WO2007069581A1

WO2007069581A1 - 空気調和装置

Info

Publication number: WO2007069581A1
Application number: PCT/JP2006/324716
Authority: WO
Inventors: Tadafumi Nishimura; Shinichi Kasahara; Manabu Yoshimi
Original assignee: Daikin Industries, Ltd.
Priority date: 2005-12-16
Filing date: 2006-12-12
Publication date: 2007-06-21
Also published as: CN101331372A; JP2007163100A; KR20080081942A; ES2697826T3; EP1970653A4; JP4114691B2; AU2006324596B2; CN101331372B; AU2006324596A1; EP1970653A1; US20090044550A1; EP1970653B1

Abstract

　冷媒量の適否の判定を行う際に、凝縮器の出口における冷媒の温度の相違による判定誤差を小さくする。空気調和装置（１）は、冷媒回路（１０）と、運転制御手段と、冷媒量判定手段とを備えている。冷媒回路（１０）は、圧縮機（２１）と室外熱交換器（２３）と過冷却器（２５）と室内膨張弁（４１、５１）と室内熱交換器（４２、５２）とが接続されることによって構成されている。運転制御手段は、過冷却器（２５）から室内膨張弁（４１、５１）に送られる冷媒の温度が一定になるように過冷却器（２５）の能力制御を行う冷媒量判定運転を行うことが可能である。冷媒量判定手段は、冷媒量判定運転における冷媒回路（１０）を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量に基づいて、冷媒回路（１０）内の冷媒量の適否を判定する。

Description

明細書

空気調和装置

技術分野

[0001] 本発明は、空気調和装置の冷媒回路内の冷媒量の適否を判定する機能、特に、圧縮機と凝縮器と膨張機構と蒸発器とが接続されることによって構成される空気調和装置の冷媒回路内の冷媒量の適否を判定する機能に関する。

背景技術

[0002] 従来より、圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を接続して構成される冷媒回路を備えた冷凍装置において、冷媒回路内の冷媒量の過不足を判定するための冷媒量判定運転を行い、冷媒回路内の冷媒量の過不足を判定する手法が提案されている（例えば、特許文献 1参照)。

特許文献 1：特開平 3— 186170号公報

発明の開示

[0003] しかし、上述の冷媒回路内の冷媒量の過不足を判定する手法では、冷媒量判定運転を行うごとに、凝縮器の出口における冷媒の温度が異なることになる。このような冷媒の温度の相違は、凝縮器の出口力膨張弁に至る冷媒配管における冷媒の温度の相違となってしまい、冷媒量の過不足を判定する際の判定誤差になってしまう。特に、セパレート型の空気調和装置においては、熱源ユニットと利用ユニットとの間を接続する冷媒連絡配管の長さが設置場所等の条件により異なるため、冷媒連絡配管が長い場合には、凝縮器の出口における冷媒の温度の相違力凝縮器の出口から膨張弁に至る冷媒配管の大部分を構成する液冷媒連絡配管内の冷媒の温度の相違となってしまい、判定誤差が大きくなる傾向にある。

本発明の課題は、冷媒量の適否の判定を行う際に、凝縮器の出口における冷媒の温度の相違による判定誤差を小さくすることにある。

[0004] 第 1の発明にかかる空気調和装置は、冷媒回路と、温度調節機構と、運転制御手段と、冷媒量判定手段とを備えている。冷媒回路は、圧縮機と凝縮器と膨張機構と蒸発器とが接続されることによって構成されている。温度調節機構は、凝縮器から膨張機構に送られる冷媒の温度を調節することが可能である。運転制御手段は、凝縮器力膨張機構に送られる冷媒の温度が一定になるように温度調節機構の能力制御を行う冷媒量判定運転を行うことが可能である。冷媒量判定手段は、冷媒量判定運転における冷媒回路を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量に基づ、て、冷媒回路内の冷媒量の適否を判定する。

この空気調和装置では、凝縮器から膨張機構に送られる冷媒の温度を調節することが可能な温度調節機構が設けられており、冷媒量判定運転の際に凝縮器から膨張機構に送られる冷媒の温度が一定になるように温度調節機構の能力制御を行うことで凝縮器力膨張機構に至る冷媒配管内の冷媒の密度が変化しないようにしているため、凝縮器の出口における冷媒の温度が冷媒量判定運転を行うごとに異なる場合であっても、このような冷媒の温度の相違の影響が凝縮器の出口力温度調節機構によって温度調節されるまでの冷媒配管のみに収まることとなり、冷媒量判定の際に、凝縮器の出口における冷媒の温度の相違 (すなわち、冷媒の密度の相違）による判定誤差を小さくすることができる。

[0005] 第 2の発明にかかる空気調和装置は、第 1の発明にかかる空気調和装置において、運転制御手段は、冷媒量判定運転において、蒸発器から圧縮機に送られる冷媒の圧力又は圧力に等価な運転状態量が一定になるように構成機器の制御を行う。この空気調和装置では、冷媒量判定運転の際に蒸発器から圧縮機に送られる冷媒の圧力又は圧力に等価な運転状態量が一定になるように構成機器の制御を行うことで蒸発器力圧縮機に送られる冷媒の密度が変化しないようにしているため、冷媒量判定の際に、蒸発器の出口における冷媒の圧力又は圧力に等価な運転状態量の相違 (すなわち、冷媒の密度の相違）による判定誤差を小さくすることができる。

[0006] 第 3の発明に力かる空気調和装置は、第 2の発明に力かる空気調和装置にお!、て、圧縮機は、運転容量を可変できるものである。運転制御手段は、冷媒量判定運転において、蒸発器から圧縮機に送られる冷媒の圧力又は圧力に等価な運転状態量が一定になるように、圧縮機の運転容量を制御する。

[0007] この空気調和装置では、圧縮機として運転容量を可変できるものが設けられており、この圧縮機の運転容量の制御により、蒸発器から圧縮機に送られる冷媒の圧力又は圧力に等価な運転状態量を一定にするものであるため、制御性が高ぐ安定した制御を行うことができる。

[0008] 第 4の発明にかかる空気調和装置は、第 1〜第 3の発明にかかる空気調和装置において、温度調節機構は、凝縮器と膨張機構との間に接続された過冷却器である。この空気調和装置では、温度調節機構として過冷却器が使用されているため、凝縮器の出口から膨張機構に送られる冷媒を冷却することにより、温度を一定に制御することができる。

[0009] 第 5の発明に力かる空気調和装置は、第 4の発明に力かる空気調和装置にお!、て

、過冷却器は、冷媒回路内を流れる冷媒を冷却源とした熱交換器である。

[0010] この空気調和装置では、過冷却器が冷媒回路内を流れる冷媒を冷却源としているため、外部力ゝらの冷却源を追加することなぐ過冷却器から膨張機構に送られる冷媒の温度を一定になるように制御することができる。

[0011] 第 6の発明にかかる空気調和装置は、第 5の発明にかかる空気調和装置において、冷媒回路には、冷媒の流量を調節するバイパス膨張弁を有しており、凝縮器から膨張機構に送られる冷媒の一部を分岐させ、分岐された冷媒をバイパス膨張弁によつて減圧したした後に、過冷却器に導入して凝縮器カゝら膨張機構に送られる冷媒と熱交換させた後、圧縮機の吸入側に戻すバイパス冷媒回路が設けられている。過冷却器の能力制御は、バイパス膨張弁によって行われる。

この空気調和装置では、凝縮器カゝら膨張機構に送られる冷媒の一部を圧縮機の吸入側に戻すことができる冷媒圧力まで減圧したものを、過冷却器の冷却源として使用することで、凝縮器力膨張機構に送られる冷媒の温度よりも十分に低、温度の冷却源を得ることができるため、凝縮器カゝら膨張機構に送られる冷媒の温度を確実に一定になるように制御することができる。

[0012] 第 7の発明にかかる空気調和装置は、第 6の発明にかかる空気調和装置において、運転制御手段は、蒸発器の運転負荷に応じて構成機器の制御を行う通常運転と、冷媒量判定運転とを切り換えることが可能である。バイパス膨張弁は、通常運転において、バイパス冷媒回路を通じて過冷却器力圧縮機の吸入側に戻される冷媒の過熱度が一定になるように制御され、冷媒量判定運転において、過冷却器から膨張機構に送られる冷媒の温度が一定になるように制御される。

この空気調和装置では、通常運転においては、所定の過熱度の冷媒を圧縮機の吸入側に戻すように過冷却器の能力制御を行うことができるため、冷媒をできるだけ過冷却状態にして蒸発器に送って能力アップを図ることができ、冷媒量判定運転にぉ、ては、過冷却器力膨張機構に送られる冷媒の温度を確実に一定になるように制御することができるようになつている。すなわち、この空気調和装置では、通常運転及び冷媒量判定運転のそれぞれに適した過冷却器の能力制御を行うことができる。

[0013] 第 8の発明にかかる空気調和装置は、第 1〜第 7の発明のいずれかにかかる空気調和装置において、冷媒量判定運転は、冷媒回路内に冷媒を充填する冷媒自動充填運転の際に行われる。

この空気調和装置では、冷媒自動充填運転の際に、冷媒回路内の冷媒量が充填目標値に到達したかどうかを高精度に判定することができる。

[0014] 第 9の発明にかかる空気調和装置は、第 1〜第 8の発明のいずれかにかかる空気調和装置において、冷媒量判定運転は、構成機器を設置した後又は冷媒回路内に冷媒を充填した後の初期冷媒量を検知する初期冷媒量検知運転の際に行われる。この空気調和装置では、初期冷媒量検知運転の際に、初期冷媒量を高精度に検知することができる。

[0015] 第 10の発明にかかる空気調和装置は、第 1〜第 9の発明のいずれかにかかる空気調和装置において、冷媒量判定運転は、冷媒回路からの冷媒の漏洩の有無を判定する冷媒漏洩検知運転の際に行われる。

この空気調和装置では、冷媒漏洩検知運転の際に、冷媒回路からの冷媒の漏洩の有無を高精度に判定することができる。

[0016] 第 11の発明にかかる空気調和装置は、第 6又は第 7の発明にかかる空気調和装置において、冷媒量判定運転は、冷媒回路内に冷媒を充填する冷媒自動充填運転の際に行われるものである。運転制御手段は、冷媒自動充填運転の際の冷媒の充填初期において、バイパス膨張弁が過度に開いた状態になるのを防ぐ開度抑制制御を行う。

冷媒自動充填運転の際の冷媒の充填初期にお、ては、冷媒回路内の冷媒量が少なぐ凝縮器出口における冷媒が気液二相状態となっているため、過冷却器力膨張機構に送られる冷媒の温度が一定になるようにバイパス膨張弁を制御しょうとしても、過冷却器力も膨張機構に送られる冷媒の温度が目標値まで低下せず、バイパス膨張弁の開度が過度に開いた状態になる。そして、バイパス膨張弁の開度が過度に開くと、圧縮機の吸入圧力が高くなる等のように冷媒回路内の冷媒の状態が安定しなくなり、冷媒自動充填運転を安定的に行うことができないという不具合が生じてしまうことがある。

[0017] このため、この空気調和装置では、冷媒の充填初期の冷媒回路内の冷媒量が少ない状態においては、開度抑制制御を行うことでバイパス膨張弁が過度に開いた状態になるのを防ぐようにしている。これにより、冷媒自動充填運転を開始力終了まで安定的に行うことができる。

[0018] 第 12の発明にかかる空気調和装置は、第 11の発明にかかる空気調和装置において、開度抑制制御は、冷媒自動充填運転の開始から所定時間行われる。

この空気調和装置では、開度抑制制御を行う時期を冷媒自動充填運転の際の冷媒の充填初期のみに確実に制限することができる。

[0019] 第 13の発明にかかる空気調和装置は、第 11の発明にかかる空気調和装置において、開度抑制制御は、冷媒自動充填運転の開始から冷媒回路内の冷媒量が所定の充填率になるまで行われる。

[0020] この空気調和装置では、開度抑制制御を行う時期を冷媒自動充填運転の際の冷媒の充填初期のみに確実に制限することができる。

[0021] 第 14の発明にかかる空気調和装置は、第 12又は第 13の発明にかかる空気調和装置において、開度抑制制御は、バイパス膨張弁の開度を所定の開度に固定する制御である。

この空気調和装置では、開度抑制制御がバイパス膨張弁の開度を所定の開度に固定する制御であるため、冷媒の充填初期においては、過冷却器力膨張機構に送られる冷媒の温度が一定になるようにするための過冷却器の能力制御を行わないようにすることができるようになり、冷媒自動充填運転を確実に安定させることができる [0022] 第 15の発明に力かる空気調和装置は、第 11〜第 13の発明のいずれかにかかる空気調和装置において、開度抑制制御は、過冷却器から膨張機構に送られる冷媒の温度が一定になるように過冷却器の能力制御を行う際に、バイパス膨張弁の開度に上限を設ける制御である。

[0023] この空気調和装置では、開度抑制制御がバイパス膨張弁の開度に上限を設ける制御であるため、過冷却器力膨張機構に送られる冷媒の温度が一定になるようにするための過冷却器の能力制御を自動冷媒充填運転の開始から行!、つつ、自動冷媒充填運転を確実に安定させることができる。

[0024] 第 16の発明にかかる空気調和装置は、第 15の発明にかかる空気調和装置において、バイパス膨張弁の上限開度は、室外温度に基づく可変値である。

この空気調和装置では、バイパス膨張弁の上限開度を室外温度によって可変するようにしているため、バイパス膨張弁に対して、適切な開度上限を設定することができる。

[0025] 第 17の発明にかかる空気調和装置は、第 10の発明にかかる空気調和装置において、運転制御手段は、冷媒量判定運転において、凝縮器から膨張機構に送られる冷媒の温度が液管温度目標値で一定になるように、温度調節機構の能力制御を行うものである。冷媒量判定手段は、冷媒漏洩検知運転において、所定時間が経過しても、凝縮器カゝら膨張機構に送られる冷媒の温度が液管温度目標値まで低下しな、場合には、冷媒漏洩が発生している旨の判定をする。

[0026] この空気調和装置では、冷媒漏洩検知運転にお!、て、所定時間が経過しても凝縮器から膨張機構に送られる冷媒の温度が液管温度目標値まで低下しな!、場合に冷媒漏洩が発生しているとみなすことにしているため、冷媒漏洩量が多ぐ所定の冷媒漏洩検知運転が正常に実行されな力つた場合であっても、確実に冷媒漏洩の有無を判定することができる。

[0027] 第 18の発明にかかる空気調和装置は、第 1〜第 17の発明のいずれかにかかる空気調和装置において、冷媒回路は、圧縮機と凝縮器と温度調節機構とを含む熱源ユニットと、膨張機構と蒸発器とを含む利用ユニットと、熱源ユニットと利用ユニットとを接続する液冷媒連絡配管及びガス冷媒連絡配管とから構成されている。熱源ユニットと利用ユニットとが液冷媒連絡配管及びガス冷媒連絡配管を介して接続された空気調和装置では、熱源ユニットと利用ユニットとの間を接続する冷媒連絡配管の長さゃ管径等が設置場所等の条件により異なるため、冷媒連絡配管の容積が大きくなる場合には、凝縮器の出口における冷媒の温度の相違が、凝縮器の出口から膨張機構に至る冷媒配管の大部分を構成する液冷媒連絡配管内の冷媒の温度の相違となってしま、、判定誤差が大きくなる傾向にある。

[0028] しかし、この空気調和装置では、熱源ユニットに温度調節機構が設けられており、冷媒量判定運転の際に液冷媒連絡配管内の冷媒の温度が一定になるように温度調節機構の能力制御を行うことで温度調節力膨張機構に至る冷媒配管内の冷媒の密度が変化しないようにすることができるため、凝縮器の出口における冷媒の温度が冷媒量判定運転を行うごとに異なる場合であっても、このような冷媒の温度の相違の影響が凝縮器の出口から温度調節機構によって温度調節されるまでの冷媒配管のみに収まることとなり、冷媒量判定の際に、凝縮器の出口における冷媒の温度の相違 (すなわち、冷媒の密度の相違）による判定誤差を小さくすることができる。

図面の簡単な説明

[0029] [図 1]本発明の一実施形態に力かる空気調和装置の概略構成図である。

[図 2]空気調和装置の制御ブロック図である。

[図 3]試運転モードのフローチャートである。

[図 4]冷媒自動充填運転のフローチャートである。

[図 5]冷媒量判定運転における冷媒回路内を流れる冷媒の状態を示す模式図（四路切換弁等の図示を省略)である。

[図 6]配管容積判定運転のフローチャートである。

[図 7]液冷媒連絡配管用の配管容積判定運転における空気調和装置の冷凍サイクルを示すモリエル線図である。

[図 8]ガス冷媒連絡配管用の配管容積判定運転における空気調和装置の冷凍サイクルを示すモリエル線図である。

[図 9]初期冷媒量判定運転のフローチャートである。

[図 10]冷媒漏洩検知運転モードのフローチャートである。 [図 11]変形例 3にかかる冷媒漏洩検知運転モードのフローチャートである。

符号の説明

1 空気調和装置

2 室外ユニット (熱源ユニット）

4、 5 室内ユニット (利用ユニット）

6 液冷媒連絡配管 (冷媒連絡配管）

7 ガス冷媒連絡配管 (冷媒連絡配管)

10 冷媒回路

21 圧縮機

23 室外熱交 (凝縮器）

25 過冷却器 (温度調節機構）

41、 51 室内膨張弁 (膨張機構）

42、 52 室内熱交換器 (蒸発器）

43、 53 室内ファン（送風ファン）

61 バイパス冷媒回路

62 バイパス膨張弁

発明を実施するための最良の形態

以下、図面に基づいて、本発明にかかる空気調和装置の実施形態について説明する。

(1)空気調和装置の構成

図 1は、本発明の一実施形態に力かる空気調和装置 1の概略構成図である。空気調和装置 1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の室内の冷暖房に使用される装置である。空気調和装置 1は、主として、 1台の熱源ユニットとしての室外ユニット 2と、それに並列に接続された複数台（本実施形態では、 2台）の利用ユニットとしての室内ユニット 4、 5と、室外ユニット 2と室内ユニット 4、 5とを接続する冷媒連絡配管としての液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7とを備えている。すなわち、本実施形態の空気調和装置 1の蒸気圧縮式の冷媒回路 10は、室外ユニット 2と、室内ユニット 4、 5と、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7とが接続されること〖こよって構成されてヽる。

[0032] <室内ユニット >

室内ユニット 4、 5は、ビル等の室内の天井に埋め込みや吊り下げ等により、又は、室内の壁面に壁掛け等により設置されている。室内ユニット 4、 5は、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7を介して室外ユニット 2に接続されており、冷媒回路 10の一部を構成している。

次に、室内ユニット 4、 5の構成について説明する。尚、室内ユニット 4と室内ユニット 5とは同様の構成であるため、ここでは、室内ユニット 4の構成のみ説明し、室内ュ- ット 5の構成については、それぞれ、室内ユニット 4の各部を示す 40番台の符号の代わりに 50番台の符号を付して、各部の説明を省略する。

室内ユニット 4は、主として、冷媒回路 10の一部を構成する室内側冷媒回路 10a ( 室内ユニット 5では、室内側冷媒回路 10b)を有している。この室内側冷媒回路 10a は、主として、膨張機構としての室内膨張弁 41と、利用側熱交換器としての室内熱交翻 42とを有している。

[0033] 本実施形態において、室内膨張弁 41は、室内側冷媒回路 10a内を流れる冷媒の流量の調節等を行うために、室内熱交換器 42の液側に接続された電動膨張弁である。

本実施形態において、室内熱交は、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン 'アンド'チューブ型熱交換器であり、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の凝縮器として機能して室内空気を加熱する熱交^^である。

本実施形態において、室内ユニット 4は、ユニット内に室内空気を吸入して、室内熱交 42において冷媒と熱交換させた後に、供給空気として室内に供給するための送風ファンとしての室内ファン 43を有している。室内ファン 43は、室内熱交換器 42に供給する空気の風量 Wrを可変することが可能なファンであり、本実施形態において、 DCファンモータ力もなるモータ 43aによって駆動される遠心ファンや多翼ファン等である。

[0034] また、室内ユニット 4には、各種のセンサが設けられている。室内熱交換器 42の液側には、冷媒の温度 (すなわち、暖房運転時における凝縮温度 Tc又は冷房運転時における蒸発温度 Teに対応する冷媒温度)を検出する液側温度センサ 44が設けられている。室内熱交換器 42のガス側には、冷媒の温度 Teoを検出するガス側温度センサ 45が設けられている。室内ユニット 4の室内空気の吸入口側には、ユニット内に流入する室内空気の温度 (すなわち、室内温度 Tr)を検出する室内温度センサ 46が設けられている。本実施形態において、液側温度センサ 44、ガス側温度センサ 45及び室内温度センサ 46は、サーミスタからなる。また、室内ユニット 4は、室内ユニット 4 を構成する各部の動作を制御する室内側制御部 47を有している。そして、室内側制御部 47は、室内ユニット 4の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、室内ユニット 4を個別に操作するためのリモコン（図示せず）との間で制御信号等のやりとりを行ったり、室外ユニット 2との間で伝送線 8aを介して制御信号等のやりとりを行うことができるようになって、る。

[0035] <室外ユニット >

室外ユニット 2は、ビル等の室外に設置されており、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7を介して室内ユニット 4、 5に接続されており、室内ユニット 4、 5の間で冷媒回路 10を構成している。

次に、室外ユニット 2の構成について説明する。室外ユニット 2は、主として、冷媒回路 10の一部を構成する室外側冷媒回路 10cを有している。この室外側冷媒回路 10 cは、主として、圧縮機 21と、四路切換弁 22と、熱源側熱交としての室外熱交換器 23と、膨張機構としての室外膨張弁 38と、アキュムレータ 24と、温度調節機構としての過冷却器 25と、液側閉鎖弁 26と、ガス側閉鎖弁 27とを有している。

圧縮機 21は、運転容量を可変することが可能な圧縮機であり、本実施形態において、インバータにより回転数 Rmが制御されるモータ 21aによって駆動される容積式圧縮機である。本実施形態において、圧縮機 21は、 1台のみであるが、これに限定されず、室内ユニットの接続台数等に応じて、 2台以上の圧縮機が並列に接続されていてもよい。

[0036] 四路切換弁 22は、冷媒の流れの方向を切り換えるための弁であり、冷房運転時には、室外熱交 23を圧縮機 21によって圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ、室内熱交 42、 52を室外熱交 23において凝縮される冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機 21の吐出側と室外熱交 23のガス側とを接続するとともに圧縮機 21の吸入側 (具体的には、アキュムレータ 24)とガス冷媒連絡配管 7側とを接続し（図 1の四路切換弁 22の実線を参照）、暖房運転時には、室内熱交換器 42、 52 を圧縮機 21によって圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ、室外熱交換器 23を室内熱交翻 42、 52において凝縮される冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機 21の吐出側とガス冷媒連絡配管 7側とを接続するとともに圧縮機 21の吸入側と室外熱交のガス側とを接続することが可能である（図 1の四路切換弁 22の破線を参照)。

[0037] 本実施形態において、室外熱交は、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン 'アンド'チューブ型熱交換器であり、冷房運転時には冷媒の凝縮器として機能し、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する熱交である。室外熱交換器 23は、そのガス側が四路切換弁 22に接続され、その液側が液冷媒連絡配管 6に接続されている。

本実施形態において、室外膨張弁 38は、室外側冷媒回路 10c内を流れる冷媒の圧力や流量等の調節を行うために、室外熱交換器 23の液側に接続された電動膨張弁である。

本実施形態において、室外ユニット 2は、ユニット内に室外空気を吸入して、室外熱交 23において冷媒と熱交換させた後に、室外に排出するための送風ファンとしての室外ファン 28を有している。この室外ファン 28は、室外熱交^^ 23に供給する空気の風量 Woを可変することが可能なファンであり、本実施形態において、 DCファンモータ力もなるモータ 28aによって駆動されるプロペラファン等である。

[0038] アキュムレータ 24は、四路切換弁 22と圧縮機 21との間に接続されており、室内ュニット 4、 5の運転負荷の変動等に応じて冷媒回路 10内に発生する余剰冷媒を溜めることが可能な容器である。

過冷却器 25は、本実施形態において、 2重管式の熱交換器であり、室外熱交換器 23において凝縮された後に、室内膨張弁 41、 51に送られる冷媒を冷却するために設けられている。過冷却器 25は、本実施形態において、室外膨張弁 38と液側閉鎖弁 26との間に接続されて!ヽる。

本実施形態において、過冷却器 25の冷却源としてのバイパス冷媒回路 61が設けられている。尚、以下の説明では、冷媒回路 10からバイパス冷媒回路 61を除いた部分を、便宜上、主冷媒回路と呼ぶことにする。

[0039] バイパス冷媒回路 61は、室外熱交換器 23から室内膨張弁 41、 51へ送られる冷媒の一部を主冷媒回路から分岐させて圧縮機 21の吸入側に戻すように主冷媒回路に接続されている。具体的には、バイパス冷媒回路 61は、室外膨張弁 38から室内膨張弁 41、 51に送られる冷媒の一部を室外熱交と過冷却器 25との間の位置力も分岐させるように接続された分岐回路 61aと、過冷却器 25のバイパス冷媒回路側の出口カゝら圧縮機 21の吸入側に戻すように圧縮機 21の吸入側に接続された合流回路 61bとを有している。そして、分岐回路 61aには、バイパス冷媒回路 61を流れる冷媒の流量を調節するためのバイパス膨張弁 62が設けられている。ここで、バイパス膨張弁 62は、電動膨張弁力もなる。これにより、室外熱交翻23から室内膨張弁 41 、 51に送られる冷媒は、過冷却器 25において、ノィパス膨張弁 62によって減圧された後のバイパス冷媒回路 61を流れる冷媒によって冷却される。すなわち、過冷却器 25は、バイパス膨張弁 62の開度調節によって能力制御が行われることになる。

[0040] 液側閉鎖弁 26及びガス側閉鎖弁 27は、外部の機器 '配管 (具体的には、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7)との接続口に設けられた弁である。液側閉鎖弁 26は、室外熱交翻23に接続されている。ガス側閉鎖弁 27は、四路切換弁 22に接続されている。

また、室外ユニット 2には、各種のセンサが設けられている。具体的には、室外ュ- ット 2には、圧縮機 21の吸入圧力 Psを検出する吸入圧力センサ 29と、圧縮機 21の吐出圧力 Pdを検出する吐出圧力センサ 30と、圧縮機 21の吸入温度 Tsを検出する吸入温度センサ 31と、圧縮機 21の吐出温度 Tdを検出する吐出温度センサ 32とが設けられている。吸入温度センサ 31は、アキュムレータ 24と圧縮機 21との間の位置に設けられている。室外熱交換器 23には、室外熱交換器 23内を流れる冷媒の温度 (すなわち、冷房運転時における凝縮温度 Tc又は暖房運転時における蒸発温度 Te に対応する冷媒温度)を検出する熱交温度センサ 33が設けられている。室外熱交換器 23の液側には、冷媒の温度 Tcoを検出する液側温度センサ 34が設けられて、る。過冷却器 25の主冷媒回路側の出口には、冷媒の温度 (すなわち、液管温度 Tip) を検出する液管温度センサ 35が設けられている。ノィパス冷媒回路 61の合流回路 6 lbには、過冷却器 25のバイパス冷媒回路側の出口を流れる冷媒の温度を検出するためのバイパス温度センサ 63が設けられて!/、る。室外ユニット 2の室外空気の吸入口側には、ユニット内に流入する室外空気の温度 (すなわち、室外温度 Ta)を検出する室外温度センサ 36が設けられている。本実施形態において、吸入温度センサ 31、吐出温度センサ 32、熱交温度センサ 33、液側温度センサ 34、液管温度センサ 35、室外温度センサ 36及びバイノス温度センサ 63は、サーミスタからなる。また、室外ュニット 2は、室外ユニット 2を構成する各部の動作を制御する室外側制御部 37を有している。そして、室外側制御部 37は、室外ユニット 2の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータ、メモリやモータ 21aを制御するインバータ回路等を有しており、室内ユニット 4、 5の室内側制御部 47、 57との間で伝送線 8aを介して制御信号等のやりとりを行うことができるようになつている。すなわち、室内側制御部 47、 57と室外側制御部 37と制御部 37、 47、 57間を接続する伝送線 8aとによって、空気調和装置 1全体の運転制御を行う制御部 8が構成されている。

帘 U御咅 8ίま、図 2【こ示されるよう【こ、各種センサ 29〜36、 44〜46、 54〜56、 63の検出信号を受けることができるように接続されるとともに、これらの検出信号等に基づヽて各種機器及び弁 21、 22、 24、 28a, 38、 41、 43a, 51、 53a, 62を帘 U御することができるように接続されている。また、制御部 8には、後述の冷媒漏洩検知運転において、冷媒漏洩を検知したことを知らせるための LED等力なる警告表示部 9が接続されている。ここで、図 2は、空気調和装置 1の制御ブロック図である。

<冷媒連絡配管 >

冷媒連絡配管 6、 7は、空気調和装置 1をビル等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒配管であり、設置場所や室外ユニットと室内ユニットとの組み合わせ等の設置条件に応じて種々の長さや管径を有するものが使用される。このため、例えば、新規に空気調和装置を設置する場合には、冷媒充填量を計算するために、冷媒連絡配管 6、 7の長さゃ管径等の情報を正確に把握する必要があるが、その情報管理ゃ冷媒量の計算自体が煩雑である。また、既設配管を利用して室内ユニットや室外ユニットを更新するような場合には、冷媒連絡配管 6、 7の長さゃ管径等の情報が失われて、ることがある。

[0042] 以上のように、室内側冷媒回路 10a、 10bと、室外側冷媒回路 10cと、冷媒連絡配管 6、 7とが接続されて、空気調和装置 1の冷媒回路 10が構成されている。また、この冷媒回路 10は、バイパス冷媒回路 61と、バイパス冷媒回路 61を除く主冷媒回路と力構成されていると言い換えることもできる。そして、本実施形態の空気調和装置 1 は、室内側制御部 47、 57と室外側制御部 37とから構成される制御部 8によって、四路切換弁 22により冷房運転及び暖房運転を切り換えて運転を行うとともに、各室内ユニット 4、 5の運転負荷に応じて、室外ユニット 2及び室内ユニット 4、 5の各機器の制御を行うようになって、る。

(2)空気調和装置の動作

次に、本実施形態の空気調和装置 1の動作について説明する。

[0043] 本実施形態の空気調和装置 1の運転モードとしては、各室内ユニット 4、 5の運転負荷に応じて室外ユニット 2及び室内ユニット 4、 5の構成機器の制御を行う通常運転モードと、空気調和装置 1の構成機器の設置後 (具体的には、最初の機器設置後に限られず、例えば、室内ユニット等の構成機器を追加や撤去する等の改造後や機器の故障を修理した後等も含まれる）に行われる試運転を行うための試運転モードと、試運転を終了して通常運転を開始した後において、冷媒回路 10からの冷媒の漏洩の有無を判定する冷媒漏洩検知運転モードとがある。そして、通常運転モードには、主として、室内の冷房を行う冷房運転と、室内の暖房を行う暖房運転とが含まれている。また、試運転モードには、主として、冷媒回路 10内に冷媒を充填する冷媒自動充填運転と、冷媒連絡配管 6、 7の容積を検知する配管容積判定運転と、構成機器を設置した後又は冷媒回路内に冷媒を充填した後の初期冷媒量を検知する初期冷媒量検知運転とが含まれてヽる。

[0044] 以下、空気調和装置 1の各運転モードにおける動作について説明する。

<通常運転モード >

(冷房運転）まず、通常運転モードにおける冷房運転について、図 1及び図 2を用いて説明する冷房運転時は、四路切換弁 22が図 1の実線で示される状態、すなわち、圧縮機 21 の吐出側が室外熱交換器 23のガス側に接続され、かつ、圧縮機 21の吸入側がガス側閉鎖弁 27及びガス冷媒連絡配管 7を介して室内熱交換器 42、 52のガス側に接続された状態となっている。室外膨張弁 38は、全開状態にされている。液側閉鎖弁 26 及びガス側閉鎖弁 27は、開状態にされている。各室内膨張弁 41、 51は、室内熱交 42、 52の出口（すなわち、室内熱交換器 42、 52のガス側）における冷媒の過熱度 SHrが過熱度目標値 SHrsで一定になるように開度調節されるようになって!/、る。本実施形態において、各室内熱交換器 42、 52の出口における冷媒の過熱度 SHr は、ガス側温度センサ 45、 55により検出される冷媒温度値力も液側温度センサ 44、 54により検出される冷媒温度値 (蒸発温度 Teに対応)を差し引くことによって検出されるか、又は、吸入圧力センサ 29により検出される圧縮機 21の吸入圧力 Psを蒸発温度 Teに対応する飽和温度値に換算し、ガス側温度センサ 45、 55により検出される冷媒温度値からこの冷媒の飽和温度値を差し引くことによって検出される。尚、本実施形態では採用していないが、各室内熱交換器 42、 52内を流れる冷媒の温度を検出する温度センサを設けて、この温度センサにより検出される蒸発温度 Teに対応する冷媒温度値を、ガス側温度センサ 45、 55により検出される冷媒温度値から差し引くことによって、各室内熱交換器 42、 52の出口における冷媒の過熱度 SHrを検出するようにしてもよい。また、バイパス膨張弁 62は、過冷却器 25のバイパス冷媒回路側の出口における冷媒の過熱度 SHbが過熱度目標値 SHbsになるように開度調節されるようになっている。本実施形態において、過冷却器 25のバイパス冷媒回路側の出口における冷媒の過熱度 SHbは、吸入圧力センサ 29により検出される圧縮機 21の吸入圧力 Psを蒸発温度 Teに対応する飽和温度値に換算し、バイパス温度センサ 63 により検出される冷媒温度値からこの冷媒の飽和温度値を差し引くことによって検出される。尚、本実施形態では採用していないが、過冷却器 25のバイパス冷媒回路側の入口に温度センサを設けて、この温度センサにより検出される冷媒温度値をバイパス温度センサ 63により検出される冷媒温度値力も差し引くことによって、過冷却器 25 のバイパス冷媒回路側の出口における冷媒の過熱度 SHbを検出するようにしてもよい。

[0045] この冷媒回路 10の状態で、圧縮機 21、室外ファン 28及び室内ファン 43、 53を起動すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機 21に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となる。その後、高圧のガス冷媒は、四路切換弁 22を経由して室外熱交換器 23に送られて、室外ファン 28によって供給される室外空気と熱交換を行って凝縮して高圧の液冷媒となる。そして、この高圧の液冷媒は、室外膨張弁 38を通過して、過冷却器 2 5に流入し、バイパス冷媒回路 61を流れる冷媒と熱交換を行ってさらに冷却されて過冷却状態になる。このとき、室外熱交において凝縮した高圧の液冷媒の一部は、バイパス冷媒回路 61に分岐され、バイパス膨張弁 62によって減圧された後に、圧縮機 21の吸入側に戻される。ここで、バイノス膨張弁 62を通過する冷媒は、圧縮機 21の吸入圧力 Ps近くまで減圧されることで、その一部が蒸発する。そして、バイパス冷媒回路 61のバイパス膨張弁 62の出口力も圧縮機 21の吸入側に向力つて流れる冷媒は、過冷却器 25を通過して、主冷媒回路側の室外熱交換器 23から室内ュニット 4、 5へ送られる高圧の液冷媒と熱交換を行う。

[0046] そして、過冷却状態になった高圧の液冷媒は、液側閉鎖弁 26及び液冷媒連絡配管 6を経由して、室内ユニット 4、 5に送られる。この室内ユニット 4、 5に送られた高圧の液冷媒は、室内膨張弁 41、 51によって圧縮機 21の吸入圧力 Ps近くまで減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となって室内熱交換器 42、 52に送られ、室内熱交換器 42、 52において室内空気と熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡配管 7を経由して室外ユニット 2に送られ、ガス側閉鎖弁 27及び四路切換弁 22を経由して、アキュムレータ 24に流入する。そして、アキュムレータ 24に流入した低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機 21に吸入される。

(暖房運転）

次に、通常運転モードにおける暖房運転について説明する。

[0047] 暖房運転時は、四路切換弁 22が図 1の破線で示される状態、すなわち、圧縮機 21 の吐出側がガス側閉鎖弁 27及びガス冷媒連絡配管 7を介して室内熱交換器 42、 52 のガス側に接続され、かつ、圧縮機 21の吸入側が室外熱交換器 23のガス側に接続された状態となっている。室外膨張弁 38は、室外熱交 23に流入する冷媒を室外熱交において蒸発させることが可能な圧力（すなわち、蒸発圧力 Pe)まで減圧するために開度調節されるようになっている。また、液側閉鎖弁 26及びガス側閉鎖弁 27は、開状態にされている。室内膨張弁 41、 51は、室内熱交換器 42、 52の出口における冷媒の過冷却度 SCrが過冷却度目標値 SCrsで一定になるように開度調節されるようになつている。本実施形態において、室内熱交換器 42、 52の出口における冷媒の過冷却度 SCrは、吐出圧力センサ 30により検出される圧縮機 21の吐出圧力 Pdを凝縮温度 Tcに対応する飽和温度値に換算し、この冷媒の飽和温度値から液側温度センサ 44、 54により検出される冷媒温度値を差し引くことによって検出される。尚、本実施形態では採用していないが、各室内熱交換器 42、 52内を流れる冷媒の温度を検出する温度センサを設けて、この温度センサにより検出される凝縮温度 T cに対応する冷媒温度値を、液側温度センサ 44、 54により検出される冷媒温度値から差し引くことによって室内熱交^^ 42、 52の出口における冷媒の過冷却度 SCrを検出するようにしてもよい。また、バイパス膨張弁 62は、閉止されている。

この冷媒回路 10の状態で、圧縮機 21、室外ファン 28及び室内ファン 43、 53を起動すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機 21に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となり、四路切換弁 22、ガス側閉鎖弁 27及びガス冷媒連絡配管 7を経由して、室内ュニット 4、 5〖こ送られる。

そして、室内ユニット 4、 5に送られた高圧のガス冷媒は、室外熱交^^ 42、 52において、室内空気と熱交換を行って凝縮して高圧の液冷媒となった後、室内膨張弁 41、 51を通過する際に、室内膨張弁 41、 51の弁開度に応じて減圧される。

この室内膨張弁 41、 51を通過した冷媒は、液冷媒連絡配管 6を経由して室外ュ- ット 2に送られ、液側閉鎖弁 26、過冷却器 25及び室外膨張弁 38を経由してさらに減圧された後に、室外熱交換器 23に流入する。そして、室外熱交換器 23に流入した低圧の気液二相状態の冷媒は、室外ファン 28によって供給される室外空気と熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となり、四路切換弁 22を経由してアキュムレータ 24 に流入する。そして、アキュムレータ 24に流入した低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機 21に吸人される。 [0049] 以上のような通常運転モードにおける運転制御は、冷房運転及び暖房運転を含む通常運転を行う通常運転制御手段として機能する制御部 8 (より具体的には、室内側制御部 47、 57と室外側制御部 37と制御部 37、 47、 57間を接続する伝送線 8a)によつて行われる。

<試運転モード >

次に、試運転モードについて、図 1〜図 3を用いて説明する。ここで、図 3は、試運転モードのフローチャートである。本実施形態において、試運転モードでは、まず、ステツプ S1の冷媒自動充填運転が行われ、続いて、ステップ S2の配管容積判定運転が行われ、さらに、ステップ S3の初期冷媒量検知運転が行われる。

本実施形態では、冷媒が予め充填された室外ユニット 2と、室内ユニット 4、 5とをビル等の設置場所に設置し、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7を介して接続して冷媒回路 10を構成した後に、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7の容積に応じて不足する冷媒を冷媒回路 10内に追加充填する場合を例にして説明する

[0050] (ステップ S 1：冷媒自動充填運転）

まず、室外ユニット 2の液側閉鎖弁 26及びガス側閉鎖弁 27を開けて、室外ユニット 2に予め充填されている冷媒を冷媒回路 10内に充満させる。

次に、試運転を行う作業者が、追加充填用の冷媒ボンべを冷媒回路 10のサービスポート（図示せず）に接続し、制御部 8に対して直接に又はリモコン（図示せず)等を通じて遠隔から試運転を開始する指令を出すと、制御部 8によって、図 4に示されるステツプ S11〜ステップ S13の処理が行われる。ここで、図 4は、冷媒自動充填運転のフローチャートである。

(ステップ S 11：冷媒量判定運転）

冷媒自動充填運転の開始指令がなされると、冷媒回路 10が、室外ユニット 2の四路切換弁 22が図 1の実線で示される状態で、かつ、室内ユニット 4、 5の室内膨張弁 41 、 51及び室外膨張弁 38が開状態となり、圧縮機 21、室外ファン 28及び室内ファン 4 3、 53が起動されて、室内ユニット 4、 5の全てについて強制的に冷房運転 (以下、室内ユニット全数運転とする）が行われる。 [0051] すると、図 5に示されるように、冷媒回路 10において、圧縮機 21から凝縮器として機能する室外熱交までの流路には圧縮機 21において圧縮されて吐出された高圧のガス冷媒が流れ（図 5の斜線のハッチング部分のうち圧縮機 21から室外熱交換器 23までの部分を参照)、凝縮器として機能する室外熱交換器 23には室外空気との熱交換によってガス状態から液状態に相変化する高圧の冷媒が流れ (図 5の斜線のハッチング及び黒塗りのハッチングの部分のうち室外熱交換器 23に対応する部分を参照）、室外熱交換器 23から室内膨張弁 41、 51までの室外膨張弁 38、過冷却器 25の主冷媒回路側の部分及び液冷媒連絡配管 6を含む流路と室外熱交換器 2 3からバイパス膨張弁 62までの流路には高圧の液冷媒が流れ（図 5の黒塗りのハツチング部分のうち室外熱交換器 23から室内膨張弁 41、 51及びバイパス膨張弁 62までの部分を参照)、蒸発器として機能する室内熱交 42、 52の部分と過冷却器 2 5のバイパス冷媒回路側の部分とには室内空気との熱交換によって気液二相状態からガス状態に相変化する低圧の冷媒が流れ（図 5の格子状のハッチング及び斜線のハッチングの部分のうち室内熱交^^ 42、 52の部分と過冷却器 25の部分を参照）、室内熱交換器 42、 52から圧縮機 21までのガス冷媒連絡配管 7及びアキュムレータ 2 4を含む流路と過冷却器 25のバイパス冷媒回路側の部分力も圧縮機 21までの流路とには低圧のガス冷媒が流れるようになる（図 5の斜線のハッチングの部分のうち室内熱交^^ 42、 52から圧縮機 21までの部分と過冷却器 25のバイパス冷媒回路側の部分力も圧縮機 21までの部分とを参照)。図 5は、冷媒量判定運転における冷媒回路 10内を流れる冷媒の状態を示す模式図（四路切換弁 22等の図示を省略)である

[0052] 次に、以下のような機器制御を行って、冷媒回路 10内を循環する冷媒の状態を安定させる運転に移行する。具体的には、蒸発器として機能する室内熱交 42、 52 の過熱度 SHrが一定になるように室内膨張弁 41、 51を制御（以下、過熱度制御とする）し、蒸発圧力 Peが一定になるように圧縮機 21の運転容量を制御（以下、蒸発圧力制御とする）し、室外熱交換器 23における冷媒の凝縮圧力 Pcが一定になるように、室外ファン 28によって室外熱交換器 23に供給される室外空気の風量 Woを制御（以下、凝縮圧力制御とする）し、過冷却器 25から室内膨張弁 41、 51に送られる冷媒の温度が一定になるように過冷却器 25の能力を制御（以下、液管温度制御とする）し、上述の蒸発圧力制御によって冷媒の蒸発圧力 Peが安定的に制御されるように、室内ファン 43、 53によって室内熱交換器 42、 52に供給される室内空気の風量 Wrを一定にしている。

[0053] ここで、蒸発圧力制御を行うのは、蒸発器として機能する室内熱交換器 42、 52内には室内空気との熱交換によって気液二相状態力ガス状態に相変化しながら低圧の冷媒が流れる室内熱交^^ 42、 52内（図 5の格子状のノ、ツチング及び斜線のハツチングの部分のうち室内熱交換器 42、 52に対応する部分を参照、以下、蒸発器部 C とする）における冷媒量が、冷媒の蒸発圧力 Peに大きく影響するからである。そして、ここでは、インバータにより回転数 Rmが制御されるモータ 21aによって圧縮機 21の運転容量を制御することによって、室内熱交換器 42、 52における冷媒の蒸発圧力 P eを一定にして、蒸発器部 C内を流れる冷媒の状態を安定させて、主として、蒸発圧力 Peによって蒸発器 C内における冷媒量が変化する状態を作り出している。尚、本実施形態の圧縮機 21による蒸発圧力 Peの制御においては、室内熱交換器 42、 52 の液側温度センサ 44、 54により検出される冷媒温度値 (蒸発温度 Teに対応）を飽和圧力値に換算して、この圧力値が低圧目標値 Pesで一定になるように、圧縮機 21の運転容量を制御して (すなわち、モータ 21aの回転数 Rmを変化させる制御を行って )、冷媒回路 10内を流れる冷媒循環量 Wcを増減することによって実現されて、る。尚、本実施形態では採用していないが、室内熱交換器 42、 52における冷媒の蒸発圧力 Peにおける冷媒の圧力に等価な運転状態量である、吸入圧力センサ 29によつて検出される圧縮機 21の吸入圧力 Psが、低圧目標値 Pesで一定になるように、又は、吸入圧力 Psに対応する飽和温度値 (蒸発温度 Teに対応）が、低圧目標値 Tesで一定になるように、圧縮機 21の運転容量を制御してもよいし、室内熱交換器 42、 52 の液側温度センサ 44、 54により検出される冷媒温度値 (蒸発温度 Teに対応）が、低圧目標値 Tesで一定になるように、圧縮機 21の運転容量を制御してもよい。

[0054] そして、このような蒸発圧力制御を行うことによって、室内熱交 42、 52から圧縮機 21までのガス冷媒連絡配管 7及びアキュムレータ 24を含む冷媒配管内（図 5の斜線のノ、ツチングの部分のうち室内熱交換器 42、 52から圧縮機 21までの部分を参照、以下、ガス冷媒流通部 Dとする）を流れる冷媒の状態も安定して、主として、ガス冷媒流通部 Dにおける冷媒の圧力に等価な運転状態量である、蒸発圧力 Pe (すなわち、吸入圧力 Ps)によってガス冷媒流通部 D内における冷媒量が変化する状態を作り出している。

また、凝縮圧力制御を行うのは、室外空気との熱交換によってガス状態力も液状態に相変化しながら高圧の冷媒が流れる室外熱交^^ 23内（図 5の斜線のハッチング及び黒塗りのハッチングの部分のうち室外熱交換器 23に対応する部分を参照、以下、凝縮器部 Aとする）における冷媒量が、冷媒の凝縮圧力 Pcに大きく影響する力もである。そして、この凝縮器部 Aにおける冷媒の凝縮圧力 Pcは、室外温度 Taの影響より大きく変化するため、モータ 28aにより室外ファン 28から室外熱交換器 23に供給する室内空気の風量 Woを制御することによって、室外熱交換器 23における冷媒の凝縮圧力 Pcを一定にして、凝縮器部 A内を流れる冷媒の状態を安定させて、主として、室外熱交換器 23の液側 (以下、冷媒量判定運転に関する説明では、室外熱交換器 23の出口とする）における過冷却度 SCoによって凝縮器 A内における冷媒量が変化する状態を作り出している。尚、本実施形態の室外ファン 28による凝縮圧力 Pcの制御においては、室外熱交換器 23における冷媒の凝縮圧力 Pcに等価な運転状態量である、吐出圧力センサ 30によって検出される圧縮機 21の吐出圧力 Pd、又は、熱交温度センサ 33によって検出される室外熱交換器 23内を流れる冷媒の温度 (すなわち、凝縮温度 Tc)が用いられる。

そして、このような凝縮圧力制御を行うことによって、室外熱交から室内膨張弁 41、 51までの室外膨張弁 38、過冷却器 25の主冷媒回路側の部分及び液冷媒連絡配管 6を含む流路と室外熱交翻 23からバイパス冷媒回路 61のバイパス膨張弁 62までの流路とには高圧の液冷媒が流れて、室外熱交換器 23から室内膨張弁 4 1、 51及びバイノス膨張弁 62までの部分（図 5の黒塗りのハッチング部分を参照、以下、液冷媒流通部 Bとする）における冷媒の圧力も安定し、液冷媒流通部 Bが液冷媒でシールされて安定した状態となる。

また、液管温度制御を行うのは、過冷却器 25から室内膨張弁 41、 51に至る液冷媒連絡配管 6を含む冷媒配管内（図 5に示される液冷媒流通部 Bのうち過冷却器 25から室内膨張弁 41、 51までの部分を参照）の冷媒の密度が変化しないようにするためである。そして、過冷却器 25の能力制御は、過冷却器 25の主冷媒回路側の出口に設けられた液管温度センサ 35によって検出される冷媒の温度 Tipが液管温度目標値 Tipsで一定になるようにバイパス冷媒回路 61を流れる冷媒の流量を増減して、過冷却器 25の主冷媒回路側を流れる冷媒とバイパス冷媒回路側を流れる冷媒との間の交換熱量を調節することによって実現されている。尚、このバイパス冷媒回路 61を流れる冷媒の流量の増減は、バイパス膨張弁 62の開度調節によって行われる。このようにして、過冷却器 25から室内膨張弁 41、 51に至る液冷媒連絡配管 6を含む冷媒配管内における冷媒の温度が一定となる液管温度制御が実現されている。

[0056] そして、このような液管温度一定制御を行うことによって、冷媒回路 10に冷媒を充填することによって冷媒回路 10内の冷媒量が徐々に増加するのに伴って、室外熱交 23の出口における冷媒の温度 Tco (すなわち、室外熱交換器 23の出口における冷媒の過冷却度 SCo)が変化する場合であっても、室外熱交換器 23の出口における冷媒の温度 Tcoの変化の影響力、室外熱交の出口力も過冷却器 25に至る冷媒配管のみに収まり、液冷媒流通部 Bのうち過冷却器 25から液冷媒連絡配管 6を含む室内膨張弁 41、 51までの冷媒配管には影響しな、状態となる。

さらに、過熱度制御を行うのは、蒸発器部 Cにおける冷媒量が、室内熱交換器 42、 52の出口における冷媒の乾き度に大きく影響するからである。この室内熱交、 52の出口における冷媒の過熱度 SHrは、室内膨張弁 41、 51の開度を制御することによって、室内熱交換器 42、 52のガス側（以下、冷媒量判定運転に関する説明では、室内熱交換器 42、 52の出口とする）における冷媒の過熱度 SHrが過熱度目標値 SHrsで一定になるように（すなわち、室内熱交換器 42、 52の出口のガス冷媒を過熱状態）にして、蒸発器部 C内を流れる冷媒の状態を安定させている。

[0057] そして、このような過熱度制御を行うことによって、ガス冷媒連絡部 Dにガス冷媒が確実に流れる状態を作り出してヽる。

上述の各種制御によって、冷媒回路 10内を循環する冷媒の状態が安定して、冷媒回路 10内における冷媒量の分布が一定となるため、続いて行われる冷媒の追加充填によって冷媒回路 10内に冷媒が充填され始めた際に、冷媒回路 10内の冷媒量の変化が、主として、室外熱交換器 23内の冷媒量の変化となって現れる状態を作り出すことができる（以下、この運転を冷媒量判定運転とする)。

以上のような制御は、冷媒量判定運転を行う冷媒量判定運転制御手段として機能する制御部 8 (より具体的には、室内側制御部 47、 57と室外側制御部 37と制御部 37 、 47、 57間を接続する伝送線 8a)により、ステップ S 11の処理として行われる。

尚、本実施形態と異なり、室外ユニット 2に予め冷媒が充填されていない場合には、このステップ S11の処理に先だって、上述の冷媒量判定運転を行う際に、構成機器が異常停止してしまうことがない程度の冷媒量になるまで冷媒充填を行う必要がある

(ステップ S 12：冷媒量の演算）

次に、上記の冷媒量判定運転を行いつつ、冷媒回路 10内に冷媒の追加充填を実施するが、この際、冷媒量演算手段として機能する制御部 8によって、ステップ S12 における冷媒の追加充填時における冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量から冷媒回路 10内の冷媒量を演算する。

まず、本実施形態における冷媒量演算手段について説明する。冷媒量演算手段は、冷媒回路 10を複数の部分に分割して、分割された各部分ごとに冷媒量を演算することで、冷媒回路 10内の冷媒量を演算するものである。より具体的には、分割された各部分ごとに、各部分の冷媒量と冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量との関係式が設定されており、これらの関係式を用いて、各部分の冷媒量を演算することができるようになつている。そして、本実施形態においては、冷媒回路 10は、四路切換弁 22が図 1の実線で示される状態、すなわち、圧縮機 21の吐出側が室外熱交換器 23のガス側に接続され、かつ、圧縮機 21の吸入側がガス側閉鎖弁 27及びガス冷媒連絡配管 7を介して室内熱交換器 42、 52の出口に接続された状態において、圧縮機 21の部分及び圧縮機 21から四路切換弁 22 (図 5では図示せず）を含む室外熱交換器 23までの部分 (以下、高圧ガス管部 Eとする）と、室外熱交換器 23の部分 (すなわち、凝縮器部 A)と、液冷媒流通部 Bのうち室外熱交換器 23から過冷却器 25までの部分及び過冷却器 25の主冷媒回路側の部分の入口側半分 (以下、高温側液管部 B1とする）と、液冷媒流通部 Bのうち過冷却器 25の主冷媒回路側の部分の出口側半分及び過冷却器 25から液側閉鎖弁 26 (図 5では図示せず)までの部分 (以下、低温側液管部 B2とする）と、液冷媒流通部 Bのうち液冷媒連絡配管 6の部分 (以下、液冷媒連絡配管部 B3とする）と、液冷媒流通部 Bのうち液冷媒連絡配管 6から室内膨張弁 41、 51及び室内熱交換器 42、 52の部分 (すなわち、蒸発器部 C)を含むガス冷媒流通部 Dのうちガス冷媒連絡配管 7までの部分 (以下、室内ュニット部 Fとする）と、ガス冷媒流通部 Dのうちガス冷媒連絡配管 7の部分 (以下、ガス冷媒連絡配管部 Gとする）と、ガス冷媒流通部 Dのうちガス側閉鎖弁 27 (図 5では図示せず)から四路切換弁 22及びアキュムレータ 24を含む圧縮機 21までの部分 (以下、低圧ガス管部 Hとする）と、液冷媒流通部 Bのうち高温側液管部 B1からバイパス膨張弁 62及び過冷却器 25のバイパス冷媒回路側の部分を含む低圧ガス管部 Hまでの部分 (以下、バイパス回路部 Iとする）とに分割されて、各部分ごとに関係式が設定されている。次に、上述の各部分ごとに設定された関係式について、説明する。

本実施形態において、高圧ガス管部 Eにおける冷媒量 Moglと冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量との関係式は、例えば、

Mogl = Vogl X p d

という、室外ユニット 2の高圧ガス管部 Eの容積 Voglに高圧ガス管部 Eにおける冷媒の密度/ 0 dを乗じた関数式として表される。尚、高圧ガス管部 Eの容積 Voglは、室外ユニット 2が設置場所に設置される前力既知の値であり、予め制御部 8のメモリに記憶されている。また、高圧ガス管部 Eにおける冷媒の密度は、吐出温度 Td及び吐出圧力 Pdを換算することによって得られる。

凝縮器部 Aにおける冷媒量 Mcと冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量との関係式は、例えば、

Mc=kcl XTa+kc2 XTc+kc3 X SHm+kc4 XWc

+ kc5 X p c + kco X p CO + C I

という、室外温度 Ta、凝縮温度 Tc、圧縮機吐出過熱度 SHm、冷媒循環量 Wc、室外熱交換器 23における冷媒の飽和液密度 p c及び室外熱交換器 23の出口における冷媒の密度 P coの関数式として表される。尚、上述の関係式におけるパラメータ kc l〜kc7は、試験や詳細なシミュレーションの結果を回帰分析することによって求められたものであり、予め制御部 8のメモリに記憶されている。また、圧縮機吐出過熱度 S Hmは、圧縮機の吐出側における冷媒の過熱度であり、吐出圧力 Pdを冷媒の飽和温度値に換算し、吐出温度 Td力この冷媒の飽和温度値を差し引くことにより得られる。冷媒循環量 Wcは、蒸発温度 Teと凝縮温度 Tcとの関数 (すなわち、 Wc = f (Te、 Tc) )として表される。冷媒の飽和液密度 p cは、凝縮温度 Tcを換算することによって得られる。室外熱交換器 23の出口における冷媒の密度 p coは、凝縮温度 Tcを換算することによって得られる凝縮圧力 Pc及び冷媒の温度 Tcoを換算することによって得られる。

[0060] 高温液管部 B1における冷媒量 Mollと冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量との関係式は、例えば、

Moll =Voll X p co

t 、う、室外ユニット 2の高温液管部 B1の容積 Vollに高温液管部 B1における冷媒の密度 p co (すなわち、上述の室外熱交換器 23の出口における冷媒の密度）を乗じた関数式として表される。尚、高圧液管部 B1の容積 Vollは、室外ユニット 2が設置場所に設置される前力既知の値であり、予め制御部 8のメモリに記憶されている。低温液管部 B2における冷媒量 Mol2と冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量との関係式は、例えば、

Mol2=Vol2 X ip

という、室外ユニット 2の低温液管部 B2の容積 Vol2に低温液管部 B2における冷媒の密度 p lpを乗じた関数式として表される。尚、低温液管部 B2の容積 Vol2は、室外ユニット 2が設置場所に設置される前力既知の値であり、予め制御部 8のメモリに記憶されている。また、低温液管部 B2における冷媒の密度 p lpは、過冷却器 25の出口における冷媒の密度であり、凝縮圧力 Pc及び過冷却器 25の出口における冷媒の温度 Tipを換算することによって得られる。

[0061] 液冷媒連絡配管部 B3における冷媒量 Mlpと冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量との関係式は、例えば、

Mlp=Vlp X ip

という、液冷媒連絡配管 6の容積 Vlpに液冷媒連絡配管部 B3における冷媒の密度 lp (すなわち、過冷却器 25の出口における冷媒の密度）を乗じた関数式として表される。尚、液冷媒連絡配管 6の容積 Vlpは、液冷媒連絡配管 6が空気調和装置 1をビル等の設置場所に設置する際に現地にて施工される冷媒配管であるため、長さや管径等の情報から現地において演算した値を入力したり、長さゃ管径等の情報を現地にお、て入力し、これらの入力された液冷媒連絡配管 6の情報力も制御部 8で演算したり、又は、後述のように、配管容積判定運転の運転結果を用いて演算される。

[0062] 室内ュニット部 Fにおける冷媒量 Mrと冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量との関係式は、例えば、

Mr=krl XTlp+kr2 X AT+kr3 X SHr+kr4 XWr+kr5

という、過冷却器 25の出口における冷媒の温度 Tlp、室内温度 Trから蒸発温度 Teを差し引いた温度差 ΔΤ、室内熱交換器 42、 52の出口における冷媒の過熱度 SHr及び室内ファン 43、 53の風量 Wrの関数式として表される。尚、上述の関係式におけるパラメータ krl〜kr5は、試験や詳細なシミュレーションの結果を回帰分析することによって求められたものであり、予め制御部 8のメモリに記憶されている。尚、ここでは、 2台の室内ユニット 4、 5のそれぞれに対応して冷媒量 Mrの関係式が設定されており、室内ユニット 4の冷媒量 Mrと室内ユニット 5の冷媒量 Mrとを加算することにより、室内ユニット部 Fの全冷媒量が演算されるようになっている。尚、室内ユニット 4と室内ュニット 5の機種や容量が異なる場合には、パラメータ krl〜kr5の値が異なる関係式力 S使用されること〖こなる。

[0063] ガス冷媒連絡配管部 Gにおける冷媒量 Mgpと冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量との関係式は、例えば、

Mgp=Vgp X gp

という、ガス冷媒連絡配管 7の容積 Vgpにガス冷媒連絡配管部 Hにおける冷媒の密度 p gpを乗じた関数式として表される。尚、ガス冷媒連絡配管 7の容積 Vgpは、液冷媒連絡配管 6と同様に、ガス冷媒連絡配管 7が空気調和装置 1をビル等の設置場所に設置する際に現地にて施工される冷媒配管であるため、長さゃ管径等の情報から現地において演算した値を入力したり、長さゃ管径等の情報を現地において入力し、これらの入力されたガス冷媒連絡配管 7の情報力制御部 8で演算したり、又は、後述のように、配管容積判定運転の運転結果を用いて演算される。また、ガス冷媒配管連絡部 Gにおける冷媒の密度 p gpは、圧縮機 21の吸入側における冷媒の密度 P sと、室内熱交換器 42、 52の出口（すなわち、ガス冷媒連絡配管 7の入口）における冷媒の密度 p eoとの平均値である。冷媒の密度 p sは、吸入圧力 Ps及び吸入温度 Tsを換算することによって得られ、冷媒の密度 p eoは、蒸発温度 Teの換算値である蒸発圧力 Pe及び室内熱交換器 42、 52の出口温度 Teoを換算することによって得られる。

低圧ガス管部 Hにおける冷媒量 Mog2と冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量との関係式は、例えば、

Mog2=Vog2 X p s

という、室外ユニット 2内の低圧ガス管部 Hの容積 Vog2に低圧ガス管部 Hにおける冷媒の密度 p sを乗じた関数式として表される。尚、低圧ガス管部 Hの容積 Vog2は、設置場所に出荷される前力既知の値であり、予め制御部 8のメモリに記憶されている。

ノィパス回路部 Iにおける冷媒量 Mobと冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量との関係式は、例えば、

Mob = kobl X co + kob2 X p s + kob3 X Pe + kob4

という、室外熱交換器 23の出口における冷媒の密度 p co、過冷却器 25のバイパス回路側の出口における冷媒の密度 p s及び蒸発圧力 Peの関数式として表される。尚、上述の関係式におけるパラメータ kobl〜kob3は、試験や詳細なシミュレーションの結果を回帰分析することによって求められたものであり、予め制御部 8のメモリに記憶されている。また、バイパス回路部 Iの容積 Mobは、他の部分に比べて冷媒量が少ないこともあり、さらに簡易的な関係式によって演算されてもよい。例えば、

Mob=Vob X e X kob5

という、バイパス回路部 Iの容積 Vobに過冷却器 25のバイパス回路側の部分における飽和液密度 p e及び補正係数 kobを乗じた関数式として表される。尚、バイパス回路部 Iの容積 Vobは、室外ユニット 2が設置場所に設置される前力も既知の値であり、予め制御部 8のメモリに記憶されている。また、過冷却器 25のバイパス回路側の部分における飽和液密度 p eは、吸入圧力 Ps又は蒸発温度 Teを換算することによって得られる。

[0065] 尚、本実施形態において、室外ユニット 2は 1台である力室外ユニットが複数台接続される場合には、室外ユニットに関する冷媒量 Mogl、 Mc、 Moll, Mol2、 Mog2 及び Mobは、複数の室外ユニットのそれぞれに対応して各部分の冷媒量の関係式が設定され、複数の室外ユニットの各部分の冷媒量を加算することにより、室外ュニットの全冷媒量が演算されるようになっている。尚、機種や容量が異なる複数の室外ユニットが接続される場合には、パラメータの値が異なる各部分の冷媒量の関係式が使用されること〖こなる。

以上のように、本実施形態では、冷媒回路 10の各部分についての関係式を用いて、冷媒量判定運転における冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量力各部分の冷媒量を演算することで、冷媒回路 10の冷媒量を演算することができるようになっている。

[0066] そして、このステップ S 12は、後述のステップ S 13における冷媒量の適否の判定の条件が満たされるまで繰り返されるため、冷媒の追加充填が開始して力完了するまでの間、冷媒回路 10の各部分についての関係式を用いて、冷媒充填時における運転状態量力各部分の冷媒量が演算される。より具体的には、後述のステップ S 13 における冷媒量の適否の判定に必要な室外ユニット 2内の冷媒量 Mo及び各室内ュニット 4、 5内の冷媒量 Mr (すなわち、冷媒連絡配管 6、 7を除く冷媒回路 10の各部分の冷媒量）が演算される。ここで、室外ユニット 2内の冷媒量 Moは、上述の室外ュニット 2内の各部分の冷媒量 Mogl、 Mc、 Moll, Mol2、 Mog2及び Mobを力卩算すること〖こよって演算される。

このように、冷媒自動充填運転における冷媒回路 10内を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量から冷媒回路 10の各部分の冷媒量を演算する冷媒量演算手段として機能する制御部 8により、ステップ S 12の処理が行われる。

[0067] (ステップ S13 :冷媒量の適否の判定）

上述のように、冷媒回路 10内に冷媒の追加充填を開始すると、冷媒回路 10内の冷媒量が徐々に増加する。ここで、冷媒連絡配管 6、 7の容積が未知である場合には、冷媒の追加充填後に冷媒回路 10内に充填されるべき冷媒量を、冷媒回路 10全体の冷媒量として規定することができない。しかし、室外ユニット 2及び室内ユニット 4、 5 だけに着目すれば (すなわち、冷媒連絡配管 6、 7を除く冷媒回路 10)、試験や詳細なシミュレーションにより通常運転モードにおける最適な室外ユニット 2の冷媒量を予め知ることができるため、この冷媒量を充填目標値 Msとして予め制御部 8のメモリに記憶しておき、上述の関係式を用いて冷媒自動充填運転における冷媒回路 10内を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量力も演算される室外ユニット 2の冷媒量 Moと室内ユニット 4、 5の冷媒量 Mrとを加算した冷媒量の値力この充填目標値 Msに到達するまで、冷媒の追カ卩充填を行えばよいことになる。すなわち、ステップ S 13は、冷媒自動充填運転における室外ユニット 2の冷媒量 Moと室内ユニット 4、 5の冷媒量 M rとを加算した冷媒量の値が充填目標値 Msに到達したかどうかを判定することで、冷媒の追加充填により冷媒回路 10内に充填された冷媒量の適否を判定する処理である。

[0068] そして、ステップ S13において、室外ユニット 2の冷媒量 Moと室内ユニット 4、 5の冷媒量 Mrとを加算した冷媒量の値が充填目標値 Msよりも小さぐ冷媒の追加充填が完了していない場合には、充填目標値 Msに到達するまで、ステップ S13の処理が繰り返される。また、室外ユニット 2の冷媒量 Moと室内ユニット 4、 5の冷媒量 Mrとを加算した冷媒量の値が充填目標値 Msに到達した場合には、冷媒の追加充填が完了し、冷媒自動充填運転処理としてのステップ S1が完了する。

尚、上述の冷媒量判定運転においては、冷媒回路 10内への冷媒の追加充填が進むにつれて、主として、室外熱交換器 23の出口における過冷却度 SCoが大きくなる傾向が現れて室外熱交換器 23における冷媒量 Mcが増加し、他の部分における冷媒量がほぼ一定に保たれる傾向になるため、充填目標値 Msを、室外ユニット 2及び室内ユニット 4、 5ではなぐ室外ユニット 2の冷媒量 Moのみに対応する値として設定したり、又は、室外熱交換器 23の冷媒量 Mcに対応する値として設定して、充填目標値 Msに到達するまで冷媒の追加充填を行うようにしてもよい。

[0069] このように、冷媒自動充填運転の冷媒量判定運転における冷媒回路 10内の冷媒量の適否 (すなわち、充填目標値 Msに到達したかどうか)を判定する冷媒量判定手段として機能する制御部 8により、ステップ S 13の処理が行われる。

(ステップ S2：配管容積判定運転）

上述のステップ S1の冷媒自動充填運転が完了したら、ステップ S 2の配管容積判定運転に移行する。配管容積判定運転では、制御部 8によって、図 6に示されるステップ S21〜ステップ S25の処理が行われる。ここで、図 6は、配管容積判定運転のフローチャートである。

(ステップ S21、S22 :液冷媒連絡配管用の配管容積判定運転及び容積の演算）ステップ S21では、上述の冷媒自動充填運転におけるステップ S 11の冷媒量判定運転と同様に、室内ユニット全数運転、凝縮圧力制御、液管温度制御、過熱度制御及び蒸発圧力制御を含む液冷媒連絡配管 6用の配管容積判定運転を行う。ここで、液管温度制御における過冷却器 25の主冷媒回路側の出口の冷媒の温度 Tipの液管温度目標値 Tipsを第 1目標値 Tlpslとし、この第 1目標値 Tlpslで冷媒量判定運転が安定した状態を第 1状態とする（図 7の破線を含む線で示された冷凍サイクルを参照)。尚、図 7は、液冷媒連絡配管用の配管容積判定運転における空気調和装置 1の冷凍サイクルを示すモリエル線図である。

次に、液管温度制御における過冷却器 25の主冷媒回路側の出口の冷媒の温度 T lpが第 1目標値 Tlpslで安定した第 1状態から、他の機器制御、すなわち、凝縮圧力制御、過熱度制御及び蒸発圧力制御の条件については変更することなく（すなわち、過熱度目標値 SHrsや低圧目標値 Tesを変更することなく）、液管温度目標値 Tips を第 1目標値 Tlpslと異なる第 2目標値 Tlps2に変更して安定させた第 2状態とする（図 7の実線で示された冷凍サイクルを参照)。本実施形態において、第 2目標値 Tips 2は、第 1目標値 Tlpslよりも高い温度である。

このように、第 1状態で安定した状態から第 2状態に変更することによって、液冷媒連絡配管 6内の冷媒の密度が小さくなるため、第 2状態における液冷媒連絡配管部 B3の冷媒量 Mlpは、第 1状態における冷媒量に比べて減少することになる。そして、この液冷媒連絡配管部 B3から減少した冷媒は、冷媒回路 10の他の部分に移動することになる。より具体的には、上述のように、液管温度制御以外の他の機器制御の条件については変更していないことから、高圧ガス管部 Eにおける冷媒量 Mogl、低圧ガス管部 Hにおける冷媒量 Mog2及びガス冷媒連絡配管部 Gにおける冷媒量 Mgp がほぼ一定に保たれて、液冷媒連絡配管部 B3から減少した冷媒は、凝縮器部 A、高温液管部 Bl、低温液管部 B2、室内ユニット部 F及びバイパス回路部 Iに移動することになる。すなわち、液冷媒連絡配管部 B3から冷媒が減少した分だけ、凝縮器部 Aにおける冷媒量 Mc、高温液管部 B1における冷媒量 Moll、低温液管部 B2における冷媒量 Mol2、室内ユニット部 Fにおける冷媒量 Mr及びバイパス回路部 Iにおける冷媒量 Mobが増加することになる。

[0071] 以上のような制御は、液冷媒連絡配管部 6の容積 Mlpを演算するための配管容積判定運転を行う配管容積判定運転制御手段として機能する制御部 8 (より具体的には、室内側制御部 47、 57と室外側制御部 37と制御部 37、 47、 57間を接続する伝送線 8a)により、ステップ S 21の処理として行われる。

次に、ステップ S22では、第 1状態から第 2状態への変更により、液冷媒連絡配管部 B3から冷媒が減少して冷媒回路 10の他の部分に移動する現象を利用して、液冷媒連絡配管 6の容積 Vlpを演算する。

まず、液冷媒連絡配管 6の容積 Vlpを演算するために使用される演算式について、説明する。上述の配管容積判定運転によって、この液冷媒連絡配管部 B3から減少して冷媒回路 10の他の部分に移動した冷媒量を冷媒増減量 Δ Mlpとし、第 1及び第 2状態間における各部分の冷媒の増減量を A Mc、 Δ Μο11、 Δ Μο12、 A Mr及び Δ Mob (ここでは、冷媒量 Mogl、冷媒量 Mog2及び冷媒量 Mgpがほぼ一定に保たれるため省略する）とすると、冷媒増減量 Δ Mlpは、例えば、

Δ Mlp=— ( Δ Mc+ Δ Moll + Δ Μο12+ Δ Mr+ Δ Mob)

という関数式力演算することができる。そして、この Δ Mlpの値を液冷媒連絡配管 6 内における第 1及び第 2状態間の冷媒の密度変化量 Δ p ipで除算することにより、液冷媒連絡配管 6の容積 Vlpを演算することができる。尚、冷媒増減量 Δ Mlpの演算結果にはほとんど影響しないが、上述の関数式において、冷媒量 Mogl及び冷媒量 M og2が含まれていてもよい。

[0072] Vlp = Δ Mlp/ Δ lp

尚、 A Mc、 Δ Μο11、 Δ Μο12、 A Mr及び A Mobは、上述の冷媒回路 10の各部分についての関係式を用いて、第 1状態における冷媒量と第 2状態における冷媒量とを演算し、さらに第 2状態における冷媒量力第 1状態の冷媒量を減算することによつて得られ、また、密度変化量 Δ lpは、第 1状態における過冷却器 25の出口における冷媒の密度と第 2状態における過冷却器 25の出口における冷媒の密度を演算し、さらに第 2状態における冷媒の密度力第 1状態における冷媒の密度を減算することによって得られる。

以上のような演算式を用いて、第 1及び第 2状態における冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量から液冷媒連絡配管 6の容積 Vlpを演算することができる。

[0073] 尚、本実施形態では、第 2状態における第 2目標値 Tlps2が第 1状態における第 1 目標値 Tlpslよりも高い温度になるように状態変更を行い、液冷媒連絡配管部 B2の冷媒を他の部分に移動させることで他の部分における冷媒量を増加させて、この増加量力液冷媒連絡配管 6の容積 Vlpを演算しているが、第 2状態における第 2目標値 Tlps2が第 1状態における第 1目標値 Tlpslよりも低い温度になるように状態変更を行い、液冷媒連絡配管部 B3に他の部分から冷媒を移動させることで他の部分における冷媒量を減少させて、この減少量から液冷媒連絡配管 6の容積 Vlpを演算してもよい。

このように、液冷媒連絡配管 6用の配管容積判定運転における冷媒回路 10内を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量から液冷媒連絡配管 6の容積 Vlpを演算する液冷媒連絡配管用の配管容積演算手段として機能する制御部 8により、ステップ S2 2の処理が行われる。

[0074] (ステップ S23、S24 :ガス冷媒連絡配管用の配管容積判定運転及び容積の演算）上述のステップ S21及びステップ S22が完了した後、ステップ S23において、室内ユニット全数運転、凝縮圧力制御、液管温度制御、過熱度制御及び蒸発圧力制御を含むガス冷媒連絡配管 7用の配管容積判定運転を行う。ここで、蒸発圧力制御における圧縮機 21の吸入圧力 Psの低圧目標値 Pesを第 1目標値 Peslとし、この第 1目標値 Peslで冷媒量判定運転が安定した状態を第 1状態とする（図 8の破線を含む線で示された冷凍サイクルを参照)。尚、図 8は、ガス冷媒連絡配管用の配管容積判定運転における空気調和装置 1の冷凍サイクルを示すモリエル線図である。

次に、蒸発圧力制御における圧縮機 21の吸入圧力 Psの低圧目標値 Pesが第 1目標値 Peslで安定した第 1状態から、他の機器制御、すなわち、液管温度制御、凝縮圧力制御及び過熱度制御の条件については変更することなく（すなわち、液管温度目標値 Tipsや過熱度目標値 SHrsを変更することなく）、低圧目標値 Pesを第 1目標値 Peslと異なる第 2目標値 Pes2に変更して安定させた第 2状態とする（図 8の実線のみで示された冷凍サイクルを参照)。本実施形態において、第 2目標値 Pes2は、第 1目標値 Peslよりも低い圧力である。

[0075] このように、第 1状態で安定した状態から第 2状態に変更することによって、ガス冷媒連絡配管 7内の冷媒の密度が小さくなるため、第 2状態におけるガス冷媒連絡配管部 Gの冷媒量 Mgpは、第 1状態における冷媒量に比べて減少することになる。そして、このガス冷媒連絡配管部 Gから減少した冷媒は、冷媒回路 10の他の部分に移動することになる。より具体的には、上述のように、蒸発圧力制御以外の他の機器制御の条件にっ、ては変更して、な、ことから、高圧ガス管部 Eにおける冷媒量 Mogl、高温液管部 B1における冷媒量 Moll、低温液管部 B2における冷媒量 Mol2及び液冷媒連絡配管部 B3における冷媒量 Mlpがほぼ一定に保たれて、ガス冷媒連絡配管部 Gカゝら減少した冷媒は、低圧ガス管部 H、凝縮器部 A、室内ユニット部 F及びバイノス回路部 Iに移動することになる。すなわち、ガス冷媒連絡配管部 Gから冷媒が減少した分だけ、低圧ガス管部 Hにおける冷媒量 Mog2、凝縮器部 Aにおける冷媒量 Mc、室内ユニット部 Fにおける冷媒量 Mr及びバイノス回路部 Iにおける冷媒量 Mob が増加することになる。

[0076] 以上のような制御は、ガス冷媒連絡配管 7の容積 Vgpを演算するための配管容積判定運転を行う配管容積判定運転制御手段として機能する制御部 8 (より具体的には、室内側制御部 47、 57と室外側制御部 37と制御部 37、 47、 57間を接続する伝送線 8a)により、ステップ S23の処理として行われる。

次に、ステップ S24では、第 1状態から第 2状態への変更により、ガス冷媒連絡配管部 G力も冷媒が減少して冷媒回路 10の他の部分に移動する現象を利用して、ガス冷媒連絡配管 7の容積 Vgpを演算する。まず、ガス冷媒連絡配管 7の容積 Vgpを演算するために使用される演算式について、説明する。上述の配管容積判定運転によって、このガス冷媒連絡配管部 Gから減少して冷媒回路 10の他の部分に移動した冷媒量を冷媒増減量 Δ Mgpとし、第 1 及び第 2状態間における各部分の冷媒の増減量を A Mc、 A Mog2、 A Mr及び Δ Mob (ここでは、冷媒量 Mogl、冷媒量 Moll、冷媒量 Mol2及び冷媒量 Mlpがほぼ一定に保たれるため省略する）とすると、冷媒増減量 Δ Mgpは、例えば、

A Mgp= - ( A Mc+ A Mog2+ A Mr+ A Mob)

という関数式力演算することができる。そして、この Δ Mgpの値をガス冷媒連絡配管 7内における第 1及び第 2状態間の冷媒の密度変化量 Δ p gpで除算することにより、ガス冷媒連絡配管 7の容積 Vgpを演算することができる。尚、冷媒増減量 Δ Mgp の演算結果にはほとんど影響しないが、上述の関数式において、冷媒量 Mogl、冷媒量 Moll及び冷媒量 Mol2が含まれて、てもよ、。

尚、 A Mc、 A Mog2、 Δ Mr及び Δ Mobは、上述の冷媒回路 10の各部分についての関係式を用いて、第 1状態における冷媒量と第 2状態における冷媒量とを演算し、さらに第 2状態における冷媒量力第 1状態の冷媒量を減算することによって得られ、また、密度変化量 Δ p gpは、第 1状態における圧縮機 21の吸入側における冷媒の密度 p sと室内熱交換器 42、 52の出口における冷媒の密度 p eoとの平均密度を演算し、第 2状態における平均密度から第 1状態における平均密度を減算することによつて得られる。

以上のような演算式を用いて、第 1及び第 2状態における冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量からガス冷媒連絡配管 7の容積 Vgpを演算することができる。

尚、本実施形態では、第 2状態における第 2目標値 Pes2が第 1状態における第 1目標値 Peslよりも低、圧力になるように状態変更を行、、ガス冷媒連絡配管部 Gの冷媒を他の部分に移動させることで他の部分における冷媒量を増加させて、この増加量力もガス冷媒連絡配管 7の容積 Vlpを演算しているが、第 2状態における第 2目標値 Pes2が第 1状態における第 1目標値 Peslよりも高い圧力になるように状態変更を行い、ガス冷媒連絡配管部 Gに他の部分から冷媒を移動させることで他の部分における冷媒量を減少させて、この減少量からガス冷媒連絡配管 7の容積 Vlpを演算してちょい。

[0078] このように、ガス冷媒連絡配管 7用の配管容積判定運転における冷媒回路 10内を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量からガス冷媒連絡配管 7の容積 Vgpを演算するガス冷媒連絡配管用の配管容積演算手段として機能する制御部 8により、ステツプ S24の処理が行われる。

(ステップ S25：配管容積判定運転の結果の妥当性の判定）

上述のステップ S21〜ステップ S24が完了した後、ステップ S25において、配管容積判定運転の結果が妥当なものであるかどうか、すなわち、配管容積演算手段によつて演算された冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 Vgpが妥当なものであるかどうかを判定する。

具体的には、以下の不等式のように、演算により得られたガス冷媒連絡配管 7の容積 Vgpに対する液冷媒連絡配管 6の容積 Vlpの比が所定の数値範囲内にあるかどうかにより判定する。

[0079] ε 1 く Vlp/Vgp く ε 2

ここで、 ε 1及び ε 2は、熱源ユニットと利用ユニットとの実現可能な組み合わせにおける配管容積比の最小値及び最大値に基づいて可変される値である。

そして、容積比 VlpZVgpが上述の数値範囲を満たす場合には、配管容積判定運転に力かるステップ S2の処理が完了となり、容積比 VlpZVgpが上述の数値範囲を満たさない場合には、再度、ステップ S21〜ステップ S 24の配管容積判定運転及び容積の演算の処理が行われる。

このように、上述の配管容積判定運転の結果が妥当なものであるかどうか、すなわち、配管容積演算手段によって演算された冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 Vgpが妥当なものであるかどうかを判定する妥当性判定手段として機能する制御部 8により、ステツプ S25の処理が行われる。

[0080] 尚、本実施形態にぉ、ては、液冷媒連絡配管 6用の配管容積判定運転 (ステップ S 21、 S22)を先に行い、その後に、ガス冷媒連絡配管 7用の配管容積判定運転 (ステップ S23、 S24)を行っているが、ガス冷媒連絡配管 7用の配管容積判定運転を先に行ってもよい。

また、上述のステップ S25において、ステップ S21〜S24の配管容積判定運転の結果が妥当でないものと複数回判定されるような場合や、より簡易的に冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 Vgpの判定を行いたい場合には、図 6には図示しないが、例えば、ステップ S25において、ステップ S21〜S24の配管容積判定運転の結果が妥当でないものと判定された後に、冷媒連絡配管 6、 7における圧力損失から冷媒連絡配管 6、 7の配管長さを推定し、この推定された配管長さと平均容積比から冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 Vgpを演算する処理に移行して、冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 V gpを得るようにしてもよい。

[0081] また、本実施形態においては、冷媒連絡配管 6、 7の長さゃ管径等の情報がなぐ冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 Vgpが未知であることを前提として、配管容積判定運転を行って冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 Vgpを演算する場合について説明した力配管容積演算手段が、冷媒連絡配管 6、 7の長さゃ管径等の情報を入力することで冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 Vgpを演算する機能を有している場合には、この機能を併用してもよい。

さらに、上述の配管容積判定運転及びその運転結果を用いて冷媒連絡配管 6、 7 の容積 Vlp、 Vgpを演算する機能を使用せず、冷媒連絡配管 6、 7の長さゃ管径等の情報を入力することで冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 Vgpを演算する機能のみを使用する場合には、上述の妥当性判定手段 (ステップ S25)を用いて、入力された冷媒連絡配管 6、 7の長さゃ管径等の情報が妥当であるかどうかについての判定を行うようにしてもよい。

[0082] (ステップ S3：初期冷媒量検知運転）

上述のステップ S 2の配管容積判定運転が完了したら、ステップ S3の初期冷媒量判定運転に移行する。初期冷媒量検知運転では、制御部 8によって、図 9に示されるステップ S31及びステップ S32の処理が行われる。ここで、図 9は、初期冷媒量検知運転のフローチャートである。

(ステップ S31：冷媒量判定運転）ステップ S31では、上述の冷媒自動充填運転のステップ SI 1の冷媒量判定運転と同様に、室内ユニット全数運転、凝縮圧力制御、液管温度制御、過熱度制御及び蒸発圧力制御を含む冷媒量判定運転が行われる。ここで、液管温度制御における液管温度目標値 Tlps、過熱度制御における過熱度目標値 SHrs及び蒸発圧力制御における低圧目標値 Pesは、原則として、冷媒自動充填運転のステップ S 11の冷媒量判定運転における目標値と同じ値が使用される。

[0083] このように、室内ユニット全数運転、凝縮圧力制御、液管温度制御、過熱度制御及び蒸発圧力制御を含む冷媒量判定運転を行う冷媒量判定運転制御手段として機能する制御部 8により、ステップ S 31の処理が行われる。

(ステップ S32：冷媒量の演算）

次に、上述の冷媒量判定運転を行!、つつ冷媒量演算手段として機能する制御部 8 によって、ステップ S32における初期冷媒量判定運転における冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量から冷媒回路 10内の冷媒量を演算する。冷媒回路 10内の冷媒量の演算は、上述の冷媒回路 10の各部分の冷媒量と冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量との関係式を用いて演算されるが、この際、上述の配管容積判定運転によって、空気調和装置 1の構成機器の設置後において未知であった冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 Vgpが演算されて既知となっているため、これらの冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 Vgpに冷媒の密度を乗算することによつて、冷媒連絡配管 6、 7内の冷媒量 Mlp、 Mgpを演算し、さらに他の各部分の冷媒量を加算することにより、冷媒回路 10全体の初期冷媒量を検知することができる。この初期冷媒量は、後述の冷媒漏洩検知運転において、冷媒回路 10からの漏洩の有無を判定する基準となる冷媒回路 10全体の基準冷媒量 Miとして使用されるため、運転状態量の 1つとして、状態量蓄積手段としての制御部 8のメモリに記憶される。

[0084] このように、初期冷媒量検知運転における冷媒回路 10内を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量から冷媒回路 10の各部分の冷媒量を演算する冷媒量演算手段として機能する制御部 8により、ステップ S32の処理が行われる。

<冷媒漏洩検知運転モード >

次に、冷媒漏洩検知運転モードについて、図 1、図 2、図 5及び図 10を用いて説明する。ここで、図 10は、冷媒漏洩検知運転モードのフローチャートである。

本実施形態において、定期的 (例えば、休日や深夜等で空調を行う必要がない時間帯等）に、不測の原因により冷媒回路 10から冷媒が外部に漏洩していないかどうかを検知する場合を例にして説明する。

(ステップ S41：冷媒量判定運転）

まず、上記の冷房運転や暖房運転のような通常運転モードにおける運転が一定時間（例えば、半年〜 1年ごと等)経過した場合に、自動又は手動で通常運転モードから冷媒漏洩検知運転モードに切り換えて、初期冷媒量検知運転の冷媒量判定運転と同様に、室内ユニット全数運転、凝縮圧力制御、液管温度制御、過熱度制御及び蒸発圧力制御を含む冷媒量判定運転を行なう。ここで、液管温度制御における液管温度目標値 Tlps、過熱度制御における過熱度目標値 SHrs及び蒸発圧力制御における低圧目標値 Pesは、原則として、初期冷媒量検知運転の冷媒量判定運転のステップ S31における目標値と同じ値が使用される。

尚、この冷媒量判定運転は、冷媒漏洩検知運転ごとに行われることになるが、例えば、凝縮圧力 Pcが異なる場合ゃ冷媒漏洩が生じて!/ヽる場合のような運転条件の違いによって室外熱交換器 23出口における冷媒の温度 Tcoが変動する場合においても、液管温度制御によって、液冷媒連絡配管 6内の冷媒の温度 Tipが同じ液管温度目標値 Tipsで一定に保たれることになる。

このように、室内ユニット全数運転、凝縮圧力制御、液管温度制御、過熱度制御及び蒸発圧力制御を含む冷媒量判定運転を行う冷媒量判定運転制御手段として機能する制御部 8により、ステップ S41の処理が行われる。

(ステップ S42：冷媒量の演算）

次に、上述の冷媒量判定運転を行!、つつ冷媒量演算手段として機能する制御部 8 によって、ステップ S42における冷媒漏洩検知運転における冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量から冷媒回路 10内の冷媒量を演算する。冷媒回路 1 0内の冷媒量の演算は、上述の冷媒回路 10の各部分の冷媒量と冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量との関係式を用いて演算されるが、この際、初期冷媒量判定運転と同様に、上述の配管容積判定運転によって、空気調和装置 1 の構成機器の設置後において未知であった冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 Vgpが演算されて既知となっているため、これらの冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 Vgpに冷媒の密度を乗算することによって、冷媒連絡配管 6、 7内の冷媒量 Mlp、 Mgpを演算し、さらに他の各部分の冷媒量を加算することにより、冷媒回路 10全体の冷媒量 M を演算することができる。

[0086] ここで、上述のように、液管温度制御によって液冷媒連絡配管 6内の冷媒の温度 T1 Pが同じ液管温度目標値 Tipsで一定に保たれているため、液冷媒連絡配管部 B3における冷媒量 Mlpは、冷媒漏洩検知運転の運転条件の違いによらず、室外熱交換器 23出口における冷媒の温度 Tcoが変動する場合においても、一定に保たれることになる。

このように、冷媒漏洩検知運転における冷媒回路 10内を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量から冷媒回路 10の各部分の冷媒量を演算する冷媒量演算手段として機能する制御部 8により、ステップ S42の処理が行われる。

(ステップ S43、 S44 :冷媒量の適否の判定、警告表示）

冷媒回路 10から冷媒が外部に漏洩すると、冷媒回路 10内の冷媒量が減少する。そして、冷媒回路 10内の冷媒量が減少すると、主として、室外熱交換器 23の出口における過冷却度 SCが小さくなる傾向が現れ、これに伴い、室外熱交における冷媒量 Mcが減少し、他の部分における冷媒量がほぼ一定に保たれる傾向になる。このため、上述のステップ S42において演算された冷媒回路 10全体の冷媒量 Mは、冷媒回路 10からの冷媒漏洩が生じている場合には、初期冷媒量検知運転において検知された基準冷媒量 MUりも小さくなり、冷媒回路 10からの冷媒漏洩が生じて V、な、場合には、基準冷媒量 Miとほぼ同じ値になる。

[0087] このことを利用して、ステップ S43では、冷媒の漏洩の有無を判定している。そして、ステップ S43において、冷媒回路 10からの冷媒の漏洩が生じていないと判定される場合には、冷媒漏洩検知運転モードを終了する。

一方、ステップ S43において、冷媒回路 10からの冷媒の漏洩が生じていると判定される場合には、ステップ S44の処理に移行して、冷媒漏洩を検知したことを知らせる警告を警告表示部 9に表示した後、冷媒漏洩検知運転モードを終了する。このように、冷媒漏洩検知運転モードにお!ヽて冷媒量判定運転を行!ヽつつ冷媒回路 10内の冷媒量の適否を判定して冷媒漏洩の有無を検知する、冷媒量判定手段の一つである冷媒漏洩検知手段として機能する制御部 8により、ステップ S42〜S44の処理が行われる。

[0088] 以上のように、本実施形態の空気調和装置 1では、制御部 8が、冷媒量判定運転手段、冷媒量演算手段、冷媒量判定手段、配管容積判定運転手段、配管容積演算手段、妥当性判定手段及び状態量蓄積手段として機能することにより、冷媒回路 10 内に充填された冷媒量の適否を判定するための冷媒量判定システムを構成して、る

(3)空気調和装置の特徴

本実施形態の空気調和装置 1には、以下のような特徴がある。

(A)

本実施形態の空気調和装置 1では、凝縮器としての室外熱交換器 23から膨張機構としての室内膨張弁 41、 51に送られる冷媒の温度を調節することが可能な温度調節機構としての過冷却器 25が設けられており、冷媒量判定運転の際に過冷却器 25 力膨張機構としての室内膨張弁 41、 51に送られる冷媒の温度 Tipが一定になるように過冷却器 25の能力制御を行うことで過冷却器 25から室内膨張弁 41、 51に至る冷媒配管内の冷媒の密度 p lpが変化しないようにしているため、凝縮器としての室外熱交換器 23の出口における冷媒の温度 Tcoが冷媒量判定運転を行うごとに異なる場合であっても、このような冷媒の温度の相違の影響が室外熱交の出口から過冷却器 25に至る冷媒配管のみに収まることとなり、冷媒量判定の際に、室外熱交換器 23の出口における冷媒の温度 Tcoの相違 (すなわち、冷媒の密度の相違）による判定誤差を小さくすることができる。

[0089] 特に、本実施形態のように、熱源ユニットとしての室外ユニット 2と利用ユニットとしての室内ユニット 4、 5とが液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7を介して接続されている場合には、室外ユニット 2と室内ユニット 4、 5との間を接続する冷媒連絡配管 6 、 7の長さゃ管径等が設置場所等の条件により異なるため、冷媒連絡配管 6、 7の容積が大きくなる場合には、室外熱交の出口における冷媒の温度 Tcoの相違力室外熱交換器 23の出口から室内膨張弁 41、 51に至る冷媒配管の大部分を構成する液冷媒連絡配管 6内の冷媒の温度の相違となってしまい、判定誤差が大きくなる傾向にあるが、上述のように、過冷却器 25を設けるとともに、冷媒量判定運転の際に液冷媒連絡配管 6内の冷媒の温度 Tipが一定になるように過冷却器 25の能力制御を行っており、過冷却器 25から室内膨張弁 41、 51に至る冷媒配管内の冷媒の密度/ o lpが変化しないようにしているため、冷媒量判定の際に、室外熱交換器 23の出口 Tcoにおける冷媒の温度の相違 (すなわち、冷媒の密度の相違）による判定誤差を/ J、さくすることができる。

[0090] 例えば、冷媒回路 10内に冷媒を充填する冷媒自動充填運転の際には、冷媒回路 10内の冷媒量が充填目標値 Miに到達した力どうかを高精度に判定することができる。また、構成機器を設置した後又は冷媒回路 10内に冷媒を充填した後の初期冷媒量を検知する初期冷媒量検知運転の際には、初期冷媒量を高精度に検知することができる。また、冷媒回路 10からの冷媒の漏洩の有無を判定する冷媒漏洩検知運転の際には、冷媒回路 10からの冷媒の漏洩の有無を高精度に判定することができる

(B)

本実施形態の空気調和装置 1では、冷媒量判定運転の際に蒸発器としての室内熱交換器 42、 52から圧縮機 21に送られる冷媒の圧力（例えば、吸入圧力 Psや蒸発圧力 Pe)又は圧力に等価な運転状態量 (例えば、蒸発温度 Te等）が一定になるように構成機器の制御を行うことで室内熱交 42、 52から圧縮機 21に送られる冷媒の密度/ o gpが変化しないようにしているため、冷媒量判定の際に、室内熱交翻42 、 52の出口における冷媒の圧力又は圧力に等価な運転状態量の相違 (すなわち、冷媒の密度の相違）による判定誤差を小さくすることができる。

[0091] (C)

本実施形態の空気調和装置 1では、圧縮機 21として運転容量を可変できるものが設けられており、この圧縮機 21の運転容量の制御（具体的には、インバータによるモータ 21aの回転数制御）により、蒸発器としての室内熱交換器 42、 52から圧縮機 21 に送られる冷媒の圧力（例えば、吸入圧力 Psや蒸発圧力 Pe)又は圧力に等価な運転状態量 (例えば、蒸発温度 Te等)を一定にするものであるため、制御性が高ぐ安定した制御を行うことができる。

(D)

本実施形態の空気調和装置 1では、過冷却器 25が冷媒回路 10内を流れる冷媒を冷却源としているため、外部力もの冷却源を追加することなぐ過冷却器 25から膨張機構としての室内膨張弁 41、 51に送られる冷媒の温度を一定になるように制御することができる。

より具体的には、空気調和装置 1の冷媒回路 10には、凝縮器としての室外熱交換器 23から膨張機構としての室内膨張弁 41、 51に送られる冷媒の一部を分岐させ、分岐された冷媒をバイパス膨張弁 62によって減圧したした後に、過冷却器 25に導入して室外熱交から室内膨張弁 41、 51に送られる冷媒と熱交換させた後、圧縮機 21の吸入側に戻すバイパス冷媒回路 61が設けられており、過冷却器 25の能力制御がバイノス膨張弁 62によって行われるようになっており、室外熱交から室内膨張弁 41、 51に送られる冷媒の温度よりも十分に低い温度の冷却源を得ることができるため、室外熱交換器 23から室内膨張弁 41、 51に送られる冷媒の温度を確実に一定になるように制御することができる。

(E)

本実施形態の空気調和装置 1では、運転制御手段が、室内熱交換器 42、 52の運転負荷に応じて構成機器の制御を行う通常運転と、冷媒量判定運転とを切り換えることが可能であり、バイパス膨張弁 62が、通常運転において、バイノス冷媒回路 61 を通じて過冷却器 25から圧縮機 21の吸入側に戻される冷媒の過熱度 SHbが一定になるように制御され、冷媒量判定運転において、過冷却器 25から膨張機構としての室内膨張弁 41、 51に送られる冷媒の温度 Tipが一定になるように制御されるため、通常運転においては冷媒をできるだけ過冷却状態にして室内熱交換器 41、 51に送って能力アップを図ることができ、冷媒量判定運転においては、過冷却器 25から室内膨張弁 41、 51に送られる冷媒の温度 Tipを確実に一定になるように制御することができるようになつている。すなわち、この空気調和装置 1では、通常運転及び冷媒量判定運転のそれぞれに適した過冷却器 25の能力制御を行うことができる。 [0093] (F)

本実施形態の空気調和装置 1では、冷媒回路 10を複数の部分に分割して、各部分の冷媒量と運転状態量との関係式を設定しているため、従来のような冷凍サイクル特性のシミュレーションを行う場合に比べて、演算負荷を抑えることができるとともに、各部分の冷媒量を演算する上で重要な運転状態量を関係式の変数として選択的に取り込むことができるため、各部分の冷媒量の演算精度も向上し、その結果、冷媒回路 10内の冷媒量の適否を高精度に判定することができる。

例えば、冷媒量演算手段としての制御部 8は、関係式を用いて、冷媒回路 10内に冷媒を充填する冷媒自動充填運転における冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量力も各部分の冷媒量を素早く演算することができる。しかも、冷媒量判定手段としての制御部 8は、演算された各部分の冷媒量を用いて、冷媒回路 10内の冷媒量 (具体的には、室外ユニット 2における冷媒量 Moと室内ユニット 4、 5における冷媒量 Mrとを加算した値)が充填目標値 Msに到達したかどうかを高精度に判定することができる。

[0094] また、制御部 8は、関係式を用いて、構成機器を設置した後又は冷媒回路 10内に冷媒を充填した後の初期冷媒量を検知する初期冷媒量検知運転における冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量から各部分の冷媒量を演算することで、基準冷媒量 Miとしての初期冷媒量を素早く演算することができる。し力も、初期冷媒量を高精度に検知することができる。

さらに、制御部 8は、関係式を用いて、冷媒回路 10からの冷媒の漏洩の有無を判定する冷媒漏洩検知運転における冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量力も各部分の冷媒量を素早く演算することができる。し力も、制御部 8は、演算された各部分の冷媒量と、漏洩の有無を判定する基準となる基準冷媒量 Miとを比較することで、冷媒回路 10からの冷媒の漏洩の有無を高精度に判定することができる。

[0095] (G)

本実施形態の空気調和装置 1では、冷媒連絡配管 6、 7内を流れる冷媒の密度が異なる 2つの状態を作り出す配管容積判定運転を行い、これら 2つの状態間の冷媒の増減量を冷媒連絡配管 6、 7以外の部分の冷媒量力演算し、冷媒の増減量を、第 1及び第 2状態間における冷媒連絡配管 6、 7内の冷媒の密度変化量で除算することにより、冷媒連絡配管 6、 7の容積を演算するようにしているため、例えば、構成機器を設置した後において冷媒連絡配管 6、 7の容積が未知の場合であっても、冷媒連絡配管 6、 7の容積を検知することができる。これにより、冷媒連絡配管 6、 7の情報を入力する手間を減らしつつ、冷媒連絡配管 6、 7の容積を得ることができるようになる。

そして、この空気調和装置 1では、配管容積演算手段によって演算される冷媒連絡配管 6、 7の容積と、冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量とを用いて、冷媒回路 10内の冷媒量の適否を判定することができるため、構成機器を設置した後において冷媒連絡配管 6、 7の容積が未知の場合であっても、冷媒回路 10内の冷媒量の適否を高精度に判定することができる。

例えば、構成機器を設置した後において冷媒連絡配管 6、 7の容積が未知の場合であっても、配管容積演算手段によって演算された冷媒連絡配管 6、 7の容積を用いて初期冷媒量判定運転における冷媒回路 10内の冷媒量を演算することができる。また、構成機器を設置した後において冷媒連絡配管 6、 7の容積が未知の場合であつても、配管容積演算手段によって演算された冷媒連絡配管 6、 7の容積を用いて冷媒漏洩検知運転における冷媒回路 10内の冷媒量を演算することができる。これにより、冷媒連絡配管の情報を入力する手間を減らしつつ、冷媒回路 10からの冷媒の漏洩を検知するために必要な初期冷媒量を検知したり、冷媒回路 10からの冷媒の漏洩の有無を高精度に判定することができる。

(H)

本実施形態の空気調和装置 1では、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7の情報 (例えば、配管容積判定運転の運転結果や作業者等が入力する冷媒連絡配管 6、 7の長さゃ管径等の情報)から液冷媒連絡配管 6の容積 Vlp及びガス冷媒連絡配管 7の容積 Vgpを演算し、演算によって得られた液冷媒連絡配管 6の容積 Vlp及びガス冷媒連絡配管 7の容積 Vgpの演算結果から、演算に使用された液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7の情報が妥当であるかどうかを判定しているため、妥当であると判断される場合には、正確な液冷媒連絡配管 6の容積 Vlp及びガス冷媒連絡配管 7の容積 Vgpを得ることができ、妥当でないと判断される場合には、適切な液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7の情報を入力し直したり、配管容積判定運転を再度行う等の対応を行うことができる。し力も、その判定方法が、演算により得られた液冷媒連絡配管 6の容積 Vlp及びガス冷媒連絡配管 7の容積 Vgpを個々にチヱックするのではなぐ液冷媒連絡配管 6の容積 Vlpとガス冷媒連絡配管 7の容積 Vgp とが所定の関係を満たす力どうかによって判定するものであるため、液冷媒連絡配管 6の容積 Vlpとガス冷媒連絡配管 7の容積 Vgpとの相対関係も考慮した適切な判定することができる。

そして、妥当性判定手段によって妥当であると判定された適切な液冷媒連絡配管 6 及びガス冷媒連絡配管 7の情報を用いて、液冷媒連絡配管 6の容積 Vlp及びガス冷媒連絡配管 7の容積 Vgpを得ることができるため、冷媒量判定手段によって、冷媒回路 10内の冷媒量の適否を高精度に判定することができる。

(4)変形例 1

上述の実施形態における冷媒自動充填運転では、冷媒量判定運転の際に、過冷却器 25の能力制御による液管温度制御、すなわち、過冷却器 25から室内膨張弁 4 1、 51に送られる冷媒の温度 Tip (すなわち、液冷媒連絡配管 6内の冷媒の温度 Tip )が一定になるようにバイパス膨張弁 62を制御するようにして、る。

しかし、冷媒の充填初期においては、冷媒回路 10内の冷媒量が少なぐ室外熱交の出口における冷媒が気液二相状態となっているため、過冷却器 25から室内膨張弁 41、 51に送られる冷媒の温度 Tipが一定になるようにバイパス膨張弁 62を制御しょうとしても、過冷却器 25から室内膨張弁 41、 51に送られる冷媒の温度 Tip が液管温度目標値 Tipsまで低下せず、バイパス膨張弁 62の開度が過度に開いた状態になる。そして、バイパス膨張弁 62の開度が過度に開くと、冷媒自動充填運転における冷媒量判定運転を安定的に行うことができないという不具合が生じてしまうことがある。より具体的には、バイパス膨張弁 62の開度が過度に開くことによって圧縮機 21の吸入圧力 Psが上昇する傾向になり、これにより、圧縮機 21の容量制御による蒸発圧力制御、すなわち、蒸発圧力 Peを一定にする制御によって冷媒循環量 Wcが増加する傾向になるため、過冷却器 25から室内膨張弁 41、 51に送られる冷媒の温度 Tipがさらに高くなつてしまうという不具合が生じてしまう。

[0098] そこで、本変形例 1における自動冷媒充填運転では、冷媒量判定運転の際の冷媒の充填初期において、バイパス膨張弁 62が過度に開いた状態になるのを防ぐ開度抑制制御を行うようにして、る。

この開度抑制制御は、冷媒自動充填運転の開始から所定時間だけ、バイパス膨張弁 62の開度を所定の開度に固定する制御であり、これにより、冷媒の充填初期においては、過冷却器 25から室内膨張弁 41、 51に送られる冷媒の温度が一定になるようにするための過冷却器 25の能力制御を行わないようにできる。これにより、バイパス膨張弁 62の開度が過度に開くのを防ぎ、冷媒自動充填運転を確実に安定させることができる。

ここで、この開度抑制制御におけるバイパス膨張弁 62の所定の開度は、冷媒自動充填運転が安定的に行われる際の開度よりも小さな開度 (例えば、全閉）に設定されている。

[0099] また、開度抑制制御を冷媒自動充填運転の開始から所定時間だけ行うのではなく、上述の冷媒自動充填運転のステップ S 12にお、て演算される冷媒量が所定の充填率になるまで行うようにしてもよい。ここで、充填率とは、充填目標値に対する冷媒自動充填運転における冷媒量の比率をいい、ここでは、冷媒自動充填運転における室外ユニット 2の冷媒量 Moと室内ユニット 4、 5の冷媒量 Mrとを加算した冷媒量の値を充填目標値 Msで除算した値をいう。このように、開度抑制制御を行う期間を充填率で規定することによって、例えば、冷媒自動充填運転の運転条件によって充填速度等が大幅に異なるような場合であっても、開度抑制制御を必要としない冷媒量になるまで、確実に開度抑制制御を行うことができる。

(5)変形例 2

上述の変形例 1では、冷媒自動充填運転における開度抑制制御として、バイパス膨張弁 62の開度を冷媒自動充填運転の開始力所定時間だけ又は所定の充填率になるまで所定の開度に固定する制御が採用されている力これに代えて、過冷却器 25から室内膨張弁 41、 51に送られる冷媒の温度 Tipが一定になるようにするための過冷却器 25の能力制御 (すなわち、液管温度制御）を行う際に、バイパス膨張弁 6 2の開度に上限を設けるようにしてもよい。これにより、液管温度制御を自動冷媒充填運転の開始力も行いつつ、冷媒自動充填運転を確実に安定させることができる。

[0100] ここで、この開度抑制制御におけるバイパス膨張弁 62の上限開度は、室外温度 Ta に基づく可変値にすることが望ましい。例えば、室外温度 Taが高い場合には、室外熱交換器 23における冷媒の凝縮温度 Tcが高ぐ液管温度制御の液管温度目標値 Tipsとの偏差が大きくなる傾向にあり、液管温度制御におけるバイパス膨張弁 62の開度も比較的大きな開度で安定することになるため、バイパス膨張弁 62の上限開度の値も大きい値にすべきだ力もである。このため、バイパス膨張弁 62の上限開度は、室外温度 Taが高くなるにつれて大きな値になるような可変値とすることが望ましい。尚、この開度抑制制御は、冷媒自動充填運転の開始力終了までの間行ってもよいし、上述の変形例 1と同様に、冷媒自動充填運転の開始から所定時間だけ又は所定の充填率になるまで行うようにしてもよい。

[0101] (6)変形例 3

上述の実施形態では、冷媒漏洩検知運転において、室内ユニット全数運転、凝縮圧力制御、液管温度制御、過熱度制御及び蒸発圧力制御を含む冷媒量判定運転を行い、この冷媒量判定運転における冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量力も冷媒回路 10内の冷媒量 (具体的には、冷媒回路 10全体の冷媒量 M) を演算し、この冷媒量 Mと基準冷媒量 Miとを比較することで冷媒漏洩の有無を判定するようにしている。すなわち、この冷媒漏洩の有無の判定は、冷媒量判定運転が安定的に行われることが前提となっている。

しかし、冷媒漏洩量が多い場合には、室外熱交換器 23の出口における過冷却度 S Cが小さくなる傾向が顕著になり、これにより、過冷却器 25の能力制御による液管温度制御では十分な冷却ができず、過冷却器 25から室内膨張弁 41、 51に送られる冷媒の温度 Tipを液管温度目標値 Tipsまで低下させることができな、場合がある。このような場合には、上述の実施形態における冷媒漏洩検知の方法では、冷媒漏洩検知運転が正常に実行されな、と、う状況になるだけで、冷媒漏洩が生じて、ることを検知することができない。

[0102] そこで、本変形例 3における冷媒漏洩検知運転では、上述の冷媒漏洩検知運転における冷媒量判定運転（図 10のステップ S41を参照）において、図 11に示されるように、冷媒量判定運転を開始して力も所定時間を経過した後に (ステップ S46)、過冷却器 25から室内膨張弁 41、 51に送られる冷媒の温度 Tipが液管温度目標値 Tipsまで低下したかどうかの判定を行う（ステップ S47)。そして、このステップ S47において、過冷却器 25から室内膨張弁 41、 51に送られる冷媒の温度 Tipが液管温度目標値 Tipsまで低下している場合には、冷媒量の演算の処理 (ステップ S42)に移行し、過冷却器 25から室内膨張弁 41、 51に送られる冷媒の温度 Tipが液管温度目標値 Tip sまで低下していない場合には、冷媒漏洩が発生しているものとみなして、冷媒漏洩を検知したことを知らせる警告を警告表示部 9に表示する処理 (ステップ S45)に移行するようにしている。これにより、冷媒漏洩検知運転において、冷媒漏洩量が多ぐ所定の冷媒漏洩検知運転が正常に実行されない場合であっても、確実に冷媒漏洩の有無を判定することができる。

[0103] (7)他の実施形態

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなぐ発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

例えば、上述の実施形態では、冷暖切り換え可能な空気調和装置に本発明を適用した例を説明したが、これに限定されず、冷房専用の空気調和装置等の他の空気調和装置に本発明を適用してもよい。また、上述の実施形態では、 1台の室外ュ-ットを備えた空気調和装置に本発明を適用した例を説明したが、これに限定されず、複数台の室外ユニットを備えた空気調和装置に本発明を適用してもよい。

産業上の利用可能性

[0104] 本発明を利用すれば、冷媒量の適否の判定を行う際に、凝縮器の出口における冷媒の温度の相違による判定誤差を小さくすることができるようになる。

Claims

請求の範囲

[1] 圧縮機 (21)と凝縮器 (23)と膨張機構 (41、 51)と蒸発器 (42、 52)とが接続されることによって構成される冷媒回路（10)と、

前記凝縮器から前記膨張機構に送られる冷媒の温度を調節することが可能な温度調節機構と、

前記凝縮器力前記膨張機構に送られる冷媒の温度が一定になるように前記温度調節機構の能力制御を行う冷媒量判定運転を行うことが可能な運転制御手段と、前記冷媒量判定運転における前記冷媒回路を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量を用いて、前記冷媒回路内の冷媒量の適否を判定する冷媒量判定手段と、を備えた空気調和装置（1)。

[2] 前記運転制御手段は、前記冷媒量判定運転にお!、て、前記蒸発器 (42、 52)から前記圧縮機 (21)に送られる冷媒の圧力又は前記圧力に等価な運転状態量が一定になるように構成機器の制御を行う、請求項 1に記載の空気調和装置（ 1)。

[3] 前記圧縮機 (21)は、運転容量を可変できるものであり、

前記運転制御手段は、前記冷媒量判定運転において、前記蒸発器 (42、 52)から前記圧縮機に送られる冷媒の圧力又は前記圧力に等価な運転状態量が一定になるように、前記圧縮機の運転容量を制御する、

請求項 2に記載の空気調和装置（1)。

[4] 前記温度調節機構は、前記凝縮器 (23)と前記膨張機構 (41、 51)との間に接続された過冷却器 (25)である、請求項 1〜3の！、ずれかに記載の空気調和装置（1)。

[5] 前記過冷却器 (25)は、前記冷媒回路（10)内を流れる冷媒を冷却源とした熱交換器である、請求項 4に記載の空気調和装置（1)。

[6] 前記冷媒回路（10)には、冷媒の流量を調節するバイパス膨張弁 (62)を有しており、前記凝縮器 (23)から前記膨張機構 (41、 51)に送られる冷媒の一部を分岐させ、分岐された冷媒を前記バイパス膨張弁によって減圧したした後に、前記過冷却器（ 25)に導入して前記凝縮器力前記膨張機構に送られる冷媒と熱交換させた後、前記圧縮機 (21)の吸入側に戻すバイパス冷媒回路 (61)が設けられており、

前記過冷却器の能力制御は、前記バイパス膨張弁によって行われる、請求項 5に記載の空気調和装置（ 1 )。

[7] 前記運転制御手段は、前記蒸発器 (42、 52)の運転負荷に応じて構成機器の制御を行う通常運転と、前記冷媒量判定運転とを切り換えることが可能であり、

前記バイパス膨張弁 (62)は、前記通常運転において、前記バイパス冷媒回路 (61

)を通じて前記過冷却器 (25)から前記圧縮機 (21)の吸入側に戻される冷媒の過熱度が一定になるように制御され、前記冷媒量判定運転において、前記過冷却器から前記膨張機構 (41、 51)に送られる冷媒の温度が一定になるように制御される、請求項 6に記載の空気調和装置（ 1 )。

[8] 前記冷媒量判定運転は、前記冷媒回路（10)内に冷媒を充填する冷媒自動充填運転の際に行われる、請求項 1〜7のいずれかに記載の空気調和装置（1)。

[9] 前記冷媒量判定運転は、構成機器を設置した後又は前記冷媒回路（10)内に冷媒を充填した後の初期冷媒量を検知する初期冷媒量検知運転の際に行われる、請求項 1〜8の！、ずれかに記載の空気調和装置（1)。

[10] 前記冷媒量判定運転は、前記冷媒回路（10)からの冷媒の漏洩の有無を判定する冷媒漏洩検知運転の際に行われる、請求項 1〜 9のいずれかに記載の空気調和装置 (1)。

[11] 前記冷媒量判定運転は、前記冷媒回路（10)内に冷媒を充填する冷媒自動充填運転の際に行われるものであり、

前記運転制御手段は、前記冷媒自動充填運転の際の冷媒の充填初期にお!、て、前記バイパス膨張弁 (62)が過度に開いた状態になるのを防ぐ開度抑制制御を行う、請求項 6又は 7に記載の空気調和装置（1)。

[12] 前記開度抑制制御は、前記冷媒自動充填運転の開始から所定時間行われる、請求項 11に記載の空気調和装置（ 1)。

[13] 前記開度抑制制御は、前記冷媒自動充填運転の開始から前記冷媒回路（10)内の冷媒量が所定の充填率になるまで行われる、請求項 11に記載の空気調和装置（1

) o

[14] 前記開度抑制制御は、前記バイパス膨張弁 (62)の開度を所定の開度に固定する制御である、請求項 12又は 13に記載の空気調和装置（1)。

[15] 前記開度抑制制御は、前記バイパス膨張弁 (62)の開度に上限を設ける制御である、請求項 11〜13のいずれかに記載の空気調和装置（1)。

[16] 前記バイパス膨張弁の上限開度は、室外温度に基づく可変値である、請求項 15に記載の空気調和装置（1)。

[17] 前記運転制御手段は、前記冷媒量判定運転において、前記凝縮器 (23)から前記膨張機構 (41、 51)に送られる冷媒の温度が液管温度目標値で一定になるように、前記温度調節機構の能力制御を行うものであり、

前記冷媒量判定手段は、前記冷媒漏洩検知運転において、所定時間が経過しても、前記凝縮器から前記膨張機構に送られる冷媒の温度が前記液管温度目標値まで低下しな、場合には、冷媒漏洩が発生してヽる旨の判定をする、

請求項 10に記載の空気調和装置（1)。

[18] 前記冷媒回路（10)は、前記圧縮機 (21)と前記凝縮器 (23)と前記温度調節機構とを含む熱源ユニット (2)と、前記膨張機構 (41、 51)と前記蒸発器 (42、 52)とを含む利用ユニット (4、 5)と、前記熱源ユニットと前記利用ユニットとを接続する液冷媒連絡配管（6)及びガス冷媒連絡配管（7)とから構成されている、請求項 1〜17のいずれかに記載の空気調和装置（1)。