(57)【要約】【課題】消費電力を低減しつつ配管長を推定できる空気調和装置を提供する。【解決手段】室内機５ａ〜５ｃ側の真空引きが完了すれば、室外機２および室内機５ａ〜５ｃに電力を供給する。室外機２に電力が供給されると膨張弁２４ａが全閉とされた後液側閉鎖弁２７ａが開かれて、膨張弁２４ａから室内機５ａまでの間が通じる。膨張弁２４ａが開かれると室外熱交換器２３に滞留する冷媒が液管８ａを介して室内機５ａの室内機液管７１ａに流入する。室内機液管７１ａに冷媒が流れ始めると、室内機５ａの圧力センサ６２ａで検出する冷媒圧力が上昇し始める。膨張弁２４ａを開いてから圧力センサ６２ａの検出値が上がり始めるまでの時間である圧力上昇時間Ｔを計測し、配管長推定テーブル３００を参照して液管８ａおよびガス管９ａの長さを推定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外機と、室内機と、前記室外機と前記室内機を接続する冷媒管と、制御手段を有する空気調和装置であって、
前記室外機は開閉弁を有し、同開閉弁が閉じられると同室外機から前記室内機へと向かう冷媒の流れが遮断され、
前記室内機は、冷媒の状態量を検出する状態量検出手段を有し、
前記制御手段は、
前記圧縮機が停止している状態で、前記開閉弁が開かれてから前記状態量検出手段で検出する状態量に変化が現れるまでの時間である状態量変化時間を計測し、検出した同状態量変化時間を用いて前記冷媒管の長さである配管長を推定する、
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記状態量検出手段で検出する状態量を取り込む頻度を、前記圧縮機を駆動制御している場合と比べて多くする、
ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒管の長さを推定できる空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、室外機と室内機が液管およびガス管（以降、これらをまとめて冷媒管と記載する場合がある）で接続される空気調和装置において、冷媒管の長さ（以降、配管長と記載する場合がある）を検出する様々な方法が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器等といった空気調和装置と同じ構成で形成される冷媒回路を有する冷凍装置において、圧縮機を駆動して冷媒回路に冷媒を循環させている状態で、膨張弁開度を変化させたときの蒸発器の温度変化にかかる時間を用いて、配管長を推定することが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、特許文献１と同様の構成を有する冷凍装置において、圧縮機を駆動して冷媒回路に冷媒を循環させている状態で、膨張弁開度を変化させたときの圧縮機から吐出される冷媒の温度である吐出温度が変化するのにかかる時間を用いて、配管長を推定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−７４５７３号公報
【特許文献２】特開２００１−２８０７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１や特許文献２に記載の冷凍装置では、いずれも配管長を推定する際には圧縮機を駆動して冷媒回路に冷媒を循環させている。そして、配管長を推定する際の空気調和装置の運転は、冷媒回路を冷房運転や暖房運転等の通常の空調運転とは異なる運転となる。従って、配管長の推定に余計な電力を消費するという問題があった。
【０００７】
本発明は以上述べた問題点を解決するものであって、消費電力を低減しつつ配管長を推定できる空気調和装置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】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の空気調和装置は、室外機と、室内機と、室外機と室内機を接続する冷媒管と、制御手段を有する。室外機は開閉弁を有し、この開閉弁が閉じられると室外機から室内機へと流れる冷媒の流れが遮断される。また、室内機は、冷媒の状態量を検出する状態量検出手段を有する。そして、制御手段は、圧縮機が停止している状態で、開閉弁が開かれてから状態量検出手段で検出する状態量に変化が現れるまでの時間である状態量変化時間を計測し、検出した状態量変化時間を用いて冷媒管の長さである配管長を推定する。
【発明の効果】
【０００９】
上記のように構成した本発明の空気調和装置は、圧縮機を駆動せずに配管長の推定ができるので、配管長を推定する際の消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態である空気調和装置の説明図であり、（Ａ）が冷媒回路図、（Ｂ）が室外機制御手段のブロック図である。
【図２】本発明の実施形態における、配管長推定テーブルである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施形態としては、１台の室外機に３台の室内機が冷媒管で並列に接続され、全ての室内機で同時に冷房運転あるいは暖房運転が行える空気調和装置を例に挙げて説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
【実施例】
【００１２】
図１（Ａ）に示すように、本実施形態における空気調和装置１は、３個の液側閉鎖弁２７ａ〜２７ｃと３個のガス側閉鎖弁２８ａ〜２８ｃを有する１台の室外機２と、３台の室内機５ａ〜５ｃを有する。液側閉鎖弁２７ａ〜２７ｃはそれぞれが２つの接続ポートを有する二方弁であり、ガス側閉鎖弁２８ａ〜２８ｃはそれぞれが３つの接続ポートを有する三方弁である。
【００１３】
室外機２と室内機５ａ〜５ｃは、液管８ａ〜８ｃとガス管９ａ〜９ｃで接続されている。具体的には、液管８ａの一端は室内機５ａの液管接続部５２ａに接続され、液管８ａの他端は室外機２の液側閉鎖弁２７ａの一方の接続ポートに接続されている。また、液管８ｂの一端は室内機５ｂの液管接続部５２ｂに接続され、液管８ｂの他端は室外機２の液側閉鎖弁２７ｂの一方の接続ポートに接続されている。そして、液管８ｃの一端は室内機５ｃの液管接続部５２ｃに接続され、液管８ｃの他端は室外機２の液側閉鎖弁２７ｃの一方の接続ポートに接続されている。
【００１４】
ガス管９ａの一端は室内機５ａのガス管接続部５３ａに接続され、ガス管９ａの他端は室外機２のガス側閉鎖弁２８ａの第１の接続ポートに接続されている。また、ガス管９ｂの一端は室内機５ｂのガス管接続部５３ｂに接続され、ガス管９ｂの他端は室外機２のガス側閉鎖弁２８ｂの第１の接続ポートに接続されている。そして、ガス管９ｃの一端は室内機５ｃのガス管接続部５３ｃに接続され、ガス管９ｃの他端は室外機２のガス側閉鎖弁２８ｃの第１の接続ポートに接続されている。
【００１５】
尚、液管８ａ〜８ｃとガス管９ａ〜９ｃが、本発明の冷媒管である。また、これら液管８ａ〜８ｃとガス管９ａ〜９ｃの長さは、対となる液管とガス管の長さが同じである。つまり、液管８ａとガス管９ａは同じ長さであり、液管８ｂとガス管９ｂは同じ長さであり、液管８ｃとガス管９ｃは同じ長さである。
【００１６】
以上のように、室外機２に室内機５ａ〜５ｃが液管８ａ〜８ｃおよびガス管９ａ〜９ｃでそれぞれ接続されて、空気調和装置１の冷媒回路１０が構成されている。
＜室外機２の構成＞
【００１７】
室外機２は、圧縮機２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、３個の膨張弁２４ａ〜２４ｃと、アキュムレータ２５と、室外ファン２６と、上述した３個の液側閉鎖弁２７ａ〜２７ｃおよび３個のガス側閉鎖弁２８ａ〜２８ｃと、室外機制御手段２００を備えている。そして、室外ファン２６および室外機制御手段２００を除くこれら各装置が、以下で詳述する各冷媒管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室外機冷媒回路２０を構成している。
【００１８】
圧縮機２１は、インバータにより回転数が制御される図示しないモータによって駆動されることで運転能力を可変できる能力可変型圧縮機である。圧縮機２１の冷媒吐出口と四方弁２２のポートａが吐出管４１で接続されている。また、圧縮機２１の冷媒吸入側とアキュムレータ２５の冷媒流出側が吸入管４２で接続されている。
【００１９】
四方弁２２は、冷媒の流れる方向を切り換えるための弁であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄの４つのポートを備えている。上述したように、ポートａと圧縮機２１の冷媒吐出口が吐出管４１で接続されている。ポートｂと室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口が冷媒管４３で接続されている。ポートｃとアキュムレータ２５の冷媒流入側が冷媒管４６で接続されている。そして、ポートｄには室外機ガス管４５の一端が接続されている。
【００２０】
室外機ガス管４５の他端には、３本の室外機ガス分管４５ａ〜４５ｃの各々の一端が接続されている。室外機ガス分管４５ａの他端はガス側閉鎖弁２８ａの第２の接続ポートに接続されている。室外機ガス分管４５ｂの他端はガス側閉鎖弁２８ｂの第２の接続ポートに接続されている。室外機ガス分管４５ｃの他端はガス側閉鎖弁２８ｃの第２の接続ポートに接続されている。
【００２１】
尚、前述したように、各ガス側閉鎖弁２８ａ〜２８ｃの第１の接続ポートにはガス管９ａ〜９ｃが接続されている。また、各ガス側閉鎖弁２８ａ〜２８ｃの第３の接続ポートは空きポートであり、後述する冷媒回路１０を真空引きする際は、各ガス側閉鎖弁２８ａ〜２８ｃの第３の接続ポートに真空ポンプが接続される。
【００２２】
室外熱交換器２３は、室外ファン２６の回転により図示しない吸込口から室外機２の内部に取り込まれた外気と冷媒を熱交換させる。上述したように、室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口と四方弁２２のポートｂが冷媒管４３で接続されている。また、室外熱交換器２３の他方の冷媒出入口には室外機液管４４の一端が接続されている。室外熱交換器２３は、冷媒回路１０が冷房サイクルとなる場合は凝縮器として機能し、冷媒回路１０が暖房サイクルとなる場合は蒸発器として機能する。
【００２３】
室外機液管４４の他端には、３本の室外機液分管４４ａ〜４４ｃの各々の一端が接続されている。室外機液分管４４ａの他端は液側閉鎖弁２７ａの他方の接続ポートに接続されている。室外機液分管４４ｂの他端は液側閉鎖弁２７ｂの他方の接続ポートに接続されている。室外機液分管４４ｃの他端は液側閉鎖弁２７ｃの他方の接続ポートに接続されている。尚、前述したように、各液側閉鎖弁２７ａ〜２７ｃの一方の接続ポートには液管８ａ〜８ｃが接続されている。
【００２４】
膨張弁２４ａ〜２４ｃは、各々が図示しないパルスモータにより駆動される電子膨張弁であり、パルスモータに与えられるパルス数によって開度が調整される。膨張弁２４ａは室外機液分管４４ａに設けられる。膨張弁２４ｂは室外機液分管４４ｂに設けられる。膨張弁２４ｃは室外機液分管４４ｃに設けられる。膨張弁２４ａ〜２４ｃの開度をそれぞれ調整することによって、室内機５ａ〜室内機５ｃに流れる冷媒量がそれぞれ調整される。膨張弁２４ａ〜２４ｃの開度は、室内機５ａ〜５ｃで要求される冷房能力や暖房能力に応じて調整される。尚、本実施形態では、膨張弁２４ａ〜２４ｃが本発明の開閉弁の役目を担う。
【００２５】
アキュムレータ２５は、流入した冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離し、ガス冷媒のみを吸入管４２を介して圧縮機２１に吸入させる。前述したように、アキュムレータ２５の冷媒流入側と四方弁２２のポートｃが冷媒管４６で接続され、アキュムレータ２５の冷媒流出側と圧縮機２１の冷媒吸入口が吸入管４２で接続されている。
【００２６】
室外ファン２６は、室外熱交換器２３の近傍に配置される樹脂材で形成されたプロペラファンであり、図示しないファンモータによって室外ファン２６が回転することで、室外機２に設けられた図示しない吸込口から室外機２の内部に外気を取り込み、室外熱交換器２３を流れる冷媒と熱交換した外気を室外機２に設けられた図示しない吹出口から室外機２の外部へ放出する。
【００２７】
以上説明した構成の他に、室外機２には各種のセンサが設けられている。図１（Ａ）に示すように、吐出管４１には、圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力を検出する高圧センサ３１と、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度センサ３３が設けられている。
【００２８】
冷媒管４６におけるアキュムレータ２５の冷媒流入側の近傍には、圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力を検出する低圧センサ３２と、圧縮機２１に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度センサ３４が設けられている。
【００２９】
室外機液管４４における室外熱交換器２３の近傍には、室外熱交換器２３が凝縮器として機能する際に室外熱交換器２３から流出する冷媒の温度、あるいは、室外熱交換器２３が蒸発器として機能する際に室外熱交換器２３に流入する冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ３５が設けられている。また、室外機２の図示しない吸込口付近には、室外機２の内部に流入する外気の温度、すなわち外気温度を検出する外気温度センサ３８が設けられている。
【００３０】
室外機液分管４４ａにおける膨張弁２４ａと液側閉鎖弁２７ａの間には、室外機液分管４４ａを流れる冷媒の温度を検出する液側温度センサ３６ａが設けられている。室外機液分管４４ｂにおける膨張弁２４ｂと液側閉鎖弁２７ｂの間には、室外機液分管４４ｂを流れる冷媒の温度を検出する液側温度センサ３６ｂが設けられている。室外機液分管４４ｃにおける膨張弁２４ｃと液側閉鎖弁２７ｃの間には、室外機液分管４４ｃを流れる冷媒の温度を検出する液側温度センサ３６ｃが設けられている。
【００３１】
室外機ガス分管４５ａには、室外機ガス分管４５ａを流れる冷媒の温度を検出するガス側温度センサ３７ａが設けられている。室外機ガス分管４５ｂには、室外機ガス分管４５ｂを流れる冷媒の温度を検出するガス側温度センサ３７ｂが設けられている。室外機ガス分管４５ｃには、室外機ガス分管４５ｃを流れる冷媒の温度を検出するガス側温度センサ３７ｃが設けられている。
【００３２】
また、室外機２には、本発明の制御手段に相当する室外機制御手段２００が備えられている。室外機制御手段２００は、室外機２の図示しない電装品箱に格納された制御基板に搭載されており、図１（Ｂ）に示すように、ＣＰＵ２１０と、記憶部２２０と、通信部２３０と、センサ入力部２４０とを備えている。
【００３３】
記憶部２２０は、ＲＯＭやＲＡＭで構成されており、室外機２の制御プログラムや各種センサからの検出信号に対応した検出値、圧縮機２１や室外ファン２６の駆動状態、室内機５ａ〜５ｃから送信される運転情報（運転／停止情報や設定温度情報等）を記憶する。通信部２３０は、各室内機との通信を行うインターフェイスである。センサ入力部２４０は、室外機２の各種センサでの検出結果を取り込んでＣＰＵ２１０に出力する。
【００３４】
ＣＰＵ２１０は、センサ入力部２４０を介して各種センサでの検出値を定期的（例えば、３０秒毎）に取り込むとともに、室内機５ａ〜５ｃから送信される運転情報を含んだ信号が通信部２３０を介して入力される。ＣＰＵ２１０は、これら入力された各種情報に基づいて、膨張弁２４ａ〜２４ｃの開度調整や、圧縮機２１や室外ファン２６の駆動制御を行う。
＜室内機５ａ〜５ｃの構成＞
【００３５】
次に、室内機５ａ〜５ｃについて説明する。室内機５ａ〜５ｃは、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃと、液管接続部５２ａ〜５２ｃと、ガス管接続部５３ａ〜５３ｃと、室内ファン５４ａ〜５４ｃを備えている。そして、室内ファン５４ａ〜５４ｃを除くこれら各構成装置が以下で詳述する各冷媒管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室内機冷媒回路５０ａ〜５０ｃを構成している。
【００３６】
尚、室内機５ａ〜５ｃは全て同じ構成を有するため、以下の説明では室内機５ａについてのみ各構成の説明を行い、室内機５ｂ、５ｃの各構成については説明を省略する。尚、図１（Ａ）では、室内機５ａの各構成装置に付与した各番号の末尾をａからｂあるいはｃにそれぞれ変更したものが、室内機５ａの各構成装置と対応する室内機５ｂ、５ｃの各構成装置となる。
【００３７】
室内熱交換器５１ａは、冷媒と、室内ファン５４ａの回転により室内機５ａに備えられた図示しない吸込口から室内機５ａの内部に取り込まれた室内空気を熱交換させるものである。室内熱交換器５１ａは、室内機５ａが冷房運転を行う場合は蒸発器として機能し、室内機５ａが暖房運転を行う場合は凝縮器として機能する。室内熱交換器５１ａの一方の冷媒出入口と液管接続部５２ａが室内機液管７１ａで接続されている。室内熱交換器５１ａの他方の冷媒出入口とガス管接続部５３ａが室内機ガス管７２ａで接続されている。尚、液管接続部５２ａやガス管接続部５３ａには、各冷媒管が溶接やフレアナット等によって接続されている。
【００３８】
室内ファン５４ａは、室内熱交換器５１ａの近傍に配置される樹脂材で形成されたクロスフローファンであり、図示しないファンモータによって回転することで、図示しない吸込口から室内機５ａの内部に室内空気を取り込み、室内熱交換器５１ａにおいて冷媒と熱交換した室内空気を室内機５ａに備えられた図示しない吹出口から室内へ供給する。
【００３９】
以上説明した構成の他に、室内機５ａの図示しない吸込口付近には、室内機５ａの内部に流入する室内空気の温度、すなわち室内温度を検出する室内温度センサ６１ａが備えられている。
【００４０】
また、室内機液管７１ａにおける液管接続部５２ａの近傍は、この室内機液管７１ａを流れる冷媒の圧力を検出する圧力センサ６２ａが備えられている。尚、この圧力センサ６２ａと、室内機５ｂおよび室内機５ｃにおける圧力センサ６２ａに相当する圧力センサ６２ｂおよび圧力センサ６２ｃが、本発明の状態量検出手段に相当し、この状態量検出手段で検出する冷媒の圧力が本発明の状態量に相当する。
＜冷媒回路１０の動作＞
【００４１】
次に、本実施形態の空気調和装置１が空調運転を行うときの冷媒回路１０における冷媒の流れや各部の動作を、図１（Ａ）を用いて説明する。尚、以下の説明では、まず、室内機５ａ〜５ｃが暖房運転を行う場合について説明し、次に、室内機５ａ〜５ｃが冷房運転を行う場合について説明する。ここで、図１（Ａ）における実線矢印は、冷媒回路１０における暖房運転時の冷媒の流れを示している。また、図１（Ａ）における破線矢印は、冷媒回路１０における冷房運転時の冷媒の流れを示している。
＜暖房運転＞
【００４２】
空気調和装置１が暖房運転を行う場合、四方弁２２が図１（Ａ）に実線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｄが連通するように、また、ポートｂとポートｃが連通するように切り換えられる。これにより、冷媒回路１０が図１（Ａ）に実線矢印で示す方向に冷媒が流れる状態となり、室外熱交換器２３が蒸発器として機能するとともに、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃがそれぞれ凝縮器として機能する暖房サイクルとなる。
【００４３】
上記のような冷媒回路１０の状態で圧縮機２１が起動すると、圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は吐出管４１から四方弁２２に流入し、四方弁２２から室外機ガス管４５を流れて室外機ガス分管４５ａ〜４５ｃに分流する。室外機ガス分管４５ａ〜４５ｃに分流した冷媒は、ガス側閉鎖弁２８ａ〜２８ｃを介してガス管９ａ〜９ｃに流入する。
【００４４】
ガス管９ａを流れる冷媒は、室内機５ａのガス管接続部５３ａを介して室内機５ａに流入する。室内機５ａに流入した冷媒は、室内機ガス管７２ａを流れて室内熱交換器５１ａに流入し、室内ファン５４ａの回転により室内機５ａの内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って凝縮する。また、ガス管９ｂを流れる冷媒は、室内機５ｂのガス管接続部５３ｂを介して室内機５ｂに流入する。室内機５ｂに流入した冷媒は、室内機ガス管７２ｂを流れて室内熱交換器５１ｂに流入し、室内ファン５４ｂの回転により室内機５ｂの内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って凝縮する。そして、ガス管９ｃを流れる冷媒は、室内機５ｃのガス管接続部５３ｃを介して室内機５ｃに流入する。室内機５ｃに流入した冷媒は、室内機ガス管７２ｃを流れて室内熱交換器５１ｃに流入し、室内ファン５４ｃの回転により室内機５ｃの内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って凝縮する。
【００４５】
このように、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃがそれぞれ凝縮器として機能し、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃで冷媒と熱交換を行った室内空気が図示しない室内機５ａ〜５ｃの吹出口から室内に吹き出されることによって、室内機５ａ〜５ｃが設置された各部屋の暖房が行われる。
【００４６】
室内熱交換器５１ａから流出した冷媒は室内機液管７１ａを流れ、液管接続部５２ａを介して液管８ａに流出する。液管８ａを流れる冷媒は、液側閉鎖弁２７ａを介して室外機２に流入し、液側閉鎖弁２７ａから室外機液分管４４ａに流入する。また、室内熱交換器５１ｂから流出した冷媒は室内機液管７１ｂを流れ、液管接続部５２ｂを介して液管８ｂに流出する。液管８ｂを流れる冷媒は、液側閉鎖弁２７ｂを介して室外機２に流入し、液側閉鎖弁２７ｂから室外機液分管４４ｂに流入する。また、室内熱交換器５１ｃから流出した冷媒は室内機液管７１ｃを流れ、液管接続部５２ｃを介して液管８ｃに流出する。液管８ｃを流れる冷媒は、液側閉鎖弁２７ｃを介して室外機２に流入し、液側閉鎖弁２７ｃから室外機液分管４４ｃに流入する。
【００４７】
室外機液分管４４ａ〜４４ｃを流れる冷媒は、室内機５ａ〜５ｃの各々で要求される暖房能力に応じた開度とされている膨張弁２４ａ〜２４ｃによりそれぞれ減圧されて室外機液管４４で合流する。室外機液管４４で合流した冷媒は、室外機液管４４を流れて室外熱交換器２３に流入する。室外熱交換器２３に流入した冷媒は、室外ファン２６の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気と熱交換を行って蒸発する。
【００４８】
室外熱交換器２３から冷媒管４３に流出した冷媒は、四方弁２２、冷媒管４６、アキュムレータ２８、吸入管４２の順に流れ、圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。
＜冷房運転＞
【００４９】
空気調和装置１が冷房運転を行う場合、四方弁２２が図１（Ａ）に破線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｂが連通するように、また、ポートｃとポートｄが連通するように切り換えられる。これにより、冷媒回路１０が図１（Ａ）に破線矢印で示す方向に冷媒が流れる状態となり、室外熱交換器２３が凝縮器として機能するとともに、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃがそれぞれ蒸発器として機能する冷房サイクルとなる。
【００５０】
上記のような冷媒回路１０の状態で圧縮機２１が起動すると、圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は吐出管４１から四方弁２２に流入し、四方弁２２から冷媒管４３を流れて室外熱交換器２３に流入する。室外熱交換器２３に流入した冷媒は、室外ファン２６の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気と熱交換を行って凝縮する。
【００５１】
室外熱交換器２３から室外機液管４４に流出した冷媒は、室外機液分管４４ａ〜４４ｃに分流する。室外機液分管４４ａに流入した冷媒は、室内機５ａで要求される冷房能力に応じた開度とされている膨張弁２４ａにより減圧されて閉鎖弁２７ａを介して液管８ａに流入する。室外機液分管４４ｂに流入した冷媒は、室内機５ｂで要求される冷房能力に応じた開度とされている膨張弁２４ｂにより減圧されて閉鎖弁２７ｂを介して液管８ｂに流入する。室外機液分管４４ｃに流入した冷媒は、室内機５ｃで要求される冷房能力に応じた開度とされている膨張弁２４ｃにより減圧されて閉鎖弁２７ｃを介して液管８ｃに流入する。
【００５２】
液管８ａを流れる冷媒は、室内機５ａの液管接続部５２ａを介して室内機５ａに流入する。液管８ｂを流れる冷媒は、室内機５ｂの液管接続部５２ｂを介して室内機５ｂに流入する。液管８ｃを流れる冷媒は、室内機５ｃの液管接続部５２ｃを介して室内機５ｃに流入する。
【００５３】
室内機５ａに流入した冷媒は、室内機液管７１ａを流れて室内熱交換器５１ａに流入し、室内ファン５４ａの回転により室内機５ａの内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って蒸発する。また、室内機５ｂに流入した冷媒は、室内機液管７１ｂを流れて室内熱交換器５１ｂに流入し、室内ファン５４ｂの回転により室内機５ｂの内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って蒸発する。また、室内機５ｃに流入した冷媒は、室内機液管７１ｃを流れて室内熱交換器５１ｃに流入し、室内ファン５４ｃの回転により室内機５ｃの内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って蒸発する。
【００５４】
このように、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃがそれぞれ蒸発器として機能し、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃで冷媒と熱交換を行った室内空気が図示しない室内機５ａ〜５ｃの吹出口から室内に吹き出されることによって、室内機５ａ〜５ｃが設置された各部屋の冷房が行われる。
【００５５】
室内熱交換器５１ａから流出した冷媒は室内機ガス管７２ａを流れ、ガス管接続部５３ａを介してガス管９ａに流出する。ガス管９ａを流れる冷媒は、ガス側閉鎖弁２８ａを介して室外機２に流入し、ガス側閉鎖弁２８ａから室外機ガス分管４５ａに流入する。また、室内熱交換器５１ｂから流出した冷媒は室内機ガス管７２ｂを流れ、ガス管接続部５３ｂを介してガス管９ｂに流出する。ガス管９ｂを流れる冷媒は、ガス側閉鎖弁２８ｂを介して室外機２に流入し、ガス側閉鎖弁２８ｂから室外機ガス分管４５ｂに流入する。そして、室内熱交換器５１ｃから流出した冷媒は室内機ガス管７２ｃを流れ、ガス管接続部５３ｃを介してガス管９ｃに流出する。ガス管９ｃを流れる冷媒は、ガス側閉鎖弁２８ｃを介して室外機２に流入し、ガス側閉鎖弁２８ｃから室外機ガス分管４５ｃに流入する。
【００５６】
室外機ガス分管４５ａ〜４５ｃを流れる冷媒は、室外機ガス管４５で合流する。室外機ガス管４５を流れる冷媒は、四方弁２２、冷媒管４６、アキュムレータ２８、吸入管４２の順に流れ、圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。
＜配管長の推定方法＞
【００５７】
次に、図１および図２を用いて、本実施形態の冷媒管（液管８ａ〜８ｃおよびガス管９ａ〜９ｃ）の配管長を推定する方法について説明する。本実施形態の空気調和装置１では、空気調和装置１を新規に設置するときや、室内機５ａ〜５ｃを古いものから新しいものを置き換えたときに、室外機制御手段２００のＣＰＵ２１０が冷媒管の配管長を推定する。尚、以下の説明では、空気調和装置１を新規に設置するときを例に挙げて説明する。また、室外機２には、予め（例えば、工場出荷時に）所定量の冷媒が充填されており、充填された冷媒は主に室外熱交換器２３に存在する。
【００５８】
空気調和装置１を設置するとき、まず、室外機２が屋外に配置されるとともに、室内機５ａ〜５ｃが各部屋に配置される。次に、液管８ａ〜８ｃおよびガス管９ａ〜９ｃで室外機２と室内機５ａ〜５ｃがそれぞれ接続される。このとき、液側閉鎖弁２７ａ〜２７ｃの各々は閉じられている。また、ガス側閉鎖弁２８ａ〜２８ｃの各々は、ガス管９ａ〜９ｃが接続された第２の接続ポートと空きの第３の接続ポートが通じた状態とされている。
【００５９】
次に、上述したガス側閉鎖弁２８ａ〜２８ｃの各々の第３の接続ポートに真空ポンプが接続されて、室内機５ａ〜５ｃ側（液管８ａ〜８ｃ、ガス管９ａ〜９ｃ、および室内機５ａ〜５ｃの室内機冷媒回路５０ａ〜５０ｃ）の真空引きが行われる。
【００６０】
室内機５ａ〜５ｃ側の真空引きが完了すれば、真空ポンプがガス側閉鎖弁２８ａ〜２８ｃの各々の第３の接続ポートから外される。次に、空気調和装置１が電源に接続されて室外機２および室内機５ａ〜５ｃには電力が供給されると、配管長の推定動作が自動的に開始される。尚、配管長の推定動作は、空気調和装置１を電源に接続した後に、設置作業者が図示しない配管長推定動作開始手段（例えば、スイッチ）を操作することにより開始されるようにしてもよい。室外機２に電力が供給されると、室外機制御手段２００のＣＰＵ２１０が起動し、起動したＣＰＵ２１０が送信する信号により膨張弁２４ａ〜２４ｃが全閉とされる。
【００６１】
ＣＰＵ２１０からの信号により膨張弁２４ａ〜２４ｃが全閉とされた後、同じくＣＰＵ２１０からの信号により液側閉鎖弁２７ａ〜２７ｃが開かれる。これにより、室外機２の膨張弁２４ａから室内機５ａまでの間が液管８ａで通じる。また、室外機２の膨張弁２４ｂから室内機５ｂまでの間が液管８ｂで通じる。また、室外機２の膨張弁２４ｃから室内機５ｃまでの間が液管８ｃで通じる。尚、液側閉鎖弁２７ａ〜２７ｃが電磁開閉弁である場合は、ＣＰＵ２１０からの信号により膨張弁２４ａ〜２４ｃが全閉とされた後に、ＣＰＵ２１０からの信号により自動的に開かれる。また、液側閉鎖弁２７ａ〜２７ｃが手動により開閉される弁である場合は、ＣＰＵ２１０からの信号により膨張弁２４ａ〜２４ｃが全閉とされた後に、ＣＰＵ２１０からの信号により図示しない室外機２の表示部に液側閉鎖弁２７ａ〜２７ｃを開く旨の表示がされ、これ見た設置作業者が液側閉鎖弁２７ａ〜２７ｃを開く。
【００６２】
液側閉鎖弁２７ａ〜２７ｃが開かれた後、ＣＰＵ２１０は、膨張弁２４ａ〜２４ｃをそれぞれ微小開度で開くように信号を出力するとともに室内機５ａ〜５ｃごとにタイマー計測を開始する。尚、ＣＰＵ２１０は、液側閉鎖弁２７ａ〜２７ｃが手動により開閉される弁である場合は、室内機５ａ〜５ｃの圧力センサ６２ａ〜６２ｃから取り込んだ値を用いて、液側閉鎖弁２７ａ〜２７ｃが開かれたことを検知する。具体的には、液側閉鎖弁２７ａ〜２７ｃが開かれると、室外機液分管４４ａ〜４４ｃにおける膨張弁２４ａ〜２４ｃと液側閉鎖弁２７ａ〜２７ｃ液管８ａ〜８ｃの間に存在した微量の冷媒が、液管８ａ〜８ｃを流れて室内機５ａ〜５ｃに流入する。そして、流入した冷媒によって圧力センサ６２ａ〜６２ｃの検出値が、液側閉鎖弁２７ａ〜２７ｃが開かれる前より上昇する。この検出値の上昇をＣＰＵ２１０が取り込めば、液側閉鎖弁２７ａ〜２７ｃが開かれたことを検知できる。
【００６３】
ＣＰＵ２１０からの信号により膨張弁２４ａ〜２４ｃが開かれると、室外熱交換器２３に滞留する冷媒が室外熱交換器２３から流出し、膨張弁２４ａが開かれてからの時間が経過するとともに冷媒が膨張弁２４ａ→液側閉鎖弁２７ａ→液管８ａの順に流れて室内機５ａに到達する。同じくＣＰＵ２１０からの信号により膨張弁２４ｂが開かれると、室外熱交換器２３に滞留する冷媒が室外熱交換器２３から流出し、膨張弁２４ｂが開かれてからの時間が経過するとともに冷媒が膨張弁２４ｂ→液側閉鎖弁２７ｂ→液管８ｂの順に流れて室内機５ｂに到達する。同じくＣＰＵ２１０からの信号により膨張弁２４ｃが開くと、室外熱交換器２３に滞留する冷媒が室外熱交換器２３から流出し、膨張弁２４ｃが開かれてからの時間が経過するとともに冷媒が膨張弁２４ｃ→液側閉鎖弁２７ｃ→液管８ｃの順に流れて室内機５ｃに到達する。
【００６４】
室内機５ａ〜５ｃに到達した冷媒は、液管接続部５２ａ〜５２ｃを介して室内機液管７１ａ〜７１ｃに流入する。室内機液管７１ａ〜７１ｃに冷媒が流れ始めると、室内機５ａ〜５ｃの圧力センサ６２ａ〜６２ｃで検出する冷媒圧力が上昇し始める。ＣＰＵ２１０は、室内機５ａ〜５ｃから上述した圧力センサ６２ａ〜６２ｃで検出する各冷媒圧力を常時取り込み、取り込んだ各冷媒圧力が変化した時点でタイマー計測を終了する。ここで、冷媒圧力の変化した時点とは、例えば、膨張弁２４ａ〜２４ｃが開いた時点で取り込んだ冷媒圧力から、膨張弁２４ａ〜２４ｃを開いた後に取り込んだ各冷媒圧力が変化（上昇）した時点を意味する。尚、上記冷媒圧力が本発明の冷媒の状態量である。
【００６５】
空気調和装置１が通常の空調運転を行っているときは、ＣＰＵ２１０は圧縮機２１や室外ファン２６の駆動制御を行うため、これらの処理による負荷が大きい。この場合、圧力センサ６２ａ〜６２ｃで検出する各冷媒圧力は、例えば３０秒に１回取り込むようにすることで、冷媒回路１０の制御を滞りなく行いつつＣＰＵ２１０の負荷を軽減している。これに対し、本実施形態の配管長の推定動作時は、圧縮機２１や室外ファン２６は停止しているので、これらの駆動制御に係る負荷がない。従って、ＣＰＵ２１０は、配管長の推定動作時は圧縮機２１や室外ファン２６が駆動している場合と比べて、圧力センサ６２ａ〜６２ｃで検出する各冷媒圧力を取り込む頻度を多く（例えば、０．１秒に１回や、１秒に１回）することができる。これにより、膨張弁２４ａ〜２４ｃが開いた時点で取り込んだ冷媒圧力から、膨張弁２４ａ〜２４ｃを開いた後に取り込んだ各冷媒圧力が変化した時点までの時間をより正確に計測できる。
【００６６】
そして、ＣＰＵ２１０は、上記タイマー計測で得た時間（以降、圧力上昇時間Ｔと記載する）を用いて、冷媒管の配管長を推定する。具体的には、ＣＰＵ２１０は、図２に示す配管長推定テーブル３００を参照し、計測した圧力上昇時間Ｔに応じた配管長を配管長推定テーブル３００から抽出してこれを冷媒管の配管長とすることで、冷媒管の配管長を推定する。この配管長推定テーブル３００は、予め試験などを行って求められて室外機制御手段２００の記憶部２２０に記憶されている。
【００６７】
配管長推定テーブル３００では、圧力上昇時間Ｔ（単位：秒）に応じて配管長が定められており、圧力上昇時間Ｔが時間ａ未満では配管長は５ｍ、圧力上昇時間Ｔが時間ａ以上時間ｂ未満では配管長は１０ｍ、圧力上昇時間Ｔが時間ｂ以上時間ｃ未満では配管長は１５ｍ、圧力上昇時間Ｔが時間ｃ以上では配管長は２５ｍとなっている。
【００６８】
前述したように、圧力上昇時間Ｔは、膨張弁２４ａ〜２４ｃが開かれて室外熱交換器２３に滞留する冷媒が流出し始めてから室内機５ａ〜５ｃ（より詳しくは、室内機液管７１ａ〜７１ｃにおける圧力センサ６２ａ〜６２ｃが配置されている箇所）に到達し、圧力センサ６２ａ〜６２ｃで検出する冷媒圧力が、膨張弁２４ａ〜２４ｃが開かれた時点での冷媒圧力から変化するまでの時間である。室外機２から流出した冷媒は、液管８ａ〜８ｃを流れて室内機５ａ〜５ｃに流入するので、液管５ａ〜５ｃの長さが長い程室外機２から流出した冷媒が室内機５ａ〜５ｃに到達するまでの時間が長くなる。このような、室外機２から流出した冷媒が室内機５ａ〜５ｃに到達するまでの時間と液管５ａ〜５ｃの長さとの関係を利用して、配管長推定テーブル３００では圧力上昇時間Ｔが長くなるのにつれて長い配管長が定められている。尚、圧力上昇時間Ｔが、本発明の状態量変化時間に相当する。
【００６９】
上述したような方法で全ての配管長を推定したＣＰＵ２１０は、推定した各配管長を室内機５ａ〜５ｃと関連付けて記憶部２２０に記憶し、配管長の推定を完了する。
【００７０】
以上記載した方法で推定し記憶部２２０に記憶した冷媒管の配管長は、空気調和装置１の設置作業時や空気調和装置１の空調運転時において様々に利用できる。以下では、設置作業時と空調運転時における配管長の利用例を１つずつ挙げて説明する。
【００７１】
まず、空気調和装置１の設置作業時の配管長の利用例を説明する。前述したように、室外機２には設置前に予め所定量の冷媒が充填されている。ここで所定量は、例えば、冷媒が充填された室外機を輸送する際にその充填量の上限値が法律で定められている場合に、当該上限値より少ない冷媒量となる。
【００７２】
室外機２と室内機５ａ〜５ｃを接続する液管８ａ〜８ｃやガス管９ａ〜９ｃが長い場合は、予め室外機２に充填されている冷媒量では空調運転時に冷媒が不足する場合がある。このような場合は、空気調和装置１の設置場所にて、液管８ａ〜８ｃやガス管９ａ〜９ｃの長さに応じた量の冷媒を追加で冷媒回路１０に充填する必要がある。このような場合に、液管８ａ〜８ｃやガス管９ａ〜９ｃの長さが推定できると、追加で充填する冷媒量を正確に求めることができる。
【００７３】
次に、空気調和装置１の空調運転時の配管長の利用例を説明する。空気調和装置１で暖房運転あるいは冷房運転を開始するときは、圧縮機２１は室内機５ａ〜５ｃで要求される暖房能力あるいは冷房能力に応じた回転数で起動される。また、膨張弁２４ａ〜２４ｃは冷媒回路１０が安定するまでは所定の初期開度に固定される。ここで、冷媒回路１０が安定するとは、冷媒回路１０の各所における冷媒の圧力や冷媒の温度が変動することなくある値に落ち着く状態をいう。
【００７４】
上記のような空調運転の開始時に、膨張弁２４ａ〜２４ｃの初期開度が液管８ａ〜８ｃやガス管９ａ〜９ｃの長さに関わらず一定であれば、冷媒回路１０が安定するまでにかかる時間が液管８ａ〜８ｃやガス管９ａ〜９ｃの長さに応じて変化する。具体的には、液管８ａ〜８ｃやガス管９ａ〜９ｃが長い場合のほうが短い場合と比べて、室外機２から流出した冷媒が室内機５ａ〜５ｃに到達するまでの時間が長くなる。このため、液管８ａ〜８ｃやガス管９ａ〜９ｃが長い場合のほうが短い場合と比べて冷媒回路１０が安定するまでにかかる時間が長くなる。
【００７５】
以上説明したような問題点を解決するために、推定した液管８ａ〜８ｃやガス管９ａ〜９ｃの長さを参照し、液管８ａ〜８ｃやガス管９ａ〜９ｃが長い場合の膨張弁２４ａ〜２４ｃの初期開度を、液管８ａ〜８ｃやガス管９ａ〜９ｃが短い場合と比べて大きくする。これにより、液管８ａ〜８ｃやガス管９ａ〜９ｃが長い場合であっても、冷媒回路１０が安定するまでにかかる時間を短縮することができる。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態では、空気調和装置１の設置時に圧縮機２１を駆動せず、室内機５ａ〜５ｃ側の真空引き後に膨張弁２４ａ〜２４ｃを開き、膨張弁２４ａ〜２４ｃを開いてから室内機５ａ〜５ｃの圧力センサ６２ａ〜６２ｃの検出値が上昇し始めるまでの時間である圧力上昇時間Ｔを用いて、液管８ａ〜８ｃおよびガス管９ａ〜９ｃの配管長を推定する。従って、空気調和装置１での消費電力を低減しつつ、液管８ａ〜８ｃおよびガス管９ａ〜９ｃの配管長を推定できる。
【００７７】
尚、以上説明した実施形態では、室外機２に３台の室内機５ａ〜５ｃが液管８ａ〜８ｃおよびガス管９ａ〜９ｃで接続されている空気調和装置１で配管長を推定する場合について説明したが、室外機２に１台もしくは２台の室内機が接続されている場合や、室外機２に室内機が４台以上接続されている空気調和装置でも、本実施形態で説明した方法で配管長を推定できる。
【００７８】
また、本実施形態では、室内機５ａ〜５ｃの圧力センサ６２ａ〜６２ｃで検出する冷媒圧力を本発明の冷媒の状態量として、膨張弁２４ａ〜２４ｃが開かれた後に圧力センサ６２ａ〜６２ｃで検出する冷媒圧力が変化するまでの圧力上昇時間Ｔを計測して配管長の推定に利用する場合について説明した。これに代えて、室内機液管７１ａ〜７１ｃを流れる冷媒の温度を検出する温度センサを室内機５ａ〜５ｃに設け、この各温度センサで検出する冷媒温度を本発明の冷媒の状態量として、膨張弁２４ａ〜２４ｃが開かれた後に各温度センサで検出する冷媒温度が変化するまでの時間である温度上昇時間を計測して配管長の推定に利用してもよい。
【００７９】
また、本実施形態では、冷媒管の配管長を推定する際に膨張弁２４ａ〜２４ｃに本発明の開閉弁の役目を担わせ、膨張弁２４ａ〜２４ｃの開度を調整して圧力上昇時間Ｔを計測する場合について説明した。これに代えて、液側閉鎖弁２７ａ〜２７ｃに本発明の開閉弁の役目を担わせてもよい。この場合は、液側閉鎖弁２７ａ〜２７ｃが電磁開閉弁であり、配管長を推定する際は膨張弁２４ａ〜２４ｃを開いたままとし、室内機５ａ〜５ｃ側の真空引きが終わったのちにＣＰＵ２１０からの信号により液側閉鎖弁２７ａ〜２７ｃが開かれる。そして、液側閉鎖弁２７ａ〜２７ｃが開かれてから、圧力センサ６２ａ〜６２ｃで検出する冷媒圧力が変化するまでの時間を圧力上昇時間Ｔとする、あるいは、各温度センサで検出する冷媒温度が変化するまでの時間を温度上昇時間とすればよい。
【符号の説明】
【００８０】
１  空気調和装置
２  室外機
５ａ〜５ｃ  室内機
８ａ〜８ｃ  液管
９ａ〜９ｃ  ガス管
２１  圧縮機
２３  室外熱交換器
２４ａ〜２４ｃ  膨張弁
２７ａ〜２７ｃ  液側閉鎖弁
２８ａ〜２８ｃ  ガス側閉鎖弁
６２ａ〜６２ｃ  圧力センサ
２００  室外機制御部
２１０  ＣＰＵ
２２０  記憶部
３００  配管長推定テーブル
Ｔ  圧力上昇時間
【図１】
2019045117.tif 000003
【図２】
2019045117.tif 000004