(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を昇圧して送出する圧縮機と、
前記冷媒および室内空気の間で熱交換を行う室内熱交換器と、
前記冷媒および室外空気の間で熱交換を行う室外熱交換器と、
前記圧縮機から吐出された冷媒の流出先を前記室内熱交換器および前記室外熱交換器の一方に切り替えるとともに、前記室内熱交換器および前記室外熱交換器の他方から流出した冷媒を前記圧縮機に導く切換え部と、
前記室内熱硬交換器および前記室外熱交換器の間に配置され、前記冷媒の圧力を減圧させる絞り部と、
前記圧縮機の吸入側に配置され、吸入される前記冷媒に含まれる液冷媒を分離して蓄える貯留部と、
前記切換え部および前記貯留部の間に配置され、外部から前記圧縮機に吸入される冷媒が供給される供給部と、
前記圧縮機から吐出された前記冷媒の少なくとも一部を前記貯留部よりも上流側の配管に導くとともに、前記貯留部の内部を通過して配置された蒸発用配管と、
該蒸発用配管を流れる前記冷媒の流量を調節する蒸発側調節部と、
が設けられていることを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
冷媒を昇圧して送出する圧縮機と、
前記冷媒および室内空気の間で熱交換を行う室内熱交換器と、
前記冷媒および室外空気の間で熱交換を行う室外熱交換器と、
前記圧縮機から吐出された冷媒の流出先を前記室内熱交換器および前記室外熱交換器の一方に切り替えるとともに、
前記室内熱交換器および前記室外熱交換器の他方から流出した冷媒を前記圧縮機に導く第１切換え部と、
前記室内熱硬交換器および前記室外熱交換器の間に配置され、前記冷媒の圧力を減圧させる絞り部と、
前記圧縮機の吸入側に配置され、吸入される前記冷媒に含まれる液冷媒を分離して蓄える貯留部と、
外部の冷媒供給源から前記圧縮機に吸入される冷媒が供給される供給部と、
該供給部から供給された前記冷媒が貯留される充填容器と、
前記圧縮機から吐出された冷媒の少なくとも一部の流入先を、通過する前記冷媒の圧力を減圧するとともに、前記貯留部と連通される減圧部および前記充填容器の一方に切り替えるとともに、
前記減圧部および前記充填容器の他方を、前記第１切換え部から前記貯留部に延びる配管に接続する第２切換え部と、
前記供給部および前記冷媒供給源の間に配置され、前記冷媒供給源から前記充電用機への冷媒の流れを調節する供給側調節部と、
前記充填容器および前記室内熱交換器と前記室外熱交換器との間をつなぐ配管に設けられ、前記充填容器から前記室内熱交換器または前記室外熱交換器へ流入する前記冷媒の流量を調節する充填側調節部と、
が設けられていることを特徴とする空気調和装置。
【請求項３】
前記充填容器は略円筒状に形成されるとともに、前記充填容器の円周面に前記供給部が配置され、前記冷媒が前記円周面の接線方向に沿って前記供給部から前記充填容器内に流入し、
前記充填容器および前記第２切換え部を接続する配管は、前記充填容器における中心軸線の近傍に沿って、前記充填容器の内部に突出して配置されていることを特徴とする請求項２記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記充填容器は、内部の前記冷媒および室外空気の間で熱交換を行わせる熱交換器であり、
前記充填側調整部は、さらに前記充填容器から前記室内熱交換器または前記室外熱交換器へ流入する前記冷媒を減圧させ、
前記供給部は、前記充填容器および前記第２調整部の間に配置されていることを特徴とする請求項２記載の空気調和装置。
【請求項５】
請求項１に記載の空気調和装置の冷媒充填方法であって、
前記圧縮機を回転駆動するとともに、外部の冷媒供給源および前記供給部の間に配置され前記冷媒の流量を調節する供給側調節部を閉じ、かつ、前記蒸発側調節部を開いて前記貯留部から前記冷媒を追い出す追出しステップと、
前記貯留部から前記冷媒を追い出した後、前記供給側調節部および前記蒸発側調節部を開いて、前記供給部に所定量の前記冷媒を流入させる充填ステップと、
を有することを特徴とする空気調和装置の冷媒充填方法。
【請求項６】
請求項３に記載の空気調和装置の冷媒充填方法であって、
前記圧縮機を回転駆動するとともに、前記供給側調節部および前記充填側調節部を閉じ、前記貯留部から前記冷媒を追い出す追出しステップと、
前記貯留部から前記冷媒を追い出した後、前記供給側調節部を開き、かつ、前記第２切換え部を切り替えて前記充填容器を前記第１切換え部から前記貯留部に延びる配管に接続して、前記供給部から前記充填容器に前記冷媒を流入させる充填ステップと、
前記供給側調整部を閉じ、前記充填側調整部を開き、および、前記第２切換え部を切り替えて前記充填容器に前記圧縮機から吐出された前記冷媒を導く押し込みステップと、
を有することを特徴とする空気調和装置の冷媒充填方法。
【請求項７】
請求項４に記載の空気調和装置の冷媒充填方法であって、
前記圧縮機を回転駆動するとともに、前記供給側調節部を閉じ、前記充填側調節部の開度を調節して、前記貯留部から前記冷媒を追い出す充填前追出しステップと、
前記貯留部から前記冷媒を追い出した後、前記供給側調節部を開き、前記充填側調節部を閉じ、かつ、前記第２切換え部を切り替えて前記充填容器を前記第１切換え部から前記貯留部に延びる配管に接続して、前記供給部から前記充填容器に前記冷媒を流入させる充填ステップと、
前記冷媒の充填後に、前記供給側調節部を閉じるとともに前記充填側調節部の開度を調節して、前記貯留部から前記冷媒を追い出す充填後追出しステップと、
を有することを特徴とする空気調和装置の冷媒充填方法。
【請求項８】
前記空気調和装置に充填された前記冷媒の量が適正か否か判定し、前記冷媒の量が不足する場合には前記充填ステップに戻る冷媒量判定ステップと、
を更に有することを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の空気調和装置の冷媒充填方法。
【請求項９】
請求項１に記載の空気調和装置の起動方法であって、
室外空気の温度が所定温度より低いか否かを比較する比較ステップと、
前記室外空気の温度が前記所定温度よりも低い場合には、前記圧縮機を回転駆動するとともに、外部の冷媒供給源および前記供給部の間に配置され前記冷媒の流量を調節する供給側調節部を閉じ、かつ、前記蒸発側調節部を開いて前記貯留部から前記冷媒を追い出す追出しステップと、
該追出しステップ中における前記圧縮機に吸入される前記冷媒の過熱度、吐出された前記冷媒の過熱度、および、前記圧縮機における潤滑油温度の少なくとも一つが所定範囲内に含まれる場合には、前記供給側調節部および前記蒸発側調節部を閉じる通常運転ステップと、
を有していることを特徴とする空気調和装置の起動方法。
【請求項１０】
請求項４に記載の空気調和装置の起動方法であって、
前記第１切換え部によって前記圧縮機から吐出された前記冷媒が、前記室外熱交換器に導かれる場合であって、室外空気の温度が所定温度よりも低いときに、前記充填側調節部を閉じ、前記充填側調節部の開度を調節し、かつ、前記第２切換え部を切り替えて前記充填容器を前記第１切換え部から前記貯留部に延びる配管に接続して、前記室外熱交換器の能力を抑制する抑制運転ステップと、
前記圧縮機から吐出された前記冷媒の圧力が第１所定値よりも高くなると、前記充填側調節部を全開にし、かつ、前記第２切換え部を切り替えて、前記充填容器に前記圧縮機から吐出された前記冷媒を流入させ、前記圧縮機から吐出された前記冷媒の圧力が、前記第１所定値よりも低圧の第２所定値よりも低いか否か判定し、前記冷媒の圧力が前記第２所定値よりも低い場合には、前記抑制運転ステップに戻る圧力判定ステップと、
を有していることを特徴とする空気調和装置の起動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ型の空気調和装置であって、特に、冷媒量が相対的に多いビル用マルチ空気調和装置に用いて好適な空気調和装置、空気調和装置の冷媒充填方法、および、空気調和装置の起動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に空気調和装置の設置は、現場においてユーザの要求に従って行われることが多い。特に家庭用の空気調和装置などと比較して、使用する冷媒量が相対的に多いビル用マルチ空気調和装置では、複数の室内機と室外機とをつなぐ主管や分岐管の配管長や、配管径や、室内機の台数や、接続容量などの選択肢が多く、これらの組み合わせとなると無限に存在する。
【０００３】
このようなビル用マルチ空気調和装置に冷媒を充填する場合には、製造者の定めた計算方法に従って求められた量（たとえば重量）の冷媒を充填する方法が知られている。たとえば、主管や分岐管などの配管について配管の単位長さ当たりの径によって、充填する冷媒の量が製造者により定められている。そのため、ビル用マルチ空気調和装置に用いられている配管の長さおよび径を知ることにより、必要な冷媒量を算出することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
その一方で近年は、すでにビルに設置されていたビル用マルチ空気調和装置を、新しいビル用マルチ空気調和装置に更新する際に、配管はそのまま流用し、室内機や室外機を更新する場合が増えてきている。
このような場合、配管の長さや径が不明な場合や、配管図面があっても実際の配管と比較して長さや径が異なっている場合があった。すると、ビル用マルチ空気調和装置に充填する冷媒の適正量が算出できないという問題があった。
【０００５】
このような問題を解決するために、ビル用マルチ空気調和装置に、適正量の冷媒が充填されたか否かを判定する機能を持たせたり、人的な作業ミスによる冷媒の充填ミスを防止することを目的として自動で冷媒を充填する機能を持たせたりすることが行われている。
【０００６】
ここで冷媒の充填は、冷媒の供給源であるボンベの内圧と、ビル用マルチ空気調和装置の充填先の配管内圧力との圧力差を利用して行われる。そのため、ビル用マルチ空気調和装置における冷媒が充填される配管としては、圧縮機の吸入部と接続された低圧配管であることが一般的ある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００７／０４９３７２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように充填された冷媒量が適正量か否かを判断する機能を有するビル用マルチ空気調和装置であっても、以下のような問題がある。
【０００９】
つまり、ビル用マルチ空気調和装置には、冷凍サイクルを構成する基本的な構成要素以外に、信頼性を確保するためや、冷暖房サイクルを両立させるための機能品が設けられている。ここで基本的な構成要素としては、圧縮機や、凝縮器や、膨張弁や、蒸発器や、配管などを例示することができる。その一方で信頼性確保等するための機能品としては、冷媒を溜めるアキュムレータや、レシーバなどを例示することができる。
ビル用マルチ空気調和装置の運転条件や運転状態によっては、機能品に液冷媒が溜り込むことによって、ビル用マルチ空気調和装置に充填された冷媒量を正確に判断できなくなる可能性があるという問題があった。言い換えると、充填された冷媒量の判断精度が極端に悪くなるという問題があった。
【００１０】
そこで、機能品に溜り込んだ液冷媒を機能品から追い出す時間を設けると、追い出す時間が非常に長くなる場合がある。この場合、ビル用マルチ空気調和装置の設置作業の効率が悪くなるという問題があった。
【００１１】
その一方で、冷媒の供給源であるボンベから冷媒が液体のまま（液冷媒のまま）ビル用マルチ空気調和装置に充填される場合がある。充填された液冷媒が圧縮機に吸入されると、圧縮機の摺動部の潤滑を行う潤滑油は、吸入された液冷媒により希釈され、油粘度が小さくなる。その結果、圧縮機において潤滑不良が発生し、冷媒の充填時や充填後の試運転で圧縮機が破損する可能性があるという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、冷媒充填に要する時間の短縮を図るとともに空気調和装置の信頼性を確保することができる空気調和装置、空気調和装置の冷媒充填方法、および、空気調和装置の起動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の空気調和装置は、冷媒を昇圧して送出する圧縮機と、前記冷媒および室内空気の間で熱交換を行う室内熱交換器と、前記冷媒および室外空気の間で熱交換を行う室外熱交換器と、前記圧縮機から吐出された冷媒の流出先を前記室内熱交換器および前記室外熱交換器の一方に切り替えるとともに、前記室内熱交換器および前記室外熱交換器の他方から流出した冷媒を前記圧縮機に導く切換え部と、前記室内熱硬交換器および前記室外熱交換器の間に配置され、前記冷媒の圧力を減圧させる絞り部と、前記圧縮機の吸入側に配置され、吸入される前記冷媒に含まれる液冷媒を分離して蓄える貯留部と、前記切換え部および前記貯留部の間に配置され、外部から前記圧縮機に吸入される冷媒が供給される供給部と、前記圧縮機から吐出された前記冷媒の少なくとも一部を前記貯留部よりも上流側の配管に導くとともに、前記貯留部の内部を通過して配置された蒸発用配管と、該蒸発用配管を流れる前記冷媒の流量を調節する蒸発側調節部と、が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、貯留部に貯留された冷媒である液冷媒は、蒸発用配管を流れる高温高圧の冷媒によって加熱されて蒸発するため、本発明の空気調和装置に冷媒を充填する際に要する時間を短縮することができる。さらに、圧縮機には貯留部で気化した気体冷媒のみが吸入されるため、液冷媒により圧縮機の潤滑油が希釈されることを防止でき、本発明の空気調和装置の信頼性を確保することができる。
【００１５】
具体的には、供給部から空気調和装置に供給された冷媒は貯留部に流入し、貯留部に一時的に貯留される。その一方で、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒である吐出冷媒の少なくとも一部は、蒸発用配管に流入する。吐出冷媒は、貯留部の内部に配置された蒸発用配管の内部を流れ、吐出冷媒から貯留部に貯留された液冷媒に熱が供給される。熱を受け取った液冷媒は当該熱により蒸発し気化する。
【００１６】
つまり、単に空気調和装置を運転して貯留部に貯留された冷媒である液冷媒を蒸発させ気化させる方法と比較して、本発明の空気調和装置では貯留部に貯留された冷媒を短時間で蒸発させ気化させることができる。
さらに、貯留部の液冷媒が短時間で気化するため、液冷媒が圧縮機に吸入される可能性を低減することができる。
【００１７】
その一方で、貯留部に液冷媒が溜るような状況下においても、本発明の空気調和装置の立ち上がりに要する時間を短縮することができる。
つまり、貯留部の液冷媒を短時間で蒸発させることができるため、空気調和装置の内部における冷媒分布を短時間に適正な分布にすることができる。これにともない、空気調和装置において過熱運転を行うことができる期間（圧縮機に気体冷媒のみが吸入される期間）が長くなるため、空気調和装置の信頼性を向上させることができる。
【００１８】
本発明の空気調和装置は、冷媒を昇圧して送出する圧縮機と、前記冷媒および室内空気の間で熱交換を行う室内熱交換器と、前記冷媒および室外空気の間で熱交換を行う室外熱交換器と、前記圧縮機から吐出された冷媒の流出先を前記室内熱交換器および前記室外熱交換器の一方に切り替えるとともに、前記室内熱交換器および前記室外熱交換器の他方から流出した冷媒を前記圧縮機に導く第１切換え部と、前記室内熱硬交換器および前記室外熱交換器の間に配置され、前記冷媒の圧力を減圧させる絞り部と、前記圧縮機の吸入側に配置され、吸入される前記冷媒に含まれる液冷媒を分離して蓄える貯留部と、外部の冷媒供給源から前記圧縮機に吸入される冷媒が供給される供給部と、該供給部から供給された前記冷媒が貯留される充填容器と、前記圧縮機から吐出された冷媒の少なくとも一部の流入先を、通過する前記冷媒の圧力を減圧するとともに、前記貯留部と連通される減圧部および前記充填容器の一方に切り替えるとともに、前記減圧部および前記充填容器の他方を、前記第１切換え部から前記貯留部に延びる配管に接続する第２切換え部と、前記供給部および前記冷媒供給源の間に配置され、前記冷媒供給源から前記充電用機への冷媒の流れを調節する供給側調節部と、前記充填容器および前記室内熱交換器と前記室外熱交換器との間をつなぐ配管に設けられ、前記充填容器から前記室内熱交換器または前記室外熱交換器へ流入する前記冷媒の流量を調節する充填側調節部と、が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、外部から供給された冷媒は充填容器に貯留した後、当該冷媒を室内熱交換器および室外熱交換器との間の配管に押し込まれるため、貯留部から液冷媒を追い出すために要する時間を短縮することができ、冷媒の充填に要する時間の短縮を図ることができる。
【００２０】
具体的には、充填容器と、第１切換え部から貯留部に延びる配管と、を接続して充填容器の内部の圧力を下げて、外部の冷媒供給源と充填容器との間に圧力差を形成し、この圧力差を用いて冷媒供給源から充填容器に冷媒が供給される。
その後、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒が充填容器に導かれ、充填容器の内部圧力が高められ、室内熱交換器および室外熱交換器との間の配管の内部との間に圧力差が形成される。この圧力差により、充填容器の内部の冷媒は、室内熱交換器および室外熱交換器との間の配管に供給される、言い換えると押し込められる。
【００２１】
さらに外部から供給された冷媒は、直接充填容器に流入するため、圧縮機の吸入口とつながる貯留部に供給された冷媒が流入する場合と比較して、液冷媒が圧縮機に吸入される可能性が低くなる。そのため、本発明の空気調和装置における信頼性を確保することができる。
その一方で、本発明の空気調和装置に対して過剰な冷媒が供給された場合には、充填容器に冷媒の過剰分を貯留させることで、たとえ余剰に冷媒を封入してしまっても過剰分の冷媒を回収する必要がない。
【００２２】
上記発明においては、前記充填容器は略円筒状に形成されるとともに、前記充填容器の円周面に前記供給部が配置され、前記冷媒が前記円周面の接線方向に沿って前記供給部から前記充填容器内に流入し、前記充填容器および前記第２切換え部を接続する配管は、前記充填容器における中心軸線の近傍に沿って、前記充填容器の内部に突出して配置されていることが望ましい。
【００２３】
本発明によれば、充填容器に供給された冷媒は、充填容器の円周面に沿って流れて、気体冷媒および液体冷媒に分離される。そのため、充填容器に冷媒を供給する際に、充填容器の内部と圧縮機の吸入口とが連通されても、充填容器における中心軸線の近傍に沿って延びる第２切換え部につながる配管に液冷媒が流入しにくい。つまり、圧縮機の吸入口に液冷媒が流入することを防止することができる。
【００２４】
上記発明においては、前記充填容器は、内部の前記冷媒および室外空気の間で熱交換を行わせる熱交換器であり、前記充填側調整部は、さらに前記充填容器から前記室内熱交換器または前記室外熱交換器へ流入する前記冷媒を減圧させ、前記供給部は、前記充填容器および前記第２調整部の間に配置されていることが望ましい。
【００２５】
本発明によれば、充填容器に供給された冷媒は、室外空気との間で熱交換を行うことで蒸発され気化されるため、圧縮機の吸入口に液冷媒が流入することを防止することができる。例えば、外部から供給された冷媒を蒸発させるために、二重管熱交換器を用いる場合と比較して、熱交換量（吸熱量）を大きくすることができるとともに、安価に構成することができる。
【００２６】
その一方、充填容器に圧縮機から吐出された冷媒の少なくとも一部を導くことにより、充填容器の内部に存在する液冷媒を、室内熱交換器および室外熱交換器との間の配管に押し込むことができる。この場合、充填容器を凝縮器（コンデンサ）として使用することができる。
また、充填容器を上述のように凝縮器として用いることも、蒸発器（エバポレータ）として用いることもできるため、必要に応じて切り替えることにより空気調和装置の運転時における能力の制御性を向上させることができる。
【００２７】
本発明の空気調和装置の冷媒充填方法は、上記本発明に記載の空気調和装置の冷媒充填方法であって、前記圧縮機を回転駆動するとともに、外部の冷媒供給源および前記供給部の間に配置され前記冷媒の流量を調節する供給側調節部を閉じ、かつ、前記蒸発側調節部を開いて前記貯留部から前記冷媒を追い出す追出しステップと、前記貯留部から前記冷媒を追い出した後、前記供給側調節部および前記蒸発側調節部を開いて、前記供給部に所定量の前記冷媒を流入させる充填ステップと、を有することを特徴とする。
【００２８】
本発明によれば、追出しステップにおいて貯留部に貯留された液冷媒は、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒である吐出冷媒によって蒸発され気化された後、貯留部から追い出される。そのため、貯留部から液冷媒を追い出すのに要する時間を短縮することができる。
具体的には、蒸発側調節部が開かれることにより吐出冷媒の少なくとも一部は、貯留部の内部にも配置された蒸発用配管を流れる。すると、貯留部に貯留された液冷媒は、蒸発用配管を流れる吐出冷媒から熱を受け取り、当該熱により蒸発し気化する。気化した冷媒は圧縮機に吸い込まれるため、貯留部に貯留された液冷媒は貯留部から追い出されることになる。その一方で、供給側調節部は閉じられているため、外部から供給部を介して液冷媒が貯留部に供給されることはない。
【００２９】
貯留部から液冷媒を追い出した後に、供給側調節部を開き、外部から供給部を介して、冷媒を供給する充填ステップにおいても、吐出冷媒の熱を用いて貯留部に新たに流入した冷媒を加熱するため、貯留部に液冷媒が溜りにくい。つまり、充填ステップにおいても蒸発側調節部は開いた状態に保たれているため、圧縮機から吐出された吐出冷媒の一部は、蒸発用配管によって貯留部の内部を流れる。そのため、貯留部に流入した冷媒は、吐出冷媒によって加熱される。例えば、貯留部に流入した冷媒が液冷媒の場合には、液冷媒は吐出冷媒の熱を受けて、蒸発し気化する。
【００３０】
本発明の空気調和装置の冷媒充填方法は、上記本発明に記載の空気調和装置の冷媒充填方法であって、前記圧縮機を回転駆動するとともに、前記供給側調節部および前記充填側調節部を閉じ、前記貯留部から前記冷媒を追い出す追出しステップと、前記貯留部から前記冷媒を追い出した後、前記供給側調節部を開き、かつ、前記第２切換え部を切り替えて前記充填容器を前記第１切換え部から前記貯留部に延びる配管に接続して、前記供給部から前記充填容器に前記冷媒を流入させる充填ステップと、前記供給側調整部を閉じ、前記充填側調整部を開き、および、前記第２切換え部を切り替えて前記充填容器に前記圧縮機から吐出された前記冷媒を導く押し込みステップと、を有することを特徴とする。
【００３１】
本発明によれば、追出しステップにおいて圧縮機の吸入口に接続された貯留部の内部は低圧（吸入圧と同程度の圧力）となり、貯留部に溜った液冷媒は蒸発し気化して、圧縮機に吸入される。言い換えると、貯留部から液冷媒が追い出される。そのため、後に冷媒を空気調和装置に充填した際に、冷媒の充填量を正確に判定することができる。
【００３２】
貯留部から液冷媒を追い出した後に、供給側調節部を開き、かつ、貯留部を介して充填容器を圧縮機の吸入口に接続することにより、外部から供給部を介して充填容器に冷媒を供給することができる。具体的には、充填容器の内部は圧縮機の吸入圧の同程度の圧力となるため、冷媒供給源との間に圧力差が発生し、当該圧力差によって冷媒が充填容器に流入する。
【００３３】
充填容器に溜った冷媒は、押し込みステップにおいて室内熱交換器および室外熱交換器の間をつなぐ配管に押し込められ、空気調和装置に充填される。
具体的には、充填側調整部を開いて充填容器と室内熱交換器および室外熱交換器の間をつなぐ配管とをつなぐ流路を確保するとともに、圧縮機から吐出された吐出冷媒を充填容器に導くことにより、充填容器の内部は吐出圧と同程度の圧力に昇圧される。すると、充填容器に溜った冷媒は、吐出冷媒によって室内熱交換器および室外熱交換器の間をつなぐ配管に押し込められる。
【００３４】
本発明の空気調和装置の冷媒充填方法は、上記本発明に記載の空気調和装置の冷媒充填方法であって、前記圧縮機を回転駆動するとともに、前記供給側調節部を閉じ、前記充填側調節部の開度を調節して、前記貯留部から前記冷媒を追い出す充填前追出しステップと、前記貯留部から前記冷媒を追い出した後、前記供給側調節部を開き、前記充填側調節部を閉じ、かつ、前記第２切換え部を切り替えて前記充填容器を前記第１切換え部から前記貯留部に延びる配管に接続して、前記供給部から前記充填容器に前記冷媒を流入させる充填ステップと、前記冷媒の充填後に、前記供給側調節部を閉じるとともに前記充填側調節部の開度を調節して、前記貯留部から前記冷媒を追い出す充填後追出しステップと、を有することを特徴とする。
【００３５】
本発明によれば、充填前追出しステップにおいて圧縮機の吸入口に接続された貯留部の内部は低圧（吸入圧と同程度の圧力）となり、貯留部に溜った液冷媒は蒸発し気化して、圧縮機に吸入される。言い換えると、貯留部から液冷媒が追い出される。
【００３６】
貯留部から液冷媒を追い出した後に、供給側調節部を開き、かつ、貯留部を介して充填容器を圧縮機の吸入口に接続することにより、外部から供給部を介して充填容器に冷媒を供給することができる。具体的には、充填容器の内部は圧縮機の吸入圧の同程度の圧力となるため、冷媒供給源との間に圧力差が発生し、当該圧力差によって冷媒が充填容器に流入する。
【００３７】
充填容器に溜った冷媒は、充填後追出しステップにおいて、室内熱交換器および室外熱交換器の間をつなぐ配管、または、貯留部に流入する。つまり、空気調和装置が冷房運転されている場合には、充填容器に溜った冷媒は室内熱交換器および室外熱交換器の間をつなぐ配管に流入し、暖房運転されている場合には貯留部に流入する。
そして、充填前追出しステップの場合と同様に、貯留部に溜った液冷媒は蒸発し気化して、圧縮機に吸入される。そのため、後に冷媒を空気調和装置に充填した際に、冷媒の充填量を正確に判定することができる。
【００３８】
上記発明においては、前記空気調和装置に充填された前記冷媒の量が適正か否か判定し、前記冷媒の量が不足する場合には前記充填ステップに戻る冷媒量判定ステップと、を更に有することが望ましい。
【００３９】
本発明によれば、例えば空気調和装置に対して適正量の冷媒を一回で充填する方法と比較して、当該適正量よりも少量の冷媒を複数回に分割して充填することができる。これにより、一回で充填する方法と比較して、短い時間で空気調和装置に適正量の冷媒を充填することができる。
【００４０】
本発明の空気調和装置の起動方法は、上記本発明に記載の空気調和装置の起動方法であって、室外空気の温度が所定温度より低いか否かを比較する比較ステップと、前記室外空気の温度が前記所定温度よりも低い場合には、前記圧縮機を回転駆動するとともに、外部の冷媒供給源および前記供給部の間に配置され前記冷媒の流量を調節する供給側調節部を閉じ、かつ、前記蒸発側調節部を開いて前記貯留部から前記冷媒を追い出す追出しステップと、該追出しステップ中における前記圧縮機に吸入される前記冷媒の過熱度、吐出された前記冷媒の過熱度、および、前記圧縮機における潤滑油温度の少なくとも一つが所定範囲内に含まれる場合には、前記供給側調節部および前記蒸発側調節部を閉じる通常運転ステップと、を有していることを特徴とする。
【００４１】
本発明によれば、貯留部に液冷媒が溜った状態からの空気調和装置の起動が繰り返されても、空気調和装置の信頼性、特に圧縮機の信頼性の低下を防止することができる。
具体的には、貯留部に液冷媒が溜る可能性が高いと判断される状態、言い換えると、室外空気の温度が所定温度よりも低い場合には、追出しステップによって液冷媒が貯留部から追い出され、その後に通常の暖房運転等を行う通常運転ステップが行われる。そのため、暖房運転等の開始時に、貯留部から圧縮機に液冷媒が吸い込まれることを防止できる。
【００４２】
本発明の空気調和装置の起動方法は、上記本発明に記載の空気調和装置の起動方法であって、前記第１切換え部によって前記圧縮機から吐出された前記冷媒が、前記室外熱交換器に導かれる場合であって、室外空気の温度が所定温度よりも低いときに、前記充填側調節部を閉じ、前記充填側調節部の開度を調節し、かつ、前記第２切換え部を切り替えて前記充填容器を前記第１切換え部から前記貯留部に延びる配管に接続して、前記室外熱交換器の能力を抑制する抑制運転ステップと、前記圧縮機から吐出された前記冷媒の圧力が第１所定値よりも高くなると、前記充填側調節部を全開にし、かつ、前記第２切換え部を切り替えて、前記充填容器に前記圧縮機から吐出された前記冷媒を流入させ、前記圧縮機から吐出された前記冷媒の圧力が、前記第１所定値よりも低圧の第２所定値よりも低いか否か判定し、前記冷媒の圧力が前記第２所定値よりも低い場合には、前記抑制運転ステップに戻る圧力判定ステップと、を有していることを特徴とする。
【００４３】
本発明によれば、圧縮機から吐出された吐出冷媒が室外熱交換器に導かれる冷房運転で空気調和装置が起動される場合であって、室外空気の温度が所定温度よりよりも低いときであっても、空気調和装置を安定して起動させることができる。
具体的には、圧縮機から吐出された吐出冷媒を充填容器に流入させずに、室外熱交換器のみに流入させる。例えば、室外熱交換器および充填容器において吐出冷媒を凝縮させる場合と比較して、室外熱交換器のみで吐出冷媒を凝縮させると、吐出冷媒からの放熱量が限られるため、吐出冷媒の圧力が上昇しやすくなる。
【００４４】
吐出冷媒の圧力が第１所定値よりも高くなると、圧縮機から吐出された吐出冷媒を、室外熱交換器および充填容器に流入させる。これにより通常の冷房運転が行われるが、吐出冷媒の圧力の低下が発生する。吐出冷媒の圧力が第２所定値よりも低下した場合には、再び、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器のみに流入させることにより、吐出された冷媒の圧力上昇が図られる。その一方で、吐出冷媒の圧力が第２所定値以上に保たれている場合には、冷房運転が継続される。
【発明の効果】
【００４５】
本発明の空気調和装置、空気調和装置の冷媒充填方法、および、空気調和装置の起動方法によれば、貯留部に貯留された冷媒である液冷媒は、蒸発用配管を流れる高温高圧の冷媒によって加熱されて蒸発するため、冷媒充填に要する時間の短縮を図るとともに空気調和装置の信頼性を確保することができるという効果を奏する。
【００４６】
本発明の空気調和装置、空気調和装置の冷媒充填方法、および、空気調和装置の起動方法によれば、外部から供給された冷媒は充填容器に貯留した後、当該冷媒を室内熱交換器および室外熱交換器との間の配管に押し込まれるため、冷媒充填に要する時間の短縮を図るとともに空気調和装置の信頼性を確保することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る空気調和装置の概略を説明する模式図である。
【図２】図１の空気調和装置における冷媒の充填方法を説明するフローチャートである。
【図３】図１の空気調和装置における立ち上がり制御を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る空気調和装置の構成を説明する模式図である。
【図５】図４の空気調和装置における冷媒の充填方法を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る空気調和装置の構成を説明する模式図である。
【図７】図６の空気調和装置における冷媒の充填方法を説明するフローチャートである。
【図８】図６の空気調和装置における立ち上がり制御を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る空気調和装置ついて図１から図３を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る空気調和装置の概略を説明する模式図である。
本実施形態では、本願の発明を冷暖房運転が可能なビル用マルチ空気調和装置（以下「空気調和装置」と表記する。）に適用して説明するが、店舗用の空気調和装置や、冷凍・冷蔵装置として用いられる空気調和装置など、冷凍サイクルを用いる空気調和装置全般にも適用することができ、特に限定するものではない。
【００４９】
空気調和装置１には、図１に示すように、圧縮機２と、複数の室内熱交換器３と、室外熱交換器４と、四方弁（切換え部）５と、アキュムレータ（貯留部）６と、蒸発用配管７と、レシーバ８と、過冷却熱交換部９と、が主に設けられている。
【００５０】
圧縮機２は、気体冷媒を吸入して圧縮し、高温高圧の冷媒として吐出するものである。圧縮機２の吐出口には四方弁５と蒸発用配管７の一方の端部とが接続されている。さらに圧縮機２の吸入口にはアキュムレータ６が接続されている。
なお、圧縮機２としては公知の構成のものを用いることができる。
【００５１】
室内熱交換器３は、室内空気と冷媒との間で熱交換を行うものである。空気調和装置１が暖房運転されている場合には、冷媒の熱を用いて室内空気を加熱し、冷房運転されている場合には、冷媒によって室内空気の熱を奪い室内空気を冷却するものである。
室内熱交換器３の一方の端部には四方弁５が接続され、他方の端部には室内膨張弁（絞り部）３１が接続されている。
室内熱交換器３は空気調和装置１に複数設けられ、ビルの各フロアや、各部屋に分散して配置されている。
【００５２】
室内膨張弁３１は、通過する冷媒の圧力を減圧する絞り弁であって、その開度が制御可能とされたものである。具体的には、空気調和装置１が暖房運転されている場合には、室内膨張弁３１は過冷却制御され、冷房運転されている場合には、室内膨張弁３１は過熱度制御されるものである。
室内膨張弁３１は複数の室内熱交換器３に対して一対一に配置され、室内熱交換器３と過冷却熱交換部９との間に配置されている。
【００５３】
室外熱交換器４は、室外空気と冷媒との間で熱交換を行うものである。空気調和装置１が暖房運転されている場合には、室外空気の熱を冷媒に吸収させることにより蒸発させ、冷房運転されている場合には、冷媒の熱を室外空気に放出させて凝縮させるものである。
室外熱交換器４の一方の端部には四方弁５が接続され、他方の端部には室外膨張弁（絞り部）４１が接続されている。
室外熱交換器４は空気調和装置１に一つ、または、複数設けられ、圧縮機２などとも似ビルの屋外に配置されている。
【００５４】
室外膨張弁４１は、通過する冷媒の圧力を減圧する絞り弁であって、その開度が制御可能とされたものである。具体的には、空気調和装置１が暖房運転されている場合には、室外膨張弁４１は過熱度制御され、冷房運転されている場合には、室外膨張弁４１は全開に制御されるものである。
室外膨張弁４１は室外熱交換器４とレシーバ８との間に配置されている。
【００５５】
四方弁５は、空気調和装置１における暖房運転および冷房運転の切り替えを行うものであって、具体的には圧縮機２から吐出された冷媒を室内熱交換器３または室外熱交換器４の一方に導くものである。さらに四方弁５は室内熱交換器３および室外熱交換器４の他方から流出した冷媒をアキュムレータ６に導くものでもある。
四方弁５は圧縮機２と室内熱交換器３および室外熱交換器４との間であって、アキュムレータ６と室内熱交換器３および室外熱交換器４との間に配置されている。
四方弁５としては公知の構成のものを用いることができ、特に限定するものではない。
【００５６】
アキュムレータ６は、圧縮機２に吸入される冷媒に含まれる液冷媒を分離して、気体冷媒のみを圧縮機２に向けて流出させるものである。さらにアキュムレータ６は、空気調和装置１における運転状態が変動した際に、つまり、冷媒が循環する配管長が変動して適正な冷媒量が変動した際に、余剰となった冷媒を液冷媒として吸収したり、冷媒の不足分を蓄えられた液冷媒から供給したりするものである。
【００５７】
アキュムレータ６は圧力容器であって、圧縮機２の吸入口と冷媒が流通可能に接続されているとともに、四方弁５とも冷媒が流通可能に接続されている。さらに、アキュムレータ６から圧縮機２へは気体冷媒のみが流出するように構成されている。
その一方で、アキュムレータ６の内部には蒸発用配管７が配置されている。
【００５８】
アキュムレータ６と四方弁５との間には、チェックジョイント（供給部）５１が設けられている。
チェックジョイント５１は、外部から空気調和装置１に冷媒を充填する際に、冷媒ボンベ（冷媒供給源）６１と空気調和装置１とをつなぐホースなどの配管が接続されるものである。チェックジョイント５１としては公知の構成のものを用いることができ、特に限定するものではない。
【００５９】
冷媒ボンベ６１は、空気調和装置１に冷媒を供給するものであって、空気調和装置１と接続離脱が可能なものであり、かつ、運搬可能なものである。さらに冷媒ボンベ６１には冷媒の流出を制御するバルブ（図示せず）が設けられている。
冷媒ボンベ６１とチェックジョイント５１とをつなぐ配管には供給側電磁弁（供給側調整部）６２が設けられている。
【００６０】
供給側電磁弁６２は、冷媒ボンベ６１から空気調和装置１に冷媒を充填する際に用いられるものであり、空気調和装置１から冷媒ボンベ６１への冷媒の逆流を防止するものでもある。
供給側電磁弁６２としては公知の構成のものを用いることができ、特に限定するものではない。
【００６１】
蒸発用配管７は、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒の一部をアキュムレータ６に導き、アキュムレータ６に溜った液冷媒を加熱し蒸発させるものである。
蒸発用配管７の一方の端部は圧縮機２の吐出口と四方弁５とをつなぐ配管に接続され、他方の端部はアキュムレータ６と過冷却熱交換部９とをつなぐ配管に接続されている。さらに蒸発用配管７はアキュムレータ６を貫通して配置され、アキュムレータ６の内部では、溜った液冷媒に対して吐出冷媒の熱を伝達する面積を増やす形状、例えば、螺旋状に配置されている。
【００６２】
その一方で、蒸発用配管７には、蒸発側電磁弁（蒸発側調節部）７１が設けられている。蒸発側電磁弁７１は、蒸発用配管７における吐出冷媒の流れを制御するものである。
蒸発側電磁弁７１としては公知の構成のものを用いることができ、特に限定するものではない。
【００６３】
レシーバ８は、室内膨張弁３１または室外膨張弁４１に液冷媒を供給するものである。具体的には空気調和装置１が暖房運転されている場合には室外膨張弁４１に液冷媒を供給するものであり、冷房運転されている場合には室内膨張弁３１に液冷媒を供給するものである。
レシーバ８は圧力容器であって、室外膨張弁４１と過冷却熱交換部９との間に配置されている。さらにレシーバ８は、室外膨張弁４１および室内膨張弁３１と冷媒が流通可能に接続されている。
【００６４】
過冷却熱交換部９は、室内熱交換器３から室外熱交換器４に向かって流れる液冷媒を更に冷却するものである。
過冷却熱交換部９には、過冷却用熱交換器９１と、過冷却用配管９２と、過冷却用膨張弁９３と、が主に設けられている。
【００６５】
過冷却用熱交換器９１は、室内膨張弁３１とレシーバ８との間に配置された熱交換器であって、過冷却用配管９２を流れる冷媒と、室内熱交換器３から室外熱交換器４に向かって流れる液冷媒との間で熱交換を行い、当該液冷媒を冷却するものである。
過冷却用熱交換器９１としては、例えば二重管式の熱交換器を用いることができる。
【００６６】
過冷却用配管９２は、一方の端部が過冷却用熱交換器９１とレシーバ８との間の配管に接続され、他方の端部が四方弁５とアキュムレータ６との間の配管に接続された配管である。さらに過冷却用配管９２には、蒸発用配管７が接続されている。
その一方で、過冷却用配管９２には過冷却用膨張弁９３と、過冷却用熱交換器９１と、が配置されている。
【００６７】
過冷却用膨張弁９３は、過冷却用配管９２を流れる冷媒を断熱膨張させ、低温低圧の冷媒とするものである。具体的には、空気調和装置１が暖房運転されている際に、過冷却用配管９２に流れ込み、過冷却用熱交換器９１に向かって流れる冷媒を断熱膨張させるものである。このとき過冷却用膨張弁９３の開度は過熱度制御されている。その一方で、空気調和装置１が冷房運転されている際には、過冷却用膨張弁９３は開度が全開とされている。
【００６８】
次に、上記の構成からなる空気調和装置１における暖房運転および冷房運転時における冷媒流れ等について説明する。
なお、通常の暖房運転および冷房運転が行われる場合には、図１に示すように、チェックジョイント５１に冷媒ボンベ６１は接続されていない。さらに、蒸発側電磁弁７１は原則として閉じられた状態で空気調和装置１の運転が行われる。しかしながら、アキュムレータ６に液冷媒が溜る状況では、蒸発側電磁弁７１を開く制御を行ってもよい。
【００６９】
空気調和装置１において暖房運転が行われる場合には、圧縮機２から吐出された高温高圧の吐出冷媒は、四方弁５によって室内熱交換器３に導かれる。室内熱交換器３に流入した吐出冷媒は、室内空気に熱を放出して凝縮し液化する。その一方で室内空気は吐出冷媒の熱を受け取り加熱される。
【００７０】
液化した冷媒は室内熱交換器３から流出し、室内膨張弁３１を通過する。冷媒は室内膨張弁３１を通過する際に断熱膨張されて低温低圧の冷媒となる。このとき室内膨張弁３１は冷媒の過冷却度が所定の範囲に収まるように、弁の開度が過冷却制御される。
【００７１】
室内膨張弁３１を通過した冷媒は、レシーバ８に流入する。このとき、過冷却用膨張弁９３の弁開度は全閉に制御され、過冷却用配管９２に冷媒は流入しない。
レシーバ８では流入した冷媒のうち気体冷媒と液体冷媒とが分離され、液体冷媒のみがレシーバ８から流出する。レシーバ８から流出した液冷媒は、室外膨張弁４１を通過する際に断熱膨張され、その後室外熱交換器４に流入する。室外膨張弁４１は、室外熱交換器４における冷媒の過熱度が所定の範囲内に含まれるように、弁の開度が過熱度制御される。
【００７２】
室外熱交換器４では、冷媒は室外空気から熱を吸収して蒸発し気化する。気化した冷媒は、室外熱交換器４から流出し、四方弁５を介してアキュムレータ６に流入する。アキュムレータ６では、流入した冷媒のうち気体冷媒と液体冷媒とが分離され、気体冷媒のみがアキュムレータ６から流出し、圧縮機２に吸入される。
以後、上述の過程が繰り返されることにより暖房運転が継続される。
【００７３】
空気調和装置１において冷房運転が行われる場合には、圧縮機２から吐出された吐出冷媒は、四方弁５によって室外熱交換器４に導かれる。室外熱交換器４に流入した吐出冷媒は、室外空気に熱を放出して凝縮し液化する。
【００７４】
液化した冷媒は室外熱交換器４から流出し、室外膨張弁４１を通過する。このとき室外膨張弁４１は弁の開度が全開とされるため、冷媒の温度および圧力に大きな変動は発生しない。
室外膨張弁４１を通過した冷媒はレシーバ８に流入し、レシーバ８において気体冷媒と液体冷媒とが分離される。レシーバ８からは液体冷媒のみが流出し、室内膨張弁３１に向かって流れ、過冷却熱交換部９において冷却される。
【００７５】
つまり、レシーバ８から流出した液冷媒の一部は過冷却用配管９２に流入し、過冷却用膨張弁９３において断熱膨張され、より低温低圧の冷媒となる。当該冷媒は、過冷却用熱交換器９１に流入し、室内膨張弁３１に向かって流れる冷媒を冷却し、その後アキュムレータ６に流入する。
過冷却用膨張弁９３は、冷媒の過冷却度が所定の範囲に含まれるように弁の開度が過冷却制御される。
【００７６】
過冷却熱交換部９において更に冷却された冷媒は、室内膨張弁３１において断熱膨張され、低温低圧の冷媒となり、室内熱交換器３に流入する。室内熱交換器３では冷媒は、室内空気から熱を吸収して蒸発し気化する。その一方で、室内空気は冷媒に熱を奪われ冷却される。
【００７７】
気化した冷媒は室内熱交換器３から流出し、四方弁５を介してアキュムレータ６に流入する。アキュムレータ６では、流入した冷媒のうち気体冷媒と液体冷媒とが分離され、気体冷媒のみがアキュムレータ６から流出し、圧縮機２に吸入される。
以後、上述の過程が繰り返されることにより冷房運転が継続される。
【００７８】
次に、本実施形態の特徴である空気調和装置１の据え付け時における冷媒の充填方法について説明する。
図２は、図１の空気調和装置における冷媒の充填方法を説明するフローチャートである。
【００７９】
空気調和装置１における冷媒の充填が行われる場合、図１に示すように、空気調和装置１のチェックジョイント５１に冷媒ボンベ６１がつなげられる。
その上で、冷媒の充填作業が行われる。最初に、図２に示すように、冷媒を充填する際の空気調和装置１の試運転の運転モードの判定が行われる（ステップＳ１）。
具体的には、室外空気の温度である外温が基準温度（所定温度）である約１５℃よりも低い場合には暖房運転が選択され、基準温度以上である場合には冷房運転が選択される。
【００８０】
その後、アキュムレータ６に溜った冷媒の追い出し運転が行われる（ステップＳ２（追出しステップ））。
具体的には、暖房運転が選択された場合であっても、冷房運転が選択された場合であっても、供給側電磁弁６２が閉じられるとともに、蒸発側電磁弁７１が開かれ、暖房運転または冷房運転が行われる。
【００８１】
すると、圧縮機２から吐出された高温高圧の吐出冷媒の一部は、蒸発用配管７に流入する。蒸発用配管７に流入した吐出冷媒は、アキュムレータ６の内部を通過する際に、アキュムレータ６に溜った液冷媒に熱を与える。当該液冷媒は熱を受け取ることにより加熱され蒸発し気化する。気化した冷媒はアキュムレータ６から流出し圧縮機２に吸入される。言い換えると、液冷媒はアキュムレータ６から追い出される。
蒸発用配管７を流れる冷媒は、アキュムレータ６の液冷媒に熱を与えた後、過冷却用配管９２を介してアキュムレータ６に流入し、アキュムレータ６から圧縮機２に吸入される。
【００８２】
冷媒の追い出し運転が行われている間、当該追い出し運転を終了する条件を満たすか否かの判断が繰り返し行われる（ステップＳ３）。
具体的には、圧縮機２に吸入される冷媒の過熱度、および、圧縮機２から吐出された冷媒の過熱度の一方がそれぞれの適正範囲に含まれ、かつ、圧縮機２の潤滑油の温度が適正範囲に含まれる場合（ＹＥＳの場合）は、冷媒の追い出し運転を終了すると判断され、それ以外の場合（ＮＯの場合）には冷媒の追い出し運転を継続すると判断される。
【００８３】
つまり、アキュムレータ６から液冷媒が追い出された場合には、圧縮機２に吸入される冷媒の過熱度が高くなることから、吸入される冷媒の過熱度に基づいて追い出し運転を終了するか否かを判断することができる。圧縮機２から吐出される冷媒の過熱度についても、同様に、アキュムレータ６から液冷媒が追い出されると、吸入される冷媒の過熱度が高くなり、これを断熱圧縮した吐出された冷媒の過熱度も高くなる。そのため、吐出された冷媒の過熱度に基づいて追い出し運転を終了するか否かを判断することができる。
【００８４】
その一方で、圧縮機２の潤滑油の温度は、冷媒を充填する際の圧縮機２の潤滑性を確保することを目的として、追い出し運転を終了するか否かの条件に加えている。つまり、潤滑油の温度が低い場合には、圧縮機２の潤滑性を確保することが困難、言い換えると潤滑不良を発生する可能性があるからである。
【００８５】
冷媒の追い出し運転が終了すると、次に、冷媒充填が行われる（ステップＳ４（充填ステップ））。本実施形態では、空気調和装置１に対して冷媒を複数回に分割して充填する。
具体的には、暖房運転が選択された場合であっても、冷房運転が選択された場合であっても、供給側電磁弁６２、および、蒸発側電磁弁７１が開かれ、暖房運転または冷房運転が行われる。
【００８６】
すると、圧縮機２の吸入口と同程度の圧力になっているチェックジョイント５１と、冷媒ボンベ６１の内部の圧力との間の圧力差に基づいて、冷媒ボンベ６１から空気調和装置１に冷媒が充填される。具体的には、冷媒ボンベ６１を流出した冷媒は、チェックジョイント５１を介して、アキュムレータ６に流入する。
一回の充填作業で充填される冷媒量としては、アキュムレータ６に溜めることができる冷媒量であって、アキュムレータ６から圧縮機２に液冷媒が流入しない程度の冷媒量を挙げることができる。
【００８７】
冷媒の充填が終了すると、安定化運転が行われる（ステップＳ５）。
具体的には、暖房運転が選択された場合であっても、冷房運転が選択された場合であっても、供給側電磁弁６２、および、蒸発側電磁弁７１が閉じられ、暖房運転または冷房運転が行われる。
この安定化運転により、冷媒は空気調和装置１の内部を循環し、例えばアキュムレータ６などの特定の場所に偏在することがなくなる。
【００８８】
その後、空気調和装置１に充填された冷媒量が適正か否かの判定が行われる（ステップＳ６（冷媒量判定ステップ））。
冷媒量が適正でない、つまり不足していると判定されると、ステップＳ４に戻り、再び空気調和装置１に冷媒が充填される。その一方で、冷媒量が適正であると判定されると、空気調和装置１の試運転が継続され（ステップＳ７）、冷媒の充填作業は終了する。
なお、判定方法としては公知の判定方法を用いることができ、特に限定するものではない。
【００８９】
次に、本実施形態の別の特徴である空気調和装置１の起動時における立ち上がり制御について説明する。
図３は、図１の空気調和装置における立ち上がり制御を説明するフローチャートである。
【００９０】
図３に示すように、起動指令（ＯＮ指令）が、空気調和装置１におけるリモートコントローラなどの入力部に入力されると、起動モードの判定が行われる（ステップＳ１１（比較ステップ））。
具体的には、室外空気の温度である外温が基準温度である約１５℃よりも低い場合（ＹＥＳの場合）には、アキュムレータ６から冷媒を追い出してから空気調和装置１の運転を開始する起動モードが選択される。その一方で、外温が基準温度以上の場合（ＮＯの場合）には、そのまま空気調和装置１の運転を開始する通常の起動モードが選択される。
【００９１】
外温が基準温度よりも低い場合には、上述のように冷媒の追い出し運転が行われる（ステップＳ１２（追出しステップ））。
具体的には、冷媒充填作業における追い出し運転と同様に、暖房運転が選択された場合であっても、冷房運転が選択された場合であっても、供給側電磁弁６２が閉じられるとともに、蒸発側電磁弁７１が開かれ、暖房運転または冷房運転が行われる。
【００９２】
冷媒の追い出し運転が行われている間、当該追い出し運転を終了する条件を満たすか否かの判断が繰り返し行われる（ステップＳ１３）。
具体的には、圧縮機２に吸入される冷媒の過熱度、および、圧縮機２から吐出された冷媒の過熱度の一方がそれぞれの適正範囲に含まれ、かつ、圧縮機２の潤滑油の温度が適正範囲に含まれる場合（ＹＥＳの場合）は、冷媒の追い出し運転を終了すると判断され、それ以外の場合（ＮＯの場合）には冷媒の追い出し運転を継続すると判断される。
【００９３】
冷媒の追い出し運転が終了すると、空気調和装置１は通常の暖房運転または冷房運転が行われる（ステップＳ１４（通常運転ステップ））。
【００９４】
上記の構成によれば、アキュムレータ６に貯留された冷媒である液冷媒は、蒸発用配管７を流れる高温高圧の冷媒によって加熱されて蒸発するため、本実施形態の空気調和装置１に冷媒を充填する際に要する時間を短縮することができる。さらに、圧縮機２にはアキュムレータ６で気化した気体冷媒のみが吸入されるため、液冷媒により圧縮機２の潤滑油が希釈されることを防止でき、本実施形態の空気調和装置１の信頼性を確保することができる。
【００９５】
具体的には、チェックジョイント５１から空気調和装置１に供給された冷媒はアキュムレータ６に流入し、アキュムレータ６に一時的に貯留される。その一方で、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒である吐出冷媒の少なくとも一部は、蒸発用配管７に流入する。吐出冷媒は、アキュムレータ６の内部に配置された蒸発用配管７の内部を流れ、吐出冷媒からアキュムレータ６に貯留された液冷媒に熱が供給される。熱を受け取った液冷媒は当該熱により蒸発し気化する。
【００９６】
つまり、単に空気調和装置１を運転してアキュムレータ６に貯留された冷媒である液冷媒を蒸発させ気化させる方法と比較して、本実施形態の空気調和装置１ではアキュムレータ６に貯留された冷媒を短時間で蒸発させ気化させることができる。
さらに、アキュムレータ６の液冷媒が短時間で気化するため、液冷媒が圧縮機２に吸入される可能性を低減することができる。
【００９７】
その一方で、アキュムレータ６に液冷媒が溜るような状況下においても、本実施形態の空気調和装置１の立ち上がりに要する時間を短縮することができる。
つまり、アキュムレータ６の液冷媒を短時間で蒸発させることができるため、空気調和装置１の内部における冷媒分布を短時間に適正な分布にすることができる。これにともない、空気調和装置１において過熱運転を行うことができる期間（圧縮機２に気体冷媒のみが吸入される期間）が長くなるため、空気調和装置１の信頼性を向上させることができる。
【００９８】
空気調和装置１の冷媒の充填作業を上述のように行うことにより、ステップＳ２においてアキュムレータ６に貯留された液冷媒は、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒である吐出冷媒によって蒸発され気化された後、アキュムレータ６から追い出される。そのため、アキュムレータ６から液冷媒を追い出すのに要する時間を短縮することができる。
具体的には、蒸発側電磁弁７１が開かれることにより吐出冷媒の少なくとも一部は、アキュムレータ６の内部にも配置された蒸発用配管７を流れる。すると、アキュムレータ６に貯留された液冷媒は、蒸発用配管７を流れる吐出冷媒から熱を受け取り、当該熱により蒸発し気化する。気化した冷媒は圧縮機２に吸い込まれるため、アキュムレータ６に貯留された液冷媒はアキュムレータ６から追い出されることになる。その一方で、供給側電磁弁６２は閉じられているため、外部からチェックジョイントを介して液冷媒がアキュムレータ６に供給されることはない。
【００９９】
アキュムレータ６から液冷媒を追い出した後に、供給側電磁弁６２を開き、外部からチェックジョイント５１を介して、冷媒を供給するステップＳ４においても、吐出冷媒の熱を用いてアキュムレータ６に新たに流入した冷媒を加熱するため、アキュムレータ６に液冷媒が溜りにくい。つまり、ステップＳ４においても蒸発側電磁弁７１は開いた状態に保たれているため、圧縮機２から吐出された吐出冷媒の一部は、蒸発用配管７によってアキュムレータ６の内部を流れる。そのため、アキュムレータ６に流入した冷媒は、吐出冷媒によって加熱される。例えば、アキュムレータ６に流入した冷媒が液冷媒の場合には、液冷媒は吐出冷媒の熱を受けて、蒸発し気化する。
【０１００】
空気調和装置１における冷媒の適正量よりも少量の冷媒を複数回に分割して充填することにより、適正量の冷媒を一回で充填する方法と比較して、短い時間で空気調和装置１に適正量の冷媒を充填することができる。
【０１０１】
空気調和装置１の起動時における立ち上がり制御を上述のように行うことにより、アキュムレータ６に液冷媒が溜った状態からの空気調和装置１の起動が繰り返されても、空気調和装置１の信頼性、特に圧縮機２の信頼性の低下を防止することができる。
具体的には、アキュムレータ６に液冷媒が溜る可能性が高いと判断される状態、言い換えると、室外空気の温度が所定温度よりも低い場合には、ステップＳ１２によって液冷媒がアキュムレータ６から追い出され、その後に通常の暖房運転等を行うステップＳ１４が行われる。そのため、暖房運転等の開始時に、アキュムレータ６から圧縮機２に液冷媒が吸い込まれることを防止できる。
【０１０２】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図４および図５を参照して説明する。
本実施形態の空気調和装置の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、チャージタンクが設けられている点が異なっている。よって、本実施形態においては、図４および図５を用いてチャージタンク周辺の構成およびチャージタンクの用い方について説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図４は、本実施形態に係る空気調和装置の構成を説明する模式図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１０３】
空気調和装置１０１には、図４に示すように、圧縮機２と、複数の室内熱交換器３と、室外熱交換器４と、第１四方弁（第１切換え部）１０５と、アキュムレータ６と、チャージタンク（充填容器）１０７と、レシーバ８と、過冷却熱交換部９と、が主に設けられている。
【０１０４】
第１四方弁１０５は、第１の実施形態の四方弁５と同様に、空気調和装置１０１における暖房運転および冷房運転の切り替えを行うものであって、具体的には圧縮機２から吐出された冷媒を室内熱交換器３または室外熱交換器４の一方に導くものである。さらに、第１四方弁１０５は室内熱交換器３および室外熱交換器４の他方から流出した冷媒をアキュムレータ６に導くものでもある。
【０１０５】
チャージタンク１０７は、空気調和装置１０１に冷媒を充填する際に用いられる容器であって、最初に冷媒が流入する容器であり、冷媒を一時的に溜めるものである。
チャージタンク１０７は両端部が閉じられた円筒状の容器であって、チェックジョイント５１が設けられているものである。チェックジョイント５１はチャージタンク１０７の円周面に設けられているとともに、円周面の接線方向に延びて配置されている。
【０１０６】
さらにチャージタンク１０７には、第２四方弁（第２切換え部）１７０とつながる第１配管１７１と、室外膨張弁４１およびレシーバ８の間の配管とつながる第２配管１７２とが設けられている。
第１配管１７１は、チャージタンク１０７と第２四方弁１７０とをつなぐ配管である。第１配管１７１はチャージタンク１０７の一方の端部における中心軸線の近傍に接続され、かつ、チャージタンク１０７の内部に向かって突出して配置されたものである。
第１配管１７１には、第１配管１７１を流れる冷媒の温度を測定するサーミスタ１７３が設けられている。
【０１０７】
第２四方弁１７０は、第１配管１７１を、圧縮機２の吐出口および第１四方弁１０５をつなぐ配管と、第１四方弁１０５およびアキュムレータ６をつなぐ配管と、の一方につなぐものである。さらに第２四方弁１７０は、減圧部１７５を、圧縮機２の吐出口および第１四方弁１０５をつなぐ配管と、第１四方弁１０５およびアキュムレータ６をつなぐ配管と、の他方につなぐものでもある。
【０１０８】
減圧部１７５は通過する冷媒の圧力を低下させるものである。減圧部１７５の一方の端部は第２四方弁１７０に接続され、他方の端部は第１四方弁１０５およびアキュムレータ６をつなぐ配管に接続されている。
減圧部１７５としては、公知の構成のものを用いることができ、特に限定するものではない。
【０１０９】
第２配管１７２は、チャージタンク１０７と室外膨張弁４１およびレシーバ８の間の配管とをつなぐものである。第２配管１７２には、第２配管１７２を流れる冷媒の流量を調節する充填側電磁弁（充填側調整部）１７４が設けられている。
【０１１０】
本実施形態に係る空気調和装置１０１における暖房運転および冷房運転については、第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
次に、本実施形態の特徴である空気調和装置１０１の据え付け時における冷媒の充填方法について説明する。
図５は、図４の空気調和装置における冷媒の充填方法を説明するフローチャートである。
【０１１１】
空気調和装置１０１における冷媒の充填が行われる場合、図４に示すように、空気調和装置１０１のチェックジョイント５１に冷媒ボンベ６１がつなげられる。
その上で、冷媒の充填作業が行われる。最初に、図５に示すように、冷媒を充填する際の空気調和装置１０１の試運転の運転モードの判定が行われる（ステップＳ１０１）。
具体的には、室外空気の温度である外温が基準温度（所定温度）である約１５℃よりも低い場合には暖房運転が選択され、基準温度以上である場合には冷房運転が選択される。
【０１１２】
その後、アキュムレータ６に溜った冷媒の追い出し運転が行われる（ステップＳ１０２（追出しステップ））。
具体的には、暖房運転が選択された場合であっても、冷房運転が選択された場合であっても、供給側電磁弁６２および充填側電磁弁１７４が閉じられるとともに、第２四方弁１７０によって、第１配管１７１は第１四方弁１０５とアキュムレータ６とをつなぐ配管に接続され、減圧部１７５は圧縮機２と第１四方弁１０５とをつなぐ配管に接続される。この状態で空気調和装置１０１の試運転（暖房運転または冷房運転）が行われる。
【０１１３】
すると圧縮機２の吸入口とつながるアキュムレータ６の内部は、圧縮機２の吸入圧と同程度の圧力となり、アキュムレータ６内の液冷媒が蒸発し気化しやすくなる。気化した冷媒は、アキュムレータ６から流出して圧縮機２に吸入される。言い換えると、液冷媒はアキュムレータ６から追い出される。
【０１１４】
冷媒の追い出し運転が行われている間、当該追い出し運転を終了する条件を満たすか否かの判断が繰り返し行われる（ステップＳ１０３）。
具体的には、圧縮機２に吸入される冷媒の過熱度、および、圧縮機２から吐出された冷媒の過熱度の一方がそれぞれの適正範囲に含まれ、かつ、圧縮機２の潤滑油の温度が適正範囲に含まれる場合（ＹＥＳの場合）は、冷媒の追い出し運転を終了すると判断され、それ以外の場合（ＮＯの場合）には冷媒の追い出し運転を継続すると判断される。
【０１１５】
冷媒の追い出し運転が終了すると、次に、冷媒充填が行われる（ステップＳ１０４（充填ステップ））。本実施形態では、空気調和装置１０１に対して冷媒を複数回に分割して充填する。
具体的には、暖房運転が選択された場合であっても、冷房運転が選択された場合であっても、供給側電磁弁６２が開かれ、充填側電磁弁１７４が閉じられる。その一方で、ステップＳ１０２の場合と同様に、第２四方弁１７０により、第１配管１７１は第１四方弁１０５とアキュムレータ６とをつなぐ配管に接続され、減圧部１７５は圧縮機２と第１四方弁１０５とをつなぐ配管に接続される。
【０１１６】
するとチャージタンク１０７は、第１四方弁１０５とアキュムレータ６とをつなぐ配管、第２四方弁１７０および第１配管１７１を通じて圧縮機２の吸入口とつながり、チャージタンク１０７の内部は吸入圧と同程度の圧力となる。これにより、冷媒ボンベ６１の冷媒圧力と、チャージタンク１０７内の圧力との間に圧力差が発生し、この圧力差により冷媒ボンベ６１からチャージタンク１０７に冷媒が流入し充填される。
【０１１７】
冷媒がチャージタンク１０７に充填されている間、冷媒充填を終了する条件が満たされるか否かの判断が繰り返し行われる（ステップＳ１０５）。
具体的には、冷媒充填の制限時間を経過した場合、および、チャージタンク１０７が液冷媒で満たされた（満液の）場合のいずれかの条件が満たされた場合（ＹＥＳの場合）には、冷媒充填が終了される。その一方で、どちらの条件も満たされない場合（ＮＯの場合）には、冷媒充填は継続される。
【０１１８】
チャージタンク１０７が満液になったか否かは、サーミスタ１７３により第１配管１７１における冷媒の温度を測定することで、かかる場所の冷媒の過熱度を算出し、当該過熱度が所定値よりも低下した場合にチャージタンク１０７が満液になったと判断される。
【０１１９】
冷媒充填が終了されると、次に、チャージタンク１０７に溜った液冷媒の追い出し運転が行われる（ステップＳ１０６（押し込みステップ））。
具体的には、暖房運転が選択された場合であっても、冷房運転が選択された場合であっても、供給側電磁弁６２が閉じられ、充填側電磁弁１７４が開かれる。その一方で、第２四方弁１７０により、第１配管１７１は圧縮機２の吐出口と第１四方弁１０５とをつなぐ配管に接続され、減圧部１７５は第１四方弁１０５とアキュムレータ６とをつなぐ配管に接続される。
【０１２０】
するとチャージタンク１０７は、圧縮機２の吐出口と第１四方弁１０５とをつなぐ配管、第２四方弁１７０および第１配管１７１を通じて圧縮機２の吐出口とつながり、チャージタンク１０７の内部は吐出圧と同程度の圧力となる。言い換えると、圧縮機２から吐出された高温高圧の吐出冷媒の一部が、チャージタンク１０７に導かれる。
チャージタンク１０７内の液冷媒は吐出冷媒に押されて、第２配管１７２に流入し、充填側電磁弁１７４を通過して室外膨張弁４１およびレシーバ８の間の配管に押し込められる。
【０１２１】
液冷媒がチャージタンク１０７から追い出されると、空気調和装置１０１に充填された冷媒の量が適正か否かの判定が行われる（ステップＳ１０７（冷媒量判定ステップ））。
冷媒量が適正でない、つまり不足していると判定されると、ステップＳ１０４に戻り、再び空気調和装置１０１に冷媒が充填される。その一方で、冷媒量が適正であると判定されると、空気調和装置１０１の試運転が継続され（ステップＳ１０８）、冷媒の充填作業は終了する。
なお、判定方法としては公知の判定方法を用いることができ、特に限定するものではない。
【０１２２】
上記の構成によれば、外部から供給された冷媒はチャージタンク１０７に貯留した後、当該冷媒を室内熱交換器３および室外熱交換器４との間の配管に押し込まれるため、アキュムレータ６から液冷媒を追い出すために要する時間を短縮することができ、冷媒の充填に要する時間の短縮を図ることができる。
【０１２３】
具体的には、チャージタンク１０７と、第１四方弁１０５からアキュムレータ６に延びる配管と、を接続してチャージタンク１０７の内部の圧力を下げて、外部の冷媒ボンベ６１とチャージタンク１０７との間に圧力差を形成し、この圧力差を用いて冷媒ボンベ６１からチャージタンク１０７に冷媒が供給される。
その後、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒がチャージタンク１０７に導かれ、チャージタンク１０７の内部圧力が高められ、室内熱交換器３および室外熱交換器４との間の配管の内部との間に圧力差が形成される。この圧力差により、チャージタンク１０７の内部の冷媒は、室内熱交換器３および室外熱交換器４との間の配管に供給される、言い換えると押し込められる。
【０１２４】
さらに外部から供給された冷媒は、直接チャージタンク１０７に流入するため、圧縮機２の吸入口とつながるアキュムレータ６に供給された冷媒が流入する場合と比較して、液冷媒が圧縮機２に吸入される可能性が低くなる。そのため、本実施形態の空気調和装置１０１における信頼性を確保することができる。
その一方で、本実施形態の空気調和装置１０１に対して過剰な冷媒が供給された場合には、チャージタンク１０７に冷媒の過剰分を貯留させることで、過剰分の冷媒を回収する必要がない。
【０１２５】
空気調和装置１の冷媒の充填作業を上述のように行うことにより、チャージタンク１０７に供給された冷媒は、チャージタンク１０７の円周面に沿って流れて、気体冷媒および液体冷媒に分離される。そのため、チャージタンク１０７に冷媒を供給する際に、チャージタンク１０７の内部と圧縮機２の吸入口とが連通されても、チャージタンク１０７における中心軸線の近傍に沿って延びる第１配管１７１に液冷媒が流入しにくい。つまり、圧縮機２の吸入口に液冷媒が流入することを防止することができる。
【０１２６】
ステップＳ１０２において圧縮機２の吸入口に接続されたアキュムレータ６の内部は低圧（吸入圧と同程度の圧力）となり、アキュムレータ６に溜った液冷媒は蒸発し気化して、圧縮機２に吸入される。言い換えると、アキュムレータ６から液冷媒が追い出される。そのため、後に冷媒を空気調和装置１０１に充填した際に、冷媒の充填量を正確に判定することができる。
【０１２７】
アキュムレータ６から液冷媒を追い出した後に、供給側電磁弁６２を開き、かつ、アキュムレータ６を介してチャージタンク１０７を圧縮機２の吸入口に接続することにより、外部から供給部を介してチャージタンク１０７に冷媒を供給することができる。具体的には、チャージタンク１０７の内部は圧縮機２の吸入圧の同程度の圧力となるため、冷媒ボンベ６１との間に圧力差が発生し、当該圧力差によって冷媒がチャージタンク１０７に流入する。
【０１２８】
チャージタンク１０７に溜った冷媒は、ステップＳ１０６において室内熱交換器３および室外熱交換器４の間をつなぐ配管に押し込められ、空気調和装置１０１に充填される。
具体的には、充填側電磁弁１７４を開いてチャージタンク１０７と室内熱交換器３および室外熱交換器４の間をつなぐ配管とをつなぐ流路を確保するとともに、圧縮機２から吐出された吐出冷媒をチャージタンク１０７に導くことにより、チャージタンク１０７の内部は吐出圧と同程度の圧力に昇圧される。すると、チャージタンク１０７に溜った冷媒は、吐出冷媒によって室内熱交換器３および室外熱交換器４の間をつなぐ配管に押し込められる。
【０１２９】
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について図６から図８を参照して説明する。
本実施形態の空気調和装置の基本構成は、第２の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、チャージタンクが室外熱交換器でもある点が異なっている。よって、本実施形態においては、図６から図８を用いてチャージタンクして用いられる室外熱交換器の周辺の構成および当該室外熱交換器の用い方について説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図６は、本実施形態に係る空気調和装置の構成を説明する模式図である。
なお、第２の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１３０】
空気調和装置２０１には、図６に示すように、圧縮機２と、複数の室内熱交換器３と、室外熱交換器４と、第１四方弁１０５と、アキュムレータ６と、チャージ用室外熱交換器（充填容器）２０７と、レシーバ８と、過冷却熱交換部９と、が主に設けられている。
【０１３１】
チャージ用室外熱交換器２０７は、空気調和装置２０１に冷媒が充填される場合にはチャージタンクして働き、空気調和装置２０１が通常の暖房運転や冷房運転される場合には、室外熱交換器として働くものである。
チャージ用室外熱交換器２０７は室外熱交換器４と同様な熱交換器である。チャージ用室外熱交換器２０７には第１配管１７１と、第２配管１７２とが設けられている。
【０１３２】
第２配管１７２におけるチャージ用室外熱交換器２０７とチャージ用室外膨張弁（充填側調整部）２７１との間にチェックジョイント５１が設けられている。
チャージ用室外膨張弁２７１は、チャージ用室外熱交換器２０７に設けられた膨張弁であるとともに、冷媒を空気調和装置２０１に充填する際に開閉される流量弁でもある。
【０１３３】
本実施形態に係る空気調和装置２０１における暖房運転および冷房運転については、第２の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
次に、本実施形態の特徴である空気調和装置２０１の据え付け時における冷媒の充填方法について説明する。
図７は、図６の空気調和装置における冷媒の充填方法を説明するフローチャートである。
【０１３４】
空気調和装置２０１における冷媒の充填が行われる場合、図６に示すように、空気調和装置２０１のチェックジョイント５１に冷媒ボンベ６１がつなげられる。
その上で、冷媒の充填作業が行われる。最初に、図７に示すように、冷媒を充填する際の空気調和装置２０１の試運転の運転モードの判定が行われる（ステップＳ２０１）。
具体的には、室外空気の温度である外温が基準温度（所定温度）である約１５℃よりも低い場合には暖房運転が選択され、基準温度以上である場合には冷房運転が選択される。
【０１３５】
その後、アキュムレータ６に溜った冷媒の追い出し運転が行われる（ステップＳ２０２（充填前追出しステップ））。
具体的には、暖房運転が選択された場合には、供給側電磁弁６２が閉じられ、第２四方弁１７０により第１配管１７１は第１四方弁１０５とアキュムレータ６とをつなぐ配管に接続され、室外膨張弁４およびチャージ用室外膨張弁２７１は過熱度制御される。その一方で、冷房運転が選択された場合には、第２四方弁１７０により第１配管１７１は第１四方弁１０５と圧縮機２の吐出口をとつなぐ配管に接続される。供給側電磁弁６２、室外膨張弁４およびチャージ用室外膨張弁２７１については、暖房運転時と同様である。この状態で空気調和装置１０１の試運転（暖房運転または冷房運転）が行われる。
【０１３６】
すると圧縮機２の吸入口とつながるアキュムレータ６の内部は、圧縮機２の吸入圧と同程度の圧力となり、アキュムレータ６内の液冷媒が蒸発し気化しやすくなる。気化した冷媒は、アキュムレータ６から流出して圧縮機２に吸入される。言い換えると、液冷媒はアキュムレータ６から追い出される。
【０１３７】
冷媒の追い出し運転が行われている間、当該追い出し運転を終了する条件を満たすか否かの判断が繰り返し行われる（ステップＳ２０３）。
具体的には、圧縮機２に吸入される冷媒の過熱度、および、圧縮機２から吐出された冷媒の過熱度の一方がそれぞれの適正範囲に含まれ、かつ、圧縮機２の潤滑油の温度が適正範囲に含まれる場合（ＹＥＳの場合）は、冷媒の追い出し運転を終了すると判断され、それ以外の場合（ＮＯの場合）には冷媒の追い出し運転を継続すると判断される。
【０１３８】
冷媒の追い出し運転が終了すると、次に、冷媒充填が行われる（ステップＳ２０４（充填ステップ））。本実施形態では、空気調和装置２０１に対して冷媒を複数回に分割して充填する。
具体的には、暖房運転が選択された場合には、供給側電磁弁６２が開かれ、第２四方弁１７０により第１配管１７１が第２四方弁１７０とアキュムレータ６とをつなぐ配管に接続され、室外膨張弁４は過熱度制御され、チャージ用室外膨張弁２７１は弁の開度が全閉とされる。
その一方で、冷房運転が選択された場合には、室外膨張弁４の弁の開度が全開とされる。供給側電磁弁６２、第２四方弁１７０およびチャージ用室外膨張弁２７１については暖房運転時と同様である。
【０１３９】
するとチャージ用室外熱交換器２０７は、第１四方弁１０５とアキュムレータ６とをつなぐ配管、第２四方弁１７０および第１配管１７１を通じて圧縮機２の吸入口とつながり、チャージ用室外熱交換器２０７の内部は吸入圧と同程度の圧力となる。これにより、冷媒ボンベ６１の冷媒圧力と、チャージ用室外熱交換器２０７内の圧力との間に圧力差が発生し、この圧力差により冷媒ボンベ６１からチャージ用室外熱交換器２０７に冷媒が流入し充填される。
【０１４０】
冷媒がチャージ用室外熱交換器２０７に充填されている間、冷媒充填を終了する条件が満たされるか否かの判断が繰り返し行われる（ステップＳ２０５）。
具体的には、冷媒充填の制限時間を経過した場合、および、チャージ用室外熱交換器２０７が液冷媒で満たされた（満液の）場合のいずれかの条件が満たされた場合（ＹＥＳの場合）には、冷媒充填が終了される。その一方で、どちらの条件も満たされない場合（ＮＯの場合）には、冷媒充填は継続される。
【０１４１】
チャージ用室外熱交換器２０７が満液になったか否かは、サーミスタ１７３により第１配管１７１における冷媒の温度を測定することで、かかる場所の冷媒の過熱度を算出し、当該過熱度が所定値よりも低下した場合にチャージ用室外熱交換器２０７が満液になったと判断される。
【０１４２】
冷媒充填が終了されると、次に、アキュムレータ６に溜った液冷媒の追い出し運転が行われる（ステップＳ２０６（充填後追出しステップ））。
具体的には、暖房運転が選択された場合、供給側電磁弁６２が閉じられ、第２四方弁１７０により第１配管１７１は第１四方弁１０５とアキュムレータ６とをつなぐ配管に接続され、室外膨張弁４およびチャージ用室外膨張弁２７１は過熱度制御される。
【０１４３】
この状態で空気調和装置２０１が暖房運転されると、チャージ用室外熱交換器２０７に溜まった冷媒は、第１配管１７１、第２四方弁１７０を介してアキュムレータ６に流入する。アキュムレータ６の内部は圧縮機２の吸入口に接続されているため、吸入圧と同程度の圧力となり、アキュムレータ６に流入した液冷媒は蒸発し気化する。気化した冷媒はアキュムレータ６から流出し、圧縮機２に吸入される。言い換えると、アキュムレータ６から追い出される。
【０１４４】
その一方で、冷房運転が選択された場合、供給側電磁弁６２が閉じられ、第２四方弁１７０により第１配管１７１は圧縮機２の吐出口と第１四方弁１０５とをつなぐ配管に接続され、室外膨張弁４およびチャージ用室外膨張弁２７１は弁の開度が全開とされる。
この状態で空気調和装置２０１が冷房運転されると、圧縮機２から吐出された吐出冷媒は、第２四方弁１７０および第１配管１７１を介してチャージ用室外熱交換器２０７に流入する。チャージ用室外熱交換器２０７に溜まっていた冷媒は、吐出冷媒に押されて第２配管１７２に流入し、チャージ用室外膨張弁２７１を通過して室外膨張弁４とレシーバ８との間の配管に流入する。
【０１４５】
液冷媒がアキュムレータ６から追い出されると、空気調和装置２０１に充填された冷媒の量が適正か否かの判定が行われる（ステップＳ２０７（冷媒量判定ステップ））。
冷媒量が適正でない、つまり不足していると判定されると、ステップＳ２０４に戻り、再び空気調和装置２０１に冷媒が充填される。その一方で、冷媒量が適正であると判定されると、空気調和装置２０１の試運転が継続され（ステップＳ２０８）、冷媒の充填作業は終了する。試運転が継続される際の供給側電磁弁６２、第２四方弁１７０、室外膨張弁４およびチャージ用室外膨張弁２７１の状態は、ステップＳ２０６の場合と同様である。
なお、判定方法としては公知の判定方法を用いることができ、特に限定するものではない。
【０１４６】
次に、本実施形態の別の特徴である空気調和装置２０１における低外気温起動時の立ち上がり制御について説明する。
図８は、図６の空気調和装置における立ち上がり制御を説明するフローチャートである。
【０１４７】
図８に示すように、起動指令（ＯＮ指令）が、空気調和装置２０１におけるリモートコントローラなどの入力部に入力されると、運転モードの判定が行われる（ステップＳ２１１）。
運転モードが暖房運転の場合（ＮＯの場合）には、通常の暖房運転による起動が行われる。具体的には、供給側電磁弁６２が閉じられ、第２四方弁１７０により第１配管１７１が第１四方弁１０５およびアキュムレータ６をつなぐ配管に接続され、室外膨張弁４およびチャージ用室外膨張弁２７１は過熱度制御された状態で起動運転される。
【０１４８】
その一方で、運転モードが冷房運転の場合（ＹＥＳの場合）には、起動モードの判定が行われる（ステップＳ２１２）。
具体的には、室外空気の温度である外温が基準温度である約１０℃以上の場合（ＮＯの場合）には、通常の冷房運転による起動が行われる。具体的には、供給側電磁弁６２が閉じられ、第２四方弁１７０により第１配管１７１が第１四方弁１０５および圧縮機２の吐出口をつなぐ配管に接続され、室外膨張弁４およびチャージ用室外膨張弁２７１は弁の開度が全開とされた状態で起動運転される。
【０１４９】
その一方で、室外空気の温度である外温が基準温度である約１０℃よりも低い場合（ＹＥＳの場合）には、圧縮機２から吐出された冷媒の凝縮を抑制する凝縮性能セーブ運転が行われる（ステップＳ２１３（抑制運転ステップ））。
具体的には、供給側電磁弁６２が閉じられ、第２四方弁１７０により第１配管１７１が第１四方弁１０５およびアキュムレータ６をつなぐ配管に接続され、室外膨張弁４の弁の開度が全開とされ、チャージ用室外膨張弁２７１が過熱度制御される状態で運転される。このようにすることで、室外熱交換器４は凝縮器として働き、チャージ用室外熱交換器２０７は蒸発器として働く。言い換えると、空気調和装置２０１における冷媒の凝縮性能をセーブした状態となる。
【０１５０】
つまり圧縮機２から吐出された冷媒は、第１四方弁１０５を介して室外熱交換器４のみに流入し、室外熱交換器４において凝縮する。室外熱交換器４において凝縮した液冷媒は、チャージ用室外熱交換器２０７および室内熱交換器３に流入し、チャージ用室外熱交換器２０７および室内熱交換器３において蒸発する。蒸発した冷媒は圧縮機２に吸入され、上述の過程を繰り返す。
【０１５１】
凝縮性能をセーブした運転が行われている間、空気調和装置２０１における高圧（ＨＰ）が第１の基準圧力（第１所定値、例えば３．０ＭＰａ）よりも高くなったか否かの判断が繰り返される（ステップＳ２１４）。つまり、ＨＰが３．０ＭＰａよりも低圧の場合（ＮＯの場合）には、凝縮性能セーブ運転が継続される。
ここでＨＰとは、圧縮機２の吐出口と減圧要素を介さずに接続された部分の圧力であって、圧縮機２の吐出圧と同程度の圧力である。
【０１５２】
ＨＰが０．３ＭＰａ以上になった場合（ＹＥＳの場合）には、凝縮性セーブ運転が終了され、通常の冷房運転が行われる（ステップＳ２１５）。
具体的には、供給側電磁弁６２が閉じられ、第２四方弁１７０により第１配管１７１が第１四方弁１０５および圧縮機２の吐出口をつなぐ配管に接続され、室外膨張弁４およびチャージ用室外膨張弁２７１は弁の開度が全開とされた状態で運転される。
このようにすることで、室外熱交換器４およびチャージ用室外熱交換器２０７は凝縮器として働き、空気調和装置２０１における通常の冷媒凝縮性能を発揮できる状態となる。
【０１５３】
通常の冷房運転が行われている間、空気調和装置２０１における高圧（ＨＰ）が第２の基準圧力（第２所定値、例えば１．５ＭＰａ）よりも低くなったか否かの判断が繰り返される（ステップＳ２１６（圧力判定ステップ））。つまり、ＨＰが１．５ＭＰａよりも低くなった場合（ＹＥＳの場合）には、再びステップＳ２１３に戻り、凝縮性能がセーブされた運転が行われる。
【０１５４】
その一方で、ＨＰが１．５ＭＰａ以上である場合（ＮＯの場合）には、冷房運転が維持される（ステップＳ２１７）。空気調和装置２０１の冷房運転は、リモートコントローラ等に運転を停止する指示（ＯＦＦ指示）が入力された場合、および、外温が１０℃以上になった場合のいずれかの場合に該当した場合に停止される。
【０１５５】
上記の構成によれば、チャージ用室外熱交換器２０７に供給された冷媒は、室外空気との間で熱交換を行うことで蒸発され気化されるため、圧縮機２の吸入口に液冷媒が流入することを防止することができる。例えば、外部から供給された冷媒を蒸発させるために、二重管熱交換器を用いる場合と比較して、熱交換量（吸熱量）を大きくすることができるとともに、安価に構成することができる。
【０１５６】
その一方、チャージ用室外熱交換器２０７に圧縮機２から吐出された冷媒の少なくとも一部を導くことにより、チャージ用室外熱交換器２０７の内部に存在する液冷媒を、室内熱交換器３および室外熱交換器４との間の配管に押し込むことができる。この場合、チャージ用室外熱交換器２０７を凝縮器（コンデンサ）として使用することができる。
また、チャージ用室外熱交換器２０７を上述のように凝縮器として用いることも、蒸発器（エバポレータ）として用いることもできるため、必要に応じて切り替えることにより空気調和装置２０１の運転時における能力の制御性を向上させることができる。
【０１５７】
空気調和装置２０１の冷媒の充填作業を上述のように行うことにより、ステップＳ２０２において圧縮機２の吸入口に接続されたアキュムレータ６の内部は低圧（吸入圧と同程度の圧力）となり、アキュムレータ６に溜った液冷媒は蒸発し気化して、圧縮機２に吸入される。言い換えると、アキュムレータ６から液冷媒が追い出される。
【０１５８】
アキュムレータ６から液冷媒を追い出した後に、供給側電磁弁６２を開き、かつ、アキュムレータ６を介してチャージ用室外熱交換器２０７を圧縮機２の吸入口に接続することにより、外部からチェックジョイント５１を介してチャージ用室外熱交換器２０７に冷媒を供給することができる。具体的には、チャージ用室外熱交換器２０７の内部は圧縮機２の吸入圧の同程度の圧力となるため、冷媒ボンベ６１との間に圧力差が発生し、当該圧力差によって冷媒がチャージ用室外熱交換器２０７に流入する。
【０１５９】
チャージ用室外熱交換器２０７に溜った冷媒は、ステップＳ２０６において、室内熱交換器３および室外熱交換器４の間をつなぐ配管、または、アキュムレータ６に流入する。つまり、空気調和装置２０１が冷房運転されている場合には、チャージ用室外熱交換器２０７に溜った冷媒は室内熱交換器３および室外熱交換器４の間をつなぐ配管に流入し、暖房運転されている場合にはアキュムレータ６に流入する。
そして、ステップＳ２０２の場合と同様に、アキュムレータ６に溜った液冷媒は蒸発し気化して、圧縮機２に吸入される。そのため、後に冷媒を空気調和装置２０１に充填した際に、冷媒の充填量を正確に判定することができる。
【０１６０】
空気調和装置２０１の起動時における立ち上がり制御を上述のように行うことにより、圧縮機２から吐出された吐出冷媒が室外熱交換器４に導かれる冷房運転で空気調和装置２０１が起動される場合であって、室外空気の温度が所定温度よりよりも低いときであっても、空気調和装置２０１を安定して起動させることができる。
具体的には、圧縮機２から吐出された吐出冷媒をチャージ用室外熱交換器２０７に流入させずに、室外熱交換器４のみに流入させる。例えば、室外熱交換器４およびチャージ用室外熱交換器２０７において吐出冷媒を凝縮させる場合と比較して、室外熱交換器４のみで吐出冷媒を凝縮させると、吐出冷媒からの放熱量が限られるため、吐出冷媒の圧力が上昇しやすくなる。
【０１６１】
吐出冷媒の圧力が第１の基準圧力よりも高くなると、圧縮機２から吐出された吐出冷媒を、室外熱交換器４およびチャージ用室外熱交換器２０７に流入させる。これにより通常の冷房運転が行われるが、吐出冷媒の圧力の低下が発生する。吐出冷媒の圧力が第２所定値よりも低下した場合には、再び、圧縮機２から吐出された冷媒を室外熱交換器４のみに流入させることにより、吐出された冷媒の圧力上昇が図られる。その一方で、吐出冷媒の圧力が第２の基準圧力以上に保たれている場合には、冷房運転が継続される。
【符号の説明】
【０１６２】
１,１０１,２０１  空気調和装置
２  圧縮機
３  室内熱交換器
４  室外熱交換器
５  四方弁（切換え部）
６  アキュムレータ（貯留部）
７  蒸発用配管
３１  室内膨張弁（絞り部）
４１  室外膨張弁（絞り部）
５１  チェックジョイント（供給部）
６１  冷媒ボンベ（冷媒供給源）
６２  供給側電磁弁（供給側調整部）
７１  蒸発側電磁弁（蒸発側調節部）
１０５  第１四方弁（第１切換え部）
１０７  チャージタンク（充填容器）
１７０  第２四方弁（第２切換え部）
１７４  充填側電磁弁（充填側調整部）
１７５  減圧部
２０７  チャージ用室外熱交換器（充填容器）
２７１  チャージ用室外膨張弁（充填側調整部）
ステップＳ２（追出しステップ）
ステップＳ４（充填ステップ）
ステップＳ１１（比較ステップ）
ステップＳ１２（追出しステップ）
ステップＳ１４（通常運転ステップ）
ステップＳ１０２（追出しステップ）
ステップＳ１０４（充填ステップ）
ステップＳ１０６（押し込みステップ）
ステップＳ２０２（充填前追出しステップ）
ステップＳ２０４（充填ステップ）
ステップＳ２０６（充填後追出しステップ）
ステップＳ２０７（冷媒量判定ステップ）
ステップＳ２１６（圧力判定ステップ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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