(57)【要約】【課題】冷媒回路への冷媒の充填時間の変動を抑制できるようにする。【解決手段】供給管４７に設けられた電動弁４９と、供給管４７に供給される冷媒の圧力と圧縮機１４の吸入側での冷媒圧力との圧力差に基づいて、供給管４７内の流量が所定範囲内になるように電動弁４９の開度を調整する流量制御部５０と、外気温度を検出する外気温度センサ３６と、圧縮機１４の吸入側における冷媒圧力を検出する低圧側圧力センサ３４とを備えている。前記圧力差は、外気温度センサ３６によって検出された外気温度に相当する飽和圧力と、低圧側圧力センサ３４によって検出された冷媒圧力との圧力差である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒回路における圧縮機構吸入側の冷媒配管に接続される供給管を有し、この供給管を通して前記冷媒回路に冷媒を供給する冷媒充填装置であって、
前記供給管に供給される冷媒の圧力と前記圧縮機構吸入側での冷媒圧力との圧力差に基づいて、前記供給管内の流量が所定範囲内になるように流量を調整する調整手段を備えている冷媒充填装置。
【請求項２】
外気温度を検出する外気温度検出手段と、前記圧縮機構吸入側における冷媒圧力を検出する圧力検出手段とを備え、
前記調整手段は、前記外気温度検出手段によって検出された外気温度に相当する飽和圧力と、前記圧力検出手段によって検出された冷媒圧力との圧力差に基づいて、前記供給管の流量を調整する請求項１に記載の冷媒充填装置。
【請求項３】
前記調整手段は、前記供給管に設けられた電動弁と、この電動弁の開度を制御する流量制御部とを備えている請求項１又は２に記載の冷媒充填装置。
【請求項４】
前記流量制御部によって制御された前記電動弁の開度を、前記圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が所定値以上になるように補正する補正制御部を有する請求項３に記載の冷媒充填装置。
【請求項５】
前記補正制御部は、前記圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が前記所定値以上の上限値になると前記電動弁の開度を大きくする請求項４に記載の冷媒充填装置。
【請求項６】
前記圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度は、前記圧縮機構吐出側における冷媒温度と冷媒圧力相当飽和温度とから導出される請求項４又は５に記載の冷媒充填装置。
【請求項７】
所定量の冷媒が前記供給管を通して供給されると前記電動弁を閉鎖する充填完了制御部を備えている請求項１から６の何れか１項に記載の冷媒充填装置。
【請求項８】
圧縮機構、凝縮器、膨張機構及び蒸発器の間を冷媒が循環する冷媒回路と、
請求項１から７の何れか１項に記載の冷媒充填装置とを備え、
前記冷媒充填装置の供給管が前記圧縮機構と前記蒸発器との間の冷媒配管に接続されている冷凍装置。
【請求項９】
冷媒回路における圧縮機構吸入側の冷媒配管に接続された供給管を通して冷媒を充填する方法であって、
前記供給管に供給される冷媒の圧力と前記圧縮機構の吸入側での冷媒圧力との圧力差に基づいて、前記供給管内の流量が所定範囲内になるように流量を調整しながら前記冷媒回路に冷媒を供給する冷媒充填方法。
【請求項１０】
外気温度に相当する飽和圧力と、前記圧縮機構吸入側での冷媒圧力との圧力差に基づいて、前記供給管の流量を調整する請求項９に記載の冷媒充填方法。
【請求項１１】
前記供給管に設けられた電動弁の開度を調整することによって、前記供給管内の流量が所定範囲内になるように流量を調整しながら前記冷媒回路に冷媒を供給する請求項９又は１０に記載の冷媒充填方法。
【請求項１２】
前記電動弁の開度を、圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が所定値以上になるように補正する請求項１１に記載の冷媒充填方法。
【請求項１３】
前記圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が前記所定値以上の上限値になると前記電動弁の開度を大きくする請求項１２に記載の冷媒充填方法。
【請求項１４】
所定量の冷媒が前記供給管を通して供給されると前記電動弁を閉鎖する請求項１１から１３の何れか１項に記載の冷媒充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒充填装置、冷凍装置及び冷媒充填方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷媒回路に冷媒を充填する装置として、下記特許文献１に開示されているように、冷媒回路における圧縮機構の吸入側の冷媒配管に供給管が設けられ、この供給管にボンベを接続して冷媒回路に冷媒を充填できるようにしたものが知られている。この充填装置では、ボンベ内の冷媒圧力と圧縮機構の吸入側圧力との圧力差に応じて、冷媒が供給管を通して冷媒回路に流れ、冷媒回路に冷媒が充填される。
【特許文献１】特開２００１−７４３４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記充填装置では以下の問題点があった。すなわち、ボンベ内の冷媒圧力と圧縮機構の吸入側の圧力との圧力差で冷媒が供給されるために、この圧力差に応じて冷媒の充填速度が変わる。このため、例えば外気温が低くてボンベ内圧が低いときには、冷媒の充填速度が低くなり、充填時間が長くなるという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、冷媒回路への冷媒の充填時間の変動を抑制できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の目的を達成するため、本発明は、冷媒回路における圧縮機構吸入側の冷媒配管に接続される供給管を有し、この供給管を通して前記冷媒回路に冷媒を供給する冷媒充填装置であって、前記供給管に供給される冷媒の圧力と前記圧縮機構吸入側での冷媒圧力との圧力差に基づいて、前記供給管内の流量が所定範囲内になるように流量を調整する調整手段を備えている冷媒充填装置である。
【０００６】
供給管に供給される冷媒の圧力と圧縮機構の吸入側での冷媒圧力との圧力差に応じた流量で冷媒が圧縮機構の吸入側に供給される構成では、例えば供給管に供給される冷媒の圧力が低下した場合に冷媒流量が低下してしまう。しかしながら、本発明では、調整手段が前記圧力差に基づいて供給管の冷媒流量が所定範囲内の流量になるように流量調整するため、供給管に供給される冷媒の圧力が低下した場合にも、冷媒配管に供給される流量が低下するのを抑制することができる。したがって、例えばボンベの圧力と圧縮機構の吸入側での圧力との圧力差が小さくなる状況下においても冷媒の充填速度の低下を抑制でき、充填時間が長くなるのを抑制することができる。
【０００７】
ここで、前記冷媒充填装置は、外気温度を検出する外気温度検出手段と、前記圧縮機構吸入側における冷媒圧力を検出する圧力検出手段とを備える場合には、前記調整手段は、前記外気温度検出手段によって検出された外気温度に相当する飽和圧力と、前記圧力検出手段によって検出された冷媒圧力との圧力差に基づいて、前記供給管の流量を調整するのが好ましい。
【０００８】
この態様では、供給管に供給される冷媒の圧力を外気温度検出手段による検出値から推測するので、供給管に供給する冷媒の圧力を検出する手段が設けられていない場合であっても、冷媒流量を調整することができる。なお、例えば冷媒が充填されたボンベ内の温度は外気温度にほぼ等しいと考えられるため、外気温度が既知できれば、ボンベから供給管に供給された冷媒の圧力（飽和圧力）を推定することができる。
【０００９】
また、前記調整手段は、前記供給管に設けられた電動弁と、この電動弁の開度を制御する流量制御部とを備えているのが好ましい。
【００１０】
この態様では、流量制御部によって電動弁の開度を調整することによって、供給管を流れる冷媒の流量を調整することができる。
【００１１】
この態様において、前記流量制御部によって制御された前記電動弁の開度を、前記圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が所定値以上になるように補正する補正制御部を有するのが好ましい。
【００１２】
電動弁の開度を調整することによって冷媒の流量を調整する場合には、電動弁の開度に応じて冷媒の減圧度合いが変わり、冷媒の湿り度も変化することになる。しかしながら、この態様では、圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が所定値以上に確保されるように調整されるため、圧縮機構吸入側の冷媒が湿る場合があるとしても、その湿り度合いを所定範囲内に抑えることができる。
【００１３】
そして、前記補正制御部は、前記圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が前記所定値以上の上限値になると前記電動弁の開度を大きくするのが好ましい。
【００１４】
この態様では、圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が所定範囲に収まるため、供給管を通して供給される冷媒流量を減らし過ぎないようにしつつ、所定の過熱度を確保することができる。
【００１５】
前記圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度は、前記圧縮機構吐出側における冷媒温度と冷媒圧力相当飽和温度とから導出されてもよい。
【００１６】
この態様では、圧縮機構吐出側に冷媒の温度検出手段と圧力検出手段が設けられている場合に、それらの検出値を用いて冷媒の過熱度を導出することができる。
【００１７】
前記冷媒充填装置は、所定量の冷媒が前記供給管を通して供給されると前記電動弁を閉鎖する充填完了制御部を備えているのが好ましい。
【００１８】
この態様では、必要とされる量の冷媒を充填でき、過充填を防止することができる。
【００１９】
本発明は、圧縮機構、凝縮器、膨張機構及び蒸発器の間を冷媒が循環する冷媒回路と、前記冷媒充填装置とを備え、前記冷媒充填装置の供給管が前記圧縮機構と前記蒸発器との間の冷媒配管に接続されている冷凍装置である。
【００２０】
本発明は、冷媒回路における圧縮機構吸入側の冷媒配管に接続された供給管を通して冷媒を充填する方法であって、前記供給管に供給される冷媒の圧力と前記圧縮機構の吸入側での冷媒圧力との圧力差に基づいて、前記供給管内の流量が所定範囲内になるように流量を調整しながら前記冷媒回路に冷媒を供給する冷媒充填方法である。
【００２１】
供給管に供給される冷媒の圧力と圧縮機構の吸入側での冷媒圧力との圧力差に応じた流量で冷媒が圧縮機構の吸入側に供給される場合には、例えば供給管に供給される冷媒の圧力が低下した場合に冷媒流量が低下してしまう。しかしながら、本発明のように、前記圧力差に基づいて供給管の冷媒流量が所定範囲内の流量になるように流量調整すれば、供給管に供給される冷媒の圧力が低下した場合にも、冷媒配管に供給される流量が低下するのを抑制することができる。したがって、例えばボンベの圧力と圧縮機構の吸入側での圧力との圧力差が小さくなる状況下においても冷媒の充填速度の低下を抑制でき、充填時間が長くなるのを抑制することができる。
【００２２】
この冷媒充填方法において、外気温度に相当する飽和圧力と、前記圧縮機構吸入側での冷媒圧力との圧力差に基づいて、前記供給管の流量を調整するのが好ましい。
【００２３】
この態様では、供給管に供給される冷媒の圧力として外気温度に相当する飽和圧力が用いられるので、供給管に供給する冷媒の圧力を検出する手段が設けられていない場合であっても、冷媒流量を調整することができる。なお、例えば冷媒が充填されたボンベ内の温度は外気温度にほぼ等しいと考えられるため、外気温度が既知できれば、ボンベから供給管に供給された冷媒の圧力（飽和圧力）を推定することができる。
【００２４】
また前記冷媒充填方法において、前記供給管に設けられた電動弁の開度を調整することによって、前記供給管内の流量が所定範囲内になるように流量を調整しながら前記冷媒回路に冷媒を供給するのが好ましい。
【００２５】
この態様において、前記電動弁の開度を、前記圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が所定値以上になるように補正するのが好ましい。
【００２６】
電動弁の開度を調整することによって冷媒の流量を調整する場合には、電動弁の開度に応じて冷媒の減圧度合いが変わり、圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度も変化することになる。しかしながら、この態様では、圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が所定値以上に確保されるように調整されるため、圧縮機構吸入側での冷媒が湿る場合があるとしても、その湿り度合いを所定範囲内に抑えることができる。
【００２７】
この態様において、前記圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が前記所定値以上の上限値になると前記電動弁の開度を大きくするのがより好ましい。
【００２８】
この態様では、圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が所定範囲に収まるため、供給管を通して供給される冷媒流量を減らし過ぎないようにしつつ、所定の過熱度を確保することができる。
【００２９】
さらに、所定量の冷媒が前記供給管を通して供給されると前記電動弁を閉鎖するのが好ましい。
【００３０】
この態様では、必要とされる量の冷媒を充填でき、過充填を防止することができる。
【発明の効果】
【００３１】
以上説明したように、本発明によれば、冷媒回路への冷媒の充填時間の変動を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３３】
図１は、本発明に係る冷媒充填装置の一実施形態が適用された冷凍装置の概略構成を示している。同図に示すように、この冷凍装置１０は、冷媒を循環させるための冷媒回路１２を備えており、この冷媒回路１２には、冷媒を圧縮するための圧縮機構として機能する圧縮機１４と、凝縮器として機能する室外熱交換器１６と、冷媒を貯溜するためのタンク１８と、膨張機構として機能する膨張弁２０と、蒸発器として機能する室内熱交換器２２とがこの順に設けられている。
【００３４】
圧縮機１４、膨張弁２０等は、コントローラ３０によって駆動制御される。冷媒回路１２には、低圧側圧力センサ３４、高圧側温度センサ６２、高圧側圧力センサ６４、外気温度センサ３６等の各種センサが設けられており、コントローラ３０には、これらセンサ３４，６２，６４，３６からの検出信号が入力される。低圧側圧力センサ３４は、圧縮機１４の吸入側と室内熱交換器２２との間の冷媒配管４０に設けられており、この冷媒配管４０を流れる冷媒の圧力を検出可能に構成されている。この冷媒配管４０は、膨張弁２０によって減圧された低圧側の冷媒が流れる。外気温度検出手段としての前記外気温度センサ３６は、外気温度を検出可能に構成されている。圧力検出手段の一例としての高圧側圧力センサ６４は、圧縮機１４の吐出側と室外熱交換器１６との間の冷媒配管６０に設けられており、この冷媒配管６０を流れる冷媒の圧力を検出可能に構成されている。この冷媒配管６０は、圧縮機１４によって圧縮された高圧側の冷媒が流れる。温度検出手段の一例としての高圧側温度センサ６２は、前記冷媒配管６０に設けられており、この冷媒配管６０を流れる冷媒の温度を検出可能に構成されている。またコントローラ３０には、タンク１８の液面を検出可能に構成された液面センサ４２からの検出信号も入力される。この液面センサ４２はタンク１８に設けられているものである。
【００３５】
圧縮機１４の吸入側と室内熱交換器２２とを接続する冷媒配管４０には、本実施形態にかかる冷媒充填装置４５が設けられている。この冷媒充填装置４５は、冷凍装置１０をユーザー先に据え付けた際に冷媒回路１２に所定量の冷媒を充填するためのものである。
【００３６】
冷媒充填装置４５は、前記冷媒配管４０に接続される供給管４７と、この供給管４７を通して冷媒回路１２に供給される冷媒流量を調整するための調整手段とを備えている。供給管４７は、冷媒配管４０における低圧側圧力センサ３４よりも上流側（室内熱交換器側）の部位に接続されている。
【００３７】
調整手段は、供給管４７に設けられた電動弁４９と、この電動弁４９の開度を制御する流量制御部５０とを備えている。供給管４７の端部には、冷媒の入ったボンベ５２を取り付け可能に構成される供給ポート４７ａが設けられており、電動弁４９は、この供給ポート４７ａと冷媒配管４０の接続部との間に配置されている。電動弁４９は、流量制御部５０からの制御信号が入力されると図略の弁体を駆動し、供給管４７内の開口面積を変えるように構成されている。
【００３８】
流量制御部５０は、コントローラ３０にその機能として含まれるものであり、この流量制御部５０は、供給管４７内の流量が所定範囲内になるように電動弁４９の開度を調整するための制御部である。具体的には、まず流量制御部５０は、供給管４７に供給される冷媒の圧力と圧縮機１４の吸入側での冷媒圧力との圧力差ΔＰを導出する。コントローラ３０には、外気温度とその飽和圧力とを関連付けたデータが記憶されており、流量制御部５０は、外気温度センサ３６によって検出された外気温度に相当する飽和圧力を、供給管４７に供給される冷媒の圧力として採用する。また、圧縮機１４の吸入側での冷媒圧力は、低圧側圧力センサ３４によって検出された冷媒圧力が採用される。
【００３９】
一方、コントローラ３０には、図２に示すように、前記圧力差ΔＰと電動弁４９のＣｖ値とを関連付けるデータが記憶されている。この図は、供給管４７に供給される冷媒の圧力と圧縮機１４の吸入側での冷媒圧力との圧力差ΔＰ、すなわち供給管４７の入口と出口との圧力差ΔＰに対して、冷媒流量が一定となるＣｖ値を示すものであり、流量制御部５０は、この圧力差ΔＰとＣｖ値との相関データを用いて、冷媒流量が所定範囲内になるように電動弁４９の開度を制御する。なお、Ｃｖ値とは、冷媒の流れ難さを示す流量係数であり、電動弁４９の前後での差圧が所定圧力となる弁開度の条件下で所定温度の冷媒を流した場合の流量を規定するものである。
【００４０】
コントローラ３０は、流量制御部５０に加え、補正制御部５４と充填完了制御部５６とをその機能として有する。補正制御部５４は、液化した冷媒が圧縮機１４に吸入される場合があるとしてもその量を所定の範囲内に抑えるようにするためのものであり、補正制御部５４は、圧縮機１４で圧縮された冷媒の過熱度が所定値以上になるように電動弁４９の開度を補正する。具体的には、補正制御部５４は、高圧側温度センサ６２によって検出された圧縮機１４の吐出側における冷媒温度と、高圧側圧力センサ６４によって検出された圧縮機１４の吐出側における冷媒圧力に相当する飽和温度との温度差を吐出冷媒の過熱度ＳＨとして導出する。そして、補正制御部５４は、導出された過熱度ＳＨが第１の設定値（下限値）ＳＨ１を下回ると、電動弁４９の開度を絞り、導出された過熱度ＳＨが第２の設定値（上限値）ＳＨ２を超えると、電動弁４９の開度を大きくする。この第１の設定値ＳＨ１及び第２の設定値ＳＨ２は、予め実験等によって測定されたデータに基づいて設定されるものである。すなわち、圧縮機１４に吸入される冷媒が一部湿っているとしても、圧縮機１４が損傷するには至らない程度に冷媒の湿り度合いが抑制されるときの圧縮機１４吐出側での過熱度を予めデータとして取得しておき、このデータに基づいて第１の設定値ＳＨ１が設定される。なお、第１の設定値ＳＨ１と第２の設定値ＳＨ２は同じ値でもよく、あるいは、第２の設定値ＳＨ２が第１の設定値ＳＨ１よりも大きな値であってもよい。
【００４１】
充填完了制御部５６は、冷媒回路１２に所定量の冷媒が充填されるようにするためのものであり、充填完了制御部５６は、所定量の冷媒が冷媒回路１２に充填されたと判定されると圧縮機１４を停止するとともに電動弁４９を閉鎖する。電動弁４９を閉鎖するのは、圧縮機１４の停止だけでは、供給管４７の入口と出口との差圧により、冷媒が流れ続けるからである。所定量の冷媒が充填された否かについての判定は、タンク１８に設けられた液面センサ４２により、所定高さの液面が検出されたか否かによって行われる。
【００４２】
ここで、図３を参照しつつ、本実施形態に係る冷凍装置１０における冷媒充填方法について説明する。冷凍装置１０の据え付けが終わり、冷媒回路１２に冷媒を充填する際には、まず冷凍装置１０を起動し、圧縮機１４を所定の回転数で駆動させる。そして、電動弁４９を開放する。
【００４３】
圧縮機１４の駆動により、圧縮機１４吸入側の吸引作用により、ボンベ５２の冷媒が供給管４７を通して冷媒回路１２に供給される。このとき、外気温度センサ３６によって検出された外気温度に相当する飽和圧力と、低圧側圧力センサ３４によって検出された冷媒圧力との圧力差ΔＰを導出する（ステップＳＴ１）。そして、この圧力差ΔＰに対して供給管４７の冷媒流量が略一定となるＣｖ値を導出し、このＣｖ値に応じた弁開度となるように電動弁４９の開度を調整する（ステップＳＴ２）。これにより、供給管４７を通して冷媒回路１２に供給される冷媒流量は所定範囲内となる。このため、例えば外気温の低下によって圧力差ΔＰが低下し、供給管４７を通して供給される冷媒の流量が低下する場合に弁開度を大きくすることで流量低下を抑制することができる。
【００４４】
続いて、吐出冷媒の過熱度が導出される。具体的には、高圧側温度センサ６２による検出値（圧縮機１４吐出側における冷媒温度）と、高圧側圧力センサ６４による検出値（圧縮機１４吐出側における冷媒圧力）に相当する飽和温度との温度差を吐出冷媒の過熱度ＳＨとして導出する。そして、この過熱度ＳＨが第１の設定値ＳＨ１以上か否かを判定し（ステップＳＴ３）、過熱度ＳＨが第１設定値ＳＨ１以上であれば、ステップＳＴ４に進み、過熱度ＳＨが第２の設定値ＳＴ２以下であるか否かを判定する。過熱度ＳＨが第２設定値以下であれば、弁開度を変えることなく、今の状態を維持する（ステップＳＴ５）。
【００４５】
一方、ステップＳＴ３において、過熱度ＳＨが第１設定値ＳＨ１よりも低い場合には、ステップＳＴ６に移り、電動弁４９を絞る。すなわち、圧縮機１４吐出側の過熱度ＳＨが第１設定値ＳＨ１よりも低い場合には、圧縮機１４に吸入される冷媒の一部が液化する虞があるため、電動弁４９を絞ることにより、圧縮機１４が損傷するほどには液冷媒が吸入されないようにしている。
【００４６】
また、ステップＳＴ４において、過熱度ＳＨが第２設定値ＳＨ２よりも高い場合には、ステップＳＴ７に移り、電動弁４９の弁開度を大きくする。すなわち、電動弁４９の絞り過ぎによって冷媒流量が小さくなっている場合に該当するので、弁開度を大きくすることにより、流量を増大させるようにしている。なお、ステップＳＴ６及びステップＳＴ７において弁開度の変化量は、一定値としてもよく、あるいは弁開度に応じた値としてもよい。
【００４７】
そして、ステップＳＴ８において、冷媒回路１２に所定量の冷媒が充填されたか否かが判定され、所定量に達していなければステップＳＴ１〜ＳＴ８が繰り返し実行される。冷媒の充填量が所定量に達したかどうかの判定は、液面センサ４２により、タンク１８に所定量の冷媒が貯溜されたか否かによって行われる。そして、タンク１８内の液面が所定高さになると、圧縮機１４を停止するとともに電動弁４９を閉鎖する（ステップＳＴ９）。これにより、冷媒回路１２には所定量の冷媒が充填される。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態によれば、調整手段によって前記圧力差ΔＰに基づいて供給管４７の冷媒流量が所定範囲内の流量になるように流量調整されるため、供給管４７に供給される冷媒の圧力が低下した場合にも、冷媒配管４０に供給される流量が低下するのを抑制することができる。したがって、例えばボンベ５２の圧力と圧縮機１４の吸入側での圧力との圧力差が小さくなる状況下においても冷媒の充填速度の低下を抑制でき、充填時間が長くなるのを抑制することができる。
【００４９】
しかも本実施形態では、供給管４７に供給される冷媒の圧力を外気温度センサ３６による検出値から推測するので、供給管４７に供給する冷媒の圧力を検出する手段が設けられていない場合であっても、冷媒流量を調整することができる。なお、例えば冷媒が充填されたボンベ５２内の温度は外気温度にほぼ等しいと考えられるため、外気温度が既知できれば、ボンベ５２から供給管４７に供給された冷媒の圧力（飽和圧力）を推定することができる。
【００５０】
さらに本実施形態では、流量制御部５０によって制御された前記電動弁４９の開度を、補正制御部５４により、圧縮機１４の吐出側での冷媒の過熱度ＳＨが所定値ＳＨ１以上になるように補正されるため、圧縮機１４吸入側での冷媒が湿る場合があるとしても、その湿り度合いを所定範囲内に抑えることができる。
【００５１】
さらにまた本実施形態では、冷媒の過熱度ＳＨが上限値ＳＨ２になると電動弁４９の開度を大きくするので、冷媒の過熱度ＳＨを所定範囲内に収めることができる。これにより、供給管４７を通して供給される冷媒流量を減らし過ぎないようにしつつ、所定の過熱度を確保することができる。
【００５２】
また本実施形態では、圧縮機１４の吐出側における冷媒温度と冷媒圧力相当飽和温度とから過熱度ＳＨを導出するようにしているので、圧縮機１４の吐出側に設けられた高圧側温度センサ６２及び高圧側圧力センサ６４を利用して冷媒の過熱度を導出することができる。
【００５３】
また本実施形態では、所定量の冷媒が充填されると電動弁４９を閉鎖するようにしているので、必要とされる量の冷媒を充填でき、過充填を防止することができる。
【００５４】
なお、本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。例えば、本実施形態では、室外熱交換器１６が凝縮器として機能し、室内熱交換器２２が蒸発器として機能する冷凍装置１０を例にして説明したが、これに限られるものではない。例えば、冷媒回路１２に切り換え弁（図示省略）を設けて、室外熱交換器１６及び室内熱交換器２２が凝縮器としても機能し、蒸発器としても機能する冷凍装置、言い換えると冷暖房可能な空気調和装置としてもよい。
【００５５】
また前記実施形態では、補正制御部５４は、吐出側での冷媒の過熱度から吸入側での冷媒の湿り度を推定するようにしたが、これに限られるものではない。例えば、圧縮機１４の吸入側における冷媒の湿り度を直接測定するようにしてもよい。
【００５６】
また前記実施形態では、充填される冷媒量を液面センサ４２で検出するようにしたが、これに限られるものではない。例えば、図４に示すように、圧縮機１４の吐出側の高圧側圧力センサ６４と、凝縮器出口（室内熱交換器２２の出口）に設けられた液冷媒温度センサ６６とを用い、高圧側圧力センサ６４によって検出された圧力に相当する飽和温度と、液冷媒温度センサ６６によって検出された冷媒温度との温度差、すなわち凝縮器出口における過冷却度によって冷媒充填量を判定することも可能である。この場合には、タンク１８を省略することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態にかかる冷凍装置の概略構成を示す図である。
【図２】圧力差ΔＰとＣｖ値との関係を示す特性図である。
【図３】前記冷凍装置での冷媒充填動作を示すフロー図である。
【図４】本発明のその他の実施形態にかかる冷凍装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１２  冷媒回路
１４  圧縮機（圧縮機構の一例）
１６  室外熱交換器
２０  膨張弁
２２  室内熱交換器
３４  低圧側圧力センサ
３６  外気温度センサ（外気温度検出手段の一例）
４０  冷媒配管
４５  冷媒充填装置
４７  供給管
４９  電動弁
５０  流量制御部
５４  補正制御部
５６  充填完了制御部
６２  高圧側温度センサ
６４  高圧側圧力センサ（圧力検出手段の一例）
【図１】
2008261591.tif 000003
【図２】
2008261591.tif 000004
【図３】
2008261591.tif 000005
【図４】
2008261591.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成20年8月21日(2008.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒回路における圧縮機構吸入側の冷媒配管に接続される供給管を有し、この供給管を通して前記冷媒回路に冷媒を供給する冷媒充填装置であって、
前記供給管に供給される冷媒の圧力と前記圧縮機構吸入側での冷媒圧力との圧力差に基づいて、前記供給管内の流量が所定範囲内になるように流量を調整する調整手段を備え、
前記調整手段は、前記供給管に設けられた電動弁と、この電動弁の開度を制御する流量制御部とを有し、
前記流量制御部によって制御された前記電動弁の開度を、前記圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が所定値以上になるように補正する補正制御部が設けられ、
前記補正制御部は、前記圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が前記所定値以上の上限値になると前記電動弁の開度を大きくする冷媒充填装置。
【請求項２】
外気温度を検出する外気温度検出手段と、前記圧縮機構吸入側における冷媒圧力を検出する圧力検出手段とを備え、
前記調整手段は、前記外気温度検出手段によって検出された外気温度に相当する飽和圧力と、前記圧力検出手段によって検出された冷媒圧力との圧力差に基づいて、前記供給管の流量を調整する請求項１に記載の冷媒充填装置。
【請求項３】
前記圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度は、前記圧縮機構吐出側における冷媒温度と冷媒圧力相当飽和温度とから導出される請求項１又は２に記載の冷媒充填装置。
【請求項４】
所定量の冷媒が前記供給管を通して供給されると前記電動弁を閉鎖する充填完了制御部を備えている請求項１から３の何れか１項に記載の冷媒充填装置。
【請求項５】
圧縮機構、凝縮器、膨張機構及び蒸発器の間を冷媒が循環する冷媒回路と、
請求項１から４の何れか１項に記載の冷媒充填装置とを備え、
前記冷媒充填装置の供給管が前記圧縮機構と前記蒸発器との間の冷媒配管に接続されている冷凍装置。
【請求項６】
冷媒回路における圧縮機構吸入側の冷媒配管に接続された供給管を通して冷媒を充填する方法であって、
前記供給管に供給される冷媒の圧力と前記圧縮機構の吸入側での冷媒圧力との圧力差に基づいて、前記供給管に設けられた電動弁の開度を調整することによって、前記供給管内の流量が所定範囲内になるように流量を調整しながら前記冷媒回路に冷媒を供給し、圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が所定値以上になるように、前記電動弁の開度を補正し、前記圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が前記所定値以上の上限値になると前記電動弁の開度を大きくする冷媒充填方法。
【請求項７】
外気温度に相当する飽和圧力と、前記圧縮機構吸入側での冷媒圧力との圧力差に基づいて、前記供給管の流量を調整する請求項６に記載の冷媒充填方法。
【請求項８】
所定量の冷媒が前記供給管を通して供給されると前記電動弁を閉鎖する請求項６又は７に記載の冷媒充填方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒充填装置、冷凍装置及び冷媒充填方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷媒回路に冷媒を充填する装置として、下記特許文献１に開示されているように、冷媒回路における圧縮機構の吸入側の冷媒配管に供給管が設けられ、この供給管にボンベを接続して冷媒回路に冷媒を充填できるようにしたものが知られている。この充填装置では、ボンベ内の冷媒圧力と圧縮機構の吸入側圧力との圧力差に応じて、冷媒が供給管を通して冷媒回路に流れ、冷媒回路に冷媒が充填される。
【特許文献１】特開２００１−７４３４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記充填装置では以下の問題点があった。すなわち、ボンベ内の冷媒圧力と圧縮機構の吸入側の圧力との圧力差で冷媒が供給されるために、この圧力差に応じて冷媒の充填速度が変わる。このため、例えば外気温が低くてボンベ内圧が低いときには、冷媒の充填速度が低くなり、充填時間が長くなるという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、冷媒回路への冷媒の充填時間の変動を抑制できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の目的を達成するため、本発明は、冷媒回路における圧縮機構吸入側の冷媒配管に接続される供給管を有し、この供給管を通して前記冷媒回路に冷媒を供給する冷媒充填装置であって、前記供給管に供給される冷媒の圧力と前記圧縮機構吸入側での冷媒圧力との圧力差に基づいて、前記供給管内の流量が所定範囲内になるように流量を調整する調整手段を備え、前記調整手段は、前記供給管に設けられた電動弁と、この電動弁の開度を制御する流量制御部とを有し、前記流量制御部によって制御された前記電動弁の開度を、前記圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が所定値以上になるように補正する補正制御部が設けられ、前記補正制御部は、前記圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が前記所定値以上の上限値になると前記電動弁の開度を大きくする冷媒充填装置である。
【０００６】
供給管に供給される冷媒の圧力と圧縮機構の吸入側での冷媒圧力との圧力差に応じた流量で冷媒が圧縮機構の吸入側に供給される構成では、例えば供給管に供給される冷媒の圧力が低下した場合に冷媒流量が低下してしまう。しかしながら、本発明では、調整手段が前記圧力差に基づいて供給管の冷媒流量が所定範囲内の流量になるように流量調整するため、供給管に供給される冷媒の圧力が低下した場合にも、冷媒配管に供給される流量が低下するのを抑制することができる。したがって、例えばボンベの圧力と圧縮機構の吸入側での圧力との圧力差が小さくなる状況下においても冷媒の充填速度の低下を抑制でき、充填時間が長くなるのを抑制することができる。
【０００７】
そして、前記調整手段が、前記供給管に設けられた電動弁と、この電動弁の開度を制御する流量制御部とを備えているので、流量制御部によって電動弁の開度を調整することによって、供給管を流れる冷媒の流量を調整することができる。また、電動弁の開度を調整することによって冷媒の流量を調整する場合には、電動弁の開度に応じて冷媒の減圧度合いが変わり、冷媒の湿り度も変化することになるが、圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が所定値以上になるように電動弁の開度を補正するので、圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が所定値以上に確保されるように調整され、圧縮機構吸入側の冷媒が湿る場合があるとしても、その湿り度合いを所定範囲内に抑えることができる。さらに、前記補正制御部が、前記圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が前記所定値以上の上限値になると前記電動弁の開度を大きくするので、圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が所定範囲に収まり、供給管を通して供給される冷媒流量を減らし過ぎないようにしつつ、所定の過熱度を確保することができる。
【０００８】
ここで、前記冷媒充填装置は、外気温度を検出する外気温度検出手段と、前記圧縮機構吸入側における冷媒圧力を検出する圧力検出手段とを備える場合には、前記調整手段は、前記外気温度検出手段によって検出された外気温度に相当する飽和圧力と、前記圧力検出手段によって検出された冷媒圧力との圧力差に基づいて、前記供給管の流量を調整するのが好ましい。
【０００９】
この態様では、供給管に供給される冷媒の圧力を外気温度検出手段による検出値から推測するので、供給管に供給する冷媒の圧力を検出する手段が設けられていない場合であっても、冷媒流量を調整することができる。なお、例えば冷媒が充填されたボンベ内の温度は外気温度にほぼ等しいと考えられるため、外気温度が既知できれば、ボンベから供給管に供給された冷媒の圧力（飽和圧力）を推定することができる。
【００１０】
前記圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度は、前記圧縮機構吐出側における冷媒温度と冷媒圧力相当飽和温度とから導出されてもよい。
【００１１】
この態様では、圧縮機構吐出側に冷媒の温度検出手段と圧力検出手段が設けられている場合に、それらの検出値を用いて冷媒の過熱度を導出することができる。
【００１２】
前記冷媒充填装置は、所定量の冷媒が前記供給管を通して供給されると前記電動弁を閉鎖する充填完了制御部を備えているのが好ましい。
【００１３】
この態様では、必要とされる量の冷媒を充填でき、過充填を防止することができる。
【００１４】
本発明は、圧縮機構、凝縮器、膨張機構及び蒸発器の間を冷媒が循環する冷媒回路と、前記冷媒充填装置とを備え、前記冷媒充填装置の供給管が前記圧縮機構と前記蒸発器との間の冷媒配管に接続されている冷凍装置である。
【００１５】
本発明は、冷媒回路における圧縮機構吸入側の冷媒配管に接続された供給管を通して冷媒を充填する方法であって、前記供給管に供給される冷媒の圧力と前記圧縮機構の吸入側での冷媒圧力との圧力差に基づいて、前記供給管に設けられた電動弁の開度を調整することによって、前記供給管内の流量が所定範囲内になるように流量を調整しながら前記冷媒回路に冷媒を供給し、圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が所定値以上になるように、前記電動弁の開度を補正し、前記圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が前記所定値以上の上限値になると前記電動弁の開度を大きくする冷媒充填方法である。
【００１６】
供給管に供給される冷媒の圧力と圧縮機構の吸入側での冷媒圧力との圧力差に応じた流量で冷媒が圧縮機構の吸入側に供給される場合には、例えば供給管に供給される冷媒の圧力が低下した場合に冷媒流量が低下してしまう。しかしながら、本発明のように、前記圧力差に基づいて供給管の冷媒流量が所定範囲内の流量になるように流量調整すれば、供給管に供給される冷媒の圧力が低下した場合にも、冷媒配管に供給される流量が低下するのを抑制することができる。したがって、例えばボンベの圧力と圧縮機構の吸入側での圧力との圧力差が小さくなる状況下においても冷媒の充填速度の低下を抑制でき、充填時間が長くなるのを抑制することができる。そして、電動弁の開度を調整することによって冷媒の流量を調整するので、電動弁の開度に応じて冷媒の減圧度合いが変わり、圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度も変化することになるが、圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が所定値以上に確保されるように電動弁の開度が調整されるため、圧縮機構吸入側での冷媒が湿る場合があるとしても、その湿り度合いを所定範囲内に抑えることができる。しかも、前記圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が前記所定値以上の上限値になると前記電動弁の開度を大きくするので、圧縮機構吐出側での冷媒の過熱度が所定範囲に収まり、供給管を通して供給される冷媒流量を減らし過ぎないようにしつつ、所定の過熱度を確保することができる。
【００１７】
この冷媒充填方法において、外気温度に相当する飽和圧力と、前記圧縮機構吸入側での冷媒圧力との圧力差に基づいて、前記供給管の流量を調整するのが好ましい。
【００１８】
この態様では、供給管に供給される冷媒の圧力として外気温度に相当する飽和圧力が用いられるので、供給管に供給する冷媒の圧力を検出する手段が設けられていない場合であっても、冷媒流量を調整することができる。なお、例えば冷媒が充填されたボンベ内の温度は外気温度にほぼ等しいと考えられるため、外気温度が既知できれば、ボンベから供給管に供給された冷媒の圧力（飽和圧力）を推定することができる。
【００１９】
さらに、所定量の冷媒が前記供給管を通して供給されると前記電動弁を閉鎖するのが好ましい。
【００２０】
この態様では、必要とされる量の冷媒を充填でき、過充填を防止することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明によれば、冷媒回路への冷媒の充填時間の変動を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明に係る冷媒充填装置の一実施形態が適用された冷凍装置の概略構成を示している。同図に示すように、この冷凍装置１０は、冷媒を循環させるための冷媒回路１２を備えており、この冷媒回路１２には、冷媒を圧縮するための圧縮機構として機能する圧縮機１４と、凝縮器として機能する室外熱交換器１６と、冷媒を貯溜するためのタンク１８と、膨張機構として機能する膨張弁２０と、蒸発器として機能する室内熱交換器２２とがこの順に設けられている。
【００２４】
圧縮機１４、膨張弁２０等は、コントローラ３０によって駆動制御される。冷媒回路１２には、低圧側圧力センサ３４、高圧側温度センサ６２、高圧側圧力センサ６４、外気温度センサ３６等の各種センサが設けられており、コントローラ３０には、これらセンサ３４，６２，６４，３６からの検出信号が入力される。低圧側圧力センサ３４は、圧縮機１４の吸入側と室内熱交換器２２との間の冷媒配管４０に設けられており、この冷媒配管４０を流れる冷媒の圧力を検出可能に構成されている。この冷媒配管４０は、膨張弁２０によって減圧された低圧側の冷媒が流れる。外気温度検出手段としての前記外気温度センサ３６は、外気温度を検出可能に構成されている。圧力検出手段の一例としての高圧側圧力センサ６４は、圧縮機１４の吐出側と室外熱交換器１６との間の冷媒配管６０に設けられており、この冷媒配管６０を流れる冷媒の圧力を検出可能に構成されている。この冷媒配管６０は、圧縮機１４によって圧縮された高圧側の冷媒が流れる。温度検出手段の一例としての高圧側温度センサ６２は、前記冷媒配管６０に設けられており、この冷媒配管６０を流れる冷媒の温度を検出可能に構成されている。またコントローラ３０には、タンク１８の液面を検出可能に構成された液面センサ４２からの検出信号も入力される。この液面センサ４２はタンク１８に設けられているものである。
【００２５】
圧縮機１４の吸入側と室内熱交換器２２とを接続する冷媒配管４０には、本実施形態にかかる冷媒充填装置４５が設けられている。この冷媒充填装置４５は、冷凍装置１０をユーザー先に据え付けた際に冷媒回路１２に所定量の冷媒を充填するためのものである。
【００２６】
冷媒充填装置４５は、前記冷媒配管４０に接続される供給管４７と、この供給管４７を通して冷媒回路１２に供給される冷媒流量を調整するための調整手段とを備えている。供給管４７は、冷媒配管４０における低圧側圧力センサ３４よりも上流側（室内熱交換器側）の部位に接続されている。
【００２７】
調整手段は、供給管４７に設けられた電動弁４９と、この電動弁４９の開度を制御する流量制御部５０とを備えている。供給管４７の端部には、冷媒の入ったボンベ５２を取り付け可能に構成される供給ポート４７ａが設けられており、電動弁４９は、この供給ポート４７ａと冷媒配管４０の接続部との間に配置されている。電動弁４９は、流量制御部５０からの制御信号が入力されると図略の弁体を駆動し、供給管４７内の開口面積を変えるように構成されている。
【００２８】
流量制御部５０は、コントローラ３０にその機能として含まれるものであり、この流量制御部５０は、供給管４７内の流量が所定範囲内になるように電動弁４９の開度を調整するための制御部である。具体的には、まず流量制御部５０は、供給管４７に供給される冷媒の圧力と圧縮機１４の吸入側での冷媒圧力との圧力差ΔＰを導出する。コントローラ３０には、外気温度とその飽和圧力とを関連付けたデータが記憶されており、流量制御部５０は、外気温度センサ３６によって検出された外気温度に相当する飽和圧力を、供給管４７に供給される冷媒の圧力として採用する。また、圧縮機１４の吸入側での冷媒圧力は、低圧側圧力センサ３４によって検出された冷媒圧力が採用される。
【００２９】
一方、コントローラ３０には、図２に示すように、前記圧力差ΔＰと電動弁４９のＣｖ値とを関連付けるデータが記憶されている。この図は、供給管４７に供給される冷媒の圧力と圧縮機１４の吸入側での冷媒圧力との圧力差ΔＰ、すなわち供給管４７の入口と出口との圧力差ΔＰに対して、冷媒流量が一定となるＣｖ値を示すものであり、流量制御部５０は、この圧力差ΔＰとＣｖ値との相関データを用いて、冷媒流量が所定範囲内になるように電動弁４９の開度を制御する。なお、Ｃｖ値とは、冷媒の流れ難さを示す流量係数であり、電動弁４９の前後での差圧が所定圧力となる弁開度の条件下で所定温度の冷媒を流した場合の流量を規定するものである。
【００３０】
コントローラ３０は、流量制御部５０に加え、補正制御部５４と充填完了制御部５６とをその機能として有する。補正制御部５４は、液化した冷媒が圧縮機１４に吸入される場合があるとしてもその量を所定の範囲内に抑えるようにするためのものであり、補正制御部５４は、圧縮機１４で圧縮された冷媒の過熱度が所定値以上になるように電動弁４９の開度を補正する。具体的には、補正制御部５４は、高圧側温度センサ６２によって検出された圧縮機１４の吐出側における冷媒温度と、高圧側圧力センサ６４によって検出された圧縮機１４の吐出側における冷媒圧力に相当する飽和温度との温度差を吐出冷媒の過熱度ＳＨとして導出する。そして、補正制御部５４は、導出された過熱度ＳＨが第１の設定値（下限値）ＳＨ１を下回ると、電動弁４９の開度を絞り、導出された過熱度ＳＨが第２の設定値（上限値）ＳＨ２を超えると、電動弁４９の開度を大きくする。この第１の設定値ＳＨ１及び第２の設定値ＳＨ２は、予め実験等によって測定されたデータに基づいて設定されるものである。すなわち、圧縮機１４に吸入される冷媒が一部湿っているとしても、圧縮機１４が損傷するには至らない程度に冷媒の湿り度合いが抑制されるときの圧縮機１４吐出側での過熱度を予めデータとして取得しておき、このデータに基づいて第１の設定値ＳＨ１が設定される。なお、第１の設定値ＳＨ１と第２の設定値ＳＨ２は同じ値でもよく、あるいは、第２の設定値ＳＨ２が第１の設定値ＳＨ１よりも大きな値であってもよい。
【００３１】
充填完了制御部５６は、冷媒回路１２に所定量の冷媒が充填されるようにするためのものであり、充填完了制御部５６は、所定量の冷媒が冷媒回路１２に充填されたと判定されると圧縮機１４を停止するとともに電動弁４９を閉鎖する。電動弁４９を閉鎖するのは、圧縮機１４の停止だけでは、供給管４７の入口と出口との差圧により、冷媒が流れ続けるからである。所定量の冷媒が充填された否かについての判定は、タンク１８に設けられた液面センサ４２により、所定高さの液面が検出されたか否かによって行われる。
【００３２】
ここで、図３を参照しつつ、本実施形態に係る冷凍装置１０における冷媒充填方法について説明する。冷凍装置１０の据え付けが終わり、冷媒回路１２に冷媒を充填する際には、まず冷凍装置１０を起動し、圧縮機１４を所定の回転数で駆動させる。そして、電動弁４９を開放する。
【００３３】
圧縮機１４の駆動により、圧縮機１４吸入側の吸引作用により、ボンベ５２の冷媒が供給管４７を通して冷媒回路１２に供給される。このとき、外気温度センサ３６によって検出された外気温度に相当する飽和圧力と、低圧側圧力センサ３４によって検出された冷媒圧力との圧力差ΔＰを導出する（ステップＳＴ１）。そして、この圧力差ΔＰに対して供給管４７の冷媒流量が略一定となるＣｖ値を導出し、このＣｖ値に応じた弁開度となるように電動弁４９の開度を調整する（ステップＳＴ２）。これにより、供給管４７を通して冷媒回路１２に供給される冷媒流量は所定範囲内となる。このため、例えば外気温の低下によって圧力差ΔＰが低下し、供給管４７を通して供給される冷媒の流量が低下する場合に弁開度を大きくすることで流量低下を抑制することができる。
【００３４】
続いて、吐出冷媒の過熱度が導出される。具体的には、高圧側温度センサ６２による検出値（圧縮機１４吐出側における冷媒温度）と、高圧側圧力センサ６４による検出値（圧縮機１４吐出側における冷媒圧力）に相当する飽和温度との温度差を吐出冷媒の過熱度ＳＨとして導出する。そして、この過熱度ＳＨが第１の設定値ＳＨ１以上か否かを判定し（ステップＳＴ３）、過熱度ＳＨが第１設定値ＳＨ１以上であれば、ステップＳＴ４に進み、過熱度ＳＨが第２の設定値ＳＴ２以下であるか否かを判定する。過熱度ＳＨが第２設定値以下であれば、弁開度を変えることなく、今の状態を維持する（ステップＳＴ５）。
【００３５】
一方、ステップＳＴ３において、過熱度ＳＨが第１設定値ＳＨ１よりも低い場合には、ステップＳＴ６に移り、電動弁４９を絞る。すなわち、圧縮機１４吐出側の過熱度ＳＨが第１設定値ＳＨ１よりも低い場合には、圧縮機１４に吸入される冷媒の一部が液化する虞があるため、電動弁４９を絞ることにより、圧縮機１４が損傷するほどには液冷媒が吸入されないようにしている。
【００３６】
また、ステップＳＴ４において、過熱度ＳＨが第２設定値ＳＨ２よりも高い場合には、ステップＳＴ７に移り、電動弁４９の弁開度を大きくする。すなわち、電動弁４９の絞り過ぎによって冷媒流量が小さくなっている場合に該当するので、弁開度を大きくすることにより、流量を増大させるようにしている。なお、ステップＳＴ６及びステップＳＴ７において弁開度の変化量は、一定値としてもよく、あるいは弁開度に応じた値としてもよい。
【００３７】
そして、ステップＳＴ８において、冷媒回路１２に所定量の冷媒が充填されたか否かが判定され、所定量に達していなければステップＳＴ１〜ＳＴ８が繰り返し実行される。冷媒の充填量が所定量に達したかどうかの判定は、液面センサ４２により、タンク１８に所定量の冷媒が貯溜されたか否かによって行われる。そして、タンク１８内の液面が所定高さになると、圧縮機１４を停止するとともに電動弁４９を閉鎖する（ステップＳＴ９）。これにより、冷媒回路１２には所定量の冷媒が充填される。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態によれば、調整手段によって前記圧力差ΔＰに基づいて供給管４７の冷媒流量が所定範囲内の流量になるように流量調整されるため、供給管４７に供給される冷媒の圧力が低下した場合にも、冷媒配管４０に供給される流量が低下するのを抑制することができる。したがって、例えばボンベ５２の圧力と圧縮機１４の吸入側での圧力との圧力差が小さくなる状況下においても冷媒の充填速度の低下を抑制でき、充填時間が長くなるのを抑制することができる。
【００３９】
しかも本実施形態では、供給管４７に供給される冷媒の圧力を外気温度センサ３６による検出値から推測するので、供給管４７に供給する冷媒の圧力を検出する手段が設けられていない場合であっても、冷媒流量を調整することができる。なお、例えば冷媒が充填されたボンベ５２内の温度は外気温度にほぼ等しいと考えられるため、外気温度が既知できれば、ボンベ５２から供給管４７に供給された冷媒の圧力（飽和圧力）を推定することができる。
【００４０】
さらに本実施形態では、流量制御部５０によって制御された前記電動弁４９の開度を、補正制御部５４により、圧縮機１４の吐出側での冷媒の過熱度ＳＨが所定値ＳＨ１以上になるように補正されるため、圧縮機１４吸入側での冷媒が湿る場合があるとしても、その湿り度合いを所定範囲内に抑えることができる。
【００４１】
さらにまた本実施形態では、冷媒の過熱度ＳＨが上限値ＳＨ２になると電動弁４９の開度を大きくするので、冷媒の過熱度ＳＨを所定範囲内に収めることができる。これにより、供給管４７を通して供給される冷媒流量を減らし過ぎないようにしつつ、所定の過熱度を確保することができる。
【００４２】
また本実施形態では、圧縮機１４の吐出側における冷媒温度と冷媒圧力相当飽和温度とから過熱度ＳＨを導出するようにしているので、圧縮機１４の吐出側に設けられた高圧側温度センサ６２及び高圧側圧力センサ６４を利用して冷媒の過熱度を導出することができる。
【００４３】
また本実施形態では、所定量の冷媒が充填されると電動弁４９を閉鎖するようにしているので、必要とされる量の冷媒を充填でき、過充填を防止することができる。
【００４４】
なお、本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。例えば、本実施形態では、室外熱交換器１６が凝縮器として機能し、室内熱交換器２２が蒸発器として機能する冷凍装置１０を例にして説明したが、これに限られるものではない。例えば、冷媒回路１２に切り換え弁（図示省略）を設けて、室外熱交換器１６及び室内熱交換器２２が凝縮器としても機能し、蒸発器としても機能する冷凍装置、言い換えると冷暖房可能な空気調和装置としてもよい。
【００４５】
また前記実施形態では、充填される冷媒量を液面センサ４２で検出するようにしたが、これに限られるものではない。例えば、図４に示すように、圧縮機１４の吐出側の高圧側圧力センサ６４と、凝縮器出口（室内熱交換器２２の出口）に設けられた液冷媒温度センサ６６とを用い、高圧側圧力センサ６４によって検出された圧力に相当する飽和温度と、液冷媒温度センサ６６によって検出された冷媒温度との温度差、すなわち凝縮器出口における過冷却度によって冷媒充填量を判定することも可能である。この場合には、タンク１８を省略することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態にかかる冷凍装置の概略構成を示す図である。
【図２】圧力差ΔＰとＣｖ値との関係を示す特性図である。
【図３】前記冷凍装置での冷媒充填動作を示すフロー図である。
【図４】本発明のその他の実施形態にかかる冷凍装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１２  冷媒回路
１４  圧縮機（圧縮機構の一例）
１６  室外熱交換器
２０  膨張弁
２２  室内熱交換器
３４  低圧側圧力センサ
３６  外気温度センサ（外気温度検出手段の一例）
４０  冷媒配管
４５  冷媒充填装置
４７  供給管
４９  電動弁
５０  流量制御部
５４  補正制御部
５６  充填完了制御部
６２  高圧側温度センサ
６４  高圧側圧力センサ（圧力検出手段の一例）