JP6590945B2 - Refrigeration equipment - Google Patents
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Description
本発明は、冷媒回路の冷媒量を判定する冷凍装置に関するものである。 The present invention relates to a refrigeration apparatus that determines the amount of refrigerant in a refrigerant circuit.
冷凍装置においては、冷媒量の過不足が発生すると冷凍装置の能力低下や構成機器の損傷を生じさせる原因になる。そこで、このような不具合の発生を防止するため、冷凍装置に充填されている冷媒量の過不足を判定する機能を備えているものがある。 In the refrigeration apparatus, if the amount of refrigerant is excessive or insufficient, it may cause a decrease in the capacity of the refrigeration apparatus or damage to the components. Therefore, in order to prevent the occurrence of such a problem, some have a function of determining whether the amount of refrigerant filled in the refrigeration apparatus is excessive or insufficient.
従来の冷凍装置における冷媒不足の判定方法としては、例えば、過冷却器の入口冷媒温度と出口冷媒温度との温度差を算出し、この温度差が設定値より減少したとき冷媒洩れであると判定するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As a method for determining the refrigerant shortage in the conventional refrigeration system, for example, a temperature difference between the inlet refrigerant temperature and the outlet refrigerant temperature of the subcooler is calculated, and it is determined that the refrigerant is leaking when the temperature difference is smaller than a set value. Have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の従来の冷凍装置では、過冷却度の変化を利用して冷媒量の不足を判定しているため、冷媒漏洩の判定において、誤判定が発生しやすい。なぜなら、過冷却度は、冷凍装置の運転条件によって大きく変化するためである。
However, the conventional refrigeration apparatus described in
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あり、冷媒量の判定を精度よく行うことができる冷凍装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a refrigeration apparatus that can accurately determine the amount of refrigerant.
本発明に係る冷凍装置は、圧縮機、凝縮器、過冷却器、減圧装置及び蒸発器を有し、冷媒を循環させる冷媒回路と、前記冷媒回路の冷媒量を判定する冷媒量判定部と、前記過冷却器を通過した冷媒の一部を前記圧縮機の中間圧部又は吸入部に流入させるインジェクション回路と、前記インジェクション回路に設けられた電磁弁と、を備え、前記過冷却器は、前記凝縮器を通過した冷媒を冷却流体との熱交換により過冷却するものであり、前記過冷却器に流入する冷媒の温度と前記過冷却器から流出する冷媒の温度との温度差を、前記過冷却器に流入する冷媒の温度と前記過冷却器に流入する冷却流体の温度との温度差で除した値を前記過冷却器の温度効率としたとき、前記冷媒量判定部は、前記冷凍装置の運転状態が、予め設定された冷媒量判定の例外条件に該当しない場合に、前記温度効率を利用した冷媒量判定を行い、前記温度効率が閾値を下回った場合に冷媒量が不足していると判定するとともに、前記冷媒回路における冷媒の凝縮温度及び蒸発温度の少なくとも一方に基づいて、前記閾値を変更するように構成され、前記例外条件は、前記電磁弁が開の場合を含むものである。 The refrigeration apparatus according to the present invention includes a compressor, a condenser, a supercooler, a decompression device, and an evaporator, a refrigerant circuit that circulates the refrigerant, a refrigerant amount determination unit that determines the refrigerant amount of the refrigerant circuit, wherein the injection circuit for flowing into the intermediate-pressure section or inhalation of a part of the refrigerant passing through the subcooler said compressor, e Bei and a solenoid valve provided in the injection circuit, the subcooler, The refrigerant that has passed through the condenser is supercooled by heat exchange with a cooling fluid, and the temperature difference between the temperature of the refrigerant flowing into the supercooler and the temperature of the refrigerant flowing out of the subcooler is When the value obtained by dividing the temperature difference between the temperature of the refrigerant flowing into the subcooler and the temperature of the cooling fluid flowing into the subcooler is the temperature efficiency of the subcooler, the refrigerant amount determination unit is The operating state of the equipment is a preset amount of refrigerant When the predetermined exceptional condition is not met, the refrigerant amount determination using the temperature efficiency is performed, and when the temperature efficiency falls below a threshold, it is determined that the refrigerant amount is insufficient, and the refrigerant amount in the refrigerant circuit is determined. The threshold value is changed based on at least one of a condensation temperature and an evaporation temperature, and the exceptional condition includes a case where the electromagnetic valve is open .
本発明によれば、冷媒量の判定を精度よく行うことができる。 According to the present invention, the refrigerant amount can be accurately determined.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ及び配置等は、本発明の範囲内で適宜変更することができる。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified as appropriate. Moreover, the shape, size, arrangement, and the like of the configurations described in the drawings can be changed as appropriate within the scope of the present invention.
実施の形態1.
[冷凍装置]
図1は、本発明の実施の形態1に係る冷凍装置の冷媒回路の一例を模式的に記載した図である。図1に記載の冷凍装置1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、例えば、部屋、倉庫、ショーケース、又は冷蔵庫等の室内の冷却を行うものである。冷凍装置1は、例えば、1台の熱源側ユニット2と熱源側ユニット2に並列に接続された2台の利用側ユニット4とを含んでいる。熱源側ユニット2と利用側ユニット4とが、液冷媒延長配管6及びガス冷媒延長配管7で接続されることによって、冷媒を循環させる冷媒回路10が形成される。本実施の形態の冷媒回路10に充填される冷媒は、例えば、HFC系の混合冷媒であるR410Aである。なお、図1の例では、1台の熱源側ユニット2と2台の利用側ユニット4とが記載されているが、熱源側ユニット2は、2台以上であってもよく、利用側ユニット4は、1台又は3台以上であってもよい。熱源側ユニット2が複数台である場合には、複数台の熱源側ユニット2の容量は、同じであってもよく、異なっていてもよい。また、利用側ユニット4が複数台である場合には、複数台の利用側ユニット4の容量は、同じであってもよく、異なっていてもよい。以下の説明では、冷媒が空気と熱交換する冷凍装置1についての説明を行うが、冷媒が、水、冷媒又はブライン等の流体と熱交換する冷凍装置であってもよい。
[Refrigeration equipment]
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of a refrigerant circuit of a refrigeration apparatus according to
[利用側ユニット]
利用側ユニット4は、例えば室内に設置される室内ユニットであり、冷媒回路10の一部分を構成する利用側冷媒回路10aと利用側制御部32とを備えている。利用側冷媒回路10aは、利用側膨張弁41(減圧装置の一例)と利用側熱交換器42とを含んでいる。利用側膨張弁41は、利用側冷媒回路10aを流れる冷媒の流量を調整するものであり、例えば電子膨張弁又は温度式膨張弁等で構成されている。なお、減圧装置は、熱源側ユニット2に配設されていてもよく、その場合には、減圧装置は、例えば、熱源側ユニット2の第1過冷却器22と液側閉鎖弁28との間に配設される。利用側熱交換器42は、例えば、伝熱管と複数のフィンとを含んで構成されたフィンアンドチューブ型熱交換器であり、冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。[Usage unit]
The
利用側熱交換器42の近傍には、利用側熱交換器42に空気を送風する利用側ファン43が配設されている。利用側ファン43は、例えば遠心ファン又は多翼ファン等を含んで構成されており、図示を省略してあるモータによって駆動される。利用側ファン43は、利用側熱交換器42に送風する空気の送風量を調整できるようになっている。
In the vicinity of the use
[熱源側ユニット]
熱源側ユニット2は、例えば、冷媒回路10の一部分を構成する熱源側冷媒回路10bと、第1インジェクション回路71、第2インジェクション回路73及び熱源側制御部31とを含んでいる。なお、以下の説明では、第1インジェクション回路71と第2インジェクション回路73とを有する例についての説明を行うが、冷凍装置1は、第1インジェクション回路71又は第2インジェクション回路73のいずれか一方を有する構成であってもよい。[Heat source side unit]
The heat
熱源側冷媒回路10bは、圧縮機21、熱源側熱交換器23、レシーバ25、第1過冷却器22、液側閉鎖弁28、ガス側閉鎖弁29及びアキュムレータ24を含んでいる。第1インジェクション回路71は、熱源側熱交換器23から利用側熱交換器42へ送られる冷媒の一部を、熱源側冷媒回路10bから分岐させて圧縮機21の中間圧部に戻すものである。第1インジェクション回路71は、インジェクション量調整弁72を含んでいる。第2インジェクション回路73は、熱源側熱交換器23から利用側熱交換器42へ送られる冷媒の一部を、熱源側冷媒回路10bから分岐させて圧縮機21の吸入部に流入させるものである。第2インジェクション回路73は、キャピラリチューブ74と吸入インジェクション用電磁弁75とを含んでいる。
The heat source
圧縮機21は、例えば、インバータで制御が行われるインバータ圧縮機であり、運転周波数を任意に変化させて、容量(単位時間あたりに冷媒を送り出す量)を変化させることができる。なお、圧縮機21は、50Hz又は60Hzで動作する一定速圧縮機であってもよい。また、図1には、1台の圧縮機21を有する例が記載されているが、利用側ユニット4の負荷の大きさ等に応じて、2台以上の圧縮機21が並列に接続されていてもよい。
The
熱源側熱交換器23は、例えば、伝熱管と複数のフィンとを含んで構成されたフィンアンドチューブ型熱交換器であり、冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する。熱源側熱交換器23の近傍には、熱源側熱交換器23に空気を送風する熱源側ファン27が配設されている。熱源側ファン27は、熱源側ユニット2の外部から吸入した外気を、熱源側熱交換器23に送風するものである。熱源側ファン27は、例えば遠心ファン又は多翼ファン等を含んで構成されており、図示を省略してあるモータによって駆動される。熱源側ファン27は、熱源側熱交換器23に送風する空気の送風量を調整できるようになっている。
The heat source
レシーバ25は、熱源側熱交換器23と第1過冷却器22との間に配設され、余剰液冷媒を溜める容器である。例えばレシーバ25は、余剰液冷媒を溜める機能と、冷媒を気液分離する機能とを有している。なお、余剰液冷媒は、例えば、利用側ユニット4の負荷の大きさ、冷媒の凝縮温度、外気温度、又は圧縮機21の容量等に応じて冷媒回路10内に発生するものである。
The
第1過冷却器22は、冷媒と空気とを熱交換させるものであり、熱源側熱交換器23と一体的に形成されている。つまり、本実施の形態の例では、熱交換器の一部分が、熱源側熱交換器23として構成されており、熱交換器の他の部分が、第1過冷却器22として構成されている。熱源側ファン27は、熱源側ユニット2の外部から吸入した外気を、第1過冷却器22にも送風する。第1過冷却器22は、本発明の「過冷却器」に相当するものである。なお、第1過冷却器22と熱源側熱交換器23とが別々に構成されていてもよい。その場合には、第1過冷却器22の近傍に、第1過冷却器22へ空気を送風するファン(図示せず)が配設される。
The
液側閉鎖弁28及びガス側閉鎖弁29は、例えば、電磁弁、ボールバルブ、開閉弁、又は操作弁等の開閉動作する弁で構成されている。キャピラリチューブ74は、流量を調整することができる弁で構成されていてもよい。
The liquid side shut-off
なお、図1に記載の例では、第1インジェクション回路71及び第2インジェクション回路73の入口は、第1過冷却器22と液側閉鎖弁28との間に接続されているが、第1インジェクション回路71及び第2インジェクション回路73の入口は、レシーバ25と第1過冷却器22との間に接続されていてもよく、レシーバ25に接続されていてもよく、又は熱源側熱交換器23とレシーバ25との間に接続されていてもよい。
In the example shown in FIG. 1, the inlets of the first injection circuit 71 and the
[制御部及びセンサ類]
次に、本実施の形態の冷凍装置1が備える制御部及びセンサ類について説明する。熱源側ユニット2は、冷凍装置1の全体の制御を行う熱源側制御部31を備えている。熱源側制御部31は、CPU、ROM、RAM、I/Oポート、タイマ等を備えたマイクロコンピュータを有している。また、利用側ユニット4は、利用側ユニット4の制御を行う利用側制御部32を備えている。利用側制御部32は、CPU、ROM、RAM、I/Oポート、タイマ等を備えたマイクロコンピュータを有している。利用側制御部32と熱源側制御部31とは、通信により制御信号のやりとりを行うことができるようになっている。例えば、利用側制御部32は、熱源側制御部31から指示を受けて利用側ユニット4の制御を行う。[Control unit and sensors]
Next, the control part and sensors with which the
本実施の形態に係る冷凍装置1は、吸入温度センサ33a、吐出温度センサ33b、吸込外気温度センサ33c、過冷却器出口温度センサ33d、利用側熱交換器入口温度センサ33e、利用側熱交換器出口温度センサ33f、吸込空気温度センサ33g、吸入圧力センサ34a及び吐出圧力センサ34bを含んでいる。吸入温度センサ33a、吐出温度センサ33b、吸込外気温度センサ33c、過冷却器出口温度センサ33d、吸入圧力センサ34a及び吐出圧力センサ34bは、熱源側ユニット2に配設され、熱源側制御部31に接続されている。利用側熱交換器入口温度センサ33e、利用側熱交換器出口温度センサ33f及び吸込空気温度センサ33gは、利用側ユニット4に配設され、利用側制御部32に接続されている。
The
吸入温度センサ33aは、圧縮機21が吸入する冷媒の温度を検出するものである。吐出温度センサ33bは、圧縮機21が吐出する冷媒の温度を検出するものである。過冷却器出口温度センサ33dは、第1過冷却器22から流出する冷媒の温度を検出するものである。利用側熱交換器入口温度センサ33eは、利用側熱交換器42に流入する気液二相冷媒の温度、すなわち冷媒の蒸発温度を検出するものである。利用側熱交換器出口温度センサ33fは、利用側熱交換器42から流出した冷媒の温度を検出するものである。なお、上記の冷媒の温度を検出するセンサは、例えば、冷媒配管に当接させ又は冷媒配管に挿入して配設されている。
The suction temperature sensor 33a detects the temperature of the refrigerant sucked by the
吸込外気温度センサ33cは、熱源側熱交換器23又は第1過冷却器22を通過する前の空気の温度を検出することによって、室外の周囲温度を検出するものである。吸込空気温度センサ33gは、利用側熱交換器42を通過する前の空気の温度を検出することによって、利用側熱交換器42が設置された室内の周囲温度を検出するものである。
The suction outside air temperature sensor 33 c detects the ambient temperature outside the room by detecting the temperature of the air before passing through the heat source
吸入圧力センサ34aは、圧縮機21の吸入側に配設されており、圧縮機21に吸入される冷媒の圧力を検出するものである。なお、吸入圧力センサ34aは、ガス側閉鎖弁29と圧縮機21との間に配設されていればよい。吐出圧力センサ34bは、圧縮機21の吐出側に配設されており、圧縮機21が吐出した冷媒の圧力を検出するものである。
The suction pressure sensor 34 a is disposed on the suction side of the
本実施の形態の例では、熱源側熱交換器23での冷媒の凝縮温度は、吐出圧力センサ34bの圧力を飽和温度に換算して得られるようになっているが、冷媒の凝縮温度は、熱源側熱交換器23に温度センサを配設して取得することもできる。
In the example of the present embodiment, the refrigerant condensing temperature in the heat source
図2は、本実施の形態に係る冷凍装置の構成の一例を模式的に記載した図である。制御部3は、冷凍装置1の全体の制御を行うものであり、本実施の形態の例の制御部3は、熱源側制御部31に含まれている。なお、制御部3は、本発明の「冷媒量判定部」に相当するものである。制御部3は、取得部3a、演算部3b、記憶部3c及び駆動部3dを含んでいる。取得部3a、演算部3b及び駆動部3dは、例えばマイクロコンピュータ等を含んで構成されており、記憶部3cは、例えば半導体メモリ等を含んで構成されている。取得部3aは、圧力センサ及び温度センサ等のセンサ類が検出した温度及び圧力等の情報を取得するものである。演算部3bは、取得部3aが取得した情報を用いて、演算、比較、判定などの処理を行うものである。駆動部3dは、演算部3bが演算した結果を用いて、圧縮機21、弁類、ファン等の駆動制御を行うものである。記憶部3cは、冷媒の物性値(飽和圧力、飽和温度など)、演算部3bが処理を行うためのデータ等を記憶している。演算部3bは、必要に応じて、記憶部3cの記憶内容を参照し、又は更新することができる。
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an example of the configuration of the refrigeration apparatus according to the present embodiment. The
また、制御部3は、入力部3e及び出力部3fを含んでいる。入力部3eは、リモコンもしくはスイッチ類等(図示せず)からの操作入力を入力し、又は、電話回線もしくはLAN回線等の通信手段(図示せず)からの通信データを入力するものである。出力部3fは、制御部3の処理結果を、LEDやモニタ等の表示手段(図示せず)に出力し、スピーカ等の報知手段(図示せず)に出力し、又は、電話回線もしくはLAN回線等の通信手段(図示せず)に出力するものである。なお、通信手段によって遠隔地へ情報を出力する場合には、冷凍装置1と遠隔地に設けられる遠隔装置(図示せず)との双方に、同一の通信プロトコルを有する通信手段(図示せず)を設けるとよい。
The
例えば、冷凍装置1と遠隔装置(図示せず)とを用いて、冷媒量の不足等を判定することもできる。その場合には、例えば、演算部3bは、取得部3aが取得した情報を用いて、第1過冷却器22の温度効率Tを演算し、出力部3fは、演算部3bが演算した温度効率Tを、遠隔装置に送信する。遠隔装置は、冷媒量の不足を判定する冷媒不足判定手段(図示せず)を備えており、温度効率Tを用いて冷媒量の不足を判定する。遠隔装置にて冷媒の不足情報等を管理することにより、遠隔装置が設置された場所で冷凍装置1の異常等を早期に発見することができるため、冷凍装置1に異常が発生した場合等に、冷凍装置1のメンテナンス等を早期に行うことができる。
For example, it is possible to determine whether the refrigerant amount is insufficient or the like using the
なお、上記の説明では、制御部3が、熱源側制御部31に含まれる例についての説明を行ったが、制御部3は、利用側制御部32に含まれていてもよく、又は、熱源側制御部31及び利用側制御部32とは別途の構成であってもよい。
In the above description, the example in which the
[冷凍装置の動作(冷媒量適正時)]
図3は、本実施の形態に係る冷凍装置において冷媒量が適正であるときのp−h線図の一例である。まず、冷媒量が適正である場合の冷凍装置1の動作について説明する。図3の点Kから点Lにて、図1に記載の圧縮機21は、冷媒を圧縮する。図3の点Lから点Mにて、図1の圧縮機21で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、凝縮器として機能する熱源側熱交換器23で熱交換されて凝縮液化する。なお、熱源側熱交換器23で熱交換されて凝縮液化した冷媒は、レシーバ25に流入して、一時的にレシーバ25内に貯留される。レシーバ25に貯留される冷媒の量は、利用側ユニット4の運転負荷、外気温度及び凝縮温度等に応じて変化する。[Operation of refrigeration equipment (when the amount of refrigerant is appropriate)]
FIG. 3 is an example of a ph diagram when the refrigerant amount is appropriate in the refrigeration apparatus according to the present embodiment. First, the operation of the
図3の点Mから点Nにて、図1のレシーバ25から流出した液冷媒は、第1過冷却器22で過冷却される。なお、第1過冷却器22の出口の過冷却度は、凝縮温度から、過冷却器出口温度センサ33dの検出温度を差し引くことで算出される。すなわち、過冷却度とは、高圧側の飽和液温度(例えば、点Mの温度)と過冷却器又は凝縮器(本例では、第1過冷却器22)の出口温度(例えば、点Nの温度)との温度差のことである。
The liquid refrigerant flowing out from the
図3の点Nから点Oにて、図1の第1過冷却器22で過冷却された液冷媒は、液側閉鎖弁28及び液冷媒延長配管6を経由して、利用側ユニット4に送られ、利用側膨張弁41によって減圧されて低圧の気液二相冷媒となる。
The liquid refrigerant supercooled by the
図3の点Oから点Kにて、図1の利用側膨張弁41で減圧された気液二相冷媒は、蒸発器として機能する利用側熱交換器42にてガス化する。なお、冷媒の過熱度は、利用側熱交換器出口温度センサ33fが検出した温度から、利用側熱交換器入口温度センサ33eが検出した冷媒の蒸発温度を差し引くことで算出される。利用側熱交換器42でガス化されたガス冷媒は、ガス冷媒延長配管7、ガス側閉鎖弁29、アキュムレータ24を経て、圧縮機21へ戻る。
The gas-liquid two-phase refrigerant decompressed by the use
次に、インジェクション回路について説明を行う。第1インジェクション回路71は、圧縮機21の吐出部の冷媒温度を下げるためのものである。第1インジェクション回路71の入口は、第1過冷却器22の出口と液側閉鎖弁28との間に接続されている。第1過冷却器22で過冷却された高圧液冷媒の一部は、第1インジェクション回路71に流入し、インジェクション量調整弁72で減圧されて中間圧の二相冷媒となり、圧縮機21のインジェクション部に流入する。
Next, the injection circuit will be described. The first injection circuit 71 is for lowering the refrigerant temperature of the discharge part of the
第2インジェクション回路73は、圧縮機21の内部の冷凍機油、モータの温度、吐出部の冷媒温度を下げるためのものである。第2インジェクション回路73の入口は、第1過冷却器22の出口と液側閉鎖弁28との間に接続されている。第1過冷却器22で過冷却された高圧液冷媒の一部は、第2インジェクション回路73に流入し、キャピラリチューブ74で減圧されて低圧の二相冷媒となり、圧縮機21の吸入部に流入する。
The
[冷凍装置の動作(冷媒量不足時)]
図4は、本実施の形態に係る冷凍装置において冷媒量が不足となったときのp−h線図の一例である。例えば、図1に記載の冷凍装置1から冷媒が漏洩等して、冷媒の量が減少すると、レシーバ25に余剰液冷媒が貯留されている間は、レシーバ25に貯留された余剰液冷媒が減少する。レシーバ25に余剰液冷媒が存在している間は、冷凍装置1は、図3に示すように、冷媒量が適正な場合と同様に動作する。[Operation of refrigeration equipment (when refrigerant amount is insufficient)]
FIG. 4 is an example of a ph diagram when the refrigerant amount is insufficient in the refrigeration apparatus according to the present embodiment. For example, when the refrigerant leaks from the
冷媒の減少が更に進んで、レシーバ25内の余剰液冷媒がなくなると、図4の点M1に示すように、凝縮器として機能する熱源側熱交換器23の出口のエンタルピーが大きくなり、熱源側熱交換器23の出口の冷媒状態が二相状態となる。また、熱源側熱交換器23の出口のエンタルピーが大きくなることに伴って、第1過冷却器22が二相冷媒の凝縮液化と過冷却とを行うこととなるため、点N1に示すように、第1過冷却器22の出口のエンタルピーも大きくなる。
When the refrigerant further decreases and the excess liquid refrigerant in the
[比較例1]
ここで、本実施の形態の比較例1について説明する。比較例1では、冷媒の過冷却度を利用して、冷媒量の判定を行う。例えば冷媒が漏洩する等して、冷媒量が不足すると、図4に示すように、過冷却度が低下する。そこで、比較例1では、過冷却度が、予め設定された閾値よりも小さくなったときに、冷媒量が不足していると判定する。[Comparative Example 1]
Here, the comparative example 1 of this Embodiment is demonstrated. In Comparative Example 1, the refrigerant amount is determined using the degree of supercooling of the refrigerant. For example, when the refrigerant amount is insufficient due to leakage of the refrigerant, the degree of supercooling is reduced as shown in FIG. Therefore, in Comparative Example 1, when the degree of supercooling becomes smaller than a preset threshold value, it is determined that the refrigerant amount is insufficient.
図5は、本実施の形態の比較例1の冷凍装置における冷媒量と第1過冷却器の過冷却度と冷凍装置の運転条件との関係を説明する図である。図5に示すように、第1過冷却器22の過冷却度は、冷凍装置1の運転条件(外気温度、熱交換量、冷媒循環量等)に応じて、大きく変動する。そのため、比較例1のように、過冷却度を利用して冷媒量の不足の判定を行う場合には、誤判定とならないように、過冷却度閾値Sを低く設定する必要がある。比較例1では、過冷却度閾値Sを低く設定しなければならないため、冷媒量の不足を判定するまでに長時間を要し、例えば冷媒が漏洩している場合に、冷媒の漏洩量が多くなってしまう。
FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship among the refrigerant amount, the degree of supercooling of the first subcooler, and the operating conditions of the refrigeration apparatus in the refrigeration apparatus of Comparative Example 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 5, the degree of supercooling of the
[冷媒量の判定]
そこで、本実施の形態では、過冷却度と比較して、冷凍装置1の運転条件の変化に対する変動が小さい第1過冷却器22の温度効率Tを用いて、冷媒量の判定を行う。以下に説明する。[Judgment of refrigerant amount]
Therefore, in the present embodiment, the refrigerant amount is determined using the temperature efficiency T of the
図6は、本実施の形態に係る冷凍装置において冷媒量が適正量であるときの冷媒の温度変化の一例を説明する図である。図6の縦軸は温度を表している。横軸は、右から左に向かって、冷媒が流れる経路(熱源側熱交換器23、レシーバ25、第1過冷却器22の順)を表している。s1は冷媒の凝縮温度であり、s2は第1過冷却器22の出口の冷媒温度であり、s3は外気温度である。s1、s2、s3は、s1>s2>s3の関係を満たしている。
FIG. 6 is a diagram for explaining an example of a temperature change of the refrigerant when the refrigerant amount is an appropriate amount in the refrigeration apparatus according to the present embodiment. The vertical axis in FIG. 6 represents temperature. The horizontal axis represents the path through which the refrigerant flows from right to left (in order of the heat source
第1過冷却器22の温度効率Tは、第1過冷却器22の効率を示すものであり、最大とり得る温度差Aを分母に取り、実際の温度差Bを分子に取ったものである。第1過冷却器22において、最大とり得る温度差Aは、凝縮温度s1と外気温度s3との差である(A=s1−s3)。実際の温度差Bは、凝縮温度s1と第1過冷却器22の出口の温度s2との差である(B=s1−s2)。温度効率Tは、下記の式(1)で表される。
温度効率T=実際の温度差B/最大とり得る温度差A ・・・(1)The temperature efficiency T of the
Temperature efficiency T = actual temperature difference B / maximum possible temperature difference A (1)
図7は、本実施の形態に係る冷凍装置における冷媒量と第1過冷却器の温度効率と冷凍装置の運転条件との関係を説明する図である。図7において、横軸は、冷媒回路に充填されている冷媒量を表しており、縦軸は、第1過冷却器22の温度効率Tを表している。図7に示すように、冷媒量が少なくなり、冷媒量がEになってレシーバ25の余剰液冷媒が無くなると、第1過冷却器22の温度効率Tが低下する。そこで、温度効率Tが予め設定された温度効率閾値T1よりも小さくなったときに、冷媒が漏洩したと判定する。温度効率Tは、過冷却器(本例では、第1過冷却器22)の性能を示すものであり、過冷却度に比べて冷凍装置1の運転条件による変動が小さいため、冷凍装置1の運転条件ごとに閾値を設定することなく冷媒量不足の判定精度を向上することができる。
FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship among the refrigerant amount, the temperature efficiency of the first subcooler, and the operating conditions of the refrigeration apparatus in the refrigeration apparatus according to the present embodiment. In FIG. 7, the horizontal axis represents the amount of refrigerant charged in the refrigerant circuit, and the vertical axis represents the temperature efficiency T of the
[冷媒量判定の例外条件]
なお、冷凍装置1の運転状態によっては、第1過冷却器22の温度効率Tを用いた冷媒量判定が誤判定となる場合がある。この場合、実際の冷媒量が適正量であっても、冷媒量不足と判定される場合がある。実際の冷媒量が適正量である場合に冷媒量不足と判定されると、混乱を招くこととなる。なお、実際の冷媒量は適正量であるが、冷媒量不足と判定されたときに、冷媒を補充することによって、冷媒量の判定結果が適正量の判定となる場合もある。しかしながら、その場合には、冷凍装置1に必ずしも必要のない量の冷媒が封入されるため、冷凍装置1のコストの増加となる。また、冷媒量が不必要に多くなると、仮に、冷媒が漏洩した時に、温度効率Tを用いた冷媒量判定によって冷媒不足の判定ができるまでの漏洩量が増加してしまうこととなる。また、冷媒量が不必要に多くなることによって、液バックが発生したときに、液バック量が増加し、圧縮機21の不具合に繋がるおそれもある。そこで、本実施の形態では、冷媒量判定の例外条件を設け、冷媒量判定が誤判定となるおそれがある例外条件に該当する場合には、第1過冷却器22の温度効率Tを用いた冷媒量判定を行わない。以下に説明する。[Exception condition for refrigerant quantity judgment]
Depending on the operating state of the
[例外条件1(利用側ファン遅延制御時)]
例外条件1は、利用側ファン遅延制御を行う場合である。利用側ファン遅延制御は、除霜運転中に発生した暖気が、冷却空間に吹き出されることを防止するために行われる。除霜運転が終了してから、利用側熱交換器42の温度が低下するまでの時間は、例えば数分間である。利用側熱交換器42の温度が低下する前に利用側ファン43が動作すると、冷却空間に暖気が吹き出される。このため、利用側熱交換器42の温度が低下するまでは、利用側ファン43の動作を停止する。そして、利用側熱交換器42の温度が低下した後に、利用側ファン43の動作を再開する。[Exception condition 1 (during use-side fan delay control)]
利用側ファン43の動作を停止しているときは、利用側熱交換器42での熱交換が抑制されるため、利用側熱交換器42を通過した冷媒が、気液二相状態となる場合がある。つまり、通常時には利用側熱交換器42から圧縮機21までガス状態で流れる冷媒が、利用側ファン遅延制御を行っているときには、二相状態で流れ、アキュムレータ24に液冷媒が貯留される。したがって、利用側ファン遅延制御を行っているときは、低圧側の冷媒の量が一時的に増加し、高圧側の冷媒の量が一時的に低下する。その結果、利用側ファン遅延制御を行っているときは、温度効率Tを用いた冷媒量判定が、誤判定となるおそれがある。そこで、利用側ファン遅延制御時には、温度効率Tを用いた冷媒量判定を行わない。なお、利用側ファン遅延制御が終了し、利用側ファン43を運転させると、利用側熱交換器42から圧縮機21まで流れる冷媒がガス状態となって、高圧側の冷媒不足は解消する。
When the operation of the use-
例えば、制御部3は、冷凍装置1の運転状態を取得することによって、冷凍装置1が利用側ファン遅延制御を実施中であると判断する。そして、制御部3は、利用側ファン遅延制御を実施中の時間、又は、利用側ファン遅延制御の終了後に利用側熱交換器42から圧縮機21まで流れる冷媒がガス状態となるまでの時間は、冷媒不足の判定を行わない。なお、利用側ファン遅延制御を行う場合以外であっても、利用側ファン43の動作を停止する場合には、上記と同様に、温度効率Tを用いた冷媒量判定が、誤判定となるおそれがある。したがって、利用側ファン43の動作を停止する場合に、温度効率Tを用いた冷媒量判定を行わないように構成されていてもよい。
For example, the
なお、温度効率Tが、予め設定された設定時間を超えて、温度効率閾値T1を下回った場合に、冷媒不足であると判定することもできる。すなわち、利用側ファン遅延制御を実施する時間は最大で例えば10分程度であり、利用側ファン遅延制御の終了後に利用側熱交換器42から圧縮機21まで流れる冷媒がガス状態となるまでの時間は最大で例えば10分程度である。このため、制御部3は、温度効率Tが所定の設定時間(例えば約20分)を超えて温度効率閾値T1を下回る場合に、冷媒不足であると判定することもできる。上記の設定時間は、例えば、利用側ファン遅延制御を実施する最大時間(例えば10分)と、利用側ファン遅延制御の終了後に利用側熱交換器42から圧縮機21まで流れる冷媒がガス状態となるまでの最大時間(例えば10分)と、の和によって求めることができる。
In addition, when the temperature efficiency T exceeds the preset set time and falls below the temperature efficiency threshold value T1, it can be determined that the refrigerant is insufficient. That is, the time for performing the use side fan delay control is, for example, about 10 minutes at the maximum, and the time until the refrigerant flowing from the use
[例外条件2(プルダウン時、蒸発温度が高い場合)]
例外条件2は、プルダウン時、蒸発温度が高い場合である。通常、冷凍装置1の長期停止後の冷やし込み時の庫内温度が高い場合は、短時間であるが冷媒回路10の低圧側の圧力が通常よりも高い状態で運転される場合がある。この場合、利用側膨張弁41から圧縮機21の吸入部までの圧力が高くなり、冷媒密度が高くなる。必要とする冷媒量は、密度×容積で表されるため、一時的に、低圧側の必要冷媒量が多くなり、レシーバ25、第1過冷却器22、熱源側熱交換器23などの高圧側が冷媒不足状態となる。したがって、プルダウン時、蒸発温度が高い場合は、温度効率Tを用いた冷媒量判定を行わない。[Exception condition 2 (when pulling down, evaporation temperature is high)]
図8は、本実施の形態の冷媒量判定において、圧縮機がインバータ圧縮機である場合に、低圧圧力の大きさに応じて、冷媒量判定を行わないことを説明するための図である。図9は、本実施の形態の冷媒量判定において、圧縮機が一定速圧縮機である場合に、低圧圧力の大きさに応じて、冷媒量判定を行わないことを説明するための図である。図8及び図9の横軸は時間を表しており、縦軸は低圧圧力を表している。図8に示すように、圧縮機21がインバータ圧縮機である場合には、事前に設定された目標の低圧P1に、実際の低圧が近付くように、圧縮機21の運転周波数を増加させたり、低下させたりしている。また、図9に示すように、圧縮機21が一定速圧縮機である場合には、低圧が上昇した場合に圧縮機21を運転させる低圧カットON値P4を設定し、低圧が低下した場合に圧縮機21を停止させる低圧カットOFF値P3を設定して、圧縮機21を運転させる。つまり、圧縮機21がインバータ圧縮機である場合には、圧縮機21の運転中の低圧圧力は、ほぼ目標の低圧P1となる。また、圧縮機21が一定速圧縮機である場合には、圧縮機21の運転中の低圧圧力は、ほとんどの期間で低圧カットON値P4以下となる。そこで、以下のように目標の低圧P1、あるいは低圧カットON値P4に対してマージンを加えた値よりも、現在の低圧が高い場合は、冷媒不足の判定を行わない。すなわち、図8に示すように、圧縮機21がインバータ圧縮機である場合には、現在の低圧が、目標の低圧P1にマージンαを加えた圧力P2(P2=P1+α)よりも大きい場合に、冷媒不足の判定を行わない。また、図9に示すように、圧縮機21が一定速圧縮機である場合には、現在の低圧が、低圧カットON値P4にマージンβを加えた圧力P5(P5=P4+β)よりも大きい場合に、冷媒不足の判定を行わない。
FIG. 8 is a diagram for explaining that in the refrigerant amount determination according to the present embodiment, when the compressor is an inverter compressor, the refrigerant amount determination is not performed according to the magnitude of the low pressure. FIG. 9 is a diagram for explaining that in the refrigerant amount determination according to the present embodiment, when the compressor is a constant speed compressor, the refrigerant amount determination is not performed according to the magnitude of the low pressure. . 8 and 9, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents low pressure. As shown in FIG. 8, when the
[例外条件3(吸入インジェクション用電磁弁が開の場合)]
例外条件3は、図1に記載の吸入インジェクション用電磁弁75が開の場合である。吸入インジェクション用電磁弁75が開となると、高圧液冷媒の一部は、キャピラリチューブ74で減圧されて、圧縮機21の吸入部に流入する。このとき、通常は、ガス状態である低圧側の吸入インジェクション用電磁弁75から圧縮機21の吸入部までが気液二相状態となり、低圧側に一時的に冷媒量が増えるため、レシーバ25、第1過冷却器22、熱源側熱交換器23などの高圧側が冷媒不足状態となる。なお、吸入インジェクション用電磁弁75が開となるのは、長期停止後のプルダウン時等において、圧縮機21の吸入ガス温度が異常に上昇するときなどの稀な状況に限られる。[Exception condition 3 (when the solenoid valve for suction injection is open)]
したがって、圧縮機21が運転中であり、且つ吸入インジェクション用電磁弁75が開の場合、及び吸入インジェクション用電磁弁75が開から閉となってからの一定時間は、吸入インジェクション用電磁弁75から圧縮機21の吸入部までが気液二相状態となり、低圧側に一時的に冷媒量が増えて、レシーバ25、第1過冷却器22、熱源側熱交換器23など高圧側が冷媒不足状態となるため、冷媒不足の判定を行わない。なお、上記では、第2インジェクション回路73でのインジェクションを行うときに、冷媒不足の判定を行わない例についての説明を行ったが、第1インジェクション回路71でのインジェクションを行うときに、冷媒不足の判定を行わないように構成されていてもよい。その場合には、インジェクション量調整弁72の開度等を利用して、冷媒不足の判定を行うか否かの判断を行えばよい。
Therefore, when the
[例外条件4(熱源側ファンの風量低下時)]
上記の例外条件1〜例外条件3は、高圧側の冷媒が一時的に不足する場合に、冷媒量判定を行わない例についての説明を行った。例外条件4は、熱源側ファン27の風量を低下させる場合である。熱源側ファン27の風量を低下させる場合とは、例えば、外気が低下した場合に高圧が低下しすぎると利用側膨張弁41の差圧が小さくなり冷媒の流量が確保できなくなるため、高圧をある程度高く維持するために熱源側ファン27の風量を低下させる場合である。また、例えば、熱源側ファン27の騒音の低減を図るために、熱源側ファン27の風量を低下させる場合もある。[Exception condition 4 (when the air volume of the heat source fan is low)]
In the
熱源側ファン27の風量が低下すると凝縮温度が高くなるため、凝縮温度と外気温度との差である最大とり得る温度差Aが大きくなる。このときに、凝縮温度と第1過冷却器22の出口の温度との差である実際の温度差Bは、熱源側ファン27の風量が低下しているため、最大とり得る温度差Aと比較して大きくならない。したがって、熱源側ファン27の風量を低下させると、温度効率Tが低下する。特に、気温が−15℃程度の低外気温時などにおいては、熱源側ファン27を間欠運転させる必要があるため、熱源側ファン27の実質的な風量が低下する。また、低外気温時には、通常は7K〜15K程度である最大とり得る温度差Aが30K〜50Kに拡大する。したがって、低外気温時には、温度効率Tがさらに低下する。そこで、熱源側ファン27の風量が低下した場合、外気温度と凝縮温度の差が大きくなった場合、又は外気温度がある温度よりも低い場合には、冷媒不足の判定を行わない。
When the air volume of the heat
図10は、本実施の形態の冷媒量判定において、熱源側ファンの風量と温度効率閾値との関係の一例を示す図である。図10の横軸は熱源側ファン27の風量を0%〜100%で表しており、縦軸は温度効率Tを表している。図10に示すように、温度効率閾値は、熱源側ファン27の風量に基づいて設定されている。例えば、熱源側ファン27の風量が小さいときの温度効率閾値T2は、熱源側ファン27の風量が大きいときの温度効率閾値T3よりも小さい値に設定されている。これにより、温度効率Tを用いた冷媒量判定の誤判定のおそれを抑制することもできる。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the relationship between the air flow rate of the heat source side fan and the temperature efficiency threshold in the refrigerant amount determination according to the present embodiment. The horizontal axis in FIG. 10 represents the air volume of the heat
[例外条件5(圧縮機停止中、圧縮機起動後一定時間)]
例外条件5は、圧縮機停止中、及び圧縮機起動後の一定時間である。図11は、本実施の形態の冷媒量判定において、圧縮機の起動の前後の、凝縮温度、外気温度、第1過冷却器の出口温度、及び温度効率の関係を説明する図である。図11の横軸は時間を表している。例えば、圧縮機21を長期間停止させた後、圧縮機21を起動させる場合を考える。圧縮機21の長期停止中は、外気温度、第1過冷却器22の出口温度、凝縮温度はほぼ等しくなる。この場合、すべての温度が等しくなったとすれば、温度効率T=B/A=0/0となる。ただし、実際には、センサのバラツキによって、例えば、凝縮温度が25.0℃、外気温度が24.9℃、第1過冷却器22の出口温度が24.8℃となり、温度効率T=B/A=0.2/0.1=2.0となる。なお、上記の例は、一例であり、実際には、圧縮機21の長期停止中は、センサのバラツキ等によって、温度効率Tが大きく変動する。時刻m1にて、圧縮機21を起動させると、時刻m2にて、温度効率Tが、0.0〜1.0の間の値に安定する。なお、時刻m1から時刻m2までの時間は、例えば30秒〜1分程度である。[Exception condition 5 (compressor stopped, fixed time after compressor startup)]
上記のように、圧縮機21の停止中、及び圧縮機21の起動後の一定時間は、温度効率Tが不安定な状況である。例えば、圧縮機21の停止及び運転を短時間で繰り返した場合には、温度効率Tが低い状態が継続される。その結果、冷媒が漏洩していない場合であっても、温度効率Tを利用した冷媒量判定で冷媒不足と判定されるおそれがある。そこで、圧縮機21の停止中、及び圧縮機21の起動後一定時間は、冷媒不足の判定を行わない。
As described above, the temperature efficiency T is unstable during a certain period of time after the
[冷媒量判定動作]
図12は、本実施の形態に係る冷凍装置の冷媒量判定動作の一例を説明する図である。本実施の形態の冷凍装置1は、第1過冷却器22の温度効率Tを用いて、冷媒量の判定を行う。なお、以下で説明する冷媒量の判定は、冷凍装置1を設置するときの冷媒充填作業、又は冷凍装置1のメンテナンスを行うときの冷媒充填作業に適用することもできる。また、冷媒量判定動作は、遠隔装置(図示せず)からの指示を受けたときに、実行されてもよい。[Refrigerant amount judgment operation]
FIG. 12 is a diagram for explaining an example of the refrigerant amount determination operation of the refrigeration apparatus according to the present embodiment. The
図12のステップST1では、冷凍装置1の通常運転制御が行われる。冷凍装置1の通常運転制御では、熱源側制御部31は、例えば、センサ類が検出した冷媒回路10の圧力及び温度等の運転データを取得して、運転データを用いて凝縮温度及び蒸発温度等の目標値及び偏差等の制御値を演算し、アクチュエータ類の制御を行う。以下、アクチュエータ類の動作について説明する。
In step ST1 of FIG. 12, normal operation control of the
例えば、熱源側制御部31は、冷凍装置1の冷凍サイクルの蒸発温度を、目標温度(例えば0℃)と一致させるように、圧縮機21の運転周波数を制御する。なお、冷凍サイクルの蒸発温度は、吸入圧力センサ34aが検出した圧力を飽和温度に換算することによって得ることもできる。例えば、熱源側制御部31は、現在の蒸発温度が目標温度よりも高い場合には圧縮機21の運転周波数を上昇させ、現在の蒸発温度が目標値よりも低い場合には圧縮機21の運転周波数を低下させる。
For example, the heat source
また、例えば、熱源側制御部31は、冷凍装置1の冷凍サイクルの凝縮温度を、目標温度(例えば45℃)と一致させるように、熱源側熱交換器23に空気を送風する熱源側ファン27の回転数を制御する。なお、冷凍装置1の冷凍サイクルの凝縮温度は、吐出圧力センサ34bが検出した圧力を、飽和温度に換算することによって得ることもできる。例えば、熱源側制御部31は、現在の凝縮温度が目標温度よりも高い場合には熱源側ファン27の回転数を大きくし、現在の凝縮温度が目標温度よりも低い場合は熱源側ファン27の回転数を小さくする。
Further, for example, the heat source
また、例えば、熱源側制御部31は、センサ類から得られた信号を用いて、第1インジェクション回路71のインジェクション量調整弁72の開度を調整し、又は第2インジェクション回路73の吸入インジェクション用電磁弁75の開度を調整する。例えば、熱源側制御部31は、現在の圧縮機21の吐出温度が高い場合は、インジェクション量調整弁72又は吸入インジェクション用電磁弁75を開状態として、現在の圧縮機21の吐出温度が低い場合は、インジェクション量調整弁72又は吸入インジェクション用電磁弁75を閉じる。また、例えば、熱源側制御部31は、利用側ユニット4に空気を送風する利用側ファン43の回転数の制御を行う。
In addition, for example, the heat source
ステップST2にて、熱源側制御部31は、例えば、熱源側熱交換器23の出口温度、第1過冷却器22の出口の温度、吸込外気温度センサ33cが検出した外気温度及び吐出圧力センサ34bが検出した圧力等を用いて、第1過冷却器22の温度効率Tの演算を行う。
In step ST2, the heat source
ステップST3にて、熱源側制御部31は、冷凍装置1の運転状態を取得する。冷凍装置1の運転状態が、上記の「冷媒量判定の例外条件」に該当する場合には、ステップST1に戻り、冷凍装置1の運転状態が、上記の「冷媒量判定の例外条件」に該当しない場合には、ステップST4に進む。
In step ST3, the heat source
ステップST4にて、熱源側制御部31は、ステップST1によって行われている冷凍装置1の運転制御が安定しているかを判定する。冷凍装置1の運転制御が安定していない場合にはステップST1に戻り、冷凍装置1の運転制御が安定している場合にはステップST5に進む。
In step ST4, the heat source
ステップST5にて、熱源側制御部31は、冷媒量判定パラメータとその基準値を比較することにより冷媒量の適否の判定を行う。具体的には、第1過冷却器22の温度効率Tの判定閾値Tmに対する偏差量ΔT(=T−Tm)を求め、偏差量ΔTが正の値又は0であるか否かを判定する。偏差量ΔTが正の値又は0である場合には、熱源側制御部31は、冷媒量が不足していないと判断して、ステップST6に進む。偏差量ΔTが負の値である場合には、熱源側制御部31は、冷媒量が不足していると判断して、ステップST7に進む。このときに、第1過冷却器22の温度効率Tは、瞬時値を用いるよりも、時間的に異なる複数の温度効率Tの移動平均をとることが望ましい。時間的に異なる複数の温度効率Tの移動平均をとることで、冷凍サイクルの安定も考慮することができる。なお、判定閾値Tmは、例えば、熱源側制御部31の記憶部3cに予め記憶されていてもよく、リモコン又はスイッチなどの入力によって設定されてもよく、遠隔装置(図示せず)からの指示によって設定されてもよい。
In step ST5, the heat source
ステップST5での冷媒量判定結果が適正冷媒量である場合には、熱源側制御部31は、ステップST6にて、冷媒量が適正である旨の出力を行う。冷媒量が適正である場合には、冷媒量が適正である旨が、例えば、冷凍装置1に配設されたLED又は液晶表示装置などの表示部(図示せず)に表示され、又は冷媒量が適正である旨の信号が遠隔装置(図示せず)に送信される。
When the refrigerant amount determination result in step ST5 is an appropriate refrigerant amount, the heat source
ステップST5での冷媒量判定結果が冷媒量不足である場合には、熱源側制御部31は、ステップST7にて、冷媒量が異常である旨の出力を行う。冷媒量が異常である場合には、例えば、冷媒量が異常である旨の警報が、冷凍装置1に配設されたLED又は液晶表示装置などの表示部(図示せず)に表示され、又は冷媒量が異常である旨の信号が遠隔装置(図示せず)に送信される。なお、冷媒量が異常である場合は緊急を要することもあるため、電話回線などを通じて、サービスマンへ異常発生を直接的に報知するように構成されてもよい。
When the refrigerant amount determination result in step ST5 is that the refrigerant amount is insufficient, the heat source
なお、上記の実施の形態では、ステップST2にて、温度効率Tの演算を行い、ステップST3及びステップST4にて冷媒量の判定を行うか否かの判断を行ったが、ステップST3及びステップST4の後に、ステップST2を実行してもよい。冷媒量の判定を行うか否かの判断を行った後に、温度効率Tの演算を行うことによって、熱源側制御部31が演算を行う処理量を低減することができる。
In the above embodiment, the temperature efficiency T is calculated in step ST2, and it is determined whether or not the refrigerant amount is determined in steps ST3 and ST4. However, steps ST3 and ST4 are used. After step ST2, step ST2 may be executed. By performing the calculation of the temperature efficiency T after determining whether or not to determine the refrigerant amount, the amount of processing that the heat source
上記のように、本実施の形態では、温度効率Tを利用して、冷凍装置1の冷媒回路10に流れる冷媒の量の判定を行っているため、仮に、冷媒が漏洩した場合であっても、冷媒の漏れを早期に検出することができる。
As described above, in the present embodiment, the temperature efficiency T is used to determine the amount of refrigerant flowing in the
さらに、本実施の形態では、冷凍装置1の運転状態を取得して、冷凍装置1の運転状態が、「冷媒量判定の例外条件」に該当する場合には、温度効率Tを利用した冷媒量判定を行わないため、冷媒量の誤判定のおそれが抑制されている。その結果、本実施の形態では、冷媒量を適切な量とすることができるため、冷媒のコストを低減することができる。さらに、本実施の形態では、冷媒量が適切な量となっているため、仮に、冷媒が漏れた場合であっても、大気に冷媒が放出される量を低減することができる。さらに、本実施の形態では、冷媒量が適切な量となっているため、仮に膨張弁等の動作が異常となり、液バックが発生した場合であっても、圧縮機21への液バック量を少なくすることができる。したがって、本実施の形態の冷凍装置1は、信頼性が向上されている。
Furthermore, in the present embodiment, when the operation state of the
なお、上記で説明した運転制御では、凝縮温度や蒸発温度を特定する制御はしていないが、例えば、凝縮温度、蒸発温度が一定になるように制御を行ってもよい。また、例えば、圧縮機21の運転周波数と熱源側ユニット2の熱源側ファン27の回転数とをそれぞれ一定値として、凝縮温度と蒸発温度の制御を行わなくてもよい。また、例えば、凝縮温度もしくは蒸発温度のうちのいずれか一方を目標値となるように制御を行ってもよい。冷凍装置1の運転状態を一定の条件に制御することによって、第1過冷却器22の過冷却度や過冷却度に応じて変動する運転状態量の変動が小さくなるため、閾値の決定が容易となり、冷媒量不足を判定しやすくなる。
In the operation control described above, control for specifying the condensation temperature and the evaporation temperature is not performed. However, for example, the control may be performed so that the condensation temperature and the evaporation temperature are constant. Further, for example, the condensing temperature and the evaporating temperature may not be controlled by setting the operation frequency of the
また、本実施の形態の冷媒量判定動作を、冷凍装置1の設置初期の冷媒充填作業、又はメンテナンス時に冷媒を一度排出して再度充填する際の冷媒充填作業に適用することによって、冷媒充填作業の時間短縮、作業者の負荷軽減を実現することができる。
In addition, the refrigerant amount determining operation of the present embodiment is applied to the refrigerant charging operation at the initial stage of installation of the
[変形例1]
図13は、本実施の形態の変形例1に係る冷凍装置の構成を示す冷媒回路図である。図13に示すように、変形例1の冷凍装置1Aの熱源側ユニット2Aは、図1に示した冷凍装置1と比較して、第1過冷却器22の下流側に設けられた第2過冷却器26をさらに有している。なお、第2過冷却器26は、本発明の「過冷却器」に相当するものである。第2過冷却器26は、例えば、二重管を含んで構成されており、熱源側冷媒回路10bに流れる高圧の冷媒と、第1インジェクション回路71Aに流れる中間圧の冷媒とを熱交換させるものである。第2過冷却器26を通過した冷媒の一部は、インジェクション量調整弁72で膨張されて中間圧の冷媒となり、第2過冷却器26を通過する冷媒と熱交換する。その結果、変形例1では、第1過冷却器22で過冷却された液冷媒は、第2過冷却器26での中間圧の冷媒との熱交換によってさらに過冷却される。また、インジェクション量調整弁72から流入して、第2過冷却器26で熱交換された中間圧の冷媒は、乾き度が高い冷媒となり、圧縮機21の吐出温度を下げるために圧縮機21の吸入側にインジェクションされる。変形例1における冷媒量の判定は、第1過冷却器22の温度効率、第2過冷却器26の温度効率、又は、第1過冷却器22及び第2過冷却器26の温度効率を用いて行うことができる。なお、変形例1では、第1過冷却器22を省略し、レシーバ25から流出した冷媒が、第2過冷却器26に流入する構成とすることもできる。[Modification 1]
FIG. 13 is a refrigerant circuit diagram illustrating a configuration of a refrigeration apparatus according to
実施の形態2.
本発明の実施の形態2に係る冷凍装置について説明する。図14は、本実施の形態に係る冷凍装置の構成を示す冷媒回路図である。なお、実施の形態1と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。本実施の形態に係る冷凍装置1は、図13に示した実施の形態1の変形例1に係る冷凍装置1において第2インジェクション回路73を省略した構成を有している。
A refrigeration apparatus according to
第1過冷却器22は、熱源側熱交換器23を通過して凝縮した液冷媒を外気(冷却流体の一例)との熱交換によって過冷却する熱交換器である。
The
第2過冷却器26は、熱源側冷媒回路10bに接続された被冷却側冷媒流路26aと、第1インジェクション回路71Aに接続された冷却側冷媒流路26bと、を有している。第1過冷却器22で過冷却された高圧の液冷媒は、第2過冷却器26の被冷却側冷媒流路26aに流入する。第1インジェクション回路71Aに分流してインジェクション量調整弁72で減圧された中間圧の二相冷媒(冷却流体の一例)は、第2過冷却器26の冷却側冷媒流路26bに流入する。被冷却側冷媒流路26aを流れる高圧の液冷媒は、冷却側冷媒流路26bを流れる中間圧の二相冷媒との熱交換によってさらに過冷却される。
The
また、本実施の形態に係る冷凍装置1は、温度センサ35a、35b、35c、35d、35eを有している。温度センサ35aは、レシーバ25から流出して第1過冷却器22に流入する液冷媒の温度TH1を検出するものである。温度センサ35bは、第1過冷却器22から流出して第2過冷却器26の被冷却側冷媒流路26aに流入する液冷媒の温度TH2を検出するものである。温度センサ35cは、第2過冷却器26の被冷却側冷媒流路26aから流出する液冷媒の温度TH3を検出するものである。温度センサ35dは、インジェクション量調整弁72から流出して第2過冷却器26の冷却側冷媒流路26bに流入する二相冷媒の温度を検出するものである。温度センサ35eは、第1過冷却器22に流入する外気の温度を検出するものである。これらの温度センサ35a、35b、35c、35d、35eは、検出温度の情報を熱源側制御部31(図14では図示せず)に出力するようになっている。
In addition, the
上記実施の形態1と同様に、本実施の形態では、過冷却器(例えば、第1過冷却器22、第2過冷却器26、又は、第1過冷却器22及び第2過冷却器26の双方)の温度効率を用いて冷媒量(例えば、冷媒量の不足)が判定される。過冷却器の温度効率は、過冷却器に流入する冷媒の温度と過冷却器から流出する冷媒の温度との温度差を、過冷却器に流入する冷媒の温度と過冷却器に流入する冷却流体の温度との温度差で除した値となる。
Similar to the first embodiment, in the present embodiment, the subcooler (for example, the
具体的には、第1過冷却器22の温度効率は、以下の式(2)で求められる。
第1過冷却器22の温度効率=(TH1−TH2)/(TH1−TH5) ・・・(2)Specifically, the temperature efficiency of the
Temperature efficiency of the
ここで、本実施の形態の構成では、第1過冷却器22には飽和液冷媒が流入するため、(TH1−TH2)の値は、第1過冷却器22の出口での過冷却度に等しい。
Here, in the configuration of the present embodiment, since the saturated liquid refrigerant flows into the
また、第2過冷却器26の温度効率は、以下の式(3)で求められる。
第2過冷却器26の温度効率=(TH2−TH3)/(TH2−TH4) ・・・(3)Further, the temperature efficiency of the
Temperature efficiency of
過冷却器の温度効率としては、第1過冷却器22の温度効率、第2過冷却器26の温度効率、第1過冷却器22及び第2過冷却器26の温度効率を用いることができる。以下の説明では、過冷却器の温度効率として、第1過冷却器22の温度効率を例に挙げる。
As the temperature efficiency of the subcooler, the temperature efficiency of the
冷媒量が不足した状態になると、レシーバ25の余剰液冷媒が減少することにより、第1過冷却器22に二相冷媒が流入する。この場合、第1過冷却器22で外気から受ける熱量の一部が冷媒の凝縮潜熱として利用されるため、第1過冷却器22の温度効率が低下する。本実施の形態では、上記実施の形態1と同様に、この現象を冷媒不足の判定に利用する。
When the refrigerant amount becomes insufficient, the two-phase refrigerant flows into the
図15は、本実施の形態に係る冷凍装置における冷媒量と温度効率との関係を示す図である。図15の横軸は、冷媒回路10に充填されている冷媒量を表しており、縦軸は、第1過冷却器22の温度効率を表している。図15に示すように、冷媒量が減少すると、第1過冷却器22の温度効率が低下する。したがって、第1過冷却器22の温度効率が、予め設定された判定閾値を下回った場合(又は、判定閾値以下となった場合)には、冷媒量が不足していると判定することができる。この判定閾値は、例えば、温度効率の演算に用いられるセンサ類の検出精度のばらつきを考慮して、誤検知や検知の遅れが生じないように設定される。ここで、誤検知とは、冷媒不足でないにも関わらず冷媒不足と誤って判定されることである。検知の遅れとは、冷媒不足であるにも関わらず冷媒不足の判定が遅れるか、又は冷媒不足と判定されないことである。
FIG. 15 is a diagram illustrating a relationship between the refrigerant amount and the temperature efficiency in the refrigeration apparatus according to the present embodiment. The horizontal axis in FIG. 15 represents the amount of refrigerant charged in the
温度効率の定常値は、冷凍装置1の運転状態(例えば、凝縮温度、蒸発温度、圧縮機21の周波数など)によって変動する。したがって、判定閾値が一定の値に設定されている場合、冷凍装置1の運転状態に応じて冷媒不足の検知精度が変化してしまう。すなわち、冷凍装置1の運転状態によっては、冷媒不足と判定されるまでの冷媒の漏れ量が多くなってしまう。
The steady value of the temperature efficiency varies depending on the operation state of the refrigeration apparatus 1 (for example, the condensation temperature, the evaporation temperature, the frequency of the compressor 21). Therefore, when the determination threshold is set to a constant value, the detection accuracy of the refrigerant shortage changes depending on the operation state of the
図16は、本実施の形態に係る冷凍装置における冷媒量と温度効率と冷凍装置の運転状態との関係を示す図である。図16の横軸は、冷媒回路10に充填されている冷媒量(kg)を表しており、縦軸は、第1過冷却器22の温度効率を表している。図16では、凝縮温度が低く蒸発温度が高い運転状態1での温度効率を実線で示しており、凝縮温度が高く蒸発温度が低い運転状態2での温度効率を破線で示している。図17は、図16に示す運転状態1及び2におけるp−h線図である。図17の(a)は、凝縮温度が低く蒸発温度が高い運転状態1におけるp−h線図であり、図17の(b)は、凝縮温度が高く蒸発温度が低い運転状態2におけるp−h線図である。
FIG. 16 is a diagram showing a relationship among the refrigerant amount, the temperature efficiency, and the operating state of the refrigeration apparatus in the refrigeration apparatus according to the present embodiment. The horizontal axis in FIG. 16 represents the refrigerant amount (kg) charged in the
図16に示すように、凝縮温度が低く蒸発温度が高い運転状態1での温度効率の定常値は、凝縮温度が高く蒸発温度が低い運転状態2での温度効率の定常値よりも低くなっている。これは、運転状態1(図17(a)参照)と運転状態2(図17(b)参照)とでは、過冷却度が異なるためである。運転状態1では、過冷却度が小さいため、温度効率の定常値が低くなっている。一方、運転状態2では、過冷却度が大きいため、温度効率の定常値が高くなっている。
As shown in FIG. 16, the steady state value of the temperature efficiency in the
冷媒不足の検知の遅れを防ぎ、検知精度を高めるためには、図16に示す判定閾値Aのように、判定閾値を高い値に設定すればよい。しかしながら、この場合、判定閾値Aは運転状態1での温度効率の定常値よりも高くなってしまうため、運転状態が例えば運転状態2から運転状態1に変化することによって誤検知が生じてしまう。誤検知を防止するためには、図16に示す判定閾値Bのように、温度効率が最も低くなる運転状態(例えば、運転状態1)での温度効率の定常値よりも低くなるように判定閾値を設定する必要がある。しかしながら、この場合、温度効率の定常値が高い運転状態2では、冷媒不足の検知精度が低下してしまう。例えば、判定閾値がAに設定されている場合には、運転状態2において冷媒量が約23.8kgに減少したときに冷媒不足を検知できる。これに対し、判定閾値がBに設定されている場合には、運転状態2において冷媒量が約22.9kgに減少するまで冷媒不足を検知することができない。
In order to prevent a delay in detection of refrigerant shortage and improve detection accuracy, the determination threshold value may be set to a high value as in the determination threshold value A shown in FIG. However, in this case, since the determination threshold A is higher than the steady value of the temperature efficiency in the driving
圧縮機21の周波数が異なる場合においても、上記と同様の問題が生じ得る。本実施の形態では、圧縮機21として、可変の周波数で駆動されるインバータ圧縮機を用いることができる。圧縮機21が高い周波数で駆動される場合には、冷媒回路10の冷媒循環量が多くなるため、第1過冷却器22で冷媒が過冷却されにくくなる。一方、圧縮機21が低い周波数で駆動される場合には、冷媒回路10の冷媒循環量が少なくなるため、第1過冷却器22で冷媒が過冷却されやすくなる。これにより、圧縮機21の周波数が高い場合には、圧縮機21の周波数が低い場合と比較して、第1過冷却器22での過冷却度が小さくなるため、温度効率の定常値が低下する。このため、判定閾値は、圧縮機21の周波数が高い場合の温度効率の定常値を考慮して決定する必要がある。したがって、圧縮機21の周波数が低い場合には、冷媒不足の検知精度が低下してしまう。
Even when the frequency of the
本実施の形態では、上記のような問題を解決するため、冷媒回路10における冷媒の凝縮温度及び蒸発温度の少なくとも一方に基づいて判定閾値が変更される。例えば、熱源側制御部31のROM(例えば、記憶部3c)には、凝縮温度及び蒸発温度の少なくとも一方に基づいて判定閾値を決定するマップ又はテーブルが記憶されている。このマップ又はテーブルは、例えば、熱源側制御部31に導入されるソフトウェアに組み込まれている。
In the present embodiment, in order to solve the above-described problem, the determination threshold is changed based on at least one of the refrigerant condensation temperature and the evaporation temperature in the
図18は、本実施の形態に係る冷凍装置1の熱源側制御部31のROMに記憶されている判定閾値マップの一例を示す図である。図18に示す判定閾値マップでは、凝縮温度及び蒸発温度に基づいて温度効率の判定閾値が決定される。この判定閾値マップで決定される温度効率の判定閾値は、凝縮温度が低くなるほど低くなり、蒸発温度が高くなるほど低くなる。なお、判定閾値マップにおいて凝縮温度及び蒸発温度の数値間における判定閾値は、関数補間(例えば、直線補間)によって求められる。
FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a determination threshold map stored in the ROM of the heat source
熱源側制御部31は、例えば図12のステップST5において、冷媒量の適否の判定を行う前に図18の判定閾値マップを用いて判定閾値を変更する。これにより、熱源側制御部31は、凝縮温度が低くなるほど判定閾値を低下させるようになり、また、蒸発温度が高くなるほど判定閾値を低下させるようになる。したがって、上記のような問題が解決され、冷媒量の判定を精度よく行うことができる。
For example, in step ST5 of FIG. 12, the heat source
なお、本実施の形態では、凝縮温度及び蒸発温度の双方に基づいて温度効率の判定閾値を決定しているが、例えば、凝縮温度又は蒸発温度の一方に基づいて他方を推定できるような場合には、凝縮温度又は蒸発温度の一方に基づいて温度効率の判定閾値を決定してもよい。 In the present embodiment, the temperature efficiency determination threshold is determined based on both the condensation temperature and the evaporation temperature. For example, when the other can be estimated based on one of the condensation temperature and the evaporation temperature. May determine a determination threshold for temperature efficiency based on one of the condensation temperature and the evaporation temperature.
[変形例2]
次に、本実施の形態の変形例2について説明する。本変形例では、上記のような問題を解決するため、冷媒回路10における冷媒の凝縮温度及び蒸発温度の少なくとも一方に加えて、さらに圧縮機21の周波数に基づいて判定閾値が変更される。[Modification 2]
Next, a second modification of the present embodiment will be described. In this modification, in order to solve the above-described problem, the determination threshold is changed based on the frequency of the
図19は、本変形例に係る冷凍装置1の熱源側制御部31のROMに記憶されている判定閾値マップの一例を示す図である。本変形例では、圧縮機21の周波数毎に設けられた複数の判定閾値マップが熱源側制御部31のROMに記憶されている。図19の(a)に示す判定閾値マップは、圧縮機21の周波数が50Hzであるときに用いられるものであり、図19の(b)に示す判定閾値マップは、圧縮機21の周波数が30Hzであるときに用いられるものである。図19に示す判定閾値マップでは、凝縮温度、蒸発温度及び圧縮機21の周波数に基づいて温度効率の判定閾値が決定される。判定閾値マップで決定される温度効率の判定閾値は、圧縮機21の周波数が高くなるほど低くなる。なお、判定閾値マップにおいて凝縮温度、蒸発温度及び圧縮機21の周波数の数値間における判定閾値は、関数補間(例えば、直線補間)によって求められる。
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a determination threshold map stored in the ROM of the heat source
熱源側制御部31は、例えば図12のステップST5において、冷媒量の適否の判定を行う前に図19の判定閾値マップを用いて判定閾値を変更する。これにより、熱源側制御部31は、凝縮温度が低くなるほど判定閾値を低下させるようになり、蒸発温度が高くなるほど判定閾値を低下させるようになり、また、圧縮機21の周波数が高くなるほど判定閾値を低下させるようになる。したがって、上記のような問題が解決され、冷媒量の判定を精度よく行うことができる。
For example, in step ST5 of FIG. 12, the heat source
[実施の形態のまとめ]
以上説明したように、上記実施の形態1及び2に係る冷凍装置1は、圧縮機21、凝縮器(例えば、熱源側熱交換器23)、過冷却器(例えば、第1過冷却器22又は第2過冷却器26)、減圧装置(例えば、利用側膨張弁41)及び蒸発器(例えば、利用側熱交換器42)を有し、冷媒を循環させる冷媒回路10と、冷媒回路10の冷媒量を判定する冷媒量判定部(例えば、熱源側制御部31)と、を備えている。過冷却器は、凝縮器を通過した冷媒を冷却流体(例えば、外気、又は中間圧の冷媒)との熱交換により過冷却するものである。過冷却器に流入する冷媒の温度(例えば、温度センサ35aで検出される温度TH1)と過冷却器から流出する冷媒の温度(例えば、温度センサ35bで検出される温度TH2)との温度差を、過冷却器に流入する冷媒の温度(例えば、温度センサ35aで検出される温度TH1)と過冷却器に流入する冷却流体の温度(例えば、温度センサ35dで検出される温度TH5)との温度差で除した値を過冷却器の温度効率としたとき、冷媒量判定部は、温度効率が閾値を下回った場合に冷媒量が不足していると判定するとともに、冷媒回路10における冷媒の凝縮温度及び蒸発温度の少なくとも一方に基づいて、閾値を変更するように構成されている。[Summary of embodiment]
As described above, the
この構成によれば、凝縮温度及び蒸発温度に基づいて温度効率の定常値が変化した場合に、当該定常値の変化に応じて判定閾値を変更することができる。したがって、冷媒量の判定を精度よく行うことができる。 According to this configuration, when the steady value of the temperature efficiency changes based on the condensation temperature and the evaporation temperature, the determination threshold can be changed according to the change of the steady value. Therefore, the refrigerant amount can be accurately determined.
また、上記実施の形態1及び2に係る冷凍装置1において、冷媒量判定部は、凝縮温度が低くなるほど閾値を低下させるように構成されていてもよい。また、冷媒量判定部は、凝縮温度が高くなるほど閾値を上昇させるように構成されていてもよい。この構成によれば、凝縮温度が低下して温度効率の定常値が低下した場合に、当該定常値の低下に応じて判定閾値を低下させることができる。また、この構成によれば、凝縮温度が上昇して温度効率の定常値が上昇した場合に、当該定常値の上昇に応じて判定閾値を上昇させることができる。したがって、冷媒量の判定を精度よく行うことができる。
Further, in the
また、上記実施の形態1及び2に係る冷凍装置1において、冷媒量判定部は、蒸発温度が高くなるほど閾値を低下させるように構成されていてもよい。また、冷媒量判定部は、蒸発温度が低くなるほど閾値を上昇させるように構成されていてもよい。この構成によれば、蒸発温度が上昇して温度効率の定常値が低下した場合に、当該定常値の低下に応じて判定閾値を低下させることができる。また、この構成によれば、蒸発温度が低下して温度効率の定常値が上昇した場合に、当該定常値の上昇に応じて判定閾値を上昇させることができる。したがって、冷媒量の判定を精度よく行うことができる。
In the
また、上記実施の形態1及び2に係る冷凍装置1において、冷媒量判定部は、さらに圧縮機21の周波数に基づいて、閾値を変更するように構成されていてもよい。この構成によれば、圧縮機21の周波数に基づいて温度効率の定常値が変化した場合に、当該定常値の変化に応じて判定閾値を変更することができる。したがって、冷媒量の判定を精度よく行うことができる。
In the
また、上記実施の形態1及び2に係る冷凍装置1において、冷媒量判定部は、圧縮機21の周波数が高くなるほど閾値を低下させるように構成されていてもよい。また、冷媒量判定部は、圧縮機21の周波数が低くなるほど閾値を上昇させるように構成されていてもよい。この構成によれば、圧縮機21の周波数が増加して温度効率の定常値が低下した場合に、当該定常値の低下に応じて判定閾値を低下させることができる。また、この構成によれば、圧縮機21の周波数が減少して温度効率の定常値が上昇した場合に、当該定常値の上昇に応じて判定閾値を上昇させることができる。したがって、冷媒量の判定を精度よく行うことができる。
In the
その他の実施の形態.
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、凝縮温度、蒸発温度及び圧縮機21の周波数のいずれかに基づいて温度効率の判定閾値が変更されているが、本発明はこれに限られない。例えば、過冷却器の種類(例えば、二重管熱交換器、プレート熱交換器、又は空冷熱交換器のいずれであるか)や、冷媒回路10又は圧縮機21の種類などによって、温度効率の定常値が変化する場合がある。その場合には、過冷却器の種類や冷媒回路10又は圧縮機21の種類などに基づいて判定閾値が変更されるようにしてもよい。例えば、複数の判定閾値マップを予め用意しておき、冷媒回路10の特性に応じて適切な判定閾値マップを選択するようにしてもよい。Other embodiments.
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
For example, in the above-described embodiment, the temperature efficiency determination threshold is changed based on any one of the condensation temperature, the evaporation temperature, and the frequency of the
また、上記の各実施の形態や変形例は、互いに組み合わせて実施することが可能である。 In addition, the above embodiments and modifications can be implemented in combination with each other.
1 冷凍装置、1A 冷凍装置、2 熱源側ユニット、2A 熱源側ユニット、3 制御部、3a 取得部、3b 演算部、3c 記憶部、3d 駆動部、3e 入力部、3f 出力部、4 利用側ユニット、6 液冷媒延長配管、7 ガス冷媒延長配管、10 冷媒回路、10a 利用側冷媒回路、10b 熱源側冷媒回路、21 圧縮機、22 第1過冷却器、23 熱源側熱交換器、24 アキュムレータ、25 レシーバ、26 第2過冷却器、26a 被冷却側冷媒流路、26b 冷却側冷媒流路、27 熱源側ファン、28 液側閉鎖弁、29 ガス側閉鎖弁、31 熱源側制御部、32 利用側制御部、33a 吸入温度センサ、33b 吐出温度センサ、33c 吸込外気温度センサ、33d 過冷却器出口温度センサ、33e 利用側熱交換器入口温度センサ、33f 利用側熱交換器出口温度センサ、33g 吸込空気温度センサ、34a 吸入圧力センサ、34b 吐出圧力センサ、35a、35b、35c、35d、35e 温度センサ、41 利用側膨張弁、42 利用側熱交換器、43 利用側ファン、71 第1インジェクション回路、71A 第1インジェクション回路、72 インジェクション量調整弁、73 第2インジェクション回路、74 キャピラリチューブ、75 吸入インジェクション用電磁弁。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Refrigeration apparatus, 1A refrigeration apparatus, 2 heat source side unit, 2A heat source side unit, 3 control part, 3a acquisition part, 3b calculating part, 3c memory | storage part, 3d drive part, 3e input part, 3f output part, 4 utilization side unit , 6 liquid refrigerant extension pipe, 7 gas refrigerant extension pipe, 10 refrigerant circuit, 10a utilization side refrigerant circuit, 10b heat source side refrigerant circuit, 21 compressor, 22 first subcooler, 23 heat source side heat exchanger, 24 accumulator, 25 receiver, 26 second subcooler, 26a cooled side refrigerant flow path, 26b cooling side refrigerant flow path, 27 heat source side fan, 28 liquid side closing valve, 29 gas side closing valve, 31 heat source side control section, 32 utilization Side control unit, 33a Suction temperature sensor, 33b Discharge temperature sensor, 33c Suction outside air temperature sensor, 33d Subcooler outlet temperature sensor, 33e Utilization side heat exchanger inlet Temperature sensor, 33f Utilization side heat exchanger outlet temperature sensor, 33g Intake air temperature sensor, 34a Intake pressure sensor, 34b Discharge pressure sensor, 35a, 35b, 35c, 35d, 35e Temperature sensor, 41 Utilization side expansion valve, 42 Utilization side Heat exchanger, 43 User-side fan, 71 First injection circuit, 71A First injection circuit, 72 Injection amount adjustment valve, 73 Second injection circuit, 74 Capillary tube, 75 Solenoid valve for suction injection.
Claims (9)
前記冷媒回路の冷媒量を判定する冷媒量判定部と、
前記過冷却器を通過した冷媒の一部を前記圧縮機の中間圧部又は吸入部に流入させるインジェクション回路と、
前記インジェクション回路に設けられた電磁弁と、
を備え、
前記過冷却器は、前記凝縮器を通過した冷媒を冷却流体との熱交換により過冷却するものであり、
前記過冷却器に流入する冷媒の温度と前記過冷却器から流出する冷媒の温度との温度差を、前記過冷却器に流入する冷媒の温度と前記過冷却器に流入する冷却流体の温度との温度差で除した値を前記過冷却器の温度効率としたとき、
前記冷媒量判定部は、
前記冷凍装置の運転状態が、予め設定された冷媒量判定の例外条件に該当しない場合に、前記温度効率を利用した冷媒量判定を行い、
前記温度効率が閾値を下回った場合に冷媒量が不足していると判定するとともに、
前記冷媒回路における冷媒の凝縮温度及び蒸発温度の少なくとも一方に基づいて、前記閾値を変更するように構成され、
前記例外条件は、前記電磁弁が開の場合を含む、
冷凍装置。 A refrigerant circuit having a compressor, a condenser, a supercooler, a pressure reducing device, and an evaporator, and circulating the refrigerant;
A refrigerant amount determination unit for determining the refrigerant amount of the refrigerant circuit;
An injection circuit for allowing a part of the refrigerant that has passed through the supercooler to flow into an intermediate pressure part or a suction part of the compressor;
A solenoid valve provided in the injection circuit;
Bei to give a,
The supercooler is for supercooling the refrigerant that has passed through the condenser by heat exchange with a cooling fluid,
The temperature difference between the temperature of the refrigerant flowing into the subcooler and the temperature of the refrigerant flowing out of the subcooler is calculated as the temperature of the refrigerant flowing into the subcooler and the temperature of the cooling fluid flowing into the subcooler. When the value divided by the temperature difference is the temperature efficiency of the supercooler,
The refrigerant amount determination unit
When the operating state of the refrigeration apparatus does not correspond to a preset exception condition for the refrigerant amount determination, perform refrigerant amount determination using the temperature efficiency,
When the temperature efficiency falls below a threshold, it is determined that the refrigerant amount is insufficient,
Based on at least one of the condensation temperature and evaporation temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit, the threshold value is changed ,
The exceptional condition includes a case where the solenoid valve is open,
Refrigeration equipment.
前記冷媒回路の冷媒量を判定する冷媒量判定部と、A refrigerant amount determination unit for determining the refrigerant amount of the refrigerant circuit;
を備えた冷凍装置であって、A refrigeration apparatus comprising:
前記過冷却器は、前記凝縮器を通過した冷媒を冷却流体との熱交換により過冷却するものであり、The supercooler is for supercooling the refrigerant that has passed through the condenser by heat exchange with a cooling fluid,
前記過冷却器に流入する冷媒の温度と前記過冷却器から流出する冷媒の温度との温度差を、前記過冷却器に流入する冷媒の温度と前記過冷却器に流入する冷却流体の温度との温度差で除した値を前記過冷却器の温度効率としたとき、The temperature difference between the temperature of the refrigerant flowing into the subcooler and the temperature of the refrigerant flowing out of the subcooler is calculated as the temperature of the refrigerant flowing into the subcooler and the temperature of the cooling fluid flowing into the subcooler. When the value divided by the temperature difference is the temperature efficiency of the supercooler,
前記冷媒量判定部は、The refrigerant amount determination unit
前記冷凍装置の運転状態が、予め設定された冷媒量判定の例外条件に該当しない場合に、前記温度効率を利用した冷媒量判定を行い、When the operating state of the refrigeration apparatus does not correspond to a preset exception condition for the refrigerant amount determination, perform refrigerant amount determination using the temperature efficiency,
前記温度効率が閾値を下回った場合に冷媒量が不足していると判定するとともに、When the temperature efficiency falls below a threshold, it is determined that the refrigerant amount is insufficient,
前記冷媒回路における冷媒の凝縮温度及び蒸発温度の少なくとも一方に基づいて、前記閾値を変更するように構成されており、The threshold value is configured to be changed based on at least one of a condensation temperature and an evaporation temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit,
前記凝縮温度が低くなるほど前記閾値を低下させる、又は前記蒸発温度が高くなるほど前記閾値を低下させるように構成されている冷凍装置。A refrigeration apparatus configured to lower the threshold as the condensation temperature decreases, or to decrease the threshold as the evaporation temperature increases.
前記例外条件は、前記利用側ファンが停止している場合を含む請求項1又は2に記載の冷凍装置。 A use-side fan that blows air to a use-side heat exchanger that functions as the evaporator during normal operation and functions as the condenser during defrost operation;
The exception condition, the refrigeration apparatus according to claim 1 or 2 including the case where the utilization-side fan is stopped.
前記例外条件は、前記熱源側ファンの風量が低下した場合を含む請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の冷凍装置。 A heat source side fan that blows air to the heat source side heat exchanger that functions as the condenser during normal operation;
The refrigeration apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the exceptional condition includes a case where an air volume of the heat source side fan is reduced.
前記インジェクション回路に設けられた電磁弁と、をさらに備え、
前記例外条件は、前記電磁弁が開の場合を含む請求項2に記載の冷凍装置。 An injection circuit for allowing a part of the refrigerant that has passed through the supercooler to flow into an intermediate pressure part or a suction part of the compressor;
A solenoid valve provided in the injection circuit,
The refrigeration apparatus according to claim 2 , wherein the exceptional condition includes a case where the electromagnetic valve is open.
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