WO2020105515A1

WO2020105515A1 - 冷媒サイクル装置、冷媒量判断システム、及び、冷媒量判断方法

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Publication number: WO2020105515A1
Application number: PCT/JP2019/044420
Authority: WO
Inventors: 奥田　則之; 西川　徹; 雅裕本田; 洋楊
Original assignee: ダイキン工業株式会社
Priority date: 2018-11-19
Filing date: 2019-11-12
Publication date: 2020-05-28
Also published as: US20220003472A1; CN112888907A; EP3885676A1; EP3885676A4; JP2020085280A

Abstract

特許文献１の技術では、初期の冷媒量から冷媒量の減少を把握することはできず、圧縮機の保護以外の目的においては冷媒量の判断が不十分である。冷媒サイクル装置（１００）は、空気温度センサ（３６）と、凝縮温度センサ（３７）と、取得部（３８）と、判断部（３４）と、を備える。空気温度センサ（３６）は、凝縮器に流入する空気の温度である空気温度を検出する。凝縮温度センサ（３７）は、凝縮器を流れる冷媒の凝縮温度を検出する。取得部（３８）は、空気温度と、凝縮温度と、の温度差を取得する。判断部（３４）は、第１温度差と、第２温度差と、を比較することによって冷媒回路に充填された冷媒の量を判断する。第１温度差は、取得部（３８）が第１タイミングにおいて取得した温度差である。第２温度差は、取得部（３８）が第２タイミングにおいて取得した温度差である。

Description

冷媒サイクル装置、冷媒量判断システム、及び、冷媒量判断方法

　冷媒サイクル装置、冷媒量判断システム、及び、冷媒量判断方法に関する。

　従来、冷媒回路に充填された冷媒量を判断する冷媒サイクル装置が知られている。例えば、特許文献１（特開平６－１５９８６９号公報）は、冷媒温度と入口空気温度との差、及び、あらかじめ設定された圧縮機保護限界温度差、によって冷媒量を判断し、圧縮機の運転を停止する。

　特許文献１の技術では、初期の冷媒量からの冷媒量の減少を把握することはできず、圧縮機の保護以外の目的においては冷媒量の判断が不十分である。

　第１観点の冷媒サイクル装置は、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た冷媒回路に冷媒が循環する。冷媒サイクル装置は、空気温度センサと、凝縮温度センサと、取得部と、判断部と、を備える。空気温度センサは、凝縮器に流入する空気の温度である空気温度を検出する。凝縮温度センサは、凝縮器を流れる冷媒の凝縮温度を検出する。取得部は、空気温度と、凝縮温度と、の温度差を取得する。判断部は、第１温度差と、第２温度差と、を比較することによって冷媒回路に充填された冷媒の量を判断する。第１温度差は、取得部が第１タイミングにおいて取得した温度差である。第２温度差は、取得部が第２タイミングにおいて取得した温度差である。

　ここで、冷媒サイクル装置は、第１温度差及び第２温度差を比較し、冷媒回路に充填された冷媒の量を判断する。これによって、不測の原因により冷媒が冷媒回路から外部に漏洩していないかどうかを判断することができる。

　第２観点の冷媒サイクル装置は、第１観点の冷媒サイクル装置であって、記憶部をさらに備える。記憶部は、第１温度差、または、第１タイミングにおいて取得した空気温度及び凝縮温度、の少なくとも一方を記憶する。

　第３観点の冷媒サイクル装置は、第１観点又は第２観点の冷媒サイクル装置であって、第１タイミングは、冷媒サイクル装置の据付時、冷媒サイクル装置の最初の稼動時、または、冷媒サイクル装置のメンテナンス時、のいずれかである。

　第４観点の冷媒サイクル装置は、第１観点から第３観点のいずれかの冷媒サイクル装置であって、第１温度差と、第２温度差と、の差が、２℃から４℃のいずれかの値である閾値以上のときに、判断部は冷媒回路に充填された冷媒の量が不足していると判断する。

　第５観点の冷媒サイクル装置は、第１観点から第４観点のいずれかの冷媒サイクル装置であって、判断部が冷媒の量が不足していると判断した場合、冷媒の量の不足を報知する報知部を、さらに備える。

　第６観点の冷媒サイクル装置は、第１観点から第５観点のいずれかの冷媒サイクル装置であって、第１温度差及び第２温度差を、少なくとも空気温度または冷媒の蒸発温度のどちらか一方、によって補正する補正部を、さらに備える。

　第７観点の冷媒量判断システムは、冷媒サイクル装置に充填された冷媒の量を判断する冷媒量判断システムである。冷媒サイクル装置は、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た冷媒回路に冷媒が循環する。冷媒量判断システムは、空気温度センサと、凝縮温度センサと、取得部と、判断部と、を備える。空気温度センサは、凝縮器に流入する空気の温度である空気温度を検出する。凝縮温度センサは、凝縮器を流れる冷媒の凝縮温度を検出する。取得部は、空気温度と、凝縮温度と、の温度差を取得する。判断部は、第１温度差と、第２温度差と、を比較することによって冷媒回路に充填された冷媒の量を判断する。第１温度差は、取得部が第１タイミングにおいて取得した温度差である。第２温度差は、取得部が第２タイミングにおいて取得した温度差である。

　第８観点の冷媒量判断システムは、第７観点の冷媒量判断システムであって、記憶部をさらに備える。記憶部は、第１温度差、または、第１タイミングにおいて取得した空気温度及び凝縮温度、の少なくとも一方を記憶する。

　第９観点の冷媒量判断システムは、第７観点又は第８観点の冷媒量判断システムであって、第１タイミングは、冷媒サイクル装置の据付時、冷媒サイクル装置の最初の稼動時、または、冷媒サイクル装置のメンテナンス時、のいずれかである。

　第１０観点の冷媒量判断システムは、第７観点から第９観点のいずれかの冷媒量判断システムであって、第１温度差と、第２温度差と、の差が、２℃から４℃のいずれかの値である閾値以上のときに、判断部は冷媒回路に充填された冷媒の量が不足していると判断する。

　第１１観点の冷媒量判断システムは、第７観点から第１０観点のいずれかの冷媒量判断システムであって、判断部が冷媒の量が不足していると判断した場合、冷媒の量の不足を報知する報知部を、さらに備える。

　第１２観点の冷媒量判断システムは、第７観点から第１１観点のいずれかの冷媒量判断システムであって、第１温度差及び第２温度差を、空気温度または冷媒の蒸発温度、によって補正する補正部を、さらに備える。

　第１３観点の冷媒量判断方法は、冷媒サイクル装置に充填された冷媒の量を判断する冷媒量判断方法である。冷媒サイクル装置は、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た冷媒回路に冷媒が循環する。冷媒量判方法は、第１ステップと、第２ステップと、第３ステップと、を備える。第１ステップは、第１温度差を取得する。第１温度差は、第１タイミングにおいて検出された、凝縮器に流入する空気の温度である空気温度、及び、凝縮器を流れる冷媒の凝縮温度、の温度差である。第２ステップは、第２温度差を取得する。第２温度差は、第２タイミングにおいて検出された、凝縮器に流入する空気の温度である空気温度、及び、凝縮器を流れる冷媒の凝縮温度、の温度差である。第３ステップは、第１温度差、及び、第２温度差、を比較することによって冷媒回路に充填された媒の量の変化を判断する。

第１実施形態に係る空気調和装置の概略図である。第１実施形態に係る冷凍サイクル装置のブロック図である。第１ステップにおける冷凍サイクル装置の動作を示すフローチャートである。第２ステップ及び第３ステップにおける冷凍サイクル装置の動作を示すフローチャートである。冷媒量と空気温度の関係に関するP―H線図である。第１実施形態に係る変形例６のブロック図である。第２実施形態に係る冷凍サイクル装置のブロック図である。第１ステップにおける冷凍サイクル装置及び冷媒量判断システムの動作を示すフローチャートである。第２ステップ及び第３ステップにおける空気調和装置及び冷媒量判断システムの動作を示すフローチャートである。

　（１）第１実施形態
　以下、第１実施形態に係る冷凍サイクル装置としての空気調和装置１００の実施形態について説明する。

　（１－１）全体構成
　図１は、本実施形態に係る空気調和装置１００の概略図である。空気調和装置１００は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことによって、建物等の室内の冷房および暖房を行う。空気調和装置１００は、主として、室内ユニット１０と、室外ユニット２０と、室内ユニット１０と室外ユニット２０とを接続する冷媒連絡管１５と、冷媒回路１６内を流れる冷媒の量を判断する冷媒量判断部３０と、を備えている。空気調和装置１００の冷媒回路１６は、室内ユニット１０と、室外ユニット２０と、が冷媒連絡管１５を介して接続されることによって構成されている。冷媒回路１６の内部を循環する冷媒としては、Ｒ４１０Ａ、Ｒ３２、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ２２、Ｒ１３４ａ、二酸化炭素、等が用いられる。

　空気調和装置１００の室内ユニット１０は、室内の壁面に壁掛け等、または、室内の天井に埋め込みや吊り下げ等、により設置される。室内ユニット１０は、冷媒連絡管１５を介して室外ユニット２０に接続され冷媒回路１６の一部を構成している。室内ユニット１０は、室内ファン１１と、室内熱交換器１２と、を有している。

　室外ユニット２０は、屋外に設置される。室外ユニット２０は、冷媒連絡管１５を介して室内ユニット１０に接続され冷媒回路１６の一部を構成している。室外ユニット２０は、室外ファン２１と、室外熱交換器２２と、圧縮機２３と、四路切換弁２４と、膨張機構としての室外膨張弁２５と、を備えている。

　冷媒連絡管１５は、空気調和装置１００を設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管である。冷媒連絡管１５は、室内ユニット１０および室外ユニット２０に接続され、冷媒回路１６を構成する。

　冷媒量判断部３０は、冷媒回路１６に充填された冷媒の量を判断する。冷媒量判断部３０の詳細は後述する。

　本実施形態に係る空気調和装置１００は、設置の際に現地において、所定の量の冷媒が予め充填された室外ユニット２０と、室内ユニット１０と、を設置し、冷媒連絡管１５を接続して冷媒回路１６を構成した後に、冷媒連絡管１５の長さに応じて不足する冷媒を冷媒回路１６に追加充填し規定量の冷媒が充填された状態にされている。

　（１－２）空気調和装置の動作
　次に、空気調和装置１００の動作について説明する。空気調和装置１００では、圧縮機２３、室外熱交換器２２、室外膨張弁２５、室内熱交換器１２、の順に冷媒を流す冷房運転と、圧縮機２３、室内熱交換器１２、室外膨張弁２５、室外熱交換器２２の順に冷媒を流す暖房運転と、が行われる。

　冷房運転時には、四路切換弁２４が室外放熱状態（図１の実線で示される状態）に切り換えられる。冷媒回路１６において、冷凍サイクルの低圧のガス状の冷媒は、圧縮機２３に吸入され、冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される。圧縮機２３から吐出された高圧のガス状の冷媒は、四路切換弁２４を通じて、室外熱交換器２２に送られる。室外熱交換器２２に送られた高圧のガス状の冷媒は、室外ファン２１から供給される室外空気と熱交換を行い、高圧の液状の冷媒になる。この時、室外熱交換器２２は凝縮器として機能する。室外熱交換器２２において放熱した高圧の液状の冷媒は、室外膨張弁２５によって冷凍サイクルの低圧まで減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒になる。室外膨張弁２５で減圧された低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器１２に送られる。室内熱交換器１２に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器１２において、室内ファン１１から供給される室内空気と熱交換を行い、蒸発する。これにより、室内空気は冷却され室内の冷房が行われる。この時、室内熱交換器１２は蒸発器として機能する。室内熱交換器１２において蒸発した低圧のガス状の冷媒は、四路切換弁２４を通じて、再び、圧縮機２３に吸入される。

　暖房運転時には、四路切換弁２４が室外蒸発状態（図１の破線で示される状態）に切り換えられる。冷媒回路１６において、冷凍サイクルの低圧のガス状の冷媒は、圧縮機２３に吸入され、冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される。圧縮機２３から吐出された高圧のガス状の冷媒は、四路切換弁２４を通じて、室内熱交換器１２に送られる。室内熱交換器１２に送られた高圧のガス状の冷媒は、室内熱交換器１２において、室内ファン１１から供給される室内空気と熱交換を行い、高圧の液状の冷媒になる。これにより、室内空気は加熱され室内の暖房が行われる。この時、室内熱交換器１２は凝縮器として機能する。室内熱交換器１２で放熱した高圧の液状の冷媒は、室外膨張弁２５に送られる。室外膨張弁２５に送られた冷媒は、室外膨張弁２５によって冷凍サイクルの低圧まで減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒になる。室外膨張弁２５で減圧された低圧の気液二相状態の冷媒は、室外熱交換器２２に送られる。室外熱交換器２２に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、冷媒の蒸発器として機能する室外熱交換器２２において、室外ファン２１から供給される室外空気と熱交換を行って蒸発して、低圧のガス状の冷媒になる。室外熱交換器２２で蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁２４を通じて、再び、圧縮機２３に吸入される。

　（１－３）冷媒量判断部の詳細構成
　図２に示す冷媒量判断部３０の詳細構成を説明する。冷媒量判断部３０は、検出部３１と、記憶部３２と、補正部３３と、判断部３４と、報知部３５と、を備える。

　検出部３１は、空気温度センサ３６と、凝縮温度センサ３７と、取得部３８と、を有している。空気温度センサ３６は、室外熱交換器２２に流入する室外空気の温度である空気温度を検出する。凝縮温度センサ３７は、冷媒の凝縮温度を検出する。凝縮温度センサ３７は、例えば、室外熱交換器２２の有する伝熱管（図示せず）に接触するように設けられる。取得部３８は、空気温度センサ３６が検出した空気温度、及び、凝縮温度センサ３７が検出した凝縮温度、の温度差を取得する。　記憶部３２は、空気温度センサ３６が検出した空気温度と、凝縮温度センサ３７が検出した凝縮温度と、取得部３８が取得した温度差と、を記憶する。

　補正部３３は、記憶部３２が記憶している空気温度によって温度差の補正を行う。

　判断部３４は、取得部３８が取得した複数の温度差を比較し、冷媒回路１６に充填された冷媒の量の変化を判断する。

　報知部３５は、判断部３４が冷媒の量が不足していると判断した場合、冷媒の量の不足を報知する。報知部３５は、例えば、ＬＥＤ等によって冷媒の量の不足を報知する。

　（１－４）冷媒量判断方法
　次に、冷媒の量の判断方法について、図３及び図４を用いて説明する。なお、ここでは不測の原因により冷媒回路１６から冷媒が外部に漏洩していないかどうかを定期的に点検する場合を例に挙げる。

　冷媒の量の判断は、第１ステップＳＴ１、第２ステップＳＴ２、第３ステップＳＴ３、の順に行われる。第１ステップＳＴ１では、ステップＳ１０１からステップＳ１０４が実行される。第２ステップＳＴ２では、ステップＳ１０５からステップＳ１０９が実行される。第３ステップＳＴ３では、ステップＳ１１０からステップＳ１１１が実行される。以下では、各ステップについて説明する。　図３は、第１ステップＳＴ１における空気調和装置１００の動作を示すフローチャートである。空気調和装置１００は、規定量の冷媒が充填された状態で現地に設置される。この空気調和装置１００が設置される時を第１タイミングＴ１とする。ステップＳ１０１において、空気調和装置１００は、空気温度及び凝縮温度を検出するための試運転を開始する。ステップＳ１０２において、空気調和装置１００は、圧縮機２３の周波数を所定の値になるように制御を行い、圧縮機２３の周波数が安定した状態にする。ステップＳ１０３において、検出部３１の空気温度センサ３６は第１空気温度Ｔａ１を検出し、凝縮温度センサ３７は第１凝縮温度Ｔｃ１を検出する。第１空気温度Ｔａ１は、第１タイミングＴ１における空気温度であり、第１凝縮温度Ｔｃ１は第１タイミングＴ１における凝縮温度である。記憶部３２は、検出された第１空気温度Ｔａ１及び第１凝縮温度Ｔｃ１を記憶する。ステップＳ１０４において、取得部３８は、第１空気温度Ｔａ１及び第１凝縮温度Ｔｃ１を比較することによって、第１タイミングＴ１における温度差である、第１温度差ΔＴ１を取得する。取得された第１温度差ΔＴ１は、記憶部３２に記憶される。

　次に、図４に示す、第２ステップＳＴ２及び第３ステップＳＴ３について説明する。第２ステップＳＴ２及び第３ステップＳＴ３は、第１タイミングＴ１から一定の期間が経過した後に行われる。ここでは、第１タイミングＴ１から約１年の期間が経過したメンテナンス時に行われる。このメンテナンス時を第２タイミングＴ２とする。ステップＳ１０５において、空気調和装置１００は、ステップＳ１０１と同様に試運転を開始する。ステップＳ１０６において、圧縮機２３の周波数を所定の値になるように制御を行い、圧縮機２３の周波数が安定した状態にする。ステップＳ１０７において、検出部３１の空気温度センサ３６は第２空気温度Ｔａ２を検出し、凝縮温度センサ３７は第２凝縮温度Ｔｃ２を検出する。第２空気温度Ｔａ２は、第２タイミングＴ２における空気温度であり、第２凝縮温度Ｔｃ２は第２タイミングＴ２における凝縮温度である。記憶部３２は、検出された第２空気温度Ｔａ２及び第２凝縮温度Ｔｃ２を記憶する。ステップＳ１０８において、取得部３８は、第２空気温度Ｔａ２及び第２凝縮温度Ｔｃ２を比較し、第２タイミングＴ２における温度差である、第２温度差ΔＴ２を取得する。取得された第２温度差ΔＴ２は、記憶部３２に記憶される。

　次に、ステップＳ１０９において、補正部３３は、記憶部３２に記憶された第１空気温度Ｔａ１及び第２空気温度Ｔａ２の差によって、第１温度差ΔＴ１および第２温度差ΔＴ２の補正を行う。補正部３３による補正の方法は後述する。ステップＳ１１０において、判断部３４は、補正された第１温度差ΔＴ１および第２温度差ΔＴ２を比較し、温度差が３℃以上乖離している場合、冷媒が外部に漏洩し冷媒の量が不足していると判断する。ステップＳ１１１において、報知部３５は冷媒の量が不足していることを作業者に報知する。

　（１－５）補正方法
　図５は、第１空気温度Ｔａ１及び第２空気温度Ｔａ２が３５℃の場合において、空気調和装置１００に充填される冷媒の量を変化させて実験を行ったP―H線図である。規定量の冷媒が充填された空気調和装置１００と比較して、冷媒の量が不足している空気調和装置１００では、凝縮温度が低くなることが見て取れる。空気調和装置１００に充填された冷媒が規定量から２０％漏洩すると、第１温度差ΔＴ１と第２温度差ΔＴ２とが３℃乖離し、空気調和装置１００の能力効率が１０％低下した。発明者らは、この実験の結果から第１温度差ΔＴ１及び第２温度差ΔＴ２を比較し、温度差が２℃から４℃以上の乖離がある場合、冷媒が外部に漏洩し冷媒の量が不足している、と判断できるという知見を得た。

　また、第１空気温度Ｔａ１及び第２空気温度Ｔａ２が２５℃の場合において、空気調和装置１００に充填された冷媒が規定量から２０％漏洩すると、空気調和装置１００の能力効率が９．４％低下した。さらに、第１空気温度Ｔａ１及び第２空気温度Ｔａ２が４５℃の場合において、空気調和装置１００に充填された冷媒が規定量から２０％漏洩すると、空気調和装置１００の能力効率が１０．６％低下した。

　これらの実験の結果から、例えば、第１空気温度Ｔａ１が３５℃であり第２空気温度Ｔａ２が２５℃である場合、補正部３３は空気温度２５度を基準温度として第１温度差ΔＴａ１に対して＋０．４℃の補正を行う。判断部３４は、補正部３３による補正された第１空気温度Ｔａ１と第２空気温度Ｔａ２との差が３℃以上乖離している場合、冷媒の量が不足していると判断する。

　ここで、補正部３３は、第１温度差ΔＴ１、あるいは、第２温度差ΔＴ２のいずれか一方を補正してもよいし、第１温度差ΔＴ１及び第２温度差ΔＴ２のそれぞれに対して補正を行ってもよい。また、第１温度差ΔＴａ１と第２温度差ΔＴａ２との差に応じて、冷媒量判断の基準となる閾値に対して補正を行ってもよい。さらに、基準となる空気温度と、第１空気温度Ｔａ１及び第２空気温度Ｔａ２と、の差に応じて補正を行ってもよい。

　（１－６）特徴
　（１－６－１）
　第１実施形態に係る冷凍サイクル装置としての空気調和装置１００は、室内ユニット１０と、室外ユニット２０と、室内ユニット１０と室外ユニット２０とを接続する冷媒連絡管１５と、冷媒回路１６を流れる冷媒の量を判断する冷媒量判断部３０と、を備えている。空気調和装置１００の冷媒回路１６は、室内ユニット１０と、室外ユニット２０と、が冷媒連絡管１５を介して接続されることによって構成されている。冷媒量判断部３０は、検出部３１と、記憶部３２と、補正部３３と、判断部３４と、報知部３５と、を備える。検出部３１は、空気温度センサ３６と、凝縮温度センサ３７と、取得部３８と、を有している。空気温度センサ３６は、凝縮器としての室外熱交換器２２に流入する空気の温度である空気温度を検出する。凝縮温度センサ３７は、室外熱交換器２２を流れる冷媒の凝縮温度を検出する。取得部３８は、空気温度と、凝縮温度と、の温度差を取得する。判断部３４は、第１温度差ΔＴ１と、第２温度差ΔＴ２と、を比較することによって冷媒回路１６に充填された冷媒の量を判断する。第１温度差ΔＴ１は、空気調和装置１００が設置された時である第１タイミングＴ１において、取得部３８によって取得された温度差である。第２温度差ΔＴ２は、第１タイミングＴ１から一定の期間が経過した後の第２タイミングＴ２において、取得部３８によって取得された温度差である。

　規定量の冷媒が充填された空気調和装置１００と比較して、冷媒の量が不足している空気調和装置１００では、凝縮温度が低くなる。そのため、第１温度差ΔＴ１と、第２温度差ΔＴ２と、を比較することによって冷媒回路１６に充填された冷媒の量を判断することができ、不測の原因により冷媒回路１６から冷媒が外部に漏洩していないかどうかを判断することができる。

　また、第２温度差ΔＴ２を第１温度差ΔＴ１と比較することによって、規定量の冷媒が充填された初期の冷媒の量と比較して冷媒の量の把握を行う事ができ、空気調和装置１００の保護を行う事ができる。

　（１－６－２）
　発明者らは、図５における実験の知見から、判断部３４が冷媒の量が不足していると判断する閾値が２℃から４℃であるという知見を得た。判断部３４は、第１温度差ΔＴ１及び第２温度差ΔＴ２との差が２℃から４℃以上ある場合、冷媒の量が不足していると判断することによって、不測の原因により冷媒回路１６から冷媒が外部に漏洩していないかどうかを判断することができる。

　（１－６－３）
　報知部３５は、判断部３４が冷媒の量が不足していると判断した場合、冷媒の量の不足を報知する。これによって、冷媒の量の判断を行う作業者は、冷媒の量の不足を知覚することができる。

　（１－６－４）
　補正部３３は、記憶部３２が記憶している空気温度によって温度差の補正を行う。補正部３３が補正を行うことによって、冷媒の量の判断を第１タイミングＴ１と同一条件下で行わなくてもよい。これによって作業者は、いつでも冷媒の量の判断を行う事ができる。

　（１－７）変形例
　（１－７－１）変形例１
　第１実施形態の冷凍サイクル装置である空気調和装置１００において、第１タイミングＴ１は、空気調和装置１００の最初の稼動時、または、空気調和装置１００のメンテナンス時であってもよい。第２タイミングＴ２は、第１タイミングＴ１に行ったメンテナンス以降のメンテナンスのタイミングである。

　（１－７－２）変形例２
　第１実施形態の空気調和装置１００において、補正部３３は、冷媒の蒸発温度により補正を行ってもよい。この場合、空気調和装置１００は、冷媒の蒸発温度を検出する蒸発温度センサを有している。

　蒸発温度については、５℃下がると能力効率が９．４％下がり、５℃上がると１０．６％下がる。よって、例えば、蒸発温度が５℃下がった時は、第１温度差ΔＴ１と第２温度差ΔＴ２との差、を＋０．２℃補正する。逆に、蒸発温度が５℃上がった時は、第１温度差ΔＴ１と第２温度差ΔＴ２との差、を－０．２℃補正する。

　また、外気温度３５℃の基準値に対して、外気温度が２５℃、蒸発温度が５℃下がる時は、第１温度差ΔＴ１と第２温度差ΔＴ２との差、を＋０．４℃補正する。外気温度が４５℃、蒸発温度が５℃上がるときは、第１温度差ΔＴ１と第２温度差ΔＴ２との差、を－０．４℃補正する。

　（１－７－３）変形例３
　第１実施形態の空気調和装置１００において、冷媒の量の判断では、補正部３３は補正を行わなくてもよい。空気調和装置１００は、補正をせずに冷媒の量の判断を行う事ができる。

　（１－７－４）変形例４
　第１実施形態の空気調和装置１００において、記憶部３２は、第１温度差ΔＴ１及び第２温度差ΔＴ２を記憶しなくてもよい。空気調和装置１００は、記憶部３２が記憶している第１空気温度Ｔａ１及び第１凝縮温度Ｔｃ１から、必要に応じて第１温度差ΔＴ１を取得し、判断部３４は、取得された第１温度差ΔＴ１と第２温度差ΔＴ２とを比較してもよい。

　（１－７－５）変形例５
　第１実施形態の空気調和装置１００において、空気温度センサ３６が検知する空気温度は、室外ユニット２０が設置されている場所の周辺の室外空気の温度であってもよい。空気温度センサ３６は、室外ユニット２０周辺の空気温度を検知するセンサであってもよい。

　（１－７－６）変形例６
　図６に示すように、第１実施形態の空気調和装置１００において、記憶部３２と、補正部３３と、判断部３４と、取得部３８と、は、インターネット３９を介して空気調和装置１００に接続されたサーバ１５０が有していてもよい。

　この時、検出された空気温度及び凝縮温度はサーバ１５０に送信される。記憶部３２と、補正部３３と、判断部３４と、取得部３８と、は、サーバ１５０内において第１実施形態の冷媒量判断方法と同様の動作を行う。

　（２）第２実施形態
　以下、第２実施形態に係る冷媒量判断システム２００の実施形態について説明する。

　本実施形態に係る冷媒量判断システム２００は、冷凍サイクル装置に充填された冷媒の量を判断するシステムである。本実施形態では、冷凍サイクル装置として空気調和装置３００を用いる。

　（２－１）空気調和装置
　図７は、本実施形態に係る空気調和装置３００の概略図である。空気調和装置３００は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことによって、建物等の室内の冷房および暖房を行う。空気調和装置３００は、主として、室内ユニット３１０と、室外ユニット３２０と、室内ユニット３１０と室外ユニット３２０とを接続する冷媒連絡管と、を備えている。空気調和装置３００の冷媒回路は、室内ユニット３１０と、室外ユニット３２０と、が冷媒連絡管を介して接続されることによって構成されている。

　空気調和装置３００の室内ユニット３１０は、室内の壁面に壁掛け等、または、室内の天井に埋め込みや吊り下げ等、により設置される。室内ユニット３１０は、冷媒連絡管を介して室外ユニット３２０に接続され冷媒回路の一部を構成している。室内ユニット３１０は、室内ファン３１１と、室内熱交換器３１２と、を有している。

　室外ユニット３２０は、屋外に設置される。室外ユニット３２０は、冷媒連絡管を介して室内ユニット３１０に接続され冷媒回路の一部を構成している。室外ユニット３２０は、室外ファン３２１と、室外熱交換器３２２と、圧縮機３２３と、四路切換弁３２４と、膨張機構としての室外膨張弁３２５と、を備えている。

　冷媒連絡管は、空気調和装置３００を設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管である。冷媒連絡管は、室内ユニット３１０および室外ユニット３２０に接続され、冷媒回路を構成する。空気調和装置３００の動作については、第１実施形態の空気調和装置１００と同様であるため省略する。

　（２－２）冷媒量判断システム
　冷媒量判断システム２００は、空気調和装置３００とは別置きの後付けユニットである。冷媒量判断システム２００は、検出部２３１と、記憶部２３２と、補正部２３３と、判断部２３４と、報知部２３５と、を備える。

　検出部２３１は、空気温度センサ２３６と、凝縮温度センサ２３７と、取得部２３８と、を有している。空気温度センサ２３６は、室外熱交換器３２２に流入する室外空気の温度である空気温度を検出する。凝縮温度センサ２３７は、冷媒の凝縮温度を検出する。凝縮温度センサ２３７は、例えば、空気調和装置３００の室外熱交換器３２２が有する伝熱管（図示せず）に接触するように装着される。取得部２３８は、空気温度センサ２３６が検出した空気温度、及び、凝縮温度センサ２３７が検出した凝縮温度、の温度差を取得する。　記憶部２３２は、空気温度センサ２３６が検出した空気温度と、取得部２３８が取得した温度差と、を記憶する。

　補正部２３３は、記憶部２３２が記憶している空気温度によって温度差の補正を行う。

　判断部２３４は、取得部２３８が取得した複数の温度差を比較し、冷媒回路に充填された冷媒の量の変化を判断する。

　報知部２３５は、判断部２３４が冷媒の量が不足していると判断した場合、冷媒の量の不足を報知する。報知部２３５は、例えば、ＬＥＤ等によって冷媒の量の不足を報知する。

　（２－３）冷媒量判断方法
　次に、冷媒の量の判断方法について、図８及び図９を用いて説明する。

　冷媒の量の判断は、第１ステップＳＴ１、第２ステップＳＴ２、第３ステップＳＴ３、の順に行われる。第１ステップＳＴ１では、ステップＳ２０１からステップＳ２０４が実行される。第２ステップＳＴ２では、ステップＳ２０５からステップＳ２０９が実行される。第３ステップＳＴ３では、テップＳ２１０からステップＳ２１１が実行される。以下では、各ステップについて説明する。ここで、第１実施形態における空気調和装置１００の動作と同様のものは説明を省略する。

　図８は、第１ステップＳＴ１における空気調和装置３００及び冷媒量判断システム２００の動作を示すフローチャートである。空気調和装置３００は、規定量の冷媒が充填された状態で現地に設置される。この空気調和装置３００が設置される時を第１タイミングＴ１とする。ステップＳ２０１からステップＳ２０４の動作は、第１実施形態におけるステップＳ１０１からステップＳ１０４の動作と同様である。

　次に、図９に示す、第２ステップＳＴ２及び第３ステップＳＴ３について説明する。第２ステップＳＴ２は、第１タイミングＴ１から一定の期間が経過した後のメンテナンス時に行われる。ステップＳ２０５は、第１タイミングＴ１から一定の期間が経過した後のメンテナンス時に行われる。このメンテナンス時を第２タイミングＴ２とする。以下、ステップＳ２０５からステップＳ２１１は、第１実施形態におけるステップＳ２０５からステップＳ２１１の動作と同様である。

　ここで、冷媒の量の不足の判断基準は、第１実施形態と同様であるため省略する。

　（２－４）特徴
　（２－４－１）
　第２実施形態に係る冷媒量判断システム２００は、検出部２３１と、記憶部２３２と、補正部２３３と、判断部２３４と、報知部２３５と、を備える。検出部２３１は、空気温度センサ２３６と、凝縮温度センサ２３７と、取得部２３８と、を有している。空気温度センサ２３６は、凝縮器としての室外熱交換器３２２に流入する空気の温度である空気温度を検出する。凝縮温度センサ２３７は、室外熱交換器３２２を流れる冷媒の凝縮温度を検出する。取得部２３８は、空気温度と、凝縮温度と、の温度差を取得する。判断部２３４は、第１温度差ΔＴ１と、第２温度差ΔＴ２と、を比較することによって冷媒回路に充填された冷媒の量を判断する。第１温度差ΔＴ１は、空気調和装置３００が設置された時である第１タイミングＴ１において、取得部２３８によって取得された温度差である。第２温度差ΔＴ２は、第１タイミングＴ１から一定の期間が経過した後の第２タイミングＴ２において、取得部２３８によって取得された温度差である。

　規定量の冷媒が充填された空気調和装置３００と比較して、冷媒の量が不足している空気調和装置３００では、凝縮温度が低くなる。そのため、第１温度差ΔＴ１と、第２温度差ΔＴ２と、を比較することによって冷媒回路に充填された冷媒の量を判断することができ、不測の原因により冷媒回路から冷媒が外部に漏洩していないかどうかを判断することができる。

　また、第２温度差ΔＴ２を第１温度差ΔＴ１と比較することによって、規定量の冷媒が充填された初期の冷媒の量と比較して冷媒の量の把握を行う事ができ、空気調和装置３００の保護を行う事ができる。

　（２－４－２）
　発明者らは、図５における実験の知見から、判断部２３４が冷媒の量が不足していると判断する閾値が２℃から４℃であるという知見を得た。判断部２３４は、第１温度差ΔＴ１及び第２温度差ΔＴ２との差が２℃から４℃以上ある場合、冷媒の量が不足していると判断することによって、不測の原因により冷媒回路から冷媒が外部に漏洩していないかどうかを判断することができる。

　（２－４－３）
　報知部２３５は、判断部２３４が冷媒の量が不足していると判断した場合、冷媒の量の不足を報知する。これによって、冷媒の量の判断を行う作業者は、冷媒の量の不足を知覚することができる。

　（２－４－４）
　補正部２３３は、記憶部２３２が記憶している空気温度によって温度差の補正を行う。補正部２３３が補正を行うことによって、冷媒の量の判断を第１タイミングＴ１と同一条件下で行わなくてもよい。これによって作業者は、いつでも冷媒の量の判断を行う事ができる。

　（２－５）変形例
　第１実施形態の変形例を第２実施形態に適用してもよい。

　以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

１２　　　　　　蒸発器
１６　　　　　　冷媒回路
２２　　　　　　凝縮機
２３　　　　　　圧縮機
２５　　　　　　膨張機構
３２　　　　　　記憶部
３３　　　　　　補正部
３４　　　　　　判断部
３５　　　　　　報知部
３６　　　　　　空気温度センサ
３７　　　　　　凝縮温度センサ
３８　　　　　　取得部
１００　　　　　冷媒サイクル装置
２００　　　　　冷媒量判断システム
２３２　　　　　記憶部
２３３　　　　　補正部
２３４　　　　　判断部
２３５　　　　　報知部
２３６　　　　　空気温度センサ
２３７　　　　　凝縮温度センサ
２３８　　　　　取得部
３００　　　　　冷媒サイクル装置
３１２　　　　　蒸発器
３２２　　　　　凝縮機
３２３　　　　　圧縮機
３２５　　　　　膨張機構
Ｔ１　　　　　　第１タイミング
Ｔ２　　　　　　第２タイミング
ΔＴ１　　　　　第１温度差
ΔＴ２　　　　　第２温度差
Ｔａ１，Ｔａ２　空気温度
Ｔｃ１，Ｔｃ２　凝縮温度

特開平６－１５９８６９号公報

Claims

　圧縮機（２３）と、凝縮器（２２）と、膨張機構（２５）と、蒸発器（１２）と、が接続されることによって構成された冷媒回路（１６）に冷媒が循環する冷媒サイクル装置（１００）であって、
　前記凝縮器（２２）に流入する空気の温度である空気温度（Ｔａ１、Ｔａ２）を検出する空気温度センサ（３６）と、
　前記凝縮器（２２）を流れる冷媒の凝縮温度（Ｔｃ１、Ｔｃ２）を検出する凝縮温度センサ（３７）と、
　前記空気温度（Ｔａ１、Ｔａ２）と、前記凝縮温度（Ｔｃ１、Ｔｃ２）と、の温度差を取得する取得部（３８）と、
　前記取得部（３８）が第１タイミング（Ｔ１）において取得した温度差である第１温度差（ΔＴ１）と、前記取得部（３８）が第２タイミング（Ｔ２）において取得した温度差である第２温度差（ΔＴ２）と、を比較することによって前記冷媒回路（１６）に充填された冷媒の量を判断する判断部（３４）と、
を備える、
冷媒サイクル装置。
　前記第１温度差（ΔＴ１）、または、前記第１タイミング（Ｔ１）において取得した前記空気温度（Ｔａ１、Ｔａ２）及び前記凝縮温度（Ｔｃ１、Ｔｃ２）、の少なくとも一方を記憶する記憶部（３２）、
を、さらに備える、
請求項１に記載の冷媒サイクル装置。
　前記第１タイミング（Ｔ１）は、前記冷媒サイクル装置（１００）の据付時、前記冷媒サイクル装置（１００）の最初の稼動時、または、前記冷媒サイクル装置（１００）のメンテナンス時、のいずれかである、
請求項１または請求項２に記載の冷媒サイクル装置。
　前記第１温度差（ΔＴ１）と、前記第２温度差（ΔＴ２）と、の差が、２℃から４℃のいずれかの値である閾値以上のときに、前記判断部（３４）は前記冷媒回路（１６）に充填された冷媒の量が不足していると判断する、
請求項１から請求項３のいずれかに記載の冷媒サイクル装置。
　前記判断部（３４）が冷媒の量が不足していると判断した場合、冷媒の量の不足を報知する報知部（３５）、
を、さらに備える、
請求項１から請求項４のいずれかに記載の冷媒サイクル装置。
　前記第１温度差（ΔＴ１）及び前記第２温度差（ΔＴ２）、を、少なくとも前記空気温度（Ｔａ１、Ｔａ２）または冷媒の蒸発温度のどちらか一方、によって補正する補正部（３３）、
を、さらに備える、
請求項１から請求項５のいずれかに記載の冷媒サイクル装置。
　圧縮機（３２３）と、凝縮器（３２２）と、膨張機構（３２５）と、蒸発器（３１２）と、が接続されることによって構成された冷媒回路に冷媒が循環する冷媒サイクル装置（３００）、に充填された冷媒の量を判断する冷媒量判断システム（２００）であって、
　前記凝縮器（３２２）に流入する空気の温度である空気温度（Ｔａ１、Ｔａ２）を検出する空気温度センサ（２３６）と、
　前記凝縮器（３２２）を流れる冷媒の凝縮温度（Ｔｃ１、Ｔｃ２）を検出する凝縮温度センサ（２３７）と、
　前記空気温度（Ｔａ１、Ｔａ２）と、前記凝縮温度（Ｔｃ１、Ｔｃ２）と、の温度差を取得する取得部（２３８）と、
　前記取得部（２３８）が第１タイミング（Ｔ１）において取得した温度差である第１温度差（ΔＴ１）と、前記取得部（２３８）が第２タイミング（Ｔ２）において取得した温度差である第２温度差（ΔＴ２）と、を比較することによって前記冷媒回路に充填された冷媒の量の変化を判断する判断部（２３４）と、
を備える、
冷媒量判断システム。
　前記第１温度差（ΔＴ１）、または、前記第１タイミング（Ｔ１）において取得した前記空気温度（Ｔａ１、Ｔａ２）及び前記凝縮温度（Ｔｃ１、Ｔｃ２）、の少なくとも一方を記憶する記憶部（２３２）、
を、さらに、備える、
請求項７に記載の冷媒量判断システム。
　前記第１タイミング（Ｔ１）は、前記冷媒サイクル装置（３００）の据付時、前記冷媒サイクル装置（３００）の最初の稼動時、または、前記冷媒サイクル装置（３００）のメンテナンス時、のいずれかである、
請求項７または請求項８に記載の冷媒量判断システム。
　前記第１温度差（ΔＴ１）と、前記第２温度差（ΔＴ２）と、の差が、２℃から４℃のいずれかの値である閾値以上のときに、前記判断部（２３４）は前記冷媒回路に充填された冷媒の量が不足していると判断する、
請求項７から請求項９のいずれかに記載の冷媒量判断システム。
　前記判断部（２３４）が冷媒の量が不足していると判断した場合、冷媒の量の不足を報知する報知部（２３５）、
を、さらに備える、
請求項７から請求項１０のいずれかに記載の冷媒量判断システム。
　前記第１温度差（ΔＴ１）及び前記第２温度差（ΔＴ２）、を、少なくとも前記空気温度（Ｔａ１、Ｔａ２）または冷媒の蒸発温度のどちらか一方、によって補正する補正部（２３３）、
を、さらに備える、
請求項７から請求項１１のいずれかに記載の冷媒量判断システム。
　圧縮機（２３、３２３）と、凝縮器（２２、３２２）と、膨張機構（２５、３２５）と、蒸発器（１２、３１２）と、が接続されることによって構成された冷媒回路（１６）に冷媒が循環する冷媒サイクル装置（１００、３００）、に充填された冷媒の量を判断する冷媒量判断方法であって、
　第１タイミング（Ｔ１）において検出された、前記凝縮器（２２、３２２）に流入する空気の温度である空気温度（Ｔａ１、Ｔａ２）、及び、前記凝縮器（２２、３２２）を流れる冷媒の凝縮温度（Ｔｃ１、Ｔｃ２）、の温度差である第１温度差（ΔＴ１）を取得する第１ステップ（ＳＴ１）と、
　第２タイミング（Ｔ２）において検出された、前記凝縮器（２２、３２２）に流入する空気の温度である空気温度（Ｔａ１、Ｔａ２）、及び、前記凝縮器（２２、３２２）を流れる冷媒の凝縮温度（Ｔｃ１、Ｔｃ２）、の温度差である第２温度差（ΔＴ２）を取得する第２ステップ（ＳＴ２）と、
　前記第１温度差（ΔＴ１）、及び、前記第２温度差（ΔＴ２）、を比較することによって前記冷媒回路（１６）に充填された冷媒の量の変化を判断する第３ステップ（ＳＴ３）と、
を備える、
冷媒量判断方法。