JP7846426B1 - 冷凍サイクル装置の管理システムおよび管理方法 - Google Patents
冷凍サイクル装置の管理システムおよび管理方法Info
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Abstract
【課題】据え付け後の冷凍サイクル装置における熱源側ユニットの状態を把握する。
【解決手段】管理システム(100)は、室外ユニット(10)と冷却ユニット(60)とを備えた冷凍サイクル装置(1)を対象とする。管理システム(100)は、処理部(111)と、記憶部(116)とを備える。処理部(111)は、取得時点において冷媒回路の冷媒に関する物理量を取得し、取得した物理量に基づいて、室外ユニット(10)の取得時能力を算出する。記憶部(116)は、取得時外気温度及び取得時能力に基づく運転情報を記憶する。
【選択図】図1
【解決手段】管理システム(100)は、室外ユニット(10)と冷却ユニット(60)とを備えた冷凍サイクル装置(1)を対象とする。管理システム(100)は、処理部(111)と、記憶部(116)とを備える。処理部(111)は、取得時点において冷媒回路の冷媒に関する物理量を取得し、取得した物理量に基づいて、室外ユニット(10)の取得時能力を算出する。記憶部(116)は、取得時外気温度及び取得時能力に基づく運転情報を記憶する。
【選択図】図1
Description
本開示は、冷凍サイクル装置の管理システムおよび管理方法に関するものである。
熱源側ユニットと利用側ユニットとを備えた冷凍サイクル装置が知られている。特許文献1には、一台の室外ユニット(熱源側ユニット)と複数台のショーケース(利用側ユニット)とを備えた冷凍サイクル装置が開示されている。特許文献1の冷凍サイクル装置は、室外ユニット及びショーケースと通信するコントローラ制御部を備える。
冷凍サイクル装置を構成する場合は、冷凍サイクル装置の使用状況に応じた冷却能力を発揮する熱源側ユニットが選定される。冷凍サイクル装置の使用状況には、利用側ユニットの台数、利用側ユニットの型式、冷凍サイクル装置の設置場所の気候などが含まれる。
冷凍サイクル装置を据え付けた後の実際の使用状況には、冷凍サイクル装置の据え付け前には不明な事項が含まれる。そのため、冷凍サイクル装置を構成する場合は、熱源側ユニットの冷却能力が不足するのを回避するために、予想される冷却負荷に対して過大な冷却能力を発揮する熱源側ユニットが選定されることが多い。その結果、据え付け後の冷凍サイクル装置において、熱源側ユニットは、一年のうちの殆どの期間において、最大能力よりも大幅に低い冷却能力しか発揮していないと思われる。しかし、これまで、据え付け後の冷凍サイクル装置における熱源側ユニットの状態は、正確に把握できていなかった。
本開示の目的は、据え付け後の冷凍サイクル装置における熱源側ユニットの状態を把握することにある。
本開示の第1の態様は、室外空気を冷媒と熱交換させる熱交換器(13)を有する熱源側ユニット(10)と利用側ユニット(60)とを有する冷媒回路(6)を備えた冷凍サイクル装置(1)を対象とする管理システム(100)であって、上記冷媒回路(6)の冷媒に関する物理量を取得し、取得した上記物理量に基づいて、上記物理量を取得した取得時点において上記熱源側ユニット(10)が発揮していた冷却能力である取得時能力を算出する処理部(111)と、上記取得時点における上記室外空気の温度である取得時外気温度、及び上記処理部(111)が算出した上記取得時能力に基づく運転情報を記憶する記憶部(116)とを備える。
第1の態様において、処理部(111)は、取得時点における熱源側ユニット(10)の取得時能力を算出する。また、記憶部(116)は、運転情報を記憶する。運転情報は、取得時点における取得時外気温度と取得時能力とに基づく情報である。そのため、据え付けられて実際に稼働中の冷凍サイクル装置(1)における熱源側ユニット(10)の状態を把握することができる。
本開示の第2の態様は、上記第1の態様において、上記取得時外気温度において上記熱源側ユニット(10)が発揮し得る冷却能力の最大値が取得時最大能力であり、上記運転情報は、上記取得時能力と上記取得時最大能力の関係を示す能力指標を含む。
第2の態様において、記憶部(116)は、能力指標を含む運転情報を記憶する。
本開示の第3の態様は、上記第2の態様において、上記能力指標は、上記取得時能力の上記取得時最大能力に対する比、または上記取得時最大能力と上記取得時能力の差である。
第3の態様において、運転情報に含まれる能力指標は、“取得時能力の取得時最大能力に対する比”または“取得時最大能力と取得時能力の差”である。
本開示の第4の態様は、上記第1~第3のいずれか一つの態様において、上記処理部(111)は、複数の上記取得時点のそれぞれにおいて上記物理量を取得し、複数の上記取得時点のそれぞれにおける上記取得時能力を算出し、上記運転情報は、複数の上記取得時点のそれぞれにおける上記取得時外気温度及び上記取得時能力に基づく情報である。
第4の態様において、処理部(111)は、複数の取得時点のそれぞれにおける取得時能力を算出する。記憶部(116)は、複数の取得時点のそれぞれにおける取得時外気温度及び取得時能力に基づく運転情報を記憶する。
本開示の第5の態様は、上記第2又は第3の態様において、上記処理部(111)は、複数の上記取得時点のそれぞれにおいて上記物理量を取得し、複数の上記取得時点のそれぞれにおける上記取得時能力を算出し、上記運転情報は、上記取得時外気温度を第1変量とし、上記能力指標を第2変量とした、複数の上記取得時点のそれぞれにおける上記取得時外気温度および上記能力指標の二変量度数分布である。
第5の態様において、処理部(111)は、複数の取得時点のそれぞれにおける取得時能力を算出する。記憶部(116)は、複数の取得時点のそれぞれにおける取得時外気温度および能力指標の二変量度数分布を、運転情報として記憶する。
本開示の第6の態様は、上記第4又は第5の態様において、上記処理部(111)は、定期的に上記物理量を取得する。
第6の態様において、処理部(111)は、冷媒回路(6)の冷媒に関する物理量を、定期的に取得する。
本開示の第7の態様は、上記第4,第5又は第6の態様において、対象とする上記冷凍サイクル装置(1)の上記冷媒回路(6)が、上記利用側ユニット(60)を複数有し、複数の上記利用側ユニット(60)のそれぞれは、対象物を冷却する冷却状態と、対象物を冷却しない休止状態とに切り換わり、上記取得時点は、全ての上記利用側ユニット(60)が冷却状態であった時点である。
第7の態様において、処理部(111)は、全ての利用側ユニット(60)が冷却状態であった取得時点において、冷媒回路(6)の冷媒に関する物理量を取得する。
本開示の第8の態様は、上記第2、第3又は第5の態様において、上記記憶部(116)は、上記室外空気の温度と上記熱源側ユニット(10)の冷却能力との相関関係を示す特性情報を記憶し、上記処理部(111)は、上記取得時外気温度と上記特性情報とに基づいて上記取得時最大能力を算出する。
第8の態様において、処理部(111)は、記憶部(116)が記憶する特性情報と、取得時外気温度とに基づいて、取得時最大能力を算出する。
本開示の第9の態様は、上記第1~第8のいずれか一つの態様において、第1通信プロトコルに基づいて上記熱源側ユニット(10)と通信し、第2通信プロトコルに基づいて上記利用側ユニット(60)と通信する制御ユニット(110)を備え、上記制御ユニット(110)は、上記処理部(111)を備え、上記処理部(111)は、上記熱源側ユニット(10)と通信することによって、上記物理量を取得する。
第9の態様では、管理システム(100)が制御ユニット(110)を備える。制御ユニット(110)に設けられた処理部(111)は、熱源側ユニット(10)と通信することによって、冷媒回路(6)の冷媒に関する物理量を取得する。
本開示の第10の態様は、室外空気を冷媒と熱交換させる熱交換器(13)を有する熱源側ユニット(10)と利用側ユニット(60)とを有する冷媒回路(6)を備えた冷凍サイクル装置(1)を対象とする管理方法であって、取得時点において上記冷媒回路(6)の冷媒に関する物理量を取得し、取得した上記物理量に基づいて、上記取得時点において上記熱源側ユニット(10)が発揮していた冷却能力である取得時能力を算出する処理ステップと、 上記取得時点における上記室外空気の温度である取得時外気温度及び上記処理ステップにおいて算出した上記取得時能力に基づく運転情報を、記憶媒体に記憶させる記憶ステップとを含む。
第10の態様において、処理ステップでは、取得時点における熱源側ユニット(10)の取得時能力が算出される。また、記憶ステップでは、運転情報が記憶媒体に記録される。運転情報は、取得時点における取得時外気温度と取得時能力とに基づく情報である。そのため、据え付けられて実際に稼働中の冷凍サイクル装置(1)における熱源側ユニット(10)の状態を把握することができる。
実施形態について説明する。
図1に示すように、本実施形態の管理システム(100)は、制御ユニット(110)と記憶ユニット(115)とを備える。本実施形態の管理システム(100)は、冷凍サイクル装置(1)を対象とする。
-冷凍サイクル装置-
本実施形態の管理システム(100)の対象である冷凍サイクル装置(1)について、図1及び図2を参照しながら説明する。
本実施形態の管理システム(100)の対象である冷凍サイクル装置(1)について、図1及び図2を参照しながら説明する。
冷凍サイクル装置(1)は、スーパーマーケット等の店舗に設置される。冷凍サイクル装置(1)は、一台の室外ユニット(10)と、複数台の冷却ユニット(60)とを備える。なお、図1及び図2に示す冷却ユニット(60)の台数は、単なる一例である。
室外ユニット(10)は、室外に設置された熱源側ユニットである。冷却ユニット(60)は、屋内に設置された利用側ユニットである。冷却ユニット(60)は、対象物である空気を冷却する。冷却ユニット(60)の一例としては、冷蔵ショーケース、冷凍ショーケース、冷蔵庫内に設置されるユニットクーラ等が挙げられる。
冷凍サイクル装置(1)は、冷媒回路(6)を備える。冷媒回路(6)では、一台の室外ユニット(10)と、複数台の冷却ユニット(60)とが、液連絡配管(4)及びガス連絡配管(5)を介して接続される。冷媒回路(6)において、複数台の冷却ユニット(60)は、互いに並列に接続される。
冷媒回路(6)には、二酸化炭素が冷媒として充填される。なお、冷媒回路(6)に充填される冷媒は、二酸化炭素に限定されない。冷媒回路(6)には、いわゆるフロン冷媒が充填されていてもよい。
-室外ユニット-
室外ユニット(10)は、室外回路(11)と、室外制御器(45)と、室外ファン(12)と、送風ファン(17a)とを有する。室外ファン(12)は、後述する室外熱交換器(13)へ室外空気を供給するためのファンである。送風ファン(17a)は、後述する中間冷却器(17)へ室外空気を供給するためのファンである。室外回路(11)及び室外制御器(45)については、後述する。
室外ユニット(10)は、室外回路(11)と、室外制御器(45)と、室外ファン(12)と、送風ファン(17a)とを有する。室外ファン(12)は、後述する室外熱交換器(13)へ室外空気を供給するためのファンである。送風ファン(17a)は、後述する中間冷却器(17)へ室外空気を供給するためのファンである。室外回路(11)及び室外制御器(45)については、後述する。
〈室外回路〉
室外回路(11)は、低段圧縮機(22)、高段圧縮機(21)、室外熱交換器(13)、室外膨張弁(14a)、レシーバ(15)、過冷却熱交換器(16)、中間冷却器(17)、液側閉鎖弁(18a)、及びガス側閉鎖弁(18b)を備える。また、室外回路(11)は、インジェクション管(38)、ガス抜き管(37)、及び低段配管(24b)を備える。
室外回路(11)は、低段圧縮機(22)、高段圧縮機(21)、室外熱交換器(13)、室外膨張弁(14a)、レシーバ(15)、過冷却熱交換器(16)、中間冷却器(17)、液側閉鎖弁(18a)、及びガス側閉鎖弁(18b)を備える。また、室外回路(11)は、インジェクション管(38)、ガス抜き管(37)、及び低段配管(24b)を備える。
液側閉鎖弁(18a)は、室外回路(11)の一端に配置される。ガス側閉鎖弁(18b)は、室外回路(11)の他端に配置される。室外回路(11)では、ガス側閉鎖弁(18b)から液側閉鎖弁(18a)へ向かって順に、低段圧縮機(22)と、中間冷却器(17)と、高段圧縮機(21)と、室外熱交換器(13)と、室外膨張弁(14a)と、レシーバ(15)と、過冷却熱交換器(16)とが配置される。
高段圧縮機(21)及び低段圧縮機(22)は、モータによって圧縮機構が駆動される回転式圧縮機である。これらの圧縮機(21,22)は、例えば全密閉型のスクロール圧縮機である。高段圧縮機(21)及び低段圧縮機(22)は、圧縮機構の回転速度が変更可能な可変容量式に構成される。
室外熱交換器(13)は、冷媒を室外空気と熱交換させる熱交換器である。室外熱交換器(13)は、フィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。室外熱交換器(13)は、高段圧縮機(21)から吐出された冷媒を、室外空気と熱交換させる。
室外膨張弁(14a)は、開度を調節可能な電子膨張弁である。レシーバ(15)は、冷媒を貯留する容器状の部材である。
過冷却熱交換器(16)は、例えばプレート式熱交換器である。過冷却熱交換器(16)は、第1流路(16a)と第2流路(16b)とを有する。第1流路(16a)は、レシーバ(15)と液側閉鎖弁(18a)を繋ぐ配管に設けられる。第2流路(16b)は、インジェクション管(38)に設けられる。過冷却熱交換器(16)は、第1流路(16a)を流れる冷媒と、第2流路(16b)を流れる冷媒とを熱交換させる。
中間冷却器(17)は、冷媒を室外空気と熱交換させる熱交換器である。中間冷却器(17)は、フィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。中間冷却器(17)は、低段圧縮機(22)から吐出された冷媒を、室外空気と熱交換させる。
インジェクション管(38)の一端は、過冷却熱交換器(16)の第1流路(16a)と液側閉鎖弁(18a)を繋ぐ配管に接続される。インジェクション管(38)の他端は、中間冷却器(17)と高段圧縮機(21)を繋ぐ配管に接続される。上述したように、インジェクション管(38)には、過冷却熱交換器(16)の第2流路(16b)が設けられる。
インジェクション管(38)には、減圧弁(40)が設けられる。インジェクション管(38)において、減圧弁(40)は、過冷却熱交換器(16)の上流に配置される。減圧弁(40)は、開度を調節可能な電子膨張弁である。
ガス抜き管(37)の一端は、レシーバ(15)の頂部に接続される。ガス抜き管(37)の他端は、インジェクション管(38)における過冷却熱交換器(16)の下流に接続される。ガス抜き管(37)には、ガス抜き弁(39)が接続される。ガス抜き弁(39)は、開度を調節可能な電子膨張弁である。
低段配管(24b)は、低段圧縮機(22)と並列に設けられる。低段配管(24b)の一端は、低段圧縮機(22)とガス側閉鎖弁(18b)を繋ぐ配管に接続される。低段配管(24b)の他端は、低段圧縮機(22)と中間冷却器(17)を繋ぐ配管に接続される。低段配管(24b)には、逆止弁(CV8)が設けられる。逆止弁(CV8)は、低段配管(24b)の一端から他端へ向かう冷媒の流れを許容し、逆向きの冷媒の流れを遮断する。
高段圧縮機(21)と室外熱交換器(13)を繋ぐ配管には、逆止弁(CV1)が設けられる。逆止弁(CV1)は、高段圧縮機(21)から室外熱交換器(13)へ向かう冷媒の流れを許容し、逆向きの冷媒の流れを遮断する。
〈センサ〉
室外ユニット(10)は、複数のセンサを備える。これら複数のセンサは、高圧圧力センサ(71)、中間圧圧力センサ(72)、低圧圧力センサ(73)、液冷媒圧力センサ(75)、高段吸入温度センサ(77)、低段吸入温度センサ(78)、液冷媒温度センサ(76)、及び室外空気温度センサ(79)を含む。
室外ユニット(10)は、複数のセンサを備える。これら複数のセンサは、高圧圧力センサ(71)、中間圧圧力センサ(72)、低圧圧力センサ(73)、液冷媒圧力センサ(75)、高段吸入温度センサ(77)、低段吸入温度センサ(78)、液冷媒温度センサ(76)、及び室外空気温度センサ(79)を含む。
高圧圧力センサ(71)は、高段圧縮機(21)の吐出管に接続される。高圧圧力センサ(71)は、高段圧縮機(21)が吐出した冷媒の圧力を計測する。
中間圧圧力センサ(72)は、中間冷却器(17)と高段圧縮機(21)を繋ぐ配管に接続される。中間圧圧力センサ(72)は、高段圧縮機(21)へ吸入される冷媒の圧力を計測する。
低圧圧力センサ(73)は、低段圧縮機(22)の吸入管に接続される。低圧圧力センサ(73)は、低段圧縮機(22)へ吸入される冷媒の圧力を計測する。
液冷媒圧力センサ(75)は、レシーバ(15)と過冷却熱交換器(16)を繋ぐ配管に接続される。液冷媒圧力センサ(75)は、レシーバ(15)から流出した液冷媒の圧力を計測する。
高段吸入温度センサ(77)は、高段圧縮機(21)の吸入管に取り付けられる。高段吸入温度センサ(77)は、高段圧縮機(21)へ吸入される冷媒の温度を計測する。
低段吸入温度センサ(78)は、低段圧縮機(22)の吸入管に取り付けられる。低段吸入温度センサ(78)は、低段圧縮機(22)へ吸入される冷媒の温度を計測する。
液冷媒温度センサ(76)は、過冷却熱交換器(16)と液側閉鎖弁(18a)を繋ぐ配管に取り付けられる。液冷媒温度センサ(76)は、過冷却熱交換器(16)の第1流路(16a)を通過した冷媒の温度を計測する。
室外空気温度センサ(79)は、室外ユニット(10)内の空気の流路に設けられる。室外空気温度センサ(79)は、室外熱交換器(13)を通過する前の室外空気の温度を計測する。
〈室外制御器〉
室外制御器(45)は、マイクロコンピュータ及びメモリデバイスを備える。メモリデバイスは、半導体メモリである。メモリデバイスは、マイクロコンピュータを動作させるためのソフトウエアを記憶する。
室外制御器(45)は、マイクロコンピュータ及びメモリデバイスを備える。メモリデバイスは、半導体メモリである。メモリデバイスは、マイクロコンピュータを動作させるためのソフトウエアを記憶する。
室外制御器(45)には、室外ユニット(10)に設けられたセンサの計測値が入力される。室外制御器(45)は、入力されたセンサの計測値を用いて、室外ユニット(10)に設けられた圧縮機(21,22)等の構成機器を制御する。
室外制御器(45)は、外部と通信可能に構成される。室外制御器(45)は、管理システム(100)の制御ユニット(110)と有線通信を行う。室外制御器(45)は、制御ユニット(110)との間で信号およびデータの授受を行う。
-冷却ユニット-
冷却ユニット(60)は、冷却回路(61)と、冷却ファン(62)と、庫内制御器(65)とを有する。冷却ファン(62)は、後述する冷却熱交換器(64)へ庫内空気を供給するためのファンである。
冷却ユニット(60)は、冷却回路(61)と、冷却ファン(62)と、庫内制御器(65)とを有する。冷却ファン(62)は、後述する冷却熱交換器(64)へ庫内空気を供給するためのファンである。
〈冷却回路〉
冷却回路(61)には、液端からガス端に向かって順に、冷却膨張弁(63)と冷却熱交換器(64)とが設けられる。冷却膨張弁(63)は、開度を調節可能な電子膨張弁である。冷却熱交換器(64)は、フィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。冷却熱交換器(64)は、庫内空気を冷媒と熱交換させる。
冷却回路(61)には、液端からガス端に向かって順に、冷却膨張弁(63)と冷却熱交換器(64)とが設けられる。冷却膨張弁(63)は、開度を調節可能な電子膨張弁である。冷却熱交換器(64)は、フィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。冷却熱交換器(64)は、庫内空気を冷媒と熱交換させる。
冷却回路(61)の液端には、液連絡配管(4)が接続される。冷却回路(61)の液端は、液連絡配管(4)を介して室外回路(11)の液側閉鎖弁(18a)に接続される。冷却回路(61)のガス端には、ガス連絡配管(5)が接続される。冷却回路(61)のガス端は、ガス連絡配管(5)を介して室外回路(11)のガス側閉鎖弁(18b)に接続される。
〈庫内制御器〉
庫内制御器(65)は、マイクロコンピュータ及びメモリデバイスを備える。メモリデバイスは、半導体メモリである。メモリデバイスは、マイクロコンピュータを動作させるためのソフトウエアを記憶する。庫内制御器(65)は、冷却膨張弁(63)及び冷却ファン(62)を制御する。
庫内制御器(65)は、マイクロコンピュータ及びメモリデバイスを備える。メモリデバイスは、半導体メモリである。メモリデバイスは、マイクロコンピュータを動作させるためのソフトウエアを記憶する。庫内制御器(65)は、冷却膨張弁(63)及び冷却ファン(62)を制御する。
庫内制御器(65)は、外部と通信可能に構成される。庫内制御器(65)は、管理システム(100)の制御ユニット(110)と有線通信を行う。庫内制御器(65)は、制御ユニット(110)との間で信号およびデータの授受を行う。
庫内制御器(65)は、庫内温度が目標範囲となるように、冷却ユニット(60)を冷却状態と休止状態とに切り換える。
庫内温度が目標範囲の上限値よりも高い場合、庫内制御器(65)は、冷却膨張弁(63)を開状態とし、冷却膨張弁(63)の開度を調節する。冷却膨張弁(63)が開状態である場合は、冷却熱交換器(64)を冷媒が通過し、冷却熱交換器(64)において庫内空気が冷却されるため、冷却ユニット(60)が冷却状態になる。
庫内温度が目標範囲の下限値よりも低い場合、庫内制御器(65)は、庫内制御器(65)は、冷却膨張弁(63)を閉状態に保持する。冷却膨張弁(63)が閉状態である場合は、冷却熱交換器(64)を冷媒が通過せず、冷却熱交換器(64)において庫内空気が冷却されないため、冷却ユニット(60)が休止状態になる。
-冷凍サイクル装置の運転動作-
冷凍サイクル装置(1)の運転動作を説明する。冷凍サイクル装置(1)は、冷媒回路(6)において冷媒を循環させることによって、冷凍サイクルを行う。冷媒回路(6)では、室外ユニット(10)の室外熱交換器(13)が放熱器として機能し、冷却ユニット(60)の冷却熱交換器(64)が蒸発器として機能する。
冷凍サイクル装置(1)の運転動作を説明する。冷凍サイクル装置(1)は、冷媒回路(6)において冷媒を循環させることによって、冷凍サイクルを行う。冷媒回路(6)では、室外ユニット(10)の室外熱交換器(13)が放熱器として機能し、冷却ユニット(60)の冷却熱交換器(64)が蒸発器として機能する。
冷凍サイクル装置(1)が行う冷凍サイクルについて、図3のモリエル線図を参照しながら説明する。
冷媒回路(6)では、点Aの状態の冷媒が低段圧縮機(22)へ吸入される。点Aの状態の冷媒は、低段圧縮機(22)において圧縮されて点Bの状態になる。低段圧縮機(22)から吐出された点Bの状態の冷媒は、中間冷却器(17)において室外空気へ放熱して点Cの状態になる。冷媒回路(6)では、点Cの状態の冷媒と、インジェクション管(38)を通過した冷媒とが合流して点Dの状態になる。点Dの状態の冷媒は、高段圧縮機(21)へ吸入され、圧縮されて点Eの状態になる。
Eの状態の冷媒は、室外熱交換器(13)へ流入し、室外空気へ放熱して点Fの状態になる。点Fの状態の冷媒は、室外膨張弁(14a)を通過する過程で減圧されて点Gの状態になる。点Gの状態の冷媒は、レシーバ(15)へ流入し、点Hの状態の飽和液冷媒と、点Iの状態の飽和ガス冷媒とに分離する。
点Hの状態の冷媒は、過冷却熱交換器(16)の第1流路(16a)へ流入し、その第2流路(16b)を流れる冷媒へ放熱して点Jの状態になる。点Jの状態の冷媒は、その一部がインジェクション管(38)へ流入し、残りが液連絡配管(4)へ流入する。液連絡配管(4)へ流入した冷媒は、冷却ユニット(60)の冷却回路(61)へ流入する。
冷却回路(61)へ流入した点Jの状態の冷媒は、冷却膨張弁(63)を通過する過程で減圧されて点Kの状態になる。点Kの状態の冷媒は、冷却熱交換器(64)へ流入し、庫内空気から吸熱して蒸発し、点Aの状態になる。冷却ユニット(60)では、冷却熱交換器(64)において冷却された庫内空気が、庫内空間へ吹き出される。点Aの状態の冷媒は、ガス連絡配管(5)を通って室外回路(11)へ流入し、低段圧縮機(22)へ吸入される。
インジェクション管(38)へ流入した点Jの状態の冷媒は、減圧弁(40)を通過する過程で減圧されて点Lの状態になる。点Lの状態の冷媒は、過冷却熱交換器(16)の第2流路(16b)へ流入し、その第1流路(16a)を流れる冷媒から吸熱して蒸発し、点Mの状態になる。
レシーバ(15)からガス抜き管(37)へ流入した点Iの状態の冷媒は、ガス抜き弁(39)を通過する過程で減圧されて点Nの状態になり、その後にインジェクション管(38)へ流入する。インジェクション管(38)では、過冷却熱交換器(16)の第2流路(16b)から流出した点Mの状態の冷媒と、ガス抜き管(37)から流入した点Nの状態の冷媒とが合流する。インジェクション管(38)において合流した点Mの状態の冷媒と点Nの状態の冷媒とは、中間冷却器(17)から流出した点Cの状態の冷媒と共に高段圧縮機(21)へ吸入される。
-管理システム-
本実施形態の管理システム(100)について、図1及び図4を参照しながら説明する。
本実施形態の管理システム(100)について、図1及び図4を参照しながら説明する。
管理システム(100)は、制御ユニット(110)と記憶ユニット(115)とを備える。制御ユニット(110)は、管理システム(100)の対象である冷凍サイクル装置(1)と共に、スーパーマーケット等の店舗に設置される。制御ユニット(110)は、冷凍サイクル装置(1)の運転を制御する。記憶ユニット(115)は、制御ユニット(110)が設置された店舗から離れた場所に設置される。管理システム(100)において、制御ユニット(110)と記憶ユニット(115)は、インターネット等の通信回線(200)を介して通信可能に接続される。
〈制御ユニット〉
制御ユニット(110)は、室外ユニット(10)の室外制御器(45)と有線通信を行う。制御ユニット(110)は、第1通信プロトコルに基づいて、室外制御器(45)との間で信号およびデータの送受信を行う。また、制御ユニット(110)は、各冷却ユニット(60)の庫内制御器(65)と有線通信を行う。制御ユニット(110)は、第1通信プロトコルとは異なる第2通信プロトコルに基づいて、各庫内制御器(65)との間で信号およびデータの送受信を行う。従って、制御ユニット(110)は、室外ユニット(10)のメーカーと冷却ユニット(60)のメーカーとが異なる場合であっても、室外ユニット(10)と冷却ユニット(60)の両方と通信することができる。
制御ユニット(110)は、室外ユニット(10)の室外制御器(45)と有線通信を行う。制御ユニット(110)は、第1通信プロトコルに基づいて、室外制御器(45)との間で信号およびデータの送受信を行う。また、制御ユニット(110)は、各冷却ユニット(60)の庫内制御器(65)と有線通信を行う。制御ユニット(110)は、第1通信プロトコルとは異なる第2通信プロトコルに基づいて、各庫内制御器(65)との間で信号およびデータの送受信を行う。従って、制御ユニット(110)は、室外ユニット(10)のメーカーと冷却ユニット(60)のメーカーとが異なる場合であっても、室外ユニット(10)と冷却ユニット(60)の両方と通信することができる。
本実施形態の管理システム(100)を構成する制御ユニット(110)は、処理部(111)を備える。処理部(111)は、制御ユニット(110)に搭載されたマイクロプロセッサによって構成される。マイクロプロセッサは、アプリケーションプログラムを実行することによって、処理部(111)として機能する。
〈記憶ユニット〉
記憶ユニット(115)は、例えば、パーソナルコンピュータ、サーバとして用いられる大型コンピュータ、クラウドストレージ等によって構成される。記憶ユニット(115)は、記憶部(116)を備える。記憶部(116)は、記憶媒体によって構成される。記憶部(116)を構成する記録媒体の一例としては、HDD(Hard Disk Drive)とSSD(Solid State Drive)とが挙げられる。
記憶ユニット(115)は、例えば、パーソナルコンピュータ、サーバとして用いられる大型コンピュータ、クラウドストレージ等によって構成される。記憶ユニット(115)は、記憶部(116)を備える。記憶部(116)は、記憶媒体によって構成される。記憶部(116)を構成する記録媒体の一例としては、HDD(Hard Disk Drive)とSSD(Solid State Drive)とが挙げられる。
-管理システムが行う処理-
本実施形態の管理システム(100)が対象とする冷凍サイクル装置(1)は、故障などのトラブルが発生しない限り、常に稼働する。冷凍サイクル装置(1)の稼働中において、管理システム(100)は、管理方法を実行することによって、冷凍サイクル装置(1)の運転状態を監視する。
本実施形態の管理システム(100)が対象とする冷凍サイクル装置(1)は、故障などのトラブルが発生しない限り、常に稼働する。冷凍サイクル装置(1)の稼働中において、管理システム(100)は、管理方法を実行することによって、冷凍サイクル装置(1)の運転状態を監視する。
〈制御ユニットが行う処理〉
制御ユニット(110)の処理部(111)は、データ生成処理を行う。データ生成処理は、後述する運転情報を構成するデータを生成するための処理である。データ生成処理は、管理システム(100)が実行する管理方法の処理ステップである。
制御ユニット(110)の処理部(111)は、データ生成処理を行う。データ生成処理は、後述する運転情報を構成するデータを生成するための処理である。データ生成処理は、管理システム(100)が実行する管理方法の処理ステップである。
処理部(111)は、複数の取得時点のそれぞれにおいて、データ生成処理を行う。本実施形態の処理部(111)は、データ生成処理を定期的に行う。処理部(111)は、データ生成処理を、例えば1時間毎に行う。
図5に示すように、データ生成処理は、取得処理と、第1~第4算出処理と、送信処理とを含む。データ生成処理において、処理部(111)は、取得処理と、第1算出処理と、第2算出処理と、第3算出処理と、第4算出処理と、送信処理とを順に行う。
(取得処理)
取得処理について説明する。この取得処理は、管理システム(100)が実行する管理方法の処理ステップである。
取得処理について説明する。この取得処理は、管理システム(100)が実行する管理方法の処理ステップである。
取得処理において、処理部(111)は、低圧圧力センサ(73)の計測値PA、低段吸入温度センサ(78)の計測値TA、液冷媒圧力センサ(75)の計測値PJ、及び液冷媒温度センサ(76)の計測値TJを、室外ユニット(10)から取得する。
低圧圧力センサ(73)の計測値PAと低段吸入温度センサ(78)の計測値TAは、それぞれ低段圧縮機(22)へ吸入される冷媒(図3の点Aの状態の冷媒)の圧力と温度である。液冷媒圧力センサ(75)の計測値PJと液冷媒温度センサ(76)の計測値TJは、それぞれ、室外ユニット(10)から冷却ユニット(60)へ供給される冷媒(図3の点Jの状態の冷媒)の圧力と温度である。これらの計測値PA,TA,PJ,TJは、冷媒回路(6)の冷媒に関する物理量である。
また、取得処理において、処理部(111)は、低段圧縮機(22)の運転周波数fL、及び室外空気温度センサ(79)の計測値TOを、室外ユニット(10)から取得する。
低段圧縮機(22)の運転周波数fLは、低段圧縮機(22)のモータへ供給される交流の周波数である。室外空気温度センサ(79)の計測値TOは、室外ユニット(10)の室外熱交換器(13)を通過する前の室外空気の温度である。取得時点における室外空気温度センサ(79)の計測値TOは、取得時外気温度である。
(第1算出処理)
第1算出処理について説明する。第1算出処理は、管理システム(100)が実行する管理方法の第1算出ステップである。
第1算出処理について説明する。第1算出処理は、管理システム(100)が実行する管理方法の第1算出ステップである。
処理部(111)は、冷凍サイクル装置(1)の冷媒回路(6)に充填された冷媒(本実施形態では、二酸化炭素)の物性データを、予め記憶している。処理部(111)は、取得処理において取得した低圧圧力センサ(73)の計測値PA及び低段吸入温度センサ(78)の計測値TAと、予め記憶する冷媒の物性データとを用いて、密度ρA及び比エンタルピhAを算出する。
処理部(111)が算出した密度ρAと比エンタルピhAは、それぞれ低段圧縮機(22)へ吸入される冷媒(図3の点Aの状態の冷媒)の密度と比エンタルピである。また、処理部(111)が算出した比エンタルピhAは、冷却ユニット(60)の冷却熱交換器(64)から流出した冷媒の比エンタルピと実質的に等しい。
処理部(111)は、取得処理において取得した液冷媒圧力センサ(75)の計測値PJ及び液冷媒温度センサ(76)の計測値TJと、予め記憶する冷媒の物性データとを用いて、比エンタルピhJを算出する。
処理部(111)が算出した比エンタルピhJは、室外ユニット(10)から冷却ユニット(60)へ供給される冷媒(図3の点Jの状態の冷媒)の比エンタルピである。また、処理部(111)が算出した比エンタルピhJは、冷却ユニット(60)の冷却熱交換器(64)へ流入する冷媒の比エンタルピhKと実質的に等しい(hJ=hK)。
(第2算出処理)
第2算出処理について説明する。第2算出処理は、管理システム(100)が実行する管理方法の第2算出ステップである。
第2算出処理について説明する。第2算出処理は、管理システム(100)が実行する管理方法の第2算出ステップである。
処理部(111)は、低段圧縮機(22)が1回転当たりに吸入する冷媒の体積VLを、予め記憶している。処理部(111)は、取得処理において取得した低段圧縮機(22)の運転周波数fLに基づいて、低段圧縮機(22)の回転速度NLを算出する。
処理部(111)は、第1算出処理において算出した密度ρAと、第2算出処理において算出した回転速度NLと、予め記憶するVLと、下記の数式1とに基づいて、低段圧縮機(22)へ吸入される冷媒の質量流量Gを算出する。この質量流量Gは、各冷却ユニット(60)の冷却熱交換器(64)を通過した冷媒の質量流量の合計と等しい。
G=ρL×NL×VL (数式1)
G=ρL×NL×VL (数式1)
(第3算出処理)
第3算出処理について説明する。第3算出処理は、管理システム(100)が実行する管理方法の第3算出ステップである。
第3算出処理について説明する。第3算出処理は、管理システム(100)が実行する管理方法の第3算出ステップである。
処理部(111)は、冷凍サイクル装置(1)を構成する室外ユニット(10)の特性情報を、予め記憶している。処理部(111)が記憶する室外ユニット(10)の特性情報は、室外空気の温度と室外ユニット(10)の冷却能力との相関関係を示す情報である。
より詳しく説明すると、処理部(111)が記憶する室外ユニット(10)の特性情報は、室外空気の温度の値と、室外空気の温度がその値であるときに室外ユニット(10)が発揮し得る冷却能力の最大値との相関関係を示す情報である。この特性情報は、例えば、室外空気の温度と冷却能力の最大値とを対応づけたデータであってもよいし、冷却能力の最大値を室外空気の温度の関数として示した相関式であってもよい。
処理部(111)は、取得処理において取得した取得時外気温度(=室外空気温度センサ(79)の計測値TO)と、予め記憶している室外ユニット(10)の特性情報とに基づいて、取得時最大能力Qmaxを算出する。例えば、特性情報が上述した相関式である場合、処理部(111)は、この相関式に取得時外気温度TOを代入することによって、取得時最大能力Qmaxを算出する。取得時最大能力Qmaxは、室外空気の温度が取得時外気温度TOであるときに(言い換えると、取得時点において)、室外ユニット(10)が発揮し得る冷却能力の最大値である。
また、処理部(111)は、第1算出処理において算出した比エンタルピhA及び比エンタルピhKと、第2算出処理において算出した質量流量Gと、下記の数式2とに基づいて、室外ユニット(10)の冷却能力Qを算出する。
Q=G(hA-hK) (数式2)
Q=G(hA-hK) (数式2)
第3算出処理において算出される冷却能力Qは、各冷却ユニット(60)の冷却熱交換器(64)において冷媒が庫内空気から吸収した熱量の合計である。また、この冷却能力Qは、室外ユニット(10)の取得時能力である。この取得時能力は、取得時点において室外ユニット(10)が発揮していた冷却能力である。
(第4算出処理)
第4算出処理について説明する。第4算出処理は、管理システム(100)が実行する管理方法の第4算出ステップである。
第4算出処理について説明する。第4算出処理は、管理システム(100)が実行する管理方法の第4算出ステップである。
処理部(111)は、第3算出処理において算出した取得時能力Q及び取得時最大能力Qmaxと、下記の数式3とに基づいて、能力指標IQを算出する。本実施形態の処理部(111)が算出する能力指標IQは、取得時能力Qの取得時最大能力Qmaxに対する比である。
IQ=Q/Qmax (数式3)
IQ=Q/Qmax (数式3)
(送信処理)
送信処理について説明する。送信処理は、管理システム(100)が実行する管理方法の送信ステップである。
送信処理について説明する。送信処理は、管理システム(100)が実行する管理方法の送信ステップである。
処理部(111)は、取得処理において取得した取得時外気温度TOと、第4算出処理において算出した能力指標IQとを対にしたデータを、記憶ユニット(115)へ送信する。
〈記憶ユニットが行う処理〉
記憶ユニット(115)は、データ蓄積処理を行う。データ蓄積処理は、記憶部(116)が記憶する運転情報に、制御ユニット(110)の処理部(111)が送信したデータを追加する処理である。このデータ蓄積処理は、管理システム(100)が実行する管理方法の記憶ステップである。
記憶ユニット(115)は、データ蓄積処理を行う。データ蓄積処理は、記憶部(116)が記憶する運転情報に、制御ユニット(110)の処理部(111)が送信したデータを追加する処理である。このデータ蓄積処理は、管理システム(100)が実行する管理方法の記憶ステップである。
記憶部(116)が記憶する運転情報は、“取得時外気温度を第1変量とし、能力指標を第2変量とした、複数の取得時点のそれぞれにおける取得時外気温度および能力指標の二変量度数分布”である。この運転情報は、取得時外気温度と、取得時能力と、取得時最大能力とに基づく情報である。また、この運転情報は、能力指標を含む。
記憶部(116)が記憶する運転情報の一例を、図6に示す。記憶部(116)が記憶する運転情報は、複数の取得時点のそれぞれにおける取得時外気温度TO、取得時能力Q、及び取得時最大能力Qmaxに基づく情報であって、取得時点における室外ユニット(10)の運転状態を示す。
例えば、処理部(111)が送信したデータが(TO=31℃, IQ=72%)である場合、記憶ユニット(115)は、記憶部(116)が記憶する図6の二変量度数分布におけるドットを付した度数を一つ増やす処理を、データ蓄積処理として行う。
-実施形態の特徴-
〈第1の特徴〉
本実施形態の管理システム(100)において、処理部(111)は、取得時点における室外ユニット(10)の取得時能力を算出する。また、記憶部(116)は、運転情報を記憶する。本実施形態の記憶部(116)が記憶する運転情報は、取得時点における取得時外気温度TOと取得時能力Qと取得時最大能力Qmaxとに基づく情報である。そのため、据え付けられて実際に稼働中の冷凍サイクル装置(1)における室外ユニット(10)の状態を把握することができる。
〈第1の特徴〉
本実施形態の管理システム(100)において、処理部(111)は、取得時点における室外ユニット(10)の取得時能力を算出する。また、記憶部(116)は、運転情報を記憶する。本実施形態の記憶部(116)が記憶する運転情報は、取得時点における取得時外気温度TOと取得時能力Qと取得時最大能力Qmaxとに基づく情報である。そのため、据え付けられて実際に稼働中の冷凍サイクル装置(1)における室外ユニット(10)の状態を把握することができる。
〈第2の特徴〉
本実施形態の管理システム(100)において、処理部(111)は、複数の取得時点のそれぞれにおける取得時能力Qを算出する。また、本実施形態の管理システム(100)では、能力指標IQが“取得時能力Qの取得時最大能力Qmaxに対する比”であり、複数の取得時点のそれぞれにおける取得時外気温度TOおよび能力指標IQの二変量度数分布(図6を参照)を、記憶部(116)が運転情報として記憶する。
本実施形態の管理システム(100)において、処理部(111)は、複数の取得時点のそれぞれにおける取得時能力Qを算出する。また、本実施形態の管理システム(100)では、能力指標IQが“取得時能力Qの取得時最大能力Qmaxに対する比”であり、複数の取得時点のそれぞれにおける取得時外気温度TOおよび能力指標IQの二変量度数分布(図6を参照)を、記憶部(116)が運転情報として記憶する。
図6に示すような二変量度数分布が得られれば、実際に店舗等に据え付けられた冷凍サイクル装置(1)における室外ユニット(10)の運転状態を把握できる。例えば、図6に示すような二変量度数分布が、一年間にわたって冷凍サイクル装置(1)が稼働した結果、得られたものであるとする。この場合、能力指標IQ(=Q/Qmax)が80%を超えたのは、一年間のうち三回だけである。そのため、室外ユニット(10)の冷却能力には、最大冷却能力の20%程度の余裕があることになる。
室外ユニット(10)の冷却能力に余裕があることが分かれば、例えば店舗の運営者が冷蔵ショーケースの増設を予定している場合、冷凍サイクル装置の販売業者は、新たな室外ユニットを増設せずに、既設の室外ユニット(10)に追加の冷蔵ショーケースを接続することを、店舗の運営者に提案できる。また、冷凍サイクル装置の販売業者は、同じ地域で新たな冷凍サイクル装置を設置する場合は、既設の室外ユニット(10)よりも最大冷却能力の低い(従って、価格の安い)室外ユニットの導入を、店舗の運営者に提案できる。このように、図6に示すような二変量度数分布が運転情報として得られれば、冷凍サイクル装置に関するビジネスに関して、従来では不可能であった新たな提案を顧客に提示することが可能となる。
-実施形態の変形例-
上記実施形態の管理システム(100)については、次のような変形例を適用してもよい。なお、以下の変形例は、管理システム(100)の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。
上記実施形態の管理システム(100)については、次のような変形例を適用してもよい。なお、以下の変形例は、管理システム(100)の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。
〈第1変形例〉
図7に示すように、本実施形態の管理システム(100)の対象である冷凍サイクル装置(1)は、冷却ユニット(60)と空調ユニット(50)の両方を利用側ユニットとして備えていてもよい。空調ユニット(50)は、人間が居る空間の空気調和を行うユニットである。本変形例の冷凍サイクル装置(1)において、空調ユニット(50)は、店舗に設置され、店舗の売り場などの空気調和を行う。
図7に示すように、本実施形態の管理システム(100)の対象である冷凍サイクル装置(1)は、冷却ユニット(60)と空調ユニット(50)の両方を利用側ユニットとして備えていてもよい。空調ユニット(50)は、人間が居る空間の空気調和を行うユニットである。本変形例の冷凍サイクル装置(1)において、空調ユニット(50)は、店舗に設置され、店舗の売り場などの空気調和を行う。
本変形例の冷凍サイクル装置(1)において、室外ユニット(10)には、第2液連絡配管(2)及び第2ガス連絡配管(3)を介して、複数の空調ユニット(50)が接続される。
本変形の冷凍サイクル装置(1)の第1液連絡配管(4)と第1ガス連絡配管(5)は、それぞれ実施形態1の冷凍サイクル装置(1)の液連絡配管とガス連絡配管に相当する。
本変形の冷凍サイクル装置(1)の第1液連絡配管(4)と第1ガス連絡配管(5)は、それぞれ実施形態1の冷凍サイクル装置(1)の液連絡配管とガス連絡配管に相当する。
(室外ユニット)
本変形例の冷凍サイクル装置(1)を構成する室外ユニット(10)について、実施形態1の室外ユニット(10)と異なる点を説明する。
本変形例の冷凍サイクル装置(1)を構成する室外ユニット(10)について、実施形態1の室外ユニット(10)と異なる点を説明する。
本変形例の室外ユニット(10)は、第2低段圧縮機(23)と、第2室外膨張弁(14b)と、流路切換機構(30)と、第2液側閉鎖弁(19a)と、第2ガス側閉鎖弁(19b)とを備える。本変形例の室外ユニット(10)の第1低段圧縮機(22)、第1室外膨張弁(14a)、第1液側閉鎖弁(18a)、及び第1ガス側閉鎖弁(18b)は、それぞれ実施形態1の室外ユニット(10)の低段圧縮機、室外膨張弁、液側閉鎖弁、及びガス側閉鎖弁に相当する。
また、本変形例の室外ユニット(10)は、第1室外液管(33)と、第2室外液管(34)と、第1室外ガス管(35)と、第2室外ガス管(36)と、第2低段配管(24c)とを備える。本変形例の室外ユニット(10)の第1低段配管(24b)は、実施形態1の室外ユニット(10)の低段配管に相当する。
第2低段圧縮機(23)は、第1低段圧縮機(22)と同様の全密閉型圧縮機である。第2室外膨張弁(14b)は、第1室外膨張弁(14a)と同様の電子膨張弁である。
流路切換機構(30)は、第1切換弁(81)と第2切換弁(82)とを備える。第1切換弁(81)と第2切換弁(82)のそれぞれは、四方切換弁である。第1切換弁(81)と第2切換弁(82)のそれぞれは、第1ポートが第3ポートと連通し且つ第2ポートが第4ポートと連通する第1状態(図7に実線で示す状態)と、第1ポートが第4ポートと連通し且つ第2ポートが第3ポートと連通する第2状態(図7に破線で示す状態)とに切り換わる。第1切換弁(81)の第3ポートは、封止される。第2切換弁(82)の第4ポートは、封止される。
第1切換弁(81)の第1ポートと、第2切換弁(82)の第1ポートとは、それぞれが高段圧縮機(21)の吐出管に接続される。第2切換弁(82)の第3ポートは、室外熱交換器(13)のガス端に配管を介して接続される。
第1室外ガス管(35)の一端は、第2ガス側閉鎖弁(19b)に接続される。第1室外ガス管(35)の他端は、第1切換弁(81)の第4ポートに接続される。
第2室外ガス管(36)の第1の一端は、第1切換弁(81)の第2ポートに接続される。第2室外ガス管(36)の第2の一端は、第2切換弁(82)の第2ポートに接続される。第2室外ガス管(36)の他端は、第2低段圧縮機(23)の吸入管に接続される。
第2低段圧縮機(23)の吸入管には、第2低圧圧力センサ(74)が接続される。第2低圧圧力センサ(74)は、第2低段圧縮機(23)へ吸入される冷媒の圧力を計測する。本変形例の室外ユニット(10)の第1低圧圧力センサ(73)は、実施形態1の室外ユニット(10)の低圧圧力センサに相当する。
第2低段圧縮機(23)の吐出管は、中間冷却器(17)に接続される。第2低段圧縮機(23)を中間冷却器(17)に接続する配管には、逆止弁(CV3)が設けられる。この逆止弁(CV3)は、第2低段圧縮機(23)から中間冷却器(17)へ向かう冷媒の流れを許容し、逆向きの冷媒の流れを遮断する。
第1低段圧縮機(22)を中間冷却器(17)に接続する配管には、逆止弁(CV2)が設けられる。この逆止弁(CV2)は、第1低段圧縮機(22)から中間冷却器(17)へ向かう冷媒の流れを許容し、逆向きの冷媒の流れを遮断する。
第2低段配管(24c)は、第2低段圧縮機(23)と並列に設けられる。第2低段配管(24c)の一端は、第2低段圧縮機(23)の吸入管に接続される。第2低段配管(24c)の他端は、第2低段圧縮機(23)の吐出管に接続される。第2低段配管(24c)には、逆止弁(CV9)が設けられる。逆止弁(CV9)は、第2低段配管(24c)の一端から他端へ向かう冷媒の流れを許容し、逆向きの冷媒の流れを遮断する。
第1室外液管(33)は、第1分岐管(33a)と、第2分岐管(33b)と、合流管(33c)とを備える。第1分岐管(33a)の一端は、過冷却熱交換器(16)と第1液側閉鎖弁(18a)を繋ぐ配管に接続される。第2分岐管(33b)の一端は、第1室外膨張弁(14a)とレシーバ(15)を繋ぐ配管に接続される。第1分岐管(33a)及び第2分岐管(33b)の他端は、合流管(33c)の一端に接続される。合流管(33c)の他端は、第2液側閉鎖弁(19a)に接続される。
第1室外液管(33)の第1分岐管(33a)には、逆止弁(CV6)が設けられる。この逆止弁(CV6)は、第1分岐管(33a)の一端から他端へ向かう冷媒の流れを許容し、逆向きの冷媒の流れを遮断する。第1室外液管(33)の第2分岐管(33b)には、逆止弁(CV7)が設けられる。この逆止弁(CV7)は、第2分岐管(33b)の他端から一端へ向かう冷媒の流れを許容し、逆向きの冷媒の流れを遮断する。第1室外膨張弁(14a)とレシーバ(15)を繋ぐ配管には、逆止弁(CV4)が設けられる。この逆止弁(CV4)は、第1室外膨張弁(14a)からレシーバ(15)へ向かう冷媒の流れを許容し、逆向きの冷媒の流れを遮断する。
第2室外液管(34)の一端は、過冷却熱交換器(16)と第1液側閉鎖弁(18a)を繋ぐ配管に接続される。第2室外液管(34)の他端は、第1室外膨張弁(14a)と逆止弁(CV4)を繋ぐ配管に接続される。第2室外液管(34)には、その一端から他端へ向かって順に、第2室外膨張弁(14b)と逆止弁(CV5)とが設けられる。この逆止弁(CV5)は、第2室外液管(34)の一端から他端へ向かう冷媒の流れを許容し、逆向きの冷媒の流れを遮断する。
(空調ユニット)
空調ユニット(50)は、室内回路(51)と、室内ファン(52)とを有する。室内ファン(52)は、後述する室内熱交換器(54)へ室内空気を供給するためのファンである。
空調ユニット(50)は、室内回路(51)と、室内ファン(52)とを有する。室内ファン(52)は、後述する室内熱交換器(54)へ室内空気を供給するためのファンである。
室内回路(51)には、液端からガス端に向かって順に、室内膨張弁(53)と室内熱交換器(54)とが設けられる。室内膨張弁(53)は、開度を調節可能な電子膨張弁である。室内熱交換器(54)は、フィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。室内熱交換器(54)は、室内空気を冷媒と熱交換させる。
室内回路(51)の液端には、第2液連絡配管(2)が接続される。室内回路(51)の液端は、第2液連絡配管(2)を介して室外回路(11)の第2液側閉鎖弁(19a)に接続される。室内回路(51)のガス端には、第2ガス連絡配管(3)が接続される。室内回路(51)のガス端は、第2ガス連絡配管(3)を介して室外回路(11)の第2ガス側閉鎖弁(19b)に接続される。
(冷凍サイクル装置の運転動作)
本変形例の冷凍サイクル装置とは、冷房運転と、第1暖房運転と、第2暖房運転と、第3暖房運転とを選択的に行う。
本変形例の冷凍サイクル装置とは、冷房運転と、第1暖房運転と、第2暖房運転と、第3暖房運転とを選択的に行う。
冷房運転では、第1切換弁(81)及び第2切換弁(82)が第1状態に設定され、第1低段圧縮機(22)、第2低段圧縮機(23)、及び高段圧縮機(21)が作動する。冷房運転では、室外熱交換器(13)が放熱器として機能し、冷却熱交換器(64)及び室内熱交換器(54)が蒸発器として機能する。
第1暖房運転では、第1切換弁(81)が第2状態に設定され、第2切換弁(82)が第1状態に設定され、第1低段圧縮機(22)、第2低段圧縮機(23)、及び高段圧縮機(21)が作動する。第1暖房運転では、室外熱交換器(13)及び室内熱交換器(54)が放熱器として機能し、冷却熱交換器(64)が蒸発器として機能する。
第2暖房運転では、第1切換弁(81)及び第2切換弁(82)が第2状態に設定され、第1低段圧縮機(22)及び高段圧縮機(21)が作動し、第2低段圧縮機(23)が休止する。第2暖房運転では、室内熱交換器(54)が放熱器として機能し、冷却熱交換器(64)が蒸発器として機能し、室外熱交換器(13)が休止する。
第3暖房運転では、第1切換弁(81)及び第2切換弁(82)が第2状態に設定され、第1低段圧縮機(22)、第2低段圧縮機(23)、及び高段圧縮機(21)が作動する。第3暖房運転では、室内熱交換器(54)が放熱器として機能し、冷却熱交換器(64)及び室外熱交換器(13)が蒸発器として機能する。
〈第2変形例〉
本実施形態の管理システム(100)において、処理部(111)がデータ生成処理を行う時間間隔は、一定でなくてもよい。処理部(111)がデータ生成処理を行う時間間隔は、例えば、一日のうちの昼間と夜間で異なっていてもよいし、一年のうちの夏期を含む半年(5~10月)と冬期を含む半年(1~4,11,12月)とで異なっていてもよい。また、処理部(111)は、一年のうちの夏期を含む半年(5~10月)だけにおいて、データ生成処理を行ってもよい。
本実施形態の管理システム(100)において、処理部(111)がデータ生成処理を行う時間間隔は、一定でなくてもよい。処理部(111)がデータ生成処理を行う時間間隔は、例えば、一日のうちの昼間と夜間で異なっていてもよいし、一年のうちの夏期を含む半年(5~10月)と冬期を含む半年(1~4,11,12月)とで異なっていてもよい。また、処理部(111)は、一年のうちの夏期を含む半年(5~10月)だけにおいて、データ生成処理を行ってもよい。
〈第3変形例〉
本実施形態の管理システム(100)の処理部(111)は、データ生成処理において、取得処理を行う毎に、第1~第4算出処理および送信処理を行う。しかし、処理部(111)は、データ生成処理において、取得処理を行う毎に、第1~第4算出処理および送信処理を行わなくてもよい。
本実施形態の管理システム(100)の処理部(111)は、データ生成処理において、取得処理を行う毎に、第1~第4算出処理および送信処理を行う。しかし、処理部(111)は、データ生成処理において、取得処理を行う毎に、第1~第4算出処理および送信処理を行わなくてもよい。
本変形例の処理部(111)は、例えば所定期間(例えば1週間)にわたって取得処理だけを行い、その所定期間内の取得処理によって取得したデータ(PA,TA,PJ,TJ,fL,TO)をメモリデバイス等の記録媒体に記録する。所定期間が経過すると、処理部(111)は、その所定期間内の取得処理によって取得した各取得時点のデータを用いて第1~第4算出処理を行い、その所定期間内の各取得時点における能力指標IQを算出する。そして、処理部(111)は、送信処理において、所定期間内の各取得時点における取得時外気温度TOと能力指標IQとを対にしたデータを、記憶ユニット(115)に送信する。
〈第4変形例〉
本実施形態の管理システム(100)の対象である冷凍サイクル装置(1)は、冷却ユニット(60)に代えて空調ユニット(50)を利用側ユニットとして備えていてもよい。第1変形例と同様に、空調ユニット(50)は、人間が居る空間の空気調和を行うユニットである。本変形例の冷凍サイクル装置(1)の設置場所は、店舗に限定されず、例えばオフィスビル等であってもよい。
本実施形態の管理システム(100)の対象である冷凍サイクル装置(1)は、冷却ユニット(60)に代えて空調ユニット(50)を利用側ユニットとして備えていてもよい。第1変形例と同様に、空調ユニット(50)は、人間が居る空間の空気調和を行うユニットである。本変形例の冷凍サイクル装置(1)の設置場所は、店舗に限定されず、例えばオフィスビル等であってもよい。
〈第5変形例〉
本実施形態の管理システム(100)において、制御ユニット(110)の処理部(111)が第4算出処理において算出する能力指標IQは、“取得時最大能力Qmaxと取得時能力Qの差”であってもよい(IQ=Qmax-Q)。
本実施形態の管理システム(100)において、制御ユニット(110)の処理部(111)が第4算出処理において算出する能力指標IQは、“取得時最大能力Qmaxと取得時能力Qの差”であってもよい(IQ=Qmax-Q)。
〈第6変形例〉
本実施形態の管理システム(100)において、処理部(111)は、全ての取得時点においてデータ生成処理を行う。しかし、処理部(111)は、一部の取得時点においてデータ生成処理を行ってもよい。本変形例の処理部(111)は、例えば、冷凍サイクル装置(1)に設けられた全ての冷却ユニット(60)が冷却状態である取得時点だけにおいてデータ生成処理を行い、冷凍サイクル装置(1)に設けられた一部の冷却ユニット(60)が休止状態である取得時点にはデータ生成処理を行わない。
本実施形態の管理システム(100)において、処理部(111)は、全ての取得時点においてデータ生成処理を行う。しかし、処理部(111)は、一部の取得時点においてデータ生成処理を行ってもよい。本変形例の処理部(111)は、例えば、冷凍サイクル装置(1)に設けられた全ての冷却ユニット(60)が冷却状態である取得時点だけにおいてデータ生成処理を行い、冷凍サイクル装置(1)に設けられた一部の冷却ユニット(60)が休止状態である取得時点にはデータ生成処理を行わない。
〈第5変形例〉
本実施形態の管理システム(100)において、記憶ユニット(115)は、制御ユニット(110)と共に、冷凍サイクル装置(1)が設置された店舗に設けられていてもよい。この場合、制御ユニット(110)と記憶ユニット(115)は、LAN(Local Area Network)等を介して通信する。
本実施形態の管理システム(100)において、記憶ユニット(115)は、制御ユニット(110)と共に、冷凍サイクル装置(1)が設置された店舗に設けられていてもよい。この場合、制御ユニット(110)と記憶ユニット(115)は、LAN(Local Area Network)等を介して通信する。
また、本実施形態の管理システム(100)において、記憶ユニット(115)が制御ユニット(110)と一体化されていてもよい。この場合、制御ユニット(110)は、処理部(111)と記憶部(116)の両方を備え、記憶ユニット(115)としても機能する。
以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態、変形例、その他の実施形態に係る要素を適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。また、明細書および特許請求の範囲の「第1」、「第2」…という記載は、これらの記載が付与された語句を区別するために用いられており、その語句の数や順序までも限定するものではない。
以上説明したように、本開示は、冷凍サイクル装置の管理システム及び管理方法について有用である。
1 冷凍サイクル装置
6 冷媒回路
10 室外ユニット(熱源側ユニット)
13 室外熱交換器(熱交換器)
60 冷却ユニット(利用側ユニット)
100 管理システム
111 処理部
116 記憶部
6 冷媒回路
10 室外ユニット(熱源側ユニット)
13 室外熱交換器(熱交換器)
60 冷却ユニット(利用側ユニット)
100 管理システム
111 処理部
116 記憶部
Claims (10)
- 室外空気を冷媒と熱交換させる熱交換器(13)を有する熱源側ユニット(10)と利用側ユニット(60)とを有する冷媒回路(6)を備えた冷凍サイクル装置(1)を対象とする管理システム(100)であって、
上記冷媒回路(6)の冷媒に関する物理量を取得し、取得した上記物理量に基づいて、上記物理量を取得した取得時点において上記熱源側ユニット(10)が発揮していた冷却能力である取得時能力を算出する処理部(111)と、
上記取得時点における上記室外空気の温度である取得時外気温度、及び上記処理部(111)が算出した上記取得時能力に基づく運転情報を記憶する記憶部(116)とを備える
管理システム。 - 上記取得時外気温度において上記熱源側ユニット(10)が発揮し得る冷却能力の最大値が取得時最大能力であり、
上記運転情報は、上記取得時能力と上記取得時最大能力の関係を示す能力指標を含む
請求項1に記載の管理システム。 - 上記能力指標は、上記取得時能力の上記取得時最大能力に対する比、または上記取得時最大能力と上記取得時能力の差である
請求項2に記載の管理システム。 - 上記処理部(111)は、複数の上記取得時点のそれぞれにおいて上記物理量を取得し、複数の上記取得時点のそれぞれにおける上記取得時能力を算出し、
上記運転情報は、複数の上記取得時点のそれぞれにおける上記取得時外気温度及び上記取得時能力に基づく情報である
請求項1~3のいずれか一つに記載の管理システム。 - 上記処理部(111)は、複数の上記取得時点のそれぞれにおいて上記物理量を取得し、複数の上記取得時点のそれぞれにおける上記取得時能力を算出し、
上記運転情報は、上記取得時外気温度を第1変量とし、上記能力指標を第2変量とした、複数の上記取得時点のそれぞれにおける上記取得時外気温度および上記能力指標の二変量度数分布である
請求項2又は3に記載の管理システム。 - 上記処理部(111)は、定期的に上記物理量を取得する
請求項4に記載の管理システム。 - 対象とする上記冷凍サイクル装置(1)の上記冷媒回路(6)が、上記利用側ユニット(60)を複数有し、
複数の上記利用側ユニット(60)のそれぞれは、対象物を冷却する冷却状態と、対象物を冷却しない休止状態とに切り換わり、
上記取得時点は、全ての上記利用側ユニット(60)が冷却状態であった時点である
請求項4に記載の管理システム。 - 上記記憶部(116)は、上記室外空気の温度と上記熱源側ユニット(10)の冷却能力との相関関係を示す特性情報を記憶し、
上記処理部(111)は、上記取得時外気温度と上記特性情報とに基づいて上記取得時最大能力を算出する
請求項2又は3に記載の管理システム。 - 第1通信プロトコルに基づいて上記熱源側ユニット(10)と通信し、第2通信プロトコルに基づいて上記利用側ユニット(60)と通信する制御ユニット(110)を備え、
上記制御ユニット(110)は、上記処理部(111)を備え、
上記処理部(111)は、上記熱源側ユニット(10)と通信することによって、上記物理量を取得する
請求項1~3のいずれか一つに記載の管理システム。 - 室外空気を冷媒と熱交換させる熱交換器(13)を有する熱源側ユニット(10)と利用側ユニット(60)とを有する冷媒回路(6)を備えた冷凍サイクル装置(1)を対象とする管理方法であって、
取得時点において上記冷媒回路(6)の冷媒に関する物理量を取得し、取得した上記物理量に基づいて、上記取得時点において上記熱源側ユニット(10)が発揮していた冷却能力である取得時能力を算出する処理ステップと、
上記取得時点における上記室外空気の温度である取得時外気温度及び上記処理ステップにおいて算出した上記取得時能力に基づく運転情報を、記憶媒体に記憶させる記憶ステップとを含む
管理方法。
Priority Applications (1)
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| JP2025019966A JP7846426B1 (ja) | 2025-02-10 | 2025-02-10 | 冷凍サイクル装置の管理システムおよび管理方法 |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006183953A (ja) | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 冷凍機の測定装置 |
| JP2008281255A (ja) | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | 冷媒流量の計測方法、冷凍装置の冷暖房能力を求める方法および冷媒流量計測装置 |
| WO2019234824A1 (ja) | 2018-06-05 | 2019-12-12 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクルシステム |
| JP2022186161A (ja) | 2021-06-04 | 2022-12-15 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機 |
-
2025
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