(57)【要約】【課題】熱源側ユニットと利用側ユニットとを冷媒配管を介して接続した後における追加冷媒の充填を圧縮機に悪影響を与えることなく、自動的に行えるようにする。【解決手段】室外機１００と室内機２００とが、液側冷媒配管１６１とガス側冷媒配管１６２とを介して接続され、室外機１００内の液側冷媒配管１６１に液面検知手段１５０を有するレシーバタンク１４０が設けられ、ガス側冷媒配管１６２に三方弁１６３を備えている冷凍装置において、冷媒追加充填時に冷媒ボンベ３００と三方弁１６３との間に介装される電磁弁３１１を有し、冷媒追加充填時、冷房運転とした状態で、圧縮機１１０の吐出側過熱度ＳＨ１≧Ｔ１，吸入側過熱度ＳＨ２≧Ｔ２の各条件がともに満足されたとき電磁弁３１１に開信号を出力して追加冷媒の充填を開始する（Ｔ１，Ｔ２は所定の閾値）。【選択図】図１
2008298335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機，熱源側熱交換器および室外機制御部を含む熱源側ユニットに対して、利用側熱交換器および冷媒膨張手段を含む利用側ユニットが液側冷媒配管とガス側冷媒配管とを介して接続されているとともに、上記熱源側ユニット内における上記液側冷媒配管に液面検知手段を有するレシーバタンクが設けられ、上記熱源側ユニット内における上記ガス側冷媒配管に冷媒ボンベ接続用の流路切換弁を備えている冷凍装置において、
冷媒追加充填時に上記冷媒ボンベと上記流路切換弁との間に介装され上記室外機制御部により開閉制御される流量調整弁を有し、
上記圧縮機の吐出側過熱度をＳＨ１、その閾値をＴ１、上記圧縮機の吸入側過熱度をＳＨ２、その閾値をＴ２として、
冷媒追加充填モード時、上記室外機制御部は、当該冷凍装置を冷房運転とした状態で、ＳＨ１≧Ｔ１（もしくはＳＨ１＞Ｔ１），ＳＨ２≧Ｔ２（もしくはＳＨ２＞Ｔ２）の各条件がともに満足されたとき上記流量調整弁に開信号を出力して冷媒を充填することを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
上記室外機制御部は、ＳＨ１＜Ｔ１（もしくはＳＨ１≦Ｔ１）および／またはＳＨ２＜Ｔ２（もしくはＳＨ２≦Ｔ２）のときには上記流量調整弁に閉信号を出力して冷媒充填を中止することを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項３】
上記圧縮機の吐出側圧力をＨＰ、その下限閾値および上限閾値をＰ１，Ｐ２、上記圧縮機の吸入側圧力をＬＰ、その下限閾値および上限閾値をＰ３，Ｐ４、上記液面検知手段により検知される上記レシーバタンク内の液面レベルをＲＬ、上記レシーバタンク内の所定の適正液面レベルをＭとして、
上記室外機制御部は、上記冷媒充填中において、Ｐ１＜ＨＰ＜Ｐ２（もしくはＰ１≦ＨＰ≦Ｐ２），Ｐ３＜ＬＰ＜Ｐ４（もしくはＰ３≦ＬＰ≦Ｐ４），ＲＬ≧Ｍ（もしくはＲＬ＞Ｍ）の各条件がともに満足されたとき上記流量調整弁に閉信号を出力して冷媒充填を終了することを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項４】
上記吐出側過熱度ＳＨ１は上記圧縮機の吐出冷媒温度と高圧飽和温度とから求め、上記吸入側過熱度ＳＨ２は上記圧縮機の吸入冷媒温度と低圧飽和温度とから求める請求項１ないし３のいずれか１項に記載の冷凍装置。
【請求項５】
上記利用側ユニットでは、上記利用側熱交換器の低圧２相冷媒流入側に設けられた入口温度センサと上記利用側熱交換器の出口温度センサとから検出される各温度に基づいて過熱度制御を行う請求項１ないし４のいずれか１項に記載の冷凍装置。
【請求項６】
上記請求項１に記載の上記室外機制御部により開閉制御される流量調整弁を有し、上記冷媒追加充填時にチャージングホースを介して上記冷媒ボンベと上記流路切換弁との間に接続される冷媒追加充填キット。
【請求項７】
圧縮機，熱源側熱交換器および室外機制御部を含む熱源側ユニットに対して、利用側熱交換器および冷媒膨張手段を含む利用側ユニットが液側冷媒配管とガス側冷媒配管とを介して接続されているとともに、上記熱源側ユニット内における上記液側冷媒配管に液面検知手段を有するレシーバタンクが設けられ、上記熱源側ユニット内における上記ガス側冷媒配管に冷媒ボンベ接続用の流路切換弁を備えている冷凍装置の冷媒追加充填方法において、
上記圧縮機の吐出側過熱度をＳＨ１、その閾値をＴ１、上記圧縮機の吸入側過熱度をＳＨ２、その閾値をＴ２、上記圧縮機の吐出側圧力をＨＰ、その下限閾値および上限閾値をＰ１，Ｐ２、上記圧縮機の吸入側圧力をＬＰ、その下限閾値および上限閾値をＰ３，Ｐ４、上記液面検知手段により検知される上記レシーバタンク内の液面レベルをＲＬ、上記レシーバタンク内の所定の適正液面レベルをＭとして、
上記冷媒ボンベを上記室外機制御部により開閉制御される流量調整弁を介して上記流路切換弁に接続した状態で上記室内機側の冷媒配管を真空引きしたのち、上記流路切換弁および上記冷媒ボンベのバルブを開、上記流量調整弁を閉として、当該冷凍装置を初期充填分の冷媒のみで冷房運転し、
ＳＨ１≧Ｔ１（もしくはＳＨ１＞Ｔ１），ＳＨ２≧Ｔ２（もしくはＳＨ２＞Ｔ２）の各条件がともに満足されたとき、上記流量調整弁に開信号を出力して上記冷媒ボンベ内の冷媒を上記ガス側冷媒配管側から充填し、
その後において、Ｐ１＜ＨＰ＜Ｐ２（もしくはＰ１≦ＨＰ≦Ｐ２），Ｐ３＜ＬＰ＜Ｐ４（もしくはＰ３≦ＬＰ≦Ｐ４），ＲＬ≧Ｍ（もしくはＲＬ＞Ｍ）の各条件がともに満足されたとき上記流量調整弁に閉信号を出力して上記冷媒ボンベからの冷媒充填を終了させることを特徴とする冷凍装置の冷媒追加充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機などに適用される冷凍装置および同冷凍装置に用いられる冷媒追加充填キット並びに冷凍装置の冷媒追加充填方法に関し、さらに詳しく言えば、冷凍装置に対して冷媒を自動的に充填する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷凍装置の中に例えばビル用マルチエアコンがある。ビル用マルチエアコンでは、１台の熱源側ユニット（室外機）に対して、複数台の利用側ユニット（室内機）が冷媒配管を介して並列に接続されるが、建物の規模はまちまちであるため、それに応じて配管長も異なる。
【０００３】
そのため、ビル用マルチエアコンにおいては、室外機と各室内機とを冷媒配管を介して接続し真空引きを行ったのち、冷媒配管の長さに応じて冷媒を追加充填しなければならないことがある。冷媒の追加充填は過不足のない適正な量で行われることを要する。
【０００４】
そこで、特許文献１には、空気調和機の据え付け現場において、あらかじめ室外機に封入されている冷媒量に加えて、追加充填すべき冷媒量を図面上の配管長に基づいて演算して表示する手法が提案されている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の手法は、実際に据え付けた配管長と図面上の配管長がほぼ一致していることを前提としており、実際に据え付けた配管長と図面上の配管長に差異があると冷媒量に過不足が生じ、不具合の原因となる。
【０００６】
また、特許文献２には、レシーバタンク（受液器）内の液面レベルを監視しながら追加冷媒を充填し、その液面レベルが所定レベルに到達した時点で、冷媒の充填を停止する手法が開示されており、これによれば、配管図面などによることなく冷媒を自動的に充填することができる。
【０００７】
ところで、冷媒配管内に追加冷媒を充填する場合、配管内の圧力と冷媒ボンベ内の圧力とが等しくなると、それ以上冷媒の充填を行うことができない。そのため、空気調和機を冷房運転とし、室外機内における低圧側のガス側冷媒配管に充填するようにしている。
【０００８】
この冷媒充填箇所は、ガス側冷媒配管に設けられている三方弁であるが、三方弁から充填された液冷媒は圧縮機に直接的に吸入されるため、冷媒の充填ペースが速すぎると液バックにより圧縮機が損傷する危険性がある。
【０００９】
これを回避するため、従来では、冷媒の充填ペースを冷媒ボンベのバルブ開度にて調整するようにしているが、その調整作業が煩わしいばかりでなく、正確な調整が困難であるため、安全性を重視して必要以上にゆっくりとしたペースで充填せざるを得ず、これが施工作業の遅延の原因となっている。このような問題は、特許文献１，２に記載の手法によっては解決されない。
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−６３７４５号公報
【特許文献２】特開２００６−３８４５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明の課題は、熱源側ユニットと利用側ユニットとを冷媒配管を介して接続した後における追加冷媒の充填を圧縮機に悪影響を与えることなく、自動的に行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載されているように、圧縮機，熱源側熱交換器および室外機制御部を含む熱源側ユニットに対して、利用側熱交換器および冷媒膨張手段を含む利用側ユニットが液側冷媒配管とガス側冷媒配管とを介して接続されているとともに、上記熱源側ユニット内における上記液側冷媒配管に液面検知手段を有するレシーバタンクが設けられ、上記熱源側ユニット内における上記ガス側冷媒配管に冷媒ボンベ接続用の流路切換弁を備えている冷凍装置において、冷媒追加充填時に上記冷媒ボンベと上記流路切換弁との間に介装され上記室外機制御部により開閉制御される流量調整弁を有し、上記圧縮機の吐出側過熱度をＳＨ１、その閾値をＴ１、上記圧縮機の吸入側過熱度をＳＨ２、その閾値をＴ２として、冷媒追加充填モード時、上記室外機制御部は、当該冷凍装置を冷房運転とした状態で、ＳＨ１≧Ｔ１（もしくはＳＨ１＞Ｔ１），ＳＨ２≧Ｔ２（もしくはＳＨ２＞Ｔ２）の各条件がともに満足されたとき上記流量調整弁に開信号を出力して冷媒を充填することを特徴としている。
【００１３】
この場合、請求項２に記載されているように、上記室外機制御部は、ＳＨ１＜Ｔ１（もしくはＳＨ１≦Ｔ１）および／またはＳＨ２＜Ｔ２（もしくはＳＨ２≦Ｔ２）のときには上記流量調整弁に閉信号を出力して冷媒充填を中止する。
【００１４】
また、請求項３に記載されているように、上記圧縮機の吐出側圧力をＨＰ、その下限閾値および上限閾値をＰ１，Ｐ２、上記圧縮機の吸入側圧力をＬＰ、その下限閾値および上限閾値をＰ３，Ｐ４、上記液面検知手段により検知される上記レシーバタンク内の液面レベルをＲＬ、上記レシーバタンク内の所定の適正液面レベルをＭとして、上記室外機制御部は、上記冷媒充填中において、Ｐ１＜ＨＰ＜Ｐ２（もしくはＰ１≦ＨＰ≦Ｐ２），Ｐ３＜ＬＰ＜Ｐ４（もしくはＰ３≦ＬＰ≦Ｐ４），ＲＬ≧Ｍ（もしくはＲＬ＞Ｍ）の各条件がともに満足されたとき上記流量調整弁に閉信号を出力して冷媒充填を終了する。
【００１５】
また、請求項４に記載されているように、上記吐出側過熱度ＳＨ１は上記圧縮機の吐出冷媒温度と高圧飽和温度とから求め、上記吸入側過熱度ＳＨ２は上記圧縮機の吸入冷媒温度と低圧飽和温度とから求めることができる。
【００１６】
また、請求項５に記載されているように、上記利用側ユニットでは、上記利用側熱交換器の低圧２相冷媒流入側に設けられた入口温度センサと上記利用側熱交換器の出口温度センサとから検出される各温度に基づいて過熱度制御を行う。
【００１７】
本発明には、請求項６に記載されているように、上記請求項１に記載の上記室外機制御部により開閉制御される流量調整弁を有し、上記冷媒追加充填時にチャージングホースを介して上記冷媒ボンベと上記流路切換弁との間に接続される冷媒追加充填キットも含まれる。
【００１８】
また、本発明には、請求項７に記載されているように、圧縮機，熱源側熱交換器および室外機制御部を含む熱源側ユニットに対して、利用側熱交換器および冷媒膨張手段を含む利用側ユニットが液側冷媒配管とガス側冷媒配管とを介して接続されているとともに、上記熱源側ユニット内における上記液側冷媒配管に液面検知手段を有するレシーバタンクが設けられ、上記熱源側ユニット内における上記ガス側冷媒配管に冷媒ボンベ接続用の流路切換弁を備えている冷凍装置の冷媒追加充填方法において、上記圧縮機の吐出側過熱度をＳＨ１、その閾値をＴ１、上記圧縮機の吸入側過熱度をＳＨ２、その閾値をＴ２、上記圧縮機の吐出側圧力をＨＰ、その下限閾値および上限閾値をＰ１，Ｐ２、上記圧縮機の吸入側圧力をＬＰ、その下限閾値および上限閾値をＰ３，Ｐ４、上記液面検知手段により検知される上記レシーバタンク内の液面レベルをＲＬ、上記レシーバタンク内の所定の適正液面レベルをＭとして、上記冷媒ボンベを上記室外機制御部により開閉制御される流量調整弁を介して上記流路切換弁に接続した状態で上記室内機側の冷媒配管を真空引きしたのち、上記流路切換弁および上記冷媒ボンベのバルブを開、上記流量調整弁を閉として、当該冷凍装置を初期充填分の冷媒のみで冷房運転し、ＳＨ１≧Ｔ１（もしくはＳＨ１＞Ｔ１），ＳＨ２≧Ｔ２（もしくはＳＨ２＞Ｔ２）の各条件がともに満足されたとき、上記流量調整弁に開信号を出力して上記冷媒ボンベ内の冷媒を上記ガス側冷媒配管側から充填し、その後において、Ｐ１＜ＨＰ＜Ｐ２（もしくはＰ１≦ＨＰ≦Ｐ２），Ｐ３＜ＬＰ＜Ｐ４（もしくはＰ３≦ＬＰ≦Ｐ４），ＲＬ≧Ｍ（もしくはＲＬ＞Ｍ）の各条件がともに満足されたとき上記流量調整弁に閉信号を出力して上記冷媒ボンベからの冷媒充填を終了させることを特徴とする冷凍装置の冷媒追加充填方法も含まれる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、冷媒追加充填時、当該冷凍装置を冷房運転とした状態で、ＳＨ１≧Ｔ１（もしくはＳＨ１＞Ｔ１），ＳＨ２≧Ｔ２（もしくはＳＨ２＞Ｔ２）の各条件がともに満足されたとき、冷媒を充填しても安全な状態であるとして流量調整弁に開信号を出力して追加冷媒の充填を開始する。
【００２０】
これに対して、ＳＨ１＜Ｔ１（もしくはＳＨ１≦Ｔ１）および／またはＳＨ２＜Ｔ２（もしくはＳＨ２≦Ｔ２）のときには、圧縮機に液冷媒が戻りすぎて危険な状態であるとして流量調整弁を閉じて冷媒充填を中止する。
【００２１】
そして、冷媒充填中において、Ｐ１＜ＨＰ＜Ｐ２（もしくはＰ１≦ＨＰ≦Ｐ２），Ｐ３＜ＬＰ＜Ｐ４（もしくはＰ３≦ＬＰ≦Ｐ４），ＲＬ≧Ｍ（もしくはＲＬ＞Ｍ）の各条件がともに満足されたとき流量調整弁に閉信号を出力して追加冷媒の充填を終了するようにしたことにより、圧縮機に対して液バックによる損傷を与えることなく、また、適正な充填ペースにて追加冷媒を自動的に充填することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、図１ないし図３により、本発明の実施形態について説明する。この実施形態は本発明の冷凍装置を空気調和機に適用したもので、図１は空気調和機の全体的な構成を示す模式図，図２は追加冷媒充填時における動作説明用のフローチャート，図３は同じく追加冷媒充填時における動作説明用のモリエル線図である。
【００２３】
図１に示すように、この空気調和機は、熱源側ユニットとしての室外機１００と、利用側ユニットとしての室内機２００とを備え、この例では、マルチエアコンとして１台の室外機１００に対して、２台の室内機２００が並列的に接続されている。
【００２４】
室外機１００は、圧縮機１１０と、四方弁１２０と、四方弁１２０を介して圧縮機１１０に接続される室外熱交換器１３０とを備えている。室外熱交換器１３０には、室外ファン１３１が設けられるが、この例では室外ファン１３１に可変速のインバータファン１３１を用いている。
【００２５】
圧縮機１１０はインバータ制御による可変速型圧縮機もしくは一定速型圧縮機のいずれでもよいが、この例では、可変速型圧縮機としている。圧縮機１１０は複数台であってもよい。
【００２６】
四方弁１２０は、冷房運転と暖房運転を切り替えるための切換弁であり、冷房専用もしくは暖房専用の場合は省略されてよい。冷房専用機の場合、圧縮機１１０の高圧側（冷媒吐出側）に室外熱交換器１３０が接続される。
【００２７】
室外熱交換器１３０から液側冷媒配管１６１が引き出されており、液側冷媒配管１６１の途中にレシーバタンク（受液器）１４０が設けられている。
【００２８】
また、室外機１００内には、液側冷媒配管１６１とともにガス側冷媒配管１６２が設けられ、冷房運転時、ガス側冷媒配管１６２は四方弁１２０を介して圧縮機１１０の低圧側（冷媒吸入側）に接続される。
【００２９】
なお、ガス側冷媒配管１６２には追加冷媒充填用の流路切換弁（この例では三方弁）１６３が設けられている。また、四方弁１２０から圧縮機１１０の低圧側に至る配管内には、液冷媒を分離貯留するアキュムレータ１７０が設けられている。
【００３０】
レシーバタンク１４０には、液面検知手段１５０が設けられている。この例において、液面検知手段１５０は、それぞれ減圧手段としてのキャピラリーチューブ１５１ａ，１５２ａ，１５３ａを含む３本の液面検知用配管１５１，１５２，１５３を備えている。
【００３１】
液面検知用配管１５１，１５２，１５３は、レシーバタンク１４０異なる高さ位置に接続されており、この例では、液面検知用配管１５１が高位レベル検知用，液面検知用配管１５２が中位レベル検知用，液面検知用配管１５３が低位レベル検知用である。
【００３２】
キャピラリーチューブ１５１ａ，１５２ａ，１５３ａの下流側には、減圧後の冷媒を加熱する加熱手段１５４が設けられている。加熱手段１５４には、好ましくは圧縮機１１０の冷媒吐出管から発熱される熱が用いられる。
【００３３】
液面検知用配管１５１，１５２，１５３には、加熱手段１５４にて加熱された冷媒の温度を検出する温度センサ１５１ｂ，１５２ｂ，１５３ｂが付設されており、これら各温度センサによる冷媒温度が室外機制御部１８０に入力される。
【００３４】
室外機制御部１８０は、温度センサ１５１ｂ，１５２ｂ，１５３ｂにて検出された冷媒温度に基づいて、液面検知用配管１５１，１５２，１５３の一端が接続されている位置でのレシーバタンク１４０内の冷媒の相状態を検知する。
【００３５】
この液面検知手段１５０は、本出願人の出願に係る特開２００６−２５０４８０号公報に開示されている液面検知手段であるが、本発明においては、別の液面検知手段が用いられてもよい。なお、液面検知のために液面検知用配管１５１，１５２，１５３を通された冷媒は、ガス側冷媒配管１６２に戻される。
【００３６】
圧縮機１１０の高圧配管側には、温度センサ１０１と圧力センサ１０３とが設けられ、また、圧縮機１１０の低圧配管側にも、温度センサ１０２と圧力センサ１０４とが設けられ、これら各センサによる検出値が室外機制御部１８０に与えられる。
【００３７】
室内機２００は、室内熱交換器（利用側熱交換器）２１０を備えている。室内熱交換器２１０には、通常クロスフローファンからなる室内ファンが付設されるが、ここではその図示が省略されている。また、室内機側の制御部も図示が省略されている。
【００３８】
室内機２００も液側冷媒配管２０１とガス側冷媒配管２０２とを有し、室内機２００の液側冷媒配管２０１と室外機１００の液側冷媒配管１６１とが接続バルブ２０１ａを介して接続され、室内機２００のガス側冷媒配管２０２と室外機１００のガス側冷媒配管１６２とが接続バルブ２０２ａを介して接続される。
【００３９】
室内熱交換器２１０の液側冷媒配管２０１側には電子膨張弁２２０が設けられ、センサとしては、室内熱交換器２１０の電子膨張弁２２０側の冷媒温度を検出する入口温度センサ２３１と、室内熱交換器２１０の中間位置で冷媒温度を検出する中間温度センサ２３２とが設けられている。
【００４０】
冷房運転時には、四方弁１２０により圧縮機１１０の高圧側が室外熱交換器１３０に接続される。圧縮機１１０に吸入された過熱蒸気は図示しない圧縮部内で断熱圧縮され、高圧の過熱度の大きなガス冷媒として、室外熱交換器（この場合、凝縮器）１３０に供給される。
【００４１】
室外熱交換器１３０に供給された高圧ガス冷媒は、外気との熱交換により冷却され、等圧のまま凝縮潜熱で飽和液になる。そして、さらに顕熱を放出して過冷却液になり、レシーバタンク１４０内に一旦貯められたのち、液側冷媒配管１６１，２０１を介して室内機２００に供給される。
【００４２】
室内機２００に供給された過冷却液は、電子膨張弁２２０にて低温低圧の冷媒液（湿り蒸気）となり室内熱交換器（この場合、蒸発器）２１０へと流れる。この湿り蒸気は、室内熱交換器２１０内で外気と熱交換されることにより乾き蒸気となる。
【００４３】
そして、顕熱によって約５〜１０Ｋの過熱蒸気となり、ガス側冷媒配管２０２，１６２、四方弁１２０およびアキュムレータ１７０を介して圧縮機１１０に吸入される。なお、暖房運転時には、四方弁１２０が切り替えられ、室内熱交換器２１０が凝縮器，室外熱交換器１３０が蒸発器として作用する。
【００４４】
この空気調和機が例えばビル用マルチエアコンであるとして、室外機１００と室内機２００とを配管接続した後において、その配管内に冷媒ボンベ３００より追加冷媒を充填する場合、本発明では、室外機制御部１８０により制御される流量調整弁（この例では電磁弁）３１１を有する冷媒充填キット３１０が用いられる。
【００４５】
本発明で追加冷媒を充填するにあたっては、制御パラメータとして、圧縮機１１０の吐出側過熱度をＳＨ１、その閾値をＴ１、圧縮機１１０の吸入側過熱度をＳＨ２、その閾値をＴ２、圧縮機１１０の吐出側圧力をＨＰ、その下限閾値および上限閾値をＰ１，Ｐ２、圧縮機１１０の吸入側圧力をＬＰ、その下限閾値および上限閾値をＰ３，Ｐ４、液面検知手段１５０により検知されるレシーバタンク１４０内の液面レベルをＲＬ、レシーバタンク１４０内の所定の適正液面レベルをＭとする。
【００４６】
まず、電磁弁３１１の入口側と冷媒ボンベ３００とをチャージングホース３２１にて接続するとともに、電磁弁３１１の出口側と三方弁１６３とをチャージングホース３２２にて接続する。また、冷媒充填キット３１０の信号入力ポートと室外機制御部１８０の信号出力ポートとを信号ケーブル３２３を介して接続する。
【００４７】
冷媒ボンベ３００の図示しないバルブは開度自由でオープンし、室内機２００側の配管系内の真空引きを行ったのち、三方弁１６３を全開として、室外機初期充填分の冷媒のみで冷房運転を開始する。
【００４８】
図２のフローチャートを参照して、冷房運転開始後、室外機制御部１８０はシステムが適切な状態になったかどうかを判断する。これを判断するパラメータとして、圧縮機１１０の吐出側過熱度ＳＨ１と吸入側過熱度ＳＨ２とを用いる。
【００４９】
高圧側の温度センサ１０１にて検出される吐出冷媒温度値（平均値）をＴＡＶＥ，高圧側の圧力センサ１０３から求められる高圧飽和温度値をＴＳＨＰとして、吐出側過熱度ＳＨ１は、次式により求められる。
ＳＨ１＝ＴＡＶＥ−ＴＳＨＰ
【００５０】
また、低圧側の温度センサ１０２にて検出される吸入冷媒温度値（平均値）をＴＳＵＣ，低圧側の圧力センサ１０４から求められる低圧飽和温度値をＴＳＬＰとして、吸入側過熱度ＳＨ２は、次式により求められる。
ＳＨ２＝ＴＳＵＣ−ＴＳＬＰ
【００５１】
室外機制御部１８０は、ＳＨ１≧Ｔ１，ＳＨ２≧Ｔ２の各条件（以下、第１条件ということがある）がともに満足されたかどうかを監視し、第１条件が満足されたとき、システムが適切な状態になったと判断して、電磁弁３１１に開信号を出力して冷媒ボンベ３００内の冷媒をガス側冷媒配管１６２側から充填する。なお、上記第１条件において、「≧」を「＞」としてもよい。
【００５２】
吐出側過熱度ＳＨ１の閾値Ｔ１，吸入側過熱度ＳＨ２の閾値Ｔ２は、圧縮機１１０の安全性（液バックによる損傷防止）を保つための閾値であり、任意に設定されてよい。一旦、上記第１条件が成立した場合でも、その後、ＳＨ１＜Ｔ１および／またはＳＨ２＜Ｔ２となると、室外機制御部１８０は電磁弁３１１に閉信号を出力する。
【００５３】
上記第１条件が成立して追加冷媒の充填が行われている間、室外機制御部１８０は、圧縮機１１０の吐出側圧力ＨＰ，吸入側圧力ＬＰおよびレシーバタンク１４０内の液面レベルをＲＬを監視し、Ｐ１＜ＨＰ＜Ｐ２，Ｐ３＜ＬＰ＜Ｐ４，ＲＬ≧Ｍの各条件（以下、第２条件ということがある）がともに満足されたかどうかを判断する。なお、上記第２条件において、「＜」を「≦」とし、「≧」を「＞」としてもよい。
【００５４】
上記第２条件が成立したとき、室外機制御部１８０は、システム内に適正な冷媒が充填されたと判断し、電磁弁３１１に閉信号を出力して冷媒ボンベ３００からの冷媒充填を終了させる。このようにして、本発明によれば自動にて冷媒の充填ペースが調整される。
【００５５】
図３に追加冷媒充填時におけるモリエル線図を示す。追加冷媒の充填は、ガス側冷媒配管１６２に設けられている三法弁１６３より行われるため、充填される液冷媒が圧縮機１１０に直接吸入されてしまう。
【００５６】
吐出側過熱度ＳＨ１，吸入側過熱度ＳＨ２が小さいということは、圧縮機１１０に液冷媒が戻りすぎていることを意味するため、本発明では、ＳＨ１，ＳＨ２を監視し、図３のモリエル線図における過熱度ａがある一定以上を保つように、電磁弁３１１の開閉を制御して追加冷媒の充填ペースを調整しているのである。
【００５７】
一方、室内機２００側では、低圧２相冷媒流入側に設けられた入口温度センサ２３１と出口温度センサ２３２とを用い、入口温度センサ２３１にて検出される冷媒温度値を蒸発温度として過熱度（ＳＨ）制御を行い、電子膨張弁２２０の開度に反映させる。
【００５８】
なお、入口温度センサ２３１にて検出される冷媒温度値をＴＨ１，中間温度センサ２３２にて検出される冷媒温度値をＴＨＭとして、室内機２００の過熱度ＳＨ３は、次式により表される。
ＳＨ３＝ＴＨＭ−ＴＨ１
【００５９】
図１において、室外熱交換器１３０で凝縮された液冷媒は、室内機２００の電子膨張弁２２０側から徐々に溜まりはじめ、液側冷媒配管１６１，２０１内が液冷媒で満たされたのち、レシーバタンク１４０内に溜まる。レシーバタンク１４０内の適正液面レベルＭとは、様々な運転状態で冷凍サイクルを成立させるのに必要な冷媒量である。
【００６０】
次に、追加冷媒充填量の判定方法について説明する。接続配管内の充填量を的確に判断するうえで、正確な高低圧値の制御が必要とされる。その理由は、冷媒状態が想定している所定の密度［ｋｇ／ｍ３]に近い値で収まる必要があるためである。
【００６１】
そのため、高圧値である吐出側圧力ＨＰの制御は、室外熱交換器１３０に付設されているインバータファン１３１の回転数で行い、低圧値である吸入側圧力ＬＰの制御は、インバータ制御による圧縮機１１０の回転数で行う。
【００６２】
インバータファン１３１では、制御目標となる高圧値を外気温度から算出して制御を行う。圧縮機１１０では、圧縮機の回転数を変化させて所定の低圧値になるような制御を行う。
【００６３】
このとき、吐出側圧力ＨＰと吸入側圧力ＬＰとが、上記した判定基準（Ｐ１＜ＨＰ＜Ｐ２，Ｐ３＜ＬＰ＜Ｐ４）内に入ることが前提となる。各閾値Ｐ１〜Ｐ４は圧縮機制御やファン制御に用いる高低圧値を基準とし、外気温度の上下に応じてその値を変化させる。すなわち、図３に示すように、外気温度に応じて目標とするモリエル線図を変える。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の冷凍装置による空気調和機の全体的な構成を示す模式図。
【図２】追加冷媒充填時における動作説明用のフローチャート。
【図３】追加冷媒充填時における動作説明用のモリエル線図。
【符号の説明】
【００６５】
１００  室外機
１１０  圧縮機
１２０  四方弁
１３０  室外熱交換器
１４０  レシーバタンク
１５０  液面検知手段
１６１  液側冷媒配管
１６２  ガス側冷媒配管
１６３  三方弁（流路切換弁）
１７０  アキュムレータ
１８０  室外機制御部
２００  室内機
２０１  液側冷媒配管
２０２  ガス側冷媒配管
２１０  室内熱交換器
２２０  電子膨張弁
３００  冷媒ボンベ
３１０  冷媒充填キット
３１１  電磁弁（流量調整弁）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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