(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023079196
(43)【公開日】2023-06-07
(54)【発明の名称】空調ユニット及びその運転制御方法、その運転制御装置
(51)【国際特許分類】
F25B 1/00 20060101AFI20230531BHJP
【ＦＩ】
F25B1/00 397C
【審査請求】有
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022187040
(22)【出願日】2022-11-24
(31)【優先権主張番号】202111417158.5
(32)【優先日】2021-11-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(71)【出願人】
【識別番号】522458756
【氏名又は名称】バーティブ テック カンパニー，リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100196508
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100119426
【弁理士】
【氏名又は名称】小見山 泰明
(72)【発明者】
【氏名】ジエ・グオ
(72)【発明者】
【氏名】シェン・ホー
(72)【発明者】
【氏名】チャーン・リウ
(72)【発明者】
【氏名】シウリーン・リ
(57)【要約】 （修正有）
【課題】システムのエネルギー消費を低減でき、システムエネルギー効率を向上でき、且つ送風温度が十分に均一であることを保証でき、より精度よい送風温度制御に寄与する空調ユニット及びその運転制御方法、その運転制御装置を提供する。
【解決手段】第１の蒸発器１１と第１の圧縮機１２と第１のフッ素ポンプ１４とが接続された第１の冷凍システムと、第２の蒸発器２１と第２の圧縮機２２と第２のフッ素ポンプ２４とが接続された第２の冷凍システムとを備え、第１の蒸発器１１と第２の蒸発器２１が、還気冷却風路に沿って前後に順に設けられ、コントローラは、空調ユニットの負荷率、及び室内外温度差を取得し、負荷率、及び室内外温度差に応じて、第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御する。
【選択図】図２
【解決手段】第１の蒸発器１１と第１の圧縮機１２と第１のフッ素ポンプ１４とが接続された第１の冷凍システムと、第２の蒸発器２１と第２の圧縮機２２と第２のフッ素ポンプ２４とが接続された第２の冷凍システムとを備え、第１の蒸発器１１と第２の蒸発器２１が、還気冷却風路に沿って前後に順に設けられ、コントローラは、空調ユニットの負荷率、及び室内外温度差を取得し、負荷率、及び室内外温度差に応じて、第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ループ状に順次接続されている第１の蒸発器、第１の圧縮機、第１の凝縮器、第１の逆止弁、第１の絞り素子、及び前記第１の圧縮器と並列に接続されている第２の逆止弁、前記第１の逆止弁と並列に接続されている第１のフッ素ポンプを含む第１の冷凍システムと、
ループ状に順次接続されている第２の蒸発器、第２の圧縮機、第２の凝縮器、第３の逆止弁、第２の絞り素子、及び前記第２の圧縮器と並列に接続されている第４の逆止弁、前記第３の逆止弁と並列に接続されている第２のフッ素ポンプを含み、前記第１の蒸発器と前記第２の蒸発器が、還気冷却風路に沿って前後に順に設けられている第２の冷凍システムと、
前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプと信号的に接続されているコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
空調ユニットの負荷率、及び室内外温度差を取得し、
前記負荷率、及び室内外温度差に応じて、前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御する、
ように機能する、
ことを特徴とする空調ユニット。
ループ状に順次接続されている第２の蒸発器、第２の圧縮機、第２の凝縮器、第３の逆止弁、第２の絞り素子、及び前記第２の圧縮器と並列に接続されている第４の逆止弁、前記第３の逆止弁と並列に接続されている第２のフッ素ポンプを含み、前記第１の蒸発器と前記第２の蒸発器が、還気冷却風路に沿って前後に順に設けられている第２の冷凍システムと、
前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプと信号的に接続されているコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
空調ユニットの負荷率、及び室内外温度差を取得し、
前記負荷率、及び室内外温度差に応じて、前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御する、
ように機能する、
ことを特徴とする空調ユニット。
【請求項2】
前記負荷率、及び室内外温度差に応じて、前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御する際に、
前記コントローラは、具体的に、
前記室内外温度差が、前記負荷率の増加に伴い増加する第１のプリセット値未満である場合、前記第１の圧縮機を動作させ、第１のフッ素ポンプを動作させず、第２の圧縮機を動作させ、第２のフッ素ポンプを動作させず、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行うように制御し、
前記室内外温度差が、第１のプリセット値以上であり、且つ前記負荷率の増加に伴い増加する第２のプリセット値未満である場合、前記第１の圧縮機を動作させず、第１のフッ素ポンプを動作させ、第２の圧縮機を動作させ、第２のフッ素ポンプを動作させず、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御し、
前記室内外温度差が、前記第２のプリセット値以上である場合、前記第１の圧縮機を動作させず、第１のフッ素ポンプを動作させ、第２の圧縮機を動作させず、第２のフッ素ポンプを動作させ、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行うように制御する、
ように機能する、
ことを特徴とする請求項１に記載の空調ユニット。
前記コントローラは、具体的に、
前記室内外温度差が、前記負荷率の増加に伴い増加する第１のプリセット値未満である場合、前記第１の圧縮機を動作させ、第１のフッ素ポンプを動作させず、第２の圧縮機を動作させ、第２のフッ素ポンプを動作させず、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行うように制御し、
前記室内外温度差が、第１のプリセット値以上であり、且つ前記負荷率の増加に伴い増加する第２のプリセット値未満である場合、前記第１の圧縮機を動作させず、第１のフッ素ポンプを動作させ、第２の圧縮機を動作させ、第２のフッ素ポンプを動作させず、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御し、
前記室内外温度差が、前記第２のプリセット値以上である場合、前記第１の圧縮機を動作させず、第１のフッ素ポンプを動作させ、第２の圧縮機を動作させず、第２のフッ素ポンプを動作させ、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行うように制御する、
ように機能する、
ことを特徴とする請求項１に記載の空調ユニット。
【請求項3】
空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行った後に、
前記コントローラは、
圧縮機モードの冷凍能力、圧縮機モードのエネルギー効率比、予想のハイブリッドモードの冷凍能力、及び予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比を取得し、
前記圧縮機モードの冷凍能力が予想のハイブリッドモードの冷凍能力以下であり、且つ前記圧縮機モードのエネルギー効率比が予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御する、
ように機能する、
ことを特徴とする請求項２に記載の空調ユニット。
前記コントローラは、
圧縮機モードの冷凍能力、圧縮機モードのエネルギー効率比、予想のハイブリッドモードの冷凍能力、及び予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比を取得し、
前記圧縮機モードの冷凍能力が予想のハイブリッドモードの冷凍能力以下であり、且つ前記圧縮機モードのエネルギー効率比が予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御する、
ように機能する、
ことを特徴とする請求項２に記載の空調ユニット。
【請求項4】
空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行った後に、
前記コントローラは、
ハイブリッドモードの冷凍能力、ハイブリッドモードのエネルギー効率比、予想の圧縮機モードの冷凍能力、予想の圧縮機モードのエネルギー効率比、予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力、及び予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比を取得し、
前記ハイブリッドモードの冷凍能力が予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力以下であり、且つ前記ハイブリッドモードのエネルギー効率比が予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行うように制御し、
前記ハイブリッドモードの冷凍能力が予想の圧縮機モードの冷凍能力以下であり、且つ前記ハイブリッドモードのエネルギー効率比が予想の圧縮機モードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行うように制御する、
ように機能する、
ことを特徴とする請求項２に記載の空調ユニット。
前記コントローラは、
ハイブリッドモードの冷凍能力、ハイブリッドモードのエネルギー効率比、予想の圧縮機モードの冷凍能力、予想の圧縮機モードのエネルギー効率比、予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力、及び予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比を取得し、
前記ハイブリッドモードの冷凍能力が予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力以下であり、且つ前記ハイブリッドモードのエネルギー効率比が予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行うように制御し、
前記ハイブリッドモードの冷凍能力が予想の圧縮機モードの冷凍能力以下であり、且つ前記ハイブリッドモードのエネルギー効率比が予想の圧縮機モードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行うように制御する、
ように機能する、
ことを特徴とする請求項２に記載の空調ユニット。
【請求項5】
空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行った後に、
前記コントローラは、
フッ素ポンプモードの冷凍能力、フッ素ポンプモードのエネルギー効率比、予想のハイブリッドモードの冷凍能力、及び予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比を取得し、
前記フッ素ポンプモードの冷凍能力が予想のハイブリッドモードの冷凍能力以下であり、且つ前記フッ素ポンプモードのエネルギー効率比が予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御する、
ように機能する、
ことを特徴とする請求項２に記載の空調ユニット。
前記コントローラは、
フッ素ポンプモードの冷凍能力、フッ素ポンプモードのエネルギー効率比、予想のハイブリッドモードの冷凍能力、及び予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比を取得し、
前記フッ素ポンプモードの冷凍能力が予想のハイブリッドモードの冷凍能力以下であり、且つ前記フッ素ポンプモードのエネルギー効率比が予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御する、
ように機能する、
ことを特徴とする請求項２に記載の空調ユニット。
【請求項6】
前記第１の蒸発器、及び前記第２の蒸発器は、２つの独立した熱交換器であり、または、
前記第１の蒸発器、及び前記第２の蒸発器は、フィンを共有する２つの熱交換器である、
ことを特徴とする請求項１に記載の空調ユニット。
前記第１の蒸発器、及び前記第２の蒸発器は、フィンを共有する２つの熱交換器である、
ことを特徴とする請求項１に記載の空調ユニット。
【請求項7】
前記空調ユニットは、一体型ユニットであり、または別体型ユニットである、
ことを特徴とする請求項１に記載の空調ユニット。
ことを特徴とする請求項１に記載の空調ユニット。
【請求項8】
請求項１～７のいずれか１項に記載の空調ユニットを適用し、
空調ユニットの負荷率、及び室内外温度差を取得することと、
前記負荷率、及び室内外温度差に応じて、前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御することと、
を含む、
ことを特徴とする空調ユニットの運転制御方法。
空調ユニットの負荷率、及び室内外温度差を取得することと、
前記負荷率、及び室内外温度差に応じて、前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御することと、
を含む、
ことを特徴とする空調ユニットの運転制御方法。
【請求項9】
前記負荷率、及び室内外温度差に応じて、前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御する際に、
前記室内外温度差が、前記負荷率の増加に伴い増加する第１のプリセット値未満である場合、前記第１の圧縮機を動作させ、第１のフッ素ポンプを動作させず、第２の圧縮機を動作させ、第２のフッ素ポンプを動作させず、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
前記室内外温度差が、第１のプリセット値以上であり、且つ前記負荷率の増加に伴い増加する第２のプリセット値未満である場合、前記第１の圧縮機を動作させず、第１のフッ素ポンプを動作させ、第２の圧縮機を動作させ、第２のフッ素ポンプを動作させず、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
前記室内外温度差が、前記第２のプリセット値以上である場合、前記第１の圧縮機を動作させず、第１のフッ素ポンプを動作させ、第２の圧縮機を動作させず、第２のフッ素ポンプを動作させ、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
を含む、
ことを特徴とする請求項８に記載の運転制御方法。
前記室内外温度差が、前記負荷率の増加に伴い増加する第１のプリセット値未満である場合、前記第１の圧縮機を動作させ、第１のフッ素ポンプを動作させず、第２の圧縮機を動作させ、第２のフッ素ポンプを動作させず、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
前記室内外温度差が、第１のプリセット値以上であり、且つ前記負荷率の増加に伴い増加する第２のプリセット値未満である場合、前記第１の圧縮機を動作させず、第１のフッ素ポンプを動作させ、第２の圧縮機を動作させ、第２のフッ素ポンプを動作させず、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
前記室内外温度差が、前記第２のプリセット値以上である場合、前記第１の圧縮機を動作させず、第１のフッ素ポンプを動作させ、第２の圧縮機を動作させず、第２のフッ素ポンプを動作させ、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
を含む、
ことを特徴とする請求項８に記載の運転制御方法。
【請求項10】
前記空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行った後に、
圧縮機モードの冷凍能力、圧縮機モードのエネルギー効率比、予想のハイブリッドモードの冷凍能力、及び予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比を取得することと、
前記圧縮機モードの冷凍能力が予想のハイブリッドモードの冷凍能力以下であり、且つ前記圧縮機モードのエネルギー効率比が予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
を含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の運転制御方法。
圧縮機モードの冷凍能力、圧縮機モードのエネルギー効率比、予想のハイブリッドモードの冷凍能力、及び予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比を取得することと、
前記圧縮機モードの冷凍能力が予想のハイブリッドモードの冷凍能力以下であり、且つ前記圧縮機モードのエネルギー効率比が予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
を含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の運転制御方法。
【請求項11】
前記空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行った後に、
ハイブリッドモードの冷凍能力、ハイブリッドモードのエネルギー効率比、予想の圧縮機モードの冷凍能力、予想の圧縮機モードのエネルギー効率比、予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力、及び予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比を取得することと、
前記ハイブリッドモードの冷凍能力が予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力以下であり、且つ前記ハイブリッドモードのエネルギー効率比が予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
前記ハイブリッドモードの冷凍能力が予想の圧縮機モードの冷凍能力以下であり、且つ前記ハイブリッドモードのエネルギー効率比が予想の圧縮機モードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
を含む、
ことを特徴とする請求９に記載の運転制御方法。
ハイブリッドモードの冷凍能力、ハイブリッドモードのエネルギー効率比、予想の圧縮機モードの冷凍能力、予想の圧縮機モードのエネルギー効率比、予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力、及び予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比を取得することと、
前記ハイブリッドモードの冷凍能力が予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力以下であり、且つ前記ハイブリッドモードのエネルギー効率比が予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
前記ハイブリッドモードの冷凍能力が予想の圧縮機モードの冷凍能力以下であり、且つ前記ハイブリッドモードのエネルギー効率比が予想の圧縮機モードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
を含む、
ことを特徴とする請求９に記載の運転制御方法。
【請求項12】
前記空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させた後に、
フッ素ポンプモードの冷凍能力、フッ素ポンプモードのエネルギー効率比、予想のハイブリッドモードの冷凍能力、及び予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比を取得することと、
前記フッ素ポンプモードの冷凍能力が予想のハイブリッドモードの冷凍能力以下であり、且つ前記フッ素ポンプモードのエネルギー効率比が予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
を含む、
ことを特徴とする請求９に記載の運転制御方法。
フッ素ポンプモードの冷凍能力、フッ素ポンプモードのエネルギー効率比、予想のハイブリッドモードの冷凍能力、及び予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比を取得することと、
前記フッ素ポンプモードの冷凍能力が予想のハイブリッドモードの冷凍能力以下であり、且つ前記フッ素ポンプモードのエネルギー効率比が予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
を含む、
ことを特徴とする請求９に記載の運転制御方法。
【請求項13】
請求項８～１２のいずれか１項に記載の運転制御方法を適用し、
空調ユニットの負荷率、及び室内外温度差を取得するための取得手段と、
前記負荷率、及び室内外温度差に応じて、前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御するための制御手段と、
を備える、
ことを特徴とする空調ユニットの運転制御装置。
空調ユニットの負荷率、及び室内外温度差を取得するための取得手段と、
前記負荷率、及び室内外温度差に応じて、前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御するための制御手段と、
を備える、
ことを特徴とする空調ユニットの運転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【0001】
本出願は、２０２１年１１月２６日に中国特許庁に提出された、出願番号が２０２１１１４１７１５８．５であり、発明の名称が「空調ユニット及びその運転制御方法、その運転制御装置」である中国特許出願の優先権を主張するものであり、その全内容が援用により本出願に組み込まれる。
【技術分野】
【0002】
本発明は、空調技術分野に関し、特に、空調ユニット及びその運転制御方法、その運転制御装置に関する。
【背景技術】
【0003】
データセンタールームの継続的な発展に伴い、ルーム内の各種の機器の体積が縮小し続け、伝送、記憶及び計算の情報量が増加し続けているため、データセンターの発熱量密度も徐々に増加している。全国的な省エネルギー排出削減の要請、及び関連規格の要求に応答するように、既存のルームの改造や新しく建設されたルームでは、その室内設計温度を段々に上げている。同じ熱負荷で、室内設計温度が上げられると、単一圧縮機の冷凍能力が向上でき、冷凍装置への投資が低減されでき、同時にユニットの蒸発温度も上げられ、圧縮機運転のエネルギー効率が向上し、これによって多くの面でシステムのエネルギー効率が向上する。
【0004】
室内設計温度が上げられると、ルームの自然冷却の利用にも機会が提供される。自然冷却の利用の原動力が室内外温度差、または室内温度と室外蒸発冷却後の空気との熱交換から由来するため、自然冷却が利用される。室内温度が高いほど、室内外温度差が大きくなりやすいため、自然冷却を利用しやすくなる。
【0005】
伝統的ヒートパイプ型空調は、自然冷却を効果的に利用でき、例えば、重力型ヒートパイプは、追加の動力サイクルなしで室内外温度差で冷凍効果を生じることができるが、動力が不安定である。冷媒ポンプによりポンプサイクルを推進することは、一般的に利用されている。自然冷却の冷凍能力が十分ではない場合には、圧縮機による機械的冷凍を追加して補完する必要がある。システムパイプラインの設計によって、その両者を組み合わせることができる。図１に示すように、１つの冷凍システムにおいて、蒸発器０１、圧縮機０２、凝縮器０３、フッ素ポンプ０４ 、膨張弁０５、逆止弁０６、及び逆止弁０７を含み、つまり、圧縮機とフッ素ポンプとの両方を備え、自然冷却源を利用できる場合にポンプモードを採用し、冷凍能力が熱負荷需要を満たさない場合に圧縮機モードを採用する。
【0006】
しかしながら、現在の冷凍システムでは、ポンプモードまたは圧縮機モードでしか運転できず、同時に運転すると省エネ効果がなくなるなどの、多くの欠点がある。デュアル冷凍システムとして設計された製品もあり、即ち空調ユニットに２つの上記の冷凍システムが含まれているが、２つの冷凍システムは、互いに独立しており、単に並べて組み立てられるだけで、各システムは、空調ユニットの風量の半分を提供する。各冷凍システムにおける蒸発器の熱交換能力は向上させないため、自然冷却源の利用もそれに応じて制限される。
【0007】
また、空調ユニットの送風温度制御は、現在業界で主流の省エネ制御モードであり、冷気通路又は熱風通路が閉じた用途について、送風温度制御は、機器のニーズに対応でき、高還気用途の前提条件も提供した。しかしながら、上記のデュアルシステムユニットでは、２つの冷凍システムの風路が比較的に独立しているため、送風温度を効果的かつ十分に混合することができず、特に低負荷でシステムが運転しているときに、２つの冷凍システムの送風温度が大きく異なるため、十分に混合することがより困難であって、放熱する必要のある機器に局所的なホットスポットが現れ、信頼性が低下してしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、システムのエネルギー消費を低減でき、システムエネルギー効率を向上させでき、且つ送風温度が十分に均一であることを保証でき、より精度よい送風温度制御に寄与する空調ユニット及びその運転制御方法、その運転制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の目的を達成するために、本発明は、以下の技術案を提供する。
【0010】
ループ状に順次接続されている第１の蒸発器、第１の圧縮機、第１の凝縮器、第１の逆止弁、第１の絞り素子、及び前記第１の圧縮器と並列に接続されている第２の逆止弁、前記第１の逆止弁と並列に接続されている第１のフッ素ポンプを含む第１の冷凍システムと、
ループ状に順次接続されている第２の蒸発器、第２の圧縮機、第２の凝縮器、第３の逆止弁、第２の絞り素子、及び前記第２の圧縮器と並列に接続されている第４の逆止弁、前記第３の逆止弁と並列に接続されている第２のフッ素ポンプを含み、前記第１の蒸発器と前記第２の蒸発器が、還気冷却風路に沿って前後に順に設けられている第２の冷凍システムと、
前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプと信号的に接続されているコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
空調ユニットの負荷率、及び室内外温度差を取得し、
前記負荷率、及び室内外温度差に応じて、前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御する、
ように機能する、
空調ユニット。
ループ状に順次接続されている第２の蒸発器、第２の圧縮機、第２の凝縮器、第３の逆止弁、第２の絞り素子、及び前記第２の圧縮器と並列に接続されている第４の逆止弁、前記第３の逆止弁と並列に接続されている第２のフッ素ポンプを含み、前記第１の蒸発器と前記第２の蒸発器が、還気冷却風路に沿って前後に順に設けられている第２の冷凍システムと、
前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプと信号的に接続されているコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
空調ユニットの負荷率、及び室内外温度差を取得し、
前記負荷率、及び室内外温度差に応じて、前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御する、
ように機能する、
空調ユニット。
【0011】
上記の発明の実施例による空調ユニットにおいては、第１の冷凍システム、第２の冷凍システム、及びコントローラを備える。第１の冷凍システムと第２の冷凍システムは、パイプラインの接続上で互いに独立しており、各冷凍システムは、フッ素ポンプに圧縮機が統合された完備の冷凍システムである。第１の冷凍システムにおける第１の蒸発器と第２の冷凍システムにおける第２の蒸発器が還気冷却風路に沿って前後に順に設けられているため、空調ユニットの運転時に、室内の還気は、還気冷却風路において、最初に第１の蒸発器を通過して予冷し、そして、第２の蒸発器を通過して再冷却または補助冷却し、これにより、空調ユニットが設置されているルームが必要とする送風温度、またはルームが必要とする冷凍能力に達する。上記の空調ユニットにおいて、第１の蒸発器、及び第２の蒸発器を通過した還気量は同じであり、第１の冷凍システムの還気温度は、ルームの還気温度に相当し、第２の冷凍システムの還気温度は、第１の冷凍システムの出口空気温度に相当し、完全に独立したデュアル冷凍システムを備えた空調ユニットと比べて、第１の冷凍システムと第２の冷凍システムのいずれにおいても、室内還気量が大きくなる。第１の冷凍システムについては、室内還気量が増加して、第１の蒸発器の熱交換性能が更に向上し、且つ同じ負荷要求で、より高い室外温度で第１のフッ素ポンプを動作させるように制御し、自然冷却源を十分に利用することができるため、システムのエネルギー消費を低減し、省エネルギーの目的を達成することができる。第２の冷凍システムについては、第２の蒸発器を通過した還気量が保証され、第２の蒸発器の熱交換性能が向上し、第２の圧縮機または第２のフッ素ポンプを動作させるように制御することで第１の冷凍システムに対して再冷却または補助冷却することができるため、システムのエネルギー消費を低減することができる。したがって、上記の空調ユニットでは、第１の冷凍システム、及び第２の冷凍システムの全体的なエネルギー効率を高く保証することができ、かつ上記の空調ユニットでは、温度が異なる送風気流が均一に混合されたかどうかという問題は存在しないため、送風温度が十分に均一であることを保証でき、より精度よい送風温度制御に寄与する。
【0012】
オプションとして、
前記負荷率、及び室内外温度差に応じて、前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御する際に、
前記コントローラは、具体的に、
前記室内外温度差が、前記負荷率の増加に伴い増加する第１のプリセット値未満である場合、前記第１の圧縮機を動作させ、第１のフッ素ポンプを動作させず、第２の圧縮機を動作させ、第２のフッ素ポンプを動作させず、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行うように制御し、
前記室内外温度差が、第１のプリセット値以上であり、且つ前記負荷率の増加に伴い増加する第２のプリセット値未満である場合、前記第１の圧縮機を動作させず、第１のフッ素ポンプを動作させ、第２の圧縮機を動作させ、第２のフッ素ポンプを動作させず、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御し、
前記室内外温度差が、前記第２のプリセット値以上である場合、前記第１の圧縮機を動作させず、第１のフッ素ポンプを動作させ、第２の圧縮機を動作させず、第２のフッ素ポンプを動作させ、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行うように制御する、
ように機能する。
前記負荷率、及び室内外温度差に応じて、前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御する際に、
前記コントローラは、具体的に、
前記室内外温度差が、前記負荷率の増加に伴い増加する第１のプリセット値未満である場合、前記第１の圧縮機を動作させ、第１のフッ素ポンプを動作させず、第２の圧縮機を動作させ、第２のフッ素ポンプを動作させず、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行うように制御し、
前記室内外温度差が、第１のプリセット値以上であり、且つ前記負荷率の増加に伴い増加する第２のプリセット値未満である場合、前記第１の圧縮機を動作させず、第１のフッ素ポンプを動作させ、第２の圧縮機を動作させ、第２のフッ素ポンプを動作させず、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御し、
前記室内外温度差が、前記第２のプリセット値以上である場合、前記第１の圧縮機を動作させず、第１のフッ素ポンプを動作させ、第２の圧縮機を動作させず、第２のフッ素ポンプを動作させ、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行うように制御する、
ように機能する。
【0013】
オプションとして、
空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行った後に、
前記コントローラは、
圧縮機モードの冷凍能力、圧縮機モードのエネルギー効率比、予想のハイブリッドモードの冷凍能力、及び予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比を取得し、
前記圧縮機モードの冷凍能力が予想のハイブリッドモードの冷凍能力以下であり、且つ前記圧縮機モードのエネルギー効率比が予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御する、
ように機能する。
空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行った後に、
前記コントローラは、
圧縮機モードの冷凍能力、圧縮機モードのエネルギー効率比、予想のハイブリッドモードの冷凍能力、及び予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比を取得し、
前記圧縮機モードの冷凍能力が予想のハイブリッドモードの冷凍能力以下であり、且つ前記圧縮機モードのエネルギー効率比が予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御する、
ように機能する。
【0014】
オプションとして、
空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行った後に、
前記コントローラは、
ハイブリッドモードの冷凍能力、ハイブリッドモードのエネルギー効率比、予想の圧縮機モードの冷凍能力、予想の圧縮機モードのエネルギー効率比、予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力、及び予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比を取得し、
前記ハイブリッドモードの冷凍能力が予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力以下であり、且つ前記ハイブリッドモードのエネルギー効率比が予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行うように制御し、
前記ハイブリッドモードの冷凍能力が予想の圧縮機モードの冷凍能力以下であり、且つ前記ハイブリッドモードのエネルギー効率比が予想の圧縮機モードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行うように制御する、
ように機能する。
空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行った後に、
前記コントローラは、
ハイブリッドモードの冷凍能力、ハイブリッドモードのエネルギー効率比、予想の圧縮機モードの冷凍能力、予想の圧縮機モードのエネルギー効率比、予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力、及び予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比を取得し、
前記ハイブリッドモードの冷凍能力が予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力以下であり、且つ前記ハイブリッドモードのエネルギー効率比が予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行うように制御し、
前記ハイブリッドモードの冷凍能力が予想の圧縮機モードの冷凍能力以下であり、且つ前記ハイブリッドモードのエネルギー効率比が予想の圧縮機モードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行うように制御する、
ように機能する。
【0015】
オプションとして、
空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行った後に、
前記コントローラは、
フッ素ポンプモードの冷凍能力、フッ素ポンプモードのエネルギー効率比、予想のハイブリッドモードの冷凍能力、及び予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比を取得し、
前記フッ素ポンプモードの冷凍能力が予想のハイブリッドモードの冷凍能力以下であり、且つ前記フッ素ポンプモードのエネルギー効率比が予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御する、
ように機能する。
空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行った後に、
前記コントローラは、
フッ素ポンプモードの冷凍能力、フッ素ポンプモードのエネルギー効率比、予想のハイブリッドモードの冷凍能力、及び予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比を取得し、
前記フッ素ポンプモードの冷凍能力が予想のハイブリッドモードの冷凍能力以下であり、且つ前記フッ素ポンプモードのエネルギー効率比が予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御する、
ように機能する。
【0016】
オプションとして、
前記第１の蒸発器、及び前記第２の蒸発器は、２つの独立した熱交換器であり、または、
前記第１の蒸発器、及び前記第２の蒸発器は、フィンを共有する２つの熱交換器である。
前記第１の蒸発器、及び前記第２の蒸発器は、２つの独立した熱交換器であり、または、
前記第１の蒸発器、及び前記第２の蒸発器は、フィンを共有する２つの熱交換器である。
【0017】
オプションとして、
前記空調ユニットは、一体型ユニットであり、または別体型ユニットである。
前記空調ユニットは、一体型ユニットであり、または別体型ユニットである。
【0018】
同様な発明構想に基づいて、本発明は、
上記の技術案のいずれか１つの空調ユニットを適用し、
空調ユニットの負荷率、及び室内外温度差を取得することと、
前記負荷率、及び室内外温度差に応じて、前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御することと、
を含む空調ユニットの運転制御方法をさらに提供する。
上記の技術案のいずれか１つの空調ユニットを適用し、
空調ユニットの負荷率、及び室内外温度差を取得することと、
前記負荷率、及び室内外温度差に応じて、前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御することと、
を含む空調ユニットの運転制御方法をさらに提供する。
【0019】
同様な発明構想に基づいて、本発明は、
空調ユニットの負荷率、及び室内外温度差を取得するための取得手段と、
前記負荷率、及び室内外温度差に応じて、前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御するための制御手段と、
を備える空調ユニットの運転制御装置をさらに提供する。
空調ユニットの負荷率、及び室内外温度差を取得するための取得手段と、
前記負荷率、及び室内外温度差に応じて、前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御するための制御手段と、
を備える空調ユニットの運転制御装置をさらに提供する。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】現在の技術における空調ユニットの構成概略図である。
【図2】本発明の実施例による空調ユニットの構成概略図である。
【図3】本発明の実施例による第１のプリセット値と第２のプリセット値との変化曲線図である。
【図4】本発明の実施例による異なる冷凍モード間の状態切替図である。
【図5】本発明の実施例による空調ユニットの運転制御方法のフローチャートである。
【図6】本発明の実施例による空調ユニットの運転制御装置の構成概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下では、本発明の実施例における図面を参照しながら、本発明の実施例に係る技術案について明確かつ完全に説明する。ここで説明される実施例は、本発明の実施例の一部に過ぎず、全ての実施例ではないことが明らかである。本発明の実施例に基づいて、進歩性に値する労働をせずに当業者によって得られる他のすべての実施例は、何れも本発明の保護範囲に含まれると解釈される。
【0022】
図２を参照すると、本発明は、
ループ状に順次接続されている第１の蒸発器１１、第１の圧縮機１２、第１の凝縮器１３、第１の逆止弁１６、第１の絞り素子１５、及び第１の圧縮器１２と並列に接続されている第２の逆止弁１７、第１の逆止弁１６と並列に接続されている第１のフッ素ポンプ１４を含む第１の冷凍システムと、
ループ状に順次接続されている第２の蒸発器２１、第２の圧縮機２２、第２の凝縮器２３、第３の逆止弁２６、第２の絞り素子２５、及び第２の圧縮器２２と並列に接続されている第４の逆止弁２７、第３の逆止弁２６と並列に接続されている第２のフッ素ポンプ２４を含み、第１の蒸発器１１と第２の蒸発器２１が、還気冷却風路に沿って前後に順に設けられている第２の冷凍システムと、
第１の圧縮機１２、第１のフッ素ポンプ１４、第２の圧縮機２２、及び第２のフッ素ポンプ２４と信号的に接続されているコントローラと、
を備え、
コントローラは、
空調ユニットの負荷率、及び室内外温度差を取得し、
負荷率、及び室内外温度差に応じて、第１の圧縮機１２、第１のフッ素ポンプ１４、第２の圧縮機２２、第２のフッ素ポンプ２４の動作状態を制御する、ように機能する、
空調ユニットを提供する。
ループ状に順次接続されている第１の蒸発器１１、第１の圧縮機１２、第１の凝縮器１３、第１の逆止弁１６、第１の絞り素子１５、及び第１の圧縮器１２と並列に接続されている第２の逆止弁１７、第１の逆止弁１６と並列に接続されている第１のフッ素ポンプ１４を含む第１の冷凍システムと、
ループ状に順次接続されている第２の蒸発器２１、第２の圧縮機２２、第２の凝縮器２３、第３の逆止弁２６、第２の絞り素子２５、及び第２の圧縮器２２と並列に接続されている第４の逆止弁２７、第３の逆止弁２６と並列に接続されている第２のフッ素ポンプ２４を含み、第１の蒸発器１１と第２の蒸発器２１が、還気冷却風路に沿って前後に順に設けられている第２の冷凍システムと、
第１の圧縮機１２、第１のフッ素ポンプ１４、第２の圧縮機２２、及び第２のフッ素ポンプ２４と信号的に接続されているコントローラと、
を備え、
コントローラは、
空調ユニットの負荷率、及び室内外温度差を取得し、
負荷率、及び室内外温度差に応じて、第１の圧縮機１２、第１のフッ素ポンプ１４、第２の圧縮機２２、第２のフッ素ポンプ２４の動作状態を制御する、ように機能する、
空調ユニットを提供する。
【0023】
上記の発明の実施例による空調ユニットにおいては、第１の冷凍システム、第２の冷凍システム、及びコントローラを備える。第１の冷凍システムと第２の冷凍システムは、パイプラインの接続上で互いに独立しており、各冷凍システムは、フッ素ポンプに圧縮機が統合された完備の冷凍システムである。第１の冷凍システムにおける第１の蒸発器１１と第２の冷凍システムにおける第２の蒸発器２１が還気冷却風路に沿って前後に順に設けられているため、空調ユニットの運転時に、室内の還気は、還気冷却風路において、最初に第１の蒸発器１１を通過して予冷し、そして、第２の蒸発器２１を通過して再冷却または補助冷却し、これにより、空調ユニットが設置されているルームが必要とする送風温度、またはルームが必要とする冷凍能力に達する。上記の空調ユニットにおいて、第１の蒸発器１１及び第２の蒸発器２１を通過した還気量は同じであり、第１の冷凍システムの還気温度は、ルームの還気温度に相当し、第２の冷凍システムの還気温度は、第１の冷凍システムの出口空気温度に相当し、完全に独立したデュアル冷凍システムを備えた空調ユニットと比べて、第１の冷凍システムと第２の冷凍システムのいずれにおいても、室内還気量が大きくなる。第１の冷凍システムについては、室内還気量が増加して、第１の蒸発器１１の熱交換性能が更に向上し、且つ同じ負荷要求で、より高い室外温度で第１のフッ素ポンプ１４を動作させるように制御し、自然冷却源を十分に利用することができるため、システムのエネルギー消費を低減し、省エネルギーの目的を達成することができる。第２の冷凍システムについては、第２の蒸発器２１を通過した還気量が保証され、第２の蒸発器２１の熱交換性能が向上し、第２の圧縮機２２または第２のフッ素ポンプ２４を動作させるように制御することで第１の冷凍システムに対して再冷却または補助冷却することができるため、システムのエネルギー消費を低減することができる。したがって、上記の空調ユニットでは、第１の冷凍システム、及び第２の冷凍システムの全体的なエネルギー効率を高く保証することができ、かつ上記の空調ユニットでは、温度が異なる送風気流が均一に混合されたかどうかという問題は存在しないため、送風温度が十分に均一であることを保証でき、より精度よい送風温度制御に寄与する。
【0024】
なお、上記の還気冷却風路の第１の端は、ルームの還気口と連通し、第２の端は、ルームの送風口と連通し、第１の蒸発器１１と第２の蒸発器は、還気冷却風路において前後に順に設けられている。上記の負荷率は、定格冷凍能力に対する現在必要な冷凍能力の比率であり得る。ここで、現在必要な冷凍能力は、ルーム熱負荷であり、現在必要な冷凍能力は、ルームデータ検出装置によって検出されたルームの放熱電力、またはルームが必要とする電力から求められ、ルームデータ検出装置から空調ユニットのコントローラに送信される。空調ユニットにおいては、室内温度を検出するための第１の温度センサーと、室外温度を検出するための第２の温度センサーが設けられ、第１の温度センサーと第２の温度センサーによって室内温度と室外温度がそれぞれ検出され、室内外温度差は、室内温度と室外温度との差分の絶対値であり得る。
【0025】
上記の発明の実施例による空調ユニットにおいては、第１の蒸発器１１、及び第２の蒸発器２１は、２つの独立した熱交換器であり、または、第１の蒸発器１１、及び第２の蒸発器２１は、フィンを共有する２つの熱交換器であり、即ち外観的に１つの蒸発器に見える。これによって、空調ユニットの構成をよりコンパクト化することができる。具体的には、第１の蒸発器１１、及び第２の蒸発器２１は、いずれも、「／」字状の熱交換コイルパイプであってもよく、または、第１の蒸発器１１、及び第２の蒸発器２１は、一緒に「Ｖ」字状を構成する２枚以上の熱交換コイルパイプであってもよい。ここでは、限定されないが、実際の状況に応じて決定する。還気冷却風路に沿って、第１の蒸発器１１が風上側に配置され、第２の蒸発器２１が風下側に配置され、積層コイルパイプの形態であればよい。
【0026】
具体的には、第１の圧縮機１２、及び第２の圧縮機２２は、単一可変周波数圧縮機であってもよく、可変周波数圧縮機と１つ以上の固定周波数圧縮機から構成されたより大型の可変容量圧縮機コンポーネントであってもよい。上記の第１の凝縮器１３、及び第２の凝縮器２３は、様々な形態のコイルパイプ型、例えば、「／」字状の熱交換コイルパイプ、「Ｖ」字状の熱交換コイルパイプであり得るが、第１の凝縮器１３、及び第２の凝縮器２３が設けられた風路は、互いに独立し、互いに干渉しないようにする必要がある。第１の絞り素子１５、及び第２の絞り素子２５は、電子膨張弁であり得る。空調ユニットでは、還気冷却風路内の室内ファンユニット１８、第１の凝縮器１３に対応する第１の室外ファンユニット１９、及び第２の凝縮器２３に対応する第２の室外ファンユニット２８が更に含まれることができる。図２に示すように、室内ファンユニット１８、第１の室外ファンユニット１９、第２の室外ファンユニット２８、第１のフッ素ポンプ１４、第２のフッ素ポンプ２４、第１の圧縮機１２、及び第２の圧縮機２２は、いずれも、可変周波数制御型であることができ、それによって、各負荷での精度よい制御を実現できる。
【0027】
また、この第１の冷凍システム、及び第２の冷凍システムは、図２に示される構成に限定されず、様々な変形例を有し得る。例えば、フッ素ポンプと凝縮器の間に液体貯蔵器を追加して冷凍システム内部の十分な冷媒を保証し、または、圧縮機と蒸発器の間にスイッチバルブ、絞り素子並列スイッチバルブを追加したり、圧縮機の両端側にメンテナンスバルブを追加したりする。
【0028】
具体的な実施形態では、上記の空調ユニットは、一体型の形態であってもよく、即ち空調ユニット内のすべての構成要素が一体型ユニットに統合されてもよく、例えば、室内機部分、室外機部分、圧縮機部分、省エネモジュール部分などを含み得る。その中、室内機部分は、第１の蒸発器１１と第２の蒸発器２１などを含むことができ、室外機部分は、第１の凝縮器１３と第２の凝縮器２３などを含むことができ、圧縮機部分は、第１の圧縮機１２と第２の圧縮機２２などを含むことができ、省エネモジュール部分は、第１のフッ素ポンプ１４と第２のフッ素ポンプ２４などを含むことができる。空調ユニットの第１の蒸発器１１及び第２の蒸発器２１は、還気冷却風路内に設けられ、還気冷却風路の吸込口は、ルームの還気風路と連通し、還気冷却風路の吹出口は、ルームの送風風路と連通している。
【0029】
可能な実施形態では、上記の空調ユニットは、別体型の形態であってもよく、例えば、空調ユニットは、室内機と室外機とを含み、圧縮機部分と省エネモジュール部分は、それぞれ、室内機と室外機に内蔵されてもよいし、独立したモジュールとしてもよい。
【0030】
上記の発明の実施例による空調ユニットにおいては、第１の冷凍システム、及び第２の冷凍システムは、いずれも、フッ素ポンプに圧縮機が統合された完備の冷凍システムである。コントローラは、第１の圧縮機１２、第１のフッ素ポンプ１４、第２の圧縮機２２及び第２のフッ素ポンプ２４の状態を異ならせるように制御することにより、空調ユニットを運転させて異なる動作モードで冷凍させるように制御することができる。例えば、第１の圧縮機１２が動作し、第１のフッ素ポンプ１４が動作せず、第２の圧縮機２２が動作し、第２のフッ素ポンプ２４が動作しない場合、空調ユニットは圧縮機モードで運転し、第１の圧縮機１２が動作せず、第１のフッ素ポンプ１４が動作し、第２の圧縮機１２が動作し、第２のフッ素ポンプ２４が動作しない場合、空調ユニットはハイブリッドモードで運転し、第１の圧縮機１２が動作せず、第１のフッ素ポンプ１４が動作し、第２の圧縮機１２が動作せず、第２のフッ素ポンプ２４が動作する場合、空調ユニットはフッ素ポンプモードで運転する。
【0031】
具体的な実施形態では、負荷率、及び室内外温度差に応じて、第１の圧縮機１２、第１のフッ素ポンプ１４、第２の圧縮機２２、第２のフッ素ポンプ２４の動作状態を制御する際に、
コントローラは、具体的に、
室内外温度差が、負荷率の増加に伴い増加する第１のプリセット値未満である場合、第１の圧縮機１２を動作させ、第１のフッ素ポンプ１４を動作させず、第２の圧縮機２２を動作させ、第２のフッ素ポンプ２４を動作させず、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行うように制御し、
室内外温度差が、第１のプリセット値以上であり、且つ負荷率の増加に伴い増加する第２のプリセット値未満である場合、第１の圧縮機１２を動作させず、第１のフッ素ポンプ１４を動作させ、第２の圧縮機２２を動作させ、第２のフッ素ポンプ２４を動作させず、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御し、
室内外温度差が、第２のプリセット値以上である場合、第１の圧縮機１２を動作させず、第１のフッ素ポンプ１４を動作させ、第２の圧縮機２２を動作させず、第２のフッ素ポンプ２４を動作させ、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行うように制御する、
ように機能する。
コントローラは、具体的に、
室内外温度差が、負荷率の増加に伴い増加する第１のプリセット値未満である場合、第１の圧縮機１２を動作させ、第１のフッ素ポンプ１４を動作させず、第２の圧縮機２２を動作させ、第２のフッ素ポンプ２４を動作させず、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行うように制御し、
室内外温度差が、第１のプリセット値以上であり、且つ負荷率の増加に伴い増加する第２のプリセット値未満である場合、第１の圧縮機１２を動作させず、第１のフッ素ポンプ１４を動作させ、第２の圧縮機２２を動作させ、第２のフッ素ポンプ２４を動作させず、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御し、
室内外温度差が、第２のプリセット値以上である場合、第１の圧縮機１２を動作させず、第１のフッ素ポンプ１４を動作させ、第２の圧縮機２２を動作させず、第２のフッ素ポンプ２４を動作させ、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行うように制御する、
ように機能する。
【0032】
上記の具体的な実施形態では、空調ユニットの起動中において、室内外温度差が第１のプリセット値未満である場合、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行うように制御し、室内外温度差が第１のプリセット値以上であり、且つ第２のプリセット値未満である場合、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御し、また、室内外温度差が第２のプリセット値以上である場合、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行うように制御する。これによって、室内外温度差の大きさに応じて、空調ユニットを異なる動作モードで運転させて冷凍を行うように智能的に制御することができ、省エネを効果的に実現でき、空調ユニットのシステムエネルギー効率を向上させできる。また、第１のプリセット値、及び第２のプリセット値は、いずれも、負荷率の増加に伴い増加するため、単一の温度点を使用する場合に生じる不利が避けられ、室内外温度差の大きさ及び負荷率の大きさに応じて空調ユニットが運転すべき動作モードをより智能的に判断することができ、空調ユニットのシステムエネルギー効率を向上させることができる。
【0033】
ここで、図３に示すように、負荷率に伴い変化する第１のプリセット値及び第２のプリセット値の変化曲線概略図である。図中、ｘは、負荷率であり、ｆ１（ｘ）は、第１のプリセット値の変化曲線であり、ｆ２（ｘ）は、第２のプリセット値の変化曲線である。具体的に、第１のプリセット値、及び第２のプリセット値の変化曲線の関数は、ここでは限定されず、設計者が実験を通じて得たパラメータデータにより設定され得る。
【0034】
上記の発明の実施例による空調ユニットでは、空調ユニットの運転中に、室外温度の変化に伴い、空調ユニットが自然冷却源を効果的に利用し、複数の動作モード間の切り替えを制御して冷凍することによって、省エネを実現でき、空調ユニットのシステムエネルギー効率を保証できる。同じ冷凍要求と同じ動作モードでは、室外温度が高い場合、空調ユニットに利用できる自然冷却源が少なく、システムエネルギー効率比が比較的低くなり、室外温度が低い場合、空調ユニットに利用できる自然冷却源が多く、システムエネルギー効率比が比較的高くなる。また、同じ冷凍要求では、複数の動作モードで運転できる場合、ポンプモードでのエネルギー効率は最も高く、圧縮機モードでのエネルギー効率は最もが低い。
【0035】
上記の発明の実施例では、具体的には、図４に示すように、上記の空調ユニットの動作モードの切り替え手順においては、左から右へ、室外温度が下降する状況を示しており、右から左へ、室外温度が上昇する状況を示している。空調ユニットのコントローラは、冷凍能力及びシステムエネルギー効率比の大きさに応じて、動作モードの切り替えを制御することができる。
【0036】
具体的な実施形態では、図４に示すように、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行った後に、コントローラは、具体的に、圧縮機モードの冷凍能力Ｑ１、圧縮機モードのエネルギー効率比ＣＯＰ１、予想のハイブリッドモードの冷凍能力Ｑ２’、及び予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比ＣＯＰ２’を取得し、圧縮機モードの冷凍能力Ｑ１が予想のハイブリッドモードの冷凍能力Ｑ２’以下であり、且つ圧縮機モードのエネルギー効率比ＣＯＰ１が予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比ＣＯＰ２’未満である場合、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御する、ように機能することができる。
【0037】
上記の具体的な実施形態では、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行う際に、室外温度の下降に伴い、空調ユニットに利用できる自然冷却源がますます多くなる。圧縮機モードの冷凍能力Ｑ１が予想のハイブリッドモードの冷凍能力Ｑ２’以下であり、且つ圧縮機モードのエネルギー効率比ＣＯＰ１が予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比ＣＯＰ２’未満である場合、空調ユニットの動作モードを、圧縮機モードからハイブリッドモードに切り替えるように制御することで、第１の冷凍システムにおける第１のフッ素ポンプ１４を動作させ、第２の冷凍システムにおける第２の圧縮機２２を動作させて、自然冷却源を効果的に利用でき、ひいてシステムエネルギー効率を向上させることができる。その中、圧縮機モードの冷凍能力Ｑ１は、現在の動作モードでの空調ユニットの冷凍能力であり、圧縮機モードのエネルギー効率比ＣＯＰ１は、現在の動作モードでの空調ユニットのシステムエネルギー効率比であり、予想のハイブリッドモードの冷凍能力Ｑ２’は、コントローラが得られた計算パラメータから計算された、現在の室外温度でハイブリッドモードで運転すると予想された場合の空調ユニットの冷凍能力であり、予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比ＣＯＰ２’は、コントローラが得られた計算パラメータから計算された、現在の室外温度でハイブリッドモードで運転すると予想された場合の空調ユニットのシステムエネルギー効率比である。上記の予想のハイブリッドモードの冷凍能力Ｑ２’及び予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比ＣＯＰ２’の計算パラメータについては、ここで詳細に説明せず、当技術分野での周知の計算式により計算できる。ここで、システムエネルギー効率比は、空調ユニットの冷凍能力と消費電力量との比である。
【0038】
具体的な実施形態では、図４に示すように、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行った後に、コントローラは、具体的に、ハイブリッドモードの冷凍能力Ｑ２、ハイブリッドモードのエネルギー効率比ＣＯＰ２、予想の圧縮機モードの冷凍能力Ｑ１’、予想の圧縮機モードのエネルギー効率比ＣＯＰ１’、予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力Ｑ３’、及び予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比ＣＯＰ３’を取得し、ハイブリッドモードの冷凍能力Ｑ２が予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力Ｑ３’以下であり、且つハイブリッドモードのエネルギー効率比ＣＯＰ２が予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比ＣＯＰ３’未満である場合、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行うように制御し、ハイブリッドモードの冷凍能力Ｑ２が予想の圧縮機モードの冷凍能力Ｑ１’以下であり、且つハイブリッドモードのエネルギー効率比ＣＯＰ２’が予想の圧縮機モードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行うように制御する、ように機能することができる。
【0039】
上記の具体的な実施形態では、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行う際に、室外温度の下降に伴い、空調ユニットに利用できる自然冷却源がますます多くなる。ハイブリッドモードの冷凍能力Ｑ２が予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力Ｑ３’以下であり、且つハイブリッドモードのエネルギー効率比ＣＯＰ２が予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比ＣＯＰ３’未満である場合、空調ユニットの動作モードを、ハイブリッドモードからフッ素ポンプモードに切り替えるように制御することで、第１の冷凍システムにおける第１のフッ素ポンプ１４及び第２の冷凍システムにおける第２のフッ素ポンプ２４を共に動作させて、自然冷却源を効果的に利用でき、ひいてシステムエネルギー効率を向上させることができる。その中、ハイブリッドモードの冷凍能力Ｑ２は、現在の動作モードでの空調ユニットの冷凍能力であり、ハイブリッドモードのエネルギー効率比ＣＯＰ２は、現在の動作モードでの空調ユニットのシステムエネルギー効率比であり、予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力Ｑ３’は、コントローラが得られた計算パラメータから計算された、現在の室外温度でフッ素ポンプモードで運転すると予想された場合の空調ユニットの冷凍能力であり、予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比ＣＯＰ３’は、コントローラが得られた計算パラメータから計算された、現在の室外温度でフッ素ポンプモードで運転すると予想された場合の空調ユニットのシステムエネルギー効率比である。上記の予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力Ｑ３’及び予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比ＣＯＰ３’の計算パラメータについては、ここで詳細に説明せず、当技術分野での周知の計算式により計算できる。
【0040】
上記の具体的な実施形態では、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行う際に、室外温度の上昇に伴い、空調ユニットに利用できる自然冷却源がますます少なくなる。ハイブリッドモードの冷凍能力Ｑ２が予想の圧縮機モードの冷凍能力Ｑ１’以下であり、且つハイブリッドモードのエネルギー効率比ＣＯＰ２が予想の圧縮機モードのエネルギー効率比ＣＯＰ１’未満である場合、空調ユニットの動作モードを、ハイブリッドモードから圧縮機モードに切り替えるように制御することで、第１の冷凍システムにおける第１の圧縮機１２及び第２の冷凍システムにおける第２の圧縮機２２を共に動作させて、システムエネルギー効率を向上させることができる。その中、ハイブリッドモードの冷凍能力Ｑ２は、現在の動作モードでの空調ユニットの冷凍能力であり、ハイブリッドモードのエネルギー効率比ＣＯＰ２は、現在の動作モードでの空調ユニットのシステムエネルギー効率比であり、予想の圧縮機モードの冷凍能力Ｑ１’は、コントローラが得られた計算パラメータから計算された、現在の室外温度で圧縮機モードで運転すると予想された場合の空調ユニットの冷凍能力であり、予想の圧縮機モードのエネルギー効率比ＣＯＰ１’は、コントローラが得られた計算パラメータから計算された、現在の室外温度で圧縮機モードで運転すると予想された場合の空調ユニットのシステムエネルギー効率比である。上記の予想の圧縮機モードの冷凍能力Ｑ１’及び予想の圧縮機モードのエネルギー効率比ＣＯＰ１’の計算パラメータについては、ここで詳細に説明せず、当技術分野での周知の計算式により計算できる。
【0041】
具体的な実施形態では、図４に示すように、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行った後に、コントローラは、フッ素ポンプモードの冷凍能力Ｑ３、フッ素ポンプモードのエネルギー効率比ＣＯＰ３、予想のハイブリッドモードの冷凍能力Ｑ２’及び予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比ＣＯＰ２’を取得し、フッ素ポンプモードの冷凍能力Ｑ３が予想のハイブリッドモードの冷凍能力Ｑ２’以下であり、且つフッ素ポンプモードのエネルギー効率比ＣＯＰ３が予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比ＣＯＰ２’未満である場合、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御する、ように機能する。
【0042】
上記の具体的な実施形態では、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行う際に、室外温度の上昇に伴い、空調ユニットに利用できる自然冷却源がますます少なくなる。フッ素ポンプモードの冷凍能力Ｑ３が予想のハイブリッドモードの冷凍能力Ｑ２’以下であり、且つフッ素ポンプモードのエネルギー効率比ＣＯＰ３が予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比ＣＯＰ２’未満である場合、空調ユニットの動作モードを、フッ素ポンプモードからハイブリッドモードに切り替えるように制御することで、第１の冷凍システムにおける第１のフッ素ポンプ１４及び第２の冷凍システムにおける第２の圧縮機２２を共に動作させて、システムエネルギー効率を向上させることができる。その中、フッ素ポンプモードの冷凍能力Ｑ３は、現在の動作モードでの空調ユニットの冷凍能力であり、フッ素ポンプモードのエネルギー効率比ＣＯＰ３は、現在の動作モードでの空調ユニットのシステムエネルギー効率比であり、予想のハイブリッドモードの冷凍能力Ｑ２’は、コントローラが得られた計算パラメータから計算された、現在の室外温度でハイブリッドモードで運転すると予想された場合の空調ユニットの冷凍能力であり、予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比ＣＯＰ２’は、コントローラが得られた計算パラメータから計算された、現在の室外温度でハイブリッドモードで運転すると予想された場合の空調ユニットのシステムエネルギー効率比である。上記の予想のハイブリッドモードの冷凍能力Ｑ２'及び予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比ＣＯＰ２’の計算パラメータについては、ここで詳細に説明せず、当技術分野での周知の計算式により計算できる。
【0043】
上記の発明の実施例による空調ユニットは、冷凍能力、及びシステムエネルギー効率比によって、空調ユニットの動作モードを切り替えるかどうかを判断することを採用して、単一の室外温度点を使用する場合に生じる不利が避けられ、一部の負荷区間においてより高い室外温度で自然冷却源を利用でき、つまり、より高い室外温度でハイブリッドモード又はフッ素ポンプモードで運転でき、これにより、一部の負荷区間での空調ユニットのシステムエネルギー効率をより一層向上させできる。
【0044】
同様な発明構想に基づいて、本発明は、上記の技術案のいずれか１つの空調ユニットを適用し、
図５に示すように、
Ｓ４０１：空調ユニットの負荷率、及び室内外温度差を取得することと、
Ｓ４０２：前記負荷率、及び室内外温度差に応じて、前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御することと、を含む
空調ユニットの運転制御方法をさらに提供する。
図５に示すように、
Ｓ４０１：空調ユニットの負荷率、及び室内外温度差を取得することと、
Ｓ４０２：前記負荷率、及び室内外温度差に応じて、前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御することと、を含む
空調ユニットの運転制御方法をさらに提供する。
【0045】
上記の空調ユニットの運転制御方法においては、第１の冷凍システムにおける第１の蒸発器と第２の冷凍システムにおける第２の蒸発器が還気冷却風路に沿って前後に順に設けられているため、空調ユニットの運転時に、室内の還気は、還気冷却風路において、最初に第１の蒸発器を通過して予冷し、そして、第２の蒸発器を通過して再冷却または補助冷却し、これにより、空調ユニットが設置されているルームが必要とする送風温度、またはルームが必要とする冷凍能力に達する。負荷率、及び室内外温度差に応じて、第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御することによって、より高い室外温度で、第１のフッ素ポンプを動作させて自然冷却源を利用するように制御でき、第２の圧縮機又は第２のフッ素ポンプを動作させるように制御でき、第１の冷凍システムに対して再冷却または補助冷却することができるため、システムのエネルギー消費を低減し、空調ユニットのシステムエネルギー効率を向上させることができる。
【0046】
オプションとして、
前記負荷率、及び室内外温度差に応じて、前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御する際に、
前記室内外温度差が、前記負荷率の増加に伴い増加する第１のプリセット値未満である場合、前記第１の圧縮機を動作させ、第１のフッ素ポンプを動作させず、第２の圧縮機を動作させ、第２のフッ素ポンプを動作させず、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
前記室内外温度差が、第１のプリセット値以上であり、且つ前記負荷率の増加に伴い増加する第２のプリセット値未満である場合、前記第１の圧縮機を動作させず、第１のフッ素ポンプを動作させ、第２の圧縮機を動作させ、第２のフッ素ポンプを動作させず、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
前記室内外温度差が、前記第２のプリセット値以上である場合、前記第１の圧縮機を動作させず、第１のフッ素ポンプを動作させ、第２の圧縮機を動作させず、第２のフッ素ポンプを動作させ、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
を含む。
前記負荷率、及び室内外温度差に応じて、前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御する際に、
前記室内外温度差が、前記負荷率の増加に伴い増加する第１のプリセット値未満である場合、前記第１の圧縮機を動作させ、第１のフッ素ポンプを動作させず、第２の圧縮機を動作させ、第２のフッ素ポンプを動作させず、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
前記室内外温度差が、第１のプリセット値以上であり、且つ前記負荷率の増加に伴い増加する第２のプリセット値未満である場合、前記第１の圧縮機を動作させず、第１のフッ素ポンプを動作させ、第２の圧縮機を動作させ、第２のフッ素ポンプを動作させず、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
前記室内外温度差が、前記第２のプリセット値以上である場合、前記第１の圧縮機を動作させず、第１のフッ素ポンプを動作させ、第２の圧縮機を動作させず、第２のフッ素ポンプを動作させ、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
を含む。
【0047】
オプションとして、
前記空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行った後に、
圧縮機モードの冷凍能力、圧縮機モードのエネルギー効率比、予想のハイブリッドモードの冷凍能力、及び予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比を取得することと、
前記圧縮機モードの冷凍能力が予想のハイブリッドモードの冷凍能力以下であり、且つ前記圧縮機モードのエネルギー効率比が予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
を含む。
前記空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行った後に、
圧縮機モードの冷凍能力、圧縮機モードのエネルギー効率比、予想のハイブリッドモードの冷凍能力、及び予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比を取得することと、
前記圧縮機モードの冷凍能力が予想のハイブリッドモードの冷凍能力以下であり、且つ前記圧縮機モードのエネルギー効率比が予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
を含む。
【0048】
オプションとして、
前記空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行った後に、
ハイブリッドモードの冷凍能力、ハイブリッドモードのエネルギー効率比、予想の圧縮機モードの冷凍能力、予想の圧縮機モードのエネルギー効率比、予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力、及び予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比を取得することと、
前記ハイブリッドモードの冷凍能力が予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力以下であり、且つ前記ハイブリッドモードのエネルギー効率比が予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
前記ハイブリッドモードの冷凍能力が予想の圧縮機モードの冷凍能力以下であり、且つ前記ハイブリッドモードのエネルギー効率比が予想の圧縮機モードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
を含む。
前記空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行った後に、
ハイブリッドモードの冷凍能力、ハイブリッドモードのエネルギー効率比、予想の圧縮機モードの冷凍能力、予想の圧縮機モードのエネルギー効率比、予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力、及び予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比を取得することと、
前記ハイブリッドモードの冷凍能力が予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力以下であり、且つ前記ハイブリッドモードのエネルギー効率比が予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
前記ハイブリッドモードの冷凍能力が予想の圧縮機モードの冷凍能力以下であり、且つ前記ハイブリッドモードのエネルギー効率比が予想の圧縮機モードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
を含む。
【0049】
オプションとして、
前記空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させた後に、
フッ素ポンプモードの冷凍能力、フッ素ポンプモードのエネルギー効率比、予想のハイブリッドモードの冷凍能力、及び予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比を取得することと、
前記フッ素ポンプモードの冷凍能力が予想のハイブリッドモードの冷凍能力以下であり、且つ前記フッ素ポンプモードのエネルギー効率比が予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
を含む。
前記空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させた後に、
フッ素ポンプモードの冷凍能力、フッ素ポンプモードのエネルギー効率比、予想のハイブリッドモードの冷凍能力、及び予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比を取得することと、
前記フッ素ポンプモードの冷凍能力が予想のハイブリッドモードの冷凍能力以下であり、且つ前記フッ素ポンプモードのエネルギー効率比が予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御することと、
を含む。
【0050】
同様な発明構想に基づいて、本発明は、
図６に示すように、
空調ユニットの負荷率、及び室内外温度差を取得するための取得手段１００と、
前記負荷率、及び室内外温度差に応じて、前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御するための制御手段２００と、
を備える空調ユニットの運転制御装置をさらに提供する。
図６に示すように、
空調ユニットの負荷率、及び室内外温度差を取得するための取得手段１００と、
前記負荷率、及び室内外温度差に応じて、前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御するための制御手段２００と、
を備える空調ユニットの運転制御装置をさらに提供する。
【0051】
上記の空調ユニットの運転制御装置においては、第１の冷凍システムにおける第１の蒸発器と第２の冷凍システムにおける第２の蒸発器が還気冷却風路に沿って前後に順に設けられているため、空調ユニットの運転時に、室内の還気は、還気冷却風路において、最初に第１の蒸発器を通過して予冷し、そして、第２の蒸発器を通過して再冷却または補助冷却し、これにより、空調ユニットが設置されているルームが必要とする送風温度、またはルームが必要とする冷凍能力に達する。負荷率、及び室内外温度差に応じて、第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御することによって、より高い室外温度で、第１のフッ素ポンプを動作させて自然冷却源を利用するように制御でき、第２の圧縮機又は第２のフッ素ポンプを動作させるように制御でき、第１の冷凍システムに対して再冷却または補助冷却することができるため、システムのエネルギー消費を低減し、空調ユニットのシステムエネルギー効率を向上させることができる。
【0052】
オプションとして、
前記負荷率、及び室内外温度差に応じて、前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御する際に、
前記制御手段２００は、具体的に、
前記室内外温度差が、前記負荷率の増加に伴い増加する第１のプリセット値未満である場合、前記第１の圧縮機を動作させ、第１のフッ素ポンプを動作させず、第２の圧縮機を動作させ、第２のフッ素ポンプを動作させないように制御して、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行い、
前記室内外温度差が、第１のプリセット値以上であり、且つ前記負荷率の増加に伴い増加する第２のプリセット値未満である場合、前記第１の圧縮機を動作させず、第１のフッ素ポンプを動作させ、第２の圧縮機を動作させ、第２のフッ素ポンプを動作させないように制御して、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行い、
前記室内外温度差が、前記第２のプリセット値以上である場合、前記第１の圧縮機を動作させず、第１のフッ素ポンプを動作させ、第２の圧縮機を動作させず、第２のフッ素ポンプを動作させるように制御して、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行う、
ように機能する。
前記負荷率、及び室内外温度差に応じて、前記第１の圧縮機、第１のフッ素ポンプ、第２の圧縮機、及び第２のフッ素ポンプの動作状態を制御する際に、
前記制御手段２００は、具体的に、
前記室内外温度差が、前記負荷率の増加に伴い増加する第１のプリセット値未満である場合、前記第１の圧縮機を動作させ、第１のフッ素ポンプを動作させず、第２の圧縮機を動作させ、第２のフッ素ポンプを動作させないように制御して、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行い、
前記室内外温度差が、第１のプリセット値以上であり、且つ前記負荷率の増加に伴い増加する第２のプリセット値未満である場合、前記第１の圧縮機を動作させず、第１のフッ素ポンプを動作させ、第２の圧縮機を動作させ、第２のフッ素ポンプを動作させないように制御して、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行い、
前記室内外温度差が、前記第２のプリセット値以上である場合、前記第１の圧縮機を動作させず、第１のフッ素ポンプを動作させ、第２の圧縮機を動作させず、第２のフッ素ポンプを動作させるように制御して、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行う、
ように機能する。
【0053】
オプションとして、
前記空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行った後に、
前記取得手段１００は、具体的に、
圧縮機モードの冷凍能力、圧縮機モードのエネルギー効率比、予想のハイブリッドモードの冷凍能力、及び予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比を取得する、ように機能し、
前記制御手段２００は、具体的に、
前記圧縮機モードの冷凍能力が予想のハイブリッドモードの冷凍能力以下であり、且つ前記圧縮機モードのエネルギー効率比が予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御する、ように機能する。
前記空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行った後に、
前記取得手段１００は、具体的に、
圧縮機モードの冷凍能力、圧縮機モードのエネルギー効率比、予想のハイブリッドモードの冷凍能力、及び予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比を取得する、ように機能し、
前記制御手段２００は、具体的に、
前記圧縮機モードの冷凍能力が予想のハイブリッドモードの冷凍能力以下であり、且つ前記圧縮機モードのエネルギー効率比が予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御する、ように機能する。
【0054】
オプションとして、
前記空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行った後に、
前記取得手段１００は、具体的に、
ハイブリッドモードの冷凍能力、ハイブリッドモードのエネルギー効率比、予想の圧縮機モードの冷凍能力、予想の圧縮機モードのエネルギー効率比、予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力、及び予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比を取得する、ように機能し、
前記制御手段２００は、具体的に、
前記ハイブリッドモードの冷凍能力が予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力以下であり、且つ前記ハイブリッドモードのエネルギー効率比が予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行うように制御し、
前記ハイブリッドモードの冷凍能力が予想の圧縮機モードの冷凍能力以下であり、且つ前記ハイブリッドモードのエネルギー効率比が予想の圧縮機モードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行うように制御する、ように機能する。
前記空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行った後に、
前記取得手段１００は、具体的に、
ハイブリッドモードの冷凍能力、ハイブリッドモードのエネルギー効率比、予想の圧縮機モードの冷凍能力、予想の圧縮機モードのエネルギー効率比、予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力、及び予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比を取得する、ように機能し、
前記制御手段２００は、具体的に、
前記ハイブリッドモードの冷凍能力が予想のフッ素ポンプモードの冷凍能力以下であり、且つ前記ハイブリッドモードのエネルギー効率比が予想のフッ素ポンプモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させて冷凍を行うように制御し、
前記ハイブリッドモードの冷凍能力が予想の圧縮機モードの冷凍能力以下であり、且つ前記ハイブリッドモードのエネルギー効率比が予想の圧縮機モードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットを圧縮機モードで運転させて冷凍を行うように制御する、ように機能する。
【0055】
オプションとして、
前記空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させた後に、
前記取得手段１００は、具体的に、
フッ素ポンプモードの冷凍能力、フッ素ポンプモードのエネルギー効率比、予想のハイブリッドモードの冷凍能力、及び予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比を取得する、ように機能し、
前記制御手段２００は、具体的に、
前記フッ素ポンプモードの冷凍能力が予想のハイブリッドモードの冷凍能力以下であり、且つ前記フッ素ポンプモードのエネルギー効率比が予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御する、ように機能する。
前記空調ユニットをフッ素ポンプモードで運転させた後に、
前記取得手段１００は、具体的に、
フッ素ポンプモードの冷凍能力、フッ素ポンプモードのエネルギー効率比、予想のハイブリッドモードの冷凍能力、及び予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比を取得する、ように機能し、
前記制御手段２００は、具体的に、
前記フッ素ポンプモードの冷凍能力が予想のハイブリッドモードの冷凍能力以下であり、且つ前記フッ素ポンプモードのエネルギー効率比が予想のハイブリッドモードのエネルギー効率比未満である場合、空調ユニットをハイブリッドモードで運転させて冷凍を行うように制御する、ように機能する。
【0056】
明らかなように、本発明の精神及び範囲から逸脱しない限り、当業者は、本発明の実施例に対して様々な修正及び変更を行うことができる。そうすると、本発明に対するこれらの修正及び変更が、本発明の特許請求の範囲及びその同等の技術範囲に含まれれば、本発明は、これらの修正及び変更を含むことも意図する。
【符号の説明】
【0057】
０１ 蒸発器
０２ 圧縮機
０３ 凝縮器
０４ フッ素ポンプ
０５ 膨張弁
０６，０７ 逆止弁
１１ 第１の蒸発器
１２ 第１の圧縮機
１３ 第１の凝縮器
１４ 第１のフッ素ポンプ
１５ 第１の絞り素子
１６ 第１の逆止弁
１７ 第２の逆止弁
１８ 室内ファンユニット
１９ 第１の室外ファンユニット
２１ 第２の蒸発器
２２ 第２の圧縮機
２３ 第２の凝縮器
２４ 第２のフッ素ポンプ
２５ 第２の絞り素子
２６ 第３の逆止弁
２７ 第４の逆止弁
２８ 第２の室外ファンユニット
０２ 圧縮機
０３ 凝縮器
０４ フッ素ポンプ
０５ 膨張弁
０６，０７ 逆止弁
１１ 第１の蒸発器
１２ 第１の圧縮機
１３ 第１の凝縮器
１４ 第１のフッ素ポンプ
１５ 第１の絞り素子
１６ 第１の逆止弁
１７ 第２の逆止弁
１８ 室内ファンユニット
１９ 第１の室外ファンユニット
２１ 第２の蒸発器
２２ 第２の圧縮機
２３ 第２の凝縮器
２４ 第２のフッ素ポンプ
２５ 第２の絞り素子
２６ 第３の逆止弁
２７ 第４の逆止弁
２８ 第２の室外ファンユニット
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
