JP2014126306A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空気調和装置及び配管に適切な量の冷媒を充填する。
【解決手段】空気調和装置は、圧縮機、室外熱交換器、及び膨張弁を有する室外ユニットと、室内熱交換器を有し配管を介して室外ユニットに接続される室内ユニットと、室外ユニット、室内ユニット、及び配管により形成される冷凍サイクルを制御するコントローラと、を備える。室外ユニットは更に、室外ユニット及び配管の間の流路を開閉する阻止弁と、室外ユニット内の冷媒の圧力を測定する圧力センサと、を有する。阻止弁が閉じられ配管内が減圧された状態で、阻止弁の開放が行われた場合、コントローラは、圧縮機を動作させずに冷媒ボンベから冷凍サイクル内へ冷媒を充填する第１充填処理について、開放の前後に測定された圧力の変動に基づいて、第１充填処理を行うか否かを判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和装置に関する。

新たな配管を用意して空気調和装置を設置する場合、配管の径及び長さが既知であるため、予め定められた配管１ｍあたりの冷媒量に基づいて、空気調和装置へ封入される冷媒量が計算される。しかし、既設の現地配管を利用して空気調和装置を設置する場合、現地配管の径や長さが未知である場合がある。そのため、現地において空気調和装置に自動で冷媒を充填する冷媒自動充填の機能を有する空気調和装置が知られている（例えば、特許文献１）。しかし、冷媒自動充填は、冷凍サイクルの状態を判定しながら冷媒を少量ずつ充填するため、時間がかかる。

また、冷媒自動充填の時間を短縮するために、現地で冷媒自動充填の前に、冷媒ボンベ内圧と減圧された現地配管との差圧を利用して冷媒封入用チェックジョイントから空気調和装置へ冷媒を封入するプレチャージが知られている。

特開２００５−１１４１８４号公報

しかしながら、外気温度が高いことにより冷媒ボンベの内圧が高くなる場合や、現地配管の容積が小さい場合等に、プレチャージを行うことにより、過封入状態となることが懸念される。過封入状態で外気温度及び室内温度が高くなると、空気調和装置の高圧圧力が上昇しやすくなる。空気調和装置が、その高圧圧力を抑制するために保護制御を行うことにより、空気調和装置の冷房能力または暖房能力が低下する。現地配管の設計圧力が低い場合、冷房能力または暖房能力の低下が顕著に現れる。

また、プレチャージを行わない場合、冷媒自動充填は、出荷時に室外ユニットに封入されている冷媒量で圧縮機を運転させることとなるため、低圧圧力が真空に近い状態となるか、圧縮機の吐出温度が過昇することになる。

上記課題を解決するため、本発明の一態様である空気調和装置は、圧縮機、室外熱交換器、及び膨張弁を有する室外ユニットと、室内熱交換器を有し配管を介して前記室外ユニットに接続される室内ユニットと、前記室外ユニット、前記室内ユニット、及び前記配管により形成される冷凍サイクルを制御するコントローラと、を備える。前記室外ユニットは更に、前記室外ユニット及び前記配管の間の流路を開閉する阻止弁と、前記室外ユニット内の冷媒の圧力を測定する圧力センサと、を有する。前記阻止弁が閉じられ前記配管内が減圧された状態で、前記阻止弁の開放が行われた場合、前記コントローラは、前記圧縮機を動作させずに冷媒ボンベから前記冷凍サイクル内へ冷媒を充填する第１充填処理について、前記開放の前後に測定された前記圧力の変動に基づいて、前記第１充填処理を行うか否かを判定する。

本発明の一態様によれば、空気調和装置及び配管に適切な量の冷媒を充填することができる。

図１は、本発明の実施例のマルチ型空調システムにおける冷凍サイクルの構成を示す。 図２は、マルチ型空調システムにおける電気部品の構成を示す。 図３は、マルチ型空調システムの冷房運転における冷媒の流れを示す。 図４は、マルチ型空調システムの暖房運転における冷媒の流れを示す。 図５は、冷媒量調整処理を示す。 図６は、参照温度と第２閾値の関係を示す。

以下、本発明の実施例について図を用いて説明する。各図における同一符号は同一物または相当物を示す。

図１は、本発明の実施例のマルチ型空調システムにおける冷凍サイクルの構成を示す。

このマルチ型空調システムは、室外ユニット１１ａ、１１ｂと、室内ユニット１５ａ、１５ｂ、１５ｃとを有する。マルチ型空調システムにおける室外ユニット１１の接続台数及び室内ユニット１５の接続台数は、この図に限定されず、単数でも複数でも良い。なお、室内ユニット１５ａ、１５ｂ、１５ｃの説明のように、符号において数字の後に続くアルファベットにより要素を区別する必要がない場合、そのアルファベットは省略されることがある。

室内ユニット１５は、室内熱交換器１２と、送風機１３と、電動膨張弁１４とを有する。

室外ユニット１１は、圧縮機１と、気液分離器２と、逆止弁３と、四方弁４と、電動膨張弁５と、室外熱交換器６と、送風機７と、過冷却器８と、電動膨張弁９と、アキュムレータ１０と、ガス阻止弁１８と、液阻止弁１９と、圧縮機用温度センサ２２と、高圧圧力センサ２４と、低圧圧力センサ２５と、過冷却器温度センサ５１とを有する。圧縮機１は容量可変型であり、圧縮機１の吸入配管にはアキュムレータ１０が接続されている。四方弁４は冷房運転側と暖房運転側とに切り換えられることが可能である。高圧圧力センサ２４は、圧縮機１の吐出配管に設けられており、低圧圧力センサ２５は、アキュムレータ１０の流入側に設けられており、圧縮機用温度センサ２２は、圧縮機１に設けられている。外気センサ２３は、室外ユニット１１における送風機７の吸込口に設けられている。

室外ユニット１１と室内ユニット１５の間は、ガス配管１６と液配管１７である接続配管により接続されている。ガス配管１６は、室外ユニット１１のガス阻止弁１８に接続される。液配管１７は、室外ユニット１１の液阻止弁１９に接続される。

図２は、マルチ型空調システムにおける電気部品の構成を示す。

室外ユニット１１は、室外コントローラ２０（コントローラ）を有する。室外コントローラ２０ａ、２０ｂは、伝送線３２を介して互いに接続され、互いに通信を行う。室内ユニット１５は、室内コントローラ２１を有する。

例えば、室内コントローラ２１ａは、室外コントローラ２０ａを初期設定時に親機に設定し、室外コントローラ２０ｂを子機に設定する。これにより、室外コントローラ２０ａは、室外ユニット１１ａ、１１ｂの統合システム制御を担当する。室外コントローラ２０ｂは、室外コントローラ２０ａの指令に従い、自己の室外ユニット１１ｂ内の各部を制御する。

室内コントローラ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、伝送線３３を介して室外コントローラ２０に接続され、室外コントローラ２０との通信を行う。マルチ型空調システムが複数の室外ユニット１１を有する場合、室内コントローラ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、親機の室外コントローラ２０ａと通信を行う。

室外ユニット１１は更に、圧縮機用温度センサ２２と、外気センサ２３と、高圧圧力センサ２４と、低圧圧力センサ２５と、過冷却器温度センサ５１とを有する。室外コントローラ２０は、これらのセンサの読み取り値に基づいて、各部の圧力及び温度が目標値になるように室外ユニット１１内の各部を制御する。室外ユニット１１は更に、操作部４１と、表示部４２とを有する。操作部４１は、例えばボタンである。表示部４２は、例えば液晶パネルや７セグメントディスプレイである。操作部４１と表示部４２は、例えばタッチパネルのように一体であっても良い。

室内ユニット１５は更に、冷媒状態を把握するためのガス温度センサ２７及び液温度センサ２８と、空気状態を把握するための吸い込み温度センサ２９と、吹出し温度センサ３０とを有する。室内コントローラ２１は、これらのセンサの計測値を室外コントローラ２０ａへ送信する。例えば、室外コントローラ２０ａは、室外コントローラ２０ａからの計測値に応じて、最適な冷媒状態に調整するための電動膨張弁１４の開度指令を室内コントローラ２１へ送信する。室内コントローラ２１は、室外コントローラ２０ａからの開度指令に従い、電動膨張弁１４を制御する。

室内コントローラ２１は、リモコン（リモートコントローラ）３１からの信号を受信する。室内コントローラ２１は、リモコン３１からの発停信号に基づいて送風機１３を制御し、リモコン３１によって設定された温度条件を室外コントローラ２０ａへ送信する。

図３は、マルチ型空調システムの冷房運転における冷媒の流れを示す。

この図において、冷媒は実線矢印の方向に流れる。このとき、四方弁４は、圧縮機１の吐出側（高圧側）を室外熱交換器６のガス側へ接続し、ガス配管１６を圧縮機１の吸入側（低圧側）へ接続するように、室外コントローラ２０によって切り換えられる。

圧縮機１から吐出されたガス冷媒は、気液分離器２、逆止弁３、四方弁４を通過し、冷媒通路を有する室外熱交換器６で凝縮する。凝縮した液冷媒は、過冷却器８の上流で分岐する。過冷却器８は、分岐から液阻止弁１９へ向かう流路である主流部と、分岐からアキュムレータ１０へ向かう流路であるバイパス部とを有する。分岐した一方の液冷媒は、電動膨張弁９で減圧されてガス冷媒となり過冷却器８のバイパス部を経て低圧側配管のアキュムレータ１０へバイパスされる。分岐した他方の液冷媒は、過冷却器８の主流部を通過することにより、バイパス部との間で熱交換され、液阻止弁１９を通過する。主流部を通過した液冷媒は、過冷却状態となり、バイパス部を通過したガス冷媒は、過熱状態となりアキュムレータ１０へ戻る。室外熱交換器６による熱交換に加えて、過冷却器８による熱交換が行われることにより、主流部を流れる冷媒の過冷却度が増加し、分岐により、室外ユニット１１から室内ユニット１５へ流れる冷媒の流量が減少して圧力損失が小さくなるため、より効率のよい運転が可能となる。

液配管１７を通過した冷媒は、室内ユニット１５の電動膨張弁１４に入る。電動膨張弁９は、室外コントローラ２０により任意の絞り量を設定可能な膨張装置である。電動膨張弁９にて減圧された冷媒は、蒸発器となる室内熱交換器１２に送られ、蒸発する。送風機１３が室内熱交換器１２へ送風することにより、室内空気は冷却される。室内熱交換器１２で蒸発した冷媒は、ガス配管１６を流れ、ガス阻止弁１８及び四方弁４を通過し、アキュムレータ１０により適切な吸入かわき度に調整され、圧縮機１の吸入側に戻る。

ここで室内側の負荷状況に応じて室内側容量を低減させる場合、室内側負荷変動により容量可変式圧縮機容量を低減させる、または室外側送風機風量を低下させて室外側熱交換量を低減させることができる。室内側負荷が熱源側容量に対して極端に小さくなった場合、かつ室外ユニット１１が複数台接続されている場合は、上記手段だけでなく、室外ユニット１１の運転台数を低減させる。

図４は、マルチ型空調システムの暖房運転における冷媒の流れを示す。

この図において、冷媒は破線矢印の方向に流れる。このとき、四方弁４は、圧縮機１の吐出側をガス配管１６へ接続し、室外熱交換器６のガス側を圧縮機１の吸入側へ接続するように、室外コントローラ２０によって切り換えられる。

圧縮機１から吐出されたガス冷媒は、気液分離器２、逆止弁３、四方弁４、ガス阻止弁１８を通過し、ガス配管１６を介して、室内ユニット１５に流れる。室内ユニット１５に流入したガス冷媒は、複数の冷媒通路を有する室内熱交換器１２で凝縮する。室外コントローラ２０は、任意の過冷却度を確保すべく、電動膨張弁１４の絞り量を調整する。送風機１３が室内熱交換器１２へ送風することにより、放熱され暖房がなされる。凝縮された液冷媒は、液配管１７を通過し、液阻止弁１９を介して過冷却器８を通過し、電動膨張弁５に入る。電動膨張弁５は、室外コントローラ２０により任意の絞り量設定可能な膨張装置である。電動膨張弁５にて減圧された冷媒は、蒸発器となる室外熱交換器６に送られ、蒸発する。蒸発した冷媒は、四方弁４を経由し、アキュムレータ１０にて適切な吸入かわき度に調整され、圧縮機１の吸入側に戻る。

ここで利用側の負荷状況に応じて室内側容量を低減させる場合、利用側負荷変動により
容量可変式圧縮機容量を低減させる、または熱源側送風機風量を低下させて熱源側熱交換量を低減させることができる。利用側負荷が熱源側容量に対して極端に小さくなった場合、上記手段だけでなく、冷房時同様、室外ユニット１１の運転台数を低減させる。

以下、マルチ型空調システムの設置時にマルチ型空調システムへ冷媒を充填する冷媒量調整処理について説明する。

室外ユニット１１は更に、冷媒ボンベを接続するための冷媒封入用チェックジョイント３３を有する。冷媒封入用チェックジョイント３３は、電磁弁３４を介して、電動膨張弁９と過冷却器８のバイパス部との間に接続されている。冷媒封入用チェックジョイント３３は更に、逆止弁３５を介して、過冷却器８の主流部と液阻止弁１９との間に接続されている。逆止弁３５は、冷媒封入用チェックジョイント３３から液阻止弁１９への方向に冷媒を流すことができる。

図５は、冷媒量調整処理を示す。

ここでは、既設の室外ユニット及び室内ユニットを交換する場合等、接続配管（配管）が既設の現地配管である場合について説明する。室外ユニット１１のガス阻止弁１８及び液阻止弁１９が閉じられた状態で、必要な最低量の冷媒が室外ユニット１１内に封入されている。作業者は、全ての室外ユニット１１及び全ての室内ユニット１５を設置し、それらを接続配管により接続する。全ての室内ユニット１５内の電動膨張弁１４が所定の開度に開かれている状態で、作業者は、ガス阻止弁１８又は液阻止弁１９の外側に設けられているサービスポートに真空ポンプを接続し、真空ポンプにより接続配管及び室内ユニット１５内を減圧することにより、接続配管及び室内ユニット１５内の空気や水分等を除去する。接続配管が減圧された後、作業者は、操作部４１のボタンを押すことにより、室外コントローラ２０に冷媒量調整処理を実行させる。

冷媒量調整処理において室外コントローラ２０は、圧力センサから、所定の時間間隔である測定周期毎に冷凍サイクル内の圧力を取得する。圧力センサは、高圧圧力センサ２４又は低圧圧力センサ２５である。なお、圧力センサは、高圧圧力センサ２４より精度が高い低圧圧力センサ２５であることが望ましい。測定周期は、例えば数秒である。ここで、室外コントローラ２０は、最新の圧力の測定値（第２測定値）であるＰ１（ｎ）を取得する。また、室外コントローラ２０は、直前に取得された圧力の測定値（第１測定値）であるＰ１（ｎ−１）を記憶する。冷媒量調整処理の開始後、阻止弁が開かれる前の圧力の測定値は、外気温度に対する冷媒の飽和圧力であり、減圧された接続配管内の圧力より高い。阻止弁は、ガス阻止弁１８又は液阻止弁１９である。

冷媒量調整処理が開始されると、室外コントローラ２０は、作業者への指示を示す阻止弁操作メッセージを表示部４２に表示させる（Ｓ１１０）。阻止弁操作メッセージは、阻止弁を開くことを指示するメッセージを含んでも良い。

その後、室外コントローラ２０は、Ｐ１（ｎ−１）及びＰ１（ｎ）の差である第１圧力差ΔＰ２を算出する（Ｓ１２０）。ここで、ΔＰ２は、Ｐ１（ｎ−１）−Ｐ１（ｎ）であっても良いし、｜Ｐ１（ｎ）−Ｐ１（ｎ−１）｜であっても良い。その後、室外コントローラ２０は、阻止弁の開放を検出したか否かを判定する（Ｓ１３０）。ここで室外コントローラ２０は、ΔＰ２が所定の第１閾値ΔＰＴ２以上である場合に阻止弁の開放を検出したと判定する。ΔＰＴ２は、室外コントローラ２０に予め設定されている。

阻止弁操作メッセージに応じて、作業者は、阻止弁を開き、室外ユニット１１内に封入されている冷媒を接続配管及び室内ユニット１５内に解放する。これにより、室外ユニット１１内の圧力が急激に低下し、ΔＰ２がΔＰＴ２以上になる。

阻止弁の開放を検出していないと判定された場合、即ちΔＰ２がΔＰＴ２以上でないと判定された場合（Ｓ１３０：Ｎ）、室外コントローラ２０は、処理をＳ１１０へ移行させることにより、阻止弁の開放を検出するまで当該処理を繰り返す。

阻止弁の開放を検出したと判定された場合、即ちΔＰ２がΔＰＴ２以上である場合（Ｓ１３０：Ｙ）、室外コントローラ２０は、阻止弁の開放が検出された時のＰ１（ｎ−１）を初期圧力Ｐ２として記憶し、所定の判定時間後に測定される圧力の測定値Ｐ１（ｎ＋ｋ）を取得して判定圧力Ｐ３（第３測定値）として記憶し、Ｐ２及びＰ３の差である第２圧力差ΔＰ３と、ΔＰ３の判定のための第２閾値ΔＰＴ３とを算出する（Ｓ１４０）。判定時間は、ｋ×測定周期である。ｋは例えば４である。ΔＰ３は、Ｐ２−Ｐ３であっても良いし、｜Ｐ３−Ｐ２｜であっても良い。なお、測定周期が判定時間であっても良い。判定圧力が阻止弁の開放が検出された時のＰ１（ｎ）であっても良い。

その後、室外コントローラ２０は、作業者への指示を示す冷媒ボンベ操作メッセージを表示部４２に表示させる（Ｓ２１０）。冷媒ボンベ操作メッセージは、プレチャージの要否の判定が終了したことを示すメッセージを含んでも良いし、所定操作を作業者に指示するメッセージを含んでも良いし、冷媒ボンベの弁を開くことを作業者に指示するメッセージを含んでも良い。所定操作は、例えば操作部４１のボタンを押すことである。

冷媒ボンベ操作メッセージに応じて、作業者は、操作部４１のボタンを押した後、冷媒ボンベを冷媒封入用チェックジョイント３３へ接続し、冷媒ボンベの弁を開く。なお、作業者は、冷媒ボンベを冷媒封入用チェックジョイント３３へ接続し、冷媒ボンベの弁を開いた後、操作部４１のボタンを押しても良い。

その後、室外コントローラ２０は、所定操作が行われたか否かを判定する（Ｓ２２０）。

所定操作が行われていないと判定された場合（Ｓ２２０：Ｎ）、室外コントローラ２０は、処理をＳ２２０へ移行させることにより、所定操作が行われるまで待機する。所定操作が行われたと判定された場合（Ｓ２２０：Ｙ）、室外コントローラ２０は、プレチャージ処理（第１充填処理）が必要であるか（プレチャージ処理を行うか）否かを判定する（Ｓ２３０）。ここで室外コントローラ２０は、ΔＰ３が第２閾値ΔＰＴ３以上である場合に、プレチャージ処理が必要であると判定する。ΔＰＴ３は、ΔＰＴ２より大きい。ΔＰＴ３の決定方法については後述する。冷媒量調整処理の開始時において接続配管内が減圧され真空に近くなっているため、接続配管の容積が大きいほど、阻止弁が開かれた後の圧力の測定値は低くなり、ΔＰ３は大きくなる。つまり、接続配管の容積がある程度大きい場合、プレチャージ処理が必要であると判定される。

プレチャージが必要であると判定された場合（Ｓ２３０：Ｙ）、室外コントローラ２０は、プレチャージ処理を行い（Ｓ２４０）、冷媒自動充填処理（第２充填処理）を行い（Ｓ２５０）、このフローを終了する。プレチャージが不要であると判定された場合（Ｓ２３０：Ｎ）、室外コントローラ２０は、冷媒自動充填処理を行い（Ｓ２５０）、このフローを終了する。

以上が冷媒量調整処理である。この冷媒量調整処理において、処理の順序は交換可能である。例えば、Ｓ２３０におけるプレチャージの要否の判定を行った後に、Ｓ２１０及びＳ２２０における表示及び所定操作の判定を行っても良い。

この例において、室外コントローラ２０は、冷媒量調整処理の開始後の圧力の変動に基づいて阻止弁が開かれたタイミングを検出したが、作業者による操作部４１の操作に基づいて阻止弁が開かれたタイミングを検出しても良い。例えば、室外コントローラ２０は、阻止弁操作メッセージにおいて、阻止弁を開いた後にボタンを押すことを指示するメッセージを表示し、阻止弁操作メッセージの表示時の圧力をＰ２とし、阻止弁を開いた後にボタンが押された時の圧力をＰ３としても良い。

以下、ΔＰＴ３の決定方法について説明する。

ΔＰ３は、接続配管の容積だけでなく、Ｐ１（ｎ−１）によっても変化するため、室外コントローラ２０は、測定に基づく参照温度Ｔ１から、ΔＰＴ３を決定する。Ｔ１は、外気温度、又はＰ１（ｎ−１）に対する冷媒の飽和温度である。室外コントローラ２０は、外気センサ２３から外気温度を取得する。室外コントローラ２０は、予め圧力と飽和温度の関係を記憶しており、その関係を用いてＰ１（ｎ−１）からＴ１を決定する。

図６は、参照温度と第２閾値の関係を示す。

この図において、横軸はＴ１［℃］を示し、縦軸はΔＰ３［ＭＰａ］を示す。この図中の曲線は、Ｔ１とΔＰＴ３の関係を示す。室外コントローラ２０は、Ｔ１とΔＰＴ３の関係を予め記憶している。室外コントローラ２０は、この関係を用いてＴ１からΔＰＴ３を算出する。この関係によれば、Ｔ１が高いほど、ΔＰＴ３は高くなり、Ｔ１が高いほど、Ｔ１の単位増加量に対するΔＰＴ３の増加量は高くなる。Ｓ２３０において、ΔＰ３が曲線上か曲線より上にある場合、プレチャージが必要と判定される。一方、ΔＰ３が曲線より下にある場合、プレチャージが不要と判定される。

Ｔ１が高い場合、Ｐ１（ｎ−１）が高くなるため、阻止弁の開放の前後の圧力差ΔＰ３は大きくなる。一方、Ｔ１が低い場合、Ｐ１（ｎ−１）は低くなるため、ΔＰ３は小さくなる。また、出荷時に室外ユニット１１に封入されている冷媒量によってΔＰ３が変化するため、状態に応じてΔＰ３を測定することにより、ΔＰＴ３を決定することができる。このように外気温度、又はＰ１（ｎ−１）に対する冷媒の飽和温度からΔＰＴ３を決定することにより、プレチャージの要否の判定の精度を高めることができる。

もし、本発明を適用しないマルチ型空調システムにおいて不要なプレチャージを行うと、冷凍サイクル内の冷媒が過充填となり、マルチ型空調システムの能力が低下する場合がある。例えば、接続配管の容積が小さい場合にプレチャージを行うと、冷媒の過充填が発生する虞がある。また、外気温度が高い場合にプレチャージを行うと、冷媒ボンベの内圧が高くなることから、冷媒の過充填が発生する虞がある。本実施例によれば、接続配管の容積が小さくなると、ΔＰ３が低くなるため、プレチャージが不要であると判定される。また、Ｔ１が高くなると、ΔＰＴ３が高くなるため、プレチャージが不要であると判定される。これにより、プレチャージによる冷媒の過充填を防ぐことができる。

また、本発明を適用しないマルチ型空調システムにおいて必要なプレチャージを行わないと、冷媒自動充填処理において冷媒が不足し、圧縮機１の動作により圧縮機１の故障等が発生する場合がある。また、冷媒自動充填処理に掛かる時間が長くなる場合がある。例えば、接続配管の容積が大きい場合、冷媒自動充填処理において冷媒の不足が発生する虞がある。本実施例によれば、接続配管の容積が大きくなると、ΔＰ３が高くなるため、プレチャージが必要であると判定される。また、Ｔ１が低くなると、ΔＰＴ３が低くなるため、プレチャージが必要であると判定される。これにより、冷媒自動充填処理における冷媒の不足を防ぐことができる。

以上の冷媒量調整処理によれば、阻止弁の開放のタイミングを検出することができる。これにより、阻止弁の開放前後の冷凍サイクル内の圧力を測定することができる。また、阻止弁の開放前後の圧力を利用して接続配管の容積等、を推定することができる。また、接続配管の容積等に応じてプレチャージの要否を判定することにより、プレチャージによる冷媒の過充填や、冷媒自動充填処理における冷媒の不足を防ぎ、マルチ型空調システムの信頼性を向上させることができる。また、作業者は、表示部４２に表示される簡単な指示に従って作業を行うだけで、適切な量の冷媒をマルチ型空調システムへ充填することができ、作業ミスやそれによる性能の低下を防ぐことができる。

以下、前述のＳ２４０におけるプレチャージ処理について説明する。

阻止弁が開かれたことにより、冷凍サイクルの内圧は、冷媒ボンベの内圧に比べて低くなっている。ここで、冷媒封入用チェックジョイント３３とバイパス部の間の電磁弁３４は閉じられている。冷媒ボンベ操作メッセージに応じて、作業者が冷媒ボンベの弁を開くと、冷媒ボンベの内圧と冷凍サイクルの内圧の差圧により、冷媒ボンベ内の冷媒は、逆止弁３５を通過して液阻止弁１９側へ流れ、冷凍サイクル内へ充填される。

プレチャージ処理が開始されると、室外コントローラ２０は、所定の終了判定周期毎に圧力センサにより測定された圧力を取得し、直前の圧力の測定値と最新の圧力の測定値との差である圧力差ΔＰ４を算出し、ΔＰ４が所定の変化量閾値ＳＰ以下であるか否かを判定する。終了判定周期は、前述の測定周期と同じであっても良いし、測定周期より長くても良い。測定された圧力は低下し、ΔＰ４は次第に小さくなる。

ΔＰ４がＳＰ以下でないと判定された場合、室外コントローラ２０は、終了判定周期の経過後に、再度ΔＰ４の算出と判定を行うことにより、ΔＰ４がＳＰ以下になるまで待機する。ΔＰ４がＳＰ以下であると判定された場合、室外コントローラ２０は、プレチャージ処理を終了する。冷媒ボンベから冷凍サイクル内へ冷媒が充填されるにつれ、圧力センサにより測定される圧力の変化が小さくなり、冷媒ボンベ内の冷媒は逆止弁３５を通って液阻止弁１９側へ流れなくなる。なお、室外コントローラ２０は、プレチャージ処理の開始から所定時間が経過した場合にプレチャージ処理を終了しても良い。

以上のプレチャージ処理によれば、冷媒自動充填処理前に冷媒をマルチ型空調システム内へ充填することにより、冷媒自動充填処理時に冷媒が不足することによる圧縮機１の故障等を防ぐことができる。

以下、前述のＳ２５０における冷媒自動充填処理について説明する。

冷媒自動充填処理が開始されると、室外コントローラ２０は、マルチ型空調システムを冷房運転で起動し、測定に基づいて電磁弁３４を制御する。また、室外コントローラ２０は、冷媒自動充填処理中であることを示すメッセージを表示部４２に表示させる。過冷却器温度センサ５１は、過冷却器８の主流部の出口（液阻止弁１９側）に設けられている。室外コントローラ２０は、高圧圧力センサ２４により測定された吐出圧力を取得し、吐出圧力に対する飽和温度を算出し、圧縮機用温度センサ２２により測定された吐出温度を取得し、過冷却器温度センサ５１により測定された過冷却器出口温度を取得する。更に室外コントローラ２０は、吐出温度及び飽和温度から吐出ガス過熱度ＴｄＳＨを算出し、過冷却器出口温度及び飽和温度から過冷却器出口過冷却度ＳＣを算出する。

室外コントローラ２０は、吐出温度や吐出圧力等の変化が小さくなる状態、即ち冷凍サイクルが安定するまで待機し、冷凍サイクルが安定であると判定すると、電磁弁３４を開く。その後、室外コントローラ２０は、電動膨張弁１４によりＴｄＳＨが所定の値ＴｄＳＨ０以上になるように制御する。圧縮機１が動作することにより、液冷媒の圧力が増加し、低圧側の圧力が冷媒ボンベの内圧より低くなる。これにより、冷媒ボンベから冷媒封入用チェックジョイント３３へ流れる冷媒は、逆止弁３５を通過せずに、電磁弁３４を通り、過冷却器８のバイパス部へ流入する。過冷却器８のバイパス部を流れる冷媒は、過冷却器８の主流部を流れる冷媒の放熱により蒸発ガス化してアキュムレータ１０の入口へ流れる。

室外コントローラ２０は、ＴｄＳＨがＴｄＳＨ０以上であれば、ＳＣを演算し、ＳＣが予め設定されている適正冷媒充填時の過冷却度α以上となるまで電磁弁３４を開いて冷媒ボンベから冷媒を充填し続け、ＳＣがα以上となった時点で電磁弁３４を閉じ、冷媒自動充填処理を終了する。

もし冷媒自動充填処理中に冷媒ボンベ内の冷媒が空になると、過冷却器８を流通する冷媒の循環量が減少するため過冷却器８での冷却熱量が減少し、過冷却器８出口の冷媒過冷却度であるＳＣが低下するため、室外コントローラ２０は、冷媒ボンベ内が空であることを認識できる。このことから、室外コントローラ２０は、冷媒自動充填処理中であるにも関わらずＳＣが低下した場合、表示部４２に、冷媒ボンベが空であるため冷媒ボンベを交換することを指示するメッセージ、もしくは冷媒ボンベが空であることを示すメッセージを表示部４２に表示させる。これにより、作業者は、冷媒ボンベを交換することができる。

以上の冷媒自動充填処理によれば、冷媒を追加充填する際にマルチ型空調システムを冷房運転で運転して冷媒ボンベの内圧とアキュムレータ１０入口部の圧力差を確保しながら冷媒を充填するため、素早く冷媒を充填することが可能となる。また、冷媒ボンベから流出する液冷媒を過冷却器８により加熱ガス化して充填するため、圧縮機１への液戻りを抑制することができ、冷媒自動充填処理中の圧縮機１の信頼性を確保することができる。さらに、過冷却器８出口の冷媒過冷却度を検出し、過冷却度に基づいて電磁弁３４の開閉を制御するため、冷媒の充填を自動化することができ、マルチ型空調システムの施工時間の短縮を図ることが可能である。

なお、冷媒量調整処理において、冷媒ボンベは、複数の室外ユニット１１の何れに接続されても良い。また、複数の冷媒ボンベが、複数の室外ユニット１１の何れか複数又は全部に夫々接続されても良い。

マルチ型空調システムは、他の空気調和装置であっても良い。例えば、この空気調和装置は、一つの室外ユニット１１を有していても良いし、一つの室内ユニット１５を有していても良い。

なお、冷媒量調整処理内の判定において、「以上」の代わりに「より大きい」を用いても良いし、「以下」の代わりに「より小さい」を用いても良い。

以上の実施例は次のように表現することができる。

（表現１）
圧縮機、室外熱交換器、及び膨張弁を有する室外ユニットと、
室内熱交換器を有し配管を介して前記室外ユニットに接続される室内ユニットと、
前記室外ユニット、前記室内ユニット、及び前記配管により形成される冷凍サイクルを制御するコントローラと、
を備え、
前記室外ユニットは更に、前記室外ユニット及び前記配管の間の流路を開閉する阻止弁と、前記室外ユニット内の冷媒の圧力を測定する圧力センサと、を有し、
前記阻止弁が閉じられ前記配管内が減圧された状態で、前記阻止弁の開放が行われた場合、前記コントローラは、前記圧縮機を動作させずに冷媒ボンベから前記冷凍サイクル内へ冷媒を充填する第１充填処理について、前記開放の前後に測定された前記圧力の変動に基づいて、前記第１充填処理を行うか否かを判定する、
空気調和装置。
（表現２）
前記コントローラは、前記第１充填処理を行うと判定された場合、前記第１充填処理を行い、その後、前記冷凍サイクルを冷房運転させることにより前記冷媒ボンベから前記冷凍サイクル内へ冷媒を充填する第２充填処理を行い、前記第１充填処理を行わないと判定された場合、前記第１充填処理を行わずに前記第２充填処理を行う、
表現１に記載の空気調和装置。
（表現３）
前記コントローラは、前記圧力センサによる測定値を定期的に取得し、取得された第１測定値と、前記第１測定値の後に取得された第２測定値との差である第１圧力差を算出し、前記第１圧力差が所定の第１閾値以上である場合に、前記開放を検出する、
表現２に記載の空気調和装置。
（表現４）
前記コントローラは、前記開放が検出された時の第１測定値と、前記開放の後に取得された第３測定値との差である第２圧力差を算出し、前記第１閾値より大きい第２閾値を用いて、前記第２圧力差が前記第２閾値以上である場合に、前記第１充填処理を行うと判定する、
表現３に記載の空気調和装置。
（表現５）
前記コントローラは、予め定められた温度及び前記第２圧力差の関係に基づいて、前記第３測定値に対する飽和温度又は外気温度から前記第２閾値を決定する、
表現４に記載の空気調和装置。
（表現６）
前記室外ユニットは更に、
前記冷媒ボンベを接続することができるチェックジョイントと、
前記室外ユニット内の冷媒の温度を測定する温度センサと、
前記電動膨張弁及び前記配管のうち液配管の間を接続する主流部と、前記電動膨張弁及び前記圧縮機の吸入側の間を接続し前記主流部に対して熱交換を行うバイパス部とを有する過冷却器と、
前記室外ユニットは更に、前記チェックジョイント及び前記バイパス部の間の流路を開閉する電磁弁を有し、
前記コントローラは、前記第２充填処理において、前記圧力センサ及び前記温度センサによる測定結果に基づいて前記主流部を流れる冷媒の過冷却度を算出し、前記過冷却度に基づいて前記電磁弁を制御する、
表現１乃至５の何れか一項に記載の空気調和装置。

１：圧縮機、 ２：気液分離器、 ３：逆止弁、 ４：四方弁、 ５：電動膨張弁、 ６：室外熱交換器、 ７：送風機、 ８：過冷却器、 ９：電動膨張弁、 １０：アキュムレータ、 １１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ：室外ユニット、 １２：室内熱交換器、 １３：送風機、 １４：電動膨張弁、 １５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ：室内ユニット、 １６：ガス配管、 １７：液配管、 １８：ガス阻止弁、 １９：液阻止弁、 ２０、２０ａ、２０ｂ：室外コントローラ、 ２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ：室内コントローラ、 ２２：圧縮機用温度センサ、 ２３：外気センサ、 ２４：高圧圧力センサ、 ２５：低圧圧力センサ、 ３３：冷媒封入用チェックジョイント、 ３４：電磁弁、 ３５：逆止弁、 ４１：操作部、 ４２：表示部、 ５１：過冷却器温度センサ

Claims (6)

1. 圧縮機、室外熱交換器、及び膨張弁を有する室外ユニットと、
   室内熱交換器を有し配管を介して前記室外ユニットに接続される室内ユニットと、
   前記室外ユニット、前記室内ユニット、及び前記配管により形成される冷凍サイクルを制御するコントローラと、
   を備え、
   前記室外ユニットは更に、前記室外ユニット及び前記配管の間の流路を開閉する阻止弁と、前記室外ユニット内の冷媒の圧力を測定する圧力センサと、を有し、
   前記阻止弁が閉じられ前記配管内が減圧された状態で、前記阻止弁の開放が行われた場合、前記コントローラは、前記圧縮機を動作させずに冷媒ボンベから前記冷凍サイクル内へ冷媒を充填する第１充填処理について、前記開放の前後に測定された前記圧力の変動に基づいて、前記第１充填処理を行うか否かを判定する、
   空気調和装置。
2. 前記コントローラは、前記第１充填処理を行うと判定された場合、前記第１充填処理を行い、その後、前記冷凍サイクルを冷房運転させることにより前記冷媒ボンベから前記冷凍サイクル内へ冷媒を充填する第２充填処理を行い、前記第１充填処理を行わないと判定された場合、前記第１充填処理を行わずに前記第２充填処理を行う、
   請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記コントローラは、前記圧力センサによる測定値を定期的に取得し、取得された第１測定値と、前記第１測定値の後に取得された第２測定値との差である第１圧力差を算出し、前記第１圧力差が所定の第１閾値以上である場合に、前記開放を検出する、
   請求項２に記載の空気調和装置。
4. 前記コントローラは、前記開放が検出された時の第１測定値と、前記開放の後に取得された第３測定値との差である第２圧力差を算出し、前記第１閾値より大きい第２閾値を用いて、前記第２圧力差が前記第２閾値以上である場合に、前記第１充填処理を行うと判定する、
   請求項３に記載の空気調和装置。
5. 前記コントローラは、予め定められた温度及び前記第２圧力差の関係に基づいて、前記第３測定値に対する飽和温度又は外気温度から前記第２閾値を決定する、
   請求項４に記載の空気調和装置。
6. 前記室外ユニットは更に、
   前記冷媒ボンベを接続することができるチェックジョイントと、
   前記室外ユニット内の冷媒の温度を測定する温度センサと、
   前記電動膨張弁及び前記配管のうち液配管の間を接続する主流部と、前記電動膨張弁及び前記圧縮機の吸入側の間を接続し前記主流部に対して熱交換を行うバイパス部とを有する過冷却器と、
   前記室外ユニットは更に、前記チェックジョイント及び前記バイパス部の間の流路を開閉する電磁弁を有し、
   前記コントローラは、前記第２充填処理において、前記圧力センサ及び前記温度センサによる測定結果に基づいて前記主流部を流れる冷媒の過冷却度を算出し、前記過冷却度に基づいて前記電磁弁を制御する、
   請求項１乃至５の何れか一項に記載の空気調和装置。
   

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