CN116568975B - 制冷装置及制冷装置的制冷剂量判断方法 - Google Patents

制冷装置及制冷装置的制冷剂量判断方法 Download PDF

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Abstract

制冷装置(1)包括热源机组(10)，其使用的制冷剂在超临界区域工作。热源机组(10)包括：压缩制冷剂的压缩部件(20)、热源热交换器(24)、设置在热源热交换器(24)下游的膨胀阀(26)、设置在膨胀阀(26)下游的贮液器(25)、以及控制部(101)。控制部(101)在第一条件下进行根据高压压力来判断制冷剂量的第一运转，在所述第一条件下贮液器(25)的内部压力在超临界压力以下。

Description

制冷装置及制冷装置的制冷剂量判断方法
技术领域
本公开涉及一种制冷装置及制冷装置的制冷剂量判断方法。
背景技术
迄今为止，进行制冷循环的制冷装置已为人所知。在专利文献1的制冷装置中进行高压压力达到临界压力以上的制冷循环。在该制冷装置中，为了能够适当地管理制冷剂回路内的制冷剂量，根据冷藏用制冷剂回路的高压侧压力来判断制冷剂回路内的制冷剂量。
专利文献1：日本公开专利公报特开2012－117713号公报
发明内容
－发明要解决的技术问题－
然而，专利文献1中所记载的制冷装置由于没有考虑到贮液器的内部压力，因此不清楚是否能够在贮液器内部合适的状态下进行制冷剂量判断。
本公开的目的在于，在使用了在超临界区域工作的制冷剂的制冷装置中，能够高精度地进行制冷剂量的过量/不足判断。
－用以解决技术问题的技术方案－
第一方面为一种制冷装置1，其包括使用在超临界区域工作的制冷剂的热源机组10。所述热源机组10包括：压缩所述制冷剂的压缩部件20、热源热交换器24、设置在所述热源热交换器24下游的膨胀阀26、设置在所述膨胀阀26下游的贮液器25、以及控制部101。所述控制部101在第一条件下进行根据高压压力来判断制冷剂量的第一运转，在所述第一条件下所述贮液器25的内部压力在超临界压力以下。
在第一方面中，在第一条件下根据高压压力来判断制冷剂量，在所述第一条件下贮液器25的内部压力在超临界压力以下。因此，能够考虑着被假定为实际运转时以两相状态贮存在贮液器25内的制冷剂，基于高压压力进行制冷剂量的判断，所以能够提升判断结果的精度。
需要说明的是，在本公开中，“高压压力”是指制冷装置1中的“制冷剂回路6的高压压力”，具体而言，是“压缩部件20的喷出压力”，但也可以将“热源热交换器24的冷凝压力”、“热源热交换器24的相当于温度的饱和压力”、或“从热源热交换器24到膨胀阀26的液管(第一管40a的上游部分)的压力”等作为“高压压力”。
第二方面在第一方面的基础上，在所述第一条件下所述贮液器25的内部压力在超临界压力以下的第一压力范围内。
在第二方面中，在贮液器25的内部压力在超临界压力以下的第一压力范围内的条件下，根据高压压力来判断制冷剂量。因此，能够更准确地考虑着被假定为实际运转时以两相状态贮存在贮液器25内的制冷剂的状态，来进行制冷剂量的判断，所以能够进一步提升判断结果的精度。
第三方面在第二方面的基础上，还包括：用于从所述贮液器25排出气态制冷剂的排气管41、和设置在所述排气管41上的排气阀42。所述控制部101在所述第一运转中对所述排气阀42的开度进行调节，以使所述贮液器25的内部压力在所述第一压力范围内。
在第三方面中，能够使用排气阀42将贮液器25的内部压力调整到第一压力范围内。
第四方面在第一或第二方面的基础上，所述热源机组10与利用机组60、70相连接。所述压缩部件20包括：低级侧压缩机21、22、和对已由所述低级侧压缩机21、22压缩后的所述制冷剂进行压缩的高级侧压缩机23。所述热源机组10还包括：排气管41，其将所述贮液器25中的气态制冷剂引入所述高级侧压缩机23的吸入管23a中，在所述第一运转中，所述控制部101使所述低级侧压缩机21、22停止并使所述高级侧压缩机23运转，使所述制冷剂依次在所述高级侧压缩机23、所述热源热交换器24、所述膨胀阀26、所述贮液器25、所述排气管41、以及所述高级侧压缩机23中循环。
在第四方面中，在第一运转中，使对应于利用机组60、70的低级侧压缩机21、22停止而使高级侧压缩机23运转。因此，能够停止利用机组60、70中的制冷剂的循环，让制冷剂在热源机组10内循环来判断制冷剂量。因此，能够抑制在进行制冷剂量判断时利用机组60、70等中的制冷剂状态的变动，故能够减小判断结果的误差。
第五方面在第一至第四方面中任一方面的基础上，在所述第一运转中，若所述高压压力小于第一规定值，所述控制部101则判断制冷剂量为不足，若所述高压压力在第二规定值以上，所述控制部101则判断制冷剂量为过填充。
在第五方面中，能够基于高压压力来判断制冷剂量的不足/过填充。
第六方面在第五方面的基础上，所述控制部101根据外部气温来决定所述第一规定值和所述第二规定值。
在第六方面中，能够考虑着外部气温而更准确地进行制冷剂量判断。
第七方面在第六方面的基础上，所述热源机组10与利用机组60、70相连接。当在所述第一运转中所述高压压力大于保护压力值且所述外部气温在保护温度以上的情况下，所述控制部101在使剩余的制冷剂释放到所述利用机组60侧的气态制冷剂管3中规定时间之后对制冷剂量进行判断。需要说明的是，保护压力值和保护温度分别是为了确保安全而使压缩部件20停止的压力和温度。
在第七方面中，既能够避免高压压力变得过高而损坏制冷剂回路的构成部件的情况，又能够使压缩部件20工作来进行制冷剂量判断。
第八方面在第六方面的基础上，所述压缩部件20包括：低级侧压缩机21、22、和对已由所述低级侧压缩机21、22压缩后的制冷剂进行压缩的高级侧压缩机23。当在所述第一运转中所述高压压力大于保护压力值且所述外部气温在保护温度以上的情况下，所述控制部101使所述高级侧压缩机23的吸入压力的目标值下降之后，再对制冷剂量进行判断。
在第八方面中，既能够避免高压压力变得过高而损伤制冷剂回路的构成部件的情况，又能够使压缩部件20工作来进行制冷剂量判断。
第九方面在第一至第八方面的任一方面中，当所述高压压力在超临界压力以上时，所述控制部101进行所述第一运转，当所述高压压力小于超临界压力时，所述控制部101在第二条件下进行判断制冷剂量的第二运转，在该第二条件下所述贮液器25的内部压力与所述高压压力实质上相等。
在第九方面中，能够根据高压压力来进行适当的制冷剂量判断。需要说明的是，第二条件基本上是“贮液器的内部压力＝高压压力”，但考虑着实际上的测量误差和制冷剂状态的变动而包含“贮液器的内部压力≈高压压力”。
第十方面在第九方面的基础上，在所述第二运转中，若所述高压压力小于第三规定值，所述控制部101则判断制冷剂量为不足，若所述高压压力在第四规定值以上，所述控制部101则判断制冷剂量为过填充。
在第十方面中，能够基于高压压力来判断制冷剂量的不足/过填充。需要说明的是，也可以根据外部气温来决定第三规定值和第四规定值。这样一来，能够考虑着外部气温而更准确地进行制冷剂量判断。
第十一方面在第九或第十方面的基础上，所述控制部101对所述膨胀阀26的开度进行调节，以满足所述第二条件。
在第十一方面中，能够利用膨胀阀26使贮液器25的内部压力接近高压压力。
第十二方面在第一至第十一方面的任一方面的基础上，所述制冷剂为二氧化碳。
在第十二方面中，能够进行制冷剂在超临界区域工作的制冷循环。
第十三方面为一种制冷剂量判断方法，其为包括热源机组10的制冷装置1的制冷剂量判断方法，所述热源机组10使用在超临界区域工作的制冷剂。所述热源机组10包括：压缩所述制冷剂的压缩部件20、热源热交换器24、设置在所述热源热交换器24下游的膨胀阀26、以及设置在所述膨胀阀26下游的贮液器25。制冷装置1的制冷剂量判断方法在第一条件下根据高压压力来判断制冷剂量，在所述第一条件下所述贮液器25的内部压力在超临界压力以下。
在第十三方面中，在第一条件下根据高压压力来判断制冷剂量，在所述第一条件下贮液器25的内部压力在超临界压力以下。因此，能够考虑着被假定为实际运转时以两相状态贮存在贮液器25内的制冷剂，基于高压压力进行制冷剂量的判断，所以能够提升判断结果的精度。
附图说明
图1是实施方式所涉及的制冷装置的管道系统图；
图2是表示实施方式所涉及的制冷装置中的控制器、各种传感器以及各种设备之间的关系的方框图；
图3是表示图1所示的制冷装置中的冷却设备运转下的制冷剂的流动情况的图；
图4是表示图1所示的制冷装置中的制冷运转下的制冷剂的流动情况的图；
图5是表示图1所示的制冷装置中的制冷/冷却设备运转下的制冷剂的流动情况的图；
图6是表示图1所示的制冷装置中的制热运转下的制冷剂的流动情况的图；
图7是表示图1所示的制冷装置中的制热/冷却设备运转下的制冷剂的流动情况的图；
图8是表示图1所示的制冷装置中的制冷剂量判断时的制冷剂的流动情况的图；
图9是表示实施方式所涉及的制冷装置的制冷剂量判断方法的第一流程图；
图10是表示实施方式所涉及的制冷装置的制冷剂量判断方法的第二流程图；
图11是表示实施方式所涉及的制冷装置的制冷剂量判断方法的第三流程图；
图12是表示实施方式所涉及的制冷装置的制冷剂量判断方法的第四流程图；
图13是表示实施方式所涉及的制冷装置的制冷剂量判断方法中的判断基准的一例的示意图。
具体实施方式
以下，参考附图对实施方式进行说明。需要说明的是，以下实施方式仅为本质上的优选示例，并没有限制本发明、其应用对象或其用途范围的意图。
(实施方式)
＜整体结构＞
实施方式所涉及的制冷装置1同时进行对冷却对象的冷却和对室内的空气调节。此处所说的冷却对象包括冷藏库、冷冻库、陈列柜等设备内的空气。以下，将如上所述的设备称为冷却设备。
如图1所示，制冷装置1包括设置在室外的热源机组10、对室内进行空气调节的空调机组60、对库内的空气进行冷却的冷却设备机组70。如图2所示，制冷装置1包括控制制冷剂回路6的控制器100。在图1中，示出一个空调机组60。制冷装置1也可以具有并联连接的两台以上的空调机组60。在图1中，示出一台冷却设备机组70。制冷装置1也可以具有并联起来的两台以上的冷却设备机组70。通过由四根连接管道2、3、4、5将上述机组10、60、70连接起来，而构成制冷剂回路6。
四根连接管道2、3、4、5由第一液体连接管道2、第一气体连接管道3、第二液体连接管道4以及第二气体连接管道5构成。第一液体连接管道2和第一气体连接管道3对应于空调机组60。第二液体连接管道4和第二气体连接管道5对应于冷却设备机组70。
制冷剂回路6中填充有制冷剂。制冷剂回路6是使制冷剂循环来进行制冷循环的一种回路。作为本实施方式的制冷剂，使用在超临界区域工作的制冷剂例如二氧化碳。制冷剂回路6进行制冷剂达到临界压力以上的制冷循环。
＜热源机组的概要＞
热源机组10具有热源回路11和室外风扇12。热源回路11具有压缩部件20、热源热交换器(室外热交换器)24及制冷剂容器(贮液器/Receiver)25。热源回路11具有第一室外膨胀阀26和第二室外膨胀阀27。热源回路11还具有冷却热交换器28和中间冷却器29。
热源回路11具有四个常闭阀13、14、15、16。四个常闭阀由第一气侧常闭阀13、第一液侧常闭阀14、第二气侧常闭阀15以及第二液侧常闭阀16组成。
在第一气侧常闭阀13上连接有第一气体连接管道3。在第一液侧常闭阀14上连接有第一液体连接管道2。在第二气侧常闭阀15上连接有第二气体连接管道5。在第二液侧常闭阀16上连接有第二液体连接管道4。
＜压缩部件＞
压缩部件20对制冷剂进行压缩。压缩部件20具有第一压缩机21、第二压缩机22以及第三压缩机23。压缩部件20进行以单级压缩方式压缩制冷剂的运转和以两级压缩方式压缩制冷剂的运转。
第一压缩机21是对应于空调机组60的空调压缩机。第二压缩机22是对应于冷却设备机组70的冷却设备压缩机。第一压缩机21和第二压缩机22为低级侧压缩机。第一压缩机21与第二压缩机22并联连接。在本公开中，有时也将第一压缩机21及第二压缩机22称为低级侧压缩机21、22。
第三压缩机23为高级侧压缩机。第三压缩机23与第一压缩机21串联连接。第三压缩机23与第二压缩机22串联连接。在本公开中，有时也将第三压缩机23称为高级侧压缩机23。
第一压缩机21、第二压缩机22以及第三压缩机23是由电动机驱动压缩机构的回转式压缩机。第一压缩机21、第二压缩机22以及第三压缩机23是可变容量式压缩机。第一压缩机21、第二压缩机22以及第三压缩机23的转速由变频装置调节。
在第一压缩机21上连接有第一吸入管21a和第一喷出管21b。在第二压缩机22上连接有第二吸入管22a和第二喷出管22b。在第三压缩机23上连接有第三吸入管23a和第三喷出管23b。
＜中间流路＞
热源回路11包括中间流路18。中间流路18将第一压缩机21和第二压缩机22的喷出部与第三压缩机23的吸入部连接起来。中间流路18包括第一喷出管21b、第二喷出管22b以及第三吸入管23a。
＜流路切换机构＞
流路切换机构30对制冷剂的流路进行切换。流路切换机构30包括第一流路C1、第二流路C2、第三流路C3以及第四流路C4。第一流路C1、第二流路C2、第三流路C3以及第四流路C4连接成桥状。
第一流路C1的一端和第三流路C3的一端经由第三喷出管23b与第三压缩机23的喷出部连接。第二流路C2的一端和第四流路C4的一端经由第一吸入管21a与第一压缩机21的吸入部连接。第一流路C1的另一端和第二流路C2的另一端经由第一气体连接管道3与空调机组60连接。第三流路C3的另一端和第四流路C4的另一端与室外热交换器24的气侧端连接。
流路切换机构30具有第一开关阀31、第二开关阀32、第三开关阀33以及第四开关阀34。第一开关阀31打开、关闭第一流路C1。第二开关阀32打开、关闭第二流路C2。第三开关阀33打开、关闭第三流路C3。第四开关阀34打开、关闭第四流路C4。各开关阀31、32、33、34由电磁开关阀构成。各开关阀31、32、33、34也可以是根据脉冲信号调节开度的电子膨胀阀。或者，为了打开、关闭第一流路C1，也可以与由电磁开关阀构成的第一开关阀31并列地设置由电子膨胀阀构成的第五开关阀35。为了打开、关闭第三流路C3，也可以与由电磁开关阀构成的第三开关阀33并列地设置由电子膨胀阀构成的第六开关阀第三开关阀36。
＜室外热交换器和室外风扇＞
室外热交换器24是管翅型空气热交换器。室外风扇12布置在室外热交换器24附近。室外风扇12输送室外空气。室外热交换器24使在其内部流动的制冷剂与由室外风扇12输送的室外空气进行热交换。在本公开中，有时也将室外热交换器24称为热源热交换器24。
＜液侧流路＞
热源回路11包括液侧流路40。液侧流路40设置在室外热交换器24的液侧端与两个液侧常闭阀14、16之间。液侧流路40包括第一管40a、第二管40b、第三管40c、第四管40d以及第五管40e。
第一管40a的一端与室外热交换器24的液侧端连接。第一管40a的另一端与贮液器25的顶部连接。第二管40b的一端与贮液器25的底部连接。第二管40b的另一端与第二液侧常闭阀16连接。第三管40c的一端与第二管40b的中途部连接。第三管40c的另一端与第一液侧常闭阀14连接。第四管40d的一端连接在第一管40a中的第一室外膨胀阀26与贮液器25之间。第四管40d的另一端与第三管40c的中途部连接。第五管40e的一端连接在第一管40a中的室外热交换器24与第一室外膨胀阀26之间。第五管40e的另一端连接在第二管40b中的贮液器25与第三管40c的连接部之间。
＜室外膨胀阀＞
第一室外膨胀阀26设置在第一管40a上。第一室外膨胀阀26在第一管40a中设置在第一管40a和第四管40d的连接部与室外热交换器24的液侧端与之间。第二室外膨胀阀27设置在第五管40e上。第一室外膨胀阀26和第二室外膨胀阀27是开度能够调节的膨胀阀。第一室外膨胀阀26和第二室外膨胀阀27可以是根据脉冲信号调节开度的电子膨胀阀。
＜贮液器＞
贮液器25是贮存制冷剂的密闭制冷剂容器。贮液器25将制冷剂分离成气态制冷剂和液态制冷剂。在贮液器25的内部形成气体层和液体层。气体层形成在贮液器25的顶部侧。液体层形成在贮液器25的底部侧。
＜排气管＞
热源回路11具有排气管41。排气管41的一端与贮液器25的顶部连接。排气管41的另一端与中间流路18连接。排气管41将贮液器25内的气态制冷剂引入中间流路18中，也就是说，引入高级侧压缩机(第三压缩机)23的吸入管23a中。换句话说，排气管41是经由贮液器25将第一室外膨胀阀26下游侧的管道(第一管)40a与第三吸入管23a连接起来的连接管道。在本公开中，有时将排气管41称为连接管道41。
在排气管41上设置有排气阀42。排气管41是开度能够调节的膨胀阀。排气阀42可以是根据脉冲信号调节开度的电子膨胀阀。
＜冷却热交换器＞
冷却热交换器28具有高压侧流路28a和低压侧流路28b。冷却热交换器28使高压侧流路28a中的制冷剂与低压侧流路28b中的制冷剂进行热交换。换句话说，冷却热交换器28利用在低压侧流路28b中流动的制冷剂对在高压侧流路28a中流动的制冷剂进行冷却。
低压侧流路28b构成注入流路43的一部分。注入流路43包括上游流路44和下游流路45。
上游流路44的一端连接在第二管40b中的比与第五管40e连接的连接部更靠上游侧的位置上。上游流路44的另一端与低压侧流路28b的流入端连接。在上游流路44上设置有注入阀46。注入阀46是开度能够调节的膨胀阀。注入阀46可以是根据脉冲信号调节开度的电子膨胀阀。
下游流路45的一端与低压侧流路28b的流出端连接。下游流路45的另一端与排气管(连接管道)41连接。
＜中间冷却器＞
中间冷却器29设置在中间流路18上。中间冷却器29是管翅型空气热交换器。在中间冷却器29附近布置有冷却风扇29a。中间冷却器29使在其内部流动的制冷剂与由冷却风扇29a输送的室外空气进行热交换。
＜油分离回路＞
热源回路11包括油分离回路。油分离回路具有油分离器50、第一回油管51以及第二回油管52。
油分离器50与第三喷出管23b连接。油分离器50将油从已从压缩部件20喷出的制冷剂中分离出来。第一回油管51和第二回油管52的流入端与油分离器50连通。第一回油管51的流出端与中间流路18连接。在第一回油管51上连接有第一油量调节阀53。
第二回油管52的流出侧分离成第一分支管52a和第二分支管52b。第一分支管52a与第一压缩机21的贮油部连接。第二分支管52b与第二压缩机22的贮油部连接。在第一分支管52a上设置有第二油量调节阀54。在第二分支管52b上设置有第三油量调节阀55。
＜旁通管＞
热源回路11具有第一旁通管56、第二旁通管57以及第三旁通管58。
第一旁通管56对应于第一压缩机21。第二旁通管57对应于第二压缩机22。
第三旁通管58对应于第三压缩机23。
具体而言，第一旁通管56将第一吸入管21a与第一喷出管21b直接连接起来。第二旁通管57将第二吸入管22a与第二喷出管22b直接连接起来。第三旁通管58将第三吸入管23a与第三喷出管23b直接连接起来。
＜止回阀＞
热源回路11具有多个止回阀。多个止回阀包括第一止回阀至第十止回阀CV1～CV10。这些止回阀CV1～CV10允许制冷剂朝着图1中的箭头方向流动，并且禁止制冷剂朝着与该箭头方向相反的方向流动。
第一止回阀CV1设置在第一喷出管21b上。第二止回阀CV2设置在第二喷出管22b上。第三止回阀CV3设置在第三喷出管23b上。第四止回阀CV4设置在第一管40a上。第五止回阀CV5设置在第三管40c上。第六止回阀CV6设置在第四管40d上。第七止回阀CV7设置在第五管40e上。第八止回阀CV8设置在第一旁通管56上。第九止回阀CV9设置在第二旁通管57上。第十止回阀CV10设置在第三旁通管58上。
＜空调机组＞
空调机组60是设置在室内的第一利用机组。空调机组60的制冷剂蒸发温度比冷却设备机组70的制冷剂蒸发温度高。空调机组60具有室内回路61和室内风扇62。在室内回路61的液侧端连接有第一液体连接管道2。在室内回路61的气侧端连接有第一气体连接管道3。
室内回路61从液侧端朝向气侧端依次具有室内膨胀阀63和室内热交换器64。换句话说，室内膨胀阀63设置在室内热交换器64的入口处。室内膨胀阀63是开度能够调节的膨胀阀。室内膨胀阀63可以是根据脉冲信号调节开度的电子膨胀阀。
室内热交换器64是管翅型空气热交换器。室内风扇62布置在室内热交换器64附近。室内风扇62输送室内空气。室内热交换器64使在其内部流动的制冷剂与由室内风扇62输送的室内空气进行热交换。
＜冷却设备机组＞
冷却设备机组70是对库内进行冷却的第二利用机组。冷却设备机组70具有冷却设备回路71和冷却设备风扇72。在冷却设备回路71的液侧端连接有第二液体连接管道4。在冷却设备回路71的气侧端连接有第二气体连接管道5。
冷却设备回路71从液侧端朝向气侧端依次具有冷却设备膨胀阀73和冷却设备热交换器74。换句话说，冷却设备膨胀阀73设置在冷却设备热交换器74的入口处。冷却设备膨胀阀73是开度能够调节的膨胀阀。冷却设备膨胀阀73可以是根据脉冲信号调节开度的电子膨胀阀。
冷却设备热交换器74是管翅型空气热交换器。冷却设备风扇72布置在冷却设备热交换器74附近。冷却设备风扇72输送库内空气。冷却设备热交换器74使在其内部流动的制冷剂与由冷却设备风扇72输送的库内空气进行热交换。
需要说明的是，在本公开中，有时也将空调机组60和冷却设备机组70称为利用机组60、70。将室内膨胀阀63和冷却设备膨胀阀73称为利用膨胀阀63、73，将室内热交换器64和冷却设备热交换器74称为利用热交换器64、74。
＜传感器＞
制冷装置1具有多个传感器。多个传感器包括第一压力传感器81、第二压力传感器82、第三压力传感器83、第四压力传感器84、第五压力传感器85。
第一压力传感器81检测被吸入第一压缩机21中的制冷剂的压力。第二压力传感器82检测被吸入第二压缩机22中的制冷剂的压力。第三压力传感器83检测中间流路18中的制冷剂的压力(以下也称为中间压力MP)，即被吸入第三压缩机23的制冷剂的压力。第四压力传感器84检测从第三压缩机23喷出的制冷剂的压力(以下，也称为高压压力HP)。第五压力传感器85检测从贮液器25流出的制冷剂的压力。根据第五压力传感器85所检测出的压力，能得知贮液器25的内部压力RP。
虽然省略了图示，但制冷装置1包括压力传感器以外的其他传感器，例如检测外部气温的温度传感器、检测制冷剂回路6中各部位的制冷剂温度等的温度传感器等。
＜控制器＞
控制器100包括微型计算机和存储设备(具体而言为半导体存储器)，所述微型计算机搭载在控制基板上，所述存储设备存储用于使该微型计算机工作的软件。控制器100根据各种传感器的检测信号控制制冷装置1的各种设备。
如图2所示，控制器100具有室外控制器101、室内控制器102以及冷却设备控制器103。如图1所示，室外控制器101设置在热源机组10中。室内控制器102设置在空调机组60中。冷却设备控制器103设置在冷却设备机组70中。室外控制器101能够与室内控制器102和冷却设备控制器103进行通信。
如后所述，在本实施方式中，由设置在热源机组10中的室外控制器101进行制冷装置1的制冷剂量判断。在本公开中，有时也将室外控制器101简称为控制部101。
－运转情况－
对制冷装置1的运转情况进行说明。制冷装置1的运转包括冷却设备运转、制冷运转、制冷/冷却设备运转、制热运转以及制热/冷却设备运转。
在冷却设备运转中，冷却设备机组70对库内的空气进行冷却，空调机组60停止运转。在制冷运转中，冷却设备机组70停止运转，空调机组60对室内进行制冷。在制冷/冷却设备运转中，冷却设备机组70对库内的空气进行冷却，空调机组60对室内进行制冷。在制热运转中，冷却设备机组70停止运转，空调机组60对室内进行制热。在制热/冷却设备运转中，冷却设备机组70对库内的空气进行冷却，空调机组60对室内进行制热。
参照图3至图7对各运转的概要情况进行说明。需要说明的是，在图中，用虚线箭头表示制冷剂的流动方向，并且用粗线表示制冷剂流动的流路。在图中，对作为放热器发挥作用的热交换器加上了斜线，对作为蒸发器发挥作用的热交换器加上了点。
＜冷却设备运转＞
在图3所示的冷却设备运转中，控制器100关闭第一开关阀31、第二开关阀32、第四开关阀34以及第五开关阀35，打开第三开关阀33和/第五开关阀或第六开关阀36。控制器100使第一压缩机21停止，使第二压缩机22和第三压缩机23运转。控制器100以规定开度打开第一室外膨胀阀26和注入阀46，关闭第二室外膨胀阀27。控制器100关闭室内膨胀阀63，并且调节冷却设备膨胀阀73的开度。控制器100使室外风扇12和冷却设备风扇72运转，使室内风扇62停止运转。
在冷却设备运转中进行制冷循环，在该制冷循环中，室外热交换器24作为放热器发挥作用，室内热交换器64的功能实质上停止，冷却设备热交换器74作为蒸发器发挥作用。
具体而言，已由第二压缩机22压缩后的制冷剂在中间冷却器29中被冷却后，被吸入第三压缩机23中。已由第三压缩机23压缩到临界压力以上的制冷剂在室外热交换器24中放热后，通过第一室外膨胀阀26。第一室外膨胀阀26将制冷剂减压到比临界压力低的压力。
已处于亚临界状态的制冷剂流入贮液器25。贮液器25将制冷剂分离成气态制冷剂和液态制冷剂。
在贮液器25中分离出的液态制冷剂在冷却热交换器28中被流过注入流路43的制冷剂冷却。注入流路43中的制冷剂被送往中间流路18。
已由冷却热交换器28冷却后的制冷剂被送往冷却设备机组70。被送到冷却设备机组70的制冷剂由冷却设备膨胀阀73减压后，在冷却设备热交换器74中蒸发。其结果是，库内的空气得到冷却。在冷却热交换器28中蒸发后的制冷剂被吸入第二压缩机22中，并再次被压缩。
＜制冷运转＞
在图4所示的制冷运转中，控制器100关闭第一开关阀31、第四开关阀34以及第五开关阀35，打开第二开关阀32、第三开关阀33和/或第六开关阀36。控制器100使第二压缩机22停止，并使第一压缩机21和第三压缩机23运转。控制器100以规定开度打开第一室外膨胀阀26和注入阀46，关闭第二室外膨胀阀27。控制器100关闭冷却设备膨胀阀73，并调节室内膨胀阀63的开度。控制器100使室外风扇12和室内风扇62运转，使冷却设备风扇72停止运转。
在制冷运转中进行制冷循环，在该制冷循环中，室外热交换器24作为放热器发挥作用，室内热交换器64作为蒸发器发挥作用，冷却设备热交换器74的功能实质上停止。
具体而言，已由第一压缩机21压缩后的制冷剂在中间冷却器29中被冷却后，被吸入第三压缩机23中。已由第三压缩机23压缩到临界压力以上的制冷剂在室外热交换器24中放热后，通过第一室外膨胀阀26。第一室外膨胀阀26将制冷剂减压到比临界压力低的压力。
已处于亚临界状态的制冷剂流入贮液器25。贮液器25将制冷剂分离成气态制冷剂和液态制冷剂。
在贮液器25中分离出的液态制冷剂在冷却热交换器28中被流过注入流路43的制冷剂冷却。注入流路43中的制冷剂被送往中间流路18。
已由冷却热交换器28冷却后的制冷剂被送往空调机组60。被送到空调机组60的制冷剂由室内膨胀阀63减压后，在室内热交换器64中蒸发。其结果是，室内空气得到冷却。在室内热交换器64中蒸发后的制冷剂被吸入第一压缩机21中，并再次被压缩。
＜制冷/冷却设备运转＞
在图5所示的制冷/冷却设备运转中，控制器100关闭第一开关阀31、第四开关阀34以及第五开关阀35，打开第二开关阀32、第三开关阀33和/或第六开关阀36。控制器100使第一压缩机21、第二压缩机22以及第三压缩机23运转。控制器100以规定开度打开第一室外膨胀阀26和注入阀46，并且关闭第二室外膨胀阀27。控制器100调节室内膨胀阀63和冷却设备膨胀阀73的开度。控制器100使室外风扇12、室内风扇62以及冷却设备风扇72运转。
在制冷/冷却设备运转中进行制冷循环，在该制冷循环中，室外热交换器24作为放热器发挥作用，室内热交换器64和冷却设备热交换器74作为蒸发器发挥作用。
具体而言，已由第一压缩机21和第二压缩机22压缩后的制冷剂在中间冷却器29中被冷却后，被吸入第三压缩机23中。已由第三压缩机23压缩到临界压力以上的制冷剂在室外热交换器24中放热后，通过第一室外膨胀阀26。第一室外膨胀阀26将制冷剂减压到比临界压力低的压力。
已处于亚临界状态的制冷剂流入贮液器25。贮液器25将制冷剂分离成气态制冷剂和液态制冷剂。
在贮液器25中分离出的液态制冷剂在冷却热交换器28中被流过注入流路43的制冷剂冷却。注入流路43中的制冷剂被送往中间流路18。
已由冷却热交换器28冷却后的制冷剂被送往空调机组60和冷却设备机组70。
被送到空调机组60的制冷剂由室内膨胀阀63减压后，在室内热交换器64中蒸发。其结果是，室内的空气得到冷却。在室内热交换器64中蒸发后的制冷剂被吸入第一压缩机21中，并再次被压缩。
被送到冷却设备机组70的制冷剂由冷却设备膨胀阀73减压后，在冷却设备热交换器74中蒸发。其结果是，库内的空气得到冷却。在冷却热交换器28中蒸发后的制冷剂被吸入第二压缩机22中，并再次被压缩。
＜制热运转＞
在图6所示的制热运转中，控制器100关闭第二开关阀32、第三开关阀33以及第六开关阀36，打开第一开关阀31和/或第五开关阀35以及第四开关阀34。控制器100使第二压缩机22停止，并使第一压缩机21和第三压缩机23运转。控制器100以规定开度打开第二室外膨胀阀27和注入阀46，并关闭第一室外膨胀阀26。控制器100关闭冷却设备膨胀阀73，调节室内膨胀阀63的开度。控制器100使室外风扇12和室内风扇62运转，使冷却设备风扇72停止运转。
在制热运转中进行制冷循环，在该制冷循环中，室内热交换器64作为放热器发挥作用，室外热交换器24作为蒸发器发挥作用，冷却设备热交换器74的功能实质上停止。
具体而言，已由第一压缩机21压缩后的制冷剂在中间冷却器29中被冷却后，被吸入第三压缩机23中。已由第三压缩机23压缩后的制冷剂被送往空调机组60。
被送到空调机组60的制冷剂在室内热交换器64中放热。其结果是，室内的空气被加热。在室内热交换器64中放热后的制冷剂流入贮液器25。贮液器25将制冷剂分离成气态制冷剂和液态制冷剂。
在贮液器25中分离出的液态制冷剂在冷却热交换器28中被流过注入流路43的制冷剂冷却。注入流路43中的制冷剂被送往中间流路18。
已由冷却热交换器28冷却后的制冷剂被第二室外膨胀阀27减压后，在室外热交换器24中蒸发。在室外热交换器24中蒸发后的制冷剂被吸入第一压缩机21中，并再次被压缩。
＜制热/冷却设备运转＞
在图7所示的制热/冷却设备运转中，控制器100关闭第二开关阀32、第三开关阀33以及第六开关阀36，打开第一开关阀31和/或第五开关阀35及第四开关阀34。控制器100使第一压缩机21、第二压缩机22以及第三压缩机23运转。控制器100以规定开度打开第二室外膨胀阀27和注入阀46，关闭第一室外膨胀阀26。控制器100调节室内膨胀阀63和冷却设备膨胀阀73的开度。控制器100使室外风扇12、室内风扇62以及冷却设备风扇72运转。
在制热/冷却设备运转中进行制冷循环，在该制冷循环中，室内热交换器64作为放热器发挥作用，室外热交换器24和冷却设备热交换器74作为蒸发器发挥作用。
具体而言，已由第一压缩机21和第二压缩机22压缩后的制冷剂在中间冷却器29中被冷却后，被吸入第三压缩机23中。已由第三压缩机23压缩后的制冷剂被送往空调机组60。
被送到空调机组60的制冷剂在室内热交换器64中放热。其结果是，室内的空气被加热。在室内热交换器64中放热后的制冷剂流入贮液器25。贮液器25将制冷剂分离成气态制冷剂和液态制冷剂。
在贮液器25中分离出的液态制冷剂在冷却热交换器28中被流过注入流路43的制冷剂冷却。注入流路43中的制冷剂被送往中间流路18。
已由冷却热交换器28冷却后的制冷剂的一部分被第二室外膨胀阀27减压后，在室外热交换器24中蒸发。在室外热交换器24中蒸发后的制冷剂被吸入第一压缩机21中，并再次被压缩。
已由冷却热交换器28冷却后的制冷剂的剩余部分被送往冷却设备机组70。被送到冷却设备机组70的制冷剂由冷却设备膨胀阀73减压后，在冷却设备热交换器74中蒸发。其结果是，库内的空气得到冷却。在冷却热交换器28中蒸发后的制冷剂被吸入第二压缩机22中，并再次被压缩。
－进行制冷剂量判断的运转工作－
制冷装置1的运转包括进行制冷剂量判断的运转(以下称为制冷剂量判断运转)。在本实施方式中，在进行了前述冷却设备运转、制冷运转、制冷/冷却设备运转、制热运转、或制热/冷却设备运转的试运转后，实施制冷剂量判断运转。在试运转中，使压缩部件20运转以将制冷剂送往利用机组60、70，另一方面，在制冷剂量判断运转中，使利用机组60、70中的制冷剂循环停止，并且使压缩部件20运转，以使制冷剂在热源机组10内循环，来对制冷剂的量进行判断。
参照图8对制制冷剂量判断运转的概要进行说明。需要说明的是，在图中，用虚线箭头表示制冷剂的流动方向，并且用粗线表示制冷剂流动的流路。在图中，对作为放热器发挥作用的热交换器标注斜线。
在图8所示的制冷剂量判断运转中，在试运转结束后，为了使利用机组60、70中的制冷剂的循环停止，室外控制器101关闭第一气侧常闭阀13、第一液侧常闭阀14、第二气侧常闭阀15以及第二液侧常闭阀16。室外控制器(101)可以通过室内控制器102和冷却设备控制器103使室内膨胀阀63和冷却设备膨胀阀73，亦即利用膨胀阀63、73完全关闭，并且使室内风扇62和冷却设备风扇72停止。
室外控制器101关闭第一开关阀31、第二开关阀32、第四开关阀34以及第五开关阀35，打开第三开关阀33和/或第六开关阀36。室外控制器101将第一压缩机21和第二压缩机22亦即低级侧压缩机21、22停止，使第三压缩机23亦即高级侧压缩机23运转。室外控制器101以规定的开度打开第一室外膨胀阀26及排气阀42，关闭第二室外膨胀阀27。室外控制器101使室外风扇12运转。
在制冷剂量判断运转中，室外热交换器24作为放热器发挥作用，而室内热交换器64和冷却设备热交换器74的功能实质上停止。
具体而言，已由第三压缩机23压缩到临界压力以上的制冷剂在室外热交换器24中放热后，通过第一室外膨胀阀26。第一室外膨胀阀26对制冷剂进行减压。
减压后的制冷剂流入贮液器25。贮液器25将制冷剂分离成气态制冷剂和液态制冷剂。
在贮液器25中分离出的气体制冷剂流过排气管41，被送往中间流路18，亦即被送往第三压缩机23的第三吸入管23a后，被吸入第三压缩机23，再次被压缩。
如上所述，在制冷剂量判断运转中，在热源机组10内使制冷剂按照高级侧压缩机23、室外热交换器(热源热交换器)24、第一室外膨胀阀26、排气管(连接管道)41、高级侧压缩机23这样的顺序循环，同时利用后述的方法进行制冷剂量判断。需要说明的是，在制冷剂量判断运转中制冷剂在热源机组10内循环之际，由于制冷剂在室外热交换器24中放热，流入贮液器25的制冷剂的温度会逐渐降低。
－制冷剂量判断方法－
以下，参照图9至图13对本实施方式的制冷装置的制冷剂量判断方法进行说明。
如图9所示，首先，在步骤S101中，室外控制器(控制部)101判断制冷剂量过量/不足检测开关是否接通(ON)。制冷剂量过量/不足检测开关也可以由构成控制器100的触控面板等输入设备构成。
在制冷剂量过量/不足检测开关接通的情况下，在步骤S102中，控制部101判断试运转是否完成且试运转结束后的经过时间是否在规定时间(例如30分钟)以内。在制冷剂量过量/不足检测开关未接通的情况下，返回步骤S101。
需要说明的是，控制部101在已经判断出试运转中的制冷剂的状态已稳定时，也可以使试运转结束。作为判断在试运转中制冷剂的状态已稳定的条件，例如可以使用“从试运转开始起是否已经过了规定时间”、“利用机组60、70的吹出温度是否在规定温度以下(制冷的情况。制热的情况为“是否在规定温度以上”)”、“是否出现了错误代码”、“压缩部件20的吸入管温度是否在规定范围内”等。热源机组10还可以包括对制冷剂的状态量进行检测的部件，控制部101根据由该部件得到的值来判断是否满足前述那样的条件。这样一来，通过检测制冷剂的状态量的部件，能够容易地判断出制冷剂回路6中的制冷剂的状态已经稳定这一情况。
当在步骤S102中判断出试运转已结束且试运转结束后的经过时间在规定时间以内的情况下，在步骤S103中，控制部101使利用机组60、70中的制冷剂的循环停止。另一方面，当在步骤S102中判断出试运转未结束或者试运转结束后的经过时间超过了规定时间的情况下，返回步骤S101。
具体而言，在步骤S103中，控制部101关闭第一气侧常闭阀13、第一液侧常闭阀14、第二气侧常闭阀15以及第二液侧常闭阀16。控制部101通过室内控制器102和冷却设备控制器103使室内膨胀阀63和冷却设备膨胀阀73亦即利用膨胀阀63、73完全关闭，并且使室内风扇62和冷却设备风扇72停止。由此，利用机组60、70中的制冷剂的循环停止。
接着，在步骤S104中，控制部101一边使利用机组60、70中的制冷剂的循环停止，一边使压缩部件20运转，从而使制冷剂在热源机组10中循环。制冷剂量判断运转由此而开始。
具体而言，在步骤S104中，控制部101关闭第一开关阀31、第二开关阀32、第四开关阀34以及第五开关阀35，打开第三开关阀33和/或第六开关阀36。控制部101使第一压缩机21和第二压缩机22亦即低级侧压缩机21、22停止，使第三压缩机23亦即高级侧压缩机23运转。控制部101以规定的开度打开第一室外膨胀阀26和排气阀42，关闭第二室外膨胀阀27。控制部101使室外风扇12运转。由此，在热源机组10内，制冷剂按照高级侧压缩机23、室外热交换器(热源热交换器)24、第一室外膨胀阀26、排气管(连接管道)41、高级侧压缩机23这样的顺序循环。
接着，在步骤S105中，控制部101判断高压压力HP、例如压缩部件20的喷出压力是否在亚临界区域，换句话说，高压压力HP是否小于超临界压力或是否在超临界压力以上。高压压力HP由第四压力传感器84检测，该检测结果被发送到控制部101。
当在步骤S105中判断为高压压力HP在亚临界区域(小于超临界压力)的情况下，进行后述的步骤S106～S112的第一判断工作。当在步骤S105中判断为高压压力HP不在亚临界区域(在超临界压力以上)内的情况下，进行后述的步骤S201以后(参照图10至图12)的第二判断工作。在本公开中，有时将第一判断工作称为“第二运转”，将第二判断工作称为“第一运转”。
＜第一判断工作＞
在第一判断工作中，首先，在步骤S106中，控制部101判断高压压力HP和贮液器25的内部压力RP实质上是否相等。贮液器25的内部压力RP由第五压力传感器85检测，该检测结果被发送到控制部101。步骤S106中的判断条件基本上是“贮液器25的内部压力RP＝高压压力HP”，但实际上考虑到测量误差和制冷剂状态的变动，该判断条件包括“贮液器25的内部压力RP≈高压压力HP”。
当在步骤S106中判断为高压压力HP与贮液器25的内部压力RP实质上不相等的情况下，在步骤S107中，控制部101阶段性地调节第一室外膨胀阀26的开度，以使贮液器25的内部压力RP接近高压压力HP。反复实施步骤S107，直到在步骤S106中判断为高压压力HP与贮液器25的内部压力RP实质上相等。例如，在为了防止在制冷剂量判断运转开始时贮液器25的内部压力RP过度上升而使第一室外膨胀阀26稍微节流的情况下，会将第一室外膨胀阀26打开，直到贮液器25的内部压力RP与高压压力HP实质上为相等为止，视需求则会使第一室外膨胀阀26全开。
当在步骤S107中判断为高压压力HP与贮液器25的内部压力RP实质上相等的情况下，在步骤S108中，控制部101判断高压压力HP是否小于规定的下限值。
当在步骤S108中判断为高压压力HP小于规定的下限值的情况下，在步骤S109中，控制部101判断制冷剂量为不足。
当在步骤S108中判断为高压压力HP不小于规定的下限值的情况下，在步骤S110中，控制部101判断高压压力HP是否在规定的上限值以上。
当在步骤S110中判断为高压压力HP在规定的上限值以上的情况下，在步骤S111中，控制部101判断制冷剂量为过填充。
当在步骤S110中判断为高压压力HP不在规定的上限值以上时，在步骤S112中，控制部101判断制冷剂量为适当量。
需要说明的是，前述规定的下限值和规定的上限值也可以分别根据外部气温Ta来决定。这样一来，能够考虑着外部气温Ta而更准确地进行制冷剂量判断。
图13表示以上说明的第一判断工作中的制冷剂量判断的基准。图13的横轴表示外部气温Ta，图13的纵轴表示高压压力HP、贮液器25的内部压力RP等压力。如图13所示，在HP在亚临界区域的情况下，在HP与RP实质上相等的条件下，若HP在规定的范围(HP下限值以上且小于HP上限值)内，则判断制冷剂量为适当量，若HP大于规定的范围，则判断制冷剂量为过填充，若HP小于规定的范围，则判断制冷剂量为不足。
在步骤S109、S111或S112中进行了制冷剂量判断(第一判断工作)之后，在步骤S113中，控制部101使热源机组10亦即高级侧压缩机23停止，使制冷剂量判断运转结束。
＜第二判断工作＞
在步骤S105中已判断HP在超临界压力以上的情况下的第二判断工作中，如图10所示，首先，在步骤S201中，控制部101判断RP是否在超临界压力以下，具体而言，判断RP是否在超临界压力以下的第一压力范围内(例如6.5MPa＜RP＜7.0MPa)。
当在步骤S201中判断为RP不在第一压力范围内的情况下，在步骤S202中，控制部101通过排气阀42的开度调节和/或第三压缩机(高级侧压缩机)23的转速调节等进行RP的调整。接着，在步骤S203中，控制部101再次判断RP是否在第一压力范围内。反复实施步骤S202，直到在步骤S203中判断出RP在第一压力范围内为止。
当在步骤S201或S203中判断出RP在第一压力范围内的情况下，在步骤S204中，控制部101限制在正常运转中进行的下降控制。此处，所谓下降控制是指，在压缩部件20的喷出管的温度达到规定的下降温度时，在继续运转的状态下强制性地使压缩元件20的转速降低，以便在压缩元件20的电动机过热的状态下不使压缩元件20的运转长时间地继续下去的控制。
接着，在步骤S205中，控制部101判断HP是否小于规定的下限值。
当在步骤S205中判断为HP小于规定的下限值的情况下，在步骤S206中，控制部101判断制冷剂量为不足。
当在步骤S205中判断为HP不小于规定的下限值的情况下，在步骤S207中，控制部101判断HP是否为规定的上限值以上且外部气温Ta是否小于保护温度。保护温度是为了确保安全而使压缩部件20停止的温度。规定的下限值和规定的上限值也可以分别根据外部气温Ta来决定。这样一来，能够考虑着外部气温Ta而更准确地进行制冷剂量判断。
当在步骤S207中判断为HP在规定的上限值以上且Ta小于保护温度的情况下，在步骤S208中，控制部101判断制冷剂量为过填充。
当在步骤S207中判断为HP不在规定的上限值以上、或者Ta不比保护温度小的情况下，在步骤S209中，作为第一条件判断，控制部101判断HP是否在规定的下限值以上且小于规定的上限值、并且Ta是否小于保护温度。
当在步骤S209的第一条件判断中判断为HP在规定的下限值以上且小于规定的上限值、且Ta小于保护温度的情况下，在步骤S210中，控制部101判断制冷剂量为适当量。
在步骤S209中，作为第二条件判断，控制部101判断HP是否在保护压力值以下且Ta是否在保护温度以上。保护压力值是为了确保安全而使压缩部件20(高级侧压缩机23)停止的压力，例如为10.8MPa。
当在步骤S209的第二条件判断中判断为HP在保护压力值以下且Ta在保护温度以上的情况下，在步骤S210中，控制部101判断制冷剂量为适当量。
图13表示以上说明的第二判断工作中的制冷剂量判断的基准。图13的横轴表示Ta，图13的纵轴表示HP、RP等的压力。如图13所示，在HP在超临界区域的情况下，在RP在超临界压力以下的第一压力范围内(例如6.5MPa＜RP＜7.0MPa)这样的条件下，若HP小于规定的范围(HP下限值以上且小于HP上限值)，则判断制冷剂量为不足，若Ta低于保护温度(具体而言是HP上限值与保护压力值(HP保护值)相等的保护上限温度)且HP大于规定的范围，则判断制冷剂量为过填充，若Ta低于保护温度且HP在规定的范围内，则判断制冷剂量为适当量。即使Ta在保护温度以上，若HP在规定的下限值以上且在保护压力值(HP保护值)以下，则判断制冷剂量为适当量。
在步骤S206、S208或S210中进行了制冷剂量判断之后，在步骤S211中，控制部101解除对下降控制的限制。接着，在步骤S212中，控制部101使热源机组10亦即高级侧压缩机23停止，使制冷剂量判断运转结束。
在步骤S209中第一和第二条件判断的任一条件都不满足的情况下，换句话说，在HP大于保护压力值且Ta在保护温度以上的情况下，进行后述的步骤S301以后(参照图11)的第一高压抑制工作或后述的步骤S401以后(参照图12)的第二高压抑制工作。
＜第一高压抑制工作＞
在第一高压抑制工作中，如图11所示，首先，在步骤S301中，控制部101将保存在存储器等中的计数器K重置为0。
接着，在步骤S302中，控制部101在图8所示的运转状态下打开第五开关阀35，使剩余的制冷剂通过第一流路C1释放到空调机组(利用机组)60侧的第一气体连接管道3中。HP由此而降低。
接着，在步骤S303中，控制部101在经过了规定的时间(例如5秒钟)后，关闭第五开关阀35。由此，制冷剂向空调机组60侧的第一气体连接管道3的移送停止。
接着，在步骤S304中，控制部101将计数器K的值增加1并存储在存储器等中。
接着，在步骤S305中，控制部101判断HP是否大于保护压力值。
当在步骤S305中判断为HP大于保护压力值的情况下，返回到步骤S302。
当在步骤S305中判断为HP在保护压力值以下的情况下，在步骤S306中，控制部101判断计数器K是否在规定数(例如3)以上。
当在步骤S306中判断为计数器K在规定数以上的情况下，在步骤S307中，控制部101判断制冷剂量为过填充。
当在步骤S306中判断为计数器K不在规定数以上的情况下，在步骤S308中，控制部101判断制冷剂量为适当量。
图13表示以上说明的第一高压抑制工作中的制冷剂量判断的基准。如图13所示，在HP大于保护压力值大且Ta在保护温度以上的情况下，将剩余的制冷剂释放到空调机组60侧的第一气体连接管道3中，使HP在保护压力值以下，在此基础上，在制冷剂的剩余量少的情况下将制冷剂量判断为适当量，除此以外，将制冷剂量判断为过填充。
在步骤S307或S308中进行了制冷剂量判断后，在步骤S309中，控制部101解除对下降控制的限制。接着，在步骤S310中，控制部101使热源机组10亦即高级侧压缩机23停止，使制冷剂量判断运转结束。
＜第二高压抑制工作＞
在第二高压抑制工作中，如图12所示，首先，在步骤S401中，控制部101将保存在存储器等中的计数器K重置为0。
接着，在步骤S402中，控制部101例如通过降低高级侧压缩机23的转速，使高级侧压缩机23的吸入压力(中间压力MP)的目标值降低规定的值(例如0.5MPa)。HP由此而降低。
接着，在步骤S403中，控制部101将计数器K的值增加1并存储在存储器等中。
接着，在步骤S404中，控制部101判断HP是否大于保护压力值。
当在步骤S404中判断为HP大于保护压力值的情况下，返回到步骤S402。
当在步骤S404中判断为HP在保护压力值以下的情况下，在步骤S405中，控制部101判断计数器K是否在规定数(例如3)以上。
当在步骤S405中判断为计数器K在规定数以上的情况下，在步骤S406中，控制部101判断制冷剂量为过填充。
当在步骤S405中判断为计数器K不在规定数以上的情况下，在步骤S407中，控制部101判断制冷剂量为适当量。
图13表示以上说明的第二高压抑制工作中的制冷剂量判断的基准。如图13所示，在HP大于保护压力值且Ta在保护温度以上的情况下，使高级侧压缩机23的吸入压力MP的目标值降低而使HP在保护压力值以下，在此基础上，在MP的目标值的降低量少的情况下判断制冷剂量为适当量，除此以外，将制冷剂量判断为过填充。
在步骤S406或S407中进行了制冷剂量判断后，在步骤S408中，控制部101解除对下降控制的限制。接着，在步骤S409中，控制部101使热源机组10亦即高级侧压缩机23停止，使制冷剂量判断运转结束。
－实施方式的特征－
本实施方式的制冷装置1包括热源机组10，使用的制冷剂在超临界区域工作。热源机组10包括：压缩制冷剂的压缩部件20、热源热交换器24、设置在热源热交换器24下游的膨胀阀(第一室外膨胀阀)26、设置在膨胀阀26下游的贮液器25以及控制部(室外控制器)101。控制部101在第一条件下进行根据高压压力HP来判断制冷剂量的第二判断工作(第一运转)，在该第一条件下，贮液器25的内部压力RP在超临界压力以下。
根据本实施方式的制冷装置1，在第一条件下根据高压压力来判断制冷剂量，在该第一条件下，贮液器25的内部压力在超临界压力以下。因此，能够考虑着被假定为实际运转时以两相状态贮存在贮液器25内的制冷剂，根据高压压力来进行制冷剂量的判断。因此，能够提升判断结果的精度。
若使用例如二氧化碳这样的在超临界区域工作的制冷剂，则在制冷剂回路6的工作过程中，除了高压压力HP及低压压力之外，中间压力及贮液器压力也会具有支配性的影响。因此，即使是相同的HP值，根据与运转条件相应的贮液器内的制冷剂状态，制冷剂量的过量/不足判断结果也不同。然而，在本实施方式中，由于在第一条件下根据HP来进行制冷剂量判断，因此判断精度提升；在该第一条件下，贮液器25的内部压力在超临界压力以下。
在本实施方式的制冷装置1中，第一条件也可以是贮液器25的内部压力RP在超临界压力以下的第一压力范围内(例如6.5MPa＜RP＜7.0MPa)这样的条件。
这样一来，由于在RP在第一压力范围内的条件下根据HP来判断制冷剂量，因此能够更准确地考虑着被假定的制冷剂的状态而进行制冷剂量判断；该被假定的制冷剂的状态为实际运转时制冷剂以两相状态贮存在贮液器25内的状态。因此，判断结果的精度进一步提升。
在本实施方式的制冷装置1中，热源机组10还可以包括用于从贮液器25排出气态制冷剂的排气管41、和设置在该排气管41上的排气阀42。控制部101也可以在第二判断工作中调节排气阀42的开度，以使RP在第一压力范围内。
这样一来，能够使用排气阀42来将RP调整到第一压力范围内。
在本实施方式的制冷装置1中，热源机组10也可以与利用机组60、70连接。压缩部件20也可以包括低级侧压缩机21、22和高级侧压缩机23，高级侧压缩机23对已由低级侧压缩机21、22压缩后的制冷剂进行压缩。热源机组10还可以包括排气管41，其将贮液器25中的气态制冷剂引入高级侧压缩机23的吸入管23a中。在第二判断工作中，控制部101也可以使低级侧压缩机21、22停止并使高级侧压缩机23运转，使制冷剂依次在高级侧压缩机23、热源热交换器24、膨胀阀26、贮液器25、排气管41、高级侧压缩机23中循环。
这样一来，在第二判断工作中，由于使对应于利用机组60、70的低级侧压缩机21、22停止而让高级侧压缩机23运转，因此能够停止利用机组60、70中的制冷剂的循环，让制冷剂在热源机组10内循环来判断制冷剂量。因此，能够抑制在进行制冷剂量判断时利用机组60、70等中的制冷剂状态的变动，故能够减小判断结果的误差。换句话说，在使制冷剂在整个系统中循环而使量为内容积大的制冷剂停留在连接管道内的状态下，将残留在热源机组10内的制冷剂量用于过量/不足判断。因此，能够抑制因连接管道的长度或利用机组60、70的设置环境等周围环境的影响而引起的误差。能够与现场的安装状况(连接管道的规格等)无关地进行制冷剂量的过量/不足判断。
在本实施方式的制冷装置1中，也可以是，在第二判断工作中，若HP小于规定的下限值(第一规定值)，则控制部101判断制冷剂量为不足，若HP在规定的上限值(第二规定值)以上，则控制部101判断制冷剂量为过填充。
这样一来，能够根据HP来判断制冷剂量的不足/过填充。
在本实施方式的制冷装置1中，控制部101也可以根据外部气温Ta来决定第一规定值和第二规定值。
这样一来，能够考虑着Ta而更准确地进行制冷剂量判断。
在本实施方式的制冷装置1中，热源机组10也可以与利用机组60、70连接。在第二判断工作中在HP大于保护压力值且Ta在保护温度以上的情况下，控制部101也可以在将剩余的制冷剂释放到空调机组60侧的第一气体连接管道3中规定时间之后，对制冷剂量进行判断(第一高压抑制工作)。
这样一来，既能够避免出现HP变得过高而损坏制冷剂回路的构成部件的情况，又能够使压缩部件20工作来进行制冷剂量判断。
在本实施方式的制冷装置1中，压缩部件20也可以包括低级侧压缩机21、22和高级侧压缩机23，高级侧压缩机23对已由低级侧压缩机21、22压缩后的制冷剂进行压缩。在第二判断工作中在HP大于保护压力值且Ta在保护温度以上的情况下，控制部101也可以在使高级侧压缩机23的吸入压力MP的目标值下降之后，再对制冷剂量进行判断(第二高压抑制工作)。
这样一来，既能够避免出现HP变得过高而损坏制冷剂回路的构成部件的情况，又能够使压缩部件20工作来进行制冷剂量判断。
在本实施方式的制冷装置1中，也可以是，当HP在超临界压力以上时，控制部101进行第二判断工作(第一运转)，当HP小于超临界压力时，在贮液器25的内部压力RP与HP实质上相等的条件下进行判断制冷剂量的第一判断工作(第二运转)。
这样一来，能够根据HP来进行适当的制冷剂量判断。
在本实施方式的制冷装置1中，也可以是，在第一判断工作中，若HP小于规定的下限值(第三规定值)，则控制部101判断制冷剂量为不足，若HP在规定的上限值(第四规定值)以上，则控制部101判断制冷剂量为过填充。
这样一来，能够根据HP来判断制冷剂量的不足/过填充。需要说明的是，也可以根据外部气温Ta来决定第三规定值和第四规定值。这样一来，能够考虑着Ta而更准确地进行制冷剂量判断。
在本实施方式的制冷装置1中，控制部101也可以在第一判断工作中调节膨胀阀(第一室外膨胀阀)26的开度，以满足“RP与HP实质上相等的条件”。
这样一来，能够利用膨胀阀26使RP接近HP。
在本实施方式的制冷装置1中，制冷剂也可以是二氧化碳。
这样一来，便能够进行制冷剂在超临界区域工作的制冷循环。
本实施方式的制冷装置1的制冷剂量判断方法是包括热源机组10的制冷装置1的制冷剂量判断方法，热源机组10使用在超临界区域工作的制冷剂。热源机组10包括：压缩制冷剂的压缩部件20、热源热交换器24、设置在热源热交换器24下游的膨胀阀(第一室外膨胀阀)26、以及设置在膨胀阀26下游的贮液器25。制冷装置1的制冷剂量判断方法在第一条件下根据HP来判断制冷剂量，在该第一条件下RP在超临界压力以下。
根据本实施方式的制冷装置1的制冷剂量判断方法，在第一条件下根据HP来判断制冷剂量，在该第一条件下RP在超临界压力以下。因此，能够考虑着被假定为实际运转时以两相状态贮存在贮液器25内的制冷剂，基于HP进行制冷剂量的判断，所以能够提升判断结果的精度。
然而，以往制冷装置中的制冷剂填充量的过量/不足检测，是按照下述(1)或(2)的方式进行的。
(1)现场工作者根据安装在液体管道上的观察窗的密封状态来进行判断。
(2)现场工作者确认压缩机的吸入管温度、吸入过热度、喷出压力(高压压力)是否分别在目标范围内。
然而，在(1)的利用观察窗进行目视的判断方法中，判断结果会受作业者的观察方法的影响，例如，有时会发生不必要的制冷剂的过填充。
在(2)的判断方法中，在使用如CO2制冷剂那样在超临界区域工作的制冷剂的情况下，即使为相同的高压HP值，根据于与运转条件相应的贮液器(贮液器)内的制冷剂的状态，制冷剂量的过量/不足判断结果会有不同。
相对于此，在以上所述的本公开的制冷装置中，由于在贮液器的压力在超临界以下这样的第一条件下进行判断制冷剂量的运转，因此能够以更高的精度进行制冷剂量的判断。
(其他实施方式)
在前述实施方式中，控制部101使利用机组60、70中的制冷剂循环停止，进行制冷剂量判断运转。然而，也可以取而代之，一边使制冷剂在利用机组60、70中循环，一边进行制冷剂量判断运转。
在前述实施方式中，作为“高压压力(制冷装置1中的制冷剂回路6的高压压力)”，使用了“压缩部件20(高级侧压缩机23)的喷出压力”。然而，也可以用“热源热交换器24的冷凝压力”、“与热源热交换器24的温度相当的饱和压力”、或“从热源热交换器24到膨胀阀(第一室外膨胀阀)26的液管(第一管40a的上游部分)的压力”等作为“高压压力”来代替它。
在前述实施方式中，热源机组10具有图1所示的结构。然而，热源机组10的结构只要是包括以下的结构，则无特别限定：压缩制冷剂的压缩部件、热源热交换器、设置在热源热交换器下游的膨胀阀、设置在膨胀阀下游的贮液器、以及控制部的结构。例如，作为压缩部件20，也可以使用单级或三级以上的压缩结构来代替由低级侧压缩机21、22和高级侧压缩机23构成的前述实施方式的双级压缩结构。
以上，说明了实施方式，但应理解为能够不脱离权利要求范围的主旨和范围地进行形态和详情的多样变更。以上的实施方式也可以进行适当的组合或置换。以上所述的“第一”、“第二”等用语仅用于区分包含上述用语的语句，并不是要限定该语句的数量、顺序。
－产业实用性－
综上所述，本公开对制冷装置及制冷装置的制冷剂量判断方法很有用。
－符号说明－
1制冷装置
3气态制冷剂管(第一气体连接管道)
10热源机组
20压缩部件
21低级侧压缩机(第一压缩机)
22低级侧压缩机(第二压缩机)
23高级侧压缩机(第三压缩机)
23a吸入管(第三吸入管)
24热源热交换器(室外热交换器)
25贮液器
26膨胀阀(第一室外膨胀阀)
41排气管(连接管道)
42排气阀
60利用机组(空调机组)
70利用机组(冷却设备机组)
101控制部(室外控制器)

Claims (13)

1.一种制冷装置(1)，其包括使用在超临界区域工作的制冷剂的热源机组(10)，其特征在于：
所述热源机组(10)包括：压缩所述制冷剂的压缩部件(20)、热源热交换器(24)、设置在所述热源热交换器(24)下游的膨胀阀(26)、设置在所述膨胀阀(26)下游的贮液器(25)、以及控制部(101)，
所述控制部(101)在第一条件下进行根据高压压力来判断制冷剂量的第一运转，在所述第一条件下所述贮液器(25)的内部压力在超临界压力以下。
2.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于：
所述第一条件是所述贮液器(25)的内部压力在超临界压力以下的第一压力范围内的条件。
3.根据权利要求2所述的制冷装置，其特征在于：
所述热源机组(10)还包括：用于从所述贮液器(25)排出气态制冷剂的排气管(41)、和设置在所述排气管(41)上的排气阀(42)，
所述控制部(101)在所述第一运转中对所述排气阀(42)的开度进行调节，以使所述贮液器(25)的内部压力在所述第一压力范围内。
4.根据权利要求1或2所述的制冷装置，其特征在于：
所述热源机组(10)与利用机组(60、70)相连接，
所述压缩部件(20)包括：低级侧压缩机(21、22)、和对已由所述低级侧压缩机(21、22)压缩后的所述制冷剂进行压缩的高级侧压缩机(23)，
所述热源机组(10)还包括：排气管(41)，其将所述贮液器(25)中的气态制冷剂引入所述高级侧压缩机(23)的吸入管(23a)中，
在所述第一运转中，所述控制部(101)使所述低级侧压缩机(21、22)停止并使所述高级侧压缩机(23)运转，使所述制冷剂依次在所述高级侧压缩机(23)、所述热源热交换器(24)、所述膨胀阀(26)、所述贮液器(25)、所述排气管(41)、以及所述高级侧压缩机(23)中循环。
5.根据权利要求1到4中任一项权利要求所述的制冷装置，其特征在于：
在所述第一运转中，若所述高压压力小于第一规定值，所述控制部(101)则判断制冷剂量为不足，若所述高压压力在第二规定值以上，所述控制部(101)则判断制冷剂量为过填充。
6.根据权利要求5所述的制冷装置，其特征在于：
所述控制部(101)根据外部气温决定所述第一规定值和所述第二规定值。
7.根据权利要求6所述的制冷装置，其特征在于：
所述热源机组(10)与利用机组(60、70)相连接，
当在所述第一运转中所述高压压力大于保护压力值且所述外部气温在保护温度以上的情况下，所述控制部(101)在使剩余的制冷剂释放到所述利用机组(60)侧的气态制冷剂管(3)中规定时间之后对制冷剂量进行判断。
8.根据权利要求6所述的制冷装置，其特征在于：
所述压缩部件(20)包括：低级侧压缩机(21、22)、和对已由所述低级侧压缩机(21、22)压缩后的所述制冷剂进行压缩的高级侧压缩机(23)，
在所述第一运转中在所述高压压力大于保护压力值且所述外部气温在保护温度以上的情况下，所述控制部(101)使所述高级侧压缩机(23)的吸入压力的目标值下降之后，再对制冷剂量进行判断。
9.根据权利要求1到8中任一项权利要求所述的制冷装置，其特征在于：
当所述高压压力在超临界压力以上时，所述控制部(101)进行所述第一运转，当所述高压压力小于超临界压力时，所述控制部(101)在第二条件下进行判断制冷剂量的第二运转，在该第二条件下所述贮液器(25)的内部压力与所述高压压力实质上相等。
10.根据权利要求9所述的制冷装置，其特征在于：
在所述第二运转中，若所述高压压力小于第三规定值，所述控制部(101)则判断制冷剂量为不足，若所述高压压力在第四规定值以上，所述控制部(101)则判断制冷剂量为过填充。
11.根据权利要求9或10所述的制冷装置，其特征在于：
所述控制部(101)对所述膨胀阀(26)的开度进行调节，以满足所述第二条件。
12.根据权利要求1到11中任一项权利要求所述的制冷装置，其特征在于：
所述制冷剂为二氧化碳。
13.一种制冷剂量判断方法，其为包括热源机组(10)的制冷装置(1)的制冷剂量判断方法，所述热源机组(10)使用在超临界区域工作的制冷剂，其特征在于：
所述热源机组(10)包括：压缩所述制冷剂的压缩部件(20)、热源热交换器(24)、设置在所述热源热交换器(24)下游的膨胀阀(26)、以及设置在所述膨胀阀(26)下游的贮液器(25)，
所述制冷剂量判断方法在第一条件下根据高压压力来判断制冷剂量，在所述第一条件下所述贮液器(25)的内部压力在超临界压力以下。
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