能がソフトウェアで実行される場合、図8の制御装置203は、実施の形態1と同様に、図4に示すプロセッサ51およびメモリ52で構成される。図8のカウント部31、比較部232、機器制御部33および記憶部234の各機能は、プロセッサ51およびメモリ52により実現される。
[酸化被膜形成処理]
本実施の形態2に係る空気調和機200による酸化被膜形成処理について説明する。本実施の形態2では、実施の形態1と同様にして、図5に示す酸化被膜形成処理が行われる。
この場合、図5に示すステップS5およびS7において、比較部232は、水温計225で検知された熱媒体温度に基づき、記憶部234に記憶された演算式を用いて設定ポンプ時間を決定する。そして、比較部232は、決定した設定ポンプ時間とポンプ運転時間とを比較し、熱媒体配管5aに熱媒体が流れている時間が、酸化被膜が形成されたと判断できる時間に達したか否かを判断する。
このように、本実施の形態2では、熱媒体循環回路5を循環する熱媒体の温度に応じて設定ポンプ時間が決定される。これにより、熱媒体温度に応じて酸化被膜を形成するためのポンプ運転時間が精度よく決定されるため、酸化被膜を適切に形成することができる。
なお、この例では、演算式を用いて設定ポンプ時間を決定するように説明したが、これはこの例に限られない。例えば、熱媒体温度と設定ポンプ時間とが関連付けられたテーブルを記憶部234に予め記憶しておき、比較部232は、熱媒体温度に基づき、テーブルを参照して設定ポンプ時間を決定してもよい。
以上のように、本実施の形態2に係る空気調和機200では、水温計225で検知された熱媒体の温度に応じて設定ポンプ時間が決定され、決定された設定ポンプ時間に基づき、ポンプ22の駆動が制御される。これにより、酸化被膜が形成されたか否かが精度よく判断されるため、酸化被膜を適切に形成することができる。
実施の形態3.
次に、本発明の実施の形態3について説明する。熱媒体機器と熱媒体配管5aとの接続部分の酸化被膜は、熱媒体循環回路5に熱媒体を循環させることで形成されるが、循環する熱媒体の流速が速い場合には、剥離して消失してしまう場合がある。そこで、本実施の形態3では、形成された酸化被膜が消失した場合に、ポンプ22の駆動を制御して酸化被膜を再形成する。
[空気調和機300の構成]
図9は、本実施の形態3に係る空気調和機300の構成の一例を示す概略図である。図9に示すように、空気調和機300は、室外機1、室内機2および制御装置303で構成されている。
(制御装置303)
制御装置303は、空気調和機300の各部に設けられた各種センサ類から受け取る各種情報に基づき、室外機1および室内機2を含む空気調和機300全体の動作を制御する。特に、本実施の形態3において、制御装置303は、空気調和機300の運転時間と熱媒体の流速とに基づき、ポンプ22の駆動を制御する。
図10は、図9の制御装置303の構成の一例を示す機能ブロック図である。図10に示すように、制御装置303は、カウント部331、比較部332、機器制御部333、記憶部334および被膜判断部335を備える。制御装置303は、マイクロコンピュータなどの演算装置上でソフトウェアを実行することにより各種機能が実現され、もしくは各種機能を実現する回路デバイスなどのハードウェア等で構成されている。
被膜判断部335は、流量計24から供給される熱媒体検知情報に基づき、熱媒体機器と熱媒体配管5aとの接続部分に酸化被膜が存在するか否かを判断する。カウント部331は、被膜判断部335による判断結果に基づき、酸化被膜が存在しないときの空調運転時間をカウントする。また、カウント部331は、比較部332による比較結果に基づき、ポンプ22のポンプ運転時間をカウントする。カウント部331によってカウントされる空調運転時間およびポンプ運転時間は、機器制御部333によってリセットされる。
比較部332は、カウント部331でカウントされた空調運転時間と、記憶部334に記憶された設定空調時間とを比較する。また、比較部332は、カウント部331でカウントされたポンプ運転時間と、記憶部334に記憶された設定ポンプ時間とを比較する。
さらに、比較部332は、流量計24から供給される熱媒体検知情報に基づき、熱媒体循環回路5を循環する熱媒体の流速と、記憶部334に記憶された設定流速とを比較する。設定流速は、熱媒体の流速に対する閾値であり、例えば形成された酸化被膜が接続部分から剥離しない程度の流速に設定される。
機器制御部333は、比較部332による比較結果に基づき、ポンプ22の駆動を制御する。具体的には、機器制御部333は、空調運転時間が設定空調時間以上であり、かつ、熱媒体の流速が設定流速以上である場合に、ポンプ22を運転させる。また、機器制御部333は、ポンプ運転時間が設定ポンプ時間以上となった場合に、カウント部331による空調運転時間およびポンプ運転時間のカウントをリセットする。記憶部334は、比較部332で用いられる設定空調時間、設定ポンプ時間および設定流速が予め記憶されている。
ここで、制御装置303の各種機能がハードウェアで実行される場合、図10の制御装置303は、実施の形態1および2と同様に、図3に示す処理回路41で構成される。図10のカウント部331、比較部332、機器制御部333、記憶部334および被膜判断部335の各機能は、処理回路41により実現される。
また、制御装置303の各種機能がソフトウェアで実行される場合、図10の制御装置303は、実施の形態1および2と同様に、図4に示すプロセッサ51およびメモリ52で構成される。図10のカウント部331、比較部332、機器制御部333、記憶部334および被膜判断部335の各機能は、プロセッサ51およびメモリ52により実現される。
(酸化被膜再形成処理)
本実施の形態3に係る空気調和機300による酸化被膜再形成処理について説明する。この酸化被膜再形成処理では、空気調和機300が運転中に、熱媒体機器と熱媒体配管5aとの接続部分に形成された酸化被膜が消失した場合に、ポンプ22を強制的に運転させることにより、酸化被膜を再形成させる。
図11は、本実施の形態3に係る酸化被膜再形成処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、ステップS11において、被膜判断部335は、流量計24から供給される熱媒体検知情報に基づき、熱媒体機器と熱媒体配管5aとの接続部分に酸化被膜が存在するか否かを判断する。酸化被膜の有無は、熱媒体循環回路5を循環する熱媒体の流量と、熱媒体が循環している時間であるポンプ運転時間とに基づき判断される。
接続部分に酸化被膜が存在すると判断された場合(ステップS11;Yes)には、処理がステップS11に戻る。一方、接続部分に酸化被膜が存在しないと判断された場合(ステップS11;No)、カウント部331は、ステップS12において、空調運転時間のカウントを開始する。
ステップS13において、比較部332は、カウント部331でカウントされた空調運転時間と、記憶部334に記憶された設定空調時間とを比較する。比較の結果、空調運転時間が設定空調時間以上である場合(ステップS13;Yes)には、酸化被膜の形成に必要な時間に達したと判断され、処理がステップS14に移行する。一方、空調運転時間が設定空調時間に達していない場合(ステップS13;No)には、酸化被膜の形成に必要な時間に達していないと判断され、処理がステップS13に戻る。そして、空調運転時間が設定空調時間に達するまでステップS13の処理が繰り返される。
ステップS14において、比較部332は、流量計24から供給される熱媒体検知情報に基づき得られる熱媒体の流速と、記憶部34に記憶された設定流速とを比較する。これは、熱媒体が、酸化被膜が消失する速度以上の速度で循環しているか否かを判断するために行われる。比較の結果、熱媒体の流速が設定流速よりも遅い場合(ステップS14;No)には、酸化被膜が消失していないと判断され、処理がステップS20に移行する。
一方、熱媒体の流速が設定流速以上である場合(ステップS14;Yes)には、酸化被膜が消失したと判断される。そのため、機器制御部333は、ステップS15において、ポンプ22の駆動を制御し、ポンプ22を運転させる。このとき、機器制御部333は、熱媒体が酸化被膜を消失させない程度の速度、すなわち設定流速よりも遅い速度で循環するように、ポンプ22の駆動を制御する。これにより、熱媒体が酸化被膜を消失させない程度の速度で熱媒体循環回路5を循環するため、熱媒体機器と熱媒体配管5aとの接続部分における酸化被膜が再形成される。
また、ステップS16において、カウント部331は、ステップS13およびステップS14における比較部332による比較結果に基づき、運転が開始されたポンプ22のポンプ運転時間のカウントを開始する。
ステップS17において、比較部332は、カウント部331でカウントされたポンプ運転時間と、記憶部34に記憶された設定ポンプ時間とを比較する。比較の結果、ポンプ運転時間が設定ポンプ時間以上である場合(ステップS17;Yes)には、酸化被膜が形成されていると判断される。そして、機器制御部333は、ステップS18において、ポンプ22の駆動を制御し、ポンプ22の運転を停止させる。一方、ポンプ運転時間が設定ポンプ時間に達していない場合(ステップS17;No)には、酸化被膜が形成されていないと判断され、処理がステップS17に戻る。そして、ポンプ運転時間が設定ポンプ時間以上となるまでステップS17の処理が繰り返される。
ステップS19において、機器制御部333は、カウント部331によるポンプ運転時間のカウントをリセットする。ステップS20において、機器制御部333は、カウント部331による空調運転時間のカウントをリセットする。以降、空気調和機300の運転が継続されている間、ステップS11〜ステップS20の処理が繰り返される。
このように、本実施の形態3では、空気調和機300の運転時間が設定空調時間以上であり、かつ、熱媒体の流速が設定流速以上である場合に、酸化被膜が消失したと判断され、ポンプ22が運転するように制御される。これにより、消失した酸化被膜が再形成され、熱媒体機器と熱媒体配管5aとの接続部分の腐食を抑制することができる。
(変形例)
次に、本実施の形態3の変形例について説明する。この変形例では、ポンプ22の運転によって熱媒体を循環させる際に、熱媒体循環回路5内に外気を取り込み、酸化被膜の再形成を促進させる。
図12は、本実施の形態3の変形例に係る空気調和機300の構成の一例を示す概略図である。図12に示すように、室内機2における熱媒体循環回路5には、バルブ325が設けられている。バルブ325は、熱媒体循環回路5に外気を導入するために設けられ、開閉が制御装置303によって制御される。
酸化被膜再形成処理は、本実施の形態3と同様に、図11に示す流れに従って行われる。ここで、変形例では、図11のステップS15においてポンプ22が運転を開始すると、機器制御部333によりバルブ325が開状態とされる。これにより、熱媒体循環回路5には外部の空気が導入される。
このように、熱媒体循環回路5に空気が導入されると、熱媒体中に酸素が供給されることになる。したがって、熱媒体機器と熱媒体配管5aとの接続部分に酸素が十分に供給されるため、酸化被膜がより効率的に再形成される。
以上のように、本実施の形態3に係る空気調和機300では、運転中に、熱媒体機器と熱媒体配管5aとの接続部分における酸化被膜の有無が判断される。そして、酸化被膜が存在しないと判断されたときで、空調運転時間が設定空調時間以上であり、かつ、熱媒体の流速が設定流速以上である場合に、ポンプ駆動時間が設定ポンプ時間以上となるように、ポンプ22が制御される。これにより、接続部分の酸化被膜が消失したと判断された場合に、酸化被膜が再形成されるため、接続部分の腐食を抑制することができる。
また、空気調和機300では、外気を取り込むバルブ325が熱媒体回路に設けられ、ポンプ22を運転させる際に、バルブ325が開状態とされる。これにより、熱媒体に酸素が供給されるため、酸化被膜の再形成をより促進させることができる。
なお、本実施の形態3の変形例で説明した、バルブ325を用いて外気を導入する構成は、本実施の形態3に限られず、実施の形態1および2にも適用可能である。この場合、図1に示す実施の形態1の空気調和機100および図7に示す実施の形態2の空気調和機200には、熱媒体循環回路5にバルブ325が設けられ、酸化被膜形成処理においてポンプ22が駆動される際に、外気が熱媒体循環回路5に導入されてもよい。
実施の形態4.
次に、本発明の実施の形態4について説明する。上述した実施の形態1〜3では、熱媒体が設定空調時間以上流れていない場合に、強制的にポンプ22を駆動して熱媒体を循環させるようにしているが、使用者によっては、空気調和機が運転中であっても、意図的に熱媒体を循環させないようにする場合もある。このような場合に、強制的に熱媒体を循環させる処理を行うと、使用者の意図に反する運転となる可能性がある。
しかしながら、熱媒体を長時間流さないことにより、熱媒体機器と熱媒体配管5aとの接続部分が腐食するのは、使用者にとっても有益ではない。そこで、本実施の形態4では、熱媒体が長時間循環していない場合に、接続部分の腐食が進行する可能性があることを報知する。
[空気調和機400の構成]
図13は、本実施の形態4に係る空気調和機400の構成の一例を示す概略図である。図13に示すように、空気調和機400は、室外機1、室内機402および制御装置403で構成されている。
(室内機402)
室内機402は、熱媒体熱交換器21、ポンプ22、室内熱交換器23、流量計24および報知部425を備えている。熱媒体熱交換器21、ポンプ22、室内熱交換器23および流量計24が熱媒体配管5aによって環状に接続されることにより、熱媒体が循環する熱媒体循環回路5が形成される。
報知部425は、例えば室内機402の筐体に設けられ、熱媒体機器と熱媒体配管5aとの接続部分が腐食する可能性があることを示す情報を使用者等に報知する。報知部425として、例えば、報知すべき情報を視覚的に表示するディスプレイまたはLED(Light Emitting Diode)等の表示装置が用いられる。また、報知部425としては、これに限られず、報知すべき情報を音声によって使用者等に知らせるスピーカ等の音声出力装置を適用することもできる。なお、報知部425は、室内機402に限られず、図示しないリモートコントローラ等に設けられてもよい。
(制御装置403)
制御装置403は、空気調和機400の各部に設けられた各種センサ類から受け取る各種情報に基づき、室外機1および室内機402を含む空気調和機400全体の動作を制御する。特に、本実施の形態4において、制御装置403は、空気調和機400の運転時間と熱媒体の流速とに基づき、室内機402の報知部425を制御する。
図14は、図13の制御装置403の構成の一例を示す機能ブロック図である。図14に示すように、制御装置403は、カウント部431、比較部432、機器制御部433、記憶部434および循環判断部435を備える。制御装置403は、マイクロコンピュータなどの演算装置上でソフトウェアを実行することにより各種機能が実現され、もしくは各種機能を実現する回路デバイスなどのハードウェア等で構成されている。
循環判断部435は、流量計24から供給される熱媒体検知情報に基づき、熱媒体循環回路5に熱媒体が循環しているか否かを判断する。比較部432は、カウント部431でカウントされた空調運転時間と、記憶部434に記憶された設定空調時間とを比較する。
機器制御部433は、比較部432による比較結果に基づき、報知部425を制御する。具体的には、機器制御部433は、空調運転時間が設定空調時間以上である場合に、報知部425に対して報知すべき情報を出力するための報知信号を生成して供給する。記憶部434は、比較部432で用いられる設定空調時間が予め記憶されている。
ここで、制御装置403の各種機能がハードウェアで実行される場合、図14の制御装置403は、実施の形態1〜3と同様に、図3に示す処理回路41で構成される。図14のカウント部431、比較部432、機器制御部433、記憶部434および循環判断部435の各機能は、処理回路41により実現される。
また、制御装置403の各種機能がソフトウェアで実行される場合、図14の制御装置403は、実施の形態1〜3と同様に、図4に示すプロセッサ51およびメモリ52で構成される。図14のカウント部431、比較部432、機器制御部433、記憶部434および循環判断部435の各機能は、プロセッサ51およびメモリ52により実現される。
(報知処理)
本実施の形態4に係る空気調和機400による報知処理について説明する。この報知処理では、空気調和機400が運転中に、熱媒体循環回路5に熱媒体が設定空調時間以上循環していない場合に、接続部分腐食する可能性があることを報知する。
図15は、本実施の形態4に係る報知処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、ステップS21において、循環判断部435は、流量計24から供給される熱媒体検知情報に基づき、熱媒体循環回路5に熱媒体が循環しているか否かを判断する。熱媒体が循環していると判断された場合(ステップS21;Yes)には、処理がステップS21に戻る。一方、熱媒体が循環していないと判断された場合(ステップS21;No)、カウント部431は、ステップS22において、空調運転時間のカウントを開始する。
ステップS23において、比較部432は、カウント部431でカウントされた空調運転時間と、記憶部434に記憶された設定空調時間とを比較する。比較の結果、空調運転時間が設定空調時間以上である場合(ステップS23;Yes)には、接続部分が腐食する可能性があると判断され、処理がステップS24に移行する。一方、空調運転時間が設定空調時間に達していない場合(ステップS23;No)には、接続部分が腐食する可能性が低いと判断され、処理がステップS23に戻る。そして、空調運転時間が設定空調時間に達するまでステップS23の処理が繰り返される。
ステップS24において、機器制御部333は、報知すべき情報を生成し、報知部425に供給する。これにより、報知部425では、接続部分が腐食する可能性があることを示す報知が行われる。
このように、本実施の形態4では、空気調和機400の運転時間が設定空調時間以上である場合に、熱媒体機器と熱媒体配管5aとの接続部分が腐食する可能性があることが報知される。これにより、接続部分が腐食する前に、腐食の可能性を使用者に知らせることができる。
なお、この例では、空気調和機400の運転時間が設定空調時間以上である場合に、報知のみを行うように説明したが、これに限られず、必要に応じて酸化被膜形成処理および酸化被膜再形成処理を行ってもよい。
以上のように、本実施の形態4に係る空気調和機400では、報知部425が設けられ、熱媒体が熱媒体循環回路5を循環していない場合で、空調運転時間が設定空調時間以上である場合に、腐食の可能性があることが報知される。これにより、腐食の可能性を使用者に報知することができる。
1 室外機、2、202、402 室内機、3、203、303、403 制御装置、4 冷媒循環回路、5 熱媒体循環回路、5a 熱媒体配管、11 圧縮機、12 冷媒流路切替装置、13 室外熱交換器、14 絞り装置、21 熱媒体熱交換器、22 ポンプ、23 室内熱交換器、24 流量計、31、331 カウント部、32、232、332 比較部、33、333 機器制御部、34、234、334 記憶部、41 処理回路、51 プロセッサ、52 メモリ、100、200、300、400 空気調和機、225 水温計、335 被膜判断部、325 バルブ、425 報知部。

Claims (8)

  1. 金属材料で形成された熱媒体機器と熱媒体配管とが、前記金属材料と異なる金属材料を含有する接続部材によって接続された、熱媒体が循環する熱媒体循環回路と、
    前記熱媒体循環回路に設けられ、前記熱媒体を循環させるポンプとを備えた空気調和機であって、
    前記熱媒体循環回路を循環する前記熱媒体の状態を検知する熱媒体検知手段と、
    前記熱媒体の流れの有無に応じて前記ポンプを制御する制御装置と
    を備え、
    前記制御装置は、
    前記空気調和機の運転時間を示す空調運転時間をカウントするとともに、前記熱媒体検知手段による検知結果を示す熱媒体検知情報に基づき、前記ポンプの運転時間を示すポンプ運転時間をカウントするカウント部と、
    前記空調運転時間に対する設定空調時間および前記ポンプ運転時間に対する設定ポンプ時間を記憶する記憶部と、
    前記カウント部でカウントされた前記空調運転時間と前記記憶部に記憶された前記設定空調時間とを比較するとともに、前記ポンプ運転時間と前記設定ポンプ時間とを比較する比較部と、
    前記比較部による比較の結果、前記空調運転時間が前記設定空調時間以上であり、かつ、前記ポンプ運転時間が前記設定ポンプ時間に達していない場合に、前記ポンプ運転時間が前記設定ポンプ時間以上となるように、前記ポンプの駆動を制御する機器制御部と
    を有する空気調和機。
  2. 前記熱媒体の温度を検知する水温計をさらに備え、
    前記設定ポンプ時間は、前記熱媒体の温度に応じて決定され、
    前記比較部は、
    前記水温計で検知された前記熱媒体の温度に基づき前記設定ポンプ時間を決定し、
    前記カウント部でカウントされた前記ポンプ運転時間と、決定された前記設定ポンプ時間とを比較する請求項1に記載の空気調和機。
  3. 前記制御装置は、
    前記熱媒体検知情報および前記ポンプ運転時間に基づき、前記熱媒体機器と前記熱媒体配管との接続部分に形成された酸化被膜の有無を判断する被膜判断部をさらに有し、
    前記記憶部は、
    前記熱媒体の流速に対する設定流速を記憶し、
    前記カウント部は、
    前記被膜判断部によって前記酸化被膜が存在しないと判断された場合に、前記空調運転時間をカウントし、
    前記比較部は、
    前記酸化被膜が存在しないと判断された場合に、前記空調運転時間と前記設定空調時間とを比較するとともに、前記熱媒体検知情報に基づき得られる前記熱媒体の流速と前記設定流速とを比較し、
    前記機器制御部は、
    前記空調運転時間が前記設定空調時間以上であり、かつ、前記熱媒体の流速が前記設定流速以上である場合に、前記設定空調時間内の前記ポンプ運転時間が前記設定ポンプ時間以上となるように、前記ポンプの駆動を制御する請求項1または2に記載の空気調和機。
  4. 前記熱媒体循環回路に設けられ、前記熱媒体循環回路に外部の空気を取り込むバルブをさらに備え、
    前記機器制御部は、
    前記ポンプの駆動を制御する際に、前記バルブを開状態とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の空気調和機。
  5. 前記熱媒体機器と前記熱媒体配管との接続部分の状態を報知する報知部をさらに備え、
    前記制御装置は、
    前記熱媒体検知情報に基づき、前記熱媒体循環回路に前記熱媒体が循環しているか否かを判断する循環判断部をさらに有し、
    前記循環判断部により前記熱媒体循環回路に前記熱媒体が循環していないと判断された場合に、
    前記カウント部は、
    前記空調運転時間をカウントし、
    前記比較部は、
    前記カウント部でカウントされた前記空調運転時間と前記設定空調時間とを比較し、
    前記機器制御部は、
    前記比較部による比較の結果、前記空調運転時間が前記設定空調時間以上である場合に、前記接続部分の腐食の可能性を示す情報を報知するように、前記報知部を制御する請求項1〜4のいずれか一項に記載の空気調和機。
  6. 前記熱媒体検知手段は、
    前記熱媒体の流れの有無および前記熱媒体の流量を検知する流量計であり、
    前記カウント部は、
    前記流量計で検知された前記熱媒体の流れの有無に基づき、前記ポンプ運転時間をカウントする請求項1〜5のいずれか一項に記載の空気調和機。
  7. 前記熱媒体検知手段は、
    回転数によって前記熱媒体の流れの有無を検知する前記ポンプであり、
    前記カウント部は、
    前記ポンプの回転数に基づき、前記ポンプ運転時間をカウントする請求項1〜5のいずれか一項に記載の空気調和機。
  8. 前記熱媒体検知手段は、
    前記熱媒体が前記熱媒体配管を流れる前の圧力と、流れた後の圧力とを検知する入出差圧スイッチであり、
    前記カウント部は、
    前記入出差圧スイッチの検知結果に基づき、前記ポンプ運転時間をカウントする請求項1〜5のいずれか一項に記載の空気調和機。
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