CN204787070U - 制冷空调装置 - Google Patents

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CN204787070U
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CN
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aperture
leakage gas
expansion valve
electric expansion
air conditioning
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CN201520382251.0U
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小仓大和
松尾光晃
浅井慎一
三重野纯
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三菱电机株式会社
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Abstract

一种制冷空调装置,其无关于气体泄漏的种类,均能够高精度地检测气体泄漏。制冷空调装置(1)的控制装置(10)具备:开度控制部(11),其调整电子膨胀阀的开度;状态参数计算部(12),其基于在状态检测部(20)检测出的制冷剂的状态,来计算因开度控制部(11)进行的开度的调整而变化的状态参数;以及气体泄漏判定部(13),其在开度控制部(11)调整电子膨胀阀的开度时,测量由状态参数计算部(12)计算出的状态参数从判定基准值SH2ref以上到不足判定基准值SH2ref为止的气体泄漏判定期间P1,当气体泄漏判定期间P1超过所设定的基准收敛期间P1ref时,判定为产生气体泄漏。

Description

制冷空调装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种具有检测制冷剂气体的泄漏的功能的制冷空调装置。
背景技术
[0002] 在具有压缩机、冷凝器、膨胀阀、以及蒸发器的制冷空调装置中,在制冷剂气体从制冷剂回路泄漏的情况下,则无法将进行冷却的对象空间(负载侧)降低至目标温度。由于气体泄漏除了导致冷却对象的品质降低外,还会引起空调装置的故障,所以期望早期发现。
[0003] 作为检测该气体泄漏的方法,以往提出一种不使用气体泄漏检测器等而确定气体泄漏的方法(例如参照专利文献1、2)。在专利文献I中公开了如下方法,即:在蒸发器用电子膨胀阀的阀门开度比设定值大的情况下,判定蒸发器的过热度是否减少,在未减少的情况下继续监控一定时间,在过热度仍旧未减少的情况下,则判断为产生了气体泄漏。而在专利文献2中公开有如下方法,SP:在电磁阀打开的期间,测量蒸发器的出入口的制冷剂温度,根据测量出的出入口的制冷剂温度来计算制冷剂流量,在计算出的制冷剂流量为基准值以下的情况下,判断为产生了气体泄漏。
[0004] 专利文献1:日本实开昭63-37980号公报
[0005] 专利文献2:日本特开2008-249226号公报
[0006] 然而,在专利文献1、2中,存在例如由于气体泄漏的种类或运转状态而无法高精度地进行气体泄漏的判断的课题。即,在专利文献I的情况下,制冷剂气体的大部分从制冷剂回路泄漏,在过热度没有降低的时刻检测为气体泄漏。然而,因为在监控期间由于运转状态的变化等而过热度暂时降低时则无法检测气体泄漏,所以无法应对制冷剂的缓漏(微小的泄漏)。
[0007]另外,在专利文献2的情况下,在制冷剂回路中循环的制冷剂量因运转条件(外部空气温度、设定温度、在变频驱动式压缩机的情况下为驱动频率等)而发生变化,所以很难进行对判定气体泄漏时的基准值的设定。例如,在将基于运转条件的制冷剂量的变化量估计得较多而将基准值设定得较高的情况下,会使得气体泄漏的检测性能降低。另一方面,在将基于运转条件的制冷剂量的变化量估计得较少而将基准值设定得较低的情况下,则存在对气体泄漏的误检测的情况。
发明内容
[0008] 本实用新型是为了解决上述的问题点而完成的,其目的在于提供一种能够进行高精度的气体泄漏的判定的制冷空调装置。
[0009] 本实用新型的制冷空调装置具有将压缩机、冷凝器、蒸发器连接起来的制冷剂回路,且在制冷剂回路上具备电子膨胀阀,该制冷空调装置的特征在于,其具备:状态检测部,其检测在制冷剂回路中流动的制冷剂的状态;以及控制装置,其控制电子膨胀阀的开度,并具有基于在制冷剂回路中流动的制冷剂的状态来检测气体泄漏的功能,控制装置具备:开度控制部,其调整电子膨胀阀的开度;状态参数计算部,其基于在状态检测部中检测出的制冷剂的状态,来计算因在开度控制部进行的开度的调整而变化的状态参数;以及气体泄漏判定部,在开度控制部对电子膨胀阀的开度进行调整时,该气体泄漏判定部测量由状态参数计算部计算出的状态参数从判定基准值以上到不足判定基准值为止的气体泄漏判定期间,当气体泄漏判定期间超过设定的基准收敛期间时,判定为产生气体泄漏。
[0010] 优选地,制冷空调装置具有:过冷器,其设置在冷凝器与蒸发器之间,并对在冷凝器与蒸发器之间流动的制冷剂进行过冷;以及旁通配管,其使从冷凝器向过冷器流动的制冷剂再次流入过冷器,电子膨胀阀设置在旁通配管上,并对流入过冷器的制冷剂进行减压。
[0011] 优选地,状态检测部将从过冷器流出的制冷剂的过热度作为状态参数而进行计笪并O
[0012] 优选地,状态检测部将从蒸发器流出的制冷剂的过热度作为状态参数而进行计笪并O
[0013] 优选地,开度控制部调整电子膨胀阀的开度,以使得过热度收纳于以目标过热度为基轴的不灵敏区,气体泄漏判定部将如下值设定为判定基准值,即:比以过热度的目标过热度为基轴的不灵敏区的上限值大规定值的值。
[0014] 优选地,状态参数为过冷器的临界温度。
[0015] 优选地,状态参数为冷凝器的临界温度。
[0016] 优选地,气体泄漏判定部在状态参数为判定基准值以上、并且电子膨胀阀的开度为所设定的开度阈值以上时,开始对气体泄漏判定期间进行测量。
[0017] 优选地,设置有多个电子膨胀阀,气体泄漏判定部在各电子膨胀阀的开度分别为开度阈值以上、并且与各电子膨胀阀对应的状态参数分别为判定基准值以上时,开始对气体泄漏判定期间进行测量。
[0018] 优选地,基准收敛期间为如下期间,即:封入适量的制冷剂,并在多个运转条件下使制冷空调装置运转,在由此而获得的气体泄漏判定期间中,在用于对气体泄漏进行判定的物理量的最长的值附加了一定的时间的期间。
[0019] 根据本实用新型的制冷空调装置,在伴随着电子膨胀阀的开度的调整而制冷剂的状态发生了变化时,对状态参数从判定基准值以上到不足判定基准值为止的收敛期间进行监控,并在气体泄漏判定期间比基准收敛期间大的情况下判定为产生气体泄漏,从而在产生了气体泄漏的情况下利用气体泄漏判定时间进行收敛的时间延长的性质来检测气体泄漏,因此能够不依靠运转状态或者气体泄漏的种类而高精度地检测气体泄漏。
附图说明
[0020] 图1是本实用新型的实施方式I所涉及的制冷空调装置的制冷剂回路图。
[0021] 图2是表示图1的制冷空调装置中的控制装置的一个例子的功能框图。
[0022] 图3是表示在图1的制冷空调装置中进行电子膨胀阀的开度的调整时的过热度的变化的图表。
[0023] 图4是表示图1的制冷空调装置中的气体泄漏检测方法的一个例子的流程图。
[0024] 图5是表示本实用新型的制冷空调装置中的控制装置的实施方式2的功能框图。
[0025] 图6是表示在图5的开度控制部中控制各电子膨胀阀的开度情况的图表。
[0026] 图7是表示具有图5的控制装置的制冷空调装置的气体泄漏检测的动作的流程图。
[0027] 图8是表示本实用新型的制冷空调装置中的控制装置的实施方式3的功能框图。
[0028] 图9是表示具有图8的控制装置的制冷空调装置的气体泄漏检测的动作的流程图。
[0029] 符号说明:
[0030] I…制冷空调装置;2…压缩机;2a...压缩部;2b...马达;3…冷凝器;4…第I电子膨胀阀;5…蒸发器;6…过冷器;7a…旁通配管;7b…分支配管;8…第2电子膨胀阀;9..•第3电子膨胀阀;10、110、210…控制装置;11…开度控制部;12…状态参数计算部;13、113、213…气体泄漏判定部;13a…时间计测部;14、114…设备控制部;20...状态检测部;2L...排出温度传感器;22…高压压力传感器;23…低压压力传感器;24…第I入口温度传感器;25…第I出口温度传感器;26…出口温度传感器;27…第2入口温度传感器;28…第2出口温度传感器;30…警报装置;EV1、EV2…开度;EVlref、EV2ref…开度阈值;P1、P10、P20…判定期间;Plref、Plmax, PlOref、P20ref…基准收敛期间;SH1、SH2…过热度(状态参数);SHlref、SH2ref…判定基准值;SHls、SH2s…目标过热度;Δ SH、Δ SHl…规定值。
具体实施方式
[0031] 实施方式1.
[0032] 以下,参照附图对本实用新型的制冷空调装置进行详细说明。图1是表示本实用新型的实施方式I所涉及的制冷空调装置的一个例子的制冷剂回路图。图1的制冷空调装置I具备:压缩机2、冷凝器3、第I电子膨胀阀4、以及蒸发器5,并具有利用制冷剂配管将上述部件连接起来的制冷剂回路。压缩机2对吸入的制冷剂进行压缩并将其排出,例如由涡旋式压缩机、叶片式压缩机等构成。压缩机2具备压缩制冷剂的压缩部2a以及马达2b,通过马达2b驱动,而在压缩部2a将制冷剂压缩并排出。
[0033] 冷凝器3进行在压缩机2被压缩的制冷剂与例如室外的空气(外部空气)的热交换,是冷凝制冷剂使之液化的部件。冷凝器3可以由例如翅片管式热交换器构成,并设置有向冷凝器3送入外部空气的冷凝器用风扇,从冷凝器用风扇向冷凝器3进行送风。此外,虽然例示了冷凝器3为所谓空冷式热交换器的情况,但还可以使用水冷式热交换器等公知的热交换器。第I电子膨胀阀4使开度变化来调整通过的制冷剂的流量等,从而调整制冷剂的压力,并向蒸发器5侧流出制冷剂。蒸发器5进行通过第I电子膨胀阀4而成为低压状态的制冷剂与空气的热交换。蒸发器5由例如翅片管式热交换器构成,在蒸发器5设置有蒸发器用风扇,并从蒸发器用风扇进行送风。此外,虽然例示了蒸发器5为所谓空冷式热交换器的情况,但还可以使用水冷式热交换器等公知的热交换器。
[0034] 并且,制冷空调装置I具备:过冷器(节能器)6、旁通配管7a、以及第2电子膨胀阀8。过冷器6是在制冷剂间进行热交换的中间热交换器,其设置于冷凝器3与第I电子膨胀阀4之间。另外,在过冷器6与第I电子膨胀阀4之间连接有旁通配管7a,该旁通配管7a使从冷凝器3向过冷器6流动的制冷剂再次向过冷器6流入。而且,过冷器6在流动于冷凝器3与第I电子膨胀阀4之间的制冷剂与从旁通配管7a流入的制冷剂之间进行热交换,进行在冷凝器3与第I电子膨胀阀4之间流动的制冷剂的过冷。第2电子膨胀阀8设置于旁通配管7a上,使在旁通配管7a流动的制冷剂绝热膨胀。
[0035] 另外,制冷空调装置I具有从旁通配管7a分支并流入至压缩机2的马达2b侧的分支配管7b,马达2b被从分支配管7b流入的制冷剂冷却。在分支配管7b上设置有第3电子膨胀阀9,通过调整第3电子膨胀阀9的开度,来调整在分支配管7b流动的制冷剂的流量。
[0036] 接下来,参照图1对制冷空调装置I的动作例进行说明。被压缩机2压缩而成为高温高压气体的制冷剂在冷凝器3中被冷却以及冷凝,从而作为高压液态制冷剂向第I电子膨胀阀4流下。在第I电子膨胀阀4中,绝热膨胀的制冷剂变为低压,在蒸发器5从外部夺取热量并同时蒸发,而后被吸入压缩机2。此时,从过冷器6流出的制冷剂的一部分在旁通配管7a流动,并通过第2电子膨胀阀8而绝热膨胀。之后,在旁通配管7a流动的制冷剂在过冷器6中与在主回路循环的制冷剂进行热交换,由此进行在主回路中流动的制冷剂的冷却。并且,在旁通配管7a流动的制冷剂的一部分通过分支配管7b,在第3电子膨胀阀9中绝热膨胀并流入马达2b,从而冷却压缩机2的马达2b。
[0037] 上述的制冷空调装置I的动作由控制装置10控制。图2是表示图1的控制装置的一个例子的功能框图。图2的控制装置10由例如微型计算机等构成,并基于由对在制冷剂回路流通的制冷剂的状态进行检测的状态检测部20所发送的信息等,对制冷空调装置I的动作自动地进行控制。具体而言,图1以及图2的状态检测部20具有:排出温度传感器21,其检测从压缩机2排出的制冷剂的温度;高压压力传感器22,其检测从压缩机2排出的制冷剂的压力;以及低压压力传感器23,其设置于压缩机2的吸入侧。另外,状态检测部20还具备:第I入口温度传感器24,其检测向蒸发器5流入的制冷剂的入口温度;以及第I出口温度传感器25,其检测从蒸发器5流出的制冷剂的出口温度。并且,状态检测部20进一步具有:出口温度传感器26,其检测从过冷器6的主回路侧流出的制冷剂的出口温度;第2入口温度传感器27,其检测从过冷器6的旁通配管7a侧流入的制冷剂的入口温度;以及第2出口温度传感器28,其设置于过冷器6的旁通配管7a的出口侧。
[0038] 控制装置10具如下功能,即:在伴随着第I电子膨胀阀4、第2电子膨胀阀8以及第3电子膨胀阀9的至少任意一个的控制而制冷剂的状态发生了变化时,基于状态参数直至成为规定的状态为止的期间,对制冷剂的气体的泄漏自动地进行检测。以下,基于旁通配管7a上的第2电子膨胀阀8的控制,对状态参数(过热度SH2)发生了变化时的气体泄漏的检测进行例示。
[0039] 图2的控制装置10具有:开度控制部11、状态参数计算部12、气体泄漏判定部13、以及设备控制部14。开度控制部11对第I电子膨胀阀4、第2电子膨胀阀8以及第3电子膨胀阀9的开度进行调整,状态参数计算部12基于在状态检测部20中检测出的制冷剂的状态,计算因开度控制部11的开度调整而变化的状态参数。具体而言,状态参数计算部12根据由第I入口温度传感器24检测出的蒸发器5的入口温度与由第I出口温度传感器25检测出的出口温度之间的差分来计算过热度SH1。然后,开度控制部11控制第I电子膨胀阀4的开度,使得过热度SHl收敛于以目标过热度SHls为基轴的不灵敏区(相对于目标值的允许区域)。另外,状态参数计算部12根据由第2入口温度传感器27检测出的入口温度与由第2出口温度传感器28检测出的第2出口温度来将过冷器6的过热度SH2作为状态参数而进行计算。然后,开度控制部11控制第2电子膨胀阀8的开度,使得过热度SH2收敛于以目标过热度SH2s为基轴的不灵敏区。并且,开度控制部11例如基于马达2b的温度来控制第3电子膨胀阀9的开度。
[0040] 气体泄漏判定部13基于过冷器6的过热度SH2为判定基准值SH2ref以上的气体泄漏判定期间Pi来判定产生气体泄漏,其具有测量气体泄漏判定期间Pi的时间计测部13a。时间计测部13a在开度控制部11调整了第2电子膨胀阀8的开度时,测量由状态参数计算部12检测出的过热度SH2从判定基准值SH2ref以上到不足判定基准值SH2ref为止的气体泄漏判定期间P1。
[0041] 图3是表示在图1的制冷空调装置中对电子膨胀阀的开度进行调整时的过热度的变化的图表。如图3所示,在第2电子膨胀阀8的开度发生变化(增加)而使过热度SH2收纳于以目标过热度SH2s为基轴的不灵敏区时,物理量伴随着时间经过而收敛于以目标过热度SH2s为基轴的不灵敏区。时间计测部13a将过热度SH2从判定基准值SH2ref以上到不足判定基准值SH2ref为止的期间作为气体泄漏判定期间Pl而进行测量。
[0042] S卩,开度控制部11以打开第2电子膨胀阀8的开度的方式进行控制,使得过热度SH2收敛于以目标过热度SH2s为基轴的不灵敏区。在产生了气体泄漏而制冷剂回路整体的制冷剂流量减少的情况下,过热度SH2收敛至判定基准值SH2ref为止的时间变长。另外,由于气体泄漏的进展,即使第2电子膨胀阀8的开度为最大,过热度SH2也不会减少。利用该性质,气体泄漏判定部13在气体泄漏判定期间Pl超过了设定的基准收敛期间Plref时,判定为产生了气体泄漏。
[0043] 这里,对于判定基准值SH2ref,将比以目标过热度SH2s为基轴的预先决定的不灵敏区的上限值大了规定值Δ SH的值设定为判定基准值SH2ref。另外,基准收敛期间Plref使用向如下的时间最大值附加了一定的时间的值,即:该时间最大值是在实机试验中测量出的,是物理量到达以目标过热度SH2s为基轴的不灵敏区的时间的最大值(封入了无气体泄漏的适当量的制冷剂量并在正常运转时的极限条件下的基准收敛期间Plmax)。
[0044] 图2的设备控制部14根据气体泄漏判定部13中的气体泄漏的判定结果来控制制冷剂回路的动作。例如,设备控制部14在判定为产生了气体泄漏的情况下,进行向使用者发出警告或停止制冷空调装置I的运转等的控制。此外,当产生制冷剂的缓漏时,从产生气体泄漏的时间处于规定时间以内的情况下,负载侧的温度不会急剧地变化。因此,设备控制部14可以在检测到气体泄漏后再停止运转,也可以将用于通知使用者气体泄漏的气体泄漏检测信号发送至警报装置30。
[0045] 图4是表示图1的制冷空调装置的气体泄漏检测方法的一个例子的流程图,参照图1〜图4对制冷空调装置的气体泄漏检测方法进行说明。此外,在图4中,对在控制装置10中对第2电子膨胀阀8的开度进行调整时,使用了制冷剂的状态(过热度SH2)作为气体泄漏的判断材料的情况进行例示。
[0046] 在制冷空调装置I的运转开始后(步骤STl),确认控制装置10中的时间计测部13a的工作状况(步骤ST2)。在时间计测部13a为工作中的情况下,进行时间计测部13a的初始化(步骤ST3)。然后,在进行了时间计测部13a的初始化后,判定紧前是否存在运转容量等的运转状态的变化(步骤ST4)。在紧前发生了运转容量等的运转状态的变化的情况下(步骤ST4为是),气体泄漏检测被待机一定时间(步骤ST5)。
[0047] 另一方面,在紧前运转状态未发生变化的情况下(步骤ST4为否)或经过一定时间后(步骤ST5),在状态检测部20中检测制冷剂的状态(步骤ST6)。具体而言,作为制冷剂的状态而在过冷器6的第2入口温度传感器27检测入口温度,在第2出口温度传感器28检测过冷器6的过冷侧出口温度。之后,在状态参数计算部12将过冷器6的过热度SH2作为状态参数而对其进行计算(步骤ST7)。然后,在气体泄漏判定部13进行过热度SH2与判定基准值SH2ref的比较(步骤ST8)。
[0048] 在过热度SH2为判定基准值SH2ref以上的情况下(步骤ST8为是),开始气体泄漏判定期间Pl的测量。具体而言,确认时间计测部13a的工作状况(步骤ST9),在时间计测部13a未工作的情况下(步骤ST9为否),开始由时间计测部13a的测量(步骤ST10)。另一方面,在时间计测部13a为工作中的情况下(步骤ST9为是),继续保持对气体泄漏判定期间Pl的测量。然后,判断气体泄漏判定期间Pl是否为基准收敛期间Plref以上,判定是否产生了气体泄漏(步骤ST11)。在气体泄漏判定期间Pl不足基准收敛期间Plref的情况下,继续对过热度SH2的计算以及对气体泄漏判定期间Pl的测量(步骤ST4〜ST11)。
[0049] 在气体泄漏判定期间Pl达到基准收敛期间Plref之前,在过热度SH2不足判定基准值SH2ref的情况下(步骤ST8),判定为未产生气体泄漏。然后,初始化时间计测部13a的气体泄漏判定期间Pl (步骤ST2、ST3)。另一方面,在气体泄漏判定期间Pl超过了基准收敛期间Plref的情况下,判断为产生了气体泄漏,从设备控制部14向警报装置30发出警报发送的指示,向使用者传达气体泄漏(步骤ST12)。
[0050] 根据上述实施方式1,基于气体泄漏判定期间Pl来判断制冷空调装置I的气体泄漏,由此能够不依赖气体泄漏的种类而高精度地检测气体泄漏。即,如以往那样,在将过热度是否接近目标过热度作为判断材料的情况下,在气体泄漏为少量的情况下,由于过热度需花费时间接近过热度的目标值,因此无法进行气体泄漏检测,从而若泄露未发展至一定的程度,则无法检测气体泄漏。另外,对于仅在负载侧的温度未收敛于以目标温度为基轴的不灵敏区的情况下对异常进行检测的方法,或是使用气体泄漏检测器的方法,在这样的情况下,由于负载侧的温度未收敛于以目标温度为基轴的不灵敏区的重要因素除气体泄漏以外还存在其他情况,所以仅依靠负载侧温度的监控则很难确定气体泄漏。另外,由于在制冷空调装置需要另外安装气体泄漏检测器,所以会导致设备的增设以及故障因素的增加。
[0051] 另一方面,在上述控制装置10中,由于通过气体泄漏判定期间Pl与基准收敛期间Plref之间的比较来判定气体泄漏,所以在制冷剂缓漏时也能够在早期阶段检测到气体泄漏,并且也能够应对急剧的气体泄漏。
[0052] 并且,由于能够基于过冷器6的过热度SH2来判断气体泄漏,所以能够不追加新结构而低成本且高精度地检测气体泄漏。另外,气体泄漏的判定所使用的基准收敛期间Plref由于是参考正常运转时的实测值而设定的,所以即便在因运转容量、运转条件的变更而引起制冷剂回路内的制冷剂量变动的情况下也能够检测气体泄漏。
[0053] 此外,在上述实施方式I中,虽例示了使用过冷器6的旁通配管7a侧的入口温度以及出口温度来计算过热度SH2的情况,但过热度SH2的运算所使用的制冷剂的物理量只要是过热度SH2的运算所能够利用的物理量,即可任意使用。例如也可以根据过冷器的旁通配管7a侧的出口温度与出口压力的饱和温度之差来对过热度SH2进行运算。
[0054] 另外,虽例示了将过热度SH2用作第2电子膨胀阀8的状态参数来对气体泄漏进行判断的情况,但也可以使用过冷器6的临界温度来判断气体泄漏。具体而言,状态参数计算部12根据由主回路侧的过冷器6的出口侧的出口温度传感器26所检测出的温度以及根据过冷器6的旁通配管7a侧的出口温度来运算临界温度,气体泄漏判定部13以临界温度作为状态参数来判定气体泄漏。即使是该临界温度,也与过热度SH2同样,其在产生气体泄漏的情况下会伴随着气体泄漏的进展而上升,所以能够在临界温度成为规定的温度以上的期间处于预先设定的规定的基准收敛期间以上的情况下,判定为产生了气体泄漏。
[0055] 实施方式2.
[0056] 图5是表示本实用新型的制冷空调装置的控制装置的实施方式2的功能框图,参照图5对控制装置110进行说明。此外,在图5的控制装置110中,对于具有与图2的控制装置10相同的结构的部位标注相同的附图标记并省略其说明。图5的控制装置110与图2的控制装置10的不同点在于:气体泄漏判定部113不仅利用制冷剂的状态,还利用电子膨胀阀的开度来判定气体泄漏。
[0057] 通常情况下,电子膨胀阀被选定为在正常运转时不为最大开度。因此,在本实施方式2中,如图5那样,气体泄漏判定部113在如下情况下,即:在第2电子膨胀阀8的开度EV2超过预先设置的开度阈值EV2ref且第2电子膨胀阀8的过热度SH2处于判定基准值SH2ref以上的气体泄漏判定期间PlO为基准收敛期间PlOref以上时,判定为产生了气体泄漏。应予说明,此处,在气体泄漏判定部113,将第2电子膨胀阀8的最大开度设定为开度阈值EV2ref。
[0058] 图6是表示在图5的开度控制部中对各电子膨胀阀的开度进行控制的情况的图表。在图6中,开度控制部11分别控制第I电子膨胀阀4、第2电子膨胀阀8、以及第3电子膨胀阀9。此处,如果作为第2电子膨胀阀8的状态参数的过热度SH2未收敛于以目标过热度SH2s为基轴的不灵敏区,则在第2电子膨胀阀8的开度EV2为开度阈值EV2ref以上的状况下,产生气体泄漏且制冷剂回路中的制冷剂的循环量减少的可能性很高。因此,在气体泄漏判定部113中,在将第2电子膨胀阀8的最大开度(开度比1.0)设定为开度阈值EV2ref的情况下,在即使超过基准收敛期间PlOref而第2电子膨胀阀8的开度仍不足开度阈值EV2ref的情况下,判断为气体泄漏。
[0059] 此外,开度阈值EV2ref的设定并不局限于最大开度,为了缩短直至检测到气体泄漏为止的时间,也可以使用从最大开度减去了一定的比例的值。另外,基准收敛期间PlOref与实施方式I同样,使用在如下的时间最大值附加了一定的时间的值,即:该时间最大值是在实机试验中测量出的,是物理量到达以目标过热度SH2s为基轴的不灵敏区的时间的最大值(封入了无气体泄漏的适当量的制冷剂量并在正常运转时的极限条件下的基准收敛期间Plmax)。并且,基准收敛期间PlOref也可以设定为比实施方式I的基准收敛期间Plref短。由此,能够在早期检测气体泄漏,并且能够在早期应对急剧的气体泄漏。
[0060] 另外,由于第2电子膨胀阀8的开度EV2超过开度阈值EV2ref的状态如上所述是气体泄漏进展的状态,所以很难维持负载侧的温度,会导致装置故障。因此,设备控制部114在判定为产生了气体泄漏的情况下,发送气体泄漏检测信号,并且进行控制而使压缩机2等停止,进而使制冷空调I整体的运转也停止。
[0061] 图7是表示使用图5的控制装置的制冷空调装置的气体泄漏检测的动作例子的流程图。此外,例示了将第2电子膨胀阀8的过热度SH2以及开度EV2用作气体泄漏的判断材料的情况。此外,在图7的流程图中,对于与图4的流程图相同的工序的部位标注相同的附图标记并省略其说明。图7的流程图与图4的实施方式I的动作在步骤ST18、ST22不同。
[0062] 在图7中,作为气体泄漏检测的判断材料,除了过冷器6的过热度SH2外,还使用了控制过热度SH2的第2电子膨胀阀8的开度EV2 (步骤ST18)。具体而言,在过热度SH2为判定基准值SH2ref以上并且第2电子膨胀阀8的开度为开度阈值EV2ref以上的情况下(步骤ST18为是),开始气体泄漏判定期间PlO的测量(步骤ST9)。然后,在气体泄漏判定期间PlO为基准收敛期间PlOref以上的情况下,在气体泄漏判定部113判断为产生了气体泄漏。于是,在从设备控制部114发送了气体泄漏警报后(步骤ST12),发送制冷空调装置I的停止信号(步骤ST22)。另一方面,在气体泄漏判定期间PlO处于基准收敛期间PlOref之前,在过热度SH2不足判定基准值SH2ref或者第2电子膨胀阀8的开度不足开度阈值EV2ref的情况下(步骤ST18为否),判定为未产生气体泄漏。
[0063] 根据上述实施方式2,由于不仅考虑了第2电子膨胀阀8的过热度SH2,还考虑了第2电子膨胀阀8的开度EV2来判定气体泄漏的产生,所以能够进行更高精度且更高可靠性的气体泄漏的检测。
[0064] 此外,与实施方式I同样,在实施方式2中也可以代替作为气体泄漏检测的判断材料的过热度SH2,而使用临界温度等的在膨胀阀中控制的制冷剂的物理量。
[0065] 实施方式3.
[0066] 图8是表示本实用新型的制冷空调装置中的控制装置的实施方式3的功能框图,参照图8对控制装置210进行说明。此外,在图8的控制装置210中,对于与图5的控制装置110具有相同的结构的部位标注相同的附图标记并省略其说明。图8的控制装置210与图5的控制装置110的不同点在于,气体泄漏判定部213使用与多个电子膨胀阀对应的多个状态参数以及该多个电子膨胀阀的开度来判定气体泄漏。
[0067] 具体而言,图8的气体泄漏判定部213使用由第I电子膨胀阀4以及第2电子膨胀阀8控制的状态参数亦即蒸发器5的过热度SHl以及过冷器6的过热度SH2、第I电子膨胀阀4的开度EVl以及第2电子膨胀阀8的开度EV2来进行气体泄漏的判定。此外,与实施方式I同样,过冷器6的过热度SH2以及蒸发器5的过热度SHl通过状态参数计算部12来计算。
[0068] 在气体泄漏判定部213针对各过热度SH1、SH2而分别设定有判定基准值SHlref、SH2ref,并对蒸发器5的过热度SHl是否为判定基准值SHlref以上的情况,以及对过冷器6的过热度SH2是否为判定基准值SH2ref以上的情况进行判定。此外,该判定基准值SHlref、SH2ref被设定如下值,即:比以各过热度SHUSH82的目标过热度SHls、SH2s为基轴的不灵敏区的上限值大了规定值ASH1、ASH2的值。
[0069] 并且,气体泄漏判定部213针对第I电子膨胀阀4以及第2电子膨胀阀8分别设定了开度阈值EVlref、EV2ref,并且分别对第I电子膨胀阀4以及第2电子膨胀阀8的开度EV1、EV2是否为预先设定的开度阈值EVlref、EV2ref以上进行判定。此处,与实施方式2同样,在气体泄漏判定部213例如将第I电子膨胀阀4以及第2电子膨胀阀8的最大开度(开度比1.0)设定为开度阈值EVlref、EV2ref,或者将从最大开度减去了一定的比例的值作为开度阈值EVlref、EV2ref (参照图6)。
[0070] 而且,气体泄漏判定部213在如下情况下,即:多个过热度SH1、SH2分别为判定基准值SHlref、SH2ref以上,第I电子膨胀阀4以及第2电子膨胀阀8的开度EV1、EV2分别为开度阈值EVlref、EV2ref以上的情况下,开始气体泄漏判定期间P20的测量。而且,气体泄漏判定部213在气体泄漏判定期间P20为基准收敛期间P20ref以上的情况下,判定为产生了气体泄漏。此外,与实施方式1、2同样,基准收敛期间P20ref使用在如下的时间最大值附加了一定的时间的值,即:该时间最大值是在实机试验中测量出的,是物理量到达以目标过热度SH2s为基轴的不灵敏区的时间的最大值(封入了无气体泄漏的适当量的制冷剂量并在正常运转时的极限条件下的基准收敛期间Plmax)。并且,基准收敛期间P20ref也可以设定为比实施方式I的基准收敛期间Plref短。由此,能够在早期检测气体泄漏,并且也能够在早期应对急剧的气体泄漏。
[0071] 图9是表示具有图8的控制装置的制冷空调装置的气体泄漏检测的动作的流程图。此外,在图9中例示了将第I电子膨胀阀4以及第2电子膨胀阀8的过热度SH2、SHl以及第I电子膨胀阀4以及第2电子膨胀阀8的开度用作气体泄漏的判断材料的情况。另夕卜,在图9的流程图中,对于与图7的流程图相同的工序的部位标注相同的附图标记并省略其说明。图9的流程图与图7的实施方式2的动作在ST36、ST37、ST38不同。
[0072] 即,在状态检测部20检测制冷剂的状态时(步骤ST36),检测蒸发器5的入口温度以及出口温度和过冷器6的入口温度以及出口温度。然后,利用状态参数计算部12将蒸发器5的过热度SHl以及过冷器6的过热度SH2分别作为状态参数而进行计算(步骤ST37)。然后,在如下情况下,即:过热度SH1、SH2分别为判定基准值SHlref、SH2ref以上,第I电子膨胀阀4以及第2电子膨胀阀8的开度EVl、EV2分别为开度阈值EVlref、EV2ref以上的情况下(步骤ST38),在气体泄漏判定部213,开始进行对气体泄漏判定期间P20的测量(步骤ST9) ο
[0073] 此外,在如下情况下,即:过冷器6的过热度SH2不足判定基准值SH2ref、第2电子膨胀阀8的开度EV2不足预先决定的开度阈值EV2ref、蒸发器5的过热度SHl不足判定基准值SHlref、以及第I电子膨胀阀4不足预先决定的开度阈值EVlref的情况下,判断为未产生气体泄漏(步骤ST38为否)。
[0074] 根据上述实施方式3,在制冷空调装置I组入有多个电子膨胀阀4、8的情况下,通过将两个以上的电子膨胀阀的开度和各电子膨胀阀4、8各自的过热度SH1、SH2作为气体泄漏的判断材料,由此能够提高气体泄漏检测的可靠性。即,由于当产生气体泄漏时,制冷剂回路整体的制冷剂量会减少,所以开度控制部11发出指示,以便打开各电子膨胀阀4、8的开度。若气体泄漏进展,则各电子膨胀阀4、8的开度均会达到各电子膨胀阀4、8的开度阈值EVlref、EV2ref (参照图6)。因此,若进行控制而使多个电子膨胀阀4、8同时扩大开度,并大于规定的开度阈值EVlref、EV2ref,则意味着产生气体泄漏的可能性很高。因此,能够高精度地进行气体泄漏的检测,来应对制冷剂的缓漏、比缓漏快的气体泄漏、以及急剧的气体泄漏。
[0075] 此外,与实施方式1、2同样,在实施方式3中也可以代替作为气体泄漏检测的判断材料的过热度SH2、SH1,而使用临界温度等的在各电子膨胀阀4、8中控制的制冷剂的物理量。
[0076] 本实用新型的实施方式并不局限于上述实施方式。例如,在上述实施方式I〜3中,虽例示了将过热度或临界温度作为气体泄漏的判断材料的情况,但也可以将过热度以外的由电子膨胀阀控制的物理量作为气体泄漏的判断材料。并且,气体泄漏判定部13、113、213也可以将过热度SH1、SH2与临界温度组合在一起来判断气体泄漏。
[0077] 另外,在图1〜图4的实施方式I中,虽例示了作为状态参数而使用过冷器6的过热度SH2的情况,但也可以使用蒸发器5的过热度SHl来进行气体泄漏的检测。并且,在上述实施方式I〜3中,虽例示了判定基准值SH2ref为如下值,即:相比以目标过热度SH2s为基轴的不灵敏区的上限值而附加了规定值ASH的值的情况,但并不局限于此,也可使用目标过热度SH2s本身作为判定基准值。
[0078] 并且,在实施方式3中,虽例示了基于过热度SH1、SH2、以及第I电子膨胀阀4和第2电子膨胀阀8的开度EV1、EV2这两者来判定气体泄漏的情况,但也可以不使用状态参数(过热度SH1、SH2),而使用第I电子膨胀阀4以及第2电子膨胀阀8的开度EV1、EV2来判定气体泄漏。

Claims (10)

1.一种制冷空调装置,其具有将压缩机、冷凝器、蒸发器连接起来的制冷剂回路,并在制冷剂回路上具备电子膨胀阀, 所述制冷空调装置的特征在于,具备: 状态检测部,其检测在所述制冷剂回路中流动的制冷剂的状态;以及控制装置,其控制所述电子膨胀阀的开度,并且具有基于在所述制冷剂回路中流动的制冷剂的状态来检测气体泄漏的功能, 所述控制装置具备: 开度控制部,其调整所述电子膨胀阀的开度; 状态参数计算部,其基于在所述状态检测部检测出的制冷剂的状态,来计算因所述开度控制部进行的开度的调整而变化的状态参数;以及 气体泄漏判定部,其在所述开度控制部对所述电子膨胀阀的开度进行调整时,测量由所述状态参数计算部计算出的状态参数从判定基准值以上到不足判定基准值为止的气体泄漏判定期间,在所述气体泄漏判定期间超过设定的基准收敛期间时,判定为产生气体泄漏。
2.根据权利要求1所述的制冷空调装置,其特征在于,还具备: 过冷器,其设置在所述冷凝器与所述蒸发器之间,并对在所述冷凝器与所述蒸发器之间流动的制冷剂进行过冷;以及 旁通配管,其使从所述冷凝器向所述过冷器流动的制冷剂再次流入所述过冷器, 所述电子膨胀阀设置在所述旁通配管上,并对流入所述过冷器的制冷剂进行减压。
3.根据权利要求2所述的制冷空调装置,其特征在于, 所述状态检测部将从所述过冷器流出的制冷剂的过热度作为所述状态参数而进行计笪并ο
4.根据权利要求1所述的制冷空调装置,其特征在于, 所述状态检测部将从所述蒸发器流出的制冷剂的过热度作为所述状态参数而进行计笪并ο
5.根据权利要求3或4所述的制冷空调装置,其特征在于, 所述开度控制部调整所述电子膨胀阀的开度,以使得所述过热度收纳于以目标过热度为基轴的不灵敏区, 所述气体泄漏判定部将如下值设定为判定基准值,即:比以所述过热度的目标过热度为基轴的不灵敏区的上限值大规定值的值。
6.根据权利要求2所述的制冷空调装置,其特征在于, 所述状态参数为所述过冷器的临界温度。
7.根据权利要求1所述的制冷空调装置,其特征在于, 所述状态参数为所述冷凝器的临界温度。
8.根据权利要求1〜4中的任一项所述的制冷空调装置,其特征在于, 所述气体泄漏判定部在所述状态参数为判定基准值以上、并且所述电子膨胀阀的开度为所设定的开度阈值以上时,开始对所述气体泄漏判定期间进行测量。
9.根据权利要求8所述的制冷空调装置,其特征在于, 设置有多个所述电子膨胀阀, 所述气体泄漏判定部在所述各电子膨胀阀的开度分别为所述开度阈值以上、并且与所述各电子膨胀阀对应的所述状态参数分别为所述判定基准值以上时,开始对所述气体泄漏判定期间进行测量。
10.根据权利要求1〜4中的任一项所述的制冷空调装置,其特征在于, 所述基准收敛期间为如下期间,即:封入适量的制冷剂,并在多个运转条件下使所述制冷空调装置运转,在由此而获得的气体泄漏判定期间中,在用于对气体泄漏进行判定的物理量的最长的值附加了一定的时间的期间。
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