JP2022027894A - Refrigerator - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、冷媒回路の冷媒量を判定する冷凍装置に関するものである。 The present invention relates to a refrigerating apparatus for determining the amount of refrigerant in a refrigerant circuit.
冷凍装置においては、冷媒量の過不足が発生すると冷凍装置の能力低下や構成機器の損傷を生じさせる原因になる。そこで、このような不具合の発生を防止するため、冷凍装置に充填されている冷媒量の過不足を判定する機能を備えているものがある。 In a refrigerating apparatus, if an excess or deficiency of the amount of refrigerant occurs, it causes a decrease in the capacity of the refrigerating apparatus and damage to constituent equipment. Therefore, in order to prevent the occurrence of such a problem, some have a function of determining the excess or deficiency of the amount of the refrigerant filled in the refrigerating apparatus.
従来の冷凍装置における冷媒不足の判定方法としては、例えば、過冷却器の入口冷媒温度と出口冷媒温度との温度差を算出し、この温度差が設定値より減少したとき冷媒洩れであると判定するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As a method of determining the refrigerant shortage in the conventional refrigerating device, for example, the temperature difference between the inlet refrigerant temperature and the outlet refrigerant temperature of the supercooler is calculated, and when this temperature difference decreases from the set value, it is determined that the refrigerant is leaking. (See, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の従来の冷凍装置では、過冷却度の変化を利用して、冷媒量の不足を判定しているため、冷媒漏洩の判定において、誤判定が発生しやすい。なぜなら、過冷却度は、冷凍装置の運転条件によって大きく変化する。
However, in the conventional refrigerating apparatus described in
この発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、冷媒量の判定を精度よく行うことができる冷凍装置を得ることを目的としている。 The present invention has been made against the background of the above problems, and an object of the present invention is to obtain a freezing device capable of accurately determining the amount of refrigerant.
この発明に係る冷凍装置は、圧縮機と凝縮器として機能する熱源側熱交換器と過冷却器とを有する熱源側ユニットと、利用側膨張弁と蒸発器として機能する利用側熱交換器とを有する少なくとも1つの利用側ユニットとが、配管で接続され、冷媒を循環させる冷媒回路を有する冷凍装置であって、冷媒の凝縮温度を検出する第1の温度センサ、または前記圧縮機が吐出する冷媒の圧力を検出する吐出圧力センサと、冷媒の蒸発温度を検出する第2の温度センサ、または前記圧縮機に吸入される冷媒の圧力を検出する吸入圧力センサと、前記吐出圧力センサによって検出される圧力を飽和換算して得られる、もしくは前記第1の温度センサによって検出される前記凝縮温度、または前記吸入圧力センサによって検出される圧力を飽和換算して得られる、もしくは前記第2の温度センサによって検出される前記蒸発温度が一定になるように前記圧縮機の運転周波数を制御する駆動部と、前記過冷却器の出口における冷媒の過冷却度、または前記過冷却度を、前記過冷却器の最大温度差で除算した値である、前記過冷却器の温度効率を用いて、前記冷媒回路に充填された冷媒量を判定する冷媒量判定部と、を有するものである。 The refrigerating apparatus according to the present invention includes a heat source side unit having a heat source side heat exchanger and a supercooler that function as a compressor and a condenser, and a user side heat exchanger that functions as a user side expansion valve and an evaporator. A refrigerating device having at least one user-side unit connected by a pipe and having a refrigerant circuit for circulating the refrigerant, the first temperature sensor for detecting the condensation temperature of the refrigerant, or the refrigerant discharged by the compressor. It is detected by the discharge pressure sensor that detects the pressure of the compressor, the second temperature sensor that detects the evaporation temperature of the refrigerant, the suction pressure sensor that detects the pressure of the refrigerant sucked into the compressor, and the discharge pressure sensor. Obtained by saturation conversion of pressure, or obtained by saturation conversion of the condensation temperature detected by the first temperature sensor, or the pressure detected by the suction pressure sensor, or by the second temperature sensor. The overcooling degree of the refrigerant at the outlet of the overcooler and the driving unit that controls the operating frequency of the compressor so that the detected evaporation temperature becomes constant, or the overcooling degree of the overcooler. It has a refrigerant amount determination unit that determines the amount of refrigerant filled in the refrigerant circuit by using the temperature efficiency of the supercooler, which is a value divided by the maximum temperature difference.
この発明の冷凍装置によれば、冷媒量の判定を精度よく行うことができる。 According to the refrigerating apparatus of the present invention, the amount of the refrigerant can be accurately determined.
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略または簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさおよび配置等は、この発明の範囲内で適宜変更することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified as appropriate. In addition, the shape, size, arrangement, etc. of the configuration shown in each figure can be appropriately changed within the scope of the present invention.
実施の形態1.
[冷凍装置]
図1は、この発明の実施の形態1に係る冷凍装置の冷媒回路の一例を模式的に記載した図である。図1に記載の冷凍装置1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、例えば、部屋、倉庫、ショーケース、または冷蔵庫等の室内の冷却を行うものである。冷凍装置1は、例えば、1台の熱源側ユニット2と熱源側ユニット2に並列に接続された2台の利用側ユニット4とを含んでいる。熱源側ユニット2と利用側ユニット4とが、液冷媒延長配管6およびガス冷媒延長配管7で接続されることによって、冷媒を循環させる冷媒回路10が形成される。この実施の形態の冷媒回路10に充填される冷媒は、例えば、HFC系の混合冷媒であるR410Aである。なお、図1の例では、1台の熱源側ユニット2と2台の利用側ユニット4とが記載されているが、熱源側ユニット2は、2台以上であってもよく、利用側ユニット4は、1台または3台以上であってもよい。熱源側ユニット2が複数台である場合には、複数台の熱源側ユニット2の容量は、同じであってもよく、異なっていてもよい。また、利用側ユニット4が複数台である場合には、複数台の利用側ユニット4の容量は、同じであってもよく、異なっていてもよい。以下の説明では、冷媒が空気と熱交換する冷凍装置1についての説明を行うが、冷媒が、水、冷媒またはブライン等の流体と熱交換する冷凍装置であってもよい。
[Refrigerator]
FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of a refrigerant circuit of the refrigerating apparatus according to the first embodiment of the present invention. The refrigerating
[利用側ユニット]
利用側ユニット4は、例えば室内に設置される室内ユニットであり、冷媒回路10の一部分を構成する利用側冷媒回路10aと利用側制御部32とを備えている。利用側冷媒回路10aは、利用側膨張弁41と利用側熱交換器42とを含んでいる。利用側膨張弁41は、利用側冷媒回路10aを流れる冷媒の流量を調整するものであり、例えば電子膨張弁または温度式膨張弁等で構成されている。なお、利用側膨張弁41は、熱源側ユニット2に配設されていてもよく、その場合には、利用側膨張弁41は、例えば、熱源側ユニット2の第1過冷却器22と液側閉鎖弁28との間に配設される。利用側熱交換器42は、例えば、伝熱管と多数のフィンとを含んで構成されたフィン&チューブ型熱交換器であり、冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。
[User unit]
The user-
利用側熱交換器42の近傍には、利用側熱交換器42に空気を送風する利用側ファン43が配設されている。利用側ファン43は、例えば遠心ファンまたは多翼ファン等を含んで構成されており、図示を省略してあるモータによって駆動される。利用側ファン43は、利用側熱交換器42に送風する空気の送風量を調整できるようになっている。
In the vicinity of the user-
[熱源側ユニット]
熱源側ユニット2は、例えば、冷媒回路10の一部分を構成する熱源側冷媒回路10bと第1インジェクション回路71と第2インジェクション回路73と熱源側制御部31とを含んでいる。なお、以下の説明では、第1インジェクション回路71と第2インジェクション回路73とを有する例についての説明を行うが、冷凍装置1は、第1インジェクション回路71および第2インジェクション回路73のうちの何れか一方を有する構成であってもよい。
[Heat source side unit]
The heat
熱源側冷媒回路10bは、圧縮機21と熱源側熱交換器23とレシーバ25と第1過冷却器22と液側閉鎖弁28とガス側閉鎖弁29とアキュムレータ24とを含んでいる。第1インジェクション回路71は、熱源側熱交換器23から利用側熱交換器42へ送られる冷媒の一部を、熱源側冷媒回路10bから分岐させて圧縮機21の中間圧部に戻すものであり、インジェクション量調整弁72を含んでいる。第2インジェクション回路73は、熱源側熱交換器23から利用側熱交換器42へ送られる冷媒の一部を、熱源側冷媒回路10bから分岐させて圧縮機21の吸入部に流入させるものであり、キャピラリチューブ74と吸入インジェクション用電磁弁75とを含んでいる。
The heat source side refrigerant circuit 10b includes a
圧縮機21は、例えば、インバータで制御が行われるインバータ圧縮機であり、運転周波数を任意に変化させて、容量(単位時間あたりに冷媒を送り出す量)を変化させることができる。なお、圧縮機21は、50Hzまたは60Hzで動作する一定速圧縮機であってもよい。また、図1には、1台の圧縮機21を有する例が記載されているが、利用側ユニット4の負荷の大きさ等に応じて、2台以上の圧縮機21が並列に接続されていてもよい。
The
熱源側熱交換器23は、例えば、伝熱管と多数のフィンとを含んで構成されたフィン&チューブ型熱交換器であり、冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する。熱源側熱交換器23の近傍には、熱源側熱交換器23に空気を送風する熱源側ファン27が配設されている。熱源側ファン27は、熱源側ユニット2の外部から吸入した外気を、熱源側熱交換器23に送風するものである。熱源側ファン27は、例えば遠心ファンまたは多翼ファン等を含んで構成されており、図示を省略してあるモータによって駆動される。熱源側ファン27は、熱源側熱交換器23に送風する空気の送風量を調整できるようになっている。
The heat source
レシーバ25は、熱源側熱交換器23と第1過冷却器22との間に配設され、余剰液冷媒を溜めるものであり、例えば余剰液冷媒を溜める容器である。なお、余剰液冷媒は、例えば、利用側ユニット4の負荷の大きさ、冷媒の凝縮温度、外気温度、または圧縮機21の容量等に応じて冷媒回路10内に発生するものである。
The
第1過冷却器22は、冷媒と空気とを熱交換させるものであり、熱源側熱交換器23と一体的に形成されている。つまり、この実施の形態の例では、熱交換器の一部分が、熱源側熱交換器23として構成されており、熱交換器の他の部分が、第1過冷却器22として構成されている。第1過冷却器22は、この発明の「過冷却器」に相当するものである。なお、第1過冷却器22と熱源側熱交換器23とが別々に構成されていてもよい。その場合には、第1過冷却器22の近傍に、第1過冷却器22へ空気を送風するファン(図示せず)が配設される。
The
液側閉鎖弁28およびガス側閉鎖弁29は、例えば、ボールバルブ、開閉弁、または操作弁等の開閉動作する弁で構成されている。キャピラリチューブ74は、流量を調整することができる弁で構成されていてもよい。
The liquid-
なお、図1に記載の例では、第1インジェクション回路71および第2インジェクション回路73の入口は、第1過冷却器22と液側閉鎖弁28との間に接続されているが、第1インジェクション回路71および第2インジェクション回路73の入口は、レシーバ25と第1過冷却器22との間に接続されていてもよく、レシーバ25に接続されていてもよく、または熱源側熱交換器23とレシーバ25との間に接続されていてもよい。
In the example shown in FIG. 1, the inlets of the first injection circuit 71 and the second injection circuit 73 are connected between the
[制御部およびセンサ類]
次に、この実施の形態の冷凍装置1が備える制御部およびセンサ類について説明する。熱源側ユニット2は、冷凍装置1の全体の制御を行う熱源側制御部31を備えている。熱源側制御部31は、マイクロコンピュータおよびメモリ等を含んで構成されている。また、利用側ユニット4は、利用側ユニット4の制御を行う利用側制御部32を備えている。利用側制御部32は、マイクロコンピュータおよびメモリ等を含んで構成されている。利用側制御部32と熱源側制御部31とは、通信を行って制御信号のやりとりを行うことができるようになっており、例えば、利用側制御部32は、熱源側制御部31から指示を受けて利用側ユニット4の制御を行う。
[Control unit and sensors]
Next, the control unit and the sensors included in the
この実施の形態に係る冷凍装置1は、吸入温度センサ33aと吐出温度センサ33bと吸込み外気温度センサ33cと過冷却器高圧側出口温度センサ33dと利用側熱交入口温度センサ33eと利用側熱交出口温度センサ33fと吸込空気温度センサ33gと吸入圧力センサ34aと吐出圧力センサ34bとを含んでいる。吸入温度センサ33aと吐出温度センサ33bと吸込み外気温度センサ33cと過冷却器高圧側出口温度センサ33dと吸入圧力センサ34aと吐出圧力センサ34bとは、熱源側ユニット2に配設され、熱源側制御部31に接続されている。利用側熱交入口温度センサ33eと利用側熱交出口温度センサ33fと吸込空気温度センサ33gとは、利用側ユニット4に配設され、利用側制御部32に接続されている。
The refrigerating
吸入温度センサ33aは、圧縮機21が吸入する冷媒の温度を検出するものである。吐出温度センサ33bは、圧縮機21が吐出する冷媒の温度を検出するものである。過冷却器高圧側出口温度センサ33dは、第1過冷却器22を通過した冷媒の温度を検出するものである。利用側熱交入口温度センサ33eは、利用側熱交換器42に流入する気液二相冷媒の蒸発温度を検出するものである。利用側熱交出口温度センサ33fは、利用側熱交換器42から流出した冷媒の温度を検出するものである。なお、上記の冷媒の温度を検出するセンサは、例えば、冷媒配管に当接させまたは冷媒配管に挿入して配設されており、冷媒の温度を検出する。
The suction temperature sensor 33a detects the temperature of the refrigerant sucked by the
吸込み外気温度センサ33cは、熱源側熱交換器23を通過する前の空気の温度を検出することによって、室外の周囲温度を検出するものである。吸込空気温度センサ33gは、利用側熱交換器42を通過する前の空気の温度を検出することによって、利用側熱交換器42が設置された室内の周囲温度を検出するものである。
The suction outside air temperature sensor 33c detects the outdoor ambient temperature by detecting the temperature of the air before passing through the heat source
吸入圧力センサ34aは、圧縮機21の吸入側に配設されており、圧縮機21に吸入される冷媒の圧力を検出するものである。なお、吸入圧力センサ34aは、ガス側閉鎖弁29と圧縮機21との間に配設されていればよい。吐出圧力センサ34bは、圧縮機21の吐出側に配設されており、圧縮機21が吐出した冷媒の圧力を検出するものである。
The suction pressure sensor 34a is arranged on the suction side of the
この実施の形態の例では、熱源側熱交換器23の凝縮温度は、吐出圧力センサ34bの圧力を飽和温度に換算して得られるようになっているが、熱源側熱交換器23の凝縮温度は、熱源側熱交換器23に温度センサを配設して取得することもできる。
In the example of this embodiment, the condensation temperature of the heat source
図2は、この発明の実施の形態1に係る冷凍装置の構成の一例を模式的に記載した図である。制御部3は、冷凍装置1の全体の制御を行うものであり、この実施の形態の例の制御部3は、熱源側制御部31に含まれている。なお、制御部3は、この発明の「冷媒量判定部」に相当するものである。制御部3は、取得部3a、演算部3b、記憶部3cおよび駆動部3dを含んでいる。取得部3a、演算部3bおよび駆動部3dは、例えばマイコン等を含んで構成されており、記憶部3cは、例えば半導体メモリ等を含んで構成されている。取得部3aは、圧力センサおよび温度センサ等のセンサ類が検出した温度および圧力等の情報を取得するものである。演算部3bは、取得部3aが取得した情報を用いて、演算、比較、判定などの処理を行うものである。駆動部3dは、演算部3bが演算した結果を用いて、圧縮機21、弁類、ファン等の駆動制御を行うものである。記憶部3cは、冷媒の物性値(飽和圧力、飽和温度など)、演算部3bが演算を行うためのデータ等を記憶している。演算部3bは、必要に応じて、記憶部3cの記憶内容を参照し、または更新することができる。
FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of the configuration of the refrigerating apparatus according to the first embodiment of the present invention. The
また、制御部3は、入力部3eおよび出力部3fを含んでいる。入力部3eは、リモコンもしくはスイッチ類等(図示せず)からの操作入力を入力し、または、電話回線もしくはLAN回線等の通信手段(図示せず)からの通信データを入力するものである。出力部3fは、制御部3の処理結果を、LEDやモニタ等の表示手段(図示せず)に出力し、スピーカ等の報知手段(図示せず)に出力し、または、電話回線もしくはLAN回線等の通信手段(図示せず)に出力するものである。なお、通信手段によって遠隔地へ情報を出力する場合には、冷凍装置1と遠隔装置(図示せず)との双方に、同一の通信プロトコルを有する通信手段(図示せず)を設けるとよい。
Further, the
例えば、冷凍装置1と遠隔装置(図示せず)とを用いて、冷媒量の不足等を判定することもできる。その場合には、例えば、演算部3bは、取得部3aが取得した情報を用いて、第1過冷却器22の温度効率Tを演算し、出力部3fは、演算部3bが演算した温度効率Tを、遠隔装置に送信する。遠隔装置は、冷媒量の不足を判定する冷媒不足判定手段(図示せず)を備えており、温度効率Tを用いて冷媒量の不足を判定する。遠隔装置にて冷媒の不足情報等を管理することにより、遠隔装置が設置された場所で冷凍装置1の異常等を早期に発見することができるため、冷凍装置1に異常が発生した場合等に、冷凍装置1のメンテナンス等を早期に行うことができる。
For example, the refrigerating
なお、上記の説明では、制御部3が、熱源側制御部31に含まれる例についての説明を行ったが、制御部3は、利用側制御部32に含まれていてもよく、または、熱源側制御部31および利用側制御部32とは別途の構成であってもよい。
In the above description, the example in which the
[冷凍装置の動作(冷媒量適正時)]
図3は、図1に記載の冷凍装置の、冷媒量が適正であるときの、p-h線図の一例である。まず、冷媒量が適正である場合の、冷凍装置1の動作について説明する。図3の点Kから点Lにて、図1に記載の圧縮機21は、冷媒を圧縮する。図3の点Lから点Mにて、図1の圧縮機21で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、凝縮器として機能する熱源側熱交換器23で熱交換されて凝縮液化する。なお、熱源側熱交換器23で熱交換されて凝縮液化した冷媒は、レシーバ25に流入して、一時的にレシーバ25内に貯留される。レシーバ25に貯留される冷媒の量は、利用側ユニット4の運転負荷、外気温度および凝縮温度等に応じて変化する。
[Operation of refrigerating device (when the amount of refrigerant is appropriate)]
FIG. 3 is an example of a ph diagram of the refrigerating apparatus shown in FIG. 1 when the amount of refrigerant is appropriate. First, the operation of the refrigerating
図3の点Mから点Nにて、図1のレシーバ25に貯留された液冷媒は、第1過冷却器22で過冷却される。なお、第1過冷却器22の出口の過冷却度は、凝縮温度から、過冷却器高圧側出口温度センサ33dの温度を差し引くことで算出される。
From point M to point N in FIG. 3, the liquid refrigerant stored in the
図3の点Nから点Oにて、図1の第1過冷却器22で過冷却された液冷媒は、液側閉鎖弁28及び液冷媒延長配管6を経由して、利用側ユニット4に送られ、利用側膨張弁41によって減圧されて低圧の気液二相冷媒となる。
From point N to point O in FIG. 3, the liquid refrigerant supercooled by the
図3の点Oから点Kにて、図1の利用側膨張弁41で減圧された気液二相冷媒は、蒸発器として機能する利用側熱交換器42にてガス化する。なお、冷媒の過熱度は、利用側熱交出口温度センサ33fが検出した温度から、利用側熱交入口温度センサ33eが検出した冷媒の蒸発温度を差し引くことで算出される。利用側熱交換器42でガス化されたガス冷媒は、ガス冷媒延長配管7、ガス側閉鎖弁29、アキュムレータ24を経て、圧縮機21へ戻る。
From point O to point K in FIG. 3, the gas-liquid two-phase refrigerant decompressed by the utilization-side expansion valve 41 in FIG. 1 is gasified by the utilization-
次に、インジェクション回路について説明を行う。第1インジェクション回路71は、圧縮機21の吐出部の冷媒温度を下げるためのものである。第1インジェクション回路71の入口は、第1過冷却器22の出口と液側閉鎖弁28との間に接続されており、第1過冷却器22で過冷却された高圧液冷媒の一部は、インジェクション量調整弁72で減圧されて中間圧の二相冷媒となり、圧縮機21のインジェクション部に流入する。
Next, the injection circuit will be described. The first injection circuit 71 is for lowering the refrigerant temperature of the discharge portion of the
第2インジェクション回路73は、圧縮機21の内部の冷凍機油、モータの温度、吐出部の冷媒温度を下げるためのものである。第2インジェクション回路73の入口は、第1過冷却器22の出口と液側閉鎖弁28との間に接続されており、第1過冷却器22で過冷却された高圧液冷媒の一部は、キャピラリチューブ74で減圧されて低圧の二相冷媒となり、圧縮機21の吸入部に流入する。
The second injection circuit 73 is for lowering the refrigerating machine oil inside the
[冷凍装置の動作(冷媒量不足時)]
図4は、図1に記載の冷凍装置の、冷媒量が不足となったときの、p-h線図の一例である。例えば、図1に記載の冷凍装置1から冷媒が漏洩等して、冷媒の量が減少すると、レシーバ25に余剰液冷媒が貯留されている間は、レシーバ25に貯留された余剰液冷媒が減少する。レシーバ25に余剰液冷媒が存在している間は、冷凍装置1は、図3に示すように、冷媒量が適正な場合と同様に動作する。
[Operation of refrigeration equipment (when the amount of refrigerant is insufficient)]
FIG. 4 is an example of a ph diagram of the refrigerating apparatus shown in FIG. 1 when the amount of refrigerant is insufficient. For example, when the amount of the refrigerant decreases due to leakage of the refrigerant from the refrigerating
冷媒の減少が更に進んで、レシーバ25内の余剰液冷媒がなくなると、図4の点M1に示すように、凝縮器として機能する熱源側熱交換器23の出口のエンタルピーが大きくなり、熱源側熱交換器23の出口の冷媒状態が二相状態となる。また、熱源側熱交換器23の出口のエンタルピーが大きくなることに伴って、第1過冷却器22が二相冷媒の凝縮液化と過冷却とを行うこととなるため、点N1に示すように、第1過冷却器22の出口のエンタルピーも大きくなる。
When the amount of the refrigerant is further reduced and the excess liquid refrigerant in the
[比較例1]
比較例1では、冷媒の過冷却度を利用して、冷媒量の判定を行う。例えば冷媒が漏洩する等して、冷媒量が不足すると、図4に示すように、過冷却度が低下する。そこで、比較例1では、過冷却度が、予め設定された閾値よりも小さくなったときに、冷媒量が不足していると判定する。
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, the amount of the refrigerant is determined by using the degree of supercooling of the refrigerant. For example, when the amount of the refrigerant is insufficient due to leakage of the refrigerant or the like, the degree of supercooling decreases as shown in FIG. Therefore, in Comparative Example 1, when the degree of supercooling becomes smaller than the preset threshold value, it is determined that the amount of the refrigerant is insufficient.
図5は、図1に記載の冷凍装置の冷媒量と第1過冷却器の過冷却度と冷凍装置の運転条件との関係を説明する図である。図5に示すように、第1過冷却器22の過冷却度は、冷凍装置1の運転条件(外気温度、熱交換量、冷媒循環量等)に応じて、大きく変動する。そのため、比較例1のように、過冷却度を利用して、冷媒量の不足の判定を行う場合には、誤判定とならないように、過冷却度閾値Sを低く設定する必要性がある。変形例1では、過冷却度閾値Sを低く設定しなければならないため、冷媒量の不足を判定するまでに長時間を要し、例えば冷媒が漏洩している場合に、冷媒の漏洩量が多くなってしまう。
FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the amount of refrigerant in the refrigerating apparatus shown in FIG. 1, the degree of supercooling of the first supercooler, and the operating conditions of the refrigerating apparatus. As shown in FIG. 5, the degree of supercooling of the
[冷媒量の判定]
そこで、この実施の形態では、過冷却度と比較して、冷凍装置1の運転条件の変化に対する変動が小さい第1過冷却器22の温度効率Tを用いて、冷媒量の判定を行う。以下に説明する。
[Determining the amount of refrigerant]
Therefore, in this embodiment, the amount of the refrigerant is determined by using the temperature efficiency T of the
図6は、図1に記載の冷凍装置において、冷媒量が適正量であるときに、冷媒が、熱源側熱交換器、レシーバ、空気過冷却器の順に流れるときの、冷媒の温度変化の一例を説明する図である。なお、図6において、縦軸は温度を示し、上部ほど高い温度となる。また、横軸は熱源側熱交換器23、レシーバ25、第1過冷却器22の冷媒経路を示している。s1は冷媒の凝縮温度であり、s2は第1過冷却器22の出口の冷媒温度であり、s3は外気温度である。
FIG. 6 shows an example of a temperature change of the refrigerant when the refrigerant flows in the order of the heat source side heat exchanger, the receiver, and the air supercooler when the amount of the refrigerant is an appropriate amount in the refrigerating apparatus shown in FIG. It is a figure explaining. In FIG. 6, the vertical axis indicates the temperature, and the upper part is higher. Further, the horizontal axis shows the refrigerant paths of the heat source
第1過冷却器22の温度効率Tは、第1過冷却器22の効率を示すものであり、最大取り得る温度差Aを分母に取り、実際の温度差Bを分子に取ったものである。第1過冷却器22において、最大とり得る温度差Aは、凝縮温度s1と外気温度s3との差であり、実際に取り得る温度差Bは、凝縮温度s1と第1過冷却器22の出口の温度s2との差である。温度効率Tは、下記(数式1)で表される。
温度効率T=実際に取り得る温度差B/最大とり得る温度差A・・・(数式1)
The temperature efficiency T of the
Temperature efficiency T = Actually possible temperature difference B / Maximum possible temperature difference A ... (Formula 1)
図7は、図1に記載の冷凍装置の冷媒量と第1過冷却器の温度効率と冷凍装置の運転条件との関係を説明する図である。図7において、横軸は、冷媒の冷媒量であり、縦軸は、第1過冷却器22の温度効率Tである。図7に示すように、冷媒量が少なくなり、冷媒量がEになってレシーバ25の余剰液冷媒が無くなると、第1過冷却器22の温度効率Tが低下する。そこで、温度効率Tが予め設定された温度効率閾値T1よりも小さくなったときに、冷媒が漏洩したと判定する。温度効率Tは、過冷却熱交換器5の性能を示すものであり、過冷却度に比べて冷凍装置1の運転条件による変動が小さいため、冷凍装置1の運転条件ごとに閾値を設定することなく冷媒量不足の判定精度を向上することができる。
FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the amount of refrigerant in the refrigerating apparatus shown in FIG. 1, the temperature efficiency of the first supercooler, and the operating conditions of the refrigerating apparatus. In FIG. 7, the horizontal axis is the amount of refrigerant of the refrigerant, and the vertical axis is the temperature efficiency T of the
[冷媒量判定の例外条件]
なお、冷媒量が適正量である場合であっても、図1に記載の冷凍装置1の運転状態によっては、第1過冷却器22の温度効率Tを用いた冷媒量判定が誤判定となって、冷媒量不足の判定となる場合がある。冷媒量が適正量である場合に、冷媒量不足の判定となると、混乱を招くこととなる。なお、冷媒量は適正量であるが、冷媒量不足の判定となったときに、冷媒を補充することによって、冷媒量の判定結果が適正量の判定となる場合もある。しかしながら、その場合には、冷凍装置1に必ずしも必要のない量の冷媒が封入されるため、冷凍装置1のコストの増加となる。また、冷媒量が不必要に多くなると、仮に、冷媒が漏洩した時に、温度効率Tを用いた冷媒量判定によって冷媒不足の判定ができるまでの漏洩量を増加させることとなる。また、冷媒量が不必要に多くなることによって、液バックが発生したときに、液バック量が増加し、圧縮機21の不具合に繋がるおそれもある。そこで、この実施の形態の例では、冷媒量判定の例外条件を設け、冷媒量判定が誤判定となるおそれがある例外条件に該当する場合には、第1過冷却器22の温度効率Tを用いた冷媒量判定を行わない。以下に説明する。
[Exceptional conditions for determining the amount of refrigerant]
Even when the amount of refrigerant is appropriate, the determination of the amount of refrigerant using the temperature efficiency T of the
[例外条件1(利用側ファン遅延制御時)]
例外条件1は、利用側ファン遅延制御を行う場合である。利用側ファン遅延制御は、除霜運転中に発生した暖気が、冷却空間に吹き出されることを防止するために行われる。除霜運転が終了した後の、利用側熱交換器42の温度が低下するまでの時間は、例えば数分間であり、利用側熱交換器42の温度が低下する前に利用側ファン43が動作すると、冷却空間に暖気が吹き出されるため、利用側熱交換器42の温度が低下するまでは、利用側ファン43の動作を停止する。そして、利用側熱交換器42の温度が低下した後に、利用側ファン43の動作を再開する。
[Exception condition 1 (during user side fan delay control)]
利用側ファン43の動作を停止しているときは、利用側熱交換器42での熱交換が抑制されるため、利用側熱交換器42を通過した冷媒が、気液2相状態となる場合がある。つまり、通常時はガス状態で利用側熱交換器42から圧縮機21まで流れる冷媒が、利用側ファン遅延制御を行っているときには、二相状態で流れ、アキュムレータ24に液冷媒が貯留される。したがって、利用側ファン遅延制御を行っているときは、低圧側の冷媒の量が一時的に増加し、高圧側の冷媒の量が一時的に低下している。その結果、利用側ファン遅延制御を行っているときは、温度効率Tを用いた冷媒量判定が、誤判定となるおそれがある。そこで、利用側ファン遅延制御時には、温度効率Tを用いた冷媒量判定を行わない。なお、利用側ファン遅延制御が終了し、利用側ファン43を運転させると、利用側熱交換器42から圧縮機21まで流れる冷媒がガス状態となって、高圧側の冷媒不足は解消する。
When the operation of the user-side fan 43 is stopped, heat exchange in the user-
例えば、制御部3は、冷凍装置1の運転状態を取得することによって、冷凍装置1が利用側ファン遅延制御を実施中であると判断する。そして、制御部3は、利用側ファン遅延制御の実施中、または利用側ファン遅延制御の実施中および利用側ファン遅延制御後の利用側熱交換器42から圧縮機21まで流れる冷媒がガス状態となるまでの一定時間は、冷媒不足の判定を行わない。なお、利用側ファン遅延制御を行う場合以外であっても、利用側ファン43の動作を停止する場合には、上記と同様に、温度効率Tを用いた冷媒量判定が、誤判定となるおそれがある。したがって、利用側ファン43の動作を停止する場合に、温度効率Tを用いた冷媒量判定を行わないように構成されていてもよい。
For example, the
なお、温度効率Tが、予め設定された設定時間を超えて、温度効率閾値T1を下回った場合に、冷媒不足であると判定することもできる。すなわち、利用側ファン遅延制御の最大時間は例えば10分程度であり、利用側ファン遅延制御を行った後に、利用側熱交換器42から圧縮機21まで流れる冷媒がガス状態となるまでの最大時間は例えば10分程度である。そこで、例えば、温度効率Tが、“利用側ファン遅延制御の最大時間+利用側ファン遅延制御を行った後に、利用側熱交換器42から圧縮機21まで流れる冷媒がガス状態となるまでの最大時間”で決まる設定時間(例えば20分)を超えて、温度効率閾値T1を下回る場合に、冷媒不足であると判定することもできる。
When the temperature efficiency T exceeds the preset set time and falls below the temperature efficiency threshold value T1, it can be determined that the refrigerant is insufficient. That is, the maximum time for the user-side fan delay control is, for example, about 10 minutes, and the maximum time for the refrigerant flowing from the user-
[例外条件2(プルダウン時、蒸発温度が高い場合)]
例外条件2は、プルダウン時、蒸発温度が高い場合である。通常、冷凍装置1の長期停止後の冷やし込み時の庫内温度が高い場合は、短時間であるが冷媒回路10の低圧側の圧力が通常よりも高い状態で運転される場合がある。この場合、利用側膨張弁41から圧縮機21の吸入部までの圧力が高くなり、冷媒密度が高くなる。必要とする冷媒量は、密度×容積で表されるため、一時的に、低圧側の必要冷媒量が多くなり、レシーバ25、第1過冷却器22、熱源側熱交換器23などの高圧側が冷媒不足状態となる。したがって、プルダウン時、蒸発温度が高い場合は、温度効率Tを用いた冷媒量判定を行わない。
[Exception condition 2 (when pulling down, when the evaporation temperature is high)]
The
図8は、この実施の形態の冷媒量判定において、圧縮機がインバータ圧縮機である場合に、低圧圧力の大きさに応じて、冷媒量判定を行わないことを説明するための図であり、図9は、この実施の形態の冷媒量判定において、圧縮機が一定速圧縮機である場合に、低圧圧力の大きさに応じて、冷媒量判定を行わないことを説明するための図である。図8に示すように、圧縮機21がインバータ圧縮機である場合には、事前に設定された目標の低圧P1に、実際の低圧が近付くように、圧縮機21の運転周波数を増加させたり、低下させたりしている。また、図9に示すように、圧縮機21が一定速圧縮機である場合には、低圧が上昇した場合に圧縮機21を運転させる低圧カットON値P4を設定し、低圧が低下した場合に圧縮機21を停止させる低圧カットOFF値P3を設定して、圧縮機21を運転させる。つまり、圧縮機21の運転中の低圧圧力は、圧縮機21がインバータ圧縮機である場合には、ほぼ目標の低圧で運転し、また圧縮機21が一定速圧縮機である場合には、圧縮機21を運転させる低圧カットON値以下の運転がほとんどである。そこで、以下のように目標低圧、あるいは低圧カットON値に対してマージンを加えた値よりも、現在の低圧が高い場合は、冷媒不足の判定を行わない。すなわち、図8に示すように、圧縮機21がインバータ圧縮機である場合には、現在の低圧が、目標低圧P1+マージンαの圧力P2よりも大きい場合に、冷媒不足の判定を行わない。また、図9に示すように、圧縮機21が一定速圧縮機である場合には、現在の低圧が、低圧カットON値P4+マージンβの圧力P5よりも大きい場合に、冷媒不足の判定を行わない。
FIG. 8 is a diagram for explaining that in the refrigerant amount determination of this embodiment, when the compressor is an inverter compressor, the refrigerant amount determination is not performed according to the magnitude of the low pressure pressure. FIG. 9 is a diagram for explaining that in the refrigerant amount determination of this embodiment, when the compressor is a constant speed compressor, the refrigerant amount determination is not performed according to the magnitude of the low pressure pressure. .. As shown in FIG. 8, when the
[例外条件3(吸入インジェクション用電磁弁が開の場合)]
例外条件3は、図1に記載の吸入インジェクション用電磁弁75が開の場合である。吸入インジェクション用電磁弁75が開となると、高圧液冷媒の一部は、キャピラリチューブ74で減圧されて、圧縮機21の吸入部に流入する。この時、通常は、ガス状態である低圧側の吸入インジェクション用電磁弁75から圧縮機21の吸入部までが気液2相状態となり、低圧側に一時的に冷媒量が増えるため、レシーバ25、第1過冷却器22、熱源側熱交換器23などの高圧側が冷媒不足状態となる。なお、吸入インジェクション用電磁弁75を開とする場合は、長期停止後のプルダウン時等において、圧縮機21の吸入ガス温度が異常に上昇するときなどであり、稀な状況である。
[Exception condition 3 (when the solenoid valve for suction injection is open)]
The
したがって、圧縮機21が運転中であり、且つ吸入インジェクション用電磁弁75が開の場合、および吸入インジェクション用電磁弁75が開から閉となってからの一定時間は、吸入インジェクション用電磁弁75から圧縮機21の吸入部までが気液2相状態となり、低圧側に一時的に冷媒量が増えて、レシーバ25、第1過冷却器22、熱源側熱交換器23など高圧側が冷媒不足状態となるため、冷媒不足の判定を行わない。なお、上記では、第2インジェクション回路73でのインジェクションを行うときに、冷媒不足の判定を行わない例についての説明を行ったが、第1インジェクション回路71でのインジェクションを行うときに、冷媒不足の判定を行わないように構成されていてもよい。その場合には、インジェクション量調整弁72の開度等を利用して、冷媒不足の判定を行うか否かの判断を行えばよい。
Therefore, when the
[例外条件4(熱源側ファンの風量低下時)]
上記の例外条件1~例外条件3は、高圧側の冷媒が一時的に不足する場合に、冷媒量判定を行わない例についての説明を行った。例外条件4は、熱源側ファン27の風量を低下させる場合である。熱源側ファン27の風量を低下させる場合とは、例えば、外気が低下した場合に高圧が低下しすぎると利用側膨張弁41の差圧が小さくなり冷媒の流量が確保できなくなるため、高圧をある程度高く維持するために熱源側ファン27の風量を低下させる場合である。また、例えば、熱源側ファン27の騒音の低減を図るために、熱源側ファン27の風量を低下させる場合もある。
[Exception condition 4 (when the air volume of the fan on the heat source side drops)]
The above-mentioned
温度効率Tは、熱源側ファン27の風量が低下すると凝縮温度が高くなるため、凝縮温度と外気温度との差である最大とり得る温度差Aが大きくなる。このときに、凝縮温度と第1過冷却器22の出口の温度との差である実際に取り得る温度差Bは、熱源側ファン27の風量が低下しているため、最大とり得る温度差Aと比較して大きくならない。したがって、熱源側ファン27の風量を低下させると、温度効率Tが低下する。特に、気温が-15℃程度の低外気時などにおいては、熱源側ファン27をON/OFFさせる必要があり、通常は7K~15K程度である最大とり得る温度差Aが、30K~50Kとなり、温度効率Tは低下する。そこで、熱源側ファン27の風量を低下した場合、外気温度と凝縮温度の差が大きくなった場合、または外気温度がある温度よりも低い場合には、冷媒不足の判定を行わない。
As for the temperature efficiency T, since the condensation temperature increases as the air volume of the heat
図10は、熱源側ファンの風量と温度効率閾値との関係の一例を示す図である。図10に示すように、熱源側ファン27の風量が多い時の温度効率閾値T3と比較して、熱源側ファン27の風量を低下させた場合の温度効率閾値T2を小さい値に設定することによって、温度効率Tを用いた冷媒量判定の誤判定のおそれを抑制することもできる。
FIG. 10 is a diagram showing an example of the relationship between the air volume of the heat source side fan and the temperature efficiency threshold value. As shown in FIG. 10, by setting the temperature efficiency threshold value T2 when the air volume of the heat
[例外条件5(圧縮機停止中、圧縮機起動後一定時間)]
例外条件5は、圧縮機停止中、圧縮機起動後の一定時間である。図11は、圧縮機の起動の前後の、凝縮温度、外気温度、第1過冷却器の出口温度、および温度効率の関係を説明する図である。たとえば、圧縮機21を長期停止後、圧縮機21を起動させる場合を考える。圧縮機21の長期停止中は、外気温度、第1過冷却器22の出口温度、凝縮温度はほぼ等しくなる。この場合、すべての温度が等しくなったとすれば温度効率T=B/A=0/0となる。ただし、実際には、センサのバラツキによって、例えば、凝縮温度が25.0℃、外気温度が24.9℃、第1過冷却器22の出口温度が24.8℃となり、温度効率T=B/A=0.2/0.1=2.0となる。なお、上記の例は、一例であり、実際には、圧縮機21の長期停止中は、センサのバラツキ等によって、温度効率Tが大きく変動する。時刻m1にて、圧縮機21を起動させると、時刻m2にて、温度効率Tが、0.0~1.0の間の値に安定する。なお、時刻m1から時刻m2までの時間は、例えば30秒~1分程度である。
[Exception condition 5 (compressor stopped, fixed time after compressor started)]
The
上記のように、圧縮機21の停止中から、圧縮機21の起動後の一定時間は、温度効率Tが不安定な状況であり、たとえば、短時間に圧縮機21の停止、運転を繰り返した場合には、温度効率Tが低い状況が継続される。その結果、冷媒が漏洩していない場合であっても、温度効率Tを利用した冷媒判定が冷媒不足となるおそれがある。そこで、圧縮機21の停止中から、圧縮機21の起動後一定時間は、冷媒不足の判定を行わない。
As described above, the temperature efficiency T is unstable for a certain period of time after the
[冷媒量判定動作]
図12は、図1に記載の冷凍装置の冷媒量判定動作の一例を説明する図である。この実施の形態の冷凍装置1は、第1過冷却器22の温度効率Tを用いて、冷媒量の判定を行う。なお、以下で説明する冷媒量の判定は、冷凍装置1を設置するときの冷媒充填作業または冷凍装置1のメンテナンスを行うときの冷媒充填作業に適用することもできる。また、冷媒量判定動作は、遠隔装置(図示せず)からの指示を受けたときに、実行されてもよい。
[Refrigerant amount determination operation]
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a refrigerant amount determination operation of the refrigerating apparatus shown in FIG. The refrigerating
図12のステップST1にて、図1に記載の冷凍装置1は、通常運転制御が行われる。冷凍装置1の通常運転制御では、熱源側制御部31は、例えば、センサ類が検出した冷媒回路10の圧力および温度等の運転データを取得して、運転データを用いて凝縮温度および蒸発温度等の目標値および偏差等の制御値を演算し、アクチュエータ類の制御を行う。以下、アクチュエータ類の動作について説明する。
In step ST1 of FIG. 12, the refrigerating
例えば、熱源側制御部31は、冷凍装置1の冷凍サイクルの蒸発温度を、目標温度(例えば0℃)と一致させるように、圧縮機21の運転周波数を制御する。なお、冷凍サイクルの蒸発温度は、吸入圧力センサ34aが検出した圧力を飽和温度に換算することによって得ることもできる。例えば、熱源側制御部31は、現在の蒸発温度が目標温度よりも高い場合には圧縮機21の運転周波数を上昇させ、現在の蒸発温度が目標値よりも低い場合には圧縮機21の運転周波数を低下させる。
For example, the heat source
また、例えば、熱源側制御部31は、冷凍装置1の冷凍サイクルの凝縮温度を、目標温度(例えば45℃)と一致させるように、熱源側熱交換器23に空気を送風する熱源側ファン27の回転数を制御する。なお、冷凍装置1の冷凍サイクルの凝縮温度は、吐出圧力センサ34bが検出した圧力を、飽和温度に換算することによって得ることもできる。例えば、熱源側制御部31は、現在の凝縮温度が目標温度よりも高い場合には熱源側ファン27の回転数を大きくし、現在の凝縮温度が目標温度よりも低い場合は熱源側ファン27の回転数を小さくする。
Further, for example, the heat source
また、例えば、熱源側制御部31は、センサ類から得られた信号を用いて、第1インジェクション回路71のインジェクション量調整弁72の開度を調整し、または第2インジェクション回路73の吸入インジェクション用電磁弁75の開度を調整する。例えば、熱源側制御部31は、現在の圧縮機21の吐出温度が高い場合は、インジェクション量調整弁72または吸入インジェクション用電磁弁75を開状態として、現在の圧縮機21の吐出温度が低い場合は、インジェクション量調整弁72または吸入インジェクション用電磁弁75を閉じる。また、例えば、熱源側制御部31は、利用側ユニット4に空気を送風する利用側ファン43の回転数の制御を行う。
Further, for example, the heat source
ステップST2にて、熱源側制御部31は、例えば、熱源側熱交換器23の出口温度、第1過冷却器22の出口の温度、吸込み外気温度センサ33cが検出した外気温度および吐出圧力センサ34bが検出した圧力等を用いて、第1過冷却器22の温度効率Tの演算を行う。
In step ST2, the heat source
ステップST3にて、熱源側制御部31は、冷凍装置1の運転状態を取得する。冷凍装置1の運転状態が、上記の「冷媒量判定の例外条件」に該当する場合には、ステップST1に戻り、冷凍装置1の運転状態が、上記の「冷媒量判定の例外条件」に該当しない場合には、ステップST4に進む。
In step ST3, the heat source
ステップST4にて、熱源側制御部31は、ステップST1によって行われている冷凍装置1の運転制御が安定しているかを判定する。冷凍装置1の運転制御が安定していない場合にはステップST1に戻り、冷凍装置1の運転制御が安定している場合にはステップST5に進む。
In step ST4, the heat source
ステップST5にて、熱源側制御部31は、冷媒量判定パラメータとその基準値を比較することにより冷媒量の適否の判定を行う。具体的には、第1過冷却器22の温度効率Tと判定閾値Tmの偏差量ΔT(=T-Tm)を求め、偏差量ΔTが正の値であるか否かを判定する。偏差量ΔTが正である場合には、熱源側制御部31は、冷媒量が不足していないと判断して、ステップST6に進む。偏差量ΔTが負である場合には、熱源側制御部31は、冷媒量が不足していると判断して、ステップST7に進む。このときに、第1過冷却器22の温度効率Tは、瞬時値を用いるよりも、時間的に異なる複数の温度効率Tの移動平均をとることが望ましい。時間的に異なる複数の温度効率Tの移動平均を取ることで、冷凍サイクルの安定も考慮することができる。なお、判定閾値Tmは、例えば、熱源側制御部31の記憶部3cに予め記憶されていてもよく、リモコンまたはスイッチなどの入力によって設定されてもよく、遠隔装置(図示せず)からの指示によって設定されてもよい。
In step ST5, the heat source
ステップST5での冷媒量判定結果が冷媒量適性である場合には、熱源側制御部31は、ステップST6にて、冷媒量が適性である旨の出力を行う。冷媒量が適性である場合には、冷媒量が適性である旨が、例えば、冷凍装置1に配設されたLEDまたは液晶などの表示部(図示せず)に表示され、または冷媒量が適性である旨の信号が遠隔装置(図示せず)に送信される。
If the result of determining the amount of refrigerant in step ST5 is appropriate for the amount of refrigerant, the heat source
ステップST5での冷媒量判定結果が冷媒量不足である場合には、熱源側制御部31は、ステップST7にて、冷媒量が異常である旨の出力を行う。冷媒量が異常である場合には、例えば、冷媒量が異常である旨の警報が、冷凍装置1に配設されたLEDまたは液晶などの表示部(図示せず)に表示され、または冷媒量が異常である旨の信号が遠隔装置(図示せず)に送信される。なお、冷媒量が異常である場合は緊急を要することもあるため、電話回線などを通じて、サービスマンへ異常発生を直接的に報知するように構成されてもよい。
When the refrigerant amount determination result in step ST5 is insufficient, the heat source
なお、上記の実施の形態では、ステップST2にて、温度効率Tの演算を行い、ステップST3およびステップST4にて冷媒量の判定を行うか否かの判断を行ったが、ステップST3およびステップST4の後に、ステップST2を実行してもよい。冷媒量の判定を行うか否かの判断を行った後に、温度効率Tの演算を行うことによって、熱源側制御部31が演算を行う処理量を低減することができる。
In the above embodiment, the temperature efficiency T is calculated in step ST2, and it is determined in steps ST3 and ST4 whether or not to determine the amount of the refrigerant. However, in steps ST3 and ST4. After, step ST2 may be executed. By calculating the temperature efficiency T after determining whether or not to determine the amount of the refrigerant, the amount of processing performed by the heat source
上記のように、この実施の形態では、温度効率Tを利用して、冷凍装置1の冷媒回路10に流れる冷媒の量の判定を行っているため、仮に、冷媒が漏洩した場合であっても、冷媒の漏れを早期に検出することができる。
As described above, in this embodiment, the temperature efficiency T is used to determine the amount of the refrigerant flowing in the
さらに、この実施の形態では、冷凍装置1の運転状態を取得して、冷凍装置1の運転状態が、「冷媒量判定の例外条件」に該当する場合には、温度効率Tを利用した冷媒量判定を行わないため、冷媒量の誤判定のおそれが抑制されている。その結果、この実施の形態では、冷媒量を適切な量とすることができるため、冷媒のコストを低減することができる。さらに、この実施の形態では、冷媒量が適切な量となっているため、仮に、冷媒が漏れた場合であっても、大気に冷媒が放出される量を低減することができる。さらに、この実施の形態では、冷媒量が適切な量となっているため、仮に膨張弁等の動作が異常となり、液バックが発生した場合であっても、圧縮機21への液バック量を少なくすることができる。したがって、この実施の形態の冷凍装置1は、信頼性が向上されている。
Further, in this embodiment, the operating state of the
なお、上記で説明した運転制御では、凝縮温度や蒸発温度を特定する制御はしていないが、例えば、凝縮温度、蒸発温度が一定になるように制御を行ってもよい。また、例えば、圧縮機21の運転周波数と熱源側ユニット2の熱源側ファン27の回転数を一定値として、凝縮温度と蒸発温度の制御を行わなくてもよい。また、例えば、凝縮温度もしくは蒸発温度のうちの何れか一方を目標値となるように制御を行ってもよい。冷凍装置1の運転状態を一定の条件に制御することによって、第1過冷却器22の過冷却度や過冷却度に応じて変動する運転状態量の変動が小さくなり、閾値の決定が容易となり、冷媒量不足の判定が行いやすくなる。
In the operation control described above, the control for specifying the condensation temperature and the evaporation temperature is not performed, but for example, the control may be performed so that the condensation temperature and the evaporation temperature are constant. Further, for example, it is not necessary to control the condensation temperature and the evaporation temperature by setting the operating frequency of the
また、この実施の形態の冷媒量判定動作を、冷凍装置1の設置初期の冷媒充填作業、またはメンテナンス時に冷媒を一度排出して再度充填する際の冷媒充填作業に適用することによって、冷媒充填作業の時間短縮、作業者の負荷軽減を実現することができる。
Further, by applying the refrigerant amount determination operation of this embodiment to the refrigerant filling work at the initial stage of installation of the
[変形例1]
図13は、図1の変形例1である。図1に記載の冷凍装置1と比較して、変形例1の冷凍装置1Aの熱源側ユニット2Aは、図13に示すように、第1過冷却器22の下流に、第2過冷却器26をさらに有している。なお、第2過冷却器26は、この発明の「過冷却器」に相当するものである。第2過冷却器26は、例えば、二重管またはプレート型熱交換器等を含んで構成されており、熱源側冷媒回路10bに流れる高圧の冷媒と、第1インジェクション回路71Aに流れる中間圧の冷媒とを熱交換させるものである。第2過冷却器26を通過した冷媒の一部は、インジェクション量調整弁72で膨張されて中間圧の冷媒となり、第2過冷却器26を通過する冷媒と熱交換する。その結果、変形例2では、レシーバ25から流入して第2過冷却器26で熱交換された高圧の冷媒は、更に過冷却される。また、インジェクション量調整弁72から流入して、第2過冷却器26で熱交換された中間圧の冷媒は、乾き度が高い冷媒となり、圧縮機21の吐出温度を下げるために圧縮機21の吸入側にインジェクションされる。変形例1における冷媒判定動作は、第1過冷却器22の温度効率、第2過冷却器26の温度効率、または第1過冷却器22および第2過冷却器26の温度効率を用いて行われればよい。なお、変形例1では、第1過冷却器22を省略し、レシーバ25から流出した冷媒が、第2過冷却器26に流入する構成とすることもできる。
[Modification 1]
FIG. 13 is a
この発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々に改変することができる。すなわち、上記の実施の形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成に代替させてもよい。さらに、その配置について特に限定のない構成要件は、実施の形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified within the scope of the present invention. That is, the configuration of the above embodiment may be appropriately improved, or at least a part thereof may be replaced with another configuration. Further, the configuration requirement without particular limitation on the arrangement is not limited to the arrangement disclosed in the embodiment, and can be arranged at a position where the function can be achieved.
1 冷凍装置、1A 冷凍装置、2 熱源側ユニット、2A 熱源側ユニット、3 制御部、3a 取得部、3b 演算部、3c 記憶部、3d 駆動部、3e 入力部、3f 出力部、4 利用側ユニット、5 過冷却熱交換器、6 液冷媒延長配管、7 ガス冷媒延長配管、10 冷媒回路、10a 利用側冷媒回路、10b 熱源側冷媒回路、21 圧縮機、22 第1過冷却器、23 熱源側熱交換器、24 アキュムレータ、25 レシーバ、26 第2過冷却器、27 熱源側ファン、28 液側閉鎖弁、29 ガス側閉鎖弁、31 熱源側制御部、32 利用側制御部、33a 吸入温度センサ、33b 吐出温度センサ、33c 吸込み外気温度センサ、33d 過冷却器高圧側出口温度センサ、33e 利用側熱交入口温度センサ、33f 利用側熱交出口温度センサ、33g 吸込空気温度センサ、34a 吸入圧力センサ、34b 吐出圧力センサ、41 利用側膨張弁、42 利用側熱交換器、43 利用側ファン、71 第1インジェクション回路、71A 第1インジェクション回路、72 インジェクション量調整弁、73 第2インジェクション回路、74 キャピラリチューブ、75 吸入インジェクション用電磁弁、T 温度効率、T1 温度効率閾値、T2 温度効率閾値、T3 温度効率閾値。 1 Refrigeration device, 1A refrigeration device, 2 heat source side unit, 2A heat source side unit, 3 control unit, 3a acquisition unit, 3b calculation unit, 3c storage unit, 3d drive unit, 3e input unit, 3f output unit, 4 user side unit 5, Overcooling heat exchanger, 6 liquid refrigerant extension pipe, 7 gas refrigerant extension pipe, 10 refrigerant circuit, 10a user side refrigerant circuit, 10b heat source side refrigerant circuit, 21 compressor, 22 first supercooler, 23 heat source side Heat exchanger, 24 accumulator, 25 receiver, 26 second supercooler, 27 heat source side fan, 28 liquid side closure valve, 29 gas side closure valve, 31 heat source side control unit, 32 user side control unit, 33a suction temperature sensor , 33b Discharge temperature sensor, 33c Suction outside air temperature sensor, 33d Supercooler high pressure side outlet temperature sensor, 33e User side heat exchange inlet temperature sensor, 33f User side heat exchange outlet temperature sensor, 33g Suction air temperature sensor, 34a Suction pressure sensor , 34b Discharge pressure sensor, 41 User side expansion valve, 42 User side heat exchanger, 43 User side fan, 71 1st injection circuit, 71A 1st injection circuit, 72 Injection amount adjustment valve, 73 2nd injection circuit, 74 Capillary Tube, 75 electromagnetic valve for suction injection, T temperature efficiency, T1 temperature efficiency threshold, T2 temperature efficiency threshold, T3 temperature efficiency threshold.
Claims (10)
冷媒の凝縮温度を検出する第1の温度センサ、または前記圧縮機が吐出する冷媒の圧力を検出する吐出圧力センサと、
冷媒の蒸発温度を検出する第2の温度センサ、または前記圧縮機に吸入される冷媒の圧力を検出する吸入圧力センサと、
前記吐出圧力センサによって検出される圧力を飽和換算して得られる、もしくは前記第1の温度センサによって検出される前記凝縮温度、または前記吸入圧力センサによって検出される圧力を飽和換算して得られる、もしくは前記第2の温度センサによって検出される前記蒸発温度が一定になるように前記圧縮機の運転周波数を制御する駆動部と、
前記過冷却器の出口における冷媒の過冷却度、または前記過冷却度を、前記過冷却器の最大温度差で除算した値である、前記過冷却器の温度効率を用いて、前記冷媒回路に充填された冷媒量を判定する冷媒量判定部と、
を有する冷凍装置。 A heat source side unit having a heat source side heat exchanger and a supercooler functioning as a compressor and a condenser, and at least one user side unit having a user side expansion valve and a user side heat exchanger functioning as an evaporator. Is a refrigerating device that is connected by piping and has a refrigerant circuit that circulates the refrigerant.
A first temperature sensor that detects the condensation temperature of the refrigerant, or a discharge pressure sensor that detects the pressure of the refrigerant discharged by the compressor.
A second temperature sensor that detects the evaporation temperature of the refrigerant, or a suction pressure sensor that detects the pressure of the refrigerant sucked into the compressor.
The pressure detected by the discharge pressure sensor is obtained by saturation conversion, or the condensation temperature detected by the first temperature sensor or the pressure detected by the suction pressure sensor is saturated and obtained. Alternatively, a drive unit that controls the operating frequency of the compressor so that the evaporation temperature detected by the second temperature sensor becomes constant.
The degree of supercooling of the refrigerant at the outlet of the supercooler, or the degree of supercooling divided by the maximum temperature difference of the supercooler, is used in the refrigerant circuit using the temperature efficiency of the supercooler. A refrigerant amount determination unit that determines the amount of filled refrigerant, and a refrigerant amount determination unit.
Refrigeration equipment with.
前記駆動部は、
前記凝縮温度または前記蒸発温度が一定になるように前記圧縮機の運転周波数および前記熱源側ファンの回転数を制御する、請求項1に記載の冷凍装置。 Further, a heat source side fan for blowing air to the heat source side heat exchanger is provided.
The drive unit
The refrigerating apparatus according to claim 1, wherein the operating frequency of the compressor and the rotation speed of the heat source side fan are controlled so that the condensation temperature or the evaporation temperature becomes constant.
前記熱源側熱交換器に空気を送風する熱源側ファンと、
前記圧縮機の運転周波数および前記熱源側ファンの回転数を一定値に制御する駆動部と、
前記過冷却器の出口における冷媒の過冷却度、または前記過冷却度を、前記過冷却器の最大温度差で除算した値である、前記過冷却器の温度効率を用いて、前記冷媒回路に充填された冷媒量を判定する冷媒量判定部と、
を有する冷凍装置。 A heat source side unit having a heat source side heat exchanger and a supercooler functioning as a compressor and a condenser, and at least one user side unit having a user side expansion valve and a user side heat exchanger functioning as an evaporator. Is a refrigerating device that is connected by piping and has a refrigerant circuit that circulates the refrigerant.
A heat source side fan that blows air to the heat source side heat exchanger,
A drive unit that controls the operating frequency of the compressor and the rotation speed of the fan on the heat source side to a constant value.
The degree of supercooling of the refrigerant at the outlet of the supercooler, or the degree of supercooling divided by the maximum temperature difference of the supercooler, is used in the refrigerant circuit using the temperature efficiency of the supercooler. A refrigerant amount determination unit that determines the amount of filled refrigerant, and a refrigerant amount determination unit.
Refrigeration equipment with.
請求項2または3に記載の冷凍装置。 The refrigerant amount determination unit acquires the operating state of the refrigerating apparatus and does not determine the amount of the refrigerant when the determination of the amount of the refrigerant may be erroneous.
The refrigerating apparatus according to claim 2 or 3.
請求項4に記載の冷凍装置。 If there is a possibility that the determination of the amount of the refrigerant may be erroneous, the amount of the high-pressure side refrigerant from the heat source side heat exchanger to the inlet of the utilization side expansion valve is temporarily reduced, and the amount of the high pressure side refrigerant is temporarily reduced from the outlet of the utilization side expansion valve. This is the case where the low-pressure side refrigerant up to the suction side of the compressor temporarily increases.
The refrigerating apparatus according to claim 4.
前記熱源側熱交換器から前記利用側膨張弁の入口までの高圧側冷媒が一時的に少なくなり、前記利用側膨張弁の出口から前記圧縮機の吸引側までの低圧側冷媒が一時的に多くなる場合は、前記利用側ファンが送風する送風量を一時的に低下させる場合である、
請求項5に記載の冷凍装置。 Further equipped with a user-side fan for blowing air to the user-side heat exchanger,
The high-pressure side refrigerant from the heat source-side heat exchanger to the inlet of the utilization-side expansion valve temporarily decreases, and the low-pressure side refrigerant from the outlet of the utilization-side expansion valve to the suction side of the compressor temporarily increases. If this is the case, the amount of air blown by the user-side fan is temporarily reduced.
The refrigerating apparatus according to claim 5.
請求項5に記載の冷凍装置。 The high-pressure side refrigerant from the heat source-side heat exchanger to the inlet of the utilization-side expansion valve temporarily decreases, and the low-pressure side refrigerant from the outlet of the utilization-side expansion valve to the suction side of the compressor temporarily increases. If so, it is a case of pulling down the refrigerating device.
The refrigerating apparatus according to claim 5.
前記インジェクション回路に配設された開閉弁をさらに備え、
前記熱源側熱交換器から前記利用側膨張弁の入口までの高圧側冷媒が一時的に少なくなり、前記利用側膨張弁の出口から前記圧縮機の吸引側までの低圧側冷媒が一時的に多くなる場合は、前記開閉弁を開状態にする場合である、
請求項5に記載の冷凍装置。 An injection circuit that injects a part of the refrigerant cooled by the heat source side heat exchanger into the compressor, and
Further provided with an on-off valve provided in the injection circuit,
The high-pressure side refrigerant from the heat source-side heat exchanger to the inlet of the utilization-side expansion valve temporarily decreases, and the low-pressure side refrigerant from the outlet of the utilization-side expansion valve to the suction side of the compressor temporarily increases. If this is the case, the on-off valve is opened.
The refrigerating apparatus according to claim 5.
請求項4に記載の冷凍装置。 When the determination of the amount of the refrigerant may be erroneous, it is a case where the amount of air blown by the fan on the heat source side is temporarily reduced.
The refrigerating apparatus according to claim 4.
請求項4に記載の冷凍装置。 When the determination of the amount of the refrigerant may be an erroneous determination, it is a certain period of time while the compressor is stopped and after the compressor is started.
The refrigerating apparatus according to claim 4.
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Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05346277A (en) * | 1992-06-12 | 1993-12-27 | Daikin Ind Ltd | Refrigerator |
JPH07151432A (en) * | 1993-11-30 | 1995-06-16 | Sanyo Electric Co Ltd | Insufficient refrigerant detector for refrigerator |
JPH1194370A (en) * | 1997-09-18 | 1999-04-09 | Daikin Ind Ltd | Freezer |
JPH11118268A (en) * | 1997-10-20 | 1999-04-30 | Hitachi Ltd | Defrost controller for refrigerator |
US20060137364A1 (en) * | 2004-12-27 | 2006-06-29 | Carrier Corporation | Refrigerant charge adequacy gauge |
JP2010196984A (en) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Toshiba Corp | Refrigerator |
JP2010223542A (en) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Mitsubishi Electric Corp | Refrigerating air-conditioning device |
JP2011226704A (en) * | 2010-04-20 | 2011-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | Refrigerating air conditioner, and refrigerating air conditioning system |
JP2012132639A (en) * | 2010-12-22 | 2012-07-12 | Mitsubishi Electric Corp | Refrigeration unit |
JP2012211723A (en) * | 2011-03-31 | 2012-11-01 | Nakano Refrigerators Co Ltd | Freezer and method for detecting refrigerant leakage in the freezer |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0599540A (en) * | 1991-10-03 | 1993-04-20 | Zexel Corp | Device to prevent over-replenishing of coolant for air conditioner in vehicle |
JP2001317832A (en) * | 2000-05-10 | 2001-11-16 | Daikin Ind Ltd | Air conditioning apparatus |
JP4215022B2 (en) * | 2005-04-07 | 2009-01-28 | ダイキン工業株式会社 | Air conditioner |
JP4779609B2 (en) * | 2005-11-30 | 2011-09-28 | ダイキン工業株式会社 | Refrigeration equipment |
EP2505938B1 (en) * | 2009-11-25 | 2019-04-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Air conditioning device |
KR101155345B1 (en) * | 2010-02-08 | 2012-06-11 | 엘지전자 주식회사 | Air conditioner and method for controlling of air conditioner |
WO2013144994A1 (en) * | 2012-03-27 | 2013-10-03 | 三菱電機株式会社 | Air conditioning device |
-
2020
- 2020-07-08 JP JP2020117737A patent/JP2020169807A/en active Pending
-
2021
- 2021-12-14 JP JP2021202556A patent/JP2022027894A/en active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05346277A (en) * | 1992-06-12 | 1993-12-27 | Daikin Ind Ltd | Refrigerator |
JPH07151432A (en) * | 1993-11-30 | 1995-06-16 | Sanyo Electric Co Ltd | Insufficient refrigerant detector for refrigerator |
JPH1194370A (en) * | 1997-09-18 | 1999-04-09 | Daikin Ind Ltd | Freezer |
JPH11118268A (en) * | 1997-10-20 | 1999-04-30 | Hitachi Ltd | Defrost controller for refrigerator |
US20060137364A1 (en) * | 2004-12-27 | 2006-06-29 | Carrier Corporation | Refrigerant charge adequacy gauge |
JP2010196984A (en) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Toshiba Corp | Refrigerator |
JP2010223542A (en) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Mitsubishi Electric Corp | Refrigerating air-conditioning device |
JP2011226704A (en) * | 2010-04-20 | 2011-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | Refrigerating air conditioner, and refrigerating air conditioning system |
JP2012132639A (en) * | 2010-12-22 | 2012-07-12 | Mitsubishi Electric Corp | Refrigeration unit |
JP2012211723A (en) * | 2011-03-31 | 2012-11-01 | Nakano Refrigerators Co Ltd | Freezer and method for detecting refrigerant leakage in the freezer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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