WO2008013121A1 - appareil de climatisation - Google Patents

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WO2008013121A1
WO2008013121A1 PCT/JP2007/064370 JP2007064370W WO2008013121A1 WO 2008013121 A1 WO2008013121 A1 WO 2008013121A1 JP 2007064370 W JP2007064370 W JP 2007064370W WO 2008013121 A1 WO2008013121 A1 WO 2008013121A1
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refrigerant
temperature
compressor
amount
pressure
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PCT/JP2007/064370
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English (en)
French (fr)
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Shinichi Kasahara
Manabu Yoshimi
Tadafumi Nishimura
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Daikin Industries Ltd
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Daikin Industries Ltd
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Publication date
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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/19Calculation of parameters

Definitions

  • the present invention relates to a function for determining the suitability of the amount of refrigerant in the refrigerant circuit of the air conditioner, in particular, by connecting a compressor, a heat source side heat exchanger, an expansion mechanism, and a use side heat exchanger.
  • the present invention relates to a function of determining whether or not the amount of refrigerant in a refrigerant circuit of an air conditioner configured is appropriate.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-304388
  • the inventor of the present application uses a relational expression between the refrigerant amount of each part and the operating state quantity of the refrigerant or component equipment flowing through the refrigerant circuit when the refrigerant circuit is divided into a plurality of parts, and A method of calculating the refrigerant amount of each part from the refrigerant flowing through the circuit or the operating state quantity of the component equipment, and using the refrigerant amount of each part obtained by this calculation to determine the suitability of the refrigerant quantity in the refrigerant circuit
  • the suitability of the refrigerant amount in the refrigerant circuit can be determined with high accuracy while suppressing the calculation load (see Japanese Patent Application No. 2005-363732).
  • the amount of refrigerant dissolved in the refrigerating machine oil In particular, it is necessary to ascertain as accurately as possible the amount of refrigerant dissolved in the refrigerating machine oil accumulated in the oil reservoir inside the compressor and reflect it in the calculation of the refrigerant amount. In order to accurately grasp the amount of refrigerant dissolved in the refrigerating machine oil accumulated in such an oil reservoir, the oil reservoir It is necessary to detect the pressure and temperature of the accumulated refrigeration oil and use it to calculate the solubility of the refrigerant in the refrigeration oil.
  • the refrigerating machine oil accumulated in the oil reservoir inside the compressor has a temperature distribution in the refrigerating machine oil due to the temperature of the refrigerant in contact with the refrigerating machine oil and the temperature of the wall of the compressor casing that forms the oil reservoir. It is difficult to detect the exact temperature of the refrigerating machine oil accumulated in the oil reservoir, resulting in a large calculation error in the solubility of the refrigerant in the refrigerating machine oil accumulated in the oil reservoir. In particular, it is not possible to improve the accuracy of determining the appropriateness of the refrigerant amount.
  • An object of the present invention is to accurately grasp the amount of refrigerant dissolved in the refrigeration oil inside the compressor, and to determine whether or not the amount of refrigerant in the refrigerant circuit is appropriate.
  • An air conditioner includes a refrigerant circuit, a refrigerant amount calculation unit, and a refrigerant amount determination unit.
  • the refrigerant circuit is configured by connecting a compressor, a heat source side heat exchanger, an expansion mechanism, and a use side heat exchanger.
  • the refrigerant amount calculation means is based on the refrigerant flowing through the refrigerant circuit or the operating state quantity of the component equipment, and takes into account the amount of dissolved refrigerant that is the amount of refrigerant dissolved in the refrigeration oil inside the compressor. Calculate the amount of refrigerant.
  • the refrigerant amount determination unit determines whether the refrigerant amount in the refrigerant circuit is appropriate based on the refrigerant amount calculated by the refrigerant amount calculation unit. Then, the refrigerant quantity calculating means calculates the dissolved refrigerant quantity based on the ambient temperature outside the compressor or the operating state quantity including at least the operating state quantity equivalent to this temperature.
  • the amount of dissolved refrigerant is calculated based on the ambient temperature outside the compressor or the operating state quantity including at least the operating state quantity equivalent to this temperature. For example, it is possible to consider the temperature distribution generated in the refrigeration oil accumulated in the oil reservoir inside the compressor, and to reduce the calculation error of the dissolved refrigerant amount. As a result, the refrigerant amount calculated by the refrigerant amount calculating means can be accurately grasped, so that the suitability of the refrigerant amount in the refrigerant circuit can be determined with high accuracy.
  • the air conditioner according to the second aspect of the present invention is the air conditioner according to the first aspect of the present invention, wherein the ambient temperature outside the compressor or an operating state quantity equivalent to this temperature is used as the outdoor temperature, or Is the temperature obtained by correcting the outdoor temperature using the operating state quantity of the component equipment Is used.
  • the ambient temperature outside the compressor or the operating state quantity equivalent to this temperature is used as the outdoor temperature or the temperature obtained by correcting the outdoor temperature using the operating state quantity of the component equipment. Therefore, it is necessary to consider the temperature distribution generated in the refrigerating machine oil accumulated in the oil reservoir inside the compressor without adding a new temperature sensor.
  • the air conditioner according to the third aspect of the present invention is the air conditioner according to the first aspect of the present invention, wherein the ambient temperature outside the compressor or an operating state quantity equivalent to this temperature is set on the outer surface of the compressor. Temperature is used.
  • the ambient temperature outside the compressor or the temperature outside the compressor is used as the operating state quantity equivalent to this temperature, so the refrigeration that has accumulated in the oil reservoir inside the compressor is used.
  • the temperature distribution generated in the machine oil can be accurately taken into account.
  • the air conditioner according to the fourth aspect of the present invention is the air conditioner according to any one of the first to third aspects of the present invention, wherein an operating state quantity for calculating the amount of dissolved refrigerant is used as an operating state quantity in the compressor. It further includes the temperature of the refrigerant in contact with the refrigeration oil or an operating state quantity equivalent to this temperature.
  • the temperature of the refrigerant in contact with the refrigerating machine oil inside the compressor or the operating state quantity equivalent to this temperature is used as the dissolved refrigerant. For example, by calculating the average temperature of these two temperatures, the temperature distribution generated in the refrigeration oil accumulated in the oil reservoir inside the compressor can be taken into account.
  • the air conditioner according to the fifth aspect of the present invention is the same as the air conditioner according to the fourth aspect of the present invention! /,
  • the state quantity is the temperature of the refrigerant discharged from the compressor.
  • the temperature of the refrigerant discharged from the compressor is used as the temperature of the refrigerant in contact with the refrigeration oil inside the compressor or the operation state quantity equivalent to this temperature.
  • the air conditioner according to the sixth aspect of the present invention is the same as the air conditioner according to the fourth aspect of the present invention!
  • the state quantity is the temperature of the refrigerant sucked into the compressor.
  • the temperature of the refrigerant in contact with the refrigeration machine oil in the compressor or the temperature of the refrigerant sucked into the compressor is used as the operating state quantity equivalent to this temperature.
  • the temperature distribution generated in the refrigerating machine oil accumulated in the oil reservoir can be taken into account.
  • the air conditioner according to the seventh aspect of the invention provides the time from the start and stop of the compressor as the operation state quantity for calculating the amount of dissolved refrigerant in the air conditioner according to the fourth aspect of the invention. Is further included.
  • An air conditioner includes a refrigerant circuit, a refrigerant amount calculation unit, and a refrigerant amount determination unit.
  • the refrigerant circuit is configured by connecting a compressor, a heat source side heat exchanger, an expansion mechanism, and a use side heat exchanger.
  • the refrigerant amount calculation means is based on the refrigerant flowing through the refrigerant circuit or the operating state quantity of the component equipment, and takes into account the amount of dissolved refrigerant that is the amount of refrigerant dissolved in the refrigeration oil inside the compressor. Calculate the amount of refrigerant.
  • An oil temperature detecting means for detecting the temperature of the refrigerating machine oil inside the compressor is provided inside the compressor, and the refrigerant amount calculating means calculates the temperature of the refrigerating machine oil detected by the oil temperature detecting means.
  • the amount of dissolved refrigerant is calculated based on at least the operating state quantity that is included.
  • oil temperature detecting means for detecting the temperature of the refrigeration oil inside the compressor
  • the amount of dissolved refrigerant is calculated based on the operating state quantity including at least the temperature of the refrigerating machine oil detected by the oil temperature detecting means, so that, for example, it accumulates in the oil reservoir inside the compressor. Therefore, the temperature of the refrigeration oil can be detected directly and accurately, and the calculation error of the dissolved refrigerant amount can be reduced. As a result, the amount of refrigerant calculated by the refrigerant amount calculating means can be accurately grasped, so that the suitability of the amount of refrigerant in the refrigerant circuit can be determined with high accuracy.
  • the air conditioner according to the ninth aspect of the invention is an air conditioner according to any one of the first to fourth, seventh, and eighth inventions, wherein the operating state for calculating the amount of the dissolved refrigerant is provided.
  • the quantity includes the pressure of the refrigerant in contact with the refrigerating machine oil inside the compressor or the operating state quantity S equivalent to this pressure.
  • the temperature of the refrigerant in contact with the refrigeration machine oil inside the compressor or the equivalent operating state quantity and the time of the compressor start / stop force, Since the refrigerant pressure in contact with the refrigeration oil or the operating state quantity equivalent to this pressure is used for the calculation of the dissolved refrigerant quantity, for example, the temperature distribution generated in the refrigeration oil accumulated in the oil reservoir inside the compressor is taken into account. At the same time, changes in the solubility of refrigerant in refrigeration oil due to pressure can be taken into account.
  • the air conditioner according to the tenth aspect of the invention is the air conditioner according to the ninth aspect of the invention.
  • the pressure of the refrigerant in contact with the refrigerating machine oil inside the compressor or the operating state quantity equivalent to this pressure is obtained. Is the pressure of the refrigerant discharged from the compressor.
  • the pressure of the refrigerant discharged from the compressor is used as the pressure of the refrigerant in contact with the refrigerating machine oil inside the compressor or the operation state quantity equivalent to this pressure.
  • the force S is taken into account the change in the solubility of the refrigerant in the refrigerating machine oil accumulated in the oil reservoir.
  • the air conditioner according to the first aspect of the invention is the air conditioner according to the ninth aspect of the invention.
  • the pressure of the refrigerant in contact with the refrigeration oil inside the compressor or an operating state equivalent to this pressure is provided.
  • the quantity is the pressure of the refrigerant sucked into the compressor.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an air-conditioning apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of a compressor.
  • FIG. 3 is a control block diagram of the air conditioner.
  • FIG. 4 is a flowchart of a test operation mode.
  • FIG. 5 is a flowchart of an automatic refrigerant charging operation.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing the state of refrigerant flowing in the refrigerant circuit in the refrigerant quantity determination operation (illustration of a four-way switching valve and the like is omitted).
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the discharge temperature and outdoor temperature and the temperature of the refrigerating machine oil.
  • FIG. 8 is a flowchart of a pipe volume determination operation.
  • FIG. 9 is a Mollier diagram showing the refrigeration cycle of the air conditioner in the pipe volume judgment operation for the liquid refrigerant communication pipe.
  • FIG. 10 is a Mollier diagram showing the refrigeration cycle of the air conditioner in the pipe volume determination operation for the gas refrigerant communication pipe.
  • FIG. 11 is a flowchart of an initial refrigerant quantity determination operation.
  • FIG. 12 is a flowchart of a refrigerant leak detection operation mode.
  • FIG. 13 is a schematic longitudinal sectional view of a compressor according to Modification 4.
  • FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the intake and outdoor temperatures and the temperature of the refrigerating machine oil.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an air-conditioning apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the air conditioner 1 is an apparatus used for air conditioning in a room such as a building by performing a vapor compression refrigeration cycle operation.
  • the air conditioner 1 mainly includes an outdoor unit 2 as a single heat source unit, and indoor units 4 and 5 as a plurality of (two in this embodiment) usage units connected in parallel to the outdoor unit 2.
  • the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7 are provided as refrigerant communication pipes connecting the outdoor unit 2 and the indoor units 4 and 5.
  • the outdoor unit 2 the indoor units 4, 5, the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7 are connected. It is constituted by.
  • the refrigerant circuit 10 contains an HFC refrigerant such as R407C, R410A, or R134a as a refrigerant.
  • the indoor units 4 and 5 are installed by being embedded or suspended in the ceiling of a room such as a building or by hanging on the wall surface of the room.
  • the indoor units 4 and 5 are connected to the outdoor unit 2 via the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7 and constitute a part of the refrigerant circuit 10.
  • the configuration of the indoor units 4 and 5 will be described. Since the indoor unit 4 and the indoor unit 5 have the same configuration, only the configuration of the indoor unit 4 will be described here, and the configuration of the indoor unit 5 indicates each part of the indoor unit 4 respectively. Instead of the 40's code, the 50's code is used, and the description of each part is omitted.
  • the indoor unit 4 mainly includes an indoor refrigerant circuit 10a (in the indoor unit 5, the indoor refrigerant circuit 10b) that constitutes a part of the refrigerant circuit 10.
  • This indoor refrigerant circuit 10a The apparatus mainly has an indoor expansion valve 41 as an expansion mechanism and an indoor heat exchanger 42 as a use side heat exchanger.
  • the indoor expansion valve 41 is an electric expansion valve connected to the liquid side of the indoor heat exchanger 42 in order to adjust the flow rate of the refrigerant flowing in the indoor refrigerant circuit 10a.
  • the indoor heat exchanger 42 is a cross-fin type fin-and-tube heat exchanger composed of heat transfer tubes and a large number of fins, and functions as a refrigerant evaporator during cooling operation. It is a heat exchanger that cools indoor air and heats indoor air by functioning as a refrigerant condenser during heating operation.
  • the indoor unit 4 sucks indoor air into the unit, causes the indoor heat exchanger 42 to exchange heat with the refrigerant, and then supplies the indoor air as supply air to the indoor fan 43.
  • the indoor fan 43 is a fan capable of changing the air volume Wr of air supplied to the indoor heat exchanger 42.
  • the indoor fan 43 is a centrifugal fan or a multiblade fan driven by a motor 43a composed of a DC fan motor. Etc.
  • the indoor unit 4 is provided with various sensors. On the liquid side of the indoor heat exchanger 42, a liquid side temperature sensor 44 that detects the temperature of the refrigerant (that is, the refrigerant temperature corresponding to the condensation temperature Tc during heating operation or the evaporation temperature Te during cooling operation) is provided. ing. A gas side temperature sensor 45 for detecting the refrigerant temperature Teo is provided on the gas side of the indoor heat exchanger 42. On the indoor air inlet side of the indoor unit 4, an indoor temperature sensor 46 that detects the temperature of indoor air flowing into the unit (that is, the indoor temperature Tr) is provided. In the present embodiment, the liquid side temperature sensor 44, the gas side temperature sensor 45, and the room temperature sensor 46 are also thermistors.
  • the indoor unit 4 also has an indoor side control unit 47 that controls the operation of each part constituting the indoor unit 4.
  • the indoor control unit 47 includes a microcomputer, a memory, and the like provided for controlling the indoor unit 4, and a remote controller (not shown) for individually operating the indoor unit 4. Control signals etc. can be exchanged with the outdoor unit 2 and control signals etc. can be exchanged with the outdoor unit 2 via the transmission line 8a.
  • the outdoor unit 2 is installed outside a building or the like, and is connected to the indoor units 4 and 5 via the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7. Circuit 10 is configured.
  • the outdoor unit 2 mainly has an outdoor refrigerant circuit 10c that constitutes a part of the refrigerant circuit 10.
  • This outdoor refrigerant circuit 10c mainly includes a compressor 21, a four-way switching valve 22, an outdoor heat exchanger 23 as a heat source side heat exchanger, an outdoor expansion valve 38 as an expansion mechanism, and an accumulator 24. And a supercooler 25 as a temperature adjusting mechanism, a liquid side closing valve 26 and a gas side closing valve 27.
  • the compressor 21 is a compressor whose operating capacity can be varied.
  • the compressor 21 is a capacity type compressor driven by a compressor motor 73 whose rotation speed Rm is controlled by an inverter.
  • the number of the compressors 21 is only one, but is not limited to this, and two or more compressors may be connected in parallel according to the number of indoor units connected.
  • FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of the compressor 21.
  • the compressor 21 is a hermetic compressor in which a compression element 72 and a compressor motor 73 are incorporated in a compressor casing 71 that is a vertical cylindrical container.
  • the compressor casing 71 has a substantially cylindrical body plate 71a, an upper end plate 71b welded and fixed to the upper end of the body plate 71a, and a lower end plate 71c welded and fixed to the lower end of the body plate 71a. .
  • a compression element 72 is mainly disposed at the upper part, and a compressor motor 73 is disposed below the compression element 72.
  • the compression element 72 and the compressor motor 73 are connected by a shaft 74 arranged so as to extend in the up-down direction within the compressor casing 71.
  • the compressor casing 71 is provided with a suction pipe 81 so as to penetrate the upper end plate 71b, and a discharge pipe 82 is provided so as to penetrate the body plate 71a.
  • the compression element 72 is a mechanism for compressing the refrigerant therein, and in the present embodiment, a scroll type compression element is employed, and a suction pipe 81 is provided on the upper part thereof.
  • a suction port 72a that sucks in the low-pressure refrigerant flowing into the compressor casing 71 through the suction port 72a is formed, and a discharge port 72b that discharges the compressed high-pressure refrigerant is formed in the lower part.
  • a space such as a flow path from the suction pipe 81 to the suction port 72a is a low-pressure space Q1 into which a low-pressure refrigerant flows.
  • At least the space in the compressor casing 71 where the discharge pipe 82 on the lower side of the compression element 72 communicates is a high-pressure space Q2 into which high-pressure refrigerant flows through the discharge port 72b of the compression element 72.
  • an oil reservoir 71d is formed below the high-pressure space Q2 to store the refrigerating machine oil necessary for lubricating the compressor 21 (particularly, the compression element 72).
  • ester oil or ether oil that is compatible with the HFC refrigerant is used as the refrigerating machine oil.
  • the compression element 72 is not limited to the scroll type compression element as in the present embodiment, and various types of compression elements such as a rotary type can be used.
  • the shaft 74 is formed with an oil passage 74a that opens to the oil reservoir 71d and communicates with the inside of the compression element 72. Refrigerating machine oil collected in the oil reservoir 71d is formed at the lower end of the oil passage 74a. Is provided with a pump element 74b for supplying the pressure to the compression element 72.
  • the compressor motor 73 is disposed in the high-pressure space Q2 below the compression element 72, and an annular stator 73a fixed to the inner surface of the compressor casing 71 and a slight gap on the inner peripheral side of the stator 73a. And a rotor 73b accommodated in a freely rotatable manner.
  • the compressor 21 having such a configuration, when the compressor motor 73 is driven, low-pressure refrigerant flows into the compressor casing 71 through the suction pipe 81 and the low-pressure space Q1, and is compressed by the compression element 72 to be high-pressure. Then, the refrigerant flows out from the high-pressure space Q2 of the compressor casing 71 through the discharge pipe 82.
  • the high-pressure refrigerant that has flowed into the high-pressure space Q2 from the discharge port 72b of the compression element 72 is mainly stored in the oil reservoir as shown by the arrow drawn with a two-dot chain line in FIG.
  • Refrigerator accumulated in the section 71d flows so as to come into contact with the oil upper surface, and then rises through the gap between the stator 73a and the rotor 73b between the compressor motor 73 and the compressor casing 71 and passes through the discharge pipe 82. It will flow out of the high pressure space Q2.
  • the refrigerating machine oil accumulated in the oil reservoir 71d is in contact with the refrigerant on the top surface of the oil, so that the refrigerating machine oil near the top surface of the oil approaches the refrigerant temperature. Since the refrigeration oil near the wall of the lower part of the compressor casing 71 (mainly the lower end plate 71 c) forming the oil reservoir 71 d approaches the temperature of the wall, that is, the ambient temperature outside the compressor 21. In the refrigerating machine oil accumulated in the oil reservoir 71d, a temperature distribution corresponding to the temperature difference between the temperature of the refrigerant in contact with the oil upper surface of the oil reservoir 71d and the ambient temperature outside the compressor 21 occurs.
  • the refrigerant in contact with the oil upper surface of the oil reservoir 71d is a high-pressure refrigerant that has become high temperature as it is compressed by the compression element 72, and is compared with the temperature of the indoor air or the temperature of the outdoor air. Since it shows a high temperature, the temperature difference from the ambient temperature outside the compressor 21 tends to increase. That is, the air conditioner 1 of the present embodiment is configured such that the temperature difference between the refrigerating machine oil accumulated in the oil reservoir 71d inside the compressor 21 and the refrigerant in contact with the refrigerating machine oil is increased. The temperature distribution of the refrigerating machine oil accumulated in the oil reservoir 71d inside the compressor 21 is likely to occur.
  • the four-way switching valve 22 is a valve for switching the direction of the refrigerant flow.
  • the outdoor heat exchanger 23 is used as a refrigerant condenser compressed by the compressor 21, and the room
  • the discharge side of the compressor 21 and the gas side of the outdoor heat exchanger 23 are connected and the compressor 21
  • the intake side (specifically, accumulator 24) and the gas refrigerant communication pipe 7 side are connected (see the solid line of four-way selector valve 22 in Fig. 1).
  • the outdoor heat exchanger 23 is a cross-fin type fin-and-tube heat exchanger composed of heat transfer tubes and a large number of fins, and serves as a refrigerant condenser during cooling operation. It is a heat exchanger that functions and functions as a refrigerant evaporator during heating operation.
  • the outdoor heat exchanger 23 has a gas side connected to the four-way switching valve 22 and a liquid side connected to the liquid coolant communication pipe 6.
  • the outdoor expansion valve 38 is a refrigerant that flows in the outdoor refrigerant circuit 10c. This is an electric expansion valve connected to the liquid side of the outdoor heat exchanger 23 in order to adjust the pressure and flow rate.
  • the outdoor unit 2 has an outdoor fan 28 as a blower fan for sucking outdoor air into the unit, exchanging heat with the refrigerant in the outdoor heat exchanger 23, and then discharging it to the outdoor. is doing.
  • the outdoor fan 28 is a fan capable of changing the air volume Wo of the air supplied to the outdoor heat exchanger 23.
  • the outdoor fan 28 is a propeller fan or the like driven by a motor 28a composed of a DC fan motor. .
  • the accumulator 24 is connected between the four-way switching valve 22 and the compressor 21, and removes excess refrigerant generated in the refrigerant circuit 10 in accordance with fluctuations in the operation load of the indoor units 4 and 5. It is a container that can be stored.
  • the subcooler 25 is a double-pipe heat exchanger, and is provided to cool the refrigerant sent to the indoor expansion valves 41 and 51 after being condensed in the outdoor heat exchanger 23. ing. In the present embodiment, the subcooler 25 is connected between the outdoor expansion valve 38 and the liquid side closing valve 26.
  • a bypass refrigerant circuit 61 as a cooling source for the subcooler 25 is provided.
  • the part excluding the bypass refrigerant circuit 61 from the refrigerant circuit 10 will be referred to as a main refrigerant circuit for convenience.
  • the bypass refrigerant circuit 61 is provided in the main refrigerant circuit so that a part of the refrigerant sent from the outdoor heat exchanger 23 to the indoor expansion valves 41, 51 is branched from the main refrigerant circuit and returned to the suction side of the compressor 21. It is connected. Specifically, the bypass refrigerant circuit 61 branches a part of the refrigerant sent from the outdoor expansion valve 38 to the indoor expansion valves 41, 51 from the positional force between the outdoor heat exchanger 23 and the subcooler 25. And a junction circuit 61b connected to the suction side of the compressor 21 so as to return from the outlet on the bypass refrigerant circuit side of the subcooler 25 to the suction side of the compressor 21. ing.
  • the branch circuit 61a is provided with a bypass expansion valve 62 for adjusting the flow rate of the refrigerant flowing through the bypass refrigerant circuit 61.
  • the bypass expansion valve 62 is an electric expansion valve.
  • the refrigerant sent from the outdoor heat exchanger 23 to the indoor expansion valves 41 and 51 is cooled by the refrigerant flowing in the bypass refrigerant circuit 61 after being depressurized by the bypass expansion valve 62 in the supercooler 25. That is, the supercooler 25, capacity control is performed by adjusting the opening degree of the bypass expansion valve 62.
  • the liquid side shutoff valve 26 and the gas side shutoff valve 27 are valves provided at connection ports with external devices and pipes (specifically, the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7).
  • the liquid side closing valve 26 is connected to the outdoor heat exchanger 23.
  • the gas side closing valve 27 is connected to the four-way switching valve 22.
  • the outdoor unit 2 is provided with various sensors. Specifically, the outdoor unit 2 includes a suction pressure sensor 29 for detecting the suction pressure Ps of the compressor 21, a discharge pressure sensor 30 for detecting the discharge pressure Pd of the compressor 21, and a compressor 21. A suction temperature sensor 31 for detecting the suction temperature Ts and a discharge temperature sensor 32 for detecting the discharge temperature Td of the compressor 21 are provided. The suction temperature sensor 31 is provided at a position between the accumulator 24 and the compressor 21.
  • the outdoor heat exchanger 23 includes a heat exchange temperature sensor that detects the temperature of the refrigerant flowing in the outdoor heat exchanger 23 (that is, the refrigerant temperature corresponding to the condensation temperature Tc during the cooling operation or the evaporation temperature Te during the heating operation).
  • a liquid side temperature sensor 34 for detecting the refrigerant temperature Tco is provided on the liquid side of the outdoor heat exchanger 23 .
  • a liquid pipe temperature sensor 35 that detects the temperature of the refrigerant (that is, the liquid pipe temperature Tip) is provided at the outlet of the subcooler 25 on the main refrigerant circuit side.
  • the junction circuit 6 lb of the no-pass refrigerant circuit 61 is provided with a bypass temperature sensor 63 for detecting the temperature of the refrigerant flowing through the outlet of the subcooler 25 on the bypass refrigerant circuit side.
  • An outdoor temperature sensor 36 for detecting the temperature of the outdoor air flowing into the unit (that is, the outdoor temperature Ta) is provided on the outdoor air inlet side of the outdoor unit 2.
  • the outdoor temperature sensor 36 detects the temperature of the outdoor air flowing into the unit, so that the outside of various devices such as the compressor 21 provided in the outdoor unit 2 is externally detected. It can be said that this shows the ambient temperature.
  • the suction temperature sensor 31, the discharge temperature sensor 32, the heat exchange temperature sensor 33, the liquid side temperature sensor 34, the liquid pipe temperature sensor 35, the outdoor temperature sensor 36, and the bypass temperature sensor 63 are composed of thermistors.
  • the outdoor unit 2 also has an outdoor control unit 37 that controls the operation of each part constituting the outdoor unit 2.
  • the outdoor control unit 37 includes a microcomputer provided for controlling the outdoor unit 2, an inverter circuit that controls the memory and the compressor motor 73, and the like.
  • System Control signals can be exchanged with the control units 47 and 57 via the transmission line 8a. That is, the control unit 8 that controls the overall operation of the air conditioner 1 is configured by the indoor control units 47 and 57, the outdoor control unit 37, and the transmission line 8a that connects the control units 37, 47, and 57. Yes.
  • the control unit 8 is connected so as to receive detection signals of various sensors 29 to 36, 44-46, 54-56, 63, and these detection signals. Various devices and valves 21, 22, 24, 28a, 38, 41, 43a, 51, 53a, 62 are controlled based on the above.
  • the control unit 8 is connected to a warning display unit 9 including an LED or the like for notifying that a refrigerant leak has been detected in the refrigerant leak detection operation described later.
  • FIG. 3 is a control block diagram of the air conditioner 1.
  • Refrigerant communication pipes 6 and 7 are refrigerant pipes that are installed on site when the air conditioner 1 is installed in a building or other location, such as a combination of the installation location or outdoor unit and indoor unit. Depending on the installation conditions, those having various lengths and pipe diameters are used. For this reason, for example, when a new air conditioner is installed, it is necessary to accurately grasp information such as the length of the refrigerant communication pipes 6 and 7 in order to calculate the additional refrigerant charging amount. Although there is information management, the calculation of the refrigerant amount itself is complicated. In addition, when an existing unit is used to update an indoor unit or an outdoor unit, information such as the length and pipe diameter of the refrigerant communication pipes 6 and 7 can be lost.
  • the refrigerant circuit 10 of the air conditioner 1 is configured by connecting the indoor refrigerant circuits 10a and 10b, the outdoor refrigerant circuit 10c, and the refrigerant communication pipes 6 and 7. .
  • the refrigerant circuit 10 is composed of a bypass refrigerant circuit 61 and a main refrigerant circuit excluding the bypass refrigerant circuit 61.
  • the air conditioner 1 according to the present embodiment is operated by switching the cooling operation and the heating operation by the four-way switching valve 22 by the control unit 8 including the indoor side control units 47 and 57 and the outdoor side control unit 37.
  • the devices of the outdoor unit 2 and the indoor units 4 and 5 are controlled according to the operation load of the indoor units 4 and 5.
  • the operation mode of the air conditioner 1 of the present embodiment is a normal operation mode in which the components of the outdoor unit 2 and the indoor units 4, 5 are controlled in accordance with the operation load of the indoor units 4, 5.
  • a test run mode for performing a test run performed after repair, etc., and a refrigerant leak detection that determines whether or not a refrigerant leaks from the refrigerant circuit 10 after the test run is finished and a normal operation is started There is an operation mode.
  • the normal operation mode mainly includes a cooling operation for cooling the room and a heating operation for heating the room.
  • the automatic refrigerant charging operation for charging the refrigerant into the refrigerant circuit 10
  • the pipe volume determination operation for detecting the volume of the refrigerant communication pipes 6 and 7, and after the installation of the components or the refrigerant
  • an initial refrigerant quantity detection operation for detecting the initial refrigerant quantity after the refrigerant is filled in the circuit.
  • the four-way switching valve 22 is in the state indicated by the solid line in FIG. 1, that is, the discharge side of the compressor 21 is connected to the gas side of the outdoor heat exchanger 23, and the suction side of the compressor 21 is the gas side. It is connected to the gas side of the indoor heat exchangers 42 and 52 via the closing valve 27 and the gas refrigerant communication pipe 7.
  • the outdoor expansion valve 38 is fully opened.
  • the liquid side closing valve 26 and the gas side closing valve 27 are in an open state.
  • the indoor expansion valves 41 and 51 are arranged so that the superheat degree SHr of the refrigerant at the outlets of the indoor heat exchangers 42 and 52 (that is, the gas side of the indoor heat exchangers 42 and 52) is constant at the superheat degree target value SHrs.
  • the opening is now adjusted! /
  • the degree of superheat SHr of the refrigerant at the outlet of each indoor heat exchanger 42, 52 is the refrigerant detected by the liquid side temperature sensors 44, 54 from the refrigerant temperature value detected by the gas side temperature sensors 45, 55.
  • a temperature sensor for detecting the temperature of the refrigerant flowing in each of the indoor heat exchangers 42 and 52 is provided and corresponds to the evaporation temperature Te detected by this temperature sensor.
  • the superheat degree SHr of the refrigerant at the outlet of each indoor heat exchanger 42 and 52 is detected. Also good. Further, the bypass expansion valve 62 is adjusted in opening degree so that the superheat degree SHb of the refrigerant at the outlet on the bypass refrigerant circuit side of the supercooler 25 becomes the superheat degree target value SHbs.
  • the superheat degree SHb of the refrigerant at the outlet on the bypass refrigerant circuit side of the subcooler 25 is the saturation temperature value corresponding to the evaporation pressure Te, which is the suction pressure Ps of the compressor 21 detected by the suction pressure sensor 29.
  • the refrigerant temperature value detected by the bypass temperature sensor 63 is detected by subtracting the saturation temperature value of this refrigerant.
  • a temperature sensor is provided at the bypass refrigerant circuit side inlet of the subcooler 25, and the refrigerant temperature value detected by this temperature sensor is detected by the bypass temperature sensor 63. By subtracting from the refrigerant temperature value, the superheat degree SHb of the refrigerant at the outlet of the subcooler 25 on the bypass refrigerant circuit side may be detected.
  • the low-pressure gas refrigerant is sucked into the compressor 21 and compressed to become a high-pressure gas refrigerant.
  • the high-pressure gas refrigerant is sent to the outdoor heat exchanger 23 via the four-way switching valve 22, exchanges heat with the outdoor air supplied by the outdoor fan 28, and condenses to form a high-pressure liquid refrigerant.
  • this high-pressure liquid refrigerant passes through the outdoor expansion valve 38 and flows into the supercooler 25, and is further cooled by exchanging heat with the refrigerant flowing through the bypass refrigerant circuit 61 to be in a supercooled state.
  • a part of the high-pressure liquid refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger 23 is branched to the bypass refrigerant circuit 61, decompressed by the bypass expansion valve 62, and then returned to the suction side of the compressor 21.
  • a part of the refrigerant passing through the no-pass expansion valve 62 is evaporated by being reduced to near the suction pressure Ps of the compressor 21.
  • the refrigerant whose outlet force from the bypass expansion valve 62 of the refrigerant refrigerant circuit 61 also flows toward the suction side of the compressor 21 passes through the subcooler 25 and passes through the indoor unit from the outdoor heat exchanger 23 on the main refrigerant circuit side.
  • G 4 5 Exchanges heat with high-pressure liquid refrigerant sent.
  • the high-pressure liquid refrigerant in a supercooled state is sent to the indoor unit 45 via the liquid-side closing valve 26 and the liquid refrigerant communication pipe 6.
  • the high-pressure liquid refrigerant sent to the indoor unit 45 is depressurized by the indoor expansion valve 41 51 to near the suction pressure Ps of the compressor 21 to become a low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant, and the indoor heat exchanger 42 The heat is exchanged with the indoor air in the indoor heat exchanger 42 52 and evaporated to become a low-pressure gas refrigerant.
  • This low-pressure gas refrigerant is sent to the outdoor unit 2 via the gas refrigerant communication pipe 7 and flows into the accumulator 24 via the gas side closing valve 27 and the four-way switching valve 22. Then, the low-pressure gas refrigerant that has flowed into the accumulator 24 is again sucked into the compressor 21.
  • the four-way switching valve 22 is in the state indicated by the broken line in FIG. 1, that is, the discharge side of the compressor 21 is connected to the indoor heat exchanger 42 via the gas-side closing valve 27 and the gas refrigerant communication pipe 7. 52 is connected to the gas side, and the suction side of the compressor 21 is connected to the gas side of the outdoor heat exchanger 23.
  • the opening of the outdoor expansion valve 38 is adjusted in order to reduce the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger 23 to a pressure at which the refrigerant can be evaporated in the outdoor heat exchanger 23 (that is, the evaporation pressure Pe). /! Further, the liquid side closing valve 26 and the gas side closing valve 27 are opened.
  • the indoor expansion valve 4151 is configured such that the degree of opening of the refrigerant at the outlet of the indoor heat exchanger 4252 is adjusted so that the supercooling degree SCr of the refrigerant becomes constant at the supercooling degree target value SCrs.
  • the supercooling degree SCr of the refrigerant at the outlet of the indoor heat exchanger 42 52 is obtained by setting the discharge pressure Pd of the compressor 21 detected by the discharge pressure sensor 30 to a saturation temperature value corresponding to the condensation temperature Tc. It is detected by converting and subtracting the refrigerant temperature value detected by the liquid side temperature sensor 4454 from the saturation temperature value of this refrigerant.
  • a temperature sensor for detecting the temperature of the refrigerant flowing in each indoor heat exchanger 42 52 is provided, and the refrigerant temperature corresponding to the condensation temperature T c detected by this temperature sensor is provided.
  • Value is the refrigerant temperature value detected by the liquid side temperature sensor 44 54.
  • the subcooling degree SCr of the refrigerant at the outlets of the indoor heat exchangers 42 and 52 may be detected by subtracting. Further, the bypass expansion valve 62 is closed.
  • the high-pressure gas refrigerant sent to the indoor units 4 and 5 condenses by exchanging heat with the indoor air in the outdoor heat exchangers 42 and 52 to become high-pressure liquid refrigerant, and then expands indoors.
  • the pressure is reduced according to the opening degree of the indoor expansion valves 41, 51.
  • the refrigerant that has passed through the indoor expansion valves 41 and 51 is sent to the outdoor unit 2 via the liquid refrigerant communication pipe 6, and passes through the liquid side closing valve 26, the subcooler 25, and the outdoor expansion valve 38.
  • the pressure is further reduced and then flows into the outdoor heat exchanger 23.
  • the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger 23 exchanges heat with the outdoor air supplied by the outdoor fan 28 to evaporate into a low-pressure gas refrigerant.
  • control unit 8 functioning as normal operation control means for performing normal operation including cooling operation and heating operation.
  • the indoor side control units 47, 57 and The transmission line 8a) connecting the outdoor control unit 37 and the control units 37, 47, and 57 is used for firing.
  • Fig. 4 is a flowchart of the test operation mode.
  • the refrigerant automatic charging operation in step S1 is performed, then the pipe volume determination operation in step S2 is performed, and further, the initial refrigerant amount detection operation in step S3 is performed. Is called.
  • the outdoor unit 2 pre-filled with the refrigerant and the indoor units 4 and 5 are installed at a place such as a building and connected via the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7.
  • the capacity of the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7 An example in which the refrigerant circuit 10 is additionally filled with the refrigerant that is insufficient according to the product will be described.
  • Step S1 Refrigerant automatic charging operation
  • the liquid side shutoff valve 26 and the gas side shutoff valve 27 of the outdoor unit 2 are opened, and the refrigerant circuit 10 is filled with the refrigerant filled in the outdoor unit 2 in advance.
  • FIG. 5 is a flowchart of the automatic refrigerant charging operation.
  • Step S11 Refrigerant amount judgment operation
  • the refrigerant circuit 10 When an instruction to start the automatic refrigerant charging operation is made, the refrigerant circuit 10 is in a state where the four-way switching valve 22 of the outdoor unit 2 is shown by a solid line in FIG. 1 and the indoor expansion valves 41 of the indoor units 4 and 5 51 and outdoor expansion valve 38 are opened, compressor 21, outdoor fan 28 and indoor fans 4 3 and 53 are activated, and all indoor units 4 and 5 are forcibly cooled (hereinafter referred to as the total number of indoor units). Driving).
  • the high-pressure compressed and discharged in the compressor 21 flows into the flow path from the compressor 21 to the outdoor heat exchanger 23 that functions as a condenser.
  • the gas refrigerant flows (see the hatched area in Fig. 6 from the compressor 21 to the outdoor heat exchanger 23), and the outdoor heat exchanger 23 that functions as a condenser exchanges heat with the outdoor air.
  • High-pressure refrigerant that changes phase from gas state to liquid state flows (see the hatched and black hatched parts in Fig.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing the state of the refrigerant flowing in the refrigerant circuit 10 in the refrigerant quantity determination operation (illustration of the four-way switching valve 22 and the like is omitted).
  • the following device control is performed to shift to an operation for stabilizing the state of the refrigerant circulating in the refrigerant circuit 10.
  • the indoor expansion valves 41 and 51 are controlled so that the superheat degree SHr of the indoor heat exchangers 42 and 52 functioning as an evaporator becomes constant (hereinafter referred to as superheat degree control), and the evaporation pressure Pe
  • the operation capacity of the compressor 21 is controlled so as to be constant (hereinafter referred to as evaporation pressure control)
  • the outdoor heat is applied by the outdoor fan 28 so that the condensation pressure Pc of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 23 is constant.
  • Controls the air volume Wo of the outdoor air supplied to the exchanger 23 (hereinafter referred to as condensing pressure control), and supercools so that the temperature of the refrigerant sent from the supercooler 25 to the indoor expansion valves 41 and 51 becomes constant.
  • the indoor fan 43, 53 controls the capacity of the chamber 25 (hereinafter referred to as liquid pipe temperature control), and the refrigerant evaporating pressure Pe is stably controlled by the evaporating pressure control described above.
  • the air volume Wr of the indoor air supplied to 42 and 52 is kept constant.
  • the evaporation pressure control is performed in the indoor heat exchangers 42 and 52 functioning as an evaporator in a low pressure while changing phase from a gas-liquid two-phase state to a gas state by heat exchange with indoor air.
  • the section corresponding to the indoor heat exchangers 42 and 52 in the grid-shaped hatching and hatched hatching portions in FIG. This is because the amount of refrigerant in (1) greatly affects the evaporation pressure Pe of the refrigerant.
  • the evaporation pressure Pe of the refrigerant in the indoor heat exchangers 42 and 52 is kept constant, and the evaporation Stabilize the state of the refrigerant flowing in A state in which the amount of refrigerant in the evaporator C is changed by the pressure generation Pe is created.
  • the refrigerant temperature value (corresponding to the evaporation temperature Te) detected by the liquid side temperature sensors 44, 54 of the indoor heat exchangers 42, 52 is the saturation pressure.
  • the operating capacity of the compressor 21 is controlled so that the pressure value becomes constant at the low pressure target value Pes (that is, control for changing the rotational speed Rm of the compressor motor 73 is performed). This is realized by increasing or decreasing the refrigerant circulation amount Wc flowing in the refrigerant circuit 10.
  • the compressor 21 detected by the suction pressure sensor 29 is an operating state quantity equivalent to the refrigerant pressure at the refrigerant evaporation pressure Pe in the indoor heat exchangers 42 and 52.
  • the compressor is set so that the suction pressure Ps becomes constant at the low pressure target value Pes, or the saturation temperature value (corresponding to the evaporation temperature Te) corresponding to the suction pressure Ps becomes constant at the low pressure target value Tes.
  • the operating capacity of 21 may be controlled, and the refrigerant temperature value (corresponding to the evaporation temperature Te) detected by the liquid side temperature sensors 44 and 54 of the indoor heat exchangers 42 and 52 is constant at the low pressure target value Tes.
  • the operating capacity of the compressor 21 may be controlled.
  • the refrigerant refrigerant pipe including the gas refrigerant communication pipe 7 and the accumulator 24 from the indoor heat exchangers 42 and 52 to the compressor 21 (in the hatched portion in FIG. 6).
  • the state of the refrigerant flowing through the indoor heat exchangers 42 and 52 to the compressor 21 (hereinafter referred to as the gas refrigerant circulation section D) is also stable, and mainly the refrigerant pressure in the gas refrigerant circulation section D
  • the evaporation pressure Pe that is, the suction pressure Ps
  • Condensation pressure control is performed in the outdoor heat exchanger 23 in which a high-pressure refrigerant flows while changing phase from a gas state to a liquid state by heat exchange with outdoor air (shaded hatching in FIG. 6 and black hatching).
  • the condenser part A greatly affects the refrigerant condensing pressure Pc. Since the refrigerant condensing pressure Pc in the condenser part A changes greatly due to the influence of the outdoor temperature Ta, the air volume Wo of the indoor air supplied from the outdoor fan 28 to the outdoor heat exchanger 23 is controlled by the motor 28a.
  • the control of the condensation pressure Pc by the outdoor fan 28 is detected by the discharge pressure sensor 30 which is an operation state amount equivalent to the refrigerant condensation pressure Pc in the outdoor heat exchanger 23.
  • the discharge pressure Pd of the compressor 21 or the temperature of the refrigerant flowing in the outdoor heat exchanger 23 detected by the heat exchange temperature sensor 33 (that is, the condensation temperature Tc) is used.
  • the outdoor expansion valve 38 from the outdoor heat exchanger 23 to the indoor expansion valves 41, 51, the portion on the main refrigerant circuit side of the subcooler 25, and the liquid refrigerant High-pressure liquid refrigerant flows through the flow path including the communication pipe 6 and the flow path from the outdoor heat exchanger 23 to the bypass expansion valve 62 of the bypass refrigerant circuit 61, and from the outdoor heat exchanger 23 to the indoor expansion valve 4 1,
  • the pressure of the refrigerant in the part up to 51 and the bypass expansion valve 62 (refer to the black hatched part in FIG. 6, hereinafter referred to as the liquid refrigerant circulation part B) is stable, and the liquid refrigerant circulation part B is sealed with the liquid refrigerant. To be in a stable state.
  • the liquid pipe temperature control is performed in the refrigerant pipe including the liquid refrigerant communication pipe 6 from the subcooler 25 to the indoor expansion valves 41 and 51 (the subcooler in the liquid refrigerant circulation section B shown in FIG. 6). This is to prevent the refrigerant density from changing from 25 to the indoor expansion valves 41 and 51).
  • the capacity control of the subcooler 25 is controlled so that the refrigerant temperature Tip detected by the liquid pipe temperature sensor 35 provided at the outlet of the main refrigerant circuit of the subcooler 25 is constant at the liquid pipe temperature target value Tips.
  • the flow rate of the refrigerant flowing through the bypass refrigerant circuit 61 is increased or decreased to adjust the amount of heat exchanged between the refrigerant flowing through the main refrigerant circuit side of the subcooler 25 and the refrigerant flowing through the bypass refrigerant circuit side. Yes.
  • the flow rate of the refrigerant flowing through the bypass refrigerant circuit 61 is increased or decreased by adjusting the opening degree of the bypass expansion valve 62.
  • liquid pipe temperature control is realized in which the refrigerant temperature in the refrigerant pipe including the liquid refrigerant communication pipe 6 extending from the supercooler 25 to the indoor expansion valves 41 and 51 is constant.
  • the refrigerant heat is filled in the refrigerant circuit 10, and as the amount of refrigerant in the refrigerant circuit 10 gradually increases, outdoor heat exchange is performed.
  • the refrigerant temperature Tco i.e., at the outlet of the outdoor heat exchanger 23
  • SCo refrigerant subcooling degree
  • the superheat control is performed because the amount of refrigerant in the evaporator section C greatly affects the dryness of the refrigerant at the outlets of the indoor heat exchangers 42 and 52.
  • the superheat degree SHr of the refrigerant at the outlets of the indoor heat exchangers 42 and 52 is controlled by controlling the opening degree of the indoor expansion valves 41 and 51, whereby the gas side of the indoor heat exchangers 42 and 52 (hereinafter referred to as refrigerant amount determination).
  • the superheat degree SHr of the refrigerant in the indoor heat exchangers 42 and 52 is made constant at the superheat degree target value SHrs (that is, the gas at the outlet of the indoor heat exchangers 42 and 52).
  • the refrigerant is overheated) to stabilize the state of the refrigerant flowing in the evaporator section C.
  • the state of the refrigerant circulating in the refrigerant circuit 10 is stabilized, and the distribution of the refrigerant amount in the refrigerant circuit 10 becomes constant.
  • the refrigerant begins to be charged, it is possible to create a state in which the change in the refrigerant amount in the refrigerant circuit 10 mainly appears as a change in the refrigerant amount in the outdoor heat exchanger 23 (hereinafter, this operation is performed). Is the refrigerant quantity determination operation).
  • control unit 8 functioning as a refrigerant amount determination operation control means for performing the refrigerant amount determination operation.
  • the indoor side control units 47 and 57, the outdoor side control unit 37, and the control units 37 and 47 , 57 is performed as a process of step SI 1 by the transmission line 8a) connecting 57 to 57.
  • step S 12 additional refrigerant charging is performed in the refrigerant circuit 10 while performing the above refrigerant quantity determination operation.
  • the control unit 8 functioning as the refrigerant quantity calculating means performs step S 12.
  • the amount of refrigerant in the refrigerant circuit 10 is calculated from the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 10 at the time of additional charging of refrigerant or the operation state quantity of the component equipment.
  • the refrigerant quantity calculating means calculates the refrigerant quantity in the refrigerant circuit 10 by dividing the refrigerant circuit 10 into a plurality of parts and calculating the refrigerant quantity for each of the divided parts. More specifically, for each of the divided parts, a relational expression between the refrigerant amount of each part and the operating state quantity of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 10 or the component device is set. By using it, the amount of refrigerant in each part can be calculated. And in this embodiment, a refrigerant circuit
  • FIG. 10 shows a state in which the four-way switching valve 22 is shown by a solid line in FIG. 1, that is, the discharge side of the compressor 21 is connected to the gas side of the outdoor heat exchanger 23, and the suction side of the compressor 21 is closed to the gas side.
  • the parts up to 3 hereinafter referred to as high-pressure gas pipe part E), the part of the outdoor heat exchanger 23 (that is, the condenser part A), and the liquid refrigerant circulation part B are supercooled from the outdoor heat exchanger 23.
  • the main refrigerant circuit of the subcooler 25 in the liquid refrigerant circulation part B and the inlet half of the main refrigerant circuit side part of the subcooler 25 (hereinafter referred to as the high temperature side liquid pipe part B1).
  • the outlet half of the side part and the part from the subcooler 25 to the liquid side shut-off valve 26 (not shown in FIG.
  • the low temperature side liquid pipe part B2 And the liquid refrigerant communication pipe 6 in the liquid refrigerant circulation section B (hereinafter referred to as the liquid refrigerant communication pipe section B3) and the liquid refrigerant communication pipe 6 in the liquid refrigerant circulation section B from the indoor expansion valve 41, 51 And part of the gas refrigerant circulation part D including the parts of the indoor heat exchangers 42 and 52 (that is, the evaporator part C) up to the gas refrigerant communication pipe 7 (hereinafter referred to as the indoor unit part F), and the gas refrigerant Four-way switching from the part of the gas refrigerant communication pipe 7 in the circulation part D (hereinafter referred to as the gas refrigerant communication pipe part G) and the gas side closing valve 27 (not shown in FIG.
  • the relational expression between the refrigerant amount Mogl in the high-pressure gas pipe E and the operating state quantity of the refrigerant or the component device flowing through the refrigerant circuit 10 is, for example,
  • This is expressed as a function expression obtained by multiplying the volume Vogl of the high-pressure gas pipe E of the outdoor unit 2 by the refrigerant density p d in the high-pressure gas pipe E.
  • the volume Vogl of the high-pressure gas pipe E is a known value of the front force at which the outdoor unit 2 is installed at the installation location, and is stored in the memory of the control unit 8 in advance.
  • the density p d of the refrigerant in the high-pressure gas pipe E is obtained by converting the discharge temperature Td and the discharge pressure Pd.
  • the relational expression between the refrigerant quantity Mc in the condenser part A and the operating state quantity of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 10 or the component device is, for example,
  • Mc kcl XTa + kc2 XTc + kc3 X SHm + kc4 XWc
  • the outdoor temperature Ta, the condensation temperature Tc, the compressor discharge superheat SHm, the refrigerant circulation rate Wc, the saturated liquid density pc of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 23, and the refrigerant density P at the outlet of the outdoor heat exchanger 23 It is expressed as a function expression of co.
  • the parameters kc;! To kc7 in the above relational expression are obtained by regression analysis of the results of tests and detailed simulations, and are stored in the memory of the control unit 8 in advance.
  • the compressor discharge superheat degree S Hm is the refrigerant superheat degree on the discharge side of the compressor.
  • the discharge pressure Pd is converted into the refrigerant saturation temperature value, and the refrigerant saturation temperature value is subtracted from the discharge temperature Td.
  • the saturated liquid density pc of the refrigerant can be obtained by converting the condensation temperature Tc.
  • the refrigerant density p co at the outlet of the outdoor heat exchanger 23 is obtained by converting the condensation pressure Pc obtained by converting the condensation temperature Tc and the refrigerant temperature Tco.
  • the refrigerant density p ip in the cryogenic liquid pipe section B2 is the refrigerant density at the outlet of the subcooler 25, and is obtained by converting the condensation pressure Pc and the refrigerant temperature Tip at the outlet of the subcooler 25. It is done.
  • the volume Vlp of the liquid refrigerant communication pipe 6 is expressed as a function equation obtained by multiplying the refrigerant density P lp (that is, the refrigerant density at the outlet of the subcooler 25) in the liquid refrigerant communication pipe portion B3.
  • the volume Vlp of the liquid refrigerant communication pipe 6 is a refrigerant pipe that is installed locally when the liquid refrigerant communication pipe 6 is installed at the installation location of the air conditioner 1 at a place such as a building. Enter the value calculated locally from the information, etc., or enter the information such as the pipe diameter at the site! /, And enter the information from the liquid refrigerant communication pipe 6 that has been input in the control unit 8 It is calculated or calculated using the operation result of the pipe volume judgment operation as described later.
  • Mr krl XTlp + kr2 X AT + kr3 X SHr + kr4 X Wr + kr5
  • the parameters krl to kr5 in the above relational expression are obtained by regression analysis of the results of tests and detailed simulations, and are stored in the memory of the control unit 8 in advance.
  • the relational expression of the refrigerant amount Mr is set corresponding to each of the two indoor units 4 and 5, and the refrigerant amount Mr of the indoor unit 4 and the refrigerant amount Mr of the indoor unit 5 are added. As a result, the total amount of refrigerant in the indoor unit F is calculated.
  • the relational expressions ⁇ with different values of the parameters kr;! To kr5 are used.
  • volume Vgp of the gas refrigerant communication pipe 7 is the refrigerant installed at the site when the gas refrigerant communication pipe 7 installs the air conditioner 1 at the installation location of the building, etc., like the liquid coolant communication pipe 6. Because it is a pipe, input the value calculated locally from the information such as the pipe diameter or the length, or enter the information such as the pipe diameter at the local, and the information of the gas refrigerant communication pipe 7 that has been input Is calculated by the control unit 8 or using the operation result of the pipe volume judgment operation as described later.
  • the refrigerant density p gp in the gas refrigerant pipe connecting portion G is equal to the refrigerant density P s on the suction side of the compressor 21 and the outlets of the indoor heat exchangers 42 and 52 (that is, the inlet of the gas refrigerant connecting pipe 7). ) Is the average value of the density p eo of the refrigerant.
  • the refrigerant density ps is obtained by converting the suction pressure Ps and the suction temperature Ts
  • the refrigerant density p eo is obtained by converting the evaporation pressure Pe and the indoor heat exchangers 42 and 52, which are conversion values of the evaporation temperature Te. It is obtained by converting the outlet temperature Teo.
  • the volume Vog2 of the low-pressure gas pipe H in the outdoor unit 2 in the low-pressure gas pipe H It is expressed as a function equation multiplied by the refrigerant density ps.
  • the volume Vog2 of the low-pressure gas pipe H is a known value before being shipped to the installation site, and is stored in advance in the memory of the control unit 8 so that the refrigerant amount Mob and the refrigerant circuit 10 in the no-pass circuit unit j are obtained.
  • the relational expression with the operating state quantity of the flowing refrigerant or component equipment is, for example,
  • Mob kobl X co + kob2 X ps + kob3 X Pe + kob4
  • the refrigerant density p co at the outlet of the outdoor heat exchanger 23, the refrigerant density p s at the outlet of the subcooler 25 on the bypass circuit side, and the evaporation pressure Pe are expressed as functional expressions.
  • the parameters kob ;! to kob3 in the above relational expression are obtained by regression analysis of the results of tests and detailed simulations, and are stored in the memory of the control unit 8 in advance.
  • the volume Mob of the bypass circuit part I may be smaller than the other parts, and may be calculated by a simpler relational expression. For example,
  • This is expressed as a functional expression obtained by multiplying the volume Vob of the bypass circuit portion I by the saturated liquid density p e and the correction coefficient kob in the bypass circuit side portion of the subcooler 25.
  • the volume Vob of the bypass circuit I is a known value before the outdoor unit 2 is installed at the installation location, and is stored in the memory of the control unit 8 in advance. Further, the saturated liquid density pe in the portion on the bypass circuit side of the subcooler 25 can be obtained by converting the suction pressure Ps or the evaporation temperature Te.
  • the relational expression between the refrigerant amount Mcomp in the compressor part J and the operating state quantity of the refrigerant or the component equipment flowing through the refrigerant circuit 10 is, for example,
  • the dissolved refrigerant amount Mqo ⁇ / (1— ⁇ ) X Moil
  • the solubility ⁇ of the refrigerant in the refrigeration oil is a force expressed as a function of the pressure and temperature of the refrigeration oil accumulated in the oil reservoir 71d.
  • the pressure of the refrigeration oil is the pressure of the refrigerant in the high-pressure space Q2. (Ie, discharge pressure Pd) can be used.
  • the air conditioner 1 according to the present embodiment is configured such that the temperature difference between the refrigerating machine oil accumulated in the oil reservoir 71d inside the compressor 21 and the refrigerant in contact with the refrigerating machine oil is increased.
  • the temperature of the refrigerating machine oil required for calculating the solubility ⁇ of the refrigerant in the refrigerating machine oil (hereinafter referred to as Toil)
  • Toil the temperature of the refrigerating machine oil required for calculating the solubility ⁇ of the refrigerant in the refrigerating machine oil
  • Toil f2 (Td, Ta)
  • the relationship between Toil, discharge temperature Td, and outdoor temperature Ta can be expressed as a functional expression using measurement data obtained experimentally in advance, or can be mapped. Good. Also, depending on the installation location of the outdoor temperature sensor 36 that detects the outdoor temperature Ta, a force that may cause a deviation between the detected outdoor temperature Ta and the actual ambient temperature outside the compressor 21.
  • a value obtained by correcting the outdoor temperature Ta may be used as the ambient temperature outside the compressor 21.
  • a method of correcting the outdoor temperature Ta at least one of the operation state quantity of the component equipment, for example, the capacity obtained from the operation state of the air conditioner 1, the discharge pressure Pd, and the air volume Wo of the outdoor fan 28 is used. It is possible to correct by using. Then, the refrigerant solubility ⁇ in the refrigerating machine oil is expressed as a function of the refrigerant pressure (that is, the discharge pressure Pd) in the high-pressure space Q2 in which the oil reservoir 71d is formed, the discharge temperature Td, and the outdoor temperature Ta described above.
  • amount of dissolved refrigerant Mqo can be calculated from the known amount of refrigeration oil Moil, discharge pressure Pd, and average temperature ToiK of refrigeration oil, specifically, discharge temperature Td and outdoor temperature Ta). S can.
  • the volume Voil of the refrigeration oil is calculated by dividing the amount Moil of the refrigeration oil by the density p oil of the refrigeration oil.
  • the density p oil of the refrigerating machine oil is a force expressed as a function of the temperature of the refrigerating machine oil.
  • the average temperature Toil of the refrigerating machine oil can be used as in the case of calculating the solubility ⁇ described above.
  • the refrigerant amount Mq2 in the high pressure space Q2 in the compressor casing 71 of the compressor 21 other than the oil reservoir 71d is the known volume Vcomp, the known volume Vql, and the known amount of refrigeration oil Moil. More specifically, the average temperature ToiK of the refrigerating machine oil can be calculated from the discharge temperature Td and the outdoor temperature Ta) force S.
  • the number of the outdoor units 2 is one.
  • the refrigerant amounts Mogl, Mc, Moll, Mol2, Mog2, Mob, and Mcomp related to the outdoor units are plural.
  • the relational expression of the refrigerant quantity of each part is set corresponding to each of the outdoor units, and the total refrigerant quantity of the outdoor unit is calculated by adding the refrigerant quantity of each part of the plurality of outdoor units. ing.
  • the relational expression for the refrigerant amount of each part with a different value of the parameter is used.
  • the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 10 in the refrigerant amount determination operation or the operating state quantity force of the component devices, and the respective parts can be calculated.
  • each step of the refrigerant circuit 10 is continued until the completion of the additional charging of the refrigerant.
  • the refrigerant quantity of each part is calculated from the operating state quantity when the refrigerant is charged. More specifically, the refrigerant amount Mo in the outdoor unit 2 and the refrigerant amount Mr in each of the indoor units 4 and 5 necessary for determining whether or not the refrigerant amount is appropriate in step S 13 described later (that is, the refrigerant communication pipe 6, The refrigerant amount of each part of the refrigerant circuit 10 excluding 7 is calculated.
  • the refrigerant amount Mo in the outdoor unit 2 is calculated by adding the refrigerant amounts Mogl, Mc, Moll, Mol2, Mog2, Mob, and Mcomp of each part in the outdoor unit 2 described above.
  • control unit 8 that functions as a refrigerant amount calculating means for calculating the refrigerant amount of each part of the refrigerant circuit 10 from the refrigerant flowing in the refrigerant circuit 10 in the automatic refrigerant charging operation or the operation state quantity of the component device. Then, the process of step S12 is performed.
  • the refrigerant amount in the refrigerant circuit 10 gradually increases.
  • the amount of refrigerant to be filled in the refrigerant circuit 10 after the additional charging of the refrigerant cannot be defined as the refrigerant amount of the refrigerant circuit 10 as a whole.
  • the optimum amount of refrigerant in the outdoor unit 2 in the normal operation mode is confirmed through tests and detailed simulations.
  • the refrigerant amount is stored in advance in the memory of the control unit 8 as the charging target value Ms, and flows in the refrigerant circuit 10 in the automatic refrigerant charging operation using the above relational expression.
  • the refrigerant amount value S obtained by adding the refrigerant amount Mo of the outdoor unit 2 and the refrigerant amount Mr of the indoor units 4 and 5 calculated from the operating state amount of the refrigerant or the component equipment until the target charging value Ms is reached. It is only necessary to perform additional charging of the refrigerant.
  • step S13 In the automatic medium charging operation, the refrigerant amount by adding the refrigerant amount Mo of the outdoor unit 2 and the refrigerant amount M r of the indoor units 4 and 5 is the force that has reached the charging target value Ms. This process determines whether or not the amount of refrigerant filled in the refrigerant circuit 10 is appropriate.
  • step S13 the additional charging of the refrigerant in which the refrigerant amount value obtained by adding the refrigerant amount Mo of the outdoor unit 2 and the refrigerant amount Mr of the indoor units 4 and 5 is smaller than the charging target value Ms is completed. If not, the process of step S13 is repeated until the filling target value Ms is reached. In addition, when the refrigerant amount value obtained by adding the refrigerant amount Mo of the outdoor unit 2 and the refrigerant amount Mr of the indoor units 4 and 5 reaches the charging target value Ms, the additional charging of the refrigerant is completed and the refrigerant automatic Step S1 as the filling operation process is completed.
  • the charging target value Ms is set to the value of the outdoor unit 2 that is not the outdoor unit 2 and the indoor units 4 and 5.
  • the charging target value Ms is set to the value of the outdoor unit 2 that is not the outdoor unit 2 and the indoor units 4 and 5.
  • step S13 it functions as a refrigerant amount determination means for determining the suitability of the refrigerant amount in the refrigerant circuit 10 in the refrigerant amount determination operation of the automatic refrigerant charging operation (that is, the force that has reached the charging target value Ms).
  • the processing of step S13 is performed by the control unit 8 that performs the above.
  • Step S2 Pipe volume judgment operation
  • FIG. 8 is a flowchart of the pipe volume judgment operation.
  • Step S21 and S22 Pipe volume judgment operation and volume calculation for liquid refrigerant communication pipe
  • step S21 as with the refrigerant quantity judgment operation of step S11 in the above-described automatic refrigerant charging operation, the indoor unit 100% operation, the condensation pressure Control, liquid pipe temperature control, superheat control And pipe volume judgment operation for liquid refrigerant communication pipe 6 including evaporation pressure control.
  • the refrigerant temperature at the outlet of the main refrigerant circuit of the subcooler 25 in the liquid pipe temperature control is set as the first target value Tlpsl
  • the refrigerant amount judgment operation is performed with the first target value Tlpsl.
  • the state where rolling is stable is the first state (see the refrigeration cycle indicated by the line including the broken line in Fig. 9).
  • FIG. 9 is a Mollier diagram showing the refrigeration cycle of the air conditioner 1 in the pipe volume determination operation for the liquid refrigerant communication pipe.
  • the refrigerant temperature T lp at the outlet of the main refrigerant circuit side of the subcooler 25 in the liquid pipe temperature control is stabilized at the first target value Tlpsl
  • other equipment control that is, condensation is performed.
  • the conditions for pressure control, superheat degree control, and evaporation pressure control are not changed (ie, without changing the superheat degree target value SHrs and low pressure target value Tes), and the liquid pipe temperature target value Tips is set to the first target value Tlpsl.
  • the second target value Tlps2, which is different from, is changed to a stable second state (see the refrigeration cycle indicated by the solid line in Fig. 9).
  • the second target value Tips 2 is a temperature higher than the first target value Tlpsl.
  • the refrigerant amount Mlp in the liquid refrigerant communication pipe part B3 in the second state Will decrease compared to the amount of refrigerant in the first state. Then, the refrigerant decreased from the liquid refrigerant communication pipe part B3 moves to the other part of the refrigerant circuit 10.
  • the equipment control conditions other than the liquid pipe temperature control are not changed, so that the refrigerant amount Mogl in the high pressure gas pipe E and the refrigerant in the low pressure gas pipe H Amount Mog2, refrigerant amount Mgp in gas refrigerant communication pipe part G and refrigerant quantity Mcomp in compressor part J are kept almost constant, and the refrigerant decreased from liquid refrigerant communication pipe part B3 is the condenser part A, high temperature It moves to the liquid pipe section Bl, the cryogenic liquid pipe section B2, the indoor unit section F, and the bypass circuit section I.
  • the refrigerant amount Mc in the condenser part A, the refrigerant amount Moll in the high temperature liquid pipe part B1, the refrigerant quantity Mol2 in the low temperature liquid pipe part B2, and the indoor unit part F by the amount of refrigerant reduced from the liquid refrigerant communication pipe part B3
  • the refrigerant amount Mr and the refrigerant amount Mob in the bypass circuit section I increase.
  • control unit 8 beam that functions as a pipe volume determination operation control unit that performs a pipe volume determination operation for calculating the volume Mlp of the liquid refrigerant communication pipe 6. This is performed as the process of step S21 by the transmission line 8a) connecting between the indoor side control units 47, 57, the outdoor side control unit 37, and the control units 37, 47, 57.
  • step S22 the liquid cooling medium is utilized by utilizing the phenomenon that the refrigerant is decreased from the liquid refrigerant communication pipe section B3 and moves to the other part of the refrigerant circuit 10 due to the change from the first state to the second state. Calculate the volume Vlp of connecting pipe 6.
  • the amount of refrigerant that has decreased from the liquid refrigerant communication piping section B3 and moved to the other part of the refrigerant circuit 10 by the pipe volume determination operation described above is defined as the refrigerant increase / decrease amount ⁇ Mlp, and each part between the first and second states If the amount of increase / decrease in refrigerant is ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 11, ⁇ ⁇ 12, ⁇ ⁇ , and ⁇ Mob (here, the amount of refrigerant Mogl, the amount of refrigerant Mog2, and the amount of refrigerant Mgp are omitted because they are kept almost constant) ⁇ Mlp is, for example,
  • ⁇ ⁇ 1 ⁇ -(A Mc + ⁇ ⁇ 11 + ⁇ ⁇ 12 + ⁇ ⁇ + A Mob)
  • the volume Vlp of the liquid refrigerant communication pipe 6 can be calculated. It can.
  • the refrigerant amount Mogl and the refrigerant amount ⁇ og2 may be included in the above-described function expression.
  • Vlp ⁇ Mlp / ⁇ lp
  • a Mc, ⁇ ⁇ 11, ⁇ ⁇ 12, A Mr, and A Mob are used to calculate the refrigerant amount in the first state and the refrigerant amount in the second state using the relational expressions for each part of the refrigerant circuit 10 described above. Further, the amount of refrigerant in the second state is obtained by subtracting the amount of refrigerant in the first state, and the density change amount ⁇ p ip is the refrigerant at the outlet of the subcooler 25 in the first state. And the density of the refrigerant at the outlet of the subcooler 25 in the second state, and further subtracting the density of the refrigerant in the first state from the density of the refrigerant in the second state.
  • the volume Vlp of the liquid refrigerant communication pipe 6 can be calculated from the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 10 in the first and second states or the operating state quantity of the component equipment using the arithmetic expression as described above.
  • the state change is performed so that the second target straight Tlps2 in the second state is higher than the first target value Tlpsl in the first state! /, And the liquid refrigerant communication pipe is changed.
  • the volume Vlp of the liquid refrigerant communication pipe 6 may be calculated from the reduced amount by reducing the amount.
  • the volume Vlp of the liquid refrigerant communication pipe 6 is calculated from the refrigerant flowing in the refrigerant circuit 10 in the pipe volume determination operation for the liquid refrigerant communication pipe 6 or the operating state quantity of the component equipment.
  • Pipe for the liquid refrigerant communication pipe The process of step S22 is performed by the control unit 8 functioning as a volume calculation means.
  • Step S23, S24 Pipe volume determination operation and volume calculation for gas refrigerant communication pipe
  • Step S23 all indoor units are operated, condensation pressure control, liquid Pipe volume judgment operation for gas refrigerant communication pipe 7 including pipe temperature control, superheat control and evaporation pressure control is performed.
  • the low pressure target value Pes of the suction pressure Ps of the compressor 21 in the evaporation pressure control is set as the first target value Pesl
  • the state in which the refrigerant amount determination operation is stable at the first target value Pesl is set as the first state. (See the refrigeration cycle indicated by the line including the dashed line in Figure 10).
  • FIG. 10 is a Mollier diagram showing the refrigeration cycle of the air conditioner 1 in the pipe volume determination operation for the gas refrigerant communication pipe.
  • the low pressure target value Pes of the suction pressure Ps of the compressor 21 in the evaporation pressure control is stable at the first target value Pesl, other equipment control, that is, liquid pipe temperature control, condensation pressure control and Without changing the superheat control conditions (that is, without changing the liquid pipe temperature target value Tips and the superheat target value SHrs)
  • the low pressure target value Pes is different from the first target value Pesl.
  • the second target value Pes2 is a pressure lower than the first target value Pesl.
  • the refrigerant amount Mog2 in the low-pressure gas pipe part H, the refrigerant quantity Mc in the condenser part A, the refrigerant quantity Mr in the indoor unit part F, and the bypass circuit part I by the amount of refrigerant reduced from the gas refrigerant communication pipe part G
  • the refrigerant amount Mob in the compressor and the refrigerant amount Mcomp in the compressor part J will increase.
  • control unit 8 that functions as a pipe volume determination operation control means for performing a pipe volume determination operation for calculating the volume Vgp of the gas refrigerant communication pipe 7. This is performed as the processing of step S23 by the transmission line 8a) connecting 57, the outdoor control unit 37, and the control units 37, 47, 57.
  • step S24 the change from the first state to the second state makes use of the phenomenon that the refrigerant decreases from the gas refrigerant communication piping part G and moves to the other part of the refrigerant circuit 10 to connect the gas refrigerant. Calculate the volume Vgp of pipe 7.
  • the amount of refrigerant that has decreased from the gas refrigerant communication piping part G and moved to the other part of the refrigerant circuit 10 by the pipe volume determination operation described above is defined as the refrigerant increase / decrease amount ⁇ Mgp, and each part between the first and second states
  • the amount of increase / decrease in refrigerant is A Mc, A Mog2, ⁇ ⁇ , A Mob and ⁇ Mcomp (Here, the refrigerant amount Mogl, the refrigerant amount Moll, the refrigerant amount Mol2, and the refrigerant amount Mlp are omitted because they are kept almost constant)
  • the refrigerant increase / decrease amount A Mgp is, for example,
  • a Mgp — (A Mc + A Mog2 + ⁇ ⁇ + A Mob + ⁇ Mcomp)
  • the value of ⁇ Mgp is divided by the refrigerant density change ⁇ p gp between the first and second states in the gas refrigerant communication pipe 7.
  • the volume Vgp of the gas refrigerant communication pipe 7 can be calculated.
  • the above-mentioned function formula includes the refrigerant amount Mogl, the refrigerant amount Moll, and the refrigerant amount Mol2! /, May!
  • a Mc, A Mog2, ⁇ ⁇ , A Mob, and A Mcomp calculate the refrigerant amount in the first state and the refrigerant amount in the second state using the relational expression for each part of the refrigerant circuit 10 described above. Further, the amount of refrigerant in the second state is obtained by subtracting the amount of refrigerant in the first state, and the density change amount ⁇ p gp is the amount of refrigerant on the suction side of the compressor 21 in the first state. It is obtained by calculating the average density of the density ps and the density p eo of the refrigerant at the outlets of the indoor heat exchangers 42 and 52, and subtracting the average density in the first state from the average density in the second state.
  • the state change is performed so that the second target value Pes2 in the second state is lower than the first target value Pes1 in the first state!
  • the amount of refrigerant in the other part is increased by moving the refrigerant in the pipe part G to the other part, and the volume Vlp of the increased amount of gas refrigerant communication pipe 7 is calculated.
  • Refrigerant in the other part by changing the state so that the target value Pes2 is higher than the first target value Pesl in the first state and moving the refrigerant from the other part to the gas refrigerant communication pipe part G
  • the volume Vlp of the gas refrigerant communication pipe 7 may be calculated from this reduced amount by reducing the amount.
  • step S24 is performed by the control unit 8 functioning as a calculation means.
  • step S25 the piping capacity It is determined whether the result of the product judgment operation is appropriate, that is, whether the volumes Vlp and Vgp of the refrigerant communication pipes 6 and 7 calculated by the pipe volume calculation means are appropriate.
  • ⁇ 1 and ⁇ 2 are values that can be varied based on the minimum value and the maximum value of the pipe volume ratio in a feasible combination of the outdoor unit and the indoor unit.
  • step S2 when the volume ratio Vlp / Vgp satisfies the above numerical range, the processing of step S2 is completed, and the volume ratio Vlp / Vgp satisfies the above numerical range. If not, the pipe volume determination operation and the volume calculation process in steps S21 to S24 are performed again.
  • step S25 is performed by the control unit 8 functioning as validity determination means for determining whether or not there is.
  • the pipe volume determination operation for the liquid refrigerant communication pipe 6 (steps S21 and S22) is performed first, and then the pipe volume determination operation for the gas refrigerant communication pipe 7 (step S23). , S24)
  • the pipe volume judgment operation for the gas refrigerant communication pipe 7 may be performed first.
  • step S25 when the result of the pipe volume determination operation in steps S21 to S24 is determined a plurality of times as inappropriate, or the volume of the refrigerant communication pipes 6 and 7 is more simply If it is desired to determine Vlp or Vgp, although not shown in FIG. 8, for example, in step S25, after it is determined that the result of the pipe volume determination operation in steps S21 to S24 is not valid, the refrigerant communication is performed. Estimate the length of the refrigerant communication pipes 6 and 7 from the pressure loss in the pipes 6 and 7, and move to the process of calculating the volume Vlp and Vgp of the refrigerant communication pipes 6 and 7 from the estimated pipe length and the average volume ratio. Refrigerant communication piping 6, 7 volume Vlp, V You may make it obtain gp.
  • the length of the refrigerant communication pipes 6 and 7 has no information on the pipe diameter, etc.
  • the pipe volume judgment operation is performed on the assumption that the volumes Vlp and Vgp of the refrigerant communication pipes 6 and 7 are unknown.
  • the refrigerant communication pipes 6 and 7 calculate the volume Vlp and Vgp, and the pipe volume calculation means inputs the information such as the length of the refrigerant communication pipes 6 and 7 and the refrigerant communication pipe. If you have the function to calculate the volume Vlp and Vgp of 6 and 7, you can use this function together.
  • the length of the refrigerant communication pipes 6 and 7 is the pipe diameter.
  • the above-mentioned validity judgment means step S25 is used to input the refrigerant If the length of the communication pipes 6 and 7 is sufficient, it may be determined whether or not the information such as the pipe diameter is appropriate.
  • Step S3 Initial refrigerant quantity detection operation
  • FIG. 11 is a flowchart of the initial refrigerant quantity detection operation.
  • Step S31 Refrigerant amount judgment operation
  • step S31 similar to the refrigerant amount determination operation in step SI 1 of the above-described automatic refrigerant charging operation, refrigerant amount determination including all indoor unit operations, condensation pressure control, liquid pipe temperature control, superheat degree control, and evaporation pressure control is performed. Driving is performed.
  • control unit 8 functioning as the refrigerant amount determination operation control means for performing the refrigerant amount determination operation including the indoor unit total number operation, the condensation pressure control, the liquid pipe temperature control, the superheat degree control, and the evaporation pressure control, performs the step S31. Is performed.
  • the control unit 8 that functions as the refrigerant amount calculation means while performing the refrigerant amount determination operation described above flows through the refrigerant circuit 10 in the initial refrigerant amount determination operation in step S32.
  • the amount of refrigerant in the refrigerant circuit 10 is calculated from the operating state quantity of the refrigerant or component equipment.
  • the amount of refrigerant in the refrigerant circuit 10 is calculated using a relational expression between the amount of refrigerant in each part of the refrigerant circuit 10 described above and the operating state amount of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 10 or the constituent devices.
  • the volume Vlp and Vgp of the refrigerant communication pipes 6 and 7 that were unknown after the installation of the components of the air conditioner 1 are calculated and known by the above-described pipe volume determination operation.
  • Refrigerant communication pipes 6 and 7 volumes Vlp and Vgp are multiplied by the refrigerant density to calculate refrigerant amounts Mlp and Mgp in refrigerant communication pipes 6 and 7, and the refrigerant quantities in the other parts are calculated.
  • the initial refrigerant amount of the entire refrigerant circuit 10 can be detected.
  • This initial refrigerant quantity is used as a reference refrigerant quantity Mi for the refrigerant circuit 10 as a reference for determining the presence or absence of leakage from the refrigerant circuit 10 in the refrigerant leakage detection operation described later. Is stored in the memory of the control unit 8 as state quantity storage means.
  • step S32 the control that functions as the refrigerant amount calculating means for calculating the refrigerant amount in each part of the refrigerant circuit 10 from the refrigerant flowing in the refrigerant circuit 10 in the initial refrigerant amount detection operation or the operation state quantity of the constituent devices.
  • the process of step S32 is performed by the unit 8.
  • FIG. 12 is a flowchart of the refrigerant leak detection operation mode.
  • Step S41 Refrigerant amount judgment operation
  • the refrigerant leak detection operation mode is automatically or manually changed from the normal operation mode.
  • the refrigerant quantity judgment operation including the indoor unit total number operation, the condensation pressure control, the liquid pipe temperature control, the superheat degree control, and the evaporation pressure control is performed.
  • This refrigerant quantity determination operation is performed for each refrigerant leakage detection operation. For example, if the condensation pressure Pc is different, the refrigerant leakage occurs! / Difference Even if the refrigerant temperature Tco fluctuates at the outlet of the outdoor heat exchanger 23, the refrigerant temperature in the liquid refrigerant communication pipe 6 is kept constant at the same liquid pipe temperature target value Tips by liquid pipe temperature control. Will be.
  • control unit 8 functioning as the refrigerant amount determination operation control means for performing the refrigerant amount determination operation including the indoor unit total number operation, the condensation pressure control, the liquid pipe temperature control, the superheat degree control, and the evaporation pressure control, performs step S41. Is performed.
  • control unit 8 functioning as the refrigerant amount calculation means while performing the refrigerant amount determination operation described above, from the operation state quantity of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 10 or the component device in the refrigerant leakage detection operation in step S42.
  • the amount of refrigerant in the refrigerant circuit 10 is calculated.
  • the refrigerant amount in the refrigerant circuit 10 is calculated using a relational expression between the refrigerant amount of each part of the refrigerant circuit 10 and the operation state quantity of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 10 or the component device.
  • the volumes Vlp and Vgp of the refrigerant communication pipes 6 and 7 that were unknown after the installation of the components of the air conditioner 1 are calculated by the above-described pipe volume determination operation as in the initial refrigerant amount determination operation. Therefore, the refrigerant volumes Mlp and Mgp in the refrigerant communication pipes 6 and 7 are calculated by multiplying the volumes Vlp and Vgp of the refrigerant communication pipes 6 and 7 by the density of the refrigerant. By adding the refrigerant amounts of the other parts, the force S for calculating the refrigerant amount M of the entire refrigerant circuit 10 can be obtained.
  • the temperature T1 P of the refrigerant in the liquid refrigerant communication pipe 6 is kept constant at the same liquid pipe temperature target value Tips by the liquid pipe temperature control, in the liquid refrigerant communication pipe section B3
  • the refrigerant amount Mlp is kept constant even when the refrigerant temperature Tco fluctuates at the outlet of the outdoor heat exchanger 23 regardless of the operating conditions of the refrigerant leak detection operation.
  • control unit 8 that functions as the refrigerant amount calculating means for calculating the refrigerant amount of each part of the refrigerant circuit 10 from the refrigerant flowing in the refrigerant circuit 10 or the operating state quantity of the component device in the refrigerant leakage detection operation causes the step S42. Is performed.
  • Steps S43, S44 Judgment of appropriateness of refrigerant amount, warning display
  • the refrigerant amount M of the entire refrigerant circuit 10 calculated in step S42 described above is the reference refrigerant amount Mi detected in the initial refrigerant amount detection operation when the refrigerant leakage from the refrigerant circuit 10 occurs.
  • the value is almost the same as the reference refrigerant amount Mi.
  • step S43 it is determined whether or not refrigerant has leaked. If it is determined in step S43 that no refrigerant leaks from the refrigerant circuit 10, the refrigerant leak detection operation mode is terminated.
  • step S43 if it is determined in step S43 that refrigerant has leaked from the refrigerant circuit 10, the process proceeds to step S44, and a warning is sent to the warning display unit 9 informing that the refrigerant has been detected. After the display, the refrigerant leak detection operation mode is terminated.
  • the refrigerant amount determination operation is performed! /, While determining whether the refrigerant amount in the refrigerant circuit 10 is appropriate or not, and detecting the presence or absence of the refrigerant leakage.
  • the processing of steps S42 to S44 is performed by the control unit 8 functioning as a refrigerant leakage detection means, which is one of the means.
  • the control unit 8 includes the refrigerant amount determination operation unit, the refrigerant amount calculation unit, the refrigerant amount determination unit, the pipe volume determination operation unit, the pipe volume calculation unit, By functioning as validity determination means and state quantity accumulation means, a refrigerant quantity determination system for determining the suitability of the refrigerant quantity charged in the refrigerant circuit 10 is configured.
  • the air conditioner 1 of the present embodiment has the following features.
  • the refrigerating machine oil near the oil upper surface is obtained. Since the refrigerant temperature approaches the temperature of the refrigerant, and the refrigeration oil near the wall surface of the compressor casing 71 forming the oil reservoir 71d approaches the temperature of the wall surface, that is, the ambient temperature outside the compressor 21, the oil reservoir 71d In the refrigeration oil accumulated in the tank, a temperature distribution corresponding to the temperature difference between the temperature of the refrigerant in contact with the oil upper surface and the ambient temperature outside the compressor 21 is generated.
  • the compressor 21 is located in the high-pressure space Q2. Therefore, the temperature difference between the refrigerating machine oil accumulated in the oil reservoir 71d inside the compressor 21 and the refrigerant in contact with the refrigerating machine oil is increased. As a result, the temperature distribution of the refrigerating machine oil accumulated in the oil reservoir 71d inside the compressor 21 is likely to occur.
  • the dissolved air is dissolved based on the ambient temperature outside the compressor 21 or the operating state quantity at least including the operating state quantity equivalent to the temperature (here, the outdoor temperature Ta). Because so that calculates the refrigerant quantity Mqo, can be considered a temperature distribution generated in the accumulated refrigeration oil in the compressor 21 inside the oil ball Ri unit 71d, to reduce the calculation error of the dissolved refrigerant quantity M q o Will be able to. As a result, the refrigerant amount Mqo dissolved in the refrigeration oil inside the compressor 21 can be accurately grasped, so that the suitability of the refrigerant amount in the refrigerant circuit 10 can be determined with high accuracy.
  • the refrigerating machine oil inside the compressor 21 is used.
  • the temperature of the refrigerant in contact or the discharge temperature Td as the operating state quantity equivalent to this temperature is used in the calculation of the dissolved refrigerant quantity Mqo, and by calculating the average of these two temperatures, the compressor 21
  • the temperature distribution generated in the refrigerating machine oil collected in the oil reservoir 71d can be taken into account.
  • the ambient temperature outside the compressor 21 or the operating state quantity equivalent to this temperature use the outdoor temperature Ta or the temperature obtained by correcting the outdoor temperature Ta using the operating state quantity of the component equipment.
  • the pressure of the refrigerant in contact with the refrigeration machine oil inside the compressor 21 or the discharge pressure Pd as the operation state quantity equivalent to this pressure is used for the calculation of the dissolved refrigerant quantity Mqo.
  • the temperature distribution generated in the refrigeration machine oil accumulated in the oil reservoir 71d inside 21 it is possible to take into account changes due to the pressure of the refrigerant solubility ⁇ in the refrigeration machine oil.
  • the temperature Toil of the refrigerating machine oil can be accurately calculated by taking into account the change in the temperature of the refrigerating machine oil in the transitional state after the compressor 21 starts and stops.
  • the outdoor temperature Ta as the ambient temperature outside the compressor 21 or the operation state quantity equivalent to this temperature
  • the force S using the temperature obtained by correcting the outdoor temperature Ta using the operating state quantity of the component equipment or alternatively, as shown in FIG. 2 and FIG.
  • the compressor outer surface temperature sensor 75 is attached to the outer surface of the bottom of the compressor (specifically, the lower end plate 71c forming the oil sump 71d), and the compressor outer surface temperature sensor 75 detects the temperature of the compressor 21 outer surface. (That is, compressor outer surface temperature Tease) may be used. Accordingly, the temperature distribution generated in the refrigeration oil accumulated in the oil reservoir 71d can be accurately taken into account, and the calculation error of the dissolved refrigerant amount Mqo can be further reduced.
  • the temperature Toil of the refrigeration oil is set to the temperature of the refrigerant in contact with the refrigeration oil inside the compressor 21 (here, the discharge temperature Td) and the ambient temperature outside the compressor 21 or this Functions and maps that include operating state quantities equivalent to temperature (here, outdoor temperature Ta, temperature obtained by correcting outdoor temperature Ta using operating state quantities of components, or compressor outer surface temperature Tease)
  • the oil temperature inside the compressor 21 (specifically, near the center of the oil reservoir 71d) is calculated.
  • An oil reservoir temperature sensor 76 as a detecting means may be attached, and the temperature of the refrigerating machine oil inside the compressor 21 detected by the oil reservoir temperature sensor 76 may be Toil.
  • the temperature Toil of the refrigerating machine oil inside the compressor 21 can be detected directly and accurately, so that the calculation error of the dissolved refrigerant amount Mqo can be reduced.
  • the calculation load can be reduced.
  • the compressor 21 employs a compressor of the type in which the compressor 21 has the oil reservoir 71d of the refrigerating machine oil in the high-pressure space Q2, the compression is performed.
  • the inside of the compressor 21 can be calculated. Force that takes into account the temperature distribution generated in the refrigerating machine oil accumulated in the oil reservoir 71d
  • the compressor 21 is of a type having an oil reservoir 171d of the refrigerating machine oil in the low pressure space Q1.
  • the amount of dissolved refrigerant Mqo is calculated based on the ambient temperature outside the compressor 21 or the operating state quantity equivalent to this temperature (in this case, the outdoor temperature Ta).
  • the oil sump inside the compressor 21 Ayoi be taken into consideration the temperature distribution generated in the accumulated refrigeration oil to the part 171d.
  • the compressor 21 in the present modification is a hermetic compressor in which a compression element 172 and a compressor motor 173 are incorporated in a compressor casing 171, which is a vertical cylindrical container.
  • the compressor casing 171 has a substantially cylindrical body plate 171a, an upper end plate 171b welded and fixed to the upper end of the body plate 171a, and a lower end plate 171c fixed by welding to the lower end of the body plate 171a.
  • a compression element 172 is mainly disposed at the upper part, and a compressor motor 173 is disposed below the compression element 172.
  • the compression element 172 and the compressor motor 173 are connected by a shaft 174 disposed so as to extend in the vertical direction in the compressor casing 171.
  • the compressor casing 171 is provided with a suction pipe 181 so as to pass through the body plate 171a, and a discharge pipe 182 so as to pass through the upper end plate 17lb.
  • the space where the lower suction pipe 181 communicates with the compression element 172 is a low-pressure space Q into which the low-pressure refrigerant flows into the compressor casing 171 through the suction pipe 181.
  • an oil sump 171d for accumulating refrigerating machine oil necessary for lubricating the inside of the compressor 21 (particularly, the compression element 172) is formed in the lower part of the low-pressure space Q1.
  • the compression element 72 has a suction port 172a for sucking the refrigerant in the low-pressure space Q1 formed in the lower portion thereof, and a discharge port 172b for discharging the compressed high-pressure refrigerant formed in the upper portion.
  • the space where the discharge pipe 182 on the upper side of the compression element 172 communicates is a high-pressure space Q 2 into which high-pressure refrigerant flows through the discharge port 172 b of the compression element 172.
  • the shaft 174 is formed with an oil passage 174a that opens into the oil reservoir 171d and communicates with the inside of the compression element 172.
  • the lower end of the oil passage 174a has a refrigerating machine oil accumulated in the oil reservoir 171d.
  • the compressor motor 173 is disposed in the low pressure space Q1 below the compression element 172, and a slight gap is formed between the annular stator 173a fixed to the inner surface of the compressor casing 171 and the inner peripheral side of the stator 173a. And a rotor 173b accommodated in a free-to-rotate manner.
  • the low-pressure refrigerant flows into the low-pressure space Q 1 of the compressor casing 171 through the suction pipe 181, and the compression element After being compressed by 172 to become a high-pressure refrigerant, it flows out from the high-pressure space Q2 of the compressor casing 171 through the discharge pipe 182.
  • the low-pressure refrigerant that has flowed into the low-pressure space Q1 mainly includes the refrigerating machine oil that has accumulated in the oil reservoir 171d, as indicated by an arrow drawn with a two-dot chain line indicating the flow of the intake refrigerant in FIG.
  • the suction port 172a formed in the lower part of the compression element 172 rises through the gap between the stator 173a and the rotor 173b after the gap between the compressor motor 173 and the compressor casing 171 flows. Will flow toward.
  • the refrigerating machine oil accumulated in the oil reservoir 171d is in contact with the refrigerant, so that the refrigerating machine oil near the oil upper surface approaches the temperature of the refrigerant, and the compressor casing 171d forming the oil reservoir 171d Since the refrigeration oil near the wall surface of the lower part (mainly, the lower end plate 171c) approaches the temperature of the wall surface, that is, the ambient temperature outside the compressor 21, the refrigeration oil accumulated in the oil reservoir 171d A temperature distribution corresponding to the temperature difference between the temperature of the refrigerant in contact with the oil upper surface and the ambient temperature outside the compressor 21 is generated.
  • the refrigerant in contact with the oil upper surface of the oil reservoir 71d is a low-pressure refrigerant returned from the indoor heat exchangers 42 and 52 that function as an evaporator during cooling operation, and also functions as an evaporator during heating operation.
  • This is a low-pressure refrigerant returning from the outdoor heat exchanger 23, and shows a temperature close to the temperature of the indoor air or the temperature of the outdoor air. Therefore, the temperature difference from the ambient temperature outside the compressor 21 is the same as that of the above embodiment. Thus, it tends to be smaller than when the oil reservoir 71d is formed in the high-pressure space Q2.
  • the temperature difference between the refrigerating machine oil accumulated in the oil reservoir 171d inside the compressor 21 and the refrigerant in contact with the refrigerating machine oil is reduced.
  • the temperature distribution of the refrigerating machine oil accumulated in the oil sump 171d is relatively generated.
  • some temperature distribution of the refrigerating machine oil inside the compressor 21 is generated, and it is desirable to calculate the dissolved refrigerant amount Mqo in consideration of the influence of this temperature distribution.
  • the refrigerant amount Mcomp in the compressor section J including the dissolved refrigerant amount Mqo is calculated as follows.
  • Refrigerant amount in compressor section J The relational expression with the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 10 or the operation state quantity of the component device is, for example,
  • the amount of dissolved refrigerant Mqo dissolved in the refrigeration machine oil accumulated in the oil reservoir 171d in the low pressure space Q1 in the compressor casing 71 of the compressor 21, and the low pressure in the compressor casing 171 of the compressor 21 This is expressed as a functional expression obtained by adding the refrigerant amount Mql in the space Q1 other than the oil reservoir 171d and the refrigerant amount Mq2 in the high-pressure space Q2 in the compressor casing 171 of the compressor 21.
  • the dissolved refrigerant amount Mqo is
  • the solubility ⁇ of the refrigerant in the refrigerating machine oil is a force expressed as a function of the pressure and temperature of the refrigerating machine oil accumulated in the oil reservoir 171d.
  • the refrigerating machine oil pressure represents the refrigerant in the low pressure space Q1.
  • Pressure ie, suction pressure Ps
  • the dissolved refrigerant amount Mqo is calculated from the known amount of refrigerating machine oil Moil, suction pressure Ps, and average refrigerating machine oil temperature Toil, specifically, suction temperature Ts and outdoor temperature Ta). Monkey.
  • volume Voil of the refrigerating machine oil is calculated by dividing the amount Moil of the refrigeration oil by the density p oil of the refrigeration oil.
  • the density p oil of the refrigerating machine oil is a force expressed as a function of the temperature of the refrigerating machine oil. In this case, the average temperature Toil of the refrigerating machine oil can be used as in the case of calculating the solubility ⁇ described above.
  • the refrigerant amount Mql in the low pressure space Q1 in the compressor casing 171 of the compressor 21 other than the oil sump 1701d is the known volume Vcomp, the known volume Vq2, and the amount of the known refrigerator oil.
  • Moil and average temperature of refrigerator oil Toil beam Specifically, it can be calculated from the intake temperature Ts and the outdoor temperature Ta).
  • the amount of dissolved refrigerant is based on the ambient temperature outside the compressor 21 or the operating state quantity at least including the operating state quantity equivalent to this temperature (here, the outdoor temperature Ta). Since Mqo is calculated, the temperature distribution generated in the refrigeration oil accumulated in the oil reservoir 171d inside the compressor 21 can be taken into account, and the calculation error of the dissolved refrigerant amount Mqo can be reduced. become. Thus, the refrigerant amount Mqo dissolved in the refrigeration machine oil inside the compressor 21 can be accurately grasped, so that the suitability of the refrigerant amount in the refrigerant circuit 10 can be determined with high accuracy.
  • the refrigerant in contact with the refrigerating machine oil inside the compressor 21 or the intake temperature Ts as the operating state quantity equivalent to this temperature is used in the calculation of the dissolved refrigerant quantity Mqo, and by obtaining the average temperature of these two temperatures, an oil sump inside the compressor 21 is obtained.
  • the temperature distribution generated in the refrigeration oil accumulated in the part 171d can be taken into account.
  • the outdoor temperature Ta or the suction temperature Ts as the ambient temperature outside the compressor 21, the temperature of the refrigerant in contact with the refrigeration machine oil inside the compressor, or the equivalent operating state quantity thereof.
  • the pressure of the refrigerant in contact with the refrigeration machine oil inside the compressor 21 or the suction pressure Ps as the operation state quantity equivalent to this pressure is used in the calculation of the dissolved refrigerant quantity Mqo.
  • the change in refrigerant solubility ⁇ in the refrigeration machine oil can be taken into account.
  • the refrigeration oil in a transient state after the start and stop of the compressor 21 is calculated.
  • the temperature Toil of the refrigerating machine oil may be calculated with high accuracy by taking into account the temperature change.
  • the compressor outer surface temperature sensor 75 is attached to the outer surface of the bottom of the compressor 21 (specifically, the lower end plate 71c forming the oil reservoir 71d), and the compression detected by the compressor outer surface temperature sensor 75 The temperature of the outer surface of the machine 21 (ie, the outer surface temperature of the compressor Tease) should be adjusted.
  • an oil reservoir as an oil temperature detecting means is provided inside the compressor 21 (specifically, near the center of the oil reservoir 71d).
  • a temperature sensor 76 may be attached, and the temperature of the refrigerating machine oil inside the compressor 21 detected by the oil reservoir temperature sensor 76 may be used as Toil.
  • the present invention is applied to an air conditioner capable of switching between cooling and heating. May be applied.
  • the force described in the example in which the present invention is applied to an air conditioner provided with one outdoor unit is not limited to this, and the present invention is not limited to this and is applied to an air conditioner provided with a plurality of outdoor units. The invention may be applied.

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Description

明 細 書
空気調和装置
技術分野
[0001] 本発明は、空気調和装置の冷媒回路内の冷媒量の適否を判定する機能、特に、 圧縮機と熱源側熱交換器と膨張機構と利用側熱交換器とが接続されることによって 構成される空気調和装置の冷媒回路内の冷媒量の適否を判定する機能に関する。 背景技術
[0002] 従来より、空気調和装置の冷媒回路内の冷媒量の過不足を判定するために、冷凍 サイクル特性のシミュレーションを行い、この演算結果を用いて、冷媒量の過不足を 判定する手法が提案されている(例えば、特許文献 1参照)。
特許文献 1 :特開 2000— 304388号公報
発明の開示
[0003] しかし、上述のような冷凍サイクル特性のシミュレーションにより冷媒量の過不足を 判定する手法では、莫大な量の演算が必要であり、通常、空気調和装置に搭載され るマイコン等の安価な演算装置では演算時間が長くなつたり、また、演算そのものが 不可能になるおそれがある。
これに対して、本願発明者は、冷媒回路を複数の部分に分割した場合における各 部分の冷媒量と冷媒回路を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量との関係式を用 V、て、冷媒回路を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量から各部分の冷媒量を演 算するようにし、この演算によって得られる各部分の冷媒量を用いて、冷媒回路内の 冷媒量の適否を判定する手法を発明し、演算負荷を抑えつつ、冷媒回路内の冷媒 量の適否を高精度に判定できるようにしている(特願 2005— 363732号参照)。
[0004] そして、このような手法を用いて冷媒回路内の冷媒量の適否を判定する場合にお いて、さらに冷媒量の適否の判定精度を向上させようとすると、冷凍機油に溶解する 冷媒量、特に、圧縮機内部の油溜まり部に溜まった冷凍機油に溶解する冷媒量をで きるだけ正確に把握して、冷媒量の演算に反映する必要がある。このような油溜まり 部に溜まった冷凍機油に溶解する冷媒量を正確に把握するためには、油溜まり部に 溜まった冷凍機油の圧力や温度を検知し、これを用いて冷凍機油への冷媒の溶解 度を演算する必要がある。
しかし、圧縮機内部の油溜まり部に溜まった冷凍機油には、冷凍機油に接する冷 媒の温度や油溜まり部を形成する圧縮機ケーシングの壁面の温度の影響によって、 冷凍機油に温度分布が生じて一様にならず、油溜まり部に溜まった冷凍機油の正確 な温度を検知することが困難であるため、油溜まり部に溜まった冷凍機油への冷媒 の溶解度の演算誤差が大きくなり、結果的に、冷媒量の適否の判定精度を向上させ ることができない。
[0005] 本発明の課題は、圧縮機内部の冷凍機油に溶解する冷媒量を正確に把握し、冷 媒回路内の冷媒量の適否を高精度に判定できるようにすることにある。
第 1の発明にかかる空気調和装置は、冷媒回路と、冷媒量演算手段と、冷媒量判 定手段とを備えている。冷媒回路は、圧縮機と、熱源側熱交換器と、膨張機構と、利 用側熱交換器とが接続されることによって構成されている。冷媒量演算手段は、冷媒 回路を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量に基づ!/、て、圧縮機内部の冷凍機 油に溶解する冷媒量である溶存冷媒量を考慮して冷媒回路内の冷媒量を演算する 。冷媒量判定手段は、冷媒量演算手段によって演算される冷媒量に基づいて、冷媒 回路内の冷媒量の適否を判定する。そして、冷媒量演算手段は、圧縮機外部の雰 囲気温度又はこの温度に等価な運転状態量を少なくとも含む運転状態量に基づい て、溶存冷媒量を演算する。
この空気調和装置では、圧縮機外部の雰囲気温度又はこの温度に等価な運転状 態量を少なくとも含む運転状態量に基づ!/ヽて、溶存冷媒量を演算するようにしてレ、る ため、例えば、圧縮機内部の油溜まり部に溜まった冷凍機油に生じる温度分布を考 慮すること力 Sでき、溶存冷媒量の演算誤差を小さくすることができるようになる。これに より、冷媒量演算手段によって演算される冷媒量を正確に把握することができるよう になるため、冷媒回路内の冷媒量の適否を高精度に判定できるようになる。
[0006] 第 2の発明に力、かる空気調和装置は、第 1の発明に力、かる空気調和装置において 、圧縮機外部の雰囲気温度又はこの温度に等価な運転状態量として、室外温度、又 は、室外温度を構成機器の運転状態量を用いて補正することによって得られる温度 が使用される。
この空気調和装置では、圧縮機外部の雰囲気温度又はこの温度に等価な運転状 態量として、室外温度、又は、室外温度を構成機器の運転状態量を用いて補正する ことによって得られる温度を使用するようにしているため、新たに温度センサを追加す ることなぐ圧縮機内部の油溜まり部に溜まった冷凍機油に生じる温度分布を考慮す ること力 Sでさる。
[0007] 第 3の発明に力、かる空気調和装置は、第 1の発明に力、かる空気調和装置において 、圧縮機外部の雰囲気温度又はこの温度に等価な運転状態量として、圧縮機外面 の温度が使用される。
この空気調和装置では、圧縮機外部の雰囲気温度又はこの温度に等価な運転状 態量として、圧縮機外面の温度を使用するようにしているため、圧縮機内部の油溜ま り部に溜まった冷凍機油に生じる温度分布を正確に考慮することができる。
[0008] 第 4の発明に力、かる空気調和装置は、第 1〜第 3の発明のいずれかにかかる空気 調和装置において、溶存冷媒量を演算するための運転状態量として、圧縮機内部の 冷凍機油に接する冷媒の温度又はこの温度に等価な運転状態量がさらに含まれて いる。
この空気調和装置では、圧縮機外部の雰囲気温度又はこの温度に等価な運転状 態量に加えて、圧縮機内部の冷凍機油に接する冷媒の温度又はこの温度に等価な 運転状態量を、溶存冷媒量の演算に用いているため、例えば、これら 2つの温度の 平均的な温度を求めることで、圧縮機内部の油溜まり部に溜まった冷凍機油に生じ る温度分布を考慮することができる。
[0009] 第 5の発明に力、かる空気調和装置は、第 4の発明にかかる空気調和装置にお!/、て 、圧縮機内部の冷凍機油に接する冷媒の温度又はこの温度に等価な運転状態量は 、圧縮機から吐出される冷媒の温度である。
この空気調和装置では、圧縮機内部の冷凍機油に接する冷媒の温度又はこの温 度に等価な運転状態量として、圧縮機から吐出される冷媒の温度を使用しているた め、例えば、圧縮機が高圧空間内に冷凍機油の油溜まり部を有する型式である場合 において、油溜まり部に溜まった冷凍機油に生じる温度分布を考慮することができる [0010] 第 6の発明に力、かる空気調和装置は、第 4の発明にかかる空気調和装置にお!/、て 、圧縮機内部の冷凍機油に接する冷媒の温度又はこの温度に等価な運転状態量は 、圧縮機に吸入される冷媒の温度である。
この空気調和装置では、圧縮機内部の冷凍機油に接する冷媒の温度又はこの温 度に等価な運転状態量として、圧縮機に吸入される冷媒の温度を使用しているため 、例えば、圧縮機が低圧空間内に冷凍機油の油溜まり部を有する型式である場合に おいて、油溜まり部に溜まった冷凍機油に生じる温度分布を考慮することができる。
[0011] 第 7の発明に力、かる空気調和装置は、第 4の発明に力、かる空気調和装置において 、溶存冷媒量を演算するための運転状態量として、圧縮機の発停からの時間がさら に含まれている。
この空気調和装置では、圧縮機外部の雰囲気温度又はこの温度に等価な運転状 態量、及び、圧縮機内部の冷凍機油に接する冷媒の温度又はこの温度に等価な運 転状態量に加えて、圧縮機の発停からの時間を、溶存冷媒量を演算に用いているた め、例えば、圧縮機を起動してから定常状態に達するまでの過渡的な状態における 冷凍機油の温度の変化や、圧縮機が複数台設置される場合において、複数の圧縮 機のうちの 1台が停止してから定常状態に達するまでの過渡的な状態における冷凍 機油の温度の変化を加味して、圧縮機内部の油溜まり部に溜まった冷凍機油に生じ る温度分布を考慮することができる。
[0012] 第 8の発明にかかる空気調和装置は、冷媒回路と、冷媒量演算手段と、冷媒量判 定手段とを備えている。冷媒回路は、圧縮機と、熱源側熱交換器と、膨張機構と、利 用側熱交換器とが接続されることによって構成されている。冷媒量演算手段は、冷媒 回路を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量に基づ!/、て、圧縮機内部の冷凍機 油に溶解する冷媒量である溶存冷媒量を考慮して冷媒回路内の冷媒量を演算する 。そして、圧縮機内部には、圧縮機内部の冷凍機油の温度を検出する油温検出手 段が設けられており、冷媒量演算手段は、油温検出手段によって検出された冷凍機 油の温度を少なくとも含む運転状態量に基づいて、溶存冷媒量を演算する。
この空気調和装置では、圧縮機内部の冷凍機油の温度を検出する油温検出手段 を設けて、この油温検出手段によって検出された冷凍機油の温度を少なくとも含む 運転状態量に基づいて、溶存冷媒量を演算するようにしているため、例えば、圧縮 機内部の油溜まり部に溜まった冷凍機油の温度を直接的かつ正確に検出することが でき、溶存冷媒量の演算誤差を小さくすることができるようになる。これにより、冷媒量 演算手段によって演算される冷媒量を正確に把握することができるようになるため、 冷媒回路内の冷媒量の適否を高精度に判定できるようになる。
[0013] 第 9の発明に力、かる空気調和装置は、第 1〜第 4、第 7、第 8の発明のいずれかに かかる空気調和装置において、前記溶存冷媒量を演算するための運転状態量とし て、圧縮機内部の冷凍機油に接する冷媒の圧力又はこの圧力に等価な運転状態量 力 Sさらに含まれている。
この空気調和装置では、圧縮機外部の雰囲気温度や圧縮機内部の冷凍機油に接 する冷媒の温度又はこれらに等価な運転状態量、圧縮機の発停力 の時間に加え て、圧縮機内部の冷凍機油に接する冷媒の圧力又はこの圧力に等価な運転状態量 を、溶存冷媒量の演算に用いているため、例えば、圧縮機内部の油溜まり部に溜ま つた冷凍機油に生じる温度分布を考慮するとともに、冷凍機油への冷媒の溶解度の 圧力による変化を考慮することができる。
[0014] 第 10の発明に力、かる空気調和装置は、第 9の発明に力、かる空気調和装置におい て、圧縮機内部の冷凍機油に接する冷媒の圧力又はこの圧力に等価な運転状態量 は、圧縮機から吐出される冷媒の圧力である。
この空気調和装置では、圧縮機内部の冷凍機油に接する冷媒の圧力又はこの圧 力に等価な運転状態量として、圧縮機から吐出される冷媒の圧力を使用しているた め、例えば、圧縮機が高圧空間内に冷凍機油の油溜まり部を有する型式である場合 において、油溜まり部に溜まった冷凍機油への冷媒の溶解度の圧力による変化を考 慮すること力 Sでさる。
[0015] 第 1 1の発明に力、かる空気調和装置は、第 9の発明に力、かる空気調和装置におい て、圧縮機内部の冷凍機油に接する冷媒の圧力又はこの圧力に等価な運転状態量 は、圧縮機に吸入される冷媒の圧力である。
この空気調和装置では、圧縮機内部の冷凍機油に接する冷媒の圧力又はこの圧 力に等価な運転状態量として、圧縮機に吸入される冷媒の圧力を使用しているため 、例えば、圧縮機が低圧空間内に冷凍機油の油溜まり部を有する型式である場合に おいて、油溜まり部に溜まった冷凍機油への冷媒の溶解度の圧力による変化を考慮 すること力 Sでさる。
図面の簡単な説明
[0016] [図 1]本発明の一実施形態にかかる空気調和装置の概略構成図である。
[図 2]圧縮機の概略縦断面図である。
[図 3]空気調和装置の制御ブロック図である。
[図 4]試運転モードのフローチャートである。
[図 5]冷媒自動充填運転のフローチャートである。
[図 6]冷媒量判定運転における冷媒回路内を流れる冷媒の状態を示す模式図(四路 切換弁等の図示を省略)である。
[図 7]吐出温度及び室外温度と冷凍機油の温度との関係を示す線図である。
[図 8]配管容積判定運転のフローチャートである。
[図 9]液冷媒連絡配管用の配管容積判定運転における空気調和装置の冷凍サイク ルを示すモリエル線図である。
[図 10]ガス冷媒連絡配管用の配管容積判定運転における空気調和装置の冷凍サイ クルを示すモリエル線図である。
[図 11]初期冷媒量判定運転のフローチャートである。
[図 12]冷媒漏洩検知運転モードのフローチャートである。
[図 13]変形例 4にかかる圧縮機の概略縦断面図である。
[図 14]吸入温度及び室外温度と冷凍機油の温度との関係を示す線図である。
符号の説明
[0017] 1 空気調和装置
10 冷媒回路
21 圧縮機
23 室外熱交換器 (熱源側熱交換器)
38 室外膨張弁 (膨張機構) 41、 51 室内膨張弁 (膨張機構)
42、 52 室内熱交換器 (利用側熱交換器)
発明を実施するための最良の形態
[0018] 以下、図面に基づいて、本発明にかかる空気調和装置の実施形態について説明 する。
(1)空気調和装置の構成
図 1は、本発明の一実施形態に力、かる空気調和装置 1の概略構成図である。空気 調和装置 1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の室内の 冷暖房に使用される装置である。空気調和装置 1は、主として、 1台の熱源ユニットと しての室外ユニット 2と、それに並列に接続された複数台(本実施形態では、 2台)の 利用ユニットとしての室内ユニット 4、 5と、室外ユニット 2と室内ユニット 4、 5とを接続 する冷媒連絡配管としての液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7とを備えてい る。すなわち、本実施形態の空気調和装置 1の蒸気圧縮式の冷媒回路 10は、室外 ユニット 2と、室内ユニット 4、 5と、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7とが接 続されることによって構成されている。そして、本実施形態において、冷媒回路 10内 には、 R407C、 R410Aあるいは R134a等の HFC系冷媒が冷媒として封入されてい
[0019] <室内ユニット〉
室内ユニット 4、 5は、ビル等の室内の天井に埋め込みや吊り下げ等により、又は、 室内の壁面に壁掛け等により設置されている。室内ユニット 4、 5は、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7を介して室外ユニット 2に接続されており、冷媒回路 10の 一部を構成している。
次に、室内ユニット 4、 5の構成について説明する。尚、室内ユニット 4と室内ユニット 5とは同様の構成であるため、ここでは、室内ユニット 4の構成のみ説明し、室内ュニ ット 5の構成については、それぞれ、室内ユニット 4の各部を示す 40番台の符号の代 わりに 50番台の符号を付して、各部の説明を省略する。
室内ユニット 4は、主として、冷媒回路 10の一部を構成する室内側冷媒回路 10a ( 室内ユニット 5では、室内側冷媒回路 10b)を有している。この室内側冷媒回路 10a は、主として、膨張機構としての室内膨張弁 41と、利用側熱交換器としての室内熱交 換器 42とを有している。
[0020] 本実施形態において、室内膨張弁 41は、室内側冷媒回路 10a内を流れる冷媒の 流量の調節等を行うために、室内熱交換器 42の液側に接続された電動膨張弁であ 本実施形態において、室内熱交換器 42は、伝熱管と多数のフィンとにより構成され たクロスフィン式のフィン.アンド.チューブ型熱交換器であり、冷房運転時には冷媒 の蒸発器として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の凝縮器として機 能して室内空気を加熱する熱交換器である。
本実施形態において、室内ユニット 4は、ユニット内に室内空気を吸入して、室内熱 交換器 42において冷媒と熱交換させた後に、供給空気として室内に供給するための 送風ファンとしての室内ファン 43を有している。室内ファン 43は、室内熱交換器 42に 供給する空気の風量 Wrを可変することが可能なファンであり、本実施形態において 、 DCファンモータからなるモータ 43aによって駆動される遠心ファンや多翼ファン等 である。
[0021] また、室内ユニット 4には、各種のセンサが設けられている。室内熱交換器 42の液 側には、冷媒の温度(すなわち、暖房運転時における凝縮温度 Tc又は冷房運転時 における蒸発温度 Teに対応する冷媒温度)を検出する液側温度センサ 44が設けら れている。室内熱交換器 42のガス側には、冷媒の温度 Teoを検出するガス側温度セ ンサ 45が設けられている。室内ユニット 4の室内空気の吸入口側には、ユニット内に 流入する室内空気の温度(すなわち、室内温度 Tr)を検出する室内温度センサ 46が 設けられている。本実施形態において、液側温度センサ 44、ガス側温度センサ 45及 び室内温度センサ 46は、サーミスタカもなる。また、室内ユニット 4は、室内ユニット 4 を構成する各部の動作を制御する室内側制御部 47を有している。そして、室内側制 御部 47は、室内ユニット 4の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモ リ等を有しており、室内ユニット 4を個別に操作するためのリモコン(図示せず)との間 で制御信号等のやりとりを行ったり、室外ユニット 2との間で伝送線 8aを介して制御信 号等のやりとりを行うことができるようになつている。 [0022] <室外ユニット〉
室外ユニット 2は、ビル等の室外に設置されており、液冷媒連絡配管 6及びガス冷 媒連絡配管 7を介して室内ユニット 4、 5に接続されており、室内ユニット 4、 5の間で 冷媒回路 10を構成している。
次に、室外ユニット 2の構成について説明する。室外ユニット 2は、主として、冷媒回 路 10の一部を構成する室外側冷媒回路 10cを有している。この室外側冷媒回路 10 cは、主として、圧縮機 21と、四路切換弁 22と、熱源側熱交換器としての室外熱交換 器 23と、膨張機構としての室外膨張弁 38と、アキュムレータ 24と、温度調節機構とし ての過冷却器 25と、液側閉鎖弁 26と、ガス側閉鎖弁 27とを有している。
圧縮機 21は、運転容量を可変することが可能な圧縮機であり、本実施形態におい て、インバータにより回転数 Rmが制御される圧縮機モータ 73によって駆動される容 積式圧縮機である。本実施形態において、圧縮機 21は、 1台のみであるが、これに 限定されず、室内ユニットの接続台数等に応じて、 2台以上の圧縮機が並列に接続 されていてもよい。
[0023] 次に、圧縮機 21の構成について、図 2を用いて説明する。ここで、図 2は、圧縮機 2 1の概略縦断面図である。圧縮機 21は、本実施形態において、縦型円筒形状の容 器である圧縮機ケーシング 71内に、圧縮要素 72及び圧縮機モータ 73が内蔵された 密閉式圧縮機である。
圧縮機ケーシング 71は、略円筒形状の胴板 71aと、胴板 71aの上端に溶接固定さ れた上部鏡板 71bと、胴板 71aの下端に溶接固定された下部鏡板 71cとを有してい る。そして、この圧縮機ケーシング 71内には、主として、上部に圧縮要素 72が配置さ れ、圧縮要素 72の下側に圧縮機モータ 73が配置されている。圧縮要素 72と圧縮機 モータ 73とは、圧縮機ケーシング 71内を上下方向に延びるように配置されるシャフト 74によって連結されている。また、圧縮機ケーシング 71には、上部鏡板 71bを貫通 するように吸入管 81が設けられており、胴板 71aを貫通するように吐出管 82が設けら れている。
[0024] 圧縮要素 72は、その内部において冷媒を圧縮するための機構であり、本実施形態 において、スクロールタイプの圧縮要素が採用されており、その上部に吸入管 81を 通じて圧縮機ケーシング 71内に流入する低圧の冷媒を吸入する吸入口 72aが形成 されており、下部に圧縮された高圧の冷媒を吐出する吐出口 72bが形成されている。 そして、吸入管 81から吸入口 72aに至るまでの流路等の空間は、低圧の冷媒が流入 する低圧空間 Q 1となっている。また、圧縮機ケーシング 71内の空間のうち少なくとも 圧縮要素 72の下側の吐出管 82が連通している空間は、圧縮要素 72の吐出口 72b を通じて高圧の冷媒が流入する高圧空間 Q2となっている。さらに、本実施形態にお いて、高圧空間 Q2の下部には、圧縮機 21内(特に、圧縮要素 72)の潤滑に必要な 冷凍機油を溜めるための油溜まり部 71dが形成されている。そして、本実施形態にお いて、冷凍機油としては、 HFC系冷媒に対して相溶性のあるエステル系油やエーテ ル系油が使用されている。尚、圧縮要素 72としては、本実施形態のようなスクロール タイプの圧縮要素に限定されず、ロータリタイプ等の種々のタイプの圧縮要素を使用 することが可能である。
シャフト 74には、油溜まり部 71dに開口するとともに、圧縮要素 72の内部に連通す る油路 74aが形成されており、この油路 74aの下端には、油溜まり部 71dに溜まった 冷凍機油を圧縮要素 72に供給するポンプ要素 74bが設けられている。
圧縮機モータ 73は、圧縮要素 72の下側の高圧空間 Q2内に配置されており、圧縮 機ケーシング 71の内面に固定された環状のステータ 73aと、ステータ 73aの内周側 に僅かな隙間を空けて回転自在に収容されたロータ 73bとから構成されている。 そして、このような構成を有する圧縮機 21において、圧縮機モータ 73を駆動すると 、吸入管 81及び低圧空間 Q1を通じて圧縮機ケーシング 71内に低圧の冷媒が流入 し、圧縮要素 72によって圧縮されて高圧の冷媒となった後、吐出管 82を通じて圧縮 機ケーシング 71の高圧空間 Q2から流出する。ここで、圧縮要素 72の吐出口 72bか ら高圧空間 Q2に流入した高圧の冷媒は、主として、図 2における吸入冷媒の流れを 示す二点鎖線で描かれた矢印に示されるように、油溜まり部 71dに溜まった冷凍機 油の油上面と接するように流れた後、圧縮機モータ 73と圧縮機ケーシング 71との隙 間ゃステータ 73aとロータ 73bとの隙間を通じて上昇して、吐出管 82を通じて高圧空 間 Q2内から流出することになる。そして、油溜まり部 71dに溜まった冷凍機油は、そ の油上面が冷媒に接しているため、油上面付近の冷凍機油は冷媒の温度に近づき 、そして、油溜まり部 71 dを形成する圧縮機ケーシング 71の下部(主として、下部鏡 板 71 c)の壁面付近の冷凍機油は壁面の温度、すなわち、圧縮機 21外部の雰囲気 温度に近づくことから、油溜まり部 71 dに溜まった冷凍機油には、油溜まり部 71 dの 油上面に接する冷媒の温度と圧縮機 21外部の雰囲気温度との温度差に相当する 温度分布が生じることになる。そして、油溜まり部 71 dの油上面に接する冷媒は、圧 縮要素 72によって圧縮されることに伴って高温になった高圧の冷媒であり、室内空 気の温度や室外空気の温度に比べて高い温度を示すことから、圧縮機 21外部の雰 囲気温度との温度差は大きくなる傾向となる。すなわち、本実施形態の空気調和装 置 1は、圧縮機 21内部の油溜まり部 71 dに溜まった冷凍機油とこの冷凍機油に接す る冷媒との温度差が大きくなるように構成されており、圧縮機 21内部の油溜まり部 71 dに溜まった冷凍機油の温度分布が生じやすくなつている。
[0026] 四路切換弁 22は、冷媒の流れの方向を切り換えるための弁であり、冷房運転時に は、室外熱交換器 23を圧縮機 21によって圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ、室 内熱交換器 42、 52を室外熱交換器 23において凝縮される冷媒の蒸発器として機能 させるために、圧縮機 21の吐出側と室外熱交換器 23のガス側とを接続するとともに 圧縮機 21の吸入側(具体的には、アキュムレータ 24)とガス冷媒連絡配管 7側とを接 続し(図 1の四路切換弁 22の実線を参照)、暖房運転時には、室内熱交換器 42、 52 を圧縮機 21によって圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ、室外熱交換器 23を室内 熱交換器 42、 52において凝縮される冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機 21の吐出側とガス冷媒連絡配管 7側とを接続するとともに圧縮機 21の吸入側と室外 熱交換器 23のガス側とを接続することが可能である(図 1の四路切換弁 22の破線を 参照)。
[0027] 本実施形態において、室外熱交換器 23は、伝熱管と多数のフィンとにより構成され たクロスフィン式のフィン.アンド.チューブ型熱交換器であり、冷房運転時には冷媒 の凝縮器として機能し、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する熱交換器であ る。室外熱交換器 23は、そのガス側が四路切換弁 22に接続され、その液側が液冷 媒連絡配管 6に接続されている。
本実施形態において、室外膨張弁 38は、室外側冷媒回路 10c内を流れる冷媒の 圧力や流量等の調節を行うために、室外熱交換器 23の液側に接続された電動膨張 弁である。
本実施形態において、室外ユニット 2は、ユニット内に室外空気を吸入して、室外熱 交換器 23において冷媒と熱交換させた後に、室外に排出するための送風ファンとし ての室外ファン 28を有している。この室外ファン 28は、室外熱交換器 23に供給する 空気の風量 Woを可変することが可能なファンであり、本実施形態において、 DCファ ンモータからなるモータ 28aによって駆動されるプロペラファン等である。
[0028] アキュムレータ 24は、四路切換弁 22と圧縮機 21との間に接続されており、室内ュ ニット 4、 5の運転負荷の変動等に応じて冷媒回路 10内に発生する余剰冷媒を溜め ることが可能な容器である。
過冷却器 25は、本実施形態において、 2重管式の熱交換器であり、室外熱交換器 23において凝縮された後に、室内膨張弁 41、 51に送られる冷媒を冷却するために 設けられている。過冷却器 25は、本実施形態において、室外膨張弁 38と液側閉鎖 弁 26との間に接続されている。
本実施形態において、過冷却器 25の冷却源としてのバイパス冷媒回路 61が設け られている。尚、以下の説明では、冷媒回路 10からバイパス冷媒回路 61を除いた部 分を、便宜上、主冷媒回路と呼ぶことにする。
[0029] バイパス冷媒回路 61は、室外熱交換器 23から室内膨張弁 41、 51へ送られる冷媒 の一部を主冷媒回路から分岐させて圧縮機 21の吸入側に戻すように主冷媒回路に 接続されている。具体的には、バイパス冷媒回路 61は、室外膨張弁 38から室内膨 張弁 41、 51に送られる冷媒の一部を室外熱交換器 23と過冷却器 25との間の位置 力、ら分岐させるように接続された分岐回路 61aと、過冷却器 25のバイパス冷媒回路 側の出口から圧縮機 21の吸入側に戻すように圧縮機 21の吸入側に接続された合流 回路 61bとを有している。そして、分岐回路 61aには、バイパス冷媒回路 61を流れる 冷媒の流量を調節するためのバイパス膨張弁 62が設けられている。ここで、バイパス 膨張弁 62は、電動膨張弁からなる。これにより、室外熱交換器 23から室内膨張弁 41 、 51に送られる冷媒は、過冷却器 25において、バイパス膨張弁 62によって減圧され た後のバイパス冷媒回路 61を流れる冷媒によって冷却される。すなわち、過冷却器 25は、バイパス膨張弁 62の開度調節によって能力制御が行われることになる。
液側閉鎖弁 26及びガス側閉鎖弁 27は、外部の機器,配管(具体的には、液冷媒 連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7)との接続口に設けられた弁である。液側閉鎖弁 26は、室外熱交換器 23に接続されている。ガス側閉鎖弁 27は、四路切換弁 22に接 続されている。
また、室外ユニット 2には、各種のセンサが設けられている。具体的には、室外ュニ ット 2には、圧縮機 21の吸入圧力 Psを検出する吸入圧力センサ 29と、圧縮機 21の 吐出圧力 Pdを検出する吐出圧力センサ 30と、圧縮機 21の吸入温度 Tsを検出する 吸入温度センサ 31と、圧縮機 21の吐出温度 Tdを検出する吐出温度センサ 32とが 設けられている。吸入温度センサ 31は、アキュムレータ 24と圧縮機 21との間の位置 に設けられている。室外熱交換器 23には、室外熱交換器 23内を流れる冷媒の温度 (すなわち、冷房運転時における凝縮温度 Tc又は暖房運転時における蒸発温度 Te に対応する冷媒温度)を検出する熱交温度センサ 33が設けられて!/、る。室外熱交換 器 23の液側には、冷媒の温度 Tcoを検出する液側温度センサ 34が設けられてレ、る 。過冷却器 25の主冷媒回路側の出口には、冷媒の温度(すなわち、液管温度 Tip) を検出する液管温度センサ 35が設けられている。ノ ィパス冷媒回路 61の合流回路 6 lbには、過冷却器 25のバイパス冷媒回路側の出口を流れる冷媒の温度を検出する ためのバイパス温度センサ 63が設けられて!/、る。室外ユニット 2の室外空気の吸入口 側には、ユニット内に流入する室外空気の温度(すなわち、室外温度 Ta)を検出する 室外温度センサ 36が設けられている。尚、この室外温度センサ 36は、本実施形態に おいて、ユニット内に流入する室外空気の温度を検出していることから、室外ユニット 2内に設けられた圧縮機 21等の各種機器の外部の雰囲気温度を示しているともいえ る。本実施形態において、吸入温度センサ 31、吐出温度センサ 32、熱交温度セン サ 33、液側温度センサ 34、液管温度センサ 35、室外温度センサ 36及びバイパス温 度センサ 63は、サーミスタからなる。また、室外ユニット 2は、室外ユニット 2を構成す る各部の動作を制御する室外側制御部 37を有している。そして、室外側制御部 37 は、室外ユニット 2の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータ、メモリや圧縮 機モータ 73を制御するインバータ回路等を有しており、室内ユニット 4、 5の室内側制 御部 47、 57との間で伝送線 8aを介して制御信号等のやりとりを行うことができるよう になっている。すなわち、室内側制御部 47、 57と室外側制御部 37と制御部 37、 47 、 57間を接続する伝送線 8aとによって、空気調和装置 1全体の運転制御を行う制御 部 8が構成されている。
[0031] 制御部 8は、図 3に示されるように、各種センサ 29〜36、 44—46, 54—56, 63の 検出信号を受けることができるように接続されるとともに、これらの検出信号等に基づ いて各種機器及び弁 21、 22、 24、 28a, 38、 41、 43a, 51、 53a, 62を制卸すること 力 Sできるように接続されている。また、制御部 8には、後述の冷媒漏洩検知運転にお いて、冷媒漏洩を検知したことを知らせるための LED等からなる警告表示部 9が接続 されている。ここで、図 3は、空気調和装置 1の制御ブロック図である。
<冷媒連絡配管〉
冷媒連絡配管 6、 7は、空気調和装置 1をビル等の設置場所に設置する際に、現地 にて施工される冷媒配管であり、設置場所や室外ユニットと室内ユニットとの組み合 わせ等の設置条件に応じて種々の長さや管径を有するものが使用される。このため、 例えば、新規に空気調和装置を設置する場合には、冷媒の追加充填量を計算する ために、冷媒連絡配管 6、 7の長さゃ管径等の情報を正確に把握する必要があるが、 その情報管理ゃ冷媒量の計算自体が煩雑である。また、既設配管を利用して室内ュ ニットや室外ユニットを更新するような場合には、冷媒連絡配管 6、 7の長さや管径等 の情報が失われてレ、ること力ある。
[0032] 以上のように、室内側冷媒回路 10a、 10bと、室外側冷媒回路 10cと、冷媒連絡配 管 6、 7とが接続されて、空気調和装置 1の冷媒回路 10が構成されている。また、この 冷媒回路 10は、バイパス冷媒回路 61と、バイパス冷媒回路 61を除く主冷媒回路と 力、ら構成されていると言い換えることもできる。そして、本実施形態の空気調和装置 1 は、室内側制御部 47、 57と室外側制御部 37とから構成される制御部 8によって、四 路切換弁 22により冷房運転及び暖房運転を切り換えて運転を行うとともに、各室内 ユニット 4、 5の運転負荷に応じて、室外ユニット 2及び室内ユニット 4、 5の各機器の 制御を行うようになっている。
(2)空気調和装置の動作 次に、本実施形態の空気調和装置 1の動作について説明する。
[0033] 本実施形態の空気調和装置 1の運転モードとしては、各室内ユニット 4、 5の運転負 荷に応じて室外ユニット 2及び室内ユニット 4、 5の構成機器の制御を行う通常運転モ ードと、空気調和装置 1の構成機器の設置後(具体的には、最初の機器設置後に限 られず、例えば、室内ユニット等の構成機器を追加や撤去する等の改造後や機器の 故障を修理した後等も含まれる)に行われる試運転を行うための試運転モードと、試 運転を終了して通常運転を開始した後において、冷媒回路 10からの冷媒の漏洩の 有無を判定する冷媒漏洩検知運転モードとがある。そして、通常運転モードには、主 として、室内の冷房を行う冷房運転と、室内の暖房を行う暖房運転とが含まれている 。また、試運転モードには、主として、冷媒回路 10内に冷媒を充填する冷媒自動充 填運転と、冷媒連絡配管 6、 7の容積を検知する配管容積判定運転と、構成機器を 設置した後又は冷媒回路内に冷媒を充填した後の初期冷媒量を検知する初期冷媒 量検知運転とが含まれてレ、る。
[0034] 以下、空気調和装置 1の各運転モードにおける動作について説明する。
<通常運転モード〉
(冷房運転)
まず、通常運転モードにおける冷房運転について、図 1及び図 3を用いて説明する
冷房運転時は、四路切換弁 22が図 1の実線で示される状態、すなわち、圧縮機 21 の吐出側が室外熱交換器 23のガス側に接続され、かつ、圧縮機 21の吸入側がガス 側閉鎖弁 27及びガス冷媒連絡配管 7を介して室内熱交換器 42、 52のガス側に接続 された状態となっている。室外膨張弁 38は、全開状態にされている。液側閉鎖弁 26 及びガス側閉鎖弁 27は、開状態にされている。各室内膨張弁 41、 51は、室内熱交 換器 42、 52の出口(すなわち、室内熱交換器 42、 52のガス側)における冷媒の過 熱度 SHrが過熱度目標値 SHrsで一定になるように開度調節されるようになって!/、る 。本実施形態において、各室内熱交換器 42、 52の出口における冷媒の過熱度 SHr は、ガス側温度センサ 45、 55により検出される冷媒温度値から液側温度センサ 44、 54により検出される冷媒温度値 (蒸発温度 Teに対応)を差し引くことによって検出さ れるか、又は、吸入圧力センサ 29により検出される圧縮機 21の吸入圧力 Psを蒸発 温度 Teに対応する飽和温度値に換算し、ガス側温度センサ 45、 55により検出される 冷媒温度値力、らこの冷媒の飽和温度値を差し引くことによって検出される。尚、本実 施形態では採用していないが、各室内熱交換器 42、 52内を流れる冷媒の温度を検 出する温度センサを設けて、この温度センサにより検出される蒸発温度 Teに対応す る冷媒温度値を、ガス側温度センサ 45、 55により検出される冷媒温度値から差し引 くことによって、各室内熱交換器 42、 52の出口における冷媒の過熱度 SHrを検出す るようにしてもよい。また、バイパス膨張弁 62は、過冷却器 25のバイパス冷媒回路側 の出口における冷媒の過熱度 SHbが過熱度目標値 SHbsになるように開度調節され るようになっている。本実施形態において、過冷却器 25のバイパス冷媒回路側の出 口における冷媒の過熱度 SHbは、吸入圧力センサ 29により検出される圧縮機 21の 吸入圧力 Psを蒸発温度 Teに対応する飽和温度値に換算し、バイパス温度センサ 63 により検出される冷媒温度値力 この冷媒の飽和温度値を差し引くことによって検出 される。尚、本実施形態では採用していないが、過冷却器 25のバイパス冷媒回路側 の入口に温度センサを設けて、この温度センサにより検出される冷媒温度値をバイパ ス温度センサ 63により検出される冷媒温度値から差し引くことによって、過冷却器 25 のバイパス冷媒回路側の出口における冷媒の過熱度 SHbを検出するようにしてもよ い。
この冷媒回路 10の状態で、圧縮機 21、室外ファン 28及び室内ファン 43、 53を起 動すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機 21に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒と なる。その後、高圧のガス冷媒は、四路切換弁 22を経由して室外熱交換器 23に送ら れて、室外ファン 28によって供給される室外空気と熱交換を行って凝縮して高圧の 液冷媒となる。そして、この高圧の液冷媒は、室外膨張弁 38を通過して、過冷却器 2 5に流入し、バイパス冷媒回路 61を流れる冷媒と熱交換を行ってさらに冷却されて過 冷却状態になる。このとき、室外熱交換器 23において凝縮した高圧の液冷媒の一部 は、バイパス冷媒回路 61に分岐され、バイパス膨張弁 62によって減圧された後に、 圧縮機 21の吸入側に戻される。ここで、ノ ィパス膨張弁 62を通過する冷媒は、圧縮 機 21の吸入圧力 Ps近くまで減圧されることで、その一部が蒸発する。そして、バイパ ス冷媒回路 61のバイパス膨張弁 62の出口力も圧縮機 21の吸入側に向かって流れ る冷媒は、過冷却器 25を通過して、主冷媒回路側の室外熱交換器 23から室内ュニ ット 4 5 送られる高圧の液冷媒と熱交換を行う。
[0036] そして、過冷却状態になった高圧の液冷媒は、液側閉鎖弁 26及び液冷媒連絡配 管 6を経由して、室内ユニット 4 5に送られる。この室内ユニット 4 5に送られた高圧 の液冷媒は、室内膨張弁 41 51によって圧縮機 21の吸入圧力 Ps近くまで減圧され て低圧の気液二相状態の冷媒となって室内熱交換器 42 52に送られ、室内熱交換 器 42 52において室内空気と熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となる。 この低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡配管 7を経由して室外ユニット 2に送られ、ガ ス側閉鎖弁 27及び四路切換弁 22を経由して、アキュムレータ 24に流入する。そして 、アキュムレータ 24に流入した低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機 21に吸入される。
(暖房運転)
次に、通常運転モードにおける暖房運転について説明する。
[0037] 暖房運転時は、四路切換弁 22が図 1の破線で示される状態、すなわち、圧縮機 21 の吐出側がガス側閉鎖弁 27及びガス冷媒連絡配管 7を介して室内熱交換器 42 52 のガス側に接続され、かつ、圧縮機 21の吸入側が室外熱交換器 23のガス側に接続 された状態となっている。室外膨張弁 38は、室外熱交換器 23に流入する冷媒を室 外熱交換器 23において蒸発させることが可能な圧力(すなわち、蒸発圧力 Pe)まで 減圧するために開度調節されるようになって!/、る。また、液側閉鎖弁 26及びガス側閉 鎖弁 27は、開状態にされている。室内膨張弁 41 51は、室内熱交換器 42 52の出 口における冷媒の過冷却度 SCrが過冷却度目標値 SCrsで一定になるように開度調 節されるようになつている。本実施形態において、室内熱交換器 42 52の出口にお ける冷媒の過冷却度 SCrは、吐出圧力センサ 30により検出される圧縮機 21の吐出 圧力 Pdを凝縮温度 Tcに対応する飽和温度値に換算し、この冷媒の飽和温度値から 液側温度センサ 44 54により検出される冷媒温度値を差し引くことによって検出され る。尚、本実施形態では採用していないが、各室内熱交換器 42 52内を流れる冷媒 の温度を検出する温度センサを設けて、この温度センサにより検出される凝縮温度 T cに対応する冷媒温度値を、液側温度センサ 44 54により検出される冷媒温度値か ら差し引くことによって室内熱交換器 42、 52の出口における冷媒の過冷却度 SCrを 検出するようにしてもよい。また、バイパス膨張弁 62は、閉止されている。
[0038] この冷媒回路 10の状態で、圧縮機 21、室外ファン 28及び室内ファン 43、 53を起 動すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機 21に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒と なり、四路切換弁 22、ガス側閉鎖弁 27及びガス冷媒連絡配管 7を経由して、室内ュ ニット 4、 5に送られる。
そして、室内ユニット 4、 5に送られた高圧のガス冷媒は、室外熱交換器 42、 52に おいて、室内空気と熱交換を行って凝縮して高圧の液冷媒となった後、室内膨張弁 41、 51を通過する際に、室内膨張弁 41、 51の弁開度に応じて減圧される。
この室内膨張弁 41、 51を通過した冷媒は、液冷媒連絡配管 6を経由して室外ュニ ット 2に送られ、液側閉鎖弁 26、過冷却器 25及び室外膨張弁 38を経由してさらに減 圧された後に、室外熱交換器 23に流入する。そして、室外熱交換器 23に流入した 低圧の気液二相状態の冷媒は、室外ファン 28によって供給される室外空気と熱交換 を行って蒸発して低圧のガス冷媒となり、四路切換弁 22を経由してアキュムレータ 24 に流入する。そして、アキュムレータ 24に流入した低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機 21に吸入される。
[0039] 以上のような通常運転モードにおける運転制御は、冷房運転及び暖房運転を含む 通常運転を行う通常運転制御手段として機能する制御部 8はり具体的には、室内側 制御部 47、 57と室外側制御部 37と制御部 37、 47、 57間を接続する伝送線 8a)によ つて fiわれる。
<試運転モード〉
次に、試運転モードについて、図 1〜図 4を用いて説明する。ここで、図 4は、試運 転モードのフローチャートである。本実施形態において、試運転モードでは、まず、ス テツプ S 1の冷媒自動充填運転が行われ、続いて、ステップ S2の配管容積判定運転 が行われ、さらに、ステップ S3の初期冷媒量検知運転が行われる。
本実施形態では、冷媒が予め充填された室外ユニット 2と、室内ユニット 4、 5とをビ ル等の設置場所に設置し、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7を介して接続 して冷媒回路 10を構成した後に、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7の容 積に応じて不足する冷媒を冷媒回路 10内に追加充填する場合を例にして説明する
[0040] (ステップ S 1:冷媒自動充填運転)
まず、室外ユニット 2の液側閉鎖弁 26及びガス側閉鎖弁 27を開けて、室外ユニット 2に予め充填されている冷媒を冷媒回路 10内に充満させる。
次に、試運転を行う作業者が、追加充填用の冷媒ボンべを冷媒回路 10のサービス ポート(図示せず)に接続し、制御部 8に対して直接に又はリモコン(図示せず)等を 通じて遠隔から試運転を開始する指令を出すと、制御部 8によって、図 5に示されるス テツプ S 11〜ステップ S 13の処理が行われる。ここで、図 5は、冷媒自動充填運転の フローチャートである。
(ステップ S 11:冷媒量判定運転)
冷媒自動充填運転の開始指令がなされると、冷媒回路 10が、室外ユニット 2の四路 切換弁 22が図 1の実線で示される状態で、かつ、室内ユニット 4、 5の室内膨張弁 41 、 51及び室外膨張弁 38が開状態となり、圧縮機 21、室外ファン 28及び室内ファン 4 3、 53が起動されて、室内ユニット 4、 5の全てについて強制的に冷房運転(以下、室 内ユニット全数運転とする)が行われる。
[0041] すると、図 6に示されるように、冷媒回路 10において、圧縮機 21から凝縮器として 機能する室外熱交換器 23までの流路には圧縮機 21において圧縮されて吐出され た高圧のガス冷媒が流れ(図 6の斜線のハッチング部分のうち圧縮機 21から室外熱 交換器 23までの部分を参照)、凝縮器として機能する室外熱交換器 23には室外空 気との熱交換によってガス状態から液状態に相変化する高圧の冷媒が流れ(図 6の 斜線のハッチング及び黒塗りのハッチングの部分のうち室外熱交換器 23に対応する 部分を参照)、室外熱交換器 23から室内膨張弁 41、 51までの室外膨張弁 38、過冷 却器 25の主冷媒回路側の部分及び液冷媒連絡配管 6を含む流路と室外熱交換器 2 3からバイパス膨張弁 62までの流路には高圧の液冷媒が流れ(図 6の黒塗りのハツ チング部分のうち室外熱交換器 23から室内膨張弁 41、 51及びバイパス膨張弁 62ま での部分を参照)、蒸発器として機能する室内熱交換器 42、 52の部分と過冷却器 2 5のバイパス冷媒回路側の部分とには室内空気との熱交換によって気液二相状態か らガス状態に相変化する低圧の冷媒が流れ(図 6の格子状のハッチング及び斜線の ノ、ツチングの部分のうち室内熱交換器 42、 52の部分と過冷却器 25の部分を参照)、 室内熱交換器 42、 52から圧縮機 21までのガス冷媒連絡配管 7及びアキュムレータ 2 4を含む流路と過冷却器 25のバイパス冷媒回路側の部分力も圧縮機 21までの流路 とには低圧のガス冷媒が流れるようになる(図 6の斜線のハッチングの部分のうち室内 熱交換器 42、 52から圧縮機 21までの部分と過冷却器 25のバイパス冷媒回路側の 部分から圧縮機 21までの部分とを参照)。図 6は、冷媒量判定運転における冷媒回 路 10内を流れる冷媒の状態を示す模式図(四路切換弁 22等の図示を省略)である
[0042] 次に、以下のような機器制御を行って、冷媒回路 10内を循環する冷媒の状態を安 定させる運転に移行する。具体的には、蒸発器として機能する室内熱交換器 42、 52 の過熱度 SHrが一定になるように室内膨張弁 41、 51を制御(以下、過熱度制御とす る)し、蒸発圧力 Peが一定になるように圧縮機 21の運転容量を制御(以下、蒸発圧 力制御とする)し、室外熱交換器 23における冷媒の凝縮圧力 Pcが一定になるように 、室外ファン 28によって室外熱交換器 23に供給される室外空気の風量 Woを制御( 以下、凝縮圧力制御とする)し、過冷却器 25から室内膨張弁 41、 51に送られる冷媒 の温度が一定になるように過冷却器 25の能力を制御(以下、液管温度制御とする)し 、上述の蒸発圧力制御によって冷媒の蒸発圧力 Peが安定的に制御されるように、室 内ファン 43、 53によって室内熱交換器 42、 52に供給される室内空気の風量 Wrを一 定にしている。
[0043] ここで、蒸発圧力制御を行うのは、蒸発器として機能する室内熱交換器 42、 52内 には室内空気との熱交換によって気液二相状態からガス状態に相変化しながら低圧 の冷媒が流れる室内熱交換器 42、 52内(図 6の格子状のハッチング及び斜線のハツ チングの部分のうち室内熱交換器 42、 52に対応する部分を参照、以下、蒸発器部 C とする)における冷媒量が、冷媒の蒸発圧力 Peに大きく影響するからである。そして、 ここでは、インバータにより回転数 Rmが制御される圧縮機モータ 73によって圧縮機 21の運転容量を制御することによって、室内熱交換器 42、 52における冷媒の蒸発 圧力 Peを一定にして、蒸発器部 C内を流れる冷媒の状態を安定させて、主として、蒸 発圧力 Peによって蒸発器 C内における冷媒量が変化する状態を作り出している。尚 、本実施形態の圧縮機 21による蒸発圧力 Peの制御においては、室内熱交換器 42、 52の液側温度センサ 44、 54により検出される冷媒温度値 (蒸発温度 Teに対応)を 飽和圧力値に換算して、この圧力値が低圧目標値 Pesで一定になるように、圧縮機 2 1の運転容量を制御して (すなわち、圧縮機モータ 73の回転数 Rmを変化させる制御 を行って)、冷媒回路 10内を流れる冷媒循環量 Wcを増減することによって実現され ている。尚、本実施形態では採用していないが、室内熱交換器 42、 52における冷媒 の蒸発圧力 Peにおける冷媒の圧力に等価な運転状態量である、吸入圧力センサ 29 によって検出される圧縮機 21の吸入圧力 Psが、低圧目標値 Pesで一定になるように 、又は、吸入圧力 Psに対応する飽和温度値 (蒸発温度 Teに対応)が、低圧目標値 T esで一定になるように、圧縮機 21の運転容量を制御してもよいし、室内熱交換器 42 、 52の液側温度センサ 44、 54により検出される冷媒温度値 (蒸発温度 Teに対応)が 、低圧目標値 Tesで一定になるように、圧縮機 21の運転容量を制御してもよい。 そして、このような蒸発圧力制御を行うことによって、室内熱交換器 42、 52から圧縮 機 21までのガス冷媒連絡配管 7及びアキュムレータ 24を含む冷媒配管内(図 6の斜 線のハッチングの部分のうち室内熱交換器 42、 52から圧縮機 21までの部分を参照 、以下、ガス冷媒流通部 Dとする)を流れる冷媒の状態も安定して、主として、ガス冷 媒流通部 Dにおける冷媒の圧力に等価な運転状態量である、蒸発圧力 Pe (すなわ ち、吸入圧力 Ps)によってガス冷媒流通部 D内における冷媒量が変化する状態を作 り出している。
また、凝縮圧力制御を行うのは、室外空気との熱交換によってガス状態から液状態 に相変化しながら高圧の冷媒が流れる室外熱交換器 23内(図 6の斜線のハッチング 及び黒塗りのハッチングの部分のうち室外熱交換器 23に対応する部分を参照、以下 、凝縮器部 Aとする)における冷媒量が、冷媒の凝縮圧力 Pcに大きく影響するからで ある。そして、この凝縮器部 Aにおける冷媒の凝縮圧力 Pcは、室外温度 Taの影響よ り大きく変化するため、モータ 28aにより室外ファン 28から室外熱交換器 23に供給す る室内空気の風量 Woを制御することによって、室外熱交換器 23における冷媒の凝 縮圧力 Pcを一定にして、凝縮器部 A内を流れる冷媒の状態を安定させて、主として 、室外熱交換器 23の液側(以下、冷媒量判定運転に関する説明では、室外熱交換 器 23の出口とする)における過冷却度 SCoによって凝縮器 A内における冷媒量が変 化する状態を作り出している。尚、本実施形態の室外ファン 28による凝縮圧力 Pcの 制御にお!/、ては、室外熱交換器 23における冷媒の凝縮圧力 Pcに等価な運転状態 量である、吐出圧力センサ 30によって検出される圧縮機 21の吐出圧力 Pd、又は、 熱交温度センサ 33によって検出される室外熱交換器 23内を流れる冷媒の温度(す なわち、凝縮温度 Tc)が用いられる。
[0045] そして、このような凝縮圧力制御を行うことによって、室外熱交換器 23から室内膨 張弁 41、 51までの室外膨張弁 38、過冷却器 25の主冷媒回路側の部分及び液冷媒 連絡配管 6を含む流路と室外熱交換器 23からバイパス冷媒回路 61のバイパス膨張 弁 62までの流路とには高圧の液冷媒が流れて、室外熱交換器 23から室内膨張弁 4 1、 51及びバイパス膨張弁 62までの部分(図 6の黒塗りのハッチング部分を参照、以 下、液冷媒流通部 Bとする)における冷媒の圧力も安定し、液冷媒流通部 Bが液冷媒 でシールされて安定した状態となる。
また、液管温度制御を行うのは、過冷却器 25から室内膨張弁 41、 51に至る液冷媒 連絡配管 6を含む冷媒配管内(図 6に示される液冷媒流通部 Bのうち過冷却器 25か ら室内膨張弁 41、 51までの部分を参照)の冷媒の密度が変化しないようにするため である。そして、過冷却器 25の能力制御は、過冷却器 25の主冷媒回路側の出口に 設けられた液管温度センサ 35によって検出される冷媒の温度 Tipが液管温度目標 値 Tipsで一定になるようにバイパス冷媒回路 61を流れる冷媒の流量を増減して、過 冷却器 25の主冷媒回路側を流れる冷媒とバイパス冷媒回路側を流れる冷媒との間 の交換熱量を調節することによって実現されている。尚、このバイパス冷媒回路 61を 流れる冷媒の流量の増減は、バイパス膨張弁 62の開度調節によって行われる。この ようにして、過冷却器 25から室内膨張弁 41、 51に至る液冷媒連絡配管 6を含む冷 媒配管内における冷媒の温度が一定となる液管温度制御が実現されている。
[0046] そして、このような液管温度一定制御を行うことによって、冷媒回路 10に冷媒を充 填することによって冷媒回路 10内の冷媒量が徐々に増加するのに伴って、室外熱交 換器 23の出口における冷媒の温度 Tco (すなわち、室外熱交換器 23の出口におけ る冷媒の過冷却度 SCo)が変化する場合であっても、室外熱交換器 23の出口にお ける冷媒の温度 Tcoの変化の影響力 S、室外熱交換器 23の出口から過冷却器 25に 至る冷媒配管のみに収まり、液冷媒流通部 Bのうち過冷却器 25から液冷媒連絡配管 6を含む室内膨張弁 41、 51までの冷媒配管には影響しない状態となる。
さらに、過熱度制御を行うのは、蒸発器部 Cにおける冷媒量が、室内熱交換器 42、 52の出口における冷媒の乾き度に大きく影響するからである。この室内熱交換器 42 、 52の出口における冷媒の過熱度 SHrは、室内膨張弁 41、 51の開度を制御するこ とによって、室内熱交換器 42、 52のガス側(以下、冷媒量判定運転に関する説明で は、室内熱交換器 42、 52の出口とする)における冷媒の過熱度 SHrが過熱度目標 値 SHrsで一定になるように(すなわち、室内熱交換器 42、 52の出口のガス冷媒を過 熱状態)にして、蒸発器部 C内を流れる冷媒の状態を安定させている。
[0047] そして、このような過熱度制御を行うことによって、ガス冷媒連絡部 Dにガス冷媒が 確実に流れる状態を作り出している。
上述の各種制御によって、冷媒回路 10内を循環する冷媒の状態が安定して、冷媒 回路 10内における冷媒量の分布が一定となるため、続いて行われる冷媒の追加充 填によって冷媒回路 10内に冷媒が充填され始めた際に、冷媒回路 10内の冷媒量 の変化が、主として、室外熱交換器 23内の冷媒量の変化となって現れる状態を作り 出すことができる(以下、この運転を冷媒量判定運転とする)。
以上のような制御は、冷媒量判定運転を行う冷媒量判定運転制御手段として機能 する制御部 8はり具体的には、室内側制御部 47、 57と室外側制御部 37と制御部 37 、 47、 57間を接続する伝送線 8a)により、ステップ SI 1の処理として行われる。
[0048] 尚、本実施形態と異なり、室外ユニット 2に予め冷媒が充填されていない場合には、 このステップ S 11の処理に先だって、上述の冷媒量判定運転を行う際に、構成機器 が異常停止してしまうことがない程度の冷媒量になるまで冷媒充填を行う必要がある
(ステップ S12 :冷媒量の演算)
次に、上記の冷媒量判定運転を行いつつ、冷媒回路 10内に冷媒の追加充填を実 施するが、この際、冷媒量演算手段として機能する制御部 8によって、ステップ S 12 における冷媒の追加充填時における冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運 転状態量から冷媒回路 10内の冷媒量を演算する。
まず、本実施形態における冷媒量演算手段について説明する。冷媒量演算手段 は、冷媒回路 10を複数の部分に分割して、分割された各部分ごとに冷媒量を演算 することで、冷媒回路 10内の冷媒量を演算するものである。より具体的には、分割さ れた各部分ごとに、各部分の冷媒量と冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運 転状態量との関係式が設定されており、これらの関係式を用いて、各部分の冷媒量 を演算することができるようになつている。そして、本実施形態においては、冷媒回路
10は、四路切換弁 22が図 1の実線で示される状態、すなわち、圧縮機 21の吐出側 が室外熱交換器 23のガス側に接続され、かつ、圧縮機 21の吸入側がガス側閉鎖弁 27及びガス冷媒連絡配管 7を介して室内熱交換器 42、 52の出口に接続された状態 において、圧縮機 21から四路切換弁 22 (図 6では図示せず)を含む室外熱交換器 2 3までの部分(以下、高圧ガス管部 Eとする)と、室外熱交換器 23の部分 (すなわち、 凝縮器部 A)と、液冷媒流通部 Bのうち室外熱交換器 23から過冷却器 25までの部分 及び過冷却器 25の主冷媒回路側の部分の入口側半分(以下、高温側液管部 B1と する)と、液冷媒流通部 Bのうち過冷却器 25の主冷媒回路側の部分の出口側半分及 び過冷却器 25から液側閉鎖弁 26 (図 6では図示せず)までの部分(以下、低温側液 管部 B2とする)と、液冷媒流通部 Bのうち液冷媒連絡配管 6の部分 (以下、液冷媒連 絡配管部 B3とする)と、液冷媒流通部 Bのうち液冷媒連絡配管 6から室内膨張弁 41 、 51及び室内熱交換器 42、 52の部分 (すなわち、蒸発器部 C)を含むガス冷媒流通 部 Dのうちガス冷媒連絡配管 7までの部分(以下、室内ユニット部 Fとする)と、ガス冷 媒流通部 Dのうちガス冷媒連絡配管 7の部分 (以下、ガス冷媒連絡配管部 Gとする) と、ガス冷媒流通部 Dのうちガス側閉鎖弁 27 (図 6では図示せず)から四路切換弁 22 及びアキュムレータ 24を含む圧縮機 21までの部分(以下、低圧ガス管部 Hとする)と 、液冷媒流通部 Bのうち高温側液管部 B1からバイパス膨張弁 62及び過冷却器 25の バイパス冷媒回路側の部分を含む低圧ガス管部 Hまでの部分(以下、バイパス回路 部 Iとする)と、圧縮機 21の部分 (以下、圧縮機部 Jとする)と、に分割されて、各部分ご とに関係式が設定されている。次に、上述の各部分ごとに設定された関係式につい て、説明する。
[0049] 本実施形態において、高圧ガス管部 Eにおける冷媒量 Moglと冷媒回路 10を流れ る冷媒又は構成機器の運転状態量との関係式は、例えば、
Mogl =Vogl X d
という、室外ユニット 2の高圧ガス管部 Eの容積 Voglに高圧ガス管部 Eにおける冷媒 の密度 p dを乗じた関数式として表される。尚、高圧ガス管部 Eの容積 Voglは、室外 ユニット 2が設置場所に設置される前力も既知の値であり、予め制御部 8のメモリに記 憶されている。また、高圧ガス管部 Eにおける冷媒の密度 p dは、吐出温度 Td及び 吐出圧力 Pdを換算することによって得られる。
凝縮器部 Aにおける冷媒量 Mcと冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転 状態量との関係式は、例えば、
Mc = kcl XTa + kc2 XTc + kc3 X SHm + kc4 XWc
+ kc5 X β c + kco X β co + kc7
という、室外温度 Ta、凝縮温度 Tc、圧縮機吐出過熱度 SHm、冷媒循環量 Wc、室 外熱交換器 23における冷媒の飽和液密度 p c及び室外熱交換器 23の出口におけ る冷媒の密度 P coの関数式として表される。尚、上述の関係式におけるパラメータ kc ;!〜 kc7は、試験や詳細なシミュレーションの結果を回帰分析することによって求めら れたものであり、予め制御部 8のメモリに記憶されている。また、圧縮機吐出過熱度 S Hmは、圧縮機の吐出側における冷媒の過熱度であり、吐出圧力 Pdを冷媒の飽和 温度値に換算し、吐出温度 Tdからこの冷媒の飽和温度値を差し引くことにより得られ る。冷媒循環量 Wcは、蒸発温度 Teと凝縮温度 Tcとの関数 (すなわち、 Wc = fl (Te 、 Tc) )として表される。冷媒の飽和液密度 p cは、凝縮温度 Tcを換算することによつ て得られる。室外熱交換器 23の出口における冷媒の密度 p coは、凝縮温度 Tcを換 算することによって得られる凝縮圧力 Pc及び冷媒の温度 Tcoを換算することによって 得られる。
[0050] 高温液管部 B1における冷媒量 Mollと冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の 運転状態量との関係式は、例えば、
Moll =Voll X co という、室外ユニット 2の高温液管部 Blの容積 Vollに高温液管部 Blにおける冷媒 の密度 p co (すなわち、上述の室外熱交換器 23の出口における冷媒の密度)を乗じ た関数式として表される。尚、高圧液管部 B1の容積 Vollは、室外ユニット 2が設置 場所に設置される前から既知の値であり、予め制御部 8のメモリに記憶されている。 低温液管部 B2における冷媒量 Mol2と冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の 運転状態量との関係式は、例えば、
Mol2=Vol2 X ip
という、室外ユニット 2の低温液管部 B2の容積 Vol2に低温液管部 B2における冷媒 の密度 p ipを乗じた関数式として表される。尚、低温液管部 B2の容積 Vol2は、室外 ユニット 2が設置場所に設置される前力も既知の値であり、予め制御部 8のメモリに記 憶されている。また、低温液管部 B2における冷媒の密度 p ipは、過冷却器 25の出 口における冷媒の密度であり、凝縮圧力 Pc及び過冷却器 25の出口における冷媒の 温度 Tipを換算することによって得られる。
[0051] 液冷媒連絡配管部 B3における冷媒量 Mlpと冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成 機器の運転状態量との関係式は、例えば、
Mlp=Vlp X ip
とレ、う、液冷媒連絡配管 6の容積 Vlpに液冷媒連絡配管部 B3における冷媒の密度 P lp (すなわち、過冷却器 25の出口における冷媒の密度)を乗じた関数式として表さ れる。尚、液冷媒連絡配管 6の容積 Vlpは、液冷媒連絡配管 6が空気調和装置 1をビ ル等の設置場所に設置する際に現地にて施工される冷媒配管であるため、長さや管 径等の情報から現地において演算した値を入力したり、長さゃ管径等の情報を現地 にお!/、て入力し、これらの入力された液冷媒連絡配管 6の情報から制御部 8で演算し たり、又は、後述のように、配管容積判定運転の運転結果を用いて演算される。
[0052] 室内ユニット部 Fにおける冷媒量 Mrと冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の 運転状態量との関係式は、例えば、
Mr = krl XTlp + kr2 X AT + kr3 X SHr + kr4 X Wr+kr5
という、過冷却器 25の出口における冷媒の温度 Tlp、室内温度 Trから蒸発温度 Teを 差し引いた温度差 ΔΤ、室内熱交換器 42、 52の出口における冷媒の過熱度 SHr及 び室内ファン 43、 53の風量 Wrの関数式として表される。尚、上述の関係式における パラメータ krlkr5は、試験や詳細なシミュレーションの結果を回帰分析することに よって求められたものであり、予め制御部 8のメモリに記憶されている。尚、ここでは、 2台の室内ユニット 4、 5のそれぞれに対応して冷媒量 Mrの関係式が設定されており 、室内ユニット 4の冷媒量 Mrと室内ユニット 5の冷媒量 Mrとを加算することにより、室 内ユニット部 Fの全冷媒量が演算されるようになっている。尚、室内ユニット 4と室内ュ ニット 5の機種や容量が異なる場合には、パラメータ kr;!〜 kr5の値が異なる関係式 力 吏用されることになる。
[0053] ガス冷媒連絡配管部 Gにおける冷媒量 Mgpと冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成 機器の運転状態量との関係式は、例えば、
Mgp=Vgp X gp
という、ガス冷媒連絡配管 7の容積 Vgpにガス冷媒連絡配管部 Hにおける冷媒の密 度 p gpを乗じた関数式として表される。尚、ガス冷媒連絡配管 7の容積 Vgpは、液冷 媒連絡配管 6と同様に、ガス冷媒連絡配管 7が空気調和装置 1をビル等の設置場所 に設置する際に現地にて施工される冷媒配管であるため、長さゃ管径等の情報から 現地において演算した値を入力したり、長さゃ管径等の情報を現地において入力し 、これらの入力されたガス冷媒連絡配管 7の情報から制御部 8で演算したり、又は、 後述のように、配管容積判定運転の運転結果を用いて演算される。また、ガス冷媒配 管連絡部 Gにおける冷媒の密度 p gpは、圧縮機 21の吸入側における冷媒の密度 P sと、室内熱交換器 42、 52の出口(すなわち、ガス冷媒連絡配管 7の入口 )におけ る冷媒の密度 p eoとの平均値である。冷媒の密度 p sは、吸入圧力 Ps及び吸入温 度 Tsを換算することによって得られ、冷媒の密度 p eoは、蒸発温度 Teの換算値であ る蒸発圧力 Pe及び室内熱交換器 42、 52の出口温度 Teoを換算することによって得 られる。
[0054] 低圧ガス管部 Hにおける冷媒量 Mog2と冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器 の運転状態量との関係式は、例えば、
Mog2=Vog2 X p s
という、室外ユニット 2内の低圧ガス管部 Hの容積 Vog2に低圧ガス管部 Hにおける 冷媒の密度 p sを乗じた関数式として表される。尚、低圧ガス管部 Hの容積 Vog2は、 設置場所に出荷される前から既知の値であり、予め制御部 8のメモリに記憶されてい ノ ィパス回路部 jにおける冷媒量 Mobと冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の 運転状態量との関係式は、例えば、
Mob = kobl X co + kob2 X p s + kob3 X Pe + kob4
という、室外熱交換器 23の出口における冷媒の密度 p co、過冷却器 25のバイパス 回路側の出口における冷媒の密度 p s及び蒸発圧力 Peの関数式として表される。尚 、上述の関係式におけるパラメータ kob;!〜 kob3は、試験や詳細なシミュレーション の結果を回帰分析することによって求められたものであり、予め制御部 8のメモリに記 憶されている。また、バイパス回路部 Iの容積 Mobは、他の部分に比べて冷媒量が少 ないこともあり、さらに簡易的な関係式によって演算されてもよい。例えば、
Mob=Vob X e X kob5
という、バイパス回路部 Iの容積 Vobに過冷却器 25のバイパス回路側の部分におけ る飽和液密度 p e及び補正係数 kobを乗じた関数式として表される。尚、バイパス回 路部 Iの容積 Vobは、室外ユニット 2が設置場所に設置される前から既知の値であり、 予め制御部 8のメモリに記憶されている。また、過冷却器 25のバイパス回路側の部分 における飽和液密度 p eは、吸入圧力 Ps又は蒸発温度 Teを換算することによって得 られる。
圧縮機部 Jにおける冷媒量 Mcompと冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運 転状態量との関係式は、例えば、
Mcomp = Mqo + Mql + Mq2
という、圧縮機 21の圧縮機ケーシング 71内の高圧空間 Q2のうち油溜まり部 71dに 溜まって!/、る冷凍機油中に溶解する溶存冷媒量 Mqo、圧縮機 21の低圧空間 Q 1の 部分における冷媒量 Mq 1及び圧縮機 21の圧縮機ケーシング 71内の高圧空間 Q 2 の部分における冷媒量 Mq2を加算した関数式として表される。
ここで、冷凍機油の量を Moilとし、冷凍機油への冷媒の溶解度を φとすると、溶存 冷媒量 Mqoは、 Mqo= φ / (1— φ ) X Moil
として表される。この冷凍機油への冷媒の溶解度 φは、油溜まり部 71dに溜まってい る冷凍機油の圧力及び温度の関数として表される力 このとき、冷凍機油の圧力とし ては、高圧空間 Q2における冷媒の圧力(すなわち、吐出圧力 Pd)を用いることがで きる。しかし、本実施形態における空気調和装置 1が圧縮機 21内部の油溜まり部 71 dに溜まった冷凍機油とこの冷凍機油に接する冷媒との温度差が大きくなるように構 成されており、圧縮機 21内部の油溜まり部 71dに溜まった冷凍機油の温度分布が生 じやすくなつていることから、冷凍機油への冷媒の溶解度 Φを演算する際に必要な 冷凍機油の温度(以下、 Toilとする)として、例えば、高圧空間 Q2における冷媒の温 度(すなわち、吐出温度 Td)を用いると、油溜まり部 71dに溜まった冷凍機油の温度 分布が反映されないという事態が生じる。そこで、本実施形態においては、圧縮機 21 内部の冷凍機油の温度分布の発生原因である圧縮機 21外部の雰囲気温度として の室外温度 Taも溶存冷媒量 Mqoの演算に用いるようにしている。具体的には、冷凍 機油の温度 Toilとして、吐出温度 Td及び室外温度 Taの関数 (すなわち、 Toil = f2 ( Td、 Ta) )として表される圧縮機 21内部の冷凍機油の平均温度を用いることができる (図 7の吐出温度 Td及び室外温度 Taと冷凍機油の温度 Toilとの関係を示す線図を 参照)。尚、 Toilと吐出温度 Td及び室外温度 Taとの関係は、予め実験的に得られた 測定データを用いて関数式化したものを用いてもょレ、し、マップ化したものを用いて もよい。また、室外温度 Taを検出する室外温度センサ 36の設置位置等によっては、 検出された室外温度 Taと実際の圧縮機 21外部の雰囲気温度との間にずれが生じる おそれもある力 このような場合には、検出された室外温度 Taをそのまま使用するの ではなぐ室外温度 Taに補正を施した値を圧縮機 21外部の雰囲気温度として使用 するようにしてもよい。ここで、室外温度 Taの補正の方法としては、構成機器の運転 状態量、例えば、空気調和装置 1の運転状態から求めた能力、吐出圧力 Pd及び室 外ファン 28の風量 Woの少なくとも 1つを用いて補正することが可能である。そうする と、冷凍機油への冷媒の溶解度 Φは、油溜まり部 71dが形成された高圧空間 Q2に おける冷媒の圧力(すなわち、吐出圧力 Pd)及び上述の吐出温度 Td及び室外温度 Taの関数として表された冷凍機油の平均温度 Toilの関数 (すなわち、 φ =f3 (Ps、T oil) )として表すことができる。このように、溶存冷媒量 Mqoは、既知の冷凍機油の量 Moil,吐出圧力 Pd及び冷凍機油の平均温度 ToiKより具体的には、吐出温度 Td及 び室外温度 Ta)カゝら演算すること力 Sできる。
[0056] また、冷媒量 Mq2は、
Mq2= (Vcomp-Voil-Vql) X d
という、圧縮機 21の全容積 Vcompから冷凍機油の容積 Voil及び低圧空間 Q 1の容 積 Vqlを差し引き、これに高圧空間 Q2における冷媒の密度としての冷媒の密度 p d を乗算することによって演算される。
ここで、冷凍機油の容積 Voilは、冷凍機油の量 Moilを冷凍機油の密度 p oilで除 算することによって演算される。この冷凍機油の密度 p oilは、冷凍機油の温度の関 数として表される力 この場合においても、上述の溶解度 φを演算する場合と同様に 、冷凍機油の平均温度 Toilを用いることができる。すなわち、冷凍機油の密度は、冷 凍機油の平均温度 Toilの関数 (すなわち、 p oil = f4 (Toil) )として表すことができる 。このように、圧縮機 21の圧縮機ケーシング 71内の高圧空間 Q2のうち油溜まり部 71 d以外の部分における冷媒量 Mq2は、既知の容積 Vcomp、既知の容積 Vql、既知 の冷凍機油の量 Moil及び冷凍機油の平均温度 ToiKより具体的には、吐出温度 Td 及び室外温度 Ta)力、ら演算すること力 Sできる。
[0057] また、冷媒量 Mqlは、
Mql =Vql X s
という、低圧空間 Q 1の容積 Vqlに低圧空間 Q 1における冷媒の密度としての冷媒の 密度 p sを乗算することによって演算される。
尚、本実施形態において、室外ユニット 2は 1台である力 室外ユニットが複数台接 続される場合には、室外ユニットに関する冷媒量 Mogl、 Mc、 Moll , Mol2、 Mog2 、 Mob及び Mcompは、複数の室外ユニットのそれぞれに対応して各部分の冷媒量 の関係式が設定され、複数の室外ユニットの各部分の冷媒量を加算することにより、 室外ユニットの全冷媒量が演算されるようになっている。尚、機種や容量が異なる複 数の室外ユニットが接続される場合には、ノ ラメータの値が異なる各部分の冷媒量の 関係式が使用されることになる。 [0058] 以上のように、本実施形態では、冷媒回路 10の各部分についての関係式を用いて 、冷媒量判定運転における冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量 力、ら各部分の冷媒量を演算することで、冷媒回路 10の冷媒量を演算することができ るようになっている。
そして、このステップ S12は、後述のステップ S 13における冷媒量の適否の判定の 条件が満たされるまで繰り返されるため、冷媒の追加充填が開始してから完了するま での間、冷媒回路 10の各部分についての関係式を用いて、冷媒充填時における運 転状態量から各部分の冷媒量が演算される。より具体的には、後述のステップ S 13 における冷媒量の適否の判定に必要な室外ユニット 2内の冷媒量 Mo及び各室内ュ ニット 4、 5内の冷媒量 Mr (すなわち、冷媒連絡配管 6、 7を除く冷媒回路 10の各部 分の冷媒量)が演算される。ここで、室外ユニット 2内の冷媒量 Moは、上述の室外ュ ニット 2内の各部分の冷媒量 Mogl、 Mc、 Moll , Mol2、 Mog2、 Mob及び Mcomp を加算することによって演算される。
[0059] このように、冷媒自動充填運転における冷媒回路 10内を流れる冷媒又は構成機器 の運転状態量から冷媒回路 10の各部分の冷媒量を演算する冷媒量演算手段として 機能する制御部 8により、ステップ S 12の処理が行われる。
(ステップ S 13:冷媒量の適否の判定)
上述のように、冷媒回路 10内に冷媒の追加充填を開始すると、冷媒回路 10内の 冷媒量が徐々に増加する。ここで、冷媒連絡配管 6、 7の容積が未知である場合には 、冷媒の追加充填後に冷媒回路 10内に充填されるべき冷媒量を、冷媒回路 10全体 の冷媒量として規定することができない。しかし、室外ユニット 2及び室内ユニット 4、 5 だけに着目すれば (すなわち、冷媒連絡配管 6、 7を除く冷媒回路 10)、試験や詳細 なシミュレーションにより通常運転モードにおける最適な室外ユニット 2の冷媒量を予 め知ることができるため、この冷媒量を充填目標値 Msとして予め制御部 8のメモリに 記憶しておき、上述の関係式を用レ、て冷媒自動充填運転における冷媒回路 10内を 流れる冷媒又は構成機器の運転状態量から演算される室外ユニット 2の冷媒量 Moと 室内ユニット 4、 5の冷媒量 Mrとを加算した冷媒量の値力 S、この充填目標値 Msに到 達するまで、冷媒の追加充填を行えばよいことになる。すなわち、ステップ S13は、冷 媒自動充填運転における室外ユニット 2の冷媒量 Moと室内ユニット 4、 5の冷媒量 M rとを加算した冷媒量の値が充填目標値 Msに到達した力、どうかを判定することで、冷 媒の追加充填により冷媒回路 10内に充填された冷媒量の適否を判定する処理であ
[0060] そして、ステップ S13において、室外ユニット 2の冷媒量 Moと室内ユニット 4、 5の冷 媒量 Mrとを加算した冷媒量の値が充填目標値 Msよりも小さぐ冷媒の追加充填が 完了していない場合には、充填目標値 Msに到達するまで、ステップ S13の処理が繰 り返される。また、室外ユニット 2の冷媒量 Moと室内ユニット 4、 5の冷媒量 Mrとを加 算した冷媒量の値が充填目標値 Msに到達した場合には、冷媒の追加充填が完了し 、冷媒自動充填運転処理としてのステップ S 1が完了する。
尚、上述の冷媒量判定運転においては、冷媒回路 10内への冷媒の追加充填が進 むにつれて、主として、室外熱交換器 23の出口における過冷却度 SCoが大きくなる 傾向が現れて室外熱交換器 23における冷媒量 Mcが増加し、他の部分における冷 媒量がほぼ一定に保たれる傾向になるため、充填目標値 Msを、室外ユニット 2及び 室内ユニット 4、 5ではなぐ室外ユニット 2の冷媒量 Moのみに対応する値として設定 したり、又は、室外熱交換器 23の冷媒量 Mcに対応する値として設定して、充填目標 値 Msに到達するまで冷媒の追加充填を行うようにしてもよい。
[0061] このように、冷媒自動充填運転の冷媒量判定運転における冷媒回路 10内の冷媒 量の適否 (すなわち、充填目標値 Msに到達した力、どうか)を判定する冷媒量判定手 段として機能する制御部 8により、ステップ S 13の処理が行われる。
(ステップ S2:配管容積判定運転)
上述のステップ S1の冷媒自動充填運転が完了したら、ステップ S2の配管容積判 定運転に移行する。配管容積判定運転では、制御部 8によって、図 8に示されるステ ップ S21〜ステップ S25の処理が行われる。ここで、図 8は、配管容積判定運転のフ ローチャートである。
(ステップ S21、 S22 :液冷媒連絡配管用の配管容積判定運転及び容積の演算) ステップ S21では、上述の冷媒自動充填運転におけるステップ S11の冷媒量判定 運転と同様に、室内ユニット全数運転、凝縮圧力制御、液管温度制御、過熱度制御 及び蒸発圧力制御を含む液冷媒連絡配管 6用の配管容積判定運転を行う。ここで、 液管温度制御における過冷却器 25の主冷媒回路側の出口の冷媒の温度 Tipの液 管温度目標値 Tipsを第 1目標値 Tlpslとし、この第 1目標値 Tlpslで冷媒量判定運 転が安定した状態を第 1状態とする(図 9の破線を含む線で示された冷凍サイクルを 参照)。尚、図 9は、液冷媒連絡配管用の配管容積判定運転における空気調和装置 1の冷凍サイクルを示すモリエル線図である。
[0062] 次に、液管温度制御における過冷却器 25の主冷媒回路側の出口の冷媒の温度 T lpが第 1目標値 Tlpslで安定した第 1状態から、他の機器制御、すなわち、凝縮圧力 制御、過熱度制御及び蒸発圧力制御の条件については変更することなく(すなわち 、過熱度目標値 SHrsや低圧目標値 Tesを変更することなく)、液管温度目標値 Tips を第 1目標値 Tlpslと異なる第 2目標値 Tlps2に変更して安定させた第 2状態とする( 図 9の実線で示された冷凍サイクルを参照)。本実施形態において、第 2目標値 Tips 2は、第 1目標値 Tlpslよりも高い温度である。
このように、第 1状態で安定した状態から第 2状態に変更することによって、液冷媒 連絡配管 6内の冷媒の密度が小さくなるため、第 2状態における液冷媒連絡配管部 B3の冷媒量 Mlpは、第 1状態における冷媒量に比べて減少することになる。そして、 この液冷媒連絡配管部 B3から減少した冷媒は、冷媒回路 10の他の部分に移動する ことになる。より具体的には、上述のように、液管温度制御以外の他の機器制御の条 件については変更していないことから、高圧ガス管部 Eにおける冷媒量 Mogl、低圧 ガス管部 Hにおける冷媒量 Mog2、ガス冷媒連絡配管部 Gにおける冷媒量 Mgp及 び圧縮機部 Jにおける冷媒量 Mcompがほぼ一定に保たれて、液冷媒連絡配管部 B 3から減少した冷媒は、凝縮器部 A、高温液管部 Bl、低温液管部 B2、室内ユニット 部 F及びバイパス回路部 Iに移動することになる。すなわち、液冷媒連絡配管部 B3か ら冷媒が減少した分だけ、凝縮器部 Aにおける冷媒量 Mc、高温液管部 B1における 冷媒量 Moll、低温液管部 B2における冷媒量 Mol2、室内ユニット部 Fにおける冷媒 量 Mr及びバイパス回路部 Iにおける冷媒量 Mobが増加することになる。
[0063] 以上のような制御は、液冷媒連絡配管 6の容積 Mlpを演算するための配管容積判 定運転を行う配管容積判定運転制御手段として機能する制御部 8はり具体的には、 室内側制御部 47、 57と室外側制御部 37と制御部 37、 47、 57間を接続する伝送線 8a)により、ステップ S21の処理として行われる。
次に、ステップ S22では、第 1状態から第 2状態への変更により、液冷媒連絡配管 部 B3から冷媒が減少して冷媒回路 10の他の部分に移動する現象を利用して、液冷 媒連絡配管 6の容積 Vlpを演算する。
まず、液冷媒連絡配管 6の容積 Vlpを演算するために使用される演算式について、 説明する。上述の配管容積判定運転によって、この液冷媒連絡配管部 B3から減少 して冷媒回路 10の他の部分に移動した冷媒量を冷媒増減量 Δ Mlpとし、第 1及び第 2状態間における各部分の冷媒の増減量を Δ Μ Δ Μο11、 Δ Μο12、 Δ ΜΓ及び Δ Mob (ここでは、冷媒量 Mogl、冷媒量 Mog2及び冷媒量 Mgpがほぼ一定に保たれ るため省略する)とすると、冷媒増減量 Δ Mlpは、例えば、
Δ Μ1ρ= - ( A Mc + Δ Μο11 + Δ Μο12+ Δ ΜΓ+ A Mob)
という関数式から演算することができる。そして、この Δ Mlpの値を液冷媒連絡配管 6 内における第 1及び第 2状態間の冷媒の密度変化量 Δ p ipで除算することにより、液 冷媒連絡配管 6の容積 Vlpを演算することができる。尚、冷媒増減量 Δ ΜΙρの演算結 果にはほとんど影響しないが、上述の関数式において、冷媒量 Mogl及び冷媒量 Μ og2が含まれていてもよい。
Vlp = Δ Mlp/ Δ lp
尚、 A Mc、 Δ Μο11、 Δ Μο12、 A Mr及び A Mobは、上述の冷媒回路 10の各部分 についての関係式を用いて、第 1状態における冷媒量と第 2状態における冷媒量とを 演算し、さらに第 2状態における冷媒量力 第 1状態の冷媒量を減算することによつ て得られ、また、密度変化量 Δ p ipは、第 1状態における過冷却器 25の出口におけ る冷媒の密度と第 2状態における過冷却器 25の出口における冷媒の密度を演算し、 さらに第 2状態における冷媒の密度から第 1状態における冷媒の密度を減算すること によって得られる。
以上のような演算式を用いて、第 1及び第 2状態における冷媒回路 10を流れる冷 媒又は構成機器の運転状態量から液冷媒連絡配管 6の容積 Vlpを演算することがで きる。 [0065] 尚、本実施形態では、第 2状態における第 2目標ィ直 Tlps2が第 1状態における第 1 目標値 Tlpslよりも高!/、温度になるように状態変更を行い、液冷媒連絡配管部 B2の 冷媒を他の部分に移動させることで他の部分における冷媒量を増加させて、この増 加量から液冷媒連絡配管 6の容積 Vlpを演算している力 第 2状態における第 2目標 ィ直 Tlps2が第 1状態における第 1目標ィ直 Tlpslよりも低い温度になるように状態変更 を行い、液冷媒連絡配管部 B3に他の部分から冷媒を移動させることで他の部分に おける冷媒量を減少させて、この減少量から液冷媒連絡配管 6の容積 Vlpを演算し てもよい。
このように、液冷媒連絡配管 6用の配管容積判定運転における冷媒回路 10内を流 れる冷媒又は構成機器の運転状態量から液冷媒連絡配管 6の容積 Vlpを演算する 液冷媒連絡配管用の配管容積演算手段として機能する制御部 8により、ステップ S2 2の処理が行われる。
[0066] (ステップ S23、 S24 :ガス冷媒連絡配管用の配管容積判定運転及び容積の演算) 上述のステップ S21及びステップ S22が完了した後、ステップ S23において、室内 ユニット全数運転、凝縮圧力制御、液管温度制御、過熱度制御及び蒸発圧力制御 を含むガス冷媒連絡配管 7用の配管容積判定運転を行う。ここで、蒸発圧力制御に おける圧縮機 21の吸入圧力 Psの低圧目標値 Pesを第 1目標値 Peslとし、この第 1目 標値 Peslで冷媒量判定運転が安定した状態を第 1状態とする(図 10の破線を含む 線で示された冷凍サイクルを参照)。尚、図 10は、ガス冷媒連絡配管用の配管容積 判定運転における空気調和装置 1の冷凍サイクルを示すモリエル線図である。
次に、蒸発圧力制御における圧縮機 21の吸入圧力 Psの低圧目標値 Pesが第 1目 標値 Peslで安定した第 1状態から、他の機器制御、すなわち、液管温度制御、凝縮 圧力制御及び過熱度制御の条件については変更することなく(すなわち、液管温度 目標値 Tipsや過熱度目標値 SHrsを変更することなく)、低圧目標値 Pesを第 1目標 値 Peslと異なる第 2目標値 Pes2に変更して安定させた第 2状態とする(図 10の実線 のみで示された冷凍サイクルを参照)。本実施形態において、第 2目標値 Pes2は、 第 1目標値 Peslよりも低い圧力である。
[0067] このように、第 1状態で安定した状態から第 2状態に変更することによって、ガス冷 媒連絡配管 7内の冷媒の密度が小さくなるため、第 2状態におけるガス冷媒連絡配 管部 Gの冷媒量 Mgpは、第 1状態における冷媒量に比べて減少することになる。そし て、このガス冷媒連絡配管部 Gから減少した冷媒は、冷媒回路 10の他の部分に移動 することになる。より具体的には、上述のように、蒸発圧力制御以外の他の機器制御 の条件にっレ、ては変更して!/、な!/、ことから、高圧ガス管部 Eにおける冷媒量 Mogl、 高温液管部 B1における冷媒量 Moll、低温液管部 B2における冷媒量 Mol2及び液 冷媒連絡配管部 B3における冷媒量 Mlpがほぼ一定に保たれて、ガス冷媒連絡配管 部 Gから減少した冷媒は、低圧ガス管部 H、凝縮器部 A、室内ユニット部 F、バイパス 回路部 I及び圧縮機部 Jに移動することになる。すなわち、ガス冷媒連絡配管部 Gから 冷媒が減少した分だけ、低圧ガス管部 Hにおける冷媒量 Mog2、凝縮器部 Aにおけ る冷媒量 Mc、室内ユニット部 Fにおける冷媒量 Mr、バイパス回路部 Iにおける冷媒 量 Mob及び圧縮機部 Jにおける冷媒量 Mcompが増加することになる。
以上のような制御は、ガス冷媒連絡配管 7の容積 Vgpを演算するための配管容積 判定運転を行う配管容積判定運転制御手段として機能する制御部 8はり具体的に は、室内側制御部 47、 57と室外側制御部 37と制御部 37、 47、 57間を接続する伝 送線 8a)により、ステップ S23の処理として行われる。
次に、ステップ S24では、第 1状態から第 2状態への変更により、ガス冷媒連絡配管 部 Gから冷媒が減少して冷媒回路 10の他の部分に移動する現象を利用して、ガス 冷媒連絡配管 7の容積 Vgpを演算する。
まず、ガス冷媒連絡配管 7の容積 Vgpを演算するために使用される演算式につい て、説明する。上述の配管容積判定運転によって、このガス冷媒連絡配管部 Gから 減少して冷媒回路 10の他の部分に移動した冷媒量を冷媒増減量 Δ Mgpとし、第 1 及び第 2状態間における各部分の冷媒の増減量を A Mc、 A Mog2、 Δ ΜΓ、 A Mob 及び Δ Mcomp (ここでは、冷媒量 Mogl、冷媒量 Moll、冷媒量 Mol2及び冷媒量 Mlpがほぼ一定に保たれるため省略する)とすると、冷媒増減量 A Mgpは、例えば、
A Mgp=— ( A Mc+ A Mog2+ Δ ΜΓ+ A Mob+ Δ Mcomp)
という関数式から演算することができる。そして、この Δ Mgpの値をガス冷媒連絡配 管 7内における第 1及び第 2状態間の冷媒の密度変化量 Δ p gpで除算することによ り、ガス冷媒連絡配管 7の容積 Vgpを演算することができる。尚、冷媒増減量 A Mgp の演算結果にはほとんど影響しないが、上述の関数式において、冷媒量 Mogl、冷 媒量 Moll及び冷媒量 Mol2が含まれて!/、てもよ!/、。
Figure imgf000039_0001
尚、 A Mc、 A Mog2、 Δ ΜΓ、 A Mob及び A Mcompは、上述の冷媒回路 10の各部 分についての関係式を用いて、第 1状態における冷媒量と第 2状態における冷媒量 とを演算し、さらに第 2状態における冷媒量力 第 1状態の冷媒量を減算することによ つて得られ、また、密度変化量 Δ p gpは、第 1状態における圧縮機 21の吸入側にお ける冷媒の密度 p sと室内熱交換器 42、 52の出口における冷媒の密度 p eoとの平 均密度を演算し、第 2状態における平均密度から第 1状態における平均密度を減算 することによって得られる。
以上のような演算式を用いて、第 1及び第 2状態における冷媒回路 10を流れる冷 媒又は構成機器の運転状態量力、らガス冷媒連絡配管 7の容積 Vgpを演算することが できる。
[0070] 尚、本実施形態では、第 2状態における第 2目標値 Pes2が第 1状態における第 1目 標値 Pes 1よりも低!/、圧力になるように状態変更を行い、ガス冷媒連絡配管部 Gの冷 媒を他の部分に移動させることで他の部分における冷媒量を増加させて、この増加 量力 ガス冷媒連絡配管 7の容積 Vlpを演算しているが、第 2状態における第 2目標 値 Pes2が第 1状態における第 1目標値 Peslよりも高い圧力になるように状態変更を 行い、ガス冷媒連絡配管部 Gに他の部分から冷媒を移動させることで他の部分にお ける冷媒量を減少させて、この減少量からガス冷媒連絡配管 7の容積 Vlpを演算して あよい。
このように、ガス冷媒連絡配管 7用の配管容積判定運転における冷媒回路 10内を 流れる冷媒又は構成機器の運転状態量からガス冷媒連絡配管 7の容積 Vgpを演算 するガス冷媒連絡配管用の配管容積演算手段として機能する制御部 8により、ステツ プ S24の処理が行われる。
[0071] (ステップ S25 :配管容積判定運転の結果の妥当性の判定)
上述のステップ S21〜ステップ S24が完了した後、ステップ S25において、配管容 積判定運転の結果が妥当なものであるかどうか、すなわち、配管容積演算手段によ つて演算された冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 Vgpが妥当なものであるかどうかを判 疋 。
具体的には、以下の不等式のように、演算により得られたガス冷媒連絡配管 7の容 積 Vgpに対する液冷媒連絡配管 6の容積 Vlpの比が所定の数値範囲内にあるかどう かにより判定する。
Figure imgf000040_0001
ここで、 ε 1及び ε 2は、室外ユニットと室内ユニットとの実現可能な組み合わせにお ける配管容積比の最小値及び最大値に基づいて可変される値である。
[0072] そして、容積比 Vlp/Vgpが上述の数値範囲を満たす場合には、配管容積判定運 転に力、かるステップ S2の処理が完了となり、容積比 Vlp/Vgpが上述の数値範囲を 満たさない場合には、再度、ステップ S21〜ステップ S24の配管容積判定運転及び 容積の演算の処理が行われる。
このように、上述の配管容積判定運転の結果が妥当なものであるかどうか、すなわ ち、配管容積演算手段によって演算された冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 Vgpが妥 当なものであるかどうかを判定する妥当性判定手段として機能する制御部 8により、ス テツプ S25の処理が行われる。
尚、本実施形態においては、液冷媒連絡配管 6用の配管容積判定運転 (ステップ S 21、 S22)を先に行い、その後に、ガス冷媒連絡配管 7用の配管容積判定運転 (ステ ップ S23、 S24)を行っている力 ガス冷媒連絡配管 7用の配管容積判定運転を先に 行ってもよい。
[0073] また、上述のステップ S25において、ステップ S21〜S24の配管容積判定運転の 結果が妥当でないものと複数回判定されるような場合や、より簡易的に冷媒連絡配 管 6、 7の容積 Vlp、 Vgpの判定を行いたい場合には、図 8には図示しないが、例えば 、ステップ S25において、ステップ S21〜S24の配管容積判定運転の結果が妥当で ないものと判定された後に、冷媒連絡配管 6、 7における圧力損失から冷媒連絡配管 6、 7の配管長さを推定し、この推定された配管長さと平均容積比から冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 Vgpを演算する処理に移行して、冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 V gpを得るようにしてもよい。
また、本実施形態においては、冷媒連絡配管 6、 7の長さゃ管径等の情報がなぐ 冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 Vgpが未知であることを前提として、配管容積判定 運転を行って冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 Vgpを演算する場合について説明した 、配管容積演算手段が、冷媒連絡配管 6、 7の長さゃ管径等の情報を入力すること で冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 Vgpを演算する機能を有している場合には、この 機能を併用してもよい。
[0074] さらに、上述の配管容積判定運転及びその運転結果を用いて冷媒連絡配管 6、 7 の容積 Vlp、 Vgpを演算する機能を使用せず、冷媒連絡配管 6、 7の長さゃ管径等の 情報を入力することで冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 Vgpを演算する機能のみを使 用する場合には、上述の妥当性判定手段 (ステップ S25)を用いて、入力された冷媒 連絡配管 6、 7の長さゃ管径等の情報が妥当であるかどうかについての判定を行うよ うにしてもよい。
(ステップ S3:初期冷媒量検知運転)
上述のステップ S2の配管容積判定運転が完了したら、ステップ S3の初期冷媒量 判定運転に移行する。初期冷媒量検知運転では、制御部 8によって、図 11に示され るステップ S31及びステップ S32の処理が行われる。ここで、図 11は、初期冷媒量検 知運転のフローチャートである。
[0075] (ステップ S31:冷媒量判定運転)
ステップ S31では、上述の冷媒自動充填運転のステップ SI 1の冷媒量判定運転と 同様に、室内ユニット全数運転、凝縮圧力制御、液管温度制御、過熱度制御及び蒸 発圧力制御を含む冷媒量判定運転が行われる。
このように、室内ユニット全数運転、凝縮圧力制御、液管温度制御、過熱度制御及 び蒸発圧力制御を含む冷媒量判定運転を行う冷媒量判定運転制御手段として機能 する制御部 8により、ステップ S31の処理が行われる。
(ステップ S32:冷媒量の演算)
次に、上述の冷媒量判定運転を行!/、つつ冷媒量演算手段として機能する制御部 8 によって、ステップ S32における初期冷媒量判定運転における冷媒回路 10を流れる 冷媒又は構成機器の運転状態量から冷媒回路 10内の冷媒量を演算する。冷媒回 路 10内の冷媒量の演算は、上述の冷媒回路 10の各部分の冷媒量と冷媒回路 10を 流れる冷媒又は構成機器の運転状態量との関係式を用いて演算されるが、この際、 上述の配管容積判定運転によって、空気調和装置 1の構成機器の設置後において 未知であった冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 Vgpが演算されて既知となっているた め、これらの冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 Vgpに冷媒の密度を乗算することによつ て、冷媒連絡配管 6、 7内の冷媒量 Mlp、 Mgpを演算し、さらに他の各部分の冷媒量 を加算することにより、冷媒回路 10全体の初期冷媒量を検知することができる。この 初期冷媒量は、後述の冷媒漏洩検知運転において、冷媒回路 10からの漏洩の有無 を判定する基準となる冷媒回路 10全体の基準冷媒量 Miとして使用されるため、運 転状態量の 1つとして、状態量蓄積手段としての制御部 8のメモリに記憶される。
[0076] このように、初期冷媒量検知運転における冷媒回路 10内を流れる冷媒又は構成機 器の運転状態量から冷媒回路 10の各部分の冷媒量を演算する冷媒量演算手段とし て機能する制御部 8により、ステップ S32の処理が行われる。
<冷媒漏洩検知運転モード〉
次に、冷媒漏洩検知運転モードについて、図 1、図 3、図 6及び図 12を用いて説明 する。ここで、図 12は、冷媒漏洩検知運転モードのフローチャートである。
本実施形態において、定期的 (例えば、休日や深夜等で空調を行う必要がない時 間帯等)に、不測の原因により冷媒回路 10から冷媒が外部に漏洩していないかどう かを検知する場合を例にして説明する。
(ステップ S41:冷媒量判定運転)
まず、上記の冷房運転や暖房運転のような通常運転モードにおける運転が一定時 間(例えば、半年〜 1年ごと等)経過した場合に、自動又は手動で通常運転モードか ら冷媒漏洩検知運転モードに切り換えて、初期冷媒量検知運転の冷媒量判定運転 と同様に、室内ユニット全数運転、凝縮圧力制御、液管温度制御、過熱度制御及び 蒸発圧力制御を含む冷媒量判定運転を行なう。
[0077] 尚、この冷媒量判定運転は、冷媒漏洩検知運転ごとに行われることになるが、例え ば、凝縮圧力 Pcが異なる場合ゃ冷媒漏洩が生じて!/、る場合のような運転条件の違 いによって室外熱交換器 23出口における冷媒の温度 Tcoが変動する場合において も、液管温度制御によって、液冷媒連絡配管 6内の冷媒の温度 Tipが同じ液管温度 目標値 Tipsで一定に保たれることになる。
このように、室内ユニット全数運転、凝縮圧力制御、液管温度制御、過熱度制御及 び蒸発圧力制御を含む冷媒量判定運転を行う冷媒量判定運転制御手段として機能 する制御部 8により、ステップ S41の処理が行われる。
(ステップ S42:冷媒量の演算)
次に、上述の冷媒量判定運転を行!/、つつ冷媒量演算手段として機能する制御部 8 によって、ステップ S42における冷媒漏洩検知運転における冷媒回路 10を流れる冷 媒又は構成機器の運転状態量から冷媒回路 10内の冷媒量を演算する。冷媒回路 1 0内の冷媒量の演算は、上述の冷媒回路 10の各部分の冷媒量と冷媒回路 10を流 れる冷媒又は構成機器の運転状態量との関係式を用いて演算されるが、この際、初 期冷媒量判定運転と同様に、上述の配管容積判定運転によって、空気調和装置 1 の構成機器の設置後において未知であった冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 Vgpが 演算されて既知となっているため、これらの冷媒連絡配管 6、 7の容積 Vlp、 Vgpに冷 媒の密度を乗算することによって、冷媒連絡配管 6、 7内の冷媒量 Mlp、 Mgpを演算 し、さらに他の各部分の冷媒量を加算することにより、冷媒回路 10全体の冷媒量 M を演算すること力 Sできる。
ここで、上述のように、液管温度制御によって液冷媒連絡配管 6内の冷媒の温度 T1 Pが同じ液管温度目標値 Tipsで一定に保たれているため、液冷媒連絡配管部 B3に おける冷媒量 Mlpは、冷媒漏洩検知運転の運転条件の違いによらず、室外熱交換 器 23出口における冷媒の温度 Tcoが変動する場合においても、一定に保たれること になる。
このように、冷媒漏洩検知運転における冷媒回路 10内を流れる冷媒又は構成機器 の運転状態量から冷媒回路 10の各部分の冷媒量を演算する冷媒量演算手段として 機能する制御部 8により、ステップ S42の処理が行われる。
(ステップ S43、 S44 :冷媒量の適否の判定、警告表示)
冷媒回路 10から冷媒が外部に漏洩すると、冷媒回路 10内の冷媒量が減少する。 そして、上述のステップ S42において演算された冷媒回路 10全体の冷媒量 Mは、冷 媒回路 10からの冷媒漏洩が生じている場合には、初期冷媒量検知運転において検 知された基準冷媒量 Miよりも小さくなり、冷媒回路 10からの冷媒漏洩が生じていな い場合には、基準冷媒量 Miとほぼ同じ値になる。
[0079] このことを利用して、ステップ S43では、冷媒の漏洩の有無を判定している。そして 、ステップ S43において、冷媒回路 10からの冷媒の漏洩が生じていないと判定され る場合には、冷媒漏洩検知運転モードを終了する。
一方、ステップ S43において、冷媒回路 10からの冷媒の漏洩が生じていると判定さ れる場合には、ステップ S44の処理に移行して、冷媒漏洩を検知したことを知らせる 警告を警告表示部 9に表示した後、冷媒漏洩検知運転モードを終了する。
このように、冷媒漏洩検知運転モードにお!/、て冷媒量判定運転を行!/、つつ冷媒回 路 10内の冷媒量の適否を判定して冷媒漏洩の有無を検知する、冷媒量判定手段の 一つである冷媒漏洩検知手段として機能する制御部 8により、ステップ S42〜S44の 処理が行われる。
[0080] 以上のように、本実施形態の空気調和装置 1では、制御部 8が、冷媒量判定運転 手段、冷媒量演算手段、冷媒量判定手段、配管容積判定運転手段、配管容積演算 手段、妥当性判定手段及び状態量蓄積手段として機能することにより、冷媒回路 10 内に充填された冷媒量の適否を判定するための冷媒量判定システムを構成している
(3)空気調和装置の特徴
本実施形態の空気調和装置 1には、以下のような特徴がある。
本実施形態の空気調和装置 1では、圧縮機 21の圧縮機ケーシング 71内に形成さ れた油溜まり部 71dに溜まった冷凍機油の油上面に冷媒が接しているため、油上面 付近の冷凍機油は冷媒の温度に近づき、そして、油溜まり部 71dを形成する圧縮機 ケーシング 71の壁面付近の冷凍機油は壁面の温度、すなわち、圧縮機 21外部の雰 囲気温度に近づくことから、油溜まり部 71dに溜まった冷凍機油には、油上面に接す る冷媒の温度と圧縮機 21外部の雰囲気温度との温度差に相当する温度分布が生じ ることになる。特に、本実施形態の空気調和装置 1では、圧縮機 21が高圧空間 Q2内 に冷凍機油の油溜まり部 71dを有する型式であることから、圧縮機 21内部の油溜まり 部 71dに溜まった冷凍機油とこの冷凍機油に接する冷媒との温度差が大きくなるよう に構成されており、圧縮機 21内部の油溜まり部 71dに溜まった冷凍機油の温度分布 が生じやすくなつている。
[0081] しかし、本実施形態の空気調和装置 1では、圧縮機 21外部の雰囲気温度又はこの 温度に等価な運転状態量 (ここでは、室外温度 Ta)を少なくとも含む運転状態量に 基づいて、溶存冷媒量 Mqoを演算するようにしているため、圧縮機 21内部の油溜ま り部 71dに溜まった冷凍機油に生じる温度分布を考慮することができ、溶存冷媒量 M qoの演算誤差を小さくすることができるようになる。これにより、圧縮機 21内部の冷凍 機油に溶解する冷媒量 Mqoを正確に把握することができるようになるため、冷媒回 路 10内の冷媒量の適否を高精度に判定できるようになる。
より具体的には、本実施形態の空気調和装置 1では、圧縮機 21外部の雰囲気温 度又はこの温度に等価な運転状態量としての室外温度 Taに加えて、圧縮機 21内部 の冷凍機油に接する冷媒の温度又はこの温度に等価な運転状態量としての吐出温 度 Tdを、溶存冷媒量 Mqoの演算に用いており、これら 2つの温度の平均的な温度を 求めることで、圧縮機 21内部の油溜まり部 71dに溜まった冷凍機油に生じる温度分 布を考慮することができるようになつている。また、圧縮機 21外部の雰囲気温度又は この温度に等価な運転状態量として、室外温度 Ta、又は、室外温度 Taを構成機器 の運転状態量を用いて補正することによって得られる温度を使用することによって、 新たに温度センサを追加することなぐ圧縮機 21内部の油溜まり部 71dに溜まった冷 凍機油に生じる温度分布を考慮することができるようになつている。
[0082] また、本実施形態の空気調和装置 1では、圧縮機 21外部の雰囲気温度や圧縮機 内部の冷凍機油に接する冷媒の温度又はこれらに等価な運転状態量としての室外 温度 Taや吐出温度 Tdに加えて、圧縮機 21内部の冷凍機油に接する冷媒の圧力又 はこの圧力に等価な運転状態量としての吐出圧力 Pdを、溶存冷媒量 Mqoの演算に 用いているため、例えば、圧縮機 21内部の油溜まり部 71dに溜まった冷凍機油に生 じる温度分布を考慮するとともに、冷凍機油への冷媒の溶解度 Φの圧力による変化 を考慮することができるようになつている。 (4)変形例 1
上述の実施形態においては、冷凍機油の温度 Toilを、吐出温度 Td及び室外温度 Taの関数(すなわち、 Toil = f2 (Td、 Ta) )やマップとして表わすようにしている(図 7 の吐出温度 Td及び室外温度 Taと冷凍機油の温度 Toilとの関係を示す線図を参照) ため、圧縮機 21の運転が定常的な状態になっている場合には、冷凍機油の温度 To ilを精度よく得ることカできるようになってレ、る。
[0083] しかし、例えば、圧縮機 21を起動してから定常状態に達するまでの間や、圧縮機 2 1が複数台設置される場合において複数の圧縮機 21のうちの 1台が停止してから定 常状態に達するまでの間のような過渡的な状態においては、時間の経過とともに冷 凍機油の温度が変化するため、上述の冷凍機油の温度 Toilの演算方法のように、冷 凍機油の温度 Toilを吐出温度 Td及び室外温度 Taの関数で表現しただけでは、十 分な演算精度が得られなレ、場合があり得る。
そこで、本変形例では、冷凍機油の温度 Toilを圧縮機 21の発停からの時間 tを考 慮した関数 (すなわち、 Toil = f2' (Td、 Ta、 t) )やマップとして表すことによって、圧 縮機 21の発停後の過渡的な状態における冷凍機油の温度の変化を加味して、冷凍 機油の温度 Toilを精度よく演算することができるようになつている。
[0084] その結果、圧縮機 21の発停後の過渡的な状態においても、圧縮機 21内部の油溜 まり部 71dに溜まった冷凍機油に生じる温度分布を考慮することができ、溶存冷媒量 Mqoの演算誤差をさらに小さくすることができるようになる。
(5)変形例 2
上述の実施形態及び変形例 1にお!/、ては、冷凍機油の温度 Toilを演算する際に、 圧縮機 21外部の雰囲気温度又はこの温度に等価な運転状態量として、室外温度 T a、又は、室外温度 Taを構成機器の運転状態量を用いて補正することによって得ら れる温度を使用している力 S、これに代えて、図 2及び図 3に示されるように、圧縮機 21 の底部(具体的には、油溜まり部 71dを形成する下部鏡板 71c)の外表面に圧縮機 外面温度センサ 75を取り付けて、この圧縮機外面温度センサ 75によって検出される 圧縮機 21外面の温度(すなわち、圧縮機外面温度 Tease)を用いるようにしてもよい [0085] これにより、油溜まり部 71dに溜まった冷凍機油に生じる温度分布を正確に考慮す ることができ、溶存冷媒量 Mqoの演算誤差をさらに小さくすることができるようになる。
(6)変形例 3
上述の実施形態及び変形例 1、 2においては、冷凍機油の温度 Toilを、圧縮機 21 内部の冷凍機油に接する冷媒の温度(ここでは、吐出温度 Td)及び圧縮機 21外部 の雰囲気温度又はこの温度に等価な運転状態量 (ここでは、室外温度 Ta、室外温 度 Taを構成機器の運転状態量を用いて補正することによって得られる温度、又は、 圧縮機外面温度 Tease)を含む関数やマップとして表して演算するようにしているが 、これに代えて、図 2及び図 3に示されるように、圧縮機 21内部(具体的には、油溜ま り部 71 dの中央付近)に油温検出手段としての油溜まり部温度センサ 76を取り付けて 、この油溜まり部温度センサ 76によって検出される圧縮機 21内部の冷凍機油の温 度を Toilとしてもよい。
[0086] これにより、圧縮機 21内部の冷凍機油の温度 Toilを直接的かつ正確に検出するこ とができるため、溶存冷媒量 Mqoの演算誤差を小さくすることができるようになる。し かも、上述の実施形態及び変形例 1、 2のような関数式やマップを用いて冷凍機油の 温度 Toilの演算を行う必要がなくなるため、演算負荷を低減することができる。
(7)変形例 4
上述の実施形態及び変形例;!〜 3においては、圧縮機 21として、圧縮機 21が高圧 空間 Q2内に冷凍機油の油溜まり部 71dを有する型式の圧縮機を採用する場合にお いて、圧縮機 21外部の雰囲気温度又はこの温度に等価な運転状態量 (ここでは、室 外温度 Ta)を少なくとも含む運転状態量に基づいて、溶存冷媒量 Mqoを演算するこ とで、圧縮機 21内部の油溜まり部 71dに溜まった冷凍機油に生じる温度分布を考慮 するようにしている力 図 13に示されるように、圧縮機 21が低圧空間 Q1内に冷凍機 油の油溜まり部 171dを有する型式の圧縮機を採用する場合においても、圧縮機 21 外部の雰囲気温度又はこの温度に等価な運転状態量 (ここでは、室外温度 Ta)を少 なくとも含む運転状態量に基づいて、溶存冷媒量 Mqoを演算することで、圧縮機 21 内部の油溜まり部 171dに溜まった冷凍機油に生じる温度分布を考慮するようにして あよい。 [0087] まず、低圧空間 Q l内に冷凍機油の油溜まり部 171dを有する型式の圧縮機 21の 構成について、図 13を用いて説明する。
本変形例における圧縮機 21は、縦型円筒形状の容器である圧縮機ケーシング 17 1内に、圧縮要素 172及び圧縮機モータ 173が内蔵された密閉式圧縮機である。 圧縮機ケーシング 171は、略円筒形状の胴板 171aと、胴板 171aの上端に溶接固 定された上部鏡板 171bと、胴板 171aの下端に溶接固定された下部鏡板 171cとを 有している。そして、この圧縮機ケーシング 171内には、主として、上部に圧縮要素 1 72が配置され、圧縮要素 172の下側に圧縮機モータ 173が配置されている。圧縮要 素 172と圧縮機モータ 173とは、圧縮機ケーシング 171内を上下方向に延びるように 配置されるシャフト 174によって連結されている。また、圧縮機ケーシング 171には、 胴板 171 aを貫通するように吸入管 181が設けられており、上部鏡板 17 lbを貫通す るように吐出管 182が設けられている。そして、圧縮機ケーシング 171内の空間のう ち圧縮要素 172の下側の吸入管 181が連通している空間は、吸入管 181を通じて圧 縮機ケーシング 171内に低圧の冷媒が流入する低圧空間 Q 1となっている。さらに、 低圧空間 Q 1の下部には、圧縮機 21内(特に、圧縮要素 172)の潤滑に必要な冷凍 機油を溜めるための油溜まり部 171dが形成されている。
[0088] 圧縮要素 72は、その下部に低圧空間 Q 1内の冷媒を吸入する吸入口 172aが形成 されており、上部に圧縮された高圧の冷媒を吐出する吐出口 172bが形成されている 。圧縮機ケーシング 171内の空間のうち圧縮要素 172の上側の吐出管 182が連通し ている空間は、圧縮要素 172の吐出口 172bを通じて高圧の冷媒が流入する高圧空 間 Q2となっている。
シャフト 174には、油溜まり部 171dに開口するとともに、圧縮要素 172の内部に連 通する油路 174aが形成されており、この油路 174aの下端には、油溜まり部 171dに 溜まった冷凍機油を圧縮要素 172に供給するポンプ要素 174bが設けられている。 圧縮機モータ 173は、圧縮要素 172の下側の低圧空間 Q1内に配置されており、 圧縮機ケーシング 171の内面に固定された環状のステータ 173aと、ステータ 173a の内周側に僅かな隙間を空けて回転自在に収容されたロータ 173bとから構成され ている。 [0089] そして、このような構成を有する圧縮機 21において、圧縮機モータ 173を駆動する と、吸入管 181を通じて圧縮機ケーシング 171の低圧空間 Q 1内に低圧の冷媒が流 入し、圧縮要素 172によって圧縮されて高圧の冷媒となった後、吐出管 182を通じて 圧縮機ケーシング 171の高圧空間 Q2から流出する。ここで、低圧空間 Q 1内に流入 した低圧の冷媒は、主として、図 13における吸入冷媒の流れを示す二点鎖線で描か れた矢印に示されるように、油溜まり部 171dに溜まった冷凍機油の油上面と接する ように流れた後、圧縮機モータ 173と圧縮機ケーシング 171との隙間ゃステータ 173 aとロータ 173bとの隙間を通じて上昇して、圧縮要素 172の下部に形成された吸入 口 172aに向かって流れることになる。そして、油溜まり部 171dに溜まった冷凍機油 は、その油上面が冷媒に接しているため、油上面付近の冷凍機油は冷媒の温度に 近づき、そして、油溜まり部 171dを形成する圧縮機ケーシング 171の下部(主として 、下部鏡板 171c)の壁面付近の冷凍機油は壁面の温度、すなわち、圧縮機 21外部 の雰囲気温度に近づくことから、油溜まり部 171dに溜まった冷凍機油には、油溜まり 部 171dの油上面に接する冷媒の温度と圧縮機 21外部の雰囲気温度との温度差に 相当する温度分布が生じることになる。ここで、油溜まり部 71dの油上面に接する冷 媒は、冷房運転時には、蒸発器として機能する室内熱交換器 42、 52から戻る低圧 の冷媒であり、また、暖房運転時には、蒸発器として機能する室外熱交換器 23から 戻る低圧の冷媒であり、室内空気の温度や室外空気の温度に近い温度を示すことか ら、圧縮機 21外部の雰囲気温度との温度差は、上述の実施形態のように高圧空間 Q2に油溜まり部 71dが形成されている場合に比べて小さくなる傾向にある。すなわ ち、本変形例では、圧縮機 21内部の油溜まり部 171dに溜まった冷凍機油とこの冷 凍機油に接する冷媒との温度差が小さくなるように構成されており、圧縮機 21内部の 油溜まり部 171dに溜まった冷凍機油の温度分布が比較的生じに《なっている。し かし、この場合においても、圧縮機 21内部の冷凍機油の温度分布はいくらか生じて おり、この温度分布の影響をさらに考慮して溶存冷媒量 Mqoを演算することが望まし い。
[0090] そこで、本変形例では、以下のようにして、溶存冷媒量 Mqoを含む圧縮機部 Jにお ける冷媒量 Mcompを演算するようにしている。圧縮機部 Jにおける冷媒量 Mcompと 冷媒回路 10を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量との関係式は、例えば、
Mcomp = Mqo + Mql + Mq2
という、圧縮機 21の圧縮機ケーシング 71内の低圧空間 Q 1のうち油溜まり部 171 dに 溜まっている冷凍機油中に溶解する溶存冷媒量 Mqo、圧縮機 21の圧縮機ケーシン グ 171内の低圧空間 Q1のうち油溜まり部 171d以外の部分における冷媒量 Mql、 及び圧縮機 21の圧縮機ケーシング 171内の高圧空間 Q2の部分における冷媒量 M q2を加算した関数式として表される。
ここで、冷凍機油の量を Moilとし、冷凍機油への冷媒の溶解度を φとすると、溶存 冷媒量 Mqoは、
Mqo= φ φ ) X Moil
として表される。この冷凍機油への冷媒の溶解度 φは、油溜まり部 171dに溜まって いる冷凍機油の圧力及び温度の関数として表される力 このとき、冷凍機油の圧力と しては、低圧空間 Q1における冷媒の圧力(すなわち、吸入圧力 Ps)を用いることがで きる。そして、本変形例においては、冷凍機油の温度 Toilとして、吸入温度 Ts及び 室外温度 Taの関数 (すなわち、 Toil = f5 (Ts、 Ta) )として表される圧縮機 21内部の 冷凍機油の平均温度を用いることができる(図 14の吸入温度 Ts及び室外温度 Taと 冷凍機油の温度 Toilとの関係を示す線図を参照)。そうすると、冷凍機油への冷媒の 溶解度 Φは、油溜まり部 171dが形成された低圧空間 Q1における冷媒の圧力(すな わち、吸入圧力 Ps)及び上述の吸入温度 Ts及び室外温度 Taの関数として表された 冷凍機油の平均温度 Toilの関数 (すなわち、 φ =f6 (Ps、Toil) )として表すことがで きる。このように、溶存冷媒量 Mqoは、既知の冷凍機油の量 Moil、吸入圧力 Ps及び 冷凍機油の平均温度 Toilはり具体的には、吸入温度 Ts及び室外温度 Ta)から演 算すること力 Sでさる。
また、冷媒量 Mqlは、
Mql = (Vcomp-Voil-Vq2) X s
という、圧縮機 21の全容積 Vcompから冷凍機油の容積 Voil及び高圧空間 Q2の容 積 Vq2を差し引き、これに低圧空間 Q1における冷媒の密度としての冷媒の密度 p s を乗算することによって演算される。 ここで、冷凍機油の容積 Voilは、冷凍機油の量 Moilを冷凍機油の密度 p oilで除 算することによって演算される。この冷凍機油の密度 p oilは、冷凍機油の温度の関 数として表される力 この場合においても、上述の溶解度 φを演算する場合と同様に 、冷凍機油の平均温度 Toilを用いることができる。すなわち、冷凍機油の密度は、冷 凍機油の平均温度 Toilの関数 (すなわち、 p oil = f7 (Toil) )として表すことができる 。このように、圧縮機 21の圧縮機ケーシング 171内の低圧空間 Q1のうち油溜まり部 1 71d以外の部分における冷媒量 Mqlは、既知の容積 Vcomp、既知の容積 Vq2、既 知の冷凍機油の量 Moil及び冷凍機油の平均温度 Toilはり具体的には、吸入温度 Ts及び室外温度 Ta)から演算することができる。
[0092] また、冷媒量 Mq2は、
Mq2=Vq2 X p d
という、高圧空間 Q2の容積 Vq2に高圧空間 Q2における冷媒の密度としての冷媒の 密度 p dを乗算することによって演算される。
本変形例では、上述の実施形態と同様に、圧縮機 21外部の雰囲気温度又はこの 温度に等価な運転状態量 (ここでは、室外温度 Ta)を少なくとも含む運転状態量に 基づいて、溶存冷媒量 Mqoを演算するようにしているため、圧縮機 21内部の油溜ま り部 171dに溜まった冷凍機油に生じる温度分布を考慮することができ、溶存冷媒量 Mqoの演算誤差を小さくすることができるようになる。これにより、圧縮機 21内部の冷 凍機油に溶解する冷媒量 Mqoを正確に把握することができるようになるため、冷媒 回路 10内の冷媒量の適否を高精度に判定できるようになる。
[0093] より具体的には、本変形例では、圧縮機 21外部の雰囲気温度又はこの温度に等 価な運転状態量としての室外温度 Taに加えて、圧縮機 21内部の冷凍機油に接する 冷媒の温度又はこの温度に等価な運転状態量としての吸入温度 Tsを、溶存冷媒量 Mqoの演算に用いており、これら 2つの温度の平均的な温度を求めることで、圧縮機 21内部の油溜まり部 171dに溜まった冷凍機油に生じる温度分布を考慮することが できるようになつている。
また、本変形例では、圧縮機 21外部の雰囲気温度や圧縮機内部の冷凍機油に接 する冷媒の温度又はこれらに等価な運転状態量としての室外温度 Taや吸入温度 Ts に加えて、圧縮機 21内部の冷凍機油に接する冷媒の圧力又はこの圧力に等価な運 転状態量としての吸入圧力 Psを、溶存冷媒量 Mqoの演算に用いているため、例え ば、圧縮機 21内部の油溜まり部 171 dに溜まった冷凍機油に生じる温度分布を考慮 するとともに、冷凍機油への冷媒の溶解度 φの圧力による変化を考慮することができ るようになっている。
[0094] また、本変形例にお!/、ても、上述の変形例 1と同様に、冷凍機油の温度 Toilを演算 するにあたり、圧縮機 21の発停後の過渡的な状態における冷凍機油の温度の変化 を加味して、冷凍機油の温度 Toilを精度よく演算するようにしてもよい。
また、上述の変形例 2と同様に、冷凍機油の温度 Toilを演算する際に、圧縮機 21 外部の雰囲気温度又はこの温度に等価な運転状態量として、図 13及び図 3に示さ れるように、圧縮機 21の底部(具体的には、油溜まり部 71dを形成する下部鏡板 71c )の外表面に圧縮機外面温度センサ 75を取り付けて、この圧縮機外面温度センサ 7 5によって検出される圧縮機 21外面の温度(すなわち、圧縮機外面温度 Tease)を用 レヽるようにしてあよレヽ。
また、上述の変形例 3と同様に、図 13及び図 3に示されるように、圧縮機 21内部( 具体的には、油溜まり部 71dの中央付近)に油温検出手段としての油溜まり部温度 センサ 76を取り付けて、この油溜まり部温度センサ 76によって検出される圧縮機 21 内部の冷凍機油の温度を Toilとして用いるようにしてもよい。
[0095] (8)他の実施形態
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明した力 具体的な構成は、 これらの実施形態に限られるものではなぐ発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可 能である。
例えば、上述の実施形態では、冷暖切り換え可能な空気調和装置に本発明を適 用した例を説明したが、これに限定されず、冷房専用の空気調和装置等の他の空気 調和装置に本発明を適用してもよい。また、上述の実施形態では、 1台の室外ュニッ トを備えた空気調和装置に本発明を適用した例を説明した力 これに限定されず、 複数台の室外ユニットを備えた空気調和装置に本発明を適用してもよい。
産業上の利用可能性 本発明を利用すれば、圧縮機内部の冷凍機油に溶解する冷媒量を正確に把握し 、冷媒回路内の冷媒量の適否を高精度に判定することができるようになる。

Claims

請求の範囲
[1] 圧縮機 (21)と熱源側熱交換器 (23)と膨張機構 (38、 41、 51)と利用側熱交換器 ( 42、 52)とが接続されることによって構成される冷媒回路(10)と、
前記冷媒回路を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量に基づ!/、て、前記圧縮機 内部の冷凍機油に溶解する冷媒量である溶存冷媒量を考慮して前記冷媒回路内の 冷媒量を演算する冷媒量演算手段と、
前記冷媒量演算手段によって演算される冷媒量に基づいて、前記冷媒回路内の 冷媒量の適否を判定する冷媒量判定手段とを備え、
前記冷媒量演算手段は、前記圧縮機外部の雰囲気温度又は前記温度に等価な 運転状態量を少なくとも含む運転状態量に基づいて、前記溶存冷媒量を演算する、 空気調和装置(1)。
[2] 前記圧縮機外部の雰囲気温度又は前記温度に等価な運転状態量として、室外温 度、又は、前記室外温度を構成機器の運転状態量を用いて補正することによって得 られる温度が使用される、請求項 1に記載の空気調和装置(1)。
[3] 前記圧縮機外部の雰囲気温度又は前記温度に等価な運転状態量として、前記圧 縮機外面の温度が使用される、請求項 1に記載の空気調和装置(1)。
[4] 前記溶存冷媒量を演算するための運転状態量として、前記圧縮機(21)内部の冷 凍機油に接する冷媒の温度又は前記温度に等価な運転状態量がさらに含まれてい る、請求項;!〜 3のいずれかに記載の空気調和装置(1)。
[5] 前記圧縮機(21)内部の冷凍機油に接する冷媒の温度又は前記温度に等価な運 転状態量は、前記圧縮機から吐出される冷媒の温度である、請求項 4に記載の空気 調和装置(1)。
[6] 前記圧縮機(21)内部の冷凍機油に接する冷媒の温度又は前記温度に等価な運 転状態量は、前記圧縮機に吸入される冷媒の温度である、請求項 4に記載の空気調 和装置(1)。
[7] 前記溶存冷媒量を演算するための運転状態量として、前記圧縮機(21)の発停か らの時間がさらに含まれている、請求項 4に記載の空気調和装置(1)。
[8] 圧縮機 (21)と熱源側熱交換器 (23)と膨張機構 (41、 51)と利用側熱交換器 (42、 52)とが接続されることによって構成される冷媒回路(10)と、
前記冷媒回路を流れる冷媒又は構成機器の運転状態量に基づ!/、て、前記圧縮機 内部の冷凍機油に溶解する冷媒量である溶存冷媒量を考慮して前記冷媒回路内の 冷媒量を演算する冷媒量演算手段と、
前記冷媒量演算手段によって演算される冷媒量に基づいて、前記冷媒回路内の 冷媒量の適否を判定する冷媒量判定手段とを備え、
前記圧縮機内部には、前記圧縮機内部の冷凍機油の温度を検出する油温検出手 段が設けられており、
前記冷媒量演算手段は、前記油温検出手段によって検出された冷凍機油の温度 を少なくとも含む運転状態量に基づいて、前記溶存冷媒量を演算する、
空気調和装置(1)。
[9] 前記溶存冷媒量を演算するための運転状態量として、前記圧縮機(21)内部の冷 凍機油に接する冷媒の圧力又はこの圧力に等価な運転状態量がさらに含まれてい る、請求項;!〜 4、 7、 8のいずれかに記載の空気調和装置(1)。
[10] 前記圧縮機(21)内部の冷凍機油に接する冷媒の圧力又は前記圧力に等価な運 転状態量は、前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力である、請求項 9に記載の空気 調和装置(1)。
[11] 前記圧縮機(21)内部の冷凍機油に接する冷媒の圧力又は前記圧力に等価な運 転状態量は、前記圧縮機に吸入される冷媒の圧力である、請求項 9に記載の空気調 和装置(1)。
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