(57)【要約】【課題】冷媒回路内への空気の混入を直接的に検出可能とした冷凍空調装置を提供すること。【解決手段】本冷凍空調装置は、圧縮機（２１）、室外熱交換器、減圧機構、液側閉鎖弁、室内熱交換器、及びガス側閉鎖弁を有する冷媒回路と、圧縮機（２１）の吸入側回路に取り付けられた、冷媒回路内への空気の混入を検出する空気センサ（２８）と、空気センサ（２８）が冷媒回路内への空気の混入を検出した場合に、圧縮機（２１）の運転を停止するように圧縮機（２１）の運転を制御する安全運転制御部（３３）とを備えている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（２１）、室外熱交換器（２３）、減圧機構、液側閉鎖弁（２４）、室内熱交換器（１１）、及びガス側閉鎖弁（２５）を有する冷媒回路と、
前記圧縮機（２１）の吸入側回路に取り付けられた、前記冷媒回路内への空気の混入を検出する空気センサ（２８）と、
前記空気センサ（２８）が前記冷媒回路内への空気の混入を検出した場合に、前記圧縮機（２１）の運転を停止するように前記圧縮機（２１）の運転を制御する安全運転制御部（３３）とを備えている
冷凍空調装置。
【請求項２】
前記冷媒回路は、四路切換弁（２２）を有し、該四路切換弁（２２）の切換えにより冷媒流通方向を可逆に切換え可能に形成され、
前記空気センサ（２８）は、前記圧縮機（２１）の吸入側に取り付けられたアキュムレータ（２６）と前記四路切換弁（２２）とを接続する吸入配管に取り付けられている
請求項１記載の冷凍空調装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の冷凍空調装置において、前記液側閉鎖弁（２４）が閉鎖されるとともに前記ガス側閉鎖弁（２５）が開放された状態で、前記圧縮機（２１）及び前記減圧機構を制御してポンプダウン運転を行うポンプダウン運転制御部（３２）をさらに備え、
前記安全運転制御部（３３）は、通常の冷凍空調運転及び前記ポンプダウン運転制御部（３２）の制御に基づくポンプダウン運転の何れの場合においても、前記空気センサ（２８）が空気の混入を検出した場合に前記圧縮機（２１）の運転を停止するように構成されている
冷凍空調装置。
【請求項４】
前記安全運転制御部（３３）は、前記空気センサ（２８）が空気の混入を検出した場合に直ちに前記圧縮機（２１）の運転を停止するように構成されている
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の冷凍空調装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の冷凍空調装置において、低圧側圧力を検出する圧力センサ（２９）をさらに備え、
前記安全運転制御部（３３）は、前記圧力センサ（２９）により低圧側圧力が大気圧以下であることが検出されるとともに前記空気センサ（２８）により空気の混入が検出された場合に、前記圧縮機（２１）の運転を停止するように構成されている
冷凍空調装置。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載の冷凍空調装置において、前記液側閉鎖弁（２４）が閉鎖されるとともに前記ガス側閉鎖弁（２５）が開放された状態で、前記圧縮機（２１）及び前記減圧機構を制御してポンプダウン運転を行うポンプダウン運転制御部（３２）と、前記ポンプダウン運転の場合に、前記空気センサ（２８）により測定される前記冷媒回路中の空気濃度と前記圧縮機（２１）の回転数とから前記冷媒回路内への混入空気量の累積値を算出する空気混入量算出部（３４）とをさらに備え、
前記安全運転制御部（３３）は、前記空気センサ（２８）が空気の混入を検出した場合において、通常の冷凍空調運転の場合は前記圧縮機（２１）の運転を停止するように構成され、前記ポンプダウン運転の場合は前記空気混入量算出部（３４）が予め設定された閾値以上の混入空気量を算出した場合に前記圧縮機（２１）の運転を停止するように構成されている
冷凍空調装置。
【請求項７】
請求項６記載の冷凍空調装置において、低圧側圧力を検出する圧力センサ（２９）をさらに備え、
前記安全運転制御部（３３）は、前記圧力センサ（２９）が大気圧以下であることを検出するとともに前記空気センサ（２８）が空気の混入を検出した場合において、通常運転においては前記圧縮機（２１）の運転を停止するように構成され、前記ポンプダウン運転においては前記空気混入量算出部（３４）が予め設定された閾値以上の混入空気量を算出した場合に前記圧縮機（２１）の運転を停止するように構成されている
冷凍空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍空調装置は、何らかの理由により冷媒回路内に空気が混入した状態のまま運転を継続すると、圧縮機内部の温度が異常に上昇し、圧縮機が損傷する可能性がある。冷媒回路内への空気の混入は、低圧側圧力が大気圧以下になるポンプダウン運転時に生じ易い。このため従来の冷凍空調装置は、例えば特許文献１記載の空気調和機のように、ポンプダウン運転時において空気混入の疑いが持たれるような運転状態が検出された場合に、具体的にはポンプダウン運転の終了が異常に長引くような場合に、圧縮機の運転を強制停止する方策が講じられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６-９０２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の従来の空気調和機は、ポンプダウン運転においては運転状態の変化から空気の混入を判断する方式のため、通常の空調運転においては空気の混入を検出することができないばかりでなく、誤検出される可能性もあった。
【０００５】
本発明の目的は、かかる従来技術における問題点に鑑みなされたものであり、冷媒回路内への空気の混入を直接的に検出可能とした冷凍空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の観点に係る冷凍空調装置は、圧縮機、室外熱交換器、減圧機構、液側閉鎖弁、室内熱交換器、及びガス側閉鎖弁を有する冷媒回路と、前記圧縮機の吸入側回路に取り付けられた、前記冷媒回路内における空気の混入を検出する空気センサと、前記空気センサが前記冷媒回路内への空気の混入を検出した場合に、前記圧縮機の運転を停止するように前記圧縮機の運転を制御する安全運転制御部とを備えている。
【０００７】
本明細書において「冷凍空調運転」とは、一般家庭、事務所ビルなどの居住室内や工場の作業場などの空気の温度、湿度等の調整を行う空気調和運転、冷蔵庫内を冷却する冷却運転、冷凍庫内を冷凍する冷凍運転、工作機械の潤滑油を冷却する冷却運転などの如く冷凍サイクルを応用した運転をいう。また、「冷凍空調装置」とは、ここに例示されたような冷凍空調運転を行う装置のことをいう。
【０００８】
また、本明細書において「空気センサ」とは、冷媒回路への空気の混入を検知できるものであればよく、空気の成分である酸素ガス、二酸化炭素ガス、窒素ガスなどを検出することにより、空気の混入を検出するものでよい。また、空気センサは、冷媒回路内の冷媒中に含まれる空気の濃度を検出できるものが好ましい。
【０００９】
前記第１の観点の冷凍空調装置によれば、通常の冷凍空調運転かポンプダウン運転かに拘わらず冷媒回路内への空気の混入を直接的に検出し、圧縮機の運転を停止することができる。また、空気センサは、圧縮機の吸入側回路に取り付けられているので、空気混入を敏感に検出できる。
【００１０】
第２の観点に係る冷凍空調装置によれば、前記冷媒回路は、四路切換弁を備え、該四路切換弁の切換えにより冷媒流通方向を可逆に切換え可能に形成され、前記空気センサは、前記圧縮機の吸入側に取り付けられたアキュムレータと前記四路切換弁とを接続する吸入配管に取り付けられている。
【００１１】
一般に、アキュムレータは、圧縮機に付随する装置であることから圧縮機に近接して取り付けられることが多く、圧縮機とアキュムレータとを接続する配管周りには余分なスペースが少ないことが多い。したがって、圧縮機とアキュムレータとを接続する配管周りには、空気センサを取り付けるスペースを確保することが難しい。これに対し、四路切換弁は、圧縮機に対する付随性がアキュムレータほど強くなく、アキュムレータと四路切換弁との間には、スペースに余裕のある場合が多く空気センサの取付けスペースを確保することが容易である。
【００１２】
第３の観点に係る冷凍空調装置によれば、前記液側閉鎖弁が閉鎖されるとともに前記ガス側閉鎖弁が開放された状態で、前記圧縮機及び前記減圧機構を制御してポンプダウン運転を行うポンプダウン運転制御部をさら備え、前記安全運転制御部は、通常の冷凍空調運転及び前記ポンプダウン運転制御部の制御に基づくポンプダウン運転の何れの場合においても、前記空気センサが空気の混入を検出した場合に前記圧縮機の運転を停止するように構成されている。
【００１３】
この冷凍空調装置によれば、通常の冷凍空調運転及びポンプダウン運転の何れの場合においても、空気センサが空気の存在を検出したときに圧縮機の運転を停止するように圧縮機の運転を制御するので、圧縮機の損傷を抑制することができる。
【００１４】
第４の観点に係る冷凍空調装置によれば、前記安全運転制御部は、前記空気センサが空気の混入を検出した場合に直ちに前記圧縮機の運転を停止するように構成されている。
この冷凍空調装置によれば、空気センサが空気の存在を検出したときに直ちに圧縮機の運転を停止するので、圧縮機の損傷をより抑制することができる。
【００１５】
第５の観点に係る冷凍空調装置によれば、前記第１〜第３の観点に係る冷凍空調装置において、低圧側圧力を検出する圧力センサをさらに備え、前記安全運転制御部は、前記圧力センサにより低圧側圧力が大気圧以下であることが検出されるとともに前記空気センサにより空気の混入が検出された場合に、前記圧縮機の運転を停止するように構成されている。
【００１６】
冷媒回路内への空気の混入は、冷媒回路内に大気圧以下の部分が発生しない限り起こりえない。したがって、この冷凍空調装置のように、空気の混入を検出して圧縮機を停止させる場合の条件として低圧側圧力が大気圧以下であることを付加すると、空気センサによる空気混入の誤検出をより一層抑制することができる。
【００１７】
第６の観点に係る冷凍空調装置によれば、前記液側閉鎖弁が閉鎖されるとともに前記ガス側閉鎖弁が開放された状態で、前記圧縮機及び前記減圧機構を制御してポンプダウン運転を行うポンプダウン運転制御部と、前記ポンプダウン運転の場合に、前記空気センサにより測定される前記冷媒回路中の空気濃度と前記圧縮機の回転数とから前記冷媒回路内への混入空気量の累積値を算出する空気混入量算出部とをさらに備え、前記安全運転制御部は、前記空気センサが空気の混入を検出した場合において、通常の冷凍空調運転の場合は前記圧縮機の運転を停止するように構成され、前記ポンプダウン運転の場合は前記空気混入量算出部が予め設定された閾値以上の混入空気量を算出した場合に前記圧縮機の運転を停止するように構成されている。
【００１８】
この冷凍空調装置によれば、通常の冷凍空調運転時は空気センサが空気の混入を検出した場合に圧縮機の運転が停止される。また、ポンプダウン運転時においては累積空気混入量が予め設定された閾値以上になった場合にのみ圧縮機の運転を停止するようにしている。従って、誤検出による無駄なシステムダウンを抑制することができる。
【００１９】
第７の観点に係る冷凍空調装置によれば、前記第１及び第２の観点に係る冷凍空調装置において、前記冷凍空調装置は、低圧側圧力を検出する圧力センサをさらに備え、前記安全運転制御部は、前記圧力センサが大気圧以下であることを検出するとともに前記空気センサが空気の混入を検出した場合において、通常運転においては前記圧縮機の運転を停止するように構成され、前記ポンプダウン運転においては前記空気混入量算出部が予め設定された閾値以上の混入空気量を算出した場合に前記圧縮機の運転を停止するように構成されている。
【００２０】
この冷凍空調装置によれば、通常運転時は圧力センサが大気圧以下であることを検出するとともに空気センサが空気の混入を検出した場合に圧縮機の運転が停止される。また、ポンプダウン運転時においては累積空気混入量が予め設定された閾値以上になった場合にのみ圧縮機の運転を停止するようにしている、従って、誤検出による無駄なシステムダウンを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本冷凍空調装置によれば、通常運転かポンプダウン運転かに拘わらず冷媒回路内への空気の混入を直接的に検出し、圧縮機の運転を停止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施の形態１に係る冷凍空調装置の冷媒回路図。
【図２】同冷凍空調装置の制御装置に接続される周辺機器を示すブロック図。
【図３】空気混入量と圧縮機損傷の可能性との相関図。
【図４】同冷凍空調装置における空気混入検出動作のフローチャート。
【図５】実施の形態２に係る冷凍空調装置の制御装置に接続される周辺機器を示すブロック図。
【図６】同冷凍空調装置における空気混入検出動作のフローチャート。
【図７】実施の形態１の変形例に係る冷凍空調装置における空気混入検出動作のフローチャート。
【図８】実施の形態２の変形例に係る冷凍空調装置における空気混入検出動作のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態に係る冷凍空調装置について説明する。なお、本発明は、以下に記載する例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００２４】
（実施の形態１）
実施の形態１に係る冷凍空調装置としての空気調和機は、図１に示すように、室内に設置される室内機１と、室外に設置される室外機２とが、液側連絡配管Ｌ１と ガス側連絡配管Ｌ２とによって接続されて構成されている。本空気調和機は、室内機１と室外機２とが一対一で接続されるペア型の空気調和機である。そして、室内機１には、室内熱交換器１１、室内ファン１２、減圧機構の一例としての電動膨張弁１３等が搭載されている。また、室外機２には、圧縮機２１、四路切換弁２２、室外熱交換器２３、液側閉鎖弁２４、ガス側閉鎖弁２５、アキュムレータ２６、室外ファン２７等が搭載されている。液側閉鎖弁２４及びガス側閉鎖弁２５には手動の開閉弁である。また、アキュムレータ２６と四路切換弁２２とを接続する吸入配管には、空気センサ２８と圧力センサ２９とが設けられている。
【００２５】
そして、本空気調和機は、四路切換弁２２の切換えにより冷媒回路を可逆に切換えて冷房サイクルにより冷房運転が行われ、暖房サイクルにより暖房運転が行われる。すなわち、冷房運転時は、図１に実線矢印にて示すように圧縮機２１、四路切換弁２２、室外熱交換器２３、液側閉鎖弁２４、液側連絡配管Ｌ１、電動膨張弁１３、室内熱交換器１１、ガス側連絡配管Ｌ２、ガス側閉鎖弁２５、四路切換弁２２、アキュムレータ２６、圧縮機２１の順に冷媒を循環させる冷房サイクルを成す冷媒回路が形成される。また、暖房運転時は、図１に破線矢印にて示すように圧縮機２１、四路切換弁２２、ガス側連絡配管Ｌ２、室内熱交換器１１、電動膨張弁１３、液側連絡配管Ｌ１、室外熱交換器２３、四路切換弁２２、アキュムレータ２６、圧縮機２１の順に冷媒を循環させる暖房サイクルを成す冷媒回路が形成される。
【００２６】
本空気調和機は、冷房サイクルにおいては、室外熱交換器２３が凝縮器として作用し、室内熱交換器１１が蒸発器として作用することにより、室内ファン１２により循環される室内空気が冷却除湿され、室内が冷房される。また、本空気調和機は、暖房サイクルにおいては、室外熱交換器２３が蒸発器として作用し、室内熱交換器１１が凝縮器として作用することにより、室内ファン１２により循環される室内空気が加熱され、室内が暖房される。
【００２７】
空気センサ２８及び圧力センサ２９は、上記構成の冷媒回路におけるアキュムレータ２６と四路切換弁２２とを接続する吸入配管に設けられている。空気センサ２８は、空気の成分である酸素を検出するもの、すなわち、酸素センサであって、吸入ガス中の酸素を検出することにより空気の混入を検出するものである。圧力センサ２９は、吸入配管の冷媒圧力、すなわち低圧側圧力を検出する。
【００２８】
また、本空気調和機は、図２に示すような、各種動作を制御する制御装置３０を搭載している。制御装置３０は、実際には室内機１に搭載される制御部と室外機２に搭載される制御部とにより形成されるが、機能的には一体のものとして動作するので、ここでは一つの要素として表現し説明する。
【００２９】
図２に示すように、制御装置３０には、圧縮機２１、四路切換弁２２、電動膨張弁１３、室外ファン２７、室内ファン１２、液側閉鎖弁２４及びガス側閉鎖弁２５が接続されている。より具体的には、これら機器の駆動部が制御装置３０に接続されている。また、制御装置３０には、室外熱交換器温度センサ４１および外気温度センサ４２、室内熱交換器温度センサ４３、室内温度センサ４４、運転／停止ボタン４５、並びに、前述の空気センサ２８及び圧力センサ２９が接続されている。さらに、制御装置３０には、リモコン３５が無線で接続されている。
【００３０】
上記において、室外熱交換器温度センサ４１は、室外熱交換器２３に設置されて、室外熱交換器２３の温度を検出する。外気温度センサ４２は、室外機２内に設置されて、外気の温度を検知する。室内熱交換器温度センサ４３は、室内熱交換器１１に設置されて、室内熱交換器１１の温度を検出する。室内温度センサ４４は、室内機１内に設置されて、室内空気温度を検知する。運転／停止ボタン４５は、ポンプダウン運転を始動及び停止するスイッチである。
【００３１】
リモコン３５は、空気調和機に対し運転操作部として機能するものであって、空気調和機の運転をオンオフする運転スイッチ、運転モード選択部、室内空気の設定温度を設定する設定部、通常の暖房運転時における室内ファン１２の風量を設定する風量設定部、室内温度や室内ファン１２の風量を表示する表示部等を備えている。リモコン３５は、選択または設定された運転操作情報を制御装置３０に無線送信できるように構成されている。
【００３２】
制御装置３０は、マイクロコンピュータや入出力回路等を含んでおり、通常運転制御部３１、ポンプダウン運転制御部３２及び安全運転制御部３３を備えている。
通常運転制御部３１は、リモコン３５からの指令、室外熱交換器温度センサ４１で検知された室外熱交換器温度、外気温度センサ４２で検知された外気温度、室内熱交換器温度センサ４３で検知された室内熱交換器温度、室内温度センサ４４で検知された室内温度等に基づいて、演算処理や判断処理等を行って本空気調和機の通常運転を制御する。リモコン３５からの指令には、運転開始指令や室内温度設定指令等が含まれる。
【００３３】
ポンプダウン運転制御部３２は、運転／停止ボタン４５から発せられるポンプダウン運転の指令受けたときに、ポンプダウン運転を行うよう電動膨張弁１３、圧縮機２１を制御する。
【００３４】
すなわち、上記冷媒回路において、室内機１で冷媒漏れが生じた場合や、空気調和機の移設や修理等を行う場合には、ポンプダウン運転が行われる。ポンプダウン運転を行う場合は、室内機１又は室外機２に設けられた運転／停止ボタン４５（図２を参照）を長押しすることにより、制御装置３０のポンプダウン運転制御部３２に対して強制運転の開始が指令される。一方、作業者が液側閉鎖弁２４を閉鎖する一方、ガス側閉鎖弁２５を開放する。そうすると、ポンプダウン運転制御部３２により、電動膨張弁１３が全開にされ、四路切換弁２２が冷房サイクル側に切り換えられ、その後、圧縮機２１が所定の周波数（例えば５０Ｈz）で駆動されて、室内機１側の冷媒を室外機２側に回収するポンプダウン運転が行われる。
【００３５】
こうしてポンプダウン運転が行われることにより、室内温度と室内熱交換器１１の温度との温度差が所定温度差を下回った状態が所定時間以上継続している場合に、ポンプダウンが実質的に終了していると判断される。ポンプダウンが実質的に終了した場合には、室内熱交換器１１内の冷媒が希薄になり、実質的に熱交換が行われなくなる。これにより、室内温度と室内熱交換器１１の温度との温度差が所定温度差を下回った状態となる。このような状態になったときは、ポンプダウン運転制御部３２からの指令により、ポンプダウンの実質的終了が終了ランプ（図示せず）の点灯等により作業者に知らされるとともに、圧縮機２１が所定周波数で運転される。そこで、作業者が、ガス側閉鎖弁２５を閉鎖し、運転／停止ボタン４５の操作により圧縮機２１を停止する。これにより、ポンプダウン運転が終了する。
【００３６】
安全運転制御部３３は、少なくとも圧力センサ２９により検出された低圧側圧力と、空気センサ２８による空気の混入の有無とを受けて、圧縮機２１の損傷を回避するように圧縮機２１の運転を制御する。
【００３７】
冷媒回路内へ空気が混入された状態のまま圧縮機２１の運転を継続すると、圧縮機２１内部の温度が上昇する。図３に冷媒回路中の酸素量と圧縮機損傷の可能性との関係示すように、冷媒回路中の酸素量が多くなるほど圧縮機損傷の恐れが大きくなる。そこで、本空気調和機においては、運転開始と同時に安全運転制御部３３が作動し冷媒回路内への空気混入の検出動作及び空気混入検出時の対処動作が行われる。
【００３８】
次に、本実施の形態に係る空気調和機の作用として、安全運転制御部３３による冷媒回路内への空気混入の検出動作及び空気混入検出時の対処動作について図４に基づき詳細に説明する。
【００３９】
図４に示すように、冷凍空調運転の開始と同時に、圧力センサ２９により圧縮機２１の吸入配管における低圧側圧力が監視され、低圧側圧力が大気圧以下になったかどうか検出される（ステップＳ１１）。冷媒回路内において冷媒圧力の最も低いのが圧縮機２１の吸入配管における低圧側圧力である。従って、冷媒回路内への空気混入の可能性の発生は、通常は低圧側圧力が大気圧以下になった後となる。
【００４０】
そして、低圧側圧力が大気圧以下になった場合は（ステップＳ１１でＹＥＳの場合）次のステップＳ１２に進む。なお、低圧側圧力が大気圧以上では、冷媒回路内への空気混入の可能性がないので、そのまま低圧側圧力が大気圧以下かどうかのチェックが繰り返される。
【００４１】
次のステップＳ１２では、冷媒回路内への空気混入の可能性が存在することに鑑み、空気センサ２８により圧縮機２１の吸入側回路において空気混入が検出されたかどうかチェックされる。この実施の形態においては、空気センサ２８による空気混入の検出は、吸入ガス冷媒中に酸素が含まれているかどうかを判断することにより行われる。そして、空気センサ２８により冷媒回路内への空気の混入が検出された場合（ステップＳ１２でＹＥＳの場合）、直ちに圧縮機２１の運転を停止し、通常運転を強制的に終了させるとともに安全運転制御部３３による制御を終了する。
【００４２】
以上説明した安全運転制御部３３による冷媒回路内への空気混入の検出動作及び空気混入検出時の対処動作は、冷凍空調運転の開始と同時にスタートされる。そして、通常運転制御部３１による冷凍空調運転の制御と並行して行われる。なお、通常の運転中にポンプダウン運転制御部３２により制御されるポンプダウン運転が開始された場合にも、並行して動作するように構成されている。従って、仮に、このポンプダウン運転において、空気センサ２８により空気が検出された場合（ステップＳ１２でＹＥＳの場合）、直ちに圧縮機２１の運転を停止し（ステップＳ１３）、通常運転を強制的に終了させる、これにより安全運転制御部３３による制御は終了する。
【００４３】
（実施の形態１の効果）
実施の形態１に係る冷凍空調装置としての空気調和機は、以上のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
【００４４】
（１）本空気調和機によれば、通常の冷凍空調運転かポンプダウン運転かに拘わらず、圧縮機２１の低圧側圧力が大気圧以下の場合において、冷媒回路内への空気の混入を検出した場合には、圧縮機２１の運転を停止するので圧縮機２１の損傷を抑制することができる。
【００４５】
（２）また、空気センサ２８は、圧縮機２１の吸入側回路に取り付けられているので、空気混入を敏感に検出することができる。
（３）空気センサ２８は、圧縮機２１とアキュムレータ２６とを接続する配管周りに取り付けられているので、空気センサ２８の取付けスペースを確保することが容易である。
【００４６】
（４）空気の混入を検出して圧縮機２１を停止させる場合の条件として、空気センサ２８による空気混入の検出以外に、圧力センサ２９により低圧側圧力が大気圧以下であることを加えているので、空気混入の検出を空気センサ２８のみで行う場合と比較すると誤検出の可能性が少なくなる。
【００４７】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る冷凍空調装置としての空気調和機について、図５及び図６に基づき説明する。
【００４８】
実施の形態２に係る空気調和機は、冷媒回路内への空気混入の検出動作及び空気混入検出時の対処動作に関し、通常運転時とポンプダウン運転時とで検出動作及び検出後の対処動作内容を異ならせている。実施の形態１場合と比較すると、通常運転時は同一であるが、ポンプダウン運転時は異ならせている。何故ならば、ポンプダウン運転時には、低圧側圧力が大気圧以下となるまで運転が行われるため、圧力センサ２９による低圧側圧力の検出を条件として付加するのみでは殆ど意味がなくなる。そこで、本空気調和機は、さらに確実性を増すために、冷媒回路に混入した累積空気量が一定値以上になることを確認して誤検出を排除するようにしている。
【００４９】
実施の形態２に係る構成として、実施の形態１との相違点を説明する。
図５に示すように、大きな相違点は制御装置３０に空気混入量算出部３４を設けられていることである。空気混入量算出部３４は、圧縮機２１の回転数及び低圧側圧力の変化を加味して圧縮機２１に吸入される冷媒量を算出し、さらに、圧縮機２１に吸入されるガス冷媒中の酸素濃度から算出される空気濃度をその変化も含めて把握し、これらの情報に基づいて室外機２に蓄積される累積の空気混入量を演算している。そこで、空気混入量算出部３４における演算を可能とするために、圧縮機２１の回転数及び冷媒回路の低圧側圧力の情報がポンプダウン運転制御部３２から空気混入量算出部３４に出力される。また、吸入ガス中の酸素濃度を検出するために、空気センサ２８としての酸素センサには、吸入ガス中の酸素濃度を検出できるものが使用され、空気センサ２８で検出された酸素濃度が安全運転制御部３３を介して空気混入量算出部３４に出力されている。
【００５０】
次に、以上のように構成される実施の形態２に係る作用として、冷媒回路内への空気混入の検出動作及び空気混入検出時の対処動作について図６に基づき詳細に説明する。
図６に示すように、実施の形態１の場合と同様に、冷凍空調運転の開始と同時に圧力センサ２９により圧縮機２１の吸入配管における低圧側圧力が監視され、低圧側圧力が大気圧以下になったかどうか検出される（ステップＳ２１）。
【００５１】
そして、低圧側圧力が大気圧以下になった場合は（ステップＳ２１でＹＥＳの場合）次のステップＳ２２に進む。なお、低圧側圧力が大気圧以上では（ステップＳ２１でＮＯの場合）、低圧側圧力が大気圧以下かどうかのチェックが繰り返される。
【００５２】
次のステップＳ２２では、空気センサ２８により圧縮機２１の吸入側回路において空気の混入が検出されたかどうかチェックされる。この実施の形態においては、空気センサ２８による空気混入の検出は、吸入ガス冷媒中に酸素が含まれているかの判定と共に、吸入ガス中の酸素濃度も測定されている。空気センサ２８により空気の混入が検出されなかった場合はステップＳ２１へ戻るが、空気の混入が検出された場合（ステップＳ２２でＹＥＳの場合）は、ステップＳ２３に移行して現在の運転がポンプダウン運転か或いは通常運転か判断される。
【００５３】
このステップＳ２３において通常運転と判断された場合は、実施の形態１の場合と同様に直ちに圧縮機２１が停止される（ステップＳ２６）。従って、通常運転において空気の混入が検出された場合は、実施の形態１と実質的に同一となる。しかし、このステップＳ２３においてポンプダウン運転中であると判断された場合は、通常運転中においては空気の混入がなかったが、ポンプダウン運転に入り、圧縮機２１の低圧側圧力が大気圧以下になる程度にポンプダウン運転が進んだ状態にある。また、この状態になった後に空気の浸入が生じたことになる。ここでは、空気センサ２８のみの場合には誤検出の恐れがあり得ることに鑑み、圧縮機２１の回転数、圧縮機２１の低圧側圧力、空気センサ２８により検出される吸入ガス中の酸素濃度、及び時間の経過から空気の累積混入量が計算される（ステップＳ２４）。そして、この累積混入量が予め設定された閾値を超えた場合に（ステップＳ２５でＹＥＳの場合に）圧縮機２１の運転が停止される（ステップＳ２６）。なお、空気の累積混入量が予め設定された閾値を超えない状態では、圧縮機２１に損傷を与えるほどの量の空気が混入がないと判断されそのまま圧縮機２１の運転が継続される（ステップＳ２５でＮＯの場合）。
【００５４】
（実施の形態２の効果）
実施の形態２に係る冷凍空調装置としての空気調和機は、以上のように構成されているので、次のような効果を奏する他、前記（２）、（３）の効果をも奏することができる。
【００５５】
（５）通常運転中に、低圧側圧力が低下するとともに、空気センサ２８により冷媒回路内への空気の混入を検出した場合は、直ちに圧縮機２１の運転を停止するので、圧縮機２１の損傷を抑制することができる。また、空気混入の検出を空気センサ２８のみで行う場合と比較すると誤検出の可能性が少なくなる。
【００５６】
（６）ポンプダウン運転中は、低圧側圧力が低下し、さらに、空気センサ２８により冷媒回路内への空気の混入が検出された場合であって、冷媒回路に混入した累積空気量が予め設定された閾値を超えた場合に、冷媒回路内への空気の混入が確認できたものと考えて圧縮機２１の運転を停止するので、誤検出の恐れが少なくなる。
【００５７】
（変形例）
上記の各実施の形態に関する説明は、本発明に従う冷凍空調装置が取り得る形態の例示であり、その形態に制限されるものではない。なお、相互に矛盾しない少なくとも二つの変形例を組み合わせた形態としてもよい。
【００５８】
・前記実施の形態１において、冷媒回路内への空気混入の検出条件として、低圧側圧力が大気圧以下になることを省略することもできる。この場合の空気混入の検出動作及び空気混入検出時の対処動作は、図４に示す実施の形態１における手順においてステップＳ１１の低圧側圧力の検出を省略し、実施の形態１におけるステップＳ１２以降の手順を行えばよい。すなわち、図７に示すように、空気センサ２８により冷媒回路内への空気の混入が検出された場合（ステップＳ１２でＹＥＳの場合）、直ちに圧縮機２１の運転を停止し（ステップＳ１３）、通常運転を強制的に終了させるようにすればよい。なお、この場合は、圧力センサ２９自体の取付を省略することもできる。
【００５９】
・また、実施の形態２において、冷媒回路内への空気混入の検出条件として、低圧側圧力が大気圧以下になることを省略することもできる。この場合の空気混入の検出動作及び空気混入検出時の対処動作は、図６に示す実施の形態２における手順においてステップＳ２１の低圧側圧力の検出を省略し、実施の形態２におけるステップＳ２２以降の手順を行えばよい。すなわち、図８に示すように、空気センサ２８により冷媒回路内への空気の混入が検出された場合（ステップＳ２２でＹＥＳの場合）、運転がポンプダウン運転か或いは通常運転か判断する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３において通常運転と判断された場合は、直ちに圧縮機２１を停止する（ステップＳ２６）。一方、ステップＳ２３においてポンプダウン運転と判断された場合は、冷媒回路内への空気の累積混入量が予め設定された閾値を超えた場合（ステップＳ２５でＹＥＳの場合）に、圧縮機２１の運転が停止される（ステップＳ２６）。なお、この場合は、圧力センサ２９自体の取付を省略することもできる。
【００６０】
・前記実施の形態においては、空気センサ２８として酸素センサを用いていたが、空気成分である二酸化炭素或いは窒素ガスを検出するものでもよい。
・前記実施の形態１においては、空気センサ２８の取付位置を、四路切換弁２２とアキュムレータ２６とを接続する低圧配管としていいたが、スペース的に可能であればアキュムレータ２６と圧縮機２１とを接続する吸入配管としてもよい。この方が、圧縮機２１の吸入口により近い位置で空気の混入を検出するので、より的確に冷媒回路内への空気の混入を検出することができる。
【００６１】
・前記実施の形態においては、冷凍装置としてセパレート型空気調和機を掲げていたが、一体型空気調和機、冷蔵庫内を冷却する冷却装置、冷凍庫内を冷凍する冷凍装置、工作機械の潤滑油を冷却する冷却装置など他の種類の冷凍サイクル応用運転を行う装置であってもよい。
【符号の説明】
【００６２】
Ｌ１  液側連絡配管
Ｌ２  ガス側連絡配管
１  室内機
２  室外機
１１  室内熱交換器
１２  室内ファン
１３  （減圧機構としての）電動膨張弁
２１  圧縮機
２２  四路切換弁
２３  室外熱交換器
２４  液側閉鎖弁
２５  ガス側閉鎖弁
２６  アキュムレータ
２７  室外ファン
２８  空気センサ
２９  圧力センサ
３０  制御装置
３１  通常運転制御部
３２  ポンプダウン運転制御部
３３  安全運転制御部
３４  空気混入量算出部
３５  リモコン
４１  室外熱交換器温度センサ
４２  外気温度センサ
４３  室内熱交換器温度センサ
４４  室内温度センサ
４５  運転／停止スイッチ
【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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