JP5109971B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、空気調和機に関し、特に、熱源側ユニットと利用側ユニットとを繋ぐ連絡配管の配管長に応じて、空気調和機における冷媒の高圧値を調整する技術に関する。 The present invention relates to an air conditioner, and more particularly to a technique for adjusting a high pressure value of a refrigerant in an air conditioner according to a pipe length of a connecting pipe connecting a heat source side unit and a use side unit.
従来から、空気調和機の設置時、室内ユニットと室外ユニットとを繋ぐ連絡配管は、当該空気調和機が設置される現場の状況に応じた長さ(現地配管長)に設定される。このとき、当該設定される現場配管長に応じて圧力損失が異なるため、現場配管長に応じた圧力損失分だけ能力制御の制御目標値を補正する技術が提案されている(特許文献1)。 Conventionally, when an air conditioner is installed, the connecting pipe connecting the indoor unit and the outdoor unit is set to a length (local pipe length) according to the situation of the site where the air conditioner is installed. At this time, since the pressure loss differs according to the set on-site pipe length, a technique for correcting the control target value of the capacity control by an amount corresponding to the pressure loss according to the on-site pipe length has been proposed (Patent Document 1).
また、圧縮機構、利用側熱交換器、膨張機構、及び当該圧縮機構の高圧側の冷媒の圧力を検出する高圧側圧力センサを備える利用側ユニットと、水冷の熱源側熱交換器と、当該熱源側熱交換器を流れる冷媒量を調節する冷媒量調節機構とを備える熱源側ユニットとが連絡配管で接続される空気調和機が提案されている。
上記特許文献1に記載された技術によれば、配管長により異なる圧力損失に応じて圧縮機の制御目標値を的確に変更することにより、空気調和機の信頼性及び制御性能の向上を図ることができるが、空気調和機の性能や現地配管長に応じて効率良く運転を行えるようにすることが更に望まれている。
According to the technique described in
また、上記水冷の空気調和機は過冷却器が設けられていないことが多いが、この場合、現地配管長が長いと圧力損失が大きくなる。このため、連絡配管内を流れる冷媒が液冷媒である場合には、連絡配管の途中で液冷媒がフラッシュするおそれがあった。つまり、連絡配管内を流れる間に、冷媒圧力は次第に低下してゆく。このため、その時の冷媒温度に対応する飽和圧力を冷媒圧力が下回ると、配管内で液冷媒の一部が蒸発してしまう。このように液冷媒がフラッシュすると、連絡配管内での冷媒流速が高くなって冷媒の流通抵抗が過大となる。このとき、利用側ユニットの電子膨張弁は開度を大きくすることによって必要な冷媒循環量を確保しようとするが、電子膨張弁の全開状態が継続すると、電子膨張弁の制御が不能になる。この事態は、圧縮機の高圧側の冷媒圧力を高い値にすることで減少させることができるが、単に当該冷媒圧力を高い値に保つだけでは効率の良い運転を行うことはできない。 In addition, the water-cooled air conditioner is often not provided with a supercooler. In this case, if the local piping length is long, the pressure loss increases. For this reason, when the refrigerant flowing in the connecting pipe is a liquid refrigerant, the liquid refrigerant may be flushed in the middle of the connecting pipe. That is, the refrigerant pressure gradually decreases while flowing in the communication pipe. For this reason, when the refrigerant pressure falls below the saturation pressure corresponding to the refrigerant temperature at that time, a part of the liquid refrigerant evaporates in the pipe. When the liquid refrigerant is flushed in this manner, the refrigerant flow rate in the communication pipe is increased, and the flow resistance of the refrigerant becomes excessive. At this time, the electronic expansion valve of the use side unit attempts to secure the necessary refrigerant circulation amount by increasing the opening, but if the electronic expansion valve is fully opened, the electronic expansion valve cannot be controlled. This situation can be reduced by increasing the refrigerant pressure on the high-pressure side of the compressor, but efficient operation cannot be performed simply by maintaining the refrigerant pressure at a high value.
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、空気調和機の性能と、熱源側ユニット及び利用側ユニットを繋ぐ連絡配管の現地配管長とに応じて、冷媒の高圧値を、電子膨張弁が制御不能状態になることを回避しつつ、効率の良い運転を行うことができる値に設定することを目的とする。 The present invention was made to solve the above problems, and according to the performance of the air conditioner and the local piping length of the connecting piping connecting the heat source side unit and the usage side unit, the high pressure value of the refrigerant is It aims at setting to the value which can perform an efficient driving | operation, avoiding that an electronic expansion valve will be in an uncontrollable state.
本発明の請求項1に記載の発明は、利用側熱交換器(23)及び膨張機構(24)を備える利用側ユニット(2)と、熱源側熱交換器(32)及び冷媒量調節機構(31)を備え、当該冷媒量調節機構(31)が、前記熱源側熱交換器(32)を通過する冷媒量を変化させる電動弁(311)ならびに電磁弁(312)、および前記熱源側熱交換器(32)をバイパスさせる冷媒量を可変させるバイパス弁(313)を有し、かつ、当該電動弁(311)、電磁弁(312)およびバイパス弁(313)の開度が可変されることで当該熱源側熱交換器(32)を流れる冷媒量を調節する熱源側ユニット(3)とが連絡配管(6,7)で接続され、圧縮機構(21,22)及び当該圧縮機構(21,22)の高圧側の冷媒の圧力を検出する高圧側圧力センサ(202)が当該利用側ユニット(2)又は熱源側ユニット(3)のいずれかに設けられた空気調和機(1)であって、
操作者により前記連絡配管(6,7)の現地配管長が入力される配管長入力部(208)と、
予め保有している前記圧縮機構(21,22)の駆動周波数と、操作者によって前記配管長入力部(208)に入力された前記現地配管長の値とに応じた目標高圧値を算出する目標高圧値算出部(2051)と、
前記目標高圧値算出部(2051)によって算出された目標高圧値と前記高圧側圧力センサ(202)によって検出される高圧値との差に基づいて、前記冷媒量調節機構(31)の前記バイパス弁(313)の開度を算出する開度算出部(2052)と、
前記電動弁(311)、前記電磁弁(312)及び前記バイパス弁(313)のそれぞれの開度の組合せからなるモードを複数記憶するモード記憶部(2053)と、
前記高圧側圧力センサ(202)によって検出される高圧値に基づいて、前記モード記憶部(2053)に記憶された複数モードの中から、当該検出された高圧値に対応するモードを選択する選択部(2054)と、
前記選択部(2054)によって選択されたモードが示す前記電動弁(311)、前記電磁弁(312)及び前記バイパス弁(313)のそれぞれの開度に従って、前記電動弁(311)、前記電磁弁(312)及び前記バイパス弁(313)のそれぞれの開度を制御する制御部(301)と
を備え、
前記制御部(301)は、前記高圧側圧力センサ(202)によって検出される高圧値が所定の範囲内にないときには、前記モードを変更する制御を行い、一方、当該高圧値が所定の範囲内にあるときには、前記モードを変更しないで、前記開度算出部(2052)によって算出された開度を用いて前記バイパス弁(313)の開度を制御する、
ことを特徴とするものである。
The invention according to
A pipe length input section (208) into which the local pipe length of the communication pipe (6, 7) is input by an operator;
A target for calculating a target high pressure value according to the drive frequency of the compression mechanism (21, 22) held in advance and the value of the local pipe length input to the pipe length input unit (208) by an operator. High pressure value calculation unit (2051),
Based on the difference between the target high pressure value calculated by the target high pressure value calculation unit (2051) and the high pressure value detected by the high pressure side pressure sensor (202), the bypass valve of the refrigerant quantity adjusting mechanism (31) An opening calculation unit (2052) for calculating the opening of (313) ;
A mode storage unit (2053) for storing a plurality of modes consisting of combinations of respective opening degrees of the electric valve (311), the electromagnetic valve (312) and the bypass valve (313);
A selection unit that selects a mode corresponding to the detected high pressure value from a plurality of modes stored in the mode storage unit (2053) based on the high pressure value detected by the high pressure side pressure sensor (202). (2054) and
The motor-operated valve (311), the solenoid valve according to the respective opening degrees of the motor-operated valve (311), the solenoid valve (312) and the bypass valve (313) indicated by the mode selected by the selector (2054) (312) and a control unit (301) for controlling the respective opening degrees of the bypass valve (313) ,
The control unit (301) performs control to change the mode when the high pressure value detected by the high pressure side pressure sensor (202) is not within a predetermined range, while the high pressure value is within the predetermined range. When it is, without changing the mode, to control the opening of the bypass valve (313) using the opening calculated by the opening calculation unit (2052),
It is characterized by this .
この発明では、目標高圧値算出部が、圧縮機構の駆動周波数と、操作者により配管長入力部に入力された現地配管長の値とに応じた目標高圧値を算出し、開度算出部が、当該算出された目標高圧値と、高圧側圧力センサにより検出される高圧値との差に基づいて冷媒量調節機構のバイパス弁の開度を算出すると共に、制御部が、当該算出された開度で冷媒量調節機構のバイパス弁を開閉制御するため、冷媒の高圧値を、利用側ユニットの膨張機構(例えば電子膨張弁)が制御不能状態になることを回避しつつ、実際に現場に配設された現地配管長に対応した値であって、圧縮機構の駆動周波数に起因する空気調和機の性能に応じた値とすることが可能になる。このため、空気調和機の性能を確保しつつ、現地配管長に対応して空気調和機を効率良く運転させることが可能になる。例えば、過冷却器を有していない水冷の空気調和機について現地配管長が長く圧力損失が大きい場合であっても、本発明によれば、液冷媒のフラッシュにより利用側ユニットの電子膨張弁が制御不能に陥ることを回避できると共に、空気調和機を効率良く運転させることができる値に設定することまでが可能になる。
また、この発明では、選択部が、モード記憶部に記憶された複数モードの中から、高圧側圧力センサによって検出される高圧値に対応するモードを選択し、当該選択されたモードが示す開度に従って、制御部が、電動弁、電磁弁及びバイパス弁のそれぞれの開度を制御するため、電動弁、電磁弁及びバイパス弁を、現状の高圧値に応じて空気調和機による一定の性能が発揮される開度であって、かつ効率の良い運転を行える高圧値が得られる開度に調整することが可能になる。
とくに、前記制御部は、前記高圧側圧力センサによって検出される高圧値が所定の範囲内にないときには、前記モードを変更する制御をすることにより、液冷媒のフラッシュにより利用側ユニットの電子膨張弁が制御不能に陥ることを回避できると共に、空気調和機を効率良く運転させることができる値に設定することまでが可能になる。
一方、当該高圧値が所定の範囲内にあるときには、前記制御部は、前記モードを変更しないで、前記開度算出部(2052)によって算出された開度を用いて前記バイパス弁(313)の開度を制御することにより、モードを変更しないで高圧値の変動に応じてバイパス弁開度を制御することが可能になり、より的確に、冷媒量調節機構の開度を、現状の高圧値に応じて空気調和機の一定の性能が発揮される開度であって、かつ効率の良い運転を行える高圧値が得られる開度に調整することが可能になる。
In this invention, the target high pressure value calculation unit calculates the target high pressure value according to the driving frequency of the compression mechanism and the value of the local pipe length input to the pipe length input unit by the operator, and the opening degree calculation unit And calculating the opening degree of the bypass valve of the refrigerant quantity adjusting mechanism based on the difference between the calculated target high pressure value and the high pressure value detected by the high pressure side pressure sensor, and the controller opens the calculated opening. Since the bypass valve of the refrigerant quantity adjusting mechanism is controlled to open and close at a high degree, the high pressure value of the refrigerant is actually distributed to the site while avoiding that the expansion mechanism (for example, the electronic expansion valve) of the use side unit becomes uncontrollable. It is a value corresponding to the installed local pipe length, and can be a value corresponding to the performance of the air conditioner caused by the drive frequency of the compression mechanism. For this reason, it becomes possible to operate the air conditioner efficiently corresponding to the local pipe length while ensuring the performance of the air conditioner. For example, even if the local piping length is long and the pressure loss is large for a water-cooled air conditioner that does not have a supercooler, according to the present invention, the electronic expansion valve of the usage-side unit can be It is possible to avoid being out of control and to set the value so that the air conditioner can be operated efficiently.
In the present invention, the selection unit selects a mode corresponding to the high pressure value detected by the high pressure side pressure sensor from the plurality of modes stored in the mode storage unit, and the opening indicated by the selected mode. Therefore, the control unit controls the opening degree of the motor-operated valve, the solenoid valve, and the bypass valve, so that the motor-operated valve, the solenoid valve, and the bypass valve exhibit a certain performance by the air conditioner according to the current high pressure value. The opening can be adjusted to an opening that provides a high pressure value that allows efficient operation.
In particular, when the high pressure value detected by the high pressure side pressure sensor is not within a predetermined range, the control unit performs control to change the mode, so that the electronic expansion valve of the use side unit is flushed with the liquid refrigerant. Can be prevented from going out of control, and the air conditioner can be set to a value that can be operated efficiently.
On the other hand, when the high-pressure value is within a predetermined range, the control unit does not change the mode, and uses the opening calculated by the opening calculation unit (2052) of the bypass valve (313). By controlling the opening, it becomes possible to control the opening of the bypass valve in accordance with the fluctuation of the high pressure value without changing the mode. Accordingly, it is possible to adjust the opening degree so that a certain performance of the air conditioner is exhibited, and the opening degree can obtain a high pressure value capable of performing an efficient operation.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の空気調和機であって、前記目標高圧値算出部(2051)は、前記選択部(2054)によって選択されたモードが、既に設定されている従前のモードと同じである場合に前記目標高圧値を算出し、当該算出された目標高圧値を用いて前記開度算出部(2052)が前記バイパス弁(313)の開度を算出し、前記制御部(301)が、当該算出された開度を用いて前記バイパス弁(313)を開閉制御するものである。
The invention according to
この発明によれば、選択部によって選択されたモードが、既に設定されている従前のモードと同じである場合に、目標高圧値算出部が目標高圧値を算出し、当該算出された目標高圧値を用いて開度算出部がバイパス弁の開度を算出し、制御部が、当該算出された開度を用いてバイパス弁を開閉制御するので、現状の高圧値に応じて空気調和機の一定の性能が発揮される開度に電動弁、電磁弁及びバイパス弁の状態を保ちつつ、更に、効率の良い運転が行える高圧値が得られる開度にバイパス弁を調整することが可能になる。 According to this invention, when the mode selected by the selection unit is the same as the previous mode that has already been set, the target high pressure value calculation unit calculates the target high pressure value, and the calculated target high pressure value Is used to calculate the opening of the bypass valve, and the control unit controls the opening and closing of the bypass valve using the calculated opening, so that the air conditioner is constant according to the current high pressure value. It is possible to adjust the bypass valve to an opening at which a high pressure value capable of performing an efficient operation is obtained while maintaining the state of the electric valve, the electromagnetic valve, and the bypass valve at the opening at which the above performance is exhibited.
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の空気調和機であって、前記選択部(2054)によって選択されたモードが、既に設定されている従前のモードと同じであり、前記開度算出部(2052)により前記冷媒量調節機構(31)の開度が算出され、前記制御部(301)が、当該算出された開度を用いて前記冷媒量調節機構(31)を開閉制御する場合において、当該バイパス弁(313)の開度が上限又は下限に達したときは、前記選択部(2054)が、当該バイパス弁(313)の開度が下限値から上限値の範囲内となる別のモードを新たに選択し、前記制御部(301)は、当該新たに選択されたモードが示す前記電動弁(311)、前記電磁弁(312)及び前記バイパス弁(313)のそれぞれの開度に従って、前記電動弁(311)、前記電磁弁(312)及び前記バイパス弁(313)のそれぞれの開度を制御するものである。
The invention according to
この発明では、モード内でのバイパス弁の開度制御により、バイパス弁の開度がモード内における下限値又は上限値に達したときには、運転効率を向上させるためのモード内でのバイパス弁開度調整のみではなく、モード変更により冷媒量調節機構自体の開度を変更することで、当該空気調和機により一定の性能が発揮される状態が確保される。 In this invention, when the opening degree of the bypass valve reaches the lower limit value or the upper limit value in the mode by the opening degree control of the bypass valve in the mode, the bypass valve opening degree in the mode for improving the operation efficiency. By changing not only the adjustment but also the opening of the refrigerant quantity adjusting mechanism itself by changing the mode, a state where a certain performance is exhibited by the air conditioner is ensured.
また、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の空気調和機であって、前記目標高圧値算出部(2051)によって算出された目標高圧値と前記高圧側圧力センサ(202)によって検出される高圧値との差の絶対値が、予め定められた値よりも大きい場合には、前記バイパス弁(313)の開度を、予め定められた分だけ増加させるものである。
The invention described in
また、請求項5に記載の発明は、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の空気調和機であって、前記制御部(301)は、前記選択部(2054)によって選択されたモードが、既に設定されている従前のモードから変更される場合であって、それまでの前記バイパス弁(313)の開度が、当該変更後の新たなモードが示すバイパス弁(313)の開度の上限値を超える又は下限値を下回る値である場合には、当該バイパス弁(313)の開度を、当該変更後の新たなモードが示す前記上限値又は下限値の開度に変更した上で、当該バイパス弁(313)を含む前記冷媒量調節機構(31)を開閉制御するものである。
Further, an invention according to
これらの発明によれば、高圧値の変動が大きい場合には、それに応じてバイパス弁開度の変更量も大きくするので、より的確に、冷媒量調節機構の開度を、現状の高圧値に応じて空気調和機の一定の性能が発揮される開度であって、かつ効率の良い運転を行える高圧値が得られる開度に調整することが可能になる。 According to these inventions, when the fluctuation of the high pressure value is large, the amount of change of the bypass valve opening is increased accordingly, so the opening degree of the refrigerant amount adjusting mechanism is more accurately set to the current high pressure value. Accordingly, it is possible to adjust the opening so that a certain performance of the air conditioner is exhibited and a high pressure value capable of performing an efficient operation can be obtained.
また、請求項6に記載の発明によれば、請求項2乃至請求項5のいずれかに記載の空気調和機であって、前記利用側ユニット(2)の前記膨張機構(24)を構成する弁の開度を制御する膨張機構制御部(2055)を更に備え、
前記目標高圧値算出部(2051)は、前記膨張機構制御部(2055)から得た前記膨張機構(24)を構成する弁の開度が、当該膨張機構(24)の正常動作が確保される上限値となっている状態が予め定められた時間継続していると判断した場合には、前記目標高圧値を、予め定められた一定値だけ増大させて算出し、当該算出された目標高圧値を用いて前記開度算出部(2052)が前記冷媒量調節機構(31)の開度を算出し、前記制御部(301)は、当該算出された開度を用いて前記冷媒量調節機構(31)を開閉制御するものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the air conditioner according to any of the second to fifth aspects, the expansion mechanism (24) of the use side unit (2) is configured. It further includes an expansion mechanism control unit (2055) for controlling the opening of the valve,
The target high pressure value calculation unit (2051) is configured such that the opening degree of the valve constituting the expansion mechanism (24) obtained from the expansion mechanism control unit (2055) ensures the normal operation of the expansion mechanism (24). If it is determined that the state of the upper limit value continues for a predetermined time, the target high pressure value is calculated by increasing the predetermined high pressure value, and the calculated target high pressure value The opening calculation unit (2052) calculates the opening of the refrigerant amount adjustment mechanism (31) using the control unit (301), the control unit (301) using the calculated opening, the refrigerant amount adjustment mechanism ( 31) is controlled to open and close.
利用側ユニットの膨張機構を構成する弁(例えば電子膨張弁)の開度が、当該膨張機構の正常動作が確保される上限値となっている状態が一定時間継続している場合、その時点での高圧値に対応させた冷媒量調節機構の開度変更による調整が限界に近くなっているため、このような場合には、本発明では、更に上記目標高圧値を一定値だけ増大させて再設定することにより、確実に、液冷媒のフラッシュにより利用側ユニットの電子膨張弁が制御不能に陥ることを回避し、運転効率を向上させることを実現する。 If the opening of a valve (for example, an electronic expansion valve) that constitutes the expansion mechanism of the usage-side unit remains at the upper limit value for ensuring the normal operation of the expansion mechanism, it continues at that time. In such a case, the present invention further increases the target high pressure value by a certain value and restarts the adjustment by changing the opening of the refrigerant amount adjusting mechanism corresponding to the high pressure value. By setting, it is ensured that the electronic expansion valve of the usage-side unit is uncontrollable due to the flashing of the liquid refrigerant, and the operation efficiency is improved.
本発明によれば、空気調和機の性能と、熱源側ユニット及び利用側ユニットを繋ぐ連絡配管の現地配管長とに応じて、冷媒の高圧値を、電子膨張弁が制御不能状態になることを回避しつつ、効率の良い運転を行うことができる値に設定することが可能になる。 According to the present invention, according to the performance of the air conditioner and the local piping length of the connecting piping connecting the heat source side unit and the usage side unit, the high pressure value of the refrigerant is controlled to be in an uncontrollable state. It is possible to set to a value that allows efficient operation while avoiding.
以下、本発明の一実施形態に係る空気調和機について図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る空気調和機の概略構成図である。 Hereinafter, an air conditioner according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
本実施形態に係る空気調和機1は、例えばIT装置の冷却に用いられる装置である。空気調和機1は、利用側ユニット2と熱源側ユニット3とを備える。利用側ユニット2と熱源側ユニット3とは連絡配管6,7によって接続されている。すなわち、空気調和機1の冷媒回路10は、利用側ユニット2と熱源側ユニット3とが連絡配管6、7を介して接続されることで構成される。冷媒回路10内には、例えばフロンガスR410Aが冷媒として封入されている。空気調和機1では、冷媒としてのフロンガスR410Aを臨界圧力以上になるまで圧縮して冷却運転が行われる。
The
利用側ユニット2について説明する。利用側ユニット2は、冷媒回路10の一部を構成する利用側冷媒回路101を有している。利用側冷媒回路101は、複数(本実施形態では2台)の圧縮機(圧縮機構)21,22と、利用側熱交換器23と、冷媒を減圧する膨張機構としての膨張機構24と、閉鎖弁25,26とを有している。
The
利用側熱交換器23は、冷却対象物(本実施形態ではIT装置)を冷却するための蒸発器として機能する。利用側熱交換器23は、その一端が膨張機構24に接続され、その他端が圧縮機21,22の吸入側に接続されている。
The use
膨張機構24は、その一端が分流器28により分流されて利用側熱交換器23に接続され、その他端が閉鎖弁25に接続されている。膨張機構24は、電子膨張弁241と、電磁弁242と、バイパス弁243とを有している。
One end of the
電子膨張弁241は、開度が変更されることで、冷媒を膨張させると共に、当該冷媒が冷媒回路を通過して利用側熱交換器23及び圧縮機21,22に至る量を変化させる。なお、本実施形態では、利用側冷媒回路101に2つの電子膨張弁241が配設され、2つの電子膨張弁241が互いに並列に接続されている例を示している。
The
電磁弁242は、開状態及び閉状態が切り換えられることで電子膨張弁241に冷媒を通過させるか否かを制御する弁である。バイパス弁243は、電子膨張弁241及び電磁弁242をバイパスするバイパス回路101aに設けられ、電子膨張弁241及び電磁弁242をバイパスさせて利用側熱交換器23及び圧縮機21,22に至らせる冷媒の量を調節するものである。
The
利用側ユニット2は、本実施形態において、ユニット内に外気を吸入して、熱交換した後でユニット外に排出するためのファン270を備えており、ユニット周辺空気と利用側熱交換器23を流れる冷媒とを熱交換させる。ファン270は、ファンモータ271によって回転駆動される。
In the present embodiment, the usage-
閉鎖弁25,26は、外部の機器・配管(具体的には、連絡配管6,7)との接続口に設けられた弁である。閉鎖弁25は、膨張機構24に接続されている。閉鎖弁26は、圧縮機21,22の吐出側に接続されている。
The shut-off
圧縮機21,22は、低圧のガス冷媒を臨界圧力以上になるまで圧縮する。圧縮機21,22は、冷媒回路中に互いに並列に接続されている。圧縮機21は、要求される空調能力に応じて駆動周波数の変更により容量を調整可能として駆動されるインバータ制御方式の圧縮機である(当該容量可変制御については後述)。圧縮機22は、容量を一定にして定速で駆動される方式の圧縮機である。この圧縮機21,22には、上記利用側熱交換器23を通過した冷媒が分流されて供給される。
The
圧縮機21,22のそれぞれの吐出側には、圧力開閉器27と油分離器29とが設けられている。当該油分離器29を通過した冷媒の一部は他方の圧縮機に戻されるように回路が接続されている。また、利用側冷媒回路101は、油分離器29を経た後の冷媒が合流されて閉鎖弁26に至るように接続されている。
A
さらに、圧縮機21,22の吸入側であって分流器28による分流前の部分には、圧縮機21,22による圧縮前の低圧状態の冷媒圧力を検出する低圧センサ201が設けられている。圧縮機21,22の吐出側であって冷媒が合流された後の回路部分には、圧縮機21,22による圧縮後の高圧状態の冷媒圧力を検出する高圧センサ(高圧側圧力センサ)202が設けられている。
Furthermore, a low-
なお、利用側ユニット2の利用側冷媒回路101の要所には、フィルタ203及び逆止弁204が配設されている。
It should be noted that a
次に、熱源側ユニット3について説明する。熱源側ユニット3は、冷媒回路10の一部を構成する熱源側冷媒回路102を備えている。熱源側冷媒回路102は、冷媒を減圧する冷媒量調節機構31と、熱源側熱交換器32とを有している。
Next, the heat
冷媒量調節機構31は、電動弁311、電磁弁312、バイパス弁313を有している。電動弁311及び電磁弁312は、互いに並列とされて熱源側冷媒回路102に設けられており、熱源側熱交換器32に接続されている。電動弁311は、弁の開閉量が調節されることで、熱源側熱交換器32を経て熱源側冷媒回路102内を流れる冷媒の流量の調節等を行うものである。電磁弁312は、開状態及び閉状態が切り換えられることで、熱源側熱交換器32を経て熱源側冷媒回路102内を流れる冷媒の流量の調節等を行うものである。バイパス弁313は、熱源側熱交換器32をバイパスするバイパス回路102aに設けられ、熱源側熱交換器32をバイパスさせる冷媒の量を調節するものである。
The refrigerant
熱源側熱交換器32は、本実施形態では水冷の熱交換器である。熱源側熱交換器32は、その一端が連絡配管7を介して利用側ユニット2に接続され、他端が電動弁311及び電磁弁312に接続されている。熱源側熱交換器32には、冷却水配管321,322が接続されている。熱源側熱交換器32は、冷却水配管321から供給される冷却水を当該熱交換器内に通し、当該冷却水により熱交換器内の冷媒を冷却させ、冷媒の冷却を終えた冷却水は冷却水配管322から熱源側熱交換器32外に排出される。
The heat source side heat exchanger 32 is a water-cooled heat exchanger in the present embodiment. One end of the heat source side heat exchanger 32 is connected to the
さらに、熱源側ユニット3には閉鎖弁34,35が設けられている。閉鎖弁34,35は、熱源側冷媒回路102の端部を閉じる弁である。当該閉鎖弁34,35は、熱源側ユニット3の現地配設時に開状態とされ、当該閉鎖弁34,35に連絡配管6、7が接続される。当該連絡配管6、7により、熱源側ユニット3の閉鎖弁34,35と、利用側ユニット2の閉鎖弁25,26とが接続されることで、圧縮機21,22を有する利用側ユニット2側の利用側冷媒回路101と熱源側冷媒回路102とが接続されて、冷媒回路10を形成する。
Further, the heat
連絡配管6、7は、空気調和機1を設置場所に設置する際に、現地にて利用側ユニット2と熱源側ユニット3との間の距離に合わせて、その長さが調節されて配設される冷媒配管である。
When the
この他、熱源側冷媒回路102には、冷媒回路10を循環する冷媒量を調整する冷媒調整器36、更に、逆止弁37、圧力調整弁38、及びフィルタ39が適所に設けられている。なお、圧力調整弁38は、冷媒回路10(熱源側冷媒回路102)を流れる冷媒の圧力を可変させる弁である。
In addition, the heat source side
空気調和機1の制御系及び主要機構の概略構成を説明する。図2は、空気調和機1の制御系及び主要機構の概略構成を示すブロック図である。図3は、圧縮機を駆動させるための駆動周波数及び駆動状態の組合せからなる複数の段階を示す図である。
A schematic configuration of a control system and main mechanisms of the
利用側ユニット2は、利用側制御部205と、駆動制御回路206と、インバータ制御回路207と、配管長入力部208と、上述した高圧センサ202、低圧センサ201、ファンモータ271、及び膨張機構24とを備えている。
The
利用側制御部205は、マイクロコンピュータやメモリ等を有しており、利用側ユニット2を構成する各部の動作制御を行う。利用側制御部205は、例えば、熱源側ユニット3の熱源側制御部301との間で伝送線8を介して制御信号等を送受信する。
The use
駆動制御回路206は、定速(予め定められた駆動周波数Hz)で駆動される圧縮機22の駆動制御を行う。インバータ制御回路207は、インバータ制御方式の圧縮機21を駆動制御する制御回路であり、圧縮機21の駆動周波数(Hz)を適宜変更して、圧縮機21をその運転容量を可変させて駆動する。
The
ここで、利用側制御部205は、要求される空調能力に応じて圧縮機21,22の容量を可変させるため、例えば図3に示すような複数段階(本実施形態では、商用電力50Hzの場合における23Step(段階)を予め定められた記憶している)からなる圧縮機21の各駆動周波数、及び圧縮機22の駆動オン・オフの切換の数値を記憶している。要求される空調能力に応じて利用側制御部205が当該複数段階から選択した1つのStep(段階)が示す値に従って、インバータ制御回路207は圧縮機21の駆動周波数を変更して圧縮機21の容量を可変させる制御を行い、駆動制御回路206は圧縮機22を駆動させるか又は駆動停止させるかを切り換える制御を行う。
Here, in order to vary the capacity of the
高圧センサ202は、圧縮機21,22による圧縮後の冷媒圧力を検出し、検出した高圧値(圧縮機21,22による圧縮後の冷媒圧力の値)を利用側制御部205に出力する。
The
低圧センサ201は、圧縮機21,22による圧縮前の冷媒圧力を検出するセンサであり、検出した低圧値(圧縮機21,22による圧縮前の冷媒圧力の値)を利用側制御部205に出力する。
The low-
膨張機構24は、上述したように、電子膨張弁241と、電磁弁242と、バイパス弁243とを有し、これら各弁は、その開閉又は開度が利用側制御部205によって制御される。
As described above, the
利用側熱交換器23に空気を送り込むファン270(図1)の駆動源であるファンモータ271は、利用側制御部205によりその動作が制御される。
The operation of the
配管長入力部208は、操作者(当該空気調和機1の設置又はメンテナンス作業を行う作業者等)により連絡配管6,7の現地配管長が入力されるものである。例えば、配管長入力部208は、利用側ユニット2を覆う外形ケーシングの正面側の側面部に設けられた操作パネル等の一部からなり、当該操作パネルとして設けられている操作ボタン、テンキー等の操作者による操作で現地配管長の値が入力されるようになっている。
The pipe
連絡配管6,7は、空気調和機1の設置場所・設置環境に応じて、利用側ユニット2及び熱源側ユニット3のそれぞれの設置位置が異なるため、利用側ユニット2及び熱源側ユニット3の実際の設置位置に応じて、利用側ユニット2と熱源側ユニット3とを繋ぐ連絡配管の長さが変動する。そのため、実際に設置された時点で必要となった連絡配管6,7の長さが現地配管長として入力される。本実施形態では、現地配管長は、利用側ユニット2の閉鎖弁25,26から熱源側ユニット3の閉鎖弁34,35までの連絡配管6,7の長さである。ここでは、連絡配管6及び連絡配管7の両方の現地配管長として同じ一つの値が入力されるものとする。
Since the connecting
また、熱源側ユニット3は、熱源側ユニット3を構成する各部の動作を制御する熱源側制御部301と、上述した冷媒量調節機構31とを備えている。熱源側制御部(制御部)301は、熱源側ユニット3の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、利用側ユニット2の利用側制御部205との間で制御信号の送受信等を行う。熱源側制御部301は、利用側ユニット2の利用側制御部205(開度算出部2052及び選択部2054)から送られてくる開度情報や選択されたモード情報に基づいて、冷媒量調節機構31を構成する電動弁311、電磁弁312、及びバイパス弁313の開度を制御する。
In addition, the heat
以上のように、空気調和機1は、伝送線8で接続された利用側制御部205と熱源側制御部301とによって、利用側ユニット2及び熱源側ユニット3の各機器の制御を行って、冷却運転を行い、利用側熱交換器23を蒸発器として機能させ、冷却対象物であるIT装置を冷却する。ここで、伝送線8で接続された、利用側制御部205と熱源側制御部301とが、空気調和機1の全体制御部500として機能する。
As described above, the
続いて、利用側制御部205の構成を更に説明する。図4は利用側制御部205の構成を示すブロック図である。図5は冷媒量調節機構31として備えられている各弁の開度を示す各モードを示す図である。
Next, the configuration of the use
利用側制御部205は、目標高圧値算出部2051と、開度算出部2052と、モード記憶部2053と、選択部2054と、各機構制御部2055とを備える。
The use
目標高圧値算出部2051は、要求される空調能力に応じて利用側制御部205により上述の複数段階(図3)から選択された1つのStepが示す圧縮機21の駆動周波数及び圧縮機22の駆動状態と、操作者によって配管長入力部208に入力された現地配管長の値とに応じた目標高圧値を算出する。なお、目標高圧値算出部2051は、駆動制御回路206及びインバータ制御回路207、又は利用側制御部205から圧縮機21,22の駆動周波数を得て記憶している。
The target high pressure
目標高圧値算出部2051は、操作者によって現地配管長mの値が配管長入力部208に入力されると、現地配管長mに見合う高圧値Pを算出する。例えば、目標高圧値算出部2051は、下記式(1)に当該現地配管長mを代入して、現地配管長に見合う高圧値Pを算出する。
P=0.138462*m+15.307692 …(1)
続いて、目標高圧値算出部2051は、当該算出した高圧値Pを用いて、下記式(2)に基づいて、圧縮機21の駆動周波数及び圧縮機22の駆動状態に見合う目標高圧値Aを算出する。
A=f(Hz,m)=a*圧縮機Step+b , a=(P-16)/19 , b=(320-P)/19 …(2)
但し、圧縮機Step21〜23の場合は、式(2)では圧縮機Step20として計算する。
When the operator inputs the value of the local piping length m to the piping
P = 0.138462 * m + 15.307692… (1)
Subsequently, the target high pressure
A = f (Hz, m) = a * Compressor Step + b, a = (P-16) / 19, b = (320-P) / 19… (2)
However, in the case of the
なお、当該式(2)は、圧縮機21,22についての上記複数段階が示すStep内容及びStep数に応じて設定される。
In addition, the said Formula (2) is set according to the step content and step number which the said several step about the
例えば、圧縮機21,22が上記図3に示したStep20に示される駆動周波数又は駆動状態で駆動されている場合であって(圧縮機Step=20)、現地配管長m=25の場合、目標高圧値算出部2051は、
高圧値P=0.138462*25+15.307692=18.769242
a=(P-16)/19= (18.769242-16)/19=0.145749578
b=(320-P)/19= (320-18.769242)/19=15.85425044
目標高圧値A= f(Hz,m)= a*圧縮機Step+b = 0.145749578*20+15.85425044=18.76kg を算出する。
For example, when the
High pressure P = 0.138462 * 25 + 15.307692 = 18.769242
a = (P-16) / 19 = (18.769242-16) /19=0.145749578
b = (320-P) / 19 = (320-18.769242) /19=15.85425044
Target high pressure value A = f (Hz, m) = a * Compressor Step + b = 0.145749578 * 20 + 15.85425044 = 18.76kg is calculated.
開度算出部2052は、目標高圧値算出部2051によって算出された目標高圧値と高圧センサ202によって検出される高圧値との差に基づいて冷媒量調節機構31のバイパス弁313の開度(単位pls)を算出する。開度算出部2052は、目標高圧値算出部2051によって算出された目標高圧値Aを用いて、下記式(3)(4)によりバイパス弁313の開度の変更量を算出することによって、バイパス弁313の開度を算出する。
The opening
現在の高圧値−目標高圧値A>0.5、又は、現在の高圧値−目標高圧値A<-0.5 の場合、
バイパス弁313の開度変更量= -2×(現在の高圧値−高圧値A)
但し、開度変更量は四捨五入、上限は+10、下限は-10とする …(3)
-0.5≦現在の高圧値−目標高圧値A≦0.5 の場合
バイパス弁313の開度変更量バイパス弁開度の変更量= −(現在の高圧値−目標高圧値A)
但し、開度変更量は四捨五入、上限は+10、下限は-10とする …(4)
なお、目標高圧値算出部2051及び開度算出部2052は、後述する選択部2054によるモード選択でモードが変化しないときに、上記目標高圧値及びバイパス弁開度の算出を行う。
If the current high pressure value-target high pressure value A> 0.5, or the current high pressure value-target high pressure value A <-0.5,
However, opening change amount is rounded off, upper limit is +10, lower limit is -10… (3)
-0.5 ≦ current high pressure value−target high pressure value A ≦ 0.5
However, opening change amount is rounded off, upper limit is +10, lower limit is -10… (4)
The target high pressure
モード記憶部2053は、冷媒量調節機構31として備えられる電動弁311、電磁弁312及びバイパス弁313のそれぞれの開度の組合せからなるモードを複数記憶している。当該複数のモードは、例えば、図5に示すように19段階のモードからなり、モード記憶部2053は当該19段階のモードを記憶している。
The
選択部2054は、高圧センサ202によって検出される高圧値に基づいて、モード記憶部2053に記憶された複数モードの中から、当該検出された高圧値に対応するモードを選択する。選択部2054は、高圧センサ202によって検出される高圧値が、予め定められた値よりも大きいか又は小さいかに応じて、既に設定されているモードの変更を行う(詳細は後述)。
The
各機構制御部(膨張機構制御部)2055は、利用側ユニット2を構成する各部の動作制御を担当する。
Each mechanism control unit (expansion mechanism control unit) 2055 is in charge of operation control of each unit constituting the use-
また、開度算出部2052及び選択部2054は、算出した開度情報や選択したモード情報を、熱源側ユニット3の熱源側制御部301に送信する。
Further, the opening
次に、本実施形態の空気調和機1の動作について説明する。操作者により、空気調和機1の現地配設時に、閉鎖弁25,26,34,35は全開状態とされる。操作者による上記操作パネルの操作で運転開始指令が入力されると、利用側制御部205(各機構制御部2055)は、駆動制御回路206及びインバータ制御回路207を介して圧縮機21,22、ファン270のファンモータ271を起動させる。これにより、低圧のガス冷媒は、圧縮機21,22に吸入され、臨界圧力以上になるまで圧縮されて高圧のガス冷媒となる。
Next, operation | movement of the
その後、各圧縮機21,22から吐出された高圧のガス冷媒は、合流された後に連絡配管7を介して熱源側ユニット3に送られ、熱源側熱交換器32において冷却水により熱交換が行われて冷却される。このとき、冷媒量調節機構31のバイパス弁313により、熱源側熱交換器32をバイパスさせる冷媒の量が適宜調節される。また、熱源側熱交換器32を通過して冷却された高圧の液冷媒は、冷媒量調節機構31の電動弁311及び電磁弁312により流量が調節された後、連絡配管6を介して、利用側ユニット2に送られる。
Thereafter, the high-pressure gas refrigerant discharged from each of the
利用側ユニット2に戻った高圧の液冷媒は、電磁弁242及びバイパス弁243により流量が調節された後、2つの電子膨張弁241によって圧縮機21,22の吸入圧力(低圧のガス冷媒の圧力)近くまで減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となった後、分流器28で分流されて利用側熱交換器23に送られる。利用側熱交換器23は蒸発器として機能し、利用側熱交換器23において周辺空気との間での熱交換により熱を吸収して周辺空気を冷却し、これにより冷却対象物であるIT装置を冷却する。利用側熱交換器23を通過した当該低圧のガス冷媒は、再び各圧縮機21,22に吸入されて冷媒回路10を循環する。
After the flow rate of the high-pressure liquid refrigerant returned to the usage-
次に、空気調和機1の利用側ユニット2における冷媒量調節機構31の各弁開閉制御について説明する。図6は、空気調和機1の利用側ユニット2における冷媒量調節機構31の各弁開閉制御時の処理の流れを示すフローチャートである。図7は圧縮機性能、目標高圧値及び現地配管長の関係をグラフで示す図である。
Next, each valve opening / closing control of the refrigerant
操作者による利用側ユニット2の操作パネルの操作により、空気調和機1の運転開始指示と現地配管長の値mとが入力され(S1でYES)、当該運転開始指示が熱源側制御部301の各機構制御部2055に受け付けられると、利用側制御部205、駆動制御回路206、及びインバータ制御回路207が、予め定められた初期動作用のStep(図3)が示す駆動周波数及び駆動状態で圧縮機21,22を駆動させると共に、選択部2054が、予め定められた初期動作用のモードを、モード記憶部2053に記憶されているモードの中から選択し(本実施形態では図5に示すモード0が初期動作用のモードとして選択される)、制御部2055は、当該選択されたモードが示す電子膨張弁241、電磁弁242及びバイパス弁243のそれぞれの開度に従って、電子膨張弁241、電磁弁242及びバイパス弁243のそれぞれの開度を設定する。上記入力された現地配管長の値は目標高圧値算出部2051に記憶される。
By the operation of the operation panel of the
続いて、利用側制御部205による制御の下、高圧センサ202及び低圧センサ201により圧縮機21,22前後の冷媒の高圧値及び低圧値(単位: kg/cm2)が検出される(S2)。
Subsequently, under the control of the use
上記高圧値及び低圧値が検出されると、選択部2054は、当該高圧値に基づいて、モード記憶部2053に記憶されているモードの中から、当該高圧値及び低圧値に応じたモードを選択する。まず、選択部2054は、上記検出された高圧値が所定値P1よりも大きいか否かを判断する(S3)。例えば、選択部2054は、所定値P1を32.0kg/cm2として当該判断を行う。
When the high pressure value and the low pressure value are detected, the
選択部2054は、上記検出された高圧値が所定値P1よりも大きい場合は(S3でYES)、この時点で設定されているモード(当該空気調和機1の起動開始時においては上記予め定められたモード。空気調和機1の起動開始時以降の運転中は従前に設定されているモード)よりも1段階上のモードを選択する(S20)。なお、図5に示す例では、モードは、モード番号が小さいほど段階が上であることを示す。
When the detected high pressure value is greater than the predetermined value P1 (YES in S3), the
熱源側制御部301は、上記選択された新たなモードが示す開度に、電動弁311、電磁弁312及びバイパス弁313のそれぞれの開き具合を設定する(S21)。熱源側制御部301は、それまでのバイパス弁313の開度が、当該変更後の新たなモードが示すバイパス弁313の開度の上限値を超える値である場合には、バイパス弁313の開度を、当該変更後のモードが示す新たな上限値の開度に変更した上で、バイパス弁313を開閉制御する。この後、処理はS12に移る。
The heat source
一方、上記検出された高圧値が所定値P1以下の場合(S3でNO)、選択部2054は、上記検出された高圧値が所定値P2(P1>P2)よりも小さいか否かを判断する(S4)。例えば、選択部2054は、所定値P1を15.0kg/cm2として当該判断を行う。
On the other hand, when the detected high pressure value is equal to or smaller than the predetermined value P1 (NO in S3), the
選択部2054は、上記検出された高圧値が所定値P2よりも小さい場合は(S4でYES)、この時点で設定されているモードよりも1段階下のモードを選択する(S22)。
When the detected high pressure value is smaller than the predetermined value P2 (YES in S4), the
熱源側制御部301は、上記選択された新たなモードが示す開度に、電動弁311、電磁弁312及びバイパス弁313のそれぞれの開き具合を設定する(S23)。熱源側制御部301は、それまでのバイパス弁313の開度が、当該変更後の新たなモードが示すバイパス弁313の開度の下限値を下回る値である場合には、バイパス弁313の開度を、当該変更後のモードが示す新たな下限値の開度に変更した上で、バイパス弁313を開閉制御する。これにより、例えば、特に低外気時に必要高圧が足りない場合に(高圧が低い場合に限り)、圧縮機20,21による圧縮後の高温高圧ガスを、バイパス弁313が熱源側熱交換器32をバイパスさせることで高圧値を上昇させる。
The heat source
また、上記検出された高圧値が所定値P2以上である場合(S4でNO)、選択部2054は、上記検出された高圧値及び低圧値の比、すなわち高圧値/低圧値(圧縮機21,22の吐出圧力/吸入圧力)によって示される圧縮比が、所定値rよりも小さいか否かを判断する(S5)。選択部2054は、例えば、所定値rを0.1として当該判断を行う。
When the detected high pressure value is equal to or greater than the predetermined value P2 (NO in S4), the
選択部2054によって上記圧縮比が所定値rよりも小さいと判断された場合は(S5でYES)、処理はS22及びS23に移る。
If the
選択部2054は、上記圧縮比が所定値r以上である場合は(S5でNO)、新たなモードを選択せず、従前に設定されているモードを維持する。このように、モードが変更されない場合、目標高圧値算出部2051は、上記入力された現地配管長mに見合う高圧値Pを算出する(S6)。上述したように、例えば、目標高圧値算出部2051は、入力された現地配管長m及び上述した式(1)に基づいて、実際に設置された当該空気調和機1の利用側ユニット2と熱源側ユニット3との間の現地配管長mに見合う高圧値Pを算出する。
When the compression ratio is equal to or greater than the predetermined value r (NO in S5), the
続いて、目標高圧値算出部2051は、当該算出した高圧値Pを用いて、上述した式(2)により、圧縮機21,22の駆動周波数又は駆動状態に見合う目標高圧値Aを算出する(S7)。
Subsequently, the target high pressure
この後、開度算出部2052が、上記算出された目標高圧値Aを用いて、上述した式(3)(4)によりバイパス弁313の開度の変更量を算出し、バイパス弁313の開度を算出する(S8,S9,S16,S18)。
Thereafter, the opening
すなわち、開度算出部2052は、現在の高圧値−目標高圧値A>0.5、又は、現在の高圧値−目標高圧値A<-0.5 の場合は(S8でYES)、バイパス弁313の開度変更量を -2×(現在の高圧値−目標高圧値A)で算出される値(単位:pls)とする(S16 ;但し、開度変更量は四捨五入、上限は+10、下限は-10)。熱源側制御部301は、従前のバイパス弁313の状態を、当該算出された変更量だけ変更した開度(単位:pls)になる状態とする(S17)。
That is, when the current high pressure value−target high pressure value A> 0.5 or the current high pressure value−target high pressure value A <−0.5 (YES in S8), the opening
一方、開度算出部2052は、-0.5≦現在の高圧値−高圧値A≦0.5 の場合は(S8でNO,S9でYES)、バイパス弁313の開度変更量を −(現在の高圧値−高圧値A) で算出される値(単位:pls)とする(S18 ;但し、開度変更量は四捨五入、上限は+10、下限は-10)。熱源側制御部301は、従前のバイパス弁313の状態を、当該算出された変更量だけ変更した開度(単位:pls)になる状態とする(S19)。
On the other hand, when -0.5 ≦ current high pressure value−high pressure value A ≦ 0.5 (NO in S8, YES in S9), the opening
S17,S19又はS9の後、上記算出された変更後のバイパス弁313の開度が、現状設定されているモードで定められている上限又は下限に達した場合は(S10でYES)、選択部2054は、当該算出された変更後のバイパス開度を下限から上限までに含む1段階上又は下のモードにモードを変更し、熱源側制御部301は、当該変更後のモードが示す各開度で電動弁311、電磁弁312及びバイパス弁313それぞれの開き具合を設定する(S11)。すなわち、選択部2054は、変更後のバイパス弁313の開度が、現状設定されているモードで定められている上限に達した場合は、当該算出された変更後の開度を下限から上限までに含む1段階下のモードにモードを変更する。他方、選択部2054は、当該算出された変更後のバイパス弁313の開度が、現状設定されているモードで定められている下限に達した場合は、当該算出された変更後の開度を下限から上限までに含む1段階上のモードに、モードを変更する。
After S17, S19 or S9, when the calculated opening degree of the
更に、目標高圧値算出部2051は、この時点で利用側制御部205の各機構制御部2055が設定している電子膨張弁241の開度の情報を取得し、当該電子膨張弁241の開度が最上限値(例えば、800pls。;電子膨張弁241の全開状態を示す開度を下回る値であって、当該電子膨張弁241の正常動作が確保される上限の値。本実施形態では、最大開度480plsである電子膨張弁241が並列に2つ設けられており、必要開度に応じて480×2=最大960plsまで開くことが可能であるため、開度制御は、バッファを考慮して800plsとした例を示す。)となっている状態が予め定められた時間(例えば、3時間)継続しているという条件を満たすか否かを、目標高圧値算出部2051に内蔵されるタイマ等により判断し(S12)、電子膨張弁241の開度が最上限値となっている状態が予め定められた時間継続している場合には(S12でYES)、目標高圧値算出部2051は、上記式(2)におけるA=f(Hz,m)=a*圧縮機Step+bをA=f(Hz,m)=a*圧縮機Step+b+aaに変更する(S13)。すなわち、目標高圧値算出部2051は、S12の上記条件が満たされた場合、例えば図7に示すように、圧縮機Stepが同一であるとした場合の目標高圧値Aが当該aaの値だけ増加して算出されるようにする。目標高圧値算出部2051は、S12の上記条件が満たされる度に、aaを0.5ずつ追加する(aa=aa+0.5に変更する。但し、aaは最大4.0とする)。すなわち、S12の上記条件が満たされる度に、新たな算出式により目標高圧値A及びバイパス弁313の開度が算出されるように変更され、熱源側制御部301は、バイパス弁313の状態を、当該新たな算出式で算出された開度とする。
Further, the target high pressure
S13の後、予め定められた所定時間(例えば、24秒)経過したことを目標高圧値算出部2051が判定すると(S14でYES)、処理はS2に戻る。当該フローチャートに示す処理は、操作者により操作パネルに空気調和機1の動作停止指示が入力されるまで続けられる。
If the target high pressure
なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、利用側ユニット2に2つの圧縮機21,22が設けられている例を示したが、圧縮機の台数は限定されるものではない。例えば、インバータ方式の1台の圧縮機が設けられている利用側ユニット2であっても、図5に示す各モードの電動弁311、電磁弁312及びバイパス弁313のそれぞれの開度を、圧縮機の駆動周波数及び現地配管長に応じた値に適宜変更することで本発明を適用することが可能である。
The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, an example in which two
また、上記実施形態では、全体制御部500の一部をなす利用側制御部205によって、熱源側ユニット3の冷媒量調節機構31の各弁開度を算出するものとしているが、当該冷媒量調節機構31の各弁開度の算出は、当該算出に必要な各情報を利用側制御部205から熱源側制御部301に送信して当該熱源側制御部301で行うようにしてもよいし、利用側制御部205及び熱源側制御部301の両者として機能する1つの制御機構によって(当該制御機構は、利用側ユニット2又は熱源側ユニット3、或いはこれらと別個の装置のいずれに配設されているかを問わない)、当該冷媒量調節機構31の各弁開度の算出を行うようにしてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although each valve opening degree of the refrigerant | coolant
また、上記実施形態では、利用側ユニット2側に、圧縮機構21,22及び高圧側圧力センサ202が設けられた空気調和機1の例を示したが、当該圧縮機構21,22及び高圧側圧力センサ202が配設されるユニットは制限されるものではなく、圧縮機構21,22及び高圧側圧力センサ202は、熱源側ユニット3側に設けられていてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the example of the
1 空気調和機
10 冷媒回路
101 利用側冷媒回路
101a バイパス回路
102 熱源側冷媒回路
2 利用側ユニット
21,22 圧縮機
23 利用側熱交換器
24 膨張機構
241 電子膨張弁
242 電磁弁
243 バイパス弁
201 低圧センサ
202 高圧センサ
205 利用側制御部
2051 目標高圧値算出部
2052 開度算出部
2053 モード記憶部
2054 選択部
2055 制御部
206 駆動制御回路
207 インバータ制御回路
208 配管長入力部
3 熱源側ユニット
31 冷媒量調節機構
311 電動弁
312 電磁弁
313 バイパス弁
32 熱源側熱交換器
301 熱源側制御部
6,7 連絡配管
DESCRIPTION OF
Claims (6)
操作者により前記連絡配管(6,7)の現地配管長が入力される配管長入力部(208)と、
予め保有している前記圧縮機構(21,22)の駆動周波数と、操作者によって前記配管長入力部(208)に入力された前記現地配管長の値とに応じた目標高圧値を算出する目標高圧値算出部(2051)と、
前記目標高圧値算出部(2051)によって算出された目標高圧値と前記高圧側圧力センサ(202)によって検出される高圧値との差に基づいて、前記冷媒量調節機構(31)の前記バイパス弁(313)の開度を算出する開度算出部(2052)と、
前記電動弁(311)、前記電磁弁(312)及び前記バイパス弁(313)のそれぞれの開度の組合せからなるモードを複数記憶するモード記憶部(2053)と、
前記高圧側圧力センサ(202)によって検出される高圧値に基づいて、前記モード記憶部(2053)に記憶された複数モードの中から、当該検出された高圧値に対応するモードを選択する選択部(2054)と、
前記選択部(2054)によって選択されたモードが示す前記電動弁(311)、前記電磁弁(312)及び前記バイパス弁(313)のそれぞれの開度に従って、前記電動弁(311)、前記電磁弁(312)及び前記バイパス弁(313)のそれぞれの開度を制御する制御部(301)と
を備え、
前記制御部(301)は、前記高圧側圧力センサ(202)によって検出される高圧値が所定の範囲内にないときには、前記モードを変更する制御を行い、一方、当該高圧値が所定の範囲内にあるときには、前記モードを変更しないで、前記開度算出部(2052)によって算出された開度を用いて前記バイパス弁(313)の開度を制御する、
ことを特徴とする空気調和機。 A use side unit (2) including a use side heat exchanger (23) and an expansion mechanism (24), a heat source side heat exchanger (32), and a refrigerant amount adjustment mechanism (31), and the refrigerant amount adjustment mechanism (31 ) Varies the amount of refrigerant that bypasses the motor-operated valve (311), the electromagnetic valve (312), and the heat source side heat exchanger (32) that changes the amount of refrigerant that passes through the heat source side heat exchanger (32). Refrigerant having a bypass valve (313 ) and flowing through the heat source side heat exchanger (32) by varying the opening degree of the motor-operated valve (311), electromagnetic valve (312) and bypass valve (313) It is connected by the heat-source side unit you adjust the amount (3) are communication pipes (6, 7), detecting the pressure of the refrigerant in the high pressure side of the compression mechanism (21, 22) and the compression mechanism (21, 22) A high pressure side pressure sensor (202) is an air conditioner (1) provided in either the use side unit (2) or the heat source side unit (3),
A pipe length input section (208) into which the local pipe length of the communication pipe (6, 7) is input by an operator;
A target for calculating a target high pressure value according to the drive frequency of the compression mechanism (21, 22) held in advance and the value of the local pipe length input to the pipe length input unit (208) by an operator. High pressure value calculation unit (2051),
Based on the difference between the target high pressure value calculated by the target high pressure value calculation unit (2051) and the high pressure value detected by the high pressure side pressure sensor (202), the bypass valve of the refrigerant quantity adjusting mechanism (31) An opening calculation unit (2052) for calculating the opening of (313) ;
A mode storage unit (2053) for storing a plurality of modes consisting of combinations of respective opening degrees of the electric valve (311), the electromagnetic valve (312) and the bypass valve (313);
A selection unit that selects a mode corresponding to the detected high pressure value from a plurality of modes stored in the mode storage unit (2053) based on the high pressure value detected by the high pressure side pressure sensor (202). (2054) and
The motor-operated valve (311), the solenoid valve according to the respective opening degrees of the motor-operated valve (311), the solenoid valve (312) and the bypass valve (313) indicated by the mode selected by the selector (2054) (312) and a control unit (301) for controlling the respective opening degrees of the bypass valve (313) ,
The control unit (301) performs control to change the mode when the high pressure value detected by the high pressure side pressure sensor (202) is not within a predetermined range, while the high pressure value is within the predetermined range. When it is, without changing the mode, to control the opening of the bypass valve (313) using the opening calculated by the opening calculation unit (2052),
An air conditioner characterized by that .
前記目標高圧値算出部(2051)は、前記膨張機構制御部(2055)から得た前記膨張機構(24)を構成する弁の開度が、当該膨張機構(24)の正常動作が確保される上限値となっている状態が予め定められた時間継続していると判断した場合には、前記目標高圧値を、予め定められた一定値だけ増大させて算出し、当該算出された目標高圧値を用いて前記開度算出部(2052)が前記冷媒量調節機構(31)の開度を算出し、前記制御部(301)は、当該算出された開度を用いて前記冷媒量調節機構(31)を開閉制御する請求項2乃至請求項5のいずれかに記載の空気調和機。 An expansion mechanism control unit (2055) for controlling the opening degree of the valve constituting the expansion mechanism (24) of the utilization side unit (2),
The target high pressure value calculation unit (2051) is configured such that the opening degree of the valve constituting the expansion mechanism (24) obtained from the expansion mechanism control unit (2055) ensures the normal operation of the expansion mechanism (24). If it is determined that the state of the upper limit value continues for a predetermined time, the target high pressure value is calculated by increasing the predetermined high pressure value, and the calculated target high pressure value The opening calculation unit (2052) calculates the opening of the refrigerant amount adjustment mechanism (31) using the control unit (301), the control unit (301) using the calculated opening, the refrigerant amount adjustment mechanism ( The air conditioner according to any one of claims 2 to 5 , which controls opening and closing of 31).
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