(57)【要約】  本発明の冷凍装置は、圧縮機、熱源側熱交換器、過冷却熱交換器、負荷側膨張装置および負荷側熱交換器に冷媒を循環させる冷媒回路と、冷媒回路における冷凍サイクルを制御する制御部と、を有し、制御部は、冷凍サイクルを制御する冷凍サイクル制御手段と、過冷却熱交換器の温度効率を監視し、該温度効率が予め決められた閾値以上である場合、冷媒回路に充填された冷媒量が正常と判定し、温度効率が閾値未満である場合、冷媒漏れがあると判定する冷媒量判定手段と、冷媒量判定手段が冷媒漏れがあると判定した場合、圧縮機の吐出ガスの温度に関係するパラメータの値が予め決められた範囲を逸脱するか否かを判定し、パラメータの値がその範囲を逸脱する場合、冷媒量が不足していると判定する補助判定手段と、を有するものである。
2017199391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、熱源側熱交換器、過冷却熱交換器、負荷側膨張装置および負荷側熱交換器に冷媒を循環させる冷媒回路と、
前記冷媒回路における冷凍サイクルを制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記冷凍サイクルを制御する冷凍サイクル制御手段と、
前記過冷却熱交換器の温度効率を監視し、該温度効率が予め決められた閾値以上である場合、前記冷媒回路に充填された冷媒量が正常と判定し、前記温度効率が前記閾値未満である場合、冷媒漏れがあると判定する冷媒量判定手段と、
前記冷媒量判定手段が冷媒漏れがあると判定した場合、前記圧縮機の吐出ガスの温度に関係するパラメータの値が予め決められた範囲を逸脱するか否かを判定し、該パラメータの値が該範囲を逸脱する場合、前記冷媒量が不足していると判定する補助判定手段と、
を有する、冷凍装置。
【請求項２】
前記パラメータは、前記圧縮機の吸入口の過熱度および前記負荷側熱交換器の冷媒の圧力のうち、いずれかである、請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項３】
前記過冷却熱交換器の出口側で前記冷媒回路から分岐して前記圧縮機と接続され、該冷媒回路から冷媒を前記圧縮機に注入するインジェクション回路と、
前記インジェクション回路に設けられ、前記圧縮機に注入される冷媒の圧力を調整するインジェクション膨張装置と、をさらに有し、
前記パラメータは、前記インジェクション回路を介して前記圧縮機に注入される冷媒の温度および前記インジェクション膨張装置の開度のうち、いずれかである、請求項１に記載の冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒不足を判定する冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷凍装置においては、冷媒量の過不足は冷凍装置の能力低下および構成機器の損傷を生じさせる原因になる。そのため、従来の冷凍装置のなかには、冷媒量の過不足に起因する不具合の発生を防止するために、冷媒回路に充填されている冷媒量の過不足の有無を判定する機能を備えたものがある。【０００３】
冷凍装置における冷媒洩れを検出する方法の一例が特許文献１に開示されている。特許文献１には、制御手段が過冷却器の入口冷媒温度と出口冷媒温度との温度差を算出し、算出した温度差が設定値より減少したとき冷媒洩れと判定することが開示されている。【０００４】
また、冷媒量の不足を検知する方法について、別の方法が特許文献２に開示されている。特許文献２には、過冷却器の出口における冷媒の過冷却度または過冷却度の変動に応じて変動する運転状態量の少なくとも１つに基づいて冷媒量の不足を判定する冷媒不足判定手段を備えた冷凍空調装置が開示されている。【０００５】
特許文献１および特許文献２に開示された冷凍装置においては、過冷却度の変化で冷媒漏れの有無を判定しており、過冷却度という１つのパラメータに対して閾値を用いて冷媒漏れの有無を判定することで、次のような２つの問題がある。【０００６】
第１の問題は、特許文献１に開示された方法の場合、過冷却度が運転条件毎に異なるということである。これにより、冷媒漏洩の判定において誤検知が起き易くなる。第２の問題は、冷凍装置の運転中の短時間に過冷却度の変化が閾値を超える誤検知条件が発生する場合があり、この誤検知条件のときに判定が行われると、冷媒漏れと誤って判定されてしまうおそれがあるということである。この問題は、特許文献１に開示された方法に比べて改善されるが、特許文献２に開示された方法にも起こり得る。【０００７】
冷凍装置が誤検知条件下でも冷媒漏れと判定しないようにするには、冷媒量の充填頻度を高くするか、閾値を低く設定する必要がある。冷媒量の充填頻度を高くすると、運用コストが高くなるという問題がある。閾値を低く設定すれば、誤検知を防げるが、冷媒漏れが多くならないと、冷凍装置が冷媒漏れを検知できなくなるおそれがある。【０００８】
冷媒不足の誤検知を防ぐ方法の一例として、冷媒不足の判定基準に過冷却熱交換器の温度効率を用いた冷媒不足判定方法が特許文献３に開示されている。特許文献３には、一定時間毎に過冷却熱交換器の温度効率を算出し、算出した温度効率が閾値より小さければ冷媒漏れがあると判定し、冷媒漏れをＮ回連続して検知した場合に冷媒不足と判定することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３６０１１３０号公報
【特許文献２】特許第５３３４９０９号公報
【特許文献３】特開２０１２−１３２６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献３に開示された方法では、過冷却熱交換器の温度効率を用いた冷媒漏れ判定を少なくともＮ回行うことで誤検知を防いでいるが、最短でもＮ回判定する期間が経過するまで、冷媒量の不足を検知できない。そのため、冷凍装置が冷媒不足を検知する前に冷媒不足が発生してしまうと、圧縮機の異常で冷凍装置が停止する前に、圧縮機が故障してしまうおそれがある。【００１１】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、冷媒不足が原因で圧縮機が故障することを防止する冷凍装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る冷凍装置は、圧縮機、熱源側熱交換器、過冷却熱交換器、負荷側膨張装置および負荷側熱交換器に冷媒を循環させる冷媒回路と、前記冷媒回路における冷凍サイクルを制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記冷凍サイクルを制御する冷凍サイクル制御手段と、前記過冷却熱交換器の温度効率を監視し、該温度効率が予め決められた閾値以上である場合、前記冷媒回路に充填された冷媒量が正常と判定し、前記温度効率が前記閾値未満である場合、冷媒漏れがあると判定する冷媒量判定手段と、前記冷媒量判定手段が冷媒漏れがあると判定した場合、前記圧縮機の吐出ガスの温度に関係するパラメータの値が予め決められた範囲を逸脱するか否かを判定し、該パラメータの値が該範囲を逸脱する場合、前記冷媒量が不足していると判定する補助判定手段と、を有するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、過冷却熱交換器の温度効率を用いて冷媒漏れ有りと判定した時点で、圧縮機の吐出ガスの温度に関係するパラメータの値が予め決められた範囲を逸脱するか否かを判定し、パラメータの値が予め決められた範囲を逸脱している場合、冷媒不足と判定するため、温度効率を用いて冷媒不足を検知する前に冷媒不足を検知でき、圧縮機が吐出ガスの温度異常で停止することを防ぎ、圧縮機が故障してしまうことを防げる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】本発明の実施の形態１における冷凍装置の一構成例を示す冷媒回路図である。
【図１Ｂ】本発明の実施の形態１における冷凍装置の別の構成例を示す冷媒回路図である。
【図１Ｃ】本発明の実施の形態１における冷凍装置の別の構成例を示す冷媒回路図である。
【図２】図１Ａに示した冷凍装置の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図３】図１Ａに示したコントローラの一構成例を示すブロック図である。
【図４】図１Ａに示した冷凍装置において、冷媒量が正常である場合の冷媒の温度変化を説明するための図である。
【図５】図１Ａに示した冷凍装置において、冷媒量が不足している場合の冷媒の温度変化を説明するための図である。
【図６】図１Ａに示した冷凍装置において、冷媒量の不足の兆候を検知するパラメータの一例を説明するためのｐ−ｈ線図である。
【図７】図１Ａに示した冷凍装置において、冷媒量の不足の兆候を検知するパラメータの一例を説明するためのｐ−ｈ線図である。
【図８】比較例における冷媒不足判定方法の手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態１における冷凍装置が実行する冷媒不足判定方法の動作手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２における冷凍装置の一構成例を示す冷媒回路図である。
【図１１】図１０に示した冷凍装置において、冷媒量の不足の兆候を検知するパラメータの一例を説明するためのｐ−ｈ線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
本実施の形態１における冷凍装置の構成を説明する。
（冷凍装置の構成の概要）
図１Ａは、本発明の実施の形態１における冷凍装置の一構成例を示す冷媒回路図である。冷凍装置は、熱源側ユニット１００と、負荷側ユニット２００とを有する。熱源側ユニット１００は、圧縮機１、油分離器２、熱源側熱交換器３、受液器４、過冷却熱交換器５、アキュムレータ８およびコントローラ１２０を備えている。負荷側ユニット２００は、負荷側膨張装置６および負荷側熱交換器７を備えている。負荷側膨張装置６は、例えば、膨張弁である。
【００１６】
熱源側ユニット１００において、圧縮機１、油分離器２、熱源側熱交換器３、受液器４、過冷却熱交換器５およびアキュムレータ８は配管１３で接続されている。負荷側ユニット２００において、負荷側膨張装置６および負荷側熱交換器７は配管１２で接続されている。
【００１７】
負荷側ユニット２００の配管１２は、液延長配管１０およびガス延長配管１１を介して、熱源側ユニット１００の配管１３と接続されている。圧縮機１、油分離器２、熱源側熱交換器３、受液器４、過冷却熱交換器５、負荷側膨張装置６、負荷側熱交換器７およびアキュムレータ８に順次冷媒を循環させる冷媒回路が構成されている。図１Ａに示していないが、熱源側熱交換器３および過冷却熱交換器５に外気を供給するファンが熱源側ユニット１００に設けられ、負荷側熱交換器７に空気を供給するファンが負荷側ユニット２００に設けられている。
【００１８】
熱源側ユニット１００には、熱源側熱交換器３が冷媒と熱交換する外気の温度を、外気温度ＴＨＶ６として検出する外気温度センサＴＨ６が設けられている。熱源側熱交換器３の出口から過冷却熱交換器５の入口に至る流路に、凝縮温度ＴＨＶ５として冷媒の温度を検出する凝縮温度センサＴＨ５が設けられている。図１Ａに示す構成例では熱源側熱交換器３と過冷却熱交換器５の間に受液器４が設けられており、凝縮温度センサＴＨ５は、熱源側熱交換器３と受液器４の間の配管１３に設けられている。
【００１９】
過冷却熱交換器５の出口から負荷側膨張装置６の入口に至る流路に、液冷媒温度ＴＨＶ８として冷媒の温度を検出する液冷媒温度センサＴＨ８が設けられている。負荷側膨張装置６の出口から負荷側熱交換器７の入口に至る流路に、蒸発温度ＥＴＶとして冷媒の温度を検出する蒸発温度センサＥＴが設けられている。圧縮機１の出口には、圧縮機１の吐出ガスの温度を検出する吐出ガス温度センサ５１が設けられている。圧縮機１の吸入口には、圧縮機１に吸入される冷媒の温度を検出する吸入ガス温度センサ５２が設けられている。
【００２０】
なお、凝縮温度センサＴＨ５の代わりに、熱源側熱交換器３の出口から過冷却熱交換器５の入口に至る流路に冷媒の圧力を検出する圧力センサを設け、凝縮温度ＴＨＶ５として、圧力センサが検出した圧力から飽和温度を算出してもよい。また、蒸発温度センサＥＴの代わりに、負荷側膨張装置６の出口から負荷側熱交換器７の入口に至る流路に冷媒の圧力を検出する圧力センサを設け、蒸発温度ＥＴＶとして、圧力センサが検出した圧力から飽和温度を算出してもよい。
【００２１】
図１Ａに示す冷凍装置の冷媒回路における冷媒の流れを説明する。本実施の形態１では、冷凍装置が空調対象の空間を冷却する場合で説明する。この場合、熱源側熱交換器３は凝縮器であり、負荷側熱交換器７は蒸発器である。容量可変の圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、油分離器２により冷媒に含まれる冷凍機油が分離された後、熱源側熱交換器３へ流入する。熱源側熱交換器３に流入した高温高圧のガス冷媒は熱源側熱交換器３において凝縮して高圧液冷媒（液状態または気液二相状態）となり、高圧液冷媒は受液器４に貯留する。受液器４に溜まった高圧液冷媒は、さらに、過冷却熱交換器５で熱交換することで過冷却された液冷媒となる。過冷却熱交換器５で高圧の液体となった冷媒は、負荷側ユニット２００の負荷側膨張装置６で低温低圧の気液二相冷媒となり、負荷側熱交換器７に流入する。そして、低温低圧の気液二相冷媒は負荷側熱交換器７で低温低圧のガス冷媒となり、ガス冷媒はアキュムレータ８を介して圧縮機１に戻る。
【００２２】
なお、本実施の形態１では、１つの熱源側ユニット１００に１つの負荷側ユニット２００が接続された場合で説明するが、熱源側ユニット１００に接続される負荷側ユニット２００の数は１つに限らず、複数であってもよい。冷凍装置に設けられる負荷側ユニット２００の数は任意である。また、本実施の形態１では、熱源側ユニット１００と負荷側ユニット２００とが接続されることで冷媒回路が構成される冷凍装置の場合で説明するが、本実施の形態１における冷凍装置はこのような構成に限定されるものではない。
【００２３】
例えば、設備業者が冷凍装置を設置する場所で、コンデンシングユニットに相当する熱源側ユニット１００と負荷側ユニットに相当する負荷側ユニット２００とを、液配管およびガス配管を含む冷媒配管で接合して接続することで、冷媒回路が構成される冷凍装置であってもよい。また、本実施の形態１の冷凍装置は、圧縮機１が室内に設置され、熱源側熱交換器３を含むリモート式コンデンシングユニットが室外に設置された構成であってもよい。リモート式コンデンシングユニットを有する冷凍装置の構成例を、図１Ｂおよび図１Ｃを参照して説明する。
【００２４】
図１Ｂおよび図１Ｃは、本発明の実施の形態１における冷凍装置の別の構成例を示す冷媒回路図である。図１Ｂに示す冷凍装置は、負荷側ユニット２００と熱源側ユニット１００の間に圧縮ユニット１５０を有する。圧縮ユニット１５０は室内に設置されている。熱源側ユニット１００は、熱源側熱交換器３および過冷却熱交換器５を有する。圧縮ユニット１５０は、圧縮機１、油分離器２、受液器４、アキュムレータ８およびコントローラ１２０を有する。圧縮ユニット１５０には、圧縮機１、油分離器２、受液器４およびアキュムレータ８と接続される配管１４が設けられている。熱源側ユニット１００の配管１３と圧縮ユニット１５０の配管１４は延長配管１５を介して接続されている。圧縮ユニット１５０の配管１４はガス延長配管１１および液延長配管１０を介して負荷側ユニット２００の配管１２と接続されている。
【００２５】
図１Ｃに示す冷凍装置の構成を説明する。図１Ｃに示す冷凍装置は、負荷側ユニット２００と熱源側ユニット１００の間に圧縮ユニット１５１を有する。図１Ｂに示した構成では受液器４が圧縮ユニット１５０側に設けられていたが、図１Ｃに示す冷凍装置は、受液器４が熱源側ユニット１００に設けられていることを除いて、図１Ｂに示した構成と同様である。
【００２６】
また、別の構成例として、本実施の形態１の冷凍装置は、例えば、クーリングユニットのように１つのユニット内に、冷媒回路を構成する圧縮機１、熱源側熱交換器３、過冷却熱交換器５、負荷側膨張装置６、負荷側熱交換器７およびその他の付属機器が設けられ、これらの機器が配管で接続された構成であってもよい。
【００２７】
さらに、本実施の形態１における冷媒回路の構成は、図１Ａ〜図１Ｃに示した構成に限定されない。例えば、冷媒流路を切り換える四方弁等が冷凍装置に設けられ、冷凍装置が冷房運転と暖房運転とを切り換えられる構成となっていてもよい。冷凍装置が暖房運転を行う場合、熱源側熱交換器３は蒸発器であり、負荷側熱交換器７は凝縮器となる。この場合、過冷却熱交換器５が負荷側ユニット２００に設けられていてもよい。また、図１Ａ〜図１Ｃには、冷凍装置の冷媒回路に油分離器２、受液器４およびアキュムレータ８が設けられている場合を示しているが、これら３つの機器のうち、一部が設けられていなくてもよく、全部が設けられていなくてもよい。
【００２８】
（コントローラ１２０の構成）
次に、図１Ａに示したコントローラ１２０の構成を説明する。図２は、図１Ａに示した冷凍装置の一構成例を示す機能ブロック図である。コントローラ１２０は、制御部２０および表示部２１を有する。
【００２９】
制御部２０は、圧縮機１と、負荷側膨張装置６と、熱源側熱交換器３および過冷却熱交換器５に外気を供給するファン２６と、負荷側熱交換器７に空気を供給するファン２７と信号線（不図示）を介して接続されている。制御部２０は、凝縮温度センサＴＨ５、液冷媒温度センサＴＨ８、外気温度センサＴＨ６、蒸発温度センサＥＴ、吐出ガス温度センサ５１および吸入ガス温度センサ５２と信号線（不図示）を介して接続されている。制御部２０には、これらの各温度センサが検出した温度の情報である温度情報が信号線（不図示）を介して各温度センサから入力される。
【００３０】
図３は、図１Ａに示したコントローラの一構成例を示すブロック図である。図３に示すように、制御部２０は、冷媒サイクルを制御する冷凍サイクル制御手段２２と、冷媒回路に充填された冷媒量の適否を判定する冷媒量判定手段２３と、冷媒量の適否判定を補助する補助判定手段２４とを有する。制御部２０は、例えば、マイクロコンピュータである。制御部２０は、プログラムを記憶する記憶部１２２と、プログラムにしたがって処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１２１とを有する。記憶部１２２は、例えば、不揮発性メモリである。記憶部１２２は、冷媒漏れおよび冷媒不足の判定基準となる閾値および範囲等の情報が予め格納されている。また、記憶部１２２は冷媒量の適否判定の演算に用いる値および演算結果を一時的に保存するバッファメモリとしての役目も果たす。ＣＰＵ１２１がプログラムを実行することで、冷凍サイクル制御手段２２、冷媒量判定手段２３および補助判定手段２４がコントローラ１２０に構成される。
【００３１】
表示部２１は、制御部２０から受け取る判定結果および各種情報を表示する。表示部２１は、例えば、７セグメントＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）である。表示方法の一例として、表示部２１は、冷媒量が正常である場合、７セグメントＬＥＤで数字のゼロを表示し、冷媒量が不足している場合、７セグメントＬＥＤでローマ字の「Ａ」を表示する。「Ａ」はアラームの頭文字である。冷媒漏れがある場合、その程度に応じて、表示部２１は、７セグメントＬＥＤに数字の１〜９のうち、いずれかの数字を表示してもよい。表示部２１が備える７セグメントＬＥＤの数は１つに限らず、複数であってもよい。また、表示部２１は、液晶ディスプレイであってもよい。
【００３２】
図３に示した制御部２０の構成を詳しく説明する。冷凍サイクル制御手段２２は、過熱度が予め決められた値と一致するように、負荷側膨張装置６の開度を調整する。また、冷凍サイクル制御手段２２は、空調対象の空間の温度が設定された温度と一致するように、圧縮機１および熱源側熱交換器３のファン２６のそれぞれの回転数を制御する。
【００３３】
冷媒量判定手段２３は、冷媒回路に充填された冷媒量の適否を判定するために、過冷却熱交換器５の温度効率εを監視する。具体的には、冷凍装置の運転状態が予め決められた検知不可条件に該当しない場合、過冷却熱交換器５の温度効率εを算出し、温度効率εが予め決められた閾値以上であるか否かを判定する。冷媒量判定手段２３は、温度効率εが閾値以上である場合、冷媒量は正常であると判定し、温度効率εが閾値未満である場合、冷媒漏れが発生していると判定する。また、冷媒量判定手段２３は、温度効率εが閾値未満である場合が予め決められた回数連続すると、冷媒量が不足していると判定する。本実施の形態１では、予め決められた回数をＮ（Ｎは２以上の正の整数）とする。例えば、Ｎ＝３である。冷媒量が「正常」とは、冷媒回路に充填されている冷媒量が適正であることを意味する。
【００３４】
冷媒量判定手段２３は、冷媒量が不足していると判定した場合、冷凍サイクル制御手段２２に冷凍サイクルの停止を指示する。冷媒量判定手段２３は、冷媒量が正常である場合および冷媒量が不足している場合、その判定結果を表示部２１に出力する。
【００３５】
ここで、冷媒量判定手段２３が温度効率εを用いて冷媒量の適否を判定する原理を説明する。はじめに、冷媒量の適否判定の原理の前提として、冷媒充填量と過冷却度の関係を説明する。図４は、図１Ａに示した冷凍装置において、冷媒量が正常である場合の冷媒の温度変化を説明するための図である。
【００３６】
図４において、縦軸は冷媒の温度を示し、横軸は冷媒回路における位置を示す。図４は縦軸の上側ほど温度が高くなることを示している。図４に示す横軸は、熱源側熱交換器３から過冷却熱交換器５を経由して、過冷却熱交換器５の出口側の配管１３までの冷媒経路を示している。過冷却熱交換器５の出口側の配管１３では、冷媒は液体になっているため、図４では、配管１３を「液管」と表示している。図４に示す矢印５０１は、冷媒量が正常である場合において、図４の横軸に示す各冷媒経路における冷媒の温度の変化を示している。
【００３７】
冷媒量が正常である場合、熱源側熱交換器３から流れ出る気液二相冷媒が受液器４で気体と液体に分離され、受液器４は液冷媒が貯留する飽和液状態となる。そのため、受液器４からの液冷媒が過冷却熱交換器５に流入し、過冷却熱交換器５が行う熱交換は全て液冷媒の過冷却に寄与することとなる。
【００３８】
図５は、図１Ａに示した冷凍装置において、冷媒量が不足している場合の冷媒の温度変化を説明するための図である。図５において、縦軸は冷媒の温度を示し、横軸は冷媒回路における位置を示す。図５に示す縦軸および横軸は、図４に示した縦軸および横軸と同様なため、詳細な説明を省略する。図５に示す矢印５０２は、冷媒量が不足している場合において、図５の横軸に示す各冷媒経路における冷媒の温度変化を示す。図５には、比較のために、図４に示した矢印５０１を破線で示している。
【００３９】
冷媒量が不足している場合、熱源側熱交換器３の出口の冷媒が乾いた状態となり、受液器４には液冷媒が貯留せず、図５の矢印５０２に示すように、過冷却熱交換器５に気液二相状態の冷媒が流れ込む。そのため、過冷却熱交換器５が行う熱交換は、気液二相冷媒の凝縮液化と過冷却とに費やされることになる。その結果、図５に示すように、矢印５０２は矢印５０１に比べて、過冷却度が減少する。
【００４０】
図４および図５に示すグラフから、冷媒量の不足が過冷却度に影響を及ぼすことがわかる。冷媒量の適否判定のためのパラメータとして過冷却度を用いることも考えられるが、冷媒量判定手段２３は、過冷却熱交換器５の温度効率εを用いている。以下に、冷媒量判定手段２３が冷媒量の適否判定のためのパラメータとして過冷却熱交換器５の温度効率εを用いる理由を、説明する。
【００４１】
過冷却熱交換器５の温度効率εは、過冷却熱交換器５の出口における冷媒の過冷却度（凝縮温度ＴＨＶ５−液冷媒温度ＴＨＶ８）を、過冷却熱交換器５の最大温度差（凝縮温度ＴＨＶ５−外気温度ＴＨＶ６）で除算した値である。過冷却熱交換器５の温度効率εは下記の式（１）で表される。
【００４２】
【数１】
2017199391.tif 000003
【００４３】
式（１）を参照すると、温度効率εを算出する右辺の式が過冷却度を含んでいる。そのため、過冷却熱交換器５の温度効率εは、冷媒量の適否を判定するパラメータとして適している。また、過冷却熱交換器５の温度効率εは、過冷却熱交換器５の性能を示すものであり、過冷却度に比べ運転条件による変動が小さいという利点がある。そのため、冷媒量の適否判定のパラメータに温度効率εを用いれば、運転条件ごとに閾値を設定する必要がなく、冷媒量適否の判定精度を向上させることができる。
【００４４】
上述したことにより、冷媒量判定手段２３は、過冷却度に比べ運転条件による変動が小さい、過冷却熱交換器５の温度効率εを用いて、冷媒量の適否を判定する。ただし、１回の算出結果で冷媒量の適否を判定すると、温度センサが誤検出したときに冷媒量判定手段２３が誤判定してしまうことが考えられる。本実施の形態１では、このような誤判定を防ぐために、冷媒量判定手段２３は、Ｎ回連続して温度効率εが閾値未満になると、冷媒量が不足していると判定するようにしている。さらに、誤判定の防止を強化するために、冷媒量判定手段２３が一定時間に温度効率εを複数算出し、算出した複数の温度効率εの平均値を求め、求めた平均値を閾値と比較してもよい。
【００４５】
続いて、図３に示した補助判定手段２４の構成を説明する。補助判定手段２４は、冷凍量の不足の兆候を示す情報として、温度効率ε以外の値を参照し、冷媒量判定手段２３が判定するよりも早く、冷媒量の不足を検知するものである。具体的には、補助判定手段２４は、圧縮機１の吐出ガスの温度および吐出ガスの温度に関係するパラメータについて、それぞれの値がそれぞれの予め決められた範囲を逸脱するか否かを判定する。補助判定手段２４は、少なくとも一方が予め決められた範囲を逸脱する場合、冷媒量が不足していると判定する。
【００４６】
補助判定手段２４は、冷媒量が不足していると判定した場合、その判定結果を表示部２１に出力し、冷凍サイクル制御手段２２に冷凍サイクルの停止を指示する。補助判定手段２４は、圧縮機１の吐出ガスの温度および吐出ガスの温度に関係するパラメータの両方がそれぞれの予め決められた範囲内である場合、冷媒量の不足を検知しなかった旨を冷媒量判定手段２３に通知する。
【００４７】
圧縮機１の吐出ガスの温度に関係するパラメータとして、例えば、圧縮機１の吸入口の過熱度、および負荷側熱交換器７の冷媒の圧力がある。以下では、圧縮機１の吸入口の過熱度をパラメータＰ１とし、負荷側熱交換器７の冷媒の圧力をパラメータＰ２とする。パラメータＰ１の場合、圧縮機１の吸入口の過熱度が予め決められた範囲の上限値以上になることが、冷媒量の不足に相当する。パラメータＰ２の場合、負荷側熱交換器７の冷媒の圧力が予め決められた範囲の下限値以下になることが、冷媒量の不足に相当する。
【００４８】
冷媒量の不足が圧縮機１の吐出ガスの温度を上昇させることを説明する。冷媒回路を循環する冷媒量が少ないと、冷媒は負荷側熱交換器７で完全に気化し、乾燥して温度が過度に高くなった状態で圧縮機１に吸い込まれる。温度が過度に高くなった冷媒を圧縮機１が吸い込むため、圧縮機１の吐出ガスの温度が上昇する。吐出ガス温度センサ５１が検出する値が予め決められた範囲の上限値以上になる場合が、冷媒量の不足に相当する。なお、圧縮機１の吐出ガスの温度が急上昇して予め決められた範囲の上限値以上になり、冷凍サイクル制御手段２２が補助判定手段２４の指示にしたがって冷凍サイクルを停止することが、冷凍装置が異常猶予で運転停止に至る場合に相当する。異常猶予とは、冷凍装置が予め設定された安全基準にしたがって圧縮機１の異常を検知すると、自動的に運転を停止することである。
【００４９】
パラメータＰ１およびパラメータＰ２が圧縮機１の吐出ガスの温度に関係することを説明する。図６および図７は、図１Ａに示した冷凍装置において、冷媒量の不足の兆候を検知するパラメータの一例を説明するためのｐ−ｈ線図である。図６および図７において、縦軸は圧力［ＭＰａ］であり、横軸は比エンタルピ［ｋＪ／ｋｇ］である。図６および図７は、蒸発工程、圧縮工程、凝縮工程および膨張工程からなる冷凍サイクルを示す。点Ｊ１→点Ｊ２は蒸発工程に相当し、点Ｊ２→点Ｊ３は圧縮工程に相当し、点Ｊ３→点Ｊ４は凝縮工程に相当し、点Ｊ４→点Ｊ１は膨張工程に相当する。
【００５０】
図６を参照して、パラメータＰ１が圧縮機１の吐出ガスの温度に関係することを説明する。図６に示すＳＨ（ｓｕｐｅｒ  ｈｅａｔ）は圧縮機１の吸入口の過熱度に相当する。圧縮機１の吸入口の過熱度が増加し、図６に示すように点Ｊ２が点Ｊ２’に遷移すると、破線で示すように、点Ｊ３が点Ｊ３’に遷移する。その結果、圧縮機１の吐出ガスの温度も上昇することになる。補助判定手段２４は、吸入ガス温度センサ５２が検出した温度と蒸発温度ＥＴＶとの差を算出して過熱度ＳＨを求める。そして、補助判定手段２４は、過熱度ＳＨが予め決められた範囲の上限値以上である場合、冷媒量が不足していると判定する。
【００５１】
図７を参照して、パラメータＰ２が圧縮機１の吐出ガスに関係することを説明する。図７に示す圧力Ｐｓは負荷側熱交換器７の冷媒の圧力を示す。負荷側熱交換器７における冷媒の圧力Ｐｓが低下し、図７に示すように圧力Ｐｓ’に低下すると、破線で示すように、点Ｊ３が点Ｊ３’に遷移する。その結果、圧縮機１の吐出ガスの温度も上昇することになる。補助判定手段２４は、負荷側熱交換器７の冷媒の圧力として蒸発温度ＥＴＶの温度から飽和圧力を求め、負荷側熱交換器７の冷媒の圧力が予め決められた範囲の下限値以下である場合、冷媒量が不足していると判定する。
【００５２】
なお、負荷側熱交換器７の冷媒の圧力を検出する圧力センサが負荷側膨張装置６と負荷側熱交換器７の間の配管１２に設けられていてもよい。また、圧縮機１の発停回数が増加すると、負荷側熱交換器７の冷媒の圧力が低下する傾向があることから、圧縮機１の発停回数の頻度が予め決められた値よりも大きいことが、パラメータＰ２が予め決められた範囲を逸脱する場合に含まれていてもよい。
【００５３】
圧縮機１の吐出ガスに関係するパラメータは、上記のパラメータＰ１、Ｐ２に限定されるものではなく、冷媒不足時に起きる兆候を検知できる、その他のパラメータを制御部２０に適宜設定してもよい。
【００５４】
（比較例の冷媒不足判定の手順）
次に、比較例における冷媒不足判定方法を説明する。図８は、比較例における冷媒不足判定方法の手順を示すフローチャートである。図８は、冷媒量の適否の判定を冷媒量判定手段２３が実行するが、補助判定手段２４は冷媒量の適否を判定しない場合の手順に相当する。
【００５５】
冷媒量の判定には、温度効率εの平均値である平均温度効率εＡｖｅを用いるものとする。温度効率εの閾値をεＬｉｎｅと表記する。また、冷媒量判定手段２３が冷媒量の適否を判定する際、連続して平均温度効率εＡｖｅが閾値未満になる回数をカウントするための変数をＭとする。変数Ｍが取り得る値は０以上の整数である。
【００５６】
図８に示すように、冷媒が充填された後に冷凍装置が起動すると、冷凍サイクル制御手段２２が冷凍サイクルの制御を開始する。冷媒量判定手段２３は、変数Ｍに初期値としてゼロを設定し（ステップＳ１０１）、冷凍装置の運転中に定期的に冷媒量の適否を判定する判定動作を行う。判定動作では、はじめに、冷媒量判定手段２３は、運転状態を示すデータとして、凝縮温度センサＴＨ５、外気温度センサＴＨ６、液冷媒温度センサＴＨ８および蒸発温度センサＥＴから温度情報を取得し、圧縮機１を含む各構成機器から状態を示す情報を取得する（ステップＳ１０２）。続いて、冷媒量判定手段２３は、取得したデータを基に、現在の運転状態が検知不可条件に該当するか否かを判定する（ステップＳ１０３）。
【００５７】
ここで、検知不可条件の例を説明する。
検知不可条件１：圧縮機１が停止状態である場合。検知不可とする理由は、圧縮機１の停止の原因が冷凍装置に発生した異常である場合も考えられるからである。
検知不可条件２：冷凍装置の起動後３０分間。検知不可とする理由は冷凍装置が起動してから最初の１０〜２０分間は温度効率εが安定しないためである。
検知不可条件３：外気温度が予め決められた温度よりも低い低外気温である場合。検知不可とする理由は、外気温度が低いと、冷凍サイクル制御手段２２が、熱源側熱交換器３の入口側の冷媒を高圧に保とうとして、熱源側熱交換器３および過冷却熱交換器５に送風するファン２６の風量を低下させるため、温度効率εが低下し、誤検知の可能性があるからである。
【００５８】
検知不可条件４：外気温度が予め決められた運転範囲外の温度である高外気温である場合。検知不可とする理由は、熱源側熱交換器３で冷媒が放熱しにくくなり、温度効率εが低下し、誤検知の可能性があるからである。
検知不可条件５：凝縮温度ＴＨＶ５と外気温度ＴＨＶ６の温度差が予め決められた値よりも大きい場合。検知不可とする理由は、式（１）の右辺の分母が過大になり、誤検知の可能性があるからである。
検知不可条件６：過熱度が予め決められた値よりも小さい場合。検知不可とする理由は、受液器４に余剰冷媒がなくなると過熱度が小さくなるが、アキュムレータ８に余剰冷媒があれば、冷媒量の不足に相当しないためである。
【００５９】
上記の検知不可条件１〜６では、冷媒量が正常であっても、温度効率εの値が閾値εＬｉｎｅよりも小さくなる場合がある。そのため、このような条件では、冷媒量判定手段２３は冷媒量の適否を誤判定してしまうおそれがあるので、冷媒量の適否の判定を行わないようにしている。なお、検知不可条件１〜６は例示である。検知不可条件１〜６以外にも、凝縮温度ＴＨＶ５、凝縮温度ＴＨＶ５と外気温度ＴＨＶ６との温度差、および外気温度ＴＨＶ６の影響により、冷媒量が正常でも、式（１）で算出される温度効率εが閾値εＬｉｎｅより小さくなってしまう場合が考えられる。このような場合の検知不可条件を検知不可条件７とする。
【００６０】
検知不可条件の説明から図８に示すフローチャートの説明に戻る。ステップＳ１０３の判定の結果、現在の冷凍装置が検知不可条件１〜７のうち、いずれかに該当する場合、冷媒量判定手段２３は、無効値として、エラーの情報を記憶部１２２に格納する（ステップＳ１０４）。一方、ステップＳ１０３の判定の結果、現在の冷凍装置が検知不可条件１〜７のいずれにも該当しない場合、冷媒量判定手段２３は、式（１）を用いて過冷却熱交換器５の温度効率εを算出し（ステップＳ１０５）、有効値として、温度効率εと圧縮機１の運転周波数の値を記憶部１２２に格納する（ステップＳ１０６）。冷媒量判定手段２３は、予め決められた時間（例えば、１０分）にステップＳ１０３〜Ｓ１０６の処理を予め決められた周期で予め決められた回数（例えば、１０回）行う。
【００６１】
続いて、冷媒量判定手段２３は、記憶部１２２に格納した複数の温度効率εが平均温度効率εＡｖｅの算出条件を満たしているかを判定する（ステップＳ１０７）。記憶部１２２に格納された複数の温度効率εが安定判定条件を満たさない場合、冷媒量判定手段２３は、冷媒漏れの有無の判定を行わず、ステップＳ１０２に戻る。安定判定条件は、例えば、平均温度効率εＡｖｅの算出元となる複数の温度効率εの変動が予め決められた範囲にあるというものである。安定判定条件は、複数の温度効率εと共に記憶部１２２に格納された、圧縮機１の運転周波数の変動が予め決められた範囲にあるという条件を含んでいてもよい。
【００６２】
一方、ステップＳ１０７の判定の結果、記憶部１２２に格納された複数の温度効率εが安定判定条件を満たす場合、冷媒量判定手段２３は、これら複数の温度効率εの値を用いて平均温度効率εＡｖｅを算出する（ステップＳ１０８）。そして、冷媒量判定手段２３は、算出した平均温度効率εＡｖｅを閾値εＬｉｎｅと比較し、平均温度効率εＡｖｅが閾値εＬｉｎｅ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０９）。
【００６３】
ステップＳ１０９の判定の結果、平均温度効率εＡｖｅが閾値εＬｉｎｅ以上である場合、冷媒量判定手段２３は、変数Ｍがゼロ以外であれば変数Ｍの値をゼロにリセットした後（ステップＳ１１０）、冷媒量が正常である旨を表示部２１に表示させる（ステップＳ１１１）。なお、ステップＳ１０９の判定の結果、平均温度効率εＡｖｅが閾値εＬｉｎｅ以上であって、変数Ｍの値がゼロである場合、冷媒量判定手段２３は、ステップＳ１１０を実行せずに、ステップＳ１１１に進む。ステップＳ１０９の判定の結果、平均温度効率εＡｖｅが閾値εＬｉｎｅよりも小さい場合、冷媒量判定手段２３は、冷媒漏れがあると判定する（ステップＳ２００）。そして、冷媒量判定手段２３は、変数Ｍの値に１を加算し（ステップＳ２０１）、１を加算した後の変数Ｍの値がＮと一致するか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
【００６４】
ステップＳ２０２の判定の結果、変数Ｍの値がＮと一致する場合、冷媒量判定手段２３は、冷媒量が不足している旨を表示部２１に表示させる（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０２の判定の結果、変数Ｍの値がＮと一致しない場合、冷媒量判定手段２３は、ステップＳ１０２に戻る。
【００６５】
このようにして、冷媒量判定手段２３は、冷媒漏れが有りの判定を連続してＮ回行った場合に、冷媒量が不足していると判定し、冷媒量が不足している旨を表示部２１に表示させる。また、冷媒量判定手段２３は、冷凍サイクルの運転の停止を冷凍サイクル制御手段２２に指示する。
【００６６】
（本実施の形態１における冷媒不足判定方法の手順）
次に、本実施の形態１における冷凍装置が実行する冷媒不足判定方法の手順を説明する。本実施の形態１における冷媒不足判定方法は、温度効率εの低下以外で、冷媒量の不足の兆候が検知された段階で冷媒量が不足していると判定することで、冷媒不足を早期に検知するものである。
【００６７】
図９は、本発明の実施の形態１における冷凍装置が実行する冷媒不足判定方法の動作手順を示すフローチャートである。なお、図９に示すステップＳ１０１〜Ｓ１１１の処理は、図８を参照して説明したステップＳ１０１〜Ｓ１１１と同様なため、その詳細な説明を省略する。
【００６８】
図９に示すステップＳ１０９の判定の結果、平均温度効率εＡｖｅが閾値εＬｉｎｅよりも小さい場合、補助判定手段２４は、圧縮機１の吐出ガスの温度および吐出ガスの温度に関係するパラメータについて、それぞれの値がそれぞれの予め決められた範囲を逸脱するか否かを判定する（ステップＳ１９９）。
【００６９】
ステップＳ１９９の判定の結果、補助判定手段２４は、圧縮機１の吐出ガスの温度および吐出ガスの温度に関係するパラメータのうち、少なくともいずれか一方が予め決められた範囲を逸脱している場合、冷媒量が不足していると判定し、冷媒量が不足している旨を表示部２１に表示させる（ステップＳ２０３）。また、補助判定手段２４は、冷凍サイクルの運転の停止を冷凍サイクル制御手段２２に指示する。
【００７０】
一方、ステップＳ１９９の判定の結果、補助判定手段２４は、圧縮機１の吐出ガスの温度および吐出ガスの温度に関係するパラメータの両方が予め決められた範囲内におさまっている場合、冷媒量判定手段２３に冷媒量の不足を検知しなかった旨を通知し、ステップＳ２００の処理を指示する。冷媒量判定手段２３は、補助判定手段２４からステップＳ２００の処理の指示を受け付けると、図８を参照して説明したように、ステップＳ２００以降の処理を実行する。
【００７１】
図９を参照して説明したように、冷媒量判定手段２３が平均温度効率εＡｖｅが閾値εＬｉｎｅよりも小さいと判定する度に、補助判定手段２４が圧縮機１の吐出ガスの温度と吐出ガスの温度に関係するパラメータを用いて、冷媒量が不足しているか否かを判定する。そのため、冷媒量判定手段２３がＮ回連続で冷媒漏れを判定する期間よりも早く、補助判定手段２４が冷媒不足を検知すれば、冷凍装置は、その期間が経過する前に、冷凍サイクルを停止して、圧縮機１が故障することを防止できる。
【００７２】
なお、本実施の形態１では、図１Ａ〜図１Ｃに示す冷凍装置を一例として、冷媒量の不足の兆候を検知するパラメータを説明したが、冷凍装置に付加される構成に対応してパラメータを追加してもよい。また、図１Ａ〜図１Ｃは冷凍装置に吸入ガス温度センサ５２が設けられた構成を示しているが、補助判定手段２４が冷媒不足判定に用いるパラメータに対応して、吸入ガス温度センサ５２は冷凍装置に設けられていなくてもよい。
【００７３】
本実施の形態１の冷凍装置は、圧縮機１、熱源側熱交換器３、過冷却熱交換器５、負荷側膨張装置６および負荷側熱交換器７に冷媒を循環させる冷媒回路における冷凍サイクルを制御する冷凍サイクル制御手段２２と、過冷却熱交換器５の温度効率を監視し、温度効率が予め決められた閾値以上である場合、冷媒回路に充填された冷媒量が正常と判定し、温度効率が閾値未満である場合、冷媒漏れがあると判定する冷媒量判定手段２３と、冷媒量判定手段２３が冷媒漏れがあると判定した場合、圧縮機１の吐出ガスの温度に関係するパラメータの値が予め決められた範囲を逸脱するか否かを判定し、パラメータの値がその範囲を逸脱する場合、冷媒量が不足していると判定する補助判定手段２４とを有するものである。
本実施の形態１によれば、冷媒量判定手段２３が冷媒量の適否の判定基準に過冷却熱交換器５の温度効率を用いて冷媒漏れ有りと判定した場合、補助判定手段２４が圧縮機１の吐出ガスの温度に関係するパラメータについて予め決められた範囲を逸脱するか否かを判定し、パラメータの値が予め決められた範囲を逸脱している場合、冷媒量が不足していると判定する。そのため、冷凍装置は、冷媒量判定手段２３が温度効率を用いて冷媒不足を検知する前に、補助判定手段２４が冷媒不足の発生を検知でき、圧縮機１が吐出ガスの温度異常で停止することを防ぎ、圧縮機１が故障してしまうことを防げる。
【００７４】
本実施の形態１において、圧縮機１の吐出ガスの温度に関係するパラメータは、圧縮機１の吸入口の過熱度および負荷側熱交換器７の冷媒の圧力のうち、いずれかとしてもよい。圧縮機１の吸入口の過熱度の上昇は圧縮機１の吐出ガスの温度を上昇させ、負荷側熱交換器７の冷媒の圧力の低下は圧縮機１の吐出ガスの温度を上昇させる。そのため、これらのパラメータのいずれを冷媒不足の判定基準に用いても、冷媒不足を検知することができる。
【００７５】
実施の形態２．
本実施の形態２は、冷凍装置にインジェクション回路が設けられている場合である。本実施の形態２の冷凍装置の構成を説明する。本実施の形態２では、実施の形態１で説明した構成と同様な構成についての詳細な説明を省略する。
【００７６】
図１０は、本発明の実施の形態２における冷凍装置の一構成例を示す冷媒回路図である。図１０は、図１Ａに示した冷凍装置にインジェクション回路が設けられた場合を示しているが、インジェクション回路が設けられる冷凍装置は図１Ａに示した冷凍装置に限定されない。インジェクション回路が設けられる冷凍装置は、実施の形態１で説明したように、図１Ａに示した構成以外の冷凍装置であってもよい。
【００７７】
図１０に示すように、冷凍装置は、過冷却熱交換器５の出口側で冷媒回路から分岐して圧縮機１の中間ポートと接続される配管４１と、配管４１に直列に接続されたインジェクション膨張装置４２およびアキュムレータ４３とを含むインジェクション回路を有する。圧縮機１の中間ポートは、過冷却熱交換器５の出口側で冷媒回路からインジェクション回路を経由して冷媒を圧縮機１に注入するための入力ポートである。インジェクション膨張装置４２は、例えば、膨張弁である。
【００７８】
インジェクション回路は、圧縮機１の冷媒を冷却するために、過冷却熱交換器５の出口側の冷媒回路から冷媒を圧縮機１の中間ポートに注入する。インジェクション膨張装置４２は、インジェクション回路を経由して圧縮機１に注入される冷媒の圧力を調整する。圧縮機１の中間ポートに、冷媒の温度を検出する温度センサ４４が設けられている。図２に示した機能ブロック図において、制御部２０はインジェクション膨張装置４２および温度センサ４４のそれぞれと信号線（不図示）を介して接続されている。
【００７９】
図１０に示す冷凍装置の場合、圧縮機１の吐出ガスの温度に関係するパラメータとして、次の２つのパラメータが考えられる。１つ目のパラメータは、インジェクション回路を介して圧縮機１の中間ポートに入力される冷媒の温度である。このパラメータをパラメータＰ３とする。２つ目のパラメータは、インジェクション回路のインジェクション膨張装置４２の開度である。このパラメータをパラメータＰ４とする。パラメータＰ３の場合、圧縮機１の中間ポートに入力される冷媒の温度が予め決められた範囲の上限値以上になることが、冷媒量の不足に相当する。パラメータＰ４の場合、インジェクション膨張装置４２の開度が予め決められた範囲の上限値以上になることが、冷媒量の不足に相当する。
【００８０】
図１１は、図１０に示した冷凍装置において、冷媒量の不足の兆候を検知するパラメータの一例を説明するためのｐ−ｈ線図である。図１１において、縦軸は圧力［ＭＰａ］であり、横軸は比エンタルピ［ｋＪ／ｋｇ］である。冷凍サイクルの４工程のうち、点Ｊ１→点Ｊ２は蒸発工程に相当し、点Ｊ２→点Ｊ３は圧縮工程に相当し、点Ｊ３→点Ｊ４は凝縮工程に相当し、点Ｊ４→点Ｊ１は膨張工程に相当する。
【００８１】
図１０に示す冷凍装置では、インジェクション回路を経由して圧縮機１の中間ポートに注入される冷媒が圧縮機１を冷却する。そのため、圧縮工程は、図１１に示す点Ｊ２→点Ｊ５→点Ｊ３という経路をたどる。図１１に示す点Ｊ５における温度が圧縮機１の中間ポートに入力される冷媒の温度に相当する。圧縮機１の中間ポートに入力される冷媒の温度が上昇し、図１１に示すように点Ｊ５が点Ｊ５’に遷移すると、破線で示すように、点Ｊ３が点Ｊ３’に遷移する。その結果、圧縮機１の吐出ガスの温度も上昇することになる。補助判定手段２４は、温度センサ４４が検出した温度が予め決められた範囲の上限値以上の場合、冷媒量が不足していると判定する。
【００８２】
また、冷媒回路を循環する冷媒量が少なくなり、圧縮機１の吐出温度が上昇すると、冷凍サイクル制御手段２２が圧縮機１の中の冷媒を冷却するためにインジェクション膨張装置４２の開度を大きくする。補助判定手段２４は、インジェクション膨張装置４２の開度が予め決められた範囲の上限値以上の場合、冷媒量が不足していると判定する。
【００８３】
インジェクション回路を有する冷凍装置においては、冷媒量の不足の兆候を検知するパラメータとして、インジェクション回路に対応するパラメータが追加される。そのため、補助判定手段２４はインジェクション回路に起因する、冷媒量の不足の兆候を検知することができる。
【００８４】
なお、図１０は冷凍装置に温度センサ４４が設けられた構成を示しているが、補助判定手段２４が冷媒不足判定に用いるパラメータに対応して、温度センサ４４が設けられていなくてもよい。さらに、図１０に示す冷凍装置においてアキュムレータ４３は設けられていなくてもよい。
【００８５】
本実施の形態２は、過冷却熱交換器５の出口側で冷媒回路から分岐して圧縮機１と接続され、冷媒回路から冷媒を圧縮機１に注入するインジェクション回路が設けられ、インジェクション回路には圧縮機１に注入される冷媒の圧力を調整するインジェクション膨張装置４２が設けられている。そのため、圧縮機１の吐出ガスの温度に関係するパラメータとして、インジェクション回路を介して圧縮機１に注入される冷媒の温度と、インジェクション膨張装置４２の開度のうち、いずれかを用いることができる。冷凍装置に設けられたインジェクション回路に対応して、圧縮機１の吐出ガスの温度に関係するパラメータを選択して冷媒不足の有無を判定することで、実施の形態１と同様な効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００８６】
１  圧縮機、２  油分離器、３  熱源側熱交換器、４  受液器、５  過冷却熱交換器、６  負荷側膨張装置、７  負荷側熱交換器、８  アキュムレータ、１０  液延長配管、１１  ガス延長配管、１２〜１４、４１  配管、１５  延長配管、２０  制御部、２１  表示部、２２  冷凍サイクル制御手段、２３  冷媒量判定手段、２４  補助判定手段、２６、２７  ファン、４２  インジェクション膨張装置、４３  アキュムレータ、４４  温度センサ、５１  吐出ガス温度センサ、５２  吸入ガス温度センサ、１００  熱源側ユニット、１２０  コントローラ、１２１  ＣＰＵ、１２２  記憶部、１５０、１５１  圧縮ユニット、２００  負荷側ユニット、５０１、５０２  矢印、ＥＴ  蒸発温度センサ、ＴＨ５  凝縮温度センサ、ＴＨ６  外気温度センサ、ＴＨ８  液冷媒温度センサ。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年8月7日(2018.8.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明に係る冷凍装置は、圧縮機、熱源側熱交換器、過冷却熱交換器、負荷側膨張装置および負荷側熱交換器に冷媒を循環させる冷媒回路と、前記冷媒回路における冷凍サイクルを制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記冷凍サイクルを制御する冷凍サイクル制御手段と、前記過冷却熱交換器の温度効率を監視し、該温度効率が予め決められた閾値以上である場合、前記冷媒回路に充填された冷媒量が正常と判定し、前記温度効率が前記閾値未満である場合、冷媒漏れがあると判定する冷媒量判定手段と、前記冷媒量判定手段が冷媒漏れがあると判定した場合、前記圧縮機の吐出ガスの温度および吐出ガスの温度に関係するパラメータの値がそれぞれの予め決められた範囲を逸脱するか否かを判定し、前記吐出ガスの温度および前記パラメータのうち、少なくともいずれか一方が前記予め決められた範囲を逸脱する場合、前記冷媒量が不足していると判定する補助判定手段と、を有するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、熱源側熱交換器、過冷却熱交換器、負荷側膨張装置および負荷側熱交換器に冷媒を循環させる冷媒回路と、
前記冷媒回路における冷凍サイクルを制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記冷凍サイクルを制御する冷凍サイクル制御手段と、
前記過冷却熱交換器の温度効率を監視し、該温度効率が予め決められた閾値以上である場合、前記冷媒回路に充填された冷媒量が正常と判定し、前記温度効率が前記閾値未満である場合、冷媒漏れがあると判定する冷媒量判定手段と、
前記冷媒量判定手段が冷媒漏れがあると判定した場合、前記圧縮機の吐出ガスの温度および吐出ガスの温度に関係するパラメータの値がそれぞれの予め決められた範囲を逸脱するか否かを判定し、前記吐出ガスの温度および前記パラメータのうち、少なくともいずれか一方が前記予め決められた範囲を逸脱する場合、前記冷媒量が不足していると判定する補助判定手段と、
を有する、冷凍装置。
【請求項２】
前記補助判定手段は、前記冷媒量が不足していないと判定した場合、前記冷媒量の不足を検知しなかった旨を前記冷媒量判定手段に通知し、
前記冷媒量判定手段は、前記補助判定手段からの前記通知の回数をカウントし、カウントした回数が決められた回数に達すると、前記冷媒量が不足していると判定する、
請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項３】
前記パラメータは、前記圧縮機の吸入口の過熱度および前記負荷側熱交換器の冷媒の圧力のうち、いずれかである、請求項１または２に記載の冷凍装置。
【請求項４】
前記過冷却熱交換器の出口側で前記冷媒回路から分岐して前記圧縮機と接続され、該冷媒回路から冷媒を前記圧縮機に注入するインジェクション回路と、
前記インジェクション回路に設けられ、前記圧縮機に注入される冷媒の圧力を調整するインジェクション膨張装置と、をさらに有し、
前記パラメータは、前記インジェクション回路を介して前記圧縮機に注入される冷媒の温度および前記インジェクション膨張装置の開度のうち、いずれかである、請求項１または２に記載の冷凍装置。
【国際調査報告】
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