(57)【要約】【課題】二段圧縮冷凍サイクルにおいて、冷媒回路の周囲の温度が変化する場合であっても精度よく冷媒量を判定することが可能な空気調和装置を提供する。【解決手段】暖房運転を一段圧縮と二段圧縮とを切り換えて運転可能な冷凍サイクルにおいて、室外膨張弁３８は、室外側熱交換器２３が低段側圧縮機２１の吐出側に接続されて冷媒の凝縮器となる場合に室外熱交換器２３の下流側に配置され、通過液冷媒量を調節する。液面検知センサ３９は、室外膨張弁３８の上流側の液冷媒の量を検知する。高段側圧縮機７１が設けられているバイパス冷媒配管７０の冷媒は、冷媒回収回路７５を介して低段側圧縮機２１の吸引側と連通している。【選択図】図１１
2008111585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１圧縮機（２１）と、熱源側熱交換器（２３）と、利用側膨張機構（４１）と、利用側熱交換器（４２）とが冷媒配管によって順に接続されて構成されるメイン冷媒回路（１０）と、
前記メイン冷媒配管（１０）の前記第１圧縮機（２１）と前記利用側熱交換器（４２）とを結ぶ部分の一部である被バイパス部（７２Ｂ）の一端に対して一端が、前記被バイパス部（７２Ｂ）の他端に対して他端が、それぞれ接続され、途中に第２圧縮機（７１）と前記第２圧縮機（７１）の吐出側に前記メイン冷媒回路（１０）側に向かう流れのみを許容する吐出逆止機構（ＣＶ２）とを有しているバイパス冷媒回路（７０）と、
前記熱源側熱交換器（２３）を冷媒の凝縮器として機能させ前記利用側熱交換器（４２）を冷媒の蒸発器として機能させる第１運転と、前記熱源側熱交換器（２３）を冷媒の蒸発器として機能させ前記利用側熱交換器（４２）を冷媒の凝縮器として機能させる第２運転とを切り換える運転切換機構（２２）と、
前記運転切換機構（２２）が前記第２運転に設定されている状態において、冷媒を、前記被バイパス部（７２Ｂ）側に流すか、前記バイパス冷媒回路（７０）側に流すか、を切り換えるバイパス切換機構（７２）と、
前記メイン冷媒配管（１０）のうち前記第１圧縮機（２１）と前記利用側熱交換器（４２）とを結ぶ部分のうち前記第２運転において被バイパス部（７２Ｂ）の下流側の一部と、前記バイパス冷媒回路（７０）の一部と、を結び、前記バイパス冷媒回路（７０）側から前記メイン冷媒回路（１０）側に向かう流れのみを許容する吸入逆止機構（ＣＶ１）を有する冷媒回収回路（７５）と、
前記第１運転における冷媒の流れ方向において前記熱源側熱交換器（２３）の下流側に配置され、冷媒の通過を遮断可能な遮断弁（３８）と、
前記冷媒の流れ方向において前記流量調節機構（３８）の上流側に存在する液冷媒の量に関する検知を行う冷媒検知部（３９）と、
を備えた空気調和装置（１）。
【請求項２】
前記第１運転および前記第２運転を適正に行うために必要となる所要冷媒量のデータを予め格納したメモリ（１９）と、
前記冷媒検知部（３９）による検知結果と前記所要冷媒量とに基づいて、前記運転切換機構（２２）を前記第１運転に設定し、前記バイパス切換機構（７２）を前記被バイパス部（７２Ｂ）側に設定し、前記遮断弁（３８）を閉鎖制御しつつ、前記第２圧縮機（７１）の運転を停止して前記第１圧縮機（２１）を運転させる制御部（８）と、
をさらに備えた、
請求項１に記載の空気調和装置（１）。
【請求項３】
気相側に、前記バイパス冷媒回路（７０）における前記第２圧縮機（７１）の吸引側から伸びる吸引側回路（７１Ｂ）と前記メイン冷媒回路（１０）における前記利用側膨張機構（４１）と前記熱源側熱交換器（２３）とを結ぶ部分から分岐した気層分岐回路（７８Ｂ）とが連通され、液層側に、前記メイン冷媒回路（１０）における前記利用側膨張機構（４１）と前記熱源側熱交換器（２３）とを結ぶ部分から分岐した液層分岐回路（７４Ｂ）が連通される気液分離器（７４）と、
前記気層分岐回路（７８Ｂ）の途中に設けられた気相分岐膨張機構（７８）と、
前記液層分岐回路（７４Ｂ）の途中に設けられ、前記バイパス冷媒回路（７０）側から前記メイン冷媒回路（１０）側への冷媒流れのみを許容する液層分岐逆止機構（ＣＶ３）と、
をさらに備えた、
請求項１または２に記載の空気調和装置（１）。
【請求項４】
第１圧縮機（２１）と、熱源側熱交換器（２３）と、利用側膨張機構（４１）と、利用側熱交換器（４２）とが冷媒配管によって順に接続されて構成されるメイン冷媒回路（１０）と、
前記メイン冷媒配管（１０）の前記第１圧縮機（２１）と前記利用側熱交換器（２３）とを結ぶ部分の一部である被バイパス部（７２Ｂ）の一端に対して一端が、前記被バイパス部（７２Ｂ）の他端に対して他端が、それぞれ接続され、途中に第２圧縮機（７１）と前記第２圧縮機（７１）の吐出側に前記メイン冷媒回路（１０）側に向かう流れのみを許容する吐出逆止機構（ＣＶ２）とを有しているバイパス冷媒回路（７０）と、
前記熱源側熱交換器（２３）を冷媒の凝縮器として機能させ前記利用側熱交換器（４２）を冷媒の蒸発器として機能させる第１運転と、前記熱源側熱交換器（２３）を冷媒の蒸発器として機能させ前記利用側熱交換器（４２）を冷媒の凝縮器として機能させる第２運転とを切り換える運転切換機構（２２）と、
前記運転切換機構（２２）が前記第２運転に設定されている状態において、冷媒を、前記被バイパス部（７２Ｂ）側に流すか、前記バイパス冷媒回路（７０）側に流すか、を切り換えるバイパス切換機構（７２）と、
前記第１運転における冷媒の流れ方向において前記熱源側熱交換器（２３）の下流側に配置され、冷媒の通過を遮断可能な遮断弁（３８）と、
前記冷媒の流れ方向において前記流量調節機構（３８）の上流側に存在する液冷媒の量に関する検知を行う冷媒検知部（３９）と、
前記バイパス冷媒回路（７０）における冷媒の状態量に関するデータを検知するバイパス状態量検知部（７９Ｈ，７９Ｌ）と、
前記バイパス切換機構（７２）が前記被バイパス部（７２Ｂ）側に設定された状態で前記バイパス状態量検知部（７９Ｈ，７９Ｌ）で検知される値が所定条件を満たすまで前記第２圧縮機（７１）を運転した後に、前記運転切換機構（２２）を前記第１運転に設定し、前記バイパス切換機構（７２）を前記被バイパス部（７２Ｂ）側に設定し、前記遮断弁（３８）を閉鎖制御しつつ、前記第１圧縮機（２１）を運転させる制御部（８）と、
を備えた空気調和装置（１）。
【請求項５】
前記第１運転および前記第２運転を適正に行うために必要となる所要冷媒量のデータを予め格納したメモリ（１９）をさらに備え、
前記制御部（８）は、前記バイパス切換機構（７２）が前記被バイパス部（７２Ｂ）側に設定された状態で前記バイパス状態量検知部（７９Ｈ，７９Ｌ）で検知される値が所定条件を満たすまで前記第２圧縮機（７１）を運転した後に、前記冷媒検知部（３９）による検知結果と前記所要冷媒量とに基づいて、前記運転切換機構（２２）を前記第１運転に設定し、前記バイパス切換機構（７２）を前記被バイパス部（７２Ｂ）側に設定し、前記遮断弁（３８）を閉鎖制御しつつ、前記第１圧縮機（２１）を運転させる、
請求項４に記載の空気調和装置（１）。
【請求項６】
気相側に、前記バイパス冷媒回路（７０）における前記第２圧縮機（７１）の吸引側から伸びる吸引側回路（７１Ｂ）と前記メイン冷媒回路（１０）における前記利用側膨張機構（４１）と前記熱源側熱交換器（２３）とを結ぶ部分から分岐した気層分岐回路（７８Ｂ）とが連通され、液層側に、前記メイン冷媒回路（１０）における前記利用側膨張機構（４１）と前記熱源側熱交換器（２３）とを結ぶ部分から分岐した液層分岐回路（７４Ｂ）が連通される気液分離器（７４）と、
前記気層分岐回路（７８Ｂ）の途中に設けられた気相分岐膨張機構（７８）と、
前記液層分岐回路（７４Ｂ）の途中に設けられ、前記バイパス冷媒回路（７０）側から前記メイン冷媒回路（１０）側への冷媒流れのみを許容する液層分岐逆止機構（ＣＶ３）と、
をさらに備えた、
請求項４または５に記載の空気調和装置（１）。
【請求項７】
第１圧縮機（２１）と、熱源側熱交換器（２３）と、利用側膨張機構（４１）と、利用側熱交換器（４２）とが冷媒配管によって順に接続されて構成されるメイン冷媒回路（１０）と、
前記メイン冷媒配管（１０）の前記第１圧縮機（２１）と前記利用側熱交換器（４２）とを結ぶ部分の一部である被バイパス部（７２Ｂ）の一端に対して一端が、前記被バイパス部（７２Ｂ）の他端に対して他端が、それぞれ接続され、途中に第２圧縮機（７１）と前記第２圧縮機（７１）の吐出側に前記メイン冷媒回路（１０）側に向かう流れのみを許容する吐出逆止機構（ＣＶ２）とを有しているバイパス冷媒回路（７０）と、
前記熱源側熱交換器（２３）を冷媒の凝縮器として機能させ前記利用側熱交換器（４２）を冷媒の蒸発器として機能させる第１運転と、前記熱源側熱交換器（２３）を冷媒の蒸発器として機能させ前記利用側熱交換器（４２）を冷媒の凝縮器として機能させる第２運転とを切り換える運転切換機構（２２）と、
前記運転切換機構（２２）が前記第２運転に設定されている状態において、冷媒を、前記被バイパス部（７２Ｂ）側に流すか、前記バイパス冷媒回路（７０）側に流すか、を切り換えるバイパス切換機構（７２）と、
前記バイパス冷媒配管（７０）において前記第２圧縮機（７１）の吸引側と吐出側とを結び、途中にバイパス開閉機構（７６）を有するバイパス回収回路（７６Ｂ）と、
前記第１運転における冷媒の流れ方向において前記熱源側熱交換器（２３）の下流側に配置され、冷媒の通過を遮断可能な遮断弁（３８）と、
前記冷媒の流れ方向において前記流量調節機構（３８）の上流側に存在する液冷媒の量に関する検知を行う冷媒検知部（３９）と、
を備えた空気調和装置（１）。
【請求項８】
前記第１運転および前記第２運転を適正に行うために必要となる所要冷媒量のデータを予め格納したメモリ（１９）と、
前記冷媒検知部（３９）による検知結果と前記所要冷媒量とに基づいて、前記運転切換機構（２２）を前記第１運転に設定し、前記バイパス切換機構（７２）を前記被バイパス部（７２Ｂ）側に設定し、前記バイパス開閉機構（７６）を開き、前記遮断弁（３８）を閉鎖制御しつつ、前記第２圧縮機（７１）の運転を停止して前記第１圧縮機（２１）を運転させる制御部（８）と、
をさらに備えた、
請求項７に記載の空気調和装置（１）。
【請求項９】
気相側に、前記バイパス冷媒回路（７０）における前記第２圧縮機（７１）の吸引側から伸びる吸引側回路（７１Ｂ）と前記メイン冷媒回路（１０）における前記利用側膨張機構（４１）と前記熱源側熱交換器（２３）とを結ぶ部分から分岐した気層分岐回路（７８Ｂ）とが連通され、液層側に、前記メイン冷媒回路（１０）における前記利用側膨張機構（４１）と前記熱源側熱交換器（２３）とを結ぶ部分から分岐した液層分岐回路（７４Ｂ）が連通される気液分離器（７４）と、
前記気層分岐回路（７８Ｂ）の途中に設けられた気相分岐膨張機構（７８）と、
前記液層分岐回路（７４Ｂ）の途中に設けられ、前記バイパス冷媒回路（７０）側から前記メイン冷媒回路（１０）側への冷媒流れのみを許容する液層分岐逆止機構（ＣＶ３）と、
をさらに備えた、
請求項７または８に記載の空気調和装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒回路内の冷媒量の適否に関する判定を行う空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和装置の冷媒回路における冷媒量について、規模や冷媒回路の連絡配管の長さ等に応じた適正な量の冷媒量が充填されているか否かを判定するために、所定の条件下で空気調和装置を運転している。この所定の条件下での空気調和装置の運転では、例えば、蒸発器において蒸発する冷媒の過熱度が所定値となるように制御する運転を行いつつ、凝縮器において凝縮される冷媒の過冷却度を検出することにより、適正な冷媒量が充填されているか否かを判定している。
【０００３】
しかし、このような運転では、過熱度を所定値にすることができたとしても、利用側熱交換器において冷媒と熱交換を行う屋内空気の温度や熱源側熱交換器において冷媒と熱交換を行う熱源としての屋外空気の温度等に依存して冷媒回路内の各部の圧力が変化し、冷媒量の適否を判断する際の過冷却度の目標値が変化することになる。このため、冷媒量の適否を判定する際の判定精度を向上させることが困難である。
【０００４】
これに対して、以下の特許文献１では、利用側膨張機構による過熱度制御および圧縮機による蒸発圧力制御を行うことで、熱源側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度を検出することにより、冷媒回路内に充填されている冷媒量の判定精度を向上させている。
【特許文献１】特願２００４−１７３８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した特許文献１に記載の冷媒量の判定では、冷媒量を判定するための運転条件として、利用側膨張機構による過熱度制御を行ったり、圧縮機による蒸発圧力制御を行ったりする必要が生じ、煩雑である。また、例えば、外気温度条件の変化により凝縮器側の圧力が変動してしまう等により誤差が拡大することがあり、冷媒量をより適正に判定するための運転条件として、常に一定の運転状態となるように安定的に維持させることが難しい。
【０００６】
さらに、圧縮機を２つ直列に接続するいわゆる二段圧縮冷凍サイクルにおいて冷媒量の判定を行う場合には、冷媒量を判定するための運転条件はさらに加重され、それぞれの運転条件を満たす制御を行う必要が生じ、さらに煩雑である。
【０００７】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、二段圧縮冷凍サイクルにおいて、適正な冷媒量の判定を行うために必要となる条件を簡易なものとすることが可能な空気調和装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１発明に係る空気調和装置は、メイン冷媒回路と、バイパス冷媒回路と、運転切換機構と、バイパス切換機構と、冷媒回収回路と、遮断弁と、冷媒検知部とを備えている。メイン冷媒回路は、第１圧縮機と、熱源側熱交換器と、利用側膨張機構と、利用側熱交換器とが冷媒配管によって順に接続されて構成されている。バイパス冷媒回路は、メイン冷媒配管の第１圧縮機と利用側熱交換器とを結ぶ部分の一部である被バイパス部の一端に対して一端が、被バイパス部の他端に対して他端が、それぞれ接続され、途中に第２圧縮機と吐出逆止機構とを有している。この吐出逆止機構は、第２圧縮機の吐出側にメイン冷媒回路側に向かう流れのみを許容する。運転切換機構は、熱源側熱交換器を冷媒の凝縮器として機能させ利用側熱交換器を冷媒の蒸発器として機能させる第１運転と、熱源側熱交換器を冷媒の蒸発器として機能させ利用側熱交換器を冷媒の凝縮器として機能させる第２運転とを切り換える。バイパス切換機構は、運転切換機構が第２運転に設定されている状態において、冷媒を、被バイパス部側に流すか、バイパス冷媒回路側に流すか、を切り換える。冷媒回収回路は、メイン冷媒配管のうち第１圧縮機と利用側熱交換器とを結ぶ部分のうち第２運転において被バイパス部の下流側の一部と、バイパス冷媒回路の一部と、を結んでいる。この冷媒回収回路は、バイパス冷媒回路側からメイン冷媒回路側に向かう流れのみを許容する吸入逆止機構を有している。遮断弁は、第１運転における冷媒の流れ方向において熱源側熱交換器の下流側に配置され、冷媒の通過を遮断することができる。冷媒検知部は、冷媒の流れ方向において流量調節機構の上流側に存在する液冷媒の量に関する検知を行う。なお、ここでの遮断弁としては、冷媒回路における利用側膨張機構が兼ねるように構成される場合であってもよく、冷媒回路中に単独に存在する場合であってもよい。なお、ここでの冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器は、ガス状態の冷媒を液状態に相変化させる場合だけでなく、例えば、冷媒として二酸化炭素を用いた場合のように、相変化はしないものの熱交換を行うことにより冷媒密度が増大するような変化をおこさせるものも含まれる。また、ここでの冷媒の蒸発器として機能する利用側熱交換器は、液状態の冷媒をガス状態に相変化させる場合だけでなく、例えば、冷媒として二酸化炭素を用いた場合のように、相変化はしないものの熱交換を行うことにより冷媒密度が減少するような変化をおこさせるものも含まれる。
【０００９】
ここでは、運転切換機構が切り換えられることにより、第１運転と第２運転とを切り換えて行うことができる。さらに、第２運転については、バイパス切換機構を切り換えることで、冷媒が被バイパス部を流れて第１圧縮機のみで圧縮する一段圧縮冷凍サイクルと、冷媒がバイパス冷媒回路を流れ第１圧縮機に対してバイパス冷媒回路によって直列に接続される第２圧縮機も含めて圧縮する二段圧縮冷凍サイクルと、を切り換えて運転することができる。
【００１０】
ここで、バイパス冷媒回路は、吐出逆止機構を有しているため、バイパス切換機構が被バイパス部に冷媒を流すような切換状態となっている場合には、冷媒は内部まで流れ込むことがなく一段圧縮冷凍サイクルを実現することができる。また、冷媒回収回路は、第２運転において被バイパス部の下流側となる一部と、バイパス冷媒回路の一部と、を結んでおり、バイパス冷媒回路側からメイン冷媒回路側に向かう流れのみを許容する吸入逆止機構を有しているため、第２運転で二段圧縮冷凍サイクルに運転切換機構とバイパス切換機構とが切り換えられた場合において、吸入逆止機構を逆行して一段圧縮になってしまうような冷媒のショートカットを防ぐことができる。これにより、第１運転における一段圧縮冷凍サイクルと、第２運転における一段圧縮冷凍サイクルと、第２運転における二段圧縮冷凍サイクルと、をそれぞれ適切に切り換えて運転することができる。
【００１１】
そして、上述の第１運転における一段圧縮冷凍サイクルと第２運転における一段圧縮冷凍サイクルと第２運転における二段圧縮冷凍サイクルとを切り換えて運転できる冷媒回路において、第１運転における一段圧縮冷凍サイクルの切り換え状態で第１圧縮機を運転させる際に、熱源側熱交換器の下流側に設けられている遮断弁が閉鎖されて冷媒の流れが遮断されると、例えば、凝縮器として機能する熱源側熱交換器において凝縮された液冷媒は、冷媒の循環が途絶えているために、遮断弁よりも上流側に主に熱源側熱交換器内において溜まっていく。一方、第１運転が行われて第１圧縮機が駆動することにより、メイン冷媒回路のうち遮断弁よりも下流側であって第１圧縮機の上流側の部分（例えば利用側熱交換器等）は減圧されて、冷媒がほとんど存在しない状態になる。さらに、バイパス冷媒回路については、冷媒回収回路を介してバイパス冷媒回路全体がメイン冷媒回路における第１圧縮機の吸引側に接続された状態になるため、バイパス冷媒回路も減圧されて冷媒がほとんど存在しない状態になる。このため、メイン冷媒回路およびバイパス冷媒回路の冷媒は、凝縮した液冷媒として遮断弁よりも上流側に集中的に集められ、冷媒検知部が、この集中的に集められた液冷媒を対象として冷媒量に関する検知を行うことができる。
【００１２】
これにより、二段圧縮冷凍サイクルにおいて、冷媒量に関する判定を行うための条件を簡易なものとしつつ、適正な冷媒量の判定を行うことが可能になる。
【００１３】
第２発明に係る空気調和装置は、第１発明に係る空気調和装置であって、メモリと、制御部とをさらに備えている。メモリは、第１運転および第２運転を適正に行うために必要となる所要冷媒量のデータを予め格納している。制御部は、冷媒検知部による検知結果と所要冷媒量とに基づいて、運転切換機構を第１運転に設定し、バイパス切換機構を被バイパス部側に設定し、遮断弁を閉鎖制御しつつ、第２圧縮機の運転を停止して第１圧縮機を運転させる。
【００１４】
ここでは、制御部が運転切換機構を第１運転に設定し、バイパス切換機構を被バイパス部側に設定し、遮断弁を閉鎖制御しつつ、第２圧縮機の運転を停止して第１圧縮機を運転させつつ、メモリに格納されている所要冷媒量のデータと、冷媒判定部によって判定される遮断弁の上流側に溜まっている冷媒量に関する情報とを比較する。
【００１５】
これにより、冷媒回路に存在している冷媒の過不足を自動的に判断することが可能になる。
【００１６】
第３発明に係る空気調和装置は、第１発明または第２発明に係る空気調和装置であって、気液分離器と、気相分岐膨張機構と、液層分岐逆止機構とをさらに備えている。気液分離器は、気相側に、バイパス冷媒回路における第２圧縮機の吸引側から伸びる吸引側回路と、メイン冷媒回路における利用側膨張機構と熱源側熱交換器とを結ぶ部分から分岐した気層分岐回路と、が連通されている。そして、気液分離器は、液層側に、メイン冷媒回路における利用側膨張機構と熱源側熱交換器とを結ぶ部分から分岐した液層分岐回路が連通されている。気相分岐膨張機構は、気層分岐回路の途中に設けられている。液層分岐逆止機構は、液層分岐回路の途中に設けられ、バイパス冷媒回路側からメイン冷媒回路側への冷媒流れのみを許容する。
【００１７】
ここでは、二段圧縮運転時に冷媒回路内で中間圧冷媒を生成し、この中間圧冷媒のガス相と低段側圧縮機の吐出ガス冷媒とを合流させて高段側圧縮機に供給することができる。
【００１８】
これにより、エコノマイザ効果を発揮させ、吐出冷媒温度の過上昇による油の劣化や冷媒の分解を防いで信頼性を高めるとともに、効率向上によるＣＯＰ（成績係数）の改善を図ることが可能になる。
【００１９】
第４発明に係る空気調和装置は、メイン冷媒回路と、バイパス冷媒回路と、運転切換機構と、バイパス切換機構と、遮断弁と、冷媒検知部と、メモリと、バイパス状態量検知部と、制御部とを備えている。メイン冷媒回路は、第１圧縮機と、熱源側熱交換器と、利用側膨張機構と、利用側熱交換器とが冷媒配管によって順に接続されて構成されている。バイパス冷媒回路は、メイン冷媒配管の第１圧縮機と利用側熱交換器とを結ぶ部分の一部である被バイパス部の一端に対して一端が、被バイパス部の他端に対して他端が、それぞれ接続されている。このバイパス冷媒回路は、途中に第２圧縮機と、第２圧縮機の吐出側にメイン冷媒回路側に向かう流れのみを許容する吐出逆止機構と、を有している。運転切換機構は、熱源側熱交換器を冷媒の凝縮器として機能させ利用側熱交換器を冷媒の蒸発器として機能させる第１運転と、熱源側熱交換器を冷媒の蒸発器として機能させ利用側熱交換器を冷媒の凝縮器として機能させる第２運転とを切り換える。バイパス切換機構は、運転切換機構が第２運転に設定されている状態において、冷媒を、被バイパス部側に流すか、バイパス冷媒回路側に流すか、を切り換える。遮断弁は、第１運転における冷媒の流れ方向において熱源側熱交換器の下流側に配置され、冷媒の通過を遮断することができる。冷媒検知部は、冷媒の流れ方向において流量調節機構の上流側に存在する液冷媒の量に関する検知を行う。バイパス状態量検知部は、バイパス冷媒回路における冷媒の状態量に関するデータを検知する。制御部は、バイパス切換機構が被バイパス部側に設定された状態でバイパス状態量検知部で検知される値が所定条件を満たすまで第２圧縮機を運転した後に、運転切換機構を第１運転に設定し、バイパス切換機構を被バイパス部側に設定し、遮断弁を閉鎖制御しつつ、第１圧縮機を運転させる。なお、ここでの遮断弁としては、冷媒回路における利用側膨張機構が兼ねるように構成される場合であってもよく、冷媒回路中に単独に存在する場合であってもよい。なお、ここでの冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器は、ガス状態の冷媒を液状態に相変化させる場合だけでなく、例えば、冷媒として二酸化炭素を用いた場合のように、相変化はしないものの熱交換を行うことにより冷媒密度が増大するような変化をおこさせるものも含まれる。また、ここでの冷媒の蒸発器として機能する利用側熱交換器は、液状態の冷媒をガス状態に相変化させる場合だけでなく、例えば、冷媒として二酸化炭素を用いた場合のように、相変化はしないものの熱交換を行うことにより冷媒密度が減少するような変化をおこさせるものも含まれる。
【００２０】
ここでは、運転切換機構が切り換えられることにより、第１運転と第２運転とを切り換えて行うことができる。さらに、第２運転については、バイパス切換機構を切り換えることで、冷媒が被バイパス部を流れて第１圧縮機のみで圧縮する一段圧縮冷凍サイクルと、冷媒がバイパス冷媒回路を流れ第１圧縮機に対してバイパス冷媒回路によって直列に接続される第２圧縮機も含めて圧縮する二段圧縮冷凍サイクルと、を切り換えて運転することができる。
【００２１】
ここで、バイパス冷媒回路は、吐出逆止機構を有しているため、バイパス切換機構が被バイパス部に冷媒を流すような切換状態となっている場合には、冷媒は内部まで流れ込むことがなく一段圧縮冷凍サイクルを実現することができる。また、バイパス切換機構がバイパス冷媒回路に冷媒を流すような切換状態となって二段圧縮冷凍サイクルで第２運転を行う場合には、第２圧縮機を必ず通過する冷媒回路となっているため、一段圧縮になってしまうような冷媒のショートカットを防ぐことができる。これにより、第１運転における一段圧縮冷凍サイクルと、第２運転における一段圧縮冷凍サイクルと、第２運転における二段圧縮冷凍サイクルと、をそれぞれ適切に切り換えて運転することができる。
【００２２】
そして、上述の第１運転における一段圧縮冷凍サイクルと第２運転における一段圧縮冷凍サイクルと第２運転における二段圧縮冷凍サイクルとを切り換えて運転できる冷媒回路において、制御部がバイパス切換機構が被バイパス部側に設定された状態でバイパス状態量検知部で検知される値が所定条件を満たすまで第２圧縮機を運転する。これにより、第２圧縮機の吸引側であるバイパス冷媒回路の一端側はメイン冷媒回路に連通していない状態となり、かつ、第２圧縮機の吐出側であるバイパス冷媒回路の他端側はメイン冷媒回路に連通しているため、バイパス冷媒回路に存在する冷媒がメイン冷媒回路に排出されていき、バイパス冷媒配管にはほとんど冷媒が存在しない状態になる。そして、第２圧縮機の吐出側であるバイパス冷媒回路の他端側には、吐出逆止機構が設けられているため、バイパス冷媒配管からメイン冷媒配管に一度排出された冷媒は、バイパス冷媒配管側に戻ることができない。
【００２３】
さらに、バイパス状態量検知部で検知される値が所定条件を満たした場合に、制御部が第１運転における一段圧縮冷凍サイクルの切り換え状態で第１圧縮機を運転させる。これにより、熱源側熱交換器の下流側に設けられている遮断弁が閉鎖されて冷媒の流れが遮断されると、例えば、凝縮器として機能する熱源側熱交換器において凝縮された液冷媒は、冷媒の循環が途絶えているために、遮断弁よりも上流側に主に熱源側熱交換器内において溜まっていく。一方、第１運転が行われて第１圧縮機が駆動することにより、バイパス冷媒回路からメイン冷媒回路に排出された冷媒が第１圧縮機に吸引され熱源熱交換器において凝縮されていき、メイン冷媒回路のうち遮断弁よりも下流側であって第１圧縮機の上流側の部分（例えば利用側熱交換器等）は減圧されて、冷媒がほとんど存在しない状態になる。このため、メイン冷媒回路およびバイパス冷媒回路の冷媒は、凝縮した液冷媒として遮断弁よりも上流側に集中的に集められ、冷媒検知部が、この集中的に集められた液冷媒を対象として冷媒量に関する検知を行うことができる。
【００２４】
これにより、二段圧縮冷凍サイクルにおいて、冷媒量に関する判定を行うための条件を簡易なものとしつつ、適正な冷媒量の判定を行うことが可能になる。
【００２５】
第５発明に係る空気調和装置は、第１運転および第２運転を適正に行うために必要となる所要冷媒量のデータを予め格納したメモリをさらに備えている。制御部は、バイパス切換機構が被バイパス部側に設定された状態でバイパス状態量検知部で検知される値が所定条件を満たすまで第２圧縮機を運転した後に、冷媒検知部による検知結果と所要冷媒量とに基づいて、運転切換機構を第１運転に設定し、バイパス切換機構を被バイパス部側に設定し、遮断弁を閉鎖制御しつつ、第１圧縮機を運転させる。
【００２６】
ここでは、制御部がバイパス切換機構が被バイパス部側に設定された状態でバイパス状態量検知部で検知される値が所定条件を満たすまで第２圧縮機を運転した後に、冷媒検知部による検知結果と所要冷媒量とに基づいて、運転切換機構を第１運転に設定し、バイパス切換機構を被バイパス部側に設定し、遮断弁を閉鎖制御して、第１圧縮機を運転させつつ、メモリに格納されている所要冷媒量のデータと、冷媒判定部によって判定される遮断弁の上流側に溜まっている冷媒量に関する情報とを比較する。
【００２７】
これにより、冷媒回路に存在している冷媒の過不足を自動的に判断することが可能になる。
【００２８】
第６発明に係る空気調和装置は、第５発明に係る空気調和装置であって、気液分離器と、気相分岐膨張機構と、液層分岐逆止機構とをさらに備えている。気液分離器は、気相側に、バイパス冷媒回路における第２圧縮機の吸引側から伸びる吸引側回路と、メイン冷媒回路における利用側膨張機構と熱源側熱交換器とを結ぶ部分から分岐した気層分岐回路と、が連通されている。そして、気液分離器は、液層側に、メイン冷媒回路における利用側膨張機構と熱源側熱交換器とを結ぶ部分から分岐した液層分岐回路が連通されている。気相分岐膨張機構は、気層分岐回路の途中に設けられている。液層分岐逆止機構は、液層分岐回路の途中に設けられ、バイパス冷媒回路側からメイン冷媒回路側への冷媒流れのみを許容する。
【００２９】
ここでは、二段圧縮運転時に冷媒回路内で中間圧冷媒を生成し、この中間圧冷媒のガス相と低段側圧縮機の吐出ガス冷媒とを合流させて高段側圧縮機に供給することができる。
【００３０】
これにより、エコノマイザ効果を発揮させ、吐出冷媒温度の過上昇による油の劣化や冷媒の分解を防いで信頼性を高めるとともに、効率向上によるＣＯＰ（成績係数）の改善を図ることが可能になる。
【００３１】
第７発明に係る空気調和装置は、メイン冷媒回路と、バイパス冷媒回路と、運転切換機構と、バイパス切換機構と、バイパス回収回路と、遮断弁と、冷媒検知部とを備えている。メイン冷媒回路は、第１圧縮機と、熱源側熱交換器と、利用側膨張機構と、利用側熱交換器とが冷媒配管によって順に接続されて構成されている。バイパス冷媒回路は、メイン冷媒配管の第１圧縮機と利用側熱交換器とを結ぶ部分の一部である被バイパス部の一端に対して一端が、被バイパス部の他端に対して他端が、それぞれ接続されている。このバイパス冷媒回路は、途中に第２圧縮機と第２圧縮機の吐出側にメイン冷媒回路側に向かう流れのみを許容する吐出逆止機構とを有している。運転切換機構は、熱源側熱交換器を冷媒の凝縮器として機能させ利用側熱交換器を冷媒の蒸発器として機能させる第１運転と、熱源側熱交換器を冷媒の蒸発器として機能させ利用側熱交換器を冷媒の凝縮器として機能させる第２運転とを切り換える。バイパス切換機構は、運転切換機構が第２運転に設定されている状態において、冷媒を、被バイパス部側に流すか、バイパス冷媒回路側に流すか、を切り換える。バイパス回収回路は、バイパス冷媒配管において第２圧縮機の吸引側と吐出側とを結び、途中にバイパス開閉機構を有している。遮断弁は、第１運転における冷媒の流れ方向において熱源側熱交換器の下流側に配置され、冷媒の通過を遮断することができる。冷媒検知部は、冷媒の流れ方向において流量調節機構の上流側に存在する液冷媒の量に関する検知を行う。なお、ここでの遮断弁としては、冷媒回路における利用側膨張機構が兼ねるように構成される場合であってもよく、冷媒回路中に単独に存在する場合であってもよい。なお、ここでの冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器は、ガス状態の冷媒を液状態に相変化させる場合だけでなく、例えば、冷媒として二酸化炭素を用いた場合のように、相変化はしないものの熱交換を行うことにより冷媒密度が増大するような変化をおこさせるものも含まれる。また、ここでの冷媒の蒸発器として機能する利用側熱交換器は、液状態の冷媒をガス状態に相変化させる場合だけでなく、例えば、冷媒として二酸化炭素を用いた場合のように、相変化はしないものの熱交換を行うことにより冷媒密度が減少するような変化をおこさせるものも含まれる。
【００３２】
ここでは、運転切換機構が切り換えられることにより、第１運転と第２運転とを切り換えて行うことができる。さらに、第２運転については、バイパス切換機構を切り換えることで、冷媒が被バイパス部を流れて第１圧縮機のみで圧縮する一段圧縮冷凍サイクルと、冷媒がバイパス冷媒回路を流れ第１圧縮機に対してバイパス冷媒回路によって直列に接続される第２圧縮機も含めて圧縮する二段圧縮冷凍サイクルと、を切り換えて運転することができる。
【００３３】
ここで、バイパス冷媒回路は、吐出逆止機構を有しているため、バイパス切換機構が被バイパス部に冷媒を流すような切換状態となっている場合には、冷媒は内部まで流れ込むことがなく一段圧縮冷凍サイクルを実現することができる。また、バイパス回収回路は、第２圧縮機の吸引側と吐出側とを結ぶ途中にバイパス開閉機構を有しているため、第２運転で二段圧縮冷凍サイクルに運転切換機構とバイパス切換機構とが切り換えられた場合において、バイパス開閉機構を閉じることにより、一段圧縮になってしまうような冷媒のショートカットを防ぐことができる。これにより、第１運転における一段圧縮冷凍サイクルと、第２運転における一段圧縮冷凍サイクルと、第２運転における二段圧縮冷凍サイクルと、をそれぞれ適切に切り換えて運転することができる。
【００３４】
そして、上述の第１運転における一段圧縮冷凍サイクルと第２運転における一段圧縮冷凍サイクルと第２運転における二段圧縮冷凍サイクルとを切り換えて運転できる冷媒回路において、第１運転における一段圧縮冷凍サイクルの切り換え状態で第１圧縮機を運転させる際に、熱源側熱交換器の下流側に設けられている遮断弁が閉鎖されて冷媒の流れが遮断されると、例えば、凝縮器として機能する熱源側熱交換器において凝縮された液冷媒は、冷媒の循環が途絶えているために、遮断弁よりも上流側に主に熱源側熱交換器内において溜まっていく。一方、第１運転が行われて第１圧縮機が駆動することにより、メイン冷媒回路のうち遮断弁よりも下流側であって第１圧縮機の上流側の部分（例えば利用側熱交換器等）は減圧され、冷媒がほとんど存在しない状態になる。さらに、バイパス冷媒回路については、バイパス開閉機構を開いた状態とすることでバイパス冷媒回路の冷媒は第２圧縮機の吐出側を介してバイパス冷媒回路全体がメイン冷媒回路における第１圧縮機の吸引側に接続された状態になるため、バイパス冷媒回路も減圧されて冷媒がほとんど存在しない状態になる。このため、メイン冷媒回路およびバイパス冷媒回路の冷媒は、凝縮した液冷媒として遮断弁よりも上流側に集中的に集められ、冷媒検知部が、この集中的に集められた液冷媒を対象として冷媒量に関する検知を行うことができる。
【００３５】
これにより、二段圧縮冷凍サイクルにおいて、冷媒量に関する判定を行うための条件を簡易なものとしつつ、適正な冷媒量の判定を行うことが可能になる。
【００３６】
第８発明に係る空気調和装置は、第７発明に係る空気調和装置であって、メモリと制御部とをさらに備えている。メモリは、第１運転および第２運転を適正に行うために必要となる所要冷媒量のデータを予め格納している。制御部は、冷媒検知部による検知結果と所要冷媒量とに基づいて、運転切換機構を第１運転に設定し、バイパス切換機構を被バイパス部側に設定し、バイパス開閉機構を開き、遮断弁を閉鎖制御しつつ、第２圧縮機の運転を停止して第１圧縮機を運転させる。
【００３７】
ここでは、制御部が運転切換機構を第１運転に設定し、バイパス切換機構を被バイパス部側に設定し、バイパス開閉機構を開き、遮断弁を閉鎖制御しつつ、第２圧縮機の運転を停止して第１圧縮機を運転させつつ、メモリに格納されている所要冷媒量のデータと、冷媒判定部によって判定される遮断弁の上流側に溜まっている冷媒量に関する情報とを比較する。
【００３８】
これにより、冷媒回路に存在している冷媒の過不足を自動的に判断することが可能になる。
【００３９】
第９発明に係る空気調和装置は、第７発明または第８発明に係る空気調和装置であって、気液分離器と、気相分岐膨張機構と、液層分岐逆止機構とをさらに備えている。気液分離器は、気相側に、バイパス冷媒回路における第２圧縮機の吸引側から伸びる吸引側回路と、メイン冷媒回路における利用側膨張機構と熱源側熱交換器とを結ぶ部分から分岐した気層分岐回路と、が連通されている。そして、気液分離器は、液層側に、メイン冷媒回路における利用側膨張機構と熱源側熱交換器とを結ぶ部分から分岐した液層分岐回路が連通されている。気相分岐膨張機構は、気層分岐回路の途中に設けられている。液層分岐逆止機構は、液層分岐回路の途中に設けられ、バイパス冷媒回路側からメイン冷媒回路側への冷媒流れのみを許容する。
【００４０】
ここでは、二段圧縮運転時に冷媒回路内で中間圧冷媒を生成し、この中間圧冷媒のガス相と低段側圧縮機の吐出ガス冷媒とを合流させて高段側圧縮機に供給することができる。
【００４１】
これにより、エコノマイザ効果を発揮させ、吐出冷媒温度の過上昇による油の劣化や冷媒の分解を防いで信頼性を高めるとともに、効率向上によるＣＯＰ（成績係数）の改善を図ることが可能になる。
【発明の効果】
【００４２】
第１発明の空気調和装置では、二段圧縮冷凍サイクルにおいて、冷媒量に関する判定を行うための条件を簡易なものとしつつ、適正な冷媒量の判定を行うことが可能になる。
【００４３】
第２発明の空気調和装置では、冷媒回路に存在している冷媒の過不足を自動的に判断することが可能になる。
【００４４】
第３発明の空気調和装置では、エコノマイザ効果が得られる。
【００４５】
第４発明の空気調和装置では、二段圧縮冷凍サイクルにおいて、冷媒量に関する判定を行うための条件を簡易なものとしつつ、適正な冷媒量の判定を行うことが可能になる。
【００４６】
第５発明の空気調和装置では、冷媒回路に存在している冷媒の過不足を自動的に判断することが可能になる。
【００４７】
第６発明の空気調和装置では、エコノマイザ効果が得られる。
【００４８】
第７発明の空気調和装置では、二段圧縮冷凍サイクルにおいて、冷媒量に関する判定を行うための条件を簡易なものとしつつ、適正な冷媒量の判定を行うことが可能になる。
【００４９】
第８発明の空気調和装置では、冷媒回路に存在している冷媒の過不足を自動的に判断することが可能になる。
【００５０】
第９発明の空気調和装置では、エコノマイザ効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下、図面に基づいて、本発明にかかる空気調和装置の実施形態について説明する。
【００５２】
（１）空気調和装置の構成
図１は、本発明の一実施形態にかかる空気調和装置１の概略構成図である。空気調和装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の室内の冷暖房に使用される装置である。空気調和装置１は、主として、１台の熱源ユニットとしての室外ユニット２と、オプションユニット３と、それに接続された利用ユニットとしての室内ユニット４と、室外ユニット２とオプションユニット３と室内ユニット４とを接続する冷媒連絡配管としての液冷媒連絡配管６及びガス冷媒連絡配管７とを備えている。すなわち、本実施形態の空気調和装置１の蒸気圧縮式の冷媒回路１０は、室外ユニット２と、オプションユニット３と、室内ユニット４と、液冷媒連絡配管６及びガス冷媒連絡配管７とが接続されることによって構成されている。
【００５３】
＜室内ユニット＞
室内ユニット４は、ビル等の室内の天井に埋め込みや吊り下げ等により、又は、室内の壁面に壁掛け等により設置されている。室内ユニット４は、液冷媒連絡配管６及びガス冷媒連絡配管７を介して室外ユニット２に接続されており、冷媒回路１０の一部を構成している。
【００５４】
次に、室内ユニット４の構成について説明する。
【００５５】
室内ユニット４は、主として、冷媒回路１０の一部を構成する室内側冷媒回路１０ａを有している。この室内側冷媒回路１０ａは、主として、膨張機構としての室内膨張弁４１と、利用側熱交換器としての室内熱交換器４２とを有している。
【００５６】
本実施形態において、室内膨張弁４１は、室内側冷媒回路１０ａ内を流れる冷媒の流量の調節等を行うために、室内熱交換器４２の液側に接続された電動膨張弁である。
【００５７】
本実施形態において、室内熱交換器４２は、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の凝縮器として機能して室内空気を加熱する熱交換器である。
【００５８】
本実施形態において、室内ユニット４は、ユニット内に室内空気を吸入して、室内熱交換器４２において冷媒と熱交換させた後に、供給空気として室内に供給するための送風ファンとしての室内ファン４３を有している。室内ファン４３は、室内熱交換器４２に供給する空気の風量を可変することが可能なファンであり、本実施形態において、ＤＣファンモータからなるモータ４３ｍによって駆動される遠心ファンや多翼ファン等である。
【００５９】
また、室内ユニット４には、各種のセンサが設けられている。室内熱交換器４２の液側には、冷媒の温度（すなわち、暖房運転時における凝縮温度又は冷房運転時における蒸発温度に対応する冷媒温度）を検出する液側温度センサ４４が設けられている。室内熱交換器４２のガス側には、冷媒の温度を検出するガス側温度センサ４５が設けられている。室内ユニット４の室内空気の吸入口側には、ユニット内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４６が設けられている。本実施形態において、液側温度センサ４４、ガス側温度センサ４５及び室内温度センサ４６は、サーミスタからなる。また、室内ユニット４は、室内ユニット４を構成する各部の動作を制御する室内側制御部４７を有している。そして、室内側制御部４７は、空気調和装置１の制御部８の一部を構成しており、室内ユニット４の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、室内ユニット４を個別に操作するためのリモコン（図示せず）との間で制御信号等のやりとりを行ったり、室外ユニット２との間で伝送線（図示せず）を介して制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
【００６０】
＜室外ユニット＞
室外ユニット２は、ビル等の室外に設置されており、液冷媒連絡配管６及びガス冷媒連絡配管７を介して室内ユニット４に接続されており、室内ユニット４の間で冷媒回路１０を構成している。
【００６１】
次に、室外ユニット２の構成について説明する。室外ユニット２は、主として、冷媒回路１０の一部を構成する室外側冷媒回路１０ｃを有している。この室外側冷媒回路１０ｃは、主として、第１圧縮機である低段側圧縮機２１と、四路切換弁２２と、熱源側熱交換器としての室外熱交換器２３と、膨張機構としての室外膨張弁３８と、アキュムレータ２４と、温度調節機構としての過冷却器２５と、液側閉鎖弁２６と、ガス側閉鎖弁２７と、冷媒の充填を行うための充填配管１６と、充填電磁弁１７とを有している。
【００６２】
低段側圧縮機２１は、運転容量を可変することが可能な圧縮機であり、本実施形態において、インバータにより回転数が制御されるモータ２１ｍによって駆動される容積式圧縮機である。
【００６３】
四路切換弁２２は、冷媒の流れの方向を切り換えるための弁であり、一段圧縮冷房運転（第１運転）時には、室外熱交換器２３を低段側圧縮機２１によって圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ、室内熱交換器４２を室外熱交換器２３において凝縮される冷媒の蒸発器として機能させるために、低段側圧縮機２１の吐出側と室外熱交換器２３のガス側とを接続するとともに低段側圧縮機２１の吸入側（具体的には、アキュムレータ２４）とガス冷媒連絡配管７側とを接続することができる（図１の四路切換弁２２の実線を参照）。また、一段圧縮暖房運転（第２運転）および二段圧縮暖房運転（第２運転）時には、室内熱交換器４２を低段側圧縮機２１によって圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ、室外熱交換器２３を室内熱交換器４２において凝縮される冷媒の蒸発器として機能させるために、低段側圧縮機２１の吐出側とガス冷媒連絡配管７側とを接続するとともに低段側圧縮機２１の吸入側と室外熱交換器２３のガス側とを接続することができる（図１の四路切換弁２２の破線を参照）。
【００６４】
本実施形態において、室外熱交換器２３は、図２に示すように、ヘッダ１１と、分流キャピラリー１２と、このヘッダ１１と分流キャピラリー１２とを互いに間隔をあけて略並行に接続する複数の扁平管１３と、を有する、いわゆるフィン＆チューブ型の熱交換器である。なお、本発明が適用される冷媒回路の熱交換器としては、このようなフィン＆チューブ型のものに限られず、例えば、シェル＆チューブ型のものや、プレート型のもの等であってもよい（例えば、図１３参照）。この室外熱交換器２３は、室外ファン２８により供給される空気と熱交換を行うことにより、冷房運転時にはヘッダ１１から流入するガス冷媒を液化させる凝縮器として機能し、暖房運転時には分流キャピラリー１２から流入する液冷媒を気化させる蒸発器として機能する熱交換器である。室外熱交換器２３は、そのガス側が低段側圧縮機２１や四路切換弁２２側に接続され、その液側が室外膨張弁３８や液冷媒連絡配管６側に接続されている。
【００６５】
また、室外熱交換器２３の側面には、図２および図３に示すように、凝縮した液冷媒の量を検知する液面検知センサ３９が設けられている。液面検知センサ３９は、室外熱交換器２３に溜まっている液冷媒の量を検出するためのセンサであって、管状検知部材によって構成されている。ここでは、例えば、図３に示すように、冷房運転の場合には、低段側圧縮機２１から流入してくる高温ガス冷媒は、室外熱交換器２３内において、室外ファン２８により供給される空気との熱交換によって、顕熱変化して、ガス状態を維持したままで外気温度によって冷やされる。そして、ガス冷媒は、その後、室外ファン２８により供給される空気とのさらなる熱交換によって、潜熱変化して、温度を一定に保ったまま凝縮温度において凝縮していき、気液二相状態を経て液冷媒となる。液面検知センサ３９は、冷媒が気体状態で存在する領域と、液体状態で存在する領域と、の境界を液面として検出することになる。なお、ここで、液面検知センサ３９は、上述した管状検知部材に限られるものではなく、例えば、室外熱交換器２３に溜まっている液冷媒の量を検出するセンサであって、室外熱交換器２３の高さ方向に沿うように複数箇所に配置されたサーミスタによって構成され、上述したように、凝縮温度よりも高いガス冷媒の過熱状態部分と、凝縮温度と同程度の温度である液冷媒の部分と、の境界を液面として検出するものであってもよい。
【００６６】
本実施形態において、室外膨張弁３８は、室外側冷媒回路１０ｃ内を流れる冷媒の圧力や流量等の調節を行うために、室外熱交換器２３の液側に接続された電動膨張弁であり、完全に閉止状態とすることもできる。
【００６７】
本実施形態において、室外ユニット２は、ユニット内に室外空気を吸入して、室外熱交換器２３において冷媒と熱交換させた後に、室外に排出するための送風ファンとしての室外ファン２８を有している。この室外ファン２８は、室外熱交換器２３に供給する空気の風量を可変することが可能なファンであり、本実施形態において、ＤＣファンモータからなるモータ２８ｍによって駆動されるプロペラファン等である。
【００６８】
アキュムレータ２４は、四路切換弁２２と低段側圧縮機２１との間に接続されており、室内ユニット４の運転負荷の変動等に応じて冷媒回路１０内に発生する余剰冷媒を溜めることが可能な容器である。
【００６９】
過冷却器２５は、本実施形態において、２重管式の熱交換器であり、室外熱交換器２３において凝縮された後に、室内膨張弁４１に送られる冷媒を冷却するために設けられている。過冷却器２５は、本実施形態において、室外膨張弁３８と液側閉鎖弁２６との間に接続されている。
【００７０】
本実施形態において、過冷却器２５の冷却源としての過冷却冷媒回路６１が設けられている。なお、以下の説明では、冷媒回路１０から過冷却冷媒回路６１を除いた部分を、便宜上、主冷媒回路と呼ぶことにする。
【００７１】
過冷却冷媒回路６１は、室外熱交換器２３から室内膨張弁４１へ送られる冷媒の一部を主冷媒回路から分岐させて低段側圧縮機２１の吸入側に戻すように主冷媒回路に接続されている。具体的には、過冷却冷媒回路６１は、室外膨張弁３８から室内膨張弁４１に送られる冷媒の一部を室外熱交換器２３と過冷却器２５との間の位置から分岐させるように接続された分岐回路６４と、過冷却器２５の過冷却冷媒回路６１側の出口から低段側圧縮機２１の吸入側に戻すように低段側圧縮機２１の吸入側に接続された合流回路６５とを有している。そして、分岐回路６４には、過冷却冷媒回路６１を流れる冷媒の流量を調節するための過冷却膨張弁６２が設けられている。ここで、過冷却膨張弁６２は、電動膨張弁からなる。これにより、室外熱交換器２３から室内膨張弁４１に送られる冷媒は、過冷却器２５において、過冷却膨張弁６２によって減圧された後の過冷却冷媒回路６１を流れる冷媒によって冷却される。すなわち、過冷却器２５は、過冷却膨張弁６２の開度調節によって能力制御が行われることになる。
【００７２】
液側閉鎖弁２６及びガス側閉鎖弁２７は、外部の機器・配管（具体的には、液冷媒連絡配管６及びガス冷媒連絡配管７）との接続口に設けられた弁である。液側閉鎖弁２６は、室外熱交換器２３に接続されている。ガス側閉鎖弁２７は、四路切換弁２２に接続されている。
【００７３】
また、室外ユニット２には、上述した液面検知センサ３９以外にも、各種のセンサが設けられている。具体的には、室外ユニット２には、低段側圧縮機２１の吸入圧力を検出する吸入圧力センサ２９と、低段側圧縮機２１の吐出圧力を検出する吐出圧力センサ３０と、低段側圧縮機２１の吸入温度を検出する吸入温度センサ３１と、低段側圧縮機２１の吐出温度を検出する吐出温度センサ３２とが設けられている。吸入温度センサ３１は、アキュムレータ２４と低段側圧縮機２１との間の位置に設けられている。室外熱交換器２３には、室外熱交換器２３内を流れる冷媒の温度（すなわち、冷房運転時における凝縮温度又は暖房運転時における蒸発温度に対応する冷媒温度）を検出する熱交温度センサ３３が設けられている。室外熱交換器２３の液側には、冷媒の温度Ｔｃｏを検出する液側温度センサ３４が設けられている。過冷却器２５の主冷媒回路側の出口には、冷媒の温度（すなわち、液管温度）を検出する液管温度センサ３５が設けられている。過冷却冷媒回路６１の合流回路６５には、過冷却器２５の過冷却冷媒回路６１側の出口を流れる冷媒の温度を検出するための過冷却温度センサ６３が設けられている。室外ユニット２の室外空気の吸入口側には、ユニット内に流入する室外空気の温度（すなわち、室外温度）を検出する室外温度センサ３６が設けられている。本実施形態において、吸入温度センサ３１、吐出温度センサ３２、熱交温度センサ３３、液側温度センサ３４、液管温度センサ３５、室外温度センサ３６及び過冷却温度センサ６３は、サーミスタからなる。また、室外ユニット２は、室外ユニット２を構成する各部の動作を制御する室外側制御部３７を有している。そして、室外側制御部３７は、空気調和装置１の制御部８の一部を構成し、室外ユニット２の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータ、メモリやモータ２１ｍを制御するインバータ回路等を有しており、室内ユニット４の室内側制御部４７との間で伝送線（図示せず）を介して制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。すなわち、室内側制御部４７と室外側制御部３７と制御部３７、４７間を接続する伝送線（図示せず）とによって、空気調和装置１全体の運転制御を行う制御部８が構成されている。
【００７４】
＜冷媒連絡配管＞
冷媒連絡配管６、７は、空気調和装置１をビル等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒配管であり、設置場所や室外ユニットと室内ユニットとの組み合わせ等の設置条件に応じて種々の長さや管径を有するものが使用される。このため、例えば、新規に空気調和装置を設置する場合には、空気調和装置１に対して、冷媒連絡配管６、７の長さや管径等の設置条件に応じた適正な量の冷媒を充填する必要がある。
【００７５】
＜オプションユニット＞
オプションユニット３は、ビル等の室外に設置されており、液冷媒連絡配管６の一部と、ガス冷媒連絡配管７の一部とを介して室内ユニット４と室外ユニット２とを接続させており冷媒回路１０を構成している。
【００７６】
次に、オプションユニット３の構成について説明する。
【００７７】
オプションユニット３は、主として、冷媒回路１０の一部を構成する二段圧縮側冷媒回路１０ｂを有している。この二段圧縮側冷媒回路１０ｂは、主として、液冷媒連絡配管６の一部である被バイパス配管７２Ｂと、被バイパス配管７２Ｂの両端をバイパスしているバイパス冷媒回路７０と、ガス冷媒連絡配管７の一部と、ガス冷媒連絡配管７の室外ユニット２側から分岐した液流出管７４Ｂと、ガス冷媒連絡配管７の室内ユニット４側から分岐した液流入管７８Ｂと、ガス流出管７１Ｂと、中間連通回路７６Ｂと、第２圧縮機である高段側圧縮機７１と、三方弁７２と、高段側閉止弁７６と、中間閉止弁７３と、オプション膨張弁７８と、気液分離機７４と、冷媒回収回路７５と、を有している。
【００７８】
気液分離器７４は、気液二相状態の冷媒を液冷媒とガス冷媒とに分離するものである。具体的に、気液分離器７４は、縦長の円筒状に形成された密閉容器で構成されている。気液分離器７４には、液流入管７８Ｂと液流出管７４Ｂが接続されている。
【００７９】
三方弁７２は、接続状態が切り換えられることにより、冷媒が、被バイパス配管７２Ｂを通過する状態（図１に実線で示す状態）と、バイパス冷媒回路７０を通過して、高段側圧縮機７１により二段圧縮冷凍サイクルが行われる状態（図１に波線で示す状態）とを切り換える。高段側圧縮機７１は、モータ７１ｍによって周波数制御され、吐出ガスの圧力を検知する吐出ガス圧力センサ７９Ｈと、吸引ガスの圧力を検知する吸引ガス圧力センサ７９Ｌとが設けられている。また、バイパス冷媒回路７０において、高段側圧縮機７１の吐出側には、バイパス冷媒回路７０からガス冷媒連絡配管７に向かう冷媒流れのみを許容する第２逆止弁ＣＶ２が設けられている。
【００８０】
気液分離器７４からガス冷媒を導出するためのガス流出管７１Ｂは、バイパス冷媒回路７０の高段側圧縮機７１の吸入側と常に連通した状態になっている。
【００８１】
中間連通回路７６は、電磁弁である高段側閉止弁７６が設けられており、バイパス冷媒回路７０において、高段側圧縮機７１の吸引側と吐出側とを接続するようにして並列に設けられている。
【００８２】
液流入管７８Ｂには、オプション膨張弁７８が設けられており、液冷媒連絡配管６の室内ユニット４側と、気液分離器７４の気相部分とを結んでいる。
【００８３】
液流出管７４Ｂは、液冷媒連絡配管６の室外ユニット２側と、気液分離器７４の液相部分とを結んでおり、気液分離器７４の液層から液冷媒連絡配管６に向かう冷媒流れのみ許容する第３逆止弁ＣＶ３が設けられている。
【００８４】
液冷媒連絡配管６は、電磁弁である中間閉止弁７３を開いて、液流入管７８Ｂのオプション膨張弁７８を閉じることにより、室内膨張弁４１と室外熱交換器２３とを直接接続する状態になる。また、液冷媒連絡配管６は、中間閉止弁７３を閉じて、液流入管７８Ｂのオプション膨張弁７８を開くことにより、冷媒は、液冷媒配管６の室内ユニット４側から気液分離器７４の気相部分に流れ、気液分離器７４の液相が液流出管７４Ｂを介して液冷媒連絡配管６の室外ユニット２側へと流れる状態となる。
【００８５】
冷媒回収回路７５は、バイパス冷媒回路７０の高段側圧縮機７１の吸引側と、ガス冷媒連絡配管７の被バイパス配管７２Ｂの室外ユニット２側と、を三方弁７２をまたぐようにして接続している。この冷媒回収回路７５は、バイパス冷媒回路７０からガス冷媒連絡配管７の室外ユニット２側に向かう冷媒流れのみを許容する第１逆止弁ＣＶ１が設けられている。
【００８６】
このオプションユニット３において、気液分離器７４とバイパス冷媒回路７０の高段側圧縮機７１の吸引側とを結ぶガス流出管７１Ｂ、オプション側膨張弁７８、気液分離器７４、液流入管７８Ｂ、液流出管７４Ｂ、第３逆止弁ＣＶ３は、二段圧縮動作時に高圧液ラインの冷媒を中間圧に減圧して気液分離器７４に供給し、気液分離器７４内のガス冷媒を低段側圧縮機２１の吐出ガス冷媒とともに高段側圧縮機７１に供給するエコノマイザ回路を構成している。これにより、エコノマイザ効果を発揮させ、吐出冷媒温度の過上昇による油の劣化や冷媒の分解を防いで信頼性を高めるとともに、効率向上によるＣＯＰ（成績係数）の改善を図っている。
【００８７】
また、オプションユニット３は、オプションユニット３を構成する各部の動作を制御するオプション制御部７７を有している。そして、二段圧縮側制御部７７は、空気調和装置１の制御部８の一部を構成し、オプションユニット３の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータ、メモリやモータ７１ｍを制御するインバータ回路等を有しており、室内ユニット４の室内側制御部４７や室外ユニット２の室外側制御部３７との間で伝送線（図示せず）を介して制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。すなわち、室内側制御部４７と室外側制御部３７とオプション制御部７７と、制御部３７、４７、７７間を接続する伝送線（図示せず）とによって、空気調和装置１全体の運転制御を行う制御部８が構成されている。
【００８８】
制御部８は、図４に示されるように、各種センサ２９〜３６、３９、４４〜４６、６３の検出信号を受けることができるように接続されるとともに、これらの検出信号等に基づいて各種機器及び弁２１、２２、２８ｍ、３８、４１、４３ｍ、６２、７１、７１ｍ、７２、７３、７６、７８を制御することができるように接続されている。なお、図４に示されるように、制御部８には、メモリ１９が接続されており、各種制御を行う際にメモリ１９に格納されているデータの読み出しを行う。ここでメモリ１９に格納されているデータとしては、例えば、建物に施工された後の配管長さ等が考慮された物件毎における空気調和装置１の冷媒回路１０の適正冷媒量データ等がある。制御部８は、後述するように、冷媒自動充填運転や、冷媒漏洩検知運転を行う際にこれらのデータを読み出して、冷媒回路１０において一段圧縮冷房運転と一段圧縮暖房運転と二段圧縮暖房運転とのいずれをも適切に行うために必要となる量の冷媒を充填させる。また、メモリ１９には、この適正冷媒量データ（適正冷媒量Ｚ）とは別に、液管確定冷媒量データ（液管確定冷媒量Ｙ）と、室外熱交収集冷媒量データ（室外熱交収集冷媒量Ｘ）と、が格納されており、Ｚ＝Ｘ＋Ｙの関係が満たされるようになっている。ここで、液管確定冷媒量Ｙは、後述する運転において、室外熱交換器２３の下流側から室外膨張弁３８、過冷却器２５および液冷媒連絡配管６を介して室内膨張弁４１に至るまで（および、液冷媒連絡配管６から分岐した液吸入管７８Ｂのオプション膨張弁７８の手前までと、同じく液冷媒連絡配管６から分岐した液流出管７４Ｂの第３逆止弁ＣＶ３の手前まで）、および、室外膨張弁３８の下流の分岐部分から過冷却膨張弁６２に至るまで、の部分を一定温度の液冷媒によってシールさせた場合に、この部分に固定されている冷媒量である（なお、室外膨張弁３８から過冷却器２５に至る部分の容積が小さくなるように設計されており、判定誤差に与える影響は少ない）。また、室外熱交収集冷媒量Ｘは、適正冷媒量Ｚから、液管確定冷媒量Ｙを差し引いて得られる冷媒量である。さらに、メモリ１９には、室外熱交換器２３の液面高さのデータに基づいて、室外膨張弁３８から室外熱交換器２３にかけて溜まった冷媒量を算出できる関係式が格納されている。
【００８９】
また、制御部８には、後述の冷媒漏洩検知運転において、冷媒漏洩を検知したことを知らせるためのＬＥＤ等からなる警告表示部９が接続されている。ここで、図４は、空気調和装置１の制御ブロック図である。
【００９０】
（２）空気調和装置の動作
次に、本実施形態の空気調和装置１の動作について説明する。
【００９１】
本実施形態の空気調和装置１の運転モードとしては、各室内ユニット４の運転負荷に応じて室外ユニット２及び室内ユニット４の構成機器の制御を行う通常運転モードと、空気調和装置１の構成機器の設置後等に試運転を行う際に冷媒回路１０に対して適正量の冷媒を充填する適正冷媒量自動充填運転モードと、このような試運転を終了して通常運転を開始した後において、冷媒回路１０からの冷媒の漏洩の有無を判定する冷媒漏洩検知運転モードとがある。
【００９２】
以下、空気調和装置１の各運転モードにおける動作について説明する。
【００９３】
＜通常運転モード＞
通常運転モードでは、一段圧縮冷房運転と、一段圧縮暖房運転と、二段圧縮暖房運転との３つの運転モードがある。
【００９４】
（一段圧縮冷房運転）
まず、通常運転モードにおける一段圧縮冷房運転について、図５を用いて説明する。
【００９５】
一段圧縮冷房運転時は、オプションユニット３は実質上機能せず、四路切換弁２２が図５の実線で示される状態、すなわち、低段側圧縮機２１の吐出側が室外熱交換器２３のガス側に接続され、かつ、低段側圧縮機２１の吸入側がガス側閉鎖弁２７及びガス冷媒連絡配管７を介して室内熱交換器４２のガス側に接続された状態となっている。また、オプションユニット３の三方弁７２が図５の実線で示される状態、すなわち、バイパス冷媒回路７０には冷媒は流れず、被バイパス配管７２Ｂを冷媒が流れるように接続された状態とされる。ここで、室外膨張弁３８および過冷却膨張弁６２は、全開状態にされ、液側閉鎖弁２６及びガス側閉鎖弁２７も開状態にされている。また、中間閉止弁７３は全開状態とされる。なお、オプション膨張弁７８は、閉状態とされる。
【００９６】
この冷媒回路１０の状態で、高段側圧縮機７１は駆動させず、低段側圧縮機２１、室外ファン２８及び室内ファン４３を起動すると、低圧のガス冷媒は、低段側圧縮機２１に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となる。その後、高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２を経由して室外熱交換器２３に送られて、室外ファン２８によって供給される室外空気と熱交換を行って凝縮して高圧の液冷媒となる。そして、この高圧の液冷媒は、室外膨張弁３８を通過して、過冷却器２５に流入し、過冷却冷媒回路６１を流れる冷媒と熱交換を行ってさらに冷却されて過冷却状態になる。このとき、室外熱交換器２３において凝縮した高圧の液冷媒の一部は、過冷却冷媒回路６１に分岐され、過冷却膨張弁６２によって減圧された後に、低段側圧縮機２１の吸入側に戻される。ここで、過冷却膨張弁６２を通過する冷媒は、低段側圧縮機２１の吸入圧力近くまで減圧されることで、その一部が蒸発する。そして、過冷却冷媒回路６１の過冷却膨張弁６２の出口から低段側圧縮機２１の吸入側に向かって流れる冷媒は、過冷却器２５を通過して、主冷媒回路側の室外熱交換器２３から室内ユニット４へ送られる高圧の液冷媒と熱交換を行う。
【００９７】
そして、過冷却状態になった高圧の液冷媒は、液側閉鎖弁２６及び液冷媒連絡配管６を経由して、室内ユニット４に送られる。
【００９８】
この室内ユニット４に送られた高圧の液冷媒は、室内膨張弁４１によって低段側圧縮機２１の吸入圧力近くまで減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となって室内熱交換器４２に送られ、室内熱交換器４２において室内空気と熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となる。
【００９９】
この低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡配管７を経由して室外ユニット２に送られ、ガス側閉鎖弁２７及び四路切換弁２２を経由して、アキュムレータ２４に流入する。そして、アキュムレータ２４に流入した低圧のガス冷媒は、再び、低段側圧縮機２１に吸入される。
【０１００】
ここで、一段圧縮冷房運転を行っている際における冷媒回路１０の冷媒の分布状態は、図５における冷媒回路で矢印と伴に太いラインで示すように流れ、冷媒が、液状態、気液二相状態、ガス状態の各状態をとって分布している。
【０１０１】
具体的には、室外膨張弁３８の上流側であって室外熱交換器２３の下流側を基点として、主冷媒回路の過冷却器２５と液冷媒連絡配管６を含む室内膨張弁４１の上流側まで（および、液冷媒連絡配管６から分岐した液吸入管７８Ｂのオプション膨張弁７８の手前までと、同じく液冷媒連絡配管６から分岐した液流出管７４Ｂの第３逆止弁ＣＶ３の手前まで）、および、過冷却膨張弁６２の上流側までが、液状態の冷媒で満たされている。
【０１０２】
そして、室内膨張弁４１から室内熱交換器４２の下流側まで、過冷却膨張弁６２から過冷却器２５の過冷却冷媒回路６１における下流側まで、および、室外熱交換器２３の上流側が、気液二相状態の冷媒で満たされている。
【０１０３】
さらに、冷媒回路１０の他の部分、すなわち、室内熱交換器４２の上流側を基点として主冷媒回路のガス冷媒連絡配管７（被バイパス配管７２Ｂを含む）と、ガス冷媒連絡配管７から分岐部分からバイパス冷媒回路７０の高段側圧縮機７１の吐出側の第２逆止弁ＣＶ２の手前まで、液冷媒連絡配管６の分岐部分から冷媒回収回路７５の第１逆止弁ＣＶ１の手前まで、過冷却冷媒回路６１の過冷却器２５の上流側を基点として過冷却冷媒回路６１の下流側を含み、アキュムレータ２４、低段側圧縮機２１を含む室外熱交換器２３の下流側までが、ガス冷媒で満たされている。
【０１０４】
なお、通常の一段圧縮冷房運転では、冷媒はこのような分布で冷媒回路１０内に分布しているが、後述する適正冷媒量自動充填運転および冷媒漏洩検知運転における一段圧縮冷房運転では、液冷媒連絡配管６と室外熱交換器２３に液冷媒が収集された分布となる。
【０１０５】
（暖房運転）
（一段圧縮暖房運転）
次に、通常運転モードにおける一段圧縮暖房運転について説明する。
【０１０６】
一段圧縮暖房運転時は、オプションユニット３は実質上機能せず、四路切換弁２２が図６の実線で示される状態、すなわち、低段側圧縮機２１の吐出側がガス側閉鎖弁２７及びガス冷媒連絡配管７を介して室内熱交換器４２のガス側に接続され、かつ、低段側圧縮機２１の吸入側が室外熱交換器２３のガス側に接続された状態となっている。また、オプションユニット３の三方弁７２が図６の実線で示される状態、すなわち、バイパス冷媒回路７０には冷媒は流れず、被バイパス配管７２Ｂを冷媒が流れるように接続された状態とされる。室外膨張弁３８は、室外熱交換器２３に流入する冷媒を室外熱交換器２３において蒸発させることが可能な圧力（すなわち、蒸発圧力）まで減圧するために開度調節されるようになっている。また、液側閉鎖弁２６及びガス側閉鎖弁２７は、開状態にされている。室内膨張弁４１は、室内熱交換器４２の出口における冷媒の過冷却度が一定になるように開度調節されるようになっている。本実施形態において、室内熱交換器４２の出口における冷媒の過冷却度は、吐出圧力センサ３０により検出される低段側圧縮機２１の吐出圧力を凝縮温度に対応する飽和温度値に換算し、この冷媒の飽和温度値から液側温度センサ４４により検出される冷媒温度値を差し引くことによって検出される。また、過冷却膨張弁６２は、および、オプション膨張弁７８は閉止されている。また、中間閉止弁７３は全開状態とされる。なお、冷媒回収回路７５は、ガス冷媒連絡配管７とバイパス冷媒回路７０とを接続しているが、ガス冷媒連絡配管７側からの冷媒流れは、第１逆止弁ＣＶ１が許容しないため、バイパス冷媒回路７０に冷媒が流れ込むことはない。
【０１０７】
この冷媒回路１０の状態で、低段側圧縮機２１、室外ファン２８及び室内ファン４３を起動すると、図６の矢印および太いラインで示すように、低圧のガス冷媒は、低段側圧縮機２１に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となり、四路切換弁２２、ガス側閉鎖弁２７及びガス冷媒連絡配管７を経由して、室内ユニット４に送られる。
【０１０８】
そして、室内ユニット４に送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器４２において、室内空気と熱交換を行って凝縮して高圧の液冷媒となった後、室内膨張弁４１を通過する際に、室内膨張弁４１の弁開度に応じて減圧される。
【０１０９】
この室内膨張弁４１を通過した冷媒は、液冷媒連絡配管６を経由して室外ユニット２に送られ、液側閉鎖弁２６、過冷却器２５及び室外膨張弁３８を経由してさらに減圧された後に、室外熱交換器２３に流入する。そして、室外熱交換器２３に流入した低圧の気液二相状態の冷媒は、室外ファン２８によって供給される室外空気と熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となり、四路切換弁２２を経由してアキュムレータ２４に流入する。そして、アキュムレータ２４に流入した低圧のガス冷媒は、再び、低段側圧縮機２１に吸入される。
【０１１０】
（二段圧縮暖房運転）
さらに、通常運転モードにおける二段圧縮暖房運転について説明する。
【０１１１】
二段圧縮暖房運転時は、オプションユニット３を機能させつつ、四路切換弁２２が図７の実線で示される状態、すなわち、低段側圧縮機２１の吐出側がガス側閉鎖弁２７及びガス冷媒連絡配管７を介して室内熱交換器４２のガス側に接続され、かつ、低段側圧縮機２１の吸入側が室外熱交換器２３のガス側に接続された状態となっている。また、オプションユニット３の三方弁７２が図７の実線で示される状態、すなわち、バイパス冷媒回路７０には冷媒を流し、被バイパス配管７２Ｂには冷媒が流れないように切り換え接続された状態とされる。室外膨張弁３８は、室外熱交換器２３に流入する冷媒を室外熱交換器２３において蒸発させることが可能な圧力（すなわち、蒸発圧力）まで減圧するために開度調節されるようになっている。また、液側閉鎖弁２６及びガス側閉鎖弁２７は、開状態にされている。室内膨張弁４１は、室内熱交換器４２の出口における冷媒の過冷却度が一定になるように開度調節されるようになっている。本実施形態において、室内熱交換器４２の出口における冷媒の過冷却度は、吐出圧力センサ３０により検出される低段側圧縮機２１の吐出圧力を凝縮温度に対応する飽和温度値に換算し、この冷媒の飽和温度値から液側温度センサ４４により検出される冷媒温度値を差し引くことによって検出される。また、過冷却膨張弁６２は、閉止されている。また、高段側閉止弁７６も閉止されている。さらに、中間閉止弁７３が閉止されつつ、オプション膨張弁７８が開状態とされる。
【０１１２】
この冷媒回路１０の状態で、低段側圧縮機２１、高段側圧縮機７１、室外ファン２８及び室内ファン４３を起動すると、図７の矢印および太いラインで示すように、低圧のガス冷媒は、低段側圧縮機２１に吸入されて圧縮されて中間圧のガス冷媒となり、四路切換弁２２、ガス側閉鎖弁２７、ガス冷媒連絡配管７、バイパス冷媒回路７０を経由して、気液分離器７４のガス流出管７１Ｂからのガス冷媒と合流して、高段側圧縮機７１において高圧ガスに圧縮され、室内ユニット４に送られる。
【０１１３】
そして、室内ユニット４に送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器４２において、室内空気と熱交換を行って凝縮して高圧の液冷媒となった後、室内膨張弁４１を通過する際に、室内膨張弁４１の弁開度に応じて減圧される。
【０１１４】
この室内膨張弁４１を通過した冷媒は、液冷媒連絡配管６を経由して、中間閉止弁７３が閉じられてオプション膨張弁７８が開かれているために、液流入管７８ｂを介して気液分離器７４の気相部分に流れ込む。そして、気液分離器７８の液相部分から液流出管７４Ｂを介して室外ユニット２に送られる。
【０１１５】
室外ユニット２に送られた冷媒は、液側閉鎖弁２６、過冷却器２５及び室外膨張弁３８を経由してさらに減圧された後に、室外熱交換器２３に流入する。そして、室外熱交換器２３に流入した低圧の気液二相状態の冷媒は、室外ファン２８によって供給される室外空気と熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となり、四路切換弁２２を経由してアキュムレータ２４に流入する。そして、アキュムレータ２４に流入した低圧のガス冷媒は、再び、低段側圧縮機２１に吸入される。
【０１１６】
以上のような通常運転モードにおける運転制御は、一段圧縮冷房運転、一段圧縮暖房運転および二段圧縮暖房運転、を含む通常運転を行う通常運転制御手段として機能する制御部８（より具体的には、室内側制御部４７と室外側制御部３７と制御部３７、４７、５７間を接続する伝送線）によって行われる。
【０１１７】
＜適正冷媒量自動充填運転モード＞
ここでは、適正冷媒量自動充填運転モードについて説明する。
【０１１８】
適正冷媒量自動充填運転モードは、空気調和装置１の構成機器の設置後等における試運転時に行われる運転モードであり、オプション冷媒回路７０が機能しない状態で、液冷媒連絡配管６及びガス冷媒連絡配管７の容積に応じた適正な冷媒量を冷媒回路１０に対して自動で充填する。
【０１１９】
まず、室外ユニット２の液側閉鎖弁２６及びガス側閉鎖弁２７を開けて、室外ユニット２に予め充填されている冷媒を冷媒回路１０内に充満させる。
【０１２０】
次に、適正冷媒量自動充填運転を行う作業者が、追加充填用の冷媒ボンベ１５を冷媒回路１０の充填電磁弁１７に接続する。これにより、充填電磁弁１７は、充填配管１６を介して低段側圧縮機２１および高段側圧縮機７１の吸引側に通じた状態となり、冷媒回路１０に対する冷媒の充填が可能な状態となる。この充填電磁弁１７は、室外側制御部３７と接続されて弁の開度が制御されることによって、冷媒ボンベ１５からの充填量をコントロールできるようになっており、冷媒ボンベ１５を充填電磁弁１７に接続する段階では、充填電磁弁１７は閉止した状態となっている。
【０１２１】
なお、冷媒回路中の充填ポイントは、これに限られるものではなく、例えば、充填時に、ガス側閉鎖弁２７近傍から充填可能なサービスポートを設置するようにしてもよい。また、ここでの充填電磁弁１７は、電磁弁として開閉のみが可能となるように構成されている場合と、電動弁として流量調整をも可能に構成されている場合とのいずれであってもよい。
【０１２２】
そして、作業者が、制御部８に対して直接に又はリモコン（図示せず）等を通じて適正冷媒量自動充填運転を開始する指令を出すと、制御部８によって、図８に示されるステップＳ１１〜ステップＳ１９の処理が行われる。ここで、図８は、適正冷媒量自動充填運転についてのフローチャートである。
【０１２３】
以下、各ステップについて順に説明していく。
【０１２４】
ステップＳ１１では、制御部８は、充填電磁弁１７に対する冷媒ボンベ１５の接続が終了した段階で、充填電磁弁１７を全開にする。
【０１２５】
ステップＳ１２では、制御部８は、上述した通常運転モードの一段圧縮冷房運転と同じ運転を行う。すなわち、室外ユニット２の四路切換弁２２が図１の実線で示される状態で、オプションユニット３の三方弁７２が被バイパス配管７２Ｂを冷媒が流れるような切り換え状態とし、かつ、室内ユニット４の室内膨張弁４１、中間閉止弁７３、室外膨張弁３８が開状態となり、オプション膨張弁７８が閉状態となり、低段側圧縮機２１、室外ファン２８及び室内ファン４３が起動されて、室内ユニット４の全てについて強制的に一段圧縮冷房運転を行う。これにより、充填電磁弁１７および充填配管１６を介して、冷媒ボンベ１５に封入されている冷媒が、冷媒回路１０に対して積極的に充填されていく。
【０１２６】
また、ステップＳ１２では、制御部８は、上述した一段圧縮冷房運転を行うと同時に、液温一定制御を行う。この液温一定制御では、凝縮圧力制御と、液管温度制御とが行われる。
【０１２７】
凝縮圧力制御では、室外熱交換器２３における冷媒の凝縮圧力が一定になるように、室外ファン２８によって室外熱交換器２３に供給される室外空気の風量を制御する。凝縮器における冷媒の凝縮圧力は、室外温度の影響より大きく変化するため、モータ２８ｍにより室外ファン２８から室外熱交換器２３に供給する室内空気の風量を制御する。このため、室外熱交換器２３における冷媒の凝縮圧力が一定となり、凝縮器内を流れる冷媒の状態が安定化する。これにより、室外熱交換器２３から室内膨張弁４１までの室外膨張弁３８、過冷却器２５の主冷媒回路側の部分及び液冷媒連絡配管６（被バイパス配管７２Ｂ）を含む流路と室外熱交換器２３から過冷却冷媒回路６１の過冷却膨張弁６２までの流路とには高圧の液冷媒が流れる状態となる。よって、室外熱交換器２３から室内膨張弁４１及び過冷却膨張弁６２までの部分における冷媒の圧力も安定し、液冷媒でシールされて安定した状態となる。なお、凝縮圧力の制御では、吐出圧力センサ３０によって検出される圧縮機２１の吐出圧力、又は、熱交温度センサ３３によって検出される室外熱交換器２３内を流れる冷媒の温度が用いられる。
【０１２８】
液管温度制御では、過冷却器２５から室内膨張弁４１に送られる冷媒の温度が一定になるように、過冷却器２５の能力を制御する。これにより、過冷却器２５から室内膨張弁４１に至る液冷媒連絡配管６を含む冷媒配管内における冷媒密度を安定化できる。ここでは、過冷却器２５の能力制御は、液管温度センサ３５によって検出される冷媒の温度が一定になるように過冷却冷媒回路６１を流れる冷媒の流量を増減させる制御である。これにより、過冷却器２５の主冷媒回路側を流れる冷媒と、バイパス冷媒回路側を流れる冷媒と、の間における交換熱量が調節される。なお、この過冷却冷媒回路６１を流れる冷媒の流量の増減は、制御部８が過冷却膨張弁６２の開度を調節することで行われる。
【０１２９】
ステップＳ１３では、制御部８が、上記ステップＳ１２における液温一定制御を行うことにより、液温が一定化したか否かを判断する。ここで、液温が一定になっていると判断されるとステップＳ１４に移行する。他方、液温が未だ一定になっていないと判断されると、ステップＳ１２に戻って液温一定制御を継続する。
【０１３０】
そして、液温一定制御により液温が一定に制御されると、冷媒回路１０の液部分、すなわち、室外熱交換器２３の下流側から室外膨張弁３８、過冷却器２５および液冷媒連絡配管６を介して室内膨張弁４１に至るまで（および、液冷媒連絡配管６から分岐した液吸入管７８Ｂのオプション膨張弁７８の手前までと、同じく液冷媒連絡配管６から分岐した液流出管７４Ｂの第３逆止弁ＣＶ３の手前まで）、および、室外膨張弁３８の下流の分岐部分から過冷却膨張弁６２に至るまで、が一定温度の液冷媒によって安定的にシールされていることになる。これにより、液冷媒でシールされた部分には、常に、メモリ１９に格納されている液管確定冷媒量Ｙの冷媒量が保たれたままで、冷媒回路１０における一段圧縮冷房運転が安定的に行われている状態となる。
【０１３１】
ステップＳ１４では、液温が一定であることが確認されていることから、制御部８は、室内膨張弁４１を閉止し、過冷却膨張弁６２を閉止し、そして、室外膨張弁３８を閉止する。これにより、液管確定冷媒量Ｙの冷媒量が保たれたままで、冷媒の循環を絶って、正確な液管確定冷媒量Ｙの冷媒を上記部分に留まらせることができる。なお、各膨張弁を閉止した後も、低段側圧縮機２１、室外ファン２８の運転は持続させる。これにより、室内膨張弁４１から低段側圧縮機２１の吸引側に至る部分が減圧されていき、室内熱交換器４２、ガス冷媒連絡配管７、アキュムレータ２４には、冷媒がほとんど存在しない状態になっていく。また、図１０に示すように、低段側圧縮機２１の吐出側から吐出された冷媒は、室外熱交換器２３において室外ファン２８から送られる室外空気との熱交換を行い、ガス状態の冷媒が液化し、室外膨張弁３８の上流側から室外熱交換器２３にかけて液冷媒が溜まっていく。
【０１３２】
ここで、室外ファン２８が回転し続けることで、室外熱交換器２３では、室外ファン２８から送られてくる室外空気との熱交換を持続的に行う。このため、まず、低段側圧縮機２１から流入してくる高温ガス冷媒は、室外熱交換器２３内において、室外空気との熱交換によって、ガス状態を維持したままで凝縮温度程度まで冷やされる（顕熱変化）。そして、ガス冷媒は、その後、凝縮温度において凝縮していき、液冷媒となる（潜熱変化）。また、冷媒の循環が途絶えているため、実際には、図１０に示すように、液状態となった冷媒が、室外膨張弁３８の上流側から室外熱交換器２３の下方にかけて溜まっていく。
【０１３３】
ステップＳ１５では、制御部８は、液面検知センサ３９によって室外熱交換器２３に溜まっている冷媒の液面を検知する。ここでは、液面検知センサ３９は、液冷媒の液面を検知する。これにより、制御部８が、液面検知センサ３９によって得られる液面の高さｈを（図１０参照）、メモリ１９に格納されている関係式に代入することで、室外膨張弁３８から室外熱交換器２３にかけて溜まった冷媒量を算出する。
【０１３４】
ステップＳ１６では、制御部８は、上記ステップＳ１５において算出された冷媒量が、
メモリ１９に格納されている室外熱交収集冷媒量Ｘに達したか否かを判断する。ここで、室外熱交収集冷媒量Ｘに達していない場合には、ステップＳ１４に戻り、冷媒回路１０への冷媒の充填を続ける。他方、室外熱交収集冷媒量Ｘに達していると判断した場合には、ステップＳ１７に移行する。
【０１３５】
ステップＳ１７では、制御部８は、冷媒回路１０に適正な量の冷媒が充填されたと判断して、冷媒ボンベ１５から冷媒回路１０への冷媒の充填を止めるために、充填電磁弁１７を閉止する。これにより、冷媒回路１０には、液管確定冷媒量Ｙと、室外熱交収集冷媒量Ｘと、を加えた適正冷媒量Ｚが充填されたことになる。そして、充填電磁弁１７を閉止して、冷媒ボンベ１５を取り外し、適正冷媒量自動充填運転を終了する。
【０１３６】
＜冷媒漏洩検知運転モード＞
次に、冷媒漏洩検知運転モードについて説明する。
【０１３７】
本実施形態において、冷媒漏洩検知運転モードは、例えば、定期的（休日や深夜等で空調を行う必要がない時間帯等）に、不測の原因により冷媒回路１０から冷媒が外部に漏洩していないかどうかを検知する場合に行われる運転である。
【０１３８】
冷媒漏洩検知運転モードは、作業者が、制御部８に対して直接に又はリモコン（図示せず）等を通じて冷媒漏洩検知運転を開始する指令を出すと、制御部８によって、図９に示されるステップＳ２１〜ステップＳ２８の処理が行われる。ここで、図９は、冷媒漏洩検知運転についてのフローチャートである。
【０１３９】
以下、各ステップについて順に説明していく。
【０１４０】
ステップＳ２１では、制御部８は、上述した通常運転モードの一段圧縮冷房運転と同じ運転を行う。すなわち、制御部８は、室外ユニット２の四路切換弁２２が図１の実線で示される状態で、オプションユニット３の三方弁７２が被バイパス配管７２Ｂを冷媒が流れるような切り換え状態とし、かつ、室内ユニット４の室内膨張弁４１、中間閉止弁７３、室外膨張弁３８が開状態となり、オプション膨張弁７８および高段側閉止弁７６が閉状態となり、低段側圧縮機２１、室外ファン２８及び室内ファン４３が起動されて、室内ユニット４の全てについて強制的に一段圧縮冷房運転を行う。
【０１４１】
これにより、図１１に示すように、冷媒回路１０のうち、室外熱交換器２３の下流側から室外膨張弁３８、過冷却器２５および液冷媒連絡配管６を介して室内膨張弁４１に至るまで（および、液冷媒連絡配管６から分岐した液吸入管７８Ｂのオプション膨張弁７８の手前までと、同じく液冷媒連絡配管６から分岐した液流出管７４Ｂの第３逆止弁ＣＶ３の手前まで）、および、室外膨張弁３８の下流の分岐部分から過冷却膨張弁６２に至るまでが、液冷媒によって満たされていく。
【０１４２】
一方で、図１１に太いラインで示すように、オプションユニット３に散在する冷媒が低段側圧縮機２１に吸引されることにより、ガス冷媒連絡配管７に排出されていく。具体的には、低段側圧縮機２１が稼働することでガス冷媒連絡配管７の圧力が低下していき、バイパス冷媒回路７０の高段側圧縮機７１の吐出側（中間連通回路７６Ｂの高段側閉止弁７６より吐出側の配管を含む）に散在している冷媒が、第２逆止弁ＣＶ２を通過許可方向に向けて通過していくことでガス冷媒連絡配管７に向けて排出される。また、低段側圧縮機２１が稼働することでガス冷媒連絡配管７の圧力が低下していき、液流出管７４Ｂの第３逆止弁から気液分離器７４まで、液流入管７８Ｂのオプション膨張弁７８から気液分離器７４まで、気液分離器７４内、ガス流出管７１Ｂ、バイパス冷媒回路７０の高段側圧縮機７１の吸引側（中間連通回路７６Ｂの高段側閉止弁７６より吸引側の配管を含む）、冷媒回収回路７５に散在している冷媒が、第１逆止弁ＣＶ１の通過許可方向に向けて通過していくことでガス冷媒連絡配管７に向けて排出される。なお、液流入管７８Ｂ、液流出管７４Ｂおよび気液分離器７４に存在している液冷媒は、減圧されていくことにより気体状態となり、ガス流出管７１Ｂを介して、排出されていく。
【０１４３】
また、ステップＳ２１では、制御部８は、上述した一段圧縮冷房運転を行うと同時に、液温一定制御を行う。この液温一定制御では、凝縮圧力制御と、液管温度制御とが行われる。ここでの凝縮圧力制御および液管温度制御は、上述した適正冷媒量自動充填運転と同様であり、説明を省略する。
【０１４４】
ステップＳ２２では、制御部８が、上記ステップＳ２１における液温一定制御を行うことにより、液温が一定化したか否かを判断する。ここで、液温が一定になっていると判断されるとステップＳ２３に移行する。他方、液温が未だ一定になっていないと判断されると、ステップＳ２１に戻って液温一定制御を継続する。
【０１４５】
そして、液温一定制御により液温が一定に制御されると、冷媒回路１０の液部分、すなわち、室外熱交換器２３の下流側から室外膨張弁３８、過冷却器２５および液冷媒連絡配管６を介して室内膨張弁４１に至るまで（および、液冷媒連絡配管６から分岐した液吸入管７８Ｂのオプション膨張弁７８の手前までと、同じく液冷媒連絡配管６から分岐した液流出管７４Ｂの第３逆止弁ＣＶ３の手前まで）、および、室外膨張弁３８の下流の分岐部分から過冷却膨張弁６２に至るまでが、一定温度の液冷媒によって安定的にシールされていることになる。これにより、液冷媒でシールされた部分には、常に、メモリ１９に格納されている液管確定冷媒量Ｙの冷媒量が保たれたままで、冷媒回路１０における一段圧縮冷房運転が安定的に行われている状態となる。
【０１４６】
ステップＳ２３では、液温が一定であることが確認されていることから、制御部８は、室内膨張弁４１を閉止し、過冷却膨張弁６２を閉止し、そして、室外膨張弁３８を閉止する。これにより、液管確定冷媒量Ｙの冷媒量が確定され、冷媒の循環を絶って、正確な液管確定冷媒量Ｙの冷媒を上記部分に留まらせることができる。なお、各膨張弁を閉止した後も、低段側圧縮機２１、室外ファン２８の運転は持続させる。これにより、室内膨張弁４１から低段側圧縮機２１の吸引側に至る部分が減圧されていき、室内熱交換器４２、ガス冷媒連絡配管７、アキュムレータ２４、オプションユニット３には、冷媒がほとんど存在しない状態になっていく。また、図１０に示すように、低段側圧縮機２１の吐出側から吐出された冷媒は、室外熱交換器２３において室外ファン２８から送られる室外空気との熱交換を行い、ガス状態の冷媒が液化し、室外膨張弁３８の上流側から室外熱交換器２３にかけて液冷媒が溜まっていく。
【０１４７】
ここで、室外ファン２８が回転し続けることで、室外熱交換器２３では、室外ファン２８から送られてくる室外空気との熱交換を持続的に行う。このため、まず、低段側圧縮機２１から流入してくる高温ガス冷媒は、室外熱交換器２３内において、室外空気との熱交換によって、ガス状態を維持したままで凝縮温度程度まで冷やされる（顕熱変化）。そして、ガス冷媒は、その後、凝縮温度において凝縮していき、液冷媒となる（潜熱変化）。また、冷媒の循環が途絶えているため、実際には、図１０および図１２に示すように、液状態となった冷媒が、室外膨張弁３８の上流側から室外熱交換器２３の下方にかけて溜まっていく。
【０１４８】
ステップＳ２４では、制御部８は、図１２に示すように、液面検知センサ３９によって室外熱交換器２３に溜まっている冷媒の液面を検知し、液面検知センサ３９が検知する検知液面高さｈが、所定時間の間変わらないまま維持されるか否か判断する。検知液面高さｈが所定時間変化しないで存在していた場合には、冷媒回路１０における冷媒が全て集められたと判断して、ステップＳ２５に移行する。検知液面高さｈが変化する場合には、もうしばらく運転を続ける。
【０１４９】
ステップＳ２５では、制御部８は、変化しない検知液面高さｈを取得する。
【０１５０】
ステップＳ２６では、制御部８は、変化しない検知液面高さｈをメモリ１９に格納されている関係式に代入することで、室外膨張弁３８から室外熱交換器２３にかけて溜まっている判定液冷媒量Ｘ’を算出する。そして、制御部８は、算出された判定液冷媒量Ｘ’に液管確定冷媒量Ｙを加えて得られる値が、適正冷媒量Ｚになるか否かによって、冷媒回路１０における冷媒の漏洩の有無を判断する。算出された判定液冷媒量Ｘ’に液管確定冷媒量Ｙを加えて得られる値が、適正冷媒量より少ない場合には、制御部８は、漏洩が生じていると判断してステップＳ２７に移行する。適正冷媒量Ｚと等しい場合には、制御部８は、漏洩が生じていないと判断してステップＳ２８に移行する。
【０１５１】
ステップＳ２７では、冷媒漏洩の発生を知らせるために、制御部８は、警告表示部９によって、漏洩が生じている旨を報知する。
【０１５２】
ステップＳ２８では、所定時間の間液面高さｈが変わらず液面高さｈのデータを取得した後は、迅速に低段側圧縮機２１の運転を停止する。これにより、冷媒漏洩検知運転を終了する。
【０１５３】
また、ここでの冷媒漏洩検知の判定としては、上述したような判定液冷媒量Ｘ’を算出する方法に限られず、例えば、予め最適冷媒量に対応する基準液面高さＨを算出してメモリ１９に格納しておくことで、上述したような判定液冷媒量Ｘ’の算出を行う必要なく、検知される検知液面高さｈを指標となる基準液面高さＨと直接比較することで、冷媒漏洩検知を行うようにしてもよい。
【０１５４】
（３）空気調和装置の特徴
本実施形態の空気調和装置１には、以下のような特徴がある。
【０１５５】
（Ａ）
本実施形態の空気調和装置１の冷媒回路１０では、四路切換弁２２および三方弁７２の切り換えにより、一段圧縮冷房運転と、一段圧縮暖房運転と、二段圧縮暖房運転とを切り換えて行うことができる。
【０１５６】
そして、このような各種の運転を切り換えて行うことができる冷媒回路１０は、第１逆止弁ＣＶ１を有する冷媒回収回路７５が設けられていることから、適正冷媒量自動充填運転や冷媒漏洩検知運転を行う際の条件を簡易にすることができ、存在する冷媒を液状態として一箇所に集めることで精度良く冷媒量の判定を行うことができる。
【０１５７】
（Ｂ）
本実施形態の空気調和装置１の冷媒回路１０では、バイパス冷媒回路７０において第２逆止弁ＣＶ２が設けられているため、三方弁７２が被バイパス配管７２Ｂに冷媒を流すような切換状態となっている場合には、冷媒は、バイパス冷媒回路７０に流れ込むことがなく、正確に一段圧縮冷凍サイクルを実現することができる。
【０１５８】
また、冷媒回収回路７５は、第１逆止弁ＣＶ１を有しているため、二段圧縮暖房運転を行う場合において、バイパス冷媒回路７０に冷媒が流れ込んで一段圧縮になってしまうような冷媒のショートカットを防ぐことができる。
【０１５９】
（Ｃ）
本実施形態の空気調和装置１では、二段圧縮暖房運転時に冷媒回路内で中間圧冷媒を生成し、この中間圧冷媒のガス相と低段側圧縮機の吐出ガス冷媒とを合流させて高段側圧縮機７１に供給する。これにより、エコノマイザ効果を発揮させ、吐出冷媒温度の過上昇による油の劣化や冷媒の分解を防いで信頼性を高めるとともに、効率向上によるＣＯＰ（成績係数）の改善を図ることができる。
【０１６０】
（４）他の実施形態
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【０１６１】
（Ａ）
本実施形態の空気調和装置１では、冷媒漏洩検知運転において、オプションユニット３内に散在している冷媒の回収を、低段側圧縮機２１を運転することでガス冷媒連絡配管７を減圧していき、冷媒回収回路７５等を介して行う場合を例に挙げて説明した。
【０１６２】
しかし、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、図１４に示すように、上述した冷媒回収回路７５が設けられていない回路構成であってもよい。この回路構成の場合には、図１４の冷媒回路１０において太いラインで示すように、制御部８は、上記冷媒漏洩検知運転のフローにおけるステップＳ２１において、一段圧縮冷房運転を行う前もしくは同時に、三方弁７２を被バイパス配管７２ｂ側に切り換えた状態とし、高段側閉止弁７６を閉状態とし、オプション膨張弁７８を閉状態とし、高段側圧縮機７１を稼働させる。これにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１６３】
すなわち、図１４の冷媒回路において太いラインで示すように、高段側閉止弁７６が閉状態の場合において、高段側圧縮機７１が稼働することで、オプションユニット３に散在する冷媒は、バイパス冷媒回路７０の高段側圧縮機７１の吐出側から第２逆止弁ＣＶ２を通過許可方向に向けて通過していくことでガス冷媒連絡配管７に排出されていく。具体的には、高段側圧縮機７１の吸引側が減圧されることで、液流出管７４Ｂの第３逆止弁ＣＶ３から気液分離器７４まで、液流入管７８Ｂのオプション膨張弁７８から気液分離器７４まで、気液分離器７４内、ガス流出管７１Ｂ、中間連通回路７６Ｂの高段側開閉弁７６の吸引側、および、バイパス冷媒回路７０の高段側圧縮機７１の吸引側に散在する冷媒が、高段側圧縮機７１によって吸引されていき、第２逆止弁ＣＶ２の通過許可方向に向けて通過していくことでガス冷媒連絡配管７に向けて排出される。なお、液流入管７８Ｂ、液流出管７４Ｂおよび気液分離器７４に存在している液冷媒は、減圧されていくにしたがって気体状態となり、ガス流出管７１Ｂを介して、排出されていく。
【０１６４】
このようにしてオプションユニット３内に散在している冷媒がガス冷媒連絡配管７に向けて排出された後は、上述した第１圧縮冷房運転と同様の運転を行う。これにより、冷媒回路１０中の冷媒は、室外熱交換器２３に液状態で溜められ、冷媒漏洩検知を行うことができる。
【０１６５】
なお、上記実施形態と同様に、バイパス冷媒回路７０において第２逆止弁ＣＶ２が設けられているため、三方弁７２が被バイパス配管７２Ｂに冷媒を流すような切換状態となっている場合には、冷媒は、バイパス冷媒回路７０に流れ込むことがなく、正確に一段圧縮冷凍サイクルを実現することができる。
【０１６６】
さらに、ここでは、三方弁７２がバイパス冷媒回路７０に冷媒を流すような切換状態となって二段圧縮暖房運転を行う場合には、必ず高段側圧縮機７１を通過する冷媒回路となっているため、一段圧縮になってしまうような冷媒のショートカットを防ぐことができる。
【０１６７】
（Ｂ）
本実施形態の空気調和装置１では、冷媒漏洩検知運転において、オプションユニット３内に散在している冷媒の回収を、低段側圧縮機２１を運転することでガス冷媒連絡配管７を減圧していき、冷媒回収回路７５等を介して行う場合を例に挙げて説明した。
【０１６８】
しかし、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、図１５に示すように、上述した冷媒回収回路７５が設けられていない回路構成であってもよい。このような回路構成であっても、図１５の冷媒回路１０において太いラインで示すように、制御部８が、上記冷媒漏洩検知運転のフローにおけるステップＳ２１において、三方弁７２を被バイパス配管７２ｂ側に切り換えた状態とし、オプション膨張弁７８を閉状態とし、中間連通回路７６Ｂの高段側閉止弁７６を開けて低段側圧縮機２１を稼働させる。これにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１６９】
すなわち、図１５の冷媒回路において太いラインで示すように、高段側閉止弁７６が開状態の場合において、低段側圧縮機２１が稼働することで、ガス冷媒連絡配管７の圧力が下げられ、オプションユニット３に散在する冷媒は、バイパス冷媒回路７０の高段側圧縮機７１の吐出側から第２逆止弁ＣＶ２を通過許可方向に向けて通過していくことでガス冷媒連絡配管７に排出されていく。具体的には、液流出管７４Ｂの第３逆止弁ＣＶ３から気液分離器７４まで、液流入管７８Ｂのオプション膨張弁７８から気液分離器７４まで、気液分離器７４内、ガス流出管７１Ｂ、バイパス冷媒回路７０の高段側圧縮機７１の吸引側に散在する冷媒は、中間連通回路７６Ｂを通過し（高段側閉止弁７６は開状態に制御されている）、第２逆止弁ＣＶ２の通過許可方向に向けて通過していくことでガス冷媒連絡配管７に向けて排出される。なお、液流入管７８Ｂ、液流出管７４Ｂおよび気液分離器７４に存在している液冷媒は、減圧されていくにしたがって気体状態となり、ガス流出管７１Ｂを介して、排出されていく。
【０１７０】
このようにしてオプションユニット３内に散在している冷媒がガス冷媒連絡配管７に向けて排出された後は、上述した第１圧縮冷房運転と同様の運転を行う。これにより、冷媒回路１０中の冷媒は、室外熱交換器２３に液状態で溜められ、冷媒漏洩検知を行うことができる。
【０１７１】
なお、上記実施形態と同様に、バイパス冷媒回路７０において第２逆止弁ＣＶ２が設けられているため、三方弁７２が被バイパス配管７２Ｂに冷媒を流すような切換状態となっている場合には、冷媒は、バイパス冷媒回路７０に流れ込むことがなく、正確に一段圧縮冷凍サイクルを実現することができる。
【０１７２】
さらに、中間連通回路７６Ｂは、高段側圧縮機７１の吸引側と吐出側とを結ぶ途中に高段側開閉弁７６を有しているため、二段圧縮暖房運転を行う場合において、中間連通回路７６Ｂの高段側開閉弁７６を閉じることにより、一段圧縮になってしまうような冷媒のショートカットを防ぐことができる。
【０１７３】
（Ｃ）
上記実施形態の空気調和装置では、一台の室外ユニット２に対して一台の室内ユニット４が接続された空気調和装置１について、例に挙げて説明した。
【０１７４】
しかし、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、一台の室外ユニット２に対して複数台の室内ユニットが並列に接続された構成の冷媒回路であってもよい。
【０１７５】
さらには、室内ユニットに対して複数台の室外ユニットが並列に接続された構成の冷媒回路であってもよい。
【０１７６】
これらの場合であっても、上述したフローと同様の制御によって、適正冷媒量自動充填運転および冷媒漏洩検知運転を行うことができる。
【０１７７】
（Ｄ）
また、本発明では、例えば、低段側圧縮機２１の吐出側と吸引側とを繋ぐホットガスバイパス回路にバイパス弁が設けられた構成であってもよい。ここで、バイパス弁は、室外制御部３７に接続され、間欠的に開閉制御され、このホットガスバイパス回路を通じて低段側圧縮機２１の吸引側に冷媒を導くことができ、低段側圧縮機２１から吐出される冷媒量を少なくともある程度の量確保することができる。
【０１７８】
これにより、上記各実施形態において、適正冷媒量自動充填運転を行う場合や、冷媒漏洩検知運転を行う場合において、低段側圧縮機２１の吸引側の圧力が急激に降下してしまい吐出側の過熱が行き過ぎる問題を回避できる。
【産業上の利用可能性】
【０１７９】
本発明を利用すれば、二段圧縮冷凍サイクルにおいて適正な冷媒量の判定を行うために必要となる条件を簡易なものとすることができるため、特に、二段圧縮冷凍サイクルの冷媒回路に充填されている冷媒量の判定を行う空気調和装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１８０】
【図１】本発明の一実施形態にかかる空気調和装置の概略構成図である。
【図２】室外熱交換器の概略図である。
【図３】室外熱交換器に溜まる冷媒を示す概念図である。
【図４】空気調和装置の制御ブロック図である。
【図５】一段圧縮冷房運転を行う場合の冷媒回路の状態説明図である。
【図６】一段圧縮暖房運転を行う場合の冷媒回路の状態説明図である。
【図７】二段圧縮暖房運転を行う場合の冷媒回路の状態説明図である。
【図８】適正冷媒量充填運転のフローチャートである。
【図９】冷媒漏洩検知運転のフローチャートである。
【図１０】室外熱交換器に液冷媒を溜める様子を示す図である。
【図１１】オプションユニット内に散在する冷媒を回収する運転状態を示す図である。
【図１２】室外熱交換器に冷媒を回収する際の冷媒の状態を示す模式図である。
【図１３】室外熱交換器の他の一例を示す図。
【図１４】他の実施形態（Ａ）に係る空気調和装置の冷媒回収運転を示す図である。
【図１５】他の実施形態（Ｂ）に係る空気調和装置の冷媒回収運転を示す図である。
【符号の説明】
【０１８１】
１  空気調和装置
２  室外ユニット（熱源ユニット）
４  室内ユニット（利用ユニット）
６  液冷媒連絡配管（冷媒連絡配管）
７  ガス冷媒連絡配管（冷媒連絡配管）
８  制御部
１０  冷媒回路
１９  メモリ
２１  低段側圧縮機（第１圧縮機）
２２  四路切換弁（運転切換機構）
２３  室外熱交換器（熱源側熱交換器）
３８  室外膨張弁（遮断弁）
３９  液面検知センサ（冷媒検知部）
４１  室内膨張弁（膨張機構）
４２  室内熱交換器（利用側熱交換器）
４３  室内ファン（送風ファン）
７０  バイパス冷媒回路
７１  高段側圧縮機（第２圧縮機）
７１Ｂ  ガス流出管（吸引側回路）
７２  三方弁（バイパス切換機構）
７２Ｂ  被バイパス配管（被バイパス部）
７４  気液分離器
７４Ｂ  液流出管（液層分岐回路）
７５  冷媒回収回路
７８  オプション膨張弁（気相分岐膨張機構）
７８Ｂ  液流入管（気層分岐回路）
ＣＶ１  第１逆止弁（吸入逆止機構）
ＣＶ２  第２逆止弁（吐出逆止機構）
ＣＶ３  第３逆止弁（液層分岐逆止機構）
【図１】
2008111585.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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