CN104487790B - 制冷空调装置、制冷剂泄漏探测装置以及制冷剂泄漏探测方法 - Google Patents

Abstract

制冷空调装置(1)使储液容器(24)内部的压力或者温度急剧地变动，根据储液容器(24)的表面温度，掌握储液容器(24)内部的液面位置。

Description

制冷空调装置、制冷剂泄漏探测装置以及制冷剂泄漏探测 方法

技术领域

本发明涉及能够探测从制冷剂回路的制冷剂泄漏的制冷空调装置、制冷剂泄漏探测装置以及制冷剂泄漏探测方法。

背景技术

以往，有如下的制冷空调装置：根据在构成制冷环路的各要素(压缩机、膨胀阀等驱动装置(致动器))的控制中使用的压力传感器以及温度传感器的检测结果，计算各要素的制冷剂密度，对各要素的内容积进行累加，来计算制冷剂回路内的制冷剂量，从而探测从制冷空调装置的制冷剂回路的制冷剂的泄漏(例如，参照专利文献1)。

根据制冷空调装置的运转条件，在运转中需要的制冷剂量不同，所以有时将储藏剩余的制冷剂的储液容器设置于制冷剂回路。该储液容器设置于制冷剂回路的高压侧或者低压侧。在探测从制冷剂回路的制冷剂泄漏的情况下，需要计算构成制冷空调装置的各要素的制冷剂量。

在储液容器以外的要素设备中，能够根据在制冷空调装置的运转中使用的现存的压力、温度等传感器测量值来推测制冷剂的状态，所以能够计算制冷剂量。相对于此，关于储液容器的制冷剂量，状态不会根据制冷剂量的差异而变化，所以无法根据现存的传感器测量值来计算制冷剂量。因此，在储液容器中，根据储液容器内的液态制冷剂消失等储液容器内部的状态变化，探测到异常即制冷剂不足以及制冷剂泄漏。

但是，在储液容器内部存在的液态制冷剂量为全部填充量的一半以上的状态经常存在，在根据剩余液态制冷剂消失来探测制冷剂泄漏的专利文献1记载那样的方法中，会使大量的制冷剂泄漏到空气中。

由此，使用了如下的对策：通过在储液容器上安装窗、或者在储液容器内部设置测量液面的漂浮形的传感器，来掌握剩余液量，尽量更快地探测制冷剂泄漏。

但是，为了用在储液容器上安装窗或者设置传感器的对策来掌握现有装置的剩余液量，需要对现有装置进行用于设置窗、传感器的加工，实际上是非常困难的。假设即使能够加工，也会产生如下等的问题：由于对设备内部的压力大幅变化的储液容器进行修正而耐压降低，对可靠性造成大幅影响，或者即使进行孔、窗安装的作业，也繁杂且花费工夫，成本变高。

因此，提出了如下的技术：在储液容器的外部配置使用超声波的液面探测传感器，通过液面探测传感器，检测储液容器内部的液面高度，另一方面，根据制冷剂的温度求出制冷剂密度，使用制冷剂密度等将液面高度换算为剩余液态制冷剂量，探测制冷剂泄漏(例如，参照专利文献2)。根据该技术，即使在储液容器内剩余液态制冷剂积存，也由于能够探测其剩余液态制冷剂量，所以能够计算制冷空调装置内的全部制冷剂量，能够早期地探测制冷剂泄漏。

另外，有如下的方法：通过掌握剩余液态制冷剂量的液面位置，来掌握储液容器内部的剩余液态制冷剂量。作为掌握储液容器内部的液面的方法，有如下的方法：使用多个由加热器、温度传感器、以及保护层构成了的传感器，通过对加热器进行加热，根据在储液内部存在的制冷剂的气液状态下的温度的差异，掌握储液容器内部的液面(例如，参照专利文献3)。

进而，有如下的方法：在储液容器内部的浓溶液的温度与蒸发的蒸气的温度产生温度差的情况下，通过在储液容器外部设置温度传感器，来掌握储液容器的内部的液面(例如，参照专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-236714号公报(第26项、图8等)

专利文献2：日本专利第4123764号公报(第7页、图4等)

专利文献3：日本特开2008-39726号公报(第3页、图8等)

专利文献4：日本专利第3273131号公报(第4页、图1等)

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在专利文献2记载那样的液面探测方法中，如果想要使用超声波来正确地测量从储液容器外部至液面的距离，则必须正确地接收接收信号，需要能够接收兆Hz域的特殊的超声波传感器。另外，存在接收信号的处理电路也变得复杂、液面探测装置的价格变得高昂这样的课题。

另外，为了用超声波传感器正确地测量液面，需要在可正确地探测的地方、即发送的信号在液面反射并在接收体反射的路径成为最短的地方，设置发送体和接收体。具体而言，例如，需要在储液容器的上部或者下部，以使液面和发送信号成为垂直的方式，设置发送体和接收体。这依赖于超声波液位计的测量方法，原因是由于超声波液位计根据发送信号与接收信号的时间差和声音的传播速度来计算液面高度，所以如果不相对液面垂直地入射接收信号并垂直地反射，则无法正确地进行测量。

另外，在储液容器的上部设置超声波传感器的情况下，由于超声波在到达液面之前，易于经由气相而衰减，所以需要使得接收体成为灵敏度高的接收体。因此，如果考虑噪声的影响、价格方面，则期望设置于下部，但即使在设置于储液容器下部的情况下，也存在无法取得地面和储液容器的距离、而无法设置液面探测传感器等设置上的制约。

在专利文献3记载那样的液面探测方法中，使用多个由加热器、温度传感器、以及保护层构成的传感器，通过对加热器进行加热来掌握容器内部的液面，但由于多个传感器的测量值偏移，而无法正确地确定液面位置。测量值的偏移是由于由加热器、温度传感器、保护层这样多个构成要素构成而产生的，由于例如加热器加热量、温度传感器误差、加热器和温度传感器的紧贴、加热器和容器的紧贴、温度传感器和容器的紧贴、向外部的散热等多个项目随着各传感器不同而发生。

另外，在容器内部的浓溶液的温度与蒸发的蒸气的温度产生温度差的情况下，如果在容器中设置温度传感器，则能够实施液面探测，但在制冷剂回路内部填充了共沸制冷剂、伪共沸制冷剂的情况下，仅通过在容器中设置温度传感器，由于在气液体部分中无温度的差异，所以无法确定液面。

进而，即使在制冷剂回路中填充了非共沸制冷剂的情况下，在饱和气体温度与饱和液体温度接近时，气液的温度差小，如果考虑传感器误差、多个传感器的测量值的偏移，则有误探测的可能性。

本发明是鉴于这样的点而完成的，其目的在于提供一种制冷空调装置、制冷剂泄漏探测装置以及制冷剂泄漏探测方法，能够低成本地极力抑制测量值偏移来计算储液容器内部的液态制冷剂量。

解决技术问题的技术方案

本发明的制冷空调装置，具备对压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、储液容器进行了配管连接的制冷剂回路，具有：温度传感器，测量所述储液容器的表面温度；以及控制装置，使所述储液容器的内部的压力或者温度变动，所述控制装置根据所述温度传感器的测量值，掌握所述储液容器的内部的液面位置。

本发明的制冷剂泄漏探测装置，掌握作为制冷剂回路的要素设备之一所设置的储液容器的内部的液面位置来探测制冷剂泄漏，具有：温度传感器，测量所述储液容器的表面温度；以及控制装置，使所述储液容器的内部的压力或者温度变动，所述控制装置根据所述温度传感器的测量值，掌握所述储液容器的内部的液面位置，根据在所述储液容器中所存积的制冷剂以外的所述制冷剂回路的制冷剂量以及在所述储液容器中所存积的制冷剂量，计算在所述制冷剂回路中所填充的全部制冷剂量，比较该全部制冷剂量和初始制冷剂量，从而探测制冷剂泄漏。

本发明的制冷剂泄漏探测方法，根据作为制冷剂回路的要素设备之一所设置的储液容器的表面温度，掌握该储液容器的内部的液面位置来探测制冷剂泄漏，该制冷剂泄漏探测方法使所述储液容器的内部的压力或者温度变动，根据所述储液容器的表面温度，掌握所述储液容器的内部的液面位置，计算在所述储液容器中所存积的制冷剂以外的所述制冷剂回路的制冷剂量，计算在所述储液容器中所存积的制冷剂量，根据这些，计算在所述制冷剂回路中所填充的全部制冷剂量，比较该全部制冷剂量与初始制冷剂量，从而判断制冷剂是否从所述制冷剂回路泄漏。

发明效果

根据本发明的制冷空调装置，使储液容器的内部的压力、温度变化，在储液容器表面在气相部分和液相部分中发生温度不同的状况，通过测量该温度来确定液面位置，起到廉价、测量值偏移降低、传感器设置容易这样的效果。

另外，根据本发明的制冷剂泄漏探测装置，能够正确地计算储液容器的剩余液态制冷剂量，能够早期地探测制冷剂泄漏。

进而，根据本发明的制冷剂泄漏探测方法，能够正确地计算储液容器的剩余液态制冷剂量，能够早期地判断有无制冷剂泄漏。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的制冷空调装置的制冷剂回路结构的一个例子的概略结构图。

图2是本发明的实施方式的制冷空调装置的控制框图。

图3是本发明的实施方式的制冷空调装置的供冷运转时的p-h线图。

图4是本发明的实施方式的制冷空调装置的供热运转时的p-h线图。

图5是示出在某个任意的时间A使压缩机停止时的压缩机的频率和储液容器的内部的低压压力、饱和温度、气相温度、液相温度的时间经过数据的图。

图6是示出在某个任意的时间B使膨胀阀变窄时的开度和储液容器的内部的低压压力、饱和温度、气相温度、液相温度的时间经过数据的图。

图7是示出在某个任意的时间A使压缩机停止并从此经过了任意时间时的压缩机的频率和储液容器的内部的低压压力、饱和温度、气相温度、液相温度的时间经过数据的图。

图8是对图7所示的数据追加了外部空气温度的图。

图9是示出本发明的实施方式的制冷空调装置中的制冷剂泄漏探测处理的流程的流程图。

图10是示出本发明的实施方式的制冷空调装置中的制冷剂泄漏探测处理的图9的步骤S001的剩余液态制冷剂以外的制冷剂量的计算的流程的流程图。

图11是示出本发明的实施方式的制冷空调装置中的制冷剂泄漏探测处理的图9的步骤S002的剩余液态制冷剂量的计算的流程的流程图。

(符号说明)

1：制冷空调装置；2：室外机组；3：控制部；3a：测定部；3b：制冷剂量计算部；3c：剩余液态制冷剂量计算部；3d：判定部；3e：存储部；3f：驱动部；3g：输入部；3h：输出部；4：室内机组；4A：室内机组；4B：室内机组；6：液体侧延长配管；6A：液体主管；6a：液体支管；6b：液体支管；7：气体侧延长配管；7A：气体主管；7a：气体支管；7b：气体支管；10：制冷剂回路；10a：室内侧制冷剂回路；10b：室内侧制冷剂回路；10c：室外侧制冷剂回路；21：压缩机；22：四通阀；23：室外换热器；24：储液容器；27：室外风扇；28：开闭阀；29：开闭阀；31：室外侧控制部；32：室内侧控制部；32a：室内侧控制部；33a：吸入温度传感器；33b：吐出温度传感器；33c：室外温度传感器；33e：温度传感器；33f：温度传感器；33g：室内温度传感器；33h：温度传感器；33i：温度传感器；33j：室内温度传感器；33k：热交温度传感器；33l：液体侧温度传感器；34a：吸入压力传感器；34b：吐出压力传感器；36a：温度传感器；36b：温度传感器；36c：温度传感器；41：膨胀阀；41A：膨胀阀；41B：膨胀阀；42：室内换热器；42A：室内换热器；42B：室内换热器；43：室内风扇；43A：室内风扇；43B：室内风扇；51a：分配器；52a：分配器。

具体实施方式

以下，根据附图，对本发明的实施方式进行说明。另外，在包括图1的以下的附图中，各构成部件的大小关系有时与实际不同。另外，在包括图1的以下的附图中，设为附加相同符号的部分是相同的或者与其相当的，这在说明书的全文中是共通的。进而，在说明书全文中表示的构成要素的方式仅为例示，而不限于这些记载。

图1是示出本发明的实施方式的制冷空调装置1的制冷剂回路结构的一个例子的概略结构图。根据图1，对制冷空调装置1的制冷剂回路结构以及动作进行说明。制冷空调装置1设置于例如大厦、公寓等，通过进行蒸气压缩式的制冷环路运转，用于室内等空气调节对象域的供冷、供热。

<制冷空调装置1的结构>

制冷空调装置1主要具有作为热源机组的室外机组2、与其并联地连接的多台(在图1中图示了两台)的作为利用机组的室内机组4(室内机组4A、4B)、以及连接室外机组2和室内机组4的制冷剂延长配管(液体侧延长配管6、气体侧延长配管7)。即，制冷空调装置1具有通过室外机组2和室内机组4由制冷剂延长配管被连接而形成的制冷剂回路10。

液体侧延长配管6是液态制冷剂通过的配管，连接室外机组2和室内机组4A、4B。液体侧延长配管6是液体主管6A、液体支管6a、液体支管6b、以及分配器51a连接而构成的。另外，气体侧延长配管7是气体制冷剂通过的配管，连接室外机组2和室内机组4A、4B。气体侧延长配管7是气体主管7A、气体支管7a、气体支管7b、分配器52a连接而构成的。

[制冷剂]

作为在制冷剂回路10内所填充的制冷剂，使用饱和气体温度和饱和液体温度相等的共沸制冷剂、或者饱和气体温度和饱和液体温度大致相等的伪共沸制冷剂。

或者，作为在制冷剂回路10内所填充的制冷剂，也可以使用非共沸制冷剂。

[室内机组4]

室内机组4A、4B接受来自室外机组2的冷或者热的供给，向空气调节对象域供给制冷空气或者制热空气。另外，在以下的说明中，有时省略室内机组4之后的“A”、“B”，在该情况下，表示室内机组4A、4B这两者。另外，在“室内机组4A”系统的各设备(还包括回路的一部分)的符号之后附加“A(或者a)”，在“室内机组4B”系统的各设备(还包括回路的一部分)的符号之后附加“B(或者b)”而图示。在这些说明中，也有时省略符号之后的“A(或者a)”、“B(或者b)”，但当然表示两者的设备。

室内机组4是通过在大厦等室内的顶棚埋入、悬挂、或者在室内的壁面上挂起等而设置的。室内机组4A使用液体主管6A、分配器51a、液体支管6a、气体支管7a、分配器52a、以及气体主管7A而与室外机组2连接，构成制冷剂回路10的一部分。室内机组4B使用液体主管6A、分配器51a、液体支管6b、气体支管7b、分配器52a、以及气体主管7A而与室外机组2连接，构成制冷剂回路10的一部分。

室内机组4主要具有构成制冷剂回路10的一部分的室内侧制冷剂回路(在室内机组4A中为室内侧制冷剂回路10a，在室内机组4B中为室内侧制冷剂回路10b)。该室内侧制冷剂回路是主要将作为膨胀机构的膨胀阀41和作为利用侧换热器的室内换热器42串联地连接而构成的。

膨胀阀41是为了进行在室内侧制冷剂回路内流过的制冷剂的流量的调节等而设置于室内换热器42的液体侧的、使制冷剂减压而膨胀的器件。该膨胀阀41是能够可变地控制开度的器件，用例如电子式膨胀阀等构成即可。

室内换热器42在供热运转时作为制冷剂的冷凝器(散热器)发挥功能而使室内空气加热，在供冷运转时作为制冷剂的蒸发器而发挥功能而使室内空气冷却，在热媒体(例如空气、水等)与制冷剂之间进行换热，使制冷剂凝缩液化或者蒸发气化。关于室内换热器42，不特别限定其形式，用例如由传热管和多个翼而构成的交叉翼式的翼片管型的换热器构成即可。

室内机组4具有室内风扇43，该室内风扇43作为用于在机组内将室内空气吸入、在室内换热器42中使室内空气与制冷剂进行换热之后、作为供给空气供给到室内的风机。室内风扇43能够使对室内换热器42供给的空气的风量可变，用例如通过DC风扇马达驱动的离心风扇、多翼风扇等构成即可。其中，室内换热器42也可以是用制冷剂和与空气不同的热媒体(例如水、盐水等)来执行换热的器件。

另外，在室内机组4中，设置了各种传感器。在室内换热器42的气体侧，设置了检测制冷剂的温度(即与供热运转时的凝缩温度Tc或者供冷运转时的蒸发温度Te对应的制冷剂温度)的气体侧温度传感器(温度传感器33f(搭载于室内机组4A)、33i(搭载于室内机组4B))。在室内换热器42的液体侧，设置了检测制冷剂的温度Teo的液体侧温度传感器(温度传感器33e(搭载于室内机组4A)、33h(搭载于室内机组4B))。在室内机组4的室内空气的吸入口侧，设置了检测向机组内流入的室内空气的温度(即室内温度Tr)的室内温度传感器(室内温度传感器33g(搭载于室内机组4A)、33j(搭载于室内机组4B))。

由这些各种传感器探测到的信息(温度信息)被送到控制在室内机组4中所搭载的各设备的动作的控制部(室内侧控制部32)，用于各设备的动作控制。另外，液体侧温度传感器、气体侧温度传感器、以及室内温度传感器的种类没有特别限定，用例如热敏电阻等构成即可。即，能够根据运转状态用各个温度传感器根据需要测量制冷剂的温度。

另外，室内机组4具有控制构成室内机组4的各设备的动作的室内侧控制部32。另外，室内侧控制部32具有为了进行室内机组4的控制而设置的微型计算机、存储器等，能够在与用于独立地操作室内机组4的遥控器(未图示)之间交换控制信号等，或者在与室外机组2(详细而言室外侧控制部31)之间经由传输线(也可以是无线)交换控制信号等。即，室内侧控制部32通过与室外侧控制部31协作而作为进行制冷空调装置1整体的运转控制的控制部3而发挥功能(参照图2)。

[室外机组2]

室外机组2具有向室内机组4供给冷或者热的功能。室外机组2设置于例如大厦等的室外，用液体侧延长配管6、气体侧延长配管7与室内机组4连接，构成制冷剂回路10的一部分。即，从室外机组2流出并在液体主管6A中流过的制冷剂经由分配器51a被分流到液体支管6a和液体支管6b，流入到室内机组4A、室内机组4B的每一个。同样地，从室外机组2流出并在气体主管7A中流过的制冷剂经由分配器52a被分流到气体支管7a和气体支管7b，流入到室内机组4A、4B的每一个。

室外机组2主要具有构成制冷剂回路10的一部分的室外侧制冷剂回路10c。该室外侧制冷剂回路10c是主要将压缩机21、流路切换单元即四通阀22、作为热源侧换热器的室外换热器23、储液容器24、开闭阀28、以及开闭阀29串联地连接而构成的。

压缩机21吸入制冷剂，将该制冷剂压缩为高温·高压的状态。该压缩机21能够使运转容量可变，用通过利用例如逆变器而控制频率F的马达来驱动的容积式压缩机等构成即可。另外，在图1中，以压缩机21是一台的情况为例进行图示，但不限于此，也可以根据室内机组4的连接台数等，并联地连接而搭载两台以上的压缩机21。

四通阀22切换供热运转时的制冷剂的流动方向和供冷运转时的热源侧制冷剂的流动方向。四通阀22在供冷运转时，如实线所示地切换，连接压缩机21的吐出侧和室外换热器23的气体侧，并且连接储液容器24和气体主管7A侧。由此，室外换热器23作为被压缩机21压缩的制冷剂的冷凝器而发挥功能，并且，室内换热器42作为蒸发器而发挥功能。四通阀22在供热运转时，如虚线所示地切换，连接压缩机21的吐出侧和气体主管7A，并且连接储液容器24和室外换热器23的气体侧。由此，室内换热器42作为被压缩机21压缩的制冷剂的冷凝器而发挥功能，并且，室外换热器23作为蒸发器而发挥功能。

室外换热器23在供热运转时作为制冷剂的蒸发器而发挥功能，在供冷运转时作为制冷剂的冷凝器(散热器)而发挥功能，在热媒体(例如空气、水等)与制冷剂之间进行换热，使该制冷剂蒸发气化或者凝缩液化。关于室外换热器23，其形式没有特别限定，用例如由传热管和大量翼构成了的交叉翼式的翼片管型换热器构成即可。另外，室外换热器23的气体侧与四通阀22连接，液体侧与液体主管6A连接。

室外机组2具有用于将室外空气吸入机组内、在室外换热器23中使室外空气与制冷剂换热之后向室外排出的作为风机的室外风扇27。该室外风扇27能够使对室外换热器23供给的空气的风量可变，用通过由例如DC风扇马达而构成的马达来驱动的螺旋桨风扇等构成即可。但是，室外换热器23也可以是用制冷剂和与空气不同的热媒体(例如水、盐水等)来执行换热的例子。

储液容器24是与压缩机21的吸入侧连接，能够储藏由于室外机组2、室内机组4、配管的运转负荷的变动等而在制冷剂回路10内产生的剩余制冷剂的容器。储液容器24必须是由碳钢等金属形成、而且依照法律法规而考虑耐压强度来设计并制作的压力容器。

在探测制冷剂回路10的制冷剂泄漏时，需要检测在储液容器24内所存积的剩余液态制冷剂量。能够在储液容器24的一部分中设置观察窗那样的透明部分。但是，在实用上，大部分储液容器24是不透明的容器，不能使用类似于光的东西从储液容器24的外部测定内部的液面、或者通过目视来透视储液容器24的内部整体。另外，即使在储液容器24的一部分中安装光学上透明的观察窗，由于储液容器24内的液面总在变动，所以难以从该观察窗测定或者监视储液容器24内的制冷剂液面的正确位置。

因此，在制冷空调装置1中，为了探测液面，在储液容器24的外部安装了温度传感器。但是，即使仅仅在储液容器24设置温度传感器，由于制冷剂回路10内的制冷剂是共沸制冷剂、或者伪共沸制冷剂，所以储液容器24内部的气液的温度相等，而无法判别气液。因此，在制冷空调装置1中，通过使作为制冷空调装置1的要素设备的压缩机21、室外风扇27、开闭阀28、开闭阀29、膨胀阀41、室内风扇43等变动，使得产生在气相部分和液相部分的温度差，从而判别温度传感器的设置位置处的气液。

另外，即使在制冷剂回路10中填充了非共沸制冷剂的情况下，在饱和气体温度和饱和液体温度接近时，由于气液的温度差小，所以也有误探测的可能性。因此，根据制冷空调装置1，因为能够产生在气相部分和液相部分的温度差，所以即使使用非共沸制冷剂，也能够有效地判别温度传感器的设置位置处的气液。

在储液容器24的铅直方向上设置多个该可判定气液的温度传感器、例如如图1所示三个温度传感器(温度传感器36a～36c)，来判别气液即可。由此，在制冷空调装置1中，确定储液容器24的内部的液面位置，换算为储液容器24内的存积液态制冷剂量(以下称为剩余液态制冷剂量)。即，多个温度传感器作为设置于储液容器24的液面探测装置而发挥功能。另外，关于剩余液态制冷剂量的换算处理，在后面详述。

在图1中，作为在储液容器24中设置的液面探测装置的传感器部的结构，设为仅安装温度传感器的最简单的结构，但不限于此。例如，也可以构成为为了极力排除来自外部的影响，在温度传感器的外部设置隔热材料，或者为了将容器表面温度可靠地传递给温度传感器，在容器与温度传感器之间设置热传导片。关于此时使用的隔热材料的材料，既可以使用以聚苯乙烯泡沫、酚醛泡沫、聚氨酯泡沫为代表的发泡系隔热材料，可以使用以玻璃棉为代表的纤维系隔热材料。另外，关于热传导片，也可以使用热传导良好的硅、铜、铝等热传导良好的金属片，并且，不限于均热片，为了防止生成空气层，也可以使用热传导油脂等。

开闭阀28以及开闭阀29设置于与外部的设备·配管(具体而言，液体主管6A以及气体主管7A)的连接口，通过开闭而使制冷剂导通或者不导通。

另外，在室外机组2中，设置了多个压力传感器和温度传感器。作为压力传感器，设置了检测压缩机21的吸入压力Ps的吸入压力传感器34a、和检测压缩机21的吐出压力Pd的吐出压力传感器34b。

作为温度传感器，设置了在储液容器24与压缩机21之间的位置设置而检测压缩机21的吸入温度Ts的吸入温度传感器33a、检测压缩机21的吐出温度Td的吐出温度传感器33b、检测在室外换热器23内流过的制冷剂的温度的热交温度传感器33k、在室外换热器23的液体侧设置而检测室外换热器23的液体侧的制冷剂温度的液体侧温度传感器33l、以及在室外机组2的室外空气的吸入口侧设置而检测流入到机组内的室外空气的温度的室外温度传感器33c。由这些各种传感器探测到的信息(温度信息)被送到控制在室内机组4中所搭载的各设备的动作的控制部(室外侧控制部31)，用于各设备的动作控制。另外，各温度传感器的种类没有特别限定，用例如热敏电阻等构成即可。

另外，室外机组2具有控制构成室外机组2的各要素的动作的室外侧控制部31。另外，室外侧控制部31具有为了控制室外机组2而设置的微型计算机、存储器、控制马达的逆变器电路等，能够在与室内机组4的室内侧控制部32之间经由传输线(也可以是无线)交换控制信号等。即，室外侧控制部31通过与室内侧控制部32协作而作为进行制冷空调装置1整体的运转控制的控制部3而发挥功能(参照图2)。

(延长配管)

延长配管(液体侧延长配管6、气体侧延长配管7)是连接室外机组2和室内机组4、用于使制冷空调装置1的制冷剂回路内的制冷剂循环而所需的配管。

延长配管是由液体侧延长配管6(液体主管6A、液体支管6a、6b)、和气体侧延长配管7(气体主管7A、气体支管7a、7b)构成，在将制冷空调装置1设置于大厦等设置场所时在现场被施工的制冷剂配管。对延长配管，使用根据室外机组2和室内机组4的组合而分别决定的管径的延长配管。

在本实施方式中，如图1所示，在一台室外机组2和两台室内机组4A、4B的连接中，使用了分配器51a、分配器52a和延长配管。关于液体侧延长配管6，用液体主管6A连接室外机组2与分配器51a之间，用液体支管6a、6b连接分配器51a与各室内机组4A、4B之间。关于气体侧延长配管7，用气体支管7a、7b连接室内机组4A、4B与分配器52a之间，用气体主管7A连接分配器52a与室外机组2之间。另外，在本实施方式中，关于分配器51a、52a，使用了T形管，但不限于此，也可以使用集管(header)。另外，在连接多台室内机组4的情况下，既可以使用多个T形管来分配，也可以使用集管。

如以上那样，连接室内侧制冷剂回路10a、10b、室外侧制冷剂回路10c、以及延长配管(液体侧延长配管6和气体侧延长配管7)而构成制冷剂回路10。另外，在本实施方式的制冷空调装置1中，通过由室内侧控制部32a、32b和室外侧控制部31构成的控制部3，利用四通阀22切换供冷运转以及供热运转来进行运转，并且根据各室内机组4A、4B的运转负荷，进行室外机组2以及室内机组4A、4B的各设备的控制。

(制冷空调装置1的控制块结构)

图2是制冷空调装置1的控制框图。制冷空调装置1具备掌握储液容器24的液面的液面探测装置、和探测制冷剂回路10内的制冷剂泄漏的制冷剂泄漏探测装置，图2示出将液面探测装置和制冷剂泄漏探测装置的功能性的结构展开了的状态的框图。

控制部3以能够接受压力传感器(吸入压力传感器34a、吐出压力传感器34b)、温度传感器(温度传感器33e、33h、温度传感器33f、33i、室内温度传感器33g、33j、吸入温度传感器33a、吐出温度传感器33b、热交温度传感器33k、液体侧温度传感器33l、室外温度传感器33c)的检测信号的方式被连接。另外，控制部3以能够根据这些检测信号等来控制各种设备(压缩机21、室外风扇27、室内风扇43、阀装置(四通阀22、流量调整阀(开闭阀28、开闭阀29、膨胀阀41))的方式被连接。进而，控制部3以能够接收在储液容器24设置的温度传感器36a～36c的检测信号的方式被连接。

另外，控制部3具备测定部3a、制冷剂量计算部3b、剩余液态制冷剂量计算部3c、判定部3d、存储部3e以及驱动部3f。另外，对控制部3还连接了输入部3g、输出部3h。

测定部3a具有根据从压力传感器(34a、34b)、温度传感器(33a～33l、36a～36c)送来的信息来测定在制冷剂回路10中循环的制冷剂的压力、温度(即运转状态量)的功能。另外，测定部3a与压力传感器(34a、34b)、温度传感器(33a～33l、36a～36c)一起构成本发明的“测量部”。

制冷剂量计算部3b具有根据由测定部3a测定出的信息等，计算除了储液容器24的剩余液态制冷剂量以外的制冷剂回路10内的制冷剂量的功能。

剩余液态制冷剂量计算部3c具有如下功能：通过使用由温度传感器36a～36c测量到的温度数据、和压力传感器等来掌握储液容器24的液面位置，依据掌握到的液面位置，根据在存储部3e中所存储的液面位置和液量的关系式，计算储液容器24的剩余液态制冷剂量。

判定部3d具有根据制冷剂量计算部3b以及剩余液态制冷剂量计算部3c各自的计算结果来判定有无制冷剂泄漏的功能。判定部3d进而在判定为有制冷剂泄漏的情况下，还能够通过取初始制冷剂量和计算制冷剂量的差分来计算制冷剂泄漏量。

存储部3e具有如下功能：存储由测定部3a测定出的值、由制冷剂量计算部3b以及剩余液态制冷剂量计算部3c计算出的值，或者存储后述的内容积数据、初始制冷剂量，或者存储来自外部的信息，或者存储在剩余液态制冷剂量的计算时使用的后述关系式。

驱动部3f具有根据由测定部3a测定出的信息等，控制制冷空调装置1驱动的各要素(具体而言，压缩机马达、阀机构、风扇马达等)的功能。

输入部3g具有进行各种控制用的设定值的输入、变更的功能。输入部3g能够由例如使用者、作业者操作、由遥控器、操作面板、操作开关的一个或者它们的组合构成即可。

输出部3h具有将由测定部3a测定出的测定值、基于判定部3d的判定结果等通过LED、监视器等显示、或者输出到外部的功能。输出部3h也可以是用于与外部装置通过电话线路、LAN线路、无线通信等进行通信的通信部。由此，制冷空调装置1能够将表示制冷剂泄漏的判定结果的有无制冷剂泄漏数据等通过通信线等发送到远方的管理中心等。由此，能够追加在位于远程的管理中心始终探测异常、在产生了异常的情况下立即实施维护的远程监视功能。

由测定部3a、剩余液态制冷剂量计算部3c构成了本发明的液面探测装置。另外，由测定部3a、制冷剂量计算部3b、剩余液态制冷剂量计算部3c、判定部3d以及存储部3e、输出部3h构成了本发明的制冷剂泄漏探测装置。另外，在本实施方式中，也可以构成为将液面探测装置、制冷剂泄漏探测装置嵌入到制冷空调装置1内，但也可以使各自独立地单体构成。

<制冷空调装置1的动作>

接下来，对制冷空调装置1的通常运转时的各构成要素的动作进行说明。

制冷空调装置1根据各室内机组4A、4B的运转负荷，进行室外机组2以及室内机组4A、4B的各构成设备的控制，进行供冷供热运转。

(供冷运转)

使用图1以及图3，对制冷空调装置1执行的供冷运转进行说明。图3是制冷空调装置1的供冷运转时的p-h线图。另外，在图1中，用实线箭头表示供冷运转时的制冷剂的流动。

在供冷运转时，四通阀22被控制成用图1的实线表示的状态，即压缩机21的吐出侧连接到室外换热器23的气体侧、并且压缩机21的吸入侧经由开闭阀29以及气体侧延长配管7(气体主管7A、气体支管7a、7b)连接到室内换热器42A、42B的气体侧。另外，开闭阀28以及开闭阀29为开状态。另外，在图1中，以在室内机组4A、4B这两者中执行供冷运转的情况为例进行说明。

低温·低压的制冷剂由压缩机21被压缩，成为高温·高压的气体制冷剂而被吐出(图3所示的点“A”)。从压缩机21吐出的高温·高压的气体制冷剂经由四通阀22流入到室外换热器23。流入到室外换热器23的制冷剂在通过室外风扇27的送风作用向室外空气散热的同时凝缩·液化(图3所示的点“C”)。此时的凝缩温度通过液体侧温度传感器33l来测量，或者通过对由吐出压力传感器34b检测的压力进行饱和温度换算来求出。

之后，从室外换热器23所流出的高压液态制冷剂经由开闭阀28从室外机组2流出。从室外机组2所流出的高压液态制冷剂在液体主管6A、液体支管6a、液体支管6b中由于管壁面摩擦而压力下降(图3所示的点“D”)。该制冷剂流入到室内机组4A、4B，通过膨胀阀41A、41B被减压而成为低压的气液二相制冷剂(图3所示的点“E”)。该气液二相制冷剂流入到作为制冷剂的蒸发器而发挥功能的室内换热器42A、42B，通过根据室内风扇43A、43B的送风作用从空气吸热而蒸发气化(图3所示的点“F”)。此时，执行空气调节对象域的供冷。

此时的蒸发温度由温度传感器33e、温度传感器33h测量。然后，通过从由温度传感器33f、温度传感器33i检测的制冷剂温度值减去由温度传感器33e、温度传感器33h检测的制冷剂温度，求出室内换热器42A、42B的出口处的制冷剂的过热度SH。

另外，膨胀阀41A、41B被调节开度，以使室内换热器42A、42B的出口(即室内换热器42A、42B的气体侧)处的制冷剂的过热度SH成为过热度目标值SHm。

通过了室内换热器42A、42B的气体制冷剂(图3所示的点“F”)通过气体侧延长配管7即气体主管7A、气体支管7a、气体支管7b，由于通过气体主管7A、气体支管7a、气体支管7b时的管壁面摩擦而压力下降(图3所示的点“G”)。该制冷剂经由开闭阀29流入到室外机组2。流入到室外机组2的制冷剂经由四通阀22以及储液容器24，被再次吸入到压缩机21。按照以上的流程，制冷空调装置1执行供冷运转。

(供热运转)

使用图1以及图4，对制冷空调装置1执行的供热运转进行说明。图4是制冷空调装置1的供热运转时的p-h线图。另外，在图1中，用虚线箭头表示供热运转时的制冷剂的流动。

在供热运转时，四通阀22被控制为用图1的虚线表示的状态，即压缩机21的吐出侧经由开闭阀29以及气体侧延长配管7(气体主管7A、气体支管7a、气体支管7b)连接到室内换热器42A、42B的气体侧、并且压缩机21的吸入侧连接到室外换热器23的气体侧。另外，开闭阀28以及开闭阀29为开状态。另外，在图1中，以在室内机组4A、4B这两者中执行供热运转的情况为例进行说明。

低温·低压的制冷剂由压缩机21被压缩，成为高温·高压的气体制冷剂而被吐出(图4所示的点“A”)。从压缩机21所吐出的高温·高压的气体制冷剂通过气体侧延长配管7，经由四通阀22以及开闭阀29从室外机组2流出。从压缩机21所吐出的高温·高压的气体制冷剂由于通过气体主管7A、气体支管7a、气体支管7b时的管壁面摩擦而压力下降(图4所示的点“B”)。该制冷剂流入到室内机组4A、4B的室内换热器42A、42B。流入到室内换热器42A、42B的制冷剂通过室内风扇43A、43B的送风作用而向室内空气散热的同时凝缩·液化(图4所示的点“C”)。此时，执行空气调节对象域的供热。

从室内换热器42A、42B所流出的制冷剂通过膨胀阀41A、41B减压而成为低压的气液二相制冷剂(图4所示的点“D”)。此时，膨胀阀41A、41B被调节开度，以使室内换热器42A、42B的出口处的制冷剂的过冷却度SC成为过冷却度目标值SCm。

SCm在室内设定温度与室内温度的温度差小的情况下被设定得较大，在室内设定温度与室内温度的温度差大的情况下被设定得较小。这是为了通过变更SCm的设定来调整室内机组4A、4B的能力。在SCm大的情况下，由于为了增大SC而膨胀阀41A、41B在变窄的方向上动作，所以制冷剂循环量减少，不发挥能力。相对于此，在SCm小的情况下，由于为了减小SC而膨胀阀41A、41B在增大开度的方向上动作，所以制冷剂循环量多，并且由于能够有效地使用室内换热器42A、42B，所以换热能力变多。

通过将由吐出压力传感器34b检测的压缩机21的吐出压力Pd换算为与凝缩温度Tc对应的饱和温度值，并从该制冷剂的饱和温度值减去由温度传感器33e、温度传感器33h检测的制冷剂温度值，求出室内换热器42A、42B的出口处的制冷剂的过冷却度SC。另外，也可以另行设置检测在室内换热器42A、42B内流过的制冷剂的温度的温度传感器，通过从由温度传感器33e、温度传感器33h检测的制冷剂温度值减去与由该温度传感器检测的凝缩温度Tc对应的制冷剂温度值，求出室内换热器42A、42B的出口处的制冷剂的过冷却度SC。

之后，低压的气液二相制冷剂通过液体侧延长配管6即液体主管6A、液体支管6a、液体支管6b，由于通过液体主管6A、液体支管6a、液体支管6b时的管壁面摩擦而压力下降(图4所示的点“E”)，之后，经由开闭阀28流入到室外机组2。流入到室外机组2的制冷剂流入到室外换热器23，通过由于室外风扇27的送风作用而从室外空气吸热从而蒸发气化(图4所示的点“F”)。之后，该制冷剂经由四通阀22以及储液容器24，被再次吸入到压缩机21。按照以上的流程，制冷空调装置1执行供热运转。

(制冷剂量)

接下来，对制冷空调装置1的制冷剂量详细地进行说明。

为了制冷空调装置1的制冷剂回路10的各要素设备发挥规定的性能而需要适合于各要素设备的内容积的制冷剂量，如果室内机组4A、4B的内容积、延长配管的长度不同，则在制冷剂回路10的整体中所需要的制冷剂量也不同。因此，在设置了制冷空调装置1的现场构成了制冷剂回路10之后，填充所需要的量的制冷剂。

另外，制冷剂回路10中的需要制冷剂量根据制冷剂回路10的状态也不同。即，制冷剂回路10的状态根据供冷、供热的运转状态、外部空气温度、室内温度等周围环境而不同，与其对应地制冷剂回路10中的需要制冷剂量也变化。因此，通常，在填充制冷剂时，与大量地需要制冷剂量的运转状态相匹配地填充。因此，在是不大量地需要制冷剂的运转状态时，剩余液态制冷剂被存积到储液容器24。

在本实施方式中，关于制冷剂回路10的制冷剂量，在供冷运转时比供热运转时需要更多。其原因为，由于膨胀阀41A、41B被设置于室内机组4A、4B侧，所以关于延长配管的制冷剂状态，在供冷运转时，液体侧延长配管6成为液相、气体侧延长配管7成为气相，相对于此，在供热运转时，液体侧延长配管6成为二相、气体侧延长配管7成为气相。换言之，其原因为，在液体侧延长配管6中，在供冷运转时成为液相状态、在供热运转时成为二相状态，由于液相状态和二相状态的差异，在液相状态时需要更多的制冷剂，所以在供冷运转时需要更多的制冷剂量。

另外，冷凝器与蒸发器的内容积的差异、和凝缩密度与蒸发密度的密度的差异也大幅影响需要制冷剂量。通常，室外换热器23的内容积比室内换热器42A、42B更大，并且，关于平均密度，相比于蒸发器，冷凝器的一方更大。因此，在供冷运转时，由于内容积大的室外换热器23侧成为平均密度大的冷凝器，所以相比于供热运转时，需要更多的制冷剂量。

以上，在切换四通阀22来进行供冷运转或者供热运转的情况下，在供冷运转和供热运转中需要的制冷剂量不同。在这样的情况下，与需要大量制冷剂量的运转状态相匹配地填充制冷剂，在不需要大量制冷剂的运转状态时，将剩余液态制冷剂存积到储液容器24等。

<气液判别原理>

接下来，关于判别制冷剂的气液的原理，以在使压缩机21停止时使膨胀阀41的开度变窄的情况为例进行说明。首先，根据图5以及图6，对储液容器24的内部中的液面位置的判定进行说明，此后，根据图7以及图8，对气液判别方法进行说明。

(使压缩机21停止的情况)

使用作为试验数据的图5，说明使压缩机21停止时的储液容器24内部的压力、温度的变化。图5是示出在某个任意的时间A使压缩机21停止时的压缩机21的频率和储液容器24的内部的低压压力、饱和温度、气相温度、液相温度的时间经过数据的图。

由于储液容器24连接到低压侧，所以关于储液容器24的内部压力，直至使压缩机21停止为止示出低的值，储液容器24的内部是在下部存在液相、在上部存在气相的状态、即2相状态。作为制冷空调装置1的制冷剂，由于使用饱和气体温度和饱和液体温度相等的共沸制冷剂、或者饱和气体温度和饱和液体温度大致相等的伪共沸制冷剂，所以可知在作为在气液体部分中无温度差的状态的2相状态下，气液的判别是困难的。

另外，可知即使在将非共沸制冷剂填充到制冷剂回路10的情况下，在饱和气体温度与饱和液体温度接近时，由于气液的温度差小，所以有误探测的可能性。

如果在某个任意的时间A使压缩机21停止，则储液容器24中的高低压的压力差消失而被均压，储液容器24的内部压力如线a那样上升，制冷剂的饱和温度也如线b那样上升。此时，如果储液容器24的内部是气相，则成为与饱和温度的线b相等地变化的线c，相对于此，如果储液容器24的内部是液相，则如线d所示，一点点地接近饱和温度(虚线b)。

由以上可知，在使压缩机21停止之后的储液容器24的表面温度根据储液容器24的内部状态、即是气相还是液相而产生差异。因此，通过测量储液容器24的表面温度，能够判定在储液容器24的内部的液面位置。

(使膨胀阀41的开度变窄的情况)

接下来，使用作为试验数据的图6，说明使膨胀阀41A、41B变窄时的储液容器24内部的压力、温度的变化。图6是示出在某个任意的时间B，使膨胀阀41A、41B变窄时的开度和储液容器24的内部的低压压力、饱和温度、气相温度、液相温度的时间经过数据的图。

在使制冷空调装置1运转时，除了启动时以外，通常不会使构成制冷空调装置1的要素设备急剧变动例如要素设备的设定值的20％以上。通常，制冷空调装置1通过以使其能力和负荷平衡的方式运转，从而满足要求。一般所要求的负荷不会急剧变化，由此，由于热平衡会崩溃，从而不会使制冷空调装置1的要素设备的设定值急剧变动。

相对于此，在制冷空调装置1中，通过对膨胀阀41A、41b硬施加急剧的变动，从而产生储液容器24的液面位置掌握所需的气液体部分中的温度差。直至使膨胀阀41A、41B变窄，稳定于某个压力，储液容器24的内部为在下部存在液相、在上部存在气相的状态、即2相状态。在2相状态下，如上所述，气液的判别是困难的。

如果在某个任意的时间B使膨胀阀41A、41B急剧变窄，则不易流过制冷剂，所以低压侧的制冷剂变少，低压侧的压力降低(线a’)，饱和温度也降低(虚线b’)。此时，如果储液容器24的内部为气相，则成为与饱和温度的虚线b’等同地变化的线c’，相对于此，如果储液容器24的内部为液相，则如线d’所示，一点点地接近饱和温度(虚线b’)。

由以上可知，与使压缩机21停止时同样地，在使膨胀阀41A、41B变窄之后的储液容器24的表面温度中，也根据储液容器24的内部状态、即是气相还是液相而产生差异。因此，通过测量储液容器24的表面温度，能够判定在储液容器24的内部的液面位置。

根据使压缩机21停止时、使膨胀阀41A、41B变窄时这两个例子，说明了气液判别原理，但不限于此。

例如，即使在使压缩机21的频率增减时、打开了膨胀阀41A、41B的开度时、使室内风扇43A、43B、室外风扇27的频率增减时、另外关闭了开闭阀28、开闭阀29时等下，也根据储液容器24的内部状态，储液容器24的表面温度产生温度差。因此，也可以通过控制了这些要素设备时的储液容器24的表面温度的测量，判定在储液容器24的内部的液面位置。另外，也可以复合地组合几个要素设备的控制来判定储液容器24的内部的液面位置。

(气液判别方法)

接下来，以使压缩机21停止时为例，参照图7，说明气液判别方法。图7是示出在某个任意的时间A使压缩机21停止并从此经过了任意时间时的压缩机21的频率和储液容器24的内部的低压压力、饱和温度、气相温度、液相温度的时间经过数据的图。图8是对图7所示的数据追加了外部空气温度的图。

作为气液判别方法，有根据要素设备的变化后经过了任意时间时的温度数据判别气液的方法。该方法是如下方法：在使作为要素设备的压缩机21停止之后，在经过某个任意的时间(例如5分钟)之后，测量储液容器24的温度，将低压压力的饱和温度作为阈值，判别气液。

基本上，气体部分(气相部分)为与饱和气体温度相同的温度，但考虑容器的导热、传感器误差等，在气液判定中，包含幅度α，用下述的式，进行气液判别。

|阈值-测量值|＜α→气体部分

|阈值-测量值|＞α→液体部分

此处，将任意的时间设为例如5分钟的理由在于，在进行了试验时，在使要素设备变化后直至压力稳定(即直至成为图7所示的时间A’)为止，需要5分钟左右的时间，通过将任意时间设为5分钟左右，变得易于判别气液体温度差。当然，根据制冷空调装置1的设备结构、运转条件，该时间变动。由此，需要顾及这些针对每个条件，设定易于实施气液判别的时间。

以上，根据与饱和气体温度的温度差来判别气液，但不限于此，在通过使用在气体部分中与饱和温度相等这样的特性而能够确定液面位置时、即在多个测量点温度相等的情况下，能够将该测量部位判断为气体部分。另外，如果在多个测量点温度不同，则能够将该测量部位判断为液体部分。像这样，也可以通过使用在气体部分中与饱和温度相等这样的特性，来判别气液。但是，此时，由于储液容器24是传热良好的金属，则需要在考虑了该容器部中的电热的基础上进行气液的判别。

另外，虽然记载了根据经过了任意时间时的温度数据进行气液判别的方法，但不限于此，也可以将例如温度作为阈值而进行气液判别。其考虑例如如图8所示，在制冷空调装置1停止时，储液容器24的饱和温度逐渐接近外部空气温度。另外，在饱和温度成为外部空气温度的部分中，气液体部分中的温度差易于变大。由此，通过以饱和温度为触发，在饱和温度成为外部空气温度(线e)的时间A’进行气液判别，能够实施气液体部分中的温度差大的状态下的气液判别。像这样，即使不设定任意时间，也能够在气液的温度差大的部分，进行气液判别。

另外，也可以累加从使要素设备变化起直至某个任意的时间为止的测量值，根据该累加值的差异，进行气液判别。

(液面判别方法)

如以上说明的那样，通过使储液容器24的内部压力或者温度变化，从而测量储液容器24的表面温度，所以能够判别温度传感器的设置高度是处于气相还是液相。因此，根据制冷空调装置1，通过在容器的侧面在铅直方向上设置多个温度传感器，能够掌握储液容器24的液面位置。

(制冷剂泄漏探测的流程)

接下来，对制冷空调装置1中的制冷剂泄漏探测方法的流程进行说明。另外，在制冷空调装置1运转的过程中，一直实施制冷剂泄漏探测。另外，制冷空调装置1成为将表示制冷剂泄漏的探测结果的有无制冷剂泄漏数据经由通信线发送到管理中心(未图示)等并能够远程监视的结构。

制冷空调装置1通过计算制冷剂量并监视计算出的制冷剂量的变化，从而探测制冷剂泄漏。以下，使用图9，对制冷空调装置1执行的制冷剂泄漏探测方法进行说明。此处，图9是示出制冷空调装置1的制冷剂泄漏探测处理的流程的流程图。关于制冷剂泄漏探测，不是进行用于制冷剂泄漏探测的特定的运转，而是在制冷空调装置1的通常的供冷运转或者供热运转中进行。即，控制部3在进行通常运转的同时还并行地进行图9的流程图的处理，进行制冷剂泄漏探测。

首先，控制部3计算剩余液态制冷剂以外的制冷剂回路10的制冷剂量(步骤S001)。另外，参照图10，在后段，说明剩余液态制冷剂以外的制冷剂量的计算的流程。

接下来，控制部3计算剩余液态制冷剂量(步骤S002)。另外，参照图11，在后段说明剩余液态制冷剂量的计算的流程。

接下来，控制部3计算全部制冷剂量(步骤S003)。具体而言，控制部3通过将在步骤S001中计算出的剩余液态制冷剂以外的制冷剂量、和在步骤S002中计算出的剩余液态制冷剂量相加，来计算全部制冷剂量。

接下来，控制部3比较在步骤S003中计算出的全部制冷剂量与在设置了制冷空调装置1时所填充的初始制冷剂量(步骤S004)。此时，如果计算制冷剂量比初始制冷剂量更少，则转移到步骤S005，如果计算制冷剂量比初始制冷剂量更多，则转移到步骤S006。

接下来，在步骤S005中，控制部3根据在步骤S004中判断为全部制冷剂量比初始制冷剂量更少，判断为制冷剂泄漏，通告制冷剂泄漏。

另一方面，在步骤S006中，控制部3根据在步骤S004中判断为全部制冷剂量与初始制冷剂量相等，判断为制冷剂未泄漏，将是正常的情况进行通知。

(剩余液态制冷剂以外的制冷剂量的计算的流程)

接下来，参照图10，对图9的步骤S001的剩余液态制冷剂以外的制冷剂量的计算的流程进行说明。图10是示出制冷空调装置1的制冷剂泄漏探测处理的图9的步骤S001的剩余液态制冷剂以外的制冷剂量的计算的流程的流程图。

首先，在步骤S101的机型信息取得中，控制部3从存储部3e取得制冷剂回路10中的制冷剂量的计算所需的各构成要素的内容积。具体而言，控制部3取得室内机组4A、4B内的各配管以及各设备(室内换热器42A、42B)各自的内容积、室外机组2内的各配管以及各设备(压缩机21以及室外换热器23)的内容积、和液体侧延长配管6以及气体侧延长配管7部分的内容积。这些内容积数据被预先存储在控制部3的存储部3e中。关于向存储部3e输入这些内容积数据，既可以设为由安装者经由输入部3g输入，也可以设为在设置室外机组2以及室内机组4A、4B来进行通信设定时，由控制部3与外部的管理中心等进行通信而自动地取得的结构。

接下来，控制部3收集当前的运转数据(步骤S102)。收集的运转数据是表示制冷空调装置1的运转状态量的数据，具体而言除了通过压力传感器(34a、34b)、温度传感器(33a～33l)得到的各测量值以外，还包括致动器即压缩机21、风扇(室内风扇43A、43B、室外风扇27)的频率。因此，由于仅使用在设备运转中使用的需要数据来计算储液容器24的剩余液态制冷剂量以外的制冷剂量，所以在制冷剂量计算时，不会使通信负荷增加。

接下来，控制部3根据在步骤S102中收集到的数据，判断制冷环路是否稳定(步骤S103)。例如，在启动时等压缩机21的转速变动、或者膨胀阀41A、41B的开度变动那样的情况下，制冷剂环路的动作不稳定，所以无法正确地计算制冷剂量。因此，在制冷空调装置1中，在判断制冷环路是否稳定之后，进入到制冷剂量的计算处理。

此处，除了在步骤S102中所取得的压力数据、温度数据以外，还根据致动器的运转数据，判断制冷环路的稳定/不稳定。在以下的说明中，将在步骤S102中所取得的各种数据简称为运转数据。关于稳定/不稳定的判断，取得任意的时间、例如10分钟的运转数据，计算它们的平均值，计算该平均值与运转数据的值的偏差，如果偏差在某个范围内、例如平均值的15％以内，则判断为稳定，如果在其以上，则判断为不稳定即可。

在步骤S103中判断为制冷环路不稳定的情况下，控制部3无法正确地计算制冷剂量，所以再次返回到步骤S102而实施数据收集。

另一方面，在步骤S103中判断为制冷环路稳定的情况下，控制部3通过制冷剂量计算部3b来计算储液容器24的剩余液态制冷剂量以外的制冷剂回路10内的制冷剂量(步骤S104、步骤S105)。

具体而言，控制部3首先使用在步骤S103中所得到的稳定数据(运转数据)来计算各要素中的制冷剂的密度(步骤S104)。即，关于制冷剂是液体或者气体中的某一个的单相部分的密度，基本上能够根据压力和温度计算。例如，从压缩机21至室外换热器23，制冷剂是气体状态，该部分的气体制冷剂密度能够通过由吐出压力传感器34b检测的吐出压力、和由吐出温度传感器33b检测的吐出温度来计算。

另外，关于在换热器等二相部中状态变化的二相部的密度，根据设备出入口状态量，使用近似式，计算二相密度平均值。将这些运算所需的近似式等预先存储于存储部3e，制冷剂量计算部3b使用在步骤S103中所得到的运转数据、和预先在存储部3e中所存储的近似式等数据，计算制冷剂回路10中的、储液容器24以外的各构成要素零件各自的制冷剂密度。

接下来，制冷剂量计算部3b通过累加在步骤S101中所取得的各要素的内容积数据和在步骤S104中计算出的各要素的制冷剂密度，计算剩余液态制冷剂以外的制冷空调装置1内的制冷剂量(步骤S105)。

(剩余液态制冷剂量的计算的流程)

接下来，以使压缩机21停止时为例，参照图11，对图9的步骤S002的剩余液态制冷剂量的计算的流程进行说明。图11是示出制冷空调装置1中的制冷剂泄漏探测处理的图9的步骤S002的剩余液态制冷剂量的计算的流程的流程图。

首先，在步骤S201中，控制部3使压缩机21停止。这是为了在储液容器24内部的气液体部分中使表面温度产生差异，来掌握储液容器24内部的液量而必要的。

接下来，在步骤S202中，控制部3判别是否经过任意时间。在经过了任意时间的情况下，转移到步骤S203，测量压力。在本实施方式中，储液容器24设置于低压侧，所以测量低压压力。

在步骤S204中，控制部3根据在步骤S203中测量到的压力，计算饱和温度，作为阈值，存储于存储部3e。之后，控制部3根据来自在储液容器24的表面所设置的温度传感器36a～36c的信息，测量储液容器24的表面温度(步骤S205～步骤S208)。

首先，在步骤S205中，控制部3设定n＝1。

然后，在步骤S206中，控制部3根据来自第n个温度传感器(例如温度传感器36a)的信息，测量并存储该温度传感器的设置位置处的储液容器24的表面温度。

控制部3在步骤S207中判断是否为n＝传感器数。

如果不是n＝传感器数，则在步骤S208中对n加上1，再次执行步骤S206的处理。

如果根据来自所有温度传感器的信息，测量并存储了储液容器24的表面温度(步骤S207；“是”)，则控制部3在步骤S209中再次设定n＝1。

在步骤S210～步骤S218中，示出确定液面位置的流程。在步骤S210中，控制部3计算与作为阈值的饱和温度之差，判别该差的绝对值是否成在α以内。即，在步骤S210中，控制部3进行气液判别。

如果差大于α，则能够判断为与饱和温度的温度差大的液体部分，所以控制部3转移到步骤S211，将通过了步骤S210的传感器编号设为m(S211)，转移到接下来的传感器。在储液容器24的液体部分有传感器的情况下，控制部3反复步骤S210～步骤S213，将在液体部分中位置最高的传感器编号存储为m(步骤S218)。

如果差在α以内，则根据与饱和温度大致相等，判断为气体部分，控制部3转移到步骤S214。在步骤S210中一次判断为气体的情况下，只要未发生传感器故障，则在本实施方式中的气液判别原理上不考虑之后判断为液体部分。因此，控制部3在步骤S215中对n加上1之后，转移到步骤S216的判断。在步骤S216中判断为液体部分的情况(大于α时)下，控制部3转移到步骤S217，通告不可实施液面探测、且无法计算剩余液态制冷剂量。

另一方面，在步骤S216中判断为气体部分的情况(成为α以内时)下，控制部3直至成为判断为是气体部分的温度传感器中的是气体部分这样的测量被维持了的温度传感器，反复步骤S214～步骤S216。

以上，按照步骤S210～步骤S218的流程，控制部3能够使在液体部分中处于最高的位置的传感器编号m明确化。

接下来，在步骤S219中，控制部3根据判定为在液体部分中处于最高的位置的传感器编号，计算储液容器24内的剩余液态制冷剂容积。根据预先在存储部3e中所存储的传感器编号和剩余液态制冷剂容积的关系，计算剩余液态制冷剂容积。

接下来，在步骤S220中，控制部3根据储液容器24内部的压力，计算饱和气体密度、饱和液密度。

接下来，在步骤S221中，控制部3根据在步骤S219和步骤S220中计算出的剩余液态制冷剂容积、以及储液容器24的饱和气体密度、饱和液密度，计算剩余液态制冷剂量。

根据以上，能够计算剩余液态制冷剂量，所以在步骤S222中控制部3使压缩机21重新启动。

以上，在假设在储液容器24的表面所设置的温度传感器位置和液量的关系是已知的基础之上进行了说明，但不限于此。例如，在现有的制冷空调装置中后来安装温度传感器那样的情况等下，温度传感器位置和液量的关系不清楚。在这样的情况下，通过在设置了温度传感器之后，追加初始学习工序，能够掌握剩余液态制冷剂量，其中在初始学习工序中，在多个剩余液态制冷剂量变化的多个条件下，掌握在液体部分中处于最高的位置的温度传感器的编号和液体容积的关系并存储为数据库。

如以上说明的那样，制冷空调装置1通过控制部3使储液容器24的内部的压力、温度变化，在储液容器24的表面作出在气相部分和液相部分中温度不同的状况，测定该温度，从而确定液面位置。由此，根据制冷空调装置1，作为液面传感器，能够成为仅温度传感器的简单的结构，起到廉价、测量值偏移降低、传感器设置容易这样的有利的效果。

另外，根据制冷空调装置1，还能够计算制冷剂泄漏量，所以能够在维护之前事先掌握制冷剂泄漏的程度、维护作业的工序等，维护作业效率提高。

另外，根据附图对本发明的实施方式进行了说明，但具体的结构不限于这些实施方式，能够在不脱离发明的要旨的范围内变更。

例如，在本实施方式中，如图1所示，对大厦用多联式空调进行了记载，但不限于此，例如，还能够适用于制冷机等无四通阀22且在高压部的室外换热器出口设置了储液容器的制冷空调装置。即，还能够实施高压侧的储液容器内部的剩余液态制冷剂的探测、以及制冷剂泄漏的探测。

另外，成为膨胀阀41A、41B设置于室内机组4A、4B的结构，但不限于此，也可以成为设置于室外机组2的结构。不论在哪种情况下，都能够适用本发明。

另外，对在运转时计算全部要素设备的制冷剂量、并探测制冷剂泄漏的方法进行了记载，但不限于此，也可以通过计算特定的要素设备的制冷剂量来探测有无制冷剂泄漏。例如，由于室外换热器23相对室内换热器42A、42B充分大，考虑为不计算存在制冷剂量少的室内换热器42A、42B内的制冷剂量，而仅计算存在制冷剂量多的室外换热器23的制冷剂量等。

另外，对计算要素设备的制冷剂量的方法进行了记载，但不限于此。也能够设定成为基准的运转条件，掌握此时的储液容器24的液面位置，定期地使制冷空调装置1的运转状态等于基准条件，测量储液容器24的液面变动，从而确定有无制冷剂泄漏。

通过构筑以上的连接结构，将有无制冷剂泄漏的探测数据发送到管理中心等，能够一直远程地进行制冷剂泄漏探测。因此，针对突然的制冷剂泄漏，也能够在产生设备的损伤、能力降低等异常之前立即应对，能够极力抑制制冷剂泄漏发展。由此，制冷空调装置1的可靠性也提高，并且也能够极力防止制冷剂流出所致的环境状态恶化。

进而，能够避免由于制冷剂泄漏而以少的制冷剂量继续强行地运转的不合适情形，所以还能够使制冷空调装置1长寿命化。另外，在有制冷剂泄漏的情况下，也可以由判定部3d计算制冷剂泄漏量，与判定结果一并地从输出部3h向管理中心等外部通知。

另外，在上述实施方式中，对判定有无制冷剂泄漏的情况进行了说明，但在制冷剂填充时等，对制冷剂量是否过多的判定也能够适用本发明。

另外，在上述实施方式中，以分别具备一台室外机组和两台室内机组的制冷空调装置为例，但不限于此，既可以为一台室外机组和一台室内机组的结构，也可以为具备多台室外机组和多台室内机组的制冷空调装置。

Claims (22)

1.一种制冷空调装置，具备对压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、储液容器进行了配管连接的制冷剂回路，该制冷空调装置具有：

温度传感器，测量所述储液容器的温度；以及

控制装置，使所述储液容器的内部的压力或者温度变动，

所述控制装置根据所述温度传感器的测量值，探测所述储液容器的内部的液面位置。

2.根据权利要求1所述的制冷空调装置，其特征在于，

所述控制装置控制作为致动器的所述压缩机和所述膨胀阀中的至少一个，来使所述储液容器的内部的压力或者温度变动。

3.根据权利要求2所述的制冷空调装置，其特征在于，

所述控制装置控制作为所述致动器的所述压缩机和所述膨胀阀中的至少一个，来使所述储液容器内部的压力或者温度变动，并且使所述储液容器内部的气相部分和所述储液容器内部的液相部分产生温度差。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的制冷空调装置，其特征在于，

所述控制装置使所述压缩机停止，使所述储液容器的内部的压力或者温度变动。

5.根据权利要求1～3中的任意一项所述的制冷空调装置，其特征在于，

在所述制冷剂回路设置开闭阀，

所述控制装置关闭所述开闭阀，使所述储液容器的内部的压力或者温度变动。

6.根据权利要求1～3中的任意一项所述的制冷空调装置，其特征在于，

所述控制装置使所述压缩机的频率相对于在启动的定时以外设定的频率变动规定值以上，使所述储液容器的内部的压力或者温度变动。

7.根据权利要求1～3中的任意一项所述的制冷空调装置，其特征在于，

所述控制装置使所述膨胀阀的开度相对于在启动的定时以外设定的开度变动规定值以上，使所述储液容器的内部的压力或者温度变动。

8.根据权利要求1～3中的任意一项所述的制冷空调装置，其特征在于，

设置室外风扇，该室外风扇向作为所述冷凝器或者所述蒸发器而发挥功能的室外换热器供给空气，

所述控制装置使所述室外风扇的频率相对于在启动的定时以外设定的频率变动规定值以上，使所述储液容器的内部的压力或者温度变动。

9.根据权利要求1～3中的任意一项所述的制冷空调装置，其特征在于，

所述控制装置根据在所述储液容器中所存积的制冷剂以外的所述制冷剂回路的制冷剂量、和在所述储液容器中所存积的制冷剂量，计算在所述制冷剂回路中所填充的全部制冷剂量，比较该全部制冷剂量和初始制冷剂量，从而探测制冷剂泄露。

10.根据权利要求1～3中的任意一项所述的制冷空调装置，其特征在于，

所述控制装置根据所述温度传感器的测量值与低压压力的饱和温度的比较，探测所述储液容器的内部的液面位置。

11.根据权利要求1～3中的任意一项所述的制冷空调装置，其特征在于，

在所述储液容器的侧面在铅直方向上设置多个所述温度传感器，

所述控制装置根据多个所述温度传感器的测量值的比较，探测所述储液容器的内部的液面位置。

12.根据权利要求1～3中的任意一项所述的制冷空调装置，其特征在于，

在所述制冷剂回路中填充了共沸制冷剂或者伪共沸制冷剂。

13.一种制冷剂泄漏探测装置，探测作为制冷剂回路的要素设备之一所设置的储液容器的内部的液面位置来探测制冷剂泄漏，该制冷剂泄漏探测装置具有：

温度传感器，测量所述储液容器的温度；以及

控制装置，控制作为致动器的压缩机和膨胀阀中的至少一个，来使所述储液容器的内部的压力或者温度变动，

所述控制装置根据所述温度传感器的测量值，探测所述储液容器的内部的液面位置，

所述控制装置根据在所述储液容器中所存积的制冷剂以外的所述制冷剂回路的制冷剂量以及在所述储液容器中所存积的制冷剂量，计算在所述制冷剂回路中所填充的全部制冷剂量，比较该全部制冷剂量与初始制冷剂量，从而探测制冷剂泄漏。

14.一种制冷剂泄漏探测方法，根据作为制冷剂回路的要素设备之一所设置的储液容器的温度，探测该储液容器的内部的液面位置来探测制冷剂泄漏，其中，

控制作为致动器的压缩机和膨胀阀中的至少一个，来使所述储液容器的内部的压力或者温度变动，

根据所述储液容器的温度，探测所述储液容器的内部的液面位置，

计算在所述储液容器中所存积的制冷剂以外的所述制冷剂回路的制冷剂量，

计算在所述储液容器中所存积的制冷剂量，

根据这些计算在所述制冷剂回路中所填充的全部制冷剂量，比较该全部制冷剂量与初始制冷剂量，从而判断制冷剂是否从所述制冷剂回路泄漏。

15.一种制冷空调装置，具备对压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器和储液容器进行了配管连接的制冷剂回路，该制冷空调装置具有：

液面探测传感器，探测所述储液容器的液态制冷剂量；以及

制冷剂泄露探测装置，由所述液面探测传感器探测从所述压缩机停止起经过了任意时间时的所述储液容器的液态制冷剂量，将所探测到的值与初始制冷剂量进行比较，从而判定有无从所述制冷剂回路的制冷剂泄露。

16.根据权利要求15所述的制冷空调装置，其特征在于，

使所述压缩机停止后的所述膨胀阀的开度从所述压缩机停止时的开度变动。

17.根据权利要求15或者16所述的制冷空调装置，其特征在于，

将所述任意时间设定为5分钟。

18.根据权利要求15或者16所述的制冷空调装置，其特征在于，

使得所述压缩机停止后的所述储液容器的内部压力变化。

19.根据权利要求15或者16所述的制冷空调装置，其特征在于，

用温度传感器构成所述液面探测传感器，

通过测量所述储液容器的表面温度，来探测所述储液容器内的液态制冷剂量。

20.一种制冷剂泄漏探测装置，探测从对压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器和储液容器进行了配管连接的制冷剂回路的制冷剂泄露，该制冷剂泄漏探测装置：

探测所述储液容器的液态制冷剂量，

具有判定部，该判定部根据从所述压缩机停止起经过了任意时间时的剩余液态制冷剂量，判定有无从所述制冷剂回路的制冷剂泄露。

21.根据权利要求20所述的制冷剂泄漏探测装置，其特征在于，具有：

输出部，输出所述判定部的判定结果。

22.一种制冷剂泄漏探测方法，探测从对压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器和储液容器进行了配管连接的制冷剂回路的制冷剂泄露，该制冷剂泄漏探测方法

探测所述储液容器的液态制冷剂量，

将从所述压缩机停止起经过了任意时间时的剩余液态制冷剂量与初始制冷剂量进行比较，

在所述剩余液态制冷剂量小于所述初始制冷剂量时判定为制冷剂从所述制冷剂回路泄露。