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JP7196186B2 - Outdoor unit of refrigerating cycle device, refrigerating cycle device, and air conditioner - Google Patents
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Description

本開示は、冷凍サイクル装置の室外機、冷凍サイクル装置、及び空気調和装置に関する。 The present disclosure relates to an outdoor unit of a refrigeration cycle device, a refrigeration cycle device, and an air conditioner.

国際公開第2016/135904号パンフレットは、冷凍装置を開示する。この冷凍装置は、熱源側ユニットと、熱源側ユニットに配管で接続される利用側ユニット(室内ユニット)とを備える。熱源側ユニットは、圧縮機と、凝縮器と、過冷却器とを含む。利用側ユニットは、膨張弁と、蒸発器とを含む。この冷凍装置においては、過冷却器の温度効率を用いて、冷媒回路に充填された冷媒量の適否が判定される。温度効率は、過冷却器の出口における冷媒の過冷却度を過冷却器の最大温度差で除算した値である。この冷凍装置によれば、冷媒回路における冷媒不足を検知することができる(特許文献1参照)。 WO2016/135904 discloses a refrigeration device. This refrigeration system includes a heat source side unit and a user side unit (indoor unit) connected to the heat source side unit by piping. The heat source side unit includes a compressor, a condenser, and a supercooler. The utilization side unit includes an expansion valve and an evaporator. In this refrigeration system, the temperature efficiency of the supercooler is used to determine whether the amount of refrigerant charged in the refrigerant circuit is appropriate. Thermal efficiency is the degree of subcooling of the refrigerant at the outlet of the subcooler divided by the maximum temperature difference of the subcooler. According to this refrigeration system, it is possible to detect the shortage of refrigerant in the refrigerant circuit (see Patent Document 1).

国際公開第2016/135904号パンフレットInternational Publication No. 2016/135904 pamphlet

特許文献1に記載の冷凍装置では、冷媒の減少量がある程度大きくならないと、冷媒不足の状況が過冷却度或いは温度効率に顕著に表れないため、冷媒不足を精度良く検知できない可能性がある。また、過負荷運転中など、冷媒量が正常であっても過冷却をとることができない運転状態においては、上記の冷凍装置では、過冷却度の低下に基づく冷媒量の減少を精度良く検知できず、検知精度が低下する可能性がある。 In the refrigeration system described in Patent Document 1, unless the amount of decrease in the amount of refrigerant becomes large to some extent, the shortage of refrigerant does not appear significantly in the degree of supercooling or the temperature efficiency, so there is a possibility that the shortage of refrigerant cannot be detected with high accuracy. In addition, in operating conditions such as during overload operation where supercooling cannot be achieved even if the amount of refrigerant is normal, the above-described refrigeration system can accurately detect a decrease in the amount of refrigerant due to a decrease in the degree of supercooling. There is a possibility that the detection accuracy will decrease.

本開示は、かかる問題を解決するためになされたものであり、本開示の目的は、冷媒回路に封入された冷媒の不足を精度良く検知可能な冷凍サイクル装置の室外機及びそれを備える冷凍サイクル装置、並びに空気調和装置を提供することである。 The present disclosure has been made to solve such problems, and an object of the present disclosure is to provide an outdoor unit of a refrigeration cycle device capable of accurately detecting shortage of refrigerant enclosed in a refrigerant circuit, and a refrigeration cycle including the same. It is to provide an apparatus as well as an air conditioner.

本開示の室外機は、冷凍サイクル装置の室外機であって、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機から出力される冷媒を凝縮する凝縮器と、凝縮器の出側の冷媒の一部を、室内機を通過することなく圧縮機へ戻すように構成されたバイパス回路と、制御装置とを備える。バイパス回路は、冷凍サイクル装置に封入された冷媒の不足を検知するための検知回路を含む。検知回路は、バイパス回路に流れる冷媒の流量を調整するように構成された流量調整部と、流量調整部を通過した冷媒を加熱するように構成された加熱部とを含む。制御装置は、加熱部を通過した冷媒に過熱度が生じている場合に、冷凍サイクル装置に封入された冷媒が不足しているものと判定する。加熱部は、液冷媒の蒸発を抑制するように構成されている。 The outdoor unit of the present disclosure is an outdoor unit of a refrigeration cycle device, and includes a compressor that compresses a refrigerant, a condenser that condenses the refrigerant output from the compressor, and a portion of the refrigerant on the outlet side of the condenser. , a bypass circuit configured to return to the compressor without passing through the indoor unit; and a controller. The bypass circuit includes a detection circuit for detecting shortage of refrigerant enclosed in the refrigeration cycle device. The sensing circuit includes a flow rate adjusting section configured to adjust the flow rate of refrigerant flowing through the bypass circuit, and a heating section configured to heat the refrigerant that has passed through the flow rate adjusting section. The control device determines that the refrigerant enclosed in the refrigeration cycle device is insufficient when the refrigerant that has passed through the heating unit is superheated. The heating unit is configured to suppress evaporation of the liquid refrigerant.

この室外機においては、冷媒不足が生じていなければ、加熱部を流れる冷媒は気液二相状態になるため、加熱部を通過した冷媒に過熱度は生じにくい。一方、冷媒不足が生じている場合には、加熱部を流れる冷媒は蒸発してガス単相状態になるため、加熱部を通過した冷媒に過熱度が生じる。そこで、この室外機では、加熱部を通過した冷媒に過熱度が生じている場合に、冷媒が不足しているものと判定される。 In this outdoor unit, unless there is a shortage of refrigerant, the refrigerant flowing through the heating unit is in a gas-liquid two-phase state, so the refrigerant that has passed through the heating unit is less likely to be superheated. On the other hand, when there is a shortage of refrigerant, the refrigerant flowing through the heating unit evaporates into a gas single-phase state, so the refrigerant passing through the heating unit is superheated. Therefore, in this outdoor unit, when the refrigerant that has passed through the heating unit is superheated, it is determined that the refrigerant is insufficient.

ここで、冷媒不足が生じていなくても、加熱部を通過した冷媒が全て蒸発してガス単相状態となり、過熱度が生じてしまう可能性がある。この室外機においては、加熱部は、液冷媒の蒸発を抑制するように構成されているので、冷媒不足が生じていない場合に、加熱部を通過する液冷媒(液相状態の冷媒)が全て蒸発してしまうことが抑制される(過熱度0)。一方、冷媒不足が生じている場合には、加熱部を流れる冷媒の乾き度は高いので、上記のように加熱部を構成しても、冷媒を完全に蒸発させて過熱度を生じさせることができる。このように、この室外機によれば、冷媒不足が生じていないにも拘わらず冷媒不足が生じているものと誤検知してしまうのを抑制することができる。 Here, even if there is no shortage of refrigerant, there is a possibility that all the refrigerant that has passed through the heating unit will evaporate and become a gas single-phase state, resulting in a degree of superheat. In this outdoor unit, the heating unit is configured to suppress evaporation of the liquid refrigerant. Therefore, when there is no shortage of refrigerant, all of the liquid refrigerant (refrigerant in liquid phase state) passing through the heating unit Evaporation is suppressed (degree of superheat 0). On the other hand, when there is a shortage of refrigerant, the dryness of the refrigerant flowing through the heating unit is high, so even if the heating unit is configured as described above, the refrigerant can be completely evaporated and superheated. can. As described above, according to this outdoor unit, it is possible to prevent erroneous detection of a shortage of refrigerant even though there is no shortage of refrigerant.

本開示の室外機、冷凍サイクル装置、及び空気調和装置によれば、冷媒回路に封入された冷媒の不足を精度良く検知することができる。 According to the outdoor unit, the refrigeration cycle device, and the air conditioner of the present disclosure, it is possible to accurately detect the shortage of the refrigerant enclosed in the refrigerant circuit.

本開示の実施の形態1に従う室外機が用いられる冷凍装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a refrigeration system using an outdoor unit according to Embodiment 1 of the present disclosure; FIG. 冷媒不足が発生していない正常時における、冷媒の圧力とエンタルピとの関係を示すp-h線図である。FIG. 4 is a ph diagram showing the relationship between refrigerant pressure and enthalpy in normal times when refrigerant shortage does not occur. 冷媒不足時の冷媒の状態を示すp-h線図である。FIG. 4 is a ph diagram showing the state of refrigerant when there is a shortage of refrigerant; 実施の形態1における加熱部の構成の一例を示す図である。4 is a diagram showing an example of a configuration of a heating unit according to Embodiment 1; FIG. 図1に示す制御装置により実行される冷媒不足判定の処理手順の一例を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flow chart showing an example of a refrigerant shortage determination processing procedure executed by the control device shown in FIG. 1 ; FIG. 実施の形態2における加熱部の構成の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a configuration of a heating unit according to Embodiment 2; 変形例における室外機の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the outdoor unit in a modification. 本開示の室外機が用いられる冷凍サイクルを備える空気調和装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an air conditioner provided with a refrigeration cycle in which an outdoor unit of the present disclosure is used; FIG.

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

実施の形態1.
図1は、本開示の実施の形態1に従う室外機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たものであり、物理的な空間における配置を示すものではない。
Embodiment 1.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a refrigeration system using an outdoor unit according to Embodiment 1 of the present disclosure. It should be noted that FIG. 1 functionally shows the connection relationship and arrangement configuration of each device in the refrigeration system, and does not show the arrangement in a physical space.

図1を参照して、冷凍装置1は、室外機2と、室内機3とを備える。室外機2は、圧縮機10と、凝縮器20と、ファン22と、配管80,83,85とを含む。また、室外機2は、配管86,87と、冷媒不足検知回路70と、圧力センサ90と、制御装置100とをさらに含む。室内機3は、膨張弁50と、蒸発器60と、ファン62と、配管84とを含む。室内機3は、配管83,85を通じて室外機2に接続されている。 Referring to FIG. 1 , refrigerating apparatus 1 includes an outdoor unit 2 and an indoor unit 3 . The outdoor unit 2 includes a compressor 10, a condenser 20, a fan 22, and pipes 80,83,85. Outdoor unit 2 further includes pipes 86 and 87 , refrigerant shortage detection circuit 70 , pressure sensor 90 , and control device 100 . Indoor unit 3 includes an expansion valve 50 , an evaporator 60 , a fan 62 , and piping 84 . The indoor unit 3 is connected to the outdoor unit 2 through pipes 83 and 85 .

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83は、凝縮器20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83と冷媒不足検知回路70とを接続する。配管87は、冷媒不足検知回路70と配管85とを接続する。 A pipe 80 connects the discharge port of the compressor 10 and the condenser 20 . A pipe 83 connects the condenser 20 and the expansion valve 50 . A pipe 84 connects the expansion valve 50 and the evaporator 60 . A pipe 85 connects the evaporator 60 and the suction port of the compressor 10 . A pipe 86 connects the pipe 83 and the refrigerant shortage detection circuit 70 . A pipe 87 connects the refrigerant shortage detection circuit 70 and the pipe 85 .

圧縮機10は、配管85から吸入される冷媒を圧縮して配管80へ出力する。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で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には種々のタイプのものを採用可能であり、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ものを採用し得る。 Compressor 10 compresses the refrigerant sucked from pipe 85 and outputs the compressed refrigerant to pipe 80 . Compressor 10 is configured to adjust the rotation speed according to a control signal from 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 refrigeration system 1 can be adjusted. Various types can be adopted for the compressor 10, for example, a scroll type, a rotary type, a screw type, and the like can be adopted.

凝縮器20は、圧縮機10から配管80に出力された冷媒を凝縮して配管83へ出力する。凝縮器20は、圧縮機10から出力された高温高圧のガス冷媒が外気と熱交換(放熱)を行な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)を調整することができる。 The condenser 20 condenses the refrigerant output from the compressor 10 to the pipe 80 and outputs the condensed refrigerant to the pipe 83 . Condenser 20 is configured such that the high-temperature, high-pressure gas refrigerant output from compressor 10 exchanges heat (radiates heat) with the outside air. This heat exchange causes the refrigerant to condense and change to a liquid phase. The fan 22 supplies outside air to the condenser 20 with which the refrigerant exchanges heat in the condenser 20 . By adjusting the rotational speed of the fan 22, the refrigerant pressure (high-pressure side pressure) on the output side of the compressor 10 can be adjusted.

膨張弁50は、凝縮器20から配管83へ出力された冷媒を減圧して配管84へ出力する。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出側の冷媒圧力は上昇し、冷媒の乾き度は低下する。 The expansion valve 50 decompresses the refrigerant output from the condenser 20 to the pipe 83 and outputs it to the pipe 84 . When the opening degree of the expansion valve 50 is changed in the closing direction, the pressure of the refrigerant 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.

蒸発器60は、膨張弁50から配管84へ出力された冷媒を蒸発させて配管85へ出力する。蒸発器60は、膨張弁50により減圧された冷媒が室内機3内の空気と熱交換(吸熱)を行な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なう外気を蒸発器60に供給する。 The evaporator 60 evaporates the refrigerant output from the expansion valve 50 to the pipe 84 and outputs it to the pipe 85 . The evaporator 60 is configured such that the refrigerant decompressed by the expansion valve 50 exchanges heat (absorbs heat) with the air in the indoor unit 3 . The refrigerant passes through the evaporator 60 and evaporates into superheated vapor. Fan 62 supplies outside air to evaporator 60 with which the refrigerant exchanges heat in evaporator 60 .

冷媒不足検知回路70は、配管83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、冷媒不足検知回路70、及び配管87は、凝縮器20の出側の冷媒の一部を、室内機3を通過することなく圧縮機10へ戻す「バイパス回路」を構成する。 Refrigerant shortage detection circuit 70 is provided between pipe 86 branching from pipe 83 and pipe 87 connected to pipe 85 . The pipe 86 , the refrigerant shortage detection circuit 70 , and the pipe 87 constitute a “bypass circuit” that returns part of the refrigerant on the outlet side of the condenser 20 to the compressor 10 without passing through the indoor unit 3 .

冷媒不足検知回路70は、キャピラリチューブ71と、ヒータ72と、温度センサ73と、電磁弁74とを含む。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、バイパス回路に流れる冷媒の流量を調整する。冷媒がキャピラリチューブ71を通過することによって冷媒の圧力は低下する。これにより、配管86から液冷媒が供給される場合は(冷媒量正常時)、キャピラリチューブ71を通過した冷媒は、乾き度の低い気液二相状態となる。一方、配管86から気液二相の冷媒が供給される場合は(冷媒不足時)、キャピラリチューブ71を通過した冷媒は、乾き度の高い気液二相状態となる。 Refrigerant shortage detection circuit 70 includes capillary tube 71 , heater 72 , temperature sensor 73 , and solenoid valve 74 . The capillary tube 71 is connected between the pipe 86 and the pipe 87 and adjusts the flow rate of the refrigerant flowing through the bypass circuit. As the refrigerant passes through the capillary tube 71, the pressure of the refrigerant decreases. As a result, when liquid refrigerant is supplied from the pipe 86 (when the amount of refrigerant is normal), the refrigerant that has passed through the capillary tube 71 is in a gas-liquid two-phase state with low dryness. On the other hand, when a gas-liquid two-phase refrigerant is supplied from the pipe 86 (at the time of refrigerant shortage), the refrigerant that has passed through the capillary tube 71 is in a gas-liquid two-phase state with a high degree of dryness.

ヒータ72及び温度センサ73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が上昇する。ヒータ72は、基本的には、配管87の外部から冷媒を加熱するものとするが、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の内部に設置されてもよい。 A heater 72 and a temperature sensor 73 are provided in the pipe 87 . The heater 72 heats the coolant that has passed through the capillary tube 71 . The refrigerant is heated by the heater 72 and the enthalpy increases. The heater 72 basically heats the refrigerant from the outside of the pipe 87, but 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による加熱部の下流において配管87を流れる冷媒の温度T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も、配管87の外部に設置されるものとするが、冷媒の温度をより確実に検出するために配管87の内部に設置されてもよい。冷媒不足検知回路70による冷媒不足検知の原理及び方法については、後ほど詳しく説明する。 The temperature sensor 73 detects the temperature T of the refrigerant flowing through the pipe 87 downstream of the heating portion by the heater 72 and outputs the detected value to the control device 100 . The temperature sensor 73 is also installed outside the pipe 87, but may be installed inside the pipe 87 in order to more reliably detect the temperature of the refrigerant. The principle and method of refrigerant shortage detection by the refrigerant shortage detection circuit 70 will be described later in detail.

電磁弁74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74が開状態になると、バイパス回路に冷媒が流れ、冷媒不足検知回路70による冷媒不足が検知可能になる。電磁弁74が閉状態のときは、バイパス回路における冷媒の流れが遮断されるので、冷媒不足検知は実行不可となる。なお、電磁弁74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。 The solenoid valve 74 is provided in the piping 86 upstream of the capillary tube 71 and opens and closes according to instructions from the control device 100 . When the electromagnetic valve 74 is opened, refrigerant flows through the bypass circuit, and the shortage of refrigerant can be detected by the refrigerant shortage detection circuit 70 . When the electromagnetic valve 74 is in the closed state, the flow of refrigerant in the bypass circuit is cut off, so refrigerant shortage detection cannot be executed. Note that the electromagnetic valve 74 may be provided in the piping 87 downstream of the capillary tube 71 .

圧力センサ90は、圧縮機10の吸入側の冷媒圧力(低圧側圧力)LPを検出し、その検出値を制御装置100へ出力する。バイパス回路の配管87は、圧縮機10の吸入側の配管85に接続されているので、配管87と配管85との接続部において圧損がないとすれば、圧力センサ90によってバイパス回路の配管87内の冷媒の圧力を検出することができる。 Pressure sensor 90 detects refrigerant pressure (low pressure side pressure) LP on the suction side of compressor 10 and outputs the detected value to control device 100 . Since the pipe 87 of the bypass circuit is connected to the pipe 85 on the suction side of the compressor 10, if there is no pressure loss at the connection between the pipe 87 and the pipe 85, the pressure sensor 90 detects the pressure inside the pipe 87 of the bypass circuit. of refrigerant pressure can be detected.

制御装置100は、CPU(Central Processing Unit)102と、メモリ104(ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory))と、各種信号を入出力するための入出力バッファ(図示せず)等を含んで構成される。CPU102は、ROMに格納されているプログラムをRAM等に展開して実行する。ROMに格納されるプログラムは、制御装置100の処理手順が記されたプログラムである。制御装置100は、これらのプログラムに従って、室外機2における各機器の制御を実行する。この制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)で処理することも可能である。 The control device 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 102, a memory 104 (ROM (Read Only Memory) and RAM (Random Access Memory)), an input/output buffer (not shown) for inputting and outputting various signals, and the like. Consists of The CPU 102 expands a program stored in the ROM into the RAM or the like and executes it. The program stored in the ROM is a program in which processing procedures of the control device 100 are described. The control device 100 controls each device in the outdoor unit 2 according to these programs. This control is not limited to processing by software, and processing by dedicated hardware (electronic circuit) is also possible.

<冷媒不足検知の説明>
以下、冷媒不足検知回路70を用いた冷媒不足の検知方法について説明する。なお、冷媒不足は、冷媒回路への冷媒の初期充填量が不足していたり、使用開始後に冷媒漏れが生じた場合等に発生する。
<Explanation of refrigerant shortage detection>
A method of detecting a refrigerant shortage using the refrigerant shortage detection circuit 70 will be described below. Insufficient refrigerant occurs when the initial amount of refrigerant charged into the refrigerant circuit is insufficient, or refrigerant leakage occurs after the start of use.

図2は、冷媒不足が発生していない正常時における、冷媒の圧力とエンタルピとの関係を示すp-h線図である。なお、以下では、冷媒不足が発生しておらず、冷媒量が適正な範囲内であるときを、冷媒量が「正常」であると称する。図2を参照して、縦軸は圧力pを示し、横軸は比エンタルピh(kJ/kg)(以下、単に「エンタルピ」と称する。)を示す。 FIG. 2 is a ph diagram showing the relationship between the pressure of the refrigerant and the enthalpy in normal times when there is no shortage of refrigerant. In the following description, when there is no shortage of refrigerant and the amount of refrigerant is within an appropriate range, the amount of refrigerant is referred to as "normal." Referring to FIG. 2, the vertical axis indicates pressure p, and the horizontal axis indicates specific enthalpy h (kJ/kg) (hereinafter simply referred to as "enthalpy").

点P11~P14を結ぶ実線S1(以下「サイクル1」と称する。)は、冷媒量が正常である場合の冷媒の状態を示す。サイクル1において、点P14→点P11は、圧縮機10における冷媒の圧縮を示し(等エントロピ変化)、点P11→点P12は、凝縮器20における等圧冷却を示す。また、点P12→点P13は、膨張弁50における減圧を示し、点P13→点P14は、蒸発器60における等圧加熱を示す。 A solid line S1 connecting points P11 to P14 (hereinafter referred to as "cycle 1") indicates the state of the refrigerant when the amount of refrigerant is normal. In cycle 1, point P14→point P11 indicates refrigerant compression in compressor 10 (isentropic change), and point P11→point P12 indicates isobaric cooling in condenser 20. FIG. Also, the point P12 → point P13 indicates the pressure reduction in the expansion valve 50 , and the point P13 → point P14 indicates the equal pressure heating in the evaporator 60 .

点A1,B1,C1は、冷媒量が正常である場合に、図1に示したバイパス回路上の点A,B,Cにおける冷媒の状態をそれぞれ示す。点A1と点B1とを結ぶ点線L11は、冷媒不足検知回路70のキャピラリチューブ71による減圧を示す。点B1と点C1とを結ぶ点線L12は、冷媒不足検知回路70のヒータ72による等圧加熱を示す。バイパス回路の出側の配管87は、蒸発器60の出側の配管85に接続されているので、キャピラリチューブ71の出側の圧力(点B1の圧力)は、蒸発器60における圧力(点P13の圧力)と同じになる。ヒータ72の下流(点C1)における冷媒は、気液二相状態であり、過熱度SHは0である。 Points A1, B1, and C1 respectively indicate the state of the refrigerant at points A, B, and C on the bypass circuit shown in FIG. 1 when the amount of refrigerant is normal. A dotted line L11 connecting points A1 and B1 indicates pressure reduction by the capillary tube 71 of the refrigerant shortage detection circuit 70 . A dotted line L12 connecting points B1 and C1 indicates equal pressure heating by the heater 72 of the refrigerant shortage detection circuit 70 . Since the pipe 87 on the outlet side of the bypass circuit is connected to the pipe 85 on the outlet side of the evaporator 60, the pressure on the outlet side of the capillary tube 71 (the pressure at point B1) is the same as the pressure at the evaporator 60 (point P13 pressure). The refrigerant downstream of the heater 72 (point C1) is in a gas-liquid two-phase state, and the degree of superheat SH is zero.

後ほど詳しく説明するが、本開示の室外機2では、冷媒量が正常の下でヒータ72により冷媒が加熱された場合に、ヒータ72による加熱部(以下、単に「加熱部」と称する場合がある。)を通過する気液二相冷媒中の液相冷媒(以下「液冷媒」と称する。)の蒸発を抑制するように加熱部が構成されている。このような加熱部の構成により、冷媒量が正常である場合に、ヒータ72により冷媒が加熱されて過熱度が生じるのを抑制することができる。図2のp-h線図においては、冷媒量が正常であるにも拘わらずヒータ72の下流の点C1が飽和蒸気線を超えるのを抑制することができる。 As will be described later in detail, in the outdoor unit 2 of the present disclosure, when the refrigerant is heated by the heater 72 under a normal amount of refrigerant, a heating portion by the heater 72 (hereinafter simply referred to as a “heating portion” may be ) is configured to suppress evaporation of the liquid-phase refrigerant (hereinafter referred to as “liquid refrigerant”) in the gas-liquid two-phase refrigerant passing through. With such a configuration of the heating section, it is possible to suppress the occurrence of superheating due to the heating of the coolant by the heater 72 when the amount of coolant is normal. In the ph diagram of FIG. 2, it is possible to suppress the point C1 downstream of the heater 72 from exceeding the saturated vapor line even though the amount of refrigerant is normal.

図3は、冷媒不足時の冷媒の状態を示すp-h線図である。図3を参照して、点P21~P24を結ぶ実線S2(以下「サイクル2」と称する。)は、冷媒量が不足している場合の冷媒の状態を示す。サイクル2において、点P24→点P21は、圧縮機10における冷媒の圧縮を示し(等エントロピ変化)、点P21→点P22は、凝縮器20における等圧冷却を示す。また、点P22→点P23は、膨張弁50における減圧を示し、点P23→点P24は、蒸発器60における等圧加熱を示す。 FIG. 3 is a ph diagram showing the state of the refrigerant when the refrigerant is insufficient. Referring to FIG. 3, a solid line S2 connecting points P21 to P24 (hereinafter referred to as "cycle 2") indicates the state of refrigerant when the amount of refrigerant is insufficient. In cycle 2, point P24→point P21 indicates compression of the refrigerant in compressor 10 (isentropic change), and point P21→point P22 indicates isobaric cooling in condenser 20. FIG. Also, the point P22→point P23 indicates pressure reduction in the expansion valve 50, and the point P23→point P24 indicates isobaric heating in the evaporator 60. FIG.

図示されるように、冷媒量が不足した状態で冷凍装置1が運転されると、凝縮器20において冷媒の凝縮が進まず、冷媒の過冷却度が減少し、凝縮器20の出側において冷媒が気液二相状態となる(点p22)。点A2,B2,C2は、冷媒量が不足している場合に、図1に示したバイパス回路上の点A,B,Cにおける冷媒の状態をそれぞれ示す。点A2と点B2とを結ぶ点線L21は、冷媒不足検知回路70のキャピラリチューブ71による減圧を示す。点B2と点C2とを結ぶ点線L22は、冷媒不足検知回路70のヒータ72による等圧加熱を示す。 As shown in the figure, when the refrigeration system 1 is operated with an insufficient amount of refrigerant, condensation of the refrigerant does not progress in the condenser 20, the degree of supercooling of the refrigerant decreases, and the refrigerant at the outlet side of the condenser 20 becomes a gas-liquid two-phase state (point p22). Points A2, B2, and C2 respectively indicate states of the refrigerant at points A, B, and C on the bypass circuit shown in FIG. 1 when the amount of refrigerant is insufficient. A dotted line L21 connecting point A2 and point B2 indicates pressure reduction by capillary tube 71 of refrigerant shortage detection circuit 70 . A dotted line L22 connecting point B2 and point C2 indicates equal pressure heating by heater 72 of refrigerant shortage detection circuit 70 .

冷媒量が不足している場合、キャピラリチューブ71の出側(点B2)における冷媒は、冷媒量が正常である場合よりも乾き度の高い気液二相状態となる。したがって、ヒータ72の下流(点C2)における冷媒は、ヒータ72により加熱されたことで気相単体状態となり、過熱度SHは0よりも大きくなる(過熱度SHが生じる)。 When the amount of refrigerant is insufficient, the refrigerant on the outlet side (point B2) of the capillary tube 71 is in a gas-liquid two-phase state with a higher degree of dryness than when the amount of refrigerant is normal. Therefore, the refrigerant downstream of the heater 72 (at the point C2) is heated by the heater 72 and becomes a single gas phase, and the degree of superheat SH becomes greater than 0 (the degree of superheat SH is generated).

このように、冷媒量が不足している場合、バイパス回路に設けられる冷媒不足検知回路70においてヒータ72による加熱部を通過した冷媒に過熱度SHが生じる。一方、冷媒量が正常である場合は、加熱部を通過した冷媒に過熱度SHは生じない(SH=0)。そこで、この冷凍装置1では、冷媒不足検知回路70の加熱部を通過した冷媒の過熱度SHに基づいて、冷媒不足が生じているか否かが判定される。 In this way, when the amount of refrigerant is insufficient, the degree of superheat SH occurs in the refrigerant that has passed through the heating portion of the heater 72 in the refrigerant shortage detection circuit 70 provided in the bypass circuit. On the other hand, when the amount of refrigerant is normal, the degree of superheat SH does not occur in the refrigerant that has passed through the heating unit (SH=0). Therefore, in this refrigerating apparatus 1, it is determined whether or not there is a refrigerant shortage based on the degree of superheat SH of the refrigerant that has passed through the heating portion of the refrigerant shortage detection circuit 70. FIG.

この室外機2によれば、冷媒量が不足することにより凝縮器20の出側において冷媒が気液二相状態になると、冷媒不足検知回路70の加熱部を通過した冷媒に過熱度SHが生じるので、冷媒不足を直ちに検知することができる。また、過負荷運転中など、冷媒量が正常であっても過冷却をとることができない運転状態においても、上記の過熱度SHに基づいて冷媒不足を検知することができる。 According to the outdoor unit 2, when the refrigerant becomes a gas-liquid two-phase state on the outlet side of the condenser 20 due to a shortage of refrigerant, the refrigerant passing through the heating portion of the refrigerant shortage detection circuit 70 has a degree of superheat SH. Therefore, the lack of refrigerant can be detected immediately. Further, even in an operating state in which supercooling cannot be achieved even if the amount of refrigerant is normal, such as during overload operation, the shortage of refrigerant can be detected based on the degree of superheat SH.

なお、冷媒不足検知回路70の加熱部を通過した冷媒の過熱度SHは、温度センサ73の検出値と、圧力センサ90の検出値とから算出することができる。すなわち、温度センサ73の検出値は、ヒータ72により加熱された冷媒の温度を示す。また、圧力センサ90の検出値は、ヒータ72による加熱部における冷媒の圧力を示す。この冷媒圧力から、加熱部における冷媒の蒸発温度(冷凍装置1における低圧側の冷媒の飽和温度)を算出することができる。そして、圧力センサ90の検出値から算出される蒸発温度を温度センサ73の検出値から差引くことによって、ヒータ72により加熱された冷媒の過熱度SHを算出することができる。 The degree of superheat SH of the refrigerant that has passed through the heating portion of the refrigerant shortage detection circuit 70 can be calculated from the detection value of the temperature sensor 73 and the detection value of the pressure sensor 90 . That is, the detected value of the temperature sensor 73 indicates the temperature of the coolant heated by the heater 72 . Also, the detected value of the pressure sensor 90 indicates the pressure of the refrigerant in the heating portion by the heater 72 . From this refrigerant pressure, the evaporation temperature of the refrigerant in the heating section (saturation temperature of the refrigerant on the low-pressure side in the refrigeration system 1) can be calculated. By subtracting the evaporation temperature calculated from the detection value of the pressure sensor 90 from the detection value of the temperature sensor 73, the degree of superheat SH of the refrigerant heated by the heater 72 can be calculated.

<冷媒不足検知回路70の加熱部の構成>
上述のように、この室外機2では、冷媒不足検知回路70の加熱部を通過した冷媒の過熱度SHに基づいて冷媒不足が検知される。具体的には、加熱部を通過した冷媒の過熱度SHが0であれば、冷媒量は正常であり、加熱部を通過した冷媒が過熱度を有する場合には(SH>0)、冷媒不足が生じているものと判定される。
<Configuration of Heating Unit of Refrigerant Insufficiency Detection Circuit 70>
As described above, in the outdoor unit 2, shortage of refrigerant is detected based on the degree of superheat SH of the refrigerant that has passed through the heating section of the shortage detection circuit 70 of refrigerant. Specifically, if the degree of superheat SH of the refrigerant that has passed through the heating unit is 0, the amount of refrigerant is normal, and if the degree of superheat of the refrigerant that has passed through the heating unit is (SH>0), the refrigerant is insufficient. is determined to occur.

そのため、冷媒不足を精度良く検知するには、冷媒量が正常である場合に、ヒータ72により加熱された冷媒に過熱度SHが生じないようにすることが必要である。冷媒不足検知回路70の設計上は、冷媒量が正常である場合に、ヒータ72により加熱された冷媒に過熱度SHが生じないように、キャピラリチューブ71及びヒータ72の仕様が定められている。しかしながら、冷凍装置1の運転状況によっては、冷媒不足が生じていなくても、加熱部を通過した冷媒が全て蒸発してガス単相状態となり、過熱度SHが生じてしまう可能性がある。 Therefore, in order to accurately detect the lack of refrigerant, it is necessary to prevent the degree of superheat SH from occurring in the refrigerant heated by the heater 72 when the amount of refrigerant is normal. In designing the refrigerant shortage detection circuit 70, the specifications of the capillary tube 71 and the heater 72 are determined so that the refrigerant heated by the heater 72 does not have a degree of superheat SH when the refrigerant amount is normal. However, depending on the operating conditions of the refrigeration system 1, even if there is no shortage of refrigerant, all the refrigerant that has passed through the heating unit may evaporate into a single-phase gas state, resulting in a degree of superheat SH.

そこで、この実施の形態1に従う室外機2では、配管87(図1)が、重力によって冷媒が上方から下方へ流れるように鉛直縦向きに配設される部位を含むように構成され、その部位にヒータ72が配設される。このような構成により、冷媒量が正常である場合に、加熱部を通過する液冷媒(液相状態の冷媒)の蒸発が抑制され、ヒータ72による加熱によって冷媒が全て蒸発してしまうことが抑制される。これにより、冷媒量が正常であるにも拘わらず、ヒータ72により加熱された冷媒に過熱度SHが生じることにより冷媒不足が生じているものと誤検知してしまうのを抑制することができる。 Therefore, in the outdoor unit 2 according to the first embodiment, the pipe 87 (FIG. 1) is configured to include a portion arranged vertically so that the refrigerant flows downward from above due to gravity. A heater 72 is arranged in the . With such a configuration, when the amount of refrigerant is normal, evaporation of the liquid refrigerant (refrigerant in a liquid phase state) passing through the heating unit is suppressed, and all the refrigerant is prevented from evaporating due to heating by the heater 72. be done. As a result, even though the amount of refrigerant is normal, it is possible to prevent erroneous detection of insufficient refrigerant due to superheat SH in the refrigerant heated by the heater 72 .

図4は、実施の形態1における、ヒータ72による加熱部の構成の一例を示す図である。図中、矢印U方向は、鉛直上向きを示し、矢印D方向は、鉛直下向きを示す。図4を参照して、キャピラリチューブ71の出側の配管87においてヒータ72が配設される箇所は、重力によって冷媒が上方から下方へ(矢印D方向へ)流れるように鉛直縦向きに配設されている。そして、配管87が鉛直縦向きに配設されている当該箇所にヒータ72が配設される。 FIG. 4 is a diagram showing an example of a configuration of a heating unit using the heater 72 according to Embodiment 1. As shown in FIG. In the drawing, the direction of arrow U indicates the vertically upward direction, and the direction of arrow D indicates the vertically downward direction. Referring to FIG. 4, the portion where the heater 72 is arranged in the pipe 87 on the outlet side of the capillary tube 71 is arranged vertically so that the refrigerant flows downward (in the direction of arrow D) by gravity. It is A heater 72 is arranged at the location where the pipe 87 is arranged vertically.

加熱部をこのように構成することにより、液冷媒とガス冷媒とから成る気液二相の冷媒が加熱部を通過する場合に、重力によって液冷媒の方がガス冷媒よりも速く落下する。すなわち、液冷媒の方がガス冷媒よりも加熱部を早く通過するので、液冷媒への加熱が抑制され、ガス冷媒が加熱される割合が相対的に大きくなる。ガス冷媒への伝熱は、液冷媒への伝熱よりも少ないため、ヒータ72の発熱量が一定であれば、加熱部を通過する冷媒の受熱量は低減する(冷媒によって受熱されない分は放熱される。)。したがって、加熱部を通過する冷媒トータルでみた場合、冷媒の受熱量が低減することにより冷媒の蒸発が抑制される。 By configuring the heating section in this way, when the gas-liquid two-phase refrigerant consisting of the liquid refrigerant and the gas refrigerant passes through the heating section, the liquid refrigerant drops faster than the gas refrigerant due to gravity. That is, since the liquid refrigerant passes through the heating portion faster than the gas refrigerant, the heating of the liquid refrigerant is suppressed, and the ratio of heating of the gas refrigerant becomes relatively large. Since the heat transfer to the gas refrigerant is less than the heat transfer to the liquid refrigerant, if the amount of heat generated by the heater 72 is constant, the amount of heat received by the refrigerant passing through the heating section is reduced (the amount that is not received by the refrigerant is released. will be done.). Therefore, in terms of the total amount of refrigerant passing through the heating section, the amount of heat received by the refrigerant is reduced, thereby suppressing evaporation of the refrigerant.

その結果、冷媒量が正常である場合に、ヒータ72による加熱によって冷媒が全て蒸発してしまうのを抑制することができる。すなわち、冷媒量が正常である場合に、ヒータ72による加熱部を通過した冷媒に過熱度SHが生じるのを抑制することができる。これにより、冷媒不足が生じていないにも拘わらず、ヒータ72により加熱された冷媒に過熱度SHが生じることにより冷媒不足が生じているものと誤検知してしまうのを抑制することができる。 As a result, when the amount of refrigerant is normal, it is possible to prevent all the refrigerant from evaporating due to heating by the heater 72 . That is, when the amount of refrigerant is normal, it is possible to suppress the occurrence of the degree of superheat SH in the refrigerant that has passed through the heating portion by the heater 72 . As a result, it is possible to prevent erroneous detection of a lack of refrigerant due to the superheat SH occurring in the refrigerant heated by the heater 72 even though there is no shortage of the refrigerant.

一方、冷媒量が不足している場合は、加熱部に流入する冷媒の乾き度が高いので、上記のように加熱部を構成しても、ヒータ72による加熱によって液冷媒が蒸発するとともにガス冷媒が加熱される。したがって、冷媒量が不足している場合は、加熱部を通過した冷媒に過熱度SHが生じ、これにより冷媒不足が生じているものと判定することができる。 On the other hand, when the amount of refrigerant is insufficient, the dryness of the refrigerant flowing into the heating unit is high. is heated. Therefore, when the amount of refrigerant is insufficient, the degree of superheat SH occurs in the refrigerant that has passed through the heating unit, and it can be determined that there is a shortage of refrigerant.

なお、上記では、ヒータ72は、配管87の鉛直縦向きの部位に配設されるものとしたが、当該部位は、必ずしも鉛直縦向きでなくてもよい。ヒータ72が配設される配管87の部位は、重力によって液冷媒の方がガス冷媒よりも速く落下するとの作用が効果的に得られる程度に縦向きであればよい。なお、鉛直縦向きとすることにより、最も効果的に重力によって液冷媒をガス冷媒よりも早く落下させることができる。 In the above description, the heater 72 is arranged in a vertically oriented portion of the pipe 87, but the portion may not necessarily be vertically oriented. The portion of the pipe 87 where the heater 72 is arranged may be oriented vertically to such an extent that the liquid refrigerant drops faster than the gas refrigerant due to gravity. It should be noted that the vertical orientation allows the liquid refrigerant to fall faster than the gas refrigerant most effectively due to gravity.

図5は、図1に示した制御装置100により実行される冷媒不足判定の処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、冷凍装置1が定常的な運転を行なっている間、繰り返し実行される。 FIG. 5 is a flowchart showing an example of a refrigerant shortage determination processing procedure executed by the control device 100 shown in FIG. A series of processes shown in this flowchart are repeatedly executed while the refrigeration system 1 is in steady operation.

図5を参照して、制御装置100は、冷媒不足判定制御を実行するタイミングであるか否かを判定する(ステップS10)。冷媒不足判定制御は、たとえば、1日に1回の頻度で実行される。冷媒不足判定制御を実行するタイミングではないと判定されたときは(ステップS10においてNO)、制御装置100は、以降の一連の処理を実行することなくリターンへと処理を移行する。なお、フローチャート内にこのような判定処理を設けることなく、冷媒不足判定制御を実行するタイミングとなった場合に、当該フローチャートに示されるステップS20以降の一連の処理をスタートさせるようにしてもよい。 Referring to FIG. 5, control device 100 determines whether or not it is time to execute refrigerant shortage determination control (step S10). The refrigerant shortage determination control is executed, for example, once a day. When it is determined that it is not time to execute refrigerant shortage determination control (NO in step S10), control device 100 shifts the process to RETURN without executing the subsequent series of processes. A series of processes after step S20 shown in the flowchart may be started when it is time to execute the refrigerant shortage determination control without providing such determination processing in the flowchart.

ステップS10において冷媒不足判定制御を実行するタイミングであると判定されると(ステップS10においてYES)、制御装置100は、電磁弁74をON(開)にするとともに(ステップS20)、ヒータ72をON(作動)にする(ステップS30)。 When it is determined in step S10 that it is time to execute refrigerant shortage determination control (YES in step S10), control device 100 turns on (opens) electromagnetic valve 74 (step S20), and turns on heater 72. (operation) (step S30).

次いで、制御装置100は、ヒータ72による冷媒の加熱が定常状態となるのに十分な所定時間が経過すると(ステップS40においてYES)、制御装置100は、温度センサ73から温度Tの検出値を取得するとともに、圧力センサ90から圧力LPの検出値を取得する(ステップS50)。 Next, when a predetermined period of time sufficient for the heating of the refrigerant by heater 72 to reach a steady state has elapsed (YES in step S40), control device 100 acquires the detected value of temperature T from temperature sensor 73. At the same time, the detected value of the pressure LP is obtained from the pressure sensor 90 (step S50).

そして、制御装置100は、取得された温度T及び圧力LPの各検出値を用いて、加熱部を通過した冷媒の過熱度SHを算出する(ステップS60)。具体的には、冷媒の圧力と蒸発温度(飽和温度)との関係が、予めマップやテーブル等としてメモリ104のROMに記憶されており、制御装置100は、当該マップ等を用いて、加熱部における冷媒の圧力を示す圧力LPの検出値から、加熱部における冷媒の蒸発温度を算出する。そして、制御装置100は、その算出された蒸発温度を、ステップS50において取得された温度Tから差引くことによって、ヒータ72により加熱された冷媒の過熱度SHを算出する。 Then, the control device 100 calculates the degree of superheat SH of the refrigerant that has passed through the heating unit using the acquired detection values of the temperature T and the pressure LP (step S60). Specifically, the relationship between the refrigerant pressure and the evaporation temperature (saturation temperature) is stored in advance in the ROM of the memory 104 as a map, table, or the like. The evaporation temperature of the refrigerant in the heating unit is calculated from the detected value of the pressure LP that indicates the pressure of the refrigerant in . Then, the control device 100 calculates the degree of superheat SH of the refrigerant heated by the heater 72 by subtracting the calculated evaporation temperature from the temperature T obtained in step S50.

ヒータ72の下流における冷媒の過熱度SHが算出されると、制御装置100は、過熱度SHがしきい値SHthよりも高いか否かを判定する(ステップS70)。このしきい値SHthは、ヒータ72により加熱された冷媒に過熱度SHが生じているか否かを判定するためのものであり、過熱度SHの算出精度に基づいて適宜設定される。 When degree of superheat SH of the refrigerant downstream of heater 72 is calculated, control device 100 determines whether or not degree of superheat SH is higher than threshold value SHth (step S70). The threshold value SHth is for determining whether or not the refrigerant heated by the heater 72 has the degree of superheat SH, and is appropriately set based on the calculation accuracy of the degree of superheat SH.

そして、ステップS70において、過熱度SHがしきい値SHthよりも高いと判定されると(ステップS70においてYES)、制御装置100は、冷媒量が不足しているものと判定し(ステップS80)、冷媒不足が生じている旨のアラームを出力する(ステップS90)。その後、制御装置100は、ヒータ72をOFF(停止)にするとともに(ステップS100)、電磁弁74をOFF(閉)にする(ステップS110)。その後、制御装置100は、リターンへと処理を移行し、冷媒不足判定処理が終了する。 Then, when it is determined in step S70 that degree of superheat SH is higher than threshold value SHth (YES in step S70), control device 100 determines that the amount of refrigerant is insufficient (step S80), An alarm indicating that there is a shortage of refrigerant is output (step S90). Thereafter, the control device 100 turns off (stops) the heater 72 (step S100) and turns off (closes) the solenoid valve 74 (step S110). After that, the control device 100 shifts the process to return, and ends the refrigerant shortage determination process.

なお、ステップS70において、過熱度SHがしきい値SHth以下であると判定されると(ステップS70においてNO)、制御装置100は、ステップS80,S90を実行することなくステップS100へ処理を移行し、ヒータ72をOFF(停止)にするとともに電磁弁74をOFF(閉)にする。すなわち、この場合は、冷媒量は正常であると判断される。 If it is determined in step S70 that degree of superheat SH is equal to or less than threshold value SHth (NO in step S70), control device 100 proceeds to step S100 without executing steps S80 and S90. , the heater 72 is turned off (stopped) and the electromagnetic valve 74 is turned off (closed). That is, in this case, it is determined that the amount of refrigerant is normal.

以上のように、この実施の形態1においては、冷媒不足検知回路70の加熱部を通過した冷媒の過熱度SHに基づいて、冷媒不足が生じているかが判定される。これにより、冷媒不足が発生して凝縮器20の出側において冷媒が気液二相状態になると、上記の過熱度SHが生じるので、冷媒不足を直ちに検知することができる。また、過負荷運転中など、冷媒量が正常であっても過冷却をとることができない運転状態においても、上記の過熱度SHに基づいて冷媒不足を検知することができる。 As described above, in the first embodiment, it is determined whether or not there is a refrigerant shortage based on the degree of superheat SH of the refrigerant that has passed through the heating portion of the refrigerant shortage detection circuit 70 . As a result, when a refrigerant shortage occurs and the refrigerant enters a gas-liquid two-phase state on the outlet side of the condenser 20, the degree of superheat SH is generated, so that the shortage of refrigerant can be detected immediately. Further, even in an operating state in which supercooling cannot be achieved even if the amount of refrigerant is normal, such as during overload operation, the shortage of refrigerant can be detected based on the degree of superheat SH.

そして、この実施の形態1では、ヒータ72は、配管87が縦向きに配設された部位に配設される。これにより、加熱部を通過する液冷媒の蒸発が抑制され、冷媒量が正常である場合に、ヒータ72により加熱された冷媒に過熱度SHが生じるのを抑制することができる。したがって、この実施の形態1によれば、冷媒量が正常であるにも拘わらず冷媒不足が生じているものと誤検知してしまうのを抑制することができる。 In this first embodiment, the heater 72 is arranged at a portion where the pipe 87 is arranged vertically. This suppresses evaporation of the liquid refrigerant passing through the heating section, and when the amount of refrigerant is normal, it is possible to suppress the occurrence of superheat SH in the refrigerant heated by the heater 72 . Therefore, according to the first embodiment, it is possible to prevent erroneous detection of a shortage of refrigerant even though the amount of refrigerant is normal.

実施の形態2.
この実施の形態2は、冷媒不足検知回路70の加熱部の具体的な構成が実施の形態1と異なる。
Embodiment 2.
The second embodiment differs from the first embodiment in the specific configuration of the heating portion of the refrigerant shortage detection circuit 70 .

図6は、実施の形態2における、ヒータ72による加熱部の構成の一例を示す図である。図4と同様に、矢印U方向は、鉛直上向きを示し、矢印D方向は、鉛直下向きを示す。図6を参照して、配管87は、第1部位110と、第2部位112とを含んで構成される。第1部位110は、鉛直方向に対して横向きに配設されている。第2部位112は、第1部位110の下流に設けられ、第1部位110から上方へ向けて鉛直縦向きに配設されている。そして、第1部位110と第2部位112との接続部114にヒータ72が配設される。 FIG. 6 is a diagram showing an example of a configuration of a heating section using the heater 72 according to the second embodiment. As in FIG. 4, the arrow U direction indicates a vertically upward direction, and the arrow D direction indicates a vertically downward direction. Referring to FIG. 6, piping 87 is configured including a first portion 110 and a second portion 112 . The first part 110 is arranged laterally with respect to the vertical direction. The second part 112 is provided downstream of the first part 110 and arranged vertically upward from the first part 110 . A heater 72 is provided at a connecting portion 114 between the first portion 110 and the second portion 112 .

加熱部をこのように構成することにより、液冷媒とガス冷媒とから成る気液二相の冷媒が配管87を流れる場合に、重力によって第2部位112の下端(接続部114)に液冷媒が溜まる。そして、この実施の形態2に従う室外機2では、液溜りができる接続部114にヒータ72が配設される。液冷媒が集中する液溜りをヒータ72により加熱するので、液冷媒が全て蒸発してしまうことが抑制される。 By configuring the heating section in this way, when a gas-liquid two-phase refrigerant composed of a liquid refrigerant and a gas refrigerant flows through the pipe 87, gravity causes the liquid refrigerant to flow to the lower end (connection portion 114) of the second portion 112. accumulate. In the outdoor unit 2 according to the second embodiment, the heater 72 is arranged at the connecting portion 114 where the liquid pools. Since the pool where the liquid refrigerant concentrates is heated by the heater 72, evaporation of all the liquid refrigerant is suppressed.

冷媒量が正常である場合は、接続部114に相当量の液溜りができる。したがって、ヒータ72により接続部114において冷媒を加熱しても、冷媒が全て蒸発してしまうことはない。すなわち、冷媒量が正常である場合に、ヒータ72による加熱部を通過した冷媒に過熱度SHが生じるのを抑制することができる。これにより、冷媒不足が生じていないにも拘わらず、ヒータ72により加熱された冷媒に過熱度SHが生じることにより冷媒不足が生じているものと誤検知してしまうのを抑制することができる。 When the amount of refrigerant is normal, a considerable amount of liquid pools in the connecting portion 114 . Therefore, even if the heater 72 heats the coolant at the connecting portion 114, the coolant will not evaporate completely. That is, when the amount of refrigerant is normal, it is possible to suppress the occurrence of the degree of superheat SH in the refrigerant that has passed through the heating portion by the heater 72 . As a result, it is possible to prevent erroneous detection of a lack of refrigerant due to the superheat SH occurring in the refrigerant heated by the heater 72 even though there is no shortage of the refrigerant.

一方、冷媒量が不足している場合は、加熱部に流入する冷媒の乾き度が高いので、第1部位110と第2部位112との接続部114において、液溜りはできないか、少量の液溜りができるにすぎない。このため、ヒータ72により接続部114において冷媒が加熱されると、冷媒は全て蒸発する。したがって、冷媒量が不足している場合は、ヒータ72により加熱された冷媒に過熱度SHが生じ、これにより冷媒不足が生じているものと判定することができる。 On the other hand, when the amount of refrigerant is insufficient, since the dryness of the refrigerant flowing into the heating portion is high, no liquid pools or a small amount of liquid It can only accumulate. Therefore, when the coolant is heated at the connection portion 114 by the heater 72, all the coolant evaporates. Therefore, when the amount of refrigerant is insufficient, the degree of superheat SH occurs in the refrigerant heated by the heater 72, and it can be determined that there is a shortage of refrigerant.

なお、この実施の形態2に従う室外機2及びそれが用いられる冷凍装置1の構成は、上述した加熱部の構成を除いて、図1に示した実施の形態1の構成と同じである。 The configurations of the outdoor unit 2 according to the second embodiment and the refrigerating apparatus 1 using the same are the same as those of the first embodiment shown in FIG. 1 except for the configuration of the heating unit described above.

以上のように、この実施の形態2によれば、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。 As described above, according to the second embodiment, effects similar to those of the first embodiment can be obtained.

その他の変形例.
上記の各実施の形態では、ヒータ72の下流に温度センサ73が設けられ、温度センサ73により検出される温度Tと、圧力センサ90により検出される圧力LPから算出される蒸発温度とから過熱度SHを算出するものとしたが、キャピラリチューブ71とヒータ72との間に蒸発温度(低圧飽和温度)を検出する温度センサをさらに設け、当該温度センサの検出値を温度センサ73の検出値から差引くことによって過熱度SHを測定してもよい。
Other modifications.
In each of the above embodiments, the temperature sensor 73 is provided downstream of the heater 72, and the temperature T detected by the temperature sensor 73 and the evaporation temperature calculated from the pressure LP detected by the pressure sensor 90 are used to determine the degree of superheat. Although SH is calculated, a temperature sensor for detecting the evaporation temperature (low-pressure saturation temperature) is further provided between the capillary tube 71 and the heater 72, and the detected value of the temperature sensor is different from the detected value of the temperature sensor 73. The superheat SH may be measured by subtraction.

このような温度センサを設けることによって、過熱度SHの測定精度を向上させ、ひいては冷媒不足の検知精度を向上し得る。一方、冷凍装置においては、一般的に、圧縮機の吸入側の圧力を検出する圧力センサが設けられている。このような圧力センサ90を過熱度SHの導出に用いる上記の各実施の形態によれば、キャピラリチューブ71とヒータ72との間に温度センサを別途設けることなく、既設の圧力センサ90を用いて冷媒不足検知を行なうことができる。 By providing such a temperature sensor, it is possible to improve the accuracy of measurement of the degree of superheat SH, and thus the accuracy of detection of refrigerant shortage. On the other hand, a refrigeration system is generally provided with a pressure sensor that detects the pressure on the suction side of the compressor. According to the above-described embodiments in which such a pressure sensor 90 is used to derive the degree of superheat SH, the existing pressure sensor 90 can be used without separately providing a temperature sensor between the capillary tube 71 and the heater 72. Refrigerant shortage detection can be performed.

また、上記の各実施の形態では、凝縮器20の出側の配管83からバイパス回路を分岐させるものとしたが、図7に示すように、凝縮器20の出側に液溜器30及び熱交換器40がさらに設けられている場合には、液溜器30と熱交換器40との間の配管82からバイパス回路を分岐させてもよい。 Further, in each of the above embodiments, the bypass circuit is branched from the pipe 83 on the outlet side of the condenser 20, but as shown in FIG. If the exchanger 40 is further provided, a bypass circuit may be branched from the pipe 82 between the liquid reservoir 30 and the heat exchanger 40 .

冷凍装置においては、一般的に、このような液溜器及び熱交換器が設けられることが多く、冷媒量が正常であれば、液溜器30に液冷媒が貯留されており、配管82及びバイパス回路の配管86には液冷媒が流れる。一方、冷媒不足が発生すると、液溜器30に液冷媒が貯留されなくなるため、バイパス回路の配管86には、気液二相或いは気相単体の冷媒が流れる。したがって、このような構成によっても、バイパス回路に設けられる冷媒不足検知回路70によって冷媒不足を検知することができる。 Generally, a refrigerating apparatus is often provided with such a liquid reservoir and a heat exchanger. If the amount of refrigerant is normal, the liquid refrigerant is stored in the liquid reservoir 30, A liquid refrigerant flows through the pipe 86 of the bypass circuit. On the other hand, when a shortage of refrigerant occurs, the liquid refrigerant is no longer stored in the liquid reservoir 30, so that the gas-liquid two-phase or single gas-phase refrigerant flows through the pipe 86 of the bypass circuit. Therefore, even with such a configuration, the refrigerant shortage can be detected by the refrigerant shortage detection circuit 70 provided in the bypass circuit.

また、上記の実施の形態1,2及び変形例では、倉庫やショーケース等に主に用いられる室外機及び冷凍装置について代表的に説明したが、本開示に従う室外機は、図8に示されるように、冷凍サイクルを用いた空気調和装置200にも適用可能である。 Further, in the first and second embodiments and the modified example described above, the outdoor unit and the refrigerating apparatus mainly used in warehouses, showcases, etc. have been described as representatives, but the outdoor unit according to the present disclosure is shown in FIG. Thus, it can also be applied to an air conditioner 200 using a refrigeration cycle.

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の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及び範囲内での全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 illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the description of the above-described embodiments, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.

1 冷凍装置、2 室外機、3 室内機、10 圧縮機、20 凝縮器、22,42,62 ファン、30 液溜器、40 熱交換器、50 膨張弁、60 蒸発器、70 冷媒不足検知回路、71 キャピラリチューブ、72 ヒータ、73 温度センサ、74 電磁弁、80~87 配管、90 圧力センサ、100 制御装置、102 CPU、104 メモリ、110 第1部位、112 第2部位、114 接続部、200 空気調和装置。 REFERENCE SIGNS LIST 1 refrigerating device 2 outdoor unit 3 indoor unit 10 compressor 20 condenser 22, 42, 62 fan 30 liquid reservoir 40 heat exchanger 50 expansion valve 60 evaporator 70 refrigerant shortage detection circuit , 71 capillary tube, 72 heater, 73 temperature sensor, 74 solenoid valve, 80 to 87 piping, 90 pressure sensor, 100 control device, 102 CPU, 104 memory, 110 first part, 112 second part, 114 connection part, 200 Air conditioner.

Claims (4)

冷凍サイクル装置の室外機であって、
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から出力される冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記凝縮器の出側の冷媒の一部を、室内機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を備え、
前記バイパス回路は、前記冷凍サイクル装置に封入された冷媒の不足を検知するための検知回路を含み、
前記検知回路は、
前記バイパス回路に流れる冷媒の流量を調整するように構成された流量調整部と、
前記流量調整部を通過した冷媒を加熱するように構成された加熱部とを含み、さらに、
前記加熱部を通過した冷媒に過熱度が生じている場合に、前記冷凍サイクル装置に封入された冷媒が不足しているものと判定する制御装置を備え、
前記加熱部は、液冷媒の蒸発を抑制するように構成されており、
前記加熱部は、
前記流量調整部を通過した冷媒が流れる配管と、
前記配管を流れる冷媒を加熱するヒータとを含み、
前記配管は、
横向きに配設される第1部位と、
前記第1部位の下流に設けられ、前記第1部位から上方へ向けて縦向きに配設される第2部位とを含み、
前記ヒータは、前記第1部位と前記第2部位との接続部に配設される、冷凍サイクル装置の室外機。
An outdoor unit of a refrigeration cycle device,
a compressor that compresses a refrigerant;
a condenser that condenses the refrigerant output from the compressor;
A bypass circuit configured to return part of the refrigerant on the outlet side of the condenser to the compressor without passing through the indoor unit,
The bypass circuit includes a detection circuit for detecting a shortage of refrigerant enclosed in the refrigeration cycle device,
The detection circuit is
a flow rate adjusting unit configured to adjust the flow rate of the refrigerant flowing through the bypass circuit;
a heating unit configured to heat the refrigerant that has passed through the flow rate adjusting unit; and
A control device for determining that the refrigerant enclosed in the refrigeration cycle device is insufficient when the refrigerant that has passed through the heating unit is superheated,
The heating unit is configured to suppress evaporation of the liquid refrigerant,
The heating unit
a pipe through which the refrigerant that has passed through the flow rate adjusting unit flows;
a heater that heats the refrigerant flowing through the pipe,
The piping is
a first portion disposed laterally;
a second portion provided downstream of the first portion and arranged vertically upward from the first portion;
The outdoor unit of the refrigeration cycle apparatus, wherein the heater is disposed at a connecting portion between the first portion and the second portion.
前記第2部位は、鉛直縦向きに配設される、請求項1に記載の冷凍サイクル装置の室外機。 The outdoor unit of the refrigeration cycle apparatus according to claim 1 , wherein said second portion is arranged vertically. 請求項1又は請求項2に記載の室外機と、
前記室外機に接続される室内機とを備える冷凍サイクル装置。
The outdoor unit according to claim 1 or claim 2 ;
and an indoor unit connected to the outdoor unit.
請求項3に記載の冷凍サイクル装置を備える空気調和装置。 An air conditioner comprising the refrigeration cycle device according to claim 3 .
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