(57)【要約】【課題】本発明の課題は、高圧保護、高低差圧の確保、および生産コストの抑制を実現しつつ、冷媒量の適否の判定誤差を少なくする空気調和装置を提供することにある。【解決手段】本発明の空気調和装置１の冷媒量判定方法は、圧縮機２１と熱源側熱交換器２３と冷却熱源調節手段２７とを有する熱源ユニット２と、利用側熱交換器４１を有する利用ユニット４と、膨張機構３３と、液冷媒連絡配管６およびガス冷媒連絡配管７を含み、冷房運転を少なくとも行うことが可能な冷媒回路１０を有する空気調和装置において、冷媒回路内の冷媒量の適否を判定する冷媒量判定方法であって、過冷却度または運転状態量を、外気温度、凝縮温度、および冷却作用を数値化した値、の少なくとも１つにより補正して導出した第１過冷却度補正値に基づいて、冷媒回路内に充填されている冷媒量の適否の判定を冷媒量適否判定として行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転容量を調節可能な圧縮機（２１）と熱源側熱交換器（２３）と前記熱源側熱交換器に対する冷却熱源の冷却作用を調節可能な冷却熱源調節手段（２７）とを有する熱源ユニット（２）と、利用側熱交換器（４１）を有する利用ユニット（４）と、膨張機構（３３）と、前記熱源ユニットと前記利用ユニットとを接続する液冷媒連絡配管（６）およびガス冷媒連絡配管（７）を含み、前記熱源側熱交換器を前記圧縮機において圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ、前記利用側熱交換器を前記熱源側熱交換器において凝縮される冷媒の蒸発器として機能させる冷房運転を少なくとも行うことが可能な冷媒回路（１０）と、
前記利用ユニットの運転負荷に応じて前記熱源ユニットおよび前記利用ユニットの各機器の制御を行う通常運転モードから、前記冷房運転を行い前記利用側熱交換器の出口における冷媒の過熱度が正値になるように前記利用側膨張機構を制御する冷媒量判定運転モードへ切り換えるモード切替手段と、
前記冷媒量判定運転モードにおいて、前記熱源側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度または前記過冷却度の変動に応じて変動する運転状態量を第１検出値として検出する検出手段と、
前記過冷却度または前記運転状態量を、外気温度、凝縮温度、および前記冷却作用を数値化した値、の少なくとも１つにより補正して、第１過冷却度補正値として導出する過冷却度補正手段と
前記冷媒量判定運転モードにおいて、前記第１過冷却度補正値に基づいて、前記冷媒回路内に充填されている冷媒量の適否の判定を冷媒量適否判定として行う冷媒量適否判定手段と、
を備える空気調和装置（１）。
【請求項２】
前記過冷却度補正手段は、外気温度、凝縮温度、および前記冷却作用を数値化した値の少なくとも１つに関連付けられたマップまたは関数により、検出された前記過冷却度または前記運転状態量を補正することにより前記第１過冷却度補正値を導出する、
請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記過冷却度補正手段は、外気温度、凝縮温度、および前記冷却作用を数値化した値の少なくとも１つを変数として含む関数により前記過冷却度または前記運転状態量を除した値、を前記第１過冷却度補正値として導出する、
請求項１に記載の空気調和装置（１）。
【請求項４】
前記冷媒量適否判定手段は、前記冷媒量適否判定を定期的に行う、
請求項１から３のいずれかに記載の空気調和装置（１）。
【請求項５】
前記圧縮機（２１）は、インバータにより制御されるモータ（２１ｍ）によって駆動されており、前記冷媒量判定運転モードにおいて、前記モータによる回転数が常に所定回転数になるように運転される、
請求項１から４のいずれかに記載の空気調和装置（１）。
【請求項６】
前記熱源側熱交換器（２３）は、その冷却熱源が空気熱源の空冷式熱交換器である、
請求項１から５のいずれかに記載の空気調和装置（１）。
【請求項７】
前記冷却熱源調節手段（２７）は、前記熱源側熱交換器へ送風する風量を可変できる送風ファンであり、
前記検出手段は、前記冷媒量判定運転モードにおいて、前記送風ファンの風量を最大にした状態で、前記熱源側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度または前記過冷却度の変動に応じて変動する運転状態量を第２検出値として検出し、
前記過冷却度補正手段は、前記第２検出値を、外気温度、凝縮温度、および前記冷却作用を数値化した値、の少なくとも１つにより補正して、第２過冷却度補正値として導出し、
前記冷媒量適否判定手段は、前記第２過冷却度補正値に基づいて、前記冷媒量適否判定を行う、
請求項６に記載の空気調和装置（１）。
【請求項８】
前記冷却熱源調節手段は、前記熱源側熱交換器へ水を噴霧する水噴霧装置であり、
前記検出手段は、前記冷媒量判定運転モードにおいて、前記水噴霧装置から水を噴霧した状態で、前記熱源側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度または前記過冷却度の変動に応じて変動する運転状態量を第３検出値として検出し、
前記過冷却度補正手段は、前記第３検出値を、凝縮温度、および前記冷却作用を数値化した値、の少なくとも１つにより補正して、第３過冷却度補正値として導出し、
前記冷媒量適否判定手段は、前記第３過冷却度補正値に基づいて、前記冷媒量適否判定を行う、
請求項６に記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記冷却熱源調節手段は、前記熱源側熱交換器へ送風する風量を調節できる送風ファンと、前記熱源側熱交換器へ水を噴霧する水噴霧装置とであり、
前記検出手段は、前記冷媒量判定運転モードにおいて、前記送風ファンの風量を最大にしつつ、前記水噴霧装置から水を噴霧した状態で、前記熱源側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度または前記過冷却度の変動に応じて変動する運転状態量を第３検出値として検出し、
前記過冷却度補正手段は、前記第３検出値を、凝縮温度、および前記冷却作用を数値化した値、の少なくとも１つにより補正して、第３過冷却度補正値として導出し、
前記冷媒量適否判定手段は、前記第３過冷却度補正値に基づいて、前記冷媒量適否判定を行う、
請求項６に記載の空気調和装置。
【請求項１０】
運転容量を調節可能な圧縮機（２１）と熱源側熱交換器（２３）と前記熱源側熱交換器に対する冷却熱源の冷却作用を調節可能な冷却熱源調節手段（２７）とを有する熱源ユニット（２）と、利用側熱交換器（４１）を有する利用ユニット（４）と、膨張機構（３３）と、前記熱源ユニットと前記利用ユニットとを接続する液冷媒連絡配管（６）およびガス冷媒連絡配管（７）とを含み、前記熱源側熱交換器を前記圧縮機において圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ、前記利用側熱交換器を前記熱源側熱交換器において凝縮される冷媒の蒸発器として機能させる冷房運転を少なくとも行うことが可能な冷媒回路（１０）を有する空気調和装置（１）において、前記冷媒回路内の冷媒量の適否を判定する冷媒量判定方法であって、
前記利用ユニットの運転負荷に応じて前記熱源ユニットおよび前記利用ユニットの各機器の制御を行う通常運転モードから、前記冷房運転を行い前記利用側熱交換器の出口における冷媒の過熱度が正値になるように前記利用側膨張機構を制御する冷媒量判定運転モードへ切り換えるモード切替ステップと、
前記冷媒量判定運転モードにおいて、前記熱源側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度または前記過冷却度の変動に応じて変動する運転状態量を第１検出値として検出する検出ステップと、
前記第１検出値を、外気温度、凝縮温度、および前記冷却作用を数値化した値、の少なくとも１つにより補正して、第１過冷却度補正値として導出する検出値補正ステップと、
前記冷媒量判定運転モードにおいて、前記第１過冷却度補正値に基づいて、前記冷媒回路内に充填されている冷媒量の適否の判定を行う冷媒量適否判定ステップと、
を備える空気調和装置の冷媒量判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和装置の冷媒回路内に充填されている冷媒量の適否を判定する機能、特に、熱源ユニットと利用ユニットとが冷媒連絡配管を介して接続された空気調和装置の冷媒回路内に充填されている冷媒量の適否を判定する機能に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、凝縮器の過冷却度にもとづいて冷媒量を判定する冷媒量判定運転、を行う空気調和装置がある（特許文献１参照）。特許文献１のような技術では、冷媒量判定運転は空気調和装置の初回（例えば、空気調和装置の設置時）および定期的（例えば、設置時から１年ごとなど）に行われる。この冷媒量判定運転では、冷房運転状態において蒸発器の過熱度と蒸発圧力が一定になるように制御を行い、凝縮器の過冷却度を測定する。そして、冷媒量判定運転において、その時に測定された過冷却度と初回またはそれ以前に測定された過冷却度との差に基づいて冷媒が漏れているか否かを判定している。
【特許文献１】特開２００６−２３０７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、冷媒量判定運転において、冷媒回路に充填される冷媒量が同一の条件の場合であっても、例えば、室外熱交換器の汚れ、室外機の設置状況、風雨などの外乱の影響により熱源側熱交換器の熱交換効率が変化することがあり、測定される過冷却度にバラツキが出る恐れがある。このため、冷媒量判定運転において、過冷却度に基づく判定を行っても、充填されている冷媒量にあまり変化がない場合においても、冷媒量が変化したと判定される恐れがある。この過冷却度のバラツキが発生しないようにするためには熱源側のファンの風量を一定にすることが考えられる。しかし、熱源側のファンの風量を一定にすると外気温度が変化した場合に凝縮器として機能している熱源側熱交換器の内部の圧力が増減し、その圧力が高すぎる状態になったり低すぎる状態になったりする恐れがある。これにより、高圧保護、または、高低差圧の確保という観点から、熱源側のファンの風量を一定にすることは現実的ではない。また、過冷却度目標値を外気温度の値に応じて場合分けすることも考えられるが、記憶すべきデータ量が大きくなってしまい、容量の大きいメモリを搭載する必要があり、生産コストが大きくなると言う問題が生じる。
【０００４】
本発明の課題は、高圧保護、高低差圧の確保、および生産コストの抑制を実現しつつ、冷媒量の適否の判定誤差を少なくする空気調和装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１発明に係る空気調和装置は、冷媒回路と、モード切替手段と、検出手段と、過冷却度補正手段と、冷媒量適否判定手段とを備える。冷媒回路は、熱源ユニットと、利用ユニットと、膨張機構と、液冷媒連絡配管およびガス冷媒連絡配管とを含む。熱源ユニットは、圧縮機と熱源側熱交換器と冷却熱源調節手段とを有する。圧縮機は、運転容量を調節可能である。冷却熱源調節手段は、熱源側熱交換器に対する冷却熱源の冷却作用を調節可能である。利用ユニットは、利用側熱交換器を有する。液冷媒連絡配管およびガス冷媒連絡配管は、熱源ユニットと利用ユニットとを接続する。また、冷媒回路は、熱源側熱交換器を圧縮機において圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ、利用側熱交換器を熱源側熱交換器において凝縮される冷媒の蒸発器として機能させる冷房運転を少なくとも行うことが可能である。モード切替手段は、利用ユニットの運転負荷に応じて熱源ユニットおよび利用ユニットの各機器の制御を行う通常運転モードから、冷房運転を行い利用側熱交換器の出口における冷媒の過熱度が正値になるように利用側膨張機構を制御する冷媒量判定運転モードへ切り換える。検出手段は、冷媒量判定運転モードにおいて、熱源側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度または過冷却度の変動に応じて変動する運転状態量を第１検出値として検出する。過冷却度補正手段は、過冷却度または運転状態量を、外気温度、凝縮温度、および冷却作用を数値化した値、の少なくとも１つにより補正して、第１過冷却度補正値として導出する。冷媒量適否判定手段は、冷媒量判定運転モードにおいて、第１過冷却度補正値に基づいて、冷媒回路内に充填されている冷媒量の適否の判定を冷媒量適否判定として行う。
【０００６】
本発明の空気調和装置では、熱源ユニットと利用ユニットとが冷媒連絡配管を介して接続されて冷媒回路を構成しており、少なくとも冷房運転が可能なセパレートタイプの空気調和装置においてなされる方法である。ここで、「少なくとも」としたのは、本発明が適用可能な空気調和装置として、冷房運転以外に暖房運転等の別の運転も行うことが可能なものが含まれるからである。そして、この空気調和装置では、冷房運転等の通常運転（以下、通常運転モードとする）と、利用ユニットを強制的に冷房運転させる冷媒量判定運転モードとを切り換えて運転することが可能になっており、熱源側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度または過冷却度の変動に応じて変動する運転状態量を検出し、検出した過冷却度または運転状態量を、外気温度、凝縮温度、および冷却作用を数値化した値、の少なくとも１つにより補正して導出された第１過冷却度補正値に基づいて、冷媒回路内に充填されている冷媒量の適否を判定している。ここで、第１過冷却度補正値には、例えば、過冷却度を外気温度と凝縮温度との関数で除した相対過冷却度値があり、この相対過冷却度値は外気温度及び凝縮温度により補正されているため、外気温度条件が異なる場合（定期的に冷媒量の適否を行う場合などで１回目と２回目とでは外気温度が異なる可能性が高く外気温度の変化により第１検出値は変動する恐れがある）においても、凝縮温度条件が異なる場合（室外熱交換器の汚れ、室外機の設置状況、風雨などの外乱による影響により異なる場合）においても、冷媒回路内の冷媒量がほとんど変化しない場合には、ほとんど一定の値にできる。このように、この第１過冷却度補正値を冷媒量の適否の判定を行うための指標として用いることで、上述した外乱による影響をほとんど受けること無く冷媒回路内の冷媒量の適否の判定を行うことができ、冷媒回路内の冷媒量の適否を誤差がほとんど無く判定できる。
【０００７】
第２発明に係る空気調和装置は、第１発明に係る空気調和装置であって、過冷却度補正手段は、外気温度、凝縮温度、および冷却作用を数値化した値の少なくとも１つに関連付けられたマップまたは関数により、検出された過冷却度または運転状態量を補正することにより第１過冷却度補正値を導出する。
【０００８】
本発明では、第１過冷却度補正値として、外気温度、凝縮温度、および冷却作用を数値化した値の少なくとも１つに関連付けられたマップまたは関数により過冷却度または運転状態量を補正している。
【０００９】
したがって、室外熱交換器の汚れ、室外機の設置状況、風雨などの外乱の影響による冷媒回路内の冷媒量の検知誤差を低減させることができる。
【００１０】
第３発明に係る空気調和装置は、第１発明に係る空気調和装置であって、過冷却度補正手段は、外気温度、凝縮温度、および冷却作用を数値化した値の少なくとも１つを変数として含む関数により過冷却度または運転状態量を除した値、を第１過冷却度補正値として導出する。
【００１１】
本発明では、第１過冷却度補正値として、外気温度、凝縮温度、および冷却作用を数値化した値の少なくとも１つを変数として含む関数により過冷却度または運転状態量を除すことにより補正している。
【００１２】
したがって、室外熱交換器の汚れ、室外機の設置状況、風雨などの外乱の影響による冷媒回路内の冷媒量の検知誤差を低減させることができる。
【００１３】
第４発明に係る空気調和装置は、第１発明から第３発明のいずれかに係る空気調和装置であって、冷媒量適否判定手段は、冷媒量適否判定を定期的に行う。
【００１４】
本発明の空気調和装置では、冷媒量判定運転モードによる運転を定期的（例えば、毎年１回）に行うことによって、冷媒回路内に充填されている冷媒量の適否を精度良く判定することができ、冷媒量が変化していることがあれば迅速に発見することができる。
【００１５】
第５発明に係る空気調和装置は、第１発明から第４発明のいずれかに係る空気調和装置であって、圧縮機は、インバータにより制御されるモータによって駆動されており、冷媒量判定運転モードにおいて、モータによる回転数が常に所定回転数になるように運転される。
【００１６】
したがって、本発明の空気調和装置では、圧縮機の運転容量を高精細に制御することができる。
【００１７】
第６発明に係る空気調和装置は、第１発明から第５発明のいずれかに係る空気調和装置であって、熱源側熱交換器は、その冷却熱源が空気熱源の空冷式熱交換器である。
【００１８】
本発明は、空気を送風することにより熱源側熱交換器を冷却する方式の空気調和装置に適用される。したがって、このような冷却熱源が空気熱源の空冷式熱交換器を熱源側熱交換器として採用している空気調和装置に対しても、冷媒量の適否の判定の指標として第１過冷却度補正値を採用しているため、熱源側熱交換器の汚れ、熱源ユニットの設置状況、風雨などの外乱の影響をあまり受けることなく精度良く冷媒量の適否を判定することができる。
【００１９】
第７発明に係る空気調和装置は、第６発明に係る空気調和装置であって、冷却熱源調節手段は、熱源側熱交換器へ送風する風量を可変できる送風ファンである。検出手段は、冷媒量判定運転モードにおいて、送風ファンの風量を最大にした状態で、熱源側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度または過冷却度の変動に応じて変動する運転状態量を第２検出値として検出する。過冷却度補正手段は、第２検出値を、外気温度、凝縮温度、および冷却作用を数値化した値、の少なくとも１つにより補正して、第２過冷却度補正値として導出する。冷媒量適否判定手段は、第２過冷却度補正値に基づいて、冷媒量適否判定を行う。
【００２０】
本発明は、送風する風量を可変できる送風ファンにより空気を送風することにより熱源側熱交換器を冷却している空気調和装置に適用される。そして、冷媒量適否判定ステップとして、冷媒量判定運転モードにおいて、送風ファンの風量を最大にした状態で、熱源側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度または過冷却度の変動に応じて変動する運転状態量を検出して、冷媒回路内に充填されている冷媒量の適否を判定している。
【００２１】
したがって、このような冷却熱源が空気熱源の空冷式熱交換器を熱源側熱交換器として採用している空気調和装置に対しても、熱源側熱交換器の汚れ、熱源ユニットの設置状況、風雨などの外乱の影響をあまり受けることなく精度良く冷媒量の適否を判定することができる。
【００２２】
第８発明に係る空気調和装置は、第６発明に係る空気調和装置であって、冷却熱源調節手段は、熱源側熱交換器へ水を噴霧する水噴霧装置である。検出手段は、冷媒量判定運転モードにおいて、水噴霧装置から水を噴霧した状態で、熱源側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度または過冷却度の変動に応じて変動する運転状態量を第３検出値として検出する。過冷却度補正手段は、第３検出値を、凝縮温度、および冷却作用を数値化した値、の少なくとも１つにより補正して、第３過冷却度補正値として導出する。冷媒量適否判定手段は、第３過冷却度補正値に基づいて、冷媒量適否判定を行う。
【００２３】
本発明は、空気熱源の空冷式熱交換器を採用した熱源側熱交換器を、水噴霧装置に水を噴霧させることにより、水の顕熱による冷却作用および水の潜熱による冷却作用を利用した熱交換を行う空気調和装置に適用される。このように、熱源側熱交換器として空気熱源の空冷式熱交換器を採用したものに、水を噴霧させることにより冷却熱源の効果を最大限にさせて冷媒量の適否の判定を行うため、熱源側熱交換器の汚れ、熱源ユニットの設置状況、風雨などの外乱の影響をあまり受けることなく精度良く冷媒量の適否を判定することができる。
【００２４】
第９発明に係る空気調和装置は、第６発明に係る空気調和装置であって、冷却熱源調節手段は、熱源側熱交換器へ送風する風量を調節できる送風ファンと、熱源側熱交換器へ水を噴霧する水噴霧装置とである。検出手段は、冷媒量判定運転モードにおいて、送風ファンの風量を最大にしつつ、水噴霧装置から水を噴霧した状態で、熱源側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度または過冷却度の変動に応じて変動する運転状態量を第３検出値として検出する。過冷却度補正手段は、第３検出値を、凝縮温度、および冷却作用を数値化した値、の少なくとも１つにより補正して、第３過冷却度補正値として導出する。冷媒量適否判定手段は、第３過冷却度補正値に基づいて、冷媒量適否判定を行う。
【００２５】
本発明は、送風ファンを利用した空気の送風による冷却作用と、水噴霧装置を利用した水の噴霧による冷却作用とを併用したものを冷却熱源としている熱源側熱交換器が採用された空気調和装置に適用される。このように、熱源側熱交換器として空気熱源の空冷式熱交換器を採用したものに、空気を最大風量で送風することに加えて、水を噴霧させることにより冷却熱源の効果を最大限にさせて冷媒量の適否の判定を行うため、熱源側熱交換器の汚れ、熱源ユニットの設置状況、風雨などの外乱の影響をあまり受けることなく精度良く冷媒量の適否を判定することができる。
【００２６】
第１０発明に係る空気調和装置の冷媒量判定方法は、運転容量を調節可能な圧縮機と熱源側熱交換器と熱源側熱交換器に対する冷却熱源の冷却作用を調節可能な冷却熱源調節手段とを有する熱源ユニットと、利用側熱交換器を有する利用ユニットと、膨張機構と、熱源ユニットと利用ユニットとを接続する液冷媒連絡配管およびガス冷媒連絡配管とを含み、熱源側熱交換器を圧縮機において圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ、利用側熱交換器を熱源側熱交換器において凝縮される冷媒の蒸発器として機能させる冷房運転を少なくとも行うことが可能な冷媒回路を有する空気調和装置において、冷媒回路内の冷媒量の適否を判定する冷媒量判定方法であって、モード切替ステップと、検出ステップと、検出値補正ステップと、冷媒量適否判定ステップとを備える。モード切替ステップでは、利用ユニットの運転負荷に応じて熱源ユニットおよび利用ユニットの各機器の制御を行う通常運転モードから、冷房運転を行い利用側熱交換器の出口における冷媒の過熱度が正値になるように利用側膨張機構を制御する冷媒量判定運転モードへ切り換える。検出ステップでは、冷媒量判定運転モードにおいて、熱源側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度または過冷却度の変動に応じて変動する運転状態量を第１検出値として検出する。検出値補正ステップでは、第１検出値を、外気温度、凝縮温度、および冷却作用を数値化した値、の少なくとも１つにより補正して、第１過冷却度補正値として導出する。冷媒量適否判定ステップでは、冷媒量判定運転モードにおいて、第１過冷却度補正値に基づいて、冷媒回路内に充填されている冷媒量の適否の判定を行う。
【００２７】
本発明が採用される空気調和装置では、熱源ユニットと利用ユニットとが冷媒連絡配管を介して接続されて冷媒回路を構成しており、少なくとも冷房運転が可能なセパレートタイプの空気調和装置においてなされる方法である。ここで、「少なくとも」としたのは、本発明が適用可能な空気調和装置として、冷房運転以外に暖房運転等の別の運転も行うことが可能なものが含まれるからである。そして、この空気調和装置では、冷房運転等の通常運転（以下、通常運転モードとする）と、利用ユニットを強制的に冷房運転させる冷媒量判定運転モードとを切り換えて運転することが可能になっており、熱源側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度または過冷却度の変動に応じて変動する運転状態量を検出し、検出した過冷却度または運転状態量を、外気温度、凝縮温度、および冷却作用を数値化した値、の少なくとも１つにより補正して導出された第１過冷却度補正値に基づいて、冷媒回路内に充填されている冷媒量の適否を判定している。ここで、第１過冷却度補正値には、例えば、過冷却度を外気温度と凝縮温度との関数で除した相対過冷却度値があり、この相対過冷却度値は外気温度及び凝縮温度により補正されているため、外気温度条件が異なる場合（定期的に冷媒量の適否を行う場合などで１回目と２回目とでは外気温度が異なる可能性が高く外気温度の変化により第１検出値は変動する恐れがある）においても、凝縮温度条件が異なる場合（室外熱交換器の汚れ、室外機の設置状況、風雨などの外乱による影響により異なる場合）においても、冷媒回路内の冷媒量がほとんど変化しない場合には、ほとんど一定の値にできる。このように、この第１過冷却度補正値を冷媒量の適否の判定を行うための指標として用いることで、上述した外乱による影響をほとんど受けること無く冷媒回路内の冷媒量の適否の判定を行うことができ、冷媒回路内の冷媒量の適否を誤差がほとんど無く判定できる。
【発明の効果】
【００２８】
第１発明に係る空気調和装置では、第１過冷却度補正値を冷媒量の適否の判定を行うための指標として用いることで、外乱による影響をほとんど受けること無く冷媒回路内の冷媒量の適否の判定を行うことができ、冷媒回路内の冷媒量の適否を誤差がほとんど無く判定できる。
【００２９】
第２発明に係る空気調和装置では、室外熱交換器の汚れ、室外機の設置状況、風雨などの外乱の影響による冷媒回路内の冷媒量の検知誤差を低減させることができる。
【００３０】
第３発明に係る空気調和装置では、室外熱交換器の汚れ、室外機の設置状況、風雨などの外乱の影響による冷媒回路内の冷媒量の検知誤差を低減させることができる。
【００３１】
第４発明に係る空気調和装置では、冷媒量判定運転モードによる運転を定期的（例えば、毎年１回）に行うことによって、冷媒回路内に充填されている冷媒量の適否を精度良く判定することができ、冷媒量が変化していることがあれば迅速に発見することができる。
【００３２】
第５発明に係る空気調和装置では、圧縮機の運転容量を高精細に制御することができる。
【００３３】
第６発明に係る空気調和装置では、冷却熱源が空気熱源の空冷式熱交換器を熱源側熱交換器として採用している空気調和装置に対しても、冷媒量の適否の判定の指標として第１過冷却度補正値を採用しているため、熱源側熱交換器の汚れ、熱源ユニットの設置状況、風雨などの外乱の影響をあまり受けることなく精度良く冷媒量の適否を判定することができる。
【００３４】
第７発明に係る空気調和装置では、冷却熱源が空気熱源の空冷式熱交換器を熱源側熱交換器として採用している空気調和装置に対しても、熱源側熱交換器の汚れ、熱源ユニットの設置状況、風雨などの外乱の影響をあまり受けることなく精度良く冷媒量の適否を判定することができる。
【００３５】
第８発明に係る空気調和装置では、熱源側熱交換器として空気熱源の空冷式熱交換器を採用したものに、水を噴霧させることにより冷却熱源の効果を最大限にさせて冷媒量の適否の判定を行うため、熱源側熱交換器の汚れ、熱源ユニットの設置状況、風雨などの外乱の影響をあまり受けることなく精度良く冷媒量の適否を判定することができる。
【００３６】
第９発明に係る空気調和装置では、熱源側熱交換器として空気熱源の空冷式熱交換器を採用したものに、空気を最大風量で送風することに加えて、水を噴霧させることにより冷却熱源の効果を最大限にさせて冷媒量の適否の判定を行うため、熱源側熱交換器の汚れ、熱源ユニットの設置状況、風雨などの外乱の影響をあまり受けることなく精度良く冷媒量の適否を判定することができる。
【００３７】
第１０発明に係る空気調和装置の冷媒量判定方法では、第１過冷却度補正値を冷媒量の適否の判定を行うための指標として用いることで、外乱による影響をほとんど受けること無く冷媒回路内の冷媒量の適否の判定を行うことができ、冷媒回路内の冷媒量の適否を誤差がほとんど無く判定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
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。
【００３９】
（１）空気調和装置の構成
図１は、本発明にかかる一実施形態の空気調和装置１の概略の冷媒回路図である。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、ビル等の屋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台の室外ユニット２と、室内ユニット４と、室外ユニット２と室内ユニット４とを接続する液冷媒連絡配管６およ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と、液冷媒連絡配管６およ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。
【００４０】
＜室内ユニット＞
室内ユニット４は、ビル等の室内の天井に埋め込みや吊り下げ等により、または、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は、液冷媒連絡配管６およ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。
【００４１】
次に、室内ユニット４の構成について説明する。
【００４２】
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１１を有している。この室内側冷媒回路１１は、主として、利用側熱交換器としての室内熱交換器４１を有している。
【００４３】
本実施形態において、室内熱交換器４１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。なお、本実施形態において、室内熱交換器４１は、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るが、これに限定されず、他の型式の熱交換器であってもよい。
【００４４】
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４１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４２を有している。室内ファン４２は、室内熱交換器４１に供給する空気の風量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ファンモータ等からなるモータ４２ｍによって駆動される遠心ファンや多翼ファン等である。
【００４５】
また、室内ユニット４には、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）を検出する室内温度センサ４３が設けられている。本実施形態において、室内温度センサ４３は、サーミスタからなる。また、室内ユニット４は、室内ユニット４を構成する各部の動作を制御する室内側制御部４４を有している。そして、室内側制御部４４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ったりすることができるようになっている。
【００４６】
＜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およびガス冷媒連絡配管７を介して室内ユニット４に接続されており、室内ユニット４とともに冷媒回路１０を構成している。
【００４７】
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１２を有している。この室外側冷媒回路１２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３３と、アキュムレータ２４と、液側閉鎖弁２５と、ガス側閉鎖弁２６とを有している。
【００４８】
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が制御されるモータ２１ｍによって駆動される容積式圧縮機である。なお、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。
【００４９】
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４１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（冷房運転状態：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４１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４１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（暖房運転状態：図１の四路切換弁２２の破線を参照）。
【００５０】
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。なお、本実施形態において、室外熱交換器２３は、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るが、これに限定されず、他の型式の熱交換器であってもよい。
【００５１】
本実施形態において、室外膨張弁３３は、室外側冷媒回路１２内を流れる冷媒の圧力や流量等の調節を行うために、冷房運転を行う際の冷媒回路１０における冷媒の流れ方向において室外熱交換器２３の下流側に配置された（本実施形態においては、室外熱交換器２３の液側に接続されている）電動膨張弁であり、冷媒の通過を遮断することも可能である。
【００５２】
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２７を有している。この室外ファン２７は、室外熱交換器２３に供給する空気の風量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ファンモータ等からなるモータ２７ｍによって駆動されるプロペラファン等である。
【００５３】
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、室内ユニット４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。
【００５４】
液側閉鎖弁２５およびガス側閉鎖弁２６は、外部の機器・配管（具体的には、液冷媒連絡配管６およ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２５は、室外熱交換器２３に接続されている。ガス側閉鎖弁２６は、四路切換弁２２に接続されている。
【００５５】
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、室外ユニット２には、室内熱交換器４１から流入してきたガス冷媒の圧力を検出する蒸発圧力センサ２８と、室外熱交換器２３により凝縮される凝縮圧力を検出する凝縮圧力センサ２９と、圧縮機２１の吸入温度を検出する吸入温度センサ３０と、室外熱交換器２３の液側には液状態または気液二相状態の冷媒の温度を検出する液側温度センサ３１とが設けられている。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）を検出する室外温度センサ３２が設けられている。本実施形態において、吸入温度センサ３０、液側温度センサ３１、および室外温度センサ３２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３４を備えている。そして、室外側制御部３４は、室外ユニット２の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータ、メモリやモータ２１ｍ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の室内側制御部４４との間で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４４と室外側制御部３４と制御部３４、４４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。
【００５６】
以上のように、室内側冷媒回路１１と、室外側冷媒回路１２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。そして、本実施形態の空気調和装置１は、四路切換弁２２により冷房運転および暖房運転を切り換えて運転を行うとともに、室内ユニット４の運転負荷に応じて、室外ユニット２および室内ユニット４の各機器の制御を行うようになっている。
【００５７】
（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。
【００５８】
本実施形態の空気調和装置１の運転モードとしては、室内ユニット４の運転負荷に応じて、室外ユニット２および室内ユニット４の各機器の制御を行う通常運転モードと、室内ユニット４の全てを冷房運転しつつ凝縮器として機能する室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度を検出して冷媒回路１０内に充填されている冷媒量の適否を判断する冷媒量判定運転モードとがある。そして、通常運転モードには冷房運転と暖房運転とがあり、冷媒量判定運転モードには冷媒漏洩検知運転がある。
【００５９】
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。
【００６０】
＜通常運転モード＞
まず、通常運転モードにおける冷房運転について説明する。
【００６１】
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の吸入側が室内熱交換器４１のガス側に接続された状態となっている。ここで、液側閉鎖弁２５およびガス側閉鎖弁２６は、開状態にされている。また、室外膨張弁３３は、室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度が所定値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、室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度は、凝縮圧力センサ２９により検出される室外熱交換器２３の出口側の冷媒圧力（凝縮圧力）値を冷媒の飽和温度値に換算し、液側温度センサ３１により検出される冷媒温度値をこの冷媒の飽和温度値から差し引くことによって検出される。
【００６２】
この冷媒回路１０の状態で、圧縮機２１および室外ファン２７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２７によって供給される屋外空気と熱交換を行って凝縮されて高圧の液冷媒となる。そして、高圧の液冷媒は、室外膨張弁３３によって減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となり、液側閉鎖弁２５および液冷媒連絡配管６を経由して、室内ユニット４に送られる。ここで、室外膨張弁３３は、室外熱交換器２３の出口における過冷却度が所定値になるように室外熱交換器２３内を流れる冷媒の流量を制御しているため、室外熱交換器２３において凝縮された高圧の液冷媒は、所定の過冷却度を有する状態となる。
【００６３】
室内ユニット４に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器４１に送られ、室内熱交換器４１で屋内空気と熱交換を行って蒸発されて低圧のガス冷媒となる。そして、室内熱交換器４１には、室内ユニット４が設置された空調空間において要求される運転負荷に応じた流量の冷媒が流れている。
【００６４】
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２６および四路切換弁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。ここで、室内ユニット４の運転負荷に応じて、例えば、室内ユニット４の運転負荷が小さい場合や停止している場合には、アキュムレータ２４に余剰冷媒が溜まるようになっている。
【００６５】
ここで、通常運転モードの冷房運転を行っている際における冷媒回路１０の冷媒の分布状態は、図２に示されるように、冷媒が、液状態（図２における塗りつぶしのハッチング部分）、気液二相状態（図２における格子状のハッチング部分）、ガス状態（図２における斜線のハッチング部分）の各状態をとって分布している。具体的には、室外熱交換器２３の出口付近から室外膨張弁３３までの部分は、液状態の冷媒で満たされている。そして、室外熱交換器２３の中間の部分、および、室外膨張弁３３から室内熱交換器４１の入口付近までの間の部分は、気液二相状態の冷媒で満たされている。また、室内熱交換器４１の中間部分から、ガス冷媒連絡配管７、アキュムレータ２４の一部を除く部分、圧縮機２１を介して室外熱交換器２３の入口付近までの間の部分は、ガス状態の冷媒で満たされている。なお、ここで除外されているアキュムレータの一部には、余剰冷媒として溜まり込んだ液冷媒が溜まっている場合がある。ここで、図２は、冷房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である。
【００６６】
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。
【００６７】
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の吐出側が室内熱交換器４１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３３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）まで減圧するために開度調節されるようになっている。また、液側閉鎖弁２５およびガス側閉鎖弁２６は、開状態にされている。
【００６８】
この冷媒回路１０の状態で、圧縮機２１および室外ファン２７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２６およびガス冷媒連絡配管７を経由して、室内ユニット４に送られる。
【００６９】
そして、室内ユニット４に送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器４１において、屋内空気と熱交換を行って凝縮されて高圧の液冷媒となった後、液冷媒連絡配管６を経由して室外ユニット２に送られる。ここで、室内膨張弁４１、５１は、室内熱交換器４１の出口における過冷却度が所定値になるように室内熱交換器４１内を流れる冷媒の流量を制御しているため、室内熱交換器４１において凝縮された高圧の液冷媒は、所定の過冷却度を有する状態となる。そして、室内熱交換器４１には、室内ユニット４が設置された空調空間において要求される運転負荷に応じた流量の冷媒が流れている。
【００７０】
この高圧の液冷媒は、液側閉鎖弁２５を経由して、室外膨張弁３３によって減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となり、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２７によって供給される屋外空気と熱交換を行って蒸発され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。ここで、室内ユニット４の運転負荷に応じて、例えば、室内ユニット４の一方の運転負荷が小さい場合や停止している場合等のように、冷媒回路１０内に余剰冷媒量が発生する場合には、冷房運転時と同様、アキュムレータ２４に余剰冷媒が溜まるようになっている。
【００７１】
＜冷媒量判定運転モード＞
冷媒量判定運転モードでは、冷媒漏洩検知運転が行われることになりその中に、空気調和装置１が設置されて初めて行われる運転（以下、初回設定運転とする）と、２回目以降の運転（以下、判定運転とする）との運転の仕方が異なる。このため、以下に初回設定運転と、判定運転とに分けて説明する。
【００７２】
（初回設定運転）
現地において、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とを液冷媒連絡配管６およ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、リモコン（図示せず）を通じて、または、室内ユニット４の室内側制御部４４や室外ユニット２の室外側制御部３４に対して直接に、冷媒量判定運転モードの１つである冷媒漏洩検知運転を行うように指令を出すと、下記のステップＳ１からステップＳ７の手順で初回設定運転が行われる（図３参照）。なお、図３上では簡略化のために相対過冷却度を相対ＳＣと表記する。
【００７３】
−ステップＳ１、室内ユニットを冷房運転（室外ファン風量が最大）−
まず、ステップＳ１では、初回設定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となり、圧縮機２１、室外ファン２７が起動されて、室内ユニット４の全てについて強制的に冷房運転が行われる（図２参照）。なお、このとき室外ファン２７は、その風量が最大になるように、モータ２７ｍの回転数が最大となっている。ステップＳ１では、冷房運転において室外ファン２７の風量を最大にしているため、室外熱交換器２３により行われる熱交換効率の空気側における熱伝達率を最大にすることができ、外乱による影響を低減させることができる。なお、ここにいう「外乱」とは、室外熱交換器２３の汚れ、室外ユニット２の設置状況、風雨の有無などがある。したがって、室外ファン２７の風量が最大であると、室外熱交換器２３そして、この室外ファン２７の風量が最大になった時に、次のステップＳ２へ移行する。
【００７４】
−ステップＳ２、温度の読込−
ステップＳ２では、室内温度センサ４３により検出される室内温度と、室外温度センサにより検出される室外温度との読込が行われる。室内温度と室外温度とが検出されると次のステップＳ３へ移行する。
【００７５】
−ステップＳ３、検知可能範囲か否かの判定−
ステップＳ３では、検出された室内温度と室外温度とが予め設定されている冷媒量判定運転モードに適した所定の温度範囲内であるか否かを判定する。ステップＳ３で、室内温度と室外温度とが、所定の温度範囲内にあった場合には次のステップＳ４へ移行し、所定の温度範囲内になかった場合にはステップＳ１の冷房運転を継続することになる。
【００７６】
−ステップＳ４、相対過冷却度が所定値以上であるか否かの判定−
ステップＳ４では、相対過冷却度値を導出し、相対過冷却度値が所定値以上であるか否かを判定する。なお、ここにいう「相対過冷却度値」とは、室外熱交換器２３の出口における過冷却度値を、凝縮温度値から室外温度とを差し引いた値により除した値のことを言う。「相対過冷却度値」については、後に詳述する。本実施形態では、凝縮温度値は、凝縮圧力センサ２９により検出される室外熱交換器２３の出口側の圧力（凝縮圧力）値を冷媒の飽和温度に換算した値を用いることになる。ステップＳ４において、相対過冷却度値が所定値未満であると判定されると次のステップＳ５へ移行し、所定値未満であると判定されるとステップＳ６へ移行する。
【００７７】
−ステップＳ５、相対過冷却度の制御−
ステップＳ５では、相対過冷却度値が所定値未満であるため、相対過冷却度値が所定値以上になるように、圧縮機２１の回転周波数と室内熱交換器４１の出口における過熱度とを制御する。例えば、圧縮機２１の回転周波数が４０Ｈｚ、室内熱交換器４１の出口における過熱度を５℃の状態でステップＳ１における冷房運転を行い、相対過冷却度値が所定値以上であるか否かを判定する。この運転状態において、相対過冷却度値が所定値未満である場合には、圧縮機２１の回転周波数をそのままにして、室内熱交換器４１の出口における冷媒の過熱度を５℃上げて１０℃にして相対過冷却度値を導出し、相対過冷却度値が所定値以上になるか否かを判定する。そして、相対過冷却度値が所定値未満である場合には、これを繰り返し、室内熱交換器４１の出口における冷媒の過熱度が上がりきっても相対過冷却度値が所定値未満である場合には、圧縮機２１の回転周波数を４０Ｈｚから例えば５０Ｈｚに上げて、室内熱交換器４１の出口における冷媒の過熱度を５℃に下げて、同様に相対過冷却度値が所定値以上であるか否かを判定する。そして、上述したように室内熱交換器４１の出口における冷媒の過熱度を再び５℃ずつ上げることを繰り返すことにより、相対過冷却度値が所定値以上になるように制御する。そして、相対過冷却度値が所定値以上になったら、ステップＳ６へ移行する。なお、室内熱交換器４１の出口における冷媒の過熱度の制御（例えば過熱度を５℃から５℃ずつ上げていく制御）は、室外膨張弁３３を開の状態から絞っていくことによって制御している。また、室内熱交換器４１の出口における冷媒の過熱度の制御は、これに限らずに、室内ファン４２の風量を制御することにより行っても構わないし、室外膨張弁３３の弁開度の制御と室内ファン４２の風量の制御とを併用して行っても構わない。なお、ここで室内熱交換器４１の出口における冷媒の過熱度は、吸入温度センサ３０により検出される冷媒温度値から、蒸発圧力センサ２８により検出される蒸発圧力値を冷媒の飽和温度値に換算した値を、差し引くことによって検出される。
【００７８】
なお、ステップＳ５により過熱度が正値になるように制御されるため、図４で示されるように、アキュムレータ２４に余剰冷媒が溜まっていない状態となり、アキュムレータ２４に溜まっていた冷媒は室外熱交換器２３に移動することになる。
【００７９】
−ステップＳ６、相対過冷却度を記憶−
ステップＳ６では、ステップＳ４またはステップＳ６において所定値以上である相対過冷却度値を初回相対過冷却度値として記憶し、次のステップＳ７へ移行する。
【００８０】
−ステップＳ７、パラメータを記憶−
ステップＳ７では、ステップＳ６において記憶した過冷却度値の際の運転状態における、圧縮機２１の回転周波数と、室内ファン４２の回転周波数と、室外温度Ｔａと、室内温度Ｔｂとを記憶して、初回設定運転を終了する。
【００８１】
（判定運転）
次に、冷媒量判定運転モードにおいて初回設定運転が行われた後に定期的に行われる運転である判定運転について、図５を用いて説明する。ここで、図５は、判定運転時のフローチャートである。なお、図５上では簡略化のために相対過冷却度を相対ＳＣと表記する。
【００８２】
ここでは、通常運転モードにおける冷房運転や暖房運転時に、定期的（例えば、毎月１回、空調空間に負荷を必要としないとき等）に、冷媒量判定運転モードの１つである判定運転に切り換えて運転を行うことによって、不測の原因により冷媒回路内の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。
【００８３】
−ステップＳ１１、通常運転モードが一定時間経過したか否かの判定−
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（毎１ヶ月等）経過したかどうかを判定し、通常運転モードにおける運転が一定時間経過した場合には、次のステップＳ１２に移行する。
【００８４】
−ステップＳ１２、室内ユニットを冷房運転−
通常運転モードにおける運転が一定時間経過した場合には、上記の初回設定運転のステップＳ１と同様に、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となり、圧縮機２１、室外ファン２７が起動されて、室内ユニット４の全てについて強制的に冷房運転が行われる（図２参照）。
【００８５】
−ステップＳ１３、温度の読込−
ステップＳ１３では、上記の初回設定運転のステップＳ２と同様に、室内温度と室外温度との読込が行われる。室内温度と室外温度とが検出されると次のステップＳ１４へ移行する。
【００８６】
−ステップＳ１４、検知可能範囲か否かの判定−
ステップＳ１４では、上記の初回設定運転のステップＳ３と同様に、検出された室内温度と室外温度とが予め設定されている冷媒量判定運転モードに適した所定の温度範囲内であるか否かを判定する。ステップＳ１４で、室内温度と室外温度とが、所定の温度範囲内にあった場合には次のステップＳ１５へ移行し、所定の温度範囲内になかった場合にはステップＳ１２の冷房運転を継続することになる。
【００８７】
−ステップＳ１５、初回設定運転における条件に制御−
ステップＳ１５では、上記の初回設定運転のステップＳ７において記憶した圧縮機２１の回転周波数と、室内ファン４２の回転周波数とに、圧縮機２１および室内ファン４２を制御する。これにより、冷媒回路１０内の冷媒量が変化していなければ、冷媒回路１０内部の冷媒の状態を、初回設定運転と同様の状態であると見なすことができる。すなわち、初回設定運転において行った冷房運転の諸条件を同一のものとして再現していることになる。ステップＳ１５が終了すると、次のステップＳ１６へ移行する。
【００８８】
−ステップＳ１６、冷媒量の適否の判定−
ステップＳ１６では、上記の初回設定運転のステップＳ４と同様に、相対過冷却度を導出する。そして、初回相対過冷却度から相対過冷却度を差し引いた値（以下、相対過冷却度差とする）が第２所定値以上であるか否かを判定する。ステップＳ１６において、相対過冷却度差が第２所定値未満であると判定されると判定運転を終了し、相対過冷却度差が第２所定値以上であると判定されるとステップＳ１７へ移行する。
【００８９】
−ステップＳ１７、警告表示−
ステップＳ１７では、冷媒の漏洩が発生しているものと判定して、冷媒漏洩を検知したことを知らせる警告表示を行った後に、判定運転を終了する。
【００９０】
＜相対過冷却度値について＞
相対過冷却度値について図６〜８にもとづいて説明する。
【００９１】
まず、図６は、室外ファン風量に対する室外温度Ｔａが一定の際の凝縮温度Ｔｃおよび室外熱交換器出口温度Ｔｌを表すグラフである。図６を見ると、室外温度Ｔａが一定の条件においては、室外ファン風量が増大するにしたがって、凝縮温度Ｔｃおよび室外熱交換器出口温度Ｔｌが減少していく。そして、その減少の落差は、凝縮温度Ｔｃの方が室外熱交換器出口温度Ｔｌよりも大きい。すなわち、室外ファン風量が大きくなると、凝縮温度Ｔｃと室外熱交換器出口温度Ｔｌとの差である過冷却度値が小さくなることが分かる。
【００９２】
ここで、室外ファン風量に対する過冷却度値の分布を表すグラフである図７をみると、室外ファン風量が増大すると、過冷却度値が小さくなっていることが分かる。また、図７では、室外ファン風量が小さい場合の方が、室外ファン風量が大きい場合よりも過冷却度値のバラツキが大きくなっている。これは、室外ファン風量が小さい場合の方が、室外熱交換器の汚れ、室外機の設置状況、風雨などの外乱の影響を受けやすく、室外ファン風量が大きい場合の方が外乱の影響を受けにくいためであると考えられる。このため、室外ファン風量を最大にすることにより、検出される過冷却度値のバラツキを抑えることができ、検知誤差を低減させることができる。
【００９３】
そして、図８は、室外ファン風量に対する相対過冷却度値の分布を表すグラフである。相対過冷却度値とは、上述したように、凝縮温度値から室外温度を差し引いた値により、過冷却度値を除した値である。図８を見ると、室外ファン風量の大小にかかわらず、その値はほぼ０．３から０．４の間に収まっており、バラツキが少ないことが分かる。このため、この相対過冷却度値を冷媒量の適否を判定する際に指標として利用することにより、外乱による影響を極力受けることなく冷媒量の適否を判定することができ、検知誤差を抑えることができる。したがって、相対過冷却度値を冷媒量の適否の判定に利用することは大変有用である。
【００９４】
（３）空気調和装置の特徴
（Ａ）
本実施形態の空気調和装置１では、室外ユニット２と室内ユニット４とが冷媒連絡配管６，７を介して接続されて冷媒回路１０を構成している。そして、この空気調和装置１では、冷房運転等の通常運転（以下、通常運転モードとする）と、室内ユニット４を強制的に冷房運転させる冷媒量判定運転モードとを切り換えて運転することが可能になっており、室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度を検出して冷媒回路１０内に充填されている冷媒量の適否を判定することができる。
【００９５】
（Ｂ）
本実施形態の空気調和装置１では、相対過冷却度値を冷媒量の適否の判定における指標として採用しており、相対過冷却度値とは、凝縮温度値から室外温度を差し引いた値により、過冷却度値を除した値である。そして、相対過冷却度値は、室外ファン風量の大小にかかわらず、その値はほぼ０．３から０．４の間に収まっており、バラツキが少ない。
【００９６】
このため、この相対過冷却度値を冷媒量の適否を判定する際に指標として利用することにより、室外熱交換器の汚れ、室外機の設置状況、風雨などの外乱による影響を極力受けることなく冷媒量の適否を判定することができ、検知誤差を抑えることができる。したがって、相対過冷却度値を冷媒量の適否の判定に利用することは大変有用である。
【００９７】
（４）変形例１
本実施形態において、室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度は、凝縮圧力センサ２９により検出される室外熱交換器２３の出口側の冷媒圧力（凝縮圧力に相当）値を冷媒の飽和温度値に換算し、液側温度センサ３１により検出される冷媒温度値をこの冷媒の飽和温度値から差し引くことによって検出しているが、これに限らない。
【００９８】
例えば、室外熱交換器２３の冷媒の温度を検出可能な室外熱交センサを設けて凝縮温度値を冷媒の飽和温度値として検出し、液側温度センサ３１により検出される冷媒温度値をこの冷媒の飽和温度値から差し引くことによって検出しても構わない。
【００９９】
（５）変形例２
本実施形態において、室外熱交換器２３は、空気熱源の空冷式熱交換器を採用しており送風ファン２７によりその熱伝達効果の促進が行われているが、これに限らず、水噴霧装置をさらに備えて送風ファン２７の送風とともに水噴霧が行われるようなものであっても構わないし、送風ファン２７を有さずに水噴霧装置による水噴霧のみで熱伝達効果の促進が行われるようなものであっても構わない。
【０１００】
（６）変形例３
本実施形態において、室外熱交換器２３は、空気熱源の空冷式熱交換器を採用しているが、これに限らずに、水熱源の水冷式熱交換器を採用しても構わない。
【０１０１】
なお、この場合に、冷媒量判定運転モードにおける冷房運転は、水熱源である冷却水の供給流量が最大の状態、または、水熱源である冷却水の温度を最低にした状態、のいずれかあるいはこれらを併用した状態で行われることになる。
【０１０２】
（７）変形例４
本実施形態において、室外熱交換器２３の出口における過冷却度値を、凝縮温度値から室外温度を差し引いた値により除した値と、相対過冷却度を定義しているが、これに限らず、過冷却度と室外温度、凝縮温度、室外ファン風量の少なくとも１つとによる式で補正した値であれば構わない。特に、この場合の相対過冷却度は、室外温度、凝縮温度、室外ファン風量の少なくとも１つを変数として含む関数で過冷却度を除したものであると望ましい。また、相対過冷却度は、これらの式による補正だけでなくあらかじめ保持されているマップによる補正であっても構わない。なお、変形例２のような場合には、水噴霧による冷却作用を数値化したものを加えたものを、上記の室外ファン風量と置き換えることになる。さらに、変形例３のような場合には、冷却水による冷却作用（冷却水流量および冷却水温度の少なくとも１つ）を数値化したものを、上記の室外ファン風量と置き換えることになる。
【０１０３】
（８）変形例５
本実施形態においては、図５およびその説明に示されたように、通常運転モードと冷媒量判定運転モードとが一定の時間間隔で切り換える制御を行う場合を例として挙げているが、これに限定されるものではない。
【０１０４】
例えば、制御的に切り換えられるのではなく、空気調和装置１に冷媒量判定運転モードに切り換えるためのスイッチ等を設けておき、サービスマンや設備管理者が、現地において、スイッチ等を操作することにより、冷媒漏洩検知運転を定期的に行うようなものであってもよい。
【０１０５】
（９）他の実施形態
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【０１０６】
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、セパレートタイプの空気調和装置であれば適用可能であり、ペア型の空気調和装置や冷房専用の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】
【０１０７】
本発明を利用すれば、熱源ユニットと利用ユニットとが冷媒連絡配管を介して接続されたセパレートタイプの空気調和装置において、冷媒回路内に充填されている冷媒量の適否を精度良く判定できるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明にかかる一実施形態の空気調和装置の概略の冷媒回路図である。
【図２】冷房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である。
【図３】初期設定運転のフローチャートである。
【図４】冷媒量判定運転モード（初期設定運転および判定運転）における冷媒回路内を流れる冷媒の状態を示す模式図である。
【図５】判定運転のフローチャートである。
【図６】室外ファン風量に対する室外温度Ｔａが一定の際の凝縮温度Ｔｃおよび室外熱交換器出口温度Ｔｌを表すグラフである。
【図７】室外ファン風量に対する過冷却度値の分布を表すグラフである。
【図８】室外ファン風量に対する相対過冷却度値の分布を表すグラフである。
【符号の説明】
【０１０９】
１  空気調和装置
２  室外ユニット（熱源ユニット）
４  室内ユニット（利用ユニット）
６  液冷媒連絡配管
７  ガス冷媒連絡配管
１０  冷媒回路
２１  圧縮機
２３  室外熱交換器（熱源側熱交換器）
２７  室外ファン（冷却熱源調節手段）
３３  室外膨張弁（膨張機構）
４１  利用側熱交換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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