JP5971371B1 - 冷凍装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】コストを抑制し冷媒漏洩又は充填冷媒量不足を検知する冷凍装置を提供する。【解決手段】空調システム100は、過冷却熱交換器16、第2室外膨張弁15、第1冷媒流量演算部、第2冷媒流量演算部、及び冷媒量判定部を備える。過冷却熱交換器16は、冷媒主回路RC1上に配置される第1流路161と、バイパス回路RC2上に配置される第2流路162とを含む。第2室外膨張弁15は、バイパス回路RC2において過冷却熱交換器16の上流側に配置される。バイパス回路RC2を流れる冷媒流量を、第1冷媒流量演算部は冷凍サイクル理論に基づき第1冷媒流量として算出し、第2冷媒流量演算部は流体理論に基づき第2冷媒流量として算出する。冷媒量判定部は、第1冷媒流量と第2冷媒流量との比較結果に基づき、冷媒漏洩又は充填冷媒量不足を判定する。【選択図】図1
Description
本発明は、冷凍装置に関する。
従来、冷媒漏洩又は充填冷媒量不足の有無を検知する冷凍装置が提案されている。例えば、特許文献1(特開2008−64456号公報)では、冷凍装置の設置後、冷媒連絡配管の容積等に基づき冷媒連絡配管内の冷媒量を算出し、これに他の各部の冷媒量を加算することで冷媒回路全体の冷媒量を算出している。そして、算出結果と、試験又はシミュレーションにより予め算出されている最適な冷媒量と、を比較することで、冷媒漏洩又は冷媒充填量不足の有無を判定している。
しかし、特許文献1では、冷媒漏洩又は冷媒充填量不足の有無の判定を行う前提として、試験又はシミュレーションにより最適な冷媒量を予め算出しておくことが必要となる。このため、特許文献1を、現実に適用するには、熱交換器等の要素部品の仕様毎に膨大な基礎データ取得試験を実施する必要がある。その結果、場合によっては開発工数が増大となり、コストが大きくなる。
そこで、本発明の課題は、コスト増大を抑制しつつ冷媒漏洩又は充填冷媒量不足の有無を検知する冷凍装置を提供することである。
本発明の第1観点に係る冷凍装置は、圧縮機、冷媒の放熱器、冷媒の蒸発器、及び膨張弁を含む冷媒主回路と、バイパス回路と、を含む冷凍装置であって、熱交換器と、第2膨張弁と、第1冷媒流量算出部と、第2冷媒流量算出部と、判定部と、を備える。バイパス回路は、分岐部及び合流部の間で延びて、冷媒をバイパスさせる。分岐部及び合流部は、冷媒主回路上に配置される。熱交換器は、第1冷媒流路と、第2冷媒流路と、を含む。第1冷媒流路は、冷媒主回路上に配置される。第2冷媒流路は、バイパス回路上に配置される。熱交換器は、第1冷媒流路を流れる冷媒と、第2冷媒流路を流れる冷媒と、を熱交換させる。第2膨張弁は、バイパス回路において、熱交換器の上流側に配置される。第2膨張弁は、冷媒を減圧する。第1冷媒流量算出部は、冷凍サイクル理論に基づき、バイパス回路を流れる冷媒流量を、第1冷媒流量として算出する。第2冷媒流量算出部は、流体理論に基づき、バイパス回路を流れる冷媒流量を、第2冷媒流量として算出する。判定部は、第1冷媒流量算出部によって算出された第1冷媒流量と、第2冷媒流量算出部によって算出された第2冷媒流量と、の比較結果に基づき、冷媒漏洩又は充填冷媒量不足の有無を判定する。
本発明の第1観点に係る冷凍装置では、第1冷媒流量算出部が冷凍サイクル理論に基づきバイパス回路を流れる冷媒流量を第1冷媒流量として算出し、第2冷媒流量算出部が流体理論に基づきバイパス回路を流れる冷媒流量を第2冷媒流量として算出し、判定部が算出された第1冷媒流量と第2冷媒流量との比較結果に基づき冷媒漏洩又は充填冷媒量不足の有無を判定する。これにより、バイパス回路を流れる冷媒流量が、冷凍サイクル理論に基づいた第1冷媒流量として算出される一方で、流体理論に基づいた第2冷媒流量として算出され、第1冷媒流量と第2冷媒流量との比較によって冷媒漏洩又は充填冷媒量不足の有無が判定される。その結果、試験又はシミュレーションにより最適な冷媒量を予め算出する手間を要せずに、冷媒漏洩又は冷媒充填量不足の有無の判定を行うことが可能となる。このため、現実に適用する際に、開発工数の増大が抑制される。
また、第1冷媒流量と第2冷媒流量とを比較することで、冷媒漏洩又は充填冷媒量不足が生じている際に、漏洩又は不足の程度についても判定可能となる。
よって、コスト増大が抑制されつつ、冷媒漏洩又は充填冷媒量不足の有無を判定することが高精度に可能となる。
なお、バイパス回路は、冷媒主回路において、分岐部及び合流部の間で延びて、冷媒をバイパスさせるが、ここでの「分岐部及び合流部の間で延び」ることは、例えば「冷媒主回路の高圧側から低圧側へ延び」ることを指し、また、例えば「冷媒主回路の高圧側から中間圧側へ延び」ることを指す。
また、ここでの「冷凍サイクル理論」は、冷媒のエンタルピに基づいて冷媒回路内の冷媒循環量を算出する理論である。また、「流体理論」とは、冷媒の圧力に基づいて冷媒回路内の冷媒循環量を算出する理論である。
本発明の第2観点に係る冷凍装置は、第1観点に係る冷凍装置であって、第1センサと、第2センサと、第3センサと、を備える。第1センサは、分岐部の上流側に配置される。第1センサは、分岐部に流入する冷媒の、エンタルピを測定するためのセンサである。第2センサは、第1冷媒流路の下流側に配置される。第2センサは、第1冷媒流路から流出する冷媒の、エンタルピを測定するためのセンサである。第3センサは、第2冷媒流路の下流側に配置される。第3センサは、第2冷媒流路から流出する冷媒の、エンタルピを測定するためのセンサである。
これにより、簡単な構成にして第1冷媒流量を算出することが可能となる。その結果、コスト増大がさらに抑制される。
本発明の第3観点に係る冷凍装置は、第2観点に係る冷凍装置であって、第1冷媒流量算出部は、第1センサの測定値と、第2センサの測定値と、第3センサの測定値と、冷媒循環量と、に基づいて、第1冷媒流量を算出する。
これにより、第1冷媒流量が高精度に算出される。その結果、さらに高精度に判定を行うことが可能となる。なお、ここでの「冷媒循環量」は、公知の方法により圧縮機の特性等から定まる値である。
本発明の第4観点に係る冷凍装置は、第1観点から第3観点のいずれかに係る冷凍装置であって、第4センサと、第5センサと、をさらに備える。第4センサは、分岐部の上流側に配置される。第4センサは、分岐部に流入する冷媒の相当飽和圧力を測定するためのセンサである。第5センサは、圧縮機の吸入側に配置され、圧縮機の吸入側の冷媒圧力を測定するためのセンサである。
これにより、簡単な構成にして第2冷媒流量を算出することが可能となる。その結果、コスト増大がさらに抑制される。
本発明の第5観点に係る冷凍装置は、第4観点に係る冷凍装置であって、第2冷媒流量算出部は、第4センサの測定値と、第5センサの測定値と、第2膨張弁の開度と、分岐部に流入する冷媒の相当飽和液密度と、に基づいて、第2冷媒流量を算出する。
これにより、第2冷媒流量が高精度に算出される。その結果、さらに高精度に判定を行うことが可能となる。
本発明の第6観点に係る冷凍装置は、第2観点又は第3観点に係る冷凍装置であって、第1センサは、分岐部に流入する冷媒の、温度を検出する温度センサである。第2センサは、第1冷媒流路から流出する冷媒の、温度を検出する温度センサである。第3センサは、第2冷媒流路から流出する冷媒の、温度を検出する温度センサである。
これにより、さらに簡単な構成にして第1冷媒流量を算出することが可能となる。その結果、コスト増大がさらに抑制される。
本発明の第7観点に係る冷凍装置は、第1観点から第6観点のいずれかに係る冷凍装置であって、判定部は、第2冷媒流量を第1冷媒流量で除した値と、所定の第1閾値と、の比較結果に基づき、冷媒漏洩又は充填冷媒量不足の有無を判定する。
これにより、簡易な演算によって、高精度に判定を行うことが可能となる。
本発明の第8観点に係る冷凍装置は、第1観点から第7観点のいずれかに係る冷凍装置であって、制御部をさらに備える。制御部は、圧縮機、膨張弁、及び第2膨張弁の動作を制御する。制御部は、第1冷媒流量算出部又は第2冷媒流量算出部が第1冷媒流量又は第2冷媒流量を算出する際、圧縮機、膨張弁、及び第2膨張弁の動作状態を一定とさせる。
これにより、第1冷媒流量又は第2冷媒流量が安定的に精度よく算出される。よって、さらに高精度に判定を行うことが可能となる。
本発明の第9観点に係る冷凍装置は、第1観点から第8観点のいずれかに係る冷凍装置であって、判定部は、外気温度及び室内温度が所定の温度条件を満たす場合に、冷媒漏洩又は充填冷媒量不足の有無を判定する。
これにより、第1冷媒流量又は第2冷媒流量が安定的に精度よく算出される。よって、さらに高精度に判定を行うことが可能となる。
本発明の第1観点に係る冷凍装置では、バイパス回路を流れる冷媒流量が、冷凍サイクル理論に基づいた第1冷媒流量として算出される一方で、流体理論に基づいた第2冷媒流量として算出され、第1冷媒流量と第2冷媒流量との比較によって冷媒漏洩又は充填冷媒量不足の有無が判定される。その結果、試験又はシミュレーションにより最適な冷媒量を予め算出する手間を要せずに、冷媒漏洩又は冷媒充填量不足の有無の判定を行うことが可能となる。このため、現実に適用する際に、開発工数の増大が抑制される。また、第1冷媒流量と第2冷媒流量とを比較することで、冷媒漏洩又は充填冷媒量不足が生じている際には、漏洩又は不足の程度についても判定可能となる。よって、コスト増大が抑制されつつ、冷媒漏洩又は充填冷媒量不足の有無を判定することが高精度に可能となる。
本発明の第2観点に係る冷凍装置では、簡単な構成にして第1冷媒流量を算出することが可能となる。その結果、コスト増大がさらに抑制される。
本発明の第3観点に係る冷凍装置では、第1冷媒流量が高精度に算出される。その結果、さらに高精度に判定を行うことが可能となる。
本発明の第4観点に係る冷凍装置では、簡単な構成にして第2冷媒流量を算出することが可能となる。その結果、コスト増大がさらに抑制される。
本発明の第5観点に係る冷凍装置では、第2冷媒流量が高精度に算出される。その結果、さらに高精度に判定を行うことが可能となる。
本発明の第6観点に係る冷凍装置では、さらに簡単な構成にして第1冷媒流量を算出することが可能となる。その結果、コスト増大がさらに抑制される。
本発明の第7観点に係る冷凍装置では、簡易な演算によって、高精度に判定を行うことが可能となる。
本発明の第8観点又は第9観点に係る冷凍装置では、さらに高精度に判定を行うことが可能となる。
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る空調システム100について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
(1)空調システム100
図1は、本発明の一実施形態に係る空調システム100の概略構成図である。
図1は、本発明の一実施形態に係る空調システム100の概略構成図である。
空調システム100は、ビルや工場等に設置されて対象空間の空気調和を実現する。空調システム100は、冷媒配管方式の空調システムであって、蒸気圧縮方式の冷凍サイクルを行うことにより、対象空間の冷房や暖房などを行う。
空調システム100は、主として、熱源ユニットとしての室外ユニット10と、利用ユニットとしての室内ユニット30と、入力装置及び表示装置としてのリモコン40と、を備えている。
空調システム100では、室外ユニット10と室内ユニット30とが、液連絡管LP及びガス連絡管GPを介して接続されることで、冷媒回路RCが構成されている。空調システム100では、冷媒回路RC内に封入された冷媒が、圧縮され、冷却又は凝縮され、減圧され、加熱又は蒸発された後に、再び圧縮される、という冷凍サイクルが行われる。空調システム100では、空気よりも比重が大きいR32が、冷媒として使用される。
空調システム100は、運転モードとして、冷房運転を行う冷房モード、暖房運転を行う暖房モード、及び冷媒量判定運転を行う冷媒量判定モードを有している。空調システム100において、運転モードの切換えは、後述するコントローラ50によって制御される。
(1−1)室外ユニット10
室外ユニット10は、屋上や地下室等の室外に設置される。室外ユニット10は、主として、冷媒回路RCの回路要素として、圧縮機11と、四路切換弁12と、室外熱交換器13(特許請求の範囲記載の「放熱器」に相当)と、第1室外膨張弁14(特許請求の範囲記載の「膨張弁」に相当)と、第2室外膨張弁15(特許請求の範囲記載の「第2膨張弁」に相当)と、過冷却熱交換器16(特許請求の範囲記載の「熱交換器」に相当)と、ガス側閉鎖弁17と、液側閉鎖弁18と、を有している。また、室外ユニット10は、これらの回路要素を接続する複数の冷媒配管(第1配管P1〜第10配管P10)を有している。また、室外ユニット10は、冷媒回路RC内の冷媒と熱交換させる空気流を生成させる室外ファン19を有している。
室外ユニット10は、屋上や地下室等の室外に設置される。室外ユニット10は、主として、冷媒回路RCの回路要素として、圧縮機11と、四路切換弁12と、室外熱交換器13(特許請求の範囲記載の「放熱器」に相当)と、第1室外膨張弁14(特許請求の範囲記載の「膨張弁」に相当)と、第2室外膨張弁15(特許請求の範囲記載の「第2膨張弁」に相当)と、過冷却熱交換器16(特許請求の範囲記載の「熱交換器」に相当)と、ガス側閉鎖弁17と、液側閉鎖弁18と、を有している。また、室外ユニット10は、これらの回路要素を接続する複数の冷媒配管(第1配管P1〜第10配管P10)を有している。また、室外ユニット10は、冷媒回路RC内の冷媒と熱交換させる空気流を生成させる室外ファン19を有している。
また、室外ユニット10は、各種運転に必要となる情報を得るためのセンサとして、第1冷媒温度センサ21(特許請求の範囲記載の「第1センサ」及び「第4センサ」に相当)と、第2冷媒温度センサ22(特許請求の範囲記載の「第2センサ」に相当)と、第3冷媒温度センサ23(特許請求の範囲記載の「第3センサ」に相当)と、冷媒圧力センサ24(特許請求の範囲記載の「第5センサ」に相当)と、外気温センサ25と、を有している。
また、室外ユニット10は、室外ユニット10内の各アクチュエータの動作を個別に制御する室外ユニット制御部26を有している。
(1−1−1)室外ユニット10内の冷媒配管
第1配管P1は、一端がガス側閉鎖弁17の一端と接続され、他端が四路切換弁12に接続されている。
第1配管P1は、一端がガス側閉鎖弁17の一端と接続され、他端が四路切換弁12に接続されている。
第2配管P2は、一端が四路切換弁12に接続され、他端が圧縮機11の吸入口に接続されている。第2配管P2は、圧縮機11の吸入配管に相当する。第2配管P2には、第2配管P2を通過する冷媒(すなわち、圧縮機11に吸入される冷媒)の圧力Peを検出する冷媒圧力センサ24が細管を介して接続されている。
第3配管P3は、一端が圧縮機11の吐出口に接続され、他端が四路切換弁12に接続されている。第3配管P3は、圧縮機11の吐出配管に相当する。
第4配管P4は、一端が四路切換弁12に接続され、他端が室外熱交換器13に接続されている。
第5配管P5は、一端が室外熱交換器13に接続され、他端が第1室外膨張弁14に接続されている。
第6配管P6は、一端が第1室外膨張弁14に接続され、他端が過冷却熱交換器16の第1流路161(後述)に接続されている。第6配管P6には、第6配管P6を通過する冷媒(すなわち、後述する分岐部BPに流入する冷媒)の温度TLを検出する第1冷媒温度センサ21が、熱的に接続されている。
第7配管P7は、一端が過冷却熱交換器16の第1流路161に接続され、他端が液側閉鎖弁18に接続されている。第7配管P7には、第7配管P7内の冷媒(すなわち、第1流路161から流出する冷媒)の温度Tscを検出する第2冷媒温度センサ22が、熱的に接続されている。
第8配管P8は、一端が第6配管P6の両端間(分岐部BP)に接続され、他端が第2室外膨張弁15に接続されている。
第9配管P9は、一端が第2室外膨張弁15に接続され、他端が過冷却熱交換器16の第2流路162(後述)に接続されている。
第10配管P10は、一端が過冷却熱交換器16の第2流路162に接続され、他端が第1配管P1の両端間(合流部JP)に接続されている。第10配管P10には、第10配管P10内の冷媒(すなわち、第2流路162から流出する冷媒)の温度Tshを検出する第3冷媒温度センサ23が、熱的に接続されている。
(1−1−2)室外ユニット10内の冷媒回路
室外ユニット10においては、冷媒回路RCの一部である、冷媒主回路RC1及びバイパス回路RC2が構成されている。
室外ユニット10においては、冷媒回路RCの一部である、冷媒主回路RC1及びバイパス回路RC2が構成されている。
冷媒主回路RC1は、圧縮機11と、四路切換弁12と、室外熱交換器13と、第1室外膨張弁14と、過冷却熱交換器16(第1流路161)と、ガス側閉鎖弁17と、液側閉鎖弁18と、を含み、これらが冷媒配管(第1配管P1〜第7配管P7)で接続されて構成されている。冷媒主回路RC1上には、分岐部BPと合流部JPが設けられている(図1の一点鎖線部分を参照)。
分岐部BPは、バイパス回路RC2の一端(第8配管P8)と接続される部分である。分岐部BPは、第1室外膨張弁14と過冷却熱交換器16との間の冷媒流路(すなわち、第6配管P6)上に配置されている。
合流部JPは、バイパス回路RC2の他端(第10配管P10)と接続される部分である。合流部JPは、ガス側閉鎖弁17と四路切換弁12との間の冷媒流路(すなわち、第1配管P1)上に配置されている。
バイパス回路RC2は、第2室外膨張弁15と、過冷却熱交換器16(第2流路162)と、を含み、これらが冷媒配管(第8配管P8〜第10配管P10)で接続されて構成されている。バイパス回路RC2は、冷媒主回路RC1の一部(分岐部BP)から分岐して、冷媒主回路RC1の他の一部(合流部JP)へと延びている。換言すると、バイパス回路RC2は、第6配管P6(すなわち、第1室外膨張弁14と過冷却熱交換器16の間の冷媒流路)から分岐して延び、第1配管P1(すなわち、圧縮機11の吸入側の冷媒流路)に接続されている。すなわち、バイパス回路RC2は、冷媒主回路RC1の高圧側の冷媒流路から低圧側の冷媒流路に冷媒をバイパスさせるための回路である。
(1−1−3)室外ユニット10内の回路要素
圧縮機11は、低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮して吐出する機構である。圧縮機11は、圧縮機モータ11aを内蔵された密閉式の構造を有している。圧縮機11では、ケーシング(図示省略)内に収容されたロータリ式やスクロール式等の圧縮要素(図示省略)が、圧縮機モータ11aを駆動源として駆動される。圧縮機モータ11aは、運転中、室外ユニット制御部26によって、インバータ制御され、状況に応じて回転数を調整される。すなわち、圧縮機11は、容量可変である。圧縮機11は、駆動時に、第2配管P2(吸入配管)から低圧冷媒を吸入し、圧縮して高圧のガス冷媒とした後、第3配管P3(吐出配管)へ吐出する。
圧縮機11は、低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮して吐出する機構である。圧縮機11は、圧縮機モータ11aを内蔵された密閉式の構造を有している。圧縮機11では、ケーシング(図示省略)内に収容されたロータリ式やスクロール式等の圧縮要素(図示省略)が、圧縮機モータ11aを駆動源として駆動される。圧縮機モータ11aは、運転中、室外ユニット制御部26によって、インバータ制御され、状況に応じて回転数を調整される。すなわち、圧縮機11は、容量可変である。圧縮機11は、駆動時に、第2配管P2(吸入配管)から低圧冷媒を吸入し、圧縮して高圧のガス冷媒とした後、第3配管P3(吐出配管)へ吐出する。
四路切換弁12は、運転状況に応じて、冷媒の流れる方向を切り換えるための流路切換弁である。四路切換弁12は、駆動電圧を供給されることで冷媒流路を切り換えられる。具体的に、四路切換弁12は、第1配管P1と第2配管P2とを接続するとともに第3配管P3と第4配管P4とを接続する第1状態(図1の四路切換弁12の実線を参照)と、第1配管P1と第3配管P3とを接続するとともに第2配管P2と第4配管P4とを接続する第2状態(図1の四路切換弁12の破線を参照)と、を切り換えられる。
室外熱交換器13は、冷房モード(冷房運転)時には冷媒の凝縮器(放熱器)として機能し、暖房モード(暖房運転)時には冷媒の蒸発器として機能する熱交換器である。室外熱交換器13は、例えばクロス・フィン・チューブ型式や積層型式の熱交換器であり、複数の伝熱管と複数のフィンを含んでいる(図示省略)。室外熱交換器13は、ガス側が第4配管P4と接続されており、液側が第5配管P5と接続されている。
第1室外膨張弁14及び第2室外膨張弁15は、駆動電圧を供給されることで開度が変化する電動弁である。第1室外膨張弁14及び第2室外膨張弁15は、開度に応じて、流入する冷媒を減圧する。第1室外膨張弁14及び第2室外膨張弁15は、室外ユニット制御部26により、運転状況に応じて個別に開度を調整される。
第1室外膨張弁14は、冷媒主回路RC1において、室外熱交換器13と、過冷却熱交換器16と、の間に配置されている。より詳細には、第1室外膨張弁14は、分岐部BP(すなわち、バイパス回路RC2の始点)よりも、室外熱交換器13側(すなわち、四路切換弁12が第1状態にある場合における上流側)に配置されている。
第2室外膨張弁15は、バイパス回路RC2において、分岐部BP(すなわち、バイパス回路RC2の始点)と、過冷却熱交換器16と、の間に配置されている。すなわち、第2室外膨張弁15は、四路切換弁12が第1状態にある場合において、分岐部BP(すなわち、バイパス回路RC2の始点)よりも下流側であって、過冷却熱交換器16の上流側に配置されている。
過冷却熱交換器16は、冷房モード時に室外熱交換器13を通過した高圧の液冷媒に過冷却をつけるための熱交換器である。過冷却熱交換器16は、例えば二重管型熱交換器である。過冷却熱交換器16は、第1流路161(特許請求の範囲記載の「第1冷媒流路」に相当)及び第2流路162(特許請求の範囲記載の「第2冷媒流路」に相当)を含んでいる。過冷却熱交換器16は、第1流路161を流れる冷媒と第2流路162を流れる冷媒とが熱交換しうる構造を有している。第1流路161は、第6配管P6と第7配管P7の間に配置されている。すなわち、第1流路161は、冷媒主回路RC1上に配置されている。第2流路162は、第9配管P9と第10配管P10の間に配置されている。すなわち、第2流路162は、バイパス回路RC2上に配置されている。
ガス側閉鎖弁17及び液側閉鎖弁18は、冷媒の充填やポンプダウン等の際に開閉される手動の弁である。ガス側閉鎖弁17は、一端がガス連絡管GPに接続され、他端が第1配管P1に接続されている。液側閉鎖弁18は、一端が液連絡管LPに接続され、他端が第7配管P7に接続されている。
(1−1−4)室外ファン19
室外ファン19は、外部から室外ユニット10内に流入し室外熱交換器13を通過してから室外ユニット10外へ流出する空気流を生成する送風機である。室外ファン19は、例えばプロペラファンである。室外ファン19は、室外ファンモータ19aに連動して駆動する。室外ファンモータ19a(すなわち、室外ファン19)は、室外ユニット制御部26によって、回転数を適宜調整される。
室外ファン19は、外部から室外ユニット10内に流入し室外熱交換器13を通過してから室外ユニット10外へ流出する空気流を生成する送風機である。室外ファン19は、例えばプロペラファンである。室外ファン19は、室外ファンモータ19aに連動して駆動する。室外ファンモータ19a(すなわち、室外ファン19)は、室外ユニット制御部26によって、回転数を適宜調整される。
(1−1−5)室外ユニット10内のセンサ
第1冷媒温度センサ21、第2冷媒温度センサ22、及び第3冷媒温度センサ23は、冷媒回路RCの所定の部分を通過する冷媒の温度を検出する。第1冷媒温度センサ21、第2冷媒温度センサ22、及び第3冷媒温度センサ23は、一般的な汎用品であり、サーミスタや熱電対等で構成されている。
第1冷媒温度センサ21、第2冷媒温度センサ22、及び第3冷媒温度センサ23は、冷媒回路RCの所定の部分を通過する冷媒の温度を検出する。第1冷媒温度センサ21、第2冷媒温度センサ22、及び第3冷媒温度センサ23は、一般的な汎用品であり、サーミスタや熱電対等で構成されている。
第1冷媒温度センサ21は、第6配管P6に熱的に接続されている。すなわち、第1冷媒温度センサ21は、四路切換弁12が第1状態にある場合における、分岐部BPの上流側(すなわち第1流路161及び第2流路162の上流側)に配置されている。第1冷媒温度センサ21は、第6配管P6を通過する冷媒(すなわち、分岐部BPに流入する冷媒)の温度TLを検出する。第1冷媒温度センサ21の検出値は、後述するコントローラ50が第6配管P6を通過する冷媒のエンタルピh(TL)を求める際に用いられる。すなわち、第1冷媒温度センサ21は、第6配管P6を通過する冷媒(分岐部BPに流入する冷媒)の、エンタルピを測定するためのセンサである。また、第1冷媒温度センサ21の検出値は、コントローラ50が第6配管P6を通過する冷媒の相当飽和圧力値P(TL)を求める際に用いられる。すなわち、第1冷媒温度センサ21は、第6配管P6を通過する冷媒(分岐部BPに流入する冷媒)の、相当飽和圧力を測定するためのセンサである。
第2冷媒温度センサ22は、第7配管P7に熱的に接続されている。すなわち、第2冷媒温度センサ22は、四路切換弁12が第1状態にある場合における、第1流路161の下流側に配置されている。第2冷媒温度センサ22は、第7配管P7を通過する冷媒(すなわち、第1流路161から流出する冷媒)の温度Tscを検出する。第2冷媒温度センサ22の検出値は、後述するコントローラ50が第7配管P7を通過する冷媒のエンタルピh(Tsc)を求める際に用いられる。すなわち、第2冷媒温度センサ22は、第7配管P7を通過する冷媒(すなわち、第1流路161から流出する冷媒)の、エンタルピを測定するためのセンサである。
第3冷媒温度センサ23は、第10配管P10に熱的に接続されている。すなわち、第3冷媒温度センサ23は、四路切換弁12が第1状態にある場合における、第2流路162の下流側に配置されている。第3冷媒温度センサ23は、第10配管P10を通過する冷媒(すなわち、第2流路162から流出する冷媒)の温度Tshを検出する。第3冷媒温度センサ23の検出値は、後述するコントローラ50が第10配管P10を通過する冷媒のエンタルピh(Tsh)を求める際に用いられる。すなわち、第3冷媒温度センサ23は、第10配管P10を通過する冷媒(すなわち、第2流路162から流出する冷媒)の、エンタルピを測定するためのセンサである。
冷媒圧力センサ24は、第2配管P2(圧縮機11の吸入配管)を通過する冷媒の圧力Peを検出する。冷媒圧力センサ24は、細管を介して第2配管P2と接続されている。すなわち、冷媒圧力センサ24は、圧縮機11の吸入側に配置されている。冷媒圧力センサ24としては、一般的な汎用品が採用される。
外気温センサ25は、外気温Toを検出する。外気温センサ25は、例えばサーミスタ等で構成される。外気温センサ25は、例えば室外ユニット10の吸気口(図示省略)の近傍に配置される。
(1−1−6)室外ユニット制御部26
室外ユニット制御部26は、室外ユニット10に含まれるアクチュエータの動作を制御する機能部である。室外ユニット制御部26は、CPUやメモリ等で構成されるマイクロコンピュータを含む。室外ユニット制御部26は、通信線を介して室内ユニット制御部35(後述)と接続されており、互いに信号の送受信を行う。また、室外ユニット制御部26は、第1冷媒温度センサ21、第2冷媒温度センサ22、第3冷媒温度センサ23、冷媒圧力センサ24、及び外気温センサ25と電気的に接続されており、各センサからそれぞれの検出値に相当する信号を、所定のタイミングで個別に出力されている。また、室外ユニット制御部26は、冷媒量判定運転の開始指示を受け付ける入力スイッチ27と電気的に接続されている。
室外ユニット制御部26は、室外ユニット10に含まれるアクチュエータの動作を制御する機能部である。室外ユニット制御部26は、CPUやメモリ等で構成されるマイクロコンピュータを含む。室外ユニット制御部26は、通信線を介して室内ユニット制御部35(後述)と接続されており、互いに信号の送受信を行う。また、室外ユニット制御部26は、第1冷媒温度センサ21、第2冷媒温度センサ22、第3冷媒温度センサ23、冷媒圧力センサ24、及び外気温センサ25と電気的に接続されており、各センサからそれぞれの検出値に相当する信号を、所定のタイミングで個別に出力されている。また、室外ユニット制御部26は、冷媒量判定運転の開始指示を受け付ける入力スイッチ27と電気的に接続されている。
(1−2)室内ユニット30
室内ユニット30は、室内に設置される。室内ユニット30は、例えば天井吊下げ型、天井固定型、又は壁掛け型である。室内ユニット30は、主として、室内膨張弁31と、室内熱交換器32(特許請求の範囲記載の「蒸発器」に相当)と、室内ファン33と、室温センサ34と、室内ユニット制御部35と、を有している。
室内ユニット30は、室内に設置される。室内ユニット30は、例えば天井吊下げ型、天井固定型、又は壁掛け型である。室内ユニット30は、主として、室内膨張弁31と、室内熱交換器32(特許請求の範囲記載の「蒸発器」に相当)と、室内ファン33と、室温センサ34と、室内ユニット制御部35と、を有している。
室内膨張弁31は、駆動電圧を供給されることで開度が変化する電動弁である。室内膨張弁31は、開度に応じて、流入する冷媒を減圧する。室内膨張弁31は、室内ユニット制御部35により、運転状況に応じて開度を適宜調整される。室内膨張弁31の一端は液連絡管LPに接続され、他端は室内熱交換器32まで延びる冷媒配管に接続されている。
室内熱交換器32は、冷房モード(冷房運転)時には冷媒の蒸発器として機能し、暖房モード(暖房運転)時には冷媒の凝縮器として機能する熱交換器である。室内熱交換器32は、例えばクロス・フィン・チューブ型式や積層型式の熱交換器であり、複数の伝熱管(図示省略)及び複数のフィン(図示省略)を有する。室内熱交換器32は、液側が室内膨張弁31まで延びる冷媒配管に接続され、ガス側がガス連絡管GPに接続されている。
室内ファン33は、外部から室内ユニット30内に流入し室内熱交換器32を通過してから室内ユニット30外へ流出する空気流を生成する送風機である。室内ファン33は、例えばプロペラファンやクロスフローファンである。室内ファン33は、室内ファンモータ33aに連動して駆動する。室内ファンモータ33aは、運転中、室内ユニット制御部35によって、回転数を適宜調整される。
室温センサ34は、室内温度Tiを検出する。室温センサ34は、例えばサーミスタ等で構成される。室温センサ34は、例えば室内ユニット30の吸気口(図示省略)の近傍に配置される。
室内ユニット制御部35は、室内ユニット30に含まれるアクチュエータの動作を制御する機能部である。室内ユニット制御部35は、CPUやメモリ等で構成されるマイクロコンピュータを含む。室内ユニット制御部35は、通信線を介して室外ユニット制御部26と接続されており、互いに信号の送受信を行う。また、室内ユニット制御部35は、通信線又は無線ネットワークを介してリモコン40と信号の送受信を行う。また、室内ユニット制御部35は、室温センサ34と電気的に接続されており、室温センサ34から検出値を適宜出力される。
(1−3)リモコン40
リモコン40は、ユーザが空調システム100の運転状態を切り換えるための各種指示を入力するための入力装置である。また、リモコン40は、空調システム100の運転状態を表示するための表示装置としても機能する。また、リモコン40は、スピーカーを内蔵しており、適宜、所定の音声を出力する。リモコン40は、通信線又は無線ネットワークを介して室内ユニット制御部35と、相互に信号の送受信を行っている。
リモコン40は、ユーザが空調システム100の運転状態を切り換えるための各種指示を入力するための入力装置である。また、リモコン40は、空調システム100の運転状態を表示するための表示装置としても機能する。また、リモコン40は、スピーカーを内蔵しており、適宜、所定の音声を出力する。リモコン40は、通信線又は無線ネットワークを介して室内ユニット制御部35と、相互に信号の送受信を行っている。
(2)冷媒回路RCにおける冷媒の流れ
以下、各運転モードにおける冷媒回路RCにおける冷媒の流れについて説明する。図2は、空調システム100の冷房運転時又は冷媒量判定運転時における冷凍サイクルを示したモリエル線図である。
以下、各運転モードにおける冷媒回路RCにおける冷媒の流れについて説明する。図2は、空調システム100の冷房運転時又は冷媒量判定運転時における冷凍サイクルを示したモリエル線図である。
(2−1)冷房モード時における冷媒の流れ
冷房モード時には、四路切換弁12が第1状態(図1の四路切換弁12の実線で示す状態)に制御される。第1室外膨張弁14は、最大開度に制御される。第2室外膨張弁15は、冷媒主回路RC1を流れる冷媒の過冷却度に応じて、適宜開度を調整される。室内膨張弁31は、適宜開度を調整される。
冷房モード時には、四路切換弁12が第1状態(図1の四路切換弁12の実線で示す状態)に制御される。第1室外膨張弁14は、最大開度に制御される。第2室外膨張弁15は、冷媒主回路RC1を流れる冷媒の過冷却度に応じて、適宜開度を調整される。室内膨張弁31は、適宜開度を調整される。
係る状態で、圧縮機11、室外ファン19及び室内ファン33が駆動すると、冷媒が第2配管P2(吸入配管)を介して圧縮機11に吸入され、圧縮されて高圧のガス冷媒となる(図2のA−Bを参照)。圧縮機11から吐出された高圧のガス冷媒は、第3配管P3(吐出配管)、四路切換弁12、及び第4配管P4を経て、室外熱交換器13に流入して凝縮する(図2のB−Cを参照)。室外熱交換器13を通過した冷媒は、第5配管P5及び第1室外膨張弁14を通過して第6配管P6に流入する。
第6配管P6に流入した冷媒は、第6配管P6を流れる際、分岐部BPにおいて二手に分岐する。
二手に分岐した一方の冷媒は、第8配管P8(すなわち、バイパス回路RC2)に流入する。第8配管P8を通過した冷媒は、第2室外膨張弁15に流入し、第2室外膨張弁15の開度に応じて減圧される(図2のD−Gを参照)。第2室外膨張弁15を通過した冷媒は、第9配管P9を経て過冷却熱交換器16の第2流路162を通過する。第2流路162を通過する冷媒は、第1流路161を通過する冷媒と熱交換を行う。第2流路162を通過した冷媒は、第10配管P10を経て合流部JPに到達し、第1配管P1(すなわち、冷媒主回路RC1)に流入して第1配管P1を流れる冷媒に合流する。
二手に分岐した他方の冷媒は、過冷却熱交換器16の第1流路161に流入する。第1流路161を通過する冷媒は、第2流路162を通過する冷媒と熱交換を行うことで過冷却がついた状態となる(図2のD−Eを参照)。第2流路162を通過した冷媒は、液側閉鎖弁18、液連絡管LPを経て、室内膨張弁31に流入する。
室内膨張弁31に流入した冷媒は、室内膨張弁31の開度に応じて減圧される(図2のE−Fを参照)。室内膨張弁31を通過した冷媒は、室内熱交換器32に流入して蒸発する(図2のF−Aを参照)。室内熱交換器32を通過した冷媒は、ガス連絡管GP、ガス側閉鎖弁17、第1配管P1、四路切換弁12、及び第2配管P2を経て、圧縮機11に再び吸入される。
(2−2)暖房モード時における冷媒の流れ
暖房モード時には、四路切換弁12が第2状態(図1の四路切換弁12の破線で示す状態)に制御される。第1室外膨張弁14は、適宜開度を調整される。第2室外膨張弁15は、最小開度に制御される。室内膨張弁31は、最大開度に制御される。
暖房モード時には、四路切換弁12が第2状態(図1の四路切換弁12の破線で示す状態)に制御される。第1室外膨張弁14は、適宜開度を調整される。第2室外膨張弁15は、最小開度に制御される。室内膨張弁31は、最大開度に制御される。
係る状態で、圧縮機11、室外ファン19及び室内ファン33が駆動すると、冷媒が第2配管P2(吸入配管)を介して圧縮機11に吸入されて圧縮される。圧縮された高圧のガス冷媒は、第3配管P3(吐出配管)及び四路切換弁12、第1配管P1、及びガス連絡管GPを経て、室内熱交換器32に流入して凝縮する。
室内熱交換器32を通過した冷媒は、室内膨張弁31、液連絡管LP、第7配管P7、過冷却熱交換器16の第1流路161、及び第6配管P6を経て、第1室外膨張弁14に流入する。第1室外膨張弁14に流入した冷媒は、開度に応じて減圧される。
第1室外膨張弁14を通過した冷媒は、第5配管P5を経て、室外熱交換器13に流入して蒸発する。室外熱交換器13を通過した冷媒は、第4配管P4、四路切換弁12、及び第2配管P2を経て、圧縮機11に再び吸入される。
(2−3)冷媒量判定モード時における冷媒の流れ
冷媒量判定モード(冷媒量判定運転)時には、各アクチュエータが冷房モード時と略同一の状態に制御される。これにより、冷媒回路RCにおいて、冷房モード時と略同一の流れで冷媒が流れる。
冷媒量判定モード(冷媒量判定運転)時には、各アクチュエータが冷房モード時と略同一の状態に制御される。これにより、冷媒回路RCにおいて、冷房モード時と略同一の流れで冷媒が流れる。
但し、冷媒量判定モード(冷媒量判定運転)時には、冷媒量判定運転が完了するまで各アクチュエータの動作状態が固定される。具体的に、圧縮機11の回転数が最大から定格のいずれかに固定される。また、第1室外膨張弁14の開度は最大開度に、第2室外膨張弁15及び室内膨張弁31は(制御プログラムにおいて)予め設定されている開度に、固定される。また、室外ファン19及び室内ファン33は、(制御プログラムにおいて)予め設定されている回転数に固定される。
(3)コントローラ50
空調システム100では、室外ユニット制御部26、及び室内ユニット制御部35が通信線で接続されることで、コントローラ50が構成されている。図3は、コントローラ50と、コントローラ50に接続される各部と、を示したブロック図である。
空調システム100では、室外ユニット制御部26、及び室内ユニット制御部35が通信線で接続されることで、コントローラ50が構成されている。図3は、コントローラ50と、コントローラ50に接続される各部と、を示したブロック図である。
コントローラ50は、空調システム100に含まれる各アクチュエータ(具体的には、圧縮機11(圧縮機モータ11a)、四路切換弁12、第1室外膨張弁14、第2室外膨張弁15、室外ファン19(室外ファンモータ19a)、室内膨張弁31、及び室内ファン33(室内ファンモータ33a))と電気的に接続されている。また、コントローラ50は、空調システム100に含まれる各センサ(具体的には、第1冷媒温度センサ21、第2冷媒温度センサ22、第3冷媒温度センサ23、冷媒圧力センサ24、外気温センサ25、及び室温センサ34)と電気的に接続されている。また、コントローラ50は、冷媒量判定運転の開始指示を受け付けるための入力スイッチ27と電気的に接続されている。また、コントローラ50は、入力装置及び出力装置としてのリモコン40と信号の送受信を行えるように通信ネットワークを介して接続されている。
コントローラ50は、主として、記憶部51と、通信部52と、アクチュエータ制御部53(特許請求の範囲記載の「制御部」に相当)と、冷媒量判定モード制御部54と、第1冷媒流量演算部55(特許請求の範囲記載の「第1冷媒流量算出部」に相当)と、第2冷媒流量演算部56(特許請求の範囲記載の「第2冷媒流量算出部」に相当)と、冷媒量判定部57(特許請求の範囲記載の「判定部」に相当)と、出力制御部58と、を有している。なお、コントローラ50内におけるこれらの各部は、室外ユニット制御部26及び/又は室内ユニット制御部35に含まれる機能部によって実現されている。
(3−1)記憶部51
記憶部51は、例えば、ROM、RAM、及びフラッシュメモリ等で構成されており、揮発性の記憶領域と不揮発性の記憶領域を含む。記憶部51には、コントローラ50の各部における処理を定義した制御プログラムが格納されている。また、記憶部51は、コントローラ50の各部によって、所定の情報(例えば各センサの検出値等)を、所定の記憶領域に適宜格納される。また、記憶部51には、所定のビット数を有する複数のフラグが設けられている。例えば、記憶部51には、運転開始指示が入力されたか否かを識別する発停フラグF1、選択されている運転モードを識別するモードフラグF2、入力スイッチ27が入力されたことを識別する冷媒量判定運転フラグF3、及び、冷媒回路RC内に充填されている冷媒量が不足していることを識別する冷媒量不足フラグF4等のフラグが設けられている。
記憶部51は、例えば、ROM、RAM、及びフラッシュメモリ等で構成されており、揮発性の記憶領域と不揮発性の記憶領域を含む。記憶部51には、コントローラ50の各部における処理を定義した制御プログラムが格納されている。また、記憶部51は、コントローラ50の各部によって、所定の情報(例えば各センサの検出値等)を、所定の記憶領域に適宜格納される。また、記憶部51には、所定のビット数を有する複数のフラグが設けられている。例えば、記憶部51には、運転開始指示が入力されたか否かを識別する発停フラグF1、選択されている運転モードを識別するモードフラグF2、入力スイッチ27が入力されたことを識別する冷媒量判定運転フラグF3、及び、冷媒回路RC内に充填されている冷媒量が不足していることを識別する冷媒量不足フラグF4等のフラグが設けられている。
(3−2)通信部52
通信部52は、コントローラ50に接続される各機器と、信号の送受信を行うための通信インターフェースとしての役割を果たす機能部である。通信部52は、アクチュエータ制御部53からの依頼を受けて、指定されたアクチュエータに所定の信号を送信する。また、通信部52は、各センサ(21〜25、35)及びリモコン40から出力された信号を受けて、記憶部51の対応する記憶領域に格納するとともに所定のフラグをたてる。
通信部52は、コントローラ50に接続される各機器と、信号の送受信を行うための通信インターフェースとしての役割を果たす機能部である。通信部52は、アクチュエータ制御部53からの依頼を受けて、指定されたアクチュエータに所定の信号を送信する。また、通信部52は、各センサ(21〜25、35)及びリモコン40から出力された信号を受けて、記憶部51の対応する記憶領域に格納するとともに所定のフラグをたてる。
(3−3)アクチュエータ制御部53
アクチュエータ制御部53は、状況に応じて、空調システム100の各アクチュエータ(例えば圧縮機11、第1室外膨張弁14、及び第2室外膨張弁15等)の動作を制御する。アクチュエータ制御部53は、記憶部51に格納されている情報(例えば発停フラグF1)から、ユーザによって選択されている運転モードを判別する。アクチュエータ制御部53は、記憶部51に格納されている情報(例えばモードフラグF2)に基づき、ユーザによって選択されている運転モードを判別する。また、記憶部51に格納されている情報から、各センサの検出値を認識する。アクチュエータ制御部53は、運転開始指示が入力されている場合、制御プログラムに沿って、選択されている運転モード及び各センサの検出値に応じて、各アクチュエータの動作を制御する。
アクチュエータ制御部53は、状況に応じて、空調システム100の各アクチュエータ(例えば圧縮機11、第1室外膨張弁14、及び第2室外膨張弁15等)の動作を制御する。アクチュエータ制御部53は、記憶部51に格納されている情報(例えば発停フラグF1)から、ユーザによって選択されている運転モードを判別する。アクチュエータ制御部53は、記憶部51に格納されている情報(例えばモードフラグF2)に基づき、ユーザによって選択されている運転モードを判別する。また、記憶部51に格納されている情報から、各センサの検出値を認識する。アクチュエータ制御部53は、運転開始指示が入力されている場合、制御プログラムに沿って、選択されている運転モード及び各センサの検出値に応じて、各アクチュエータの動作を制御する。
アクチュエータ制御部53は、冷媒量判定モードにおいては、動作状態が一定となるように、各アクチュエータ(例えば圧縮機11、第1室外膨張弁14、及び第2室外膨張弁15等)を制御する。
(3−4)冷媒量判定モード制御部54
冷媒量判定モード制御部54は、空調システム100が待機状態(運転停止状態)にある場合において、記憶部51に格納されている情報(例えば冷媒量判定運転フラグF3)から、ユーザによって冷媒量判定運転の開始指示が入力されたか否かを判定する。また、冷媒量判定モード制御部54は、時間をカウント可能に構成されており、前回の冷媒量判定運転が完了してから所定時間t1が経過したか否かを判別する。冷媒量判定モード制御部54は、係る場合において、冷媒量判定運転の開始指示が入力されたと判断した場合、又は前回の冷媒量判定運転が完了してから所定時間t1が経過したと判断した場合には、外気温To及び室内温度Tiが所定範囲内にあることを条件として、運転モードを冷媒量判定モードに遷移させて冷媒量判定運転を実行する。具体的には、冷媒量判定モード制御部54は、外気温Toが所定の基準値Sv1よりも大きく基準値Sv2未満であって、且つ、室内温度Tiが所定の基準値Sv3よりも大きく基準値Sv4未満であることを条件として、運転モードを冷媒量判定モードに遷移させて冷媒量判定運転を実行する。冷媒量判定モード制御部54は、運転モードを冷媒量判定モードに遷移させる際、冷媒量判定モードに対応するモードフラグF2をたてる。
冷媒量判定モード制御部54は、空調システム100が待機状態(運転停止状態)にある場合において、記憶部51に格納されている情報(例えば冷媒量判定運転フラグF3)から、ユーザによって冷媒量判定運転の開始指示が入力されたか否かを判定する。また、冷媒量判定モード制御部54は、時間をカウント可能に構成されており、前回の冷媒量判定運転が完了してから所定時間t1が経過したか否かを判別する。冷媒量判定モード制御部54は、係る場合において、冷媒量判定運転の開始指示が入力されたと判断した場合、又は前回の冷媒量判定運転が完了してから所定時間t1が経過したと判断した場合には、外気温To及び室内温度Tiが所定範囲内にあることを条件として、運転モードを冷媒量判定モードに遷移させて冷媒量判定運転を実行する。具体的には、冷媒量判定モード制御部54は、外気温Toが所定の基準値Sv1よりも大きく基準値Sv2未満であって、且つ、室内温度Tiが所定の基準値Sv3よりも大きく基準値Sv4未満であることを条件として、運転モードを冷媒量判定モードに遷移させて冷媒量判定運転を実行する。冷媒量判定モード制御部54は、運転モードを冷媒量判定モードに遷移させる際、冷媒量判定モードに対応するモードフラグF2をたてる。
なお、本実施形態において所定時間t1は、720時間(すなわち、30日)に設定されている。また、基準値Sv1は2(℃)に設定され、基準値Sv2は45(℃)に設定され、基準値Sv3は18(℃)に設定され、基準値Sv4は34(℃)に設定されている。
(3−5)第1冷媒流量演算部55
第1冷媒流量演算部55は、制御プログラムに沿って、所定の情報を用いて、第1冷媒流量Fr1を算出する機能部である。第1冷媒流量演算部55は、時間をカウント可能に構成されており、冷媒量判定モードに対応するモードフラグF2がたてられた後、所定時間t2が経過してから第1冷媒流量Fr1を算出する。本実施形態において、所定時間t2は、3minに設定されている。
第1冷媒流量演算部55は、制御プログラムに沿って、所定の情報を用いて、第1冷媒流量Fr1を算出する機能部である。第1冷媒流量演算部55は、時間をカウント可能に構成されており、冷媒量判定モードに対応するモードフラグF2がたてられた後、所定時間t2が経過してから第1冷媒流量Fr1を算出する。本実施形態において、所定時間t2は、3minに設定されている。
第1冷媒流量Fr1は、冷凍サイクル理論に基づいて算出される、バイパス回路RC2(より詳細には、過冷却熱交換器16の第2流路162)を流れる冷媒の流量である。具体的に、第1冷媒流量演算部55は、圧縮機11の特性から定まる冷媒循環量Grと、第1冷媒温度センサ21の検出値に基づいて算出された第6配管P6を流れる冷媒(すなわち、分岐部BPに流入する冷媒)のエンタルピh(Tsc)と、第2冷媒温度センサ22の検出値に基づいて算出された第7配管P7を流れる冷媒(すなわち、第1流路161から流出する冷媒)のエンタルピh(Tsc)と、第3冷媒温度センサ23の検出値に基づいて算出された第10配管P10を流れる冷媒(すなわち、第2流路162から流出する冷媒)のエンタルピh(Tsh)と、に基づいて、以下のように定義された式F1に沿って、第1冷媒流量Fr1を算出する。
Fr1= Gr×(h(TL)−h(Tsc))/[(h(Tsh)−h(TL))+(h(TL)−h(Tsc))]・・・F1
Fr1・・・第1冷媒流量
Gr・・・圧縮機11の特性から定まる冷媒循環量
h(TL)・・・第1冷媒温度センサ21の検出値に基づいて算出された第6配管P6を流れる冷媒(すなわち、分岐部BPに流入する冷媒)のエンタルピ
h(Tsc)・・・第2冷媒温度センサ22の検出値に基づいて算出された第7配管P7を流れる冷媒(すなわち、第1流路161から流出する冷媒)のエンタルピ
h(Tsh)・・・第3冷媒温度センサ23の検出値に基づいて算出された第10配管P10を流れる冷媒(すなわち、第2流路162から流出する冷媒)のエンタルピ
Fr1・・・第1冷媒流量
Gr・・・圧縮機11の特性から定まる冷媒循環量
h(TL)・・・第1冷媒温度センサ21の検出値に基づいて算出された第6配管P6を流れる冷媒(すなわち、分岐部BPに流入する冷媒)のエンタルピ
h(Tsc)・・・第2冷媒温度センサ22の検出値に基づいて算出された第7配管P7を流れる冷媒(すなわち、第1流路161から流出する冷媒)のエンタルピ
h(Tsh)・・・第3冷媒温度センサ23の検出値に基づいて算出された第10配管P10を流れる冷媒(すなわち、第2流路162から流出する冷媒)のエンタルピ
なお、記憶部51においては、予め圧縮機11の特性(圧縮機特性曲線)に基づいて算出された冷媒循環量Gr、を定義された冷媒循環量テーブルが格納されており、第1冷媒流量演算部55は、冷媒循環量テーブルに基づいて冷媒循環量Grを求める。
また、記憶部51においては、予め各温度センサの検出値に基づいてエンタルピを定義されたエンタルピテーブルが格納されており、第1冷媒流量演算部55は、エンタルピテーブルに基づいて各エンタルピh(TL)、h(Tsc)、及びh(Tsh)を求める。
すなわち、第1冷媒流量演算部55は、第1冷媒温度センサ21の測定値と、第2冷媒温度センサ22の測定値と、第3冷媒温度センサ23の測定値と、圧縮機11の特性から定まる冷媒循環量Grと、に基づいて第1冷媒流量Fr1を算出する。
(3−6)第2冷媒流量演算部56
第2冷媒流量演算部56は、制御プログラムに沿って、所定の情報を用いて、第2冷媒流量Fr2を算出する機能部である。第2冷媒流量演算部56は、時間をカウント可能に構成されており、冷媒量判定モードに対応するモードフラグF2がたてられた後、所定時間t2が経過してから第2冷媒流量Fr2を算出する。
第2冷媒流量演算部56は、制御プログラムに沿って、所定の情報を用いて、第2冷媒流量Fr2を算出する機能部である。第2冷媒流量演算部56は、時間をカウント可能に構成されており、冷媒量判定モードに対応するモードフラグF2がたてられた後、所定時間t2が経過してから第2冷媒流量Fr2を算出する。
第2冷媒流量Fr2は、流体理論に基づいて算出される、バイパス回路RC2(より詳細には、過冷却熱交換器16の第2流路162)を流れる冷媒の流量である。
具体的に、第2冷媒流量演算部56は、第2室外膨張弁15のCv値と、冷媒圧力センサ24の検出値(すなわち、圧縮機11の吸入側の冷媒圧力)Peと、第1冷媒温度センサ21の検出値に基づいて算出された第6配管P6を流れる冷媒(すなわち、分岐部BPに流入する冷媒)の相当飽和圧力値P(TL)と、第1冷媒温度センサ21の検出値に基づいて算出された第6配管P6を流れる冷媒(すなわち、分岐部BPに流入する冷媒)の相当飽和液密度ρcl(TL)と、に基づいて、以下のように定義された式F2に沿って、第2冷媒流量Fr2を算出する。
Fr2= 27.09×Cv×((P(TL)−Pe)×ρcl(TL))^0.5・・・F2
Fr2・・・第2冷媒流量
Cv・・・第2室外膨張弁15のCv値
Pe・・・冷媒圧力センサ24の検出値(すなわち、圧縮機11の吸入側の冷媒圧力)
P(TL)・・・第1冷媒温度センサ21の検出値に基づいて算出された第6配管P6を流れる冷媒(すなわち、分岐部BPに流入する冷媒)の相当飽和圧力値
ρcl(TL)・・・第1冷媒温度センサ21の検出値に基づいて算出された第6配管P6を流れる冷媒(すなわち、分岐部BPに流入する冷媒)の相当飽和液密度
Fr2・・・第2冷媒流量
Cv・・・第2室外膨張弁15のCv値
Pe・・・冷媒圧力センサ24の検出値(すなわち、圧縮機11の吸入側の冷媒圧力)
P(TL)・・・第1冷媒温度センサ21の検出値に基づいて算出された第6配管P6を流れる冷媒(すなわち、分岐部BPに流入する冷媒)の相当飽和圧力値
ρcl(TL)・・・第1冷媒温度センサ21の検出値に基づいて算出された第6配管P6を流れる冷媒(すなわち、分岐部BPに流入する冷媒)の相当飽和液密度
なお、記憶部51においては、予め第1冷媒温度センサ21の検出値に基づいて相当飽和圧力値P(TL)を定義された、相当飽和圧力テーブルが格納されており、第2冷媒流量演算部56は、相当飽和圧力テーブルに基づいて相当飽和圧力値P(TL)を求める。
また、記憶部51においては、予め第2室外膨張弁15の開度に基づいてCv値を定義された、流量特性テーブルが格納されており、第2冷媒流量演算部56は、流量特性テーブルに基づいて第2室外膨張弁15のCv値を求める。なお、第2室外膨張弁15のCv値は、第2室外膨張弁15の流量特性を表わす係数であり、第2室外膨張弁15の開度と相関関係を有する。
また、記憶部51においては、予め第1冷媒温度センサ21の検出値に基づいて相当飽和液密度ρcl(TL)を定義された、相当飽和液密度テーブルが格納されており、第2冷媒流量演算部56は、相当飽和液密度テーブルに基づいて相当飽和液密度ρcl(TL)を求める。
すなわち、第2冷媒流量演算部56は、第1冷媒温度センサ21の測定値と、冷媒圧力センサ24の測定値と、第2室外膨張弁15の開度と、分岐部BPに流入する冷媒の相当飽和液密度ρcl(TL)と、に基づいて第2冷媒流量Fr2を算出する。
(3−7)冷媒量判定部57
冷媒量判定部57は、第1冷媒流量演算部55によって算出された第1冷媒流量Fr1と、第2冷媒流量演算部56によって算出された第2冷媒流量Fr2と、を比較して、冷媒回路RCにおいて適正な冷媒量が充填されているか否か(すなわち、冷媒漏洩が生じているか否か、又は冷媒の充填が適正に行われているか否か)の判定(以下、「冷媒量判定」と称する)を行う機能部である。冷媒量判定部57は、第2冷媒流量Fr2を第1冷媒流量Fr1で除した値(以下、「判定値Dv1」と称する)が、所定の第1閾値ΔTh1以上か否かに基づき、冷媒量判定を行う。
冷媒量判定部57は、第1冷媒流量演算部55によって算出された第1冷媒流量Fr1と、第2冷媒流量演算部56によって算出された第2冷媒流量Fr2と、を比較して、冷媒回路RCにおいて適正な冷媒量が充填されているか否か(すなわち、冷媒漏洩が生じているか否か、又は冷媒の充填が適正に行われているか否か)の判定(以下、「冷媒量判定」と称する)を行う機能部である。冷媒量判定部57は、第2冷媒流量Fr2を第1冷媒流量Fr1で除した値(以下、「判定値Dv1」と称する)が、所定の第1閾値ΔTh1以上か否かに基づき、冷媒量判定を行う。
具体的に、冷媒量判定部57は、判定値Dv1が第1閾値ΔTh1未満である場合には、冷媒回路RC内に充填されている冷媒量が不足していない(すなわち、冷媒漏洩が生じていない、又は冷媒の充填が適正に行われている)と判定し、冷媒量判定モードに対応するモードフラグF2を解除する。
冷媒量判定部57は、判定値Dv1が第1閾値ΔTh1以上である場合には、冷媒回路RC内に充填されている冷媒量が不足している(すなわち、冷媒漏洩が生じている、又は冷媒の充填が適正に行われていない)と判定し、記憶部51の冷媒量不足フラグF4をたてる。
また、冷媒量判定部57は、判定値Dv1が第1閾値ΔTh1以上である場合には、判定値Dv1が第1閾値ΔTh1を上回っている割合(以下、「冷媒不足度Rt1」と称する)を算出し、算出した冷媒不足度Rt1を記憶部51の所定領域に格納する。
なお、第1閾値ΔTh1は、熱負荷や環境の変化に基づく計算誤差を考慮した値が、制御プログラムに予め定義されている。本実施形態においては、第1閾値ΔTh1=5に設定されている。
(3−8)出力制御部58
出力制御部58は、リモコン40において、表示する画像や、出力する音声の制御を行う機能部である。出力制御部58は、運転状態に応じて、リモコン40に表示する画像や、出力する音声に対応する信号を生成して通信部52を介して出力する。
出力制御部58は、リモコン40において、表示する画像や、出力する音声の制御を行う機能部である。出力制御部58は、運転状態に応じて、リモコン40に表示する画像や、出力する音声に対応する信号を生成して通信部52を介して出力する。
出力制御部58は、記憶部51の冷媒量不足フラグF4が立てられると、異常発報処理を行う。具体的には、出力制御部58は、異常発報処理において、リモコン40に所定の信号を出力して、冷媒漏洩又は充填冷媒量が不足している旨を示す画像を表示させるとともに、所定の警告音を出力させる。その際、出力制御部58は、記憶部51に格納されている冷媒不足度Rt1を参照して、当該Rt1をリモコン40に表示させる。
(4)コントローラ50の処理の流れ
以下、コントローラ50の処理の流れの一例について、図4を参照しながら説明する。図4は、コントローラ50の処理の流れの一例を示したフローチャートである。
以下、コントローラ50の処理の流れの一例について、図4を参照しながら説明する。図4は、コントローラ50の処理の流れの一例を示したフローチャートである。
コントローラ50は、電源を投入されると、以下のような流れで処理を行う。なお、図4及び以下に示す処理の流れは、一例であり、適宜変更可能である。
ステップS101において、コントローラ50は、待機状態(運転停止状態)となる。その後ステップS102へ進む。
ステップS102において、コントローラ50は、冷媒量判定運転の開始指示が入力されたか否か(すなわち、入力スイッチ27が入力されたか否か)を判定する。当該判定がNOの場合(すなわち、冷媒量判定運転の開始指示が入力されていない場合)には、ステップS110へ進む。一方、当該判定がYESの場合(すなわち、冷媒量判定運転の開始指示が入力されている場合)には、ステップS103へ進む。
ステップS103において、コントローラ50は、外気温Toが基準値Sv1よりも大きく基準値Sv2未満であり、且つ、室内温度Tiが基準値Sv3よりも大きく基準値Sv4未満か否かを判定する。当該判定がNOの場合(すなわち、外気温Toが基準値Sv1よりも大きく基準値Sv2未満、且つ、室内温度Tiが基準値Sv3よりも大きく基準値Sv4未満、ではない場合)、ステップS101に戻る。一方当該判定がYESの場合(すなわち、外気温Toが基準値Sv1よりも大きく基準値Sv2未満、且つ、室内温度Tiが基準値Sv3よりも大きく基準値Sv4未満、である場合)、ステップS104へ進む。
ステップS104において、コントローラ50は、冷媒量判定モードに遷移して、冷媒量判定運転を開始する。これにより、各アクチュエータが所定の状態に制御され、冷媒回路RC内を冷媒が循環する。その後、ステップS105へ進む。
ステップS105において、コントローラ50は、冷媒量判定運転を開始してから所定時間t2が経過したか否かを判定する。当該判定がNOの場合(すなわち、所定時間t2が経過していない場合)、当該判定を繰り返す。一方、当該判定がYESの場合(すなわち、所定時間t2が経過した場合)、ステップS106へ進む。
ステップS106において、コントローラ50は、第1冷媒流量Fr1と、第2冷媒流量Fr2と、を算出する。その後、ステップS107へ進む。
ステップS107において、コントローラ50は、第1冷媒流量Fr1と、第2冷媒流量Fr2と、に基づき判定値Dv1が第1閾値ΔTh1以上か否かを判定する。当該判定がNOの場合(すなわち、判定値Dv1が第1閾値ΔTh1未満の場合)、ステップS108へ進む。一方、当該判定がYESの場合(すなわち、判定値Dv1が第1閾値ΔTh1以上の場合)、ステップS109へ進む。
ステップS108において、コントローラ50は、充填冷媒量は適正である(すなわち、冷媒漏洩が生じていない、又は冷媒の充填が適正に行われている)と判定し、冷媒量判定運転を完了する。その後、ステップS101に戻る。
ステップS109において、コントローラ50は、充填冷媒量が不足している(すなわち、冷媒漏洩が生じている、又は冷媒の充填が適正に行われていない)と判定し、リモコン40に異常発報処理を行わせる。その後、サービスマンやユーザによってリセットされるまでリモコン40に異常発報処理を継続させる。
ステップS110において、コントローラ50は、通常の空調運転の開始指示が入力されたか否かを判定する。当該判定がNOの場合(すなわち、空調運転の開始指示が入力されていない場合)、ステップS101に戻る。一方、当該判定がYESの場合(すなわち、空調運転の開始指示が入力されている場合)、ステップS111へ進む。
ステップS111において、コントローラ50は、ユーザによって選択されている運転モード(冷房モード又は暖房モード)に遷移し、対応する運転(冷房運転又は暖房運転)を開始する。その後、ステップS112へ進む。
ステップS112において、コントローラ50は、制御プログラムに沿って、各アクチュエータを適宜制御する。その後、ステップS113へ進む。
ステップS113において、コントローラ50は、運転停止指示が入力されたか否かを判定する。当該判定がNOの場合(すなわち、運転停止指示が入力されていない場合)、ステップS112に戻る。一方、当該判定がYESの場合(すなわち、運転停止指示が入力された場合)、ステップS114へ進む。
ステップS114において、コントローラ50は、前回の冷媒量判定運転完了後、所定時間t1が経過したか否か、又は前回の冷媒量判定運転が行われていない(すなわち、電源投入されてからまだ1度も冷媒量判定運転が行われていない)か否か、を判定する。当該判定がNOの場合(すなわち、前回の冷媒量判定運転が行われ、前回の冷媒量判定運転完了後、所定時間t1が経過していないと判断した場合)、ステップS101に戻る。一方、当該判定がYESの場合(すなわち、前回の冷媒量判定運転完了後、所定時間t1が経過した、又は前回の冷媒量判定運転が行われていないと判断した場合)、ステップS103に戻る。
(5)冷媒量判定の詳細
冷媒量判定においては、冷凍サイクル理論(冷媒のエンタルピ等)に基づいて算出された第1冷媒流量Fr1と、流体理論(冷媒の圧力等)に基づいて算出された第2冷媒流量Fr2と、が比較されることで、冷媒量の不足(冷媒漏洩又は冷媒の充填不足の有無)が判定されていた。
冷媒量判定においては、冷凍サイクル理論(冷媒のエンタルピ等)に基づいて算出された第1冷媒流量Fr1と、流体理論(冷媒の圧力等)に基づいて算出された第2冷媒流量Fr2と、が比較されることで、冷媒量の不足(冷媒漏洩又は冷媒の充填不足の有無)が判定されていた。
係る冷媒量判定は、以下の考えに基づいている。
すなわち、バイパス回路RC2を流れる冷媒は、正常時(充填冷媒量が適正な状態にある時)には図5のD−Gに示す状態となり、充填冷媒量が不足した時には図5のD´−G´に示す状態となる。
ここで、第1冷媒温度センサ21の検出値からエントロピ計算を行った場合には、分岐部BPに流入する冷媒の状態(すなわち、図2のD及び図5のD´を参照)は、等温線上に位置するため、飽和液状態にあるのか気液2相状態にあるのかが判別できない。
一方で、充填冷媒量が不足している場合には、分岐部BPに流入する冷媒の状態は気液2相状態となり(図5のD´参照)、図5のDにおける冷媒と、図5のD´における冷媒と、は温度が同じでもエンタルピが相違する状態となる。
係る場合には、実際にはTL´−Tscに相当する熱交換(図5のex1を参照)が行われるのに対して、TL−Tscに相当する熱交換(図5のex2を参照)として認識されるため、式F1を用いて第1冷媒流量Fr1を算出した場合、実際にバイパス回路RC2を流れる冷媒流量よりも少ない値として算出される。
一方、流体理論(圧力損失係数(Cv値)等)に基づいて算出される第2冷媒流量Fr2については、充填冷媒量の不足が生じた場合、実際の冷媒の液密度よりも大きい飽和液密度ρclに基づいて算出されるため、実際にバイパス回路RC2を流れる冷媒流量よりも大きい値として算出されることになる。
すなわち、充填冷媒量が不足している場合には、バイパス回路RC2を流れる冷媒流量が、冷凍サイクル理論に基づいて(すなわち、式F1を用いて)算出されると実際よりも小さい値(第1冷媒流量Fr1)として算出され、流体理論に基づいて(すなわち、式F2を用いて)算出されると実際よりも大きい値(第2冷媒流量Fr2)として算出されることになる。係る場合における第1冷媒流量Fr1と、第2冷媒流量Fr2と、の比(すなわち、判定値Dv1)は、図6に示すように、充填冷媒量の不足の割合(冷媒不足度Rt1)が大きくなるほど2次曲線的に大きくなる。
本実施形態における冷媒量判定は、係る原理に基づいて第1閾値ΔTh1が設定され、第1閾値ΔTh1以上の値として判定値Dv1が算出される場合(図6のハッチング領域A1を参照)に、充填冷媒量の不足(冷媒漏洩又は冷媒充填の不足)が生じていると判定している。
また、充填冷媒量の不足の度合いが大きくなるほど、判定値Dv1が第1閾値ΔTh1を超える割合が大きくなる。このことから、充填冷媒量の不足の有無を判定するのみならず、充填冷媒量の程度(冷媒不足度Rt1)についても判定可能となっている。
(6)特徴
(6−1)
上記実施形態では、第1冷媒流量演算部55が冷凍サイクル理論に基づきバイパス回路RC2を流れる冷媒流量を第1冷媒流量Fr1として算出し、第2冷媒流量演算部56が流体理論に基づきバイパス回路RC2を流れる冷媒流量を第2冷媒流量Fr2として算出し、冷媒量判定部57が算出された第1冷媒流量Fr1と第2冷媒流量Fr2との比較結果に基づき冷媒漏洩又は充填冷媒量不足の有無を判定している。
(6−1)
上記実施形態では、第1冷媒流量演算部55が冷凍サイクル理論に基づきバイパス回路RC2を流れる冷媒流量を第1冷媒流量Fr1として算出し、第2冷媒流量演算部56が流体理論に基づきバイパス回路RC2を流れる冷媒流量を第2冷媒流量Fr2として算出し、冷媒量判定部57が算出された第1冷媒流量Fr1と第2冷媒流量Fr2との比較結果に基づき冷媒漏洩又は充填冷媒量不足の有無を判定している。
これにより、バイパス回路RC2を流れる冷媒流量が、冷凍サイクル理論に基づいた第1冷媒流量Fr1として算出される一方で、流体理論に基づいた第2冷媒流量Fr2として算出され、第1冷媒流量Fr1と第2冷媒流量Fr2との比較によって冷媒漏洩又は充填冷媒量不足の有無が判定されている。その結果、試験又はシミュレーションにより最適な冷媒量を予め算出する手間を要せずに、冷媒漏洩又は冷媒充填量不足の有無の判定を行うことが可能となっている。このため、現実に適用する際に、開発工数の増大が抑制されている。
また、第1冷媒流量Fr1と第2冷媒流量Fr2とを比較することで、冷媒漏洩又は充填冷媒量不足が生じている際には、漏洩又は不足している程度(冷媒不足度Rt1)についても判定可能となっている。
よって、コスト増大が抑制されつつ、冷媒漏洩又は充填冷媒量不足の有無を判定することが高精度に可能となっている。
(6−2)
上記実施形態では、分岐部BPに流入する冷媒のエンタルピを測定するための第1冷媒温度センサ21と、第1流路161から流出する冷媒のエンタルピを測定するための第2冷媒温度センサ22と、第2流路162から流出する冷媒のエンタルピを測定するための第3冷媒温度センサ23と、を備えている。これにより、簡単な構成にして第1冷媒流量Fr1が算出されるようになっている。
上記実施形態では、分岐部BPに流入する冷媒のエンタルピを測定するための第1冷媒温度センサ21と、第1流路161から流出する冷媒のエンタルピを測定するための第2冷媒温度センサ22と、第2流路162から流出する冷媒のエンタルピを測定するための第3冷媒温度センサ23と、を備えている。これにより、簡単な構成にして第1冷媒流量Fr1が算出されるようになっている。
(6−3)
上記実施形態では、第1冷媒流量演算部55は、第1冷媒温度センサ21の測定値に基づくエンタルピh(TL)と、第2冷媒温度センサ22の測定値に基づくエンタルピh(Tsc)と、第3冷媒温度センサ23の測定値に基づくエンタルピh(Tsh)と、圧縮機11の特性に基づく冷媒循環量Grと、に基づいて、第1冷媒流量Fr1を算出している。これにより、第1冷媒流量Fr1が高精度に算出されるようになっている。
上記実施形態では、第1冷媒流量演算部55は、第1冷媒温度センサ21の測定値に基づくエンタルピh(TL)と、第2冷媒温度センサ22の測定値に基づくエンタルピh(Tsc)と、第3冷媒温度センサ23の測定値に基づくエンタルピh(Tsh)と、圧縮機11の特性に基づく冷媒循環量Grと、に基づいて、第1冷媒流量Fr1を算出している。これにより、第1冷媒流量Fr1が高精度に算出されるようになっている。
(6−4)
上記実施形態では、分岐部BPに流入する冷媒の相当飽和圧力を測定するための第1冷媒温度センサ21と、圧縮機11の吸入側の冷媒圧力Peを測定するための冷媒圧力センサ24と、をさらに備えている。これにより、簡単な構成にして第2冷媒流量Fr2が算出されるようになっている。
上記実施形態では、分岐部BPに流入する冷媒の相当飽和圧力を測定するための第1冷媒温度センサ21と、圧縮機11の吸入側の冷媒圧力Peを測定するための冷媒圧力センサ24と、をさらに備えている。これにより、簡単な構成にして第2冷媒流量Fr2が算出されるようになっている。
(6−5)
上記実施形態では、第2冷媒流量演算部56は、第1冷媒温度センサ21の測定値に基づく相当飽和圧力値P(TL)と、冷媒圧力センサ24の測定値Peと、第2室外膨張弁15の開度と、分岐部BPに流入する冷媒の相当飽和液密度ρcl(TL)と、に基づいて、第2冷媒流量Fr2を算出している。これにより、第2冷媒流量Fr2が高精度に算出されるようになっている。
上記実施形態では、第2冷媒流量演算部56は、第1冷媒温度センサ21の測定値に基づく相当飽和圧力値P(TL)と、冷媒圧力センサ24の測定値Peと、第2室外膨張弁15の開度と、分岐部BPに流入する冷媒の相当飽和液密度ρcl(TL)と、に基づいて、第2冷媒流量Fr2を算出している。これにより、第2冷媒流量Fr2が高精度に算出されるようになっている。
(6−6)
上記実施形態では、第1冷媒温度センサ21は分岐部BPに流入する冷媒の温度TLを検出し、第2冷媒温度センサ22は第1流路161から流出する冷媒の温度Tscを検出し、第3冷媒温度センサ23は第2流路162から流出する冷媒の温度Tshを検出している。これにより、コストをさらに抑えつつ第1冷媒流量Fr1を算出することが可能となっている。
上記実施形態では、第1冷媒温度センサ21は分岐部BPに流入する冷媒の温度TLを検出し、第2冷媒温度センサ22は第1流路161から流出する冷媒の温度Tscを検出し、第3冷媒温度センサ23は第2流路162から流出する冷媒の温度Tshを検出している。これにより、コストをさらに抑えつつ第1冷媒流量Fr1を算出することが可能となっている。
(6−7)
上記実施形態では、冷媒量判定部57は、第2冷媒流量Fr2を第1冷媒流量Fr1で除した値と、所定の第1閾値ΔTh1と、の比較結果に基づき、冷媒漏洩又は充填冷媒量不足の有無を判定している。これにより、簡易な演算によって、高精度な判定が可能となっている。
上記実施形態では、冷媒量判定部57は、第2冷媒流量Fr2を第1冷媒流量Fr1で除した値と、所定の第1閾値ΔTh1と、の比較結果に基づき、冷媒漏洩又は充填冷媒量不足の有無を判定している。これにより、簡易な演算によって、高精度な判定が可能となっている。
(6−8)
上記実施形態では、アクチュエータ制御部53は、第1冷媒流量演算部55又は第2冷媒流量演算部56が第1冷媒流量Fr1又は第2冷媒流量Fr2を算出する際、圧縮機11、第1室外膨張弁14、及び第2室外膨張弁15の動作状態が一定となるように制御している。これにより、第1冷媒流量Fr1又は第2冷媒流量Fr2が安定的に精度よく算出されるようになっている。
上記実施形態では、アクチュエータ制御部53は、第1冷媒流量演算部55又は第2冷媒流量演算部56が第1冷媒流量Fr1又は第2冷媒流量Fr2を算出する際、圧縮機11、第1室外膨張弁14、及び第2室外膨張弁15の動作状態が一定となるように制御している。これにより、第1冷媒流量Fr1又は第2冷媒流量Fr2が安定的に精度よく算出されるようになっている。
(6−9)
上記実施形態では、外気温To及び室内温度Tiが所定の温度条件を満たす場合に、冷媒量判定モードに遷移して、冷媒量判定部57が冷媒漏洩又は充填冷媒量不足の有無を判定している。これにより、第1冷媒流量Fr1又は第2冷媒流量Fr2が安定的に精度よく算出されるようになっている。
上記実施形態では、外気温To及び室内温度Tiが所定の温度条件を満たす場合に、冷媒量判定モードに遷移して、冷媒量判定部57が冷媒漏洩又は充填冷媒量不足の有無を判定している。これにより、第1冷媒流量Fr1又は第2冷媒流量Fr2が安定的に精度よく算出されるようになっている。
(7)変形例
上記実施形態は、以下の変形例に示すように適宜変形が可能である。なお、各変形例は、矛盾が生じない範囲で他の変形例と組み合わせて適用されてもよい。
上記実施形態は、以下の変形例に示すように適宜変形が可能である。なお、各変形例は、矛盾が生じない範囲で他の変形例と組み合わせて適用されてもよい。
(7−1)変形例A
上記実施形態では、本発明が空調システム100に適用されていた。しかし、これに限定されず、本発明は、冷媒回路を有する他の冷凍装置に適用されてもよい。例えば、本発明は、給湯システムや除湿装置等の冷凍装置に適用されてもよい。
上記実施形態では、本発明が空調システム100に適用されていた。しかし、これに限定されず、本発明は、冷媒回路を有する他の冷凍装置に適用されてもよい。例えば、本発明は、給湯システムや除湿装置等の冷凍装置に適用されてもよい。
(7−2)変形例B
上記実施形態では、熱源側ユニットとして1台の室外ユニット10と、利用側ユニットとして1台の室内ユニット30と、を有していた。しかし、空調システム100に配置される室外ユニット10又は室内ユニット30の数は、必ずしも1台に限定されず、2台以上であってもよい。
上記実施形態では、熱源側ユニットとして1台の室外ユニット10と、利用側ユニットとして1台の室内ユニット30と、を有していた。しかし、空調システム100に配置される室外ユニット10又は室内ユニット30の数は、必ずしも1台に限定されず、2台以上であってもよい。
(7−3)変形例C
上記実施形態では、第6配管P6を流れる冷媒(すなわち、分岐部BPに流入する冷媒)のエンタルピh(TL)を求めるために第1冷媒温度センサ21が配置され、第7配管P7を流れる冷媒(すなわち、第1流路161から流出する冷媒)のエンタルピh(Tsc)を求めるために第2冷媒温度センサ22が配置され、第10配管P10を流れる冷媒(すなわち、第2流路162から流出する冷媒)のエンタルピh(Tsh)を求めるために第3冷媒温度センサ23が配置されていた。しかし、第1冷媒温度センサ21、第2冷媒温度センサ22、又は第3冷媒温度センサ23に代えて、エンタルピh(TL)、h(Tsc)、又はh(Tsh)を求めるための圧力センサを配置してもよい。
上記実施形態では、第6配管P6を流れる冷媒(すなわち、分岐部BPに流入する冷媒)のエンタルピh(TL)を求めるために第1冷媒温度センサ21が配置され、第7配管P7を流れる冷媒(すなわち、第1流路161から流出する冷媒)のエンタルピh(Tsc)を求めるために第2冷媒温度センサ22が配置され、第10配管P10を流れる冷媒(すなわち、第2流路162から流出する冷媒)のエンタルピh(Tsh)を求めるために第3冷媒温度センサ23が配置されていた。しかし、第1冷媒温度センサ21、第2冷媒温度センサ22、又は第3冷媒温度センサ23に代えて、エンタルピh(TL)、h(Tsc)、又はh(Tsh)を求めるための圧力センサを配置してもよい。
係る場合、記憶部51において、予め各圧力センサの検出値に基づいたエンタルピを定義したエンタルピテーブルを格納しておき、第1冷媒流量演算部55が各圧力センサの検出値及び当該エンタルピテーブルに基づいて、各エンタルピh(TL)、h(Tsc)、及びh(Tsh)を求めるように構成すればよい。
(7−4)変形例D
上記実施形態では、第2冷媒流量演算部56は、第1冷媒温度センサ21の検出値に基づいて相当飽和圧力値P(TL)を定義された相当飽和圧力テーブル、に基づいて相当飽和圧力値P(TL)を求めていた。しかし、第1冷媒温度センサ21とは別に圧力センサを配置し、第2冷媒流量演算部56が当該圧力センサの検出値に基づいて相当飽和圧力値P(TL)を求めるように構成してもよい。
上記実施形態では、第2冷媒流量演算部56は、第1冷媒温度センサ21の検出値に基づいて相当飽和圧力値P(TL)を定義された相当飽和圧力テーブル、に基づいて相当飽和圧力値P(TL)を求めていた。しかし、第1冷媒温度センサ21とは別に圧力センサを配置し、第2冷媒流量演算部56が当該圧力センサの検出値に基づいて相当飽和圧力値P(TL)を求めるように構成してもよい。
(7−5)変形例E
上記実施形態では、冷媒圧力センサ24が圧縮機11の吸入側の冷媒圧力Peを検出していた。しかし、冷媒圧力センサ24に代えて温度センサを配置し、第2冷媒流量演算部56が当該温度センサの値に基づいて圧縮機11の吸入側の冷媒圧力Peを求めるように構成してもよい。
上記実施形態では、冷媒圧力センサ24が圧縮機11の吸入側の冷媒圧力Peを検出していた。しかし、冷媒圧力センサ24に代えて温度センサを配置し、第2冷媒流量演算部56が当該温度センサの値に基づいて圧縮機11の吸入側の冷媒圧力Peを求めるように構成してもよい。
(7−6)変形例F
上記実施形態における第1冷媒温度センサ21、第2冷媒温度センサ22、第3冷媒温度センサ23、及び冷媒圧力センサ24の配置位置は、適宜変更が可能である。すなわち、各センサは、エンタルピh(TL)、h(Tsc)、h(Tsh)、冷媒圧力Pe、相当飽和圧力値P(TL)、又は相当飽和液密度ρcl(TL)を求めるうえで適当な位置に配置される限り、配置位置を限定されない。
上記実施形態における第1冷媒温度センサ21、第2冷媒温度センサ22、第3冷媒温度センサ23、及び冷媒圧力センサ24の配置位置は、適宜変更が可能である。すなわち、各センサは、エンタルピh(TL)、h(Tsc)、h(Tsh)、冷媒圧力Pe、相当飽和圧力値P(TL)、又は相当飽和液密度ρcl(TL)を求めるうえで適当な位置に配置される限り、配置位置を限定されない。
(7−7)変形例G
上記実施形態では、冷媒量判定モードにおいて、各エンタルピh(TL)、h(Tsc)、h(Tsh)、冷媒循環量Gr、相当飽和圧力値P(TL)、相当飽和液密度ρcl(TL)、及び第2室外膨張弁15のCv値は、記憶部51に格納されている所定のテーブルに基づいて求められていた。しかし、これらの一部又は全部は、適宜、公知の手法を用いてリアルタイムに算出されてもよい。
上記実施形態では、冷媒量判定モードにおいて、各エンタルピh(TL)、h(Tsc)、h(Tsh)、冷媒循環量Gr、相当飽和圧力値P(TL)、相当飽和液密度ρcl(TL)、及び第2室外膨張弁15のCv値は、記憶部51に格納されている所定のテーブルに基づいて求められていた。しかし、これらの一部又は全部は、適宜、公知の手法を用いてリアルタイムに算出されてもよい。
(7−8)変形例H
上記実施形態では、基準値Sv1は2(℃)に設定され、基準値Sv2は45(℃)に設定され、基準値Sv3は18(℃)に設定され、基準値Sv4は34(℃)に設定されていた。しかし、これらの基準値は、必ずしも係る値に設定される必要はなく、設計仕様や設置環境に応じて適宜変更が可能である。例えば、基準値Sv1は1(℃)に設定されてもよいし、3(℃)に設定されてもよい。また、基準値Sv2は42(℃)に設定されてもよいし、48(℃)に設定されてもよい。また、基準値Sv3は16(℃)に設定されてもよいし、20(℃)に設定されてもよい。また、基準値Sv4は32(℃)に設定されてもよいし、36(℃)に設定されてもよい。
上記実施形態では、基準値Sv1は2(℃)に設定され、基準値Sv2は45(℃)に設定され、基準値Sv3は18(℃)に設定され、基準値Sv4は34(℃)に設定されていた。しかし、これらの基準値は、必ずしも係る値に設定される必要はなく、設計仕様や設置環境に応じて適宜変更が可能である。例えば、基準値Sv1は1(℃)に設定されてもよいし、3(℃)に設定されてもよい。また、基準値Sv2は42(℃)に設定されてもよいし、48(℃)に設定されてもよい。また、基準値Sv3は16(℃)に設定されてもよいし、20(℃)に設定されてもよい。また、基準値Sv4は32(℃)に設定されてもよいし、36(℃)に設定されてもよい。
(7−9)変形例I
上記実施形態では、所定時間t1は、720時間(すなわち、30日)に設定されていた。しかし、所定時間t1は、必ずしも当該値に設定される必要はなく、適宜変更が可能である。例えば、所定時間t1は、336時間(すなわち、14日)に設定されてもよいし、2160時間(すなわち、90日)に設定されてもよい。
上記実施形態では、所定時間t1は、720時間(すなわち、30日)に設定されていた。しかし、所定時間t1は、必ずしも当該値に設定される必要はなく、適宜変更が可能である。例えば、所定時間t1は、336時間(すなわち、14日)に設定されてもよいし、2160時間(すなわち、90日)に設定されてもよい。
また、所定時間t2は、3minに設定されていたが、所定時間t2は設計仕様や設置環境に応じて適宜変更が可能である。例えば、所定時間t2は、1.5minに設定されてもよいし、10minに設定されてもよい。
(7−10)変形例J
上記実施形態では、外気温To及び室内温度Tiが所定条件を満たす場合に冷媒量判定モードに遷移し、所定条件を満たさない場合には待機状態となっていた。しかし、外気温To及び室内温度Tiが所定条件を満たさない場合には、待機状態とはならずに、暖房運転等の予備運転を所定時間行ったうえで、冷媒量判定モードに遷移するように構成してもよい。
上記実施形態では、外気温To及び室内温度Tiが所定条件を満たす場合に冷媒量判定モードに遷移し、所定条件を満たさない場合には待機状態となっていた。しかし、外気温To及び室内温度Tiが所定条件を満たさない場合には、待機状態とはならずに、暖房運転等の予備運転を所定時間行ったうえで、冷媒量判定モードに遷移するように構成してもよい。
(7−11)変形例K
上記実施形態では、判定値Dv1は、第2冷媒流量Fr2を第1冷媒流量Fr1で除した値として算出されていた。しかし、判定値Dv1は、第2冷媒流量Fr2から第1冷媒流量Fr1を減じた差分値として算出されてもよい。係る場合、第1閾値ΔTh1については、適当な値を適宜選定されればよい。
上記実施形態では、判定値Dv1は、第2冷媒流量Fr2を第1冷媒流量Fr1で除した値として算出されていた。しかし、判定値Dv1は、第2冷媒流量Fr2から第1冷媒流量Fr1を減じた差分値として算出されてもよい。係る場合、第1閾値ΔTh1については、適当な値を適宜選定されればよい。
(7−12)変形例L
上記実施形態では、第1閾値ΔTh1=5に設定されていたが、第1閾値ΔTh1は、必ずしも当該値に限定されず、設計仕様や設置環境に応じて適宜変更が可能である。例えば、第1閾値ΔTh1=4に設定されてもよいし、ΔTh1=6に設定されてもよい。
上記実施形態では、第1閾値ΔTh1=5に設定されていたが、第1閾値ΔTh1は、必ずしも当該値に限定されず、設計仕様や設置環境に応じて適宜変更が可能である。例えば、第1閾値ΔTh1=4に設定されてもよいし、ΔTh1=6に設定されてもよい。
(7−13)変形例M
上記実施形態では、冷凍サイクル理論に基づいて定義された式F1に沿って第1冷媒流量Fr1が算出され、流体理論に基づいて定義されたF2に沿って第2冷媒流量Fr2が算出されていた。しかし、式F1又は式F2については、一例であり、必ずしも上記実施形態と同一の態様には限定されない。すなわち、式F1については、冷凍サイクル理論に基づいて定義される限り、適宜変更が可能である。また、式F2については、流体理論に基づいて定義される限り、適宜変更が可能である。
上記実施形態では、冷凍サイクル理論に基づいて定義された式F1に沿って第1冷媒流量Fr1が算出され、流体理論に基づいて定義されたF2に沿って第2冷媒流量Fr2が算出されていた。しかし、式F1又は式F2については、一例であり、必ずしも上記実施形態と同一の態様には限定されない。すなわち、式F1については、冷凍サイクル理論に基づいて定義される限り、適宜変更が可能である。また、式F2については、流体理論に基づいて定義される限り、適宜変更が可能である。
(7−14)変形例N
上記実施形態では、バイパス回路RC2は、冷媒主回路RC1の高圧側から低圧側へと冷媒をバイパスさせる回路として構成された。しかし、必ずしもこれに限定されず、バイパス回路RC2は、冷媒主回路RC1の高圧側から中間圧側へと冷媒をバイパスさせる回路として構成されてもよい。例えば、バイパス回路RC2は、分岐部BPから延びて圧縮機11に接続される、いわゆる中間インジェクション用回路として構成されてもよい。
上記実施形態では、バイパス回路RC2は、冷媒主回路RC1の高圧側から低圧側へと冷媒をバイパスさせる回路として構成された。しかし、必ずしもこれに限定されず、バイパス回路RC2は、冷媒主回路RC1の高圧側から中間圧側へと冷媒をバイパスさせる回路として構成されてもよい。例えば、バイパス回路RC2は、分岐部BPから延びて圧縮機11に接続される、いわゆる中間インジェクション用回路として構成されてもよい。
(7−15)変形例O
上記実施形態では、分岐部BPは、第1室外膨張弁14と過冷却熱交換器16との間(すなわち第6配管P6上)に配置されていた。しかし、分岐部BPが配置される位置については、特にこれに限定されず、適宜変更が可能である。例えば、分岐部BPは、第1室外膨張弁14と室外熱交換器13との間(すなわち第5配管P5上)に配置されてもよい。また、例えば、分岐部BPは、過冷却熱交換器16と液側閉鎖弁18との間(すなわち、第7配管P7上に配置されてもよい。
上記実施形態では、分岐部BPは、第1室外膨張弁14と過冷却熱交換器16との間(すなわち第6配管P6上)に配置されていた。しかし、分岐部BPが配置される位置については、特にこれに限定されず、適宜変更が可能である。例えば、分岐部BPは、第1室外膨張弁14と室外熱交換器13との間(すなわち第5配管P5上)に配置されてもよい。また、例えば、分岐部BPは、過冷却熱交換器16と液側閉鎖弁18との間(すなわち、第7配管P7上に配置されてもよい。
(7−16)変形例P
上記実施形態では、合流部JPは、ガス側閉鎖弁17と四路切換弁12との間(すなわち第1配管P1上)に配置されていた。しかし、合流部JPが配置される位置については、特にこれに限定されず、適宜変更が可能である。例えば、合流部JPは、四路切換弁12と圧縮機11との間(すなわち第2配管P2上)に配置されてもよい。
上記実施形態では、合流部JPは、ガス側閉鎖弁17と四路切換弁12との間(すなわち第1配管P1上)に配置されていた。しかし、合流部JPが配置される位置については、特にこれに限定されず、適宜変更が可能である。例えば、合流部JPは、四路切換弁12と圧縮機11との間(すなわち第2配管P2上)に配置されてもよい。
(7−17)変形例Q
上記実施形態では、冷媒量判定モード(冷媒量判定運転)において、各アクチュエータの動作状態が一定となるように制御されていた。しかし、冷媒量判定モードにおいて、各アクチュエータは、必ずしも動作状態を固定される必要はなく、第1冷媒流量Fr1及び第2冷媒流量Fr2の算出に支障を及ぼさない程度であれば、動作状態を可変に制御されてもよい。
上記実施形態では、冷媒量判定モード(冷媒量判定運転)において、各アクチュエータの動作状態が一定となるように制御されていた。しかし、冷媒量判定モードにおいて、各アクチュエータは、必ずしも動作状態を固定される必要はなく、第1冷媒流量Fr1及び第2冷媒流量Fr2の算出に支障を及ぼさない程度であれば、動作状態を可変に制御されてもよい。
(7−18)変形例R
上記実施形態では、R32が冷媒回路RCを循環する冷媒として用いられていた。しかし、冷媒回路RCで用いられる冷媒は、特に限定されない。例えば、冷媒回路RCでは、HFO1234yf、HFO1234ze(E)やこれらの冷媒の混合冷媒などが、R32に代えて用いられてもよい。また、冷媒回路RCでは、R407CやR410A等のHFC系冷媒を用いられてもよい。
上記実施形態では、R32が冷媒回路RCを循環する冷媒として用いられていた。しかし、冷媒回路RCで用いられる冷媒は、特に限定されない。例えば、冷媒回路RCでは、HFO1234yf、HFO1234ze(E)やこれらの冷媒の混合冷媒などが、R32に代えて用いられてもよい。また、冷媒回路RCでは、R407CやR410A等のHFC系冷媒を用いられてもよい。
(7−19)変形例S
上記実施形態では、室外ユニット制御部26及び室内ユニット制御部35が通信線で接続されることで、コントローラ50が構成されていた。しかし、コントローラ50の一部又は全部は、必ずしも、室外ユニット10及び室内ユニット30のいずれかに配置される必要はなく、LANやWAN等のネットワークを介して接続された遠隔地に配置されてもよい。
上記実施形態では、室外ユニット制御部26及び室内ユニット制御部35が通信線で接続されることで、コントローラ50が構成されていた。しかし、コントローラ50の一部又は全部は、必ずしも、室外ユニット10及び室内ユニット30のいずれかに配置される必要はなく、LANやWAN等のネットワークを介して接続された遠隔地に配置されてもよい。
本発明は、冷凍装置に利用可能である。
10 :室外ユニット
11 :圧縮機
13 :室外熱交換器(放熱器)
14 :第1室外膨張弁(膨張弁)
15 :第2室外膨張弁(第2膨張弁)
16 :過冷却熱交換器(熱交換器)
21 :第1冷媒温度センサ(第1センサ、第4センサ)
22 :第2冷媒温度センサ(第2センサ)
23 :第3冷媒温度センサ(第3センサ)
24 :冷媒圧力センサ(第5センサ)
25 :外気温センサ
26 :室外ユニット制御部
27 :入力スイッチ
30 :室内ユニット
32 :室内熱交換器(蒸発器)
34 :室温センサ
35 :室内ユニット制御部
40 :リモコン
50 :コントローラ
51 :記憶部
52 :通信部
53 :アクチュエータ制御部(制御部)
54 :冷媒量判定モード制御部
55 :第1冷媒流量演算部(第1冷媒流量算出部)
56 :第2冷媒流量演算部(第2冷媒流量算出部)
57 :冷媒量判定部(判定部)
58 :出力制御部
100 :空調システム(冷凍装置)
161 :第1流路(第1冷媒流路)
162 :第2流路(第2冷媒流路)
BP :分岐部
Dv1 :判定値
F1 :発停フラグ
F2 :モードフラグ
F3 :冷媒量判定運転フラグ
F4 :冷媒量不足フラグ
Fr1 :第1冷媒流量
Fr2 :第2冷媒流量
GP :ガス連絡管
JP :合流部
LP :液連絡管
P1〜P10 :第1配管〜第10配管
RC :冷媒回路
RC1 :冷媒主回路
RC2 :バイパス回路
TL :温度
Ti :室内温度
To :外気温
ΔTh1 :第1閾値
11 :圧縮機
13 :室外熱交換器(放熱器)
14 :第1室外膨張弁(膨張弁)
15 :第2室外膨張弁(第2膨張弁)
16 :過冷却熱交換器(熱交換器)
21 :第1冷媒温度センサ(第1センサ、第4センサ)
22 :第2冷媒温度センサ(第2センサ)
23 :第3冷媒温度センサ(第3センサ)
24 :冷媒圧力センサ(第5センサ)
25 :外気温センサ
26 :室外ユニット制御部
27 :入力スイッチ
30 :室内ユニット
32 :室内熱交換器(蒸発器)
34 :室温センサ
35 :室内ユニット制御部
40 :リモコン
50 :コントローラ
51 :記憶部
52 :通信部
53 :アクチュエータ制御部(制御部)
54 :冷媒量判定モード制御部
55 :第1冷媒流量演算部(第1冷媒流量算出部)
56 :第2冷媒流量演算部(第2冷媒流量算出部)
57 :冷媒量判定部(判定部)
58 :出力制御部
100 :空調システム(冷凍装置)
161 :第1流路(第1冷媒流路)
162 :第2流路(第2冷媒流路)
BP :分岐部
Dv1 :判定値
F1 :発停フラグ
F2 :モードフラグ
F3 :冷媒量判定運転フラグ
F4 :冷媒量不足フラグ
Fr1 :第1冷媒流量
Fr2 :第2冷媒流量
GP :ガス連絡管
JP :合流部
LP :液連絡管
P1〜P10 :第1配管〜第10配管
RC :冷媒回路
RC1 :冷媒主回路
RC2 :バイパス回路
TL :温度
Ti :室内温度
To :外気温
ΔTh1 :第1閾値
Claims (9)
- 圧縮機(11)、冷媒の放熱器(13)、冷媒の蒸発器(32)、及び膨張弁(14)を含む冷媒主回路(RC1)と、前記冷媒主回路上に配置される分岐部(BP)及び合流部(JP)の間で延びて冷媒をバイパスさせるバイパス回路(RC2)と、含む冷凍装置であって、
前記冷媒主回路上に配置される第1冷媒流路(161)と、前記バイパス回路上に配置される第2冷媒流路(162)と、を含み、前記第1冷媒流路を流れる冷媒と前記第2冷媒流路を流れる冷媒とを熱交換させる熱交換器(16)と、
前記バイパス回路において前記熱交換器の上流側に配置され、冷媒を減圧する第2膨張弁(15)と、
冷凍サイクル理論に基づき、前記バイパス回路を流れる冷媒流量を、第1冷媒流量(Fr1)として算出する第1冷媒流量算出部(55)と、
流体理論に基づき、前記バイパス回路を流れる冷媒流量を、第2冷媒流量(Fr2)として算出する第2冷媒流量算出部(56)と、
前記第1冷媒流量算出部によって算出された前記第1冷媒流量と、前記第2冷媒流量算出部によって算出された前記第2冷媒流量と、の比較結果に基づき、冷媒漏洩又は充填冷媒量不足の有無を判定する判定部(57)と、
を備える、冷凍装置(100)。 - 前記分岐部の上流側に配置され、前記分岐部に流入する冷媒のエンタルピ(h(TL))を測定するための第1センサ(21)と、
前記第1冷媒流路の下流側に配置され、前記第1冷媒流路から流出する冷媒のエンタルピ(h(Tsc))を測定するための第2センサ(22)と、
前記第2冷媒流路の下流側に配置され、前記第2冷媒流路から流出する冷媒のエンタルピ(h(Tsh))を測定するための第3センサ(23)と、
を備える、
請求項1に記載の冷凍装置(100)。 - 前記第1冷媒流量算出部は、前記第1センサの測定値と、前記第2センサの測定値と、前記第3センサの測定値と、冷媒循環量(Gr)と、に基づいて前記第1冷媒流量を算出する、
請求項2に記載の冷凍装置(100)。 - 前記分岐部の上流側に配置され、前記分岐部に流入する冷媒の相当飽和圧力(P(TL))を測定するための第4センサ(21)と、
前記圧縮機の吸入側に配置され、前記圧縮機の吸入側の冷媒圧力(Pe)を測定するための第5センサ(24)と、
をさらに備える、
請求項1から3のいずれか1項に記載の冷凍装置(100)。 - 前記第2冷媒流量算出部は、前記第4センサの測定値と、前記第5センサの測定値と、前記第2膨張弁の開度と、前記分岐部に流入する冷媒の相当飽和液密度(ρcl(TL))と、に基づいて前記第2冷媒流量を算出する、
請求項4に記載の冷凍装置(100)。 - 前記第1センサは、前記分岐部に流入する冷媒の温度(TL)を検出する温度センサ(21)であり、
前記第2センサは、前記第1冷媒流路から流出する冷媒の温度(Tsc)を検出する温度センサ(22)であり、
前記第3センサは、前記第2冷媒流路から流出する冷媒の温度(Tsh)を検出する温度センサ(23)である、
請求項2又は3に記載の冷凍装置(100)。 - 前記判定部は、前記第2冷媒流量を前記第1冷媒流量で除した値(Dv1)と、所定の第1閾値(ΔTh1)と、の比較結果に基づき、冷媒漏洩又は充填冷媒量不足の有無を判定する、
請求項1から6のいずれか1項に記載の冷凍装置(100)。 - 前記圧縮機、前記膨張弁、及び前記第2膨張弁の動作を制御する制御部(53)をさらに備え、
前記制御部は、前記第1冷媒流量算出部及び前記第2冷媒流量算出部が冷媒流量(Fr1、Fr2)を算出する際、前記圧縮機、前記膨張弁、及び前記第2膨張弁の動作状態を一定とさせる、
請求項1から7のいずれか1項に記載の冷凍装置(100)。 - 前記判定部は、外気温度及び室内温度が所定の温度条件を満たす場合に、冷媒漏洩又は充填冷媒量不足の有無を判定する、
請求項1から8のいずれか1項に記載の冷凍装置(100)。
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