(57)【要約】  冷凍サイクル装置の運転効率を維持しつつ、ファンの回転音による騒音を抑制可能な運転制御装置を提供するものであり、運転制御装置は、圧縮機及び凝縮器が接続された冷凍サイクル回路と、凝縮器に外気を供給するファンとを有する冷凍サイクル装置で用いられるものであり、冷房運転時において、凝縮器における凝縮温度の目標値を上昇させる第１の冷房運転時低騒音制御を実行する。
2017068640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機及び凝縮器が接続された冷凍サイクル回路と、前記凝縮器に外気を供給するファンとを有する冷凍サイクル装置で用いられるものであり、
冷房運転時において、前記凝縮器における凝縮温度の目標値を上昇させる第１の冷房運転時低騒音制御を実行する
運転制御装置。
【請求項２】
前記凝縮器に供給される前記外気の温度が、上昇させた凝縮温度の目標値から決定される外気温度の上限値を超えた場合に、前記ファンの回転周波数及び前記圧縮機の運転周波数の上限値を設ける第２の冷房運転時低騒音制御を実行する
請求項１に記載の運転制御装置。
【請求項３】
前記第１の冷房運転時低騒音制御の実行中に、前記圧縮機の騒音値が、前記ファンの騒音値を超えた場合に、前記ファンの騒音値と前記圧縮機の騒音値を同一にする制御を実行する
請求項１又は２に記載の運転制御装置。
【請求項４】
圧縮機及び蒸発器が接続された冷凍サイクル回路と、前記蒸発器に外気を供給するファンとを有する冷凍サイクル装置で用いられるものであり、
暖房運転時において、前記蒸発器における蒸発温度の目標値を下降させる第１の暖房運転時低騒音制御を実行する
運転制御装置。
【請求項５】
前記蒸発器に供給される前記外気の温度が、下降させた蒸発温度の目標値から決定される外気温度の下限値を超えた場合に、前記ファンの回転周波数及び前記圧縮機の運転周波数の上限値を設ける第２の暖房運転時低騒音制御を実行する
請求項４に記載の運転制御装置。
【請求項６】
前記第１の暖房運転時低騒音制御の実行中に、前記圧縮機の騒音値が、前記ファンの騒音値を超えた場合に、前記圧縮機の騒音値と前記ファンの騒音値を同一にする制御を実行する
請求項４又は５に記載の運転制御装置。
【請求項７】
圧縮機、空冷式熱交換器、及び前記空冷式熱交換器を凝縮器として機能させる冷房運転と前記空冷式熱交換器を凝縮器として機能させる暖房運転とを切替える冷媒流路切替装置が接続された冷凍サイクル回路と、前記空冷式熱交換器に外気を供給するファンとを有する冷凍サイクル装置で用いられるものであり、
冷房運転時において、前記空冷式熱交換器における凝縮温度の目標値を上昇させる制御を実行し、
暖房運転時において、前記空冷式熱交換器における蒸発温度の目標値を下降させる制御を実行する
運転制御装置。
【請求項８】
前記冷凍サイクル装置が空冷式のヒートポンプチラーユニットである
請求項１〜７のいずれか１項に記載の運転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクル装置の室外ユニット、例えばヒートポンプチラーユニットに設置される運転制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の室外ユニットの運転制御装置として、特許文献１には、ファンの周波数に下限値を設けてファンの回転音を一定以上の音量で発生させるファンの回転周波数制御装置が開示されている。特許文献１の回転周波数制御装置は、ファンの回転音を発生させることにより、圧縮機の運転周波数が増加する際の運転音を掻き消し、圧縮機の騒音による利用者の不快感を抑制するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１８５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の回転周波数制御装置では、ファンの回転音による騒音が大きくなるという課題がある。特に、空冷式のヒートポンプチラーユニットの場合、圧縮機はユニット下部の防音可能な機械室に収納され、ファンは上方に開放された状態でユニット上部に配置されているため、ファンの回転音による騒音の方が利用者に不快感となる可能性があった。【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、冷凍サイクル装置の運転効率を維持しつつ、ファンの回転音による騒音を抑制可能な運転制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の運転制御装置は、圧縮機及び凝縮器が接続された冷凍サイクル回路と、前記凝縮器に外気を供給するファンとを有する冷凍サイクル装置で用いられるものであり、冷房運転時において、前記凝縮器における凝縮温度の目標値を上昇させる第１の冷房運転時低騒音制御を実行する。【０００７】
また、本発明の運転制御装置は、圧縮機及び蒸発器が接続された冷凍サイクル回路と、前記蒸発器に外気を供給するファンとを有する冷凍サイクル装置で用いられるものであり、暖房運転時において、前記蒸発器における蒸発温度の目標値を下降させる第１の暖房運転時低騒音制御を実行する。【０００８】
また、本発明の運転制御装置は、圧縮機、空冷式熱交換器、及び前記空冷式熱交換器を凝縮器として機能させる冷房運転と前記空冷式熱交換器を凝縮器として機能させる暖房運転とを切替える冷媒流路切替装置が接続された冷凍サイクル回路と、前記空冷式熱交換器に外気を供給するファンとを有する冷凍サイクル装置で用いられるものであり、冷房運転時において、前記空冷式熱交換器における凝縮温度の目標値を上昇させる制御を実行し、暖房運転時において、前記空冷式熱交換器における蒸発温度の目標値を下降させる制御を実行する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、冷房運転時における凝縮温度の目標値を上昇、又は暖房運転時における蒸発温度の目標値を下降させることにより、ファンの回転周波数を低減させる低騒音制御を行うことができる。したがって、本発明によれば、冷凍サイクル装置の運転効率を維持しつつ、ファンの回転音による騒音を抑制可能な運転制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る運転制御装置２０が設置される室外ユニット１の冷凍サイクル回路１０の一例を示す概略的な冷媒回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る運転制御装置２０が設置される室外ユニット１の概略的な外観構成の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る運転制御装置２０における、室外ユニット１の冷房運転時の低騒音制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１に係る運転制御装置２０が設置される室外ユニット１の冷房運転時における、凝縮温度の目標値と最大騒音値との関係の一例を示すグラフである。
【図５】本発明の実施の形態１に係る運転制御装置２０が設置される室外ユニット１の冷房運転時における、凝縮温度の目標値と上限外気温度との関係の一例を示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態１に係る運転制御装置２０が設置される室外ユニット１の冷房運転時における、外気温度と凝縮温度との関係の一例を示したグラフである。
【図７】本発明の実施の形態１に係る運転制御装置２０が設置される室外ユニット１の冷房運転時における、ファン７の回転周波数と外気温度との関係の一例を示したグラフである。
【図８】本発明の実施の形態１に係る運転制御装置２０における、室外ユニット１の暖房運転時の低騒音制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態１に係る運転制御装置２０が設置される室外ユニット１の暖房運転時における、蒸発温度の目標値と最大騒音値との関係の一例を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る運転制御装置２０が設置される室外ユニット１の暖房運転時における、蒸発温度の目標値と下限外気温度との関係の一例を示すグラフである。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る運転制御装置２０が設置される室外ユニット１の暖房運転時における、外気温度と蒸発温度との関係の一例を示したグラフである。
【図１２】本発明の実施の形態１に係る運転制御装置２０が設置される室外ユニット１の暖房運転時における、ファン７の回転周波数と外気温度との関係の一例を示したグラフである。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る運転制御装置２０における、第１の冷房運転時低騒音制御又は第１の暖房運転時低騒音制御の実行時かつ低容量運転時に行われる制御処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る運転制御装置２０が設置される冷凍サイクル装置の室外ユニット１について説明する。図１は、本実施の形態１に係る運転制御装置２０が設置される室外ユニット１の冷凍サイクル回路１０の一例を示す概略的な冷媒回路図である。なお、図１を含む以下の図面では各構成部材の寸法の関係及び形状が、実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面では、同一又は類似する部材又は部分には、同一の符号を付すか、あるいは符号を付すことを省略している。
【００１２】
図１に示すように、室外ユニット１は、圧縮機２、冷媒流路切替装置３、空冷式熱交換器４、減圧装置５、及び水冷式熱交換器６が冷媒配管９で接続され、内部を冷媒が循環する冷凍サイクル回路１０を備えている。また、室外ユニット１には、空冷式熱交換器４を通過する空気を外部に吹き出すファン７が設けられている。また、図示しないが、室外ユニット１には、１以上の室内ユニットが水冷式熱交換器６に接続されている熱媒体配管を介して接続されている。
【００１３】
圧縮機２は、吸入管と吐出管を有し、吸入管を介して圧縮機２の内部に吸入した低圧冷媒を高圧冷媒に圧縮し、圧縮した高圧冷媒を吐出管から吐出する流体機械である。圧縮機２は、容量可変型の冷媒圧縮機、例えば、回転周波数を制御可能なスクロール圧縮機又はロータリ圧縮機として構成できる。なお、図１には、吸入管及び吐出管は図示していない。
【００１４】
冷媒流路切替装置３は、室外ユニット１における冷房運転から暖房運転への切替え又は暖房運転から冷房運転への切替えに応じて、冷媒流路切替装置３の内部の冷媒流路が切替えられるアクチュエータである。冷媒流路切替装置３においては、冷房運転時には、圧縮機２の吐出口から空冷式熱交換器４へ冷媒が流れ、水冷式熱交換器６から圧縮機２の吸入口に冷媒が流れるように冷媒流路の経路制御が行われる。すなわち、冷房運転時においては、冷媒流路切替装置３の内部の冷媒流路は、図１の実線で示された経路となる。また、冷媒流路切替装置３においては、暖房運転時には、圧縮機２の吐出口から水冷式熱交換器６へ冷媒が流れ、空冷式熱交換器４から圧縮機２の吸入口に冷媒が流れるように冷媒流路の経路制御が行われる。すなわち、暖房運転時においては、冷媒流路切替装置３の内部の冷媒流路は、図１の破線で示された経路となる。冷媒流路切替装置３は、例えば四方弁として構成される。また、冷媒流路切替装置３は、二方弁又は三方弁を用いて構成してもよい。
【００１５】
なお、「冷房運転」とは、水冷式熱交換器６に低温低圧の冷媒を供給する運転のことであり、室内ユニットに冷熱を供給し、室内ユニットが配置された空間に冷房用の空気を供給する運転のことである。「暖房運転」とは、水冷式熱交換器６に高温高圧の冷媒を供給する運転のことであり、室内ユニットに温熱を供給し、室内ユニットが配置された空間に暖房用の空気を供給する運転のことである。
【００１６】
空冷式熱交換器４は、冷房運転時においては凝縮器として機能し、暖房運転時においては蒸発器として機能する熱源側熱交換器である。空冷式熱交換器４は、空冷式熱交換器４の内部を流れる冷媒と、ファン７の回転駆動によって空冷式熱交換器４に誘導されて通過する室外空気との間で熱交換を行うように構成される。空冷式熱交換器４は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器として構成される。なお、冷凍サイクル装置においては、凝縮器は「放熱器」と称され、蒸発器は「冷却器」と称される場合がある。
【００１７】
空冷式熱交換器４は、複数の伝熱管と複数のフィンとを有する熱交換部４ａを有している。熱交換部４ａの伝熱管の一方の末端部は、第１のヘッダ主管４ｂから分岐した複数の第１のヘッダ枝管４ｃに接続されている。また、熱交換部４ａの伝熱管の他の一方の末端部は、第２のヘッダ主管４ｄから分岐した複数の第２のヘッダ枝管４ｅに接続されている。空冷式熱交換器４は、冷房運転時においては、第１のヘッダ主管４ｂから第２のヘッダ主管４ｄに冷媒が流れ、暖房運転時においては、第２のヘッダ主管４ｄから第１のヘッダ主管４ｂに冷媒が流れるように冷凍サイクル回路１０に配置されている。
【００１８】
減圧装置５は、高圧液冷媒を膨張及び減圧させるアクチュエータである。減圧装置５は、例えば、多段階又は連続的に開度を調節可能なリニア電子膨張弁等の膨張弁、又は機械式膨張弁である膨張機として構成できる。なお、冷凍サイクル装置においては、リニア電子膨張弁は「ＬＥＶ」と略称される場合がある。
【００１９】
水冷式熱交換器６は、冷房運転時においては蒸発器として機能し、暖房運転時においては凝縮器として機能する熱媒体間熱交換器である。水冷式熱交換器６は、水冷式熱交換器６の内部を流れる高圧冷媒と、水冷式熱交換器６の内部を流れ、室外ユニット１と室内ユニットとの間を循環し、室内ユニットに冷熱又は温熱を供給する熱媒体との間で熱交換を行うように構成される。水冷式熱交換器６は、例えば、プレート式熱交換器又は二重管熱交換器として構成できる。また、熱媒体としては、例えば、水又はブライン等の液状態媒体が用いられる。なお、図１を含む以下の図面には、水冷式熱交換器６に接続され、室外ユニット１と室内ユニットとの間で熱媒体を循環させる熱媒体回路は図示していない。また、冷凍サイクル装置においては、水冷式熱交換器６は「水熱交換器」と称される場合がある。
【００２０】
ファン７は、上述したように、回転駆動によって室外空気を空冷式熱交換器４に誘導し、空冷式熱交換器４を通過して熱交換された室外空気を外部に吹き出すアクチュエータである。ファン７は、例えばプロペラファンとして構成される。
【００２１】
また、減圧装置５と水冷式熱交換器６との間を接続する冷媒配管９には、暖房運転時に水冷式熱交換器６で凝縮された高圧の液冷媒を一時的に貯留する受液器８が接続されている。受液器８は、レシーバ又は冷媒タンクとも称される円筒形の容器である。受液器８で高圧の液冷媒を一時的に貯留することにより、室外ユニット１では、冷凍サイクル回路１０を循環する冷媒量が調整される。
【００２２】
なお、室外ユニット１が小規模の冷凍サイクル装置用のものである場合は、室外ユニット１は受液器８を設けない構成としてもよい。また、室外ユニット１は、上述の構成要素の他に、アクチュエータ、油分離器、過冷却熱交換器等を備えていてもよい。また、室外ユニット１を冷房専用又は暖房専用とする場合には、冷媒流路切替装置３を設けない構成としてもよい。
【００２３】
次に、冷房運転時の室外ユニット１の動作について説明する。
【００２４】
圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置３を介して、空冷式熱交換器４へ流入する。空冷式熱交換器４に流入した高温高圧のガス冷媒は、低温の媒体である外部空気に熱を放出することによって熱交換され、高圧の液冷媒となる。高圧の液冷媒は、減圧装置５に流入する。減圧装置５に流入した高圧の液冷媒は、膨張及び減圧されて低温低圧の二相冷媒となる。低温低圧の二相冷媒は、水冷式熱交換器６に流入し、水冷式熱交換器６を流れる高温の熱媒体から熱を吸収し、蒸発して乾き度の高い二相冷媒又は低温低圧のガス冷媒となる。水冷式熱交換器６から流出した乾き度の高い二相冷媒又は低温低圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置３を介して、圧縮機２に吸入される。圧縮機２に吸入された冷媒は圧縮されて、高温高圧のガス冷媒となり、圧縮機２から吐出される。また、水冷式熱交換器６で冷却された熱媒体は、室内ユニットに循環され、室内空気等の高温の媒体と熱交換され、室内ユニットが配置された空間に冷熱を供給する。熱交換された高温の熱媒体は、水冷式熱交換器６に流入し、水冷式熱交換器６を流れる低温低圧の二相冷媒と熱交換が行われて冷却される。室外ユニット１では以上のサイクルが繰り返されて冷房運転が行われる。
【００２５】
次に、暖房運転時の室外ユニット１の動作について説明する。
【００２６】
圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置３を介して、水冷式熱交換器６へ流入する。水冷式熱交換器６に流入した高温高圧のガス冷媒は、水冷式熱交換器６を流れる低温の熱媒体に熱を放出することによって熱交換され、高圧の液冷媒となる。高圧の液冷媒は、減圧装置５に流入する。減圧装置５に流入した高圧の液冷媒は、膨張及び減圧されて低温低圧の二相冷媒となる。低温低圧の二相冷媒は、空冷式熱交換器４に流入し、空冷式熱交換器４を流れる高温の媒体である外部空気から熱を吸収し、蒸発して乾き度の高い二相冷媒又は低温低圧のガス冷媒となる。空冷式熱交換器４から流出した乾き度の高い二相冷媒又は低温低圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置３を介して、圧縮機２に吸入される。圧縮機２に吸入された冷媒は圧縮されて、高温高圧のガス冷媒となり、圧縮機２から吐出される。また、水冷式熱交換器６で加熱された熱媒体は、室内ユニットに循環され、室内空気等の低温の媒体と熱交換され、室内ユニットが配置された空間に温熱を供給する。熱交換された低温の熱媒体は、水冷式熱交換器６に流入し、水冷式熱交換器６を流れる高温高圧のガス冷媒と熱交換が行われて加熱される。室外ユニット１では以上のサイクルが繰り返されて暖房運転が行われる。
【００２７】
次に、室外ユニット１に配置されるセンサについて説明する。
【００２８】
室外ユニット１は、第１の圧力センサ１１と、第２の圧力センサ１２と、第１の温度センサ１５と、第２の温度センサ１６と、第３の温度センサ１７と、第４の温度センサ１８と、第５の温度センサ１９とを備えている。
【００２９】
第１の圧力センサ１１は、圧縮機２の吐出管から吐出される高温高圧の冷媒の圧力を検知する高圧圧力センサである。第１の圧力センサ１１は、圧縮機２の吐出管と冷媒流路切替装置３との間を接続する冷媒配管９に配置される。
【００３０】
第２の圧力センサ１２は、圧縮機２の吸入管を介して圧縮機２の内部に吸入される低圧の冷媒の圧力を検知する低圧センサである。第２の圧力センサ１２は、圧縮機２の吸入管と冷媒流路切替装置３との間を接続する冷媒配管９に配置される。
【００３１】
第１の圧力センサ１１及び第２の圧力センサ１２としては、水晶圧電式圧力センサ、半導体センサ、又は圧力トランスデューサ等が用いられる。なお、第１の圧力センサ１１及び第２の圧力センサ１２は、同種類のもので構成してもよいし、異なる種類のもので構成してもよい。
【００３２】
第１の温度センサ１５は、ファン７の回転駆動によって空冷式熱交換器４に誘導されて通過する室外空気の温度を検知する外気温度センサである。第１の温度センサ１５は、空冷式熱交換器４を通過する室外空気の上流側の温度を測定可能な位置に配置される。
【００３３】
第２の温度センサ１６は、圧縮機２の吐出管から吐出される高温高圧の冷媒の温度を冷媒配管９を介して検知する吐出温度センサである。第２の温度センサ１６は、圧縮機２の吐出管と冷媒流路切替装置３との間を接続する冷媒配管９に配置される。なお、第２の温度センサ１６は、圧縮機吐出側温度センサと称される場合がある。
【００３４】
第３の温度センサ１７は、圧縮機２の吸入管を介して圧縮機２の内部に吸入される低圧の冷媒の温度を冷媒配管９を介して検知する吸入温度センサである。第３の温度センサ１７は、圧縮機２の吸入管と冷媒流路切替装置３との間を接続する冷媒配管９に配置される。なお、第３の温度センサ１７は、入口ガス温度センサと称される場合がある。
【００３５】
第４の温度センサ１８は、冷房運転時においては、空冷式熱交換器４から減圧装置５に流入する高圧の液冷媒の温度を冷媒配管９を介して検知する空冷式熱交換器４の液側温度センサである。第４の温度センサ１８は、空冷式熱交換器４と減圧装置５との間を接続する冷媒配管９に配置される。また、第４の温度センサ１８では、暖房運転時においては、減圧装置５で膨張及び減圧され、空冷式熱交換器４に流入する二相冷媒の温度を冷媒配管９を介して検知される。
【００３６】
第５の温度センサ１９は、冷房運転時においては、減圧装置５で膨張及び減圧され、水冷式熱交換器６に流入する二相冷媒の温度を冷媒配管９を介して検知する水冷式熱交換器６の液側温度センサである。第５の温度センサ１９は、減圧装置５と水冷式熱交換器６との間を接続する冷媒配管９に配置される。また、第５の温度センサ１９では、暖房運転時においては、水冷式熱交換器６から減圧装置５に流入する高圧の液冷媒の温度を冷媒配管９を介して検知される。
【００３７】
第１の温度センサ１５、第２の温度センサ１６、第３の温度センサ１７、第４の温度センサ１８、及び第５の温度センサ１９の材料としては、例えば、サーミスタ等の半導体材料又は測温抵抗体等の金属材料が用いられる。なお、第１の温度センサ１５、第２の温度センサ１６、第３の温度センサ１７、第４の温度センサ１８、及び第５の温度センサ１９は、同一の材料で構成してもよいし、異なる材料で構成してもよい。
【００３８】
次に、本実施の形態１に係る運転制御装置２０について説明する。
【００３９】
本実施の形態１に係る運転制御装置２０は、室外ユニット１の駆動又は停止を含む室外ユニット１の全体の動作を制御するものである。運転制御装置２０は、専用のハードウェア又は、中央演算装置、メモリ等を備えたマイクロコンピュータ又はマイクロプロセッシングユニットとして構成される。なお、運転制御装置２０の内部構造については図示していない。
【００４０】
運転制御装置２０が専用のハードウェアとして構成される場合、運転制御装置２０は、例えば、単一回路、複合回路、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又はこれらを組み合わせて構成できる。運転制御装置２０は、各々の制御処理を個々のハードウェアで実現できるように構成してもよいし、各々の制御処理を一つのハードウェアで行うように構成してもよい。なお、「ＡＳＩＣ」は特定用途向け集積回路の略称であり、「ＦＰＧＡ」はフィールドプログラマブルゲートアレイの略称である。
【００４１】
運転制御装置２０がマイクロコンピュータ又はマイクロプロセッシングユニットとして構成される場合、運転制御装置２０が実行する制御処理は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアは、制御プログラムとして記述される。メモリは、制御プログラムを格納する運転制御装置２０の記憶部として構成される。メモリは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性又は揮発性の半導体メモリとして構成できる。中央演算装置は、メモリに格納された制御プログラムを読み出して実行することにより、制御処理を実現する演算部として構成される。なお、中央演算装置は「ＣＰＵ」と略称される。また、中央演算装置は、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、又はプロセッサとも称される。
【００４２】
また、運転制御装置２０は、運転制御装置２０の通信部として構成される入出力ポートを備えている。運転制御装置２０の入出力ポートは、室外ユニット１に配置されたセンサで検知した検知情報の電気信号を受信し、制御プログラムの実行により演算された制御信号を圧縮機２、ファン７等のアクチュエータに送信できるように構成されている。例えば、運転制御装置２０の入出力ポートは、第１の圧力センサ１１及び第２の圧力センサ１２で検知した圧力情報の電気信号を受信できるように構成されている。また、運転制御装置２０の入出力ポートは、第１の温度センサ１５、第２の温度センサ１６、第３の温度センサ１７、第４の温度センサ１８、及び第５の温度センサ１９で検知した温度情報の電気信号を受信できるように構成されている。また、運転制御装置２０の入出力ポートは、運転制御装置２０で演算された圧縮機２の周波数の制御信号を圧縮機２に送信できるように構成されている。また、運転制御装置２０の入出力ポートは、運転制御装置２０で演算されたファン７の回転周波数の制御信号をファン７に送信できるように構成されている。なお、運転制御装置２０の入出力ポートは、センサからの電気信号及び運転制御装置２０からの制御信号を、図１に示すように通信線２５を介して有線で送受信できるように構成してもよいし、通信線２５を介さずに無線で送受信できるように構成してもよい。なお、入出力ポートは「Ｉ／Ｏポート」と略称される場合がある。
【００４３】
また、運転制御装置２０は、冷凍サイクル装置のｐ−ｈ線図に対応するデータテーブル等の容量の大きな各種データを記憶可能なデータ記憶装置を有するように構成できる。なお、データ記憶装置は、運転制御装置２０と別体で構成し、有線通信又は無線通信により運転制御装置２０とデータの送受信ができるように構成してもよい。
【００４４】
また、運転制御装置２０は、制御処理の一部を専用のハードウェアで実現し、残余の制御処理をマイクロコンピュータ又はマイクロプロセッシングユニットで実現するように構成してもよい。
【００４５】
次に、室外ユニット１の外観構造について説明する。なお、以下の説明における室外ユニット１の各々の構成部材同士の位置関係、例えば上下関係等の位置関係は、室外ユニット１を使用可能な状態に設置したときの位置関係とする。
【００４６】
図２は、本実施の形態１に係る運転制御装置２０が設置される室外ユニット１の概略的な外観構成の一例を示す斜視図である。図２では、室外ユニット１は、水冷式熱交換器６の内部で水等の熱媒体を冷媒により冷却又は加熱して、冷水又は温水を製造する空冷式のヒートポンプチラーユニットとして構成される。
【００４７】
室外ユニット１は、四角錐台形状の第１の筐体３０と、第１の筐体３０の下部に設けられた立方体形状の第２の筐体３５とを有している。四角錐台形状の第１の筐体３０は、長方形形状の上面及び下面を有しており、上面の短辺の長さが下面の短辺の長さよりも長くなり、上面の長辺の長さが下面の長辺の長さと同一になるように構成されている。また、第１の筐体３０の４つの側面のうち、面積の大きい対向する２つの側面は、傾斜面を構成している。第１の筐体３０の２つの傾斜面には、空冷式熱交換器４が対向して配置されている。また、第１の筐体３０の上面には、１以上、例えば図２においては４つのファン７が配置されている。第１の筐体３０は、ファン７の駆動回転により、室外空気を空冷式熱交換器４を介して第１の筐体３０の内部に誘導し、第１の筐体３０の内部に誘導され、空冷式熱交換器４で熱交換された空気を上面から排気する熱交換室として構成されている。室外ユニット１のファン７は、第１の筐体３０の上面で外部に開放された配置となっているため、騒音が発生しやすくなっている。
【００４８】
立方体形状の第２の筐体３５は、空冷式熱交換器４以外の冷凍サイクル回路１０の構成要素、及び運転制御装置２０を収容する機械室として構成されている。例えば、第２の筐体３５には圧縮機２が収容されている。第２の筐体３５は、例えば圧縮機２の駆動により発生する駆動音が第２の筐体３５の内部で共鳴しないように防音対策を施して、圧縮機２から発生する騒音を抑制するように構成できる。また、室外ユニット１においては、第２の筐体３５の４つの側面のうち、面積の大きい少なくとも１つの側面を、室外ユニット１のメンテナンスのためのサービスカバー等を設けたサービス面とすることができる。
【００４９】
なお、室外ユニット１は、複数台並列に接続した構成としてもよい。また、第２の筐体３５は、複数の冷凍サイクル回路１０を収容できるように構成してもよい。
【００５０】
次に、本実施の形態１に係る運転制御装置２０における、冷房運転時の低騒音制御処理を説明する。
【００５１】
図３は、本実施の形態１に係る運転制御装置２０における、室外ユニット１の冷房運転時の低騒音制御処理の一例を示すフローチャートである。低騒音運転の時間帯は、例えば、運転制御装置２０のスケジュール機能にて低騒音運転の開始時刻及び終了時刻を使用者側で入力することにより、設定することができる。また、運転制御装置２０は、低騒音運転の開始信号を随時受信することにより低騒音運転を開始し、使用者からの低騒音運転の停止信号を随時受信することにより、低騒音運転を終了し、通常の冷房運転を行うように構成できる。また、運転制御装置２０は、低騒音運転時において、一定時間ごと、例えば５分おきに図３の制御処理を繰り返し実行できるように構成される。また、運転制御装置２０は、低騒音運転時において第１の温度センサ１５から受信する外気温度に変動があった場合に、図３の制御処理を随時実行できるように構成できる。なお、室外ユニット１の「通常の冷房運転」とは、運転効率を優先する室外ユニット１の冷房運転をいい、特に、ＣＯＰによって運転効率が評価される冷房運転状態をいう。なお、ＣＯＰは、成績係数の略称である。
【００５２】
ステップＳ１においては、運転制御装置２０では、低騒音運転における目標凝縮温度Ｔｃ１が算出される。例えば、運転制御装置２０では、使用者側で入力した低騒音運転における目標最大騒音値Ｎ１から、目標凝縮温度Ｔｃ１が算出される。
【００５３】
運転制御装置２０は、ステップＳ１の制御処理を行うために、例えば、凝縮温度の目標値と最大騒音値との関係を示したデータテーブルをあらかじめ記憶させ、低騒音運転における目標最大騒音値Ｎ１から、目標凝縮温度Ｔｃ１を算出可能なように構成できる。また、運転制御装置２０は、ステップＳ１の制御処理を行うために、凝縮温度の目標値と最大騒音値との関係を示す演算式をあらかじめ記憶させ、低騒音運転における目標最大騒音値Ｎ１から、目標凝縮温度Ｔｃ１を算出するように構成してもよい。
【００５４】
図４は、本実施の形態１に係る運転制御装置２０が設置される室外ユニット１の冷房運転時における、凝縮温度の目標値と最大騒音値との関係の一例を示すグラフである。図４のグラフの横軸は凝縮温度であり、単位は摂氏温度である。図４のグラフの縦軸はファン７の最大騒音値であり、単位はデシベルである。室外ユニット１においては、ファン７の回転周波数が低減すると、ファン７の最大騒音値が小さくなり、凝縮温度の目標値は高くなる。したがって、図４に示すように、最大騒音値が小さく設定されると、凝縮温度の目標値は高くなる。低騒音運転時における目標最大騒音値Ｎ１は、通常運転時における最大騒音値Ｎ０よりも小さく設定されるため、目標凝縮温度Ｔｃ１は、通常運転時における設定凝縮温度Ｔｃ０よりも高く設定される。なお、図４のグラフの最大騒音値は、室外ユニット１の機械室に設けられたサービス面から水平方向に１．０ｍ離れ、地面から垂直方向に１．５ｍ離れた地点で測定された騒音量である。
【００５５】
ステップＳ２においては、運転制御装置２０では、低騒音運転における外気温度上限値Ｔａ０が算出される。運転制御装置２０は、凝縮温度の目標値と上限外気温度との関係を示したデータテーブルを記憶し、低騒音運転における目標凝縮温度Ｔｃ１から、外気温度上限値Ｔａ０を算出可能なように構成できる。また、運転制御装置２０は、凝縮温度の目標値と上限外気温度との関係を示す演算式を記憶し、低騒音運転における目標凝縮温度Ｔｃ１から、外気温度上限値Ｔａ０を算出するように構成してもよい。
【００５６】
図５は、本実施の形態１に係る運転制御装置２０が設置される室外ユニット１における、冷房運転時の凝縮温度の目標値と上限外気温度との関係の一例を示すグラフである。図５のグラフの横軸は凝縮温度であり、単位は摂氏温度である。図５のグラフの縦軸は上限外気温度であり、単位は摂氏温度である。室外ユニット１においては、凝縮温度を一定とする制御を行っている場合に、外気温度が上昇すると、冷凍サイクル回路１０における高圧部分の圧力も上昇する。上限外気温度は、室外ユニット１の異常動作を引き起こす高圧の上昇を回避するために設定される外気温度の許容値である。図５に示すように、室外ユニット１においては、凝縮温度の目標値を高く設定すると、上限外気温度は小さくなる関係にある。低騒音運転時においては、目標凝縮温度Ｔｃ１は、通常運転時における設定凝縮温度Ｔｃ０よりも高い温度に設定されるため、低騒音制御における外気温度上限値Ｔａ０は、通常運転時の外気温度上限よりも低くなる。
【００５７】
ステップＳ３においては、運転制御装置２０では、現在の外気温度ＴａがステップＳ２で算出された外気温度上限値Ｔａ０以下であるか否かが判定される。現在の外気温度Ｔａは、第１の温度センサ１５で検知された温度情報の電気信号から算出される測定値である。
【００５８】
現在の外気温度Ｔａが外気温度上限値Ｔａ０以下であると判定された場合、ステップＳ４において、運転制御装置２０では、凝縮温度Ｔｃが目標凝縮温度Ｔｃ１と等しくなるように、ファン７の回転周波数が制御される。凝縮温度Ｔｃは、例えば、第１の圧力センサ１１で検知された吐出圧力の圧力情報の電気信号から算出される温度換算値である。以降の説明では、ステップＳ４における制御を「第１の冷房運転時低騒音制御」と称する。
【００５９】
一方、現在の外気温度Ｔａが外気温度上限値Ｔａ０を超えると判定された場合、ステップＳ５において、運転制御装置２０では、ファン７の回転周波数及び圧縮機２の運転周波数に上限を設けた低騒音制御処理が行われる。以降の説明では、ステップＳ５における制御を「第２の冷房運転時低騒音制御」と称する。
【００６０】
本実施の形態１に係る運転制御装置２０においては、以上の冷房運転時の低騒音制御処理が一定時間ごとに繰り返し実行される。
【００６１】
次に、本実施の形態１に係る低騒音制御時における室外ユニット１の凝縮温度及びファン回転周波数の制御について、図６及び図７を用いて説明する。
【００６２】
図６は、本実施の形態１に係る運転制御装置２０が設置される室外ユニット１の冷房運転時における、外気温度と凝縮温度との関係の一例を示したグラフである。図６のグラフの横軸は外気温度であり、単位は摂氏温度である。図６のグラフの縦軸は凝縮温度であり、単位は摂氏温度である。図６のグラフにおいては、通常運転時の外気温度と凝縮温度との関係は破線で示されており、低騒音制御時の外気温度と凝縮温度との関係は実線で示されている。
【００６３】
図７は、本実施の形態１に係る運転制御装置２０が設置される室外ユニット１の冷房運転時における、ファン７の回転周波数と外気温度との関係の一例を示したグラフである。図７のグラフの横軸は外気温度であり、単位は摂氏温度である。図７のグラフの縦軸はファン７の回転周波数であり、単位はヘルツである。図７のグラフにおいては、通常運転時のファン７の回転周波数と凝縮温度との関係は破線で示されており、低騒音制御時のファン７の回転周波数と凝縮温度との関係は実線で示されている。
【００６４】
図６の破線に示すように、通常運転時のファン７の回転周波数は、外気温度が閾値Ｔａ１を超えるまでは、凝縮温度が設定凝縮温度Ｔｃ０で一定となるように運転効率を優先して制御されている。また、外気温度が閾値Ｔａ１を超えると、ファン７の回転周波数は、騒音値を低減するために閾値Ｆ１で一定となるように制御される。なお、通常運転においては、ファン７の回転周波数の閾値Ｆ１は、例えば、ファン７の許容騒音量との関係を示すデータテーブル又は演算式によって決定される。また、通常運転時の外気温度の閾値Ｔａ１は、例えば、設定凝縮温度Ｔｃ０とファン７の回転周波数の閾値Ｆ１との関係を示すデータテーブル又は演算式によって決定される。すなわち、通常運転の外気温度の閾値Ｔａ１は、低騒音制御時のステップＳ２の制御処理のように、凝縮温度と上限外気温度との関係から設定されるものではない。
【００６５】
これに対し、図６の実線に示すように、低騒音制御時の目標凝縮温度Ｔｃ１は、ファン７の回転駆動による最大騒音値Ｎ０との関係で決定されるため、目標凝縮温度Ｔｃ１は設定凝縮温度Ｔｃ０よりも高く設定される。運転制御装置２０が設置された室外ユニット１では、目標凝縮温度Ｔｃ１を設定凝縮温度Ｔｃ０よりも高く設定することにより、ファン７の回転周波数を低減し、空冷式熱交換器４に供給されるファン７からの風量を低減する第１の冷房運転時低騒音制御が行うことができる。したがって、本実施の形態１の運転制御装置２０では、図６の実線に示すように低騒音制御時においては、通常運転時と比較して、ファン７の回転周波数を低減することができるため、ファン７の騒音量を低減できる。また、外気温度が外気温度上限値Ｔａ０を超えた場合は、凝縮温度を目標凝縮温度Ｔｃ１に維持すると、高圧の上昇により室外ユニット１の異常動作を引き起こす可能性が高くなる。また、ファン７の回転周波数の上昇及び圧縮機２の運転周波数の上昇により、ファン７及び圧縮機２から発生する騒音値が上昇する。したがって、室外ユニット１では、外気温度が外気温度上限値Ｔａ０を超えた場合には、ファン７の回転周波数及び圧縮機２の運転周波数の上限値を設定する第２の冷房運転時低騒音制御が行われる。例えば、図７の実線に示すように、ファン７の回転周波数の上限値は、閾値Ｆ０に設定される。運転制御装置２０では、ファン７の回転周波数及び圧縮機２の運転周波数の上限値を設定することにより、図６及び図７に示すように、凝縮温度を上昇させて室外ユニット１の異常動作を回避するとともに、ファン７及び圧縮機２から発生する騒音値の上昇を回避することができる。
【００６６】
次に、本実施の形態１に係る運転制御装置２０における、暖房運転時の低騒音制御処理を説明する。
【００６７】
図８は、本実施の形態１に係る運転制御装置２０における、室外ユニット１の暖房運転時の低騒音制御処理の一例を示すフローチャートである。低騒音運転の時間帯は、例えば、運転制御装置２０のスケジュール機能にて低騒音運転の開始時刻及び終了時刻を使用者側で入力することにより、設定することができる。また、運転制御装置２０は、低騒音運転の開始信号を随時受信することにより低騒音運転を開始し、使用者からの低騒音運転の停止信号を随時受信することにより、低騒音運転を終了し、通常の暖房運転を行うように構成できる。また、運転制御装置２０は、低騒音運転時において、一定時間ごと、例えば５分おきに図８の制御処理を繰り返し実行できるように構成される。また、運転制御装置２０は、低騒音運転時において第１の温度センサ１５から受信する外気温度に変動があった場合に、図８の制御処理を随時実行できるように構成できる。なお、室外ユニット１の「通常の暖房運転」とは、運転効率を優先する室外ユニット１の暖房運転をいい、特に、ＣＯＰによって運転効率が評価される暖房運転状態をいう。
【００６８】
ステップＳ１１においては、運転制御装置２０では、低騒音運転における目標蒸発温度Ｔｅ１が算出される。例えば、運転制御装置２０では、使用者側で入力した低騒音運転における目標最大騒音値Ｎ３から、目標蒸発温度Ｔｅ１が算出される。
【００６９】
運転制御装置２０は、ステップＳ１１の制御処理を行うために、例えば、蒸発温度の目標値と最大騒音値との関係を示したデータテーブルをあらかじめ記憶させ、低騒音運転における目標最大騒音値Ｎ３から、目標蒸発温度Ｔｅ１を算出可能なように構成できる。また、運転制御装置２０は、ステップＳ１１の制御処理を行うために、蒸発温度の目標値と最大騒音値との関係を示す演算式をあらかじめ記憶させ、低騒音運転における目標最大騒音値Ｎ３から、目標蒸発温度Ｔｅ１を算出するように構成してもよい。
【００７０】
図９は、本実施の形態１に係る運転制御装置２０が設置される室外ユニット１の暖房運転時における、蒸発温度の目標値と最大騒音値との関係の一例を示すグラフである。図９のグラフの横軸は蒸発温度であり、単位は摂氏温度である。図９のグラフの縦軸はファン７の最大騒音値であり、単位はデシベルである。室外ユニット１においては、ファン７の回転周波数が低減すると、ファン７の最大騒音値が小さくなり、蒸発温度の目標値は低くなる。したがって、図９に示すように、最大騒音値が小さく設定されると、蒸発温度の目標値は低くなる。低騒音運転時における目標最大騒音値Ｎ３は、通常運転時における最大騒音値Ｎ２よりも小さく設定されるため、目標蒸発温度Ｔｅ１は、通常運転時における設定蒸発温度Ｔｅ０よりも低く設定される。なお、図９のグラフの最大騒音値は、冷房運転時と同様に、室外ユニット１の機械室に設けられたサービス面から水平方向に１．０ｍ離れ、地面から垂直方向に１．５ｍ離れた地点で測定された騒音量である。
【００７１】
ステップＳ１２においては、運転制御装置２０では、低騒音運転における外気温度下限値Ｔａ２が算出される。運転制御装置２０は、蒸発温度の目標値と下限外気温度との関係を示したデータテーブルを記憶し、低騒音運転における目標蒸発温度Ｔｅ１から、外気温度下限値Ｔａ２を算出可能なように構成できる。また、運転制御装置２０は、蒸発温度の目標値と下限外気温度との関係を示す演算式を記憶し、低騒音運転における目標蒸発温度Ｔｅ１から、外気温度下限値Ｔａ２を算出するように構成してもよい。
【００７２】
図１０は、本実施の形態１に係る運転制御装置２０が設置される室外ユニット１の暖房運転時における、蒸発温度の目標値と下限外気温度との関係の一例を示すグラフである。図１０のグラフの横軸は蒸発温度であり、単位は摂氏温度である。図１０のグラフの縦軸は下限外気温度であり、単位は摂氏温度である。室外ユニット１においては、蒸発温度を一定とする制御を行っている場合に、外気温度が上昇すると、冷凍サイクル回路１０における高圧部分の圧力も上昇する。下限外気温度は、室外ユニット１の異常動作を引き起こす高圧の上昇を回避するために設定される外気温度の許容値である。図１０に示すように、室外ユニット１においては、蒸発温度の目標値を低く設定すると、下限外気温度は高くなる関係にある。低騒音運転時においては、目標蒸発温度Ｔｅ１は、通常運転時における設定蒸発温度Ｔｅ０よりも低い温度に設定されるため、低騒音制御における外気温度下限値Ｔａ２は、通常運転時の外気温度下限よりも高くなる。
【００７３】
ステップＳ１３においては、運転制御装置２０では、現在の外気温度ＴａがステップＳ１２で算出された外気温度下限値Ｔａ２以上であるか否かが判定される。現在の外気温度Ｔａは、冷房運転時と同様に、第１の温度センサ１５で検知された温度情報の電気信号から算出される測定値である。
【００７４】
現在の外気温度Ｔａが外気温度下限値Ｔａ２以上であると判定された場合、ステップＳ１４において、運転制御装置２０では、蒸発温度Ｔｅが目標蒸発温度Ｔｅ１と等しくなるように、ファン７の回転周波数が制御される。蒸発温度Ｔｅは、例えば、第２の圧力センサ１２で検知された吸入圧力の圧力情報の電気信号から算出される温度換算値である。以降の説明では、ステップＳ１４における制御を「第１の暖房運転時低騒音制御」と称する。
【００７５】
一方、現在の外気温度Ｔａが外気温度下限値Ｔａ２未満であると判定された場合、ステップＳ１５において、運転制御装置２０では、ファン７の回転周波数及び圧縮機２の運転周波数に下限を設けた低騒音制御処理が行われる。以降の説明では、ステップＳ１５における制御を「第２の暖房運転時低騒音制御」と称する。
【００７６】
本実施の形態１に係る運転制御装置２０においては、以上の暖房運転時の低騒音制御処理が一定時間ごとに繰り返し実行される。
【００７７】
次に、本実施の形態１に係る低騒音制御時における室外ユニット１の蒸発温度及びファン回転周波数の制御について、図１１及び図１２を用いて説明する。
【００７８】
図１１は、本実施の形態１に係る運転制御装置２０が設置される室外ユニット１の暖房運転時における、外気温度と蒸発温度との関係の一例を示したグラフである。図１１のグラフの横軸は外気温度であり、単位は摂氏温度である。図１１のグラフの縦軸は蒸発温度であり、単位は摂氏温度である。図１１のグラフにおいては、通常運転時の外気温度と蒸発温度との関係は破線で示されており、低騒音制御時の外気温度と蒸発温度との関係は実線で示されている。
【００７９】
図１２は、本実施の形態１に係る運転制御装置２０が設置される室外ユニット１の暖房運転時における、ファン７の回転周波数と外気温度との関係の一例を示したグラフである。図１２のグラフの横軸は外気温度であり、単位は摂氏温度である。図１２のグラフの縦軸はファン７の回転周波数であり、単位はヘルツである。図１２のグラフにおいては、通常運転時のファン７の回転周波数と蒸発温度との関係は破線で示されており、低騒音制御時のファン７の回転周波数と蒸発温度との関係は実線で示されている。
【００８０】
図１１の破線に示すように、通常運転時のファン７の回転周波数は、外気温度が閾値Ｔａ３以上である間は、蒸発温度が設定蒸発温度Ｔｅ０で一定となるように運転効率を優先して制御されている。また、図１２の破線に示すように、外気温度が閾値Ｔａ３より低くなると、ファン７の回転周波数は、騒音値を低減するために閾値Ｆ３で一定となるように制御される。
【００８１】
なお、図１２の破線における外気温度の閾値Ｔａ４以上の領域は、空冷式熱交換器４に供給される外気の温度が、設定蒸発温度Ｔｅ０を維持するのに十分に高い温度であるため、ファン７の回転周波数が一定となっている。また、通常運転においては、ファン７の回転周波数の閾値Ｆ３は、例えば、ファン７の許容騒音量との関係を示すデータテーブル又は演算式によって決定される。また、外気温度の閾値Ｔａ３は、例えば、設定蒸発温度Ｔｅ０とファン７の回転周波数の閾値Ｆ１との関係を示すデータテーブル又は演算式によって決定される。すなわち、通常運転の外気温度の閾値Ｔａ３は、低騒音制御時のステップＳ１２の制御処理のように、蒸発温度と下限外気温度との関係からとして設定されるものではない。
【００８２】
これに対し、図１１の実線に示すように、低騒音制御時の目標蒸発温度Ｔｅ１は、ファン７の回転駆動による目標最大騒音値Ｎ３との関係で決定されるため、目標蒸発温度Ｔｅ１は設定蒸発温度Ｔｅ０よりも低く設定される。運転制御装置２０が設置された室外ユニット１では、目標蒸発温度Ｔｅ１を設定蒸発温度Ｔｅ０よりも低く設定することにより、ファン７の回転周波数を低減し、空冷式熱交換器４に供給するファン７からの風量を低減する第１の暖房運転時低騒音制御が行うことができる。したがって、本実施の形態１の運転制御装置２０では、図１２の実線に示すように、低騒音制御時においては、通常運転時と比較して、ファン７の回転周波数を低減することができるため、ファン７の騒音量を低減できる。また、外気温度が外気温度下限値Ｔａ２未満となった場合は、蒸発温度を目標蒸発温度Ｔｅ１に維持すると、高圧の上昇により室外ユニット１の異常動作を引き起こす可能性が高くなる。また、ファン７の回転周波数の上昇及び圧縮機２の運転周波数の上昇により、ファン７及び圧縮機２から発生する騒音値が上昇する。したがって、室外ユニット１では、外気温度が外気温度下限値Ｔａ２未満となった場合には、ファン７の回転周波数及び圧縮機２の運転周波数の下限値を設定する第２の暖房運転時低騒音制御が行われる。例えば、図１２に示すように、ファン７の回転周波数の下限値は、閾値Ｆ０に設定される。運転制御装置２０では、ファン７の回転周波数及び圧縮機２の運転周波数の下限値を設定することにより、例えば、図１１及び図１２に示すように、蒸発温度を上昇させて室外ユニット１の異常動作を回避するとともに、ファン７及び圧縮機２から発生する騒音値の上昇を回避することができる。
【００８３】
なお、図１２の実線における閾値Ｔａ５と閾値Ｔａ６との間の外気温度の領域は、空冷式熱交換器４に供給される外気の温度が、設定蒸発温度Ｔｅ０を維持するのに十分に高い温度であるため、ファン７の回転周波数が一定となっている。また、図１２の実線における外気温度の閾値Ｔａ６以上の領域は、空冷式熱交換器４に供給される外気の温度が更に高くなるため、ファン７の回転周波数が外気温度の上昇とともに減少している。
【００８４】
以上に説明したように、本実施の形態１の運転制御装置２０は、圧縮機２、及び凝縮器として機能する空冷式熱交換器４が接続された冷凍サイクル回路１０と、空冷式熱交換器４に外気を供給するファン７とを有する冷凍サイクル装置で用いられ、冷房運転時において、空冷式熱交換器４における凝縮温度の目標値を上昇させる第１の冷房運転時低騒音制御を実行するように構成されている。
【００８５】
また、本実施の形態１の運転制御装置２０は、圧縮機２、及び蒸発器として機能する空冷式熱交換器４が接続された冷凍サイクル回路１０と、空冷式熱交換器４に外気を供給するファン７とを有する冷凍サイクル装置で用いられるものであり、暖房運転時において、空冷式熱交換器４における蒸発温度の目標値を下降させる第１の暖房運転時低騒音制御を実行するように構成されている。
【００８６】
また、本実施の形態１の運転制御装置２０は、圧縮機２、空冷式熱交換器４、及び空冷式熱交換器４を凝縮器として機能させる冷房運転と空冷式熱交換器４を蒸発器として機能させる暖房運転とを切替える冷媒流路切替装置３が接続された冷凍サイクル回路１０と、空冷式熱交換器４に外気を供給するファン７とを有する冷凍サイクル装置で用いられるものであり、冷房運転時において、空冷式熱交換器４における凝縮温度の目標値を上昇させる制御を実行し、暖房運転時において、空冷式熱交換器４における蒸発温度の目標値を下降させる制御を実行するように構成されている。
【００８７】
上述の構成によれば、冷房運転時における凝縮温度の目標値を上昇、又は暖房運転時における蒸発温度の目標値を下降させることにより、ファン７の回転周波数を低減させる低騒音制御を行うことができる。このとき、圧縮機２の運動周波数は、通常時の運転のままで維持することができる。したがって、本発明によれば、冷凍サイクル装置の運転効率を維持しつつ、ファン７の回転音による騒音を抑制可能な運転制御装置２０を提供することができる。また、本実施の形態１の運転制御装置２０で用いられる冷凍サイクル装置は、冷房専用の冷凍サイクル装置、暖房専用の冷凍サイクル装置、又は冷暖房切替可能な冷凍サイクル装置として構成できる。
【００８８】
上述の構成は、例えば、近隣に住宅が密集し周囲への騒音を配慮する必要がある立地条件、又は夜間運転等の騒音に配慮する必要がある環境において有用である。特に、住宅密集地の近隣に立地している工場又は病院等において、夜間に冷凍サイクル装置を駆動する場合においても、騒音対策が容易になり、運転効率の確保をできるため、夜間運転における冷凍サイクル装置の稼働率を低下させる手間を省くことができる。
【００８９】
また、上述の構成によれば、ファン７の回転音による騒音を抑制することができるため、防音フード又は防音ダクト等の消音装置を冷凍サイクル装置に取り付ける必要がなくなる。したがって、消音装置の選定における設計期間又は現地での施工期間を短縮することができる。また、冷凍サイクル装置における、消音装置の設計費用を削減し、冷凍サイクル装置への負荷を削減し、メンテナンス性も向上させることが可能である。
【００９０】
また、本実施の形態１の運転制御装置２０は、空冷式熱交換器４に供給される外気の温度が、上昇させた凝縮温度の目標値から決定される外気温度の上限値を超えた場合に、ファン７の回転周波数及び圧縮機２の運転周波数の上限値を設ける第２の冷房運転時低騒音制御を実行するように構成できる。
【００９１】
また、本実施の形態１の運転制御装置２０は、空冷式熱交換器４に供給される外気の温度が、下降させた蒸発温度の目標値から決定される外気温度の下限値を超えた場合に、ファン７の回転周波数及び圧縮機２の運転周波数の上限値を設ける第２の暖房運転時低騒音制御を実行するように構成できる。
【００９２】
本実施の形態１の運転制御装置２０は、第２の冷房運転時低騒音制御又は第２の暖房運転時低騒音制御を実行できるように構成することにより、冷房運転時における凝縮温度の上昇又は暖房運転時における蒸発温度の低下による冷凍サイクル装置の異常動作を回避することができる。また、冷凍サイクル装置の異常動作を回避するとともに、ファン７及び圧縮機２から発生する騒音値の上昇を回避することができる。
【００９３】
また、本実施の形態１の運転制御装置２０で用いる冷凍サイクル装置を、空冷式のヒートポンプチラーユニットとして構成できる。空冷式のヒートポンプチラーユニットでは、圧縮機２は機械室である第２の筐体３５に収納され、騒音値の低減が図ることは容易である。一方、ファン７は、外部に開放された構成を有する第１の筐体３０の上部に配置されるため、空冷式のヒートポンプチラーユニットでは、ファン７の騒音に対する対処が必要となる。従来の騒音対策としては、消音装置を吸込み口又は吹出し口に取り付ける方法があるが、消音装置の重量を加えた場合の構造上の影響、又は圧力損失増加に伴う能力の影響を検討する必要があり、施工に時間がかかる場合がある。しかしながら、本実施の形態１の構成によれば、ファン７の回転音による騒音を抑制することができるため、消音装置を設置する必要がない。したがって、本実施の形態１の運転制御装置２０は、空冷式のヒートポンプチラーユニットに用いることにより大きな効果が得られる。
【００９４】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２では、第１の冷房運転時低騒音制御又は第１の暖房運転時低騒音制御の実行時に運転制御装置２０で行われる、低容量運転時の制御について説明する。運転制御装置２０においては、低容量運転であるか否かは、例えば、室内ユニットの駆動台数を検知し、基準値以下の台数しか駆動していない場合に低容量運転状態であると判定することができる。
【００９５】
図１３は、本実施の形態２に係る運転制御装置２０における、第１の冷房運転時低騒音制御又は第１の暖房運転時低騒音制御の実行時かつ低容量運転時に行われる制御処理の一例を示すフローチャートである。なお、本実施の形態２の運転制御装置２０においては、圧縮機２の騒音値と圧縮機２の運転周波数との関係、及びファン７の騒音値とファン７の回転周波数との関係を示すデータテーブル又は演算式を記憶した状態で制御処理が行われる。
【００９６】
ステップＳ２１においては、運転制御装置２０では、圧縮機２の運転周波数から算出した圧縮機２の騒音値Ｎｃがファン７の回転周波数から算出したファン７の騒音値Ｎｆを超えるか否かが判定される。圧縮機２の騒音値Ｎｃがファン７の騒音値Ｎｆ以下である場合は、低容量運転時における制御処理は終了し、第１の冷房運転時低騒音制御又は第１の暖房運転時低騒音制御が行われる。
【００９７】
圧縮機２の騒音値Ｎｃがファン７の騒音値Ｎｆを超える場合、ステップＳ２２において、運転制御装置２０では、ファン７の騒音値Ｎｆが圧縮機２の騒音値Ｎｃと等しくなるように、ファン７の回転周波数を上昇させる。
【００９８】
本実施の形態２に係る運転制御装置２０においては、以上の制御処理が、第１の冷房運転時低騒音制御又は第１の暖房運転時低騒音制御の実行と同時に繰り返し実行される。
【００９９】
以上に説明したように、本実施の形態２の運転制御装置２０は、第１の冷房運転時低騒音制御の実行中に、圧縮機２の騒音値が、ファン７の騒音値を超えた場合に、圧縮機２の騒音値とファン７の騒音値を同一にする制御を実行するように構成できる。
【０１００】
また、本実施の形態２の運転制御装置２０は、第１の暖房運転時低騒音制御の実行中に、圧縮機２の騒音値が、ファン７の騒音値を超えた場合に、前記圧縮機の騒音値と前記ファンの騒音値を同一にする制御を実行するように構成できる。
【０１０１】
上述の構成によれば、低容量運転時に、圧縮機２の騒音値がファン７の騒音値を超える場合に、ファン７の周波数を制御して、ファン７の騒音値が圧縮機２の騒音値と同等になるようにできるため、圧縮機２の騒音を低減しつつ、運転効率を確保することができる。したがって、上述の構成によれば、いわゆる中間期等の室内ユニットの運転負荷が小さい時期においても、冷凍サイクル装置の騒音対策が可能となる。
【０１０２】
その他の実施の形態．
上述の実施の形態に限らず種々の変形が可能である。例えば、上述の実施の形態１のステップＳ１の制御処理では、目標凝縮温度を最大騒音値から運転制御装置２０で算出する構成としたが、目標凝縮温度と最大騒音値との関係を示すグラフ資料を予め使用者に提出し、目標凝縮温度を直接入力により設定するようにできる。
【０１０３】
また、上述の実施の形態は互いに組み合わせて用いることが可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
１  室外ユニット、２  圧縮機、３  冷媒流路切替装置、４  空冷式熱交換器、４ａ  熱交換部、４ｂ  第１のヘッダ主管、４ｃ  第１のヘッダ枝管、４ｄ  第２のヘッダ主管、４ｅ  第２のヘッダ枝管、５  減圧装置、６  水冷式熱交換器、７  ファン、８  受液器、９  冷媒配管、１０  冷凍サイクル回路、１１  第１の圧力センサ、１２  第２の圧力センサ、１５  第１の温度センサ、１６  第２の温度センサ、１７  第３の温度センサ、１８  第４の温度センサ、１９  第５の温度センサ、２０  運転制御装置、２５  通信線、３０  第１の筐体、３５  第２の筐体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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