JP2009210144A - 空気調和装置および冷媒量判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、熱源側熱交換器のタイプを選ばずに適正な冷媒量の判定を行うことができる空気調和装置を提供することにある。
【解決手段】空気調和装置１は、冷媒回路１０と、遮断機構３８と、冷媒重量検知機構３９と、運転制御手段とを備える。遮断機構は、冷房運転状態で、熱源側熱交換器と液冷媒連絡配管との間の冷媒の通過を遮断可能である。冷媒重量検知手段は、遮断機構の上流側の冷媒量を、冷媒の重量により検知可能である。運転制御手段は、遮断機構の上流側の部分に液冷媒を溜める液冷媒貯留制御を行う。冷媒量判定手段は、液冷媒貯留制御において冷媒重量検知機構が検知した冷媒の重量に基づいて、冷媒回路内の冷媒量の適否を判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷媒回路内の冷媒量の適否を判定する空気調和装置および冷媒量判定運転に関する。

従来、圧縮機と熱源側熱交換器とを有する熱源ユニットと、利用側膨張弁と利用側熱交換器とを有する利用ユニットとが液冷媒連絡配管およびガス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空気調和装置の冷媒回路内の冷媒量の適否を判定するために、所定の条件下で空気調和装置を運転するようにしている。

例えば、冷媒量を判定するための運転条件として、利用側膨張弁と冷房運転を行う際の冷媒回路における冷媒の流れ方向における液冷媒連絡配管の上流側に配置された遮断弁とによって、冷媒回路のうち液冷媒連絡配管を含む利用側膨張弁と遮断弁との間の部分に液冷媒を封じ込めて、遮断弁によって冷媒回路内における冷媒の循環を途絶えさせて、これによって、凝縮器として機能する熱源側熱交換器において凝縮された冷媒を冷媒回路のうち遮断弁の上流側で、かつ、圧縮機の下流側の部分に留めるとともに、圧縮機の運転によって、利用側熱交換器やガス冷媒連絡配管等のような冷媒回路のうち利用側膨張弁の下流側で、かつ、圧縮機の上流側の部分に、冷媒がほとんど存在しない状態にし、この状態において、冷媒検知機構によって、冷媒回路のうち遮断弁の上流側で、かつ、圧縮機の下流側の部分に集中的に集められた冷媒の量に関する状態量を検知し、適正な冷媒量の判定を行っている（特許文献１参照）。
特開２００６−０２３０７２号公報

このような、冷媒量の判定手法において、熱源側熱交換器の側面に熱源側熱交換器に溜まった液冷媒の液面を検出することにより、冷媒量の判定を行っているが熱交換器には様々なタイプのものが存在しており、液面の検知だけでは冷媒量の判断が難しい場合がある。

本発明の課題は、熱源側熱交換器のタイプを選ばずに適正な冷媒量の判定を行うことができる空気調和装置を提供することにある。

第１発明に係る空気調和装置は、冷媒回路と、遮断機構と、冷媒重量検知手段と、運転制御手段と、冷媒量判定手段とを備える。冷媒回路は、熱源ユニットと、利用ユニットと、液冷媒連絡配管およびガス冷媒連絡配管とを含む。そして、熱源ユニットは、圧縮機と熱源側熱交換器とを有する。利用ユニットは、利用側膨張機構と利用側熱交換器とを有する。液冷媒連絡配管およびガス冷媒連絡配管は、熱源ユニットと利用ユニットとを接続する。また、冷媒回路は、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、かつ、利用側熱交換器を熱源側熱交換器において凝縮される冷媒の蒸発器として機能させる冷房運転を少なくとも行うことが可能である。遮断機構は、冷房運転における冷媒の流れ方向において、熱源側熱交換器の下流側かつ液冷媒連絡配管の上流側に配置され、冷媒の通過を遮断可能である。冷媒重量検知手段は、遮断機構の上流側の冷媒量を、冷媒の重量により検知可能である。運転制御手段は、冷媒回路のうち液冷媒連絡配管を含む利用側膨張機構と遮断機構との間の液冷媒配管部分の冷媒温度が一定値となるように制御する液温一定制御を行った後に、遮断機構と利用側膨張機構とを閉鎖する液管閉鎖制御を行い、さらにその後に、遮断機構の上流側の部分に液冷媒を溜める液冷媒貯留制御を行う。冷媒量判定手段は、液冷媒貯留制御において冷媒重量検知機構が検知した冷媒の重量に基づいて、冷媒回路内の冷媒量の適否を判定する。

本発明の空気調和装置では、冷媒回路が冷房運転状態において運転を行っている最中に、熱源側熱交換器の下流側に設けられている遮断機構が閉鎖されて冷媒の流れが遮断されると、例えば、凝縮器として機能する熱源側熱交換器において凝縮された液冷媒は、冷媒の循環が途絶えているために、主に熱源側熱交換器内において、遮断機構よりも上流側に溜まっていく。一方、冷房運転状態において圧縮機が駆動することにより、冷媒回路のうち遮断機構の下流側であって圧縮機よりも上流側の部分、例えば利用側熱交換器やガス冷媒連絡配管等は減圧されて、冷媒がほとんど存在しない状態になる。このため、冷媒回路の冷媒は、遮断機構よりも上流側に集中的に集められ冷媒重量検知機構が、この集中的に集められた冷媒の重量の検知を行う。

したがって、冷媒量の判定を、遮断機構よりも上流側に溜められた冷媒の重量を検知することにより行うことができる。このため、重量を検知するという簡単な機構により冷媒量の判定をすることができる。これにより、熱源側熱交換器のタイプを選ばずに適正な冷媒量の判定を行うことができる。

第２発明に係る空気調和装置は、第１発明に係る空気調和装置であって、冷媒重量検知機構は、熱源側熱交換器の重量を検知することにより、冷媒の重量を導出する。

本発明では、遮断機構よりも上流側に溜められた冷媒の重量を熱源側熱交換器の重量を検知することにより行っている。したがって、例えば重量を検知可能なセンサなどを熱源側熱交換器の下部に設けるだけで、冷媒量の判定を行うことができ、冷媒量の判定を行うことが可能な空気調和装置の構成を簡素化することができる。

第３発明に係る空気調和装置は、第１発明に係る空気調和装置であって、冷媒重量検知機構は、熱源ユニットの重量を検知することにより、冷媒の重量を導出する。

本発明では、遮断機構よりも上流側に溜められた冷媒の重量を熱源ユニットの重量を検知することにより行っている。したがって、例えば重量を検知可能なセンサなどを熱源ユニットの下部に設けるだけで、冷媒量の判定を行うことができ、冷媒量の判定を行うことが可能な空気調和装置の構成を簡素化することができる。また、既に設置された室外機に重量を検知可能なセンサを設けるのみで冷媒量の判定を行うことができるようになるため、生産コストを削減できる。

第４発明に係る冷媒量判定方法は、圧縮機と熱源側熱交換器とを有する熱源ユニットと、利用側膨張機構と利用側熱交換器とを有する利用ユニットと、熱源ユニットと利用ユニットとを接続する液冷媒連絡配管およびガス冷媒連絡配管とを含み、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、かつ、利用側熱交換器を熱源側熱交換器において凝縮される冷媒の蒸発器として機能させる冷房運転状態における冷房運転を少なくとも行うことが可能な冷媒回路を有する空気調和装置において、冷媒回路内の冷媒量の適否を判定する冷媒量判定方法であって、冷房運転を行う際の冷媒回路における冷媒の流れ方向において熱源側熱交換器の下流側かつ液冷媒連絡配管の上流側に配置されており冷媒の通路を遮断可能な遮断機構と、利用側膨張機構との間の液冷媒配管部分の冷媒温度が一定値となるように制御する液温一定制御を行い、遮断機構と利用側膨張機構とを閉鎖する液管閉鎖制御を行い、遮断機構の上流側の部分に液冷媒を溜める液冷媒貯留制御を行い、遮断機構の上流側の冷媒量を、冷媒の重量により検知可能な冷媒重量検知手段によって、遮断機構の上流側に存在する冷媒の冷媒量を検知し、液冷媒貯留制御において冷媒重量検知手段が検知した冷媒量に基づいて、冷媒回路内の冷媒量の適否を判定する。

本発明の冷媒量判定方法では、冷媒回路が冷房運転状態において運転を行っている最中に、熱源側熱交換器の下流側に設けられている遮断機構が閉鎖されて冷媒の流れが遮断されると、例えば、凝縮器として機能する熱源側熱交換器において凝縮された液冷媒は、冷媒の循環が途絶えているために、主に熱源側熱交換器内において、遮断機構よりも上流側に溜まっていく。一方、冷房運転状態において圧縮機が駆動することにより、冷媒回路のうち遮断機構の下流側であって圧縮機よりも上流側の部分、例えば利用側熱交換器やガス冷媒連絡配管等は減圧されて、冷媒がほとんど存在しない状態になる。このため、冷媒回路の冷媒は、遮断機構よりも上流側に集中的に集められ冷媒重量検知機構が、この集中的に集められた冷媒の重量の検知を行う。

したがって、冷媒量の判定を、遮断機構よりも上流側に溜められた冷媒の重量を検知することにより行うことができる。このため、重量を検知するという簡単な機構により冷媒量の判定をすることができる。これにより、熱源側熱交換器のタイプを選ばずに適正な冷媒量の判定を行うことができる。

第１発明に係る空気調和装置では、冷媒量の判定を、遮断機構よりも上流側に溜められた冷媒の重量を検知することにより行うことができる。このため、重量を検知するという簡単な機構により冷媒量の判定をすることができる。これにより、熱源側熱交換器のタイプを選ばずに適正な冷媒量の判定を行うことができる。

第２発明に係る空気調和装置では、例えば重量を検知可能なセンサなどを熱源側熱交換器の下部に設けるだけで、冷媒量の判定を行うことができ、冷媒量の判定を行うことが可能な空気調和装置の構成を簡素化することができる。

第３発明に係る空気調和装置では、例えば重量を検知可能なセンサなどを熱源ユニットの下部に設けるだけで、冷媒量の判定を行うことができ、冷媒量の判定を行うことが可能な空気調和装置の構成を簡素化することができる。また、既に設置された室外機に重量を検知可能なセンサを設けるのみで冷媒量の判定を行うことができるようになるため、生産コストを削減できる。

第４発明に係る冷媒量判定方法では、冷媒量の判定を、遮断機構よりも上流側に溜められた冷媒の重量を検知することにより行うことができる。このため、重量を検知するという簡単な機構により冷媒量の判定をすることができる。これにより、熱源側熱交換器のタイプを選ばずに適正な冷媒量の判定を行うことができる。

以下、図面に基づいて、本発明にかかる空気調和装置および冷媒量判定方法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の概略構成図である。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、ビル等の室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およ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およ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、ビル等の室内の天井に埋め込みや吊り下げ等により、または、室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およ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。なお、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）を有している。この室内側冷媒回路１０ａは、主として、利用側膨張機構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とを有している。

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り、冷媒の通過を遮断することも可能である。

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空気を加熱する熱交換器である。なお、本実施形態において、室内熱交換器４２は、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るが、これに限定されず、他の型式の熱交換器であってもよい。

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、室内熱交換器４２において冷媒と熱交換させた後に、供給空気として室内に供給するための送風ファンとしての室内ファン４３を有している。室内ファン４３は、室内熱交換器４２に供給する空気の風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ファンモータ等からなるモータ４３ｍ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、冷媒の温度（すなわち、暖房運転時における凝縮温度または冷房運転時における蒸発温度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、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）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および室内温度センサ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を有している。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との間で伝送線８ａを介して制御信号等のやりとりを行ったりする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、ビル等の室外に設置されており、液冷媒連絡配管６およ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とともに冷媒回路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を有している。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、膨張機構としての室外膨張弁３８と、アキュムレータ２４と、温度調節機構としての過冷却器２５と、液側閉鎖弁２６と、ガス側閉鎖弁２７とを有している。

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、インバータにより回転数が制御されるモータ２１ｍによって駆動される容積式圧縮機である。なお、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ていてもよい。

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によっ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（具体的には、アキュムレータ２４）とガス冷媒連絡配管７側とを接続し（冷房運転状態：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によっ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（暖房運転状態：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、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、図２に示されるように、主として、伝熱管と多数のフィンとから構成される熱交換器本体２３ａと、熱交換器本体２３ａのガス側に接続されるヘッダ２３ｂと、熱交換器本体２３ａの液側に接続される分流器２３ｃとを有している。ここで、図２は、室外熱交換器２３の概略図である。室外熱交換器２３は、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に入口管２３ｄを介して接続され、その液側が室外膨張弁３８に出口管２３ｅを介して接続されている。なお、入口管２３ｄおよび出口管２３ｅは、室外熱交換器２３の上下動を可能とするフレキシブルチューブからなる。また、室外熱交換器２３の底面には、図２に示されるように、室外熱交換器２３の重量を検知することにより室外熱交換器２３に存在する冷媒の重量を検知する冷媒重量検知手段としての冷媒重量検知機構３９が設けられている。冷媒重量検知機構３９は、物体の重量を検知可能な重量検知センサ３９ａと、室外熱交換器２３の重量を検知可能な位置に重量検知センサ３９ａを上昇させる昇降台３９ｂと、室外熱交換器２３を支える支持台３９ｃとからなる。なお、重量検知センサ３９ａは、昇降台３９ｂの上に設置されている。ここで、冷房運転の場合において、圧縮機２１から吐出される高温・高圧のガス冷媒は、室外熱交換器２３内において、室外ファン２８により供給される空気によって冷却されて凝縮し、高圧の液冷媒となる。すなわち、冷媒重量検知機構３９は、室外熱交換器２３に溜まった冷媒の重量を、昇降台３９ｂを上昇させて室外熱交換器２３の重量を重量検知センサ３９ａに検知させることにより、検出するものである。なお、通常運転時には、室外熱交換器２３が支持台３９ｃのみで支えられるように、昇降台３９ｂは、冷媒重量検知センサ３９ａに室外熱交換器２３の重量が検知されないように、冷媒重量検知センサ３９ａの高さが支持台３９ｃの高さよりも低い位置にある。なお、本実施形態において、室外熱交換器２３は、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るが、これに限定されず、他の型式の熱交換器であってもよい。また、本実施形態において、ヘッダ２３ｂは熱交換器本体２３ａの一端に設けられ、分流器２３ｃは熱交換器本体２３ａの他端に設けられているが、これに限定されず、ヘッダ２３ｂおよび分流器２３ｃが熱交換器本体２３ａの同じ端部に設けられていてもよい。

本実施形態において、室外膨張弁３８は、室外側冷媒回路１０ｃ内を流れる冷媒の圧力や流量等の調節を行うために、冷房運転を行う際の冷媒回路１０における冷媒の流れ方向において室外熱交換器２３の下流側であって過冷却器２５の上流側に配置された（本実施形態においては、室外熱交換器２３の液側に接続されている）電動膨張弁であり、冷媒の通過を遮断することも可能である。

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において冷媒と熱交換させた後に、室外に排出するための送風ファンとしての室外ファン２８を有している。この室外ファン２８は、室外熱交換器２３に供給する空気の風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ファンモータ等からなるモータ２８ｍによって駆動されるプロペラファン等である。

アキュムレータ２４は、四路切換弁２２と圧縮機２１との間に接続されており、室内ユニット４、５の運転負荷の変動等に応じて冷媒回路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。

過冷却器２５は、本実施形態において、２重管式の熱交換器や、熱源側熱交換器において凝縮された冷媒が流れる冷媒管と後述のバイパス冷媒配管６１とを接触させることによって構成された配管熱交換器であり、室外熱交換器２３において凝縮された後に、室内膨張弁４１、５１に送られる冷媒を冷却するために、室外熱交換器２３と液冷媒連絡配管６との間に設けられている。より具体的には、過冷却器２５は、室外膨張弁３８と液側閉鎖弁２６との間に接続されている。

本実施形態においては、過冷却器２５の冷却源としてのバイパス冷媒配管６１が設けられている。なお、以下の説明では、冷媒回路１０からバイパス冷媒配管６１を除いた部分を、便宜上、主冷媒回路と呼ぶことにする。バイパス冷媒配管６１は、室外熱交換器２３から室内膨張弁４１、５１へ送られる冷媒の一部を主冷媒回路から分岐させて、分岐された冷媒を減圧した後に、過冷却器２５に導入して、室外熱交換器２３から液冷媒連絡配管６を通じて室内膨張弁４１、５１に送られる冷媒と熱交換させた後に、圧縮機２１の吸入側に戻すように主冷媒回路に接続されている。具体的には、バイパス冷媒配管６１は、室外膨張弁３８から室内膨張弁４１、５１に送られる冷媒の一部を室外熱交換器２３と過冷却器２５との間の位置から分岐させるように接続された分岐管６４と、過冷却器２５のバイパス冷媒配管側の出口から圧縮機２１の吸入側に戻すように圧縮機２１の吸入側に接続された合流管６５と、バイパス冷媒配管６１を流れる冷媒の流量を調節するための連通管膨張機構としてのバイパス膨張弁６２とを有している。ここで、バイパス膨張弁６２は、電動膨張弁からなる。これにより、室外熱交換器２３から室内膨張弁４１、５１に送られる冷媒は、過冷却器２５において、バイパス膨張弁６２によって減圧された後のバイパス冷媒配管６１を流れる冷媒によって冷却される。すなわち、過冷却器２５は、バイパス膨張弁６２の開度調節によって能力制御が行われることになる。また、バイパス冷媒配管６１は、後述のように、冷媒回路１０のうち液側閉鎖弁２６と室外膨張弁３８との間の部分と圧縮機２１の吸入側の部分とを接続する連通管としても機能するようになっている。なお、バイパス冷媒配管６１は、本実施形態において、室外膨張弁３８と過冷却器２５との間の位置から冷媒を分岐させるように設けられているが、これに限定されず、室外膨張弁３８と液側閉鎖弁２６との間の位置から冷媒を分岐させるように設けられていればよい。

液側閉鎖弁２６およびガス側閉鎖弁２７は、外部の機器・配管（具体的には、液冷媒連絡配管６およ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２６は、冷房運転を行う際の冷媒回路１０における冷媒の流れ方向において室外膨張弁３８の下流側であって液冷媒連絡配管６の上流側に配置されており（本実施形態においては、過冷却器２５に接続されている）、冷媒の通過を遮断することが可能である。ガス側閉鎖弁２７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、上述した重量検知センサ３９ａ以外にも、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の吸入圧力を検出する吸入圧力センサ２９と、圧縮機２１の吐出圧力を検出する吐出圧力センサ３０と、圧縮機２１の吸入温度を検出する吸入温度センサ３１と、圧縮機２１の吐出温度を検出する吐出温度センサ３２とが設けられている。過冷却器２５の主冷媒回路側の出口には、冷媒の温度（すなわち、液管温度）を検出する液管温度センサ３５が設けられている。バイパス冷媒配管６１の合流管６５には、過冷却器２５のバイパス冷媒配管側の出口を流れる冷媒の温度を検出するためのバイパス温度センサ６３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、室外温度）を検出する室外温度センサ３６が設けられている。本実施形態において、吸入温度センサ３１、吐出温度センサ３２、液管温度センサ３５、室外温度センサ３６およびバイパス温度センサ６３は、サーミスタからなる。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３７を有している。そして、室外側制御部３７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２１ｍ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との間で伝送線８ａを介して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３７と制御部３７、４７、５７間を接続する伝送線８ａ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２９〜３２、３５、３６、３９、４４〜４６、５４〜５６、６３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および弁２１、２２、２８、３８、４１、４３、５１、５３、６２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を構成するメモリには、各種データが格納されており、例えば、建物に施工された後の配管長さ等が考慮された物件毎における空気調和装置１の冷媒回路１０の適正冷媒量データ等が格納されている。そして、制御部８は、後述の冷媒自動充填運転や冷媒漏洩検知運転を行う際に、これらのデータを読み出して、冷媒回路１０に適正な量だけの冷媒を充填したり、この適正冷媒量データとの比較によって冷媒漏洩の有無を判断したりするようになっている。また、制御部８のメモリには、この適正冷媒量データ（適正冷媒量Ｚ）とは別に、液管確定冷媒量データ（液管確定冷媒量Ｙ）と、室外熱交収集冷媒量データ（室外熱交収集冷媒量Ｘ）とが格納されており、Ｚ＝Ｘ＋Ｙの関係が満たされるようになっている。ここで、液管確定冷媒量Ｙは、後述の室外熱交換器２３の下流側から室外膨張弁３８、過冷却器２５、および液冷媒連絡配管６を介して室内膨張弁４１、５１に至るまでの部分を一定温度の液冷媒によってシールさせる運転を行った場合に、この部分に固定される冷媒量である。また、室外熱交収集冷媒量Ｘは、適正冷媒量Ｚから、液管確定冷媒量Ｙを差し引いて得られる冷媒量である。さらに、制御部８のメモリには、室外熱交換器２３の液面のデータに基づいて、室外膨張弁３８から室外熱交換器２３にかけて溜まった冷媒量を算出できる関係式が格納されている。ここで、図３は、空気調和装置１の制御ブロック図である。

＜冷媒連絡配管＞
冷媒連絡配管６、７は、空気調和装置１をビル等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒配管であり、設置場所や室外ユニットと室内ユニットとの組み合わせ等の設置条件に応じて種々の長さや管径を有するものが使用される。このため、例えば、新規に空気調和装置を設置する場合には、空気調和装置１に対して、冷媒連絡配管６、７の長さや管径等の設置条件に応じた適正な量の冷媒を充填する必要がある。

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３７とから構成される制御部８によって、四路切換弁２２により冷房運転およ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および室内ユニット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および室内ユニット４、５の構成機器の制御を行う通常運転モードと、空気調和装置１の構成機器の設置後等に試運転を行う際において冷媒回路１０に対して適正量の冷媒を充填する冷媒自動充填運転モードと、このような冷媒自動充填運転を含む試運転を終了して通常運転を開始した後において冷媒回路１０からの冷媒の漏洩の有無を判定する冷媒漏洩検知運転モードとがある。

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（冷房運転状態）、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の吸入側がガス側閉鎖弁２７およびガス冷媒連絡配管７を介して室内熱交換器４２、５２のガス側に接続された状態となっている。ここで、室外膨張弁３８およびバイパス膨張弁６２は、全開状態にされ、液側閉鎖弁２６およびガス側閉鎖弁２７も開状態にされている。

この冷媒回路１０の状態で、圧縮機２１、室外ファン２８および室内ファン４３、５３を運転すると、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２８によって供給される室外空気と熱交換を行って凝縮し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３８を通過して、過冷却器２５に流入し、バイパス冷媒配管６１を流れる冷媒と熱交換を行ってさらに冷却されて過冷却状態になる。このとき、室外熱交換器２３において凝縮した高圧の液冷媒の一部は、バイパス冷媒配管６１に分岐され、バイパス膨張弁６２によって減圧された後に、圧縮機２１の吸入側に戻される。ここで、バイパス膨張弁６２を通過する冷媒は、圧縮機２１の吸入圧力近くまで減圧されることで、その一部が蒸発する。そして、バイパス冷媒配管６１のバイパス膨張弁６２の出口から圧縮機２１の吸入側に向かって流れる冷媒は、過冷却器２５を通過して、主冷媒回路側の室外熱交換器２３から室内ユニット４、５へ送られる高圧の液冷媒と熱交換を行う。

そして、過冷却状態になった高圧の液冷媒は、液側閉鎖弁２６および液冷媒連絡配管６を経由して、室内ユニット４、５に送られる。

この室内ユニット４、５に送られた高圧の液冷媒は、室内膨張弁４１、５１によって圧縮機２１の吸入圧力近くまで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において室内空気と熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となる。

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２７および四路切換弁２２を経由して、アキュムレータ２４に流入する。そして、アキュムレータ２４に流入した低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機２１に吸入される。このように、空気調和装置１では、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において凝縮された後に液冷媒連絡配管６および室内膨張弁４１、５１を通じて送られる冷媒の蒸発器として機能させる冷房運転を少なくとも行うことが可能である。

ここで、通常運転モードの冷房運転を行っている際における冷媒回路１０の冷媒の分布状態は、図４に示されるように、冷媒が、液状態（図４における塗りつぶしのハッチング部分）、気液二相状態（図４における格子状のハッチング部分）、ガス状態（図４における斜線のハッチング部分）の各状態をとって分布している。具体的には、室外膨張弁３８を介して室外熱交換器２３の出口付近の部分から、過冷却器２５の主冷媒回路側の部分および液冷媒連絡配管６を介して、室内膨張弁４１、５１に至るまでの部分、および、バイパス冷媒配管６１のバイパス膨張弁６２上流側の部分は、液状態の冷媒で満たされている。そして、室外熱交換器２３の中間の部分、バイパス冷媒配管６１のバイパス膨張弁６２上流側の部分、過冷却器２５のバイパス冷媒配管側の部分であって入口付近の部分、および、室内熱交換器４２、５２の入口付近の部分は、気液二相状態の冷媒で満たされている。また、ガス冷媒連絡配管７および圧縮機２１を介して室内熱交換器４２、５２の中間の部分から室外熱交換器２３の入口に至るまでの部分、室外熱交換器２３の入口付近の部分、および、過冷却器２５のバイパス冷媒配管側の部分であって中間の部分からバイパス冷媒配管６１の圧縮機２１の吸入側に合流するまでの部分は、ガス状態の冷媒で満たされている。ここで、図４は、冷房運転における冷媒回路１０内を流れる冷媒の状態を示す模式図である。

なお、通常運転モードの冷房運転においては、冷媒はこのような分布で冷媒回路１０内に分布しているが、後述する冷媒自動充填運転モードおよび冷媒漏洩検知運転モードの冷媒量判定運転においては、液冷媒連絡配管６と室外熱交換器２３に液冷媒が集められた分布となる（図６参照）。

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（暖房運転状態）、すなわち、圧縮機２１の吐出側がガス側閉鎖弁２７およびガス冷媒連絡配管７を介して室内熱交換器４２、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。室外膨張弁３８は、室外熱交換器２３に流入する冷媒を室外熱交換器２３において蒸発させることが可能な圧力（すなわち、蒸発圧力）まで減圧するために開度調節されるようになっている。また、液側閉鎖弁２６およびガス側閉鎖弁２７は、開状態にされている。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過冷却度目標値で一定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３０により検出される圧縮機２１の吐出圧力を凝縮温度に対応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を差し引くことによって検出される。なお、本実施形態では採用していないが、各室内熱交換器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。また、バイパス膨張弁６２は、閉止されている。

この冷媒回路１０の状態で、圧縮機２１、室外ファン２８および室内ファン４３、５３を運転すると、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２７およ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して高圧の液冷媒となった後、室内膨張弁４１、５１を通過する際に、室内膨張弁４１、５１の弁開度に応じて減圧される。

この室内膨張弁４１、５１を通過した冷媒は、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２６、過冷却器２５および室外膨張弁３８を経由してさらに減圧された後に、室外熱交換器２３に流入する。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２８によって供給される室外空気と熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となり、四路切換弁２２を経由してアキュムレータ２４に流入する。そして、アキュムレータ２４に流入した低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機２１に吸入される。

以上のような通常運転モードにおける運転制御は、冷房運転および暖房運転を含む通常運転を行う運転制御手段として機能する制御部８（より具体的には、室内側制御部４７、５７と室外側制御部３７と制御部３７、４７、５７間を接続する伝送線８ａ）によって行われる。

＜冷媒自動充填運転モード＞
次に、試運転の際に行われる冷媒自動充填運転モードについて、図５〜図７を用いて説明する。ここで、図５は、冷媒量判定運転のフローチャートである。図６は、冷媒量判定運転における冷媒回路１０内を流れる冷媒の状態を示す模式図である。図７は、冷媒重量検知機構３９の後述するステップＳ４における動作を示した図である。

冷媒自動充填運転モードは、空気調和装置１の構成機器の設置後等における試運転の際に行われる運転モードであり、液冷媒連絡配管６およびガス冷媒連絡配管７の容積に応じた適正な冷媒量を冷媒回路１０に対して自動で充填するものである。

まず、室外ユニット２の液側閉鎖弁２６およびガス側閉鎖弁２７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、冷媒自動充填運転を行う作業者が、追加充填用の冷媒ボンベを冷媒回路１０（例えば、圧縮機２１の吸入側等）に接続して充填を開始する。

そして、作業者が、制御部８に対して直接にまたはリモコン（図示せず）等によって冷媒自動充填運転を開始する指令を出すと、制御部８によって、図５に示されるステップＳ１〜ステップＳ５の処理を伴うが行われる。

まず、ステップＳ１では、冷房運転状態において液温一定制御が行われ、基本的には、上述の通常運転モードの冷房運転と同様の運転を行うように機器制御が行われる。ただし、液温一定制御を行う点が通常運転モードの冷房運転とは異なる。この液温一定制御では、凝縮圧力制御と液管温度制御とが行われる。凝縮圧力制御では、室外熱交換器２３における冷媒の凝縮圧力が一定になるように、室外ファン２８によって室外熱交換器２３に供給される室外空気の風量を制御する。凝縮器における冷媒の凝縮圧力は、室外温度の影響より大きく変化するため、モータ２８ｍによって室外ファン２８から室外熱交換器２３に供給される室内空気の風量を制御する。これにより、室外熱交換器２３における冷媒の凝縮圧力が一定となり、凝縮器内を流れる冷媒の状態が安定化することになる。そして、室外熱交換器２３から室内膨張弁４１、５１の間において、室外膨張弁３８、過冷却器２５の主冷媒回路側の部分、液冷媒連絡配管６を含む流路、および室外熱交換器２３から第１バイパス冷媒配管６１のバイパス膨張弁６２までの流路には、高圧の液冷媒が流れる状態となる。よって、室外熱交換器２３から室内膨張弁４１、５１およびバイパス膨張弁６２までの部分における冷媒の圧力も安定する。本実施形態の凝縮圧力制御では、吐出圧力センサ３０によって検出される圧縮機２１の吐出圧力が凝縮圧力として用いられている。なお、本実施形態では採用していないが、室外熱交換器２３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に対応する冷媒温度値を凝縮圧力に換算して凝縮圧力制御に用いても良い。液管温度制御では、上述の通常運転モードの冷房運転における過熱度制御とは異なり、過冷却器２５から室内膨張弁４１、５１に送られる冷媒の温度が一定になるように過冷却器２５の能力を制御する。より具体的には、液管温度制御では、過冷却器２５の主冷媒回路側の出口に設けられた液管温度センサ３５によって検出される冷媒の温度が液管温度目標値で一定になるように、第１バイパス冷媒配管６１のバイパス膨張弁６２を開度調節する。これにより、過冷却器２５の主冷媒回路側の出口から室内膨張弁４１、５１に至る液冷媒連絡配管６を含む冷媒管内における冷媒密度が安定化する。

そして、ステップＳ２では、ステップＳ１の液温一定制御を行うことにより、液温が一定に達しているか否かを判断する。ここで、液温が一定になっていると判断されると、ステップＳ３に移行し、液温がまだ一定になっていないと判断されると、ステップＳ１の液温一定制御が継続されることになる。そして、液温一定制御により液温が一定に制御されると、図４における塗りつぶしのハッチング部分のうち過冷却器２５の主冷媒回路側の出口から室内膨張弁４１、５１に至る液冷媒連絡配管６を含む冷媒管内が一定温度の液冷媒によって安定的にシールされることになる。

これにより、後述のステップＳ３において、室内膨張弁４１、５１および室外膨張弁３８が冷媒回路１０のうち液冷媒連絡配管６を含む室内膨張弁４１、５１と室外膨張弁３８との間の部分に液冷媒を封じ込める前に、室外熱交換器２３から液冷媒連絡配管６を通じて室内膨張弁４１、５１に送られる冷媒の温度が過冷却器２５によって一定に調節され、液冷媒配管部分に固定される冷媒量である液管確定冷媒量Ｙが保たれた状態となる。

次に、ステップＳ３では、室内膨張弁４１、５１を全閉状態にし、バイパス膨張弁６２を全閉状態にし、そして、室外膨張弁３８を全閉状態にすることで、冷媒回路１０のうち液冷媒連絡配管６を含む室内膨張弁４１、５１と室外膨張弁３８との間の部分に液冷媒を封じ込める（液管閉鎖制御）。これにより、液管確定冷媒量Ｙの冷媒量が保たれたままで、冷媒の循環を途絶えさせて、冷媒の温度も考慮された正確な液管確定冷媒量Ｙの液冷媒を、冷媒回路１０のうち液冷媒連絡配管６を含む室内膨張弁４１、５１と室外膨張弁３８との間の部分に封じ込めることができる。なお、各膨張弁３８、４１、５１を全閉状態にした後も、圧縮機２１、室外ファン２８の運転を継続する。これにより、図６に示されるように、凝縮器として機能する室外熱交換器２３において凝縮された冷媒は、室外膨張弁３８によって冷媒回路１０内における冷媒の循環が途絶えているために、室外熱交換器２３において、室外ファン２８によって供給される室外空気によって冷却されて凝縮されて、室外熱交換器２３のような冷媒回路１０のうち室外膨張弁３８の上流側で、かつ、圧縮機２１の下流側の部分に徐々に溜まっていくことになる。これにより、冷媒回路１０内の冷媒は、冷媒回路１０のうち室外膨張弁３８の上流側で、かつ、圧縮機２１の下流側の部分に集中的に集められることになる。より具体的には、図７に示されるように、凝縮されて液状態になった冷媒が、室外膨張弁３８の上流側から室外熱交換器２３内にかけて溜まっていくことになる。なお、上述のように、冷媒回路１０のうち液冷媒連絡配管６を含む室内膨張弁４１、５１と室外膨張弁３８との間の部分に液冷媒を封じ込めるようにしているため、通常運転モードの冷房運転において室外膨張弁３８の上流側から室外熱交換器２３内にかけて溜まる液冷媒の量が過大にならないようになっている。

次に、ステップＳ４では、重量検知センサ３９ａによって室外熱交換器２３に溜まっている冷媒の重量を検知する。具体的には、昇降台３９ｂが、冷媒重量検知センサ３９ａの高さが支持台３９ｃの高さよりも高い位置になるように上昇する（図７参照）。ここで、重量検知センサ３９ａは室外熱交換器２３と室外熱交換器２３に溜まっている冷媒との重量を検出する。これにより、冷媒重量検知センサ３９ａによって得られる室外熱交換器２３内部の冷媒の重量ｗを、制御部８のメモリに格納されている関係式に代入することで、室外膨張弁３８から室外熱交換器２３にかけて溜まった冷媒量を演算する。

次に、ステップＳ５では、上述のステップＳ４において演算された冷媒量が、制御部８のメモリに格納されている室外熱交収集冷媒量Ｘに達したか否かを判断する。ここで、室外熱交収集冷媒量Ｘに達していない場合には、ステップＳ４の処理に戻り、冷媒回路１０への冷媒の充填を継続し、室外熱交収集冷媒量Ｘに達していると判断した場合には、冷媒回路１０への冷媒の充填を終了する。これにより、冷媒重量検知センサ３９ａによって、冷媒回路１０のうち室外膨張弁３８の上流側で、かつ、圧縮機２１の下流側の部分に集められた冷媒量に関する状態量を検知でき、適正な冷媒量の判定を行うことができ、冷媒量に関する判定を行うための条件を簡易なものとしつつ、適正な冷媒量の判定を行うことが可能になっている。

このように、空気調和装置１では、上述のように、ステップＳ１によって液温一定制御が行われ、その後にステップＳ３によって液管閉鎖制御が行われ、圧縮機２１において圧縮される冷媒を室外熱交換器２３において凝縮させて室外熱交換器２３を含む室外膨張弁３８の上流側の部分に溜める液冷媒貯留制御が行われる。そして、上述のステップＳ４、Ｓ５の処理によって、室外膨張弁３８の上流側に存在する冷媒量に関する状態量を検知し、冷媒量判定運転において冷媒重量検知センサ３９ａが検知した冷媒の重量に基づいて、冷媒回路１０内の冷媒量の適否を判定することができるようになっている。

これらの制御等の処理は、冷媒量判定運転を行う運転制御手段、および、冷媒回路１０内の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（より具体的には、室内側制御部４７、５７と室外側制御部３７と制御部３７、４７、５７間を接続する伝送線８ａ）によって行われる。

なお、本実施形態においては、液温一定制御（特に、液管温度制御）を行うことによって、冷媒回路１０のうち液冷媒連絡配管６を含む利用側膨張機構と遮断機構との間の部分に、常に一定量の冷媒を封じ込めるようにしているため、冷媒回路１０を構成する液冷媒連絡配管６の長さが長く、ステップＳ３の処理によって、液冷媒連絡配管６に封じ込められる冷媒量が比較的多い場合であっても、液冷媒連絡配管６に正確な量の冷媒を封じ込めることができ、これにより、冷媒回路１０のうち室外膨張弁３８の上流側で、かつ、圧縮機２１の下流側の部分における冷媒量に対する影響を抑えて、冷媒重量検知センサ３９ａによる冷媒の重量の安定した検知を行うことができるようになっているが、冷媒回路１０を構成する液冷媒連絡配管６の長さが短く、ステップＳ３の処理によって、液冷媒連絡配管６に封じ込められる冷媒量が少ない場合には、冷媒回路１０のうち室外膨張弁３８の上流側で、かつ、圧縮機２１の下流側の部分における冷媒量に対する影響が小さいため、必ずしも液温一定制御（特に、液管温度制御）を行う必要はなく、ステップＳ３の処理を省略してもよい。

＜冷媒漏洩検知運転モード＞
次に、冷媒漏洩検知運転モードについて説明する。

冷媒漏洩検知運転モードは、冷媒充填作業を伴う点を除いては、冷媒自動充填運転モードとほぼ同様であるため、相違点のみ説明する。

本実施形態において、冷媒漏洩検知運転モードは、例えば、定期的（休日や深夜等で空調を行う必要がない時間帯等）に、不測の原因により冷媒回路１０から冷媒が外部に漏洩していないかどうかを検知する場合に行われる運転である。

冷媒漏洩検知運転では、上述の冷媒自動充填運転のフローチャートと同じ処理が行われる。

すなわち、冷媒回路１０において冷房運転状態または暖房運転状態において液温一定制御を行い、液温が一定となった後に、室内膨張弁４１、５１および液側閉鎖弁２６を全閉状態にし、液管確定冷媒量Ｙを確定させる（ステップＳ１〜ステップＳ３参照）。また、室内膨張弁４１、５１や液側閉鎖弁２６の操作とともに、バイパス膨張弁６２を全開状態にし、室外膨張弁３８を全閉状態にして、冷房運転を持続させることで、室外熱交換器２３に液冷媒を溜める冷媒量判定運転が行われる。

ここで、冷媒重量検知センサ３９ａによる冷媒の重量ｗが、所定時間の間変わらないまま維持されると、その時の冷媒の重量ｗを制御部８のメモリに格納されている関係式に代入して、室外膨張弁３８から室外熱交換器２３にかけて溜まっている判定液冷媒量Ｘ’を演算する。ここで、算出された判定液冷媒量Ｘ’に、液管確定冷媒量Ｙを加えて、適正冷媒量Ｚになるか否かによって、冷媒回路１０における冷媒の漏洩の有無を判断する。

なお、所定時間の間冷媒重量ｗが変わらず冷媒重量ｗのデータを取得した後は、速やかに圧縮機２１の運転を停止する。これにより、冷媒漏洩検知運転を終了する。

また、冷媒漏洩検知の判定としては、上述の判定液冷媒量Ｘ’を算出する方法に限られず、例えば、予め最適冷媒量に対応する基準冷媒重量Ｗを演算しておき、この値を制御部８のメモリに格納しておくことで、上述の判定液冷媒量Ｘ’の演算を行う必要なく、検知される検知冷媒重量ｗを指標となる基準冷媒重量Ｗと直接比較することで、冷媒漏洩検知を行うようにしもよい。

（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。

（４）変形例１
第１実施形態の空気調和装置１では、冷媒重量検知手段３９は、昇降台３９ｂの上に冷媒重量検知センサ３９ａを設置しているが、これに限らずに、支持台３９ｃの上に冷媒重量検知センサを設置するようにしても構わない（図８参照）。この場合には、通常運転時には、昇降台３９ｂの高さが支持台３９ｃの高さよりも高い状態にあり、第１実施形態のステップＳ４のように室外熱交換器２３の重量を検知する際に、昇降台３９ｂの高さが支持台３９ｃの高さよりも低くなるように昇降台３９ｂを下降させて、室外熱交換器２３の重量を支持台３９ｃの上に設けられた冷媒重量検知センサ３９ａが検知できるようにすることになる。

（５）変形例２
第１実施形態の空気調和装置１では、冷媒量の判定を行う冷媒自動充填運転モードおよび冷媒漏洩検知運転モードの際のみに冷媒重量検知センサ３９ａが利用できるように昇降台３９ｂを昇降させているが、室外熱交換器２３の重量を常に検出できるように昇降台３９ａを設けずに支持台３９ｃの上に冷媒重量検知センサ３９ａを設けるようにしても構わない。

（６）変形例３
第１実施形態の空気調和装置１では、室外熱交換器２３の重量を検出することにより冷媒量の判定を行っているが、これに限らず、室外ユニット２の重量を検出することにより冷媒量の判定を行っても構わない。なお、この場合には、重量を検知可能な重量検知センサ３９ａを室外ユニット２の下部に設けることになる。

（７）変形例４
第１実施形態の空気調和装置１では、冷媒重量検知センサ３９ａを室外ユニット２に搭載しているが、これに限らず、昇降台３９ｂおよび支持台３９ｃのみを設けるようにして冷媒重量検知センサ３９ａを後から挿入して室外熱交換器２３の重量を検出できるようにしても構わない。なお、この場合には、昇降台３９ｂの高さを支持台３９ｃの高さよりも低くなるように昇降台３９ｂを下降させて冷媒重量検知センサ３９ａが挿入できる隙間を空けてから、重量検知センサ３９ａを昇降台３９ｂの上に挿入して、重量検知センサ３９ａが室外熱交換器２３の重量を検出できる高さ（すなわち支持台３９ｃの高さよりも高い位置）に昇降台３９ｂを上昇させることになる（図９参照）。また、昇降台３９ｂの高さを支持台３９ｃの高さよりも高くなるように昇降台３９ｂを上昇させて冷媒重量検知センサ３９ａが挿入できる隙間を空けてから、冷媒重量検知センサ３９ａを支持台３９ｃの上に挿入して、重量検知センサ３９ａが室外熱交換器２３の重量を検出できる高さ（すなわち支持台３９ｃの高さよりも低い位置）に昇降台３９ｂを下降させることになる（図１０参照）。

（第２実施形態）
上述の第１実施形態およびその変形例における空気調和装置１では、室外ユニットが１台である場合を例に挙げたが、これに限定されるものではなく、例えば、図９に示される本実施形態の空気調和装置１０１のように、複数台（本実施形態では、２台）の室外ユニット２を並列に備えた構成としてもよい。ここで、室外ユニット２および室内ユニット４、５については、上述の第１実施形態における室外ユニット２および室内ユニット４、５と同じ構成であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態の空気調和装置１０１では、冷媒自動充填運転や冷媒漏洩検知運転において、冷媒重量検知センサ３９ａによる検知が、各室外ユニット２において個別に行われ、そして、室外熱交収集冷媒量Ｘが溜まったか否かの判断が、すべての室外ユニット２を合わせた冷媒回路１１０内の冷媒量に対して行われる点は異なるが、基本的には、上述の第１実施形態における冷媒回路１０内の冷媒量の適否の判定と同様である。また、本実施形態の空気調和装置１０１においても、上述の第１実施形態の変形例１〜３と同様の構成を適用してもよい。

（第３実施形態）
上述の第１、２実施形態およびその変形例における空気調和装置１、１０１では、冷房運転および暖房運転が切り換え可能な構成に対して本発明を適用した場合を例に挙げたが、これに限定されるものではなく、例えば、図１０に示される本実施形態の空気調和装置２０１のように、例えば、ある空調空間については冷房運転を行いつつ他の空調空間については暖房運転を行う等のように、室内ユニット４、５が設置される屋内の各空調空間の要求に応じて、冷暖同時運転が可能な構成に対して本発明を適用してもよい。

本実施形態の空気調和装置２０１は、主として、複数台（ここでは、２台）の利用ユニットとしての室内ユニット４、５と、熱源ユニットとしての室外ユニット２０２と、冷媒連絡配管６、７ａ、７ｂとを備えている。

室外ユニット４、５は、液冷媒連絡配管６、ガス冷媒連絡配管としての吸入ガス冷媒連絡配管７ａおよび吐出ガス冷媒連絡配管７ｂ、および、接続ユニット２０４、２０５を介して、室外ユニット２０２に接続されており、室外ユニット２０２との間で冷媒回路２１０を構成している。なお、室内ユニット４、５は、上述の第１実施形態における室内ユニット４、５と同じ構成であるため、ここでは説明を省略する。

室外ユニット２０２は、主として、冷媒回路２１０の一部を構成しており、室外側冷媒回路２１０ｃを備えている。室外側冷媒回路２１０ｃは、主として、圧縮機２１と、三方切換弁２２２と、熱源側熱交換器としての室外熱交換器２３と、冷媒検知機構としての冷媒重量検知センサ３９ａと、第２遮断機構または熱源側膨張機構としての室外膨張弁３８と、アキュムレータ２４と、温度調節機構としての過冷却器２５と、過冷却器２５の冷却源および連通管としてのバイパス冷媒配管６１と、第１遮断機構としての液側閉鎖弁２６と、吸入ガス側閉鎖弁２７ａと、吐出ガス側閉鎖弁２７ｂと、高低圧連通管２３３と、高圧遮断弁２３４と、室外ファン２８とを有している。ここで、三方切換弁２２２、吸入ガス側閉鎖弁２７ａ、吐出ガス側閉鎖弁２７ｂ、高低圧連通管２３３、および、高圧遮断弁２３４を除く他の機器・弁類は、上述の第１実施形態における室外ユニット２の機器・弁類と同様の構成であるため、説明を省略する。

三方切換弁２２２は、室外熱交換器２３を凝縮器として機能させる際（以下、凝縮運転状態とする）には圧縮機２１の吐出側と室外熱交換器２３のガス側とを接続し、室外熱交換器２３を蒸発器として機能させる際（以下、蒸発運転状態とする）には圧縮機２１の吸入側と室外熱交換器２３のガス側とを接続するように、室外側冷媒回路２１０ｃ内における冷媒の流路を切り換えるための弁である。また、圧縮機２１の吐出側と三方切換弁２２２との間には、吐出ガス側閉鎖弁２７ｂを介して吐出ガス冷媒連絡配管７ｂが接続されている。これにより、圧縮機２１において圧縮・吐出された高圧のガス冷媒を三方切換弁２２２の切り換え動作に関係なく、室内ユニット４、５に供給できるようになっている。また、圧縮機２１の吸入側には、吸入ガス側閉鎖弁２７ａを介して吸入ガス冷媒連絡配管７ａが接続されている。これにより、室内ユニット４、５から戻る低圧のガス冷媒を三方切換弁２２２の切り換え動作に関係なく、圧縮機２１の吸入側に戻すことができるようになっている。また、高低圧連通管２３３は、圧縮機２１の吐出側と三方切換弁２２２との間の位置と吐出ガス冷媒連絡配管７ｂとの間を結ぶ冷媒管と、圧縮機２１の吸入側と吸入ガス冷媒連絡配管７ａとの間を結ぶ冷媒管とを連通させる冷媒管であり、冷媒の通過を遮断することが可能な高低圧連通弁２３３ａを有している。これにより、必要に応じて、吸入ガス冷媒連絡配管７ａと吐出ガス冷媒連絡配管７ｂとを互いに連通させた状態にすることができるようになっている。また、高圧遮断弁２３４は、圧縮機２１の吐出側と三方切換弁２２２との間の位置と吐出ガス冷媒連絡配管７ｂとの間を結ぶ冷媒管に設けられており、必要に応じて、圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒を吐出ガス冷媒連絡配管７ｂに送るのを遮断することを可能にしている。本実施形態において、高圧遮断弁２３４は、圧縮機２１の吐出側と三方切換弁２２２との間の位置と吐出ガス冷媒連絡配管７ｂとの間を結ぶ冷媒管に高低圧連通管２３３が接続された位置よりも圧縮機２１の吐出側に配置されている。本実施形態において、高低圧連通弁２３３ａおよび高圧遮断弁２３４は、電磁弁である。なお、本実施形態においては、凝縮運転状態と蒸発運転状態とを切り換えるための機構として、三方切換弁２２２を使用しているが、これに限定されるものではなく、四路切換弁や複数の電磁弁等で構成したものを使用してもよい。

また、室外ユニット２０２には、各種のセンサと室外側制御部３７が設けられているが、これらについても、上述の第１実施形態における室外ユニット２の各種のセンサと室外側制御部３７の構成と同様であるため、説明を省略する。

また、室内ユニット４、５は、室内熱交換器４２、５２のガス側が接続ユニット２０４、２０５を介して吸入ガス冷媒連絡配管７ａおよび吐出ガス冷媒連絡配管７ｂに切り換え可能に接続されている。接続ユニット２０４、２０５は、主として、冷暖切換弁２０４ａ、２０５ａを備えている。冷暖切換弁２０４ａ、２０５ａは、室内ユニット４、５が冷房運転を行う場合には室内ユニット４、５の室内熱交換器４２、５２のガス側と吸入ガス冷媒連絡配管７ａとを接続する状態（以下、冷房運転状態とする）と、室内ユニット４、５が暖房運転を行う場合には室内ユニット４、５の室内熱交換器４２、５２のガス側と吐出ガス冷媒連絡配管７ｂとを接続する状態（以下、暖房運転状態とする）との切り換えを行う切換機構として機能する弁である。なお、本実施形態においては、冷房運転状態と暖房運転状態とを切り換えるための機構として、三方切換弁からなる冷暖切換弁２０４ａ、２０５ａを使用しているが、これに限定されるものではなく、四路切換弁や複数の電磁弁等で構成したものを使用してもよい。

このような空気調和装置２０１の構成により、室内ユニット４、５は、例えば、室内ユニット４を冷房運転しつつ、室内ユニット５を暖房運転する等の、いわゆる、冷暖同時運転を行うことが可能になっている。

そして、この冷暖同時運転可能な空気調和装置２０１においては、三方切換弁２２２を凝縮運転状態にして室外熱交換器２３を冷媒の凝縮器として機能させ、冷暖切換弁２０４ａ、２０５ａを冷房運転状態にして室内熱交換器４２、５２を冷媒の蒸発器として機能させることにより、上述の第１実施形態における空気調和装置１と同様の冷媒量判定運転および冷媒量の適否の判定を行うことができる。

ただし、本実施形態の空気調和装置２０１では、ガス冷媒連絡配管７として吸入ガス冷媒連絡配管７ａおよび吐出ガス冷媒連絡配管７ｂを有していることから、通常運転モードにおける冷房運転のように、高低圧連通弁２３３ａを全閉状態にし、かつ、高圧遮断弁２３４を全開状態にすることによって、吸入ガス冷媒連絡配管７ａと吐出ガス冷媒連絡配管７ｂとが連通しておらず、かつ、圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒を吐出ガス冷媒連絡配管７ｂに送ることが可能な状態にしていると、吐出ガス冷媒連絡配管７ｂに溜まった高圧のガス冷媒を室外熱交換器２３において凝縮させて室外熱交換器２３を含む室外膨張弁３８の上流側の部分に溜めることができなくなり、冷媒回路１０内の冷媒量の適否の判定精度に悪影響を及ぼすおそれがあることから、冷媒量判定運転においては、高低圧連通弁２３３ａを全閉状態にし、かつ、高圧遮断弁２３４を全開状態にすることによって、吸入ガス冷媒連絡配管７ａと吐出ガス冷媒連絡配管７ｂとを連通させるとともに、圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒を吐出ガス冷媒連絡配管７ｂに送るのを遮断するようにしている。これにより、吐出ガス冷媒連絡配管７ｂ内の冷媒の圧力を吸入ガス冷媒連絡配管７ａ内の冷媒の圧力と同じになり、吐出ガス冷媒連絡配管７ｂに冷媒が溜まらない状態になるため、吐出ガス冷媒連絡配管７ｂに溜まった高圧のガス冷媒を室外熱交換器２３において凝縮させて室外熱交換器２３を含む室外膨張弁３８の上流側の部分に溜めることができるようになり、冷媒回路１０内の冷媒量の適否の判定精度に悪影響を及ぼしにくくなる。

このように、本実施形態の空気調和装置２０１では、冷媒量判定運転において、高低圧連通弁２３３ａを全閉状態にし、かつ、高圧遮断弁２３４を全開状態にすることによって、吸入ガス冷媒連絡配管７ａと吐出ガス冷媒連絡配管７ｂとを連通させるとともに、圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒を吐出ガス冷媒連絡配管７ｂに送るのを遮断する操作を行う点が、上述の第１実施形態における空気調和装置１と異なるが、基本的には、上述の第１実施形態における冷媒回路１０内の冷媒量の適否の判定と同様である。また、本実施形態の空気調和装置２０１においても、上述の第１実施形態の変形例１〜３と同様の構成を適用してもよいし、また、第２実施形態の空気調和装置１０１のように、室外ユニット２０２が複数台接続された構成にしてもよい。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態およびその変形例について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態およびその変形例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。

例えば、冷房運転と暖房運転とが切り換え可能な空気調和装置１、１０１や冷房運転と暖房運転とを同時に運転可能な空気調和装置２０１ではなく、冷房運転専用の空気調和装置にも本発明を適用可能である。

本発明に係る空気調和装置および冷媒量判定方法は、より誤差が少ない状態で冷媒量に関する状態量に基づいた冷媒回路内の冷媒量の適否を判定することができるという効果を奏し、冷媒回路内の冷媒量の適否を判定する空気調和装置および冷媒量判定運転において、その時の条件に最適な制御を行う空気調和装置および冷媒量判定運転等として有用である。

本発明の第１実施形態にかかる空気調和装置の概略構成図である。 室外熱交換器の概略図である。 空気調和装置の制御ブロック図である。 冷房運転における冷媒回路内を流れる冷媒の状態を示す模式図である。 冷媒量判定運転のフローチャートである。 液温一定制御を行う際の、運転状態を判定する冷房／暖房判定グラフである。 冷媒量判定運転における冷媒重量検知機構の動作を表す図。 変形例１に係る冷媒重量検知機構の動作を表す図。 変形例４に係る冷媒重量検知機構の動作を表す図。 変形例４に係る冷媒重量検知機構の動作を表す図。 第２実施形態にかかる空気調和装置の概略構成図である。 第３実施形態にかかる空気調和装置の概略構成図である。

符号の説明

１、１０１、２０１ 空気調和装置
２、２０２ 室外ユニット（熱源ユニット）
４、５ 室内ユニット（利用ユニット）
６ 液冷媒連絡配管
７、７ａ、７ｂ ガス冷媒連絡配管
１０、１１０、２１０ 冷媒回路
２１ 圧縮機
２２ 四路切換弁（切換機構）
２３ 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
３８ 室外膨張弁（第２遮断機構）
３９ 冷媒重量検知機構（冷媒重量検知手段）
４１、５１ 室内膨張弁（利用側膨張機構）
４２、５２ 室内熱交換器（利用側熱交換器）

Claims (4)

1. 圧縮機（２１）と熱源側熱交換器（２３）とを有する熱源ユニット（２，２０２）と、利用側膨張機構（４１，５１）と利用側熱交換器（４２，５２）とを有する利用ユニット（４，５）と、前記熱源ユニットと前記利用ユニットとを接続する液冷媒連絡配管（６）およびガス冷媒連絡配管（７，７ａ，７ｂ）とを含み、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、かつ、前記利用側熱交換器を前記熱源側熱交換器において凝縮される冷媒の蒸発器として機能させる冷房運転状態における冷房運転を少なくとも行うことが可能な冷媒回路（１０，１１０，２１０）と、
   前記冷房運転における冷媒の流れ方向において、前記熱源側熱交換器の下流側かつ前記液冷媒連絡配管の上流側に配置され、冷媒の通過を遮断可能な遮断機構（３８）と、
   前記遮断機構の上流側の冷媒量を、冷媒の重量により検知可能な冷媒重量検知手段（３９）と、
   前記冷媒回路のうち前記液冷媒連絡配管を含む前記利用側膨張機構と前記遮断機構との間の液冷媒配管部分の冷媒温度が一定値となるように制御する液温一定制御を行った後に、前記遮断機構と前記利用側膨張機構とを閉鎖する液管閉鎖制御を行い、さらにその後に、前記遮断機構の上流側の部分に液冷媒を溜める液冷媒貯留制御を行う運転制御手段と、
   前記液冷媒貯留制御において前記冷媒重量検知機構が検知した前記冷媒の重量に基づいて、前記冷媒回路内の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（１，１０１，２０１）。
2. 前記冷媒重量検知機構は、前記熱源側熱交換器の重量を検知することにより、前記冷媒の重量を導出する、
   請求項１に記載の空気調和装置（１，１０１，２０１）。
3. 前記冷媒重量検知機構は、前記熱源ユニットの重量を検知することにより、前記冷媒の重量を導出する、
   請求項１に記載の空気調和装置（１，１０１，２０１）。
4. 圧縮機と熱源側熱交換器とを有する熱源ユニットと、利用側膨張機構と利用側熱交換器とを有する利用ユニットと、前記熱源ユニットと前記利用ユニットとを接続する液冷媒連絡配管およびガス冷媒連絡配管とを含み、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、かつ、前記利用側熱交換器を前記熱源側熱交換器において凝縮される冷媒の蒸発器として機能させる冷房運転状態における冷房運転を少なくとも行うことが可能な冷媒回路を有する空気調和装置（１、１０１、２０１）において、前記冷媒回路内の冷媒量の適否を判定する冷媒量判定方法であって、
   前記冷房運転を行う際の前記冷媒回路における冷媒の流れ方向において前記熱源側熱交換器の下流側かつ前記液冷媒連絡配管の上流側に配置されており冷媒の通路を遮断可能な遮断機構（３８）と、前記利用側膨張機構との間の液冷媒配管部分の冷媒温度が一定値となるように制御する液温一定制御を行い、
   前記遮断機構と前記利用側膨張機構とを閉鎖する液管閉鎖制御を行い、
   前記遮断機構の上流側の部分に液冷媒を溜める液冷媒貯留制御を行い、
   前記遮断機構の上流側の冷媒量を、冷媒の重量により検知可能な冷媒重量検知手段（３９）によって、前記遮断機構の上流側に存在する冷媒の冷媒量を検知し、
   前記液冷媒貯留制御において前記冷媒重量検知手段が検知した前記冷媒量に基づいて、前記冷媒回路内の冷媒量の適否を判定する、
   冷媒量判定方法。

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