JP5963722B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、空気調和機に関する。 The present invention relates to an air conditioner.
従来、一般的な空気調和機の冷媒回路構成は、例えば、室外ユニットと、室内ユニットとを備えている。室外ユニットは、例えば、圧縮機、冷媒の流路方向を切り替える四方弁、室外熱交換器、室外送風機、液側延長配管接続用バルブ、及びガス側延長配管接続用バルブを備えている。室内ユニットは、例えば、凝縮した冷媒を減圧する電子膨張弁、室内熱交換器、及び室内送風機を備えている。室外ユニットと、室内ユニットとは、例えば、液側延長配管と、ガス側延長配管とで接続されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a refrigerant circuit configuration of a general air conditioner includes, for example, an outdoor unit and an indoor unit. The outdoor unit includes, for example, a compressor, a four-way valve that switches the refrigerant flow direction, an outdoor heat exchanger, an outdoor blower, a liquid side extension pipe connection valve, and a gas side extension pipe connection valve. The indoor unit includes, for example, an electronic expansion valve that decompresses condensed refrigerant, an indoor heat exchanger, and an indoor blower. The outdoor unit and the indoor unit are connected by, for example, a liquid side extension pipe and a gas side extension pipe (see, for example, Patent Document 1).
また、冷媒回路の圧力状態を検出するために、例えば、圧縮機の吐出側配管には高圧センサーが設けられ、圧縮機の吸入側配管には低圧センサーが設けられている。また、冷媒回路の温度状態を検出するために、例えば、室外熱交換器の冷房時の冷媒出口側にはサーミスタが設けられ、室内熱交換器の冷房時の冷媒入口側から中間部分までの間にサーミスタが設けられている。また、例えば、冷媒回路を制御する制御装置が備えられている。そして、圧縮機、四方弁、及び電子膨張弁は制御装置に接続され、圧縮機、四方弁、及び電子膨張弁は、各種運転状況に応じて制御装置で制御される(例えば、特許文献1参照)。 Further, in order to detect the pressure state of the refrigerant circuit, for example, a high pressure sensor is provided in the discharge side pipe of the compressor, and a low pressure sensor is provided in the suction side pipe of the compressor. Further, in order to detect the temperature state of the refrigerant circuit, for example, a thermistor is provided on the refrigerant outlet side during cooling of the outdoor heat exchanger, and between the refrigerant inlet side and the intermediate portion during cooling of the indoor heat exchanger. A thermistor is provided. Further, for example, a control device that controls the refrigerant circuit is provided. The compressor, the four-way valve, and the electronic expansion valve are connected to a control device, and the compressor, the four-way valve, and the electronic expansion valve are controlled by the control device according to various operating conditions (see, for example, Patent Document 1). ).
上記で説明した冷媒回路において、冷房時には、四方弁は圧縮機の吐出側経路を室外熱交換器に接続する向きとなっているため、室外熱交換器が凝縮器の機能を担い、室内熱交換器が蒸発器の機能を担っている。 In the refrigerant circuit described above, during cooling, the four-way valve is oriented to connect the discharge side path of the compressor to the outdoor heat exchanger, so the outdoor heat exchanger functions as a condenser and exchanges heat in the room. The evaporator is responsible for the evaporator function.
冷房運転時、制御装置は、凝縮器としての機能を担う室外ユニット内に設けられている室外熱交換器でつく室外ユニットの出口側のサブクール量を目標値SCm1に近づけて動作させる。例えば、制御装置は、室内ユニット内に設けられている電子膨張弁の弁開度を変化させることで、減圧度及び冷媒循環量を調整し、室外ユニットの出口側のサブクール量SC1を目標値SCm1に調整する。その際、制御装置は、室外熱交換器から室内ユニット側の電子膨張弁に至るまでの間、気液二相とならず、液相の状態を保持させたまま、室内ユニットに流入させるように、サブクール量SC1を調整している。 During the cooling operation, the control device operates the subcool amount on the outlet side of the outdoor unit, which is an outdoor heat exchanger provided in the outdoor unit serving as a condenser, close to the target value SCm1. For example, the control device adjusts the degree of decompression and the refrigerant circulation amount by changing the opening degree of the electronic expansion valve provided in the indoor unit, and sets the subcool amount SC1 on the outlet side of the outdoor unit to the target value SCm1. Adjust to. At that time, the control device does not become a gas-liquid two-phase from the outdoor heat exchanger to the electronic expansion valve on the indoor unit side, but flows into the indoor unit while maintaining the liquid phase state. The subcool amount SC1 is adjusted.
仮に、室外ユニット1台に対し、室内ユニットが1台設けられている冷媒回路構成であって、冷媒が二相の状態で室内ユニットに流入した場合を想定する。この場合、二相冷媒に特有の流れの乱れが生じるため、室内ユニット側の電子膨張弁の絞り部で冷媒音が発生する。よって、居室の静粛性が損なわれる虞がある。 It is assumed that the refrigerant circuit configuration includes one indoor unit for one outdoor unit, and the refrigerant flows into the indoor unit in a two-phase state. In this case, since the flow disturbance peculiar to the two-phase refrigerant occurs, refrigerant noise is generated at the throttle portion of the electronic expansion valve on the indoor unit side. Therefore, the quietness of the room may be impaired.
また、仮に、室内ユニットが複数台接続されているマルチ形の冷媒回路構成であって、室内ユニットを複数台同時に運転中、冷媒が二相の状態で室内ユニットに流入した場合を想定する。この場合、ヘッダー等のような各室内ユニットへの分配部では、気相と液相との分離が生じるため、各室内ユニットに分配される冷媒量のバランスが崩れる。よって、ある室内ユニットは、液相中心の冷媒が流れ込むことで十分な冷媒量が確保されて能力が引き出される。また、別のある室内ユニットは、気相中心の冷媒が流れ込むため、冷媒不足気味の運転となって能力が十分に引き出されない。この結果、空気調和機の運転状態は不安定となる虞がある。 Also, suppose a multi-type refrigerant circuit configuration in which a plurality of indoor units are connected, and the refrigerant flows into the indoor unit in a two-phase state while operating a plurality of indoor units simultaneously. In this case, since the gas phase and the liquid phase are separated in the distribution unit to each indoor unit such as a header, the balance of the refrigerant amount distributed to each indoor unit is lost. Therefore, in a certain indoor unit, a sufficient amount of refrigerant is ensured by extracting the liquid phase-centered refrigerant, and the capacity is extracted. In another indoor unit, since the refrigerant at the center of the gas phase flows in, the operation becomes a shortage of refrigerant and the capacity is not sufficiently extracted. As a result, the operating state of the air conditioner may become unstable.
ところで、室外ユニットの出口側の圧力及びサブクール量が同一条件であれば、液側延長配管で生じる圧力損失の影響を受けることで、室内ユニット側の電子膨張弁に流入する冷媒の相状態は変化することが想定される。例えば、液側延長配管が長くなるにつれ、液側延長配管で生じる圧力損失は大きくなるため、室内ユニット側の電子膨張弁に流入する冷媒は気相の割合が高くなる。よって、一般的には、目標値SCm1は、延長配管が製品規定仕様の最大値であったときを想定して決定されている。 By the way, if the pressure on the outlet side of the outdoor unit and the subcooling amount are the same, the phase state of the refrigerant flowing into the electronic expansion valve on the indoor unit side changes due to the influence of the pressure loss generated in the liquid side extension pipe. It is assumed that For example, as the liquid side extension pipe becomes longer, the pressure loss generated in the liquid side extension pipe becomes larger, so that the refrigerant flowing into the electronic expansion valve on the indoor unit side has a higher gas phase ratio. Therefore, generally, target value SCm1 is determined on the assumption that the extension pipe is the maximum value of the product specification.
ただし、目標値SCm1の量を大きくすれば、室外熱交換器に液冷媒が溜まる状態が生じる。よって、室外熱交換器の熱交換効率が下がり、室外熱交換器での冷媒の凝縮圧力は上昇する。この結果、圧縮機吸入圧力と、圧縮機吐出圧力との差が大きくなるため、圧縮機の消費電力が増える。よって、空気調和機の運転効率は低下する。また、室外熱交換器に液冷媒が溜まることで、低圧側に循環する冷媒量が減るため、冷房能力が低下する。 However, if the amount of the target value SCm1 is increased, a state in which liquid refrigerant accumulates in the outdoor heat exchanger occurs. Therefore, the heat exchange efficiency of the outdoor heat exchanger decreases, and the condensation pressure of the refrigerant in the outdoor heat exchanger increases. As a result, the difference between the compressor suction pressure and the compressor discharge pressure increases, and the power consumption of the compressor increases. Therefore, the operating efficiency of the air conditioner decreases. Moreover, since liquid refrigerant accumulates in the outdoor heat exchanger, the amount of refrigerant that circulates to the low-pressure side decreases, and thus the cooling capacity decreases.
よって、室内ユニット側の電子膨張弁の手前であっても、サブクールを確保しつつ、なるべく小さい値となる目標値SCm1であれば、空気調和機の運転効率は向上する。したがって、液側延長配管の長さに応じて、サブクール量SC1を目標値SCm1に調整できる仕様である空気調和機が望ましい。 Therefore, even before the electronic expansion valve on the indoor unit side, if the target value SCm1 is as small as possible while ensuring a subcool, the operating efficiency of the air conditioner is improved. Therefore, an air conditioner having a specification that can adjust the subcooling amount SC1 to the target value SCm1 in accordance with the length of the liquid side extension pipe is desirable.
例えば、特許文献1に記載の空気調和機は、圧縮機の吸入圧力と、室内熱交換器の飽和圧力とからガス側延長配管の圧力損失を算出し、算出した圧力損失に基づいてガス側延長配管の長さを算出する。そして、特許文献1に記載の空気調和機は、算出されたガス側延長配管の長さに基づいて、冷房運転時の目標低圧圧力等を算出し、算出した目標低圧圧力等の空気調和機の制御パラメータを補正する。
For example, the air conditioner described in
しかし、特許文献1に記載の空気調和機は、液側延長配管長から目標値SCm1の量を導出していない。よって、特許文献1に記載の空気調和機は、液側延長配管の長さに応じて、サブクール量SC1を目標値SCm1に調整していない。
However, the air conditioner described in
上記で説明したように、従来、冷房運転時、室内ユニットの電子膨張弁は、室外熱交換器のサブクール量SC1を目標値SCm1に追従させるように開度の調整を行っている。ここで、サブクール量SC1は、室内ユニットの電子膨張弁の手前まで室外ユニットの出口側サブクール量を確保することのできる量に調整される必要がある。 As described above, conventionally, during the cooling operation, the electronic expansion valve of the indoor unit adjusts the opening so that the subcool amount SC1 of the outdoor heat exchanger follows the target value SCm1. Here, the subcool amount SC1 needs to be adjusted to an amount that can secure the outlet-side subcool amount of the outdoor unit just before the electronic expansion valve of the indoor unit.
ただし、液側延長配管長が長くなるにつれ、液側延長配管で生じる圧力損失は大きくなり、液側延長配管で生じる圧力損失が大きくなるにつれ、室内ユニットの電子膨張弁の手前側における冷媒の気相の割合が高くなる。よって、目標値SCm1は、液側延長配管が製品規定仕様の最大値であった場合を想定して設定されていた。 However, as the liquid side extension pipe length increases, the pressure loss generated in the liquid side extension pipe increases, and as the pressure loss generated in the liquid side extension pipe increases, the refrigerant gas in front of the electronic expansion valve of the indoor unit increases. The proportion of phases increases. Therefore, the target value SCm1 is set assuming that the liquid side extension pipe is the maximum value of the product specification.
しかし、目標値SCm1が過度に大きくなれば、室外熱交換器の熱交換効率は下がり、室外熱交換器での冷媒の凝縮圧力が上昇することとなる。よって、上記で説明したように、圧縮機の消費電力が増加するため、省エネ性が下がる。また、目標値SCm1が過度に大きくなれば、循環冷媒量が減少するため、冷房能力が低下する。 However, if the target value SCm1 becomes excessively large, the heat exchange efficiency of the outdoor heat exchanger decreases, and the condensation pressure of the refrigerant in the outdoor heat exchanger increases. Therefore, as described above, since the power consumption of the compressor increases, the energy saving performance decreases. In addition, if the target value SCm1 becomes excessively large, the amount of circulating refrigerant decreases, so that the cooling capacity decreases.
そこで、液側延長配管で生じる圧力損失量に応じてサブクール量SC1を目標値SCm1に調整することが望ましいが、圧力損失量を把握するためには、室内ユニットに設けられている電子膨張弁の手前の圧力を検出するセンサーを追加する必要があるため、コストが増加する。 Therefore, it is desirable to adjust the subcooling amount SC1 to the target value SCm1 according to the pressure loss amount generated in the liquid side extension pipe. However, in order to grasp the pressure loss amount, the electronic expansion valve provided in the indoor unit The cost increases because it is necessary to add a sensor for detecting the front pressure.
また、特許文献1に記載されているような従来の空気調和機は、センサーを追加せずに演算でガス側延長配管長で生じる圧力損失量を求めているが、液側延長配管長に応じて室外ユニットの出口側の目標となるサブクール量SCm1を導出していない。
Moreover, the conventional air conditioner as described in
換言すれば、従来の空気調和機は、室外ユニットの出口側のサブクール量を過度に大きくせずに調整することで、室内ユニットに液相単相のままで冷媒を戻すことができないという問題点があった。 In other words, the conventional air conditioner cannot adjust the subcool amount on the outlet side of the outdoor unit without excessively increasing it, and cannot return the refrigerant to the indoor unit while remaining in the liquid phase single phase. was there.
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、室外ユニットの出口側のサブクール量を過度に大きくせずに調整することで、室内ユニットに液相単相のままで冷媒を戻すことができる空気調和機を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems. By adjusting the amount of subcooling on the outlet side of the outdoor unit without excessively increasing it, the indoor unit remains in the liquid phase single phase. It aims at providing the air conditioner which can return a refrigerant | coolant.
本発明に係る空気調和機は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、室外熱交換器と、第1膨張弁と、室内熱交換器と、前記圧縮機及び前記室外熱交換器を備えた室外ユニットと、前記室内熱交換器を備えた室内ユニットと、ガス側延長配管と、液側延長配管と、前記室内熱交換器の蒸発温度を検出するサーミスタと、前記圧縮機の吸入側の吸入圧力を検出するセンサーと、前記第1膨張弁の開度を制御する制御装置と、を備え、前記ガス側延長配管及び前記液側延長配管を介して、前記室外ユニットと、前記室内ユニットと、が接続され、前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記第1膨張弁、及び前記室内熱交換器が順に接続されて冷媒回路が形成されている空気調和機であって、前記制御装置は、前記ガス側延長配管の圧力損失に相当する第1圧力損失と、前記ガス側延長配管の長さに相当する第1配管長と、前記冷媒回路を循環する冷媒量に相当する第1冷媒循環量と、の間の相関関係が設定されてあって、前記第1圧力損失に相当するものとして、前記サーミスタ及び前記センサーの検出結果に基づいて、前記冷媒回路の低圧側の圧力損失に相当する第2圧力損失を求め、前記第1冷媒循環量に相当するものとして、前記圧縮機の駆動に対応する第2冷媒循環量を求め、前記第2圧力損失、前記第2冷媒循環量、及び前記相関関係に基づいて、前記第1配管長を求め、前記第1配管長から前記液側延長配管の長さに対応する第2配管長を求め、前記第2配管長に応じて求めた前記液側延長配管の第3圧力損失と、前記室外熱交換器の凝縮圧力と、に基づいて、前記第1膨張弁に流入する冷媒の上流側圧力を求め、前記上流側圧力に対応した第1液側飽和温度を求め、前記室外熱交換器を流通する冷媒の第2液側飽和温度を求め、前記第1液側飽和温度と、前記第2液側飽和温度と、に基づいて、前記室外熱交換器の出口側の目標であって、前記第1膨張弁に流入する冷媒の液相状態を維持するサブクール量として、第1サブクール量を導出し、前記第1サブクール量に応じて前記第1膨張弁の開度を制御するものである。 An air conditioner according to the present invention includes a compressor that compresses and discharges a refrigerant, an outdoor heat exchanger, a first expansion valve, an indoor heat exchanger, the compressor, and the outdoor heat exchanger. An outdoor unit, an indoor unit including the indoor heat exchanger, a gas side extension pipe, a liquid side extension pipe, a thermistor for detecting the evaporation temperature of the indoor heat exchanger, and an intake side suction of the compressor A sensor for detecting pressure, and a control device for controlling the opening of the first expansion valve, and through the gas side extension pipe and the liquid side extension pipe, the outdoor unit, the indoor unit, Is connected to the compressor, the outdoor heat exchanger, the first expansion valve, and the indoor heat exchanger in order to form a refrigerant circuit, and the control device includes: The first corresponding to the pressure loss of the gas side extension pipe A correlation is set between the power loss, the first pipe length corresponding to the length of the gas side extension pipe, and the first refrigerant circulation amount corresponding to the refrigerant amount circulating in the refrigerant circuit. The second pressure loss corresponding to the pressure loss on the low-pressure side of the refrigerant circuit is obtained based on the detection results of the thermistor and the sensor as the first pressure loss, and the first refrigerant circulation amount is obtained. Correspondingly, a second refrigerant circulation amount corresponding to the driving of the compressor is obtained, and the first pipe length is obtained based on the second pressure loss, the second refrigerant circulation amount, and the correlation, The second pipe length corresponding to the length of the liquid side extension pipe is obtained from the first pipe length, the third pressure loss of the liquid side extension pipe obtained according to the second pipe length, and the outdoor heat exchange. Flow into the first expansion valve based on the condensing pressure of the vessel. An upstream pressure of the refrigerant to be obtained, a first liquid side saturation temperature corresponding to the upstream pressure is obtained, a second liquid side saturation temperature of the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger is obtained, and the first liquid side saturation is obtained. Based on the temperature and the second liquid side saturation temperature, a target on the outlet side of the outdoor heat exchanger, as a subcooling amount for maintaining the liquid phase state of the refrigerant flowing into the first expansion valve, A first subcool amount is derived, and an opening degree of the first expansion valve is controlled according to the first subcool amount.
本発明は、低圧圧力損失と、液側延長配管長に相当するガス延長配管長と、冷媒循環量との相関関係に基づいて求めた室外ユニットの出口側のサブクール量を適切に制御するため、室内ユニットに液相単相のままで冷媒を戻すことができる。よって、液側延長配管の長さに応じて、室外ユニットの出口側のサブクール量を適切に制御することができる。したがって、冷房に関する運転効率の低下を防ぎつつ、必要な冷媒量の増加を回避することができる空気調和機を提供することができるという効果を有する。 In order to appropriately control the subcooling amount on the outlet side of the outdoor unit obtained based on the correlation between the low pressure loss, the gas extension pipe length corresponding to the liquid side extension pipe length, and the refrigerant circulation amount, The refrigerant can be returned to the indoor unit while remaining in the liquid phase single phase. Therefore, the subcooling amount on the outlet side of the outdoor unit can be appropriately controlled according to the length of the liquid side extension pipe. Therefore, there is an effect that it is possible to provide an air conditioner that can prevent an increase in the necessary refrigerant amount while preventing a decrease in operating efficiency related to cooling.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明の実施の形態1〜4の動作を行うプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列に行われる処理であるが、必ずしも時系列に処理されなくても、並列的又は個別に実行される処理をも含んでもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, although the step which describes the program which performs operation | movement of Embodiment 1-4 of this invention is a process performed in time series along the order described, it does not necessarily process in time series, it is parallel Processing that is executed manually or individually may also be included.
また、本実施の形態1〜4で説明される各機能をハードウェアで実現するか、ソフトウェアで実現するかは問わない。つまり、本実施の形態1〜4で説明される各ブロック図は、ハードウェアのブロック図と考えても、ソフトウェアの機能ブロック図と考えてもよい。例えば、各ブロック図は、回路デバイス等のハードウェアで実現されてもよく、図示しないプロセッサ等の演算装置上で実行されるソフトウェアで実現されてもよい。 It does not matter whether each function described in the first to fourth embodiments is realized by hardware or software. That is, each block diagram described in the first to fourth embodiments may be considered as a hardware block diagram or a software functional block diagram. For example, each block diagram may be realized by hardware such as a circuit device, or may be realized by software executed on an arithmetic device such as a processor (not shown).
また、本実施の形態1〜4で説明されるブロック図の各ブロックは、その機能が実施されればよく、それらの各ブロックで構成が分離されなくてもよい。 In addition, each block in the block diagrams described in the first to fourth embodiments only needs to have its function implemented, and the configuration may not be separated by each block.
また、本実施の形態1〜4で説明される各冷媒回路は一例を示し、図示された記載事項に限定されるものではない。 Moreover, each refrigerant circuit demonstrated by this Embodiment 1-4 shows an example, and is not limited to the description matter shown in figure.
なお、本実施の形態1〜4のそれぞれにおいて、特に記述しない項目については実施の形態1〜4と同様とし、同一の機能及び構成については同一の符号を用いて述べることとする。 In each of the first to fourth embodiments, items not particularly described are the same as those in the first to fourth embodiments, and the same functions and configurations are described using the same reference numerals.
また、本実施の形態1〜4は、単独で実施されてもよく、組み合わせて実施されてもよい。いずれの場合においても、下記で説明する有利な効果を奏することとなる。 Moreover, this Embodiment 1-4 may be implemented independently and may be implemented in combination. In either case, the advantageous effects described below can be obtained.
また、本実施の形態1〜4のそれぞれで説明する各種値及びフラグ等の設定例は一例を示すだけであり、特にこれらに限定しない。 Moreover, the setting examples of various values and flags described in each of the first to fourth embodiments are merely examples, and are not particularly limited thereto.
また、本実施の形態1〜4において、システムとは、複数の装置で構成される装置全体、又は複数の機能で構成される機能全体を表すものとする。 In the first to fourth embodiments, the system represents the entire apparatus composed of a plurality of apparatuses or the entire function composed of a plurality of functions.
実施の形態1.
<発明の概要>
図1は、本発明の実施の形態1における空気調和機1の冷媒回路構成の一例を示す図である。図1に示す実施の形態1に係る空気調和機1は、例えば、冷房運転時の目標とするサブクール量SCm1に応じて制御する。詳細については後述するが、空気調和機1は、低圧圧力損失ΔPsと、液側延長配管長に相当するガス延長配管長と、冷媒循環量Grとの相関関係に基づいて求めたサブクール量SCm1に応じて、室外ユニット13の出口側のサブクール量SC1を適切に制御する。
<Summary of invention>
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a refrigerant circuit configuration of an
よって、空気調和機1は、液側延長配管15の圧力損失量を検出するセンサを追加することなく、室外ユニット13の出口側のサブクール量SC1を過度に大きくせずに調整することで、室内ユニット11に液相単相のままで冷媒を戻す。よって、空気調和機1は、コストの増加を回避しつつ、液側延長配管15の長さに応じて、室外ユニット13の出口側のサブクール量SC1を適切に制御する。したがって、空気調和機1は、冷房に関する運転効率の低下を防ぎつつ、必要な冷媒量の増加を回避する。以後、詳細について説明する。
Therefore, the
<発明の構成>
図1に示すように、空気調和機1には、圧縮機21、四方弁23、室外熱交換器25、第1電子膨張弁27、及び室内熱交換器29が順に接続されて冷媒回路が構成されている。空気調和機1は、室内ユニット11及び室外ユニット13等を備えている。室内ユニット11と、室外ユニット13とは、液側延長配管15及びガス側延長配管17を介して接続されている。空気調和機1は、室外送風機31及び室内送風機33等を備えている。
<Structure of the invention>
As shown in FIG. 1, a compressor circuit, a four-
空気調和機1は、ガス側延長配管接続用バルブ35及び液側延長配管接続用バルブ37等を備えている。空気調和機1は、高圧センサー41、低圧センサー43、液側第1サーミスタ45、室外熱交換器中間温度サーミスタ47、及び室内熱交換器サーミスタ49等を備えている。空気調和機1は、室外ユニット用制御装置51及び室内ユニット用制御装置53等を備えている。
The
また、空気調和機1は、室内ユニット11及び室外ユニット13等を備えている。室内ユニット11と、室外ユニット13とは、液側延長配管15及びガス側延長配管17を介して接続されている。室外ユニット13は、冷媒回路の一部として、圧縮機21、四方弁23、及び室外熱交換器25を設けている。室外ユニット13は、液側延長配管15の接続口として、液側延長配管接続用バルブ37を設けている。室外ユニット13は、ガス側延長配管17の接続口として、ガス側延長配管接続用バルブ35を設けている。室外ユニット13は、室外送風機31を設け、室外送風機31は、室外熱交換器25のそばに配置されている。
The
室外ユニット13は、高圧センサー41、低圧センサー43、液側第1サーミスタ45、室外熱交換器中間温度サーミスタ47、及び室外ユニット用制御装置51を設けている。高圧センサー41は、空気調和機1が冷房運転時であれば、圧縮機21の吐出側と、室外熱交換器25との間に設けられていることになり、室外熱交換器25が凝縮器の機能を担っているときの凝縮器圧力Pdを検出し、検出結果を室外ユニット用制御装置51に供給する。なお、室外ユニット用制御装置51は、凝縮器圧力Pdを飽和圧力換算することで、凝縮器側飽和温度、すなわち、液側飽和温度Tcを導出することができる。
The
なお、飽和圧力換算の実装形態については特に限定されない。例えば、導出式を設定しておき、各種パラメータを用いて導出式から導出してもよい。また、各種圧力と、各種飽和温度との相関関係を設定したマッピングテーブルを用いることで導出してもよい。この場合、直接的な相関関係が設定されていなければ、補間処理等が実行されることで各種パラメータが導出されればよい。 In addition, it is not specifically limited about the mounting form of saturation pressure conversion. For example, a derivation formula may be set and derived from the derivation formula using various parameters. Moreover, you may derive | lead-out using the mapping table which set the correlation with various pressures and various saturation temperature. In this case, if a direct correlation is not set, various parameters may be derived by executing an interpolation process or the like.
低圧センサー43は、空気調和機1が冷房運転時であれば、圧縮機21の吸入側と、室内熱交換器29との間に設けられていることになり、圧縮機21の吸入側の吸入圧力Psを検出し、検出結果を室外ユニット用制御装置51に供給する。液側第1サーミスタ45は、室外熱交換器25の出口側に設けられ、室外熱交換器25の出口温度Toutを検出し、検出結果を室外ユニット用制御装置51に供給する。
If the
室外熱交換器中間温度サーミスタ47は、室外熱交換器25のほぼ中央部分に配置され、空気調和機1が冷房運転時であれば、凝縮器側飽和温度、すなわち、液側飽和温度Tcを検出し、検出結果を室外ユニット用制御装置51に供給する。よって、室外熱交換器中間温度サーミスタ47は、液側飽和温度Tcを検出することができる。
The outdoor heat exchanger
また、室外ユニット用制御装置51は、液側飽和温度Tcに対応する冷媒圧力から凝縮器圧力Pdを導出できる。すなわち、室外ユニット用制御装置51は、液側飽和温度Tcを飽和圧力換算することで、凝縮器圧力Pdを導出することができる。したがって、空気調和機1は、高圧センサー41及び室外熱交換器中間温度サーミスタ47の何れかの検出結果を利用することで、凝縮器圧力Pd及び液側飽和温度Tcを求めることができる。
Further, the
室内ユニット11は、冷媒回路の一部として、第1電子膨張弁27及び室内熱交換器29を設けている。ここで、冷房時の冷媒の流れを基準とした場合を想定する。この場合、第1電子膨張弁27の上流側には液側延長配管15が接続され、室内熱交換器29の下流側にはガス側延長配管17が接続され、室内熱交換器29の上流側、すなわち、室内熱交換器29の入口側には室内熱交換器サーミスタ49が設けられている。室内ユニット11は、室内送風機33を設け、室内送風機33は、室内熱交換器29のそばに配置されている。
The indoor unit 11 includes a first
室内熱交換器サーミスタ49は、室内熱交換器29の入口側から中間部分に設けられ、空気調和機1が冷房運転時であれば、室内熱交換器29が蒸発器の機能を担っているときの蒸発温度Teを検出し、検出結果を室内ユニット用制御装置53に供給する。なお、室内ユニット用制御装置53は、蒸発温度Teを飽和圧力換算することで、室内熱交換器29の蒸発圧力Peを導出することができる。
The indoor
室外ユニット用制御装置51は、高圧センサー41、低圧センサー43、液側第1サーミスタ45、及び室外熱交換器中間温度サーミスタ47等の各種センサーの検出結果に応じて各種演算をすることで圧縮機21の回転数を圧縮機21に指令する。室内ユニット用制御装置53は、室内熱交換器サーミスタ49の検出結果を受け取る。室内ユニット用制御装置53と、室外ユニット用制御装置51とは、相互通信を行い、各種センサーの検出結果を相互交換したり、各種制御指令を互いに供給したりする。
The outdoor
例えば、空気調和機1が冷房運転時、第1電子膨張弁27は、室外ユニット用制御装置51又は室内ユニット用制御装置53からの制御指令に応じて、室外熱交換器25が実際に確保するサブクール量SC1が、冷媒が液相単相を維持する範囲であるサブクール量SCm1に近づくように開閉動作を行う。ここで、サブクール量SC1は、液側飽和温度Tcから室外熱交換器25の出口温度Toutを減算することで導出される。
For example, when the
また、サブクール量SCm1は、液側飽和温度Tcから第1電子膨張弁27の上流側における液側飽和温度Tmを減算することで導出される。つまり、サブクール量SCm1は、液側飽和温度Tcから第1電子膨張弁27に流入する冷媒の液側飽和温度Tmを減算することで導出される。そして、室外ユニット用制御装置51又は室内ユニット用制御装置53、すなわち、空気調和機1は、サブクール量SC1と、サブクール量SCm1との差分から第1電子膨張弁27の開度を決定し、第1電子膨張弁27は、第1電子膨張弁27の開度を調整する動作を行う。
The subcool amount SCm1 is derived by subtracting the liquid side saturation temperature Tm on the upstream side of the first
なお、室内ユニット用制御装置53は、図示しないリモートコントローラー又は外部端末からの指令に応じて稼働すると共に、その稼働に伴う各種制御指令を室外ユニット用制御装置51に供給する。
The
なお、室外ユニット13は、四方弁23を備えていなくてもよい。この場合、圧縮機21の吐出側と、室外熱交換器25とが接続されていれば、空気調和機1は冷房運転を行うことができる。また、室外ユニット13は、ガス側延長配管接続用バルブ35及び液側延長配管接続用バルブ37を備えていなくてもよい。この場合、別途、例えば、留め具等で、室内ユニット11と、室外ユニット13とを接続する配管が接続されていればよい。
Note that the
なお、高圧センサー41及び低圧センサー43等の圧力センサについては、その実装形態は特に限定されない。また、液側第1サーミスタ45、室外熱交換器中間温度サーミスタ47、及び室内熱交換器サーミスタ49等の温度センサについては、その実装形態は特に限定されず、サーミスタである必要はない。
In addition, about the pressure sensors, such as the high voltage sensor 41 and the
なお、室内熱交換器サーミスタ49は、本発明におけるサーミスタに相当する。また、低圧センサー43は、本発明におけるセンサーに相当する。また、室外ユニット用制御装置51は、本発明における制御装置に相当する。また、第1電子膨張弁27は、本発明における第1膨張弁に相当する。また、ガス側延長配管接続用バルブ35は、本発明における第1接続用バルブに相当する。また、液側延長配管接続用バルブ37は、本発明における第2接続用バルブに相当する。また、サブクール量SC1は、本発明における第2サブクール量に相当する。また、サブクール量SCm1は、本発明における第1サブクール量に相当する。また、凝縮器圧力Pdは、本発明における凝縮圧力に相当する。
The indoor
次に、室外ユニット用制御装置51の機能構成について説明する。室外ユニット用制御装置51は、空気調和機1に構成された冷媒回路に圧力センサーをさらに追加することなく、液側延長配管15で生じる圧力損失量を低圧圧力損失ΔPsから推定し、サブクール量SC1をサブクール量SCm1の範囲に適切に制御する。
Next, the functional configuration of the
例えば、室外ユニット用制御装置51は、冷房運転時、室内熱交換器29の上流側、すなわち、室内熱交換器29の入口から中央部分までの間に配置されている室内熱交換器サーミスタ49の検出結果である液側飽和温度Tmから飽和圧力換算して蒸発圧力Peを求める。次に、室外ユニット用制御装置51は、蒸発圧力Peと、低圧センサー43で検出された圧縮機21の吸入圧力Psとの差分からガス側延長配管17で生じている低圧圧力損失ΔPsを導出する。
For example, during the cooling operation, the outdoor
次に、室外ユニット用制御装置51は、低圧圧力損失ΔPsからガス側延長配管17の長さを推定する。次に、室外ユニット用制御装置51は、ガス側延長配管17の長さから液側延長配管15の長さを推定する。次に、室外ユニット用制御装置51は、液側延長配管15の長さからサブクール量SCm1を導出する。そして、室外ユニット用制御装置51は、室外熱交換器25の出口側のサブクール量SC1を、室外熱交換器25の出口側の目標となるサブクール量SCm1の範囲内に調整する。次に、室外ユニット用制御装置51の具体的な機能構成について図2を用いて説明する。
Next, the
図2は、本発明の実施の形態1における室外ユニット用制御装置51の機能構成の一例を示す図である。図2に示すように、室外ユニット用制御装置51は、例えば、冷媒循環量導出部101、低圧圧力損失導出部103、第1マッピングテーブル105、ガス側延長配管長導出部107、第2マッピングテーブル109、液側延長配管長導出部111、圧力損失導出部113、圧力演算部115、液側飽和温度導出部117、サブクール量導出部119、サブクール量判定部121、膨張弁開度制御部123、及び計時部125を備えている。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the outdoor
冷媒循環量導出部101は、空気調和機1に構成される冷媒回路を循環する冷媒量に相当する冷媒循環量Grを導出する。具体的には、冷媒循環量導出部101は、低圧センサー43で検出された圧縮機21の吸入圧力Psからおおよその圧縮機吸入ガス密度ρ(kg/m3)を導出する。次に、冷媒循環量導出部101は、圧縮機ストロークボリュームVst(cc)、運転周波数fz(rps)、圧縮機吸入ガス密度ρ(kg/m3)、体積効率ηv(無次元数)を次式(1)に適用することで、冷媒循環量Gr(kg/h)を導出する。
The refrigerant circulation
なお、圧縮機吸入ガス密度ρ(kg/m3)の代わりに圧縮機吸入ガス比容積Vgが用いられてもよい。この場合、冷媒循環量導出部101は、圧縮機吸入ガス密度ρ(kg/m3)の代わりに1/Vgを積算することになる。また、冷媒循環量導出部101は、上記の式(1)に相当するマッピングテーブルを予め定義し、対応関係が定義されていないパラメータが生じたときには補間処理等をすることにより、冷媒循環量Gr(kg/h)を求めてもよい。
Incidentally, the compressor suction gas specific volume V g instead of the compressor suction gas density ρ (kg / m 3) may be used. In this case, the refrigerant circulation
低圧圧力損失導出部103は、空気調和機1に構成される冷媒回路のうち、低圧側であるガス側延長配管17で生じる低圧圧力損失ΔPsを導出する。具体的には、低圧圧力損失導出部103は、上記で説明したように、冷房運転時において蒸発器となる室内熱交換器29の蒸発圧力Peを、室内熱交換器29の入口から中央部分までの間に配置されている室内熱交換器サーミスタ49の検出結果である液側飽和温度Tmから飽和圧力換算して求める。次に、低圧圧力損失導出部103は、低圧センサー43で検出した圧縮機21の吸入圧力Psを取得する。次に、低圧圧力損失導出部103は、蒸発圧力Peと、吸入圧力Psとの差分からガス側延長配管17で生じている低圧圧力損失ΔPsを導出する。
The low pressure pressure
第1マッピングテーブル105は、冷媒循環量Gr、低圧圧力損失ΔPs、及びガス側延長配管長の相関関係が設定されている。つまり、第1マッピングテーブル105には、冷媒循環量Grと、低圧圧力損失ΔPsと、ガス側延長配管長とが論理的に互いに紐付けされている。例えば、第1マッピングテーブル105には、低圧圧力損失ΔPsと、冷媒循環量Grとが定まることで、ガス側延長配管長が一意に定まるように設定されている。なお、第1マッピングテーブル105で設定されている冷媒循環量Gr、低圧圧力損失ΔPs、及びガス側延長配管長の相関関係の詳細については、図3を用いて後述する。 In the first mapping table 105, a correlation among the refrigerant circulation amount Gr, the low pressure loss ΔPs, and the gas side extension pipe length is set. That is, in the first mapping table 105, the refrigerant circulation amount Gr, the low pressure loss ΔPs, and the gas side extension pipe length are logically linked to each other. For example, the first mapping table 105 is set such that the gas-side extension pipe length is uniquely determined by determining the low pressure loss ΔPs and the refrigerant circulation amount Gr. Details of the correlation among the refrigerant circulation amount Gr, the low pressure loss ΔPs, and the gas side extension pipe length set in the first mapping table 105 will be described later with reference to FIG.
なお、低圧圧力損失ΔPsのうち、第1マッピングテーブル105に設定されているものは、本発明における第1圧力損失に相当する。また、低圧圧力損失ΔPsのうち、低圧圧力損失導出部103で導出されるものは、本発明における第2圧力損失に相当する。また、冷媒循環量Grのうち、第1マッピングテーブル105に設定されているものは、本発明における第1冷媒循環量に相当する。また、冷媒循環量Grのうち、冷媒循環量導出部101で導出されるものは、本発明における第2冷媒循環量に相当する。
Of the low pressure loss ΔPs, the one set in the first mapping table 105 corresponds to the first pressure loss in the present invention. Of the low-pressure pressure loss ΔPs, the one derived by the low-pressure pressure
また、ガス側延長配管長は、本発明における第1配管長に相当する。また、液側延長配管長は、本発明における第2配管長に相当する。また、圧力損失ΔPdは、本発明における第3圧力損失に相当する。また、液側飽和温度Tmは、本発明における第1液側飽和温度に相当する。また、液側飽和温度Tcは、本発明における第2液側飽和温度に相当する。また、第1電子膨張弁27の手前の圧力Pmは、本発明における第1膨張弁に流入する冷媒の上流側圧力に相当する。
Further, the gas side extended pipe length corresponds to the first pipe length in the present invention. Further, the liquid side extended pipe length corresponds to the second pipe length in the present invention. Further, the pressure loss ΔPd corresponds to the third pressure loss in the present invention. Further, the liquid side saturation temperature Tm corresponds to the first liquid side saturation temperature in the present invention. The liquid side saturation temperature Tc corresponds to the second liquid side saturation temperature in the present invention. Further, the pressure Pm before the first
ガス側延長配管長導出部107は、冷媒循環量導出部101が導出した冷媒循環量Grと、低圧圧力損失導出部103が導出した低圧圧力損失ΔPsと、第1マッピングテーブル105で設定されている相関関係とに基づいて、ガス側延長配管17の長さに相当するガス側延長配管長を導出する。
The gas side extension pipe
第2マッピングテーブル109は、ガス側延長配管長と、液側延長配管長とが対応づけられている。例えば、ガス側延長配管長と、液側延長配管長とが、同一の長さであるとみなすことができる場合、第2マッピングテーブル109には、重み付け演算が実行されることなく、ガス側延長配管長から液側延長配管長を一意に特定する対応関係が設定されている。 In the second mapping table 109, the gas-side extension pipe length is associated with the liquid-side extension pipe length. For example, when the gas-side extension pipe length and the liquid-side extension pipe length can be regarded as the same length, the gas-side extension is not performed in the second mapping table 109 without performing the weighting calculation. A correspondence that uniquely specifies the liquid side extension pipe length from the pipe length is set.
また、例えば、ガス側延長配管長と、液側延長配管長とが、異なる長さである場合、第2マッピングテーブル109には、予め設定された重み付け演算が実行されることで、ガス側延長配管長から液側延長配管長を一意に特定する対応関係が設定されている。 Further, for example, when the gas side extension pipe length and the liquid side extension pipe length are different from each other, a weighting operation set in advance in the second mapping table 109 is executed, so that the gas side extension pipe length is obtained. A correspondence that uniquely specifies the liquid side extension pipe length from the pipe length is set.
要するに、第2マッピングテーブル109には、ガス側延長配管長から液側延長配管15の長さに対応する液側延長配管長が求まるように対応付けが設定されている。
In short, in the second mapping table 109, association is set so that the liquid side extension pipe length corresponding to the length of the liquid
液側延長配管長導出部111は、ガス側延長配管長導出部107が導出したガス側延長配管長と、第2マッピングテーブル109で設定されている対応関係とに基づいて、液側延長配管15の長さに対応する液側延長配管長を導出する。
The liquid-side extension pipe length deriving unit 111 is based on the gas-side extension pipe length derived by the gas-side extension pipe
なお、冷媒循環量Gr、低圧圧力損失ΔPs、及びガス側延長配管長の相関関係が第1マッピングテーブル105として定義されている一例について説明したが、特にこれに限定しない。例えば、これらの相関関係を導出する導出式が定義されていてもよい。また、ガス側延長配管長及び液側延長配管長の対応関係が第2マッピングテーブル109として定義されている一例について説明したが、特にこれに限定しない。 In addition, although the example in which the correlation between the refrigerant circulation amount Gr, the low pressure loss ΔPs, and the gas side extension pipe length is defined as the first mapping table 105 has been described, the present invention is not particularly limited thereto. For example, a derivation formula for deriving these correlations may be defined. Further, although an example in which the correspondence relationship between the gas side extension pipe length and the liquid side extension pipe length is defined as the second mapping table 109 has been described, the present invention is not particularly limited thereto.
例えば、ガス側延長配管長と、液側延長配管長とを同一とみなしておいて演算を進めてもよい。また、例えば、ガス延長配管長から液側延長配管長を導出する導出式が定義されていてもよい。要するに、冷媒循環量Gr及び低圧圧力損失ΔPsと、ガス側延長配管長との写像関係が設定されていれば、その実装形態は特に限定されない。 For example, the calculation may be advanced by regarding the gas side extension pipe length and the liquid side extension pipe length as the same. Further, for example, a derivation formula for deriving the liquid side extension pipe length from the gas extension pipe length may be defined. In short, as long as the mapping relationship between the refrigerant circulation amount Gr and the low-pressure pressure loss ΔPs and the gas-side extension pipe length is set, the mounting form is not particularly limited.
圧力損失導出部113は、液側延長配管長に基づいて、液側延長配管15で生じた圧力損失ΔPdを導出する。具体的には、圧力損失導出部113は、例えば、次式で示すダルシー・ワイズバッハの式(2)を用いることで、圧力損失ΔPdを導出する。
The pressure loss deriving unit 113 derives the pressure loss ΔPd generated in the liquid
ここで、λは、ダルシーの管摩擦係数を表す。Δxは、液側延長配管長を表す。Dは、液側延長配管15の内径を表す。uは、平均流速を表す。なお、ρは、上記で説明したように、圧縮機吸入ガス密度ρを表す。
Here, λ represents the Darcy tube friction coefficient. Δx represents the liquid side extension pipe length. D represents the inner diameter of the liquid
なお、圧力損失ΔPdの導出方法は、上記の説明に限定されない。例えば、上記で説明した各種パラメータから一意に圧力損失ΔPdが導出されるようにマッピングテーブルが設定されていてもよい。この場合、直接的に該当するパラメータが設定されていなかったとしても、圧力損失導出部113は、補間処理等を実行することで、圧力損失ΔPdを求めればよい。 The method for deriving the pressure loss ΔPd is not limited to the above description. For example, the mapping table may be set so that the pressure loss ΔPd is uniquely derived from the various parameters described above. In this case, even if the corresponding parameter is not set directly, the pressure loss deriving unit 113 may obtain the pressure loss ΔPd by executing an interpolation process or the like.
圧力演算部115は、圧力損失ΔPdと、凝縮器圧力Pdとに基づいて、第1電子膨張弁27の手前の圧力Pm、すなわち、第1電子膨張弁27の上流側における圧力Pmを求める。例えば、圧力演算部115は、凝縮器圧力Pdから圧力損失ΔPdを減算することで、圧力Pmを求める。
The
液側飽和温度導出部117は、飽和圧力換算することで、第1電子膨張弁27の手前の圧力Pmに対応する液側飽和温度Tmを導出する。液側飽和温度導出部117は、例えば、飽和圧力換算することで、凝縮器圧力Pdに対応する液側飽和温度Tcを導出する。
The liquid side saturation
サブクール量導出部119は、第1電子膨張弁27の手前で単相冷媒を維持するのに必要なサブクール量SCm1、すなわち、室外熱交換器25の出口側の目標となるサブクール量SCm1を導出する。サブクール量導出部119は、室外熱交換器25で実際に確保するサブクール量SC1、すなわち、室外熱交換器25の出口側のサブクール量SC1を導出する。具体的には、サブクール量導出部119は、液側飽和温度Tcから液側飽和温度Tmを減算することで、サブクール量SCm1を導出する。サブクール量導出部119は、液側飽和温度Tcから液側第1サーミスタ45で検出された室外熱交換器25の出口温度Toutを減算することで、サブクール量SC1を導出する。
The subcooling
サブクール量判定部121は、室外熱交換器25の出口側のサブクール量SC1が、室外熱交換器25の出口側の目標となるサブクール量SCm1の範囲内にあるか否かを判定する。具体的には、サブクール量判定部121は、SCm1−α1≦SC1≦SCm1+β1であるか否かを判定する。ここで、α1及びβ1は、サブクール量SC1の安定範囲を規定するための任意の定数である。
The subcool
膨張弁開度制御部123は、SC1>SCm1+β1である場合、第1電子膨張弁27の開度を現時点と比べて開き気味に更新する開度更新指令を第1電子膨張弁27に供給する。膨張弁開度制御部123は、SC1<SCm1−α1である場合、第1電子膨張弁27の開度を現時点と比べて閉じ気味に更新する開度更新指令を第1電子膨張弁27に供給する。
When SC1> SCm1 + β1, the expansion valve opening degree control unit 123 supplies the first
計時部125は、第1電子膨張弁27の開度が更新された後、一定時間a1保持させるために、一定時間a1を計時する。計時部125は、第1電子膨張弁27の開度が更新された後、一定時間b1が経過するまでは、サブクール量判定部121に、上記で説明したサブクール量SC1及びサブクール量SCm1に関する判定を行う指令を供給する。計時部125は、第1電子膨張弁27の開度が更新された後、一定時間b1が経過した後は、サブクール量SCm1を導出する処理を再開する指令を、冷媒循環量導出部101及び低圧圧力損失導出部103に供給する。ここで、冷媒回路の安定性を考慮し、計時部125には、a1<b1となるように設定されている。
The
なお、上記で説明した各種機能構成が、室外ユニット用制御装置51に設けられる一例について説明したが特にこれに限定しない。例えば、上記で説明した各種機能構成は、室内ユニット用制御装置53に設けられていてもよい。また、上記で説明した各種機能構成は、図示しない外部機器に設けられていてもよい。例えば、上記で説明した各種機能構成は、HEMS(Home Energy Management System)に組み込まれていてもよい。また、上記で説明した各種機能構成は、図示しない外部に設けられたサーバー装置に組み込まれていてもよい。また、上記で説明した各種機能構成は、図示しないタブレット端末等の携帯可能な機器に組み込まれていてもよい。
In addition, although the various function structure demonstrated above demonstrated the example provided in the outdoor
<発明の原理>
次に、実施の形態1に係る空気調和機1におけるサブクール量SCm1を導出する原理について図3及び図4を用いて説明する。図3は、本発明の実施の形態1における低圧圧力損失ΔPs、冷媒循環量Gr、及びガス側延長配管長の相関関係の一例を示す図である。例えば、同一の低圧圧力損失ΔPsに対しては、冷媒循環量Grが小さくなるにつれ、ガス側延長配管長が長くなる相関関係が設定されている。また、同一の低圧圧力損失ΔPsに対しては、冷媒循環量Grが大きくなるにつれ、ガス側延長配管長が短くなる相関関係が設定されている。いずれにしても、低圧圧力損失ΔPsと、冷媒循環量Grとが定まれば、対応するガス側延長配管長が求まるような相関関係が紐付けされている。
<Principle of the invention>
Next, the principle of deriving the subcool amount SCm1 in the
なお、低圧圧力損失ΔPsと、冷媒循環量Grと、ガス側延長配管長との相関関係が、予め実測又は試算等で把握されていれば、適宜一意にガス側延長配管長が求まるように処理できる実装形態で実現することができる。 If the correlation among the low-pressure pressure loss ΔPs, the refrigerant circulation amount Gr, and the gas-side extension pipe length is known in advance by actual measurement or trial calculation, etc., processing is performed so that the gas-side extension pipe length is uniquely determined as appropriate. It can be realized with a possible implementation.
例えば、低圧圧力損失ΔPsと、冷媒循環量Grと、ガス側延長配管長とが論理的に対応付けられているデータ構造が設定されていてもよい。また、低圧圧力損失ΔPsと、冷媒循環量Grとからガス側延長配管長が求まる導出アルゴリズムが実装されていてもよい。いずれにしろ、低圧圧力損失ΔPs、冷媒循環量Gr、及びガス側延長配管長の相関関係が定まっていればよい。 For example, a data structure in which the low pressure loss ΔPs, the refrigerant circulation amount Gr, and the gas side extension pipe length are logically associated may be set. Further, a derivation algorithm for obtaining the gas-side extension pipe length from the low pressure loss ΔPs and the refrigerant circulation amount Gr may be implemented. In any case, the correlation among the low-pressure pressure loss ΔPs, the refrigerant circulation amount Gr, and the gas-side extension pipe length may be determined.
図4は、本発明の実施の形態1における空気調和機1の冷媒回路に対応したモリエル線図の一例を示す図である。図4に示すように、液側飽和温度Tmが、飽和液線上を推移するように、サブクール量SCm1が決定され、サブクール量SC1がサブクール量SCm1の範囲内に調整されれば、室外熱交換器25の出口側から第1電子膨張弁27の手前までの冷媒は液相状態が維持される。よって、室外熱交換器25の出口側のサブクール量SC1、すなわち、室外ユニット13の出口側のサブクール量SC1が過度に大きくならずに調整される。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a Mollier diagram corresponding to the refrigerant circuit of the
例えば、ガス側延長配管17が長くなるにつれ、液側延長配管15は長くなる。液側延長配管15が長くなるにつれ、液側延長配管15の圧力損失ΔPdは大きくなる。そして、液側延長配管15の圧力損失ΔPdの変位に応じて、液側飽和温度Tmは、飽和液線上を推移するように対応づけた演算が行われる。
For example, as the gas
よって、室外熱交換器25の出口側の目標となるサブクール量SCm1、すなわち、室外ユニット13の出口側の目標となるサブクール量SCm1は、ガス側延長配管17及び液側延長配管15の長さに応じて、調整される。この結果、室内熱交換器29には、サブクールを確保した液相単相のままで冷媒が戻される。また、サブクール量SCm1が過度に大きな量に設定されることがないため、室外熱交換器25で熱交換効率が低下したり、室外熱交換器25に冷媒が溜まりすぎることがない。
Therefore, the target subcooling amount SCm1 on the outlet side of the
ここで、サブクール量SC1は、予め冷媒回路に設けられている高圧センサー41及び液側第1サーミスタ45から上記で説明した演算で求まるものである。サブクール量SCm1は、上記で説明したように、凝縮器圧力Pdと、液側延長配管15の圧力損失ΔPdとに基づいて求まるものである。凝縮器圧力Pdは、高圧センサー41で求まるものである。液側延長配管15の圧力損失ΔPdは、低圧圧力損失ΔPsと、冷媒循環量Grと、ガス側延長配管長との相関関係から求まるものである。冷媒循環量Grは、予め冷媒回路に設けられている低圧センサー43等の検出結果に基づいて求まるものである。低圧圧力損失ΔPsは、低圧センサー43及び室内熱交換器サーミスタ49の検出結果に基づいて求まるものである。
Here, the subcool amount SC1 is obtained from the high pressure sensor 41 and the liquid-side
よって、空気調和機1は、第1電子膨張弁27の手前側に圧力センサーのようなセンサーの据付が不要なため、コストの増加を回避することができる。よって、空気調和機1は、安価な回路構成が実現されている。また、空気調和機1は、低圧圧力損失ΔPsと、冷媒循環量Grと、ガス側延長配管長との相関関係から、液側延長配管15の長さに応じて、室外ユニット13の出口側のサブクール量SC1を、室外ユニット13の出口側の目標となるサブクール量SCm1に追従するように制御するため、冷房に関する運転効率の低下を防ぐことができ、必要な冷媒量の増加を回避することができる。次に、上記で説明した各種構成及び原理に基づいた空気調和機1の動作例を図5を用いて説明する。
Therefore, since the
<発明の動作>
図5は、本発明の実施の形態1における空気調和機1の制御例を説明するフローチャートである。なお、以降の動作説明において、室外ユニット用制御装置51が組み込まれている室外ユニット13が制御主体である場合を想定する。
<Operation of the Invention>
FIG. 5 is a flowchart illustrating a control example of the
(ステップS11)
室外ユニット13は、室内ユニット11から運転指令が届いたか否かを判定する。室外ユニット13は、室内ユニット11から運転指令が届かない場合、ステップS11に戻る。一方、室外ユニット13は、室内ユニット11から運転指令が届いた場合、ステップS12に進む。なお、ここでいう運転指令は、冷房運転指令であることを前提として以降の説明を行う。
(Step S11)
The
(ステップS12)
室外ユニット13は、圧縮機21の運転を開始する。例えば、室外ユニット13が圧縮機21の運転を開始することで、空気調和機1は、冷房運転を起動する状態となる。
(Step S12)
The
(ステップS13)
室外ユニット13は、圧縮機21の運転を開始してから一定時間が経過したか否かを判定する。室外ユニット13は、圧縮機21の運転を開始してから一定時間が経過した場合、ステップS14に進む。一方、室外ユニット13は、圧縮機21の運転を開始してから一定時間が経過していない場合、ステップS13に戻る。
(Step S13)
The
つまり、室外ユニット13は、一定時間経過するまで次の処理に移行させないようにすることで、空気調和機1に構成された冷媒回路の冷凍サイクル状態を安定した状態に移行させる。なお、一定時間とは特に限定されないが、例えば、数分間の時間が設定される。なお、ここでいう一定時間は、空気調和機1のシステム全体性能に基づいて設定されるものである。
That is, the
(ステップS14)
室外ユニット13は、冷媒回路の冷媒循環量Grを導出する。例えば、室外ユニット13は、上記で説明した式(1)に基づいて冷媒循環量Grを導出する。
(Step S14)
The
(ステップS15)
室外ユニット13は、低圧圧力損失ΔPsを導出する。具体的には、室外ユニット13は、蒸発圧力Peから吸入圧力Psを減算する演算をすることで低圧圧力損失ΔPsを求める。
(Step S15)
The
(ステップS16)
室外ユニット13は、冷媒循環量Grと低圧圧力損失ΔPsとガス側延長配管長との相関関係に基づいてガス側延長配管長を求める。
(Step S16)
The
(ステップS17)
室外ユニット13は、ガス側延長配管長から液側延長配管長を導出する。
(Step S17)
The
(ステップS18)
室外ユニット13は、液側延長配管15の圧力損失ΔPdを導出する。
(Step S18)
The
(ステップS19)
室外ユニット13は、圧力損失ΔPdと凝縮器圧力Pdとに基づいて第1電子膨張弁27の手前の圧力Pmを求める。例えば、室外ユニット13は、凝縮器圧力Pdから圧力損失ΔPdを減算する演算をすることで第1電子膨張弁27の手前の圧力Pmを求める。
(Step S19)
The
(ステップS20)
室外ユニット13は、第1電子膨張弁27の手前の圧力Pmに対応する液側飽和温度Tmを導出する。例えば、室外ユニット13は、第1電子膨張弁27の手前の圧力Pmを飽和圧力換算することで液側飽和温度Tmを求める。
(Step S20)
The
なお、飽和圧力換算する方法は特に限定されない。例えば、室外ユニット13に予め導出式を設定しておいてもよい。また、例えば、飽和圧力換算用のマッピングテーブルを室外ユニット13に設定しておいてもよい。この場合、直接的に該当するパラメータが存在しなかったとしても、室外ユニット13が補間処理等を行うことで求めればよい。
The method for converting the saturation pressure is not particularly limited. For example, a derivation formula may be set in the
(ステップS21)
室外ユニット13は、凝縮器圧力Pdに対応する液側飽和温度Tcを導出する。例えば、室外ユニット13は、凝縮器圧力Pdを飽和圧力換算することで液側飽和温度Tcを求める。なお、上記で説明したように、飽和圧力換算する方法は特に限定されない。
(Step S21)
The
(ステップS22)
室外ユニット13は、第1電子膨張弁27の手前で単相冷媒を維持するのに必要なサブクール量SCm1を導出する。例えば、室外ユニット13は、液側飽和温度Tcから液側飽和温度Tmを減算する演算をすることでサブクール量SCm1を求める。
(Step S22)
The
(ステップS23)
室外ユニット13は、室外熱交換器25の出口温度Toutを検出する。例えば、室外ユニット13は、液側第1サーミスタ45の検出結果を取得することで室外熱交換器25の出口温度Toutを検出することになる。
(Step S23)
The
(ステップS24)
室外ユニット13は、室外熱交換器25で実際に確保するサブクール量SC1を導出する。例えば、室外ユニット13は、液側飽和温度Tcから室外熱交換器25の出口温度Toutを減算する演算をすることでサブクール量SC1を求める。
(Step S24)
The
(ステップS25)
室外ユニット13は、SC1>SCm1+β1又はSC1<SCm1−α1であるか否かを判定する。室外ユニット13は、SC1>SCm1+β1又はSC1<SCm1−α1である場合、ステップS26に進む。一方、室外ユニット13は、SC1>SCm1+β1又はSC1<SCm1−α1でない場合、ステップS27に進む。
(Step S25)
The
(ステップS26)
室外ユニット13は、第1電子膨張弁27の開度を更新させる。具体的には、室外ユニット用制御装置51は、SC1>SCm1+β1である場合、第1電子膨張弁27の開度を現時点と比べて開き気味に更新する開度更新指令を第1電子膨張弁27に供給する。室外ユニット用制御装置51は、SC1<SCm1−α1である場合、第1電子膨張弁27の開度を現時点と比べて閉じ気味に更新する開度更新指令を第1電子膨張弁27に供給する。
(Step S26)
The
(ステップS27)
室外ユニット13は、室内ユニット11の運転指令が継続しているか否かを判定する。室外ユニット13は、室内ユニット11の運転指令が継続している場合、ステップS28に進む。一方、室外ユニット13は、室内ユニット11の運転指令が継続していない場合、処理を終了する。
(Step S27)
The
(ステップS28)
室外ユニット13は、第1電子膨張弁27の開度を一定時間a1保持させる。
(Step S28)
The
(ステップS29)
室外ユニット13は、第1電子膨張弁27の開度を更新させてから一定時間b1が経過したか否かを判定する。室外ユニット13は、第1電子膨張弁27の開度を更新させてから一定時間b1が経過した場合、ステップS14に戻る。一方、室外ユニット13は、第1電子膨張弁27の開度を更新させてから一定時間b1が経過していない場合、ステップS25に戻る。
(Step S29)
The
なお、上記の処理の制御主体を室外ユニット13として説明したが、特にこれに限定されない。例えば、室内ユニット11が制御主体であってもよい。この場合、ステップS11の処理が不要となる。また、図示しない外部機器(例えば、携帯端末)又は外部システム(例えば、HEMS)が制御主体であってもよい。この場合、図示しない外部機器又は図示しない外部システムと、空気調和機1とは、有線又は無線で各種相互通信が行われることで、上記で説明した処理が実行されればよい。
In addition, although the control main body of said process was demonstrated as the
<発明の効果>
以上の説明から、空気調和機1は、低圧圧力損失ΔPsと、液側延長配管長に相当するガス延長配管長と、冷媒循環量Grとの相関関係に基づいて求めた室外ユニット13の出口側のサブクール量SC1を適切に制御することができる。よって、空気調和機1は、液側延長配管15の圧力損失量を検出するセンサを追加することなく、室外ユニット13の出口側のサブクール量SC1を過度に大きくせずに調整することができるため、室内ユニット11に液相単相のままで冷媒を戻すことができる。
<Effect of the invention>
From the above explanation, the
よって、空気調和機1は、コストの増加を回避しつつ、液側延長配管15の長さに応じて、室外ユニット13の出口側のサブクール量SC1を適切に制御することができる。したがって、空気調和機1は、冷房に関する運転効率の低下を防ぎつつ、必要な冷媒量の増加を回避することができる。
Therefore, the
換言すれば、空気調和機1は、第1電子膨張弁27の手前側に圧力センサーのようなセンサーの据付が不要なため、コストの増加を回避することができる。よって、空気調和機1は、安価な回路構成を実現することができる。
In other words, since the
また、空気調和機1は、低圧圧力損失ΔPsと、冷媒循環量Grと、ガス側延長配管長との相関関係から、液側延長配管15の長さに応じて、室外ユニット13の出口側のサブクール量SC1を、室外ユニット13の出口側の目標となるサブクール量SCm1に追従するように制御する。したがって、空気調和機1は、冷房に関する運転効率の低下を防ぐことができ、必要な冷媒量の増加を回避することができる。
Further, the
以上、本実施の形態1においては、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機21と、室外熱交換器25と、第1電子膨張弁27と、室内熱交換器29と、圧縮機21及び室外熱交換器25を備えた室外ユニット13と、室内熱交換器29を備えた室内ユニット11と、ガス側延長配管17と、液側延長配管15と、室内熱交換器29の蒸発温度Teを検出する室内熱交換器サーミスタ49と、圧縮機21の吸入側の吸入圧力Psを検出する低圧センサー43と、第1電子膨張弁27の開度を制御する室外ユニット用制御装置51と、を備え、ガス側延長配管17及び液側延長配管15を介して、室外ユニット13と、室内ユニット11と、が接続され、圧縮機21、室外熱交換器25、第1電子膨張弁27、及び室内熱交換器29が順に接続されて冷媒回路が形成されている空気調和機1であって、室外ユニット用制御装置51は、ガス側延長配管17の圧力損失に相当する低圧圧力損失ΔPsと、ガス側延長配管17の長さに相当するガス側延長配管長と、冷媒回路を循環する冷媒量に相当する冷媒循環量Grと、の間の相関関係が設定されてあって、低圧圧力損失ΔPsに相当するものとして、室内熱交換器サーミスタ49及び低圧センサー43の検出結果に基づいて、冷媒回路の低圧側の圧力損失に相当する低圧圧力損失ΔPsを求め、冷媒循環量Grに相当するものとして、圧縮機21の駆動に対応する冷媒循環量Grを求め、低圧圧力損失ΔPs、冷媒循環量Gr、及び相関関係に基づいて、ガス側延長配管長を求め、ガス側延長配管長から液側延長配管15の長さに対応する液側延長配管長を求め、液側延長配管長に応じて求めた液側延長配管15の圧力損失ΔPdと、室外熱交換器25の凝縮器圧力Pdと、に基づいて、第1電子膨張弁27の手前の圧力Pmを求め、圧力Pmに対応した液側飽和温度Tmを求め、室外熱交換器25を流通する冷媒の液側飽和温度Tcを求め、液側飽和温度Tmと、液側飽和温度Tcと、に基づいて、室外熱交換器25の出口側の目標であって、第1電子膨張弁27に流入する冷媒の液相状態を維持するサブクール量として、サブクール量SCm1を導出し、サブクール量SCm1に応じて第1電子膨張弁27の開度を制御するものが構成される。
As described above, in the first embodiment, the
上記構成のため、本実施の形態1に係る空気調和機1は、冷房に関する運転効率の低下を防ぎつつ、必要な冷媒量の増加を回避することができる。
Due to the above configuration, the
また、本実施の形態1においては、室外ユニット用制御装置51は、サブクール量SCm1に基づいて、第1電子膨張弁27の開度を制御することで、室外熱交換器25の出口温度Toutを調整する。
In the first embodiment, the
また、本実施の形態1においては、室内ユニット11は、第1電子膨張弁27を備えたものである。
In the first embodiment, the indoor unit 11 includes the first
また、本実施の形態1においては、室外ユニット用制御装置51は、圧縮機21の駆動に対応する、ストロークボリューム、運転周波数、吸入ガス密度、及び体積効率に基づいて、冷媒循環量Grを求め、蒸発温度Teに基づいて、室内熱交換器29の蒸発圧力Peを求め、蒸発圧力Peと、圧縮機21の吸入圧力Psとに基づいて、低圧圧力損失ΔPsを求め、室外熱交換器25の出口側のサブクール量であるサブクール量SC1を、サブクール量SCm1の範囲内に調整する。
In the first embodiment, the
したがって、空気調和機1は、特に顕著に、冷房に関する運転効率の低下を防ぎつつ、必要な冷媒量の増加を回避することができる。
Therefore, the
実施の形態2.
<発明の概要>
実施の形態1との相違点は、室外ユニット13が、二重管熱交換器61と、第2電子膨張弁63とをさらに備える点にある。実施の形態2にかかる空気調和機1は、二重管熱交換器61及び第2電子膨張弁63を用いることで、ガス側延長配管17及び液側延長配管15が実施の形態1の場合と比較してさらに長くなったとしても、室外ユニット13の出口側のサブクール量SC2を確保する。なお、以降の説明においても、実施の形態1の場合と同様に、冷房運転を想定して説明する。
<Summary of invention>
The difference from the first embodiment is that the
<発明の構成>
図6は、本発明の実施の形態2における空気調和機1の冷媒回路構成の一例を示す図である。図6に示すように、室外ユニット13は、二重管熱交換器61、第2電子膨張弁63、アキュムレータ65、及び液管側第2サーミスタ71をさらに備えている。
<Structure of the invention>
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a refrigerant circuit configuration of the
二重管熱交換器61は、室外熱交換器25と、液側延長配管接続用バルブ37との間に設けられ、高圧側冷媒と、低圧側冷媒とを熱交換する。二重管熱交換器61は、高圧側冷媒と、低圧側冷媒との熱交換の働きで凝縮冷媒のサブクール量SC2をさらに増やす。つまり、二重管熱交換器61は、冷媒間で熱交換するものであれば、特にその構成については限定されない。
The double pipe heat exchanger 61 is provided between the
第2電子膨張弁63は、二重管熱交換器61と、液側延長配管接続用バルブ37との間に設けられ、二重管熱交換器61を流通する低圧側冷媒の流量を調整する。第2電子膨張弁63は、室外ユニット用制御装置51に直接的に制御される。第2電子膨張弁63は、室外ユニット用制御装置51を介して、室内ユニット用制御装置53に間接的に制御されてもよい。
The second electronic expansion valve 63 is provided between the double pipe heat exchanger 61 and the liquid side extension
アキュムレータ65は、二重管熱交換器61の低圧側冷媒が流通する低圧冷媒配管と、主流側である二重管熱交換器61の高圧側冷媒が流通する高圧冷媒配管との合流分岐点と、四方弁23及び圧縮機21の吸入側との間に設けられている。液管側第2サーミスタ71は、二重管熱交換器61の高圧側冷媒が流通する高圧冷媒配管の出口側と、液側延長配管接続用バルブ37との間に設けられ、高圧側冷媒の出口温度Thoutを検出し、検出結果を室外ユニット用制御装置51に供給する。
The
次に、二重管熱交換器61及び第2電子膨張弁63の具体的な働きについて説明する。冷房運転時、冷媒は、室外熱交換器25を通り抜けた後、室外ユニット13内での液冷媒の出口である液側延長配管接続用バルブ37に向かう。その際、冷媒は、液側延長配管接続用バルブ37へ向かう途中に設けられている二重管熱交換器61を通り抜けた後に分岐する。分岐した一方の冷媒は、第2電子膨張弁63で減圧され、低圧側冷媒となり、再び二重管熱交換器61を通り抜け、アキュムレータ65に向かう。
Next, specific functions of the double tube heat exchanger 61 and the second electronic expansion valve 63 will be described. During the cooling operation, the refrigerant passes through the
このとき、室外熱交換器25を通り抜けた後に二重管熱交換器61に流入した冷媒は、高圧側冷媒であり、低圧側冷媒と熱交換が行われる。この働きで、二重管熱交換器61に流入した高圧側冷媒は冷却され、室外熱交換器25の出口側を出たときの状態からさらにサブクール量SC2が増すことになる。よって、ガス側延長配管17及び液側延長配管15が、実施の形態1のものと比較してさらに長いものであったとしても、サブクールを確保したままで室内ユニット11に冷媒を流すことができる。
At this time, the refrigerant flowing into the double-pipe heat exchanger 61 after passing through the
二重管熱交換器61で低圧側冷媒を生じさせる第2電子膨張弁63の働きについて説明する。第2電子膨張弁63は、冷房運転時、二重管熱交換器61の高圧冷媒配管の出口側で確保するサブクール量SC2が、二重管熱交換器61の高圧冷媒配管の出口側の目標となるサブクール量SCm2に近づくように開閉動作を行う。サブクール量SC2は、液側飽和温度Tcから二重管熱交換器61の高圧冷媒配管の出口温度Thoutを減算することで導出される。サブクール量SCm2は、液側飽和温度Tcから液側飽和温度Tmを減算することで導出される。 The operation of the second electronic expansion valve 63 that generates the low-pressure side refrigerant in the double-tube heat exchanger 61 will be described. The second electronic expansion valve 63 has a subcooling amount SC2 that is secured on the outlet side of the high-pressure refrigerant pipe of the double pipe heat exchanger 61 during the cooling operation. The opening / closing operation is performed so as to approach the subcool amount SCm2. The subcool amount SC2 is derived by subtracting the outlet temperature Thout of the high-pressure refrigerant pipe of the double pipe heat exchanger 61 from the liquid side saturation temperature Tc. The subcool amount SCm2 is derived by subtracting the liquid side saturation temperature Tm from the liquid side saturation temperature Tc.
つまり、室外ユニット用制御装置51は、サブクール量SCm2と、サブクール量SC2との差分に基づいて、第2電子膨張弁63の開度を決定し、第2電子膨張弁63の動作を行う。
That is, the
なお、厳密には、二重管熱交換器61の高圧冷媒配管の入口側の圧力は、室外熱交換器25の出口側からの冷媒の経路で生じる圧力損失の影響で凝縮器圧力Pdと比べて多少低くなる。よって、室外熱交換器25から二重管熱交換器61までの間で圧力損失が大きいことが想定される場合には、液側飽和温度Tcにマイナス補正をしてからサブクール量SC2が導出されてもよい。
Strictly speaking, the pressure on the inlet side of the high-pressure refrigerant pipe of the double-tube heat exchanger 61 is compared with the condenser pressure Pd due to the effect of pressure loss generated in the refrigerant path from the outlet side of the
換言すれば、第2電子膨張弁63は、低圧側冷媒の流量を調整し、二重管熱交換器61の高圧冷媒配管の出口側のサブクール量SC2が、目標値、例えば、サブクール量SCm2に近づくように開閉動作を行う。サブクール量SCm2は実施の形態1で説明した手法と同様に導出することができ、例えば、液側延長配管15で生じる圧力損失ΔPd等を用いて導出することができる。
In other words, the second electronic expansion valve 63 adjusts the flow rate of the low-pressure side refrigerant, and the subcool amount SC2 on the outlet side of the high-pressure refrigerant pipe of the double-pipe heat exchanger 61 becomes a target value, for example, the subcool amount SCm2. Open / close operation to approach. The subcool amount SCm2 can be derived in the same manner as in the method described in the first embodiment. For example, the subcool amount SCm2 can be derived using the pressure loss ΔPd generated in the liquid
具体的には、第2電子膨張弁63は、二重管熱交換器61の出口側から液側延長配管接続用バルブ37の手前側までの間におけるサブクール量SC2を目標となるサブクール量SCm2に近づくように調整する。よって、第2電子膨張弁63は、二重管熱交換器61の低圧冷媒配管へ冷媒を流しすぎることに起因する冷媒回路における中圧側流路のガス不足を回避することができる。このような動作をすることで、空気調和機1は、冷房能力の低下を防ぐ。
Specifically, the second electronic expansion valve 63 sets the subcooling amount SC2 between the outlet side of the double pipe heat exchanger 61 and the front side of the liquid side extension
図7は、本発明の実施の形態2における室外ユニット用制御装置51の機能構成の一例を示す図である。図7に示すように、圧力損失導出部113は、圧力損失ΔPdのほかに、二重管熱交換器61の下流側圧力Poutを導出する。下流側圧力Poutは、二重管熱交換器61と、液側延長配管接続用バルブ37との間に設けられている液管側第2サーミスタ71で検出された二重管熱交換器61の出口温度Thoutを飽和圧力換算することで導出される。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the outdoor
つまり、下流側圧力Poutは、上記で説明した二重管熱交換器61の高圧冷媒配管の出口側の圧力に相当する。二重管熱交換器61の高圧冷媒配管の出口側の圧力は、第2電子膨張弁63の減圧作用の影響を受けているので、下流側圧力Poutは、二重管熱交換器61の下流側における圧力を示す。また、サブクール量導出部119は、サブクール量SC2と、サブクール量SCm2とを導出するが、その詳細については、図8を用いて後述する。
That is, the downstream pressure Pout corresponds to the pressure on the outlet side of the high-pressure refrigerant pipe of the double pipe heat exchanger 61 described above. Since the pressure on the outlet side of the high pressure refrigerant pipe of the double pipe heat exchanger 61 is affected by the pressure reducing action of the second electronic expansion valve 63, the downstream pressure Pout is downstream of the double pipe heat exchanger 61. The pressure on the side is shown. The subcool
なお、第2電子膨張弁63は、本発明における第2膨張弁に相当する。また、サブクール量SC2は、本発明における第4サブクール量に相当する。また、サブクール量SCm2は、本発明における第3サブクール量に相当する。また、二重管熱交換器61は、本発明における冷媒間熱交換器に相当する。 The second electronic expansion valve 63 corresponds to the second expansion valve in the present invention. Further, the subcool amount SC2 corresponds to the fourth subcool amount in the present invention. Further, the subcool amount SCm2 corresponds to the third subcool amount in the present invention. The double pipe heat exchanger 61 corresponds to the inter-refrigerant heat exchanger in the present invention.
<発明の原理>
図8は、本発明の実施の形態2における空気調和機1の冷媒回路に対応したモリエル線図の一例を示す図である。図8に示すように、第1電子膨張弁27の手前の圧力Pmは、凝縮器圧力Pdから二重管熱交換器61の下流側圧力Pout及び液側延長配管15で生じる圧力損失ΔPdを減算することで導出される。そして、圧力Pmが飽和圧力換算されることで、液側飽和温度Tmは求められる。
<Principle of the invention>
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a Mollier diagram corresponding to the refrigerant circuit of the
よって、二重管熱交換器61の出口温度Thoutと、液側飽和温度Tcとの差分で決定されるサブクール量SC2は、液側飽和温度Tmと、液側飽和温度Tcとの差分で決定されるサブクール量SCm2の範囲内で調整されれば、第1電子膨張弁27の上流側の冷媒は、液相単相が維持される。
Therefore, the subcooling amount SC2 determined by the difference between the outlet temperature Thout of the double tube heat exchanger 61 and the liquid side saturation temperature Tc is determined by the difference between the liquid side saturation temperature Tm and the liquid side saturation temperature Tc. If adjusted within the range of the subcool amount SCm2, the refrigerant on the upstream side of the first
<発明の動作>
図9は、本発明の実施の形態2における空気調和機1の制御例を説明するフローチャートである。なお、以降の動作説明において、室外ユニット用制御装置51が組み込まれている室外ユニット13が制御主体である場合を想定する。
<Operation of the Invention>
FIG. 9 is a flowchart for explaining a control example of the
(ステップS41)
室外ユニット13は、室内ユニット11から運転指令が届いたか否かを判定する。室外ユニット13は、室内ユニット11から運転指令が届かない場合、ステップS41に戻る。一方、室外ユニット13は、室内ユニット11から運転指令が届いた場合、ステップS42に進む。なお、ここでいう運転指令は、冷房運転指令であることを前提として以降の説明を行う。
(Step S41)
The
(ステップS42)
室外ユニット13は、圧縮機21の運転を開始する。例えば、室外ユニット13が圧縮機21の運転を開始することで、空気調和機1は、冷房運転を起動する状態となる。
(Step S42)
The
(ステップS43)
室外ユニット13は、圧縮機21の運転を開始してから一定時間が経過したか否かを判定する。室外ユニット13は、圧縮機21の運転を開始してから一定時間が経過した場合、ステップS44に進む。一方、室外ユニット13は、圧縮機21の運転を開始してから一定時間が経過していない場合、ステップS43に戻る。
(Step S43)
The
ここで、室外ユニット13は、一定時間経過するまで次の処理に移行させないようにすることで、空気調和機1に構成された冷媒回路の冷凍サイクル状態を安定した状態に移行させる。なお、一定時間とは特に限定されないが、例えば、数分間の時間が設定される。
Here, the
(ステップS44)
室外ユニット13は、冷媒回路の冷媒循環量Grを導出する。例えば、室外ユニット13は、上記で説明した式(1)に基づいて冷媒循環量Grを導出する。
(Step S44)
The
(ステップS45)
室外ユニット13は、低圧圧力損失ΔPsを導出する。具体的には、室外ユニット13は、蒸発圧力Peから吸入圧力Psを減算する演算をすることで低圧圧力損失ΔPsを求める。
(Step S45)
The
(ステップS46)
室外ユニット13は、冷媒循環量Grと低圧圧力損失ΔPsとガス側延長配管長との相関関係に基づいてガス側延長配管長を求める。
(Step S46)
The
(ステップS47)
室外ユニット13は、ガス側延長配管長から液側延長配管長を導出する。
(Step S47)
The
(ステップS48)
室外ユニット13は、液側延長配管15の圧力損失ΔPdを導出する。
(Step S48)
The
(ステップS49)
室外ユニット13は、二重管熱交換器61の出口温度Thoutを検出する。例えば、室外ユニット13は、液管側第2サーミスタ71の検出結果を取得することで二重管熱交換器61の出口温度Thoutを検出することになる。
(Step S49)
The
(ステップS50)
室外ユニット13は、出口温度Thoutから二重管熱交換器61の下流側圧力Poutを導出する。
(Step S50)
The
(ステップS51)
室外ユニット13は、圧力損失ΔPdと凝縮器圧力Pdと二重管熱交換器61の下流側圧力Poutとに基づいて第1電子膨張弁27の手前の圧力Pmを求める。例えば、室外ユニット13は、凝縮器圧力Pdから圧力損失ΔPd及び下流側圧力Poutを減算する演算をすることで第1電子膨張弁27の手前の圧力Pmを求める。
(Step S51)
The
(ステップS52)
室外ユニット13は、第1電子膨張弁27の手前の圧力Pmに対応する液側飽和温度Tmを導出する。例えば、室外ユニット13は、第1電子膨張弁27の手前の圧力Pmを飽和圧力換算することで液側飽和温度Tmを求める。
(Step S52)
The
なお、飽和圧力換算する方法は特に限定されない。例えば、室外ユニット13に予め導出式を設定しておいてもよい。また、例えば、飽和圧力換算用のマッピングテーブルを室外ユニット13に設定しておいてもよい。この場合、直接的に該当するパラメータが存在しなかったとしても、室外ユニット13が補間処理等を行うことで求めればよい。
The method for converting the saturation pressure is not particularly limited. For example, a derivation formula may be set in the
(ステップS53)
室外ユニット13は、凝縮器圧力Pdに対応する液側飽和温度Tcを導出する。例えば、室外ユニット13は、凝縮器圧力Pdを飽和圧力換算することで液側飽和温度Tcを求める。なお、上記で説明したように、飽和圧力換算する方法は特に限定されない。
(Step S53)
The
(ステップS54)
室外ユニット13は、第1電子膨張弁27の手前で単相冷媒を維持するのに必要なサブクール量SCm2を導出する。例えば、室外ユニット13は、液側飽和温度Tcから液側飽和温度Tmを減算する演算をすることでサブクール量SCm2を求める。
(Step S54)
The
(ステップS55)
室外ユニット13は、二重管熱交換器61で実際に確保するサブクール量SC2を導出する。例えば、室外ユニット13は、液側飽和温度Tcから二重管熱交換器61の出口温度Thoutを減算する演算をすることでサブクール量SC2を求める。
(Step S55)
The
(ステップS56)
室外ユニット13は、SC2>SCm2+β2又はSC2<SCm2−α2であるか否かを判定する。室外ユニット13は、SC2>SCm2+β2又はSC2<SCm2−α2である場合、ステップS57に進む。一方、室外ユニット13は、SC2>SCm2+β2又はSC2<SCm2−α2でない場合、ステップS58に進む。なお、α2及びβ2は、α1及びβ1と同様に、サブクール量SC2の安定範囲を規定するための任意の定数である。
(Step S56)
The
(ステップS57)
室外ユニット13は、第2電子膨張弁63の開度を更新する。具体的には、室外ユニット用制御装置51は、SC2>SCm2+β2である場合、第2電子膨張弁63の開度を現時点と比べて開き気味に更新する開度更新指令を第2電子膨張弁63に供給する。室外ユニット用制御装置51は、SC2<SCm2−α2である場合、第2電子膨張弁63の開度を現時点と比べて閉じ気味に更新する開度更新指令を第2電子膨張弁63に供給する。
(Step S57)
The
(ステップS58)
室外ユニット13は、室内ユニット11の運転指令が継続しているか否かを判定する。室外ユニット13は、室内ユニット11の運転指令が継続している場合、ステップS59に進む。一方、室外ユニット13は、室内ユニット11の運転指令が継続していない場合、処理を終了する。
(Step S58)
The
(ステップS59)
室外ユニット13は、第2電子膨張弁63の開度を一定時間a2保持させる。
(Step S59)
The
(ステップS60)
室外ユニット13は、第2電子膨張弁63の開度を更新してから一定時間b2が経過したか否かを判定する。室外ユニット13は、第2電子膨張弁63の開度を更新してから一定時間b2が経過した場合、ステップS44に戻る。一方、室外ユニット13は、第2電子膨張弁63の開度を更新してから一定時間b2が経過していない場合、ステップS56に戻る。ここで、冷媒回路の安定性を考慮し、計時部125には、a2<b2となるように設定されている。
(Step S60)
The
なお、上記の処理の制御主体を室外ユニット13として説明したが、特にこれに限定されない。例えば、室内ユニット11が制御主体であってもよい。この場合、ステップS41の処理が不要となる。また、図示しない外部機器(例えば、携帯端末)又は外部システム(例えば、HEMS)が制御主体であってもよい。この場合、図示しない外部機器又は図示しない外部システムと、空気調和機1とは、有線又は無線で各種相互通信が行われることで、上記で説明した処理が実行されればよい。
In addition, although the control main body of said process was demonstrated as the
<発明の効果>
以上の説明から、実施の形態2に係る空気調和機1は、二重管熱交換器61を用いることで、凝縮冷媒のサブクール量SC2をさらに増やすことができる。よって、実施の形態2に係る空気調和機1は、さらに長いガス延長配管長及びさらに長い液側延長配管長に対応するサブクール量SC2を確保することができる。したがって、実施の形態2においても、空気調和機1は、冷房に関する運転効率の低下を防ぎつつ、必要な冷媒量の増加を回避することができる。
<Effect of the invention>
From the above description, the
以上、本実施の形態2において、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機21と、室外熱交換器25と、第1電子膨張弁27と、室内熱交換器29と、圧縮機21及び室外熱交換器25を備えた室外ユニット13と、室内熱交換器29を備えた室内ユニット11と、ガス側延長配管17と、液側延長配管15と、室内熱交換器29の蒸発温度Teを検出する室内熱交換器サーミスタ49と、圧縮機21の吸入側の吸入圧力Psを検出する低圧センサー43と、第1電子膨張弁27の開度を制御する室外ユニット用制御装置51と、を備え、ガス側延長配管17及び液側延長配管15を介して、室外ユニット13と、室内ユニット11と、が接続され、圧縮機21、室外熱交換器25、第1電子膨張弁27、及び室内熱交換器29が順に接続されて冷媒回路が形成されている空気調和機1であって、室内ユニット11は、第1電子膨張弁27を備え、室外ユニット13は、ガス側延長配管17を接続するガス側延長配管接続用バルブ35と、液側延長配管15を接続する液側延長配管接続用バルブ37と、室外熱交換器25と液側延長配管接続用バルブ37との間に設けられ、高圧側冷媒と低圧側冷媒とを熱交換する二重管熱交換器61と、二重管熱交換器61と液側延長配管接続用バルブ37との間に設けられ、低圧側冷媒の流量を調整する第2電子膨張弁63と、を備え、室外ユニット用制御装置51は、第2電子膨張弁63の開度を制御するものであって、ガス側延長配管17の圧力損失に相当する低圧圧力損失ΔPsと、ガス側延長配管17の長さに相当するガス側延長配管長と、冷媒回路を循環する冷媒量に相当する冷媒循環量Grと、の間の相関関係が設定されてあって、低圧圧力損失ΔPsに相当するものとして、室内熱交換器サーミスタ49及び低圧センサー43の検出結果に基づいて、冷媒回路の低圧側の圧力損失に相当する低圧圧力損失ΔPsを求め、冷媒循環量Grに相当するものとして、圧縮機21の駆動に対応する冷媒循環量Grを求め、低圧圧力損失ΔPs、冷媒循環量Gr、及び相関関係に基づいて、ガス側延長配管長を求め、ガス側延長配管長から液側延長配管15の長さに対応する液側延長配管長を求め、二重管熱交換器61から流出した冷媒の下流側圧力Poutを求め、液側延長配管長に応じて求めた液側延長配管15の圧力損失ΔPd、下流側圧力Pout、及び室外熱交換器25の凝縮器圧力Pdに基づいて、第1電子膨張弁27の手前の圧力Pmを求め、圧力Pmに対応した液側飽和温度Tmを求め、室外熱交換器25を流通する冷媒の液側飽和温度Tcを求め、液側飽和温度Tmと、液側飽和温度Tcと、に基づいて、二重管熱交換器61の出口側の目標であって、第1電子膨張弁27に流入する冷媒の液相状態を維持するサブクール量として、サブクール量SCm2を導出し、サブクール量SCm2に基づいて、第2電子膨張弁63の開度を制御することで、二重管熱交換器61の出口温度Thoutを調整する。
As described above, in the second embodiment, the
また、本実施の形態2においては、室外ユニット用制御装置51は、圧縮機21の駆動に対応する、ストロークボリューム、運転周波数、吸入ガス密度、及び体積効率に基づいて、冷媒循環量Grを求め、蒸発温度Teに基づいて、室内熱交換器29の蒸発圧力Peを求め、蒸発圧力Peと、圧縮機21の吸入圧力Psとに基づいて、低圧圧力損失ΔPsを求め、二重管熱交換器61の出口側のサブクール量であるサブクール量SC2を、サブクール量SCm2の範囲内に調整する。
In the second embodiment, the outdoor
したがって、空気調和機1は、特に顕著に、冷房に関する運転効率の低下を防ぎつつ、必要な冷媒量の増加を回避することができる。
Therefore, the
実施の形態3.
<発明の概要>
実施の形態1及び実施の形態2との相違点は、実施の形態1及び実施の形態2で説明した室内ユニット11が複数台設けられ、複数の室内ユニット11が実施の形態1で説明した室外ユニット13に接続されて空気調和機1が構成される点にある。
<Summary of invention>
The difference between the first embodiment and the second embodiment is that a plurality of indoor units 11 described in the first embodiment and the second embodiment are provided, and the plurality of indoor units 11 are the outdoor units described in the first embodiment. The
ここで、複数の室内ユニット11が室外ユニット13に接続されているようなマルチ形の冷媒回路構成においては、ガス側延長配管17及び液側延長配管15の長さが異なってくる。そこで、実施の形態3に係る空気調和機1は、複数の液側延長配管15のうち、最も液側延長配管15での圧力損失量が大きいものに対応する最大液側延長配管長の室内ユニット11に対応する必要な目標となるサブクール量SCm1とする点について説明する。
Here, in the multi-type refrigerant circuit configuration in which the plurality of indoor units 11 are connected to the
<発明の構成>
図10は、本発明の実施の形態3における空気調和機1の冷媒回路構成の一例を示す図である。図10に示すように、室内ユニット11_1〜11_nは、室外ユニット13と接続されている。
<Structure of the invention>
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a refrigerant circuit configuration of the
具体的には、室内ユニット11_1は、ガス側延長配管17_1及び液側延長配管15_1を介して、室外ユニット13と接続されている。室内ユニット11_2は、ガス側延長配管17_2及び液側延長配管15_2を介して、室外ユニット13と接続されている。同様に、室内ユニット11_3〜11_nのそれぞれは、ガス側延長配管17_3〜17_n及び液側延長配管15_3〜15_nのそれぞれを介して、室外ユニット13と接続されている。
Specifically, the indoor unit 11_1 is connected to the
室内ユニット11_1は、第1電子膨張弁27_1、室内熱交換器29_1、室内送風機33_1、室内熱交換器サーミスタ49_1、及び室内ユニット用制御装置53_1を備えている。なお、室内ユニット11_2〜11_nは、室内ユニット11_1と同様の構成であるため、その説明については省略する。 The indoor unit 11_1 includes a first electronic expansion valve 27_1, an indoor heat exchanger 29_1, an indoor blower 33_1, an indoor heat exchanger thermistor 49_1, and an indoor unit controller 53_1. Note that the indoor units 11_2 to 11_n have the same configuration as the indoor unit 11_1, and thus the description thereof is omitted.
なお、室内ユニット11_1〜11_nを特に区別しない場合、室内ユニット11と称する。また、ガス側延長配管17_1〜17_nを特に区別しない場合、ガス側延長配管17と称する。また、液側延長配管15_1〜15_nを特に区別しない場合、液側延長配管15と称する。また、室内熱交換器29_1〜29_nを特に区別しない場合、室内熱交換器29と称する。また、第1電子膨張弁27_1〜27_nを特に区別しない場合、第1電子膨張弁27と称する。また、室内送風機33_1〜33_nを特に区別しない場合、室内送風機33と称する。また、室内熱交換器サーミスタ49_1〜49_nを特に区別しない場合、室内熱交換器サーミスタ49と称する。また、室内ユニット用制御装置53_1〜53_nを特に区別しない場合、室内ユニット用制御装置53と称する。
Note that the indoor units 11_1 to 11_n are referred to as indoor units 11 unless otherwise distinguished. Further, when the gas side extension pipes 17_1 to 17_n are not particularly distinguished, they are referred to as gas
つまり、図10においては、n台の室内ユニット11と、室外ユニット13とが接続されて構成された空気調和機1の一例が示されている。
That is, FIG. 10 shows an example of the
室内ユニット11_1〜11_nを室外ユニット13に接続するマルチ形の冷媒回路構成においては、各室内ユニット11に対応するガス側冷媒配管長及び液側冷媒配管長のうち、最も長いものに対応するサブクール量SCm1が導出されれば、全ての室内ユニット11の第1電子膨張弁27の手前でサブクールが確保される。そこで、複数のガス側冷媒配管長の中から最も長いものを選択する機能について図11を用いて説明する。
In the multi-type refrigerant circuit configuration in which the indoor units 11_1 to 11_n are connected to the
図11は、本発明の実施の形態3における室外ユニット用制御装置51の機能構成の一例を示す図である。図11に示すように、低圧圧力損失導出部103は、室内熱交換器サーミスタ49_1〜49_nのそれぞれの検出結果と、低圧センサー43の検出結果とに基づいて、上記で説明したような演算をすることで、低圧圧力損失ΔPs1〜ΔPsnを求める。そして、最大値判定部131が、その中から最も大きい値を判定して選択する。次に、空気調和機1は、選択したものから最大の圧力損失量を求め、求めた最大の圧力損失量に基づいて、目標となるサブクール量SCm1を求める。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the outdoor
また、図11に示すように、冷媒循環量導出部101は、ガス側延長配管17で生じる圧力損失量を導出するため、各室内ユニット11に流れている冷媒循環量Gr1〜Grnを導出する。
As shown in FIG. 11, the refrigerant circulation
例えば、冷媒循環量導出部101は、室内ユニット用制御装置53_1〜53_nが保持している室内ユニット11_1〜11_nの室内熱交換器29_1〜29_nの容積及び能力クラス等の各種設定情報を用いることで、全ての冷媒循環量Grからの配分比率を決定することで、冷媒循環量Gr1〜Grnを導出してもよい。また、冷媒循環量導出部101は、上記で説明したように、式(1)、例えば、式(1)のアルゴリズムを実装したプログラムを用いることで、冷媒循環量Gr1〜Grnを求めてもよい。
For example, the refrigerant circulation
<発明の動作>
図12は、本発明の実施の形態3における空気調和機1の制御例を説明するフローチャートである。なお、以降の動作説明において、室外ユニット用制御装置51が組み込まれている室外ユニット13が制御主体である場合を想定する。
<Operation of the Invention>
FIG. 12 is a flowchart for explaining a control example of the
(ステップS71)
室外ユニット13は、室内ユニット11_1〜11_nの何れかから運転指令が届いたか否かを判定する。室外ユニット13は、室内ユニット11_1〜11_nの何れかから運転指令が届いた場合、ステップS72に進む。一方、室外ユニット13は、室内ユニット11_1〜11_nの何れかからも運転指令が届かない場合、ステップS71に戻る。なお、ここでいう運転指令は、冷房運転指令であることを前提として以降の説明を行う。
(Step S71)
The
(ステップS72)
室外ユニット13は、圧縮機21の運転を開始する。
(Step S72)
The
(ステップS73)
室外ユニット13は、圧縮機21の運転を開始してから一定時間が経過した場合、ステップS74に進む。一方、室外ユニット13は、圧縮機21の運転を開始してから一定時間が経過しない場合、ステップS73に戻る。
(Step S73)
The
(ステップS74)
室外ユニット13は、各室内ユニット11の冷媒循環量Gr1〜Grnを導出する。具体的には、室外ユニット13は、室内ユニット11_1に対応する冷媒循環量Gr1を導出し、室内ユニット11_2に対応する冷媒循環量Gr2を導出し、以下同様に、n台目に至るまで、室内ユニット11と対応する冷媒循環量Grを導出する。
(Step S74)
The
(ステップS75)
室外ユニット13は、各室内ユニット11の低圧圧力損失ΔPsを導出する。具体的には、室外ユニット13は、室内ユニット11_1に対応する低圧圧力損失ΔPs1を導出し、室内ユニット11_2に対応する低圧圧力損失ΔPs2を導出し、以下同様に、n台目に至るまで、室内ユニット11と対応する低圧圧力損失ΔPsを導出する。
(Step S75)
The
(ステップS76)
室外ユニット13は、低圧圧力損失ΔPs1〜ΔPsnの中で最大の低圧圧力損失を選択する。
(Step S76)
The
(ステップS77)
室外ユニット13は、冷媒循環量Grと最大の低圧圧力損失とガス側延長配管長との相関関係に基づいてガス側延長配管長を求める。
(Step S77)
The
(ステップS78)
室外ユニット13は、ガス側延長配管長から液側延長配管長を導出する。
(Step S78)
The
(ステップS79)
室外ユニット13は、液側延長配管15の最大の圧力損失ΔPdを導出する。つまり、室外ユニット13は、最大の低圧圧力損失に対応した液側延長配管15の圧力損失ΔPdを求めることになるため、求めるものは最大の圧力損失ΔPdとなる。
(Step S79)
The
(ステップS80)
室外ユニット13は、最大の圧力損失ΔPdと凝縮器圧力Pdとに基づいて第1電子膨張弁27_1〜27_nの手前の圧力Pmの中で最低の圧力Pmを求める。つまり、室外ユニット13は、最大の圧力損失ΔPdに対応した第1電子膨張弁27の手前の圧力Pmを求めることになるため、求めるものは最低の圧力Pmとなる。
(Step S80)
The
(ステップS81)
室外ユニット13は、第1電子膨張弁27の手前の最低の圧力Pmに対応する最低の液側飽和温度Tmを導出する。つまり、室外ユニット13は、最低の圧力Pmに対応する液側飽和温度Tmを求めることになるため、求めるものは最低の液側飽和温度Tmとなる。よって、最低の液側飽和温度Tmは、複数の液側飽和温度Tmの中で、最も小さい値となる。よって、最も小さい値の液側飽和温度Tmに基づいて求まるサブクール量SCm1は、最も広範囲なものとなり、最も長い液側延長配管15が考慮されたものとなる。
(Step S81)
The
(ステップS82)
室外ユニット13は、凝縮器圧力Pdに対応する液側飽和温度Tcを導出する。
(Step S82)
The
(ステップS83)
室外ユニット13は、第1電子膨張弁27_1〜27_nの手前で単相冷媒を維持するのに必要なサブクール量SCm1を導出する。例えば、室外ユニット13は、液側飽和温度Tcから液側飽和温度Tmを減算することでサブクール量SCm1を導出する。
(Step S83)
The
(ステップS84)
室外ユニット13は、室外熱交換器25の出口温度Toutを検出する。
(Step S84)
The
(ステップS85)
室外ユニット13は、室外熱交換器25で実際に確保するサブクール量SC1を導出する。例えば、室外ユニット13は、液側飽和温度Tcから室外熱交換器25の出口温度Toutを減算することでサブクール量SC1を導出する。
(Step S85)
The
(ステップS86)
室外ユニット13は、SC1>SCm1+β1又はSC1<SCm1−α1であるか否かを判定する。室外ユニット13は、SC1>SCm1+β1又はSC1<SCm1−α1である場合、ステップS87に進む。一方、室外ユニット13は、SC1>SCm1+β1又はSC1<SCm1−α1でない場合、ステップS88に進む。
(Step S86)
The
(ステップS87)
室外ユニット13は、第1電子膨張弁27_1〜27_nの開度を更新させる。
(Step S87)
The
(ステップS88)
室外ユニット13は、室内ユニット11の運転指令が継続しているか否かを判定する。室外ユニット13は、室内ユニット11の運転指令が継続している場合、ステップS89に進む。一方、室外ユニット13は、室内ユニット11の運転指令が継続していない場合、処理を終了する。
(Step S88)
The
(ステップS89)
室外ユニット13は、第1電子膨張弁27_1〜27_nの開度を一定時間a1保持させる。
(Step S89)
The
(ステップS90)
室外ユニット13は、第1電子膨張弁27_1〜27_nの開度を更新させてから一定時間b1が経過したか否かを判定する。室外ユニット13は、第1電子膨張弁27_1〜27_nの開度を更新させてから一定時間b1が経過した場合、ステップS74に戻る。一方、室外ユニット13は、第1電子膨張弁27_1〜27_nの開度を更新させてから一定時間b1が経過しない場合、ステップS86に戻る。ここで、冷媒回路の安定性を考慮し、計時部125には、a1<b1となるように設定されている。
(Step S90)
The
なお、上記の処理の制御主体を室外ユニット13として説明したが、特にこれに限定されない。例えば、室内ユニット11が制御主体であってもよい。この場合、ステップS71の処理が不要となる。また、図示しない外部機器(例えば、携帯端末)又は外部システム(例えば、HEMS)が制御主体であってもよい。この場合、図示しない外部機器又は図示しない外部システムと、空気調和機1とは、有線又は無線で各種相互通信が行われることで、上記で説明した処理が実行されればよい。
In addition, although the control main body of said process was demonstrated as the
<発明の効果>
以上の説明から、実施の形態3に係る空気調和機1は、複数の室内ユニット11を設けた場合であっても、最も長い液側延長配管15に応じて室外ユニット13の出口側のサブクール量SC1を適切に制御することができる。よって、空気調和機1は、室内ユニット11ごとのガス側延長配管長及び液側延長配管長の違いを考慮し、最大のガス側延長配管長及び液側延長配管長に基づいて、サブクール量SCm1を導出することができる。
<Effect of the invention>
From the above description, the
よって、空気調和機1は、ガス側延長配管長及び液側延長配管長の違いを考慮して導出したサブクール量SCm1の範囲内で、サブクール量SC1を調整するように第1電子膨張弁27の開度を制御するため、全ての第1電子膨張弁27の手前でのサブクールを確保することができる。したがって、実施の形態3においても、空気調和機1は、冷房に関する運転効率の低下を防ぎつつ、必要な冷媒量の増加を回避することができる。
Therefore, the
以上、本実施の形態3において、室外ユニット13と接続されている室内ユニット11を複数備えたものである。
As described above, in the third embodiment, a plurality of indoor units 11 connected to the
また、本実施の形態3においては、室外ユニット用制御装置51は、圧縮機21の駆動に対応する、ストロークボリューム、運転周波数、吸入ガス密度、及び体積効率に基づいて、冷媒循環量Grを求め、室内ユニット11ごとに、蒸発温度Teに基づいて、室内熱交換器29の蒸発圧力Peを求め、室内ユニット11ごとに、蒸発圧力Peと、圧縮機21の吸入圧力Psとに基づいて、低圧圧力損失ΔPsを求め、低圧圧力損失ΔPsのうち、最大のものに対応するガス側延長配管長を求め、室外熱交換器25の出口側のサブクール量であるサブクール量SC1を、サブクール量SCm1の範囲内に調整する。
In the third embodiment, the
したがって、空気調和機1は、特に顕著に、冷房に関する運転効率の低下を防ぎつつ、必要な冷媒量の増加を回避することができる。
Therefore, the
実施の形態4.
<発明の概要>
実施の形態1〜実施の形態3との相違点は、実施の形態1及び実施の形態2で説明した室内ユニット11が複数台設けられ、複数の室内ユニット11が実施の形態2で説明した室外ユニット13に接続されて空気調和機1が構成される点にある。
<Summary of invention>
The difference from the first to third embodiments is that a plurality of indoor units 11 described in the first and second embodiments are provided, and the plurality of indoor units 11 are the outdoor units described in the second embodiment. The
ここで、複数の室内ユニット11が室外ユニット13に接続されているようなマルチ形の冷媒回路構成においては、ガス側延長配管17及び液側延長配管15の長さが異なってくる。そこで、実施の形態4に係る空気調和機1は、複数の液側延長配管15のうち、最も液側延長配管15での圧力損失量が大きいものに対応する最大液側延長配管長の室内ユニット11に対応する必要な目標となるサブクール量SCm2とする点について説明する。
Here, in the multi-type refrigerant circuit configuration in which the plurality of indoor units 11 are connected to the
<発明の構成>
図13は、本発明の実施の形態4における空気調和機1の冷媒回路構成の一例を示す図である。図13に示すように、実施の形態4に係る空気調和機1の冷媒回路構成は、実施の形態1及び実施の形態2で説明した室内ユニット11が、実施の形態2で説明した室外ユニット13に、実施の形態3で説明したように複数台接続されて形成されている。つまり、複数台の室内ユニット11が、二重管熱交換器61、第2電子膨張弁63、及び液管側第2サーミスタ71を備える室外ユニット13に接続されている。
<Structure of the invention>
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a refrigerant circuit configuration of the
図14は、本発明の実施の形態4における室外ユニット用制御装置51の機能構成の一例を示す図である。実施の形態3で説明した機能構成と同様であるが、サブクール量導出部119が、実施の形態3で説明した機能構成とは、サブクール量SC2と、サブクール量SCm2とを求める点で相違する。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the outdoor
<発明の動作>
図15は、本発明の実施の形態4における空気調和機1の制御例を説明するフローチャートである。なお、以降の動作説明において、室外ユニット用制御装置51が組み込まれている室外ユニット13が制御主体である場合を想定する。
<Operation of the Invention>
FIG. 15 is a flowchart for explaining a control example of the
(ステップS101)
室外ユニット13は、室内ユニット11_1〜11_nの何れかから運転指令が届いたか否かを判定する。室外ユニット13は、室内ユニット11_1〜11_nの何れかから運転指令が届いた場合、ステップS102に進む。一方、室外ユニット13は、室内ユニット11_1〜11_nの何れかからも運転指令が届かない場合、ステップS101に戻る。なお、ここでいう運転指令は、冷房運転指令であることを前提として以降の説明を行う。
(Step S101)
The
(ステップS102)
室外ユニット13は、圧縮機21の運転を開始する。
(Step S102)
The
(ステップS103)
室外ユニット13は、圧縮機21の運転を開始してから一定時間が経過した場合、ステップS104に進む。一方、室外ユニット13は、圧縮機21の運転を開始してから一定時間が経過していない場合、ステップS103に戻る。
(Step S103)
The
(ステップS104)
室外ユニット13は、各室内ユニット11の冷媒循環量Gr1〜Grnを導出する。具体的には、室外ユニット13は、室内ユニット11_1に対応する冷媒循環量Gr1を導出し、室内ユニット11_2に対応する冷媒循環量Gr2を導出し、以下同様に、n台目に至るまで、室内ユニット11と対応する冷媒循環量Grを導出する。
(Step S104)
The
(ステップS105)
室外ユニット13は、各室内ユニット11の低圧圧力損失ΔPsを導出する。具体的には、室外ユニット13は、室内ユニット11_1に対応する低圧圧力損失ΔPs1を導出し、室内ユニット11_2に対応する低圧圧力損失ΔPs2を導出し、以下同様に、n台目に至るまで、室内ユニット11と対応する低圧圧力損失ΔPsを導出する。
(Step S105)
The
(ステップS106)
室外ユニット13は、低圧圧力損失ΔPs1〜ΔPsnの中で最大の低圧圧力損失を選択する。
(Step S106)
The
(ステップS107)
室外ユニット13は、冷媒循環量Grと最大の低圧圧力損失とガス側延長配管長との相関関係に基づいてガス側延長配管長を求める。
(Step S107)
The
(ステップS108)
室外ユニット13は、ガス側延長配管長から液側延長配管長を導出する。
(Step S108)
The
(ステップS109)
室外ユニット13は、液側延長配管15の最大の圧力損失ΔPdを導出する。つまり、室外ユニット13は、最大の低圧圧力損失に対応した液側延長配管15の圧力損失ΔPdを求めることになるため、求めるものは最大の圧力損失ΔPdとなる。
(Step S109)
The
(ステップS110)
室外ユニット13は、二重管熱交換器61の出口温度Thoutを検出する。
(Step S110)
The
(ステップS111)
室外ユニット13は、出口温度Thoutから二重管熱交換器61の下流側圧力Poutを導出する。
(Step S111)
The
(ステップS112)
室外ユニット13は、最大の圧力損失ΔPdと凝縮器圧力Pdと二重管熱交換器61の下流側圧力Poutとに基づいて第1電子膨張弁27_1〜27_nの手前の圧力Pmの中で最低の圧力Pmを求める。つまり、室外ユニット13は、最大の圧力損失ΔPdに対応した第1電子膨張弁27の手前の圧力Pmを求めることになるため、求めるものは最低の圧力Pmとなる。
(Step S112)
The
(ステップS113)
室外ユニット13は、第1電子膨張弁27の手前の最低の圧力Pmに対応する最低の液側飽和温度Tmを導出する。つまり、室外ユニット13は、最低の圧力Pmに対応する液側飽和温度Tmを求めることになるため、求めるものは最低の液側飽和温度Tmとなる。よって、最低の液側飽和温度Tmは、複数の液側飽和温度Tmの中で、最も小さい値となる。よって、最も小さい値の液側飽和温度Tmに基づいて求まるサブクール量SCm2は、最も広範囲なものとなり、最も長い液側延長配管15が考慮されたものとなる。
(Step S113)
The
(ステップS114)
室外ユニット13は、凝縮器圧力Pdに対応する液側飽和温度Tcを導出する。
(Step S114)
The
(ステップS115)
室外ユニット13は、第1電子膨張弁27_1〜27_nの手前で単相冷媒を維持するのに必要なサブクール量SCm2を導出する。例えば、室外ユニット13は、液側飽和温度Tcから液側飽和温度Tmを減算することでサブクール量SCm2を導出する。
(Step S115)
The
(ステップS116)
室外ユニット13は、二重管熱交換器61で実際に確保するサブクール量SC2を導出する。例えば、室外ユニット13は、液側飽和温度Tcから二重管熱交換器61の出口温度Thoutを減算することでサブクール量SC2を導出する。
(Step S116)
The
(ステップS117)
室外ユニット13は、SC2>SCm2+β2又はSC2<SCm2−α2であるか否かを判定する。室外ユニット13は、SC2>SCm2+β2又はSC2<SCm2−α2である場合、ステップS118に進む。一方、室外ユニット13は、SC2>SCm2+β2又はSC2<SCm2−α2でない場合、ステップS119に進む。
(Step S117)
The
(ステップS118)
室外ユニット13は、第2電子膨張弁63の開度を更新する。
(Step S118)
The
(ステップS119)
室外ユニット13は、室内ユニット11_1〜11_nの運転指令が継続しているか否かを判定する。室外ユニット13は、室内ユニット11_1〜11_nの運転指令が継続している場合、ステップS120に進む。一方、室外ユニット13は、室内ユニット11_1〜11_nの運転指令が継続していない場合、処理を終了する。
(Step S119)
The
(ステップS120)
室外ユニット13は、第2電子膨張弁63の開度を一定時間a2保持させる。
(Step S120)
The
(ステップS121)
室外ユニット13は、第2電子膨張弁63の開度を更新してから一定時間b2が経過したか否かを判定する。室外ユニット13は、第2電子膨張弁63の開度を更新してから一定時間b2が経過した場合、ステップS104に戻る。一方、室外ユニット13は、第2電子膨張弁63の開度を更新してから一定時間b2が経過しない場合、ステップS117に戻る。ここで、冷媒回路の安定性を考慮し、計時部125には、a2<b2となるように設定されている。
(Step S121)
The
なお、上記の処理の制御主体を室外ユニット13として説明したが、特にこれに限定されない。例えば、室内ユニット11が制御主体であってもよい。この場合、ステップS101の処理が不要となる。また、図示しない外部機器(例えば、携帯端末)又は外部システム(例えば、HEMS)が制御主体であってもよい。この場合、図示しない外部機器又は図示しない外部システムと、空気調和機1とは、有線又は無線で各種相互通信が行われることで、上記で説明した処理が実行されればよい。
In addition, although the control main body of said process was demonstrated as the
<発明の効果>
以上の説明から、実施の形態4に係る空気調和機1は、複数の室内ユニット11を設け、さらに長いガス側延長配管17及びさらに長い液側延長配管15で室内ユニット11と室外ユニット13とが接続された場合であっても、最も長い液側延長配管15に応じて室外ユニット13の出口側のサブクール量SC2を適切に制御することができる。
<Effect of the invention>
From the above description, the
よって、空気調和機1は、室内ユニット11ごとのガス側延長配管長及び液側延長配管長の違いを考慮し、最大のガス側延長配管長及び液側延長配管長に基づいて、サブクール量SCm2を導出することができる。よって、空気調和機1は、ガス側延長配管長及び液側延長配管長の違いを考慮して導出したサブクール量SCm2の範囲内で、サブクール量SC2を調整するように第2電子膨張弁63の開度を制御するため、全ての第1電子膨張弁27の手前でのサブクールを確保することができる。したがって、実施の形態4においても、空気調和機1は、冷房に関する運転効率の低下を防ぎつつ、必要な冷媒量の増加を回避することができる。
Therefore, the
以上、本実施の形態4において、室外ユニット13と接続されている室内ユニット11を複数備えたものである。
As described above, in the fourth embodiment, a plurality of indoor units 11 connected to the
また、本実施の形態4においては、室外ユニット用制御装置51は、圧縮機21の駆動に対応する、ストロークボリューム、運転周波数、吸入ガス密度、及び体積効率に基づいて、冷媒循環量Grを求め、室内ユニット11ごとに、蒸発温度Teに基づいて、室内熱交換器29の蒸発圧力Peを求め、室内ユニット11ごとに、蒸発圧力Peと、圧縮機21の吸入圧力Psとに基づいて、低圧圧力損失ΔPsを求め、低圧圧力損失ΔPsのうち、最大のものに対応するガス側延長配管長を求め、二重管熱交換器61の出口側のサブクール量であるサブクール量SC2を、サブクール量SCm2の範囲内に調整する。
In the fourth embodiment, the
したがって、空気調和機1は、特に顕著に、冷房に関する運転効率の低下を防ぎつつ、必要な冷媒量の増加を回避することができる。
Therefore, the
1 空気調和機、11、11_1〜11_n 室内ユニット、13 室外ユニット、15、15_1〜15_n 液側延長配管、17、17_1〜17_n ガス側延長配管、21 圧縮機、23 四方弁、25 室外熱交換器、27、27_1〜27_n 第1電子膨張弁、29、29_1〜29_n 室内熱交換器、31 室外送風機、33、33_1〜33_n 室内送風機、35 ガス側延長配管接続用バルブ、37 液側延長配管接続用バルブ、41 高圧センサー、43 低圧センサー、45 液側第1サーミスタ、47 室外熱交換器中間温度サーミスタ、49、49_1〜49_n 室内熱交換器サーミスタ、51 室外ユニット用制御装置、53、53_1〜53_n 室内ユニット用制御装置、61 二重管熱交換器、63 第2電子膨張弁、65 アキュムレータ、71 液管側第2サーミスタ、101 冷媒循環量導出部、103 低圧圧力損失導出部、105 第1マッピングテーブル、107 ガス側延長配管長導出部、109 第2マッピングテーブル、111 液側延長配管長導出部、113 圧力損失導出部、115 圧力演算部、117 液側飽和温度導出部、119 サブクール量導出部、121 サブクール量判定部、123 膨張弁開度制御部、125 計時部、131 最大値判定部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air conditioner 11, 11_1-11_n Indoor unit, 13 Outdoor unit, 15, 15_1-15_n Liquid side extension piping, 17, 17_1-17_n Gas side extension piping, 21 Compressor, 23 Four-way valve, 25 Outdoor heat exchanger 27, 27_1 to 27_n 1st electronic expansion valve, 29, 29_1 to 29_n indoor heat exchanger, 31 outdoor blower, 33, 33_1 to 33_n indoor blower, 35 gas side extension pipe connection valve, 37 liquid side extension pipe connection Valve, 41 High pressure sensor, 43 Low pressure sensor, 45 Liquid side first thermistor, 47 Outdoor heat exchanger intermediate temperature thermistor, 49, 49_1 to 49_n Indoor heat exchanger thermistor, 51 Control unit for outdoor unit, 53, 53_1 to 53_n Indoor Unit control unit, 61 Double tube heat exchanger, 63 Second electronic expansion Tightening valve, 65 accumulator, 71 liquid pipe side second thermistor, 101 refrigerant circulation amount deriving unit, 103 low pressure pressure loss deriving unit, 105 first mapping table, 107 gas side extension pipe length deriving unit, 109 second mapping table, 111 Liquid side extension pipe length deriving unit, 113 Pressure loss deriving unit, 115 Pressure calculating unit, 117 Liquid side saturation temperature deriving unit, 119 Subcooling amount deriving unit, 121 Subcooling amount determining unit, 123 Expansion valve opening degree controlling unit, 125 Timing unit 131 Maximum value determination unit.
Claims (10)
室外熱交換器と、
第1膨張弁と、
室内熱交換器と、
前記圧縮機及び前記室外熱交換器を備えた室外ユニットと、
前記室内熱交換器を備えた室内ユニットと、
ガス側延長配管と、
液側延長配管と、
前記室内熱交換器の蒸発温度を検出するサーミスタと、
前記圧縮機の吸入側の吸入圧力を検出するセンサーと、
前記第1膨張弁の開度を制御する制御装置と、
を備え、
前記ガス側延長配管及び前記液側延長配管を介して、前記室外ユニットと、前記室内ユニットと、が接続され、
前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記第1膨張弁、及び前記室内熱交換器が順に接続されて冷媒回路が形成されている空気調和機であって、
前記制御装置は、
前記ガス側延長配管の圧力損失に相当する第1圧力損失と、前記ガス側延長配管の長さに相当する第1配管長と、前記冷媒回路を循環する冷媒量に相当する第1冷媒循環量と、の間の相関関係が設定されてあって、
前記第1圧力損失に相当するものとして、前記サーミスタ及び前記センサーの検出結果に基づいて、前記冷媒回路の低圧側の圧力損失に相当する第2圧力損失を求め、
前記第1冷媒循環量に相当するものとして、前記圧縮機の駆動に対応する第2冷媒循環量を求め、
前記第2圧力損失、前記第2冷媒循環量、及び前記相関関係に基づいて、前記第1配管長を求め、
前記第1配管長から前記液側延長配管の長さに対応する第2配管長を求め、
前記第2配管長に応じて求めた前記液側延長配管の第3圧力損失と、前記室外熱交換器の凝縮圧力と、に基づいて、前記第1膨張弁に流入する冷媒の上流側圧力を求め、
前記上流側圧力に対応した第1液側飽和温度を求め、
前記室外熱交換器を流通する冷媒の第2液側飽和温度を求め、
前記第1液側飽和温度と、前記第2液側飽和温度と、に基づいて、前記室外熱交換器の出口側の目標であって、前記第1膨張弁に流入する冷媒の液相状態を維持するサブクール量として、第1サブクール量を導出し、
前記第1サブクール量に応じて前記第1膨張弁の開度を制御する
ことを特徴とする空気調和機。 A compressor that compresses and discharges the refrigerant;
An outdoor heat exchanger,
A first expansion valve;
An indoor heat exchanger,
An outdoor unit comprising the compressor and the outdoor heat exchanger;
An indoor unit comprising the indoor heat exchanger;
Gas side extension piping,
Liquid side extension piping,
A thermistor for detecting the evaporation temperature of the indoor heat exchanger;
A sensor for detecting the suction pressure on the suction side of the compressor;
A control device for controlling the opening of the first expansion valve;
With
The outdoor unit and the indoor unit are connected via the gas side extension pipe and the liquid side extension pipe,
The air conditioner in which the compressor, the outdoor heat exchanger, the first expansion valve, and the indoor heat exchanger are connected in order to form a refrigerant circuit,
The control device includes:
The first pressure loss corresponding to the pressure loss of the gas side extension pipe, the first pipe length corresponding to the length of the gas side extension pipe, and the first refrigerant circulation amount corresponding to the refrigerant amount circulating in the refrigerant circuit And the correlation between
Based on the detection results of the thermistor and the sensor, the second pressure loss corresponding to the pressure loss on the low pressure side of the refrigerant circuit is determined as the first pressure loss.
As the one corresponding to the first refrigerant circulation amount, a second refrigerant circulation amount corresponding to the driving of the compressor is obtained,
Based on the second pressure loss, the second refrigerant circulation amount, and the correlation, the first pipe length is obtained.
Obtaining a second pipe length corresponding to the length of the liquid side extension pipe from the first pipe length;
Based on the third pressure loss of the liquid side extension pipe determined according to the second pipe length and the condensation pressure of the outdoor heat exchanger, the upstream pressure of the refrigerant flowing into the first expansion valve is determined. Seeking
Obtaining a first liquid side saturation temperature corresponding to the upstream pressure,
Determining the second liquid side saturation temperature of the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger;
Based on the first liquid side saturation temperature and the second liquid side saturation temperature, the liquid phase state of the refrigerant flowing into the first expansion valve is a target on the outlet side of the outdoor heat exchanger. The first subcool amount is derived as the subcool amount to be maintained,
An air conditioner that controls an opening degree of the first expansion valve in accordance with the first subcool amount.
前記第1サブクール量に基づいて、前記第1膨張弁の開度を制御することで、前記室外熱交換器の出口温度を調整する
ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。 The control device includes:
The air conditioner according to claim 1, wherein an outlet temperature of the outdoor heat exchanger is adjusted by controlling an opening degree of the first expansion valve based on the first subcool amount.
前記第1膨張弁を備えた
ことを特徴とする請求項2に記載の空気調和機。 The indoor unit is
The air conditioner according to claim 2, comprising the first expansion valve.
前記圧縮機の駆動に対応する、ストロークボリューム、運転周波数、吸入ガス密度、及び体積効率に基づいて、前記第2冷媒循環量を求め、
前記蒸発温度に基づいて、前記室内熱交換器の蒸発圧力を求め、
前記蒸発圧力と、前記圧縮機の吸入圧力とに基づいて、前記第2圧力損失を求め、
前記室外熱交換器の出口側のサブクール量である第2サブクール量を、前記第1サブクール量の範囲内に調整する
ことを特徴とする請求項3に記載の空気調和機。 The control device includes:
Based on the stroke volume, operating frequency, intake gas density, and volumetric efficiency corresponding to the driving of the compressor, the second refrigerant circulation amount is obtained,
Based on the evaporation temperature, obtain the evaporation pressure of the indoor heat exchanger,
Based on the evaporation pressure and the suction pressure of the compressor, obtain the second pressure loss,
The air conditioner according to claim 3, wherein a second subcool amount, which is a subcool amount on the outlet side of the outdoor heat exchanger, is adjusted within a range of the first subcool amount.
室外熱交換器と、
第1膨張弁と、
室内熱交換器と、
前記圧縮機及び前記室外熱交換器を備えた室外ユニットと、
前記室内熱交換器を備えた室内ユニットと、
ガス側延長配管と、
液側延長配管と、
前記室内熱交換器の蒸発温度を検出するサーミスタと、
前記圧縮機の吸入側の吸入圧力を検出するセンサーと、
前記第1膨張弁の開度を制御する制御装置と、
を備え、
前記ガス側延長配管及び前記液側延長配管を介して、前記室外ユニットと、前記室内ユニットと、が接続され、
前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記第1膨張弁、及び前記室内熱交換器が順に接続されて冷媒回路が形成されている空気調和機であって、
前記室内ユニットは、
前記第1膨張弁を備え、
前記室外ユニットは、
前記ガス側延長配管を接続する第1接続用バルブと、
前記液側延長配管を接続する第2接続用バルブと、
前記室外熱交換器と前記第2接続用バルブとの間に設けられ、高圧側冷媒と低圧側冷媒とを熱交換する冷媒間熱交換器と、
前記冷媒間熱交換器と前記第2接続用バルブとの間に設けられ、前記低圧側冷媒の流量を調整する第2膨張弁と、
を備え、
前記制御装置は、
前記第2膨張弁の開度を制御するものであって、
前記ガス側延長配管の圧力損失に相当する第1圧力損失と、前記ガス側延長配管の長さに相当する第1配管長と、前記冷媒回路を循環する冷媒量に相当する第1冷媒循環量と、の間の相関関係が設定されてあって、
前記第1圧力損失に相当するものとして、前記サーミスタ及び前記センサーの検出結果に基づいて、前記冷媒回路の低圧側の圧力損失に相当する第2圧力損失を求め、
前記第1冷媒循環量に相当するものとして、前記圧縮機の駆動に対応する第2冷媒循環量を求め、
前記第2圧力損失、前記第2冷媒循環量、及び前記相関関係に基づいて、前記第1配管長を求め、
前記第1配管長から前記液側延長配管の長さに対応する第2配管長を求め、
前記冷媒間熱交換器から流出した冷媒の下流側圧力を求め、
前記第2配管長に応じて求めた前記液側延長配管の第3圧力損失、前記下流側圧力、及び前記室外熱交換器の凝縮圧力に基づいて、前記第1膨張弁に流入する冷媒の上流側圧力を求め、
前記上流側圧力に対応した第1液側飽和温度を求め、
前記室外熱交換器を流通する冷媒の第2液側飽和温度を求め、
前記第1液側飽和温度と、前記第2液側飽和温度と、に基づいて、前記冷媒間熱交換器の出口側の目標であって、前記第1膨張弁に流入する冷媒の液相状態を維持するサブクール量として、第3サブクール量を導出し、
前記第3サブクール量に基づいて、前記第2膨張弁の開度を制御することで、前記冷媒間熱交換器の出口温度を調整する
ことを特徴とする空気調和機。 A compressor that compresses and discharges the refrigerant;
An outdoor heat exchanger,
A first expansion valve;
An indoor heat exchanger,
An outdoor unit comprising the compressor and the outdoor heat exchanger;
An indoor unit comprising the indoor heat exchanger;
Gas side extension piping,
Liquid side extension piping,
A thermistor for detecting the evaporation temperature of the indoor heat exchanger;
A sensor for detecting the suction pressure on the suction side of the compressor;
A control device for controlling the opening of the first expansion valve;
With
The outdoor unit and the indoor unit are connected via the gas side extension pipe and the liquid side extension pipe,
The air conditioner in which the compressor, the outdoor heat exchanger, the first expansion valve, and the indoor heat exchanger are connected in order to form a refrigerant circuit,
The indoor unit is
Comprising the first expansion valve;
The outdoor unit is
A first connection valve for connecting the gas side extension pipe;
A second connection valve for connecting the liquid side extension pipe;
An inter-refrigerant heat exchanger provided between the outdoor heat exchanger and the second connection valve, for exchanging heat between the high-pressure side refrigerant and the low-pressure side refrigerant;
A second expansion valve provided between the inter-refrigerant heat exchanger and the second connection valve, for adjusting a flow rate of the low-pressure refrigerant;
With
The control device includes:
Controlling the opening of the second expansion valve,
The first pressure loss corresponding to the pressure loss of the gas side extension pipe, the first pipe length corresponding to the length of the gas side extension pipe, and the first refrigerant circulation amount corresponding to the refrigerant amount circulating in the refrigerant circuit And the correlation between
Based on the detection results of the thermistor and the sensor, the second pressure loss corresponding to the pressure loss on the low pressure side of the refrigerant circuit is determined as the first pressure loss.
As the one corresponding to the first refrigerant circulation amount, a second refrigerant circulation amount corresponding to the driving of the compressor is obtained,
Based on the second pressure loss, the second refrigerant circulation amount, and the correlation, the first pipe length is obtained.
Obtaining a second pipe length corresponding to the length of the liquid side extension pipe from the first pipe length;
Determine the downstream pressure of the refrigerant that has flowed out of the inter-refrigerant heat exchanger,
Upstream of the refrigerant flowing into the first expansion valve based on the third pressure loss of the liquid side extension pipe determined according to the second pipe length, the downstream pressure, and the condensation pressure of the outdoor heat exchanger. Find the side pressure
Obtaining a first liquid side saturation temperature corresponding to the upstream pressure,
Determining the second liquid side saturation temperature of the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger;
Based on the first liquid side saturation temperature and the second liquid side saturation temperature, the liquid phase state of the refrigerant flowing into the first expansion valve, which is a target on the outlet side of the inter-refrigerant heat exchanger Deriving the third subcool amount as the subcool amount to maintain
An air conditioner that adjusts an outlet temperature of the inter-refrigerant heat exchanger by controlling an opening degree of the second expansion valve based on the third subcool amount.
前記圧縮機の駆動に対応する、ストロークボリューム、運転周波数、吸入ガス密度、及び体積効率に基づいて、前記第2冷媒循環量を求め、
前記蒸発温度に基づいて、前記室内熱交換器の蒸発圧力を求め、
前記蒸発圧力と、前記圧縮機の吸入圧力とに基づいて、前記第2圧力損失を求め、
前記冷媒間熱交換器の出口側のサブクール量である第4サブクール量を、前記第3サブクール量の範囲内に調整する
ことを特徴とする請求項5に記載の空気調和機。 The control device includes:
Based on the stroke volume, operating frequency, intake gas density, and volumetric efficiency corresponding to the driving of the compressor, the second refrigerant circulation amount is obtained,
Based on the evaporation temperature, obtain the evaporation pressure of the indoor heat exchanger,
Based on the evaporation pressure and the suction pressure of the compressor, obtain the second pressure loss,
The air conditioner according to claim 5, wherein a fourth subcooling amount that is a subcooling amount on the outlet side of the inter-refrigerant heat exchanger is adjusted within a range of the third subcooling amount.
ことを特徴とする請求項3に記載の空気調和機。 The air conditioner according to claim 3, comprising a plurality of the indoor units connected to the outdoor unit.
前記圧縮機の駆動に対応する、ストロークボリューム、運転周波数、吸入ガス密度、及び体積効率に基づいて、前記第2冷媒循環量を求め、
前記室内ユニットごとに、前記蒸発温度に基づいて、前記室内熱交換器の蒸発圧力を求め、
前記室内ユニットごとに、前記蒸発圧力と、前記圧縮機の吸入圧力とに基づいて、前記第2圧力損失を求め、
前記第2圧力損失のうち、最大のものに対応する前記第1配管長を求め、
前記室外熱交換器の出口側のサブクール量である第2サブクール量を、前記第1サブクール量の範囲内に調整する
ことを特徴とする請求項7に記載の空気調和機。 The control device includes:
Based on the stroke volume, operating frequency, intake gas density, and volumetric efficiency corresponding to the driving of the compressor, the second refrigerant circulation amount is obtained,
For each indoor unit, based on the evaporation temperature, determine the evaporation pressure of the indoor heat exchanger,
For each indoor unit, the second pressure loss is determined based on the evaporation pressure and the suction pressure of the compressor,
The first pipe length corresponding to the largest one of the second pressure losses is obtained,
The air conditioner according to claim 7, wherein a second subcool amount that is a subcool amount on the outlet side of the outdoor heat exchanger is adjusted within a range of the first subcool amount.
ことを特徴とする請求項5に記載の空気調和機。 The air conditioner according to claim 5, comprising a plurality of the indoor units connected to the outdoor unit.
前記圧縮機の駆動に対応する、ストロークボリューム、運転周波数、吸入ガス密度、及び体積効率に基づいて、前記第2冷媒循環量を求め、
前記室内ユニットごとに、前記蒸発温度に基づいて、前記室内熱交換器の蒸発圧力を求め、
前記室内ユニットごとに、前記蒸発圧力と、前記圧縮機の吸入圧力とに基づいて、前記第2圧力損失を求め、
前記第2圧力損失のうち、最大のものに対応する前記第1配管長を求め、
前記冷媒間熱交換器の出口側のサブクール量である第4サブクール量を、前記第3サブクール量の範囲内に調整する
ことを特徴とする請求項9に記載の空気調和機。 The control device includes:
Based on the stroke volume, operating frequency, intake gas density, and volumetric efficiency corresponding to the driving of the compressor, the second refrigerant circulation amount is obtained,
For each indoor unit, based on the evaporation temperature, determine the evaporation pressure of the indoor heat exchanger,
For each indoor unit, the second pressure loss is determined based on the evaporation pressure and the suction pressure of the compressor,
The first pipe length corresponding to the largest one of the second pressure losses is obtained,
The air conditioner according to claim 9, wherein a fourth subcool amount, which is a subcool amount on the outlet side of the inter-refrigerant heat exchanger, is adjusted within a range of the third subcool amount.
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