JP2006292212A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 熱源ユニットと利用ユニットとが冷媒連絡配管を介して接続されることによって構成されており、レシーバを有する冷媒回路を備えたセパレートタイプの空気調和装置において、レシーバ内に余剰冷媒が存在していても、圧縮機の安定的な運転を維持しつつ、装置内に充填されている冷媒量の適否を判定できるようにする。
【解決手段】 空気調和装置１は、レシーバ２５を有する冷媒回路１０を備えたセパレートタイプの空気調和装置であり、レシーバ２５内の液面を検出する液面検知回路３８、３９と、運転制御手段と、冷媒量判定手段とを備えている。運転制御手段は、通常運転と、液面検知回路３８、３９の検出値に基づいてレシーバ２５の液面が一定になるように制御する冷媒量判定運転とを切り換えて運転することが可能である。冷媒量判定手段は、冷媒量判定運転において、室内熱交換器４１、５１の過熱度ＳＨ_iに基づいて、冷媒量の適否を判定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気調和装置に充填されている冷媒量の適否を判定する機能、特に、熱源ユニットと利用ユニットとが冷媒連絡配管を介して接続されることによって構成されており、レシーバを有する冷媒回路を備えたセパレートタイプの空気調和装置に充填されている冷媒量の適否を判定する機能に関する。

従来より、熱源ユニットと利用ユニットとが冷媒連絡配管を介して接続されることによって構成されており、レシーバを有する冷媒回路を備えたセパレートタイプの空気調和装置がある。このような空気調和装置では、何らかの原因で冷媒回路内から冷媒の漏洩が生じることがある。このような冷媒漏洩は、空気調和装置の空調能力の低下や構成機器の損傷を生じさせる原因になるため、空気調和装置に充填されている冷媒量の適否を判定する機能を備えることが望ましい。

これに対して、冷房運転時における圧縮機の吐出温度を用いて冷媒量の適否を判定する方法（特許文献１参照）等が提案されているが、この判定方法はレシーバを有しない冷媒回路に適用されたものであり、レシーバを有する冷媒回路に適用することは困難である。その理由として、レシーバを有する冷媒回路では、レシーバ内に余剰冷媒が存在する条件において、たとえ冷媒漏洩が生じたとしても、その冷媒量の変動による影響がレシーバ内の液量の変化としてわずかに現れるだけであり、圧縮機の吐出温度の変動等のような冷媒回路を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量の変動としてほとんど現れないことが挙げられる。

これに対して、レシーバ内の冷媒を利用側熱交換器や熱源側熱交換器内に移動させて空にする操作を行って、この操作の間における圧縮機の吐出温度又は吐出圧力の増加量とレシーバ内の冷媒量との相関関係に基づいて、冷媒量の適否を判定する方法（特許文献２参照）が提案されている。
特開２０００−３０４３８８号公報 特開平１１−０８３２５０号公報

上述の従来の冷媒量の適否を判定する機能を備えた空気調和装置では、レシーバ内の冷媒を空にする操作を行うため、冷媒漏洩による影響がレシーバ内の冷媒量の変動として現れることがなくなる。これにより、冷媒漏洩による影響が冷媒回路を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量の変動として現れるようになるため、冷媒量の適否を判定することができるようになる。

しかし、この判定方法では、例えば、レシーバ内に余剰冷媒が比較的多く存在する条件において、室外熱交換器内にレシーバ内の冷媒を移動させる操作を行うと、圧縮機の吐出温度や吐出圧力の急上昇が生じたり、また、室内熱交換器内にレシーバ内の冷媒を移動させる操作を行うと、圧縮機の吸入圧力の急低下や湿り圧縮が生じることにより、圧縮機が損傷を受けるおそれがある。

本発明の課題は、熱源ユニットと利用ユニットとが冷媒連絡配管を介して接続されることによって構成されており、レシーバを有する冷媒回路を備えたセパレートタイプの空気調和装置において、レシーバ内に余剰冷媒が存在していても、圧縮機の安定的な運転を維持しつつ、装置内に充填されている冷媒量の適否を判定できるようにすることにある。

第１の発明にかかる空気調和装置は、圧縮機と熱源側熱交換器とレシーバとを有する熱源ユニットと、利用側熱交換器とを有する利用ユニットとが、冷媒連絡配管を介して接続されることによって構成される冷媒回路を備えており、熱源側熱交換器を圧縮機において圧縮される冷媒の凝縮器として機能させ、かつ、利用側熱交換器を熱源側熱交換器からレシーバを介して送られる冷媒の蒸発器として機能させる運転を少なくとも行うことが可能な空気調和装置であって、レシーバ内の液面を検出する液面検出手段と、運転制御手段と、冷媒量判定手段とを備えている。運転制御手段は、利用ユニットの運転負荷に応じて熱源ユニット及び利用ユニットの構成機器の制御を行う通常運転モードと、液面検出手段の検出値に基づいてレシーバの液面が一定になるように制御する冷媒量判定運転モードとを切り換えて運転することが可能である。冷媒量判定手段は、冷媒量判定運転モードにおいて、冷媒回路を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量に基づいて、冷媒量の適否を判定する。

この空気調和装置では、冷媒量判定運転モードにおいて、液面検出手段の検出値に基づいてレシーバの液面を一定に制御する運転を行っているため、レシーバ内に余剰冷媒を一定量だけ保持しつつ、冷媒量の変化の影響をレシーバ内の冷媒量の変動ではなく、冷媒回路を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量の変動として現れるようにすることができる。このため、従来のレシーバ内の冷媒を空にする操作を伴う判定方法とは異なり、冷媒量判定運転モードにおける圧縮機の吐出温度や吐出圧力の急上昇や圧縮機の吸入圧力の急低下や湿り圧縮の発生を抑えることができる。

これにより、この空気調和装置では、レシーバ内に余剰冷媒が存在していても、圧縮機の安定的な運転を維持しつつ、装置内に充填されている冷媒量の適否を判定することができる。
第２の発明にかかる空気調和装置は、第１の発明にかかる空気調和装置において、冷媒量判定運転モードにおけるレシーバの液面は、通常運転モードにおけるレシーバの液面よりも高い液面において一定になるように制御される。

この空気調和装置では、特に、冷媒量判定運転モードにおける圧縮機の吐出温度や吐出圧力の急上昇の発生を抑えることができる。
第３の発明にかかる空気調和装置は、第１又は第２の発明にかかる空気調和装置において、熱源ユニット又は利用ユニットが、レシーバと利用側熱交換器との間に接続された膨張弁をさらに有しており、冷媒量判定運転モードにおけるレシーバの液面は、膨張弁により一定になるように制御される。

この空気調和装置では、レシーバから流出する冷媒の流量を直接的に膨張弁によって制御することによってレシーバの液面を制御することになるため、比較的高い制御性を得ることができる。
これにより、この空気調和装置では、装置内に充填されている冷媒量の適否の判定の精度を向上させることができる。

第４の発明にかかる空気調和装置は、第１〜第３の発明のいずれかにかかる空気調和装置において、液面検出手段は、レシーバの所定位置からレシーバ内の冷媒の一部を取り出して、減圧を行い、冷媒温度を測定した後に、圧縮機の吸入側に戻すことができる液面検知回路である。
この空気調和装置では、減圧後に測定される冷媒温度に基づいてレシーバの所定位置まで液冷媒が溜まっているかどうかを判定することができるため、例えば、レシーバと圧縮機の吸入管とを接続する冷媒配管と、この冷媒配管に電磁弁、キャピラリチューブ及び温度センサ等を設けた構成で実現することができる。

これにより、低コストで確実な液面の検出を行うことができる。
第５の発明にかかる空気調和装置の冷媒量判定システムは、状態量取得手段と、液面検出手段と、運転制御手段と、状態量蓄積手段と、冷媒量判定手段とを備えている。状態量判定手段は、圧縮機と熱源側熱交換器とレシーバとを有する熱源ユニットと、利用側熱交換器とを有する利用ユニットとが、冷媒連絡配管を介して接続されることによって構成される冷媒回路と、レシーバ内の液面を検出する液面検出手段と、を備えており、熱源側熱交換器を圧縮機において圧縮される冷媒の凝縮器として機能させ、かつ、利用側熱交換器を熱源側熱交換器からレシーバを介して送られる冷媒の蒸発器として機能させる運転を少なくとも行うことが可能な空気調和装置から、運転状態量を取得する。運転制御手段は、利用ユニットの運転負荷に応じて熱源ユニット及び利用ユニットの構成機器の制御を行う通常運転モードと、液面検出手段の検出値に基づいてレシーバの液面が一定になるように制御する冷媒量判定運転モードとを切り換えて運転することが可能である。状態量蓄積手段は、冷媒量判定運転モードにおいて、状態量取得手段により取得された運転状態量を、運転状態量の基準値として蓄積する。冷媒量判定手段は、冷媒量判定運転モードにおいて、状態量取得手段が取得する運転状態量の現在値と、状態量蓄積手段に蓄積された運転状態量の基準値とに基づいて、冷媒量の適否を判定する。

この冷媒量判定システムでは、冷媒量判定運転モードにおいて、液面検出手段の検出値に基づいてレシーバの液面を一定に制御する運転を行っているため、レシーバ内に余剰冷媒を一定量だけ保持しつつ、冷媒量の変化の影響をレシーバ内の冷媒量の変動ではなく、冷媒回路を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量の変動として現れるようにすることができる。このため、従来のレシーバ内の冷媒を空にする操作を伴う判定方法とは異なり、冷媒量判定運転モードにおける圧縮機の吐出温度や吐出圧力の急上昇や圧縮機の吸入圧力の急低下や湿り圧縮の発生を抑えることができる。

これにより、この冷媒量判定システムでは、レシーバ内に余剰冷媒が存在していても、圧縮機の安定的な運転を維持しつつ、装置内に充填されている冷媒量の適否を判定することができる。
第６の発明にかかる空気調和装置の冷媒量判定システムは、第５の発明にかかる空気調和装置の冷媒量判定システムにおいて、状態量取得手段は、空気調和装置を管理している。状態量蓄積手段及び冷媒量判定手段は、空気調和装置の遠隔にあり、状態量取得手段に通信回線を介して接続されている。

この冷媒量判定システムでは、状態量蓄積手段及び冷媒量判定手段が、空気調和装置の遠隔に存在しているため、空気調和装置の過去の運転データを大量に蓄積しておくことが可能な構成を容易に実現できる。これにより、例えば、蓄積手段に蓄積された過去の運転データの中から、状態量取得手段が取得した現在の運転データに類似した運転データを選択し、両データを比較して冷媒量の適否の判定を行うことが可能になる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
第１の発明では、レシーバ内に余剰冷媒が存在していても、圧縮機の安定的な運転を維持しつつ、装置内に充填されている冷媒量の適否を判定することができる。
第２の発明では、特に、冷媒量判定運転モードにおける圧縮機の吐出温度や吐出圧力の急上昇の発生を抑えることができる。

第３の発明では、装置内に充填されている冷媒量の適否の判定の精度を向上させることができる。
第４の発明では、低コストで確実な液面の検出を行うことができる。
第５の発明では、レシーバ内に余剰冷媒が存在していても、圧縮機の安定的な運転を維持しつつ、装置内に充填されている冷媒量の適否を判定することができる。

第６の発明では、空気調和装置の過去の運転データを大量に蓄積しておくことが可能な構成を容易に実現できる。

以下、図面に基づいて、本発明にかかる空気調和装置の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
（１）空気調和装置の構成
図１は、本発明の第１実施形態にかかる空気調和装置１の概略の冷媒回路図である。空気調和装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の屋内の冷暖房に使用される装置である。空気調和装置１は、主として、１台の熱源ユニットとしての室外ユニット２と、それに並列に接続された複数台（本実施形態では、２台）の利用ユニットとしての室内ユニット４、５と、室外ユニット２と室内ユニット４、５とを接続する冷媒連絡配管としての液冷媒連絡配管６及びガス冷媒連絡配管７とを備えている。すなわち、本実施形態の空気調和装置１の蒸気圧縮式の冷媒回路１０は、室外ユニット２と、室内ユニット４、５と、液冷媒連絡配管６及びガス冷媒連絡配管７とが接続されることによって構成されている。

＜室内ユニット＞
室内ユニット４、５は、ビル等の屋内の天井に埋め込みや吊り下げ等により、又は、屋内の壁面に壁掛け等により設置されている。室内ユニット４、５は、液冷媒連絡配管６及びガス冷媒連絡配管７を介して室外ユニット２に接続されており、冷媒回路１０の一部を構成している。

次に、室内ユニット４、５の構成について説明する。尚、室内ユニット４と室内ユニット５とは同様の構成であるため、ここでは、室内ユニット４の構成のみ説明し、室内ユニット５の構成については、それぞれ、室内ユニット４の各部を示す４０番台の符号の代わりに５０番台の符号を付して、各部の説明を省略する。
室内ユニット４は、主として、冷媒回路１０の一部を構成する室内側冷媒回路１０ａ（室内ユニット５では、室内側冷媒回路１０ｂ）を備えている。この室内側冷媒回路１０ａは、主として、利用側膨張弁としての室内膨張弁４１と、利用側熱交換器としての室内熱交換器４２とを備えている。

本実施形態において、室内膨張弁４１は、室内側冷媒回路１０ａ内を流れる冷媒の流量の調節等を行うために、室内熱交換器４２の液側に接続された電動膨張弁である。
本実施形態において、室内熱交換器４２は、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して室内の空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の凝縮器として機能して室内の空気を加熱する熱交換器である。

本実施形態において、室内ユニット４は、ユニット内に室内空気を吸入して、熱交換した後に、供給空気として室内に供給するための室内ファン４３を備えており、室内空気と室内熱交換器４２を流れる冷媒とを熱交換させることが可能である。室内ファン４３は、室内熱交換器４２に供給する空気の流量を可変することが可能なファンであり、本実施形態において、ＤＣファンモータからなるモータ４３ａによって駆動される遠心ファンや多翼ファン等である。

また、室内ユニット４には、各種のセンサが設けられている。室内熱交換器４２の液側には、液状態又は気液二相状態の冷媒の温度（すなわち、暖房運転時における凝縮温度Ｔｃ又は冷房運転時における蒸発温度Ｔｅに対応する冷媒温度）を検出する液側温度センサ４４が設けられている。室内熱交換器４２のガス側には、ガス状態又は気液二相状態の冷媒の温度を検出するガス側温度センサ４５が設けられている。室内ユニット４の室内空気の吸入口側には、ユニット内に流入する室内空気の温度（すなわち、室内温度Ｔｒ）を検出する室内温度センサ４６が設けられている。本実施形態において、液側温度センサ４４、ガス側温度センサ４５及び室内温度センサ４６は、サーミスタからなる。また、室内ユニット４は、室内ユニット４を構成する各部の動作を制御する室内側制御部４７を備えている。そして、室内側制御部４７は、室内ユニット４の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、室内ユニット４を個別に操作するためのリモコン（図示せず）との間で制御信号等のやりとりを行ったり、室外ユニット２との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。

＜室外ユニット＞
室外ユニット２は、ビル等の屋上等に設置されており、液冷媒連絡配管６及びガス冷媒連絡配管７を介して室内ユニット４、５に接続されており、室内ユニット４、５の間で冷媒回路１０を構成している。
次に、室外ユニット２の構成について説明する。室外ユニット２は、主として、冷媒回路１０の一部を構成する室外側冷媒回路１０ｃを備えている。この室外側冷媒回路１０ｃは、主として、圧縮機２１と、四路切換弁２２と、熱源側熱交換器としての室外熱交換器２３と、熱源側膨張弁としての室外膨張弁２４と、レシーバ２５と、液側閉鎖弁３６と、ガス側閉鎖弁３７とを備えている。

圧縮機２１は、運転容量を可変することが可能な圧縮機であり、本実施形態において、インバータにより制御されるモータ２１ａによって駆動される容積式圧縮機である。本実施形態において、圧縮機２１は、１台のみであるが、これに限定されず、室内ユニットの接続台数等に応じて、２台以上の圧縮機が並列に接続されたものであってもよい。
四路切換弁２２は、冷媒の流れの方向を切り換えるための弁であり、冷房運転時には、室外熱交換器２３を圧縮機２１において圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ、室内熱交換器４２、５２を室外熱交換器２３において凝縮される冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機２１の吐出側と室外熱交換器２３のガス側とを接続するとともに圧縮機２１の吸入側とガス冷媒連絡配管７側とを接続し（図１の四路切換弁２２の実線を参照）、暖房運転時には、室内熱交換器４２、５２を圧縮機２１において圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ、室外熱交換器２３を室内熱交換器４２、５２において凝縮される冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機２１の吐出側とガス冷媒連絡配管７側とを接続するとともに圧縮機２１の吸入側と室外熱交換器２３のガス側とを接続することが可能である（図１の四路切換弁２２の破線を参照）。

本実施形態において、室外熱交換器２３は、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、冷房運転時には冷媒の凝縮器として機能し、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する熱交換器である。室外熱交換器２３は、そのガス側が四路切換弁２２に接続され、その液側が液冷媒連絡配管６に接続されている。

本実施形態において、室外ユニット２は、ユニット内に室外空気を吸入して、室外熱交換器２３に供給した後に、室外に排出するための室外ファン２７を備えており、室外空気と室外熱交換器２３を流れる冷媒とを熱交換させることが可能である。この室外ファン２７は、室外熱交換器２３に供給する空気の流量を可変することが可能なファンであり、本実施形態において、ＤＣファンモータからなるモータ２７ａによって駆動されるプロペラファンである。

本実施形態において、室外膨張弁２４は、室外側冷媒回路１０ａ内を流れる冷媒の流量の調節等を行うために、室外熱交換器２３の液側に接続された電動膨張弁である。
レシーバ２５は、室外膨張弁２４と液側閉鎖弁３６との間に接続されており、室内ユニット４、５の運転負荷に応じて冷媒回路１０内に発生する余剰冷媒を溜めることが可能な容器である。レシーバ２５は、例えば、図２に示されるような縦型円筒形の容器が使用される。ここで、図２は、レシーバ２５の概略側面断面図である。

本実施形態において、レシーバ２５には、レシーバ２５内の液面を検出する液面検知手段としての液面検知回路３８、３９が接続されている。液面検知回路３８、３９は、それぞれ、レシーバ２５の所定位置からレシーバ２５内の冷媒の一部を取り出して、減圧を行い、冷媒温度を測定した後に、圧縮機２１の吸入側に戻すことができるように構成されている。より具体的には、液面検知回路３８は、図１及び図２に示されるように、主として、レシーバ２５の側部の第１液面高さＬ₁の位置と圧縮機２１の吸入側とを接続する検知管３８ａと、検知管３８ａに設けられた電磁弁３８ｂと、電磁弁３８ｂの下流側に設けられたキャピラリチューブ３８ｃと、キャピラリチューブ３８ｃの下流側の冷媒温度を検出する液面検知用温度センサ３８ｄとを有している。液面検知回路３９は、液面検知回路３８と同様な構成を有しており、図１及び図２に示されるように、主として、レシーバ２５の側部の第２液面高さＬ₂の位置と圧縮機２１の吸入側とを接続する検知管３９ａと、検知管３９ａに設けられた電磁弁３９ｂと、電磁弁３９ｂの下流側に設けられたキャピラリチューブ３９ｃと、キャピラリチューブ３９ｃの下流側の冷媒温度を検出する液面検知用温度センサ３９ｄとを有している。尚、液面検知回路３８、３９の電磁弁３８ｂ、３９ｂ及びキャピラリチューブ３８ｃ、３９ｃの代わりに、膨張弁を使用することもできる。

また、第２液面高さＬ₂は、第１液面高さＬ₁よりも少し上側の位置に設定されている。さらに、第１液面高さＬ₁及び第２液面高さＬ₂は、後述の通常運転モードにおける液面高さ（より具体的には、通常運転モードにおいてとり得る液面の最高液面高さＬ₃）よりも上側の位置に設定されている。
液側閉鎖弁３６及びガス側閉鎖弁３７は、外部の機器・配管（具体的には、液冷媒連絡配管６及びガス冷媒連絡配管７）との接続口に設けられた弁である。液側閉鎖弁３６は、レシーバ２５に接続されている。ガス側閉鎖弁３７は、四路切換弁２２に接続されている。

また、室外ユニット２には、上述の液面検知用温度センサ３８ｄ、３９ｄの他にも、各種のセンサが設けられている。具体的には、室外ユニット２には、圧縮機２１の吸入圧力Ｐｓを検出する吸入圧力センサ２８と、圧縮機２１の吐出圧力Ｐｄを検出する吐出圧力センサ２９と、圧縮機２１の吸入温度Ｔｓを検出する吸入温度センサ３２と、圧縮機２１の吐出温度Ｔｄを検出する吐出温度センサ３３とが設けられている。室外熱交換器２３には、室外熱交換器２３内を流れる冷媒の温度（すなわち、冷房運転時における凝縮温度Ｔｃ又は暖房運転時における蒸発温度Ｔｅに対応する冷媒温度）を検出する熱交温度センサ３０が設けられている。室外熱交換器２３の液側には、液状態又は気液二相状態の冷媒の温度を検出する液側温度センサ３１が設けられている。室外ユニット２の室外空気の吸入口側には、ユニット内に流入する室外空気の温度（すなわち、外気温度Ｔａ）を検出する外気温度センサ３４が設けられている。また、室外ユニット２は、室外ユニット２を構成する各部の動作を制御する室外側制御部３５を備えている。そして、室外側制御部３５は、室外ユニット２の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータ、メモリやモータ２１ａを制御するインバータ回路等を有しており、室内ユニット４、５の室内側制御部４７、５７との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。すなわち、室内側制御部４７、５７と室外側制御部３５とによって、空気調和装置１全体の運転制御を行う制御部８が構成されている。制御部８は、図３に示されるように、各種センサ２９〜３４、３８ｄ、３９ｄ、４４〜４６、５４〜５６の検出信号を受けることができるように接続されるとともに、これらの検出信号等に基づいて各種機器及び弁２１、２２、２４、２７ａ、３８ｂ、３９ｂ、４１、４３ａ、５１、５３ａを制御することができるように接続されている。また、制御部８には、後述の冷媒漏洩検知モードにおいて、冷媒漏洩を検知したことを知らせるためのＬＥＤ等からなる警告表示部９が接続されている。ここで、図３は、空気調和装置１の制御ブロック図である。

以上のように、室内側冷媒回路１０ａ、１０ｂと、室外側冷媒回路１０ｃと、冷媒連絡配管６、７とが接続されて、空気調和装置１の冷媒回路１０が構成されている。そして、本実施形態の空気調和装置１は、室内側制御部４７、５７と室外側制御部３５とから構成される制御部８によって、四路切換弁２２により冷房運転及び暖房運転を切り換えて運転を行うとともに、各室内ユニット４、５の運転負荷に応じて、室外ユニット２及び室内ユニット４、５の各機器の制御を行うようになっている。

（２）空気調和装置の動作
次に、本実施形態の空気調和装置１の動作について説明する。
本実施形態の空気調和装置１の運転モードとしては、各室内ユニット４、５の運転負荷に応じて室外ユニット２及び室内ユニット４、５の各機器の制御を行う通常運転モードと、空気調和装置１の設置後に行われる試運転を行うための試運転モードと、試運転を終了し通常運転を開始した後において室内ユニット４、５を冷房運転しつつ蒸発器として機能する室内熱交換器４２、５２の出口における冷媒の過熱度を検出して冷媒回路１０内に充填されている冷媒量の適否を判断する冷媒漏洩検知モードとがある。そして、通常運転モードには、主として、冷房運転と暖房運転とが含まれている。また、試運転モードには、冷媒自動充填運転と制御変数変更運転とが含まれている。

以下、空気調和装置１の各運転モードにおける動作について説明する。
＜通常運転モード＞
まず、通常運転モードにおける冷房運転について、図１〜図３を用いて説明する。
冷房運転時は、四路切換弁２２が図１の実線で示される状態、すなわち、圧縮機２１の吐出側が室外熱交換器２３のガス側に接続され、かつ、圧縮機２１の吸入側が室内熱交換器５２のガス側に接続された状態となっている。また、室外膨張弁２４、液側閉鎖弁３６、ガス側閉鎖弁３７は開にされ、電磁弁３８ｂ、３８ｂは閉止され、室内膨張弁４１、５１は室内熱交換器４２、５２の出口における冷媒の過熱度が所定値になるように開度調節されるようになっている。本実施形態において、室内熱交換器４２、５２の出口における冷媒の過熱度は、ガス側温度センサ４５、５５により検出される冷媒温度値から液側温度センサ４４、５４により検出される冷媒温度値を差し引くことによって検出されるか、又は、吸入圧力センサ２８により検出される圧縮機２１の吸入圧力Ｐｓを蒸発温度Ｔｅに対応する飽和温度値に換算し、ガス側温度センサ４５、５５により検出される冷媒温度値からこの冷媒の飽和温度値を差し引くことによって検出される。尚、本実施形態では採用していないが、ガス側温度センサ４５、５５により検出される冷媒温度値から液側温度センサ４４、５４により検出される蒸発温度Ｔｅに対応する冷媒温度値を差し引くことによって室内熱交換器４２、５２の出口における冷媒の過熱度を検出したり、室内熱交換器４２、５２内を流れる冷媒の温度を検出する温度センサを設けて、この温度センサにより検出される蒸発温度Ｔｅに対応する冷媒温度値を、ガス側温度センサ４５、５５により検出される冷媒温度値から差し引くことによって室内熱交換器４２、５２の出口における冷媒の過熱度を検出するようにしてもよい。

この冷媒回路１０の状態で、圧縮機２１、室外ファン２７及び室内ファン４３、５３を起動すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機２１に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となる。その後、高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２を経由して室外熱交換器２３に送られて、室外ファン２７によって供給される室外空気と熱交換を行って凝縮されて高圧の液冷媒となる。

そして、この高圧の液冷媒は、室外膨張弁２４を経由して、レシーバ２５に送られ、一時的に、レシーバ２５内に溜められた後に、液側閉鎖弁３６及び液冷媒連絡配管６を経由して、室内ユニット４、５に送られる。ここで、レシーバ２５内には、室内ユニット４、５の運転負荷に応じて、例えば、室内ユニット４、５の一方の運転負荷が小さい場合や停止している場合、あるいは、室内ユニット４、５の両方の運転負荷が小さい場合等のように、冷媒回路１０内に余剰冷媒が発生する場合には、レシーバ２５にその余剰冷媒が溜まるようになっており、そのレシーバ２５内の液面高さは、最高液面高さＬ₃以下となっている。

室内ユニット４、５に送られた高圧の液冷媒は、室内膨張弁４１、５１によって減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となって室内熱交換器４２、５２に送られ、室内熱交換器４２、５２で室内空気と熱交換を行って蒸発されて低圧のガス冷媒となる。ここで、室内膨張弁４１、５１は、室内熱交換器４２、５２の出口における過熱度が所定値になるように室内熱交換器４２、５２内を流れる冷媒の流量を制御しているため、室内熱交換器４２、５２において蒸発された低圧のガス冷媒は、所定の過熱度を有する状態となる。このように、各室内熱交換器４２、５２には、各室内ユニット４、５が設置された空調空間において要求される運転負荷に応じた流量の冷媒が流れている。

この低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡配管７を経由して室外ユニット２に送られ、ガス側閉鎖弁３７及び四路切換弁２２を経由して、再び、圧縮機２１に吸入される。
次に、通常運転モードにおける暖房運転について説明する。
暖房運転時は、四路切換弁２２が図１の破線で示される状態、すなわち、圧縮機２１の吐出側が室内熱交換器５２のガス側に接続され、かつ、圧縮機２１の吸入側が室外熱交換器２３のガス側に接続された状態となっている。また、室外膨張弁２４、液側閉鎖弁３６、ガス側閉鎖弁３７は開にされ、電磁弁３８ｂ、３８ｂは閉止され、室内膨張弁４１、５１は室内熱交換器４２、５２の出口における冷媒の過冷却度が所定値になるように開度調節されるようになっている。本実施形態において、室内熱交換器４２、５２の出口における冷媒の過冷却度は、吐出圧力センサ２９により検出される圧縮機２１の吐出圧力Ｐｄを凝縮温度Ｔｃに対する飽和温度値に換算し、この冷媒の飽和温度値から液側温度センサ４４、５４により検出される冷媒温度値からこの冷媒の飽和温度値を差し引くことによって検出される。尚、本実施形態では採用していないが、室内熱交換器４２、５２内を流れる冷媒の温度を検出する温度センサを設けて、この温度センサにより検出される凝縮温度Ｔｃに対応する冷媒温度値を、液側温度センサ４４、５４により検出される冷媒温度値から差し引くことによって室内熱交換器４２、５２の出口における冷媒の過冷却度を検出するようにしてもよい。

この冷媒回路１０の状態で、圧縮機２１、室外ファン２７及び室内ファン４３、５３を起動すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機２１に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となり、四路切換弁２２、ガス側閉鎖弁３７及びガス冷媒連絡配管７を経由して、室内ユニット４、５に送られる。
そして、室内ユニット４、５に送られた高圧のガス冷媒は、室外熱交換器４２、５２において、室内空気と熱交換を行って凝縮されて高圧の液冷媒となった後、室内膨張弁４１、５１によって減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となる。ここで、室内膨張弁４１、５１は、室内熱交換器４２、５２の出口における過冷却度が所定値になるように室内熱交換器４２、５２内を流れる冷媒の流量を制御しているため、室内熱交換器４２、５２において凝縮された高圧の液冷媒は、所定の過冷却度を有する状態となる。このように、各室内熱交換器４２、５２には、各室内ユニット４、５が設置された空調空間において要求される運転負荷に応じた流量の冷媒が流れている。

この低圧の気液二相状態の冷媒は、液冷媒連絡配管６を経由して室外ユニット２に送られ、液側閉鎖弁３６を経由して、レシーバ２５に流入する。レシーバ２５に流入した冷媒は、一時的に、レシーバ２５内に溜められた後に、室外膨張弁２４を経由して、室外熱交換器２３に流入する。ここで、レシーバ２５内には、室内ユニット４、５の運転負荷に応じて、例えば、室内ユニット４、５の一方の運転負荷が小さい場合や停止している場合、あるいは、室内ユニット４、５の両方の運転負荷が小さい場合等のように、冷媒回路１０内に余剰冷媒が発生する場合には、レシーバ２５にその余剰冷媒が溜まるようになっており、そのレシーバ２５内の液面高さは、最高液面高さＬ₃以下となっている。そして、室外熱交換器２３に流入した低圧の気液二相状態の冷媒は、室外ファン２７によって供給される室外空気と熱交換を行って凝縮されて低圧のガス冷媒となり、四路切換弁２２を経由して、再び、圧縮機２１に吸入される。

このように、冷房運転及び暖房運転を含む通常運転を行う通常運転制御手段として機能する制御部８により、上記の冷房運転及び暖房運転を含む通常運転処理が行われる。
＜試運転モード＞
次に、試運転モードについて、図１〜図４を用いて説明する。ここで、図４は、試運転モードのフローチャートである。本実施形態において、試運転モードでは、まず、ステップＳ１の自動冷媒充填運転が行われ、続いて、ステップＳ２の制御変数変更運転が行われる。

本実施形態では、現地において、所定量の冷媒が予め充填された室外ユニット２と、室内ユニット４、５とを設置し、液冷媒連絡配管６及びガス冷媒連絡配管７を介して接続して冷媒回路１０を構成した後に、液冷媒連絡配管６及びガス冷媒連絡配管７の長さに応じて不足する冷媒を冷媒回路１０内に追加充填する場合を例にして説明する。
＜ステップＳ１：自動冷媒充填運転＞
まず、室外ユニット２の液側閉鎖弁３６及びガス側閉鎖弁３７を開けて、室外ユニット２に予め充填されている冷媒を冷媒回路１０内に充満させる。

次に、試運転を行う者が、制御部８に対して直接に、又は、リモコン（図示せず）等を通じて遠隔に、試運転を開始する指令を出すと、制御部８によって、図４に示されるステップＳ１１〜ステップＳ１３の処理が行われる。ここで、図５は、冷媒自動充填運転のフローチャートである。
＜ステップＳ１１：冷媒量判定運転＞
冷媒自動充填運転の開始指令がなされると、冷媒回路１０が、室外ユニット２の四路切換弁２２が図１の実線で示される状態で、かつ、室内ユニット４、５の室内膨張弁４１、５１が開けられた状態となり、圧縮機２１、室外ファン２７及び室内ファン４３、５３が起動されて、室内ユニット４、５の全てについて強制的に冷房運転（以下、室内ユニット全数運転とする）が行われる。

すると、冷媒回路１０において、圧縮機２１から凝縮器として機能する室外熱交換器２３までの流路には圧縮機２１において圧縮・吐出された高圧のガス冷媒が流れ、凝縮器として機能する室外熱交換器２３内には室外空気との熱交換によってガス状態から液状態に相変化する高圧の冷媒が流れ、室外熱交換器２３から室内膨張弁４１、５１までのレシーバ２５及び液冷媒連絡配管６を含む流路には高圧の液冷媒が流れ、蒸発器として機能する室内熱交換器４２、５２内には室内空気との熱交換によって気液二相状態からガス状態に相変化する低圧の冷媒が流れ、室内熱交換器４２、５２から圧縮機２１までのガス冷媒連絡配管７を含む流路には低圧のガス冷媒が流れるようになる。

次に、下記のような機器制御を行って、冷媒回路１０内を循環する冷媒の状態を安定させる運転に移行する。具体的には、圧縮機２１のモータ２１ａの回転数ｆを所定値で一定になるように制御し（圧縮機回転数一定制御）、レシーバ２５内の液面が液面高さＬ₁と液面高さＬ₂との間で一定になるように室内膨張弁４１、５１を制御（以下、レシーバ液面一定制御とする）する。ここで、回転数一定制御を行うのは、圧縮機２１によって吸入・吐出される冷媒の流量を安定させるためである。また、液面一定制御を行うのは、レシーバ２５内に余剰冷媒を一定量だけ保持しつつ、冷媒漏洩の影響をレシーバ２５内の液量の変化ではなく、蒸発器として機能する室内熱交換器４２、５２の出口における冷媒の過熱度ＳＨ_i等の冷媒量の変化の影響を受けて変動する運転状態量の変化として現れるようにするためである。

すると、冷媒回路１０において、冷媒回路１０内を循環する冷媒の状態が安定して、室外熱交換器２３以外の機器及び配管における冷媒量がほぼ一定となるため、続いて行われる冷媒の追加充填によって冷媒回路１０内に冷媒が充填され始めた際に、蒸発器として機能する室内熱交換器４２、５２の出口における冷媒の過熱度ＳＨ_i等の運転状態量が冷媒量の変化に応じて変化する状態を作り出すことができる（以下、この運転を冷媒量判定運転とする）。

ここで、上述のレシーバ液面一定制御について、液面検知回路３８、３９によるレシーバ２５内の液面の検出方法も含めて、図６を用いて説明する。ここで、図６は、レシーバ液面一定制御のフローチャートである。
まず、冷媒量判定運転の指令がなされると、電磁弁３８ｂ、３９ｂが開にされ、レシーバ２５の液面高さＬ₁の位置及び液面高さＬ₂の位置から圧縮機２１の吸入側に向かって冷媒が流れる状態になる。ここで、冷媒の追加充填前の状態におけるレシーバ２５内の液面は、液面高さＬ₁及び液面高さＬ₂が通常運転モードの液面高さＬ₃よりも高い位置に設定されているため、液面高さＬ₁よりも低い位置にある。すなわち、レシーバ２５の液面高さＬ₁の位置から圧縮機２１の吸入側に向かって流れる冷媒は、ガス状態であるため、液面検知回路３８のキャピラリチューブ３８ｃによって減圧されて、いくらか温度降下が生じた後に圧縮機２１の吸入側に流入することになる。しかし、このときに生じる温度降下は、ガス状態の冷媒の減圧操作であるため比較的小さく、減圧操作後の冷媒の温度は、圧縮機２１の吸入温度Ｔｓに比べて高い温度までしか降下しない。そうすると、ステップＳ４１において、例えば、液面検知回路３８の液面検知用温度センサ３８ｄによって検出される冷媒温度が、吸入温度Ｔｓに比べて所定温度差以上高いことをもって、レシーバ２５の液面が液面高さＬ₁未満であると判定されることになる。そして、この場合には、室内膨張弁４２、５２の開度を小さくする制御が行われる（ステップＳ４２）。

次に、室内膨張弁４２、５２の開度を小さくする制御を行うことによって、レシーバ２５の液面が上昇し、レシーバ２５の液面が液面高さＬ₁まで達すると、レシーバ２５の液面高さＬ₁の位置から圧縮機２１の吸入側に向かって流れる冷媒が液状態となる。すると、液状態の冷媒を減圧される場合の温度降下は、減圧操作時の冷媒の蒸発によって、ガス状態の冷媒が減圧される場合の温度降下よりも大きくなり、圧縮機２１の吸入温度Ｔｓとほぼ同じ温度まで降下する。そうすると、ステップＳ４１において、例えば、液面検知回路３８の液面検知用温度センサ３８ｄによって検出される冷媒温度と吸入温度Ｔｓとの温度差が所定温度差より小さくなることもって、レシーバ２５の液面が液面高さＬ₁以上であると判定されることになる。そして、この場合には、ステップＳ４３に移行する。

ステップＳ４３においては、液面検知回路３９を用いて、レシーバ２５内の液面が液面高さＬ₂まで達しているかどうかを判定する。まず、レシーバ２５内の液面が液面高さＬ₂未満である場合には、レシーバ２５の液面高さＬ₂の位置から圧縮機２１の吸入側に向かって流れる冷媒は、ガス状態であるため、液面検知回路３９における減圧操作後の冷媒の温度は、圧縮機２１の吸入温度Ｔｓに比べて高い温度までしか降下しない。そうすると、レシーバ２５内の液面が液面高さＬ₁以上、かつ、液面高さＬ₂未満となっているものと判定されることになる。そして、この場合には、室内膨張弁４２、５２の開度が適当であると判断して現状開度で固定する制御が行われる（ステップＳ４４）。

しかし、レシーバ２５内の液面が液面高さＬ₂以上となり、レシーバ２５の液面高さＬ₂の位置から圧縮機２１の吸入側に向かって流れる冷媒が液状態になった場合には、ステップＳ４３において、例えば、液面検知回路３９の液面検知用温度センサ３９ｄによって検出される冷媒温度と吸入温度Ｔｓとの温度差が所定温度差より小さくなることもって、レシーバ２５の液面が液面高さＬ₂以上であると判定されることになる。そして、この場合には、室内膨張弁４２、５２の開度を大きくする制御が行われる（ステップＳ４５）。

このように、室内ユニット全数運転、圧縮機回転数一定制御、及び、レシーバ液面一定制御を含む冷媒量判定運転を行う冷媒量判定運転制御手段として機能する制御部８により、ステップＳ１１の処理が行われる。
尚、本実施形態と異なり、室外ユニット２に予め冷媒が充填されていない場合には、このステップＳ１１の処理に先だって、冷凍サイクル運転を行うことが可能な程度の冷媒量になるまで冷媒充填を行う必要がある。

＜ステップＳ１２：冷媒充填時の運転データ蓄積＞
次に、上記の冷媒量判定運転を行いつつ、冷媒回路１０内に冷媒の追加充填を実施するが、この際、ステップＳ１２において、冷媒の追加充填時における冷媒回路１０内を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量を運転データとして取得し、制御部８のメモリに蓄積する。本実施形態においては、室内熱交換器４２、５２の出口における過熱度ＳＨ_iと、外気温度Ｔａと、室内温度Ｔｒと、吐出圧力Ｐｄと、吸入圧力Ｐｓとが、冷媒充填時の運転データとして制御部８のメモリに蓄積される。尚、本実施形態において、室内熱交換器４２、５２の出口における過熱度ＳＨ_iは、上述のように、ガス側温度センサ４５、５５により検出される冷媒温度値から液側温度センサ４４、５４により検出される冷媒温度値を差し引くことによって検出されるか、又は、吸入圧力センサ２８により検出される圧縮機２１の吸入圧力Ｐｓを蒸発温度Ｔｅに対応する飽和温度値に換算し、ガス側温度センサ４５、５５により検出される冷媒温度値からこの冷媒の飽和温度値を差し引くことによって検出されるものである。

このステップＳ１２は、後述のステップＳ１３における冷媒量の適否の判定の条件が満たされるまで繰り返されるため、冷媒の追加充填が開始してから完了するまでの間、上述の冷媒充填時の運転状態量が、冷媒充填時の運転データとして制御部８のメモリに蓄積される。尚、制御部８のメモリに蓄積される運転データは、冷媒の追加充填が開始してから完了するまでの間の運転データのうち、例えば、適当な温度間隔ごとに過熱度ＳＨ_iを蓄積するとともに、これらの過熱度ＳＨ_iに対応する他の運転状態量を蓄積する等のように、適当に間引きした運転データを蓄積するようにしてもよい。

このように、冷媒充填を伴う運転時に冷媒回路１０内を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量を運転データとして蓄積する状態量蓄積手段として機能する制御部８により、ステップＳ１２の処理が行われるため、冷媒の追加充填完了後の冷媒量（以下、初期冷媒量とする）よりも少ない量の冷媒が冷媒回路１０内に充填されている場合の運転状態量を運転データとして得ることができる。

＜ステップＳ１３：冷媒量の適否の判定＞
上述のように、冷媒回路１０内に冷媒の追加充填を開始すると、冷媒回路１０内の冷媒量が徐々に増加するため、室外熱交換器２３からレシーバ２５内に流入する冷媒量が増加する傾向が現れる。しかし、レシーバ２５内に溜まる冷媒量は、レシーバ液面一定制御によって一定に保たれているため、結果的に、室内熱交換器４２、５２の出口における過熱度ＳＨ_iが小さくなる傾向が現れる。この傾向は、室内熱交換器４２、５２の出口における過熱度ＳＨ_iと冷媒回路１０内に充填されている冷媒量との間に、図７に示されるような相関関係があることを意味している。ここで、図７は、冷媒量判定運転における室内熱交換器４２、５２の出口における過熱度ＳＨ_iと、室内温度Ｔｒ及び冷媒量Ｃｈとの関係を示すグラフである。この相関関係は、現地に設置され使用が開始された直後の状態の空気調和装置１を用いて上述の冷媒量判定運転を行った場合において、冷媒回路１０内に冷媒を予め設定された規定冷媒量になるまで充填した場合における、室内熱交換器４２、５２の出口における過熱度ＳＨ_iの値（以下、過熱度ＳＨ_iの規定値とする）と室内温度Ｔｒとの関係を示している。すなわち、試運転時（具体的には、冷媒自動充填時）の室内温度Ｔｒによって室内熱交換器４２、５２の出口における過熱度ＳＨ_iの規定値が決定され、この過熱度ＳＨ_iの規定値と冷媒充填時に検出される過熱度ＳＨ_iの現在値とを比較することによって、冷媒の追加充填により冷媒回路１０内に充填される冷媒量の適否が判定できることを意味している。

ステップＳ１３は、上述のような相関関係を利用して、冷媒の追加充填により冷媒回路１０内に充填された冷媒量の適否を判定する処理である。
すなわち、追加充填される冷媒量が少なく、冷媒回路１０における冷媒量が初期冷媒量に達していない場合においては、冷媒回路１０内の冷媒量が少ない状態となる。ここで、冷媒回路１０内の冷媒量が少ない状態とは、室内熱交換器４２、５２の出口における過熱度ＳＨ_iの現在値が、過熱度ＳＨ_iの規定値よりも大きいことを意味する。このため、ステップＳ１３において、室内熱交換器４２、５２の出口における過熱度ＳＨ_iの値が規定値よりも大きく、冷媒の追加充填が完了していない場合には、過熱度ＳＨ_iの現在値が規定値に達するまで、ステップＳ１３の処理が繰り返される。また、過熱度ＳＨ_iの現在値が規定値に達した場合には、冷媒の追加充填が完了し、冷媒量充填運転処理としてのステップＳ１が終了する。尚、この冷媒の追加充填が完了した後の冷媒量である初期冷媒量は、規定冷媒量に近い冷媒量に達していると考えられるが、規定冷媒量の値自体が現地における配管長さや構成機器の容量等から決定された冷媒量であるため、結果的に、初期冷媒量との間にばらつきが生じることもあり得る。このため、本実施形態では、冷媒の追加充填が完了した際における過熱度ＳＨ_iの値やその他の運転状態量の値を、後述の冷媒漏洩検知モードにおける過熱度ＳＨ_i等の運転状態量の基準値としている。

このように、冷媒量判定運転において冷媒回路１０に充填された冷媒量の適否を判定する冷媒量判定手段として機能する制御部８により、ステップＳ１３の処理が行われる。
尚、本実施形態とは異なり、冷媒の追加充填が必要なく、室外ユニット２に予め充填されている冷媒量で冷媒回路１０内の冷媒量として十分である場合には、実質的には、自動冷媒充填運転が、初期冷媒量における運転状態量のデータの蓄積のみを行うための運転となる。尚、現地において配管長さや構成機器の容量等から算出した規定冷媒量と、冷媒の追加充填が完了した後の初期冷媒量とが一致しない場合もあるが、本実施形態では、冷媒の追加充填が完了した際における過熱度ＳＨ_iの値やその他の運転状態量の値を、後述の冷媒漏洩検知モードにおける過熱度ＳＨ_i等の運転状態量の基準値としている。

＜ステップＳ２：制御変数変更運転＞
上述のステップＳ１の自動冷媒充填運転が終了したら、ステップＳ２の制御変数変更運転に移行する。制御変数変更運転では、制御部８によって、図８に示されるステップＳ２１〜ステップＳ２３の処理が行われる。ここで、図８は、制御変数変更運転のフローチャートである。

＜ステップＳ２１〜Ｓ２３：制御変数変更運転、及びこの運転時の運転データ蓄積＞
ステップＳ２１では、上述の冷媒自動充填運転が終了した後、冷媒回路１０内に初期冷媒量が充填された状態において、ステップＳ１１と同様の冷媒量判定運転を行う。
そして、ここでは、初期冷媒量まで充填された後の状態で冷媒量判定運転を行っている状態において、室外ファン２７の風量を変更することで、この試運転時、すなわち、空気調和装置１の設置後において、室外熱交換器２３の熱交換性能が変動した状態を模擬する運転を行ったり、室内ファン４３、５３の風量を変更することで、室内熱交換器４２、５２の熱交換性能が変動した状態を模擬する運転を行う（以下、このような運転を制御変数変更運転とする）。

例えば、冷媒量判定運転において、室外ファン２７の風量を小さくすると、室外熱交換器２３の伝熱係数Ｋが小さくなり熱交換性能が低下するため、図８に示されるように、室外熱交換器２３における冷媒の凝縮温度Ｔｃが高くなり、これにより、室外熱交換器２３における冷媒の凝縮圧力Ｐｃに対応する圧縮機２１の吐出圧力Ｐｄが高くなる傾向となる。また、冷媒量判定運転において、室内ファン４３、５３の風量を小さくすると、室内熱交換器４２、５２の伝熱係数Ｋが小さくなり熱交換性能が低下するため、図９に示されるように、室内熱交換器４２、５２における冷媒の蒸発温度Ｔｅが低くなり、これにより、室内熱交換器４２、５２における冷媒の蒸発圧力Ｐｅに対応する圧縮機２１の吸入圧力Ｐｓが低くなる傾向となる。このような制御変数変更運転を行うと、冷媒回路１０内に充填された初期冷媒量が一定のままで、各運転条件に応じて冷媒回路１０内を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量が変動することになる。ここで、図９は、冷媒量判定運転における吐出圧力Ｐｄと外気温度Ｔａとの関係を示すグラフである。図１０は、冷媒量判定運転における吸入圧力Ｐｓと外気温度Ｔａとの関係を示すグラフである。

ステップＳ２２では、制御変数変更運転の各運転条件における冷媒回路１０内を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量を運転データとして取得し、制御部８のメモリに蓄積する。本実施形態においては、室内熱交換器４２、５２の出口における過熱度ＳＨ_iと、外気温度Ｔａと、室内温度Ｔｒと、吐出圧力Ｐｄと、吸入圧力Ｐｓとが、冷媒充填開始時の運転データとして制御部８のメモリに蓄積される。

このステップＳ２２は、ステップＳ２３において、制御変数変更運転の運転条件のすべてが実行されたものと判定されるまで繰り返されることになる。
このように、冷媒量判定運転を行いつつ室外ファン２７及び室内ファン４３、５３の風量を変更することで室外熱交換器２３や室内熱交換器４２、５２の熱交換性能が変動した状態を模擬する運転を含む制御変数変更運転を行う制御変数変更運転手段として機能する制御部８により、ステップＳ２１、Ｓ２３の処理が行われる。また、制御変数変更運転時に冷媒回路１０内を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量を運転データとして蓄積する状態量蓄積手段として機能する制御部８により、ステップＳ２２の処理が行われるため、室外熱交換器２３や室内熱交換器４２、５２の熱交換性能が変動した状態を模擬する運転を行っている場合の運転状態量を運転データとして得ることができる。

＜冷媒漏洩検知モード＞
次に、冷媒漏洩検知モードについて、図１、図２及び図１１を用いて説明する。ここで、図１１は、冷媒漏洩検知モードのフローチャートである。
本実施形態において、通常運転モードにおける冷房運転や暖房運転時に、定期的（例えば、毎月１回、空調空間に負荷を必要としない場合等）に、不測の原因により冷媒回路１０内の冷媒が外部に漏洩していないかどうかを検知する場合を例にして説明する。

＜ステップＳ３１：通常運転モードが一定時間経過したかどうかの判定＞
まず、上記の冷房運転や暖房運転のような通常運転モードにおける運転が一定時間（毎１ヶ月等）経過したかどうかを判定し、通常運転モードにおける運転が一定時間経過した場合には、次のステップＳ３２に移行する。
＜ステップＳ３２：冷媒量判定運転＞
通常運転モードにおける運転が一定時間経過した場合には、上述の冷媒自動充填運転のステップＳ１１と同様に、室内ユニット全数運転、圧縮機回転数一定制御、及び、レシーバ液面一定制御を含む冷媒量判定運転が行われる。ここで、圧縮機２１の回転数ｆは、冷媒自動充填運転のステップＳ１１の冷媒量判定運転における回転数ｆの所定値と同じ値が使用される。また、レシーバ２５の液面高さは、冷媒自動充填運転のステップＳ１１の冷媒量判定運転における液面高さＬ₁と液面高さＬ₂との間の液面高さになるように制御される。

このように、室内ユニット全数運転、圧縮機回転数一定制御、及び、レシーバ液面一定制御を含む冷媒量判定運転を行う冷媒量判定運転制御手段として機能する制御部８により、ステップＳ３２の処理が行われる。
＜ステップＳ３３〜Ｓ３５：冷媒量の適否の判定、通常運転への復帰、警告表示＞
冷媒回路１０内の冷媒が外部に漏洩すると、冷媒回路１０内の冷媒量が減少するため、室内熱交換器４２、５２の出口における過熱度ＳＨ_iの現在値が増加する傾向が現れる（図７参照）。すなわち、室内熱交換器４２、５２の出口における過熱度ＳＨ_iの現在値とを比較することによって冷媒回路１０内に充填されている冷媒量の適否が判定できることを意味している。本実施形態においては、この冷媒漏洩検知運転時における室内熱交換器４２、５２の出口における過熱度ＳＨ_iの現在値と、上述の冷媒自動充填運転完了時における冷媒回路１０内に充填された初期冷媒量に対応する過熱度ＳＨ_iの基準値（規定値）とを比較して、冷媒量の適否の判定、すなわち、冷媒漏洩の検知を行うものである。

ここで、上述の冷媒自動充填運転完了時における冷媒回路１０内に充填された初期冷媒量に対応する過熱度ＳＨ_iの基準値を、冷媒漏洩検知運転時の過熱度ＳＨ_iの基準値として使用するにあたり問題となるのが、室外熱交換器２３や室内熱交換器４２、５２の経年劣化による熱交換性能の低下である。
一般に、熱交換器の熱交換性能は、伝熱係数Ｋ及び伝熱面積Ａの乗算値（以下、係数ＫＡとする）によって決定され、この係数ＫＡに熱交換器の内外温度差を乗算することによって熱交換量が決定される。このため、熱交換器の熱交換性能は、係数ＫＡが一定である限りにおいて、内外温度差（室外熱交換器２３の場合には、外気温度Ｔａと室外熱交換器２３内を流れる冷媒温度としての凝縮温度Ｔｃとの温度差、室内熱交換器４２、５２の場合には、室内温度Ｔｒと室内熱交換器４２、５２内を流れる冷媒温度としての蒸発温度Ｔｅとの温度差）によって決定されることになる。

しかし、係数ＫＡは、室外熱交換器２３のプレートフィン及び伝熱管の汚れやプレートフィンの目詰まり等の経年劣化によって変動が生じてしまうため、実際には、一定の値とはならないものである。具体的には、経年劣化を生じた状態の係数ＫＡは、室外熱交換器２３（すなわち、空気調和装置１）が現地に設置され使用が開始された直後の状態における係数ＫＡよりも小さくなる。このように、係数ＫＡが変動すると、係数ＫＡが一定の条件において、室外熱交換器２３における冷媒圧力（すなわち、凝縮圧力Ｐｃ）と外気温度Ｔａとの相関関係がほぼ一義的に決定される（図９における基準線を参照）のに対して、係数ＫＡの変動に応じて室外熱交換器２３における凝縮圧力Ｐｃと外気温度Ｔａとの相関関係が変動することになる（図９における基準線以外の線を参照）。例えば、同じ外気温度Ｔａの条件において、経年劣化を生じた状態の室外熱交換器２３における凝縮圧力Ｐｃは、室外熱交換器２３が現地に設置され使用が開始された直後の状態の室外熱交換器２３における凝縮圧力Ｐｃに比べて、係数ＫＡの低下に応じて凝縮圧力Ｐｃが高くなり（図１２参照）、室外熱交換器２３における内外温度差が拡大する方向に変動することになる。このため、冷媒量判定手段として、過熱度ＳＨ_iの現在値と過熱度ＳＨ_iの基準値とを比較して冷媒量の適否を判定する方式を用いる場合には、室外熱交換器２３に経年劣化が生じた後の現在の過熱度ＳＨ_iと、室外熱交換器２３が現地に設置され使用が開始された直後の状態における過熱度ＳＨ_iの基準値とを比較することになり、結果的に、異なる係数ＫＡを有する室外熱交換器２３を用いて構成された２つの空気調和装置１において検出された過熱度ＳＨ_i同士を比較することになるため、経年劣化による過熱度ＳＨ_iの変動の影響を排除できず、冷媒量判定の適否を精度よく判定できない場合がある。

このことは、室内熱交換器４２、５２についても当てはまり、同じ室内温度Ｔｒの条件において、経年劣化を生じた状態の室内熱交換器４２、５２における蒸発圧力Ｐｅは、室内熱交換器４２、５２が現地に設置され使用が開始された直後の状態の室内熱交換器４２、５２における蒸発圧力Ｐｅに比べて、係数ＫＡの低下に応じて凝縮圧力Ｐｅが低くなり（図１３参照）、室内熱交換器４２、５２における内外温度差が拡大する方向に変動することになる。このため、冷媒量判定手段として、過熱度ＳＨ_iの現在値と過熱度ＳＨ_iの基準値とを比較して冷媒量の適否を判定する方式を用いる場合には、室内熱交換器４２、５２に経年劣化が生じた後の現在の過熱度ＳＨ_iと、室内熱交換器４２、５２が現地に設置され使用が開始された直後の状態における過熱度ＳＨ_iの基準値とを比較することになり、結果的に、異なる係数ＫＡを有する室内熱交換器４２、５２を用いて構成された２つの空気調和装置１において検出された過熱度ＳＨ_i同士を比較することになるため、経年劣化による過熱度ＳＨ_iの変動の影響を排除できず、冷媒量判定の適否を精度よく判定できない場合がある。

そこで、本実施形態の空気調和装置１では、経年劣化の程度に応じて室外熱交換器２３及び室内熱交換器４２、５２の係数ＫＡが変動すること、すなわち、係数ＫＡの変動に伴って、室外熱交換器２３における凝縮圧力Ｐｃと外気温度Ｔａとの相関関係、及び、室内熱交換器４２、５２における蒸発圧力Ｐｅと室内温度Ｔｒとの相関関係が変動することに着目して、冷媒量の適否の判定の際に使用される過熱度ＳＨ_iの現在値又は過熱度ＳＨ_iの基準値を、室外熱交換器２３における凝縮圧力Ｐｃに対応する圧縮機２１の吐出圧力Ｐｄ、外気温度Ｔａ、室内熱交換器４２、５２における蒸発圧力Ｐｅに対応する圧縮機２１の吸入圧力Ｐｓ、及び、室内温度Ｔｒを用いて補正することで、同じ係数ＫＡを有する室外熱交換器２３及び室内熱交換器４２、５２を用いて構成された空気調和装置１において検出された過熱度ＳＨ_i同士を比較することができるようにして、経年劣化による過熱度ＳＨ_iの変動の影響を排除するようにしている。

尚、室外熱交換器２３については、経年劣化のほか、雨天や強風等の天候の影響による熱交換性能の変動も生じることがある。具体的には、雨天の場合には、室外熱交換器２３のプレートフィンや伝熱管が雨水により濡れることで、熱交換性能の変動、すなわち、係数ＫＡの変動が生じることがある。また、強風の場合には、室外ファン２７の風量が強風により弱くなったり強くなったりすることで、熱交換性能の変動、すなわち、係数ＫＡの変動が生じることがある。このような天候の影響による室外熱交換器２３の熱交換性能への影響についても、係数ＫＡの変動に応じた室外熱交換器２３における凝縮圧力Ｐｃと外気温度Ｔａとの相関関係（図９参照）の変動として現れることになるため、経年劣化による過熱度ＳＨ_iの変動の影響を排除することによって、結果的に、天候による過熱度ＳＨ_iの変動の影響も併せて排除することができるようになっている。

具体的な補正方法としては、例えば、冷媒回路１０内に充填されている冷媒量Ｃｈを過熱度ＳＨ_i、吐出圧力Ｐｄ、外気温度Ｔａ、吸入圧力Ｐｓ、及び、室内温度Ｔｒの関数として表現し、冷媒漏洩検知運転時の過熱度ＳＨ_iの現在値及びこの時の吐出圧力Ｐｄ、外気温度Ｔａ、吸入圧力Ｐｓ、及び、室内温度Ｔｒの現在値から冷媒量Ｃｈを演算することにより、冷媒量の基準値である初期冷媒量と比較することで、室外熱交換器２３の出口における過熱度ＳＨ_iの経年劣化や天候による影響を補償する方法がある。

ここで、冷媒回路１０内に充填されている冷媒量Ｃｈは、
Ｃｈ＝ｋ１×ＳＨ_i＋ｋ２×Ｐｄ＋ｋ３×Ｔａ＋×ｋ４×Ｐｓ＋ｋ５×Ｔｒ＋ｋ６
という重回帰式からなる関数として表現することができるため、上述の試運転モードの冷媒充填時及び制御変数変更運転時に制御部８のメモリに蓄積された運転データ（すなわち、室外熱交換器２３の出口における過熱度ＳＨ_i、外気温度Ｔａ、室内温度Ｔｒ、吐出圧力Ｐｄ、及び、吸入圧力Ｐｓのデータ）を用いて、重回帰分析を行うことにより、各パラメータｋ１〜ｋ６を演算することで、冷媒量Ｃｈの関数を決定することができる。

尚、本実施形態において、この冷媒量Ｃｈの関数の決定は、上述の試運転モードの制御変数変更運転後であって、最初の冷媒量漏洩検知モードへの切り替えが行われるまでの間に、制御部８において実行される。
このように、冷媒漏洩検知モードにおける冷媒漏洩の有無の検知の際に室外熱交換器２３及び室内熱交換器４２、５２の経年劣化や天候による過熱度ＳＨ_iへの影響を補償するため関数を決定する状態量補正式演算手段として機能する制御部８により、補正式を決定する処理が行われる。

そして、この冷媒漏洩検知運転時における室外熱交換器２３の出口における過熱度ＳＨ_iの現在値から冷媒量Ｃｈの現在値を演算し、過熱度ＳＨ_iの基準値における冷媒量Ｃｈの基準値（すなわち、初期冷媒量）とほぼ同じ値（例えば、過熱度ＳＨ_iの現在値に対応する冷媒量Ｃｈと初期冷媒量との差の絶対値が所定値未満）である場合には、冷媒の漏洩がないものと判定して、次のステップＳ３４の処理に移行して、通常運転モードへ復帰させる。

一方、この冷媒漏洩検知運転時における室内熱交換器４２、５２の出口における過熱度ＳＨ_iの現在値から冷媒量Ｃｈの現在値を演算し、初期冷媒量よりも小さい値（例えば、過熱度ＳＨ_iの現在値に対応する冷媒量Ｃｈと初期冷媒量との差の絶対値が所定値以上）である場合には、冷媒の漏洩が発生しているものと判定して、ステップＳ３５の処理に移行して、冷媒漏洩を検知したことを知らせる警告を警告表示部９に表示した後、ステップＳ３４の処理に移行して、通常運転モードへ復帰させる。

これにより、それぞれ同じ係数ＫＡを有する室外熱交換器２３及び室内熱交換器４２、５２を用いて構成された空気調和装置１において検出された過熱度ＳＨ_i同士を比較するのとほぼ同じ条件において、過熱度ＳＨ_iの現在値と過熱度ＳＨ_iの基準値とを比較したのと同様な結果を得ることができるため、経年劣化による過熱度ＳＨ_iの変動の影響を排除することができる。

このように、冷媒漏洩検知モードにおいて冷媒量判定運転を行いつつ冷媒回路１０に充填された冷媒量の適否を判定して冷媒漏洩の有無を検知する、冷媒量判定手段の一つである冷媒漏洩検知手段として機能する制御部８により、ステップＳ３３〜Ｓ３５の処理が行われる。また、冷媒漏洩検知モードにおける冷媒漏洩の有無の検知の際に室外熱交換器２３及び室内熱交換器４２、５２の経年劣化による過熱度ＳＨ_iへの影響を補償するための状態量補正手段として機能する制御部８により、ステップＳ３３の処理の一部が行われる。

以上のように、本実施形態の空気調和装置１では、制御部８が、冷媒量判定運転手段、状態量蓄積手段、冷媒量判定手段、制御変数変更運転手段、状態量補正式演算手段、及び、状態量補正手段として機能することにより、冷媒回路１０内に充填された冷媒量の適否を判定するための冷媒量判定システムを構成している。
（３）空気調和装置の特徴
本実施形態の空気調和装置１には、以下のような特徴がある。

（Ａ）
本実施形態の空気調和装置１では、冷媒量判定運転モードにおいて、液面検出手段としての液面検知回路３８、３９の検出値に基づいてレシーバ２５の液面を一定に制御する運転（レシーバ液面一定制御）を行っているため、レシーバ２５内に余剰冷媒を一定量だけ保持しつつ、冷媒漏洩の影響をレシーバ２５内の冷媒量の変動ではなく、冷媒回路１０を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量（具体的には、室内熱交換器４２、５２の出口における過熱度ＳＨ_i）の変化として現れるようにすることができる。このため、従来のレシーバ２５内の冷媒を空にする操作を行う場合と異なり、冷媒量判定運転モードにおける圧縮機２１の吐出温度Ｔｄや吐出圧力Ｐｄの急上昇や圧縮機２１の吸入圧力Ｐｓの急低下や湿り圧縮の発生を抑えることができる。

尚、本実施形態の空気調和装置１では、冷媒量判定運転モードにおけるレシーバ２５の液面を、通常運転モードにおけるレシーバ２５の液面（具体的には、液面高さＬ₃）よりも高い液面（具体的には、液面高さＬ₁と液面高さＬ₂との間の液面高さ）において一定になるように制御しているため、特に、圧縮機２１の吐出温度Ｔｄや吐出圧力Ｐｄの急上昇の発生を抑えることができる。

これにより、本実施形態の空気調和装置１では、レシーバ２５内に余剰冷媒が存在していても、圧縮機２１の安定的な運転を維持しつつ、装置内に充填されている冷媒量の適否を判定することができる。
（Ｂ）
本実施形態の空気調和装置１では、レシーバ２５から流出する冷媒の流量を直接的に室内膨張弁４１、５１によって制御することによってレシーバ２５の液面を制御しているため、比較的高い制御性を得ることができ、装置内に充填されている冷媒量の適否の判定の精度を向上させることができる。

（Ｃ）
本実施形態の空気調和装置１では、減圧後に測定される冷媒温度に基づいて、具体的には、ガス冷媒が減圧される場合と液冷媒が減圧される場合との減圧時の温度降下の違いを利用して、レシーバ２５の所定位置（具体的には、液面高さＬ₁、Ｌ₂）まで冷媒が溜まっているかどうかを判定する液面検知回路３８、３９を設けて、レシーバ２５の液面を検出している。この液面検知回路３８、３９は、本実施形態のように、レシーバ２５と圧縮機２１の吸入側とを接続する検知管３９ａと、検知管３９ａに設けられた電磁弁３９ｂと、電磁弁３９ｂの下流側に設けられたキャピラリチューブ３９ｃと、キャピラリチューブ３９ｃの下流側の冷媒温度を検出する液面検知用温度センサ３９ｄとからなる簡単な構成によって実現できるため、低コストで確実な液面の検出を行うことができる。

（Ｄ）
本実施形態の空気調和装置１では、室外熱交換器２３及び室内熱交換器４２、５２（すなわち、空気調和装置１）が現地に設置され使用が開始された直後の状態からの経年劣化の程度に応じて室外熱交換器２３及び室内熱交換器４２、５２の係数ＫＡが変動すること、すなわち、係数ＫＡの変動に伴って、室外熱交換器２３における冷媒圧力である凝縮圧力Ｐｃと外気温度Ｔａとの相関関係、及び、室内熱交換器４２、５２における冷媒圧力である蒸発圧力Ｐｅと室内温度Ｔｒとの相関関係が変動することに着目して（図１２、図１３参照）、冷媒量判定手段及び状態量補正手段として機能する制御部８において、冷媒量Ｃｈの現在値を過熱度ＳＨ_i、吐出圧力Ｐｄ、外気温度Ｔａ、吸入圧力Ｐｓ、及び、室内温度Ｔｒの関数として表現し、冷媒漏洩検知運転時の過冷却度ＳＣ_oの現在値及びこの時の吐出圧力Ｐｄ、外気温度Ｔａ、吸入圧力Ｐｓ、及び、室内温度Ｔｒの現在値から冷媒量Ｃｈの現在値を演算することにより、冷媒量の基準値である初期冷媒量と比較することで、経年劣化による運転状態量としての過熱度ＳＨ_iの変動の影響を排除することができる。

これにより、この空気調和装置１では、室外熱交換器２３及び室内熱交換器４２、５２の経年劣化が生じても、装置内に充填されている冷媒量の適否、すなわち、冷媒漏洩の有無を精度よく判定することができる。
また、室外熱交換器２３については、係数ＫＡが変動する場合として、雨天や強風等の天候の変動による場合も考えられるが、天候の変動についても、経年劣化と同様に、係数ＫＡの変動に伴って、室外熱交換器２３における冷媒圧力である凝縮圧力Ｐｃと外気温度Ｔａとの相関関係が変動することになるため、結果的に、この際の過熱度ＳＨ_iの変動の影響も排除することができる。

（Ｅ）
本実施形態の空気調和装置１では、空気調和装置１の設置後の試運転において、現地における冷媒充填によって初期冷媒量まで充填された後の運転状態量（具体的には、過熱度ＳＨ_i、吐出圧力Ｐｄ、外気温度Ｔａ、吸入圧力Ｐｓ、及び、室内温度Ｔｒの基準値）を状態量蓄積手段として機能する制御部８に蓄積し、この運転状態量を基準値として、冷媒漏洩検知モードにおける運転状態量の現在値と比較して、冷媒量の適否、すなわち、冷媒漏洩の有無を判定しているため、実際に装置内に充填されている冷媒量である初期冷媒量と冷媒漏洩検知時の現在の冷媒量との比較を行うことができる。

これにより、この空気調和装置１では、冷媒充填前にあらかじめ設定されていた規定冷媒量と現地において充填された初期冷媒量との間にばらつきが生じたり、冷媒連絡配管６、７の配管長さ、複数の利用ユニット４、５の組み合わせや各ユニット２、４、５間の設置高低差よって冷媒量の適否の判定に使用される運転状態量（具体的には、過熱度ＳＨ_i）の変動の基準値に変動が生じる場合であっても、装置内に充填されている冷媒量の適否を精度よく判定することができる。

（Ｆ）
本実施形態の空気調和装置１では、初期冷媒量まで充填された後の運転状態量（具体的には、過熱度ＳＨ_i、吐出圧力Ｐｄ、外気温度Ｔａ、吸入圧力Ｐｓ、及び、室内温度Ｔｒの基準値）だけでなく、室外ファン２７や室内ファン４３、５３のような空気調和装置１の構成機器の制御変数を変更して、試運転時とは異なる運転条件を模擬的に実現する運転を行い、この運転中の運転状態量を状態量蓄積手段として機能する制御部８に蓄積することができる。

これにより、この空気調和装置１では、室外ファン２７や室内ファン４３、５３等の構成機器の制御変数を変更した運転中の運転状態量のデータに基づいて、室外熱交換器２３や室内熱交換器４２、５２が経年劣化した場合のように、運転条件が異なる場合の各種運転状態量の相関関係や補正式等を決定し、このような相関関係や補正式を用いて、試運転時における運転状態量の基準値と運転状態量の現在値とを比較する際の運転条件の差異を補償することができる。このように、この空気調和装置１では、構成機器の制御変数を変更した運転中の運転状態量のデータに基づいて、試運転時における運転状態量の基準値と運転状態量の現在値とを比較する際の運転条件の差異を補償することができるようになるため、装置内に充填されている冷媒量の適否の判定精度をさらに向上させることができる。

（４）変形例１
上述の空気調和装置１では、冷媒漏洩検知モードのステップＳ３３の冷媒量の適否の判定において、実質的には、初期冷媒量まで充填された後の過熱度ＳＨ_iの基準値と、過熱度ＳＨ_iの現在値とを比較することで、冷媒漏洩の有無を検知しているが、これに加えて、冷媒自動充填運転のステップＳ１２において、冷媒の追加充填が開始してから完了するまでの間の初期冷媒量よりも少ない量の冷媒が冷媒回路１０内に充填された状態の運転状態量のデータを利用して、装置内に充填されている冷媒量の適否の判定を行うようにしてもよい。

例えば、冷媒漏洩検知モードのステップＳ３３において、上述の初期冷媒量まで充填された後の過熱度ＳＨ_iの基準値と過熱度ＳＨ_iの現在値との比較による冷媒量の適否の判定とともに、制御部８のメモリに蓄積された初期冷媒量よりも少ない量の冷媒が冷媒回路１０内に充填された状態の運転状態量のデータを基準値として、運転状態量の現在値との比較することができ、これにより、装置内に充填されている冷媒量の適否の判定精度をさらに向上させることができる。

（５）変形例２
上述の空気調和装置１においては、室外熱交換器２３及び室内熱交換器４２、５２の両方の経年劣化等を補償するため、吐出圧力Ｐｄ、外気温度Ｔａ、吸入圧力Ｐｓ及び室内温度Ｔｒの４つの運転状態量を使用しているが、室外熱交換器２３のみの経年劣化等を補償する場合には、吐出圧力Ｐｄ及び外気温度Ｔａのみを考慮すればよい。また、室内熱交換器４２、５２のみの経年劣化等を補償する場合には、吸入圧力Ｐｓ及び室内温度Ｔｒのみを考慮すればよい。

尚、この場合において、状態量蓄積手段として機能する制御部８には、室外熱交換器２３のみの経年劣化等を補償する場合には吐出圧力Ｐｄ及び外気温度Ｔａ、又は、室内熱交換器４２、５２のみの経年劣化等を補償する場合には吸入圧力Ｐｓ及び室内温度Ｔｒのデータが蓄積されることになる。
（６）変形例３
上述の空気調和装置１においては、圧縮機２１の吐出圧力Ｐｄを室外熱交換器２３における冷媒圧力としての凝縮圧力Ｐｃに対応する運転状態量として、また、圧縮機２１の吸入圧力Ｐｓを室内熱交換器４２、５２における冷媒圧力としての蒸発圧力Ｐｅに対応する運転状態量として、状態量蓄積手段として機能する制御部８に蓄積し、室外熱交換器２３及び室内熱交換器４２、５２の経年劣化等を補償する補正式のパラメータの決定に使用したが、圧縮機２１の吐出圧力Ｐｄに変えて凝縮温度Ｔｃを使用したり、また、圧縮機２１の吸入圧力Ｐｓに代えて蒸発温度Ｔｅを使用してもよい。この場合においても、上述の空気調和装置１と同様に、経年劣化等の補償を行うことができる。

（７）変形例４
上述の空気調和装置１においては、室内ユニット全数運転、圧縮機回転数一定制御、及び、レシーバ液面一定制御を含む冷媒量判定運転を行っている際における室内熱交換器４２、５２の出口における過熱度ＳＨ_iと冷媒回路１０内に充填されている冷媒量との間の相関関係（図７参照）を利用して、冷媒自動充填時及び冷媒漏洩検知時における冷媒量の適否の判定を行っているが、室内熱交換器４１、５１の出口における過熱度ＳＨ_iの変動に応じて変動する他の運転状態量と冷媒回路１０内に充填されている冷媒量との間の相関関係を利用して、冷媒自動充填時及び冷媒漏洩検知時における冷媒量の適否の判定を行ってもよい。

例えば、室内ユニット全数運転、圧縮機回転数一定制御、及び、レシーバ液面一定制御を含む冷媒量判定運転を行っている際には、室内熱交換器４２、５２の出口における過熱度ＳＨ_iが大きくなるとともに、室内膨張弁４１、５１の開度が小さくなる傾向が現れる。この傾向は、室内膨張弁４１、５１の開度と冷媒回路１０内に充填されている冷媒量との間に、図１４に示されるような相関関係があることを意味している。これにより、室内膨張弁４１、５１の開度によって冷媒回路１０内に充填されている冷媒量の適否を判定することができる。

また、冷媒量の適否の判定基準として、室内熱交換器４２、５２の出口における過熱度ＳＨ_iによる判定結果、及び、室内膨張弁４１、５１の開度による判定結果の両方を利用して冷媒量の適否の判定を行う等のように、複数の運転状態量の組み合わせにより冷媒量の適否の判定を行ってもよい。
尚、この場合において、状態量蓄積手段として機能する制御部８には、試運転モードにおいて、室内熱交換器４２、５２の出口における過熱度ＳＨ_iの代わりに、又は、室内熱交換器４２、５２の出口における過熱度ＳＨ_iとともに室内膨張弁４１、５１の開度のデータが基準値として蓄積されることになる。

（８）変形例５
上述の空気調和装置１においては、レシーバ２５内の液面を検出する液面検知手段として設けられた液面検知回路３８、３９が、それぞれ、検知管３８ａ、３９ａと、電磁弁３８ｂ、３９ｂと、キャピラリチューブ３８ｃ、３９ｃと、液面検知用温度センサ３８ｄ、３９ｄとから構成されているが、これに限定されず、例えば、図１５に示される本変形例の空気調和装置１のように、キャピラリチューブ３８ｃ、３９ｃの下流側に検知管３８ａ、３９ａ内を流れる冷媒を加熱するための加熱器３８ｅ、３９ｅを設けて、加熱器３８ｅ、３９ｅにおいて加熱された後の冷媒の温度を液面検知用温度センサ３８ｄ、３９ｄによって測定する構成にしてもよい。本変形例では、加熱器３８ｅ、３９ｅは、レシーバ２５と液側閉鎖弁３６との間を流れる液冷媒を熱源とする配管熱交換器である。

このような液面検知回路３８、３９を採用すると、レシーバ２５の所定位置から抜き出される冷媒が液状態の場合には、キャピラリチューブ３８ｃ、３９ｃによって減圧された後の冷媒は気液二相状態であるため、加熱器３８ｅ、３９ｅにより加熱される際の熱エネルギーが蒸発潜熱として消費されることとなり、温度上昇幅が小さくなる。一方、レシーバ２５の所定位置から抜き出される冷媒がガス状態の場合には、キャピラリチューブ３８ｃ、３９ｃによって減圧された後の冷媒がガス状態であるため、加熱器３８ｅ、３９ｅにより加熱される際の熱エネルギーが温度上昇のみに使用されるため、液状態の場合に比べて、温度上昇幅が大きくなる。すなわち、本変形例における液面検知回路３８、３９では、加熱器３８ｅ、３９ｅで加熱された後の冷媒温度を測定して、温度上昇幅の大小を判定することにより、レシーバ２５の側部の液面高さＬ₁、Ｌ₂の位置に液面が達しているかどうかを検知することができる。

このように、本変形例の液面検知回路３８、３９を上述のレシーバ液面一定制御に使用しても、冷媒自動充填運転や冷媒漏洩検知運転を行うことが可能である。
＜第２実施形態＞
（１）空気調和装置の構成
図１６は、本発明にかかる第２実施形態の空気調和装置１０１の概略の冷媒回路図である。空気調和装置１０１は、主として、１台の熱源ユニットとしての室外ユニット１０２と、１台の利用ユニットとしての室内ユニット１０４と、室外ユニット１０２と室内ユニット１０４とを接続する冷媒連絡配管としての液冷媒連絡配管６及びガス冷媒連絡配管７とを備えている。本実施形態の空気調和装置１０１は、第１実施形態の空気調和装置１が、室外熱交換器２３において凝縮された冷媒がレシーバ２５及び液冷媒連絡配管６を経由して室内ユニット４、５に送られた後に室内膨張弁４１、５１によって蒸発圧力Ｐｅ近くまで減圧されるように構成された冷媒回路１０を備えているのに対して、室外熱交換器２３において凝縮された冷媒がレシーバ２５及び液冷媒連絡配管６を経由して室内ユニット１０４に送られる際に、レシーバ２５の出口の室外膨張弁２４によって蒸発圧力Ｐｅ近くまで減圧されるように構成された冷媒回路１１０を備えている点が異なる。ここで、図１６は、本発明にかかる第２実施形態の空気調和装置１０１の概略の冷媒回路図である。

次に、空気調和装置１０１について説明するが、以下の説明において、第１実施形態の機器等と用途や機能が同一の機器等については、同一の符号を付すことにして、説明を省略する。
＜室内ユニット＞
室内ユニット１０４は、液冷媒連絡配管６及びガス冷媒連絡配管７を介して室外ユニット２に接続されており、冷媒回路１１０の一部である室内側冷媒回路１０ａを構成している。本実施形態の室内ユニット１０４は、第１実施形態の室内ユニット４に設けられていた利用側膨張弁としての室内膨張弁４１を有していない点が異なる。

＜室外ユニット＞
室外ユニット２は、液冷媒連絡配管６及びガス冷媒連絡配管７を介して室内ユニット１０４に接続されており、冷媒回路１１０の一部を構成する室外側冷媒回路１１０ｃを備えている。この室外側冷媒回路１１０ｃは、主として、圧縮機２１と、四路切換弁２２と、熱源側熱交換器としての室外熱交換器２３と、熱源側膨張弁としての室外膨張弁２４と、レシーバ２５と、ブリッジ回路１２６と、液側閉鎖弁３６と、ガス側閉鎖弁３７とを備えている点が異なる。

本実施形態において、室外膨張弁２４及びレシーバ２５は、ブリッジ回路１２６を介して、室外熱交換器２３と液側閉鎖弁３６との間に接続されている。ブリッジ回路１２６は、室外熱交換器２３を冷媒の凝縮器として機能させる際、及び、室内熱交換器４２を冷媒の凝縮器として機能させる際のいずれにおいても、凝縮器として機能する熱交換器２３、４２の一方において凝縮された冷媒をレシーバ２５に流入させて一時的に溜めた後に、室外膨張弁２４において減圧し、蒸発器として機能する熱交換器２３、４２の他方に送るようにするための回路である。ブリッジ回路１２６は、４つの逆止弁１２６ａ〜１２６ｄから構成されている。逆止弁１２６ａは、室外熱交換器２３から室内熱交換器４２へ向かって流れる冷媒をレシーバ２５の入口に導くように設けられている。逆止弁１２６ｂは、室内熱交換器４２から室外熱交換器２３へ向かって流れる冷媒をレシーバ２５の入口に導くように接続されている。逆止弁１２６ｃは、レシーバ２５の出口から室外膨張弁２４を介して流れる冷媒を室内熱交換器４２に向かって流すことができるように設けられている。逆止弁１２６ｄは、レシーバ２５の出口から室外膨張弁２４を介して流れる冷媒を室外熱交換器２３に向かって流すことができるように設けられている。

本実施形態において、レシーバ２５には、第１実施形態及びその変形例５と同様、レシーバ２５内の液面を検出する液面検知手段としての液面検知回路３８、３９が接続されている。そして、冷媒自動充填運転や冷媒漏洩検知モードにおける冷媒量判定運転のレシーバ液面一定制御の際には、第１実施形態における室内膨張弁４１、５１の開度制御によるレシーバ２５の液面制御に代えて、室外膨張弁２４の開度調節によるレシーバ２５の液面制御を行うことができる。そして、本実施形態においても、室内熱交換器４１の出口の過熱度ＳＨ_iや室外膨張弁２４の開度に基づいて、冷媒量の適否の判定を行うことが可能である。

これにより、本実施形態の空気調和装置１０１においても、第１実施形態の空気調和装置１と同様に、試運転モード、通常運転モード、及び、冷媒漏洩検知モードの運転を行うことができる。
＜他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

（Ａ）
上述の実施形態では、冷暖切り換え可能な空気調和装置に本発明を適用した例を説明したが、これに限定されず、冷房専用の空気調和装置や冷暖同時運転可能な空気調和装置に本発明を適用してもよい。
（Ｂ）
上述の実施形態では、試運転モードにおいて、制御変数変更運転を行い、この運転によって得られた運転データから経年劣化等の補償に必要な補正式のパラメータを決定しているが、冷媒量の適否の判定における精度が許容される限りにおいて、試運転時に制御変数変更運転を行うことなく、あらかじめ設定された補正式のパラメータを使用して経年劣化等の補償を行うようにしてもよい。

（Ｃ）
また、上述の実施形態では、冷媒自動充填運転の際に、冷媒の追加充填が開始してから完了するまでの間の初期冷媒量よりも少ない量の冷媒が冷媒回路１０内に充填された状態の運転状態量のデータを制御部８のメモリに蓄積するようにしているが、冷媒漏洩検知モードにおいて、これらのデータを使用しない場合には、冷媒の追加充填が開始してから完了するまでの間の運転状態量のデータを蓄積することなく、初期冷媒量まで充填された後の運転状態量のデータを蓄積するだけでもよい。

（Ｄ）
上述の実施形態では、空気調和装置１、１０１の制御部８が、各種の運転制御手段、状態量蓄積手段、冷媒量判定手段、状態量補正手段、及び、状態量補正式演算手段のすべての機能を有する冷媒量判定システムを構成しているが、これに限定されるものではない。例えば、図１７に示されるように、空気調和装置１に、空気調和装置１の各構成機器を管理する管理装置として常設されるローカルコントローラ６１が接続される場合には、空気調和装置１及びローカルコントローラ６１によって、上述の制御部８が備えていた各種機能を有する冷媒量判定システムを構成して、ローカルコントローラ６１を空気調和装置１の運転状態量を取得する状態量取得手段として機能させるとともに、状態量蓄積手段、冷媒量判定手段、状態量補正手段、及び状態量補正式演算手段としても機能させる等の構成が考えられる。この場合には、空気調和装置１の制御部８に、状態量補正式のパラメータの決定のみに使用される大量の運転状態量のデータを蓄積したり、冷媒量判定手段、状態量補正手段、及び状態量補正式演算手段としての機能を有しておく必要がなくなる。

また、図１８に示されるように、空気調和装置１に、一時的（例えば、サービスマンが試運転や冷媒漏洩検知運転を含む検査を行う際等）にパーソナルコンピュータ６２を接続し、空気調和装置１及びパーソナルコンピュータ６２によって、上述のローカルコントローラ６１と同様に機能させる等の構成が考えられる。尚、パーソナルコンピュータ６２は、他の用途に使用される場合も考えられるため、状態量蓄積手段としては、パーソナルコンピュータ６２に内蔵されたディスク装置等の記憶装置ではなく、外付けの記憶装置を使用することが望ましい。この場合には、試運転や冷媒漏洩検知運転の際に、外付けの記憶装置をパーソナルコンピュータ６２に接続して、各種運転に必要な運転状態量等のデータを読み出す操作や、各種運転で得られた運転状態量等のデータを書き込む操作を行うことになる。

尚、このような構成は、空気調和装置１だけでなく、空気調和装置１０１に対しても適用することが可能である。
（Ｅ）
また、図１９に示されるように、空気調和装置１に、空気調和装置１の各構成機器を管理して運転データを取得する管理装置としてのローカルコントローラ６１を接続し、このローカルコントローラ６１を空気調和装置１の運転データを受信する情報管理センターの遠隔サーバ６４にネットワーク６３を介して接続し、遠隔サーバ６４に状態量蓄積手段としてのディスク装置等の記憶装置６５を接続することによって、冷媒量判定システムを構成してもよい。例えば、ローカルコントローラ６１を空気調和装置１の運転状態量を取得する状態量取得手段とし、記憶装置６５を状態量蓄積手段とし、遠隔サーバ６４を冷媒量判定手段、状態量補正手段及び状態量補正式演算手段として機能させる等の構成が考えられる。この場合にも、空気調和装置１の制御部８に、状態量補正式のパラメータの決定のみに使用される大量の運転状態量のデータを蓄積したり、冷媒量判定手段、状態量補正手段及び状態量補正式演算手段としての機能を有しておく必要がなくなる。

しかも、記憶装置６５には、空気調和装置１からの大量の運転データを蓄積しておくことができるため、冷媒漏洩検知モードにおける運転データも含めた空気調和装置１の過去の運転データを蓄積しておき、これらの過去の運転データの中から、ローカルコントローラ６１が取得した現在の運転データに類似した運転データを遠隔サーバ６４において選択して、両データを比較して冷媒量の適否の判定を行うことが可能になる。これにより、空気調和装置１特有の特性を考慮した冷媒量の適否を判定することが可能になり、また、上述の冷媒量判定手段による冷媒量の適否の判定結果との併用により、冷媒量の適否をさらに精度よく判定できるようになる。

尚、このような構成は、空気調和装置１だけでなく、空気調和装置１０１に対しても適用することが可能である。

本発明を利用すれば、熱源ユニットと利用ユニットとが冷媒連絡配管を介して接続されることによって構成されており、レシーバを有する冷媒回路を備えたセパレートタイプの空気調和装置において、レシーバ内に余剰冷媒が存在していても、圧縮機の安定的な運転を維持しつつ、装置内に充填されている冷媒量の適否を判定できるようになる。

本発明の第１実施形態にかかる空気調和装置の概略の冷媒回路図である。 レシーバの概略側面断面図である。 空気調和装置の制御ブロック図である。 試運転モードのフローチャートである。 冷媒自動充填運転のフローチャートである。 レシーバ液面一定制御のフローチャートである。 冷媒量判定運転における室内熱交換器の出口における過熱度と、室内温度及び冷媒量との関係を示すグラフである。 制御変数変更運転のフローチャートである。 冷媒量判定運転における吐出圧力と外気温度との関係を示すグラフである。 冷媒量判定運転における吸入圧力と外気温度との関係を示すグラフである。 冷媒漏洩検知モードのフローチャートである。 室外熱交換器における係数ＫＡと凝縮圧力との関係を示すグラフである。 室内熱交換器における係数ＫＡと蒸発圧力との関係を示すグラフである。 冷媒量判定運転における室内膨張弁の開度と、室内熱交換器の出口における過熱度及び冷媒量との関係を示すグラフである。 本発明の第１実施形態の変形例５にかかる空気調和装置の概略の冷媒回路図である。 本発明の第２実施形態にかかる空気調和装置の概略の冷媒回路図である。 ローカルコントローラを用いた冷媒量判定システムである。 パーソナルコンピュータを用いた冷媒量判定システムである。 遠隔サーバ及び記憶装置を用いた冷媒量判定システムである。

符号の説明

１、１０１ 空気調和装置
２、１０２ 室外ユニット（熱源ユニット）
４、５、１０４ 室内ユニット（利用ユニット）
６、７ 冷媒連絡配管
２１ 圧縮機
２３ 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
２４ 室外膨張弁（膨張弁）
２５ レシーバ
３８、３９ 液面検知回路（液面検出手段）
４１、５１ 室内膨張弁（膨張弁）
４２、５２ 室内熱交換器（利用側熱交換器）

Claims (6)

1. 圧縮機（２１）と熱源側熱交換器（２３）とレシーバ（２５）とを有する熱源ユニット（２、１０２）と、利用側熱交換器（４２、５２）とを有する利用ユニット（４、５、１０４）とが、冷媒連絡配管（６、７）を介して接続されることによって構成される冷媒回路（１０）を備えており、前記熱源側熱交換器を前記圧縮機において圧縮される冷媒の凝縮器として機能させ、かつ、前記利用側熱交換器を前記熱源側熱交換器から前記レシーバを介して送られる冷媒の蒸発器として機能させる運転を少なくとも行うことが可能な空気調和装置であって、
   前記レシーバ内の液面を検出する液面検出手段（３８、３９）と、
   前記利用ユニットの運転負荷に応じて前記熱源ユニット及び前記利用ユニットの構成機器の制御を行う通常運転モードと、前記液面検出手段の検出値に基づいて前記レシーバの液面が一定になるように制御する冷媒量判定運転モードとを切り換えて運転することが可能な運転制御手段と、
   前記冷媒量判定運転モードにおいて、前記冷媒回路を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量に基づいて、冷媒量の適否を判定する冷媒量判定手段と、
   を備えた空気調和装置（１、１０１）。
2. 前記冷媒量判定運転モードにおける前記レシーバ（２５）の液面は、前記通常運転モードにおける前記レシーバの液面よりも高い液面において一定になるように制御される、請求項１に記載の空気調和装置（１、１０１）。
3. 前記熱源ユニット（２）又は前記利用ユニット（４、５）は、前記レシーバ（２５）と前記利用側熱交換器（４１、５１）との間に接続された膨張弁（４１、５１、２４）をさらに有しており、
   前記冷媒量判定運転モードにおける前記レシーバ（２５）の液面は、前記膨張弁（４１、５１、２４）により一定になるように制御される、請求項１又は２に記載の空気調和装置（１、１０１）。
4. 前記液面検出手段（３８、３９）は、前記レシーバ（２５）の所定位置から前記レシーバ内の冷媒の一部を取り出して、減圧を行い、冷媒温度を測定した後に、前記圧縮機（２１）の吸入側に戻すことができる液面検知回路である、請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和装置（１、１０１）。
5. 圧縮機（２１）と熱源側熱交換器（２３）とレシーバ（２５）とを有する熱源ユニット（２、１０２）と、利用側熱交換器（４２、５２）とを有する利用ユニット（４、５、１０４）とが、冷媒連絡配管（６、７）を介して接続されることによって構成される冷媒回路（１０）と、前記レシーバ内の液面を検出する液面検出手段（３８、３９）と、を備えており、前記熱源側熱交換器を前記圧縮機において圧縮される冷媒の凝縮器として機能させ、かつ、前記利用側熱交換器を前記熱源側熱交換器から前記レシーバを介して送られる冷媒の蒸発器として機能させる運転を少なくとも行うことが可能な空気調和装置（１、１０１）から、運転状態量を取得する状態量取得手段と、
   前記利用ユニットの運転負荷に応じて前記熱源ユニット及び前記利用ユニットの構成機器の制御を行う通常運転モードと、前記液面検出手段の検出値に基づいて前記レシーバの液面が一定になるように制御する冷媒量判定運転モードとを切り換えて運転することが可能な運転制御手段と、
   前記冷媒量判定運転モードにおいて、前記状態量取得手段により取得された前記運転状態量を、運転状態量の基準値として蓄積する状態量蓄積手段と、
   前記冷媒量判定運転モードにおいて、前記状態量取得手段が取得する運転状態量の現在値と、前記状態量蓄積手段に蓄積された前記運転状態量の基準値とに基づいて、冷媒量の適否を判定する冷媒量判定手段と、
   を備えた空気調和装置の冷媒量判定システム。
6. 前記状態量取得手段は、前記空気調和装置（１、１０１）を管理しており、
   前記状態量蓄積手段及び前記冷媒量判定手段は、前記空気調和装置の遠隔にあり、前期状態量取得手段に通信回線を介して接続されている、
   請求項５に記載の空気調和装置の冷媒量判定システム。

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