专利名称：冷却系统以及冷却方法
技术领域：
本发明涉及冷却作为空调对象的室内空气的冷却系统以及冷却方法。
背景技术：
以往，已知使一次侧循环系统的冷水和二次侧循环系统的制冷剂热交换，由制冷 剂泵使因上述热交换而冷凝了的制冷剂循环的制冷剂强制循环式的冷却系统。
在这样的冷却系统中，希望向制冷剂泵流入的制冷剂为液体的状态。其原因在于， 在向制冷剂泵流入的制冷剂为气体的状态的情况下，存在制冷剂泵空转，产生故障的可能 性。另外，在向制冷剂泵流入的制冷剂为气液混合状态的情况下，存在因气穴使得制冷剂泵 故障的可能性。
另外，气穴是指液体中的气泡一面向对象粘贴，一面分裂，且周围的液体向气泡汇 集，产生强的压力波的现象。
在专利文献I中，记载了设置有蒸发器单元(蒸发器)、冷凝单元(冷凝器)、主泵(制 冷剂泵)和膨胀阀，且在内部具备冷却液(制冷剂)流通的管线、接收在上述管线流通的冷却 液的一部分，并将该冷却液冷却，使之返回上述管线的子单元的冷却系统。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2009-512190号公报
但是，在专利文献I记载的技术中，例如，存在在冷凝单元等故障的情况下，不能 向主泵供给液体状态的制冷剂的可能性。在这种情况下，如上所述，存在由于空转或气穴， 使得主泵故障，冷却系统整体的冷却能力明显降低的问题。
尤其是，在配备了多个服务器、网络设备等的数据中心等中，由于伴随着各设备中 的处理产生热，所以，要求将空调室内总是保持为一定的温度。也就是说，在数据中心等中， 要求切实地防止主泵(制冷剂泵)的故障。
因此，本发明以提供一种能够防止制冷剂泵的故障的冷却系统以及冷却方法为课题。发明内容
为了解决上述课题，本发明以具备对于制冷剂液储存部内的包括第一高度和比上 述第一高度高的第二高度的多个高度的每一个，检测被储存在上述制冷剂液储存部的制冷 剂液的液面高度是否在该高度以上的制冷剂液检测构件、与从上述制冷剂液检测构件输入 的检测结果相应地使上述制冷剂泵的马达的旋转速度变化的控制构件为特征。
发明效果
根据本发明，能够提供一种能够防止制冷剂泵的故障的冷却系统以及冷却方法。
图1是有关本发明的第一实施方式的冷却系统的结构图。
图2是表示根据来自液面传感器的信号，对制冷剂泵的驱动进行控制时的处理的流程图。
图3是有关本发明的第二实施方式的冷却系统的结构图。
图4是有关本发明的第三实施方式的冷却系统的结构图。
图5是表示在本发明的冷却系统中使用的液面传感器的其它例的说明图，Ca)是使用3个液面传感器的情况，(b)是作为液面传感器，使用超声波传感器的情况。
具体实施方式
下面，一面参照合适的附图，一面详细地说明本发明的实施方式。另外，在各图中， 对共同的部分标注相同的符号，省略重复的说明。
《第一实施方式》
〈冷却系统的结构〉
图1是有关第一实施方式的冷却系统的结构图。如图1所示，冷却系统100具有一次侧系统IOOa和二次侧系统100b。
—次侧系统IOOa具备热源机1、蓄冷槽2、冷水泵3、三通阀4、冷凝器5的一次侧传热管5hlt)另外，二次侧系统IOOb具备冷凝器5的二次侧传热管5h2、制冷剂液罐6、制冷剂泵7和蒸发器8。
另外，二次侧系统IOOb不具备压缩机、膨胀阀，是通过制冷剂泵7的驱动，对由蒸发器8蒸发的制冷剂上升，由冷凝器5冷凝的制冷剂因重力 而下降并循环的自然循环循环系统进行辅助的部件。
热源机I (冷却单元)是使用例如热泵循环系统向蓄冷槽2供给冷热的部件。在使用热泵循环系统的情况下，热源机I具备压缩机(未图示出)、冷凝器(未图示出)、膨胀阀(未图示出)、蒸发器(未图示出)。
S卩、在上述热泵循环系统中，从压缩机排出的高温高压的制冷剂流入冷凝器，与外气进行热交换。再有，中温高压的制冷剂从冷凝器流入膨胀阀，并被减压。而且，低温低压的制冷剂从膨胀阀经配管Ia (参见图1)流入被配置在蓄冷槽2内的传热管(未图示出)，通过与水进行热交换而蒸发。在进行上述热交换时，水通过向制冷剂散热而被冷却。
顺带一句，作为热源机I使用的并不限于上述那样的蒸气压缩式的热泵循环系统。除此之外，作为热源机1，也可以使用吸收式的热源机、吸附式的热源机、热电子式的热源机等。
另外，优选使用廉价的夜间电力驱动热源机I。
在蓄冷槽2中储存着规定量的水。在蓄冷槽2内，经配管Ia设置上述传热管(未图示出)。而且，通过从热源机I向上述传热管流入的低温的制冷剂和蓄冷槽2内的水进行热交换，蓄冷槽2内的水被降温到规定温度。
冷水泵3是内部具备马达(未图示出)，将与该马达的旋转速度相应的流量的冷水从蓄冷槽2经配管3a向冷凝器5压送的部件。另外，上述马达的旋转速度由控制装置10 控制。
三通阀4与配管4a和从配管3a分支的配管4b连接。三通阀4按照来自控制装置10的指令，使从配管4a流入的冷水的一部分向配管4b分流，调整在配管3a流通的冷水的流量。
冷凝器5具备一端与配管3a连通，且另一端与配管4a连通的一次侧传热管54、 一端与配管8a连通，且另一端与配管5a连通的二次侧传热管5h2。另外，为了提高在流通在一次侧传热管Sh1内的冷水和流通在二次侧传热管5h2内的制冷剂之间进行热交换时的效率，配置成一次侧传热管Sh1和二次侧传热管5h2相互接触。
S卩、冷凝器5是通过用从蓄冷槽2经配管3a向一次侧传热管Sh1流入的冷水，将从蒸发器8经配管8a向二次侧传热管5h2流入的中温的制冷剂气体降温，从而使之冷凝的部件。
另外，冷凝器5的二次侧传热管5h2经配管5a与制冷剂液罐6的上部连接，与制冷剂液罐6的内部空间连通。
制冷剂液罐6是储存从冷凝器5流入的液体状态的制冷剂的部件，被设置在与冷凝器5相比的下方。即、在冷凝器5中被冷凝了的制冷剂(下面记载为制冷剂液)因重力而在配管5a内下降，被储存在制冷剂液罐6。
另外，制冷剂液罐6的下部经配管6a与制冷剂泵7的吸入口(未图示出)连接。即、 伴随着制冷剂泵7的驱动(制冷剂液的吸入以及排出)，制冷剂液罐6内的制冷剂液在配管 6a内流通，去向制冷剂泵7的吸入口。
另外，如图1所示，在制冷剂液罐6内，作为制冷剂液检测构件设置检测被储存在该制冷剂液罐6的制冷剂液的液面是否是在规定的高度以上的液面传感器S1、S2。
液面传感器S1、S2例如是浮子开关式的液面传感器。浮子开关式的液面传感器是通过与液面的变化相应地上下的浮子(未图示出)的重力以及浮力进行微动开关(未图示出)的开闭的部件。
另外，在下面的记载中，有将储存在制冷剂液罐6的制冷剂液的液面记载为“制冷剂液面”的情况。
如上所述，在作为液面传感器S1、S2，使用浮子开关式的液面传感器的情况下，液面传感器SI在制冷剂液面为高度Hl以上的情况下，将ON的信号向控制装置10输出。另 外，液面传感器SI在制冷剂液面不足高度Hl的情况下，将OFF的信号向控制装置10输出。
液面传感器S2被设置在比设置有液面传感器SI的高度Hl高的位置(高度H2)。 液面传感器S2在制冷剂液面在高度H2以上的情况下，将ON的信号向控制装置10输出。另外，液面传感器S2在制冷剂液面不足高度H2的情况下，将OFF的信号向控制装置10输出。
S卩、在被储存在制冷剂液罐6的制冷剂液的液面不足高度Hl的情况下，液面传感器SI以及S2分别向控制装置10输出OFF的信号。
另外，在储存在制冷剂液罐6的制冷剂液的液面在高度Hl以上且不足高度H2的情况下，液面传感器SI向控制装置10输出ON的信号，液面传感器S2向控制装置10输出 OFF的信号。
另外，在储存在制冷剂液罐6的制冷剂液的液面在高度H2以上的情况下，液面传感器SI以及S2分别向控制装置10输出ON的信号。
控制装置10在来自液面传感器SI的信号成为OFF的情况下，使制冷剂泵7停止， 此后，在来自液面传感器S2的信号成为ON的情况下，使制冷剂泵7再次驱动，细节将在后面阐述。
如上述说明的那样，在制冷剂液罐6中，在不同的高度Hl以及H2设置液面传感器 SI以及S2 (制冷剂液检测构件)是基于下述那样的理由。例如，在为液面传感器SI被设置在高度H1，未设置液面传感器S2的情况下，随着液面的上升 下降，从液面传感器SI输入的信号的ON -OFF被频繁地切换。因为在这种情况下，存在若控制装置10与从液面传感器 SI输入的ON · OFF信号相应地频繁地反复进行制冷剂泵7的驱动·停止，则为无效的电力消耗，且导致制冷剂泵7的故障的可能性。
另外，有关上述高度H1、H2的设定将在后面阐述。
制冷剂泵7是将从制冷剂液罐6流入的制冷剂液向蒸发器8压送的部件，与制冷剂液罐6相比被设置在下方。另外，制冷剂泵7的排出口(未图示出)经配管7a与蒸发器8 的传热管8h连通。即、制冷剂液伴随着制冷剂泵7的驱动(制冷剂液的吸入以及排出)经配管7a向蒸发器8被压送。
蒸发器8是通过与作为空调对象的室内空气的热交换来使制冷剂蒸发的部件，被设置在与制冷剂泵7相比的上方。另外，在蒸发器8上设置有风扇9。风扇9根据来自控制装置10的指令旋转，由此来获取室内的高温空气，向传热管8h吹出。而且，向传热管8h 吹出的高温空气与在传热管8h内流通的低温的制冷剂液进行热交换(散热)而成为低温空气，向室内吹出。
另一方面，在传热管8h内流通的低温的制冷剂液通过与高温空气进行热交换(吸热)而蒸发，经配管8a去向冷凝器5。另外，配管8a与冷凝器5的二次侧传热管5h2连通。
控制装置10由包括CPU、RAM、ROM、各种接口的电子回路构成，总括性地控制冷却系统100。另外，控制装置10控制冷却系统100，以便与设定温度相应的规定温度的空气从蒸发器8被吹出。
控制装置10控制被内置在冷水泵3的马达(未图示出)的旋转速度、三通阀4的开度、风扇9的旋转速度等，以便规定温度的空气从蒸发器8被吹出。另外，控制装置10与来自上述的液面传感器S1、S2的输入相应地控制被内置在制冷剂泵7的马达(未图示出)的旋转速度。
〈制冷剂的循环〉
在冷却系统100的工作的初期状态，在制冷剂液罐6内至少将制冷剂液储存到高度H2，与制冷剂液罐6的下部连通的配管6a以及配管7a内由制冷剂液充满。另外，蓄冷槽 2内的水被热源机I充分地降温。
在使冷却系统100工作的情况下，控制装置10调整三通阀4的开度，使冷水泵3 驱动，以便使与设定温度相应的流量的冷水流入冷凝器5的一次侧传热管5hlt)另外，控制装置10以规定的旋转速度使内置在制冷剂泵7的马达(未图示出)旋转。在这种情况下，制冷剂泵7以与上述旋转速度相应的压力吸引配管6a内的制冷剂，且将配管7a内的制冷剂向蒸发器8压送。
再有，控制装置10以规定的旋转速度使风扇9旋转。
若制冷剂泵7驱动，则配管7a 内的制冷剂液向蒸发器8内的传热管8h被压送。这里，通过风扇9的旋转，高温空气(室内空气)被获取到蒸发器8内，通过与在配管8h流通的低温的制冷剂的热交换而散热，成为低温空气，向室内吹出。据此，作为空调对象的室内空气被冷却。
另一方面，传热管8h内的制冷剂因与高温空气的热交换而吸热并蒸发，成为中温的制冷剂气体。该制冷剂气体在配管8a内流通，流入冷凝器5的二次侧传热管5h2，因与在一次侧传热管Sh1内流通的冷水的热交换而散热,并冷凝,成为低温的制冷剂液。
而且，上述制冷剂液因重力而在配管5a内下降，被储存在制冷剂液罐6。这样，由蒸发器8蒸发了的制冷剂被冷凝器5冷凝，在制冷剂液罐6被暂时储存，进而，由制冷剂泵 7向蒸发器8压送这样的循环系统成立。
因此，在冷却系统100不存在故障的情况下，制冷剂液罐6内的制冷剂液的液面保持大致一定的高度。
但是，在冷却系统100产生故障的情况下，存在制冷剂液罐6内的制冷剂液面的高度降低的情况。作为上述的故障，可以列举出例如由于在配管的熔接部产生龟裂，制冷剂漏出，导致制冷剂液罐6内的制冷剂液面的高度降低的情况。
另外，可以列举出在由控制装置10进行的温度控制不恰当的情况下，由于在蒸发器8内，制冷剂液的一部分没有蒸发，而是以液体的状态残留，该残留的制冷剂液的量没有返回制冷剂液罐6，所以，制冷剂液罐6内的制冷剂液面的高度降低。
假设，若继续维持上述那样的状态，制冷剂泵7继续驱动，则由于上述说明的空转或气穴，使得制冷剂泵7故障，冷却系统100的冷却能力降低。
为了避免这样的事态，在有关本实施方式的冷却系统100中，进行下述那样的处理。
<冷却系统中的处理>
图2是表示根据来自液面传感器的信号，控制制冷剂泵的驱动时的处理的流程图。
在步骤SlOl中，控制装置10判定来自液面传感器SI的信号是否为OFF。在来自液面传感器SI的信号为OFF的情况下(步骤SlOl —是)，也就是制冷剂液罐6内的制冷剂液面低于高度Hl的情况下，控制装置10的处理进入步骤S102。
在来自液面传感器SI的信号为ON的情况下(步骤SlOl —否)，也就是制冷剂液罐 6内的制冷剂液面在高度Hl以上的情况下，控制装置10的处理进入步骤S104。
在步骤S102中，控制装置10使制冷剂泵7停止。S卩、控制装置10将使内置在制冷剂泵7的马达(未图示出)的旋转速度为零的信号输入上述马达。
顺带一句，从上述信号被输入制冷剂泵7的时刻开始，到由制冷剂泵7进行的制冷剂的压送完全停止为止，需要规定时间。这是因在从控制装置10输出上述信号的时刻，在制冷剂泵7的前后产生制冷剂液的流动以及被内置在制冷剂泵7的叶轮(未图示出)因惯性继续旋转一会儿造成的。
因此，图1所示的高度Hl设定为在从设置在下方的液面传感器SI不再检测制冷剂液的时刻到由制冷剂泵7进行的制冷剂液的压送完全终止为止的期间，能够最低限度地确保制冷剂泵7将制冷剂送出的量的高度。
另外，也可以将高度Hl设定为比上述的高度高，能够产生大的余量。
在步骤S103中，控制装置10判定来自液面传感器S2的信号是否为0N。在来自液面传感器S2的信号为ON的情况下(步骤S103—是)，也就是制冷剂液罐6内的制冷剂液面在高度H2以上的情况下，控制装置10的处理进入步骤S104。
在来自液面传感器S2的信号为OFF的情况下(步骤S103 —否)，也就是制冷剂液罐6内的制冷剂液面低于高度H2的情况下，控制装置10的处理返回步骤S102。
这里，高度H2与上述高度Hl相比充分地设定在上方。这是因为，若使高度Hl和高度H2的差小，则制冷剂泵7的驱动以及停止被频繁地反复，从制冷剂泵7的保养以及电力消耗的观点看不好。
在步骤S104中，控制装置10使制冷剂泵7驱动。S卩、控制装置10以规定速度使内置在制冷剂泵7的马达(未图示出)旋转。
< 效果 1>
根据有关本实施方式的冷却系统100，控制装置10根据来自各液面传感器S1、S2 的信号，使制冷剂泵7停止或再次驱动。
即、若被储存在制冷剂液罐6的制冷剂液面低于高度H1，则从设置在下方的液面传感器SI向控制装置10输出OFF的信号，控制装置10使制冷剂泵7停止。
如上所述，高度Hl被设定为在从设置在下方的液面传感器SI不检测制冷剂液的时刻到由制冷剂泵7进行的制冷剂液的压送完全终止的期间，能够最低限度地确保制冷剂泵7将制冷剂液送出的量的高度。
据此，即使是在冷却系统100产生了故障的情况下，也能够不受其故障的原因的影响，在到由制冷剂泵7进行的制冷剂液的压送停止为止的期间，从制冷剂液罐6向制冷剂泵7切实地供给制冷剂液。
另外，如上所述，设置液面传感器S2的高度H2与下方的设置液面传感器SI的高度Hl相比，被充分地设定在上方。因此，通过避免制冷剂泵7的驱动以及停止频繁地反复， 能够防止制冷剂泵7的故障，抑制无效的电力消耗。
即、由于在使制冷剂泵7再次驱动时，在制冷剂液罐6内至少将制冷剂液储存到高度H2，所以，在从制冷剂泵7的驱动到停止为止的期间，能够确保足够的时间。
由于上述情况，根据有关本实施方式的冷却系统100，能够切实地防止因空转或气穴造成的制冷剂泵7的故障。据此，例如在数据中心等，能够使冷却系统100稳定地工作， 能够提高设备的可靠性。
《第二实施方式》
图3是有关第二实施方式的冷却系统的结构图。不同之处在于，在有关第一实施方式的冷却系统100中，蒸发器8与制冷剂泵7相比被设置在上方(参见图1 )，与此相对，在有关第二实施方式的冷却系统100A中，蒸发器8与制冷剂泵7相比，被设置在下方，将制冷剂泵7和蒸发器8连接的配管包括制冷剂竖起管7b。
其它的方面与第一实施方式相同，因此，针对重复的部分省略说明，仅对与第一实施方式不同的部分进行说明。
由于制冷剂泵7是向蒸发器8压送制冷剂液的部件，所以，通常制冷剂泵7被设置在与蒸发器8相比的下方。但是，根据设置环境的条件，存在制冷剂泵7被设置在与蒸发器 8相比的上方的情况。
为了应付这样的情况，在有关本实施方式的冷却系统100A中，将制冷剂泵7和蒸发器8连接的配管做成包括竖起到H2以上的高度的制冷剂竖起管7b的结构。
在冷却系统100A中，在制冷剂循环被恰当地进行的情况下，配管6a、制冷剂竖起管7b以及配管7c由制冷剂液充满。而且，在蒸发器8中，因与高温空气的热交换而蒸发的制冷剂作为制冷剂气体在配管8a上升，去向冷凝器5。
这里，在冷却系统100A中，若产生任何故障，制冷剂液罐6内的制冷剂液的液面降低，低于高度H1，则与上述说明的情况同样(参见图2)，控制装置10使制冷剂泵7的驱动停止。
在该时刻，如上所述，配管6a、制冷剂竖起管7b、配管7c由制冷剂液充满。
此后，配管7c内的制冷剂液因重力而下降，去向蒸发器8。另一方面，制冷剂竖起管7b内的制冷剂液柱的端部由于内部的液体是与压力状态相应地相变化的制冷剂，从基于包括制冷剂竖起管7b以及配管7c的配置构造的压力分布变化为气相，所以，从图3所示的A的位置逐渐下降。由此，规定量的制冷剂液向制冷剂液罐6侧移动，以便使向制冷剂竖起管7b内的制冷剂液柱施加的压力、向制冷剂液罐6内的制冷剂液施加的压力均衡。
另外，冷凝器5的二次侧传热管5h2内的制冷剂液因重力而经配管5a流入制冷剂液罐6。
因此，在使制冷剂泵7停止了的情况下，制冷剂液罐6内的制冷剂液面因从制冷剂竖起管7b以及冷凝器5流入的制冷剂液而上升。
这样，制冷剂液罐6内 的制冷剂液面逐渐上升，若达到高度H2，则传感器S2向控制装置10输出ON的信号，控制装置10使制冷剂泵7再次驱动(参见图2)。
〈效果2〉
根据本实施方式的冷却系统100A，即使是在蒸发器8与制冷剂泵7相比被设置在下方的情况下，也能够在使制冷剂泵7停止了时，使制冷剂液罐6的制冷剂液的液面迅速上升。
另外，在假设不设置制冷剂竖起管7b，将制冷剂泵7和蒸发器8连接的配管7a(未图示出)被设置成向蒸发器8下降的情况下，产生下述那样的事态。
S卩、若使制冷剂泵7的运转停止并放置，则制冷剂液罐6内的制冷剂液朝向处于下方的蒸发器8流下，成为在制冷剂液罐6没有储存制冷剂液的状态。由于在这种情况下，在下次起动时成为制冷剂泵7空转的状态，所以，产生故障。
对此，根据本实施方式的冷却系统100A，做成将制冷剂泵7和蒸发器8连接的配管包括制冷剂竖起管7b的结构。因此，即使是在蒸发器8被设置在与制冷剂泵7相比的下方的情况下，也能够避免在由制冷剂泵7进行的制冷剂液的压送停止后，制冷剂液罐6内的制冷剂液面下降这样的事态。
据此，能够防止制冷剂泵7因空转或气穴产生故障的情况。另外，通过在使制冷剂泵7停止了时，使制冷剂液罐6内的制冷剂液面迅速上升，能够缩短从制冷剂泵7的停止开始到再工作为止的时间，抑制冷却系统100A的冷却能力的降低。
《第三实施方式》
图4是有关第三实施方式的冷却系统的结构图。不同之处在于,在有关第一实施方式的冷却系统100中，控制装置10与来自液面传感器S1、S2的信号相应地控制制冷剂泵 7的驱动(参见图1)，与此相对，在有关第三实施方式的冷却系统100B中，控制装置10与来自差压传感器11的信号相应地控制制冷剂泵7的驱动。
其它的方面与第一实施方式相同，因此，针对重复的部分省略说明，对与第一实施方式不同的部分进行说明。
如图4所示，在制冷剂液罐6中设置差压传感器11。差压传感器11例如是在隔膜的两侧设置压电元件Ql、Q2，将向各压电元件Ql、Q2施加的压力的差(差压)作为检测值输出的部件。
另外，如图4所示，在制冷剂液罐6内，压电元件Ql被设置在Hl以下的高度，压电元件Q2被设置在H2以上的高度。另外，就高度H1、H2而言，与在第一实施方式中说明的高度相同，因此，省略说明。
在上述那样的位置设置压电元件Ql、Q2是为了能够将制冷剂液罐6内的制冷剂液面为高度Hl的状态以及制冷剂液面为高度H2的状态与其它的状态区别开来检测。
顺带一句，在假设压电元件Ql被设置在比图1所示的高度Hl高的位置(为高度 H3)的情况下，制冷剂液罐6内的制冷剂液面为高度H3时的差压传感器11的检测值和制冷剂液面的高度为Hl时的差压传感器11的检测值大致相同。在这种情况下，控制装置10不能将制冷剂液面为高度Hl的状态与制冷剂液面为高度H2的状态区别开来进行检查。
接着，对冷却系统100B的处理进行说明。控制装置10在从差压传感器11输入的检测值为与制冷剂液被充满到高度Hl的状态对应的压力Pl以下的情况下，使内置在制冷剂泵7的马达(未图示出)的旋转停止。
此后，控制装置10在从差压传感器11输入的检测值在与被充满到制冷剂液高度 H2的状态对应的压力P2以上的情况下，使上述马达的旋转再次开始。
另外，上述压力P1、P2通过实验等求出，预先被储存在控制装置10的存储部(未图示出)。
顺带一句，在上述中，表示了使用了差压传感器11的例子，但是也可以在图4所示的各位置设置压电元件Ql、Q2，从各自的压电元件直接向控制装置10输出电信号，控制装置10从这些电信号算出差压。
〈效果3>
根据本实施方式的冷却系统100B，控制装置10能够与从差压传感器11输入的检测值相应地控制制冷剂泵7的驱动。
另外，差压传感器11的压电元件Q1、Q2被设置在能够将制冷剂液罐6内的制冷剂液面为高度Hl的状态以及制冷剂液面为高度H2的状态与其它的状态区别开来进行检测的位置。因此，控制装置10能够正确地检查制冷剂液罐6内的制冷剂液面是否在高度Hl以下以及是否在高度H2以上。
据此，在制冷剂液罐6内的制冷剂液面低于高度Hl的情况下，控制装置10使制冷剂泵7的驱动停止，此后，在制冷剂液面在高度H2以上的情况下，控制装置10能够使制冷剂泵7再次驱动。
S卩、根据本实施方式的冷却系统100B，通过使液体状态的制冷剂从制冷剂液罐6 流入制冷剂泵7，能够切实地防止制冷剂泵7的故障。
《变形例》
上面，通过各实施方 式，对有关本发明的冷却系统进行了说明，但是，本发明的实施方式并不限定于这些记载，能够进行各种的变更等。
例如，在上述的第一实施方式以及第二实施方式中，做成在制冷剂液罐6中设置2 个液面传感器的结构，但并不局限于此。即、也可以设置3个以上液面传感器。
例如，也可以如图5 (a)所示，在通过第一实施方式说明的液面传感器SI和液面 传感器S2之间设置液面传感器S3。
在这种情况下，各液面传感器SI S3分别将制冷剂液的检测信号向控制装置10 输出。控制装置10在制冷剂液传感器SI没有检测到制冷剂液，且制冷剂液传感器S3没有 检测到制冷剂液的情况下，判断为制冷剂液的液面不足高度Hl，使制冷剂泵7的驱动停止。
另外，控制装置10在制冷剂液传感器S2检测制冷剂液或制冷剂液传感器S3检测 到制冷剂液的情况下，判断为制冷剂液的液面在高度H2以上，使制冷剂泵7的驱动再次开 始。
这样，通过在液面传感器SI和液面传感器S2之间设置液面传感器S3，控制装置 10进行上述那样的控制，即使在3个液面传感器的任意一个故障的情况下，控制装置10也 能够根据来自剩余的2个液面传感器的信号控制制冷剂泵7的驱动。因此，能够更切实地 防止制冷剂泵7的故障。
另外,在上述第一实施方式 第三实施方式中，在制冷剂液罐6内的制冷剂液面 低于高度Hl的情况下，使制冷剂泵7的驱动停止，但是，并不限定于此。
例如，在使用图5 (a)所示的3个液面传感器的情况下，也可以进行下述那样的控 制。即、若制冷剂液罐6内的制冷剂液面低于高度H2 (S2 :0FF信号)，则控制装置10以比 通常运转的情况的旋转速度Vl慢的旋转速度v2，使制冷剂泵7的马达(未图示出)驱动。
而且，若制冷剂液罐6内的制冷剂液面低于高度H3 (S2、S3 =OFF信号)，则控制装 置10以比上述旋转速度V2更慢的旋转速度V3使上述马达旋转，此后，若制冷剂液面低于 高度Hl (S2、S3、SI =OFF信号)，则控制装置10使制冷剂泵7的驱动停止。
这样，控制装置10随着制冷剂液罐6内的制冷剂液面下降，而使制冷剂泵7的马 达的旋转速度阶段性地减缓下去。
而且，例如，也可以进行在使上述马达以旋转速度v3旋转的状态下，若从液面传 感器S3输入制冷剂液的检测信号，则控制装置10使上述马达以旋转速度v2 (v2>v3)旋转 这样的控制。
这样，控制装置10随着制冷剂液罐6内的制冷剂液面上升，而使制冷剂泵7的马 达的旋转速度阶段性地加快下去。
另外，也可以是控制装置10测量多次(例如，3次)从使制冷剂泵7的驱动停止开 始到使运转再次开始为止，也就是到制冷剂液罐6内的制冷剂液面从高度Hl上升到高度H2 为止的时间，根据上述测量时间，求出制冷剂液面的平均上升速度，根据该平均上升速度， 使制冷剂泵7持续地驱动。
在这种情况下，控制装置10控制制冷剂泵7的马达(未图示出)的旋转速度，以便 使因由制冷剂泵7将制冷剂送出而导致的制冷剂液面的下降速度比上述的平均上升速度慢。
也就是说，控制装置10再次设定上述马达的旋转速度，以便使由制冷剂泵7压送 的制冷剂的每单位时间的量低于从冷凝器5向制冷剂液罐6下降下去的制冷剂液的每单位 时间的量。
据此，能够不使制冷剂泵7的驱动停止(但是，上述多次的停止期间除外)，而向室内连续地送风低温空气。
另外，在第一实施方式以及第二实施方式中，在制冷剂液罐6的侧面设置液面传感器S1、S2，但是并不局限于此。
S卩、也可以像图5 (b)所示那样，在制冷剂液罐6的顶面设置超声波方式的液面传感器S4，测量到从液面传感器S4放出的超声波在液面反射并返回为止的时间，根据该时间检测制冷剂液面的高度。
在这种情况下，控制装置10对由液面传感器S4检测的制冷剂液面的高度和上述高度H1、H2 (以及H3)进行比较，根据该比较结果，控制制冷剂泵7的驱动。
符号说明
100、100A、100B :冷却系统；1 :热源机；2 :蓄冷槽；3 :冷水泵；4 :三通阀；5 :冷凝器；6 :制冷剂液罐(制冷剂液储存部)；7 :制冷剂泵；7b :制冷剂竖起管(竖起管)；8 :蒸发器； 9 :风扇；10 :控制装置(控制构件)；11 :差压传感器(制冷剂液检测构件)；S1、S2、S3、S4 :液面传感器(制冷剂液检测构件)
权利要求
1.一种冷却系统,其特征在于,具备通过与作为空调对象的室内空气的热交换来使制冷剂蒸发的蒸发器、将由上述蒸发器蒸发了的制冷剂冷却使之冷凝的冷凝器、与上述冷凝器连通，储存从该冷凝器流入的制冷剂液的制冷剂液储存部、与上述制冷剂液储存部连通，将从该制冷剂液储存部流入的制冷剂液向上述蒸发器压送的制冷剂泵、制冷剂液检测构件，其对于上述制冷剂液储存部内的包括第一高度和比上述第一高度高的第二高度的多个高度的每一个，检测被储存在上述制冷剂液储存部的制冷剂液的液面高度是否在该高度以上、和与从上述制冷剂液检测构件输入的检测结果相应地使上述制冷剂泵的马达的旋转速度变化的控制构件。
2.如权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，上述制冷剂液检测构件是包括检测上述第一高度以上的制冷剂液是否被储存在上述制冷剂液储存部的第一液面传感器和检测上述第二高度以上的制冷剂液是否被储存在上述制冷剂液储存部的第二液面传感器的多个液面传感器，上述控制构件在未由上述第一液面传感器检测到制冷剂液的情况下，使上述马达的旋转停止，此后，在由上述第二液面传感器检测到制冷剂液的情况下，使上述马达的旋转再次开始。
3.如权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，上述制冷剂液检测构件是被设置在上述制冷剂液储存部的差压传感器，上述控制构件在上述差压传感器的检测值达到作为制冷剂液被储存到上述第一高度时的压力的第一压力以下的情况下，使上述马达的旋转停止，此后，在上述差压传感器的检测值达到作为制冷剂液被储存到上述第二高度时的压力的第二压力以上的情况下，使上述马达的旋转再次开始。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的冷却系统，其特征在于，将上述制冷剂泵和上述蒸发器连接的配管包括竖起到上述第二高度以上的高度的竖起管。
5.—种冷却方法,是如下冷却系统的冷却方法,该冷却系统具备通过与作为空调对象的室内空气的热交换来使制冷剂蒸发的蒸发器、将由上述蒸发器蒸发了的制冷剂冷却使之冷凝的冷凝器、与上述冷凝器连通，储存从该冷凝器流入的制冷剂液的制冷剂液储存部、与上述制冷剂液储存部连通，将从该制冷剂液储存部流入的制冷剂液向上述蒸发器压送的制冷剂泵、检测储存在上述制冷剂液储存部的制冷剂液的液面高度是否为规定的高度以上的制冷剂液检测构件、和控制部件，其特征在于，上述制冷剂液检测构件包括对于上述制冷剂液储存部内的包括第一高度和比上述第一高度高的第二高度的多个高度的每一个，检测被储存在上述制冷剂液储存部的制冷剂液的液面高度是否在该高度以上的步骤，和上述控制构件与从上述制冷剂液检测构件输入的检测结果相应地使上述制冷剂泵的马达的旋转速度变化的步骤。
全文摘要
本发明提供一种能够防止制冷剂泵的故障的冷却系统以及冷却方法。其具备通过与作为空调对象的室内空气的热交换，来使制冷剂蒸发的蒸发器(8)、将由蒸发器(8)蒸发的制冷剂冷却并使之冷凝的冷凝器(5)、与冷凝器(5)连通，并储存从该冷凝器(5)流入的制冷剂液的制冷剂液储存部(6)、与制冷剂液储存部(6)连通，并将从该制冷剂液储存部(6)流入的制冷剂液向蒸发器(8)压送的制冷剂泵(7)、对于制冷剂液储存部(6)内的包括第一高度(H1)和比上述第一高度(H1)高的第二高度(H2)的多个高度的每一个，检测储存在制冷剂液储存部(6)的制冷剂液的液面高度是否在该高度以上的制冷剂液检测构件(S1、S2)、与从制冷剂液检测构件(S1、S2)输入的检测结果相应地使制冷剂泵(7)的马达的旋转速度变化的控制构件(10)。
文档编号F25B49/00GK103062968SQ20121039126
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月16日 优先权日2011年10月18日
发明者稻富泰彦, 头岛康博, 伊藤润一, 吉田伴博 申请人:株式会社日立工业设备技术