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JP7066053B2 - Heat source side unit and refrigeration cycle device equipped with it - Google Patents
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JP7066053B2 - Heat source side unit and refrigeration cycle device equipped with it - Google Patents

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JP7066053B2 JP2021515436A JP2021515436A JP7066053B2 JP 7066053 B2 JP7066053 B2 JP 7066053B2 JP 2021515436 A JP2021515436 A JP 2021515436A JP 2021515436 A JP2021515436 A JP 2021515436A JP 7066053 B2 JP7066053 B2 JP 7066053B2
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Description

本開示は、熱源側ユニット及びそれを備える冷凍サイクル装置に関する。 The present disclosure relates to a heat source side unit and a refrigeration cycle device including the unit.

特許第6289727号公報(特許文献1)は、適正な量の冷媒を少ない時間で冷媒回路に充填するための手段を備えた冷凍装置を開示する。具体的に、この冷凍装置に設けられた制御装置は、過冷却熱交換器の温度効率に基づいて、冷媒の充填速度を変更するように報知部に報知させる。ここで、温度効率は、過冷却熱交換器の出口における冷媒の過冷却度を過冷却熱交換器の最大温度差で除算した値である。 Japanese Patent No. 6289727 (Patent Document 1) discloses a refrigerating apparatus provided with means for filling a refrigerant circuit with an appropriate amount of refrigerant in a short time. Specifically, the control device provided in this refrigerating device notifies the notification unit to change the filling speed of the refrigerant based on the temperature efficiency of the supercooling heat exchanger. Here, the temperature efficiency is a value obtained by dividing the degree of supercooling of the refrigerant at the outlet of the supercooling heat exchanger by the maximum temperature difference of the supercooling heat exchanger.

特許第6289727号公報Japanese Patent No. 6289727

上記の特許文献に開示された冷凍装置では、過冷却熱交換器の最大温度差が温度センサの検出精度と同程度であるような運転条件の場合に、温度効率の計算誤差が増大するという問題があった。このために、運転条件によっては、冷媒の充填量が適正か否かを判定できない場合があった。 In the refrigerating apparatus disclosed in the above patent document, there is a problem that the calculation error of the temperature efficiency increases under the operating conditions where the maximum temperature difference of the supercooled heat exchanger is about the same as the detection accuracy of the temperature sensor. was there. Therefore, depending on the operating conditions, it may not be possible to determine whether or not the filling amount of the refrigerant is appropriate.

本開示は、上記の問題点の解決に関する。本開示の目的の1つは、冷媒の充填量が適正か否かを精度良く判定することにより冷媒充填作業の時間を短縮できる熱源側ユニット及びそれを備えた冷凍サイクル装置を提供することである。 The present disclosure relates to solving the above problems. One of the objects of the present disclosure is to provide a heat source side unit capable of shortening the time of the refrigerant filling work by accurately determining whether or not the filling amount of the refrigerant is appropriate, and a refrigerating cycle device including the unit. ..

一実施形態の熱源側ユニットは、負荷側ユニットと接続されて冷凍サイクル装置を構成する。負荷側ユニットは、冷媒の膨張機構及び蒸発器を備える。熱源側ユニットは、圧縮機、凝縮器、バイパス回路、冷媒量検出部、および制御装置を備える。少なくとも膨張機構、蒸発器、圧縮機、及び凝縮器は、冷媒を順に循環させる冷媒回路を構成する。バイパス回路は、凝縮器の出側の冷媒の一部を、蒸発器を通過することなく圧縮機へ戻すように構成される。冷媒量検出部は、バイパス回路に流れる冷媒を加熱するように構成された加熱器、加熱器によって加熱された冷媒の温度を検出する加熱後温度センサ、及び加熱器によって加熱される前の冷媒の温度を検出する加熱前温度センサを含む。制御装置は、加熱後温度センサが検出した温度と加熱前温度センサが検出した温度との差を温度上昇量として算出する。冷媒回路に冷媒を充填する際に、制御装置は、温度上昇量が第1の閾値以上の場合に追加の冷媒を充填するよう指示する。制御装置は、温度上昇量が第1の閾値よりも大きい第2の閾値未満の場合に、温度上昇量が第2の閾値以上の場合に比べて追加の冷媒の充填速度を減少させるように指示する。 The heat source side unit of one embodiment is connected to the load side unit to form a refrigeration cycle device. The load-side unit includes a refrigerant expansion mechanism and an evaporator. The heat source side unit includes a compressor, a condenser, a bypass circuit, a refrigerant amount detector, and a control device. At least the expansion mechanism, the evaporator, the compressor, and the condenser constitute a refrigerant circuit that circulates the refrigerant in order. The bypass circuit is configured to return some of the refrigerant on the outlet side of the condenser to the compressor without passing through the evaporator. The refrigerant amount detector includes a heater configured to heat the refrigerant flowing in the bypass circuit, a post-heated temperature sensor that detects the temperature of the refrigerant heated by the heater, and a refrigerant before being heated by the heater. Includes preheating temperature sensor to detect temperature. The control device calculates the difference between the temperature detected by the temperature sensor after heating and the temperature detected by the temperature sensor before heating as the amount of temperature rise. When filling the refrigerant circuit with refrigerant, the control device instructs to fill additional refrigerant when the amount of temperature rise is equal to or greater than the first threshold value. The controller is instructed to reduce the filling rate of the additional refrigerant when the temperature rise is less than the second threshold, which is greater than the first threshold, as compared to when the temperature rise is greater than or equal to the second threshold. do.

上記の熱源側ユニットによれば、温度上昇量に基づいて、冷媒回路に冷媒を充填する否かを判定するとともに、追加の冷媒の充填速度が変更される。これにより、冷媒の充填量が適正か否かを精度良く判定でき、冷媒充填作業の時間を短縮できる。 According to the above-mentioned heat source side unit, it is determined whether or not to fill the refrigerant circuit with the refrigerant based on the amount of temperature rise, and the filling speed of the additional refrigerant is changed. As a result, it is possible to accurately determine whether or not the filling amount of the refrigerant is appropriate, and the time for the refrigerant filling work can be shortened.

本開示の実施の形態1に従う熱源側ユニットが用いられる冷凍装置の全体構成図である。It is an overall block diagram of the refrigerating apparatus which uses the heat source side unit according to Embodiment 1 of this disclosure. 制御装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the structure of a control device. 冷媒の充填を開始したばかりの状態における、ヒータによる冷媒温度の変化を説明する図である。It is a figure explaining the change of the refrigerant temperature by a heater in the state which the filling of the refrigerant has just started. 適正な冷媒量まで充填された状態における、ヒータによる冷媒温度の変化を説明する図である。It is a figure explaining the change of the refrigerant temperature by a heater in the state of being filled to an appropriate amount of a refrigerant. 冷媒の充填量に応じた温度上昇量の差を説明する図である。It is a figure explaining the difference of the temperature rise amount according to the charge amount of a refrigerant. 図1の冷凍装置において、冷媒回路への冷媒の充填手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of filling the refrigerant circuit with the refrigerant in the refrigerating apparatus of FIG. 温度データの平均化の一例を説明するためのタイミング図である。It is a timing diagram for demonstrating an example of averaging of temperature data. 図6のステップS210の手順をより詳細に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of step S210 of FIG. 6 in more detail. 冷凍装置1の熱源側ユニット2の構造を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the heat source side unit 2 of a refrigerating apparatus 1. その他の冷媒充填量の適否を判定する手法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method for determining the suitability of other refrigerant filling amount. 実施の形態2に従う熱源側ユニットが用いられる冷凍装置の全体構成図である。FIG. 3 is an overall configuration diagram of a refrigerating apparatus in which a heat source side unit according to the second embodiment is used. 電磁弁79とヒータ72との動作パターンを示す図である。It is a figure which shows the operation pattern of a solenoid valve 79 and a heater 72. 図11の冷凍装置において、冷媒回路RCへの冷媒の充填手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of filling the refrigerant circuit RC with the refrigerant in the refrigerating apparatus of FIG. 冷媒量検出部におけるヒータの故障を判定する手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure which determines the failure of the heater in the refrigerant amount detection part. 電磁弁の故障判定を行う手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure which performs the failure determination of a solenoid valve. 実施の形態3に従う熱源側ユニットが用いられる冷凍装置の全体構成図である。FIG. 3 is an overall configuration diagram of a refrigerating apparatus in which a heat source side unit according to the third embodiment is used. 図16の冷凍装置において、冷媒回路RCへの冷媒の充填手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of filling the refrigerant circuit RC with the refrigerant in the refrigerating apparatus of FIG. 図17の閾値を設定するステップS194の詳細な手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detailed procedure of the step S194 which sets the threshold value of FIG. エンタルピーの算定方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation method of enthalpy. 実施の形態4において、追加充填における充填速度の切り替え手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the switching procedure of the filling rate in the additional filling in Embodiment 4.

以下、各実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組合わせることは出願当初から予定されている。なお、同一または相当する部分には同一または類似する参照符号を付して、その説明を繰り返さない場合がある。 Hereinafter, each embodiment will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, a plurality of embodiments will be described, but it is planned from the beginning of the application to appropriately combine the configurations described in the respective embodiments. In some cases, the same or corresponding parts are designated by the same or similar reference numerals, and the description thereof may not be repeated.

実施の形態1.
[冷凍装置の全体構成]
図1は、本開示の実施の形態1に従う熱源側ユニットが用いられる冷凍装置の全体構成図である。なお、この図1の全体構成図は、冷凍装置における各機器の接続関係及び配置構成を機能的に示し、物理的な空間における配置を必ずしも示していない。
Embodiment 1.
[Overall configuration of refrigeration equipment]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a refrigerating apparatus using a heat source side unit according to the first embodiment of the present disclosure. It should be noted that the overall configuration diagram of FIG. 1 functionally shows the connection relationship and the arrangement configuration of each device in the refrigerating apparatus, and does not necessarily show the arrangement in the physical space.

図1を参照して、冷凍装置1は、熱源側ユニット2と、負荷側ユニット3とを備える。熱源側ユニット2は、圧縮機10と、凝縮器20と、ファン22と、受液器30と、過冷却熱交換器40と、ファン42と、サイトグラス45と、配管80~83,85とを含む。熱源側ユニット2は、さらに、配管86,87と、冷媒量検出部70と、圧力センサ90,92と、制御装置100とを含む。 With reference to FIG. 1, the refrigerating apparatus 1 includes a heat source side unit 2 and a load side unit 3. The heat source side unit 2 includes a compressor 10, a condenser 20, a fan 22, a liquid receiver 30, a supercooling heat exchanger 40, a fan 42, a sight glass 45, and pipes 80 to 83, 85. including. The heat source side unit 2 further includes pipes 86 and 87, a refrigerant amount detection unit 70, pressure sensors 90 and 92, and a control device 100.

熱源側ユニット2は、さらに、過冷却熱交換器40の出口温度OTを検出するための温度センサ、凝縮温度CTを検出するための温度センサ、および外気温度ATを検出するための温度センサを含む。図1の場合、外気温度ATを検出するための温度センサは、凝縮器20への外気の吸入口に設けられる。凝縮温度CTを検出するための温度センサは、凝縮器20の出側に設けられる。熱源側ユニット2は、さらに、蒸発温度ETを検出するための温度センサを含む。図1の場合、蒸発温度ETを検出するための温度センサは、蒸発器60の内部に設けられる。 The heat source side unit 2 further includes a temperature sensor for detecting the outlet temperature OT of the supercooled heat exchanger 40, a temperature sensor for detecting the condensation temperature CT, and a temperature sensor for detecting the outside air temperature AT. .. In the case of FIG. 1, the temperature sensor for detecting the outside air temperature AT is provided at the outside air suction port to the condenser 20. A temperature sensor for detecting the condensation temperature CT is provided on the outlet side of the condenser 20. The heat source side unit 2 further includes a temperature sensor for detecting the evaporation temperature ET. In the case of FIG. 1, the temperature sensor for detecting the evaporation temperature ET is provided inside the evaporator 60.

なお、蒸発温度ETは、圧力センサ90によって検出された圧縮機10の吸入圧力LPを、冷媒飽和ガス温度に換算することによって算出してもよい。同様に、凝縮温度CTは、圧力センサ92によって検出された圧縮機10の吐出圧力HPを、冷媒飽和液温度に換算することによって算出してもよい。 The evaporation temperature ET may be calculated by converting the suction pressure LP of the compressor 10 detected by the pressure sensor 90 into the refrigerant saturated gas temperature. Similarly, the condensation temperature CT may be calculated by converting the discharge pressure HP of the compressor 10 detected by the pressure sensor 92 into the refrigerant saturated liquid temperature.

負荷側ユニット3は、膨張弁50と、蒸発器60と、ファン62と、配管84とを含む。負荷側ユニット3は、液延長配管910およびガス延長配管900を通じて熱源側ユニット2に接続されている。液延長配管910およびガス延長配管900をそれぞれ第1配管および第2配管とも称する。また、液延長配管910およびガス延長配管900は、現地において冷凍装置1を据え付ける際、もしくは既存の負荷側ユニット3に新たに熱源側ユニット2を取り付ける際に熱源側ユニット2と負荷側ユニット3との間に接続される配管であるので、現地接続配管とも称する。図1において、液延長配管910は、過冷却熱交換器40の出側から膨張弁50に至る配管83の一部である。ガス延長配管900は、蒸発器60の出側から圧縮機10の吸い込み口に至る配管85の一部である。 The load-side unit 3 includes an expansion valve 50, an evaporator 60, a fan 62, and a pipe 84. The load side unit 3 is connected to the heat source side unit 2 through the liquid extension pipe 910 and the gas extension pipe 900. The liquid extension pipe 910 and the gas extension pipe 900 are also referred to as a first pipe and a second pipe, respectively. Further, the liquid extension pipe 910 and the gas extension pipe 900 include the heat source side unit 2 and the load side unit 3 when the refrigerating device 1 is installed in the field or when the heat source side unit 2 is newly attached to the existing load side unit 3. Since it is a pipe connected between the two, it is also called a local connection pipe. In FIG. 1, the liquid extension pipe 910 is a part of the pipe 83 from the outlet side of the supercooling heat exchanger 40 to the expansion valve 50. The gas extension pipe 900 is a part of the pipe 85 from the outlet side of the evaporator 60 to the suction port of the compressor 10.

なお、熱源側ユニット2は、複数のサブユニットに分割されていてもよい。たとえば、凝縮器20および過冷却熱交換器40によって第1のサブユニットが構成され、圧縮機10、受液器30、冷媒量検出部70、および制御装置100によって第2のサブユニットが構成されてもよい。受液器30を第2のサブユニット内でなく、第1のサブユニット内に設けてもよい。もしくは、熱源側ユニット2および負荷側ユニット3を1つのユニットとして構成してもよい。したがって、上記の「ユニット」という用語は便宜上の用語であって、必ずしも1つの筐体に内蔵されていることを意味しない。 The heat source side unit 2 may be divided into a plurality of subunits. For example, the condenser 20 and the supercooling heat exchanger 40 constitute the first subunit, and the compressor 10, the liquid receiver 30, the refrigerant amount detector 70, and the control device 100 constitute the second subunit. You may. The liquid receiving device 30 may be provided in the first subunit instead of the second subunit. Alternatively, the heat source side unit 2 and the load side unit 3 may be configured as one unit. Therefore, the term "unit" above is a term for convenience and does not necessarily mean that it is contained in one housing.

配管80は、圧縮機10の吐出ポートと凝縮器20とを接続する。配管81は、凝縮器20と受液器30とを接続する。配管82は、受液器30と過冷却熱交換器40とを接続する。配管83は、過冷却熱交換器40と膨張弁50とを接続する。配管84は、膨張弁50と蒸発器60とを接続する。配管85は、蒸発器60と圧縮機10の吸入ポートとを接続する。配管86は、配管82と冷媒量検出部70とを接続する。配管87は、冷媒量検出部70と配管85とを接続する。 The pipe 80 connects the discharge port of the compressor 10 and the condenser 20. The pipe 81 connects the condenser 20 and the liquid receiver 30. The pipe 82 connects the liquid receiver 30 and the supercooling heat exchanger 40. The pipe 83 connects the supercooling heat exchanger 40 and the expansion valve 50. The pipe 84 connects the expansion valve 50 and the evaporator 60. The pipe 85 connects the evaporator 60 and the suction port of the compressor 10. The pipe 86 connects the pipe 82 and the refrigerant amount detection unit 70. The pipe 87 connects the refrigerant amount detection unit 70 and the pipe 85.

上記の配管を介して、圧縮機10、凝縮器20、受液器30、過冷却熱交換器40、膨張弁50、および蒸発器60の順に冷媒が循環する冷媒回路RCが構成される。 Through the above piping, a refrigerant circuit RC in which the refrigerant circulates in the order of the compressor 10, the condenser 20, the liquid receiver 30, the supercooling heat exchanger 40, the expansion valve 50, and the evaporator 60 is configured.

圧縮機10は、配管85から吸入される冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒を配管80へ吐出する。圧縮機10は、制御装置100からの制御信号に従って回転数を調整するように構成される。圧縮機10の回転数を調整することによって冷媒の循環量が調整され、冷凍装置1の能力を調整することができる。圧縮機10として種々のタイプの圧縮機を採用でき、たとえば、スクロールタイプ、ロータリータイプ、スクリュータイプ等の圧縮機を採用できる。 The compressor 10 compresses the refrigerant sucked from the pipe 85 and discharges the compressed refrigerant to the pipe 80. The compressor 10 is configured to adjust the rotation speed according to a control signal from the control device 100. By adjusting the rotation speed of the compressor 10, the circulation amount of the refrigerant is adjusted, and the capacity of the refrigerating device 1 can be adjusted. Various types of compressors can be adopted as the compressor 10, and for example, a compressor such as a scroll type, a rotary type, or a screw type can be adopted.

凝縮器20は、圧縮機10から配管80を介して流入した冷媒を凝縮する。凝縮器20において凝縮された冷媒は、配管81へ流入する。凝縮器20は、圧縮機10から吐出された高温高圧のガス冷媒が外気などと熱交換(放熱)を行うように構成される。この熱交換により、冷媒は凝縮されて液相に変化する。ファン22は、凝縮器20において冷媒が熱交換を行なう外気を凝縮器20に供給する。ファン22の回転数を調整することにより、圧縮機10出側の冷媒圧力(高圧側圧力)を調整できる。 The condenser 20 condenses the refrigerant that has flowed in from the compressor 10 through the pipe 80. The refrigerant condensed in the condenser 20 flows into the pipe 81. The condenser 20 is configured such that a high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 10 exchanges heat (heat is dissipated) with outside air or the like. By this heat exchange, the refrigerant is condensed and changed into a liquid phase. The fan 22 supplies the outside air to the condenser 20 through which the refrigerant exchanges heat in the condenser 20. By adjusting the rotation speed of the fan 22, the refrigerant pressure (high pressure side pressure) on the output side of the compressor 10 can be adjusted.

受液器30は、凝縮器20によって凝縮された高圧の液冷媒を貯留する。過冷却熱交換器40は、受液器30から配管82を介して流入した液冷媒がさらに外気などと熱交換(放熱)を行なうように構成される。冷媒は、過冷却熱交換器40を通過することによって、過冷却された液冷媒となる。ファン42は、過冷却熱交換器40において冷媒が熱交換を行なう外気を過冷却熱交換器40に供給する。ファン22,42、凝縮器20、および過冷却熱交換器40は、一体で構成されることが多い。サイトグラス45は、配管83を流れる冷媒中の気泡(フラッシュガス)を目視により確認するための窓である。 The liquid receiver 30 stores the high-pressure liquid refrigerant condensed by the condenser 20. The supercooling heat exchanger 40 is configured such that the liquid refrigerant flowing from the liquid receiver 30 through the pipe 82 further exchanges heat (heat dissipation) with the outside air or the like. The refrigerant becomes a supercooled liquid refrigerant by passing through the supercooled heat exchanger 40. The fan 42 supplies the outside air through which the refrigerant exchanges heat in the supercooling heat exchanger 40 to the supercooling heat exchanger 40. The fans 22, 42, the condenser 20, and the supercooling heat exchanger 40 are often configured integrally. The sight glass 45 is a window for visually confirming air bubbles (flash gas) in the refrigerant flowing through the pipe 83.

膨張弁50は、過冷却熱交換器40から配管83を介して流入した冷媒を減圧する。膨張弁50によって減圧された冷媒は、配管84へ流入する。膨張弁50の開度を閉方向に変化させると、膨張弁50出側の冷媒圧力は低下し、冷媒の乾き度は上昇する。膨張弁50の開度を開方向に変化させると、膨張弁50の出側の冷媒圧力は上昇し、冷媒の乾き度は低下する。膨張弁50に代えてキャピラリチューブを用いてもよい。この開示では、膨張弁およびキャピラリチューブを総称して膨張機構と称する。 The expansion valve 50 decompresses the refrigerant flowing from the supercooling heat exchanger 40 through the pipe 83. The refrigerant decompressed by the expansion valve 50 flows into the pipe 84. When the opening degree of the expansion valve 50 is changed in the closing direction, the refrigerant pressure on the outlet side of the expansion valve 50 decreases, and the dryness of the refrigerant increases. When the opening degree of the expansion valve 50 is changed in the opening direction, the refrigerant pressure on the outlet side of the expansion valve 50 increases, and the dryness of the refrigerant decreases. A capillary tube may be used instead of the expansion valve 50. In this disclosure, the expansion valve and the capillary tube are collectively referred to as an expansion mechanism.

蒸発器60は、膨張弁50から配管84を介して流入した冷媒を蒸発させる。蒸発器60において蒸発した冷媒は、配管85へ流入する。蒸発器60は、膨張弁50により減圧された冷媒が負荷側ユニット3内の空気と熱交換(吸熱)を行うように構成される。冷媒は、蒸発器60を通過することにより蒸発して過熱蒸気となる。ファン62は、蒸発器60において冷媒が熱交換を行う外気を蒸発器60に供給する。 The evaporator 60 evaporates the refrigerant that has flowed in from the expansion valve 50 through the pipe 84. The refrigerant vaporized in the evaporator 60 flows into the pipe 85. The evaporator 60 is configured such that the refrigerant decompressed by the expansion valve 50 exchanges heat (endothermic) with the air in the load side unit 3. The refrigerant evaporates as it passes through the evaporator 60 and becomes superheated steam. The fan 62 supplies the outside air through which the refrigerant exchanges heat in the evaporator 60 to the evaporator 60.

冷媒量検出部70は、配管82から分岐する配管86と、配管85に接続される配管87との間に設けられる。配管86、冷媒量検出部70、及び配管87は、凝縮器20の出側の冷媒の一部を、負荷側ユニット3を通過することなく圧縮機10へ戻す「バイパス回路BC」を構成する。したがって、バイパス回路BCの一端は、受液器30と過冷却熱交換器40との間に接続される。 The refrigerant amount detecting unit 70 is provided between the pipe 86 branching from the pipe 82 and the pipe 87 connected to the pipe 85. The pipe 86, the refrigerant amount detection unit 70, and the pipe 87 constitute a “bypass circuit BC” that returns a part of the refrigerant on the outlet side of the condenser 20 to the compressor 10 without passing through the load side unit 3. Therefore, one end of the bypass circuit BC is connected between the liquid receiver 30 and the supercooled heat exchanger 40.

冷媒量検出部70は、キャピラリチューブ71と、ヒータ72と、温度センサ73,74とを含む。この開示では、ヒータ72など、配管87を通過する冷媒を加熱する機構を総称して加熱器とも称する。温度センサ73を加熱前温度センサとも称し、温度センサ74を加熱後温度センサとも称する。 The refrigerant amount detection unit 70 includes a capillary tube 71, a heater 72, and temperature sensors 73 and 74. In this disclosure, a mechanism for heating a refrigerant passing through a pipe 87, such as a heater 72, is also collectively referred to as a heater. The temperature sensor 73 is also referred to as a pre-heating temperature sensor, and the temperature sensor 74 is also referred to as a post-heating temperature sensor.

キャピラリチューブ71は、配管86と配管87との間に接続され、バイパス回路BCに流れる冷媒の圧力を減圧する。キャピラリチューブ71は、配管86から液冷媒が供給される場合にキャピラリチューブ71を通過した冷媒がヒータ72によって加熱されてもガス単相となることなく気液二相であるように、ヒータ72の加熱量も考慮して適宜設計される。なお、キャピラリチューブ71に代えて膨張弁を用いてもよい。 The capillary tube 71 is connected between the pipe 86 and the pipe 87, and reduces the pressure of the refrigerant flowing in the bypass circuit BC. When the liquid refrigerant is supplied from the pipe 86, the capillary tube 71 is a gas-liquid two-phase so that the refrigerant that has passed through the capillary tube 71 is heated by the heater 72 without becoming a gas single phase. It is appropriately designed in consideration of the amount of heating. An expansion valve may be used instead of the capillary tube 71.

ヒータ72及び温度センサ73,74は、配管87に設けられる。ヒータ72は、キャピラリチューブ71を通過した冷媒を加熱する。冷媒は、ヒータ72によって加熱されることによりエンタルピーが上昇する。ヒータ72は、上述のように、キャピラリチューブ71を通過した冷媒がヒータ72によって加熱されてもガス単相となることなく気液二相であるように、キャピラリチューブ71の仕様とともにその加熱量が設定される。ヒータ72は、配管87の外部から冷媒を加熱してもよいし、ヒータ72から冷媒への伝熱をより確実にするために配管87の内部に設置してもよい。 The heater 72 and the temperature sensors 73 and 74 are provided in the pipe 87. The heater 72 heats the refrigerant that has passed through the capillary tube 71. The enthalpy of the refrigerant is increased by being heated by the heater 72. As described above, the heater 72 has a two-phase gas-liquid phase without becoming a gas single phase even when the refrigerant that has passed through the capillary tube 71 is heated by the heater 72. Set. The heater 72 may heat the refrigerant from the outside of the pipe 87, or may be installed inside the pipe 87 in order to more reliably transfer heat from the heater 72 to the refrigerant.

温度センサ73は、ヒータ72による冷媒加熱前の冷媒温度、すなわち、キャピラリチューブ71とヒータ72との間の冷媒の温度T1を検出し、その検出値を制御装置100へ出力する。一方、温度センサ74は、ヒータ72による冷媒加熱後の冷媒温度、すなわち、ヒータ72の下流であって配管85に合流する前の冷媒の温度T2を検出し、その検出値を制御装置100へ出力する。温度センサ73,74は、配管87の外部に設置してもよいし、冷媒の温度をより確実に検出するために配管87の内部に設置してもよい。 The temperature sensor 73 detects the refrigerant temperature before the heater 72 heats the refrigerant, that is, the temperature T1 of the refrigerant between the capillary tube 71 and the heater 72, and outputs the detected value to the control device 100. On the other hand, the temperature sensor 74 detects the refrigerant temperature after the refrigerant is heated by the heater 72, that is, the temperature T2 of the refrigerant downstream of the heater 72 and before joining the pipe 85, and outputs the detected value to the control device 100. do. The temperature sensors 73 and 74 may be installed outside the pipe 87, or may be installed inside the pipe 87 in order to more reliably detect the temperature of the refrigerant.

上記の構成を有する冷媒量検出部70によって、冷媒回路RCへの冷媒の充填量の適否を判定することができる。その原理及び具体的方法については、後ほど詳しく説明する。 The refrigerant amount detecting unit 70 having the above configuration can determine the suitability of the amount of the refrigerant charged in the refrigerant circuit RC. The principle and specific method will be described in detail later.

圧力センサ90は、配管85内の冷媒の圧力LPを検出し、その検出値を制御装置100へ出力する。すなわち、圧力センサ90は、圧縮機10の吸入側の冷媒圧力(すなわち、低圧側圧力LP)を検出する。圧力センサ92は、配管80内の冷媒の圧力HPを検出し、その検出値を制御装置100へ出力する。すなわち、圧力センサ92は、圧縮機10の吐出側の冷媒圧力(すなわち、高圧側圧力HP)を検出する。 The pressure sensor 90 detects the pressure LP of the refrigerant in the pipe 85 and outputs the detected value to the control device 100. That is, the pressure sensor 90 detects the refrigerant pressure on the suction side of the compressor 10 (that is, the low pressure side pressure LP). The pressure sensor 92 detects the pressure HP of the refrigerant in the pipe 80 and outputs the detected value to the control device 100. That is, the pressure sensor 92 detects the refrigerant pressure on the discharge side of the compressor 10 (that is, the high pressure side pressure HP).

制御装置100は、熱源側ユニット2における各機器の制御を実行する。制御装置100は、一例として、CPU(Central Processing Unit)102およびメモリ104を含むコンピュータをベースに構成される。 The control device 100 executes control of each device in the heat source side unit 2. As an example, the control device 100 is configured based on a computer including a CPU (Central Processing Unit) 102 and a memory 104.

図2は、制御装置の構成の一例を示すブロック図である。図2を参照して、制御装置100は、CPU102と、メモリ104と、ストレージ106と、インタフェース(I/F)108~114とを含む。制御装置100には、インタフェース108,110を介して出力装置120および入力装置122が接続される。さらに、制御装置100は、インタフェース112を介して圧縮機10に制御信号を出力する。さらに、制御装置100は、インタフェース114を介して、温度センサ73,74および圧力センサ90,92などの各種センサからその検出値を受信する。 FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the control device. With reference to FIG. 2, the control device 100 includes a CPU 102, a memory 104, a storage 106, and interfaces (I / F) 108 to 114. The output device 120 and the input device 122 are connected to the control device 100 via the interfaces 108 and 110. Further, the control device 100 outputs a control signal to the compressor 10 via the interface 112. Further, the control device 100 receives the detected values from various sensors such as the temperature sensors 73 and 74 and the pressure sensors 90 and 92 via the interface 114.

メモリ104は、CPU102の主記憶として用いられる不揮発性メモリである。メモリ104をRAM(Random Access Memory)とも称する。ストレージ106は、不揮発性メモリであり、ROM(Read Only Memory)とハードディスクなどの外部記憶装置とを含む。 The memory 104 is a non-volatile memory used as the main memory of the CPU 102. The memory 104 is also referred to as a RAM (Random Access Memory). The storage 106 is a non-volatile memory and includes a ROM (Read Only Memory) and an external storage device such as a hard disk.

CPU102は、ストレージ106に格納されているプログラムをメモリ104に展開して実行する。ストレージ106に格納されているプログラムには、制御装置100の処理手順が記載されている。CPU102は、このプログラムに従って、熱源側ユニット2における各機器の制御を実行する。 The CPU 102 expands the program stored in the storage 106 into the memory 104 and executes it. The processing procedure of the control device 100 is described in the program stored in the storage 106. The CPU 102 executes control of each device in the heat source side unit 2 according to this program.

出力装置120は、CPU102からデータまたは制御信号を受け取って外部に出力したり、ユーザに報知したりするための周辺機器である。出力装置120として、たとえば、ディスプレイ、プリンタ、スピーカなどが挙げられる。また、出力装置120は、基板に設けられたLED(Light Emitting Diode)であってもよい。また、出力装置120は、リレー信号を出力する出力回路であってもよい。 The output device 120 is a peripheral device for receiving data or a control signal from the CPU 102, outputting the data or a control signal to the outside, or notifying the user. Examples of the output device 120 include a display, a printer, a speaker, and the like. Further, the output device 120 may be an LED (Light Emitting Diode) provided on the substrate. Further, the output device 120 may be an output circuit that outputs a relay signal.

入力装置122は、データまたは制御信号を、制御装置100の内部のCPU102に入力するための周辺機器である。入力装置122として、たとえば、キーボード、マウス、タッチパネルなどが挙げられる。また、出力装置120は、基板に設けられたプッシュスイッチ、スライドスイッチ、またはロータリスイッチであってもよい。 The input device 122 is a peripheral device for inputting data or a control signal to the CPU 102 inside the control device 100. Examples of the input device 122 include a keyboard, a mouse, a touch panel, and the like. Further, the output device 120 may be a push switch, a slide switch, or a rotary switch provided on the substrate.

なお、制御装置100による処理は、コンピュータによるソフトウェア処理に限らず、電子回路によるハードウェア処理によって実現されてもよい。また、ソフトウェア処理とハードウェア処理との組み合わせによって実現されてもよい。電子回路は、FPGA(Field Programmable Gate Array)又はASIC(Application Specific Integrated Circuit)などによって構成可能である。 The processing by the control device 100 is not limited to software processing by a computer, but may be realized by hardware processing by an electronic circuit. Further, it may be realized by a combination of software processing and hardware processing. The electronic circuit can be configured by FPGA (Field Programmable Gate Array), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or the like.

[冷媒充填量の適否についての判定原理]
以下、冷媒回路RCに空の状態から新たに冷媒を充填する場合において、冷媒量検出部70を用いて冷媒充填量の適否を判定する原理について説明する。たとえば、現地に新たに冷凍装置1を据え付ける場合、または冷蔵庫もしくはショーケースなどの既存の負荷側ユニット3に新品の熱源側ユニット2を接続する場合などが想定される。
[Principle for determining the suitability of the refrigerant charge]
Hereinafter, the principle of determining the appropriateness of the refrigerant filling amount by using the refrigerant amount detecting unit 70 when the refrigerant circuit RC is newly filled with the refrigerant from an empty state will be described. For example, a case where a refrigerating device 1 is newly installed in the field, or a case where a new heat source side unit 2 is connected to an existing load side unit 3 such as a refrigerator or a showcase is assumed.

図3は、冷媒の充填を開始したばかりの冷媒不足の状態における、ヒータによる冷媒温度の変化を説明する図である。図3(A)は、ヒータ72周辺の冷媒の状態を概念的に示す図である。図3(B)は、ヒータ72による冷媒温度の変化の一例を示す図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating a change in the refrigerant temperature due to the heater in a state where the refrigerant has just started to be filled and the refrigerant is insufficient. FIG. 3A is a diagram conceptually showing the state of the refrigerant around the heater 72. FIG. 3B is a diagram showing an example of a change in the refrigerant temperature due to the heater 72.

図1とともに図3(A)を参照して、冷媒の充填を開始した当初には、冷媒不足状態のため凝縮器20の出口において冷媒は気液二相化しており、受液器30には、液冷媒が溜まっていない。これにより、配管86には気液二相の冷媒が流れ、キャピラリチューブ71を通過した冷媒はガス成分が多くなり、冷媒の質量流量は低下する。 With reference to FIG. 1 and FIG. 3A, when the filling of the refrigerant is started, the refrigerant is in a gas-liquid two-phase state at the outlet of the condenser 20 due to a shortage of the refrigerant, and the receiver 30 is in a gas-liquid two-phase state. , Liquid refrigerant is not accumulated. As a result, the gas-liquid two-phase refrigerant flows through the pipe 86, the refrigerant that has passed through the capillary tube 71 has a large gas component, and the mass flow rate of the refrigerant decreases.

図3(B)を参照して、横軸は、配管87の延設方向の位置を示しており、P1,P2は、それぞれ温度センサ73,74が設置されている位置を示す。縦軸は、配管87の各位置における冷媒温度を示す。 With reference to FIG. 3B, the horizontal axis indicates the position of the pipe 87 in the extension direction, and P1 and P2 indicate the positions where the temperature sensors 73 and 74 are installed, respectively. The vertical axis shows the refrigerant temperature at each position of the pipe 87.

図3(B)に示すように、キャピラリチューブ71を通過した冷媒はガス成分が多く冷媒の質量流量が低下するため、ヒータ72によって冷媒が加熱されると、冷媒の温度が上昇する。すなわち、ヒータ72による冷媒加熱後の冷媒の温度T2は、ヒータ72による冷媒加熱前の冷媒の温度T1よりも高くなる。以下の説明において、T2-T1を温度上昇量という。図3(B)の場合の温度上昇量はΔToである。 As shown in FIG. 3B, the refrigerant that has passed through the capillary tube 71 has a large amount of gas components and the mass flow rate of the refrigerant decreases. Therefore, when the refrigerant is heated by the heater 72, the temperature of the refrigerant rises. That is, the temperature T2 of the refrigerant after heating the refrigerant by the heater 72 is higher than the temperature T1 of the refrigerant before heating the refrigerant by the heater 72. In the following description, T2-T1 is referred to as a temperature rise amount. The amount of temperature rise in the case of FIG. 3B is ΔTo.

図4は、適正な冷媒量まで充填された状態における、ヒータによる冷媒温度の変化を説明する図である。図4(A)は、ヒータ72周辺の冷媒の状態を概念的に示す図である。図4(B)は、ヒータ72による冷媒温度の変化の一例を示す図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating a change in the refrigerant temperature due to the heater in a state where the refrigerant is filled to an appropriate amount. FIG. 4A is a diagram conceptually showing the state of the refrigerant around the heater 72. FIG. 4B is a diagram showing an example of a change in the refrigerant temperature due to the heater 72.

図1とともに図4(A)を参照して、冷媒が適正量まで充填されると、凝縮器20の出口において冷媒はほぼ液相化しており、受液器30に液冷媒が溜まっている。これにより、配管86には液冷媒が流れ、キャピラリチューブ71を通過した冷媒は、液成分が多い状態となる。そして、キャピラリチューブ71を通過した冷媒は、ヒータ72により加熱されて乾き度が上昇する。 With reference to FIG. 1 and FIG. 4A, when the refrigerant is filled to an appropriate amount, the refrigerant is almost liquid-phased at the outlet of the condenser 20, and the liquid refrigerant is accumulated in the receiver 30. As a result, the liquid refrigerant flows through the pipe 86, and the refrigerant that has passed through the capillary tube 71 is in a state of having a large amount of liquid components. Then, the refrigerant that has passed through the capillary tube 71 is heated by the heater 72 to increase the dryness.

図4(B)を参照して、横軸は、配管87の延設方向の位置を示しており、P1,P2は、それぞれ温度センサ73,74が設置されている位置を示す。縦軸は、配管87の各位置における冷媒温度を示す。なお、この図4(B)では、冷媒が単一の沸点を有する場合、すなわち単一成分冷媒または共沸混合冷媒である場合が示されている。 With reference to FIG. 4B, the horizontal axis indicates the position of the pipe 87 in the extension direction, and P1 and P2 indicate the positions where the temperature sensors 73 and 74 are installed, respectively. The vertical axis shows the refrigerant temperature at each position of the pipe 87. Note that FIG. 4B shows a case where the refrigerant has a single boiling point, that is, a case where it is a single component refrigerant or an azeotropic mixed refrigerant.

図4(B)に示すように、キャピラリチューブ71を通過した冷媒は液成分が多く冷媒の質量流量が多い状態であるため、ヒータ72によって冷媒が加熱されても冷媒の温度は基本的に変化しない。なぜなら、加熱エネルギは冷媒の潜熱変化に利用されるからである。したがって、ヒータ72による冷媒加熱後の冷媒の温度T2は、ヒータ72による冷媒加熱前の冷媒の温度T1と略同等となる。すなわち、温度上昇量(T2-T1)はほぼ0である。 As shown in FIG. 4B, since the refrigerant that has passed through the capillary tube 71 has a large amount of liquid components and a large mass flow rate of the refrigerant, the temperature of the refrigerant basically changes even if the refrigerant is heated by the heater 72. do not. This is because the heating energy is used to change the latent heat of the refrigerant. Therefore, the temperature T2 of the refrigerant after heating the refrigerant by the heater 72 is substantially the same as the temperature T1 of the refrigerant before heating the refrigerant by the heater 72. That is, the amount of temperature rise (T2-T1) is almost 0.

なお、特に図示しないが、冷媒が複数の沸点を有する非共沸混合冷媒の場合には、冷媒の充填量が適正な場合であっても、ヒータ72による加熱によって冷媒の温度は多少上昇する。しかし、その温度上昇量は、高々10℃程度である。したがって、ヒータ72による加熱量を調整することにより、充填量が不足している場合における冷媒の温度上昇と、充填量が適正な場合における冷媒の温度上昇とを区別可能である。 Although not particularly shown, in the case of a non-azeotropic mixed refrigerant having a plurality of boiling points, the temperature of the refrigerant is slightly increased by heating by the heater 72 even when the filling amount of the refrigerant is appropriate. However, the amount of temperature rise is at most about 10 ° C. Therefore, by adjusting the heating amount by the heater 72, it is possible to distinguish between the temperature rise of the refrigerant when the filling amount is insufficient and the temperature rise of the refrigerant when the filling amount is appropriate.

図5は、冷媒の充填量に応じた温度上昇量の差を説明する図である。図5の例では、図5(A)~図5(C)の順に受液器30に溜まっている液冷媒の量が多くなる。したがって、配管86のキャピラリチューブ71を通過した冷媒の液成分の割合は、図5(A)~図5(C)の順に多くなる。 FIG. 5 is a diagram illustrating a difference in the amount of temperature rise depending on the amount of the refrigerant charged. In the example of FIG. 5, the amount of the liquid refrigerant accumulated in the receiver 30 increases in the order of FIGS. 5 (A) to 5 (C). Therefore, the ratio of the liquid component of the refrigerant that has passed through the capillary tube 71 of the pipe 86 increases in the order of FIGS. 5 (A) to 5 (C).

液成分の割合が最も小さい図5(A)の場合には、ヒータ72によって冷媒が加熱されることによって位置P1に比較的近い位置Paにおいて冷媒の乾き度が1になる。位置Paよりも位置P2に近い領域では、ヒータ72による加熱によって冷媒の温度が上昇する。この結果、位置P2における温度上層量はΔTaである。温度上昇量ΔTaは、図3(B)の場合におけるΔToよりも小さい。 In the case of FIG. 5A in which the ratio of the liquid component is the smallest, the dryness of the refrigerant becomes 1 at the position Pa relatively close to the position P1 by heating the refrigerant by the heater 72. In the region closer to the position P2 than the position Pa, the temperature of the refrigerant rises due to the heating by the heater 72. As a result, the amount of the upper temperature layer at the position P2 is ΔTa. The temperature rise amount ΔTa is smaller than ΔTo in the case of FIG. 3 (B).

液成分の割合が中程度の図5(B)の場合には、ヒータ72によって冷媒が加熱されることによって、図5(A)の場合よりも位置P2に近い位置Pbにおいて冷媒の乾き度が1になる。位置Pbよりも位置P2に近い領域では、ヒータ72による加熱によって冷媒の温度が上昇する。したがって、位置P2における温度上昇量はΔTbであり、図5(A)の場合におけるΔTaよりも小さい。 In the case of FIG. 5B in which the ratio of the liquid component is medium, the refrigerant is heated by the heater 72, so that the dryness of the refrigerant is reduced at the position Pb closer to the position P2 than in the case of FIG. 5A. It becomes 1. In the region closer to the position P2 than the position Pb, the temperature of the refrigerant rises due to the heating by the heater 72. Therefore, the amount of temperature rise at the position P2 is ΔTb, which is smaller than ΔTa in the case of FIG. 5A.

液成分の割合が最も大きい図5(C)の場合には、ヒータ72によって冷媒が加熱されることによって、図5(B)の場合よりもさらに位置P2に近い位置Pcにおいて冷媒の乾き度が1になる。位置Pcよりも位置P2に近い領域では、ヒータ72による加熱によって冷媒の温度が上昇する。この結果、位置P2における温度上昇量はΔTcであり、図5(B)の場合におけるΔTbよりもさらに小さい。 In the case of FIG. 5 (C) where the ratio of the liquid component is the largest, the dryness of the refrigerant is increased at the position Pc closer to the position P2 than in the case of FIG. 5 (B) by heating the refrigerant by the heater 72. It becomes 1. In the region closer to the position P2 than the position Pc, the temperature of the refrigerant rises due to the heating by the heater 72. As a result, the amount of temperature rise at the position P2 is ΔTc, which is even smaller than ΔTb in the case of FIG. 5B.

上記のとおり、冷媒量検出部70においてヒータ72によって冷媒を加熱したときの冷媒の温度上昇量に基づいて、冷媒回路RCへの冷媒の充填量が適正かどうかを判定することができる。また、温度上昇量の大きさに基づいて、現時点において冷媒回路に充填された冷媒が、適正充填量に対してどの程度まで充填されているかを知ることができる。 As described above, it is possible to determine whether or not the filling amount of the refrigerant in the refrigerant circuit RC is appropriate based on the temperature rise amount of the refrigerant when the refrigerant is heated by the heater 72 in the refrigerant amount detecting unit 70. Further, based on the magnitude of the temperature rise amount, it is possible to know to what extent the refrigerant filled in the refrigerant circuit at the present time is filled with respect to the appropriate filling amount.

なお、上記の判定方法は、受液器および過冷却熱交換器が設けられていない冷凍装置にも適用可能である。この場合も、バイパス回路BCを構成する配管(86および87)の一端は凝縮器20の出側に接続される点において、図1の場合と同様である。バイパス回路BCは、凝縮器20を通過した冷媒の一部を、負荷側ユニット3を通過することなく圧縮機10へ戻す。 The above determination method can also be applied to a refrigerating apparatus that is not provided with a liquid receiver and a supercooling heat exchanger. This case is also the same as in FIG. 1 in that one end of the pipes (86 and 87) constituting the bypass circuit BC is connected to the outlet side of the condenser 20. The bypass circuit BC returns a part of the refrigerant that has passed through the condenser 20 to the compressor 10 without passing through the load-side unit 3.

[冷媒回路への冷媒の充填手順]
図6は、図1の冷凍装置において、冷媒回路への冷媒の充填手順を示すフローチャートである。ここで、冷媒の充填手順は、初期充填、追加充填、および最終充填の順に進む。ここで、追加充填は連続的に行われ、上記の温度上昇量の基づく適正値に冷媒充填量が近づくと充填速度を低下させる点に特徴がある。最終充填は、季節等による外気状況の変化によって冷媒充填量にばらつきが生じることを防止するために実行される。以下、図1および図6を参照して、冷媒充填時における冷媒充填量の制御手順について説明する。
[Procedure for filling the refrigerant circuit with refrigerant]
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for filling the refrigerant circuit with the refrigerant in the refrigerating apparatus of FIG. Here, the refrigerant filling procedure proceeds in the order of initial filling, additional filling, and final filling. Here, the additional filling is continuously performed, and it is characterized in that the filling speed is lowered when the refrigerant filling amount approaches an appropriate value based on the above temperature rise amount. The final filling is performed in order to prevent the refrigerant filling amount from being varied due to changes in the outside air condition due to the season or the like. Hereinafter, a procedure for controlling the amount of the refrigerant charged at the time of filling the refrigerant will be described with reference to FIGS. 1 and 6.

まず、ステップS100において、制御装置100は、図2の入力装置122を介して、ユーザから冷媒の充填量の制御開始の入力を受け付ける。 First, in step S100, the control device 100 receives an input from the user for starting control of the filling amount of the refrigerant via the input device 122 of FIG.

その次のステップS110において、制御装置100は、入力装置122を介して、ユーザから、冷媒量に対する影響が大きい構成要素の仕様の入力を受け付ける。具体的に必要な構成要素の仕様は以下のとおりである。 In the next step S110, the control device 100 receives an input of the specifications of the component having a large influence on the amount of the refrigerant from the user via the input device 122. The specifications of the specifically required components are as follows.

(i)熱源側ユニット2と負荷側ユニット3とを接続するためのガス延長配管900の径及び長さ。ガス延長配管は、図1の配管85に相当する。 (I) The diameter and length of the gas extension pipe 900 for connecting the heat source side unit 2 and the load side unit 3. The gas extension pipe corresponds to the pipe 85 in FIG.

(ii)熱源側ユニット2と負荷側ユニット3とを接続するための液延長配管910の径及び長さ。液延長配管は、図1の配管83に相当する。 (Ii) The diameter and length of the liquid extension pipe 910 for connecting the heat source side unit 2 and the load side unit 3. The liquid extension pipe corresponds to the pipe 83 in FIG.

(iii)凝縮器20の内容積。
(iv)蒸発器60の内容積。
(Iii) Internal volume of the condenser 20.
(Iv) Internal volume of the evaporator 60.

(v)受液器30の内容積。
(vi)圧縮機10の吸入圧力の低下により圧縮機10を停止する圧力値(定圧カット切値とも称する)。これに代えて目標蒸発温度でもよい。
(V) Internal volume of the receiver 30.
(Vi) A pressure value (also referred to as a constant pressure cut off value) for stopping the compressor 10 due to a decrease in the suction pressure of the compressor 10. Instead of this, the target evaporation temperature may be used.

上記の仕様情報は、冷媒の初期充填および最終充填において充填量を決定するために特に必要になる。なお、ガス延長配管900および液延長配管910の内容積に比べてそれ以外の配管の内容積は小さいので無視できる。 The above specification information is particularly needed to determine the filling amount in the initial and final filling of the refrigerant. Since the internal volumes of the other pipes are smaller than the internal volumes of the gas extension pipe 900 and the liquid extension pipe 910, they can be ignored.

その次のステップS120において、制御装置100は、初期充填量の冷媒を冷媒回路RC内に充填するように指示する。初期充填量は、圧縮機10を動作させるのに最低限必要な冷媒の量である。たとえば、制御装置100は、図2の出力装置120としてのディスプレイに初期充填量を表示するようにしてもよいし、音声出力により初期充填量を報知してもよい。自動的に所望の充填量の冷媒を充填可能な機構が備えられている場合には、制御装置100は初期充填量の冷媒を自動的に冷媒回路RC内に充填するように指示する。 In the next step S120, the control device 100 instructs the refrigerant circuit RC to be filled with the initial filling amount of the refrigerant. The initial filling amount is the minimum amount of refrigerant required to operate the compressor 10. For example, the control device 100 may display the initial filling amount on the display as the output device 120 of FIG. 2, or may notify the initial filling amount by voice output. When a mechanism capable of automatically filling a desired filling amount of the refrigerant is provided, the control device 100 instructs the refrigerant circuit RC to automatically fill the refrigerant circuit RC with the initial filling amount of the refrigerant.

その次のステップS130において、制御装置100は、圧縮機10に運転を開始させる。圧縮機10の回転周波数は、圧力損失を抑制するために、比較的小さな値、たとえば50Hzまたは60Hzに固定される。しかしながら、圧力損失の影響が少ない周波数範囲であれば、必ずしも上記の値に固定して使用する必要はない。 In the next step S130, the control device 100 causes the compressor 10 to start operation. The rotation frequency of the compressor 10 is fixed to a relatively small value, for example 50 Hz or 60 Hz, in order to suppress the pressure loss. However, as long as it is in the frequency range where the influence of pressure loss is small, it is not always necessary to fix it to the above value.

圧縮機10の運転開始当初は、吸入圧力LPが閾値より小さい(定圧カットとも称する)ために、圧縮機10が停止することがある(ステップS140でYES)。この場合には、制御装置100は、処理をステップS130に戻し、圧縮機10の運転を再度開始する。 At the beginning of the operation of the compressor 10, the suction pressure LP is smaller than the threshold value (also referred to as a constant pressure cut), so that the compressor 10 may stop (YES in step S140). In this case, the control device 100 returns the process to step S130 and restarts the operation of the compressor 10.

圧縮機10が連続運転状態になると(ステップS140でNO)、次のステップS150において、制御装置100は、冷媒量検出部70に設けられたヒータ72をオン(ON)する。 When the compressor 10 is in the continuous operation state (NO in step S140), in the next step S150, the control device 100 turns on (ON) the heater 72 provided in the refrigerant amount detection unit 70.

ヒータ72をオンしてから一定時間内(たとえば、2分以内)に圧縮機10が停止した場合には(ステップS170でNO、ステップS160でYES)、制御装置100は処理をステップS260に進める。 If the compressor 10 is stopped within a certain period of time (for example, within 2 minutes) after the heater 72 is turned on (NO in step S170, YES in step S160), the control device 100 advances the process to step S260.

ステップS260において、制御装置100は、冷媒量検出部70に設けられたヒータ72をオフ(OFF)する。さらに、制御装置100は、次のステップS270において、圧縮機10の異常停止回数をカウントするための変数Nを1つ増やす。なお、変数Nの初期値は0である。制御装置100は、圧縮機10の異常停止回数を表す変数Nが上限値(たとえば、4)に達していない場合(ステップS280でNO)には、処理をステップS130に戻し、圧縮機10の運転を再度開始する。 In step S260, the control device 100 turns off the heater 72 provided in the refrigerant amount detecting unit 70. Further, in the next step S270, the control device 100 increases the variable N for counting the number of abnormal stops of the compressor 10 by one. The initial value of the variable N is 0. When the variable N representing the number of abnormal stops of the compressor 10 has not reached the upper limit value (for example, 4) (NO in step S280), the control device 100 returns the process to step S130 and operates the compressor 10. To start again.

制御装置100は、圧縮機10の異常停止回数を表す変数Nが上限値(たとえば、4)に達した場合(ステップS280でYES)には、処理をステップS290に進める。ステップS290において、制御装置100は、図2の出力装置120によってユーザにエラーを報知する。さらに、制御装置100は、圧縮機の発停の頻度を抑制するように指示する。たとえば、制御装置100は、圧縮機10の回転周波数を変更するように指示する。 When the variable N representing the number of abnormal stops of the compressor 10 reaches the upper limit value (for example, 4) (YES in step S280), the control device 100 advances the process to step S290. In step S290, the control device 100 notifies the user of the error by the output device 120 of FIG. Further, the control device 100 instructs to suppress the frequency of starting and stopping the compressor. For example, the control device 100 instructs the compressor 10 to change the rotation frequency.

ヒータ72をオンしてから圧縮機10が停止せずに一定時間が経過すると(ステップS170でYES,ステップS160およびS180でNO)、制御装置100は処理をステップS190に進める。 When a certain period of time has elapsed without stopping the compressor 10 after turning on the heater 72 (YES in step S170, NO in steps S160 and S180), the control device 100 advances the process to step S190.

ステップS190において、制御装置100は、各部のデータを取得する。具体的に、制御装置100は、冷媒量検出部70の温度センサ73,74からそれぞれ温度T1,T2の検出値を取得する。さらに、制御装置100は、温度センサによって、凝縮温度CT、過冷却熱交換器40の出口温度OT、外気温度AT、および蒸発温度ETを取得する。さらに、制御装置100は、圧力センサ90、92により、圧縮機10の吸入側の冷媒圧力(すなわち、低圧側圧力LP)及び圧縮機10の吐出側の冷媒圧力(すなわち、高圧側圧力HP)を検出する。 In step S190, the control device 100 acquires the data of each part. Specifically, the control device 100 acquires the detection values of the temperatures T1 and T2 from the temperature sensors 73 and 74 of the refrigerant amount detection unit 70, respectively. Further, the control device 100 acquires the condensation temperature CT, the outlet temperature OT of the supercooling heat exchanger 40, the outside air temperature AT, and the evaporation temperature ET by the temperature sensor. Further, the control device 100 uses the pressure sensors 90 and 92 to determine the refrigerant pressure on the suction side of the compressor 10 (that is, the low pressure side pressure LP) and the refrigerant pressure on the discharge side of the compressor 10 (that is, the high pressure side pressure HP). To detect.

次のステップS200において、制御装置100は、取得された温度T2と温度T1との差(T2-T1)、すなわち、ヒータ72による冷媒の温度上昇量が、閾値Tth1よりも小さいか否かを判定する。ただし、取得された温度T1およびT2にはばらつきがあるので、この判定は、現時点までの連続する複数個のデータ(たとえば、3分間の取得データ)の平均値を用いて行われる。さらに、制御装置100は、一定時間(たとえば、15分間)連続して、T2-T1<Tth1が満たされるか否かを判定する。 In the next step S200, the control device 100 determines whether or not the difference between the acquired temperature T2 and the temperature T1 (T2-T1), that is, the amount of temperature rise of the refrigerant by the heater 72 is smaller than the threshold value Tth1. do. However, since the acquired temperatures T1 and T2 vary, this determination is made using the average value of a plurality of consecutive data (for example, acquired data for 3 minutes) up to the present time. Further, the control device 100 determines whether or not T2-T1 <Tth1 is satisfied continuously for a certain period of time (for example, 15 minutes).

閾値Tth1は、温度センサの誤差を考慮して、たとえば、4~5℃程度に設定される。T2-T1が閾値Tth1よりも小さいということは、温度T1と温度T2とはほぼ等しいことを意味する。 The threshold value Tth1 is set to, for example, about 4 to 5 ° C. in consideration of the error of the temperature sensor. The fact that T2-T1 is smaller than the threshold value Tth1 means that the temperature T1 and the temperature T2 are substantially equal to each other.

図7は、温度データの平均化の一例を説明するためのタイミング図である。図7を参照して、時間軸上にデータサンプリングのタイミングが示されていている。データサンプリングは20秒ごとに実行される。 FIG. 7 is a timing diagram for explaining an example of averaging temperature data. With reference to FIG. 7, the timing of data sampling is shown on the time axis. Data sampling is performed every 20 seconds.

図7に示すように、制御装置100は、1分ごとに、現時点までの直近の3分間に取得された9個のデータを平均する。したがって、ヒータ72がオンされてから3分経過した時点で、制御装置100は、20秒経過後から180秒経過後までの9個のデータの平均値Ave1を計算する。ヒータ72がオンされてから4分経過した時点で、制御装置100は、80秒経過後から240秒経過後までの9個のデータの平均値Ave2を計算する。ヒータ72がオンされてから5分経過した時点で、制御装置100は、140秒経過後から300秒経過後までの9個のデータの平均値Ave3を計算する。 As shown in FIG. 7, the control device 100 averages nine data acquired in the last three minutes up to the present time every minute. Therefore, when 3 minutes have passed since the heater 72 was turned on, the control device 100 calculates the average value Ave1 of the nine data from the lapse of 20 seconds to the lapse of 180 seconds. When 4 minutes have passed since the heater 72 was turned on, the control device 100 calculates the average value Ave2 of the nine data from the lapse of 80 seconds to the lapse of 240 seconds. When 5 minutes have passed since the heater 72 was turned on, the control device 100 calculates the average value Ave3 of the nine data from the lapse of 140 seconds to the lapse of 300 seconds.

その後についても同様である。したがって、図7に示すように、ヒータ72がオンされてから14分経過した時点で、制御装置100は、680秒経過後から840秒経過後までの9個のデータの平均値Ave14を計算する。ヒータ72がオンされてから15分経過した時点で、制御装置100は、740秒経過後から900秒経過後までの9個のデータの平均値Ave15を計算する。 The same applies after that. Therefore, as shown in FIG. 7, when 14 minutes have passed since the heater 72 was turned on, the control device 100 calculates the average value Ave14 of the nine data from the lapse of 680 seconds to the lapse of 840 seconds. .. When 15 minutes have passed since the heater 72 was turned on, the control device 100 calculates the average value Ave15 of the nine data from the lapse of 740 seconds to the lapse of 900 seconds.

制御装置100は、上記の15個の平均値Ave1~Ave15の各々を用いて計算した温度上昇量(T2-T1)が全て閾値Tth1よりも小さいか否かを判定する。もし、計算された15個の温度上昇量が全て閾値Tth1よりも小さければ、一定時間連続して判定条件が満たされたことになる。もし、平均値Ave1,Ave2の各々を用いて計算された温度上昇量(T2-T1)が閾値Tth1以上であった場合、少なくとも16分経過後と17分経過後でそれぞれ平均値を計算する必要がある。 The control device 100 determines whether or not all the temperature rise amounts (T2-T1) calculated using each of the above 15 average values Ave1 to Ave15 are smaller than the threshold value Tth1. If the calculated 15 temperature rises are all smaller than the threshold value Tth1, it means that the determination condition is satisfied continuously for a certain period of time. If the temperature rise amount (T2-T1) calculated using each of the average values Ave1 and Ave2 is equal to or higher than the threshold value Tth1, it is necessary to calculate the average value at least after 16 minutes and 17 minutes, respectively. There is.

上記の平均化の計算は、ウィンドウ幅が3分間の移動平均を行い、移動平均値を1分ごとに出力することと同じである。出力された移動平均値を用いて計算した温度上昇量が15回連続して閾値Tth1未満となったときに、冷媒回路に冷媒が十分に充填されたと判定される。 The above calculation of averaging is the same as performing a moving average with a window width of 3 minutes and outputting the moving average value every 1 minute. When the temperature rise amount calculated using the output moving average value becomes less than the threshold value Tth1 15 times in a row, it is determined that the refrigerant circuit is sufficiently filled with the refrigerant.

図6に戻って、ステップS200の判定処理よりも後の手順について説明する。以下では、上記の判定条件(すなわち、T2-T1<Tth1)が一定時間連続して満たされていない場合(ステップS200でYES)と、満たされた場合(ステップS200でNO)とに分けて説明する。一定時間としてたとえば15分が設定されるが、これに限定されない。 Returning to FIG. 6, a procedure after the determination process in step S200 will be described. Hereinafter, the case where the above determination conditions (that is, T2-T1 <Tth1) are not continuously satisfied for a certain period of time (YES in step S200) and the case where the above determination conditions (that is, NO in step S200) are satisfied will be described separately. do. For example, 15 minutes is set as a fixed time, but the time is not limited to this.

(1.ステップS200でNO)
上記の判定条件が一定時間連続して満たされていない場合(ステップS200でNO)、制御装置100は、冷媒の充填量が不足しているものと判定する。この場合、制御装置100は、次のステップS210において、冷媒回路RCへの冷媒の追加充填を開始または継続するように指示する。一旦追加充填を開始すると冷媒の充填は継続的に実行される。
(1. NO in step S200)
When the above determination condition is not continuously satisfied for a certain period of time (NO in step S200), the control device 100 determines that the amount of the refrigerant charged is insufficient. In this case, the control device 100 instructs the next step S210 to start or continue the additional filling of the refrigerant to the refrigerant circuit RC. Once the additional filling is started, the refrigerant filling is continuously performed.

たとえば、制御装置100は、図2の出力装置120としてのディスプレイに冷媒の追加を開始または継続するよう表示するようにしてもよいし、音声出力によりその旨を報知してもよい。自動的に所望の充填速度で冷媒を充填可能な機構が備えられている場合には、制御装置100は自動的に冷媒充填の開示または継続を実行するように当該機構に指示してもよい。 For example, the control device 100 may display the display as the output device 120 of FIG. 2 to start or continue the addition of the refrigerant, or may notify the effect by voice output. If a mechanism capable of automatically filling the refrigerant at a desired filling rate is provided, the controller 100 may instruct the mechanism to automatically disclose or continue the refrigerant filling.

さらに、ステップS210において、制御装置100は、冷媒の温度上昇量(T2-T1)に応じて、冷媒の充填速度を変更するように指示する。具体的には、図8に示すように、冷媒の温度上昇量が比較的大きい場合は、冷媒の温度上昇量が比較的小さい場合に比べて、冷媒の充填速度が大きく設定される。 Further, in step S210, the control device 100 is instructed to change the filling speed of the refrigerant according to the temperature rise amount (T2-T1) of the refrigerant. Specifically, as shown in FIG. 8, when the temperature rise of the refrigerant is relatively large, the filling speed of the refrigerant is set higher than when the temperature rise of the refrigerant is relatively small.

図8は、図6のステップS210の手順をより詳細に示すフローチャートである。図8を参照して、閾値Tth1よりも大きな閾値Tth2が予め設定される。閾値Tth2は、たとえば、図5(C)に示すように適正な充填量よりも若干少なめの充填量における温度上昇量(T2-T1)に設定される。 FIG. 8 is a flowchart showing the procedure of step S210 of FIG. 6 in more detail. With reference to FIG. 8, a threshold value Tth2 larger than the threshold value Tth1 is preset. The threshold value Tth2 is set to, for example, a temperature rise amount (T2-T1) at a filling amount slightly smaller than the appropriate filling amount as shown in FIG. 5 (C).

ステップS400において、制御装置100は、冷媒量検出部70における冷媒の温度上昇量(T2-T1)が閾値Tth2以上である否かを判定する。温度上昇量が閾値Tth2以上の場合(ステップS400でYES)、制御装置100は、次のステップS410において、高流量での冷媒の充填を開始または継続するように指示する。これによって、ある程度の量まで高流量で連続的に冷媒を冷媒回路に充填できるので、冷媒充填作業に要する全体の時間を短縮できる。 In step S400, the control device 100 determines whether or not the temperature rise amount (T2-T1) of the refrigerant in the refrigerant amount detecting unit 70 is equal to or higher than the threshold value Tth2. When the amount of temperature rise is equal to or higher than the threshold value Tth2 (YES in step S400), the control device 100 instructs the next step S410 to start or continue filling the refrigerant at a high flow rate. As a result, the refrigerant can be continuously filled in the refrigerant circuit at a high flow rate up to a certain amount, so that the total time required for the refrigerant filling work can be shortened.

一方、温度上昇量が閾値Tth1以上であるが閾値Tth2未満の場合(ステップS400でYES)、制御装置100はステップS420に処理を進める。ステップS420において、制御装置100は、冷媒の充填速度をステップS410の場合よりも減速するように指示する。これによって、冷媒回路RCへの冷媒の過充填を防止できる。 On the other hand, when the temperature rise amount is equal to or more than the threshold value Tth1 but less than the threshold value Tth2 (YES in step S400), the control device 100 proceeds to step S420. In step S420, the control device 100 instructs the refrigerant filling speed to be slower than in step S410. This makes it possible to prevent the refrigerant circuit RC from being overfilled with the refrigerant.

一例として、上記のステップS410における冷媒の充填速度は1分間に最大充填冷媒量の3%程度である。上記のステップS430における冷媒の充填速度は1分間に最大充填冷媒量の1%程度である。 As an example, the filling speed of the refrigerant in step S410 is about 3% of the maximum amount of the filled refrigerant per minute. The filling speed of the refrigerant in step S430 is about 1% of the maximum amount of the filled refrigerant per minute.

冷媒充填速度を3段階以上に切り替えてもよい。たとえば、上記の閾値Tth2よりも大きい閾値Tth3をさらに設定してもよい。この場合、制御装置100は、冷媒量検出部70における温度上昇量(T2-T1)が閾値Tth3以上であれば、上記のステップS410における充填速度よりもさらに高速度で冷媒を冷媒回路に充填する。 The refrigerant filling speed may be switched to three or more stages. For example, a threshold value Tth3 larger than the above threshold value Tth2 may be further set. In this case, if the temperature rise amount (T2-T1) in the refrigerant amount detecting unit 70 is the threshold value Tth3 or more, the control device 100 fills the refrigerant circuit with the refrigerant at a speed higher than the filling speed in the above step S410. ..

図6に戻って、圧縮機10が停止しなければ(ステップS180でNO)、制御装置100は、ステップS200でYESとなるまで、上記のステップS190,S200,S210を繰り返し実行する。 Returning to FIG. 6, if the compressor 10 does not stop (NO in step S180), the control device 100 repeatedly executes the above steps S190, S200, and S210 until YES in step S200.

一方、この繰り返しの実行中に圧縮機10が停止した場合(ステップS180でYES)には、制御装置100は、冷媒の追加充填を一時停止する(ステップS250)。その後、制御装置100は、前述のステップS260~S280を実行する。 On the other hand, if the compressor 10 is stopped during the execution of this repetition (YES in step S180), the control device 100 temporarily stops the additional filling of the refrigerant (step S250). After that, the control device 100 executes the above-mentioned steps S260 to S280.

具体的に、ステップS260において、制御装置100は、冷媒量検出部70に設けられたヒータ72をオフする。次のステップS270において、制御装置100は、圧縮機10の異常停止回数をカウントするための変数Nを1つ増やす。 Specifically, in step S260, the control device 100 turns off the heater 72 provided in the refrigerant amount detecting unit 70. In the next step S270, the control device 100 increases the variable N for counting the number of abnormal stops of the compressor 10 by one.

ステップS280において、制御装置100は、圧縮機10の異常停止回数Nが上限値に達していない場合(ステップS280でNO)には、ステップS130に戻って圧縮機10の運転を再度開始する。制御装置100は、圧縮機10の異常停止回数Nが上限値に達した場合(ステップS280でYES)には、処理をステップS290に進める。ステップS290において、制御装置100は、図2の出力装置120によってユーザにエラーを報知する。さらに、制御装置100は、圧縮機の発停の頻度を抑制するように指示する。たとえば、制御装置100は、圧縮機10の回転周波数を変更したり、冷媒充填速度を制限したりするように指示する。 In step S280, when the number of abnormal stops N of the compressor 10 has not reached the upper limit value (NO in step S280), the control device 100 returns to step S130 and restarts the operation of the compressor 10. When the number of abnormal stops N of the compressor 10 reaches the upper limit value (YES in step S280), the control device 100 advances the process to step S290. In step S290, the control device 100 notifies the user of the error by the output device 120 of FIG. Further, the control device 100 instructs to suppress the frequency of starting and stopping the compressor. For example, the control device 100 instructs the compressor 10 to change the rotation frequency or limit the refrigerant filling speed.

(2.ステップS200でYES)
上記の判定条件が一定時間連続して満たされた場合(ステップS200でYES)、制御装置100は、冷媒の充填量はほぼ適正であると判定する。この場合、制御装置100は、次のステップS220において、冷媒回路RCへの冷媒の充填を停止する。その次のステップS230において、制御装置100は、冷媒量検出部70におけるヒータ72をオフする。
(2. YES in step S200)
When the above determination conditions are continuously satisfied for a certain period of time (YES in step S200), the control device 100 determines that the filling amount of the refrigerant is substantially appropriate. In this case, the control device 100 stops filling the refrigerant circuit RC with the refrigerant in the next step S220. In the next step S230, the control device 100 turns off the heater 72 in the refrigerant amount detecting unit 70.

さらに、制御装置100は、その次のステップS240において、一年間を通して冷媒不足とならないように季節等の外気状況の変化に応じた冷媒の不足分を算出する。この冷媒の不足分は、最終的に冷媒回路RCに追加充填すべき不足冷媒量を意味する。不足冷媒量の算出方法については後述する。 Further, in the next step S240, the control device 100 calculates the refrigerant shortage according to the change of the outside air condition such as the season so that the refrigerant shortage does not occur throughout the year. This refrigerant deficiency means the amount of deficient refrigerant to be additionally filled in the refrigerant circuit RC in the end. The method of calculating the amount of insufficient refrigerant will be described later.

制御装置100は、算出した不足冷媒量の冷媒を冷媒回路RCに充填するように指示する。たとえば、制御装置100は、図2の出力装置120としてのディスプレイに不足冷媒量を表示するようにしてもよいし、音声出力により不足冷媒量を報知してもよい。自動的に所望の充填量の冷媒を充填可能な機構が備えられている場合には、制御装置100は不足分の冷媒を自動的に冷媒回路RC内に充填するように当該機構に指示してもよい。 The control device 100 instructs the refrigerant circuit RC to be filled with the calculated insufficient amount of refrigerant. For example, the control device 100 may display the insufficient refrigerant amount on the display as the output device 120 of FIG. 2, or may notify the insufficient refrigerant amount by voice output. If a mechanism capable of automatically filling a desired amount of refrigerant is provided, the control device 100 instructs the mechanism to automatically fill the refrigerant circuit RC with the insufficient amount of refrigerant. May be good.

以上により、冷媒充填量の制御手順が終了する。なお、ステップS240において、既に充填した冷媒の総量が十分な場合(すなわち、算出した不足冷媒量がほぼ0の場合)には、最終的な冷媒の充填を実行する必要はない。 This completes the procedure for controlling the amount of refrigerant charged. In step S240, when the total amount of the already filled refrigerant is sufficient (that is, when the calculated insufficient refrigerant amount is almost 0), it is not necessary to execute the final filling of the refrigerant.

[不足冷媒量の算出方法]
不足冷媒量は、凝縮器20、液延長配管910、ガス延長配管900、蒸発器60、および受液器30のそれぞれの内容積、ならびに、一年間で想定される冷媒の最大密度と冷媒封入時点の冷媒密度との差分に基づいて計算される。計算された不足冷媒量を冷媒回路RCに充填することによって、季節等による外気状況の変化で、冷媒充填量にばらつきが出てしまうことを防止できる。
[Calculation method of insufficient refrigerant amount]
The amount of insufficient refrigerant is the internal volume of each of the condenser 20, the liquid extension pipe 910, the gas extension pipe 900, the evaporator 60, and the liquid receiver 30, as well as the maximum density of the refrigerant expected in one year and the time when the refrigerant is filled. It is calculated based on the difference from the refrigerant density of. By filling the refrigerant circuit RC with the calculated insufficient refrigerant amount, it is possible to prevent the refrigerant filling amount from being varied due to changes in the outside air condition due to the season or the like.

不足冷媒量ΔMrは、冷凍装置1の構成のうち冷媒量の変動が大きい5つの要素の各々の不足冷媒量の和として表される。すなわち、
ΔMr=ΔMrcond+ΔMrPL+ΔMrPG+ΔMreva+ΔMrrec …(1)
によって不足冷媒量ΔMrを算出できる。ここで、ΔMrcondは、凝縮器20の不足冷媒量である。ΔMrPLは、液延長配管910の不足冷媒量である。ΔMrPGは、ガス延長配管900の不足冷媒量である。ΔMrevaは、蒸発器60の不足冷媒量である。ΔMrrecは、受液器30の不足冷媒量である。以下、各不足冷媒量の算出方法を詳細に説明する。
The shortage refrigerant amount ΔMr is expressed as the sum of the shortage refrigerant amounts of each of the five elements in the configuration of the refrigerating apparatus 1 in which the fluctuation of the refrigerant amount is large. That is,
ΔMr = ΔMr cond + ΔMr PL + ΔMr PG + ΔMr eva + ΔMr rec … (1)
The amount of insufficient refrigerant ΔMr can be calculated by Here, ΔMr cond is the amount of insufficient refrigerant in the condenser 20. ΔMr PL is the amount of insufficient refrigerant in the liquid extension pipe 910. ΔMr PG is the amount of insufficient refrigerant in the gas extension pipe 900. ΔMr eva is the amount of insufficient refrigerant in the evaporator 60. ΔMr rec is the amount of insufficient refrigerant in the receiver 30. Hereinafter, the method of calculating the amount of each insufficient refrigerant will be described in detail.

(1.凝縮器20の不足冷媒量ΔMrcond
制御装置100は、予め設定された凝縮器20内の冷媒密度ρcondと凝縮温度(CT)との関係を用いることにより、検出された凝縮器出口温度(充填時の凝縮温度CT)から充填時の凝縮器20内の冷媒密度を算出する。制御装置100は、予め設定された基準密度と算出した充填時の凝縮器20内の冷媒密度との差分値を密度変動Δρcondとして求める。基準密度とは、温度により変動する凝縮器20内の冷媒密度の最大値である。制御装置100は、算出した密度変動Δρcondと凝縮器20の内容積Vcondとを乗算することにより、凝縮器20の不足冷媒量ΔMrcondを求める。
(1. Insufficient amount of refrigerant in the condenser 20 ΔMr cond )
The control device 100 uses the relationship between the refrigerant density ρ cond in the condenser 20 and the condensation temperature (CT), which is set in advance, from the detected condenser outlet temperature (condensation temperature CT at the time of filling) to the time of filling. The refrigerant density in the condenser 20 of the above is calculated. The control device 100 obtains the difference value between the preset reference density and the calculated refrigerant density in the condenser 20 at the time of filling as the density fluctuation Δρ cond . The reference density is the maximum value of the refrigerant density in the condenser 20 which varies depending on the temperature. The control device 100 obtains the insufficient refrigerant amount ΔMr cond of the condenser 20 by multiplying the calculated density fluctuation Δρ cond by the internal volume V cond of the condenser 20.

たとえば、冷媒密度が最大となるときの凝縮温度を53℃とすれば、密度変動Δρcondは、
Δρcond=1.7×(53-CT) …(2)
によって表される。上式(2)において、CTは充填時の凝縮温度を表し、1.7は実験的に求められた係数である。上記の凝縮温度および係数は一例であって、冷媒の種類および運転条件などに応じて異なる。
For example, if the condensation temperature at the maximum refrigerant density is 53 ° C., the density fluctuation Δρ cond will be.
Δρ cond = 1.7 × (53-CT)… (2)
Represented by. In the above equation (2), CT represents the condensation temperature at the time of filling, and 1.7 is an experimentally obtained coefficient. The above condensation temperature and coefficient are examples, and differ depending on the type of refrigerant, operating conditions, and the like.

(2.液延長配管910の不足冷媒量ΔMrPL
制御装置100は、予め設定された液延長配管910内の冷媒密度ρPLと液延長配管910内の冷媒温度との関係を用いることにより、検出された過冷却熱交換器の出口温度OTから充填時の液延長配管910内の冷媒密度を算出する。制御装置100は、予め設定された基準密度と算出した充填時の液延長配管910内の冷媒密度との差分値を密度変動ΔρPLとして求める。基準密度とは、温度により変動する液延長配管910内の冷媒密度の最大値である。制御装置100は、算出した密度変動ΔρPLと液延長配管910の内容積VPLとを乗算することにより、液延長配管910内の不足冷媒量ΔMrPLを求める。
(2. Insufficient amount of refrigerant in the liquid extension pipe 910 ΔMr PL )
The control device 100 is filled from the detected outlet temperature OT of the overcooling heat exchanger by using the relationship between the refrigerant density ρ PL in the liquid extension pipe 910 and the refrigerant temperature in the liquid extension pipe 910, which is set in advance. The refrigerant density in the liquid extension pipe 910 at the time is calculated. The control device 100 obtains the difference value between the preset reference density and the calculated refrigerant density in the liquid extension pipe 910 at the time of filling as the density fluctuation Δρ PL . The reference density is the maximum value of the refrigerant density in the liquid extension pipe 910 which fluctuates depending on the temperature. The control device 100 obtains the insufficient amount of refrigerant ΔMr PL in the liquid extension pipe 910 by multiplying the calculated density fluctuation Δρ PL by the internal volume V PL of the liquid extension pipe 910.

たとえば、冷媒密度が最大となるときの液管温度を17℃とすれば、密度変動ΔρPLは、
ΔρPL=-5×(17-OT) …(3)
によって表される。上式(3)において、OTは充填時の過冷却熱交換器40の出口温度を表し、-5は実験的に求められた係数である。上記の液管温度および係数は一例であって、冷媒の種類および運転条件などに応じて異なる。
For example, if the liquid pipe temperature at the maximum refrigerant density is 17 ° C, the density fluctuation Δρ PL is
Δρ PL = -5 × (17-OT)… (3)
Represented by. In the above equation (3), OT represents the outlet temperature of the supercooling heat exchanger 40 at the time of filling, and -5 is an experimentally obtained coefficient. The above liquid pipe temperature and coefficient are examples, and differ depending on the type of refrigerant, operating conditions, and the like.

(3.ガス延長配管900の不足冷媒量ΔMrPG
制御装置100は、予め設定されたガス延長配管900内の冷媒密度ρPGと蒸発温度ETとの関係を用いることにより、検出された充填時の蒸発温度ETから充填時のガス延長配管900内の冷媒密度を算出する。制御装置100は、予め設定された基準密度と算出した充填時のガス延長配管900内の冷媒密度との差分値を密度変動ΔρPGとして求める。基準密度とは、温度により変動するガス延長配管900内の冷媒密度の最大値である。制御装置100は、算出した密度変動ΔρPGとガス延長配管900の内容積VPGとを乗算することにより、ガス延長配管900内の不足冷媒量ΔMrPGを求める。
(3. Insufficient amount of refrigerant in gas extension pipe 900 ΔMr PG )
The control device 100 uses the relationship between the refrigerant density ρ PG in the gas extension pipe 900 and the evaporation temperature ET, which is set in advance, from the detected evaporation temperature ET at the time of filling to the gas extension pipe 900 at the time of filling. Calculate the refrigerant density. The control device 100 obtains the difference value between the preset reference density and the calculated refrigerant density in the gas extension pipe 900 at the time of filling as the density fluctuation Δρ PG . The reference density is the maximum value of the refrigerant density in the gas extension pipe 900 which fluctuates depending on the temperature. The control device 100 obtains the insufficient amount of refrigerant ΔMr PG in the gas extension pipe 900 by multiplying the calculated density fluctuation Δρ PG by the internal volume V PG of the gas extension pipe 900.

より詳細には、ガス延長配管900の冷媒密度は蒸発温度ETにより変化する。蒸発温度ETが変動する幅ΔETを、たとえば5℃とする。実際に使用する目標蒸発温度(ETm)と充填時の蒸発温度ETとが異なる場合も想定すれば、ガス延長配管900の密度変動ΔρPGは、
ΔρPG=0.8×(ΔET(=5)+(ETm-ET)) …(4)
によって表される。上式(4)において、0.8は実験的に求められた係数である。上記の蒸発温度の変動幅および係数は一例であって、冷媒の種類および運転条件などに応じて異なる。
More specifically, the refrigerant density of the gas extension pipe 900 changes depending on the evaporation temperature ET. The width ΔET at which the evaporation temperature ET fluctuates is set to, for example, 5 ° C. Assuming that the target evaporation temperature (ETm) actually used and the evaporation temperature ET at the time of filling are different, the density fluctuation Δρ PG of the gas extension pipe 900 is
Δρ PG = 0.8 × (ΔET (= 5) + (ETm-ET))… (4)
Represented by. In the above equation (4), 0.8 is an experimentally obtained coefficient. The fluctuation range and coefficient of the above evaporation temperature are examples, and differ depending on the type of refrigerant, operating conditions, and the like.

(4.蒸発器60の不足冷媒量ΔMreva
制御装置100は、充填時の蒸発器60内の冷媒密度を算出するのに、予め設定された蒸発器60内の冷媒密度ρevaと蒸発温度ETと蒸発器60の入口温度との関係を用いる。制御装置100は、充填時の蒸発温度ETと充填時と過冷却熱交換器40の出口温度OTとをさらに用いて、充填時の蒸発器60内の冷媒密度を算出する。制御装置100は、予め設定された基準密度と充填時の冷媒密度との差分値を密度変動Δρevaとして求める。制御装置100は、算出した密度変動Δρevaと蒸発器60の内容積Vevaとを乗算することにより、蒸発器60内の不足冷媒量ΔMrevaを求める。
(4. Insufficient amount of refrigerant in the evaporator 60 ΔMr eva )
The control device 100 uses a preset relationship between the refrigerant density ρ eva in the evaporator 60, the evaporation temperature ET, and the inlet temperature of the evaporator 60 to calculate the refrigerant density in the evaporator 60 at the time of filling. .. The control device 100 further uses the evaporation temperature ET at the time of filling, the filling, and the outlet temperature OT of the supercooling heat exchanger 40 to calculate the refrigerant density in the evaporator 60 at the time of filling. The control device 100 obtains the difference value between the preset reference density and the refrigerant density at the time of filling as the density variation Δρ eva . The control device 100 obtains the insufficient amount of refrigerant ΔMr eva in the evaporator 60 by multiplying the calculated density fluctuation Δρ eva by the internal volume V eva of the evaporator 60.

より詳細には、蒸発器60の冷媒密度ρevaは、蒸発温度ETと蒸発器60の入口温度とにより変化する。蒸発温度ETが変動する幅ΔETを、たとえば5℃とする。実際に使用する目標蒸発温度(ETm)と充填時の蒸発温度ETとが異なる場合も想定すれば、蒸発器60の密度変動Δρevaは、
Δρeva=3×(ΔET(=5)+(ETm-ET))+(OT-17)×29/28 …(5)
によって表される。上記(5)において、3および29/28は実験的に求められた係数である。上記の蒸発温度の変動幅、冷媒密度が最大となる液管温度(17℃)、および係数は一例であって、冷媒の種類および運転条件などに応じて異なる。
More specifically, the refrigerant density ρ eva of the evaporator 60 changes depending on the evaporation temperature ET and the inlet temperature of the evaporator 60. The width ΔET at which the evaporation temperature ET fluctuates is set to, for example, 5 ° C. Assuming that the target evaporation temperature (ETm) actually used and the evaporation temperature ET at the time of filling are different, the density fluctuation Δρ eva of the evaporator 60 is
Δρ eva = 3 × (ΔET (= 5) + (ETm-ET)) + (OT-17) × 29/28… (5)
Represented by. In (5) above, 3 and 29/28 are experimentally obtained coefficients. The fluctuation range of the evaporation temperature, the liquid pipe temperature (17 ° C.) at which the refrigerant density is maximized, and the coefficient are examples, and differ depending on the type of refrigerant, operating conditions, and the like.

(5.受液器30の不足冷媒量ΔMrrec
制御装置100は、予め設定された受液器30内の冷媒密度ρrecと凝縮温度(CT)との関係を用いることにより、検出された凝縮器出口温度(充填時の凝縮温度CT)から充填時の受液器30内の冷媒密度を算出する。制御装置100は、予め設定された基準密度と算出した充填時の受液器30内の冷媒密度との差分値を密度変動Δρrecとして求める。基準密度とは、温度により変動する受液器30内の冷媒密度の最大値である。制御装置100は、算出した密度変動Δρrecと受液器30の内容積Vrecとを乗算することにより、受液器30の不足冷媒量ΔMrrecを求める。
(5. Insufficient amount of refrigerant in the receiver 30 ΔMr rec )
The control device 100 fills from the detected condenser outlet temperature (condensation temperature CT at the time of filling) by using the relationship between the refrigerant density ρ rec in the liquid receiver 30 and the condensation temperature (CT) set in advance. The refrigerant density in the receiver 30 at the time is calculated. The control device 100 obtains the difference value between the preset reference density and the calculated refrigerant density in the liquid receiver 30 at the time of filling as the density fluctuation Δρ rec . The reference density is the maximum value of the refrigerant density in the receiver 30 that varies depending on the temperature. The control device 100 obtains the insufficient amount of refrigerant ΔMr rec of the receiver 30 by multiplying the calculated density fluctuation Δρ rec by the internal volume V rec of the receiver 30.

たとえば、冷媒密度が最大となるときの凝縮温度を60℃とすれば、密度変動Δρrecは、
Δρrec=3.3×(60-CT) …(6)
によって表される。上式(6)において、CTは充填時の凝縮温度を表し、3.3は実験的に求められた係数である。上記の凝縮温度および係数は一例であって、冷媒の種類および運転条件などに応じて異なる。
For example, if the condensation temperature at the maximum refrigerant density is 60 ° C, the density fluctuation Δρ rec is
Δρ rec = 3.3 × (60-CT)… (6)
Represented by. In the above equation (6), CT represents the condensation temperature at the time of filling, and 3.3 is an experimentally obtained coefficient. The above condensation temperature and coefficient are examples, and differ depending on the type of refrigerant, operating conditions, and the like.

[冷媒量検出部の配置位置]
以上のように、本実施の形態の熱源側ユニット2では、冷媒量検出部70におけるヒータ72による冷媒の温度上昇量に基づいて、冷媒の充填量の適否が判定される。したがって、冷媒量の判定精度は、ヒータ72による冷媒の温度上昇量の検出精度に依存する。
[Placement position of refrigerant amount detector]
As described above, in the heat source side unit 2 of the present embodiment, the appropriateness of the filling amount of the refrigerant is determined based on the temperature rise amount of the refrigerant by the heater 72 in the refrigerant amount detecting unit 70. Therefore, the accuracy of determining the amount of the refrigerant depends on the accuracy of detecting the amount of temperature rise of the refrigerant by the heater 72.

そこで、冷媒量検出部70は、温度上昇量の検出の外乱となる風の影響を受けにくい箇所に配設される。具体的には、冷媒量検出部70は、凝縮器20と比較して、気流の影響が小さい箇所に配設するのが好ましい。影響低減の対象となる風には、凝縮器20を通過した風、凝縮器20を通過する前の風、及び自然の風が含まれる。これにより、冷媒量検出部70が風の影響を受けて上記の温度上昇量に誤差が生じるのを抑制することができる。 Therefore, the refrigerant amount detecting unit 70 is arranged at a position that is not easily affected by the wind that disturbs the detection of the temperature rise amount. Specifically, it is preferable that the refrigerant amount detecting unit 70 is arranged at a position where the influence of the air flow is small as compared with the condenser 20. The wind to be affected is included, the wind that has passed through the condenser 20, the wind before passing through the condenser 20, and the natural wind. As a result, it is possible to prevent the refrigerant amount detecting unit 70 from being affected by the wind and causing an error in the temperature rise amount.

図9は、冷凍装置1の熱源側ユニット2の構造を概略的に示す図である。図9を参照して、熱源側ユニット2の内部は、仕切板206によって熱交換室202と機械室204とに仕切られている。熱交換室202には、凝縮器20、受液器30及び過冷却熱交換器40(いずれも図示せず)、並びにファン22,42が収容されている。凝縮器20及び過冷却熱交換器40(以下、纏めて「熱交換部」と称する場合がある。)並びにファン22,42は、熱源側ユニット2の筐体の側面に設けられており、この例では、熱交換部が背面側に設けられるとともにファン22,42が前面側に設けられ、熱交換室202の背面側から前面側に向けて熱交換部の排熱風が流れる。機械室204には、圧縮機10、各配管、圧力センサ90,92及び制御装置100が収容されている。 FIG. 9 is a diagram schematically showing the structure of the heat source side unit 2 of the refrigerating apparatus 1. With reference to FIG. 9, the inside of the heat source side unit 2 is divided into a heat exchange chamber 202 and a machine room 204 by a partition plate 206. The heat exchange chamber 202 houses a condenser 20, a liquid receiver 30, a supercooled heat exchanger 40 (none of which is shown), and fans 22 and 42. The condenser 20 and the supercooled heat exchanger 40 (hereinafter, may be collectively referred to as “heat exchange section”) and the fans 22 and 42 are provided on the side surface of the housing of the heat source side unit 2. In the example, the heat exchange section is provided on the back side and the fans 22 and 42 are provided on the front side, and the exhaust heat air of the heat exchange section flows from the back side to the front side of the heat exchange chamber 202. The machine room 204 houses the compressor 10, each pipe, the pressure sensors 90 and 92, and the control device 100.

そして、本実施の形態1に従う熱源側ユニット2においては、冷媒量検出部70は、機械室204に収容されている。熱交換室202内には、ファン22,42の動作に伴なう風、又はファン停止中には自然の風が流れており、このような風が流れる熱交換室202内に冷媒量検出部70が配置されると、冷媒量検出部70(特に温度センサ73,74)が風の影響を受けることによってヒータ72による冷媒の温度上昇量の測定に誤差が生じ得る。この例では、冷媒量検出部70は、熱交換室202とは仕切板206によって仕切られた機械室204に収容されているので、風の影響を受けない。したがって、この熱源側ユニット2によれば、ヒータ72による冷媒の温度上昇量を精度良く測定することができる。 Then, in the heat source side unit 2 according to the first embodiment, the refrigerant amount detecting unit 70 is housed in the machine room 204. A wind accompanying the operation of the fans 22 and 42 or a natural wind is flowing in the heat exchange chamber 202 while the fan is stopped, and the refrigerant amount detection unit is in the heat exchange chamber 202 in which such wind flows. When the 70 is arranged, the refrigerant amount detecting unit 70 (particularly, the temperature sensors 73 and 74) is affected by the wind, which may cause an error in the measurement of the temperature rise amount of the refrigerant by the heater 72. In this example, since the refrigerant amount detecting unit 70 is housed in the machine room 204 separated from the heat exchange room 202 by the partition plate 206, it is not affected by the wind. Therefore, according to the heat source side unit 2, the amount of temperature rise of the refrigerant by the heater 72 can be accurately measured.

なお、上記では、受液器30は、熱交換室202に配設されるものとしたが、機械室204に配設してもよい。気流の影響が小さい箇所であれば、その他の位置であってもよい。 In the above, the liquid receiver 30 is arranged in the heat exchange chamber 202, but may be arranged in the machine room 204. Other positions may be used as long as the influence of the air flow is small.

[実施の形態1の効果]
以下、冷媒充填量の適否を判定するための他の方法と比較して、本実施の形態1の効果について説明する。
[Effect of Embodiment 1]
Hereinafter, the effect of the first embodiment will be described in comparison with other methods for determining the suitability of the refrigerant filling amount.

図10は、その他の冷媒充填量の適否を判定する手法を説明するための図である。具体的に、図10(A)は、過冷却熱交換器40の出口における過冷却度と、冷媒回路RCに充填された冷媒の総充填量との関係を示す。図10(B)は、温度効率εと冷媒回路RCに充填された冷媒の総充填量との関係を示す。温度効率εについては後述する。 FIG. 10 is a diagram for explaining a method for determining the suitability of other refrigerant filling amounts. Specifically, FIG. 10A shows the relationship between the degree of supercooling at the outlet of the supercooling heat exchanger 40 and the total filling amount of the refrigerant filled in the refrigerant circuit RC. FIG. 10B shows the relationship between the temperature efficiency ε and the total amount of the refrigerant filled in the refrigerant circuit RC. The temperature efficiency ε will be described later.

図10(A)および図10(B)において、適切な量の冷媒が充填されたときの充填量をEとする。この冷媒充填量Eは、冷媒量検出部70における温度上昇量(T2-T1)が閾値Tth1未満になったときの冷媒充填量にほぼ対応している。 In FIGS. 10A and 10B, the filling amount when an appropriate amount of the refrigerant is filled is defined as E. The refrigerant filling amount E substantially corresponds to the refrigerant filling amount when the temperature rise amount (T2-T1) in the refrigerant amount detecting unit 70 becomes less than the threshold value Tth1.

(方法1)
過冷却熱交換器40の出口における過冷却度によって、充填された冷媒量の適否を判定することができる。ここで、過冷却度は、凝縮温度CTから過冷却熱交換器40の出口温度OTを減算することによって求められる。過冷却度が閾値Sthを超えたときに適正量の冷媒が冷媒回路RCに充填されたと判断される。
(Method 1)
The appropriateness of the amount of the filled refrigerant can be determined by the degree of supercooling at the outlet of the supercooling heat exchanger 40. Here, the degree of supercooling is obtained by subtracting the outlet temperature OT of the supercooling heat exchanger 40 from the condensation temperature CT. When the degree of supercooling exceeds the threshold value Sth, it is determined that the refrigerant circuit RC is filled with an appropriate amount of refrigerant.

図10(A)に示すように、この判定方法では、冷凍装置1の運転条件の影響が大きい。運転条件Aの場合には、冷媒量がR1のとき適正と判断されるのに対し、運転条件Bの場合には、冷媒量がR2のとき適正と判断される。この原因は、冷凍装置1の運転条件に応じて過冷却度が大きく異なるからである。したがって、どのような運転条件であっても判定可能にするためには、過冷却度の閾値Sthをかなり小さく設定しなければならない。結果として、冷媒の過冷却度が閾値Sthを超えたときの冷媒充填量R1,R2は、冷媒量検出部70における温度上昇量が閾値Tth1未満となったときの冷媒充填量Eよりもかなり小さい。 As shown in FIG. 10A, this determination method is greatly affected by the operating conditions of the refrigerating apparatus 1. In the case of the operating condition A, it is determined to be appropriate when the amount of the refrigerant is R1, whereas in the case of the operating condition B, it is determined to be appropriate when the amount of the refrigerant is R2. The reason for this is that the degree of supercooling varies greatly depending on the operating conditions of the refrigerating device 1. Therefore, in order to be able to determine under any operating conditions, the threshold value Sth of the degree of supercooling must be set to be considerably small. As a result, the refrigerant filling amounts R1 and R2 when the degree of supercooling of the refrigerant exceeds the threshold Sth are considerably smaller than the refrigerant filling amount E when the temperature rise amount in the refrigerant amount detecting unit 70 becomes less than the threshold Tth1. ..

(方法2)
他の方法として、過冷却熱交換器40の出口における冷媒の過冷却度を、過冷却熱交換器の最大温度差で除算した値である温度効率εを用いて、冷媒不足を判定できる。外気で過冷却熱交換器40を冷却する場合、温度効率εは、凝縮温度CT、過冷却熱交換器40の出口温度OT、および外気温度ATを用いて、
ε=(CT-OT)/(CT-AT) …(7)
で表される。温度効率εが閾値εthを超えたときに、適正量の冷媒が冷媒回路RCに充填されたと判断される。
(Method 2)
As another method, the refrigerant shortage can be determined by using the temperature efficiency ε, which is the value obtained by dividing the degree of supercooling of the refrigerant at the outlet of the supercooling heat exchanger 40 by the maximum temperature difference of the supercooling heat exchanger. When the supercooling heat exchanger 40 is cooled by the outside air, the temperature efficiency ε is determined by using the condensation temperature CT, the outlet temperature OT of the supercooling heat exchanger 40, and the outside air temperature AT.
ε = (CT-OT) / (CT-AT)… (7)
It is represented by. When the temperature efficiency ε exceeds the threshold value εth, it is determined that the refrigerant circuit RC is filled with an appropriate amount of refrigerant.

図10(B)に示すように、この方法の場合には、運転条件A,Bによる影響は小さい。しかしながら、僅かではあるが、冷凍装置の運転条件に応じて温度効率εが変化するので、この温度効率εの違いを考慮して閾値εthを設定する必要がある。結果として、温度効率εが閾値εthに達したときの冷媒充填量R3は、冷媒量検出部70における温度上昇量が閾値Tth1に達したときの冷媒充填量Eよりも若干小さくなる。さらに、方法2には次のような重大な問題がある。 As shown in FIG. 10B, in the case of this method, the influence of the operating conditions A and B is small. However, although the temperature efficiency ε changes slightly depending on the operating conditions of the refrigerating apparatus, it is necessary to set the threshold value εth in consideration of the difference in the temperature efficiency ε. As a result, the refrigerant filling amount R3 when the temperature efficiency ε reaches the threshold value εth is slightly smaller than the refrigerant filling amount E when the temperature rise amount in the refrigerant amount detecting unit 70 reaches the threshold value Tth1. Further, the method 2 has the following serious problems.

第1に、運転条件によっては誤差が大きくなるために、温度効率εを判定できない場合がある。まず、過冷却熱交換器40が空冷のとき、上式(7)に示すように、凝縮温度CT-外気温度ATによって過冷却熱交換器40の最大温度差が求められる。ここで、凝縮器20のファン22の風量が低下したことにより凝縮器20の熱交換性能が低下した場合には、凝縮温度CTと外気温度ATとの差が大きすぎるために問題となる。このような場合、十分な量の冷媒が冷媒回路に封入された状態でも温度効率が小さくなる場合があるので、結果として過充填となる場合があるために冷媒不足か否かの判定を実施できない。 First, the temperature efficiency ε may not be determined because the error becomes large depending on the operating conditions. First, when the supercooling heat exchanger 40 is air-cooled, as shown in the above equation (7), the maximum temperature difference of the supercooling heat exchanger 40 is obtained by the condensation temperature CT-outside air temperature AT. Here, when the heat exchange performance of the condenser 20 is lowered due to the decrease in the air volume of the fan 22 of the condenser 20, the difference between the condensation temperature CT and the outside air temperature AT is too large, which causes a problem. In such a case, the temperature efficiency may decrease even when a sufficient amount of refrigerant is sealed in the refrigerant circuit, and as a result, overfilling may occur, so it is not possible to determine whether or not the refrigerant is insufficient. ..

さらに、蒸発温度が低くかつ圧縮機10の運転周波数が低いために凝縮負荷が小さい場合には、凝縮温度CTと外気温度ATとの差が小さすぎるために問題となる。このような場合、温度センサの誤差により算出した温度効率が真値に対して大幅にずれることがあるため、冷媒不足か否かの判定を実施できない。 Further, when the condensation load is small because the evaporation temperature is low and the operating frequency of the compressor 10 is low, the difference between the condensation temperature CT and the outside air temperature AT is too small, which causes a problem. In such a case, the temperature efficiency calculated due to the error of the temperature sensor may deviate significantly from the true value, so that it is not possible to determine whether or not the refrigerant is insufficient.

一方、過冷却熱交換器40が2重管またはプレート熱交換方式のとき、過冷却熱交換器40の最大温度差は、凝縮温度CTと過冷却熱交換器40の中間圧側飽和温度との差によって求められる。ここで、凝縮温度CTと過冷却熱交換器40の中間圧側飽和温度との差が小さすぎる場合に問題となる。この場合、温度センサの誤差により算出した温度効率が真値に対して大幅にずれることがあるため、冷媒不足か否かの判定を実施できない。 On the other hand, when the overcooling heat exchanger 40 is a double tube or plate heat exchange system, the maximum temperature difference of the overcooling heat exchanger 40 is the difference between the condensation temperature CT and the intermediate pressure side saturation temperature of the overcooling heat exchanger 40. Demanded by. Here, it becomes a problem when the difference between the condensation temperature CT and the saturation temperature on the intermediate pressure side of the supercooling heat exchanger 40 is too small. In this case, the temperature efficiency calculated due to the error of the temperature sensor may deviate significantly from the true value, so that it is not possible to determine whether or not the refrigerant is insufficient.

第2に、非共沸混合冷媒の場合には、同じ圧力であっても、飽和液の冷媒温度と飽和ガスの冷媒温度に差(すなわち、温度勾配)があるので問題となる。たとえば、共沸冷媒の場合には、(方法1)の図10(A)に示すように、冷媒不足になると過冷却度(すなわち、CT-OT)は零になる。一方、非共沸冷媒の場合、冷媒不足となった場合でも温度勾配があるために過冷却度(すなわち、CT-OT)は零にならない。この結果、判定精度が低下したり、温度効率εの閾値εthを大きくに設定しないと判定が困難になったりする。 Secondly, in the case of a non-cobo-boiling mixed refrigerant, there is a difference (that is, a temperature gradient) between the refrigerant temperature of the saturated liquid and the refrigerant temperature of the saturated gas even at the same pressure, which is a problem. For example, in the case of an azeotropic refrigerant, as shown in FIG. 10 (A) of (Method 1), the degree of supercooling (that is, CT-OT) becomes zero when the refrigerant becomes insufficient. On the other hand, in the case of a non-azeotropic refrigerant, the degree of supercooling (that is, CT-OT) does not become zero due to the temperature gradient even when the refrigerant becomes insufficient. As a result, the determination accuracy is lowered, and the determination becomes difficult unless the threshold value εth of the temperature efficiency ε is set large.

本実施の形態1の冷媒量検出部70を用いた冷媒充填量の判定では、ヒータ72の加熱量を調整することによって、上記のいずれの問題も改善することができる。すなわち、運転条件による判定結果のばらつきを小さくでき、判定が困難になる運転状態も殆ど生じない。上記の方法1,2のように適正な冷媒量Eよりも小さな冷媒量を適正と判定することもなく、精度の良い判定結果が得られる。さらに、図4(B)を参照して説明したように、非共沸混合冷媒の場合にも適正な充填量を精度良く判定できる。 In the determination of the refrigerant filling amount using the refrigerant amount detecting unit 70 of the first embodiment, any of the above problems can be improved by adjusting the heating amount of the heater 72. That is, the variation in the determination result depending on the operating conditions can be reduced, and there is almost no operating state in which the determination becomes difficult. It is not necessary to determine that the amount of refrigerant smaller than the appropriate amount of refrigerant E is appropriate as in the above methods 1 and 2, and an accurate determination result can be obtained. Further, as described with reference to FIG. 4B, an appropriate filling amount can be accurately determined even in the case of a non-azeotropic mixed refrigerant.

また、本実施の形態1の場合には、冷媒回路RCへの冷媒の充填を連続的に実行し、ほぼ適正となる充填量の少し前の段階で冷媒の充填速度が遅くなるように制御される。これによって、冷媒回路RCへの冷媒の過充填を防止した上で、充填作業に要する時間を短縮できる。 Further, in the case of the first embodiment, the refrigerant circuit RC is continuously filled with the refrigerant, and the filling speed of the refrigerant is controlled to be slowed down at a stage slightly before the substantially appropriate filling amount. To. As a result, it is possible to prevent the refrigerant circuit RC from being overfilled with the refrigerant and to shorten the time required for the filling operation.

また、本実施の形態1では、式(1)に従って計算される不足冷媒量の冷媒を冷媒回路に最終的に充填することによって、一年間を通じて冷媒不足とならないような適量の冷媒を冷媒回路に封入できる。 Further, in the first embodiment, the refrigerant circuit is finally filled with the refrigerant of the insufficient amount of the refrigerant calculated according to the equation (1), so that the refrigerant circuit is provided with an appropriate amount of the refrigerant so as not to be short of the refrigerant throughout the year. Can be enclosed.

実施の形態2.
冷媒量検出部が設けられるバイパス回路BCに冷媒が流れると、負荷側ユニット3の蒸発器60に流れる冷媒量が減少する。したがって、バイパス回路BCに冷媒を流し続けると、冷凍装置の性能に影響を与える可能性がある。
Embodiment 2.
When the refrigerant flows through the bypass circuit BC provided with the refrigerant amount detecting unit, the amount of the refrigerant flowing through the evaporator 60 of the load side unit 3 decreases. Therefore, if the refrigerant continues to flow through the bypass circuit BC, the performance of the refrigerating apparatus may be affected.

そこで、この実施の形態2では、バイパス回路BCに開閉弁が設けられる。冷媒の充填作業中には開閉弁は開放される。その後の通常動作中には、開閉弁は閉鎖される。 Therefore, in the second embodiment, the on-off valve is provided in the bypass circuit BC. The on-off valve is opened during the refrigerant filling operation. During the subsequent normal operation, the on-off valve is closed.

図11は、実施の形態2に従う熱源側ユニットが用いられる冷凍装置の全体構成図である。図11を参照して、この冷凍装置1Aは、熱源側ユニット2Aと、負荷側ユニット3とを備える。熱源側ユニット2Aは、図1に示した実施の形態1の熱源側ユニット2において、冷媒量検出部70に代えて冷媒量検出部70Aを含む。 FIG. 11 is an overall configuration diagram of a refrigerating apparatus using the heat source side unit according to the second embodiment. With reference to FIG. 11, the refrigerating apparatus 1A includes a heat source side unit 2A and a load side unit 3. The heat source side unit 2A includes the refrigerant amount detection unit 70A in place of the refrigerant amount detection unit 70 in the heat source side unit 2 of the first embodiment shown in FIG.

冷媒量検出部70Aは、図1に示した実施の形態1の冷媒量検出部70において、電磁弁79をさらに含む。電磁弁79は、キャピラリチューブ71の上流の配管86に設けられ、制御装置100からの指示に従って開閉する。電磁弁79をキャピラリチューブ71の下流の配管87に設けることもできるが、キャピラリチューブ71の上流の配管86に設けたほうが望ましい。電磁弁79が開状態になると、キャピラリチューブ71及び配管87に冷媒が流れ、冷媒量の適否が判定可能になる。電磁弁79が閉状態のときは、キャピラリチューブ71及び配管87への冷媒の流れが遮断されるので、冷媒量の適否の判定は実行不可となる。 The refrigerant amount detecting unit 70A further includes a solenoid valve 79 in the refrigerant amount detecting unit 70 of the first embodiment shown in FIG. 1. The solenoid valve 79 is provided in the pipe 86 upstream of the capillary tube 71, and opens and closes according to an instruction from the control device 100. Although the solenoid valve 79 can be provided in the pipe 87 downstream of the capillary tube 71, it is preferable to provide the solenoid valve 79 in the pipe 86 upstream of the capillary tube 71. When the solenoid valve 79 is opened, the refrigerant flows through the capillary tube 71 and the pipe 87, and it becomes possible to determine whether or not the amount of the refrigerant is appropriate. When the solenoid valve 79 is in the closed state, the flow of the refrigerant to the capillary tube 71 and the pipe 87 is cut off, so that the determination of the appropriateness of the amount of the refrigerant cannot be executed.

図11のその他の点は図1と同様であるので、同一または相当する部分には、同一または類似の参照符号を付すことによってその説明を繰り返さない。 Since the other points of FIG. 11 are the same as those of FIG. 1, the same or corresponding parts are designated by the same or similar reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

図12は、電磁弁79とヒータ72との動作パターンを示す図である。図12を参照して、冷媒充填量の制御中には、電磁弁79はオン(開)され、ヒータ72もオンされる。通常時、すなわち、冷媒充填量の制御の非実行時は、電磁弁79はオフ(閉)され、ヒータ72もオフされる。 FIG. 12 is a diagram showing an operation pattern of the solenoid valve 79 and the heater 72. With reference to FIG. 12, the solenoid valve 79 is turned on (opened) and the heater 72 is also turned on during the control of the refrigerant filling amount. In the normal state, that is, when the control of the refrigerant filling amount is not executed, the solenoid valve 79 is turned off (closed) and the heater 72 is also turned off.

さらに、電磁弁79がオフの場合には、ヒータの故障判定も可能である。図12を参照して、ヒータ故障の判定中には、電磁弁79はオフ(閉)され、ヒータ72がオンされる。ヒータ故障の具体的検出方法は後で図14を参照して説明する。 Further, when the solenoid valve 79 is off, it is possible to determine the failure of the heater. With reference to FIG. 12, the solenoid valve 79 is turned off (closed) and the heater 72 is turned on during the determination of the heater failure. A specific method for detecting a heater failure will be described later with reference to FIG.

なお、図11では、電磁弁79は、配管86に設けられるものとしたが、電磁弁79は、キャピラリチューブ71の下流の配管87に設けてもよい。但し、バイパス回路BCにおいて電磁弁79を上流側に配設した方が、通常時にバイパス回路BCに寝込む液冷媒の量を少なくすることができるので、配管86に電磁弁79を設ける方が好ましい。さらには、電磁弁79は、配管82から配管86が分岐される分岐部にできるだけ近い箇所に設けるのがより好ましい。 In FIG. 11, the solenoid valve 79 is provided in the pipe 86, but the solenoid valve 79 may be provided in the pipe 87 downstream of the capillary tube 71. However, it is preferable to provide the solenoid valve 79 in the pipe 86 because the amount of the liquid refrigerant that normally falls asleep in the bypass circuit BC can be reduced by disposing the solenoid valve 79 on the upstream side in the bypass circuit BC. Further, it is more preferable that the solenoid valve 79 is provided at a position as close as possible to the branch portion where the pipe 86 is branched from the pipe 82.

図13は、図11の冷凍装置において、冷媒回路RCへの冷媒の充填手順を示すフローチャートである。 FIG. 13 is a flowchart showing a procedure for filling the refrigerant circuit RC with the refrigerant in the refrigerating apparatus of FIG.

図13のフローチャートは、図6のフローチャートを変更したものである。図13のフローチャートでは、電磁弁79を開にするステップS154が追加される。このステップS154は、ヒータ72をオンにするステップS150の後で、圧縮機10が停止していないかを確認するステップS160の前に実行される。さらに、図13のフローチャートでは、電磁弁79を閉にするステップS225が、ヒータ72をオフにするステップS230およびS260の後にそれぞれ実行される。 The flowchart of FIG. 13 is a modification of the flowchart of FIG. In the flowchart of FIG. 13, step S154 for opening the solenoid valve 79 is added. This step S154 is executed after step S150 for turning on the heater 72 and before step S160 for confirming whether the compressor 10 is stopped. Further, in the flowchart of FIG. 13, the step S225 for closing the solenoid valve 79 is executed after the steps S230 and S260 for turning off the heater 72, respectively.

また、図13のフローチャートでは、ヒータ72の故障を判定するステップS152が実行される。このステップS152は、ヒータ72をオンにするステップS150の後で、電磁弁79を開にするステップS154の前に実行される。すなわち、ヒータの故障判定は、バイパス回路BCに冷媒を流していない状態で実行される。この状態でヒータ72をオンしても、温度センサ73,74によって検出される温度T1,T2がほとんど上昇しない場合にヒータ72の故障と判定される。これにより、実際には冷媒不足が生じているにも拘わらず、冷媒不足は生じていないと誤判定することを防止できる。ヒータ72の故障を判定するステップS152の具体的なフローチャートは、図14を参照して後で説明する。 Further, in the flowchart of FIG. 13, step S152 for determining the failure of the heater 72 is executed. This step S152 is executed after step S150 for turning on the heater 72 and before step S154 for opening the solenoid valve 79. That is, the failure determination of the heater is executed in a state where the refrigerant is not flowing through the bypass circuit BC. Even if the heater 72 is turned on in this state, if the temperatures T1 and T2 detected by the temperature sensors 73 and 74 hardly rise, it is determined that the heater 72 has failed. This makes it possible to prevent an erroneous determination that the refrigerant shortage has not occurred even though the refrigerant shortage has actually occurred. A specific flowchart of step S152 for determining the failure of the heater 72 will be described later with reference to FIG.

さらに、図13のフローチャートでは、電磁弁79の故障を判定するステップS192が追加される。電磁弁の故障を判定するステップS192は、データを取得するステップS190の後で、温度上昇量(T2-T1)が閾値Tth1未満であるか否かを判定するステップS200の前に実行される。 Further, in the flowchart of FIG. 13, step S192 for determining the failure of the solenoid valve 79 is added. The step S192 for determining the failure of the solenoid valve is executed after the step S190 for acquiring the data and before the step S200 for determining whether or not the temperature increase amount (T2-T1) is less than the threshold value Tth1.

電磁弁79を設けることにより、冷媒充填量の制御中に限定してバイパス回路BCに冷媒を流すことができる。しかし、電磁弁79が閉故障した場合には、バイパス回路BCにおいて冷媒の流れが生じない。この場合、温度T2と温度T1との差(T2-T1)が小さくなるために、実際には冷媒不足が生じているにも拘わらず、冷媒不足は生じていないと誤判定する可能性がある。そこで、温度T2と温度T1との差(T2-T1)が小さくても、温度T1,T2のいずれかが閾値以上の場合には、電磁弁79が閉故障しているものと判定される。電磁弁79の故障を判定するステップS192の具体的なフローチャートは、図15を参照して後で説明する。 By providing the electromagnetic valve 79, the refrigerant can flow to the bypass circuit BC only during the control of the refrigerant filling amount. However, when the solenoid valve 79 is closed and malfunctions, the flow of the refrigerant does not occur in the bypass circuit BC. In this case, since the difference between the temperature T2 and the temperature T1 (T2-T1) becomes small, there is a possibility that it is erroneously determined that the refrigerant shortage does not occur even though the refrigerant shortage actually occurs. .. Therefore, even if the difference between the temperature T2 and the temperature T1 (T2-T1) is small, if any of the temperatures T1 and T2 is equal to or higher than the threshold value, it is determined that the solenoid valve 79 is closed and failed. A specific flowchart of step S192 for determining the failure of the solenoid valve 79 will be described later with reference to FIG.

図13のその他の点は図6の場合と同様であるので、同一または相当するステップには同一または類似の参照符号を付すことにより説明を繰り返さない。 Since the other points of FIG. 13 are the same as those of FIG. 6, the description will not be repeated by assigning the same or similar reference numerals to the same or corresponding steps.

図14は、冷媒量検出部におけるヒータの故障を判定する手順を示すフローチャートである。 FIG. 14 is a flowchart showing a procedure for determining a heater failure in the refrigerant amount detection unit.

図14に示す手順を開始する時点において、制御装置100は、冷媒量検出部70に設けられたヒータ72をオン状態にするように制御している(図13のステップS150)。 At the time of starting the procedure shown in FIG. 14, the control device 100 controls the heater 72 provided in the refrigerant amount detecting unit 70 to be turned on (step S150 in FIG. 13).

ステップS500において、制御装置100は、冷媒量検出部70Aの温度センサ73,74からそれぞれ温度T1,T2の検出値を取得する。温度T1,T2の検出は、ヒータ72をオンしてから定められた時間が経過した後に実行される。 In step S500, the control device 100 acquires the detection values of the temperatures T1 and T2 from the temperature sensors 73 and 74 of the refrigerant amount detection unit 70A, respectively. The detection of the temperatures T1 and T2 is executed after a predetermined time has elapsed from turning on the heater 72.

その次のステップS510において、制御装置100は、取得された温度T1又はT2が閾値Tth2よりも高いか否かを判定する。閾値Tth2は、ヒータ72が動作しているか否かを判定するための値である。たとえば、図6および図13のステップS200における閾値Tth1が4~5℃程度の小さい値に設定されるのに対して、閾値Tth4は10~20℃程度の値に設定される。 In the next step S510, the control device 100 determines whether or not the acquired temperature T1 or T2 is higher than the threshold value Tth2. The threshold value Tth2 is a value for determining whether or not the heater 72 is operating. For example, the threshold value Tth1 in step S200 of FIGS. 6 and 13 is set to a small value of about 4 to 5 ° C., whereas the threshold value Tth4 is set to a value of about 10 to 20 ° C.

この結果、取得された温度T1およびT2の少なくとも一方が閾値Tth2よりも低い場合に(ステップS510でYES)に、制御装置100は処理をステップS520に進める。ステップS520において、制御装置100は、ヒータ72が故障している旨を出力装置120を介してユーザに報知する。これにより、実際には充填量が不十分であるにも拘わらず、ヒータ72の故障により冷媒の充填量が適正であると誤判定することを防止できる。 As a result, when at least one of the acquired temperatures T1 and T2 is lower than the threshold value Tth2 (YES in step S510), the control device 100 advances the process to step S520. In step S520, the control device 100 notifies the user via the output device 120 that the heater 72 has failed. This makes it possible to prevent erroneous determination that the filling amount of the refrigerant is appropriate due to a failure of the heater 72, even though the filling amount is actually insufficient.

図15は、電磁弁の故障判定を行う手順を示すフローチャートである。図15を参照して、ステップS600において、制御装置100は、ヒータ72がオン状態でありかつ正常であるかを確認する。ヒータ72が異常な場合(ステップS600でNO)、以下のステップは実行されない。 FIG. 15 is a flowchart showing a procedure for determining a failure of the solenoid valve. With reference to FIG. 15, in step S600, the control device 100 confirms whether the heater 72 is in the ON state and normal. If the heater 72 is abnormal (NO in step S600), the following steps are not executed.

次のステップS610において、制御装置100は、電磁弁79の開指令が出力されているかを確認する。電磁弁79の開指令が出力されていない場合(ステップS610でNO)、以下のステップは実行されない。 In the next step S610, the control device 100 confirms whether the opening command of the solenoid valve 79 is output. If the opening command of the solenoid valve 79 is not output (NO in step S610), the following steps are not executed.

その次のステップS620において、制御装置100は、冷媒の温度上昇量(T2-T1)と閾値Tth1とを比較する。冷媒の温度上昇量(T2-T1)が閾値Tth1よりも小さいと判定されると(ステップS620でYES)、制御装置100はステップS640に処理を進める。なお、冷媒の温度上昇量(T2-T1)が閾値Tth1以上の場合(ステップS420でNO)は、制御装置100は、冷媒の充填量が不足していると判断する(ステップS630)。 In the next step S620, the control device 100 compares the temperature rise amount (T2-T1) of the refrigerant with the threshold value Tth1. When it is determined that the temperature rise amount (T2-T1) of the refrigerant is smaller than the threshold value Tth1 (YES in step S620), the control device 100 proceeds to the process in step S640. When the temperature rise amount (T2-T1) of the refrigerant is equal to or higher than the threshold value Tth1 (NO in step S420), the control device 100 determines that the filling amount of the refrigerant is insufficient (step S630).

ステップS640において、制御装置100は、取得された温度T1,T2が閾値Tth3よりも低いか否かを判定する。閾値Tth3は、バイパス回路BCにおいて冷媒が流動していないために、ヒータ72によって冷媒が過熱したことを検知するための値であり、ヒータ72の加熱量等に基づいて適宜設定される。たとえば、閾値Tth1が4~5℃程度の小さい値に設定されるのに対して、閾値Tth3は80℃程度の大きい値に設定される。 In step S640, the control device 100 determines whether or not the acquired temperatures T1 and T2 are lower than the threshold value Tth3. The threshold value Tth3 is a value for detecting that the refrigerant is overheated by the heater 72 because the refrigerant is not flowing in the bypass circuit BC, and is appropriately set based on the heating amount of the heater 72 and the like. For example, the threshold Tth1 is set to a small value of about 4 to 5 ° C, while the threshold Tth3 is set to a large value of about 80 ° C.

上記のステップS640において、温度T1,T2のいずれかが閾値Tth3以上であると判定されると(ステップS640においてNO)、制御装置100は、電磁弁79が閉故障していると判定する(ステップS650)。なお、ステップS640において電磁弁79が閉故障していると判定された場合に、電磁弁が故障している旨のアラームを出力するようにしてもよい。 If it is determined in step S640 that any of the temperatures T1 and T2 is equal to or higher than the threshold value Tth3 (NO in step S640), the control device 100 determines that the solenoid valve 79 is closed and failed (step). S650). When it is determined in step S640 that the solenoid valve 79 is closed and failed, an alarm indicating that the solenoid valve is failed may be output.

一方、ステップS640において、温度T1,T2のいずれも閾値Tth3よりも低いと判定されると(ステップS640においてYES)、制御装置100は、電磁弁79は正常に作動していると判断する。これにより、故障判定処理は終了する。 On the other hand, if it is determined in step S640 that both the temperatures T1 and T2 are lower than the threshold value Tth3 (YES in step S640), the control device 100 determines that the solenoid valve 79 is operating normally. This ends the failure determination process.

以上のように、この実施の形態2では、バイパス回路BCに電磁弁79が設けられる。そして、冷媒充填量の制御中に電磁弁79が開けられ、冷媒充填量の制御の非実行時には電磁弁79が閉じられる。これにより、冷媒を充填しない通常動作時においてバイパス回路BCに冷媒を流し続けることによって生じる冷凍装置の性能低下を防止することができる。 As described above, in the second embodiment, the solenoid valve 79 is provided in the bypass circuit BC. Then, the solenoid valve 79 is opened during the control of the refrigerant filling amount, and the solenoid valve 79 is closed when the control of the refrigerant filling amount is not executed. This makes it possible to prevent the performance deterioration of the refrigerating apparatus caused by the continuous flow of the refrigerant through the bypass circuit BC during normal operation in which the refrigerant is not filled.

また、この実施の形態2では、ヒータ72の故障が検知される。これにより、ヒータ72の故障によりバイパス回路BCにおいて冷媒が加熱されていないために、実際には冷媒不足が生じているにも拘わらず、冷媒不足は生じていないと誤判定してしまうのを防止できる。 Further, in the second embodiment, the failure of the heater 72 is detected. This prevents the refrigerant from being erroneously determined that the refrigerant shortage has not occurred even though the refrigerant is not heated in the bypass circuit BC due to the failure of the heater 72. can.

また、この実施の形態2では、電磁弁79の閉故障が検知される。これにより、電磁弁79の閉故障によりバイパス回路BCにおいて冷媒が流動しないために、実際には冷媒不足が生じているにも拘わらず、冷媒不足は生じていないと誤判定してしまうのを防止できる。 Further, in the second embodiment, the closing failure of the solenoid valve 79 is detected. As a result, since the refrigerant does not flow in the bypass circuit BC due to the closing failure of the solenoid valve 79, it is possible to prevent an erroneous determination that the refrigerant shortage has not occurred even though the refrigerant shortage actually occurs. can.

実施の形態3.
実施の形態3では、冷媒量検出部における熱源として、ヒータ72に代えて、圧縮機出側の高温高圧の冷媒が用いられる。これにより、ヒータ72を別途設けることなく冷媒量検出部を構成することができる。
Embodiment 3.
In the third embodiment, as the heat source in the refrigerant amount detection unit, a high-temperature and high-pressure refrigerant on the compressor outlet side is used instead of the heater 72. As a result, the refrigerant amount detection unit can be configured without separately providing the heater 72.

図16は、実施の形態3に従う熱源側ユニットが用いられる冷凍装置の全体構成図である。 FIG. 16 is an overall configuration diagram of a refrigerating apparatus using the heat source side unit according to the third embodiment.

図16を参照して、この冷凍装置1Bは、熱源側ユニット2Bと、負荷側ユニット3とを備える。熱源側ユニット2Bは、図11に示した実施の形態2の熱源側ユニット2Aにおいて、冷媒量検出部70Aに代えて冷媒量検出部70Bを含む。冷媒量検出部70Bは、図11に示した実施の形態2の冷媒量検出部70Aにおいて、ヒータ72に代えて熱交換部78を含み、温度センサ75~77をさらに含む。 With reference to FIG. 16, the refrigerating apparatus 1B includes a heat source side unit 2B and a load side unit 3. The heat source side unit 2B includes the refrigerant amount detection unit 70B in place of the refrigerant amount detection unit 70A in the heat source side unit 2A of the second embodiment shown in FIG. In the refrigerant amount detection unit 70A of the second embodiment shown in FIG. 11, the refrigerant amount detection unit 70B includes a heat exchange unit 78 instead of the heater 72, and further includes temperature sensors 75 to 77.

熱交換部78は、圧縮機10から吐出される高温高圧の冷媒と、キャピラリチューブ71を通過した冷媒との間で熱交換を行なうように構成される。 The heat exchange unit 78 is configured to exchange heat between the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 10 and the refrigerant that has passed through the capillary tube 71.

温度センサ73は、熱交換部78の上流側の冷媒温度、すなわち、キャピラリチューブ71と熱交換部78との間の冷媒の温度T1を検出する。一方、温度センサ74は、熱交換部78の下流側の冷媒温度、すなわち、熱交換部78の下流であって配管85に合流する前の冷媒の温度T2を検出する。 The temperature sensor 73 detects the temperature of the refrigerant on the upstream side of the heat exchange unit 78, that is, the temperature T1 of the refrigerant between the capillary tube 71 and the heat exchange unit 78. On the other hand, the temperature sensor 74 detects the temperature of the refrigerant on the downstream side of the heat exchange unit 78, that is, the temperature T2 of the refrigerant downstream of the heat exchange unit 78 and before merging with the pipe 85.

また、温度センサ75は、圧縮機10から吐出される高温高圧の冷媒の温度T3を検出し、その検出値を制御装置100へ出力する。温度センサ76は、圧縮機10から吐出されて熱交換部78を通過した冷媒の温度T4を検出し、その検出値を制御装置100へ出力する。すなわち、温度センサ75,76は、圧縮機10から凝縮器20へ供給される冷媒について、それぞれ熱交換部78の通過前及び通過後の冷媒の温度を検出する。温度センサ77は、圧縮機10に吸入される冷媒の温度T5を検出し、その検出値を制御装置100へ出力する。 Further, the temperature sensor 75 detects the temperature T3 of the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 10, and outputs the detected value to the control device 100. The temperature sensor 76 detects the temperature T4 of the refrigerant discharged from the compressor 10 and passed through the heat exchange unit 78, and outputs the detected value to the control device 100. That is, the temperature sensors 75 and 76 detect the temperature of the refrigerant before and after the passage of the heat exchange unit 78 for the refrigerant supplied from the compressor 10 to the condenser 20, respectively. The temperature sensor 77 detects the temperature T5 of the refrigerant sucked into the compressor 10 and outputs the detected value to the control device 100.

制御装置100は、配管87を流れる冷媒を熱交換部78によって加熱したときの冷媒の温度上昇量に基づいて、冷凍装置1Bにおいて冷媒充填量の適否を判定する。より詳しくは、制御装置100は、熱交換部78による冷媒の温度上昇量が閾値以上になると、冷媒充填量が不足していると判定する。 The control device 100 determines the appropriateness of the refrigerant filling amount in the refrigerating device 1B based on the temperature rise amount of the refrigerant when the refrigerant flowing through the pipe 87 is heated by the heat exchange unit 78. More specifically, the control device 100 determines that the refrigerant filling amount is insufficient when the temperature rise amount of the refrigerant by the heat exchange unit 78 becomes equal to or more than the threshold value.

ここで、熱交換部78の加熱量は、冷凍装置1Bの運転状態によって変化するため、熱交換部78における配管87内の冷媒の温度上昇量も、冷凍装置1Bの運転状態によって変化する。特に、冷媒が非共沸冷媒の場合は、冷媒不足が生じていなくても、配管87を流れる気液二相の冷媒が熱交換部78において加熱されると温度が上昇し、その温度上昇量は加熱量に依存する。また、冷媒が共沸冷媒であっても、熱交換部78の加熱量が大きい場合には、冷媒の温度が上昇し得る。 Here, since the heating amount of the heat exchange unit 78 changes depending on the operating state of the refrigerating device 1B, the temperature rise amount of the refrigerant in the pipe 87 in the heat exchange unit 78 also changes depending on the operating state of the refrigerating device 1B. In particular, when the refrigerant is a non-azeotropic refrigerant, the temperature rises when the gas-liquid two-phase refrigerant flowing through the pipe 87 is heated in the heat exchange section 78, even if the refrigerant is not insufficient, and the amount of the temperature rise is increased. Depends on the amount of heating. Even if the refrigerant is an azeotropic refrigerant, the temperature of the refrigerant may rise if the heat exchange unit 78 has a large amount of heat.

そこで、この実施の形態3では、熱交換部78の加熱量が推定され、その加熱量に基づいて、冷媒不足が生じているか否かを判定するための閾値Tth6(熱交換部78における冷媒の温度上昇量の閾値)が設定される。これにより、冷凍装置1Bの運転状態によって熱交換部78の加熱量が変化しても、冷媒不足を精度良く検知することができる。 Therefore, in the third embodiment, the heating amount of the heat exchange unit 78 is estimated, and the threshold value Tth6 (of the refrigerant in the heat exchange unit 78) for determining whether or not the refrigerant is insufficient is determined based on the heating amount. The threshold value for the amount of temperature rise) is set. As a result, even if the heating amount of the heat exchange unit 78 changes depending on the operating state of the refrigerating device 1B, the refrigerant shortage can be detected with high accuracy.

図17は、図16の冷凍装置において、冷媒回路RCへの冷媒の充填手順を示すフローチャートである。 FIG. 17 is a flowchart showing a procedure for filling the refrigerant circuit RC with the refrigerant in the refrigerating apparatus of FIG.

図17のフローチャートは、図13のフローチャートを変更したものである。図17のフローチャートでは、図13におけるヒータに関係するステップS150,S152,S230,S260が削除される。ステップS170では、電磁弁79を開状態にしてから定められた時間(たとえば、2分)が経過したか否かが判定される。また、閾値Tth6を設定するステップS194が、ステップS190とステップS200との間に実行される。さらに、ステップS200において、温度上昇量(T2-T1)と比較される閾値は、上記のステップS194で設定された閾値Tth6に変更される。図17のその他の点は図13の場合と同様であるので、同一または相当するステップには同一または類似の参照符号を付すことにより説明を繰り返さない。 The flowchart of FIG. 17 is a modification of the flowchart of FIG. In the flowchart of FIG. 17, steps S150, S152, S230, and S260 related to the heater in FIG. 13 are deleted. In step S170, it is determined whether or not a predetermined time (for example, 2 minutes) has elapsed since the solenoid valve 79 was opened. Further, step S194 for setting the threshold value Tth6 is executed between step S190 and step S200. Further, in step S200, the threshold value to be compared with the temperature rise amount (T2-T1) is changed to the threshold value Tth6 set in step S194 above. Since the other points of FIG. 17 are the same as those of FIG. 13, the description will not be repeated by assigning the same or similar reference numerals to the same or corresponding steps.

図18は、図17の閾値を設定するステップS194の詳細な手順を示すフローチャートである。 FIG. 18 is a flowchart showing a detailed procedure of step S194 for setting the threshold value of FIG.

ステップS700において、制御装置100は、バッファに格納したデータから必要なデータを取り出す。具体的に、制御装置100は、温度センサ73~77による温度T1~T5の検出値、圧縮機10の回転数R、および圧力センサ90,92の圧力LP,HPの検出値を取得する。 In step S700, the control device 100 retrieves necessary data from the data stored in the buffer. Specifically, the control device 100 acquires the detected values of the temperatures T1 to T5 by the temperature sensors 73 to 77, the rotation speed R of the compressor 10, and the detected values of the pressure LPs and HPs of the pressure sensors 90 and 92.

次のステップS710において、制御装置100は、圧縮機10から熱交換部78に流れる冷媒流量Gを計算する。さらに、制御装置100は、圧縮機10から熱交換部78に流れる冷媒の、熱交換部78前後のエンタルピー差Hを計算する。 In the next step S710, the control device 100 calculates the refrigerant flow rate G flowing from the compressor 10 to the heat exchange unit 78. Further, the control device 100 calculates the enthalpy difference H before and after the heat exchange unit 78 of the refrigerant flowing from the compressor 10 to the heat exchange unit 78.

具体的に、冷媒流量G(kg/hr)は、次式によって算出できる。
冷媒流量G=V×R×D …(8)
ここで、Vは、圧縮機10の押しのけ量(m)であり、すなわち、圧縮機1回転あたりの冷媒吸込み量である。Rは、圧縮機10の回転数(1/hr又は1/s)である。Dは、冷媒の密度(kg/m)である。密度Dは、圧縮機10の吸入側の冷媒温度と圧力とによって決まる量であり、温度センサ77により検出される温度T5と、圧力センサ90により検出される圧力LPとから算出することができる。
Specifically, the refrigerant flow rate G (kg / hr) can be calculated by the following equation.
Refrigerant flow rate G = V × R × D… (8)
Here, V is the amount of push-out of the compressor 10 (m 3 ), that is, the amount of refrigerant sucked per revolution of the compressor. R is the rotation speed (1 / hr or 1 / s) of the compressor 10. D is the density of the refrigerant (kg / m 3 ). The density D is an amount determined by the temperature and pressure of the refrigerant on the suction side of the compressor 10, and can be calculated from the temperature T5 detected by the temperature sensor 77 and the pressure LP detected by the pressure sensor 90.

また、エンタルピー差H(kJ/kg)は、次式によって算出することができる。
エンタルピー差H=H3-H4 …(9)
ここで、H3は、圧縮機10から熱交換部78に供給される冷媒のエンタルピーであり、H4は、熱交換部78を通過した後の冷媒のエンタルピーである。
Further, the enthalpy difference H (kJ / kg) can be calculated by the following equation.
Enthalpy difference H = H3-H4 ... (9)
Here, H3 is the enthalpy of the refrigerant supplied from the compressor 10 to the heat exchange unit 78, and H4 is the enthalpy of the refrigerant after passing through the heat exchange unit 78.

図19は、エンタルピーの算定方法を説明するための図である。図19を参照して、エンタルピーH3は、圧縮機10の吐出圧力と熱交換部78通過前の冷媒温度とによって決まる量である。エンタルピーH3は、圧力センサ92により検出される圧力HPと、温度センサ75により検出される温度T3とから求めることができる。また、エンタルピーH4は、圧縮機10の吐出圧力と熱交換部78通過後の冷媒温度とによって決まる量である。エンタルピーH4は、圧力HPと、温度センサ76により検出される温度T4とから求めることができる。 FIG. 19 is a diagram for explaining a method of calculating enthalpy. With reference to FIG. 19, the enthalpy H3 is an amount determined by the discharge pressure of the compressor 10 and the refrigerant temperature before passing through the heat exchange unit 78. The enthalpy H3 can be obtained from the pressure HP detected by the pressure sensor 92 and the temperature T3 detected by the temperature sensor 75. Further, the enthalpy H4 is an amount determined by the discharge pressure of the compressor 10 and the refrigerant temperature after passing through the heat exchange unit 78. The enthalpy H4 can be obtained from the pressure HP and the temperature T4 detected by the temperature sensor 76.

再び図18を参照して、次のステップS720において、制御装置100は、熱交換部78の加熱量を計算する。具体的に、熱交換部78の加熱量(W=J/s)は、たとえば、次式によって算出される。 With reference to FIG. 18 again, in the next step S720, the control device 100 calculates the heating amount of the heat exchange unit 78. Specifically, the heating amount (W = J / s) of the heat exchange unit 78 is calculated by, for example, the following equation.

加熱量=G×H …(10)
その次のステップS730において、制御装置100は、算出された熱交換部78の加熱量に基づいて、冷媒不足が生じているか否かを判定するための閾値Tth6を設定する。上記で説明したように、閾値Tth6は、熱交換部78において配管87を流れる冷媒の温度上昇量と比較するために用いられる。
Heating amount = G × H… (10)
In the next step S730, the control device 100 sets a threshold value Tth6 for determining whether or not a refrigerant shortage has occurred based on the calculated heating amount of the heat exchange unit 78. As described above, the threshold value Tth 6 is used in the heat exchange unit 78 to compare with the temperature rise amount of the refrigerant flowing through the pipe 87.

加熱量と閾値Tth6との関係は、使用される冷媒の種類に応じて事前評価やシミュレーション等により予め求められ、制御装置100のストレージ106に記憶されている。定性的には、加熱量が大きい程、閾値Tth6は大きく、また、加熱量が同じ場合、非共沸冷媒の閾値は、共沸冷媒の閾値よりも大きい。 The relationship between the heating amount and the threshold value Tth6 is obtained in advance by preliminary evaluation, simulation, or the like according to the type of the refrigerant used, and is stored in the storage 106 of the control device 100. Qualitatively, the larger the heating amount, the larger the threshold value Tth6, and when the heating amount is the same, the threshold value of the non-azeotropic refrigerant is larger than the threshold value of the azeotropic refrigerant.

以上のように、この実施の形態3によれば、冷媒量検出部70Bにおける熱源として、ヒータ72に代えて、圧縮機10出側の高温高圧の冷媒を用いた熱交換部78が設けられる。したがって、ヒータ72を設けることなく冷媒量検出部を構成することができる。 As described above, according to the third embodiment, as the heat source in the refrigerant amount detection unit 70B, a heat exchange unit 78 using a high-temperature and high-pressure refrigerant on the outlet side of the compressor 10 is provided instead of the heater 72. Therefore, the refrigerant amount detection unit can be configured without providing the heater 72.

ここで、熱交換部78の加熱量は、冷凍装置1Bの運転状態によって変化する点に注意する必要がある。この実施の形態3によれば、熱交換部78において配管87を流れる冷媒の温度上昇量の閾値Tth6は、熱交換部78の加熱量に基づいて設定される。したがって、冷凍装置1Aの運転状態が変化しても冷媒不足を精度良く検知することができる。 Here, it should be noted that the heating amount of the heat exchange unit 78 changes depending on the operating state of the refrigerating apparatus 1B. According to the third embodiment, the threshold value Tth6 of the temperature rise amount of the refrigerant flowing through the pipe 87 in the heat exchange unit 78 is set based on the heat amount of the heat exchange unit 78. Therefore, even if the operating state of the refrigerating device 1A changes, it is possible to accurately detect the refrigerant shortage.

なお、図16に示す冷凍装置1Bにおいて、電磁弁79を設けないように変更することもできる。この場合、図17のフローチャートにおいて、電磁弁79に関係するステップS154,S192,S235,S265が削除される。ステップS170では、圧縮機10の運転を開始してから定められた時間(たとえば、2分)が経過したか否かが判定される。 The refrigerating apparatus 1B shown in FIG. 16 can be changed so that the solenoid valve 79 is not provided. In this case, in the flowchart of FIG. 17, steps S154, S192, S235, and S265 related to the solenoid valve 79 are deleted. In step S170, it is determined whether or not a predetermined time (for example, 2 minutes) has elapsed since the operation of the compressor 10 was started.

実施の形態4.
実施の形態4では、実施の形態1~3の図6、図13、および図17のフローチャートにおける冷媒の追加充填を実行するステップS210の内容が変更される。実施の形態1~3の場合には図8を参照して説明したように、ステップS210において制御装置100は、冷媒の温度上昇量(T2-T1)に応じて冷媒の充填速度を変更した。これに対して、実施の形態4の場合には、過冷却度および温度効率に基づいて充填速度が変更される。
Embodiment 4.
In the fourth embodiment, the content of step S210 for executing the additional filling of the refrigerant in the flowcharts of FIGS. 6, 13, and 17 of the first to third embodiments is changed. In the case of the first to third embodiments, as described with reference to FIG. 8, in step S210, the control device 100 changes the filling speed of the refrigerant according to the amount of temperature rise of the refrigerant (T2-T1). On the other hand, in the case of the fourth embodiment, the filling rate is changed based on the degree of supercooling and the temperature efficiency.

ここで、過冷却度は、凝縮温度CTから過冷却熱交換器40の出口温度OTを減算することによって得られる。温度効率εは、過冷却熱交換器40の出口における冷媒の過冷却度を、過冷却熱交換器40の最大温度差で除算した値である。 Here, the degree of supercooling is obtained by subtracting the outlet temperature OT of the supercooling heat exchanger 40 from the condensation temperature CT. The temperature efficiency ε is a value obtained by dividing the degree of supercooling of the refrigerant at the outlet of the supercooling heat exchanger 40 by the maximum temperature difference of the supercooling heat exchanger 40.

まず、実施の形態4の前提となる過冷却度および温度効率と冷媒回路に充填された冷媒の量との関係について説明する。この関係は、既に図10を参照して説明したが、以下に要点を述べる。 First, the relationship between the degree of supercooling and the temperature efficiency, which are the premise of the fourth embodiment, and the amount of the refrigerant filled in the refrigerant circuit will be described. This relationship has already been described with reference to FIG. 10, but the main points will be described below.

図10(A)に示すように、冷媒回路RCに充填される冷媒の総量が増加するにつれて過冷却度は増加し、適正量の冷媒が充填された後は過冷却度は定常値になる。しかしながら、定常値になったときの過冷却度の値は、冷凍装置の運転条件によって大きく異なる。したがって、どのような運転条件においても判定可能にするために、過冷却度の閾値Sthは、比較的に小さな値に設定される。この結果、冷媒の過冷却度が閾値Sthを超えたときの冷媒充填量R1,R2は、冷媒量検出部70における温度上昇量が閾値Tth1未満となったときの冷媒充填量Eよりもかなり小さい。 As shown in FIG. 10A, the degree of supercooling increases as the total amount of the refrigerant filled in the refrigerant circuit RC increases, and the degree of supercooling becomes a steady value after the appropriate amount of the refrigerant is filled. However, the value of the degree of supercooling when it reaches the steady value greatly differs depending on the operating conditions of the refrigerating apparatus. Therefore, the threshold value Sth of the degree of supercooling is set to a relatively small value so that the determination can be made under any operating conditions. As a result, the refrigerant filling amounts R1 and R2 when the degree of supercooling of the refrigerant exceeds the threshold Sth are considerably smaller than the refrigerant filling amount E when the temperature rise amount in the refrigerant amount detecting unit 70 becomes less than the threshold Tth1. ..

図10(B)に示すように、冷媒回路RCに充填される冷媒の総量が増加するにつれて温度効率εは増加し、適正量の冷媒が充填された後は温度効率εは定常値になる。定常値になったときの温度効率εの値は、冷凍装置の運転条件に応じて変化するがその変化量は小さい。運転条件によるこのわずかな温度効率εの違いを考慮して閾値εthが設定される。結果として、温度効率εが閾値εthを超えたときの冷媒充填量R3は、冷媒量検出部70における温度上昇量が閾値Tth1未満となったときの冷媒充填量Eよりも若干小さい。 As shown in FIG. 10B, the temperature efficiency ε increases as the total amount of the refrigerant filled in the refrigerant circuit RC increases, and the temperature efficiency ε becomes a steady value after the appropriate amount of the refrigerant is filled. The value of the temperature efficiency ε when it reaches the steady value changes depending on the operating conditions of the refrigerating apparatus, but the amount of change is small. The threshold value εth is set in consideration of this slight difference in temperature efficiency ε depending on the operating conditions. As a result, the refrigerant filling amount R3 when the temperature efficiency ε exceeds the threshold value εth is slightly smaller than the refrigerant filling amount E when the temperature rise amount in the refrigerant amount detecting unit 70 becomes less than the threshold value Tth1.

実施の形態4では、上述した過冷却度が閾値Sthを超えたときのタイミング、および温度効率εが閾値εthを超えたときのタイミングが、冷媒充填速度を切り替えるタイミングとして利用される。これによって、冷媒量検出部70における温度上昇量が閾値Tth1未満となるタイミングよりも時間的に前のタイミングで、冷媒充填速度を切り替えることができる。以下、図面を参照して具体的に説明する。 In the fourth embodiment, the timing when the above-mentioned supercooling degree exceeds the threshold value Sth and the timing when the temperature efficiency ε exceeds the threshold value εth are used as the timing for switching the refrigerant filling speed. As a result, the refrigerant filling speed can be switched at a timing before the timing at which the temperature rise amount in the refrigerant amount detecting unit 70 becomes less than the threshold value Tth1. Hereinafter, a specific description will be given with reference to the drawings.

図20は、実施の形態4において、追加充填における充填速度の切り替え手順を示すフローチャートである。図20のフローチャートは、図6、図13、および図17のステップS210をさらに詳細に示すものであり、図8のフローチャートに代わりに用いられる。また、図20の各ステップは、図6、図13、および図17のステップS200において、T2-T1<Tth1が満たされない場合(ステップS200でNO)に実行される。 FIG. 20 is a flowchart showing a procedure for switching the filling rate in the additional filling in the fourth embodiment. The flowchart of FIG. 20 shows step S210 of FIGS. 6, 13, and 17 in more detail and is used instead of the flowchart of FIG. Further, each step of FIG. 20 is executed when T2-T1 <Tth1 is not satisfied in step S200 of FIGS. 6, 13, and 17 (NO in step S200).

図20を参照して、ステップS800において、制御装置100は、凝縮温度CTから過冷却熱交換器40の出口温度OTを減算することによって過冷却度を計算する。そして、制御装置100は、過冷却度(CT-OT)が閾値Sthを超えているか否かを判定する。 With reference to FIG. 20, in step S800, the control device 100 calculates the degree of supercooling by subtracting the outlet temperature OT of the supercooling heat exchanger 40 from the condensation temperature CT. Then, the control device 100 determines whether or not the degree of supercooling (CT-OT) exceeds the threshold value Sth.

この判定の結果、過冷却度が閾値Sth以下の場合(ステップS800でNO)には、ステップS810において制御装置100は、高流量での冷媒の充填を開始または継続するように指示する。これによって、ある程度の量まで高流量で連続的に冷媒を冷媒回路に充填できるので、冷媒充填作業に要する全体の時間を短縮することができる。 As a result of this determination, when the degree of supercooling is equal to or less than the threshold value Sth (NO in step S800), in step S810, the control device 100 instructs to start or continue filling the refrigerant at a high flow rate. As a result, the refrigerant can be continuously filled in the refrigerant circuit at a high flow rate up to a certain amount, so that the total time required for the refrigerant filling work can be shortened.

一方、過冷却度が閾値Sthを超えている場合(ステップS800でYES)には、制御装置100は、処理をステップS820に進める。ステップS820において、制御装置100は、凝縮温度CT、過冷却熱交換器40の出口温度OT、および外気温度ATを用いて、前述の式(7)に従って温度効率εを計算する。 On the other hand, when the degree of supercooling exceeds the threshold value Sth (YES in step S800), the control device 100 advances the process to step S820. In step S820, the control device 100 calculates the temperature efficiency ε according to the above equation (7) using the condensation temperature CT, the outlet temperature OT of the supercooling heat exchanger 40, and the outside air temperature AT.

その次のステップS830において、制御装置100は、算出した温度効率εが閾値εthを超えているか否かを判定する。この判定の結果、温度効率εが閾値εth以下の場合(ステップS830でNO)には、制御装置100は、ステップS840に処理を進める。ステップS840において、制御装置100は、冷媒の充填速度を上記のステップS810の場合(すなわち、過冷却度≦Sth)よりも減速するように指示する。 In the next step S830, the control device 100 determines whether or not the calculated temperature efficiency ε exceeds the threshold value εth. As a result of this determination, when the temperature efficiency ε is equal to or less than the threshold value εth (NO in step S830), the control device 100 proceeds to step S840. In step S840, the control device 100 instructs the refrigerant filling speed to be slower than in the case of step S810 (that is, supercooling degree ≦ Sth).

一方、温度効率εが閾値εthよりも大きい場合には、制御装置100は、ステップS850に処理を進める。ステップS850において、制御装置100は、冷媒の充填速度をステップS840の場合(すなわち、温度効率ε≦εth)よりもさらに減速するように指示する。すなわち、上記のステップS840の場合の冷媒充填速度を中程度とすれば、ステップS850の場合の充填速度はそれよりもかなり低速になる。これによって、冷媒回路RCへの冷媒の過充填を防止できる。 On the other hand, when the temperature efficiency ε is larger than the threshold value εth, the control device 100 proceeds to the process in step S850. In step S850, the control device 100 instructs the refrigerant filling rate to be further reduced than in the case of step S840 (that is, temperature efficiency ε ≦ εth). That is, if the refrigerant filling speed in the case of step S840 is medium, the filling speed in the case of step S850 is considerably slower than that. This makes it possible to prevent the refrigerant circuit RC from being overfilled with the refrigerant.

以上のとおり、本実施の形態4によれば、実施の形態1~3の場合と同様に、冷媒回路RCへの冷媒の充填が連続的に実行され、冷媒の充填量の増加に応じて充填速度を減速するように制御される。これによって、冷媒回路RCへの冷媒の過充填を防止した上で、充填作業に要する時間を短縮できる。 As described above, according to the fourth embodiment, as in the first to third embodiments, the refrigerant circuit RC is continuously filled with the refrigerant, and the filling is performed according to the increase in the filling amount of the refrigerant. It is controlled to slow down the speed. As a result, the time required for the filling operation can be shortened while preventing the refrigerant circuit RC from being overfilled with the refrigerant.

上記では、冷媒の充填速度を3段階に切り替えたが2段階に切り替えてもよい。この場合、過冷却熱交換器40の出口での過冷却度が閾値Sthを超えたときに充填速度を減速してもよいし、温度効率εがεthを超えたときに充填速度を減速してもよい。 In the above, the filling speed of the refrigerant is switched to three stages, but it may be switched to two stages. In this case, the filling speed may be reduced when the degree of supercooling at the outlet of the supercooling heat exchanger 40 exceeds the threshold value Sth, or the filling speed may be reduced when the temperature efficiency ε exceeds εth. May be good.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered to be exemplary and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.

1,1A,1B 冷凍装置、2,2A,2B 熱源側ユニット、3 負荷側ユニット、10 圧縮機、20 凝縮器、30 受液器、40 過冷却熱交換器、50 膨張弁、60 蒸発器、70,70A,70B 冷媒量検出部、71 キャピラリチューブ、72 ヒータ、73~77 温度センサ、78 熱交換部、79 電磁弁、80~87 配管、90,92 圧力センサ、100 制御装置、102 CPU、104 メモリ、106 ストレージ、120 出力装置、122 入力装置、AT 外気温度、BC バイパス回路、CT 凝縮温度、ET 蒸発温度、HP 高圧側圧力(吐出圧力)、LP 低圧側圧力(吸入圧力)、OT 過冷却熱交換器の出口温度、RC 冷媒回路。 1,1A, 1B Refrigerator, 2,2A, 2B Heat source side unit, 3 Load side unit, 10 Compressor, 20 Condenser, 30 Receiver, 40 Overcooling heat exchanger, 50 Expansion valve, 60 Evaporator, 70, 70A, 70B Refrigerator amount detector, 71 capillary tube, 72 heater, 73-77 temperature sensor, 78 heat exchange unit, 79 electromagnetic valve, 80-87 piping, 90, 92 pressure sensor, 100 controller, 102 CPU, 104 memory, 106 storage, 120 output device, 122 input device, AT outside air temperature, BC bypass circuit, CT condensation temperature, ET evaporation temperature, HP high pressure side pressure (discharge pressure), LP low pressure side pressure (suction pressure), OT excess Cooling heat exchanger outlet temperature, RC refrigerant circuit.

Claims (16)

負荷側ユニットと接続されて冷凍サイクル装置を構成する熱源側ユニットであって、
前記負荷側ユニットは、冷媒の膨張機構及び蒸発器を備え、
前記熱源側ユニットは、圧縮機及び凝縮器を備え、
少なくとも前記膨張機構、前記蒸発器、前記圧縮機、及び前記凝縮器は、冷媒を順に循環させる冷媒回路を構成し、
前記熱源側ユニットはさらに、
前記凝縮器の出側の前記冷媒の一部を、前記蒸発器を通過することなく前記圧縮機へ戻すように構成されたバイパス回路と、
前記バイパス回路に流れる冷媒を加熱するように構成された加熱器、前記加熱器によって加熱された前記冷媒の温度を検出する加熱後温度センサ、及び前記加熱器によって加熱される前の前記冷媒の温度を検出する加熱前温度センサを含む冷媒量検出部と、
制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記加熱後温度センサが検出した温度と前記加熱前温度センサが検出した温度との差を温度上昇量として算出し、
前記冷媒回路に冷媒を充填する際に、前記制御装置は、前記温度上昇量が第1の閾値以上の場合に追加の冷媒を充填するよう指示し、
前記制御装置は、前記温度上昇量が前記第1の閾値よりも大きい第2の閾値未満の場合に、前記温度上昇量が前記第2の閾値以上の場合に比べて前記追加の冷媒の充填速度を減少させるように指示し、
前記制御装置は、前記温度上昇量が前記第1の閾値未満の場合に、前記追加の冷媒の充填を停止するように指示し、
前記制御装置は、前記追加の冷媒の充填を停止した後、不足冷媒量を前記冷媒回路にさらに充填するように指示し、
前記不足冷媒量は、推定された前記冷媒の一年間における最大密度と充填時における前記冷媒の密度との差に基づいて計算される、熱源側ユニット。
A heat source side unit that is connected to the load side unit to form a refrigeration cycle device.
The load-side unit includes a refrigerant expansion mechanism and an evaporator.
The heat source side unit includes a compressor and a condenser.
At least the expansion mechanism, the evaporator, the compressor, and the condenser constitute a refrigerant circuit that circulates the refrigerant in order.
The heat source side unit further
A bypass circuit configured to return a part of the refrigerant on the outlet side of the condenser to the compressor without passing through the evaporator.
A heater configured to heat the refrigerant flowing in the bypass circuit, a post-heated temperature sensor that detects the temperature of the refrigerant heated by the heater, and the temperature of the refrigerant before being heated by the heater. Refrigerant amount detector including pre-heating temperature sensor to detect
Equipped with a control device,
The control device calculates the difference between the temperature detected by the post-heating temperature sensor and the temperature detected by the pre-heating temperature sensor as the amount of temperature rise.
When the refrigerant circuit is filled with the refrigerant, the control device instructs to fill the additional refrigerant when the temperature rise amount is equal to or more than the first threshold value.
When the temperature rise is less than the second threshold value larger than the first threshold value, the control device has a filling speed of the additional refrigerant as compared with the case where the temperature rise amount is greater than or equal to the second threshold value. Instructed to reduce,
The control device is instructed to stop the filling of the additional refrigerant when the amount of temperature rise is less than the first threshold value.
After stopping the filling of the additional refrigerant, the control device instructs the refrigerant circuit to further fill the insufficient amount of the refrigerant.
The heat source side unit is calculated based on the difference between the estimated maximum density of the refrigerant in one year and the density of the refrigerant at the time of filling .
前記熱源側ユニットは、受液器及び過冷却熱交換器をさらに備え、
前記膨張機構、前記蒸発器、前記圧縮機、前記凝縮器、前記受液器、及び前記過冷却熱交換器は、前記冷媒を順に循環させる前記冷媒回路を構成し、
前記バイパス回路は、前記受液器と前記過冷却熱交換器との間に接続される、請求項1に記載の熱源側ユニット。
The heat source side unit further includes a liquid receiver and a supercooling heat exchanger.
The expansion mechanism, the evaporator, the compressor, the condenser, the liquid receiver, and the supercooling heat exchanger constitute the refrigerant circuit for circulating the refrigerant in order.
The heat source side unit according to claim 1 , wherein the bypass circuit is connected between the liquid receiver and the supercooled heat exchanger.
前記熱源側ユニットは、受液器及び過冷却熱交換器をさらに備え、
前記膨張機構、前記蒸発器、前記圧縮機、前記凝縮器、前記受液器、及び前記過冷却熱交換器は、前記冷媒を順に循環させる前記冷媒回路を構成し、
前記バイパス回路は、前記受液器と前記過冷却熱交換器との間に接続され、
前記冷媒回路を構成する配管は、
前記膨張機構と前記過冷却熱交換器との間を接続する第1配管と、
前記蒸発器と前記圧縮機との間を接続する第2配管とを含み、
前記制御装置は、少なくとも前記凝縮器、前記第1配管、前記第2配管、前記蒸発器、および前記受液器の各々の内部の冷媒密度と内容積とに基づいて前記不足冷媒量を算出する、請求項に記載の熱源側ユニット。
The heat source side unit further includes a liquid receiver and a supercooling heat exchanger.
The expansion mechanism, the evaporator, the compressor, the condenser, the liquid receiver, and the supercooling heat exchanger constitute the refrigerant circuit for circulating the refrigerant in order.
The bypass circuit is connected between the liquid receiver and the supercooled heat exchanger.
The piping that constitutes the refrigerant circuit
A first pipe connecting the expansion mechanism and the supercooled heat exchanger,
A second pipe connecting the evaporator and the compressor is included.
The control device calculates the amount of insufficient refrigerant based on at least the refrigerant density and internal volume inside each of the condenser, the first pipe, the second pipe, the evaporator, and the liquid receiver. , The heat source side unit according to claim 1 .
前記冷媒回路に冷媒を充填する場合、前記制御装置は、前記圧縮機を動作させるのに必要な冷媒の初期充填量を充填するように指示し、前記初期充填量の冷媒を充填した後、前記温度上昇量と前記第1の閾値との比較に基づいて追加の冷媒を充填するように指示するか否かを判定するように構成される、請求項1~のいずれか1項に記載の熱源側ユニット。 When the refrigerant circuit is filled with the refrigerant, the control device is instructed to fill the initial filling amount of the refrigerant necessary for operating the compressor, and after filling the initial filling amount of the refrigerant, the said 13 . Heat source side unit. 前記バイパス回路に設けられ、前記バイパス回路における冷媒の通流及び遮断を切換えるように構成された開閉弁をさらに備え、
前記制御装置は、前記冷媒回路に前記冷媒を充填する場合に前記開閉弁を開状態に制御し、前記冷媒回路への前記冷媒の充填を完了した後に、前記開閉弁を閉状態に制御する、請求項1~のいずれか1項に記載の熱源側ユニット。
The bypass circuit is further provided with an on-off valve provided in the bypass circuit and configured to switch the flow and cutoff of the refrigerant in the bypass circuit.
The control device controls the on-off valve to be in the open state when the refrigerant circuit is filled with the refrigerant, and controls the on-off valve to be in the closed state after completing the filling of the refrigerant in the refrigerant circuit. The heat source side unit according to any one of claims 1 to 4 .
前記加熱器は、ヒータである、請求項1~のいずれか1項に記載の熱源側ユニット。 The heat source side unit according to any one of claims 1 to 5 , wherein the heater is a heater. 前記加熱器は、前記圧縮機の出側の冷媒配管である、請求項1~のいずれか1項に記載の熱源側ユニット。 The heat source side unit according to any one of claims 1 to 5 , wherein the heater is a refrigerant pipe on the outlet side of the compressor. 負荷側ユニットと接続されて冷凍サイクル装置を構成する熱源側ユニットであって、
前記負荷側ユニットは、冷媒の膨張機構及び蒸発器を備え、
前記熱源側ユニットは、圧縮機及び凝縮器を備え、
少なくとも前記膨張機構、前記蒸発器、前記圧縮機、及び前記凝縮器は、冷媒を順に循環させる冷媒回路を構成し、
前記熱源側ユニットはさらに、
前記凝縮器の出側の前記冷媒の一部を、前記蒸発器を通過することなく前記圧縮機へ戻すように構成されたバイパス回路と、
前記バイパス回路に流れる冷媒を加熱するように構成された加熱器、前記加熱器によって加熱された前記冷媒の温度を検出する加熱後温度センサ、及び前記加熱器によって加熱される前の前記冷媒の温度を検出する加熱前温度センサを含む冷媒量検出部と、
制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記加熱後温度センサが検出した温度と前記加熱前温度センサが検出した温度との差を温度上昇量として算出し、
前記冷媒回路に冷媒を充填する際に、前記制御装置は、前記温度上昇量が第1の閾値以上の場合に追加の冷媒を充填するよう指示し、
前記制御装置は、前記温度上昇量が前記第1の閾値よりも大きい第2の閾値未満の場合に、前記温度上昇量が前記第2の閾値以上の場合に比べて前記追加の冷媒の充填速度を減少させるように指示し、
前記加熱器は、前記圧縮機の出側の冷媒配管であり、
前記制御装置は、前記加熱器の加熱量を推定し、推定した加熱量に応じて前記第1の閾値を変更する、熱源側ユニット。
A heat source side unit that is connected to the load side unit to form a refrigeration cycle device.
The load-side unit includes a refrigerant expansion mechanism and an evaporator.
The heat source side unit includes a compressor and a condenser.
At least the expansion mechanism, the evaporator, the compressor, and the condenser constitute a refrigerant circuit that circulates the refrigerant in order.
The heat source side unit further
A bypass circuit configured to return a part of the refrigerant on the outlet side of the condenser to the compressor without passing through the evaporator.
A heater configured to heat the refrigerant flowing in the bypass circuit, a post-heated temperature sensor that detects the temperature of the refrigerant heated by the heater, and the temperature of the refrigerant before being heated by the heater. Refrigerant amount detector including pre-heating temperature sensor to detect
Equipped with a control device,
The control device calculates the difference between the temperature detected by the post-heating temperature sensor and the temperature detected by the pre-heating temperature sensor as the amount of temperature rise.
When the refrigerant circuit is filled with the refrigerant, the control device instructs to fill the additional refrigerant when the temperature rise amount is equal to or more than the first threshold value.
When the temperature rise is less than the second threshold value larger than the first threshold value, the control device has a filling speed of the additional refrigerant as compared with the case where the temperature rise amount is greater than or equal to the second threshold value. Instructed to reduce,
The heater is a refrigerant pipe on the outlet side of the compressor.
The control device is a heat source side unit that estimates the heating amount of the heater and changes the first threshold value according to the estimated heating amount .
負荷側ユニットと接続されて冷凍サイクル装置を構成する熱源側ユニットであって、
前記負荷側ユニットは、冷媒の膨張機構及び蒸発器を備え、
前記熱源側ユニットは、圧縮機及び凝縮器を備え、
少なくとも前記膨張機構、前記蒸発器、前記圧縮機、及び前記凝縮器は、冷媒を順に循環させる冷媒回路を構成し、
前記熱源側ユニットはさらに、
前記凝縮器の出側の前記冷媒の一部を、前記蒸発器を通過することなく前記圧縮機へ戻すように構成されたバイパス回路と、
前記バイパス回路に流れる冷媒を加熱するように構成された加熱器、前記加熱器によって加熱された前記冷媒の温度を検出する加熱後温度センサ、及び前記加熱器によって加熱される前の前記冷媒の温度を検出する加熱前温度センサを含む冷媒量検出部と、
制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記加熱後温度センサが検出した温度と前記加熱前温度センサが検出した温度との差を温度上昇量として算出し、
前記冷媒回路に冷媒を充填する際に、前記制御装置は、前記温度上昇量が第1の閾値以上の場合に追加の冷媒を充填するよう指示し、
前記制御装置は、前記温度上昇量が前記第1の閾値よりも大きい第2の閾値未満の場合に、前記温度上昇量が前記第2の閾値以上の場合に比べて前記追加の冷媒の充填速度を減少させるように指示し、
前記加熱器は、ヒータであり、
前記制御装置は、前記バイパス回路に前記冷媒を流していない状態で、前記加熱器としての前記ヒータをオンしたときに、前記加熱前温度センサおよび前記加熱後温度センサの少なくとも一方で検出される温度が、前記第1の閾値よりも大きい第3の閾値未満のとき、前記ヒータが故障していると判定する、熱源側ユニット。
A heat source side unit that is connected to the load side unit to form a refrigeration cycle device.
The load-side unit includes a refrigerant expansion mechanism and an evaporator.
The heat source side unit includes a compressor and a condenser.
At least the expansion mechanism, the evaporator, the compressor, and the condenser constitute a refrigerant circuit that circulates the refrigerant in order.
The heat source side unit further
A bypass circuit configured to return a part of the refrigerant on the outlet side of the condenser to the compressor without passing through the evaporator.
A heater configured to heat the refrigerant flowing in the bypass circuit, a post-heated temperature sensor that detects the temperature of the refrigerant heated by the heater, and the temperature of the refrigerant before being heated by the heater. Refrigerant amount detector including pre-heating temperature sensor to detect
Equipped with a control device,
The control device calculates the difference between the temperature detected by the post-heating temperature sensor and the temperature detected by the pre-heating temperature sensor as the amount of temperature rise.
When the refrigerant circuit is filled with the refrigerant, the control device instructs to fill the additional refrigerant when the temperature rise amount is equal to or more than the first threshold value.
When the temperature rise is less than the second threshold value larger than the first threshold value, the control device has a filling speed of the additional refrigerant as compared with the case where the temperature rise amount is greater than or equal to the second threshold value. Instructed to reduce,
The heater is a heater.
The control device has a temperature detected by at least one of the preheating temperature sensor and the postheating temperature sensor when the heater as the heater is turned on without flowing the refrigerant through the bypass circuit. However, when the temperature is less than the third threshold value, which is larger than the first threshold value, the heat source side unit determines that the heater has failed .
負荷側ユニットと接続されて冷凍サイクル装置を構成する熱源側ユニットであって、
前記負荷側ユニットは、冷媒の膨張機構及び蒸発器を備え、
前記熱源側ユニットは、圧縮機及び凝縮器を備え、
少なくとも前記膨張機構、前記蒸発器、前記圧縮機、及び前記凝縮器は、冷媒を順に循環させる冷媒回路を構成し、
前記熱源側ユニットはさらに、
前記凝縮器の出側の前記冷媒の一部を、前記蒸発器を通過することなく前記圧縮機へ戻すように構成されたバイパス回路と、
前記バイパス回路に流れる冷媒を加熱するように構成された加熱器、前記加熱器によって加熱された前記冷媒の温度を検出する加熱後温度センサ、及び前記加熱器によって加熱される前の前記冷媒の温度を検出する加熱前温度センサを含む冷媒量検出部と、
制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記加熱後温度センサが検出した温度と前記加熱前温度センサが検出した温度との差を温度上昇量として算出し、
前記冷媒回路に冷媒を充填する際に、前記制御装置は、前記温度上昇量が第1の閾値以上の場合に追加の冷媒を充填するよう指示し、
前記制御装置は、前記温度上昇量が前記第1の閾値よりも大きい第2の閾値未満の場合に、前記温度上昇量が前記第2の閾値以上の場合に比べて前記追加の冷媒の充填速度を減少させるように指示し、
前記熱源側ユニットは、前記バイパス回路に設けられ、前記バイパス回路における冷媒の通流及び遮断を切換えるように構成された開閉弁をさらに備え、
前記制御装置は、前記冷媒回路に前記冷媒を充填する場合に前記開閉弁を開状態に制御し、前記冷媒回路への前記冷媒の充填を完了した後に、前記開閉弁を閉状態に制御し、
前記制御装置は、前記開閉弁を開状態に制御した状態で前記加熱器によって前記冷媒を加熱しているときに、前記加熱前温度センサおよび前記加熱後温度センサの少なくとも一方で検出される温度が、前記第1の閾値よりも大きい第4の閾値を超えるとき、前記開閉弁が閉故障していると判定する、熱源側ユニット。
A heat source side unit that is connected to the load side unit to form a refrigeration cycle device.
The load-side unit includes a refrigerant expansion mechanism and an evaporator.
The heat source side unit includes a compressor and a condenser.
At least the expansion mechanism, the evaporator, the compressor, and the condenser constitute a refrigerant circuit that circulates the refrigerant in order.
The heat source side unit further
A bypass circuit configured to return a part of the refrigerant on the outlet side of the condenser to the compressor without passing through the evaporator.
A heater configured to heat the refrigerant flowing in the bypass circuit, a post-heated temperature sensor that detects the temperature of the refrigerant heated by the heater, and the temperature of the refrigerant before being heated by the heater. Refrigerant amount detector including pre-heating temperature sensor to detect
Equipped with a control device,
The control device calculates the difference between the temperature detected by the post-heating temperature sensor and the temperature detected by the pre-heating temperature sensor as the amount of temperature rise.
When the refrigerant circuit is filled with the refrigerant, the control device instructs to fill the additional refrigerant when the temperature rise amount is equal to or more than the first threshold value.
When the temperature rise is less than the second threshold value larger than the first threshold value, the control device has a filling speed of the additional refrigerant as compared with the case where the temperature rise amount is greater than or equal to the second threshold value. Instructed to reduce,
The heat source side unit further includes an on-off valve provided in the bypass circuit and configured to switch the flow and cutoff of the refrigerant in the bypass circuit.
The control device controls the on-off valve to be in the open state when the refrigerant circuit is filled with the refrigerant, and after completing the filling of the refrigerant into the refrigerant circuit, controls the on-off valve to be in the closed state.
In the control device, when the refrigerant is heated by the heater with the on-off valve controlled to be open, the temperature detected by at least one of the preheating temperature sensor and the postheating temperature sensor is determined. A heat source side unit that determines that the on-off valve is closed and failed when the fourth threshold value larger than the first threshold value is exceeded .
前記冷媒量検出部は、前記凝縮器と比較して気流の影響が小さい箇所に設けられる、請求項1~1のいずれか1項に記載の熱源側ユニット。 The heat source side unit according to any one of claims 1 to 10, wherein the refrigerant amount detecting unit is provided at a position where the influence of the air flow is small as compared with the condenser. 前記制御装置は、前記温度上昇量と前記第1の閾値との大小を判定する際に、複数の時点で得られた前記温度上昇量を平均化し、前記平均化された温度上昇量が時間的に連続して前記第1の閾値未満であるか否かを判定する、請求項1~1のいずれか1項に記載の熱源側ユニット。 The control device averages the temperature rises obtained at a plurality of time points when determining the magnitude of the temperature rise and the first threshold value, and the averaged temperature rise is temporal. The heat source side unit according to any one of claims 1 to 11, which continuously determines whether or not the temperature is less than the first threshold value. 負荷側ユニットと接続されて冷凍サイクル装置を構成する熱源側ユニットであって、
前記負荷側ユニットは、冷媒の膨張機構及び蒸発器を備え、
前記熱源側ユニットは、圧縮機、凝縮器、受液器、及び過冷却熱交換器を備え、
前記膨張機構、前記蒸発器、前記圧縮機、前記凝縮器、前記受液器、及び前記過冷却熱交換器は、前記冷媒を順に循環させる冷媒回路を構成し、
前記熱源側ユニットはさらに、
前記凝縮器から前記受液器に流れる前記冷媒の一部を、前記蒸発器を通過することなく前記圧縮機へ戻すように構成されたバイパス回路と、
前記バイパス回路に流れる冷媒を加熱するように構成された加熱器、前記加熱器によって加熱された前記冷媒の温度を検出する加熱後温度センサ、及び前記加熱器によって加熱される前の前記冷媒の温度を検出する加熱前温度センサを含む冷媒量検出部と、
制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記加熱後温度センサが検出した温度と前記加熱前温度センサが検出した温度との差を温度上昇量として算出し、
前記冷媒回路に前記冷媒を充填する際に、前記制御装置は、前記温度上昇量が第1の閾値以上の場合に追加の冷媒を充填するよう指示し、
前記制御装置は、温度効率が第5の閾値を超えた場合に、前記温度効率が前記第5の閾値以下の場合に比べて前記追加の冷媒の充填速度を減少させるように指示し、
前記温度効率は、前記過冷却熱交換器の出口における冷媒の過冷却度を、前記過冷却熱交換器の最大温度差で除算した値である、熱源側ユニット。
A heat source side unit that is connected to the load side unit to form a refrigeration cycle device.
The load-side unit includes a refrigerant expansion mechanism and an evaporator.
The heat source side unit includes a compressor, a condenser, a liquid receiver, and a supercooled heat exchanger.
The expansion mechanism, the evaporator, the compressor, the condenser, the liquid receiver, and the supercooling heat exchanger constitute a refrigerant circuit for circulating the refrigerant in order.
The heat source side unit further
A bypass circuit configured to return a part of the refrigerant flowing from the condenser to the receiver to the compressor without passing through the evaporator.
A heater configured to heat the refrigerant flowing in the bypass circuit, a post-heated temperature sensor that detects the temperature of the refrigerant heated by the heater, and the temperature of the refrigerant before being heated by the heater. Refrigerant amount detector including pre-heating temperature sensor to detect
Equipped with a control device,
The control device calculates the difference between the temperature detected by the post-heating temperature sensor and the temperature detected by the pre-heating temperature sensor as the amount of temperature rise.
When the refrigerant circuit is filled with the refrigerant, the control device instructs the refrigerant circuit to be filled with an additional refrigerant when the amount of temperature increase is equal to or greater than the first threshold value.
The control device is instructed to reduce the filling rate of the additional refrigerant when the temperature efficiency exceeds the fifth threshold value as compared with the case where the temperature efficiency is equal to or less than the fifth threshold value.
The temperature efficiency is a value obtained by dividing the degree of supercooling of the refrigerant at the outlet of the supercooled heat exchanger by the maximum temperature difference of the supercooled heat exchanger, which is a heat source side unit.
前記制御装置は、前記温度効率が前記第5の閾値以下であり且つ前記冷媒の過冷却度が第6の閾値を超えた場合に、前記温度効率が前記第5の閾値以下であり且つ前記冷媒の過冷却度が前記第6の閾値以下の場合に比べて、前記追加の冷媒の充填速度を減少させるように指示する、請求項1に記載の熱源側ユニット。 In the control device, when the temperature efficiency is equal to or less than the fifth threshold value and the degree of supercooling of the refrigerant exceeds the sixth threshold value, the temperature efficiency is equal to or less than the fifth threshold value and the refrigerant is present. The heat source side unit according to claim 13 , wherein the supercooling degree of the above is instructed to reduce the filling rate of the additional refrigerant as compared with the case where the degree of supercooling is equal to or less than the sixth threshold value. 負荷側ユニットと接続されて冷凍サイクル装置を構成する熱源側ユニットであって、
前記負荷側ユニットは、冷媒の膨張機構及び蒸発器を備え、
前記熱源側ユニットは、圧縮機、凝縮器、受液器、及び過冷却熱交換器を備え、
前記膨張機構、前記蒸発器、前記圧縮機、前記凝縮器、前記受液器、及び前記過冷却熱交換器は、前記冷媒を順に循環させる冷媒回路を構成し、
前記熱源側ユニットはさらに、
前記凝縮器から前記受液器に流れる前記冷媒の一部を、前記蒸発器を通過することなく前記圧縮機へ戻すように構成されたバイパス回路と、
前記バイパス回路に流れる冷媒を加熱するように構成された加熱器、前記加熱器によって加熱された前記冷媒の温度を検出する加熱後温度センサ、及び前記加熱器によって加熱される前の前記冷媒の温度を検出する加熱前温度センサを含む冷媒量検出部と、
制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記加熱後温度センサが検出した温度と前記加熱前温度センサが検出した温度との差を温度上昇量として算出し、
前記冷媒回路に前記冷媒を充填する際に、前記制御装置は、前記温度上昇量が第1の閾値以上の場合に追加の冷媒を充填するよう指示し、
前記制御装置は、前記過冷却熱交換器の出口における冷媒の過冷却度が第6の閾値を超えた場合に、前記冷媒の過冷却度が前記第6の閾値以下の場合に比べて前記追加の冷媒の充填速度を減少させるように指示する、熱源側ユニット。
A heat source side unit that is connected to the load side unit to form a refrigeration cycle device.
The load-side unit includes a refrigerant expansion mechanism and an evaporator.
The heat source side unit includes a compressor, a condenser, a liquid receiver, and a supercooled heat exchanger.
The expansion mechanism, the evaporator, the compressor, the condenser, the liquid receiver, and the supercooling heat exchanger constitute a refrigerant circuit for circulating the refrigerant in order.
The heat source side unit further
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A heater configured to heat the refrigerant flowing in the bypass circuit, a post-heated temperature sensor that detects the temperature of the refrigerant heated by the heater, and the temperature of the refrigerant before being heated by the heater. Refrigerant amount detector including pre-heating temperature sensor to detect
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The control device calculates the difference between the temperature detected by the post-heating temperature sensor and the temperature detected by the pre-heating temperature sensor as the amount of temperature rise.
When the refrigerant circuit is filled with the refrigerant, the control device instructs the refrigerant circuit to be filled with an additional refrigerant when the amount of temperature increase is equal to or greater than the first threshold value.
The control device adds the above when the degree of supercooling of the refrigerant at the outlet of the overcooling heat exchanger exceeds the sixth threshold value, as compared with the case where the degree of supercooling of the refrigerant is equal to or less than the sixth threshold value. A heat source side unit that directs the reduction of the refrigerant filling rate.
請求項1~1のいずれか1項に記載の熱源側ユニットと、
前記熱源側ユニットに接続される負荷側ユニットとを備える冷凍サイクル装置。
The heat source side unit according to any one of claims 1 to 15 .
A refrigeration cycle device including a load side unit connected to the heat source side unit.
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