(57)【要約】【課題】冷媒回路（20）に接続されて冷媒回路（20）を構成する回路構成部品の状態を個別に分析することができる機能を有する冷凍装置を提供する。【解決手段】圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び複数の熱交換器（34,37）を含む回路構成部品が接続されて構成された冷媒回路（20）を備え、冷媒回路（20）で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置（10）において、圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを検出する冷媒状態検出手段（51）と、冷媒状態検出手段（51）が検出する冷媒の温度及びエントロピを用いて各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出する変化量算出手段（52）とを設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び複数の熱交換器（34,37）を含む回路構成部品が接続されて構成された冷媒回路（20）を備え、該冷媒回路（20）で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置であって、
上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及びエントロピを検出する冷媒状態検出手段（51）と、
上記冷媒状態検出手段（51）が検出する冷媒の温度及びエントロピを用いて、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出する変化量算出手段（52）とを備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記熱交換器（34,37）において冷媒と熱交換する流体が流通する流体用部品（12,14,28,75,76b）と、
上記回路構成部品及び上記流体用部品（12,14,28,75,76b）の少なくとも１つを診断対象部品として、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づいて該診断対象部品の状態を診断する診断手段（54）とを備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項２において、
上記熱交換器（34,37）に空気を送るためのファン（12,14）が、上記流体用部品（12,14,28,75,76b）を構成しており、
上記診断手段（54）は、上記ファン（12,14）を上記診断対象部品として、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づいて該ファン（12,14）の状態を診断することを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、
上記変化量算出手段（52）は、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを該回路構成部品の各々で生じる損失の値として算出し、
上記診断手段（54）は、上記変化量算出手段（52）が上記損失の値として算出する算出値に基づいて上記診断対象部品の状態を診断することを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
請求項４において、
上記変化量算出手段（52）は、各熱交換器（34,37）で生じる複数種類の損失の値を個別に算出し、
上記診断手段（54）は、上記各熱交換器（34,37）で生じる損失については、上記変化量算出手段（52）が算出する複数種類の損失毎の算出値に基づいて上記診断対象部品の状態を診断することを特徴とする冷凍装置。
【請求項６】
請求項４又は５において、
上記冷媒回路（20）は、冷媒を冷凍サイクルの高圧圧力にまで圧縮する圧縮機（30）が設けられた主回路（66）と、該主回路（66）に対して並列に接続する複数の分岐回路（67）とを備える一方、
上記各分岐回路（67）の冷媒流量を算出する流量算出手段（56）を備え、
上記変化量算出手段（52）は、上記流量算出手段（56）が算出する各分岐回路（67）の冷媒流量を用いて上記回路構成部品で生じる損失の値を算出することを特徴とする冷凍装置。
【請求項７】
請求項６において、
上記冷媒回路（20）では、上記熱交換器（34,37）が設けられた分岐回路（67）が複数存在しており、
上記変化量算出手段（52）は、上記分岐回路（67）の熱交換器（34,37）で生じる損失の値を、上記流量算出手段（56）が算出する該分岐回路（67）の冷媒流量を用いて算出することを特徴とする冷凍装置。
【請求項８】
請求項４乃至７の何れか１つにおいて、
正常な運転状態において上記各回路構成部品で生じる損失の大きさを損失基準値として記憶する損失記憶手段（53）を備え、
上記診断手段（54）は、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値と上記損失記憶手段（53）が記憶する損失基準値とに基づいて上記診断対象部品の状態を診断することを特徴とする冷凍装置。
【請求項９】
請求項８において、
上記診断手段（54）は、上記各回路構成部品で生じる損失毎に上記変化量算出手段（52）が算出する算出値と上記損失記憶手段（53）が記憶する損失基準値とを比較することによって上記診断対象部品の状態を診断することを特徴とする冷凍装置。
【請求項１０】
請求項８又は９において、
上記損失記憶手段（53）は、複数の運転条件について正常な運転状態の損失基準値を記憶しており、
上記診断手段（54）は、上記診断対象部品の状態の診断に上記損失記憶手段（53）が記憶する損失基準値のうち診断時の運転条件に対応する運転条件の損失基準値を用いることを特徴とする冷凍装置。
【請求項１１】
請求項２乃至７の何れか１つにおいて、
上記診断手段（54）は、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値の経時変化に基づいて上記診断対象部品の状態を診断することを特徴とする冷凍装置。
【請求項１２】
請求項２乃至１１の何れか１つにおいて、
上記診断手段（54）による上記診断対象部品の状態に関する診断結果を表示する表示手段（55）を備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れか１つにおいて、
上記冷媒回路（20）では、上記圧縮機（30）及び各熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口の冷媒の温度と圧力を測定するために、該圧縮機（30）及び各熱交換器（34,37）のそれぞれの一端側と他端側とに温度センサ（45）と圧力センサ（46）が１組ずつ設けられる一方、
上記冷媒状態検出手段（51）は、上記減圧手段（36,39）の入口における冷媒の温度とエントロピを放熱器となる熱交換器（34,37）の出口における値と同じ値とし、該減圧手段（36,39）の出口における冷媒の温度とエントロピを蒸発器となる熱交換器（34,37）の入口における値と同じ値とするように構成されていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項１４】
請求項１において、
冷凍装置（10）を診断するための情報として、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づいて上記各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態を表示する表示手段（55）を備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項１５】
圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び複数の熱交換器（34,37）を含む回路構成部品が接続されて構成された冷媒回路（20）を備え、該冷媒回路（20）で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置（10）に接続されて、該冷凍装置（10）の状態を分析する冷凍装置の分析装置であって、
上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及びエントロピを検出する冷媒状態検出手段（51）と、
上記冷媒状態検出手段（51）が検出する冷媒の温度及びエントロピを用いて、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出する変化量算出手段（52）と、
上記変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づく冷凍装置（10）の状態の分析結果を表示する表示手段（55）とを備えていることを特徴とする冷凍装置の分析装置。
【請求項１６】
請求項１５において、
上記冷凍装置（10）には、上記熱交換器（34,37）において冷媒と熱交換する流体が流通する流体用部品（12,14,28,75,76b）が設けられる一方、
上記回路構成部品及び上記流体用部品（12,14,28,75,76b）の少なくとも１つを診断対象部品として、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づいて該診断対象部品の状態を診断する診断手段（54）を備え、
上記表示手段（55）は、上記冷凍装置（10）の状態の分析結果として、上記診断手段（54）による診断対象部品の状態に関する診断結果を表示することを特徴とする冷凍装置の分析装置。
【請求項１７】
請求項１５又は１６において、
上記表示手段（55）は、上記冷凍装置（10）の状態の分析結果として、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づいて上記各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態を表示することを特徴とする冷凍装置。
【請求項１８】
請求項１５乃至１７の何れか１つにおいて、
上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及びエントロピを検出するために必要となる上記冷媒回路（20）の冷媒の状態を検出する冷媒状態検出センサ（65）を少なくとも備えて冷凍装置（10）に設けられる第１構成部（47）と、
上記表示手段（55）を少なくとも備えて冷凍装置（10）から離れた位置に設置される第２構成部（48）とによって構成され、
上記第１構成部（47）と第２構成部（48）とが互いに通信回線（63）で接続されていることを特徴とする冷凍装置の分析装置。
【請求項１９】
請求項１５乃至１７の何れか１つにおいて、
上記冷媒回路（20）に取り付けられて、上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及びエントロピを検出するために必要となる上記冷媒回路（20）の冷媒の状態を検出する冷媒状態検出センサ（65）を備え、
上記冷媒状態検出手段（51）は、上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及びエントロピの算出に、上記冷媒状態検出センサ（65）の計測値を用いることを特徴とする冷凍装置の分析装置。
【請求項２０】
請求項１９において、
上記冷媒状態検出センサ（65）は、複数の温度センサ（65）によって構成され、そのうち１つが放熱器となる熱交換器（34,37）に取り付けられ、別の１つが蒸発器となる熱交換器（34,37）に取り付けられる一方、
上記冷媒状態検出手段（51）は、放熱器となる熱交換器（34,37）に取り付けられた温度センサ（65）の計測値に基づいて冷凍サイクルの高圧圧力を算出し、蒸発器となる熱交換器（34,37）に取り付けられた温度センサ（65）の計測値に基づいて冷凍サイクルの低圧圧力を算出することによって、上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及びエントロピを算出することを特徴とする冷凍装置の分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍装置の状態を分析する機能を有する冷凍装置、及び冷凍装置の分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、蒸気圧縮冷凍サイクルを行う冷媒回路を備える冷凍装置について、冷凍装置の状態を分析する機能を有するものが知られている。この種の冷凍装置は、例えば温度センサや圧力センサの検出値等から把握される運転状態を正常な運転状態と比較することによって冷凍装置の状態を分析するように構成されている。
【０００３】
具体的に、特許文献１には、圧力とエンタルピとの関係を示すモリエル線図を用いて冷凍装置の状態を分析して構成機器の正常、異常を診断する空調機が開示されている。この空調機は、構成機器として、室外ユニットが圧縮機、四方弁、及び室外熱交換器を備え、室内ユニットが室内熱交換器を備えている。また、この空調機の診断装置（コントローラ）は、数値変換手段、第１入力手段、第１特性演算手段、第２特性演算手段、特性診断手段、及び結果表示手段を備えている。
【０００４】
この空調機では、診断装置から診断開始命令が出されると、まず数値変換手段が温度センサや圧力センサで検知された温度、圧力の電圧値を数値に変換する。また、第１入力手段には、室外ユニットと室内ユニットの冷媒量や接続配管の長さなどが入力される。次に、第１特性演算手段は、第１入力手段と数値変換手段とで得られた情報に基づいて正常時のモリエル線図を作成する。次に、第２特性演算手段は、運転時のモリエル線図を作成する。次に、特性診断手段は、第１特性演算手段の正常時のモリエル線図と第２特性演算手段の運転時のモリエル線図とを比較して、故障箇所又は故障要因を特定する。そして、結果表示手段は、特性診断手段による診断の内容を表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１３３０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の冷凍装置では、正常な運転状態のモリエル線図と診断時のモリエル線図の比較から冷凍サイクルの状態を全体的に分析することはできるが、個々の構成機器の状態を詳細に分析することは困難であった。
【０００７】
具体的に、正常な運転状態のモリエル線図と分析時のモリエル線図の比較から検出されるのは、空調能力についての正常な運転状態と分析時との差、吐出冷媒又は吸入冷媒についての正常な運転状態と分析時との圧力差や温度差などである。そして、これらの正常な運転状態と分析時の差を表す数値は、個々の構成機器の状態のみに対応するものではない。また、これらの数値は単位が異なるものがあるので、互いに関連付けることが難しい。従って、個々の構成機器の状態を個別に分析することが困難であった。
【０００８】
また、従来の冷凍装置では、構成機器以外の冷凍装置の構成部品（例えば、構成機器同士をつなぐ冷媒配管）の状態を分析することができなかった。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷媒回路に接続されて冷媒回路を構成する回路構成部品の状態を個別に分析することができる機能を有する冷凍装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び複数の熱交換器（34,37）を含む回路構成部品が接続されて構成された冷媒回路（20）を備え、該冷媒回路（20）で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置（10）を対象とする。そして、この冷凍装置（10）は、上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及びエントロピを検出する冷媒状態検出手段（51）と、上記冷媒状態検出手段（51）が検出する冷媒の温度及びエントロピを用いて、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出する変化量算出手段（52）とを備えている。
【００１１】
第１の発明では、変化量算出手段（52）が、冷媒状態検出手段（51）が検出する冷媒の温度及びエントロピを用いて、圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び複数の熱交換器（34,37）（以下、これらの構成機器を主要構成機器という）を含む回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出する。ここで、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを用いると、各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出することが可能である。具体的に、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを用いて作成されたＴ−ｓ線図では、各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさが、図２に示す各領域の面積で表される。つまり、各領域の面積から各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを算出することが可能である。この第１の発明では、このＴ−ｓ線図に各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさが表されることを利用して、回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出している。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、上記熱交換器（34,37）において冷媒と熱交換する流体が流通する流体用部品（12,14,28,75,76b）と、上記回路構成部品及び上記流体用部品（12,14,28,75,76b）の少なくとも１つを診断対象部品として、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づいて該診断対象部品の状態を診断する診断手段（54）とを備えている。
【００１３】
第２の発明では、診断手段（54）が、回路構成部品及び流体用部品（12,14,28,75,76b）の少なくとも１つを診断対象部品として、回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさに基づいて診断対象部品の状態を診断する。
【００１４】
ここで、回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさは、例えばその回路構成部品で生じる損失の大きさを表し、その回路構成部品の状態に対応している。例えば、回路構成部品としての圧縮機（30）で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさは、圧縮機（30）で生じる損失の大きさを表すので、主に圧縮機（30）の機械摩擦の大きさを表し、圧縮機（30）における軸受けなどの摺動部材の劣化の状態や、冷凍機油の劣化の状態などに対応する。
【００１５】
また、回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさは、回路構成部品の状態だけでなく、熱交換器（34,37）を流通する冷媒と熱交換する流体が流通する流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態にも対応している。例えば、回路構成部品としての熱交換器（34,37）で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさは、主に熱交換や冷媒の流通に伴う損失の大きさを表すので、その熱交換器（34,37）自体の配管の状態に対応するだけでなく、その熱交換器（34,37）に対応する流体用部品（12,14,28,75,76b）であるファンの運転状態やフィルタの状態などに対応する。
【００１６】
このように、各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさは、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態に対応する。従って、この第２の発明では、各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさに基づいて、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態が個別に診断される。
【００１７】
第３の発明は、第２の発明において、上記熱交換器（34,37）に空気を送るためのファン（12,14）が、上記流体用部品（12,14,28,75,76b）を構成しており、上記診断手段（54）は、上記ファン（12,14）を上記診断対象部品として、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づいて該ファン（12,14）の状態を診断する。
【００１８】
第３の発明では、診断手段（54）が、熱交換器（34,37）に空気を送るためのファン（12,14）を診断対象部品としている。ファン（12,14）の状態は、回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさに基づいて診断される。
【００１９】
第４の発明は、第２又は第３の発明において、上記変化量算出手段（52）は、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを該回路構成部品の各々で生じる損失の値として算出し、上記診断手段（54）は、上記変化量算出手段（52）が上記損失の値として算出する算出値に基づいて上記診断対象部品の状態を診断する。
【００２０】
第４の発明では、変化量算出手段（52）が、各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを、各回路構成部品で生じる損失の値として算出する。診断手段（54）は、回路構成部品の各々で生じる損失の値に基づいて診断対象部品の状態を診断する。
【００２１】
第５の発明は、第４の発明において、上記変化量算出手段（52）は、各熱交換器（34,37）で生じる複数種類の損失の値を個別に算出し、上記診断手段（54）は、上記各熱交換器（34,37）で生じる損失については、上記変化量算出手段（52）が算出する複数種類の損失毎の算出値に基づいて上記診断対象部品の状態を診断する。
【００２２】
第５の発明では、回路構成部品のうち熱交換器（34,37）で生じる損失については、複数種類の損失の値が算出される。そして、複数種類の損失毎の損失の値が、診断対象部品の状態の診断に用いられる。ここで、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを用いると、熱交換器（34,37）については複数種類の損失の値を算出できることが可能である。例えば、上述したＴ−ｓ線図（図２参照）では、蒸発器や放熱器の損失が、熱交換に伴う損失、摩擦発熱に伴う損失、及び流路抵抗による圧力損失に細分化される。すなわち、第５の発明では、熱交換器（34,37）の損失を複数種類の損失毎に細分化して、その細分化した損失の値が診断対象部品の状態の診断に用いられる。
【００２３】
第６の発明は、第４又は第５の発明において、上記冷媒回路（20）が、冷媒を冷凍サイクルの高圧圧力にまで圧縮する圧縮機（30）が設けられた主回路（66）と、該主回路（66）に対して並列に接続する複数の分岐回路（67）とを備える一方、上記各分岐回路（67）の冷媒流量を算出する流量算出手段（56）を備え、上記変化量算出手段（52）は、上記流量算出手段（56）が算出する各分岐回路（67）の冷媒流量を用いて上記回路構成部品で生じる損失の値を算出する。
【００２４】
第６の発明では、冷媒回路（20）が、主回路（66）と、複数の分岐回路（67）とを備えている。ここで、主回路（66）の冷媒が複数の分岐回路（67）に分配される冷媒回路（20）の冷凍サイクルは、分岐回路（67）毎にＴ−ｓ線図で表すことが可能である。各分岐回路（67）のＴ−ｓ線図では、その分岐回路（67）に設けられた回路構成部品に対応する領域の面積が、その分岐回路（67）の回路構成部品で生じる損失の大きさを冷媒の単位流量当たりの値として表している。また、このＴ−ｓ線図では、主回路（66）に設けられた回路構成部品に対応する領域の面積が、主回路（66）の回路構成部品で生じる損失について、主回路（66）の冷媒流量のうち分岐回路（67）に流入する冷媒流量に相当する分の大きさを、冷媒の単位流量当たりの値として表す。
【００２５】
そして、この第６の発明では、主回路（66）や分岐回路（67）の回路構成部品で生じる損失の値が、流量算出手段（56）が算出する分岐回路（67）の冷媒流量を用いて算出される。例えば、分岐回路（67）の回路構成部品で生じる損失の値は、その分岐回路（67）のＴ−ｓ線図においてその損失に対応する領域の面積に、流量算出手段（56）が算出するその分岐回路（67）の冷媒流量を掛けることによって算出される。また、主回路（66）の回路構成部品で生じる損失の値は、各分岐回路（67）のＴ−ｓ線図においてその損失に対応する領域の面積に、流量算出手段（56）が算出するその分岐回路（67）の冷媒流量を掛けたものの総和として算出される。
【００２６】
第７の発明は、第６の発明において、上記冷媒回路（20）では、上記熱交換器（34,37）が設けられた分岐回路（67）が複数存在しており、上記変化量算出手段（52）は、上記分岐回路（67）の熱交換器（34,37）で生じる損失の値を、上記流量算出手段（56）が算出する該分岐回路（67）の冷媒流量を用いて算出する。
【００２７】
第７の発明では、主回路（66）から分配された冷媒が、各分岐回路（67）の熱交換器（34,37）に流通する。そして、各分岐回路（67）の熱交換器（34,37）を流通してから合流した冷媒が主回路（66）に戻る。各分岐回路（67）の熱交換器（34,37）の損失の値は、流量算出手段（56）が算出する該分岐回路（67）の冷媒流量を用いて算出される。
【００２８】
第８の発明は、第４乃至第７の何れか１つの発明において、正常な運転状態において上記各回路構成部品で生じる損失の大きさを損失基準値として記憶する損失記憶手段（53）を備え、上記診断手段（54）は、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値と上記損失記憶手段（53）が記憶する損失基準値とに基づいて上記診断対象部品の状態を診断する。
【００２９】
第８の発明では、診断手段（54）が、各回路構成部品で生じる損失についての正常な運転状態の損失の値と診断時の損失の値とに基づいて、診断対象部品の状態を診断する。つまり、診断対象部品の状態が、正常な運転状態の損失の値を基準にして診断される。
【００３０】
第９の発明は、第８の発明において、上記診断手段（54）が、上記各回路構成部品で生じる損失毎に上記変化量算出手段（52）が算出する算出値と上記損失記憶手段（53）が記憶する損失基準値とを比較することによって上記診断対象部品の状態を診断する。
【００３１】
第９の発明では、診断対象部品の状態の診断が、各回路構成部品で生じる損失毎に変化量算出手段（52）が算出する算出値と損失記憶手段（53）が記憶する損失基準値とを比較することにより行われる。従って、正常な運転状態と診断時との違いが、各回路構成部品で生じる損失毎に明確に把握される。
【００３２】
第１０の発明は、第８又は第９の発明において、上記損失記憶手段（53）が、複数の運転条件について正常な運転状態の損失基準値を記憶しており、上記診断手段（54）は、上記診断対象部品の状態の診断に上記損失記憶手段（53）が記憶する損失基準値のうち診断時の運転条件に対応する運転条件の損失基準値を用いる。
【００３３】
第１０の発明では、診断対象部品の状態の診断に、損失記憶手段（53）が記憶する損失基準値のうち診断時の運転条件に対応する運転条件の損失基準値が用いられる。つまり、診断時の運転状態と同じ運転条件の損失基準値、或いは同じものがなければ診断時に最も近い運転条件の損失基準値が、複数の運転条件の損失基準値の中から選び出され、正常な運転状態の損失基準値として診断対象部品の状態の診断に用いられる。
【００３４】
第１１の発明は、第２乃至第７の何れか１つの発明において、上記診断手段（54）が、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値の経時変化に基づいて上記診断対象部品の状態を診断する。
【００３５】
第１１の発明では、診断対象部品の状態の診断に、変化量算出手段（52）が算出する算出値の経時変化が用いられる。ここで、記憶させた正常な運転状態の損失の値を診断時の損失の値と比較する冷凍装置（10）の場合は、正常な運転状態の損失の値を算出する際に想定した冷凍装置（10）の設置環境（例えば、温度調節する空間の容積）と、冷凍装置（10）が実際に設置される設置環境とが、同じにならない場合がある。そして、設置環境が同じにならない場合は、正常な運転状態と診断時との損失の値の差に、設置環境の違いが含まれてしまう。これに対して、この第１１の発明では、診断対象部品の状態の診断に変化量算出手段（52）による算出値の経時変化を用いるので、同じ設置環境の損失の値だけが診断対象部品の状態の診断に用いられる。
【００３６】
第１２の発明は、第２乃至第１１の何れか１つの発明において、上記診断手段（54）による上記診断対象部品の状態に関する診断結果を表示する表示手段（55）を備えている。
【００３７】
第１２の発明では、冷凍装置（10）に表示手段（55）が設けられている。表示手段（55）には、診断手段（54）が診断した診断対象部品の状態に関する診断結果が表示される。冷凍装置（10）のユーザーは、表示手段（55）の表示を確認することによって、診断対象部品の状態を把握することが可能である。
【００３８】
第１３の発明は、第１乃至第１２の何れか１つの発明において、上記冷媒回路（20）では、上記圧縮機（30）及び各熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口の冷媒の温度と圧力を測定するために、該圧縮機（30）及び各熱交換器（34,37）のそれぞれの一端側と他端側とに温度センサ（45）と圧力センサ（46）が１組ずつ設けられる一方、上記冷媒状態検出手段（51）は、上記減圧手段（36,39）の入口における冷媒の温度とエントロピを放熱器となる熱交換器（34,37）の出口における値と同じ値とし、該減圧手段（36,39）の出口における冷媒の温度とエントロピを蒸発器となる熱交換器（34,37）の入口における値と同じ値とするように構成されている。
【００３９】
第１３の発明では、減圧手段（36,39）の入口における冷媒の温度とエントロピが、放熱器となる熱交換器（34,37）の出口における値と同じ値として検出される。また、減圧手段（36,39）の出口における冷媒の温度とエントロピが、蒸発器となる熱交換器（34,37）の入口における値と同じ値として検出される。つまり、減圧手段（36,39）の一端側と他端側とに、温度センサと圧力センサとを１組ずつ設けなくても、減圧手段（36,39）の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピが検出される。
【００４０】
第１４の発明は、第１の発明において、冷凍装置（10）を診断するための情報として、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づいて上記各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態を表示する表示手段（55）を備えている。
【００４１】
第１４の発明では、表示手段（55）が、上記算出値に基づいて各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態を表示する。各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態は、冷凍装置（10）を診断するための情報として表示される。回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態は、上述したように、回路構成部品などの状態に対応している。従って、例えば冷凍装置（10）に関して専門的な知識を有する者が、表示手段（55）に表示された各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態を見ることによって、回路構成部品などの状態を診断することが可能である。
【００４２】
第１５の発明は、圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び複数の熱交換器（34,37）を含む回路構成部品が接続されて構成された冷媒回路（20）を備え、該冷媒回路（20）で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置（10）に接続されて、該冷凍装置（10）の状態を分析する冷凍装置の分析装置（60）を対象とする。そして、この冷凍装置の分析装置（60）は、上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及びエントロピを検出する冷媒状態検出手段（51）と、上記冷媒状態検出手段（51）が検出する冷媒の温度及びエントロピを用いて、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出する変化量算出手段（52）と、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づく冷凍装置（10）の状態の分析結果を表示する表示手段（55）とを備えている。
【００４３】
第１５の発明では、冷凍装置の分析装置（60）が、上記第１の発明と同様の、冷媒状態検出手段（51）と変化量算出手段（52）とを備えている。変化量算出手段（52）が、冷媒状態検出手段（51）が検出する冷媒の温度及びエントロピを用いて、上記主要構成機器を含む回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出する。そして、変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づく冷凍装置（10）の状態の分析結果が表示手段（55）に表示される。この第１５の発明では、上記第１の発明と同様に、このＴ−ｓ線図に各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさが表されることを利用して、回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出している。
【００４４】
第１６の発明は、第１５の発明において、上記冷凍装置（10）には、上記熱交換器（34,37）において冷媒と熱交換する流体が流通する流体用部品（12,14,28,75,76b）が設けられる一方、上記回路構成部品及び上記流体用部品（12,14,28,75,76b）の少なくとも１つを診断対象部品として、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づいて該診断対象部品の状態を診断する診断手段（54）を備え、上記表示手段（55）は、上記冷凍装置（10）の状態の分析結果として、上記診断手段（54）による診断対象部品の状態に関する診断結果を表示する。
【００４５】
第１６の発明では、診断手段（54）が、回路構成部品及び流体用部品（12,14,28,75,76b）の少なくとも１つを診断対象部品として、回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさに基づいて診断対象部品の状態を診断する。表示手段（55）は、冷凍装置（10）の状態の分析結果として、診断手段（54）による診断対象部品の状態に関する診断結果を表示する。上述したように、回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさは、その回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態に対応している。従って、各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさに基づいて、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態が個別に診断される。
【００４６】
第１７の発明は、第１５又は第１６の発明において、上記表示手段（55）が、上記冷凍装置（10）の状態の分析結果として、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づいて上記各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態を表示する。
【００４７】
第１７の発明では、表示手段（55）が、変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づいて各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態を、冷凍装置（10）の状態の分析結果として表示する。従って、上記第１４の発明と同様に、例えば冷凍装置（10）に関して専門的な知識を有する者が、表示手段（55）に表示された各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態を見ることによって、回路構成部品などの状態を診断することが可能である。
【００４８】
第１８の発明は、第１５乃至第１７の何れか１つの発明において、上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及びエントロピを検出するために必要となる上記冷媒回路（20）の冷媒の状態を検出する冷媒状態検出センサ（65）を少なくとも備えて冷凍装置（10）に設けられる第１構成部（47）と、上記表示手段（55）を少なくとも備えて冷凍装置（10）から離れた位置に設置される第２構成部（48）とによって構成され、上記第１構成部（47）と第２構成部（48）とが互いに通信回線（63）で接続されている。
【００４９】
第１８の発明では、冷凍装置の分析装置（60）が、互いに通信回線（63）で接続された第１構成部（47）と第２構成部（48）とから構成されている。第２構成部（48）には、変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づく冷凍装置（10）の状態の分析結果を表示する表示手段（55）が設けられている。従って、冷凍装置（10）から離れた位置で、回路構成部品の状態を確認することが可能である。
【００５０】
第１９の発明は、第１５乃至第１７の何れか１つの発明において、上記冷媒回路（20）に取り付けられて、上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及びエントロピを検出するために必要となる上記冷媒回路（20）の冷媒の状態を検出する冷媒状態検出センサ（65）を備え、上記冷媒状態検出手段（51）は、上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及びエントロピの算出に、上記冷媒状態検出センサ（65）の計測値を用いる。
【００５１】
第１９の発明では、回路構成部品の状態を分析する際に、冷媒状態検出センサ（65）が冷媒回路（20）に取り付けられる。そして、その冷媒状態検出センサ（65）の計測値を用いて、冷媒状態検出手段（51）が各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを検出し、変化量算出手段（52）が各回路構成部品で生じる損失の値を個別に算出する。この第１９の発明では、冷凍装置（10）に関して専門的な知識を有する者が、例えばこの冷凍装置（10）の分析装置を持ち運ぶことによって、冷凍装置（10）が設置されている場所でその回路構成部品の状態の分析を行うことが可能である。
【００５２】
第２０の発明は、第１９の発明において、上記冷媒状態検出センサ（65）は、複数の温度センサ（65）によって構成され、そのうち１つが放熱器となる熱交換器（34,37）に取り付けられ、別の１つが蒸発器となる熱交換器（34,37）に取り付けられる一方、上記冷媒状態検出手段（51）は、放熱器となる熱交換器（34,37）に取り付けられた温度センサ（65）の計測値に基づいて冷凍サイクルの高圧圧力を算出し、蒸発器となる熱交換器（34,37）に取り付けられた温度センサ（65）の計測値に基づいて冷凍サイクルの低圧圧力を算出することによって、上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及びエントロピを算出する。
【００５３】
第２０の発明では、冷媒状態検出センサ（65）が、複数の温度センサ（65）によって構成されている。そして、冷凍サイクルの高圧圧力が、放熱器となる熱交換器（34,37）に取り付けられた温度センサ（65）の計測値に基づいて算出され、冷凍サイクルの低圧圧力が、蒸発器となる熱交換器（34,37）に取り付けられた温度センサ（65）の計測値に基づいて算出される。ここで、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを算出するには、少なくとも冷凍サイクルの高圧圧力の値と、低圧圧力の値が必要である。この第２０の発明では、冷媒状態検出センサ（65）が圧力センサを備えていなくても、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピが算出される。
【発明の効果】
【００５４】
本発明では、主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを用いて作成されるＴ−ｓ線図に、各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさが表されることを利用して、回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出している。回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさは、例えば回路構成部品で生じる損失の大きさを表しており、回路構成部品の状態に対応している。すなわち、本発明によれば、回路構成部品の状態を個別に分析することができる。
【００５５】
また、第２、第１６の各発明では、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態に対応する各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを用いることで、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態が個別に診断されるようにしている。そして、異なる単位の物理量を使用せずに同じ単位で診断を行うので、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態がそれぞれ定量的に把握される。従って、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態の診断を的確に行うことができる。
【００５６】
また、第５の発明では、診断手段（54）が、熱交換器（34,37）で生じる損失については、細分化された複数種類の損失毎の損失の値を用いて診断対象部品の状態を診断する。従って、診断対象部品の状態をさらに詳細に把握することができるので、診断対象部品の状態の診断をさらに的確に行うことができる。
【００５７】
また、第８の発明によれば、診断対象部品の状態が、正常な運転状態の損失の値を基準にして診断される。このため、診断時の診断対象部品の状態を正常な運転状態との違いとして把握することができるので、診断対象部品の状態の診断を的確に行うことができる。
【００５８】
また、第９の発明では、各回路構成部品で生じる損失毎に変化量算出手段（52）が算出する算出値と損失記憶手段（53）が記憶する損失基準値とを比較することで、正常な運転状態と診断時との違いが各回路構成部品で生じる損失毎に明確に把握されるようにしている。また、各回路構成部品で生じる損失毎に比較を行うので、冷凍装置（10）全体としては小さい損失についても正常な運転状態と診断時との違いが明確に把握される。従って、診断対象部品の状態の診断をさらに的確に行うことができる。
【００５９】
また、第１０の発明では、診断対象部品の状態の診断に、診断時の運転状態と同じ運転条件の損失基準値、或いは同じものがなければ診断時に最も近い運転条件の損失基準値が用いられる。従って、正常な運転状態と診断時との損失の値の差のうち、損失基準値の運転条件と診断時の運転条件との違いによる分が小さくなる。そして、正常な運転状態と診断時との損失の値の差が、正常な運転状態と診断時との診断対象部品の状態の違いをより正確に表すので、診断対象部品の状態の診断をさらに的確に行うことができる。
【００６０】
また、第１１の発明によれば、診断対象部品の状態の診断に変化量算出手段（52）による算出値の経時変化を用いるので、同じ設置環境の損失の値だけが診断対象部品の状態の診断に用いられる。従って、診断対象部品の状態の診断に用いる損失の値に設置環境の違いが含まれていないので、診断対象部品の状態を的確に行うことができる。
【００６１】
また、正常な運転状態の損失の値を予め冷凍装置（10）に記憶させなくても診断対象部品の状態の診断が可能である。従って、正常な運転状態の損失の値を冷凍装置（10）に記憶させる手間が必要ないので、冷凍装置（10）の製作を容易化させることができる。
【００６２】
また、第１８の発明によれば、表示手段（55）を備えて冷凍装置（10）側の第１構成部（47）に通信回線（63）を介して接続された第２構成部（48）を設けることで、冷凍装置（10）から離れた位置で、回路構成部品の状態を確認することが可能である。従って、冷凍装置（10）に関して専門的な知識を有する者が、冷凍装置（10）のユーザーに代わって、回路構成部品の状態を監視することが可能になるので、例えば回路構成部品などの状態の診断をより的確に行うことができる。
【００６３】
また、第１９の発明によれば、冷凍装置（10）に関して専門的な知識を有する者が、この冷凍装置（10）の分析装置（60）を持ち運ぶことによって、冷凍装置（10）が設置されている場所でその回路構成部品の状態の分析を行うことが可能になる。従って、冷凍装置（10）に関して専門的な知識を有する者が、冷凍装置（10）のユーザーに代わって、回路構成部品の状態をその場で確認することができる。また、冷凍装置（10）の分析装置（60）は冷媒状態検出センサ（65）を備えているので、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを検出するためのセンサを備えていない冷凍装置（10）に対しても、回路構成部品の状態の分析を行うことが可能である。
【００６４】
また、第２０の発明では、冷媒状態検出センサ（65）が圧力センサを備えていなくても、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピが算出されるようにしている。従って、簡易に取り付けられる温度センサ（65）によって、回路構成部品の状態の分析を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態１に係る冷凍装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態１において損失の値を算出する回路構成部品に対応するように各領域に区分けされたＴ−ｓ線図である。
【図３】蒸発器の入口から出口までの冷媒の状態の変化を表す図表である。
【図４】（Ａ）が正常な運転状態のＴ−ｓ線図であり、（Ｂ）が診断時のＴ−ｓ線図の一例である。
【図５】圧縮機で生じる損失と圧縮機の能力の低下度合いとの相関を示す図表である。
【図６】（Ａ）が正常な運転状態のＴ−ｓ線図であり、（Ｂ）が診断時のＴ−ｓ線図の一例である。
【図７】蒸発器における損失とファンの風量の低下度合いとの相関を示す図表である。
【図８】（Ａ）が正常な運転状態のＴ−ｓ線図であり、（Ｂ）が診断時のＴ−ｓ線図の一例である。
【図９】蒸発器における損失と蒸発器における冷媒の圧力損失の増加度合いとの相関を示す図表である。
【図１０】凝縮器における損失とファンの風量の低下度合いとの相関を示す図表である。
【図１１】各回路構成部品で生じる損失の分布状況を表す図表である。
【図１２】Ｔ−ｓ線図の領域分けの一例を示す図表である。
【図１３】本発明の実施形態１の変形例において損失の値を算出する回路構成部品に対応するように各領域に区分けされたＴ−ｓ線図である。
【図１４】本発明の実施形態２に係る冷凍装置の概略構成図である。
【図１５】本発明の実施形態２において式６から式９を説明するための回路図である。
【図１６】本発明の実施形態２において損失の値を算出する回路構成部品に対応するように各領域に区分けされたＴ−ｓ線図であり、（Ａ）は室内回路に対応するＴ−ｓ線図であり、（Ｂ）はバイパス管に対応するＴ−ｓ線図である。
【図１７】本発明の実施形態２の変形例に係る冷凍装置の概略構成図である。
【図１８】本発明の実施形態２の変形例に係る冷凍装置の室外ユニットの概略構成図である。
【図１９】本発明の実施形態３に係る冷凍装置の概略構成図である。
【図２０】本発明の実施形態３において損失の値を算出する回路構成部品に対応するように各領域に区分けされたＴ−ｓ線図である。
【図２１】本発明の実施形態４に係る冷凍装置の診断装置の概略構成図である。
【図２２】本発明の実施形態５に係る冷凍装置の診断装置の概略構成図である。
【図２３】その他の実施形態の第３変形例に係る冷凍装置において回路構成部品の損失の径時変化を示す図表である。
【図２４】その他の実施形態の第６変形例に係る表示部における回路構成部品の損失の表示方法を示す図である。
【図２５】その他の実施形態の第６変形例に係る表示部における回路構成部品の損失の表示方法の他の例を示す図である。
【図２６】その他の実施形態の第６変形例に係る表示部における回路構成部品の損失の表示方法の他の例を示す図である。
【図２７】その他の実施形態の第６変形例に係る表示部における回路構成部品の損失の表示方法の他の例を示す図である。
【図２８】その他の実施形態の第６変形例に係る表示部における回路構成部品の損失の表示方法の他の例を示す図である。
【図２９】その他の実施形態の第６変形例に係る表示部における回路構成部品の損失の表示方法の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００６７】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。実施形態１は、本発明に係る冷凍装置（10）である。この冷凍装置（10）は、図１に示すように、室外ユニット（11）と、室内ユニット（13）とを備える空気調和装置であって、冷房運転（冷却運転）と暖房運転（加熱運転）とを切り換えて行うように構成されている。
【００６８】
なお、本発明は、冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備える冷凍装置（10）に対して適用可能である。例えば、本実施形態１に係る空気調和装置以外の冷凍装置にも、食品を冷却するための冷凍装置（冷蔵庫や冷凍庫）、空調機と冷蔵庫や冷凍庫とが組み合わされた冷凍装置、熱交換器を流通する冷媒の熱を吸着剤の加熱又は冷却に用いる調湿機能付きの冷凍装置、いわゆるエコキュート（登録商標）のような給湯機能を有する冷凍装置などに適用することが可能である。
【００６９】
−冷凍装置の構成−
室外ユニット（11）内には、室外回路（21）が設けられている。室内ユニット（13）内には、室内回路（22）が設けられている。この冷凍装置（10）では、室外回路（21）と室内回路（22）とを、液側連絡配管（23）及びガス側連絡配管（24）で接続することによって蒸気圧縮冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）が構成されている。冷媒回路（20）には、冷媒として例えばフロン系の冷媒が充填されている。
【００７０】
《室外ユニット》
室外ユニット（11）の室外回路（21）には、圧縮機（30）、熱源側熱交換器である室外熱交換器（34）、及び減圧手段である膨張弁（36）が主要構成機器として設けられ、さらに四路切換弁（33）が設けられている。これらの主要構成機器及び四路切換弁（33）は、回路構成部品を構成しており、同じく回路構成部品を構成する冷媒配管によって互いに接続されている。回路構成部品は、冷媒回路（20）を構成して冷媒が流通する部品である。室外回路（21）の一端には、液側連絡配管（23）が接続される液側閉鎖弁（25）が設けられている。室外回路（21）の他端には、ガス側連絡配管（24）が接続されるガス側閉鎖弁（26）が設けられている。
【００７１】
圧縮機（30）は、密閉型で高圧ドーム型の圧縮機として構成されている。圧縮機（30）の吐出側は、吐出管（40）を介して四路切換弁（33）の第１ポート（P1）に接続されている。圧縮機（30）の吸入側は、吸入管（41）を介して四路切換弁（33）の第３ポート（P3）に接続されている。
【００７２】
室外熱交換器（34）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器として構成されている。この室外熱交換器（34）の近傍には、内部を流通する室外空気を室外熱交換器（34）へ送る室外ファン（12）が設けられている。この室外熱交換器（34）では、室外ファン（12）によって送られる室外空気と流通する冷媒との間で熱交換が行われる。室外ファン（12）は、室外熱交換器（34）において冷媒と熱交換する空気が流通する流体用部品を構成している。室外熱交換器（34）の一端は、四路切換弁（33）の第４ポート（P4）に接続されている。室外熱交換器（34）の他端は、液配管（42）を介して液側閉鎖弁（25）に接続されている。この液配管（42）には、開度可変の膨張弁（36）が設けられている。また、四路切換弁（33）の第２ポート（P2）はガス側閉鎖弁（26）が接続されている。
【００７３】
四路切換弁（33）は、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が互いに連通して第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が互いに連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１ポート（P1）と第４ポート（P4）が互いに連通して第２ポート（P2）と第３ポート（P3）が互いに連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とが切り換え可能となっている。
【００７４】
室外回路（21）には、圧縮機（30）の一端側、圧縮機（30）の他端側、室外熱交換器（34）の一端側、及び室外熱交換器（34）の他端側に、温度センサ（45）及び圧力センサ（46）が１組ずつ設けられている。具体的に、吸入管（41）には、一対の吸入温度センサ（45a）及び吸入圧力センサ（46a）が設けられている。吐出管（40）には、一対の吐出温度センサ（45b）及び吐出圧力センサ（46b）が設けられている。室外熱交換器（34）と四路切換弁（33）の間には、一対の室外ガス温度センサ（45c）及び室外ガス圧力センサ（46c）が設けられている。室外熱交換器（34）と膨張弁（36）の間には、一対の室外液温度センサ（45d）及び室外液圧力センサ（46d）が設けられている。室外ファン（12）の近傍には、外気温度センサ（18）が設けられている。
【００７５】
《室内ユニット》
室内ユニット（13）の室内回路（22）には、利用側熱交換器である室内熱交換器（37）が主要構成機器として設けられている。室内熱交換器（37）は、回路構成部品を構成しており、同じく回路構成部品を構成する冷媒配管を介して室外回路（21）に接続されている。
【００７６】
室内熱交換器（37）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器として構成されている。この室内熱交換器（37）の近傍には、内部を流通する室内空気を室内熱交換器（37）へ送る室内ファン（14）が設けられている。また、室内ファン（14）と室内熱交換器（37）との間にはフィルタ（28）が設けられている。この室内熱交換器（37）では、室内ファン（14）によって送られる室内空気と流通する冷媒との間で熱交換が行われる。室内ファン（14）及びフィルタ（28）は、室内熱交換器（37）において冷媒と熱交換する空気が流通する流体用部品を構成している。
【００７７】
室内回路（22）には、室内熱交換器（37）の一端側と他端側に温度センサ（45）及び圧力センサ（46）が１組ずつ設けられている。具体的に、室内回路（22）の液側端と室内熱交換器（37）との間には、一対の室内液温度センサ（45e）及び室内液圧力センサ（46e）が設けられている。室内熱交換器（37）と室内回路（22）のガス側端との間には、一対の室内ガス温度センサ（45f）及び室内液圧力センサ（46f）が設けられている。室内ファン（14）の近傍には、室内温度センサ（19）が設けられている。
【００７８】
《コントローラ》
この冷凍装置（10）は、空調能力を調節するために圧縮機（30）の運転容量や膨張弁（36）の開度を制御すると共に、当該冷凍装置（10）の構成部品を診断するコントローラ（50）を備えている。コントローラ（50）が診断する診断対象部品は、主要構成機器を含む回路構成部品や、上記流体用部品（12,14,28）である。このコントローラ（50）は、各回路構成部品で生じる損失を分析する熱力学的分析（エクセルギ分析）に基づいて診断対象部品の状態を診断するものである。コントローラ（50）は、冷媒状態検出手段である冷媒状態検出部（51）と、変化量算出手段である損失算出部（52）と、損失記憶手段である損失記憶部（53）と、診断手段である診断部（54）と、表示手段である表示部（55）とを備えている。
【００７９】
なお、熱力学的分析を用いることによってコントローラ（50）が診断可能な部品は、冷媒のエネルギー変化が生じる回路構成部品や、流体用部品（12,14,28）のように冷媒回路（20）の外側から間接的に冷媒のエネルギー変化に影響を与える部品である。例えば、室外ファン（12）や室内ファン（14）は、熱交換器（34,37）に空気を送ることによって冷媒のエネルギー変化を生じさせる。また、フィルタ（28）は、自身が目詰まりすると、熱交換器（34,37）に送られる空気の風量が変化して冷媒のエネルギー変化に影響を与える。
【００８０】
冷媒状態検出部（51）は、各温度センサ（45）で得られた測定値から、圧縮機（30）の入口、圧縮機（30）の出口、室外熱交換器（34）の入口、室外熱交換器（34）の出口、膨張弁（36）の入口、膨張弁（36）の出口、室内熱交換器（37）の入口、及び室内熱交換器（37）の出口の８つの位置の冷媒の温度を検出するように構成されている。また、冷媒状態検出部（51）は、対になった温度センサ（45）及び圧力センサ（46）で得られた測定値から、圧縮機（30）の入口、圧縮機（30）の出口、室外熱交換器（34）の入口、室外熱交換器（34）の出口、膨張弁（36）の入口、膨張弁（36）の出口、室内熱交換器（37）の入口、及び室内熱交換器（37）の出口の８つの位置の冷媒のエントロピをそれぞれ算出するように構成されている。
【００８１】
なお、この実施形態１では、冷房運転の際には、膨張弁（36）の入口における冷媒の温度とエントロピが室外熱交換器（34）の出口における値と同じ値として検出され、膨張弁（36）の出口における冷媒の温度とエントロピが室内熱交換器（37）の入口における値と同じ値として検出される。また、暖房運転の際には、膨張弁（36）の入口における冷媒の温度とエントロピが室内熱交換器（37）の出口における値と同じ値として検出され、膨張弁（36）の出口における冷媒の温度とエントロピが室外熱交換器（34）の入口における値と同じ値として検出される。
【００８２】
損失算出部（52）は、回路構成部品（圧縮機（30）、膨張弁（36）、室外熱交換器（34）、室内熱交換器（37）、室内熱交換器（37）と圧縮機（30）との間の配管、及び室外熱交換器（34）と圧縮機（30）との間の配管）で生じる損失の値を個別に算出するように構成されている。損失の値は、冷媒状態検出部（51）が検出する冷媒の温度及びエントロピを用いて算出される。
【００８３】
損失記憶部（53）は、正常な運転状態において各回路構成部品（損失算出対象部品）で生じる損失の値を、各回路構成部品で生じる損失毎に損失基準値として記憶している。各回路構成部品における損失毎の損失基準値としては、シミュレーション計算によって算出したものが記憶されている。損失記憶部（53）には、室内の温度及び室外の温度を組み合わせた運転条件が異なる複数の運転条件についての損失基準値が記憶されている。なお、運転条件の組み合わせとしては、冷媒の循環量を適用してもよい。
【００８４】
診断部（54）は、上記回路構成部品と室外ファン（12）や室内ファン（14）を診断対象部品として、診断対象部品の状態を診断する。診断対象部品の状態の診断は、各回路構成部品で生じる損失毎に損失算出部（52）が算出する算出値を損失記憶部（53）が記憶する損失基準値と比較することにより行う。表示部（55）は、診断部（54）における診断の結果を表示可能に構成されている。
【００８５】
−冷凍装置の運転動作−
次に、冷凍装置（10）の運転動作について説明する。この冷凍装置（10）は、冷房運転と暖房運転とが実行可能になっており、四路切換弁（33）によって運転の切り換えが行われる。
【００８６】
<冷房運転>
冷房運転では、四路切換弁（33）が第２状態に設定される。そして、この状態で圧縮機（30）を運転すると、冷媒回路（20）では室外熱交換器（34）が凝縮器（放熱器）となって室内熱交換器（37）が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。なお、冷房運転では、膨張弁（36）の開度が適宜調節される。
【００８７】
具体的に、圧縮機（30）から吐出された冷媒は、室外熱交換器（34）で室外空気と熱交換して凝縮する。室外熱交換器（34）で凝縮した冷媒は、膨張弁（36）を通過する際に減圧され、その後に室内熱交換器（37）で室内空気と熱交換して蒸発する。室内熱交換器（37）で蒸発した冷媒は、圧縮機（30）へ吸入されて圧縮される。
【００８８】
<暖房運転>
暖房運転では、四路切換弁（33）が第１状態に設定される。そして、この状態で圧縮機（30）を運転すると、冷媒回路（20）では室外熱交換器（34）が蒸発器となって室内熱交換器（37）が凝縮器（放熱器）となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。なお、暖房運転においても、膨張弁（36）の開度が適宜調節される。
【００８９】
具体的に、圧縮機（30）から吐出された冷媒は、室内熱交換器（37）で室内空気と熱交換して凝縮する。室内熱交換器（37）で凝縮した冷媒は、膨張弁（36）を通過する際に減圧され、その後に室外熱交換器（34）で室外空気と熱交換して蒸発する。室外熱交換器（34）で蒸発した冷媒は、圧縮機（30）へ吸入されて圧縮される。
【００９０】
−コントローラの動作−
コントローラ（50）が診断対象部品の状態を診断する時の動作について説明する。診断対象部品の状態の診断は、冷房運転中や暖房運転中に行われる。以下では、冷房運転中に診断を行う場合について説明する。
【００９１】
診断対象部品の状態の診断では、まず冷媒状態検出部（51）が、対になった温度センサ（45）及び圧力センサ（46）で得られた測定値から、圧縮機（30）の入口、圧縮機（30）の出口、室外熱交換器（34）の入口、室外熱交換器（34）の出口、膨張弁（36）の入口、膨張弁（36）の出口、室内熱交換器（37）の入口、及び室内熱交換器（37）の出口の８つの位置の冷媒の温度とエントロピとを検出する。
【００９２】
具体的に、圧縮機（30）の入口の冷媒の温度とエントロピは、吸入温度センサ（45a）及び吸入圧力センサ（46a）で得られた測定値から検出される。圧縮機（30）の出口の冷媒の温度とエントロピは、吐出温度センサ（45b）及び吐出圧力センサ（46b）で得られた測定値から検出される。室外熱交換器（34）の入口の冷媒の温度とエントロピは、室外ガス温度センサ（45c）及び室外ガス圧力センサ（46c）で得られた測定値から検出される。室外熱交換器（34）の出口及び膨張弁（36）の入口の冷媒の温度とエントロピは、室外液温度センサ（45d）及び室外液圧力センサ（46d）で得られた測定値から検出される。室内熱交換器（37）の出口の冷媒の温度とエントロピは、室内ガス温度センサ（45f）及び室内液圧力センサ（46f）で得られた測定値から検出される。
【００９３】
なお、膨張弁（36）の出口及び室内熱交換器（37）の入口の冷媒は気液二相状態であるため、その冷媒の温度は室内液温度センサ（45e）の測定値から検出されるが、その冷媒のエントロピは室内液温度センサ（45e）及び室内液圧力センサ（46e）の測定値のみでは検出することができない。従って、膨張弁（36）の出口及び室内熱交換器（37）の入口の冷媒エントロピは、その冷媒のエンタルピが室外熱交換器（34）の出口に等しいものとして検出する。
【００９４】
次に、損失算出部（52）は、冷媒状態検出部（51）が検出する冷媒の温度及びエントロピを用いて、圧縮機（30）、膨張弁（36）、室外熱交換器（34）、及び室内熱交換器（37）などの各回路構成部品で生じる損失の値を個別に算出する。
【００９５】
ここで、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを用いて作成されたＴ−ｓ線図を図２に示す。各回路構成部品で生じるこれらの損失の値は、このＴ−ｓ線図に基づいて区分けされた各領域（c,d,e,f,g1,g2,h1,h2,i,j,k）の面積に対応することが知られている。
【００９６】
図２に示す点Ａ(1)は、圧縮機（30）の入口の冷媒の温度とエントロピから定まる点である。点Ｂ(1)は、圧縮機（30）の出口の冷媒の温度とエントロピから定まる点である。点Ｃ(1)は、室外熱交換器（34）の入口の冷媒の温度とエントロピから定まる点である。点Ｄ(1)は、室外熱交換器（34）の出口（膨張弁（36）の入口）の冷媒の温度とエントロピから定まる点である。点Ｅ(1)は、室内熱交換器（37）の入口（膨張弁（36）の出口）の冷媒の温度とエントロピから定まる点である。点Ｆ(1)は、室内熱交換器（37）の出口の冷媒の温度とエントロピから定まる点である。
【００９７】
また、点Ｃ(2)は、点Ｃ(1)とエントロピが等しく点Ｄ(1)を通る等圧線上に位置する点である。点Ｄ(2)は、点Ｄ(1)を通る等エンタルピ線と点Ｃ(1)を通る等圧線とが交わる点である。点Ｄ(3)は、点Ｄ(1)を通る等エンタルピ線と点Ｂ(1)を通る等圧線とが交わる点である。点Ｅ(2)は、点Ｅ(1)を通る等エンタルピ線と点Ｆ(1)を通る等圧線とが交わる点である。点Ｆ(2)は、点Ｆ(1)とエントロピが等しく点Ｅ(1)を通る等圧線上に位置する点である。
【００９８】
また、点Ｇ(1)は、点Ｃ(1)を通る等圧線と飽和蒸気線とが交わる点である。点Ｇ(2)は、点Ｃ(2)を通る等圧線と飽和蒸気線とが交わる点である。点Ｇ(3)は、点Ｂ(1)を通る等圧線と飽和蒸気線とが交わる点である。点Ｈ(1)は、点Ｄ(1)を通る等圧線と飽和液線とが交わる点である。点Ｈ(2)は、点Ｄ(2)を通る等圧線と飽和液線とが交わる点である。点Ｈ(3)は、点Ｄ(3)を通る等圧線と飽和液線とが交わる点である。点Ｉ(1)は、点Ｄ(1)を通る等エンタルピ線と飽和液線とが交わる点である。点Ｊ(1)は、点Ｆ(1)を通る等圧線と飽和蒸気線とが交わる点である。点Ｊ(2)は、点Ｆ(2)を通る等圧線と飽和蒸気線とが交わる点である。
【００９９】
また、Ｔhは室外熱交換器（34）に送り込まれる空気の温度（外気温度センサ（18）の計測値）、Ｔcは室内熱交換器（37）に送り込まれる空気の温度（室内温度センサ（19）の計測値）をそれぞれ表している。
【０１００】
そして、図２に示す(a)の領域は、逆カルノーサイクルの仕事量を表している。(b)の領域は、室内熱交換器（37）における吸熱量を表している。(c)の領域は、室内熱交換器（37）における熱交換に伴う損失を表している。(d)の領域は、室外熱交換器（34）における熱交換に伴う損失を表している。(e)の領域は、冷媒が膨張弁（36）を通過する際の摩擦損失を表している。(f)の領域は、圧縮機（30）における機械摩擦による損失を表している。(g1)の領域は、室内熱交換器（37）における摩擦発熱による損失を表している。(g2)の領域は、室内熱交換器（37）における圧力損失を表している。(h1)の領域は、室外熱交換器（34）における摩擦発熱による損失を表している。(h2)の領域は、室外熱交換器（34）における圧力損失を表している。(i)の領域は、室内熱交換器（37）から圧縮機（30）に至るまでの熱侵入による損失や圧力損失を表している。(j)の領域は、圧縮機（30）から室外熱交換器（34）に至るまでの放熱による損失を表している。(k)の領域は、圧縮機（30）から室外熱交換器（34）に至るまでの圧力損失を表している。
【０１０１】
室外熱交換器（34）や室内熱交換器（37）で生じる損失の値としては、熱交換に伴う損失、摩擦発熱による損失、及び圧力損失の３種類の損失の値がそれぞれ算出される。ここで、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを用いると、蒸発器となる熱交換器（34,37）や、凝縮器となる熱交換器（34,37）については複数種類の損失の値を算出できることを、本願の発明者は見つけ出した。この内容について説明する。なお、以下では蒸発器となる熱交換器の場合について説明する。
【０１０２】
蒸発器の入口から出口に至るまでの冷媒の状態をＴ−ｓ線図で表すと、図３に示すようになる。この図３において、点Ｅ(1)は蒸発器の入口の冷媒の温度（T1）とエントロピ（s1）から定まる点であり、点Ｆ(1)は蒸発器の出口の冷媒の温度（T2）とエントロピ（s2）から定まる点であり、点Ｅ(2)は点Ｅ(1)を通る等エンタルピ線と点Ｆ(1)を通る等圧線とが交わる点である。
【０１０３】
ここで、冷凍サイクルにおいて損失が生じない理想状態では、冷媒が外部から吸熱する際に圧力が変化しない。このため、等圧線上に位置する点Ｅ(2)と点Ｆ(1)とを結ぶ線が、理想状態における蒸発器の入口から出口に至るまでの冷媒の状態の変化、つまり吸熱のみによる冷媒の状態の変化を表すことになる。従って、蒸発器における吸熱量は、点Ｅ(2)と点Ｆ(1)とを結ぶ線より下の領域である(b)の領域によって表される。
【０１０４】
また、蒸発器の入口から出口に至るまでの冷媒の状態の変化を数式で表すと、以下に示す式１になる。
式１：dｓ＝(dｑ＋dｑ(fr))÷Ｔ
【０１０５】
上記式１において、dｓは比エントロピの増加量、dｑは冷媒が外部から吸熱する熱量、dｑ(fr)は圧力損失による摩擦発熱量、Ｔは蒸発温度を表している。そして、式１を区間［s1,s2］について積分すると、以下に示す式２になる。
式２：∫Ｔdｓ＝∫dｑ＋∫dｑ(fr)＝Ｑ＋Ｑ(fr)
【０１０６】
上記式２において、Ｑは蒸発器における冷媒の吸熱量、Ｑ(fr)は蒸発器における圧力損失による摩擦発熱量を表している。
【０１０７】
そして、式２の∫Ｔdｓの値は、図３における点Ｅ(1)と点Ｆ(1)とを結ぶ曲線の下の領域の面積に対応する。従って、この領域から、蒸発器における冷媒の吸熱量Ｑに対応する(b)の領域の除外した(g1)の領域が、蒸発器における摩擦発熱量Ｑ(fr)に対応する領域となる。そして、(g1)の領域の面積を算出することによって、蒸発器の１つの損失として蒸発器における摩擦発熱の値を算出することが可能である。蒸発器における摩擦発熱量Ｑ(fr)は、圧力損失による摩擦発熱によって蒸発器における吸熱量が減少した分に相当する。
【０１０８】
なお、同様の考え方から、図２における(g2)の領域が蒸発器の圧力損失に対応することを導き出すことができる。そして、(g2)の領域の面積を算出することによって、蒸発器の１つの損失として蒸発器における圧力損失の値を算出することが可能である。
【０１０９】
損失算出部（52）は、領域（c）から領域（k）に対応する損失の値を、各領域（c,d,e,f,g1,g2,h1,h2,i,j,k）の面積を算出することにより算出する。なお、損失の値は、各領域（c,d,e,f,g1,g2,h1,h2,i,j,k）の面積が表すエンタルピとして算出してもよいし、エンタルピに冷媒循環量を乗じたエネルギー（仕事）として算出してもよい。全ての回路構成部品の冷媒流量が同じであるため、損失の値をエンタルピとして表す場合でも、各回路構成部品で生じる損失の大きさを相対的に表すことが可能である。
【０１１０】
診断部（54）は、損失記憶部（53）が記憶する複数の運転条件の損失基準値のうち、診断時の運転条件に対応する運転条件の損失基準値を選択する。対応する運転条件としては、室内の温度及び室外の温度が診断時と同じもの、或いは同じものがなければ診断時に最も近いものが選択される。そして、診断部（54）は、各回路構成部品で生じる損失毎に、損失算出部（52）が算出する算出値を選択した運転条件の損失記憶部（53）の損失基準値と比較することにより、診断対象部品の状態を診断する。
【０１１１】
例えば、診断時の圧縮機（30）における機械摩擦による損失の値（(f)の領域に対応する値）が正常な運転状態に比べて大きくなっている場合（図４に示すような状態）は、圧縮機（30）での機械的なロス（摩擦発熱）や、モータのジュール発熱が増加していることを意味している。従って、診断部（54）が、圧縮機（30）の冷凍機油の劣化や軸受けなどの摺動部材の劣化が進行している状態、又は電装品における回路抵抗が増大している状態と診断する。そして、診断部（54）は、正常な運転状態に比べて診断時の損失の値が例えば１０％以上大きくなっていると、圧縮機（30）が故障状態であると判定する。
【０１１２】
なお、本願の発明者は、圧縮機（30）で生じる損失の値の大きさが圧縮機（30）の状態を反映していることを、シミュレーション計算によって確認している。そのシミュレーション計算の結果を図５に示す。図５には、圧縮機（30）の能力の低下度合いを所定の値を基準にして変化させた３ケース（２％低下、４％低下、６％低下）のシミュレーション計算の結果を示している。この図５では、圧縮機（30）の能力の低下度合いが大きいほど、圧縮機（30）で生じる損失の値が大きくなっている。そして、圧縮機（30）の損傷や不具合が進行するほど圧縮機（30）の能力の低下度合いは大きくなるので、圧縮機（30）で生じる損失の値が大きいほど圧縮機（30）の損傷や不具合が進行していることが図５から確認される。
【０１１３】
また、診断時の室内熱交換器（37）における熱交換に伴う損失の値（(c)の領域に対応する値）が正常な運転状態に比べて大きくなっている場合（図６に示すような状態）は、室内熱交換器（37）における冷媒の蒸発温度が正常な運転状態に比べて低下していることを意味している。従って、診断部（54）は、室内熱交換器（37）を通過する空気の風量が低下していると診断する。そして、診断部（54）は、室内熱交換器（37）を通過する空気の風量の低下の原因として、室内ファン（14）が老朽化している状態、室内ファン（14）のフィルタ（28）が目詰まりしている状態、室内熱交換器（37）のフィンが汚れている状態、又は室内熱交換器（37）のフィンが潰れている状態であると診断する。
【０１１４】
なお、本願の発明者は、蒸発器における損失の値の大きさが、蒸発器に空気を送るファンの状態を反映していることを、シミュレーション計算によって確認している。そのシミュレーション計算の結果を図７に示す。図７には、ファンの風量の低下度合いを所定の値を基準にして変化させた３ケース（１０％低下、２０％低下、３０％低下）のシミュレーション計算の結果を示している。この図７では、ファンの風量の低下度合いが大きいほど、蒸発器における損失の値が大きくなっている。そして、ファンの損傷や不具合が進行するほどファンの風量は低下するので、蒸発器における損失の値が大きいほどファンの損傷や不具合が進行していることが図７から確認される。
【０１１５】
また、診断時の室内熱交換器（37）における圧力損失の値（(g2)の領域に対応する値）が正常な運転状態に比べて大きくなっている場合（図８に示すような状態）は、室内熱交換器（37）での圧力降下が大きくなって摩擦発熱によるロスが増大していることを意味する。従って、診断部（54）は、室内熱交換器（37）の内部が汚れている状態、室内熱交換器（37）の配管が潰れている状態、又は室内熱交換器（37）の内部の異物が多くなっている状態と診断する。診断部（54）は、室内熱交換器（37）における摩擦発熱の値（(g1)の領域に対応する値）が正常な運転状態に比べて大きくなっている場合にも、同様の診断を行う。
【０１１６】
なお、本願の発明者は、蒸発器における損失の大きさが、蒸発器における冷媒の圧力損失の程度を反映していることを、シミュレーション計算によって確認している。そのシミュレーション計算の結果を図９に示す。図９には、蒸発器における冷媒の圧力降下の度合いを所定の値を基準にして変化させた３ケース（０．０１ＭＰａ低下、０．０２ＭＰａ低下、０．０３ＭＰａ低下）のシミュレーション計算の結果を示している。この図９では、蒸発器における冷媒の圧力降下の度合いが大きいほど、蒸発器における損失が大きくなっている。そして、蒸発器における冷媒の圧力降下は蒸発器における冷媒の圧力損失の増加を表すので、蒸発器における損失が大きいほど蒸発器における冷媒の圧力損失が大きくなっていることが図９から確認される。
【０１１７】
また、診断時の室外熱交換器（34）における熱交換に伴う損失の値（(d)の領域に対応する値）が正常な運転状態に比べて大きくなっている場合は、室外熱交換器（34）における冷媒の凝縮温度が正常な運転状態に比べて上昇していることを意味している。従って、診断部（54）は、室外熱交換器（34）を通過する空気の風量が低下していると診断する。そして、診断部（54）は、室外熱交換器（34）を通過する空気の風量の低下の原因として、室外ファン（12）が老朽化している状態、室外熱交換器（34）のフィンが汚れている状態、又は室外熱交換器（34）のフィンが錆などにより目詰まりしている状態であると診断する。
【０１１８】
なお、本願の発明者は、凝縮器における損失の値の大きさが、凝縮器に空気を送るファンの状態を反映していることを、シミュレーション計算によって確認している。そのシミュレーション計算の結果を図１０に示す。図１０には、ファンの風量の低下度合いを所定の値を基準にして変化させた３ケース（１０％低下、２０％低下、３０％低下）のシミュレーション計算の結果を示している。この図１０では、ファンの風量の低下度合いが大きいほど、凝縮器における損失の値が大きくなっている。そして、ファンの損傷や不具合が進行するほどファンの風量は低下するので、凝縮器における損失の値が大きいほどファンの損傷や不具合が進行していることが図１０から確認される。
【０１１９】
また、診断時の室内熱交換器（37）から圧縮機（30）に至るまでの損失の値（(i)の領域に対応する値）が正常な運転状態に比べて大きくなっている場合は、室内熱交換器（37）と圧縮機（30）との間の配管における熱の侵入量が大きくなっている、又はその配管における冷媒の圧力損失が大きくなっていることを意味している。従って、診断部（54）は、その配管の断熱材が劣化している状態、その配管が結露している状態、その配管が潰れている状態、又はその配管の内部に付着する異物が多くなっている状態と診断する。
【０１２０】
また、診断時の圧縮機（30）から室外熱交換器（34）に至るまでの放熱による損失の値（(j)の領域に対応する値）が正常な運転状態に比べて大きくなっている場合は、圧縮機（30）と室外熱交換器（34）との間の配管における放熱量が大きくなっていることを意味している。従って、診断部（54）は、その配管の断熱材が劣化している状態と診断する。
【０１２１】
また、診断時の圧縮機（30）から室外熱交換器（34）に至るまでの圧力損失の値（(k)の領域に対応する値）が正常な運転状態に比べて大きくなっている場合は、圧縮機（30）と室外熱交換器（34）との間の配管における冷媒の圧力損失が大きくなっていることを意味している。従って、診断部（54）は、その配管が潰れている状態、又はその配管の内部に付着する異物が多くなっている状態と診断する。
【０１２２】
なお、ここに示す診断結果の内容は、診断部（54）で診断可能な内容の一部である。
【０１２３】
表示部（55）は、診断部（54）が診断する診断対象部品の状態を表示する。なお、表示部（55）が、各回路構成部品で生じる損失の値を併せて表示してもよい。例えば、図１１に示すように、表示部（55）は、各回路構成部品で生じる損失の値の分布状況を表示する。これにより、ユーザーは各回路構成部品の状態を推測することができるので、部品の劣化や経年劣化を早期に発見することが可能になる。
【０１２４】
なお、図２に示すＴ−ｓ線図の領域分けは、単なる一例である。例えば、図１２（Ａ）に示すように領域分けすることも可能である。図１２（Ａ）において(a)の領域は、逆カルノーサイクルの仕事量を表している。(b)の領域は、室内熱交換器（37）における吸熱量を表している。(c)の領域は、室内熱交換器（37）で生じる損失を表している。(d)の領域は、室外熱交換器（34）で生じる損失を表している。(e)の領域は、冷媒が膨張弁（36）を通過する際の摩擦損失を表している。(f)の領域は、圧縮機（30）における機械摩擦による損失を表している。この場合は、４つの位置の冷媒の温度及びエントロピからＴ−ｓ線図が作成されるので、室外ガス温度センサ（45c）及び室外ガス圧力センサ（46c）と、室内ガス温度センサ（45f）及び室内液圧力センサ（46f）とを設ける必要がない。
【０１２５】
また、冷房運転において、室内熱交換器（37）に送り込まれる空気の温度（Ｔc）が、室外熱交換器（34）に送り込まれる空気の温度（Ｔh）よりも高くなる場合は、Ｔ−ｓ線図が図１２（Ｂ）のように表される。この場合、(a)の領域で表される逆カルノーサイクルの仕事量が負の値になり、(c)の領域と(d)の領域とが重複する。損失算出部（52）は、(c)の領域の面積から室内熱交換器（37）で生じる損失の値を算出し、(d)の領域の面積から室外熱交換器（34）で生じる損失の値を算出する。なお、暖房運転において、室内温度（Ｔc）が室外温度（Ｔh）より低くなる場合も、同様に、逆カルノーサイクルの仕事量を負の値として取り扱って、室外熱交換器（34）や室内熱交換器（37）で生じる損失の値を算出する。
【０１２６】
−実施形態１の効果−
本実施形態１では、主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを用いて作成されるＴ−ｓ線図に、各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさが表されることを利用して、回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出している。回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさは、例えば回路構成部品で生じる損失の大きさを表しており、回路構成部品の状態に対応している。すなわち、本実施形態１によれば、回路構成部品の状態を個別に分析することができる。
【０１２７】
また、本実施形態１では、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28）の状態に対応する各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを用いることで、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28）の状態が個別に診断されるようにしている。そして、異なる単位の物理量を使用せずに同じ単位で診断を行うので、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28）の状態がそれぞれ定量的に把握される。従って、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28）の状態の診断を的確に行うことができる。
【０１２８】
また、本実施形態１では、Ｔ−ｓ線図で表される全ての領域に対応する回路構成部品の損失の値を表示することで、冷凍サイクルで生じる損失を損失の種類毎に細分化した全てについて、その変化を把握することができる。このため、抜けがない損失分析を行うことができる。従って、冷凍装置（10）の性能をより確実に保証することができるので、ＥＳＣＯ（エネルギー・サービス・カンパニー）ビジネスとして展開する上で有利である。また、抜けがない損失分析を行うことで、冷凍装置（10）の異常を漏れなく検知しやすくなるので、冷凍装置（10）のメンテナンスサービスを向上させることができる。
【０１２９】
また、本実施形態１によれば、診断対象部品の状態が、正常な運転状態の損失の値を基準にして診断される。このため、診断時の診断対象部品の状態を正常な運転状態との違いとして把握することができるので、診断対象部品の状態の診断を的確に行うことができる。
【０１３０】
また、本実施形態１では、各回路構成部品で生じる損失毎に損失算出部（52）が算出する算出値と損失記憶部（53）が記憶する損失基準値とを比較することで、正常な運転状態と診断時との違いが各回路構成部品で生じる損失毎に明確に把握されるようにしている。また、各回路構成部品で生じる損失毎に比較を行うので、冷凍装置（10）全体としては小さい損失についても正常な運転状態と診断時との違いが明確に把握される。従って、診断対象部品の状態の診断をさらに的確に行うことができる。
【０１３１】
また、本実施形態１では、診断手段（54）が、室外熱交換器（34）及び室内熱交換器（37）で生じる損失については、細分化された複数種類の損失の値を用いて、室外熱交換器（34）及び室内熱交換器（37）や、流体用部品（12,14,28）であるファン（12,14）及びフィルタ（28）の状態を診断する。従って、室外熱交換器（34）及び室内熱交換器（37）の状態や、ファン（12,14）及びフィルタ（28）の状態をさらに詳細に把握することができるので、これらの構成部品の状態の診断をさらに的確に行うことができる。
【０１３２】
また、本実施形態１では、診断対象部品の状態の診断に、損失算出部（52）が算出値を算出する診断時の運転状態と同じ運転条件の損失基準値、或いは同じものがなければ診断時に最も近い運転条件の損失基準値が用いられる。従って、正常な運転状態と診断時との損失の値の差のうち、損失基準値の運転条件と診断時の運転条件との違いによる分が小さくなる。そして、正常な運転状態と診断時との損失の値の差が、正常な運転状態と診断時との診断対象部品の状態の違いをより正確に表すので、診断対象部品の状態の診断をさらに的確に行うことができる。
【０１３３】
−実施形態１の変形例−
上記実施形態１の変形例について説明する。この変形例の冷凍装置（10）では、冷媒回路（20）においていわゆる超臨界サイクルが行われる。超臨界サイクルとは、その高圧圧力が冷媒の臨界圧力よりも高い値に設定された冷凍サイクルである。冷媒回路（20）には、冷媒として例えば二酸化炭素が充填されている。この冷凍装置（10）では、圧縮機（30）が二酸化炭素をその臨界圧力よりも高圧になるように圧縮する。
【０１３４】
この変形例の冷媒回路（20）における冷凍サイクルのＴ−ｓ線図では、凝縮器の入口から出口に至るまでの冷媒の温度とエントロピの関係が、図１３に示すように曲線上を変化する。なお、図１３において(a)の領域は、逆カルノーサイクルの仕事量を表している。(b)の領域は、室内熱交換器（37）における吸熱量を表している。(c)の領域は、室内熱交換器（37）で生じる損失を表している。(d)の領域は、室外熱交換器（34）で生じる損失を表している。(e)の領域は、冷媒が膨張弁（36）を通過する際の摩擦損失を表している。(f)の領域は、圧縮機（30）における機械摩擦による損失を表している。
【０１３５】
この変形例のコントローラ（50）が診断対象部品の状態を診断する時の動作については、上記実施形態１と同じである。
【０１３６】
《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。実施形態２は、本発明に係る冷凍装置（10）である。
【０１３７】
−冷凍装置の構成−
本実施形態２の冷凍装置（10）は、図１４に示すように、第１室内ユニット（13a）及び第２室内ユニット（13b）の２台の室内ユニットを備える空気調和装置である。なお、室内ユニット（13）の台数は単なる例示である。以下では、実施形態１と異なる点について説明する。
【０１３８】
《室外ユニット》
室外ユニット（11）の室外回路（21）には、圧縮機（30）、熱源側熱交換器である室外熱交換器（34）、及び減圧手段である第１室外膨張弁（36a）及び第２室外膨張弁（36b）が主要構成機器として設けられ、それら以外にも四路切換弁（33）及び内部熱交換器（15）が設けられている。これらの主要構成機器、四路切換弁（33）及び内部熱交換器（15）は、回路構成部品を構成しており、同じく回路構成部品を構成する冷媒配管によって互いに接続されている。
【０１３９】
また、室外回路（21）では、室外熱交換器（34）から延びる液配管（42）が、室内接続配管（17）とバイパス管（16）との２つに分岐している。室内接続配管（17）は、液側閉鎖弁（25）に接続されている。バイパス管（16）は、吸入管（41）に接続されている。第１室外膨張弁（36a）は液配管（42）に設けられ、第２室外膨張弁（36b）はバイパス管（16）に設けられている。
【０１４０】
内部熱交換器（15）は、室内接続配管（17）の途中に設けられる第１流路（15a）と、バイパス管（16）の途中に設けられる第２流路（15b）とを備えている。第２流路（15b）は、第２室外膨張弁（36b）よりも吸入管（41）側に位置している。内部熱交換器（15）では、第１流路（15a）と第２流路（15b）とが互いに隣接する状態で配置され、第１流路（15a）の冷媒と第２流路（15b）の冷媒とが熱交換を行うように構成されている。
【０１４１】
室外回路（21）には、圧縮機（30）の入口側に温度センサ（45a）及び圧力センサ（46a）が設けられ、圧縮機（30）の出口側に温度センサ（45b）及び圧力センサ（46b）が設けられている。液配管（42）には第１室外液温度センサ（45c）が設けられ、室内接続配管（17）には第２室外液温度センサ（45d）が設けられている。バイパス管（16）では、第２流路（15b）の上流側に第３室外液温度センサ（45i）が設けられ、第２流路（15b）の下流側に第１室外ガス温度センサ（45j）が設けられている。四路切換弁（33）の第２ポート（P2）とガス側閉鎖弁（26）との間には第２室外ガス温度センサ（45k）が設けられている。
【０１４２】
《室内ユニット》
第１室内ユニット（13a）には第１室内回路（22a）が設けられ、第２室内ユニット（13b）には第２室内回路（22b）が設けられている。第１室内回路（22a）と第２室内回路（22b）とは同じ構成である。
【０１４３】
各室内回路（22a,22b）には、減圧手段である室内膨張弁（39a,39b）、及び利用側熱交換器である室内熱交換器（37a,37b）が主要構成機器として設けられている。室内膨張弁（39a,39b）及び室内熱交換器（37a,37b）は、回路構成部品を構成している。
【０１４４】
各室内熱交換器（37a,37b）の近傍には、室内ファン（14a,14b）が設けられている。また、室内ファン（14a,14b）と室内熱交換器（37a,37b）との間にはそれぞれフィルタ（28）が設けられている。室内ファン（14）及びフィルタ（28）は、室内熱交換器（37）において冷媒と熱交換する空気が流通する流体用部品（12,14,28）を構成している。
【０１４５】
第１室内ユニット（13a）では、室内熱交換器（37a）の液側に室内液温度センサ（45e）が設けられ、室内熱交換器（37a）のガス側に室内ガス温度センサ（45f）が設けられている。また、第２室内ユニット（13b）では、室内熱交換器（37b）の液側に室内液温度センサ（45g）が設けられ、室内熱交換器（37b）のガス側に室内ガス温度センサ（45h）が設けられている。
【０１４６】
《コントローラ》
コントローラ（50）は、上記実施形態１と同様に、各回路構成部品で生じる損失を分析する熱力学的分析に基づいて当該冷凍装置（10）の構成部品の状態を診断するものである。コントローラ（50）が診断する診断対象部品は、主要構成機器を含む回路構成部品や、流体用部品（12,14,28,75,76b）である。このコントローラ（50）は、後述する分岐回路（67）の各々に対して熱力学的分析を行うように構成されている。
【０１４７】
コントローラ（50）は、上記実施形態１と同様の冷媒状態検出部（51）と損失算出部（52）と損失記憶部（53）と診断部（54）と表示部（55）とに加えて、流量算出部（56）を備えている。流量算出部（56）は、流量算出手段を構成している。流量算出部（56）は、各室内回路（22）の冷媒流量とバイパス管（16）の冷媒流量とを、後述する分岐回路（67）の冷媒流量としてそれぞれ算出するように構成されている。なお、以下では、流量算出部（56）の構成のみについて説明する。
【０１４８】
具体的に、流量算出部（56）は、第１室内回路（22a）の冷媒流量Ｇ１が冷媒回路（20）の冷媒循環量Ｇに占める割合（Ｇ１/Ｇ）、第２室内回路（22b）の冷媒流量Ｇ２が冷媒回路（20）の冷媒循環量Ｇに占める割合（Ｇ２/Ｇ）、及びバイパス管（16）の冷媒流量Ｇ３が冷媒回路（20）の冷媒循環量Ｇに占める割合（Ｇ３/Ｇ）を算出すると共に、冷媒回路（20）の冷媒循環量Ｇ（圧縮機（30）が吐出する冷媒流量）を算出する。そして、各室内回路（22）又はバイパス管（16）が冷媒回路（20）の冷媒循環量Ｇに占める割合（Ｇ１/Ｇ,Ｇ２/Ｇ,Ｇ３/Ｇ）に冷媒回路（20）の冷媒循環量Ｇを掛けることによって、第１室内回路（22a）の冷媒流量Ｇ１と第２室内回路（22b）の冷媒流量Ｇ２とバイパス管（16）の冷媒流量Ｇ３とをそれぞれ算出する。
【０１４９】
第１室内回路（22a）の冷媒流量Ｇ１が冷媒回路（20）の冷媒循環量Ｇに占める割合（Ｇ１/Ｇ）は、以下に示す式３を用いて算出される。また、第２室内回路（22b）の冷媒流量Ｇ２が冷媒回路（20）の冷媒循環量Ｇに占める割合（Ｇ２/Ｇ）、以下に示す式４を用いて算出される。バイパス管（16）の冷媒流量Ｇ３が冷媒回路（20）の冷媒循環量Ｇに占める割合（Ｇ３/Ｇ）、以下に示す式５を用いて算出される。
式３：Ｇ１／Ｇ＝(ｈ４−ｈ３)×(ｈ５−ｈ２)／(ｈ５−ｈ３)／(ｈ１−ｈ２)
式４：Ｇ２／Ｇ＝(ｈ４−ｈ３)×(ｈ５−ｈ１)／(ｈ５−ｈ３)／(ｈ２−ｈ１)
式５：Ｇ３／Ｇ＝(ｈ４−ｈ５)／(ｈ３−ｈ5)
【０１５０】
上記式３〜式５において、ｈ１は第１室内回路（22a）の室内熱交換器（37a）の下流の冷媒のエンタルピ、ｈ２は第２室内回路（22b）の室内熱交換器（37b）の下流の冷媒のエンタルピ、ｈ３はバイパス管（16）の内部熱交換器（15）の下流の冷媒のエンタルピ、ｈ４は第１室内回路（22a）の冷媒と第２室内回路（22b）の冷媒とが合流してバイパス管（16）の冷媒が合流する前の冷媒のエンタルピ、ｈ５は第１室内回路（22a）の冷媒と第２室内回路（22b）の冷媒とにバイパス管（16）の冷媒が合流した後の冷媒のエンタルピをそれぞれ表している。
【０１５１】
上記式３〜式５は、図１５に示す回路において、合流する２つの回路（91,92）の冷媒流量が、以下に示す式６、式７から導き出される式８、式９によって表されることを利用して、作成されている。
式６：ＧＡ×ｈＡ＋ＧＢ×ｈＢ＝ｈt×Ｇt
式７：ＧＡ＋ＧＢ＝Ｇt
式８：ＧＡ／(ＧＡ＋ＧＢ)＝(ｈt−ｈＢ)／(ｈＡ−ｈＢ)
式９：ＧＢ／(ＧＡ＋ＧＢ)＝  (ｈt−ｈＡ)／(ｈ２−ｈＡ)
【０１５２】
上記式６から式９において、ＧＡは合流する２つの回路（91,92）のうち一方の第１回路（91）の冷媒流量、ＧＢは他方の第２回路（92）の冷媒流量、Ｇtは第１回路（91）と第２回路（92）との合流後の合流回路（93）の冷媒流量、ｈＡは第１回路（91）の冷媒のエンタルピ、ｈＢは第２回路（92）の冷媒のエンタルピ、ｈtは合流回路（93）の冷媒のエンタルピをそれぞれ表している。
【０１５３】
また、冷媒回路（20）の冷媒循環量Ｇは、以下に示す式１０を用いて算出される。
式１０：Ｇ＝Ｗ／(ｈＨ−ｈＬ)
【０１５４】
上記式１０において、Ｗは圧縮機（30）の入力電力、ｈＨは圧縮機（30）の吐出冷媒のエンタルピ、ｈＬは圧縮機（30）の吸入冷媒のエンタルピをそれぞれ表している。
【０１５５】
−冷凍装置の運転動作−
次に、冷凍装置（10）の運転動作について説明する。
【０１５６】
<冷房運転>
冷房運転では、四路切換弁（33）が第２状態に設定される。そして、この状態で圧縮機（30）を運転すると、冷媒回路（20）では室外熱交換器（34）が凝縮器（放熱器）となって室内熱交換器（37）が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。なお、冷房運転では、第１室外膨張弁（36a）が全開に設定され、第２室外膨張弁（36b）、及び各室内膨張弁（39a,39b）の開度が適宜調節される。
【０１５７】
なお、冷房運転では、吸入管（41）におけるバイパス管（16）の合流点から液配管（42）におけるバイパス管（16）の分岐点までが、主回路（66）を構成する。主回路（66）は、圧縮機（30）に戻る冷媒が全て合流し終わる箇所から圧縮機（30）から吐出された冷媒が最初に分岐する箇所までの範囲である。また、バイパス管（16）、及び各室内回路（22a,22b）が、それぞれ分岐回路（67）を構成する。分岐回路（67）は、主回路（66）に対して並列に接続されている。
【０１５８】
具体的に、圧縮機（30）から吐出された冷媒は、室外熱交換器（34）で室外空気と熱交換して凝縮する。室外熱交換器（34）で凝縮した冷媒は、室内接続配管（17）とバイパス管（16）とに分岐する。室内接続配管（17）に流入した冷媒は、内部熱交換器（15）の第１流路（15a）を流通する。一方、バイパス管（16）に流入した冷媒は、第２室外膨張弁（36b）で減圧されてから内部熱交換器（15）の第２流路（15b）に流入する。内部熱交換器（15）では、第１流路（15a）の冷媒と第２流路（15b）の冷媒との間で熱交換が行われる。この熱交換により、第１流路（15a）の冷媒は冷却され、第２流路（15b）の冷媒は加熱される。
【０１５９】
第１流路（15a）を流通した冷媒は、各室内回路（22a,22b）へ分配される。各室内回路（22）では、冷媒が室内膨張弁（39）を通過する際に減圧され、その後に室内熱交換器（37）で室内空気と熱交換して蒸発する。室内熱交換器（37）で蒸発した冷媒は、バイパス管（16）を流通した冷媒と合流して、圧縮機（30）へ吸入されて圧縮される。
【０１６０】
<暖房運転>
暖房運転では、四路切換弁（33）が第１状態に設定される。そして、この状態で圧縮機（30）を運転すると、冷媒回路（20）では室外熱交換器（34）が蒸発器となって室内熱交換器（37）が凝縮器（放熱器）となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。なお、暖房運転では、第２室外膨張弁（36b）が全閉に設定され、第１室外膨張弁（36a）及び各室内膨張弁（39a,39b）の開度が適宜調節される。
【０１６１】
なお、暖房運転では、室内回路（22）、液側連絡配管（23）及びガス側連絡配管（24）が主回路（66）を構成する。各室内回路（22a,22b）が、それぞれ分岐回路（67）を構成する。
【０１６２】
具体的に、圧縮機（30）から吐出された冷媒は、各室内回路（22a,22b）へ分配される。各室内回路（22）では、冷媒が室内熱交換器（37）で室内空気と熱交換して凝縮する。室内熱交換器（37）で凝縮した冷媒は、室内膨張弁（39）及び第１室外膨張弁（36a）を通過する際に減圧され、その後に室外熱交換器（34）で室外空気と熱交換して蒸発する。室外熱交換器（34）で蒸発した冷媒は、圧縮機（30）へ吸入されて圧縮される。
【０１６３】
−コントローラの動作−
コントローラ（50）が診断対象部品の状態を診断する時の動作について説明する。診断対象部品の状態の診断は、冷房運転中や暖房運転中に行われる。以下では、冷房運転中に診断を行う場合について説明する。
【０１６４】
冷房運転では、コントローラ（50）が、各室内回路（22a,22b）、及びバイパス管（16）のそれぞれに対して熱力学的分析を行う。まず、各室内回路（22a,22b）についての熱力学的分析について説明する。なお、以下では、第１室内回路（22a）の熱力学的分析について説明する。第２室内回路（22b）の熱力学的分析は、第１室内回路（22a）の熱力学的分析と同じであるため、説明を省略する。
【０１６５】
第１室内回路（22a）の熱力学的分析では、冷媒状態検出部（51）が、圧縮機（30）の入口及び出口、室外熱交換器（34）の入口及び出口、内部熱交換器（15）の入口及び出口、室内膨張弁（39）の入口及び出口、室内熱交換器（37）の入口及び出口の１０つの位置の冷媒の温度とエントロピとを検出する。
【０１６６】
なお、本実施形態２では、冷媒の温度及びエントロピが、圧縮機（30）出口と室外熱交換器（34）の入口とで等しいものとし、室外熱交換器（34）の出口と内部熱交換器（15）の入口とで等しいものとし、内部熱交換器（15）の出口と室内膨張弁（39）の入口とで等しいものとし、室内膨張弁（39）の出口と室内熱交換器（37）の入口とで等しいものとしている。また、室外熱交換器（34）の出口、及び内部熱交換器（15）の出口では、冷媒の圧力が圧縮機（30）の出口に等しいものとしてエントロピを算出し、室内熱交換器（37）の入口及び出口では、冷媒の圧力が圧縮機（30）の入口に等しいものとしてエントロピを算出している。
【０１６７】
次に、損失算出部（52）は、冷媒状態検出部（51）が検出する冷媒の温度及びエントロピを用いて、圧縮機（30）、室外熱交換器（34）、内部熱交換器（15）、室内膨張弁（39）、及び室内熱交換器（37）の各回路構成部品（主要構成機器）で生じる損失の値を個別に算出する。
【０１６８】
ここで、第１室内回路（22a）の熱力学的分析で作成されるＴ−ｓ線図を図１６（Ａ）に示す。図１６（Ａ）において、点Ａ(1)は圧縮機（30）の入口の冷媒の状態に対応し、点Ｂ(1)は圧縮機（30）の出口（室外熱交換器（34）の入口）の冷媒の状態に対応し、点Ｋ(1)は室外熱交換器（34）の出口（内部熱交換器（15）の入口）の冷媒の状態に対応し、点Ｄ(1)は内部熱交換器（15）出口（室内膨張弁（39）の入口）の冷媒の状態に対応し、点Ｅ(1)は室内熱交換器（37）の入口（室内膨張弁（39）の出口）の冷媒の状態に対応し、点Ｆ(1)は室内熱交換器（37）の出口の冷媒の状態に対応している。
【０１６９】
また、Ｇ(1)は、点Ｂ(1)を通る等圧線と飽和蒸気線とが交わる点である。点Ｈ(1)は、点Ｄ(1)を通る等圧線と飽和液線とが交わる点である。点Ｉ(1)は、点Ｄ(1)を通る等エンタルピ線と飽和液線とが交わる点である。点Ｊ(1)は、点Ｆ(1)を通る等圧線と飽和蒸気線とが交わる点である。
【０１７０】
また、図１６（Ａ）において、(a)の領域は逆カルノーサイクルの仕事量を表し、(b)の領域は室内熱交換器（37）における吸熱量を表し、(c)の領域は室内熱交換器（37）における損失を表し、(d)の領域は室外熱交換器（34）における損失を表し、(e)の領域は冷媒が室内膨張弁（39）を通過する際の摩擦損失を表し、(f)の領域は圧縮機（30）における機械摩擦による損失を表し、(l)の領域は内部熱交換器（15）における損失、(m)の領域は室内熱交換器（37）と圧縮機（30）の間の配管における侵入熱量を表し、(r)の領域は室内熱交換器（37）と圧縮機（30）の間の配管における熱交換損失を表している。
【０１７１】
なお、主回路（66）の回路構成部品の損失を表す(a)の領域、(d)の領域、(f)の領域、(l)の領域、(m)の領域、及び(r)の領域の各面積は、主回路（66）の冷媒流量のうち室内回路（22）に流入する冷媒流量に相当する分の損失の大きさを、冷媒の単位流量当たりの値として表している。
【０１７２】
続いて、バイパス管（16）についての熱力学的分析について説明する。
【０１７３】
バイパス管（16）の熱力学的分析では、冷媒状態検出部（51）が、圧縮機（30）の入口及び出口、室外熱交換器（34）の入口及び出口、第２室外膨張弁（36b）の入口及び出口、内部熱交換器（15）の入口及び出口の８つの位置の冷媒の温度とエントロピとを検出する。
【０１７４】
なお、本実施形態２では、冷媒の温度及びエントロピが、圧縮機（30）出口と室外熱交換器（34）の入口とで等しいものとし、室外熱交換器（34）の出口と第２室外膨張弁（36b）の入口とで等しいものとし、第２室外膨張弁（36b）の出口と内部熱交換器（15）の入口とで等しいものとしている。また、室外熱交換器（34）の出口では、冷媒の圧力が圧縮機（30）の出口に等しいものとしてエントロピを算出し、内部熱交換器（15）の入口及び出口では、冷媒の圧力が圧縮機（30）の入口に等しいものとしてエントロピを算出している。
【０１７５】
次に、損失算出部（52）は、冷媒状態検出部（51）が検出する冷媒の温度及びエントロピを用いて、圧縮機（30）、室外熱交換器（34）、第２室外膨張弁（36b）、及び内部熱交換器（15）の各回路構成部品（主要構成機器）で生じる損失の値を個別に算出する。
【０１７６】
ここで、バイパス管（16）の熱力学的分析で作成されるＴ−ｓ線図を図１６（Ｂ）に示す。図１６（Ｂ）において、点Ａ(1)は圧縮機（30）の入口の冷媒の状態に対応し、点Ｂ(1)は圧縮機（30）の出口（室外熱交換器（34）の入口）の冷媒の状態に対応し、点Ｄ(1)は室外熱交換器（34）の出口（第２室外膨張弁（36b）の入口）の冷媒の状態に対応し、点Ｅ(1)は内部熱交換器（15）の入口（第２室外膨張弁（36b）の出口）の冷媒の状態に対応し、点Ｆ(1)は内部熱交換器（15）の出口の冷媒の状態に対応している。なお、Ｇ(1)、点Ｈ(1)、Ｉ(1)、点Ｊ(1)については、室内回路（22）の熱力学的分析と同じである。
【０１７７】
また、図１６（Ｂ）において、(b)の領域は内部熱交換器（15）における吸熱量を表し、(c)の領域は内部熱交換器（15）における損失を表し、(d)の領域は室外熱交換器（34）における損失を表し、(e)の領域は冷媒が第２室外膨張弁（36b）を通過する際の摩擦損失を表し、(f)の領域は圧縮機（30）における機械摩擦による損失を表し、(m)の領域は内部熱交換器（15）と圧縮機（30）の間の配管における侵入熱量を表し、(r)の領域は内部熱交換器（15）と圧縮機（30）の間の配管における熱交換損失を表している。なお、主回路（66）の回路構成部品の損失を表す(d)の領域、(f)の領域、(m)の領域、及び(r)の各面積は、主回路（66）の冷媒流量のうちバイパス管（16）の冷媒流量に相当する分の損失の大きさを、冷媒の単位流量当たりの値として表している。
【０１７８】
損失算出部（52）は、各室内回路（22a,22b）についての熱力学的分析と、バイパス管（16）についての熱力学的分析とに基づいて、各回路構成部品で生じる損失の値を算出する。具体的に、分岐回路（67）である各室内回路（22a,22b）及びバイパス管（16）の回路構成部品については、損失算出部（52）が、損失の値を算出する回路構成部品が設けられた分岐回路（67）のＴ−ｓ線図において、その回路構成部品で生じる損失に対応する領域の面積を算出する。この領域の面積は、その回路構成部品で生じる損失の大きさを、冷媒の単位流量当たりの値として表している。損失算出部（52）は、その回路構成部品に対応する領域の面積に流量算出部（56）が算出する分岐回路（67）の冷媒流量を掛けることによって、その分岐回路（67）の回路構成部品の損失の値を仕事量として算出する。
【０１７９】
また、主回路（66）の回路構成部品については、損失算出部（52）が、各分岐回路（67）のＴ−ｓ線図において、損失の値を算出する回路構成部品での損失に対応する領域の面積をそれぞれ算出する。各分岐回路（67）のＴ−ｓ線図において回路構成部品に対応する領域の面積は、主回路（66）の冷媒流量のうち分岐回路（67）の冷媒流量に相当する分の回路構成部品の損失の大きさを、冷媒の単位流量当たりの値として表している。損失算出部（52）は、算出した各分岐回路（67）のＴ−ｓ線図の領域の面積に流量算出部（56）が算出する各分岐回路（67）の冷媒流量を掛けたものを合計することによって、その主回路（66）の回路構成部品の損失の値を仕事量として算出する（式１１参照）。
式１１：Ｒ＝ΣＡ×ＧＸ
【０１８０】
上記式１１において、Ｒは主回路（66）の回路構成部品の損失の値を表し、Ａは分岐回路（67）のＴ−ｓ線図において主回路（66）の回路構成部品で生じる損失に対応する領域の面積を表し、ＧＸはＡの値を算出した分岐回路（67）の冷媒流量を表している。
【０１８１】
診断部（54）は、上記実施形態１と同様に、損失記憶部（53）が記憶する複数の運転条件の損失基準値のうち、診断時の運転条件に対応する運転条件の損失基準値を選択する。そして、診断部（54）は、各回路構成部品で生じる損失毎に、損失算出部（52）が算出する算出値を選択した運転条件の損失基準値と比較することにより、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態を診断する。
【０１８２】
−実施形態２の変形例−
上記実施形態２の変形例について説明する。この変形例の冷凍装置（10）は、図１７に示すように、第１室外ユニット（11a）と第２室外ユニット（11b）の２台の室外ユニットを備えている。第１室外ユニット（11a）と第２室外ユニット（11b）とは、互いに並列に接続されている。なお、室外ユニット（11）の台数は単なる例示である。
【０１８３】
第１室外ユニット（11a）には第１室外回路（21a）が収容され、第２室外ユニット（11b）には第２室外回路（21b）が収容されている。第１室外回路（21a）と第２室外回路（21b）とは、同じ構成である。各室外回路（21）は、図１８に示すように、２台の圧縮機（30a,30b）が設けられている以外は、上記実施形態２の室外回路と同じ構成である。２台の圧縮機（30a,30b）は、互いに並列に接続されている。２台のうち一方の第１圧縮機（30a）は容量可変の圧縮機であり、他方の第２圧縮機（30b）は容量一定の圧縮機である。
【０１８４】
また、この変形例の冷凍装置（10）は、第１室内ユニット（13a）と第２室内ユニット（13b）と第３室内ユニット（13c）の３台の室内ユニットを備えている。第１室内ユニット（13a）には第１室内回路（22a）が収容され、第２室内ユニット（13b）には第２室内回路（22b）が収容され、第３室内ユニット（13c）には第３室内回路（22c）が収容されている。また、液側連絡配管（23）及びガス側連絡配管（24）のそれぞれにおいて、第１室内回路（22a）と第２室内回路（22b）との間と、第１室内回路（22a）の室外回路（21）側とには、それぞれ温度センサ（45m,45n,45p,45q）が設けられている。
【０１８５】
この変形例では、第２室外膨張弁（36a）が開状態になる冷房運転の際には、各室外回路（21）のおいて、吸入管（41）におけるバイパス管（16）の合流点から液配管（42）におけるバイパス管（16）の分岐点までが、主回路（66）を構成する。また、バイパス管（16）、及び各室内回路（22a,22b,22c）が、それぞれ分岐回路（67）を構成する。各室内回路（22a,22b,22c）は、第１室外回路（21a）の主回路（66）に対しても第２室外回路（21b）の主回路（66）に対しても並列に接続されている。
【０１８６】
一方、第２室外膨張弁（36a）が閉状態になる暖房運転の際には、各室外回路（21）が主回路（66）を構成し、各室内回路（22a,22b,22c）がそれぞれ分岐回路（67）を構成する。各室内回路（22a,22b,22c）は、第１室外回路（21a）に対しても第２室外回路（21b）に対しても並列に接続されている。
【０１８７】
コントローラ（50）は、上記実施形態２と同様の、冷媒状態検出部（51）と損失算出部（52）と損失記憶部（53）と診断部（54）と表示部（55）と流量算出部（56）とを備えている。この変形例の流量算出部（56）は、上記実施形態２と同様に式８と式９を用いて作成した数式によって、各室内回路（22）の冷媒流量（Ｇ１,Ｇ２,Ｇ３）と、各室外回路（21）のバイパス管（16）の冷媒流量（Ｇｂ１,Ｇｂ２）とを算出するように構成されている。
【０１８８】
さらに、この変形例では、流量算出部（56）が、各室内回路（22）の冷媒流量（Ｇ１,Ｇ２,Ｇ３）について、第１室外回路（21a）から流入した冷媒流量（Ｇ１−１,Ｇ２−１,Ｇ３−１）と第２室外回路（21b）から流入した冷媒流量（Ｇ１−２,Ｇ２−２,Ｇ３−２）とを算出するように構成されている。例えば、第１室内回路（22a）の冷媒流量（Ｇ１）のうち第１室外回路（21a）から流入した冷媒流量（Ｇ１−１）は、以下に示す式１２によって算出される。
式１２：Ｇ１−１＝Ｇ１×ＧｍＡ／（ＧｍＡ＋ＧｍＢ）
【０１８９】
上記式１２において、ＧｍＡは第１室外回路（21a）から流出する冷媒流量、ＧｍBは第２室外回路（21b）から流出する冷媒流量をそれぞれ表している。これらの冷媒流量（ＧｍＡ,ＧｍＢ）は、流量算出部（56）が以下に示す式１３、１４を用いて算出する。
式１３：ＧｍＡ＝（ＧInv−A＋ＧStd−A）−Ｇｂ１
式１４：ＧｍＢ＝（ＧInv−B＋ＧStd−B）−Ｇｂ２
【０１９０】
上記式１３、式１４において、ＧInvは第１圧縮機（30a）から吐出される冷媒流量、ＧStdは第２圧縮機（30b）から吐出される冷媒流量をそれぞれ表している。これらの冷媒流量（ＧInv,ＧStd）は、流量算出部（56）が上記式１０を用いて算出する。
【０１９１】
コントローラ（50）は、各室内回路（22a,22b,22c）と各室外回路（21a,21b）のバイパス管（16）とのそれぞれに対して熱力学的分析を行う。各室内回路（22）に対する熱力学的分析におけるコントローラ（50）の動作、及び各室外回路（21）のバイパス管（16）に対する熱力学的分析におけるコントローラ（50）の動作は、上記実施形態２と同じである。各室内回路（22）の熱力学的分析で作成されるＴ−ｓ線図は図１６（Ａ）によって表されり、室外回路（21）のバイパス管（16）の熱力学的分析で作成されるＴ−ｓ線図は図１６（Ｂ）によって表される。
【０１９２】
この変形例では、損失算出部（52）において、主回路（66）の回路構成部品で生じる損失の値を算出する動作が、上記実施形態２とは異なっている。分岐回路（67）の回路構成部品で生じる損失の値を算出する動作は、上記実施形態２と同様であるため、説明は省略する。以下では、主回路（66）の回路構成部品のうち第１室外回路（21a）の回路構成部品で生じる損失の値を算出する動作について説明する。
【０１９３】
損失算出部（52）は、主回路（66）の回路構成部品、具体的には圧縮機（30）や室外熱交換器（34）や第１室外膨張弁（36a）で生じる損失の値を、以下に示す式１５を用いて算出する。
式１５：Ｒ＝ΣＢ×ＧＹ＋Ｃ×Ｇｂ１
【０１９４】
上記式１５において、Ｒは主回路（66）の回路構成部品の損失の値を表し、Ｂは室内回路（22）のＴ−ｓ線図において主回路（66）の回路構成部品で生じる損失に対応する領域の面積を表し、ＧＹはＢの値を算出した室内回路（22）に対して第１室外回路（21a）から流入する冷媒流量（Ｇ１−１,Ｇ２−１,Ｇ３−１）を表し、Ｃは第１室外回路（21a）のバイパス管（16）のＴ−ｓ線図において主回路（66）の回路構成部品で生じるに対応する領域の面積を表している。
【０１９５】
上記式１５では、圧縮機（30）で生じる損失の値が、第１圧縮機（30a）で生じる損失と、第２圧縮機（30b）で生じる損失との合計として算出される。損失算出部（52）は、圧縮機（30）で生じる損失の値を、第１圧縮機（30a）から吐出される冷媒流量ＧInv−Aと、第２圧縮機（30b）から吐出される冷媒流量ＧStd−Aとの比率を用いて按分することによって、各圧縮機（30a,30b）で生じる損失の値を算出する。
【０１９６】
《発明の実施形態３》
本発明の実施形態３について説明する。実施形態３は、本発明に係る冷凍装置（10）である。この冷凍装置（10）は、給湯機能を有する冷凍装置として構成されている。
【０１９７】
具体的に、この冷凍装置（10）は、図１９に示すように、水が流通する水流通回路（75）と、水流通回路（75）の水を冷媒回路（20）の冷媒と熱交換させて加熱するための給湯用熱交換器（76）とを備えている。水流通回路（75）は、流体用部品（12,14,28,75,76b）を構成している。水流通回路（75）には、水道水が流通する。なお、冷媒回路（20）には、冷媒として二酸化炭素が充填されている。この冷凍装置（10）は、上記実施形態１の変形例と同様に、冷媒回路（20）において超臨界サイクルが行われるように構成されている。
【０１９８】
給湯用熱交換器（76）は、冷媒回路（20）に設けられる第１流路（76a）と、水流通回路（75）に設けられる第２流路（76b）とを備えている。第２流路（76b）は、流体用部品（12,14,28,75,76b）を構成している。給湯用熱交換器（76）では、第１流路（76a）と第２流路（76b）とが互いに隣接する状態で配置されている。また、給湯用熱交換器（76）は、第１流路（76a）の入口と第２流路（76b）の出口とが同じ側になって第１流路（76a）の出口と第２流路（76b）の入口とが同じ側になる対向流式に構成されている。
【０１９９】
給湯用熱交換器（76）では、第１流路（76a）の冷媒と第２流路（76b）の水との熱交換が行われる。この熱交換によって、第１流路（76a）の高圧高温の冷媒は冷却され、第２流路（76b）の水は加熱される。
【０２００】
この実施形態３の冷媒回路（20）における冷凍サイクルのＴ−ｓ線図では、図２０に示すように、(d)の領域に対する、(a)の領域と(e)の領域と(f)の領域との境界線が、第２流路（76b）の入口の水温（Ｔin）と第２流路（76b）の出口の水温（Ｔout）との温度差の分だけ、傾いている。給湯用熱交換器（76）が対向流式に構成されているので、上記実施形態１や上記実施形態２とは異なり、第１流路（76a）の冷媒が熱交換する流体（水）の温度が、出口に近づくに従って低下するためである。
【０２０１】
なお、図２０において(a)の領域は、逆カルノーサイクルの仕事量を表している。(b)の領域は、室内熱交換器（37）における吸熱量を表している。(c)の領域は、室内熱交換器（37）で生じる損失を表している。(d)の領域は、第１流路（76a）で生じる損失を表している。(e)の領域は、冷媒が膨張弁（36）を通過する際の摩擦損失を表している。(f)の領域は、圧縮機（30）における機械摩擦による損失を表している。
【０２０２】
この実施形態３では、コントローラ（50）が、上記実施形態１や上記実施形態２の診断対象部品に加えて、水流通回路（75）や給湯用熱交換器（76）を診断対象部品としている。第１流路（76a）で生じる損失は、給湯用熱交換器（76）における熱交換の状態を反映しており、第１流路（76a）の状態だけでなく、第２流路（76b）の状態や水流通回路（75）の状態に対応している。診断部（54）は、第１流路（76a）で生じる損失の値に基づいて、第２流路（76b）の状態や水流通回路（75）の状態を診断する。
【０２０３】
《発明の実施形態４》
本発明の実施形態４について説明する。本実施形態４は、本発明に係る冷凍装置（10）の分析装置（60）である。この分析装置（60）は、上記実施形態１や実施形態２や実施形態３のような冷凍装置（10）の状態を分析して、その構成部品の状態を診断するように構成されている。
【０２０４】
−分析装置の構成−
本発明の実施形態４の分析装置（60）は、図２１に示すように、互いに通信回線（63）で接続された第１構成部（47）と第２構成部（48）とから構成されている。
【０２０５】
第１構成部（47）は、冷媒状態検出センサ（65）を備えている。冷媒状態検出センサ（65）は、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを検出するために必要となる冷媒回路（20）の冷媒の状態を検出するためのセンサである。具体的に、冷媒状態検出センサ（65）は、上記実施形態１の冷媒回路（20）と同じ位置の６つの温度センサ（45）、及び６つの圧力センサ（46）から構成されている。
【０２０６】
第２構成部（48）は、冷媒状態検出部（51）と損失算出部（52）と損失記憶部（53）と診断部（54）と表示部（55）とを備えている。この第２構成部（48）は、電子計算機として構成され、冷凍装置（10）とは異なる建物に設けられている。なお、冷媒状態検出部（51）、損失算出部（52）、損失記憶部（53）、診断部（54）、及び表示部（55）は、上記実施形態１のものと概ね同じであるため、これらの構成や動作についての説明は省略する。
【０２０７】
この実施形態４の分析装置（60）は、接続された冷凍装置（10）のそれぞれについて診断対象部品（回路構成部品や流体用部品（12,14,28,75,76b））の状態を診断するように構成されている。その際、冷媒状態検出センサ（65）の計測値が、第１構成部（47）から第２構成部（48）へ送信される。冷媒状態検出部（51）は、第１構成部（47）から送信された温度センサ（45）の計測値や圧力センサ（46）の計測値を用いて、該冷凍装置（10）の各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを検出する。
【０２０８】
この実施形態４では、表示部（55）に、診断対象部品の状態に関する診断結果が表示される。表示部（55）に表示された診断結果は、例えば冷凍装置（10）に関して専門的な知識を有する者が冷凍装置（10）のユーザーに代わって確認を行う。このため、診断対象部品の状態をより的確に把握することができるので、冷凍装置（10）の異常を確実に発見できる。また、冷凍装置（10）の故障を未然に防ぐことも可能になる。
【０２０９】
なお、表示部（55）が、各回路構成部品で生じる損失の値を併せて表示してもよい。これにより、各回路構成部品で生じる損失の値の変化を個別に把握することが可能になる。
【０２１０】
ここで、通信回線を利用して冷凍装置を診断する従来の冷凍装置の診断装置では、冷凍装置（10）から送信されるエラーコードをカウントすることによって冷凍装置（10）の状態を診断していた。しかし、従来の診断装置では、予めエラーコードが設定された項目しか診断を行うことができない。また、１つの原因が複数の項目に対してカウントされる場合がある。つまり、異常がない項目も異常があるものとしてカウントされるおそれがある。従って、的確な診断を行うことが困難であった。
【０２１１】
これに対して、Ｔ−ｓ線図で表される各回路構成部品で生じる損失の値を用いることで、表示部（55）を見た者が、従来のように予め設定した項目に制限されることなく、様々な項目について診断を行うことができる。また、各回路構成部品で生じる損失の値が、その回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態に対応している。従って、損失の値に対応する部品の状態が的確に把握されるので、異常がない回路構成部品が異常であると判断されることはなく、従来に比べて的確な診断を行うことができる。
【０２１２】
−実施形態４の変形例−
この変形例では、冷媒状態検出部（51）と損失算出部（52）と損失記憶部（53）と診断部（54）と表示部（55）のうち冷媒状態検出部（51）が、第１構成部（47）に設けられている。なお、冷媒状態検出部（51）と損失算出部（52）を第１構成部（47）に設けてもよいし、冷媒状態検出部（51）と損失算出部（52）と損失記憶部（53）と診断部（54）とを第１構成部（47）に設けてもよい。
【０２１３】
《発明の実施形態５》
本発明の実施形態５について説明する。本実施形態５は、本発明に係る冷凍装置（10）の分析装置（60）である。この分析装置（60）は、上記実施形態１や実施形態２や実施形態３のような冷凍装置（10）の状態を分析して、その構成部品の状態を診断するように構成されている。
【０２１４】
−分析装置の構成−
本発明の実施形態５の分析装置（60）は、図２２に示すように、計算部（70）と、冷媒状態検出センサ（65）とを備えている。計算部（70）は、冷媒状態検出部（51）と損失算出部（52）と損失記憶部（53）と診断部（54）と表示部（55）とを備えている。計算部（70）は、電子計算機として構成されている。
【０２１５】
冷媒状態検出センサ（65）は、５つの温度センサから構成されている。冷凍装置（10）の状態を診断する際に冷房運転が行われている場合には、図２２に示すように、第１温度センサ（65a）が圧縮機（30）の吸入側に取り付けられ、第２温度センサ（65b）が圧縮機（30）の吐出側に取り付けられ、第３温度センサ（65c）が室外熱交換器（34）の液側に取り付けられ、第４温度センサ（65d）が室外熱交換器（34）に取り付けられ、第５温度センサ（65e）が室内熱交換器（37）に取り付けられる。各温度センサ（65）は、リード線（64）を介して計算部（70）に接続される。
【０２１６】
冷媒状態検出部（51）は、各温度センサ（65）により計測される５つの温度の測定値から、圧縮機（30）の入口及び出口、膨張弁（36）の入口及び出口、室外熱交換器（34）の入口及び出口、室内熱交換器（37）の入口及び出口の８つの位置の冷媒の温度及びエントロピを検出するように構成されている。
【０２１７】
なお、室外熱交換器（34）の入口の冷媒の温度及びエントロピは、圧縮機（30）の出口における値と同じ値として検出される。膨張弁（36）の入口の冷媒の温度及びエントロピは、室外熱交換器（34）の出口における値と同じ値として検出される。膨張弁（36）の出口の冷媒の温度及びエントロピは、室内熱交換器（37）の入口における値と同じ値として検出される。室内熱交換器（37）の出口の冷媒の温度及びエントロピは、圧縮機（30）の入口における値と同じ値として検出される。
【０２１８】
損失算出部（52）と損失記憶部（53）と診断部（54）と表示部（55）とは、上記実施形態１のものと概ね同じであるため、これらの構成についての説明は省略する。
【０２１９】
−診断装置の動作−
分析装置（60）が診断対象部品の状態を診断する時の動作について説明する。診断対象部品の状態の診断は、冷房運転中でも暖房運転中でも行うことができる。以下では、冷房運転中に診断を行う場合について説明する。なお、損失記憶部（53）と診断部（54）と表示部（55）の動作は、上記実施形態１の動作と概ね同じであるため、冷媒状態検出部（51）の動作についてのみ説明する。
【０２２０】
まず、冷媒状態検出部（51）は、第４温度センサ（65d）の計測値を室外熱交換器（34）における冷媒の凝縮温度として検出し、該凝縮温度における冷媒の飽和圧力を算出して、該飽和圧力を冷凍サイクルの高圧圧力として検出する。また、冷媒状態検出部（51）は、第５温度センサ（65e）の計測値を室内熱交換器（37）における冷媒の蒸発温度として検出し、該蒸発温度における冷媒の飽和圧力を算出して、該飽和圧力を冷凍サイクルの定圧圧力として検出する。
【０２２１】
次に、冷媒状態検出部（51）は、第１温度センサ（65a）の計測値と冷凍サイクルの低圧圧力とを用いて圧縮機（30）の入口の冷媒のエントロピを算出する。これにより、圧縮機（30）の入口の冷媒の温度及びエントロピが把握される。
【０２２２】
次に、冷媒状態検出部（51）は、第２温度センサ（65b）の計測値と冷凍サイクルの高圧圧力とを用いて圧縮機（30）の出口の冷媒のエントロピを算出する。これにより、圧縮機（30）の出口の冷媒の温度及びエントロピが把握される。
【０２２３】
次に、冷媒状態検出部（51）は、第３温度センサ（65c）の計測値と冷凍サイクルの高圧圧力を用いて、凝縮器となる室外熱交換器（34）の出口の冷媒のエントロピ及びエンタルピを算出する。これにより、室外熱交換器（34）の出口の冷媒の温度及びエントロピが把握される。
【０２２４】
最後に、冷媒状態検出部（51）は、第５温度センサ（65e）の計測値を蒸発器となる室内熱交換器（37）の入口の冷媒の温度とする。そして、冷媒状態検出部（51）は、室外熱交換器（34）の出口の冷媒のエンタルピを用いて、室内熱交換器（37）の入口の冷媒のエントロピを算出する。これにより、室内熱交換器（37）の入口の冷媒の温度及びエントロピが把握される。
【０２２５】
この実施形態５では、冷凍装置（10）に関して専門的な知識を有する者が、この冷凍装置（10）の分析装置（60）を持ち運ぶことによって、冷凍装置（10）が設置されている場所で診断対象部品の状態の診断を行うことが可能になる。従って、冷凍装置（10）に関して専門的な知識を有する者が、冷凍装置（10）のユーザーに代わって、診断対象部品の状態をその場で的確に診断することができる。また、冷凍装置（10）の分析装置（60）は冷媒状態検出センサ（65）を備えているので、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを検出するためのセンサを備えていない冷凍装置（10）に対しても、診断対象部品の状態の診断を行うことが可能である。
【０２２６】
また、この実施形態５では、冷媒状態検出センサ（65）が圧力センサを備えていなくても、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピが算出される。従って、簡易に取り付けられる温度センサ（65）によって、診断対象部品の状態の診断を容易に行うことができる。
【０２２７】
なお、この実施形態５の冷媒状態検出部（51）は、上記実施形態１から実施形態３の冷凍装置（10）のコントローラ（50）や、上記実施形態４の分析装置（60）にも適用可能である。この場合は、本実施形態５で温度センサ（65）を取り付けた位置に５つの温度センサ（45）を設けるだけで、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを検出することが可能である。
【０２２８】
−実施形態５の変形例−
この変形例では、分析装置（60）が、冷媒状態検出センサ（65）を備えていない。分析装置（60）は、リード線を介して冷凍装置（10）に接続される。冷凍装置（10）には、上記実施形態１と同様の温度センサ（45）及び圧力センサ（46）が設けられている。
【０２２９】
この変形例の分析装置（60）では、接続された冷凍装置（10）について診断対象部品の状態の診断が行われる。その際、温度センサ（45）及び圧力センサ（46）の計測値が、冷凍装置（10）から計算部（70）へ送信される。冷媒状態検出部（51）は、冷凍装置（10）から送信された温度センサ（45）の計測値や圧力センサ（46）の計測値を用いて、該冷凍装置（10）の各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを検出する。
【０２３０】
《その他の実施形態》
上記実施形態は、以下の変形例のように構成してもよい。
【０２３１】
−第１変形例−
上記実施形態について、診断部（54）が、各回路構成部品で生じる損失の値の分布状況に基づいて診断対象部品の状態を診断するようにしてもよい。具体的に、診断部（54）は、全体の損失に対する各回路構成部品で生じる損失の割合に基づいて、診断対象部品の状態を診断する。この場合、損失記憶部（53）には、正常な運転状態の平均的な損失分布を記憶させておく。例えば、診断部（54）は、診断時における圧縮機（30）における機械摩擦による損失の割合が、正常な運転状態に比べて１０％以上大きくなっていると、圧縮機（30）が故障状態であると判定する。これにより、診断時の全体の損失の合計値が正常な運転状態の合計値と大きく異なるために各主要構成機器で生じる損失毎の比較が難しい場合であっても、診断対象部品の状態を診断することも可能である。
【０２３２】
−第２変形例−
上記実施形態について、診断部（54）が、正常な運転状態からの損失分布の変化パターンを総合的に解析することにより、診断対象部品の状態を診断するようにしてもよい。
【０２３３】
−第３変形例−
上記実施形態について、診断部（54）が、各回路構成部品で生じる損失の値の径時変化に基づいて診断対象部品の状態を診断するようにしてもよい。診断部（54）は、例えば、空調負荷が増加している時の回路構成部品の損失の経時変化パターンと、診断対象部品が劣化傾向にある時の回路構成部品の損失の経時変化パターンとを識別することによって、診断対象部品の状態を診断する。
【０２３４】
例えば、診断部（54）は、図２３（Ａ）に示すように、逆カルノーサイクルの仕事量が比較的大きく増加している場合には、空調負荷の増加によって冷媒の循環量が増加したために損失の値が増加しているので、回路構成部品の損失が増加しても診断対象部品が劣化傾向にあると判断しない。
【０２３５】
一方、診断部（54）は、図２３（Ｂ）に示すように、逆カルノーサイクルの仕事量がほとんど変化していない場合には、空調負荷が増加していない、つまり冷媒の循環量が増加していないのに損失が増加しているので、損失の値が増加した回路構成部品に対応する部分が劣化傾向にあると判断する。この場合、診断部（54）は、空調負荷の変化に基づいて室内空間の窓が開放状態であることを検知して、窓を閉めるように表示部（55）に表示することも可能である。
【０２３６】
なお、冷凍装置（10）の起動時の回路構成部品の損失の経時変化パターンや、蒸発器に付着した氷を融解させるデフロスト運転時の回路構成部品の損失の経時変化パターンなども、診断対象部品の状態の診断に用いることが可能である。
【０２３７】
−第４変形例−
上記実施形態１について、膨張弁（36）の入口及び出口の冷媒の温度とエントロピを直接検出するための温度センサ（45）と圧力センサ（46）を設けてもよい。具体的に、室外熱交換器（34）と膨張弁（36）の間と、膨張弁（36）と室外回路（21）のガス側端との間に温度センサ（45）及び圧力センサ（46）を設ける。これにより、室外熱交換器（34）と膨張弁（36）とを接続する冷媒配管や、膨張弁（36）と室内熱交換器（37）とを接続する冷媒配管の状態も、診断対象部品として診断することが可能になる。
【０２３８】
また、上記実施形態１について、温度センサ（45）と圧力センサ（46）を４組設けるようにしてもよい。具体的に、上記実施形態１とは異なり、室外熱交換器（34）と四路切換弁（33）の間と、室内回路（22）のガス側端と室内熱交換器（37）の間とには、温度センサ（45）及び圧力センサ（46）を設けない。
【０２３９】
また、上記実施形態１、上記実施形態２、上記実施形態３について、圧力センサ（46）を高圧冷媒の圧力を計測するものと低圧冷媒の圧力を計測するものとの２つだけにしてもよい。例えば、吸入圧力センサ（46a）と吐出圧力センサ（46b）のみを冷媒回路（20）に設ける。この場合、吐出圧力センサ（46b）の測定値を用いて放熱器となる熱交換器（34,37）の入口と出口のエントロピを算出し、吸入圧力センサ（46a）の測定値を用いて蒸発器となる熱交換器（34,37）の入口と出口のエントロピを算出する。
【０２４０】
また、上記実施形態１、上記実施形態２、上記実施形態３について、吐出圧力センサ（46b）を設けずに、放熱器となる熱交換器（34,37）に温度センサを設け、その温度センサの計測値を用いて冷凍サイクルの高圧圧力を算出してもよい。また、吸入圧力センサ（46a）を設けずに、蒸発器となる熱交換器（34,37）に温度センサを設け、その温度センサの計測値を用いて冷凍サイクルの低圧圧力を算出してもよい。
【０２４１】
−第５変形例−
上記実施形態について、損失記憶部（53）が記憶する損失基準値を算出するための損失記憶運転を行うようにしてもよい。損失記憶運転は、冷凍装置（10）が正常な運転状態になる時（例えば冷凍装置（10）の設置直後や製品出荷前）に行われる。損失記憶運転では、損失算出部（52）が算出する各回路構成部品で生じる損失の値を損失記憶部（53）に記憶させる。なお、損失記憶運転を製品出荷前に行うことで、損失算出部（52）が算出する損失の値に基づいて不良品の検出を行うことが可能になる。
【０２４２】
−第６変形例−
上記実施形態について、表示部（55）が、回路構成部品毎の損失の値や、回路構成部品毎の損失の値を図表化したものを表示してもよい。例えば、表示部（55）が、図２４に示すように、全損失を１００％として回路構成部品（主要構成機器）毎の損失の値（瞬時値）の割合を表したパイチャートを表示してもよい。
【０２４３】
また、表示部（55）が、図２５に示すように、回路構成部品（主要構成機器）毎に正常な運転の状態を５０％として損失の値（瞬時値）の増減の割合を表したレーダーチャートを表示してもよい。
【０２４４】
また、表示部（55）が、図２６に示すように、回路構成部品（主要構成機器）毎の損失の値（瞬時値）を電力に換算して表示してもよいし、さらに金額に換算して表示してもよい。
【０２４５】
また、表示部（55）が、図２７に示すように、各回路構成部品（主要構成機器）に対応する点灯部を備えていてもよい。この場合、各回路構成部品の損失の値（瞬時値）が複数値に量子化され、点灯部の状態で各回路構成部品の状態が表される。例えば、各回路構成部品の損失の値を２値に量子化する場合は、正常時に消灯させて異常時に点灯させるように点灯部を構成する。また、各回路構成部品の損失の値を３値に量子化する場合は、正常時に緑色に点灯させて警告時に黄色に点灯させて異常時に赤色に点灯させるように、点灯部を構成する。なお、回路構成部品の損失が故障と判断される状態に近い所定の状態になる場合に警告時と判断する。
【０２４６】
また、表示部（55）が、図２８に示すように、回路構成部品（主要構成機器）毎に損失の値の経時変化をそれぞれ別の図表に示してもよい。また、表示部（55）が、図２９に示すように、回路構成部品（主要構成機器）毎の損失の値の経時変化を同じ図表に表示してもよい。この場合、外気温度、室内温度、冷房能力などを併せて表示してもよい。
【０２４７】
−第７変形例−
上記実施形態１から上記実施形態３について、コントローラ（50）が診断部（54）を有してなくてもよい。また、上記実施形態４及び実施形態５について、分析装置（60）が診断部（54）を有してなくてもよい。これらの場合、表示部（55）には、変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づく回路構成部品の損失の状態が表示される。具体的に、回路構成部品毎の損失の値や、回路構成部品毎の損失の値を図表化したものが表示される。回路構成部品の損失の状態は、冷凍装置（10）の状態を診断するため情報として表示される。回路構成部品の損失の状態は、その回路構成部品の状態や、上記流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態に対応しているので、例えば、冷凍装置（10）に関して専門的な知識を有する者が、表示部（55）に表示された回路構成部品の損失の状態から、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態を診断することが可能である。
【０２４８】
−第８変形例−
上記実施形態では、熱力学的分析から算出される回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを回路構成部品の各々で生じる損失の値として算出しているが、この冷媒のエネルギー変化の大きさを、各回路構成部品に対応する動力の使途、所要動力、動力配分として算出してもよい。この場合、損失算出部（52）の代わりに、変化量算出手段として、回路構成部品の各々における動力の使途、所要動力、又は動力配分を算出する動力算出部（52）を設ける。
【０２４９】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０２５０】
以上説明したように、本発明は、冷凍装置の状態を分析する機能を有する冷凍装置、及び冷凍装置の分析装置について有用である。
【符号の説明】
【０２５１】
10    空気調和装置（冷凍装置）
20    冷媒回路
30    圧縮機（回路構成部品）
34    室外熱交換器（熱交換器、回路構成部品）
36    膨張弁、室外膨張弁（減圧手段、回路構成部品）
37    室内熱交換器（熱交換器、回路構成部品）
39    室内膨張弁（減圧手段、回路構成部品）
45    温度センサ
46    圧力センサ
51    冷媒状態検出部（冷媒状態検出手段）
52    損失算出部（変化量算出手段）
53    損失記憶部（損失記憶手段）
54    診断部（診断手段）
55    表示部（表示手段）
56    流量算出部（流量算出手段）
60    分析装置
65    冷媒状態検出センサ
66    主回路
67    分岐回路
【図１】
2010175247.tif 000003
【図２】
2010175247.tif 000004
【図３】
2010175247.tif 000005
【図４】
2010175247.tif 000006
【図５】
2010175247.tif 000007
【図６】
2010175247.tif 000008
【図７】
2010175247.tif 000009
【図８】
2010175247.tif 000010
【図９】
2010175247.tif 000011
【図１０】
2010175247.tif 000012
【図１１】
2010175247.tif 000013
【図１２】
2010175247.tif 000014
【図１３】
2010175247.tif 000015
【図１４】
2010175247.tif 000016
【図１５】
2010175247.tif 000017
【図１６】
2010175247.tif 000018
【図１７】
2010175247.tif 000019
【図１８】
2010175247.tif 000020
【図１９】
2010175247.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
2010175247.tif 000023
【図２２】
2010175247.tif 000024
【図２３】
2010175247.tif 000025
【図２４】
2010175247.tif 000026
【図２５】
2010175247.tif 000027
【図２６】
2010175247.tif 000028
【図２７】
2010175247.tif 000029
【図２８】
2010175247.tif 000030
【図２９】
2010175247.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成22年6月8日(2010.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍装置の状態を分析する機能を有する冷凍装置、及び冷凍装置の分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、蒸気圧縮冷凍サイクルを行う冷媒回路を備える冷凍装置について、冷凍装置の状態を分析する機能を有するものが知られている。この種の冷凍装置は、例えば温度センサや圧力センサの検出値等から把握される運転状態を正常な運転状態と比較することによって冷凍装置の状態を分析するように構成されている。
【０００３】
具体的に、特許文献１には、圧力とエンタルピとの関係を示すモリエル線図を用いて冷凍装置の状態を分析して構成機器の正常、異常を診断する空調機が開示されている。この空調機は、構成機器として、室外ユニットが圧縮機、四方弁、及び室外熱交換器を備え、室内ユニットが室内熱交換器を備えている。また、この空調機の診断装置（コントローラ）は、数値変換手段、第１入力手段、第１特性演算手段、第２特性演算手段、特性診断手段、及び結果表示手段を備えている。
【０００４】
この空調機では、診断装置から診断開始命令が出されると、まず数値変換手段が温度センサや圧力センサで検知された温度、圧力の電圧値を数値に変換する。また、第１入力手段には、室外ユニットと室内ユニットの冷媒量や接続配管の長さなどが入力される。次に、第１特性演算手段は、第１入力手段と数値変換手段とで得られた情報に基づいて正常時のモリエル線図を作成する。次に、第２特性演算手段は、運転時のモリエル線図を作成する。次に、特性診断手段は、第１特性演算手段の正常時のモリエル線図と第２特性演算手段の運転時のモリエル線図とを比較して、故障箇所又は故障要因を特定する。そして、結果表示手段は、特性診断手段による診断の内容を表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１３３０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の冷凍装置では、正常な運転状態のモリエル線図と診断時のモリエル線図の比較から冷凍サイクルの状態を全体的に分析することはできるが、個々の構成機器の状態を詳細に分析することは困難であった。
【０００７】
具体的に、正常な運転状態のモリエル線図と分析時のモリエル線図の比較から検出されるのは、空調能力についての正常な運転状態と分析時との差、吐出冷媒又は吸入冷媒についての正常な運転状態と分析時との圧力差や温度差などである。そして、これらの正常な運転状態と分析時の差を表す数値は、個々の構成機器の状態のみに対応するものではない。また、これらの数値は単位が異なるものがあるので、互いに関連付けることが難しい。従って、個々の構成機器の状態を個別に分析することが困難であった。
【０００８】
また、従来の冷凍装置では、構成機器以外の冷凍装置の構成部品（例えば、構成機器同士をつなぐ冷媒配管）の状態を分析することができなかった。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷媒回路に接続されて冷媒回路を構成する回路構成部品の状態を個別に分析することができる機能を有する冷凍装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び複数の熱交換器（34,37）を含む回路構成部品が接続されて構成された冷媒回路（20）を備え、該冷媒回路（20）で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置（10）を対象とする。そして、この冷凍装置（10）は、上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及び圧力を検出すると共に、上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒のエントロピを、検出した冷媒の温度及び圧力から算出する冷媒状態検出手段（51）と、温度−エントロピ線図では冷凍サイクルで生じる冷媒のエネルギー変化を表す領域を該回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化に対応して分割できることを利用して、上記冷媒状態検出手段（51）により得られた冷媒の温度及びエントロピの値を用いて、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出する変化量算出手段（52）とを備えている。
【００１１】
第１の発明では、変化量算出手段（52）が、冷媒状態検出手段（51）により得られた冷媒の温度及びエントロピの値を用いて、圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び複数の熱交換器（34,37）（以下、これらの構成機器を主要構成機器という）を含む回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出する。ここで、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを用いると、各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出することが可能である。具体的に、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを用いて作成されたＴ−ｓ線図では、各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさが、図２に示す各領域の面積で表される。つまり、各領域の面積から各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを算出することが可能である。この第１の発明では、このＴ−ｓ線図に各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさが表されることを利用して、回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出している。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、上記変化量算出手段（52）が、放熱器となる熱交換器（34,37）で冷媒と熱交換する流体の温度と、蒸発器となる熱交換器（34,37）で冷媒と熱交換する流体の温度と、蒸発器となる熱交換器（34,37）の入口及び出口における冷媒の温度及びエントロピとに基づいて温度−エントロピ線図に逆カルノーサイクルの仕事量を表す領域を設定し、温度−エントロピ線図において上記冷凍サイクルで生じる冷媒のエネルギー変化を表す領域を、上記逆カルノーサイクルの仕事量を表す領域を基準にして、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化に対応して分割している。
【００１３】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、上記変化量算出手段（52）が、温度−エントロピ線図において上記冷凍サイクルで生じる冷媒のエネルギー変化を表す領域を、上記冷媒状態検出手段（51）により得られた冷媒の温度及びエントロピの値を基準にして、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化に対応して分割している。
【００１４】
第４の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、上記熱交換器（34,37）において冷媒と熱交換する流体が流通する流体用部品（12,14,28,75,76b）と、上記回路構成部品及び上記流体用部品（12,14,28,75,76b）の少なくとも１つを診断対象部品として、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づいて該診断対象部品の状態を診断する診断手段（54）とを備えている。
【００１５】
第４の発明では、診断手段（54）が、回路構成部品及び流体用部品（12,14,28,75,76b）の少なくとも１つを診断対象部品として、回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさに基づいて診断対象部品の状態を診断する。
【００１６】
ここで、回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさは、例えばその回路構成部品で生じる損失の大きさを表し、その回路構成部品の状態に対応している。例えば、回路構成部品としての圧縮機（30）で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさは、圧縮機（30）で生じる損失の大きさを表すので、主に圧縮機（30）の機械摩擦の大きさを表し、圧縮機（30）における軸受けなどの摺動部材の劣化の状態や、冷凍機油の劣化の状態などに対応する。
【００１７】
また、回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさは、回路構成部品の状態だけでなく、熱交換器（34,37）を流通する冷媒と熱交換する流体が流通する流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態にも対応している。例えば、回路構成部品としての熱交換器（34,37）で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさは、主に熱交換や冷媒の流通に伴う損失の大きさを表すので、その熱交換器（34,37）自体の配管の状態に対応するだけでなく、その熱交換器（34,37）に対応する流体用部品（12,14,28,75,76b）であるファンの運転状態やフィルタの状態などに対応する。
【００１８】
このように、各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさは、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態に対応する。従って、この第４の発明では、各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさに基づいて、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態が個別に診断される。
【００１９】
第５の発明は、第４の発明において、上記熱交換器（34,37）に空気を送るためのファン（12,14）が、上記流体用部品（12,14,28,75,76b）を構成しており、上記診断手段（54）は、上記ファン（12,14）を上記診断対象部品として、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づいて該ファン（12,14）の状態を診断する。
【００２０】
第５の発明では、診断手段（54）が、熱交換器（34,37）に空気を送るためのファン（12,14）を診断対象部品としている。ファン（12,14）の状態は、回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさに基づいて診断される。
【００２１】
第６の発明は、第４又は第５の発明において、上記変化量算出手段（52）は、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを該回路構成部品の各々で生じる損失の値として算出し、上記診断手段（54）は、上記変化量算出手段（52）が上記損失の値として算出する算出値に基づいて上記診断対象部品の状態を診断する。
【００２２】
第６の発明では、変化量算出手段（52）が、各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを、各回路構成部品で生じる損失の値として算出する。診断手段（54）は、回路構成部品の各々で生じる損失の値に基づいて診断対象部品の状態を診断する。
【００２３】
第７の発明は、第４乃至第６の何れか１つの発明において、上記診断手段（54）が、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値の経時変化に基づいて上記診断対象部品の状態を診断する。
【００２４】
第７の発明では、診断対象部品の状態の診断に、変化量算出手段（52）が算出する算出値の経時変化が用いられる。ここで、記憶させた正常な運転状態の損失の値を診断時の損失の値と比較する冷凍装置（10）の場合は、正常な運転状態の損失の値を算出する際に想定した冷凍装置（10）の設置環境（例えば、温度調節する空間の容積）と、冷凍装置（10）が実際に設置される設置環境とが、同じにならない場合がある。そして、設置環境が同じにならない場合は、正常な運転状態と診断時との損失の値の差に、設置環境の違いが含まれてしまう。これに対して、この第７の発明では、診断対象部品の状態の診断に変化量算出手段（52）による算出値の経時変化を用いるので、同じ設置環境の損失の値だけが診断対象部品の状態の診断に用いられる。
【００２５】
第８の発明は、第４乃至第７の何れか１つの発明において、上記診断手段（54）による上記診断対象部品の状態に関する診断結果を表示する表示手段（55）を備えている。
【００２６】
第８の発明では、冷凍装置（10）に表示手段（55）が設けられている。表示手段（55）には、診断手段（54）が診断した診断対象部品の状態に関する診断結果が表示される。冷凍装置（10）のユーザーは、表示手段（55）の表示を確認することによって、診断対象部品の状態を把握することが可能である。
【００２７】
第９の発明は、第１乃至第８の何れか１つの発明において、上記冷媒回路（20）では、上記圧縮機（30）及び各熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口の冷媒の温度と圧力を測定するために、該圧縮機（30）及び各熱交換器（34,37）のそれぞれの一端側と他端側とに温度センサ（45）と圧力センサ（46）が１組ずつ設けられる一方、上記冷媒状態検出手段（51）は、上記減圧手段（36,39）の入口における冷媒の温度とエントロピを放熱器となる熱交換器（34,37）の出口における値と同じ値とし、該減圧手段（36,39）の出口における冷媒の温度とエントロピを蒸発器となる熱交換器（34,37）の入口における値と同じ値とするように構成されている。
【００２８】
第９の発明では、減圧手段（36,39）の入口における冷媒の温度とエントロピが、放熱器となる熱交換器（34,37）の出口における値と同じ値とみなされる。また、減圧手段（36,39）の出口における冷媒の温度とエントロピが、蒸発器となる熱交換器（34,37）の入口における値と同じ値とみなされる。つまり、減圧手段（36,39）の一端側と他端側とに、温度センサと圧力センサとを１組ずつ設けなくても、減圧手段（36,39）の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピの値が得られる。
【００２９】
第１０の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、冷凍装置（10）を診断するための情報として、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づいて上記各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態を表示する表示手段（55）を備えている。
【００３０】
第１０の発明では、表示手段（55）が、上記算出値に基づいて各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態を表示する。各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態は、冷凍装置（10）を診断するための情報として表示される。回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態は、上述したように、回路構成部品などの状態に対応している。従って、例えば冷凍装置（10）に関して専門的な知識を有する者が、表示手段（55）に表示された各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態を見ることによって、回路構成部品などの状態を診断することが可能である。
【００３１】
第１１の発明は、圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び複数の熱交換器（34,37）を含む回路構成部品が接続されて構成された冷媒回路（20）を備え、該冷媒回路（20）で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置（10）に接続されて、該冷凍装置（10）の状態を分析する冷凍装置の分析装置（60）を対象とする。そして、この冷凍装置の分析装置（60）は、上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及び圧力を検出すると共に、上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒のエントロピを、検出した冷媒の温度及び圧力から算出する冷媒状態検出手段（51）と、温度−エントロピ線図では冷凍サイクルで生じる冷媒のエネルギー変化を表す領域を該回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化に対応して分割できることを利用して、上記冷媒状態検出手段（51）により得られた冷媒の温度及びエントロピの値を用いて、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出する変化量算出手段（52）と、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づく冷凍装置（10）の状態の分析結果を表示する表示手段（55）とを備えている。
【００３２】
第１１の発明では、冷凍装置の分析装置（60）が、上記第１の発明と同様の、冷媒状態検出手段（51）と変化量算出手段（52）とを備えている。変化量算出手段（52）が、冷媒状態検出手段（51）により得られた冷媒の温度及びエントロピの値を用いて、上記主要構成機器を含む回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出する。そして、変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づく冷凍装置（10）の状態の分析結果が表示手段（55）に表示される。この第１１の発明では、上記第１の発明と同様に、このＴ−ｓ線図に各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさが表されることを利用して、回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出している。
【００３３】
第１２の発明は、第１１の発明において、上記変化量算出手段（52）が、放熱器となる熱交換器（34,37）で冷媒と熱交換する流体の温度と、蒸発器となる熱交換器（34,37）で冷媒と熱交換する流体の温度と、蒸発器となる熱交換器（34,37）の入口及び出口における冷媒の温度及びエントロピとに基づいて温度−エントロピ線図に逆カルノーサイクルの仕事量を表す領域を設定し、温度−エントロピ線図において上記冷凍サイクルで生じる冷媒のエネルギー変化を表す領域を、上記逆カルノーサイクルの仕事量を表す領域を基準にして、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化に対応して分割している。
【００３４】
第１３の発明は、第１１又は第１２の発明において、上記変化量算出手段（52）が、温度−エントロピ線図において上記冷凍サイクルで生じる冷媒のエネルギー変化を表す領域を、上記冷媒状態検出手段（51）により得られた冷媒の温度及びエントロピの値を基準にして、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化に対応して分割している。
【００３５】
第１４の発明は、第１１乃至第１３の何れか１つの発明において、上記冷凍装置（10）には、上記熱交換器（34,37）において冷媒と熱交換する流体が流通する流体用部品（12,14,28,75,76b）が設けられる一方、上記回路構成部品及び上記流体用部品（12,14,28,75,76b）の少なくとも１つを診断対象部品として、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づいて該診断対象部品の状態を診断する診断手段（54）を備え、上記表示手段（55）は、上記冷凍装置（10）の状態の分析結果として、上記診断手段（54）による診断対象部品の状態に関する診断結果を表示する。
【００３６】
第１４の発明では、診断手段（54）が、回路構成部品及び流体用部品（12,14,28,75,76b）の少なくとも１つを診断対象部品として、回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさに基づいて診断対象部品の状態を診断する。表示手段（55）は、冷凍装置（10）の状態の分析結果として、診断手段（54）による診断対象部品の状態に関する診断結果を表示する。上述したように、回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさは、その回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態に対応している。従って、各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさに基づいて、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態が個別に診断される。
【００３７】
第１５の発明は、第１１乃至第１４の何れか１つ発明において、上記表示手段（55）が、上記冷凍装置（10）の状態の分析結果として、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づいて上記各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態を表示する。
【００３８】
第１５の発明では、表示手段（55）が、変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づいて各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態を、冷凍装置（10）の状態の分析結果として表示する。従って、上記第１０の発明と同様に、例えば冷凍装置（10）に関して専門的な知識を有する者が、表示手段（55）に表示された各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態を見ることによって、回路構成部品などの状態を診断することが可能である。
【００３９】
第１６の発明は、第１１乃至第１５の何れか１つ発明において、上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及び圧力を検出するために必要となる上記冷媒回路（20）の冷媒の状態を検出する冷媒状態検出センサ（65）を少なくとも備えて冷凍装置（10）に設けられる第１構成部（47）と、上記表示手段（55）を少なくとも備えて冷凍装置（10）から離れた位置に設置される第２構成部（48）とによって構成され、上記第１構成部（47）と第２構成部（48）とが互いに通信回線（63）で接続されている。
【００４０】
第１６の発明では、冷凍装置の分析装置（60）が、互いに通信回線（63）で接続された第１構成部（47）と第２構成部（48）とから構成されている。第２構成部（48）には、変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づく冷凍装置（10）の状態の分析結果を表示する表示手段（55）が設けられている。従って、冷凍装置（10）から離れた位置で、回路構成部品の状態を確認することが可能である。
【００４１】
第１７の発明は、第１１乃至第１５の何れか１つ発明において、上記冷媒回路（20）に取り付けられて、上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及び圧力を検出するために必要となる上記冷媒回路（20）の冷媒の状態を検出する冷媒状態検出センサ（65）を備え、上記冷媒状態検出手段（51）は、上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒のエントロピの算出に、上記冷媒状態検出センサ（65）の計測値を用いる。
【００４２】
第１７の発明では、回路構成部品の状態を分析する際に、冷媒状態検出センサ（65）が冷媒回路（20）に取り付けられる。そして、その冷媒状態検出センサ（65）の計測値を用いて、冷媒状態検出手段（51）が各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度を検出し且つその冷媒のエントロピを算出し、変化量算出手段（52）が各回路構成部品で生じる損失の値を個別に算出する。この第１７の発明では、冷凍装置（10）に関して専門的な知識を有する者が、例えばこの冷凍装置（10）の分析装置を持ち運ぶことによって、冷凍装置（10）が設置されている場所でその回路構成部品の状態の分析を行うことが可能である。
【００４３】
第１８の発明は、第１７の発明において、上記冷媒状態検出センサ（65）は、複数の温度センサ（65）によって構成され、そのうち１つが放熱器となる熱交換器（34,37）に取り付けられ、別の１つが蒸発器となる熱交換器（34,37）に取り付けられる一方、上記冷媒状態検出手段（51）は、放熱器となる熱交換器（34,37）に取り付けられた温度センサ（65）の計測値に基づいて冷凍サイクルの高圧圧力を算出し、蒸発器となる熱交換器（34,37）に取り付けられた温度センサ（65）の計測値に基づいて冷凍サイクルの低圧圧力を算出することによって、上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒のエントロピを算出する。
【００４４】
第１８の発明では、冷媒状態検出センサ（65）が、複数の温度センサ（65）によって構成されている。そして、冷凍サイクルの高圧圧力が、放熱器となる熱交換器（34,37）に取り付けられた温度センサ（65）の計測値に基づいて算出され、冷凍サイクルの低圧圧力が、蒸発器となる熱交換器（34,37）に取り付けられた温度センサ（65）の計測値に基づいて算出される。ここで、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを算出するには、少なくとも冷凍サイクルの高圧圧力の値と、低圧圧力の値が必要である。この第１８の発明では、冷媒状態検出センサ（65）が圧力センサを備えていなくても、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピが算出される。
【発明の効果】
【００４５】
本発明では、主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを用いて作成されるＴ−ｓ線図に、各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさが表されることを利用して、回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出している。回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさは、例えば回路構成部品で生じる損失の大きさを表しており、回路構成部品の状態に対応している。すなわち、本発明によれば、回路構成部品の状態を個別に分析することができる。
【００４６】
また、第４、第１４の各発明では、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態に対応する各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを用いることで、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態が個別に診断されるようにしている。そして、異なる単位の物理量を使用せずに同じ単位で診断を行うので、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態がそれぞれ定量的に把握される。従って、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態の診断を的確に行うことができる。
【００４７】
また、第７の発明によれば、診断対象部品の状態の診断に変化量算出手段（52）による算出値の経時変化を用いるので、同じ設置環境の損失の値だけが診断対象部品の状態の診断に用いられる。従って、診断対象部品の状態の診断に用いる損失の値に設置環境の違いが含まれていないので、診断対象部品の状態を的確に行うことができる。
【００４８】
また、正常な運転状態の損失の値を予め冷凍装置（10）に記憶させなくても診断対象部品の状態の診断が可能である。従って、正常な運転状態の損失の値を冷凍装置（10）に記憶させる手間が必要ないので、冷凍装置（10）の製作を容易化させることができる。
【００４９】
また、第１６の発明によれば、表示手段（55）を備えて冷凍装置（10）側の第１構成部（47）に通信回線（63）を介して接続された第２構成部（48）を設けることで、冷凍装置（10）から離れた位置で、回路構成部品の状態を確認することが可能である。従って、冷凍装置（10）に関して専門的な知識を有する者が、冷凍装置（10）のユーザーに代わって、回路構成部品の状態を監視することが可能になるので、例えば回路構成部品などの状態の診断をより的確に行うことができる。
【００５０】
また、第１７の発明によれば、冷凍装置（10）に関して専門的な知識を有する者が、この冷凍装置（10）の分析装置（60）を持ち運ぶことによって、冷凍装置（10）が設置されている場所でその回路構成部品の状態の分析を行うことが可能になる。従って、冷凍装置（10）に関して専門的な知識を有する者が、冷凍装置（10）のユーザーに代わって、回路構成部品の状態をその場で確認することができる。また、冷凍装置（10）の分析装置（60）は冷媒状態検出センサ（65）を備えているので、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及び圧力を検出するためのセンサを備えていない冷凍装置（10）に対しても、回路構成部品の状態の分析を行うことが可能である。
【００５１】
また、第１８の発明では、冷媒状態検出センサ（65）が圧力センサを備えていなくても、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピが算出されるようにしている。従って、簡易に取り付けられる温度センサ（65）によって、回路構成部品の状態の分析を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態１に係る冷凍装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態１において損失の値を算出する回路構成部品に対応するように各領域に区分けされたＴ−ｓ線図である。
【図３】蒸発器の入口から出口までの冷媒の状態の変化を表す図表である。
【図４】（Ａ）が正常な運転状態のＴ−ｓ線図であり、（Ｂ）が診断時のＴ−ｓ線図の一例である。
【図５】圧縮機で生じる損失と圧縮機の能力の低下度合いとの相関を示す図表である。
【図６】（Ａ）が正常な運転状態のＴ−ｓ線図であり、（Ｂ）が診断時のＴ−ｓ線図の一例である。
【図７】蒸発器における損失とファンの風量の低下度合いとの相関を示す図表である。
【図８】（Ａ）が正常な運転状態のＴ−ｓ線図であり、（Ｂ）が診断時のＴ−ｓ線図の一例である。
【図９】蒸発器における損失と蒸発器における冷媒の圧力損失の増加度合いとの相関を示す図表である。
【図１０】凝縮器における損失とファンの風量の低下度合いとの相関を示す図表である。
【図１１】各回路構成部品で生じる損失の分布状況を表す図表である。
【図１２】Ｔ−ｓ線図の領域分けの一例を示す図表である。
【図１３】本発明の実施形態１の変形例において損失の値を算出する回路構成部品に対応するように各領域に区分けされたＴ−ｓ線図である。
【図１４】本発明の実施形態２に係る冷凍装置の概略構成図である。
【図１５】本発明の実施形態２において式６から式９を説明するための回路図である。
【図１６】本発明の実施形態２において損失の値を算出する回路構成部品に対応するように各領域に区分けされたＴ−ｓ線図であり、（Ａ）は室内回路に対応するＴ−ｓ線図であり、（Ｂ）はバイパス管に対応するＴ−ｓ線図である。
【図１７】本発明の実施形態２の変形例に係る冷凍装置の概略構成図である。
【図１８】本発明の実施形態２の変形例に係る冷凍装置の室外ユニットの概略構成図である。
【図１９】本発明の実施形態３に係る冷凍装置の概略構成図である。
【図２０】本発明の実施形態３において損失の値を算出する回路構成部品に対応するように各領域に区分けされたＴ−ｓ線図である。
【図２１】本発明の実施形態４に係る冷凍装置の診断装置の概略構成図である。
【図２２】本発明の実施形態５に係る冷凍装置の診断装置の概略構成図である。
【図２３】その他の実施形態の第３変形例に係る冷凍装置において回路構成部品の損失の径時変化を示す図表である。
【図２４】その他の実施形態の第６変形例に係る表示部における回路構成部品の損失の表示方法を示す図である。
【図２５】その他の実施形態の第６変形例に係る表示部における回路構成部品の損失の表示方法の他の例を示す図である。
【図２６】その他の実施形態の第６変形例に係る表示部における回路構成部品の損失の表示方法の他の例を示す図である。
【図２７】その他の実施形態の第６変形例に係る表示部における回路構成部品の損失の表示方法の他の例を示す図である。
【図２８】その他の実施形態の第６変形例に係る表示部における回路構成部品の損失の表示方法の他の例を示す図である。
【図２９】その他の実施形態の第６変形例に係る表示部における回路構成部品の損失の表示方法の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００５４】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。実施形態１は、本発明に係る冷凍装置（10）である。この冷凍装置（10）は、図１に示すように、室外ユニット（11）と、室内ユニット（13）とを備える空気調和装置であって、冷房運転（冷却運転）と暖房運転（加熱運転）とを切り換えて行うように構成されている。
【００５５】
なお、本発明は、冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備える冷凍装置（10）に対して適用可能である。例えば、本実施形態１に係る空気調和装置以外の冷凍装置にも、食品を冷却するための冷凍装置（冷蔵庫や冷凍庫）、空調機と冷蔵庫や冷凍庫とが組み合わされた冷凍装置、熱交換器を流通する冷媒の熱を吸着剤の加熱又は冷却に用いる調湿機能付きの冷凍装置、いわゆるエコキュート（登録商標）のような給湯機能を有する冷凍装置などに適用することが可能である。
【００５６】
−冷凍装置の構成−
室外ユニット（11）内には、室外回路（21）が設けられている。室内ユニット（13）内には、室内回路（22）が設けられている。この冷凍装置（10）では、室外回路（21）と室内回路（22）とを、液側連絡配管（23）及びガス側連絡配管（24）で接続することによって蒸気圧縮冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）が構成されている。冷媒回路（20）には、冷媒として例えばフロン系の冷媒が充填されている。
【００５７】
《室外ユニット》
室外ユニット（11）の室外回路（21）には、圧縮機（30）、熱源側熱交換器である室外熱交換器（34）、及び減圧手段である膨張弁（36）が主要構成機器として設けられ、さらに四路切換弁（33）が設けられている。これらの主要構成機器及び四路切換弁（33）は、回路構成部品を構成しており、同じく回路構成部品を構成する冷媒配管によって互いに接続されている。回路構成部品は、冷媒回路（20）を構成して冷媒が流通する部品である。室外回路（21）の一端には、液側連絡配管（23）が接続される液側閉鎖弁（25）が設けられている。室外回路（21）の他端には、ガス側連絡配管（24）が接続されるガス側閉鎖弁（26）が設けられている。
【００５８】
圧縮機（30）は、密閉型で高圧ドーム型の圧縮機として構成されている。圧縮機（30）の吐出側は、吐出管（40）を介して四路切換弁（33）の第１ポート（P1）に接続されている。圧縮機（30）の吸入側は、吸入管（41）を介して四路切換弁（33）の第３ポート（P3）に接続されている。
【００５９】
室外熱交換器（34）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器として構成されている。この室外熱交換器（34）の近傍には、内部を流通する室外空気を室外熱交換器（34）へ送る室外ファン（12）が設けられている。この室外熱交換器（34）では、室外ファン（12）によって送られる室外空気と流通する冷媒との間で熱交換が行われる。室外ファン（12）は、室外熱交換器（34）において冷媒と熱交換する空気が流通する流体用部品を構成している。室外熱交換器（34）の一端は、四路切換弁（33）の第４ポート（P4）に接続されている。室外熱交換器（34）の他端は、液配管（42）を介して液側閉鎖弁（25）に接続されている。この液配管（42）には、開度可変の膨張弁（36）が設けられている。また、四路切換弁（33）の第２ポート（P2）はガス側閉鎖弁（26）が接続されている。
【００６０】
四路切換弁（33）は、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が互いに連通して第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が互いに連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１ポート（P1）と第４ポート（P4）が互いに連通して第２ポート（P2）と第３ポート（P3）が互いに連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とが切り換え可能となっている。
【００６１】
室外回路（21）には、圧縮機（30）の一端側、圧縮機（30）の他端側、室外熱交換器（34）の一端側、及び室外熱交換器（34）の他端側に、温度センサ（45）及び圧力センサ（46）が１組ずつ設けられている。具体的に、吸入管（41）には、一対の吸入温度センサ（45a）及び吸入圧力センサ（46a）が設けられている。吐出管（40）には、一対の吐出温度センサ（45b）及び吐出圧力センサ（46b）が設けられている。室外熱交換器（34）と四路切換弁（33）の間には、一対の室外ガス温度センサ（45c）及び室外ガス圧力センサ（46c）が設けられている。室外熱交換器（34）と膨張弁（36）の間には、一対の室外液温度センサ（45d）及び室外液圧力センサ（46d）が設けられている。室外ファン（12）の近傍には、外気温度センサ（18）が設けられている。
【００６２】
《室内ユニット》
室内ユニット（13）の室内回路（22）には、利用側熱交換器である室内熱交換器（37）が主要構成機器として設けられている。室内熱交換器（37）は、回路構成部品を構成しており、同じく回路構成部品を構成する冷媒配管を介して室外回路（21）に接続されている。
【００６３】
室内熱交換器（37）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器として構成されている。この室内熱交換器（37）の近傍には、内部を流通する室内空気を室内熱交換器（37）へ送る室内ファン（14）が設けられている。また、室内ファン（14）と室内熱交換器（37）との間にはフィルタ（28）が設けられている。この室内熱交換器（37）では、室内ファン（14）によって送られる室内空気と流通する冷媒との間で熱交換が行われる。室内ファン（14）及びフィルタ（28）は、室内熱交換器（37）において冷媒と熱交換する空気が流通する流体用部品を構成している。
【００６４】
室内回路（22）には、室内熱交換器（37）の一端側と他端側に温度センサ（45）及び圧力センサ（46）が１組ずつ設けられている。具体的に、室内回路（22）の液側端と室内熱交換器（37）との間には、一対の室内液温度センサ（45e）及び室内液圧力センサ（46e）が設けられている。室内熱交換器（37）と室内回路（22）のガス側端との間には、一対の室内ガス温度センサ（45f）及び室内液圧力センサ（46f）が設けられている。室内ファン（14）の近傍には、室内温度センサ（19）が設けられている。
【００６５】
《コントローラ》
この冷凍装置（10）は、空調能力を調節するために圧縮機（30）の運転容量や膨張弁（36）の開度を制御すると共に、当該冷凍装置（10）の構成部品を診断するコントローラ（50）を備えている。コントローラ（50）が診断する診断対象部品は、主要構成機器を含む回路構成部品や、上記流体用部品（12,14,28）である。このコントローラ（50）は、各回路構成部品で生じる損失を分析する熱力学的分析（エクセルギ分析）に基づいて診断対象部品の状態を診断するものである。コントローラ（50）は、冷媒状態検出手段である冷媒状態検出部（51）と、変化量算出手段である損失算出部（52）と、損失記憶手段である損失記憶部（53）と、診断手段である診断部（54）と、表示手段である表示部（55）とを備えている。
【００６６】
なお、熱力学的分析を用いることによってコントローラ（50）が診断可能な部品は、冷媒のエネルギー変化が生じる回路構成部品や、流体用部品（12,14,28）のように冷媒回路（20）の外側から間接的に冷媒のエネルギー変化に影響を与える部品である。例えば、室外ファン（12）や室内ファン（14）は、熱交換器（34,37）に空気を送ることによって冷媒のエネルギー変化を生じさせる。また、フィルタ（28）は、自身が目詰まりすると、熱交換器（34,37）に送られる空気の風量が変化して冷媒のエネルギー変化に影響を与える。
【００６７】
冷媒状態検出部（51）は、各温度センサ（45）で得られた測定値から、圧縮機（30）の入口、圧縮機（30）の出口、室外熱交換器（34）の入口、室外熱交換器（34）の出口、膨張弁（36）の入口、膨張弁（36）の出口、室内熱交換器（37）の入口、及び室内熱交換器（37）の出口の８つの位置の冷媒の温度を検出するように構成されている。また、冷媒状態検出部（51）は、対になった温度センサ（45）及び圧力センサ（46）で得られた測定値から、圧縮機（30）の入口、圧縮機（30）の出口、室外熱交換器（34）の入口、室外熱交換器（34）の出口、膨張弁（36）の入口、膨張弁（36）の出口、室内熱交換器（37）の入口、及び室内熱交換器（37）の出口の８つの位置の冷媒のエントロピをそれぞれ算出するように構成されている。
【００６８】
なお、この実施形態１では、冷房運転の際には、膨張弁（36）の入口における冷媒の温度とエントロピが室外熱交換器（34）の出口における値と同じ値とみなされ、膨張弁（36）の出口における冷媒の温度とエントロピが室内熱交換器（37）の入口における値と同じ値とみなされる。また、暖房運転の際には、膨張弁（36）の入口における冷媒の温度とエントロピが室内熱交換器（37）の出口における値と同じ値とみなされ、膨張弁（36）の出口における冷媒の温度とエントロピが室外熱交換器（34）の入口における値と同じ値とみなされる。
【００６９】
損失算出部（52）は、回路構成部品（圧縮機（30）、膨張弁（36）、室外熱交換器（34）、室内熱交換器（37）、室内熱交換器（37）と圧縮機（30）との間の配管、及び室外熱交換器（34）と圧縮機（30）との間の配管）で生じる損失の値を個別に算出するように構成されている。損失の値は、冷媒状態検出部（51）において得られた冷媒の温度及びエントロピの値を用いて算出される。
【００７０】
損失記憶部（53）は、正常な運転状態において各回路構成部品（損失算出対象部品）で生じる損失の値を、各回路構成部品で生じる損失毎に損失基準値として記憶している。各回路構成部品における損失毎の損失基準値としては、シミュレーション計算によって算出したものが記憶されている。損失記憶部（53）には、室内の温度及び室外の温度を組み合わせた運転条件が異なる複数の運転条件についての損失基準値が記憶されている。なお、運転条件の組み合わせとしては、冷媒の循環量を適用してもよい。
【００７１】
診断部（54）は、上記回路構成部品と室外ファン（12）や室内ファン（14）を診断対象部品として、診断対象部品の状態を診断する。診断対象部品の状態の診断は、各回路構成部品で生じる損失毎に損失算出部（52）が算出する算出値を損失記憶部（53）が記憶する損失基準値と比較することにより行う。表示部（55）は、診断部（54）における診断の結果を表示可能に構成されている。
【００７２】
−冷凍装置の運転動作−
次に、冷凍装置（10）の運転動作について説明する。この冷凍装置（10）は、冷房運転と暖房運転とが実行可能になっており、四路切換弁（33）によって運転の切り換えが行われる。
【００７３】
<冷房運転>
冷房運転では、四路切換弁（33）が第２状態に設定される。そして、この状態で圧縮機（30）を運転すると、冷媒回路（20）では室外熱交換器（34）が凝縮器（放熱器）となって室内熱交換器（37）が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。なお、冷房運転では、膨張弁（36）の開度が適宜調節される。
【００７４】
具体的に、圧縮機（30）から吐出された冷媒は、室外熱交換器（34）で室外空気と熱交換して凝縮する。室外熱交換器（34）で凝縮した冷媒は、膨張弁（36）を通過する際に減圧され、その後に室内熱交換器（37）で室内空気と熱交換して蒸発する。室内熱交換器（37）で蒸発した冷媒は、圧縮機（30）へ吸入されて圧縮される。
【００７５】
<暖房運転>
暖房運転では、四路切換弁（33）が第１状態に設定される。そして、この状態で圧縮機（30）を運転すると、冷媒回路（20）では室外熱交換器（34）が蒸発器となって室内熱交換器（37）が凝縮器（放熱器）となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。なお、暖房運転においても、膨張弁（36）の開度が適宜調節される。
【００７６】
具体的に、圧縮機（30）から吐出された冷媒は、室内熱交換器（37）で室内空気と熱交換して凝縮する。室内熱交換器（37）で凝縮した冷媒は、膨張弁（36）を通過する際に減圧され、その後に室外熱交換器（34）で室外空気と熱交換して蒸発する。室外熱交換器（34）で蒸発した冷媒は、圧縮機（30）へ吸入されて圧縮される。
【００７７】
−コントローラの動作−
コントローラ（50）が診断対象部品の状態を診断する時の動作について説明する。診断対象部品の状態の診断は、冷房運転中や暖房運転中に行われる。以下では、冷房運転中に診断を行う場合について説明する。
【００７８】
診断対象部品の状態の診断では、まず冷媒状態検出部（51）が、対になった温度センサ（45）及び圧力センサ（46）で得られた測定値から、圧縮機（30）の入口、圧縮機（30）の出口、室外熱交換器（34）の入口、室外熱交換器（34）の出口、膨張弁（36）の入口、膨張弁（36）の出口、室内熱交換器（37）の入口、及び室内熱交換器（37）の出口の８箇所における冷媒の温度を検出すると共に、これら８箇所における冷媒のエントロピを算出する。
【００７９】
具体的に、圧縮機（30）の入口の冷媒の温度とエントロピは、吸入温度センサ（45a）及び吸入圧力センサ（46a）で得られた測定値から算出される。圧縮機（30）の出口の冷媒の温度とエントロピは、吐出温度センサ（45b）及び吐出圧力センサ（46b）で得られた測定値から算出される。室外熱交換器（34）の入口の冷媒の温度とエントロピは、室外ガス温度センサ（45c）及び室外ガス圧力センサ（46c）で得られた測定値から算出される。室外熱交換器（34）の出口及び膨張弁（36）の入口の冷媒の温度とエントロピは、室外液温度センサ（45d）及び室外液圧力センサ（46d）で得られた測定値から算出される。室内熱交換器（37）の出口の冷媒の温度とエントロピは、室内ガス温度センサ（45f）及び室内液圧力センサ（46f）で得られた測定値から算出される。
【００８０】
なお、膨張弁（36）の出口及び室内熱交換器（37）の入口の冷媒は気液二相状態であるため、その冷媒の温度は室内液温度センサ（45e）の測定値から検出されるが、その冷媒のエントロピは室内液温度センサ（45e）及び室内液圧力センサ（46e）の測定値のみでは検出することができない。従って、膨張弁（36）の出口及び室内熱交換器（37）の入口の冷媒エントロピは、その冷媒のエンタルピが室外熱交換器（34）の出口に等しいものとして検出する。
【００８１】
次に、損失算出部（52）は、冷媒状態検出部（51）において得られた冷媒の温度及びエントロピの値を用いて、圧縮機（30）、膨張弁（36）、室外熱交換器（34）、及び室内熱交換器（37）などの各回路構成部品で生じる損失の値を個別に算出する。
【００８２】
ここで、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを用いて作成されたＴ−ｓ線図を図２に示す。各回路構成部品で生じるこれらの損失の値は、このＴ−ｓ線図に基づいて区分けされた各領域（c,d,e,f,g1,g2,h1,h2,i,j,k）の面積に対応することが知られている。
【００８３】
図２に示す点Ａ(1)は、圧縮機（30）の入口の冷媒の温度とエントロピから定まる点である。点Ｂ(1)は、圧縮機（30）の出口の冷媒の温度とエントロピから定まる点である。点Ｃ(1)は、室外熱交換器（34）の入口の冷媒の温度とエントロピから定まる点である。点Ｄ(1)は、室外熱交換器（34）の出口（膨張弁（36）の入口）の冷媒の温度とエントロピから定まる点である。点Ｅ(1)は、室内熱交換器（37）の入口（膨張弁（36）の出口）の冷媒の温度とエントロピから定まる点である。点Ｆ(1)は、室内熱交換器（37）の出口の冷媒の温度とエントロピから定まる点である。
【００８４】
また、点Ｃ(2)は、点Ｃ(1)とエントロピが等しく点Ｄ(1)を通る等圧線上に位置する点である。点Ｄ(2)は、点Ｄ(1)を通る等エンタルピ線と点Ｃ(1)を通る等圧線とが交わる点である。点Ｄ(3)は、点Ｄ(1)を通る等エンタルピ線と点Ｂ(1)を通る等圧線とが交わる点である。点Ｅ(2)は、点Ｅ(1)を通る等エンタルピ線と点Ｆ(1)を通る等圧線とが交わる点である。点Ｆ(2)は、点Ｆ(1)とエントロピが等しく点Ｅ(1)を通る等圧線上に位置する点である。
【００８５】
また、点Ｇ(1)は、点Ｃ(1)を通る等圧線と飽和蒸気線とが交わる点である。点Ｇ(2)は、点Ｃ(2)を通る等圧線と飽和蒸気線とが交わる点である。点Ｇ(3)は、点Ｂ(1)を通る等圧線と飽和蒸気線とが交わる点である。点Ｈ(1)は、点Ｄ(1)を通る等圧線と飽和液線とが交わる点である。点Ｈ(2)は、点Ｄ(2)を通る等圧線と飽和液線とが交わる点である。点Ｈ(3)は、点Ｄ(3)を通る等圧線と飽和液線とが交わる点である。点Ｉ(1)は、点Ｄ(1)を通る等エンタルピ線と飽和液線とが交わる点である。点Ｊ(1)は、点Ｆ(1)を通る等圧線と飽和蒸気線とが交わる点である。点Ｊ(2)は、点Ｆ(2)を通る等圧線と飽和蒸気線とが交わる点である。
【００８６】
また、Ｔhは室外熱交換器（34）に送り込まれる空気の温度（外気温度センサ（18）の計測値）、Ｔcは室内熱交換器（37）に送り込まれる空気の温度（室内温度センサ（19）の計測値）をそれぞれ表している。
【００８７】
そして、図２に示す(a)の領域は、逆カルノーサイクルの仕事量を表している。(b)の領域は、室内熱交換器（37）における吸熱量を表している。(c)の領域は、室内熱交換器（37）における熱交換に伴う損失を表している。(d)の領域は、室外熱交換器（34）における熱交換に伴う損失を表している。(e)の領域は、冷媒が膨張弁（36）を通過する際の摩擦損失を表している。(f)の領域は、圧縮機（30）における機械摩擦による損失を表している。(g1)の領域は、室内熱交換器（37）における摩擦発熱による損失を表している。(g2)の領域は、室内熱交換器（37）における圧力損失を表している。(h1)の領域は、室外熱交換器（34）における摩擦発熱による損失を表している。(h2)の領域は、室外熱交換器（34）における圧力損失を表している。(i)の領域は、室内熱交換器（37）から圧縮機（30）に至るまでの熱侵入による損失や圧力損失を表している。(j)の領域は、圧縮機（30）から室外熱交換器（34）に至るまでの放熱による損失を表している。(k)の領域は、圧縮機（30）から室外熱交換器（34）に至るまでの圧力損失を表している。
【００８８】
室外熱交換器（34）や室内熱交換器（37）で生じる損失の値としては、熱交換に伴う損失、摩擦発熱による損失、及び圧力損失の３種類の損失の値がそれぞれ算出される。ここで、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを用いると、蒸発器となる熱交換器（34,37）や、凝縮器となる熱交換器（34,37）については複数種類の損失の値を算出できることを、本願の発明者は見つけ出した。この内容について説明する。なお、以下では蒸発器となる熱交換器の場合について説明する。
【００８９】
蒸発器の入口から出口に至るまでの冷媒の状態をＴ−ｓ線図で表すと、図３に示すようになる。この図３において、点Ｅ(1)は蒸発器の入口の冷媒の温度（T1）とエントロピ（s1）から定まる点であり、点Ｆ(1)は蒸発器の出口の冷媒の温度（T2）とエントロピ（s2）から定まる点であり、点Ｅ(2)は点Ｅ(1)を通る等エンタルピ線と点Ｆ(1)を通る等圧線とが交わる点である。
【００９０】
ここで、冷凍サイクルにおいて損失が生じない理想状態では、冷媒が外部から吸熱する際に圧力が変化しない。このため、等圧線上に位置する点Ｅ(2)と点Ｆ(1)とを結ぶ線が、理想状態における蒸発器の入口から出口に至るまでの冷媒の状態の変化、つまり吸熱のみによる冷媒の状態の変化を表すことになる。従って、蒸発器における吸熱量は、点Ｅ(2)と点Ｆ(1)とを結ぶ線より下の領域である(b)の領域によって表される。
【００９１】
また、蒸発器の入口から出口に至るまでの冷媒の状態の変化を数式で表すと、以下に示す式１になる。
式１：dｓ＝(dｑ＋dｑ(fr))／Ｔ
【００９２】
上記式１において、dｓは比エントロピの増加量、dｑは冷媒が外部から吸熱する熱量、dｑ(fr)は圧力損失による摩擦発熱量、Ｔは蒸発温度を表している。そして、式１を区間［s1,s2］について積分すると、以下に示す式２になる。
式２：∫Ｔdｓ＝∫dｑ＋∫dｑ(fr)＝Ｑ＋Ｑ(fr)
【００９３】
上記式２において、Ｑは蒸発器における冷媒の吸熱量、Ｑ(fr)は蒸発器における圧力損失による摩擦発熱量を表している。
【００９４】
そして、式２の∫Ｔdｓの値は、図３における点Ｅ(1)と点Ｆ(1)とを結ぶ曲線の下の領域の面積に対応する。従って、この領域から、蒸発器における冷媒の吸熱量Ｑに対応する(b)の領域の除外した(g1)の領域が、蒸発器における摩擦発熱量Ｑ(fr)に対応する領域となる。そして、(g1)の領域の面積を算出することによって、蒸発器の１つの損失として蒸発器における摩擦発熱の値を算出することが可能である。蒸発器における摩擦発熱量Ｑ(fr)は、圧力損失による摩擦発熱によって蒸発器における吸熱量が減少した分に相当する。
【００９５】
なお、同様の考え方から、図２における(g2)の領域が蒸発器の圧力損失に対応することを導き出すことができる。そして、(g2)の領域の面積を算出することによって、蒸発器の１つの損失として蒸発器における圧力損失の値を算出することが可能である。
【００９６】
損失算出部（52）は、領域（c）から領域（k）に対応する損失の値を、各領域（c,d,e,f,g1,g2,h1,h2,i,j,k）の面積を算出することにより算出する。なお、損失の値は、各領域（c,d,e,f,g1,g2,h1,h2,i,j,k）の面積が表すエンタルピとして算出してもよいし、エンタルピに冷媒循環量を乗じたエネルギー（仕事）として算出してもよい。全ての回路構成部品の冷媒流量が同じであるため、損失の値をエンタルピとして表す場合でも、各回路構成部品で生じる損失の大きさを相対的に表すことが可能である。
【００９７】
診断部（54）は、損失記憶部（53）が記憶する複数の運転条件の損失基準値のうち、診断時の運転条件に対応する運転条件の損失基準値を選択する。対応する運転条件としては、室内の温度及び室外の温度が診断時と同じもの、或いは同じものがなければ診断時に最も近いものが選択される。そして、診断部（54）は、各回路構成部品で生じる損失毎に、損失算出部（52）が算出する算出値を選択した運転条件の損失記憶部（53）の損失基準値と比較することにより、診断対象部品の状態を診断する。
【００９８】
例えば、診断時の圧縮機（30）における機械摩擦による損失の値（(f)の領域に対応する値）が正常な運転状態に比べて大きくなっている場合（図４に示すような状態）は、圧縮機（30）での機械的なロス（摩擦発熱）や、モータのジュール発熱が増加していることを意味している。従って、診断部（54）が、圧縮機（30）の冷凍機油の劣化や軸受けなどの摺動部材の劣化が進行している状態、又は電装品における回路抵抗が増大している状態と診断する。そして、診断部（54）は、正常な運転状態に比べて診断時の損失の値が例えば１０％以上大きくなっていると、圧縮機（30）が故障状態であると判定する。
【００９９】
なお、本願の発明者は、圧縮機（30）で生じる損失の値の大きさが圧縮機（30）の状態を反映していることを、シミュレーション計算によって確認している。そのシミュレーション計算の結果を図５に示す。図５には、圧縮機（30）の能力の低下度合いを所定の値を基準にして変化させた３ケース（２％低下、４％低下、６％低下）のシミュレーション計算の結果を示している。この図５では、圧縮機（30）の能力の低下度合いが大きいほど、圧縮機（30）で生じる損失の値が大きくなっている。そして、圧縮機（30）の損傷や不具合が進行するほど圧縮機（30）の能力の低下度合いは大きくなるので、圧縮機（30）で生じる損失の値が大きいほど圧縮機（30）の損傷や不具合が進行していることが図５から確認される。
【０１００】
また、診断時の室内熱交換器（37）における熱交換に伴う損失の値（(c)の領域に対応する値）が正常な運転状態に比べて大きくなっている場合（図６に示すような状態）は、室内熱交換器（37）における冷媒の蒸発温度が正常な運転状態に比べて低下していることを意味している。従って、診断部（54）は、室内熱交換器（37）を通過する空気の風量が低下していると診断する。そして、診断部（54）は、室内熱交換器（37）を通過する空気の風量の低下の原因として、室内ファン（14）が老朽化している状態、室内ファン（14）のフィルタ（28）が目詰まりしている状態、室内熱交換器（37）のフィンが汚れている状態、又は室内熱交換器（37）のフィンが潰れている状態であると診断する。
【０１０１】
なお、本願の発明者は、蒸発器における損失の値の大きさが、蒸発器に空気を送るファンの状態を反映していることを、シミュレーション計算によって確認している。そのシミュレーション計算の結果を図７に示す。図７には、ファンの風量の低下度合いを所定の値を基準にして変化させた３ケース（１０％低下、２０％低下、３０％低下）のシミュレーション計算の結果を示している。この図７では、ファンの風量の低下度合いが大きいほど、蒸発器における損失の値が大きくなっている。そして、ファンの損傷や不具合が進行するほどファンの風量は低下するので、蒸発器における損失の値が大きいほどファンの損傷や不具合が進行していることが図７から確認される。
【０１０２】
また、診断時の室内熱交換器（37）における圧力損失の値（(g2)の領域に対応する値）が正常な運転状態に比べて大きくなっている場合（図８に示すような状態）は、室内熱交換器（37）での圧力降下が大きくなって摩擦発熱によるロスが増大していることを意味する。従って、診断部（54）は、室内熱交換器（37）の内部が汚れている状態、室内熱交換器（37）の配管が潰れている状態、又は室内熱交換器（37）の内部の異物が多くなっている状態と診断する。診断部（54）は、室内熱交換器（37）における摩擦発熱の値（(g1)の領域に対応する値）が正常な運転状態に比べて大きくなっている場合にも、同様の診断を行う。
【０１０３】
なお、本願の発明者は、蒸発器における損失の大きさが、蒸発器における冷媒の圧力損失の程度を反映していることを、シミュレーション計算によって確認している。そのシミュレーション計算の結果を図９に示す。図９には、蒸発器における冷媒の圧力降下の度合いを所定の値を基準にして変化させた３ケース（０．０１ＭＰａ低下、０．０２ＭＰａ低下、０．０３ＭＰａ低下）のシミュレーション計算の結果を示している。この図９では、蒸発器における冷媒の圧力降下の度合いが大きいほど、蒸発器における損失が大きくなっている。そして、蒸発器における冷媒の圧力降下は蒸発器における冷媒の圧力損失の増加を表すので、蒸発器における損失が大きいほど蒸発器における冷媒の圧力損失が大きくなっていることが図９から確認される。
【０１０４】
また、診断時の室外熱交換器（34）における熱交換に伴う損失の値（(d)の領域に対応する値）が正常な運転状態に比べて大きくなっている場合は、室外熱交換器（34）における冷媒の凝縮温度が正常な運転状態に比べて上昇していることを意味している。従って、診断部（54）は、室外熱交換器（34）を通過する空気の風量が低下していると診断する。そして、診断部（54）は、室外熱交換器（34）を通過する空気の風量の低下の原因として、室外ファン（12）が老朽化している状態、室外熱交換器（34）のフィンが汚れている状態、又は室外熱交換器（34）のフィンが錆などにより目詰まりしている状態であると診断する。
【０１０５】
なお、本願の発明者は、凝縮器における損失の値の大きさが、凝縮器に空気を送るファンの状態を反映していることを、シミュレーション計算によって確認している。そのシミュレーション計算の結果を図１０に示す。図１０には、ファンの風量の低下度合いを所定の値を基準にして変化させた３ケース（１０％低下、２０％低下、３０％低下）のシミュレーション計算の結果を示している。この図１０では、ファンの風量の低下度合いが大きいほど、凝縮器における損失の値が大きくなっている。そして、ファンの損傷や不具合が進行するほどファンの風量は低下するので、凝縮器における損失の値が大きいほどファンの損傷や不具合が進行していることが図１０から確認される。
【０１０６】
また、診断時の室内熱交換器（37）から圧縮機（30）に至るまでの損失の値（(i)の領域に対応する値）が正常な運転状態に比べて大きくなっている場合は、室内熱交換器（37）と圧縮機（30）との間の配管における熱の侵入量が大きくなっている、又はその配管における冷媒の圧力損失が大きくなっていることを意味している。従って、診断部（54）は、その配管の断熱材が劣化している状態、その配管が結露している状態、その配管が潰れている状態、又はその配管の内部に付着する異物が多くなっている状態と診断する。
【０１０７】
また、診断時の圧縮機（30）から室外熱交換器（34）に至るまでの放熱による損失の値（(j)の領域に対応する値）が正常な運転状態に比べて大きくなっている場合は、圧縮機（30）と室外熱交換器（34）との間の配管における放熱量が大きくなっていることを意味している。従って、診断部（54）は、その配管の断熱材が劣化している状態と診断する。
【０１０８】
また、診断時の圧縮機（30）から室外熱交換器（34）に至るまでの圧力損失の値（(k)の領域に対応する値）が正常な運転状態に比べて大きくなっている場合は、圧縮機（30）と室外熱交換器（34）との間の配管における冷媒の圧力損失が大きくなっていることを意味している。従って、診断部（54）は、その配管が潰れている状態、又はその配管の内部に付着する異物が多くなっている状態と診断する。
【０１０９】
なお、ここに示す診断結果の内容は、診断部（54）で診断可能な内容の一部である。
【０１１０】
表示部（55）は、診断部（54）が診断する診断対象部品の状態を表示する。なお、表示部（55）が、各回路構成部品で生じる損失の値を併せて表示してもよい。例えば、図１１に示すように、表示部（55）は、各回路構成部品で生じる損失の値の分布状況を表示する。これにより、ユーザーは各回路構成部品の状態を推測することができるので、部品の劣化や経年劣化を早期に発見することが可能になる。
【０１１１】
なお、図２に示すＴ−ｓ線図の領域分けは、単なる一例である。例えば、図１２（Ａ）に示すように領域分けすることも可能である。図１２（Ａ）において(a)の領域は、逆カルノーサイクルの仕事量を表している。(b)の領域は、室内熱交換器（37）における吸熱量を表している。(c)の領域は、室内熱交換器（37）で生じる損失を表している。(d)の領域は、室外熱交換器（34）で生じる損失を表している。(e)の領域は、冷媒が膨張弁（36）を通過する際の摩擦損失を表している。(f)の領域は、圧縮機（30）における機械摩擦による損失を表している。この場合は、４つの位置の冷媒の温度及びエントロピからＴ−ｓ線図が作成されるので、室外ガス温度センサ（45c）及び室外ガス圧力センサ（46c）と、室内ガス温度センサ（45f）及び室内液圧力センサ（46f）とを設ける必要がない。
【０１１２】
また、冷房運転において、室内熱交換器（37）に送り込まれる空気の温度（Ｔc）が、室外熱交換器（34）に送り込まれる空気の温度（Ｔh）よりも高くなる場合は、Ｔ−ｓ線図が図１２（Ｂ）のように表される。この場合、(a)の領域で表される逆カルノーサイクルの仕事量が負の値になり、(c)の領域と(d)の領域とが重複する。損失算出部（52）は、(c)の領域の面積から室内熱交換器（37）で生じる損失の値を算出し、(d)の領域の面積から室外熱交換器（34）で生じる損失の値を算出する。なお、暖房運転において、室内温度（Ｔc）が室外温度（Ｔh）より低くなる場合も、同様に、逆カルノーサイクルの仕事量を負の値として取り扱って、室外熱交換器（34）や室内熱交換器（37）で生じる損失の値を算出する。
【０１１３】
−実施形態１の効果−
本実施形態１では、主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピを用いて作成されるＴ−ｓ線図に、各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさが表されることを利用して、回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出している。回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさは、例えば回路構成部品で生じる損失の大きさを表しており、回路構成部品の状態に対応している。すなわち、本実施形態１によれば、回路構成部品の状態を個別に分析することができる。
【０１１４】
また、本実施形態１では、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28）の状態に対応する各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを用いることで、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28）の状態が個別に診断されるようにしている。そして、異なる単位の物理量を使用せずに同じ単位で診断を行うので、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28）の状態がそれぞれ定量的に把握される。従って、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28）の状態の診断を的確に行うことができる。
【０１１５】
また、本実施形態１では、Ｔ−ｓ線図で表される全ての領域に対応する回路構成部品の損失の値を表示することで、冷凍サイクルで生じる損失を損失の種類毎に細分化した全てについて、その変化を把握することができる。このため、抜けがない損失分析を行うことができる。従って、冷凍装置（10）の性能をより確実に保証することができるので、ＥＳＣＯ（エネルギー・サービス・カンパニー）ビジネスとして展開する上で有利である。また、抜けがない損失分析を行うことで、冷凍装置（10）の異常を漏れなく検知しやすくなるので、冷凍装置（10）のメンテナンスサービスを向上させることができる。
【０１１６】
また、本実施形態１によれば、診断対象部品の状態が、正常な運転状態の損失の値を基準にして診断される。このため、診断時の診断対象部品の状態を正常な運転状態との違いとして把握することができるので、診断対象部品の状態の診断を的確に行うことができる。
【０１１７】
また、本実施形態１では、各回路構成部品で生じる損失毎に損失算出部（52）が算出する算出値と損失記憶部（53）が記憶する損失基準値とを比較することで、正常な運転状態と診断時との違いが各回路構成部品で生じる損失毎に明確に把握されるようにしている。また、各回路構成部品で生じる損失毎に比較を行うので、冷凍装置（10）全体としては小さい損失についても正常な運転状態と診断時との違いが明確に把握される。従って、診断対象部品の状態の診断をさらに的確に行うことができる。
【０１１８】
また、本実施形態１では、診断部（54）が、室外熱交換器（34）及び室内熱交換器（37）で生じる損失については、細分化された複数種類の損失の値を用いて、室外熱交換器（34）及び室内熱交換器（37）や、流体用部品（12,14,28）であるファン（12,14）及びフィルタ（28）の状態を診断する。従って、室外熱交換器（34）及び室内熱交換器（37）の状態や、ファン（12,14）及びフィルタ（28）の状態をさらに詳細に把握することができるので、これらの構成部品の状態の診断をさらに的確に行うことができる。
【０１１９】
また、本実施形態１では、診断対象部品の状態の診断に、損失算出部（52）が算出値を算出する診断時の運転状態と同じ運転条件の損失基準値、或いは同じものがなければ診断時に最も近い運転条件の損失基準値が用いられる。従って、正常な運転状態と診断時との損失の値の差のうち、損失基準値の運転条件と診断時の運転条件との違いによる分が小さくなる。そして、正常な運転状態と診断時との損失の値の差が、正常な運転状態と診断時との診断対象部品の状態の違いをより正確に表すので、診断対象部品の状態の診断をさらに的確に行うことができる。
【０１２０】
−実施形態１の変形例−
上記実施形態１の変形例について説明する。この変形例の冷凍装置（10）では、冷媒回路（20）においていわゆる超臨界サイクルが行われる。超臨界サイクルとは、その高圧圧力が冷媒の臨界圧力よりも高い値に設定された冷凍サイクルである。冷媒回路（20）には、冷媒として例えば二酸化炭素が充填されている。この冷凍装置（10）では、圧縮機（30）が二酸化炭素をその臨界圧力よりも高圧になるように圧縮する。
【０１２１】
この変形例の冷媒回路（20）における冷凍サイクルのＴ−ｓ線図では、凝縮器の入口から出口に至るまでの冷媒の温度とエントロピの関係が、図１３に示すように曲線上を変化する。なお、図１３において(a)の領域は、逆カルノーサイクルの仕事量を表している。(b)の領域は、室内熱交換器（37）における吸熱量を表している。(c)の領域は、室内熱交換器（37）で生じる損失を表している。(d)の領域は、室外熱交換器（34）で生じる損失を表している。(e)の領域は、冷媒が膨張弁（36）を通過する際の摩擦損失を表している。(f)の領域は、圧縮機（30）における機械摩擦による損失を表している。
【０１２２】
この変形例のコントローラ（50）が診断対象部品の状態を診断する時の動作については、上記実施形態１と同じである。
【０１２３】
《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。実施形態２は、本発明に係る冷凍装置（10）である。
【０１２４】
−冷凍装置の構成−
本実施形態２の冷凍装置（10）は、図１４に示すように、第１室内ユニット（13a）及び第２室内ユニット（13b）の２台の室内ユニットを備える空気調和装置である。なお、室内ユニット（13）の台数は単なる例示である。以下では、実施形態１と異なる点について説明する。
【０１２５】
《室外ユニット》
室外ユニット（11）の室外回路（21）には、圧縮機（30）、熱源側熱交換器である室外熱交換器（34）、及び減圧手段である第１室外膨張弁（36a）及び第２室外膨張弁（36b）が主要構成機器として設けられ、それら以外にも四路切換弁（33）及び内部熱交換器（15）が設けられている。これらの主要構成機器、四路切換弁（33）及び内部熱交換器（15）は、回路構成部品を構成しており、同じく回路構成部品を構成する冷媒配管によって互いに接続されている。
【０１２６】
また、室外回路（21）では、室外熱交換器（34）から延びる液配管（42）が、室内接続配管（17）とバイパス管（16）との２つに分岐している。室内接続配管（17）は、液側閉鎖弁（25）に接続されている。バイパス管（16）は、吸入管（41）に接続されている。第１室外膨張弁（36a）は液配管（42）に設けられ、第２室外膨張弁（36b）はバイパス管（16）に設けられている。
【０１２７】
内部熱交換器（15）は、室内接続配管（17）の途中に設けられる第１流路（15a）と、バイパス管（16）の途中に設けられる第２流路（15b）とを備えている。第２流路（15b）は、第２室外膨張弁（36b）よりも吸入管（41）側に位置している。内部熱交換器（15）では、第１流路（15a）と第２流路（15b）とが互いに隣接する状態で配置され、第１流路（15a）の冷媒と第２流路（15b）の冷媒とが熱交換を行うように構成されている。
【０１２８】
室外回路（21）には、圧縮機（30）の入口側に温度センサ（45a）及び圧力センサ（46a）が設けられ、圧縮機（30）の出口側に温度センサ（45b）及び圧力センサ（46b）が設けられている。液配管（42）には第１室外液温度センサ（45c）が設けられ、室内接続配管（17）には第２室外液温度センサ（45d）が設けられている。バイパス管（16）では、第２流路（15b）の上流側に第３室外液温度センサ（45i）が設けられ、第２流路（15b）の下流側に第１室外ガス温度センサ（45j）が設けられている。四路切換弁（33）の第２ポート（P2）とガス側閉鎖弁（26）との間には第２室外ガス温度センサ（45k）が設けられている。
【０１２９】
《室内ユニット》
第１室内ユニット（13a）には第１室内回路（22a）が設けられ、第２室内ユニット（13b）には第２室内回路（22b）が設けられている。第１室内回路（22a）と第２室内回路（22b）とは同じ構成である。
【０１３０】
各室内回路（22a,22b）には、減圧手段である室内膨張弁（39a,39b）、及び利用側熱交換器である室内熱交換器（37a,37b）が主要構成機器として設けられている。室内膨張弁（39a,39b）及び室内熱交換器（37a,37b）は、回路構成部品を構成している。
【０１３１】
各室内熱交換器（37a,37b）の近傍には、室内ファン（14a,14b）が設けられている。また、室内ファン（14a,14b）と室内熱交換器（37a,37b）との間にはそれぞれフィルタ（28）が設けられている。室内ファン（14）及びフィルタ（28）は、室内熱交換器（37）において冷媒と熱交換する空気が流通する流体用部品（12,14,28）を構成している。
【０１３２】
第１室内ユニット（13a）では、室内熱交換器（37a）の液側に室内液温度センサ（45e）が設けられ、室内熱交換器（37a）のガス側に室内ガス温度センサ（45f）が設けられている。また、第２室内ユニット（13b）では、室内熱交換器（37b）の液側に室内液温度センサ（45g）が設けられ、室内熱交換器（37b）のガス側に室内ガス温度センサ（45h）が設けられている。
【０１３３】
《コントローラ》
コントローラ（50）は、上記実施形態１と同様に、各回路構成部品で生じる損失を分析する熱力学的分析に基づいて当該冷凍装置（10）の構成部品の状態を診断するものである。コントローラ（50）が診断する診断対象部品は、主要構成機器を含む回路構成部品や、流体用部品（12,14,28,75,76b）である。このコントローラ（50）は、後述する分岐回路（67）の各々に対して熱力学的分析を行うように構成されている。
【０１３４】
コントローラ（50）は、上記実施形態１と同様の冷媒状態検出部（51）と損失算出部（52）と損失記憶部（53）と診断部（54）と表示部（55）とに加えて、流量算出部（56）を備えている。流量算出部（56）は、流量算出手段を構成している。流量算出部（56）は、各室内回路（22）の冷媒流量とバイパス管（16）の冷媒流量とを、後述する分岐回路（67）の冷媒流量としてそれぞれ算出するように構成されている。なお、以下では、流量算出部（56）の構成のみについて説明する。
【０１３５】
具体的に、流量算出部（56）は、第１室内回路（22a）の冷媒流量Ｇ１が冷媒回路（20）の冷媒循環量Ｇに占める割合（Ｇ１/Ｇ）、第２室内回路（22b）の冷媒流量Ｇ２が冷媒回路（20）の冷媒循環量Ｇに占める割合（Ｇ２/Ｇ）、及びバイパス管（16）の冷媒流量Ｇ３が冷媒回路（20）の冷媒循環量Ｇに占める割合（Ｇ３/Ｇ）を算出すると共に、冷媒回路（20）の冷媒循環量Ｇ（圧縮機（30）が吐出する冷媒流量）を算出する。そして、各室内回路（22）又はバイパス管（16）が冷媒回路（20）の冷媒循環量Ｇに占める割合（Ｇ１/Ｇ,Ｇ２/Ｇ,Ｇ３/Ｇ）に冷媒回路（20）の冷媒循環量Ｇを掛けることによって、第１室内回路（22a）の冷媒流量Ｇ１と第２室内回路（22b）の冷媒流量Ｇ２とバイパス管（16）の冷媒流量Ｇ３とをそれぞれ算出する。
【０１３６】
第１室内回路（22a）の冷媒流量Ｇ１が冷媒回路（20）の冷媒循環量Ｇに占める割合（Ｇ１/Ｇ）は、以下に示す式３を用いて算出される。また、第２室内回路（22b）の冷媒流量Ｇ２が冷媒回路（20）の冷媒循環量Ｇに占める割合（Ｇ２/Ｇ）、以下に示す式４を用いて算出される。バイパス管（16）の冷媒流量Ｇ３が冷媒回路（20）の冷媒循環量Ｇに占める割合（Ｇ３/Ｇ）、以下に示す式５を用いて算出される。
式３：Ｇ１／Ｇ＝(ｈ４−ｈ３)×(ｈ５−ｈ２)／(ｈ５−ｈ３)／(ｈ１−ｈ２)
式４：Ｇ２／Ｇ＝(ｈ４−ｈ３)×(ｈ５−ｈ１)／(ｈ５−ｈ３)／(ｈ２−ｈ１)
式５：Ｇ３／Ｇ＝(ｈ４−ｈ５)／(ｈ３−ｈ5)
【０１３７】
上記式３〜式５において、ｈ１は第１室内回路（22a）の室内熱交換器（37a）の下流の冷媒のエンタルピ、ｈ２は第２室内回路（22b）の室内熱交換器（37b）の下流の冷媒のエンタルピ、ｈ３はバイパス管（16）の内部熱交換器（15）の下流の冷媒のエンタルピ、ｈ４は第１室内回路（22a）の冷媒と第２室内回路（22b）の冷媒とが合流してバイパス管（16）の冷媒が合流する前の冷媒のエンタルピ、ｈ５は第１室内回路（22a）の冷媒と第２室内回路（22b）の冷媒とにバイパス管（16）の冷媒が合流した後の冷媒のエンタルピをそれぞれ表している。
【０１３８】
上記式３〜式５は、図１５に示す回路において、合流する２つの回路（91,92）の冷媒流量が、以下に示す式６、式７から導き出される式８、式９によって表されることを利用して、作成されている。
式６：ＧＡ×ｈＡ＋ＧＢ×ｈＢ＝ｈt×Ｇt
式７：ＧＡ＋ＧＢ＝Ｇt
式８：ＧＡ／(ＧＡ＋ＧＢ)＝(ｈt−ｈＢ)／(ｈＡ−ｈＢ)
式９：ＧＢ／(ＧＡ＋ＧＢ)＝  (ｈt−ｈＡ)／(ｈ２−ｈＡ)
【０１３９】
上記式６から式９において、ＧＡは合流する２つの回路（91,92）のうち一方の第１回路（91）の冷媒流量、ＧＢは他方の第２回路（92）の冷媒流量、Ｇtは第１回路（91）と第２回路（92）との合流後の合流回路（93）の冷媒流量、ｈＡは第１回路（91）の冷媒のエンタルピ、ｈＢは第２回路（92）の冷媒のエンタルピ、ｈtは合流回路（93）の冷媒のエンタルピをそれぞれ表している。
【０１４０】
また、冷媒回路（20）の冷媒循環量Ｇは、以下に示す式１０を用いて算出される。
式１０：Ｇ＝Ｗ／(ｈＨ−ｈＬ)
【０１４１】
上記式１０において、Ｗは圧縮機（30）の入力電力、ｈＨは圧縮機（30）の吐出冷媒のエンタルピ、ｈＬは圧縮機（30）の吸入冷媒のエンタルピをそれぞれ表している。
【０１４２】
−冷凍装置の運転動作−
次に、冷凍装置（10）の運転動作について説明する。
【０１４３】
<冷房運転>
冷房運転では、四路切換弁（33）が第２状態に設定される。そして、この状態で圧縮機（30）を運転すると、冷媒回路（20）では室外熱交換器（34）が凝縮器（放熱器）となって室内熱交換器（37）が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。なお、冷房運転では、第１室外膨張弁（36a）が全開に設定され、第２室外膨張弁（36b）、及び各室内膨張弁（39a,39b）の開度が適宜調節される。
【０１４４】
なお、冷房運転では、吸入管（41）におけるバイパス管（16）の合流点から液配管（42）におけるバイパス管（16）の分岐点までが、主回路（66）を構成する。主回路（66）は、圧縮機（30）に戻る冷媒が全て合流し終わる箇所から圧縮機（30）から吐出された冷媒が最初に分岐する箇所までの範囲である。また、バイパス管（16）、及び各室内回路（22a,22b）が、それぞれ分岐回路（67）を構成する。分岐回路（67）は、主回路（66）に対して並列に接続されている。
【０１４５】
具体的に、圧縮機（30）から吐出された冷媒は、室外熱交換器（34）で室外空気と熱交換して凝縮する。室外熱交換器（34）で凝縮した冷媒は、室内接続配管（17）とバイパス管（16）とに分岐する。室内接続配管（17）に流入した冷媒は、内部熱交換器（15）の第１流路（15a）を流通する。一方、バイパス管（16）に流入した冷媒は、第２室外膨張弁（36b）で減圧されてから内部熱交換器（15）の第２流路（15b）に流入する。内部熱交換器（15）では、第１流路（15a）の冷媒と第２流路（15b）の冷媒との間で熱交換が行われる。この熱交換により、第１流路（15a）の冷媒は冷却され、第２流路（15b）の冷媒は加熱される。
【０１４６】
第１流路（15a）を流通した冷媒は、各室内回路（22a,22b）へ分配される。各室内回路（22）では、冷媒が室内膨張弁（39）を通過する際に減圧され、その後に室内熱交換器（37）で室内空気と熱交換して蒸発する。室内熱交換器（37）で蒸発した冷媒は、バイパス管（16）を流通した冷媒と合流して、圧縮機（30）へ吸入されて圧縮される。
【０１４７】
<暖房運転>
暖房運転では、四路切換弁（33）が第１状態に設定される。そして、この状態で圧縮機（30）を運転すると、冷媒回路（20）では室外熱交換器（34）が蒸発器となって室内熱交換器（37）が凝縮器（放熱器）となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。なお、暖房運転では、第２室外膨張弁（36b）が全閉に設定され、第１室外膨張弁（36a）及び各室内膨張弁（39a,39b）の開度が適宜調節される。
【０１４８】
なお、暖房運転では、室内回路（22）、液側連絡配管（23）及びガス側連絡配管（24）が主回路（66）を構成する。各室内回路（22a,22b）が、それぞれ分岐回路（67）を構成する。
【０１４９】
具体的に、圧縮機（30）から吐出された冷媒は、各室内回路（22a,22b）へ分配される。各室内回路（22）では、冷媒が室内熱交換器（37）で室内空気と熱交換して凝縮する。室内熱交換器（37）で凝縮した冷媒は、室内膨張弁（39）及び第１室外膨張弁（36a）を通過する際に減圧され、その後に室外熱交換器（34）で室外空気と熱交換して蒸発する。室外熱交換器（34）で蒸発した冷媒は、圧縮機（30）へ吸入されて圧縮される。
【０１５０】
−コントローラの動作−
コントローラ（50）が診断対象部品の状態を診断する時の動作について説明する。診断対象部品の状態の診断は、冷房運転中や暖房運転中に行われる。以下では、冷房運転中に診断を行う場合について説明する。
【０１５１】
冷房運転では、コントローラ（50）が、各室内回路（22a,22b）、及びバイパス管（16）のそれぞれに対して熱力学的分析を行う。まず、各室内回路（22a,22b）についての熱力学的分析について説明する。なお、以下では、第１室内回路（22a）の熱力学的分析について説明する。第２室内回路（22b）の熱力学的分析は、第１室内回路（22a）の熱力学的分析と同じであるため、説明を省略する。
【０１５２】
第１室内回路（22a）の熱力学的分析では、冷媒状態検出部（51）が、圧縮機（30）の入口及び出口、室外熱交換器（34）の入口及び出口、内部熱交換器（15）の入口及び出口、室内膨張弁（39）の入口及び出口、室内熱交換器（37）の入口及び出口の１０箇所における冷媒の温度を検出すると共に、これら１０箇所における冷媒のエントロピを算出する。
【０１５３】
なお、本実施形態２では、冷媒の温度及びエントロピが、圧縮機（30）出口と室外熱交換器（34）の入口とで等しいものとし、室外熱交換器（34）の出口と内部熱交換器（15）の入口とで等しいものとし、内部熱交換器（15）の出口と室内膨張弁（39）の入口とで等しいものとし、室内膨張弁（39）の出口と室内熱交換器（37）の入口とで等しいものとしている。また、室外熱交換器（34）の出口、及び内部熱交換器（15）の出口では、冷媒の圧力が圧縮機（30）の出口に等しいものとしてエントロピを算出し、室内熱交換器（37）の入口及び出口では、冷媒の圧力が圧縮機（30）の入口に等しいものとしてエントロピを算出している。
【０１５４】
次に、損失算出部（52）は、冷媒状態検出部（51）により得られた冷媒の温度及びエントロピの値を用いて、圧縮機（30）、室外熱交換器（34）、内部熱交換器（15）、室内膨張弁（39）、及び室内熱交換器（37）の各回路構成部品（主要構成機器）で生じる損失の値を個別に算出する。
【０１５５】
ここで、第１室内回路（22a）の熱力学的分析で作成されるＴ−ｓ線図を図１６（Ａ）に示す。図１６（Ａ）において、点Ａ(1)は圧縮機（30）の入口の冷媒の状態に対応し、点Ｂ(1)は圧縮機（30）の出口（室外熱交換器（34）の入口）の冷媒の状態に対応し、点Ｋ(1)は室外熱交換器（34）の出口（内部熱交換器（15）の入口）の冷媒の状態に対応し、点Ｄ(1)は内部熱交換器（15）出口（室内膨張弁（39）の入口）の冷媒の状態に対応し、点Ｅ(1)は室内熱交換器（37）の入口（室内膨張弁（39）の出口）の冷媒の状態に対応し、点Ｆ(1)は室内熱交換器（37）の出口の冷媒の状態に対応している。
【０１５６】
また、Ｇ(1)は、点Ｂ(1)を通る等圧線と飽和蒸気線とが交わる点である。点Ｈ(1)は、点Ｄ(1)を通る等圧線と飽和液線とが交わる点である。点Ｉ(1)は、点Ｄ(1)を通る等エンタルピ線と飽和液線とが交わる点である。点Ｊ(1)は、点Ｆ(1)を通る等圧線と飽和蒸気線とが交わる点である。
【０１５７】
また、図１６（Ａ）において、(a)の領域は逆カルノーサイクルの仕事量を表し、(b)の領域は室内熱交換器（37）における吸熱量を表し、(c)の領域は室内熱交換器（37）における損失を表し、(d)の領域は室外熱交換器（34）における損失を表し、(e)の領域は冷媒が室内膨張弁（39）を通過する際の摩擦損失を表し、(f)の領域は圧縮機（30）における機械摩擦による損失を表し、(l)の領域は内部熱交換器（15）における損失、(m)の領域は室内熱交換器（37）と圧縮機（30）の間の配管における侵入熱量を表し、(r)の領域は室内熱交換器（37）と圧縮機（30）の間の配管における熱交換損失を表している。
【０１５８】
なお、主回路（66）の回路構成部品の損失を表す(a)の領域、(d)の領域、(f)の領域、(l)の領域、(m)の領域、及び(r)の領域の各面積は、主回路（66）の冷媒流量のうち室内回路（22）に流入する冷媒流量に相当する分の損失の大きさを、冷媒の単位流量当たりの値として表している。
【０１５９】
続いて、バイパス管（16）についての熱力学的分析について説明する。
【０１６０】
バイパス管（16）の熱力学的分析では、冷媒状態検出部（51）が、圧縮機（30）の入口及び出口、室外熱交換器（34）の入口及び出口、第２室外膨張弁（36b）の入口及び出口、内部熱交換器（15）の入口及び出口の８箇所における冷媒の温度を検出すると共に、これら８箇所における冷媒のエントロピを算出する。
【０１６１】
なお、本実施形態２では、冷媒の温度及びエントロピが、圧縮機（30）出口と室外熱交換器（34）の入口とで等しいものとし、室外熱交換器（34）の出口と第２室外膨張弁（36b）の入口とで等しいものとし、第２室外膨張弁（36b）の出口と内部熱交換器（15）の入口とで等しいものとしている。また、室外熱交換器（34）の出口では、冷媒の圧力が圧縮機（30）の出口に等しいものとしてエントロピを算出し、内部熱交換器（15）の入口及び出口では、冷媒の圧力が圧縮機（30）の入口に等しいものとしてエントロピを算出している。
【０１６２】
次に、損失算出部（52）は、冷媒状態検出部（51）により得られた冷媒の温度及びエントロピの値を用いて、圧縮機（30）、室外熱交換器（34）、第２室外膨張弁（36b）、及び内部熱交換器（15）の各回路構成部品（主要構成機器）で生じる損失の値を個別に算出する。
【０１６３】
ここで、バイパス管（16）の熱力学的分析で作成されるＴ−ｓ線図を図１６（Ｂ）に示す。図１６（Ｂ）において、点Ａ(1)は圧縮機（30）の入口の冷媒の状態に対応し、点Ｂ(1)は圧縮機（30）の出口（室外熱交換器（34）の入口）の冷媒の状態に対応し、点Ｄ(1)は室外熱交換器（34）の出口（第２室外膨張弁（36b）の入口）の冷媒の状態に対応し、点Ｅ(1)は内部熱交換器（15）の入口（第２室外膨張弁（36b）の出口）の冷媒の状態に対応し、点Ｆ(1)は内部熱交換器（15）の出口の冷媒の状態に対応している。なお、Ｇ(1)、点Ｈ(1)、Ｉ(1)、点Ｊ(1)については、室内回路（22）の熱力学的分析と同じである。
【０１６４】
また、図１６（Ｂ）において、(b)の領域は内部熱交換器（15）における吸熱量を表し、(c)の領域は内部熱交換器（15）における損失を表し、(d)の領域は室外熱交換器（34）における損失を表し、(e)の領域は冷媒が第２室外膨張弁（36b）を通過する際の摩擦損失を表し、(f)の領域は圧縮機（30）における機械摩擦による損失を表し、(m)の領域は内部熱交換器（15）と圧縮機（30）の間の配管における侵入熱量を表し、(r)の領域は内部熱交換器（15）と圧縮機（30）の間の配管における熱交換損失を表している。なお、主回路（66）の回路構成部品の損失を表す(d)の領域、(f)の領域、(m)の領域、及び(r)の各面積は、主回路（66）の冷媒流量のうちバイパス管（16）の冷媒流量に相当する分の損失の大きさを、冷媒の単位流量当たりの値として表している。
【０１６５】
損失算出部（52）は、各室内回路（22a,22b）についての熱力学的分析と、バイパス管（16）についての熱力学的分析とに基づいて、各回路構成部品で生じる損失の値を算出する。具体的に、分岐回路（67）である各室内回路（22a,22b）及びバイパス管（16）の回路構成部品については、損失算出部（52）が、損失の値を算出する回路構成部品が設けられた分岐回路（67）のＴ−ｓ線図において、その回路構成部品で生じる損失に対応する領域の面積を算出する。この領域の面積は、その回路構成部品で生じる損失の大きさを、冷媒の単位流量当たりの値として表している。損失算出部（52）は、その回路構成部品に対応する領域の面積に流量算出部（56）が算出する分岐回路（67）の冷媒流量を掛けることによって、その分岐回路（67）の回路構成部品の損失の値を仕事量として算出する。
【０１６６】
また、主回路（66）の回路構成部品については、損失算出部（52）が、各分岐回路（67）のＴ−ｓ線図において、損失の値を算出する回路構成部品での損失に対応する領域の面積をそれぞれ算出する。各分岐回路（67）のＴ−ｓ線図において回路構成部品に対応する領域の面積は、主回路（66）の冷媒流量のうち分岐回路（67）の冷媒流量に相当する分の回路構成部品の損失の大きさを、冷媒の単位流量当たりの値として表している。損失算出部（52）は、算出した各分岐回路（67）のＴ−ｓ線図の領域の面積に流量算出部（56）が算出する各分岐回路（67）の冷媒流量を掛けたものを合計することによって、その主回路（66）の回路構成部品の損失の値を仕事量として算出する（式１１参照）。
式１１：Ｒ＝ΣＡ×ＧＸ
【０１６７】
上記式１１において、Ｒは主回路（66）の回路構成部品の損失の値を表し、Ａは分岐回路（67）のＴ−ｓ線図において主回路（66）の回路構成部品で生じる損失に対応する領域の面積を表し、ＧＸはＡの値を算出した分岐回路（67）の冷媒流量を表している。
【０１６８】
診断部（54）は、上記実施形態１と同様に、損失記憶部（53）が記憶する複数の運転条件の損失基準値のうち、診断時の運転条件に対応する運転条件の損失基準値を選択する。そして、診断部（54）は、各回路構成部品で生じる損失毎に、損失算出部（52）が算出する算出値を選択した運転条件の損失基準値と比較することにより、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態を診断する。
【０１６９】
−実施形態２の変形例−
上記実施形態２の変形例について説明する。この変形例の冷凍装置（10）は、図１７に示すように、第１室外ユニット（11a）と第２室外ユニット（11b）の２台の室外ユニットを備えている。第１室外ユニット（11a）と第２室外ユニット（11b）とは、互いに並列に接続されている。なお、室外ユニット（11）の台数は単なる例示である。
【０１７０】
第１室外ユニット（11a）には第１室外回路（21a）が収容され、第２室外ユニット（11b）には第２室外回路（21b）が収容されている。第１室外回路（21a）と第２室外回路（21b）とは、同じ構成である。各室外回路（21）は、図１８に示すように、２台の圧縮機（30a,30b）が設けられている以外は、上記実施形態２の室外回路と同じ構成である。２台の圧縮機（30a,30b）は、互いに並列に接続されている。２台のうち一方の第１圧縮機（30a）は容量可変の圧縮機であり、他方の第２圧縮機（30b）は容量一定の圧縮機である。
【０１７１】
また、この変形例の冷凍装置（10）は、第１室内ユニット（13a）と第２室内ユニット（13b）と第３室内ユニット（13c）の３台の室内ユニットを備えている。第１室内ユニット（13a）には第１室内回路（22a）が収容され、第２室内ユニット（13b）には第２室内回路（22b）が収容され、第３室内ユニット（13c）には第３室内回路（22c）が収容されている。また、液側連絡配管（23）及びガス側連絡配管（24）のそれぞれにおいて、第１室内回路（22a）と第２室内回路（22b）との間と、第１室内回路（22a）の室外回路（21）側とには、それぞれ温度センサ（45m,45n,45p,45q）が設けられている。
【０１７２】
この変形例では、第２室外膨張弁（36a）が開状態になる冷房運転の際には、各室外回路（21）のおいて、吸入管（41）におけるバイパス管（16）の合流点から液配管（42）におけるバイパス管（16）の分岐点までが、主回路（66）を構成する。また、バイパス管（16）、及び各室内回路（22a,22b,22c）が、それぞれ分岐回路（67）を構成する。各室内回路（22a,22b,22c）は、第１室外回路（21a）の主回路（66）に対しても第２室外回路（21b）の主回路（66）に対しても並列に接続されている。
【０１７３】
一方、第２室外膨張弁（36a）が閉状態になる暖房運転の際には、各室外回路（21）が主回路（66）を構成し、各室内回路（22a,22b,22c）がそれぞれ分岐回路（67）を構成する。各室内回路（22a,22b,22c）は、第１室外回路（21a）に対しても第２室外回路（21b）に対しても並列に接続されている。
【０１７４】
コントローラ（50）は、上記実施形態２と同様の、冷媒状態検出部（51）と損失算出部（52）と損失記憶部（53）と診断部（54）と表示部（55）と流量算出部（56）とを備えている。この変形例の流量算出部（56）は、上記実施形態２と同様に式８と式９を用いて作成した数式によって、各室内回路（22）の冷媒流量（Ｇ１,Ｇ２,Ｇ３）と、各室外回路（21）のバイパス管（16）の冷媒流量（Ｇｂ１,Ｇｂ２）とを算出するように構成されている。
【０１７５】
さらに、この変形例では、流量算出部（56）が、各室内回路（22）の冷媒流量（Ｇ１,Ｇ２,Ｇ３）について、第１室外回路（21a）から流入した冷媒流量（Ｇ１−１,Ｇ２−１,Ｇ３−１）と第２室外回路（21b）から流入した冷媒流量（Ｇ１−２,Ｇ２−２,Ｇ３−２）とを算出するように構成されている。例えば、第１室内回路（22a）の冷媒流量（Ｇ１）のうち第１室外回路（21a）から流入した冷媒流量（Ｇ１−１）は、以下に示す式１２によって算出される。
式１２：Ｇ１−１＝Ｇ１×ＧｍＡ／（ＧｍＡ＋ＧｍＢ）
【０１７６】
上記式１２において、ＧｍＡは第１室外回路（21a）から流出する冷媒流量、ＧｍBは第２室外回路（21b）から流出する冷媒流量をそれぞれ表している。これらの冷媒流量（ＧｍＡ,ＧｍＢ）は、流量算出部（56）が以下に示す式１３、１４を用いて算出する。
式１３：ＧｍＡ＝（ＧInv−A＋ＧStd−A）−Ｇｂ１
式１４：ＧｍＢ＝（ＧInv−B＋ＧStd−B）−Ｇｂ２
【０１７７】
上記式１３、式１４において、ＧInvは第１圧縮機（30a）から吐出される冷媒流量、ＧStdは第２圧縮機（30b）から吐出される冷媒流量をそれぞれ表している。これらの冷媒流量（ＧInv,ＧStd）は、流量算出部（56）が上記式１０を用いて算出する。
【０１７８】
コントローラ（50）は、各室内回路（22a,22b,22c）と各室外回路（21a,21b）のバイパス管（16）とのそれぞれに対して熱力学的分析を行う。各室内回路（22）に対する熱力学的分析におけるコントローラ（50）の動作、及び各室外回路（21）のバイパス管（16）に対する熱力学的分析におけるコントローラ（50）の動作は、上記実施形態２と同じである。各室内回路（22）の熱力学的分析で作成されるＴ−ｓ線図は図１６（Ａ）によって表されり、室外回路（21）のバイパス管（16）の熱力学的分析で作成されるＴ−ｓ線図は図１６（Ｂ）によって表される。
【０１７９】
この変形例では、損失算出部（52）において、主回路（66）の回路構成部品で生じる損失の値を算出する動作が、上記実施形態２とは異なっている。分岐回路（67）の回路構成部品で生じる損失の値を算出する動作は、上記実施形態２と同様であるため、説明は省略する。以下では、主回路（66）の回路構成部品のうち第１室外回路（21a）の回路構成部品で生じる損失の値を算出する動作について説明する。
【０１８０】
損失算出部（52）は、主回路（66）の回路構成部品、具体的には圧縮機（30）や室外熱交換器（34）や第１室外膨張弁（36a）で生じる損失の値を、以下に示す式１５を用いて算出する。
式１５：Ｒ＝ΣＢ×ＧＹ＋Ｃ×Ｇｂ１
【０１８１】
上記式１５において、Ｒは主回路（66）の回路構成部品の損失の値を表し、Ｂは室内回路（22）のＴ−ｓ線図において主回路（66）の回路構成部品で生じる損失に対応する領域の面積を表し、ＧＹはＢの値を算出した室内回路（22）に対して第１室外回路（21a）から流入する冷媒流量（Ｇ１−１,Ｇ２−１,Ｇ３−１）を表し、Ｃは第１室外回路（21a）のバイパス管（16）のＴ−ｓ線図において主回路（66）の回路構成部品で生じるに対応する領域の面積を表している。
【０１８２】
上記式１５では、圧縮機（30）で生じる損失の値が、第１圧縮機（30a）で生じる損失と、第２圧縮機（30b）で生じる損失との合計として算出される。損失算出部（52）は、圧縮機（30）で生じる損失の値を、第１圧縮機（30a）から吐出される冷媒流量ＧInv−Aと、第２圧縮機（30b）から吐出される冷媒流量ＧStd−Aとの比率を用いて按分することによって、各圧縮機（30a,30b）で生じる損失の値を算出する。
【０１８３】
《発明の実施形態３》
本発明の実施形態３について説明する。実施形態３は、本発明に係る冷凍装置（10）である。この冷凍装置（10）は、給湯機能を有する冷凍装置として構成されている。
【０１８４】
具体的に、この冷凍装置（10）は、図１９に示すように、水が流通する水流通回路（75）と、水流通回路（75）の水を冷媒回路（20）の冷媒と熱交換させて加熱するための給湯用熱交換器（76）とを備えている。水流通回路（75）は、流体用部品（12,14,28,75,76b）を構成している。水流通回路（75）には、水道水が流通する。なお、冷媒回路（20）には、冷媒として二酸化炭素が充填されている。この冷凍装置（10）は、上記実施形態１の変形例と同様に、冷媒回路（20）において超臨界サイクルが行われるように構成されている。
【０１８５】
給湯用熱交換器（76）は、冷媒回路（20）に設けられる第１流路（76a）と、水流通回路（75）に設けられる第２流路（76b）とを備えている。第２流路（76b）は、流体用部品（12,14,28,75,76b）を構成している。給湯用熱交換器（76）では、第１流路（76a）と第２流路（76b）とが互いに隣接する状態で配置されている。また、給湯用熱交換器（76）は、第１流路（76a）の入口と第２流路（76b）の出口とが同じ側になって第１流路（76a）の出口と第２流路（76b）の入口とが同じ側になる対向流式に構成されている。
【０１８６】
給湯用熱交換器（76）では、第１流路（76a）の冷媒と第２流路（76b）の水との熱交換が行われる。この熱交換によって、第１流路（76a）の高圧高温の冷媒は冷却され、第２流路（76b）の水は加熱される。
【０１８７】
この実施形態３の冷媒回路（20）における冷凍サイクルのＴ−ｓ線図では、図２０に示すように、(d)の領域に対する、(a)の領域と(e)の領域と(f)の領域との境界線が、第２流路（76b）の入口の水温（Ｔin）と第２流路（76b）の出口の水温（Ｔout）との温度差の分だけ、傾いている。給湯用熱交換器（76）が対向流式に構成されているので、上記実施形態１や上記実施形態２とは異なり、第１流路（76a）の冷媒が熱交換する流体（水）の温度が、出口に近づくに従って低下するためである。
【０１８８】
なお、図２０において(a)の領域は、逆カルノーサイクルの仕事量を表している。(b)の領域は、室内熱交換器（37）における吸熱量を表している。(c)の領域は、室内熱交換器（37）で生じる損失を表している。(d)の領域は、第１流路（76a）で生じる損失を表している。(e)の領域は、冷媒が膨張弁（36）を通過する際の摩擦損失を表している。(f)の領域は、圧縮機（30）における機械摩擦による損失を表している。
【０１８９】
この実施形態３では、コントローラ（50）が、上記実施形態１や上記実施形態２の診断対象部品に加えて、水流通回路（75）や給湯用熱交換器（76）を診断対象部品としている。第１流路（76a）で生じる損失は、給湯用熱交換器（76）における熱交換の状態を反映しており、第１流路（76a）の状態だけでなく、第２流路（76b）の状態や水流通回路（75）の状態に対応している。診断部（54）は、第１流路（76a）で生じる損失の値に基づいて、第２流路（76b）の状態や水流通回路（75）の状態を診断する。
【０１９０】
《発明の実施形態４》
本発明の実施形態４について説明する。本実施形態４は、本発明に係る冷凍装置（10）の分析装置（60）である。この分析装置（60）は、上記実施形態１や実施形態２や実施形態３のような冷凍装置（10）の状態を分析して、その構成部品の状態を診断するように構成されている。
【０１９１】
−分析装置の構成−
本発明の実施形態４の分析装置（60）は、図２１に示すように、互いに通信回線（63）で接続された第１構成部（47）と第２構成部（48）とから構成されている。
【０１９２】
第１構成部（47）は、冷媒状態検出センサ（65）を備えている。冷媒状態検出センサ（65）は、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及び圧力を検出するために必要となる冷媒回路（20）の冷媒の状態を検出するためのセンサである。具体的に、冷媒状態検出センサ（65）は、上記実施形態１の冷媒回路（20）と同じ位置の６つの温度センサ（45）、及び６つの圧力センサ（46）から構成されている。
【０１９３】
第２構成部（48）は、冷媒状態検出部（51）と損失算出部（52）と損失記憶部（53）と診断部（54）と表示部（55）とを備えている。この第２構成部（48）は、電子計算機として構成され、冷凍装置（10）とは異なる建物に設けられている。なお、冷媒状態検出部（51）、損失算出部（52）、損失記憶部（53）、診断部（54）、及び表示部（55）は、上記実施形態１のものと概ね同じであるため、これらの構成や動作についての説明は省略する。
【０１９４】
この実施形態４の分析装置（60）は、接続された冷凍装置（10）のそれぞれについて診断対象部品（回路構成部品や流体用部品（12,14,28,75,76b））の状態を診断するように構成されている。その際、冷媒状態検出センサ（65）の計測値が、第１構成部（47）から第２構成部（48）へ送信される。冷媒状態検出部（51）は、第１構成部（47）から送信された温度センサ（45）の計測値や圧力センサ（46）の計測値を用いて、該冷凍装置（10）の各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度の検出とエントロピの算出とを行う。
【０１９５】
この実施形態４では、表示部（55）に、診断対象部品の状態に関する診断結果が表示される。表示部（55）に表示された診断結果は、例えば冷凍装置（10）に関して専門的な知識を有する者が冷凍装置（10）のユーザーに代わって確認を行う。このため、診断対象部品の状態をより的確に把握することができるので、冷凍装置（10）の異常を確実に発見できる。また、冷凍装置（10）の故障を未然に防ぐことも可能になる。
【０１９６】
なお、表示部（55）が、各回路構成部品で生じる損失の値を併せて表示してもよい。これにより、各回路構成部品で生じる損失の値の変化を個別に把握することが可能になる。
【０１９７】
ここで、通信回線を利用して冷凍装置を診断する従来の冷凍装置の診断装置では、冷凍装置（10）から送信されるエラーコードをカウントすることによって冷凍装置（10）の状態を診断していた。しかし、従来の診断装置では、予めエラーコードが設定された項目しか診断を行うことができない。また、１つの原因が複数の項目に対してカウントされる場合がある。つまり、異常がない項目も異常があるものとしてカウントされるおそれがある。従って、的確な診断を行うことが困難であった。
【０１９８】
これに対して、Ｔ−ｓ線図で表される各回路構成部品で生じる損失の値を用いることで、表示部（55）を見た者が、従来のように予め設定した項目に制限されることなく、様々な項目について診断を行うことができる。また、各回路構成部品で生じる損失の値が、その回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態に対応している。従って、損失の値に対応する部品の状態が的確に把握されるので、異常がない回路構成部品が異常であると判断されることはなく、従来に比べて的確な診断を行うことができる。
【０１９９】
−実施形態４の変形例−
この変形例では、冷媒状態検出部（51）と損失算出部（52）と損失記憶部（53）と診断部（54）と表示部（55）のうち冷媒状態検出部（51）が、第１構成部（47）に設けられている。なお、冷媒状態検出部（51）と損失算出部（52）を第１構成部（47）に設けてもよいし、冷媒状態検出部（51）と損失算出部（52）と損失記憶部（53）と診断部（54）とを第１構成部（47）に設けてもよい。
【０２００】
《発明の実施形態５》
本発明の実施形態５について説明する。本実施形態５は、本発明に係る冷凍装置（10）の分析装置（60）である。この分析装置（60）は、上記実施形態１や実施形態２や実施形態３のような冷凍装置（10）の状態を分析して、その構成部品の状態を診断するように構成されている。
【０２０１】
−分析装置の構成−
本発明の実施形態５の分析装置（60）は、図２２に示すように、計算部（70）と、冷媒状態検出センサ（65）とを備えている。計算部（70）は、冷媒状態検出部（51）と損失算出部（52）と損失記憶部（53）と診断部（54）と表示部（55）とを備えている。計算部（70）は、電子計算機として構成されている。
【０２０２】
冷媒状態検出センサ（65）は、５つの温度センサから構成されている。冷凍装置（10）の状態を診断する際に冷房運転が行われている場合には、図２２に示すように、第１温度センサ（65a）が圧縮機（30）の吸入側に取り付けられ、第２温度センサ（65b）が圧縮機（30）の吐出側に取り付けられ、第３温度センサ（65c）が室外熱交換器（34）の液側に取り付けられ、第４温度センサ（65d）が室外熱交換器（34）に取り付けられ、第５温度センサ（65e）が室内熱交換器（37）に取り付けられる。各温度センサ（65）は、リード線（64）を介して計算部（70）に接続される。
【０２０３】
冷媒状態検出部（51）は、各温度センサ（65）により計測される５つの温度の測定値から、圧縮機（30）の入口及び出口、膨張弁（36）の入口及び出口、室外熱交換器（34）の入口及び出口、室内熱交換器（37）の入口及び出口の８箇所における冷媒の温度を検出すると共に、これら８箇所における冷媒のエントロピを算出するように構成されている。
【０２０４】
なお、室外熱交換器（34）の入口の冷媒の温度及びエントロピは、圧縮機（30）の出口における値と同じ値とみなされる。膨張弁（36）の入口の冷媒の温度及びエントロピは、室外熱交換器（34）の出口における値と同じ値とみなされる。膨張弁（36）の出口の冷媒の温度及びエントロピは、室内熱交換器（37）の入口における値と同じ値とみなされる。室内熱交換器（37）の出口の冷媒の温度及びエントロピは、圧縮機（30）の入口における値と同じ値とみなされる。
【０２０５】
損失算出部（52）と損失記憶部（53）と診断部（54）と表示部（55）とは、上記実施形態１のものと概ね同じであるため、これらの構成についての説明は省略する。
【０２０６】
−診断装置の動作−
分析装置（60）が診断対象部品の状態を診断する時の動作について説明する。診断対象部品の状態の診断は、冷房運転中でも暖房運転中でも行うことができる。以下では、冷房運転中に診断を行う場合について説明する。なお、損失記憶部（53）と診断部（54）と表示部（55）の動作は、上記実施形態１の動作と概ね同じであるため、冷媒状態検出部（51）の動作についてのみ説明する。
【０２０７】
まず、冷媒状態検出部（51）は、第４温度センサ（65d）の計測値を室外熱交換器（34）における冷媒の凝縮温度とみなし、該凝縮温度における冷媒の飽和圧力を算出して、該飽和圧力を冷凍サイクルの高圧圧力とみなす。また、冷媒状態検出部（51）は、第５温度センサ（65e）の計測値を室内熱交換器（37）における冷媒の蒸発温度とみなし、該蒸発温度における冷媒の飽和圧力を算出して、該飽和圧力を冷凍サイクルの低圧圧力とみなす。
【０２０８】
次に、冷媒状態検出部（51）は、第１温度センサ（65a）の計測値と冷凍サイクルの低圧圧力とを用いて圧縮機（30）の入口の冷媒のエントロピを算出する。これにより、圧縮機（30）の入口の冷媒の温度及びエントロピが把握される。
【０２０９】
次に、冷媒状態検出部（51）は、第２温度センサ（65b）の計測値と冷凍サイクルの高圧圧力とを用いて圧縮機（30）の出口の冷媒のエントロピを算出する。これにより、圧縮機（30）の出口の冷媒の温度及びエントロピが把握される。
【０２１０】
次に、冷媒状態検出部（51）は、第３温度センサ（65c）の計測値と冷凍サイクルの高圧圧力を用いて、凝縮器となる室外熱交換器（34）の出口の冷媒のエントロピ及びエンタルピを算出する。これにより、室外熱交換器（34）の出口の冷媒の温度及びエントロピが把握される。
【０２１１】
最後に、冷媒状態検出部（51）は、第５温度センサ（65e）の計測値を蒸発器となる室内熱交換器（37）の入口の冷媒の温度とする。そして、冷媒状態検出部（51）は、室外熱交換器（34）の出口の冷媒のエンタルピを用いて、室内熱交換器（37）の入口の冷媒のエントロピを算出する。これにより、室内熱交換器（37）の入口の冷媒の温度及びエントロピが把握される。
【０２１２】
この実施形態５では、冷凍装置（10）に関して専門的な知識を有する者が、この冷凍装置（10）の分析装置（60）を持ち運ぶことによって、冷凍装置（10）が設置されている場所で診断対象部品の状態の診断を行うことが可能になる。従って、冷凍装置（10）に関して専門的な知識を有する者が、冷凍装置（10）のユーザーに代わって、診断対象部品の状態をその場で的確に診断することができる。また、冷凍装置（10）の分析装置（60）は冷媒状態検出センサ（65）を備えているので、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度を検出したりエントロピを算出するためのセンサを備えていない冷凍装置（10）に対しても、診断対象部品の状態の診断を行うことが可能である。
【０２１３】
また、この実施形態５では、冷媒状態検出センサ（65）が圧力センサを備えていなくても、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度及びエントロピが算出される。従って、簡易に取り付けられる温度センサ（65）によって、診断対象部品の状態の診断を容易に行うことができる。
【０２１４】
なお、この実施形態５の冷媒状態検出部（51）は、上記実施形態１から実施形態３の冷凍装置（10）のコントローラ（50）や、上記実施形態４の分析装置（60）にも適用可能である。この場合は、本実施形態５で温度センサ（65）を取り付けた位置に５つの温度センサ（45）を設けるだけで、各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度を検出したりエントロピを算出することが可能である。
【０２１５】
−実施形態５の変形例−
この変形例では、分析装置（60）が、冷媒状態検出センサ（65）を備えていない。分析装置（60）は、リード線を介して冷凍装置（10）に接続される。冷凍装置（10）には、上記実施形態１と同様の温度センサ（45）及び圧力センサ（46）が設けられている。
【０２１６】
この変形例の分析装置（60）では、接続された冷凍装置（10）について診断対象部品の状態の診断が行われる。その際、温度センサ（45）及び圧力センサ（46）の計測値が、冷凍装置（10）から計算部（70）へ送信される。冷媒状態検出部（51）は、冷凍装置（10）から送信された温度センサ（45）の計測値や圧力センサ（46）の計測値を用いて、該冷凍装置（10）の各主要構成機器の出口と入口における冷媒の温度を検出したりエントロピを算出する。
【０２１７】
《その他の実施形態》
上記実施形態は、以下の変形例のように構成してもよい。
【０２１８】
−第１変形例−
上記実施形態について、診断部（54）が、各回路構成部品で生じる損失の値の分布状況に基づいて診断対象部品の状態を診断するようにしてもよい。具体的に、診断部（54）は、全体の損失に対する各回路構成部品で生じる損失の割合に基づいて、診断対象部品の状態を診断する。この場合、損失記憶部（53）には、正常な運転状態の平均的な損失分布を記憶させておく。例えば、診断部（54）は、診断時における圧縮機（30）における機械摩擦による損失の割合が、正常な運転状態に比べて１０％以上大きくなっていると、圧縮機（30）が故障状態であると判定する。これにより、診断時の全体の損失の合計値が正常な運転状態の合計値と大きく異なるために各主要構成機器で生じる損失毎の比較が難しい場合であっても、診断対象部品の状態を診断することも可能である。
【０２１９】
−第２変形例−
上記実施形態について、診断部（54）が、正常な運転状態からの損失分布の変化パターンを総合的に解析することにより、診断対象部品の状態を診断するようにしてもよい。
【０２２０】
−第３変形例−
上記実施形態について、診断部（54）が、各回路構成部品で生じる損失の値の径時変化に基づいて診断対象部品の状態を診断するようにしてもよい。診断部（54）は、例えば、空調負荷が増加している時の回路構成部品の損失の経時変化パターンと、診断対象部品が劣化傾向にある時の回路構成部品の損失の経時変化パターンとを識別することによって、診断対象部品の状態を診断する。
【０２２１】
例えば、診断部（54）は、図２３（Ａ）に示すように、逆カルノーサイクルの仕事量が比較的大きく増加している場合には、空調負荷の増加によって冷媒の循環量が増加したために損失の値が増加しているので、回路構成部品の損失が増加しても診断対象部品が劣化傾向にあると判断しない。
【０２２２】
一方、診断部（54）は、図２３（Ｂ）に示すように、逆カルノーサイクルの仕事量がほとんど変化していない場合には、空調負荷が増加していない、つまり冷媒の循環量が増加していないのに損失が増加しているので、損失の値が増加した回路構成部品に対応する部分が劣化傾向にあると判断する。この場合、診断部（54）は、空調負荷の変化に基づいて室内空間の窓が開放状態であることを検知して、窓を閉めるように表示部（55）に表示することも可能である。
【０２２３】
なお、冷凍装置（10）の起動時の回路構成部品の損失の経時変化パターンや、蒸発器に付着した氷を融解させるデフロスト運転時の回路構成部品の損失の経時変化パターンなども、診断対象部品の状態の診断に用いることが可能である。
【０２２４】
−第４変形例−
上記実施形態１について、膨張弁（36）の入口及び出口の冷媒の温度と圧力を直接検出するための温度センサ（45）と圧力センサ（46）を設けてもよい。具体的に、室外熱交換器（34）と膨張弁（36）の間と、膨張弁（36）と室外回路（21）のガス側端との間に温度センサ（45）及び圧力センサ（46）を設ける。これにより、室外熱交換器（34）と膨張弁（36）とを接続する冷媒配管や、膨張弁（36）と室内熱交換器（37）とを接続する冷媒配管の状態も、診断対象部品として診断することが可能になる。
【０２２５】
また、上記実施形態１について、温度センサ（45）と圧力センサ（46）を４組設けるようにしてもよい。具体的に、上記実施形態１とは異なり、室外熱交換器（34）と四路切換弁（33）の間と、室内回路（22）のガス側端と室内熱交換器（37）の間とには、温度センサ（45）及び圧力センサ（46）を設けない。
【０２２６】
また、上記実施形態１、上記実施形態２、上記実施形態３について、圧力センサ（46）を高圧冷媒の圧力を計測するものと低圧冷媒の圧力を計測するものとの２つだけにしてもよい。例えば、吸入圧力センサ（46a）と吐出圧力センサ（46b）のみを冷媒回路（20）に設ける。この場合、吐出圧力センサ（46b）の測定値を用いて放熱器となる熱交換器（34,37）の入口と出口のエントロピを算出し、吸入圧力センサ（46a）の測定値を用いて蒸発器となる熱交換器（34,37）の入口と出口のエントロピを算出する。
【０２２７】
また、上記実施形態１、上記実施形態２、上記実施形態３について、吐出圧力センサ（46b）を設けずに、放熱器となる熱交換器（34,37）に温度センサを設け、その温度センサの計測値を用いて冷凍サイクルの高圧圧力を算出してもよい。また、吸入圧力センサ（46a）を設けずに、蒸発器となる熱交換器（34,37）に温度センサを設け、その温度センサの計測値を用いて冷凍サイクルの低圧圧力を算出してもよい。
【０２２８】
−第５変形例−
上記実施形態について、損失記憶部（53）が記憶する損失基準値を算出するための損失記憶運転を行うようにしてもよい。損失記憶運転は、冷凍装置（10）が正常な運転状態になる時（例えば冷凍装置（10）の設置直後や製品出荷前）に行われる。損失記憶運転では、損失算出部（52）が算出する各回路構成部品で生じる損失の値を損失記憶部（53）に記憶させる。なお、損失記憶運転を製品出荷前に行うことで、損失算出部（52）が算出する損失の値に基づいて不良品の検出を行うことが可能になる。
【０２２９】
−第６変形例−
上記実施形態について、表示部（55）が、回路構成部品毎の損失の値や、回路構成部品毎の損失の値を図表化したものを表示してもよい。例えば、表示部（55）が、図２４に示すように、全損失を１００％として回路構成部品（主要構成機器）毎の損失の値（瞬時値）の割合を表したパイチャートを表示してもよい。
【０２３０】
また、表示部（55）が、図２５に示すように、回路構成部品（主要構成機器）毎に正常な運転の状態を５０％として損失の値（瞬時値）の増減の割合を表したレーダーチャートを表示してもよい。
【０２３１】
また、表示部（55）が、図２６に示すように、回路構成部品（主要構成機器）毎の損失の値（瞬時値）を電力に換算して表示してもよいし、さらに金額に換算して表示してもよい。
【０２３２】
また、表示部（55）が、図２７に示すように、各回路構成部品（主要構成機器）に対応する点灯部を備えていてもよい。この場合、各回路構成部品の損失の値（瞬時値）が複数値に量子化され、点灯部の状態で各回路構成部品の状態が表される。例えば、各回路構成部品の損失の値を２値に量子化する場合は、正常時に消灯させて異常時に点灯させるように点灯部を構成する。また、各回路構成部品の損失の値を３値に量子化する場合は、正常時に緑色に点灯させて警告時に黄色に点灯させて異常時に赤色に点灯させるように、点灯部を構成する。なお、回路構成部品の損失が故障と判断される状態に近い所定の状態になる場合に警告時と判断する。
【０２３３】
また、表示部（55）が、図２８に示すように、回路構成部品（主要構成機器）毎に損失の値の経時変化をそれぞれ別の図表に示してもよい。また、表示部（55）が、図２９に示すように、回路構成部品（主要構成機器）毎の損失の値の経時変化を同じ図表に表示してもよい。この場合、外気温度、室内温度、冷房能力などを併せて表示してもよい。
【０２３４】
−第７変形例−
上記実施形態１から上記実施形態３について、コントローラ（50）が診断部（54）を有してなくてもよい。また、上記実施形態４及び実施形態５について、分析装置（60）が診断部（54）を有してなくてもよい。これらの場合、表示部（55）には、損失算出部（52）が算出する算出値に基づく回路構成部品の損失の状態が表示される。具体的に、回路構成部品毎の損失の値や、回路構成部品毎の損失の値を図表化したものが表示される。回路構成部品の損失の状態は、冷凍装置（10）の状態を診断するため情報として表示される。回路構成部品の損失の状態は、その回路構成部品の状態や、上記流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態に対応しているので、例えば、冷凍装置（10）に関して専門的な知識を有する者が、表示部（55）に表示された回路構成部品の損失の状態から、回路構成部品の状態や流体用部品（12,14,28,75,76b）の状態を診断することが可能である。
【０２３５】
−第８変形例−
上記実施形態では、熱力学的分析から算出される回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを回路構成部品の各々で生じる損失の値として算出しているが、この冷媒のエネルギー変化の大きさを、各回路構成部品に対応する動力の使途、所要動力、動力配分として算出してもよい。この場合、損失算出部（52）の代わりに、変化量算出手段として、回路構成部品の各々における動力の使途、所要動力、又は動力配分を算出する動力算出部（52）を設ける。
【０２３６】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０２３７】
以上説明したように、本発明は、冷凍装置の状態を分析する機能を有する冷凍装置、及び冷凍装置の分析装置について有用である。
【符号の説明】
【０２３８】
10    空気調和装置（冷凍装置）
20    冷媒回路
30    圧縮機（回路構成部品）
34    室外熱交換器（熱交換器、回路構成部品）
36    膨張弁、室外膨張弁（減圧手段、回路構成部品）
37    室内熱交換器（熱交換器、回路構成部品）
39    室内膨張弁（減圧手段、回路構成部品）
45    温度センサ
46    圧力センサ
51    冷媒状態検出部（冷媒状態検出手段）
52    損失算出部（変化量算出手段）
53    損失記憶部（損失記憶手段）
54    診断部（診断手段）
55    表示部（表示手段）
56    流量算出部（流量算出手段）
60    分析装置
65    冷媒状態検出センサ
66    主回路
67    分岐回路
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び複数の熱交換器（34,37）を含む回路構成部品が接続されて構成された冷媒回路（20）を備え、該冷媒回路（20）で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置であって、
上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及び圧力を検出すると共に、上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒のエントロピを、検出した冷媒の温度及び圧力から算出する冷媒状態検出手段（51）と、
温度−エントロピ線図では冷凍サイクルで生じる冷媒のエネルギー変化を表す領域を該回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化に対応して分割できることを利用して、上記冷媒状態検出手段（51）により得られた冷媒の温度及びエントロピの値を用いて、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出する変化量算出手段（52）とを備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記変化量算出手段（52）は、
放熱器となる熱交換器（34,37）で冷媒と熱交換する流体の温度と、蒸発器となる熱交換器（34,37）で冷媒と熱交換する流体の温度と、蒸発器となる熱交換器（34,37）の入口及び出口における冷媒の温度及びエントロピとに基づいて温度−エントロピ線図に逆カルノーサイクルの仕事量を表す領域を設定し、
温度−エントロピ線図において上記冷凍サイクルで生じる冷媒のエネルギー変化を表す領域を、上記逆カルノーサイクルの仕事量を表す領域を基準にして、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化に対応して分割することを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
上記変化量算出手段（52）は、
温度−エントロピ線図において上記冷凍サイクルで生じる冷媒のエネルギー変化を表す領域を、上記冷媒状態検出手段（51）により得られた冷媒の温度及びエントロピの値を基準にして、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化に対応して分割することを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１つにおいて、
上記熱交換器（34,37）において冷媒と熱交換する流体が流通する流体用部品（12,14,28,75,76b）と、
上記回路構成部品及び上記流体用部品（12,14,28,75,76b）の少なくとも１つを診断対象部品として、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づいて該診断対象部品の状態を診断する診断手段（54）とを備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
請求項４において、
上記熱交換器（34,37）に空気を送るためのファン（12,14）が、上記流体用部品（12,14,28,75,76b）を構成しており、
上記診断手段（54）は、上記ファン（12,14）を上記診断対象部品として、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づいて該ファン（12,14）の状態を診断することを特徴とする冷凍装置。
【請求項６】
請求項４又は５において、
上記変化量算出手段（52）は、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを該回路構成部品の各々で生じる損失の値として算出し、
上記診断手段（54）は、上記変化量算出手段（52）が上記損失の値として算出する算出値に基づいて上記診断対象部品の状態を診断することを特徴とする冷凍装置。
【請求項７】
請求項４乃至６の何れか１つにおいて、
上記診断手段（54）は、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値の経時変化に基づいて上記診断対象部品の状態を診断することを特徴とする冷凍装置。
【請求項８】
請求項４乃至７の何れか１つにおいて、
上記診断手段（54）による上記診断対象部品の状態に関する診断結果を表示する表示手段（55）を備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１つにおいて、
上記冷媒回路（20）では、上記圧縮機（30）及び各熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口の冷媒の温度と圧力を測定するために、該圧縮機（30）及び各熱交換器（34,37）のそれぞれの一端側と他端側とに温度センサ（45）と圧力センサ（46）が１組ずつ設けられる一方、
上記冷媒状態検出手段（51）は、上記減圧手段（36,39）の入口における冷媒の温度とエントロピを放熱器となる熱交換器（34,37）の出口における値と同じ値とし、該減圧手段（36,39）の出口における冷媒の温度とエントロピを蒸発器となる熱交換器（34,37）の入口における値と同じ値とするように構成されていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項１０】
請求項１乃至３の何れか１つにおいて、
冷凍装置（10）を診断するための情報として、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づいて上記各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態を表示する表示手段（55）を備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項１１】
圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び複数の熱交換器（34,37）を含む回路構成部品が接続されて構成された冷媒回路（20）を備え、該冷媒回路（20）で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置（10）に接続されて、該冷凍装置（10）の状態を分析する冷凍装置の分析装置であって、
上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及び圧力を検出すると共に、上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒のエントロピを、検出した冷媒の温度及び圧力から算出する冷媒状態検出手段（51）と、
温度−エントロピ線図では冷凍サイクルで生じる冷媒のエネルギー変化を表す領域を該回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化に対応して分割できることを利用して、上記冷媒状態検出手段（51）により得られた冷媒の温度及びエントロピの値を用いて、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化の大きさを個別に算出する変化量算出手段（52）と、
上記変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づく冷凍装置（10）の状態の分析結果を表示する表示手段（55）とを備えていることを特徴とする冷凍装置の分析装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
上記変化量算出手段（52）は、
放熱器となる熱交換器（34,37）で冷媒と熱交換する流体の温度と、蒸発器となる熱交換器（34,37）で冷媒と熱交換する流体の温度と、蒸発器となる熱交換器（34,37）の入口及び出口における冷媒の温度及びエントロピとに基づいて温度−エントロピ線図に逆カルノーサイクルの仕事量を表す領域を設定し、
温度−エントロピ線図において上記冷凍サイクルで生じる冷媒のエネルギー変化を表す領域を、上記逆カルノーサイクルの仕事量を表す領域を基準にして、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化に対応して分割することを特徴とする冷凍装置の分析装置。
【請求項１３】
請求項１１又は１２において、
上記変化量算出手段（52）は、
温度−エントロピ線図において上記冷凍サイクルで生じる冷媒のエネルギー変化を表す領域を、上記冷媒状態検出手段（51）により得られた冷媒の温度及びエントロピの値を基準にして、上記回路構成部品の各々で生じる冷媒のエネルギー変化に対応して分割することを特徴とする冷凍装置の分析装置。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３の何れか１つにおいて、
上記冷凍装置（10）には、上記熱交換器（34,37）において冷媒と熱交換する流体が流通する流体用部品（12,14,28,75,76b）が設けられる一方、
上記回路構成部品及び上記流体用部品（12,14,28,75,76b）の少なくとも１つを診断対象部品として、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づいて該診断対象部品の状態を診断する診断手段（54）を備え、
上記表示手段（55）は、上記冷凍装置（10）の状態の分析結果として、上記診断手段（54）による診断対象部品の状態に関する診断結果を表示することを特徴とする冷凍装置の分析装置。
【請求項１５】
請求項１１乃至１４の何れか１つにおいて、
上記表示手段（55）は、上記冷凍装置（10）の状態の分析結果として、上記変化量算出手段（52）が算出する算出値に基づいて上記各回路構成部品で生じる冷媒のエネルギー変化の状態を表示することを特徴とする冷凍装置の分析装置。
【請求項１６】
請求項１１乃至１５の何れか１つにおいて、
上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及び圧力を検出するために必要となる上記冷媒回路（20）の冷媒の状態を検出する冷媒状態検出センサ（65）を少なくとも備えて冷凍装置（10）に設けられる第１構成部（47）と、
上記表示手段（55）を少なくとも備えて冷凍装置（10）から離れた位置に設置される第２構成部（48）とによって構成され、
上記第１構成部（47）と第２構成部（48）とが互いに通信回線（63）で接続されていることを特徴とする冷凍装置の分析装置。
【請求項１７】
請求項１１乃至１５の何れか１つにおいて、
上記冷媒回路（20）に取り付けられて、上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒の温度及び圧力を検出するために必要となる上記冷媒回路（20）の冷媒の状態を検出する冷媒状態検出センサ（65）を備え、
上記冷媒状態検出手段（51）は、上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒のエントロピの算出に、上記冷媒状態検出センサ（65）の計測値を用いることを特徴とする冷凍装置の分析装置。
【請求項１８】
請求項１７において、
上記冷媒状態検出センサ（65）は、複数の温度センサ（65）によって構成され、そのうち１つが放熱器となる熱交換器（34,37）に取り付けられ、別の１つが蒸発器となる熱交換器（34,37）に取り付けられる一方、
上記冷媒状態検出手段（51）は、放熱器となる熱交換器（34,37）に取り付けられた温度センサ（65）の計測値に基づいて冷凍サイクルの高圧圧力を算出し、蒸発器となる熱交換器（34,37）に取り付けられた温度センサ（65）の計測値に基づいて冷凍サイクルの低圧圧力を算出することによって、上記圧縮機（30）、減圧手段（36,39）、及び熱交換器（34,37）のそれぞれの入口と出口における冷媒のエントロピを算出することを特徴とする冷凍装置の分析装置。