(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が循環する冷媒循環路と、前記冷媒循環路を流れる冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒循環路を流れる冷媒から放熱させる凝縮器と、前記冷媒循環路を流れる冷媒に吸熱させる蒸発器と、前記蒸発器に流入する冷媒を膨張させる第１膨張弁とを備えるヒートポンプシステムの検査方法であって、
前記ヒートポンプシステムは、前記凝縮器と前記蒸発器との間の前記冷媒循環路の途中に、気液混合状態にある冷媒を一時的に貯えることができる空間を有する貯留空間部と、前記貯留空間部内から抜き出した冷媒の一部が、第２膨張弁によって膨張させられ、前記貯留空間部内の冷媒と混合せずに熱交換した後で前記圧縮機に帰還するときに流れる流体通路とを備え、
前記流体通路は、前記貯留空間部の内部を鉛直方向に沿って冷媒が通過するように配置され、
前記流体通路には、前記貯留空間部内から抜き出した気相状態の冷媒が流れ、
前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部の外形は、前記流体通路を流れる冷媒と前記貯留空間部内の冷媒との間での鉛直方向に沿った単位長さ当たりの伝熱面積が、前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の他部との間よりも、前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部との間の方が大きくなるように構成され、
前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部は、冷媒が流れる配管を螺旋ピッチが相対的に密になる密巻き螺旋状に形成され、
前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の他部は、冷媒が流れる配管を螺旋ピッチが相対的に疎になる疎巻き螺旋状に形成され、
前記圧縮機から送出された冷媒が前記凝縮器と前記貯留空間部と前記第１膨張弁と前記蒸発器とを順に通流した後で前記圧縮機に帰還するように冷媒を循環させ且つ前記流体通路に冷媒を流した状態で、前記流体通路を流れる冷媒の、前記貯留空間部内の冷媒との熱交換後の温度に基づいて、前記貯留空間部に貯えられている液相状態の前記冷媒の液位を導出する液位検出工程と、
前記液位検出工程で検出した前記液位と所定の基準液位との比較結果に基づいて、前記冷媒循環路内からの冷媒の漏洩の程度を判定する冷媒漏洩判定工程とを有し、
前記液位検出工程において、前記流体通路を流れる冷媒の、前記貯留空間部内の冷媒との熱交換前後での温度差に基づいて、前記貯留空間部に貯えられている液相状態の前記冷媒の液位を導出するヒートポンプシステムの検査方法。
【請求項２】
冷媒が循環する冷媒循環路と、前記冷媒循環路を流れる冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒循環路を流れる冷媒から放熱させる凝縮器と、前記冷媒循環路を流れる冷媒に吸熱させる蒸発器と、前記蒸発器に流入する冷媒を膨張させる第１膨張弁とを備えるヒートポンプシステムの検査方法であって、
前記ヒートポンプシステムは、前記凝縮器と前記蒸発器との間の前記冷媒循環路の途中に、気液混合状態にある冷媒を一時的に貯えることができる空間を有する貯留空間部と、前記貯留空間部内から抜き出した冷媒の一部が、第２膨張弁によって膨張させられ、前記貯留空間部内の冷媒と混合せずに熱交換した後で前記圧縮機に帰還するときに流れる流体通路とを備え、
前記流体通路は、前記貯留空間部の内部を鉛直方向に沿って冷媒が通過するように配置され、
前記流体通路には、前記貯留空間部内から抜き出した液相状態の冷媒が流れ、
前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部の外形は、前記流体通路を流れる冷媒と前記貯留空間部内の冷媒との間での鉛直方向に沿った単位長さ当たりの伝熱面積が、前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の他部との間よりも、前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部との間の方が大きくなるように構成され、
前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部は、冷媒が流れる配管を螺旋ピッチが相対的に密になる密巻き螺旋状に形成され、
前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の他部は、冷媒が流れる配管を螺旋ピッチが相対的に疎になる疎巻き螺旋状に形成され、
前記圧縮機から送出された冷媒が前記凝縮器と前記貯留空間部と前記第１膨張弁と前記蒸発器とを順に通流した後で前記圧縮機に帰還するように冷媒を循環させ且つ前記流体通路に冷媒を流した状態で、前記流体通路を流れる冷媒の、前記貯留空間部内の冷媒との熱交換後の温度に基づいて、前記貯留空間部に貯えられている液相状態の前記冷媒の液位を導出する液位検出工程と、
前記液位検出工程で検出した前記液位と所定の基準液位との比較結果に基づいて、前記冷媒循環路内からの冷媒の漏洩の程度を判定する冷媒漏洩判定工程とを有し、
前記液位検出工程において、前記第２膨張弁の開度と、前記流体通路を流れる冷媒の、前記貯留空間部内の冷媒との熱交換後での過熱度との関係に基づいて、前記貯留空間部に貯えられている液相状態の前記冷媒の液位を導出するヒートポンプシステムの検査方法。
【請求項３】
冷媒が循環する冷媒循環路と、前記冷媒循環路を流れる冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒循環路を流れる冷媒から放熱させる凝縮器と、前記冷媒循環路を流れる冷媒に吸熱させる蒸発器と、前記蒸発器に流入する冷媒を膨張させる第１膨張弁とを備えるヒートポンプシステムの検査方法であって、
前記ヒートポンプシステムは、前記凝縮器と前記蒸発器との間の前記冷媒循環路の途中に、気液混合状態にある冷媒を一時的に貯えることができる空間を有する貯留空間部と、前記貯留空間部内から抜き出した冷媒の一部が、第２膨張弁によって膨張させられ、前記貯留空間部内の冷媒と混合せずに熱交換した後で前記圧縮機に帰還するときに流れる流体通路とを備え、
前記流体通路は、前記貯留空間部の内部を鉛直方向に沿って冷媒が通過するように配置され、
前記流体通路には、前記貯留空間部内から抜き出した液相状態の冷媒が流れ、
前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部の外形は、前記流体通路を流れる冷媒と前記貯留空間部内の冷媒との間での鉛直方向に沿った単位長さ当たりの伝熱面積が、前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の他部との間よりも、前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部との間の方が大きくなるように構成され、
前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部は、冷媒が流れる配管を螺旋ピッチが相対的に密になる密巻き螺旋状に形成され、
前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の他部は、冷媒が流れる配管を螺旋ピッチが相対的に疎になる疎巻き螺旋状に形成され、
前記圧縮機から送出された冷媒が前記凝縮器と前記貯留空間部と前記第１膨張弁と前記蒸発器とを順に通流した後で前記圧縮機に帰還するように冷媒を循環させ且つ前記流体通路に冷媒を流した状態で、前記流体通路を流れる冷媒の、前記貯留空間部内の冷媒との熱交換後の温度に基づいて、前記貯留空間部に貯えられている液相状態の前記冷媒の液位を導出する液位検出工程と、
前記液位検出工程で検出した前記液位と所定の基準液位との比較結果に基づいて、前記冷媒循環路内からの冷媒の漏洩の程度を判定する冷媒漏洩判定工程とを有し、
前記液位検出工程において、前記第２膨張弁の開度と、前記貯留空間部内の気相状態の冷媒の温度、及び、前記流体通路を流れる冷媒の、前記貯留空間部内の冷媒との熱交換後での温度の間の温度差との関係に基づいて、前記貯留空間部に貯えられている液相状態の前記冷媒の液位を導出するヒートポンプシステムの検査方法。
【請求項４】
前記ヒートポンプシステムは、前記凝縮器と前記貯留空間部との間の前記冷媒循環路の途中に、前記冷媒循環路の流路断面積を調節可能な調節器を備え、
前記調節器によって調節されている流路断面積の大きさに応じて、前記基準液位が決定される請求項１〜３の何れか一項に記載のヒートポンプシステムの検査方法。
【請求項５】
冷媒が循環する冷媒循環路と、前記冷媒循環路を流れる冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒循環路を流れる冷媒から放熱させる凝縮器と、前記冷媒循環路を流れる冷媒に吸熱させる蒸発器と、前記蒸発器に流入する冷媒を膨張させる第１膨張弁とを備えるヒートポンプシステムの検査方法であって、
前記ヒートポンプシステムは、前記凝縮器と前記蒸発器との間の前記冷媒循環路の途中に、気液混合状態にある冷媒を一時的に貯えることができる空間を有する貯留空間部と、前記貯留空間部内から抜き出した冷媒の一部が、第２膨張弁によって膨張させられ、前記貯留空間部内の冷媒と混合せずに熱交換した後で前記圧縮機に帰還するときに流れる流体通路とを備え、
前記流体通路は、前記貯留空間部の内部を鉛直方向に沿って冷媒が通過するように配置され、
前記圧縮機から送出された冷媒が前記凝縮器と前記貯留空間部と前記第１膨張弁と前記蒸発器とを順に通流した後で前記圧縮機に帰還するように冷媒を循環させ且つ前記流体通路に冷媒を流した状態で、前記流体通路を流れる冷媒の、前記貯留空間部内の冷媒との熱交換後の温度に基づいて、前記貯留空間部に貯えられている液相状態の前記冷媒の液位を導出する液位検出工程と、
前記液位検出工程で検出した前記液位と所定の基準液位との比較結果に基づいて、前記冷媒循環路内からの冷媒の漏洩の程度を判定する冷媒漏洩判定工程とを有し、
前記ヒートポンプシステムは、前記凝縮器と前記貯留空間部との間の前記冷媒循環路の途中に、前記冷媒循環路の流路断面積を調節可能な調節器を備え、
前記調節器によって調節されている流路断面積の大きさに応じて、前記基準液位が決定されるヒートポンプシステムの検査方法。
【請求項６】
前記流体通路には、前記貯留空間部内から抜き出した気相状態の冷媒が流れ、
前記液位検出工程において、前記流体通路を流れる冷媒の、前記貯留空間部内の冷媒との熱交換前後での温度差に基づいて、前記貯留空間部に貯えられている液相状態の前記冷媒の液位を導出する請求項５に記載のヒートポンプシステムの検査方法。
【請求項７】
前記流体通路には、前記貯留空間部内から抜き出した液相状態の冷媒が流れ、
前記液位検出工程において、前記第２膨張弁の開度と、前記流体通路を流れる冷媒の、前記貯留空間部内の冷媒との熱交換後での過熱度との関係に基づいて、前記貯留空間部に貯えられている液相状態の前記冷媒の液位を導出する請求項５に記載のヒートポンプシステムの検査方法。
【請求項８】
前記流体通路には、前記貯留空間部内から抜き出した液相状態の冷媒が流れ、
前記液位検出工程において、前記第２膨張弁の開度と、前記貯留空間部内の気相状態の冷媒の温度、及び、前記流体通路を流れる冷媒の、前記貯留空間部内の冷媒との熱交換後での温度の間の温度差との関係に基づいて、前記貯留空間部に貯えられている液相状態の前記冷媒の液位を導出する請求項５に記載のヒートポンプシステムの検査方法。
【請求項９】
前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部又は全部は、冷媒が流れる配管を旋回させた螺旋状に形成されている請求項６〜８の何れか一項に記載のヒートポンプシステムの検査方法。
【請求項１０】
前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部の外形は、前記流体通路を流れる冷媒と前記貯留空間部内の冷媒との間での鉛直方向に沿った単位長さ当たりの伝熱面積が、前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の他部との間よりも、前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部との間の方が大きくなるように構成されている請求項６〜８の何れか一項に記載のヒートポンプシステムの検査方法。
【請求項１１】
前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部は、冷媒が流れる配管を旋回させた螺旋状に形成され、
前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の他部は、冷媒が流れる配管を旋回させない直線状に形成されている請求項１０に記載のヒートポンプシステムの検査方法。
【請求項１２】
前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の少なくとも一部の内面には凹凸構造が形成されている請求項１〜１１の何れか一項に記載のヒートポンプシステムの検査方法。
【請求項１３】
冷媒が循環する冷媒循環路と、前記冷媒循環路を流れる冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒循環路を流れる冷媒から放熱させる凝縮器と、前記冷媒循環路を流れる冷媒に吸熱させる蒸発器と、前記蒸発器に流入する冷媒を膨張させる第１膨張弁とを備えるヒートポンプシステムの検査方法であって、
前記ヒートポンプシステムは、前記凝縮器と前記蒸発器との間の前記冷媒循環路の途中に、気液混合状態にある冷媒を一時的に貯えることができる空間を有する貯留空間部を備え、
前記貯留空間部の側部には、冷媒を外部に取り出すことができる抜出配管が、鉛直方向に間隔を空けて複数個設けられ、
前記圧縮機から送出された冷媒が前記凝縮器と前記貯留空間部と前記第１膨張弁と前記蒸発器とを順に通流した後で前記圧縮機に帰還するように冷媒を循環させた状態で、鉛直方向に隣り合う二つの前記抜出配管によって前記貯留空間部から抜き出した各冷媒を、所定の開度に維持された第３膨張弁によって膨張させた後の冷媒温度をそれぞれ測定し、測定される二つの冷媒温度の間に所定値以上の差が存在するとき、前記貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位はそれら二つの前記抜出配管の間にあると判定する液位検出工程と、
前記液位検出工程で検出した前記液位と所定の基準液位との比較結果に基づいて、前記冷媒循環路内からの冷媒の漏洩の程度を判定する冷媒漏洩判定工程とを有し、
前記ヒートポンプシステムは、前記凝縮器と前記貯留空間部との間の前記冷媒循環路の途中に、前記冷媒循環路の流路断面積を調節可能な調節器を備え、
前記調節器によって調節されている流路断面積の大きさに応じて、前記基準液位が決定されるヒートポンプシステムの検査方法。
【請求項１４】
前記ヒートポンプシステムは、遠隔操作により前記冷媒循環路における冷媒の循環状態を切り替え可能に構成されている請求項１〜１３の何れか一項に記載のヒートポンプシステムの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒循環路を流れる冷媒を用いて熱交換対象流体の冷却又は加熱を行うヒートポンプシステムの検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷媒循環路を流れる冷媒と、例えば空調対象空間の空気などの熱交換対象流体との熱交換を行わせることで、その空調対象空間に対する冷房又は暖房を行うヒートポンプシステムには、冷媒循環路の途中に圧縮機や凝縮器及び蒸発器といった熱交換器などが設けられている。このようなヒートポンプシステムでは、冷媒循環路の途中から冷媒が漏れ出すという故障が発生することもある。そのような冷媒の漏れを検知するために、従来から、冷媒循環路からの冷媒の漏洩の有無を診断するための検査方法が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１（特許第５４０１８０６号公報）には、冷媒回路（１０）内における冷媒の循環を途絶えさせた状態で、室外熱交換器（２３）のヘッダ（２３ｂ）に設けた液面検知センサ（３９，２３９）で検知される液面高さから室外熱交換器（２３）内に貯まっている冷媒量を算出し、その算出値を適正冷媒量データと比較して、冷媒漏洩の有無を判断することが記載されている。液面検知センサ（３９，２３９）の例としては、室外熱交換器（２３）のヘッダ（２３ｂ）の高さ方向に沿って配置された電気抵抗検出部材やサーミスタなどが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５４０１８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のヒートポンプシステムでは、室外熱交換器の入口ヘッダ部で検知される冷媒の液面高さから、室外熱交換器内に貯まっている冷媒量を算出しているが、四路切換弁（２２）から入口ヘッダへの冷媒接続位置は必ずしも上部からというわけではなく下部からの場合もある。また室外熱交換器内では、伝熱特性等を考慮した順番で、複数の段（上下方向）や列（空気流れ方向）の流路を冷媒が順番に通過するようになっており、さらに途中でこれらの冷媒流路が合流する場合もあり、複雑な内部構造となっている。そのため、室外熱交換器及び入口ヘッダ部の内部では冷媒の偏りが生じることもあり、室外熱交換器及び入口ヘッダ部の内部の水平方向全体にわたって均等な高さの液面が生じているとは限らず、入口ヘッダ部に冷媒充填量に対応した液面高さが現れるとは限らない。また、液面検知センサで液面の検知を試みている箇所は冷媒が循環しておらず、定常状態を判断しにくくなる。その結果、特許文献１に記載の方法では、冷媒漏洩の有無を正しく判断できないことがある。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な装置構成で冷媒循環路内からの冷媒の漏洩の程度を正しく認識できるヒートポンプシステムの検査方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係るヒートポンプシステムの検査方法の特徴構成は、冷媒が循環する冷媒循環路と、前記冷媒循環路を流れる冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒循環路を流れる冷媒から放熱させる凝縮器と、前記冷媒循環路を流れる冷媒に吸熱させる蒸発器と、前記蒸発器に流入する冷媒を膨張させる第１膨張弁とを備えるヒートポンプシステムの検査方法であって、
前記ヒートポンプシステムは、前記凝縮器と前記蒸発器との間の前記冷媒循環路の途中に、気液混合状態にある冷媒を一時的に貯えることができる空間を有する貯留空間部と、前記貯留空間部内から抜き出した冷媒の一部が、第２膨張弁によって膨張させられ、前記貯留空間部内の冷媒と混合せずに熱交換した後で前記圧縮機に帰還するときに流れる流体通路とを備え、
前記流体通路は、前記貯留空間部の内部を鉛直方向に沿って冷媒が通過するように配置され、
前記流体通路には、前記貯留空間部内から抜き出した気相状態の冷媒が流れ、
前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部の外形は、前記流体通路を流れる冷媒と前記貯留空間部内の冷媒との間での鉛直方向に沿った単位長さ当たりの伝熱面積が、前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の他部との間よりも、前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部との間の方が大きくなるように構成され、
前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部は、冷媒が流れる配管を螺旋ピッチが相対的に密になる密巻き螺旋状に形成され、
前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の他部は、冷媒が流れる配管を螺旋ピッチが相対的に疎になる疎巻き螺旋状に形成され、
前記圧縮機から送出された冷媒が前記凝縮器と前記貯留空間部と前記第１膨張弁と前記蒸発器とを順に通流した後で前記圧縮機に帰還するように冷媒を循環させ且つ前記流体通路に冷媒を流した状態で、前記流体通路を流れる冷媒の、前記貯留空間部内の冷媒との熱交換後の温度に基づいて、前記貯留空間部に貯えられている液相状態の前記冷媒の液位を導出する液位検出工程と、
前記液位検出工程で検出した前記液位と所定の基準液位との比較結果に基づいて、前記冷媒循環路内からの冷媒の漏洩の程度を判定する冷媒漏洩判定工程とを有し、
前記液位検出工程において、前記流体通路を流れる冷媒の、前記貯留空間部内の冷媒との熱交換前後での温度差に基づいて、前記貯留空間部に貯えられている液相状態の前記冷媒の液位を導出する点にある。
【０００８】
上記特徴構成によれば、凝縮器と蒸発器との間の冷媒循環路の途中に設けられる貯留空間部において、気液混合状態にある冷媒を一時的に貯えることができる。この貯留空間部は、熱交換器のように流路が入り組んだものではないため、内部で冷媒の偏りが生じることもなく、水平方向に均等な高さの液面を生じさせることができる。
加えて、貯留空間部内から抜き出した冷媒は、流体通路を流れている間に、貯留空間部内の冷媒と混合せずに熱交換して、温度が上昇する。流体通路は、貯留空間部の内部を鉛直方向に沿って冷媒が通過するように配置されているので、流体通路を流れる冷媒は、貯留空間部内に貯えられている液相状態の冷媒及びその上方に滞留している気相状態の冷媒を、最上部と最下部との間の深さ方向に縦断しながら、その冷媒と熱交換することになる。そして、貯留空間部内に貯えられている液相状態の冷媒の液位が相対的に低くなって、その上方に滞留している気相状態の冷媒が多くなっているとき、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との間では、流体通路を流れる冷媒によって貯留空間部内の気相状態の冷媒を凝縮させるような熱伝達（凝縮熱伝達）が多くなるため、両者の熱交換量は相対的に大きくなる。その結果、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後の温度も相対的に高くなる。これに対して、貯留空間部内に貯えられている液相状態の冷媒の液位が相対的に高くなって、その上方に滞留している気相状態の冷媒が少なくなっているとき、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との間では、流体通路を流れる冷媒によって貯留空間部内の気相状態の冷媒を凝縮させるような熱伝達（凝縮熱伝達）が少なくなる（但し、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の液相状態の冷媒との間の対流熱伝達はある）ため、両者の熱交換量は相対的に小さくなる。その結果、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後の温度も相対的に低くなる。このように、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位は、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後の温度に影響を与えるので、液位検出工程において、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後の温度に基づいて、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出することができる。
更に、液位検出工程では、冷媒を循環させている間での冷媒の液位を検出するため、循環が停止している間での冷媒の液位を検出する場合と比べて、定常状態となったことを判断しやすく、より正確な冷媒の液位が検出されることが期待できる。
また更に、本特徴構成では、冷媒の温度に基づいて、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出しているため、冷媒の液位を直接的に計測するための液位センサなどの相対的に高価な機器は不要になる。
そして、冷媒漏洩判定工程において、液位検出工程で検出した正確な液位と所定の基準液位との比較結果に基づいて、冷媒循環路内からの冷媒の漏洩の程度を判定できる。従って、簡単な装置構成で冷媒循環路内からの冷媒の漏洩の程度を正しく認識できるヒートポンプシステムの検査方法を提供できる。
また、貯留空間部に対する流体通路の接続箇所が冷媒の液位よりも上方にあれば、貯留空間部内から気相状態の冷媒を抜き出して、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出できる。つまり、本特徴構成は、貯留空間部に対する流体通路の接続箇所が冷媒の液位よりも上方にある場合、例えば、貯留空間部の相対的に上部側に流体通路が接続されている場合に有用である。
更に、鉛直方向に沿った単位長さ当たりの伝熱面積が大きく形成された部分では、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位の高低が、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との熱交換量の大小として検出され易くなる。その結果、液位検出工程において、より正確な冷媒の液位が検出されることが期待できる。
また更に、流体通路を構成する配管が螺旋状に形成されている部分では、その螺旋状の部分の流体通路と貯留空間部内の冷媒との間での伝熱面積が大きくなる。つまり、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位の高低が、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との熱交換量の大小として検出され易くなる。特に、配管の螺旋ピッチが相対的に密になる密巻き螺旋状に形成された流体通路の一部は、配管の螺旋ピッチが相対的に疎になる疎巻き螺旋状に形成された流体通路の他部よりも、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位の高低が検出され易くなる。その結果、液位検出工程において、より正確な冷媒の液位が検出されることが期待できる。
【０００９】
本発明に係るヒートポンプシステムの検査方法の別の特徴構成は、冷媒が循環する冷媒循環路と、前記冷媒循環路を流れる冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒循環路を流れる冷媒から放熱させる凝縮器と、前記冷媒循環路を流れる冷媒に吸熱させる蒸発器と、前記蒸発器に流入する冷媒を膨張させる第１膨張弁とを備えるヒートポンプシステムの検査方法であって、
前記ヒートポンプシステムは、前記凝縮器と前記蒸発器との間の前記冷媒循環路の途中に、気液混合状態にある冷媒を一時的に貯えることができる空間を有する貯留空間部と、前記貯留空間部内から抜き出した冷媒の一部が、第２膨張弁によって膨張させられ、前記貯留空間部内の冷媒と混合せずに熱交換した後で前記圧縮機に帰還するときに流れる流体通路とを備え、
前記流体通路は、前記貯留空間部の内部を鉛直方向に沿って冷媒が通過するように配置され、
前記流体通路には、前記貯留空間部内から抜き出した液相状態の冷媒が流れ、
前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部の外形は、前記流体通路を流れる冷媒と前記貯留空間部内の冷媒との間での鉛直方向に沿った単位長さ当たりの伝熱面積が、前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の他部との間よりも、前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部との間の方が大きくなるように構成され、
前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部は、冷媒が流れる配管を螺旋ピッチが相対的に密になる密巻き螺旋状に形成され、
前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の他部は、冷媒が流れる配管を螺旋ピッチが相対的に疎になる疎巻き螺旋状に形成され、
前記圧縮機から送出された冷媒が前記凝縮器と前記貯留空間部と前記第１膨張弁と前記蒸発器とを順に通流した後で前記圧縮機に帰還するように冷媒を循環させ且つ前記流体通路に冷媒を流した状態で、前記流体通路を流れる冷媒の、前記貯留空間部内の冷媒との熱交換後の温度に基づいて、前記貯留空間部に貯えられている液相状態の前記冷媒の液位を導出する液位検出工程と、
前記液位検出工程で検出した前記液位と所定の基準液位との比較結果に基づいて、前記冷媒循環路内からの冷媒の漏洩の程度を判定する冷媒漏洩判定工程とを有し、
前記液位検出工程において、前記第２膨張弁の開度と、前記流体通路を流れる冷媒の、前記貯留空間部内の冷媒との熱交換後での過熱度との関係に基づいて、前記貯留空間部に貯えられている液相状態の前記冷媒の液位を導出する点にある。
【００１０】
上記特徴構成によれば、凝縮器と蒸発器との間の冷媒循環路の途中に設けられる貯留空間部において、気液混合状態にある冷媒を一時的に貯えることができる。この貯留空間部は、熱交換器のように流路が入り組んだものではないため、内部で冷媒の偏りが生じることもなく、水平方向に均等な高さの液面を生じさせることができる。
加えて、貯留空間部内から抜き出した冷媒は、流体通路を流れている間に、貯留空間部内の冷媒と混合せずに熱交換して、温度が上昇する。流体通路は、貯留空間部の内部を鉛直方向に沿って冷媒が通過するように配置されているので、流体通路を流れる冷媒は、貯留空間部内に貯えられている液相状態の冷媒及びその上方に滞留している気相状態の冷媒を、最上部と最下部との間の深さ方向に縦断しながら、その冷媒と熱交換することになる。そして、貯留空間部内に貯えられている液相状態の冷媒の液位が相対的に低くなって、その上方に滞留している気相状態の冷媒が多くなっているとき、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との間では、流体通路を流れる冷媒によって貯留空間部内の気相状態の冷媒を凝縮させるような熱伝達（凝縮熱伝達）が多くなるため、両者の熱交換量は相対的に大きくなる。その結果、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後の温度も相対的に高くなる。これに対して、貯留空間部内に貯えられている液相状態の冷媒の液位が相対的に高くなって、その上方に滞留している気相状態の冷媒が少なくなっているとき、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との間では、流体通路を流れる冷媒によって貯留空間部内の気相状態の冷媒を凝縮させるような熱伝達（凝縮熱伝達）が少なくなる（但し、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の液相状態の冷媒との間の対流熱伝達はある）ため、両者の熱交換量は相対的に小さくなる。その結果、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後の温度も相対的に低くなる。このように、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位は、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後の温度に影響を与えるので、液位検出工程において、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後の温度に基づいて、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出することができる。
更に、液位検出工程では、冷媒を循環させている間での冷媒の液位を検出するため、循環が停止している間での冷媒の液位を検出する場合と比べて、定常状態となったことを判断しやすく、より正確な冷媒の液位が検出されることが期待できる。
また更に、本特徴構成では、冷媒の温度に基づいて、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出しているため、冷媒の液位を直接的に計測するための液位センサなどの相対的に高価な機器は不要になる。
そして、冷媒漏洩判定工程において、液位検出工程で検出した正確な液位と所定の基準液位との比較結果に基づいて、冷媒循環路内からの冷媒の漏洩の程度を判定できる。従って、簡単な装置構成で冷媒循環路内からの冷媒の漏洩の程度を正しく認識できるヒートポンプシステムの検査方法を提供できる。
上記特徴構成によれば、貯留空間部に対する流体通路の接続箇所が冷媒の液位よりも下方にあれば、貯留空間部内から液相状態の冷媒を抜き出して、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出できる。つまり、本特徴構成は、貯留空間部に対する流体通路の接続箇所が冷媒の液位よりも下方にある場合、例えば、貯留空間部の相対的に下部側に流体通路が接続されている場合に有用である。
また、貯留空間部内に貯えられている液相状態の冷媒の液位が相対的に低くなって、その上方に滞留している気相状態の冷媒が多くなっているとき、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との間では、流体通路を流れる冷媒によって貯留空間部内の気相状態の冷媒を凝縮させるような熱伝達（凝縮熱伝達）が多くなるため、両者の熱交換量は相対的に大きくなる。そして、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後での過熱度も相対的に大きくなる。これに対して、貯留空間部内に貯えられている液相状態の冷媒の液位が相対的に高くなって、その上方に滞留している気相状態の冷媒が少なくなっているとき、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との間では、流体通路を流れる冷媒によって貯留空間部内の気相状態の冷媒を凝縮させるような熱伝達（凝縮熱伝達）が少なくなる（但し、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の液相状態の冷媒との間の対流熱伝達はある）ため、両者の熱交換量は相対的に小さくなる。そして、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後での過熱度も相対的に小さくなる。
このように、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒量の多少に応じて（液位の高低に応じて）、流体通路を流れる冷媒が、貯留空間部に貯えられている冷媒から受け取ることのできる熱量も増減する。この場合、第２膨張弁の開度を小さくして、相対的に少ない量の冷媒が単位時間当たりに流体通路を流れるようにすると（即ち、流体流路を流れる少ない量の冷媒で、貯留空間部に貯えられている冷媒から熱を受け取ると）、流体通路を流れる冷媒の過熱度は相対的に大きくなる。これに対して、第２膨張弁の開度を大きくして、相対的に多い量の冷媒が単位時間当たりに流体通路を流れるようにすると（即ち、流体流路を流れる多い量の冷媒で、貯留空間部に貯えられている冷媒から熱を受け取ると）、流体通路を流れる冷媒の過熱度は相対的に小さくなる。つまり、第２膨張弁の開度と、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後での過熱度とは、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位に関連する。
従って、液位検出工程において、第２膨張弁の開度と、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後での過熱度との関係に基づいて、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出することができる。
更に、鉛直方向に沿った単位長さ当たりの伝熱面積が大きく形成された部分では、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位の高低が、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との熱交換量の大小として検出され易くなる。その結果、液位検出工程において、より正確な冷媒の液位が検出されることが期待できる。
また更に、流体通路を構成する配管が螺旋状に形成されている部分では、その螺旋状の部分の流体通路と貯留空間部内の冷媒との間での伝熱面積が大きくなる。つまり、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位の高低が、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との熱交換量の大小として検出され易くなる。特に、配管の螺旋ピッチが相対的に密になる密巻き螺旋状に形成された流体通路の一部は、配管の螺旋ピッチが相対的に疎になる疎巻き螺旋状に形成された流体通路の他部よりも、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位の高低が検出され易くなる。その結果、液位検出工程において、より正確な冷媒の液位が検出されることが期待できる。
【００１１】
本発明に係るヒートポンプシステムの検査方法の更に別の特徴構成は、冷媒が循環する冷媒循環路と、前記冷媒循環路を流れる冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒循環路を流れる冷媒から放熱させる凝縮器と、前記冷媒循環路を流れる冷媒に吸熱させる蒸発器と、前記蒸発器に流入する冷媒を膨張させる第１膨張弁とを備えるヒートポンプシステムの検査方法であって、
前記ヒートポンプシステムは、前記凝縮器と前記蒸発器との間の前記冷媒循環路の途中に、気液混合状態にある冷媒を一時的に貯えることができる空間を有する貯留空間部と、前記貯留空間部内から抜き出した冷媒の一部が、第２膨張弁によって膨張させられ、前記貯留空間部内の冷媒と混合せずに熱交換した後で前記圧縮機に帰還するときに流れる流体通路とを備え、
前記流体通路は、前記貯留空間部の内部を鉛直方向に沿って冷媒が通過するように配置され、
前記流体通路には、前記貯留空間部内から抜き出した液相状態の冷媒が流れ、
前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部の外形は、前記流体通路を流れる冷媒と前記貯留空間部内の冷媒との間での鉛直方向に沿った単位長さ当たりの伝熱面積が、前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の他部との間よりも、前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部との間の方が大きくなるように構成され、
前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部は、冷媒が流れる配管を螺旋ピッチが相対的に密になる密巻き螺旋状に形成され、
前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の他部は、冷媒が流れる配管を螺旋ピッチが相対的に疎になる疎巻き螺旋状に形成され、
前記圧縮機から送出された冷媒が前記凝縮器と前記貯留空間部と前記第１膨張弁と前記蒸発器とを順に通流した後で前記圧縮機に帰還するように冷媒を循環させ且つ前記流体通路に冷媒を流した状態で、前記流体通路を流れる冷媒の、前記貯留空間部内の冷媒との熱交換後の温度に基づいて、前記貯留空間部に貯えられている液相状態の前記冷媒の液位を導出する液位検出工程と、
前記液位検出工程で検出した前記液位と所定の基準液位との比較結果に基づいて、前記冷媒循環路内からの冷媒の漏洩の程度を判定する冷媒漏洩判定工程とを有し、
前記液位検出工程において、前記第２膨張弁の開度と、前記貯留空間部内の気相状態の冷媒の温度、及び、前記流体通路を流れる冷媒の、前記貯留空間部内の冷媒との熱交換後での温度の間の温度差との関係に基づいて、前記貯留空間部に貯えられている液相状態の前記冷媒の液位を導出する点にある。
【００１２】
上記特徴構成によれば、凝縮器と蒸発器との間の冷媒循環路の途中に設けられる貯留空間部において、気液混合状態にある冷媒を一時的に貯えることができる。この貯留空間部は、熱交換器のように流路が入り組んだものではないため、内部で冷媒の偏りが生じることもなく、水平方向に均等な高さの液面を生じさせることができる。
加えて、貯留空間部内から抜き出した冷媒は、流体通路を流れている間に、貯留空間部内の冷媒と混合せずに熱交換して、温度が上昇する。流体通路は、貯留空間部の内部を鉛直方向に沿って冷媒が通過するように配置されているので、流体通路を流れる冷媒は、貯留空間部内に貯えられている液相状態の冷媒及びその上方に滞留している気相状態の冷媒を、最上部と最下部との間の深さ方向に縦断しながら、その冷媒と熱交換することになる。そして、貯留空間部内に貯えられている液相状態の冷媒の液位が相対的に低くなって、その上方に滞留している気相状態の冷媒が多くなっているとき、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との間では、流体通路を流れる冷媒によって貯留空間部内の気相状態の冷媒を凝縮させるような熱伝達（凝縮熱伝達）が多くなるため、両者の熱交換量は相対的に大きくなる。その結果、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後の温度も相対的に高くなる。これに対して、貯留空間部内に貯えられている液相状態の冷媒の液位が相対的に高くなって、その上方に滞留している気相状態の冷媒が少なくなっているとき、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との間では、流体通路を流れる冷媒によって貯留空間部内の気相状態の冷媒を凝縮させるような熱伝達（凝縮熱伝達）が少なくなる（但し、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の液相状態の冷媒との間の対流熱伝達はある）ため、両者の熱交換量は相対的に小さくなる。その結果、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後の温度も相対的に低くなる。このように、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位は、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後の温度に影響を与えるので、液位検出工程において、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後の温度に基づいて、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出することができる。
更に、液位検出工程では、冷媒を循環させている間での冷媒の液位を検出するため、循環が停止している間での冷媒の液位を検出する場合と比べて、定常状態となったことを判断しやすく、より正確な冷媒の液位が検出されることが期待できる。
また更に、本特徴構成では、冷媒の温度に基づいて、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出しているため、冷媒の液位を直接的に計測するための液位センサなどの相対的に高価な機器は不要になる。
そして、冷媒漏洩判定工程において、液位検出工程で検出した正確な液位と所定の基準液位との比較結果に基づいて、冷媒循環路内からの冷媒の漏洩の程度を判定できる。従って、簡単な装置構成で冷媒循環路内からの冷媒の漏洩の程度を正しく認識できるヒートポンプシステムの検査方法を提供できる。
また、流体通路は、貯留空間部の内部を鉛直方向に沿って冷媒が通過するように配置されているので、流体通路を流れる冷媒は、貯留空間部内に貯えられている液相状態の冷媒及びその上方に滞留している気相状態の冷媒を、最上部と最下部との間の深さ方向に縦断しながら、その冷媒と熱交換することになる。その結果、貯留空間部内に貯えられている液相状態の冷媒の液位が相対的に低くなって、その上方に滞留している気相状態の冷媒が多くなっているとき、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との間では、流体通路を流れる冷媒によって貯留空間部内の気相状態の冷媒を凝縮させるような熱伝達（凝縮熱伝達）が多くなるため、両者の熱交換量は相対的に大きくなる。そして、貯留空間部内の気相状態の冷媒の温度と、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後での温度との間の温度差が相対的に小さくなる。これに対して、貯留空間部内に貯えられている液相状態の冷媒の液位が相対的に高くなって、その上方に滞留している気相状態の冷媒が少なくなっているとき、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との間では、流体通路を流れる冷媒によって貯留空間部内の気相状態の冷媒を凝縮させるような熱伝達（凝縮熱伝達）が少なくなる（但し、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の液相状態の冷媒との間の対流熱伝達はある）ため、両者の熱交換量は相対的に小さくなる。そして、貯留空間部内の気相状態の冷媒の温度と、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後での温度との間の温度差が相対的に大きくなる。
また、貯留空間部に貯えられている冷媒量の多少に応じて（液位の高低に応じて）、流体通路を流れる冷媒が、貯留空間部に貯えられている冷媒から受け取ることのできる熱量も増減する。この場合、第２膨張弁の開度を小さくして、相対的に少ない量の冷媒が単位時間当たりに流体通路を流れるようにすると（即ち、流体流路を流れる少ない量の冷媒で、貯留空間部に貯えられている冷媒から熱を受け取ると）、貯留空間部内の気相状態の冷媒の温度と、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後での温度との間の温度差が相対的に小さくなる。これに対して、第２膨張弁の開度を大きくして、相対的に多い量の冷媒が単位時間当たりに流体通路を流れるようにすると（即ち、流体流路を流れる多い量の冷媒で、貯留空間部に貯えられている冷媒から熱を受け取ると）、貯留空間部内の気相状態の冷媒の温度と、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後での温度との間の温度差が相対的に大きくなる。このように、貯留空間部内の気相状態の冷媒の温度と、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後での温度との間の温度差と、第２膨張弁の開度とは、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位に関連する。
従って、液位検出工程において、第２膨張弁の開度と、貯留空間部内の気相状態の冷媒の温度、及び、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後での温度の間の温度差との関係に基づいて、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出することができる。
加えて、本特徴構成では、第２膨張弁の開度と冷媒の温度とに基づいて、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出しているため、冷媒の液位を直接的に計測するための液位センサなどの相対的に高価な機器は不要になる。
更に、鉛直方向に沿った単位長さ当たりの伝熱面積が大きく形成された部分では、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位の高低が、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との熱交換量の大小として検出され易くなる。その結果、液位検出工程において、より正確な冷媒の液位が検出されることが期待できる。
また更に、流体通路を構成する配管が螺旋状に形成されている部分では、その螺旋状の部分の流体通路と貯留空間部内の冷媒との間での伝熱面積が大きくなる。つまり、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位の高低が、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との熱交換量の大小として検出され易くなる。特に、配管の螺旋ピッチが相対的に密になる密巻き螺旋状に形成された流体通路の一部は、配管の螺旋ピッチが相対的に疎になる疎巻き螺旋状に形成された流体通路の他部よりも、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位の高低が検出され易くなる。その結果、液位検出工程において、より正確な冷媒の液位が検出されることが期待できる。
【００１３】
本発明に係るヒートポンプシステムの検査方法の更に別の特徴構成は、前記ヒートポンプシステムは、前記凝縮器と前記貯留空間部との間の前記冷媒循環路の途中に、前記冷媒循環路の流路断面積を調節可能な調節器を備え、
前記調節器によって調節されている流路断面積の大きさに応じて、前記基準液位が決定される点にある。
【００１４】
調節器によって冷媒循環路の流路断面積が相対的に大きくなるように調節されると、貯留空間部へと流入する冷媒量が多くなって、貯留空間部での冷媒の液位が相対的に高くなり、調節器によって冷媒循環路の流路断面積が相対的に小さくなるように調節されると、貯留空間部へと流入する冷媒量が少なくなって、貯留空間部での冷媒の液位が相対的に低くなる。
そこで本特徴構成では、調節器によって調節されている流路断面積の大きさに応じて、基準液位が決定される。例えば、調節器によって調節されている流路断面積の大きさと貯留空間部での基準液位との関係を予め記憶しておけば、液位検出工程を実施したときの調節器によって調節されている流路断面積についての情報を取得することで、液位検出工程を実施したときの基準液位を決定することができる。
【００１５】
本発明に係るヒートポンプシステムの検査方法の更に別の特徴構成は、冷媒が循環する冷媒循環路と、前記冷媒循環路を流れる冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒循環路を流れる冷媒から放熱させる凝縮器と、前記冷媒循環路を流れる冷媒に吸熱させる蒸発器と、前記蒸発器に流入する冷媒を膨張させる第１膨張弁とを備えるヒートポンプシステムの検査方法であって、
前記ヒートポンプシステムは、前記凝縮器と前記蒸発器との間の前記冷媒循環路の途中に、気液混合状態にある冷媒を一時的に貯えることができる空間を有する貯留空間部と、前記貯留空間部内から抜き出した冷媒の一部が、第２膨張弁によって膨張させられ、前記貯留空間部内の冷媒と混合せずに熱交換した後で前記圧縮機に帰還するときに流れる流体通路とを備え、
前記流体通路は、前記貯留空間部の内部を鉛直方向に沿って冷媒が通過するように配置され、
前記圧縮機から送出された冷媒が前記凝縮器と前記貯留空間部と前記第１膨張弁と前記蒸発器とを順に通流した後で前記圧縮機に帰還するように冷媒を循環させ且つ前記流体通路に冷媒を流した状態で、前記流体通路を流れる冷媒の、前記貯留空間部内の冷媒との熱交換後の温度に基づいて、前記貯留空間部に貯えられている液相状態の前記冷媒の液位を導出する液位検出工程と、
前記液位検出工程で検出した前記液位と所定の基準液位との比較結果に基づいて、前記冷媒循環路内からの冷媒の漏洩の程度を判定する冷媒漏洩判定工程とを有し、
前記ヒートポンプシステムは、前記凝縮器と前記貯留空間部との間の前記冷媒循環路の途中に、前記冷媒循環路の流路断面積を調節可能な調節器を備え、
前記調節器によって調節されている流路断面積の大きさに応じて、前記基準液位が決定される点にある。
【００１６】
上記特徴構成によれば、凝縮器と蒸発器との間の冷媒循環路の途中に設けられる貯留空間部において、気液混合状態にある冷媒を一時的に貯えることができる。この貯留空間部は、熱交換器のように流路が入り組んだものではないため、内部で冷媒の偏りが生じることもなく、水平方向に均等な高さの液面を生じさせることができる。
加えて、貯留空間部内から抜き出した冷媒は、流体通路を流れている間に、貯留空間部内の冷媒と混合せずに熱交換して、温度が上昇する。流体通路は、貯留空間部の内部を鉛直方向に沿って冷媒が通過するように配置されているので、流体通路を流れる冷媒は、貯留空間部内に貯えられている液相状態の冷媒及びその上方に滞留している気相状態の冷媒を、最上部と最下部との間の深さ方向に縦断しながら、その冷媒と熱交換することになる。そして、貯留空間部内に貯えられている液相状態の冷媒の液位が相対的に低くなって、その上方に滞留している気相状態の冷媒が多くなっているとき、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との間では、流体通路を流れる冷媒によって貯留空間部内の気相状態の冷媒を凝縮させるような熱伝達（凝縮熱伝達）が多くなるため、両者の熱交換量は相対的に大きくなる。その結果、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後の温度も相対的に高くなる。これに対して、貯留空間部内に貯えられている液相状態の冷媒の液位が相対的に高くなって、その上方に滞留している気相状態の冷媒が少なくなっているとき、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との間では、流体通路を流れる冷媒によって貯留空間部内の気相状態の冷媒を凝縮させるような熱伝達（凝縮熱伝達）が少なくなる（但し、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の液相状態の冷媒との間の対流熱伝達はある）ため、両者の熱交換量は相対的に小さくなる。その結果、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後の温度も相対的に低くなる。このように、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位は、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後の温度に影響を与えるので、液位検出工程において、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後の温度に基づいて、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出することができる。
更に、液位検出工程では、冷媒を循環させている間での冷媒の液位を検出するため、循環が停止している間での冷媒の液位を検出する場合と比べて、定常状態となったことを判断しやすく、より正確な冷媒の液位が検出されることが期待できる。
また更に、本特徴構成では、冷媒の温度に基づいて、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出しているため、冷媒の液位を直接的に計測するための液位センサなどの相対的に高価な機器は不要になる。
そして、冷媒漏洩判定工程において、液位検出工程で検出した正確な液位と所定の基準液位との比較結果に基づいて、冷媒循環路内からの冷媒の漏洩の程度を判定できる。従って、簡単な装置構成で冷媒循環路内からの冷媒の漏洩の程度を正しく認識できるヒートポンプシステムの検査方法を提供できる。
調節器によって冷媒循環路の流路断面積が相対的に大きくなるように調節されると、貯留空間部へと流入する冷媒量が多くなって、貯留空間部での冷媒の液位が相対的に高くなり、調節器によって冷媒循環路の流路断面積が相対的に小さくなるように調節されると、貯留空間部へと流入する冷媒量が少なくなって、貯留空間部での冷媒の液位が相対的に低くなる。
そこで本特徴構成では、調節器によって調節されている流路断面積の大きさに応じて、基準液位が決定される。例えば、調節器によって調節されている流路断面積の大きさと貯留空間部での基準液位との関係を予め記憶しておけば、液位検出工程を実施したときの調節器によって調節されている流路断面積についての情報を取得することで、液位検出工程を実施したときの基準液位を決定することができる。
【００１７】
本発明に係るヒートポンプシステムの検査方法の更に別の特徴構成は、前記流体通路には、前記貯留空間部内から抜き出した気相状態の冷媒が流れ、
前記液位検出工程において、前記流体通路を流れる冷媒の、前記貯留空間部内の冷媒との熱交換前後での温度差に基づいて、前記貯留空間部に貯えられている液相状態の前記冷媒の液位を導出する点にある。
【００１８】
上記特徴構成によれば、貯留空間部に対する流体通路の接続箇所が冷媒の液位よりも上方にあれば、貯留空間部内から気相状態の冷媒を抜き出して、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出できる。つまり、本特徴構成は、貯留空間部に対する流体通路の接続箇所が冷媒の液位よりも上方にある場合、例えば、貯留空間部の相対的に上部側に流体通路が接続されている場合に有用である。
【００１９】
本発明に係るヒートポンプシステムの検査方法の更に別の特徴構成は、前記流体通路には、前記貯留空間部内から抜き出した液相状態の冷媒が流れ、
前記液位検出工程において、前記第２膨張弁の開度と、前記流体通路を流れる冷媒の、前記貯留空間部内の冷媒との熱交換後での過熱度との関係に基づいて、前記貯留空間部に貯えられている液相状態の前記冷媒の液位を導出する点にある。
【００２０】
上記特徴構成によれば、貯留空間部に対する流体通路の接続箇所が冷媒の液位よりも下方にあれば、貯留空間部内から液相状態の冷媒を抜き出して、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出できる。つまり、本特徴構成は、貯留空間部に対する流体通路の接続箇所が冷媒の液位よりも下方にある場合、例えば、貯留空間部の相対的に下部側に流体通路が接続されている場合に有用である。
また、貯留空間部内に貯えられている液相状態の冷媒の液位が相対的に低くなって、その上方に滞留している気相状態の冷媒が多くなっているとき、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との間では、流体通路を流れる冷媒によって貯留空間部内の気相状態の冷媒を凝縮させるような熱伝達（凝縮熱伝達）が多くなるため、両者の熱交換量は相対的に大きくなる。そして、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後での過熱度も相対的に大きくなる。これに対して、貯留空間部内に貯えられている液相状態の冷媒の液位が相対的に高くなって、その上方に滞留している気相状態の冷媒が少なくなっているとき、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との間では、流体通路を流れる冷媒によって貯留空間部内の気相状態の冷媒を凝縮させるような熱伝達（凝縮熱伝達）が少なくなる（但し、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の液相状態の冷媒との間の対流熱伝達はある）ため、両者の熱交換量は相対的に小さくなる。そして、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後での過熱度も相対的に小さくなる。
このように、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒量の多少に応じて（液位の高低に応じて）、流体通路を流れる冷媒が、貯留空間部に貯えられている冷媒から受け取ることのできる熱量も増減する。この場合、第２膨張弁の開度を小さくして、相対的に少ない量の冷媒が単位時間当たりに流体通路を流れるようにすると（即ち、流体流路を流れる少ない量の冷媒で、貯留空間部に貯えられている冷媒から熱を受け取ると）、流体通路を流れる冷媒の過熱度は相対的に大きくなる。これに対して、第２膨張弁の開度を大きくして、相対的に多い量の冷媒が単位時間当たりに流体通路を流れるようにすると（即ち、流体流路を流れる多い量の冷媒で、貯留空間部に貯えられている冷媒から熱を受け取ると）、流体通路を流れる冷媒の過熱度は相対的に小さくなる。つまり、第２膨張弁の開度と、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後での過熱度とは、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位に関連する。
従って、液位検出工程において、第２膨張弁の開度と、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後での過熱度との関係に基づいて、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出することができる。
【００２１】
本発明に係るヒートポンプシステムの検査方法の更に別の特徴構成は、前記流体通路には、前記貯留空間部内から抜き出した液相状態の冷媒が流れ、
前記液位検出工程において、前記第２膨張弁の開度と、前記貯留空間部内の気相状態の冷媒の温度、及び、前記流体通路を流れる冷媒の、前記貯留空間部内の冷媒との熱交換後での温度の間の温度差との関係に基づいて、前記貯留空間部に貯えられている液相状態の前記冷媒の液位を導出する点にある。
【００２２】
上記特徴構成によれば、流体通路は、貯留空間部の内部を鉛直方向に沿って冷媒が通過するように配置されているので、流体通路を流れる冷媒は、貯留空間部内に貯えられている液相状態の冷媒及びその上方に滞留している気相状態の冷媒を、最上部と最下部との間の深さ方向に縦断しながら、その冷媒と熱交換することになる。その結果、貯留空間部内に貯えられている液相状態の冷媒の液位が相対的に低くなって、その上方に滞留している気相状態の冷媒が多くなっているとき、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との間では、流体通路を流れる冷媒によって貯留空間部内の気相状態の冷媒を凝縮させるような熱伝達（凝縮熱伝達）が多くなるため、両者の熱交換量は相対的に大きくなる。そして、貯留空間部内の気相状態の冷媒の温度と、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後での温度との間の温度差が相対的に小さくなる。これに対して、貯留空間部内に貯えられている液相状態の冷媒の液位が相対的に高くなって、その上方に滞留している気相状態の冷媒が少なくなっているとき、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との間では、流体通路を流れる冷媒によって貯留空間部内の気相状態の冷媒を凝縮させるような熱伝達（凝縮熱伝達）が少なくなる（但し、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の液相状態の冷媒との間の対流熱伝達はある）ため、両者の熱交換量は相対的に小さくなる。そして、貯留空間部内の気相状態の冷媒の温度と、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後での温度との間の温度差が相対的に大きくなる。
また、貯留空間部に貯えられている冷媒量の多少に応じて（液位の高低に応じて）、流体通路を流れる冷媒が、貯留空間部に貯えられている冷媒から受け取ることのできる熱量も増減する。この場合、第２膨張弁の開度を小さくして、相対的に少ない量の冷媒が単位時間当たりに流体通路を流れるようにすると（即ち、流体流路を流れる少ない量の冷媒で、貯留空間部に貯えられている冷媒から熱を受け取ると）、貯留空間部内の気相状態の冷媒の温度と、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後での温度との間の温度差が相対的に小さくなる。これに対して、第２膨張弁の開度を大きくして、相対的に多い量の冷媒が単位時間当たりに流体通路を流れるようにすると（即ち、流体流路を流れる多い量の冷媒で、貯留空間部に貯えられている冷媒から熱を受け取ると）、貯留空間部内の気相状態の冷媒の温度と、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後での温度との間の温度差が相対的に大きくなる。このように、貯留空間部内の気相状態の冷媒の温度と、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後での温度との間の温度差と、第２膨張弁の開度とは、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位に関連する。
従って、液位検出工程において、第２膨張弁の開度と、貯留空間部内の気相状態の冷媒の温度、及び、流体通路を流れる冷媒の、貯留空間部内の冷媒との熱交換後での温度の間の温度差との関係に基づいて、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出することができる。
加えて、本特徴構成では、第２膨張弁の開度と冷媒の温度とに基づいて、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出しているため、冷媒の液位を直接的に計測するための液位センサなどの相対的に高価な機器は不要になる。
【００２３】
本発明に係るヒートポンプシステムの検査方法の更に別の特徴構成は、前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部又は全部は、冷媒が流れる配管を旋回させた螺旋状に形成されている点にある。
【００２４】
上記特徴構成によれば、貯留空間部内に配置される流体通路の一部又は全部を構成する配管が螺旋状に形成されているので、その螺旋状の部分の流体通路と貯留空間部内の冷媒との間での伝熱面積が大きくなる。つまり、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位の高低が、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との熱交換量の大小として検出され易くなる。その結果、液位検出工程において、より正確な冷媒の液位が検出されることが期待できる。
【００２５】
本発明に係るヒートポンプシステムの検査方法の更に別の特徴構成は、前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部の外形は、前記流体通路を流れる冷媒と前記貯留空間部内の冷媒との間での鉛直方向に沿った単位長さ当たりの伝熱面積が、前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の他部との間よりも、前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部との間の方が大きくなるように構成されている点にある。
【００２６】
上記特徴構成によれば、鉛直方向に沿った単位長さ当たりの伝熱面積が大きく形成された部分では、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位の高低が、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との熱交換量の大小として検出され易くなる。その結果、液位検出工程において、より正確な冷媒の液位が検出されることが期待できる。
【００２７】
本発明に係るヒートポンプシステムの検査方法の更に別の特徴構成は、前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の一部は、冷媒が流れる配管を旋回させた螺旋状に形成され、
前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の他部は、冷媒が流れる配管を旋回させない直線状に形成されている点にある。
【００２８】
上記特徴構成によれば、流体通路を構成する配管が螺旋状に形成された部分では、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位の高低が、流体通路を流れる冷媒と貯留空間部内の冷媒との熱交換量の大小として検出され易くなる。その結果、液位検出工程において、より正確な冷媒の液位が検出されることが期待できる。
【００２９】
本発明に係るヒートポンプシステムの検査方法の更に別の特徴構成は、前記貯留空間部内に配置される前記流体通路の少なくとも一部の内面には凹凸構造が形成されている点にある。
【００３０】
上記特徴構成によれば、凹凸構造によって流体通路を流れる冷媒に対する熱の伝達効率が向上する。つまり、流体通路の内面での熱伝達率が向上することで、貯留空間部内の冷媒の液位の高低に応じて変化する流体通路の外面での熱交換量の変化が、流体通路の内面を介して、流体通路を流れる冷媒に対して伝わり易くなる。その結果、貯留空間部内の冷媒の液位の高低を、より検出し易くなる。
【００３１】
本発明に係るヒートポンプシステムの検査方法の更に別の特徴構成は、冷媒が循環する冷媒循環路と、前記冷媒循環路を流れる冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒循環路を流れる冷媒から放熱させる凝縮器と、前記冷媒循環路を流れる冷媒に吸熱させる蒸発器と、前記蒸発器に流入する冷媒を膨張させる第１膨張弁とを備えるヒートポンプシステムの検査方法であって、
前記ヒートポンプシステムは、前記凝縮器と前記蒸発器との間の前記冷媒循環路の途中に、気液混合状態にある冷媒を一時的に貯えることができる空間を有する貯留空間部を備え、
前記貯留空間部の側部には、冷媒を外部に取り出すことができる抜出配管が、鉛直方向に間隔を空けて複数個設けられ、
前記圧縮機から送出された冷媒が前記凝縮器と前記貯留空間部と前記第１膨張弁と前記蒸発器とを順に通流した後で前記圧縮機に帰還するように冷媒を循環させた状態で、鉛直方向に隣り合う二つの前記抜出配管によって前記貯留空間部から抜き出した各冷媒を、所定の開度に維持された第３膨張弁によって膨張させた後の冷媒温度をそれぞれ測定し、測定される二つの冷媒温度の間に所定値以上の差が存在するとき、前記貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位はそれら二つの前記抜出配管の間にあると判定する液位検出工程と、
前記液位検出工程で検出した前記液位と所定の基準液位との比較結果に基づいて、前記冷媒循環路内からの冷媒の漏洩の程度を判定する冷媒漏洩判定工程とを有し、
前記ヒートポンプシステムは、前記凝縮器と前記貯留空間部との間の前記冷媒循環路の途中に、前記冷媒循環路の流路断面積を調節可能な調節器を備え、
前記調節器によって調節されている流路断面積の大きさに応じて、前記基準液位が決定される点にある。
【００３２】
上記特徴構成によれば、凝縮器と蒸発器との間の冷媒循環路の途中に設けられる貯留空間部において、気液混合状態にある冷媒を一時的に貯えることができる。この貯留空間部は、熱交換器のように流路が入り組んだものではないため、内部で冷媒の偏りが生じることもなく、水平方向に均等な高さの液面を生じさせることができる。
また、抜出配管によって貯留空間部から抜き出した冷媒を、所定の開度に維持された第３膨張弁によって膨張させたとき、抜き出した冷媒が液相状態であったか或いは気相状態であったかに応じて、膨張後の冷媒の温度が変わる。
そこで本特徴構成では、液位検出工程において、鉛直方向に隣り合う二つの抜出配管によって貯留空間部から抜き出した各冷媒を、所定の開度に維持された第３膨張弁によって膨張させた後の冷媒温度をそれぞれ測定し、測定される二つの冷媒温度の間に所定値以上の差が存在するとき、二つの抜出配管から抜き出される各冷媒は、一方が液相状態で、他方が気相状態であったということを示している。その結果、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位はそれら二つの抜出配管の間にあると判定できる。
更に、液位検出工程では、冷媒を循環させている間での冷媒の液位を検出するため、循環が停止している間での冷媒の液位を検出する場合と比べて、定常状態となったことを判断しやすく、より正確な冷媒の液位が検出されることが期待できる。
また更に、本特徴構成では、冷媒の温度に基づいて、貯留空間部に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出しているため、冷媒の液位を直接的に計測するための液位センサなどの相対的に高価な機器は不要になる。
そして、冷媒漏洩判定工程において、液位検出工程で検出した正確な液位と所定の基準液位との比較結果に基づいて、冷媒循環路内からの冷媒の漏洩の程度を判定できる。従って、簡単な装置構成で冷媒循環路内からの冷媒の漏洩の程度を正しく認識できるヒートポンプシステムの検査方法を提供できる。
調節器によって冷媒循環路の流路断面積が相対的に大きくなるように調節されると、貯留空間部へと流入する冷媒量が多くなって、貯留空間部での冷媒の液位が相対的に高くなり、調節器によって冷媒循環路の流路断面積が相対的に小さくなるように調節されると、貯留空間部へと流入する冷媒量が少なくなって、貯留空間部での冷媒の液位が相対的に低くなる。
そこで本特徴構成では、調節器によって調節されている流路断面積の大きさに応じて、基準液位が決定される。例えば、調節器によって調節されている流路断面積の大きさと貯留空間部での基準液位との関係を予め記憶しておけば、液位検出工程を実施したときの調節器によって調節されている流路断面積についての情報を取得することで、液位検出工程を実施したときの基準液位を決定することができる。
【００３４】
本発明に係るヒートポンプシステムの検査方法の更に別の特徴構成は、前記ヒートポンプシステムは、遠隔操作により前記冷媒循環路における冷媒の循環状態を切り替え可能に構成されている点にある。
【００３５】
上記特徴構成によれば、液位検出工程を実施するときの冷媒循環路における冷媒の循環状態と、液位検出工程を実施しないときの冷媒循環路における冷媒の循環状態とを、遠隔操作により切り替えることができる。その結果、液位検出工程を実施するときに、作業員が現場に出向くこと等は不要になる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１実施形態のヒートポンプシステムの構成を示す図である。
【図２】第１実施形態のヒートポンプシステムの構成を示す図である。
【図３】第１実施形態のヒートポンプシステムのモリエル線図である。
【図４】第２実施形態のヒートポンプシステムの構成を示す図である。
【図５】第２実施形態のヒートポンプシステムのモリエル線図である。
【図６】第３実施形態において液位検出工程を実施するときの冷媒の循環状態を説明する図である。
【図７】第３実施形態のヒートポンプシステムのモリエル線図である。
【図８】別実施形態の副循環路の構成を示す図である。
【図９】別実施形態の副循環路の構成を示す図である。
【図１０】別実施形態の副循環路の構成を示す図である。
【図１１】別実施形態の副循環路の構成を示す図である。
【図１２】別実施形態の副循環路の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して本発明の第１実施形態に係るヒートポンプシステムの検査方法について説明する。
図１は、第１実施形態のヒートポンプシステムの構成を示す図である。また、図１では、ヒートポンプシステムにおいて、熱交換対象流体としての空調対象空間の空気を冷却するための冷却運転を行っているときの冷媒の循環状態を示し、冷媒の流れる経路を太実線で描いている。図示するように、ヒートポンプシステムは、冷媒が循環する冷媒循環路３と、冷媒循環路３を流れる冷媒を圧縮する圧縮機５と、冷媒循環路３を流れる冷媒から放熱させる凝縮器（室外熱交換器８）と、冷媒循環路３を流れる冷媒に吸熱させる蒸発器（室内熱交換器１４）と、蒸発器（室内熱交換器１４）に流入する冷媒を膨張させる第１膨張弁（弁Ｖ２）とを備える。ヒートポンプシステムは、エンジン４を備え、そのエンジン４から伝達される駆動力によって、圧縮機５は冷媒循環路３を流れる冷媒を圧縮する。
【００３８】
加えて、本実施形態のヒートポンプシステムは、冷媒循環路３を流れる冷媒とエンジン４から放出される排熱との間での熱交換を行わせることができる排熱回収用熱交換器１０と、排熱回収用熱交換器１０に流入する冷媒を膨張させる弁Ｖ５とを備える。尚、冷媒循環路３を構成する配管や各熱交換器では、冷媒が流れることで圧力損失が発生するため、本実施形態で膨張弁として機能させる弁は、これらの圧力損失を考慮した開度としている。
更に、ヒートポンプシステムは、オイルセパレータ６、四方弁７、レシーバ（貯留空間部）９、アキュムレータ１１などの機器も備えている。オイルセパレータ６は、冷媒中に含まれる油成分を分離して圧縮機５の吸入側に戻すために設けてある。オイルセパレータ６に接続されている副循環路３ｃが、冷媒から分離された油成分を圧縮機５に戻すために利用される。レシーバ９は、室外熱交換器８と、弁Ｖ７や弁Ｖ５との間の冷媒循環路３の途中において、気液混合状態にある冷媒を一時的に貯えることができる空間を有する。
本実施形態では、室内機１２の筐体１３内に室内熱交換器１４及び弁Ｖ２が収容され、室外機１の筐体２にその他の機器が収容されている。
【００３９】
エンジン４は、ガスや軽油などの燃料を消費して運転される。そして、エンジン４の駆動力が圧縮機５に伝達される。図１には示していないが、エンジン４から圧縮機５への駆動力の伝達を仲介するクラッチなどの動力伝達機構を設けてもよい。エンジン４の動作（例えば回転速度など）は、制御装置２０が有するエンジン制御手段２１が制御する。
【００４０】
圧縮機５から送出された冷媒は、冷媒循環路３を流れる。冷媒循環路３の途中には、後述するような各種の複数の弁が設けられており、それらの弁の開閉状態が切り替わることで、冷媒循環路３における冷媒の循環経路が切り替わる。この冷媒の循環経路の切り替え（即ち、各種の弁の開閉状態の切り替え）は、制御装置２０が有する循環経路制御手段２２が遠隔操作により制御する。
【００４１】
冷媒循環路３は、圧縮機５から送出された冷媒が室外熱交換器８及び室内熱交換器１４を経由して循環するときに流れる主循環路３ａと、圧縮機５から送出された冷媒がその主循環路３ａから分岐して循環するときに流れる副循環路３ｂ，３ｃ，３ｄとを有する。
【００４２】
主循環路３ａ（３）は、冷媒が、圧縮機５とオイルセパレータ６と四方弁７と室外熱交換器８と弁Ｖ１とレシーバ９と弁Ｖ７と弁Ｖ２と室内熱交換器１４と弁Ｖ８と四方弁７とアキュムレータ１１とを順に流れる経路である。副循環路３ｂ（３）は、冷媒が、レシーバ９と弁Ｖ７との間で主循環路３ａから分岐して、弁Ｖ５と排熱回収用熱交換器１０とを順に流れた後、四方弁７とアキュムレータ１１との間で主循環路３ａに合流するときに流れる経路である。副循環路３ｃ（３）は、冷媒が、オイルセパレータ６で主循環路３ａから分岐して、弁Ｖ３を流れた後、四方弁７とアキュムレータ１１との間で主循環路３ａに合流するときに流れる経路である。
【００４３】
エンジン４を運転することで放出される熱は、冷却水流路１５を流れる冷却水によって回収される。冷却水流路１５は、エンジン４と排熱回収用熱交換器１０とを冷却水が順に通流するように配置されている。そして、排熱回収用熱交換器１０に冷媒が通流したとき、冷却水流路１５を流れる冷却水と、副循環路３ｂを流れる冷媒との間での熱交換が行われることで、エンジン４から回収した排熱が冷媒に伝達されることになる。つまり、排熱回収用熱交換器１０は、後述するように、エンジン４から回収した排熱を、副循環路３ｂに流れる冷媒に吸熱させる蒸発器として機能することもできる。尚、排熱回収用熱交換器（蒸発器）１０にてエンジン排熱を十分放熱できない場合は、別途ラジエータ（図示しない）で所定量のエンジン排熱を放熱させて冷却水の温度を低下させた後で、その冷却水をエンジン４に流入させてもよい。
【００４４】
図１に示すように、制御装置２０は、エンジン制御手段２１と循環経路制御手段２２とによる制御によって、冷媒の循環状態を切り替えながら室内熱交換器１４を通流する冷媒によって空調対象空間の空気を冷却する冷房運転（冷却運転）を行う。図中では、圧縮機５から送出される冷媒を太実線で描いている。この場合、室外熱交換器８は凝縮器として機能し、室内熱交換器１４は蒸発器として機能する。
【００４５】
具体的には、圧縮機５から送出された冷媒は、冷媒循環路３の主循環路３ａを通ってオイルセパレータ６に流入し、その後、四方弁７に至る。四方弁７は、圧縮機５から送出された冷媒が先ず室外熱交換器８に流入するように切り替えられている。弁Ｖ１及び弁Ｖ７及び弁Ｖ２及び弁Ｖ８は開放される。尚、副循環路３ｂの途中にある弁Ｖ５が閉止されることで副循環路３ｂには冷媒は流れず、及び、副循環路３ｃの途中にある弁Ｖ３が閉止されることで副循環路３ｃには冷媒は流れない。従って、圧縮機５から送出された冷媒は、室外熱交換器８と弁Ｖ１とレシーバ９と弁Ｖ７と弁Ｖ２と室内熱交換器１４と弁Ｖ８と四方弁７とアキュムレータ１１とを順に流れた後、圧縮機５に帰還する。このとき、弁Ｖ１及び弁Ｖ２は膨張弁として機能し、それぞれ設定する開度に応じて冷媒の圧力が低下させられる。
【００４６】
このように、図１に示す例では、弁Ｖ５及び排熱回収用熱交換器１０を経由して冷媒を流さない状態で、圧縮機５から送出された冷媒が室外熱交換器８とレシーバ９と弁Ｖ２と室内熱交換器１４とを順に通流した後で圧縮機５に帰還するように冷媒を循環させることで、蒸発器として作用する室内熱交換器１４において、冷媒循環路３を流れる冷媒によって空調対象空間の空気を冷却する。尚、説明は省略するが、四方弁７を切り替えることで、冷媒の循環方向を変化させて、空調対象空間の空気を加熱する暖房運転を行うこともできる。
【００４７】
次に、弁Ｖ２及び室内熱交換器１４に代えて、弁Ｖ５を第１膨張弁として機能させ、及び、排熱回収用熱交換器１０を蒸発器として機能させる場合について説明する。
図２は、ヒートポンプシステムにおいて、少なくとも弁Ｖ７及び弁Ｖ８を閉止することにより、弁Ｖ７と弁Ｖ２と室内熱交換器１４と弁Ｖ８とを経由して冷媒を循環させない遮断状態で、圧縮機５から送出された冷媒の一部を室外熱交換器８とレシーバ９と弁Ｖ５と排熱回収用熱交換器１０とを順に通流させた後で圧縮機５に帰還させ、及び、圧縮機５から送出された冷媒の残部を弁Ｖ３によって膨張させた後で排熱回収用熱交換器１０と圧縮機５との間を流れる圧縮機５から送出された冷媒の一部と混合させた上で圧縮機５に帰還させるように冷媒の循環状態を切り替えている。
【００４８】
副循環路３ｄ（３）は、レシーバ９（貯留空間部）内から抜き出した気相状態の冷媒が、その副循環路３ｄの途中に設けられる弁（第２膨張弁）Ｖ６によって膨張させられ、レシーバ９内の冷媒と混合せずに熱交換した後で、排熱回収用熱交換器１０と圧縮機５との間を流れる冷媒に混合するときに流れる流体通路である。副循環路３ｄは、レシーバ９の内部を鉛直方向に沿って冷媒が通過するように配置されている。つまり、副循環路３ｄは、レシーバ９内に貯えられている液相状態の冷媒及びその上方に滞留している気相状態の冷媒を、最上部と最下部との間の深さ方向に縦断して、その冷媒と熱交換するように配置されている。副循環路３ｄの途中には、冷媒の温度を測定する温度センサＴ１及び温度センサＴ２が設けられている。温度センサＴ１は、弁Ｖ６によって圧力が低下された後、レシーバ９内の冷媒と熱交換する前の冷媒の温度を測定している。温度センサＴ２は、レシーバ９内の冷媒と熱交換した後の冷媒の温度を測定している。温度センサＴ１の検出結果及び温度センサＴ２の検出結果は、制御装置２０に伝達され、記憶装置３０に記憶される。
また、副循環路３ｄは、レシーバ９の相対的に上部側に接続されている。その結果、レシーバ９に対する副循環路３ｄの接続箇所が冷媒の液位よりも上方にあることを期待でき、レシーバ９内から気相状態の冷媒を抜き出し易くなる。
【００４９】
図２に示すような弁Ｖ７と弁Ｖ２と室内熱交換器１４と弁Ｖ８とを経由して冷媒を循環させない遮断状態は、液位検出工程に先立って行われる冷媒移動工程によって得られる。例えば、冷媒移動工程としては、途中に室内熱交換器１４が設けられている弁Ｖ７と弁Ｖ８との間の区間の冷媒を全て他の区間の冷媒循環路３へ移動させる工程（後述する「Ａ工程」）、或いは、弁Ｖ７と弁Ｖ８との間の区間の冷媒を所定量だけ残して他の区間の冷媒循環路３へ移動させる工程（後述する「Ｂ工程」）がある。
【００５０】
「Ａ工程」の冷媒移動工程を実施するとき、図１に示した冷房運転の状態から、先ず弁Ｖ７を閉じる。そうすると、弁Ｖ７よりも下流側の主循環路３ａ内の冷媒が圧縮機５によって吸引される。その後、弁Ｖ８を閉じると、弁Ｖ７と弁Ｖ８との間の区間の冷媒を全て他の区間の冷媒循環路３へ移動された状態が得られる。
「Ｂ工程」の冷媒移動工程を実施するとき、図１に示した冷房運転の状態から、先ず弁Ｖ２を閉じる。そうすると、弁Ｖ２よりも下流側の主循環路３ａ内の冷媒が圧縮機５によって吸引される。その後、弁Ｖ７及び弁Ｖ８を閉じると、弁Ｖ７と弁Ｖ２との間の区間の主循環路３ａには液相状態の冷媒を満たすことができ、弁Ｖ２と弁Ｖ８との間の区間の主循環路３ａには冷媒が存在しない状態が得られる。つまり、弁Ｖ７と弁Ｖ８との間の区間の冷媒が所定量だけ残して他の区間の冷媒循環路３へ移動された状態が得られる。尚、弁Ｖ７と弁Ｖ２との間の区間の主循環路３ａの容積は既知であるので、冷媒の温度及び圧力を測定すれば、この区間にある冷媒の密度が算出でき、弁Ｖ７と弁Ｖ８との間の区間に残されている冷媒の量（上述した「所定量」に相当）を導出することはできる。
【００５１】
尚、図２に示した循環状態（液位検出工程を実施するときの冷媒循環路３における冷媒の循環状態）と、図１に示した冷媒の循環状態とは、制御装置２０が有する循環経路制御手段２２による各弁の遠隔操作により切り替えることができる。その結果、液位検出工程を実施するときに、作業員が現場に出向くこと等は不要になる。
【００５２】
次に、ヒートポンプシステムの検査方法について説明する。この検査方法は、図２に示した冷媒の循環状態で、レシーバ９に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出する液位検出工程を実施し、液位検出工程で検出した液位と所定の基準液位との比較結果に基づいて、冷媒循環路３内からの冷媒の漏洩の程度を判定する冷媒漏洩判定工程を実施する方法である。尚、上述したように、弁Ｖ５を本発明の「第１膨張弁」として機能させ、及び、排熱回収用熱交換器１０を本発明の「蒸発器」として機能させた状態での検査方法について説明する。
【００５３】
図３は、第１実施形態のヒートポンプシステムのモリエル線図である。図３では、等温線を破線で描き、飽和液線及び飽和蒸気線を一点鎖線で描いている。図示するように、圧縮機５から送出された後の状態Ｓ２にある冷媒がオイルセパレータ６で二手に分かれ、一方は主循環路３ａの途中にある室外熱交換器８へ流入し、他方は副循環路３ｃの途中にある弁Ｖ３へ流入する。
【００５４】
オイルセパレータ６から室外熱交換器８に流入した冷媒は、室外熱交換器８において外気への放熱を行って状態Ｓ３の液相状態になった後、弁Ｖ１によって圧力が低下させられる。その結果、レシーバ９では、冷媒は気液混合状態になる。その後、冷媒は、副循環路３ｂの途中にある弁Ｖ５によって圧力が更に低下させられ（状態Ｓ４）、排熱回収用熱交換器１０においてエンジン排熱によって蒸発させられて状態Ｓ５になる。
これに対して、オイルセパレータ６から副循環路３ｃに流入した冷媒は、弁Ｖ３によって圧力が低下させられて状態Ｓ６になる。
【００５５】
レシーバ９に貯えられている気液混合状態の冷媒のうち、気相成分の冷媒（状態Ｓ７）は、副循環路３ｄによってレシーバ９から抜き出され、副循環路３ｄの途中にある弁Ｖ６によって圧力が低下させられて状態Ｓ８になる。次に、副循環路３ｄを流れる冷媒は、レシーバ９内に貯えられている冷媒と熱交換を行った後（昇温された後）、状態Ｓ９になる。その後、排熱回収用熱交換器１０とアキュムレータ１１との間の冷媒循環路３の途中で、副循環路３ｂを流れてきた状態Ｓ５の冷媒と、副循環路３ｃを流れてきた状態Ｓ６の冷媒と、副循環路３ｄを流れてきた状態Ｓ９の冷媒とが合流して、状態Ｓ１の冷媒が得られる。
【００５６】
このように、副循環路３ｄに冷媒を流すことで、レシーバ９内に貯えられている液相状態の冷媒の液位が相対的に低くなって、気相状態の冷媒が多くなっているとき、副循環路３ｄを流れる冷媒とレシーバ９内の冷媒との間（即ち、副循環路３ｄの外表面）では、副循環路３ｄを流れる冷媒によってレシーバ９内の気相状態の冷媒を凝縮させるような熱伝達（凝縮熱伝達）が多くなるため、両者の熱交換量は相対的に大きくなる。その結果、副循環路３ｄを流れる冷媒の、レシーバ９内の冷媒との熱交換後の温度も相対的に高くなる。これに対して、レシーバ９内に貯えられている液相状態の冷媒の液位が相対的に高くなって、気相状態の冷媒が少なくなっているとき、副循環路３ｄを流れる冷媒とレシーバ９内の冷媒との間（即ち、副循環路３ｄの外表面）では、副循環路３ｄを流れる冷媒によってレシーバ９内の気相状態の冷媒を凝縮させるような熱伝達（凝縮熱伝達）が少なくなる（但し、副循環路３ｄを流れる冷媒とレシーバ９内の液相状態の冷媒との間の対流熱伝達はある）ため、両者の熱交換量は相対的に小さくなる。その結果、副循環路３ｄを流れる冷媒の、レシーバ９内の冷媒との熱交換後の温度も相対的に低くなる。
【００５７】
本実施形態では、レシーバ９での液位の高低に応じて以上のような現象が起こることを利用して、液位検出工程において、圧縮機５から送出された冷媒が室外熱交換器（凝縮器）８と弁（第１膨張弁）Ｖ５と排熱回収用熱交換器（蒸発器）１０とを順に通流した後で圧縮機５に帰還するように冷媒を循環させ且つ副循環路（流体通路）３ｄに冷媒を流した状態で、副循環路（流体通路）３ｄを流れる冷媒の、レシーバ９内の冷媒との熱交換後の温度に基づいて、レシーバ９に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出する。具体的には、制御装置２０が有する演算処理部（図示せず）は、温度センサＴ１で測定される冷媒温度と温度センサＴ２で測定される冷媒温度とを記憶装置３０から読み出して両者の温度差を導出し、その温度差を、記憶装置３０に予め記憶されている、温度差と液位との関係に適用して、レシーバ９に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出する。
【００５８】
そして、冷媒漏洩判定工程において冷媒漏洩判定手段２３は、液位検出工程で検出した冷媒の液位と所定の基準液位との比較結果に基づいて、冷媒循環路３内からの冷媒の漏洩の程度を判定する。具体的には、制御装置２０の冷媒漏洩判定手段２３は、液位検出工程において検出された上記冷媒の液位を、記憶装置３０に予め記憶されている所定の基準液位と比較して、冷媒循環路３内からの冷媒の漏洩の程度を判定する。
【００５９】
尚、本実施形態において、室外熱交換器８とレシーバ９との間の冷媒循環路３の途中に設けられる弁Ｖ１は、その冷媒循環路３の流路断面積を調節可能な調節器として機能させることができる。そして、弁Ｖ１によって調節されている流路断面積の大きさに応じて、レシーバ９に貯えられる液相の冷媒に関する基準液位（基準冷媒量）が決定される。例えば、弁Ｖ１の開度（流路断面積）を相対的に小さくすると、レシーバ９に貯えられる液相の冷媒量は相対的に少なくなるので、レシーバ９での基準液位は低くなる。これに対して、弁Ｖ１の開度を相対的に大きくすると、レシーバ９に貯えられる液相の冷媒量は相対的に多くなるので、レシーバ９での基準液位は高くなる。従って、記憶装置３０に、弁Ｖ１の開度とレシーバ９での基準液位との関係を予め記憶しておけば、制御装置２０の冷媒漏洩判定手段２３は、液位検出工程を実施したときの弁Ｖ１の開度についての情報を取得することで、それらの情報に基づいて、液位検出工程を実施したときの基準液位を決定することができる。
【００６０】
＜第２実施形態＞
第２実施形態のヒートポンプシステムの検査方法は、レシーバ９に貯えられている液相状態の冷媒の液位の検出手法が上記実施形態と異なっている。以下に第２実施形態のヒートポンプシステムの検査方法について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００６１】
図４は、第２実施形態のヒートポンプシステムの構成を示す図であり、液位検出工程を実施するときの冷媒の循環状態を描いている。図示するように、本実施形態のヒートポンプシステムにおいて、冷媒循環路３は、副循環路３ｅ（３）を有する。この副循環路３ｅは、レシーバ９内から抜き出した液相状態の冷媒が、弁（第２膨張弁）Ｖ４によって膨張させられ、レシーバ９内の冷媒と混合せずに熱交換した後で、排熱回収用熱交換器１０と圧縮機５との間を流れる冷媒に混合するときに流れる流体通路である。また、レシーバ９内に貯えられている冷媒の残部は、副循環路３ｂの途中にある弁Ｖ５によって圧力が更に低下させられ、排熱回収用熱交換器１０においてエンジン排熱を吸熱する。
【００６２】
副循環路３ｅは、レシーバ９の内部を鉛直方向に沿って冷媒が通過するように配置されている。つまり、副循環路３ｅは、レシーバ９内に貯えられている液相状態の冷媒及びその上方に滞留している気相状態の冷媒を、最上部と最下部との間の深さ方向に縦断して、その冷媒と熱交換するように配置されている。この冷媒同士の熱交換によって、レシーバ９内に貯えられている冷媒の温度は低下し、副循環路３ｅを流れる冷媒の温度は上昇する。つまり、副循環路３ｅの途中のレシーバ９内に配置されている部分は、レシーバ９内に貯えられている冷媒を冷却するための過冷却部１７として機能する。副循環路３ｅの途中には、冷媒の温度を測定する温度センサＴ３及び温度センサＴ４が設けられている。温度センサＴ３は、弁Ｖ４によって圧力が低下された後、レシーバ９内の冷媒と熱交換する前の冷媒の温度（二相状態の温度（飽和温度））を測定している。尚、温度センサＴ３で測定する冷媒の温度（飽和温度）は、同じ個所の冷媒の圧力（飽和圧力）から換算して求めることもできる。温度センサＴ４は、レシーバ９内の冷媒と熱交換した後の冷媒の温度を測定している。温度センサＴ３の検出結果及び温度センサＴ４の検出結果は、制御装置２０に伝達され、記憶装置３０に記憶される。
また、副循環路３ｅは、レシーバ９の相対的に下部側に接続されている。その結果、レシーバ９に対する副循環路３ｅの接続箇所が冷媒の液位よりも下方にあることを期待でき、レシーバ９内から液相状態の冷媒を抜き出し易くなる。
【００６３】
図５は、第２実施形態のヒートポンプシステムのモリエル線図である。尚、図５では、副循環路３ｂを流れる冷媒の状態については図示を省略している。
図示するように、レシーバ９に貯えられている気液混合状態の冷媒のうち、液相成分の冷媒が、副循環路３ｅによってレシーバ９から抜き出され、副循環路３ｅの途中にある弁Ｖ４によって圧力が低下させられて状態Ｓ１０になる。次に、副循環路３ｅを流れる冷媒は、レシーバ９内に貯えられている冷媒と熱交換を行った後（即ち、過冷却部１７で吸熱した後）、ある一定以上の熱交換量の場合は過熱度が確保でき、状態Ｓ１１になる。その後、排熱回収用熱交換器１０とアキュムレータ１１との間の冷媒循環路３の途中で、副循環路３ｃを流れてきた状態Ｓ６の冷媒と、副循環路３ｅを流れてきた状態Ｓ１１の冷媒と、図５では記載を省略している排熱回収用熱交換器１０を経由して流れてきた状態Ｓ５の冷媒とが合流して、状態Ｓ１の冷媒が得られる。
【００６４】
このような副循環路３ｅを設けて冷媒を流すことで、レシーバ９内に貯えられている液相状態の冷媒の液位が相対的に低くなって、気相状態の冷媒が多くなっているとき、副循環路３ｅを流れる冷媒とレシーバ９内の冷媒との間（即ち、副循環路３ｅの外表面）では、副循環路３ｅを流れる冷媒によってレシーバ９内の気相状態の冷媒を凝縮させるような熱伝達（凝縮熱伝達）が多くなるため、温度センサＴ４で測定される冷媒温度に基づいて導出できる過熱度も相対的に大きくなる。例えば、上記過熱度は、気相状態（状態Ｓ１１）の冷媒の飽和圧力を測定して、その飽和圧力から飽和温度を導出し、温度センサＴ４で測定される熱交換後の冷媒温度と飽和温度との温度差から導出できる。
これに対して、レシーバ９内に貯えられている液相状態の冷媒の液位が相対的に高くなって、気相状態の冷媒が少なくなっているとき、副循環路３ｅを流れる冷媒とレシーバ９内の冷媒との間（即ち、副循環路３ｅの外表面）では、副循環路３ｅを流れる冷媒によってレシーバ９内の気相状態の冷媒を凝縮させるような熱伝達（凝縮熱伝達）が少なくなる（但し、副循環路３ｅを流れる冷媒とレシーバ９内の液相状態の冷媒との間の対流熱伝達はある）ため、温度センサＴ４で測定される冷媒温度から導出できる過熱度も相対的に小さくなる。
【００６５】
言い換えると、レシーバ９に貯えられている液相状態の冷媒量の多少に応じて（液位の高低に応じて）、副循環路３ｅを流れる冷媒が、レシーバ９に貯えられている冷媒から受け取ることのできる熱量も増減する。この場合、弁Ｖ４の開度を小さくして、相対的に少ない量の冷媒が単位時間当たりに副循環路３ｅを流れるようにすると（即ち、副循環路３ｅを流れる少ない量の冷媒で、レシーバ９に貯えられている冷媒から熱を受け取ると）、副循環路３ｅを流れる冷媒の過熱度は相対的に大きくなる。これに対して、弁Ｖ４の開度を大きくして、相対的に多い量の冷媒が単位時間当たりに副循環路３ｅを流れるようにすると（即ち、副循環路３ｅを流れる多い量の冷媒で、レシーバ９に貯えられている冷媒から熱を受け取ると）、副循環路３ｅを流れる冷媒の過熱度は相対的に小さくなる。このように、弁Ｖ４の開度と、副循環路３ｅを流れる冷媒の、レシーバ９内の冷媒との熱交換後での過熱度とは、レシーバ９に貯えられている液相状態の冷媒の液位に関連する。
【００６６】
例えば、レシーバ９に貯えられている液相状態の冷媒が少なく（液位が低く）、気相状態の冷媒が多ければ、上述したように、副循環路３ｅを流れる冷媒が、レシーバ９に貯えられている冷媒から受け取ることのできる熱量も多くなる。そのため、副循環路３ｅを流れる冷媒の過熱度を設定値にするためには、弁Ｖ４の開度を大きくして、単位時間当たりに、より多くの量の冷媒が副循環路３ｅを流れるようにする必要がある。これに対して、レシーバ９に貯えられている液相状態の冷媒が多く（液位が高く）、気相状態の冷媒が少なければ、上述したように、副循環路３ｅを流れる冷媒が、レシーバ９に貯えられている冷媒から受け取ることのできる熱量も少なくなる。そのため、副循環路３ｅを流れる冷媒の過熱度を設定値にするためには、弁Ｖ４の開度を小さくして、単位時間当たりに、より少ない量の冷媒が副循環路３ｅを流れるようにする必要がある。
【００６７】
そこで、本実施形態では、液位検出工程において、弁（第２膨張弁）Ｖ４の開度と、副循環路３ｅを流れる冷媒の、レシーバ９内の冷媒との熱交換後での過熱度との関係に基づいて、レシーバ９に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出する。
具体的には、「手法１」として、制御装置２０の循環経路制御手段２２が、温度センサＴ４で測定される冷媒温度に基づいて導出される過熱度が設定値になるように弁Ｖ４の開度を調節して、その弁Ｖ４の開度を測定する手法、及び、「手法２」として、制御装置２０の循環経路制御手段２２が、弁Ｖ４の開度を一定にした状態で、温度センサＴ４で測定される冷媒温度に基づいて導出される過熱度を測定する手法がある。
【００６８】
手法１の場合、制御装置２０の循環経路制御手段２２は、温度センサＴ４で測定される冷媒温度に基づいて導出される過熱度が、記憶装置３０に予め記憶されている設定値と等しくなるように弁Ｖ４の開度を調節する。記憶装置３０には、副循環路３ｅを流れる冷媒の過熱度を設定値と等しくするときの、弁Ｖ４の開度と、レシーバ９に貯えられている液相状態の冷媒の液位との第１関係（弁Ｖ４の開度が大きくなるほど液位が高くなる関係）が記憶されている。そして、制御装置２０の演算制御部は、その第１関係に基づいて、レシーバ９に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出する。
このように、手法１では、液位検出工程において、副循環路（流体通路）３ｅを流れる冷媒の、レシーバ９内の冷媒との熱交換後での過熱度が所定の過熱度になるときの弁（第２膨張弁）Ｖ４の開度に基づいて、レシーバ９に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出する。
【００６９】
手法２の場合、制御装置２０の循環経路制御手段２２が、弁Ｖ４の開度を、記憶装置３０に記憶されている所定の開度で一定にした状態で温度センサＴ４で測定される冷媒温度に基づいて導出される過熱度を測定する。記憶装置３０には、弁Ｖ４の開度を、記憶装置３０に記憶されている所定の開度で一定にした状態での、温度センサＴ４で測定される冷媒温度に基づいて導出される過熱度と、レシーバ９に貯えられている液相状態の冷媒の液位との第２関係（過熱度が大きくなるほど液位が高くなる関係）が記憶されている。そして、制御装置２０の演算制御部は、温度センサＴ４で測定される冷媒温度に基づいて導出される過熱度と第２関係とに基づいて、レシーバ９に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出する。
このように、手法２では、液位検出工程において、弁（第２膨張弁）Ｖ４を所定の開度で一定にした状態での、副循環路（流体通路）３ｅを流れる冷媒の、レシーバ９内の冷媒との熱交換後での過熱度に基づいて、レシーバ９に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出する。
【００７０】
また、図５に示すように、副循環路３ｅを流れる冷媒の過熱度が大きくなると、レシーバ９内の気相状態の冷媒の温度と、副循環路３ｅを流れる冷媒の、レシーバ９内の冷媒との熱交換後での温度との間の温度差（図５中で「温度差」と記載する）が小さくなる。これに対して、副循環路３ｅを流れる冷媒の過熱度が小さくなると、レシーバ９内の気相状態の冷媒の温度と、副循環路３ｅを流れる冷媒の、レシーバ９内の冷媒との熱交換後での温度との間の温度差が大きくなる。
従って、上述した過熱度（即ち、副循環路（流体通路）３ｅを流れる冷媒の、レシーバ９内の冷媒との熱交換後での過熱度）に基づくのではなく、レシーバ９内の気相状態の冷媒の温度と、副循環路３ｅを流れる冷媒の、レシーバ９内の冷媒との熱交換後での温度との間の温度差に基づいて、レシーバ９に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出してもよい。つまり、上記液位検出工程において、弁（第２膨張弁）Ｖ４の開度と、レシーバ９内の気相状態の冷媒の温度、及び、副循環路３ｅを流れる冷媒の、レシーバ９内の冷媒との熱交換後での温度の間の温度差との関係に基づいて、レシーバ９に貯えられている液相状態の冷媒の液位を導出してもよい。ここで、図４に示すように、レシーバ９内の気相状態の冷媒の温度は温度センサＴ６を用いて測定できる。また、副循環路３ｅを流れる冷媒の、レシーバ９内の冷媒との熱交換後での温度は温度センサＴ４を用いて測定できる。その結果、温度センサＴ６によって測定された温度から、温度センサＴ４によって測定された温度を減算することで、レシーバ９内の気相状態の冷媒の温度と、副循環路３ｅを流れる冷媒の、レシーバ９内の冷媒との熱交換後での温度との間の温度差を導出できる。
【００７１】
＜第３実施形態＞
第３実施形態のヒートポンプシステムの検査方法は、レシーバ９に貯えられている液相状態の冷媒の液位の検出手法が上記実施形態と異なっている。以下に第３実施形態のヒートポンプシステムの検査方法について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００７２】
図６は、第３実施形態のヒートポンプシステムの一部分の構成を示す図であり、液位検出工程を実施するときの冷媒の循環状態を描いている。図示は省略しているが、本実施形態でも、ヒートポンプシステムは、冷媒が循環する冷媒循環路３と、冷媒循環路３を流れる冷媒を圧縮する圧縮機５と、冷媒循環路３を流れる冷媒から放熱させる凝縮器（室外熱交換器８）と、冷媒循環路３を流れる冷媒に吸熱させる蒸発器（室内熱交換器１４、排熱回収用熱交換器１０）と、蒸発器（室内熱交換器１４、排熱回収用熱交換器１０）に流入する冷媒を膨張させる第１膨張弁（弁Ｖ２、Ｖ５）とを備える。また、ヒートポンプシステムは、凝縮器（室外熱交換器８）と蒸発器（室内熱交換器１４、排熱回収用熱交換器１０）との間の冷媒循環路３の途中に、気液混合状態にある冷媒を一時的に貯えることができる空間を有する貯留空間部としてのレシーバ９を備える。
【００７３】
以下に説明するように、本実施形態では、液位検出工程において、圧縮機５から送出された冷媒が凝縮器（室外熱交換器８）とレシーバ９と弁（第１膨張弁）Ｖ５と蒸発器（排熱回収用熱交換器１０）とを順に通流した後で圧縮機５に帰還するように冷媒を循環させた状態で、鉛直方向に隣り合う二つの抜出配管３ｆａ〜３ｆｇによってレシーバ９から抜き出した各冷媒を、所定の開度に維持された弁（第３膨張弁）Ｖ９によって膨張させた後の冷媒温度をそれぞれ測定し、測定される二つの冷媒温度の間に所定値以上の差が存在するとき、レシーバ９に貯えられている液相状態の冷媒の液位はそれら二つの抜出配管３ｆａ〜３ｆｇの間にあると判定する。そして、冷媒漏洩判定工程では、その液位検出工程で検出した液位と所定の基準液位との比較結果に基づいて、冷媒循環路内からの冷媒の漏洩の程度を判定する。
【００７４】
具体的に説明すると、図６に示すように、本実施形態のヒートポンプシステムにおいて、冷媒循環路３は、副循環路３ｆ（３）を有する。この副循環路３ｆは、副循環路３ｆの一部を構成する抜出配管３ｆａ〜３ｆｇを介してレシーバ９内から抜き出された液相状態又は気相状態の冷媒が、弁（第３膨張弁）Ｖ９によって膨張させられた後で、蒸発器としての排熱回収用熱交換器１０と圧縮機５との間を流れる冷媒に混合するときに流れる流体通路である。冷媒を外部に取り出すことができる抜出配管３ｆａ〜３ｆｇは、レシーバ９の側部に、鉛直方向に間隔を空けて複数個設けられている。抜出配管３ｆａ〜３ｆｇのそれぞれには、流路を開閉するための開閉弁Ｖａ〜Ｖｇが設けられている。開閉弁Ｖａ〜Ｖｇの開閉動作は制御装置２０の循環経路制御手段２２が制御する。
また、レシーバ９内に貯えられている冷媒の残部は、副循環路３ｂの途中にある弁Ｖ５によって圧力が更に低下させられ、排熱回収用熱交換器１０においてエンジン排熱によって蒸発させられる。
【００７５】
図７は、第３実施形態のヒートポンプシステムのモリエル線図である。尚、図中では、副循環路３ｆの部分での状態遷移のみを描いている。
図示するように、レシーバ９に貯えられている冷媒は、液相状態（飽和液）の冷媒（状態Ｓ１２）及び気相状態（飽和蒸気）の冷媒（Ｓ１４）の何れであっても同じ等温線上（図７において「温度：高」の等温線上）にある。但し、所定の開度に維持された弁Ｖ９によって膨張させられた後は、液相状態にある状態Ｓ１２の冷媒は状態Ｓ１３の等温線上（図７において「温度：低」の等温線上）に遷移し、気相状態にある状態Ｓ１４の冷媒は状態Ｓ１５の等温線上（図７において「温度：中」の等温線上）に遷移する。このように、弁Ｖ９で膨張させられた後の冷媒の温度（温度センサＴ５で測定される冷媒温度）は、膨張前の冷媒が液相状態であるか或いは気相状態であるかによって変化する。
【００７６】
そこで、本実施形態では、開閉弁Ｖａ〜Ｖｇのうちの何れか一つを開き及び残りの全てを閉じた状態で、弁Ｖ９で膨張させられた後の冷媒の温度を測定するという温度測定工程を実施する。具体的には、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、制御装置２０の循環経路制御手段２２は、開閉弁Ｖａ〜Ｖｇのうちの何れか一つを開き及び残りの全てを閉じた状態で温度センサＴ５によって冷媒温度を測定する。
【００７７】
図６（ａ）に示す例では、開閉弁Ｖｅを開き、他の全ての開閉弁Ｖａ〜Ｖｄ，Ｖｆ，Ｖｇを閉じている。この場合、開閉弁Ｖｅが設けられている抜出配管３ｆｅは液相状態の冷媒に浸かっている（即ち、冷媒の液面以下にある）。そして、レシーバ９から抜き出された液相状態（状態Ｓ１２）の冷媒が、所定の開度に維持された弁Ｖ９によって膨張させられて状態Ｓ１３の冷媒となり、温度センサＴ５では「温度：低」が測定される。
また、図６（ｂ）に示す例では、開閉弁Ｖｄを開き、他の全ての開閉弁Ｖａ〜Ｖｃ，Ｖｅ〜Ｖｇを閉じている。この場合、開閉弁Ｖｄが設けられている抜出配管３ｆｄは液相状態に冷媒に浸かっていない（即ち、冷媒の液面よりも上にある）。そして、レシーバ９から抜き出された気相状態（状態Ｓ１４）の冷媒が、所定の開度に維持された弁Ｖ９によって膨張させられて状態Ｓ１５の冷媒となり、温度センサＴ５では「温度：中」が測定される。
【００７８】
このように、レシーバ９から冷媒を取り出す抜出配管３ｆａ〜３ｆｇの位置を鉛直方向に変える前後での、温度センサＴ５で測定される冷媒温度に上述のような変化が現れたということは、抜出配管３ｆａ〜３ｆｇから抜き出される各冷媒は、一方が液相状態で、他方が気相状態であったということを示している。特に、図６に示すように、鉛直方向に隣り合う二つの抜出配管３ｆｅ，３ｆｄによってレシーバ９から抜き出した各冷媒を弁Ｖ９によって膨張させた後の冷媒温度をそれぞれ測定し、測定される二つの冷媒温度の間に所定値以上の差が存在するとき、レシーバ９に貯えられている液相状態の冷媒の液位はそれら二つの抜出配管３ｆｅ，３ｆｄの間にあると判定できる。
【００７９】
従って、開く開閉弁Ｖａ〜Ｖｇを順次変更しながら、上述した温度測定工程を繰り返し実施して、弁Ｖ９で膨張させられた後の冷媒温度を取得することで、レシーバ９に貯えられている液相状態の冷媒の液位を判定することができる。
【００８０】
＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態では、ヒートポンプシステムの構成について具体例を挙げて説明したが、その構成については適宜変更可能である。例えば、上記実施形態では、圧縮機５がエンジン４によって駆動されるヒートポンプシステムを説明したが、圧縮機５が電動モータによって駆動されるヒートポンプシステムに変更してもよい。更に、複数台の圧縮機５を用いて冷媒を圧縮してもよい。その場合、複数台の圧縮機５を駆動するために複数台のエンジンを利用すること、複数台の電動モータを利用すること、エンジンと電動モータとを併用することなどを行うことができる。
また、上記実施形態では、ヒートポンプシステムがエンジン４を備えることで、エンジン４の駆動力が圧縮機５に伝達され及びエンジン４の排熱が排熱回収用熱交換器（第３熱交換器）１０に与えられる例を説明したが、ヒートポンプシステムがエンジン４に代えて燃料電池及び電動モータを備えた構成を採用してもよい。この場合、燃料電池の発電電力によって動作する電動モータが圧縮機５を駆動し、燃料電池の排熱が排熱回収用熱交換器１０に与えられるような構成となる。
【００８１】
他の変更例として、レシーバ９内に配置される副循環路３ｄ，３ｅ（３）の一部又は全部は、冷媒が流れる配管を旋回させた螺旋状に形成されていてもよい。
図８〜図１１は、別実施形態の副循環路の構成を示す図である。具体的には、図８は、上述した図１及び図２に示した副循環路３ｄ（３）が、配管を旋回させた螺旋部分３ｄｈを有する場合の例であり、図９は、上述した図４に示した副循環路３ｅ（３）が、配管を旋回させた螺旋部分３ｅｈを有する場合の例である。このように、配管を螺旋状に形成することで、副循環路３ｄ，３ｅを流れる冷媒とレシーバ９内の冷媒との間での鉛直方向に沿った単位長さ当たりの伝熱面積が、配管を直線状に形成している場合の伝熱面積よりも大きくなる。つまり、レシーバ９に貯えられている液相状態の冷媒の液位の高低が、副循環路３ｄ，３ｅを流れる冷媒とレシーバ９内の冷媒との熱交換量の大小として検出され易くなる。その結果、液位検出工程において、より正確な冷媒の液位が検出されることが期待できる。
【００８２】
また、螺旋部分３ｄｈ，３ｅｈの長さ、その配置場所、その形状は適宜変更可能である。例えば、図１０に示すように、レシーバ９内に配置される副循環路３ｄの一部は、冷媒が流れる配管を旋回させた螺旋状（螺旋部分３ｄｈ）に形成され、レシーバ９内に配置される副循環路３ｄの他部は、冷媒が流れる配管を旋回させない直線状（直線部分３ｄｓ）に形成されてもよい。或いは、図１１に示すように、レシーバ９内に配置される副循環路３ｄの一部は、冷媒が流れる配管を螺旋ピッチが相対的に密になる密巻き螺旋状（密部分３ｄｈ１）に形成され、レシーバ９内に配置される副循環路３ｄの他部は、冷媒が流れる配管を螺旋ピッチが相対的に疎になる疎巻き螺旋状（疎部分３ｄｈ２）に形成されてもよい。尚、図示は省略するが、副循環路３ｅについても図１０及び図１１に示した副循環路３ｄと同様の形状を採用してもよい。このように、図１０及び図１１に示した例では、レシーバ９内に配置される副循環路３ｄ，３ｅの一部の外形は、副循環路３ｄ，３ｅを流れる冷媒とレシーバ９内の冷媒との間での鉛直方向に沿った単位長さ当たりの伝熱面積が、レシーバ９内に配置される副循環路３ｄ，３ｅの他部との間よりも、レシーバ９内に配置される副循環路３ｄ，３ｅの一部との間の方が大きくなるように構成されている。これらの場合、伝熱面積が他よりも特に大きくなる部分（例えば、図１０の螺旋部分３ｄｈ、図１１の密部分３ｄｈ１）では、レシーバ９に貯えられている液相状態の冷媒の液位の高低が、レシーバ９内の冷媒との熱交換量の大小として特に検出され易くなる。その結果、液位検出工程において、より正確な冷媒の液位が検出されることが期待できる。従って、上述したような伝熱面積が他よりも特に大きくなる部分が、レシーバ９内の液面の位置付近に配置されていることが好ましい。
【００８３】
更に、レシーバ９内に配置される副循環路３ｄ，３ｅの少なくとも一部の内面には凹凸構造１８が形成されていてもよい。例えば、図１２に示すように、副循環路３ｄ，３ｅ内に、冷媒の流れる方向に沿った溝（凹凸）が凹凸構造１８として形成されていてもよい。この溝は、副循環路３ｄ，３ｅ内で冷媒が流れる方向に沿って直線状に形成されていてもよいし、副循環路３ｄ，３ｅ内で螺旋状に形成されていてもよい。尚、凹凸構造１８の例は、図１２に示した溝には限定されず、例えば、副循環路３ｄ，３ｅの内面に形成される複数の窪み或いは突起であってもよい。このような凹凸構造１８によって流体通路（副循環路３ｄ，３ｅ）を流れる冷媒に対する熱の伝達効率が向上する。つまり、副循環路３ｄ，３ｅの内面での熱伝達率が向上することで、レシーバ９内の冷媒の液位の高低に応じて変化する副循環路３ｄ，３ｅの外面での熱交換量の変化が、副循環路３ｄ，３ｅの内面を介して、副循環路３ｄ，３ｅを流れる冷媒に対して伝わり易くなる。その結果、レシーバ９内の冷媒の液位の高低を、より検出し易くなる。
【００８４】
＜２＞
上記実施形態では、冷媒循環路３を流れる冷媒と熱交換する熱交換対象流体が、空調対象空間の空気である場合について説明したが、他の流体（気体又は液体）を熱交換対象流体として用いることもできる。例えば、水などの液体を熱交換対象流体として用いることもできる。この場合、熱交換対象流体としての水を熱交換器１９で冷却又は加熱し、それによって得られる低温水又は高温水利用して冷房又は暖房を行うこともできる。
【００８５】
＜３＞
上記実施形態では、排熱回収用熱交換器１０を蒸発器として機能させた状態で液位検出工程を実施する例を説明したが、室内熱交換器１４を蒸発器として機能させた状態（例えば、図１に示した状態）で液位検出工程を実施することもできる。
【００８６】
＜４＞
上記実施形態では、室内熱交換器１４及び弁Ｖ２が室内機１２の筐体１３に収容されている例を説明したが、室内熱交換器１４及び弁Ｖ２が室外機１の筐体２に収容されたようなヒートポンプシステムを構築することも可能である。
＜５＞
上記実施形態では、室外熱交換器（第１熱交換器）８が外気を用いて冷媒との熱交換を行わせているが、例えば、クーリングタワー等から供給される冷却水を用いて冷媒との熱交換を行わせることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、簡単な装置構成で冷媒循環路内からの冷媒の漏洩の程度を正しく認識できるヒートポンプシステムの検査方法に利用できる。
【符号の説明】
【００８８】
３  冷媒循環路
３ｄ  副循環路（流体通路）
３ｄｈ  螺旋部分
３ｄｈ１  密部分
３ｄｈ２  疎部分
３ｅ  副循環路（流体通路）
３ｅｈ  螺旋部分
３ｆ  副循環路（流体通路）
３ｆａ〜３ｆｇ  抜出配管
４  エンジン
５  圧縮機
８  室外熱交換器（凝縮器）
９  レシーバ（貯留空間部）
１０  排熱回収用熱交換器（蒸発器）
１４  室内熱交換器（蒸発器）
Ｖ１  弁（調節器）
Ｖ２  弁（第１膨張弁）
Ｖ４  弁（第２膨張弁）
Ｖ５  弁（第１膨張弁）
Ｖ６  弁（第２膨張弁）
Ｖ９  弁（第３膨張弁）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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