(57)【要約】  冷凍サイクルシステムは、冷媒回路の状態に関する物理量である関連物理量を検出する検出手段と、圧縮機の起動後、冷媒回路による冷凍サイクル運転を行う通常運転モードを開始する前に回路状態判定モードを実行する制御手段とを備える。制御手段は、回路状態判定モードの開始時点から第一時間が経過した時点の関連物理量の値である第一検出値ＰＱ１と、開始時点から第一時間よりも長い第二時間が経過した時点の関連物理量の値である第二検出値ＰＱ２とを比較して得られた第一比較値ＣＱ１が正常判定値Ａに比べて小さい場合には回路状態判定モードから通常運転モードに切り替え、そうでない場合には回路状態判定モードを継続する。
2021009881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機により圧縮された前記冷媒を冷却する冷却器と、前記冷却器を通過した前記冷媒を減圧させる減圧装置と、前記減圧装置を通過した前記冷媒を蒸発させる蒸発器とを有する冷媒回路と、
前記冷媒回路の状態に関する物理量である関連物理量を検出する検出手段と、
前記圧縮機の起動後、前記冷媒回路による冷凍サイクル運転を行う通常運転モードを開始する前に回路状態判定モードを実行する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記回路状態判定モードの開始時点から第一時間が経過した時点の前記関連物理量の値である第一検出値と、前記開始時点から前記第一時間よりも長い第二時間が経過した時点の前記関連物理量の値である第二検出値とを比較して得られた第一比較値が正常判定値に比べて小さい場合には前記回路状態判定モードから前記通常運転モードに切り替え、そうでない場合には前記回路状態判定モードを継続する冷凍サイクルシステム。
【請求項２】
前記第二時間が経過した後も前記回路状態判定モードが継続された場合において、前記制御手段は、前記開始時点から前記第二時間よりも長い第三時間が経過した時点の前記関連物理量の値である第三検出値と、前記開始時点から前記第三時間よりも長い第四時間が経過した時点の前記関連物理量の値である第四検出値とを比較して得られた第二比較値が異常判定値に比べて小さい場合には前記回路状態判定モードから前記通常運転モードに切り替える請求項１に記載の冷凍サイクルシステム。
【請求項３】
前記第二比較値が前記異常判定値に比べて小さくない場合には、前記制御手段は、前記圧縮機を停止する請求項２に記載の冷凍サイクルシステム。
【請求項４】
前記検出手段は、前記圧縮機に流れる電流と、前記圧縮機の温度と、前記圧縮機から吐出される前記冷媒の温度である吐出冷媒温度と、前記蒸発器に流入する前記冷媒の温度である蒸発器入口温度と、前記蒸発器から流出する前記冷媒の温度である蒸発器出口温度とのうちの少なくとも一つを前記関連物理量として検出する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の冷凍サイクルシステム。
【請求項５】
前記第一比較値は、前記第一検出値と前記第二検出値との間の差または増減率である請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の冷凍サイクルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、ヒートポンプ給湯機の冷媒回路の異常を判定する技術として、圧縮機に流れる電流値を検知する電流値検知手段を設け、圧縮機の起動後の所定時間内に、電流値検知手段が検知した電流値が所定値以上となった場合には圧縮機の運転を停止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特開２０１０−０７１６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来のシステムでは、冷媒回路が正常であっても、上記所定時間が経過するまでの間は、冷媒回路を正常だと判定することができないので、通常運転を開始することができない。そして、検出器には、正常範囲内の個体差による特性のばらつきがある。それゆえ、上述した従来のシステムにおいて、測定される電流値には多少の誤差がある。また、冷媒回路の要素（例えば減圧装置）にも、正常範囲内の個体差による特性のばらつきがある。上述した従来のシステムにおいて、そのような正常範囲内の個体差によるばらつきに起因する誤判定を防止するためには、上記所定時間を長い時間にする必要がある。その結果、冷媒回路が正常であっても、圧縮機の起動から通常運転を開始するまでに長い時間を要するので、消費電力量の増大を招くという課題がある。【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、圧縮機の起動後、通常運転が開始するまでの時間を短縮する上で有利になる冷凍サイクルシステム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】
本発明の冷凍サイクルシステムは、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機により圧縮された冷媒を冷却する冷却器と、冷却器を通過した冷媒を減圧させる減圧装置と、減圧装置を通過した冷媒を蒸発させる蒸発器とを有する冷媒回路と、冷媒回路の状態に関する物理量である関連物理量を検出する検出手段と、圧縮機の起動後、冷媒回路による冷凍サイクル運転を行う通常運転モードを開始する前に回路状態判定モードを実行する制御手段と、を備え、制御手段は、回路状態判定モードの開始時点から第一時間が経過した時点の関連物理量の値である第一検出値と、開始時点から第一時間よりも長い第二時間が経過した時点の関連物理量の値である第二検出値とを比較して得られた第一比較値が正常判定値に比べて小さい場合には回路状態判定モードから通常運転モードに切り替え、そうでない場合には回路状態判定モードを継続するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、圧縮機の起動後、通常運転が開始するまでの時間を短縮する上で有利になる冷凍サイクルシステムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１による冷凍サイクルシステムを示す図である。
【図２】回路状態判定モードにおいて制御部が実行する処理の例を示すフローチャートである。
【図３】圧縮機の起動後における関連物理量の経時変化の例を示す図である。
【図４】蒸発器入口温度を関連物理量として用いた場合の、圧縮機の起動後における関連物理量の経時変化の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、共通する説明を簡略化または省略する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による冷凍サイクルシステムを示す図である。図１に示すように、冷凍サイクルシステム１は、冷媒回路２と、測定部７と、制御部８とを備えている。冷媒回路２は、冷媒を圧縮する圧縮機３と、圧縮機３により圧縮された高圧冷媒を冷却する冷却器４と、冷却器４を通過した高圧冷媒を減圧させる減圧装置５と、減圧装置５により減圧された低圧冷媒を蒸発させる蒸発器６とを備えている。圧縮機３、冷却器４、減圧装置５、及び蒸発器６は、冷媒配管を介して接続されることで、環状の回路を形成している。蒸発器６から流出する低圧冷媒ガスは、圧縮機３に吸入され、再び冷媒回路２を循環する。冷媒回路２は、電力によって運転される。
【００１１】
冷媒回路２に封入される冷媒は、特に限定されないが、例えば、二酸化炭素、アンモニア、プロパン、イソブタン、ＨＦＣなどのフロン、ＨＦＯ−１１２３、ＨＦＯ−１２３４ｙｆのいずれかでもよい。
【００１２】
冷却器４は、圧縮機３から吐出された高圧冷媒と、この高圧冷媒よりも温度の低い第一流体との間で熱を交換する熱交換器に相当する。冷却器４にて、第一流体は、高圧冷媒によって加熱されることで温度が上昇する。第一流体は、例えば、水または他の液状熱媒体のような液体でもよいし、室外または室内の空気のような気体でもよい。冷凍サイクルシステム１は、第一流体を冷却器４へ流すための、例えばポンプまたは送風機のような第一流体アクチュエータ（図示省略）を備えていてもよい。
【００１３】
減圧装置５は、高圧冷媒を膨張させて低圧冷媒にする。減圧装置５は、冷媒通路の開度を調整可能な膨張弁でもよい。減圧装置５を通過した低圧冷媒は、気液二相の状態となる。
【００１４】
蒸発器６は、減圧装置５により減圧された低圧冷媒と、この低圧冷媒よりも温度の高い第二流体との間で熱を交換する熱交換器に相当する。蒸発器６内の冷媒は、第二流体の熱を吸収することによって蒸発する。第二流体は、例えば、室外または室内の空気のような気体でもよいし、水または他の液状熱媒体のような液体でもよい。冷凍サイクルシステム１は、第二流体を蒸発器６へ流すための、例えば送風機またはポンプのような第二流体アクチュエータ（図示省略）を備えていてもよい。
【００１５】
冷凍サイクルシステム１は、冷却器４によって第一流体を加熱する目的で使用されてもよいし、蒸発器６によって第二流体を冷却する目的で使用されてもよい。例えば、冷凍サイクルシステム１は、ヒートポンプ給湯システム、ヒートポンプ暖房システム、空調システムのうちの少なくとも一つに用いられてもよい。
【００１６】
冷媒回路２の状態に関する物理量を以下「関連物理量」と称する。測定部７は、関連物理量を検出する検出器を有している。当該検出器は、関連物理量を検出する検出手段に相当する。測定部７は、当該検出器を用いて、関連物理量の値を測定できる。測定部７は、少なくとも一種の関連物理量を検出する。本実施の形態における測定部７は、圧縮機３が備える電動機に流れる電流である圧縮機電流を関連物理量として検出する。圧縮機電流は、圧縮機３の駆動負荷と相関がある。冷媒回路２の高圧側の圧力が高いほど、圧縮機３の駆動負荷が高くなりやすく、圧縮機電流も高くなりやすい。したがって、圧縮機電流は、関連物理量の一種であると言える。
【００１７】
測定部７は、圧縮機３に供給される電流のみを圧縮機電流として検出してもよいし、圧縮機３に供給される電流と他の機器（例えば第一流体アクチュエータ、第二流体アクチュエータ）に供給される電流とを含む電流を圧縮機電流として検出してもよい。当該他の機器に供給される電流は、圧縮機３に供給される電流に比べて小さいので、実質的に無視できる。交流の場合には、測定部７は、電流の実効値を圧縮機電流として検出してもよい。
【００１８】
制御部８は、冷凍サイクルシステム１の動作を制御する制御手段に相当する。冷凍サイクルシステム１が備える各アクチュエータ及び各センサは、制御部８に対して電気的に接続されている。制御部８は、時間を管理するタイマー機能を有している。制御部８は、ユーザーインターフェース装置（図示省略）と通信可能であってもよい。
【００１９】
制御部８の各機能は、処理回路により実現されてもよい。制御部８の処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ８ａと少なくとも１つのメモリ８ｂとを備えてもよい。少なくとも１つのプロセッサ８ａは、少なくとも１つのメモリ８ｂに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御部８のそれぞれの各機能を実現してもよい。制御部８のそれぞれの処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェアを備えてもよい。図示の例のように単一の制御部８により動作が制御される構成に限定されるものではなく、複数の制御装置が連携することで動作を制御する構成にしてもよい。
【００２０】
制御部８は、圧縮機３及び減圧装置５の動作を制御する。制御部８は、例えばインバーター制御により、圧縮機３の動作速度が可変となるように制御してもよい。制御部８は、減圧装置５の開度を調整してもよい。また、制御部８は、例えばインバーター制御により、第一流体アクチュエータ及び第二流体アクチュエータの少なくとも一方の動作速度が可変となるように制御してもよい。
【００２１】
制御部８は、冷媒回路２による冷凍サイクル運転を行う通常運転モードを実行可能である。通常運転モードのときには、以下のようにしてもよい。制御部８は、目標とする加熱能力または冷却能力に応じて、圧縮機３の動作速度を制御してもよい。制御部８は、圧縮機３から吐出される冷媒の温度または圧力に応じて、減圧装置５の開度を調整してもよい。制御部８は、冷却器４に流入する第一流体の温度と、冷却器４から流出する第一流体の温度との少なくとも一方に応じて、第一流体アクチュエータの動作速度を制御してもよい。制御部８は、蒸発器６に流入する第二流体の温度と、蒸発器６から流出する第二流体の温度との少なくとも一方に応じて、第二流体アクチュエータの動作速度を制御してもよい。
【００２２】
制御部８は、圧縮機３の起動後、通常運転モードを開始する前に、冷媒回路２の状態を判定するための回路状態判定モードを実行する。回路状態判定モードの開始時点を以下「スタート時点」と称する。制御部８は、圧縮機３が起動した時点をスタート時点としてもよい。回路状態判定モードにおいて、制御部８は、圧縮機３の動作速度を所定の一定速度に保つことが望ましい。これにより、冷媒回路２の状態をより正確に判定できる。また、回路状態判定モードにおいて、制御部８は、第一流体アクチュエータの動作速度を所定の一定速度に保つか第一流体アクチュエータを停止することが望ましく、第二流体アクチュエータの動作速度を所定の一定速度に保つか第二流体アクチュエータを停止することが望ましい。そのようにすることで、冷媒回路２の状態をより正確に判定できる。
【００２３】
図２は、回路状態判定モードにおいて制御部８が実行する処理の例を示すフローチャートである。図３は、圧縮機３の起動後における関連物理量の経時変化の例を示す図である。本実施の形態において、図３に示す関連物理量の経時変化は、圧縮機電流の経時変化に相当する。図３中では、時刻ｔ０がスタート時点に相当する。
【００２４】
本実施の形態において、制御部８は、スタート時点から所定の第一時間が経過した時点の圧縮機電流の値である第一検出値ＰＱ１と、スタート時点から第一時間よりも長い所定の第二時間が経過した時点の圧縮機電流の値である第二検出値ＰＱ２とを比較して得られた第一比較値ＣＱ１が、所定の正常判定値Ａに比べて小さい場合には回路状態判定モードから通常運転モードに切り替え、そうでない場合には回路状態判定モードを継続する。図３中では、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの時間が第一時間に相当し、時刻ｔ０から時刻ｔ２までの時間が第二時間に相当する。
【００２５】
第一比較値ＣＱ１は、第一検出値ＰＱ１と第二検出値ＰＱ２との間の差でもよい。この場合、制御部８は、例えば次式により第一比較値ＣＱ１を算出してもよい。
ＣＱ１＝｜ＰＱ２−ＰＱ１｜      ・・・（１）
【００２６】
あるいは、第一比較値ＣＱ１は、第一検出値ＰＱ１と第二検出値ＰＱ２との間の増減率でもよい。この場合、制御部８は、例えば次式により第一比較値ＣＱ１を算出してもよい。
ＣＱ１＝｜ＰＱ２／ＰＱ１−１｜      ・・・（２）
【００２７】
図３に示すように、圧縮機３の起動後、圧縮機電流は徐々に上昇する。冷媒回路２の要素（例えば減圧装置５）が正常な場合には、当該要素の動作により、冷媒回路２内が適切な圧力に保持される。その結果、スタート時点から第一時間が経過する時刻ｔ１の頃には、圧縮機電流の上昇度合いは鈍化して、圧縮機電流は概略一定の範囲内に収束する。このような場合には、第二検出値ＰＱ２は第一検出値ＰＱ１に近い値になるので、第一比較値ＣＱ１は正常判定値Ａに比べて小さくなる。したがって、第一比較値ＣＱ１が正常判定値Ａに比べて小さければ、冷媒回路２が明らかに正常であると判定できるので、通常運転モードを開始しても問題ない。
【００２８】
回路状態判定モードの実行中は、目標とする加熱能力または冷却能力が得られなかったり、第一流体を十分に加熱できなかったり、第二流体を十分に冷却できなかったりする。このため、回路状態判定モードから通常運転モードに移行する時期が遅くなることは、好ましくない。
【００２９】
本実施の形態であれば、第一比較値ＣＱ１を正常判定値Ａと比較することにより、冷媒回路２が明らかに正常である場合には、そのことを早期に判定することができる。このため、早期に通常運転モードに移行できるという利点がある。
【００３０】
これに対し、冷媒回路２の要素に異常がある場合には、冷媒回路２内が適切な圧力にならない。例えば、減圧装置５の冷媒流路が閉塞しているという異常がある場合には、圧縮機３の下流側の圧力が異常に上昇する。その結果、圧縮機３の駆動負荷が過大になり、スタート時点から第一時間が過ぎても圧縮機電流の上昇度合いが鈍化せず、圧縮機電流は概略一定の範囲内で収束しない。このような場合には、第二検出値ＰＱ２と第一検出値ＰＱ１との相違が大きいので、第一比較値ＣＱ１は正常判定値Ａに比べて大きくなる。本実施の形態であれば、第一比較値ＣＱ１が正常判定値Ａ以上である場合には回路状態判定モードが継続される。このため、冷媒回路２が正常であることをまだ確認できない時点で通常運転モードが開始されてしまうことを確実に防止できる。
【００３１】
一般に、圧縮機電流のような関連物理量を検出する検出器には、個体差による特性のばらつきがある。そのため、測定部７により測定された関連物理量の値には、多少の誤差がある。仮に、関連物理量の測定値自体を判定値と比較したとすると、検出器のばらつきに起因する測定値の誤差の影響により、誤判定する可能性がある。これに対し、本実施の形態であれば、第一検出値ＰＱ１に含まれる誤差と、第二検出値ＰＱ２に含まれる誤差とが相殺することで、第一比較値ＣＱ１は誤差の影響を受けにくい。それゆえ、本実施の形態であれば、第一比較値ＣＱ１を正常判定値Ａと比較することにより、誤差の影響を確実に低減できるので、誤判定を確実に防止できる。
【００３２】
以下の説明では、冷媒回路２の要素について、要素単体の特性検査において、検査された複数の正常品のうちで当該特性の統計上の中央値を有する個体を「中央品」と称する。例えば、減圧装置５の中央品は、その流量特性が複数の正常品のうちで統計上の中央値となる個体に相当する。また、複数の正常品のうちで上記特性の統計上の分布の下限となる個体を「下限品」と称する。例えば、減圧装置５の下限品は、減圧装置５の中央品に比べて、同じ設定の下での冷媒流量が低くなる個体となる。下限品は、正常品に含まれる。したがって、下限品が用いられた冷媒回路２は、正常範囲に含まれる。
【００３３】
図３には、中央品が用いられている場合の関連物理量のグラフと、下限品が用いられている場合の関連物理量のグラフとが示されている。下限品の場合には、減圧装置５を通過する冷媒流量が中央品の場合よりも低くなるので、圧縮機３の下流側の圧力が中央品の場合よりも高くなる。その結果、下限品の場合の圧縮機電流は、中央品の場合の圧縮機電流よりも高くなる。また、下限品の場合に圧縮機電流の上昇度合いが鈍化する時期は、中央品の場合に圧縮機電流の上昇度合いが鈍化する時期よりも遅くなる。その結果、下限品の場合には、冷媒回路２は正常であるが、第二検出値ＰＱ２と第一検出値ＰＱ１との相違が大きいので、第一比較値ＣＱ１は正常判定値Ａに比べて大きくなる。
【００３４】
本実施の形態において、第一時間、第二時間、及び正常判定値Ａのそれぞれの値は、中央品が用いられている場合に、冷媒回路２が正常だと判定可能な値として定められている。例えば、第一時間は、中央品が用いられている場合に、関連物理量が概略一定の範囲に収束するような時間となるように設定されている。本実施の形態であれば、中央品が用いられている場合のように、冷媒回路２が明らかに正常である場合に、そのことをより早期に判定することができるので、より早期に通常運転モードに移行できる。
【００３５】
第二時間が経過した後も回路状態判定モードが継続された場合、すなわち第一比較値ＣＱ１が正常判定値Ａに比べて小さくなかった場合には、制御部８は、以下のようにしてもよい。制御部８は、スタート時点から第二時間よりも長い所定の第三時間が経過した時点の圧縮機電流の値である第三検出値ＰＱ３と、スタート時点から第三時間よりも長い所定の第四時間が経過した時点の圧縮機電流の値である第四検出値ＰＱ４とを比較して得られた第二比較値ＣＱ２が、所定の異常判定値Ｂに比べて小さい場合には回路状態判定モードから通常運転モードに切り替える。
【００３６】
第二比較値ＣＱ２は、第三検出値ＰＱ３と第四検出値ＰＱ４との間の差でもよい。この場合、制御部８は、例えば次式により第二比較値ＣＱ２を算出してもよい。
ＣＱ２＝｜ＰＱ４−ＰＱ３｜      ・・・（３）
【００３７】
あるいは、第一比較値ＣＱ１は、第三検出値ＰＱ３と第四検出値ＰＱ４との間の増減率でもよい。この場合、制御部８は、例えば次式により第二比較値ＣＱ２を算出してもよい。
ＣＱ２＝｜ＰＱ４／ＰＱ３−１｜      ・・・（４）
【００３８】
本実施の形態であれば、第三検出値ＰＱ３に含まれる誤差と、第四検出値ＰＱ４に含まれる誤差とが相殺することで、第二比較値ＣＱ２は、測定部７による測定値の誤差の影響を受けにくい。それゆえ、本実施の形態であれば、第二比較値ＣＱ２を異常判定値Ｂと比較することにより、誤差の影響を確実に低減できるので、誤判定を確実に防止できる。
【００３９】
図３に示すように、下限品が用いられている場合、スタート時点から第三時間が経過する時刻ｔ３の頃には、圧縮機電流の上昇度合いは鈍化して、圧縮機電流は概略一定の範囲内に収束する。このような場合には、第四検出値ＰＱ４は第三検出値ＰＱ３に近い値になるので、第二比較値ＣＱ２は異常判定値Ｂに比べて小さくなる。したがって、第二比較値ＣＱ２が異常判定値Ｂに比べて小さければ、冷媒回路２が正常であると判定できるので、通常運転モードを開始しても問題ない。
【００４０】
これに対し、冷媒回路２の要素に異常がある場合、例えば減圧装置５の冷媒流路が閉塞しているという異常がある場合には、スタート時点から第三時間が過ぎても、圧縮機電流の上昇度合いが鈍化せず、圧縮機電流は概略一定の範囲内で収束しない。このような場合には、第四検出値ＰＱ４は第三検出値ＰＱ３との相違が大きいので、第二比較値ＣＱ２が異常判定値Ｂに比べて小さくならない。第二比較値ＣＱ２が異常判定値Ｂに比べて小さくない場合には、制御部８は、圧縮機３を停止する。これにより、冷媒回路２が異常な状態で圧縮機３の運転が継続されることを確実に防止できるので、冷媒回路２を保護することができる。
【００４１】
本実施の形態において、第三時間、第四時間、及び異常判定値Ｂのそれぞれの値は、下限品が用いられている場合に、冷媒回路２が正常だと判定可能な値として定められている。例えば、第三時間は、下限品が用いられている場合に、関連物理量が概略一定の範囲に収束するような時間となるように設定されている。本実施の形態であれば、下限品が用いられている場合に、冷媒回路２が異常だと語判定することを確実に防止できる。
【００４２】
本実施の形態であれば、第二比較値ＣＱ２及び異常判定値Ｂを用いた異常判定の前に、第一比較値ＣＱ１及び正常判定値Ａを用いた正常判定を実施することで、通常運転モードを早期に開始する上でより有利になる。
【００４３】
以下、図２のフローチャートを用いて、回路状態判定モードの処理の例について説明する。圧縮機３の起動後、制御部８は、回路状態判定モードを開始する。ステップＳ１として、制御部８は、スタート時点から第一時間だけ経過した時刻ｔ１の時点において測定部７によって測定された第一検出値ＰＱ１を記憶する。次に、ステップＳ２として、制御部８は、スタート時点から第二時間だけ経過した時刻ｔ２の時点において測定部７によって測定された第二検出値ＰＱ２を記憶する。次に、ステップＳ３として、制御部８は、第一比較値ＣＱ１が正常判定値Ａよりも小さいかどうかを判断する。第一比較値ＣＱ１が正常判定値Ａよりも小さい場合には、制御部８は、ステップＳ７として、冷媒回路２が正常であると判定し、回路状態判定モードを終了して通常運転モードを開始する。
【００４４】
これに対し、第一比較値ＣＱ１が正常判定値Ａ以上である場合には、制御部８は、回路状態判定モードを継続する。この場合、制御部８は、ステップＳ４として、スタート時点から第三時間だけ経過した時刻ｔ３の時点において測定部７によって測定された第三検出値ＰＱ３を記憶する。次に、ステップＳ５として、制御部８は、スタート時点から第四時間だけ経過した時刻ｔ４の時点において測定部７によって測定された第四検出値ＰＱ４を記憶する。次に、ステップＳ６として、制御部８は、第二比較値ＣＱ２が異常判定値Ｂよりも小さいかどうかを判断する。第二比較値ＣＱ２が異常判定値Ｂよりも小さい場合には、制御部８は、ステップＳ８として、冷媒回路２が正常であると判定し、回路状態判定モードを終了して通常運転モードを開始する。これとは対照的に、第二比較値ＣＱ２が異常判定値Ｂ以上である場合には、制御部８は、ステップＳ９として、冷媒回路２が異常であると判定し、圧縮機３を停止し、冷媒回路２の運転を終了する。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態であれば、冷媒回路２の異常が検出されない場合には、通常運転モードを開始できる。また、冷媒回路２の異常が検出された場合には、冷媒回路２の運転を停止するので、故障の発生を確実に防止できる。
【００４６】
実施の形態２．
次に、実施の形態２について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。
【００４７】
本実施の形態２は、実施の形態１と比べて、圧縮機電流に代えて圧縮機温度を関連物理量として用いる点が異なる。圧縮機温度は、圧縮機３の温度である。測定部７は、圧縮機温度を検出する検出器を有する。圧縮機温度は、例えば、圧縮機３が備えるシェルの温度でもよい。高圧シェル型の圧縮機３において、シェルの内部には圧縮機３から吐出される前の高圧冷媒が充満している。冷媒回路２の高圧側の圧力が高いほど、圧縮機３の駆動負荷が高くなりやすい。そして、圧縮機３の駆動負荷が高いほど、圧縮機温度が高くなりやすい。したがって、圧縮機温度は、関連物理量の一種であると言える。
【００４８】
圧縮機３の起動後における圧縮機温度の経時変化は、図３のグラフと同様の傾向を示す。本実施の形態２では、実施の形態１における圧縮機電流の検出値に代えて圧縮機温度の検出値を用いて実施の形態１と同様の処理を制御部８が実行することにより、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００４９】
実施の形態３．
次に、実施の形態３について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。
【００５０】
本実施の形態３は、実施の形態１と比べて、圧縮機電流に代えて吐出冷媒温度を関連物理量として用いる点が異なる。吐出冷媒温度は、圧縮機３から吐出される冷媒の温度である。測定部７は、吐出冷媒温度を検出する検出器を有する。
【００５１】
圧縮機３の起動後における吐出冷媒温度の経時変化は、図３のグラフと同様の傾向を示す。本実施の形態３では、実施の形態１における圧縮機電流の検出値に代えて吐出冷媒温度の検出値を用いて実施の形態１と同様の処理を制御部８が実行することにより、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００５２】
実施の形態４．
次に、実施の形態４について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。
【００５３】
本実施の形態４は、実施の形態１と比べて、圧縮機電流に代えて蒸発器入口温度を関連物理量として用いる点が異なる。蒸発器入口温度は、蒸発器６に流入する冷媒の温度である。測定部７は、蒸発器入口温度を検出する検出器を有する。
【００５４】
図４は、蒸発器入口温度を関連物理量として用いた場合の、圧縮機３の起動後における関連物理量の経時変化の例を示す図である。図４には、中央品の減圧装置５が用いられている場合の関連物理量のグラフと、下限品の減圧装置５が用いられている場合の関連物理量のグラフと、異常品の減圧装置５が用いられている場合の関連物理量のグラフとが示されている。減圧装置５の冷媒流量は、中央品＞下限品＞異常品の順となる。そのため、同じ設定の下での減圧装置５の減圧量は中央品＜下限品＜異常品の順となり、低圧側冷媒圧力の違いによって、蒸発器入口温度が図４に示すような経時変化を示す。本実施の形態４では、実施の形態１における圧縮機電流の検出値に代えて蒸発器入口温度の検出値を用いて実施の形態１と同様の処理を制御部８が実行することにより、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００５５】
実施の形態５．
次に、実施の形態５について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。
【００５６】
本実施の形態５は、実施の形態１と比べて、圧縮機電流に代えて蒸発器出口温度を関連物理量として用いる点が異なる。蒸発器出口温度は、蒸発器６から流出する冷媒の温度である。測定部７は、蒸発器出口温度を検出する検出器を有する。
【００５７】
圧縮機３の起動後における蒸発器出口温度の経時変化は、図４のグラフと同様の傾向を示す。本実施の形態５では、実施の形態１における圧縮機電流の検出値に代えて蒸発器出口温度の検出値を用いて実施の形態１と同様の処理を制御部８が実行することにより、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００５８】
なお、測定部７は、上述した各実施の形態で説明した圧縮機電流、圧縮機温度、吐出冷媒温度、蒸発器入口温度、蒸発器出口温度のうちの二つ以上を関連物理量として検出してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１  冷凍サイクルシステム、  ２  冷媒回路、  ３  圧縮機、  ４  冷却器、  ５  減圧装置、  ６  蒸発器、  ７  測定部、  ８  制御部、  ８ａ  プロセッサ、  ８ｂ  メモリ
【図１】
2021009881.tif 000003
【図２】
2021009881.tif 000004
【図３】
2021009881.tif 000005
【図４】
2021009881.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和3年8月16日(2021.8.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機により圧縮された前記冷媒を冷却する冷却器と、前記冷却器を通過した前記冷媒を減圧させる減圧装置と、前記減圧装置を通過した前記冷媒を蒸発させる蒸発器とを有する冷媒回路と、
前記冷媒回路の状態に関する物理量である関連物理量を検出する検出手段と、
前記圧縮機の起動後、前記冷媒回路による冷凍サイクル運転を行う通常運転モードを開始する前に回路状態判定モードを実行する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記回路状態判定モードの開始時点から第一時間が経過した時点の前記関連物理量の値である第一検出値と、前記開始時点から前記第一時間よりも長い第二時間が経過した時点の前記関連物理量の値である第二検出値とを比較して得られた第一比較値が正常判定値に比べて小さい場合には前記回路状態判定モードから前記通常運転モードに切り替え、そうでない場合には前記回路状態判定モードを継続し、
前記第二時間が経過した後も前記回路状態判定モードが継続された場合において、前記制御手段は、前記開始時点から前記第二時間よりも長い第三時間が経過した時点の前記関連物理量の値である第三検出値と、前記開始時点から前記第三時間よりも長い第四時間が経過した時点の前記関連物理量の値である第四検出値とを比較して得られた第二比較値が異常判定値に比べて小さい場合には前記回路状態判定モードから前記通常運転モードに切り替える冷凍サイクルシステム。
【請求項２】
前記第二比較値が前記異常判定値に比べて小さくない場合には、前記制御手段は、前記圧縮機を停止する請求項１に記載の冷凍サイクルシステム。
【請求項３】
前記検出手段は、前記圧縮機に流れる電流と、前記圧縮機の温度と、前記圧縮機から吐出される前記冷媒の温度である吐出冷媒温度と、前記蒸発器に流入する前記冷媒の温度である蒸発器入口温度と、前記蒸発器から流出する前記冷媒の温度である蒸発器出口温度とのうちの少なくとも一つを前記関連物理量として検出する請求項１または請求項２に記載の冷凍サイクルシステム。
【請求項４】
前記第一比較値は、前記第一検出値と前記第二検出値との間の差または増減率である請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の冷凍サイクルシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の冷凍サイクルシステムは、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機により圧縮された冷媒を冷却する冷却器と、冷却器を通過した冷媒を減圧させる減圧装置と、減圧装置を通過した冷媒を蒸発させる蒸発器とを有する冷媒回路と、冷媒回路の状態に関する物理量である関連物理量を検出する検出手段と、圧縮機の起動後、冷媒回路による冷凍サイクル運転を行う通常運転モードを開始する前に回路状態判定モードを実行する制御手段と、を備え、制御手段は、回路状態判定モードの開始時点から第一時間が経過した時点の関連物理量の値である第一検出値と、開始時点から第一時間よりも長い第二時間が経過した時点の関連物理量の値である第二検出値とを比較して得られた第一比較値が正常判定値に比べて小さい場合には回路状態判定モードから通常運転モードに切り替え、そうでない場合には回路状態判定モードを継続し、第二時間が経過した後も回路状態判定モードが継続された場合において、制御手段は、開始時点から第二時間よりも長い第三時間が経過した時点の関連物理量の値である第三検出値と、開始時点から第三時間よりも長い第四時間が経過した時点の関連物理量の値である第四検出値とを比較して得られた第二比較値が異常判定値に比べて小さい場合には回路状態判定モードから通常運転モードに切り替えるものである。
【国際調査報告】
2021009881.tif 000007
2021009881.tif 000008
2021009881.tif 000009
2021009881.tif 000010