JP2022083237A - 冷凍装置、及び冷凍装置の冷媒量判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】超臨界域で作動する冷媒を用いた冷凍装置における冷媒量の過不足判定を精度良く行える冷凍装置、及び冷凍装置の冷媒量判定方法を提供する。
【解決手段】冷凍装置１は、超臨界域で作動する冷媒を使用する熱源ユニット１０を備える。熱源ユニットは、冷媒を圧縮する圧縮要素２０と、熱源熱交換器２４と、熱源熱交換器の下流に設けられた膨張弁２６と、膨張弁の下流に設けられたレシーバ２５と、制御部１０１とを備える。制御部は、レシーバの内部圧力が超臨界圧力以下であるという第１条件において高圧圧力に基づいて冷媒量を判定する第１運転を行う。
【選択図】図８

Description

本開示は、冷凍装置、及び冷凍装置の冷媒量判定方法に関する。

従来より、冷凍サイクルを行う冷凍装置が知られている。特許文献１の冷凍装置では、高圧圧力が臨界圧力以上となる冷凍サイクルが行われる。この冷凍装置においては、冷媒回路内の冷媒量を適切に管理することができるように、冷蔵用冷媒回路の高圧側圧力に基づき、冷媒回路内の冷媒量を判定している。

特開２０１２－１１７７１３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の冷凍装置は、レシーバの内部圧力を考慮していないため、レシーバ内部が適切な状態で冷媒量判定を行えているのか不明である。

本開示の目的は、超臨界域で作動する冷媒を用いた冷凍装置における冷媒量の過不足判定を精度良く行えるようにすることである。

第１の態様は、超臨界域で作動する冷媒を使用する熱源ユニット（10）を備えた冷凍装置（1）である。前記熱源ユニット（10）は、前記冷媒を圧縮する圧縮要素（20）と、熱源熱交換器（24）と、前記熱源熱交換器（24）の下流に設けられた膨張弁（26）と、前記膨張弁（26）の下流に設けられたレシーバ（25）と、制御部（101）とを備える。前記制御部（101）は、前記レシーバ（25）の内部圧力が超臨界圧力以下であるという第１条件において高圧圧力に基づいて冷媒量を判定する第１運転を行う。

第１の態様では、レシーバ（25）の内部圧力が超臨界圧力以下であるという第１条件において高圧圧力に基づいて冷媒量を判定する。このため、実運転時にレシーバ（25）内に二相状態で貯留されると想定される冷媒を考慮して、高圧圧力に基づき冷媒量の判定を行えるので、判定結果の精度を向上させることができる。

尚、本開示において、「高圧圧力」とは、冷凍装置（1）における「冷媒回路（6）の高圧圧力」を意味し、具体的には、「圧縮要素（20）の吐出圧力」であるが、「熱源熱交換器（24）の凝縮圧力」、「熱源熱交換器（24）の温度相当飽和圧力」、又は「熱源熱交換器（24）から膨張弁（26）までの液管（第１管（40a）の上流部分）の圧力」等を「高圧圧力」とすることもある。

第２の態様は、第１の態様において、前記第１条件は、前記レシーバ（25）の内部圧力が超臨界圧力以下の第１圧力範囲内にあるという条件であるである。

第２の態様では、レシーバ（25）の内部圧力が超臨界圧力以下の第１圧力範囲内にあるという条件において高圧圧力に基づいて冷媒量を判定する。このため、実運転時にレシーバ（25）内に二相状態で貯留されると想定される冷媒の状態をより正確に考慮して、冷媒量の判定を行えるので、判定結果の精度をより一層向上させることができる。

第３の態様は、第２の態様において、前記レシーバ（25）からガス冷媒を抜くためのガス抜き管（41）と、前記ガス抜き管（41）に設けられたガス抜き弁（42）とをさらに備える。前記制御部（101）は、前記第１運転において前記レシーバ（25）の内部圧力が前記第１圧力範囲内にあるように前記ガス抜き弁（42）の開度を調整する。

第３の態様では、ガス抜き弁（42）を用いて、レシーバ（25）の内部圧力を第１圧力範囲内に調整できる。

第４の態様は、第１又は第２の態様において、前記熱源ユニット（10）は利用ユニット（60,70）に接続される。前記圧縮要素（20）は、低段側圧縮機（21,22）と、前記低段側圧縮機（21,22）が圧縮した前記冷媒を圧縮する高段側圧縮機（23）とを含む。前記熱源ユニット（10）は、前記レシーバ（25）のガス冷媒を前記高段側圧縮機（23）の吸入管（23ａ）に導入するガス抜き管（41）をさらに備える。前記制御部（101）は、前記第１運転では、前記低段側圧縮機（21,22）を停止し前記高段側圧縮機（23）を運転して、前記冷媒を前記高段側圧縮機（23）、前記熱源熱交換器（24）、前記膨張弁（26）、前記レシーバ（25）、前記ガス抜き管（41）、前記高段側圧縮機（23）の順に循環させる。

第４の態様では、第１運転で、利用ユニット（60,70）に対応する低段側圧縮機（21,22）を停止して高段側圧縮機（23）を運転する。このため、利用ユニット（60,70）での冷媒の循環を停止して、熱源ユニット（10）内で冷媒を循環させて冷媒量を判定できる。従って、冷媒量判定時における利用ユニット（60,70）等での冷媒状態の変動を抑制できるので、判定結果における誤差を小さくできる。

第５の態様は、第１～第４の態様のいずれか１つにおいて、前記制御部（101）は、前記第１運転において前記高圧圧力が第１所定値よりも小さければ冷媒量不足と判定し、前記高圧圧力が第２所定値以上であれば冷媒量過充填と判定する。

第５の態様では、高圧圧力に基づいて、冷媒量の不足／過充填を判断できる。

第６の態様は、第５の態様において、前記制御部（101）は、前記第１所定値及び前記第２所定値を外気温度に基づいて決定する。

第６の態様では、外気温度を考慮して、冷媒量判定をより正確に行うことができる。

第７の態様は、第６の態様において、前記熱源ユニット（10）は利用ユニット（60,70）に接続される。前記制御部（101）は、前記第１運転において前記高圧圧力が保護圧力値よりも大きく且つ前記外気温度が保護温度以上である場合、前記利用ユニット（60）側のガス冷媒管（3）に余剰の冷媒を所定時間逃がしてから冷媒量を判定する。尚、保護圧力値及び保護温度とはそれぞれ、安全確保のために圧縮要素（20）を停止させる圧力及び温度である。

第７の態様では、高圧圧力が高くなりすぎて、冷媒回路の構成部品が損傷する事態を回避しながら、圧縮要素（20）を動作させて冷媒量判定を行うことができる。

第８の態様は、第６の態様において、前記圧縮要素（20）は、低段側圧縮機（21,22）と、前記低段側圧縮機（21,22）が圧縮した前記冷媒を圧縮する高段側圧縮機（23）とを含む。前記制御部（101）は、前記第１運転において前記高圧圧力が保護圧力値よりも大きく且つ前記外気温度が保護温度以上である場合、前記高段側圧縮機（23）の吸入圧力の目標値を低下させてから冷媒量を判定する。

第８の態様では、高圧圧力が高くなりすぎて、冷媒回路の構成部品が損傷する事態を回避しながら、圧縮要素（20）を動作させて冷媒量判定を行うことができる。

第９の態様は、第１～第８の態様のいずれか１つにおいて、前記制御部（101）は、前記高圧圧力が超臨界圧力以上のときには、前記第１運転を行い、前記高圧圧力が超臨界圧力未満のときには、前記レシーバ（25）の内部圧力と前記高圧圧力とが実質的に等しいという第２条件において冷媒量を判定する第２運転を行う。

第９の態様では、高圧圧力に応じて適切な冷媒量の判定を行うことができる。尚、第２条件とは、基本的には「レシーバの内部圧力＝高圧圧力」であるが、実際上は測定誤差や冷媒状態の変動を考慮して「レシーバの内部圧力≒高圧圧力」を含むものとする。

第１０の態様は、第９の態様において、前記制御部（101）は、前記第２運転において前記高圧圧力が第３所定値よりも小さければ冷媒量不足と判定し、前記高圧圧力が第４所定値以上であれば冷媒量過充填と判定する。

第１０の態様では、高圧圧力に基づいて、冷媒量の不足／過充填を判断できる。尚、第３所定値及び第４所定値を外気温度に基づいて決定してもよい。このようにすると、外気温度を考慮して、冷媒量判定をより正確に行うことができる。

第１１の態様は、第９又は第１０の態様において、前記制御部（101）は、前記第２条件が満たされるように前記膨張弁（26）の開度を調整する。

第１１の態様では、膨張弁（26）を用いて、レシーバ（25）の内部圧力を高圧圧力に近づけることができる。

第１２の態様は、第１～第１１の態様のいずれか１つにおいて、前記冷媒は、二酸化炭素である。

第１２の態様では、冷媒が超臨界域で作動する冷凍サイクルを行うことができる。

第１３の態様は、超臨界域で作動する冷媒を使用する熱源ユニット（10）を備えた冷凍装置（1）の冷媒量判定方法である。前記熱源ユニット（10）は、前記冷媒を圧縮する圧縮要素（20）と、熱源熱交換器（24）と、前記熱源熱交換器（24）の下流に設けられた膨張弁（26）と、前記膨張弁（26）の下流に設けられたレシーバ（25）とを備える。冷凍装置（1）の冷媒量判定方法は、前記レシーバ（25）の内部圧力が超臨界圧力以下であるという第１条件において高圧圧力に基づいて冷媒量を判定する。

第１３の態様では、レシーバ（25）の内部圧力が超臨界圧力以下であるという第１条件において高圧圧力に基づき冷媒量を判定する。このため、実運転時にレシーバ（25）内に二相状態で貯留されると想定される冷媒を考慮して、高圧圧力に基づき冷媒量の判定を行えるので、判定結果の精度を向上させることができる。

図１は、実施形態に係る冷凍装置の配管系統図である。 図２は、実施形態に係る冷凍装置におけるコントローラと各種のセンサと各種の機器との関係を示すブロック図である。 図３は、図１に示す冷凍装置における冷設運転の冷媒の流れを示した図である。 図４は、図１に示す冷凍装置における冷房運転の冷媒の流れを示した図である。 図５は、図１に示す冷凍装置における冷房冷設運転の冷媒の流れを示した図である。 図６は、図１に示す冷凍装置における暖房運転の冷媒の流れを示した図である。 図７は、図１に示す冷凍装置における暖房冷設運転の冷媒の流れを示した図である。 図８は、図１に示す冷凍装置における冷媒量判定時の冷媒の流れを付した図である。 図９は、実施形態に係る冷凍装置の冷媒量判定方法を示す第１のフローチャートである。 図１０は、実施形態に係る冷凍装置の冷媒量判定方法を示す第２のフローチャートである。 図１１は、実施形態に係る冷凍装置の冷媒量判定方法を示す第３のフローチャートである。 図１２は、実施形態に係る冷凍装置の冷媒量判定方法を示す第４のフローチャートである。 図１３は、実施形態に係る冷凍装置の冷媒量判定方法における判定基準の一例を示す模式図である。

以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

《実施形態》
〈全体構成〉
実施形態に係る冷凍装置（1）は、冷却対象の冷却と、室内の空調とを同時に行う。ここでいう冷却対象は、冷蔵庫、冷凍庫、ショーケースなどの設備内の空気を含む。以下では、このような設備を冷設と称する。

図１に示すように、冷凍装置（1）は、室外に設置される熱源ユニット（10）と、室内を空調する空調ユニット（60）と、庫内の空気を冷却する冷設ユニット（70）とを備える。図２に示すように、冷凍装置（1）は、冷媒回路（6）を制御するコントローラ（100）を備える。図１では、１つの空調ユニット（60）を図示している。冷凍装置（1）は、並列に接続される２つ以上の空調ユニット（60）を有してもよい。図１では、１つの冷設ユニット（70）を図示している。冷凍装置（1）は、並列に接続される２つ以上の冷設ユニット（70）を有してもよい。これらのユニット（10,60,70）が４本の連絡配管（2,3,4,5）によって接続されることで、冷媒回路（6）が構成される。

４本の連絡配管（2,3,4,5）は、第１液連絡配管（2）、第１ガス連絡配管（3）、第２液連絡配管（4）、及び第２ガス連絡配管（5）で構成される。第１液連絡配管（2）及び第１ガス連絡配管（3）は、空調ユニット（60）に対応する。第２液連絡配管（4）及び第２ガス連絡配管（5）は、冷設ユニット（70）に対応する。

冷媒回路（6）は、充填された冷媒を含む。冷媒回路（6）は、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う。本実施形態の冷媒としては、超臨界域で作動する冷媒、例えば二酸化炭素を用いる。冷媒回路（6）は、冷媒が臨界圧力以上となる冷凍サイクルを行う。

〈熱源ユニットの概要〉
熱源ユニット（10）は、熱源回路（11）と室外ファン（12）とを有する。熱源回路（11）は、圧縮要素（20）、熱源熱交換器（室外熱交換器）（24）、及び冷媒容器（レシーバ）（25）を有する。熱源回路（11）は、第１室外膨張弁（26）及び第２室外膨張弁（27）を有する。熱源回路（11）は、さらに冷却熱交換器（28）及び中間冷却器（29）を有する。

熱源回路（11）は、４つの閉鎖弁（13,14,15,16）を有する。４つの閉鎖弁は、第１ガス閉鎖弁（13）、第１液閉鎖弁（14）、第２ガス閉鎖弁（15）、及び第２液閉鎖弁（16）で構成される。

第１ガス閉鎖弁（13）には、第１ガス連絡配管（3）が接続される。第１液閉鎖弁（14）には、第１液連絡配管（2）が接続される。第２ガス閉鎖弁（15）には、第２ガス連絡配管（5）が接続される。第２液閉鎖弁（16）には、第２液連絡配管（4）が接続される。

〈圧縮要素〉
圧縮要素（20）は、冷媒を圧縮する。圧縮要素（20）は、第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、及び第３圧縮機（23）を有する。圧縮要素（20）は、冷媒を単段で圧縮する運転と、冷媒を二段で圧縮する運転とを行う。

第１圧縮機（21）は、空調ユニット（60）に対応する空調圧縮機である。第２圧縮機（22）は、冷設ユニット（70）に対応する冷設圧縮機である。第１圧縮機（21）及び第２圧縮機（22）は、低段側の圧縮機である。第１圧縮機（21）及び第２圧縮機（22）は、並列に接続される。本開示では、第１圧縮機（21）及び第２圧縮機（22）を低段側圧縮機（21,22）ということもある。

第３圧縮機（23）は、高段側の圧縮機である。第３圧縮機（23）は、第１圧縮機（21）と直列に接続される。第３圧縮機（23）は、第２圧縮機（22）と直列に接続される。本開示では、第３圧縮機（23）を高段側圧縮機（23）ということもある。

第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、及び第３圧縮機（23）は、モータによって圧縮機構が駆動される回転式圧縮機である。第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、及び第３圧縮機（23）は、可変容量式である。第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、及び第３圧縮機（23）は、インバータ装置によって回転数が調節される。

第１圧縮機（21）には、第１吸入管（21a）及び第１吐出管（21b）が接続される。第２圧縮機（22）には、第２吸入管（22a）及び第２吐出管（22b）が接続される。第３圧縮機（23）には、第３吸入管（23a）及び第３吐出管（23b）が接続される。

〈中間流路〉
熱源回路（11）は、中間流路（18）を含む。中間流路（18）は、第１圧縮機（21）及び第２圧縮機（22）の吐出部と、第３圧縮機（23）の吸入部とを繋ぐ。中間流路（18）は、第１吐出管（21b）、第２吐出管（22b）、及び第３吸入管（23a）を含む。

〈流路切換機構〉
流路切換機構（30）は、冷媒の流路を切り換える。流路切換機構（30）は、第１流路（C1）、第２流路（C2）、第３流路（C3）、及び第４流路（C4）を含む。第１流路（C1）、第２流路（C2）、第３流路（C3）、及び第４流路（C4）は、ブリッジ状に接続される。

第１流路（C1）の一端と第３流路（C3）の一端とは、第３吐出管（23b）を介して第３圧縮機（23）の吐出部に接続する。第２流路（C2）の一端と第４流路（C4）の一端とは、第１吸入管（21a）を介して第１圧縮機（21）の吸入部に接続する。第１流路（C1）の他端と第２流路（C2）の他端とは、第１ガス連絡配管（3）を介して空調ユニット（60）と接続する。第３流路（C3）の他端と第４流路（C4）の他端とは、室外熱交換器（24）のガス側端と接続する。

流路切換機構（30）は、第１開閉弁（31）、第２開閉弁（32）、第３開閉弁（33）、及び第４開閉弁（34）を有する。第１開閉弁（31）は、第１流路（C1）を開閉する。第２開閉弁（32）は、第２流路（C2）を開閉する。第３開閉弁（33）は、第３流路（C3）を開閉する。第４開閉弁（34）は、第４流路（C4）を開閉する。各開閉弁（31,32,33,34）は、電磁開閉弁で構成される。各開閉弁（31,32,33,34）は、パルス信号に基づき開度を調節する電子膨張弁であってもよい。或いは、第１流路（C1）を開閉するために、電磁開閉弁で構成された第１開閉弁（31）と並列に、電子膨張弁で構成された第５開閉弁（35）を設けてもよい。また、第３流路（C3）を開閉するために、電磁開閉弁で構成された第３開閉弁（33）と並列に、電子膨張弁で構成された第６開閉弁（36）を設けてもよい。

〈室外熱交換器及び室外ファン〉
室外熱交換器（24）は、フィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。室外ファン（12）は、室外熱交換器（24）の近傍に配置される。室外ファン（12）は、室外空気を搬送する。室外熱交換器（24）は、その内部を流れる冷媒と、室外ファン（12）が搬送する室外空気とを熱交換させる。本開示では、室外熱交換器（24）を熱源熱交換器（24）ということもある。

〈液側流路〉
熱源回路（11）は、液側流路（40）を含む。液側流路（40）は、室外熱交換器（24）の液側端と、２つの液閉鎖弁（14,16）との間に設けられる。液側流路（40）は、第１から第５管（40a,40b,40c,40d,40e）を含む。

第１管（40a）の一端は、室外熱交換器（24）の液側端に接続する。第１管（40a）の他端は、レシーバ（25）の頂部に接続する。第２管（40b）の一端は、レシーバ（25）の底部に接続する。第２管（40b）の他端は、第２液閉鎖弁（16）に接続する。第３管（40c）の一端は、第２管（40b）の中途部に接続する。第３管（40c）の他端は、第１液閉鎖弁（14）に接続する。第４管（40d）の一端は、第１管（40a）における第１室外膨張弁（26）とレシーバ（25）の間に接続する。第４管（40d）の他端は、第３管（40c）の中途部に接続する。第５管（40e）の一端は、第１管（40a）における室外熱交換器（24）と第１室外膨張弁（26）の間に接続する。第５管（40e）の他端は、第２管（40b）におけるレシーバ（25）と第３管（40c）の接続部との間に接続する。

〈室外膨張弁〉
第１室外膨張弁（26）は、第１管（40a）に設けられる。第１室外膨張弁（26）は、第１管（40a）において、室外熱交換器（24）の液側端と、第４管（40d）の接続部との間に設けられる。第２室外膨張弁（27）は、第５管（40e）に設けられる。第１室外膨張弁（26）及び第２室外膨張弁（27）は、その開度が調節可能な膨張弁である。第１室外膨張弁（26）及び第２室外膨張弁（27）は、パルス信号に基づき開度を調節する電子膨張弁であってもよい。

〈レシーバ〉
レシーバ（25）は、冷媒を貯留する密閉冷媒容器である。レシーバ（25）は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに気液分離する。レシーバ（25）の内部には、ガス層と液層とが形成される。ガス層は、レシーバ（25）の頂部側に形成される。液層はレシーバ（25）の底部側に形成される。

〈ガス抜き管〉
熱源回路（11）は、ガス抜き管（41）を有する。ガス抜き管（41）の一端は、レシーバ（25）の頂部に接続する。ガス抜き管（41）の他端は、中間流路（18）に接続する。ガス抜き管（41）は、レシーバ（25）内のガス冷媒を中間流路（18）つまり高段側圧縮機（第３圧縮機）（23）の吸入管（23a）に導入する。言い換えると、ガス抜き管（41）は、第１室外膨張弁（26）の下流側の配管（第１管）（40a）と第３吸入管（23a）とをレシーバ（25）を介して繋ぐ接続配管である。本開示では、ガス抜き管（41）を接続配管（41）ということもある。

ガス抜き管（41）には、ガス抜き弁（42）が設けられる。ガス抜き管（41）は、その開度が調節可能な膨張弁である。ガス抜き弁（42）は、パルス信号に基づき開度を調節する電子膨張弁であってもよい。

〈冷却熱交換器〉
冷却熱交換器（28）は、高圧側流路（28a）と低圧側流路（28b）とを有する。冷却熱交換器（28）は、高圧側流路（28a）の冷媒と、低圧側流路（28b）の冷媒とを熱交換する。言い換えると、冷却熱交換器（28）は、低圧側流路（28b）を流れる冷媒により、高圧側流路（28a）を流れる冷媒を冷却する。

低圧側流路（28b）は、インジェクション流路（43）の一部を構成する。インジェクション流路（43）は、上流流路（44）と下流流路（45）とを含む。

上流流路（44）の一端は、第２管（40b）における第５管（40e）の接続部によりも上流側に接続する。上流流路（44）の他端は、低圧側流路（28b）の流入端に接続する。上流流路（44）には、インジェクション弁（46）が設けられる。インジェクション弁（46）は、その開度が調節可能な膨張弁である。インジェクション弁（46）は、パルス信号に基づき開度を調節する電子膨張弁であってもよい。

下流流路（45）の一端は、低圧側流路（28b）の流出端に接続する。下流流路（45）の他端は、ガス抜き管（接続配管）（41）に接続する。

〈中間冷却器〉
中間冷却器（29）は、中間流路（18）に設けられる。中間冷却器（29）は、フィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。中間冷却器（29）の近傍には、冷却ファン（29a）が配置される。中間冷却器（29）は、その内部を流れる冷媒と、冷却ファン（29a）が搬送する室外空気とを熱交換させる。

〈油分離回路〉
熱源回路（11）は、油分離回路を含む。油分離回路は、油分離器（50）と、第１油戻し管（51）と、第２油戻し管（52）とを有する。

油分離器（50）は、第３吐出管（23b）に接続される。油分離器（50）は、圧縮要素（20）から吐出された冷媒中から油を分離する。第１油戻し管（51）及び第２油戻し管（52）の流入端は、油分離器（50）に連通する。第１油戻し管（51）の流出端は、中間流路（18）に接続する。第１油戻し管（51）には、第１油量調節弁（53）が設けられる。

第２油戻し管（52）の流出側は、第１分岐管（52a）と第２分岐管（52b）とに分離する。第１分岐管（52a）は、第１圧縮機（21）の油貯留部に接続する。第２分岐管（52b）は、第２圧縮機（22）の油貯留部に接続する。第１分岐管（52a）には、第２油量調節弁（54）が設けられる。第２分岐管（52b）には、第３油量調節弁（55）が設けられる。

〈バイパス管〉
熱源回路（11）は、第１バイパス管（56）、第２バイパス管（57）、及び第３バイパス管（58）を有する。第１バイパス管（56）は、第１圧縮機（21）に対応する。第２バイパス管（57）は、第２圧縮機（22）に対応する。第３バイパス管（58）は、第３圧縮機（23）に対応する。

具体的には、第１バイパス管（56）は、第１吸入管（21a）と第１吐出管（21b）とを直に繋ぐ。第２バイパス管（57）は、第２吸入管（22a）と第２吐出管（22b）とを直に繋ぐ。第３バイパス管（58）は、第３吸入管（23a）と第３吐出管（23b）とを直に繋ぐ。

〈逆止弁〉
熱源回路（11）は、複数の逆止弁を有する。複数の逆止弁は、第１から第１０までの逆止弁（CV1～CV10）を含む。これらの逆止弁（CV1～CV10）は、図１の矢印方向の冷媒の流れを許容し、その逆方向の冷媒の流れを禁止する。

第１逆止弁（CV1）は、第１吐出管（21b）に設けられる。第２逆止弁（CV2）は、第２吐出管（22b）に設けられる。第３逆止弁（CV3）は、第３吐出管（23b）に設けられる。第４逆止弁（CV4）は、第１管（40a）に設けられる。第５逆止弁（CV5）は、第３管（40c）に設けられる。第６逆止弁（CV6）は、第４管（40d）に設けられる。第７逆止弁（CV7）は、第５管（40e）に設けられる。第８逆止弁（CV8）は、第１バイパス管（56）に設けられる。第９逆止弁（CV9）は、第２バイパス管（57）に設けられる。第１０逆止弁（CV10）は、第３バイパス管（58）に設けられる。

〈空調ユニット〉
空調ユニット（60）は、室内に設置される第１利用ユニットである。空調ユニット（60）は、冷設ユニット（70）よりも冷媒の蒸発温度が高い。空調ユニット（60）は、室内回路（61）と室内ファン（62）とを有する。室内回路（61）の液側端には、第１液連絡配管（2）が接続される。室内回路（61）のガス側端には、第１ガス連絡配管（3）が接続される。

室内回路（61）は、液側端からガス側端に向かって順に、室内膨張弁（63）及び室内熱交換器（64）を有する。言い換えると、室内膨張弁（63）は、室内熱交換器（64）の入口に設けられる。室内膨張弁（63）は、その開度が調節可能な膨張弁である。室内膨張弁（63）は、パルス信号に基づき開度を調節する電子膨張弁であってもよい。

室内熱交換器（64）は、フィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。室内ファン（62）は、室内熱交換器（64）の近傍に配置される。室内ファン（62）は、室内空気を搬送する。室内熱交換器（64）は、その内部を流れる冷媒と、室内ファン（62）が搬送する室内空気とを熱交換させる。

〈冷設ユニット〉
冷設ユニット（70）は、庫内を冷却する第２利用ユニットである。冷設ユニット（70）は、冷設回路（71）と冷設ファン（72）とを有する。冷設回路（71）の液側端には、第２液連絡配管（4）が接続される。冷設回路（71）のガス側端には、第２ガス連絡配管（5）が接続される。

冷設回路（71）は、液側端からガス側端に向かって順に、冷設膨張弁（73）及び冷設熱交換器（74）を有する。言い換えると、冷設膨張弁（73）は、冷設熱交換器（74）の入口に設けられる。冷設膨張弁（73）は、その開度が調節可能な膨張弁である。冷設膨張弁（73）は、パルス信号に基づき開度を調節する電子膨張弁であってもよい。

冷設熱交換器（74）は、フィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。冷設ファン（72）は、冷設熱交換器（74）の近傍に配置される。冷設ファン（72）は、庫内空気を搬送する。冷設熱交換器（74）は、その内部を流れる冷媒と、冷設ファン（72）が搬送する庫内空気とを熱交換させる。

尚、本開示では、空調ユニット（60）及び冷設ユニット（70）を利用ユニット（60,70）ということもある。また、室内膨張弁（63）及び冷設膨張弁（73）を利用膨張弁（63,73）といい、室内熱交換器（64）及び冷設熱交換器（74）を利用熱交換器（64,74）ということもある。

〈センサ〉
冷凍装置（1）は、複数のセンサを有する。複数のセンサは、第１圧力センサ（81）、第２圧力センサ（82）、第３圧力センサ（83）、第４圧力センサ（84）、第５圧力センサ（85）を含む。

第１圧力センサ（81）は、第１圧縮機（21）に吸入される冷媒の圧力を検出する。第２圧力センサ（82）は、第２圧縮機（22）に吸入される冷媒の圧力を検出する。第３圧力センサ（83）は、中間流路（18）の冷媒の圧力（以下、中間圧力（ＭＰ）ということもある）、つまり第３圧縮機（23）に吸入される冷媒の圧力を検出する。第４圧力センサ（84）は、第３圧縮機（23）から吐出された冷媒の圧力（以下、高圧圧力（ＨＰ）ということもある）を検出する。第５圧力センサ（85）は、レシーバ（25）から流出した冷媒の圧力を検出する。第５圧力センサ（85）により検出された圧力から、レシーバ（25）の内部圧力（ＲＰ）が分かる。

図示は省略しているが、冷凍装置（1）は、圧力センサ以外の他のセンサ、例えば、外気温度を検出する温度センサや、冷媒回路（6）中の各箇所の冷媒温度などを検出する温度センサ等を含む。

〈コントローラ〉
コントローラ（100）は、制御基板上に搭載されたマイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータを動作させるためのソフトウエアを格納するメモリデバイス（具体的には半導体メモリ）とを含む。コントローラ（100）は、各種のセンサの検出信号に基づいて、冷凍装置（1）の各種の機器を制御する。

図２に示すように、コントローラ（100）は、室外コントローラ（101）と、室内コントローラ（102）と、冷設コントローラ（103）とを有する。図１に示すように、室外コントローラ（101）は、熱源ユニット（10）に設けられる。室内コントローラ（102）は、空調ユニット（60）に設けられる。冷設コントローラ（103）は、冷設ユニット（70）に設けられる。室外コントローラ（101）は、室内コントローラ（102）及び冷設コントローラ（103）と通信可能である。

後述するように、本実施形態では、熱源ユニット（10）に設けられる室外コントローラ（101）によって、冷凍装置（1）の冷媒量判定が行われる。本開示では、室外コントローラ（101）を単に制御部（101）ということもある。

－運転動作－
冷凍装置（1）の運転動作について説明する。冷凍装置（1）の運転は、冷設運転、冷房運転、冷房冷設運転、暖房運転、暖房冷設運転を含む。

冷設運転では、冷設ユニット（70）が庫内の空気を冷却し、空調ユニット（60）は停止する。冷房運転では、冷設ユニット（70）が停止し、空調ユニット（60）が室内を冷房する。冷房冷設運転では、冷設ユニット（70）が庫内の空気を冷却し、空調ユニット（60）が室内を冷房する。暖房運転では、冷設ユニット（70）が停止し、空調ユニット（60）が室内を暖房する。暖房冷設運転では、冷設ユニット（70）が庫内の空気を冷却し、空調ユニット（60）が室内を暖房する。

各運転の概要について図３～図７を参照しながら説明する。尚、図中において、冷媒が流れる方向を破線矢印で示すとともに冷媒の流れる流路を太くしている。図中において、放熱器として機能する熱交換器にハッチングを付し、蒸発器として機能する熱交換器にドットを付している。

〈冷設運転〉
図３に示す冷設運転では、コントローラ（100）が第１開閉弁（31）、第２開閉弁（32）、第４開閉弁（34）、及び第５開閉弁（35）を閉じ、第３開閉弁（33）及び／又は第６開閉弁（36）を開ける。コントローラ（100）は、第１圧縮機（21）を停止し、第２圧縮機（22）及び第３圧縮機（23）を運転する。コントローラ（100）は、第１室外膨張弁（26）及びインジェクション弁（46）を所定開度で開放し、第２室外膨張弁（27）を閉じる。コントローラ（100）は、室内膨張弁（63）を閉じ、冷設膨張弁（73）の開度を調節する。コントローラ（100）は、室外ファン（12）及び冷設ファン（72）を運転し、室内ファン（62）を停止する。

冷設運転では、室外熱交換器（24）が放熱器として機能し、室内熱交換器（64）の機能が実質的に停止し、冷設熱交換器（74）が蒸発器として機能する冷凍サイクルが行われる。

具体的には、第２圧縮機（22）によって圧縮された冷媒は、中間冷却器（29）で冷却された後、第３圧縮機（23）に吸入される。第３圧縮機（23）によって臨界圧力以上まで圧縮された冷媒は、室外熱交換器（24）で放熱した後、第１室外膨張弁（26）を通過する。第１室外膨張弁（26）は、冷媒を臨界圧力より低い圧力まで減圧する。

亜臨界状態となった冷媒は、レシーバ（25）に流入する。レシーバ（25）は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する。

レシーバ（25）で分離された液冷媒は、冷却熱交換器（28）において、インジェクション流路（43）を流れる冷媒によって冷却される。インジェクション流路（43）の冷媒は、中間流路（18）に送られる。

冷却熱交換器（28）によって冷却された冷媒は、冷設ユニット（70）に送られる。冷設ユニット（70）に送られた冷媒は、冷設膨張弁（73）によって減圧された後、冷設熱交換器（74）で蒸発する。この結果、庫内の空気が冷却される。冷却熱交換器（28）で蒸発した冷媒は、第２圧縮機（22）に吸入され、再び圧縮される。

〈冷房運転〉
図４に示す冷房運転では、コントローラ（100）が第１開閉弁（31）、第４開閉弁（34）、及び第５開閉弁（35）を閉じ、第２開閉弁（32）、並びに第３開閉弁（33）及び／又は第６開閉弁（36）を開ける。コントローラ（100）は、第２圧縮機（22）を停止し、第１圧縮機（21）及び第３圧縮機（23）を運転する。コントローラ（100）は、第１室外膨張弁（26）及びインジェクション弁（46）を所定開度で開放し、第２室外膨張弁（27）を閉じる。コントローラ（100）は、冷設膨張弁（73）を閉じ、室内膨張弁（63）の開度を調節する。コントローラ（100）は、室外ファン（12）及び室内ファン（62）を運転し、冷設ファン（72）を停止する。

冷房運転では、室外熱交換器（24）が放熱器として機能し、室内熱交換器（64）が蒸発器として機能し、冷設熱交換器（74）の機能が実質的に停止する冷凍サイクルが行われる。

具体的には、第１圧縮機（21）によって圧縮された冷媒は、中間冷却器（29）で冷却された後、第３圧縮機（23）に吸入される。第３圧縮機（23）によって臨界圧力以上まで圧縮された冷媒は、室外熱交換器（24）で放熱した後、第１室外膨張弁（26）を通過する。第１室外膨張弁（26）は、冷媒を臨界圧力より低い圧力まで減圧する。

亜臨界状態となった冷媒は、レシーバ（25）に流入する。レシーバ（25）は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する。

レシーバ（25）で分離された液冷媒は、冷却熱交換器（28）において、インジェクション流路（43）を流れる冷媒によって冷却される。インジェクション流路（43）の冷媒は、中間流路（18）に送られる。

冷却熱交換器（28）によって冷却された冷媒は、空調ユニット（60）に送られる。空調ユニット（60）に送られた冷媒は、室内膨張弁（63）によって減圧された後、室内熱交換器（64）で蒸発する。この結果、室内の空気が冷却される。室内熱交換器（64）で蒸発した冷媒は、第１圧縮機（21）に吸入され、再び圧縮される。

〈冷房冷設運転〉
図５に示す冷房冷設運転では、コントローラ（100）が第１開閉弁（31）、第４開閉弁（34）、及び第５開閉弁（35）を閉じ、第２開閉弁（32）、並びに第３開閉弁（33）及び／又は第６開閉弁（36）を開ける。コントローラ（100）は、第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、及び第３圧縮機（23）を運転する。コントローラ（100）は、第１室外膨張弁（26）及びインジェクション弁（46）を所定開度で開放し、第２室外膨張弁（27）を閉じる。コントローラ（100）は、室内膨張弁（63）及び冷設膨張弁（73）の開度を調節する。コントローラ（100）は、室外ファン（12）、室内ファン（62）、及び冷設ファン（72）を運転する。

冷設冷設運転では、室外熱交換器（24）が放熱器として機能し、室内熱交換器（64）及び冷設熱交換器（74）が蒸発器として機能する冷凍サイクルが行われる。

具体的には、第１圧縮機（21）及び第２圧縮機（22）によって圧縮された冷媒は、中間冷却器（29）で冷却された後、第３圧縮機（23）に吸入される。第３圧縮機（23）によって臨界圧力以上まで圧縮された冷媒は、室外熱交換器（24）で放熱した後、第１室外膨張弁（26）を通過する。第１室外膨張弁（26）は、冷媒を臨界圧力より低い圧力まで減圧する。

亜臨界状態となった冷媒は、レシーバ（25）に流入する。レシーバ（25）は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する。

レシーバ（25）で分離された液冷媒は、冷却熱交換器（28）において、インジェクション流路（43）を流れる冷媒によって冷却される。インジェクション流路（43）の冷媒は、中間流路（18）に送られる。

冷却熱交換器（28）によって冷却された冷媒は、空調ユニット（60）及び冷設ユニット（70）に送られる。

空調ユニット（60）に送られた冷媒は、室内膨張弁（63）によって減圧された後、室内熱交換器（64）で蒸発する。この結果、室内の空気が冷却される。室内熱交換器（64）で蒸発した冷媒は、第１圧縮機（21）に吸入され、再び圧縮される。

冷設ユニット（70）に送られた冷媒は、冷設膨張弁（73）によって減圧された後、冷設熱交換器（74）で蒸発する。この結果、庫内の空気が冷却される。冷却熱交換器（28）で蒸発した冷媒は、第２圧縮機（22）に吸入され、再び圧縮される。

〈暖房運転〉
図６に示す暖房運転では、コントローラ（100）が第２開閉弁（32）、第３開閉弁（33）、及び第６開閉弁（36）を閉じ、第１開閉弁（31）及び／又は第５開閉弁（35）、並びに第４開閉弁（34）を開ける。コントローラ（100）は、第２圧縮機（22）を停止し、第１圧縮機（21）及び第３圧縮機（23）を運転する。コントローラ（100）は、第２室外膨張弁（27）及びインジェクション弁（46）を所定開度で開放し、第１室外膨張弁（26）を閉じる。コントローラ（100）は、冷設膨張弁（73）を閉じ、室内膨張弁（63）の開度を調節する。コントローラ（100）は、室外ファン（12）及び室内ファン（62）を運転し、冷設ファン（72）を停止する。

暖房運転では、室内熱交換器（64）が放熱器として機能し、室外熱交換器（24）が蒸発器として機能し、冷設熱交換器（74）の機能が実質的に停止する冷凍サイクルが行われる。

具体的には、第１圧縮機（21）によって圧縮された冷媒は、中間冷却器（29）で冷却された後、第３圧縮機（23）に吸入される。第３圧縮機（23）によって圧縮された冷媒は、空調ユニット（60）に送られる。

空調ユニット（60）に送られた冷媒は、室内熱交換器（64）で放熱する。この結果、室内の空気が加熱される。室内熱交換器（64）で放熱した冷媒は、レシーバ（25）に流入する。レシーバ（25）は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する。

レシーバ（25）で分離された液冷媒は、冷却熱交換器（28）において、インジェクション流路（43）を流れる冷媒によって冷却される。インジェクション流路（43）の冷媒は、中間流路（18）に送られる。

冷却熱交換器（28）によって冷却された冷媒は、第２室外膨張弁（27）によって減圧された後、室外熱交換器（24）で蒸発する。室外熱交換器（24）で蒸発した冷媒は、第１圧縮機（21）に吸入され、再び圧縮される。

〈暖房冷設運転〉
図７に示す暖房冷設運転では、コントローラ（100）が第２開閉弁（32）、第３開閉弁（33）、及び第６開閉弁（36）を閉じ、第１開閉弁（31）及び／又は第５開閉弁（35）、並びに第４開閉弁（34）を開ける。コントローラ（100）は、第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、及び第３圧縮機（23）を運転する。コントローラ（100）は、第２室外膨張弁（27）及びインジェクション弁（46）を所定開度で開放し、第１室外膨張弁（26）を閉じる。コントローラ（100）は、室内膨張弁（63）及び冷設膨張弁（73）の開度を調節する。コントローラ（100）は、室外ファン（12）、室内ファン（62）、及び冷設ファン（72）を運転する。

暖房冷設運転では、室内熱交換器（64）が放熱器として機能し、室外熱交換器（24）及び冷設熱交換器（74）が蒸発器として機能する冷凍サイクルが行われる。

具体的には、第１圧縮機（21）及び第２圧縮機（22）によって圧縮された冷媒は、中間冷却器（29）で冷却された後、第３圧縮機（23）に吸入される。第３圧縮機（23）によって圧縮された冷媒は、空調ユニット（60）に送られる。

空調ユニット（60）に送られた冷媒は、室内熱交換器（64）で放熱する。この結果、室内の空気が加熱される。室内熱交換器（64）で放熱した冷媒は、レシーバ（25）に流入する。レシーバ（25）は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する。

レシーバ（25）で分離された液冷媒は、冷却熱交換器（28）において、インジェクション流路（43）を流れる冷媒によって冷却される。インジェクション流路（43）の冷媒は、中間流路（18）に送られる。

冷却熱交換器（28）によって冷却された冷媒の一部は、第２室外膨張弁（27）によって減圧された後、室外熱交換器（24）で蒸発する。室外熱交換器（24）で蒸発した冷媒は、第１圧縮機（21）に吸入され、再び圧縮される。

冷却熱交換器（28）によって冷却された冷媒の残部は、冷設ユニット（70）に送られる。冷設ユニット（70）に送られた冷媒は、冷設膨張弁（73）によって減圧された後、冷設熱交換器（74）で蒸発する。この結果、庫内の空気が冷却される。冷却熱交換器（28）で蒸発した冷媒は、第２圧縮機（22）に吸入され、再び圧縮される。

－冷媒量判定のための運転動作－
冷凍装置（1）の運転は、冷媒量判定のための運転（以下、冷媒量判定運転という）を含む。本実施形態では、前述の冷設運転、冷房運転、冷房冷設運転、暖房運転、又は暖房冷設運転の試運転を行った後、冷媒量判定運転を実施する。試運転では、圧縮要素（20）を運転して利用ユニット（60,70）へ冷媒を送る一方、冷媒量判定運転では、利用ユニット（60,70）における冷媒の循環を停止しつつ、圧縮要素（20）を運転して、冷媒を熱源ユニット（10）内で循環させて冷媒量を判定する。

冷媒量判定運転の概要について図８を参照しながら説明する。尚、図中において、冷媒が流れる方向を破線矢印で示すとともに冷媒の流れる流路を太くしている。また、図中において、放熱器として機能する熱交換器にハッチングを付している。

図８に示す冷媒量判定運転では、試運転の終了後、利用ユニット（60,70）における冷媒の循環を停止させるために、室外コントローラ（101）は、第１ガス閉鎖弁（13）、第１液閉鎖弁（14）、第２ガス閉鎖弁（15）、及び第２液閉鎖弁（16）を閉じる。さらに、室外コントローラ（101）は、室内コントローラ（102）及び冷設コントローラ（103）を通じて、室内膨張弁（63）及び冷設膨張弁（73）つまり利用膨張弁（63,73）を全閉にするとともに、室内ファン（62）及び冷設ファン（72）を停止してもよい。

室外コントローラ（101）は、第１開閉弁（31）、第２開閉弁（32）、第４開閉弁（34）、及び第５開閉弁（35）を閉じ、第３開閉弁（33）及び／又は第６開閉弁（36）を開ける。室外コントローラ（101）は、第１圧縮機（21）及び第２圧縮機（22）つまり低段側圧縮機（21,22）を停止し、第３圧縮機（23）つまり高段側圧縮機（23）を運転する。室外コントローラ（101）は、第１室外膨張弁（26）及びガス抜き弁（42）を所定開度で開放し、第２室外膨張弁（27）を閉じる。室外コントローラ（101）は、室外ファン（12）を運転する。

冷媒量判定運転では、室外熱交換器（24）が放熱器として機能し、室内熱交換器（64）及び冷設熱交換器（74）の機能が実質的に停止する。

具体的には、第３圧縮機（23）によって臨界圧力以上まで圧縮された冷媒は、室外熱交換器（24）で放熱した後、第１室外膨張弁（26）を通過する。第１室外膨張弁（26）は、冷媒を減圧する。

減圧された冷媒は、レシーバ（25）に流入する。レシーバ（25）は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する。

レシーバ（25）で分離されたガス冷媒は、ガス抜き管（41）を流れ、中間流路（18）つまり第３圧縮機（23）の第３吸入管（23a）に送られ、第３圧縮機（23）に吸入され、再び圧縮される。

以上のように、冷媒量判定運転では、熱源ユニット（10）内で冷媒を高段側圧縮機（23）、室外熱交換器（熱源熱交換器）（24）、第１室外膨張弁（26）、ガス抜き管（接続配管）（41）、高段側圧縮機（23）の順に循環させながら、後述する方法によって冷媒量判定を行う。尚、冷媒量判定運転における熱源ユニット（10）内での冷媒の循環の際に、室外熱交換器（24）での冷媒の放熱によって、レシーバ（25）に流入する冷媒の温度は徐々に低下する。

－冷媒量判定方法－
以下、図９～図１３を参照しながら、本実施形態に係る冷凍装置の冷媒量判定方法について説明する。

図９に示すように、まず、ステップＳ１０１において、室外コントローラ（制御部）（101）は、冷媒量過不足検知スイッチがＯＮされたかどうか判定する。冷媒量過不足検知スイッチは、コントローラ（100）を構成するタッチパネル等の入力機器として構成されてもよい。

冷媒量過不足検知スイッチがＯＮされた場合、ステップＳ１０２において、制御部（101）は、試運転が完了し且つ試運転終了後の経過時間が所定時間（例えば３０分）以内かどうかを判定する。冷媒量過不足検知スイッチがＯＮされていない場合は、ステップＳ１０１に戻る。

尚、制御部（101）は、試運転での冷媒の状態が安定したと判断したときに試運転を終了させてよい。試運転で冷媒の状態が安定したと判断する条件としては、例えば、「試運転を開始してから所定時間が経過したかどうか」、「利用ユニット（60,70）の吹き出し温度が所定温度以下かどうか（冷房の場合。暖房なら所定温度以上かどうか）」、「異常コードが出ていないかどうか」、「圧縮要素（20）の吸入管温度が所定の範囲内かどうか」などを用いてもよい。また、熱源ユニット（10）は、冷媒の状態量を検知する手段をさらに備え、当該手段により得られた値から、制御部（101）が前記のような条件を満たしたかどうかを判定してもよい。このようにすると、冷媒の状態量を検知する手段によって、冷媒回路（6）における冷媒の状態が安定したことを容易に判定できる。

試運転が完了し且つ試運転終了後の経過時間が所定時間以内であるとステップＳ１０２で判定された場合、ステップＳ１０３において、制御部（101）は、利用ユニット（60,70）における冷媒の循環を停止させる。一方、試運転が完了していないか、又は、試運転終了後の経過時間が所定時間を超えているとステップＳ１０２で判定された場合、ステップＳ１０１に戻る。

具体的には、ステップＳ１０３において、制御部（101）は、第１ガス閉鎖弁（13）、第１液閉鎖弁（14）、第２ガス閉鎖弁（15）、及び第２液閉鎖弁（16）を閉じる。また、制御部（101）は、室内コントローラ（102）及び冷設コントローラ（103）を通じて、室内膨張弁（63）及び冷設膨張弁（73）つまり利用膨張弁（63,73）を全閉にするとともに、室内ファン（62）及び冷設ファン（72）を停止する。これにより、利用ユニット（60,70）における冷媒の循環が停止する。

次に、ステップＳ１０４において、制御部（101）は、利用ユニット（60,70）における冷媒の循環を停止しつつ、圧縮要素（20）を運転して、冷媒を熱源ユニット（10）内で循環させる。これにより、冷媒量判定運転が開始される。

具体的には、ステップＳ１０４において、制御部（101）は、第１開閉弁（31）、第２開閉弁（32）、第４開閉弁（34）、及び第５開閉弁（35）を閉じ、第３開閉弁（33）及び／又は第６開閉弁（36）を開ける。また、制御部（101）は、第１圧縮機（21）及び第２圧縮機（22）つまり低段側圧縮機（21,22）を停止し、第３圧縮機（23）つまり高段側圧縮機（23）を運転する。また、制御部（101）は、第１室外膨張弁（26）及びガス抜き弁（42）を所定開度で開放し、第２室外膨張弁（27）を閉じる。さらに、制御部（101）は、室外ファン（12）を運転する。これにより、熱源ユニット（10）内で冷媒が高段側圧縮機（23）、室外熱交換器（熱源熱交換器）（24）、第１室外膨張弁（26）、ガス抜き管（接続配管）（41）、高段側圧縮機（23）の順に循環する。

次に、ステップＳ１０５において、制御部（101）は、高圧圧力（ＨＰ）、例えば、圧縮要素（20）の吐出圧力が亜臨界域にあるかどうか、言い換えると、高圧圧力（ＨＰ）が超臨界圧力未満であるか、又は超臨界圧力以上であるかを判定する。高圧圧力（ＨＰ）は、第４圧力センサ（84）により検出され、当該検出結果は、制御部（101）に送信される。

高圧圧力（ＨＰ）が亜臨界域にある（超臨界圧力未満である）とステップＳ１０５で判定された場合、後述するステップＳ１０６～Ｓ１１２の第１判定動作を行う。高圧圧力（ＨＰ）が亜臨界域にない（超臨界圧力以上である）とステップＳ１０５で判定された場合、後述するステップＳ２０１以降（図１０～図１２参照）の第２判定動作を行う。本開示では、第１判定動作を「第２運転」、第２判定動作を「第１運転」ということもある。

＜第１判定動作＞
第１判定動作では、まず、ステップＳ１０６において、制御部（101）は、高圧圧力（ＨＰ）とレシーバ（25）の内部圧力（ＲＰ）とが実質的に等しいかどうかを判定する。レシーバ（25）の内部圧力（ＲＰ）は、第５圧力センサ（85）により検出され、当該検出結果は、制御部（101）に送信される。ステップＳ１０６での判定条件は、基本的には「レシーバ（25）の内部圧力（ＲＰ）＝高圧圧力（ＨＰ）」であるが、実際上は測定誤差や冷媒状態の変動を考慮して「レシーバ（25）の内部圧力（ＲＰ）≒高圧圧力（ＨＰ）」を含むものとする。

高圧圧力（ＨＰ）とレシーバ（25）の内部圧力（ＲＰ）とが実質的に等しくないとステップＳ１０６で判定された場合、ステップＳ１０７において、制御部（101）は、レシーバ（25）の内部圧力（ＲＰ）が高圧圧力（ＨＰ）に近づくように、第１室外膨張弁（26）の開度を段階的に調整する。ステップＳ１０７は、高圧圧力（ＨＰ）とレシーバ（25）の内部圧力（ＲＰ）とが実質的に等しいとステップＳ１０６で判定されるまで、繰り返し実施される。例えば、冷媒量判定運転の開始時点でレシーバ（25）の内部圧力（ＲＰ）の過度な上昇を防止するために、第１室外膨張弁（26）を絞り気味にしていた場合、レシーバ（25）の内部圧力（ＲＰ）が高圧圧力（ＨＰ）と実質的に等しくなるまで、第１室外膨張弁（26）を開いていき、必要があれば、第１室外膨張弁（26）を全開にする。

高圧圧力（ＨＰ）とレシーバ（25）の内部圧力（ＲＰ）とが実質的に等しいとステップＳ１０７で判定された場合、ステップＳ１０８において、制御部（101）は、高圧圧力（ＨＰ）が所定の下限値よりも小さいかどうかを判定する。

高圧圧力（ＨＰ）が所定の下限値よりも小さいとステップＳ１０８で判定された場合、ステップＳ１０９において、制御部（101）は、冷媒量は不足であると判定する。

高圧圧力（ＨＰ）が所定の下限値よりも小さくないとステップＳ１０８で判定された場合、ステップＳ１１０において、制御部（101）は、高圧圧力（ＨＰ）が所定の上限値以上であるかどうかを判定する。

高圧圧力（ＨＰ）が所定の上限値以上であるとステップＳ１１０で判定された場合、ステップＳ１１１において、制御部（101）は、冷媒量は過充填であると判定する。

高圧圧力（ＨＰ）が所定の上限値以上ではないとステップＳ１１０で判定された場合、ステップＳ１１２において、制御部（101）は、冷媒量は適正量であると判定する。

尚、前述の所定の下限値及び所定の上限値はそれぞれ、外気温度（Ｔａ）に基づいて決定してもよい。このようにすると、外気温度（Ｔａ）を考慮して、冷媒量判定をより正確に行うことができる。

図１３に、以上に説明した第１判定動作における冷媒量判定の基準を示す。図１３の横軸は、外気温度（Ｔａ）を示し、図１３の縦軸は、高圧圧力（ＨＰ）、レシーバ（25）の内部圧力（ＲＰ）などの圧力を示す。図１３に示すように、ＨＰが亜臨界域にある場合、ＨＰとＲＰとが実質的に等しいという条件において、ＨＰが所定の範囲（ＨＰ下限値以上で且つＨＰ上限値未満）内にあれば冷媒量が適正量と判定され、ＨＰが所定の範囲よりも大きければ冷媒量が過充填と判定され、ＨＰが所定の範囲よりも小さければ冷媒量が不足と判定される。

ステップＳ１０９、Ｓ１１１又はＳ１１２で冷媒量判定（第１判定動作）を行った後、ステップＳ１１３において、制御部（101）は、熱源ユニット（10）つまり高段側圧縮機（23）を停止させて冷媒量判定運転を終了させる。

＜第２判定動作＞
ＨＰが超臨界圧力以上であるとステップＳ１０５で判定された場合の第２判定動作では、図１０に示すように、まず、ステップＳ２０１において、制御部（101）は、ＲＰが超臨界圧力以下であるかどうか、具体的には、ＲＰが超臨界圧力以下の第１圧力範囲内（例えば６．５ＭＰａ＜ＲＰ＜７．０ＭＰａ）にあるかどうかを判定する。

ＲＰが第１圧力範囲内にないとステップＳ２０１で判定された場合、ステップＳ２０２において、制御部（101）は、ガス抜き弁（42）の開度調整、及び／又は第３圧縮機（高段側圧縮機）（23）の回転数調整等によって、ＲＰの調整を行う。続いて、ステップＳ２０３において、制御部（101）は、ＲＰが第１圧力範囲内にあるかどうかを再判定する。ステップＳ２０２は、ＲＰが第１圧力範囲内にあるとステップＳ２０３で判定されるまで、繰り返し実施される。

ＲＰが第１圧力範囲内にあるとステップＳ２０１又はＳ２０３で判定された場合、ステップＳ２０４において、制御部（101）は、通常運転で実施される垂下制御を制限する。ここで、垂下制御とは、圧縮要素（20）のモータが過熱されている状態のまま、圧縮要素（20）の運転を長時間継続しないように、圧縮要素（20）の吐出管の温度が所定の垂下温度になると、運転を継続したまま圧縮要素（20）の回転数を強制的に減少させる制御をいう。

次に、ステップＳ２０５において、制御部（101）は、ＨＰが所定の下限値よりも小さいかどうかを判定する。

ＨＰが所定の下限値よりも小さいとステップＳ２０５で判定された場合、ステップＳ２０６において、制御部（101）は、冷媒量は不足であると判定する。

ＨＰが所定の下限値よりも小さくないとステップＳ２０５で判定された場合、ステップＳ２０７において、制御部（101）は、ＨＰが所定の上限値以上であり且つ外気温度（Ｔａ）が保護温度よりも小さいかどうかを判定する。保護温度とは、安全確保のために圧縮要素（20）を停止させる温度である。所定の下限値及び所定の上限値はそれぞれ、外気温度（Ｔａ）に基づいて決定してもよい。このようにすると、外気温度（Ｔａ）を考慮して、冷媒量判定をより正確に行うことができる。

ＨＰが所定の上限値以上であり且つＴａが保護温度よりも小さいとステップＳ２０７で判定された場合、ステップＳ２０８において、制御部（101）は、冷媒量は過充填であると判定する。

ＨＰが所定の上限値以上ではないか、又はＴａが保護温度よりも小さくないとステップＳ２０７で判定された場合、ステップＳ２０９において、制御部（101）は、第１条件判定として、ＨＰが所定の下限値以上で且つ所定の上限値未満であり、且つＴａが保護温度よりも小さいかどうかを判定する。

ＨＰが所定の下限値以上で且つ所定の上限値未満であり、且つＴａが保護温度よりも小さいとステップＳ２０９の第１条件判定で判定された場合、ステップＳ２１０において、制御部（101）は、冷媒量は適正量であると判定する。

また、ステップＳ２０９において、制御部（101）は、第２条件判定として、ＨＰが保護圧力値以下であり且つＴａが保護温度以上であるかどうかを判定する。保護圧力値とは、安全確保のために圧縮要素（20）（高段側圧縮機（23））を停止させる圧力であり、例えば１０．８ＭＰａである。

ＨＰが保護圧力値以下であり且つＴａが保護温度以上であるとステップＳ２０９の第２条件判定で判定された場合、ステップＳ２１０において、制御部（101）は、冷媒量は適正量であると判定する。

図１３に、以上に説明した第２判定動作における冷媒量判定の基準を示す。図１３の横軸は、Ｔａを示し、図１３の縦軸は、ＨＰ、ＲＰなどの圧力を示す。図１３に示すように、ＨＰが超臨界域にある場合、ＲＰが超臨界圧力以下の第１圧力範囲内（例えば６．５ＭＰａ＜ＲＰ＜７．０ＭＰａ）にあるという条件において、ＨＰが所定の範囲（ＨＰ下限値以上で且つＨＰ上限値未満）よりも小さければ冷媒量が不足と判定され、Ｔａが保護温度（具体的にはＨＰ上限値が保護圧力値（ＨＰ保護値）に等しくなる保護上限温度）よりも低く且つＨＰが所定の範囲よりも大きければ冷媒量が過充填と判定され、Ｔａが保護温度よりも低く且つＨＰが所定の範囲内にあれば冷媒量が適正量と判定される。また、Ｔａが保護温度以上であっても、ＨＰが所定の下限値以上で且つ保護圧力値（ＨＰ保護値）以下であれば冷媒量が適正量と判定される。

ステップＳ２０６、Ｓ２０８又はＳ２１０で冷媒量判定を行った後、ステップＳ２１１において、制御部（101）は、垂下制御の制限を解除する。続いて、ステップＳ２１２において、制御部（101）は、熱源ユニット（10）つまり高段側圧縮機（23）を停止させて冷媒量判定運転を終了させる。

また、ステップＳ２０９で第１及び第２条件判定のいずれの条件も満たされなかった場合、言い換えると、ＨＰが保護圧力値よりも大きく且つＴａが保護温度以上である場合、後述するステップＳ３０１以降（図１１参照）の第１高圧抑制動作、又は後述するステップＳ４０１以降（図１２参照）の第２高圧抑制動作を行う。

＜第１高圧抑制動作＞
第１高圧抑制動作では、図１１に示すように、まず、ステップＳ３０１において、制御部（101）は、メモリ等に保持するカウンタ（Ｋ）を０にリセットする。

次に、ステップＳ３０２において、制御部（101）は、図８に示す運転状態で第５開閉弁（35）を開き、第１流路（C1）を通じて、空調ユニット（利用ユニット）（60）側の第１ガス連絡配管（3）に余剰の冷媒を逃がす。これにより、ＨＰが低下する。

次に、ステップＳ３０３において、制御部（101）は、所定の時間（例えば５秒間）の経過後、第５開閉弁（35）を閉じる。これにより、空調ユニット（60）側の第１ガス連絡配管（3）への冷媒の移送が停止する。

次に、ステップＳ３０４において、制御部（101）は、カウンタ（Ｋ）の値を１つ増やしてメモリ等に記憶する。

次に、ステップＳ３０５において、制御部（101）は、ＨＰが保護圧力値よりも大きいかどうかを判定する。

ＨＰが保護圧力値よりも大きいとステップＳ３０５で判定された場合、ステップＳ３０２に戻る。

ＨＰが保護圧力値以下であるとステップＳ３０５で判定された場合、ステップＳ３０６において、制御部（101）は、カウンタ（Ｋ）が所定数（例えば３）以上であるかどうかを判定する。

カウンタ（Ｋ）が所定数以上であるとステップＳ３０６で判定された場合、ステップＳ３０７において、制御部（101）は、冷媒量は過充填であると判定する。

カウンタ（Ｋ）が所定数以上ではないとステップＳ３０６で判定された場合、ステップＳ３０８において、制御部（101）は、冷媒量は適正量であると判定する。

図１３に、以上に説明した第１高圧抑制動作における冷媒量判定の基準を示す。図１３に示すように、ＨＰが保護圧力値よりも大きく且つＴａが保護温度以上である場合、空調ユニット（60）側の第１ガス連絡配管（3）に余剰の冷媒を逃がしてＨＰを保護圧力値以下とした上で、冷媒の余剰量が少なかった場合は冷媒量を適正量と判定し、それ以外は、冷媒量を過充填と判定する。

ステップＳ３０７又はＳ３０８で冷媒量判定を行った後、ステップＳ３０９において、制御部（101）は、垂下制御の制限を解除する。続いて、ステップＳ３１０において、制御部（101）は、熱源ユニット（10）つまり高段側圧縮機（23）を停止させて冷媒量判定運転を終了させる。

＜第２高圧抑制動作＞
第２高圧抑制動作では、図１２に示すように、まず、ステップＳ４０１において、制御部（101）は、メモリ等に保持するカウンタ（Ｋ）を０にリセットする。

次に、ステップＳ４０２において、制御部（101）は、例えば高段側圧縮機（23）の回転数を下げることによって、高段側圧縮機（23）の吸入圧力（中間圧力（ＭＰ））の目標値を所定の値（例えば０．５ＭＰａ）だけ低下させる。これにより、ＨＰが低下する。

次に、ステップＳ４０３において、制御部（101）は、カウンタ（Ｋ）の値を１つ増やしてメモリ等に記憶する。

次に、ステップＳ４０４において、制御部（101）は、ＨＰが保護圧力値よりも大きいかどうかを判定する。

ＨＰが保護圧力値よりも大きいとステップＳ４０４で判定された場合、ステップＳ４０２に戻る。

ＨＰが保護圧力値以下であるとステップＳ４０４で判定された場合、ステップＳ４０５において、制御部（101）は、カウンタ（Ｋ）が所定数（例えば３）以上であるかどうかを判定する。

カウンタ（Ｋ）が所定数以上であるとステップＳ４０５で判定された場合、ステップＳ４０６において、制御部（101）は、冷媒量は過充填であると判定する。

カウンタ（Ｋ）が所定数以上ではないとステップＳ４０５で判定された場合、ステップＳ４０７において、制御部（101）は、冷媒量は適正量であると判定する。

図１３に、以上に説明した第２高圧抑制動作における冷媒量判定の基準を示す。図１３に示すように、ＨＰが保護圧力値よりも大きく且つＴａが保護温度以上である場合、高段側圧縮機（23）の吸入圧力（ＭＰ）の目標値を低下させてＨＰを保護圧力値以下とした上で、ＭＰの目標値の低下分が少ない場合は冷媒量を適正量と判定し、それ以外は、冷媒量を過充填と判定する。

ステップＳ４０６又はＳ４０７で冷媒量判定を行った後、ステップＳ４０８において、制御部（101）は、垂下制御の制限を解除する。続いて、ステップＳ４０９において、制御部（101）は、熱源ユニット（10）つまり高段側圧縮機（23）を停止させて冷媒量判定運転を終了させる。

－実施形態の特徴－
本実施形態の冷凍装置（1）は、超臨界域で作動する冷媒を使用する熱源ユニット（10）を備える。熱源ユニット（10）は、冷媒を圧縮する圧縮要素（20）と、熱源熱交換器（24）と、熱源熱交換器（24）の下流に設けられた膨張弁（第１室外膨張弁）（26）と、膨張弁（26）の下流に設けられたレシーバ（25）と、制御部（室外コントローラ）（101）とを備える。制御部（101）は、レシーバ（25）の内部圧力（ＲＰ）が超臨界圧力以下であるという第１条件において、高圧圧力（ＨＰ）に基づいて冷媒量を判定する第２判定動作（第１運転）を行う。

本実施形態の冷凍装置（1）によると、レシーバ（25）の内部圧力が超臨界圧力以下であるという第１条件において高圧圧力に基づいて冷媒量を判定する。このため、実運転時にレシーバ（25）内に二相状態で貯留されると想定される冷媒を考慮して、高圧圧力に基づき冷媒量の判定を行える。従って、判定結果の精度を向上させることができる。

例えば二酸化炭素のような超臨界域で作動する冷媒を用いると、冷媒回路（6）の動作において、高圧圧力（ＨＰ）及び低圧圧力に加えて、中間圧力及び受液器圧も支配的に影響する。このため、同じＨＰ値であっても、運転条件に応じた受液器内の冷媒状態に依存して冷媒量の過不足判断結果が異なってしまう。しかし、本実施形態では、レシーバ（25）の内部圧力が超臨界圧力以下であるという第１条件でＨＰに基づき冷媒量判定を行うため、判定精度が向上する。

本実施形態の冷凍装置（1）において、第１条件は、レシーバ（25）の内部圧力（ＲＰ）が超臨界圧力以下の第１圧力範囲内（例えば６．５ＭＰａ＜ＲＰ＜７．０ＭＰａ）にあるという条件であってもよい。

このようにすると、ＲＰが第１圧力範囲内にあるという条件でＨＰに基づき冷媒量を判定するため、実運転時にレシーバ（25）内に二相状態で貯留されると想定される冷媒の状態をより正確に考慮して、冷媒量判定を行える。従って、判定結果の精度がより一層向上する。

本実施形態の冷凍装置（1）において、熱源ユニット（10）は、レシーバ（25）からガス冷媒を抜くためのガス抜き管（41）と、ガス抜き管（41）に設けられたガス抜き弁（42）とをさらに備えてもよい。制御部（101）は、第２判定動作においてＲＰが第１圧力範囲内にあるようにガス抜き弁（42）の開度を調整してもよい。

このようにすると、ガス抜き弁（42）を用いて、ＲＰを第１圧力範囲内に調整できる。

本実施形態の冷凍装置（1）において、熱源ユニット（10）は利用ユニット（60,70）に接続されてもよい。圧縮要素（20）は、低段側圧縮機（21,22）と、低段側圧縮機（21,22）が圧縮した冷媒を圧縮する高段側圧縮機（23）とを含んでもよい。熱源ユニット（10）は、レシーバ（25）のガス冷媒を高段側圧縮機（23）の吸入管（23ａ）に導入するガス抜き管（41）をさらに備えてもよい。制御部（101）は、第２判定動作では、低段側圧縮機（21,22）を停止し高段側圧縮機（23）を運転して、冷媒を高段側圧縮機（23）、熱源熱交換器（24）、膨張弁（26）、レシーバ（25）、ガス抜き管（41）、高段側圧縮機（23）の順に循環させてもよい。

このようにすると、第２判定動作で、利用ユニット（60,70）に対応する低段側圧縮機（21,22）を停止して高段側圧縮機（23）を運転するため、利用ユニット（60,70）での冷媒の循環を停止して、熱源ユニット（10）内で冷媒を循環させて冷媒量を判定できる。従って、冷媒量判定時における利用ユニット（60,70）等での冷媒状態の変動を抑制できるので、判定結果における誤差を小さくできる。言い換えると、システム全体に冷媒を循環させて連絡配管内に内容積分の冷媒をとどめた状態で、熱源ユニット（10）内に残る冷媒量を過不足判定に用いる。このため、連絡配管の長さや利用ユニット（60,70）の設置環境などの周囲環境の影響に起因する誤差を抑制できる。また、現地の据付状況（連絡配管の仕様等）に関係無く、冷媒量の過不足判定を行うことができる。

本実施形態の冷凍装置（1）において、制御部（101）は、第２判定動作においてＨＰが所定の下限値（第１所定値）よりも小さければ冷媒量不足と判定し、ＨＰが所定の上限値（第２所定値）以上であれば冷媒量過充填と判定してもよい。

このようにすると、ＨＰに基づいて、冷媒量の不足／過充填を判断できる。

本実施形態の冷凍装置（1）において、制御部（101）は、第１所定値及び第２所定値を外気温度（Ｔａ）に基づいて決定してもよい。

このようにすると、Ｔａを考慮して、冷媒量判定をより正確に行うことができる。

本実施形態の冷凍装置（1）において、熱源ユニット（10）は利用ユニット（60,70）に接続されてもよい。制御部（101）は、第２判定動作においてＨＰが保護圧力値よりも大きく且つＴａが保護温度以上である場合、空調ユニット（60）側の第１ガス連絡配管（3）に余剰の冷媒を所定時間逃がしてから冷媒量を判定してもよい（第１高圧抑制動作）。

このようにすると、ＨＰが高くなりすぎて、冷媒回路の構成部品が損傷する事態を回避しながら、圧縮要素（20）を動作させて冷媒量判定を行うことができる。

本実施形態の冷凍装置（1）において、圧縮要素（20）は、低段側圧縮機（21,22）と、低段側圧縮機（21,22）が圧縮した冷媒を圧縮する高段側圧縮機（23）とを含んでもよい。制御部（101）は、第２判定動作においてＨＰが保護圧力値よりも大きく且つＴａが保護温度以上である場合、高段側圧縮機（23）の吸入圧力（ＭＰ）の目標値を低下させてから冷媒量を判定してもよい（第２高圧抑制動作）。

このようにすると、ＨＰが高くなりすぎて、冷媒回路の構成部品が損傷する事態を回避しながら、圧縮要素（20）を動作させて冷媒量判定を行うことができる。

本実施形態の冷凍装置（1）において、制御部（101）は、ＨＰが超臨界圧力以上のときには、第２判定動作（第１運転）を行い、ＨＰが超臨界圧力未満のときには、レシーバ（25）の内部圧力（ＲＰ）とＨＰとが実質的に等しいという条件において冷媒量を判定する第１判定動作（第２運転）を行ってもよい。

このようにすると、ＨＰに応じて適切な冷媒量の判定を行うことができる。

本実施形態の冷凍装置（1）において、制御部（101）は、第１判定動作においてＨＰが所定の下限値（第３所定値）よりも小さければ冷媒量不足と判定し、ＨＰが所定の上限値（第４所定値）以上であれば冷媒量過充填と判定してもよい。

このようにすると、ＨＰに基づいて、冷媒量の不足／過充填を判断できる。尚、第３所定値及び第４所定値を外気温度（Ｔａ）に基づいて決定してもよい。このようにすると、Ｔａを考慮して、冷媒量判定をより正確に行うことができる。

本実施形態の冷凍装置（1）において、制御部（101）は、第１判定動作で「ＲＰとＨＰとが実質的に等しいという条件」が満たされるように膨張弁（第１室外膨張弁）（26）の開度を調整してもよい。

このようにすると、膨張弁（26）を用いて、ＲＰをＨＰに近づけることができる。

本実施形態の冷凍装置（1）において、冷媒は、二酸化炭素であってもよい。

このようにすると、冷媒が超臨界域で作動する冷凍サイクルを行うことができる。

本実施形態の冷凍装置（1）の冷媒量判定方法は、超臨界域で作動する冷媒を使用する熱源ユニット（10）を備えた冷凍装置（1）の冷媒量判定方法である。熱源ユニット（10）は、冷媒を圧縮する圧縮要素（20）と、熱源熱交換器（24）と、熱源熱交換器（24）の下流に設けられた膨張弁（第１室外膨張弁）（26）と、膨張弁（26）の下流に設けられたレシーバ（25）とを備える。冷凍装置（1）の冷媒量判定方法は、ＲＰが超臨界圧力以下であるという第１条件においてＨＰに基づいて冷媒量を判定する。

本実施形態の冷凍装置（1）の冷媒量判定方法によると、ＲＰが超臨界圧力以下であるという第１条件においてＨＰに基づき冷媒量を判定する。このため、実運転時にレシーバ（25）内に二相状態で貯留されると想定される冷媒を考慮して、ＨＰに基づき冷媒量の判定を行えるので、判定結果の精度を向上させることができる。

ところで、従来、冷凍装置における冷媒充填量の過不足検知は、下記（１）又は（２）のように行われてきた。
（１）液配管に取付けたサイトグラスのシール状態に基づいて現地作業者が判断する。
（２）圧縮機の吸入管温度、吸入過熱度、吐出圧力（高圧圧力）がそれぞれ目標範囲に入っていることを現地作業者が見極める。

しかしながら、（１）のサイトグラスを通じた目視による判断方法では、作業者の見方によって判定結果が左右され、例えば、不必要な冷媒の過充填が行われることがある。

また、（２）の判断方法では、ＣＯ₂ 冷媒のように超臨界域で作動する冷媒を使用する場合、同じ高圧ＨＰ値であっても、運転条件に応じた受液器（レシーバ）内の冷媒状態に依存して冷媒量の過不足判断結果が異なってしまう。

それに対して、以上に述べた本開示の冷凍装置においては、レシーバの圧力が超臨界以下であるという第１条件において冷媒量を判定する運転を行うため、より精度良く冷媒量の判定を行うことができる。

《その他の実施形態》
前記実施形態では、制御部（101）は、利用ユニット（60,70）における冷媒の循環を停止させて、冷媒量判定運転を行った。しかし、これに代えて、利用ユニット（60,70）において冷媒を循環させながら、冷媒量判定運転を行ってもよい。

また、前記実施形態では、「高圧圧力（冷凍装置（1）における冷媒回路（6）の高圧圧力）」として、「圧縮要素（20）（高段側圧縮機（23））の吐出圧力」を用いた。しかし、これに代えて、「熱源熱交換器（24）の凝縮圧力」、「熱源熱交換器（24）の温度相当飽和圧力」、又は「熱源熱交換器（24）から膨張弁（第１室外膨張弁）（26）までの液管（第１管（40a）の上流部分）の圧力」等を「高圧圧力」として用いてもよい。

また、前記実施形態では、熱源ユニット（10）は、図１に示す構成を有した。しかし、熱源ユニット（10）の構成は、冷媒を圧縮する圧縮要素と、熱源熱交換器と、熱源熱交換器の下流に設けられた膨張弁と、膨張弁の下流に設けられたレシーバと、制御部とを備える構成であれば、特に限定されない。例えば、圧縮要素（20）として、低段側圧縮機（21,22）及び高段側圧縮機（23）で構成された前記実施形態の２段圧縮構成に代えて、単段または３段以上の圧縮構成を用いてもよい。

以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。以上に述べた「第１」、「第２」、・・・という記載は、これらの記載が付与された語句を区別するために用いられており、その語句の数や順序までも限定するものではない。

以上説明したように、本開示は、冷凍装置、及び冷凍装置の冷媒量判定方法について有用である。

１ 冷凍装置
３ ガス冷媒管（第１ガス連絡配管）
１０ 熱源ユニット
２０ 圧縮要素
２１ 低段側圧縮機（第１圧縮機）
２２ 低段側圧縮機（第２圧縮機）
２３ 高段側圧縮機（第３圧縮機）
２３ａ 吸入管（第３吸入管）
２４ 熱源熱交換器（室外熱交換器）
２５ レシーバ
２６ 膨張弁（第１室外膨張弁）
４１ ガス抜き管（接続配管）
４２ ガス抜き弁
６０ 利用ユニット（空調ユニット）
７０ 利用ユニット（冷設ユニット）
１０１ 制御部（室外コントローラ）

Claims (13)

1. 超臨界域で作動する冷媒を使用する熱源ユニット（10）を備えた冷凍装置（1）であって、
   前記熱源ユニット（10）は、前記冷媒を圧縮する圧縮要素（20）と、熱源熱交換器（24）と、前記熱源熱交換器（24）の下流に設けられた膨張弁（26）と、前記膨張弁（26）の下流に設けられたレシーバ（25）と、制御部（101）とを備え、
   前記制御部（101）は、前記レシーバ（25）の内部圧力が超臨界圧力以下であるという第１条件において高圧圧力に基づいて冷媒量を判定する第１運転を行うことを特徴とする冷凍装置。
2. 請求項１の冷凍装置において、
   前記第１条件は、前記レシーバ（25）の内部圧力が超臨界圧力以下の第１圧力範囲内にあるという条件であることを特徴とする冷凍装置。
3. 請求項２の冷凍装置において、
   前記熱源ユニット（10）は、前記レシーバ（25）からガス冷媒を抜くためのガス抜き管（41）と、前記ガス抜き管（41）に設けられたガス抜き弁（42）とをさらに備え、
   前記制御部（101）は、前記第１運転において前記レシーバ（25）の内部圧力が前記第１圧力範囲内にあるように前記ガス抜き弁（42）の開度を調整することを特徴とする冷凍装置。
4. 請求項１又は２の冷凍装置において、
   前記熱源ユニット（10）は利用ユニット（60,70）に接続され、
   前記圧縮要素（20）は、低段側圧縮機（21,22）と、前記低段側圧縮機（21,22）が圧縮した前記冷媒を圧縮する高段側圧縮機（23）とを含み、
   前記熱源ユニット（10）は、前記レシーバ（25）のガス冷媒を前記高段側圧縮機（23）の吸入管（23ａ）に導入するガス抜き管（41）をさらに備え、
   前記制御部（101）は、前記第１運転では、前記低段側圧縮機（21,22）を停止し前記高段側圧縮機（23）を運転して、前記冷媒を前記高段側圧縮機（23）、前記熱源熱交換器（24）、前記膨張弁（26）、前記レシーバ（25）、前記ガス抜き管（41）、前記高段側圧縮機（23）の順に循環させることを特徴とする冷凍装置。
5. 請求項１～４のいずれか１項の冷凍装置において、
   前記制御部（101）は、前記第１運転において前記高圧圧力が第１所定値よりも小さければ冷媒量不足と判定し、前記高圧圧力が第２所定値以上であれば冷媒量過充填と判定することを特徴とする冷凍装置。
6. 請求項５の冷凍装置において、
   前記制御部（101）は、前記第１所定値及び前記第２所定値を外気温度に基づいて決定することを特徴とする冷凍装置。
7. 請求項６の冷凍装置において、
   前記熱源ユニット（10）は利用ユニット（60,70）に接続され、
   前記制御部（101）は、前記第１運転において前記高圧圧力が保護圧力値よりも大きく且つ前記外気温度が保護温度以上である場合、前記利用ユニット（60）側のガス冷媒管（3）に余剰の冷媒を所定時間逃がしてから冷媒量を判定することを特徴とする冷凍装置。
8. 請求項６の冷凍装置において、
   前記圧縮要素（20）は、低段側圧縮機（21,22）と、前記低段側圧縮機（21,22）が圧縮した前記冷媒を圧縮する高段側圧縮機（23）とを含み、
   前記制御部（101）は、前記第１運転において前記高圧圧力が保護圧力値よりも大きく且つ前記外気温度が保護温度以上である場合、前記高段側圧縮機（23）の吸入圧力の目標値を低下させてから冷媒量を判定することを特徴とする冷凍装置。
9. 請求項１～８のいずれか１項の冷凍装置において、
   前記制御部（101）は、前記高圧圧力が超臨界圧力以上のときには、前記第１運転を行い、前記高圧圧力が超臨界圧力未満のときには、前記レシーバ（25）の内部圧力と前記高圧圧力とが実質的に等しいという第２条件において冷媒量を判定する第２運転を行うことを特徴とする冷凍装置。
10. 請求項９の冷凍装置において、
    前記制御部（101）は、前記第２運転において前記高圧圧力が第３所定値よりも小さければ冷媒量不足と判定し、前記高圧圧力が第４所定値以上であれば冷媒量過充填と判定することを特徴とする冷凍装置。
11. 請求項９又は１０の冷凍装置において、
    前記制御部（101）は、前記第２条件が満たされるように前記膨張弁（26）の開度を調整することを特徴とする冷凍装置。
12. 請求項１～１１のいずれか１項の冷凍装置において、
    前記冷媒は、二酸化炭素であることを特徴とする冷凍装置。
13. 超臨界域で作動する冷媒を使用する熱源ユニット（10）を備えた冷凍装置（1）の冷媒量判定方法であって、
    前記熱源ユニット（10）は、前記冷媒を圧縮する圧縮要素（20）と、熱源熱交換器（24）と、前記熱源熱交換器（24）の下流に設けられた膨張弁（26）と、前記膨張弁（26）の下流に設けられたレシーバ（25）とを備え、
    前記レシーバ（25）の内部圧力が超臨界圧力以下であるという第１条件において高圧圧力に基づいて冷媒量を判定することを特徴とする冷凍装置の冷媒量判定方法。
    

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