制冷劑量異常檢測裝置以及制冷裝置的制作方法

本發明涉及制冷劑量異常檢測裝置以及制冷裝置。

背景技術：

作為以往的檢測制冷裝置中的制冷劑量不足的方法，例如提出了利用過冷卻器的入口制冷劑溫度與出口制冷劑溫度的溫度差來檢測制冷劑泄漏的技術(例如，參照專利文獻1)。另外，提出了基于過冷卻器的出口處的過冷卻度來檢測制冷劑量的不足的技術(例如，參照專利文獻2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平9－105567號公報

專利文獻2：日本特開2011－226704號公報

技術實現要素：

發明要解決的課題

但是，在如專利文獻1、2那樣的利用溫度檢測制冷劑量不足的方法中，例如根據制冷裝置的運轉條件的不同，存在制冷劑量的檢測精度下降這樣的問題。另外，由于溫度傳感器的檢測誤差，也存在制冷劑量的異常檢測精度下降這樣的問題。

本發明是為了解決上述問題而作出的，其目的在于提供如下制冷劑量異常檢測裝置以及制冷裝置：不論制冷裝置的運轉條件以及溫度傳感器的檢測誤差如何，都能夠精度良好地檢測制冷劑量的不足。

用于解決課題的手段

本發明的制冷劑量異常檢測裝置與制冷裝置連接，該制冷裝置具備過冷卻熱交換器和作為冷凝器發揮功能的熱源側熱交換器，所述制冷劑量異常檢測裝置具備控制部，該控制部根據利用所述熱源側熱交換器進行熱交換之前的外部氣體溫度檢測值的平均值以及所述外部氣體溫度檢測值的標準偏差、流過所述熱源側熱交換器的出口側的制冷劑配管的制冷劑的冷凝溫度檢測值的平均值以及所述冷凝溫度檢測值的標準偏差、及流過所述過冷卻熱交換器的出口側的制冷劑配管的制冷劑的過冷卻溫度檢測值的平均值以及所述過冷卻溫度檢測值的標準偏差，計算所述過冷卻熱交換器的溫度效率的平均值和標準偏差，所述控制部將作為檢測制冷劑量不足的指標的所述溫度效率的閾值設定為比從所述溫度效率的平均值減去所述溫度效率的標準偏差而得到的值小的值，在所述溫度效率的當前值小于所述閾值的情況下，所述控制部檢測制冷劑量不足。

本發明的制冷劑量異常檢測裝置與制冷裝置連接，該制冷裝置具備過冷卻熱交換器和作為冷凝器發揮功能的熱源側熱交換器，根據利用所述熱源側熱交換器進行熱交換之前的外部氣體溫度檢測值的當前值、流過所述熱源側熱交換器的出口側的制冷劑配管的制冷劑的冷凝溫度檢測值的當前值、以及流過所述過冷卻熱交換器的出口側的制冷劑配管的制冷劑的過冷卻溫度的檢測值的當前值，計算所述過冷卻熱交換器的溫度效率的當前值，在所述溫度效率的當前值小于作為檢測制冷劑量不足的指標的所述溫度效率的閾值的情況下，所述控制部對制冷劑量不足進行檢測，所述閾值為0.350以上且0.550以下。

本發明的制冷裝置具備上述制冷劑量異常檢測裝置。

發明的效果

根據本發明，能夠提供如下制冷劑量異常檢測裝置以及制冷裝置：通過將檢測制冷劑量不足的溫度效率的閾值變更為比從溫度效率的平均值減去溫度效率的標準偏差而得到的值小的值，從而能夠精度良好地檢測制冷劑量的不足。

附圖說明

圖1是概略地表示本發明的實施方式1的制冷裝置100的一個例子的制冷劑回路圖。

圖2是概略地表示本發明的實施方式1的制冷裝置100的另一例子的制冷劑回路圖。

圖3是概略地表示本發明的實施方式1的制冷裝置100的又一例子的制冷劑回路圖。

圖4是概略地表示本發明的實施方式1的制冷裝置100的又一例子的制冷劑回路圖。

圖5是概略地表示本發明的實施方式1的制冷裝置100中的、制冷劑量不是過與不足的情況下的制冷劑的溫度變化的圖。

圖6是概略地表示本發明的實施方式1的制冷裝置100中的、制冷劑量不足的情況下的制冷劑的溫度變化的圖。

圖7是表示本發明的實施方式1的制冷劑量異常檢測裝置300中的、控制部320的控制處理的一個例子的流程圖。

圖8是概略地表示本發明的實施方式1的制冷劑量異常檢測裝置300中的本發明的效果的圖。

圖9是表示本發明的實施方式2的制冷劑量異常檢測裝置300中的、控制部320的控制處理的一個例子的流程圖。

圖10是概略地表示本發明的實施方式2的制冷劑量異常檢測裝置300中的本發明的效果的圖。

具體實施方式

實施方式1.

使用圖1～圖3對本發明的實施方式1的制冷裝置100以及制冷劑量異常檢測裝置300的結構進行說明。圖1是表示本實施方式1的制冷裝置100的一個例子的制冷劑回路圖。此外，在包括圖1在內的以下附圖中，有時各構成部件的尺寸的關系以及形狀與實際的尺寸的關系以及形狀不同。

對本實施方式1的制冷裝置100的制冷劑回路的結構進行說明。

圖1的制冷裝置100具有使制冷劑依次在壓縮機1、油分離器2、熱源側熱交換器3、液體接收器4、過冷卻熱交換器5、減壓裝置6、負載側熱交換器7以及儲液器8循環的制冷劑回路。

壓縮機1是容量可變型的流體機械，壓縮所吸入的低壓制冷劑，作為高壓制冷劑排出。壓縮機1例如能夠使用渦旋式壓縮機，該渦旋式壓縮機利用變頻器控制旋轉頻率。

油分離器2對從壓縮機1排出的高壓制冷劑所包含的冷凍機油進行分離去除，降低高壓制冷劑所包含的冷凍機油的量。被分離去除的冷凍機油經由回油管2a返回到壓縮機1。

在圖1中，熱源側熱交換器3是作為冷凝器發揮功能的熱交換器。熱源側熱交換器3實施從壓縮機1排出的高壓制冷劑與外部氣體(例如，在制冷裝置100為空氣調節裝置的情況下為室外空氣)的熱交換，由制冷劑對外部氣體放出熱。熱源側熱交換器3例如能夠對由熱源側熱交換器用風扇(未圖示)送來的外部氣體放出熱。熱源側熱交換器3例如能夠構成為交叉翅片式的翅片加管道型熱交換器，該交叉翅片式的翅片加管道型熱交換器包括傳熱管和多個翅片。

液體接收器4例如是圓筒形狀的容器，該圓筒形狀的容器能夠根據冷凝溫度、外部氣體溫度或者壓縮機1的容量，暫時地存留制冷裝置100的制冷劑回路中產生的剩余液體制冷劑。液體接收器4通過暫時地存留剩余液體制冷劑，從而根據制冷裝置100的負荷來調整流過制冷裝置100的制冷劑回路的制冷劑量。

過冷卻熱交換器5實施積存于液體接收器4的高壓液體制冷劑與外部氣體的熱交換。利用過冷卻熱交換器5中的熱交換，積存于液體接收器4的高壓液體制冷劑變為被過冷卻了的液體制冷劑。過冷卻熱交換器5既可以與熱源側熱交換器3一體地構成為交叉翅片式的翅片加管道型熱交換器，也可以做成其他的結構。

減壓裝置6使從過冷卻熱交換器5流出的高壓液體制冷劑膨脹以及減壓。作為減壓裝置6，例如使用電子膨脹閥(例如，線性電子膨脹閥)，該電子膨脹閥能夠多級或者連續地調節開度。此外，作為減壓裝置6，還能夠使用毛細管等。

在圖1中，負載側熱交換器7是作為散熱器(蒸發器)發揮功能的熱交換器。負載側熱交換器7是如下熱交換器：實施利用減壓裝置6減壓后的制冷劑與空氣(例如，在制冷裝置100為空氣調節裝置的情況下是室內空氣)的熱交換，利用制冷劑冷卻空氣。負載側熱交換器7例如能夠對由負載側熱交換器用風扇(未圖示)送來的外部氣體放出熱。負載側熱交換器7例如能夠構成為交叉翅片式的翅片加管道型熱交換器，該交叉翅片式的翅片加管道型熱交換器包括傳熱管和多個翅片。

儲液器8具有：制冷劑存留功能，存留剩余的制冷劑；以及氣液分離功能，通過使在運轉狀態發生變化時暫時地產生的液體制冷劑滯留，從而防止大量的液體制冷劑流入到壓縮機1。

圖1的制冷裝置100具備熱源單元10、負載單元20、液體延長配管30以及氣體延長配管40。熱源單元10收容有壓縮機1、油分離器2、熱源側熱交換器3、液體接收器4、過冷卻熱交換器5以及儲液器8。熱源單元10例如可以在制冷裝置100為空氣調節裝置的情況下作為室外單元設置于室外。負載單元20收容有減壓裝置6以及負載側熱交換器7。負載單元20例如在制冷裝置100為空氣調節裝置的情況下，能夠作為室內單元設置于室內。

液體延長配管30是如下制冷劑配管：將從收容于熱源單元10的過冷卻熱交換器5的出口側延伸的制冷劑配管、與從收容于負載單元20的減壓裝置6的入口側延伸的制冷劑配管之間連接。氣體延長配管40是如下制冷劑配管：將從收容于負載單元20的負載側熱交換器7的出口側延伸的制冷劑配管、與從收容于熱源單元10的儲液器8的入口側延伸的制冷劑配管之間連接。

此外，本實施方式1的制冷裝置100也可以具有遙控式冷凝單元，其中，壓縮機1被設置于室內，熱源側熱交換器3以及過冷卻熱交換器5被設置于室外。使用圖2～圖4，說明具有遙控式冷凝單元的制冷裝置100的例子。

圖2是概略地表示本實施方式1的制冷裝置100的另一例子的制冷劑回路圖。圖2的制冷裝置100與圖1同樣地具有使制冷劑依次在壓縮機1、油分離器2、熱源側熱交換器3、液體接收器4、過冷卻熱交換器5、減壓裝置6、負載側熱交換器7以及儲液器8循環的制冷劑回路。

圖2的制冷裝置100具備熱源單元10、負載單元20、液體延長配管30、氣體延長配管40、壓縮單元50、第1延長配管60a、第2延長配管60b、第3延長配管60c以及第4延長配管60d。熱源單元10收容有熱源側熱交換器3以及過冷卻熱交換器5。負載單元20收容有減壓裝置6以及負載側熱交換器7。壓縮單元50收容有壓縮機1、油分離器2、液體接收器4、儲液器8以及中繼配管9。壓縮單元50例如可以在制冷裝置100為空氣調節裝置的情況下配置于室內。收容于壓縮單元50的中繼配管9是如下制冷劑配管：用于經由壓縮單元50將熱源單元10與負載單元20連接，形成制冷劑回路。

液體延長配管30是如下制冷劑配管：將收容于壓縮單元50的中繼配管9、與從收容于負載單元20的減壓裝置6的入口側延伸的制冷劑配管之間連接。氣體延長配管40是如下制冷劑配管：將從收容于負載單元20的負載側熱交換器7的出口側延伸的制冷劑配管、與從收容于熱源單元10的儲液器8的入口側延伸的制冷劑配管之間連接。

第1延長配管60a是如下制冷劑配管：將從收容于壓縮單元50的油分離器2的出口側延伸的制冷劑配管、與從收容于熱源單元10的熱源側熱交換器3的入口側延伸的制冷劑配管之間連接。第2延長配管60b是如下制冷劑配管：將從收容于熱源單元10的熱源側熱交換器3的出口側延伸的制冷劑配管、與從收容于壓縮單元50的液體接收器4的入口側延伸的制冷劑配管之間連接。第3延長配管60c是如下制冷劑配管：將從收容于壓縮單元50的液體接收器4的出口側延伸的制冷劑配管、與從收容于熱源單元10的過冷卻熱交換器5的入口側延伸的制冷劑配管之間連接。第4延長配管60d是如下制冷劑配管：連接從收容于熱源單元10的過冷卻熱交換器5的出口側延伸的制冷劑配管、和收容于壓縮單元50的中繼配管9。

圖3是概略地表示本實施方式1的制冷裝置100的又一例子的制冷劑回路圖。圖3的制冷裝置100除了液體接收器4被收容于熱源單元10、不具有第2延長配管60b以及第3延長配管60c的點之外，是與圖2的制冷裝置100相同的結構。

圖4是概略地表示本實施方式1的制冷裝置100的又一例子的制冷劑回路圖。在圖4的制冷裝置100中，用于對壓縮機1進行中間注入的雙層管過冷卻熱交換器5a被收容于壓縮單元50。如圖4所示，本實施方式1的過冷卻熱交換器5也可以是雙層管過冷卻熱交換器5a。

從雙層管過冷卻熱交換器5a的高壓側出口分支的分支配管連接于雙層管過冷卻熱交換器5a的低壓側入口。在分支配管配置有電子膨脹閥5b，該電子膨脹閥5b能夠多級或者連續地調節開度。與雙層管過冷卻熱交換器5a的低壓側出口連接的制冷劑配管與中間注入管5c連接，該中間注入管5c對壓縮機1的中壓部分供給低壓的制冷劑。圖4的制冷裝置100除了雙層管過冷卻熱交換器5a被收容于壓縮單元50、如上所述構成中間注入機構這點、及不具有第3延長配管60c以及第4延長配管60d這點之外，是與圖2的制冷裝置100相同的結構。

接下來，對配置于本實施方式1的制冷裝置100的傳感器類進行說明。

本實施方式1的制冷裝置100具備第1溫度傳感器120、第2溫度傳感器140、第3溫度傳感器160以及第4溫度傳感器180。

第1溫度傳感器120被配置于將熱源側熱交換器3的出口側與過冷卻熱交換器5的入口側連接的制冷劑配管，檢測流過制冷劑配管的制冷劑的溫度。第2溫度傳感器140被配置于將過冷卻熱交換器5的出口側與減壓裝置6的入口側連接的制冷劑配管，檢測流過制冷劑配管的制冷劑的溫度。第3溫度傳感器160被配置于流過熱源側熱交換器3的空氣流的上游側，檢測與流過過冷卻熱交換器5的高壓制冷劑進行熱交換之前的外部氣體的溫度。第4溫度傳感器180被配置于將減壓裝置6的出口側與負載側熱交換器7的入口側連接的制冷劑配管，檢測流過制冷劑配管的制冷劑的溫度。

作為第1溫度傳感器120、第2溫度傳感器140、第3溫度傳感器160以及第4溫度傳感器180的材料，使用半導體(例如，熱敏電阻)或者金屬(例如，測溫電阻體)等。此外，第1溫度傳感器120、第2溫度傳感器140、第3溫度傳感器160以及第4溫度傳感器180既可以由相同的材料構成，也可以由不同的材料構成。

接下來，對與本實施方式1的制冷裝置100連接的制冷劑量異常檢測裝置300進行說明。

制冷劑量異常檢測裝置300具備控制部320和顯示部340，檢測填充于制冷劑回路的制冷劑量的異常，顯示檢測結果。由第1溫度傳感器120、第2溫度傳感器140、第3溫度傳感器160以及第4溫度傳感器180檢測出的溫度信息作為電信號被輸入到制冷劑量異常檢測裝置300。

在圖1中，制冷劑量異常檢測裝置300是與熱源單元10連接的結構。在圖2～圖4中，制冷劑量異常檢測裝置300是與壓縮單元50連接的結構。制冷劑量異常檢測裝置300的連接位置不限于此，也可以與負載單元20連接。另外，也可以將制冷劑量異常檢測裝置300與制冷裝置100構成為一體。另外，制冷劑量異常檢測裝置300的控制部320例如也可以與制冷裝置100的控制壓縮機1的頻率的控制部(未圖示)構成為一體。

控制部320具備微型計算機，該微型計算機具備cpu、rom、ram、i/o端口等。顯示部340顯示制冷劑量的檢測結果等，例如由7段led等構成。

本實施方式1的控制部320根據利用熱源側熱交換器3進行熱交換之前的外部氣體溫度檢測值的平均值以及外部氣體溫度檢測值的標準偏差、流過熱源側熱交換器3的出口側的制冷劑配管的制冷劑的冷凝溫度檢測值的平均值以及冷凝溫度檢測值的標準偏差、及流過過冷卻熱交換器5的出口側的制冷劑配管的制冷劑的過冷卻溫度檢測值的平均值以及過冷卻溫度檢測值的標準偏差，計算過冷卻熱交換器5的溫度效率的平均值和標準偏差，將作為檢測制冷劑量不足的指標的溫度效率的閾值設定為比從溫度效率的平均值減去溫度效率的標準偏差而得到的值小的值，在溫度效率的當前值小于變更后的閾值的情況下對制冷劑量不足進行檢測。

此處，對由控制部320計算的過冷卻熱交換器5的溫度效率ε的平均值εmean以及標準偏差εsd進行說明。在以后的說明中，將由各溫度傳感器(120、140、160、180)檢測出的溫度以如下方式定義。

將第1溫度傳感器120檢測出的流過熱源側熱交換器3的出口側的制冷劑配管的制冷劑溫度的檢測值設為“冷凝溫度檢測值th5”。由于第1溫度傳感器120自身的檢測值的分散(離散)或者控制基板(未圖示)的電阻值等的離散，冷凝溫度檢測值th5是按照正態分布的隨機變量。在將冷凝溫度檢測值th5的平均值設為th5mean并將冷凝溫度檢測值th5的標準偏差設為th5sd的情況下，th5＝th5mean±th5sd的關系成立。此外，將冷凝溫度檢測值th5的當前值設為th5real。

將第2溫度傳感器140檢測出的流過過冷卻熱交換器5的出口側的制冷劑配管的制冷劑溫度的檢測值設為“過冷卻溫度檢測值th8”。由于第2溫度傳感器140自身的檢測值的離散或者控制基板(未圖示)的電阻值等的離散，過冷卻溫度檢測值th8是按照正態分布的隨機變量。在將過冷卻溫度檢測值th8的平均值設為th8mean并將過冷卻溫度檢測值th8的標準偏差設為th8sd的情況下，th8＝th8mean±th8sd的關系成立。此外，將過冷卻溫度檢測值th8的當前值設為th8real。

將第3溫度傳感器160檢測出的外部氣體氣溫的檢測值設為“外部氣體溫度檢測值th6”。由于第3溫度傳感器160自身的檢測值的離散或者控制基板(未圖示)的電阻值等的離散，外部氣體溫度檢測值th6是按照正態分布的隨機變量。在將外部氣體溫度檢測值th6的平均值設為th6mean并將外部氣體溫度檢測值th6的標準偏差設為th6sd的情況下，th6＝th6mean±th6sd的關系成立。此外，將外部氣體溫度檢測值th6的當前值設為th6real。

將第4溫度傳感器180檢測出的流過制冷劑配管的制冷劑的溫度的檢測值設為蒸發溫度檢測值et。由于第4溫度傳感器180自身的檢測值的離散或者控制基板(未圖示)的電阻值等的離散，蒸發溫度檢測值et是按照正態分布的隨機變量。在將蒸發溫度檢測值et的平均值設為et6mean并將蒸發溫度檢測值et的標準偏差設為etsd的情況下，et＝etmean±etsd的關系成立。此外，將蒸發溫度檢測值et的當前值設為etreal。

過冷卻熱交換器5的溫度效率ε是將過冷卻熱交換器5的出口處的制冷劑的過冷卻度(冷凝溫度檢測值th5－過冷卻溫度檢測值th8)除以過冷卻熱交換器5的最大溫度差(冷凝溫度檢測值th5－外部氣體溫度檢測值th6)而得到的值，利用式(1)

[式1]

來計算。過冷卻熱交換器5的溫度效率ε表示過冷卻熱交換器5的性能，與過冷卻度相比，由制冷裝置100的運轉條件引起的變動小，所以能夠提高制冷劑量不足的判定精度。在過冷卻熱交換器5的溫度效率ε小于預先設定的溫度效率ε的閾值εth的情況下，對制冷劑量不足進行檢測。

在計算的溫度效率ε為溫度效率ε的當前值εreal的情況下，溫度效率εreal根據通常的四則運算，利用式(2)

[式2]

來計算。例如，在冷凝溫度檢測值th5的當前值th5real為43℃、外部氣體溫度檢測值th6的當前值th6real為50℃、過冷卻溫度檢測值th8的當前值th8real為44℃的情況下，溫度效率ε的當前值εreal為(50－44)/(50－43)＝0.857。

由于考慮了計算的溫度效率ε為隨機變量的情況，因此考慮一般的隨機變量x1、x2。此處，將隨機變量x1的平均值設為x1mean，將隨機變量x1的標準偏差設為x1sd。另外將隨機變量x2的平均值設為x2mean，將隨機變量x2的標準偏差設為x2sd。

在隨機變量x1、x2相互獨立地按照正態分布的情況下，減法x1－x2利用式(3)

[式3]

來計算。

另外，除法x1/x2利用式(4)

[式4]

來計算。

各溫度傳感器(120、140、160、180)的誤差一般為±1℃。因此，作為一個例子，考慮外部氣體溫度檢測值th6為43±1℃、冷凝溫度檢測值th5為50±1℃、過冷卻溫度檢測值th8為44±1℃的情況。對于式(1)的分子th5－th8的值而言，當在式(3)中將x1設為th5，將x2設為th8時，變為式(5)。

[式5]

對于式(1)的分母th5－th6的值而言，當在式(3)中將x1設為th5，將x2設為th6時，變為式(6)。

[式6]

因此，對于過冷卻熱交換器5的溫度效率ε而言，當在式(4)中將x1設為th5－th8，將x2設為th5－th6時，變為式(7)。

[式7]

在該情況下，過冷卻熱交換器5的溫度效率ε的平均值εmean為0.857，過冷卻熱交換器5的溫度效率ε的標準偏差εsd為0.266。

此外，制冷裝置100的制冷劑量不足、過冷卻度(冷凝溫度檢測值th5－過冷卻溫度檢測值th8)為0的情況下的溫度效率ε被推測為ε＝0.000±0.266。

考慮以上的溫度效率ε的標準偏差εsd、例如將溫度效率ε的閾值εth設為εth＝0.37，在小于0.37的情況下檢測為制冷劑量不足，在0.37以上的情況下檢測為制冷劑量正常，從而能夠精度良好地檢測制冷劑量的不足。閾值εth通過設為0.350≤εth≤0.55以下的范圍，從而與εth＝0.37的情況同樣地，能夠精度良好地檢測制冷劑量的不足。此外，也可以在0.37以下的情況下檢測為制冷劑量不足，在超過0.37的情況下檢測為制冷劑量正常。

接下來，使用圖1的制冷劑回路對本實施方式1的制冷裝置100的動作進行說明。

從壓縮機1排出的高溫高壓的氣體制冷劑在由油分離器2將制冷劑所包含的冷凍機油分離之后，向作為冷凝器發揮功能的熱源側熱交換器3流入。流入到熱源側熱交換器3的高溫高壓的氣體制冷劑通過對室外空氣等低溫的介質放出熱，從而被熱交換，一部分或者整體冷凝，變為高壓液體制冷劑(液體或者二相狀態)，存留于液體接收器4。積存于液體接收器4的高壓液體制冷劑向過冷卻熱交換器5流入。流入到過冷卻熱交換器5的高壓液體制冷劑通過對室外空氣等低溫的介質放出熱，從而進一步被熱交換，變為過冷卻后的液體制冷劑。被過冷卻熱交換器5過冷卻后的液體制冷劑向減壓裝置6流入，被膨脹以及減壓，變為低溫低壓的二相制冷劑。從減壓裝置6流出的低溫低壓的氣液二相制冷劑流入到作為蒸發器發揮功能的負載側熱交換器7。流入到負載側熱交換器7的氣液二相制冷劑對室內空氣進行冷卻(吸熱)，蒸發而變為低溫低壓的氣體制冷劑或者干燥度高的氣液二相制冷劑。氣體制冷劑或者干燥度高的氣液二相制冷劑在從負載側熱交換器7經由儲液器8被去除液相成分之后，被吸入到壓縮機1。吸入到壓縮機1的氣體制冷劑被壓縮，變為高溫高壓的氣體制冷劑，從壓縮機1排出。在圖1的制冷裝置100中，重復進行以上的循環。

接下來，使用圖5以及圖6對制冷裝置100中的制冷劑填充量與過冷卻度的關系進行說明。

圖5是概略地表示本實施方式1的制冷裝置100中的、制冷劑量不是過與不足的情況下的制冷劑的溫度變化的圖。在圖4中，縱向的箭頭表示溫度，朝向箭頭方向溫度變高。橫向的箭頭表示制冷裝置100的沿著制冷劑的流動的制冷劑路徑。區域a概略地表示過冷卻熱交換器5的出口側的制冷劑配管(液管)的制冷劑路徑。區域b概略地表示過冷卻熱交換器5的制冷劑路徑。區域c概略地表示作為冷凝器發揮功能的熱源側熱交換器3的制冷劑路徑。帶箭頭的實線a概略地表示制冷劑量不是過與不足的情況下的制冷劑的溫度變化。符號d表示制冷劑量不是過與不足的情況下的過冷卻熱交換器5中的過冷卻度。區域e表示制冷劑量不是過與不足的情況下的二相區域。區域f表示制冷劑量不是過與不足的情況下的過冷卻區域。

在制冷劑量不是過與不足的情況下，來自熱源側熱交換器3(區域c)的二相制冷劑(區域e)被液體接收器4氣液分離。液體接收器4存留有液體制冷劑，變為飽和液狀態。變為飽和液狀態的液體制冷劑從液體接收器4流入到過冷卻熱交換器5(區域f)。因此，利用過冷卻熱交換器5(區域b)中的熱交換對液體制冷劑進行過冷卻(符號d)，從過冷卻熱交換器5流出到制冷劑配管(區域a)。

圖7是概略地表示本實施方式1的制冷裝置100中的、制冷劑量不足的情況下的制冷劑的溫度變化的圖。在圖7中，也與圖5同樣地，縱向的箭頭表示溫度，朝向箭頭方向溫度變高。橫向的箭頭表示制冷裝置100的沿著制冷劑的流動的制冷劑路徑。區域a概略地表示過冷卻熱交換器5的出口側的制冷劑配管(液管)的制冷劑路徑。區域b概略地表示過冷卻熱交換器5的制冷劑路徑。區域c概略地表示作為冷凝器發揮功能的熱源側熱交換器3的制冷劑路徑。

在圖7中，帶箭頭的實線b概略地表示制冷劑量不足的情況下的制冷劑的溫度變化。帶箭頭的虛線a1概略地表示制冷劑量不是過與不足的情況下的制冷劑的溫度變化，與圖5的帶箭頭的實線相同。符號d1表示制冷劑量不足的情況下的過冷卻熱交換器5中的過冷卻度。區域e1表示制冷劑量不足的情況下的二相區域。區域f1表示制冷劑量不足的情況下的過冷卻區域。區域g表示在制冷劑量不足的情況下產生的冷凝區域。

在制冷劑量不足的情況下，熱源側熱交換器3(區域c)的出口側的二相制冷劑與制冷劑量不是過與不足的情況相比是干燥度高的狀態(區域e1)。當干燥度高的二相制冷劑流入到液體接收器4時，在液體接收器4中不存留液體制冷劑。由于在液體接收器4中不存留有液體制冷劑，從而二相狀態的制冷劑流入到過冷卻熱交換器5(區域b)(區域g)。在制冷劑量不足的情況下，在過冷卻熱交換器5(區域b)產生由于熱交換而二相制冷劑被冷凝液化的區域(區域g)。在二相制冷劑被冷凝液化之后，液體制冷劑被過冷卻(區域f1)，從過冷卻熱交換器5流出到制冷劑配管(區域a)。因此，在制冷劑量不足的情況(實線b)下，與制冷劑量不是過與不足的情況(虛線a1)相比，過冷卻度減少(符號d1)。

本實施方式1的制冷劑量異常檢測裝置300使用與過冷卻度相比由制冷裝置100的運轉條件(例如外部氣體溫度的變化、蒸發溫度的變化等)引起的變動小的過冷卻熱交換器5的溫度效率ε來檢測制冷劑量的不足。接下來，使用圖7來說明本實施方式1的制冷劑量異常檢測裝置300的控制部320中的制冷劑量異常檢測的控制處理的一個例子。

圖7是表示本實施方式1的制冷劑量異常檢測裝置300中的、控制部320的控制處理的一個例子的流程圖。對于圖7所示的處理而言，為了將過冷卻熱交換器5的溫度效率ε的閾值εth調整為適當的值，在制冷裝置100的運轉過程中至少執行1次，或者在降低了蒸發溫度的設定的情況等運轉條件被變更時至少執行1次。

在本實施方式1中，設為控制部320具備存儲裝置，存儲有當前的過冷卻熱交換器5的溫度效率ε的閾值εth。另外，在控制部320的存儲裝置中，存儲有溫度信息，該溫度信息是由各溫度傳感器(120、140、160、180)檢測出的。

在步驟s110中，控制部320根據特定的運動條件下(例如，蒸發溫度檢測值et＝－50℃)的、冷凝溫度檢測值th5、過冷卻溫度檢測值th8以及外部氣體溫度檢測值th6來計算過冷卻熱交換器5的溫度效率ε。溫度效率ε使用上述式(1)、式(3)以及式(4)來計算。計算出的溫度效率ε是按照正態分布的隨機變量，溫度效率ε＝εmean±εsd。

在步驟s120中，在控制部320中，判定溫度效率ε的閾值εth是否比第1基準值(εmean－εsd)大，該第1基準值(εmean－εsd)是從在步驟s110中計算出的溫度效率ε的平均值εmean減去溫度效率ε的標準偏差εsd而得到的。在溫度效率ε的閾值εth小于第1基準值的情況下，進入到步驟s140。

在判定為溫度效率ε的當前的閾值εth為第1基準值(εmean－εsd)以上的情況下，在步驟s130中，變更溫度效率ε的當前的閾值εth。在本實施方式1中，溫度效率ε的閾值εth被設定成小于第1基準值。

在步驟s140中，控制部320基于上述式(2)，計算溫度效率ε的當前值εreal，在控制部320中，判定溫度效率ε的當前值εreal是否小于溫度效率ε的閾值εth。

在溫度效率ε的當前值εreal小于溫度效率ε的閾值εth的情況下，在步驟s150中，控制部320檢測制冷裝置100中的制冷劑量的不足。

在溫度效率ε的當前值εreal為溫度效率ε的閾值εth以上的情況下，在步驟s160中，控制部320檢測為制冷裝置100中的制冷劑量正常。

控制部320也可以將制冷劑量不足的意思的信息以及制冷劑量正常的意思的信息報告給顯示部340。上述信息例如能夠利用基于7段led的錯誤代碼的報告或者led燈的點亮或者閃爍等報告。上述信息例如也可以在制冷裝置100的控制基板上報告，也可以利用蜂鳴器、聲音等報告。

如以上說明那樣，本實施方式1的制冷劑量異常檢測裝置300具備控制部320，該控制部320將作為檢測制冷劑量不足的指標的溫度效率ε的閾值εth設定為比從溫度效率ε的平均值εmean減去溫度效率ε的標準偏差εsd而得到的值小的值。

在制冷裝置100中，在發生了制冷劑量的過與不足的情況下，導致產生制冷裝置100的能力下降以及制冷裝置100的結構設備損傷等不良情況。為了防止制冷裝置100的不良情況的產生，在以往的制冷裝置中，具備判定填充于制冷裝置的制冷劑量的過與不足的功能。

在不具備判定制冷劑量的過與不足的功能的制冷裝置中，只要在液體接收器中存在剩余制冷劑，則即使制冷劑泄漏也不對制冷裝置的運轉帶來影響。因此，在發生了制冷劑泄漏的情況下，也只是剩余制冷劑的液面下降，存在直至該剩余制冷劑消失為止無法檢測制冷劑泄漏這樣的問題。

為了解決上述問題，在以往的制冷裝置中，提供了利用溫度效率檢測制冷劑的不足的制冷裝置。在利用溫度效率進行的檢測中，在外部氣體溫度高、蒸發溫度低的運轉條件下的制冷裝置的運轉時，制冷劑的過冷卻度(冷凝溫度與過冷卻溫度之差)、和過冷卻熱交換器中的最大溫度差(冷凝溫度與外部氣體溫度之差)中的哪一個都是小的值。因此，存在溫度傳感器相對于溫度效率的誤差影響變大，難以利用溫度效率進行檢測這樣的問題。因此，在外部氣體溫度高、蒸發溫度低的運轉條件下，存在盡管制冷劑量正常但被檢測為制冷劑量不足，相反，盡管制冷劑量不足但被檢測為制冷劑量正常這樣的問題。

但是，根據本實施方式1，通過將檢測制冷劑量不足的溫度效率ε的閾值εth變更為比從溫度效率ε的平均值εmean減去溫度效率ε的標準偏差εsd而得到的值小的值，從而能夠精度良好地檢測制冷劑量的不足。使用圖8說明本實施方式1的具體的效果。

圖8是概略地表示本實施方式1的制冷劑量異常檢測裝置300中的本發明的效果的圖。縱向的箭頭表示溫度效率ε，溫度效率ε朝向箭頭方向變大。實線的折線c概略地表示作為隨機變量的溫度效率ε能夠采用的可能性高的平均值εmean以下的數值范圍。沿著橫向的箭頭圖示了表示變更前的溫度效率ε的閾值εth的虛線以及表示第1基準值(εmean－εsd)的實線。沿著橫向的箭頭圖示的點劃線是本實施方式1的變更后的溫度效率ε的閾值εth，虛線與點劃線之間的白色的塊箭頭表示本實施方式1的閾值εth的變更。

此處，考慮了制冷裝置100中的制冷劑量正常，溫度效率ε＝0.857±0.266的情況。在這樣的情況下，隨機地產生溫度效率ε的當前值εreal被檢測為0.591的情況。在檢測制冷劑量不足的溫度效率ε的閾值εth被固定于圖8的虛線的位置(即，εth＝0.6)的情況下，存在盡管制冷劑量正常但被判斷為制冷劑量不足的區域err1(圖8的實線圓的區域)。

相對于此，在本實施方式1中，能夠將檢測制冷劑量不足的溫度效率ε的閾值εth變更為小于第1基準值(εmean－εsd)的值(例如，0.37)，所以能夠精度良好地檢測制冷劑量的不足。

實施方式2.

在本發明的實施方式2中，使用圖9來說明制冷劑量異常檢測裝置300的控制部320中的制冷劑量異常檢測的控制處理的另一例子。

圖9是表示本實施方式2的制冷劑量異常檢測裝置300中的、控制部320的控制處理的一個例子的流程圖。對于圖9所示的處理而言，與上述實施方式1的圖7的處理同樣地，為了將過冷卻熱交換器5的溫度效率ε的閾值εth調整為適當的值，在制冷裝置100的運轉過程中至少執行1次，或者在降低了蒸發溫度的設定的情況等運轉條件被變更時至少執行1次。

步驟s210是計算過冷卻熱交換器5的溫度效率ε的工序，與上述實施方式1的步驟s110相同。

步驟s220是判定溫度效率ε的閾值εth是否比第1基準值(εmean－εsd)大的工序，與上述實施方式1的步驟s120相同。在溫度效率ε的閾值εth小于第1基準值的情況下，進入到步驟s232。

步驟s230是變更成溫度效率ε的閾值εth小于第1基準值的工序，與上述實施方式1的步驟s130相同。

在步驟s232中，在控制部320中，判定在步驟s230中變更后的溫度效率ε的閾值εth是否為在步驟s210中計算出的溫度效率ε的標準偏差εsd(以后，稱為“第2基準值”)以下。在溫度效率ε的閾值εth為第2基準值以上的情況下，進入到步驟s240。

在判定為溫度效率ε的當前的閾值εth為第2基準值(εsd)以下的情況下，在步驟s235中，變更溫度效率ε的當前的閾值εth。在本實施方式2中，溫度效率ε的閾值εth被設定成小于第1基準值(εmean－εsd)且大于第2基準值。

步驟s240是判定溫度效率ε的當前值εreal是否小于溫度效率ε的閾值εth的工序，與上述實施方式1的步驟s140相同。

步驟s250是檢測制冷裝置100中的制冷劑量的不足的工序，與上述實施方式1的步驟s150相同。

步驟s260是檢測為制冷裝置100中的制冷劑量正常的工序，與上述實施方式1的步驟s160相同。

如以上說明那樣，本實施方式2的制冷劑量異常檢測裝置300具備控制部320，該控制部320將溫度效率ε的閾值εth進一步設定成小于第1基準值(εmean－εsd)且大于第2基準值(εsd)。使用圖10說明本實施方式2的具體的效果。

圖10是概略地表示本實施方式2的制冷劑量異常檢測裝置300中的本發明的效果的圖。縱向的箭頭表示溫度效率ε，溫度效率ε朝向箭頭方向變大。實線的折線d概略地表示作為隨機變量的溫度效率ε能夠采用的可能性高的平均值εmean以上的數值范圍。沿著橫向的箭頭圖示了表示變更前的溫度效率ε的閾值εth的虛線以及表示第2基準值(sd)的實線。沿著橫向的箭頭圖示的點劃線為本實施方式2的變更后的溫度效率ε的閾值εth，虛線與點劃線之間的白色的塊箭頭表示本實施方式2的閾值εth的變更。

此處，考慮在制冷裝置100中的制冷劑量正常時溫度效率ε＝0.857±0.266的情況。例如，在制冷裝置100的制冷劑量不足，過冷卻度(冷凝溫度檢測值th5－過冷卻溫度檢測值th8)為0的情況下，在圖10中，溫度效率ε為0±0.266。因此，即使在這樣的情況下，仍隨機地產生溫度效率ε的當前值εreal被檢測為0.266的情況。在檢測制冷劑量不足的溫度效率ε的閾值εth被固定于圖10的虛線的位置(即，εth＝0.25)的情況下，存在盡管制冷劑量不足但被判斷為制冷劑量正常的區域err2(圖10的實線圓的區域)。

相對于此，在本實施方式2中，能夠將檢測制冷劑量不足的溫度效率ε的閾值εth進一步設定成小于第1基準值(εmean－εsd)且大于第2基準值(εsd)(例如，0.37)，所以能夠精度良好地檢測制冷劑量的不足。

其它實施方式.

本發明不限于上述實施方式，能夠進行種種變形。例如，在上述實施方式中，說明了1個熱源單元10連接1個負載單元20的情況，但本發明不限于此，也可以連接任意的數量的負載單元20。

另外，在上述實施方式中，說明檢測填充于通過將熱源單元10與負載單元20連接而構成的制冷回路的制冷劑量的不足的情況，但本發明中的制冷裝置100并非限定于此。例如，還能夠如冷凝單元那樣做成在現場安裝時利用現場布置的負載單元20(室內單元)和制冷劑配管(液體配管、氣體配管)連接而構成制冷劑回路(制冷循環)的制冷裝置100。另外，例如還能夠如冷卻單元那樣做成如下制冷裝置100：在1個單元內具備構成制冷劑回路的壓縮機1、熱源側熱交換器3、過冷卻熱交換器5、減壓裝置6、負載側熱交換器7以及其它附屬設備，利用制冷劑配管連接。

另外，上述實施方式的制冷裝置100的結構并非限于上述結構。例如，也可以做成設置切換制冷劑流路的四通閥等并能夠切換制冷運轉和制熱運轉的空氣調節裝置的結構。另外，也可以做成不設置油分離器2、液體接收器4、儲液器8中的至少1個的結構。

另外，第1溫度傳感器120檢測的冷凝溫度檢測值th5也可以檢測排出壓力，換算為飽和溫度來進行計算。同樣地，第4溫度傳感器180檢測的蒸發溫度檢測值et也可以檢測吸入壓力，換算為飽和溫度來進行計算。

符號說明

1：壓縮機；2：油分離器；2a：回油管；3：熱源側熱交換器；4：液體接收器；5：過冷卻熱交換器；5a：雙層管過冷卻熱交換器；5b：電子膨脹閥；5c：中間注入管；6：減壓裝置；7：負載側熱交換器；8：儲液器；9：中繼配管；10：熱源單元；20：負載單元；30：液體延長配管；40：氣體延長配管；50：壓縮單元；60a：第1延長配管；60b：第2延長配管；60c：第3延長配管；60d：第4延長配管；100：制冷裝置；120：第1溫度傳感器；140：第2溫度傳感器；160：第3溫度傳感器；180：第4溫度傳感器；300：制冷劑量異常檢測裝置；320：控制部；340：顯示部。