制冷循环装置的制作方法

1.本公开涉及制冷循环装置。


背景技术：

2.以往，已知如下制冷循环装置，该制冷循环装置具备：构成热源机的第1制冷剂回路；以及与利用热源机的热的负载装置连接的第2制冷剂回路。在这种制冷循环装置中，存在在第1制冷剂回路与第2制冷剂回路之间设置了板式热交换器的制冷循环装置。
3.在专利文献1中记载了：由于载热体回路内的水中包含的钙离子等在板式热交换器内部结块，从而使板式热交换器堵塞。在专利文献1所记载的冷却装置中，通过判定板式热交换器的上游侧的温度与下游侧的温度之间的温度差是否超过阈值来检测板式热交换器有无堵塞。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1:日本特开2003-50067号公报


技术实现要素：

7.发明要解决的问题
8.板式热交换器的堵塞是由于钙离子等污垢逐渐在板上蓄积而发生。因此，如果能够在发生堵塞之前的阶段发现板式热交换器的异常，那么就能够通过之后的适当的处置来防止发生堵塞。
9.本公开的目的在于，提供能够在早期的阶段检测板式热交换器的异常的发生的制冷循环装置。
10.用于解决问题的手段
11.本公开的制冷循环装置具备使第1制冷剂循环的热源侧第1制冷剂回路，热源侧第1制冷剂回路具有：第1压缩机；第1热交换器，其在外部气体与第1制冷剂之间进行热交换；以及第1节流机构，制冷循环装置还具备使第2制冷剂循环的负载侧制冷剂回路，负载侧制冷剂回路具有：泵；以及利用热的负载装置，制冷循环装置还具备：第1板式热交换器，其在第1制冷剂与第2制冷剂之间进行热交换；以及温度传感器，其检测第1板式热交换器的出口侧的第2制冷剂的温度，热源侧第1制冷剂回路使第1制冷剂至少在第1压缩机、第1热交换器、第1节流机构以及第1板式热交换器之间循环，负载侧制冷剂回路使第2制冷剂至少在泵、负载装置以及第1板式热交换器之间沿一个方向循环，制冷循环装置还具备控制装置，该控制装置使用温度传感器检测到的温度和第1制冷剂的饱和温度，对第1板式热交换器内的第2制冷剂的流路进行诊断。
12.发明的效果
13.根据本公开，能够提供能够更可靠地诊断板式热交换器的异常的制冷循环装置。
附图说明
14.图1是示出实施方式1的制冷循环装置的结构的图。
15.图2是示出制冷运转时的污垢诊断处理的流程图。
16.图3是示出存在制冷剂泄漏时和不存在制冷剂泄漏时的状态的差异的p-h线图。
17.图4是示出制热运转时的污垢诊断处理的流程图。
18.图5是用于判定是在水热交换器中发生了堵塞还是在过滤器中发生了堵塞的流程图。
19.图6是示出污垢发展的状况的图表。
20.图7是用于记录水热交换器内部的污垢的发展的流程图。
21.图8是示出实施方式2的制冷循环装置的结构的图。
22.图9是示出实施方式2的制冷循环装置的控制的内容的流程图。
23.图10是示出实施方式3的制冷循环装置的结构的图。
24.图11是示出实施方式4的制冷循环装置的水热交换器部分的图。
具体实施方式
25.以下，参照附图对本实施方式进行详细说明。以下，对多个实施方式进行说明，但是，从申请当初就计划对各实施方式中说明的结构进行适当组合。另外，对图中相同或相当部分标注相同标号，不重复其说明。
26.实施方式1.
27.图1是示出实施方式1的制冷循环装置1的结构的图。根据图1对制冷循环装置1的回路结构和动作进行说明。制冷循环装置1具备制冷剂回路100、水回路200、控制装置300。控制装置300与由用户操作的遥控装置400(以下简称为遥控器。)进行无线通信。
28.＜制冷剂回路100的结构＞
29.制冷剂回路100例如构成设置于室外的热源机。制冷剂回路100包含压缩机101、四通阀104、热交换器105、风扇106、节流机构108、水热交换器109、储液器110、以及将它们连接的制冷剂配管10。氟利昂等制冷剂在制冷剂回路100中循环。在制冷剂配管10中设置有排出温度传感器102、高压压力传感器103、制冷剂温度传感器107、低压压力传感器111。
30.压缩机101通过提高制冷剂的压力而使制冷剂回路100内的制冷剂循环。压缩机101通过变频器对压缩机101的内部的马达(省略图示)进行控制，从而根据状况而改变运转容量。压缩机101在制冷运转时和制热运转时，对压缩机101的频率进行控制，使得成为在控制装置300的控制基板301或遥控器400中设定的目标出口水温。另外，也可以将2台以上的压缩机101与制冷剂配管10并联或串联连接。
31.四通阀104对制冷剂流动的方向进行切换。四通阀104在制冷运转时如图1的实线所示那样切换制冷剂的流路。四通阀104在制热运转时如图1的虚线所示那样切换制冷剂的流路。在制热运转时，制冷剂回路100作为热源发挥作用。另一方面，在制冷运转时，制冷剂回路100作为冷热源发挥作用。
32.热交换器105例如是由大量翅片和传热管构成的翅片/管式热交换器。热交换器105在制冷剂与室外空气之间对热进行交换，其中，该制冷剂在制冷剂配管10中循环。热交换器105在制冷运转时作为冷凝器发挥功能。另一方面，热交换器105在制热运转时作为蒸
发器发挥功能。
33.风扇106例如是由马达驱动的螺旋桨式风扇。风扇106具有如下功能：为了热交换器105进行热交换而吸入室外空气，并且向室外排出热交换器105进行了热交换后的空气。
34.节流机构108调节在制冷剂配管10中流动的制冷剂的流量。节流机构108例如是电子膨胀阀或毛细管。电子膨胀阀具有如下功能：通过调整节流开度而高效地控制制冷剂的流量。
35.水热交换器109是板式热交换器。在板式热交换器中重叠配置有多层波浪起伏状板。这些板通过钎焊而成为密闭构造。水热交换器109在层叠的板的间隙中交错流动制冷剂回路100的制冷剂和水回路200的制冷剂(水)。即，在水热交换器109的内部，形成供制冷剂回路100的制冷剂流动的第1流路和供水回路200的制冷剂流动的第2流路。在第1流路和第2流路中，制冷剂回路100的制冷剂的热与水回路200的制冷剂的热被交换。水热交换器109在制冷运转时作为蒸发器发挥功能，在制热运转时作为冷凝器发挥功能。
36.储液器110对液体制冷剂和气体制冷剂进行分离，储存过多的液体制冷剂。储液器110是为了防止由于制冷剂液被吸入压缩机101(回液)引起的压缩机101的故障而设置的。
37.排出温度传感器102设置于压缩机101的排出侧。排出温度传感器102检测压缩机101排出的高温制冷剂的温度。高压压力传感器103设置于压缩机101的排出侧。能够根据高压压力传感器103的检测值来计算高压饱和温度ct。
38.制冷剂温度传感器107设置于热交换器105与节流机构108之间。制冷剂温度传感器107检测在制冷运转时对空气和制冷剂进行了热交换后的热交换器105的出口侧的制冷剂的温度。根据需要，也可以在制冷剂回路100中设置检测水热交换器109的入口侧的温度的温度传感器和检测水热交换器109的出口侧的制冷剂的温度的温度传感器。
39.低压压力传感器111设置于压缩机101的吸入部侧。能够根据低压压力传感器111的检测值计算低压饱和温度et。
40.制冷剂回路100能够使制冷剂在构成为包含压缩机101、热交换器105、节流机构108、水热交换器109的循环路径中循环。制冷剂的循环方向在制冷时和制热时不同。在制冷剂回路100中搭载有接受控制装置300的指令而进行动作的微计算机。
41.＜水回路200的结构＞
42.水回路200例如构成设置于室内的空调机。水回路200包含泵201、负载装置202、过滤器209、以及将它们连接的水配管20。在水配管20中流动作为制冷剂的水。也可以在水中混入使凝固点下降的添加物。在制冷剂配管10中设置有温度传感器203、温度传感器204、流量计205、压差计206。作为制冷剂回路100侧的结构而说明的水热交换器109也可以不设为制冷剂回路100侧的结构，而是设为水回路200侧的结构。
43.水回路200利用变频控制对泵201进行驱动，使得达到预先设定的流量计205或压差计206的目标值。根据空调装置的种类和空调装置的设置状况来设定泵201的控制的种类。
44.负载装置202是空气处理单元、风机盘管等空调机。负载装置202具有在室内的空气与在水配管20中循环的水之间进行热交换的热交换器。在图1中示出在水回路200中设置1个负载装置202的结构。该结构是例示，也可以在水回路200中设置多个负载装置202。
45.温度传感器203设置于水热交换器109的入口侧。温度传感器203检测向水热交换
器109流入的水的温度twin。温度传感器204设置于水热交换器109的出口侧。温度传感器204检测在水热交换器109的内部与制冷剂回路100的制冷剂进行了热交换后的水的温度twout。即，twout是在水热交换器109内供水流动的第2流路的出口侧的温度。流量计205设置于泵201的排出侧。流量计205检测在水回路200中循环的水的流量gw。压差计206计测水热交换器109的入口与出口之间的水压差
△
pw。过滤器209去除在水配管20内循环的水中所混入的异物。过滤器209内的流路有时由于异物而产生堵塞。
46.水回路200使制冷剂在构成为包含泵201、负载装置202、水热交换器109的循环路径中沿着图1的从左向右方向这一方向进行循环。在水回路200中搭载有接受控制装置300的指令而进行动作的微计算机。
47.＜控制装置300的结构＞
48.控制装置300具备控制基板301。在控制基板301上搭载有处理器302、存储器303、显示部304、通信部305。处理器302执行存储器303中存储的操作系统和应用程序。在执行应用程序时，参照存储器303中存储的各种数据。处理器302接受从遥控器400发送的指令，对制冷剂回路100和水回路200进行控制。处理器302收集制冷剂回路100和水回路200中设置的各种传感器的检测值、负载装置(空调装置)202的运转数据。
49.存储器303例如构成为包含rom(read only memory：只读存储器)、ram(random access memory：随机存取存储器)、闪存。闪存中存储操作系统、应用程序。并且，在闪存中存储设置于制冷剂回路100和水回路200的各种传感器的检测值、从设备计测出的负载装置202的运转数据。
50.通信部305与遥控器400进行通信，并且与制冷剂回路100和水回路200进行通信。通信部305接收从遥控器400发送的指令信息。通信部305从制冷剂回路100和水回路200接收各种传感器的检测值、从设备计测的负载装置202的运转数据。在显示部304中显示通知异常的发生的信息。
51.遥控器400通过与控制装置300进行通信而对控制装置300进行远程控制。遥控器400包含显示部401、操作部402。用户能够通过对操作部402进行操作而进行室内机的打开(on)/关闭(off)的切换和设定温度的调整。遥控器400将与操作部402的操作对应的各种指令发送到控制装置。例如，从遥控器400向控制装置300发送运转指令(是制冷还是制热的指令)。或者，从遥控器400向控制装置300发送水热交换器109的出口水温。在显示部401中除了显示各种设定信息以外，还显示通知异常的发生的信息。
52.＜制冷剂回路100的动作＞
53.首先，对制冷运转时的制冷剂回路100的动作进行说明。在制冷运转时，四通阀104如图1的实线所示那样切换制冷剂的流路。从压缩机101排出的高温/高压的气体制冷剂流向热交换器105。此时，热交换器105作为冷凝器发挥功能。制冷剂配管10内的制冷剂通过风扇106而与空气进行热交换，因此，从气体制冷剂变化为液体制冷剂。
54.从热交换器105去往节流机构108的液体制冷剂被节流机构108减压。其结果是，液体制冷剂变化为低压的二相制冷剂。低压的二相制冷剂从节流机构108向水热交换器109移动。此时，水热交换器109作为蒸发器发挥功能。流入水热交换器109的制冷剂在水热交换器109的内部与水进行热交换，从而变化为气体制冷剂。气体制冷剂通过储液器110并被吸入压缩机101。
55.接着，对制热运转时的制冷剂回路100的动作进行说明。在制热运转时，四通阀104如图1的虚线所示那样切换制冷剂的流路。从压缩机101排出的高温/高压的气体制冷剂流向水热交换器109。此时，水热交换器109作为冷凝器发挥功能。制冷剂配管10内的制冷剂与水配管20内的水进行热交换，因此，从气体制冷剂变化为液体制冷剂。
56.从水热交换器109去往节流机构108的液体制冷剂被节流机构108减压。其结果是，液体制冷剂变化为低压的二相制冷剂。低压的二相制冷剂从节流机构108向热交换器105移动。此时，热交换器105作为蒸发器发挥功能。流入热交换器105的制冷剂通过风扇106而与空气进行热交换。然后，流入储液器110的制冷剂被分离为液体制冷剂和气体制冷剂，气体制冷剂被吸入压缩机101。
57.制冷剂回路100通过具备四通阀104，能够执行制冷运转和制热运转。但是，作为本实施方式，也可以通过不具备四通阀104的制冷剂回路来构建制冷循环装置。即，作为本实施方式，也可以采用制冷专用机型或制热专用机型。
58.＜制冷剂在水热交换器109中冻结的原因＞
59.当在水热交换器109中流动的水冻结时，对水热交换器109的板产生不好的影响。当反复发生冻结和解冻时，有时板破裂(所谓的冻裂)，导致水热交换器109的破损。此时，如果水侵入制冷剂回路100内，则不良程度变大，结果是，维修检查作业需要很多时间。因此，在弄清冻结原因的基础上采取防止冻结的对策是重要。
60.水冻结的原因在于在水配管20内产生污垢。在水配管20内产生的污垢逐渐附着于水热交换器109的板表面。在板表面附着的污垢被称为水垢或污泥。通过反复向板表面附着污垢，利用板与板的间隙构成的水流路的流路阻力变大。在水热交换器109的内部，产生局部地水不流畅的部分，水的流动变差，最终使水流路闭塞。所谓的在水热交换器109中发生堵塞。当在板表面附着了污垢时，水热交换器109的传热性能劣化。在制冷运转时，为了弥补传热性能的劣化，需要使制冷剂回路100的制冷剂温度进一步降低。在制冷剂温度成为水的冻结点以下的情况下，在水热交换器109的内部，在局部地水不流畅的部分容易产生冻结。
61.因此，为了防止冻结，防止在水热交换器109内发生堵塞是重要的。为此，最好能够掌握在水热交换器109的内部是否附着了产生不好影响的程度的污垢。于是，在本实施方式的制冷循环装置中，能够进行水热交换器109内的污垢诊断。以下，分为制冷运转时和制热运转时对本实施方式的污垢诊断进行说明。
62.＜制冷运转时的污垢诊断方法＞
63.在制冷运转时，四通阀104如图1的实线所示那样切换制冷剂的流路。此时，水热交换器109作为蒸发器发挥功能。制冷剂配管10内的制冷剂在图1中从左向右流动。控制装置300根据低压压力传感器111检测到的压力值ps来计算低压饱和温度et。控制装置300根据低压饱和温度et和温度传感器204检测到的水温twout来计算“twout-et”。
64.当在水热交换器109的板表面附着了污垢时，发生传热不良，因此，低压饱和温度et降低。因此，水温twout与低压饱和温度et之间的温差“twout-et”上升。因此，在满足“twout-et＞阈值”的情况下，能够诊断为对水热交换器109的内部的水流产生影响的污垢附着于板。该情况下，阈值设定为用于污垢诊断的适当的值。通过将阈值设定为适当的值，能够在水热交换器109发生堵塞前尽早发现水热交换器109的异常。
65.在进行定期检查等作业时，有时作业者根据检查的状况而变更水热交换器109的
设定水温。但是，温差“twout-et”基本不受到水热交换器109的出口水温的设定值的影响。因此，即使在作业者利用遥控器400或控制装置300的控制基板301变更了水热交换器109的目标出口水温的设定的情况下，也能够进行水热交换器109的内部的污垢诊断。
66.当水热交换器109的板表面的污垢发展时，可能水热交换器109的内部的水流路发生闭塞而产生堵塞。控制装置300也可以将流量计205或压差计206的检测值与基准值进行比较，从而与污垢诊断一起判定水热交换器109的内部有无堵塞。
67.也可以是，控制装置300基于预先决定的运算式来估计制冷运转时的水流量，基于估计结果来判定水热交换器109的内部有无堵塞。以下示出与制冷运转时的水流量估计相关的式子的一例。控制装置300可以使用式(1)、(2)来估计水流量。
68.[数式1]
[0069]
qr＝gr
×
(h2-h1)
···
(1)
[0070]
[数式2]
[0071][0072]
这里，qr表示制冷剂侧热量[kw]，gr表示制冷剂循环量[kg/s]，h2表示水热交换器出口比焓[kj/kg]，h1表示水热交换器入口比焓[kj/kg]，gw表示水流量[m3/h]，ρw表示水密度[kg/m3]，cp表示水比热[kj/kg
·
k]，twin表示水热交换器入口水温[℃]，twout表示水热交换器出口水温[℃]。
[0073]
＜制热运转时的污垢诊断方法＞
[0074]
在制热运转时，四通阀104将制冷剂的流路切换为图1的虚线所示的方向。此时，水热交换器109作为冷凝器发挥功能。制冷剂配管10内的制冷剂在图1中从右向左流动。控制装置300根据高压压力传感器103检测到的压力值pd来计算高压饱和温度ct。控制装置300根据高压饱和温度ct和温度传感器204检测到的水温twout来计算“ct-twout”。
[0075]
当水热交换器109的板表面附着了污垢时，发生传热不良，因此高压饱和温度ct上升。因此，水温twout与高压饱和温度ct之间的温差“ct-twout”上升。因此，在满足“ct-twout＞阈值”的情况下，能够诊断为对水热交换器109的内部的水流产生影响的污垢附着于板。该情况下，阈值设定为用于污垢诊断的适当的值。通过将阈值设定为适当的值，能够在水热交换器109发生堵塞前尽早发现水热交换器109的异常。
[0076]
在制冷运转时同样，与水热交换器109的出口水温的设定值无关，温差“ct-twout”表示同样的值。因此，即使在作业者利用遥控器400或控制装置300的控制基板301变更了水热交换器109的目标出口水温的设定的情况下，也能够进行水热交换器109的内部的污垢诊断。控制装置300也可以将流量计205或压差计206的检测值与基准值进行比较，从而与污垢诊断一起判定水热交换器109的内部有无堵塞。
[0077]
＜制冷运转时的污垢诊断流程＞
[0078]
图2是示出制冷运转时的污垢诊断处理的流程图。该流程图示出控制装置300执行的处理。本处理所需要的控制程序存储于控制装置300的存储器303。
[0079]
图2的流程图的各步骤中的步骤s2～步骤s6是与制冷剂泄漏的判定相关的处理。即，控制装置300在水热交换器109的污垢诊断处理中，还判定制冷剂回路100有无制冷剂泄漏。这里，在说明流程图的各步骤前，说明控制装置300与水热交换器109的污垢诊断一起判
定有无制冷剂泄漏的理由。为了进行说明而参照图3。
[0080]
图3是示出存在制冷剂泄漏时与不存在制冷剂泄漏时的状态的差异的p-h线图。参照图3，sc表示过冷却度，tdsh表示排出过热度，et表示低压饱和温度，ct表示高压饱和温度。相对于未发生制冷剂泄漏时的p-h线图“1
→2→3→4→
1”，发生了制冷剂泄漏时的p-h线图成为“1
’→2’→3’→4’→1”’
。因此，当发生了制冷剂泄漏时，低压饱和温度et和高压饱和温度ct降低，另一方面，tdsh上升。
[0081]
如已经说明的那样，低压饱和温度et是在制冷运转时用于进行水热交换器109的污垢诊断的值。高压饱和温度ct是在制热运转时用于进行水热交换器109的污垢诊断的值。因此，制冷剂泄漏对水热交换器109的污垢诊断产生影响。于是，在本实施方式中，在进行水热交换器109的污垢诊断时，一起判定有无制冷剂泄漏。即，在本实施方式中，组合有无制冷剂泄漏的判定来进行水热交换器109的污垢诊断。由此，防止受到制冷剂泄漏的影响而在水热交换器109的污垢诊断中产生错误。
[0082]
返回图2，对制冷运转时的污垢诊断处理进行说明。首先，控制装置300从制冷剂回路100和水回路200收集运转数据(步骤s1)。接着，控制装置300计算sc和tdsh，以基于在步骤s1中收集到的运转数据判定制冷剂泄漏(步骤s2)。该计算步骤如下。首先，控制装置300提取从高压压力传感器103得到的压力pd、从制冷剂温度传感器107得到的trout、和从排出温度传感器102得到的排出温度td。将压力pd换算为饱和温度而求出高压饱和温度ct。并且，使用下述的数式3和数式4，计算热交换器105的出口侧的过冷却度sc和制冷剂回路100的排出过热度tdsh。
[0083]
[数式3]
[0084]
sc＝ct-trout
···
(3)
[0085]
[数式4]
[0086]
td sh＝td-ct
···
(4)
[0087]
接着，控制装置300判定是否sc＜a(步骤s3)。a表示为了检测制冷剂泄漏而设定的阈值。接着，控制装置300判定是否tdsh＞b(步骤s4)。b也表示为了检测制冷剂泄漏而设定的阈值。阈值a和b根据空调装置的种类而适当采用最佳值。在过冷却度sc小于阈值a且排出加热度tdsh大于阈值b的情况下，控制装置300判定为存在制冷剂泄漏(步骤s5)。该情况下，控制装置300报告制冷剂泄漏(步骤s6)。
[0088]
具体而言，控制装置300从通信部305向遥控器400输出通知制冷剂泄漏的信号。由此，在遥控器400的显示部中显示表示发生制冷剂泄漏的消息。此外，控制装置300将表示发生制冷剂泄漏的信号输出到控制基板301的显示部304。在显示部304中显示表示发生制冷剂泄漏的消息。
[0089]
在步骤s6之后，控制装置300结束该流程图的处理。即，控制装置300在制冷剂回路100发生了制冷剂泄漏的情况下，不进行水热交换器109的污垢诊断。这样，控制装置300通过在进行水热交换器109的污垢诊断前进行制冷剂泄漏的判定，除了制冷剂泄漏的判定以外，还防止了进行可能成为不准确的诊断结果的污垢诊断。
[0090]
在步骤s3或步骤s4中判定为“否”的情况下，控制装置300将低压压力传感器111的检测值换算为低压饱和温度et(步骤s7)。接着，控制装置300判定是否twout-et＞c(步骤s8)。这里，twout表示在水热交换器109的内部与制冷剂回路100的制冷剂进行了热交换后
的水的温度。换言之，twout表示在水热交换器109内供水流动的第2流路的出口侧的温度。
[0091]
此外，c表示为了诊断水热交换器109内的污垢而设定的阈值。通过调整该值，能够进行与污垢程度相应的诊断。根据水热交换器的规格而使阈值c不同。此外，也可以阶段性地设置阈值来诊断异常水平。在twout-et＞c的情况下，控制装置300诊断为存在污垢引起的异常(步骤s9)。换言之，在twout-et＞c的情况下，控制装置300诊断为在水热交换器109中发生了电热不良。产生该电热不良的原因在于，由于在水热交换器109内的流路上附着污垢而使流路阻力增大。因此，步骤s9的诊断也可以说是电热不良的诊断或流路阻力(水的流动的难度)的诊断。
[0092]
控制装置300在报知水热交换器109的异常前，判定是否et＜d(步骤s10)。这里，d表示用于根据低压饱和温度et而知晓水热交换器109的第2流路内的水的冻结可能性的阈值。例如，阈值d表示水的冻结判定温度。冻结判定温度是水冻结的温度。冻结判定温度也可以比水冻结的温度高1度或2度左右。在et＜d的情况下，在水热交换器109内水可能冻结。因此，控制装置300在判定为et＜d的情况下，使水热交换器109的出口侧的设定温度(目标出口水温)上升(步骤s11)。由此，防止水在水热交换器109内冻结。其结果是，避免因为水的冻结而使水热交换器109破损。
[0093]
在步骤s10中判定为“否”时，控制装置300禁止设定温度降低(步骤s12)。在步骤s12中，例如，在用户操作遥控器400而进行了降低设定温度的指令的情况下，控制装置300不受理该指令。由此，维持现状的设定温度。其结果是，能够防止水温相比于当前温度下降而使水冻结。
[0094]
这样，控制装置300在twout-et＞c的情况下，不进入报知水热交换器109的污垢异常的步骤，而是判定水冻结的可能性，执行防止水冻结的处理。因此，相比于仅报知水热交换器109的污垢异常的情况，能够防止水冻结。另外，控制装置300也可以对水冻结的可能性进行报知。
[0095]
在步骤s11或s12之后，控制装置300报知污垢异常(步骤s13)。具体而言，控制装置300从通信部305向遥控器400输出通知水热交换器109产生了污垢的信号。由此，在遥控器400的显示部中显示表示发生污垢异常的消息。此外，控制装置300将表示水热交换器109产生了污垢的信号输出到控制基板301的显示部304。在显示部304中显示表示发生污垢异常的消息。在步骤s13后，控制装置300结束该流程图的处理。
[0096]
另外，在图2的流程图中，也可以在水热交换器109的污垢诊断后判定有无制冷剂泄漏。此外，在图2的流程图中，也可以在步骤s13的污垢异常的报知后执行步骤s10～s12的处理。此外，控制装置300在步骤s8中判定为水热交换器109存在污垢的情况下，根据遥控器400的设定值控制压缩机101。
[0097]
＜制热运转时的污垢诊断流程＞
[0098]
图4是示出制热运转时的污垢诊断的流程图的图。该流程图示出控制装置300执行的处理。本处理所需要的控制程序存储于控制装置300的存储器303。使用图4说明制热运转时的诊断流程的一例。
[0099]
控制装置300从制冷剂回路100和水回路200收集运转数据(步骤s100)。控制装置300在进行水热交换器109的污垢诊断前，判定制冷剂回路100有无制冷剂泄漏。其理由与已经说明的理由相同。即，当在制冷剂回路100中发生制冷剂泄漏时，高压饱和温度ct降低。高
压饱和温度ct是在制热运转时用于进行水热交换器109的污垢诊断的参数，因此，当发生制冷剂泄漏时，会在水热交换器109的污垢诊断中产生错误。
[0100]
于是，控制装置300先判定有无制冷剂泄漏。首先，控制装置300计算排出过热度tdsh(步骤s101)。排出过热度tdsh使用已经示出的式(4)来计算。即，通过从排出温度td减去高压饱和温度ct而计算排出过热度tdsh。这里，排出温度td是根据排出温度传感器102的检测值而得到的。此外，高压饱和温度ct是通过将从高压压力传感器103得到的压力pd换算为饱和温度而求出的。
[0101]
特别是在制热运转时，剩余制冷剂容易滞留于储液器110。因此，控制装置300使用未发生制冷剂泄漏时和发生制冷剂泄漏时的差异明确的排出过热度tdsh，来判定有无制冷剂泄漏。
[0102]
接着，控制装置300判定是否tdsh＞e(步骤s102)。e表示为了检测制冷剂泄漏而设定的阈值。根据空调装置的种类而使阈值e不同。在排出加热度tdsh比阈值e大的情况下，控制装置300判定为存在制冷剂泄漏(步骤s103)。该情况下，控制装置300报知制冷剂泄漏(步骤s104)。步骤s104的处理与已经说明的步骤s6相同。其结果是，在遥控器400的显示部和控制基板301的显示部304中显示表示发生制冷剂泄漏的消息。
[0103]
在步骤s104之后，控制装置300结束该流程图的处理。即，控制装置300在制冷剂回路100发生了制冷剂泄漏的情况下，不进行水热交换器109的污垢诊断。这样，控制部通过在进行水热交换器109的污垢诊断之前进行制冷剂泄漏的判定，除了制冷剂泄漏的判定之外，还防止了进行可能成为不准确的诊断结果的污垢诊断。
[0104]
在步骤s102中判定为“否”的情况下，控制装置300将高压压力传感器103的检测值换算为高压饱和温度ct(步骤s105)。接着，控制装置300判定是否ct-twout＞f(步骤s106)。这里，twout表示在水热交换器109的内部与制冷剂回路100的制冷剂进行了热交换后的水的温度。换言之，twout表示在水热交换器109内供水流动的第2流路的出口侧的温度。
[0105]
此外，f是为了诊断水热交换器109内的污垢而设定的阈值。通过调整该值，能够进行与污垢程度相应的诊断。根据水热交换器的规格而使阈值f不同。此外，也可以阶段性地设置阈值来诊断异常水平。在ct-twout＞f的情况下，控制装置300诊断为存在污垢引起的异常(步骤s107)。换言之，在ct-twout＞f的情况下，控制装置300诊断为在水热交换器109中发生了电热不良。产生该电热不良的原因在于，由于在水热交换器109内的流路上附着污垢而使流路阻力增大。因此，步骤s107的诊断也可以说是电热不良的诊断或流路阻力(水的流动的难度)的诊断。
[0106]
在步骤s106之后，控制装置300报知污垢异常(步骤s108)。步骤s108的处理与已经说明的步骤s13相同。其结果是，在遥控器400的显示部和控制基板301的显示部304中显示表示发生污垢异常的消息。在步骤s108之后，控制装置300结束该流程图的处理。
[0107]
另外，在图4的流程图中，也可以在水热交换器109的污垢诊断之后判定有无制冷剂泄漏。此外，控制装置300在步骤s107中判定为水热交换器109存在污垢的情况下，根据遥控器400的设定值对压缩机101进行控制。
[0108]
＜堵塞部位的确定＞
[0109]
图5是用于判定是在水热交换器109中发生了堵塞还是在过滤器209中发生了堵塞的流程图。该流程图示出控制装置300执行的处理。本处理所需要的控制程序存储于控制装
置300的存储器303。
[0110]
参照图5，控制装置300判定是否gw＜g(步骤s200)。这里，gw表示在水回路200中循环的水的流量。gw是根据流量计205的计测值而确定的。此外，g表示为了判定水的流量的程度而设定的阈值。通过判定是否水gw＜g，能够判定是否水回路200的水的流动未低于基准值。此外，通过调整阈值g，能够判定是否在水回路200中未发生堵塞。
[0111]
如步骤s200的括号内所示，控制装置300也可以代替判定gw＜g，而判定
△
pw＞h。这里，
△
pw表示水热交换器109的水回路200侧的入口与出口之间的压差。该压差是根据压差计206的检测值而确定的。此外，h是为了判定压差的程度而设定的阈值。
[0112]
在步骤s200中判定为“否”的情况下，控制装置300结束处理。在步骤s200中判定为“是”的情况下，控制装置300判定是否诊断为了水热交换器109存在污垢异常(步骤s201)。控制装置300在制冷运转时参照图2的步骤s9的判定结果进行步骤s201的判定，在制热运转时参照图4的步骤s107的判定结果进行步骤s201的判定。
[0113]
控制装置300在步骤s201中判定为水热交换器109存在污垢异常时，判定为步骤s200的水量降低的原因在于水热交换器109。即，控制装置300判定为水热交换器109存在堵塞(步骤s202)。控制装置300在步骤s201中判定为水热交换器109没有污垢异常时，判定为步骤s200的水量降低的原因在于过滤器209。即，控制装置300判定为过滤器209存在堵塞(步骤s204)。
[0114]
控制装置300在步骤s202中判定为在水热交换器109中发生了堵塞时，报知在水热交换器109中发生了堵塞(步骤s203)。控制装置300在步骤s204中判定为在过滤器209中发生了堵塞时，报知在过滤器209中发生了堵塞(步骤s205)。具体而言，控制装置300从通信部305向遥控器400输出通知水热交换器109中的堵塞或过滤器209中的堵塞的信号。由此，在遥控器400的显示部和控制装置300的显示部304中，显示表示水热交换器109或过滤器209中的堵塞的消息。控制装置300在步骤s203、步骤s205之后，结束该流程图的处理。
[0115]
这样，控制装置300具有如下功能：不仅进行水热交换器109的污垢诊断，还确定堵塞的部位，并报知该部位。换言之，控制装置300能够确定在包含水热交换器109和过滤器209的宽范围内的水路的堵塞，并且，能够确定该堵塞是在水热交换器109发生的，还是在过滤器209中发生的。
[0116]
＜污垢的发展状况的图表化＞
[0117]
图6是示出污垢发展的状况的图表。图6是制冷运转时的图表。控制装置300在预先设定的时机计算水热交换器109的污垢状况，将计算结果存储于存储器303。控制装置300根据遥控器400的操作或者针对控制基板301的直接的操作，显示图6所示的图表。该图表显示于控制基板301的显示部304。此外，该图表显示于遥控器400的显示部401。
[0118]
参照图6，图表的纵轴表示“twout-et”，横轴表示时间。在图表中通过“异常”这样的显示而示出被判定为污垢异常的“twout-et”的限度。30a、30b、30c、30d、和30d表示在不同的时机计算出的“twout-et”的值。通过观察该图表，能够简单地理解随着时间经过，“twout-et”接近阈值，污垢程度增加。此外，通过观察该图表，能够理解水热交换器109在30d的阶段成为被诊断为污垢异常的状态，之后，污垢程度也在发展。因此，通过由控制装置300显示这样的图表，提高了用户或定期检查的作业者的利便性。
[0119]
图6的图表是制冷运转时的图表。控制装置300也可以同样地显示与制热运转时对
应的图表。该情况下，在纵轴显示“ct-twout”。
[0120]
图7是用于记录水热交换器内部的污垢的发展的流程图。该流程图示出控制装置300执行的处理。本处理所需要的控制程序存储于控制装置300的存储器303。通过本处理，例如向用户提示图6所示的图表。
[0121]
首先，控制装置300判定是否是所设定的计算时机(步骤s300)。计算时机可以任意地设定。例如，也可以使用遥控器400或控制基板301自由地设定计算时机。接着，控制基板301从制冷剂回路100和水回路200收集运转数据(步骤s301)。接着，控制装置300根据收集到的运转数据计算twout-et(步骤s302)。twout-et的计算步骤已经进行了说明，因此这里不重复其说明。
[0122]
接着，控制装置300将计算结果与计算日期时间一起存储于存储器303(步骤s303)。接着，控制装置300判定是否存在显示图表的指示(步骤s304)。在本实施方式中，能够通过遥控器400的操作或利用控制基板301的操作，输入显示图表的指示。控制装置300判定是否存在基于这些操作的指示。控制装置300在判定为存在显示图表的指示的情况下，从存储器303读出所蓄积的数据，以图表的方式进行显示(步骤s305)。然后，控制装置300结束该流程图的处理。
[0123]
预想定期检查等，优选使控制装置300定期地计算温差“twout-et”。由此，例如，定期检查的作业者能够掌握水热交换器109的污垢的发展。例如，作业者通过观察图6的计算结果30c，能够理解水热交换器109正在接近异常状态。因此，作业者能够在下次定期检查时对水配管20进行检查，对水热交换器109的内部进行清洗等，进行计划的维修检查。其结果是，能够防止制冷循环装置发生不良情况。另外，也可以阶段性地设定多个用于判定水热交换器109的异常的阈值。
[0124]
例如，设定第1阈值和值比第1阈值大的第2阈值。控制装置300阶段性地判定水热交换器109的污垢是否超过第1阈值、水热交换器109的污垢是否超过第2阈值。
[0125]
实施方式2.
[0126]
图8是示出实施方式2的制冷循环装置2的结构的图。实施方式2的制冷循环装置2中，与1个水回路200连接的制冷剂回路的数量与实施方式2的制冷循环装置1不同。在实施方式1的制冷循环装置1中，1个制冷剂回路100与1个水回路200连接。与此相对，在实施方式2的制冷循环装置2中，多个制冷剂回路a100a、制冷剂回路b100b与1个水回路200连接。
[0127]
制冷剂回路a100a包含压缩机101a、四通阀104a、热交换器105a、风扇106a、节流机构108a、水热交换器109a、储液器110a、以及将它们连接的制冷剂配管10a。制冷剂回路b100b包含压缩机101b、四通阀104b、热交换器105b、风扇106b、节流机构108b、水热交换器109b、储液器110b、以及将它们连接的制冷剂配管10b。这些各结构与作为实施方式1而说明的对应的结构具有同样的功能。
[0128]
实施方式2的水回路200与2个水热交换器a109a、水热交换器b109b串联连接。在水回路200设置有检测水热交换器a109a的入口侧与水热交换器b109b的出口侧之间的压差的压差计206。制冷剂回路a100a、制冷剂回路b100b对压缩机101a、101b的频率进行控制，使得水热交换器b109b的出口的水温成为目标设定值。实施方式2的制冷循环装置2能够执行作为实施方式1而说明的各处理。其结果是，控制装置300能够诊断水热交换器a109a、水热交换器b109b的污垢异常。
[0129]
图9是示出实施方式2的制冷循环装置2的控制的内容的流程图。该流程图示出图8的控制装置300执行的处理。本处理所需要的控制程序存储于图8的控制装置300的存储器303。
[0130]
控制装置300诊断水热交换器a109a是否存在污垢异常(步骤s400)。在水热交换器a109a没有污垢异常的情况下，控制装置300诊断水热交换器b109b是否存在污垢异常(步骤s401)。在水热交换器b109b没有污垢异常的情况下，控制装置300结束该流程图的处理。在水热交换器b109b存在污垢异常的情况下，控制装置300停止制冷剂回路b100b(步骤s403)。由此，能够防止水热交换器b109b的污垢异常对制冷循环装置2产生不好的影响。并且，控制装置300报知水热交换器b109b的污垢异常(步骤s404)。
[0131]
在步骤s404之后，控制装置300调整制冷剂回路a100a的压缩机101a(步骤s405)。该调整是为了仅通过制冷剂回路a100a将水热交换器b109b的出口侧的温度(利用温度传感器204进行检测)调整为目标出口温度。接着，控制装置300判定水热交换器b109b的出口侧的温度是否达到目标出口温度(步骤s406)。控制装置300持续步骤s405中的压缩机101a的调整，直到能够在步骤s406中判定为“是”为止。控制装置300在步骤s406中判定为“是”时，结束该流程图的处理。
[0132]
控制装置300在步骤s400中诊断为水热交换器a109a存在污垢异常时，诊断水热交换器b109b是否存在污垢异常(步骤s402)。在水热交换器b109b没有污垢异常的情况下，控制装置300停止制冷剂回路a100a(步骤s407)。由此，能够防止水热交换器a109a的污垢异常对制冷循环装置2产生不好的影响。进而，控制装置300报知水热交换器a109a的污垢异常(步骤s408)。
[0133]
在步骤s408之后，控制装置300调整制冷剂回路b100b的压缩机101b(步骤s409)。该调整用于仅通过制冷剂回路b100b将水热交换器b109b的出口侧的温度(利用温度传感器204进行检测)调整为目标出口温度。接着，控制装置300判定水热交换器b109b的出口侧的温度是否达到目标出口温度(步骤s410)。控制装置300持续步骤s409中的压缩机101b的调整，直到能够在步骤s410判定为“是”为止。控制装置300在步骤s410中判定为“是”时，结束该流程图的处理。
[0134]
控制装置300在步骤s402中判定为“是”的情况下，即，水热交换器a109a、水热交换器b109b均被诊断为污垢异常的情况下，停止制冷剂回路a100a、制冷剂回路b100b(步骤s411)。进而，控制装置300报知水热交换器a109a、水热交换器b109b的污垢异常(步骤s412)，结束该流程图的处理。
[0135]
另外，步骤s400～步骤s402的诊断方法、以及步骤s404、步骤s408和步骤s412的报知方法与使用图2和图4说明的实施方式1相同。在该流程图中，在水热交换器a109a、水热交换器b109b均被诊断为污垢异常的情况下，停止制冷剂回路a100a、制冷剂回路b100b。但是，也可以代替这样的处理，而应用用于避免立即停止制冷循环装置2的各种处理。例如，考虑使污垢异常的程度低的制冷剂回路继续运转。
[0136]
作为实施方式2，在图8中，说明了针对1个水回路200设置2个制冷剂回路a100a、制冷剂回路b100b的例子。但是，也可以针对1个水回路200设置更多的制冷剂回路。在制冷剂回路a100a中流动的制冷剂和在制冷剂回路b100b中流动的制冷剂可以是相同种类的制冷剂，也可以是不同种类的制冷剂。
[0137]
实施方式3.
[0138]
图10是示出实施方式3的制冷循环装置3的结构的图。在实施方式3的制冷循环装置2中，针对1个水回路200并联连接制冷剂回路组。如图10所示，在实施方式3的制冷循环装置2中，制冷剂回路100a与制冷剂回路100b串联连接，该2个制冷剂回路构成第1组制冷剂回路。另一方面，制冷剂回路100c与制冷剂回路100d串联连接，该2个制冷剂回路构成第2组制冷剂回路。这些第1组制冷剂回路和第2组制冷剂回路与水回路200并联连接。制冷剂回路100a～100d分别包含水热交换器(板式热交换器)。
[0139]
与实施方式3相关的制冷循环装置3同样地执行与实施方式1和实施方式2相关的处理。例如，按照每个水热交换器执行水热交换器的污垢诊断，按照每个制冷剂回路执行制冷剂回路的制冷剂泄漏的判定。
[0140]
实施方式4.
[0141]
图11是示出实施方式4的制冷循环装置的水热交换器部分的图。实施方式4示出利用温度传感器直接检测饱和温度的例子。如图11所示，在实施方式4中，用于检测饱和温度的饱和温度传感器210设置于水热交换器109的内部。在实施方式1中，根据设置于制冷剂回路100的压力传感器(高压压力传感器103、低压压力传感器111)的压力而计算了高压饱和温度ct和低压饱和温度et。但是，也可以将用于检测饱和温度的饱和温度传感器210设于水热交换器109的适当位置，控制装置300利用饱和温度传感器210的检测值来确定饱和温度。由此，能够使控制装置300的控制简单化。使用饱和温度传感器210确定饱和温度的方法可以应用于实施方式1～实施方式3中的任意实施方式。
[0142]
如以上说明的那样，根据与各实施方式相关的制冷循环装置，能够诊断板式的水热交换器109的内部的污垢。换言之，该污垢诊断是水热交换器109的电热不良的诊断或者水热交换器109内的流路的状态的诊断。通过这种诊断，能够发现水热交换器109的不良情况。特别地，板间的堵塞是由于污垢的蓄积而引起的，因此，根据与各实施方式相关的制冷循环装置，能够在导致水热交换器109的堵塞的早期阶段检测水热交换器109的不良情况。
[0143]
根据与各实施方式相关的制冷循环装置，与设定的出口侧的水温无关，能够诊断板式热交换器的内部的污垢状态。因此，能够在早期的阶段避免水热交换器109的不良情况(例如，冻结)。
[0144]
实施方式1～实施方式4的制冷循环装置还可以应用于供给热水装置。此外，在各实施方式1～实施方式4中，作为与成为热源的制冷剂回路交换热的载热体，以水为例进行了说明。但是，载热体只要是携带热的介质即可，也可以是水以外的介质。例如，也可以代替水而使用盐水等。
[0145]
控制装置300也可以经由互联网等网络来控制包含制冷剂回路100和水回路200的空调系统。控制装置300可以针对包含制冷剂回路100和水回路200的1个空调系统进行1个控制，也可以针对多个这样的空调系统进行控制。
[0146]
本次公开的实施方式在全部方面都应认为是例示而不进行限制。本公开的范围由权利要求书示出而并非由上述的说明示出，意图包含与权利要求书同等的意思和范围内的全部变更。
[0147]
附图标记说明
[0148]
1、2、3制冷循环装置，100、100a～100d制冷剂回路，101压缩机，102排出温度传感
器，103高压压力传感器，104四通阀，105热交换器，106风扇，107制冷剂温度传感器，108节流机构，109水热交换器，110储液器，111低压压力传感器，200水回路，201泵，202负载装置，203、204温度传感器，205流量计，206压差计，209过滤器，210饱和温度传感器，300控制装置，400遥控器。