JP7447625B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、室内の空調を行う空気調和装置に関する。

空気調和装置が空調運転を行うに際し、室内機で所望の空調能力を発揮させるために必要な量の冷媒が冷媒回路に充填される。冷媒回路における冷媒の充填量を検出する方法としては、空調運転中に蒸発器として機能している熱交換器の冷媒流量を調整する膨張弁の開度を用いるものがある。例えば、特許文献１に記載の空気調和装置では、冷媒回路を冷房サイクルとし、蒸発器として機能する室内熱交換器の冷媒出口側での冷媒過熱度が所定の目標値となるように膨張弁の開度を調整しているときに、膨張弁の開度を最大開度としても冷媒過熱度が所定の目標値よりも大きい値である場合に、冷媒回路における冷媒の充填量が不足していると判定することが提案されている。

特開平２－２０８４６９号公報

外気温度が低い環境下での冷房運転や室内温度が低い環境下での暖房運転では、凝縮圧力が低下することに起因して膨張弁の冷媒入口側における冷媒圧力と冷媒出口側における冷媒圧力との圧力差が小さくなる。このため、膨張弁の開度を大きくしても膨張弁を通過して蒸発器へと流れる冷媒の量が、膨張弁の冷媒入口側における冷媒圧力と冷媒出口側における冷媒圧力との圧力差が大きい場合と比べて少なくなる。このとき、蒸発器で必要とされる量の冷媒を蒸発器に流すために膨張弁の開度が大きくされるが、外気温度や室内温度によっては膨張弁の開度が全開とされる場合がある。このように、冷媒回路に十分な量の冷媒が充填されているにも関わらず、空調運転を行う環境によって膨張弁の開度が全開となったときに、特許文献１のように膨張弁の開度で冷媒充填量が不足しているか否かを判定すれば、十分な量の冷媒が冷媒回路に充填されているにも関わらず冷媒の充填量が不足していると誤判定する恐れがあった。

本発明は以上述べた問題点を解決するものであって、冷媒回路に充填されている冷媒量が不足していることをより正確に判定できる空気調和装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の空気調和装置は、圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とが冷媒配管で接続されて形成される冷媒回路と、圧縮機から吐出される冷媒の圧力である吐出圧力を検出する吐出圧力検出手段と、凝縮器で冷媒と熱交換を行う空気の温度である吸込温度を検出する吸込温度検出手段と、圧縮機および前記膨張弁を制御する制御手段とを有し、冷媒回路に所定量の冷媒が充填される。制御手段は、吸込温度検出手段で検出した吸込温度が所定の閾温度より高い温度である場合は、膨張弁の開度に基づいて冷媒回路における冷媒の充填量が不足しているか否かを判定し、吸込温度検出手段で検出した吸込温度が所定の閾温度より低い温度である場合は、吐出圧力検出手段で検出した吐出圧力と吸込温度検出手段で検出した吸込温度とに基づいて冷媒回路における冷媒の充填量が不足しているか否かを判定する。

上記のような本発明の空気調和装置では、冷媒回路に充填されている冷媒量が不足していることをより正確に判定できる空気調和装置を提供することができる。

本発明の実施形態における空気調和装置の冷媒回路図であり、（Ａ）は冷媒回路の全体図、（Ｂ）は（Ａ）における点Ａ１～Ａ１０から点Ｄまでの部分の模式図である。 本発明の実施形態における、充填不足判定時動作テーブルである。 本発明の実施形態における、充填不足判定を行う際の冷凍サイクルの決定に関わる処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態における、冷房サイクルで充填不足判定を行う際の処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態における、暖房サイクルで充填不足判定を行う際の処理を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施形態としては、１０台の室内機が室外機に並列に接続され、全ての室内機で同時に冷房運転あるいは暖房運転が行える空気調和装置を例に挙げて説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

図１に示すように、本実施形態における空気調和装置１は、１台の室外機２と、室外機２に液管８およびガス管９で並列に接続された１０台の室内機５－１～５－１０（図１では、これらのうちの２台の室内機５－１と５－１０のみを描画している）とを備えている。より詳細には、室外機２の閉鎖弁２５と各室内機５の液管接続部５３とが液管８で接続されている。また、室外機２の閉鎖弁２６と各室内機５のガス管接続部５４とがガス管９で接続されている。このように、室外機２と１０台の室内機５とが液管８およびガス管９で接続されて、空気調和装置１の冷媒回路１０が形成されている。

＜室外機の構成＞
まずは、室外機２について説明する。室外機２は、圧縮機２０と、オイルセパレータ２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、室外機膨張弁２４と、液管８が接続された閉鎖弁２５と、ガス管９が接続された閉鎖弁２６と、アキュムレータ２７と、室外機ファン２８とを備えている。そして、室外機ファン２８を除くこれら各装置が、以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて冷媒回路１０の一部をなす室外機冷媒回路２０を形成している。

圧縮機２０は、インバータにより回転数が制御される図示しないモータによって駆動されることで、運転容量を可変できる能力可変型圧縮機である。圧縮機２０の冷媒吐出口は、後述するオイルセパレータ２１と吐出管４０で接続されている。また、圧縮機２０の冷媒吸入口は、アキュムレータ２７の冷媒流出口と吸入管４２で接続されている。なお、詳細は後述するが、圧縮機２０は、冷房運転時は後述する吸入圧力センサ３２で検出した吸入圧力を用いて求めた低圧飽和温度が所定の目標低圧飽和温度となるように回転数が制御され、暖房運転時は後述する吐出圧力センサ３１で検出した吐出圧力を用いて求めた高圧飽和温度が所定の目標高圧飽和温度となるように回転数が制御される。

オイルセパレータ２１は、円筒形状の密閉容器２１ａを有する遠心分離式のオイルセパレータである。図２に示すように、オイルセパレータ２１の密閉容器２１ａの上面部２１ａａと後述する四方弁２２のポートａとが、流出管４１で接続されている。また、オイルセパレータ２１の密閉容器２１ａの下面部２１ａｂには、油戻し管４７の一端が接続されており、油戻し管４７の他端は吸入管４２に接続されており、油戻し管４７にはキャピラリーチューブ２９が設けられている。また、オイルセパレータ２１の密閉容器２１ａの側面部２１ａｃの上部には、吐出管４０が接続されている。オイルセパレータ２１は、圧縮機２０から吐出され吐出管４０を介して密閉容器２１ａの内部に流入した冷凍機油を含む冷媒を密閉容器２１ａの内部で冷媒と冷凍機油とに分離し、分離された冷凍機油を油戻し管４７を介して圧縮機２０に戻すとともに、分離された冷媒を流出管４１へと流出させる。なお、油戻し管４７へは、冷凍機油とともに冷媒も流入するが、油戻し管４７に設けられたキャピラリーチューブ２９により圧縮機２０に流れる冷媒量が規制される。

四方弁２２は、冷媒回路１０における冷媒の流れる方向を切り換えるための弁であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄの４つのポートを備えている。ポートａは、上述したようにオイルセパレータ２１の密閉容器２１ａと吐出管４０で接続されている。ポートｂは、室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口と冷媒配管４３で接続されている。ポートｃは、アキュムレータ２７の冷媒流入口と冷媒配管４６で接続されている。そして、ポートｄは、閉鎖弁２６と室外機ガス管４５で接続されている。

室外熱交換器２３は、冷媒と、後述する室外機ファン２８の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気を熱交換させるものである。上述したように、室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口と四方弁２２のポートｂが冷媒配管４３で接続されている。また、室外熱交換器２３の他方の冷媒出入口と閉鎖弁２５が室外機液管４４で接続されている。室外熱交換器２３は、空気調和装置１が冷房運転を行う場合は凝縮器として機能し、空気調和装置１が暖房運転を行う場合は蒸発器として機能する。

室外機膨張弁２４は、室外機液管４４に設けられている。室外機膨張弁２４は、図示しないパルスモータにより駆動される電子膨張弁であり、パルスモータに与えられるパルス数によって開度が調整されることで、室外熱交換器２３に流入する冷媒量、あるいは、室外熱交換器２３から流出する冷媒量が調整される。室外機膨張弁２４の開度は、空気調和装置１が暖房運転を行っている場合は、室外熱交換器２３の冷媒出口側（四方弁２２のポートｂ側）における冷媒の過熱度が所定の値（例えば、４ｄｅｇ。以降、第２所定値と記載する）となるように、その開度が調整される。また、室外機膨張弁２４の開度は、冷房運転を行っている場合は全開とされる。ここで、第２所定値は、暖房運転時に圧縮機２０に吸入される冷媒に液冷媒が混ざる所謂液バックを防止するために必要な冷媒過熱度である。

アキュムレータ２７は、前述したように、冷媒流入口が四方弁２２のポートｃと冷媒配管４６で接続されるとともに、冷媒流出口が圧縮機２０の冷媒吸入口と吸入管４２で接続されている。アキュムレータ２７は、冷媒配管４６からアキュムレータ２８の内部に流入した冷媒をガス冷媒と液冷媒に分離してガス冷媒のみを圧縮機２０に吸入させる。

室外機ファン２８は樹脂材で形成されており、室外熱交換器２３の近傍に配置されている。室外機ファン２８は、図示しないファンモータによって回転することで、図示しない吸込口から室外機２の内部へ外気を取り込み、室外熱交換器２３において冷媒と熱交換した外気を図示しない吹出口から室外機２の外部へ放出する。

以上説明した構成の他に、室外機２には各種のセンサが設けられている。図１に示すように、吐出管４０には、圧縮機２０から吐出される冷媒の圧力である吐出圧力を検出する吐出圧力センサ３１と、圧縮機２０から吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度センサ３３が設けられている。冷媒配管４６におけるアキュムレータ２８の冷媒流入口近傍には、圧縮機２０に吸入される冷媒の圧力である吸入圧力を検出する吸入圧力センサ３２と、圧縮機２０に吸入される冷媒の温度を検出する吸込温度センサ３４とが設けられている。なお、上述した吐出圧力センサ３１が、本発明の吐出圧力検出手段である。

室外機液管４４における室外熱交換器２３と室外機膨張弁２４との間には、室外熱交換器２３に流入する冷媒の温度、あるいは、室外熱交換器２３から流出する冷媒の温度を検出するための熱交温度センサ３５が設けられている。そして、室外機２の図示しない吸込口付近には、室外機２の内部に流入する外気の温度、すなわち外気温度を検出する外気温度センサ３６が備えられている。

また、室外機２には、本発明の制御手段である室外機制御手段２００が備えられている。室外機制御手段２００は、室外機２の筐体内部に設けられる図示しない電装品箱に格納された制御基板に搭載されており、図１に示すように、ＣＰＵ２１０と、記憶部２２０と、通信部２３０と、センサ入力部２４０とを備えている。

記憶部２２０は、例えばフラッシュメモリであり、室外機２の制御プログラムや前述した各種センサから取り込んだ検出信号に対応した検出値、圧縮機２０や室外機ファン２８の駆動状態、室外機膨張弁２４の開度、室内機５－１～５－１０の各々から受信した運転情報（運転／停止情報、冷房／暖房等の運転モード、室内機３の要求する冷房能力あるいは暖房能力などを含む）、などを記憶する。通信部２３０は、室内機５－１～５－１０の各々と通信を行うインターフェイスである。センサ入力部２４０は、前述した室外機２の各種センサでの検出結果を取り込んでＣＰＵ２１０に出力する。

ＣＰＵ２１０は、センサ入力部２４０を介して各種センサでの検出値を定期的（例えば、３０秒毎）に取り込むとともに、室内機３から送信される運転情報を含む信号を、通信部２３０を介して取り込む。ＣＰＵ２１０は、これら入力された各種情報に基づいて、室外機膨張弁２４の開度調整、圧縮機２０や室外機ファン２８の駆動制御などを行う。

＜各室内機の構成＞
次に、１０台の室内機５－１～５－１０について説明する。１０台の室内機５－１～５－１０は全て同じ構成を有しており、室内熱交換器５１と、室内機膨張弁５２と、液管接続部５３と、ガス管接続部５４と、室内機ファン５５とを備えている。そして、室内機ファン５５を除くこれら各構成装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室内機冷媒回路５０を構成している。

室内熱交換器５１は、冷媒と、後述する室内機ファン５５の回転により図示しない吸込口から室内機５の内部に取り込まれた室内空気を熱交換させるものである。室内熱交換器５１の一方の冷媒出入口と液管接続部５３とが室内機液管７１で接続され、他方の冷媒出入口とガス管接続部５４とが室内機ガス管７２で接続されている。室内熱交換器５１は、空気調和装置１が冷房運転を行う場合は蒸発器として機能し、空気調和装置１が暖房運転を行う場合は凝縮器として機能する。尚、液管接続部５３やガス管接続部５４は、各冷媒配管が溶接やフレアナット等により接続されている。

室内機膨張弁５２は、室内機液管７１に設けられている。室内機膨張弁５２は電子膨張弁であり、室内熱交換器５１が蒸発器として機能する場合すなわち室内機５が冷房運転を行う場合は、その開度は、室内熱交換器５１の冷媒出口側（ガス管接続部５４側）での冷媒過熱度が所定の値（例えば、４ｄｅｇ。以降、第１所定値と記載する）となるように調整される。また、室内機膨張弁５２は、室内熱交換器５１が凝縮器として機能する場合すなわち室内機５が暖房運転を行う場合は、その開度は、室内熱交換器５１の冷媒出口（液管接続部５３側）での冷媒過冷却度が所定の値（例えば、５ｄｅｇ。以降、第３所定値と記載する）となるように調整される。ここで、第１所定値や第３所定値は、室内機５－１～５－１０の各々で十分な冷房能力あるいは暖房能力を発揮するのに必要な冷媒過熱度および冷媒過冷却度である。

室内機ファン５５は樹脂材で形成されており、室内熱交換器５１の近傍に配置されている。室内機ファン５５は、図示しないファンモータによって回転することで、図示しない吸込口から室内機５の内部に室内空気を取り込み、室内熱交換器５１において冷媒と熱交換した室内空気を図示しない吹出口から室内へ放出する。

以上説明した構成の他に、室内機５には各種のセンサが設けられている。室内機液管７１における室内熱交換器５１と室内機膨張弁５２との間における室内熱交換器５１の近傍には、冷房運転時は室内熱交換器５１に流入する冷媒の温度を、また、暖房運転時は室内熱交換器５１から流出する冷媒の温度をそれぞれ検出する液側温度センサ６１が設けられている。室内機ガス管７２における室内熱交換器５１の近傍には、冷房運転時は室内熱交換器５１から流出する冷媒の温度を、また、暖房運転時は室内熱交換器５１に流入する冷媒の温度をそれぞれ検出するガス側温度センサ６２が設けられている。また、室内機５の図示しない吸込口付近には、室内機５の内部に流入する室内空気の温度を検出する室内温度センサ６３が備えられている。なお、この室内温度センサ６３と前述した室外機２の外気温度センサ３６が、本発明の吸込温度検出手段である。

＜冷媒回路の動作＞
次に、本実施形態における空気調和装置１の空調運転時の冷媒回路１０における冷媒の流れや各部の動作について、図１を用いて説明する。尚、以下の説明ではまず、空気調和装置１が暖房運転を行う場合について説明し、次に、空気調和装置１が冷房運転を行う場合について説明する。尚、図１における実線矢印は、暖房運転時の冷媒の流れを示している。また、図１における破線矢印は、冷房運転時の冷媒の流れを示している。

＜暖房運転＞
図１に示すように、空気調和装置１が暖房運転を行う場合は、四方弁２２が実線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｄとが連通するように、また、ポートｂとポートｃとが連通するように切り換えられる。これにより、冷媒回路１０は、各室内熱交換器５１が凝縮器として機能するとともに、室外熱交換器２３が蒸発器として機能する暖房サイクルとなる。

冷媒回路１０が暖房サイクルとして機能する状態で圧縮機２０が駆動すると、圧縮機２０から吐出された冷媒は、吐出管４０を流れてオイルセパレータ２１へと流入し、オイルセパレータ２１から流出管４１へと流れて四方弁２２に流入する。そして、四方弁２２から流出した冷媒は、室外機ガス管４５を流れて、閉鎖弁２６を介してガス管９へと流入する。なお、オイルセパレータ２１では、冷媒とともに圧縮機２０から吐出された冷凍機油が冷媒から分離され、分離された冷凍機油は、図１に一点鎖線矢印で示すようにオイルセパレータ２１から流出して油戻し管４７を流れ、吸入管４２を介して圧縮機２０へと戻される。

ガス管９を流れる冷媒は、各ガス管接続部５４を介して室内機５－１～５－１０に分流する。室内機５－１～５－１０に流入した冷媒は、各室内機ガス管７２を流れて各室内熱交換器５１に流入する。各室内熱交換器５１に流入した冷媒は、各室内機ファン５５の回転により各室内機５の内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って凝縮する。

このように、各室内熱交換器５１が凝縮器として機能し、各室内熱交換器５１で冷媒と熱交換を行って加熱された室内空気が図示しない吹出口から室内に吹き出されることによって、室内機５－１～５－１０が設置された室内の暖房が行われる。

各室内熱交換器５１から各室内機液管７１に流入した冷媒は、各室内熱交換器５１の冷媒出口側での冷媒過冷却度が目標冷媒過冷却度となるように開度が調整された各室内機膨張弁５２を通過する際に減圧される。ここで、目標冷媒過冷却度は、室内機５－１～５－１０の各々で要求される暖房能力に基づいて定められるものである。また、暖房能力は、各室内機５－１～５－１０において、設定された設定温度と検出した室内温度との温度差に基づいて決定されるものである。なお、暖房運転時における各室内熱交換器５１の冷媒出口側での冷媒過冷却度が本発明の「運転状態量」に相当し、目標冷媒過冷却度が本発明の「所定の目標値」に相当する。

各室内機膨張弁５２で減圧された冷媒は、各室内機液管７１から各液管接続部５３を介して液管８に流出する。液管８で合流し閉鎖弁２５を介して室外機２に流入した冷媒は室外機液管４４を流れ、圧縮機２０の吐出温度が目標温度となるように開度が調整された室外機膨張弁２４を通過する際にさらに減圧される。

室外機膨張弁２４で減圧された冷媒は、室外機液管４４を流れて室外熱交換器２３に流入し、最大回転数とされている室外機ファン２８の回転によって室外機５の内部に取り込まれた外気と熱交換を行って蒸発する。室外熱交換器２３から冷媒配管４３へと流入した冷媒は、四方弁２２、冷媒配管４６、アキュムレータ２７、吸入管４２の順に流れ、圧縮機２０に吸入されて再び圧縮される。

＜冷房運転＞
空気調和装置１が冷房運転を行う場合は、図１に示すように、四方弁２２が破線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｂとが連通するように、また、ポートｃとポートｄとが連通するように切り換えられる。これにより、冷媒回路１０は、各室内熱交換器５１が蒸発器として機能するとともに、室外熱交換器２３が凝縮器として機能する冷房サイクルとなる。

冷媒回路１０が冷房サイクルとして機能する状態で圧縮機２０が駆動すると、圧縮機２０から吐出された冷媒は、吐出管４０を流れてオイルセパレータ２１へと流入し、オイルセパレータ２１から流出管４１へと流れて四方弁２２に流入する。そして、四方弁２２から流出した冷媒は、冷媒配管４３を流れて室外熱交換器２３へと流入する。室外熱交換器２３へと流入した冷媒は、室外機ファン２８の回転によって室外機２の内部に取り込まれた外気と熱交換を行って凝縮する。室外熱交換器２３から室外機液管４４へと流出した冷媒は、開度が全開とされている室外機膨張弁２４を通過し、閉鎖弁２５を介して液管８に流出する。なお、オイルセパレータ２１では、冷媒とともに圧縮機２０から吐出された冷凍機油が冷媒から分離され、分離された冷凍機油は、図１に一点鎖線矢印で示すようにオイルセパレータ２１から流出して油戻し管４７を流れ、吸入管４２を介して圧縮機２０へと戻される。

液管８を流れる冷媒は、各液管接続部５３を介して室内機５－１～５－１０に流入する。室内機５－１～５－１０に流入した冷媒は各室内機液管７１を流れ、各室内熱交換器５１の各々の冷媒出口側での冷媒過熱度が目標冷媒過熱度となるように開度が調整された各室内機膨張弁５２を通過する際に減圧される。ここで、目標冷媒過熱度は、室内機５－１～５－１０の各々で要求される冷房能力に基づいて定められるものである。また、冷房能力は、各室内機５－１～５－１０において、設定された設定温度と検出した室内温度との温度差に基づいて決定されるものである。なお、冷房運転時における各室内熱交換器５１の冷媒出口側での冷媒過熱度が本発明の「運転状態量」に相当し、目標冷媒過熱度が本発明の「所定の目標値」に相当する。

各室内機液管７１から各室内熱交換器５１に流入した冷媒は、各室内機ファン５５の回転により室内機５－１～５－１０の内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って蒸発する。このように、各室内熱交換器５１が蒸発器として機能し、各室内熱交換器５１で冷媒と熱交換を行って冷却された室内空気が図示しない吹出口から室内に吹き出されることによって、室内機５－１～５－１０が設置された室内の冷房が行われる。

各室内熱交換器５１から各室内機ガス管７２に流出した冷媒は、各ガス管接続部５４を介してガス管９に流出する。ガス管９で合流し閉鎖弁２６を介して室外機２に流入した冷媒は、室外機ガス管４５、四方弁２２、冷媒配管４６、アキュムレータ２７、吸入管４２の順に流れ、圧縮機２０に吸入されて再び圧縮される。

＜冷媒充填量不足の判定方法＞
ここまでに説明した冷房運転や暖房運転において、各室内機５－１～５－１０のそれぞれで所望の冷房能力あるいは暖房能力を発揮させるために、冷媒回路１０には必要量の冷媒（以降、必要冷媒量と記載する場合がある）が充填される。本実施形態の空気調和装置１は、冷媒回路１０に充填されている冷媒量が必要冷媒量に対して不足しているか否かを判定する充填不足判定が行えるものである。

充填不足判定は、例えば、空気調和装置１の設置時に、冷媒回路１０に冷媒が充填された後に行われる試運転の際に実行され、冷媒回路１０が冷房サイクルであっても暖房サイクルであっても実行することが可能である。具体的には、外気温度が所定外気温度（例えば、２０℃）より高い場合は冷媒回路１０が冷房サイクルとされて充填不足判定が実行され、外気温度が所定外気温度より低い場合は冷媒回路１０が暖房サイクルとされて充填不足判定が実行される。

空気調和装置１が冷房運転を行うとき、前述したように、蒸発器として機能する各室内熱交換器５１の冷媒出口側における冷媒過熱度がそれぞれ第１所定値となるように、各室内機膨張弁５２の開度が調整される。そして、室内機膨張弁５２の開度が変化しないのであれば、冷媒回路１０に充填されている冷媒量が必要冷媒量より少ない場合の冷媒過熱度は、冷媒回路１０に必要冷媒量が充填されているときの冷媒過熱度より大きな値となる。この場合は、冷媒過熱度を第１所定値とするために室内機膨張弁５２の開度が、必要冷媒量が充填されている場合と比べてより大きくされるが、冷媒回路１０における冷媒の不足量が多ければ、室内機膨張弁５２の開度を最大開度としても冷媒過熱度が小さくならず第１所定値に到達しない。

つまり、冷媒回路１０を冷房サイクルとした場合は、各室内機５－１～５－１０の室内機膨張弁５２の開度が全て最大開度となっているにも関わらず、各室内熱交換器５１の冷媒出口側における冷媒過熱度がそれぞれ第１所定値となっていなければ、冷媒回路１０に充填されている冷媒量が必要冷媒量に対して不足していると判定できる。

また、空気調和装置１が暖房運転を行うとき、前述したように、蒸発器として機能する室外熱交換器２３の冷媒出口側における冷媒過熱度が第２所定値となるように、室外機膨張弁２４の開度が調整される。そして、室外機膨張弁２４の開度が変化しないのであれば、冷媒回路１０に充填されている冷媒量が必要冷媒量より少ない場合の冷媒過熱度は、冷媒回路１０に必要冷媒量が充填されているときの冷媒過熱度より大きな値となる。この場合は、冷媒過熱度を第２所定値とするために室外膨張弁２４の開度が、必要冷媒量が充填されている場合と比べてより大きくされるが、冷媒回路１０における冷媒の不足量が多ければ、室外機膨張弁２４の開度を最大開度としても冷媒過熱度が小さくならず第１所定値に到達しない。

つまり、冷媒回路１０を暖房サイクルとした場合は、室外機２の室外機膨張弁２４の開度が最大開度となっているにも関わらず、室外熱交換器２３の冷媒出口側における冷媒過熱度が第２所定値となっていなければ、冷媒回路１０に充填されている冷媒量が必要冷媒量に対して不足していると判定できる。

ところで、上述した各室内機膨張弁５２の開度や室外機膨張弁２４の開度がそれぞれ最大開度となるのは、冷媒回路１０に充填されている冷媒量が必要冷媒量に対して不足している場合だけではない。具体的には、冷房運転時に室外機２の外気温度センサ３６で検出する外気温度が低い（例えば、５℃以下。以降、第１閾温度と記載する）場合は、凝縮器として機能している室外熱交換器２３における凝縮圧力が低下することに起因して室外機膨張弁２４の冷媒入口側（室外熱交換器２３側）における冷媒圧力と冷媒出口側（閉鎖弁２５側）における冷媒圧力との圧力差が小さくなる。このため、室外機膨張弁２４の開度を大きくしても室外機膨張弁２４を通過して各室内機５－１～５－１０へと流れる冷媒量が、上記の圧力差が大きい場合と比べて少なくなる。このとき、蒸発器として機能している各室内機５－１～５－１０の室内熱交換器５１で必要とされる量の冷媒を当該各室内熱交換器５１に流すために各室内機膨張弁５２の開度が大きくされるが、室内温度によっては各室内機膨張弁５２の開度が最大開度とされる場合がある。

また、暖房運転時に各室内機５－１～５－１０の室内温度センサ６３で検出する室内温度が低い（例えば、１５℃以下。以降、第２閾温度と記載する）場合は、凝縮器として機能している各室内熱交換器５１における凝縮圧力が低下することに起因して各室内機膨張弁５２の冷媒入口側（室内熱交換器５１側）における冷媒圧力と冷媒出口側（液管接続部５３側）における冷媒圧力との圧力差が小さくなる。このため、各室内機膨張弁５２の開度を大きくしても各室内機膨張弁５２を通過して室外機２へと流れる冷媒量が、上記の圧力差が大きい場合と比べて少なくなる。このとき、蒸発器として機能している室外機２の室外熱交換器２３で必要とされる量の冷媒を当該室外熱交換器２３に流すために室外機膨張弁２４の開度が大きくされるが、外気温度によっては室外機膨張弁２４の開度が最大開度とされる場合がある。

以上に説明したように、冷媒回路１０に必要冷媒量の冷媒が充填されていても空気調和装置１が空調運転を行う際の環境によっては、冷媒過熱度が第１所定値あるいは第２所定値となる前に各室内機膨張弁５２あるいは室外機膨張弁２４の開度が全開となる場合がある。そして、このような場合に、各室内機膨張弁５２あるいは室外機膨張弁２４の開度で冷媒回路１０における冷媒充填量が不足しているか否かを判定すれば、冷媒回路１０に必要冷媒量の冷媒が充填されているにも関わらず、冷媒の充填量が不足していると誤判定する恐れがある。

そこで、本実施形態の空気調和装置１で充填不足判定を行う場合は、凝縮器として機能する熱交換器に取り込まれる空気の温度である吸込温度が所定の閾温度より高いか否かに応じて、充填不足判定の方法を異ならせる。具体的には、吸込温度が閾温度より高い場合、前述した、蒸発器として機能する熱交換器への冷媒流量を調整する膨張弁の開度に基づいて充填不足判定を行う。一方、吸込温度が閾温度より低い場合は、高圧飽和温度と吸込温度との比較結果に基づいて充填不足判定を行う。

冷媒回路１０に必要冷媒量の冷媒が充填されている場合は、凝縮器に空気を送るファン（以降、凝縮器ファンと記載する）の回転数を適切に制御することで、高圧飽和温度を吸込温度より高い温度とできる。しかし、冷媒回路１０に充填されている冷媒量が必要冷媒量に対して不足している場合は、冷媒回路１０に必要冷媒量の冷媒が充填されている場合と比べて凝縮器ファンの回転数を低下させないと高圧飽和温度を吸込温度より高い温度とすることができず、冷媒の不足量が多いと凝縮器ファンを停止させても高圧飽和温度を吸込温度より高い温度とすることができない。

従って、吸込温度が閾温度より低い場合は、高圧飽和温度と吸込温度とを比較し、凝縮器ファンが停止するまでに高圧飽和温度が吸込温度より高い温度となれば、冷媒回路１０に必要冷媒量の冷媒が充填されていると判定し、凝縮器ファンが停止しても高圧飽和温度が吸込温度より高い温度とならなければ、冷媒回路１０における冷媒量が必要冷媒量に対して不足していると判定する。
以下、冷媒回路１０が冷房サイクルである場合と暖房サイクルである場合とに分けて、上述した吸込温度と閾温度の比較結果による充填不足判定の使い分けについて、より具体的に説明する。

まず、冷媒回路１０を冷房サイクルとして充填不足量判定を行う場合は、外気温度センサ３６で検出する外気温度（吸込温度に相当）が第１閾温度超である場合と第１閾温度以下である場合とで、充填不足量判定の方法を異ならせる。冷房サイクルでの充填不足量判定では、外気温度が第１閾温度超である場合は、前述した各室内機膨張弁５２の開度を用いて充填不足量判定を行っても誤判定が起こらないと考えられるため、各室内機膨張弁５２の開度を用いて、冷媒回路１０における冷媒量が必要冷媒量に対して不足しているか否かを判定する。具体的には、各室内機膨張弁５２の開度が最大開度となる前に各室内熱交換器５１の冷媒出口側における冷媒過熱度が第１所定値となれば、冷媒回路１０に必要冷媒量の冷媒が充填されていると判定する。また、各室内機膨張弁５２の開度が最大開度となっているにも関わらず冷媒過熱度が第１所定値となっていなければ、冷媒回路１０における冷媒量が必要冷媒量に対して不足していると判定する。

一方、外気温度が第１閾温度以下である場合は、前述した各室内機膨張弁５２の開度を用いて充填不足量判定を行うと誤判定が起こる恐れがあると考えられるため、各室内機膨張弁５２の開度に代えて、凝縮器として機能している室外熱交換器２３における高圧飽和温度と外気温度とを用いて、冷媒回路１０における冷媒量が必要冷媒量に対して不足しているか否かを判定する。具体的には、吐出圧力センサ３１で検出した吐出圧力を用いて求めた高圧飽和温度と外気温度とを比較し、高圧飽和温度が外気温度よりも高い温度となっていれば、冷媒回路１０に必要冷媒量の冷媒が充填されていると判定する。また、高圧飽和温度が外気温度よりも低い温度となっていれば、室外機ファン２８（冷房サイクルで充填不足量判定を行う際の、本発明の凝縮器ファンに相当）の回転数を一定の割合で低下させ（例えば、高圧飽和温度と外気温度とを比較する度に回転数を５０ｒｐｍ低下させる）、室外機ファン２８が停止しても高圧飽和温度が外気温度よりも低い温度であれば、冷媒回路１０における冷媒量が必要冷媒量に対して不足していると判定する。

次に、冷媒回路１０を暖房サイクルとして充填不足量判定を行う場合は、各室内温度センサ６３で検出する室内温度（本発明の吸込温度に相当）のうちの最も高い温度（以降、最高室内温度と記載する）が第２閾温度超である場合と第２閾温度以下である場合とで、充填不足量判定の方法を異ならせる。暖房サイクルでの充填不足量判定では、最高室内温度が第２閾温度超である場合は、暖房負荷が小さく前述した室外機膨張弁２４の開度を用いて充填不足量判定を行っても誤判定が起こらないと考えられるため、室外膨張弁２４の開度を用いて、冷媒回路１０における冷媒量が必要冷媒量に対して不足しているか否かを判定する。具体的には、室外膨張弁２４の開度が最大開度となる前に室外熱交換器２３の冷媒出口側における冷媒過熱度が第２所定値となれば、冷媒回路１０に必要冷媒量の冷媒が充填されていると判定する。また、室外膨張弁２４の開度が最大開度となっているにも関わらず冷媒過熱度が第２所定値となっていなければ、冷媒回路１０における冷媒量が必要冷媒量に対して不足していると判定する。

一方、最高室内温度が第２閾温度以下である場合は、暖房負荷が大きく前述した室外機膨張弁２４の開度を行うと誤判定が起こると考えられるため、室外膨張弁２４の開度に代えて、凝縮器として機能している各室内熱交換器５１における高圧飽和温度と最高室内温度とを用いて、冷媒回路１０における冷媒量が必要冷媒量に対して不足しているか否かを判定する。具体的には、吐出圧力センサ３１で検出した吐出圧力を用いて求めた高圧飽和温度と最高室内温度とを比較し、高圧飽和温度が最高室内温度よりも高い温度となっていれば、冷媒回路１０に必要冷媒量の冷媒が充填されていると判定する。また、高圧飽和温度が最高室内温度よりも低い温度となっていれば、最高室内温度となっている室内機の室内機ファン５５（暖房サイクルで充填不足量判定を行う際の、本発明の凝縮器ファンに相当）の回転数を一定の割合で低下させ（例えば、高圧飽和温度と最高室内温度とを比較する度に回転数を５０ｒｐｍ低下させる）、当該室内機ファン５５が停止しても高圧飽和温度が最高室内温度よりも低い温度であれば、冷媒回路１０における冷媒量が必要冷媒量に対して不足していると判定する。

＜充填不足判定時の冷媒回路の動作について＞
次に、図２を用いて、ここまでに説明した充填不足判定を行うときの冷媒回路１０の動作について説明する。図２に示すのは、充填不足判定を行うときに冷媒回路１０の各装置の動作を定めた充填不足判定時動作テーブル３００である。この充填不足判定時動作テーブル３００では、充填不足判定時に冷媒回路１０を冷房サイクルとした場合と暖房サイクルとした場合の各々について、室外機２の圧縮機２０、室外機ファン２８、および、室外機膨張弁２４の動作と、各室内機５－１～５－１０の室内機ファン５５と室内機膨張弁５２の動作を定めている。

充填不足判定時動作テーブル３００における冷房サイクル時については、圧縮機２０は、吸入圧力センサ３２で検出する低圧圧力が、各室内機５－１～５－１０で要求される冷房能力に基づいて定められた所定の目標低圧圧力となるように回転数が制御される。室外機ファン２８は、吐出圧力センサ３１で検出した高圧圧力が、外気温度センサ３６で検出した外気温度に応じた高圧圧力となるように回転数が制御される。室外機膨張弁２４の開度は全開（最大開度）とされる。各室内機ファン５５は、制御上の最大風量（例えば、室内機から吹き出される風量が強－中－弱と調節できる場合は、「強」とした場合）となるように回転数が制御される。各室内機膨張弁５２は、蒸発器として機能する各室内熱交換器５１の冷媒出口側における冷媒過熱度が第１所定値となるように開度が調整される。

充填不足判定時動作テーブル３００における暖房サイクル時については、圧縮機２０は、吐出圧力センサ３１で検出する高圧圧力が、各室内機５－１～５－１０で要求される暖房能力に基づいて定められた所定の目標高圧圧力となるように回転数が制御される。室外機ファン２８は、吸入圧力センサ３１で検出した低圧圧力が、圧縮機２０への液バックの発生に繋がらない所定の範囲の値となるように回転数が制御される。室外機膨張弁２４の開度は、蒸発器として機能する室外熱交換器２３の冷媒出口側における冷媒過熱度が第２所定値となるように開度が調整される。各室内機ファン５５は、制御上の最大風量となるように回転数が制御される。各室内機膨張弁５２は、凝縮器として機能する各室内熱交換器５１の冷媒出口側における冷媒過冷却度が第３所定値となるように開度が調整される。

本実施形態の空気調和装置１で充填不足判定を行う際は、冷媒回路１０を冷房サイクルもしくは暖房サイクルとし、上述した充填不足判定時動作テーブル３００に記載したように各装置を動作させて冷媒回路１０が安定するのを待ち、冷媒回路１０が安定すれば、蒸発器として機能する熱交換器への冷媒流量を調整する膨張弁の開度を用いて、あるいは、高圧飽和温度と吸込温度との比較結果に基づいて充填不足判定を行う。ここで、冷媒回路１０が安定したか否かは、吐出圧力センサ３１で検出した高圧圧力が複数回（例えば、３回）連続で所定の範囲内の圧力（例えば、±０．２ＭＰａ）となれば冷媒回路１０が安定したと判定され、暖房サイクル時は目標高圧圧力から算出される温度が所定の範囲内の温度（例えば、±２℃）となれば冷媒回路１０が安定したと判定される。

＜充填不足判定に関わる処理の流れ＞
次に、ここまでに説明した充填不足判定を行う際の処理の流れについて、図３乃至図５を用いて説明する。図３乃至図５に示す各フローチャートは、充填不足判定を行う際に室外機制御手段２００のＣＰＵ２１０が行う処理を示すものであり、各フローチャートにおいてＳＴは処理のステップを示しこれに続く数字はステップの番号を示す。
以下、まずは、図３を用いて充填不足判定を冷房サイクルあるいは暖房サイクルのどちらで行うかを決定する処理を説明し、次に、図４を用いて暖房サイクルでの充填不足判定に関わる処理を説明し、最後に、図５を用いて冷房サイクルでの充填不足判定に関わる処理を説明する。

＜充填不足判定を行う冷凍サイクル状態の決定＞
充填不足判定の実行が、例えば空気調和装置１の設置作業者によって指示されると、この指示を受けた室外機制御手段２００のＣＰＵ２１０は、図３に示すフローチャートのように処理を行って充填不足判定を冷房サイクルあるいは暖房サイクルのどちらで行うかを決定する。なお、図３において、外気温度をＴｏ、所定外気温度をＴｏｔとしている。

まず、ＣＰＵ２１０は、外気温度Ｔｏを取り込む（ＳＴ１００）。なお、ＣＰＵ２１０は、取り込んだ外気温度Ｔｏを記憶部２２０に記憶する。次に、ＣＰＵ２１０は、取り込んだ外気温度Ｔｏが所定外気温度Ｔｏｔより高い温度であるか否かを判断する（ＳＴ１０１）。なお、所定外気温度Ｔｏｔは、予め定められて記憶部２２０に記憶されており（本実施形態では、前述したように２０℃）、ＣＰＵ２１０は、外気温度Ｔｏを取り込む度に所定外気温度Ｔｏｔを記憶部２２０から読みだして外気温度Ｔｏと比較する。

ＳＴ１０１の処理において、取り込んだ外気温度Ｔｏが所定外気温度Ｔｏｔより高い温度であれば（ＳＴ１０１－Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、冷媒回路１０を冷房サイクルとして充填不足判定を実行することを決定する（ＳＴ１０２）。一方、取り込んだ外気温度Ｔｏが所定外気温度Ｔｏｔより高い温度でなければ（ＳＴ１０１－Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、冷媒回路１０を暖房サイクルとして充填不足判定を実行することを決定する（ＳＴ１０３）。そして、ＳＴ１０２あるいはＳＴ１０３のいずれかの処理を終えたＣＰＵ２１０は、充填不足判定を行う冷媒回路１０の状態の決定に関わる処理を終了する。

＜冷房サイクルでの充填不足判定＞
上述した、充填不足判定を行う冷凍サイクル状態の決定処理によって、冷媒回路１０を冷房サイクルとして充填不足判定を行うと決定された場合（図３の処理において、ＳＴ１０２が選択された場合）は、ＣＰＵ２１０は、図４に示すフローチャートのように処理を行って冷房サイクルでの充填不足判定を実行する。なお、図４において、第１閾温度をＴｓ１、室内機膨張弁５２の開度である室内機膨張弁開度をＤｉ、吐出圧力をＰｈ、高圧飽和温度をＴｈｓとしている。

まず、ＣＰＵ２１０は、冷媒回路１０を冷房サイクルとする（ＳＴ１）。次に、ＣＰＵ２１０は、各室内機５－１～５－１０に充填不足判定に関わる制御を行うよう指示する（ＳＴ２）。具体的には、ＣＰＵ２１０は、通信部２３０を介して各室内機５－１～５－１０に対して、図２に示す充填不足判定時動作テーブル３００に記載のように、冷房サイクル時における室内機ファン５５と室内機膨張弁５２の制御を行うよう指示する旨の信号を送信し、この信号を受信した各室内機５－１～５－１０は、室内機ファン５５と室内機膨張弁５２をそれぞれ充填不足判定時動作テーブル３００に記載の通りに制御する。

次に、ＣＰＵ２１０は、充填不足判定を開始する（ＳＴ３）。具体的には、ＣＰＵ２１０は、冷房サイクル時における圧縮機２０と室外機ファン２８と室外機膨張弁２４をそれぞれ図２に示す充填不足判定時動作テーブル３００に記載の通りに制御する。

次に、ＣＰＵ２１０は、冷媒回路１０が安定したか否かを判断する（ＳＴ４）。具体的には、ＣＰＵ２１０は、吐出圧力センサ３１で検出した高圧圧力が複数回（例えば、３回）連続で所定の範囲内の圧力（例えば、±０．２ＭＰａ）となれば、冷媒回路１０が安定したと判断する。

冷媒回路１０が安定していなければ（ＳＴ４－Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ４に処理を戻して冷媒回路１０が安定するのを待つ。冷媒回路１０が安定すれば（ＳＴ４－Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、外気温度センサ３６で検出された外気温度Ｔｏをセンサ入力部２４０を介して取り込む（ＳＴ５）。

次に、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ５で取り込んだ外気温度Ｔｏが第１閾温度Ｔｓ１以上の温度であるか否かを判断する（ＳＴ６）。外気温度Ｔｏが第１閾温度Ｔｓ１以上の温度であれば（ＳＴ６－Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、各室内機５－１～５－１０の室内機膨張弁開度Ｄｉを通信部２０を介して取り込み（ＳＴ７）、取り込んだ各室内機膨張弁開度Ｄｉが全て最大開度であるか否かを判断する（ＳＴ８）。

取り込んだ各室内機膨張弁開度Ｄｉが全て最大開度であれば（ＳＴ８－Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、冷媒回路１０に充填されている冷媒量が必要充填量に対して不足していると判定し（ＳＴ９）、この判定結果を報知して（ＳＴ１０）、冷房サイクル時の充填不足判定に関わる処理を終了する。一方、ＳＴ８において取り込んだ各室内機膨張弁開度Ｄｉが全て最大開度でなければ（ＳＴ８－Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、冷媒回路１０に必要充填量の冷媒が充填されている、つまり、適正充填量であると判定し（ＳＴ１１）、この判定結果を報知して（ＳＴ１０）、冷房サイクル時の充填不足判定に関わる処理を終了する。なお、ＳＴ１０における判定結果の報知は、例えば、室外機２に表示部が設けられていれば当該表示部に判定結果を表示して報知してもよく、また、判定結果を各室内機５－１～５－１０に通知して各室内機５－１～５－１０の表示部に判定結果を表示して報知してもよい。

ＳＴ６において、外気温度Ｔｏが第１閾温度Ｔｓ１以上の温度でなければ（ＳＴ６－Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、吐出圧力センサ３１で検出した吐出圧力Ｐｈをセンサ入力部２４０を介して取り込み、取り込んだ吐出圧力Ｐｈを用いて高圧飽和温度Ｔｈｓを算出する（ＳＴ１２）。

次に、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ１２で算出した高圧飽和温度ＴｈｓがＳＴ５で取り込んだ外気温度Ｔｏより高い温度であるか否かを判断する（ＳＴ１３）。高圧飽和温度Ｔｈｓが外気温度Ｔｏより高い温度であれば（ＳＴ１３－Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ１１に処理を進める。高圧飽和温度Ｔｈｓが外気温度Ｔｏより高い温度でなければ（ＳＴ１３－Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、室外機ファン２８の回転数を所定の割合で低下させる（ＳＴ１４）。前述したように、室外機ファン２８の回転数を低下させる際の所定の割合は、吐出圧力Ｐｈや外気温度Ｔｏを取り込んでＳＴ１３の判断が「Ｎｏ」となる度に所定回転数（本実施形態では、５０ｒｐｍ）だけ低下させる。

そして、ＣＰＵ２１０は、室外機ファン２８の回転数が０ｒｐｍ、つまり、室外機ファン２８が停止したか否かを判断する（ＳＴ１５）。室外機ファン２８が停止していれば（ＳＴ１５－Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ９に処理を進めて冷媒回路１０に充填されている冷媒量が必要充填量に対して不足していると判定する。室外機ファン２８が停止していなければ（ＳＴ１５－Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ１２に処理を戻してＳＴ１２～ＳＴ１５の処理を繰り返す。

＜暖房サイクルでの充填不足判定＞
前述した、充填不足判定を行う冷凍サイクル状態の決定処理によって、冷媒回路１０を暖房サイクルとして充填不足判定を行うと決定された場合（図３の処理において、ＳＴ１０３が選択された場合）は、ＣＰＵ２１０は、図５に示すフローチャートのように処理を行って暖房サイクルでの充填不足判定を実行する。なお、図５において、室内温度をＴｉ、最高室内温度をＴｉｍａｘ、第２閾温度をＴｓ２、室外機膨張弁２４の開度である室外機膨張弁開度をＤｏとしている。

まず、ＣＰＵ２１０は、冷媒回路１０を暖房サイクルとする（ＳＴ２１）。次に、ＣＰＵ２１０は、各室内機５－１～５－１０に充填不足判定に関わる制御を行うよう指示する（ＳＴ２２）。具体的には、ＣＰＵ２１０は、通信部２３０を介して各室内機５－１～５－１０に対して、図２に示す充填不足判定時動作テーブル３００に記載の暖房サイクル時における室内機ファン５５と室内機膨張弁５２の動作を行うよう指示する旨の信号を送信し、この信号を受信した各室内機５－１～５－１０は室内機ファン５５と室内機膨張弁５２をそれぞれ充填不足判定時動作テーブル３００に記載の通りに制御する。

次に、ＣＰＵ２１０は、充填不足判定を開始する（ＳＴ２３）。具体的には、ＣＰＵ２１０は、暖房サイクル時における圧縮機２０と室外機ファン２８と室外機膨張弁２４をそれぞれ図２に示す充填不足判定時動作テーブル３００に記載の通りに制御する。

次に、ＣＰＵ２１０は、冷媒回路１０が安定したか否かを判断する（ＳＴ２４）。具体的には、ＣＰＵ２１０は、吐出圧力センサ３１で検出した高圧圧力が複数回（例えば、３回）連続で所定の範囲内の圧力（例えば、±０．２ＭＰａ）となれば、冷媒回路１０が安定したと判断する。

冷媒回路１０が安定していなければ（ＳＴ２４－Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ２４に処理を戻して冷媒回路１０が安定するのを待つ。冷媒回路１０が安定すれば（ＳＴ２４－Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、各室内機５－１～５－１０の室内温度センサ６３でそれぞれ検出された室内温度Ｔｉを、通信部２０を介して取り込み、取り込んだ各室内温度Ｔｉの中から最高室内温度Ｔｉｍａｘを選定する（ＳＴ２５）。

次に、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ２５で選定した最高室内温度Ｔｉｍａｘが第２閾温度Ｔｓ２以上の温度であるか否かを判断する（ＳＴ２６）。最高室内温度Ｔｉｍａｘが第２閾温度Ｔｓ２以上の温度であれば（ＳＴ２６－Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、室外機膨張弁開度Ｄｏを取り込み（ＳＴ２７）、取り込んだ室外機膨張弁開度Ｄｏが最大開度であるか否かを判断する（ＳＴ２８）。

取り込んだ室外機膨張弁開度Ｄｏが最大開度であれば（ＳＴ２８－Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、冷媒回路１０に充填されている冷媒量が必要充填量に対して不足していると判定し（ＳＴ２９）、この判定結果を報知して（ＳＴ３０）、暖房サイクル時の充填不足判定に関わる処理を終了する。一方、ＳＴ２８において取り込んだ室外機膨張弁開度Ｄｏが最大開度でなければ（ＳＴ２８－Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、冷媒回路１０に必要充填量の冷媒が充填されている、つまり、適正充填量であると判定し（ＳＴ３１）、この判定結果を報知して（ＳＴ３０）、暖房サイクル時の充填不足判定に関わる処理を終了する。

ＳＴ２６において、外気温度Ｔｏが第２閾温度Ｔｓ２以上の温度でなければ（ＳＴ２６－Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、吐出圧力センサ３１で検出した吐出圧力Ｐｈをセンサ入力部２４０を介して取り込み、取り込んだ吐出圧力Ｐｈを用いて高圧飽和温度Ｔｈｓを算出する（ＳＴ３２）。

次に、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ３２で算出した高圧飽和温度ＴｈｓがＳＴ２５で選定した最高室内温度Ｔｉｍａｘより高い温度であるか否かを判断する（ＳＴ３３）。高圧飽和温度Ｔｈｓが最高室内温度Ｔｉｍａｘより高い温度であれば（ＳＴ３３－Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ３１に処理を進める。高圧飽和温度Ｔｈｓが最高室内温度Ｔｉｍａｘより高い温度でなければ（ＳＴ３３－Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、最高室内温度Ｔｉｍａｘとなっている室内機の室内機ファン５５の回転数を所定の割合で低下させる（ＳＴ３４）。前述したように、室内機ファン５５の回転数を低下させる際の所定の割合は、吐出圧力Ｐｈや室内温度Ｔｉを取り込んでＳＴ３３の判断が「Ｎｏ」となる度に所定回転数（本実施形態では、５０ｒｐｍ）だけ低下させる。

そして、ＣＰＵ２１０は、最高室内温度Ｔｉｍａｘとなっている室内機の室内機ファン５５の回転数が０ｒｐｍ、つまり、当該室内機ファン５５が停止したか否かを判断する（ＳＴ３５）。当該室内機ファン５５が停止していれば（ＳＴ３５－Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ２９に処理を進めて冷媒回路１０に充填されている冷媒量が必要充填量に対して不足していると判定する。当該室内機ファン５５が停止していなければ（ＳＴ３５－Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ３２に処理を戻してＳＴ３２～ＳＴ３５の処理を繰り返す。

以上説明したように、本実施形態の空気調和装置１では、充填不足判定を行う際に、冷媒回路１０を冷房サイクルもしくは暖房サイクルとし、充填不足判定時動作テーブル３００に記載したように各装置を動作させて冷媒回路１０が安定するのを待ち、冷媒回路１０が安定すれば、蒸発器として機能する熱交換器への冷媒流量を調整する膨張弁の開度を用いて、あるいは、高圧飽和温度と吸込温度との比較結果に基づいて充填不足判定を行う。これにより、外気温度に応じて冷媒回路１０の状態を適切な状態としつつ、吸込温度と閾温度の比較結果に応じて冷媒回路１０における冷媒の充填量が適切であるか否かを判定する方法を異ならせているので、空気調和装置１の運転環境に関わらず正確に冷媒回路１０における冷媒の充填量が適切であるか否かを判定することができる。

なお、以上に説明した本発明の実施形態では、１台の室外機２に複数台の室内機５－１～５－１０が接続される場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、１台の室外機２に１台の室内機５（室内機５－１～５－１０のいずれか１台）が接続される空気調和装置にも同様に適用可能である。このような空気調和装置で、冷房サイクルで充填不足判定を行うときに外気温度が第１閾温度以下である場合は、室内機５の室内機膨張弁５２の開度を用いて冷媒回路１０における冷媒の充填量が適切であるか否かを判定すればよい。また、暖房サイクルで充填不足判定を行うときに室内機５で検出した室内温度が第２閾温度以上でない場合は、高圧飽和温度と室内温度を比較して冷媒回路１０における冷媒の充填量が適切であるか否かを判定すればよい。

また、以上に説明した本発明の実施形態では、吸込温度が閾温度より低くて高圧飽和温度と吸込温度とを比較して充填不足判定を行うときに、蒸発器ファンを停止しても高圧飽和温度が吸込温度、あるいは、最高吸入温度（本実施形態の最高室内温度に相当）を超えない場合に、冷媒回路１０における冷媒の充填量が必要充填量に対して不足していると判断した。これに代えて、蒸発器ファンを停止しても高圧飽和温度が吸込温度より所定温度高い温度である第１閾吸込温度、あるいは、最高吸入温度より所定温度高い温度である第２閾吸込温度を超えない場合に、冷媒回路１０における冷媒の充填量が必要充填量に対して不足していると判断してもよい。

冷媒回路１０における冷媒の充填量が必要充填量に対して不足しているときでも、圧縮機２０は駆動し続けており、実際の高圧飽和温度は、吐出圧力を用いて算出した温度より圧縮機２０による冷媒の加熱分（例えば、圧縮機２０の機構部の発熱による冷媒の加熱）だけ高い温度となる場合がある。この場合、高圧飽和温度が吸込温度あるいは最高吸入温度を超えて、冷媒回路１０における冷媒の充填量が適切であると誤判定する場合がある。そこで、圧縮機２０の加熱分を吸込温度に加えた温度を第１閾吸込温度として、あるいは、圧縮機２０の加熱分を最高吸込温度に加えた温度を第２閾吸込温度として、これら各閾吸込温度と高圧飽和温度を比較すれば、圧縮機２０の加熱分を排除した、より正確な不足冷媒判定が行える。なお、圧縮機２０の加熱分は、予め試験などを行って求めておけばよく、一例として圧縮機２０の加熱分は１℃～２℃である。

１ 空気調和装置
２ 室外機
５－１～５－１０ 室内機
２０ 圧縮機
２４ 室外機膨張弁
２８ 室外機ファン
３１ 吐出圧力センサ
３２ 吸入圧力センサ
５２ 室内機膨張弁
５５ 室内機ファン
６３ 室内温度センサ
２００ 室外機制御手段
２１０ ＣＰＵ
Ｄｉ 室内機膨張弁開度
Ｄｏ 室外機膨張弁開度
Ｐｈ 吐出圧力
Ｔｈｓ 高圧飽和温度
Ｔｉ 室内温度
Ｔｉｍａｘ 室内温度の最大値
Ｔｓ１ 第１所定温度
Ｔｓ２ 第２所定温度
Ｔｏ 外気温度
Ｔｏｔ 所定外気温度
ΔＰｐ ガス管圧力損失

Claims (6)

1. 圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器とが冷媒配管で接続されて形成される冷媒回路と、
   前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力である吐出圧力を検出する吐出圧力検出手段と、
   前記凝縮器で冷媒と熱交換を行う空気の温度である吸込温度を検出する吸込温度検出手段と、
   前記圧縮機および前記膨張弁を制御する制御手段と、を有し、
   前記冷媒回路に所定量の冷媒が充填される、
   空気調和装置であって、
   前記制御手段は、
   前記吸込温度検出手段で検出した吸込温度が所定の閾温度より高い温度である場合は、前記膨張弁の開度に基づいて前記冷媒回路における冷媒の充填量が不足しているか否かを判定し、
   前記吸込温度検出手段で検出した吸込温度が所定の閾温度より低い温度である場合は、前記吐出圧力検出手段で検出した吐出圧力と前記吸込温度検出手段で検出した吸込温度とに基づいて前記冷媒回路における冷媒の充填量が不足しているか否かを判定する、
   ことを特徴とする空気調和装置。
2. 前記制御手段は、
   前記吸込温度検出手段で検出した吸込温度が所定の閾温度より高い温度である場合は、前記凝縮器から流出した冷媒の過冷却度、あるいは、前記蒸発器から流出した冷媒の冷媒過熱度がそれぞれ所定の目標値となるように前記膨張弁の開度を調整し、
   前記過冷却度あるいは前記過熱度が前記所定の目標値となる前に前記膨張弁の開度が最大開度となれば、前記冷媒回路における冷媒の充填量が不足していると判定する、
   ことを特徴とする請求項１ に記載の空気調和装置。
3. 前記凝縮器に空気を送る凝縮器ファンを有し、
   前記制御手段は、
   前記吸込温度検出手段で検出した吸込温度が所定の閾温度より低い温度である場合は、前記吐出圧力検出手段で検出した吐出圧力を用いて高圧飽和温度を算出し、
   前記高圧飽和温度が前記吸込温度検出手段で検出した吸込温度より低い温度である場合は、前記凝縮器ファンの回転数を低下させ、
   前記高圧飽和温度が前記吸込温度より高い温度となる前に前記凝縮器ファンが停止すれば、前記冷媒回路における冷媒の充填量が不足していると判定する、
   ことを特徴とする請求項１ または請求項２ のいずれかに記載の空気調和装置。
4. 前記制御手段は、
   前記吸込温度に代えて、前記高圧飽和温度が前記吸込温度より所定値だけ高い温度である第１ 閾吸込温度より高い温度となる前に前記凝縮器ファンが停止すれば、前記冷媒回路における冷媒の充填量が不足していると判定する、
   ことを特徴とする請求項３ に記載の空気調和装置。
5. 前記凝縮器を複数台有し、
   前記複数台の凝縮器と同じ個数の凝縮器ファンと、
   前記複数台の凝縮器と同じ個数の吸込温度検出手段とを有し、
   前記制御手段は、
   複数個の前記吸込温度検出手段で検出した吸込温度のうち最も高い吸込温度である最高吸込温度が所定の閾温度より低い温度である場合は、前記吐出圧力検出手段で検出した吐出圧力を用いて高圧飽和温度を算出し、
   前記高圧飽和温度が前記最高吸込温度より低い温度である場合は、前記最高吸込温度を検出した吸込温度検出手段に対応する凝縮器ファンの回転数を低下させ、
   前記高圧飽和温度が前記最高吸込温度より高い温度となる前に前記最高吸込温度を検出した吸込温度検出手段に対応する凝縮器ファンが停止すれば、前記冷媒回路における冷媒の充填量が不足していると判定する、
   ことを特徴とする請求項１ または請求項２ のいずれかに記載の空気調和装置。
6. 前記制御手段は、
   前記最高吸込温度に代えて、前記高圧飽和温度が前記最高吸込温度より所定値だけ高い温度である第２ 閾吸込温度より高い温度となる前に前記最高吸込温度を検出した吸込温度検出手段に対応する凝縮器ファンが停止すれば、前記冷媒回路における冷媒の充填量が不足していると判定する、
   ことを特徴とする請求項５ に記載の空気調和装置。

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