[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP6875097B2 - A method of controlling an bleed air device and a device that executes this method. - Google Patents

A method of controlling an bleed air device and a device that executes this method. Download PDF

Info

Publication number
JP6875097B2
JP6875097B2 JP2016206757A JP2016206757A JP6875097B2 JP 6875097 B2 JP6875097 B2 JP 6875097B2 JP 2016206757 A JP2016206757 A JP 2016206757A JP 2016206757 A JP2016206757 A JP 2016206757A JP 6875097 B2 JP6875097 B2 JP 6875097B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
tank
exhaust
condensable gas
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016206757A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018066539A (en
Inventor
和島 一喜
一喜 和島
良枝 栂野
良枝 栂野
直也 三吉
直也 三吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
Priority to JP2016206757A priority Critical patent/JP6875097B2/en
Publication of JP2018066539A publication Critical patent/JP2018066539A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6875097B2 publication Critical patent/JP6875097B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Description

本発明は、冷凍サイクルから不凝縮性ガスを抽気する抽気装置の制御方法、及びこの方法を実行する装置に関する。 The present invention relates to a method of controlling an bleeding device that bleeds a non-condensable gas from a refrigeration cycle, and a device that executes this method.

冷凍サイクルには、運転中の作動圧力がこの冷凍サイクル内で一部大気圧以下となるものがある。このような冷凍サイクルでは、負圧部より空気等の不凝縮ガスが内部に侵入し、圧縮機等を経由後に凝縮器内に滞留する。凝縮器内に不凝縮ガスが滞留すると、凝縮器での冷媒の凝縮性能が阻害されると共に、不凝縮ガスの分圧が加わる分、全圧が高くなる。このため、冷凍サイクルとしての性能が低下してしまう。 In some refrigeration cycles, the operating pressure during operation is partially below atmospheric pressure within this refrigeration cycle. In such a refrigeration cycle, a non-condensable gas such as air invades from the negative pressure portion and stays in the condenser after passing through a compressor or the like. When the non-condensable gas stays in the condenser, the condensing performance of the refrigerant in the condenser is impaired, and the total pressure increases as the partial pressure of the non-condensable gas is added. Therefore, the performance as a refrigeration cycle is deteriorated.

そこで、冷凍サイクルから不凝縮ガスを抽気し、これを排気する抽気装置が提案されている。このような抽気装置としては、例えば、以下の特許文献1に記載の装置がある。 Therefore, an bleeding device has been proposed in which non-condensable gas is extracted from the refrigeration cycle and exhausted. As such an bleed air device, for example, there is a device described in Patent Document 1 below.

この抽気装置は、冷凍サイクルの凝縮器から冷媒と不凝縮ガスとを含む混合流体を抽気する抽気部と、抽気された混合流体が貯留されるタンクと、タンク内を冷却する冷却部と、タンク内から不凝縮ガスを外部に排気する排気部と、タンク内で冷却されて凝縮した液冷媒を冷凍サイクルの蒸発器に排液する排液部と、を備える。この抽気装置では、冷却部によりタンク内が冷却されて、タンク内の混合流体中で冷媒の液化が進行すると、排気部によりタンク内のガスを外部に排気する。 This bleeding device includes an bleeding unit that bleeds a mixed fluid containing a refrigerant and a non-condensable gas from a condenser of a refrigerating cycle, a tank in which the extracted mixed fluid is stored, a cooling unit that cools the inside of the tank, and a tank. It includes an exhaust unit that exhausts the non-condensable gas from the inside to the outside, and a liquid discharge unit that discharges the liquid refrigerant cooled and condensed in the tank to the evaporator of the refrigeration cycle. In this bleeding device, when the inside of the tank is cooled by the cooling unit and the liquefaction of the refrigerant progresses in the mixed fluid in the tank, the gas in the tank is exhausted to the outside by the exhaust unit.

特開2001−50618号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-50618

上記特許文献1に記載の抽気装置では、タンク内のガス中におけるガス冷媒の濃度が高い状態で、このタンク内のガスを外部に排気する場合がある。このため、この抽気装置では、冷媒を排気する量が多くなり、冷凍サイクル内の冷媒量が短期間のうちに減少してしまう、という問題点がある。 In the bleeding device described in Patent Document 1, the gas in the tank may be exhausted to the outside in a state where the concentration of the gas refrigerant in the gas in the tank is high. Therefore, this bleed air device has a problem that the amount of refrigerant exhausted increases and the amount of refrigerant in the refrigeration cycle decreases in a short period of time.

そこで、本発明は、上記問題点を解決するため、抽気装置のタンク内の不凝縮ガスの量又は不凝縮ガスの濃度を推定する技術を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a technique for estimating the amount of non-condensable gas or the concentration of non-condensable gas in the tank of the bleeding device in order to solve the above problems.

前記問題点を解決するための本発明の一態様としての抽気制御装置は、
冷凍サイクルの凝縮器からガス冷媒と不凝縮ガスとを含む混合流体を抽気する抽気部と、抽気された前記混合流体が貯留されるタンクと、前記タンク内を冷却する冷却部と、前記タンク内から不凝縮ガスを外部に排気可能な排気部と、前記冷却部による前記タンク内の冷却でガス冷媒が凝縮されて貯留された液冷媒を前記冷凍サイクルの蒸発器に排液可能な排液部と、を備える抽気装置の抽気制御装置において、前記タンク内の温度を取得する温度取得部と、前記タンク内の圧力を取得する圧力取得部と、前記タンク内におけるガス冷媒の温度と分圧との相関関係を用いて、前記温度取得部が取得した温度に対応するガス冷媒の分圧を求めるガス冷媒分圧演算部と、前記圧力取得部が取得した圧力と前記ガス冷媒分圧演算部が求めた分圧との差分から、不凝縮ガスの分圧を求める不凝縮ガス分圧演算部と、気体の状態方程式を用いて、前記温度取得部が取得した温度、不凝縮ガスの分圧、及び前記タンク内における気相の体積に応じた、不凝縮ガスの質量を求める不凝縮ガス質量演算部と、前記タンク内におけるガス冷媒の温度と質量との相関関係を用いて、前記温度取得部が取得した温度に対応するガス冷媒の質量を求めるガス冷媒質量演算部と、前記不凝縮ガス質量演算部が求めた不凝縮ガスの質量と前記ガス冷媒質量演算部が求めたガス冷媒の質量とを用いて、前記タンク内の不凝縮ガスの濃度を求める濃度演算部と、前記濃度演算部が求めた不凝縮ガスの濃度が予め定められた値より大きいか否かを判断する排気開始判断部と、前記排気開始判断部により、不凝縮ガスの濃度が前記予め定められた値より大きいと判断されると、前記排気部に前記タンク内の不凝縮ガスを外部に排気させる排気制御部と、前記排気部に前記タンク内の不凝縮ガスを外部に排気させた後、予め定めた排気終了条件を満たしたか否かを判断する排気終了判断部と、を備える。前記排気制御部は、前記排気終了判断部により、前記予め定めた排気終了条件を満たしたと判断されると、前記排気部に不凝縮ガスの排気を終了させる。前記抽気制御装置は、さらに、前記タンク内から不凝縮ガスを排気させる直前に、前記不凝縮ガス質量演算部が求めた不凝縮ガスの質量と、不凝縮ガスの排気終了後に、前記不凝縮ガス質量演算部が求めた不凝縮ガスの質量との差分から、不凝縮ガスの排気量を求める不凝縮ガス排気量演算部と、前記不凝縮ガス排気量演算部が求めた不凝縮ガスの排気量と前記濃度演算部が求めた濃度とを用いて、ガス冷媒の排気量を求める冷媒排気量演算部と、を備える。
The bleeding control device as one aspect of the present invention for solving the above problems is
An air extraction unit that extracts a mixed fluid containing a gas refrigerant and a non-condensable gas from a condenser of a refrigeration cycle, a tank in which the extracted mixed fluid is stored, a cooling unit that cools the inside of the tank, and the inside of the tank. An exhaust unit capable of exhausting non-condensable gas to the outside and a liquid refrigerant capable of discharging the liquid refrigerant stored by condensing the gas refrigerant by cooling the inside of the tank by the cooling unit to the evaporator of the refrigeration cycle. In the bleeding control device of the bleeding device including, a temperature acquisition unit for acquiring the temperature in the tank, a pressure acquisition unit for acquiring the pressure in the tank, and the temperature and partial pressure of the gas refrigerant in the tank. The gas refrigerant partial pressure calculation unit that obtains the partial pressure of the gas refrigerant corresponding to the temperature acquired by the temperature acquisition unit, and the pressure acquired by the pressure acquisition unit and the gas refrigerant partial pressure calculation unit use the correlation of Using the non-condensable gas partial pressure calculation unit that obtains the partial pressure of the non-condensable gas from the difference from the obtained partial pressure and the gas state equation, the temperature acquired by the temperature acquisition unit, the partial pressure of the non-condensable gas, And the temperature acquisition unit using the correlation between the non-condensable gas mass calculation unit for obtaining the mass of the non-condensable gas according to the volume of the gas phase in the tank and the temperature and mass of the gas refrigerant in the tank. The gas refrigerant mass calculation unit that obtains the mass of the gas refrigerant corresponding to the temperature acquired by, the non-condensable gas mass calculated by the non-condensable gas mass calculation unit, and the gas refrigerant mass calculated by the gas refrigerant mass calculation unit. A concentration calculation unit that obtains the concentration of the non-condensable gas in the tank, and an exhaust start determination unit that determines whether or not the concentration of the non-condensable gas obtained by the concentration calculation unit is greater than a predetermined value. When the exhaust start determination unit determines that the concentration of the non-condensable gas is greater than the predetermined value, the exhaust control unit causes the exhaust unit to exhaust the non-condensable gas in the tank to the outside. The exhaust unit is provided with an exhaust end determination unit that determines whether or not a predetermined exhaust end condition is satisfied after exhausting the non-condensable gas in the tank to the outside. When the exhaust control unit determines that the predetermined exhaust end condition is satisfied by the exhaust end determination unit, the exhaust control unit terminates the exhaust of the non-condensable gas to the exhaust unit. The extraction control unit may further immediately before evacuating the noncondensable gas from the tank, the mass of the non-condensable gas noncondensable gas mass calculation unit is determined, after the end exhaust noncondensable gas, said noncondensable gas The non-condensable gas exhaust amount calculation unit for calculating the non-condensable gas exhaust amount from the difference from the non-condensable gas mass obtained by the mass calculation unit, and the non-condensable gas exhaust amount calculated by the non-condensable gas exhaust amount calculation unit. It is provided with a refrigerant exhaust amount calculation unit for obtaining the exhaust amount of the gas refrigerant by using the concentration calculated by the concentration calculation unit and the concentration obtained by the concentration calculation unit.

当該タンク内状態量推定装置では、タンク内の不凝縮ガスの質量を高い精度で推定することができる。 The tank state quantity estimation device can estimate the mass of the non-condensable gas in the tank with high accuracy.

ここで、前記タンク内状態量推定装置において、前記ガス冷媒分圧演算部は、前記相関関係として、ガス冷媒の蒸気圧と温度との関係を用いてもよい。 Here, in the tank state amount estimation device, the gas refrigerant partial pressure calculation unit may use the relationship between the vapor pressure of the gas refrigerant and the temperature as the correlation.

また、以上のいずれかの前記タンク内状態量推定装置において、前記不凝縮ガス質量演算部は、前記タンク内における気相の体積として、前記タンクの内容積を用いてもよい。 Further, in any of the above tank state quantity estimation devices, the non-condensable gas mass calculation unit may use the internal volume of the tank as the volume of the gas phase in the tank.

上記問題点を解決するための本発明の一態様に係る抽気装置は、
以上のいずれかの前記抽気制御装置と、前記抽気部と、前記タンクと、前記冷却部と、前記排気部と、前記タンク内の温度を検知して、検知した温度の値を前記圧力取得部に送る温度計と、前記タンク内の圧力を検知して、検知した圧力の値を前記温度取得部に送る圧力計と、を備える。
The bleed air device according to one aspect of the present invention for solving the above problems is
Any of the above-mentioned bleed air control devices, the bleed air unit, the tank, the cooling unit, the exhaust unit, and the temperature inside the tank are detected, and the value of the detected temperature is used as the pressure acquisition unit. A thermometer that detects the pressure in the tank and sends the value of the detected pressure to the temperature acquisition unit.

上記問題点を解決するための本発明の一態様に係る冷凍機は、
前記抽気装置と、前記冷凍サイクルと、を備える。
The refrigerator according to one aspect of the present invention for solving the above problems is
The bleed air device and the refrigeration cycle are provided.

前記問題点を解決するための本発明の一態様としての抽気制御方法は、
冷凍サイクルの凝縮器からガス冷媒と不凝縮ガスとを含む混合流体を抽気する抽気部と、抽気された前記混合流体が貯留されるタンクと、前記タンク内を冷却する冷却部と、前記タンク内から不凝縮ガスを外部に排気可能な排気部と、前記冷却部による前記タンク内の冷却でガス冷媒が凝縮されて貯留された液冷媒を前記冷凍サイクルの蒸発器に排液可能な排液部と、を備える抽気装置の抽気制御方法において、前記タンク内の温度を取得する温度取得工程と、前記タンク内の圧力を取得する圧力取得工程と、前記タンク内におけるガス冷媒の温度と分圧との相関関係を用いて、前記温度取得工程で取得された温度に対応するガス冷媒の分圧を求めるガス冷媒分圧演算工程と、前記圧力取得工程で取得された圧力と前記ガス冷媒分圧演算工程で求められた分圧との差分から、不凝縮ガスの分圧を求める不凝縮ガス分圧演算工程と、気体の状態方程式を用いて、前記温度取得工程で取得された温度、不凝縮ガスの分圧、及び前記タンク内における気相の体積に応じた、不凝縮ガスの質量を求める不凝縮ガス質量演算工程と、前記タンク内におけるガス冷媒の温度と質量との相関関係を用いて、前記温度取得工程で取得された温度に対応するガス冷媒の質量を求めるガス冷媒質量演算工程と、前記不凝縮ガス質量演算工程で求められた不凝縮ガスの質量と前記ガス冷媒質量演算工程で求られたガス冷媒の質量とを用いて、前記タンク内の不凝縮ガスの濃度を求める濃度演算工程と、前記濃度演算工程で求められた不凝縮ガスの濃度が予め定められた値より大きいか否かを判断する排気開始判断工程と、前記排気開始判断工程により、不凝縮ガスの濃度が前記予め定められた値より大きいと判断されると、前記排気部に前記タンク内の不凝縮ガスを外部に排気させる排気制御工程と、前記排気部に前記タンク内の不凝縮ガスを外部に排気させた後、予め定めた排気終了条件を満たしたか否かを判断する排気終了判断工程と、を実行する。前記排気制御工程では、前記排気終了判断工程により、前記予め定めた排気終了条件を満たしたと判断されると、前記排気部に不凝縮ガスの排気を終了させる。前記抽気制御工程では、さらに、前記タンク内から不凝縮ガスを排気させる直前に、前記不凝縮ガス質量演算工程で求められた不凝縮ガスの質量と、不凝縮ガスの排気終了後に、前記不凝縮ガス質量演算工程で求められた不凝縮ガスの質量との差分から、不凝縮ガスの排気量を求める不凝縮ガス排気量演算工程と、前記不凝縮ガス排気量演算工程で求められた不凝縮ガスの排気量と前記濃度演算工程で求められた濃度とを用いて、ガス冷媒の排気量を求める冷媒排気量演算工程と、を実行する。
The bleeding control method as one aspect of the present invention for solving the above problems is
An air extraction unit that extracts a mixed fluid containing a gas refrigerant and a non-condensable gas from a condenser of a refrigeration cycle, a tank in which the extracted mixed fluid is stored, a cooling unit that cools the inside of the tank, and the inside of the tank. An exhaust unit capable of exhausting non-condensable gas to the outside and a liquid refrigerant capable of discharging the liquid refrigerant stored by condensing the gas refrigerant by cooling the inside of the tank by the cooling unit to the evaporator of the refrigeration cycle. In the bleeding control method of the bleeding device including, a temperature acquisition step of acquiring the temperature in the tank, a pressure acquisition step of acquiring the pressure in the tank, and the temperature and partial pressure of the gas refrigerant in the tank. The gas refrigerant partial pressure calculation step for obtaining the partial pressure of the gas refrigerant corresponding to the temperature acquired in the temperature acquisition step, and the pressure acquired in the pressure acquisition step and the gas refrigerant partial pressure calculation using the correlation of The temperature and non-condensable gas acquired in the temperature acquisition step using the non-condensable gas partial pressure calculation process for obtaining the partial pressure of the non-condensable gas from the difference from the partial pressure obtained in the process and the gas state equation. The non-condensable gas mass calculation step for obtaining the mass of the non-condensable gas according to the partial pressure of the gas and the volume of the gas phase in the tank, and the correlation between the temperature and mass of the gas refrigerant in the tank are used. The gas refrigerant mass calculation step for obtaining the mass of the gas refrigerant corresponding to the temperature acquired in the temperature acquisition step, the non-condensable gas mass obtained in the non-condensable gas mass calculation step, and the gas refrigerant mass calculation step. Whether or not the concentration calculation step for obtaining the concentration of the non-condensable gas in the tank using the obtained mass of the gas refrigerant and the concentration of the non-condensable gas obtained in the concentration calculation step are larger than a predetermined value. When it is determined by the exhaust start determination step and the exhaust start determination step that the concentration of the non-condensable gas is larger than the predetermined value, the non-condensable gas in the tank is externally attached to the exhaust portion. The exhaust control step of exhausting the gas to the outside and the exhaust end determination step of determining whether or not the predetermined exhaust end conditions are satisfied after exhausting the non-condensable gas in the tank to the outside are executed. .. In the exhaust control step, when it is determined by the exhaust end determination step that the predetermined exhaust end condition is satisfied, the exhaust gas is terminated by the exhaust unit. In the extraction control step, further, immediately before evacuating the noncondensable gas from the tank, the mass of the noncondensable gas obtained by the noncondensable gas mass calculation step, after the exhaust end of the noncondensable gas, said noncondensable The non-condensable gas exhaust amount calculation step for obtaining the exhaust amount of the non-condensable gas from the difference from the mass of the non-condensable gas obtained in the gas mass calculation step and the non-condensable gas obtained in the non-condensable gas exhaust amount calculation step. Using the exhaust amount of the above and the concentration obtained in the concentration calculation step, the refrigerant exhaust amount calculation step of obtaining the exhaust amount of the gas refrigerant is executed.

ここで、前記タンク内状態量推定方法において、前記ガス冷媒分圧演算工程では、前記相関関係として、ガス冷媒の蒸気圧と温度との関係を用いてもよい。 Here, in the method for estimating the state amount in the tank, in the gas refrigerant partial pressure calculation step, the relationship between the vapor pressure of the gas refrigerant and the temperature may be used as the correlation.

また、以上のいずれかの前記タンク内状態量推定方法において、前記不凝縮ガス質量演算工程では、前記タンク内における気相の体積として、前記タンクの内容積を用いてもよい。 Further, in any of the above methods for estimating the state amount in the tank, the internal volume of the tank may be used as the volume of the gas phase in the tank in the non-condensable gas mass calculation step.

本発明の一態様によれば、抽気装置のタンク内の不凝縮ガスの量又は不凝縮ガスの濃度を推定することができる。 According to one aspect of the present invention, the amount of non-condensable gas or the concentration of non-condensable gas in the tank of the bleed air device can be estimated.

本発明の一実施形態における冷凍機の模式的な系統図である。It is a schematic system diagram of the refrigerator in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における抽気制御装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the bleed air control device in one Embodiment of this invention. 本発明に一実施形態における抽気制御装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of the bleed air control apparatus in one Embodiment in this invention. 図4における排気工程の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the exhaust process in FIG. 図4における排気量算出工程の詳細の示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the displacement calculation process in FIG.

以下、図面を参照して、本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

本実施形態の冷凍機は、図1に示すように、冷凍サイクル1と、抽気装置2と、を備える。冷凍サイクル1は、冷媒が流れる冷媒循環ライン10と、蒸発器20と、圧縮機30と、凝縮器40と、膨張弁50と、を備える。蒸発器20、圧縮機30、凝縮器40、及び膨張弁50は、いずれも、冷媒循環ライン10に設けられている。冷媒としては、例えば、低圧冷媒の一種であるHFO−1233zd(E)を用いることができる。 As shown in FIG. 1, the refrigerator of the present embodiment includes a refrigerating cycle 1 and an air bleeding device 2. The refrigeration cycle 1 includes a refrigerant circulation line 10 through which a refrigerant flows, an evaporator 20, a compressor 30, a condenser 40, and an expansion valve 50. The evaporator 20, the compressor 30, the condenser 40, and the expansion valve 50 are all provided in the refrigerant circulation line 10. As the refrigerant, for example, HFO-1233zd (E), which is a kind of low-pressure refrigerant, can be used.

蒸発器20は、蒸発器ケーシング21と、この蒸発器ケーシング21内に配置されている伝熱部25と、を有する。蒸発器ケーシング21には、冷媒循環ライン10から液相の冷媒(以下、液冷媒とする)が流入する冷媒入口22と、気相の冷媒(以下、ガス冷媒とする)が流出する冷媒出口23と、抽気装置2から排出された液冷媒が流入する冷媒回収口24と、が形成されている。伝熱部25には、第一媒体供給ライン15a及び第一媒体戻りライン16aが接続されている。第一媒体供給ライン15a及び第一媒体戻りライン16aには、外部負荷(不図示)が接続されている。第一媒体供給ライン15a及び第一媒体戻りライン16aには、第一媒体が流れる。第一媒体供給ライン15aには、外部負荷からの第一媒体を伝熱部25に送るための第一媒体ポンプ17aと、この第一媒体の流量を検知する第一流量計18aとが設けられている。伝熱部25は、外部負荷から第一媒体供給ライン15aを経て流入した第一媒体と蒸発器ケーシング21内に流入した液冷媒とを熱交換させ、液冷媒を加熱してガス冷媒にする一方で、第一媒体を冷却する。伝熱部25で冷却された第一媒体は、第一媒体戻りライン16aを経て外部負荷に戻る。蒸発器20としては、例えば、シェルアンドチューブ型の熱交換器を用いることができる。この場合、伝熱部25は、複数の伝熱管で構成される。第一冷媒は、例えば、水である。 The evaporator 20 has an evaporator casing 21 and a heat transfer unit 25 arranged in the evaporator casing 21. The evaporator casing 21 has a refrigerant inlet 22 into which a liquid-phase refrigerant (hereinafter referred to as a liquid refrigerant) flows in from a refrigerant circulation line 10 and a refrigerant outlet 23 in which a gas-phase refrigerant (hereinafter referred to as a gas refrigerant) flows out. And a refrigerant recovery port 24 into which the liquid refrigerant discharged from the air extraction device 2 flows in are formed. A first medium supply line 15a and a first medium return line 16a are connected to the heat transfer unit 25. An external load (not shown) is connected to the first medium supply line 15a and the first medium return line 16a. The first medium flows through the first medium supply line 15a and the first medium return line 16a. The first medium supply line 15a is provided with a first medium pump 17a for sending the first medium from an external load to the heat transfer unit 25, and a first flow meter 18a for detecting the flow rate of the first medium. ing. The heat transfer unit 25 exchanges heat between the first medium that has flowed in from the external load via the first medium supply line 15a and the liquid refrigerant that has flowed into the evaporator casing 21, and heats the liquid refrigerant into a gas refrigerant. Then, the first medium is cooled. The first medium cooled by the heat transfer unit 25 returns to the external load via the first medium return line 16a. As the evaporator 20, for example, a shell-and-tube heat exchanger can be used. In this case, the heat transfer unit 25 is composed of a plurality of heat transfer tubes. The first refrigerant is, for example, water.

圧縮機30は、ロータ31と、このロータ31を覆う圧縮機ケーシング32と、を有する。圧縮機ケーシング32には、蒸発器20からのガス冷媒が流入する吸込口33と、ガス冷媒が流出する吐出口34と、が形成されている。ロータ31には、このロータ31を回転させるための電動機36が変速機35を介して接続されている。ロータ31は、回転することで、圧縮機ケーシング32内に流入したガス冷媒を圧縮する。 The compressor 30 has a rotor 31 and a compressor casing 32 that covers the rotor 31. The compressor casing 32 is formed with a suction port 33 into which the gas refrigerant from the evaporator 20 flows in and a discharge port 34 in which the gas refrigerant flows out. An electric motor 36 for rotating the rotor 31 is connected to the rotor 31 via a transmission 35. The rotor 31 rotates to compress the gas refrigerant flowing into the compressor casing 32.

凝縮器40は、凝縮器ケーシング41と、この凝縮器ケーシング41内に配置されている伝熱部45と、を有する。凝縮器ケーシング41には、圧縮機30で圧縮されたガス冷媒が流入する冷媒入口42と、液冷媒が流出する冷媒出口43と、凝縮ケーシング内のガスが外部に抽気される抽気口44と、が形成されている。伝熱部45には、第二媒体供給ライン15b及び第二媒体戻りライン16bが接続されている。第二媒体供給ライン15b及び第二媒体戻りライン16bには、外部冷却負荷(不図示)が接続されている。第二媒体供給ライン15b及び第二媒体戻りライン16bには、第二媒体が流れる。第二媒体供給ライン15bには、外部冷却負荷からの第二媒体を伝熱部45に送るための第二媒体ポンプ17bと、この第二媒体の流量を検知する第二流量計18bとが設けられている。伝熱部45は、外部冷却負荷から第二媒体供給ライン15bを経て流入した第二媒体と凝縮器ケーシング41内に流入したガス冷媒とを熱交換させ、ガス冷媒を冷却して液冷媒にする一方で、第二媒体を加熱する。伝熱部45で加熱された第二媒体は、第二媒体戻りライン16bを経て外部冷却負荷に戻る。凝縮器40としては、例えば、シェルアンドチューブ型の熱交換器を用いることができる。この場合、伝熱部45は、複数の伝熱管で構成される。第二冷媒は、例えば、水である。この場合、外部冷却負荷は、冷却塔である。 The condenser 40 has a condenser casing 41 and a heat transfer unit 45 arranged in the condenser casing 41. The condenser casing 41 includes a refrigerant inlet 42 into which the gas refrigerant compressed by the compressor 30 flows in, a refrigerant outlet 43 in which the liquid refrigerant flows out, and an air extraction port 44 in which the gas in the condenser casing is extracted to the outside. Is formed. A second medium supply line 15b and a second medium return line 16b are connected to the heat transfer unit 45. An external cooling load (not shown) is connected to the second medium supply line 15b and the second medium return line 16b. The second medium flows through the second medium supply line 15b and the second medium return line 16b. The second medium supply line 15b is provided with a second medium pump 17b for sending the second medium from the external cooling load to the heat transfer unit 45, and a second flow meter 18b for detecting the flow rate of the second medium. Has been done. The heat transfer unit 45 exchanges heat between the second medium that has flowed in from the external cooling load via the second medium supply line 15b and the gas refrigerant that has flowed into the condenser casing 41, and cools the gas refrigerant into a liquid refrigerant. On the other hand, the second medium is heated. The second medium heated by the heat transfer unit 45 returns to the external cooling load via the second medium return line 16b. As the condenser 40, for example, a shell-and-tube heat exchanger can be used. In this case, the heat transfer unit 45 is composed of a plurality of heat transfer tubes. The second refrigerant is, for example, water. In this case, the external cooling load is a cooling tower.

膨張弁50は、凝縮器40からの液冷媒の圧力を減圧する。この膨張弁50は、オリフィスでもよい。凝縮器40からの高温高圧の液冷媒は、この膨張弁50を通ることで、一部が気化して低温低圧の液冷媒になる。 The expansion valve 50 reduces the pressure of the liquid refrigerant from the condenser 40. The expansion valve 50 may be an orifice. The high-temperature and high-pressure liquid refrigerant from the condenser 40 is partially vaporized to become a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant by passing through the expansion valve 50.

冷媒循環ライン10は、第一ライン11と、第二ライン12と、第三ライン13と、を有する。第一ライン11は、一端が蒸発器ケーシング21の冷媒出口23に接続され、他端が圧縮機ケーシング32の吸込口33に接続されている。この第一ライン11は、蒸発器20からのガス冷媒を圧縮機30に導く。第二ライン12は、一端が圧縮機ケーシング32の吐出口34に接続され、他端が凝縮器ケーシング41の冷媒入口42に接続されている。この第二ライン12は、圧縮機30からの高圧のガス冷媒を凝縮器40に導く。第三ライン13は、一端が凝縮器ケーシング41の冷媒出口43に接続され、他端が蒸発器ケーシング21の冷媒入口22に接続されている。この第三ライン13には、膨張弁50が設けられている。この第三ライン13は、凝縮器40からの液冷媒を蒸発器20に導く。 The refrigerant circulation line 10 includes a first line 11, a second line 12, and a third line 13. One end of the first line 11 is connected to the refrigerant outlet 23 of the evaporator casing 21, and the other end is connected to the suction port 33 of the compressor casing 32. The first line 11 guides the gas refrigerant from the evaporator 20 to the compressor 30. One end of the second line 12 is connected to the discharge port 34 of the compressor casing 32, and the other end is connected to the refrigerant inlet 42 of the condenser casing 41. The second line 12 guides the high-pressure gas refrigerant from the compressor 30 to the condenser 40. One end of the third line 13 is connected to the refrigerant outlet 43 of the condenser casing 41, and the other end is connected to the refrigerant inlet 22 of the evaporator casing 21. An expansion valve 50 is provided in the third line 13. The third line 13 guides the liquid refrigerant from the condenser 40 to the evaporator 20.

抽気装置2は、抽気部60と、タンク70と、冷却部80と、排気部90と、排液部65と、を備える。 The bleed air device 2 includes an air bleeding unit 60, a tank 70, a cooling unit 80, an exhaust unit 90, and a drainage unit 65.

抽気部60は、凝縮器40から冷媒と不凝縮ガスとを含む混合流体を抽気する。この抽気部60は、凝縮器ケーシング41の抽気口44に接続されている抽気ライン61と、この抽気ライン61に設けられている抽気弁62と、を有する。 The bleeding unit 60 draws a mixed fluid containing a refrigerant and a non-condensable gas from the condenser 40. The bleeding unit 60 has an bleeding line 61 connected to the bleeding port 44 of the condenser casing 41 and an bleeding valve 62 provided in the bleeding line 61.

タンク70は、抽気部60からの混合流体を貯留する。このタンク70には、混合流体が流入する混合流体口71と、液冷媒を排出する排液口72と、タンク70内のガスを排気する排気口73と、が形成されている。タンク70の混合流体口71には、抽気ライン61が接続されている。 The tank 70 stores the mixed fluid from the bleeding unit 60. The tank 70 is formed with a mixed fluid port 71 into which the mixed fluid flows, a drain port 72 for discharging the liquid refrigerant, and an exhaust port 73 for exhausting the gas in the tank 70. An air extraction line 61 is connected to the mixing fluid port 71 of the tank 70.

冷却部80は、タンク70内を冷却する。この冷却部80は、例えば、伝熱部81と、第三媒体供給ライン82と、第三媒体戻りライン83と、第三媒体弁84と、を有する。伝熱部81は、タンク70内に配置されている。この伝熱部81には、第三媒体供給ライン82及び第三媒体戻りライン83が接続されている。第三媒体供給ライン82及び第三媒体戻りライン83には、外部冷却負荷(不図示)が接続されている。第三媒体供給ライン82及び第三媒体戻りライン83には、第三媒体が流れる。第三媒体供給ライン82には、ここを流れる第三媒体の流量を調節する第三媒体弁84が設けられている。伝熱部81は、外部冷却負荷から第三媒体供給ライン82を経て流入した第三媒体とタンク70内に流入した混合流体とを熱交換させ、混合流体を冷却して混合流体中のガス冷媒を液冷媒にする一方で、第三媒体を加熱する。伝熱部81で加熱された第三媒体は、第三媒体戻りライン83を経て外部冷却負荷に戻る。伝熱部81は、例えば、第三媒体が内部を流れる伝熱管で構成される。第三冷媒は、例えば、水である。なお、冷却部80は、タンク70に設けられたペルチェ素子と、このペルチェ素子に電力を供給して、ペルチェ素子を駆動する駆動回路とで、構成してもよい。 The cooling unit 80 cools the inside of the tank 70. The cooling unit 80 includes, for example, a heat transfer unit 81, a third medium supply line 82, a third medium return line 83, and a third medium valve 84. The heat transfer unit 81 is arranged in the tank 70. A third medium supply line 82 and a third medium return line 83 are connected to the heat transfer unit 81. An external cooling load (not shown) is connected to the third medium supply line 82 and the third medium return line 83. The third medium flows through the third medium supply line 82 and the third medium return line 83. The third medium supply line 82 is provided with a third medium valve 84 that regulates the flow rate of the third medium flowing through the third medium supply line 82. The heat transfer unit 81 exchanges heat between the third medium that has flowed in from the external cooling load via the third medium supply line 82 and the mixed fluid that has flowed into the tank 70, cools the mixed fluid, and gas refrigerant in the mixed fluid. Is used as a liquid refrigerant while heating the third medium. The third medium heated by the heat transfer unit 81 returns to the external cooling load via the third medium return line 83. The heat transfer unit 81 is composed of, for example, a heat transfer tube through which a third medium flows inside. The third refrigerant is, for example, water. The cooling unit 80 may be composed of a Peltier element provided in the tank 70 and a drive circuit that supplies electric power to the Peltier element to drive the Peltier element.

排気部90は、タンク70内のガスを外部に排気する。このガスには、混合流体中の不凝縮ガスの他に、ガス冷媒が含まれる。この排気部90は、排気ライン91と、排気弁92と、排気ポンプ93と、を有する。排気ライン91は、一端がタンク70の排気口73に接続され、他端が例えば大気開放されている。排気弁92及び排気ポンプ93は、いずれも、この排気ライン91に設けられている。排気弁92は、この排気ライン91中のガスの流れを調節する。排気ポンプ93は、排気ライン91を介して、タンク70内のガスを吸引して、外部に排気する。 The exhaust unit 90 exhausts the gas in the tank 70 to the outside. This gas includes a gas refrigerant in addition to the non-condensable gas in the mixed fluid. The exhaust unit 90 includes an exhaust line 91, an exhaust valve 92, and an exhaust pump 93. One end of the exhaust line 91 is connected to the exhaust port 73 of the tank 70, and the other end is open to the atmosphere, for example. Both the exhaust valve 92 and the exhaust pump 93 are provided in the exhaust line 91. The exhaust valve 92 regulates the flow of gas in the exhaust line 91. The exhaust pump 93 sucks the gas in the tank 70 through the exhaust line 91 and exhausts the gas to the outside.

排液部65は、タンク70内の液冷媒を蒸発器20に排出する。この排液部65は、排液ライン66と、排液弁67と、を有する。排液ライン66は、一端がタンク70の排液口72に接続され、他端が蒸発器ケーシング21の冷媒回収口24に接続されている。排液弁67は、この排液ライン66に設けられている。排液弁67は、この排液ライン66中の液冷媒の流れを調節する。 The drainage unit 65 discharges the liquid refrigerant in the tank 70 to the evaporator 20. The drainage unit 65 has a drainage line 66 and a drainage valve 67. One end of the drainage line 66 is connected to the drainage port 72 of the tank 70, and the other end is connected to the refrigerant recovery port 24 of the evaporator casing 21. The drain valve 67 is provided on the drain line 66. The drain valve 67 regulates the flow of the liquid refrigerant in the drain line 66.

以上で説明した抽気弁62、排気弁92、排液弁67、及び第三媒体弁84は、いずれも電磁弁である。 The bleed valve 62, the exhaust valve 92, the drain valve 67, and the third medium valve 84 described above are all solenoid valves.

抽気装置2は、さらに、タンク70内の温度を検知するタンク温度計102と、タンク70内の圧力を検知するタンク圧力計101と、蒸発器ケーシング21内に圧力を検知する蒸発器圧力計103と、凝縮器ケーシング41内に圧力を検知する凝縮器圧力計104と、抽気制御装置110と、を備える。 Further, the bleeding device 2 further includes a tank thermometer 102 that detects the temperature inside the tank 70, a tank pressure gauge 101 that detects the pressure inside the tank 70, and an evaporator pressure gauge 103 that detects the pressure inside the evaporator casing 21. A condenser pressure gauge 104 for detecting pressure in the condenser casing 41 and an bleeding control device 110 are provided.

抽気制御装置110は、図2に示すように、取得部112と、ガス冷媒の分圧演算部113と、不凝縮ガスの分圧演算部114と、不凝縮ガスの質量演算部115と、ガス冷媒の質量演算部116と、不凝縮ガスの濃度演算部117と、不凝縮ガスの侵入量推定部118と、タンク内液相当値の把握部119と、不凝縮ガスの排気量演算部121と、冷媒の排気量演算部122と、冷媒の積算排気量演算部123と、不凝縮ガスの積算排気量演算部124と、判断部125と、制御部126と、警報部127と、を有する。 As shown in FIG. 2, the bleeding control device 110 includes an acquisition unit 112, a gas refrigerant partial pressure calculation unit 113, a non-condensable gas partial pressure calculation unit 114, a non-condensable gas mass calculation unit 115, and a gas. Refrigerant mass calculation unit 116, non-condensable gas concentration calculation unit 117, non-condensable gas intrusion amount estimation unit 118, tank internal liquid equivalent value grasping unit 119, and non-condensable gas exhaust volume calculation unit 121. , The refrigerant exhaust amount calculation unit 122, the refrigerant integrated exhaust amount calculation unit 123, the non-condensable gas integrated exhaust amount calculation unit 124, the determination unit 125, the control unit 126, and the alarm unit 127.

取得部112は、タンク温度計102、タンク圧力計101、凝縮器圧力計104、蒸発器圧力計103等のセンサからのセンサ値を取得する。ガス冷媒の分圧演算部113は、タンク70内のガス冷媒の分圧を求める。不凝縮ガスの分圧演算部114は、タンク70内の不凝縮ガスの分圧を求める。不凝縮ガスの質量演算部115は、タンク70内の不凝縮ガスの質量を求める。ガス冷媒の質量演算部116は、タンク70内のガス冷媒の質量を求める。不凝縮ガスの濃度演算部117は、タンク70内のガス中における不凝縮ガスの濃度を求める。不凝縮ガスの侵入量推定部118は、冷凍サイクル1内に侵入した不凝縮ガスの量を推定する。タンク内液相当値の把握部119は、タンク70内に液冷媒の量又はこの量に相関する値を含むタンク内液相当値を把握する。不凝縮ガスの排気量演算部121は、タンク70から排気された不凝縮ガスの質量を求める。冷媒の排気量演算部122は、タンク70から排気された冷媒の質量を求める。冷媒の積算排気量演算部123は、タンク70から排気された冷媒の総質量を求める。不凝縮ガスの積算排気量演算部124は、タンク70から排気された不凝縮ガスの総質量を求める。判断部125は、以上の各部が取得した又は求めた値について判断する。制御部126は、判断部125の判断結果に応じて、各弁等を制御する。警報部127は、判断部125の判断結果に応じて、冷媒が少ない旨を外部に出力する。 The acquisition unit 112 acquires sensor values from sensors such as the tank thermometer 102, the tank pressure gauge 101, the condenser pressure gauge 104, and the evaporator pressure gauge 103. The gas refrigerant partial pressure calculation unit 113 obtains the partial pressure of the gas refrigerant in the tank 70. The non-condensable gas partial pressure calculation unit 114 obtains the partial pressure of the non-condensable gas in the tank 70. The mass calculation unit 115 of the non-condensable gas obtains the mass of the non-condensable gas in the tank 70. The gas refrigerant mass calculation unit 116 obtains the mass of the gas refrigerant in the tank 70. The non-condensable gas concentration calculation unit 117 obtains the concentration of the non-condensable gas in the gas in the tank 70. The non-condensable gas intrusion amount estimation unit 118 estimates the amount of non-condensable gas that has invaded into the refrigeration cycle 1. The grasping unit 119 of the liquid equivalent value in the tank grasps the amount of the liquid refrigerant in the tank 70 or the liquid equivalent value in the tank including the value correlating with this amount. The non-condensable gas displacement calculation unit 121 obtains the mass of the non-condensable gas exhausted from the tank 70. The refrigerant displacement calculation unit 122 obtains the mass of the refrigerant exhausted from the tank 70. The integrated refrigerant displacement calculation unit 123 obtains the total mass of the refrigerant exhausted from the tank 70. The integrated displacement calculation unit 124 of the non-condensable gas obtains the total mass of the non-condensable gas exhausted from the tank 70. The determination unit 125 determines the value acquired or obtained by each of the above units. The control unit 126 controls each valve or the like according to the determination result of the determination unit 125. The alarm unit 127 outputs to the outside that the amount of refrigerant is low according to the determination result of the determination unit 125.

タンク内状態量推定装置111は、以上で説明した抽気制御装置110の各機能部のうち、取得部112、ガス冷媒の分圧演算部113、不凝縮ガスの分圧演算部114、不凝縮ガスの質量演算部115、ガス冷媒の質量演算部116、及び不凝縮ガスの濃度演算部117を有して構成される。 Among the functional units of the bleeding control device 110 described above, the tank state amount estimation device 111 includes an acquisition unit 112, a gas refrigerant partial pressure calculation unit 113, a non-condensable gas partial pressure calculation unit 114, and a non-condensable gas. It is configured to include a mass calculation unit 115 of the above, a mass calculation unit 116 of a gas refrigerant, and a concentration calculation unit 117 of a non-condensable gas.

抽気制御装置110は、コンピュータで構成される。取得部112は、コンピュータの入力インタフェースと、プログラムが記憶されている補助記憶装置と、プログラムを実行する演算装置と、演算装置によりプラグラムを展開される共に、プログラムの実行結果で得られるデータを一次的に記憶する主記憶装置と、を有して構成される。補助記憶装置に記憶されているプログラムは、図3〜図5のフローチャートに示す動作を実現するための抽気制御プログラムである。ガス冷媒の分圧演算部113、不凝縮ガスの分圧演算部114、不凝縮ガスの質量演算部115、ガス冷媒の質量演算部116、不凝縮ガスの濃度演算部117、不凝縮ガスの侵入量推定部118、タンク内液相当値の把握部119、不凝縮ガスの排気量演算部121、冷媒の排気量演算部122、冷媒の積算排気量演算部123、不凝縮ガスの積算排気量演算部124、及び判断部125は、抽気制御プログラムが記憶されている補助記憶装置と、抽気制御プログラムを実行する演算装置と、演算装置により抽気制御プログラムが展開されると共に、抽気制御プログラムの実行結果で得られるデータを一次的に記憶する主記憶装置と、を有して構成される。制御部126は、コンピュータの出力インタフェースと、補助記憶装置と、演算装置と、主記憶装置と、を有して構成される。警報部127は、補助記憶装置と、演算装置と、主記憶装置と、出力器と、を有して構成される。出力器は、例えば、音声を出力するスピーカー、画像を表示する表示装置、ランプ等で構成される。出力器がランプである場合には、警報を出力する際、例えば、ランプが点滅する、又は、発光色が変わる。 The bleeding control device 110 is composed of a computer. The acquisition unit 112 expands the program by the input interface of the computer, the auxiliary storage device in which the program is stored, the arithmetic device for executing the program, and the arithmetic device, and primary data obtained from the execution result of the program. It is configured to have a main storage device for storing data. The program stored in the auxiliary storage device is an bleeding control program for realizing the operations shown in the flowcharts of FIGS. 3 to 5. Gas refrigerant partial pressure calculation unit 113, non-condensable gas partial pressure calculation unit 114, non-condensable gas mass calculation unit 115, gas refrigerant mass calculation unit 116, non-condensable gas concentration calculation unit 117, non-condensable gas intrusion Amount estimation unit 118, tank internal liquid equivalent value grasping unit 119, non-condensable gas exhaust volume calculation unit 121, refrigerant exhaust volume calculation unit 122, refrigerant integrated exhaust volume calculation unit 123, non-condensable gas integrated exhaust volume calculation unit In the unit 124 and the determination unit 125, the bleeding control program is developed by the auxiliary storage device in which the bleeding control program is stored, the arithmetic unit that executes the bleeding control program, and the arithmetic apparatus, and the execution result of the bleeding control program It is configured to have a main storage device that temporarily stores the data obtained in the above. The control unit 126 includes a computer output interface, an auxiliary storage device, an arithmetic unit, and a main storage device. The alarm unit 127 includes an auxiliary storage device, an arithmetic unit, a main storage device, and an output device. The output device is composed of, for example, a speaker that outputs sound, a display device that displays an image, a lamp, and the like. When the output device is a lamp, for example, when the alarm is output, the lamp blinks or the emission color changes.

次に、以上で説明した冷凍機の動作について説明する。 Next, the operation of the refrigerator described above will be described.

まず、冷凍サイクル1の動作について説明する。
蒸発器20は、第三ライン13から液冷媒と、外部負荷から第一媒体供給ライン15aを経てきた第一媒体とを熱交換させ、液冷媒を加熱してガス冷媒にする一方で、第一媒体を冷却する。冷却された第一媒体は、第一媒体戻りライン16aを経て外部負荷に戻る。
First, the operation of the refrigeration cycle 1 will be described.
The evaporator 20 exchanges heat between the liquid refrigerant from the third line 13 and the first medium that has passed through the first medium supply line 15a from the external load, and heats the liquid refrigerant into a gas refrigerant, while the first Cool the medium. The cooled first medium returns to the external load via the first medium return line 16a.

圧縮機30は、蒸発器20から第一ライン11を経て流入したガス冷媒を圧縮する。 The compressor 30 compresses the gas refrigerant that has flowed in from the evaporator 20 through the first line 11.

凝縮器40は、圧縮機30から第二ライン12を経て流入した高圧のガス冷媒と、外部冷却負荷から第二媒体供給ライン15bを経てきた第二媒体とを熱交換させ、ガス冷媒を冷却して液冷媒にする一方で、第二媒体を加熱する。加熱された第二媒体は、第二媒体戻りライン16bを経て外部冷却負荷に戻る。 The condenser 40 cools the gas refrigerant by exchanging heat between the high-pressure gas refrigerant flowing from the compressor 30 through the second line 12 and the second medium passing through the second medium supply line 15b from the external cooling load. While making it a liquid refrigerant, it heats the second medium. The heated second medium returns to the external cooling load via the second medium return line 16b.

膨張弁50は、凝縮器40から第三ライン13を経てきた高温高圧の液冷媒を膨張させて、低温低圧の液冷媒にする。低温低圧の液冷媒は、第三ライン13を経て蒸発器20に流入し、前述したように、この蒸発器20で第一媒体と熱交換する。 The expansion valve 50 expands the high-temperature and high-pressure liquid refrigerant that has passed through the third line 13 from the condenser 40 to obtain a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant. The low-temperature and low-pressure liquid refrigerant flows into the evaporator 20 via the third line 13, and as described above, the evaporator 20 exchanges heat with the first medium.

以上のように、本実施形態の冷凍サイクル1は、第一媒体の熱を第二媒体に移動させて、第一媒体を冷却する一方で、第二媒体を加熱する。 As described above, in the refrigeration cycle 1 of the present embodiment, the heat of the first medium is transferred to the second medium to cool the first medium while heating the second medium.

以上で、説明した冷凍サイクル1中で、膨張弁50から、蒸発器20及び第一ライン11を経て圧縮機30までの部分は、冷凍サイクル1の運転中、大気圧以下になる。このため、主として、この部分の管継手や部品の接続部等から外部の空気等が冷凍サイクル1内に侵入する。空気等は、冷凍サイクル1内の環境下では不凝縮ガスである。この不凝縮ガスは、凝縮器40内に滞留する。凝縮器40内に不凝縮ガスが滞留すると、凝縮器40での冷媒の凝縮性能が阻害されると共に、不凝縮ガスの分圧が加わる分、全圧が高くなる。このため、冷凍サイクル1の性能が低下してしまう。 In the refrigeration cycle 1 described above, the portion from the expansion valve 50 to the compressor 30 via the evaporator 20 and the first line 11 becomes atmospheric pressure or less during the operation of the refrigeration cycle 1. Therefore, mainly, external air or the like invades into the refrigeration cycle 1 from the pipe joint of this portion, the connection portion of the component, or the like. Air and the like are non-condensable gases in the environment within the refrigeration cycle 1. This non-condensable gas stays in the condenser 40. When the non-condensable gas stays in the condenser 40, the condensing performance of the refrigerant in the condenser 40 is hindered, and the total pressure increases as the partial pressure of the non-condensable gas is added. Therefore, the performance of the refrigeration cycle 1 is deteriorated.

そこで、本実施形態では、抽気装置2が、凝縮器40に滞留した不凝縮ガスを含む混合流体を凝縮器40から抽気して、不凝縮ガスを外部へ排気する。 Therefore, in the present embodiment, the bleeding device 2 draws the mixed fluid containing the non-condensable gas staying in the condenser 40 from the condenser 40 and exhausts the non-condensable gas to the outside.

以下、図3〜図5に示すフローチャートに従って、抽気制御装置110の動作について説明しつつ、抽気装置2全体の動作の一例について説明する。 Hereinafter, an example of the operation of the entire bleed air device 2 will be described while explaining the operation of the bleed air control device 110 according to the flowcharts shown in FIGS. 3 to 5.

抽気装置2の初期状態では、抽気弁62が閉状態、排液弁67が開状態、排気弁92が閉状態、排気ポンプ93が停止状態、第三媒体弁84が閉状態である。この初期状態では、排液弁67が開状態になっている関係で、タンク70内の圧力Ptと蒸発器20内の圧力Peとは、実質的に同じ圧力になっている。このため、初期状態では、タンク70内の圧力Ptが凝縮器40内の圧力Pcよりも低い。また、初期状態で排液弁67を閉として冷却開始によりタンク70内の圧力Ptが凝縮器40内の圧力Pcよりも低くなったことを確認した後、抽気弁62を開状態としてもよい。 In the initial state of the bleed air device 2, the bleed air valve 62 is in the closed state, the drain valve 67 is in the open state, the exhaust valve 92 is in the closed state, the exhaust pump 93 is in the stopped state, and the third medium valve 84 is in the closed state. In this initial state, the pressure Pt in the tank 70 and the pressure Pe in the evaporator 20 are substantially the same pressure because the drain valve 67 is in the open state. Therefore, in the initial state, the pressure Pt in the tank 70 is lower than the pressure Pc in the condenser 40. Further, the bleed valve 62 may be opened after confirming that the pressure Pt in the tank 70 is lower than the pressure Pc in the condenser 40 by closing the drain valve 67 in the initial state and starting cooling.

図3のフローチャートに示すように、まず、抽気制御装置110の不凝縮ガスの侵入量推定部118が、前回不凝縮ガスを排気してから現時点までに冷凍サイクル1内に侵入した不凝縮ガスの量を推定する(S1:不凝縮ガスの侵入量推定工程)。この侵入量推定部118は、まず、凝縮器圧力計104が検知した凝縮器40内の圧力Pc及び蒸発器圧力計103が検知した蒸発器20内の圧力Peを取得部112から受け付ける。次に、この侵入量推定部118は、以下の式(1)に示すように、大気圧と凝縮器40内の圧力Pcとの差圧ΔPcを求めると共に、以下の式(2)に示すように、大気圧と蒸発器20内の圧力Peとの差圧ΔPeを求める。
ΔPc=大気圧−Pc ・・・・・・・・(1)
ΔPe=大気圧−Pe ・・・・・・・・(2)
As shown in the flowchart of FIG. 3, first, the non-condensable gas intrusion amount estimation unit 118 of the bleed air control device 110 has invaded the refrigeration cycle 1 since the last time the non-condensable gas was exhausted. The amount is estimated (S1: Intrusion amount estimation step of non-condensable gas). First, the intrusion amount estimation unit 118 receives the pressure Pc in the condenser 40 detected by the condenser pressure gauge 104 and the pressure Pe in the evaporator 20 detected by the evaporator pressure gauge 103 from the acquisition unit 112. Next, as shown in the following equation (1), the intrusion amount estimation unit 118 obtains the differential pressure ΔPc between the atmospheric pressure and the pressure Pc in the condenser 40, and as shown in the following equation (2). The differential pressure ΔPe between the atmospheric pressure and the pressure Pe in the evaporator 20 is obtained.
ΔPc = atmospheric pressure-Pc ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (1)
ΔPe = Atmospheric pressure-Pe ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (2)

次に、侵入量推定部118は、以下の式(3)により、現時点の不凝縮ガスの侵入量Ainを求める。
Ain=f(ΔPc)+f(ΔPe) ・・・・・・・・(3)
なお、式(3)における関数f(差圧)は、例えば、差圧の1/2乗の関数である。
Next, the intrusion amount estimation unit 118 obtains the intrusion amount Ain of the non-condensable gas at the present time by the following equation (3).
Ain = f (ΔPc) + f (ΔPe) ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (3)
The function f (differential pressure) in the equation (3) is, for example, a function of the differential pressure to the 1/2 power.

次に、侵入量推定部118は、以下の式(4)に示すように、現時点の不凝縮ガスの侵入量Ainに、前回不凝縮ガスを排気してから現時点の直前までに冷凍サイクル1内に侵入した不凝縮ガスの量の積算値ΣAinaを加算して、前回不凝縮ガスを排気してから現時点までに冷凍サイクル1内に侵入した不凝縮ガスの量の積算値ΣAinを求める。
ΣAin=Ain+ΣAina ・・・・・・・・(4)
Next, as shown in the following equation (4), the intrusion amount estimation unit 118 enters the refrigeration cycle 1 from the time when the non-condensable gas was previously exhausted to the current intrusion amount Ain of the non-condensable gas to just before the current time. The integrated value ΣAin of the amount of non-condensable gas that has invaded into the refrigeration cycle 1 is added to obtain the integrated value ΣAin of the amount of non-condensable gas that has invaded into the refrigeration cycle 1 since the last time the non-condensable gas was exhausted.
ΣAin = Ain + ΣAina ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (4)

以上で、前回不凝縮ガスを排気してから現時点までに冷凍サイクル1内に侵入した不凝縮ガスの量が推定される。なお、不凝縮ガスの侵入量の推定は、以上の方法に限定されない。 From the above, the amount of non-condensable gas that has entered the refrigeration cycle 1 since the last time the non-condensable gas was exhausted is estimated. The estimation of the intrusion amount of the non-condensable gas is not limited to the above method.

次に、判断部125は、不凝縮ガスの侵入量ΣAinが予め定められた値Thaより大きくなったか否かを判断する(S2:不凝縮ガスの侵入量判断工程)。不凝縮ガスの侵入量ΣAinが予め定められた値Thaより大きくなっていなければ、不凝縮ガスの侵入量推定工程(S1)に戻る。また、不凝縮ガスの侵入量ΣAinが予め定められた値Thaより大きくなっていれば、制御部126が排液弁67に対して閉指示を与えると共に、第三媒体弁84に開指示を与える(S3:抽気準備工程)。この結果、排液弁67が閉状態になり、タンク70から蒸発器20に流体が排出されなくなる。また、第三媒体弁84が開状態になり、タンク70内の伝熱部81に第三冷媒が流れるようになって、タンク70内の冷却が開始される。排液弁67及び第三媒体弁84の以上の動作は、凝縮器40から気相の混合流体を抽気するための準備動作である。タンク70内の冷却が開始されると、タンク70内の圧力Ptが次第に低下し、タンク70内の圧力Ptと凝縮器40内の圧力Pcとの差圧ΔPt(=Pc−Pt)が次第に大きくなる。 Next, the determination unit 125 determines whether or not the intrusion amount ΣAin of the non-condensable gas is larger than the predetermined value Tha (S2: intrusion amount determination step of the non-condensable gas). If the intrusion amount ΣAin of the non-condensable gas is not larger than the predetermined value The, the process returns to the non-condensation gas intrusion amount estimation step (S1). If the intrusion amount ΣAin of the non-condensable gas is larger than the predetermined value Tha, the control unit 126 gives a closing instruction to the drain valve 67 and an opening instruction to the third medium valve 84. (S3: Extraction preparation step). As a result, the drain valve 67 is closed, and the fluid is not discharged from the tank 70 to the evaporator 20. Further, the third medium valve 84 is opened, the third refrigerant flows to the heat transfer portion 81 in the tank 70, and the cooling in the tank 70 is started. The above operation of the drain valve 67 and the third medium valve 84 is a preparatory operation for extracting the mixed fluid of the gas phase from the condenser 40. When the cooling in the tank 70 is started, the pressure Pt in the tank 70 gradually decreases, and the differential pressure ΔPt (= Pc-Pt) between the pressure Pt in the tank 70 and the pressure Pc in the condenser 40 gradually increases. Become.

次に、判断部125は、凝縮器圧力計104が検知した凝縮器40内の圧力Pcとタンク圧力計102が検知したタンク70内の圧力Ptとの差圧ΔPtが予め定められた値Thbより大きくなったか否かを判断する(S4:抽気開始判断工程)。差圧ΔPtが予め定められた値Thbより大きくなっていなければ、判断部125は、差圧ΔPtが予め定められた値Thbより大きくなるまで、この抽気開始判断工程(S4)を繰り返す。また、差圧ΔPtが予め定められた値Thbより大きくなると、制御部126が抽気弁62に開指示を与える(S5:抽気開始工程)。この結果、抽気弁62が開状態になり、凝縮器40内の気相の混合気体が抽気ライン61を経て、タンク70内に流入し始める。すなわち、凝縮器40内の気相の混合気体の抽気が開始される。 Next, the determination unit 125 determines that the differential pressure ΔPt between the pressure Pc in the condenser 40 detected by the condenser pressure gauge 104 and the pressure Pt in the tank 70 detected by the tank pressure gauge 102 is a predetermined value Thb. It is determined whether or not the size has increased (S4: Bleed air start determination step). If the differential pressure ΔPt is not larger than the predetermined value Thb, the determination unit 125 repeats this bleeding start determination step (S4) until the differential pressure ΔPt becomes larger than the predetermined value Thb. Further, when the differential pressure ΔPt becomes larger than the predetermined value Thb, the control unit 126 gives an opening instruction to the bleed air valve 62 (S5: bleed air start step). As a result, the bleed valve 62 is opened, and the gas-phase mixed gas in the condenser 40 begins to flow into the tank 70 via the bleed line 61. That is, the extraction of the gas-phase mixed gas in the condenser 40 is started.

混合気体の抽気が開始されると、直ちに、排気量算出工程(S12)が実行される。この排気量算出工程(S12)については、後述する。 Immediately after the extraction of the mixed gas is started, the displacement calculation step (S12) is executed. This displacement calculation step (S12) will be described later.

タンク70内は、冷却部80により冷却されているため、気相の混合流体中のガス冷媒が凝縮して液冷媒になる。タンク70内は、ガス冷媒が液冷媒になるので、冷媒にとって飽和状態である。よって、タンク70内のガス冷媒の分圧は、冷媒の蒸気圧で一定である。一方、タンク70内には、順次、凝縮器40から抽気された不凝縮ガスが流入するため、タンク70内の不凝縮ガスの分圧は次第に高まる。このため、気相の混合流体の抽気が開始されると、タンク70内の全圧Ptが次第に高まって、凝縮器40内の圧力Pcとタンク70内の全圧Ptとの差圧ΔPtが次第に小さくなる。 Since the inside of the tank 70 is cooled by the cooling unit 80, the gas refrigerant in the gas phase mixed fluid is condensed into a liquid refrigerant. Since the gas refrigerant becomes a liquid refrigerant in the tank 70, it is saturated with the refrigerant. Therefore, the partial pressure of the gas refrigerant in the tank 70 is constant with the vapor pressure of the refrigerant. On the other hand, since the non-condensable gas extracted from the condenser 40 sequentially flows into the tank 70, the partial pressure of the non-condensable gas in the tank 70 gradually increases. Therefore, when the extraction of the mixed fluid of the gas phase is started, the total pressure Pt in the tank 70 gradually increases, and the differential pressure ΔPt between the pressure Pc in the condenser 40 and the total pressure Pt in the tank 70 gradually increases. It becomes smaller.

次に、タンク内液相当値の把握部119が、タンク70内に液冷媒の量又はこの量に相関する値を含むタンク内液相当値を把握する(S6:タンク内液相当値の把握工程)。気相の混合流体の抽気が開始されると、前述したように、タンク70内の液冷媒の量が次第に増加すると共に、凝縮器40内の圧力Pcとタンク70内の圧力Ptとの差圧ΔPtが次第に小さくなる。すなわち、タンク70内の液冷媒の量に対して差圧ΔPtは、負の相関性がある。そこで、把握部119は、例えば、凝縮器圧力計104が検知した凝縮器40内の圧力Pcとタンク圧力計102が検知したタンク70内の圧力Ptとの差圧ΔPtをタンク内液相当値として求める。 Next, the tank internal liquid equivalent value grasping unit 119 grasps the tank internal liquid equivalent value including the amount of the liquid refrigerant in the tank 70 or a value correlating with this amount (S6: grasping step of the tank internal liquid equivalent value). ). When the extraction of the mixed fluid of the gas phase is started, as described above, the amount of the liquid refrigerant in the tank 70 gradually increases, and the pressure difference between the pressure Pc in the condenser 40 and the pressure Pt in the tank 70 ΔPt gradually becomes smaller. That is, the differential pressure ΔPt has a negative correlation with the amount of the liquid refrigerant in the tank 70. Therefore, for example, the grasping unit 119 uses the differential pressure ΔPt between the pressure Pc in the condenser 40 detected by the condenser pressure gauge 104 and the pressure Pt in the tank 70 detected by the tank pressure gauge 102 as the value corresponding to the liquid in the tank. Ask.

次に、判断部125は、タンク内液相当値である差圧ΔPtが予め定められた値Thb1より小さくなったか否かを判断する(S7:排液開始判断工程)。なお、この排液開始判断工程(S7)での差圧ΔPtに対する閾値Thb1は、抽気開始判断工程(S4)での差圧ΔPtに対する閾値Thbより小さな値である。差圧ΔPtが予め定められた値Thb1より小さくなっていなければ、判断部125は、差圧ΔPtが予め定められた値Thb1より小さくなるまで、この排液開始判断工程(S7)を繰り返す。また、差圧ΔPtが予め定められた値Thb1より大きくなると、制御部126が排液弁67に開指示を与える(S8:排液開始工程)。この結果、排液弁67が開状態になり、タンク70内の液冷媒が排液ライン66を介して、蒸発器20内に流入し始める。 Next, the determination unit 125 determines whether or not the differential pressure ΔPt, which is a value equivalent to the liquid in the tank, is smaller than the predetermined value Thb1 (S7: drainage start determination step). The threshold value Thb1 for the differential pressure ΔPt in the drainage start determination step (S7) is smaller than the threshold value Thb for the differential pressure ΔPt in the bleed air start determination step (S4). If the differential pressure ΔPt is not smaller than the predetermined value Thb1, the determination unit 125 repeats this drainage start determination step (S7) until the differential pressure ΔPt becomes smaller than the predetermined value Thb1. Further, when the differential pressure ΔPt becomes larger than the predetermined value Thb1, the control unit 126 gives an opening instruction to the drain valve 67 (S8: drainage start step). As a result, the drain valve 67 is opened, and the liquid refrigerant in the tank 70 begins to flow into the evaporator 20 via the drain line 66.

なお、タンク内液相当値を把握する方法としては、以上の方法に限定されない。例えば、タンク70内の液量を検知する液面レベル計等の液量計がタンク70に設けられている場合、把握部119は、この液量検知計で検知された液量を取得することで、タンク内液相当値であるタンク70内の液冷媒の量を把握してもよい。この場合、排液開始判断工程(S7)では、液量検知計で検知された液量が予め定められた値より大きくなったか否かを判断する。そして、液量検知計で検知された液量が予め定められた値より大きくなっていれば、制御部126が排液弁67に開指示を与える(S8:排液開始工程)。また、第三冷媒の状態量等から冷却側の冷却量を推定し、この冷却量からガス冷媒の凝縮量、つまりタンク内の液量を求めてもよい。 The method for grasping the equivalent value of the liquid in the tank is not limited to the above method. For example, when a liquid level meter such as a liquid level meter for detecting the amount of liquid in the tank 70 is provided in the tank 70, the grasping unit 119 acquires the amount of liquid detected by the liquid level detector. Then, the amount of the liquid refrigerant in the tank 70, which is the value equivalent to the liquid in the tank, may be grasped. In this case, in the drainage start determination step (S7), it is determined whether or not the amount of liquid detected by the liquid amount detector is larger than a predetermined value. Then, if the amount of liquid detected by the liquid amount detector is larger than a predetermined value, the control unit 126 gives an opening instruction to the drain valve 67 (S8: drainage start step). Further, the cooling amount on the cooling side may be estimated from the state amount of the third refrigerant or the like, and the condensed amount of the gas refrigerant, that is, the amount of liquid in the tank may be obtained from this cooling amount.

排液が開始されると、判断部125は、排液終了条件を満たしたか否かを判断する(S9:排液終了判断工程)。ここでは、例えば、排液終了条件としては、例えば、排液弁67が開いてからの時間が予め定めた時間を超えたという条件を採用することができる。判断部125は、排液弁67が開いてからの時間が予め定めた時間を超えれば、排液終了条件を満たしたとする。なお、排液終了条件は、この例に限定されない。例えば、タンク70内の液量を検知する液面レベル計等の液量計がタンク70に設けられている場合、液量計で検知されたタンク70内の液量が予め定められた値より小さくなれば、排液終条件を満たしたとしてもよい。 When the drainage is started, the determination unit 125 determines whether or not the drainage end condition is satisfied (S9: drainage end determination step). Here, for example, as the drainage end condition, for example, a condition that the time after the drainage valve 67 is opened exceeds a predetermined time can be adopted. If the time after the drain valve 67 is opened exceeds a predetermined time, the determination unit 125 determines that the drainage end condition is satisfied. The drainage end condition is not limited to this example. For example, when a liquid level meter such as a liquid level meter for detecting the amount of liquid in the tank 70 is provided in the tank 70, the amount of liquid in the tank 70 detected by the liquid level meter is more than a predetermined value. If it becomes smaller, the final condition for drainage may be satisfied.

排液終了条件を満たしていなければ、判断部125は、排液終了条件を満たすまで、この排液終了判断工程(S9)を繰り返す。また、排液終了条件を満たせば、制御部126が排液弁67に閉指示を与える(S10:排液終了工程)。この結果、排液弁67が閉状態になり、タンク70から蒸発器20に流体が排出されなくなる。 If the drainage end condition is not satisfied, the determination unit 125 repeats this drainage end determination step (S9) until the drainage end condition is satisfied. Further, if the drainage end condition is satisfied, the control unit 126 gives a closing instruction to the drainage valve 67 (S10: drainage end step). As a result, the drain valve 67 is closed, and the fluid is not discharged from the tank 70 to the evaporator 20.

排液が終了すると、排気工程(S11)が開始される。この排気工程(S11)の詳細について、図4に示すフローチャートに従って説明する。 When the drainage is completed, the exhaust step (S11) is started. The details of this exhaust step (S11) will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

排気工程(S11)では、まず、取得部(温度取得部、圧力取得部)112がタンク温度計102で検知されたタンク70内の温度Tt、及びタンク圧力計101で検知されたタンク70内の圧力Ptを取得する(S110:タンク内温度取得及びタンク内温度取得工程)。 In the exhaust step (S11), first, the temperature Tt in the tank 70 detected by the tank thermometer 102 and the temperature Tt in the tank 70 detected by the tank thermometer 101 are stored in the tank 70. The pressure Pt is acquired (S110: tank internal temperature acquisition and tank internal temperature acquisition step).

次に、ガス冷媒の分圧演算部113が、以下の式(5)に示すように、タンク70内における冷媒の分圧と温度との相関関係gを用いて、取得部112が取得したタンク70内の温度Ttに対応するガス冷媒の分圧Prを求める(S111a:ガス冷媒の分圧演算工程)。
Pr=g(Tt) ・・・・・・・・(5)
前述したように、凝縮器40から気相の混合流体を抽気している間、タンク70内では、ガス冷媒が液冷媒になるので、冷媒は飽和状態である。よって、ここで用いる相関関係gは、冷媒の蒸気圧と温度との関係である。
Next, as shown in the following equation (5), the gas refrigerant partial pressure calculation unit 113 uses the correlation g between the refrigerant partial pressure and the temperature in the tank 70 to acquire the tank acquired by the acquisition unit 112. The partial pressure Pr of the gas refrigerant corresponding to the temperature Tt in 70 is obtained (S111a: partial pressure calculation step of the gas refrigerant).
Pr = g (Tt) ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (5)
As described above, while the gas phase mixture fluid is being extracted from the condenser 40, the gas refrigerant becomes a liquid refrigerant in the tank 70, so that the refrigerant is in a saturated state. Therefore, the correlation g used here is the relationship between the vapor pressure of the refrigerant and the temperature.

次に、不凝縮ガスの分圧演算部114が、以下の式(6)に示すように、タンク70内の圧力Ptとガス冷媒の分圧Prとの差分(Pt−Pr)を求める。不凝縮ガスの分圧演算部114は、この差分(Pt−Pr)を不凝縮ガスの分圧Paとする(S111b:不凝縮ガスの分圧演算工程)。
Pa=Pt−Pr ・・・・・・・・(6)
Next, the partial pressure calculation unit 114 of the non-condensable gas obtains the difference (Pt-Pr) between the pressure Pt in the tank 70 and the partial pressure Pr of the gas refrigerant as shown in the following equation (6). The non-condensable gas partial pressure calculation unit 114 sets this difference (Pt-Pr) as the non-condensable gas partial pressure Pa (S111b: non-condensable gas partial pressure calculation step).
Pa = Pt-Pr ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (6)

次に、ガス冷媒の質量演算部116が、冷媒の温度とガス冷媒の質量との相関関係を用いて、タンク70内の温度Ttに対応するガス冷媒の質量Mrを求める(S112a:ガス冷媒の質量演算工程)。タンク70内で冷媒が飽和状態である場合、冷媒の温度、つまりタンク70内の温度Ttとガス冷媒の密度ρrとには、相関関係hがある。そこで、ガス冷媒の質量演算部116は、まず、以下の式(7)に示すように、この相関関係hを用いて、取得部112が取得したタンク70内温度Ttに対応するガス冷媒の密度ρrを求める。そして、ガス冷媒の質量演算部116は、以下の式(8)に示すように、ガス冷媒の密度ρrにタンク70内における気相の体積Vを掛けてタンク70内のガス冷媒の質量Mrを求める。なお、この段階で、タンク70内には、液冷媒がほとんど存在していないので、ここでは、タンク70内における気相の体積Vとして、固定値であるタンク70の内容積を用いる。
ρr=h(Tt) ・・・・・・・・(7)
Mr=ρr×V ・・・・・・・・(8)
Next, the mass calculation unit 116 of the gas refrigerant uses the correlation between the temperature of the refrigerant and the mass of the gas refrigerant to obtain the mass Mr of the gas refrigerant corresponding to the temperature Tt in the tank 70 (S112a: of the gas refrigerant). Mass calculation process). When the refrigerant is saturated in the tank 70, there is a correlation h between the temperature of the refrigerant, that is, the temperature Tt in the tank 70 and the density ρr of the gas refrigerant. Therefore, the mass calculation unit 116 of the gas refrigerant first uses this correlation h as shown in the following equation (7) to obtain the density of the gas refrigerant corresponding to the temperature Tt in the tank 70 acquired by the acquisition unit 112. Find ρr. Then, as shown in the following equation (8), the mass calculation unit 116 of the gas refrigerant multiplies the density ρr of the gas refrigerant by the volume V of the gas phase in the tank 70 to obtain the mass Mr of the gas refrigerant in the tank 70. Ask. Since there is almost no liquid refrigerant in the tank 70 at this stage, the internal volume of the tank 70, which is a fixed value, is used here as the volume V of the gas phase in the tank 70.
ρr = h (Tt) ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (7)
Mr = ρr × V ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (8)

次に、不凝縮ガスの質量演算部115が、気体の状態方程式を用いて、タンク70内の温度Tt、不凝縮ガスの分圧Pa、及びタンク70内における気相の体積Vに応じた不凝縮ガスの質量Maを求める(S112b:不凝縮ガスの質量演算工程)。不凝縮ガスの質量演算部115は、まず、以下の式(9)に示すように、気体の状態方程式を用いて、タンク70内の温度Tt、不凝縮ガスの分圧Pa、及びタンク70内における気相の体積Vに応じた不凝縮ガスのモル量Naを求める。そして、不凝縮ガスの質量演算部115は、以下の式(10)に示すように、不凝縮ガスのモル質量naに不凝縮ガスのモル量Naを掛けて、不凝縮ガスの質量Maを求める。
Na=Pa×V/(R×Tt) ・・・・・・・・(9)
Ma=na×Na ・・・・・・・・(10)
なお、式(9)におけるタンク70内における気相の体積Vも、前述したように、タンク70の内容積である。また、式(9)におけるRは、ガス常数である。
Next, the mass calculation unit 115 of the non-condensable gas uses the gas state equation to determine the temperature Tt in the tank 70, the partial pressure Pa of the non-condensable gas, and the volume V of the gas phase in the tank 70. The mass Ma of the condensed gas is obtained (S112b: mass calculation step of the non-condensed gas). First, as shown in the following equation (9), the mass calculation unit 115 of the non-condensable gas uses the gas state equation to obtain the temperature Tt in the tank 70, the partial pressure Pa of the non-condensable gas, and the inside of the tank 70. The molar amount Na of the non-condensable gas corresponding to the volume V of the gas phase in Then, the mass calculation unit 115 of the non-condensable gas obtains the mass Ma of the non-condensable gas by multiplying the molar mass na of the non-condensable gas by the molar amount Na of the non-condensable gas as shown in the following equation (10). ..
Na = Pa × V / (R × Tt) ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (9)
Ma = na × Na ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (10)
The volume V of the gas phase in the tank 70 in the formula (9) is also the internal volume of the tank 70 as described above. Further, R in the formula (9) is a gas constant.

次に、不凝縮ガスの濃度演算部117が、以下の式(11)に示すように、タンク70内の不凝縮ガスの質量Ma及びガス冷媒の質量Mrを用いて、タンク70内のガス中における不凝縮ガスの濃度Waを求める(S113:不凝縮ガスの濃度演算工程)。
Wa=Ma/(Ma+Mr)×100 ・・・・・・・・(11)
Next, as shown in the following equation (11), the non-condensable gas concentration calculation unit 117 uses the mass Ma of the non-condensable gas in the tank 70 and the mass Mr of the gas refrigerant in the gas in the tank 70. The concentration Wa of the non-condensable gas in (S113: Condensation calculation step of the non-condensable gas) is obtained.
Wa = Ma / (Ma + Mr) x 100 ... (11)

以上のように、不凝縮ガスの濃度Waが求められると、判断部125は、この濃度Waが予め定められた値Thcより大きいか否かを判断する(S114:排気開始判断工程)。不凝縮ガスの濃度Waが予め定められた値Thcより大きくなっていなければ、タンク内温度取得及びタンク内温度取得工程(S110)に戻る。また、不凝縮ガスの濃度Waが予め定められた値Thcより大きくなっていれば、制御部126は、まず、抽気弁62及び第三媒体弁84に閉指示を与える(S115:抽気終了工程)。この結果、抽気弁62が閉じて、凝縮器40から気相の混合流体が抽気されなくなると共に、第三媒体弁84が閉じて、タンク70内が冷却されなくなる。制御部126は、次に、排気弁92に開指示を与えると共に、排気ポンプ93に駆動指示を与える(S116:排気開始工程)。この結果、排気弁92が開くと共に、排気ポンプ93が駆動して、タンク70内のガスが排気ライン91を介して外部に排気される。 As described above, when the concentration Wa of the non-condensable gas is obtained, the determination unit 125 determines whether or not this concentration Wa is larger than the predetermined value Thc (S114: Exhaust start determination step). If the concentration Wa of the non-condensable gas is not larger than the predetermined value Thc, the process returns to the tank temperature acquisition step and the tank temperature acquisition step (S110). If the concentration Wa of the non-condensable gas is larger than the predetermined value Thc, the control unit 126 first gives a closing instruction to the bleed air valve 62 and the third medium valve 84 (S115: bleed air end step). .. As a result, the bleed valve 62 is closed, the mixed fluid of the gas phase is not bleeded from the condenser 40, and the third medium valve 84 is closed, so that the inside of the tank 70 is not cooled. Next, the control unit 126 gives an opening instruction to the exhaust valve 92 and a drive instruction to the exhaust pump 93 (S116: exhaust start step). As a result, the exhaust valve 92 is opened, the exhaust pump 93 is driven, and the gas in the tank 70 is exhausted to the outside through the exhaust line 91.

排気が開始されると、判断部125は、排気終了条件を満たしたか否かを判断する(S117:排気終了判断工程)。ここでは、例えば、排液終了条件として、例えば、タンク70内の圧力Ptが予め定められた値より小さくなったという条件や、排気開始からの時間が予め定められた値より大きくなったという条件を採用することができる。排気終了条件を満たしていなければ、判断部125は、排気終了条件を満たすまで、この排気終了判断工程(S117)を繰り返す。また、排気終了条件を満たせば、制御部126が、排気弁92に閉指示を与えると共に、排気ポンプ93に停止指示を与える(S118:排気終了工程)。この結果、排気弁92が閉じると共に、排気ポンプ93が停止して、タンク70内から外部へのガス排気が終了する。 When the exhaust is started, the determination unit 125 determines whether or not the exhaust end condition is satisfied (S117: exhaust end determination step). Here, for example, as the drainage end condition, for example, a condition that the pressure Pt in the tank 70 becomes smaller than a predetermined value, and a condition that the time from the start of exhaust gas becomes larger than a predetermined value. Can be adopted. If the exhaust end condition is not satisfied, the determination unit 125 repeats this exhaust end determination step (S117) until the exhaust end condition is satisfied. Further, if the exhaust end condition is satisfied, the control unit 126 gives a closing instruction to the exhaust valve 92 and a stop instruction to the exhaust pump 93 (S118: exhaust end step). As a result, the exhaust valve 92 is closed, the exhaust pump 93 is stopped, and the gas exhaust from the inside of the tank 70 to the outside is completed.

以上で、排気工程(S11)が終了する。 This completes the exhaust step (S11).

以上のように、本実施形態では、タンク70内のガス中における不凝縮ガスの濃度Waが予め定められた値Thcより大きい場合、タンク70内のガスの排気を開始する。しかしながら、タンク70内の不凝縮ガスの質量Maが予め定められた値より大きい場合に、タンク70内のガスの排気を開始してもよい。この場合、不凝縮ガスの濃度演算工程(S113)が不要になる。また、排気開始判断工程(S114)では、不凝縮ガスの質量演算工程(S112b)で求めた不凝縮ガスの質量Maが予め定められた値より大きいか否かを判断することになる。 As described above, in the present embodiment, when the concentration Wa of the non-condensable gas in the gas in the tank 70 is larger than the predetermined value Thc, the exhaust of the gas in the tank 70 is started. However, when the mass Ma of the non-condensable gas in the tank 70 is larger than a predetermined value, the exhaust of the gas in the tank 70 may be started. In this case, the step of calculating the concentration of the non-condensable gas (S113) becomes unnecessary. Further, in the exhaust start determination step (S114), it is determined whether or not the mass Ma of the non-condensable gas obtained in the mass calculation step (S112b) of the non-condensable gas is larger than a predetermined value.

排気工程(S11)が終了すると、図3のフローチャートに示すように、制御部126が排液弁67に開指示を与える(S13:排液弁開工程)。この結果、排液弁67が開状態になる。このため、前述の初期状態と同様に、タンク70内の圧力Ptと蒸発器20内の圧力Peとが実質的に同じ圧力になる。 When the exhaust step (S11) is completed, the control unit 126 gives an opening instruction to the drain valve 67 as shown in the flowchart of FIG. 3 (S13: drain valve opening step). As a result, the drain valve 67 is opened. Therefore, the pressure Pt in the tank 70 and the pressure Pe in the evaporator 20 become substantially the same pressure as in the above-mentioned initial state.

排気弁閉工程(S13)が終了すると、不凝縮ガスの侵入量推定工程(S1)に戻る。以下、冷凍サイクル1が運転している間、以上で説明した侵入量推定工程(S1)から排気弁閉工程(S13)までの処理が繰り返して実行させる。 When the exhaust valve closing step (S13) is completed, the process returns to the non-condensed gas intrusion amount estimation step (S1). Hereinafter, while the refrigeration cycle 1 is in operation, the processes from the intrusion amount estimation step (S1) to the exhaust valve closing step (S13) described above are repeatedly executed.

前述したように、抽気開始直後、排気量算出工程(S12)が開始される。この排気量算出工程(S12)について、図5に示すフローチャートに従って説明する。 As described above, the exhaust amount calculation step (S12) is started immediately after the start of the extraction. This displacement calculation step (S12) will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

排気量算出工程(S12)では、まず、取得部112が抽気開始直後にタンク温度計101で検知されたタンク70内の温度Tt、及びタンク圧力計102で検知されたタンク70内の圧力Ptを取得する(S120:タンク内温度取得及びタンク内温度取得工程)。 In the exhaust amount calculation step (S12), first, the acquisition unit 112 obtains the temperature Tt in the tank 70 detected by the tank thermometer 101 immediately after the start of bleeding and the pressure Pt in the tank 70 detected by the tank pressure gauge 102. Acquire (S120: tank internal temperature acquisition and tank internal temperature acquisition step).

次に、ガス冷媒の分圧演算部113が、排気工程(S11)におけるガス冷媒の分圧演算工程(S111a)と同様に、タンク70内における冷媒の分圧と温度との相関関係gを用いて、取得部112が取得したタンク70内の温度Ttに対応するガス冷媒の分圧Prを求める(S121a:ガス冷媒の分圧演算工程)。 Next, the gas refrigerant partial pressure calculation unit 113 uses the correlation g between the refrigerant partial pressure and the temperature in the tank 70, as in the gas refrigerant partial pressure calculation step (S111a) in the exhaust step (S11). Then, the partial pressure Pr of the gas refrigerant corresponding to the temperature Tt in the tank 70 acquired by the acquisition unit 112 is obtained (S121a: partial pressure calculation step of the gas refrigerant).

次に、不凝縮ガスの分圧演算部114が、排気工程(S11)における不凝縮ガスの分圧演算工程(S111b)と同様に、タンク70内の圧力Ptからガス冷媒の分圧Prを引いて、不凝縮ガスの分圧Paを求める(S121b:不凝縮ガスの分圧演算工程)。 Next, the non-condensable gas partial pressure calculation unit 114 subtracts the gas refrigerant partial pressure Pr from the pressure Pt in the tank 70, as in the non-condensable gas partial pressure calculation step (S111b) in the exhaust step (S11). Then, the partial pressure Pa of the non-condensable gas is obtained (S121b: partial pressure calculation step of the non-condensable gas).

次に、ガス冷媒の質量演算部116が、排気工程(S11)におけるガス冷媒の質量演算工程(S112a)と同様に、冷媒の温度とガス冷媒の質量との相関関係を用いて、タンク70内の温度Ttに対応するガス冷媒の質量Mrを求める(S122a:ガス冷媒の質量演算工程)。 Next, the gas refrigerant mass calculation unit 116 uses the correlation between the refrigerant temperature and the gas refrigerant mass in the tank 70, as in the gas refrigerant mass calculation step (S112a) in the exhaust step (S11). The mass Mr of the gas refrigerant corresponding to the temperature Tt of the above is obtained (S122a: mass calculation step of the gas refrigerant).

次に、不凝縮ガスの質量演算部115が、排気工程(S11)における不凝縮ガスの質量演算工程(S112b)と同様に、気体の状態方程式を用いて、タンク70内の温度Tt、不凝縮ガスの分圧Pa、及びタンク70内における気相の体積Vに応じた不凝縮ガスの質量Maを求める(S122b:不凝縮ガスの質量演算工程)。 Next, the non-condensable gas mass calculation unit 115 uses the gas state equation to determine the temperature Tt in the tank 70 and non-condensation, as in the non-condensable gas mass calculation step (S112b) in the exhaust step (S11). The mass Ma of the non-condensable gas according to the partial pressure Pa of the gas and the volume V of the gas phase in the tank 70 is obtained (S122b: mass calculation step of the non-condensable gas).

次に、不凝縮ガスの排気量演算部121が、排気工程(S11)で排気した不凝縮ガスの排気量Maextを求める(S123a:不凝縮ガスの排気量演算工程)。ここで、排気開始を判断した際(S114)に用いた不凝縮ガスの質量をMa1とし、S122bで求めた不凝縮ガスの質量、言い換えると、排気工程(S11)が終了し、その後に抽気が開始された直後のデータを用いて求めた不凝縮ガスの質量をMa2とする。不凝縮ガスの排気量演算部121は、以下の式(12)に示すように、排気開始を判断した際に用いた不凝縮ガスの質量Ma1から排気終了直後のデータを用いて求めた不凝縮ガスの質量Ma2を引いて、今回の排気工程(S11)で排気した不凝縮ガスの排気量Maextを求める。
Maext=Ma1−Ma2 ・・・・・・・・(12)
Next, the non-condensable gas displacement calculation unit 121 obtains the non-condensable gas displacement Maext exhausted in the exhaust step (S11) (S123a: non-condensable gas displacement calculation step). Here, the mass of the non-condensable gas used when determining the start of exhaust (S114) is set to Ma1, and the mass of the non-condensable gas obtained in S122b, in other words, the exhaust step (S11) is completed, and then the bleed air is drawn. Let Ma2 be the mass of the non-condensable gas obtained using the data immediately after the start. As shown in the following equation (12), the non-condensable gas displacement calculation unit 121 obtained the non-condensable gas mass Ma1 used when determining the start of exhaust gas using the data immediately after the end of exhaust gas. By subtracting the gas mass Ma2, the displacement Maext of the non-condensable gas exhausted in the current exhaust step (S11) is obtained.
Maext = Ma1-Ma2 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (12)

次に、冷媒の排気量演算部122が、排気工程(S11)で排気した冷媒の排気量Mrextを求める(S123b:冷媒の排気量演算工程)。冷媒の排気量演算部122は、以下の式(13)に示すように、不凝縮ガスの排気量Maextと、排気工程(S11)における不凝縮ガスの濃度演算工程(S113)で求めた不凝縮ガスの濃度Waとを用いて、今回の排気工程(S11)で排気した冷媒の排気量Mrextを求める。
Mrext=Maext×(100−Wa)/Wa ・・・・・・・・(13)
Next, the refrigerant displacement calculation unit 122 obtains the displacement Mrext of the refrigerant exhausted in the exhaust step (S11) (S123b: refrigerant displacement calculation step). As shown in the following equation (13), the refrigerant displacement calculation unit 122 determines the non-condensable gas displacement Maext and the non-condensation gas concentration calculation step (S113) in the exhaust step (S11). Using the gas concentration Wa, the displacement Mrext of the refrigerant exhausted in the current exhaust step (S11) is obtained.
Mrext = Maext × (100-Wa) / Wa ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (13)

次に、不凝縮ガスの積算排気量演算部124は、以下の式(14)に示すように、今回の排気工程(S11)で排気した不凝縮ガスの排気量Maextに、過去の排気工程(S11)で排気した不凝縮ガスの積算排気量ΣMaextaを加算して、今までに排気した不凝縮ガスの積載排気量Maextを求める(S124a:不凝縮ガスの積算排気量演算工程)。
ΣMaext=Maext+ΣMaexta ・・・・・・・・(14)
Next, as shown in the following equation (14), the integrated exhaust gas calculation unit 124 of the non-condensable gas is added to the exhaust gas Maext of the non-condensable gas exhausted in the current exhaust gas step (S11) by the past exhaust process ( The integrated exhaust gas Σ Maexta of the non-condensable gas exhausted in S11) is added to obtain the loaded exhaust gas Maext of the non-condensable gas exhausted so far (S124a: integrated exhaust gas calculation step of the non-condensable gas).
ΣMaext = Maext + ΣMaexta ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (14)

次に、冷媒の積算排気量演算部123は、以下の式(15)に示すように、今回の排気工程(S11)で排気した冷媒の排気量Mrextに、過去の排気工程(S11)で排気した冷媒の積算排気量ΣMrextaを加算して、今までに排気した不凝縮ガスの積載排気量Mrextを求める(S124b:冷媒の積算排気量演算工程)。
ΣMrext=Mrext+ΣMrexta ・・・・・・・・(15)
Next, as shown in the following equation (15), the integrated displacement calculation unit 123 of the refrigerant exhausts the displacement of the refrigerant exhausted in the current exhaust step (S11) to Mrext in the past exhaust process (S11). The integrated displacement amount ΣMrexta of the refrigerant is added to obtain the loaded exhaust amount Mrext of the non-condensable gas exhausted so far (S124b: integrated displacement calculation step of the refrigerant).
ΣMrext = Mrext + ΣMrexta ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (15)

次に、判断部125は、冷媒の積算排気量ΣMrextが予め定めた値Thdより大きいか否かを判断する(S125:警報出力判断工程)。 Next, the determination unit 125 determines whether or not the integrated displacement amount ΣMrext of the refrigerant is larger than the predetermined value Thd (S125: alarm output determination step).

冷媒の積算排気量ΣMrextが予め定めた値Thdより大きくなければ、判断部125は、このまま排気量算出工程(S12)を終了する。一方、冷媒の積算排気量ΣMrextが予め定めた値Thdより大きい場合には、警報部127が、冷凍サイクル1中の冷媒の量が少なくなった旨を示す警報を出力する(S126:警報工程)。警報部127が警報を出力すると、判断部125は、排気量算出工程(S12)を終了する。 If the integrated displacement amount ΣMrext of the refrigerant is not larger than the predetermined value Thd, the determination unit 125 ends the exhaust amount calculation step (S12) as it is. On the other hand, when the integrated displacement amount ΣMrext of the refrigerant is larger than the predetermined value Thd, the alarm unit 127 outputs an alarm indicating that the amount of the refrigerant in the refrigeration cycle 1 has decreased (S126: alarm step). .. When the alarm unit 127 outputs an alarm, the determination unit 125 ends the displacement calculation step (S12).

不凝縮ガスの排気量演算部121は、自身が求めた不凝縮ガスの排気量Maextを記憶する。冷媒の排気量演算部122は、自身が求めた冷媒の排気量Mrextを記憶する。不凝縮ガスの積算排気量演算部124は、自身が求めた不凝縮ガスの積載排気量Maextを記憶する。冷媒の積算排気量演算部123は、自身が求めた冷媒の積算排気量ΣMrextを記憶する。このように各演算部121〜124に記憶されたデータは、コンピュータで構成される抽気制御装置110に外部からアクセスすることで、取得することが可能である。 The non-condensable gas displacement calculation unit 121 stores the non-condensable gas displacement Maext obtained by itself. The refrigerant displacement calculation unit 122 stores the refrigerant displacement Mrext that it has obtained. The integrated displacement calculation unit 124 of the non-condensable gas stores the loaded exhaust amount Maext of the non-condensable gas obtained by itself. The refrigerant integrated displacement calculation unit 123 stores the refrigerant integrated displacement ΣMrext obtained by itself. The data stored in the arithmetic units 121 to 124 in this way can be acquired by accessing the bleed control device 110 configured by the computer from the outside.

以上のように、本実施形態では、特殊なセンサ等を用いずに、タンク70内の不凝縮ガスの質量及び不凝縮ガスの濃度を高い精度で推定することができる。また、本実施形態では、高い精度で推定された不凝縮ガスの質量又は濃度が予め定められた値より大きくなると、タンク70内の不凝縮ガスを外部に排気するので、不凝縮ガスと共に外部に排気される冷媒の量を抑えることができる。 As described above, in the present embodiment, the mass of the non-condensable gas and the concentration of the non-condensable gas in the tank 70 can be estimated with high accuracy without using a special sensor or the like. Further, in the present embodiment, when the mass or concentration of the non-condensable gas estimated with high accuracy becomes larger than a predetermined value, the non-condensable gas in the tank 70 is exhausted to the outside, so that the non-condensable gas is exhausted to the outside together with the non-condensable gas. The amount of exhausted refrigerant can be suppressed.

1:冷凍サイクル
2:抽気装置
10:冷媒循環ライン
11:第一ライン
12:第二ライン
13:第三ライン
15a:第一媒体供給ライン
16a:第一媒体戻りライン
17a:第一媒体ポンプ
18a:第一流量計
15b:第二媒体供給ライン
16b:第二媒体戻りライン
17b:第二媒体ポンプ
18b:第二流量計
20:蒸発器
21:蒸発器ケーシング
22:冷媒入口
23:冷媒出口
24:冷媒回収口
25:伝熱部
30:圧縮機
31:ロータ
32:圧縮機ケーシング
33:吸込口
34:吐出口
35:変速機
36:電動機
40:凝縮器
41:凝縮器ケーシング
42:冷媒入口
43:冷媒出口
44:抽気口
45:伝熱部
50:膨張弁
60:抽気部
61:抽気ライン
62:抽気弁
65:排液部
66:排液ライン
67:排液弁
70:タンク
71:混合流体口
72:排液口
73:排気口
80:冷却部
81:伝熱部
82:第三媒体供給ライン
83:第三媒体戻りライン
84:第三媒体弁
90:排気部
91:排気ライン
92:排気弁
93:排気ポンプ
101:タンク圧力計
102:タンク温度計
110:抽気制御装置
111:タンク内状態量推定装置
112:取得部(温度取得部、圧力取得部)
113:ガス冷媒の分圧演算部
114:不凝縮ガスの分圧演算部
115:不凝縮ガスの質量演算部
116:ガス冷媒の質量演算部
117:不凝縮ガスの濃度演算部
118:不凝縮ガスの侵入量推定部
119:タンク内液相当値の把握部
121:不凝縮ガスの排気量演算部
122:冷媒の排気量演算部
123:冷媒の積算排気量演算部
124:不凝縮ガスの積算排気量演算部
125:判断部(排気開始判断部、排気終了判断部)
126:制御部(排気制御部)
127:警報部
101:タンク温度計
102:タンク圧力計
103:蒸発器圧力計
104:凝縮器圧力計
1: Refrigeration cycle 2: Extractor 10: Refrigerant circulation line 11: First line 12: Second line 13: Third line 15a: First medium supply line 16a: First medium return line 17a: First medium pump 18a: 1st flow meter 15b: 2nd medium supply line 16b: 2nd medium return line 17b: 2nd medium pump 18b: 2nd flow meter 20: Evaporator 21: Evaporator casing 22: Refrigerant inlet 23: Refrigerant outlet 24: Refrigerant Recovery port 25: Heat transfer unit 30: Compressor 31: Rotor 32: Compressor casing 33: Suction port 34: Discharge port 35: Transmission 36: Electric motor 40: Condenser 41: Condenser casing 42: Refrigerant inlet 43: Refrigerant Outlet 44: Extraction port 45: Heat transfer part 50: Expansion valve 60: Extraction part 61: Extraction line 62: Extraction valve 65: Exhaust part 66: Exhaust line 67: Exhaust valve 70: Tank 71: Mixed fluid port 72 : Liquid drain port 73: Exhaust port 80: Cooling section 81: Heat transfer section 82: Third medium supply line 83: Third medium return line 84: Third medium valve 90: Exhaust section 91: Exhaust line 92: Exhaust valve 93 : Exhaust pump 101: Tank pressure gauge 102: Tank thermometer 110: Extraction control device 111: Tank state amount estimation device 112: Acquisition unit (temperature acquisition unit, pressure acquisition unit)
113: Gas refrigerant partial pressure calculation unit 114: Non-condensable gas partial pressure calculation unit 115: Non-condensable gas mass calculation unit 116: Gas refrigerant mass calculation unit 117: Non-condensable gas concentration calculation unit 118: Non-condensable gas Intrusion amount estimation unit 119: Grasp of equivalent value of liquid in tank 121: Non-condensed gas exhaust volume calculation unit 122: Refrigerant exhaust volume calculation unit 123: Refrigerant integrated exhaust volume calculation unit 124: Non-condensable gas integrated exhaust Quantity calculation unit 125: Judgment unit (exhaust start judgment unit, exhaust end judgment unit)
126: Control unit (exhaust control unit)
127: Alarm 101: Tank thermometer 102: Tank pressure gauge 103: Evaporator pressure gauge 104: Condenser pressure gauge

Claims (8)

冷凍サイクルの凝縮器からガス冷媒と不凝縮ガスとを含む混合流体を抽気する抽気部と、抽気された前記混合流体が貯留されるタンクと、前記タンク内を冷却する冷却部と、前記タンク内から不凝縮ガスを外部に排気可能な排気部と、前記冷却部による前記タンク内の冷却でガス冷媒が凝縮されて貯留された液冷媒を前記冷凍サイクルの蒸発器に排液可能な排液部と、を備える抽気装置の抽気制御装置において、
前記タンク内の温度を取得する温度取得部と、
前記タンク内の圧力を取得する圧力取得部と、
前記タンク内におけるガス冷媒の温度と分圧との相関関係を用いて、前記温度取得部が取得した温度に対応するガス冷媒の分圧を求めるガス冷媒分圧演算部と、
前記圧力取得部が取得した圧力と前記ガス冷媒分圧演算部が求めた分圧との差分から、不凝縮ガスの分圧を求める不凝縮ガス分圧演算部と、
気体の状態方程式を用いて、前記温度取得部が取得した温度、不凝縮ガスの分圧、及び前記タンク内における気相の体積に応じた、不凝縮ガスの質量を求める不凝縮ガス質量演算部と、
前記タンク内におけるガス冷媒の温度と質量との相関関係を用いて、前記温度取得部が取得した温度に対応するガス冷媒の質量を求めるガス冷媒質量演算部と、
前記不凝縮ガス質量演算部が求めた不凝縮ガスの質量と前記ガス冷媒質量演算部が求めたガス冷媒の質量とを用いて、前記タンク内の不凝縮ガスの濃度を求める濃度演算部と、
前記濃度演算部が求めた不凝縮ガスの濃度が予め定められた値より大きいか否かを判断する排気開始判断部と、
前記排気開始判断部により、不凝縮ガスの濃度が前記予め定められた値より大きいと判断されると、前記排気部に前記タンク内の不凝縮ガスを外部に排気させる排気制御部と、
前記排気部に前記タンク内の不凝縮ガスを外部に排気させた後、予め定めた排気終了条件を満たしたか否かを判断する排気終了判断部と、
を備え、
前記排気制御部は、前記排気終了判断部により、前記予め定めた排気終了条件を満たしたと判断されると、前記排気部に不凝縮ガスの排気を終了させ、
さらに、前記タンク内から不凝縮ガスを排気させる直前に、前記不凝縮ガス質量演算部が求めた不凝縮ガスの質量と、不凝縮ガスの排気終了後に、前記不凝縮ガス質量演算部が求めた不凝縮ガスの質量との差分から、不凝縮ガスの排気量を求める不凝縮ガス排気量演算部と、
前記不凝縮ガス排気量演算部が求めた不凝縮ガスの排気量と前記濃度演算部が求めた濃度とを用いて、ガス冷媒の排気量を求める冷媒排気量演算部と、
を備える、
抽気制御装置。
An air extraction unit that extracts a mixed fluid containing a gas refrigerant and a non-condensable gas from a condenser of a refrigeration cycle, a tank in which the extracted mixed fluid is stored, a cooling unit that cools the inside of the tank, and the inside of the tank. An exhaust unit capable of exhausting non-condensable gas to the outside, and a liquid refrigerant unit capable of discharging the liquid refrigerant stored by condensing the gas refrigerant by cooling the inside of the tank by the cooling unit to the evaporator of the refrigeration cycle. In the bleeding control device of the bleeding device including
A temperature acquisition unit that acquires the temperature inside the tank,
A pressure acquisition unit that acquires the pressure in the tank, and
Using the correlation between the temperature and the partial pressure of the gas refrigerant in the tank, the gas refrigerant partial pressure calculation unit for obtaining the partial pressure of the gas refrigerant corresponding to the temperature acquired by the temperature acquisition unit, and the gas refrigerant partial pressure calculation unit.
A non-condensable gas partial pressure calculation unit that obtains the partial pressure of the non-condensable gas from the difference between the pressure acquired by the pressure acquisition unit and the partial pressure obtained by the gas refrigerant partial pressure calculation unit.
Non-condensable gas mass calculation unit that obtains the mass of non-condensable gas according to the temperature acquired by the temperature acquisition unit, the partial pressure of the non-condensable gas, and the volume of the gas phase in the tank using the gas state equation. When,
Using the correlation between the temperature and mass of the gas refrigerant in the tank, the gas refrigerant mass calculation unit for obtaining the mass of the gas refrigerant corresponding to the temperature acquired by the temperature acquisition unit, and the gas refrigerant mass calculation unit.
Using the mass of the non-condensable gas obtained by the non-condensable gas mass calculation unit and the mass of the gas refrigerant obtained by the gas refrigerant mass calculation unit, the concentration calculation unit for obtaining the concentration of the non-condensable gas in the tank, and the concentration calculation unit.
An exhaust start determination unit that determines whether or not the concentration of the non-condensable gas obtained by the concentration calculation unit is greater than a predetermined value.
When the exhaust start determination unit determines that the concentration of the non-condensable gas is greater than the predetermined value, the exhaust control unit causes the exhaust unit to exhaust the non-condensable gas in the tank to the outside.
An exhaust end determination unit that determines whether or not a predetermined exhaust end condition is satisfied after exhausting the non-condensable gas in the tank to the outside through the exhaust unit.
With
When the exhaust control unit determines that the predetermined exhaust end condition is satisfied by the exhaust end determination unit, the exhaust control unit terminates the exhaust of the non-condensable gas to the exhaust unit.
Further, the mass of the non-condensable gas obtained by the non -condensable gas mass calculation unit immediately before the non-condensable gas is exhausted from the tank, and the non -condensable gas mass calculation unit obtained by the non-condensable gas mass calculation unit after the exhaustion of the non-condensable gas is completed. The non-condensable gas exhaust amount calculation unit that calculates the non-condensable gas exhaust amount from the difference with the mass of the non-condensable gas,
A refrigerant displacement calculation unit for calculating the displacement of a gas refrigerant using the non-condensable gas displacement calculated by the non-condensable gas displacement calculation unit and the concentration obtained by the concentration calculation unit.
To prepare
Extraction control device.
請求項1に記載の抽気制御装置において、
前記ガス冷媒分圧演算部は、前記相関関係として、ガス冷媒の蒸気圧と温度との関係を用いる、
抽気制御装置。
In the bleeding control device according to claim 1,
The gas refrigerant partial pressure calculation unit uses the relationship between the vapor pressure of the gas refrigerant and the temperature as the correlation.
Extraction control device.
請求項1又は請求項2に記載の抽気制御装置において、
前記不凝縮ガス質量演算部は、前記タンク内における気相の体積として、前記タンクの内容積を用いる、
抽気制御装置。
In the bleeding control device according to claim 1 or 2.
The non-condensable gas mass calculation unit uses the internal volume of the tank as the volume of the gas phase in the tank.
Extraction control device.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の抽気制御装置と、
前記抽気部と、
前記タンクと、
前記冷却部と、
前記排気部と、
前記タンク内の温度を検知して、検知した温度の値を前記圧力取得部に送る温度計と、
前記タンク内の圧力を検知して、検知した圧力の値を前記温度取得部に送る圧力計と、
を備える抽気装置。
The bleeding control device according to any one of claims 1 to 3,
With the bleeding part
With the tank
With the cooling unit
With the exhaust part
A thermometer that detects the temperature inside the tank and sends the value of the detected temperature to the pressure acquisition unit.
A pressure gauge that detects the pressure in the tank and sends the value of the detected pressure to the temperature acquisition unit.
A bleeding device comprising.
請求項4に記載の抽気装置と、
前記冷凍サイクルと、
を備える冷凍機。
The bleed air device according to claim 4,
With the refrigeration cycle
Refrigerator equipped with.
冷凍サイクルの凝縮器からガス冷媒と不凝縮ガスとを含む混合流体を抽気する抽気部と、抽気された前記混合流体が貯留されるタンクと、前記タンク内を冷却する冷却部と、前記タンク内から不凝縮ガスを外部に排気可能な排気部と、前記冷却部による前記タンク内の冷却でガス冷媒が凝縮されて貯留された液冷媒を前記冷凍サイクルの蒸発器に排液可能な排液部と、を備える抽気装置の抽気制御方法において、
前記タンク内の温度を取得する温度取得工程と、
前記タンク内の圧力を取得する圧力取得工程と、
前記タンク内におけるガス冷媒の温度と分圧との相関関係を用いて、前記温度取得工程で取得された温度に対応するガス冷媒の分圧を求めるガス冷媒分圧演算工程と、
前記圧力取得工程で取得された圧力と前記ガス冷媒分圧演算工程で求められた分圧との差分から、不凝縮ガスの分圧を求める不凝縮ガス分圧演算工程と、
気体の状態方程式を用いて、前記温度取得工程で取得された温度、不凝縮ガスの分圧、及び前記タンク内における気相の体積に応じた、不凝縮ガスの質量を求める不凝縮ガス質量演算工程と、
前記タンク内におけるガス冷媒の温度と質量との相関関係を用いて、前記温度取得工程で取得された温度に対応するガス冷媒の質量を求めるガス冷媒質量演算工程と、
前記不凝縮ガス質量演算工程で求められた不凝縮ガスの質量と前記ガス冷媒質量演算工程で求られたガス冷媒の質量とを用いて、前記タンク内の不凝縮ガスの濃度を求める濃度演算工程と、
前記濃度演算工程で求められた不凝縮ガスの濃度が予め定められた値より大きいか否かを判断する排気開始判断工程と、
前記排気開始判断工程により、不凝縮ガスの濃度が前記予め定められた値より大きいと判断されると、前記排気部に前記タンク内の不凝縮ガスを外部に排気させる排気制御工程と、
前記排気部に前記タンク内の不凝縮ガスを外部に排気させた後、予め定めた排気終了条件を満たしたか否かを判断する排気終了判断工程と、
を実行し、
前記排気制御工程では、前記排気終了判断工程により、前記予め定めた排気終了条件を満たしたと判断されると、前記排気部に不凝縮ガスの排気を終了させ、
さらに、前記タンク内から不凝縮ガスを排気させる直前に、前記不凝縮ガス質量演算工程で求められた不凝縮ガスの質量と、不凝縮ガスの排気終了後に、前記不凝縮ガス質量演算工程で求められた不凝縮ガスの質量との差分から、不凝縮ガスの排気量を求める不凝縮ガス排気量演算工程と、
前記不凝縮ガス排気量演算工程で求められた不凝縮ガスの排気量と前記濃度演算工程で求められた濃度とを用いて、ガス冷媒の排気量を求める冷媒排気量演算工程と、
を実行する抽気制御方法。
An air extraction unit that extracts a mixed fluid containing a gas refrigerant and a non-condensable gas from a condenser of a refrigeration cycle, a tank in which the extracted mixed fluid is stored, a cooling unit that cools the inside of the tank, and the inside of the tank. An exhaust unit capable of exhausting non-condensable gas to the outside, and a liquid refrigerant unit capable of discharging the liquid refrigerant stored by condensing the gas refrigerant by cooling the inside of the tank by the cooling unit to the evaporator of the refrigeration cycle. In the bleeding control method of the bleeding device including
The temperature acquisition process for acquiring the temperature inside the tank and
The pressure acquisition process for acquiring the pressure in the tank and
A gas refrigerant partial pressure calculation step for obtaining the partial pressure of the gas refrigerant corresponding to the temperature acquired in the temperature acquisition step by using the correlation between the temperature and the partial pressure of the gas refrigerant in the tank.
The non-condensable gas partial pressure calculation step of obtaining the partial pressure of the non-condensable gas from the difference between the pressure acquired in the pressure acquisition step and the partial pressure obtained in the gas refrigerant partial pressure calculation step,
Non-condensable gas mass calculation to obtain the mass of non-condensable gas according to the temperature acquired in the temperature acquisition step, the partial pressure of the non-condensable gas, and the volume of the gas phase in the tank using the gas state equation. Process and
A gas refrigerant mass calculation step of obtaining the mass of the gas refrigerant corresponding to the temperature acquired in the temperature acquisition step by using the correlation between the temperature and the mass of the gas refrigerant in the tank.
A concentration calculation step for obtaining the concentration of the non-condensable gas in the tank by using the mass of the non-condensable gas obtained in the non-condensable gas mass calculation step and the mass of the gas refrigerant obtained in the gas refrigerant mass calculation step. When,
An exhaust start determination step for determining whether or not the concentration of the non-condensable gas obtained in the concentration calculation step is greater than a predetermined value, and an exhaust start determination step.
When the concentration of the non-condensable gas is determined to be larger than the predetermined value by the exhaust start determination step, the exhaust control step of causing the exhaust unit to exhaust the non-condensable gas in the tank to the outside.
An exhaust end determination step of determining whether or not a predetermined exhaust end condition is satisfied after exhausting the non-condensable gas in the tank to the outside through the exhaust unit.
And
In the exhaust control step, when it is determined by the exhaust end determination step that the predetermined exhaust end condition is satisfied, the exhaust portion is terminated to exhaust the non-condensable gas.
Furthermore, immediately before evacuating the noncondensable gas from the tank, the mass of the noncondensable gas obtained by the noncondensable gas mass calculation step, after completion exhaust noncondensable gas, obtained by the noncondensable gas mass calculation step The non-condensable gas exhaust amount calculation process for obtaining the non-condensable gas exhaust amount from the difference from the obtained non-condensable gas mass,
A refrigerant displacement calculation step of calculating the displacement of a gas refrigerant by using the non-condensable gas displacement calculated in the non-condensable gas displacement calculation step and the concentration obtained in the concentration calculation step.
The bleeding control method to execute.
請求項6に記載の抽気制御方法において、
前記ガス冷媒分圧演算工程では、前記相関関係として、ガス冷媒の蒸気圧と温度との関係を用いる、
抽気制御方法。
In the bleed control method according to claim 6,
In the gas refrigerant partial pressure calculation step, the relationship between the vapor pressure of the gas refrigerant and the temperature is used as the correlation.
Extraction control method.
請求項6又は請求項7に記載の抽気制御方法において、
前記不凝縮ガス質量演算工程では、前記タンク内における気相の体積として、前記タンクの内容積を用いる、
抽気制御方法。
In the bleed control method according to claim 6 or 7.
In the non-condensable gas mass calculation step, the internal volume of the tank is used as the volume of the gas phase in the tank.
Extraction control method.
JP2016206757A 2016-10-21 2016-10-21 A method of controlling an bleed air device and a device that executes this method. Active JP6875097B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016206757A JP6875097B2 (en) 2016-10-21 2016-10-21 A method of controlling an bleed air device and a device that executes this method.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016206757A JP6875097B2 (en) 2016-10-21 2016-10-21 A method of controlling an bleed air device and a device that executes this method.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018066539A JP2018066539A (en) 2018-04-26
JP6875097B2 true JP6875097B2 (en) 2021-05-19

Family

ID=62085996

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016206757A Active JP6875097B2 (en) 2016-10-21 2016-10-21 A method of controlling an bleed air device and a device that executes this method.

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6875097B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7028156B2 (en) * 2018-12-27 2022-03-02 トヨタ自動車株式会社 Liquid level measurement method and liquid hydrogen storage system in a liquid hydrogen tank
CN115435443B (en) * 2022-08-24 2024-08-16 珠海格力电器股份有限公司 Non-condensable gas evacuation method and device in air conditioning system and air conditioning system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57122264A (en) * 1981-01-21 1982-07-30 Hitachi Ltd Extractor for non-condensed gas
JPS57136079A (en) * 1981-02-18 1982-08-21 Hitachi Ltd Non-condensed gas detector for refrigerating machine
US6260378B1 (en) * 1999-11-13 2001-07-17 Reftec International, Inc. Refrigerant purge system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018066539A (en) 2018-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10190808B2 (en) Refrigeration system with purge and acid filter
JP6682301B2 (en) Vapor compression refrigerator and control method thereof
US10533783B2 (en) Air conditioner having compressor bypass and evaluation of volume of connecting pipe
US10563892B2 (en) Method and system for estimating loss of refrigerant charge in a refrigerant vapor compression system
CN109983286A (en) Method for carrying out failure mitigation in vapor compression system
JP6392052B2 (en) Control device and control method for extraction device
JP6875097B2 (en) A method of controlling an bleed air device and a device that executes this method.
US20150323233A1 (en) Device and Method for Maintaining an Air Conditioner
JP2022084918A (en) Activation and deactivation of purge unit of vapor compression system based at least in part on conditions within condenser of vapor compression system
JP6644620B2 (en) Bleeding device, refrigerator provided with the same, and method of controlling bleeding device
EP3695176B1 (en) Systems and methods for controlling a purge unit of a vapor compression system
KR101904617B1 (en) Testing apparatus of compressor and test method of compressor using the same
CN107560258A (en) Performance evaluation method of water chilling unit and water chilling unit
JP6763742B2 (en) Bleed air control device, bleed air system, refrigerator, and drainage control method
JP2010059962A (en) Oil return algorithm for capacity modulated compressor
JP6971776B2 (en) Bleed air control device and control method
EP2801772A1 (en) Refrigeration device and method for detecting filling of wrong refrigerant
EP4253876A1 (en) Refrigerant recovery device
EP4375592A1 (en) Energy monitoring system for a heat pump
KR101461956B1 (en) A A method for making vaccumm state of a refrigerant cycle
TW201437581A (en) Pressure control for refrigerant system
JP5900524B2 (en) Dirt evaluation method for cooling water line
CN107328038A (en) Air conditioner and its efficiency computational methods
KR20200048520A (en) To display the condensor performance of an air cooled chiller
JPWO2023037543A5 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20161024

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161116

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20161117

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20181109

A625 Written request for application examination (by other person)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625

Effective date: 20191011

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200730

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201020

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210209

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210323

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210406

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210422

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6875097

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150