CN109073304A - 制冷装置 - Google Patents
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Abstract
用少的制冷剂的不足量和泄漏量来进行制冷剂不足的判定以缩短制冷剂不足的判定所花的时间。制冷装置(1)具有用配管(6,7)连接热源侧单元(2)和至少一个利用侧单元(4)并使制冷剂循环的制冷剂回路(10),所述热源侧单元具有压缩机(21)、热源侧热交换器(23)、向热源侧热交换器吹送空气的热源侧风扇(27)和过冷却器(22),利用侧单元具有利用侧膨胀阀(41)和利用侧热交换器;制冷装置具有判定填充于制冷剂回路的制冷剂量的不足的制冷剂不足判定部(3)。制冷剂不足判定部通过将过冷却器的温度效率ε与温度效率阈值εline相比较来判定制冷剂量的过量与不足。制冷剂不足判定部根据制冷装置的运转状态来改变温度效率阈值。
Description
技术领域
本发明涉及判定制冷剂回路的制冷剂量的制冷装置。
背景技术
在制冷装置等空气调节装置中,若产生制冷剂量的过量与不足,则成为产生制冷装置的能力降低、构成设备的损伤的原因。于是,为了防止这样的不良情况的产生,具有判定被填充于制冷装置的制冷剂量的过量与不足的功能。
作为以往的制冷装置中的制冷剂不足的判定方法,例如采用过冷却热交换器的温度效率ε的平均温度效率εA来实施。在此情况下,提出了将温度效率ε的判定阈值εline决定为固定值的0.4来实施的例子(参照专利文献1)。在此,一般来说,温度效率由下述的(数学式1)来表示。
[数学式1]
温度效率=实际取得的温度差/最大取得的温度差…(1)
在专利文献1中记载了:在高温侧采用制冷剂而在低温侧采用空气的流体的空气过冷却热交换器的情况下,其温度效率是过冷却热交换器的出口处的制冷剂的过冷却度除以过冷却热交换器的最大温度差而得到的值。另外,在专利文献1中记载了:过冷却热交换器的出口处的制冷剂的过冷却度是从冷凝器出口温度减去过冷却热交换器出口温度而得到的值,过冷却热交换器的最大温度差是从冷凝器出口温度减去外气温度而得到的值。并且,在设冷凝器出口温度为TH5、过冷却热交换器出口温度为TH8、外气温度为TH6时,过冷却热交换器的温度效率ε由下述的(数学式2)来表示。
[数学式2]
ε=(TH5-TH8)÷(TH5-TH6)…(2)
在产生了制冷剂泄漏的情况下,制冷剂泄漏到哪种程度时能够判定制冷剂不足大致是根据“适当封入制冷剂量时的温度效率的值”与“温度效率ε的判定阈值εline”之差而变化的。也就是说,在“适当封入制冷剂量时的温度效率的值”与“温度效率ε的判定阈值εline”之差大的情况下,若没有大量的制冷剂泄漏,则无法判定制冷剂不足。反之,在“适当封入制冷剂量时的温度效率的值”与“温度效率ε的判定阈值εline”之差小的情况下,能够用少的制冷剂的泄漏量来判定制冷剂不足。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-132639号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在专利文献1所记载的制冷装置中,适当封入制冷剂量时的温度效率的值根据运转频率、蒸发温度和风扇风量值而变化,所以,“适当封入制冷剂量时的温度效率的值”与“温度效率ε的判定阈值εline”之差根据运转条件而变化。因此,根据运转条件的不同,有时若没有大量的制冷剂泄漏,则无法判定制冷剂不足。例如,在图14那样风扇风量40m3/min、运转频率100Hz的条件下,“适当封入制冷剂量时的温度效率的值”为0.45、“温度效率ε的判定阈值εline”(在图14的图表中,用虚线表示的“阈值”)为0.40,所以,其差为0.05这样的小值,能够用少的制冷剂的泄漏量检测制冷剂不足。另一方面,在风扇风量100m3/min、运转频率30Hz的条件下,“适当封入制冷剂时的温度效率的值”为0.80、“温度效率ε的判定阈值εline”为0.40,所以,其差为0.40这样的大值,若制冷剂没有大量泄漏,则无法检测制冷剂不足。
在采用了温度效率的判定中,与利用过冷却度的变化来判定制冷剂量的不足相比,根据制冷装置的运转条件的变化小,但会产生上述那样根据运转条件的温度效率之差。尤其是,陈列柜、单元冷机等的箱内温度幅度为-50~+23℃左右,与空调机的温度幅度为+15~+30℃左右相比,箱内温度幅度大,所以,运转条件大幅变化。制冷剂不足判定模式那样不具有条件固定模式也成为制冷剂不足判定时的条件大幅变化的理由。由此,根据运转条件的不同,有时若没有大量的制冷剂,则无法检测制冷剂不足。若是否产生制冷剂泄漏的判断需要大量的制冷剂泄漏,那么就会担心制冷剂泄漏所导致的全球变暖等对地球环境的影响。另外,若制冷剂的泄漏量多,则与泄漏量相应的追加量增加,所以,担心复原成本的增加。
本发明是以上述那样的课题为背景而做出的,其目的在于用少的制冷剂的不足量和泄漏量来进行制冷剂不足的判定以缩短制冷剂不足的判定所花的时间。
用于解决课题的手段
本发明的制冷装置具有用配管连接热源侧单元和至少一个利用侧单元并使制冷剂循环的制冷剂回路,所述热源侧单元具有压缩机、热源侧热交换器、向热源侧热交换器吹送空气的热源侧风扇和过冷却器,所述利用侧单元具有利用侧膨胀阀和利用侧热交换器;制冷装置具有制冷剂不足判定部,该制冷剂不足判定部采用过冷却器的温度效率来判定填充于制冷剂回路的制冷剂量的不足,所述过冷却器的温度效率是过冷却器的出口侧的制冷剂的过冷却度除以在过冷却器热交换的高温侧流体与低温侧流体的最大温度差而得到的值;制冷剂不足判定部通过比较过冷却器的温度效率和根据制冷装置的运转状态而改变的温度效率阈值来判定制冷剂量的不足。
发明效果
根据本发明的制冷装置,根据运转状态来改变温度效率阈值,并将该温度效率阈值用于与过冷却器的温度效率的比较来判定制冷剂量的不足。因此,能够根据制冷装置的运转状态来进行制冷剂量的不足的判定,能够用少的制冷剂的泄漏量来判定制冷剂量的不足。
附图说明
图1是示意性地记载了本发明的实施方式的制冷装置的制冷剂回路的一个例子的图。
图2是本发明的实施方式的制冷装置的控制框图。
图3是在图1所记载的制冷装置中制冷剂量适当时的p-h线图的一个例子。
图4是在图1所记载的制冷装置中制冷剂量不足时的p-h线图的一个例子。
图5是说明图1所记载的制冷装置的制冷剂量、第1过冷却器的过冷却度和制冷装置的运转条件的关系的图。
图6是说明在图1所记载的制冷装置中制冷剂量为适当量时制冷剂依次流过热源侧热交换器、储蓄器、空气过冷却器时的制冷剂的温度变化的一个例子的图。
图7是说明图1的制冷装置的制冷剂量、第1过冷却器的温度效率和制冷装置的运转条件的关系的图。
图8是说明本发明的实施方式的制冷装置的温度效率值和风扇输出、运转频率的关系的一个例子的图。
图9是说明本发明的实施方式的制冷装置的温度效率值和高温侧制冷剂循环量、风扇风量的关系的一个例子的图。
图10是说明本发明的实施方式的制冷装置的温度效率值和高压压力、运转频率的关系的一个例子的图。
图11是表示本实施方式中的制冷剂不足判定动作的顺序的流程图。
图12是说明本发明的实施方式中的稳定判定条件的概念图。
图13是示意性地记载了本发明的变型例的制冷装置的制冷剂回路的图。
图14是说明以往技术的温度效率值和风扇风量、运转频率的关系的一个例子的图。
图15是说明本发明的实施方式的制冷装置的温度效率值和ΔT的关系的一个例子的图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是,在各图中,对相同或相当的部分赋予相同的符号,并适当省略或简化其说明。另外,关于各图所记载的结构,其形状、大小和配置等能够在本发明的范围内适当地改变。
实施方式.
[制冷装置]
图1是示意性地记载了本发明的实施方式的制冷装置的制冷剂回路的一个例子的图。图1所记载的制冷装置1通过进行蒸气压缩式的制冷循环运转来进行例如房屋、仓库、陈列柜或冰箱等的室内的冷却。制冷装置1包括例如1台热源侧单元2和与热源侧单元2并联连接的2台利用侧单元4。热源侧单元2和利用侧单元4由液体制冷剂延长配管6和气体制冷剂延长配管7连接,从而形成使制冷剂循环的制冷剂回路10。本实施方式的填充于制冷剂回路10的制冷剂为例如作为HFC系的混合制冷剂的R410A。需要说明的是,在图1的例子中,记载了1台热源侧单元2和2台利用侧单元4,但热源侧单元2也可以为2台以上,利用侧单元4也可以为1台或3台以上。在热源侧单元2为多台的情况下,多台热源侧单元2的容量可以相同也可以不同。另外,在利用侧单元4为多台的情况下,多台利用侧单元4的容量可以相同也可以不同。在以下的说明中,对制冷剂与空气进行热交换的制冷装置1进行说明,但也可以是制冷剂与水、制冷剂或载冷剂等流体进行热交换的制冷装置。
[利用侧单元]
利用侧单元4是例如设置于室内的室内单元,具有构成制冷剂回路10的一部分的利用侧制冷剂回路10a和利用侧控制部32。利用侧制冷剂回路10a包括利用侧膨胀阀41和利用侧热交换器42。利用侧膨胀阀41调整流过利用侧制冷剂回路10a的制冷剂的流量,由例如电子膨胀阀或温度式膨胀阀等结构。需要说明的是,利用侧膨胀阀41也可以配置于热源侧单元2,在此情况下,利用侧膨胀阀41例如配置于热源侧单元2的第1过冷却器22与液体侧封闭阀28之间。利用侧热交换器42是例如包括传热管和很多翅片而构成的翅管型热交换器,作为使制冷剂蒸发的蒸发器而发挥作用。
在利用侧热交换器42的附近,配置着向利用侧热交换器42吹送空气的利用侧风扇43。利用侧风扇43例如包括离心风扇或多叶片风扇等而构成,由省略图示的电机驱动。利用侧风扇43能够调整向利用侧热交换器42吹送的空气的送风量。
[热源侧单元]
热源侧单元2包括例如构成制冷剂回路10的一部分的热源侧制冷剂回路10b、第1喷射回路71和热源侧控制部31。
热源侧制冷剂回路10b包括压缩机21、热源侧热交换器23、储蓄器(日文:レジーバ)25、第1过冷却器22、液体侧封闭阀28、气体侧封闭阀29和储液器(日文:アキュムレータ)24。第1喷射回路71使从热源侧热交换器23送往利用侧热交换器42的制冷剂的一部分从热源侧制冷剂回路10b分支并返回压缩机21的中间压部,包括喷射量调整阀72。
压缩机21是例如由变频器进行控制的变频压缩机,能够使运转频率任意变化而使容量(每单位时间送出制冷剂的量)变化。需要说明的是,压缩机21也可以是以50Hz或60Hz动作的恒速压缩机。另外,在图1中记载了具有1台压缩机21的例子,但也可以根据利用侧单元4的负荷的大小等而并联连接2台以上的压缩机21。
热源侧热交换器23是例如包括传热管和很多翅片而构成的翅管型热交换器,作为使制冷剂冷凝的冷凝器而发挥作用。在热源侧热交换器23的附近,配置着向热源侧热交换器23吹送空气的热源侧风扇27。热源侧风扇27将从热源侧单元2的外部吸入的外气向热源侧热交换器23吹送。热源侧风扇27例如包括离心风扇或多叶片风扇等而构成,由省略图示的电机驱动。热源侧风扇27能够调整向热源侧热交换器23吹送的空气的送风量。
储蓄器25配置于热源侧热交换器23与第1过冷却器22之间,存储剩余液体制冷剂,例如是存储剩余液体制冷剂的容器。需要说明的是,剩余液体制冷剂根据例如利用侧单元4的负荷的大小、制冷剂的冷凝温度、外气温度、蒸发温度或压缩机21的容量等而产生于制冷剂回路10内。
第1过冷却器22使制冷剂与空气进行热交换,并与热源侧热交换器23一体形成。也就是说,在本实施方式的例子中,热交换器的一部分作为热源侧热交换器23而构成,热交换器的其它部分作为第1过冷却器22而构成。第1过冷却器22与本发明的“过冷却器”相当。需要说明的是,第1过冷却器22和热源侧热交换器23也可以分别构成。在此情况下,在第1过冷却器22的附近,配置向第1过冷却器22吹送空气的风扇(未图示)。
液体侧封闭阀28和气体侧封闭阀29由例如球阀、开关阀或操作阀等进行动作的阀构成。
需要说明的是,在图1所记载的例子中,第1喷射回路71的入口连接于第1过冷却器22与液体侧封闭阀28之间,但第1喷射回路71的入口也可以连接于储蓄器25与第1过冷却器22之间,还可以连接于储蓄器25,或者还可以连接于热源侧热交换器23与储蓄器25之间。
[控制部和传感器类]
接下来,对本实施方式的制冷装置1所具有的控制部和传感器类进行说明。热源侧单元2具有进行制冷装置1整体的控制的热源侧控制部31。热源侧控制部31包括微机和存储器等结构。另外,利用侧单元4具有进行利用侧单元4的控制的利用侧控制部32。利用侧控制部32包括微机和存储器等而构成。利用侧控制部32和热源侧控制部31能够进行通信而进行控制信号的互换,例如利用侧控制部32从热源侧控制部31接受指示来进行利用侧单元4的控制。
本实施方式的制冷装置1包括吸入温度传感器33a、排出温度传感器33b、吸入外气温度传感器33c、过冷却器高压侧出口温度传感器33d、利用侧热交换器入口温度传感器33e、利用侧热交换器出口温度传感器33f、吸入空气温度传感器33g、吸入压力传感器34a和排出压力传感器34b。吸入温度传感器33a、排出温度传感器33b、吸入外气温度传感器33c、过冷却器高压侧出口温度传感器33d、吸入压力传感器34a和排出压力传感器34b配置于热源侧单元2,并与热源侧控制部31相连。利用侧热交换器入口温度传感器33e、利用侧热交换器出口温度传感器33f和吸入空气温度传感器33g配置于利用侧单元4,并与利用侧控制部32相连。
吸入温度传感器33a用于检测出压缩机21所吸入的制冷剂的温度。排出温度传感器33b用于检测出压缩机21所排出的制冷剂的温度。过冷却器高压侧出口温度传感器33d用于检测出通过了第1过冷却器22的制冷剂的温度。利用侧热交换器入口温度传感器33e用于检测出要流入利用侧热交换器42的气液二相制冷剂的蒸发温度。利用侧热交换器出口温度传感器33f用于检测出从利用侧热交换器42流出的制冷剂的温度。需要说明的是,上述用于检测出制冷剂的温度的传感器例如抵接于制冷剂配管或者插入配置于制冷剂配管中,以检测出制冷剂的温度。
吸入外气温度传感器33c通过检测出通过热源侧热交换器23之前的空气的温度而检测出室外的周围温度。吸入空气温度传感器33g通过检测出通过利用侧热交换器42之前的空气的温度而检测出设置了利用侧热交换器42的室内的周围温度。
吸入压力传感器34a配置于压缩机21的吸入侧,用于检测出要吸入压缩机21的制冷剂的压力。需要说明的是,吸入压力传感器34a配置于气体侧封闭阀29与压缩机21之间为宜。排出压力传感器34b配置于压缩机21的排出侧,用于检测出压缩机21所排出的制冷剂的压力。
在本实施方式的例子中,热源侧热交换器23的冷凝温度通过将排出压力传感器34b的压力换算成饱和温度而获得,但热源侧热交换器23的冷凝温度也能够通过在热源侧热交换器23配置温度传感器而取得。
图2是本发明的实施方式的制冷装置的控制框图。控制部3进行制冷装置1整体的控制,本实施方式的控制部3包含于热源侧控制部31。需要说明的是,控制部3与本发明的“制冷剂不足判定部”相当。控制部3包括取得部3a、运算部3b、存储部3c和驱动部3d。取得部3a、运算部3b和驱动部3d包括例如微机等结构,存储部3c包括例如半导体存储器等结构。取得部3a取得压力传感器和温度传感器等传感器类检测出的温度和压力等信息。运算部3b采用取得部3a所取得的信息来进行运算、比较、判定等处理。驱动部3d采用运算部3b所运算的结果来进行压缩机21、阀类、风扇等的驱动控制。存储部3c存储着制冷剂的物性值(饱和压力、饱和温度等)、用于运算部3b进行运算的数据等。运算部3b能够根据需要来参照或更新存储部3c的存储内容。
另外,控制部3包括输入部3e和输出部3f。输入部3e输入来自遥控器或开关类等(未图示)的操作输入、或者输入来自电话线或LAN线等通信机构(未图示)的通信数据。输出部3f将控制部3的处理结果输出到LED、监视器等显示机构(未图示)、输出到扬声器等报告机构(未图示)、或者输出到电话线或LAN线等通信机构(未图示)。需要说明的是,在由通信机构向远距离地输出信息的情况下,在制冷装置1和遥控装置(未图示)双方设置具有同一的通信协议的通信机构(未图示)。
例如,也能够采用制冷装置1和遥控装置(未图示)来判定制冷剂量的不足等。在此情况下,例如,运算部3b采用取得部3a所取得的信息来运算第1过冷却器22的温度效率ε,输出部3f将运算部3b所运算的温度效率ε发送到遥控装置。遥控装置具有判定制冷剂量的不足的制冷剂不足判定机构(未图示),采用温度效率ε来判定制冷剂量的不足。通过由遥控装置管理制冷剂的不足信息等,能够在设置了遥控装置的场所提早发现制冷装置1的异常等,所以,在制冷装置1产生了异常的情况等下,能够提早进行制冷装置1的维护等。
需要说明的是,在上述的说明中,对控制部3包含于热源侧控制部31的例子进行了说明,但控制部3也可以包含于利用侧控制部32,或者,热源侧控制部31和利用侧控制部32还可以是另外的结构。
[制冷装置的动作(制冷剂量适当时)]
图3是在图1所记载的制冷装置中制冷剂量适当时的p-h线图的一个例子。首先,对制冷剂量适当时的、制冷装置1的动作进行说明。从图3的点K到点L,图1所记载的压缩机21压缩制冷剂。从图3的点L到点M,由图1的压缩机21压缩了的高温高压的气体制冷剂在作为冷凝器而发挥作用的热源侧热交换器23进行热交换,从而冷凝液化。需要说明的是,在热源侧热交换器23进行热交换而冷凝液化的制冷剂流入储蓄器25,暂时积存于储蓄器25内。积存于储蓄器25的制冷剂的量根据利用侧单元4的运转负荷、外气温度和冷凝温度等而变化。
从图3的点M到点N,积存于图1的储蓄器25的液体制冷剂在第1过冷却器22被过冷却。需要说明的是,第1过冷却器22的出口的过冷却度是通过从冷凝温度减去过冷却器高压侧出口温度传感器33d的温度而算出的。
从图3的点N到点O,在图1的第1过冷却器22被过冷却的液体制冷剂经由液体侧封闭阀28和液体制冷剂延长配管6而被送到利用侧单元4,由利用侧膨胀阀41减压而成为低压的气液二相制冷剂。
从图3的点O到点K,在图1的利用侧膨胀阀41被减压的气液二相制冷剂在作为蒸发器而发挥作用的利用侧热交换器42气化。需要说明的是,制冷剂的过热度是通过从利用侧热交换器出口温度传感器33f所检测出的温度减去利用侧热交换器入口温度传感器33e所检测出的制冷剂的蒸发温度而算出的。在利用侧热交换器42气化了的气体制冷剂经由气体制冷剂延长配管7、气体侧封闭阀29、储液器24而返回压缩机21。
接下来,对喷射回路进行说明。第1喷射回路71用于使压缩机21的排出部的制冷剂温度下降。第1喷射回路71的入口连接于第1过冷却器22的出口与液体侧封闭阀28之间,在第1过冷却器22被过冷却的高压液体制冷剂的一部分在喷射量调整阀72减压而成为中间压的二相制冷剂,流入压缩机21的喷射部。
[制冷装置的动作(制冷剂量不足时)]
图4是在图1所记载的制冷装置中制冷剂量不足时的p-h线图的一个例子。例如,若制冷剂从图1所记载的制冷装置1泄漏等而导致制冷剂的量减少,则在储蓄器25积存着剩余液体制冷剂期间,积存于储蓄器25的剩余液体制冷剂减少。在剩余液体制冷剂存在于储蓄器25期间,制冷装置1与图3所示制冷剂量适当时同样地动作。
若制冷剂进一步减少而导致储蓄器25内不再有剩余液体制冷剂,则如图4的点M1所示,作为冷凝器而发挥作用的热源侧热交换器23的出口的焓增大,热源侧热交换器23的出口的制冷剂状态成为二相状态。另外,随着热源侧热交换器23的出口的焓增大,第1过冷却器22进行二相制冷剂的冷凝液化和过冷却,所以,如点N1所示,第1过冷却器22的出口的焓也增大。
[比较例]
在此,对与本实施方式相比较的比较例进行说明。在比较例中,利用制冷剂的过冷却度来进行制冷剂量的判定。例如,若制冷剂泄漏等而导致制冷剂量不足,则如图4所示,过冷却度降低。于是,在比较例中,在过冷却度变得比预先设定的阈值小时,判定为制冷剂量不足。
图5是说明图1所记载的制冷装置的制冷剂量、第1过冷却器的过冷却度和制冷装置的运转条件的关系的图。如图5所示,第1过冷却器22的过冷却度根据制冷装置1的运转条件(外气温度、热交换量、制冷剂循环量、蒸发温度等)而大幅变动。因此,在如比较例那样利用过冷却度来进行制冷剂量的不足的判定的情况下,为了防止误判定,需要将过冷却度阈值S设定得低。这样,由于在比较例中必须要将过冷却度阈值S设定得低,所以,直到判定制冷剂量的不足为止需要长时间,从而在例如制冷剂泄漏的情况下,制冷剂的泄漏量会变多。
[制冷剂量的判定]
于是,在本实施方式中,与过冷却度相比较,采用变动相对于制冷装置1的运转条件的变化小的第1过冷却器22的温度效率ε来进行制冷剂量的判定。以下,对采用了温度效率的制冷剂量的判定进行说明。
图6是说明在图1所记载的制冷装置中制冷剂量为适当量时制冷剂依次流过热源侧热交换器、储蓄器、空气过冷却器时的制冷剂的温度变化的一个例子的图。在图6中,纵轴表示温度,越是上部则成为越高的温度。另外,横轴表示热源侧热交换器23、储蓄器25、第1过冷却器22的制冷剂路径。s1是制冷剂的冷凝温度,s2是第1过冷却器22的出口的制冷剂温度,s3是外气温度。
第1过冷却器22的温度效率ε表示第1过冷却器22的效率,将最大取得的温度差A作为分母并将实际的温度差B作为分子。在第1过冷却器22,最大取得的温度差A为制冷剂的冷凝温度s1与外气温度s3之差,实际取得的温度差B为制冷剂的冷凝温度s1与第1过冷却器22的出口的温度s2之差。温度效率ε由下述的(数学式3)来表示。
[数学式3]
温度效率T=实际取得的温度差B/最大取得的温度差A…(3)
图7是说明图1的制冷装置的制冷剂量、第1过冷却器的温度效率和制冷装置的运转条件的关系的图。在图7中,横轴是制冷剂的制冷剂量,纵轴是第1过冷却器22的温度效率ε。如图7所示,制冷剂量变少,若制冷剂量成为E而不再有储蓄器25的剩余液体制冷剂,则第1过冷却器22的温度效率ε降低。于是,在温度效率ε比预先设定的温度效率阈值T1小时,判定为制冷剂泄漏。温度效率ε表示第1过冷却器22的性能,与过冷却度相比,制冷装置1的运转条件引起的变动小,所以,易于设定制冷装置1的阈值。
一般来说,热交换器的温度效率由以下的(数学式4)表示。
[数学式4]
温度效率ε=(1-e(-N.(1-R)))÷(1-R·e(N.(1-R)))…(4)
在此
移动单位数N=A·K/(ρh·Vh·Ch)
热容量流量比R=(ρh·Ch·Vh)/(ρm·Cm·Vm)
K:热通过率(W/(m2·K)
A:传热面积(m2)
ρh:高温侧流体密度(kg/m3)
Vh:高温侧流体体积流量(m3/h)
Ch:高温侧流体比热(KJ/kg)
ρm:低温侧流体密度(kg/m3)
Cm:低温侧流体比热(KJ/kg)
Vm:低温侧流体体积流量(m3/h)
本实施方式的第1过冷却器22用于使制冷剂与空气进行热交换,高温侧流体是制冷剂,低温侧流体是空气。由此,K:热通过率(W/(m2·K))是空气流量,根据制冷剂循环量而变动。温度效率在空气流量降低或制冷剂循环量增加时降低。
ρh·Vh:高温侧流体密度(kg/m3)×高温侧流体体积流量(m3/h)是制冷剂循环量G(kg/h),在制冷剂循环量G增加时,温度效率降低。制冷剂循环量根据压缩机频率、制冷剂的压缩机吸入气体压力、压缩机吸入气体温度而变动。Ch:高温侧流体比热(KJ/kg)根据制冷剂的高压压力而变动,在高压压力增加时,温度效率降低。Vm:低温侧流体体积流量(m3/h)是空气侧的风量,根据热源侧风扇27的风量而变动。
A:传热面积(m2)是制冷装置1所固有的恒定值。ρm:低温侧流体密度(kg/m3)、Cm:低温侧流体比热(KJ/kg)是空气的密度、比热,为大致恒定的值。
由上述可知,制冷装置1的传热面积(A)、低温侧流体密度(ρm)、低温侧流体比热(Cm)为恒定值。另外,温度效率根据使热通过率(K)变动的制冷剂循环量、使高温侧流体比热(Ch)变动的高压压力、以及根据热源侧风扇27的风量而变动的空气流量而变动。并且,制冷剂循环量根据压缩机频率、制冷剂的压缩机吸入气体压力和压缩机吸入气体温度而变动。由此,在根据运转条件而使温度效率的阈值变化地设定的情况下,根据制冷剂循环量(即压缩机频率、制冷剂的压缩机吸入气体压力和压缩机吸入气体温度)、空气流量和高压压力而设定。
[根据运转条件的阈值改变]
在产生了制冷剂泄漏的情况下,制冷剂泄漏到哪种程度时能够判定制冷剂不足大致是根据“适当封入制冷剂量时的温度效率的值”与“温度效率ε的判定阈值εline”之差而变化的。也就是说,在“适当封入制冷剂量时的温度效率的值”与“温度效率ε的判定阈值εline”之差大的情况下,若没有大量的制冷剂泄漏,则无法判定制冷剂不足。反之,在“适当封入制冷剂量时的温度效率的值”与“温度效率ε的判定阈值εline”之差小的情况下,能够用少的制冷剂的泄漏量来判定制冷剂不足。
需要说明的是,作为制冷剂不足判定的指标的温度效率虽然与过冷却值等相比,根据运转条件的变动少,但却如前述那样根据运转条件而变动。由此,根据运转条件来改变阈值能够减小“适当封入制冷剂量时的温度效率的值”与“温度效率ε的判定阈值εline”之差,能够用少的制冷剂的泄漏量判定制冷剂不足。以下,对根据运转条件的阈值设定方法进行说明。
[根据运转条件的阈值设定方法1]
如前述那样,温度效率根据空气流量的变动而变动。由此,在本实施方式中,作为“阈值设定方法1”,根据风扇输出%而使阈值变化。图8是说明本发明的实施方式的制冷装置的温度效率值和风扇输出、运转频率的关系的一个例子的图。具体地说,如图8那样设定成,随着风扇输出减少,减少温度效率的阈值。由此,在风扇风量40%的条件下,“适当封入制冷剂量时的温度效率的值”与“温度效率ε的判定阈值εline”之差为0.05~0.10左右。
图14是说明以往技术的温度效率值和风扇风量、运转频率的关系的一个例子的图。例如图14那样,在风扇风量40m3/min、运转频率100Hz的条件下,“适当封入制冷剂量时的温度效率的值”为0.45,虚线所示的“阈值”即“温度效率ε的判定阈值εline”为0.40,所以,其差为0.05这样的小值,能够用少的制冷剂的泄漏量检测制冷剂不足。另一方面,在风扇风量100m3/min、运转频率30Hz的条件下,“适当封入制冷剂时的温度效率的值”为0.80、“温度效率ε的判定阈值εline”为0.40,所以,其差为0.40这样的大值,若制冷剂没有大量泄漏,则无法检测制冷剂不足。
根据阈值设定方法1,与图14那样“温度效率ε的判定阈值εline”为恒定值的情况相比,差被改善。其中,在风扇风量100%的条件下,“适当封入制冷剂量时的温度效率的值”与“温度效率ε的判定阈值εline”之差为0.20~0.30左右,与图14的“温度效率ε的判定阈值εline”为恒定值的情况相比,差被改善,但与风扇风量40%的条件相比,差变大。
[根据运转条件的阈值设定方法2]
如前述那样,温度效率根据制冷剂循环量的变动而变动。由此,在本实施方式中,作为“阈值设定方法2”,根据制冷剂循环量而使阈值变化。图9是说明本发明的实施方式的制冷装置的温度效率值和高温侧制冷剂循环量、风扇风量的关系的一个例子的图。具体地说,如图9那样设定成,随着制冷剂循环量增加,减小温度效率的阈值。由此,在风扇风量为40%的条件下,“适当封入制冷剂量时的温度效率的值”与“温度效率ε的判定阈值εline”之差为0.05~0.10左右,与图14那样“温度效率ε的判定阈值εline”为恒定值的情况相比,“适当封入制冷剂量时的温度效率的值”与“温度效率ε的判定阈值εline”之差被改善。其中,在风扇风量100%的条件下,“适当封入制冷剂量时的温度效率的值”与“温度效率ε的判定阈值εline”之差为0.20~0.30左右,与图14的“温度效率ε的判定阈值εline”为恒定值的情况相比,差被改善,但与风扇风量40%的条件相比,差变大。
在此,制冷剂循环量为
[数学式5]
制冷剂循环量=压缩机运转频率×压缩机吸入制冷剂密度×常数1…(5)
压缩机吸入制冷剂密度由压缩机吸入压力和压缩机吸入温度决定,从而成为
[数学式6]
制冷剂循环量=压缩机运转频率×f(压缩机吸入压力、压缩机吸入温度)×常数2…(6)
在此,f()表示将()内的值作为参数的函数。由此,根据制冷装置1的吸入温度传感器33a、吸入压力传感器34a而算出制冷剂密度,通过压缩机运转频率和常数2而算出制冷剂循环量。在压缩机为多台的情况下,算出将各压缩机的制冷剂循环量合计而得到的值。
为了上述制冷剂循环量的导出,需要用控制器来实施复杂的计算。于是,虽然精度稍降,但可以简单地根据仅用吸入压力传感器34a算出的饱和吸入制冷剂密度和压缩机运转频率来算出制冷剂循环量、从而决定阈值。而且,虽然精度进一步降低,但可以更简单地仅由压缩机运转频率的合计值来决定阈值,也可以仅由低压压力而使阈值变化。在这些情况下,同样地,与“温度效率ε的判定阈值εline”为恒定值的情况相比,“适当封入制冷剂量时的温度效率的值”与“温度效率ε的判定阈值εline”之差被改善。
[根据运转条件的阈值设定方法3]
如前述那样,温度效率根据高压压力的变动而变动。由此,在制冷装置1中,作为“阈值设定方法3”,根据高压压力而使阈值变化。
图10是说明本发明的实施方式的制冷装置的温度效率值和高压压力、运转频率的关系的一个例子的图。具体地说,如图10那样设定成,随着高压压力减少,减小温度效率的阈值。由此,在压缩机运转频率100Hz的条件下,“适当封入制冷剂量时的温度效率的值”与“温度效率ε的判定阈值εline”之差为0.05~0.10左右,与图14那样“温度效率ε的判定阈值εline”为恒定值的情况相比,差被改善。其中,在压缩机运转频率30Hz下,“适当封入制冷剂量时的温度效率的值”与“温度效率ε的判定阈值εline”之差为0.20~0.30左右,与图14的“温度效率ε的判定阈值εline”为恒定值的情况相比,差被改善,但与压缩机运转频率100Hz的条件相比,差变大。
[根据运转条件的阈值设定方法4]
如前述那样,温度效率受空气流量、制冷剂循环量双方影响而变动。另外,由以下的(数学式7)定义的ΔT也受空气流量、制冷剂循环量双方影响而变动。
[数学式7]
ΔT=冷凝器出口温度-外气温度…(7)
在空气风量降低时,冷凝器出口温度增加,所以,ΔT也增加。此时,温度效率减少。另外,在制冷剂循环量增加时,冷凝器处理的热量增加,所以,冷凝器出口温度增加,ΔT也增加。此时,温度效率减少。在ΔT增加时,温度效率减少,而在ΔT减少时,温度效率增加。
由此,在本实施方式中,作为“根据运转条件的阈值设定方法4”,根据ΔT而使阈值变化。图15是说明本发明的实施方式的制冷装置的温度效率值和ΔT的关系的一个例子的图。具体地说,如图15那样设定成,随着ΔT增加,减小温度效率的阈值。由此,即使风扇输出、运转频率变动,“适当封入制冷剂量时的温度效率的值”与“温度效率ε的判定阈值εline”之差为0.05~0.15左右,与图14那样“温度效率ε的判定阈值εline”为恒定值的情况相比,差被大幅改善。另外,与根据运转条件的阈值设定方法1~3相比较,“适当封入制冷剂量时的温度效率的值”与“温度效率ε的判定阈值εline”之差最小,所以,能够由最适当的少的制冷剂泄漏量检测制冷剂不足。
[制冷剂量判定动作]
图11是表示本实施方式中的制冷剂量判定动作的顺序的流程图。图11所示的制冷剂量判定动作由制冷装置1的热源侧控制部31来执行。本实施方式的制冷装置1采用第1过冷却器22的温度效率ε来进行制冷剂量的判定。需要说明的是,以下说明的制冷剂量的判定也能够适用于设置制冷装置1时的制冷剂填充作业或者进行制冷装置1的维护时的制冷剂填充作业。另外,制冷剂量判定动作也可以在接受了来自遥控装置(未图示)的指示时执行。
在步骤ST1,开始通常运转控制。在制冷装置1的通常运转控制下,热源侧控制部31例如取得传感器类所检测出的制冷剂回路10的压力和温度等运转数据,采用运转数据来运算冷凝温度和蒸发温度等的目标值和偏差等的控制值,从而进行执行器类的控制。以下,对执行器类的动作进行说明。
例如,热源侧控制部31控制压缩机21的运转频率,以使得制冷装置1的制冷循环的蒸发温度与目标温度(例如0℃)一致。需要说明的是,制冷循环的蒸发温度也能够通过将吸入压力传感器34a所检测出的压力换算成饱和温度而获得。例如,热源侧控制部31在当前的蒸发温度比目标温度高的情况下,使压缩机21的运转频率上升,而在当前的蒸发温度比目标值低的情况下,使压缩机21的运转频率下降。
另外,例如,热源侧控制部31控制向热源侧热交换器23吹送空气的热源侧风扇27的转速,以使得制冷装置1的制冷循环的冷凝温度与目标温度(例如45℃)一致。需要说明的是,制冷装置1的制冷循环的冷凝温度也能够通过将排出压力传感器34b所检测出的压力换算成饱和温度而获得。例如,热源侧控制部31在当前的冷凝温度比目标温度高的情况下,增加热源侧风扇27的转速,而在当前的冷凝温度比目标温度低的情况下,减小热源侧风扇27的转速。
另外,例如,热源侧控制部31采用从传感器类获得的信号来调整第1喷射回路71的喷射量调整阀72的开度。例如,热源侧控制部31在当前的压缩机21的排出温度高的情况下,使喷射量调整阀72为开状态,而在当前的压缩机21的排出温度低的情况下,关闭喷射量调整阀72。另外,例如,热源侧控制部31进行向利用侧单元4吹送空气的利用侧风扇43的转速的控制。
在步骤ST2,热源侧控制部31采用例如热源侧热交换器23的出口温度、第1过冷却器22的出口的温度、吸入外气温度传感器33c所检测出的外气温度和排出压力传感器34b所检测出的压力等,来进行第1过冷却器22的温度效率ε的运算。
在步骤ST3,热源侧控制部31取得制冷装置1的运转状态。热源侧控制部31判断当前的运转状态是否符合制冷剂量判定的例外条件。作为该制冷剂量判定的例外条件,例如预先设定如下的条件。在符合任一个的情况下,判断为符合制冷剂量判定的例外条件。
·压缩机21为停止状态的情况。
·起动后30分钟(因为温度效率ε不稳定。)。
·低外气温的情况(低外气温时,为了要保持高压,使风扇风量下降。因此,温度效率ε也下降,所以,担心误检测。)。
·运转范围外的高外气温时。
·冷凝温度与外气温度的温度差大的情况。
·由于冷凝温度、冷凝温度与外气温度的温度差、外气温度的影响而担心使得温度效率ε成为阈值以下的值的情况。
·过热小的情况(因为即使不再有贮液器的剩余制冷剂,也有在储液器24有剩余制冷剂的可能性,并非制冷剂泄漏。)。
在以上的情况下,温度效率ε的值变小而会引起误检测。
在制冷装置1的运转状态符合上述的“制冷剂量判定的例外条件”的情况下,返回步骤ST1,而在制冷装置1的运转状态不符合上述的“制冷剂量判定的例外条件”的情况下,前进到步骤ST4。
在步骤ST4,热源侧控制部31判定由步骤ST1开始的制冷装置1的运转控制是否正稳定地执行。图12是说明本发明的实施方式的稳定判定条件的概念图。关于稳定判定条件,设定在步骤ST2算出的多个温度效率ε和此时的运转频率不大幅变动的条件。例如,作为稳定判定条件,在压缩机21的频率满足下述(8)的条件的情况和温度效率ε满足下述(9)的条件的情况下,判断为满足稳定判定条件。也就是说,如图12(a)所示,在相对于对象数据的平均值的变化量都收敛于预定值(η)的情况下(空白圈),判断为满足稳定判定条件。另一方面,如图12(b)所示,在相对于对象数据的平均值的变化量的至少一个超过预定值(η)的情况下(黑圈),判断为不满足稳定判定条件。这样,在算出的温度效率ε和压缩机21的运转频率稳定的状态下,通过算出平均温度效率εA,能够高精度地判定制冷剂量。
[数学式8]
Δ(Hz)=Hz(n)-AVE(Hz) …(8)
(默认值η=0.3)
Δ(ε)=ε(n)-AVE(ε) …(9)
在制冷装置1的运转控制不稳定的情况下,返回步骤ST1,在制冷装置1的运转控制稳定的情况下,前进到步骤ST5。
在步骤ST5,热源侧控制部31通过比较制冷剂量判定参数和其基准值来进行制冷剂量的当否的判定。具体地说,求出第1过冷却器22的温度效率ε与判定阈值Tm的偏差量ΔT(=T-Tm),判定偏差量ΔT是否为正值。在偏差量ΔT为正的情况下,热源侧控制部31判断为制冷剂量并非不足,前进到步骤ST6。在偏差量ΔT为负的情况下,热源侧控制部31判断为制冷剂量不足,前进到步骤ST7。此时,关于第1过冷却器22的温度效率ε,相比采用瞬时值,希望采用时间不同的多个温度效率ε的移动平均。通过采用时间不同的多个温度效率ε的移动平均,能够也考虑制冷循环的稳定。需要说明的是,判定阈值Tm例如可以预先存储于热源侧控制部31的存储部3c,也可以通过遥控器或开关等的输入来设定,还可以通过来自遥控装置(未图示)的指示来设定。
在步骤ST5中的制冷剂量判定结果为制冷剂量合适的情况下,热源侧控制部31在步骤ST6中进行制冷剂量是合适的意思的输出。在制冷剂量是合适的情况下,将制冷剂量是合适的意思例如显示在配置于制冷装置1的LED或液晶等显示部(未图示),或者将制冷剂量是合适的意思的信号发送到遥控装置(未图示)。
在步骤ST5中的制冷剂量判定结果为制冷剂量不足的情况下,热源侧控制部31在步骤ST7中进行制冷剂量不足的意思的输出。在制冷剂量不足的情况下,例如,将制冷剂量不足的意思的警报显示在配置于制冷装置1的LED或液晶等显示部(未图示),或者将制冷剂量不足的意思的信号发送到遥控装置(未图示)。需要说明的是,由于制冷剂量不足的情况有时也需要紧急处理,所以,也可以构成为接通电话线等而向客服人员直接报告异常产生。
需要说明的是,在上述的实施方式中,在步骤ST2中进行了温度效率ε的运算后,在步骤ST3中判断制冷装置1的运转状态是否符合例外条件,在步骤ST4中判断制冷装置1的运转控制是否稳定,从而进行是否进行制冷剂量的判定的判断,但不限于此。也可以在步骤ST3和步骤ST4后执行步骤ST2。通过在进行是否进行制冷剂量的判定的判断后进行温度效率ε的运算,能够减少热源侧控制部31进行运算的处理量。
如上所述,在本实施方式中,利用温度效率ε来进行制冷装置1的制冷剂回路10内是否制冷剂不足的判定,所以,即使假设在制冷剂泄漏的情况下,也能够提早检测出制冷剂的泄漏。
而且,在本实施方式中,取得制冷装置1的运转状态,用于利用制冷装置1的温度效率ε来判定制冷剂不足的温度效率阈值根据制冷装置1的运转状态而改变。因此,能够用尽量少的制冷剂的不足量、泄漏量来判定,从而制冷剂不足的判定相比以往的方法能够尽早进行。其结果是,能够尽量减少箱内温度的上升,并且,能够减少地球环境恶化、减少由制冷剂泄漏时的箱内温度上升对保管物的伤害、减少制冷剂泄漏后的复原成本。另外,由于能够用少的参数来改变温度效率的阈值并进行判定,所以,能够用更简单的控制以尽量少的制冷剂的不足量、泄漏量来进行判定。
需要说明的是,在上述说明的运转控制中,并未进行特定冷凝温度、蒸发温度的控制,但也可以例如控制成使得冷凝温度、蒸发温度成为恒定。另外,例如,也可以将压缩机21的运转频率和热源侧单元2的热源侧风扇27的转速设为恒定值而不进行冷凝温度和蒸发温度的控制。另外,例如,也可以控制成使得冷凝温度或蒸发温度中的任一方成为目标值。通过将制冷装置1的运转状态控制为恒定的条件,第1过冷却器22的过冷却度、根据过冷却度而变动的运转状态量的变动变小,从而容易决定阈值,易于进行制冷剂量不足的判定。
另外,通过将本实施方式的制冷剂量判定动作适用于制冷装置1的设置初期的制冷剂填充作业、或者维护时一度排出制冷剂并再度填充之际的制冷剂填充作业,能够实现制冷剂填充作业的时间缩短、作业者的负荷减轻。
[变型例]
图13是示意性地记载了本发明的变型例的制冷装置的制冷剂回路的图。与图1所记载的制冷装置1相比较,变型例的制冷装置1A的热源侧单元2A如图13所示,具有第2过冷却器26来代替第1过冷却器22。需要说明的是,第2过冷却器26相当于本发明的“过冷却器”。第2过冷却器26例如包括双重管的过冷却器或板热交换器而构成,使流过热源侧制冷剂回路10b的高压的制冷剂与流过第1喷射回路71A的中间压的制冷剂进行热交换。通过了第2过冷却器26的制冷剂的一部分由喷射量调整阀72膨胀而成为中间压的制冷剂,与通过第2过冷却器26的制冷剂进行热交换。另外,从喷射量调整阀72流入并在第2过冷却器26热交换了的中间压的制冷剂成为干度高的制冷剂,为了使压缩机21的排出温度下降而向压缩机21的吸入侧喷射。变型例中的制冷剂判定动作采用第2过冷却器26的温度效率来进行。
在利用高温侧采用制冷剂且低温侧也采用制冷剂的流体的双重管的过冷却器或板热交换器的第2过冷却器的情况下,其温度效率是第2过冷却器26的出口处的制冷剂的过冷却度(冷凝器出口温度-过冷却热交换器出口温度)除以第2过冷却器26的最大温度差(冷凝器出口温度-中间压(喷射回路)饱和温度)而得到的值。温度效率由下述(数学式10)来表示。
[数学式9]
ε=(TH1-TH2)÷(TH1-MPS)…(10)
在此,
ε:温度效率
TH1:冷凝器出口温度
TH2:过冷却热交换器出口温度
MPS:中间压(喷射回路)饱和温度
需要说明的是,在变型例中,也能够构成为:追加第1过冷却器22,从储蓄器25流出来的制冷剂在通过第1过冷却器22后流入第2过冷却器26。
如前述那样,一般来说,热交换器的温度效率由上述的(数学式4)来表示。为了便于说明,再次记载(数学式4)。
[数学式10]
温度效率ε=(1-e(-N.(1-R)))÷(1-R·e(N.(1-R)))…(4)
在此,
移动单位数N=A·K/(ρh·Vh·Ch)
热容量流量比R=(ρh·Ch·Vh)/(ρm·Cm·Vm)
K:热通过率(W/(m2·K)
A:传热面积(m2)
ρh:高温侧流体密度(kg/m3)
Vh:高温侧流体体积流量(m3/h)
Ch:高温侧流体比热(KJ/kg)
ρm:低温侧流体密度(kg/m3)
Cm:低温侧流体比热(KJ/kg)
Vm:低温侧流体体积流量(m3/h)
变型例的第2过冷却器26用于使制冷剂与制冷剂进行热交换,高温侧流体是制冷剂,低温侧流体也是制冷剂。由此,K:热通过率(W/(m2·K))根据制冷剂循环量而变动。温度效率在制冷剂循环量增加时降低。
ρm·Vm:低温侧流体密度(kg/m3)×低温侧流体体积流量(m3/h)是流过第1喷射回路71A的低温侧的制冷剂循环量Gm(kg/h),在制冷剂循环量Gm增加时,温度效率降低。流过第1喷射回路71A的制冷剂循环量Gm根据喷射量调整阀72的开度、喷射量调整阀72上游、下游的压力差而变动。
Cm:低温侧流体比热(KJ/kg)根据制冷剂的中间压力(喷射量调整阀72下游的压力)而变动,在中间压力增加时,温度效率降低。其它参数如对实施方式的第1过冷却器22的温度效率说明的那样。
由上述可知,A(传热面积)是制冷装置1A固有的恒定值。温度效率根据使热通过率(K)变动的高温侧制冷剂循环量、流过第1喷射回路71A的低温侧制冷剂循环量、使高温侧流体比热(Ch)变动的高压压力、以及中间压力而变动。由此,在根据运转条件而使温度效率的阈值变化地设定的情况下,根据高温侧制冷剂循环量、低温侧制冷剂循环量、高压压力、中间压力而设定。需要说明的是,高温侧制冷剂循环量根据压缩机频率、制冷剂的压缩机吸入气体压力和压缩机吸入气体温度而变动。另外,低温侧制冷剂循环量根据喷射量调整阀72的开度、以及喷射量调整阀72上游、下游的压力差而变动。
变型例的情况也是,在温度效率根据高温侧制冷剂循环量、高压压力而设定的情况下,能够分别采用前述的[根据运转条件的阈值设定方法2]、[根据运转条件的阈值设定方法3]。
[根据运转条件的阈值设定方法5]
如前述那样,温度效率根据低温侧制冷剂循环量的变动而变动。由此,在本实施方式中,作为“根据运转条件的阈值设定方法5”,根据低温侧制冷剂循环量而使阈值变化。具体地说,与图9同样地设定成,随着低温侧制冷剂循环量增加,减少温度效率的阈值。由此,与图14那样“温度效率ε的判定阈值εline”为恒定值的情况相比,差被改善。
在此,低温侧制冷剂循环量由以下的(数学式11)求出。
[数学式11]
低温侧制冷剂循环量=f(喷射量调整阀的开度、喷射量调整阀上游与下游的压力差、喷射量调整阀上游的压力、温度)×常数3
由此,若制冷装置1的喷射量调整阀72是电子膨胀阀,则由控制部3根据输出喷射量调整阀72的开度的值、喷射量调整阀72上游与下游的压力差、喷射量调整阀72上游的压力、温度而算出低温侧制冷剂循环量。在喷射量调整阀72下游即71A没有压力传感器的情况下,也可以从吸入压力传感器34a、排出压力传感器34b算出。
为了上述制冷剂循环量的导出,需要用控制器实施复杂的计算。于是,虽然精度稍降,但可以简单地采用输出喷射量调整阀72的开度的值、或喷射量调整阀72上游与下游的压力差、或喷射量调整阀72上游的压力的任意的1个或多个参数来决定阈值。
另外,代替喷射量调整阀72上游与下游的压力差,也可以简单地采用吸入压力传感器34a、排出压力传感器34b,将由以下的数学式12表示的压缩机的吸入压力、排出压力的压缩比作为参数而使阈值变化。
[数学式12]
压缩比=(压力传感器34b的读取值+0.101Mpa)÷(压力传感器34a的读取值+0.101Mpa)…(12)
另外,也可以将喷射量调整阀72上游与下游的温度差、或者喷射量调整阀72上游与下游的压力比作为参数而使阈值变化。另外,还可以将喷射量调整阀72的上游的密度作为参数而使阈值变化。
而且,可以将上述的喷射量调整阀72的开度、喷射量调整阀72的上游与下游的压力差、喷射量调整阀72的上游的密度、喷射量调整阀72的上游的压力、以及喷射量调整阀72的上游的温度的任一个作为参数而使阈值变化,或者也可以将它们中的多个作为参数而使阈值变化。
本发明不限于上述实施方式,能够在本发明的范围内进行各种改变。也就是说,可以适当改良上述实施方式的结构,另外,也可以将至少一部分代替为其它结构。而且,对其配置没有特别限定的构成要件不限于实施方式所公开的配置,能够配置在能达成其功能的位置。
符号说明
1制冷装置、1A制冷装置、2热源侧单元、2A热源侧单元、3控制部、3a取得部、3b运算部、3c存储部、3d驱动部、3e输入部、3f输出部、4利用侧单元、5过冷却热交换器、6液体制冷剂延长配管、7气体制冷剂延长配管、10制冷剂回路、10a利用侧制冷剂回路、10b热源侧制冷剂回路、21压缩机、22第1过冷却器、23热源侧热交换器、24储液器、25储蓄器、26第2过冷却器、27热源侧风扇、28液体侧封闭阀、29气体侧封闭阀、31热源侧控制部、32利用侧控制部、33a吸入温度传感器、33b排出温度传感器、33c吸入外气温度传感器、33d过冷却器高压侧出口温度传感器、33e利用侧热交换器入口温度传感器、33f利用侧热交换器出口温度传感器、33g吸入空气温度传感器、34a吸入压力传感器、34b排出压力传感器、41利用侧膨胀阀、42利用侧热交换器、43利用侧风扇、71第1喷射回路、71A第1喷射回路、72喷射量调整阀、73第2喷射回路、74毛细管、75吸入喷射用电磁阀、T温度效率、T1温度效率阈值、T2温度效率阈值、T3温度效率阈值。
Claims (9)
1.一种制冷装置,具有用配管连接热源侧单元和至少一个利用侧单元并使制冷剂循环的制冷剂回路,所述热源侧单元具有压缩机、热源侧热交换器、向所述热源侧热交换器吹送空气的热源侧风扇和过冷却器,所述利用侧单元具有利用侧膨胀阀和利用侧热交换器,其中,
所述制冷装置具有制冷剂不足判定部,该制冷剂不足判定部采用所述过冷却器的温度效率来判定填充于所述制冷剂回路的制冷剂量的不足,所述过冷却器的温度效率是所述过冷却器的出口侧的制冷剂的过冷却度除以在所述过冷却器进行热交换的高温侧流体与低温侧流体的最大温度差而得到的值;
所述制冷剂不足判定部通过比较所述过冷却器的温度效率和根据所述制冷装置的运转状态而改变的温度效率阈值来判定所述制冷剂量的不足。
2.根据权利要求1所述的制冷装置,其中,
所述制冷剂不足判定部基于所述最大温度差来改变所述温度效率阈值。
3.根据权利要求1所述的制冷装置,其中,
在所述过冷却器中,所述低温侧流体是空气;
所述制冷剂不足判定部将作为所述高温侧流体的制冷剂的压力、作为所述高温侧流体的制冷剂的循环量、空气流量中的任一个以上作为参数来改变所述温度效率阈值。
4.根据权利要求1所述的制冷装置,其中,
所述制冷装置还具有从所述热源侧热交换器下游分支并与所述压缩机的中间压端口或所述压缩机的吸入侧相连的喷射管、以及设置于所述喷射管的喷射量调整阀;
所述喷射管在所述喷射量调整阀的下游经由所述过冷却器而与所述压缩机相连,在所述过冷却器中,作为所述高温侧流体的从所述热源侧热交换器流出的制冷剂与作为所述低温侧流体的流入了所述喷射管的制冷剂进行热交换;
所述制冷剂不足判定部将所述高温侧流体的制冷剂的压力、所述高温侧流体的制冷剂的循环量、所述低温侧流体的制冷剂的循环量中的任一个以上作为参数来改变所述温度效率阈值。
5.根据权利要求3或4所述的制冷装置,其中,
所述制冷剂不足判定部在所述高温侧流体的制冷剂的循环量增加时减小地改变所述温度效率阈值。
6.根据权利要求3或4所述的制冷装置,其中,
所述制冷剂不足判定部基于所述高温侧流体的制冷剂的循环量的计算中使用的所述压缩机的频率或所述压缩机的吸入密度来改变所述温度效率阈值。
7.根据权利要求6所述的制冷装置,其中,
所述制冷剂不足判定部基于所述压缩机的吸入密度的计算中使用的所述压缩机的吸入压力或所述压缩机的吸入温度来改变所述温度效率阈值。
8.根据权利要求3所述的制冷装置,其中,
所述制冷剂不足判定部在使所述空气流量变动的所述热源侧风扇的输出比例减少时减小地改变所述温度效率阈值。
9.根据权利要求4所述的制冷装置,其中,
所述制冷剂不足判定部将所述喷射量调整阀的开度、所述喷射量调整阀的上游与下游的压力差、所述喷射量调整阀的上游的密度、所述喷射量调整阀的上游的压力、以及所述喷射量调整阀的上游的温度中的任一个以上作为参数来改变所述温度效率阈值。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111094877A (zh) * | 2017-09-14 | 2020-05-01 | 三菱电机株式会社 | 制冷循环装置以及制冷装置 |
CN114543259A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-05-27 | 青岛海信日立空调系统有限公司 | 一种空调装置 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7201466B2 (ja) * | 2019-02-07 | 2023-01-10 | ホシザキ株式会社 | 冷却貯蔵庫 |
CN112815478A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-18 | 青岛海尔空调电子有限公司 | 空调系统的缺氟量确定方法及空调系统 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001272136A (ja) * | 2000-03-28 | 2001-10-05 | Kazutaro Oyabu | 住宅等の空調・給湯熱源システムと蓄熱空調機の改良 |
JP2007115096A (ja) * | 2005-10-21 | 2007-05-10 | Fuji Electric Retail Systems Co Ltd | 冷却装置および自動販売機 |
JP2011226704A (ja) * | 2010-04-20 | 2011-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | 冷凍空調装置並びに冷凍空調システム |
JP2012132639A (ja) * | 2010-12-22 | 2012-07-12 | Mitsubishi Electric Corp | 冷凍装置 |
JP2014126337A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Nakano Refrigerators Co Ltd | 冷凍装置及び冷凍装置の冷媒漏れ検知方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007225158A (ja) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Mitsubishi Electric Corp | 除霜運転制御装置および除霜運転制御方法 |
JP4864110B2 (ja) * | 2009-03-25 | 2012-02-01 | 三菱電機株式会社 | 冷凍空調装置 |
JP2011012958A (ja) * | 2010-10-22 | 2011-01-20 | Mitsubishi Electric Corp | 冷凍サイクル装置の制御方法 |
US9897359B2 (en) * | 2012-01-18 | 2018-02-20 | Mitsubishi Electric Corporation | Air-conditioning apparatus |
JP6073653B2 (ja) * | 2012-11-09 | 2017-02-01 | サンデンホールディングス株式会社 | 車両用空気調和装置 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001272136A (ja) * | 2000-03-28 | 2001-10-05 | Kazutaro Oyabu | 住宅等の空調・給湯熱源システムと蓄熱空調機の改良 |
JP2007115096A (ja) * | 2005-10-21 | 2007-05-10 | Fuji Electric Retail Systems Co Ltd | 冷却装置および自動販売機 |
JP2011226704A (ja) * | 2010-04-20 | 2011-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | 冷凍空調装置並びに冷凍空調システム |
JP2012132639A (ja) * | 2010-12-22 | 2012-07-12 | Mitsubishi Electric Corp | 冷凍装置 |
JP2014126337A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Nakano Refrigerators Co Ltd | 冷凍装置及び冷凍装置の冷媒漏れ検知方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111094877A (zh) * | 2017-09-14 | 2020-05-01 | 三菱电机株式会社 | 制冷循环装置以及制冷装置 |
CN111094877B (zh) * | 2017-09-14 | 2021-08-10 | 三菱电机株式会社 | 制冷循环装置以及制冷装置 |
CN114543259A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-05-27 | 青岛海信日立空调系统有限公司 | 一种空调装置 |
CN114543259B (zh) * | 2022-03-08 | 2023-10-17 | 青岛海信日立空调系统有限公司 | 一种空调装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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