(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、が環状に順次接続され、冷凍サイクルで冷媒が循環する冷媒回路と、
単一冷媒及び混合冷媒を含む複数種類の冷媒のうち一種類の冷媒が前記冷媒回路に封入されることが想定される場合において、前記圧縮機の吐出側における冷媒の過熱度である吐出過熱度の目標値が、前記単一冷媒のみの使用を想定した吐出過熱度の目標値よりも低く、かつ、前記混合冷媒のみの使用を想定した吐出過熱度の目標値よりも高い値として格納される記憶手段と、
前記記憶手段に格納される前記目標値に基づいて、前記圧縮機及び前記膨張弁を制御する制御手段と、を備えること
を特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、が環状に順次接続され、冷凍サイクルで冷媒が循環する冷媒回路と、
単一冷媒及び混合冷媒を含む複数種類の冷媒のうち一種類の冷媒が前記冷媒回路に封入されることが想定される場合において、前記複数種類の冷媒のそれぞれについて、前記圧縮機の吐出側における冷媒の過熱度である吐出過熱度の目標値が格納される記憶手段と、
前記圧縮機の吸入側・吐出側における冷媒の過熱度に基づいて、前記冷媒回路に実際に封入されている冷媒の種類を特定し、特定した冷媒の種類及び前記目標値に基づいて、前記圧縮機及び前記膨張弁を制御する制御手段と、を備えること
を特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記複数種類の冷媒は、冷媒Ｒ４１０Ａ及び冷媒Ｒ３２であること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルで冷媒を循環させる冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷媒回路において冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）で冷媒を循環させる冷凍サイクル装置が、例えば、空気調和機として広く用いられている。また、冷媒回路に封入する冷媒の種類として、例えば、冷媒Ｒ４１０Ａや冷媒Ｒ３２が知られている。
【０００３】
冷媒Ｒ４１０Ａは、従来の主流であった冷媒Ｒ２２に比べて蒸気圧力が高く、冷凍サイクル装置の高効率化を図ることができるという利点がある。一方、冷媒Ｒ３２は、ＧＷＰ（Global Warming Potential：地球温暖化係数）が冷媒Ｒ４１０Ａよりも低く、地球温暖化の抑制に寄与できるという利点がある。現状では、冷媒Ｒ４１０Ａ及び冷媒Ｒ３２が主流になっているが、地球温暖化の抑制を考慮すると、冷媒Ｒ３２を用いることが望ましいとされている。このような冷媒Ｒ３２を用いる技術として、例えば、以下に示すものが知られている。
【０００４】
すなわち、特許文献１には、冷媒Ｒ３２を冷媒回路で循環させ、圧縮機の圧縮容量を可変制御したり、室外側熱交換器の出口側の冷媒過冷却度が最適値となるように、冷媒流量調整装置の開度を調整したりすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１‐２２７８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、冷媒Ｒ４１０Ａと冷媒Ｒ３２とは物性が異なっているため、従来は、冷媒Ｒ４１０Ａに対応した制御を行う冷凍サイクル装置と、冷媒Ｒ３２に対応した制御を行う冷凍サイクル装置と、が別機種として製造されていた。例えば、特許文献１に記載の冷凍サイクル装置（冷凍空調装置）は、前記したように、冷媒Ｒ３２に対応した制御を行うように構成されている。
【０００７】
そうすると、例えば、冷媒Ｒ４１０Ａを使用している冷凍サイクル装置において、冷媒Ｒ４１０Ａを回収して冷媒Ｒ３２に入れ替える場合、圧縮機や膨張弁を制御する制御装置も冷媒Ｒ３２に対応したものに変更しなければならず、多大なコストがかかるという問題がある。冷凍サイクル装置が、冷媒Ｒ４１０Ａ及び冷媒Ｒ３２のいずれでも使用可能であれば、前記したコストを大幅に低減できる。
【０００８】
そこで、本発明は、複数種類の冷媒を使用可能な冷凍サイクル装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記した課題を解決するために、本発明は、単一冷媒及び混合冷媒を含む複数種類の冷媒のうち一種類の冷媒が冷媒回路に封入されることが想定される場合において、圧縮機の吐出側における冷媒の過熱度である吐出過熱度の目標値が、前記単一冷媒のみの使用を想定した吐出過熱度の目標値よりも低く、かつ、前記混合冷媒のみの使用を想定した吐出過熱度の目標値よりも高い値として格納される記憶手段と、前記記憶手段に格納される前記目標値に基づいて、前記圧縮機及び膨張弁を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、単一冷媒及び混合冷媒を含む複数種類の冷媒のうち一種類の冷媒が冷媒回路に封入されることが想定される場合において、前記複数種類の冷媒のそれぞれについて、圧縮機の吐出側における冷媒の過熱度である吐出過熱度の目標値が格納される記憶手段と、前記圧縮機の吸入側・吐出側における冷媒の過熱度に基づいて、前記冷媒回路に実際に封入されている冷媒の種類を特定し、特定した冷媒の種類及び前記目標値に基づいて、前記圧縮機及び膨張弁を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数種類の冷媒を使用可能な冷凍サイクル装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る空気調和機の構成図である。
【図２】（ａ）は冷媒Ｒ４１０Ａのモリエル線図及び冷凍サイクルの説明図であり、（ｂ）は冷媒Ｒ３２のモリエル線図及び冷凍サイクルの説明図であり、（ｃ）は冷媒Ｒ４１０Ａと冷媒Ｒ３２との中間的な物性を示すモリエル線図及び冷凍サイクルの説明図である。
【図３】冷媒の吐出圧力と、吐出過熱度と、の関係を示す説明図である。
【図４】制御部が実行する処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係る空気調和機における冷媒の吐出圧力と、吐出過熱度の目標値と、の関係を示す説明図である。
【図６】制御部が実行する処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の参考形態に係る空気調和機の構成図である。
【図８】制御部が実行する処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、一例として、「冷凍サイクル装置」である空気調和機１００（図１参照）において、冷媒Ｒ４１０Ａ又は冷媒Ｒ３２を使用することが想定されている場合について説明する。なお、冷媒Ｒ４１０は、冷媒Ｒ３２・冷媒Ｒ１２５を混合してなるＨＦＣ系の混合冷媒である。また、冷媒Ｒ３２は、ＨＦＣ系の単一冷媒である。
【００１５】
≪第１実施形態≫
＜空気調和機の構成＞
図１は、第１実施形態に係る空気調和機１００の構成図である。なお、図１では、暖房運転時において冷媒が流れる向きを実線で示し、冷房運転時において冷媒が流れる向きを破線で示している。
空気調和機１００（冷凍サイクル装置）は、冷房・暖房等の空調を行う機器である。図１に示すように、空気調和機１００は、冷媒回路１０と、室内ファンＦｉと、室外ファンＦｏと、阻止弁Ｖ１，Ｖ２と、各センサ２１〜２４と、制御装置３１，３２と、を備えている。
【００１６】
冷媒回路１０は、冷凍サイクルで冷媒が循環する回路であり、圧縮機１１と、四方弁１２と、室外熱交換器１３と、膨張弁１４と、室内熱交換器１５と、を備えている。
圧縮機１１は、ガス状の冷媒を圧縮する機器である。圧縮機１１の種類は特に限定されず、スクロール式、ピストン式、ロータリ式、スクリュー式、遠心式等の圧縮機を用いることができる。
【００１７】
四方弁１２は、冷媒回路１０において冷媒が流れる向きを切り替える弁である。冷房運転時には、四方弁１２によって、圧縮機１１の吐出側が室外熱交換器１３の一端ｎに接続されるとともに、圧縮機１１の吸入側が室内熱交換器１５の一端ｕに接続される。また、暖房運転時には、四方弁１２によって、圧縮機１１の吐出側が室内熱交換器１５の一端ｕに接続されるとともに、圧縮機１１の吸入側が室外熱交換器１３の一端ｎに接続される。
【００１８】
室外熱交換器１３は、外気と冷媒との間で熱交換が行われる熱交換器である。
室外ファンＦｏは、室外熱交換器１３に外気を送り込むファンであり、室外熱交換器１３の付近に設置されている。
【００１９】
室内熱交換器１５は、室内空気（空調対象空間の空気）と冷媒との間で熱交換が行われる熱交換器である。なお、室内熱交換器１５の他端ｑは、配管ｒを介して室外熱交換器１３の他端ｐに接続されている。
室内ファンＦｉは、室内熱交換器１５に室内空気を送り込むファンであり、室内熱交換器１５の付近に設置されている。
膨張弁１４は、冷媒を減圧したり、冷媒の流量を調整したりするための弁であり、前記した配管ｒに設置されている。
【００２０】
冷房運転時には、前記したように、四方弁１２が破線で示す流路に切り替えられ、圧縮機１１と、室外熱交換器１３（凝縮器）と、膨張弁１４と、室内熱交換器１５（蒸発器）と、が環状に順次接続されてなる冷媒回路１０において冷媒が循環する。
暖房運転時には、前記したように、四方弁１２が実線で示す流路に切り替えられ、圧縮機１１と、室内熱交換器１５（凝縮器）と、膨張弁１４と、室外熱交換器１３（蒸発器）と、が環状に順次接続されてなる冷媒回路１０において冷媒が循環する。
【００２１】
なお、図１に示す例では、圧縮機１１、四方弁１２、室外熱交換器１３、膨張弁１４、室外ファンＦｏ、後記する制御装置３１等が、室外機Ｈｏに設置されている。また、室内熱交換器１５、室内ファンＦｉ、後記する制御装置３２等が、室内機Ｈｉに設置されている。
【００２２】
吐出圧力センサ２１は、圧縮機１１から吐出される冷媒の圧力（吐出圧力）を検出するセンサであり、圧縮機１１の吐出口の付近に設置されている。
吐出温度センサ２２は、圧縮機１１から吐出される冷媒の温度（吐出温度）を検出するセンサであり、圧縮機１１の吐出口の付近に設置されている。
【００２３】
吸入圧力センサ２３は、圧縮機１１に吸入される冷媒の圧力（吸入圧力）を検出するセンサであり、圧縮機１１の吸入口の付近に設置されている。
吸入温度センサ２４は、圧縮機１１に吸入される冷媒の温度（吸入温度）を検出するセンサであり、圧縮機１１の吸入口の付近に設置されている。
【００２４】
その他、図１では省略したが、空気調和機１００は、室内温度を検出する室内温度センサや、室外温度を検出する室外温度センサも備えている。
吐出圧力センサ２１、吐出温度センサ２２、吸入圧力センサ２３、及び吸入温度センサ２４を含む各センサの検出値は、室外機Ｈｏの制御装置３１に出力される。
【００２５】
阻止弁Ｖ１，Ｖ２は、空気調和機１００の据付作業後に開弁されることで、それまで室外機Ｈｏに封入されていた冷媒を冷媒回路１０の全体に行き渡らせるための弁である。一方の阻止弁Ｖ１は、ガス状の冷媒が通流する配管ｓに設置されている。他方の阻止弁Ｖ２は、液状又は気液二相の冷媒が通流する配管ｒに設置されている。
【００２６】
室外機Ｈｏの制御装置３１は、例えば、マイコンであり、図示はしないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit：図示せず）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を含んで構成される。制御装置３１は、各センサ２１〜２４の検出値等に基づいて、圧縮機１１のモータ（図示せず）の回転速度や、膨張弁１４の開度を制御する。
【００２７】
図１に示すように、制御装置３１は、記憶部３１ａ（記憶手段）と、制御部３１ｂ（制御手段）と、を備えている。
記憶部３１ａは、制御部３１ｂのプログラムを記憶したり、各センサ２１〜２４の検出値等を一時的に記憶したりする機能を有している。また、記憶部３１ａには、圧縮機１１の吐出側における冷媒の過熱度の目標値が格納されている。なお、過熱度の目標値については後記する。
【００２８】
制御部３１ｂは、各センサ２１〜２４の検出値や、リモコン（図示せず）から室内機Ｈｉを介して受信した信号に基づいて、圧縮機１１、四方弁１２、膨張弁１４、及び室外ファンＦｏを制御する機能を有している。
【００２９】
室内機Ｈｉの制御装置３２は、例えば、マイコンであり、室外機Ｈｏの制御装置３１から受信する情報に基づいて、室内ファンＦｉを制御する機能を有している。
【００３０】
＜冷媒の物性について＞
図２（ａ）は、冷媒Ｒ４１０Ａのモリエル線図及び冷凍サイクルの説明図である。なお、図２（ａ）の横軸は、冷媒の比エンタルピであり、縦軸は、冷媒の圧力である（図２（ｂ）、図２（ｃ）も同様）。
図２（ａ）に示す飽和液線ｗαは、冷媒の液相の状態と気液二相の状態との境界線である。なお、下付きのαは、冷媒Ｒ４１０Ａであることを表している。飽和蒸気線ｇαは、冷媒の気液二相の状態と気相の状態との境界線である。ちなみに、飽和液線ｗα及び飽和蒸気線ｇαで囲まれている領域では、冷媒が気液二相の状態になっている。臨界点ｃαは、飽和液線ｗαと飽和蒸気線ｇαとの境界点である。
【００３１】
冷媒回路１０に冷媒Ｒ４１０Ａが封入されている場合、図２（ａ）に示すように、圧縮機１１における圧縮過程（点Ｇ１α→点Ｇ２α）、凝縮器における凝縮過程（点Ｇ２α→点Ｇ３α）、膨張弁１４における膨張過程（点Ｇ３α→点Ｇ４α）、及び、蒸発器における蒸発過程（点Ｇ４α→点Ｇ１α）を順次経て、冷凍サイクルで冷媒Ｒ４１０Ａが循環する。図２（ａ）に示す例では、所定の吐出圧力Ｐｄ・吸入圧力Ｐｉで圧縮機１１が駆動している。
【００３２】
また、図２（ａ）の３本の破線で例示した等温線は、冷媒Ｒ４１０Ａの温度が等しい点（状態）からなる線である。なお、図２（ａ）では、圧縮機１１によって圧縮された冷媒Ｒ４１０Ａの状態を示す点Ｇ２αが、温度Ｔ１の等温線に含まれている。
【００３３】
図２（ｂ）は、冷媒Ｒ３２のモリエル線図及び冷凍サイクルの説明図である。なお、図２（ｂ）に示す冷凍サイクルにおいて、圧縮機１１の吐出圧力Ｐｄ・吸入圧力Ｐｉは、冷媒Ｒ４１０Ａの場合（図２（ａ）参照）と同一にしている。
冷媒Ｒ３２は、冷媒Ｒ４１０Ａとは物性が異なるため、図２（ｂ）に示すモリエル線図（飽和液線ｗβ、飽和蒸気線ｇβ、及び各等温線を含む）の形状が、冷媒Ｒ４１０Ａ（図２（ａ）参照）とは異なっている。なお、下付きのβは、冷媒Ｒ３２であることを表している。
【００３４】
例えば、単一冷媒である冷媒Ｒ３２は、混合冷媒である冷媒Ｒ４１０Ａよりも乾き度が低くなりやすいため、圧縮機１１に吸入される冷媒の液体成分の割合が比較的大きくなる。図２（ｂ）に示す例では、圧縮機１１の吸入側の状態を示す点Ｇ１βが、飽和蒸気線ｇβよりも気液二相側に入っている。
また、例えば、冷媒Ｒ３２は冷媒Ｒ４１０Ａよりも比熱比が大きいため、圧縮機１１の吐出圧力Ｐｄ・吸入圧力Ｐｉが同一であるとすると、冷媒Ｒ４１０Ａよりも冷媒Ｒ３２のほうが吐出温度が高くなる（温度Ｔ１＜温度Ｔ２）。その結果、冷媒Ｒ４１０Ａよりも冷媒Ｒ３２のほうが、圧縮機１１の吐出側における冷媒の「過熱度」が高くなる。
【００３５】
前記した「過熱度」とは、冷媒の圧力に対応する飽和温度に対して、冷媒の実際の温度が何度高いかを示す数値である。以下では、圧縮機１１の吐出側における冷媒の過熱度を「吐出過熱度」という。また、圧縮機１１の吸入側における冷媒の過熱度を「吸入過熱度」という。
【００３６】
図２（ｃ）は、冷媒Ｒ４１０Ａと冷媒Ｒ３２との中間的な物性を示すモリエル線図及び冷凍サイクルの説明図である。図２（ｃ）に示す飽和液線ｗγは、例えば、各圧力において冷媒Ｒ４１０Ａの飽和液線ｗαの比エンタルピと、冷媒Ｒ３２の飽和液線ｗβの比エンタルピと、の平均をとったものである（飽和蒸気線ｇγも同様）。なお、下付きのγは、冷媒Ｒ４１０Ａと冷媒Ｒ３２との中間的な物性であることを表している。
【００３７】
図２（ｃ）に示す温度Ｔ３は、所定の吐出圧力Ｐｄで圧縮機１１を駆動する場合において、冷媒Ｒ４１０Ａと冷媒Ｒ３２との中間的な物性を有する（仮想の）冷媒の吐出温度である。前記したように、冷媒Ｒ３２は、冷媒Ｒ４１０よりも温度上昇しやすい。したがって、両者の中間の物性を有する冷媒において、その吐出温度は、冷媒Ｒ４１０Ａの吐出温度Ｔ１（図２（ａ）参照）よりも高くなるとともに、冷媒Ｒ３２の吐出温度Ｔ２（図２（ｂ）参照）よりも低くなる（Ｔ１＜Ｔ３＜Ｔ２）。
【００３８】
なお、冷媒回路１０には、冷媒Ｒ４１０Ａが封入される可能性もあるし、また、冷媒Ｒ３２が封入される可能性もある。したがって、本実施形態では、冷媒Ｒ４１０Ａと冷媒Ｒ３２との中間的な物性（図２（ｃ）参照）に基づいて、冷媒の吐出過熱度を算出するようにしている。つまり、図２（ｃ）のモリエル線図に相当する情報が、予め記憶部３１ａに格納されている。
【００３９】
図３は、冷媒の吐出圧力と、吐出過熱度と、の関係を示す説明図である。
図３の縦軸は、圧縮機１１の吐出圧力であり、横軸は、冷媒の吐出過熱度である。図３に示す破線は、冷媒回路１０に冷媒Ｒ４１０Ａを封入し、圧縮機１１によって冷媒Ｒ４１０Ａを圧縮した場合における吐出過熱度である。圧縮機１１の吐出圧力が高いほど冷媒Ｒ４１０Ａの温度も高くなり、それに伴って冷媒Ｒ４１０Ａの吐出過熱度も高くなる。ちなみに、冷媒Ｒ４１０Ａのみの使用を想定した従来の空気調和機では、例えば、値Ｋｄαを吐出過熱度の目標値として、吐出圧力Ｐｄで圧縮機１１が駆動される。
【００４０】
図３に示す一点鎖線は、冷媒回路１０に冷媒Ｒ３２を封入し、圧縮機１１によって冷媒Ｒ３２を圧縮した場合における吐出過熱度である。前記したように、冷媒Ｒ３２は冷媒Ｒ４１０Ａに比べて温度上昇しやすいため、吐出圧力が同一（例えば、吐出圧力Ｐｄ）であっても、冷媒Ｒ３２の方が冷媒Ｒ４１０Ａよりも吐出過熱度が高くなる。ちなみに、冷媒Ｒ３２のみの使用を想定した従来の空気調和機では、例えば、値Ｋｄβを吐出過熱度の目標値として、吐出圧力Ｐｄで圧縮機１１が駆動される。
【００４１】
図３に示す実線ｍγは、本実施形態に係る空気調和機１００の制御装置３１において設定される吐出過熱度の目標値である。図３に示すように、冷媒の吐出過熱度の目標値Ｋｄγは、冷媒Ｒ３２（単一冷媒）のみの使用を想定した吐出過熱度の目標値Ｋｄβよりも低く、かつ、冷媒Ｒ４１０Ａ（混合冷媒）のみの使用を想定した吐出過熱度の目標値Ｋｄαよりも高い値として、予め記憶部３１ａされている。このように、２種類の冷媒Ｒ４１０Ａ・冷媒Ｒ３２について、その中間的な大きさで吐出過熱度の目標値Ｋｄγが設定されている。
【００４２】
ちなみに、従来技術において、冷媒Ｒ４１０Ａに対応した機種の空気調和機に冷媒Ｒ３２を封入して空調運転を行うと、圧縮機の吐出側の温度が高くなり過ぎて、圧縮機に封入されている冷凍機油（潤滑油）の劣化を招く可能性があった。これに対して本実施形態では、前記した大小関係に基づいて吐出過熱度の目標値Ｋｄγが設定されるため、冷媒回路１０に冷媒Ｒ３２が封入されたとしても、冷凍機油の劣化を招く可能性はほとんどない。
【００４３】
また、従来技術において、冷媒Ｒ３２に対応した機種の空気調和機に冷媒Ｒ４１０Ａを封入して空調運転を行うと、圧縮機への液戻りが生じて、圧縮機に過大な負荷がかかる可能性があった。これに対して本実施形態では、前記した大小関係に基づいて吐出過熱度の目標値Ｋｄγが設定されるため、冷媒回路１０に冷媒Ｒ４１０Ａが封入されたとしても、圧縮機１１への液戻りが生じるおそれはほとんどない。
つまり、本実施形態によれば、冷媒Ｒ４１０Ａ及び冷媒Ｒ３２のいずれが使用されても、吐出過熱度の目標値Ｋｄγを適切に設定できる。
【００４４】
図４は、制御部３１ｂが実行する処理を示すフローチャートである。なお、図４の「ＳＴＡＲＴ」時には、空気調和機１００において冷房運転が実行されているものとする。また、空気調和機１００の冷媒回路１０には、冷媒Ｒ４１０Ａが封入されているか、又は、冷媒Ｒ３２が封入されているものとする（いずれの冷媒が封入されていてもよい）。
【００４５】
ステップＳ１０１において制御部３１ｂ（図１参照）は、各センサの検出値等を読み込む。すなわち、制御部３１ｂは、図１に示す吐出圧力センサ２１、吐出温度センサ２２、吸入圧力センサ２３、及び吸入温度センサ２４の検出値や、室内温度センサ（図示せず）、室外温度センサ（図示せず）の検出値に加えて、空気調和機１００の設定温度を読み込む。
【００４６】
ステップＳ１０２において制御部３１ｂは、ステップＳ１０１で読み込んだ各センサの検出値等に基づいて、吐出過熱度の目標値Ｋｄγを設定する。具体的に説明すると、制御部３１ｂは、例えば、設定温度と室内温度との差に基づいて、吐出過熱度の目標値Ｋｄγを設定する。前記したように、冷媒Ｒ３２のみの使用を想定した場合よりも低く、かつ、冷媒Ｒ４１０Ａのみの使用を想定した場合よりも高い値として、吐出過熱度の目標値Ｋｄγが設定される。
【００４７】
ステップＳ１０３において制御部３１ｂは、ステップＳ１０１で読み込んだ各センサの検出値等に基づいて、現時点での（実際の）吐出過熱度Ｋｄを算出する。すなわち、制御部３１ｂは、記憶部３１ａに格納されている情報（図２（ｃ）参照）に基づいて、吐出圧力センサ２１の検出値に対応する凝縮温度を求め、さらに、吐出温度センサ２２の検出値から凝縮温度を減算することで、冷媒の吐出過熱度Ｋｄを算出する。
【００４８】
ステップＳ１０４において制御部３１ｂは、ステップＳ１０２で設定した吐出過熱度の目標値Ｋｄγと、ステップＳ１０３で算出した現時点での吐出過熱度Ｋｄと、に基づいて、圧縮機１１及び膨張弁１４を制御する。例えば、現時点での吐出過熱度Ｋｄが目標値Ｋｄγよりも低い場合、制御部３１ｂは、圧縮機１１のモータ（図示せず）の回転速度を上昇させる制御、及び、膨張弁１４の開度を小さくする制御のうち一方又は両方を実行する。
【００４９】
ステップＳ１０４の処理を行った後、制御部３１ｂの処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。
なお、吐出過熱度に加えて、吸入圧力センサ２３及び吸入温度センサ２４の検出値に基づき、吸入過熱度を所定の目標値に近づける制御を行ってもよい。また、暖房運転時においても、前記した冷房運転時と同様の方法で各機器が制御される。
【００５０】
＜効果＞
本実施形態によれば、冷媒Ｒ３２のみの使用を想定した吐出過熱度の目標値よりも低く、かつ、冷媒Ｒ４１０Ａのみの使用を想定した吐出過熱度の目標値よりも高い値として、、吐出過熱度の目標値Ｋγが設定される。したがって、前記したように、冷凍機油の劣化や、圧縮機１１への液戻りが生じるおそれはほとんどないため、冷媒Ｒ４１０Ａ及び冷媒Ｒ３２のいずれも使用可能になる。これによって、空気調和機１００を別機種のものに買い替えることなく、その効率やＧＷＰを考慮して、例えば、冷媒Ｒ４１０Ａから冷媒Ｒ３２に入れ替えることができる。
【００５１】
≪第２実施形態≫
第２実施形態は、冷媒Ｒ４１０Ａ及び冷媒Ｒ３２のそれぞれについて、吐出過熱度の目標値が予め記憶されている点が、第１実施形態とは異なっている。また、第２実施形態は、試運転時の各センサの検出値に基づき、制御部３１ｂによって、冷媒回路１０に実際に封入されている冷媒を特定する点が、第１実施形態とは異なっている。
なお、空気調和機１００（図１参照）の構成については、第１実施形態と同様である。また、２種類の冷媒Ｒ４１０Ａ及び冷媒Ｒ３２の使用が想定されている点についても、第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【００５２】
第２実施形態に係る空気調和機１００（図１参照）の記憶部３１ａには、冷媒Ｒ４１０Ａの物性に関する情報（図２（ａ）のモリエル線図に相当する情報）、及び、冷媒Ｒ３２の物性に関する情報（図２（ｂ）のモリエル線図に相当する情報）が格納されている。
【００５３】
図５は、空気調和機１００における冷媒の吐出圧力と、吐出過熱度の目標値と、の関係を示す説明図である。なお、冷媒Ｒ４１０Ａ（破線）、冷媒Ｒ３２（一点鎖線）に関する各曲線は、第１実施形態で説明した図３と同様である。
記憶部３１ａ（図１参照）には、前記した情報の他に、冷媒Ｒ４１０Ａ（破線）の吐出過熱度の目標値Ｋｄα、及び冷媒Ｒ３２（一点鎖線）の吐出過熱度の目標値Ｋｄβが、それぞれ、冷媒の種類に対応付けて格納されている。
【００５４】
図６は、制御部３１ｂが実行する処理を示すフローチャートである。なお、冷媒回路１０（図１参照）には、冷媒Ｒ４１０Ａ及び冷媒Ｒ３２のいずれか一方が封入されているものとする。
ステップＳ２０１において制御部３１ｂは、試運転を実行する。ここで「試運転」とは、空気調和機１００の据付作業が完了した後、通常の空調運転に先立って、冷媒回路１０に実際に封入されている冷媒の種類を特定するために行う運転である。制御部３１ｂは、吐出過熱度の目標値Ｋｄ１（例えば、＋３０℃）を設定し、圧縮機１１のモータ（図示せず）の回転速度指令値、及び膨張弁１４の開度指令値を設定して、空気調和機１００の試運転を実行する。なお、試運転時における吐出過熱度の目標値Ｋｄ１は、冷媒Ｒ４１０Ａ及び冷媒Ｒ３２の物性に基づいて、予め設定されている。
【００５５】
ステップＳ２０２において制御部３１ｂは、各センサの検出値に基づき、現時点での（実際の）吐出過熱度Ｋｄが、目標値Ｋｄ１を超えているか否かを判定する。具体的に説明すると、制御部３１ｂは、例えば、冷媒Ｒ４１０Ａの情報（図２（ａ）参照）に基づいて、吐出圧力センサ２１の検出値に対応する凝縮温度を求め、吐出温度センサ２２の検出値から凝縮温度を減算することで、現時点での冷媒の吐出過熱度Ｋｄを算出する。そして、制御部３１ｂは、現時点での吐出過熱度Ｋｄが目標値Ｋｄ１を超えたか否かを判定する。
【００５６】
ステップＳ２０２において現時点での吐出過熱度Ｋｄが目標値Ｋｄ１を超えている場合（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、制御部３１ｂの処理はステップＳ２０３に進む。一方、吐出過熱度Ｋｄが目標値Ｋｄ１以下である場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）、制御部３１ｂの処理はステップＳ２０１に戻る。
【００５７】
ステップＳ２０３において制御部３１ｂは、吸入過熱度Ｋｉが所定閾値Ｋｉ１よりも高いか否かを判定する。前記した所定閾値Ｋｉ１（例えば、＋０℃）は、冷媒の種類の判定基準となる吸入過熱度の閾値であり、予め設定されている。ステップＳ２０３の処理について具体的に説明すると、制御部３１ｂは、例えば、冷媒Ｒ４１０Ａの情報（図２（ａ）参照）に基づいて、吸入圧力センサ２３の検出値に対応する蒸発温度を求め、吸入温度センサ２４の検出値から蒸発温度を減算することで、現時点での冷媒の吸入過熱度Ｋｉを算出する。そして、制御部３１ｂは、現時点での吸入過熱度Ｋｉと、所定閾値Ｋｉ１と、の大小を比較する。
【００５８】
ステップＳ２０３において吸入過熱度Ｋｉが所定閾値Ｋｉ１よりも高い場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、制御部３１ｂの処理はステップＳ２０４に進む。
ステップＳ２０４において制御部３１ｂは、冷媒回路１０に実際に封入されている冷媒は、冷媒Ｒ４１０であると判定する。なお、冷媒Ｒ４１０Ａは、冷媒Ｒ３２よりも過熱蒸気になりやすいため、図２（ａ）に示すように、点Ｇ１α（圧縮機１１の吸入側）が飽和蒸気線ｇαよりも気相側に入りやすい。したがって、例えば、吐出過熱度Ｋｄが３０℃（目標値Ｋｄ１）になるように圧縮機１１を運転すると、通常、冷媒Ｒ４１０Ａの吸入過熱度Ｋｉはゼロ（所定閾値Ｋｉ１）よりも高くなる。
【００５９】
ステップＳ２０５において制御部３１ｂは、ステップＳ２０４の判定結果を記憶する。つまり、制御部３１ｂは、冷媒回路１０に実際に封入されている冷媒が、冷媒Ｒ４１０であるという情報を記憶部３１ａに格納する。
【００６０】
また、ステップＳ２０３において吸入過熱度Ｋｉが所定閾値Ｋｉ１以下である場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）、制御部３１ｂの処理はステップＳ２０６に進む。
ステップＳ２０６において制御部３１ｂは、冷媒回路１０に実際に封入されている冷媒は、冷媒Ｒ３２であると判定する。なお、冷媒Ｒ３２は、冷媒Ｒ４１０Ａよりも過熱蒸気になりにくいため、図２（ｂ）に示すように、点Ｇ１β（圧縮機１１の吸入側）が飽和蒸気線ｇβよりも気液二相側に入りやすい。したがって、例えば、吐出過熱度Ｋｄが３０℃（目標値Ｋｄ１）になるように圧縮機１１を運転すると、通常、冷媒Ｒ３２の吸入過熱度Ｋｉはゼロ（所定閾値Ｋｉ１）以下になる。
【００６１】
ステップＳ２０７において制御部３１ｂは、ステップＳ２０６の判定結果を記憶する。つまり、制御部３１ｂは、冷媒回路１０に実際に封入されている冷媒が、冷媒Ｒ３２であるという情報を記憶部３１ａに格納する。
【００６２】
なお、試運転（Ｓ２０１）を行う前は、冷媒Ｒ４１０Ａ及び冷媒Ｒ３２のうちいずれが冷媒回路１０に封入されているかが不明である。したがって、例えば、実際には冷媒Ｒ３２が冷媒回路１０に封入されていた場合において、ステップＳ２０２の吐出過熱度Ｋｄ、及びステップＳ２０３の吸入過熱度Ｋｉを算出する際、冷媒Ｒ４１０Ａの情報（図２（ａ）参照）が用いられる可能性もある。このような場合でも、ステップＳ２０３の処理で誤判定が起きないように、目標値Ｋｄ１（Ｓ２０２）及び所定閾値Ｋｉ１（Ｓ２０３）が設定されている。
【００６３】
ステップＳ２０５又はステップＳ２０７の処理を行った後、制御部３１ｂは処理を終了する（ＥＮＤ）。
なお、図６では省略したが、冷媒回路１０に実際に封入されている冷媒を記憶した後（Ｓ２０５又はＳ２０７）、制御部３１ｂは、通常の空調運転を行う。すなわち、制御部３１ｂは、特定した冷媒の種類に対応する吐出過熱度の目標値（図５参照）に基づいて、圧縮機１１及び膨張弁１４を制御する。例えば、冷媒回路１０に実際に封入されている冷媒が冷媒Ｒ４１０Ａである場合、制御部３１ｂは、例えば、設定温度と室内温度との差に基づいて吐出過熱度の目標値を設定する。なお、吐出過熱度の目標値に基づく空調制御については、第１実施形態と同様であるから、説明を省略する。
【００６４】
＜効果＞
本実施形態によれば、記憶部３１ａに格納されている情報に基づいて、冷媒回路１０に実際に封入されている冷媒の種類を特定し（Ｓ２０４、Ｓ２０６）、特定した冷媒の種類に基づいて空調運転を行うことができる。したがって、冷媒Ｒ４１０Ａと冷媒Ｒ３２の中間的な物性（図２（ｃ）、図３参照）に基づいて空調制御を行う第１実施形態よりも、実際に封入されている冷媒に適した制御を行うことができる。
【００６５】
≪参考形態≫
参考形態は、ユーザによる切替スイッチ４１（図７参照）の操作によって冷媒の種類が特定される点が、第２実施形態とは異なっている。なお、２種類の冷媒Ｒ４１０Ａ及び冷媒Ｒ３２の使用が想定されている点については、第２実施形態と同様である。
また、冷媒Ｒ４１０Ａ及び冷媒Ｒ３２の物性に関する情報（図２（ａ）、図２（ｂ）参照）が記憶されている点、及び、冷媒Ｒ４１０Ａ及び冷媒Ｒ３２の吐出過熱度の目標値（図５参照）が、冷媒の種類に対応付けて記憶されている点についても第２実施形態と同様である。したがって、第２実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【００６６】
図７は、参考形態に係る空気調和機１００Ａの構成図である。なお、図７に示す空気調和機１００Ａは、第１実施形態で説明した空気調和機１００（図１参照）に切替スイッチ４１（切替手段）を追加した構成になっている。
【００６７】
切替スイッチ４１は、ユーザによって切替操作され、冷媒回路１０に実際に封入される冷媒の種類を示す信号を制御装置３１Ａ（制御部３１ｂ）に出力するスイッチである。切替スイッチ４１は、例えば、室外機Ｈｏの操作盤（図示せず）に設置され、ユーザ（メンテナンス時や施工時の作業員）の操作によって切り替えられるようになっている。その一例を挙げると、冷媒回路１０に実際に冷媒Ｒ４１０Ａが封入されている場合、ユーザによって切替スイッチ４１がオン状態に切り替えられ、この切替スイッチ４１から制御装置３１Ａにオン信号が出力される。また、冷媒回路１０に実際に冷媒Ｒ３２が封入されている場合、ユーザによって切替スイッチ４１がオフ状態に切り替えられ、この切替スイッチ４１から制御装置３１Ａにオフ信号が出力される。
【００６８】
図８は、制御部３１ｂが実行する処理を示すフローチャートである。なお、図８の「ＳＴＡＲＴ」時には、空気調和機１００Ａの据付作業が完了し、これから通常の空調運転（Ｓ３０１〜Ｓ３０３）が行われるものとする。
ステップＳ３０１において制御部３１ｂは、切替スイッチ４１からオン信号が入力されているか否かを判定する。切替スイッチ４１からオン信号が入力されている場合（Ｓ３０１：Ｙｅｓ）、制御部３１ｂの処理はステップＳ３０２に進む。
ステップＳ３０２において制御部３１ｂは、切替スイッチ４１から入力されるオン信号に基づいて、冷媒回路１０に冷媒Ｒ４１０が封入されていると判定し、冷媒Ｒ４１０Ａに対応する空調制御を実行する。すなわち、制御部３１ｂは、吐出過熱度の目標値を設定し、図２（ａ）に示す冷媒Ｒ４１０Ａの物性に基づいて、圧縮機１１及び膨張弁１４を制御する。
【００６９】
また、ステップＳ３０１において切替スイッチ４１からオフ信号が入力されている場合（Ｓ３０１：Ｎｏ）、制御部３１ｂの処理はステップＳ３０３に進む。
ステップＳ３０３において制御部３１ｂは、切替スイッチ４１から入力されるオフ信号に基づいて、冷媒回路１０に冷媒Ｒ３２が封入されていると判定し、冷媒Ｒ３２に対応する空調制御を実行する。すなわち、制御部３１ｂは、吐出過熱度の目標値を設定し、図２（ｂ）に示す冷媒Ｒ３２の物性に基づいて、圧縮機１１及び膨張弁１４を制御する。
ステップＳ３０２又はステップＳ３０３の処理を行った後、制御部３１ｂの処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。
【００７０】
＜効果＞
本実施形態によれば、ユーザによる切替スイッチ４１の操作によって、空調制御を行う際に参照する情報（図２（ａ）、図２（ｂ）、図５参照）を切り替えることができる。そして、制御部３１ｂによって、冷媒回路１０に封入されている冷媒の種類（冷媒Ｒ４１０Ａ又は冷媒Ｒ３２）に対応した制御を行うことができる。これによって、冷媒Ｒ４１０Ａと冷媒Ｒ３２の中間的を物性（図２（ｃ）、図３参照）に基づいて空調制御を行う第１実施形態よりも、実際に封入されている冷媒に適した制御を行うことができる。
【００７１】
また、従来技術では、複数箇所に設置されている各空気調和機のメンテナンスとして、同種類の冷媒を新たに入れ替える際、冷媒Ｒ４１０Ａ及び冷媒Ｒ３２のいずれが使用されているか不明であるときには、各種類の冷媒を充填した多数のボンベをトラックで運搬する必要があった。
これに対して本実施形態では、冷媒Ｒ４１０Ａ及び冷媒Ｒ３２について空気調和機１００を共用できるため、メンテナンス対象の全てが本実施形態に係る空気調和機１００であることが把握できていれば、冷媒Ｒ４１０Ａ及び冷媒Ｒ３２のいずれか一方のみの運搬で足りる。したがって、冷媒の入替えを含むメンテナンスの作業負担を従来よりも軽減できる。
【００７２】
≪変形例≫
以上、本発明に係る空気調和機Ｓについて各実施形態により説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、各実施形態では、吐出圧力センサ２１（図１参照）によって圧縮機１１の吐出圧力を検出し、吸入圧力センサ２３（図１参照）によって吸入圧力を検出する構成について説明したが、これに限らない。すなわち、吐出圧力センサ２１及び吸入圧力センサ２３に代えて、室外熱交換器液側温度センサ（図示せず）及び室内熱交換器液側温度センサ（図示せず）を設置してもよい。前記した室外熱交換器液側温度センサは、室外熱交換器１３の他端ｐ（つまり、液側）付近の冷媒の温度を検出するセンサである。また、前記した室内熱交換器液側温度センサは、室内熱交換器１５の他端ｑ（つまり、液側）付近の冷媒の温度を検出するセンサである。これらの２つのセンサの検出値を冷媒の飽和温度とみなして、この飽和温度に対応する吐出圧力・吸入圧力を推定するようにしてもよい。
【００７３】
また、各実施形態では、空気調和機１００において、２種類の冷媒Ｒ４１０Ａ及び冷媒Ｒ３２のうちいずれかが使用される場合について説明したが、これに限らない。例えば、冷媒Ｒ４１０Ａ及び冷媒Ｒ３２に加えて、冷媒Ｒ１２５、冷媒Ｒ１３４ａ、冷媒Ｒ１５２ａ、冷媒Ｒ４０４Ａ、冷媒Ｒ４０７Ｃ等のＨＦＣ系の冷媒や、冷媒Ｒ２２、冷媒Ｒ１２３、冷媒Ｒ１４１ｂ、冷媒Ｒ１４２ｂ、冷媒Ｒ２２５等のＨＣＦＣ系の冷媒、アンモニア、二酸化炭素、炭化水素、水等の自然冷媒の中から任意の２種類（単一冷媒及び混合冷媒）の冷媒を選択してもよい。なお、冷媒の種類は、空気調和機１００の設置環境や配管の肉厚等に基づいて、適宜選択すればよい。
【００７４】
また、前記した各冷媒のうち、３種類以上の冷媒（単一冷媒及び混合冷媒を含む複数種類の冷媒）を選択してもよい。そして、第１実施形態で説明したように、単一冷媒及び混合冷媒を含む複数種類の冷媒のうち一種類の冷媒が冷媒回路１０に封入されることが想定される場合において、吐出過熱度の目標値を、単一冷媒の使用を想定した吐出過熱度の目標値よりも低く、混合冷媒の使用を想定した吐出過熱度の目標値よりも高い値として設定してもよい。
【００７５】
また、第２実施形態において、試運転時に３種類以上の冷媒の中から冷媒回路１０に実際に封入されている冷媒を特定し、特定した冷媒の種類に対応する吐出過熱度の目標値に基づいて、圧縮機１１及び膨張弁１４を制御するようにしてもよい。なお、ｍ種類の中から冷媒回路１０に実際に封入されている冷媒を特定する場合、例えば、大きさの異なる（ｍ−１）個の吸入過熱度Ｋｉの閾値を設定し、実際の吸入過熱度と各閾値との大小関係に基づいて冷媒の種類を特定すればよい（図６：ステップＳ２０３の処理に相当）。
【００７６】
また、参考形態において、切替スイッチ４１からの情報に基づいて、３種類以上の冷媒の中から冷媒回路１０に実際に封入されている冷媒を特定し、特定した冷媒の種類に対応する吐出過熱度の目標値に基づいて圧縮機１１及び膨張弁１４を制御するようにしてもよい。
【００７７】
また、各実施形態では、空気調和機１００（図１参照）が１台の室内熱交換器１５を備える構成について説明したが、これに限らない。すなわち、室外熱交換器１３と並列接続された複数の室内熱交換器を備えるマルチ型の空気調和機にも各実施形態を適用できる。また、室内機・室外機を一体化した一体型の空気調和機にも各実施形態を適用できる。
また、各実施形態では、「冷凍サイクル装置」が空気調和機１００，１００Ａである場合について説明したが、これに限らない。すなわち、冷凍装置や冷蔵庫等、他の機器にも各実施形態を適用できる。
【００７８】
また、各実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
【符号の説明】
【００７９】
１００，１００Ａ  空気調和機（冷凍サイクル装置）
１０  冷媒回路
１１  圧縮機
１２  四方弁
１３  室外熱交換器（凝縮器／蒸発器）
１４  膨張弁
１５  室内熱交換器（蒸発器／凝縮器）
３１，３１Ａ  制御装置
３１ａ  記憶部（記憶手段）
３１ｂ  制御部（制御手段）
４１    切替スイッチ（切替手段）
【図１】
0006635682.tif 000002
【図２】
0006635682.tif 000003
【図３】
0006635682.tif 000004
【図４】
0006635682.tif 000005
【図５】
0006635682.tif 000006
【図６】
0006635682.tif 000007
【図７】
0006635682.tif 000008
【図８】
0006635682.tif 000009