CN203964987U - 检测装置及空调装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供检测装置及空调装置，该检测装置具有：多个传感器（10），高度位置相互不同地被设置在液面检测对象的容器（9）的表面上，通过温度测量元件（103）测量设置位置的温度；液面检测部（204），将流体相对于容器（9）流入流出的状态下的容器（9）内的液面位置确定成多个传感器（10）中的测量值最低的传感器的位置。根据本实用新型的检测装置，能够从容器外部确定容器内流动的液体的液面位置。

Description

检测装置及空调装置

技术领域

本实用新型涉及对容器内的液面位置进行确定的检测装置及空调装置。 

背景技术

以往，存在一种检测装置，其通过在内部装有液体的容器的外表面上粘贴传感器，能够检测容器内部的液面的位置(例如，参照专利文献1)。 

在专利文献1中记载的检测装置具有：层叠了测量容器表面的温度的温度测量层和用于加热容器的加热层而构成的长方形的传感器主体。传感器主体的长度方向成为容器的上下方向，并且温度测量层成为容器侧地被粘贴在容器的外表面上使用。 

加热层的热量经温度测量层到达容器表面，因容器内部的气体/液体各自的热传导率不同的影响，在温度测量层中的与容器内的液体相对的部分和与容器内的气体相对的部分产生温度差。也就是说，热传导率大的液体位于的部分的容器表面温度接近容器内部的液体制冷剂的温度，但热传导率小的气体位于的部分的容器表面温度接近容器外部温度(加热层的加热温度)。 

因此，在专利文献1中，利用该温度差，也就是说对从外部加热时的温度测量层的上下方向的各温度进行比较，若相对高，则将气体部作为液面位置检测，若相对低，则将液体部作为液面位置检测。 

【现有技术文献】 

【专利文献】 

【专利文献1】日本特开2008-39726公报(第1页，图1) 

但是，流体相对于容器内部流入、流出，由此容器内部的液面流动 的情况下，与容器内部的液体静止的情况相比，容器内部的热传导率发生变化。容器内部的热传导率的变化也给容器表面温度带来影响，从而在不考虑容器内部的热传导率的变化地对液面位置进行确定的专利文献1的方法中，存在不能确定液面位置的问题。 

实用新型内容

本实用新型是鉴于这样的情况而研发的，其目的是提供能够从容器外部确定容器内流动的液体的液面位置的检测装置及空调装置。 

本实用新型的检测装置具有：具有多个传感器和液面检测部，所述多个传感器，高度位置相互不同地被设置在液面检测对象的容器的表面上，通过温度测量元件测量设置部位的温度；所述液面检测部，将流体相对于所述容器流入流出的状态下的所述容器内的液面位置确定成所述多个传感器中的测量值最低的传感器的位置。 

另外，本实用新型的检测装置具有：具有多个传感器和液面检测部，所述多个传感器，高度位置相互不同地被设置在液面检测对象的容器的表面上，通过温度测量元件测量设置部位的温度；所述液面检测部，将在所述容器的内外具有温度差、且流体相对于所述容器流入流出的状态下的所述容器内的液面位置确定成所述多个传感器中的测量值最高的传感器的位置。 

另外，本实用新型的空调装置具有：上述任意一项记载的检测装置；成为液面检测对象的容器，通过所述检测装置检测该容器内部的液面；压缩机；冷凝器；节流装置；和蒸发器，所述容器被设置在从所述节流装置经由所述蒸发器到所述压缩机的部分。 

根据本实用新型的检测装置，能够从容器外部确定容器内流动的液体的液面位置。 

附图说明

图1是表示将本实用新型的一实施方式的检测装置1A设置在空调装置的要件设备即容器9的状态的概要图。 

图2是表示图1的检测装置1A的概要结构的概要图。 

图3是概要地表示构成图1的检测装置1A的控制测量装置20的电 气结构的框图。 

图4是表示空气、水、液体制冷剂(R410A，20℃)、气体制冷剂(R410A，20℃)的流体速度和热传导率的关系的图。 

图5是表示空调装置停止的情况下的检测装置1A的加热体102加热后的各传感器10的测量值(容器表面温度)的图。 

图6是在图5的状态时推测容器内部的流体的流动的图。 

图7是表示空调装置运行的情况下的检测装置1A的各传感器10的加热后的各传感器10的测量值(容器表面温度)的图。 

图8是在图7的状态时推测容器内部的流体的流动的图。 

图9是表示液体流体速度和高度的关系的图。 

图10是表示空调装置运行的情况下的各传感器10的由加热体102加热后的传感器测量值(容器表面温度)和容器高度的关系的图。 

图11是表示空调装置运行的情况下的各传感器10的由加热体102加热后的测量值和容器高度的关系的图。 

图12是表示本实用新型的一实施方式的检测装置1A的液面检测时的处理流程的流程图。 

具体实施方式

以下，基于附图说明本实用新型的实施方式的检测装置的结构、设置方法、液面检测原理、气液判定方法。在以下的实施方式中，作为空调装置中的要件零件，基于将设置在低压侧并存储制冷剂的容器作为测量对象的例子进行说明。此外，包含图1在内，在以下的附图中，存在各构成部件的大小的关系与实际不同的情况。另外，包含图1在内，在以下的附图中，标注同一附图标记的部件是相同或与其相当的部件，这在说明书的全文中是通用的。而且，说明书全文所描述的构成要件的形态只不过是例示性的，不限于这些记载。 

图1是表示将本实用新型的一实施方式的检测装置1A设置在空调装置的要件设备即容器9的状态的概要图。图2是表示图1的检测装置1A的概要结构的概要图。基于图1、图2说明检测装置1A。此外，图1中的箭头表示制冷剂的流动方向。 

＜成为液面检测对象的容器＞ 

首先，一边参照图1一边说明成为液面检测对象的容器9。容器9如上所述地是一个空调装置的构成要件零件。空调装置除了具有容器9以外，还至少具有压缩机、冷凝器(散热器)、节流装置及蒸发器(都未图示)，是具有使制冷剂依次在这些部件中循环的制冷剂回路的装置。容器9设置在空调装置的低压侧(从节流装置经由蒸发器到压缩机的部分)。容器9的设置目的有两个。 

首先，第一个设置容器9的目的是存储用于压缩机润滑的润滑油。这是因为，在容器9下游设置压缩机，该压缩机的运转需要润滑油，油积存在压缩机上游侧的容器9，并使一定量的润滑油返回压缩机。 

第二个设置容器9的目的是存储空调装置的剩余液体制冷剂。根据空调装置的运转状态、控制状态，空调装置所需的制冷剂量发生变化。由此，通常，将需要最多时的制冷剂量填充到空调装置内。由此，根据运转状态、控制状态，所需的制冷剂量变少时，液体制冷剂剩下。将该剩下的制冷剂称为剩余液体制冷剂，容器9具有存储该剩余液体制冷剂的作用。 

另外，容器9为了耐压是铁制的，壁厚为例如3～4mm，不能从外部观察到内部的液面。而且，容器9一般具有圆筒状的主体。也就是说，容器9的外表面成为圆筒面。 

如图1所示，在容器9中设置有入口配管9a和出口配管9b这两个配管。入口配管9a及出口配管9b在上下方向贯穿容器9的内外地配置于容器9的上部。入口配管9a使制冷剂流入容器9内。出口配管9b使制冷剂从容器9内流出。 

出口配管9b作为整体从正面看呈大致J字状，在J字的弯曲部分的最下部形成回油孔9c，上端部从容器9的上部突出并与压缩机连接。另外，位于出口配管9b的容器9的内部的前端成为吸引存在于容器9内的制冷剂的吸引口9d。采用这样的构造是因为需要使一定量的润滑油返回压缩机。在像这样构成的容器9中，出口配管9b的内部的压力因从吸引口9d被吸入的气体制冷剂的吸引流速而降低，油从回油孔9c 被吸引并返回到压缩机。 

＜检测装置1A的结构＞ 

以下，关于检测装置1A的结构，参照图1、图2进行说明。 

检测装置1A具有：设置在容器9的表面上的多个传感器10a～10d(在不需要分别区别各传感器10a～10d的情况下，总称为传感器10)；和控制传感器10并且测量来自传感器10的传感器信号的控制测量装置20。 

传感器10a～10d分别是相同的结构，具有加热容器9的加热体102和作为温度测量层发挥功能的温度测量元件103，在其周围被隔热部件16覆盖的状态下被设置在容器9的表面。另外，传感器10a～10d经由供电线及信号线与控制测量装置20连接。而且，如图1所示，传感器10a～10d相互高度位置不同地被设置于容器9的外部表面。 

以下，关于构成传感器10a～10d的各部件、隔热部件16及控制测量装置20按顺序进行说明。 

(加热体102) 

加热体102通过从电线被供电而发热。由于加热体102没有各传感器10彼此的传感器测量值的偏差，所以是阻值、发热量在各传感器10彼此相等的结构。另外，加热体102例如是矩形的电阻体。由于容器9的外表面是曲面，所以若考虑到紧密接触的容易性，则优选小型的电阻体。而且，即使加热体102本身是电阻体，也可以用陶瓷等保护电阻体。 

(温度测量元件103) 

温度测量元件103使用以热电偶为代表的热电转换元件或以热敏电阻为代表的测温电阻体，通过信号线与控制测量装置20连接。温度测量元件103为了抑制各传感器10彼此的传感器测量值的偏差，优选尽可能小型且热容量小的部件。 

(隔热部件16) 

隔热部件16防止来自传感器外部的热量进入，例如使用使聚苯乙烯泡沫、酚醛泡沫、聚氨酯泡沫等合成树脂发泡的发泡类隔热部件或以玻璃纤维为代表的纤维类隔热部件等。 

如上所述地构成的传感器10从容器9侧按顺序被配置于加热体102、温度测量元件103，利用隔热部件16覆盖其周围，通过加热体102使容器9内外产生温度差。通过采用这样的结构，通过隔热部件16能够防止来自容器外部的热量进出，仅限定从加热体102向容器9的热量的流动。 

(控制测量装置20) 

图3是概要地表示构成图1的检测装置1A的控制测量装置20的电气结构的框图。 

控制测量装置20是基于存储在后述的存储部203的程序来控制检测装置1A整体的装置，并具有加热体控制部201、传感器测量部202、存储部203和液面检测部204，连接有输入部205及输出部206。 

加热体控制部201是同时对构成多个传感器10的多个加热体102进行ON/OFF地控制的部分。传感器测量部202是同时对构成多个传感器10的多个温度测量元件103进行测量的部分。存储部203是存储与控制程序及后述的图12的流程图对应的程序、且存储由传感器测量部202测量的各测量值的部分。液面检测部204是对由传感器测量部202测量的各测量值及存储在存储部203中的数据进行分析来确定容器9的液面位置的部分。 

输入部205是输入来自外部的信息的部分，例如，在输入空调装置的传感器信息时使用。输出部206是在将由控制测量装置20处理的信息，例如液面位置向外部输出的情况下使用的，通过设置该输出部206，能够附加远程地发送信息等的远程监视功能。 

＜检测装置1A的设置方法＞ 

以下，关于检测装置1A的设置方法进行说明。该检测装置1A能够通过如下方法使用：利用检测装置1A单体确认液面位置，将该信息通过输出部206输出的方法；向空调装置等设备组装时起装入的方法；维护时以与已设的设备连接的方式装入的方法等。 

检测装置1A的具体的设置方法是设置在容器9的表面的没有凹凸或腐蚀的部分上。即使一个一个地分别设置传感器10，也可以使用夹具 一并地安装多个传感器。 

此外，多个传感器10的设置间隔优选以等间隔设置。这是因为采用等间隔时，能够容易地使传感器10的位置和液面高度附带关联。但是，就变动的液面位置被限定的情况，要检测的液面位置的范围被限制的情况等而言，也可以不使各传感器10的设置位置等间隔，根据所要求的分辨率改变间隔。也就是说，以高分辨率测量的部分使间隔变窄，以低分辨率测量的部分使间隔变宽即可。另外，为了在所需的部位仅设置必要数量，也可以削减传感器10的个数。 

以下，从外部对内部流体流动的容器加热的情况下，关于对容器表面温度带来影响的热传导率，说明其与流体速度的关系。 

＜流体速度和热传导率的关系＞ 

图4是表示空气、水、液体制冷剂(R410A，20℃)、气体制冷剂(R410A，20℃)的流体速度和热传导率的关系的图。A是空气的流体速度和热传导率的关系，B是水的流体速度和热传导率的关系，C是气体制冷剂的流体速度和热传导率的关系，D是液体制冷剂的流体速度和热传导率的关系。在C、D中，相对于流速的增加，热传导率大幅变化的部分是流体的流动状态从层流向紊流变化的部分。 

在图4中，A～D的任意的流体都随着流体速度的增加，热传导率增加。另外，对气体制冷剂C和液体制冷剂D进行比较时，在同一流速下，液体制冷剂与气体制冷剂相比热传导率高，由流速增加所产生的热传导率的增加的比率即斜率也是液体制冷剂这一方大。 

另外，在相对于空气A、水B的热传导率之差，气体制冷剂C和液体制冷剂D的热传导率之差小，气体流速相对于液流速充分地快的情况下，可知气体制冷剂成为与液体制冷剂相同的热传导率，或者气体制冷剂这一方比液体制冷剂高的热传导率。具体来说，在液体制冷剂的速度如虚线a所示地为0.4m/s时，气体制冷剂如虚线b所示地为0.7m/s，示出了相等的热传导率。另外，气体制冷剂如虚线b所示地为0.7m/s以上时，与气体制冷剂为0.4m/s时的液体制冷剂相比，热传导率变大。 

＜检测装置1A中的传感器10的容器表面温度测量原理＞ 

以下，关于检测装置1A中的传感器10的温度测量原理进行说明。在传感器10中，如上所述，温度测量元件103被设置在比加热体102更靠外侧，也就是说与加热体102相比从容器表面远离的位置。而且，由于各传感器10的各加热体102的加热量(发热量)相同，所以若简单地考虑，则认为各传感器10的温度测量元件103检测出相同的温度。但是，实际上，加热体102自身的温度受到容器表面温度的影响(换言之，根据容器内部的流体的状况)而不同，从而各传感器10的温度测量元件103的测量值也不同。 

即，受到内侧流体的影响而容易散热的容器表面部分的温度比难以散热的容器表面部分的温度低。因此，加热体102被设置在容易散热的容器表面部分的情况下，与被设置在难以散热的容器表面部分的情况相比，自身的温度变低。因此，设置在该加热体102上的温度测量元件103的测量值也变低。 

相反地，受到内侧流体的影响而难以散热的容器表面部分的温度比容易散热的容器表面部分的温度高，受到该影响，加热体102自身的温度及温度测量元件103的测量值也变高。 

像这样，根据设置有加热体102的部分是容易散热的部分还是难以散热的部分，加热体102自身的温度不同，从而温度测量元件103的测量值也不同。 

＜加热了容器9时的传感器10的测量值和预测的容器内部的现象＞ 

关于加热了容器9时的传感器10的测量值和预测的容器内部的现象，分成空调装置停止的状态、运行的状态，参照图5～图9并且进行说明。 

(空调装置停止的情况) 

图5是表示空调装置停止的情况下的检测装置1A的加热体102加热后的各传感器10的测量值(容器表面温度)的图，横轴是温度，纵轴是容器高度。图5的(1)是连结各测量温度的标定点的线，也就是说，示出了空调装置停止且液体流体存储到达容器高度Z的情况下的、 由加热体102加热后的各传感器10的测量值。图6是在图5的状态时推测容器内部的流体的流动的图。 

如图5所示，利用加热体102加热停止时的容器9的情况下，测量值在气体部(α)的上部是大致恒定的温度，接近处于液面Z的恒定量时，测量值与气体部的上部相比开始相对地降低，在比液面Z更靠下部(β)，与上部相比是相对低的温度。也就是说，与液体部表面相比，气体部表面温度相对地变高。 

这是如下地推测的。空调装置停止时的容器内部的流体如图6所示地气液都是静止状态(自然对流)。在图4中对流体的热传导率进行比较时，气体部的热传导率比液体部低(也就是说，从容器壁面向气体部难以散热)，从而气体部的测量值接近容器表面温度(加热体102的加热温度)。 

另外，气体部接近液面时，受到金属即容器9的热传递和液体部的高热传导率的影响，向容器内侧的散热量增加。由此，随着接近液面，加热体102的热量通过容器表面散热到容器内，测量值降低。 

(空调装置运行的情况) 

图7是表示空调装置运行的情况下的检测装置1A的各传感器10的加热后的各传感器10的测量值(容器表面温度)的图，横轴是温度，纵轴是容器高度。图5的(2)是连结各测量温度的标定点的线，也就是说，示出了空调装置运行且液体流体存储达到容器高度Z的情况下的、由加热体102加热后的各传感器10的测量值。图7的(1)为了比较，并用虚线表示图5的(1)。图8是在图7的状态时推测容器内部的流体的流动的图。 

如图7所示，通过传感器10的加热体102加热容器表面的情况下，各传感器10的测量值在气体部(α’)的上部是大致恒定的温度，接近处于液面Z的恒定量时，测量值开始降低，在液面Z示出了相对地最低的测量值。而且，随着从液面Z趋向容器下部，测量值相对地上升。对空调装置停止时的测量值(线(1))和运行时的测量值(线(2))进行比较时，在气体部(α’)及液上部(β’)，与停止时相比，运 行时的测量值这一方相对变低，在液下部(γ’)，停止时和运行时的测量值大致相等或相等。 

这是因为在容器9中上部具有流入口，在空调装置运行时，流体从容器上部流入。也就是说，认为是由于以下现象。如图8所示，在容器上部的气体部及液上部，因流入的流体的影响，发生强制对流，与停止时相比，流体的速度增加。但是，随着趋向液下部，变得难以受到流入流体的影响，从而流速变慢(接近停止时的速度)。 

也就是说，图9表示液体流体速度和高度的关系，如图9所示，认为在液体部内在上下方向产生速度分布。根据以上说明，在运行中，气体部及液上部的流速比停止时快，由此，在运行中，热传导率整体上比停止时上升。因此，在运行中，测量值比停止时低。但是，认为在液下部，由于流速与停止时相同的状态，所以热传导率不变，测量值成为与停止时相同的状态。另外，利用图4说明时，在运行中的液下部，流速与停止时相同，例如0.4[m/s]，在气体部中，流速上升到例如1.0[m/s]的情况下，气体部侧的流速上升，由此，气体部侧的热传导率接近液体部侧地变高，在该影响下，传感器10d的测量值比停止时低，由此，可以说成为难以与传感器10a的测量值区别的状况。 

＜液面检测原理＞ 

容器内部的流体的温度基本上是液体部、气体部都相等的没有温度差的状态。在容器内部和外部没有温度差的情况或温度差小的情况下，对于容器外部表面温度，在液体部和气体部没有发生不同，或者不能判别不同。但是，从容器外部强制地施加热量，由此，容器的外部的温度与内部的温度相比，产生液面检测所需的量的变高的温度差。由此，容器表面的散热的不同变得显著，测量该不同(温度)，对液面进行确定。 

根据上述的容器内部的现象，说明检测装置1A中的液面检测的原理。 

以往的液面检测方法是利用在容器9的内部，在气体的部分和液体的部分中，与该部分对应的容器9的表面部分的温度产生不同这样的原理来检测液面。具体来说，设定温度的阈值，阈值以上的部分为气体部 分，阈值以下的低的部分为液体部分，由此检测液面。 

但是，在该方法中，由于液下部的温度与其他部分相比相对地变高，所以误将液下部作为气体部进行检测，不能进行正确的液面检测。具体地通过图7进行说明时，运行时用的阈值设定成T0的情况下，将传感器10a判定为气体部，从容器下部的传感器考虑时，得到10a：气体部、10b：液体部、10c：液体部、10d：气体部这样的测量结果，不能正确地确定液面位置。 

因此，容器内部的流体流动的情况下，需要考虑所述的容器内部的现象来进行液面检测。也就是说，需要考虑流动的部分中的热传导率的分布来进行检测。容器内部的流体流动的情况下，容器内部整体中的液上部，也就是说液面附近的热传导率与其他的气体部及液下部相比相对地变高。其理由如下。 

即，流入速度增加，气体部的流速变快时，在液上部，也与气体部同样地流速与流入速度的增加成正比地变快。而且，如图4所示，液体制冷剂与气体制冷剂相比，热传导率整体上高，热传导率的变化幅度(斜率)相对于流入速度的变化也大。由此，在容器内部整体中，热传导率最高的是液上部(液面附近)。 

根据以上说明，液上部(液面附近)的传感器10的测量值(在该例中是传感器10c的温度)与设置在其他部分的传感器10相比，相对地温度变得最低。 

＜液面检测方法1＞ 

根据以上说明，作为液面检测方法1如下地判定液面。即，为了没有误检测地检测液面，将在铅直方向设置于容器外表面的多个传感器10中的测量值最低的传感器10的位置作为液面进行确定，由此能够没有误检测地检测液面位置。 

＜液面检测方法2＞ 

另外，作为液面检测方法2还能够如下地判定液面。液面检测方法2是在传感器测量值存在偏差的情况下，也能够将接近液面的位置作为液面进行确定的方法。首先简单地说明液面检测方法2的概要，在后述 的方法中设定阈值，在测量到该阈值以下的测量值的传感器10中，将设置于最高的位置的传感器10的位置作为液面位置来确定液面。 

这里，传感器测量值的偏差是因传感器设置方法而产生的，例如，传感器10的推压力在各传感器10不同，或者加热体102表面的温度存在偏差，或者传感器10和容器9之间的热阻按每个传感器10而不同等原因。除此以外，因温度测量元件103的传感器误差或老化等，也发生传感器测量值的偏差。 

以下，关于即使传感器测量值发生偏差也能够进行精度高的液面检测这个方面，使用具体的图像进行说明。 

图10是表示空调装置运行的情况下的各传感器10的由加热体102加热后的传感器测量值(容器表面温度)和容器高度的关系的图，横轴是温度，纵轴是容器高度。Z表示容器9内的液面高度。另外，(a)表示传感器测量值没有偏差、正确地检测了容器表面温度的正常状态的测量值，(b)、(c)表示相对于(a)的正常状态，测定值偏差存在±α的量的情况下的测量值。另外，(d)表示阈值。 

以下，配置在液面位置A以下的各传感器(从下部起为10a、10b、10c)的传感器测量值存在偏差的情况下，与液面检测方法1进行比较地说明液面检测方法2的判定方法有效的理由。这里，为了使液面检测方法1和液面检测方法2的差异变得最显著，以在传感器10a中测量值向-α侧偏移(a’)而测得Ta、在传感器10b中得到正常的测量值(b’)而测得Tb、在传感器10c中向+α侧偏移(c’)而测得Tc的情况为例进行说明。 

在液面检测方法1中，由于将测量值最低的传感器位置作为液面进行确定，所以在这里，Ta＜Tb＜Tc，从而传感器10a的传感器位置被判定为液面位置。 

与此相对，在液面检测方法2中，设置阈值，在成为该阈值以下的传感器中，将设置在最高位置的传感器判定为液面位置，在这里，a’、b’、c’全都是阈值以下，从而将传感器10c的传感器位置判定为液面位置。 

像这样在液面检测方法1中，传感器10a被判定为液面位置，在液面检测方法2中，传感器10c被判定为液面位置。由于实际的液面位置是图10的Z所示的位置，所以传感器10的测量值存在偏差的情况下，液面检测方法2能够将接近实际液面的位置作为液面位置正确地判断，也就是说精度高。 

此外，在上述说明中，对检测装置1A中的液面检测方法进行了说明，但检测装置1A还基于传感器测量值进行从容器内部液体流体变无的情况的检测。关于这个方面如下说明。 

从容器内部液体变无而充满气体的情况下，与存在液体的情况下的液体部的容器表面温度相比，全部的传感器10的测量值成为同样地高的倾向。因此，若将比气体部的容器表面温度低的温度，即，能够与液体部的容器表面温度明显地区别的温度作为阈值设定，则全部的传感器10的测量值比阈值高的情况下，能够检测为从容器内部液体流体变无。 

因此，作为具体的装置上的检测方法，首先，将多个传感器10中的至少一个设置在没有存储液体的高度位置(也就是说，必定成为气体部的部分(容器上部))，将该传感器作为基准传感器。而且，将比该基准传感器的测量值低预先设定的设定温度Ts的量的温度作为阈值。而且，在测量值成为阈值以下的传感器10中，将设置在最高位置的传感器10的位置判别为液面并输出。 

在从容器内部液体变无的情况下，全部传感器10的测量值比阈值高。因此，在测量值成为阈值以下的传感器中，设置在最高位置的传感器10，全部传感器10都不符合。因此，通过全部传感器10都不符合的主旨作为液面位置被结果输出，使用者能够判别为从容器内部液体流体变无。 

以上，本实施方式的检测装置1A进行液面的检测是当然的，还能够进行从容器内部液体流体变无的情况下的检测。能够实现这些检测的阈值如上所述地被设定成比基准传感器的测量值低预先设定的设定温度Ts的量的温度。设定温度Ts是考虑气体部和液上部的容器表面温度的温度差以及传感器10的测量值偏差而被决定的。 

例如，气体部和液上部的容器表面温度的温度差为5℃，传感器10的测量值偏差为±1℃的情况下，为了防止误判定，将设定温度Ts设定成2～3℃。以下，对该理由进行说明。 

图11是表示空调装置运行的情况下的各传感器10的由加热体102加热后的测量值和容器高度的关系的图，横轴是温度，纵轴是容器高度。ZZ表示容器9内的液面高度。另外，(ii)表示没有传感器测量值的偏差的正常状态的测量值(正常值)，(i)、(iii)表示相对于(ii)的正常值，温度偏差为±1℃的量的情况下的测量值。 

在容器高度aa、bb、cc分别设置传感器10，容器高度aa的位置为液体部，容器高度bb、cc的位置为气体部。而且，将处于容器高度cc的传感器10作为基准传感器，基于基准传感器的测量值决定阈值来判定液面位置，但此时，考虑即使传感器测量值存在偏差也不会误判定气液的阈值。 

首先，考虑不会将气体部误判定成液体部的阈值。基准传感器(处于容器高度cc的传感器)成为比正常值低1℃的测量值(也就是说84℃)的情况下，为了避免将处于容器高度bb的位置的传感器10误判定成液体部位置，使阈值小于测量值(也就是说小于84℃)即可。通过使阈值小于测量值(也就是说小于84℃)，即使处于容器高度bb的传感器10的测量值假设表示比正常值低1℃的测量值(也就是说84℃)，也变得比阈值高。由此，不会将容器高度bb的位置误判定成液体部，能够正常地判定为气体部。 

另外，基准传感器的测量值成为比正常值高1℃的测量值(也就是说86℃)的情况下，为了避免将处于气体部的容器高度bb的传感器误判定成液体部，使阈值小于84℃即可，84℃是比基准传感器的测量值(86℃)低偏差范围温度(由于偏差范围为±1℃，所以偏差范围温度为2℃)的值。也就是说，使阈值为小于比基准传感器的测量值低2℃的值的温度即可。通过像这样地设定阈值，容器高度bb的传感器测量值假设表示比正常值低1℃的测量值(也就是说84℃)，也比阈值高。由此，不会将容器高度bb的位置误判定成液体部。 

然后，考虑不会将液体部误判定成气体部的阈值。处于容器高度aa的传感器10在79℃～81℃之间，测量值存在偏差，从而为了不误判定成具有这样的偏差的传感器10处于气体部位置，也就是说，为了使处于容器高度aa的传感器10的测量值必须成为阈值以下，如下地设定阈值即可。也就是说，阈值采用偏差范围(也就是说，79℃～81℃)的上限值以上即可。也就是说，若为81℃以上，则处于容器高度aa的传感器10的传感器测量值成为阈值以下，从而不会误判定成气体部。因此，若从基准传感器的测量值来看，只要阈值是比测量值的偏差范围的下限值(也就是说，84℃)低3℃的程度以上，就不会将液体部误判定成气体部。 

若整理以上内容，则气体部和液上部的容器表面温度的温度差为5℃，传感器测量值的偏差为±1℃的情况下，在2～3℃的范围内决定设定温度Ts即可。采用2～3℃的范围内的哪个温度，通过检测装置1A的制造者方面任意地设定。这里被设定成3℃，检测装置1A在液面检测时，将比基准传感器测量值低3℃的温度作为阈值动态地设定，在测量了该阈值以下的测量值的传感器10中，将设置在最高位置的传感器10的位置作为液面位置进行结果输出。阈值的设定不限于在液面检测时基于基准传感器的测量值动态地设定的方法，也可以根据空调装置的运转状态，也就是说在内部流动的制冷剂温度作为预先设定的固定值设定。但是，由于在液面检测时基于基准传感器的测量值动态地设定这一方，能够根据设置状态、外风、外气温度等周围环境、容器内部的制冷剂温度等、多个变动因素来设定阈值，所以具有没有误判定、能够更高精度地进行液面检测这样的效果。 

此外，能够预先把握气体部和液上部的容器表面温度的温度差成为哪个程度、或者传感器测量值的偏差成为±几℃程度。因此，基于这些信息，将比基准传感器的测量值低几℃程度的值作为阈值决定即可。 

另外，这里，对考虑了气体部和液上部的容器表面温度的温度差、以及传感器10的测量值偏差双方来设定阈值的例子进行了说明，但至少考虑传感器10的测量值偏差来设定即可。也就是说，也可以将比基 准传感器的测量值低考虑到传感器10的测量值偏差而设定的设定温度的的量的温度作为阈值进行设定。 

以上，液面检测方法2已经明确，对检测装置1A的液面检测时的处理流程进行说明。 

＜液面检测流程＞ 

图12是表示本实用新型的一实施方式的检测装置1A的液面检测时的处理流程的流程图。以下，关于液面检测的流程，参照图12并且进行说明。 

首先，控制测量装置20通过全部的传感器10进行数据测量(S101)。这里的测量值(即加热体102的加热前的测量值)被用于温度测量元件103的异常检测。接着，控制测量装置20进行S101中测量的全部的测量值是否相互相等的确认(S102)。控制测量装置20测得了不同的测量值的情况下(S102；否)，考虑传感器10脱落或断线等传感器异常，从而并进行该主旨的报告(S104)。 

另一方面，若全部的测量值相互相等(S102；是)，则控制测量装置20进行各传感器10的加热体102的加热(S103)。而且，加热体102开始加热后，进行是否经过了一定时间(例如2分钟)的判定(S105)，若未经过一定时间，则返回S103，若经过了一定时间，则停止加热体102的加热(S106)。而且，停止加热体102的加热之后，控制测量装置20再通过全部的传感器10进行数据测量(S107)。在该定时进行温度测量是因为，停止加热体102的加热之后紧接着，容器9的内外的温度差最大，在气体部和液体部，热通量的不同表现得最显著，也就是说加热体102的温度变化表现得最显著。 

而且，使用S107中测量的测量值，通过上述的液面检测方法1或液面检测方法2进行液面判定(S108)，液面检测结束。 

如上所述，根据本实施方式，能够通过上述液面检测方法1或液面检测方法2检测液面位置，流体流入、流出容器内部，在容器内部的流体流动的情况下，也能够对液面位置进行确定。另外，在液面检测方法2中，即使更进一步地存在传感器测量值的偏差，也能够进行液面检测， 能够进行精度高的液面检测。 

此外，检测装置1A如图1所示地构成，也可以更进一步地加入以下的变形。在该情况下，也能够得到同样的作用效果。以下，关于变形例依次说明。 

在图12的流程图中，对在加热体102的加热停止后进行温度测量的例子进行了记载，但不限于此，也可以在加热体102的加热停止前进行温度测量。这是因为，在加热体102加热停止之前、之后不久，换言之，在由加热体102进行了充分的加热的时刻、以及其之后不久，外气温的影响少的时刻的温度是在气液相下的热通量的不同容易表现得显著的时间带。 

另外，对使用测量了的测量值并通过上述液面检测方法1或液面检测方法2进行液面判定的方法进行了记载，但不限于此，也可以对于直到温度测量元件103的测量值成为某温度的时间(与温度测量元件103的测量值相关联的指标)进行比较来判定液面。其是利用以下状况来进行气液的判定的，即，在加热体102的加热时，与气体部及液面下部对应的传感器10的测量值容易变高，与此相对与液上部(液面附近)对应的传感器10的测量值难以上升。 

此外，这里，将全部的传感器10设置在容器9的侧面，但不限于此，也可以将成为基准的传感器10设置在容器9的上部，将其他的传感器设置在容器9的侧面，使用该基准传感器的测量值和设置在容器9的上部以外的传感器的测量值通过上述的液面检测方法1或液面检测方法2，进行液上部(液面附近)的判定。 

另外，关于加热体102的加热，也可以始终加热，也可以仅在使用控制测量装置20进行液面检测的时间带对加热体102加热，除此以外，停止加热。仅在进行液面检测的时间带对加热体102加热的情况下，能够防止不进行液面检测的时间带的不必要的加热。 

另外，传感器10所使用的温度测量元件103如上所述地采用热电转换元件或测温电阻体，但也可以使用自发热的电阻体即自发热热敏电阻。在使用了自发热热敏电阻的情况下，除了温度测量元件103以外， 不需要另外设置加热体102。另外，通过使用自发热热敏电阻，能够不设置信号线，能够制作更小型的传感器。另外，由于配线少，所以能够使传感器设置的作业更有效率。 

另外，采用了利用加热体102加热容器9的结构，但不限于此，例如以下的(A)或(B)的情况下等，不需要设置加热体102。 

(A)容器内部和容器外部的温度差大的情况； 

(B)容器外部的流体与容器内部为不同的温度、且该流体的流速快的情况。 

这样的(A)、(B)的情况下，只要内部流体流动，液面附近的容器表面温度就最低，从而能够将表示最低温度的传感器位置作为液面位置对液面位置进行确定。 

另外，采用了利用加热体102加热容器9的结构，但不限于此，也可以采用利用冷却体冷却容器9的结构。在对容器9进行冷却的情况下，液面附近的容器表面温度最高。由此，利用上述液面检测方法1判定液面位置的情况下，能够将表示最高温度的传感器10的位置作为液面位置而对液面位置进行确定。 

另外，采用了利用冷却体冷却容器9的结构的情况下，利用液面检测方法2判定液面位置时，与上述同样地必须以设置在成为气体部的部分(容器上部)的传感器为基准传感器，将比基准传感器的测量值高预先设定的设定温度的量的温度作为阈值决定。设定温度与上述同样地至少考虑传感器10的测量值偏差来决定。而且，将表示该阈值以上的温度的传感器10中的最高位置的传感器位置判定为液面位置即可。 

另外，作为检测装置1A的液面检测对象，以设置在空调装置的低压侧的容器9为例进行了记载，但不限于此，也可以是设置在空调装置的高压侧的容器。设置在高压侧的容器的情况下，也能够通过与上述同样的方法进行液面检测。 

在设置在空调装置的高压侧的容器中，基本上，液体流体流入、流出，从而与被设置在气体流体流入、流出的所述低压侧的情况相比，液体部的流动变大。而且，与气体部相比，液体部的容器表面温度变低这 个方面与设置在低压侧的容器的情况相同。 

另外，在设置于空调装置的高压侧的容器中，也与设置于低压侧的容器的液面检测同样地，存在如下课题，根据容器的构造或大小，如以往那样地不能仅通过从外部加热容器的加热时的容器表面温度的不同来检测液面。不能仅通过加热时的容器表面温度的不同来检测液面的情况是指，例如容器纵长、上部受到流入的流体的影响，与此相对，下部不受流入的流体的影响的构造的情况，也就是说，在容器的上下，流体的流动状态不同的情况等。 

另外，容器表面温度也受到内部流体的物理性质的影响。例如，粘性大的液体存储于容器的情况下，在容器下部难以受到流入的流体的影响。由此，在气体部，流速增加，热传导率容易增加，与此相对，在液下部，流速不变，热传导率不变，从而气体部和液下部的容器表面温度的温度差变小，或者气体部的温度变得比液下部的温度低。 

像这样，在被设置于空调装置的高压侧的容器中，也具有与设置于低压侧的容器的液面检测同样的课题，该课题能够通过与上述同样的方法进行液面检测来解决。 

另外，在上述实施方式中，将被用于空调装置并存储制冷剂的容器作为液面检测对象进行了说明，但不限于此，只要是存储液体的容器即可。本实施方式的检测装置1A用于内部液体流动的情况下的液面检测特别有效。 

附图标记的说明 

1A检测装置，9容器，9a入口配管，9b出口配管，9c回油孔，9d吸引口，10全部传感器，10(10a～10d)传感器，16隔热部件，20控制测量装置，102加热体，103温度测量元件，201加热体控制部，202传感器测量部，203存储部，204液面检测部，205输入部，206输出部。 

Claims (13)

1.一种检测装置，其特征在于，具有多个传感器和液面检测部， 

所述多个传感器，高度位置相互不同地被设置在液面检测对象的容器的表面上，通过温度测量元件测量设置部位的温度； 

所述液面检测部，将流体相对于所述容器流入流出的状态下的所述容器内的液面位置确定成所述多个传感器中的测量值最低的传感器的位置。 

2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述液面检测部，在所述多个传感器中包含测量值最低的传感器，并在所述多个传感器中测得了设定的阈值以下的测量值时，将液面位置确定成设置在最高位置的传感器的位置。 

3.如权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于，所述多个传感器分别具有设置在所述温度测量元件和所述容器的表面之间的加热体，通过所述加热体的发热，使所述容器的内外产生所述温度差。 

4.如权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于，所述温度测量元件是具有自发热的电阻体的温度测量元件，通过所述电阻体的发热，使所述容器的内外产生所述温度差。 

5.如权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于，在所述容器的上部具有流体入口。 

6.如权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于，在所述容器的上部具有流体出口。 

7.一种检测装置，其特征在于，具有多个传感器和液面检测部， 

所述多个传感器，高度位置相互不同地被设置在液面检测对象的容器的表面上，通过温度测量元件测量设置部位的温度； 

所述液面检测部，将在所述容器的内外具有温度差、且流体相对于所述容器流入流出的状态下的所述容器内的液面位置确定成所述多个传感器中的测量值最高的传感器的位置。 

8.如权利要求7所述的检测装置，其特征在于，所述液面检测部， 在所述多个传感器中包含测量值最高的传感器，并在所述多个传感器中测得了设定的阈值以上的测量值时，将液面位置确定成设置在最高位置的传感器的位置。 

9.如权利要求7或8所述的检测装置，其特征在于，所述多个传感器分别具有被设置在所述温度测量元件和所述容器的表面之间的冷却体，所述冷却体通过冷却，在所述容器的内外产生所述温度差。 

10.如权利要求7或8所述的检测装置，其特征在于，在所述容器的上部具有流体入口。 

11.如权利要求7或8所述的检测装置，其特征在于，在所述容器的上部具有流体出口。 

12.一种空调装置，其特征在于，具有： 

权利要求1～6中任一项所述的检测装置； 

成为液面检测对象的容器，通过所述检测装置检测该容器内部的液面； 

压缩机； 

冷凝器； 

节流装置；和 

蒸发器， 

所述容器被设置在从所述节流装置经由所述蒸发器到所述压缩机的部分。 

13.一种空调装置，其特征在于，具有： 

权利要求7～11中任一项所述的检测装置； 

成为液面检测对象的容器，通过所述检测装置检测该容器内部的液面； 

压缩机； 

冷凝器； 

节流装置；和 

蒸发器， 

所述容器被设置在从所述节流装置经由所述蒸发器到所述压缩机的部分。