WO2021145007A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

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WO2021145007A1
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degree
condenser
refrigeration cycle
preset
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PCT/JP2020/020216
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康敬 落合
宣明 田崎
冬樹 佐藤
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三菱電機株式会社
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    • F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves

Definitions

  • the present disclosure relates to a refrigeration cycle device provided with a refrigeration cycle circuit.
  • Patent Document 1 Conventionally, a method of determining the excess or deficiency of the amount of refrigerant in the refrigeration cycle circuit of an air conditioner has been known (see, for example, Patent Document 1).
  • the determination method described in Patent Document 1 is a method of determining the excess or deficiency of the amount of refrigerant in the refrigeration cycle circuit by substantially regarding the change in the amount of refrigerant in the refrigeration cycle circuit as the change in the amount of refrigerant in the condenser. ..
  • the degree of supercooling has a strong correlation with the amount of liquid refrigerant accumulated in the piping inside the condenser, and is an important index for determining the amount of refrigerant.
  • the degree of supercooling becomes small. Therefore, in order to make this determination, the degree of supercooling on the outlet side of the condenser is used. Further, by using this determination method, when the magnitude of the degree of supercooling is equal to or less than a preset threshold value, it can be considered that a refrigerant leak has occurred.
  • the degree of supercooling may be small even in the open lock state where the throttle device constituting the refrigeration cycle circuit is in the open state and malfunctions. Therefore, when the refrigerant leak is determined by using the determination method described in Patent Document 1, the refrigerant leak is determined based on the degree of supercooling on the outlet side of the condenser. There was a problem that it was erroneously determined as a refrigerant leak even though it was not actually a refrigerant leak.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a refrigeration cycle device capable of preventing erroneous determination of refrigerant leakage.
  • the refrigeration cycle apparatus includes a refrigeration cycle circuit in which a compressor, a condenser, a drawing device, and an evaporator are connected by pipes and a refrigerant circulates, a degree of supercooling on the outlet side of the condenser, and the evaporator. It is provided with a control device for determining whether or not a leakage of the refrigerant or an abnormality of the throttle device has occurred based on the degree of superheat on the outlet side of the compressor or the degree of superheat on the suction side of the compressor. ..
  • a refrigerant leak or throttle device is based on the degree of supercooling on the outlet side of the condenser and the degree of superheating on the outlet side of the evaporator or the degree of superheating on the suction side of the compressor.
  • Judge whether or not an abnormality has occurred In this way, it is determined whether or not an abnormality has occurred based on the degree of supercooling on the outlet side of the condenser.
  • whether a refrigerant leak or an abnormality in the throttle device has occurred is determined based on the degree of superheat on the outlet side of the evaporator or the degree of superheat on the suction side of the compressor. judge. Therefore, it is possible to prevent erroneous determination of refrigerant leakage.
  • FIG. 5 is a normal ph diagram of the refrigeration cycle device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a ph diagram when a refrigerant leak occurs in the refrigeration cycle apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a ph diagram when an abnormality occurs in the throttle device of the refrigeration cycle device according to the first embodiment.
  • It is a flowchart which shows the flow of control in the abnormality detection mode of the refrigeration cycle apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the structure of the modification of the refrigerating cycle apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a flowchart which shows the flow of control in the abnormality detection mode of the modification of the refrigerating cycle apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the structure in the case where there are a plurality of indoor units of the modification of the refrigerating cycle apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a flowchart which shows the flow of control in the abnormality detection mode when there are a plurality of indoor units of the modification of the refrigerating cycle apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the structure of the refrigerating cycle apparatus which concerns on Embodiment 2. It is a ph diagram at the time of occurrence of the bypass valve abnormality of the refrigeration cycle apparatus which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a flowchart which shows the flow of control in the abnormality detection mode of the refrigeration cycle apparatus which concerns on Embodiment 2. It is a figure which shows the structure in the case of a plurality of indoor units of the refrigeration cycle apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. It is a flowchart which shows the flow of control in the abnormality detection mode when there are a plurality of indoor units of the refrigeration cycle apparatus which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a refrigeration cycle device 100 according to a first embodiment.
  • one indoor unit 20 is a liquid pipe 41 and a gas pipe 42 (hereinafter, referred to as a refrigerant pipe) for one outdoor unit 10.
  • An example is an air conditioner that is connected by and performs cooling operation.
  • FIG. 1 shows a configuration in which the refrigerating cycle device 100 is provided with one indoor unit 20, a configuration in which a plurality of indoor units 20 are provided may be provided. In that case, each indoor unit may be provided with respect to the outdoor unit 10.
  • Machines 20 are connected in parallel by refrigerant pipes.
  • the outdoor unit 10 includes a compressor 11, an outdoor heat exchanger (hereinafter, also referred to as a condenser) 12, a compressor suction temperature sensor (hereinafter, also referred to as a first temperature sensor) 51, and a condenser two-phase temperature sensor (hereinafter, also referred to as a condenser).
  • a compressor 11 an outdoor heat exchanger
  • a compressor suction temperature sensor hereinafter, also referred to as a first temperature sensor
  • a condenser two-phase temperature sensor hereinafter, also referred to as a condenser
  • a fifth temperature sensor also referred to as a fifth temperature sensor
  • a condenser outlet temperature sensor 53 hereinafter, also referred to as a sixth temperature sensor
  • a low pressure pressure sensor hereinafter, also referred to as a first pressure sensor
  • the indoor unit 20 includes a throttle device 21, an indoor heat exchanger (hereinafter, also referred to as an evaporator) 22, an evaporator inlet temperature sensor (hereinafter, also referred to as a third temperature sensor) 57, and an evaporator outlet temperature sensor (hereinafter, also referred to as an evaporator). , Also referred to as a fourth temperature sensor) 58.
  • the refrigeration cycle device 100 includes a refrigeration cycle circuit 1 in which a compressor 11, an outdoor heat exchanger 12, a throttle device 21, and an indoor heat exchanger 22 are cyclically connected by a refrigerant pipe to circulate the refrigerant.
  • the refrigeration cycle circuit 1 may be connected to a flow path switching device such as a four-way valve, and such a configuration enables heating operation in addition to cooling operation.
  • the refrigeration cycle device 100 includes a control device 30, a notification unit 36, and an operation mode switching unit 37, and the notification unit 36 and the operation mode switching unit 37 are connected to the control device 30, respectively. ..
  • the notification unit 36 and the operation mode switching unit 37 may be provided in the control device 30 as a part of the control device 30.
  • the compressor 11 is a fluid machine that sucks in a low-temperature low-pressure gas refrigerant, compresses it, and discharges it as a high-temperature high-pressure gas refrigerant.
  • the compressor 11 operates, the refrigerant circulates in the refrigeration cycle circuit 1.
  • the compressor 11 is, for example, an inverter drive type capable of adjusting the operating frequency. Further, the operation of the compressor 11 is controlled by the control device 30.
  • the outdoor heat exchanger 12 exchanges heat between the refrigerant and the outdoor air, and functions as a condenser.
  • a fan (not shown) may be provided in the vicinity of the outdoor heat exchanger 12, and in that case, the air volume is changed by changing the rotation speed of the fan, and the amount of heat radiated to the outdoor air, that is, the amount of heat exchange is changed. be able to.
  • the drawing device 21 adiabatically expands the refrigerant.
  • the throttle device 21 is, for example, an electronic expansion valve or a temperature expansion valve.
  • the opening degree of the throttle device 21 is controlled by the control device 30 so that the degree of superheat on the outlet side of the indoor heat exchanger 22 approaches the target value.
  • the indoor heat exchanger 22 exchanges heat between the refrigerant and the indoor air, and functions as an evaporator.
  • a fan (not shown) may be provided in the vicinity of the indoor heat exchanger 22, and in that case, the air volume is changed by changing the rotation speed of the fan, and the amount of heat absorbed from the indoor air, that is, the amount of heat exchange is changed. be able to.
  • the compressor suction temperature sensor 51 is provided on the suction side of the compressor 11, detects the temperature on the suction side of the compressor 11, and outputs a detection signal to the control device 30.
  • the condenser two-phase temperature sensor 52 is provided at an intermediate position of the pipes constituting the outdoor heat exchanger 12, detects the temperature of the two-phase refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 12 that functions as a condenser, and detects a detection signal. Is output to the control device 30.
  • the condenser outlet temperature sensor 53 is provided between the outdoor heat exchanger 12 and the throttle device 21, detects the temperature on the outlet side of the outdoor heat exchanger 12 that functions as a condenser, and controls the detection signal. Output to 30.
  • the evaporator inlet temperature sensor 57 is provided between the throttle device 21 and the indoor heat exchanger 22, detects the temperature on the inlet side of the indoor heat exchanger 22 that functions as an evaporator, and controls the detection signal. Output to 30.
  • the evaporator outlet temperature sensor 58 is provided between the indoor heat exchanger 22 and the compressor 11, detects the temperature on the outlet side of the indoor heat exchanger 22 that functions as an evaporator, and controls the detection signal. Output to 30.
  • the low pressure pressure sensor 54 is provided on the suction side of the compressor 11, detects the pressure on the suction side of the compressor 11, and outputs a detection signal to the control device 30.
  • the control device 30 is, for example, a dedicated hardware or a CPU (also referred to as a Central Processing Unit, a central processing unit, a processing unit, an arithmetic unit, a microprocessor, or a processor) that executes a program stored in a storage unit 31 described later. It is composed.
  • a CPU also referred to as a Central Processing Unit, a central processing unit, a processing unit, an arithmetic unit, a microprocessor, or a processor
  • control device 30 When the control device 30 is dedicated hardware, the control device 30 may be, for example, a single circuit, a composite circuit, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), or a combination thereof. Applicable. Each of the functional units realized by the control device 30 may be realized by individual hardware, or each functional unit may be realized by one hardware.
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • FPGA Field-Programmable Gate Array
  • each function executed by the control device 30 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware.
  • the software and firmware are described as programs and stored in the storage unit 31.
  • the CPU realizes each function of the control device 30 by reading and executing the program stored in the storage unit 31.
  • control device 30 may be realized by dedicated hardware, and some may be realized by software or firmware.
  • the control device 30 controls the compressor 11 and the throttle device 21 and the like based on the detection signals from various sensors provided in the refrigeration cycle device 100 and the operation signals from the operation unit (not shown). It controls the operation of the entire refrigeration cycle device 100.
  • the control device 30 may be provided inside the outdoor unit 10 or the indoor unit 20, or may be provided outside the outdoor unit 10 and the indoor unit 20.
  • the control device 30 includes a storage unit 31, an extraction unit 32, a calculation unit 33, a comparison unit 34, and a determination unit 35 as functional blocks for determining an abnormality.
  • the abnormality determination is to determine whether or not a refrigerant leak (hereinafter referred to as refrigerant leakage) or an abnormality of the drawing device 21 (hereinafter referred to as a drawing device abnormality) has occurred in the refrigeration cycle device 100.
  • refrigerant leakage hereinafter referred to as refrigerant leakage
  • a drawing device abnormality an abnormality of the drawing device 21
  • An abnormality in the diaphragm device means that the diaphragm device 21 is stuck in the open state or the coil of the diaphragm device 21 malfunctions, resulting in an open lock state in which the diaphragm device 21 remains in the open state and malfunctions. That is.
  • the storage unit 31 stores various types of information, and includes, for example, a non-volatile semiconductor memory such as a flash memory, an EPROM, and an EEPROM in which data can be rewritten.
  • the storage unit 31 may also include, for example, a non-volatile semiconductor memory such as a ROM in which data cannot be rewritten, or a volatile semiconductor memory in which data such as RAM can be rewritten.
  • the storage unit 31 stores temperature data and pressure data detected by each of the various sensors. It should be noted that these temperature data and pressure data are periodically acquired during the operation of the refrigeration cycle device 100.
  • various data necessary for abnormality determination for example, values X, Y, Z, etc., which will be described later, are stored in the storage unit 31.
  • the extraction unit 32 extracts data necessary for abnormality determination from the data stored in the storage unit 31.
  • the data when the compressor 11 is operating is used to determine whether or not an abnormality in the throttle device has occurred. This is because when the compressor 11 is not operating, it is not possible to correctly determine whether or not an abnormality in the throttle device has occurred.
  • the calculation unit 33 performs necessary calculations based on the data extracted by the extraction unit 32.
  • the comparison unit 34 compares the value obtained by the calculation by the calculation unit 33 with a preset threshold value or the like, or compares the values obtained by the calculation by the calculation unit 33.
  • the determination unit 35 determines whether or not a refrigerant leak or an abnormality in the throttle device has occurred based on the comparison result of the comparison unit 34.
  • the notification unit 36 notifies various information such as the occurrence of an abnormality by a command from the control device 30.
  • the notification unit 36 includes at least one of a display means for visually notifying information and an audio output means for aurally notifying information.
  • the operation mode switching unit 37 receives a user's operation for switching the operation mode.
  • a signal is output from the operation mode switching unit 37 to the control device 30, and the control device 30 switches the operation mode based on the signal.
  • the control device 30 has at least a normal operation mode and an abnormality detection mode as operation modes.
  • the cooling operation is performed in the normal operation mode.
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 11 flows into the outdoor heat exchanger 12, where it exchanges heat with the outdoor air and condenses into a high-pressure liquid refrigerant.
  • the high-pressure liquid refrigerant adiabatically expands by the drawing device 21 to become a low-temperature low-pressure two-phase refrigerant.
  • the low-temperature low-pressure two-phase refrigerant flows into the indoor heat exchanger 22, where it exchanges heat with the indoor air and evaporates to become a low-temperature low-pressure gas refrigerant.
  • the low-temperature low-pressure gas refrigerant is sucked into the compressor 11 and compressed again.
  • the opening degree of the throttle device 21 is adjusted so that the degree of superheat on the outlet side of the indoor heat exchanger 22 becomes the same as the target value.
  • the indoor unit 20 exhibits a desired air-conditioning capacity by setting a target value of the degree of superheat on the outlet side of the indoor heat exchanger 22 according to the required air-conditioning capacity.
  • the target value of the degree of superheat on the outlet side of the indoor heat exchanger 22 is set to a small value.
  • the target value of the degree of superheat on the outlet side of the indoor heat exchanger 22 is set to a large value. Then, the opening degree of the throttle device 21 is adjusted so that the degree of superheat on the outlet side of the indoor heat exchanger 22 approaches the target value. As a result, the required amount of refrigerant is supplied to the indoor heat exchanger 22.
  • the target value of the degree of superheat on the outlet side of the indoor heat exchanger 22 is changed according to the temperature difference between the set temperature and the indoor temperature.
  • the temperature is not limited, and may be constant regardless of the temperature difference between the set temperature and the room temperature.
  • the degree of supercooling SC at the outlet of the condenser the degree of supercooling SC at the outlet of the condenser
  • the compressor suction superheat degree SH S the suction side superheat degree of the machine 11
  • the evaporator outlet superheat degree SH IC the outlet side superheat degree of the indoor heat exchanger 22
  • the compressor suction superheat degree SH S by the detected temperature of the compressor suction temperature sensor 51 for subtracting the evaporation temperature which is converted from the sensed pressure of the low-pressure pressure sensor 54, is calculated. Further, the condenser outlet supercooling degree SC is calculated by subtracting the detection temperature of the condenser outlet temperature sensor 53 from the detection temperature of the condenser two-phase temperature sensor 52. Further, the evaporator outlet superheat degree SH IC is calculated by subtracting the detection temperature of the evaporator outlet temperature sensor 58 from the detection temperature of the evaporator inlet temperature sensor 57.
  • the condenser outlet supercooling degree SC an example of subtracting the detection temperature of the condenser outlet temperature sensor 53 from the detection temperature of the condenser two-phase temperature sensor 52 has been described, but the calculation is not limited to this.
  • a pressure sensor is provided on the high pressure side instead of the condenser two-phase temperature sensor 52, and the detection temperature of the condenser outlet temperature sensor 53 is subtracted from the saturated liquid temperature converted from the detection pressure of the pressure sensor to make the condenser.
  • the outlet supercooling degree SC may be calculated.
  • FIG. 2 is a normal ph diagram of the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment.
  • the value Y including the above is shown.
  • the value Z is, for example, 5, and is a value set according to the required air conditioning capacity.
  • the value Y is, for example, 6, which is a value set in consideration of heat dissipation and the like in addition to the value Z.
  • the value X is, for example, 10, which is a value set so as to improve the operation efficiency.
  • FIG. 3 is a ph diagram when a refrigerant leak occurs in the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment.
  • the amount of liquid refrigerant decreases, and the degree of supercooling SC at the outlet of the condenser decreases.
  • the evaporator outlet superheating degree SH IC tends to increase. Therefore, if the opening degree of the throttle device 21 has a margin, it is evaporated by increasing the opening degree. Maintain the outlet superheat degree SH IC at the value Z.
  • the opening degree of the drawing device 21 is the maximum and there is no margin in the opening degree
  • the evaporator outlet superheat degree SH IC gradually rises, the compressor suction superheat degree SH S , and the temperature on the discharge side of the compressor 11 , And the degree of superheat on the discharge side of the compressor 11 also increases. Therefore, when a refrigerant leak occurs, the condenser outlet supercooling degree SC ⁇ X, the evaporator outlet superheating degree SH IC ⁇ Z, and the compressor suction superheating degree SH S ⁇ Y.
  • FIG. 4 is a ph diagram when an abnormality occurs in the drawing device of the refrigerating cycle device 100 according to the first embodiment.
  • the throttle device 21 when an abnormality occurs in the throttle device, the throttle device 21 remains open and cannot be controlled, so that the evaporator outlet superheat degree SH IC becomes a value away from the value Z.
  • the diaphragm device 21, evaporator outlet superheat degree SH IC is becomes uncontrollable at wide-open state than the opening degree of a value Z, evaporator outlet superheat degree SH IC is smaller than the value Z.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a control flow in the abnormality detection mode of the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment.
  • the abnormality detection mode it is determined whether or not a refrigerant leak or a throttle device abnormality has occurred.
  • the control device 30 In the abnormality detection mode, the control device 30 repeatedly executes the abnormality determination process shown in FIG. 5 at predetermined time intervals. The abnormality determination process shown in FIG. 5 may be executed even in the normal operation mode.
  • the control flow of the refrigeration cycle apparatus 100 according to the first embodiment in the abnormality detection mode will be described with reference to FIG.
  • Step S100 The control device 30 determines whether or not it is in a so-called steady operation excluding the defrosting operation or the protective operation of the compressor 11.
  • the control device 30 determines that the steady operation is in progress (YES)
  • the process proceeds to step S101.
  • the control device 30 determines that the steady operation is not in progress (NO)
  • the abnormality determination process ends.
  • the reason why the abnormality determination process is terminated when the vehicle is not in the steady operation is that the abnormality determination cannot be performed correctly even if the abnormality determination process is executed other than during the steady operation.
  • Step S101 The control device 30 determines whether or not the condenser outlet supercooling degree SC is equal to or less than the value X. In this determination, it is determined whether or not a refrigerant leak or an abnormality in the throttle device has occurred.
  • the control device 30 determines that the condenser outlet supercooling degree SC is equal to or less than the value X (YES)
  • the process proceeds to step S102.
  • the control device 30 determines that the condenser outlet supercooling degree SC is not equal to or less than the value X (NO)
  • the process proceeds to step S105.
  • Step S102 The control device 30 determines whether or not the compressor suction superheat degree SH S is a value Y or more. In this determination, it is determined whether a refrigerant leak or a throttle device abnormality has occurred.
  • the control device 30 determines that the compressor suction superheat degree SH S is a value Y or more (YES)
  • the process proceeds to step S103.
  • the control device 30 determines that the compressor suction superheat degree SH S is not equal to or higher than the value Y (NO)
  • the process proceeds to step S104.
  • Step S103 The control device 30 notifies that a refrigerant leak has occurred by the notification unit 36.
  • Step S104 The control device 30 notifies the notification unit 36 that an abnormality has occurred in the aperture device.
  • Step S105 The control device 30 notifies that it is normal by the notification unit 36.
  • the process of step S105 may be omitted.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a modified example of the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment.
  • the outdoor unit 10 may not include the compressor suction temperature sensor 51 and the low pressure pressure sensor 54.
  • the configuration is the same as that shown in FIG. As described above, even if the outdoor unit 10 is not provided with the compressor suction temperature sensor 51 and the low pressure pressure sensor 54, the abnormality determination process can be executed, so that the number of parts can be reduced. ..
  • FIG. 7 is a flowchart showing a control flow in the abnormality detection mode of the modified example of the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment.
  • steps S100, S101, and S103 to S105 are the same processes as those already described, their description will be omitted.
  • step S101 of FIG. 7 in the above description of step S101, "proceed to the process of step S102" is read as "proceed to the process of step S102A.”
  • Step S102A The control device 30 determines whether or not the evaporator outlet superheat degree SH IC has a value Z or more. In this determination, it is determined whether a refrigerant leak or a throttle device abnormality has occurred. When the control device 30 determines that the evaporator outlet superheat degree SH IC is a value Z or more (YES), the process proceeds to step S103. On the other hand, when the control device 30 determines that the evaporator outlet superheat degree SH IC is not equal to or higher than the value Z (NO), the process proceeds to step S104.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration in a case where there are a plurality of indoor units 20 of a modified example of the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a control flow in the abnormality detection mode when there are a plurality of indoor units 20 of a modified example of the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment.
  • the control device 30, the notification unit 36, and the operation mode switching unit 37 are not shown.
  • step S101 of FIG. 9 in the above description of step S101, "proceed to the process of step S102" is read as “proceed to the process of step S111.”
  • Step S111 The control device 30 sets n to an initial value of 1 and resets the flag.
  • the plurality of indoor units 20 are each assigned a different number in order from the initial value, and n corresponds to the number of the indoor unit 20.
  • the flag reset is to set all the flags provided corresponding to each indoor unit 20 to OFF. Note that n and each flag are stored in, for example, the storage unit 31.
  • Step S112 The control device 30 determines whether or not the evaporator outlet superheat degree SH ICn is a value Z or more.
  • the evaporator outlet superheat degree SH ICn is the degree of superheat on the outlet side of the indoor heat exchanger 22 of the nth indoor unit 20. In this determination, it is determined whether or not the throttle device abnormality has occurred in the nth indoor unit 20, which is the target indoor unit 20.
  • the control device 30 determines that the evaporator outlet superheat degree SH IC is a value Z or more (YES)
  • the process proceeds to step S115.
  • the control device 30 determines that the evaporator outlet superheat degree SH IC is not equal to or higher than the value Z (NO)
  • the process proceeds to step S113.
  • Step S113 The control device 30 sets the flag corresponding to the nth indoor unit 20 to ON. By doing so, the control device 30 can determine which indoor unit 20 has the diaphragm device abnormality. That is, the control device 30 can determine that the throttle device abnormality has occurred in the indoor unit 20 having the number in which the flag is ON.
  • Step S114 The control device 30 adds 1 to n. This is because the target indoor unit 20 is changed to the indoor unit 20 having the next number when the determination in step S112 is performed.
  • Step S115 The control device 30 determines whether n is larger than N, which is the number of indoor units 20. In this determination, it is determined whether or not the aperture device abnormality has occurred in all the indoor units 20.
  • the control device 30 determines that n is larger than N (YES)
  • the process proceeds to step S116.
  • the control device 30 determines that n is not larger than N (NO)
  • the process returns to the process of step S112.
  • Step S116 The control device 30 determines whether or not there is a flag set to ON. When the control device 30 determines that there is at least one flag set to ON (YES), the process proceeds to step S117. On the other hand, when the control device 30 determines that there is no flag set to ON (NO), the process proceeds to step S103.
  • Step S117 The control device 30 notifies the notification unit 36 of the fact that the aperture device abnormality has occurred and the number of the indoor unit 20 in which the aperture device abnormality has occurred.
  • the compressor 11, the condenser 12, the squeezing device 21, and the evaporator 22 are connected by pipes, and the refrigerating cycle circuit 1 in which the refrigerant circulates and the outlet of the condenser 12 are connected.
  • a control device 30 that determines whether a refrigerant leak or an abnormality in the throttle device has occurred based on the degree of supercooling on the side and the degree of superheating on the outlet side of the evaporator 22 or the degree of superheating on the suction side of the compressor 11. , Is provided.
  • the degree of supercooling on the outlet side of the condenser 12 and the degree of superheating on the outlet side of the evaporator 22 or the degree of superheating on the suction side of the compressor 11 are based on. Determine if there is a refrigerant leak or a compressor error. In this way, it is determined whether or not an abnormality has occurred based on the degree of supercooling on the outlet side of the condenser 12.
  • the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment is provided with a notification unit 36 for notifying the cause of the abnormality.
  • the refrigeration cycle device 100 can be restored at an early stage by accurately identifying the cause of the abnormality and notifying the cause by the notification unit 36. Therefore, the refrigeration cycle device 100 can be restored at an early stage. The failure period of 100 can be shortened.
  • the refrigeration cycle device 100 has an outdoor unit 10 having a compressor 11 and a condenser 12, a drawing device 21 and an evaporator 22, and is connected in parallel to the outdoor unit 10.
  • a plurality of indoor units 20 are provided.
  • the degree of supercooling on the outlet side of the condenser 12 is equal to or less than the preset first threshold value, and the degree of superheating on the outlet side of all the evaporators 22 among the plurality of indoor units 20 is in advance. If it is equal to or higher than the set second threshold value, it is determined that a refrigerant leak has occurred.
  • the degree of supercooling on the outlet side of the condenser 12 is equal to or less than a preset first threshold value, and the degree of superheating on the outlet side of at least one evaporator 22 among the plurality of indoor units 20 is high. If it is less than the preset second threshold value, it is determined that an abnormality in the aperture device has occurred.
  • the first threshold value corresponds to the above value X
  • the second threshold value corresponds to the above value Z.
  • the refrigeration cycle device 100 it is determined that an abnormality in the throttle device has occurred in the indoor unit 20 having the evaporator 22 in which the degree of superheat on the outlet side is less than the preset second threshold value. Therefore, even when a plurality of indoor units 20 are provided, it is possible to identify the indoor unit 20 in which the diaphragm device abnormality has occurred.
  • Embodiment 2 Hereinafter, the second embodiment will be described, but the description of the parts overlapping with the first embodiment will be omitted, and the same parts or the corresponding parts as those of the first embodiment will be designated by the same reference numerals.
  • FIG. 10 is a diagram showing the configuration of the refrigeration cycle device 100 according to the second embodiment.
  • the outdoor unit 10 includes a bypass pipe 13 and a bypass valve 14.
  • the bypass pipe 13 is connected to a refrigerant pipe that connects the outdoor heat exchanger 12 and the throttle device 21, and a refrigerant pipe that connects the indoor heat exchanger 22 and the compressor 11, and is connected to the outlet side of the outdoor heat exchanger 12.
  • the refrigerant of the above is bypassed to the suction side of the compressor 11.
  • the bypass valve 14 is provided in the bypass pipe 13 and adiabatically expands the refrigerant flowing through the bypass pipe 13.
  • the bypass valve 14 is, for example, an electronic expansion valve or a temperature expansion valve.
  • the bypass valve 14 is used to suppress an increase in pressure or temperature on the discharge side of the compressor 11.
  • the bypass valve 14 is opened, for example, when the pressure or temperature on the discharge side of the compressor 11 rises too much. Then, by temporarily moving the refrigerant on the outlet side of the outdoor heat exchanger 12 to the suction side of the compressor 11 via the bypass pipe 13, an increase in pressure or temperature on the discharge side of the compressor 11 is suppressed. NS.
  • the abnormality determination is performed using these values.
  • the abnormality of the bypass valve 14 (hereinafter referred to as the bypass valve abnormality) means that the bypass valve 14 is stuck open or the coil of the bypass valve 14 becomes dysfunctional, so that the bypass valve 14 is opened. It is an open lock state that causes malfunction in the state.
  • FIG. 11 is a ph diagram when a bypass valve abnormality occurs in the refrigeration cycle device 100 according to the second embodiment.
  • the bypass valve 14 remains open and cannot be controlled. Therefore, the high-pressure refrigerant on the outlet side of the outdoor heat exchanger 12 is on the discharge side of the compressor 11 on the low-pressure side.
  • the refrigerant on the suction side of the compressor 11 and the refrigerant on the discharge side of the compressor 11 tend to get wet.
  • the condenser outlet supercooling degree SC and the compressor suction superheat degree SH S decreases, also decreases temperature and superheat on the discharge side of the compressor 11.
  • the evaporator outlet superheat degree SH IC tends to increase. If the opening degree of the throttle device 21 has a margin, the degree of superheat at the evaporator outlet SH IC is maintained at the value Z by increasing the opening degree. However, when the opening degree of the throttle device 21 is the maximum and there is no margin in the opening degree, the evaporator outlet superheat degree SH IC gradually increases. Therefore, when an abnormality occurs in the bypass valve, the condenser outlet supercooling degree SC ⁇ X, the evaporator outlet superheating degree SH IC ⁇ Z, and the compressor suction superheating degree SH S ⁇ Y.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a control flow of the refrigeration cycle device 100 according to the second embodiment in the abnormality detection mode.
  • the abnormality detection mode it is determined whether or not a refrigerant leak, a throttle device abnormality, or a bypass valve abnormality has occurred.
  • the control device 30 In the abnormality detection mode, the control device 30 repeatedly executes the abnormality determination process shown in FIG. 12 at predetermined time intervals. The abnormality determination process shown in FIG. 12 may be executed even in the normal operation mode.
  • the control flow of the refrigeration cycle device 100 according to the second embodiment in the abnormality detection mode will be described with reference to FIG.
  • Step S300 The control device 30 determines whether or not it is in a so-called steady operation excluding the defrosting operation or the protective operation of the compressor 11.
  • the control device 30 determines that the steady operation is in progress (YES)
  • the process proceeds to step S301.
  • the control device 30 determines that the steady operation is not in progress (NO)
  • the abnormality determination process ends.
  • the reason why the abnormality determination process is terminated when the vehicle is not in the steady operation is that the abnormality determination cannot be performed correctly even if the abnormality determination process is executed other than during the steady operation.
  • Step S301 The control device 30 determines whether or not the condenser outlet supercooling degree SC is equal to or less than the value X. In this determination, it is determined whether or not a refrigerant leak, a throttle device abnormality, or a bypass valve abnormality has occurred.
  • the control device 30 determines that the condenser outlet supercooling degree SC is equal to or less than the value X (YES)
  • the process proceeds to step S302.
  • the control device 30 determines that the condenser outlet supercooling degree SC is not equal to or less than the value X (NO)
  • the process proceeds to step S307.
  • Step S302 The control device 30 determines whether or not the compressor suction superheat degree SH S is a value Y or more. In this determination, it is determined whether the refrigerant leaks and the throttle device abnormality or the bypass valve abnormality occurs. When the control device 30 determines that the compressor suction superheat degree SH S is a value Y or more (YES), the process proceeds to step S304. On the other hand, when the control device 30 determines that the compressor suction superheat degree SH S is not equal to or higher than the value Y (NO), the process proceeds to step S303.
  • Step S303 The control device 30 determines whether or not the evaporator outlet superheat degree SH IC has a value Z or more. In this determination, it is determined whether the throttle device abnormality or the bypass valve abnormality has occurred. When the control device 30 determines that the evaporator outlet superheat degree SH IC is a value Z or more (YES), the process proceeds to step S305. On the other hand, when the control device 30 determines that the evaporator outlet superheat degree SH IC is not equal to or higher than the value Z (NO), the process proceeds to step S306.
  • Step S304 The control device 30 notifies that a refrigerant leak has occurred by the notification unit 36.
  • Step S305 The control device 30 notifies that a bypass valve abnormality has occurred by the notification unit 36.
  • Step S306 The control device 30 notifies the notification unit 36 that an abnormality has occurred in the aperture device.
  • Step S307 The control device 30 notifies that it is normal by the notification unit 36.
  • the process of step S307 may be omitted.
  • FIG. 13 is a diagram showing a configuration when there are a plurality of indoor units 20 of the refrigeration cycle device 100 according to the second embodiment.
  • FIG. 14 is a flowchart showing a control flow in the abnormality detection mode when there are a plurality of indoor units 20 of the refrigeration cycle device 100 according to the second embodiment.
  • the control device 30, the notification unit 36, and the operation mode switching unit 37 are not shown.
  • step S302 of FIG. 14 in the above description of step S302, "proceed to the process of step S303" is read as "proceed to the process of step S311."
  • Step S311 The control device 30 sets n to an initial value of 1 and resets the flag.
  • the plurality of indoor units 20 are each assigned a different number in order from the initial value, and n corresponds to the number of the indoor unit 20.
  • the flag reset is to set all the flags provided corresponding to each indoor unit 20 to OFF. Note that n and each flag are stored in, for example, the storage unit 31.
  • Step S312 The control device 30 determines whether or not the evaporator outlet superheat degree SH ICn is a value Z or more.
  • the evaporator outlet superheat degree SH ICn is the degree of superheat on the outlet side of the indoor heat exchanger 22 of the nth indoor unit 20. In this determination, it is determined whether or not the throttle device abnormality has occurred in the nth indoor unit 20, which is the target indoor unit 20.
  • the control device 30 determines that the evaporator outlet superheat degree SH IC is equal to or higher than the value Z (YES)
  • the process proceeds to step S315.
  • the control device 30 determines that the evaporator outlet superheat degree SH IC is not equal to or higher than the value Z (NO)
  • the process proceeds to step S313.
  • Step S313 The control device 30 sets the flag corresponding to the nth indoor unit 20 to ON. By doing so, the control device 30 can determine which indoor unit 20 has the diaphragm device abnormality. That is, the control device 30 can determine that the throttle device abnormality has occurred in the indoor unit 20 having the number in which the flag is ON.
  • Step S314 The control device 30 adds 1 to n. This is because the target indoor unit 20 is changed to the indoor unit 20 having the next number when the determination in step S312 is performed.
  • Step S315) The control device 30 determines whether n is larger than N, which is the number of indoor units 20. In this determination, it is determined whether or not the aperture device abnormality has occurred in all the indoor units 20. When the control device 30 determines that n is larger than N (YES), the process proceeds to step S316. On the other hand, when the control device 30 determines that n is not larger than N (NO), the process returns to the process of step S312.
  • Step S316 The control device 30 determines whether or not there is a flag set to ON. When the control device 30 determines that there is at least one flag set to ON (YES), the process proceeds to step S317. On the other hand, when the control device 30 determines that there is no flag set to ON (NO), the process proceeds to step S305.
  • Step S31-7 The control device 30 notifies the notification unit 36 of the fact that the aperture device abnormality has occurred and the number of the indoor unit 20 in which the aperture device abnormality has occurred.
  • the compressor 11, the condenser 12, the squeezing device 21, and the evaporator 22 are connected by piping, and the refrigerating cycle circuit 1 in which the refrigerant circulates, and the condenser 12 and the squeezing device 100
  • the bypass pipe 13 that connects the pipe between the device 21 and the pipe between the evaporator 22 and the compressor 11, the bypass valve 14 provided in the bypass pipe 13, and the exhaust side of the condenser 12 It is provided with a control device 30 for determining whether or not a refrigerant leak, a throttle device abnormality, or a bypass valve abnormality has occurred based on the degree of cooling and the degree of overheating on the suction side of the compressor 11.
  • a refrigerant leak, a throttle device abnormality, or a bypass valve abnormality is based on the degree of supercooling on the outlet side of the condenser 12 and the degree of superheating on the suction side of the compressor 11. Determines if is occurring. In this way, it is determined whether or not an abnormality has occurred based on the degree of supercooling on the outlet side of the condenser 12. Then, when it is determined that an abnormality has occurred, it is determined whether a refrigerant leak and a throttle device abnormality or a bypass valve abnormality have occurred based on the degree of superheat on the suction side of the compressor 11. Therefore, it is possible to prevent erroneous determination of refrigerant leakage.
  • the control device 30 when the degree of superheat on the outlet side of the evaporator 22 is equal to or higher than a preset sixth threshold value, the control device 30 states that a bypass valve abnormality has occurred. If the degree of superheat on the outlet side of the evaporator 22 is less than the preset sixth threshold value, it is determined that an abnormality in the throttle device has occurred.
  • the sixth threshold value corresponds to the above value Z.
  • the refrigeration cycle device 100 it is possible to determine whether an abnormality in the throttle device or an abnormality in the bypass valve has occurred.
  • the refrigeration cycle device 100 according to the second embodiment is provided with a notification unit 36 for notifying the cause of the abnormality.
  • the refrigeration cycle device 100 can be restored at an early stage by accurately identifying the cause of the abnormality and notifying the cause by the notification unit 36. Therefore, the refrigeration cycle device 100 can be restored at an early stage. The failure period of 100 can be shortened.
  • the refrigeration cycle device 100 has an outdoor unit 10 having a compressor 11 and a condenser 12, a drawing device 21 and an evaporator 22, and is connected in parallel to the outdoor unit 10.
  • a plurality of indoor units 20 are provided.
  • the degree of supercooling on the outlet side of the condenser 12 is equal to or less than the preset fourth threshold value, and the degree of superheating on the suction side of the compressor 11 is less than the preset fifth threshold value.
  • a preset sixth threshold value it is determined that a bypass valve abnormality has occurred.
  • the degree of supercooling on the outlet side of the condenser 12 is equal to or less than the preset fourth threshold value, and the degree of superheating on the suction side of the compressor 11 is less than the preset fifth threshold value.
  • the degree of superheat on the outlet side of at least one of the plurality of indoor units 20 of the evaporator 22 is less than the preset sixth threshold value, it is determined that the throttle device abnormality has occurred.
  • the fourth threshold value corresponds to the above value X
  • the fifth threshold value corresponds to the above value Y.
  • the refrigeration cycle device 100 it is determined that the throttle device abnormality has occurred in the indoor unit 20 having the evaporator 22 in which the degree of superheat on the outlet side is less than the preset sixth threshold value. Therefore, even when a plurality of indoor units 20 are provided, it is possible to identify the indoor unit 20 in which the diaphragm device abnormality has occurred.
  • the refrigeration cycle apparatus 100 that performs only the cooling operation has been described, but the present invention is not limited to the refrigeration cycle apparatus 100 that performs only the cooling operation, and the refrigeration cycle apparatus that performs only the heating operation and the refrigeration cycle that performs both the cooling operation and the heating operation. It can also be applied to devices.
  • the refrigeration cycle device 100 is applied to the air conditioner, but the present invention is not limited to this, and the refrigerating cycle device 100 can be applied to other devices such as a hot water supply device.
  • Refrigeration cycle circuit 10 outdoor unit, 11 compressor, 12 outdoor heat exchanger, 13 bypass piping, 14 bypass valve, 20 indoor unit, 21 throttle device, 22 indoor heat exchanger, 30 control device, 31 storage unit, 32 Extraction unit, 33 calculation unit, 34 comparison unit, 35 judgment unit, 36 notification unit, 37 operation mode switching unit, 41 liquid pipe, 42 gas pipe, 51 compressor suction temperature sensor, 52 condenser two-phase temperature sensor, 53 condensation Vessel outlet temperature sensor, 54 low pressure pressure sensor, 57 evaporator inlet temperature sensor, 58 evaporator outlet temperature sensor, 100 refrigeration cycle device.

Landscapes

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Abstract

冷凍サイクル装置は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器が配管で接続され、冷媒が循環する冷凍サイクル回路と、凝縮器の出口側の過冷却度と、蒸発器の出口側の過熱度あるいは圧縮機の吸入側の過熱度とに基づいて、冷媒の漏れまたは絞り装置の異常が発生しているかどうかを判定する制御装置と、を備えたものである。

Description

冷凍サイクル装置
　本開示は、冷凍サイクル回路を備えた冷凍サイクル装置に関するものである。
　従来、空気調和装置の冷凍サイクル回路内の冷媒量の過不足の判定を行う方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１に記載の判定方法は、冷凍サイクル回路の冷媒量の変化を実質的に凝縮器の冷媒量の変化として捉えて、冷凍サイクル回路内の冷媒量の過不足の判定を行う方法である。特に、過冷却度は、凝縮器内の配管に溜まり込む液冷媒量と強い相関があり、冷媒量判定の重要な指標となる。また、冷凍サイクル回路内の冷媒量が不足している場合は、過冷却度が小さくなる。そこで、この判定を行うために、凝縮器の出口側の過冷却度が用いられている。また、この判定方法を利用して、過冷却度の大きさがあらかじめ設定された閾値以下であった場合、冷媒漏れが発生していると見なすことができる。
特開平３－１８６１７０号公報
　過冷却度は、冷凍サイクル回路を構成する絞り装置が開状態のまま動作不良となる開ロック状態においても、小さくなる場合がある。そのため、特許文献１に記載の判定方法を用いて冷媒漏れを判定する場合、凝縮器の出口側の過冷却度に基づいて冷媒漏れを判定するため、開ロック状態となる絞り装置異常においては、実際に冷媒漏れではないのに冷媒漏れと誤判定してしまうという課題があった。
　本開示は、以上のような課題を解決するためになされたもので、冷媒漏れの誤判定を防止することができる冷凍サイクル装置を提供することを目的としている。
　本開示に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器が配管で接続され、冷媒が循環する冷凍サイクル回路と、前記凝縮器の出口側の過冷却度と、前記蒸発器の出口側の過熱度あるいは前記圧縮機の吸入側の過熱度とに基づいて、前記冷媒の漏れまたは前記絞り装置の異常が発生しているかどうかを判定する制御装置と、を備えたものである。
　本開示に係る冷凍サイクル装置によれば、凝縮器の出口側の過冷却度と、蒸発器の出口側の過熱度あるいは圧縮機の吸入側の過熱度とに基づいて、冷媒の漏れまたは絞り装置の異常が発生しているかどうかを判定する。このように、凝縮器の出口側の過冷却度に基づいて、異常が発生しているかどうかを判定する。そして、異常が発生していると判定した場合に、蒸発器の出口側の過熱度あるいは圧縮機の吸入側の過熱度に基づいて、冷媒の漏れおよび絞り装置の異常のどちらが発生しているかを判定する。そのため、冷媒の漏れの誤判定を防止することができる。
実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の構成を示す図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の正常時のｐ－ｈ線図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の冷媒漏れ発生時のｐ－ｈ線図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の絞り装置異常発生時のｐ－ｈ線図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の異常検知モード時の制御の流れを示すフローチャートである。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の変形例の構成を示す図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の変形例の異常検知モード時の制御の流れを示すフローチャートである。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の変形例の室内機が複数ある場合における構成を示す図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の変形例の室内機が複数ある場合における異常検知モード時の制御の流れを示すフローチャートである。 実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の構成を示す図である。 実施の形態２に係る冷凍サイクル装置のバイパス弁異常発生時のｐ－ｈ線図である。 実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の異常検知モード時の制御の流れを示すフローチャートである。 実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の室内機が複数の場合における構成を示す図である。 実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の室内機が複数の場合における異常検知モード時の制御の流れを示すフローチャートである。
　以下、実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本開示が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
　実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の構成を示す図である。
　実施の形態１では、冷凍サイクル装置１００として、図１に示すように、１台の室外機１０に対して１台の室内機２０が液管４１およびガス管４２（以下、冷媒配管と称する）で接続され、冷房運転を行う空気調和装置を例示している。なお、図１では冷凍サイクル装置１００が１台の室内機２０を備えた構成を示しているが、複数の室内機２０を備えた構成でもよく、その場合は、室外機１０に対して各室内機２０が冷媒配管で並列に接続される。
　室外機１０は、圧縮機１１と、室外熱交換器（以下、凝縮器とも称する）１２と、圧縮機吸入温度センサ（以下、第一温度センサとも称する）５１と、凝縮器二相温度センサ（以下、第五温度センサとも称する）５２と、凝縮器出口温度センサ５３（以下、第六温度センサとも称する）と、低圧圧力センサ（以下、第一圧力センサとも称する）５４とを備えている。
　室内機２０は、絞り装置２１と、室内熱交換器（以下、蒸発器とも称する）２２と、蒸発器入口温度センサ（以下、第三温度センサとも称する）５７と、蒸発器出口温度センサ（以下、第四温度センサとも称する）５８とを備えている。
　冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１１、室外熱交換器１２、絞り装置２１、室内熱交換器２２が冷媒配管で環状に接続され、冷媒が循環する冷凍サイクル回路１を備えている。なお、冷凍サイクル回路１には、四方弁などの流路切替装置が接続されている構成でもよく、そのような構成にすることで、冷房運転に加えて暖房運転を行うことが可能となる。
　また、冷凍サイクル装置１００は、制御装置３０と、報知部３６と、運転モード切替部３７とを備えており、制御装置３０には、報知部３６および運転モード切替部３７がそれぞれ接続されている。なお、報知部３６および運転モード切替部３７は、制御装置３０の一部として制御装置３０に備えられていてもよい。
　圧縮機１１は、低温低圧のガス冷媒を吸入して圧縮し、高温高圧のガス冷媒として吐出する流体機械である。圧縮機１１が動作すると、冷凍サイクル回路１内を冷媒が循環する。圧縮機１１は、例えば運転周波数の調整が可能なインバータ駆動式である。また、圧縮機１１の動作は、制御装置３０によって制御される。
　室外熱交換器１２は、冷媒と室外空気との熱交換を行うものであり、凝縮器として機能する。室外熱交換器１２の近傍にファン（図示せず）を設けてもよく、その場合はファンの回転数を変化させることにより風量を変化させ、室外空気への放熱量つまり熱交換量を変化させることができる。
　絞り装置２１は、冷媒を断熱膨張させるものである。絞り装置２１は、例えば電子式膨張弁あるいは温度式膨張弁などである。絞り装置２１の開度は、室内熱交換器２２の出口側の過熱度が目標値に近づくように、制御装置３０によって制御される。
　室内熱交換器２２は、冷媒と室内空気との熱交換を行うものであり、蒸発器として機能する。室内熱交換器２２の近傍にファン（図示せず）を設けてもよく、その場合はファンの回転数を変化させることにより風量を変化させ、室内空気からの吸熱量つまり熱交換量を変化させることができる。
　圧縮機吸入温度センサ５１は、圧縮機１１の吸入側に設けられており、圧縮機１１の吸入側の温度を検知し、検知信号を制御装置３０に出力する。凝縮器二相温度センサ５２は、室外熱交換器１２を構成する配管の中間位置に設けられており、凝縮器として機能する室外熱交換器１２を流れる二相冷媒の温度を検知し、検知信号を制御装置３０に出力する。凝縮器出口温度センサ５３は、室外熱交換器１２と絞り装置２１との間に設けられており、凝縮器として機能する室外熱交換器１２の出口側の温度を検知し、検知信号を制御装置３０に出力する。
　蒸発器入口温度センサ５７は、絞り装置２１と室内熱交換器２２との間に設けられており、蒸発器として機能する室内熱交換器２２の入口側の温度を検知し、検知信号を制御装置３０に出力する。蒸発器出口温度センサ５８は、室内熱交換器２２と圧縮機１１との間に設けられており、蒸発器として機能する室内熱交換器２２の出口側の温度を検知し、検知信号を制御装置３０に出力する。
　低圧圧力センサ５４は、圧縮機１１の吸入側に設けられており、圧縮機１１の吸入側の圧力を検知し、検知信号を制御装置３０に出力する。
　制御装置３０は、例えば、専用のハードウェア、または後述する記憶部３１に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、プロセッサともいう）で構成される。
　制御装置３０が専用のハードウェアである場合、制御装置３０は、例えば、単一回路、複合回路、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。制御装置３０が実現する各機能部のそれぞれを、個別のハードウェアで実現してもよいし、各機能部を一つのハードウェアで実現してもよい。
　制御装置３０がＣＰＵの場合、制御装置３０が実行する各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアはプログラムとして記述され、記憶部３１に格納される。ＣＰＵは、記憶部３１に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置３０の各機能を実現する。
　なお、制御装置３０の機能の一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。
　制御装置３０は、冷凍サイクル装置１００に設けられた各種センサからの検知信号、および、操作部（図示せず）からの操作信号などに基づいて、圧縮機１１および絞り装置２１などを制御し、冷凍サイクル装置１００全体の動作を制御する。なお、制御装置３０は、室外機１０あるいは室内機２０の内部に設けられていてもよいし、室外機１０および室内機２０の外部に設けられていてもよい。
　制御装置３０は、異常判定を行う機能ブロックとして、記憶部３１と、抽出部３２と、演算部３３と、比較部３４と、判定部３５とを備えている。ここで、異常判定とは、冷凍サイクル装置１００において、冷媒の漏れ（以下、冷媒漏れと称する）あるいは絞り装置２１の異常（以下、絞り装置異常と称する）が発生しているかどうかを判定することである。なお、絞り装置異常とは、絞り装置２１が開いたまま固着したり、絞り装置２１のコイルが機能不全になったりして、絞り装置２１が開状態のまま動作不良となる開ロック状態になることである。
　記憶部３１は、各種情報を記憶するものであり、例えば、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、および、ＥＥＰＲＯＭなどの、データの書き換え可能な不揮発性の半導体メモリを備えている。なお、記憶部３１は、その他に、例えばＲＯＭなどのデータの書き換え不可能な不揮発性の半導体メモリ、あるいは、ＲＡＭなどのデータの書き換え可能な揮発性の半導体メモリなどを備えていてもよい。記憶部３１は、各種センサのそれぞれで検知された温度データおよび圧力データを記憶する。なお、これら温度データおよび圧力データは、冷凍サイクル装置１００の運転中に定期的に取得される。また、記憶部３１には、異常判定に必要な各種データ、例えば後述する値Ｘ、Ｙ、Ｚなどが記憶されている。
　抽出部３２は、記憶部３１に記憶されたデータの中から、異常判定に必要となるデータを抽出するものである。ここで、絞り装置異常が発生しているかどうかの判定には、圧縮機１１が動作しているときのデータが用いられる。これは、圧縮機１１が動作していないときには、絞り装置異常が発生しているかどうかの判定を正しく行うことができないためである。
　演算部３３は、抽出部３２で抽出されたデータに基づき、必要な演算を行うものである。
　比較部３４は、演算部３３での演算により得られた値とあらかじめ設定された閾値などとの比較、あるいは演算部３３での演算により得られた値同士の比較を行うものである。
　判定部３５は、比較部３４での比較結果に基づき、冷媒漏れあるいは絞り装置異常が発生しているかどうかの判定を行うものである。
　報知部３６は、制御装置３０からの指令により、異常発生などの各種情報を報知するものである。報知部３６は、情報を視覚的に報知する表示手段、および、情報を聴覚的に報知する音声出力手段のうち、少なくとも一方を備えている。
　運転モード切替部３７は、ユーザーによる運転モードの切替操作を受け付けるものである。運転モード切替部３７で運転モードの切替操作が行われると、運転モード切替部３７から制御装置３０に対して信号が出力され、制御装置３０は、その信号に基づいて運転モードを切り替える。制御装置３０は、運転モードとして、少なくとも通常運転モードと異常検知モードとを有している。
　次に、冷凍サイクル装置１００の通常運転モード時の動作について説明する。なお、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００では、通常運転モードでは冷房運転が行われる。圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、室外熱交換器１２に流入し、そこで室外空気と熱交換し、凝縮して高圧の液冷媒となる。その後、高圧の液冷媒は、絞り装置２１によって断熱膨張し、低温低圧の二相冷媒となる。その後、低温低圧の二相冷媒は、室内熱交換器２２に流入し、そこで室内空気と熱交換し、蒸発して低温低圧のガス冷媒となる。その後、低温低圧のガス冷媒は、圧縮機１１に吸入され、再度圧縮される。
　室内機２０の空調能力を変更する方法として、室内熱交換器２２の出口側の過熱度を制御する方法が挙げられる。この方法では、室内機２０で所望の空調能力が得られるようにするため、室内熱交換器２２の出口側の過熱度が目標値と同じになるように、絞り装置２１の開度が調節される。なお、室内熱交換器２２での熱交換量は、過熱度の大小に応じて変化する。そのため、必要な空調能力に応じて室内熱交換器２２の出口側の過熱度の目標値を設定することにより、室内機２０が所望の空調能力を発揮する。
　室内機２０の設定温度と室内温度との温度差が大きい場合、室内熱交換器２２の出口側の過熱度の目標値は小さい値に設定される。一方、室内機２０の設定温度と室内温度との温度差が小さい場合、室内熱交換器２２の出口側の過熱度の目標値は大きい値に設定される。そして、絞り装置２１の開度は、室内熱交換器２２の出口側の過熱度が目標値に近づくように調節される。これにより、必要な量の冷媒が室内熱交換器２２に供給される。
　なお、上記の室内機２０の空調能力を変更する方法では、室内熱交換器２２の出口側の過熱度の目標値を、設定温度と室内温度との温度差に応じて変えているが、それに限定されず、設定温度と室内温度との温度差によらず一定としてもよい。
　次に、冷凍サイクル装置１００の異常判定方法について説明する。冷凍サイクル装置１００の、正常時、冷媒漏れ発生時、および、絞り装置異常発生時では、室外熱交換器１２の出口側の過冷却度（以下、凝縮器出口過冷却度ＳＣと称する）、圧縮機１１の吸入側の過熱度（以下、圧縮機吸入過熱度ＳＨＳと称する）、および、室内熱交換器２２の出口側の過熱度（以下、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣと称する）のいずれかの値に違いが生じる。そこで、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００では、これらの値を用いて異常判定を行う。
　なお、圧縮機吸入過熱度ＳＨＳは、圧縮機吸入温度センサ５１の検知温度から低圧圧力センサ５４の検知圧力から換算される蒸発温度を減算することにより、算出される。また、凝縮器出口過冷却度ＳＣは、凝縮器二相温度センサ５２の検知温度から凝縮器出口温度センサ５３の検知温度を減算することにより、算出される。また、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣは、蒸発器入口温度センサ５７の検知温度から蒸発器出口温度センサ５８の検知温度を減算することにより、算出される。なお、凝縮器出口過冷却度ＳＣの算出には、凝縮器二相温度センサ５２の検知温度から凝縮器出口温度センサ５３の検知温度を減算する例を記載したが、それに限定されない。例えば、凝縮器二相温度センサ５２の代わりに高圧側に圧力センサを設け、その圧力センサの検知圧力から換算される飽和液温度から、凝縮器出口温度センサ５３の検知温度を減算して凝縮器出口過冷却度ＳＣを算出してもよい。
　次に、冷凍サイクル装置１００の、正常時、冷媒漏れ発生時、および、絞り装置異常発生時の差異について説明する。
　図２は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の正常時のｐ－ｈ線図である。
　図２に示すように、正常時では、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣが目標値である値Ｚと同じになるように絞り装置２１の開度が調節される。そのため、冷媒配管などで放熱がない理想形では圧縮機吸入過熱度ＳＨＳ＝蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣとなるが、冷媒配管での放熱などを考慮すると、圧縮機吸入過熱度ＳＨＳが放熱などを加味した値Ｙを示す。また、冷凍サイクル装置１００を高効率で運転させるため、凝縮器出口過冷却度ＳＣがあらかじめ設定された値Ｘより大きくなるように冷媒が充填される。よって、正常時では、凝縮器出口過冷却度ＳＣ＞Ｘ、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣ＝Ｚ、圧縮機吸入過熱度ＳＨＳ＝Ｙとなる。なお、値Ｚは、例えば５であり、必要な空調能力に応じて設定される値である。また、値Ｙは、例えば６であり、値Ｚに放熱などを加味して設定される値である。また、値Ｘは、例えば１０であり、運転効率がよくなるように設定される値である。
　図３は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の冷媒漏れ発生時のｐ－ｈ線図である。
　図３に示すように、冷媒漏れが発生すると、液冷媒が減少し、凝縮器出口過冷却度ＳＣが低下する。そして、凝縮器出口過冷却度ＳＣの低下により、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣが上昇しやすくなるため、絞り装置２１の開度に裕度がある場合はその開度を大きくすることで、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣを値Ｚに維持する。しかし、絞り装置２１の開度が最大となり開度に裕度がない場合は、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣが徐々に上昇し、圧縮機吸入過熱度ＳＨＳ、圧縮機１１の吐出側の温度、および、圧縮機１１の吐出側の過熱度も上昇する。よって、冷媒漏れ発生時では、凝縮器出口過冷却度ＳＣ≦Ｘ、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣ≧Ｚ、圧縮機吸入過熱度ＳＨＳ≧Ｙとなる。
　図４は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の絞り装置異常発生時のｐ－ｈ線図である。
　図４に示すように、絞り装置異常が発生すると、絞り装置２１が開いたまま制御不能となるため、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣが値Ｚから離れた値となる。そして、絞り装置２１が、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣが値Ｚとなる開度よりも大きく開いた状態で制御不能となると、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣは値Ｚよりも小さくなる。このように、絞り装置２１が、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣが値Ｚとなる開度よりも大きく開いた状態で制御不能となると、高圧の液冷媒が低圧側に移動し、圧縮機１１の吸入側の冷媒および圧縮機１１の吐出側の冷媒が湿りやすくなる。よって、絞り装置異常発生時では、凝縮器出口過冷却度ＳＣ≦Ｘ、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣ＜Ｚ、圧縮機吸入過熱度ＳＨＳ＜Ｙとなる。
　図５は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の異常検知モード時の制御の流れを示すフローチャートである。
　異常検知モードでは、冷媒漏れあるいは絞り装置異常が発生しているかどうかの判定が行われる。制御装置３０は、異常検知モード時に、図５に示す異常判定の処理を所定の時間間隔で繰り返し実行する。なお、通常運転モード時にも、図５に示す異常判定の処理が実行される構成としてもよい。以下、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の異常検知モード時の制御の流れについて、図５を用いて説明する。
（ステップＳ１００）
　制御装置３０は、除霜運転あるいは圧縮機１１の保護運転などを除いた、いわゆる定常運転中かどうかを判定する。制御装置３０が、定常運転中であると判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１０１の処理に進む。一方、制御装置３０が、定常運転中ではないと判定した場合（ＮＯ）、異常判定の処理を終了する。このように、定常運転中ではない場合に異常判定の処理を終了するのは、定常運転中以外に異常判定の処理を実行しても、異常判定を正しく行うことができないためである。
（ステップＳ１０１）
　制御装置３０は、凝縮器出口過冷却度ＳＣが値Ｘ以下であるかどうかを判定する。この判定では、冷媒漏れあるいは絞り装置異常が発生しているかどうかを判定している。制御装置３０が、凝縮器出口過冷却度ＳＣが値Ｘ以下であると判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１０２の処理に進む。一方、制御装置３０が、凝縮器出口過冷却度ＳＣが値Ｘ以下ではないと判定した場合（ＮＯ）、ステップＳ１０５の処理に進む。
（ステップＳ１０２）
　制御装置３０は、圧縮機吸入過熱度ＳＨＳが値Ｙ以上であるかどうかを判定する。この判定では、冷媒漏れおよび絞り装置異常のどちらが発生しているかを判定している。制御装置３０が、圧縮機吸入過熱度ＳＨＳが値Ｙ以上であると判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１０３の処理に進む。一方、制御装置３０が、圧縮機吸入過熱度ＳＨＳが値Ｙ以上ではないと判定した場合（ＮＯ）、ステップＳ１０４の処理に進む。
（ステップＳ１０３）
　制御装置３０は、報知部３６により、冷媒漏れが発生している旨を報知する。
（ステップＳ１０４）
　制御装置３０は、報知部３６により、絞り装置異常が発生している旨を報知する。
（ステップＳ１０５）
　制御装置３０は、報知部３６により、正常である旨を報知する。なお、ステップＳ１０５の処理は省略してもよい。
　ここで、室外機１０に対して室内機２０が複数接続されている場合でも、上記と同様の処理となる。
　図６は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の変形例の構成を示す図である。
　図６に示すように、室外機１０は、圧縮機吸入温度センサ５１と低圧圧力センサ５４とを備えていない構成でもよい。それ以外は、図１に示した構成と同じである。このように、室外機１０が圧縮機吸入温度センサ５１と低圧圧力センサ５４とを備えていない構成であっても、異常判定の処理を実行することができるため、部品点数を削減することができる。
　図７は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の変形例の異常検知モード時の制御の流れを示すフローチャートである。
　以下、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の変形例の異常検知モード時の制御の流れについて、図７を用いて説明する。ただし、ステップＳ１００、Ｓ１０１、Ｓ１０３～Ｓ１０５についてはすでに説明したものと同じ処理のため、それらの説明を省略する。ただし、図７のステップＳ１０１では、上記のステップＳ１０１の説明において、「ステップＳ１０２の処理に進む。」を「ステップＳ１０２Ａの処理に進む。」に読み替えるものとする。
（ステップＳ１０２Ａ）
　制御装置３０は、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣが値Ｚ以上であるかどうかを判定する。この判定では、冷媒漏れおよび絞り装置異常のどちらが発生しているかを判定している。制御装置３０が、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣが値Ｚ以上であると判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１０３の処理に進む。一方、制御装置３０が、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣが値Ｚ以上ではないと判定した場合（ＮＯ）、ステップＳ１０４の処理に進む。
　図８は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の変形例の室内機２０が複数ある場合における構成を示す図である。図９は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の変形例の室内機２０が複数ある場合における異常検知モード時の制御の流れを示すフローチャートである。なお、図８では制御装置３０、報知部３６、および、運転モード切替部３７の図示を省略している。
　以下、図８に示すように、室外機１０に対して室内機２０が複数接続されている場合における異常検知モード時の制御の流れについて、図９を用いて説明する。ただし、ステップＳ１００、Ｓ１０１、Ｓ１０３、Ｓ１０５についてはすでに説明したものと同じ処理のため、それらの説明を省略する。ただし、図９のステップＳ１０１では、上記のステップＳ１０１の説明において、「ステップＳ１０２の処理に進む。」を「ステップＳ１１１の処理に進む。」に読み替えるものとする。
（ステップＳ１１１）
　制御装置３０は、ｎに初期値である１を設定するとともに、フラグリセットを行う。ここで、複数の室内機２０は、それぞれ初期値から順番に異なる番号が付されており、ｎは室内機２０の番号に対応している。また、フラグリセットとは、各室内機２０に対応して設けられたフラグを全てＯＦＦに設定する。なお、ｎおよび各フラグは例えば記憶部３１に記憶される。
（ステップＳ１１２）
　制御装置３０は、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣｎが値Ｚ以上であるかどうかを判定する。ここで、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣｎは、ｎ番目の室内機２０の室内熱交換器２２の出口側の過熱度である。この判定では、対象となる室内機２０であるｎ番目の室内機２０に絞り装置異常が発生しているかどうかを判定している。制御装置３０が、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣが値Ｚ以上であると判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１１５の処理に進む。一方、制御装置３０が、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣが値Ｚ以上ではないと判定した場合（ＮＯ）、ステップＳ１１３の処理に進む。
（ステップＳ１１３）
　制御装置３０は、ｎ番目の室内機２０に対応したフラグをＯＮに設定する。こうすることにより、制御装置３０は、どの室内機２０に絞り装置異常が発生しているのか判定することができる。つまり、制御装置３０は、フラグがＯＮとなっている番号の室内機２０に絞り装置異常が発生していると判定することができる。
（ステップＳ１１４）
　制御装置３０は、ｎに１を加算する。これは、ステップＳ１１２の判定を行うに際し、対象となる室内機２０を次の番号の室内機２０に変更するためである。
（ステップＳ１１５）
　制御装置３０は、ｎが室内機２０の数であるＮより大きいかどうかを判定する。この判定では、全ての室内機２０に対して絞り装置異常が発生しているかどうかの判定を行ったかどうかを判定している。制御装置３０が、ｎがＮより大きいと判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１１６の処理に進む。一方、制御装置３０が、ｎがＮより大きくないと判定した場合（ＮＯ）、ステップＳ１１２の処理に戻る。
（ステップＳ１１６）
　制御装置３０は、ＯＮに設定されているフラグがあるかどうかを判定する。制御装置３０が、ＯＮに設定されているフラグが１つでもあると判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１１７の処理に進む。一方、制御装置３０が、ＯＮに設定されているフラグが１つもないと判定した場合（ＮＯ）、ステップＳ１０３の処理に進む。
（ステップＳ１１７）
　制御装置３０は、報知部３６により、絞り装置異常が発生している旨、および絞り装置異常が発生している室内機２０の番号を報知する。
　このように、実施の形態１の図５および図７の態様では、室内機２０が複数設けられている場合に、絞り装置異常が発生している室内機２０を特定することができないが、図９に示す実施の形態１の変形例では、絞り装置異常が発生している室内機２０を特定することができる。
　以上、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１１、凝縮器１２、絞り装置２１、蒸発器２２が配管で接続され、冷媒が循環する冷凍サイクル回路１と、凝縮器１２の出口側の過冷却度と、蒸発器２２の出口側の過熱度あるいは圧縮機１１の吸入側の過熱度とに基づいて、冷媒漏れまたは絞り装置異常が発生しているかどうかを判定する制御装置３０と、を備えたものである。
　実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００によれば、凝縮器１２の出口側の過冷却度と、蒸発器２２の出口側の過熱度あるいは圧縮機１１の吸入側の過熱度とに基づいて、冷媒漏れまたは絞り装置異常が発生しているかどうかを判定する。このように、凝縮器１２の出口側の過冷却度に基づいて、異常が発生しているかどうかを判定する。そして、異常が発生していると判定した場合に、蒸発器２２の出口側の過熱度あるいは圧縮機１１の吸入側の過熱度に基づいて、冷媒漏れおよび絞り装置異常のどちらが発生しているかを判定する。そのため、冷媒漏れの誤判定を防止することができる。
　また、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００は、異常原因を報知する報知部３６を備えたものである。実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００によれば、異常原因を正確に特定し、それを報知部３６により報知することで、冷凍サイクル装置１００を早期に復旧させることができるため、冷凍サイクル装置１００の故障期間を短縮することができる。
　また、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１１および凝縮器１２を有する室外機１０と、絞り装置２１および蒸発器２２を有し、室外機１０に対して並列に接続された複数の室内機２０と、を備えている。そして、制御装置３０は、凝縮器１２の出口側の過冷却度があらかじめ設定された第一閾値以下で、かつ、複数の室内機２０のうち全ての蒸発器２２の出口側の過熱度があらかじめ設定された第二閾値以上である場合、冷媒漏れが発生していると判定する。また、制御装置３０は、凝縮器１２の出口側の過冷却度があらかじめ設定された第一閾値以下で、かつ、複数の室内機２０のうち少なくとも一つの蒸発器２２の出口側の過熱度があらかじめ設定された第二閾値未満である場合、絞り装置異常が発生していると判定する。なお、第一閾値は、上記の値Ｘに相当し、第二閾値は上記の値Ｚに相当する。
　実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００によれば、出口側の過熱度があらかじめ設定された第二閾値未満である蒸発器２２を有する室内機２０に絞り装置異常が発生していると判定することができるため、室内機２０を複数備えた場合であっても、絞り装置異常が発生している室内機２０を特定することができる。
　実施の形態２．
　以下、実施の形態２について説明するが、実施の形態１と重複するものについては説明を省略し、実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
　図１０は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００の構成を示す図である。
　実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００では、室外機１０が、バイパス配管１３と、バイパス弁１４とを備えている。バイパス配管１３は、室外熱交換器１２と絞り装置２１とを接続する冷媒配管と、室内熱交換器２２と圧縮機１１とを接続する冷媒配管とに接続され、室外熱交換器１２の出口側の冷媒を圧縮機１１の吸入側にバイパスするものである。バイパス弁１４は、バイパス配管１３に設けられ、バイパス配管１３を流れる冷媒を断熱膨張させるものである。バイパス弁１４は、例えば電子式膨張弁あるいは温度式膨張弁などである。
　バイパス弁１４は、圧縮機１１の吐出側の圧力あるいは温度の上昇を抑制するために用いられる。バイパス弁１４は、例えば、圧縮機１１の吐出側の圧力あるいは温度が上昇しすぎた場合に開かれる。そして、室外熱交換器１２の出口側の冷媒を、バイパス配管１３を介して圧縮機１１の吸入側に一時的に移動させることで、圧縮機１１の吐出側の圧力あるいは温度の上昇が抑制される。
　なお、冷凍サイクル装置１００のその他の構成は実施の形態１と同じであるため、説明を省略する。
　バイパス弁１４に異常が発生した場合、凝縮器出口過冷却度ＳＣ、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣ、および、圧縮機吸入過熱度ＳＨＳのいずれかの値に、正常時と比べて違いが生じる。そこで、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００では、これらの値を用いて異常判定を行う。ここで、バイパス弁１４の異常（以下、バイパス弁異常と称する）とは、バイパス弁１４が開いたまま固着したり、バイパス弁１４のコイルが機能不全になったりして、バイパス弁１４が開状態のまま動作不良となる開ロック状態になることである。
　図１１は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００のバイパス弁異常発生時のｐ－ｈ線図である。
　図１１に示すように、バイパス弁異常が発生すると、バイパス弁１４が開いたまま制御不能となるため、室外熱交換器１２の出口側の高圧冷媒が、低圧側である圧縮機１１の吐出側に移動し、圧縮機１１の吸入側の冷媒および圧縮機１１の吐出側の冷媒が湿りやすくなる。その結果、凝縮器出口過冷却度ＳＣおよび圧縮機吸入過熱度ＳＨＳが低下し、圧縮機１１の吐出側の温度および過熱度も低下する。このとき、室外熱交換器１２に高圧の液冷媒がなくなることから、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣが大きくなりやすくなる。絞り装置２１の開度に裕度がある場合はその開度を大きくすることで、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣを値Ｚに維持する。しかし、絞り装置２１の開度が最大となり開度に裕度がない場合は、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣが徐々に上昇する。よって、バイパス弁異常発生時では、凝縮器出口過冷却度ＳＣ≦Ｘ、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣ≧Ｚ、圧縮機吸入過熱度ＳＨＳ＜Ｙとなる。
　図１２は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００の異常検知モード時の制御の流れを示すフローチャートである。
　異常検知モードでは、冷媒漏れ、絞り装置異常、あるいは、バイパス弁異常が発生しているかどうかの判定が行われる。制御装置３０は、異常検知モード時に、図１２に示す異常判定の処理を所定の時間間隔で繰り返し実行する。なお、通常運転モード時にも、図１２に示す異常判定の処理が実行される構成としてもよい。以下、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００の異常検知モード時の制御の流れについて、図１２を用いて説明する。
（ステップＳ３００）
　制御装置３０は、除霜運転あるいは圧縮機１１の保護運転などを除いた、いわゆる定常運転中かどうかを判定する。制御装置３０が、定常運転中であると判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ３０１の処理に進む。一方、制御装置３０が、定常運転中ではないと判定した場合（ＮＯ）、異常判定の処理を終了する。このように、定常運転中ではない場合に異常判定の処理を終了するのは、定常運転中以外に異常判定の処理を実行しても、異常判定を正しく行うことができないためである。
（ステップＳ３０１）
　制御装置３０は、凝縮器出口過冷却度ＳＣが値Ｘ以下であるかどうかを判定する。この判定では、冷媒漏れ、絞り装置異常、あるいはバイパス弁異常が発生しているかどうかを判定している。制御装置３０が、凝縮器出口過冷却度ＳＣが値Ｘ以下であると判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ３０２の処理に進む。一方、制御装置３０が、凝縮器出口過冷却度ＳＣが値Ｘ以下ではないと判定した場合（ＮＯ）、ステップＳ３０７の処理に進む。
（ステップＳ３０２）
　制御装置３０は、圧縮機吸入過熱度ＳＨＳが値Ｙ以上であるかどうかを判定する。この判定では、冷媒漏れおよび絞り装置異常あるいはバイパス弁異常のどちらが発生しているかを判定している。制御装置３０が、圧縮機吸入過熱度ＳＨＳが値Ｙ以上であると判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ３０４の処理に進む。一方、制御装置３０が、圧縮機吸入過熱度ＳＨＳが値Ｙ以上ではないと判定した場合（ＮＯ）、ステップＳ３０３の処理に進む。
（ステップＳ３０３）
　制御装置３０は、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣが値Ｚ以上であるかどうかを判定する。この判定では、絞り装置異常およびバイパス弁異常のどちらが発生しているかを判定している。制御装置３０が、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣが値Ｚ以上であると判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ３０５の処理に進む。一方、制御装置３０が、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣが値Ｚ以上ではないと判定した場合（ＮＯ）、ステップＳ３０６の処理に進む。
（ステップＳ３０４）
　制御装置３０は、報知部３６により、冷媒漏れが発生している旨を報知する。
（ステップＳ３０５）
　制御装置３０は、報知部３６により、バイパス弁異常が発生している旨を報知する。
（ステップＳ３０６）
　制御装置３０は、報知部３６により、絞り装置異常が発生している旨を報知する。
（ステップＳ３０７）
　制御装置３０は、報知部３６により、正常である旨を報知する。なお、ステップＳ３０７の処理は省略してもよい。
　図１３は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００の室内機２０が複数の場合における構成を示す図である。図１４は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００の室内機２０が複数の場合における異常検知モード時の制御の流れを示すフローチャートである。なお、図１３では制御装置３０、報知部３６、および、運転モード切替部３７の図示を省略している。
　以下、図１３に示すように、室外機１０に対して室内機２０が複数接続されている場合における異常検知モード時の制御の流れについて、図１４を用いて説明する。ただし、ステップＳ３００～Ｓ３０２、Ｓ３０５、Ｓ３０７についてはすでに説明したものと同じ処理のため、それらの説明を省略する。ただし、図１４のステップＳ３０２では、上記のステップＳ３０２の説明において、「ステップＳ３０３の処理に進む。」を「ステップＳ３１１の処理に進む。」に読み替えるものとする。
（ステップＳ３１１）
　制御装置３０は、ｎに初期値である１を設定するとともに、フラグリセットを行う。ここで、複数の室内機２０は、それぞれ初期値から順番に異なる番号が付されており、ｎは室内機２０の番号に対応している。また、フラグリセットとは、各室内機２０に対応して設けられたフラグを全てＯＦＦに設定する。なお、ｎおよび各フラグは例えば記憶部３１に記憶される。
（ステップＳ３１２）
　制御装置３０は、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣｎが値Ｚ以上であるかどうかを判定する。ここで、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣｎは、ｎ番目の室内機２０の室内熱交換器２２の出口側の過熱度である。この判定では、対象となる室内機２０であるｎ番目の室内機２０に絞り装置異常が発生しているかどうかを判定している。制御装置３０が、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣが値Ｚ以上であると判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ３１５の処理に進む。一方、制御装置３０が、蒸発器出口過熱度ＳＨＩＣが値Ｚ以上ではないと判定した場合（ＮＯ）、ステップＳ３１３の処理に進む。
（ステップＳ３１３）
　制御装置３０は、ｎ番目の室内機２０に対応したフラグをＯＮに設定する。こうすることにより、制御装置３０は、どの室内機２０に絞り装置異常が発生しているのか判定することができる。つまり、制御装置３０は、フラグがＯＮとなっている番号の室内機２０に絞り装置異常が発生していると判定することができる。
（ステップＳ３１４）
　制御装置３０は、ｎに１を加算する。これは、ステップＳ３１２の判定を行うに際し、対象となる室内機２０を次の番号の室内機２０に変更するためである。
（ステップＳ３１５）
　制御装置３０は、ｎが室内機２０の数であるＮより大きいかどうかを判定する。この判定では、全ての室内機２０に対して絞り装置異常が発生しているかどうかの判定を行ったかどうかを判定している。制御装置３０が、ｎがＮより大きいと判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ３１６の処理に進む。一方、制御装置３０が、ｎがＮより大きくないと判定した場合（ＮＯ）、ステップＳ３１２の処理に戻る。
（ステップＳ３１６）
　制御装置３０は、ＯＮに設定されているフラグがあるかどうかを判定する。制御装置３０が、ＯＮに設定されているフラグが１つでもあると判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ３１７の処理に進む。一方、制御装置３０が、ＯＮに設定されているフラグが１つもないと判定した場合（ＮＯ）、ステップＳ３０５の処理に進む。
（ステップＳ３１７）
　制御装置３０は、報知部３６により、絞り装置異常が発生している旨、および絞り装置異常が発生している室内機２０の番号を報知する。
　以上、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１１、凝縮器１２、絞り装置２１、蒸発器２２が配管で接続され、冷媒が循環する冷凍サイクル回路１と、凝縮器１２と絞り装置２１との間の配管と、蒸発器２２と圧縮機１１との間の配管とを接続するバイパス配管１３と、バイパス配管１３に設けられたバイパス弁１４と、凝縮器１２の出口側の過冷却度と、圧縮機１１の吸入側の過熱度とに基づいて、冷媒漏れまたは絞り装置異常あるいはバイパス弁異常が発生しているかどうかを判定する制御装置３０と、を備えたものである。
　実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００によれば、凝縮器１２の出口側の過冷却度と、圧縮機１１の吸入側の過熱度とに基づいて、冷媒漏れまたは絞り装置異常あるいはバイパス弁異常が発生しているかどうかを判定する。このように、凝縮器１２の出口側の過冷却度に基づいて、異常が発生しているかどうかを判定する。そして、異常が発生していると判定した場合に、圧縮機１１の吸入側の過熱度に基づいて、冷媒漏れおよび絞り装置異常あるいはバイパス弁異常のどちらが発生しているかを判定する。そのため、冷媒漏れの誤判定を防止することができる。
　また、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００において、制御装置３０は、蒸発器２２の出口側の過熱度があらかじめ設定された第六閾値以上である場合、バイパス弁異常が発生していると判定し、蒸発器２２の出口側の過熱度があらかじめ設定された第六閾値未満である場合、絞り装置異常が発生していると判定する。なお、第六閾値は、上記の値Ｚに相当する。
　実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００によれば、絞り装置異常およびバイパス弁異常のどちらが発生しているかも判定することができる。
　また、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００は、異常原因を報知する報知部３６を備えたものである。実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００によれば、異常原因を正確に特定し、それを報知部３６により報知することで、冷凍サイクル装置１００を早期に復旧させることができるため、冷凍サイクル装置１００の故障期間を短縮することができる。
　また、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１１および凝縮器１２を有する室外機１０と、絞り装置２１および蒸発器２２を有し、室外機１０に対して並列に接続された複数の室内機２０と、を備えている。そして、制御装置３０は、凝縮器１２の出口側の過冷却度があらかじめ設定された第四閾値以下で、かつ、圧縮機１１の吸入側の過熱度があらかじめ設定された第五閾値未満である場合であって、複数の室内機２０のうち全ての蒸発器２２の出口側の過熱度があらかじめ設定された第六閾値以上である場合、バイパス弁異常が発生していると判定する。また、制御装置３０は、凝縮器１２の出口側の過冷却度があらかじめ設定された第四閾値以下で、かつ、圧縮機１１の吸入側の過熱度があらかじめ設定された第五閾値未満である場合であって、複数の室内機２０のうち少なくとも一つの蒸発器２２の出口側の過熱度があらかじめ設定された第六閾値未満である場合、絞り装置異常が発生していると判定する。なお、第四閾値は上記の値Ｘに相当し、第五閾値は上記の値Ｙに相当する。
　実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００によれば、出口側の過熱度があらかじめ設定された第六閾値未満である蒸発器２２を有する室内機２０に絞り装置異常が発生していると判定することができるため、室内機２０を複数備えた場合であっても、絞り装置異常が発生している室内機２０を特定することができる。
　実施の形態１および２では、冷房運転のみを行う冷凍サイクル装置１００について説明したが、それに限定されず、暖房運転のみを行う冷凍サイクル装置、および、冷房運転と暖房運転との両方を行う冷凍サイクル装置にも適用できる。
　また、実施の形態１および２では、冷凍サイクル装置１００を空気調和装置に適用した例を挙げたが、それに限定されず、給湯装置など他の装置にも適用できる。
　１　冷凍サイクル回路、１０　室外機、１１　圧縮機、１２　室外熱交換器、１３　バイパス配管、１４　バイパス弁、２０　室内機、２１　絞り装置、２２　室内熱交換器、３０　制御装置、３１　記憶部、３２　抽出部、３３　演算部、３４　比較部、３５　判定部、３６　報知部、３７　運転モード切替部、４１　液管、４２　ガス管、５１　圧縮機吸入温度センサ、５２　凝縮器二相温度センサ、５３　凝縮器出口温度センサ、５４　低圧圧力センサ、５７　蒸発器入口温度センサ、５８　蒸発器出口温度センサ、１００　冷凍サイクル装置。

Claims (18)

  1. 　圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器が配管で接続され、冷媒が循環する冷凍サイクル回路と、
    　前記凝縮器の出口側の過冷却度と、前記蒸発器の出口側の過熱度あるいは前記圧縮機の吸入側の過熱度とに基づいて、前記冷媒の漏れまたは前記絞り装置の異常が発生しているかどうかを判定する制御装置と、を備えた
    　冷凍サイクル装置。
  2. 　前記制御装置は、
    　前記凝縮器の出口側の過冷却度があらかじめ設定された第一閾値以下で、かつ、前記蒸発器の出口側の過熱度があらかじめ設定された第二閾値以上である場合、前記冷媒の漏れが発生していると判定する
    　請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
  3. 　前記凝縮器の出口側の過冷却度があらかじめ設定された第一閾値以下で、かつ、前記蒸発器の出口側の過熱度があらかじめ設定された第二閾値未満である場合、前記絞り装置の異常が発生していると判定する
    　請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
  4. 　前記圧縮機および前記凝縮器を有する室外機と、
    　前記絞り装置および前記蒸発器を有し、前記室外機に対して並列に接続された複数の室内機と、を備え、
    　前記制御装置は、
    　前記凝縮器の出口側の過冷却度があらかじめ設定された第一閾値以下で、かつ、前記複数の室内機のうち全ての前記蒸発器の出口側の過熱度があらかじめ設定された第二閾値以上である場合、前記冷媒の漏れが発生していると判定する
    　請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
  5. 　前記制御装置は、
    　前記凝縮器の出口側の過冷却度があらかじめ設定された第一閾値以下で、かつ、前記複数の室内機のうち少なくとも一つの前記蒸発器の出口側の過熱度があらかじめ設定された第二閾値未満である場合、前記絞り装置の異常が発生していると判定する
    　請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
  6. 　前記制御装置は、
    　前記凝縮器の出口側の過冷却度があらかじめ設定された第一閾値以下で、かつ、前記圧縮機の吸入側の過熱度があらかじめ設定された第三閾値以上である場合、前記冷媒の漏れが発生していると判定する
    　請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
  7. 　前記凝縮器の出口側の過冷却度があらかじめ設定された第一閾値以下で、かつ、前記圧縮機の吸入側の過熱度があらかじめ設定された第三閾値未満である場合、前記絞り装置の異常が発生していると判定する
    　請求項１または６に記載の冷凍サイクル装置。
  8. 　圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器が配管で接続され、冷媒が循環する冷凍サイクル回路と、
    　前記凝縮器と前記絞り装置との間の配管と、前記蒸発器と前記圧縮機との間の配管とを接続するバイパス配管と、
    　前記バイパス配管に設けられたバイパス弁と、
    　前記凝縮器の出口側の過冷却度と、前記圧縮機の吸入側の過熱度とに基づいて、前記冷媒の漏れまたは前記絞り装置の異常あるいは前記バイパス弁の異常が発生しているかどうかを判定する制御装置と、を備えた
    　冷凍サイクル装置。
  9. 　前記制御装置は、
    　前記凝縮器の出口側の過冷却度があらかじめ設定された第四閾値以下で、かつ、前記圧縮機の吸入側の過熱度があらかじめ設定された第五閾値以上である場合、前記冷媒の漏れが発生していると判定する
    　請求項８に記載の冷凍サイクル装置。
  10. 　前記制御装置は、
    　前記凝縮器の出口側の過冷却度があらかじめ設定された第四閾値以下で、かつ、前記圧縮機の吸入側の過熱度があらかじめ設定された第五閾値未満である場合、前記絞り装置の異常あるいは前記バイパス弁の異常が発生していると判定する
    　請求項８または９に記載の冷凍サイクル装置。
  11. 　前記制御装置は、
    　前記凝縮器の出口側の過冷却度があらかじめ設定された第四閾値以下で、かつ、前記圧縮機の吸入側の過熱度があらかじめ設定された第五閾値未満である場合であって、
    　前記蒸発器の出口側の過熱度があらかじめ設定された第六閾値以上である場合、前記バイパス弁の異常が発生していると判定する
    　請求項１０に記載の冷凍サイクル装置。
  12. 　前記制御装置は、
    　前記凝縮器の出口側の過冷却度があらかじめ設定された第四閾値以下で、かつ、前記圧縮機の吸入側の過熱度があらかじめ設定された第五閾値未満である場合であって、
    　前記蒸発器の出口側の過熱度があらかじめ設定された第六閾値未満である場合、前記絞り装置の異常が発生していると判定する
    　請求項１０または１１に記載の冷凍サイクル装置。
  13. 　前記圧縮機および前記凝縮器を有する室外機と、
    　前記絞り装置および前記蒸発器を有し、前記室外機に対して並列に接続された複数の室内機と、を備え、
    　前記制御装置は、
    　前記凝縮器の出口側の過冷却度があらかじめ設定された第四閾値以下で、かつ、前記圧縮機の吸入側の過熱度があらかじめ設定された第五閾値未満である場合であって、
    　前記複数の室内機のうち全ての前記蒸発器の出口側の過熱度があらかじめ設定された第六閾値以上である場合、前記バイパス弁の異常が発生していると判定する
    　請求項１０に記載の冷凍サイクル装置。
  14. 　前記制御装置は、
    　前記凝縮器の出口側の過冷却度があらかじめ設定された第四閾値以下で、かつ、前記圧縮機の吸入側の過熱度があらかじめ設定された第五閾値未満である場合であって、
    　前記複数の室内機のうち少なくとも一つの前記蒸発器の出口側の過熱度があらかじめ設定された第六閾値未満である場合、前記絞り装置の異常が発生していると判定する
    　請求項１３に記載の冷凍サイクル装置。
  15. 　前記圧縮機の吸入側に設けられた第一温度センサと、
    　前記圧縮機の吸入側に設けられた第一圧力センサと、を備え、
    　前記制御装置は、
    　前記第一温度センサの検知温度と前記第一圧力センサの検知圧力とに基づいて前記圧縮機の吸入側の過熱度を算出する
    　請求項１～１４のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
  16. 　前記蒸発器の入口側に設けられた第三温度センサと、
    　前記蒸発器の出口側に設けられた第四温度センサと、を備え、
    　前記制御装置は、
    　前記第三温度センサの検知温度と前記第四温度センサの検知温度とに基づいて前記蒸発器の出口側の過熱度を算出する
    　請求項１～１５のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
  17. 　前記凝縮器に設けられた第五温度センサと、
    　前記凝縮器の出口側に設けられた第六温度センサと、を備え、
    　前記第五温度センサの検知温度と前記第六温度センサの検知温度とに基づいて前記凝縮器の出口側の過冷却度を算出する
    　請求項１～１６のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
  18. 　異常原因を報知する報知部を備えた
    　請求項１～１７のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
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