专利名称：冷冻空调装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过经由制冷剂延长配管连接热源即室外单元与利用侧即室内单元而构成的冷冻空调装置中的、计算制冷剂回路内制冷剂量的功能的高精度化。
背景技术：
以往，在通过经由制冷剂延长配管连接热源机即室外单元与利用侧即室内单元而构成的分离型的冷冻空调装置中，存在以下方法，即进行制冷剂延长配管容积判定运行(在制冷下制冷剂延长配管内密度不同的两种运行)，将两种运行状态间的制冷剂延长配管以外的制冷剂增减量除以制冷剂延长配管密度变化量，计算制冷剂延长配管容积，从而计算制冷剂量(例如，参照专利文献I)。
先行技术文献专利文献专利文献I :日本特开2007 - 163102号公报(摘要)
发明内容
发明所要解决的课题然而，对于上述的制冷剂延长配管内容积推测方法，由于进行的是冷冻空调装置设置时的制冷剂延长配管内容积计算所需的制冷剂延长配管内容积计算运行这样特殊的运行，所以花费工夫，而且对已设置的冷冻空调装置进行制冷剂延长配管内容积计算运行也困难。本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于得到可利用通常运行时所获得的运行数据来准确地计算制冷剂延长配管的内容积、可高精度地进行制冷剂回路内的制冷剂总量的计算以及制冷剂泄漏检测的冷冻空调装置。用于解决课题的手段本发明所涉及的冷冻空调装置具备制冷剂回路，该制冷剂回路由制冷剂延长配管连接作为热源单元的室外单元与作为利用侧单元的室内单元；测量部，该测量部作为运行数据测量制冷剂回路的主要部分的温度和压力；演算部，该演算部具有获取运行数据时的运行数据获取条件，每当在通常运行中由测量部测量到的运行数据所表示的运行状态成为满足运行数据获取条件的状态时，获取此时的运行数据作为初期学习用的运行数据，反复进行这样的处理，依次获取多个初期学习用的运行数据，基于各个运行数据来计算延长配管以外的制冷剂量和延长配管密度的处理，基于通过该计算结果数据组来计算延长配管内容积，基于该计算出的延长配管内容积和初期学习用的运行数据来计算作为来自制冷剂回路的制冷剂泄漏的判断基准的基准制冷剂量；存储部，该存储部存储延长配管内容积和基准制冷剂量；以及判定部，该判定部基于存储在存储部中的延长配管内容积和在通常运行中由测量部测量到的运行数据来计算制冷剂回路内的制冷剂总量，对计算出的制冷剂总量与存储在存储部中的基准制冷剂量进行比较来判定有无制冷剂泄漏。
发明的效果根据本发明，即使针对已设置的设备，也能够利用通常运行时所获得的运行数据来计算制冷剂延长配管内容积而不进行特别的运行。另外，由于基于由多个延长配管以外的制冷剂量和多个延长配管密度组成的计算结果数据组来计算延长配管内容积，所以，能够降低测量部的测量误差给延长配管内容积的计算结果带来的影响，能够高精度地计算延长配管内容积。从而，能够高精度地进行制冷剂回路内的制冷剂总量的计算以及制冷剂泄漏检测。
图I是本发明的一个实施方式所涉及的冷冻空调装置I的制冷剂回路图。图2是本发明的一个实施方式所涉及的冷冻空调装置I的冷冻空调装置控制部3周边构成的图。 图3是本发明的一个实施方式所涉及的冷冻空调装置I的制冷运行时的p_h线图。图4是本发明的一个实施方式所涉及的冷冻空调装置I的制热运行时的p_h线图。图5是本发明的一个实施方式所涉及的冷冻空调装置I的制冷剂泄漏检测方法的流程图。图6是本发明的一个实施方式所涉及的冷冻空调装置I的初期学习的流程图。图7是用于说明对应于延长配管密度P p、延长配管的制冷剂量Mp和延长配管以外的制冷剂量Myttap相对于制冷剂总量M的比例变化的图。图8 Ca)是与图7的延长配管的制冷剂量Mp对应的线图，(b)是与图7的延长配管以外的制冷剂量Myttap对应的线图。图9是示出了表示本发明的一个实施方式所涉及的冷冻空调装置I的制冷剂延长配管密度P P与制冷剂延长配管以外的制冷剂量Myttop之间的关系的近似线的图。图10是表示本发明的一个实施方式所涉及的冷冻空调装置I的冷凝器23的制冷剂状态的概况的图。图11是表示本发明的一个实施方式所涉及的冷冻空调装置I的蒸发器42A、42B的制冷剂状态的概况的图。
具体实施例方式以下，基于附图对本发明所涉及的冷冻空调装置的实施方式进行说明。<设备的构成>图I是本发明的一个实施方式所涉及的冷冻空调装置I的构成图。冷冻空调装置I是通过进行蒸气压缩式的冷冻循环运行而被使用于高楼等的室内的制冷制热的装置。冷冻空调装置I主要具备作为热源单元的室外单元2、与其并联连接的多台(本实施方式中为2台)作为利用单元的室内单元4A、4B、液体制冷剂延长配管6和气体制冷剂延长配管7。液体制冷剂延长配管6是连接室外单元2与室内单元4A、4B而供液体制冷剂通过的配管，通过连接液体主管6A、液体支管6a、6b和分配器51a而构成。另外,气体制冷剂延长配管7是连接室外单元2与室内单元4A、4B而供气体制冷剂通过的配管，通过连接气体主管7A、气体支管7a、7b和分配器52a而构成。(室内单元)室内单元4A、4B通过埋设或吊设等方式设置在高楼等的室内的顶棚，或者通过壁挂等方式设置在室内的壁面。室内单元4A、4B利用液体制冷剂延长配管6和气体制冷剂延长配管7与室外单元2连接，构成制冷剂回路10的一部分。接着，对室内单元4A、4B的构成进行说明。另外，由于室内单元4A、4B是同样的构成，所以在此仅对室内单元4A的构成进行说明。室内单元4B的构成与替代表示室内单元4A的各部分的A的附图标记而标注了 B的附图标记的构成相当。室内单元4A主要具有构成制冷剂回路10的一部分的室内侧制冷剂回路IOa (室内单元4B中为室内侧制冷剂回路10b)。该室内侧制冷剂回路IOa主要具有作为膨胀机构的膨胀阀41A、和作为利用侧热交换器的室内热交换器42A。 在本实施方式中，膨胀阀41A是为了进行在室内侧制冷剂回路IOA内流通的制冷剂的流量的调节等而与室内热交换器42A的液体侧连接的电动膨胀阀。在本实施方式中，室内热交换器42A是由传热管和多个翅片构成的交叉翅片式的翅片管型热交换器，是在制冷运行时作为制冷剂的蒸发器发挥功能来冷却室内空气、在制热运行时作为制冷剂的冷凝器发挥功能来加热室内空气的热交换器。在本实施方式中，室内单元4A具有用于将室内空气向单元内吸入并在室内热交换器42A与制冷剂进行了热交换之后作为供给空气向室内供给的、作为送风风扇的室内风扇43A。室内风扇43A是能够改变向室内热交换器42A供给的空气的风量的风扇，在本实施方式中，是由DC风扇马达驱动的离心风扇或多翼风扇等。另外，在室内单元4A设有各种传感器。在室内热交换器42A、42B的气体侧，设有检测制冷剂的温度(即，与制热运行时的冷凝温度Tc或者制冷运行时的蒸发温度Te对应的制冷剂温度)的气体侧温度传感器33f、33i。在室内热交换器42A、42B的液体侧，设有检测制冷剂的温度Teo的液体侧温度传感器33e、33h。在室内单元4A、4B的室内空气的吸入口侧，设有检测流入到单元内的室内空气的温度(即，室内温度I；)的室内温度传感器33g、33J0在本实施方式中，上述33e、33f、33g、33h、33i、33j的各温度传感器由热敏电阻构成。另外，室内单元4A、4B具有对构成室内单元4A、4B的各部分的动作进行控制的室内侧控制部32a、32b。并且，室内侧控制部32a、32b具有设置用以进行室内单元4A、4B的控制的微型计算机或存储器等，能在与用于分别操作室内单元4A、4B的遥控器(未图示)之间进行控制信号等的互换、或是经由传送线在与室外单元2之间进行控制信号等的互换。(室外单元)室外单元2设置在高楼等的室外，通过液体主管6A、液体支管6a、6b以及气体主管7A、气体支管7a、7b与室内单元4A、4B连接，在与室内单元4A、4B之间构成制冷剂回路10。接着，对室外单元2的构成进行说明。室外单元2主要具有构成制冷剂回路10的一部分的室外侧制冷剂回路10c。该室外侧制冷剂回路IOc主要具有压缩机21、四通阀22、室外热交换器23、蓄能器24、过冷却器26、液体侧关闭阀28和气体侧关闭阀29。压缩机21是能够改变运行容量的压缩机，在本实施方式中，是由利用变换器控制频率F的马达进行驱动的容积式压缩机。在本实施方式中，压缩机21仅为I台，但并不限定于此，也可以对应于室内单元的连接台数等并联连接2台以上的压缩机。四通阀22是用于切换制冷剂流动方向的阀。四通阀22在制冷运行时如实线所示那样进行切换，连接压缩机21的排出侧与室外热交换器23的气体侧，并且连接蓄能器24与气体主管7A侧。由此，室外热交换器23作为由压缩机21压缩的制冷剂的冷凝器发挥功能，另外，室内热交换器42A、42B作为蒸发器发挥功能。四通阀22在制热运行时如四通阀的点线所示那样进行切换，连接压缩机21的排出侧与气体主管7A，并且连接蓄能器24与室外热交换器23的气体侧。由此，室内热交换器42A、42B作为由压缩机21压缩的制冷剂的冷凝器发挥功能，另外，室外热交换器23作为蒸发器发挥功能。在本实施方式中，室外热交换器23是由传热管与多个翅片构成的交叉翅片式的翅片管型热交换器。室外热交换器23如上述那样，在制冷运行时作为制冷剂的冷凝器发挥功能，在制热运行时作为制冷剂的蒸发器发挥功能。室外热交换器23的气体侧与四通阀22连接，液体侧与液体主管6A连接。在本实施方式中，室外单元2具有用于将室外空气向单元内吸入并在室外热交换 器23中与制冷剂进行了热交换之后向室外排出的、作为送风风扇的室外风扇27。该室外风扇27是能够改变向室外热交换器23供给的空气的风量的风扇，在本实施方式中，是通过由DC风扇马达构成的马达进行驱动的螺旋桨式风扇等。蓄能器24是连接在四通阀22与压缩机21之间、能够根据室内单元4A、4B的运行负荷的变动等来存储在制冷剂回路10内产生的剩余制冷剂的容器。过冷却器26是双重管式的热交换器，设置用以对在室外热交换器23中冷凝之后送至膨胀阀41A、41B的制冷剂进行冷却。过冷却器26在本实施方式中连接在室外热交换器23与液体侧关闭阀28之间。在本实施方式中，设有作为过冷却器26的冷却源的旁通回路71。另外，在以下的说明中，将从制冷剂回路10除去了旁通回路71的部分称为主制冷剂回路10Z。旁通回路71与主制冷剂回路IOz连接，以便使从室外热交换器23送向膨胀阀41A、41B的制冷剂的一部分从主制冷剂回路IOz分支并向压缩机21的吸入侧返回。具体来讲，旁通回路71连接成，使从室外热交换器23送向膨胀阀41A、41B的制冷剂的一部分从过冷却器26与液体侧关闭阀28之间的位置分支，经由由电动膨胀阀构成的旁通流量调整阀72和过冷却器26向压缩机21的吸入侧返回。由此，从室外热交换器23送至室内膨胀阀41A、41B的制冷剂，在过冷却器26中，利用由旁通流量调整阀72减压之后的流经旁通回路71的制冷剂进行冷却。即，过冷却器26通过旁通流量调整阀72的开度调节进行能力控制。液体侧关闭阀28以及气体侧关闭阀29是设在与外部的设备、配管(具体来讲是液体主管6A以及气体主管7A)连接的连接口的阀。另外，在室外单元2设有多个压力传感器和温度传感器。作为压力传感器，设置有检测压缩机21的吸入压力(低压制冷剂压力)Ps的吸入压力传感器34a、和检测压缩机21的排出压力(高压制冷剂压力)Pd的排出压力传感器34b。温度传感器由热敏电阻构成，作为温度传感器，设置有吸入温度传感器33a、排出温度传感器33b、热交换温度传感器33k、液体侧温度传感器331、液管温度传感器33d、旁通温度传感器33z和室外温度传感器33c。
吸入温度传感器33a设在蓄能器24与压缩机21之间的位置上，检测压缩机21的吸入温度Ts。排出温度传感器33b检测压缩机21的排出温度Td。热交换温度传感器33k检测在室外热交换器23内流通的制冷剂的温度。液体侧温度传感器331设置在室外热交换器23的液体侧，检测室外热交换器23的液体侧的制冷剂温度。液管温度传感器33d设置在过冷却器26的主制冷剂回路IOz侧的出口，检测制冷剂的温度。旁通温度传感器33z检测在旁通回路71的过冷却器26出口流通的制冷剂的温度。室外温度传感器33c设置在室外单元2的室外空气的吸入口侧，检测向单元内流入的室外空气的温度。另外，室外单元2具有对构成室外单元2的各要素的动作进行控制的室外侧控制部31。并且，室外侧控制部31具有设置用以进行室外单元2的控制的微型计算机、存储器、和控制马达的变换器回路等。并且，室外侧控制部31构成为在室内单元4A、4B的室内侧控制部32a、32b之间经由传送线进行控制信号等的互换。室外侧控制部31与室内侧控制部32a、32b —起构成进行冷冻空调装置I整体的运行控制的控制部3。图2是冷冻空调装置I的控制方框图。控制部3连接成能够接收压力传感器34a、 34b、温度传感器33a 331、33z的检测信号，而且，与各种设备以及阀连接以便能够基于这些检测信号等控制各种设备(压缩机21、风扇27、风扇43A、43B)以及阀(四通阀22、流量调整阀(液体侧关闭阀28、气体侧关闭阀29、旁通流量调整阀72)、膨胀阀41A、41B)。另外，控制部3具备测定部3a、演算部3b、存储部3c、判定部3d、驱动部3e、显示部3f、输入部3g以及输出部3h。测定部3a，是测定来自压力传感器34a、34b以及温度传感器33a 331、33z的信息的部位，是与压力传感器34a、34b以及温度传感器33a 331、33z —起构成测量部的部位。演算部3b，是基于由测定部3a测定的信息等来计算制冷剂延长配管的内容积、或计算成为来自制冷剂回路10的制冷剂泄漏的判断基准的基准制冷剂量的部位。存储部3c，是存储由测定部3a测定的值或由演算部3b演算的值、或是存储后述的内容积数据或初期充填量、或是存储来自外部的信息的部位。判定部3d，是比较存储部3c所存储的基准制冷剂量与由演算计算出的制冷剂回路10的制冷剂总量来判定有无制冷剂泄漏的部位。驱动部3e，是进行冷冻空调装置I的进行驱动的要素即压缩机马达、阀、风扇马达的控制的部位。显示部3f，是在制冷剂充填结束的情况或检测到制冷剂泄漏的情况等下显示该信息并向外部进行通知、或显示在冷冻空调装置I的运行方面产生的异常的部位。输入部3g，是进行各种控制用的设定值的输入或变更、或是输入制冷剂充填量等的外部信息的部位。输出部3h，是将由测定部3a测定的测定值或由演算部3b演算的值向外部输出的部位。输出部3h可以是用于与外部装置进行通信的通信部，冷冻空调装置I构成为能够将表示制冷剂泄漏的检测结果的制冷剂泄漏有无数据通过通信线等向远方的管理中心等发送。如此构成的控制部3通过四通阀22切换作为通常运行的制冷运行和制热运行地进行运行，而且根据各室内单元4A、4B的运行负荷进行室外单元2以及室内单元4A、4B的各设备的控制。另外，控制部3进行后述的制冷剂泄漏检测处理。(制冷剂延长配管)制冷剂延长配管是连接室外单元2与室内单元4A、4B、用于使冷冻空调装置I内的制冷剂循环所需的配管。
制冷剂延长配管是具有液体制冷剂延长配管6 (液体主管6A、液体支管6a、6b)和气体制冷剂延长配管7 (气体主管7A、气体支管7a、7b)、在将冷冻空调装置I设置在高楼等的设置场所时在现场施工的制冷剂配管。使用根据室外单元2与室内单元4A、4B的组合分别确定的管径的制冷剂延长配管。对于制冷剂延长配管长度因现场的设置条件而有所不同。为此，由于制冷剂延长配管的内容积因设置现场而有所不同，所以无法在出货时进行预先输入。从而，需要对每个现场计算制冷剂延长配管的内容积。制冷剂延长配管的内容积的计算方法的详细情况将在后叙述。在本实施方式中，在I台室外单元2和2台室内单元4A、4B的连接中，使用分配器51a、52a和制冷剂延长配管(液体制冷剂延长配管6以及气体制冷剂延长配管7)。对于液体制冷剂延长配管6，由液体主管6A连接室外单元2与分配器51a之间，由液体支管6a、6b连接分配器51a与各室内单元4A、4B之间。对于气体制冷剂延长配管7，由气体支管7a、7b连接室内单元4A、4B与分配器52a之间，由气体主管7A连接分配器52a与室外单元2之间。 在本实施方式中，分配器51a、52a虽使用了 T字管，但并不限于此，也可以使用集管。另外，在连接多台室内单元的情况下，既可以使用多个T字管地进行分配，也可以使用集管。如上所述，连接室内侧制冷剂回路10a、10b、室外侧制冷剂回路IOc和制冷剂延长配管(液体制冷剂延长配管6和气体制冷剂延长配管7)，构成制冷剂回路10。冷冻空调装置I具有制冷剂回路10和旁通回路71。并且，本实施方式的冷冻空调装置I利用由室内侧控制部32a、32b和室外侧控制部31构成的控制部3，由四通阀22切换制冷运行以及制热运行地进行运行，而且，根据各室内单元4A、4B的运行负荷来进行室外单元2以及室内单元4A、4B的各设备的控制。<冷冻空调装置I的动作>接着，对本实施方式的冷冻空调装置I的通常运行时的各构成要素的动作进行说明。本实施方式的冷冻空调装置I作为通常运行进行制冷运行或者制热运行，根据各室内单元4A、4B的运行负荷进行室外单元2以及室内单元4A、4B的构成设备的控制。以下，按制冷运行、制热运行的顺序进行说明。(制冷运行)图3是本发明的一个实施方式所涉及的冷冻空调装置I的制冷运行时的p_h线图。以下，利用图3以及图I对制冷运行进行说明。在制冷运行时，四通阀22成为图I的实线所示的状态，即，压缩机21的排出侧与室外热交换器23的气体侧连接、且压缩机21的吸入侧由气体侧关闭阀29以及气体制冷剂延长配管7 (气体主管7A、气体支管7a、7b)与室内热交换器42A、42B的气体侧连接的状态。另外，液体侧关闭阀28、气体侧关闭阀29以及旁通流量调整阀72都为打开状态。接着，对制冷运行中的主制冷剂回路IOz的制冷剂的流动进行说明。制冷运行中的制冷剂的流动成为图I的实线箭头。由压缩机21压缩的高温高压气体制冷剂(图3点I)经过四通阀22到达室外热交换器23，通过风扇27的送风作用进行冷凝液化(图3点R0)。此时的冷凝温度由热交换温度传感器33k求得，或者通过对排出压力传感器34b的压力进行饱和温度换算而求得。
由室外热交换器23进行了冷凝液化的制冷剂由过冷却器26使过冷却度进一步变大(图3点HA)。此时的过冷却器26出口的过冷却度通过从上述冷凝温度减去设置在过冷却器26的出口侧的液管温度传感器33d的温度而求得。之后，制冷剂经由液体侧关闭阀28，在液体制冷剂延长配管6即液体主管6A、液体支管6a、6b中通过管壁面摩擦而使压力下降(图3点NI)，送至利用单元4A、4B，由膨胀阀41A、41B减压，成为低压的气液二相制冷剂(图3点HO)。气液二相制冷剂由蒸发器即室内热交换器42A、42B通过室内风扇43A、43B的送风作用进行气化(图3点HI)。此时的蒸发温度由液体侧温度传感器33e、33h测量，各室内热交换器42A、42B的出口的制冷剂的过热度SH通过从由气体侧温度传感器33f、33i检测的制冷剂温度值减去由液体侧温度传感器33e、33h检测的制冷剂温度而求得。各膨胀阀41A、41B受到开度调节，以便室内热交换器42A、42B的出口(即，室内热交换器42A、42B的气体侧)的制冷剂的过热度SH成为过热度目标值SHm。经过了室内热交换器42A、42B的气体制冷剂(图3点HI)到达气体制冷剂延长配 管7即气体支管7a、7b以及气体主管7A，通过经过这些配管时的配管的管壁面摩擦而使压力下降(图3点T0)。并且，制冷剂经过气体侧关闭阀29以及蓄能器24而向压缩机21返回。接着，对旁通回路71内的制冷剂的流动进行说明。旁通回路71的入口位于过冷却器26出口与液体侧关闭阀28之间，使由过冷却器26冷却了的高压液体制冷剂(图3点HA)的一部分分支，在由旁通流量调整阀72减压而成为低压二相制冷剂之后(图3点TI)，流入过冷却器26。在过冷却器26中，经过了旁通回路71的旁通流量调整阀72的制冷剂与主制冷剂回路IOz的高压液体制冷剂进行热交换，对在主制冷剂回路IOz中流通的高压液体制冷剂进行冷却。由此，在旁通回路71中流动的制冷剂蒸发气化，向压缩机21返回(图
3点 T0)。此时，旁通流量调整阀72受到开度调节，以便过冷却器26的旁通回路71侧的出口的制冷剂的过热度SHb成为过热度目标值SHbm。在本实施方式中，过冷却器26的旁通回路71侧的出口的制冷剂的过热度SHb，通过从由旁通温度传感器33z检测的制冷剂温度减去由吸入压力传感器34a检测的压缩机21的吸入压力Ps的饱和温度换算值来进行检测。另外，在本实施方式中虽未采用，但也可以在旁通流量调整阀72与过冷却器26之间设置温度传感器，通过从由旁通温度传感器33z测量的制冷剂温度值减去由该温度传感器测量的制冷剂温度值，检测过冷却器26的旁通回路侧的出口的制冷剂的过热度SHb。另外，在本实施方式中，旁通回路71入口处于过冷却器26出口与液体侧关闭阀28之间，但也可以设置在室外热交换器23与过冷却器26之间。(制热运行)图4是本发明的一个实施方式所涉及的冷冻空调装置I的制热运行时的p_h线图。以下，利用图4以及图I对制热运行进行说明。在制热运行时，四通阀22成为图I的虚线所示的状态，即，压缩机21的排出侧由气体侧关闭阀29以及气体制冷剂延长配管7 (气体主管7A、气体支管7a、7b)与室内热交换器42A、42B的气体侧连接、且压缩机21的吸入侧与室外热交换器23的气体侧连接的状态。另外，液体侧关闭阀28以及气体侧关闭阀29成为打开状态，旁通流量调整阀72成为关闭状态。接着，对制热运行的主制冷剂回路IOz的制冷剂的流动进行说明。制热条件下的制冷剂的流动成为图I的点线箭头。由压缩机21压缩的高温高压制冷剂(图4点I)经过制冷剂气体延长配管即气体主管7A、气体支管7a、7b，此时通过管壁面摩擦使压力下降(图4点R0)，到达室内热交换器42A、42B。在室内热交换器42A、42B中，通过室内风扇43A、43B的送风作用进行冷凝液化(图4点HA)，由膨胀阀41A、41B减压而成为低压的气液二相制冷剂(图4点NI)。此时，膨胀阀41A、41B受到开度调节，以便室内热交换器42A、42B的出口的制冷剂的过冷却度SC以过冷却度目标值SCm恒定。在本实施方式中，室内热交换器42A、42B的出口的制冷剂的过冷却度SC，通过将由排出压力传感器34b检测的压缩机21的排出压力Pd换算成与冷凝温度Tc对应的饱和温度值、从该制冷剂的饱和温度值减去由液体侧温度传感器33e、33h检测的制冷剂温度值，从而进行检测。另外，在本实施方式中虽未采用，但也可以设置对在各室内热交换器42A、42B内流动的制冷剂的温度进行检测的温度传感器，通过从由液体侧温度传感器33e、33h检测的制冷剂温度值减去由上述温度传感器检测的与冷凝温度Tc对应的制冷剂温度值，由此检测室内热交换器42A、42B的出口的制冷剂的过冷却度SC。之后，低压的气液二相制冷剂在液体制冷剂延长配管6即液体主管6A、液体支管6a、6b中通过管壁面摩擦而使压力下降之后(图4点HO)，经由液体侧关闭阀28到达室外热交换器23。在室外热交换器23中，通过室外风扇27的送风作用而蒸发气化(图4点HI )，经由四通阀22、蓄能器24向压缩机21返回。(制冷剂泄漏检测方法)接着，对制冷剂泄漏检测方法的流程进行说明。另外，在冷冻空调装置I的运行中，始终实施制冷剂泄漏检测。另外，冷冻空调装置I经由通信线向管理中心(未图示)等发送表示制冷剂泄漏的检测结果的制冷剂泄漏有无数据，形成为能够进行远距离监视的构成。在本实施方式中，以计算充填在已设置的冷冻空调装置I中的制冷剂总量、检测制冷剂是否泄漏的方法为例进行说明。以下，利用图5对制冷剂泄漏检测方法进行说明。在此，图5是表示本发明的一个实施方式的冷冻空调装置I中的制冷剂泄漏检测处理的流程的流程图。对于制冷剂泄漏检测，并不进行用于制冷剂泄漏检测的特定运行，而是在通常的制冷运行或者制热运行中进行的，利用这些运行中的运行数据来进行制冷剂泄漏检测。即，控制部3 —边进行通常运行一边进行图5的流程图的处理。在此，所谓运行数据，是指表示运行状态量的数据，具体来讲是由各压力传感器34a、34b、温度传感器33a 331、33z获得的各测量值。首先，对于步骤SI的机种信息获取，控制部3从存储部3c获取制冷剂回路10之中的制冷剂量计算所需的各构成要素部件的内容积。在此，获取液体制冷剂延长配管6以及气体制冷剂延长配管7以外的部分的各构成要素部件的内容积。即，获取室内单元4A、4B内的各配管以及各设备(压缩机21、室外热交换器23、以及过冷却器26)各自的内容积、和室外单元2内的各配管以及各设备(室内热交换器42A、42B)的内容积。计算制冷剂回路10内的制冷剂延长配管以外的部分的制冷剂量所需的内容积数据，预先存储在控制部3的存储部3c中。这些内容积数据的向控制部3的存储部3c的存储，既可以由设置人员经由输入部3g进行输入，也可以构成为在设置室外单元2以及室内单元4A、4B并进行通信设定时由控制部3与外部的管理中心等进行通信而自动地进行获取。接着，在步骤S2中，控制部3收集当前的运行数据(各温度传感器33a 331、33z以及压力传感器34a、34b所获得的数据)。另外，对于本实施方式的制冷剂泄漏检测，由于仅以使冷冻空调装置I运行所需的通常的数据来判断制冷剂有无泄漏，所以，不需要为了进行制冷剂泄漏检测而追加新的传感器等的工夫。接着，在步骤S3中，确认步骤S2所收集的运行数据是否为稳定数据，若为稳定数据则转移到步骤S4。例如，在起动时等压缩机21的转速有变动或膨胀阀41A、41B的开度有变动的情况下，制冷剂循环的动作不稳定，因而，可根据步骤S2所收集的运行数据判断出当前的运行状态不稳定，在该情况下，不实施制冷剂泄漏检测。在步骤S4中，利用步骤S3所获得的稳定数据(运行数据)，计算制冷剂回路10之 中的液体制冷剂延长配管6以及气体制冷剂延长配管7以外的部分的制冷剂的密度。制冷剂的密度由于是计算制冷剂量时所需的数据，所以，通过步骤S4进行求算。制冷剂回路10之中的、在液体制冷剂延长配管6以及气体制冷剂延长配管7以外的部分即各构成要素部件经过的各制冷剂的密度的计算，能够通过以往公知的方法进行实施。即，基本上能够根据压力和温度来计算制冷剂为液体或者气体中任意一种的单相部分的密度。例如，从压缩机21到室外热交换器23为止，制冷剂为气体状态，该部分的气体制冷剂密度能够通过由排出压力传感器34b检测的排出压力和由排出温度传感器33b检测的排出温度进行计算。另外，在热交换器等的二相部中状态有变化的二相部密度，根据设备出入口状态量利用近似式来计算二相密度平均值。这些演算所需的近似式等被预先存储在存储部3c中，控制部3利用步骤S3所获得的运行数据和预先存储在存储部3c中的近似式等的数据，计算制冷剂回路10之中的、液体制冷剂延长配管6以及气体制冷剂延长配管7以外的部分的各构成要素部件各自的制冷剂密度。接着，在步骤S5中确认初期学习实施的有无。所谓初期学习，是指计算液体制冷剂延长配管6的内容积以及气体制冷剂延长配管7的内容积、或计算用于检测制冷剂泄漏的有无所需的基准制冷剂量的处理。室内单元或室外单元的各构成要素的内容积由设备各个种类确定且是已知的，相对于此，制冷剂延长配管如上述那样根据现场设置条件而使得配管长度不同，因而，无法将制冷剂延长配管的内容积作为已知数据预先设定在存储部3c中。另外，本例将已设置的冷冻空调装置I作为对象，从该点来看，制冷剂延长配管的内容积也是未知的。从而，对于初期学习，在设置后实际运行冷冻空调装置，利用运行中的运行数据来计算制冷剂延长配管的内容积。在初期学习中一次计算出的制冷剂延长配管(液体制冷剂延长配管6以及气体制冷剂延长配管7)的内容积在此后的制冷剂泄漏检测时被反复使用。对于初期学习的详细情况将在后叙述。在步骤S5的判断中，若不进行初期学习，则进入到步骤S6，若进行初期学习，则进入到步骤S8。在步骤S6中，确认当前的运行状态是否满足初期学习开始条件。初期学习开始条件，可以说是用于判断当前的运行状态是否处于能够准确计算制冷剂总量的状态的条件，例如设定以下那样的条件。即，有关蓄能器24内部的制冷剂量，看作蓄能器24内的制冷剂全部都为气体，利用饱和气体密度进行计算。为此，当在蓄能器24内滞留有剩余液体制冷剂时，若不顾液体制冷剂滞留与否地作为气体制冷剂计算制冷剂量，会无法计算出准确的制冷剂量。从而，作为蓄能器24的制冷剂量计算出的值成为相比实际值小了与剩余液体制冷剂量相当的量的值，该误计算产生影响而无法准确地计算后述的步骤S35的基准制冷剂量MrtTD。从而，在这样在蓄能器24内滞留有剩余液体制冷剂的状态时，不实施初期学习。即，作为初期学习开始条件，指定的是在蓄能器24内没有制冷剂滞留。作为在蓄能器24内是否滞留制冷剂的判断，基于当前的运行数据，通过各室内热交换器42A、42B的出口的制冷剂的过热度SH (压缩机21的入口的过热度)是否为O以上来进行判断。即，在过热度SH为O以上的情况下，判断为在蓄能器24内没有制冷剂滞留，在过热度SH不足O的情况下，判断为在蓄能器24内有制冷剂滞留。如上所述，判断是否满足初期学习开始条件，在运行状态满足初期学习条件的情况下，转移到初期学习处理(S7)，在不满足的情况下，返回到步骤S2继续进行通常运行。对于初期学习的详细情况在后叙述。
在步骤S8中，计算制冷剂回路10的各构成要素的制冷剂量，通过对这些制冷剂量进行合计，计算充填于冷冻空调装置I的制冷剂总量凡。在由图2的测定部3a获取各种传感器信息之后，利用这些测定数据、以及存储在存储部3c中的各种数据(各构成要素部件的内容积、容积比α、液体制冷剂延长配管6的内容积Vpp气体制冷剂延长配管6的内容积Vpg等)，由演算部3b计算制冷剂总量Mr。另外，存储部3c内的液体制冷剂延长配管6的内容积Va和气体制冷剂延长配管7的内容积Vpe通过初期学习计算并被存储。制冷剂量通过将制冷剂密度与内容积相乘而求得。从而，关于制冷剂回路10的制冷剂延长配管以外的部分的制冷剂量凡。thOTP，能够基于经过各个部分的制冷剂的密度以及存储在存储部3c中的内容积数据来进行求算。另外，延长配管的制冷剂量Mp (液体制冷剂延长配管6的制冷剂量和气体制冷剂延长配管7的制冷剂量的相加量)，利用由初期学习求出的液体制冷剂延长配管6的内容积Va、气体制冷剂延长配管7的内容积Vrc、液体制冷剂延长配管6的制冷剂密度P%和气体制冷剂延长配管7的制冷剂密度P进行计算。关于制冷剂总量Mr的计算方法的详细情况在后叙述。(步骤S9:制冷剂量的泄漏判定)在步骤S9中，进行后述的初期学习所获得的基准制冷剂量(初期充填量)MrtTD与步骤S8所计算出的制冷剂总量Mr的比较，若MrtTD = Mr则判断为无制冷剂泄漏，若MrtTD > Mr则判断为有制冷剂泄漏。在判断出无制冷剂泄漏的情况下，通过步骤SlO发送制冷剂量正常的信息。在判断出有制冷剂泄漏的情况下，通过步骤Sll发送有制冷剂泄漏的信息。步骤SlO以及步骤Sll的信息发送，除了例如在显示部3f进行显示等来进行之外，还将表示制冷剂量泄漏有无的检测结果的制冷剂泄漏有无数据通过通信线等向远方的管理中心发送(信息发送)。另外，在此，在制冷剂总量凡不等于初期充填量Mrtni的情况下，判断为有制冷剂泄漏，但在制冷剂量计算时存在因传感器误差等造成制冷剂总量凡的值变化的情况，因而，也可以在考虑该点的基础上确定制冷剂泄漏有无的判定阈值。控制部3在进行了正常、异常的信息发送之后，向返回(RETURN)转移，再次反复从步骤Si起的处理。通过反复从上述步骤SI到步骤Sll的处理，在通常运行中始终进行制冷剂泄漏检测。(步骤S7:初期学习)
图6是本发明的一个实施方式所涉及的冷冻空调装置I的初期学习的流程图。以下，利用图6对初期学习进行说明。对于初期学习，进行制冷剂延长配管的内容积计算和基准制冷剂量D的计算这两种作业。基准制冷剂量MrtTD，是成为在进行制冷剂泄漏检测时判断制冷剂的泄漏的有无的基准的基准量。由于制冷剂随着时间经过而变得容易泄漏，所以，基准制冷剂量Mrtni的计算有尽量在冷冻空调装置I设置后立即进行的必要。另外，在此进行制冷运行。首先，在步骤S21中，判断当前的运行状态是否与预先设定的运行数据获取条件一致。在当前的运行状态与运行数据获取条件不一致的期间，返回到图5的步骤S2，在成为与运行数据获取条件一致的运行状态之前都反复进行步骤S2 S7的处理。在本实施方式中，特征在于，不利用特别的运行模式就能够根据在通常运行中所获取的运行数据来进行制冷剂延长配管(液体制冷剂延长配管6以及气体制冷剂延长配管7)的内容积的计算，作为在制冷剂延长配管的内容积的计算时使用的运行数据，使用满足规定的运行数据获取条件的运行状态时的运行数据。另外，初期充填量为已知的情况下的运行数据获取条件既可 以与步骤S21的初期学习开始条件相同，也可以指定另外的条件。无论是哪种，运行数据获取条件都指定使得制冷剂循环的动作稳定、可高精度地进行制冷剂延长配管的内容积的计算的运行状态。具体来讲，例如列举以下的(A) (C)的条件。(A)作为冷冻空调装置的要素设备的压缩机的运行频率、膨胀阀开度、安装于室内外热交换器的风扇转速等各个运行状态的变动，全部都分别处于某个恒定的范围内。这就指定了促动器的变动小。(B)安装于冷冻空调装置I的排出压力传感器(高压压力传感器)34b的值为某个恒定值以上，且吸入压力传感器(低压压力传感器)34a的值为某个恒定值以下。(C)冷冻空调装置I的室内热交换器42A、42B中的制冷剂温度(蒸发温度)与室内温度的差异的变动幅度为恒定值以内，而且，室外热交换器23中的制冷剂温度(冷凝温度)与由室外温度传感器33c测量的室外温度的差异的变动幅度为恒定值以内。并且,在步骤S22中，在当前的运行状态成为满足运行数据获取条件的运行状态时，将此时的运行数据作为初期学习用的运行数据自动地获取保持(S22)。接着，在步骤S23、S24中，利用通常运行数据来计算延长配管密度P P和制冷剂延长配管以外的制冷剂量凡。thOTP。根据一个运行数据，分别计算延长配管密度P P和制冷剂延长配管以外的制冷剂量凡。thOTP，各计算结果被存储在存储部3c内。延长配管密度Pp是考虑了液体侧和气体侧双方的配管密度而计算出的值，通过接下来的(I)式进行计算。P P = P pL + a Ppg... (I)在此，P PL是液体制冷剂延长配管平均制冷剂密度(以下，称为液体制冷剂延长配管密度)[kg/m3]，根据冷凝压力(通过对由热交换温度传感器33k获得的冷凝温度Tc进行换算而得)和由液管温度传感器33d获得的过冷却器26的出口温度求得。另外，P Pe，是气体制冷剂延长配管平均制冷剂密度(以下，称为气体制冷剂延长配管密度)[kg/m3]，由压缩机21的吸入侧的制冷剂密度和室内热交换器42A、42B的出口制冷剂密度的平均值求得。压缩机21的吸入侧的制冷剂密度根据吸入压力Ps和吸入温度Ts求得。另外，室内热交换器42A、42B的出口制冷剂密度，根据蒸发温度Te的换算值即蒸发压力Pe和室内热交换器42A、42B的出口温度求得。
另外，α，是液体制冷剂延长配管6与气体制冷剂延长配管7的容积比，被预先存储在控制部3的存储部3c中。制冷剂延长配管以外的制冷剂量Myttop,是将冷凝器制冷剂量Mrc、蒸发器制冷剂量、蓄能器制冷剂量油溶解制冷剂量Mrim全部加在一起得到的值，各个制冷剂量的计算方法在后叙述。接着，确认在设置了冷冻空调装置I的初期被充填的制冷剂量是否为已知(已输入)(S25)。例如在新设置冷冻空调装置I的情况或在存储部3c留下初期充填量的记录的情况等、初期充填量为已知的情况下，向步骤S26转移。另外，例如在已设置的冷冻空调装置I中没有留下初期充填量的记录的情况等、初期充填量不明的情况下，向步骤S30转移。在步骤S26 S29中，对初期充填量为已知的情况下的流程进行说明。(初期充填量为已知的情况)由于液体制冷剂延长配管6的内容积Va不明，所以，在内容积Va为未知数的状态下确定制冷剂总量Mr的算式。此时，气体制冷剂延长配管7的内容积Vrc根据以下的(2)式利用液体制冷剂延长配管内容积Va进行计算。Vpg= a Vpl-·· (2)在此，气体制冷剂延长配管7的气体制冷剂密度相对于液体制冷剂延长配管6的液体制冷剂密度小到数十分之一倍，相比液体制冷剂延长配管6的内容积Va，气体制冷剂延长配管7的内容积Vrc给计算制冷剂总量Mr带来的影响要小。为此，并不是分别各自计算气体制冷剂延长配管7的内容积Vrc和液体制冷剂延长配管6的内容积Va，而是仅考虑配管径的差异，根据液体制冷剂延长配管6的内容积Va利用上述(2)式简易地计算气体制冷剂延长配管7的内容积Vrc。另外，容积比α被预先储存在控制部3的存储部3c中。在步骤S26以及步骤S27中，如上所述，在液体制冷剂延长配管6的内容积Va为未知数的状态下，使用步骤S22所获取的初期学习用的运行数据来确定制冷剂总量凡的算式，利用该算式所获得的制冷剂总量凡与已知的初期充填量Mrtni相等的状况，计算液体制冷剂延长配管6的内容积Va。该制冷剂总量凡的计算与上述的步骤S8中的制冷剂总量的计算方法同样。Mr — VplX P pl 十(α X VPL) X P PG 十 Mr otherp=Mrsni根据以上内容，液体制冷剂延长配管6的内容积Va可通过下式进行计算。Vpl — (MrSTD — Mrotherp) / (P pL + αΧρ PG)其中，P a :液体制冷剂延长配管6的制冷剂密度，α :液体制冷剂延长配管6与气体制冷剂延长配管7的容积比，P PG :气体制冷剂延长配管7的制冷剂密度，Myttap :制冷剂回路10的制冷剂延长配管以外的部分的制冷剂量。另外，在该制冷剂总量凡的算式之中，内容积Va与容积比α以外是能够根据运行数据计算的已知的值。接着，在步骤S28中，将步骤S26所求得的液体制冷剂延长配管6的内容积Va代入到上述(2)式中，计算气体制冷剂延长配管7的内容积VPG。并且，将通过以上的处理计算出的液体制冷剂延长配管内容积Va、气体制冷剂延长配管内容积Vrc、基准制冷剂量(在初期充填量为已知的情况下是初期充填量)Mrtni记录到存储器等的存储部3c，结束初期充填量为已知的情况下的初期学习(S29)。如以上说明的那样，在初期充填量为已知的情况下，能够通过一次运行来计算制冷剂延长配管的内容积。(初期充填量不明的情况)在初期充填量为已知的情况下，运行数据为一个，能够进行制冷剂延长配管内容积的计算，但在初期充填量不明的情况下，若不获取多个(2以上)的运行数据则无法计算制冷剂延长配管内容积。从而，在步骤S30中判断是否获取了多个运行数据，若未获取多个运行数据，则返回图5的步骤S2继续进行通常运行直到成为与运行数据获取条件一致的运行状态为止。另一方面，在步骤S30中判断出获取了多个运行数据的情况下，进入近似式计算处理。从而，在进入到近似式计算处理时，在存储部3c内，存储有多个基于多个运行数据分别计算出的制冷剂延长配管密度P P和制冷剂延长配管以外的制冷剂量Myttap,在近似式计算处理中，利用该计算结果数据组(多个制冷剂延长配管密度P P和多个制冷剂延长配管以外的制冷剂量凡。thOT)，制定表示制冷剂延长配管密度与延长配管以外的制冷剂量之间的 关系的近似式。近似式是在计算制冷剂延长配管的内容积方面所需的近似式，以下对根据近似式计算制冷剂延长配管内容积的计算原理进行说明。图7是用于说明对应于延长配管密度P p、延长配管的制冷剂量Mp和延长配管以外的制冷剂量凡。thOTP相对于制冷剂总量M的比例变化的图。在图7中，带阴影的部分表示延长配管的制冷剂量MP，不带阴影的部分表示延长配管以外的制冷剂量凡图7示出的是，在被充填到制冷剂回路10内的制冷剂总量M为&时，对于延长配管密度P P小的情况(P I)和大的情况(P 2)，延长配管的制冷剂量Mp和延长配管以外的制冷剂量凡。ttoP相对于制冷剂总量凡的比例发生变化。在此，当制冷剂回路10内的制冷剂状态发生变化、延长配管密度P P从P I变化到P 2时，延长配管的制冷剂量Mp增大了 AM，另一方，延长配管以外的制冷剂量凡。thOTP相反地减小了与制冷剂量Mp增大的AM相应的量，其变化量是相同的。延长配管以外的制冷剂量凡Mherf和延长配管密度P P由于能够分别如在步骤S23、S24中所说明的那样根据运行数据进行计算，所以，也能够计算ΛΜ。依据该点，以下，对利用在延长配管密度Pp从某个密度P I变化到P 2的情况下的制冷剂变化量分别在延长配管的制冷剂量Mp和延长配管以外的制冷剂量凡。thOTP中相等的状况、计算制冷剂延长配管内容积Vp的次序进行说明。图8 (a)是与图7的延长配管的制冷剂量Mp对应的线图，示出延长配管密度Pp与延长配管的制冷剂量Mp之间的关系。图8 (b)是与图7的延长配管以外的制冷剂量凡Otherp对应的线图，示出延长配管密度P P与延长配管以外的制冷剂量Myttop之间的关系。在此，由于制冷剂量可通过内容积与密度之积进行计算，所以，Mp = VpX P P这样的关系成立。为此，图8(a)的倾斜度Vp与当前欲求算的延长配管的内容积Vp相当。然而，由于Vp和Mp的双方都是未知数，所以无法由图8 (a)求得倾斜度VP。然而，在延长配管密度P P从P I变化到P 2时的制冷剂变化量，由于对于延长配管以外的部分也同样为ΛΜ，所以，图8 (b)的倾斜度与图8 (a)的倾斜度相等。延长配管以外的制冷剂量凡。thOTP和延长配管密度P P由于可以分别如在步骤S23、S24说明的那样根据运行数据进行计算，所以，也可计算倾斜度一 VP。从而，通过计算图8 (b)的倾斜度，求算其绝对值，由此能够求得制冷剂配管内容积Vp。在此，延长配管的制冷剂量MP，是将液体制冷剂延长配管6的制冷剂量与气体制冷剂延长配管7的制冷剂量加在一起的量，通过接下来的(3)式进行计算。Mp = (VplX P pL) + (VreX P PG)…(3)气体制冷剂延长配管7的内容积Vrc利用根据上述(2)式使用液体制冷剂延长配管内容积Va进行表示的状况，若将上述(2)式代入到(3)式中，则获得接下来的(4)式。Mp = (VplX P PL) + ( a VplX P PG)…(4)若整理(4)式，则获得(5)式。
Mp = ( P pL + α P PG) · VPL... (5)Ppl+ a Prc由于与延长配管密度Pp相等，所以，图8 (b)的倾斜度的绝对值与液体制冷剂延长配管内容积Va相当。从而，通过求算图8 (b)的倾斜度的绝对值，能够计算液体制冷剂延长配管内容积Va，另外，通过(2)式也可以计算气体制冷剂延长配管内容
积 Vpg。根据以上内容，延长配管内容积的计算原理变得明确，对具体的计算次序进行说明。对于基于各运行数据计算出的计算结果数据组(延长配管密度P p、延长配管以外的制冷剂量凡。thOTP)，若在以延长配管密度P P为横轴而以延长配管以外的制冷剂量凡。thOTP为纵轴的XY坐标上标示计算结果数据组的各点，则成为如接下来的图9所示那样。图9是表示在以延长配管密度P P为横轴而以延长配管以外的制冷剂量Myttap为纵轴的XY坐标上标示了多个点的状态的图。另外，被标示在XY坐标上的各点是基于满足运行数据获取条件的运行数据而得的点，是制冷剂回路10稳定的状态的数据。以图9的各标示点为基础利用最小平方法来制定线性的近似式。线性的近似式的倾斜度的绝对值成为液体制冷剂延长配管内容积Va，在图9的例子的情况下，成为O. 0206。关于线性的近似式的制定方法在后叙述。根据以上内容，由多个运行数据来计算液体制冷剂延长配管内容积Va的方法变得明确，返回到图6的流程图的说明。在步骤S30中，在判断出获取了多个运行数据的情况下，从存储部3c读取基于各运行数据计算出的计算结果数据组(延长配管密度P P、延长配管以外的制冷剂量凡。thOTP)。并且，演算部3b基于所读取的计算结果数据组来进行近似式的计算(S31)。并且，判断是否满足延长配管内容积确定条件(S32)。在不满足延长配管内容积确定条件的情况下，返回到图5的步骤S2，在满足延长配管内容积确定条件的情况下，进入到步骤S33的处理。在此，延长配管内容积确定条件如以下那样。第一条件作为近似式计算所使用的计算结果数据组，制冷剂延长配管密度P P的最大值与最小值之差为任意值以上。第二条件所计算的液体制冷剂延长配管内容积Va具有上限值、下限值。第三条件相对于基于满足第一条件的各数据制定的近似式来设置某个任意的幅度的数据使用范围，在存在脱离该范围内数据的数据的情况下，将该数据排除而再次制定近似式。将满足这些条件时的液体制冷剂延长配管内容积确定作为最终的液体制冷剂延长配管内容积Va的计算结果。设定第一条件的理由列举有以下内容在计算近似式时所使用的制冷剂延长配管密度P P的值为相互接近的值的情况下，因小误差就会引起近似式的倾斜度大幅变化。然而，通过在第一条件上，如所示那样添加将近似式计算所使用的制冷剂延长配管密度P P的值的幅度设大的条件，能够减小倾斜度的变化幅度，难以受到因传感器造成的测量误差(设备误差、因周围环境产生的误差)的影响。从而，在通过步骤S31计算近似式时所使用的计算结果数据组不满足第一条件的情况下，取消该近似式，不进行液体制冷剂延长配管内容积Va的确定。另外，也可以将第一条件组入到步骤S30中，当获得了制冷剂延长配管密度P P的最大值与最小值之差为任意值以上的计算结果数据组时，进入到近似式计算处理。另外，设定第二条件的理由列举有以下内容对于液体制冷剂延长配管内容积Va预先根据设备确定了内容积的上下限值，有时会脱离该值。然而，如第二条件所示那样，通过使计算出的液体制冷剂延长配管内容积Va带有上下限值，能够防止制冷剂量的误计算。另外，设定第三条件的理由列举有以下内容在获取了数据误差大的数据的情况 下，因该数据的影响而使得倾斜度变得不稳定。然而，如第三条件所示那样，通过根据基于满足第一条件的各数据制定出的近似线来排除值差异大的数据，再次求得近似线，能够降低误差的影响而获得精度高的近似式。仅在满足这些第一 第三条件的情况下，根据近似式来确定液体制冷剂延长配管内容积Va(S33)。另外，虽优选满足第一 第三条件的所有条件，但并不限定于此。并且，根据上述(2)式计算气体制冷剂延长配管7的内容积Vrc (S34)。并且，利用通过步骤S33计算出的液体制冷剂延长配管内容积VpJP气体制冷剂延长配管内容积乂^来计算制冷剂总量凡。制冷剂总量凡的计算方法在后叙述。接着，将通过上述的处理计算出的液体制冷剂延长配管内容积Vpp气体制冷剂延长配管内容积Vpe、基准制冷剂量(在初期充填量为已知的情况下是初期充填量)MrSTD记录到存储器等的存储部3c，结束初期学习。(线性近似式的制定方法(最小平方法))以下，如下述示出图6的步骤S31中的线性的近似式的制定方法。[数I]ftXi ^aX ■ h.-.".."..(I)在测量点为X时，计算Y与函数值f (X)之差(Y — f (X))，若差的平方在所有测量点都小，则Y与f (X)为相近的值。差的平方的合计T成为下式的(7)式。[数2]
T (合计)=Σ (Y · (Χ) );，，(J)求算接下来的(8)式的T (合计)为最小的函数的系数(a、b)。若将(6)式代入到
(7)式中，则成为下述(8)式。[数3]T - Σ ( Y - aX - b Γ在将上述(8)式的T以系数(a、b)进行了微分的算式为O时，(8)式的T为最小。即，获得接下来的(9)式与(10)式，[数4]
MMh - O*· ·■■·*·■(&}[数5]ST/fc - i...........￠10)若将其解开并整理，则形成下式(11)那样的二元联立方程式。[数6]
rm7Rl Σ^ Σ^rM 0^l··*···—(11) Σ^' zHW—.,Σι卞二元联立方程式能够以下述矩阵(行列)式(12)进行表述。
[数7] AvS- b·■■■-■■**如(13)式所示那样解开该行列式，计算行列X，计算系数a、b。该系数a成为液体制冷剂延长配管内容积Va。[数8]
...:.、■ i·· Auu 是 A 的倒数行列(制冷剂总量Mr的计算方法)以制冷运行为例来说明本实施方式的制冷剂量计算方法。另外，对于制热运行也能够采用同样的方法来计算制冷剂总量。首先，示出根据构成制冷剂回路10的各构成要素的运行状态量演算各构成要素的制冷剂量、演算存在于制冷剂回路10的制冷剂总量A的方法。制冷剂总量凡如接下来的(14)式所示那样，根据各要素的运行状态求得各要素的制冷剂量，作为其总和获得。[数9]+Me,.. (14)在此，Mrc :冷凝器制冷剂量，Mre :蒸发器制冷剂量，MrPL :液体制冷剂延长配管制冷剂量，Mrpc :气体制冷剂延长配管制冷剂量，MrACC :蓄能器制冷剂量，Mr0IL :油溶解制冷剂量。以下，对各要素各自的制冷剂量的计算方法依次进行说明。(I)室外热交换器23 (冷凝器)的制冷剂量Mrc的计算室外热交换器23作为冷凝器发挥功能。图10是表示冷凝器内的制冷剂状态的概况的图。在冷凝器入口，压缩机21的排出侧的过热度大于O度，因而制冷剂成为气相，另外，在冷凝器出口，过冷却度大于O度，因而制冷剂成为液相。在冷凝器中，温度Td的作为气相状态的制冷剂由温度TA的室外空气冷却，成为温度Tcisg的饱和蒸气，以二相状态通过潜热变化而冷凝，成为温度Tcisl的饱和液，进而被冷却而成为温度Ts。。的液相。冷凝器制冷剂量凡。[1^]由接下来的(15)式表示。[数10]Mm xPc冷凝器内容积Ve[m3]由于是装置规格，故而是已知的。冷凝器的平均制冷剂密度Pc[kg/m3]由接下来的(16)式表示。[数11]
pt = Km μ Λ, + Mm κ ptM + Mit χ ft,..Ι16|在此，Rcg, Rcs, Rcl [—]分别表示气相、二相、液相的容积比例。Peg、P cs、P cl[kg/m3]分别表示气相、二相、液相的平均制冷剂密度。为了计算冷凝器的平均制冷剂密度，需要计算各相的容积比例以及平均制冷剂密度。(I. I)冷凝器的气相、二相、液相各自的平均制冷剂密度的计算(a)气相的平均制冷剂密度P cg的计算气相平均制冷剂密度P cg例如是冷凝器 的入口密度P d与冷凝器中的饱和蒸气密度P q的平均值，通过接下来的(17)式求算。[数12]P - **'^―—- **■·····*{t 5
2在此，冷凝器入口密度P d能够根据冷凝器入口温度(与排出温度Td相当)和压力(与排出压力Pd相当)进行演算。另外，冷凝器中的饱和蒸气密度Pesg能够根据冷凝压力(排出压力Pd)进行演算。(b) 二相的平均制冷剂密度P cs的计算二相的平均制冷剂密度P cs由接下来的(18)式表示。[数13]= I Vv * 1 t (i ^ h Pcm I*.,………〔觸在此，X为制冷剂的干度[―]，feg为冷凝器中的空隙率[―]。Feg由接下来的
(19)式表示。[数14]
I
S _ _ * __ I·"* _,B)^ =.在此，s为滑移比[―]。滑移比s的演算式目前提出了大量实验式，作为质量通量Gmr [kg/ (m2s)]、排出压力Pd、干度x的函数由接下来的(20)式表示。[数15]5:φ, —,,Ρα(c)液相的平均制冷剂密度P cl的计算液相平均制冷剂密度P cl例如是冷凝器的出口密度P sco和冷凝器中的饱和液密度P &的平均值，通过接下来的(21)式求算。[数16]flsi - .,士.,,,, ,,,,.(21)在此，冷凝器的出口密度P sco能够根据从液体侧温度传感器203获得的冷凝器出口温度Ts。。和压力(与排出压力Pd相当)进行演算。另外，冷凝器中的饱和液密度Pd可通过对压缩机出口的压力进行饱和换算而求得。质量通量Gnv由于根据压缩机的运行频率而有所变化，所以，通过以本方法来计算滑移比S，能够检测演算制冷剂量Mr相对于压缩机的运行频率的变化。根据以上内容，计算出了用于计算冷凝器的平均制冷剂密度所需的气相、二相、液相的平均制冷剂密度P cg> P cs、P d[kg/m3]。(1.2)冷凝器的气相、二相、液相各自的容积比例的计算接着，对冷凝器的气相、二相、液相的各相的容积比例(Reg Rcs Rd)[ — ]的计算方法进行说明。容积比例由于通过传热面积的比表示，所以接下来的(22)式成立。[数17]
权利要求
1.一种冷冻空调装置，其特征在于，具备 制冷剂回路，该制冷剂回路由制冷剂延长配管连接作为热源单元的室外单元与作为利用侧单元的室内单元； 测量部，该测量部作为运行数据测量上述制冷剂回路的主要部分的温度和压力； 演算部，该演算部具有获取运行数据时的运行数据获取条件，每当在通常运行中由上述测量部测量到的运行数据所表示的运行状态成为满足上述运行数据获取条件的状态时，获取此时的运行数据作为初期学习用的运行数据，进行基于该初期学习用的运行数据来计算延长配管以外的制冷剂量和延长配管密度的处理，基于通过该处理计算出的计算结果数据组来计算延长配管内容积，基于该计算出的延长配管内容积和上述初期学习用的运行数据来计算作为来自上述制冷剂回路的制冷剂泄漏的判断基准的基准制冷剂量； 存储部，该存储部存储上述延长配管内容积和上述基准制冷剂量；以及 判定部，该判定部基于存储在该存储部中的上述延长配管内容积和在通常运行中由上述测量部测量到的运行数据来计算上述制冷剂回路内的制冷剂总量，对计算出的制冷剂总量与存储在上述存储部中的上述基准制冷剂量进行比较来判定有无制冷剂泄漏。
2.如权利要求I所述的冷冻空调装置，其特征在于，上述演算部，基于上述计算结果数据组来制定表示延长配管密度与延长配管以外的制冷剂量之间的关系的近似式，将该近似式的倾斜度的绝对值作为延长配管内容积进行计算。
3.如权利要求I或2所述的冷冻空调装置，其特征在于，上述延长配管具有液体制冷剂延长配管和气体制冷剂延长配管； 上述演算部，将表示气体制冷剂延长配管的内容积等于在液体制冷剂延长配管的内容积上乘以规定系数而得到的值的关系式中的上述规定系数，与根据运行数据计算出的气体制冷剂延长配管密度相乘，将该相乘得到的值与根据运行数据计算出的液体制冷剂延长配管密度相加，将该相加得到的值作为上述延长配管密度进行计算。
4.如权利要求I至3中任意一项所述的冷冻空调装置，其特征在于，上述演算部，将通过使用制冷剂延长配管密度的最大值与最小值之差为任意值以上的计算结果数据组进行计算得到的延长配管内容积，确定作为最终的延长配管内容积的计算结果。
5.如权利要求I至4中任意一项所述的冷冻空调装置，其特征在于，上述演算部，在计算出的延长配管内容积处于预先设定的上限值以及下限值的范围内时，将该延长配管内容积确定作为最终的延长配管内容积的计算结果。
6.如权利要求2所述的冷冻空调装置，其特征在于，上述演算部，相对于制定出的近似线设置延长配管以外的制冷剂量的上限值与下限值之间的任意幅度的数据使用范围，将脱离该范围的数据去除而进行近似线的再计算，将该再计算后的近似式的倾斜度的绝对值确定作为最终的延长配管内容积的计算结果。
7.如权利要求I至6中任意一项所述的冷冻空调装置，其特征在于，具备远距离监视功能，该远距离监视功能利用通信线将有无制冷剂泄漏的信息发送给管理中心。
8.如权利要求I至7中任意一项所述的冷冻空调装置，其特征在于，上述运行数据获取条件将以下条件设为条件之一，即作为冷冻空调装置的要素设备的压缩机的运行频率、膨胀阀开度以及安装于室内外热交换器的风扇的转速各自的运行状态的变动全都分别处于某个恒定范围内。
9.如权利要求I至7中任意一项所述的冷冻空调装置，其特征在于，上述运行数据获取条件将以下条件设为条件之一，即检测制冷剂回路的高压制冷剂压力的高压压力传感器的值为某个恒定值以上、而且检测制冷剂回路的低压制冷剂压力的低压压力传感器的值为某个恒定值以下。
10.如权利要求I至7中任意一项所述的冷冻空调装置，其特征在于，上述运行数据获取条件为室内单元内的室内热交换器中的制冷剂温度与室内温度的差异的变动幅度为恒定值以内，而且室外单元内的室外热交换器中的制冷剂温度与室外温度的差异的变动幅度为恒定值以内。
11.如权利要求I至10中任意一项所述的冷冻空调装置，其特征在于，具备将上述判定部的判定结果向外部发送的输出部。
全文摘要
本发明得到可利用通常运行时所获得的运行数据准确计算制冷剂延长配管的内容积、高精度进行制冷剂回路内的制冷剂总量的计算以及制冷剂泄漏检测的冷冻空调装置。每当通常运行中测量到的运行数据所表示的运行状态成为满足运行数据获取条件的状态时，获取此时的运行数据作为初期学习用的运行数据，进行基于初期学习用的运行数据来计算延长配管以外的制冷剂量和延长配管密度的处理，基于由该处理计算出的计算结果数据组来计算延长配管内容积，基于该计算出的延长配管内容积和初期学习用的运行数据来计算基准制冷剂量。并且基于计算出的延长配管内容积和当前的运行数据来计算制冷剂回路内的制冷剂总量，与基准制冷剂量进行比较来判定有无制冷剂泄漏。
文档编号F25B49/02GK102792108SQ20108006536
公开日2012年11月21日 申请日期2010年3月12日 优先权日2010年3月12日
发明者亩崎史武, 落合康敬 申请人:三菱电机株式会社