(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が貯留される容器の液位を検出する液位検出装置であって、
前記容器の外面の互いに異なる高さに位置する複数箇所の温度を計測する温度計測部と、
前記流体が前記容器に流入する状態での前記液位を、前記温度計測部で計測される温度に基づいて検出する液位検出部と、
を備え、
前記液位検出部は、前記温度計測部で計測される複数の前記温度のうちの少なくとも２つの温度が、低い側の箇所で計測される温度が高い側の箇所で計測される温度と比較して前記容器の液部に貯留される前記流体の温度に近づく状態になっていると判別される場合に、該少なくとも２つの温度が計測される少なくとも２つの箇所の間に、液面が有ると判定する、
ことを特徴とする液位検出装置。
【請求項２】
前記液位検出部は、前記少なくとも２つの温度が、高い側の箇所で計測される温度と低い側の箇所で計測される温度との大小関係が予め設定された大小関係を満たすと判別される場合に、該少なくとも２つの温度が計測される少なくとも２つの箇所の間に、液面が有ると判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の液位検出装置。
【請求項３】
前記予め設定された大小関係は、高い側の箇所で計測される温度が低い側の箇所で計測される温度と比較して高温又は予め設定された基準温度以上高温になる大小関係である、
ことを特徴とする請求項２に記載の液位検出装置。
【請求項４】
前記液位検出部は、前記温度計測部で計測される複数の前記温度のうちから、前記少なくとも２つの温度を、低い側の箇所で計測される温度から順に組合せを変えて抽出し、該組合せのうちの１つが、前記近づく状態になっていると判別される場合に、該組合せのうちの１つが計測される少なくとも２つの箇所の間に、液面が有ると判定する、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液位検出装置。
【請求項５】
前記液位検出部は、前記温度計測部で計測される複数の前記温度のうちから、前記少なくとも２つの温度を、組合せを変えて抽出し、該組合せのうちの複数が、前記近づく状態になっていると判別される場合に、該組合せのうちの複数から、最も低い側の箇所で計測される組合せを選択し、該組合せが計測される少なくとも２つの箇所の間に、液面が有ると判定する、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液位検出装置。
【請求項６】
前記液位検出部は、前記温度計測部で計測される複数の前記温度のうちから、最も高い又は低い温度と、該温度が計測される箇所と比較して低い側の箇所で計測される少なくとも１つの温度と、の組合せを抽出し、該組合せが前記近づく状態になっていると判別される場合に、該組合せが計測される少なくとも２つの箇所の間に、液面が有ると判定する、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液位検出装置。
【請求項７】
前記容器の外面の温度は、前記容器に流入する前記流体の温度と比較して、高温であり、
前記液位検出部は、前記容器に流入する前記流体が過熱ガスであるか否かを判定し、過熱ガスであると判定される場合に、液位を検出する、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の液位検出装置。
【請求項８】
前記容器の外面を加熱する加熱体、又は前記容器の外面を冷却する冷却体を更に備えている、
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の液位検出装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載された液位検出装置を備えた、
ことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
前記容器は、冷凍サイクル装置の冷媒循環回路の一部を構成する液溜め容器であり、
前記流体は、冷凍サイクル装置の冷媒循環回路を循環する冷媒である、
ことを特徴とする請求項９に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１１】
前記冷媒循環回路の冷媒の状態を制御する制御部を更に備え、
前記制御部は、前記容器に流入する前記冷媒が過熱ガスになるように制御する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１２】
請求項１〜８のいずれか一項に記載された液位検出装置を用いて、流体が貯留される容器の液位を検出する液位検出方法であって、
前記流体が前記容器に流入する状態での前記液位を、前記容器の外面の互いに異なる高さに位置する複数箇所の温度に基づいて検出する、
ことを特徴とする液位検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液位検出装置と、それを備えた冷凍サイクル装置と、液位検出方法と、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の液位検出装置として、容器の外面の互いに異なる高さに位置する２つの箇所の温度を計測し、その２つの箇所で計測された２つの温度の差が予め設定された基準温度と比較して大きい場合に、容器内の流体の液面がその２つの箇所の間に有ると判定するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−６０５９１号公報（段落［００１０］、図１、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の液位検出装置では、容器内の流体が流動していると、その流動によって容器内に、例えば、容器内の液面の近くにある液体の流速が、容器内の底面の近くにある液体の流速と比較して大きくなり、容器内の流体の流入口の近くにある気体の流速が、容器内の液面の近くにある気体の流速と比較して大きくなる等の、流体の流速分布が生じる。そのため、液面の下側の液部の外側に位置する容器の各箇所において、また、液面の上側の気部の外側に位置する容器の各箇所において、熱抵抗が相違することとなり、その熱抵抗の相違に起因して２つの箇所で計測される２つの温度の差に変動が生じてしまい、液面を誤検出し易いという問題点があった。【０００５】
本発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、液面の誤検出が抑制された液位検出装置を得ることを目的とする。また、本発明は、そのような液位検出装置を備えた冷凍サイクル装置を得ることを目的とする。また、本発明は、液面の誤検出が抑制された液位検出方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る液位検出装置は、流体が貯留される容器の液位を検出する液位検出装置であって、前記容器の外面の互いに異なる高さに位置する複数箇所の温度を計測する温度計測部と、前記流体が前記容器に流入する状態での前記液位を、前記温度計測部で計測される温度に基づいて検出する液位検出部と、備え、前記液位検出部は、前記温度計測部で計測される複数の前記温度のうちの少なくとも２つの温度が、低い側の箇所で計測される温度が高い側の箇所で計測される温度と比較して前記容器の液部に貯留される前記流体の温度に近づく状態になっていると判別される場合に、該少なくとも２つの温度が計測される少なくとも２つの箇所の間に、液面が有ると判定するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る液位検出装置は、流速分布に応じて液位を検出する液位検出部を備えているため、容器内の流体が流動して、容器内に流体の流速分布が生じる場合でも、液面を誤検出し難い。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る液位検知装置が設置される液溜め容器を要素機器とする冷凍空調装置の、構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る液位検出装置が設置される液溜め容器の、構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る液位検出装置が設置される液溜め容器の、入口配管を説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る液位検出装置の、液溜め容器に設置された状態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る液位検出装置の、液溜め容器に設置された状態の一部拡大図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る液位検出装置の、ブロック図である。
【図７】内部で各種流体（空気、水、ガス冷媒、液冷媒）が流動している状態の液溜め容器が周囲空気によって加熱される場合の、流速と、液溜め容器の内面での熱伝達率と、の関係を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る液位検出装置の、冷媒循環回路の循環が停止している場合の、液溜め容器の外面の温度分布を説明する図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る液位検出装置の、液溜め容器に流入する冷媒の乾き度が０．９〜１で、冷媒循環回路の冷媒循環量が少ない場合の、液溜め容器の外面の温度分布を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る液位検出装置の、液溜め容器に流入する冷媒の乾き度が０．９〜１で、冷媒循環回路の冷媒循環量が多い場合の、液溜め容器の外面の温度分布を説明する図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る液位検出装置の、液溜め容器に流入する冷媒が過熱ガスで、冷媒循環回路の冷媒循環量が多い場合の、液溜め容器の外面の温度分布を説明する図である。
【図１２】本発明の実施の形態１に係る液位検出装置の、温度センサの個数が多く、冷媒循環回路の冷媒循環量が多い場合の、液溜め容器の外面の温度分布の測定を説明する図である。
【図１３】本発明の実施の形態１に係る液位検出装置の、液位検出の処理フローを説明する図である。
【図１４】本発明の実施の形態１に係る液位検出装置の、液位検出の処理フローを説明する図である。
【図１５】本発明の実施の形態２に係る液位検出装置の、温度センサ及び熱源の構成を例示する図である。
【図１６】本発明の実施の形態２に係る液位検出装置の、ブロック図である。
【図１７】本発明の実施の形態２に係る液位検出装置の、液位検出の処理フローを説明する図である。
【図１８】本発明の実施の形態２に係る液位検出装置の変形例−１の、液溜め容器に流入する冷媒の乾き度が０．９〜１で、冷媒循環回路の冷媒循環量が少ない場合の、液溜め容器の外面の温度分布を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る液位検出装置について、図面を用いて説明する。
なお、以下では、本発明に係る液位検出装置が、冷凍空調装置の冷媒循環回路の要素機器である液溜め容器の冷媒の液位を検出するものである場合を説明しているが、そのような場合に限定されず、他の容器の他の流体の液位を検出するものあってもよい。例えば、他の冷凍サイクル装置の冷媒循環回路の要素機器である液溜め容器の冷媒の液位を検出するものであってもよい。
【００１０】
また、以下で説明する構成、動作等は、一例にすぎず、そのような構成、動作等に限定されない。また、重複又は類似する説明については、適宜簡略化又は省略している。また、各図において、各構成部材の相対的な大きさが、実際のものとは異なる場合がある。また、各図において、同一又は類似する部材又は部分には、同一の符号を付している。また、細かい構造については、適宜図示を簡略化又は省略している。
【００１１】
実施の形態１．
実施の形態１に係る液位検出装置について説明する。
＜冷凍空調装置＞
まず、実施の形態１に係る液位検出装置が設置される液溜め容器を要素機器とする冷凍空調装置について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１に係る液位検知装置が設置される液溜め容器を要素機器とする冷凍空調装置の、構成を示す図である。なお、図１では、冷房運転時の冷媒の流れ方向を実線矢印で示し、暖房運転時の冷媒の流れ方向を点線矢印で示している。また、図１では、冷房運転時の四方弁３の流路を実線で示し、暖房運転時の四方弁３の流路を点線で示している。
【００１２】
図１に示されるように、冷凍空調装置１は、圧縮機２、四方弁３、冷房運転時には凝縮器（放熱器）として作用し暖房運転時には蒸発器として作用する熱源側熱交換器４、絞り装置５、冷房運転時には蒸発器として作用し暖房運転時には凝縮器（放熱器）として作用する負荷側熱交換器６、液溜め容器７、及び、制御装置８を備える。圧縮機２と、四方弁３と、熱源側熱交換器４と、絞り装置５と、負荷側熱交換器６と、液溜め容器７と、が順次配管で接続されて、冷媒循環回路が形成される。液溜め容器７は、室外機の内部に設置される。液溜め容器７には、低圧の冷媒が流入する。なお、冷凍空調装置１が、四方弁３を有さず、冷房運転と暖房運転とを切り換えないものであってもよい。また、四方弁３が、他の流路切替装置であってもよく、例えば、二方弁、三方弁等であってもよい。
【００１３】
冷房運転時には、液溜め容器７の周囲空気が高温になるため、液溜め容器７に流入する低圧の冷媒は、液溜め容器７の周囲空気と比較して低温となる。また、暖房運転時には、液溜め容器７の周囲空気が冷房運転時と比較して低温になるものの、低圧の冷媒は、外気によって蒸発できるように外気と比較して低温になっているため、冷房運転時と同様に、液溜め容器７に流入する低圧の冷媒は、液溜め容器７の周囲空気と比較して低温となる。つまり、冷凍空調装置１が運転して、冷媒循環回路の冷媒が循環すると、常に、液溜め容器７に周囲空気と比較して低温の冷媒が流入するため、液溜め容器７の内外で、常に、内側の温度が外側の温度と比較して低くなるような、温度差が生じる。
【００１４】
＜液位検出装置が設置される液溜め容器＞
以下に、実施の形態１に係る液位検出装置が設置される液溜め容器について説明する。
液溜め容器７は、圧縮機２の潤滑のための潤滑油を貯留する働きをする。つまり、液溜め容器７は、圧縮機２から吐出された潤滑油を冷媒と共に貯留し、その潤滑油を圧縮機２の上流側から一定の量で返油する働きをする。
【００１５】
また、液溜め容器７は、冷媒循環回路の余剰液冷媒を貯留する働きをする。つまり、冷媒循環回路には、運転状態、制御状態等の変化に伴う必要冷媒量の変動に対応するために、必要冷媒量が最大になった状態でも不足しないだけの冷媒量が充填される。そのため、運転状態、制御状態等の変化に伴って必要冷媒量が小さくなった状態では、余剰液冷媒が生じることとなり、液溜め容器７は、その余剰液冷媒を貯留する働きをする。
【００１６】
液溜め容器７は、耐圧性を向上するために、鉄製であり、また、その肉厚は、例えば３〜４ｍｍであるため、外部から内部の液面を可視化することができない。また、液溜め容器７は、一般的に、円筒状である。つまり、液溜め容器７の外面は、円筒面である。
【００１７】
図２は、本発明の実施の形態１に係る液位検出装置が設置される液溜め容器の、構成を示す図である。なお、図２では、冷媒の流れ方向を矢印で示している。
図２に示されるように、液溜め容器７には、入口配管７ａと出口配管７ｂとが、取り付けられる。入口配管７ａ及び出口配管７ｂは、液溜め容器７の上部に、液溜め容器７の内外を上下方向に貫通するように取り付けられる。入口配管７ａは、液溜め容器７の内側に冷媒を流入させるものであり、出口配管７ｂは、液溜め容器７の外側に冷媒を流出させるものである。
【００１８】
図３は、本発明の実施の形態１に係る液位検出装置が設置される液溜め容器の、入口配管を説明する図である。なお、図３（ａ）は、入口配管７ａを上方視した状態を示し、図３（ｂ）は、入口配管７ａを正面視した状態を示している。
図２及び図３に示されるように、入口配管７ａは、正面視略Ｌ字状である。入口配管７ａは、液溜め容器７内へ流入する冷媒が直接液部に衝突して液面が波立つことを抑制すべく、流入口７ｃが液溜め容器７の側面の領域７ｆに対向するように取り付けられる。入口配管７ａは、液溜め容器７の軸中心からずれた位置に取り付けられており、液溜め容器７の内側に流入する冷媒は、液溜め容器７の側面に衝突した後、液溜め容器７の内面に沿って旋回する。
【００１９】
出口配管７ｂは、正面視略Ｊ字状である。出口配管７ｂは、液溜め容器７の内側に位置する側の先端に、液溜め容器７内に存在する冷媒を吸引する吸引口７ｄを有する。また、出口配管７ｂの液溜め容器７の外側に位置する側の先端は、液溜め容器７の上側に突出し、圧縮機２に接続される。また、出口配管７ｂは、Ｊ字の湾曲部分の最下部に、油戻し穴７ｅを有する。油戻し穴７ｅは、圧縮機２に一定の量の潤滑油を返油するために形成される。出口配管７ｂの内側の圧力が、吸引口７ｄからのガス冷媒の吸い込みに伴う流速の増加によって低下することで、潤滑油が、油戻し穴７ｅから吸引され、圧縮機２に返油される。
【００２０】
＜液位検出装置の構成＞
以下に、実施の形態１に係る液位検出装置の構成について説明する。
液位検出装置１１は、単体で使用されてもよく、また、冷凍空調装置１等の機器に組み込まれて使用されてもよい。また、液位検出装置１１は、組立時に組み込まれて使用されてもよく、また、メンテナンス時に増設されて使用されてもよい。
【００２１】
図４は、本発明の実施の形態１に係る液位検出装置の、液溜め容器に設置された状態を示す図である。図５は、本発明の実施の形態１に係る液位検出装置の、液溜め容器に設置された状態の一部拡大図である。なお、図４では、冷媒の流れ方向を矢印で示している。
図４及び図５に示されるように、液位検出装置１１は、液溜め容器７の外面の互いに異なる高さに位置する複数箇所の温度を計測する温度計測部１２と、温度計測部１２を制御すると共に温度計測部１２の出力信号が入力される液面検出用制御装置１４と、を有する。液面検出用制御装置１４は、冷凍空調装置１の制御装置８に組み込まれてもよく、また、組み込まれなくてもよい。
【００２２】
温度計測部１２は、液溜め容器７の外面の互いに異なる高さに取り付けられた複数の温度センサ１３ａ〜１３ｄ（以下では、複数の温度センサ１３ａ〜１３ｄを総称して、温度センサ１３と記載する場合がある。）を有する。温度センサ１３ａ〜１３ｄは、同様の構成である。温度センサ１３は、給電線及び信号線を介して液面検出用制御装置１４に接続される。なお、温度センサ１３の個数は、４個以外であってもよい。
【００２３】
温度計測部１２は、例えば、１つ又は複数の温度センサが液溜め容器７の外面に沿って上下方向に走査するものであってもよく、また、赤外線カメラ等であってもよく、液溜め容器７の外面の互いに異なる高さに位置する複数箇所の温度を計測できるものであれば、複数の温度センサ１３ａ〜１３ｄを有するものに限られない。温度計測部１２が、液溜め容器７の外面の互いに異なる高さに取り付けられた複数の温度センサ１３ａ〜１３ｄを有する場合には、液溜め容器７の外面の互いに異なる高さに位置する複数箇所の温度の計測を、構成を複雑化することなく安価に実現することができる。なお、温度センサ１３で計測される複数箇所の温度のそれぞれが、複数箇所で計測される温度の平均値であってもよい。また、温度センサ１３で計測される複数箇所の温度が、温度を電流値、明度等に置き換えたものであってもよい。つまり、本願発明の「温度」には、温度自体に加えて、温度に関係する値が含まれる。
【００２４】
（温度センサ）
温度センサ１３は、熱電対等の熱電変換素子、又は、サーミスタ等の測温抵抗体で構成されるとよい。温度センサ１３同士の計測値のばらつきを抑えるために、できるだけ小型で熱容量が小さい温度センサ１３が使用されるとよい。温度センサ１３は、液溜め容器７の外面の凹凸又は腐食がない部分に取り付けられるとよい。温度センサ１３は、個別に設置されてもよく、また、治具等によって一括して取り付けられてもよい。
【００２５】
温度センサ１３は、等間隔で取り付けられるとよい。そのような場合には、温度センサ１３の位置と液位との関連付けが、簡略化される。例えば、液面が変動する範囲が限られる場合、検出対象とする液位の範囲が限られる場合等では、温度センサ１３が等間隔で取り付けられずに、要求される分解能に応じた間隔で取り付けられてもよい。そのような場合には、高い分解能で検出される部分では、温度センサ１３が狭い間隔で取り付けられ、低い分解能で検出される部分では、温度センサ１３が広い間隔で取り付けられるとよい。また、検出が必要な部分のみに温度センサ１３が取り付けられて、温度センサ１３の個数が削減されるとよい。
【００２６】
温度センサ１３が取り付けられる間隔は、１００ｍｍ以内であるとよい。試験によって、温度センサ１３が取り付けられる間隔が１００ｍｍと比較して広いと、例えば、冷媒循環回路を循環する冷媒の循環量が多い場合、液溜め容器７に流入する冷媒の流速が速い場合等において、後述する液面近くで液部の温度がガス部の温度と比較して低温になるという現象を検知できず、液面の有無を判別できなくなる可能性が格段高まることが判明した。つまり、温度センサ１３が取り付けられる間隔が１００ｍｍと比較して広いと、液面の下側に取り付けられた液面に最も近い温度センサ１３で計測された温度が、液面の上側に取り付けられた液面に最も近い温度センサ１３で計測された温度と比較して低温とならず、液面が有るにも拘わらず液面が無いと判別される場合があった。一方、温度センサ１３が取り付けられる間隔が１００ｍｍ以内であると、液面の下側に取り付けられた液面に最も近い温度センサ１３で計測された温度が、液面の上側に取り付けられた液面に最も近い温度センサ１３で計測された温度と比較して、低温となる確実性が向上し、液面が有るにも拘わらず液面が無いと判別される場合が格段生じ難くなる。
【００２７】
温度センサ１３は、液溜め容器７の内面の、液溜め容器７に流入する冷媒が直接衝突する部分以外の外側に取り付けられるとよい。図３に示されるように、入口配管７ａの流入口７ｃから流入する冷媒は、ガス冷媒、液冷媒、圧縮機２の潤滑油等を含み、液溜め容器７の内面の上下方向に広がる領域７ｆに向かって流入する。温度センサ１３が、領域７ｆの外側に取り付けられると、熱伝達率が高い液面の下側に貯留される前の液冷媒の影響によって低温となった領域７ｆの温度が計測されてしまうこととなり、液面が有るにも拘わらず液面が無いと判別される場合が生じてしまう。一方、温度センサ１３が、領域７ｆ以外の外側に取り付けられると、液面の下側に取り付けられた液面に最も近い温度センサ１３で計測された温度が、液面の上側に取り付けられた液面に最も近い温度センサ１３で計測された温度と比較して、低温となる確実性が向上し、液面が有るにも拘わらず液面が無いと判別される場合が格段生じ難くなる。
【００２８】
（液面検出用制御装置）
図６は、本発明の実施の形態１に係る液位検出装置の、ブロック図である。
図６に示されるように、液面検出用制御装置１４は、温度入力部１５ａと、液位検出部１５ｂと、記憶部１５ｃと、を有する処理部１５と、操作入力部１６と、出力部１７と、を備える。
【００２９】
処理部１５は、記憶部１５ｃに記憶されたプログラムに基づいて、液位検出装置１１の全体を制御する。液位検出部１５ｂは、記憶部１５ｃに記憶されたプログラムに基づいて、温度計測部１２で計測された温度を解析して液位を検出する。記憶部１５ｃには、温度計測部１２を制御するためのプログラム、液位検出部１５ｂにおける液位を検出する処理を行うためのプログラム、温度計測部１２で計測された温度、液位検出部１５ｂで検出された液位等が記憶される。
【００３０】
操作入力部１６は、例えば使用者等によって入力された情報を処理部１５に出力する。冷凍空調装置１の各種センサの情報、出力等が入力されてもよい。出力部１７は、温度計測部１２で計測された温度、液位検出部１５ｂで検出された液位等を外部に出力する。出力部１７が、遠隔地に配置された機器に出力を送信してもよく、そのような場合には、液溜め容器７の液位を遠隔地から監視することができる。
【００３１】
＜液位検出装置の検出原理＞
以下に、実施の形態１に係る液位検出装置の検出原理について説明する。
（流速と熱伝達率の関係）
まず、内部で各種流体（空気、水、ガス冷媒、液冷媒）が流動している状態の液溜め容器７が周囲空気によって加熱される場合の、流速と、液溜め容器７の内面での熱伝達率と、の関係を説明する。
【００３２】
図７は、内部で各種流体（空気、水、ガス冷媒、液冷媒）が流動している状態の液溜め容器が周囲空気によって加熱される場合の、流速と、液溜め容器の内面での熱伝達率と、の関係を示す図である。なお、図７において、Ａは空気を示し、Ｂは水を示し、Ｃはガス冷媒（Ｒ４１０Ａ、２０℃）を示し、Ｄは液冷媒（Ｒ４１０Ａ、２０℃）を示している。
図７に示されるように、Ａ〜Ｄのどの流体でも、流速が増加するに従い、熱伝達率が増加する。流速が同一である場合には、液冷媒Ｄが、ガス冷媒Ｃと比較して熱伝達率が高い。流速が増加することに伴う熱伝達率の増加の比率、つまり傾きは、液冷媒Ｄが、ガス冷媒Ｃと比較して大きい。なお、ガス冷媒Ｃ及び液冷媒Ｄで生じる傾きの急変部では、流動の状態が層流から乱流に変化している。
【００３３】
また、ガス冷媒Ｃと液冷媒Ｄとの熱伝達率の差が、空気Ａと水Ｂとの熱伝達率の差と比較して小さい。ガス冷媒Ｃが液冷媒Ｄと比較して流速が十分速い場合には、ガス冷媒Ｃと液冷媒Ｄとの熱伝達率が等しくなる、又は、ガス冷媒Ｃが液冷媒Ｄと比較して熱伝達率が高くなる。つまり、流速が０．４ｍ／ｓ（点線ａ）の時の液冷媒Ｄの熱伝達率は、流速が０．７ｍ／ｓ（点線ｂ）の時のガス冷媒Ｃの熱伝達率と等しくなる。また、流速が０．７ｍ／ｓ（点線ｂ）と比較して大きい時のガス冷媒Ｃの熱伝達率は、流速が０．４ｍ／ｓ（点線ａ）の時の液冷媒Ｄの熱伝達率と比較して大きくなる。
【００３４】
（液溜め容器の外面の温度分布）
次に、冷媒循環回路を循環する冷媒が、周囲空気によって加熱される液溜め容器７に流入する場合の、液溜め容器７の外面に生じる温度の分布を説明する。
【００３５】
液溜め容器７に周囲空気と比較して低温の冷媒が流入するため、液溜め容器７の内外で、内側の温度が外側の温度と比較して低くなるような、温度差が生じる。また、液溜め容器７の外面の温度は、液溜め容器７の外面から液溜め容器７の内側の冷媒に伝わる熱が受ける熱抵抗、つまり液溜め容器７の内面での熱伝達率の影響を受ける。液溜め容器７の内外で温度差があり、液溜め容器７の内面での熱伝達率が高い場合には、液溜め容器７の外面の温度と冷媒の温度との温度差の縮小幅が大きくなって、液溜め容器７の外面が低温になる。一方、液溜め容器７の内外で温度差があり、液溜め容器７の内面での熱伝達率が低い場合には、液溜め容器７の内面での熱伝達率が高い場合と比較して、液溜め容器７の外面の温度と冷媒の温度との温度差の縮小幅が小さくなって、液溜め容器７の外面が高温になる。
【００３６】
液溜め容器７の内側では、ガス冷媒、液冷媒等が混在し、且つ、液溜め容器７の内側の各箇所で流動の状態が変化するため、液溜め容器７の外面の温度の分布は、液面が一定であったとしても変動する。以下に、その変動を、（１）冷媒循環回路の循環が停止している場合、（２）液溜め容器に流入する冷媒の乾き度が０．９〜１で、冷媒循環回路の冷媒循環量が少ない場合、（３）液溜め容器に流入する冷媒の乾き度が０．９〜１で、冷媒循環回路の冷媒循環量が多い場合、（４）液溜め容器に流入する冷媒が過熱ガスである場合、に分けて説明する。
【００３７】
（１）冷媒循環回路の循環が停止している場合
図８は、本発明の実施の形態１に係る液位検出装置の、冷媒循環回路の循環が停止している場合の、液溜め容器の外面の温度分布を説明する図である。図８（ａ）は、液溜め容器７の内側の状態を説明する図であり、図８（ｂ）は、温度センサ１３の各計測値を、計測された高さに対応してプロットした図である。また、図８（ｂ）において、αは、各計測値を結んだ線であり、βは、液溜め容器７の内側の冷媒の温度を示す線であり、γは、液溜め容器７の周囲空気の温度を示す線である。
【００３８】
図８（ａ）に示されるように、冷媒循環回路の循環が停止している場合には、液面Ｚの上側のガス部及び液面Ｚの下側の液部で流動が生じない。そのような場合には、図８（ｂ）に示されるように、液溜め容器７の内側の冷媒の温度βが液溜め容器７の周囲空気の温度γと等しくなって、温度センサ１３で計測される液溜め容器７の外面の温度αが全ての箇所で等しくなる。つまり、ガス部の外側で計測される温度と液部の外側で計測される温度との間に温度差が生じない。
【００３９】
（２）液溜め容器に流入する冷媒の乾き度が０．９〜１で、冷媒循環回路の冷媒循環量が少ない場合
図９は、本発明の実施の形態１に係る液位検出装置の、液溜め容器に流入する冷媒の乾き度が０．９〜１で、冷媒循環回路の冷媒循環量が少ない場合の、液溜め容器の外面の温度分布を説明する図である。図９（ａ）は、液溜め容器７の内側の状態を説明する図であり、図９（ｂ）は、温度センサ１３の各計測値を、計測された高さに対応してプロットした図であり、図９（ｃ）は、液溜め容器７の内側での冷媒の流速の分布を説明する図であり、図９（ｄ）は、液溜め容器７の内面での熱伝達率の分布を説明する図である。また、図９（ｂ）において、αは、各計測値を結んだ線であり、βは、液溜め容器７の内側の冷媒の温度を示す線であり、γは、液溜め容器７の周囲空気の温度を示す線である。
【００４０】
図９（ａ）及び図９（ｂ）に示されるように、液溜め容器７に流入する冷媒の乾き度が０．９〜１で、冷媒循環回路の冷媒循環量が少ない場合には、液溜め容器７に周囲空気と比較して低温の冷媒が流入して、液溜め容器７の内側の冷媒の温度βと液溜め容器７の周囲空気の温度γとの間に温度差が生じる。液溜め容器７の内側の冷媒の温度β及び液溜め容器７の周囲空気の温度γは、それぞれ一様であり、温度センサ１３で計測される液溜め容器７の外面の温度αは、液溜め容器７の外面から液溜め容器７の内側の冷媒に伝わる熱が受ける熱抵抗、つまり液溜め容器７の内面での熱伝達率に応じて変化する。つまり、液溜め容器７の内面での熱伝達率が低い場合には、温度センサ１３で計測される液溜め容器７の外面の温度αが液溜め容器７の内側の冷媒の温度βに近づく量が小さくなり、液溜め容器７の内面での熱伝達率が高い場合には、温度センサ１３で計測される液溜め容器７の外面の温度αが液溜め容器７の内側の冷媒の温度βに近づく量が大きくなる。
【００４１】
液溜め容器７に流入する冷媒によって、液面Ｚの上側のガス部及び液面Ｚの下側の液部に、強制対流が発生する。そのため、図９（ｃ）に示されるように、液溜め容器７に流入する冷媒の影響を受け易い液面Ｚに近い液部の冷媒の流速が、液溜め容器７に流入する冷媒の影響を受け難い液面Ｚに遠い液部の冷媒の流速と比較して速くなる。また、液面Ｚに近いガス部の冷媒は液部の影響を受け易いため、液面Ｚに遠いガス部の冷媒の流速が、液面Ｚに近いガス部の冷媒の流速と比較して速くなる。冷媒循環量が少なく、液溜め容器７に流入する冷媒の流速が遅いため、液面Ｚに近いガス部の冷媒の流速と、液面Ｚに遠いガス部の冷媒の流速と、の差は、冷媒循環回路の冷媒循環量が多い場合と比較して、相対的に小さくなる。
【００４２】
そして、ガス冷媒及び液冷媒の流速及び熱伝達率は、図７に示されるような関係にあるため、図９（ｄ）に示されるように、液部がガス部と比較して、熱伝達率が大きく（熱抵抗が小さく）なり、また、液面Ｚに近い液部が液面Ｚに遠い液部と比較して、熱伝達率が大きく（熱抵抗が小さく）なる。
【００４３】
そのため、図９（ｂ）に示されるように、温度センサ１３ｂ、つまり液面Ｚに近い液部の外側で計測された温度αが、液溜め容器７の内側の冷媒の温度βに、最も近づく状態になる。また、温度センサ１３ａ、つまり液面Ｚに遠い液部の外側で計測された温度αが、液溜め容器７の内側の冷媒の温度βに、温度センサ１３ｂ、つまり液面Ｚに近い液部の外側で計測された温度αと比較して小さい量だけ近づく状態になる。また、温度センサ１３ｃ、１３ｄ、つまりガス部の外側で計測された温度αが、液溜め容器７の内側の冷媒の温度βに遠ざかる状態になる。
【００４４】
つまり、温度センサ１３ｂ、つまり液面Ｚに近い液部の外側で計測された温度αは、温度センサ１３ｃ、つまり液面Ｚに近いガス部の外側で計測された温度αと比較して、液溜め容器７の内側の冷媒の温度βに近い温度になり、液溜め容器７に周囲空気と比較して低温の冷媒が流入するため、温度センサ１３ｃ、つまり液面Ｚに近いガス部の外側で計測された温度αと比較して、低温になる。
【００４５】
（３）液溜め容器に流入する冷媒の乾き度が０．９〜１で、冷媒循環回路の冷媒循環量が多い場合
図１０は、本発明の実施の形態１に係る液位検出装置の、液溜め容器に流入する冷媒の乾き度が０．９〜１で、冷媒循環回路の冷媒循環量が多い場合の、液溜め容器の外面の温度分布を説明する図である。図１０（ａ）は、液溜め容器７の内側の状態を説明する図であり、図１０（ｂ）は、温度センサ１３の各計測値を、計測された高さに対応してプロットした図であり、図１０（ｃ）は、液溜め容器７の内側での冷媒の流速の分布を説明する図であり、図１０（ｄ）は、液溜め容器７の内面での熱伝達率の分布を説明する図である。また、図１０（ｂ）において、αは、各計測値を結んだ線であり、βは、液溜め容器７の内側の冷媒の温度を示す線であり、γは、液溜め容器７の周囲空気の温度を示す線である。また、図１０（ｂ）において、図９（ｂ）における各計測値を結んだ線αが、点線で示される。
【００４６】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示されるように、液溜め容器７に流入する冷媒の乾き度が０．９〜１で、冷媒循環回路の冷媒循環量が多い場合には、液溜め容器７に周囲空気と比較して低温の冷媒が流入して、液溜め容器７の内側の冷媒の温度βと液溜め容器７の周囲空気の温度γとの間に温度差が生じる。液溜め容器７の内側の冷媒の温度β及び液溜め容器７の周囲空気の温度γは、それぞれ一様であり、温度センサ１３で計測される液溜め容器７の外面の温度αは、液溜め容器７の外面から液溜め容器７の内側の冷媒に伝わる熱が受ける熱抵抗、つまり液溜め容器７の内面での熱伝達率に応じて変化する。つまり、液溜め容器７の内面での熱伝達率が低い場合には、温度センサ１３で計測される液溜め容器７の外面の温度αが液溜め容器７の内側の冷媒の温度βに近づく量が小さくなり、液溜め容器７の内面での熱伝達率が高い場合には、温度センサ１３で計測される液溜め容器７の外面の温度αが液溜め容器７の内側の冷媒の温度βに近づく量が大きくなる。
【００４７】
液溜め容器７に流入する冷媒によって、液面Ｚの上側のガス部及び液面Ｚの下側の液部に、強制対流が発生する。そのため、図１０（ｃ）に示されるように、液溜め容器７に流入する冷媒の影響を受け易い液面Ｚに近い液部の冷媒の流速が、液溜め容器７に流入する冷媒の影響を受け難い液面Ｚに遠い液部の冷媒の流速と比較して速くなる。また、液面Ｚに近いガス部の冷媒は液部の影響を受け易いため、液面Ｚに遠いガス部の冷媒の流速が、液面Ｚに近いガス部の冷媒の流速と比較して速くなる。冷媒循環量が多く、液溜め容器７に流入する冷媒の流速が速いため、液面Ｚに近いガス部の冷媒の流速と、液面Ｚに遠いガス部の冷媒の流速と、の差は、冷媒循環回路の冷媒循環量が少ない場合と比較して、相対的に大きくなる。
【００４８】
そして、ガス冷媒及び液冷媒の流速及び熱伝達率は、図７に示されるような関係にあるため、図１０（ｄ）に示されるように、液面Ｚに近い液部が液面Ｚに遠い液部と比較して、熱伝達率が大きく（熱抵抗が小さく）なり、また、液面Ｚに近いガス部が液面Ｚに遠いガス部と比較して、熱伝達率が小さく（熱抵抗が大きく）なり、また、液面Ｚに近い液部が液面Ｚに近いガス部と比較して、熱伝達率が大きく（熱抵抗が小さく）なる。
【００４９】
そのため、図１０（ｂ）に示されるように、温度センサ１３ｂ、つまり液面Ｚに近い液部の外側で計測された温度αが、液溜め容器７の内側の冷媒の温度βに、最も近づく状態になる。また、温度センサ１３ａ、つまり液面Ｚに遠い液部の外側で計測された温度αが、液溜め容器７の内側の冷媒の温度βに、液面Ｚに近い液部の外側で計測された温度αと比較して小さい量だけ近づく状態になる。また、温度センサ１３ｃ、つまり液面Ｚに近いガス部の外側で計測された温度αが、液溜め容器７の内側の冷媒の温度βに、最も遠ざかる状態になる。また、温度センサ１３ｄ、つまり液面Ｚに遠いガス部の外側で計測された温度αが、液溜め容器７の内側の冷媒の温度βに、液面Ｚに近いガス部の外側で計測された温度αと比較して小さい量だけ遠ざかる状態になる。
【００５０】
つまり、図１０（ｂ）に示されるように、冷媒循環量が多く、液溜め容器７に流入する冷媒の流速が速い場合には、図９（ｂ）における各計測値を結んだ線αと比較して、液面Ｚに近い液部の外側で計測された温度αが、液溜め容器７の内側の冷媒の温度βに大きく近づき、液面Ｚに遠い液部の外側で計測された温度αが、液溜め容器７の内側の冷媒の温度βに小さく近づく。また、液面Ｚに近いガス部の外側で計測された温度αが、液溜め容器７の内側の冷媒の温度βに小さく近づき、液面Ｚに遠いガス部の外側で計測された温度αが、液溜め容器７の内側の冷媒の温度βに大きく近づく。
【００５１】
そのため、冷媒循環量が多く、液溜め容器７に流入する冷媒の流速が速い場合であっても、冷媒循環量が少なく、液溜め容器７に流入する冷媒の流速が遅い場合と同様に、温度センサ１３ｂ、つまり液面Ｚに近い液部の外側で計測された温度αは、温度センサ１３ｃ、つまり液面Ｚに近いガス部の外側で計測された温度αと比較して、液溜め容器７の内側の冷媒の温度βに近い温度になり、液溜め容器７に周囲空気と比較して低温の冷媒が流入するため、温度センサ１３ｃ、つまり液面Ｚに近いガス部の外側で計測された温度αと比較して、低温になる。
【００５２】
（４）液溜め容器に流入する冷媒が過熱ガスである場合
図１１は、本発明の実施の形態１に係る液位検出装置の、液溜め容器に流入する冷媒が過熱ガスで、冷媒循環回路の冷媒循環量が多い場合の、液溜め容器の外面の温度分布を説明する図である。図１１（ａ）は、液溜め容器７の内側の状態を説明する図であり、図１１（ｂ）は、温度センサ１３の各計測値を、計測された高さに対応してプロットした図であり、図１１（ｃ）は、液溜め容器７の内側での冷媒の流速の分布を説明する図であり、図１１（ｄ）は、液溜め容器７の内面での熱伝達率の分布を説明する図である。また、図１１（ｂ）において、αは、各計測値を結んだ線であり、β１及びβ２は、液溜め容器７の内側の冷媒の温度を示す線であり、γは、液溜め容器７の周囲空気の温度を示す線である。また、図１１（ｂ）において、図１０（ｂ）における各計測値を結んだ線αが、点線で示される。
【００５３】
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示されるように、液溜め容器７に流入する冷媒が過熱ガスである場合には、液部の冷媒の温度β１とガス部の冷媒の温度β２との間に温度差が生じる。ガス部の冷媒の温度β１、液部の冷媒の温度β２、及び液溜め容器７の周囲空気の温度γは、それぞれ一様であり、温度センサ１３で計測される液溜め容器７の外面の温度αは、液溜め容器７の内側に存在する冷媒の温度と、液溜め容器７の外面から液溜め容器７の内側の冷媒に伝わる熱が受ける熱抵抗、つまり液溜め容器７の内面での熱伝達率と、に応じて変化する。つまり、ガス部は過熱ガスの流入によって高温になるため、温度センサ１３ｃ、１３ｄで計測されるガス部の外側の温度αが高温となり、また、液部は過熱ガスと比較して低温であり、且つ、過熱ガスが流入しないため、温度センサ１３ａ、１３ｂで計測される液部の外側の温度αは、温度センサ１３ｃ、１３ｄで計測されるガス部の外側の温度αのように高温とならない。
【００５４】
図１１（ｃ）及び図１１（ｄ）に示されるように、液溜め容器７の内側での冷媒の流速の分布と、液溜め容器７の内面での熱伝達率の分布と、は、図１０（ｃ）及び図１０（ｄ）と同様になり、液面Ｚに近い液部が液面Ｚに遠い液部と比較して、熱伝達率が大きく（熱抵抗が小さく）なり、また、液面Ｚに近いガス部が液面Ｚに遠いガス部と比較して、熱伝達率が小さく（熱抵抗が大きく）なり、また、液面Ｚに近い液部が液面Ｚに近いガス部と比較して、熱伝達率が大きく（熱抵抗が小さく）なる。
【００５５】
そのため、図１１（ｂ）に示されるように、温度センサ１３ｂ、つまり液面Ｚに近い液部の外側で計測された温度αが、液溜め容器７の内側の冷媒の温度β１に、最も近づく状態になる。また、温度センサ１３ａ、つまり液面Ｚに遠い液部の外側で計測された温度αが、液溜め容器７の内側の冷媒の温度β１に、液面Ｚに近い液部の外側で計測された温度αと比較して小さい量だけ近づく状態になる。また、温度センサ１３ｃ、つまり液面Ｚに近いガス部の外側で計測された温度αが、液溜め容器７の内側の冷媒の温度β１に、最も遠ざかる状態になる。また、温度センサ１３ｄ、つまり液面Ｚに遠いガス部の外側で計測された温度αが、液溜め容器７の内側の冷媒の温度β１に、液面Ｚに近いガス部の外側で計測された温度αと比較して小さい量だけ遠ざかる状態になる。
【００５６】
つまり、図１１（ｂ）に示されるように、液溜め容器７に流入する冷媒が過熱ガスである場合には、図１０（ｂ）における各計測値を結んだ線αと比較して、ガス部の外側で計測された温度αが、液溜め容器７の内側の冷媒の温度β１から遠ざかり、また、液部の外側で計測された温度αが、殆ど変化しない。
【００５７】
そのため、液溜め容器７に流入する冷媒が過熱ガスである場合であっても、温度センサ１３ｂ、つまり液面Ｚに近い液部の外側で計測された温度αは、温度センサ１３ｃ、つまり液面Ｚに近いガス部の外側で計測された温度αと比較して、液溜め容器７の内側の冷媒の温度β１に近い温度になり、液溜め容器７に周囲空気と比較して低温の冷媒が流入するため、温度センサ１３ｃ、つまり液面Ｚに近いガス部の外側で計測された温度αと比較して、低温になる。また、液溜め容器７に流入する冷媒が過熱ガスでない場合と比較して、温度センサ１３ｂ、つまり液面Ｚに近い液部の外側で計測された温度αと、温度センサ１３ｃ、つまり液面Ｚに近いガス部の外側で計測された温度αと、の間の温度差が大きくなる。
【００５８】
なお、以上では、液溜め容器７に流入する冷媒が過熱ガスで、冷媒循環回路の冷媒循環量が多い場合を説明しているが、冷媒循環回路の冷媒循環量が少ない場合であっても同様である。つまり、冷媒循環回路の冷媒循環量が少ない場合であっても、温度センサ１３ｂ、つまり液面Ｚに近い液部の外側で計測された温度αは、温度センサ１３ｃ、つまり液面Ｚに近いガス部の外側で計測された温度αと比較して、低温になる。また、液溜め容器７に流入する冷媒が過熱ガスでない場合と比較して、温度センサ１３ｂ、つまり液面Ｚに近い液部の外側で計測された温度αと、温度センサ１３ｃ、つまり液面Ｚに近いガス部の外側で計測された温度αと、の間の温度差が大きくなる。
【００５９】
また、液溜め容器７に流入する冷媒を過熱ガスにするには、冷媒循環回路において、液溜め容器７の上流側の蒸発器として作用する負荷側熱交換器６又は熱源側熱交換器４の出口を通過する冷媒を、過熱ガスにすることが必要である。つまり、蒸発器として作用する負荷側熱交換器６又は熱源側熱交換器４において、流入する冷媒を飽和ガス状態から過熱された状態にする必要がある。蒸発器として作用する負荷側熱交換器６又は熱源側熱交換器４に流入する冷媒量を減少させることで、また、蒸発器として作用する負荷側熱交換器６又は熱源側熱交換器４の熱交換量を向上させることで、流入する冷媒を飽和ガス状態から過熱された状態にすることができる。蒸発器と比較して更に上流側の絞り装置５の開度を小さくすることで、蒸発器として作用する負荷側熱交換器６又は熱源側熱交換器４に流入する冷媒量を減少させることができる。蒸発器として作用する負荷側熱交換器６又は熱源側熱交換器４に気流を生じさせるファン等の風量を増加させることで、蒸発器として作用する負荷側熱交換器６又は熱源側熱交換器４の熱交換量を増加させることができる。
【００６０】
（温度センサの個数が多い場合の、液溜め容器の外面の温度分布の測定）
以上では、説明を容易にするために、温度センサ１３の個数が４つであるとして説明しているが、液位検出の分解能を向上するために、温度センサ１３の個数を増加させると、液面Ｚに遠いガス部の外側で計測された複数の温度αに、大きなばらつきが生じる。その現象は、冷媒循環回路の冷媒循環量が多いほど顕著になる。なお、以下では、温度センサ１３の個数が６つであるとして説明するが、そのような場合に限定されない。
【００６１】
図１２は、本発明の実施の形態１に係る液位検出装置の、温度センサの個数が多く、冷媒循環回路の冷媒循環量が多い場合の、液溜め容器の外面の温度分布の測定を説明する図である。図１２（ａ）は、液溜め容器７の内側の状態を説明する図であり、図１２（ｂ）は、温度センサ１３の各計測値を、計測された高さに対応してプロットした図であり、図１２（ｃ）は、液溜め容器７の内側での冷媒の流速の分布を説明する図であり、図１２（ｄ）は、液溜め容器７の内面での熱伝達率の分布を説明する図である。また、図１２（ｂ）において、αは、各計測値を結んだ線であり、βは、液溜め容器７の内側の冷媒の温度を示す線であり、γは、液溜め容器７の周囲空気の温度を示す線である。
【００６２】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示されるように、液溜め容器７に流入する冷媒の乾き度が０．９〜１で、冷媒循環回路の冷媒循環量が多い場合には、液溜め容器７に周囲空気と比較して低温の冷媒が流入して、液溜め容器７の内側の冷媒の温度βと液溜め容器７の周囲空気の温度γとの間に温度差が生じる。
【００６３】
液溜め容器７に流入する冷媒によって、液面Ｚの上側のガス部及び液面Ｚの下側の液部に、強制対流が発生する。その際、例えば、入口配管７ａの形状、仕切り板のような障害物の存在等の、液溜め容器７の内側の形状に起因して、液面Ｚに遠いガス部において、図１２（ｃ）に示されるように、流速の分布が生じる。液面Ｚに近いガス部、液面Ｚに近い液部、及び液面Ｚに遠い液部での流速の分布は、図１０と同様である。
【００６４】
そして、図１２（ｄ）に示されるように、液面Ｚに遠いガス部において、熱伝達率が大きく（熱抵抗が小さく）なる箇所と、熱伝達率が小さく（熱抵抗が大きく）なる箇所と、が生じる。そのため、図１２（ｂ）に示されるように、温度センサ１３ｄ〜１３ｆ、つまり液面Ｚに遠いガス部の外側で計測された温度αが、液溜め容器７の内側の冷媒の温度βに、近づく状態になったり、遠ざかる状態になったりする。
【００６５】
しかし、そのような場合であっても、温度センサ１３ｂ、つまり液面Ｚに近い液部の外側で計測された温度αは、温度センサ１３ｃ、つまり液面Ｚに近いガス部の外側で計測された温度αと比較して、液溜め容器７の内側の冷媒の温度βに近い温度になり、液溜め容器７に周囲空気と比較して低温の冷媒が流入するため、温度センサ１３ｃ、つまり液面Ｚに近いガス部の外側で計測された温度αと比較して、低温になる。
【００６６】
（液位検出の原理）
液位検出装置１１は、液位検出部１５ｂで、温度センサ１３で計測された温度を、上述の液溜め容器７の外面の温度分布を踏まえた指標を用いて解析することで、液位を検出する。液溜め容器７の外面の温度分布を踏まえた指標は、液溜め容器７の内側の冷媒の流速分布に起因して生じる熱抵抗の相違が加味された指標である。
【００６７】
以下、その具体的な方法を、（１）温度センサで計測された温度のみに基づいて液位を検出する場合、（２）冷媒循環回路の冷媒循環量を判定して液位を検出する場合、（３）液溜め容器に流入する冷媒が過熱ガスであるか否かを判定して液位を検出する場合、に分けて説明する。
【００６８】
（１）温度センサで計測された温度のみに基づいて液位を検出する場合
図９〜図１２に示されるように、液溜め容器７の内側の冷媒の状態及び流動状態に拘わらず、常に、温度センサ１３ｂ、つまり液面Ｚに近い液部の外側で計測された温度αが、温度センサ１３ｃ、つまり液面Ｚに近いガス部の外側で計測された温度αと比較して、液溜め容器７の内側の冷媒の温度β、β１に近い温度になり、液溜め容器７に周囲空気と比較して低温の冷媒が流入するため、温度センサ１３ｃ、つまり液面Ｚに近いガス部の外側で計測された温度αと比較して、低温になる。
【００６９】
また、液部では、液溜め容器７の内側の冷媒の状態及び流動状態に拘わらず、液面Ｚに遠いほど流速が遅くなる関係にあるため、常に、温度センサ１３ｂ、つまり液面Ｚに近い液部の外側で計測された温度αが、温度センサ１３ａ、つまり液面Ｚに遠い液部の外側で計測された温度αと比較して、液溜め容器７の内側の冷媒の温度β、β１に近い温度になり、液溜め容器７に周囲空気と比較して低温の冷媒が流入するため、温度センサ１３ａ、つまり液面Ｚに遠い液部の外側で計測された温度αと比較して、低温になる。
【００７０】
つまり、指標を用いて、そのような関係になっているか否かを判別することで、液面の有無を検知することができる。その際、単に、下側の箇所で計測される温度が、上側の箇所で計測される温度と比較して高温となる箇所を特定してしまうと、特に、冷媒循環回路の冷媒循環量が多い場合において、図１２に示されるように、そのような関係になっていると判別される箇所が複数生じてしまうことがあり、例えば、液面Ｚに遠いガス部を検知してしまう等、液位の検出が不正確になってしまう場合がある。
【００７１】
そのため、１つの温度センサ１３で計測された温度を選択し、その温度と、その一つ上側に取り付けられた温度センサ１３で計測された温度と、を比較することを、最も下側に取り付けられた温度センサ１３ａで計測された温度から順に選択して行い、上側に取り付けられた温度センサ１３で計測された温度が、下側の温度センサ１３で計測された温度と比較して、高温になっていることが判別された段階で、その２つの温度センサ１３が取り付けられた箇所の間に、液面が有ると判定する。
【００７２】
また、１つの温度センサ１３で計測された温度を選択し、その温度と、その一つ上側に取り付けられた温度センサ１３で計測された温度と、を比較することを、温度センサ１３で計測された全ての温度を順に選択して行い、全ての温度のうちの複数の温度で、上側に取り付けられた温度センサ１３で計測された温度が、下側の温度センサ１３で計測された温度と比較して、高温になっていることが判別された場合に、最も下側の温度センサ１３で計測された温度を特定して、その温度センサ１３が取り付けられた箇所とその一つ上側の温度センサ１３が取り付けられた箇所との間に、液面が有ると判定してもよい。
【００７３】
また、温度センサ１３で計測された温度のうちから最も高い温度を選択し、その温度と、その温度が計測された温度センサ１３の一つ下側の温度センサ１３で計測された温度と、を比較し、上側に取り付けられた温度センサ１３で計測された温度が、下側の温度センサ１３で計測された温度と比較して、高温になっていることが判別された場合に、その２つの温度センサ１３が取り付けられた箇所の間に、液面が有ると判定してもよい。
【００７４】
また、温度センサ１３のそれぞれで計測される計測値に生じる誤差が大きい場合には、上側に取り付けられた温度センサ１３で計測された温度が、下側の温度センサ１３で計測された温度と比較して、高温になっていることを判別するのではなく、上側に取り付けられた温度センサ１３で計測された温度が、下側の温度センサ１３で計測された温度と比較して、予め設定された基準温度以上高温になっていることを判別してもよい。
【００７５】
温度センサ１３のそれぞれで計測される計測値に生じる誤差の要因としては、例えば、温度センサ１３のそれぞれから液溜め容器７の外面へ作用する押し付け力のばらつき等の、温度センサ１３の取り付け状態の相違、例えば、温度センサ１３のそれぞれと液溜め容器７との間での熱抵抗のばらつき、温度センサ１３のそれぞれの計測精度のばらつき、温度センサ１３のそれぞれの経年劣化の度合いのばらつき等の、温度センサ１３の個体差、液溜め容器７の周囲空気の分布、液溜め容器７の肉厚の分布等が挙げられる。
【００７６】
なお、以上では、１つの温度センサ１３で計測された温度と、その一つ上側に取り付けられた温度センサ１３で計測された温度と、が直接比較される場合を説明しているが、例えば、１つの温度センサ１３で計測された温度と何らかの温度との差と、その一つ上側に取り付けられた温度センサ１３で計測された温度とその何らかの温度との差と、が比較されてもよい。つまり、下側の温度センサ１３で計測された温度が、上側の温度センサ１３で計測された温度と比較して、液溜め容器７の内側の冷媒の温度β、β１に近い温度になっている状態が判別できるのであれば、他の方法で比較されてもよい。１つの温度センサ１３で計測された温度と、その一つ上側に取り付けられた温度センサ１３で計測された温度と、が直接比較される場合には、処理が簡略化される。
【００７７】
また、以上では、２つの温度センサ１３で計測された温度が比較される場合を説明しているが、３つ以上の温度センサ１３で計測された温度が比較されてもよい。例えば、１つの温度センサ１３で計測された温度と、２つの温度センサ１３で計測された温度のそれぞれと、が比較され、その両方において、上側に取り付けられた温度センサ１３で計測された温度が、下側の温度センサ１３で計測された温度と比較して、高温になっていることが判別された場合に、その３つの温度センサ１３が取り付けられた箇所の間に、液面が有ると判定してもよい。
【００７８】
また、以上では、１つの温度センサ１３で計測された温度と、その一つ上側に取り付けられた温度センサ１３で計測された温度と、が比較される場合を説明しているが、連続しない２つの温度センサ１３で計測された温度が比較されてもよい。つまり、１つの温度センサ１３で計測された温度と、その二つ上側に取り付けられた温度センサ１３で計測された温度と、が比較されてもよい。１つの温度センサ１３で計測された温度と、その一つ上側に取り付けられた温度センサ１３で計測された温度と、が直接比較される場合には、処理が簡略化される。
【００７９】
（２）冷媒循環回路の冷媒循環量を判定して液位を検出する場合
冷媒循環回路の冷媒循環量が多い場合には、図１０に示されるように、液面Ｚに近いガス部の外側で計測される温度のみが、液溜め容器７に流入する冷媒の温度から遠ざかる状態になる。そのため、温度センサ１３が取り付けられた位置と液面の位置との関係によっては、温度センサ１３で計測された温度の全てが低温となって、液面なし（全てガス部である）と誤検知してしまう可能性がある。その誤検知を抑制するために、冷媒循環回路の冷媒循環量が多い場合には、液位の検出を行わないこととする。つまり、液位を検出する際に、冷媒循環回路の冷媒循環量を判定し、冷媒循環回路の冷媒循環量が少ないと判定された場合のみ、上述の液位の検出を行う。
【００８０】
また、冷媒循環回路の冷媒循環量が少ない場合には、図９に示されるように、液面Ｚに近い液部の外側で計測される温度のみが、液溜め容器７に流入する冷媒の温度に近づく状態になる。そのため、液位を検出する際に、冷媒循環回路の冷媒循環量を判定し、冷媒循環回路の冷媒循環量が少ないと判定された場合に、温度センサ１３で計測された温度のうちから最も低い温度を選択し、その温度が計測された温度センサ１３が取り付けられた箇所、又は、その温度が計測された温度センサ１３が取り付けられた箇所とその温度センサ１３の一つ上側の温度センサ１３が取り付けられた箇所との間に、液面が有ると判定してもよい。
【００８１】
（３）液溜め容器に流入する冷媒が過熱ガスであるか否かを判定して液位を検出する場合
液溜め容器７に流入する冷媒が過熱ガスである場合には、図１１に示されるように、液溜め容器７に流入する冷媒が過熱ガスでない場合と比較して、温度センサ１３ｂ、つまり液面Ｚに近い液部の外側で計測された温度αと、温度センサ１３ｃ、つまり液面Ｚに近いガス部の外側で計測された温度αと、の間の温度差が大きくなるため、冷媒循環回路の冷媒循環量が多い場合であっても、液溜め容器７に流入する冷媒が過熱ガスである場合には、液位の検出を行うことができる。そのため、液位を検出する際に、液溜め容器７に流入する冷媒の状態を判定し、液溜め容器７に流入する冷媒の状態が過熱ガスであると判定された場合には、冷媒循環回路の冷媒循環量に拘わらず、上述の液位の検出を行う。
【００８２】
また、冷媒循環回路の冷媒循環量が多い場合に、例えば、蒸発器として作用する負荷側熱交換器６又は熱源側熱交換器４に流入する冷媒量を減少させる、蒸発器として作用する負荷側熱交換器６又は熱源側熱交換器４の熱交換量を向上させる等によって、液溜め容器７に流入する冷媒の状態が過熱ガスになるように、積極的に制御し、液位の検出を行えるようにしてもよい。そのような場合には、（１）又は（２）の場合と比較して、冷凍空調装置１の制御が複雑化してしまうものの、液位の検出の正確性が向上する。なお、冷媒循環回路の冷媒循環量が少ない場合、又は、冷媒循環回路の冷媒循環量が判定されない場合に、そのような制御が行われてもよい。そのような場合でも、液位の検出の正確性が向上する。
【００８３】
＜液位検出の処理フロー＞
以下に、実施の形態１に係る液位検出装置の液位検出の処理フローの一例について説明する。
図１３及び図１４は、本発明の実施の形態１に係る液位検出装置の、液位検出の処理フローを説明する図である。図１３は、基本的な液位検出の処理フローの一例を説明する図であり、図１４は、液溜め容器７に流入する冷媒が過熱ガスになるように冷凍空調装置１を制御する場合の、液位検出の処理フローの一例を説明する図である。
【００８４】
まず、基本的な液位検出の処理フローの一例を説明する。
図１３に示されるように、液面検出用制御装置１４は、冷凍空調装置１が運転しているか否かを判定する（Ｓ１０１）。運転している場合には、全ての温度センサ１３で計測される温度の計測値を取得する（Ｓ１０２）。冷凍空調装置１が運転していない場合は、処理を終了する（ＥＮＤ）。液面検出用制御装置１４は、Ｓ１０２で取得した計測値を、液溜め容器７の外面の温度分布を踏まえた指標を用いて解析する（Ｓ１０３）。次に液位の検出がされたか否かを判定する（Ｓ１０４）。液位の検出がされている場合は、結果を出力し（Ｓ１０５）、液位の検出ができていない場合は、検出不可である旨を出力する（Ｓ１０６）。
【００８５】
次に、液溜め容器７に流入する冷媒が過熱ガスになるように冷凍空調装置１を制御する場合の、液位検出の処理フローの一例を説明する。
図１４に示されるように、液面検出用制御装置１４は、冷凍空調装置１が運転しているか否かを判定する（Ｓ２０１）。冷凍空調装置１が運転していない場合は、処理を終了する（ＥＮＤ）。運転している場合には、絞り装置５の開度を小さくする（Ｓ２０２）。過熱度（ＳＨ）が基準温度（例えば１０℃）になっているかを判定し（Ｓ２０３）、過熱度が基準温度（例えば１０℃）になっている場合には、Ｓ２０４に進む。過熱度が基準温度（例えば１０℃）になっていない場合には、Ｓ２０２に戻る。Ｓ２０４において、過熱度（ＳＨ）が基準温度（例えば１０℃）になった後の経過時間が、基準時間（例えば３０秒）以上であるか否かの判定を行なう。基準時間以上である場合には、全ての温度センサ１３で計測される温度の計測値を取得する（Ｓ２０５）。液面検出用制御装置１４は、Ｓ２０５で取得した計測値を、Ｓ１０３と同様に、液溜め容器７の外面の温度分布を踏まえた指標を用いて解析する（Ｓ２０６）。次に液位の検出がされたか否かを判定する（Ｓ２０７）。液位の検出がされている場合は、結果を出力し（Ｓ２０８）、液位の検出ができていない場合は、検出不可である旨を出力する（Ｓ２０９）。
【００８６】
Ｓ２０４において、過熱度（ＳＨ）が基準温度（例えば１０℃）になった後の経過時間が、基準時間以上であるか否かの判定が行なわれるため、液溜め容器７の熱容量が大きいことに起因して、液溜め容器７への過熱ガスの流入が液溜め容器７の外面の温度に反映される以前の温度が計測されてしまうことが抑制される。
【００８７】
＜変形例−１＞
以上では、液溜め容器７の外側の周囲空気が流動しない状態を説明しているが、液溜め容器７の外側に外気を液溜め容器７に供給するファン等が設置され、液溜め容器７の外側の周囲空気が流動していてもよい。そのような場合には、液溜め容器７の外面での熱伝達率が大きくなって（熱抵抗が少なくなって）、液位の検出の正確性が向上される。つまり、液溜め容器７の外面での熱伝達率が大きくなる（熱抵抗が少なくなる）と、液溜め容器７の外側の周囲空気から液溜め容器７の内側の冷媒に伝わる熱が受ける熱抵抗が減少することとなり、液溜め容器７の外面の温度と液溜め容器７の内側の冷媒の温度β、β１との温度差が大きくなって、温度センサ１３ｂ、つまり液面Ｚに近い液部の外側で計測された温度αと、温度センサ１３ｃ、つまり液面Ｚに近いガス部の外側で計測された温度αと、の間の温度差が大きくなるため、液位の検出の正確性が向上される。なお、例えば、室外機に形成された、熱源側熱交換器４に外気を供給する風路等、既存の風路に液溜め容器７が設置されてもよい。
【００８８】
＜変形例−２＞
以上では、液溜め容器７の外面の各箇所の温度を取得するために、取得される箇所の個数と同じ個数の温度センサ１３、又は、取得される箇所の個数と比較して多い個数の温度センサ１３が取り付けられているが、取得される箇所の個数と比較して少ない個数の温度センサ１３が取り付けられていてもよい。そのような場合には、温度センサ１３で計測された複数の温度を補間するように、温度分布曲線が算出され、その温度分布曲線から複数の温度を抽出することで、液溜め容器７の外面の各箇所の温度を取得すればよい。
【００８９】
実施の形態２．
実施の形態２に係る液位検出装置について説明する。
なお、実施の形態１と重複又は類似する説明は、適宜簡略化又は省略している。
＜液位検出装置の構成＞
以下に、実施の形態２に係る液位検出装置の構成について説明する。
実施の形態２に係る液位検出装置では、実施の形態１に係る液位検出装置と異なり、液溜め容器７の外面が、熱源（加熱体）によって加熱される。
【００９０】
（温度センサ及び熱源）
図１５は、本発明の実施の形態２に係る液位検出装置の、温度センサ及び熱源の構成を例示する図である。
図１５（ａ）に示されるように、熱源２１が液溜め容器７に温度センサ１３を介して取り付けられ、その外側が断熱材２２によって覆われてもよく、また、図１５（ｂ）に示されるように、温度センサ１３が液溜め容器７に熱源２１を介して取り付けられ、その外側が断熱材２２によって覆われてもよく、また、図１５（ｃ）に示されるように、温度センサ１３と熱源２１とが液溜め容器７に並べて取り付けられ、その外側が断熱材２２によって覆われてもよい。
【００９１】
また、図１５（ｄ）に示されるように、温度センサ１３と熱源２１とが一体化された自己発熱温度センサが用いられてもよい。そのような場合には、液面検出用制御装置１４に接続される信号線等が削減され、省スペース性、組立作業の効率性等が向上される。
【００９２】
熱源２１は、電線からの給電によって発熱する。熱源２１は、例えば、矩形の抵抗体である。熱源２１そのものが抵抗体であってもよく、また、抵抗体をセラミック等で保護したものであってもよい。一般的に、液溜め容器７の外面は曲面であるため、小型な抵抗体が採用されて、密着の容易性が向上されるとよい。熱源２１が、温度センサ１３毎に設けられる場合には、温度センサ１３のそれぞれで計測される計測値のばらつきを低減するために、互いに仕様（抵抗値・発熱量等）が等しいものであるとよい。
【００９３】
断熱材２２は、外部からの熱の進入を抑制する。断熱材２２は、例えば、ポリスチレンフォーム、フェノールフォーム、ウレタンフォーム等の合成樹脂を発泡させた発泡系断熱材、グラスウールに代表される繊維系断熱材等であるとよい。
【００９４】
（液面検出用制御装置）
図１６は、本発明の実施の形態２に係る液位検出装置の、ブロック図である。
図１６に示されるように、液面検出用制御装置１４は、温度入力部１５ａと、液位検出部１５ｂと、記憶部１５ｃと、熱源制御部１５ｄと、を有する処理部１５と、操作入力部１６と、出力部１７と、を備える。
熱源制御部１５ｄは、温度センサ１３毎に設けられた複数の熱源２１を同時にＯＮ／ＯＦＦする。温度計測部１２は、複数の温度センサ１３を同時に計測させる。
【００９５】
＜液位検出装置の検出原理＞
以下に、実施の形態２に係る液位検出装置の検出原理について説明する。
実施の形態２に係る液位検出装置では、熱源２１によって液溜め容器７の外面が加熱されるため、液溜め容器７の外面の温度と液溜め容器７の内側の冷媒の温度β、β１との温度差が大きくなって、温度センサ１３ｂ、つまり液面Ｚに近い液部の外側で計測された温度αと、温度センサ１３ｃ、つまり液面Ｚに近いガス部の外側で計測された温度αと、の間の温度差が大きくなるため、液位の検出の正確性が向上される。
【００９６】
＜液位検出の処理フロー＞
以下に、実施の形態２に係る液位検出装置の液位検出の処理フローの一例について説明する。
図１７は、本発明の実施の形態２に係る液位検出装置の、液位検出の処理フローを説明する図である。
図１７に示されるように、液面検出用制御装置１４は、全ての温度センサ１３で計測される温度の計測値、つまり熱源２１での加熱を行う以前の温度の計測値を取得する（Ｓ３０１）。次に、液面検出用制御装置１４は、取得した全ての計測値が等しい否かを判定する（Ｓ３０２）。取得した全ての計測値が等しくない場合には、温度センサ１３の離脱、断線等の異常があるとして、その旨の出力を行う（Ｓ３０８）。取得した全ての計測値が等しくない場合には、熱源２１での加熱を行う（Ｓ３０３）。Ｓ３０４において、熱源２１での加熱を開始した後の経過時間が、基準時間（例えば２分）以上であるか否かの判定を行ない、基準時間以上である場合には、熱源２１での加熱を停止し（Ｓ３０５）、全ての温度センサ１３で計測される温度の計測値、つまり熱源２１での加熱を行った後の温度の計測値を取得する（Ｓ３０６）。液面検出用制御装置１４は、Ｓ３０６で取得した計測値を、Ｓ１０３と同様に、液溜め容器７の外面の温度分布を踏まえた指標を用いて解析して、液位の検出を行う（Ｓ３０７）。
【００９７】
Ｓ３０６における温度の計測値の取得は、熱源２１での加熱を停止した直後に行われるとよい。そのような場合には、温度センサ１３ｂ、つまり液面Ｚに近い液部の外側で計測された温度αと、温度センサ１３ｃ、つまり液面Ｚに近いガス部の外側で計測された温度αと、の間の温度差が最も大きくなるため、液位の検出の正確性が更に向上される。
【００９８】
なお、以上では、熱源２１での加熱を停止した後に、温度センサ１３で計測される温度の計測値を取得する場合を説明しているが、そのような場合に限定されず、熱源２１での加熱を停止せずに、温度センサ１３で計測される温度の計測値を取得してもよい。熱源２１での加熱を停止せずに、温度センサ１３で計測される温度の計測値を取得する場合であっても、熱源２１によって充分に加熱が行われていればよい。つまり、周囲空気によって液溜め容器７の外面が冷却されない時点であればよい。
【００９９】
また、以上では、全ての温度センサ１３が液溜め容器７の側面に取り付けられているが、そのような場合に限定されない。例えば、液溜め容器７の上面（つまりガス部の外側）に基準となる温度センサ１３が取り付けられ、且つ、他の温度センサ１３が液溜め容器７の側面に取り付けられ、他の温度センサ１３で計測される温度のうちから、基準となる温度センサ１３で計測される温度と比較して予め設定された基準温度だけ低い温度となっている温度を抽出し、その温度のうちから最も低い温度を選択し、その温度が計測された温度センサ１３が取り付けられた箇所、又は、その温度が計測された温度センサ１３が取り付けられた箇所とその温度センサ１３の一つ上側の温度センサ１３が取り付けられた箇所との間に、液面が有ると判定してもよい。基準温度は、温度センサ１３の計測値のばらつきを考慮して決定されるとよい。
【０１００】
また、以上では、Ｓ３０６で取得された温度の計測値を、Ｓ１０３と同様に解析する場合を説明しているが、そのような場合に限定されず、熱源２１での加熱を開始した後に、温度センサ１３で計測される温度の計測値を基準時間だけ継続して取得し、各計測値が基準温度になるまでに要する時間（つまり温度に関係する値）を取得してもよい。そのような場合には、液溜め容器７の外面のうちの、熱源２１での加熱を行わない状態で低温の部分は、要する時間が長くなり、熱源２１での加熱を行わない状態で高温の部分は、要する時間が短くなるため、液面Ｚに近いガス部の外側で計測された時間が長くなり、液面Ｚに近いガス部の外側で計測された時間が短くなることが、指標を用いて判別されればよい。
【０１０１】
また、液溜め容器７が、熱源２１によって常に加熱されていてもよく、液位の検出を行なう時だけ熱源２１によって加熱されてもよい。液位の検出を行なう時だけ熱源２１によって加熱される場合には、省エネ性が向上される。
【０１０２】
＜変形例−１＞
図１８は、本発明の実施の形態２に係る液位検出装置の変形例−１の、液溜め容器に流入する冷媒の乾き度が０．９〜１で、冷媒循環回路の冷媒循環量が少ない場合の、液溜め容器の外面の温度分布を説明する図である。図１８（ａ）は、液溜め容器７の内側の状態を説明する図であり、図１８（ｂ）は、温度センサ１３の各計測値を、計測された高さに対応してプロットした図であり、図１８（ｃ）は、液溜め容器７の内側での冷媒の流速の分布を説明する図であり、図１８（ｄ）は、液溜め容器７の内面での熱伝達率の分布を説明する図である。また、図１８（ｂ）において、αは、各計測値を結んだ線であり、βは、液溜め容器７の内側の冷媒の温度を示す線であり、δは、熱源２１の冷却温度を示す線である。
【０１０３】
以上では、液溜め容器７が熱源２１によって加熱される場合を説明しているが、液溜め容器７が熱源２１（冷却体）によって冷却されてもよい。そのような場合には、図１８に示されるように、液溜め容器７の内側の冷媒の状態及び流動状態に拘わらず、常に、温度センサ１３ｂ、つまり液面Ｚに近い液部の外側で計測された温度αが、温度センサ１３ｃ、つまり液面Ｚに近いガス部の外側で計測された温度αと比較して、液溜め容器７の内側の冷媒の温度β、β１に近い温度になり、液溜め容器７に熱源２１の冷却温度と比較して高温の冷媒が流入するため、温度センサ１３ｃ、つまり液面Ｚに近いガス部の外側で計測された温度αと比較して、高温になる。
【０１０４】
つまり、液溜め容器７が熱源２１によって冷却される場合であっても、液溜め容器７が熱源２１によって加熱される場合と同様の指標（大小関係が反転した指標）を用いて、液位を検出することができる。なお、例えば、液位検出装置１１が、他の容器の他の流体の液位を検出するものであり、液溜め容器７に周囲空気と比較して高温の流体が流入する場合においても、そのような指標を用いて、液位を検出することができる。そのような場合において、容器が、熱源２１によって冷却されなくてもよく、また、冷却されてもよく、また、加熱されてもよい。
【０１０５】
液溜め容器７が冷却体によって冷却される場合においても、液溜め容器７の上面（つまりガス部の外側）に基準となる温度センサ１３が取り付けられ、且つ、他の温度センサ１３が液溜め容器７の側面に取り付けられてもよい。例えば、他の温度センサ１３で計測される温度のうちから、基準となる温度センサ１３で計測される温度と比較して予め設定された基準温度だけ高い温度となっている温度を抽出し、その温度のうちから最も高い温度を選択し、その温度が計測された温度センサ１３が取り付けられた箇所、又は、その温度が計測された温度センサ１３が取り付けられた箇所とその温度センサ１３の一つ上側の温度センサ１３が取り付けられた箇所との間に、液面が有ると判定してもよい。
【０１０６】
＜変形例−２＞
以上では、液位検出装置１１が、冷凍空調装置１の低圧側に設置される液溜め容器７の液位を検出しているが、そのような場合に限定されず、冷凍空調装置１の高圧側に設置される液溜め容器の液位を検出してもよい。そのような場合でも、上述と同様の方法によって液位を検出することができる。
【０１０７】
つまり、液溜め容器７が、冷凍空調装置１の高圧側に設置される液溜め容器である場合には、液溜め容器７に、基本的に液冷媒が流入する。そのような場合には、液溜め容器７が、冷凍空調装置１の低圧側に設置される液溜め容器であり、ガス冷媒が流入する場合と比較して、液部の流動が大きくなる。そのため、図９〜図１２と同様に、液溜め容器７の液部の外側で計測される温度が、液溜め容器７のガス部の外側で計測される温度と比較して、低温になる。
【０１０８】
液溜め容器７が、冷凍空調装置１の高圧側に設置される液溜め容器である場合でも、液溜め容器７が、冷凍空調装置１の低圧側に設置される液溜め容器である場合と同様に、液溜め容器７内の冷媒が流動して流速分布が生じるため、従来の液位検出装置のように、容器の外面の互いに異なる高さに位置する２つの箇所の温度を計測し、その２つの箇所で計測された２つの温度の差が予め設定された基準温度と比較して大きい場合に、容器内の流体の液面がその２つの箇所の間に有ると判定すると、液面を誤検出し易い。そのため、液溜め容器７が、冷凍空調装置１の低圧側に設置される液溜め容器である場合と同様の方法によって液位を検出することが、有用である。
【０１０９】
また、液溜め容器７の外面の温度は、液溜め容器７の内側の液冷媒の物性にも影響を受ける。例えば、液溜め容器７の内側の液冷媒の粘性が大きい場合には、液溜め容器７に流入する冷媒の影響を受け難くなり、ガス部では、流速が増加して熱伝達率が増加し、液部では、流速が変化せず熱伝達率が変化しない状態になって、液溜め容器７のガス部の外側で計測される温度と液溜め容器７の液部の外側で計測される温度との温度差が小さくなる、又は、液溜め容器７のガス部の外側で計測される温度が液溜め容器７の液部の外側で計測される温度と比較して低温になる。液溜め容器７が、冷凍空調装置１の高圧側に設置される液溜め容器である場合には、液溜め容器７に、基本的に液冷媒が流入するため、その現象が顕著になることから、冷凍空調装置１の低圧側に設置される液溜め容器である場合と同様の方法によって液位を検出することが、更に有用である。
【０１１０】
以上、実施の形態１及び実施の形態２について説明したが、本発明は各実施の形態の説明に限定されない。例えば、各実施の形態又は各変形例を組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【０１１１】
１  冷凍空調装置、２  圧縮機、３  四方弁、４  熱源側熱交換器、５  絞り装置、６  負荷側熱交換器、７  液溜め容器、７ａ  入口配管、７ｂ  出口配管、７ｃ  流入口、７ｄ  吸引口、７ｅ  油戻し穴、７ｆ  領域、８  制御装置、１１  液位検出装置、１２  温度計測部、１３、１３ａ〜１３ｆ  温度センサ、１４  液面検出用制御装置、１５  処理部、１５ａ  温度入力部、１５ｂ  液位検出部、１５ｃ  記憶部、１５ｄ  熱源制御部、１６  操作入力部、１７  出力部、２１  熱源、２２  断熱材。
【図１】
0006041986.tif 000002
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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