JP2011247504A

JP2011247504A - 冷凍装置

Info

Publication number: JP2011247504A
Application number: JP2010121811A
Authority: JP
Inventors: Junya Suzuki; 惇也鈴木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-05-27
Filing date: 2010-05-27
Publication date: 2011-12-08
Anticipated expiration: 2030-05-27
Also published as: JP5495949B2

Abstract

【課題】液冷媒が圧縮機に吸入される液バック現象を防止することができる冷凍装置を得る。
【解決手段】圧縮機１、凝縮器２、膨張弁６、蒸発器７が順次接続されて冷媒を循環させる冷凍サイクルを有する冷凍装置であって、凝縮器２と膨張弁６との間に設けられたレシーバ３と、レシーバ３に貯留された冷媒量を検出する液量検出手段と、圧縮機１から膨張弁６に至る冷凍サイクルの高圧側の冷媒圧力および冷媒温度を検出する高圧側冷媒検出手段と、レシーバ３に貯留された冷媒量と、高圧側の冷媒温度および冷媒圧力とに基づき、冷凍サイクルの高圧側の冷媒量を求め、該高圧側の冷媒量と、予め設定された冷凍サイクル内に充填された冷媒量の総量とに基づき、圧縮機１への液バックの発生有無を判定する制御手段２０とを備えた。
【選択図】図１

Description

この発明は、冷凍装置に関し、特に、液冷媒が圧縮機に吸入される液バック現象の防止に関する。

従来の技術においては、例えば、「冷凍サイクルの液バック防止装置」において「蒸発器と圧縮機の間に主電磁弁を設け、該電磁弁に補助電磁弁と前記凝縮器と熱交換する補助過熱器の直列回路を並列接続し、前記配管の低圧側の温度により前記両電磁弁を切り替えて冷媒回路を変更する」ものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

実公昭４７−１９９３０号公報（請求項１）

従来技術においては、運転中の液バックを防止する方法として、始動時にポンプダウン運転を行い、冷凍サイクルの低圧側に寝込んだ（液化した）冷媒を圧縮機始動直後に回収するものがある。また、始動直後の一定時間は低容量で運転し、急激な冷媒の吸入を防ぐものがある。また、吸入過熱度を検出することで液バックを検知し、液バックが発生しないよう制御を行うなどの方法が用いられている。
しかしながら、これらの方法は全て始動直後や運転中に液バックを防ぐことを主眼としたもので、冷凍装置の停止中に既に冷媒が多量に冷凍サイクルの低圧側に寝込んでいた状態（冷媒が液化した状態）から起動した場合には、有効に液バックを防止することができない、という問題点があった。

また、圧縮機起動時の液バックを防止するためには、圧縮機が停止した後における冷凍サイクルの低圧側の冷媒量を求めることが重要となる。
しかしながら、冷凍サイクルの低圧側の冷媒状態は、気体、液体またはそれらが混じり合った二相状態が混在しており、運転停止後に冷媒状態が変化した場合には冷媒量の算出は非常に困難となる。このため、冷凍装置の停止後に低圧側の冷媒状態が変化した場合であっても、冷凍サイクルの低圧側の冷媒量を容易に求めることが望まれている。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、液冷媒が圧縮機に吸入される液バック現象を防止することができる冷凍装置を得るものである。
また、冷凍サイクルの低圧側の冷媒量を容易に求めることができる冷凍装置を得るものである。

この発明に係る冷凍装置は、圧縮機、凝縮器、減圧手段、および蒸発器が順次接続されて冷媒を循環させる冷凍サイクルを有する冷凍装置であって、前記凝縮器と前記減圧手段との間に設けられたレシーバと、前記レシーバに貯留された冷媒量を検出する液量検出手段と、前記圧縮機から前記減圧手段に至る冷凍サイクルの高圧側の冷媒圧力および冷媒温度を検出する高圧側冷媒検出手段と、前記レシーバに貯留された冷媒量と、前記高圧側の冷媒温度および冷媒圧力とに基づき、前記冷凍サイクルの高圧側の冷媒量を求め、該高圧側の冷媒量と、予め設定された前記冷凍サイクル内に充填された冷媒量の総量とに基づき、前記圧縮機への液バックの発生有無を判定する液バック判定手段とを備えたものである。

この発明は、レシーバに貯留された冷媒量と、高圧側の冷媒温度および冷媒圧力とに基づき、冷凍サイクルの高圧側の冷媒量を求め、該高圧側の冷媒量と、予め設定された冷凍サイクル内に充填された冷媒量の総量とに基づき、圧縮機への液バックの発生有無を判定する。このため、液バック現象を防止することができる。

この発明の実施の形態１に係る冷凍装置の冷凍サイクルの構成を示す図である。図１の冷凍サイクルにおける冷媒量の区分を説明する図である。この発明の実施の形態１に係る液バックを防止する運転制御のフローチャートである。この発明の実施の形態２に係る冷凍装置の冷凍サイクルの構成を示す図である。この発明の実施の形態３に係る冷凍装置の冷凍サイクルの構成を示す図である。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る冷凍装置の冷凍サイクルの構成を示す図である。
図１に示すように、本実施の形態における冷凍装置は、圧縮機１、凝縮器２、レシーバ３、主液電磁弁５、膨張弁６、蒸発器７、アキュムレータ８が接続配管により順次接続され、冷媒を循環させる冷凍サイクルを構成する。
また、アキュムレータ８の底部には液落とし管９が接続されており、冷媒量調整用電磁弁１０および冷媒逆止弁１１を介してレシーバ３と接続されている。
さらに、アキュムレータ８の上部とレシーバ３上部とが、均圧電磁弁１３を介して均圧管１２により接続されている。

なお、「膨張弁６」は、本発明における「減圧手段」に相当する。
なお、「冷媒量調整用電磁弁１０」は、本発明における「第２の開閉弁」に相当する。
なお、「均圧電磁弁１３」は、本発明における「第１の開閉弁」に相当する。

また、圧縮機１から膨張弁６に至る冷凍サイクルの高圧側の冷媒圧力および冷媒温度を検出する高圧側冷媒検出手段を構成する、圧力センサＰおよび温度センサＴが各部に設けられている。
圧力センサＰ１は、圧縮機１から吐出された冷媒の圧力を検出する。
温度センサＴ１は、圧縮機１から吐出された冷媒の温度を検出する。
圧力センサＰ２は、凝縮器２内の冷媒の圧力を検出する。
温度センサＴ２は、凝縮器２内の冷媒の温度を検出する。
温度センサＴ４は、レシーバ３内の冷媒の温度を検出する。
温度センサＴ５は、レシーバ３と主液電磁弁５とを接続する配管の冷媒の温度を検出する。つまり、温度センサＴ５は、レシーバ３から膨張弁６に至る冷媒の温度を検出する。なお、温度センサＴ５に代えて、主液電磁弁５と膨張弁６と間の冷媒の温度を検出するようにしても良い。

液面レベルセンサ４は、レシーバ３に貯留された冷媒の液面高さを検出する。
この液面レベルセンサ４は、レシーバ３に貯留された冷媒量を検出する液量検出手段を構成する。液量検出手段は、液面高さと、レシーバ３内の冷媒の温度と、レシーバ３の内容積とに基づき、レシーバ３に貯留された冷媒量を求める。詳細は後述する。
なお、「液面レベルセンサ４」は、本発明における「液面検知手段」に相当する。

制御手段２０は、例えばマイクロコンピュータなどにより構成され、各圧力センサＰおよび各温度センサＴからの検知信号や液面レベルセンサ４からの検知信号が入力される。また、制御手段２０は、圧縮機１の運転、冷媒量調整用電磁弁１０の開度、均圧電磁弁１３の開閉を制御する。
さらに、制御手段２０は、レシーバ３に貯留された冷媒量と、高圧側の冷媒温度および冷媒圧力とに基づき、冷凍サイクルの高圧側の冷媒量を求め、該高圧側の冷媒量と、予め設定された冷凍サイクル内に充填された冷媒量の総量とに基づき、圧縮機１への液バックの発生有無を判定する。詳細は後述する。

なお、「制御手段２０」は、本発明における「液バック判定手段」の機能が含まれる。

報知手段２１は、例えばスピーカやブザー、ランプや液晶パネル等により構成され、制御手段２０からの指示により警報等を報知するものである。

また、図示は省略しているが、凝縮器２、および蒸発器７にはそれぞれ送風機が備えられ、それぞれ空気との熱交換を促進、調整している。

まず、このように構成された冷凍装置における運転時の動作について説明する。
圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は凝縮器２へ流入し、凝縮器２において凝縮して高圧液冷媒となり、レシーバ３に貯留される。レシーバ３に溜まった高圧液冷媒は、主液電磁弁５を経由して、膨張弁６で減圧されて低圧二相冷媒となる。この低圧二相冷媒は、蒸発器７で蒸発して低圧ガス冷媒となり、余剰冷媒を貯留するアキュムレータ８を経由して再び圧縮機１に吸引される。このとき、冷媒量調整用電磁弁１０および均圧電磁弁１３は閉止されている。
次に、液冷媒が圧縮機１に吸入される液バック現象を防止する動作について説明する。

（液バック判定の概要）
本実施の形態における冷凍装置は、圧縮機１から膨張弁６に至る冷凍サイクルの高圧側の冷媒量を求めることで、膨張弁６から圧縮機１に至る低圧側の冷媒量を推定し、この低圧側の冷媒量により液バックの可能性の有無を判断する。
このように、高圧側の冷媒量を求めて低圧側の冷媒量を推定することで、例えば冷凍サイクルの運転が停止して低圧側の各構成部内の冷媒状態（気体、液体または二相状態）が変化した場合であっても、冷媒量を算出することが可能となる。また、例えば冷凍装置がコンデンシングユニットのように蒸発器や膨張弁等を有さず、接続される蒸発器や冷媒配管によって低圧側の冷媒量が変動するような冷凍装置であっても、低圧側の冷媒量を推定することが可能となる。
以下、液バックの発生有無を判断の具体的例を説明する。

図２は図１の冷凍サイクルにおける冷媒量の区分を説明する図である。
図２に示すように、例えば、冷凍サイクルの各部位の冷媒量を次のように定義する。
Ｍ１：圧縮機１出口〜凝縮器２入口間の配管の冷媒量
Ｍ２：凝縮器２内の冷媒量
Ｍ３：凝縮器２出口〜レシーバ３入口間の配管の冷媒量
Ｍ４：レシーバ３内の冷媒量
Ｍ５：レシーバ３出口〜主液電磁弁５入口間の配管の冷媒量
Ｍ６：主液電磁弁５出口〜膨張弁６入口間の配管の冷媒量
Ｍ７：低圧側冷媒量
また、圧縮機１、凝縮器２、レシーバ３、膨張弁６、蒸発器７、アキュムレータ８、およびこれらを繋ぐ配管で構成された冷凍サイクル内の総冷媒量をＭとする。なお、この総冷媒量Ｍの値は、例えば設計段階等に予め設定されるものである。

このとき、総冷媒量Ｍと、Ｍ１〜Ｍ７との関係は以下の式１で表される。
Ｍ＝Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ３＋Ｍ４＋Ｍ５＋Ｍ６＋Ｍ７ …（式１）

これを下記の式２に変形することで低圧側の冷媒量Ｍ７を求める式とする。
このとき高圧側の冷媒の総量をＭＨとおく。
Ｍ７＝Ｍ−（Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ３＋Ｍ４＋Ｍ５＋Ｍ６）＝Ｍ−ＭＨ …（式２）

Ｍは冷凍サイクル内の総冷媒量であるため、常に一定の値となる。
ここで、アキュムレータ８の内容積等により、液バックが発生しない低圧側冷媒量の最大値ＭＬを任意に設定する。Ｍ７がＭＬを上回るとき、すなわち、下記の式３の関係を満たすとき、低圧側の冷媒量が過剰となり、液バックの防止が必要となる。

Ｍ７＝Ｍ−ＭＨ＞ＭＬ …（式３）

このときＭは常に一定の値となることより、上記の式３は以下の式４で表される。
Ｍ―ＭＬ＞ＭＨ …（式４）
すなわち、ＭＨがＭ−ＭＬを下回ったとき、液バックの防止が必要となると考えることができる。

次に、高圧側の冷媒量の総量ＭＨを考える。
上述の通り、ＭＨは以下の式５で表される。
ＭＨ＝Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ３＋Ｍ４＋Ｍ５＋Ｍ６ …（式５）

Ｍ１〜Ｍ６については次のことが言える。
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ５、およびＭ６は、各々の部位の圧力と温度を用いて推定することができる。
すなわち、各部の冷媒温度および冷媒圧力を冷媒の密度に換算し、該当部分を構成する機器内または配管内の容積を掛けることで冷媒量を算出することができる。
なお、Ｍ３、Ｍ５、Ｍ６の算出については、当該部位の冷媒は飽和液状態にあるため、密度への圧力の影響は無視できるほど小さく、冷媒の密度は温度によりほぼ決定される。このため、当該部位の冷媒の密度は温度を用いて計算し、圧力を無視するようにしても良い。

Ｍ４は、運転状態によってレシーバ３の液面高さが変化するため、レシーバ３の液面高さを液面レベルセンサ４により計測し、レシーバ３内の冷媒の密度と、レシーバ３の内容積により推定することができる。
すなわち、レシーバ３内の冷媒温度および冷媒圧力を冷媒の密度に換算し、レシーバ３の断面積と液位とから算出した液冷媒の容積を掛けることで冷媒量を算出することができる。
なお、レシーバ３内には飽和液状態の冷媒が貯留されるため、上述の通り、冷媒の密度は温度のみを用いて計算して圧力を無視するようにしても良い。

以上のことから、本実施の形態における制御手段２０は、レシーバ３に貯留された冷媒量（Ｍ４）と、高圧側の冷媒温度および冷媒圧力とに基づき、冷凍サイクルの高圧側の冷媒量（ＭＨ）を求め、該高圧側の冷媒量（ＭＨ）と、予め設定された冷凍サイクル内に充填された冷媒量の総量（Ｍ）とに基づき、圧縮機１への液バックの発生有無を判定する。
次に、液バックを防止する運転制御動作について説明する。

（液バックの防止動作）
図３はこの発明の実施の形態１に係る液バックを防止する運転制御のフローチャートである。
以下、図３の各ステップに基づき説明する。

（Ｓ１０）
制御手段２０は、上述の通り、現在の各センサの検出値から、高圧側の各構成部内の冷媒量Ｍ１〜Ｍ６を求め、高圧側の冷媒量の総量ＭＨを求める。次に、冷凍サイクル内に充填された冷媒量の総量（Ｍ）から、高圧側の冷媒量（ＭＨ）を減算して、膨張弁６から圧縮機１に至る低圧側の冷媒量（Ｍ７）を求める。そして、低圧側の冷媒量（Ｍ７）が、予め設定された上限値（ＭＬ）を超えるか否かを判断することで、圧縮機１への液バックの発生有無を判定する。
圧縮機１への液バックの発生無しと判定した場合、冷凍装置の通常の運転制御に移行する。なお、通常の運転制御に移行後においても、常時または定期的に、液バックを防止する本フロー動作を行うようにしても良い。

ここで、上限値（ＭＬ）は、蒸発器７と圧縮機１との間に設けられたアキュムレータ８の容積に応じて設定される。なお、上限値の値はこれに限るものではなく、例えば、膨張弁６から圧縮機１に至る低圧側の各構成部内および接続配管内の容積に応じて設定するようにしても良い。

また、ここでは低圧側の冷媒量（Ｍ７）を求めて、上限値（ＭＬ）と比較することで液バックの発生有無を判定する場合を説明するが、液バックの判定方法はこれに限るものではない。例えば、高圧側のレシーバ３に貯留された冷媒量（Ｍ４）が、低圧側の冷媒量（Ｍ７）に与える影響が最も大きく、レシーバ３内に貯留される冷媒量（Ｍ４）が少なければ、低圧側の冷媒量（Ｍ７）が相対的に大きくなる関係があることに鑑み、レシーバ３内の冷媒量（Ｍ４）により液バックの可能性の有無を判断するようにしても良い。
例えば、充填された冷媒量の総量（Ｍ）と低圧側の上限値（ＭＬ）とに応じて、レシーバ３内に貯留される冷媒量（Ｍ４）の下限値を設定し、現在のレシーバ３内の冷媒温度より算出される適正液面高さ以下となった場合に、低圧側の冷媒量（Ｍ７）が過大であると判断して、液バックの発生有りを判断しても良い。

（Ｓ１１）
ステップＳ１０で圧縮機１への液バックの発生有りと判定した場合、制御手段２０は、当該冷凍装置の冷凍サイクルが運転状態であるか否かを判断する。

（Ｓ１２）
運転状態でない場合、制御手段２０は、圧縮機１を始動待機（始動を禁止する状態）にさせる。

（Ｓ１３）
次に、制御手段２０は、均圧電磁弁１３を開状態にしてアキュムレータ８内の圧力を上昇させ、冷媒量調整用電磁弁１０を開状態にして、アキュムレータ８内の冷媒を、冷媒逆止弁１１を介してレシーバ３に移動させる。これにより、低圧側の冷媒量（Ｍ７）が低減することになる。
なお、均圧電磁弁１３および冷媒量調整用電磁弁１０の開状態は、後述するステップＳ１４で液バックの発生無しと判定するまで継続するようにしても良いし、所定時間経過後に閉状態に戻すようにしても良い。

（Ｓ１４）
制御手段２０は、上記ステップＳ１０と同様に、圧縮機１への液バックの発生有無を判定する。液バックの発生有りと判定した場合には、上記ステップＳ１２に戻り、上述した動作を繰り返す。

（Ｓ１５）
一方、液バックの発生無しと判定した場合には、制御手段２０は、圧縮機１を始動可能な状態にさせる。

（Ｓ１６）
冷凍サイクルの運転状態により圧縮機１の始動が必要となった場合、圧縮機１を始動させる。
以降、冷凍装置の通常の運転制御に移行する。なお、通常の運転制御に移行後においても、常時または定期的に、液バックを防止する本フロー動作を行うようにしても良い。

（Ｓ１７）
上記ステップＳ１１で運転状態であると判断した場合、つまり、圧縮機１への液バックの発生有りと判定し、冷凍サイクルが運転状態の場合、制御手段２０は、報知手段２１により液バックが発生する可能性がある旨の警報を発報させる。

（Ｓ１８）
次に、制御手段２０は、圧縮機１の吸込み口付近に設けられた圧力センサおよび温度センサ等（図示せず）により、圧縮機１に吸入される冷媒の圧力および温度を検知し、当該冷凍サイクルの過熱度（ＳＨ）を求める。そして、求めた過熱度が所定値より小さいか否かを判断する。
過熱度が所定値より大きい場合には、ステップＳ１０に戻り、上述の動作を繰り返す。

このように、液バックの発生の可能性有りと判断した場合であっても、当該運転状態における過熱度が大きければ、運転状態を継続させる。これは、低圧側の冷媒量（Ｍ７）が多い場合であっても、過熱度が大きければ圧縮機１には、液や二相状態の冷媒が吸入される可能性が低く、液バックの可能性は低いためである。

（Ｓ１９）
一方、ステップＳ１８で過熱度が所定値より小さい場合、制御手段２０は、圧縮機１の運転を停止（一時停止）させる。これにより圧縮機１への液バックが防止される。
また、このとき制御手段２０は、圧縮機１を停止した回数をカウントする。

（Ｓ２０）
次に、制御手段２０は、ステップＳ１９により圧縮機１を停止した回数が所定の設定値以下であるか否かを判断する。
圧縮機１を停止した回数が所定の設定値以下の場合、ステップＳ１２に進み、上述した動作を行う。

なお、ここでは、圧縮機１の停止回数が設定値以上の場合には冷凍装置ユニットが異常であると判定する場合を説明するが、本発明はこれに限るものではなく、ステップＳ１７での警報発報回数をカウントして、所定の設定回数以上発報を繰り返した場合には異常と判定するようにしても良い。

（Ｓ２１）
ステップＳ２０で圧縮機１を停止した回数が所定の設定値以下でないと判断した場合、制御手段２０は、当該冷凍装置が異常であると判断し、冷凍サイクルの運転を異常停止し、動作を終了する。

以上のように本実施の形態においては、レシーバ３に貯留された冷媒量（Ｍ４）と、高圧側の冷媒温度および冷媒圧力とに基づき、冷凍サイクルの高圧側の冷媒量（ＭＨ）を求め、該高圧側の冷媒量（ＭＨ）と、予め設定された冷凍サイクル内に充填された冷媒量の総量（Ｍ）とに基づき、圧縮機１への液バックの発生有無を判定する。
このため、冷凍装置の停止後に低圧側の冷媒状態が変化した場合であっても、圧縮機１への液バックの発生有無を判定することができる。よって、液冷媒が圧縮機に吸入される液バックを防止することができる。

また、冷凍サイクル内に充填された冷媒量の総量（Ｍ）から、高圧側の冷媒量（ＭＨ）を減算して、膨張弁６から圧縮機１に至る低圧側の冷媒量（Ｍ７）を求め、低圧側の冷媒量（Ｍ７）が、予め設定された上限値（ＭＬ）を超えたとき、圧縮機１への液バックの発生有りと判定する。
このため、冷凍装置の停止後に低圧側の冷媒状態が変化した場合であっても、冷凍サイクルの低圧側の冷媒量を容易に求めることができ、圧縮機１への液バックの発生有無を判定することができる。よって、液冷媒が圧縮機に吸入される液バックを防止することができる。

また、上限値は、膨張弁６から圧縮機１に至る低圧側の各構成部内および接続配管内の容積に応じて設定される。または、上限値は、蒸発器７と圧縮機１との間に設けられたアキュムレータ８の容積に応じて設定される。
このため、低圧側の液冷媒が過剰の場合には液バックの発生有りと判定することができる。よって、液冷媒が圧縮機に吸入される液バックを防止することができる。

また、冷凍サイクルの高圧側の各構成部内および接続配管内の容積と、当該各構成部内および接続配管内における冷媒の圧力および温度とに基づき、当該各構成部内および接続配管内における冷媒量を求める。
このため、高圧側の冷媒の総量を精度良く求めることができる。よって、液バックの発生を精度良く判定することができ、圧縮機への液バックを防止することができる。

また、レシーバ３に貯留された冷媒の液面高さを検出する液面レベルセンサ４を有し、液面高さと、レシーバ３内の冷媒の温度と、レシーバ３の内容積とに基づき、レシーバ３に貯留された冷媒量（Ｍ４）を求める。
このため、レシーバ３内に貯留された冷媒量（Ｍ４）を精度良く求めることができる。よって、液バックの発生を精度良く判定することができ、圧縮機への液バックを防止することができる。

また、冷凍サイクルの運転が停止状態の際、圧縮機１への液バックの発生有りと判定したとき、均圧電磁弁１３を開状態にしてアキュムレータ８内の圧力を上昇させ、冷媒量調整用電磁弁１０を開状態にしてアキュムレータ８内の冷媒をレシーバ３に移動させる。
このため、低圧側の冷媒の一部を高圧側に戻すことができ、低圧側の液冷媒の量を低減することができる。よって、冷凍装置の停止中に、既に冷媒が多量に冷凍サイクルの低圧側に寝込んでいた状態（冷媒が液化した状態）から圧縮機１を起動する場合であっても、圧縮機１への液バックを防止することができる。

また、冷凍サイクルが運転状態の際、圧縮機１への液バックの発生有りと判定したとき、圧縮機１の運転を停止させる。
このため、圧縮機への液バックを防止することができる。

また、冷凍サイクルが運転状態の際、圧縮機１への液バックの発生有りと判定したとき、報知手段２１により液バックが発生する旨の報知をさせる。
このため、圧縮機への液バックが生じる場合にはその旨を報知することができる。

また、冷凍サイクルの運転が停止状態の際、圧縮機１への液バックの発生無しと判定したとき、圧縮機１を始動可能な状態にさせる。
このため、液バックが発生する可能性が低い場合には、圧縮機１を始動することができる。

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２に係る冷凍装置の冷凍サイクルの構成を示す図である。
図４に示すように、本実施の形態２における冷凍装置は、蒸発器７と圧縮機１とが直接接続され、上記実施の形態１で説明したアキュムレータ８、およびこれに接続される液落とし管９および均圧管１２、並びに、冷媒量調整用電磁弁１０、冷媒逆止弁１１、均圧電磁弁１３を設けない構成である。
なお、その他の構成は上記実施の形態１（図１）と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。

このようにアキュムレータ８の有無に関わらず、上記実施の形態１と同様に、高圧側の冷媒量の総量（ＭＨ）を求め、総冷媒量（Ｍ）から高圧側の冷媒量の総量（ＭＨ）を減算することで低圧側の冷媒量（Ｍ７）を算出する。
そして、膨張弁６から圧縮機１に至る低圧側の各構成部内および接続配管内の容積に応じて設定した上限値（ＭＬ）と、低圧側の冷媒量（Ｍ７）とを比較して、Ｍ７＞ＭＬとなったとき、液バックの発生有りと判断する。
このような構成においても、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。

実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３に係る冷凍装置の冷凍サイクルの構成を示す図である。
図５に示すように、本実施の形態３における冷凍装置は、上記実施の形態１で説明した液面レベルセンサ４を設けない構成である。
また、上記実施の形態１（図１）の構成に加え、レシーバ３の入口の冷媒圧力を検出する圧力センサＰ３と、レシーバ３の出口の冷媒圧力を検出する圧力センサＰ５を備えている。
なお、その他の構成は上記実施の形態１（図１）と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。

本実施の形態３では、レシーバ３の液面高さを、レシーバ３の出入口での冷媒圧力の差圧により算出する。そして、上記実施の形態１と同様に、液面高さと、レシーバ３内の冷媒温度とに基づき、レシーバ３内に貯留された冷媒量（Ｍ４）を求める。
その他の動作は上記実施の形態１と同様である。
このような構成においても、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。

１圧縮機、２凝縮器、３レシーバ、４液面レベルセンサ、５主液電磁弁、６膨張弁、７蒸発器、８アキュムレータ、９液落とし管、１０冷媒量調整用電磁弁、１１冷媒逆止弁、１２均圧管、１３均圧電磁弁、２０制御手段、２１報知手段、Ｐ圧力センサ、Ｔ温度センサ。

Claims

圧縮機、凝縮器、減圧手段、および蒸発器が順次接続されて冷媒を循環させる冷凍サイクルを有する冷凍装置であって、
前記凝縮器と前記減圧手段との間に設けられたレシーバと、
前記レシーバに貯留された冷媒量を検出する液量検出手段と、
前記圧縮機から前記減圧手段に至る冷凍サイクルの高圧側の冷媒圧力および冷媒温度を検出する高圧側冷媒検出手段と、
前記レシーバに貯留された冷媒量と、前記高圧側の冷媒温度および冷媒圧力とに基づき、前記冷凍サイクルの高圧側の冷媒量を求め、該高圧側の冷媒量と、予め設定された前記冷凍サイクル内に充填された冷媒量の総量とに基づき、前記圧縮機への液バックの発生有無を判定する液バック判定手段と
を備えたことを特徴とする冷凍装置。
前記液バック判定手段は、
前記冷凍サイクル内に充填された冷媒量の総量から、前記高圧側の冷媒量を減算して、前記減圧手段から前記圧縮機に至る低圧側の冷媒量を求め、
前記低圧側の冷媒量が、予め設定された上限値を超えたとき、前記圧縮機への液バックの発生有りと判定する
ことを特徴とする請求項１記載の冷凍装置。
前記上限値は、前記減圧手段から前記圧縮機に至る低圧側の各構成部内および接続配管内の容積に応じて設定される
ことを特徴とする請求項２記載の冷凍装置。
前記上限値は、前記蒸発器と前記圧縮機との間に設けられたアキュムレータの容積に応じて設定される
ことを特徴とする請求項２記載の冷凍装置。
前記高圧側冷媒検出手段は、
少なくとも、前記圧縮機から吐出された冷媒の圧力および温度、前記凝縮器内の冷媒の圧力および温度、前記レシーバ内の冷媒の温度、並びに、前記レシーバから前記減圧手段に至る冷媒の温度を検出するセンサを有し、
前記液バック判定手段は、
前記冷凍サイクルの高圧側の各構成部内および接続配管内の容積と、当該各構成部内および接続配管内における冷媒の圧力および温度とに基づき、当該各構成部内および接続配管内における冷媒量を求め、
前記冷凍サイクルの高圧側の各構成部内および接続配管内における冷媒量と、前記レシーバに貯留された冷媒量とに基づき、前記冷凍サイクルの高圧側の冷媒量を求める
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の冷凍装置。
前記液量検出手段は、
前記レシーバに貯留された冷媒の液面高さを検出する液面検知手段を有し、
前記液面高さと、前記レシーバ内の冷媒の温度と、前記レシーバの内容積とに基づき、前記レシーバに貯留された冷媒量を求める
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の冷凍装置。
前記蒸発器と前記圧縮機との間に、前記レシーバより高い位置に設けられたアキュムレータと、
前記アキュムレータと前記レシーバとを第１の開閉弁を介して連通する均圧管と、
前記アキュムレータに貯留された冷媒を前記レシーバに導く液落とし管と、
前記液落とし管の流路を開閉する第２の開閉弁と
を備え、
前記液バック判定手段は、
前記冷凍サイクルの運転が停止状態の際、前記圧縮機への液バックの発生有りと判定したとき、
前記第１の開閉弁を開状態にして前記アキュムレータ内の圧力を上昇させ、前記第２の開閉弁を開状態にして前記アキュムレータ内の冷媒を前記レシーバに移動させる
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の冷凍装置。
前記液バック判定手段は、
前記冷凍サイクルが運転状態の際、前記圧縮機への液バックの発生有りと判定したとき、前記圧縮機の運転を停止させる
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の冷凍装置。
報知手段を備え、
前記液バック判定手段は、
前記冷凍サイクルが運転状態の際、前記圧縮機への液バックの発生有りと判定したとき、前記報知手段により液バックが発生する旨の報知をさせる
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の冷凍装置。
前記液バック判定手段は、
前記冷凍サイクルの運転が停止状態の際、前記圧縮機への液バックの発生無しと判定したとき、前記圧縮機を始動可能な状態にさせる
ことを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の冷凍装置。