JP3749092B2 - 冷媒封入方法および空気調和機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷媒として非共沸混合冷媒を用いる空気調和機、及び空気調和機における冷媒封入方法に関し、特に、室外ユニットと室内ユニットとを接続する配管が長い場合に冷媒回路内を循環する低沸点成分組成を変化させ、性能低下を抑制することができる空気調和機、及び空気調和機における冷媒封入方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、一般に、ビルなどの建物に設置される個別分散型空調機であるビル用マルチエアコンでは、大型ビルなどに設置される場合、室外ユニットと室内ユニットとを接続する配管が長くなり、特に冷房運転の場合に、室内ユニット出口から室外ユニット入口に至る配管での圧力損失が大きくなり、圧縮機の吸入圧力が低下して性能低下が生じるという問題があった。
【０００３】
この配管が長い場合における性能低下を抑制する空気調和機として、たとえば特開平１０−１６０２６７号公報に記載されたものがある。この空気調和機における冷凍サイクルは、凝縮器により熱交換された液冷媒を貯留して高沸点成分に富む冷媒を分岐する冷媒量調節器と、分岐された高沸点成分に富む冷媒と他方の主冷凍サイクルの冷媒とを熱交換させる過冷却器とを備えている。ここで、冷媒量調節器が余剰冷媒を貯留することによって、室内外ユニットを接続する配管の長さに関わらず、冷凍サイクル内の冷媒量を調整することができるとともに、主冷凍サイクルには、低沸点成分に富む冷媒が流れ、過冷却器によって熱交換されることによって能力が向上し、室内外ユニットを接続する配管が長くなっても圧力損失による能力低下が小さい空気調和機を提供することができるというものである。
【０００４】
さらに詳述すると、図９は、従来の空気調和機の構成を示す図である。図９において、この空気調和機は、圧縮機１００、凝縮器１０１、減圧装置１０６、蒸発器１０４が順次接続された冷凍サイクルを構成し、凝縮圧力調整弁１０７、冷媒量調節器１０２および過冷却器１０３を有し、非共沸混合冷媒（例えばＲ４０７Ｃ；Ｒ３２／Ｒ１２５／Ｒ１３４ａ＝２３／２５／５２重量％）が用いられる。
【０００５】
図９において、凝縮圧力調整弁１０７は、凝縮器１０１出口および圧縮機１００出口にそれぞれ接続された配管上に設置され、冷媒量調節器１０２は、凝縮圧力調整弁１０７の下流側に接続される。過冷却器１０３は、冷媒量調節器１０２の下部出口ａおよび上部出口ｂにそれぞれ接続される。また、冷媒量調節器１０２の下部出口ａと過冷却器１０３との間には、減圧装置１０５が設けられる。
【０００６】
冷媒量調節器１０２の下部出口ａから分岐された液冷媒は、減圧装置１０５によって膨張され、低圧低温になった後、過冷却器１０３に送られる。一方、冷媒量調節器１０２の上部出口ｂから流出した主冷凍サイクルの気液混合冷媒は、低圧低温になった液冷媒によって過冷却器１０３内で過冷却され、さらに主減圧装置１０６および蒸発器１０４を介して圧縮機１００に戻る。
【０００７】
冷媒量調節器１０２内において、冷媒は、下部の液部分と上部のガス部分とに分離しており、液部分には混合冷媒の高沸点成分に富む冷媒が、他の成分冷媒に比して凝縮しやすいために、多く含まれている。冷媒量調節器１０２の下部出口ａから液冷媒として分岐された冷媒は、過冷却器１０３において主冷凍サイクルの気液混合冷媒と熱交換を行った後、圧縮機１００側まで接続されたバイパス管ｃを通って圧縮機１００に戻る。
【０００８】
ここで、バイパス管ｃを含む分岐回路側には、Ｒ１３４ａの組成が高い液冷媒が送られ、主冷媒回路側は、逆にＲ３２の組成が高い冷媒が送られ、過冷却器１０３において互いに熱交換を行うことになる。この結果、主冷媒回路側の冷媒は、過冷却器１０３によって過冷却され、減圧装置１０６によって膨張した後、蒸発器１０４において蒸発し、低圧蒸気配管を通過して室外ユニットに戻る。また、分岐回路側の冷媒は、減圧装置１０５によって減圧され、過冷却器１０３内で蒸発して高乾き度状態となり、再び主冷媒回路の冷媒と混合される。
【０００９】
これによって、蒸発器１０４には、性能の高いＲ３２成分に富む冷媒が送られるので、標準組成のＲ４０７Ｃ時に比べ、蒸発器１０４側の冷却能力が増大する。また、低圧蒸気配管内では、密度の大きなＲ３２成分に富む冷媒の圧力損失が小さく、室内外ユニットを接続する配管が長距離となっても、能力低下を小さくすることができる。
【００１０】
このようにして、従来の空気調和機では、非共沸混合冷媒を用いる冷凍サイクルにおいて、主冷凍サイクルに効率の高い低沸点成分に富む冷媒が流れ、高沸点成分に富む冷媒で過冷却器によって熱交換されるため、蒸発器側の能力が増加し、室内外ユニットを接続する配管が長距離となっても、圧力損失による能力低下を小さくすることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の空気調和機では、低沸点成分と高沸点成分との分離を、高圧側に設けられた冷媒量調整器１０２を用いて行っているため、一段の蒸留操作に対応した成分変化しか期待できないことに加え、冷媒量調整器１０２が高圧側に設置されことから、可変できる低沸点成分組成の変化幅が小さくなるという問題点があった。
【００１２】
また、冷媒量調整器１０２によって低沸点成分組成を変化させるため、冷凍サイクルの運転中以外のときに低沸点成分組成を変化させることができないという問題点があった。
【００１３】
さらに、冷媒量調節器１０２内の冷媒は、余剰冷媒となるため、冷媒回路内に必要以上の冷媒を充填しなければならないという問題点があった。
【００１４】
また、冷媒回路内に組成検知回路が設けられていないため、低沸点成分組成をあらかじめ設定された目標値に確実に近づけることが困難であるという問題点があった。
【００１５】
この発明は上記に鑑みてなされたもので、配管の長さに応じて冷媒回路内を循環する低沸点成分組成を調整し、配管が長い場合における性能低下を抑制することができる冷媒封入方法および空気調和機を得ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかる冷媒封入方法は、少なくとも圧縮機および室外熱交換器を有した室外ユニットと、少なくとも室内熱交換器を有した室内ユニットとを配管によって接続し、冷媒として非共沸混合冷媒を用いる冷媒回路を形成した空気調和機における冷媒封入方法において、前記配管の長さに対応し、前記冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分組成を増加させる冷媒封入量を決定する決定工程と、前記決定工程によって決定された冷媒封入量を前記冷媒回路に封入する封入工程とを含むことを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、決定工程が、前記配管の長さに対応し、前記冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分組成を増加させる冷媒封入量を決定し、封入工程が、前記決定工程によって決定された冷媒封入量を前記冷媒回路に封入するようにしている。
【００１８】
つぎの発明にかかる冷媒封入方法は、上記の発明において、前記決定工程は、前記配管の長さと予め設定された低沸点成分組成の目標値との関係をもとに該低沸点成分組成の目標値を算出する目標値算出工程と、前記目標値に一致する低沸点成分組成をもつ冷媒封入量を決定する冷媒封入量決定工程とを含むことを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、前記決定工程が、目標値算出工程によって、前記配管の長さと予め設定された低沸点成分組成の目標値との関係をもとに該低沸点成分組成の目標値を算出し、冷媒封入量決定工程によって、前記目標値に一致する低沸点成分組成をもつ冷媒封入量を決定するようにしている。
【００２０】
つぎの発明にかかる冷媒封入方法は、上記の発明において、前記封入工程は、前記冷媒回路を循環する低沸点成分組成を検知する検知工程と、前記冷媒封入量の低沸点成分組成を前記目標値に調整する組成調整工程とを含むことを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、前記封入工程が、検知工程によって、前記冷媒回路を循環する低沸点成分組成を検知し、組成調整工程が、前記冷媒封入量の低沸点成分組成を前記目標値に調整するようにしている。
【００２２】
つぎの発明にかかる空気調和機は、少なくとも圧縮機および室外熱交換器を有した室外ユニットと、少なくとも室内熱交換器を有した室内ユニットとを配管によって接続し、冷媒として非共沸混合冷媒を用いる冷媒回路を形成した空気調和機において、前記冷媒回路の低圧側に設けられ、該冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分と高沸点成分とを分離して該低沸点成分の組成を調整する組成調整手段を備え、前記配管の長さに対応し、前記冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分組成を増加させて前記冷媒回路に封入したことを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、組成調整手段が、前記冷媒回路の低圧側に設けられ、該冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分と高沸点成分とを分離して該低沸点成分の組成を調整し、かつ、前記配管の長さに対応し、前記冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分組成を増加させて前記冷媒回路に封入するようにしている。
【００２４】
つぎの発明にかかる空気調和機は、上記の発明において、前記組成調整手段は、アキュムレータであることを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、前記組成調整手段として、アキュムレータを用いるようにしている。
【００２６】
つぎの発明にかかる空気調和機は、少なくとも圧縮機および室外熱交換器を有した室外ユニットと、少なくとも室内熱交換器を有した室内ユニットとを配管によって接続し、冷媒として非共沸混合冷媒を用いる冷媒回路を形成した空気調和機において、気液接触面積が大きい充填材を用いて気液分離による蒸留処理を行う充填塔を用い、前記冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分と高沸点成分とを分離して該低沸点成分の組成を調整する組成調整手段を備え、前記配管の長さに対応して前記組成調整手段による前記低沸点成分の組成目標値を変化させる制御を行う組成調整制御手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、組成調整手段が、気液接触面積が大きい充填材を用いて気液分離による蒸留処理を行う充填塔を用い、前記冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分と高沸点成分とを分離して該低沸点成分の組成を調整し、かつ、前記配管の長さに対応し、前記冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分組成を増加させて前記冷媒回路に封入するようにしている。
【００３０】
つぎの発明にかかる空気調和機は、上記の発明において、前記冷媒回路を循環する低沸点成分組成を検知する検知手段をさらに備え、前記組成調整制御手段は、前記検知手段による検知結果をもとに、前記低沸点成分の組成を前記配管の長さに応じた所定値に制御することを特徴とする。
【００３１】
この発明によれば、検知手段が、前記冷媒回路を循環する低沸点成分組成を検知し、組成調整制御手段が、前記検知手段による検知結果をもとに、前記低沸点成分の組成を前記配管の長さに応じた所定値に制御するようにしている。
【００３２】
つぎの発明にかかる空気調和機は、上記の発明において、前記組成調整手段は、着脱自在であることを特徴とする。
【００３３】
この発明によれば、前記組成調整手段を、着脱自在としている。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる冷媒封入方法および空気調和機の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００３５】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１である空気調和機の構成を示す図である。図１において、この空気調和機は、室外ユニット１、室内ユニット２、室外ユニット１と室内ユニット２とを接続する配管である蒸気配管３および液配管４とを有する。また、冷媒回路内には、冷媒として非共沸混合冷媒（たとえば、Ｒ４０７Ｃ；Ｒ３２／Ｒ１２５／Ｒ１３４ａ＝２３／２５／５２重量％）が充填される。ここで、Ｒ４０７Ｃの構成成分のうち、Ｒ３２およびＲ１２５が低沸点成分であり、Ｒ１３４ａが高沸点成分である。
【００３６】
室外ユニット１内には、冷媒ガスを圧縮する圧縮機１０、冷房運転と暖房運転との冷媒流路切換え装置である四方弁１１、室外熱交換器１２、外気を強制的に室外熱交換器１２の外表面に送風する図示しない送風機、冷房運転時に室外熱交換器１２から流出した冷媒液を過冷却する過冷却器１３、過冷却液の一部を減圧して二相状態の湿り蒸気にする減圧装置１４、冷媒の過充填時などに圧縮機１０への液戻りを防止するアキュムレータ１５、およびこれらを接続するための配管が内蔵されている。また、室外ユニット１内の各部を制御する制御部Ｃ１を有する。制御部Ｃ１は、組成調整制御部ＣＣを有し、組成調整制御部ＣＣは、後述する低沸点成分組成の調整制御を行う。
【００３７】
四方弁１１の第１口１１ａは、圧縮機１０の吐出側に接続され、四方弁１１の第２口１１ｂは、室外熱交換器１２の一端に接続され、四方弁１１の第３口１１ｃは、アキュムレータ１５を介して圧縮機１０の吸入側に接続され、四方弁１１の第４口１１ｄは、室内ユニット２に接続される蒸気配管３に接続される。また、室外ユニット１は、蒸気側接続口１Ａおよび液側接続口１Ｂによって蒸気配管３および液配管４を介して室内ユニット２に接続される。
【００３８】
また、室内ユニット２には、高温高圧の冷媒液を減圧して二相状態の湿り蒸気にする絞り装置２１、室内熱交換器２０、室内空気を強制的に室内熱交換器２０の外表面に送風する図示しない送風機、およびこれらを接続する配管が内蔵されている。さらに、室内熱交換器２０の蒸気側には、第１の温度検出器６１が、液側には、第２の温度検出器６２が設けられている。室内熱交換器２０の一端は、減圧装置２１を介して液配管４に接続され、他端は蒸気配管３に接続される。また、室内ユニット２内の各部を制御する制御部Ｃ２を有し、制御部Ｃ１に接続される。なお、この実施の形態１では、室内ユニット２を１台としているが、１台の室外ユニット１に対して複数台の室内ユニット２が設置される構成としてもよい。
【００３９】
ここで、まずこの空気調和機が冷房運転を行う場合について説明する。この場合、実線で示すように、室外ユニット１内部の四方弁１１は、第１口１１ａと第２口１１ｂとが連通し、第３口１１ｃと第４口１１ｄとが連通するように設定される。なお、減圧装置１４，２１の開度設定については後述する。
【００４０】
圧縮機１０から吐出された高温高圧の蒸気冷媒は、室外熱交換器１２によって凝縮液化され、過冷却器１３に流入する。過冷却器１３に流入した液冷媒は、後述する低圧低温の二相冷媒に放熱して、自ら過冷却液となり、液側接続口１Ｂおよび液配管４を介して室内ユニット２に流入する。一方、過冷却器１３から流出した液冷媒の一部は、減圧装置１４で減圧されて低圧低温の二相冷媒となり、過冷却器１３によって、室外熱交換器１２を出た液冷媒から吸熱し、自ら蒸発気化して配管３０を介してアキュムレータ１５の入口部に流入する。
【００４１】
また、室内ユニット２に流入した液冷媒は、減圧装置２１によって減圧されて低圧低温の二相冷媒になる。この二相冷媒は、室内熱交換器２０によって、図示しない室内空気から吸熱し、自ら蒸発気化する。この低温低圧の蒸気冷媒は、蒸気配管３、蒸気側接続口１Ａ、四方弁１１の第４口１１ｄから第３口１１ｃを介して、過冷却器１３を通過したガス冷媒と合流後、アキュムレータ１５から圧縮機１０の吸入側へ戻る。この時、図示しない室内送風機によって室内熱交換器２０へ送り込まれた室内空気は、低温低圧の二相冷媒によって冷却されて室内へ吹き出され、室内を冷房する。
【００４２】
ここで、減圧装置２１の開度は、室内熱交換器２０の蒸気側にある第１の温度検出器６１の検出値Ｔ１と、液側にある第２の温度検出器６２の検出値Ｔ２との差（Ｔ１−Ｔ２）とが、あらかじめ設定されている目標値ＳＨ１に近づくように制御される。目標値ＳＨ１は、室内熱交換器２０内における冷媒の圧力損失に伴う温度降下と室内熱交換器２０の蒸気側出口での目標とする冷媒状態によって決められる。たとえば、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４１７Ａなどのフロン系非共沸混合冷媒などのように、ある圧力下での気液二相状態において、ガスの質量流量比率（乾き度）が大きくなるにつれて温度が上昇し、飽和液と飽和ガスとで温度差が数℃となる冷媒では、この飽和液から飽和ガスまでの温度上昇分Ｔgr[deg]を考慮に入れて、目標値ＳＨ１を決定する。たとえば、室内熱交換器２０の入口から出口までの圧力損失に伴う温度降下が２[deg]、室内熱交換器２０のガス側出口での冷媒の過熱度を３[deg]、飽和液から飽和ガスまでの温度上昇分Ｔgr＝５[deg]とすると目標値ＳＨ１は、ＳＨ１＝３−２＋５＝６[deg]となる。この減圧装置２１の開度制御は、減圧装置１４にも適用される。
【００４３】
つぎに、この空気調和機の暖房運転時の動作について説明する。この場合、点線で示すように、室外ユニット１内部の四方弁１１の第１口１１ａと第４口１１ｄとが連通し、第２口１１ｂと第３口１１ｃとが連通するように設定され、減圧装置１４は全閉に設定される。なお、減圧装置２１の開度設定については、後述する。
【００４４】
圧縮機１０で圧縮され高温高圧となった冷媒は、四方弁１１の第１口１１ａ、第４口１１ｄ、蒸気側接続口１Ａ、蒸気配管３を介して室内熱交換器２０に流入する。ここで、高温高圧の冷媒は、図示しない室内空気に放熱して室内を暖房すると共に自ら凝縮液化する。この凝縮液化した中温高圧の液冷媒は、減圧装置２１によって減圧され、低温低圧の気液二相冷媒になって液配管４および液側接続口１Ｂを介して室外熱交換器１２に流入する。ここで、低温低圧の気液二相冷媒は、図示しない室外送風機によって送り込まれる外気から吸熱するとともに、自ら蒸発する。この低温低圧の蒸気冷媒は、四方弁１１の第２口１１ｂ、第３口１１ｃ、およびアキュムレータ１５を介して圧縮機１０の吸入側に戻る。
【００４５】
ここで、室内ユニット２内の減圧装置２１の開度は、圧縮機１０の吐出側配管中に設置された図示しない高圧圧力に対する飽和温度ＴＣ１と室内熱交換器２０の液側出口に設置される第２の温度検出器６２の検出値ＴＬ１との差、すなわち過冷却度（ＴＣ１−ＴＬ１）が、あらかじめ設定されている室内熱交換器２０の出口過冷却度ＳＣｉｎ１に近づくように制御される。なお、室内熱交換器２０の出口過冷却度ＳＣｉｎ１は、室内熱交換器２０で十分な暖房能力が得られるように１０〜１５℃程度に設定されることが望ましい。
【００４６】
つぎに、冷房運転時に冷媒回路内を循環する低沸点成分の組成を増加させる処理について説明する。この実施の形態１では、冷媒回路内を循環する低沸点成分を所望の組成まで増加させるために、低圧低温状態にあるアキュムレータ１５を用いる。実際には、図１に示した空気調和機の設置時に、冷媒回路内に要求される必要冷媒量に比して多い冷媒を封入（過充填）し、冷房運転中にアキュムレータ１５内に余剰冷媒を蓄積させ、その余剰冷媒率（アキュムレータ１５に蓄積される余剰冷媒量を全冷媒封入量で除した値）が所定値になるように冷媒封入量を決定する。
【００４７】
ここで、図２に示すフローチャートを参照して、冷媒封入量決定処理手順について説明する。まず、大型ビルなどの配管が長くなる建物に、図１に示した空気調和機を設置する場合、室外ユニット１と室内ユニット２との設置条件から決定される配管長のデータを入力する（ステップＳＴ１）。その後、この配管長に対応し、性能低下を許容値以下に抑えることができる低沸点成分(Ｒ３２)の組成目標値を算出する（ステップＳＴ２）。
【００４８】
この低沸点成分(Ｒ３２)の組成目標値の算出は、たとえば、図３（ａ）に示すように、配管長が５０ｍ未満の場合、低沸点成分(Ｒ３２)の組成目標値を封入組成と同一とし、５０ｍ以上の場合、低沸点成分(Ｒ３２)の組成目標値を３３重量％の一定値として決定する。また、図３（ｂ）に示すように、低沸点成分(Ｒ３２)の組成目標値を、配管長が５０ｍ未満の領域では２３重量％、５０ｍ以上１００ｍ未満の領域では２８重量％、１００ｍ以上の領域では３３重量％とするように、段階的に組成目標値を変化させるようにしてもよい。さらに、図３（ｃ）に示すように、低沸点成分(Ｒ３２)の組成目標値を、配管長が５０ｍを超える領域では、配管長が２００ｍ時における低沸点成分(Ｒ３２)の組成が３３重量％となるように直線的に変化させるようにしてもよい。なお、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示した、２３重量％や２８重量％などの組成目標値は、これに限定されるものではない。さらに、図３（ｃ）に示す直線は、曲線としてもよく、あるいは関数的に任意の特性曲線としてもよい。
【００４９】
低沸点成分(Ｒ３２)の組成目標値が算出される（ステップＳＴ２）と、この組成目標値と余剰冷媒率との関係を用いて、必要とされる余剰冷媒率を算出する（ステップＳＴ３）。ここで、余剰冷媒率（アキュムレータ１５に蓄積される余剰冷媒量を全冷媒封入量で除した値）と低沸点成分(Ｒ３２)の組成との関係は、図４に示す関係をもつ。なお、図４に示した関係は、実験結果である。図４において、横軸は、低沸点成分(Ｒ３２)の組成（重量％）を示し、縦軸は、余剰冷媒率を示している。図４に示すように、低沸点成分(Ｒ３２)の組成の増加とともに、余剰冷媒率は、直線的に増加する。この関係をもとに、たとえば、低沸点成分(Ｒ３２)の組成目標値が３３重量％である場合、余剰冷媒率が「０．６５」となる冷媒量を冷媒回路に封入すればよいことがわかる。
【００５０】
ここで、低沸点成分(Ｒ３２)の組成と余剰冷媒率の関係が、図４に示す関係を有することを、２成分系の非共沸混合冷媒であるＲ３２／１３４ａの気液平衡線図を用いて説明する。図５は、Ｒ３２／１３４ａの気液平衡線図を示す図である。図５において、横軸は、Ｒ３２の重量組成割合を示し、縦軸は温度を示している。図５では、圧力の異なる２種類の線図ア，イを示し、それぞれ「ａ」が露点曲線、「ｂ」が沸点曲線を示している。また、線図アは、圧力が２ＭＰa(＝２０．４kg/cm2)時の気液平衡線図を示し、線図イは、圧力が０．５ＭＰa(＝５．１kg/cm2)時の気液平衡線図を示している。
【００５１】
ここで、図１に示したアキュムレータ１５は、低圧部に設置されるため、線図イを用いて説明する。たとえば、Ｒ３２の重量組成割合が「０．３」の冷媒を冷凍サイクルに充填する場合(点線ウ)、図１に示すように、アキュムータ１５内では、下部に高沸点成分(Ｒ１３４ａ)に富む液冷媒１５ｂが蓄積され、上部には低沸点成分(Ｒ３２)に富む蒸気冷媒１５ａが存在する気液平衡状態となる。このアキュムレータ１５内の乾き度（全重量に対するガス重量の比率）を、たとえば「０．５」程度とすれば、この時高沸点成分に富む液冷媒の組成は「Ａ」となり、低沸点成分に富む蒸気冷媒の組成は「Ｄ」となる。一方、図１に示すように、圧縮機１０は、吸入配管１５ｄの先端部１５ｃからアキュムレータ１５上部に存在する低沸点成分に富む蒸気冷媒を主に吸入するため、冷凍サイクル内を循環する低沸点成分(Ｒ３２)の組成が増加する。
【００５２】
また、余剰冷媒率も増加する。すなわち、アキュムレータ１５内の余剰冷媒量が増加することは、アキュムレータ１５内の乾き度が減少することに対応しており、図５の気液平衡線図イにおいて、「Ａ」が「Ａ'」に、「Ｄ」が「Ｄ'」に変化することに対応している。したがって、余剰冷媒率が増加すると、圧縮機１０が吸入する低沸点成分に富む蒸気冷媒の組成が高くなり、冷媒回路を循環する低沸点成分組成が増大して、図４に示す線図が得られる。
【００５３】
なお、図９に示した従来の空気調和機では、冷媒量調節器１０２が冷凍サイクルの高圧側に設置されており、このときの気液平衡線図は、曲線アのようになる。これに対し、この実施の形態１では、上述したように、低圧部で冷媒を貯留するため、気液平衡線図は、曲線イのようになる。たとえば、低沸点成分(Ｒ３２)重量組成比率が「０．３」の冷媒を充填した場合（点線ウ）、同一乾き度に対して線図アでは液冷媒組成が「Ｂ」、蒸気冷媒組成が「Ｃ」であるのに対し、線図イでは液冷媒組成が「Ａ'」、蒸気冷媒組成が「Ｄ'」となるため、高圧側で気液分離する従来の空気調和機に比して、組成変動幅を大きくすることができ、低沸点成分(Ｒ３２)組成を増加させることができる。
【００５４】
つぎに、余剰冷媒率が算出される（ステップＳＴ３）と、この余剰冷媒率から冷媒封入量を算出する（ステップＳＴ４）。一般に、室外ユニット１と室内ユニット２との配管長と、必要冷媒量との関係はあらかじめ把握されており、配管長に適した必要冷媒量が求められる。この必要冷媒量と余剰冷媒率とから、対象とする冷媒回路に封入されるべき冷媒封入量（必要冷媒量と、余剰冷媒率から求められる余剰冷媒量との合計）が算出される。
【００５５】
その後、算出された冷媒封入量を冷凍サイクルに充填し（ステップＳＴ５）、これによって、所望の低沸点成分(Ｒ３２)組成が得られ、配管が長い場合においても性能低下を抑制することができる。
【００５６】
ところで、この実施の形態１では、冷媒を過充填することによって冷媒回路内を循環する低沸点成分組成を増加させるため、冷房運転時にはアキュムレータ内に常に余剰冷媒が蓄積される。そこで、たとえば、あらかじめアキュムレータ１５の前後に開閉弁を備え、冷房運転時に低沸点成分組成が増加した状態でアキュムレータ１５の前後の開閉弁を閉止し、アキュムレータ１５内の余剰冷媒を、冷媒回路から切り離して他の用途に再利用する構成としてもよい。なお、暖房運転時には、一般に、室外熱交換器１２に比べて内容積の小さい室内熱交換器２０が凝縮器として、室外熱交換器１２が蒸発器として動作するため、冷房運転時に比べて必要な冷媒量が少なくなり冷媒量不足などの現象を引き起こすことはない。
【００５７】
また、この実施の形態１では、過冷却器１３によって室外熱交換器１２を通過した液冷媒を過冷却状態とするために、従来の空気調和機と同様に、冷房運転時の室内熱交換器２０内のエンタルピー差を大きくすることができ、室内熱交換器２０を流れる冷媒流量を低減することができるため、延長配管が長い場合の性能低下を抑制することができる。
【００５８】
さらに、あらじめ冷媒回路内の低沸点成分(Ｒ３２)組成を検知する循環組成検知回路が設置されている場合、冷媒回路の低沸点成分組成を検知し、この検知値が所望の循環組成となるまで冷媒回路内に冷媒を追加充填するようにしてもよい。
【００５９】
この実施の形態１によれば、低圧状態にあるアキュムレータ１５を用いて、冷媒回路内を循環する低沸点成分の組成を増加させるようにしたため、通常の冷媒回路構成と同様の構成で、配管が長い場合にも性能低下を抑制できる空気調和機を得ることができる。また、配管の長さと、圧損を減らす、予め設定された低沸点成分組成の目標値との関係を用いて、配管の長さに対する低沸点成分組成の目標値を演算し、冷媒回路を循環する低沸点成分組成が目標値と一致するように冷媒封入量を決定したため、配管の長さに応じて低沸点成分組成を変化させることができ、配管が長い場合にも性能低下を抑制できる。
【００６０】
実施の形態２．
つぎに、この発明の実施の形態２について説明する。図６は、この発明の実施の形態２である空気調和機の構成を示す図である。図６において、この空気調和機は、実施の形態１と同様に、室外ユニット１、室内ユニット２、室外ユニット１と室内ユニット２とを接続する接続配管の蒸気配管３、および液配管４とにより構成されている。また、冷媒として、たとえばＲ４０７Ｃ（＝Ｒ３２／Ｒ１２５／Ｒ１３４ａ（２３／２５／５２重量％））が充填される。
【００６１】
室外ユニット１内には、実施の形態１で示した圧縮機１０、四方弁１１、室外熱交換器１２、過冷却器１３、減圧装置１４、およびアキュムレータ１５に加え、冷媒回路を循環する低沸点成分(R３２)組成を所定の組成に調整する組成調整器である充填塔５０、冷房運転時に室外熱交換器１２を通過した気液二相冷媒を蒸気と液とに分離し、分離された液冷媒の一部を充填塔５０の頂部に供給する気液分離器５１、充填塔５０の下部から高沸点成分に富む液冷媒を蓄積する液溜め容器５２、充填塔５０の頂部に供給される液冷媒の流量を制御する減圧装置５３、充填塔５０頂部から主冷媒回路へ戻す蒸気冷媒の流量を制御する減圧装置５４、圧縮機１０から吐出される蒸気冷媒の一部を用いて液溜め容器５２内の液冷媒を加熱する加熱器１６、加熱器１６に供給する蒸気冷媒の流量を制御する減圧装置５５、液溜め容器５２内から主冷媒回路へ戻す液冷媒の流量を制御する減圧装置５６が設けられる。なお、この実施の形態２では、蒸気または液の流量を制御する減圧装置５３〜５６として、外部から開度制御が可能な電子式膨張弁を使用する場合について説明する。
【００６２】
充填塔５０の内部には、マクマホンやラシヒリングなど充填塔５０内での気液接触面積を増加させる充填材が収納されている。また、この充填材が充填される充填部は、その上部および下部を、たとえば、供給される液冷媒の均一分散が可能となるように、多孔板５０ａ、５０ｂによって固定され、上下方向に移動しない構造となっている。また、四方弁１１の接続状態、室外ユニット１と室内ユニット２との接続状態、室内ユニット２の構成は、実施の形態１と同じである。
【００６３】
上述したように、図６に示した空気調和機では、冷媒回路内を循環する低沸点成分(Ｒ３２)組成を所望の組成まで増加させるために充填塔５０を用いている。また、運転モードとして、通常冷房運転、組成調整冷房運転、および暖房運転の３つの運転モードを備えている。まず、通常冷房運転について説明する。この場合、電子式膨張弁５３〜５６を全閉とする。室外ユニット１内部の四方弁１１の設定、減圧装置１４，２１の開度設定については実施の形態１と同じである。この場合、圧縮機１０から吐出された高温高圧の蒸気冷媒は、室外熱交換器１２で凝縮液化され、気液分離器５１に流入する。気液分離器５１を通過した二相冷媒は、過冷却器１３に流入し、低圧低温の二相冷媒に放熱して、自ら過冷却液となり、液側接続口１Ｂおよび液配管４を介して室内ユニット２に流入する。また、過冷却器１３から流出した液冷媒の一部は、減圧装置１４で減圧されて低圧低温の二相冷媒となり、過冷却器１３において、気液分離器５１を通過した二相冷媒から吸熱し、自ら蒸発気化し、四方弁１１とアキュムレータ１５との間の配管に流入する。
【００６４】
一方、室内ユニット２に流入した液冷媒は、減圧装置２１で減圧されて低圧低温の二相冷媒となる。この二相冷媒は、室内熱交換器２０で、図示しない室内送風機によって送り込まれた室内空気から吸熱し、自ら蒸発する。この低温低圧の蒸気冷媒は、蒸気配管３、蒸気側接続口１Ａ、四方弁１１の第４口１１ｄから第３口１１ｃを介して、過冷却器１３を通過した蒸気冷媒と合流し、アキュムレータ１５を通って圧縮機１０の吸入側へ戻る。この時、図示しない室内送風機によって室内熱交換器２０へ送り込まれた室内空気は、低温低圧の二相冷媒によって冷却されて室内へ吹き出され、室内を冷房する。
【００６５】
つぎに、充填塔５０を用いた組成調整冷房運転について説明する。この場合、電子式膨張弁５３〜５５は、それぞれ充填塔５０内で適切な物質交換が行われる開度に設定され、電子式膨張弁５６は全閉に設定される。室外ユニット１内部の四方弁１１の設定、減圧装置１４，２１の開度設定は、通常冷房運転の場合と同じである。このとき、圧縮機１０から吐出された高温高圧の蒸気冷媒は、室外熱交換器１２で凝縮液化され、気液分離器５１に流入する。気液分離器５１で分離された液冷媒の一部は、電子式膨張弁５３で減圧された後、充填塔５０に上部から流入する。一方、主冷媒回路を循環する液冷媒は、気液分離器５１で乾き度が増加して二相冷媒となり、過冷却器１３に流入する。過冷却器１３に流入した液冷媒は低圧低温の二相冷媒に放熱して自ら過冷却液となり、液側接続口１Ｂおよび液配管４を介して室内ユニット２に流入する。また、過冷却器１３から流出した液冷媒の一部は、減圧装置１４によって減圧されて低圧低温の二相冷媒となり、過冷却器１３で室外熱交換器１２を通過した液冷媒から吸熱し、自ら蒸発気化し、四方弁１１とアキュムレータ１５との間の配管に流入する。
【００６６】
また、室内ユニット２に流入した液冷媒は、減圧装置２１で減圧されて低圧低温の二相冷媒となる。この二相冷媒は、室内熱交換器２０において、図示しない室内送風機によって送り込まれた室内空気から吸熱し、自ら蒸発する。この低温低圧の蒸気冷媒は、蒸気配管３および蒸気側接続口１Ａを経た後、加熱器１６により液溜め容器５２内の液冷媒を加熱後に流入する液冷媒および充填塔５０頂部から流入する蒸気冷媒と合流し、さらに、四方弁１１の第４口１１ｄから第３口１１ｃを介して過冷却器１３を通過したガス冷媒と合流した後、アキュムレータ１５を通って圧縮機１０の吸入側へ戻る。この時、図示しない室内送風機によって室内熱交換器２０へ送り込まれた室内空気は、低温低圧の二相冷媒によって冷却されて室内へ吹き出され、室内を冷房する。
【００６７】
ここで、充填塔５０内における冷媒の流れについて説明する。気液分離器５１で分離された液冷媒は、電子式膨張弁５３で減圧された後、充填塔上部５０ｄに流入する。この液冷媒は、充填塔５０内を、重力によって下降し、液溜め容器５２内において発生した充填塔下部５０ｃから上昇する蒸気冷媒と熱および物質の交換を行い、自ら高沸点成分に富む冷媒液となって、充填塔下部５０ｃに蓄積される。充填塔下部５０ｃに蓄積した高沸点成分に富む液冷媒は、配管によって接続された液溜め容器５２内に移動する。一方、液溜め容器５２内に蓄積された液冷媒の一部は、加熱器１６によって圧縮機１０の吐出ガスの一部と熱交換して蒸発し、蒸発した蒸気冷媒は、配管によって接続された充填塔下部５０ｃに流入する。この蒸気冷媒は充填塔５０内を上昇し、充填塔上部５０ｄから下降してきた液冷媒と熱および物質の交換を行い、自ら低沸点成分に富む蒸気冷媒となって充填塔上部５０ｄに至る。この低沸点成分に富む蒸気冷媒は、電子式膨張弁５４によって減圧された後、主冷媒回路に合流する。また、圧縮機１０の吐出ガスの一部は、液溜め容器５２内の液冷媒を加熱した後、自ら凝縮液化し、電子式膨張弁５５で減圧された後、主冷媒回路に合流する。
【００６８】
このようにして、時間の経過とともに、液溜め容器５２内に高沸点成分（Ｒ１３４ａ）に富む冷媒が徐々に蓄積され、冷媒回路を循環する低沸点成分組成が増加する。ここで、組成調整冷房運転を行う時間は、実施の形態１と同様に、低沸点成分(Ｒ３２)組成と運転時間との関係をあらかじめ把握しておき、低沸点成分組成が目標値となるように運転時間を決定するようにすればよい。ここで、低沸点成分の組成目標値は、室内ユニット２の運転台数や外気温度などの情報に応じて変化させるようにする。さらに、冷媒回路内に組成検知回路を設け、低沸点成分組成の検知値が、組成目標値に一致するまで組成調整冷房運転を実施するようにしてもよい。
【００６９】
つぎに、暖房運転について説明する。この場合、電子式膨張弁１４，５３〜５６は、全閉に設定される。四方弁１１の設定および減圧装置１４，２１の開度設定は、実施の形態１と同じである。
【００７０】
圧縮機１０によって圧縮され高温高圧となった冷媒は、四方弁１１の第１口１１ａ、第４口１１ｄ、蒸気側接続口１Ａ、蒸気配管３を介して、室内熱交換器２０に流入する。ここで、高温高圧の冷媒は、図示しない室内送風機によって送り込まれる室内空気に放熱して室内を暖房するとともに、自ら凝縮液化する。この凝縮液化した中温高圧の液冷媒は、減圧装置２１で減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となって液配管４、液側接続口１Ｂ、過冷却器１３、気液分離器５１を介して室外熱交換器１２に流入する。ここで、低温低圧の気液二相冷媒は、図示しない室外送風機によって送り込まれる外気から吸熱するとともに、自ら蒸発する。この低温低圧の蒸気冷媒は、四方弁１１の第２口１１ｂ、第３口１１ｃ、およびアキュムレータ１５を介して、圧縮機１０の吸入側に戻る。この場合、過冷却器１３および気液分離器５１は、減圧装置１４および電子式膨張弁５３が全閉となっているため、冷房運転時に発揮した機能は発揮しない。
【００７１】
この実施の形態２では、冷媒回路内を循環する低沸点成分組成を所望の組成まで増加させる手段として、実施の形態１で示したアキュムレータ１５の代わりに充填塔５０を用いている。一般に、充填塔５０は、気液分離による蒸留操作を複数回繰り返したことに相当するため、アキュムレータ１５を用いる場合に比べ、低沸点成分組成をより大きくすることができる。このため、配管が長い場合に、冷媒回路内を循環する低沸点成分組成を、実施の形態１に比して大きく設定することができ、配管が長い場合にも性能低下を大幅に抑制することができる。
【００７２】
また、この実施の形態２では、冷房運転中に組成調整を行うため、室内ユニット２の運転台数や外気温度などの運転状況に応じて組成を変化させることができる。また。この実施の形態２では、高沸点成分（Ｒ１３４ａ）冷媒を液溜め容器５２に蓄積させる構成としたが、室内ユニット２が複数台設置され、かつ停止している室内ユニットが存在する場合、停止室内ユニット内に高沸点成分（Ｒ１３４ａ）を蓄積させることによって、液溜め容器５２を小型化することができ、組成調整ユニットを小さくすることができる。
【００７３】
さらに、この実施の形態２では、過冷却器１３を用いて気液分離器５１を通過した二相冷媒を過冷却状態とすることができるため、実施の形態１と同様に、配管が長い場合の性能低下を抑制することができる。
【００７４】
なお、この実施の形態２では、蒸気または液の流量を制御する減圧装置として、電子式膨張弁を用いるようにしているが、たとえば、毛細管と電磁弁との組み合わせなどを用いることで同等の機能を実現することができる。
【００７５】
この実施の形態２によれば、組成調整手段として充填塔５０を用いるため、安価かつ簡易な構成で広範囲に低沸点成分組成を増加させることができる。また、冷媒回路内に組成検知回路を設け、低沸点成分組成の検知値が目標値と一致するまで組成調整冷房運転を実施することによって、低沸点成分組成を確実に目標値に近づけることができ、配管が長い場合にも性能低下を抑制することができる。
【００７６】
実施の形態３．
つぎに、この発明の実施の形態３について説明する。図７は、この発明の実施の形態３である空気調和機の構成を示す図である。図７において、この空気調和機は、実施の形態２と同じ動作を行うが、実施の形態２に示した充填塔５０を含む組成調整回路６０を設け、組成調整ユニット６として開閉弁７１〜７３を介して接続口６１〜６３により主冷媒回路から着脱可能としている。その他の構成は実施の形態２と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００７７】
組成調整ユニット６および組成調整回路６０は、図８に示す構成をもつ。すなわち、組成調整回路６０は、冷媒回路を循環する低沸点成分(Ｒ３２)の組成を所定の組成に調整する組成調整器として、たとえば充填塔５０、充填塔５０の下部から高沸点成分に富む液冷媒を蓄積する液溜め容器５２、充填塔５０の頂部に供給される液冷媒の流量を制御する減圧装置５３、充填塔５０頂部から主冷媒回路に戻す蒸気冷媒の流量を制御する減圧装置５４、圧縮機１０から吐出される蒸気冷媒の一部を用いて液溜め容器５２内の液冷媒を加熱する加熱器１６、加熱器１６に供給する蒸気冷媒の流量を制御する減圧装置５５、液溜め容器５２内から主冷媒回路に戻す液冷媒の流量を制御する減圧装置５６を有し、開閉弁７１〜７３を介して接続口６１〜６３によって、主冷媒回路に接続可能な組成調整ユニット６を形成している。
【００７８】
図７および図８において、この空気調和機を新規に設置する場合、まず、低沸点成分組成が目標値となるように開閉弁７１〜７３を開放し、組成調整運転を実施する。つぎに、組成調整運転が終了した状態、すなわち低沸点成分組成が目標値まで増加した状態において開閉弁７１〜７３を閉止し、組成調整ユニット６を接続口６１〜６３にて主冷媒回路から切り離す。切り離された充填塔５０および液溜め容器５２内には、高沸点成分であるＲ１３４ａに富む冷媒が蓄積されているため、その後の冷房運転時には、組成調整運転を行うことなく、低沸点成分組成を増加させることができる。また、切り離された充填塔５０や液溜め容器５２内の冷媒は、回収して再生利用することができる。
【００７９】
この実施の形態３では、組成調整運転を空調機の設置時のみに行い、組成調整運転後は、組成調整ユニットを主冷媒回路から切り離す構成としたため、その後の冷房運転時には、組成調整運転を行うことなく、低沸点成分組成を増加させることができる。また、組成調整ユニット６は、繰り返し使用することができるため、通常の冷媒回路に接続口６１〜６３を設けることによって、安価かつ簡易な構成によって、低沸点成分組成を大幅に増加させることができ、配管長が長い場合にも性能低下を抑制することができる。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、決定工程が、前記配管の長さに対応し、前記冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分組成を増加させる冷媒封入量を決定し、封入工程が、前記決定工程によって決定された冷媒封入量を前記冷媒回路に封入するようにしているので、配管が長い場合であっても空気調和機の性能低下を抑止することができるという効果を奏する。
【００８１】
つぎの発明によれば、前記決定工程が、目標値算出工程によって、前記配管の長さと予め設定された低沸点成分組成の目標値との関係をもとに該低沸点成分組成の目標値を算出し、冷媒封入量決定工程によって、前記目標値に一致する低沸点成分組成をもつ冷媒封入量を決定するようにしているので、簡易かつ柔軟に空気調和機の性能低下を抑止することができるという効果を奏する。
【００８２】
つぎの発明によれば、前記封入工程が、検知工程によって、前記冷媒回路を循環する低沸点成分組成を検知し、組成調整工程が、前記冷媒封入量の低沸点成分組成を前記目標値に調整するようにしているので、配管が長い場合であっても空気調和機の性能低下を抑止することができるという効果を奏する。
【００８３】
つぎの発明によれば、組成調整手段が、前記冷媒回路の低圧側に設けられ、該冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分と高沸点成分とを分離して該低沸点成分の組成を調整するようにしているので、低沸点成分組成の変化幅を大きくすることができ、冷凍サイクル運転中以外であっても、低沸点成分の組成を変化させることができ、前記配管の長さに対応し、前記冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分組成を増加させて前記冷媒回路に封入するようにしているので、配管が長い場合であっても空気調和機の性能低下を抑止することができるという効果を奏する。
【００８４】
つぎの発明によれば、前記組成調整手段として、アキュムレータを用いるようにしているので、簡易な構成によって低沸点成分の組成幅を大きくすることができ、しかも冷凍サイクル運転中以外であっても、低沸点成分の組成を変化させることができるという効果を奏する。
【００８５】
つぎの発明によれば、組成調整手段が、気液接触面積が大きい充填材を用いて気液分離による蒸留処理を行う充填塔を用い、前記冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分と高沸点成分とを分離して該低沸点成分の組成を調整するようにしているので、低沸点成分の組成幅をさらに大きく変化させることができ、また、前記配管の長さに対応して前記組成調整手段による前記低沸点成分の組成目標値を変化させる制御を行う組成調整制御手段をさらに備え、組成調整制御手段が、前記配管の長さに対応して前記組成調整手段による前記低沸点成分の組成目標値を変化させる制御を行うようにしているので、配管が長い場合であっても空気調和機の性能低下を抑止することができるという効果を奏する。
【００８７】
つぎの発明によれば、検知手段が、前記冷媒回路を循環する低沸点成分組成を検知し、組成調整制御手段が、前記検知手段による検知結果をもとに、前記低沸点成分の組成を前記配管の長さに応じた所定値に制御するようにしているので、配管が長い場合であっても空気調和機の性能低下を抑止することができるという効果を奏する。
【００８８】
つぎの発明によれば、前記組成調整手段を、着脱自在としているので、簡易な構成で、かつ柔軟に低沸点成分組成を変化させることができ、配管が長い場合であっても、空気調和機の性能低下を抑止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１である空気調和機の構成を示す図である。
【図２】 図１に示した空気調和機による冷媒封入処理手順を示すフローチャートである。
【図３】 配管長と低沸点成分組成との関係を示す図である。
【図４】 低沸点成分組成と余剰冷媒率との関係を示す図である。
【図５】 ２成分系の非共沸混合冷媒であるＲ３２／１３４ａの気液平衡線図である。
【図６】 この発明の実施の形態２である空気調和機の構成を示す図である。
【図７】 この発明の実施の形態３である空気調和機の構成を示す図である。
【図８】 図７に示した組成調整ユニットの詳細構成を示す図である。
【図９】 従来の空気調和機の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 室外ユニット、２ 室内ユニット、３ 蒸気配管、４ 液配管、６ 組成調整ユニット、１０ 圧縮器、１１ 四方弁、１２ 室外熱交換器、１３ 過冷却器、１４，５３〜５６ 減圧装置、１５ アキュムレータ、１６ 加熱器、２０ 室内熱交換器、２１ 絞り装置、６１，６２ 温度検出器、３０ 配管、５０ 充填塔、５１ 気液分離器、５２ 液溜め容器、６０ 組成調整回路、６１〜６３ 接続口、７１〜７３ 開閉弁。
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷媒として非共沸混合冷媒を用いる空気調和機、及び空気調和機における冷媒封入方法に関し、特に、室外ユニットと室内ユニットとを接続する配管が長い場合に冷媒回路内を循環する低沸点成分組成を変化させ、性能低下を抑制することができる空気調和機、及び空気調和機における冷媒封入方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、一般に、ビルなどの建物に設置される個別分散型空調機であるビル用マルチエアコンでは、大型ビルなどに設置される場合、室外ユニットと室内ユニットとを接続する配管が長くなり、特に冷房運転の場合に、室内ユニット出口から室外ユニット入口に至る配管での圧力損失が大きくなり、圧縮機の吸入圧力が低下して性能低下が生じるという問題があった。
【０００３】
この配管が長い場合における性能低下を抑制する空気調和機として、たとえば特開平１０−１６０２６７号公報に記載されたものがある。この空気調和機における冷凍サイクルは、凝縮器により熱交換された液冷媒を貯留して高沸点成分に富む冷媒を分岐する冷媒量調節器と、分岐された高沸点成分に富む冷媒と他方の主冷凍サイクルの冷媒とを熱交換させる過冷却器とを備えている。ここで、冷媒量調節器が余剰冷媒を貯留することによって、室内外ユニットを接続する配管の長さに関わらず、冷凍サイクル内の冷媒量を調整することができるとともに、主冷凍サイクルには、低沸点成分に富む冷媒が流れ、過冷却器によって熱交換されることによって能力が向上し、室内外ユニットを接続する配管が長くなっても圧力損失による能力低下が小さい空気調和機を提供することができるというものである。
【０００４】
さらに詳述すると、図９は、従来の空気調和機の構成を示す図である。図９において、この空気調和機は、圧縮機１００、凝縮器１０１、減圧装置１０６、蒸発器１０４が順次接続された冷凍サイクルを構成し、凝縮圧力調整弁１０７、冷媒量調節器１０２および過冷却器１０３を有し、非共沸混合冷媒（例えばＲ４０７Ｃ；Ｒ３２／Ｒ１２５／Ｒ１３４ａ＝２３／２５／５２重量％）が用いられる。
【０００５】
図９において、凝縮圧力調整弁１０７は、凝縮器１０１出口および圧縮機１００出口にそれぞれ接続された配管上に設置され、冷媒量調節器１０２は、凝縮圧力調整弁１０７の下流側に接続される。過冷却器１０３は、冷媒量調節器１０２の下部出口ａおよび上部出口ｂにそれぞれ接続される。また、冷媒量調節器１０２の下部出口ａと過冷却器１０３との間には、減圧装置１０５が設けられる。
【０００６】
冷媒量調節器１０２の下部出口ａから分岐された液冷媒は、減圧装置１０５によって膨張され、低圧低温になった後、過冷却器１０３に送られる。一方、冷媒量調節器１０２の上部出口ｂから流出した主冷凍サイクルの気液混合冷媒は、低圧低温になった液冷媒によって過冷却器１０３内で過冷却され、さらに主減圧装置１０６および蒸発器１０４を介して圧縮機１００に戻る。
【０００７】
冷媒量調節器１０２内において、冷媒は、下部の液部分と上部のガス部分とに分離しており、液部分には混合冷媒の高沸点成分に富む冷媒が、他の成分冷媒に比して凝縮しやすいために、多く含まれている。冷媒量調節器１０２の下部出口ａから液冷媒として分岐された冷媒は、過冷却器１０３において主冷凍サイクルの気液混合冷媒と熱交換を行った後、圧縮機１００側まで接続されたバイパス管ｃを通って圧縮機１００に戻る。
【０００８】
ここで、バイパス管ｃを含む分岐回路側には、Ｒ１３４ａの組成が高い液冷媒が送られ、主冷媒回路側は、逆にＲ３２の組成が高い冷媒が送られ、過冷却器１０３において互いに熱交換を行うことになる。この結果、主冷媒回路側の冷媒は、過冷却器１０３によって過冷却され、減圧装置１０６によって膨張した後、蒸発器１０４において蒸発し、低圧蒸気配管を通過して室外ユニットに戻る。また、分岐回路側の冷媒は、減圧装置１０５によって減圧され、過冷却器１０３内で蒸発して高乾き度状態となり、再び主冷媒回路の冷媒と混合される。
【０００９】
これによって、蒸発器１０４には、性能の高いＲ３２成分に富む冷媒が送られるので、標準組成のＲ４０７Ｃ時に比べ、蒸発器１０４側の冷却能力が増大する。また、低圧蒸気配管内では、密度の大きなＲ３２成分に富む冷媒の圧力損失が小さく、室内外ユニットを接続する配管が長距離となっても、能力低下を小さくすることができる。
【００１０】
このようにして、従来の空気調和機では、非共沸混合冷媒を用いる冷凍サイクルにおいて、主冷凍サイクルに効率の高い低沸点成分に富む冷媒が流れ、高沸点成分に富む冷媒で過冷却器によって熱交換されるため、蒸発器側の能力が増加し、室内外ユニットを接続する配管が長距離となっても、圧力損失による能力低下を小さくすることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の空気調和機では、低沸点成分と高沸点成分との分離を、高圧側に設けられた冷媒量調整器１０２を用いて行っているため、一段の蒸留操作に対応した成分変化しか期待できないことに加え、冷媒量調整器１０２が高圧側に設置されことから、可変できる低沸点成分組成の変化幅が小さくなるという問題点があった。
【００１２】
また、冷媒量調整器１０２によって低沸点成分組成を変化させるため、冷凍サイクルの運転中以外のときに低沸点成分組成を変化させることができないという問題点があった。
【００１３】
さらに、冷媒量調節器１０２内の冷媒は、余剰冷媒となるため、冷媒回路内に必要以上の冷媒を充填しなければならないという問題点があった。
【００１４】
また、冷媒回路内に組成検知回路が設けられていないため、低沸点成分組成をあらかじめ設定された目標値に確実に近づけることが困難であるという問題点があった。
【００１５】
この発明は上記に鑑みてなされたもので、配管の長さに応じて冷媒回路内を循環する低沸点成分組成を調整し、配管が長い場合における性能低下を抑制することができる冷媒封入方法および空気調和機を得ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかる冷媒封入方法は、少なくとも圧縮機および室外熱交換器を有した室外ユニットと、少なくとも室内熱交換器を有した室内ユニットとを配管によって接続し、冷媒として非共沸混合冷媒を用いる冷媒回路を形成した空気調和機における冷媒封入方法において、前記配管の長さに対応し、前記冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分組成を増加させる冷媒封入量を決定する決定工程と、前記決定工程によって決定された冷媒封入量を前記冷媒回路に封入する封入工程とを含むことを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、決定工程が、前記配管の長さに対応し、前記冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分組成を増加させる冷媒封入量を決定し、封入工程が、前記決定工程によって決定された冷媒封入量を前記冷媒回路に封入するようにしている。
【００１８】
つぎの発明にかかる冷媒封入方法は、上記の発明において、前記決定工程は、前記配管の長さと予め設定された低沸点成分組成の目標値との関係をもとに該低沸点成分組成の目標値を算出する目標値算出工程と、前記目標値に一致する低沸点成分組成をもつ冷媒封入量を決定する冷媒封入量決定工程とを含むことを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、前記決定工程が、目標値算出工程によって、前記配管の長さと予め設定された低沸点成分組成の目標値との関係をもとに該低沸点成分組成の目標値を算出し、冷媒封入量決定工程によって、前記目標値に一致する低沸点成分組成をもつ冷媒封入量を決定するようにしている。
【００２０】
つぎの発明にかかる冷媒封入方法は、上記の発明において、前記封入工程は、前記冷媒回路を循環する低沸点成分組成を検知する検知工程と、前記冷媒封入量の低沸点成分組成を前記目標値に調整する組成調整工程とを含むことを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、前記封入工程が、検知工程によって、前記冷媒回路を循環する低沸点成分組成を検知し、組成調整工程が、前記冷媒封入量の低沸点成分組成を前記目標値に調整するようにしている。
【００２２】
つぎの発明にかかる空気調和機は、少なくとも圧縮機および室外熱交換器を有した室外ユニットと、少なくとも室内熱交換器を有した室内ユニットとを配管によって接続し、冷媒として非共沸混合冷媒を用いる冷媒回路を形成した空気調和機において、前記冷媒回路の低圧側に設けられ、該冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分と高沸点成分とを分離して該低沸点成分の組成を調整する組成調整手段を備え、前記配管の長さに対応し、前記冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分組成を増加させて前記冷媒回路に封入したことを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、組成調整手段が、前記冷媒回路の低圧側に設けられ、該冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分と高沸点成分とを分離して該低沸点成分の組成を調整し、かつ、前記配管の長さに対応し、前記冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分組成を増加させて前記冷媒回路に封入するようにしている。
【００２４】
つぎの発明にかかる空気調和機は、上記の発明において、前記組成調整手段は、アキュムレータであることを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、前記組成調整手段として、アキュムレータを用いるようにしている。
【００２６】
つぎの発明にかかる空気調和機は、少なくとも圧縮機および室外熱交換器を有した室外ユニットと、少なくとも室内熱交換器を有した室内ユニットとを配管によって接続し、冷媒として非共沸混合冷媒を用いる冷媒回路を形成した空気調和機において、気液接触面積が大きい充填材を用いて気液分離による蒸留処理を行う充填塔を用い、前記冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分と高沸点成分とを分離して該低沸点成分の組成を調整する組成調整手段を備え、前記配管の長さに対応して前記組成調整手段による前記低沸点成分の組成目標値を変化させる制御を行う組成調整制御手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、組成調整手段が、気液接触面積が大きい充填材を用いて気液分離による蒸留処理を行う充填塔を用い、前記冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分と高沸点成分とを分離して該低沸点成分の組成を調整し、かつ、前記配管の長さに対応し、前記冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分組成を増加させて前記冷媒回路に封入するようにしている。
【００３０】
つぎの発明にかかる空気調和機は、上記の発明において、前記冷媒回路を循環する低沸点成分組成を検知する検知手段をさらに備え、前記組成調整制御手段は、前記検知手段による検知結果をもとに、前記低沸点成分の組成を前記配管の長さに応じた所定値に制御することを特徴とする。
【００３１】
この発明によれば、検知手段が、前記冷媒回路を循環する低沸点成分組成を検知し、組成調整制御手段が、前記検知手段による検知結果をもとに、前記低沸点成分の組成を前記配管の長さに応じた所定値に制御するようにしている。
【００３２】
つぎの発明にかかる空気調和機は、上記の発明において、前記組成調整手段は、着脱自在であることを特徴とする。
【００３３】
この発明によれば、前記組成調整手段を、着脱自在としている。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる冷媒封入方法および空気調和機の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００３５】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１である空気調和機の構成を示す図である。図１において、この空気調和機は、室外ユニット１、室内ユニット２、室外ユニット１と室内ユニット２とを接続する配管である蒸気配管３および液配管４とを有する。また、冷媒回路内には、冷媒として非共沸混合冷媒（たとえば、Ｒ４０７Ｃ；Ｒ３２／Ｒ１２５／Ｒ１３４ａ＝２３／２５／５２重量％）が充填される。ここで、Ｒ４０７Ｃの構成成分のうち、Ｒ３２およびＲ１２５が低沸点成分であり、Ｒ１３４ａが高沸点成分である。
【００３６】
室外ユニット１内には、冷媒ガスを圧縮する圧縮機１０、冷房運転と暖房運転との冷媒流路切換え装置である四方弁１１、室外熱交換器１２、外気を強制的に室外熱交換器１２の外表面に送風する図示しない送風機、冷房運転時に室外熱交換器１２から流出した冷媒液を過冷却する過冷却器１３、過冷却液の一部を減圧して二相状態の湿り蒸気にする減圧装置１４、冷媒の過充填時などに圧縮機１０への液戻りを防止するアキュムレータ１５、およびこれらを接続するための配管が内蔵されている。また、室外ユニット１内の各部を制御する制御部Ｃ１を有する。制御部Ｃ１は、組成調整制御部ＣＣを有し、組成調整制御部ＣＣは、後述する低沸点成分組成の調整制御を行う。
【００３７】
四方弁１１の第１口１１ａは、圧縮機１０の吐出側に接続され、四方弁１１の第２口１１ｂは、室外熱交換器１２の一端に接続され、四方弁１１の第３口１１ｃは、アキュムレータ１５を介して圧縮機１０の吸入側に接続され、四方弁１１の第４口１１ｄは、室内ユニット２に接続される蒸気配管３に接続される。また、室外ユニット１は、蒸気側接続口１Ａおよび液側接続口１Ｂによって蒸気配管３および液配管４を介して室内ユニット２に接続される。
【００３８】
また、室内ユニット２には、高温高圧の冷媒液を減圧して二相状態の湿り蒸気にする絞り装置２１、室内熱交換器２０、室内空気を強制的に室内熱交換器２０の外表面に送風する図示しない送風機、およびこれらを接続する配管が内蔵されている。さらに、室内熱交換器２０の蒸気側には、第１の温度検出器６１が、液側には、第２の温度検出器６２が設けられている。室内熱交換器２０の一端は、減圧装置２１を介して液配管４に接続され、他端は蒸気配管３に接続される。また、室内ユニット２内の各部を制御する制御部Ｃ２を有し、制御部Ｃ１に接続される。なお、この実施の形態１では、室内ユニット２を１台としているが、１台の室外ユニット１に対して複数台の室内ユニット２が設置される構成としてもよい。
【００３９】
ここで、まずこの空気調和機が冷房運転を行う場合について説明する。この場合、実線で示すように、室外ユニット１内部の四方弁１１は、第１口１１ａと第２口１１ｂとが連通し、第３口１１ｃと第４口１１ｄとが連通するように設定される。なお、減圧装置１４，２１の開度設定については後述する。
【００４０】
圧縮機１０から吐出された高温高圧の蒸気冷媒は、室外熱交換器１２によって凝縮液化され、過冷却器１３に流入する。過冷却器１３に流入した液冷媒は、後述する低圧低温の二相冷媒に放熱して、自ら過冷却液となり、液側接続口１Ｂおよび液配管４を介して室内ユニット２に流入する。一方、過冷却器１３から流出した液冷媒の一部は、減圧装置１４で減圧されて低圧低温の二相冷媒となり、過冷却器１３によって、室外熱交換器１２を出た液冷媒から吸熱し、自ら蒸発気化して配管３０を介してアキュムレータ１５の入口部に流入する。
【００４１】
また、室内ユニット２に流入した液冷媒は、減圧装置２１によって減圧されて低圧低温の二相冷媒になる。この二相冷媒は、室内熱交換器２０によって、図示しない室内空気から吸熱し、自ら蒸発気化する。この低温低圧の蒸気冷媒は、蒸気配管３、蒸気側接続口１Ａ、四方弁１１の第４口１１ｄから第３口１１ｃを介して、過冷却器１３を通過したガス冷媒と合流後、アキュムレータ１５から圧縮機１０の吸入側へ戻る。この時、図示しない室内送風機によって室内熱交換器２０へ送り込まれた室内空気は、低温低圧の二相冷媒によって冷却されて室内へ吹き出され、室内を冷房する。
【００４２】
ここで、減圧装置２１の開度は、室内熱交換器２０の蒸気側にある第１の温度検出器６１の検出値Ｔ１と、液側にある第２の温度検出器６２の検出値Ｔ２との差（Ｔ１−Ｔ２）とが、あらかじめ設定されている目標値ＳＨ１に近づくように制御される。目標値ＳＨ１は、室内熱交換器２０内における冷媒の圧力損失に伴う温度降下と室内熱交換器２０の蒸気側出口での目標とする冷媒状態によって決められる。たとえば、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４１７Ａなどのフロン系非共沸混合冷媒などのように、ある圧力下での気液二相状態において、ガスの質量流量比率（乾き度）が大きくなるにつれて温度が上昇し、飽和液と飽和ガスとで温度差が数℃となる冷媒では、この飽和液から飽和ガスまでの温度上昇分Ｔgr[deg]を考慮に入れて、目標値ＳＨ１を決定する。たとえば、室内熱交換器２０の入口から出口までの圧力損失に伴う温度降下が２[deg]、室内熱交換器２０のガス側出口での冷媒の過熱度を３[deg]、飽和液から飽和ガスまでの温度上昇分Ｔgr＝５[deg]とすると目標値ＳＨ１は、ＳＨ１＝３−２＋５＝６[deg]となる。この減圧装置２１の開度制御は、減圧装置１４にも適用される。
【００４３】
つぎに、この空気調和機の暖房運転時の動作について説明する。この場合、点線で示すように、室外ユニット１内部の四方弁１１の第１口１１ａと第４口１１ｄとが連通し、第２口１１ｂと第３口１１ｃとが連通するように設定され、減圧装置１４は全閉に設定される。なお、減圧装置２１の開度設定については、後述する。
【００４４】
圧縮機１０で圧縮され高温高圧となった冷媒は、四方弁１１の第１口１１ａ、第４口１１ｄ、蒸気側接続口１Ａ、蒸気配管３を介して室内熱交換器２０に流入する。ここで、高温高圧の冷媒は、図示しない室内空気に放熱して室内を暖房すると共に自ら凝縮液化する。この凝縮液化した中温高圧の液冷媒は、減圧装置２１によって減圧され、低温低圧の気液二相冷媒になって液配管４および液側接続口１Ｂを介して室外熱交換器１２に流入する。ここで、低温低圧の気液二相冷媒は、図示しない室外送風機によって送り込まれる外気から吸熱するとともに、自ら蒸発する。この低温低圧の蒸気冷媒は、四方弁１１の第２口１１ｂ、第３口１１ｃ、およびアキュムレータ１５を介して圧縮機１０の吸入側に戻る。
【００４５】
ここで、室内ユニット２内の減圧装置２１の開度は、圧縮機１０の吐出側配管中に設置された図示しない高圧圧力に対する飽和温度ＴＣ１と室内熱交換器２０の液側出口に設置される第２の温度検出器６２の検出値ＴＬ１との差、すなわち過冷却度（ＴＣ１−ＴＬ１）が、あらかじめ設定されている室内熱交換器２０の出口過冷却度ＳＣｉｎ１に近づくように制御される。なお、室内熱交換器２０の出口過冷却度ＳＣｉｎ１は、室内熱交換器２０で十分な暖房能力が得られるように１０〜１５℃程度に設定されることが望ましい。
【００４６】
つぎに、冷房運転時に冷媒回路内を循環する低沸点成分の組成を増加させる処理について説明する。この実施の形態１では、冷媒回路内を循環する低沸点成分を所望の組成まで増加させるために、低圧低温状態にあるアキュムレータ１５を用いる。実際には、図１に示した空気調和機の設置時に、冷媒回路内に要求される必要冷媒量に比して多い冷媒を封入（過充填）し、冷房運転中にアキュムレータ１５内に余剰冷媒を蓄積させ、その余剰冷媒率（アキュムレータ１５に蓄積される余剰冷媒量を全冷媒封入量で除した値）が所定値になるように冷媒封入量を決定する。
【００４７】
ここで、図２に示すフローチャートを参照して、冷媒封入量決定処理手順について説明する。まず、大型ビルなどの配管が長くなる建物に、図１に示した空気調和機を設置する場合、室外ユニット１と室内ユニット２との設置条件から決定される配管長のデータを入力する（ステップＳＴ１）。その後、この配管長に対応し、性能低下を許容値以下に抑えることができる低沸点成分(Ｒ３２)の組成目標値を算出する（ステップＳＴ２）。
【００４８】
この低沸点成分(Ｒ３２)の組成目標値の算出は、たとえば、図３（ａ）に示すように、配管長が５０ｍ未満の場合、低沸点成分(Ｒ３２)の組成目標値を封入組成と同一とし、５０ｍ以上の場合、低沸点成分(Ｒ３２)の組成目標値を３３重量％の一定値として決定する。また、図３（ｂ）に示すように、低沸点成分(Ｒ３２)の組成目標値を、配管長が５０ｍ未満の領域では２３重量％、５０ｍ以上１００ｍ未満の領域では２８重量％、１００ｍ以上の領域では３３重量％とするように、段階的に組成目標値を変化させるようにしてもよい。さらに、図３（ｃ）に示すように、低沸点成分(Ｒ３２)の組成目標値を、配管長が５０ｍを超える領域では、配管長が２００ｍ時における低沸点成分(Ｒ３２)の組成が３３重量％となるように直線的に変化させるようにしてもよい。なお、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示した、２３重量％や２８重量％などの組成目標値は、これに限定されるものではない。さらに、図３（ｃ）に示す直線は、曲線としてもよく、あるいは関数的に任意の特性曲線としてもよい。
【００４９】
低沸点成分(Ｒ３２)の組成目標値が算出される（ステップＳＴ２）と、この組成目標値と余剰冷媒率との関係を用いて、必要とされる余剰冷媒率を算出する（ステップＳＴ３）。ここで、余剰冷媒率（アキュムレータ１５に蓄積される余剰冷媒量を全冷媒封入量で除した値）と低沸点成分(Ｒ３２)の組成との関係は、図４に示す関係をもつ。なお、図４に示した関係は、実験結果である。図４において、横軸は、低沸点成分(Ｒ３２)の組成（重量％）を示し、縦軸は、余剰冷媒率を示している。図４に示すように、低沸点成分(Ｒ３２)の組成の増加とともに、余剰冷媒率は、直線的に増加する。この関係をもとに、たとえば、低沸点成分(Ｒ３２)の組成目標値が３３重量％である場合、余剰冷媒率が「０．６５」となる冷媒量を冷媒回路に封入すればよいことがわかる。
【００５０】
ここで、低沸点成分(Ｒ３２)の組成と余剰冷媒率の関係が、図４に示す関係を有することを、２成分系の非共沸混合冷媒であるＲ３２／１３４ａの気液平衡線図を用いて説明する。図５は、Ｒ３２／１３４ａの気液平衡線図を示す図である。図５において、横軸は、Ｒ３２の重量組成割合を示し、縦軸は温度を示している。図５では、圧力の異なる２種類の線図ア，イを示し、それぞれ「ａ」が露点曲線、「ｂ」が沸点曲線を示している。また、線図アは、圧力が２ＭＰa(＝２０．４kg/cm2)時の気液平衡線図を示し、線図イは、圧力が０．５ＭＰa(＝５．１kg/cm2)時の気液平衡線図を示している。
【００５１】
ここで、図１に示したアキュムレータ１５は、低圧部に設置されるため、線図イを用いて説明する。たとえば、Ｒ３２の重量組成割合が「０．３」の冷媒を冷凍サイクルに充填する場合(点線ウ)、図１に示すように、アキュムータ１５内では、下部に高沸点成分(Ｒ１３４ａ)に富む液冷媒１５ｂが蓄積され、上部には低沸点成分(Ｒ３２)に富む蒸気冷媒１５ａが存在する気液平衡状態となる。このアキュムレータ１５内の乾き度（全重量に対するガス重量の比率）を、たとえば「０．５」程度とすれば、この時高沸点成分に富む液冷媒の組成は「Ａ」となり、低沸点成分に富む蒸気冷媒の組成は「Ｄ」となる。一方、図１に示すように、圧縮機１０は、吸入配管１５ｄの先端部１５ｃからアキュムレータ１５上部に存在する低沸点成分に富む蒸気冷媒を主に吸入するため、冷凍サイクル内を循環する低沸点成分(Ｒ３２)の組成が増加する。
【００５２】
また、余剰冷媒率も増加する。すなわち、アキュムレータ１５内の余剰冷媒量が増加することは、アキュムレータ１５内の乾き度が減少することに対応しており、図５の気液平衡線図イにおいて、「Ａ」が「Ａ'」に、「Ｄ」が「Ｄ'」に変化することに対応している。したがって、余剰冷媒率が増加すると、圧縮機１０が吸入する低沸点成分に富む蒸気冷媒の組成が高くなり、冷媒回路を循環する低沸点成分組成が増大して、図４に示す線図が得られる。
【００５３】
なお、図９に示した従来の空気調和機では、冷媒量調節器１０２が冷凍サイクルの高圧側に設置されており、このときの気液平衡線図は、曲線アのようになる。これに対し、この実施の形態１では、上述したように、低圧部で冷媒を貯留するため、気液平衡線図は、曲線イのようになる。たとえば、低沸点成分(Ｒ３２)重量組成比率が「０．３」の冷媒を充填した場合（点線ウ）、同一乾き度に対して線図アでは液冷媒組成が「Ｂ」、蒸気冷媒組成が「Ｃ」であるのに対し、線図イでは液冷媒組成が「Ａ'」、蒸気冷媒組成が「Ｄ'」となるため、高圧側で気液分離する従来の空気調和機に比して、組成変動幅を大きくすることができ、低沸点成分(Ｒ３２)組成を増加させることができる。
【００５４】
つぎに、余剰冷媒率が算出される（ステップＳＴ３）と、この余剰冷媒率から冷媒封入量を算出する（ステップＳＴ４）。一般に、室外ユニット１と室内ユニット２との配管長と、必要冷媒量との関係はあらかじめ把握されており、配管長に適した必要冷媒量が求められる。この必要冷媒量と余剰冷媒率とから、対象とする冷媒回路に封入されるべき冷媒封入量（必要冷媒量と、余剰冷媒率から求められる余剰冷媒量との合計）が算出される。
【００５５】
その後、算出された冷媒封入量を冷凍サイクルに充填し（ステップＳＴ５）、これによって、所望の低沸点成分(Ｒ３２)組成が得られ、配管が長い場合においても性能低下を抑制することができる。
【００５６】
ところで、この実施の形態１では、冷媒を過充填することによって冷媒回路内を循環する低沸点成分組成を増加させるため、冷房運転時にはアキュムレータ内に常に余剰冷媒が蓄積される。そこで、たとえば、あらかじめアキュムレータ１５の前後に開閉弁を備え、冷房運転時に低沸点成分組成が増加した状態でアキュムレータ１５の前後の開閉弁を閉止し、アキュムレータ１５内の余剰冷媒を、冷媒回路から切り離して他の用途に再利用する構成としてもよい。なお、暖房運転時には、一般に、室外熱交換器１２に比べて内容積の小さい室内熱交換器２０が凝縮器として、室外熱交換器１２が蒸発器として動作するため、冷房運転時に比べて必要な冷媒量が少なくなり冷媒量不足などの現象を引き起こすことはない。
【００５７】
また、この実施の形態１では、過冷却器１３によって室外熱交換器１２を通過した液冷媒を過冷却状態とするために、従来の空気調和機と同様に、冷房運転時の室内熱交換器２０内のエンタルピー差を大きくすることができ、室内熱交換器２０を流れる冷媒流量を低減することができるため、延長配管が長い場合の性能低下を抑制することができる。
【００５８】
さらに、あらじめ冷媒回路内の低沸点成分(Ｒ３２)組成を検知する循環組成検知回路が設置されている場合、冷媒回路の低沸点成分組成を検知し、この検知値が所望の循環組成となるまで冷媒回路内に冷媒を追加充填するようにしてもよい。
【００５９】
この実施の形態１によれば、低圧状態にあるアキュムレータ１５を用いて、冷媒回路内を循環する低沸点成分の組成を増加させるようにしたため、通常の冷媒回路構成と同様の構成で、配管が長い場合にも性能低下を抑制できる空気調和機を得ることができる。また、配管の長さと、圧損を減らす、予め設定された低沸点成分組成の目標値との関係を用いて、配管の長さに対する低沸点成分組成の目標値を演算し、冷媒回路を循環する低沸点成分組成が目標値と一致するように冷媒封入量を決定したため、配管の長さに応じて低沸点成分組成を変化させることができ、配管が長い場合にも性能低下を抑制できる。
【００６０】
実施の形態２．
つぎに、この発明の実施の形態２について説明する。図６は、この発明の実施の形態２である空気調和機の構成を示す図である。図６において、この空気調和機は、実施の形態１と同様に、室外ユニット１、室内ユニット２、室外ユニット１と室内ユニット２とを接続する接続配管の蒸気配管３、および液配管４とにより構成されている。また、冷媒として、たとえばＲ４０７Ｃ（＝Ｒ３２／Ｒ１２５／Ｒ１３４ａ（２３／２５／５２重量％））が充填される。
【００６１】
室外ユニット１内には、実施の形態１で示した圧縮機１０、四方弁１１、室外熱交換器１２、過冷却器１３、減圧装置１４、およびアキュムレータ１５に加え、冷媒回路を循環する低沸点成分(R３２)組成を所定の組成に調整する組成調整器である充填塔５０、冷房運転時に室外熱交換器１２を通過した気液二相冷媒を蒸気と液とに分離し、分離された液冷媒の一部を充填塔５０の頂部に供給する気液分離器５１、充填塔５０の下部から高沸点成分に富む液冷媒を蓄積する液溜め容器５２、充填塔５０の頂部に供給される液冷媒の流量を制御する減圧装置５３、充填塔５０頂部から主冷媒回路へ戻す蒸気冷媒の流量を制御する減圧装置５４、圧縮機１０から吐出される蒸気冷媒の一部を用いて液溜め容器５２内の液冷媒を加熱する加熱器１６、加熱器１６に供給する蒸気冷媒の流量を制御する減圧装置５５、液溜め容器５２内から主冷媒回路へ戻す液冷媒の流量を制御する減圧装置５６が設けられる。なお、この実施の形態２では、蒸気または液の流量を制御する減圧装置５３〜５６として、外部から開度制御が可能な電子式膨張弁を使用する場合について説明する。
【００６２】
充填塔５０の内部には、マクマホンやラシヒリングなど充填塔５０内での気液接触面積を増加させる充填材が収納されている。また、この充填材が充填される充填部は、その上部および下部を、たとえば、供給される液冷媒の均一分散が可能となるように、多孔板５０ａ、５０ｂによって固定され、上下方向に移動しない構造となっている。また、四方弁１１の接続状態、室外ユニット１と室内ユニット２との接続状態、室内ユニット２の構成は、実施の形態１と同じである。
【００６３】
上述したように、図６に示した空気調和機では、冷媒回路内を循環する低沸点成分(Ｒ３２)組成を所望の組成まで増加させるために充填塔５０を用いている。また、運転モードとして、通常冷房運転、組成調整冷房運転、および暖房運転の３つの運転モードを備えている。まず、通常冷房運転について説明する。この場合、電子式膨張弁５３〜５６を全閉とする。室外ユニット１内部の四方弁１１の設定、減圧装置１４，２１の開度設定については実施の形態１と同じである。この場合、圧縮機１０から吐出された高温高圧の蒸気冷媒は、室外熱交換器１２で凝縮液化され、気液分離器５１に流入する。気液分離器５１を通過した二相冷媒は、過冷却器１３に流入し、低圧低温の二相冷媒に放熱して、自ら過冷却液となり、液側接続口１Ｂおよび液配管４を介して室内ユニット２に流入する。また、過冷却器１３から流出した液冷媒の一部は、減圧装置１４で減圧されて低圧低温の二相冷媒となり、過冷却器１３において、気液分離器５１を通過した二相冷媒から吸熱し、自ら蒸発気化し、四方弁１１とアキュムレータ１５との間の配管に流入する。
【００６４】
一方、室内ユニット２に流入した液冷媒は、減圧装置２１で減圧されて低圧低温の二相冷媒となる。この二相冷媒は、室内熱交換器２０で、図示しない室内送風機によって送り込まれた室内空気から吸熱し、自ら蒸発する。この低温低圧の蒸気冷媒は、蒸気配管３、蒸気側接続口１Ａ、四方弁１１の第４口１１ｄから第３口１１ｃを介して、過冷却器１３を通過した蒸気冷媒と合流し、アキュムレータ１５を通って圧縮機１０の吸入側へ戻る。この時、図示しない室内送風機によって室内熱交換器２０へ送り込まれた室内空気は、低温低圧の二相冷媒によって冷却されて室内へ吹き出され、室内を冷房する。
【００６５】
つぎに、充填塔５０を用いた組成調整冷房運転について説明する。この場合、電子式膨張弁５３〜５５は、それぞれ充填塔５０内で適切な物質交換が行われる開度に設定され、電子式膨張弁５６は全閉に設定される。室外ユニット１内部の四方弁１１の設定、減圧装置１４，２１の開度設定は、通常冷房運転の場合と同じである。このとき、圧縮機１０から吐出された高温高圧の蒸気冷媒は、室外熱交換器１２で凝縮液化され、気液分離器５１に流入する。気液分離器５１で分離された液冷媒の一部は、電子式膨張弁５３で減圧された後、充填塔５０に上部から流入する。一方、主冷媒回路を循環する液冷媒は、気液分離器５１で乾き度が増加して二相冷媒となり、過冷却器１３に流入する。過冷却器１３に流入した液冷媒は低圧低温の二相冷媒に放熱して自ら過冷却液となり、液側接続口１Ｂおよび液配管４を介して室内ユニット２に流入する。また、過冷却器１３から流出した液冷媒の一部は、減圧装置１４によって減圧されて低圧低温の二相冷媒となり、過冷却器１３で室外熱交換器１２を通過した液冷媒から吸熱し、自ら蒸発気化し、四方弁１１とアキュムレータ１５との間の配管に流入する。
【００６６】
また、室内ユニット２に流入した液冷媒は、減圧装置２１で減圧されて低圧低温の二相冷媒となる。この二相冷媒は、室内熱交換器２０において、図示しない室内送風機によって送り込まれた室内空気から吸熱し、自ら蒸発する。この低温低圧の蒸気冷媒は、蒸気配管３および蒸気側接続口１Ａを経た後、加熱器１６により液溜め容器５２内の液冷媒を加熱後に流入する液冷媒および充填塔５０頂部から流入する蒸気冷媒と合流し、さらに、四方弁１１の第４口１１ｄから第３口１１ｃを介して過冷却器１３を通過したガス冷媒と合流した後、アキュムレータ１５を通って圧縮機１０の吸入側へ戻る。この時、図示しない室内送風機によって室内熱交換器２０へ送り込まれた室内空気は、低温低圧の二相冷媒によって冷却されて室内へ吹き出され、室内を冷房する。
【００６７】
ここで、充填塔５０内における冷媒の流れについて説明する。気液分離器５１で分離された液冷媒は、電子式膨張弁５３で減圧された後、充填塔上部５０ｄに流入する。この液冷媒は、充填塔５０内を、重力によって下降し、液溜め容器５２内において発生した充填塔下部５０ｃから上昇する蒸気冷媒と熱および物質の交換を行い、自ら高沸点成分に富む冷媒液となって、充填塔下部５０ｃに蓄積される。充填塔下部５０ｃに蓄積した高沸点成分に富む液冷媒は、配管によって接続された液溜め容器５２内に移動する。一方、液溜め容器５２内に蓄積された液冷媒の一部は、加熱器１６によって圧縮機１０の吐出ガスの一部と熱交換して蒸発し、蒸発した蒸気冷媒は、配管によって接続された充填塔下部５０ｃに流入する。この蒸気冷媒は充填塔５０内を上昇し、充填塔上部５０ｄから下降してきた液冷媒と熱および物質の交換を行い、自ら低沸点成分に富む蒸気冷媒となって充填塔上部５０ｄに至る。この低沸点成分に富む蒸気冷媒は、電子式膨張弁５４によって減圧された後、主冷媒回路に合流する。また、圧縮機１０の吐出ガスの一部は、液溜め容器５２内の液冷媒を加熱した後、自ら凝縮液化し、電子式膨張弁５５で減圧された後、主冷媒回路に合流する。
【００６８】
このようにして、時間の経過とともに、液溜め容器５２内に高沸点成分（Ｒ１３４ａ）に富む冷媒が徐々に蓄積され、冷媒回路を循環する低沸点成分組成が増加する。ここで、組成調整冷房運転を行う時間は、実施の形態１と同様に、低沸点成分(Ｒ３２)組成と運転時間との関係をあらかじめ把握しておき、低沸点成分組成が目標値となるように運転時間を決定するようにすればよい。ここで、低沸点成分の組成目標値は、室内ユニット２の運転台数や外気温度などの情報に応じて変化させるようにする。さらに、冷媒回路内に組成検知回路を設け、低沸点成分組成の検知値が、組成目標値に一致するまで組成調整冷房運転を実施するようにしてもよい。
【００６９】
つぎに、暖房運転について説明する。この場合、電子式膨張弁１４，５３〜５６は、全閉に設定される。四方弁１１の設定および減圧装置１４，２１の開度設定は、実施の形態１と同じである。
【００７０】
圧縮機１０によって圧縮され高温高圧となった冷媒は、四方弁１１の第１口１１ａ、第４口１１ｄ、蒸気側接続口１Ａ、蒸気配管３を介して、室内熱交換器２０に流入する。ここで、高温高圧の冷媒は、図示しない室内送風機によって送り込まれる室内空気に放熱して室内を暖房するとともに、自ら凝縮液化する。この凝縮液化した中温高圧の液冷媒は、減圧装置２１で減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となって液配管４、液側接続口１Ｂ、過冷却器１３、気液分離器５１を介して室外熱交換器１２に流入する。ここで、低温低圧の気液二相冷媒は、図示しない室外送風機によって送り込まれる外気から吸熱するとともに、自ら蒸発する。この低温低圧の蒸気冷媒は、四方弁１１の第２口１１ｂ、第３口１１ｃ、およびアキュムレータ１５を介して、圧縮機１０の吸入側に戻る。この場合、過冷却器１３および気液分離器５１は、減圧装置１４および電子式膨張弁５３が全閉となっているため、冷房運転時に発揮した機能は発揮しない。
【００７１】
この実施の形態２では、冷媒回路内を循環する低沸点成分組成を所望の組成まで増加させる手段として、実施の形態１で示したアキュムレータ１５の代わりに充填塔５０を用いている。一般に、充填塔５０は、気液分離による蒸留操作を複数回繰り返したことに相当するため、アキュムレータ１５を用いる場合に比べ、低沸点成分組成をより大きくすることができる。このため、配管が長い場合に、冷媒回路内を循環する低沸点成分組成を、実施の形態１に比して大きく設定することができ、配管が長い場合にも性能低下を大幅に抑制することができる。
【００７２】
また、この実施の形態２では、冷房運転中に組成調整を行うため、室内ユニット２の運転台数や外気温度などの運転状況に応じて組成を変化させることができる。また。この実施の形態２では、高沸点成分（Ｒ１３４ａ）冷媒を液溜め容器５２に蓄積させる構成としたが、室内ユニット２が複数台設置され、かつ停止している室内ユニットが存在する場合、停止室内ユニット内に高沸点成分（Ｒ１３４ａ）を蓄積させることによって、液溜め容器５２を小型化することができ、組成調整ユニットを小さくすることができる。
【００７３】
さらに、この実施の形態２では、過冷却器１３を用いて気液分離器５１を通過した二相冷媒を過冷却状態とすることができるため、実施の形態１と同様に、配管が長い場合の性能低下を抑制することができる。
【００７４】
なお、この実施の形態２では、蒸気または液の流量を制御する減圧装置として、電子式膨張弁を用いるようにしているが、たとえば、毛細管と電磁弁との組み合わせなどを用いることで同等の機能を実現することができる。
【００７５】
この実施の形態２によれば、組成調整手段として充填塔５０を用いるため、安価かつ簡易な構成で広範囲に低沸点成分組成を増加させることができる。また、冷媒回路内に組成検知回路を設け、低沸点成分組成の検知値が目標値と一致するまで組成調整冷房運転を実施することによって、低沸点成分組成を確実に目標値に近づけることができ、配管が長い場合にも性能低下を抑制することができる。
【００７６】
実施の形態３．
つぎに、この発明の実施の形態３について説明する。図７は、この発明の実施の形態３である空気調和機の構成を示す図である。図７において、この空気調和機は、実施の形態２と同じ動作を行うが、実施の形態２に示した充填塔５０を含む組成調整回路６０を設け、組成調整ユニット６として開閉弁７１〜７３を介して接続口６１〜６３により主冷媒回路から着脱可能としている。その他の構成は実施の形態２と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００７７】
組成調整ユニット６および組成調整回路６０は、図８に示す構成をもつ。すなわち、組成調整回路６０は、冷媒回路を循環する低沸点成分(Ｒ３２)の組成を所定の組成に調整する組成調整器として、たとえば充填塔５０、充填塔５０の下部から高沸点成分に富む液冷媒を蓄積する液溜め容器５２、充填塔５０の頂部に供給される液冷媒の流量を制御する減圧装置５３、充填塔５０頂部から主冷媒回路に戻す蒸気冷媒の流量を制御する減圧装置５４、圧縮機１０から吐出される蒸気冷媒の一部を用いて液溜め容器５２内の液冷媒を加熱する加熱器１６、加熱器１６に供給する蒸気冷媒の流量を制御する減圧装置５５、液溜め容器５２内から主冷媒回路に戻す液冷媒の流量を制御する減圧装置５６を有し、開閉弁７１〜７３を介して接続口６１〜６３によって、主冷媒回路に接続可能な組成調整ユニット６を形成している。
【００７８】
図７および図８において、この空気調和機を新規に設置する場合、まず、低沸点成分組成が目標値となるように開閉弁７１〜７３を開放し、組成調整運転を実施する。つぎに、組成調整運転が終了した状態、すなわち低沸点成分組成が目標値まで増加した状態において開閉弁７１〜７３を閉止し、組成調整ユニット６を接続口６１〜６３にて主冷媒回路から切り離す。切り離された充填塔５０および液溜め容器５２内には、高沸点成分であるＲ１３４ａに富む冷媒が蓄積されているため、その後の冷房運転時には、組成調整運転を行うことなく、低沸点成分組成を増加させることができる。また、切り離された充填塔５０や液溜め容器５２内の冷媒は、回収して再生利用することができる。
【００７９】
この実施の形態３では、組成調整運転を空調機の設置時のみに行い、組成調整運転後は、組成調整ユニットを主冷媒回路から切り離す構成としたため、その後の冷房運転時には、組成調整運転を行うことなく、低沸点成分組成を増加させることができる。また、組成調整ユニット６は、繰り返し使用することができるため、通常の冷媒回路に接続口６１〜６３を設けることによって、安価かつ簡易な構成によって、低沸点成分組成を大幅に増加させることができ、配管長が長い場合にも性能低下を抑制することができる。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、決定工程が、前記配管の長さに対応し、前記冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分組成を増加させる冷媒封入量を決定し、封入工程が、前記決定工程によって決定された冷媒封入量を前記冷媒回路に封入するようにしているので、配管が長い場合であっても空気調和機の性能低下を抑止することができるという効果を奏する。
【００８１】
つぎの発明によれば、前記決定工程が、目標値算出工程によって、前記配管の長さと予め設定された低沸点成分組成の目標値との関係をもとに該低沸点成分組成の目標値を算出し、冷媒封入量決定工程によって、前記目標値に一致する低沸点成分組成をもつ冷媒封入量を決定するようにしているので、簡易かつ柔軟に空気調和機の性能低下を抑止することができるという効果を奏する。
【００８２】
つぎの発明によれば、前記封入工程が、検知工程によって、前記冷媒回路を循環する低沸点成分組成を検知し、組成調整工程が、前記冷媒封入量の低沸点成分組成を前記目標値に調整するようにしているので、配管が長い場合であっても空気調和機の性能低下を抑止することができるという効果を奏する。
【００８３】
つぎの発明によれば、組成調整手段が、前記冷媒回路の低圧側に設けられ、該冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分と高沸点成分とを分離して該低沸点成分の組成を調整するようにしているので、低沸点成分組成の変化幅を大きくすることができ、冷凍サイクル運転中以外であっても、低沸点成分の組成を変化させることができ、前記配管の長さに対応し、前記冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分組成を増加させて前記冷媒回路に封入するようにしているので、配管が長い場合であっても空気調和機の性能低下を抑止することができるという効果を奏する。
【００８４】
つぎの発明によれば、前記組成調整手段として、アキュムレータを用いるようにしているので、簡易な構成によって低沸点成分の組成幅を大きくすることができ、しかも冷凍サイクル運転中以外であっても、低沸点成分の組成を変化させることができるという効果を奏する。
【００８５】
つぎの発明によれば、組成調整手段が、気液接触面積が大きい充填材を用いて気液分離による蒸留処理を行う充填塔を用い、前記冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分と高沸点成分とを分離して該低沸点成分の組成を調整するようにしているので、低沸点成分の組成幅をさらに大きく変化させることができ、また、前記配管の長さに対応して前記組成調整手段による前記低沸点成分の組成目標値を変化させる制御を行う組成調整制御手段をさらに備え、組成調整制御手段が、前記配管の長さに対応して前記組成調整手段による前記低沸点成分の組成目標値を変化させる制御を行うようにしているので、配管が長い場合であっても空気調和機の性能低下を抑止することができるという効果を奏する。
【００８７】
つぎの発明によれば、検知手段が、前記冷媒回路を循環する低沸点成分組成を検知し、組成調整制御手段が、前記検知手段による検知結果をもとに、前記低沸点成分の組成を前記配管の長さに応じた所定値に制御するようにしているので、配管が長い場合であっても空気調和機の性能低下を抑止することができるという効果を奏する。
【００８８】
つぎの発明によれば、前記組成調整手段を、着脱自在としているので、簡易な構成で、かつ柔軟に低沸点成分組成を変化させることができ、配管が長い場合であっても、空気調和機の性能低下を抑止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１である空気調和機の構成を示す図である。
【図２】 図１に示した空気調和機による冷媒封入処理手順を示すフローチャートである。
【図３】 配管長と低沸点成分組成との関係を示す図である。
【図４】 低沸点成分組成と余剰冷媒率との関係を示す図である。
【図５】 ２成分系の非共沸混合冷媒であるＲ３２／１３４ａの気液平衡線図である。
【図６】 この発明の実施の形態２である空気調和機の構成を示す図である。
【図７】 この発明の実施の形態３である空気調和機の構成を示す図である。
【図８】 図７に示した組成調整ユニットの詳細構成を示す図である。
【図９】 従来の空気調和機の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 室外ユニット、２ 室内ユニット、３ 蒸気配管、４ 液配管、６ 組成調整ユニット、１０ 圧縮器、１１ 四方弁、１２ 室外熱交換器、１３ 過冷却器、１４，５３〜５６ 減圧装置、１５ アキュムレータ、１６ 加熱器、２０ 室内熱交換器、２１ 絞り装置、６１，６２ 温度検出器、３０ 配管、５０ 充填塔、５１ 気液分離器、５２ 液溜め容器、６０ 組成調整回路、６１〜６３ 接続口、７１〜７３ 開閉弁。
Claims (8)
- 少なくとも圧縮機および室外熱交換器を有した室外ユニットと、少なくとも室内熱交換器を有した室内ユニットとを配管によって接続し、冷媒として非共沸混合冷媒を用いる冷媒回路を形成した空気調和機における冷媒封入方法において、
前記配管の長さに対応し、前記冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分組成を増加させる冷媒封入量を決定する決定工程と、
前記決定工程によって決定された冷媒封入量を前記冷媒回路に封入する封入工程と、
を含むことを特徴とする冷媒封入方法。 - 前記決定工程は、
前記配管の長さと予め設定された低沸点成分組成の目標値との関係をもとに該低沸点成分組成の目標値を算出する目標値算出工程と、
前記目標値に一致する低沸点成分組成をもつ冷媒封入量を決定する冷媒封入量決定工程と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の冷媒封入方法。 - 前記封入工程は、
前記冷媒回路を循環する低沸点成分組成を検知する検知工程と、
前記冷媒封入量の低沸点成分組成を前記目標値に調整する組成調整工程と、
を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の冷媒封入方法。 - 少なくとも圧縮機および室外熱交換器を有した室外ユニットと、少なくとも室内熱交換器を有した室内ユニットとを配管によって接続し、冷媒として非共沸混合冷媒を用いる冷媒回路を形成した空気調和機において、
前記冷媒回路の低圧側に設けられ、該冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分と高沸点成分とを分離して該低沸点成分の組成を調整する組成調整手段を備え、
前記配管の長さに対応し、前記冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分組成を増加させて前記冷媒回路に封入したことを特徴とする空気調和機。 - 前記組成調整手段は、アキュムレータであることを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。
- 少なくとも圧縮機および室外熱交換器を有した室外ユニットと、少なくとも室内熱交換器を有した室内ユニットとを配管によって接続し、冷媒として非共沸混合冷媒を用いる冷媒回路を形成した空気調和機において、
気液接触面積が大きい充填材を用いて気液分離による蒸留処理を行う充填塔を用い、前記冷媒回路を循環する非共沸混合冷媒のうちの低沸点成分と高沸点成分とを分離して該低沸点成分の組成を調整する組成調整手段を備え、
前記配管の長さに対応して前記組成調整手段による前記低沸点成分の組成目標値を変化させる制御を行う組成調整制御手段をさらに備えたことを特徴とする空気調和機。 - 前記冷媒回路を循環する低沸点成分組成を検知する検知手段をさらに備え、
前記組成調整制御手段は、前記検知手段による検知結果をもとに、前記低沸点成分の組成を前記配管の長さに応じた所定値に制御することを特徴とする請求項６に記載の空気調和機。 - 前記組成調整手段は、着脱自在であることを特徴とする請求項６又は７に記載の空気調和機。
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