專利名稱：制冷循環(huán)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空氣調(diào)節(jié)裝置等的制冷循環(huán)裝置。尤其是涉及如下功能，即，計(jì)算制冷劑回路的制冷劑量，對(duì)計(jì)算制冷劑量和合理制冷劑量進(jìn)行比較，以使兩者的值相等的方式進(jìn)行修正，由此判定制冷劑量的超過當(dāng)不足，特別是，對(duì)連接壓縮機(jī)、冷凝器、減壓裝置和蒸發(fā)器而構(gòu)成的制冷循環(huán)裝置中的制冷劑回路的制冷劑量的超過當(dāng)不足進(jìn)行判定。
背景技術(shù)：
作為以往的空氣調(diào)節(jié)裝置，有分體式的空氣調(diào)節(jié)裝置，該分體式的空氣調(diào)節(jié)裝置經(jīng)由連接配管連接熱源單元和使用單元，由此構(gòu)成制冷劑回路。作為分體式的空氣調(diào)節(jié)裝置，例如有房間空調(diào)和空調(diào)箱。另外，作為熱源單元和使用單元一體化了的制冷循環(huán)裝置，例如有空冷熱泵冷熱水機(jī)組(air-cooling heat pump chiller)。在這樣的制冷循環(huán)裝置中，在存在配管等連接位置的緊固不足的狀態(tài)下，長期使用時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)生制冷劑從配管等的緊固的間隙稍微泄漏的情況。另外，有時(shí)因配管的損傷等突發(fā)地發(fā)生制冷劑泄漏。這樣的制冷劑泄漏成為空氣調(diào)節(jié)能力的降低和使構(gòu)成設(shè)備發(fā)生損傷的原因，更嚴(yán)重的情況下，從安全方面考慮，不得不停止制冷循環(huán)裝置。另外，當(dāng)制冷劑過剩地填充到制冷劑回路中時(shí)，在壓縮機(jī)中，實(shí)施液體制冷劑的長時(shí)間的壓送，這成為故障的原因。因此，從提高品質(zhì)性及維護(hù)性方面考慮，期望具有計(jì)算填充到制冷循環(huán)裝置的制冷劑量并判定制冷劑量的超過當(dāng)不足的功能。對(duì)于這樣的課題，至今為止提出了如下方法從構(gòu)成設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，使用估計(jì)式來計(jì)算構(gòu)成制冷劑回路的各要素的制冷劑量，判定制冷劑量的超過當(dāng)不足(例如，參照專利文獻(xiàn)1至幻，其中，所述估計(jì)式通過與各要素中相關(guān)性高的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)量相關(guān)的回歸分析而求出。專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2007-198680號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2007-292428號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本專利第41242 號(hào)公報(bào)但是，在上述以往的方法中，對(duì)于制冷劑量的計(jì)算使用回歸分析，需要決定大量的試驗(yàn)參數(shù)，因此，估計(jì)式的使用需要很多的勞力和時(shí)間。另外，制冷劑量計(jì)算必須在與決定試驗(yàn)參數(shù)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)相類似的狀態(tài)下進(jìn)行，因此存在必須實(shí)施與通常運(yùn)轉(zhuǎn)不同的、以制冷劑量計(jì)算為目的的特殊運(yùn)轉(zhuǎn)的課題。該特殊運(yùn)轉(zhuǎn)的目的是提高制冷劑量計(jì)算精度，因此，在特殊運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，存在可能導(dǎo)致空調(diào)能力及效率降低的課題。另外，例如，根據(jù)季節(jié)和設(shè)置場所，外部氣體溫度大不相同，因此，通過上述以往的方法進(jìn)行制冷劑量計(jì)算時(shí)，有時(shí)即使進(jìn)行特殊運(yùn)轉(zhuǎn)也難以實(shí)現(xiàn)設(shè)想的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。該情況下，由于最好在接近設(shè)想的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下進(jìn)行制冷劑量計(jì)算，所以存在制冷劑量計(jì)算精度因設(shè)置場所和季節(jié)要素而變化的課題。另外，計(jì)算制冷劑回路的制冷劑量時(shí)，使用各種假定而將現(xiàn)象定式化，但會(huì)發(fā)生向著熱交換器的外部氣體的分配的不均以及向著通路的制冷劑的分配的不均等難以想到的現(xiàn)象，在計(jì)算傾向和實(shí)測(cè)傾向之間產(chǎn)生差異的情況下，存在難以得到足夠的計(jì)算精度的課題。另外，在上述技術(shù)的方法中，在制冷劑量計(jì)算時(shí)，在連接構(gòu)成設(shè)備間的配管等未考慮的要素中，如果存在例如液體制冷劑、高壓制冷劑等密度高的制冷劑，則存在計(jì)算精度降低的課題。另外，在現(xiàn)場設(shè)置空氣調(diào)節(jié)裝置后，進(jìn)行制冷劑填充直到到達(dá)由配管長度和構(gòu)成設(shè)備的容量等算出的合理制冷劑量，但因該合理制冷劑量的算出時(shí)的計(jì)算錯(cuò)誤和填充作業(yè)錯(cuò)誤，有時(shí)在作為現(xiàn)場實(shí)際填充的制冷劑量的初期封入制冷劑量和合理制冷劑量之間產(chǎn)生差異。因此，在上述以往的方法中，無論初期封入制冷劑量和合理制冷劑量是否不同，都進(jìn)行制冷劑量的超過當(dāng)不足的判定，因此，其結(jié)果是，存在判定精度降低的課題。另外，在以往的空氣調(diào)節(jié)裝置中，作為檢測(cè)制冷劑量的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)量使用制冷劑的過冷卻度，因此，對(duì)于使用了在超臨界狀態(tài)下工作、不能得到過冷卻度的CO2制冷劑的制冷循環(huán)裝置，存在不變更制冷劑量的計(jì)算方法就不能適用的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述課題而做出的，其目的在于，將合理制冷劑量存儲(chǔ)在制冷循環(huán)裝置中，從由制冷循環(huán)裝置得到的制冷循環(huán)特性計(jì)算制冷劑量，并與存儲(chǔ)了的合理制冷劑量進(jìn)行比較，由此，無論在怎樣的環(huán)境條件、設(shè)置條件下，都能夠精度良好地根據(jù)制冷循環(huán)裝置的設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不同、設(shè)備安裝時(shí)的配管長度、配管直徑、高低差、室內(nèi)機(jī)連接臺(tái)數(shù)、室內(nèi)機(jī)容量，判定制冷循環(huán)裝置的制冷劑量的超過當(dāng)不足。另外，其目的在于提供一種能夠與制冷及制熱模式無關(guān)地、精度良好地判定裝置內(nèi)的制冷劑回路中填充的制冷劑量的超過當(dāng)不足的制冷循環(huán)裝置。另外，其目的在于提供一種能夠與制冷劑的種類無關(guān)地、精度良好地判定制冷劑量的超過當(dāng)不足的制冷循環(huán)裝置。另外，其目的在于提供一種即使在熱交換器中存在難以考慮到的制冷劑向各通路的分配不均等的現(xiàn)象，也能夠精度良好地判定制冷劑量的超過當(dāng)不足的制冷循環(huán)裝置。另外，其目的在于提供一種即使存在熱交換器等的制冷劑量的計(jì)算困難的要素， 也能夠精度良好地判定制冷劑回路內(nèi)的制冷劑量的超過當(dāng)不足的制冷循環(huán)裝置。本發(fā)明的制冷循環(huán)裝置具有至少具有壓縮機(jī)和熱源側(cè)熱交換器的1個(gè)以上的熱源單元；至少具有減壓裝置和使用側(cè)熱交換器的1個(gè)以上的使用單元；經(jīng)由液體連接配管及氣體連接配管連接熱源單元和使用單元而構(gòu)成的制冷劑回路；存儲(chǔ)制冷劑回路的合理制冷劑量和修正系數(shù)的存儲(chǔ)部，所述修正系數(shù)用于修正液體制冷劑量，以便使所述制冷劑回路的各構(gòu)成要素的制冷劑量的計(jì)算和所述合理制冷劑量相等；檢測(cè)制冷劑回路的各構(gòu)成要素的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)量的測(cè)定部；使用修正系數(shù)由運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)量計(jì)算制冷劑回路的各構(gòu)成要素的制冷劑量的計(jì)算部；對(duì)計(jì)算部計(jì)算的計(jì)算制冷劑量和合理制冷劑量進(jìn)行比較的比較部；由比較部的比較結(jié)果判定制冷劑回路中填充的制冷劑量的超過當(dāng)不足的判定部。發(fā)明的效果本發(fā)明的制冷循環(huán)裝置由制冷循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)量計(jì)算制冷劑回路內(nèi)的制冷劑量， 并與存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的合理制冷劑量進(jìn)行比較，由此，無論怎樣的環(huán)境條件、設(shè)置條件下，都能夠精度良好地可靠地判定制冷循環(huán)裝置中的制冷劑量的超過當(dāng)不足，具有能夠得到可靠性及維護(hù)性優(yōu)良的制冷循環(huán)裝置的效果。


圖1是采用本發(fā)明的實(shí)施方式1的制冷劑量判定系統(tǒng)的空氣調(diào)節(jié)裝置的示意的制冷劑回路圖。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的冷凝器內(nèi)的制冷劑的狀態(tài)的示意圖。圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑的狀態(tài)的示意圖。圖4是本發(fā)明的實(shí)施方式1的修正對(duì)制冷劑量的計(jì)算帶來的影響的示意圖。圖5是表示對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式1的空氣調(diào)節(jié)裝置的修正系數(shù)決定方法的流程圖。圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的制冷劑再填充后的修正系數(shù)的決定方法的流程圖。圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的制冷劑量的超過當(dāng)不足和報(bào)告等級(jí)的關(guān)系的圖。圖8是本發(fā)明的實(shí)施方式1的制冷劑泄漏量判定時(shí)的動(dòng)作流程圖。圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的制冷劑填充超過當(dāng)不足率的趨勢(shì)變化的示意圖。圖10是采用本發(fā)明的實(shí)施方式2的制冷劑量判定系統(tǒng)的制冷機(jī)的制冷劑回路圖。圖11是本發(fā)明的實(shí)施方式2的與制冷劑填充超過當(dāng)不足率r相對(duì)的接收器13的液體制冷劑量及過冷卻盤管的過冷卻度的變化的圖。圖12是采用本發(fā)明的實(shí)施方式3的制冷劑量判定系統(tǒng)的空冷熱泵冷熱水機(jī)組裝置的制冷劑回路圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施方式1<裝置結(jié)構(gòu)>圖1是采用本發(fā)明的實(shí)施方式1的制冷劑量判定系統(tǒng)的空氣調(diào)節(jié)裝置(制冷循環(huán)裝置)的大致的制冷劑回路圖?？諝庹{(diào)節(jié)裝置是通過進(jìn)行蒸氣壓縮式的制冷循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)而用于室內(nèi)的制冷制熱的裝置。
空氣調(diào)節(jié)裝置至少具有熱源單元301、使用單元302、連接熱源單元301和使用單元302的作為制冷劑連接配管的液體連接配管5及氣體連接配管9。S卩，本實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置的蒸氣壓縮式的制冷劑回路通過連接熱源單元 301、使用單元302、液體連接配管5及氣體連接配管9而構(gòu)成。用于空氣調(diào)節(jié)裝置的制冷劑例如有R410A、R407C、R404A等HFC制冷劑，R22、R13^ 等HCFC制冷劑，或烴、氦那樣的自然制冷劑等。<使用單元302>使用單元302通過埋入或懸垂在室內(nèi)的頂棚等或通過掛在墻壁表面等進(jìn)行設(shè)置。 使用單元302經(jīng)由液體連接配管5及氣體連接配管9與熱源單元301連接，構(gòu)成制冷劑回路的一部分。使用單元302具有構(gòu)成制冷劑回路的一部分的室內(nèi)側(cè)制冷劑回路。該室內(nèi)側(cè)制冷劑回路具有減壓裝置6 ；作為使用側(cè)熱交換器的室內(nèi)熱交換器7 ；用于將與室內(nèi)熱交換器 7的制冷劑熱交換后的調(diào)節(jié)空氣向室內(nèi)供給的室內(nèi)送風(fēng)機(jī)8。在本實(shí)施方式中，減壓裝置6為了進(jìn)行制冷劑回路內(nèi)流動(dòng)的制冷劑的流量的調(diào)節(jié)等而連接在使用單元302的液體側(cè)。在本實(shí)施方式中，室內(nèi)熱交換器7例如是由傳熱管和多個(gè)翅片構(gòu)成的交叉翅片式的翅片管型熱交換器。室內(nèi)熱交換器7是如下熱交換器，S卩，在制冷模式下，作為制冷劑的蒸發(fā)器發(fā)揮功能而冷卻室內(nèi)的空氣，在制熱模式下，作為制冷劑的冷凝器發(fā)揮功能而加熱室內(nèi)的空氣。在本實(shí)施方式中，使用單元302具有室內(nèi)送風(fēng)機(jī)8，并能夠使室內(nèi)空氣和室內(nèi)熱交換器7中流動(dòng)的制冷劑進(jìn)行熱交換，所述室內(nèi)送風(fēng)機(jī)8用于向單元內(nèi)吸入室內(nèi)空氣，在使室內(nèi)空氣與室內(nèi)熱交換器7進(jìn)行熱交換后，作為調(diào)節(jié)空氣向室內(nèi)供給。室內(nèi)送風(fēng)機(jī)8能夠使向室內(nèi)熱交換器7供給的調(diào)節(jié)空氣的流量可變，具有離心風(fēng)扇或多翼風(fēng)扇等風(fēng)扇、以及驅(qū)動(dòng)該風(fēng)扇的例如由DC風(fēng)扇馬達(dá)構(gòu)成的馬達(dá)。另外，在使用單元302中設(shè)置有傳感器。具體地，在室內(nèi)熱交換器7的液體側(cè)，設(shè)置有用于檢測(cè)制熱模式下的液態(tài)的制冷劑的溫度(即，過冷卻液溫度Ts。。)的液體側(cè)溫度傳感器204。在室內(nèi)空氣的吸入口側(cè)，設(shè)置有用于檢測(cè)流入單元內(nèi)的室內(nèi)空氣的溫度的室內(nèi)溫度傳感器205。在本實(shí)施方式中，液體側(cè)溫度傳感器204及室內(nèi)溫度傳感器205由熱敏電阻構(gòu)成。另外，減壓裝置6、室內(nèi)送風(fēng)機(jī)8的動(dòng)作通過控制部103控制，該控制部103作為進(jìn)行含有制冷模式及制熱模式的通常運(yùn)轉(zhuǎn)的通常運(yùn)轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)發(fā)揮功能。〈熱源單元301>熱源單元301設(shè)置在室外，經(jīng)由液體連接配管5及氣體連接配管9與使用單元302 而構(gòu)成制冷劑回路。此外，在本實(shí)施方式中，以分別具有1臺(tái)熱源單元301及使用單元302 的空氣調(diào)節(jié)裝置為例，但不限于此，也可以是分別具有多臺(tái)熱源單元301及使用單元302的空氣調(diào)節(jié)裝置。以下，熱源單元301具有構(gòu)成制冷劑回路的一部分的室外側(cè)制冷劑回路。該室外側(cè)制冷劑回路具有壓縮制冷劑的壓縮機(jī)1 ；用于切換制冷劑的流動(dòng)方向的四通閥2 ；作為熱源側(cè)熱交換器的室外熱交換器3 ；向室外熱交換器3進(jìn)行送風(fēng)的室外送風(fēng)機(jī)4 ；儲(chǔ)壓器(accumulator)10。在本實(shí)施方式中，壓縮機(jī)1是能夠使運(yùn)轉(zhuǎn)容量可變的壓縮機(jī)，例如，是通過由變換器控制的馬達(dá)(未圖示)驅(qū)動(dòng)的容積式壓縮機(jī)。在本實(shí)施方式中，壓縮機(jī)1只有1臺(tái)，但不限于此，也可以根據(jù)使用單元302的連接臺(tái)數(shù)等，并列地連接2臺(tái)以上的壓縮機(jī)1。在本實(shí)施方式中，四通閥2是用于切換制冷劑的流動(dòng)方向的閥，在制冷模式下，為了將室外熱交換器3作為壓縮機(jī)1中被壓縮的制冷劑的冷凝器，并且將室內(nèi)熱交換器7作為室外熱交換器3中被冷凝的制冷劑的蒸發(fā)器而發(fā)揮功能，連接壓縮機(jī)1的排出側(cè)和室外熱交換器3的氣體側(cè)，并且連接壓縮機(jī)1的吸入側(cè)和氣體連接配管9側(cè)(參照?qǐng)D1的四通閥2的實(shí)線)。在制熱模式下，為了將室內(nèi)熱交換器7作為壓縮機(jī)1中被壓縮的制冷劑的冷凝器，并且將室外熱交換器3作為室內(nèi)熱交換器7中被冷凝的制冷劑的蒸發(fā)器發(fā)揮功能，可以連接壓縮機(jī)1的排出側(cè)和氣體連接配管9側(cè)，并且連接壓縮機(jī)1的吸入側(cè)和室外熱交換器3的氣體側(cè)(參照?qǐng)D1的四通閥2的虛線)。在本實(shí)施方式中，室外熱交換器3例如是由傳熱管和多個(gè)翅片構(gòu)成的交叉翅片式的翅片管型熱交換器。室外熱交換器3是在制冷模式下作為制冷劑的冷凝器發(fā)揮功能、在制熱模式下作為制冷劑的蒸發(fā)器發(fā)揮功能的熱交換器。室外熱交換器3的氣體側(cè)連接于四通閥2，液體側(cè)連接于液體連接配管5。在本實(shí)施方式中，熱源單元301具有室外送風(fēng)機(jī)4，并且能夠使室外空氣和在室外熱交換器3中流動(dòng)的制冷劑進(jìn)行熱交換，所述室外送風(fēng)機(jī)4用于向單元內(nèi)吸入室外空氣，在通過室外熱交換器3對(duì)室外空氣進(jìn)行熱交換后，向室外排出。室外送風(fēng)機(jī)4能夠使向室外熱交換器3供給的空氣的流量改變，具有螺旋槳式風(fēng)扇等風(fēng)扇、和驅(qū)動(dòng)該風(fēng)扇的例如由DC風(fēng)扇馬達(dá)構(gòu)成的馬達(dá)。在本實(shí)施方式中，儲(chǔ)壓器10為了在空氣調(diào)節(jié)裝置發(fā)生異常時(shí)或伴隨著運(yùn)轉(zhuǎn)控制的變更而產(chǎn)生運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的過渡響應(yīng)時(shí)，存儲(chǔ)液體制冷劑并防止液體制冷劑向壓縮機(jī)1混入，而與壓縮機(jī)1的吸入側(cè)連接。另外，在熱源單元301設(shè)置有以下所述的各種傳感器。(1)設(shè)置在壓縮機(jī)1的排出側(cè)、檢測(cè)排出溫度Td的排出溫度傳感器201 ；(2)設(shè)置在室外熱交換器3的液體側(cè)、檢測(cè)液體制冷劑的溫度的液體側(cè)溫度傳感器 203 ；(3)設(shè)置在熱源單元301的室外空氣的吸入口側(cè)、檢測(cè)向單元內(nèi)流入的室外空氣的溫度(即，外部氣體溫度T。ai)的室外溫度傳感器202 ；(4)設(shè)置在壓縮機(jī)1的排出側(cè)、檢測(cè)排出壓力Pd的排出壓力傳感器11 (高壓檢測(cè)裝置)；(5)設(shè)置在壓縮機(jī)1的吸入側(cè)、檢測(cè)吸入壓力Ps的吸入壓力傳感器12 (低壓檢測(cè)
裝置)。另外，壓縮機(jī)1、四通閥2和室外送風(fēng)機(jī)4被控制部103控制。通過上述各種溫度傳感器檢測(cè)的各量被輸入測(cè)定部101，并通過計(jì)算部102進(jìn)行處理?；谠撚?jì)算部102的處理結(jié)果，通過控制部103，控制壓縮機(jī)1、四通閥2、室外送風(fēng)機(jī)4、減壓裝置6和室內(nèi)送風(fēng)機(jī)8，以被上述各種溫度傳感器檢測(cè)的各量處于所期望的控制目標(biāo)范圍內(nèi)的方式進(jìn)行控制。將被控制部103控制的壓縮機(jī)1、四通閥2、室外送風(fēng)機(jī)4、減壓裝置6和室內(nèi)送風(fēng)機(jī)8等定義成熱源單元及使用單元的各構(gòu)成設(shè)備。另外，通過計(jì)算部102，從由測(cè)定部101得到的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)量計(jì)算制冷劑量，并儲(chǔ)存在存儲(chǔ)部104。通過比較部105對(duì)計(jì)算制冷劑量和預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部104的裝置的合理制冷劑量進(jìn)行比較，通過判定部106由比較的結(jié)果判定空氣調(diào)節(jié)裝置的制冷劑量的超過當(dāng)不足。將其判定結(jié)果通過報(bào)告部107報(bào)告給LED、遠(yuǎn)程監(jiān)視器等顯示裝置(未圖示)。如上所述，熱源單元301和使用單元302經(jīng)由液體連接配管5和氣體連接配管9連接，構(gòu)成空氣調(diào)節(jié)裝置的制冷劑回路。以下，對(duì)本實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置的動(dòng)作進(jìn)行說明。作為本實(shí)施方式的空氣調(diào)節(jié)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)，是根據(jù)使用單元302的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷進(jìn)行熱源單元301及使用單元302的各設(shè)備的控制的“通常運(yùn)轉(zhuǎn)”。而且，在通常運(yùn)轉(zhuǎn)中，至少包含制冷模式和制熱模式。以下，對(duì)空氣調(diào)節(jié)裝置的各運(yùn)轉(zhuǎn)模式的動(dòng)作進(jìn)行說明。<通常運(yùn)轉(zhuǎn)>首先，使用圖1說明制冷模式。在制冷模式中，四通閥2成為由圖1的實(shí)線所示的狀態(tài)，即，壓縮機(jī)1的排出側(cè)連接于室外熱交換器3的氣體側(cè)，并且，壓縮機(jī)1的吸入側(cè)連接于室內(nèi)熱交換器7的氣體側(cè)的狀態(tài)。另外，減壓裝置6被控制部103控制為壓縮機(jī)1的吸入側(cè)的制冷劑的過熱度成為
規(guī)定值的開度。在本實(shí)施方式中，壓縮機(jī)1的吸入側(cè)的制冷劑的過熱度通過以下方式求出首先，從通過吸入壓力傳感器12檢測(cè)出的壓縮機(jī)吸入壓力Ps計(jì)算制冷劑的蒸發(fā)溫度Τε，從通過吸入溫度傳感器206檢測(cè)出的制冷劑的吸入溫度Ts減去制冷劑的蒸發(fā)溫度Τε。此外，也可以在室內(nèi)熱交換器7設(shè)置溫度傳感器，檢測(cè)出蒸發(fā)溫度Τε，并從制冷劑的吸入溫度Ts減去該蒸發(fā)溫度 ；，由此，來檢測(cè)制冷劑的過熱度。在該制冷劑回路的狀態(tài)下，當(dāng)啟動(dòng)壓縮機(jī)1、室外送風(fēng)機(jī)4及室內(nèi)送風(fēng)機(jī)8時(shí)，低壓的氣體制冷劑被吸入壓縮機(jī)1，并且被壓縮而成為高壓的氣體制冷劑。之后，高壓的氣體制冷劑經(jīng)由四通閥2被送到室外熱交換器3，與由室外送風(fēng)機(jī)4供給的室外空氣進(jìn)行熱交換而冷凝，成為高壓的液體制冷劑。然后，該高壓的液體制冷劑經(jīng)由液體連接配管5被送到使用單元302。然后，通過減壓裝置6而被減壓，成為低溫低壓的氣液二相制冷劑，并在室內(nèi)熱交換器7與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換，蒸發(fā)而成為低壓的氣體制冷劑。在這里，減壓裝置6以使壓縮機(jī)1的吸入側(cè)的過熱度成為規(guī)定值的方式控制在室內(nèi)熱交換器7中流動(dòng)的制冷劑的流量，因此，在室內(nèi)熱交換器7中蒸發(fā)了的低壓的氣體制冷劑成為具有規(guī)定的過熱度的狀態(tài)。這樣，在室內(nèi)熱交換器7中，流動(dòng)有與設(shè)置使用單元302的空調(diào)空間中要求的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷相對(duì)應(yīng)的流量的制冷劑。該低壓的氣體制冷劑經(jīng)由氣體連接配管9被送到熱源單元301，在經(jīng)由四通閥2通過儲(chǔ)壓器10后，再次被壓縮機(jī)1吸入。
以下，對(duì)制熱模式進(jìn)行說明。在制熱模式中，四通閥2成為由圖1的虛線所示的狀態(tài)，即，壓縮機(jī)1的排出側(cè)連接于室內(nèi)熱交換器7的氣體側(cè)，并且，壓縮機(jī)1的吸入側(cè)連接于室外熱交換器3的氣體側(cè)的狀態(tài)。另外，減壓裝置6被控制部103控制為使壓縮機(jī)1的吸入側(cè)的制冷劑的過熱度成為規(guī)定值的開度。在本實(shí)施方式中，壓縮機(jī)1的吸入側(cè)的制冷劑的過熱度通過以下方式求出，首先，從通過吸入壓力傳感器12檢測(cè)出的壓縮機(jī)吸入壓力Ps計(jì)算制冷劑的蒸發(fā)溫度Τε，從通過吸入溫度傳感器206檢測(cè)出的制冷劑的吸入溫度Ts減去制冷劑的蒸發(fā)溫度Τε。此外，也可以在室外熱交換器3設(shè)置溫度傳感器，檢測(cè)蒸發(fā)溫度Τε，并從制冷劑的吸入溫度Ts減去該蒸發(fā)溫度 ；，由此檢測(cè)制冷劑的過熱度。在該制冷劑回路的狀態(tài)下，當(dāng)啟動(dòng)壓縮機(jī)1、室外送風(fēng)機(jī)4及室內(nèi)送風(fēng)機(jī)8時(shí)，低壓的氣體制冷劑被吸入壓縮機(jī)1并壓縮而成為高壓的氣體制冷劑，并經(jīng)由四通閥2及氣體連接配管9，被送到使用單元302。然后，被送到使用單元302的高壓的氣體制冷劑在室內(nèi)熱交換器7中與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換并被冷凝而成為高壓的液體制冷劑，之后，被減壓裝置6減壓而成為低壓的氣液二相狀態(tài)的制冷劑。在這里，減壓裝置6以使壓縮機(jī)1的吸入側(cè)的過熱度成為規(guī)定值的方式控制在室內(nèi)熱交換器7中流動(dòng)的制冷劑的流量，因此，在室內(nèi)熱交換器7中被冷凝了的高壓的液體制冷劑成為具有規(guī)定的過冷卻度的狀態(tài)。這樣，在室內(nèi)熱交換器7中，流動(dòng)有與設(shè)置使用單元302的空調(diào)空間中要求的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷相對(duì)應(yīng)的流量的制冷劑。該低壓的氣液二相狀態(tài)的制冷劑經(jīng)由液體連接配管5流入熱源單元301的室外熱交換器3。然后，流入室外熱交換器3的低壓的氣液二相狀態(tài)的制冷劑與由室外送風(fēng)機(jī)4供給的室外空氣進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)并成為低壓的氣體制冷劑，并經(jīng)由四通閥2通過儲(chǔ)壓器10，之后，再次被壓縮機(jī)1吸入。這樣，通過作為進(jìn)行包含制冷模式及制熱模式的通常運(yùn)轉(zhuǎn)的通常運(yùn)轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)而發(fā)揮功能的控制部103，實(shí)施包含上述的制冷模式及制熱模式的通常運(yùn)轉(zhuǎn)處理。另外，在通常運(yùn)轉(zhuǎn)中，在控制部103中，以使壓縮機(jī)1的吸入側(cè)和排出側(cè)的制冷劑的過熱度及冷凝器(在制冷模式下是室外熱交換器3，在制熱模式下是室內(nèi)熱交換器7)出口側(cè)的制冷劑的過冷卻度都比0度大的方式進(jìn)行控制。以下，以制冷模式為基礎(chǔ)，對(duì)于本實(shí)施方式的制冷劑量的超過當(dāng)不足的判定方法進(jìn)行說明。此外，由于是制冷模式，所以使用單元302的室內(nèi)熱交換器7作為蒸發(fā)器工作，熱源單元301的室外熱交換器3作為冷凝器工作。另外，在制熱模式下，除了液體連接配管5以外，也可以通過同樣的方法進(jìn)行制冷劑量的計(jì)算。首先，示出了由構(gòu)成制冷劑回路的各構(gòu)成要素的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)量計(jì)算各構(gòu)成要素的制冷劑量并計(jì)算制冷劑回路中存在的制冷劑量的方法。在這里，實(shí)施液體制冷劑量的修正并計(jì)算制冷劑量。其次，示出了本實(shí)施方式中的液體制冷劑量的修正對(duì)于計(jì)算制冷劑量的影響及用于實(shí)施液體制冷劑量的修正的順序。之后，示出了通過比較計(jì)算制冷劑量及合理制冷劑量來檢測(cè)制冷劑量的超過當(dāng)不足的方法。此外，在本說明書中，在數(shù)學(xué)式所使用的符號(hào)中，對(duì)于最先在文中出現(xiàn)的符號(hào)，將該符號(hào)的單位記載于[]中。而且，在無量綱(無單位)的情況下，記作[_]?！粗评鋭┝康挠?jì)算方法〉計(jì)算制冷劑量MJkg]如下式所示，由各要素的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)求出構(gòu)成制冷劑回路的各構(gòu)成要素的制冷劑量，并作為其總合而得出。[式1]Mr = Σ (VX P )... (1)制冷劑大部分存在于內(nèi)部容積V[m3]大的要素或者平均制冷劑密度P [kg/m3]高的要素和制冷機(jī)油中，在本實(shí)施方式中，考慮內(nèi)部容積V大的要素或者平均制冷劑密度P高的要素及制冷機(jī)油進(jìn)行制冷劑量計(jì)算。這里所說的平均制冷劑密度P高的要素，是指壓力高的要素，或者二相或液相的制冷劑通過的要素。在本實(shí)施方式中，考慮室外熱交換器3、液體連接配管5、室內(nèi)熱交換器7、氣體連接配管9、儲(chǔ)壓器10和存在于制冷劑回路內(nèi)的制冷機(jī)油來求出計(jì)算制冷劑量MJkg]。計(jì)算制冷劑量軋如式(1)所示，由各要素的內(nèi)部容積V和平均制冷劑密度P的積的總和表示。室外熱交換器3作為冷凝器發(fā)揮功能。圖2所示的是冷凝器內(nèi)的制冷劑的狀態(tài)。在冷凝器入口，壓縮機(jī)1的排出側(cè)的過熱度變得比0度大，因此制冷劑成為氣相，另外，在冷凝器出口，過冷卻度變得比0度大，因此制冷劑成為液相。在冷凝器中，溫度Td的氣相狀態(tài)的制冷劑被溫度T。ai的室外空氣冷卻，成為溫度Tq的飽和蒸氣，在二相狀態(tài)下通過潛熱變化冷凝并成為溫度T。sl的飽和液，進(jìn)一步被冷卻而成為溫度Ts。。的液相。冷凝器制冷劑量M,,。[kg]以下式表示。[式2]Mrjc = VcX P c- (2)冷凝器內(nèi)部容積V。[m3]是裝置規(guī)格，是已知的。冷凝器的平均制冷劑密度P c[kg/m3]如下式所示。[式3]P c = RcgX ρ cg+RcsX P cs+RclX P。廣.⑶這里，Rcg[-]、Rcs[-]、RcJ-]分別表示氣相、二相、液相的容積比例，P cg[kg/m3]、Pcs[kg/m3], Pd[kg/m3]分別表示氣相、二相、液相的平均制冷劑密度。為算出冷凝器的平均制冷劑密度，必須算出各相的容積比例及平均制冷劑密度。首先，對(duì)各相的平均制冷劑密度的計(jì)算方法進(jìn)行說明。冷凝器中的氣相平均制冷劑密度P μ例如通過冷凝器入口密度P d[kg/m3]和冷凝器中的飽和蒸氣密度P。sg[kg/m3]的平均值求出。[式4] …⑷冷凝器入口密度Pd能夠通過冷凝器入口溫度(與排出溫度Td相當(dāng))和壓力(與排出壓力Pd相當(dāng))計(jì)算。另外，冷凝器中的飽和蒸氣密度Pq能夠通過冷凝壓力(與排出壓力Pd相當(dāng))計(jì)算。液相平均制冷劑密度Pd例如通過冷凝器的出口密度PscJkgAi3]和冷凝器中的飽和液密度P。sJkg/m3]的平均值求出。[式5]
權(quán)利要求
1.一種制冷循環(huán)裝置，其特征在于，具有1個(gè)以上的熱源單元，所述熱源單元至少具有壓縮機(jī)和熱源側(cè)熱交換器；1個(gè)以上的使用單元，所述使用單元至少具有減壓裝置和使用側(cè)熱交換器；制冷劑回路，所述制冷劑回路通過使用液體連接配管以及氣體連接配管連接所述熱源單元和所述使用單元而構(gòu)成；存儲(chǔ)部，所述存儲(chǔ)部至少存儲(chǔ)填充到所述制冷劑回路中的制冷劑的合理制冷劑量和修正系數(shù)，所述修正系數(shù)以使所述制冷劑回路的各構(gòu)成要素的制冷劑量的計(jì)算與所述合理制冷劑量相等的方式修正液體制冷劑量；測(cè)定部，所述測(cè)定部檢測(cè)所述制冷劑回路的各構(gòu)成要素的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)量；計(jì)算部，所述計(jì)算部由所述運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)量使用所述修正系數(shù)計(jì)算所述制冷劑回路的各構(gòu)成要素的制冷劑量；比較部，所述比較部對(duì)所述計(jì)算部計(jì)算出的計(jì)算制冷劑量和所述合理制冷劑量進(jìn)行比較；判定部，所述判定部由所述比較部的比較結(jié)果判定所述制冷劑回路中填充的制冷劑量的超過當(dāng)不足。
2.如權(quán)利要求1所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，具有計(jì)算所述熱源側(cè)熱交換器或所述使用側(cè)熱交換器中的制冷劑流量的制冷劑流量計(jì)算部，所述制冷劑流量計(jì)算部檢測(cè)所述熱源側(cè)熱交換器或所述使用側(cè)熱交換器的計(jì)算制冷劑量相對(duì)于所述熱源側(cè)熱交換器或所述使用側(cè)熱交換器中流動(dòng)的制冷劑流量的變化。
3.如權(quán)利要求1或2所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，所述計(jì)算部由冷凝器的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)量修正冷凝器中存在的液相的制冷劑的比例的計(jì)算。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，所述計(jì)算部使用從所述冷凝器下游側(cè)到所述減壓裝置上游側(cè)的流路的任意位置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)量，進(jìn)行所述制冷劑回路中存在的液體制冷劑量的計(jì)算的修正。
5.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，所述計(jì)算部由所述液體連接配管的規(guī)格、所述氣體連接配管的規(guī)格、所述液體連接配管的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)量和所述氣體連接配管的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)量，進(jìn)行所述制冷劑回路中存在的液體制冷劑量的計(jì)算的修正。
6.如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，所述計(jì)算部由從所述冷凝器的下游側(cè)到所述液體連接配管的上游側(cè)的位置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)量、和從所述液體連接配管的下游側(cè)到所述減壓裝置的上游側(cè)的位置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)量，進(jìn)行所述液體連接配管的制冷劑密度的計(jì)算。
7.如權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，所述計(jì)算部由從所述蒸發(fā)器的下游側(cè)到所述氣體連接配管的上游側(cè)的位置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)量、和從所述氣體連接配管的下游側(cè)到所述壓縮機(jī)的上游側(cè)的位置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)量，進(jìn)行所述氣體連接配管的制冷劑密度的計(jì)算。
8.如權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，該制冷循環(huán)裝置的內(nèi)部具有計(jì)時(shí)器，通過所述計(jì)時(shí)器每隔一定時(shí)間進(jìn)行制冷劑量判定。
9.如權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，所述存儲(chǔ)部存儲(chǔ)所述測(cè)定部檢測(cè)的所述運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)量，所述判定部使用所述運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)量的移動(dòng)平均數(shù)據(jù)進(jìn)行制冷劑量判定。
10.如權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，所述存儲(chǔ)部逐次存儲(chǔ)所述計(jì)算制冷劑量和所述合理制冷劑量的乖離度，由所述計(jì)算制冷劑量和所述合理制冷劑量的乖離度的趨勢(shì)變化預(yù)測(cè)所述制冷劑回路的制冷劑泄漏。
11.如權(quán)利要求1 10中任一項(xiàng)所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，在該制冷循環(huán)裝置上連接有管理裝置，該管理裝置管理各構(gòu)成設(shè)備，并有線或無線地與外部進(jìn)行通信而取得運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，將所述管理裝置經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接于接收所述運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程服務(wù)器，將存儲(chǔ)所述運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)量的所述存儲(chǔ)部連接于所述遠(yuǎn)程服務(wù)器，由此構(gòu)成制冷劑量判定系統(tǒng)。
12.如權(quán)利要求1 11中任一項(xiàng)所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，所述存儲(chǔ)部是裝置內(nèi)部的基板內(nèi)的存儲(chǔ)器、或壓縮機(jī)附屬的存儲(chǔ)器、或設(shè)置在裝置外部且有線或無線地與裝置連接的設(shè)備內(nèi)的存儲(chǔ)器，由可改寫的存儲(chǔ)器構(gòu)成。
13.如權(quán)利要求1 12中任一項(xiàng)所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，該制冷循環(huán)裝置使用伴隨著超臨界區(qū)域中的物性變化的制冷劑。
14.如權(quán)利要求1 13中任一項(xiàng)所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，具有接收器，所述接收器設(shè)置在從所述冷凝器的下游側(cè)到所述減壓裝置的上游側(cè)的位置， 并貯存剩余制冷劑；高壓檢測(cè)裝置，所述高壓檢測(cè)裝置檢測(cè)從所述壓縮機(jī)的下游側(cè)到所述減壓裝置的上游側(cè)的流路任意位置的制冷劑的壓力；控制部，所述控制部控制所述壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)容量，所述控制部以使所述高壓檢測(cè)裝置檢測(cè)出的壓力成為規(guī)定值的方式實(shí)施所述控制，由此，進(jìn)行使所述接收器內(nèi)的所述剩余制冷劑向所述接收器的上游側(cè)的所述冷凝器移動(dòng)的特殊運(yùn)轉(zhuǎn)。
15.如權(quán)利要求14所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，具有控制所述減壓裝置的開口面積的控制部，以使從所述蒸發(fā)器下游側(cè)到所述壓縮機(jī)上游側(cè)的任意位置的溫度成為規(guī)定值的方式控制所述減壓裝置的開口面積，由此，進(jìn)一步進(jìn)行使所述接收器內(nèi)的所述剩余制冷劑向所述蒸發(fā)器移動(dòng)的特殊運(yùn)轉(zhuǎn)。
16.如權(quán)利要求14或15所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，通過在從所述冷凝器的下游側(cè)到所述減壓裝置的上游側(cè)的位置設(shè)置過冷卻盤管并且設(shè)置分配回路，構(gòu)成至少1個(gè)旁通單元，所述分配回路從所述過冷卻盤管的下游側(cè)和所述減壓裝置的上游側(cè)的位置分支，具有第二減壓裝置，并通過所述過冷卻盤管連結(jié)于所述壓縮機(jī)，所述制冷循環(huán)裝置具有控制所述第二減壓裝置的開口面積的控制部，所述控制部以使從所述壓縮機(jī)的下游側(cè)到所述冷凝器的上游側(cè)的位置的溫度成為規(guī)定值的方式控制所述第二減壓裝置的開口面積，由此，進(jìn)一步進(jìn)行使所述接收器內(nèi)的所述剩余制冷劑向冷凝器移動(dòng)的特殊運(yùn)轉(zhuǎn)。
17.如權(quán)利要求1 16中任一項(xiàng)所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，通過在從所述冷凝器的下游側(cè)到所述減壓裝置的上游側(cè)的位置設(shè)置過冷卻盤管并且設(shè)置分配回路，構(gòu)成至少1個(gè)旁通單元，所述分配回路從所述過冷卻盤管的下游側(cè)和所述減壓裝置的上游側(cè)的位置分支，具有第二減壓裝置，并通過所述過冷卻盤管連結(jié)于所述壓縮機(jī)，所述制冷循環(huán)裝置具有控制所述第二減壓裝置的開口面積的控制部，所述控制部以使從所述冷凝器的下游側(cè)到所述減壓裝置的上游側(cè)的流路的任意位置的溫度保持一定的方式，控制所述第二減壓裝置的開口面積。
18.如權(quán)利要求1 17中任一項(xiàng)所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，通過在從所述冷凝器的下游側(cè)到所述減壓裝置的上游側(cè)的位置設(shè)置過冷卻盤管并且設(shè)置分配回路，構(gòu)成至少1個(gè)旁通單元，所述分配回路從所述過冷卻盤管的下游側(cè)和所述減壓裝置的上游側(cè)的位置分支，具有第二減壓裝置，并通過所述過冷卻盤管連結(jié)于所述壓縮機(jī)，所述制冷循環(huán)裝置進(jìn)行所述過冷卻盤管中存在的液體制冷劑量的計(jì)算的修正。
全文摘要
本發(fā)明涉及制冷循環(huán)裝置，即使存在熱交換器等的制冷劑量的計(jì)算困難的要素，也能夠精度良好地判定制冷劑回路內(nèi)的制冷劑量的超過當(dāng)不足。本發(fā)明的制冷循環(huán)裝置具有1個(gè)以上的熱源單元(301)；1個(gè)以上的使用單元(302)；由熱源單元(301)和使用單元(302)構(gòu)成的制冷劑回路；存儲(chǔ)制冷劑回路中填充的制冷劑的合理制冷劑量、和用于以使制冷劑回路的各構(gòu)成要素的制冷劑量的計(jì)算和合理制冷劑量相等的方式修正液體制冷劑量的修正系數(shù)的存儲(chǔ)部(104)；檢測(cè)制冷劑回路的各構(gòu)成要素中的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)量的測(cè)定部(101)；從運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)量使用修正系數(shù)計(jì)算制冷劑回路的各構(gòu)成要素的制冷劑量的計(jì)算部(102)；對(duì)計(jì)算部(102)計(jì)算的計(jì)算制冷劑量和合理制冷劑量進(jìn)行比較的比較部(105)；從比較部(105)的比較結(jié)果判定制冷劑回路中填充的制冷劑量的超過當(dāng)不足的判定部(106)。
文檔編號(hào)F25B49/02GK102378884SQ20108001519
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者畝崎史武, 伊藤拓也, 小松一宏, 玉木章吾, 田中航祐 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社