WO2024121908A1 - 空気調和機および空気調和システム - Google Patents

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WO2024121908A1
WO2024121908A1 PCT/JP2022/044759 JP2022044759W WO2024121908A1 WO 2024121908 A1 WO2024121908 A1 WO 2024121908A1 JP 2022044759 W JP2022044759 W JP 2022044759W WO 2024121908 A1 WO2024121908 A1 WO 2024121908A1
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WO
WIPO (PCT)
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refrigerant
accumulator
control device
air conditioner
temperature
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/044759
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
正紘 伊藤
充博 石垣
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2022/044759 priority Critical patent/WO2024121908A1/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat

Definitions

  • This disclosure relates to air conditioners and air conditioning systems.
  • Air conditioners are configured to cool or heat the room that is the target of air conditioning by circulating refrigerant within the refrigerant circuit.
  • the amount of refrigerant required during heating operation is less than the amount of refrigerant required during cooling operation.
  • the amount of refrigerant filled into the refrigerant circuit of the air conditioner is determined based on the amount of refrigerant required during cooling operation. Excess refrigerant that is not used during heating operation is stored in an accumulator located between the compressor and evaporator that make up the refrigerant circuit. Workers installing or inspecting the air conditioner can determine whether the amount of refrigerant circulating through the refrigerant circuit is appropriate by checking the amount of refrigerant stored in the accumulator.
  • Patent Document 1 discloses a liquid level detection sensor for detecting the liquid level of the refrigerant stored in an accumulator.
  • This liquid level detection sensor is configured to heat the accumulator with a heater and measure the surface temperature of the accumulator with multiple temperature sensors installed in the height direction of the accumulator, and detects the liquid level of the refrigerant stored in the accumulator based on the difference in temperature change according to the state of the refrigerant in the accumulator.
  • the liquid level detection sensor disclosed in WO 2019/065242 can detect the amount of refrigerant stored in the accumulator, but it is necessary to specially install a heater and multiple temperature sensors in the accumulator, which increases costs. For this reason, there is a demand for technology that allows workers who install or inspect air conditioners to check the amount of refrigerant stored in the accumulator at a lower cost.
  • the present disclosure has been made to solve the above problem, and aims to provide a technology that allows workers to check the amount of refrigerant stored in an accumulator more inexpensively.
  • the air conditioner comprises a refrigerant circuit including a compressor, a condenser, at least one expansion valve, and an evaporator, and configured to circulate a refrigerant; a control device for controlling the refrigerant circuit; an accumulator for separating the refrigerant flowing through the refrigerant circuit into liquid refrigerant and gas refrigerant and storing the liquid refrigerant; a first temperature sensor for measuring the temperature of the refrigerant flowing into the accumulator; and a second temperature sensor for measuring the temperature of the refrigerant flowing out of the accumulator.
  • the accumulator is disposed between the compressor and the evaporator.
  • the control device calculates the amount of liquid refrigerant stored by the accumulator based on a first measurement result of the first temperature sensor and a second measurement result of the second temperature sensor.
  • the air conditioning system includes the air conditioner described above and a user device that notifies the user of the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator, which is calculated by the air conditioner.
  • the air conditioner can calculate the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator based on the temperature of the refrigerant flowing into the accumulator and the temperature of the refrigerant flowing out of the accumulator, allowing workers to more inexpensively check the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an air conditioner and an air conditioning system according to a first embodiment.
  • 3 is a ph diagram of the refrigeration cycle in the air conditioner according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an internal configuration of an accumulator according to the first embodiment;
  • FIG. 5 is a timing chart for illustrating a change in state of the refrigeration cycle when the air conditioner according to the first embodiment executes a refrigerant amount detection process.
  • 5 is a graph showing changes in the liquid level of liquid refrigerant in the accumulator with respect to the difference between the degree of superheat of the refrigerant flowing into the accumulator and the degree of superheat of the refrigerant flowing out of the accumulator.
  • 5 is a flowchart for illustrating a refrigerant amount detection process executed by the air conditioner according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing the configuration of an air conditioner and an air conditioning system according to a second embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the air conditioner 1 and the air conditioning system 1000 according to embodiment 1. Note that Fig. 1 functionally shows the connection relationship and arrangement of each device in the air conditioner 1, and does not necessarily show the arrangement in physical space.
  • the air conditioning system 1000 includes an air conditioner 1 and a user device 500.
  • the air conditioner 1 includes a refrigerant circuit 200 and a control device 100.
  • the refrigerant circuit 200 includes an outdoor unit 300 and an indoor unit 400.
  • the outdoor unit 300 and the indoor unit 400 are connected by extension pipes 21 and 22, and the refrigerant circulates between the outdoor unit 300 and the indoor unit 400.
  • the outdoor unit 300 is generally installed outdoors in an area that is not subject to air conditioning, and is equipped with a four-way valve 40, a compressor 30, an outdoor heat exchanger 50, and an outdoor fan 51.
  • the four-way valve 40 has a connection port 41, a connection port 42, a connection port 43, and a connection port 44.
  • the connection port 41 of the four-way valve 40 is connected to the intake port 31 of the compressor 30 via the pipe 18 and the pipe 19.
  • the connection port 42 of the four-way valve 40 is connected to the outdoor heat exchanger 50 via the pipe 17.
  • the connection port 43 of the four-way valve 40 is connected to the discharge port 32 of the compressor 30 via the pipe 11.
  • the connection port 44 of the four-way valve 40 is connected to the indoor unit 400 via the pipe 12 and the extension pipe 21.
  • the four-way valve 40 is configured to switch the internal communication state according to the control of the control device 100.
  • the compressor 30 is configured to operate and stop, and to change the rotational speed during operation, under the control of the control device 100.
  • the control device 100 controls the compressor 30 to arbitrarily change the drive frequency of the compressor 30.
  • the compressor 30 changes the number of rotations per unit time, i.e., the rotational speed, in response to changes in the drive frequency, thereby changing the amount of refrigerant discharged.
  • Various types of compressors 30 can be used, and for example, a scroll type, a rotary type, a screw type, etc. can be used as the compressor 30.
  • the outdoor heat exchanger 50 exchanges heat between the refrigerant and the air drawn in from the outdoors by the outdoor fan 51, i.e., outside air.
  • One end of the outdoor heat exchanger 50 is connected to the connection port 42 of the four-way valve 40 via the piping 17.
  • the other end of the outdoor heat exchanger 50 is connected to the indoor unit 400 via the piping 16 and the extension piping 22.
  • the outdoor fan 51 is configured to operate and stop, and to change its rotation speed when operating, under the control of the control device 100.
  • the control device 100 controls the outdoor fan 51 to arbitrarily change the drive frequency of the outdoor fan 51.
  • the outdoor fan 51 changes the number of rotations per unit time, i.e., the rotation speed, in response to changes in the drive frequency, thereby changing the amount of air sent to the outdoor heat exchanger 50.
  • the indoor unit 400 is generally installed in the indoor space that is the target of air conditioning, and includes an indoor heat exchanger 60, an indoor fan 61, and an indoor expansion valve 65.
  • the indoor heat exchanger 60 exchanges heat between the air drawn from the room by the indoor fan 61 and the refrigerant.
  • One end of the indoor heat exchanger 60 is connected to the outdoor unit 300 via the pipe 13 and the extension pipe 21.
  • the other end of the indoor heat exchanger 60 is connected to the indoor expansion valve 65 via the pipe 14.
  • the indoor fan 61 is configured to operate and stop, and to change its rotation speed when operating, under the control of the control device 100.
  • the control device 100 controls the indoor fan 61 to arbitrarily change the drive frequency of the indoor fan 61.
  • the indoor fan 61 changes the number of rotations per unit time, i.e., the rotation speed, in response to changes in the drive frequency, thereby changing the amount of air sent to the indoor heat exchanger 60.
  • the indoor expansion valve 65 is, for example, an electronic expansion valve whose opening is adjusted according to the control of the control device 100.
  • the indoor expansion valve 65 reduces the pressure of the refrigerant that flows in, and the refrigerant obtained by the reduced pressure flows out.
  • the control device 100 can adjust the amount of pressure reduction of the refrigerant by adjusting the opening of the indoor expansion valve 65.
  • One end of the indoor expansion valve 65 is connected to the indoor heat exchanger 60 via the piping 14.
  • the other end of the indoor expansion valve 65 is connected to the outdoor unit 300 via the piping 15 and the extension piping 22.
  • the control device 100 includes a control unit 101 and a memory unit 102.
  • the control device 100 is capable of communicating with each actuator of the refrigerant circuit 200, such as the compressor 30, the indoor expansion valve 65, the four-way valve 40, the outdoor fan 51, and the indoor fan 61, in order to control each actuator of the refrigerant circuit 200.
  • the control device 100 may be mounted in either the outdoor unit 300 or the indoor unit 400, or may be separate from the outdoor unit 300 and the indoor unit 400.
  • the control unit 101 is a computing entity that controls each actuator of the refrigerant circuit 200 by executing various programs.
  • the control unit 101 is composed of a computer such as a processor.
  • the processor is composed of, for example, a microcontroller, a CPU (central processing unit), or an MPU (micro-processing unit).
  • the processor has the function of executing various processes by executing programs, but some or all of these functions may be implemented using dedicated hardware circuits such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field-Programmable Gate Array).
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • FPGA Field-Programmable Gate Array
  • the term "processor" is not limited to a processor in the narrow sense that executes processes using a stored program method such as a CPU or an MPU, but may also include hardwired circuits such as an ASIC or an FPGA.
  • the processor can also be interpreted as a processing circuit in which processing is defined in advance by computer-readable code and/or hardwired circuits.
  • the processor may be composed of one chip or multiple chips.
  • the processor and associated processing circuitry may be configured as multiple computers interconnected by wire or wirelessly, such as via a local area network or wireless network.
  • the processor and associated processing circuitry may be configured as a cloud computer that performs remote calculations based on input data and outputs the results of the calculations to other devices in remote locations.
  • the memory unit 102 provides a memory area for storing program codes or work memory, etc., when the processor of the control unit 101 executes various programs.
  • the memory unit 102 may be one or more non-transitory computer readable mediums. Examples of the memory unit 102 include volatile memories such as dynamic random access memory (DRAM) and static random access memory (SRAM), or non-volatile memories such as read only memory (ROM) and flash memory.
  • the memory unit 102 may also be one or more computer readable storage mediums. Examples of the memory unit 102 include storage devices such as hard disk drives (HDDs) and solid state drives (SSDs).
  • the control unit 101 controls each actuator of the refrigerant circuit 200 by executing the programs stored in the memory unit 102.
  • the user device 500 is configured to be able to communicate with the control device 100 via a network.
  • the user device 500 is an information terminal used by a user such as a worker.
  • the user device 500 may be realized by a general-purpose computer, or may be realized by a dedicated computer for controlling the air conditioner 1.
  • the user device 500 may be an information terminal that executes predetermined information processing, such as a desktop personal computer (PC), a laptop PC, a smartphone, a smart watch, a wearable device, a tablet PC, or a remote controller installed in a building.
  • a user such as a worker may be able to control the air conditioner 1 using the user device 500, and may be able to view data acquired from the air conditioner 1 on a display (not shown) provided on the user device 500.
  • the air conditioner 1 further includes a pressure sensor 81, a pressure sensor 82, a temperature sensor 91, a temperature sensor 92, a temperature sensor 93, a temperature sensor 94, and a temperature sensor 95.
  • the pressure sensor 81 is provided between the inlet side of the accumulator 70 and the evaporator, and measures the pressure of the refrigerant flowing out of the evaporator and into the accumulator 70.
  • the refrigerant pressure P1 measured by the pressure sensor 81 is transmitted to the control device 100.
  • the pressure sensor 82 is provided between the discharge port 32 of the compressor 30 and the condenser, and measures the pressure of the refrigerant discharged from the compressor 30.
  • the refrigerant pressure P2 measured by the pressure sensor 82 is transmitted to the control device 100.
  • the temperature sensor 91 is provided between the inlet side of the accumulator 70 and the evaporator, and measures the temperature of the refrigerant flowing into the accumulator 70.
  • the refrigerant temperature T1 measured by the temperature sensor 91 is transmitted to the control device 100.
  • the temperature sensor 91 is an example of a "first temperature sensor.”
  • the refrigerant temperature T1 measured by the temperature sensor 91 is an example of a "first measurement result.”
  • the temperature sensor 92 is provided between the outflow side of the accumulator 70 and the suction port 31 of the compressor 30, and measures the temperature of the refrigerant flowing out from the accumulator 70.
  • the refrigerant temperature T2 measured by the temperature sensor 92 is transmitted to the control device 100.
  • the temperature sensor 92 is an example of a "second temperature sensor.”
  • the refrigerant temperature T2 measured by the temperature sensor 92 is an example of a "second measurement result.”
  • the temperature sensor 93 is provided between the discharge port 32 of the compressor 30 and the condenser, and measures the temperature of the refrigerant discharged from the compressor 30.
  • the refrigerant temperature T3 measured by the temperature sensor 93 is transmitted to the control device 100.
  • the temperature sensor 94 is provided between the indoor heat exchanger 60 and the indoor expansion valve 65, and measures the temperature of the refrigerant flowing out from the indoor heat exchanger 60.
  • the refrigerant temperature T4 measured by the temperature sensor 94 is transmitted to the control device 100.
  • the temperature sensor 95 is provided on the outdoor heat exchanger 50 or in the vicinity of the outdoor heat exchanger 50 and measures the outdoor temperature.
  • the outdoor air temperature T5 measured by the temperature sensor 95 is transmitted to the control device 100.
  • the air conditioner 1 configured as described above is controlled to one of a number of different operation modes, including a heating operation mode for heating the indoor space and a cooling operation mode for cooling the indoor space.
  • the operation of the air conditioner 1 in the heating operation mode will be described.
  • the internal communication state of the four-way valve 40 is such that the connection port 41 is connected to the connection port 42, and the connection port 43 is connected to the connection port 44.
  • the intake port 31 of the compressor 30 is connected to the outdoor heat exchanger 50 side, and the discharge port 32 of the compressor 30 is connected to the indoor heat exchanger 60 side.
  • the compressor 30 draws in the low-temperature, low-pressure gas refrigerant that flows in from the outdoor heat exchanger 50 and compresses it to increase the pressure of the gas refrigerant.
  • the compressor 30 discharges the high-temperature, high-pressure gas refrigerant obtained by compression to the indoor heat exchanger 60.
  • the indoor heat exchanger 60 works as a condenser.
  • the indoor heat exchanger 60 exchanges heat between the high-temperature, high-pressure gas refrigerant from the compressor 30 and the air sucked in from the indoor space by the indoor fan 61.
  • the gas refrigerant that has released heat to the air through this heat exchange condenses inside the indoor heat exchanger 60 and changes into high-temperature, high-pressure liquid refrigerant.
  • the high-temperature, high-pressure liquid refrigerant obtained by the indoor heat exchanger 60 flows out to the indoor expansion valve 65.
  • the air that has absorbed heat from the gas refrigerant in the indoor heat exchanger 60 is sent back into the indoor space. This heats up the indoor space.
  • the indoor expansion valve 65 reduces the pressure of the high-temperature, high-pressure liquid refrigerant from the indoor heat exchanger 60.
  • the low-temperature, low-pressure, gas-liquid two-phase refrigerant obtained by the indoor expansion valve 65 flows out to the outdoor heat exchanger 50.
  • the outdoor heat exchanger 50 works as an evaporator.
  • the outdoor heat exchanger 50 exchanges heat between the low-temperature, low-pressure two-phase gas-liquid refrigerant from the indoor expansion valve 65 and the air drawn in from outside by the outdoor fan 51.
  • the two-phase gas-liquid refrigerant that absorbs heat from the air through this heat exchange evaporates inside the outdoor heat exchanger 50 and changes into a low-temperature, low-pressure gas refrigerant.
  • the low-temperature, low-pressure gas refrigerant obtained by the outdoor heat exchanger 50 flows out to the compressor 30.
  • the refrigerant flows through the compressor 30, the indoor heat exchanger 60 (condenser), the indoor expansion valve 65, and the outdoor heat exchanger 50 (evaporator) in that order.
  • the internal communication state of the four-way valve 40 is such that the connection port 41 is connected to the connection port 44, and the connection port 42 is connected to the connection port 43.
  • the intake port 31 of the compressor 30 is connected to the indoor heat exchanger 60 side, and the discharge port 32 of the compressor 30 is connected to the outdoor heat exchanger 50 side.
  • the compressor 30 draws in low-temperature, low-pressure gas refrigerant from the indoor heat exchanger 60 and compresses it to increase the pressure of the gas refrigerant.
  • the compressor 30 discharges the high-temperature, high-pressure gas refrigerant obtained by compression to the outdoor heat exchanger 50.
  • the outdoor heat exchanger 50 works as a condenser.
  • the outdoor heat exchanger 50 exchanges heat between the high-temperature, high-pressure gas refrigerant from the compressor 30 and the air drawn in from the outdoors by the outdoor fan 51.
  • the gas refrigerant that has released heat to the air through this heat exchange condenses inside the outdoor heat exchanger 50 and changes into a high-temperature, high-pressure liquid refrigerant.
  • the high-temperature, high-pressure liquid refrigerant obtained by the outdoor heat exchanger 50 flows out to the indoor expansion valve 65.
  • the indoor expansion valve 65 reduces the pressure of the high-temperature, high-pressure liquid refrigerant from the outdoor heat exchanger 50.
  • the low-temperature, low-pressure, gas-liquid two-phase refrigerant obtained by the reduction in pressure in the indoor expansion valve 65 flows out into the indoor heat exchanger 60.
  • the indoor heat exchanger 60 works as an evaporator.
  • the indoor heat exchanger 60 exchanges heat between the low-temperature, low-pressure two-phase gas-liquid refrigerant from the indoor expansion valve 65 and the air drawn from the room by the indoor fan 61.
  • the two-phase gas-liquid refrigerant that absorbs heat from the air through this heat exchange evaporates inside the indoor heat exchanger 60 and changes into a low-temperature, low-pressure gas refrigerant.
  • the low-temperature, low-pressure gas refrigerant obtained by the indoor heat exchanger 60 flows out to the compressor 30.
  • the air whose heat has been absorbed by the gas refrigerant in the indoor heat exchanger 60 is sent back into the indoor space. This cools the indoor space.
  • the refrigerant flows through the compressor 30, the outdoor heat exchanger 50 (condenser), the indoor expansion valve 65, and the indoor heat exchanger 60 (evaporator) in that order.
  • FIG. 2 is a ph diagram of the refrigeration cycle in the air conditioner 1 according to the first embodiment.
  • the vertical axis represents absolute pressure p
  • the horizontal axis represents specific enthalpy h.
  • points a1, a2, and a3 indicate the state of the refrigerant between the discharge port 32 of the compressor 30 and the condenser.
  • Point b indicates the state of the refrigerant between the condenser and the indoor expansion valve 65.
  • Point c indicates the state of the refrigerant between the indoor expansion valve 65 and the evaporator.
  • Points d1, d2, and d3 indicate the state of the refrigerant between the evaporator and the suction port 31 of the compressor 30.
  • the change in state of the refrigerant from points d1, d2, and d3 to points a1, a2, and a3 indicates the change in state of the refrigerant caused by the refrigerant flowing through the compressor 30.
  • the change in state of the refrigerant from points a1, a2, and a3 to point b indicates the change in state of the refrigerant caused by the refrigerant flowing through the condenser.
  • the change in state of the refrigerant from point b to point c indicates the change in state of the refrigerant caused by the refrigerant flowing through the indoor expansion valve 65.
  • the change in state of the refrigerant from point c to points d1, d2, and d3 indicates the change in state of the refrigerant caused by the refrigerant flowing through the evaporator.
  • the air conditioner 1 further includes an accumulator 70 between the compressor 30 and the evaporator, and is configured to store the surplus refrigerant by the accumulator 70. As shown in FIG. 1, in the heating operation mode, the accumulator 70 is disposed between the compressor 30 and the outdoor heat exchanger 50. In the cooling operation mode, the accumulator 70 is disposed between the compressor 30 and the indoor heat exchanger 60.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the internal configuration of the accumulator 70 according to the first embodiment.
  • the accumulator 70 includes a container 71, an inlet pipe 72, and an outlet pipe 73.
  • the inlet pipe 72 is configured to be connectable to the pipe 18 connected to the evaporator side, and introduces the refrigerant flowing from the evaporator via the pipe 18 into the container 71.
  • the liquid refrigerant is stored in the lower part of the container 71, and the gas refrigerant is retained in the upper part of the container 71.
  • the outflow pipe 73 is configured to be connectable to the piping 19 connected to the compressor 30 side, and introduces the refrigerant accumulated in the container 71 into the suction port 31 of the compressor 30 through the piping 19.
  • the outflow pipe 73 is formed in a U-shape and has a gas suction port 73a that draws in the gas refrigerant accumulated in the upper part of the container 71 and a liquid suction port 73b that draws in the liquid refrigerant accumulated in the lower part of the container 71.
  • the gas refrigerant drawn in from the gas suction port 73a flows out through the outflow pipe 73 to the suction port 31 of the compressor 30.
  • the liquid refrigerant drawn in from the liquid suction port 73b flows out through the outflow pipe 73 to the suction port 31 of the compressor 30.
  • the diameter of the liquid suction port 73b is smaller than the diameter of the outflow pipe 73, so the amount of liquid refrigerant drawn in from the liquid suction port 73b is extremely small.
  • the accumulator 70 configured as described above accumulates the liquid refrigerant in the lower part of the container 71, while retaining the gas refrigerant in the upper part of the container 71, among the refrigerant flowing from the evaporator via the pipe 18, thereby separating the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 200 into liquid refrigerant and gas refrigerant, and storing the liquid refrigerant in the container 71.
  • the liquid refrigerant accumulated in the container 71 flows into the outflow pipe 73 little by little through the liquid suction port 73b arranged in the liquid refrigerant, and is returned to the suction port 31 of the compressor 30 through the outflow pipe 73.
  • the accumulator 70 will be abbreviated to "ACC.”
  • the height of the liquid refrigerant stored in the container 71 of the accumulator 70 will be referred to as the “ACC liquid level height.”
  • the amount of liquid refrigerant stored in the container 71 of the accumulator 70 will be referred to as the “ACC liquid refrigerant amount.”
  • the return of the liquid refrigerant stored in the container 71 to the outflow pipe 73 via the liquid suction port 73b will be referred to as "liquid return.”
  • a worker may fill the refrigerant circuit 200 with refrigerant, or may fill the refrigerant circuit 200 of an air conditioner 1 that has already been installed with additional refrigerant. At this time, the worker can determine whether or not an appropriate amount of refrigerant has been filled into the refrigerant circuit 200 by checking the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70. In addition, in an installed air conditioner 1, a worker can determine whether or not a refrigerant leak is occurring in the refrigerant circuit 200 by checking the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70. In this way, when installing or inspecting the air conditioner 1, the worker needs to check the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70.
  • one method for checking the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70 is to heat the accumulator 70 with a heater (not shown) and measure the surface temperature of the accumulator 70 with multiple temperature sensors (not shown) installed in the height direction of the accumulator 70, thereby detecting the ACC liquid level based on the difference in temperature change according to the refrigerant state inside the accumulator 70.
  • this method requires a heater and multiple temperature sensors to be specially installed in the accumulator 70, which increases costs.
  • the air conditioner 1 is configured to perform a refrigerant amount detection process to more inexpensively check the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70.
  • FIG. 4 is a timing chart for explaining the state change of the refrigeration cycle when the air conditioner 1 according to the first embodiment executes the refrigerant amount detection process.
  • the state change of the refrigeration cycle is shown when the refrigerant amount detection process is executed in the heating operation mode.
  • the control device 100 controls the refrigerant circuit 200 in the first operation mode after startup, and then controls the refrigerant circuit 200 in the second operation mode.
  • FIG. 4(A) shows how the drive frequency of the compressor 30 (hereinafter also referred to as the “compressor frequency”), the number of revolutions per unit time of the outdoor fan 51 (hereinafter also referred to as the “outdoor fan rotation speed”), and the opening degree of the indoor expansion valve 65 (hereinafter also referred to as the “LEV opening degree”) change during startup, in the first operating mode, and in the second operating mode.
  • the compressor frequency, the outdoor fan rotation speed, and the LEV opening degree are controlled by the control device 100.
  • Figure 4 (B) shows how the degree of subcooling at the condenser outlet (hereinafter also referred to as "condenser outlet SC”), the degree of superheat at the ACC inlet (hereinafter also referred to as “ACC inlet SH”), and the degree of superheat at the ACC outlet (hereinafter also referred to as “ACC outlet SH”) change during startup, the first operating mode, and the second operating mode.
  • condenser outlet SC the degree of subcooling at the condenser outlet
  • ACC inlet SH degree of superheat at the ACC inlet
  • ACC outlet SH degree of superheat at the ACC outlet
  • the condenser outlet SC can be calculated by subtracting the refrigerant temperature at the condenser outlet from the condensation temperature.
  • the control device 100 acquires the pressure P2 of the refrigerant discharged from the compressor 30 from the pressure sensor 82, and calculates the saturation temperature of the refrigerant as the condensation temperature based on the acquired refrigerant pressure P2.
  • the control device 100 acquires the temperature T4 of the refrigerant flowing out from the indoor heat exchanger 60, which serves as the condenser, from the temperature sensor 94.
  • the control device 100 can calculate the condenser outlet SC by subtracting the refrigerant temperature T4 from the saturation temperature calculated as the condensation temperature.
  • the ACC inlet SH can be calculated by subtracting the evaporation temperature from the refrigerant temperature at the ACC inlet.
  • the control device 100 acquires the temperature T1 of the refrigerant flowing into the accumulator 70 from a temperature sensor 91.
  • the control device 100 acquires the pressure P1 of the refrigerant flowing out from the exterior heat exchanger 50, which is an evaporator, from a pressure sensor 81, and calculates the saturation temperature of the refrigerant as the evaporation temperature based on the acquired refrigerant pressure P1.
  • the control device 100 can calculate the ACC inlet SH by subtracting the evaporation temperature calculated based on the refrigerant pressure P1 from the refrigerant temperature T1.
  • the ACC inlet SH is an example of a "first degree of superheat.”
  • the ACC outlet SH can be calculated by subtracting the evaporation temperature from the refrigerant temperature at the ACC outlet.
  • the control device 100 acquires the temperature T2 of the refrigerant flowing out of the accumulator 70 from the temperature sensor 92.
  • the control device 100 acquires the pressure P1 of the refrigerant flowing out from the exterior heat exchanger 50, which is an evaporator, from the pressure sensor 81, and calculates the saturation temperature of the refrigerant as the evaporation temperature based on the acquired refrigerant pressure P1.
  • the control device 100 can calculate the ACC outlet SH by subtracting the evaporation temperature calculated based on the refrigerant pressure P1 from the refrigerant temperature T2.
  • the ACC outlet SH is an example of the "second degree of superheat".
  • Figure 4(C) shows how the evaporating temperature and condensing temperature change during startup, during the first operating mode, and during the second operating mode.
  • Figure 4(D) shows how the amount of ACC liquid refrigerant changes during startup, during the first operating mode, and during the second operating mode.
  • the air conditioner 1 when the control device 100 controls the refrigerant circuit 200 in the first operation mode, the refrigeration cycle is in a steady state. Specifically, as shown in FIG. 4(A), in the first operation mode, the air conditioner 1 fixes the compressor frequency at a predetermined value so that the condensation temperature is constant, fixes the outdoor fan rotation speed at a predetermined value so that the evaporation temperature is constant, and further fixes the LEV opening at a predetermined value so that the condenser outlet SC is constant. As shown in FIG. 4(B), in such a first operation mode, the difference between the ACC inlet SH and the ACC outlet SH (hereinafter also referred to as the "SH difference”) is less than a predetermined value (for example, a value greater than 0).
  • a predetermined value for example, a value greater than 0
  • the SH difference is 0 or approximately 0.
  • the ACC inlet SH and the ACC outlet SH are the same or approximately the same.
  • the ACC liquid refrigerant amount is also in a state that does not change substantially.
  • the air conditioner 1 cannot detect the ACC liquid refrigerant amount even if it uses the pressure and temperature of the refrigerant entering and leaving the accumulator 70, i.e., the refrigerant pressure P1 and the refrigerant temperatures T1 and T2.
  • control device 100 controls the refrigerant circuit 200 in the first operation mode to bring the refrigeration cycle into a steady state, and then controls the refrigerant circuit 200 in the second operation mode to deliberately change the state of the refrigeration cycle and bring it into a transient state.
  • the air conditioner 1 changes the compressor frequency in the second operation mode, making the compressor frequency in the second operation mode smaller than the compressor frequency in the first operation mode. For example, the air conditioner 1 minimizes the compressor frequency in the second operation mode.
  • the air conditioner 1 changes the LEV opening in the second operation mode, making the LEV opening in the second operation mode smaller than the LEV opening in the first operation mode.
  • the air conditioner 1 does not change the outdoor fan rotation speed in the second operation mode, making the airflow rate of the outdoor fan 51 in the second operation mode the same as the airflow rate of the outdoor fan 51 in the first operation mode.
  • the outdoor fan rotation speed in this case may be the maximum rotation speed.
  • the ACC inlet SH becomes larger than the ACC outlet SH, and an SH difference occurs.
  • the SH difference becomes equal to or greater than a predetermined value (for example, a value greater than 0).
  • the amount of ACC liquid refrigerant decreases.
  • the mixed refrigerant which is a mixture of the gas refrigerant sucked in from the gas suction port 73a and the liquid refrigerant sucked in from the liquid suction port 73b due to liquid return, flows through the outflow pipe 73 and flows out to the compressor 30.
  • the temperature of the mixed refrigerant decreases as the liquid refrigerant, which has a lower temperature than the gas refrigerant, mixes with the gas refrigerant.
  • the refrigerant temperature at the ACC outlet drops from a value corresponding to point d1 to a value corresponding to point d2 or point d3 depending on the amount of liquid refrigerant returning.
  • the air conditioner 1 in the second operation mode by controlling the air conditioner 1 in the second operation mode, a difference can be generated between the refrigerant temperature at the ACC inlet and the refrigerant temperature at the ACC outlet depending on the amount of liquid refrigerant returning, i.e., the ACC liquid level height.
  • the ACC inlet SH can be calculated by subtracting the evaporation temperature from the refrigerant temperature at the ACC inlet
  • the ACC outlet SH can be calculated by subtracting the evaporation temperature from the refrigerant temperature at the ACC outlet.
  • the SH difference between the ACC inlet SH and the ACC outlet SH is proportional to the difference between the refrigerant temperature T1 at the ACC inlet and the refrigerant temperature T2 at the ACC outlet. Therefore, as shown in FIG. 4(B), when the air conditioner 1 is controlled in the second operation mode, the SH difference is generated by the difference between the refrigerant temperature T1 at the ACC inlet and the refrigerant temperature T2 at the ACC outlet.
  • Figure 5 is a graph showing the change in the liquid level of the liquid refrigerant in the accumulator 70 (ACC liquid level) relative to the difference (SH difference) between the degree of superheat of the refrigerant flowing into the accumulator 70 (ACC inlet SH) and the degree of superheat of the refrigerant flowing out of the accumulator 70 (ACC outlet SH).
  • such a change in the ACC liquid level height in response to the SH difference differs depending on the compressor frequency. Specifically, the lower the compressor frequency, the smaller the change in the ACC liquid level height in response to the SH difference. Since the ACC liquid level height has an upper limit depending on the capacity of the container 71, the lower the compressor frequency, the wider the detection range for the change in the ACC liquid level height in response to the SH difference can be secured.
  • the change in ACC liquid level relative to the SH difference is smaller than when the compressor frequency is f2, which is greater than f1.
  • the compressor frequency is f2
  • the ACC liquid level can only be detected when the SH difference is between 0 and 6°C
  • the compressor frequency is f1
  • the ACC liquid level can be detected when the SH difference is between 0 and 10°C.
  • the air conditioner 1 reduces the compressor frequency in the second operating mode, the compressor frequency is minimized, thereby ensuring a wider detection range for the change in ACC liquid level height relative to the SH difference.
  • the control device 100 controls the refrigerant circuit 200 in the second operation mode to generate an SH difference, and then detects the ACC liquid level from the SH difference by referring to data on the change in the ACC liquid level relative to the SH difference as shown in FIG. 5.
  • the control device 100 can calculate the amount of liquid refrigerant stored in the container 71 of the accumulator 70 based on the detected ACC liquid level and the shape or volume of the container 71 pre-stored in the memory unit 102.
  • control device 100 is configured to calculate the amount of liquid refrigerant remaining in the condenser other than the liquid refrigerant stored in the accumulator 70 based on the liquid phase area ratio A L %.
  • the liquid phase area ratio A L % is the liquid phase volume ratio in the total volume of the condenser, and is an index obtained by correcting the condenser outlet SC with the outside air temperature, the discharge enthalpy of the compressor 30, and the low-pressure liquid specific heat of the refrigerant. Specifically, the control device 100 calculates the liquid phase area ratio A L % using the following formula (1).
  • a L % -Ln (1 - SC / dT c ) * dT c * C Pr / ⁇ h con ... (1)
  • SC is the condenser outlet SC.
  • dTc is the difference between the outside air temperature T5 measured by the temperature sensor 95 and the condensation temperature.
  • CPr is the constant pressure liquid specific heat of the refrigerant.
  • ⁇ hcon is the difference between the enthalpy of the refrigerant at the condenser inlet and the enthalpy of the refrigerant at the condenser outlet.
  • the control device 100 can calculate the amount of liquid refrigerant stored in the condenser based on the liquid phase area ratio A L % calculated using formula (1) and the shape or volume of the condenser pre-stored in the memory unit 102. For details about the liquid phase area ratio A L %, see Japanese Patent No. 5,063,346.
  • control device 100 calculates the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70, calculates the amount of liquid refrigerant stored in the condenser, and adds the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70 and the amount of liquid refrigerant stored in the condenser to calculate the total amount of liquid refrigerant remaining in the refrigerant circuit 200. Note that in the evaporator, the refrigerant is gasified and flows into the accumulator 70, so no liquid refrigerant remains.
  • the control device 100 transmits liquid refrigerant amount data to the user device 500, which indicates the calculated amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70, the calculated amount of liquid refrigerant stored in the condenser, or the total amount of liquid refrigerant remaining in the refrigerant circuit 200.
  • the user device 500 notifies a user, such as an operator, of the calculated amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70, the calculated amount of liquid refrigerant stored in the condenser, or the total amount of liquid refrigerant remaining in the refrigerant circuit 200, based on the liquid refrigerant amount data acquired from the control device 100, using a display or the like.
  • the air conditioner 1 can calculate the amount of liquid refrigerant stored by the accumulator 70 based on the SH difference between the ACC inlet SH and the ACC outlet SH, and notify the worker of the calculated amount of liquid refrigerant, allowing the worker to check the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70 at a lower cost.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the refrigerant amount detection process executed by the air conditioner 1 according to embodiment 1.
  • the control device 100 executes the refrigerant amount detection process of the flowchart shown in Figure 6, for example, by executing a program stored in the memory unit 102. Note that in the figure, "S" is used as an abbreviation for "STEP.”
  • the control device 100 starts up various devices included in the refrigerant circuit 200 of the air conditioner 1 (S1), and executes processing related to the first operation mode. Specifically, the control device 100 changes the compressor frequency by controlling the compressor 30 (S2). The control device 100 changes the outdoor fan rotation speed by controlling the outdoor fan 51 (S3). The control device 100 changes the LEV opening by controlling the indoor expansion valve 65 (S4).
  • the control device 100 determines whether the condenser outlet SC is at a predetermined value (S5). If the condenser outlet SC is not at the predetermined value (NO in S5), the control device 100 changes the LEV opening by controlling the indoor expansion valve 65 again (S4).
  • the control device 100 determines whether the evaporation temperature is at a predetermined value (S6). If the evaporation temperature is not at a predetermined value (NO in S6), the control device 100 changes the outdoor fan rotation speed by controlling the outdoor fan 51 again (S3).
  • the control device 100 judges whether the condensation temperature is the predetermined value (S7).
  • the control device 100 controls the compressor 30 again to change the compressor frequency (S2).
  • the control device 100 can bring the refrigeration cycle into a steady state as shown in FIG. 4 by the above-mentioned processes in S2 to S7 related to the first operation mode.
  • the control device 100 calculates the liquid phase area ratio A L % (S8). This allows the control device 100 to calculate the amount of liquid refrigerant stored in the condenser.
  • control device 100 executes processing related to the second operation mode. Specifically, the control device 100 starts counting a predetermined time for executing processing related to the second operation mode (S9).
  • the control device 100 changes the LEV opening by controlling the indoor expansion valve 65, making the LEV opening in the second operation mode smaller than the LEV opening in the first operation mode (S10).
  • the control device 100 controls the compressor 30 to change the compressor frequency, and makes the compressor frequency in the second operation mode smaller than the compressor frequency in the first operation mode (S11). For example, the control device 100 controls the compressor 30 to minimize the compressor frequency.
  • the control device 100 fixes the outdoor fan rotation speed at a predetermined value and sets the airflow rate of the outdoor fan 51 in the second operation mode to the same as the airflow rate of the outdoor fan 51 in the first operation mode (S12).
  • the control device 100 calculates the SH difference while the SH difference is being generated as shown in FIG. 4 by the processing related to the second operation mode of S10 to S12 described above (S14).
  • the control device 100 calculates the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70 based on the calculated SH difference (S15). Specifically, the control device 100 stores data on the change in the ACC liquid level height relative to the SH difference as shown in FIG. 5 in advance in the memory unit 102, and calculates the ACC liquid level height based on the data and the calculated SH difference. Furthermore, the control device 100 calculates the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70 based on the calculated ACC liquid level height and the shape or volume of the container 71 that is stored in advance in the memory unit 102.
  • the control device 100 transmits liquid refrigerant amount data indicating the calculated amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70, the amount of liquid refrigerant stored in the condenser, or the total amount of liquid refrigerant remaining in the refrigerant circuit 200 to the user device 500 (S16). This allows an operator to check the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70 using the user device 500.
  • the control device 100 determines whether the time since the counting was started in S9 has passed a predetermined time (S17). If the time since the counting was started in S9 has not passed the predetermined time (NO in S17), the control device 100 returns to S14 and calculates the SH difference again (S14). On the other hand, if the time since the counting was started in S9 has passed the predetermined time (YES in S17), the control device 100 ends this process. Note that the control device 100 is not limited to calculating the liquid phase area ratio A L % in S8, and may calculate the liquid phase area ratio A L % before S14 or after S15, for example.
  • the air conditioner 1 is able to calculate the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70 based on the SH difference between the ACC inlet SH and the ACC outlet SH, and notify the worker of the calculated amount of liquid refrigerant, allowing the worker to check the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70 at a lower cost.
  • Embodiment 2 An air conditioner 1 according to embodiment 2 will be described with reference to Fig. 7. In the following, the contents of the air conditioner 1 according to embodiment 2 will be described with the same reference numerals used for configurations that are the same as those in the air conditioner 1 according to embodiment 1, and with different reference numerals used for configurations that are different from those in the air conditioner 1 according to embodiment 1.
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration of an air conditioner 1 and an air conditioning system 1000 according to embodiment 2. As shown in FIG. 7, the air conditioner 1 according to embodiment 2 further includes an outdoor expansion valve 55.
  • the outdoor expansion valve 55 is, for example, an electronic expansion valve whose opening is adjusted according to the control of the control device 100.
  • the outdoor expansion valve 55 reduces the pressure of the refrigerant that flows in, and the refrigerant obtained by the reduced pressure flows out.
  • the control device 100 can adjust the amount of pressure reduction of the refrigerant by adjusting the opening of the outdoor expansion valve 55.
  • One end of the outdoor expansion valve 55 is connected to the indoor unit 400 via the piping 16 and the extension piping 22.
  • the other end of the outdoor expansion valve 55 is connected to the outdoor heat exchanger 50 via the piping 20.
  • the control device 100 controls the outdoor expansion valve 55 instead of the indoor expansion valve 65, thereby making the opening degree of the outdoor expansion valve 55 in the second operation mode smaller than the opening degree of the outdoor expansion valve 55 in the first operation mode. In this way, even when the opening degree of the outdoor expansion valve 55 is narrowed, the control device 100 can reduce the amount of refrigerant flowing to the evaporator, and as a result, the ACC inlet SH can be made larger than the ACC outlet SH to generate an SH difference.
  • the control device 100 only needs to reduce the opening degree of at least one of the indoor expansion valve 65 and the outdoor expansion valve 55. That is, in the second operation mode, the control device 100 may reduce the opening degree of only the indoor expansion valve 65, may reduce the opening degree of only the outdoor expansion valve 55, or may reduce the opening degree of both the indoor expansion valve 65 and the outdoor expansion valve 55.
  • Embodiment 3 An air conditioner 1 according to embodiment 3 will be described.
  • the control device 100 fixes the outdoor fan rotation speed at a predetermined value in the second operation mode, and sets the airflow rate of the outdoor fan 51 in the second operation mode to be the same as the airflow rate of the outdoor fan 51 in the first operation mode.
  • the control device 100 may increase the outdoor fan rotation speed in the second operation mode, and set the airflow rate of the outdoor fan 51 in the second operation mode to be greater than the airflow rate of the outdoor fan 51 in the first operation mode.
  • control device 100 when the control device 100 makes the airflow rate of the outdoor fan 51 in the second operation mode larger than the airflow rate of the outdoor fan 51 in the first operation mode, it can further promote the gasification of the refrigerant flowing through the evaporator, and as a result, it can make the ACC inlet SH larger than the ACC outlet SH, making it easier to create an SH difference.
  • Embodiment 4 An air conditioner 1 according to a fourth embodiment will be described.
  • the control device 100 was configured to detect the ACC liquid level based on the SH difference generated in the second operation mode.
  • the ACC inlet SH can be calculated by subtracting the evaporation temperature from the refrigerant temperature at the ACC inlet
  • the ACC outlet SH can be calculated by subtracting the evaporation temperature from the refrigerant temperature at the ACC outlet.
  • the SH difference between the ACC inlet SH and the ACC outlet SH is proportional to the difference between the refrigerant temperature T1 at the ACC inlet and the refrigerant temperature T2 at the ACC outlet.
  • the control device 100 may detect the ACC liquid level based on the difference between the refrigerant temperature T1 at the ACC inlet and the refrigerant temperature T2 at the ACC outlet. Specifically, by replacing the SH difference on the horizontal axis in the data shown in FIG. 5 with the difference between the refrigerant temperature T1 at the ACC inlet and the refrigerant temperature T2 at the ACC outlet, the control device 100 can obtain data on the change in the ACC liquid level relative to the difference between the refrigerant temperature T1 at the ACC inlet and the refrigerant temperature T2 at the ACC outlet. The control device 100 may use such data to detect the ACC liquid level based on the difference between the refrigerant temperature T1 at the ACC inlet and the refrigerant temperature T2 at the ACC outlet.
  • the refrigerant amount detection process executed by the air conditioner 1 according to the above-mentioned embodiments 1 to 4 can be executed not only in the heating operation mode but also in the cooling operation mode.
  • the temperature sensor 92 provided between the outlet side of the accumulator 70 and the intake port 31 of the compressor 30 is illustrated as the "second temperature sensor” that measures the temperature of the refrigerant flowing out of the accumulator 70, but a temperature sensor provided in another position may be applied to the "second temperature sensor".
  • the temperature sensor 93 may be applied to the "second temperature sensor” and the refrigerant temperature T3 may be applied to the "second measurement result". In this case, the temperature sensor 92 does not need to be installed.
  • the compressor 30 has a structure in which the compression mechanism is built into a sealed container filled with the intake refrigerant or discharge refrigerant, a temperature sensor (not shown) that detects the surface temperature of the sealed container may be used as the "second temperature sensor,” and the surface temperature of the sealed container may be used as the "second measurement result.” Note that since the sealed container of the compressor 30 is filled with the refrigerant flowing out from the accumulator 70, the surface temperature of the sealed container of the compressor 30 corresponds to the temperature of the refrigerant flowing out from the accumulator 70.
  • the air conditioner 1 of the present disclosure includes a refrigerant circuit 200 including a compressor 30, a condenser (for example, an indoor heat exchanger 60), at least one expansion valve (for example, an indoor expansion valve 65, an outdoor expansion valve 55), and an evaporator (for example, an outdoor heat exchanger 50) and configured to circulate a refrigerant, a control device 100 for controlling the refrigerant circuit 200, an accumulator 70 for separating the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 200 into a liquid refrigerant and a gas refrigerant and storing the liquid refrigerant, a temperature sensor 91 for measuring a temperature T1 of the refrigerant flowing into the accumulator 70, and a temperature sensor 92 for measuring a temperature T2 of the refrigerant flowing out of the accumulator 70.
  • a control device 100 for controlling the refrigerant circuit 200
  • an accumulator 70 for separating the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 200 into a liquid refrig
  • the accumulator 70 is disposed between the compressor 30 and the evaporator.
  • the control device 100 calculates the amount of liquid refrigerant stored by the accumulator 70 based on the refrigerant temperature T1 measured by the temperature sensor 91 and the refrigerant temperature T2 measured by the temperature sensor 92.
  • the air conditioner 1 can calculate the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70 based on the temperature T1 of the refrigerant flowing into the accumulator 70 and the temperature T2 of the refrigerant flowing out of the accumulator 70, allowing workers to more inexpensively check the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70.
  • the control device 100 calculates the amount of liquid refrigerant stored by the accumulator 70 based on the difference between the temperature T1 of the refrigerant flowing into the accumulator 70 and the temperature T2 of the refrigerant flowing out of the accumulator 70.
  • the air conditioner 1 can calculate the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70 based on the difference between the temperature T1 of the refrigerant flowing into the accumulator 70 and the temperature T2 of the refrigerant flowing out of the accumulator 70, allowing workers to more inexpensively check the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70.
  • the air conditioner 1 further includes a pressure sensor 81 that measures the pressure P1 of the refrigerant flowing into the accumulator 70.
  • the control device 100 calculates the degree of superheat (ACC inlet SH) of the refrigerant flowing into the accumulator 70 based on the refrigerant pressure P1 measured by the pressure sensor 81 and the temperature T1 of the refrigerant flowing into the accumulator 70, calculates the degree of superheat (ACC outlet SH) of the refrigerant flowing out of the accumulator 70 based on the refrigerant pressure P1 measured by the pressure sensor 81 and the temperature T2 of the refrigerant flowing out of the accumulator 70, and calculates the amount of liquid refrigerant stored by the accumulator 70 based on the SH difference between the ACC inlet SH and the ACC outlet SH.
  • the air conditioner 1 can calculate the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70 based on the SH difference between the ACC inlet SH and the ACC outlet SH, allowing workers to more inexpensively check the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70.
  • the control device 100 controls the refrigerant circuit 200 in a first operation mode in which the SH difference between the ACC inlet SH and the ACC outlet SH is less than a predetermined value, and then controls the refrigerant circuit 200 in a second operation mode in which the SH difference between the ACC inlet SH and the ACC outlet SH is equal to or greater than a predetermined value, and calculates the amount of liquid refrigerant stored by the accumulator 70 in the second operation mode.
  • the air conditioner 1 can generate an SH difference between the ACC inlet SH and the ACC outlet SH by controlling the refrigerant circuit 200 in the second operation mode to put the refrigeration cycle into a transient state. This allows the air conditioner 1 to detect the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70 using the SH difference generated in the second operation mode.
  • the control device 100 makes the opening degree of at least one expansion valve (e.g., indoor expansion valve 65, outdoor expansion valve 55) in the second operation mode smaller than the opening degree of at least one expansion valve (e.g., indoor expansion valve 65, outdoor expansion valve 55) in the first operation mode.
  • at least one expansion valve e.g., indoor expansion valve 65, outdoor expansion valve 55
  • the air conditioner 1 can reduce the amount of refrigerant flowing to the evaporator by narrowing the opening of at least one expansion valve (for example, the indoor expansion valve 65, the outdoor expansion valve 55), and as a result, the ACC inlet SH can be made larger than the ACC outlet SH to create an SH difference.
  • at least one expansion valve for example, the indoor expansion valve 65, the outdoor expansion valve 55
  • At least one expansion valve is an indoor expansion valve 65 arranged in the indoor unit 400 or an outdoor expansion valve 55 arranged in the outdoor unit 300.
  • the air conditioner 1 can reduce the amount of refrigerant flowing to the evaporator by narrowing the opening of at least one of the indoor expansion valve 65 and the outdoor expansion valve 55, and as a result, the ACC inlet SH can be made larger than the ACC outlet SH to create an SH difference.
  • the air conditioner 1 further includes a fan (e.g., outdoor fan 51) that sends air to the evaporator.
  • the control device 100 sets the airflow rate of the fan in the second operation mode to the same as the airflow rate of the fan in the first operation mode.
  • the air conditioner 1 can reduce the amount of refrigerant flowing to the evaporator by narrowing the opening of at least one expansion valve (e.g., indoor expansion valve 65, outdoor expansion valve 55) and maintaining the airflow of the fan (e.g., outdoor fan 51) that sends air to the evaporator, and as a result, the ACC inlet SH can be made larger than the ACC outlet SH to create an SH difference.
  • at least one expansion valve e.g., indoor expansion valve 65, outdoor expansion valve 55
  • the fan e.g., outdoor fan 51
  • the air conditioner 1 further includes a fan (e.g., outdoor fan 51) that sends air to the evaporator.
  • the control device 100 makes the airflow rate of the fan in the second operation mode greater than the airflow rate of the fan in the first operation mode.
  • the air conditioner 1 can reduce the amount of refrigerant flowing to the evaporator by narrowing the opening of at least one expansion valve (e.g., indoor expansion valve 65, outdoor expansion valve 55) and increasing the airflow rate of the fan (e.g., outdoor fan 51) that sends air to the evaporator, and as a result, the ACC inlet SH can be made larger than the ACC outlet SH to create an SH difference.
  • at least one expansion valve e.g., indoor expansion valve 65, outdoor expansion valve 55
  • the fan e.g., outdoor fan 51
  • the control device 100 makes the frequency of the compressor 30 in the second operating mode lower than the frequency of the compressor 30 in the first operating mode.
  • the air conditioner 1 can promote gasification of the refrigerant in the evaporator by making the frequency of the compressor 30 in the second operation mode lower than the frequency of the compressor 30 in the first operation mode, and as a result, the ACC inlet SH can be made higher than the ACC outlet SH to generate an SH difference. Furthermore, as shown in FIG. 5, the air conditioner 1 can ensure a larger detection range for the change in ACC liquid level height relative to the SH difference as the frequency of the compressor 30 in the second operation mode is made lower.
  • the air conditioning system 1000 disclosed herein includes the air conditioner 1 described above, and a user device 500 that notifies the user of the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70, which is calculated by the air conditioner 1.
  • the air conditioning system 1000 can notify the operator of the amount of liquid refrigerant stored in the accumulator 70 calculated by the air conditioner 1 via the user device 500, improving convenience for the operator.
  • Air conditioner 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 Piping, 21, 22 Extension piping, 30 Compressor, 31 Intake port, 32 Discharge port, 40 Four-way valve, 41, 42, 43, 44 Connection port, 50 Outdoor heat exchanger, 51 Outdoor fan, 55 Outdoor expansion valve, 60 Indoor heat exchanger, 61 Indoor fan, 65 Indoor expansion valve, 70 Accumulator, 71 container, 72 inlet pipe, 73 outlet pipe, 73a gas inlet, 73b liquid inlet, 81, 82 pressure sensors, 91, 92, 93, 94, 95 temperature sensors, 100 control device, 101 control unit, 102 memory unit, 200 refrigerant circuit, 300 outdoor unit, 400 indoor unit, 500 user device, 1000 air conditioning system.

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Abstract

空気調和機（１）は、圧縮機（３０）、凝縮器（６０）、少なくとも１つの膨張弁（６５）、および蒸発器（５０）を備え、冷媒を循環させるように構成された冷媒回路（２００）と、冷媒回路を制御する制御装置（１００）と、冷媒回路を流れる冷媒を液冷媒とガス冷媒とに分離させ、液冷媒を貯留するアキュムレータ（７０）と、アキュムレータに流入する冷媒の温度を測定する第１温度センサ（９１）と、アキュムレータから流出する冷媒の温度を測定する第２温度センサ（９２）とを備える。アキュムレータは、圧縮機と蒸発器との間に配置されている。制御装置は、第１温度センサの第１測定結果と、第２温度センサの第２測定結果とに基づき、アキュムレータによって貯留された液冷媒の量を算出する。

Description

空気調和機および空気調和システム
　本開示は、空気調和機および空気調和システムに関する。
　空気調和機は、冷媒回路内を冷媒が循環することによって、空気調和の対象である室内を冷房または暖房するように構成されている。一般的に、暖房運転時に必要な冷媒量は、冷房運転時に必要な冷媒量よりも少ない。このため、空気調和機の冷媒回路に充填される冷媒量は、冷房運転時に必要な冷媒量に基づき決定される。暖房運転時に使用されない余剰冷媒は、冷媒回路を構成する圧縮機と蒸発器との間に設けられたアキュムレータによって貯留される。空気調和機の設置または点検を行う作業員は、アキュムレータに貯留された冷媒の量を確認することで、冷媒回路を循環する冷媒の量が適切であるか否かを判断することができる。
　国際公開第２０１９／０６５２４２号公報（特許文献１）には、アキュムレータに貯留された冷媒の液面高さを検知するための液面検知センサが開示されている。この液面検知センサは、ヒータによってアキュムレータを加熱し、アキュムレータの高さ方向に設けられた複数の温度センサによってアキュムレータの表面温度を測定するように構成されており、アキュムレータ内の冷媒状態に応じた温度変化の違いに基づき、アキュムレータに貯留された冷媒の液面高さを検知する。
国際公開第２０１９／０６５２４２号公報
　国際公開第２０１９／０６５２４２号公報に開示された液面検知センサによれば、アキュムレータに貯留された冷媒の量を検知することができるが、アキュムレータにヒータおよび複数の温度センサを特別に設ける必要があるため、コストが高くなる。このため、空気調和機を設置または点検を行う作業員が、アキュムレータに貯留された冷媒の量をより安価に確認可能な技術が求められている。
　本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、作業員がアキュムレータに貯留された冷媒の量をより安価に確認可能な技術を提供することを目的とする。
　本開示に係る空気調和機は、圧縮機、凝縮器、少なくとも１つの膨張弁、および蒸発器を備え、冷媒を循環させるように構成された冷媒回路と、冷媒回路を制御する制御装置と、冷媒回路を流れる冷媒を液冷媒とガス冷媒とに分離させ、液冷媒を貯留するアキュムレータと、アキュムレータに流入する冷媒の温度を測定する第１温度センサと、アキュムレータから流出する冷媒の温度を測定する第２温度センサとを備える。アキュムレータは、圧縮機と蒸発器との間に配置される。制御装置は、第１温度センサの第１測定結果と、第２温度センサの第２測定結果とに基づき、アキュムレータによって貯留された液冷媒の量を算出する。
　本開示に係る空気調和システムは、上述した空気調和機と、空気調和機によって算出されたアキュムレータによって貯留された液冷媒の量を報知するユーザ装置とを備える。
　本開示によれば、空気調和機は、アキュムレータに流入する冷媒の温度と、アキュムレータから流出する冷媒の温度とに基づき、アキュムレータによって貯留された液冷媒の量を算出することができるため、作業員は、アキュムレータに貯留された液冷媒の量をより安価に確認することができる。
実施の形態１に係る空気調和機および空気調和システムの構成を示す図である。 実施の形態１に係る空気調和機における冷凍サイクルのｐ－ｈ線図である。 実施の形態１に係るアキュムレータの内部構成を説明するための図である。 実施の形態１に係る空気調和機が冷媒量検出処理を実行した場合における冷凍サイクルの状態変化を説明するためのタイミングチャートである。 アキュムレータに流入する冷媒の過熱度とアキュムレータから流出する冷媒の過熱度との差に対する、アキュムレータにおける液冷媒の液面高さの変化を示すグラフである。 実施の形態１に係る空気調和機が実行する冷媒量検出処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２に係る空気調和機および空気調和システムの構成を示す図である。
　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組み合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
　実施の形態１．
　図１を参照しながら、実施の形態１に係る空気調和機１および空気調和システム１０００について説明する。図１は、施の形態１に係る空気調和機１および空気調和システム１０００の構成を示す図である。なお、図１では、空気調和機１における各機器の接続関係および配置構成を機能的に示しており、物理的な空間における配置を必ずしも示すものではない。
　図１に示すように、空気調和システム１０００は、空気調和機１と、ユーザ装置５００とを備える。
　空気調和機１は、冷媒回路２００と、制御装置１００とを備える。冷媒回路２００は、室外機３００と、室内機４００とを備える。室外機３００と室内機４００とは、延長配管２１および延長配管２２によって接続されており、室外機３００と室内機４００との間で冷媒が循環する。
　室外機３００は、一般的には、空気調和の対象ではない室外に設置され、四方弁４０と、圧縮機３０と、室外熱交換器５０と、室外ファン５１とを備える。
　四方弁４０は、接続口４１と、接続口４２と、接続口４３と、接続口４４とを備える。四方弁４０の接続口４１は、配管１８および配管１９を介して、圧縮機３０の吸入口３１に接続されている。四方弁４０の接続口４２は、配管１７を介して、室外熱交換器５０に接続されている。四方弁４０の接続口４３は、配管１１を介して、圧縮機３０の吐出口３２に接続されている。四方弁４０の接続口４４は、配管１２および延長配管２１を介して、室内機４００に接続されている。四方弁４０は、制御装置１００の制御に従って、内部の連通状態を切り替えるように構成されている。
　圧縮機３０は、制御装置１００の制御に従って、運転および停止、さらに運転時の回転速度を変化するように構成されている。制御装置１００は、圧縮機３０を制御して、圧縮機３０の駆動周波数を任意に変化させる。圧縮機３０は、駆動周波数の変化に応じて単位時間当たりの回転数すなわち回転速度を変化させ、それによって、冷媒の吐出量を変化させる。圧縮機３０には種々のタイプのものを採用可能であり、たとえば、スクロールタイプ、ロータリータイプ、スクリュータイプなどが圧縮機３０として採用され得る。
　室外熱交換器５０は、室外ファン５１によって室外から吸い込まれた空気すなわち外気と冷媒との間で熱交換を行う。室外熱交換器５０の一端側は、配管１７を介して、四方弁４０の接続口４２に接続されている。室外熱交換器５０の他端側は、配管１６および延長配管２２を介して、室内機４００に接続されている。
　室外ファン５１は、制御装置１００の制御に従って、運転および停止、さらに運転時の回転速度を変化するように構成されている。制御装置１００は、室外ファン５１を制御して、室外ファン５１の駆動周波数を任意に変化させる。室外ファン５１は、駆動周波数の変化に応じて単位時間当たりの回転数すなわち回転速度を変化させ、それによって、室外熱交換器５０に送る空気量を変化させる。
　室内機４００は、一般的には、空気調和の対象である室内空間に設置され、室内熱交換器６０と、室内ファン６１と、室内膨張弁６５とを備える。
　室内熱交換器６０は、室内ファン６１によって室内から吸い込まれた空気と冷媒との間で熱交換を行う。室内熱交換器６０の一端側は、配管１３および延長配管２１を介して、室外機３００に接続されている。室内熱交換器６０の他端側は、配管１４を介して、室内膨張弁６５に接続されている。
　室内ファン６１は、制御装置１００の制御に従って、運転および停止、さらに運転時の回転速度を変化するように構成されている。制御装置１００は、室内ファン６１を制御して、室内ファン６１の駆動周波数を任意に変化させる。室内ファン６１は、駆動周波数の変化に応じて単位時間当たりの回転数すなわち回転速度を変化させ、それによって、室内熱交換器６０に送る空気量を変化させる。
　室内膨張弁６５は、たとえば、制御装置１００の制御に従って開度が調整される電子膨張弁である。室内膨張弁６５は、流入した冷媒の圧力を下げ、減圧によって得られた冷媒を流出する。制御装置１００は、室内膨張弁６５の開度を調整することによって、冷媒の減圧量を調整することができる。室内膨張弁６５の一端側は、配管１４を介して、室内熱交換器６０に接続されている。室内膨張弁６５の他端側は、配管１５および延長配管２２を介して、室外機３００に接続されている。
　制御装置１００は、制御部１０１と、記憶部１０２とを備える。制御装置１００は、圧縮機３０、室内膨張弁６５、四方弁４０、室外ファン５１、および室内ファン６１など、冷媒回路２００の各アクチュエータを制御するために、冷媒回路２００の各アクチュエータと通信可能である。なお、制御装置１００は、室外機３００および室内機４００のいずれかに搭載されてもよいし、室外機３００および室内機４００と別体であってもよい。
　制御部１０１は、各種のプログラムを実行することで、冷媒回路２００の各アクチュエータを制御する演算主体である。制御部１０１は、プロセッサなどのコンピュータで構成される。プロセッサは、たとえば、マイクロコントローラ（microcontroller)、ＣＰＵ（central processing unit）、またはＭＰＵ（Micro-processing unit）などで構成される。なお、プロセッサは、プログラムを実行することによって各種の処理を実行する機能を有するが、これらの機能の一部または全部を、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）またはＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などの専用のハードウェア回路を用いて実装してもよい。「プロセッサ」は、ＣＰＵまたはＭＰＵのようにストアードプログラム方式で処理を実行する狭義のプロセッサに限らず、ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡなどのハードワイヤード回路を含み得る。このため、プロセッサは、コンピュータ読み取り可能なコードおよび／またはハードワイヤード回路によって予め処理が定義されている、処理回路（processing circuitry）と読み替えることもできる。なお、プロセッサは、１つのチップで構成されてもよいし、複数のチップで構成されてもよい。さらに、プロセッサおよび関連する処理回路は、ローカルエリアネットワークまたは無線ネットワークなどを介して、有線または無線で相互接続された複数のコンピュータで構成されてもよい。プロセッサおよび関連する処理回路は、入力データに基づきリモートで演算し、その演算結果を離れた位置にある他のデバイスへと出力するような、クラウドコンピュータで構成されてもよい。
　記憶部１０２は、制御部１０１のプロセッサが各種のプログラムを実行するにあたって、プログラムコードまたはワークメモリなどを格納するための記憶領域を提供する。記憶部１０２は、１または複数の非一時的コンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）であってもよい。記憶部１０２の一例としては、ＤＲＡＭ（dynamic random access memory）およびＳＲＡＭ（static random access memory）などの揮発性メモリ、または、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびフラッシュメモリなどの不揮発性メモリが挙げられる。また、記憶部１０２は、１または複数のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体（computer readable storage medium）であってもよい。記憶部１０２の一例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）およびＳＳＤ（Solid State Drive）などの記憶装置が挙げられる。制御部１０１は、記憶部１０２に格納されたプログラムを実行することで、冷媒回路２００の各アクチュエータを制御する。
　ユーザ装置５００は、ネットワークを介して制御装置１００と通信可能に構成されている。ユーザ装置５００は、作業員などのユーザによって使用される情報端末である。ユーザ装置５００は、汎用コンピュータで実現されてもよいし、空気調和機１を制御するための専用コンピュータで実現されてもよい。たとえば、ユーザ装置５００は、デスクトップ型のＰＣ（personal computer）、ラップトップ型のＰＣ、スマートフォン、スマートウォッチ、ウェアラブルデバイス、タブレットＰＣ、および建物内に設置されたリモートコントローラなど、所定の情報処理を実行する情報端末であってもよい。作業員などのユーザは、ユーザ装置５００を用いて空気調和機１を制御することが可能であってもよいし、空気調和機１から取得したデータをユーザ装置５００が備える図示しないディスプレイによって閲覧可能であってもよい。
　空気調和機１は、圧力センサ８１と、圧力センサ８２と、温度センサ９１と、温度センサ９２と、温度センサ９３と、温度センサ９４と、温度センサ９５とをさらに備える。
　圧力センサ８１は、アキュムレータ７０の流入側と蒸発器との間に設けられ、蒸発器から流出してアキュムレータ７０に流入する冷媒の圧力を測定する。圧力センサ８１によって測定された冷媒圧力Ｐ１は、制御装置１００に送信される。
　圧力センサ８２は、圧縮機３０の吐出口３２と凝縮器との間に設けられ、圧縮機３０から吐出された冷媒の圧力を測定する。圧力センサ８２によって測定された冷媒圧力Ｐ２は、制御装置１００に送信される。
　温度センサ９１は、アキュムレータ７０の流入側と蒸発器との間に設けられ、アキュムレータ７０に流入する冷媒の温度を測定する。温度センサ９１によって測定された冷媒温度Ｔ１は、制御装置１００に送信される。なお、温度センサ９１は、「第１温度センサ」の一例である。温度センサ９１によって測定された冷媒温度Ｔ１は、「第１測定結果」の一例である。
　温度センサ９２は、アキュムレータ７０の流出側と圧縮機３０の吸入口３１との間に設けられ、アキュムレータ７０から流出する冷媒の温度を測定する。温度センサ９２によって測定された冷媒温度Ｔ２は、制御装置１００に送信される。なお、温度センサ９２は、「第２温度センサ」の一例である。温度センサ９２によって測定された冷媒温度Ｔ２は、「第２測定結果」の一例である。
　温度センサ９３は、圧縮機３０の吐出口３２と凝縮器との間に設けられ、圧縮機３０から吐出された冷媒の温度を測定する。温度センサ９３によって測定された冷媒温度Ｔ３は、制御装置１００に送信される。
　温度センサ９４は、室内熱交換器６０と室内膨張弁６５との間に設けられ、室内熱交換器６０から流出する冷媒の温度を測定する。温度センサ９４によって測定された冷媒温度Ｔ４は、制御装置１００に送信される。
　温度センサ９５は、室外熱交換器５０または室外熱交換器５０の周辺に設けられ、室外の温度を測定する。温度センサ９５によって測定された外気温度Ｔ５は、制御装置１００に送信される。
　上述のように構成された空気調和機１は、室内空間を暖房する暖房運転モードと室内空間を冷房する冷房運転モードとを含む複数種類の運転モードのいずれかに制御される。
　先ず、暖房運転モードにおける空気調和機１の動作を説明する。図１中の実線で示すように、暖房運転モードにおいて、四方弁４０の内部の連通状態は、接続口４１が接続口４２に連通し、かつ、接続口４３が接続口４４に連通する。つまり、暖房運転モードにおいては、圧縮機３０の吸入口３１が室外熱交換器５０側に接続され、かつ、圧縮機３０の吐出口３２が室内熱交換器６０側に接続される。
　圧縮機３０は、室外熱交換器５０から流入した低温低圧のガス冷媒を吸入し、吸入したガス冷媒を圧縮することでガス冷媒の圧力を上げる。圧縮機３０は、圧縮によって得られた高温高圧のガス冷媒を、室内熱交換器６０へと吐出する。
　暖房運転モードにおいて、室内熱交換器６０は、凝縮器として働く。室内熱交換器６０は、圧縮機３０からの高温高圧のガス冷媒を、室内ファン６１によって室内空間から吸い込んだ空気との間で熱交換させる。この熱交換により空気へと放熱したガス冷媒は、室内熱交換器６０の内部で凝縮することで高温高圧の液冷媒に変化する。室内熱交換器６０によって得られた高温高圧の液冷媒は、室内膨張弁６５へと流出する。室内熱交換器６０においてガス冷媒から吸熱した空気は、再び室内空間に送り込まれる。これにより、室内空間が暖房される。
　室内膨張弁６５は、室内熱交換器６０からの高温高圧の液冷媒の圧力を下げる。室内膨張弁６５によって得られた低温低圧の気液二相冷媒は、室外熱交換器５０へと流出する。
　暖房運転モードにおいて、室外熱交換器５０は、蒸発器として働く。室外熱交換器５０は、室内膨張弁６５からの低温低圧の気液二相冷媒を、室外ファン５１によって室外から吸い込んだ空気との間で熱交換させる。この熱交換により空気から吸熱した気液二相冷媒は、室外熱交換器５０の内部で蒸発することで低温低圧のガス冷媒に変化する。室外熱交換器５０によって得られた低温低圧のガス冷媒は、圧縮機３０へと流出する。
　このように、暖房運転モードにおいて、冷媒は、圧縮機３０、室内熱交換器６０（凝縮器）、室内膨張弁６５、および室外熱交換器５０（蒸発器）の順に流通する。
　次に、冷房運転モードにおける空気調和機１の動作を説明する。図１中の破線で示すように、冷房運転モードにおいて、四方弁４０の内部の連通状態は、接続口４１が接続口４４に連通し、かつ、接続口４２が接続口４３に連通する。つまり、冷房運転モードにおいては、圧縮機３０の吸入口３１が室内熱交換器６０側に接続され、かつ、圧縮機３０の吐出口３２が室外熱交換器５０側に接続される。
　圧縮機３０は、室内熱交換器６０からの低温低圧のガス冷媒を吸入し、吸入したガス冷媒を圧縮することでガス冷媒の圧力を上げる。圧縮機３０は、圧縮によって得られた高温高圧のガス冷媒を室外熱交換器５０へと吐出する。
　冷房運転モードにおいて、室外熱交換器５０は、凝縮器として働く。室外熱交換器５０は、圧縮機３０からの高温高圧のガス冷媒を、室外ファン５１によって室外から吸い込んだ空気との間で熱交換させる。この熱交換により空気へと放熱したガス冷媒は、室外熱交換器５０の内部で凝縮することで高温高圧の液冷媒に変化する。室外熱交換器５０によって得られた高温高圧の液冷媒は、室内膨張弁６５へと流出する。
　室内膨張弁６５は、室外熱交換器５０からの高温高圧の液冷媒の圧力を下げる。室内膨張弁６５の減圧によって得られた低温低圧の気液二相冷媒は、室内熱交換器６０へと流出する。
　冷房運転モードにおいて、室内熱交換器６０は、蒸発器として働く。室内熱交換器６０は、室内膨張弁６５からの低温低圧の気液二相冷媒を、室内ファン６１によって室内から吸い込んだ空気との間で熱交換させる。この熱交換により空気から吸熱した気液二相冷媒は、室内熱交換器６０の内部で蒸発することで低温低圧のガス冷媒に変化する。室内熱交換器６０によって得られた低温低圧のガス冷媒は、圧縮機３０へと流出する。室内熱交換器６０においてガス冷媒によって吸熱された空気は、再び室内空間に送り込まれる。これにより、室内空間が冷房される。
　このように、冷房運転モードにおいて、冷媒は、圧縮機３０、室外熱交換器５０（凝縮器）、室内膨張弁６５、および室内熱交換器６０（蒸発器）の順に流通する。
　図２は、実施の形態１に係る空気調和機１における冷凍サイクルのｐ－ｈ線図である。図２のｐ－ｈ線図においては、縦軸に絶対圧力ｐ、横軸に比エンタルピｈをとる。図２において、点ａ１，ａ２，ａ３は、圧縮機３０の吐出口３２と凝縮器との間における冷媒の状態を示す。点ｂは、凝縮器と室内膨張弁６５との間における冷媒の状態を示す。点ｃは、室内膨張弁６５と蒸発器との間における冷媒の状態を示す。点ｄ１，ｄ２，ｄ３は、蒸発器と圧縮機３０の吸入口３１との間における冷媒の状態を示す。
　冷凍サイクルにおいて、点ｄ１，ｄ２，ｄ３のそれぞれから点ａ１，ａ２，ａ３のそれぞれに至るまでの冷媒の状態変化は、冷媒が圧縮機３０を流れることによる冷媒の状態変化を示す。点ａ１，ａ２，ａ３から点ｂに至るまでの冷媒の状態変化は、冷媒が凝縮器を流れることによる冷媒の状態変化を示す。点ｂから点ｃに至るまでの冷媒の状態変化は、冷媒が室内膨張弁６５を流れることによる冷媒の状態変化を示す。点ｃから点ｄ１，ｄ２，ｄ３に至るまでの冷媒の状態変化は、冷媒が蒸発器を流れることによる冷媒の状態変化を示す。
　一般的に、空気調和機１において、暖房運転時に必要な冷媒量は、冷房運転時に必要な冷媒量よりも少ない。このため、空気調和機１の冷媒回路２００に充填される冷媒量は、冷房運転時に必要な冷媒量に基づき決定され、暖房運転時においては、暖房運転で使用しない余剰冷媒が生じ得る。そこで、空気調和機１は、圧縮機３０と蒸発器との間にアキュムレータ７０をさらに備え、アキュムレータ７０によって余剰冷媒を貯留するように構成されている。図１に示すように、暖房運転モードの場合、アキュムレータ７０は、圧縮機３０と室外熱交換器５０との間に配置される。冷房運転モードの場合、アキュムレータ７０は、圧縮機３０と室内熱交換器６０との間に配置される。
　図３は、実施の形態１に係るアキュムレータ７０の内部構成を説明するための図である。図３に示すように、アキュムレータ７０は、容器７１と、流入管７２と、流出管７３とを備える。
　流入管７２は、蒸発器側に接続される配管１８に接続可能に構成されており、配管１８を介して蒸発器から流れてきた冷媒を容器７１に導入する。流入管７２によって導入された冷媒のうち、液冷媒は容器７１の下部に溜められ、ガス冷媒は容器７１の上部に滞留する。
　流出管７３は、圧縮機３０側に接続される配管１９に接続可能に構成されており、容器７１内に溜まった冷媒を配管１９を介して圧縮機３０の吸入口３１に導入する。流出管７３は、Ｕ字型で形成され、容器７１の上部に滞留するガス冷媒を吸入するガス吸入口７３ａと、容器７１の下部に溜められた液冷媒を吸入する液吸入口７３ｂとを備える。ガス吸入口７３ａから吸入されたガス冷媒は、流出管７３を通って圧縮機３０の吸入口３１へと流出する。液吸入口７３ｂから吸入された液冷媒は、流出管７３を通って圧縮機３０の吸入口３１へと流出する。液吸入口７３ｂの径は、流出管７３の径よりも小さいため、液吸入口７３ｂから吸入される液冷媒は、極少量である。
　上述のように構成されたアキュムレータ７０は、配管１８を介して蒸発器から流れてきた冷媒のうち、液冷媒を容器７１の下部に溜める一方で、ガス冷媒を容器７１の上部に滞留させることで、冷媒回路２００を流れる冷媒を液冷媒とガス冷媒とに分離させて、液冷媒を容器７１内に貯留することができる。容器７１内に溜められた液冷媒は、液冷媒中に配置された液吸入口７３ｂを介して極少量ずつ流出管７３に流入し、流出管７３を通って圧縮機３０の吸入口３１へと戻される。
　以下では、アキュムレータ（Accumulator）７０を略して「ＡＣＣ」とも称する。アキュムレータ７０の容器７１内に溜められた液冷媒の液面の高さを「ＡＣＣ液面高さ」とも称する。アキュムレータ７０の容器７１内に溜められた液冷媒の量を「ＡＣＣ液冷媒量」とも称する。容器７１内に溜められた液冷媒が液吸入口７３ｂを介して流出管７３に戻されることを「液戻り」とも称する。
　作業員は、空気調和機１を設置する際に冷媒回路２００に冷媒を充填したり、設置済みの空気調和機１の冷媒回路２００に冷媒を追加で充填したりする場合がある。このとき、作業員は、アキュムレータ７０に貯留された液冷媒の量を確認することで、冷媒回路２００に適切な量の冷媒を充填したか否かを判断することができる。また、作業員は、設置済みの空気調和機１において、アキュムレータ７０に貯留された液冷媒の量を確認することで、冷媒回路２００内で冷媒漏れが生じているか否かを判断することもできる。このように、空気調和機１の設置時または点検時においては、作業員によってアキュムレータ７０に貯留された液冷媒の量を確認する必要がある。
　ここで、アキュムレータ７０に貯留された液冷媒の量を確認するための方法として、図示しないヒータによってアキュムレータ７０を加熱し、アキュムレータ７０の高さ方向に設けられた図示しない複数の温度センサによってアキュムレータ７０の表面温度を測定することで、アキュムレータ７０内の冷媒状態に応じた温度変化の違いに基づき、ＡＣＣ液面高さを検知する方法がある。しかしながら、このような方法では、アキュムレータ７０にヒータおよび複数の温度センサを特別に設ける必要があるため、コストが高くなる。
　そこで、実施の形態１に係る空気調和機１は、冷媒量検出処理を実行することで、アキュムレータ７０に貯留された液冷媒の量をより安価に確認可能に構成されている。
　図４は、実施の形態１に係る空気調和機１が冷媒量検出処理を実行した場合における冷凍サイクルの状態変化を説明するためのタイミングチャートである。図４においては、暖房運転モードにおいて冷媒量検出処理を実行した場合における冷凍サイクルの状態変化が示されている。
　図４に示すように、空気調和機１において、制御装置１００は、起動後、第１運転モードで冷媒回路２００を制御し、その後、第２運転モードで冷媒回路２００を制御する。
　図４（Ａ）には、起動中、第１運転モード中、および第２運転モード中において、圧縮機３０の駆動周波数（以下、「圧縮機周波数」とも称する。）、室外ファン５１の単位時間当たりの回転数（以下、「室外ファン回転数」とも称する。）、および室内膨張弁６５の開度（以下、「ＬＥＶ開度」とも称する。）がどのように変化するかが示されている。圧縮機周波数、室外ファン回転数、およびＬＥＶ開度は、制御装置１００によって制御される。
　図４（Ｂ）には、起動中、第１運転モード中、および第２運転モード中において、凝縮器出口の過冷却度（以下、「凝縮器出口ＳＣ」とも称する。）、ＡＣＣ入口の過熱度（以下、「ＡＣＣ入口ＳＨ」とも称する。）、およびＡＣＣ出口の過熱度（以下、「ＡＣＣ出口ＳＨ」とも称する。）がどのように変化するかが示されている。
　図２に示すように、凝縮器出口ＳＣは、凝縮温度から凝縮器出口の冷媒温度を減算することで算出可能である。たとえば、制御装置１００は、圧縮機３０から吐出された冷媒の圧力Ｐ２を圧力センサ８２から取得し、取得した冷媒圧力Ｐ２に基づき凝縮温度として冷媒の飽和温度を算出する。さらに、制御装置１００は、凝縮器である室内熱交換器６０から流出する冷媒の温度Ｔ４を温度センサ９４から取得する。制御装置１００は、凝縮温度として算出した飽和温度から冷媒温度Ｔ４を減算することで、凝縮器出口ＳＣを算出することができる。
　図２に示すように、ＡＣＣ入口ＳＨは、ＡＣＣ入口の冷媒温度から蒸発温度を減算することで算出可能である。たとえば、制御装置１００は、アキュムレータ７０に流入する冷媒の温度Ｔ１を温度センサ９１から取得する。さらに、制御装置１００は、蒸発器である室外熱交換器５０から流出した冷媒の圧力Ｐ１を圧力センサ８１から取得し、取得した冷媒圧力Ｐ１に基づき蒸発温度として冷媒の飽和温度を算出する。制御装置１００は、冷媒温度Ｔ１から冷媒圧力Ｐ１に基づき算出した蒸発温度を減算することで、ＡＣＣ入口ＳＨを算出することができる。なお、ＡＣＣ入口ＳＨは、「第１過熱度」の一例である。
　図２に示すように、ＡＣＣ出口ＳＨは、ＡＣＣ出口の冷媒温度から蒸発温度を減算することで算出可能である。たとえば、制御装置１００は、アキュムレータ７０から流出する冷媒の温度Ｔ２を温度センサ９２から取得する。さらに、制御装置１００は、蒸発器である室外熱交換器５０から流出した冷媒の圧力Ｐ１を圧力センサ８１から取得し、取得した冷媒圧力Ｐ１に基づき蒸発温度として冷媒の飽和温度を算出する。制御装置１００は、冷媒温度Ｔ２から冷媒圧力Ｐ１に基づき算出した蒸発温度を減算することで、ＡＣＣ出口ＳＨを算出することができる。なお、ＡＣＣ出口ＳＨは、「第２過熱度」の一例である。
　図４（Ｃ）には、起動中、第１運転モード中、および第２運転モード中において、蒸発温度および凝縮温度がどのように変化するかが示されている。
　図４（Ｄ）には、起動中、第１運転モード中、および第２運転モード中において、ＡＣＣ液冷媒量がどのように変化するかが示されている。
　空気調和機１においては、制御装置１００が第１運転モードで冷媒回路２００を制御すると、冷凍サイクルが定常状態になる。具体的には、図４（Ａ）に示すように、空気調和機１は、第１運転モードにおいて、凝縮温度が一定となるように圧縮機周波数を所定値で固定し、蒸発温度が一定となるように室外ファン回転数を所定値で固定し、さらに、凝縮器出口ＳＣが一定となるようにＬＥＶ開度を所定値で固定する。図４（Ｂ）に示すように、このような第１運転モードにおいては、ＡＣＣ入口ＳＨとＡＣＣ出口ＳＨとの差（以下、「ＳＨ差」とも称する。）が所定値（たとえば、０よりも大きい値）未満になる。より具体的には、第１運転モードにおいては、ＳＨ差が０または略０の状態になる。言い換えると、第１運転モードにおいては、ＡＣＣ入口ＳＨとＡＣＣ出口ＳＨとが同一または略同一の状態になる。また、図４（Ｄ）に示すように、第１運転モードにおいては、ＡＣＣ液冷媒量もほぼ変化しない状態になる。
　このように、第１運転モードにおいて冷凍サイクルが定常状態となっている間、ＳＨ差およびＡＣＣ液冷媒量が変化し難いため、空気調和機１は、アキュムレータ７０に出入りする冷媒の圧力および温度、すなわち、冷媒圧力Ｐ１および冷媒温度Ｔ１，Ｔ２を用いたとしても、ＡＣＣ液冷媒量を検出することができない。
　そこで、空気調和機１において、制御装置１００は、第１運転モードで冷媒回路２００を制御して冷凍サイクルを定常状態にした後、第２運転モードで冷媒回路２００を制御することで、冷凍サイクルの状態を敢えて変化させ、冷凍サイクルを過渡状態にする。
　具体的には、図４（Ａ）に示すように、空気調和機１は、第２運転モードにおいて、圧縮機周波数を変化させ、第２運転モードにおける圧縮機周波数を、第１運転モードにおける圧縮機周波数よりも小さくする。たとえば、空気調和機１は、第２運転モードにおいて、圧縮機周波数を最小にする。空気調和機１は、第２運転モードにおいて、ＬＥＶ開度を変化させ、第２運転モードにおけるＬＥＶ開度を、第１運転モードにおけるＬＥＶ開度よりも小さくする。一方、空気調和機１は、第２運転モードにおいて、室外ファン回転数を変化させず、第２運転モードにおける室外ファン５１の送風量を、第１運転モードにおける室外ファン５１の送風量と同じにする。なお、この場合の室外ファン回転数は、最大回転数であってもよい。
　図４（Ｂ）に示すように、空気調和機１が第２運転モードに制御されると、ＡＣＣ入口ＳＨがＡＣＣ出口ＳＨよりも大きくなり、ＳＨ差が生じる。すなわち、空気調和機１が第２運転モードに制御されると、ＳＨ差が所定値（たとえば、０よりも大きい値）以上になる。また、図４（Ｄ）に示すように、ＡＣＣ液冷媒量が減少する。
　第２運転モードにおいて上述したようなＳＨ差が生じる理由について説明する。第１運転モードによる定常状態から、第２運転モードにおいて、圧縮機周波数を低下させ、かつ、ＬＥＶ開度を絞ると、蒸発器に流れる冷媒量が減少する。蒸発器においては、室外ファン回転数が変化することなく維持されているため、蒸発器においては第１運転モード時よりも冷媒のガス化が促進される。蒸発器によるガス化によって生じた過熱ガスは、アキュムレータ７０へと流入する。その結果、ＡＣＣ入口の冷媒温度は、一時的に上がる。たとえば、図２に示すように、第１運転モード時のＡＣＣ入口の冷媒温度が蒸発温度付近であった場合、第２運転モードにおいては、点ｄ１に対応する値にまでＡＣＣ入口の冷媒温度が上がる。
　一方、アキュムレータ７０内では、ガス吸入口７３ａから吸入されたガス冷媒と、液戻りによって液吸入口７３ｂから吸入された液冷媒とが混ざり合った混合冷媒が流出管７３を流れて圧縮機３０へと流出する。混合冷媒の温度は、ガス冷媒よりも温度が低い液冷媒がガス冷媒に混ざることで下がる。すなわち、液戻りする液冷媒量［ｋｇ／ｈ］が大きいほど、ＡＣＣ出口の冷媒温度が低くなり、液戻りする液冷媒量が小さいほど、ＡＣＣ出口の冷媒温度が高くなる。また、ＡＣＣ液面高さが高いほどまたは流出管７３内の冷媒流速が大きいほど、液戻りする液冷媒量が大きくなり、ＡＣＣ液面高さが低いほどまたは流出管７３内の冷媒流速が小さいほど、液戻りする液冷媒量が小さくなる。言い換えると、ＡＣＣ液面高さが高いほどまたは流出管７３内の冷媒流速が大きいほど、ＡＣＣ出口の冷媒温度が低くなり、ＡＣＣ液面高さが低いほどまたは流出管７３内の冷媒流速が小さいほど、ＡＣＣ出口の冷媒温度が高くなる。たとえば、図２に示すように、第２運転モードにおいては、液戻りする液冷媒量に応じて、点ｄ１に対応する値から点ｄ２または点ｄ３に対応する値にまでＡＣＣ出口の冷媒温度が下がる。
　このように、空気調和機１は、第２運転モードで制御されることによって、液戻りする液冷媒量、すなわちＡＣＣ液面高さに応じて、ＡＣＣ入口の冷媒温度とＡＣＣ出口の冷媒温度との間で差を生じさせることができる。また、上述したように、ＡＣＣ入口ＳＨは、ＡＣＣ入口の冷媒温度から蒸発温度を減算することで算出可能であり、ＡＣＣ出口ＳＨは、ＡＣＣ出口の冷媒温度から蒸発温度を減算することで算出可能である。ＡＣＣ入口ＳＨとＡＣＣ出口ＳＨとで、算出時に用いる蒸発温度が同じであることに鑑みれば、ＡＣＣ入口ＳＨとＡＣＣ出口ＳＨとのＳＨ差は、ＡＣＣ入口の冷媒温度Ｔ１とＡＣＣ出口の冷媒温度Ｔ２との差に比例する。したがって、図４（Ｂ）に示すように、空気調和機１が第２運転モードに制御されると、ＡＣＣ入口の冷媒温度Ｔ１とＡＣＣ出口の冷媒温度Ｔ２との差によって、ＳＨ差が生じることになる。
　図５を参照しながら、ＳＨ差とＡＣＣ液面高さとの関係について説明する。図５は、アキュムレータ７０に流入する冷媒の過熱度（ＡＣＣ入口ＳＨ）とアキュムレータ７０から流出する冷媒の過熱度（ＡＣＣ出口ＳＨ）との差（ＳＨ差）に対する、アキュムレータ７０における液冷媒の液面高さ（ＡＣＣ液面高さ）の変化を示すグラフである。
　図５に示すように、ＡＣＣ液面高さが低いほど、ＡＣＣ出口の冷媒温度が高くなるため、ＳＨ差が小さくなる。一方、ＡＣＣ液面高さが高いほど、ＡＣＣ出口の冷媒温度が低くなるため、ＳＨ差が大きくなる。
　さらに、このようなＳＨ差に対するＡＣＣ液面高さの変化は、圧縮機周波数に応じて異なる。具体的には、圧縮機周波数が小さいほど、ＳＨ差に対するＡＣＣ液面高さの変化が小さくなる。ＡＣＣ液面高さは、容器７１の容量に応じて上限があるため、圧縮機周波数が小さいほど、ＳＨ差に対するＡＣＣ液面高さの変化の検出幅を確保することができる。
　たとえば、図５に示すように、圧縮機周波数がｆ１である場合は、圧縮機周波数がｆ１よりも大きいｆ２である場合よりも、ＳＨ差に対するＡＣＣ液面高さの変化が小さい。圧縮機周波数がｆ２である場合は、ＳＨ差が０～６℃の間でしかＡＣＣ液面高さを検出することができないのに対して、圧縮機周波数がｆ１である場合は、ＳＨ差が０～１０℃の間でＡＣＣ液面高さを検出することができる。
　よって、空気調和機１は、第２運転モードにおいて、圧縮機周波数を低下させる際、圧縮機周波数を最小にすることによって、ＳＨ差に対するＡＣＣ液面高さの変化の検出幅をより広く確保することができる。
　このように、空気調和機１において、制御装置１００は、第２運転モードで冷媒回路２００を制御してＳＨ差を生じさせた上で、図５に示すようなＳＨ差に対するＡＣＣ液面高さの変化のデータを参照して、ＳＨ差からＡＣＣ液面高さを検出することができる。制御装置１００は、検出したＡＣＣ液面高さと、記憶部１０２で予め記憶している容器７１の形状または容積などとに基づき、アキュムレータ７０の容器７１に貯留された液冷媒の量を算出することができる。
　また、凝縮器出口ＳＣが０よりも大きい場合、凝縮器内にも液冷媒が滞留している。そこで、制御装置１００は、アキュムレータ７０に貯留された液冷媒以外で凝縮器内に滞留する液冷媒の量については、液相面積比率ＡＬ％に基づき算出するように構成されている。
　液相面積比率ＡＬ％は、凝縮器の全容積における液相容積割合であり、凝縮器出口ＳＣを、外気温度、圧縮機３０の吐出エンタルピ、および冷媒の低圧液比熱で補正した指標である。具体的には、制御装置１００は、以下の式（１）を用いて液相面積比率ＡＬ％を算出する。
ＡＬ％＝－Ｌｎ（１－ＳＣ／ｄＴｃ）＊ｄＴｃ＊ＣＰｒ／Δｈｃｏｎ…（１）
　式（１）において、ＳＣは、凝縮器出口ＳＣである。ｄＴｃは、温度センサ９５によって測定された外気温度Ｔ５と凝縮温度との差である。ＣＰｒは、冷媒の定圧液比熱である。Δｈｃｏｎは、凝縮器入口の冷媒におけるエンタルピと、凝縮器出口の冷媒におけるエンタルピとの差である。
　制御装置１００は、式（１）を用いて算出した液相面積比率ＡＬ％と、記憶部１０２で予め記憶している凝縮器の形状または容積などとに基づき、凝縮器に貯留された液冷媒の量を算出することができる。なお、液相面積比率ＡＬ％について、詳しくは、特許第５０６３３４６号公報を参照されたし。
　このように、制御装置１００は、アキュムレータ７０に貯留された液冷媒の量を算出するとともに、凝縮器に貯留された液冷媒の量を算出し、アキュムレータ７０に貯留された液冷媒の量と凝縮器に貯留された液冷媒の量とを加算することで、冷媒回路２００に滞留する全体の液冷媒の量を算出することができる。なお、蒸発器においては、冷媒がガス化されてアキュムレータ７０へと流入するため、液冷媒は滞留しない。
　制御装置１００は、算出したアキュムレータ７０に貯留された液冷媒の量、凝縮器に貯留された液冷媒の量、または冷媒回路２００に滞留する全体の液冷媒の量を示す液冷媒量データをユーザ装置５００に送信する。ユーザ装置５００は、制御装置１００から取得した液冷媒量データに基づき、算出したアキュムレータ７０に貯留された液冷媒の量、凝縮器に貯留された液冷媒の量、または冷媒回路２００に滞留する全体の液冷媒の量を、ディスプレイなどを用いて作業員などのユーザに報知する。
　このように、空気調和機１は、ＡＣＣ入口ＳＨとＡＣＣ出口ＳＨとのＳＨ差に基づき、アキュムレータ７０によって貯留された液冷媒の量を算出して、算出した液冷媒の量を作業員に報知することができるため、作業員は、アキュムレータ７０に貯留された液冷媒の量をより安価に確認することができる。
　図６を参照しながら、空気調和機１が実行する冷媒量検出処理の具体的なフローについて説明する。図６は、実施の形態１に係る空気調和機１が実行する冷媒量検出処理を説明するためのフローチャートである。制御装置１００は、たとえば、記憶部１０２に格納されたプログラムを実行することで、図６に示すフローチャートの冷媒量検出処理を実行する。なお、図中において、「Ｓ」は「ＳＴＥＰ」の略称として用いられる。
　図６に示すように、制御装置１００は、空気調和機１の冷媒回路２００に含まれる各種機器を起動し（Ｓ１）、第１運転モードに係る処理を実行する。具体的には、制御装置１００は、圧縮機３０を制御することで、圧縮機周波数を変更する（Ｓ２）。制御装置１００は、室外ファン５１を制御することで、室外ファン回転数を変更する（Ｓ３）。制御装置１００は、室内膨張弁６５を制御することで、ＬＥＶ開度を変更する（Ｓ４）。
　制御装置１００は、凝縮器出口ＳＣが所定値であるか否かを判定する（Ｓ５）。制御装置１００は、凝縮器出口ＳＣが所定値でない場合（Ｓ５でＮＯ）、再び室内膨張弁６５を制御することで、ＬＥＶ開度を変更する（Ｓ４）。
　一方、制御装置１００は、凝縮器出口ＳＣが所定値である場合（Ｓ５でＹＥＳ）、蒸発温度が所定値であるか否かを判定する（Ｓ６）。制御装置１００は、蒸発温度が所定値でない場合（Ｓ６でＮＯ）、再び室外ファン５１を制御することで、室外ファン回転数を変更する（Ｓ３）。
　一方、制御装置１００は、蒸発温度が所定値である場合（Ｓ６でＹＥＳ）、凝縮温度が所定値であるか否かを判定する（Ｓ７）。制御装置１００は、凝縮温度が所定値でない場合（Ｓ７でＮＯ）、再び圧縮機３０を制御することで、圧縮機周波数を変更する（Ｓ２）
　制御装置１００は、上述したＳ２～Ｓ７の第１運転モードに係る処理によって、図４に示すように、冷凍サイクルを定常状態にすることができる。
　制御装置１００は、凝縮温度が所定値である場合（Ｓ７でＹＥＳ）、液相面積比率ＡＬ％を算出する（Ｓ８）。これにより、制御装置１００は、凝縮器に貯留された液冷媒の量を算出することができる。
　次に、制御装置１００は、第２運転モードに係る処理を実行する。具体的には、制御装置１００は、第２運転モードに係る処理を実行するための所定時間のカウントを開始する（Ｓ９）。
　制御装置１００は、室内膨張弁６５を制御することで、ＬＥＶ開度を変化させ、第２運転モードにおけるＬＥＶ開度を、第１運転モードにおけるＬＥＶ開度よりも小さくする（Ｓ１０）。
　制御装置１００は、圧縮機３０を制御することで、圧縮機周波数を変更し、第２運転モードにおける圧縮機周波数を、第１運転モードにおける圧縮機周波数よりも小さくする（Ｓ１１）。たとえば、制御装置１００は、圧縮機３０を制御することで、圧縮機周波数を最小にする。
　制御装置１００は、室外ファン回転数を所定値で固定し、第２運転モードにおける室外ファン５１の送風量を、第１運転モードにおける室外ファン５１の送風量と同じにする（Ｓ１２）。
　制御装置１００は、上述したＳ１０～Ｓ１２の第２運転モードに係る処理によって、図４に示すように、ＳＨ差を生じさせた状態で、ＳＨ差を算出する（Ｓ１４）。制御装置１００は、算出したＳＨ差に基づき、アキュムレータ７０に貯留された液冷媒の量を算出する（Ｓ１５）。具体的には、制御装置１００は、図５に示すようなＳＨ差に対するＡＣＣ液面高さの変化のデータを予め記憶部１０２で記憶しておき、当該データと、算出したＳＨ差とに基づき、ＡＣＣ液面高さを算出する。さらに、制御装置１００は、算出したＡＣＣ液面高さと、記憶部１０２で予め記憶している容器７１の形状または容積などとに基づき、アキュムレータ７０に貯留された液冷媒の量を算出する。
　制御装置１００は、算出したアキュムレータ７０に貯留された液冷媒の量、凝縮器に貯留された液冷媒の量、または冷媒回路２００に滞留する全体の液冷媒の量を示す液冷媒量データをユーザ装置５００に送信する（Ｓ１６）。これにより、作業員は、アキュムレータ７０に貯留された液冷媒の量をユーザ装置５００を用いて確認することができる。
　制御装置１００は、Ｓ９でカウントを開始した時間が所定時間を経過したか否かを判定する（Ｓ１７）。制御装置１００は、Ｓ９でカウントを開始した時間が所定時間を経過していない場合（Ｓ１７でＮＯ）、Ｓ１４に戻り、再びＳＨ差を算出する（Ｓ１４）。一方、制御装置１００は、Ｓ９でカウントを開始した時間が所定時間を経過した場合（Ｓ１７でＹＥＳ）、本処理を終了する。なお、制御装置１００は、Ｓ８で液相面積比率ＡＬ％を算出することに限らず、たとえば、Ｓ１４の前またはＳ１５の後に液相面積比率ＡＬ％を算出してもよい。
　以上により、実施の形態１に係る空気調和機１は、ＡＣＣ入口ＳＨとＡＣＣ出口ＳＨとのＳＨ差に基づき、アキュムレータ７０によって貯留された液冷媒の量を算出して、算出した液冷媒の量を作業員に報知することができるため、作業員は、アキュムレータ７０に貯留された液冷媒の量をより安価に確認することができる。
　実施の形態２．
　図７を参照しながら、実施の形態２に係る空気調和機１を説明する。以下では、実施の形態２に係る空気調和機１について、実施の形態１に係る空気調和機１と同じ構成については同じ符号を付し、実施の形態１に係る空気調和機１と異なる構成ついては異なる符号を付して以下にその内容を説明する。
　図７は、実施の形態２に係る空気調和機１および空気調和システム１０００の構成を示す図である。図７に示すように、実施の形態２に係る空気調和機１は、室外膨張弁５５をさらに備える。
　室外膨張弁５５は、たとえば、制御装置１００の制御に従って開度が調整される電子膨張弁である。室外膨張弁５５は、流入した冷媒の圧力を下げ、減圧によって得られた冷媒を流出する。制御装置１００は、室外膨張弁５５の開度を調整することによって、冷媒の減圧量を調整することができる。室外膨張弁５５の一端側は、配管１６および延長配管２２を介して、室内機４００に接続されている。室外膨張弁５５の他端側は、配管２０を介して、室外熱交換器５０に接続されている。
　上述のように構成された実施の形態２に係る空気調和機１において、制御装置１００は、第１運転モードによって冷凍サイクルが定常状態になった後、室内膨張弁６５の代わりに室外膨張弁５５を制御することで、第２運転モードにおける室外膨張弁５５の開度を、第１運転モードにおける室外膨張弁５５の開度よりも小さくする。このように、制御装置１００は、室外膨張弁５５の開度を絞った場合でも、蒸発器に流れる冷媒量を減少させることができ、その結果、ＡＣＣ入口ＳＨをＡＣＣ出口ＳＨよりも大きくして、ＳＨ差を生じさせることができる。
　なお、制御装置１００は、第２運転モードにおいて、室内膨張弁６５および室外膨張弁５５のうち、少なくとも１つの開度を絞ればよい。すなわち、制御装置１００は、第２運転モードにおいて、室内膨張弁６５の開度のみを絞ってもよいし、室外膨張弁５５の開度のみを絞ってもよいし、室内膨張弁６５および室外膨張弁５５の両方の開度を絞ってもよい。
　実施の形態３．
　実施の形態３に係る空気調和機１を説明する。実施の形態１に係る空気調和機１において、制御装置１００は、第２運転モードにおいて、室外ファン回転数を所定値で固定し、第２運転モードにおける室外ファン５１の送風量を、第１運転モードにおける室外ファン５１の送風量と同じにしていた。実施の形態３に係る空気調和機１においては、制御装置１００は、第２運転モードにおいて、室外ファン回転数を上げて、第２運転モードにおける室外ファン５１の送風量を、第１運転モードにおける室外ファン５１の送風量よりも大きくしてもよい。
　このように、制御装置１００は、第２運転モードにおける室外ファン５１の送風量を、第１運転モードにおける室外ファン５１の送風量よりも大きくした場合、蒸発器に流れる冷媒のガス化をより促進することができ、その結果、ＡＣＣ入口ＳＨをＡＣＣ出口ＳＨよりも大きくして、ＳＨ差を生じさせ易くすることができる。
　実施の形態４．
　実施の形態４に係る空気調和機１を説明する。実施の形態１に係る空気調和機１において、制御装置１００は、第２運転モードにおいて生じたＳＨ差に基づき、ＡＣＣ液面高さを検出するように構成されていた。ここで、ＡＣＣ入口ＳＨは、ＡＣＣ入口の冷媒温度から蒸発温度を減算することで算出可能であり、ＡＣＣ出口ＳＨは、ＡＣＣ出口の冷媒温度から蒸発温度を減算することで算出可能である。ＡＣＣ入口ＳＨとＡＣＣ出口ＳＨとで、算出時に用いる蒸発温度が同じであることに鑑みれば、ＡＣＣ入口ＳＨとＡＣＣ出口ＳＨとのＳＨ差は、ＡＣＣ入口の冷媒温度Ｔ１とＡＣＣ出口の冷媒温度Ｔ２との差に比例する。
　そこで、実施の形態４に係る空気調和機１において、制御装置１００は、ＡＣＣ入口の冷媒温度Ｔ１とＡＣＣ出口の冷媒温度Ｔ２との差に基づき、ＡＣＣ液面高さを検出してもよい。具体的には、図５に示すデータにおいて、横軸のＳＨ差を、ＡＣＣ入口の冷媒温度Ｔ１とＡＣＣ出口の冷媒温度Ｔ２との差に置き換えることで、制御装置１００は、ＡＣＣ入口の冷媒温度Ｔ１とＡＣＣ出口の冷媒温度Ｔ２との差に対するＡＣＣ液面高さの変化のデータを得ることができる。制御装置１００は、このようなデータを用いて、ＡＣＣ入口の冷媒温度Ｔ１とＡＣＣ出口の冷媒温度Ｔ２との差に基づき、ＡＣＣ液面高さを検出してもよい。
　なお、上述した実施の形態１～４に係る空気調和機１が実行する冷媒量検出処理は、暖房運転モードに限らず、冷房運転モードにおいても実行することが可能である。また、上述した実施の形態１～４に係る空気調和機１においては、アキュムレータ７０から流出する冷媒の温度を測定する「第２温度センサ」として、アキュムレータ７０の流出側と圧縮機３０の吸入口３１との間に設けられた温度センサ９２を例示したが、他の位置に設けられた温度センサを「第２温度センサ」に適用してもよい。たとえば、アキュムレータ７０から流出する冷媒の冷媒温度Ｔ２は、圧縮機３０から吐出される冷媒温度Ｔ３と一義的に連動するため、温度センサ９３を「第２温度センサ」に適用し、冷媒温度Ｔ３を「第２測定結果」に適用してもよい。この場合、温度センサ９２は、設置されなくてもよい。また、圧縮機３０が、吸入冷媒または吐出冷媒が充満する密閉容器内に圧縮機構を内蔵する構造である場合、密閉容器の表面温度を検知する図示しない温度センサを「第２温度センサ」に適用し、密閉容器の表面温度を「第２測定結果」に適用してもよい。なお、圧縮機３０の密閉容器においてはアキュムレータ７０から流出する冷媒が充満しているため、圧縮機３０の密閉容器の表面温度は、アキュムレータ７０から流出する冷媒の温度に対応する。
　［まとめ］
　本開示の空気調和機１は、圧縮機３０、凝縮器（たとえば、室内熱交換器６０）、少なくとも１つの膨張弁（たとえば、室内膨張弁６５，室外膨張弁５５）、および蒸発器（たとえば、室外熱交換器５０）を備え、冷媒を循環させるように構成された冷媒回路２００と、冷媒回路２００を制御する制御装置１００と、冷媒回路２００を流れる冷媒を液冷媒とガス冷媒とに分離させ、液冷媒を貯留するアキュムレータ７０と、アキュムレータ７０に流入する冷媒の温度Ｔ１を測定する温度センサ９１と、アキュムレータ７０から流出する冷媒の温度Ｔ２を測定する温度センサ９２とを備える。アキュムレータ７０は、圧縮機３０と蒸発器との間に配置されている。制御装置１００は、温度センサ９１の測定結果である冷媒温度Ｔ１と、温度センサ９２の測定結果である冷媒温度Ｔ２とに基づき、アキュムレータ７０によって貯留された液冷媒の量を算出する。
　このような構成によれば、空気調和機１は、アキュムレータ７０に流入する冷媒の温度Ｔ１と、アキュムレータ７０から流出する冷媒の温度Ｔ２とに基づき、アキュムレータ７０によって貯留された液冷媒の量を算出することができるため、作業員は、アキュムレータ７０に貯留された液冷媒の量をより安価に確認することができる。
　制御装置１００は、アキュムレータ７０に流入する冷媒の温度Ｔ１とアキュムレータ７０から流出する冷媒の温度Ｔ２との差に基づき、アキュムレータ７０によって貯留された液冷媒の量を算出する。
　上記の構成によれば、空気調和機１は、アキュムレータ７０に流入する冷媒の温度Ｔ１と、アキュムレータ７０から流出する冷媒の温度Ｔ２との差に基づき、アキュムレータ７０によって貯留された液冷媒の量を算出することができるため、作業員は、アキュムレータ７０に貯留された液冷媒の量をより安価に確認することができる。
　空気調和機１は、アキュムレータ７０に流入する冷媒の圧力Ｐ１を測定する圧力センサ８１をさらに備える。制御装置１００は、圧力センサ８１の測定結果である冷媒圧力Ｐ１とアキュムレータ７０に流入する冷媒の温度Ｔ１とに基づき、アキュムレータ７０に流入する冷媒の過熱度（ＡＣＣ入口ＳＨ）を算出し、圧力センサ８１の測定結果である冷媒圧力Ｐ１とアキュムレータ７０から流出する冷媒の温度Ｔ２とに基づき、アキュムレータ７０から流出する冷媒の過熱度（ＡＣＣ出口ＳＨ）を算出し、ＡＣＣ入口ＳＨとＡＣＣ出口ＳＨとのＳＨ差に基づき、アキュムレータ７０によって貯留された液冷媒の量を算出する。
　上記の構成によれば、空気調和機１は、ＡＣＣ入口ＳＨとＡＣＣ出口ＳＨとのＳＨ差に基づき、アキュムレータ７０によって貯留された液冷媒の量を算出することができるため、作業員は、アキュムレータ７０に貯留された液冷媒の量をより安価に確認することができる。
　制御装置１００は、ＡＣＣ入口ＳＨとＡＣＣ出口ＳＨとのＳＨ差を所定値未満にする第１運転モードで冷媒回路２００を制御した後、ＡＣＣ入口ＳＨとＡＣＣ出口ＳＨとのＳＨ差を所定値以上にする第２運転モードで冷媒回路２００を制御し、第２運転モードにおいて、アキュムレータ７０によって貯留された液冷媒の量を算出する。
　上記の構成によれば、空気調和機１は、第２運転モードで冷媒回路２００を制御して冷凍サイクルを過渡状態にすることで、ＡＣＣ入口ＳＨとＡＣＣ出口ＳＨとのＳＨ差を生じさせることができる。これにより、空気調和機１は、第２運転モードにおいて生じたＳＨ差を用いて、アキュムレータ７０に貯留された液冷媒の量を検出することができる。
　制御装置１００は、第２運転モードにおける少なくとも１つの膨張弁（たとえば、室内膨張弁６５，室外膨張弁５５）の開度を、第１運転モードにおける少なくとも１つの膨張弁（たとえば、室内膨張弁６５，室外膨張弁５５）の開度よりも小さくする。
　上記の構成によれば、空気調和機１は、少なくとも１つの膨張弁（たとえば、室内膨張弁６５，室外膨張弁５５）の開度を絞ることで、蒸発器に流れる冷媒量を減少させることができ、その結果、ＡＣＣ入口ＳＨをＡＣＣ出口ＳＨよりも大きくして、ＳＨ差を生じさせることができる。
　少なくとも１つの膨張弁は、室内機４００に配置された室内膨張弁６５または室外機３００に配置された室外膨張弁５５である。
　上記の構成によれば、空気調和機１は、室内膨張弁６５および室外膨張弁５５のうちの少なくとも１つの膨張弁の開度を絞ることで、蒸発器に流れる冷媒量を減少させることができ、その結果、ＡＣＣ入口ＳＨをＡＣＣ出口ＳＨよりも大きくして、ＳＨ差を生じさせることができる。
　空気調和機１は、蒸発器に空気を送るファン（たとえば、室外ファン５１）をさらに備える。制御装置１００は、第２運転モードにおけるファンの送風量を、第１運転モードにおけるファンの送風量と同じにする。
　上記の構成によれば、空気調和機１は、少なくとも１つの膨張弁（たとえば、室内膨張弁６５，室外膨張弁５５）の開度を絞り、かつ、蒸発器に空気を送るファン（たとえば、室外ファン５１）の送風量を維持することで、蒸発器に流れる冷媒量を減少させることができ、その結果、ＡＣＣ入口ＳＨをＡＣＣ出口ＳＨよりも大きくして、ＳＨ差を生じさせることができる。
　空気調和機１は、蒸発器に空気を送るファン（たとえば、室外ファン５１）をさらに備える。制御装置１００は、第２運転モードにおけるファンの送風量を、第１運転モードにおけるファンの送風量よりも大きくする。
　上記の構成によれば、空気調和機１は、少なくとも１つの膨張弁（たとえば、室内膨張弁６５，室外膨張弁５５）の開度を絞り、かつ、蒸発器に空気を送るファン（たとえば、室外ファン５１）の送風量を上げることで、蒸発器に流れる冷媒量を減少させることができ、その結果、ＡＣＣ入口ＳＨをＡＣＣ出口ＳＨよりも大きくして、ＳＨ差を生じさせることができる。
　制御装置１００は、第２運転モードにおける圧縮機３０の周波数を、第１運転モードにおける圧縮機３０の周波数よりも小さくする。
　上記の構成によれば、空気調和機１は、第２運転モードにおける圧縮機３０の周波数を、第１運転モードにおける圧縮機３０の周波数よりも小さくすることで、蒸発器における冷媒のガス化を促すことができ、その結果、ＡＣＣ入口ＳＨをＡＣＣ出口ＳＨよりも大きくして、ＳＨ差を生じさせることができる。さらに、図５に示すように、空気調和機１は、第２運転モードにおける圧縮機３０の周波数をより小さくするほど、ＳＨ差に対するＡＣＣ液面高さの変化の検出幅をより大きく確保することができる。
　本開示の空気調和システム１０００は、上述した空気調和機１と、空気調和機１によって算出されたアキュムレータ７０によって貯留された液冷媒の量を報知するユーザ装置５００とを備える。
　上記の構成によれば、空気調和システム１０００は、空気調和機１によって算出されたアキュムレータ７０によって貯留された液冷媒の量を、ユーザ装置５００によって作業員に報知することができるため、作業員の利便性が向上する。
　今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１　空気調和機、１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０　配管、２１，２２　延長配管、３０　圧縮機、３１　吸入口、３２　吐出口、４０　四方弁、４１，４２，４３，４４　接続口、５０　室外熱交換器、５１　室外ファン、５５　室外膨張弁、６０　室内熱交換器、６１　室内ファン、６５　室内膨張弁、７０　アキュムレータ、７１　容器、７２　流入管、７３　流出管、７３ａ　ガス吸入口、７３ｂ　液吸入口、８１，８２　圧力センサ、９１，９２，９３，９４，９５　温度センサ、１００　制御装置、１０１　制御部、１０２　記憶部、２００　冷媒回路、３００　室外機、４００　室内機、５００　ユーザ装置、１０００　空気調和システム。

Claims (10)

  1. 　圧縮機、凝縮器、少なくとも１つの膨張弁、および蒸発器を備え、冷媒を循環させるように構成された冷媒回路と、
    　前記冷媒回路を制御する制御装置と、
    　前記冷媒回路を流れる冷媒を液冷媒とガス冷媒とに分離させ、前記液冷媒を貯留するアキュムレータと、
    　前記アキュムレータに流入する前記冷媒の温度を測定する第１温度センサと、
    　前記アキュムレータから流出する前記冷媒の温度を測定する第２温度センサとを備え、
    　前記アキュムレータは、前記圧縮機と前記蒸発器との間に配置され、
    　前記制御装置は、前記第１温度センサの第１測定結果と、前記第２温度センサの第２測定結果とに基づき、前記アキュムレータによって貯留された前記液冷媒の量を算出する、空気調和機。
  2. 　前記制御装置は、前記第１測定結果と前記第２測定結果との差に基づき、前記アキュムレータによって貯留された前記液冷媒の量を算出する、請求項１に記載の空気調和機。
  3. 　前記アキュムレータに流入する前記冷媒の圧力を測定する圧力センサをさらに備え、
    　前記制御装置は、
    　前記圧力センサの測定結果と前記第１測定結果とに基づき、前記アキュムレータに流入する前記冷媒の第１過熱度を算出し、
    　前記圧力センサの測定結果と前記第２測定結果とに基づき、前記アキュムレータから流出する前記冷媒の第２過熱度を算出し、
    　前記第１過熱度と前記第２過熱度との差に基づき、前記アキュムレータによって貯留された前記液冷媒の量を算出する、請求項２に記載の空気調和機。
  4. 　前記制御装置は、
    　前記第１過熱度と前記第２過熱度との差を所定値未満にする第１運転モードで前記冷媒回路を制御した後、前記第１過熱度と前記第２過熱度との差を前記所定値以上にする第２運転モードで前記冷媒回路を制御し、
    　前記第２運転モードにおいて、前記アキュムレータによって貯留された前記液冷媒の量を算出する、請求項３に記載の空気調和機。
  5. 　前記制御装置は、前記第２運転モードにおける前記少なくとも１つの膨張弁の開度を、前記第１運転モードにおける前記少なくとも１つの膨張弁の開度よりも小さくする、請求項４に記載の空気調和機。
  6. 　前記少なくとも１つの膨張弁は、室内機に配置された室内膨張弁または室外機に配置された室外膨張弁である、請求項５に記載の空気調和機。
  7. 　前記蒸発器に空気を送るファンをさらに備え、
    　前記制御装置は、前記第２運転モードにおける前記ファンの送風量を、前記第１運転モードにおける前記ファンの送風量と同じにする、請求項５に記載の空気調和機。
  8. 　前記蒸発器に空気を送るファンをさらに備え、
    　前記制御装置は、前記第２運転モードにおける前記ファンの送風量を、前記第１運転モードにおける前記ファンの送風量よりも大きくする、請求項５に記載の空気調和機。
  9. 　前記制御装置は、前記第２運転モードにおける前記圧縮機の周波数を、前記第１運転モードにおける前記圧縮機の周波数よりも小さくする、請求項５～請求項８のいずれか１項に記載の空気調和機。
  10. 　請求項１～請求項９のいずれか１項に記載の前記空気調和機と、
    　前記空気調和機によって算出された前記アキュムレータによって貯留された前記液冷媒の量を報知するユーザ装置とを備える、空気調和システム。
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