KR20080081942A

KR20080081942A - 공기 조화 장치

Info

Publication number: KR20080081942A
Application number: KR1020087015939A
Authority: KR
Inventors: 타다후미 니시무라; 신이치 카사하라; 마나부 요시미
Original assignee: 다이킨 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2005-12-16
Filing date: 2006-12-12
Publication date: 2008-09-10
Also published as: CN101331372B; AU2006324596B2; AU2006324596A1; CN101331372A; EP1970653B1; US20090044550A1; EP1970653A4; WO2007069581A1; JP4114691B2; JP2007163100A; EP1970653A1; ES2697826T3

Abstract

냉매량의 적부(適否)의 판정을 행할 때에, 응축기의 출구에 있어서의 냉매의 온도의 상위(相違)에 의한 판정 오차를 작게 한다. 공기 조화 장치(1)는, 냉매 회로(10)와 운전 제어 수단과 냉매량 판정 수단을 구비하고 있다. 냉매 회로(10)는, 압축기(21)와 실외 열교환기(23)와 과냉각기(25)와 실내 팽창 밸브(41, 51)와 실내 열교환기(42, 52)가 접속되는 것에 의하여 구성되어 있다. 운전 제어 수단은, 과냉각기(25)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 온도가 일정해지도록 과냉각기(25)의 능력 제어를 행하는 냉매량 판정 운전을 행하는 것이 가능하다. 냉매량 판정 수단은, 냉매량 판정 운전에 있어서의 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량에 기초하여 냉매 회로(10) 내의 냉매량의 적부를 판정한다.

공기 조화 장치, 냉매 회로, 냉매량, 압축기, 상태량

Description

공기 조화 장치{AIR CONDITIONER}

본 발명은 공기 조화 장치의 냉매 회로 내의 냉매량의 적부(適否)를 판정하는 기능, 특히, 압축기와 응축기와 팽창 기구와 증발기가 접속되는 것에 의하여 구성되는 공기 조화 장치의 냉매 회로 내의 냉매량의 적부를 판정하는 기능에 관한 것이다.

종래부터, 압축기, 응축기, 팽창 밸브 및 증발기를 접속하여 구성되는 냉매 회로를 구비한 냉동 장치에 있어서, 냉매 회로 내의 냉매량의 과부족을 판정하기 위한 냉매량 판정 운전을 행하여, 냉매 회로 내의 냉매량의 과부족을 판정하는 수법이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

[특허 문헌 1] 일본국 공개특허공보 특개평3-186170호 공보

그러나 상술의 냉매 회로 내의 냉매량의 과부족을 판정하는 수법에서는, 냉매량 판정 운전을 행할 때마다, 응축기의 출구에 있어서의 냉매의 온도가 달라지게 된다. 이와 같은 냉매의 온도의 상위(相違)는 응축기의 출구로부터 팽창 밸브에 이르는 냉매 배관에 있어서의 냉매의 온도의 상위로 되어 버려, 냉매량의 과부족을 판정할 때의 판정 오차가 되어 버린다. 특히, 세퍼레이트(separate)형의 공기 조화 장치에 있어서는, 열원 유닛과 이용 유닛의 사이를 접속하는 냉매 연락 배관의 길이가 설치 장소 등의 조건에 따라 다르기 때문에, 냉매 연락 배관이 긴 경우에는, 응축기의 출구에 있어서의 냉매의 온도의 상위가, 응축기의 출구로부터 팽창 밸브에 이르는 냉매 배관의 대부분을 구성하는 액 냉매 연락 배관 내의 냉매의 온도의 상위로 되어 버려, 판정 오차가 커지는 경향에 있다.

본 발명의 과제는, 냉매량의 적부의 판정을 행할 때에, 응축기의 출구에 있어서의 냉매의 온도의 상위에 의한 판정 오차를 작게 하는 것에 있다.

제1 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 냉매 회로와 온도 조절 기구와 운전 제어 수단과 냉매량 판정 수단을 구비하고 있다. 냉매 회로는, 압축기와 응축기와 팽창 기구와 증발기가 접속되는 것에 의하여 구성되어 있다. 온도 조절 기구는, 응축기로부터 팽창 기구로 보내지는 냉매의 온도를 조절하는 것이 가능하다. 운전 제어 수단은, 응축기로부터 팽창 기구로 보내지는 냉매의 온도가 일정해지도록 온도 조절 기구의 능력 제어를 행하는 냉매량 판정 운전을 행하는 것이 가능하다. 냉매량 판정 수단은, 냉매량 판정 운전에 있어서의 냉매 회로를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량에 기초하여, 냉매 회로 내의 냉매량의 적부를 판정한다.

이 공기 조화 장치에서는, 응축기로부터 팽창 기구로 보내지는 냉매의 온도를 조절하는 것이 가능한 온도 조절 기구가 설치되어 있고, 냉매량 판정 운전 시에 응축기로부터 팽창 기구로 보내지는 냉매의 온도가 일정해지도록 온도 조절 기구의 능력 제어를 행하는 것으로 응축기로부터 팽창 기구에 이르는 냉매 배관 내의 냉매의 밀도가 변화하지 않도록 하고 있기 때문에, 응축기의 출구에 있어서의 냉매의 온도가 냉매량 판정 운전을 행할 때마다 다른 경우여도, 이와 같은 냉매의 온도의 상위의 영향이 응축기의 출구로부터 온도 조절 기구에 의하여 온도 조절될 때까지의 냉매 배관에만 미치게 되어, 냉매량 판정 시에, 응축기의 출구에 있어서의 냉매의 온도의 상위(즉, 냉매의 밀도의 상위)에 의한 판정 오차를 작게 할 수 있다.

제2 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 운전 제어 수단은, 냉매량 판정 운전에 있어서, 증발기로부터 압축기로 보내지는 냉매의 압력 또는 압력에 등가(等價)인 운전 상태량이 일정해지도록 구성 기기의 제어를 행한다.

이 공기 조화 장치에서는, 냉매량 판정 운전 시에 증발기로부터 압축기로 보내지는 냉매의 압력 또는 압력에 등가인 운전 상태량이 일정해지도록 구성 기기의 제어를 행하는 것으로 증발기로부터 압축기로 보내지는 냉매의 밀도가 변화하지 않도록 하고 있기 때문에, 냉매량 판정 시에, 증발기의 출구에 있어서의 냉매의 압력 또는 압력에 등가인 운전 상태량의 상위(즉, 냉매의 밀도의 상위)에 의한 판정 오차를 작게 할 수 있다.

제3 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제2 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 압축기는 운전 용량을 가변할 수 있는 것이다. 운전 제어 수단은, 냉매량 판정 운전에 있어서, 증발기로부터 압축기로 보내지는 냉매의 압력 또는 압력에 등가인 운전 상태량이 일정해지도록 압축기의 운전 용량을 제어한다.

이 공기 조화 장치에서는, 압축기로서 운전 용량을 가변할 수 있는 것이 설치되어 있고, 이 압축기의 운전 용량의 제어에 의하여, 증발기로부터 압축기로 보내지는 냉매의 압력 또는 압력에 등가인 운전 상태량을 일정하게 하는 것이기 때문에, 제어성이 높고, 안정된 제어를 행할 수 있다.

제4 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 내지 제3 발명 중 어느 하나에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 온도 조절 기구는 응축기와 팽창 기구의 사이에 접속된 과냉각기이다.

이 공기 조화 장치에서는, 온도 조절 기구로서 과냉각기가 사용되고 있기 때문에, 응축기의 출구로부터 팽창 기구로 보내지는 냉매를 냉각하는 것에 의하여, 온도를 일정하게 제어할 수 있다.

제5 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제4 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 과냉각기는 냉매 회로 내를 흐르는 냉매를 냉각원으로 한 열교환기이다.

이 공기 조화 장치에서는, 과냉각기가 냉매 회로 내를 흐르는 냉매를 냉각원으로 하고 있기 때문에, 외부로부터의 냉각원을 추가하는 일 없이, 과냉각기로부터 팽창 기구로 보내지는 냉매의 온도를 일정해지도록 제어할 수 있다.

제6 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제5 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 회로에는, 냉매의 유량을 조절하는 바이패스 팽창 밸브를 가지고 있고, 응축기로부터 팽창 기구로 보내지는 냉매의 일부를 분기(分岐)시켜, 분기된 냉매를 바이패스 팽창 밸브에 의하여 감압한 후에, 과냉각기에 도입하여 응축기로부터 팽창 기구로 보내지는 냉매와 열교환시킨 후, 압축기의 흡입 측으로 되돌리는 바이패스 냉매 회로가 설치되어 있다. 과냉각기의 능력 제어는 바이패스 팽창 밸브에 의하여 행하여진다.

이 공기 조화 장치에서는, 응축기로부터 팽창 기구로 보내지는 냉매의 일부를 압축기의 흡입 측으로 되돌릴 수 있는 냉매 압력까지 감압한 것을 과냉각기의 냉각원으로서 사용하는 것으로, 응축기로부터 팽창 기구로 보내지는 냉매의 온도보다도 충분히 낮은 온도의 냉각원을 얻을 수 있기 때문에, 응축기로부터 팽창 기구로 보내지는 냉매의 온도를 확실히 일정해지도록 제어할 수 있다.

제7 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제6 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 운전 제어 수단은, 증발기의 운전 부하에 따라 구성 기기의 제어를 행하는 통상 운전과 냉매량 판정 운전을 전환하는 것이 가능하다. 바이패스 팽창 밸브는, 통상 운전에 있어서, 바이패스 냉매 회로를 통하여 과냉각기로부터 압축기의 흡입 측으로 되돌려지는 냉매의 과열도가 일정해지도록 제어되고, 냉매량 판정 운전에 있어서, 과냉각기로부터 팽창 기구로 보내지는 냉매의 온도가 일정해지도록 제어된다.

이 공기 조화 장치에서는, 통상 운전에 있어서는, 소정의 과열도의 냉매를 압축기의 흡입 측으로 되돌리도록 과냉각기의 능력 제어를 행할 수 있기 때문에, 냉매를 가능한 한 과냉각 상태로 하여 증발기로 보내 능력 업을 도모할 수 있어, 냉매량 판정 운전에 있어서는, 과냉각기로부터 팽창 기구로 보내지는 냉매의 온도를 확실히 일정해지도록 제어할 수 있게 되어 있다. 즉, 이 공기 조화 장치에서는, 통상 운전 및 냉매량 판정 운전의 각각에 적합한 과냉각기의 능력 제어를 행할 수 있다.

제8 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 내지 제7 발명 중 어느 하나에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매량 판정 운전은, 냉매 회로 내에 냉매를 충전하는 냉매 자동 충전 운전 시에 행하여진다.

이 공기 조화 장치에서는, 냉매 자동 충전 운전 시에, 냉매 회로 내의 냉매량이 충전 목표값에 도달하였는지 여부를 고정도(高精度)로 판정할 수 있다.

제9 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 내지 제8 발명 중 어느 하나에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매량 판정 운전은, 구성 기기를 설치한 후 또는 냉매 회로 내에 냉매를 충전한 후의 초기 냉매량을 검지하는 초기 냉매량 검지 운전 시에 행하여진다.

이 공기 조화 장치에서는, 초기 냉매량 검지 운전 시에 초기 냉매량을 고정도로 검지할 수 있다.

제10 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 내지 제9 발명 중 어느 하나에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매량 판정 운전은 냉매 회로로부터의 냉매의 누설의 유무를 판정하는 냉매 누설 검지 운전 시에 행하여진다.

이 공기 조화 장치에서는, 냉매 누설 검지 운전 시에 냉매 회로로부터의 냉매의 누설의 유무를 고정도로 판정할 수 있다.

제11 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제6 또는 제7 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매량 판정 운전은, 냉매 회로 내에 냉매를 충전하는 냉매 자동 충전 운전 시에 행하여지는 것이다. 운전 제어 수단은, 냉매 자동 충전 운전 시의 냉매의 충전 초기에 있어서, 바이패스 팽창 밸브가 과도하게 열린 상태가 되는 것을 방지하는 개도(開度) 억제 제어를 행한다.

냉매 자동 충전 운전 시의 냉매의 충전 초기에 있어서는, 냉매 회로 내의 냉매량이 적고, 응축기 출구에 있어서의 냉매가 기액이상 상태로 되어 있기 때문에, 과냉각기로부터 팽창 기구로 보내지는 냉매의 온도가 일정해지도록 바이패스 팽창 밸브를 제어하려고 하여도, 과냉각기로부터 팽창 기구로 보내지는 냉매의 온도가 목표값까지 저하하지 않고, 바이패스 팽창 밸브의 개도가 과도하게 열린 상태가 된다. 그리고 바이패스 팽창 밸브의 개도가 과도하게 열리면, 압축기의 흡입 압력이 높아지는 등과 같이 냉매 회로 내의 냉매의 상태가 안정되지 않게 되어, 냉매 자동 충전 운전을 안정적으로 행할 수 없다고 하는 문제가 생겨 버리는 일이 있다.

이 때문에, 이 공기 조화 장치에서는, 냉매의 충전 초기의 냉매 회로 내의 냉매량이 적은 상태에 있어서는, 개도 억제 제어를 행하는 것으로 바이패스 팽창 밸브가 과도하게 열린 상태가 되는 것을 방지하도록 하고 있다. 이것에 의하여, 냉매 자동 충전 운전을 개시부터 종료까지 안정적으로 행할 수 있다.

제12 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제11 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 개도 억제 제어는, 냉매 자동 충전 운전의 개시로부터 소정 시간 행하여진다.

이 공기 조화 장치에서는, 개도 억제 제어를 행하는 시기를 냉매 자동 충전 운전 시의 냉매의 충전 초기로만 확실히 제한할 수 있다.

제13 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제11 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 개도 억제 제어는, 냉매 자동 충전 운전의 개시로부터 냉매 회로 내의 냉매량이 소정의 충전율이 될 때까지 행하여진다.

제14 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제12 또는 제13 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 개도 억제 제어는, 바이패스 팽창 밸브의 개도를 소정의 개도로 고정하는 제어이다.

이 공기 조화 장치에서는, 개도 억제 제어가 바이패스 팽창 밸브의 개도를 소정의 개도로 고정하는 제어이기 때문에, 냉매의 충전 초기에 있어서는, 과냉각기로부터 팽창 기구로 보내지는 냉매의 온도가 일정해지도록 하기 위한 과냉각기의 능력 제어를 행하지 않도록 할 수 있게 되어, 냉매 자동 충전 운전을 확실히 안정시킬 수 있다.

제15 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제11 내지 제13 발명 중 어느 하나에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 개도 억제 제어는, 과냉각기로부터 팽창 기구로 보내지는 냉매의 온도가 일정해지도록 과냉각기의 능력 제어를 행할 때에, 바이패스 팽창 밸브의 개도에 상한을 마련하는 제어이다.

이 공기 조화 장치에서는, 개도 억제 제어가 바이패스 팽창 밸브의 개도에 상한을 마련하는 제어이기 때문에, 과냉각기로부터 팽창 기구로 보내지는 냉매의 온도가 일정해지도록 하기 위한 과냉각기의 능력 제어를 자동 냉매 충전 운전의 개시로부터 행하면서, 자동 냉매 충전 운전을 확실히 안정시킬 수 있다.

제16 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제15 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 바이패스 팽창 밸브의 상한 개도는 실외 온도에 기초하는 가변값이다.

이 공기 조화 장치에서는, 바이패스 팽창 밸브의 상한 개도를 실외 온도에 의하여 가변하도록 하고 있기 때문에, 바이패스 팽창 밸브에 대하여, 적절한 개도 상한을 설정할 수 있다.

제17 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제10 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 운전 제어 수단은, 냉매량 판정 운전에 있어서, 응축기로부터 팽창 기구로 보내지는 냉매의 온도가 액관(液管) 온도 목표값에서 일정해지도록 온도 조절 기구의 능력 제어를 행하는 것이다. 냉매량 판정 수단은, 냉매 누설 검지 운전에 있어서, 소정 시간이 경과하여도 응축기로부터 팽창 기구로 보내지는 냉매의 온도가 액관 온도 목표값까지 저하하지 않는 경우에는 냉매 누설이 발생하고 있는 취지의 판정을 한다.

이 공기 조화 장치에서는, 냉매 누설 검지 운전에 있어서, 소정 시간이 경과하여도 응축기로부터 팽창 기구로 보내지는 냉매의 온도가 액관 온도 목표값까지 저하하지 않는 경우에 냉매 누설이 발생하고 있다고 간주하는 것으로 하고 있기 때문에, 냉매 누설량이 많아, 소정의 냉매 누설 검지 운전이 정상적으로 실행되지 않았던 경우여도, 확실히 냉매 누설의 유무를 판정할 수 있다.

제18 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 내지 제17 발명 중 어느 하나에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 회로는, 압축기와 응축기와 온도 조절 기구를 포함하는 열원 유닛과, 팽창 기구와 증발기를 포함하는 이용 유닛과, 열원 유닛과 이용 유닛을 접속하는 액 냉매 연락 배관 및 가스 냉매 연락 배관으로 구성되어 있다.

열원 유닛과 이용 유닛이 액 냉매 연락 배관 및 가스 냉매 연락 배관을 통하여 접속된 공기 조화 장치에서는, 열원 유닛과 이용 유닛의 사이를 접속하는 냉매 연락 배관의 길이나 관경(管徑) 등이 설치 장소 등의 조건에 따라 다르기 때문에, 냉매 연락 배관의 용적이 커지는 경우에는, 응축기의 출구에 있어서의 냉매의 온도의 상위가, 응축기의 출구로부터 팽창 기구에 이르는 냉매 배관의 대부분을 구성하는 액 냉매 연락 배관 내의 냉매의 온도의 상위로 되어 버려, 판정 오차가 커지는 경향에 있다.

그러나 이 공기 조화 장치에서는, 열원 유닛에 온도 조절 기구가 설치되어 있고, 냉매량 판정 운전 시에 액 냉매 연락 배관 내의 냉매의 온도가 일정해지도록 온도 조절 기구의 능력 제어를 행하는 것으로 온도 조절로부터 팽창 기구에 이르는 냉매 배관 내의 냉매의 밀도가 변화하지 않도록 할 수 있기 때문에, 응축기의 출구에 있어서의 냉매의 온도가 냉매량 판정 운전을 행할 때마다 다른 경우여도, 이와 같은 냉매의 온도의 상위의 영향이 응축기의 출구로부터 온도 조절 기구에 의하여 온도 조절될 때까지의 냉매 배관에만 미치게 되어, 냉매량 판정 시에, 응축기의 출구에 있어서의 냉매의 온도의 상위(즉, 냉매의 밀도의 상위)에 의한 판정 오차를 작게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관련되는 공기 조화 장치의 개략 구성도이다.

도 2는 공기 조화 장치의 제어 블록도이다.

도 3은 시운전 모드의 플로차트이다.

도 4는 냉매 자동 충전 운전의 플로차트이다.

도 5는 냉매량 판정 운전에 있어서의 냉매 회로 내를 흐르는 냉매의 상태를 도시하는 모식도(사방 전환 밸브 등의 도시를 생략)이다.

도 6은 배관 용적 판정 운전의 플로차트이다.

도 7은 액 냉매 연락 배관용의 배관 용적 판정 운전에 있어서의 공기 조화 장치의 냉동 사이클을 도시하는 모리엘 선도이다.

도 8은 가스 냉매 연락 배관용의 배관 용적 판정 운전에 있어서의 공기 조화 장치의 냉동 사이클을 도시하는 모리엘 선도이다.

도 9는 초기 냉매량 판정 운전의 플로차트이다.

도 10은 냉매 누설 검지 운전 모드의 플로차트이다.

도 11은 변형예 3에 관련되는 냉매 누설 검지 운전 모드의 플로차트이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 공기 조화 장치

2 : 실외 유닛(열원 유닛)

4, 5 : 실내 유닛(이용 유닛)

6 : 액 냉매 연락 배관(냉매 연락 배관)

7 : 가스 냉매 연락 배관(냉매 연락 배관)

10 : 냉매 회로

21 : 압축기

23 : 실외 열교환기(응축기)

25 : 과냉각기(온도 조절 기구)

41, 51 : 실내 팽창 밸브(팽창 기구)

42, 52 : 실내 열교환기(증발기)

43, 53 : 실내 팬(송풍 팬)

61 : 바이패스 냉매 회로

62 : 바이패스 팽창 밸브

이하, 도면에 기초하여 본 발명에 관련되는 공기 조화 장치의 실시예에 대하여 설명한다.

(1) 공기 조화 장치의 구성

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관련되는 공기 조화 장치(1)의 개략 구성도이다. 공기 조화 장치(1)는, 증기 압축식의 냉동 사이클 운전을 행하는 것에 의하여 빌딩 등의 실내의 냉난방에 사용되는 장치이다. 공기 조화 장치(1)는 주로 1대의 열원 유닛으로서의 실외 유닛(2)과, 그것에 병렬로 접속된 복수 대(본 실시예에서는, 2대)의 이용 유닛으로서의 실내 유닛(4, 5)과, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4, 5)을 접속하는 냉매 연락 배관으로서의 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 구비하고 있다. 즉, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)의 증기 압축식의 냉매 회로(10)는, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4, 5)과 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)이 접속되는 것에 의하여 구성되어 있다.

＜실내 유닛＞

실내 유닛(4, 5)은, 빌딩 등의 실내의 천장에 매입이나 걸이 등에 의하여, 또는 실내의 벽면에 벽걸이 등에 의하여 설치되어 있다. 실내 유닛(4, 5)은 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 통하여 실외 유닛(2)에 접속되어 있고, 냉매 회로(10)의 일부를 구성하고 있다.

다음으로, 실내 유닛(4, 5)의 구성에 대하여 설명한다. 덧붙여, 실내 유닛(4)과 실내 유닛(5)은 같은 구성이기 때문에, 여기에서는 실내 유닛(4)의 구성만 설명하고, 실내 유닛(5)의 구성에 대해서는 각각 실내 유닛(4)의 각 부를 도시하는 40번대의 부호 대신에 50번대의 부호를 붙이고, 각 부의 설명을 생략한다.

실내 유닛(4)은 주로 냉매 회로(10)의 일부를 구성하는 실내 측 냉매 회로(10a)(실내 유닛(5)에서는 실내 측 냉매 회로(10b))를 가지고 있다. 이 실내 측 냉매 회로(10a)는 주로 팽창 기구로서의 실내 팽창 밸브(41)와, 이용 측 열교환기로서의 실내 열교환기(42)를 가지고 있다.

본 실시예에 있어서, 실내 팽창 밸브(41)는, 실내 측 냉매 회로(10a) 내를 흐르는 냉매의 유량의 조절 등을 행하기 위하여, 실내 열교환기(42)의 액측에 접속된 전동 팽창 밸브이다.

본 실시예에 있어서, 실내 열교환기(42)는, 전열관과 다수의 핀에 의하여 구성된 크로스 핀식의 핀·앤드·튜브형 열교환기이며, 냉방 운전 시에는 냉매의 증발기로서 기능하여 실내 공기를 냉각하고, 난방 운전 시에는 냉매의 응축기로서 기 능하여 실내 공기를 가열하는 열교환기이다.

본 실시예에 있어서, 실내 유닛(4)은, 유닛 내로 실내 공기를 흡입하여 실내 열교환기(42)에 있어서 냉매와 열교환시킨 후에, 공급 공기로서 실내로 공급하기 위한 송풍 팬으로서의 실내 팬(43)을 가지고 있다. 실내 팬(43)은, 실내 열교환기(42)로 공급하는 공기의 풍량(Wr)을 가변하는 것이 가능한 팬이며, 본 실시예에 있어서 DC 팬 모터로 이루어지는 모터(43a)에 의하여 구동되는 원심 팬이나 다익 팬 등이다.

또한, 실내 유닛(4)에는 각종 센서가 설치되어 있다. 실내 열교환기(42)의 액측에는, 냉매의 온도(즉, 난방 운전 시에 있어서의 응축 온도(Tc) 또는 냉방 운전 시에 있어서의 증발 온도(Te)에 대응하는 냉매 온도)를 검출하는 액측 온도 센서(44)가 설치되어 있다. 실내 열교환기(42)의 가스 측에는 냉매의 온도(Teo)를 검출하는 가스 측 온도 센서(45)가 설치되어 있다. 실내 유닛(4)의 실내 공기의 흡입구 측에는, 유닛 내로 유입하는 실내 공기의 온도(즉, 실내 온도(Tr))를 검출하는 실내 온도 센서(46)가 설치되어 있다. 본 실시예에 있어서, 액측 온도 센서(44), 가스 측 온도 센서(45) 및 실내 온도 센서(46)는 서미스터(thermistor)로 이루어진다. 또한, 실내 유닛(4)은, 실내 유닛(4)을 구성하는 각 부의 동작을 제어하는 실내 측 제어부(47)를 가지고 있다. 그리고 실내 측 제어부(47)는, 실내 유닛(4)의 제어를 행하기 위하여 설치된 마이크로컴퓨터나 메모리 등을 가지고 있고, 실내 유닛(4)을 개별적으로 조작하기 위한 리모콘(도시하지 않음)과의 사이에서 제어 신호 등의 교환을 행하거나, 실외 유닛(2)과의 사이에서 전송선(8a)을 통하여 제어 신호 등의 교환을 행할 수 있도록 되어 있다.

＜실외 유닛＞

실외 유닛(2)은 빌딩 등의 실외에 설치되어 있고, 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 통하여 실내 유닛(4, 5)에 접속되어 있으며, 실내 유닛(4, 5)의 사이에서 냉매 회로(10)를 구성하고 있다.

다음으로, 실외 유닛(2)의 구성에 대하여 설명한다. 실외 유닛(2)은 주로 냉매 회로(10)의 일부를 구성하는 실외 측 냉매 회로(10c)를 가지고 있다. 이 실외 측 냉매 회로(10c)는 주로 압축기(21)와, 사방 전환 밸브(22)와, 열원 측 열교환기로서의 실외 열교환기(23)와, 팽창 기구로서의 실외 팽창 밸브(38)와, 어큐뮬레이터(24)와, 온도 조절 기구로서의 과냉각기(25)와, 액측 폐쇄 밸브(26)와, 가스 측 폐쇄 밸브(27)를 가지고 있다.

압축기(21)는 운전 용량을 가변하는 것이 가능한 압축기이며, 본 실시예에 있어서, 인버터에 의하여 회전수(Rm)가 제어되는 모터(21a)에 의하여 구동되는 용적식 압축기이다. 본 실시예에 있어서, 압축기(21)는 1대뿐이지만, 이것에 한정되지 않고, 실내 유닛의 접속 대수 등에 따라, 2대 이상의 압축기가 병렬로 접속되어 있어도 무방하다.

사방 전환 밸브(22)는 냉매의 흐름의 방향을 전환하기 위한 밸브이며, 냉방 운전 시에는, 실외 열교환기(23)를 압축기(21)에 의하여 압축되는 냉매의 응축기로서, 또한 실내 열교환기(42, 52)를 실외 열교환기(23)에 있어서 응축되는 냉매의 증발기로서 기능시키기 위하여, 압축기(21)의 토출 측과 실외 열교환기(23)의 가스 측을 접속하는 것과 함께 압축기(21)의 흡입 측(구체적으로는, 어큐뮬레이터(24))과 가스 냉매 연락 배관(7) 측을 접속하고(도 1의 사방 전환 밸브(22)의 실선을 참조), 난방 운전 시에는, 실내 열교환기(42, 52)를 압축기(21)에 의하여 압축되는 냉매의 응축기로서, 또한 실외 열교환기(23)를 실내 열교환기(42, 52)에 있어서 응축되는 냉매의 증발기로서 기능시키기 위하여, 압축기(21)의 토출 측과 가스 냉매 연락 배관(7) 측을 접속하는 것과 함께 압축기(21)의 흡입 측과 실외 열교환기(23)의 가스 측을 접속하는 것이 가능하다(도 1의 사방 전환 밸브(22)의 파선을 참조).

본 실시예에 있어서, 실외 열교환기(23)는, 전열관과 다수의 핀에 의하여 구성된 크로스 핀식의 핀·앤드·튜브형 열교환기이며, 냉방 운전 시에는 냉매의 응축기로서 기능하고, 난방 운전 시에는 냉매의 증발기로서 기능하는 열교환기이다. 실외 열교환기(23)는 그 가스 측이 사방 전환 밸브(22)에 접속되고, 그 액측이 액 냉매 연락 배관(6)에 접속되어 있다.

본 실시예에 있어서, 실외 팽창 밸브(38)는, 실외 측 냉매 회로(10c) 내를 흐르는 냉매의 압력이나 유량 등의 조절을 행하기 위하여, 실외 열교환기(23)의 액측에 접속된 전동 팽창 밸브이다.

본 실시예에 있어서, 실외 유닛(2)은, 유닛 내로 실외 공기를 흡입하여 실외 열교환기(23)에 있어서 냉매와 열교환시킨 후에, 실외로 배출하기 위한 송풍 팬으로서의 실외 팬(28)을 가지고 있다. 이 실외 팬(28)은, 실외 열교환기(23)로 공급하는 공기의 풍량(Wo)을 가변하는 것이 가능한 팬이며, 본 실시예에 있어서 DC 팬 모터로 이루어지는 모터(28a)에 의하여 구동되는 프로펠러 팬 등이다.

어큐뮬레이터(24)는, 사방 전환 밸브(22)와 압축기(21)의 사이에 접속되어 있고, 실내 유닛(4, 5)의 운전 부하의 변동 등에 따라 냉매 회로(10) 내에 발생하는 잉여 냉매를 모으는 것이 가능한 용기이다.

과냉각기(25)는, 본 실시예에 있어서, 2중관식의 열교환기이며, 실외 열교환기(23)에 있어서 응축된 후에, 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매를 냉각하기 위하여 설치되어 있다. 과냉각기(25)는, 본 실시예에 있어서, 실외 팽창 밸브(38)와 액측 폐쇄 밸브(26)의 사이에 접속되어 있다.

본 실시예에 있어서, 과냉각기(25)의 냉각원으로서의 바이패스 냉매 회로(61)가 설치되어 있다. 덧붙여, 이하의 설명에서는 냉매 회로(10)로부터 바이패스 냉매 회로(61)를 제외한 부분을, 편의상 주 냉매 회로라고 부르는 것으로 한다.

바이패스 냉매 회로(61)는, 실외 열교환기(23)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 일부를 주 냉매 회로로부터 분기시켜 압축기(21)의 흡입 측으로 되돌리도록 주 냉매 회로에 접속되어 있다. 구체적으로는, 바이패스 냉매 회로(61)는, 실외 팽창 밸브(38)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 일부를 실외 열교환기(23)와 과냉각기(25) 사이의 위치로부터 분기시키도록 접속된 분기 회로(61a)와, 과냉각기(25)의 바이패스 냉매 회로 측의 출구로부터 압축기(21)의 흡입 측으로 되돌리도록 압축기(21)의 흡입 측에 접속된 합류 회로(61b)를 가지고 있다. 그리고 분기 회로(61a)에는, 바이패스 냉매 회로(61)를 흐르는 냉매의 유량을 조절하기 위한 바이패스 팽창 밸브(62)가 설치되어 있다. 여기서, 바이패스 팽창 밸브(62)는 전동 팽창 밸브로 이루어진다. 이것에 의하여, 실외 열교 환기(23)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매는, 과냉각기(25)에 있어서, 바이패스 팽창 밸브(62)에 의하여 감압된 후의 바이패스 냉매 회로(61)를 흐르는 냉매에 의하여 냉각된다. 즉, 과냉각기(25)는, 바이패스 팽창 밸브(62)의 개도 조절에 의하여 능력 제어가 행하여지게 된다.

액측 폐쇄 밸브(26) 및 가스 측 폐쇄 밸브(27)는, 외부의 기기·배관(구체적으로는, 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7))과의 접속구에 설치된 밸브이다. 액측 폐쇄 밸브(26)는 실외 열교환기(23)에 접속되어 있다. 가스 측 폐쇄 밸브(27)는 사방 전환 밸브(22)에 접속되어 있다.

또한, 실외 유닛(2)에는 각종 센서가 설치되어 있다. 구체적으로는, 실외 유닛(2)에는, 압축기(21)의 흡입 압력(Ps)을 검출하는 흡입 압력 센서(29)와, 압축기(21)의 토출 압력(Pd)을 검출하는 토출 압력 센서(30)와, 압축기(21)의 흡입 온도(Ts)를 검출하는 흡입 온도 센서(31)와, 압축기(21)의 토출 온도(Td)를 검출하는 토출 온도 센서(32)가 설치되어 있다. 흡입 온도 센서(31)는 어큐뮬레이터(24)와 압축기(21) 사이의 위치에 설치되어 있다. 실외 열교환기(23)에는, 실외 열교환기(23) 내를 흐르는 냉매의 온도(즉, 냉방 운전 시에 있어서의 응축 온도(Tc) 또는 난방 운전 시에 있어서의 증발 온도(Te)에 대응하는 냉매 온도)를 검출하는 열교 온도 센서(33)가 설치되어 있다. 실외 열교환기(23)의 액측에는, 냉매의 온도(Tco)를 검출하는 액측 온도 센서(34)가 설치되어 있다. 과냉각기(25)의 주 냉매 회로 측의 출구에는, 냉매의 온도(즉, 액관 온도(Tlp))를 검출하는 액관 온도 센서(35)가 설치되어 있다. 바이패스 냉매 회로(61)의 합류 회로(61b)에는, 과냉각기(25)의 바이패스 냉매 회로 측의 출구를 흐르는 냉매의 온도를 검출하기 위한 바이패스 온도 센서(63)가 설치되어 있다. 실외 유닛(2)의 실외 공기의 흡입구 측에는, 유닛 내로 유입하는 실외 공기의 온도(즉, 실외 온도(Ta))를 검출하는 실외 온도 센서(36)가 설치되어 있다. 본 실시예에 있어서, 흡입 온도 센서(31), 토출 온도 센서(32), 열교 온도 센서(33), 액측 온도 센서(34), 액관 온도 센서(35), 실외 온도 센서(36) 및 바이패스 온도 센서(63)는 서미스트로 이루어진다. 또한, 실외 유닛(2)은, 실외 유닛(2)을 구성하는 각 부의 동작을 제어하는 실외 측 제어부(37)를 가지고 있다. 그리고 실외 측 제어부(37)는, 실외 유닛(2)의 제어를 행하기 위하여 설치된 마이크로컴퓨터, 메모리나 모터(21a)를 제어하는 인버터 회로 등을 가지고 있고, 실내 유닛(4, 5)의 실내 측 제어부(47, 57)와의 사이에서 전송선(8a)을 통하여 제어 신호 등의 교환을 행할 수 있도록 되어 있다. 즉, 실내 측 제어부(47, 57)와 실외 측 제어부(37)와 제어부(37, 47, 57) 사이를 접속하는 전송선(8a)에 의하여, 공기 조화 장치(1) 전체의 운전 제어를 행하는 제어부(8)가 구성되어 있다.

제어부(8)는, 도 2에 도시되는 바와 같이, 각종 센서(29 ~ 36, 44 ~ 46, 54 ~ 56, 63)의 검출 신호를 받을 수 있도록 접속되는 것과 함께, 이들의 검출 신호 등에 기초하여 각종 기기 및 밸브(21, 22, 24, 28a, 38, 41, 43a, 51, 53a, 62)를 제어할 수 있도록 접속되어 있다. 또한, 제어부(8)에는, 후술의 냉매 누설 검지 운전에 있어서, 냉매 누설을 검지한 것을 알리기 위한 LED 등으로 이루어지는 경고 표시부(9)가 접속되어 있다. 여기서, 도 2는 공기 조화 장치(1)의 제어 블록도이다.

＜냉매 연락 배관＞

냉매 연락 배관(6, 7)은, 공기 조화 장치(1)를 빌딩 등의 설치 장소에 설치할 때에 현지에서 시공되는 냉매 배관이며, 설치 장소나 실외 유닛과 실내 유닛의 조합 등의 설치 조건에 따라 여러 가지의 길이나 관경을 가지는 것이 사용된다. 이 때문에, 예를 들면, 신규로 공기 조화 장치를 설치하는 경우에는, 냉매 충전량을 계산하기 위하여, 냉매 연락 배관(6, 7)의 길이나 관경 등의 정보를 정확하게 파악할 필요가 있지만, 그 정보 관리나 냉매량의 계산 자체가 번잡하다. 또한, 기설 배관을 이용하여 실내 유닛이나 실외 유닛을 갱신하도록 하는 경우에는, 냉매 연락 배관(6, 7)의 길이나 관경 등의 정보를 잃게 되는 일이 있다.

이상과 같이, 실내 측 냉매 회로(10a, 10b)와 실외 측 냉매 회로(10c)와 냉매 연락 배관(6, 7)이 접속되어, 공기 조화 장치(1)의 냉매 회로(10)가 구성되어 있다. 또한, 이 냉매 회로(10)는, 바이패스 냉매 회로(61)와, 바이패스 냉매 회로(61)를 제외한 주 냉매 회로로 구성되어 있다고 바꾸어 말할 수도 있다. 그리고 본 실시예의 공기 조화 장치(1)는, 실내 측 제어부(47, 57)와 실외 측 제어부(37)로 구성되는 제어부(8)에 의하여, 사방 전환 밸브(22)에 의하여 냉방 운전 및 난방 운전을 전환하여 운전을 행하는 것과 함께, 각 실내 유닛(4, 5)의 운전 부하에 따라, 실외 유닛(2) 및 실내 유닛(4, 5)의 각 기기의 제어를 행하도록 되어 있다.

(2) 공기 조화 장치의 동작

다음으로, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다.

본 실시예의 공기 조화 장치(1)의 운전 모드로서는, 각 실내 유닛(4, 5)의 운전 부하에 따라 실외 유닛(2) 및 실내 유닛(4, 5)의 구성 기기의 제어를 행하는 통상 운전 모드와, 공기 조화 장치(1)의 구성 기기의 설치 후(구체적으로는, 최초의 기기 설치 후에 한정되지 않고, 예를 들면, 실내 유닛 등의 구성 기기를 추가나 철거하는 등의 개조 후나 기기의 고장을 수리한 후 등도 포함된다)에 행하여지는 시운전을 행하기 위한 시운전 모드와, 시운전을 종료하여 통상 운전을 개시한 후에 있어서, 냉매 회로(10)로부터의 냉매의 누설의 유무를 판정하는 냉매 누설 검지 운전 모드가 있다. 그리고 통상 운전 모드에는, 주로, 실내의 냉방을 행하는 냉방 운전과, 실내의 난방을 행하는 난방 운전이 포함되어 있다. 또한, 시운전 모드에는, 주로, 냉매 회로(10) 내에 냉매를 충전하는 냉매 자동 충전 운전과, 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적을 검지하는 배관 용적 판정 운전과, 구성 기기를 설치한 후 또는 냉매 회로 내에 냉매를 충전한 후의 초기 냉매량을 검지하는 초기 냉매량 검지 운전이 포함되어 있다.

이하, 공기 조화 장치(1)의 각 운전 모드에 있어서의 동작에 대하여 설명한다.

＜통상 운전 모드＞

(냉방 운전)

우선, 통상 운전 모드에 있어서의 냉방 운전에 대하여, 도 1 및 도 2를 이용하여 설명한다.

냉방 운전 시는, 사방 전환 밸브(22)가 도 1의 실선으로 도시되는 상태, 즉, 압축기(21)의 토출 측이 실외 열교환기(23)의 가스 측에 접속되고, 또한 압축 기(21)의 흡입 측이 가스 측 폐쇄 밸브(27) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 통하여 실내 열교환기(42, 52)의 가스 측에 접속된 상태로 되어 있다. 실외 팽창 밸브(38)는 완전 열림 상태로 되어 있다. 액측 폐쇄 밸브(26) 및 가스 측 폐쇄 밸브(27)는 열림 상태로 되어 있다. 각 실내 팽창 밸브(41, 51)는, 실내 열교환기(42, 52)의 출구(즉, 실내 열교환기(42, 52)의 가스 측)에 있어서의 냉매의 과열도(SHr)가 과열도 목표값(SHrs)에서 일정해지도록 개도 조절되도록 되어 있다. 본 실시예에 있어서, 각 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도(SHr)는, 가스 측 온도 센서(45, 55)에 의하여 검출되는 냉매 온도값으로부터 액측 온도 센서(44, 54)에 의하여 검출되는 냉매 온도값(증발 온도(Te)에 대응)을 빼는 것에 의하여 검출되거나, 또는 흡입 압력 센서(29)에 의하여 검출되는 압축기(21)의 흡입 압력(Ps)을 증발 온도(Te)에 대응하는 포화 온도값으로 환산하고, 가스 측 온도 센서(45, 55)에 의하여 검출되는 냉매 온도값으로부터 이 냉매의 포화 온도값을 빼는 것에 의하여 검출된다. 덧붙여, 본 실시예에서는 채용하고 있지 않지만, 각 실내 열교환기(42, 52) 내를 흐르는 냉매의 온도를 검출하는 온도 센서를 설치하여, 이 온도 센서에 의하여 검출되는 증발 온도(Te)에 대응하는 냉매 온도값을, 가스 측 온도 센서(45, 55)에 의하여 검출되는 냉매 온도값으로부터 빼는 것에 의하여, 각 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도(SHr)를 검출하도록 하여도 무방하다. 또한, 바이패스 팽창 밸브(62)는, 과냉각기(25)의 바이패스 냉매 회로 측의 출구에 있어서의 냉매의 과열도(SHb)가 과열도 목표값(SHbs)이 되도록 개도 조절되도록 되어 있다. 본 실시예에 있어서, 과냉각기(25)의 바이패스 냉매 회 로 측의 출구에 있어서의 냉매의 과열도(SHb)는, 흡입 압력 센서(29)에 의하여 검출되는 압축기(21)의 흡입 압력(Ps)을 증발 온도(Te)에 대응하는 포화 온도값으로 환산하고, 바이패스 온도 센서(63)에 의하여 검출되는 냉매 온도값으로부터 이 냉매의 포화 온도값을 빼는 것에 의하여 검출된다. 덧붙여, 본 실시예에서는 채용하고 있지 않지만, 과냉각기(25)의 바이패스 냉매 회로 측의 입구에 온도 센서를 설치하여, 이 온도 센서에 의하여 검출되는 냉매 온도값을 바이패스 온도 센서(63)에 의하여 검출되는 냉매 온도값으로부터 빼는 것에 의하여, 과냉각기(25)의 바이패스 냉매 회로 측의 출구에 있어서의 냉매의 과열도(SHb)를 검출하도록 하여도 무방하다.

이 냉매 회로(10)의 상태에서, 압축기(21), 실외 팬(28) 및 실내 팬(43, 53)을 기동하면, 저압의 가스 냉매는 압축기(21)로 흡입되어 압축되어 고압의 가스 냉매로 된다. 그 후, 고압의 가스 냉매는, 사방 전환 밸브(22)를 경유하여 실외 열교환기(23)로 보내져, 실외 팬(28)에 의하여 공급되는 실외 공기와 열교환을 행하여 응축하여 고압의 액 냉매로 된다. 그리고 이 고압의 액 냉매는, 실외 팽창 밸브(38)를 통과하여, 과냉각기(25)로 유입하고, 바이패스 냉매 회로(61)를 흐르는 냉매와 열교환을 행하여 한층 더 냉각되어 과냉각 상태가 된다. 이때, 실외 열교환기(23)에 있어서 응축한 고압의 액 냉매의 일부는, 바이패스 냉매 회로(61)로 분기되고, 바이패스 팽창 밸브(62)에 의하여 감압된 후에, 압축기(21)의 흡입 측으로 되돌려진다. 여기서, 바이패스 팽창 밸브(62)를 통과하는 냉매는, 압축기(21)의 흡입 압력(Ps) 근처까지 감압되는 것으로 그 일부가 증발한다. 그리고 바이패스 냉매 회로(61)의 바이패스 팽창 밸브(62)의 출구로부터 압축기(21)의 흡입 측으로 향하여 흐르는 냉매는, 과냉각기(25)를 통과하여, 주 냉매 회로 측의 실외 열교환기(23)로부터 실내 유닛(4, 5)으로 보내지는 고압의 액 냉매와 열교환을 행한다.

그리고 과냉각 상태가 된 고압의 액 냉매는, 액측 폐쇄 밸브(26) 및 액 냉매 연락 배관(6)을 경유하여 실내 유닛(4, 5)으로 보내진다. 이 실내 유닛(4, 5)으로 보내진 고압의 액 냉매는, 실내 팽창 밸브(41, 51)에 의하여 압축기(21)의 흡입 압력(Ps) 근처까지 감압되어 저압의 기액이상 상태의 냉매로 되어 실내 열교환기(42, 52)로 보내지고, 실내 열교환기(42, 52)에 있어서 실내 공기와 열교환을 행하여 증발하여 저압의 가스 냉매로 된다.

이 저압의 가스 냉매는, 가스 냉매 연락 배관(7)을 경유하여 실외 유닛(2)으로 보내지고, 가스 측 폐쇄 밸브(27) 및 사방 전환 밸브(22)를 경유하여, 어큐뮬레이터(24)로 유입한다. 그리고 어큐뮬레이터(24)로 유입한 저압의 가스 냉매는 재차 압축기(21)로 흡입된다.

(난방 운전)

다음으로, 통상 운전 모드에 있어서의 난방 운전에 대하여 설명한다.

난방 운전 시는, 사방 전환 밸브(22)가 도 1의 파선으로 도시되는 상태, 즉, 압축기(21)의 토출 측이 가스 측 폐쇄 밸브(27) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 통하여 실내 열교환기(42, 52)의 가스 측에 접속되고, 또한 압축기(21)의 흡입 측이 실외 열교환기(23)의 가스 측에 접속된 상태로 되어 있다. 실외 팽창 밸브(38)는, 실외 열교환기(23)로 유입하는 냉매를 실외 열교환기(23)에 있어서 증발시키는 것이 가능한 압력(즉, 증발 압력(Pe))까지 감압하기 위하여 개도 조절되도록 되어 있다. 또한, 액측 폐쇄 밸브(26) 및 가스 측 폐쇄 밸브(27)는 열림 상태로 되어 있다. 실내 팽창 밸브(41, 51)는, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 과냉각도(SCr)가 과냉각도 목표값(SCrs)에서 일정해지도록 개도 조절되도록 되어 있다. 본 실시예에 있어서, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 과냉각도(SCr)는, 토출 압력 센서(30)에 의하여 검출되는 압축기(21)의 토출 압력(Pd)을 응축 온도(Tc)에 대응하는 포화 온도값으로 환산하고, 이 냉매의 포화 온도값으로부터 액측 온도 센서(44, 54)에 의하여 검출되는 냉매 온도값을 빼는 것에 의하여 검출된다. 덧붙여, 본 실시예에서는 채용하고 있지 않지만, 각 실내 열교환기(42, 52) 내를 흐르는 냉매의 온도를 검출하는 온도 센서를 설치하여, 이 온도 센서에 의하여 검출되는 응축 온도(Tc)에 대응하는 냉매 온도값을, 액측 온도 센서(44, 54)에 의하여 검출되는 냉매 온도값으로부터 빼는 것에 의하여, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 과냉각도(SCr)를 검출하도록 하여도 무방하다. 또한, 바이패스 팽창 밸브(62)는 닫혀 있다.

이 냉매 회로(10)의 상태에서, 압축기(21), 실외 팬(28) 및 실내 팬(43, 53)을 기동하면, 저압의 가스 냉매는, 압축기(21)로 흡입되어 압축되어 고압의 가스 냉매로 되고, 사방 전환 밸브(22), 가스 측 폐쇄 밸브(27) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 경유하여 실내 유닛(4, 5)으로 보내진다.

그리고 실내 유닛(4, 5)으로 보내진 고압의 가스 냉매는, 실외 열교환기(42, 52)에 있어서, 실내 공기와 열교환을 행하여 응축하여 고압의 액 냉매로 된 후, 실 내 팽창 밸브(41, 51)를 통과할 때에, 실내 팽창 밸브(41, 51)의 밸브 개도에 따라 감압된다.

이 실내 팽창 밸브(41, 51)를 통과한 냉매는, 액 냉매 연락 배관(6)을 경유하여 실외 유닛(2)으로 보내지고, 액측 폐쇄 밸브(26), 과냉각기(25) 및 실외 팽창 밸브(38)를 경유하여 한층 더 감압된 후에, 실외 열교환기(23)로 유입한다. 그리고 실외 열교환기(23)로 유입한 저압의 기액이상 상태의 냉매는, 실외 팬(28)에 의하여 공급되는 실외 공기와 열교환을 행하여 증발하여 저압의 가스 냉매로 되고, 사방 전환 밸브(22)를 경유하여 어큐뮬레이터(24)로 유입한다. 그리고 어큐뮬레이터(24)로 유입한 저압의 가스 냉매는 재차 압축기(21)로 흡입된다.

이상과 같은 통상 운전 모드에 있어서의 운전 제어는, 냉방 운전 및 난방 운전을 포함하는 통상 운전을 행하는 통상 운전 제어 수단으로서 기능하는 제어부(8)(보다 구체적으로는, 실내 측 제어부(47, 57)와 실외 측 제어부(37)와 제어부(37, 47, 57) 사이를 접속하는 전송선(8a))에 의하여 행하여진다.

＜시운전 모드＞

다음으로, 시운전 모드에 대하여 도 1 ~ 도 3을 이용하여 설명한다. 여기서, 도 3은 시운전 모드의 플로차트이다. 본 실시예에 있어서, 시운전 모드에서는, 우선 스텝 S1의 냉매 자동 충전 운전이 행하여지고, 계속하여 스텝 S2의 배관 용적 판정 운전이 행하여지며, 나아가 스텝 S3의 초기 냉매량 검지 운전이 행하여진다.

본 실시예에서는, 냉매가 미리 충전된 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4, 5)을 빌딩 등의 설치 장소에 설치하고, 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7) 을 통하여 접속하여 냉매 회로(10)를 구성한 후에, 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적에 따라 부족한 냉매를 냉매 회로(10) 내에 추가 충전하는 경우를 예로 하여 설명한다.

(스텝 S1：냉매 자동 충전 운전)

우선, 실외 유닛(2)의 액측 폐쇄 밸브(26) 및 가스 측 폐쇄 밸브(27)를 열고, 실외 유닛(2)에 미리 충전되어 있는 냉매를 냉매 회로(10) 내에 충만시킨다.

다음으로, 시운전을 행하는 작업자가, 추가 충전용의 냉매 봄베를 냉매 회로(10)의 서비스 포트(도시하지 않음)에 접속하고, 제어부(8)에 대하여 직접 또는 리모콘(도시하지 않음) 등을 통하여 원격으로 시운전을 개시하는 지령을 내리면, 제어부(8)에 의하여, 도 4에 도시되는 스텝 S11 ~ 스텝 S13의 처리가 행하여진다. 여기서, 도 4는 냉매 자동 충전 운전의 플로차트이다.

(스텝 S11：냉매량 판정 운전)

냉매 자동 충전 운전의 개시 지령이 이루어지면, 냉매 회로(10)가, 실외 유닛(2)의 사방 전환 밸브(22)가 도 1의 실선으로 도시되는 상태로, 또한 실내 유닛(4, 5)의 실내 팽창 밸브(41, 51) 및 실외 팽창 밸브(38)가 열림 상태로 되고, 압축기(21), 실외 팬(28) 및 실내 팬(43, 53)이 기동되어, 실내 유닛(4, 5)의 모두에 대하여 강제적으로 냉방 운전(이하, 실내 유닛 전수(全數) 운전으로 한다)이 행하여진다.

그러면, 도 5에 도시되는 바와 같이, 냉매 회로(10)에 있어서, 압축기(21)로부터 응축기로서 기능하는 실외 열교환기(23)까지의 유로에는 압축기(21)에 있어서 압축되고 토출된 고압의 가스 냉매가 흐르고(도 5의 사선의 해칭 부분 중 압축기(21)로부터 실외 열교환기(23)까지의 부분을 참조), 응축기로서 기능하는 실외 열교환기(23)에는 실외 공기와의 열교환에 의하여 가스 상태로부터 액 상태로 상 변화하는 고압의 냉매가 흐르며(도 5의 사선의 해칭 및 검게 칠한 해칭의 부분 중 실외 열교환기(23)에 대응하는 부분을 참조), 실외 열교환기(23)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)까지의 실외 팽창 밸브(38), 과냉각기(25)의 주 냉매 회로 측의 부분 및 액 냉매 연락 배관(6)을 포함하는 유로와 실외 열교환기(23)로부터 바이패스 팽창 밸브(62)까지의 유로에는 고압의 액 냉매가 흐르고(도 5의 검게 칠한 해칭 부분 중 실외 열교환기(23)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51) 및 바이패스 팽창 밸브(62)까지의 부분을 참조), 증발기로서 기능하는 실내 열교환기(42, 52)의 부분과 과냉각기(25)의 바이패스 냉매 회로 측의 부분에는 실내 공기와의 열교환에 의하여 기액이상 상태로부터 가스 상태로 상 변화하는 저압의 냉매가 흐르며(도 5의 격자상(格子狀)의 해칭 및 사선의 해칭의 부분 중 실내 열교환기(42, 52)의 부분과 과냉각기(25)의 부분을 참조), 실내 열교환기(42, 52)로부터 압축기(21)까지의 가스 냉매 연락 배관(7) 및 어큐뮬레이터(24)를 포함하는 유로와 과냉각기(25)의 바이패스 냉매 회로 측의 부분으로부터 압축기(21)까지의 유로에는 저압의 가스 냉매가 흐르게 된다(도 5의 사선의 해칭의 부분 중 실내 열교환기(42, 52)로부터 압축기(21)까지의 부분과 과냉각기(25)의 바이패스 냉매 회로 측의 부분으로부터 압축기(21)까지의 부분을 참조). 도 5는 냉매량 판정 운전에 있어서의 냉매 회로(10) 내를 흐르는 냉매의 상태를 도시하는 모식도(사방 전환 밸브(22) 등의 도시를 생략)이다.

다음으로, 이하와 같은 기기 제어를 행하여, 냉매 회로(10) 내를 순환하는 냉매의 상태를 안정시키는 운전으로 이행한다. 구체적으로는, 증발기로서 기능하는 실내 열교환기(42, 52)의 과열도(SHr)가 일정해지도록 실내 팽창 밸브(41, 51)를 제어(이하, 과열도 제어로 한다)하고, 증발 압력(Pe)이 일정해지도록 압축기(21)의 운전 용량을 제어(이하, 증발 압력 제어로 한다)하며, 실외 열교환기(23)에 있어서의 냉매의 응축 압력(Pc)이 일정해지도록 실외 팬(28)에 의하여 실외 열교환기(23)로 공급되는 실외 공기의 풍량(Wo)을 제어(이하, 응축 압력 제어로 한다)하고, 과냉각기(25)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 온도가 일정해지도록 과냉각기(25)의 능력을 제어(이하, 액관 온도 제어로 한다)하며, 상술의 증발 압력 제어에 의하여 냉매의 증발 압력(Pe)이 안정적으로 제어되도록 실내 팬(43, 53)에 의하여 실내 열교환기(42, 52)로 공급되는 실내 공기의 풍량(Wr)을 일정하게 하고 있다.

여기서, 증발 압력 제어를 행하는 것은, 증발기로서 기능하는 실내 열교환기(42, 52) 내에는 실내 공기와의 열교환에 의하여 기액이상 상태로부터 가스 상태로 상 변화하면서 저압의 냉매가 흐르는 실내 열교환기(42, 52) 내(도 5의 격자상의 해칭 및 사선의 해칭의 부분 중 실내 열교환기(42, 52)에 대응하는 부분을 참조, 이하, 증발기부(C)로 한다)에 있어서의 냉매량이, 냉매의 증발 압력(Pe)에 크게 영향을 주기 때문이다. 그리고 여기에서는, 인버터에 의하여 회전수(Rm)가 제어되는 모터(21a)에 의하여 압축기(21)의 운전 용량을 제어하는 것에 의하여, 실내 열교환기(42, 52)에 있어서의 냉매의 증발 압력(Pe)을 일정하게 하여, 증발기부(C) 내를 흐르는 냉매의 상태를 안정시켜, 주로 증발 압력(Pe)에 의하여 증발기(C) 내에 있어서의 냉매량이 변화하는 상태를 만들어 내고 있다. 덧붙여, 본 실시예의 압축기(21)에 의한 증발 압력(Pe)의 제어에 있어서는, 실내 열교환기(42, 52)의 액측 온도 센서(44, 54)에 의하여 검출되는 냉매 온도값(증발 온도(Te)에 대응)을 포화 압력값으로 환산하여, 이 압력값이 저압 목표값(Pes)에서 일정해지도록 압축기(21)의 운전 용량을 제어하여(즉, 모터(21a)의 회전수(Rm)를 변화시키는 제어를 행하여), 냉매 회로(10) 내를 흐르는 냉매 순환량(Wc)을 증감하는 것에 의하여 실현되고 있다. 덧붙여, 본 실시예에서는 채용하고 있지 않지만, 실내 열교환기(42, 52)에 있어서의 냉매의 증발 압력(Pe)에 있어서의 냉매의 압력에 등가인 운전 상태량인, 흡입 압력 센서(29)에 의하여 검출되는 압축기(21)의 흡입 압력(Ps)이 저압 목표값(Pes)에서 일정해지도록, 또는 흡입 압력(Ps)에 대응하는 포화 온도값(증발 온도(Te)에 대응)이 저압 목표값(Tes)에서 일정해지도록 압축기(21)의 운전 용량을 제어하여도 무방하고, 실내 열교환기(42, 52)의 액측 온도 센서(44, 54)에 의하여 검출되는 냉매 온도값(증발 온도(Te)에 대응)이 저압 목표값(Tes)에서 일정해지도록 압축기(21)의 운전 용량을 제어하여도 무방하다.

그리고 이와 같은 증발 압력 제어를 행하는 것에 의하여, 실내 열교환기(42, 52)로부터 압축기(21)까지의 가스 냉매 연락 배관(7) 및 어큐뮬레이터(24)를 포함하는 냉매 배관 내(도 5의 사선의 해칭의 부분 중 실내 열교환기(42, 52)로부터 압축기(21)까지의 부분을 참조, 이하, 가스 냉매 유통부(D)로 한다)를 흐르는 냉매의 상태도 안정되어, 주로 가스 냉매 유통부(D)에 있어서의 냉매의 압력에 등가인 운 전 상태량인, 증발 압력(Pe)(즉, 흡입 압력(Ps))에 의하여 가스 냉매 유통부(D) 내에 있어서의 냉매량이 변화하는 상태를 만들어 내고 있다.

또한, 응축 압력 제어를 행하는 것은, 실외 공기와의 열교환에 의하여 가스 상태로부터 액 상태로 상 변화하면서 고압의 냉매가 흐르는 실외 열교환기(23) 내(도 5의 사선의 해칭 및 검게 칠한 해칭의 부분 중 실외 열교환기(23)에 대응하는 부분을 참조, 이하, 응축기부(A)로 한다)에 있어서의 냉매량이, 냉매의 응축 압력(Pc)에 크게 영향을 주기 때문이다. 그리고 이 응축기부(A)에 있어서의 냉매의 응축 압력(Pc)은, 실외 온도(Ta)의 영향에 의하여 크게 변화하기 때문에, 모터(28a)에 의하여 실외 팬(28)으로부터 실외 열교환기(23)로 공급하는 실내 공기의 풍량(Wo)을 제어하는 것에 의하여, 실외 열교환기(23)에 있어서의 냉매의 응축 압력(Pc)을 일정하게 하여, 응축기부(A) 내를 흐르는 냉매의 상태를 안정시켜, 주로 실외 열교환기(23)의 액측(이하, 냉매량 판정 운전에 관한 설명에서는, 실외 열교환기(23)의 출구로 한다)에 있어서의 과냉각도(SCo)에 의하여 응축기(A) 내에 있어서의 냉매량이 변화하는 상태를 만들어 내고 있다. 덧붙여, 본 실시예의 실외 팬(28)에 의한 응축 압력(Pc)의 제어에 있어서는, 실외 열교환기(23)에 있어서의 냉매의 응축 압력(Pc)에 등가인 운전 상태량인, 토출 압력 센서(30)에 의하여 검출되는 압축기(21)의 토출 압력(Pd), 또는 열교 온도 센서(33)에 의하여 검출되는 실외 열교환기(23) 내를 흐르는 냉매의 온도(즉, 응축 온도(Tc))가 이용된다.

그리고 이와 같은 응축 압력 제어를 행하는 것에 의하여, 실외 열교환기(23)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)까지의 실외 팽창 밸브(38), 과냉각기(25)의 주 냉 매 회로 측의 부분 및 액 냉매 연락 배관(6)을 포함하는 유로와 실외 열교환기(23)로부터 바이패스 냉매 회로(61)의 바이패스 팽창 밸브(62)까지의 유로에는 고압의 액 냉매가 흘러, 실외 열교환기(23)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51) 및 바이패스 팽창 밸브(62)까지의 부분(도 5의 검게 칠한 해칭 부분을 참조, 이하, 액 냉매 유통부(B)로 한다)에 있어서의 냉매의 압력도 안정되고, 액 냉매 유통부(B)가 액 냉매로 실(seal)되어 안정된 상태로 된다.

또한, 액관 온도 제어를 행하는 것은, 과냉각기(25)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)에 이르는 액 냉매 연락 배관(6)을 포함하는 냉매 배관 내(도 5에 도시되는 액 냉매 유통부(B) 중 과냉각기(25)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)까지의 부분을 참조)의 냉매의 밀도가 변화하지 않도록 하기 위함이다. 그리고 과냉각기(25)의 능력 제어는, 과냉각기(25)의 주 냉매 회로 측의 출구에 설치된 액관 온도 센서(35)에 의하여 검출되는 냉매의 온도(Tlp)가 액관 온도 목표값(Tlps)에서 일정해지도록 바이패스 냉매 회로(61)를 흐르는 냉매의 유량을 증감하여, 과냉각기(25)의 주 냉매 회로 측을 흐르는 냉매와 바이패스 냉매 회로 측을 흐르는 냉매 사이의 교환 열량을 조절하는 것에 의하여 실현되고 있다. 덧붙여, 이 바이패스 냉매 회로(61)를 흐르는 냉매의 유량의 증감은, 바이패스 팽창 밸브(62)의 개도 조절에 의하여 행하여진다. 이와 같이 하여, 과냉각기(25)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)에 이르는 액 냉매 연락 배관(6)을 포함하는 냉매 배관 내에 있어서의 냉매의 온도가 일정해지는 액관 온도 제어가 실현되고 있다.

그리고 이와 같은 액관 온도 일정 제어를 행하는 것에 의하여, 냉매 회 로(10)에 냉매를 충전하는 것에 의하여 냉매 회로(10) 내의 냉매량이 서서히 증가하는 것에 수반하여, 실외 열교환기(23)의 출구에 있어서의 냉매의 온도(Tco)(즉, 실외 열교환기(23)의 출구에 있어서의 냉매의 과냉각도(SCo))가 변화하는 경우여도, 실외 열교환기(23)의 출구에 있어서의 냉매의 온도(Tco)의 변화의 영향이, 실외 열교환기(23)의 출구로부터 과냉각기(25)에 이르는 냉매 배관에만 미치고, 액 냉매 유통부(B) 중 과냉각기(25)로부터 액 냉매 연락 배관(6)을 포함하는 실내 팽창 밸브(41, 51)까지의 냉매 배관에는 영향을 주지 않는 상태로 된다.

나아가, 과열도 제어를 행하는 것은, 증발기부(C)에 있어서의 냉매량이, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 건조도에 크게 영향을 주기 때문이다. 이 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도(SHr)는, 실내 팽창 밸브(41, 51)의 개도를 제어하는 것에 의하여, 실내 열교환기(42, 52)의 가스 측(이하, 냉매량 판정 운전에 관한 설명에서는 실내 열교환기(42, 52)의 출구로 한다)에 있어서의 냉매의 과열도(SHr)가 과열도 목표값(SHrs)에서 일정해지도록(즉, 실내 열교환기(42, 52)의 출구의 가스 냉매를 과열 상태)로 하여, 증발기부(C) 내를 흐르는 냉매 상태를 안정시키고 있다.

그리고 이와 같은 과열도 제어를 행하는 것에 의하여, 가스 냉매 연락부(D)에 가스 냉매가 확실히 흐르는 상태를 만들어 내고 있다.

상술의 각종 제어에 의하여, 냉매 회로(10) 내를 순환하는 냉매 상태가 안정되어, 냉매 회로(10) 내에 있어서의 냉매량의 분포가 일정해지기 때문에, 계속하여 행하여지는 냉매의 추가 충전에 의하여 냉매 회로(10) 내에 냉매가 충전되기 시작 한 때에, 냉매 회로(10) 내의 냉매량의 변화가, 주로 실외 열교환기(23) 내의 냉매량의 변화로 되어 나타나는 상태를 만들어 낼 수 있다(이하, 이 운전을 냉매량 판정 운전으로 한다).

이상과 같은 제어는, 냉매량 판정 운전을 행하는 냉매량 판정 운전 제어 수단으로서 기능하는 제어부(8)(보다 구체적으로는, 실내 측 제어부(47, 57)와 실외 측 제어부(37)와 제어부(37, 47, 57) 사이를 접속하는 전송선(8a))에 의하여, 스텝 S11의 처리로서 행하여진다.

덧붙여, 본 실시예와 달리, 실외 유닛(2)에 미리 냉매가 충전되어 있지 않은 경우에는, 이 스텝 S11의 처리에 앞서, 상술의 냉매량 판정 운전을 행할 때에, 구성 기기가 이상 정지하여 버리는 일이 없을 정도의 냉매량이 될 때까지 냉매 충전을 행할 필요가 있다.

(스텝 S12：냉매량의 연산)

다음으로, 상기의 냉매량 판정 운전을 행하면서 냉매 회로(10) 내에 냉매의 추가 충전을 실시하지만, 이때, 냉매량 연산 수단으로서 기능하는 제어부(8)에 의하여, 스텝 S12에 있어서의 냉매의 추가 충전 시에 있어서의 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 냉매 회로(10) 내의 냉매량을 연산한다.

우선, 본 실시예에 있어서의 냉매량 연산 수단에 대하여 설명한다. 냉매량 연산 수단은, 냉매 회로(10)를 복수의 부분으로 분할하여, 분할된 각 부분마다 냉매량을 연산하는 것으로 냉매 회로(10) 내의 냉매량을 연산하는 것이다. 보다 구체 적으로는, 분할된 각 부분마다, 각 부분의 냉매량과 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량과의 관계식이 설정되어 있고, 이들의 관계식을 이용하여 각 부분의 냉매량을 연산할 수 있도록 되어 있다. 그리고 본 실시예에 있어서는, 냉매 회로(10)는 사방 전환 밸브(22)가 도 1의 실선으로 도시되는 상태, 즉 압축기(21)의 토출 측이 실외 열교환기(23)의 가스 측에 접속되고, 또한 압축기(21)의 흡입 측이 가스 측 폐쇄 밸브(27) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 통하여 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 접속된 상태에 있어서, 압축기(21)의 부분 및 압축기(21)로부터 사방 전환 밸브(22)(도 5에서는 도시하지 않음)를 포함하는 실외 열교환기(23)까지의 부분(이하, 고압 가스관부(E)로 한다)과, 실외 열교환기(23)의 부분(즉, 응축기부(A))과, 액 냉매 유통부(B) 중 실외 열교환기(23)로부터 과냉각기(25)까지의 부분 및 과냉각기(25)의 주 냉매 회로 측의 부분의 입구측 반분(半分)(이하, 고온 측 액관부(B1)로 한다)과, 액 냉매 유통부(B) 중 과냉각기(25)의 주 냉매 회로 측의 부분의 출구 측 반분 및 과냉각기(25)로부터 액측 폐쇄 밸브(26)(도 5에서는 도시하지 않음)까지의 부분(이하, 저온 측 액관부(B2)로 한다)과, 액 냉매 유통부(B) 중 액 냉매 연락 배관(6)의 부분(이하, 액 냉매 연락 배관부(B3)로 한다)과, 액 냉매 유통부(B) 중 액 냉매 연락 배관(6)으로부터 실내 팽창 밸브(41, 51) 및 실내 열교환기(42, 52)의 부분(즉, 증발기부(C))을 포함하는 가스 냉매 유통부(D) 중 가스 냉매 연락 배관(7)까지의 부분(이하, 실내 유닛부(F)로 한다)과, 가스 냉매 유통부(D) 중 가스 냉매 연락 배관(7)의 부분(이하, 가스 냉매 연락 배관부(G)로 한다)과, 가스 냉매 유통부(D) 중 가스 측 폐쇄 밸브(27)(도 5에 서는 도시하지 않음)로부터 사방 전환 밸브(22) 및 어큐뮬레이터(24)를 포함하는 압축기(21)까지의 부분(이하, 저압 가스관부(H)로 한다)과, 액 냉매 유통부(B) 중 고온 측 액관부(B1)로부터 바이패스 팽창 밸브(62) 및 과냉각기(25)의 바이패스 냉매 회로 측의 부분을 포함하는 저압 가스관부(H)까지의 부분(이하, 바이패스 회로부(I)로 한다)으로 분할되어, 각 부분마다 관계식이 설정되어 있다. 다음으로, 상술의 각 부분마다 설정된 관계식에 대하여 설명한다.

본 실시예에 있어서, 고압 가스관부(E)에 있어서의 냉매량(Mog1)과 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량과의 관계식은, 예를 들면,

Mog1=Vog1×ρd

라고 하는, 실외 유닛(2)의 고압 가스관부(E)의 용적(Vog1)에 고압 가스관부(E)에 있어서의 냉매의 밀도(ρd)를 곱한 함수식으로서 나타내진다. 덧붙여, 고압 가스관부(E)의 용적(Vog1)은, 실외 유닛(2)이 설치 장소에 설치되기 전부터 이미 알고 있는 값이며, 미리 제어부(8)의 메모리에 기억되어 있다. 또한, 고압 가스관부(E)에 있어서의 냉매의 밀도(ρd)는, 토출 온도(Td) 및 토출 압력(Pd)을 환산하는 것에 의하여 얻어진다.

응축기부(A)에 있어서의 냉매량(Mc)과 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량과의 관계식은, 예를 들면,

Mc=kc1×Ta+kc2×Tc+kc3×SHm+kc4×Wc+kc5×ρc+kc6×ρco+kc7

라고 하는, 실외 온도(Ta), 응축 온도(Tc), 압축기 토출 과열도(SHm), 냉매 순환량(Wc), 실외 열교환기(23)에 있어서의 냉매의 포화 액 밀도(ρc) 및 실외 열 교환기(23)의 출구에 있어서의 냉매의 밀도(ρco)의 함수식으로서 나타내진다. 덧붙여, 상술의 관계식에 있어서의 파라미터(kc1 ~ kc7)는, 시험이나 상세한 시뮬레이션의 결과를 회귀 분석하는 것에 의하여 구하여진 것이며, 미리 제어부(8)의 메모리에 기억되어 있다. 또한, 압축기 토출 과열도(SHm)는 압축기의 토출 측에 있어서의 냉매의 과열도이며, 토출 압력(Pd)을 냉매의 포화 온도값으로 환산하고, 토출 온도(Td)로부터 이 냉매의 포화 온도값을 빼는 것에 의하여 얻어진다. 냉매 순환량(Wc)은, 증발 온도(Te)와 응축 온도(Tc)와의 함수(즉, Wc=f(Te, Tc))로서 나타내진다. 냉매의 포화 액 밀도(ρc)는 응축 온도(Tc)를 환산하는 것에 의하여 얻어진다. 실외 열교환기(23)의 출구에 있어서의 냉매의 밀도(ρco)는, 응축 온도(Tc)를 환산하는 것에 의하여 얻어지는 응축 압력(Pc) 및 냉매의 온도(Tco)를 환산하는 것에 의하여 얻어진다.

고온 액관부(B1)에 있어서의 냉매량(Mol1)과 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량과의 관계식은, 예를 들면,

Mol1=Vol1×ρco

라고 하는, 실외 유닛(2)의 고온 액관부(B1)의 용적(Vol1)에 고온 액관부(B1)에 있어서의 냉매의 밀도(ρco)(즉, 상술의 실외 열교환기(23)의 출구에 있어서의 냉매의 밀도)를 곱한 함수식으로서 나타내진다. 덧붙여, 고압 액관부(B1)의 용적(Vol1)은 실외 유닛(2)이 설치 장소에 설치되기 전부터 이미 알고 있는 값이며, 미리 제어부(8)의 메모리에 기억되어 있다.

저온 액관부(B2)에 있어서의 냉매량(Mol2)과 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량과의 관계식은, 예를 들면,

Mol2=Vol2×ρlp

라고 하는, 실외 유닛(2)의 저온 액관부(B2)의 용적(Vol2)에 저온 액관부(B2)에 있어서의 냉매의 밀도(ρlp)를 곱한 함수식으로서 나타내진다. 덧붙여, 저온 액관부(B2)의 용적(Vol2)은 실외 유닛(2)이 설치 장소에 설치되기 전부터 이미 알고 있는 값이며, 미리 제어부(8)의 메모리에 기억되어 있다. 또한, 저온 액관부(B2)에 있어서의 냉매의 밀도(ρlp)는, 과냉각기(25)의 출구에 있어서의 냉매의 밀도이며, 응축 압력(Pc) 및 과냉각기(25)의 출구에 있어서의 냉매의 온도(Tlp)를 환산하는 것에 의하여 얻어진다.

액 냉매 연락 배관부(B3)에 있어서의 냉매량(Mlp)과 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량과의 관계식은, 예를 들면,

Mlp=Vlp×ρlp

라고 하는, 액 냉매 연락 배관(6)의 용적(Vlp)에 액 냉매 연락 배관부(B3)에 있어서의 냉매의 밀도(ρlp)(즉, 과냉각기(25)의 출구에 있어서의 냉매의 밀도)를 곱한 함수식으로서 나타내진다. 덧붙여, 액 냉매 연락 배관(6)의 용적(Vlp)은, 액 냉매 연락 배관(6)이 공기 조화 장치(1)를 빌딩 등의 설치 장소에 설치할 때에 현지에서 시공되는 냉매 배관이기 때문에, 길이나 관경 등의 정보로부터 현지에 있어서 연산한 값을 입력하거나, 길이나 관경 등의 정보를 현지에 있어서 입력하고, 이들의 입력된 액 냉매 연락 배관(6)의 정보로부터 제어부(8)에서 연산하거나, 또는 후술과 같이 배관 용적 판정 운전의 운전 결과를 이용하여 연산된다.

실내 유닛부(F)에 있어서의 냉매량(Mr)과 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량과의 관계식은, 예를 들면,

Mr=kr1×Tlp+kr2×ΔT+kr3×SHr+kr4×Wr+kr5

라고 하는, 과냉각기(25)의 출구에 있어서의 냉매의 온도(Tlp), 실내 온도(Tr)로부터 증발 온도(Te)를 뺀 온도차(ΔT), 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도(SHr) 및 실내 팬(43, 53)의 풍량(Wr)의 함수식으로서 나타내진다. 덧붙여, 상술의 관계식에 있어서의 파라미터(kr1 ~ kr5)는, 시험이나 상세한 시뮬레이션의 결과를 회귀 분석하는 것에 의하여 구하여진 것이며, 미리 제어부(8)의 메모리에 기억되어 있다. 덧붙여, 여기에서는, 2대의 실내 유닛(4, 5)의 각각에 대응하여 냉매량(Mr)의 관계식이 설정되어 있고, 실내 유닛(4)의 냉매량(Mr)과 실내 유닛(5)의 냉매량(Mr)을 가산하는 것에 의하여, 실내 유닛부(F)의 전 냉매량이 연산되도록 되어 있다. 덧붙여, 실내 유닛(4)과 실내 유닛(5)의 기종이나 용량이 다른 경우에는, 파라미터(kr1 ~ kr5)의 값이 다른 관계식이 사용되게 된다.

가스 냉매 연락 배관부(G)에 있어서의 냉매량(Mgp)과 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량과의 관계식은, 예를 들면,

Mgp=Vgp×ρgp

라고 하는, 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적(Vgp)에 가스 냉매 연락 배관부(H)에 있어서의 냉매의 밀도(ρgp)를 곱한 함수식으로서 나타내진다. 덧붙여, 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적(Vgp)은, 액 냉매 연락 배관(6)과 마찬가지로, 가스 냉매 연락 배관(7)이 공기 조화 장치(1)를 빌딩 등의 설치 장소에 설치할 때에 현지에서 시공되는 냉매 배관이기 때문에, 길이나 관경 등의 정보로부터 현지에 있어서 연산한 값을 입력하거나, 길이나 관경 등의 정보를 현지에 있어서 입력하고, 이들의 입력된 가스 냉매 연락 배관(7)의 정보로부터 제어부(8)에서 연산하거나, 또는 후술과 같이, 배관 용적 판정 운전의 운전 결과를 이용하여 연산된다. 또한, 가스 냉매 배관 연락부(G)에 있어서의 냉매의 밀도(ρgp)는, 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매의 밀도(ρs)와 실내 열교환기(42, 52)의 출구(즉, 가스 냉매 연락 배관(7)의 입구)에 있어서의 냉매의 밀도(ρeo)와의 평균값이다. 냉매의 밀도(ρs)는 흡입 압력(Ps) 및 흡입 온도(Ts)를 환산하는 것에 의하여 얻어지고, 냉매의 밀도(ρeo)는 증발 온도(Te)의 환산값인 증발 압력(Pe) 및 실내 열교환기(42, 52)의 출구 온도(Teo)를 환산하는 것에 의하여 얻어진다.

저압 가스관부(H)에 있어서의 냉매량(Mog2)과 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량과의 관계식은, 예를 들면,

Mog2=Vog2×ρs

라고 하는, 실외 유닛(2) 내의 저압 가스관부(H)의 용적(Vog2)에 저압 가스관부(H)에 있어서의 냉매의 밀도(ρs)를 곱한 함수식으로서 나타내진다. 덧붙여, 저압 가스관부(H)의 용적(Vog2)은, 설치 장소에 출하되기 전부터 이미 알고 있는 값이며, 미리 제어부(8)의 메모리에 기억되어 있다.

바이패스 회로부(I)에 있어서의 냉매량(Mob)과 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량과의 관계식은, 예를 들면,

Mob=kob1×ρco+kob2×ρs+kob3×Pe+kob4

라고 하는, 실외 열교환기(23)의 출구에 있어서의 냉매의 밀도(ρco), 과냉각기(25)의 바이패스 회로 측의 출구에 있어서의 냉매의 밀도(ρs) 및 증발 압력(Pe)의 함수식으로서 나타내진다. 덧붙여, 상술의 관계식에 있어서의 파라미터(kob1 ~ kob3)는, 시험이나 상세한 시뮬레이션의 결과를 회귀 분석하는 것에 의하여 구하여진 것이며, 미리 제어부(8)의 메모리에 기억되어 있다. 또한, 바이패스 회로부(I)의 용적(Mob)은, 다른 부분에 비하여 냉매량이 적은 것도 있어, 더 간이적인 관계식에 의하여 연산되어도 무방하다. 예를 들면,

Mob=Vob×ρe×kob5

라고 하는, 바이패스 회로부(I)의 용적(Vob)에 과냉각기(25)의 바이패스 회로 측의 부분에 있어서의 포화 액 밀도(ρe) 및 보정 계수(kob)를 곱한 함수식으로서 나타내진다. 덧붙여, 바이패스 회로부(I)의 용적(Vob)은, 실외 유닛(2)이 설치 장소에 설치되기 전부터 이미 알고 있는 값이며, 미리 제어부(8)의 메모리에 기억되어 있다. 또한, 과냉각기(25)의 바이패스 회로 측의 부분에 있어서의 포화 액 밀도(ρe)는, 흡입 압력(Ps) 또는 증발 온도(Te)를 환산하는 것에 의하여 얻어진다.

덧붙여, 본 실시예에 있어서, 실외 유닛(2)은 1대이지만, 실외 유닛이 복수 대 접속되는 경우에는, 실외 유닛에 관한 냉매량(Mog1, Mc, Mol1, Mol2, Mog2 및 Mob)은, 복수의 실외 유닛의 각각에 대응하여 각 부분의 냉매량의 관계식이 설정되고, 복수의 실외 유닛의 각 부분의 냉매량을 가산하는 것에 의하여, 실외 유닛의 전 냉매량이 연산되도록 되어 있다. 덧붙여, 기종이나 용량이 다른 복수의 실외 유 닛이 접속되는 경우에는, 파라미터의 값이 다른 각 부분의 냉매량의 관계식이 사용되게 된다.

이상과 같이, 본 실시예에서는, 냉매 회로(10)의 각 부분에 대한 관계식을 이용하여, 냉매량 판정 운전에 있어서의 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 각 부분의 냉매량을 연산하는 것으로, 냉매 회로(10)의 냉매량을 연산할 수 있도록 되어 있다.

그리고 이 스텝 S12는, 후술의 스텝 S13에 있어서의 냉매량의 적부의 판정의 조건이 만족될 때까지 반복되기 때문에, 냉매의 추가 충전이 개시하고 나서 완료할 때까지, 냉매 회로(10)의 각 부분에 대한 관계식을 이용하여, 냉매 충전 시에 있어서의 운전 상태량으로부터 각 부분의 냉매량이 연산된다. 보다 구체적으로는, 후술의 스텝 S13에 있어서의 냉매량의 적부의 판정에 필요한 실외 유닛(2) 내의 냉매량(Mo) 및 각 실내 유닛(4, 5) 내의 냉매량(Mr)(즉, 냉매 연락 배관(6, 7)을 제외한 냉매 회로(10)의 각 부분의 냉매량)이 연산된다. 여기서, 실외 유닛(2) 내의 냉매량(Mo)은, 상술의 실외 유닛(2) 내의 각 부분의 냉매량(Mog1, Mc, Mol1, Mol2, Mog2 및 Mob)을 가산하는 것에 의하여 연산된다.

이와 같이, 냉매 자동 충전 운전에 있어서의 냉매 회로(10) 내를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 냉매 회로(10)의 각 부분의 냉매량을 연산하는 냉매량 연산 수단으로서 기능하는 제어부(8)에 의하여, 스텝 S12의 처리가 행하여진다.

(스텝 S13：냉매량의 적부의 판정)

상술과 같이, 냉매 회로(10) 내에 냉매의 추가 충전을 개시하면, 냉매 회로(10) 내의 냉매량이 서서히 증가한다. 여기서, 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적을 알지 못하는 경우에는, 냉매의 추가 충전 후에 냉매 회로(10) 내에 충전되어야 할 냉매량을, 냉매 회로(10) 전체의 냉매량으로서 규정할 수 없다. 그러나 실외 유닛(2) 및 실내 유닛(4, 5)에만 착목하면(즉, 냉매 연락 배관(6, 7)을 제외한 냉매 회로(10)), 시험이나 상세한 시뮬레이션에 의하여 통상 운전 모드에 있어서의 최적인 실외 유닛(2)의 냉매량을 미리 알 수 있기 때문에, 이 냉매량을 충전 목표값(Ms)으로서 미리 제어부(8)의 메모리에 기억하여 두고, 상술의 관계식을 이용하여 냉매 자동 충전 운전에 있어서의 냉매 회로(10) 내를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 연산되는 실외 유닛(2)의 냉매량(Mo)과 실내 유닛(4, 5)의 냉매량(Mr)을 가산한 냉매량의 값이, 이 충전 목표값(Ms)에 도달할 때까지, 냉매의 추가 충전을 행하면 되게 된다. 즉, 스텝 S13은, 냉매 자동 충전 운전에 있어서의 실외 유닛(2)의 냉매량(Mo)과 실내 유닛(4, 5)의 냉매량(Mr)을 가산한 냉매량의 값이 충전 목표값(Ms)에 도달하였는지 여부를 판정하는 것으로, 냉매의 추가 충전에 의하여 냉매 회로(10) 내에 충전된 냉매량의 적부를 판정하는 처리이다.

그리고 스텝 S13에 있어서, 실외 유닛(2)의 냉매량(Mo)과 실내 유닛(4, 5)의 냉매량(Mr)을 가산한 냉매량의 값이 충전 목표값(Ms)보다도 작아, 냉매의 추가 충전이 완료하고 있지 않는 경우에는, 충전 목표값(Ms)에 도달할 때까지 스텝 S13의 처리가 반복된다. 또한, 실외 유닛(2)의 냉매량(Mo)과 실내 유닛(4, 5)의 냉매량(Mr)을 가산한 냉매량의 값이 충전 목표값(Ms)에 도달한 경우에는, 냉매의 추가 충전이 완료하여 냉매 자동 충전 운전 처리로서의 스텝 S1이 완료한다.

덧붙여, 상술의 냉매량 판정 운전에 있어서는, 냉매 회로(10) 내로의 냉매의 추가 충전이 진행되는 것에 따라, 주로 실외 열교환기(23)의 출구에 있어서의 과냉각도(SCo)가 커지는 경향이 나타나 실외 열교환기(23)에 있어서의 냉매량(Mc)이 증가하고, 다른 부분에 있어서의 냉매량이 대략 일정하게 유지되는 경향이 되기 때문에, 충전 목표값(Ms)을, 실외 유닛(2) 및 실내 유닛(4, 5)이 아니라, 실외 유닛(2)의 냉매량(Mo)에만 대응하는 값으로 하여 설정하거나, 또는 실외 열교환기(23)의 냉매량(Mc)에 대응하는 값으로 하여 설정하여, 충전 목표값(Ms)에 도달할 때까지 냉매의 추가 충전을 행하도록 하여도 무방하다.

이와 같이, 냉매 자동 충전 운전의 냉매량 판정 운전에 있어서의 냉매 회로(10) 내의 냉매량의 적부(즉, 충전 목표값(Ms)에 도달하였는지 여부)를 판정하는 냉매량 판정 수단으로서 기능하는 제어부(8)에 의하여, 스텝 S13의 처리가 행하여진다.

(스텝 S2：배관 용적 판정 운전)

상술의 스텝 S1의 냉매 자동 충전 운전이 완료하면, 스텝 S2의 배관 용적 판정 운전으로 이행한다. 배관 용적 판정 운전에서는, 제어부(8)에 의하여, 도 6에 도시되는 스텝 S21 ~ 스텝 S25의 처리가 행하여진다. 여기서, 도 6은 배관 용적 판정 운전의 플로차트이다.

(스텝 S21, S22：액 냉매 연락 배관용의 배관 용적 판정 운전 및 용적의 연산)

스텝 S21에서는, 상술의 냉매 자동 충전 운전에 있어서의 스텝 S11의 냉매량 판정 운전과 마찬가지로, 실내 유닛 전수 운전, 응축 압력 제어, 액관 온도 제어, 과열도 제어 및 증발 압력 제어를 포함하는 액 냉매 연락 배관(6)용의 배관 용적 판정 운전을 행한다. 여기서, 액관 온도 제어에 있어서의 과냉각기(25)의 주 냉매 회로 측의 출구의 냉매의 온도(Tlp)의 액관 온도 목표값(Tlps)을 제1 목표값(Tlps1)으로 하고, 이 제1 목표값(Tlps1)에서 냉매량 판정 운전이 안정된 상태를 제1 상태로 한다(도 7의 파선을 포함하는 선으로 도시된 냉동 사이클을 참조). 덧붙여, 도 7은 액 냉매 연락 배관용의 배관 용적 판정 운전에 있어서의 공기 조화 장치(1)의 냉동 사이클을 도시하는 모리엘 선도이다.

다음으로, 액관 온도 제어에 있어서의 과냉각기(25)의 주 냉매 회로 측의 출구의 냉매의 온도(Tlp)가 제1 목표값(Tlps1)에서 안정된 제1 상태로부터, 다른 기기 제어, 즉 응축 압력 제어, 과열도 제어 및 증발 압력 제어의 조건에 대해서는 변경하는 일 없이(즉, 과열도 목표값(SHrs)이나 저압 목표값(Tes)을 변경하는 일 없이), 액관 온도 목표값(Tlps)을 제1 목표값(Tlps1)과 다른 제2 목표값(Tlps2)으로 변경하여 안정시킨 제2 상태로 한다(도 7의 실선으로 도시된 냉동 사이클을 참조). 본 실시예에 있어서, 제2 목표값(Tlps2)은 제1 목표값(Tlps1)보다도 높은 온도이다.

이와 같이, 제1 상태에서 안정된 상태로부터 제2 상태로 변경하는 것에 의하여, 액 냉매 연락 배관(6) 내의 냉매의 밀도가 작아지기 때문에, 제2 상태에 있어서의 액 냉매 연락 배관부(B3)의 냉매량(Mlp)은, 제1 상태에 있어서의 냉매량에 비 하여 감소하게 된다. 그리고 이 액 냉매 연락 배관부(B3)로부터 감소한 냉매는, 냉매 회로(10)의 다른 부분으로 이동하게 된다. 보다 구체적으로는, 상술과 같이, 액관 온도 제어 이외의 다른 기기 제어의 조건에 대해서는 변경하고 있지 않는 것으로부터, 고압 가스관부(E)에 있어서의 냉매량(Mog1), 저압 가스관부(H)에 있어서의 냉매량(Mog2) 및 가스 냉매 연락 배관부(G)에 있어서의 냉매량(Mgp)이 대략 일정하게 유지되어, 액 냉매 연락 배관부(B3)로부터 감소한 냉매는 응축기부(A), 고온 액관부(B1), 저온 액관부(B2), 실내 유닛부(F) 및 바이패스 회로부(I)로 이동하게 된다. 즉, 액 냉매 연락 배관부(B3)로부터 냉매가 감소한 분만큼, 응축기부(A)에 있어서의 냉매량(Mc), 고온 액관부(B1)에 있어서의 냉매량(Mol1), 저온 액관부(B2)에 있어서의 냉매량(Mol2), 실내 유닛부(F)에 있어서의 냉매량(Mr) 및 바이패스 회로부(I)에 있어서의 냉매량(Mob)이 증가하게 된다.

이상과 같은 제어는, 액 냉매 연락 배관부(6)의 용적(Mlp)을 연산하기 위한 배관 용적 판정 운전을 행하는 배관 용적 판정 운전 제어 수단으로서 기능하는 제어부(8)(보다 구체적으로는, 실내 측 제어부(47, 57)와 실외 측 제어부(37)와 제어부(37, 47, 57) 사이를 접속하는 전송선(8a))에 의하여, 스텝 S21의 처리로서 행하여진다.

다음으로, 스텝 S22에서는, 제1 상태로부터 제2 상태로의 변경에 의하여, 액 냉매 연락 배관부(B3)로부터 냉매가 감소하여 냉매 회로(10)의 다른 부분으로 이동하는 현상을 이용하여, 액 냉매 연락 배관(6)의 용적(Vlp)을 연산한다.

우선, 액 냉매 연락 배관(6)의 용적(Vlp)을 연산하기 위하여 사용되는 연산 식에 대하여 설명한다. 상술의 배관 용적 판정 운전에 의하여, 이 액 냉매 연락 배관부(B3)로부터 감소하여 냉매 회로(10)의 다른 부분으로 이동한 냉매량을 냉매 증감량(ΔMlp)으로 하고, 제1 및 제2 상태 사이에 있어서의 각 부분의 냉매의 증감량을 ΔMc, ΔMol1, ΔMol2, ΔMr 및 ΔMob(여기에서는, 냉매량(Mog1), 냉매량(Mog2) 및 냉매량(Mgp)이 대략 일정하게 유지되기 때문에 생략한다)라고 하면, 냉매 증감량(ΔMlp)은, 예를 들면,

ΔMlp=-(ΔMc+ΔMol1+ΔMol2+ΔMr+ΔMob)

라고 하는 함수식으로부터 연산할 수 있다. 그리고 이 ΔMlp의 값을 액 냉매 연락 배관(6) 내에 있어서의 제1 및 제2 상태 사이의 냉매의 밀도 변화량(Δρlp)으로 제산하는 것에 의하여, 액 냉매 연락 배관(6)의 용적(Vlp)을 연산할 수 있다. 덧붙여, 냉매 증감량(ΔMlp)의 연산 결과에는 거의 영향을 주지 않지만, 상술의 함수식에 있어서, 냉매량(Mog1) 및 냉매량(Mog2)이 포함되어 있어도 무방하다.

Vlp=ΔMlp/Δρlp

덧붙여, ΔMc, ΔMol1, ΔMol2, ΔMr 및 ΔMob는, 상술의 냉매 회로(10)의 각 부분에 대한 관계식을 이용하여, 제1 상태에 있어서의 냉매량과 제2 상태에 있어서의 냉매량을 연산하고, 나아가 제2 상태에 있어서의 냉매량으로부터 제1 상태의 냉매량을 감산하는 것에 의하여 얻어지고, 또한, 밀도 변화량(Δρlp)은, 제1 상태에 있어서의 과냉각기(25)의 출구에 있어서의 냉매의 밀도와 제2 상태에 있어서의 과냉각기(25)의 출구에 있어서의 냉매의 밀도를 연산하고, 나아가 제2 상태에 있어서의 냉매의 밀도로부터 제1 상태에 있어서의 냉매의 밀도를 감산하는 것에 의 하여 얻어진다.

이상과 같은 연산식을 이용하여, 제1 및 제2 상태에 있어서의 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 액 냉매 연락 배관(6)의 용적(Vlp)을 연산할 수 있다.

덧붙여, 본 실시예에서는, 제2 상태에 있어서의 제2 목표값(Tlps2)이 제1 상태에 있어서의 제1 목표값(Tlps1)보다도 높은 온도가 되도록 상태 변경을 행하고, 액 냉매 연락 배관부(B2)의 냉매를 다른 부분으로 이동시키는 것으로 다른 부분에 있어서의 냉매량을 증가시켜, 이 증가량으로부터 액 냉매 연락 배관(6)의 용적(Vlp)을 연산하고 있지만, 제2 상태에 있어서의 제2 목표값(Tlps2)이 제1 상태에 있어서의 제1 목표값(Tlps1)보다도 낮은 온도가 되도록 상태 변경을 행하고, 액 냉매 연락 배관부(B3)에 다른 부분으로부터 냉매를 이동시키는 것으로 다른 부분에 있어서의 냉매량을 감소시켜, 이 감소량으로부터 액 냉매 연락 배관(6)의 용적(Vlp)을 연산하여도 무방하다.

이와 같이, 액 냉매 연락 배관(6)용의 배관 용적 판정 운전에 있어서의 냉매 회로(10) 내를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 액 냉매 연락 배관(6)의 용적(Vlp)을 연산하는 액 냉매 연락 배관용의 배관 용적 연산 수단으로서 기능하는 제어부(8)에 의하여, 스텝 S22의 처리가 행하여진다.

(스텝 S23, S24：가스 냉매 연락 배관용의 배관 용적 판정 운전 및 용적의 연산)

상술의 스텝 S21 및 스텝 S22가 완료한 후, 스텝 S23에 있어서, 실내 유닛 전수 운전, 응축 압력 제어, 액관 온도 제어, 과열도 제어 및 증발 압력 제어를 포함하는 가스 냉매 연락 배관(7)용의 배관 용적 판정 운전을 행한다. 여기서, 증발 압력 제어에 있어서의 압축기(21)의 흡입 압력(Ps)의 저압 목표값(Pes)을 제1 목표값(Pes1)으로 하고, 이 제1 목표값(Pes1)에서 냉매량 판정 운전이 안정된 상태를 제1 상태로 한다(도 8의 파선을 포함하는 선으로 도시된 냉동 사이클을 참조). 덧붙여, 도 8은 가스 냉매 연락 배관용의 배관 용적 판정 운전에 있어서의 공기 조화 장치(1)의 냉동 사이클을 도시하는 모리엘 선도이다.

다음으로, 증발 압력 제어에 있어서의 압축기(21)의 흡입 압력(Ps)의 저압 목표값(Pes)이 제1 목표값(Pes1)에서 안정된 제1 상태로부터, 다른 기기 제어, 즉, 액관 온도 제어, 응축 압력 제어 및 과열도 제어의 조건에 대해서는 변경하는 일 없이(즉, 액관 온도 목표값(Tlps)이나 과열도 목표값(SHrs)을 변경하는 일 없이), 저압 목표값(Pes)을 제1 목표값(Pes1)과 다른 제2 목표값(Pes2)으로 변경하여 안정시킨 제2 상태로 한다(도 8의 실선만으로 도시된 냉동 사이클을 참조). 본 실시예에 있어서, 제2 목표값(Pes2)은 제1 목표값(Pes1)보다도 낮은 압력이다.

이와 같이, 제1 상태에서 안정된 상태로부터 제2 상태로 변경하는 것에 의하여, 가스 냉매 연락 배관(7) 내의 냉매의 밀도가 작아지기 때문에, 제2 상태에 있어서의 가스 냉매 연락 배관부(G)의 냉매량(Mgp)은, 제1 상태에 있어서의 냉매량에 비하여 감소하게 된다. 그리고 이 가스 냉매 연락 배관부(G)로부터 감소한 냉매는, 냉매 회로(10)의 다른 부분으로 이동하게 된다. 보다 구체적으로는, 상술과 같이, 증발 압력 제어 이외의 다른 기기 제어의 조건에 대해서는 변경하고 있지 않는 것 으로부터, 고압 가스관부(E)에 있어서의 냉매량(Mog1), 고온 액관부(B1)에 있어서의 냉매량(Mol1), 저온 액관부(B2)에 있어서의 냉매량(Mol2) 및 액 냉매 연락 배관부(B3)에 있어서의 냉매량(Mlp)이 대략 일정하게 유지되어, 가스 냉매 연락 배관부(G)로부터 감소한 냉매는, 저압 가스관부(H), 응축기부(A), 실내 유닛부(F) 및 바이패스 회로부(I)로 이동하게 된다. 즉, 가스 냉매 연락 배관부(G)로부터 냉매가 감소한 분만큼, 저압 가스관부(H)에 있어서의 냉매량(Mog2), 응축기부(A)에 있어서의 냉매량(Mc), 실내 유닛부(F)에 있어서의 냉매량(Mr) 및 바이패스 회로부(I)에 있어서의 냉매량(Mob)이 증가하게 된다.

이상과 같은 제어는, 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적(Vgp)을 연산하기 위한 배관 용적 판정 운전을 행하는 배관 용적 판정 운전 제어 수단으로서 기능하는 제어부(8)(보다 구체적으로는, 실내 측 제어부(47, 57)와 실외 측 제어부(37)와 제어부(37, 47, 57) 사이를 접속하는 전송선(8a))에 의하여, 스텝 S23의 처리로서 행하여진다.

다음으로, 스텝 S24에서는, 제1 상태로부터 제2 상태로의 변경에 의하여, 가스 냉매 연락 배관부(G)로부터 냉매가 감소하여 냉매 회로(10)의 다른 부분으로 이동하는 현상을 이용하여, 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적(Vgp)을 연산한다.

우선, 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적(Vgp)을 연산하기 위하여 사용되는 연산식에 대하여 설명한다. 상술의 배관 용적 판정 운전에 의하여, 이 가스 냉매 연락 배관부(G)로부터 감소하여 냉매 회로(10)의 다른 부분으로 이동한 냉매량을 냉매 증감량(ΔMgp)으로 하고, 제1 및 제2 상태 사이에 있어서의 각 부분의 냉매의 증감량을 ΔMc, ΔMog2, ΔMr 및 ΔMob(여기에서는, 냉매량(Mog1), 냉매량(Mol1), 냉매량(Mol2) 및 냉매량(Mlp)이 대략 일정하게 유지되기 때문에 생략한다)로 하면, 냉매 증감량(ΔMgp)은, 예를 들면,

ΔMgp=-(ΔMc+ΔMog2+ΔMr+ΔMob)

라고 하는 함수식으로부터 연산할 수 있다. 그리고 이 ΔMgp의 값을 가스 냉매 연락 배관(7) 내에 있어서의 제1 및 제2 상태 사이의 냉매의 밀도 변화량(Δρgp)으로 제산하는 것에 의하여, 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적(Vgp)을 연산할 수 있다. 덧붙여, 냉매 증감량(ΔMgp)의 연산 결과에는 거의 영향을 주지 않지만, 상술의 함수식에 있어서, 냉매량(Mog1), 냉매량(Mol1) 및 냉매량(Mol2)이 포함되어 있어도 무방하다.

Vgp=ΔMgp/Δρgp

덧붙여, ΔMc, ΔMog2, ΔMr 및 ΔMob는, 상술의 냉매 회로(10)의 각 부분에 대한 관계식을 이용하여, 제1 상태에 있어서의 냉매량과 제2 상태에 있어서의 냉매량을 연산하고, 나아가 제2 상태에 있어서의 냉매량으로부터 제1 상태의 냉매량을 감산하는 것에 의하여 얻어지고, 또한 밀도 변화량(Δρgp)은, 제1 상태에 있어서의 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매의 밀도(ρs)와 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 밀도(ρeo)의 평균 밀도를 연산하고, 제2 상태에 있어서의 평균 밀도로부터 제1 상태에 있어서의 평균 밀도를 감산하는 것에 의하여 얻어진다.

이상과 같은 연산식을 이용하여, 제1 및 제2 상태에 있어서의 냉매 회로(10) 를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적(Vgp)을 연산할 수 있다.

덧붙여, 본 실시예에서는, 제2 상태에 있어서의 제2 목표값(Pes2)이 제1 상태에 있어서의 제1 목표값(Pes1)보다도 낮은 압력이 되도록 상태 변경을 행하고, 가스 냉매 연락 배관부(G)의 냉매를 다른 부분으로 이동시키는 것으로 다른 부분에 있어서의 냉매량을 증가시켜, 이 증가량으로부터 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적(Vlp)을 연산하고 있지만, 제2 상태에 있어서의 제2 목표값(Pes2)이 제1 상태에 있어서의 제1 목표값(Pes1)보다도 높은 압력이 되도록 상태 변경을 행하고, 가스 냉매 연락 배관부(G)에 다른 부분으로부터 냉매를 이동시키는 것으로 다른 부분에 있어서의 냉매량을 감소시켜, 이 감소량으로부터 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적(Vlp)을 연산하여도 무방하다.

이와 같이, 가스 냉매 연락 배관(7)용의 배관 용적 판정 운전에 있어서의 냉매 회로(10) 내를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적(Vgp)을 연산하는 가스 냉매 연락 배관용의 배관 용적 연산 수단으로서 기능하는 제어부(8)에 의하여, 스텝 S24의 처리가 행하여진다.

(스텝 S25：배관 용적 판정 운전의 결과의 타당성의 판정)

상술의 스텝 S21 ~ 스텝 S24가 완료한 후, 스텝 S25에 있어서, 배관 용적 판정 운전의 결과가 타당한 것인지 여부, 즉 배관 용적 연산 수단에 의하여 연산된 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적(Vlp, Vgp)이 타당한 것인지 여부를 판정한다.

구체적으로는, 이하의 부등식과 같이, 연산에 의하여 얻어진 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적(Vgp)에 대한 액 냉매 연락 배관(6)의 용적(Vlp)의 비가 소정의 수치 범위 내에 있는지 여부에 의하여 판정한다.

ε1　＜　Vlp/Vgp　＜　ε2

여기서, ε1 및 ε2는, 열원 유닛과 이용 유닛의 실현 가능한 조합에 있어서의 배관 용적비의 최소값 및 최대값에 기초하여 가변되는 값이다.

그리고 용적비(Vlp/Vgp)가 상술의 수치 범위를 만족하는 경우에는, 배관 용적 판정 운전에 관련되는 스텝 S2의 처리가 완료로 되고, 용적비(Vlp/Vgp)가 상술의 수치 범위를 만족하지 않는 경우에는, 재차 스텝 S21 ~ 스텝 S24의 배관 용적 판정 운전 및 용적의 연산의 처리가 행하여진다.

이와 같이, 상술의 배관 용적 판정 운전의 결과가 타당한 것인지 여부, 즉 배관 용적 연산 수단에 의하여 연산된 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적(Vlp, Vgp)이 타당한 것인지 여부를 판정하는 타당성 판정 수단으로서 기능하는 제어부(8)에 의하여, 스텝 S25의 처리가 행하여진다.

덧붙여, 본 실시예에 있어서는, 액 냉매 연락 배관(6)용의 배관 용적 판정 운전(스텝 S21, S22)을 먼저 행하고, 그 후에, 가스 냉매 연락 배관(7)용의 배관 용적 판정 운전(스텝 S23, S24)을 행하고 있지만, 가스 냉매 연락 배관(7)용의 배관 용적 판정 운전을 먼저 행하여도 무방하다.

또한, 상술의 스텝 S25에 있어서, 스텝 S21 ~ S24의 배관 용적 판정 운전의 결과가 타당하지 않은 것으로 복수회 판정되는 경우나, 보다 간이적으로 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적(Vlp, Vgp)의 판정을 행하고 싶은 경우에는, 도 6에는 도시하지 않지만, 예를 들면, 스텝 S25에 있어서, 스텝 S21 ~ S24의 배관 용적 판정 운전의 결과가 타당하지 않은 것으로 판정된 후에, 냉매 연락 배관(6, 7)에 있어서의 압력 손실로부터 냉매 연락 배관(6, 7)의 배관 길이를 추정하고, 이 추정된 배관 길이와 평균 용적비로부터 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적(Vlp, Vgp)을 연산하는 처리로 이행하여, 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적(Vlp, Vgp)을 얻도록 하여도 무방하다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 냉매 연락 배관(6, 7)의 길이나 관경 등의 정보가 없고, 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적(Vlp, Vgp)을 알지 못하는 것을 전제로 하여 배관 용적 판정 운전을 행하여 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적(Vlp, Vgp)을 연산하는 경우에 대하여 설명하였지만, 배관 용적 연산 수단이, 냉매 연락 배관(6, 7)의 길이나 관경 등의 정보를 입력하는 것으로 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적(Vlp, Vgp)을 연산하는 기능을 가지고 있는 경우에는, 이 기능을 병용하여도 무방하다.

나아가, 상술의 배관 용적 판정 운전 및 그 운전 결과를 이용하여 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적(Vlp, Vgp)을 연산하는 기능을 사용하지 않고, 냉매 연락 배관(6, 7)의 길이나 관경 등의 정보를 입력하는 것으로 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적(Vlp, Vgp)을 연산하는 기능만을 사용하는 경우에는, 상술의 타당성 판정 수단(스텝 S25)을 이용하여, 입력된 냉매 연락 배관(6, 7)의 길이나 관경 등의 정보가 타당한지 여부에 대한 판정을 행하도록 하여도 무방하다.

(스텝 S3：초기 냉매량 검지 운전)

상술의 스텝 S2의 배관 용적 판정 운전이 완료하면, 스텝 S3의 초기 냉매량 판정 운전으로 이행한다. 초기 냉매량 검지 운전에서는, 제어부(8)에 의하여, 도 9 에 도시되는 스텝 S31 및 스텝 S32의 처리가 행하여진다. 여기서, 도 9는 초기 냉매량 검지 운전의 플로차트이다.

(스텝 S31：냉매량 판정 운전)

스텝 S31에서는, 상술의 냉매 자동 충전 운전의 스텝 S11의 냉매량 판정 운전과 마찬가지로, 실내 유닛 전수 운전, 응축 압력 제어, 액관 온도 제어, 과열도 제어 및 증발 압력 제어를 포함하는 냉매량 판정 운전이 행하여진다. 여기서, 액관 온도 제어에 있어서의 액관 온도 목표값(Tlps), 과열도 제어에 있어서의 과열도 목표값(SHrs) 및 증발 압력 제어에 있어서의 저압 목표값(Pes)은, 원칙적으로 냉매 자동 충전 운전의 스텝 S11의 냉매량 판정 운전에 있어서의 목표값과 같은 값이 사용된다.

이와 같이, 실내 유닛 전수 운전, 응축 압력 제어, 액관 온도 제어, 과열도 제어 및 증발 압력 제어를 포함하는 냉매량 판정 운전을 행하는 냉매량 판정 운전 제어 수단으로서 기능하는 제어부(8)에 의하여, 스텝 S31의 처리가 행하여진다.

(스텝 S32：냉매량의 연산)

다음으로, 상술의 냉매량 판정 운전을 행하면서 냉매량 연산 수단으로서 기능하는 제어부(8)에 의하여, 스텝 S32에 있어서 초기 냉매량 판정 운전에 있어서의 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 냉매 회로(10) 내의 냉매량을 연산한다. 냉매 회로(10) 내의 냉매량의 연산은, 상술의 냉매 회로(10)의 각 부분의 냉매량과 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량과의 관계식을 이용하여 연산되지만, 이때, 상술의 배관 용적 판정 운 전에 의하여, 공기 조화 장치(1)의 구성 기기의 설치 후에 있어서 알지 못했던 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적(Vlp, Vgp)이 연산되어 이미 알고 있기 때문에, 이들의 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적(Vlp, Vgp)에 냉매의 밀도를 곱하는 것에 의하여 냉매 연락 배관(6, 7) 내의 냉매량(Mlp, Mgp)을 연산하고, 나아가 다른 각 부분의 냉매량을 가산하는 것에 의하여 냉매 회로(10) 전체의 초기 냉매량을 검지할 수 있다. 이 초기 냉매량은, 후술의 냉매 누설 검지 운전에 있어서, 냉매 회로(10)로부터의 누설의 유무를 판정하는 기준으로 되는 냉매 회로(10) 전체의 기준 냉매량(Mi)으로서 사용되기 때문에, 운전 상태량의 하나로서 상태량 축적 수단으로서의 제어부(8)의 메모리에 기억된다.

이와 같이, 초기 냉매량 검지 운전에 있어서의 냉매 회로(10) 내를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 냉매 회로(10)의 각 부분의 냉매량을 연산하는 냉매량 연산 수단으로서 기능하는 제어부(8)에 의하여, 스텝 S32의 처리가 행하여진다.

＜냉매 누설 검지 운전 모드＞

다음으로, 냉매 누설 검지 운전 모드에 대하여, 도 1, 도 2, 도 5 및 도 10을 이용하여 설명한다. 여기서, 도 10은 냉매 누설 검지 운전 모드의 플로차트이다.

본 실시예에 있어서, 정기적(예를 들면, 휴일이나 심야 등에 공조를 행할 필요가 없는 시간대 등)으로, 불측의 원인에 의하여 냉매 회로(10)로부터 냉매가 외부로 누설하고 있지 않는지 여부를 검지하는 경우를 예로 하여 설명한다.

(스텝 S41：냉매량 판정 운전)

우선, 상기의 냉방 운전이나 난방 운전과 같은 통상 운전 모드에 있어서의 운전이 일정 시간(예를 들면, 반년 ~ 1년마다 등) 경과한 경우에, 자동 또는 수동으로 통상 운전 모드로부터 냉매 누설 검지 운전 모드로 전환하여, 초기 냉매량 검지 운전의 냉매량 판정 운전과 마찬가지로, 실내 유닛 전수 운전, 응축 압력 제어, 액관 온도 제어, 과열도 제어 및 증발 압력 제어를 포함하는 냉매량 판정 운전을 행한다. 여기서, 액관 온도 제어에 있어서의 액관 온도 목표값(Tlps), 과열도 제어에 있어서의 과열도 목표값(SHrs) 및 증발 압력 제어에 있어서의 저압 목표값(Pes)은, 원칙적으로 초기 냉매량 검지 운전의 냉매량 판정 운전(스텝 S31)에 있어서의 목표값과 같은 값이 사용된다.

덧붙여, 이 냉매량 판정 운전은, 냉매 누설 검지 운전마다 행하여지게 되지만, 예를 들면, 응축 압력(Pc)이 다른 경우나 냉매 누설이 생기고 있는 경우와 같은 운전 조건의 차이에 의하여 실외 열교환기(23) 출구에 있어서의 냉매의 온도(Tco)가 변동하는 경우에 있어서도, 액관 온도 제어에 의하여 액 냉매 연락 배관(6) 내의 냉매의 온도(Tlp)가 같은 액관 온도 목표값(Tlps)에서 일정하게 유지되게 된다.

이와 같이, 실내 유닛 전수 운전, 응축 압력 제어, 액관 온도 제어, 과열도 제어 및 증발 압력 제어를 포함하는 냉매량 판정 운전을 행하는 냉매량 판정 운전 제어 수단으로서 기능하는 제어부(8)에 의하여, 스텝 S41의 처리가 행하여진다.

(스텝 S42：냉매량의 연산)

다음으로, 상술의 냉매량 판정 운전을 행하면서 냉매량 연산 수단으로서 기능하는 제어부(8)에 의하여, 스텝 S42에 있어서 냉매 누설 검지 운전에 있어서의 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 냉매 회로(10) 내의 냉매량을 연산한다. 냉매 회로(10) 내의 냉매량의 연산은, 상술의 냉매 회로(10)의 각 부분의 냉매량과 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량과의 관계식을 이용하여 연산되지만, 이때, 초기 냉매량 판정 운전과 마찬가지로, 상술의 배관 용적 판정 운전에 의하여, 공기 조화 장치(1)의 구성 기기의 설치 후에 있어서 알지 못했던 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적(Vlp, Vgp)이 연산되어 이미 알고 있기 때문에, 이들의 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적(Vlp, Vgp)에 냉매의 밀도를 곱하는 것에 의하여 냉매 연락 배관(6, 7) 내의 냉매량(Mlp, Mgp)을 연산하고, 나아가 다른 각 부분의 냉매량을 가산하는 것에 의하여, 냉매 회로(10) 전체의 냉매량(M)을 연산할 수 있다.

여기서, 상술과 같이, 액관 온도 제어에 의하여 액 냉매 연락 배관(6) 내의 냉매의 온도(Tlp)가 같은 액관 온도 목표값(Tlps)에서 일정하게 유지되고 있기 때문에, 액 냉매 연락 배관부(B3)에 있어서의 냉매량(Mlp)은, 냉매 누설 검지 운전의 운전 조건의 차이에 의하지 않고, 실외 열교환기(23) 출구에 있어서의 냉매의 온도(Tco)가 변동하는 경우에 있어서도, 일정하게 유지되게 된다.

이와 같이, 냉매 누설 검지 운전에 있어서의 냉매 회로(10) 내를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 냉매 회로(10)의 각 부분의 냉매량을 연산하는 냉매량 연산 수단으로서 기능하는 제어부(8)에 의하여, 스텝 S42의 처리가 행하여진다.

(스텝 S43, S44：냉매량의 적부의 판정, 경고 표시)

냉매 회로(10)로부터 냉매가 외부로 누설하면, 냉매 회로(10) 내의 냉매량이 감소한다. 그리고 냉매 회로(10) 내의 냉매량이 감소하면, 주로, 실외 열교환기(23)의 출구에 있어서의 과냉각도(SCo)가 작아지는 경향이 나타나고, 이것에 수반하여, 실외 열교환기(23)에 있어서의 냉매량(Mc)이 감소하고, 다른 부분에 있어서의 냉매량이 대략 일정하게 유지되는 경향이 된다. 이 때문에, 상술의 스텝 S42에 있어서 연산된 냉매 회로(10) 전체의 냉매량(M)은, 냉매 회로(10)로부터의 냉매 누설이 생기고 있는 경우에는 초기 냉매량 검지 운전에 있어서 검지된 기준 냉매량(Mi)보다도 작아지고, 냉매 회로(10)로부터의 냉매 누설이 생기고 있지 않은 경우에는 기준 냉매량(Mi)과 대략 같은 값이 된다.

이것을 이용하여, 스텝 S43에서는 냉매의 누설의 유무를 판정하고 있다. 그리고 스텝 S43에 있어서, 냉매 회로(10)로부터의 냉매의 누설이 생기고 있지 않다고 판정되는 경우에는 냉매 누설 검지 운전 모드를 종료한다.

한편, 스텝 S43에 있어서, 냉매 회로(10)로부터의 냉매의 누설이 생기고 있다고 판정되는 경우에는, 스텝 S44의 처리로 이행하여, 냉매 누설을 검지한 것을 알리는 경고를 경고 표시부(9)에 표시한 후, 냉매 누설 검지 운전 모드를 종료한다.

이와 같이, 냉매 누설 검지 운전 모드에 있어서 냉매량 판정 운전을 행하면서 냉매 회로(10) 내의 냉매량의 적부를 판정하여 냉매 누설의 유무를 검지하는, 냉매량 판정 수단의 하나인 냉매 누설 검지 수단으로서 기능하는 제어부(8)에 의하여, 스텝 S42 ~ S44의 처리가 행하여진다.

이상과 같이, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 제어부(8)가, 냉매량 판정 운전 수단, 냉매량 연산 수단, 냉매량 판정 수단, 배관 용적 판정 운전 수단, 배관 용적 연산 수단, 타당성 판정 수단 및 상태량 축적 수단으로서 기능하는 것에 의하여, 냉매 회로(10) 내에 충전된 냉매량의 적부를 판정하기 위한 냉매량 판정 시스템을 구성하고 있다.

(3) 공기 조화 장치의 특징

본 실시예의 공기 조화 장치(1)에는, 이하와 같은 특징이 있다.

(A)

본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 응축기로서의 실외 열교환기(23)로부터 팽창 기구로서의 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 온도를 조절하는 것이 가능한 온도 조절 기구로서의 과냉각기(25)가 설치되어 있고, 냉매량 판정 운전 시에 과냉각기(25)로부터 팽창 기구로서의 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 온도(Tlp)가 일정해지도록 과냉각기(25)의 능력 제어를 행하는 것으로 과냉각기(25)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)에 이르는 냉매 배관 내의 냉매의 밀도(ρlp)가 변화하지 않도록 하고 있기 때문에, 응축기로서의 실외 열교환기(23)의 출구에 있어서의 냉매의 온도(Tco)가 냉매량 판정 운전을 행할 때마다 다른 경우여도, 이와 같은 냉매의 온도의 상위(相違)의 영향이 실외 열교환기(23)의 출구로부터 과냉각기(25)에 이르는 냉매 배관에만 미치게 되어, 냉매량 판정 시에, 실외 열교환 기(23)의 출구에 있어서의 냉매의 온도(Tco)의 상위(즉, 냉매의 밀도의 상위)에 의한 판정 오차를 작게 할 수 있다.

특히, 본 실시예와 같이, 열원 유닛으로서의 실외 유닛(2)과 이용 유닛으로서의 실내 유닛(4, 5)이 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 통하여 접속되어 있는 경우에는, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4, 5)의 사이를 접속하는 냉매 연락 배관(6, 7)의 길이나 관경 등이 설치 장소 등의 조건에 따라 다르기 때문에, 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적이 커지는 경우에는, 실외 열교환기(23)의 출구에 있어서의 냉매의 온도(Tco)의 상위가, 실외 열교환기(23)의 출구로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)에 이르는 냉매 배관의 대부분을 구성하는 액 냉매 연락 배관(6) 내의 냉매의 온도의 상위가 되어 버려 판정 오차가 커지는 경향에 있지만, 상술과 같이, 과냉각기(25)를 설치하는 것과 함께, 냉매량 판정 운전 시에 액 냉매 연락 배관(6) 내의 냉매의 온도(Tlp)가 일정해지도록 과냉각기(25)의 능력 제어를 행하고 있어, 과냉각기(25)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)에 이르는 냉매 배관 내의 냉매의 밀도(ρlp)가 변화하지 않도록 하고 있기 때문에, 냉매량 판정 시에, 실외 열교환기(23)의 출구(Tco)에 있어서의 냉매의 온도의 상위(즉, 냉매의 밀도의 상위)에 의한 판정 오차를 작게 할 수 있다.

예를 들면, 냉매 회로(10) 내에 냉매를 충전하는 냉매 자동 충전 운전 시에는, 냉매 회로(10) 내의 냉매량이 충전 목표값(Mi)에 도달하였는지 여부를 고정도로 판정할 수 있다. 또한, 구성 기기를 설치한 후 또는 냉매 회로(10) 내에 냉매를 충전한 후의 초기 냉매량을 검지하는 초기 냉매량 검지 운전 시에는, 초기 냉매량 을 고정도로 검지할 수 있다. 또한, 냉매 회로(10)로부터의 냉매의 누설의 유무를 판정하는 냉매 누설 검지 운전 시에는, 냉매 회로(10)로부터의 냉매의 누설의 유무를 고정도로 판정할 수 있다.

(B)

본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 냉매량 판정 운전 시에 증발기로서의 실내 열교환기(42, 52)로부터 압축기(21)로 보내지는 냉매의 압력(예를 들면, 흡입 압력(Ps)이나 증발 압력(Pe)) 또는 압력에 등가인 운전 상태량(예를 들면, 증발 온도(Te) 등)이 일정해지도록 구성 기기의 제어를 행하는 것으로 실내 열교환기(42, 52)로부터 압축기(21)로 보내지는 냉매의 밀도(ρgp)가 변화하지 않도록 하고 있기 때문에, 냉매량 판정 시에, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 압력 또는 압력에 등가인 운전 상태량의 상위(즉, 냉매의 밀도의 상위)에 의한 판정 오차를 작게 할 수 있다.

(C)

본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 압축기(21)로서 운전 용량을 가변할 수 있는 것이 설치되어 있고, 이 압축기(21)의 운전 용량의 제어(구체적으로는, 인버터에 의한 모터(21a)의 회전수 제어)에 의하여, 증발기로서의 실내 열교환기(42, 52)로부터 압축기(21)로 보내지는 냉매의 압력(예를 들면, 흡입 압력(Ps)이나 증발 압력(Pe)) 또는 압력에 등가인 운전 상태량(예를 들면, 증발 온도(Te) 등)을 일정하게 하는 것이기 때문에, 제어성이 높고, 안정된 제어를 행할 수 있다.

(D)

본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 과냉각기(25)가 냉매 회로(10) 내를 흐르는 냉매를 냉각원으로 하고 있기 때문에, 외부로부터의 냉각원을 추가하는 일 없이, 과냉각기(25)로부터 팽창 기구로서의 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 온도를 일정해지도록 제어할 수 있다.

보다 구체적으로는, 공기 조화 장치(1)의 냉매 회로(10)에는, 응축기로서의 실외 열교환기(23)로부터 팽창 기구로서의 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 일부를 분기시켜, 분기된 냉매를 바이패스 팽창 밸브(62)에 의하여 감압한 후에, 과냉각기(25)에 도입하여 실외 열교환기(23)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매와 열교환시킨 후, 압축기(21)의 흡입 측으로 되돌리는 바이패스 냉매 회로(61)가 설치되어 있고, 과냉각기(25)의 능력 제어가 바이패스 팽창 밸브(62)에 의하여 행하여지도록 되어 있어, 실외 열교환기(23)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 온도보다도 충분히 낮은 온도의 냉각원을 얻을 수 있기 때문에, 실외 열교환기(23)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 온도를 확실히 일정해지도록 제어할 수 있다.

(E)

본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 운전 제어 수단이, 실내 열교환기(42, 52)의 운전 부하에 따라 구성 기기의 제어를 행하는 통상 운전과 냉매량 판정 운전을 전환하는 것이 가능하며, 바이패스 팽창 밸브(62)가, 통상 운전에 있어서, 바이패스 냉매 회로(61)를 통하여 과냉각기(25)로부터 압축기(21)의 흡입 측으로 되돌려지는 냉매의 과열도(SHb)가 일정해지도록 제어되고, 냉매량 판정 운전에 있어서, 과냉각기(25)로부터 팽창 기구로서의 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 온도(Tlp)가 일정해지도록 제어되기 때문에, 통상 운전에 있어서는 냉매를 가능한 한 과냉각 상태로 하여 실내 열교환기(41, 51)로 보내 능력 업을 도모할 수 있고, 냉매량 판정 운전에 있어서는, 과냉각기(25)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 온도(Tlp)를 확실히 일정해지도록 제어할 수 있도록 되어 있다. 즉, 이 공기 조화 장치(1)에서는, 통상 운전 및 냉매량 판정 운전의 각각에 적합한 과냉각기(25)의 능력 제어를 행할 수 있다.

(F)

본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 냉매 회로(10)를 복수의 부분으로 분할하여, 각 부분의 냉매량과 운전 상태량과의 관계식을 설정하고 있기 때문에, 종래와 같은 냉동 사이클 특성의 시뮬레이션을 행하는 경우에 비하여, 연산 부하를 억제할 수 있는 것과 함께, 각 부분의 냉매량을 연산하는데 있어서 중요한 운전 상태량을 관계식의 변수로서 선택적으로 얻을 수 있기 때문에, 각 부분의 냉매량의 연산 정도도 향상하고, 그 결과 냉매 회로(10) 내의 냉매량의 적부를 고정도로 판정할 수 있다.

예를 들면, 냉매량 연산 수단으로서의 제어부(8)는, 관계식을 이용하여, 냉매 회로(10) 내에 냉매를 충전하는 냉매 자동 충전 운전에 있어서의 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 각 부분의 냉매량을 신속하게 연산할 수 있다. 게다가, 냉매량 판정 수단으로서의 제어부(8)는, 연산된 각 부분의 냉매량을 이용하여 냉매 회로(10) 내의 냉매량(구체적으로는, 실외 유닛(2)에 있어서의 냉매량(Mo)과 실내 유닛(4, 5)에 있어서의 냉매량(Mr)을 가산한 값)이 충전 목표값(Ms)에 도달하였는지 여부를 고정도로 판정할 수 있다.

또한, 제어부(8)는, 관계식을 이용하여, 구성 기기를 설치한 후 또는 냉매 회로(10) 내에 냉매를 충전한 후의 초기 냉매량을 검지하는 초기 냉매량 검지 운전에 있어서의 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 각 부분의 냉매량을 연산하는 것으로, 기준 냉매량(Mi)으로서의 초기 냉매량을 신속하게 연산할 수 있다. 게다가, 초기 냉매량을 고정도로 검지할 수 있다.

나아가, 제어부(8)는, 관계식을 이용하여, 냉매 회로(10)로부터의 냉매의 누설의 유무를 판정하는 냉매 누설 검지 운전에 있어서의 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 각 부분의 냉매량을 신속하게 연산할 수 있다. 게다가, 제어부(8)는, 연산된 각 부분의 냉매량과 누설의 유무를 판정하는 기준으로 되는 기준 냉매량(Mi)을 비교하는 것으로, 냉매 회로(10)로부터의 냉매의 누설의 유무를 고정도로 판정할 수 있다.

(G)

본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 냉매 연락 배관(6, 7) 내를 흐르는 냉매의 밀도가 다른 2개의 상태를 만들어 내는 배관 용적 판정 운전을 행하여, 이들 2개의 상태 사이의 냉매의 증감량을 냉매 연락 배관(6, 7) 이외의 부분의 냉매량으로부터 연산하고, 냉매의 증감량을, 제1 및 제2 상태 사이에 있어서의 냉매 연락 배관(6, 7) 내의 냉매의 밀도 변화량으로 제산하는 것에 의하여, 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적을 연산하도록 하고 있기 때문에, 예를 들면, 구성 기기를 설치한 후에 있어서 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적을 알지 못하는 경우여도, 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적을 검지할 수 있다. 이것에 의하여, 냉매 연락 배관(6, 7)의 정보를 입력하는 수고를 줄이면서, 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적을 얻을 수 있게 된다.

그리고 이 공기 조화 장치(1)에서는, 배관 용적 연산 수단에 의하여 연산되는 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적과 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량을 이용하여, 냉매 회로(10) 내의 냉매량의 적부를 판정할 수 있기 때문에, 구성 기기를 설치한 후에 있어서 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적을 알지 못하는 경우여도, 냉매 회로(10) 내의 냉매량의 적부를 고정도로 판정할 수 있다.

예를 들면, 구성 기기를 설치한 후에 있어서 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적을 알지 못하는 경우여도, 배관 용적 연산 수단에 의하여 연산된 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적을 이용하여 초기 냉매량 판정 운전에 있어서의 냉매 회로(10) 내의 냉매량을 연산할 수 있다. 또한, 구성 기기를 설치한 후에 있어서 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적을 알지 못하는 경우여도, 배관 용적 연산 수단에 의하여 연산된 냉매 연락 배관(6, 7)의 용적을 이용하여 냉매 누설 검지 운전에 있어서의 냉매 회로(10) 내의 냉매량을 연산할 수 있다. 이것에 의하여, 냉매 연락 배관의 정보를 입력하는 수고를 줄이면서, 냉매 회로(10)로부터의 냉매의 누설을 검지하기 위하여 필요한 초기 냉매량을 검지하거나 냉매 회로(10)로부터의 냉매의 누설의 유무를 고정도로 판정할 수 있다.

(H)

본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)의 정보(예를 들면, 배관 용적 판정 운전의 운전 결과나 작업자 등이 입력하는 냉매 연락 배관(6, 7)의 길이나 관경 등의 정보)로부터 액 냉매 연락 배관(6)의 용적(Vlp) 및 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적(Vgp)을 연산하고, 연산에 의하여 얻어진 액 냉매 연락 배관(6)의 용적(Vlp) 및 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적(Vgp)의 연산 결과로부터, 연산에 사용된 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)의 정보가 타당한지 여부를 판정하고 있기 때문에, 타당하다고 판단되는 경우에는, 정확한 액 냉매 연락 배관(6)의 용적(Vlp) 및 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적(Vgp)을 얻을 수 있고, 타당하지 않다고 판단되는 경우에는, 적절한 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)의 정보를 다시 입력하거나, 배관 용적 판정 운전을 재차 행하는 등의 대응을 행할 수 있다. 게다가, 그 판정 방법이, 연산에 의하여 얻어진 액 냉매 연락 배관(6)의 용적(Vlp) 및 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적(Vgp)을 개개로 체크하는 것이 아니라, 액 냉매 연락 배관(6)의 용적(Vlp)과 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적(Vgp)이 소정의 관계를 만족하는지 여부에 의하여 판정하는 것이기 때문에, 액 냉매 연락 배관(6)의 용적(Vlp)과 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적(Vgp)과의 상대 관계도 고려한 적절한 판정을 할 수 있다.

그리고 타당성 판정 수단에 의하여 타당하다고 판정된 적절한 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)의 정보를 이용하여, 액 냉매 연락 배관(6)의 용적(Vlp) 및 가스 냉매 연락 배관(7)의 용적(Vgp)을 얻을 수 있기 때문에, 냉매량 판정 수단에 의하여 냉매 회로(10) 내의 냉매량의 적부를 고정도로 판정할 수 있다.

(4) 변형예 1

상술의 실시예에 있어서의 냉매 자동 충전 운전에서는, 냉매량 판정 운전 시에, 과냉각기(25)의 능력 제어에 의한 액관 온도 제어, 즉, 과냉각기(25)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 온도(Tlp)(즉, 액 냉매 연락 배관(6) 내의 냉매의 온도(Tlp))가 일정해지도록 바이패스 팽창 밸브(62)를 제어하도록 하고 있다.

그러나 냉매의 충전 초기에 있어서는, 냉매 회로(10) 내의 냉매량이 적고, 실외 열교환기(23)의 출구에 있어서의 냉매가 기액이상 상태로 되어 있기 때문에, 과냉각기(25)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 온도(Tlp)가 일정해지도록 바이패스 팽창 밸브(62)를 제어하려고 하여도, 과냉각기(25)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 온도(Tlp)가 액관 온도 목표값(Tlps)까지 저하하지 않고, 바이패스 팽창 밸브(62)의 개도가 과도하게 열린 상태가 된다. 그리고 바이패스 팽창 밸브(62)의 개도가 과도하게 열리면, 냉매 자동 충전 운전에 있어서의 냉매량 판정 운전을 안정적으로 행할 수 없다고 하는 문제가 생겨 버리는 일이 있다. 보다 구체적으로는, 바이패스 팽창 밸브(62)의 개도가 과도하게 열리는 것에 의하여 압축기(21)의 흡입 압력(Ps)이 상승하는 경향이 되고, 이것에 의하여, 압축기(21)의 용량 제어에 의한 증발 압력 제어, 즉 증발 압력(Pe)을 일정하게 하는 제어에 의하여 냉매 순환량(Wc)이 증가하는 경향이 되기 때문에, 과냉각기(25)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 온도(Tlp)가 한층 더 높아져 버린다고 하는 문제가 생겨 버린다.

그래서, 본 변형예 1에 있어서의 자동 냉매 충전 운전에서는, 냉매량 판정 운전 시의 냉매의 충전 초기에 있어서, 바이패스 팽창 밸브(62)가 과도하게 열린 상태가 되는 것을 방지하는 개도 억제 제어를 행하도록 하고 있다.

이 개도 억제 제어는, 냉매 자동 충전 운전의 개시로부터 소정 시간만, 바이패스 팽창 밸브(62)의 개도를 소정의 개도로 고정하는 제어이며, 이것에 의하여, 냉매의 충전 초기에 있어서는, 과냉각기(25)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 온도가 일정해지도록 하기 위한 과냉각기(25)의 능력 제어를 행하지 않도록 할 수 있다. 이것에 의하여, 바이패스 팽창 밸브(62)의 개도가 과도하게 열리는 것을 방지하여, 냉매 자동 충전 운전을 확실히 안정시킬 수 있다.

여기서, 이 개도 억제 제어에 있어서의 바이패스 팽창 밸브(62)의 소정의 개도는, 냉매 자동 충전 운전이 안정적으로 행하여질 때의 개도보다도 작은 개도(예를 들면, 완전 닫힘)로 설정되어 있다.

또한, 개도 억제 제어를 냉매 자동 충전 운전의 개시로부터 소정 시간만 행하는 것이 아니라, 상술의 냉매 자동 충전 운전의 스텝 S12에 있어서 연산되는 냉매량이 소정의 충전율이 될 때까지 행하도록 하여도 무방하다. 여기서, 충전율이란, 충전 목표값에 대한 냉매 자동 충전 운전에 있어서의 냉매량의 비율을 말하며, 여기에서는, 냉매 자동 충전 운전에 있어서의 실외 유닛(2)의 냉매량(Mo)과 실내 유닛(4, 5)의 냉매량(Mr)을 가산한 냉매량의 값을 충전 목표값(Ms)으로 제산한 값을 말한다. 이와 같이, 개도 억제 제어를 행하는 기간을 충전율로 규정하는 것에 의하여, 예를 들면, 냉매 자동 충전 운전의 운전 조건에 의하여 충전 속도 등이 큰 폭으로 다른 경우여도, 개도 억제 제어를 필요로 하지 않는 냉매량이 될 때까지, 확실히 개도 억제 제어를 행할 수 있다.

(5) 변형예 2

상술의 변형예 1에서는, 냉매 자동 충전 운전에 있어서의 개도 억제 제어로서 바이패스 팽창 밸브(62)의 개도를 냉매 자동 충전 운전의 개시로부터 소정 시간만 또는 소정의 충전율이 될 때까지 소정의 개도로 고정하는 제어가 채용되고 있지만, 이것에 대신하여, 과냉각기(25)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 온도(Tlp)가 일정해지도록 하기 위한 과냉각기(25)의 능력 제어(즉, 액관 온도 제어)를 행할 때에, 바이패스 팽창 밸브(62)의 개도에 상한을 마련하도록 하여도 무방하다. 이것에 의하여, 액관 온도 제어를 자동 냉매 충전 운전의 개시로부터 행하면서 냉매 자동 충전 운전을 확실히 안정시킬 수 있다.

여기서, 이 개도 억제 제어에 있어서의 바이패스 팽창 밸브(62)의 상한 개도는, 실외 온도(Ta)에 기초하는 가변값으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 실외 온도(Ta)가 높은 경우에는, 실외 열교환기(23)에 있어서의 냉매의 응축 온도(Tc)가 높고, 액관 온도 제어의 액관 온도 목표값(Tlps)과의 편차가 커지는 경향에 있으며, 액관 온도 제어에 있어서의 바이패스 팽창 밸브(62)의 개도도 비교적 큰 개도로 안정되도록 되기 때문에, 바이패스 팽창 밸브(62)의 상한 개도의 값도 큰 값으로 해야 하기 때문이다. 이 때문에, 바이패스 팽창 밸브(62)의 상한 개도는, 실외 온도(Ta)가 높아지는 것에 따라 큰 값이 되는 가변값으로 하는 것이 바람직하다.

덧붙여, 이 개도 억제 제어는, 냉매 자동 충전 운전의 개시부터 종료까지의 동안 행하여도 무방하고, 상술의 변형예 1과 마찬가지로, 냉매 자동 충전 운전의 개시로부터 소정 시간만 또는 소정의 충전율이 될 때까지 행하도록 하여도 무방하다.

(6) 변형예 3

상술의 실시예에서는, 냉매 누설 검지 운전에 있어서, 실내 유닛 전수 운전, 응축 압력 제어, 액관 온도 제어, 과열도 제어 및 증발 압력 제어를 포함하는 냉매량 판정 운전을 행하고, 이 냉매량 판정 운전에 있어서의 냉매 회로(10)를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량으로부터 냉매 회로(10) 내의 냉매량(구체적으로는, 냉매 회로(10) 전체의 냉매량(M))을 연산하고, 이 냉매량(M)과 기준 냉매량(Mi)을 비교하는 것으로 냉매 누설의 유무를 판정하도록 하고 있다. 즉, 이 냉매 누설의 유무의 판정은 냉매량 판정 운전이 안정적으로 행하여지는 것이 전제로 되어 있다.

그러나 냉매 누설량이 많은 경우에는, 실외 열교환기(23)의 출구에 있어서의 과냉각도(SCo)가 작아지는 경향이 현저해지고, 이것에 의하여, 과냉각기(25)의 능력 제어에 의한 액관 온도 제어에서는 충분한 냉각을 하지 못하여, 과냉각기(25)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 온도(Tlp)를 액관 온도 목표값(Tlps)까지 저하시킬 수 없는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는, 상술의 실시예에 있어서의 냉매 누설 검지의 방법에서는, 냉매 누설 검지 운전이 정상적으로 실행되지 않는다고 하는 상황이 되는 것만으로, 냉매 누설이 생기고 있는 것을 검지할 수 없다.

그래서, 본 변형예 3에 있어서의 냉매 누설 검지 운전에서는, 상술의 냉매 누설 검지 운전에 있어서의 냉매량 판정 운전(도 10의 스텝 S41을 참조)에 있어서, 도 11에 도시되는 바와 같이, 냉매량 판정 운전을 개시하고 나서 소정 시간을 경과한 후에(스텝 S46), 과냉각기(25)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 온도(Tlp)가 액관 온도 목표값(Tlps)까지 저하하였는지 여부의 판정을 행한다(스텝 S47). 그리고 이 스텝 S47에 있어서, 과냉각기(25)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 온도(Tlp)가 액관 온도 목표값(Tlps)까지 저하되고 있는 경우에는 냉매량의 연산의 처리(스텝 S42)로 이행하고, 과냉각기(25)로부터 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내지는 냉매의 온도(Tlp)가 액관 온도 목표값(Tlps)까지 저하하고 있지 않은 경우에는 냉매 누설이 발생하고 있는 것으로 간주하여, 냉매 누설을 검지한 것을 알리는 경고를 경고 표시부(9)에 표시하는 처리(스텝 S45)로 이행하도록 하고 있다. 이것에 의하여, 냉매 누설 검지 운전에 있어서, 냉매 누설량이 많아, 소정의 냉매 누설 검지 운전이 정상적으로 실행되지 않는 경우여도, 확실히 냉매 누설의 유무를 판정할 수 있다.

(7) 다른 실시예

이상, 본 발명의 실시예에 대하여 도면에 기초하여 설명하였지만, 구체적인 구성은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 변경 가능하다.

예를 들면, 상술의 실시예에서는, 냉난방 전환 가능한 공기 조화 장치에 본 발명을 적용한 예를 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 냉방 전용의 공기 조화 장치 등의 다른 공기 조화 장치에 본 발명을 적용하여도 무방하다. 또한, 상술의 실시예에서는, 1대의 실외 유닛을 구비한 공기 조화 장치에 본 발명을 적용한 예를 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 복수 대의 실외 유닛을 구비한 공기 조화 장치에 본 발명을 적용하여도 무방하다.

본 발명을 이용하면, 냉매량의 적부의 판정을 행할 때에, 응축기의 출구에 있어서의 냉매의 온도의 상위에 의한 판정 오차를 작게 할 수 있게 된다.

Claims

압축기(21)와 응축기(23)와 팽창 기구(41, 51)와 증발기(42, 52)가 접속되는 것에 의하여 구성되는 냉매 회로(10)와,

상기 응축기로부터 상기 팽창 기구로 보내지는 냉매의 온도를 조절하는 것이 가능한 온도 조절 기구와,

상기 응축기로부터 상기 팽창 기구로 보내지는 냉매의 온도가 일정해지도록 상기 온도 조절 기구의 능력 제어를 행하는 냉매량 판정 운전을 행하는 것이 가능한 운전 제어 수단과,

상기 냉매량 판정 운전에 있어서의 상기 냉매 회로를 흐르는 냉매 또는 구성 기기의 운전 상태량을 이용하여 상기 냉매 회로 내의 냉매량의 적부(適否)를 판정하는 냉매량 판정 수단

을 구비한 공기 조화 장치(1).
제1항에 있어서,

상기 운전 제어 수단은, 상기 냉매량 판정 운전에 있어서, 상기 증발기(42, 52)로부터 상기 압축기(21)로 보내지는 냉매의 압력 또는 상기 압력에 등가(等價)인 운전 상태량이 일정해지도록 구성 기기의 제어를 행하는, 공기 조화 장치(1).
제2항에 있어서,

상기 압축기(21)는 운전 용량을 가변할 수 있는 것이고,

상기 운전 제어 수단은, 상기 냉매량 판정 운전에 있어서, 상기 증발기(42, 52)로부터 상기 압축기로 보내지는 냉매의 압력 또는 상기 압력에 등가인 운전 상태량이 일정해지도록 상기 압축기의 운전 용량을 제어하는,

공기 조화 장치(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 온도 조절 기구는, 상기 응축기(23)와 상기 팽창 기구(41, 51)의 사이에 접속된 과냉각기(25)인, 공기 조화 장치(1).
제4항에 있어서,

상기 과냉각기(25)는, 상기 냉매 회로(10) 내를 흐르는 냉매를 냉각원으로 한 열교환기인, 공기 조화 장치(1).
제5항에 있어서,

상기 냉매 회로(10)에는, 냉매의 유량을 조절하는 바이패스 팽창 밸브(62)를 가지고 있고, 상기 응축기(23)로부터 상기 팽창 기구(41, 51)로 보내지는 냉매의 일부를 분기(分岐)시켜, 분기된 냉매를 상기 바이패스 팽창 밸브에 의하여 감압한 후에, 상기 과냉각기(25)에 도입하여 상기 응축기로부터 상기 팽창 기구로 보내지는 냉매와 열교환시킨 후, 상기 압축기(21)의 흡입 측으로 되돌리는 바이패스 냉매 회로(61)가 설치되고 있고,

상기 과냉각기의 능력 제어는 상기 바이패스 팽창 밸브에 의하여 행하여지는,

공기 조화 장치(1).
제6항에 있어서,

상기 운전 제어 수단은, 상기 증발기(42, 52)의 운전 부하에 따라 구성 기기의 제어를 행하는 통상 운전과 상기 냉매량 판정 운전을 전환하는 것이 가능하며,

상기 바이패스 팽창 밸브(62)는, 상기 통상 운전에 있어서, 상기 바이패스 냉매 회로(61)를 통하여 상기 과냉각기(25)로부터 상기 압축기(21)의 흡입 측으로 되돌려지는 냉매의 과열도가 일정해지도록 제어되고, 상기 냉매량 판정 운전에 있어서, 상기 과냉각기로부터 상기 팽창 기구(41, 51)로 보내지는 냉매의 온도가 일정해지도록 제어되는,

공기 조화 장치(1).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 냉매량 판정 운전은, 상기 냉매 회로(10) 내에 냉매를 충전하는 냉매 자동 충전 운전 시에 행하여지는, 공기 조화 장치(1).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 냉매량 판정 운전은, 구성 기기를 설치한 후 또는 상기 냉매 회로(10) 내에 냉매를 충전한 후의 초기 냉매량을 검지하는 초기 냉매량 검지 운전 시에 행하여지는, 공기 조화 장치(1).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 냉매량 판정 운전은, 상기 냉매 회로(10)로부터의 냉매의 누설의 유무를 판정하는 냉매 누설 검지 운전 시에 행하여지는, 공기 조화 장치(1).
제6항 또는 제7항에 있어서,

상기 냉매량 판정 운전은, 상기 냉매 회로(10) 내에 냉매를 충전하는 냉매 자동 충전 운전 시에 행하여지는 것이고,

상기 운전 제어 수단은, 상기 냉매 자동 충전 운전 시의 냉매의 충전 초기에 있어서, 상기 바이패스 팽창 밸브(62)가 과도하게 열린 상태가 되는 것을 방지하는 개도(開度) 억제 제어를 행하는,

공기 조화 장치(1).
제11항에 있어서,

상기 개도 억제 제어는, 상기 냉매 자동 충전 운전의 개시로부터 소정 시간 행하여지는, 공기 조화 장치(1).
제11항에 있어서,

상기 개도 억제 제어는, 상기 냉매 자동 충전 운전의 개시로부터 상기 냉매 회로(10) 내의 냉매량이 소정의 충전율이 될 때까지 행하여지는, 공기 조화 장치(1).
제12항 또는 제13항에 있어서,

상기 개도 억제 제어는, 상기 바이패스 팽창 밸브(62)의 개도를 소정의 개도로 고정하는 제어인, 공기 조화 장치(1).
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 개도 억제 제어는, 상기 바이패스 팽창 밸브(62)의 개도에 상한을 마련하는 제어인, 공기 조화 장치(1).
제15항에 있어서,

상기 바이패스 팽창 밸브의 상한 개도는 실외 온도에 기초하는 가변값인, 공기 조화 장치(1).
제10항에 있어서,

상기 운전 제어 수단은, 상기 냉매량 판정 운전에 있어서, 상기 응축기(23)로부터 상기 팽창 기구(41, 51)로 보내지는 냉매의 온도가 액관(液管) 온도 목표값 에서 일정해지도록 상기 온도 조절 기구의 능력 제어를 행하는 것이고,

상기 냉매량 판정 수단은, 상기 냉매 누설 검지 운전에 있어서, 소정 시간이 경과하여도 상기 응축기로부터 상기 팽창 기구로 보내지는 냉매의 온도가 상기 액관 온도 목표값까지 저하하지 않는 경우에는 냉매 누설이 발생하고 있는 취지의 판정을 하는,

공기 조화 장치(1).
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 냉매 회로(10)는, 상기 압축기(21)와 상기 응축기(23)와 상기 온도 조절 기구를 포함하는 열원 유닛(2)과, 상기 팽창 기구(41, 51)와 상기 증발기(42, 52)를 포함하는 이용 유닛(4, 5)과, 상기 열원 유닛과 상기 이용 유닛을 접속하는 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)으로 구성되어 있는, 공기 조화 장치(1).