(57)【要約】【課題】  空気調和装置の設置状態に対して適正な追加冷媒量を自動で充填し、冷凍サイクルの信頼性を確保する。【解決手段】  圧縮機１、室外熱交換器７、減圧装置６、受液器５を有する室外ユニットと、室内熱交換器３、減圧装置４を有する室内ユニットと、を配管接続した冷凍サイクルに対して、所定量の冷媒を室外ユニット内に充填、又は冷媒を追加充填する冷媒充填装置において、室外ユニットの受液器７と室内ユニットの間に副流部を備えた過冷却熱交換器９の主流部を配置し、副流部の一方は冷媒充填電磁弁１４を介して冷媒ボンベ５０に、他方は圧縮機１の吸入側に接続し、主流部出口側の冷媒過冷却度に関連して冷媒充填電磁弁１４の開閉を制御する。【選択図】図１
2005114184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、室外熱交換器、減圧装置、受液器を有する室外ユニットと、室内熱交換器、減圧装置を有する室内ユニットと、を配管接続した冷凍サイクルに対して、所定量の冷媒を室外ユニット内に充填、又は冷媒を追加充填する冷媒充填装置において、
前記室外ユニットの受液器と室内ユニットの間に副流部を備えた過冷却熱交換器の主流部を配置し、前記副流部の一方は冷媒充填電磁弁を介して冷媒ボンベに、他方は前記圧縮機の吸入側に接続し、前記主流部出口側の冷媒過冷却度に関連して前記冷媒充填電磁弁の開閉を制御することを特徴とする冷媒充填装置。
【請求項２】
請求項１記載の冷媒充填装置において、前記受液器と前記過冷却熱交換器とを接続する配管から前記副流部の入口と前記冷媒充填電磁弁の間にバイパスするバイパス回路を設け、該バイパス回路に過冷却バイパス膨張弁を設けたことを特徴とする冷媒充填装置。
【請求項３】
請求項１に記載のものにおいて、前記冷媒充填電磁弁の上流側に阻止弁を設け、前記冷媒充填電磁弁と前記阻止弁の間から前記主流部の出口側に冷媒が流れる第２のバイパス回路を設けたことを特徴とする冷媒充填装置。
【請求項４】
請求項１に記載のものにおいて、前記圧縮機の吐出側に設けられた吐出圧力センサと、前記主流部の出口側に設けられた温度サーミスタとを備え、前記吐出圧力センサによる圧力値から飽和液温度を演算し、前記温度サーミスタの出力値との差を求めることを特徴とする冷媒充填装置。
【請求項５】
請求項１に記載のものにおいて、前記圧縮機吐出側の冷媒過熱度を検出し、冷媒充填中に前記冷媒過熱度が所定値となるように前記冷凍サイクルを制御することを特徴とする冷媒充填装置。
【請求項６】
請求項１に記載のものにおいて、前記冷媒過冷却度に関連して前記冷凍サイクル内に充填されている冷媒量の適否を判定し、その結果を表示することを特徴とする冷媒充填装置。
【請求項７】
請求項１に記載のものにおいて、前記冷媒過冷却度に関連して前記冷凍サイクル内に充填されている冷媒量の適否を判定し、その結果を前記室内ユニットの起動や停止などの運転制御を行う制御装置に表示することを特徴とする冷媒充填装置。
【請求項８】
圧縮機、室外熱交換器、減圧装置、受液器を有する室外ユニットと、室内熱交換器、減圧装置を有する室内ユニットと、を配管接続した冷凍サイクルに対して冷媒を充填する冷媒充填方法であって、前記室外ユニットの受液器と室内ユニットの間に副流部を備えた過冷却熱交換器の主流部を配置し、前記副流部の一方は冷媒充填電磁弁を介して冷媒ボンベに、他方は前記圧縮機の吸入側に接続し、前記主流部出口側の冷媒過冷却度に関連して前記冷媒充填電磁弁の開閉を制御しながら冷媒を充填することを特徴とする冷媒充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和装置及び空気調和装置内に冷媒を充填する冷媒充填装置に係り、特に空気調和装置の施工状態に対して適正な冷媒を自動で充填するものに好適である。
【背景技術】
【０００２】
空気調和装置の中でも特に室内機を複数台接続して成る多室形空気調和装置の場合は、室内機と室外機の設置状況としてビルの構造や管理面等から多種多様であるため、室外機に全冷媒量を充填して出荷することが不可能である。このため、施工現地において必ず冷媒を追加充填する作業が生じる。  
従来、室外機及び室内機の各容量、室外機と室内機間を接続する接続配管の配管長さの情報と、室外機に対する室内機の高さ位置情報とを元に、室外機容量及び室内機容量それぞれに対して決められた接続配管径と前記配管径の単位長さ当り及び室内機容量により決定される追加冷媒充填量と、室外機に対する室内機の高さに対して決められる追加冷媒充填量の補正係数から、多室形空気調和装置の施工状況に適した追加冷媒充填量を演算し、冷媒ボンベを計量器等で測定しながら冷媒を充填することが知られ例えば、特許文献１に記載されている。  
また、冷凍サイクルの圧縮機吐出側配管と吸入側配管とを接続するバイパス回路を設け、バイパス回路には余剰冷媒を貯留するための冷媒貯留器と吐出側配管から冷媒貯留器に流入する回路と冷媒貯留器から吸入側配管に流出する冷媒回路それぞれに開閉弁を設けるとともに、冷凍サイクル内の冷媒量が適正か否かを判定する冷媒量判定手段を設け、冷媒量判定手段により、冷媒量不足と検知された場合は、冷媒貯留器から圧縮機吸入側配管にバイパスする回路の開閉弁を開いて、冷媒貯留器内の冷媒を圧縮機吸入側に放出することで空気調和機内の冷媒量を調整することが特許文献２に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−６３７４５号公報（図８）
【０００４】
【特許文献２】特開平９−２７３８３９号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１のものでは、追加冷媒充填量の値は追加冷媒量演算手段で計算されるが、この追加冷媒量分を充填するのは作業者であり、人為的ミスなどの発生により冷媒過少状態や冷媒過多の状態となる恐れがある。また、冷凍サイクルの低圧側サービスポートに冷媒ボンベを接続して冷媒充填を行う場合は、圧縮機吸入側に液冷媒が戻りやすくなり、圧縮機の故障を招く。  
また、特許文献２のものでは、冷媒を追加充填する場合に冷媒貯留器から圧縮機吸入側に冷媒が流出するため圧縮機吸入側に液冷媒が戻りやすくなり、圧縮機の故障を招く恐れがある。さらに、圧縮機吸入側への液戻りを防止するために冷媒貯留器の頭頂部からガス冷媒を圧縮機吸入側に戻すようにしても、ガス冷媒の質量が軽いため冷媒量の調整に多大な時間を要する。
【０００６】
本発明の目的は、上記従来の技術課題を解決し、空気調和装置の設置状態に対して適正な追加冷媒量を自動で充填し、冷凍サイクルの信頼性を確保できる冷媒充填装置及び冷媒充填方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明は、圧縮機、室外熱交換器、減圧装置、受液器を有する室外ユニットと、室内熱交換器、減圧装置を有する室内ユニットと、を配管接続した冷凍サイクルに対して、所定量の冷媒を室外ユニット内に充填、又は冷媒を追加充填する冷媒充填装置において、前記室外ユニットの受液器と室内ユニットの間に副流部を備えた過冷却熱交換器の主流部を配置し、前記副流部の一方は冷媒充填電磁弁を介して冷媒ボンベに、他方は前記圧縮機の吸入側に接続し、前記主流部出口側の冷媒過冷却度に関連して前記冷媒充填電磁弁の開閉を制御するものである。
【０００８】
また、上記のものにおいて、前記受液器と前記過冷却熱交換器とを接続する配管から前記副流部の入口と前記冷媒充填電磁弁の間にバイパスするバイパス回路を設け、該バイパス回路に過冷却バイパス膨張弁を設けたことが望ましい。  
さらに、上記のものにおいて、前記冷媒充填電磁弁の上流側に阻止弁を設け、前記冷媒充填電磁弁と前記阻止弁の間から前記主流部の出口側に冷媒が流れる第２のバイパス回路を設けたことが望ましい。
【０００９】
さらに、上記のものにおいて、前記圧縮機の吐出側に設けられた吐出圧力センサと、前記主流部の出口側に設けられた温度サーミスタとを備え、前記吐出圧力センサによる圧力値から飽和液温度を演算し、前記温度サーミスタの出力値との差を求めることが望ましい。  
さらに、上記のものにおいて、前記圧縮機吐出側の冷媒過熱度を検出し、冷媒充填中に前記冷媒過熱度が所定値となるように前記冷凍サイクルを制御することが望ましい。  
さらに、上記のものにおいて、前記冷媒過冷却度に関連して前記冷凍サイクル内に充填されている冷媒量の適否を判定し、その結果を表示することが望ましい。  
さらに、上記のものにおいて、前記冷媒過冷却度に関連して前記冷凍サイクル内に充填されている冷媒量の適否を判定し、その結果を前記室内ユニットの起動や停止などの運転制御を行う制御装置に表示することが望ましい。
【００１０】
さらに、本発明は、圧縮機、室外熱交換器、減圧装置、受液器を有する室外ユニットと、室内熱交換器、減圧装置を有する室内ユニットと、を配管接続した冷凍サイクルに対して冷媒を充填する冷媒充填方法であって、前記室外ユニットの受液器と室内ユニットの間に副流部を備えた過冷却熱交換器の主流部を配置し、前記副流部の一方は冷媒充填電磁弁を介して冷媒ボンベに、他方は前記圧縮機の吸入側に接続し、前記主流部出口側の冷媒過冷却度に関連して前記冷媒充填電磁弁の開閉を制御しながら冷媒を充填するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、室外ユニットに付設する受液器と室内ユニットの間に冷媒を冷却する主流部と主流部を冷却するためのバイパス部を備えた過冷却熱交換器を設け、過冷却熱交換器出口の冷媒過冷却度を検出し、冷媒充填電磁弁を開閉しながら冷媒充填作業を行うので、冷媒ボンベの内圧と圧縮機吸入側の圧力差を確保することができ、素早く冷媒を充填することができる。また、冷媒ボンベから流出する液冷媒を過冷却熱交換器により加熱ガス化して充填するので、圧縮機への液戻りを抑制することができ、冷媒充填中の圧縮機の信頼性を確保することができる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態を図１ないし図１０を参照して説明する。  
図１は、本発明の一実施形態を示す冷媒充填装置を具備した空気調和装置の冷凍サイクル系統図であり、室外機と室内機をガス側接続配管と液側接続配管で接続されている。室外機は、圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器７、室外膨張弁６、受液器５、アキュムレータ８、ガス側接続配管と接続されるガス阻止弁１０、液側接続配管と接続される液阻止弁１１を配管接続している。  
圧縮機１の吐出側配管には、圧縮機から吐出される冷媒ガスの圧力を検出する吐出圧力センサ１５と吐出される冷媒ガスの温度を検出する吐出温度サーミスタ１６が設けられ、吐出圧力センサ１５と吐出温度サーミスタ１６の出力信号は、吐出ガス過熱度演算手段３２に入力され、吐出圧力センサ１５の信号を元に飽和温度を演算し、吐出温度サーミスタ１６と演算された飽和温度との差を演算することで吐出ガス過熱度を演算する。  
また、受液器５と液阻止弁１１の間には、受液器５から流出する液冷媒を過冷却する過冷却熱交換器９が設けられている。過冷却熱交換器９は、主流部とバイパス部が設けられ、この主流部とバイパス部で熱交換する構成となっている。この過冷却熱交換器９の主流部は受液器５の一方と液阻止弁１１とに配管接続され、バイパス部の一方はアキュムレータ８の入口部にバイパスするように配管接続され、もう一方は、冷媒充填電磁弁１４を介して冷媒ボンベ５０と接続されている。過冷却熱交換器９と液阻止弁１１の間には、過冷却熱交換器９で冷却された液冷媒の温度を検出するための過冷却熱交換器出口温度サーミスタ１７が設けられ、吐出圧力センサ１５と過冷却熱交換器出口温度サーミスタ１７の出力信号は、過冷却度演算手段３０に入力され、吐出圧力センサ１５の信号を元に飽和温度を演算し、演算した飽和温度と過冷却熱交換器出口温度サーミスタ１７の値の差を演算することで過冷却熱交換器出口の過冷却度を演算する。  
室内機は、室内熱交換器３と室内膨張弁４を配管接続し、室外機と室内機を接続するガス側配管及び液側配管には、それぞれガス側サービスポート１２と液側サービスポート１３が設けられている。  
さらに、吐出ガス過熱度演算手段３２の出力信号は室内膨張弁４の駆動回路に接続され、過冷却演算手段３０の出力信号は冷媒充填電磁弁開閉手段３１に入力され、冷媒充填電磁弁開閉手段３１の出力信号は冷媒充填電磁弁１４の駆動回路に接続される。
【００１３】
次に、空気調和装置の冷媒充填方法について図１ないし図２により説明する。図２は、本発明の冷媒充填装置による冷媒充填方法を示した冷媒充填フローチャートを示している。室外機には予め室外機で必要な最低の冷媒量が封入されており、現地に室外機と室内機が施工された後にガス側接続配管、液側接続配管及び室内機内の空気や水分等を除去するために、ガス側サービスポート１２及び液側サービスポート１３に真空ポンプ等を接続し、配管内部及び機内配管内部を真空にする。次に、ガス阻止弁１０と液阻止弁１１を開けて、室外機内に封入されている冷媒を室内機側に開放し、空気調和装置を冷房運転で起動して図１に示す冷凍サイクル系統図に示す如く実線矢印のように冷媒を流す。  
圧縮機１吐出側のガス冷媒温度や圧力等の変化が小さくなる状態すなわち冷凍サイクルが安定するまで室内膨張弁４により吐出ガス過熱度をある一定の値ＴｄＳＨ０以上となるように制御し、冷凍サイクルが安定と判定された後に冷媒充填電磁弁１４を開く。冷媒ボンベ５０から流出する液冷媒は、破線矢印の如く冷媒充填電磁弁１４を通り過冷却熱交換器９のバイパス部に流入し、受液器５から流出する高温高圧の冷媒に放熱しながら蒸発ガス化してアキュムレータ８入口部に流入される。
【００１４】
吐出ガス過熱度がある一定の値ＴｄＳＨ０以上であれば、吐出圧力センサ１５から演算される飽和温度と過冷却熱交換器９出口側に付設する過冷却熱交換器出口温度サーミスタ１７との差である過冷却熱交換器出口過冷却度ＳＣを演算し、過冷却熱交換器出口過冷却度ＳＣの値が予め設定されている適正冷媒充填時の過冷却度α以上となるまで冷媒ボンベ５０から冷媒を充填し続け、過冷却熱交換器出口過冷却度ＳＣの値が適正冷媒充填時の過冷却度α以上となった時点で冷媒充填電磁弁１４を閉めることで冷媒充填が完了する。
【００１５】
図３は、本発明の冷媒充填装置を具備した空気調和装置の冷媒充填時における冷凍サイクルのモリエル線図を示し、実線及び丸印は冷媒適正充填時の冷凍サイクル６０を示しており、破線及び四角印は冷媒不足充填時の冷凍サイクル６１を示している。  
空気調和装置内に冷媒を適正に充填される前の場合は、図３に示すモリエル線図の破線で示す冷凍サイクルとなり、圧縮機１で圧縮された高温高圧のガス冷媒はb'となり圧縮機１から吐出され、室外熱交換器７内に流入し空気と熱交換して放熱することでｃ'となり受液器５に流入する。ここで、空気調和装置内の冷媒が不足しているため、受液器５内には液冷媒が溜まらず受液器５からは気液二相状態で流出し、過冷却熱交換器９で冷媒ボンベ５０から流入する冷媒に冷却されd'の状態となり室内膨張弁４で減圧されe'となり室内熱交換器３で空気と熱交換して蒸発しa'の状態で圧縮機１に吸い込まれる。  
空気調和装置内に冷媒が適正に充填された後の場合は、図３に示すモリエル線図の実線で示す冷凍サイクルとなり、圧縮機１で圧縮された高温高圧のガス冷媒はbとなり圧縮機１から吐出され、室外熱交換器７内に流入し空気と熱交換して放熱することでｃとなり受液器５に流入する。ここで、空気調和装置内の冷媒が適正な量だけ充填されているため、受液器５内に液冷媒が溜まり受液器５からは液単相状態で流出し、過冷却熱交換器９で冷媒ボンベ５０から流入する冷媒に冷却され過冷却状態のdとなり室内膨張弁４で減圧されeとなり室内熱交換器３で空気と熱交換して蒸発しaの状態で圧縮機１に吸い込まれる。
【００１６】
図４は、冷媒充填割合と過冷却熱交換器９出口の冷媒過冷却度の相関関係を表した特性図であり、冷媒充填割合が１００％よりも少ない冷媒不足の状態は、図３に示す冷凍サイクルのモリエル線図では破線の状態となり、過冷却熱交換器９出口の冷媒状態は点d'の気液二相状態となるため冷媒過冷却度は０Ｋとなる。冷媒を追加充填して行き冷媒充填割合が１００％に近づいてくると、凝縮器として作用している室外熱交換器７に存在する冷媒量が増加するため、室外熱交換器７出口の冷媒状態がc'からcの方に移動し、過冷却熱交換器９出口の冷媒状態が過冷却状態となるため、実線のように右上がりに過冷却度が増加する。さらに冷媒を追加充填すると、追加された冷媒は受液器５内に溜まるだけで、室外熱交換器７に存在する冷媒量が変化しないため、過冷却度の増加は発生しない。さらに冷媒を追加充填すると、受液器５から冷媒が溢れ出すため室外熱交換器７に存在する冷媒量が増加し、室外熱交換器７出口の冷媒状態が過冷却状態となるため、過冷却熱交換器９出口の冷媒過冷却度は増加する。
【００１７】
以上説明したように、本冷媒充填装置では、冷媒を追加充填する際に空気調和装置を冷房運転で運転して冷媒ボンベ５０の内圧とアキュムレータ８入口部の圧力差を確保しながら冷媒充填作業を行うため、素早く冷媒を充填することが可能となる。また、冷媒ボンベ５０から流出する液冷媒を過冷却熱交換器９により加熱ガス化して充填するため、圧縮機１への液戻りを抑制することができ、冷媒充填中の圧縮機１の信頼性を確保することができる。さらに、過冷却熱交換器９出口の冷媒過冷却度を検出し、冷媒充填電磁弁１４を開閉しながら冷媒充填作業を行うため、冷媒充填作業を自動化することができ、空気調和装置の施工時間の短縮を図ることが可能である。
【００１８】
次に、本発明の他の実施形態について図５ないし図６を参照して説明する。  
図５において、受液器５と過冷却熱交換器９の主流部の間にバイパス回路を設け、バイパス回路を過冷却熱交換器９のバイパス部と冷媒充填電磁弁１４の間に接続し、バイパス回路の途中に過冷却バイパス膨張弁２１を設けている。  
冷媒充填方法は、冷房運転を行う際に、バイパス回路に付設する過冷却バイパス膨張弁２１を所定の開度で固定し、冷媒充填中は過冷却熱交換器９のバイパス部に常時冷媒を流して行われる。
【００１９】
図６は、冷媒充填割合と過冷却熱交換器９出口の冷媒過冷却度の相関関係を表した特性図であり、図において、実線は図４で説明した過冷却バイパス膨張弁が無いもしくは閉じている場合の特性７２を示し、破線は過冷却バイパス膨張弁が所定の開度で開いている場合の特性７１を示す。過冷却バイパス膨張弁２１が所定の開度で開いている場合は、過冷却熱交換器９のバイパス部への流量は、冷媒ボンベ５０から流入する量と過冷却バイパス膨張弁２１を通るバイパス量の合計量となるため、過冷却熱交換器９での冷却能力が増大する。このため、過冷却バイパス膨張弁２１が無いもしくは閉じている場合と比較して、冷媒不足の状態からでも過冷却熱交換器９出口の冷媒が過冷却状態となり、過冷却度が発生し、冷媒充填適正時の場合は過冷却度が大きくなる。
【００２０】
以上説明したように、受液器５と過冷却熱交換器９の主流部の間に過冷却バイパス膨張弁２１が付設するバイパス回路を設け、冷媒充填時にこのバイパス回路に冷媒を流すようにしたことで、過冷却熱交換器９出口の冷媒過冷却度の変化を大きくすることができ、冷媒の過不足をより精度良く判定することができる。また、冷媒不足の状態から冷媒過冷却度が発生するため、冷媒不足の割合をこの過冷却度から算出することが可能となる。
【００２１】
次に、本発明の他の実施形態について図７を参照して説明する。  
図７は、冷媒充填装置を具備した空気調和装置の冷凍サイクル系統図であり、冷媒充填装置は、過冷却度演算手段３０に入力していた吐出圧力センサの替わりとして、室外熱交換器７の出口側の温度を検出するための凝縮温度サーミスタ１８を室外熱交換器７と受液器５の間に設け、凝縮温度サーミスタ１８の出力信号を過冷却演算手段３０に入力し、凝縮温度サーミスタ１８の値と過冷却熱交換器出口温度サーミスタ１７の値の差から、過冷却熱交換器９出口の冷媒過冷却度を演算するものである。また、吐出ガス過熱度演算手段３２の替わりとして、室内熱交換器３の入口部及び出口部にそれぞれ室内液温度サーミスタ２０及び室内ガス温度サーミスタ１９を設け、各々のサーミスタの出力信号を熱交過熱度演算手段３３に入力し、室内ガス温度サーミスタ１９の値と室内液温度サーミスタ２０の値の差から、室内熱交換器３の冷媒過熱度を演算し、この冷媒過熱度により室内膨張弁４の開度を制御する。  
したがって、過冷却度演算手段や過熱度演算手段の入力信号として高価な圧力センサを使用せずに、安価な温度サーミスタを使用しているため、冷媒充填装置としてのコストを低減することができる。
【００２２】
次に、本発明のさらに他の実施形態について図８ないし図９を参照して説明する。  
図８は、冷媒充填装置を具備した空気調和装置の冷凍サイクル系統図であり、冷媒充填装置は、冷媒充填電磁弁１４の入口側と冷媒ボンベ５０とを接続する配管部に冷媒充填阻止弁２２を設け、冷媒充填阻止弁２２と冷媒充填電磁弁１４の間から過冷却熱交換器９と液阻止弁１１の間にバイパスするように配管接続し、このバイパス回路にプリチャージ逆止弁２３を設けている。  
図９は、冷媒充填装置による冷媒充填フローチャートを示し、室外機には予め室外機で必要な最低の冷媒量が封入されており、現地に室外機と室内機が施工された後にガス側接続配管、液側接続配管及び室内機内の空気や水分等を除去するために、ガス側サービスポート１２及び液側サービスポート１３に真空ポンプ等を接続し、配管内部及び機内配管内部を真空にする。そして、ガス阻止弁１０と液阻止弁１１を開けて、室外機内に封入されている冷媒を室内機側に開放した後に、冷媒充填阻止弁２２を開く。ガス阻止弁１０及び液阻止弁１１を開くと冷凍サイクル内の内圧が低下し、冷媒ボンベ５０の内圧とに差圧が生じ、この圧力差を利用してプリチャージ逆止弁２３を通り液接続配管側に冷媒が充填される。ここで、冷凍サイクル内の圧力変動が所定の値ＳＰより小さくなる場合は、これ以上冷媒ボンベ５０から冷凍サイクル内に冷媒が充填できないため、冷房運転で冷凍サイクルを起動して図８に示す冷凍サイクル系統図の実線矢印のように冷媒を流す。その後は、図２に示す冷媒充填方法と同じである。  
本例によれば、冷房運転前に冷凍サイクル内の内圧と冷媒ボンベ５０の内圧の圧力差を利用して冷媒を充填するため、接続配管長さが非常に長く予め室外機に充填されている冷媒量では冷房運転ができないような場合でも冷媒を自動で充填することができ、空気調和装置の施工時間の短縮を図ることが可能である。
【００２３】
以上、室外機１台に対して室内機が１台設置される空気調和装置について説明したが、室外機が１台に対して室内機が２台以上の複数台が設置される多室形空気調和装置であっても、同等の効果を有する。
また、過冷却熱交換器出口の冷媒過冷却度から冷凍サイクル内の冷媒量が適正か否かを判定する方法として、冷媒充填作業の場合について説明したが、冷媒充填作業が終了した通常の冷房運転時の場合においては、冷媒過冷却度を利用して冷凍サイクル内の冷媒量が適正か否かを判定する冷媒量判定を行う。  
さらに、冷媒ボンベの代わりに冷媒量調整用の貯留タンクを室外機内に設置し、貯留タンクには入口部と出口部が存在し、貯留タンクの入口部と冷凍サイクルの高圧部とを電磁弁を介して接続し、貯留タンクの出口部と冷媒充填電磁弁とを接続することで、冷凍サイクル内の冷媒量を自由に自動で変えることができる。  
さらに、冷媒充填装置で充填する冷媒の種類が非共沸混合冷媒の場合は、冷媒ボンベから液冷媒で充填するため、冷媒充填時に組成変化を抑制しながら素早く充填することが可能である。  
さらに、過冷却熱交換器出口温度サーミスタ部の温度を冷却する手段と、冷媒ボンベから充填される液冷媒を加熱する手段を過冷却熱交換器１つで行っているが、過冷却熱交換器出口温度サーミスタ部の温度を冷却する手段（例えば、受液器後流側に過冷却用熱交換器を設ける。）と冷媒ボンベから充填される液冷媒を加熱する手段（例えば、冷媒ボンベから充填される液冷媒を減圧して室外空気と熱交換する加熱用空気熱交換器を設け、加熱用空気熱交換器内を通す。）を別々に設けた場合も同様である。
【００２４】
次に、本発明のさらに他の実施形態について図１０を参照して説明する。  
図１０は、冷媒充填中や充填終了等の冷媒充填時の作業内容情報や冷媒充填量の適否判定結果の情報を表示する表示手段を設けた冷媒充填装置を具備した空気調和装置の冷凍サイクル系統図を示す。冷媒充填装置は、過冷却度演算手段の出力信号を基に冷凍サイクル内に充填された冷媒量が適正か否かを判定する冷媒量適否判定手段を設け、冷媒量適否判定手段の出力信号はマイクロコンピュータに入力される。また、マイクロコンピュータには、冷媒自動充填運転、通常運転、試運転等の空気調和装置の運転情報が入力され、マイクロコンピュータ内の情報を表示するように表示手段が設けられた構成となっている。表示手段としては、室外ユニットの制御基板上に配設された７セグメント表示装置や液晶表示装置、各室内ユニットの起動や停止の制御を行うためのリモコンの表示部、各室内ユニットを一括で起動や停止の制御を行うための集中管理装置の表示部などがある。
【００２５】
次に、冷媒充填時の表示手段の表示内容について説明する。冷媒充填のためにスイッチ等を入れた場合は、表示手段に冷媒充填運転中と認識できるように、７セグメント表示装置のように漢字表示ができない場合は英数字を組み合わせた表示（例えば、「ＲＣＨ」）、液晶などの漢字表示が可能な場合は一般の人に認識できる表示（例えば、冷媒充填中）を表示する。また、冷媒充填が正常に終了した場合は、表示手段に冷媒充填運転が正常終了したことを認識できるように７セグメント表示装置のように漢字表示ができない場合は英数字を組み合わせた表示（例えば、「ＥＮＤ」）、液晶などの漢字表示が可能な場合は一般の人に認識できる表示（例えば、冷媒充填完了）を表示する。  
また、冷媒充填運転中に冷媒ボンベ内の冷媒が空になると、過冷却熱交換器を流通する冷媒循環量が減少するため過冷却熱交換器での冷却熱量が減少し、過冷却熱交換器出口の冷媒過冷却度が低下するため、冷媒ボンベ内が空であることを認識できる。このことから、冷媒充填中であるにも関わらず冷媒過冷却度が低下した場合には、表示手段に冷媒ボンベが空であるため冷媒ボンベを交換する指示もしくは冷媒ボンベが空であることを表示する。
【００２６】
さらに、冷媒量適否判定手段の結果である「冷媒不足」や「冷媒適正」なども表示装置に合わせて表示する。さらに、冷媒量適否判定手段から冷媒充填完了までに掛かる時間を演算し、演算した時間を表示手段に表示する。  
以上によれば、表示手段に冷媒充填運転中や冷媒ボンベ内の状態や冷媒量適否判定手段の結果が表示されるため、現在の空気調和装置の運転が冷媒充填のために行われているのか、また冷媒充填量がどの程度なのかが一目でわかるようになる。また、表示手段として室外ユニットの制御基板上に配設される７セグメント表示装置を用いた場合は、表示部分のコストが非常に安価でできる。また、室外ユニットに液晶表示装置を設けた場合は、確実に認識できることになる。
【００２７】
また、表示手段として室内ユニットのリモコンの表示部や集中管理装置の表示部を用いた場合は、室外ユニットから離れた場合でも冷媒充填運転中や冷媒充填量などの認識が可能となる。さらに、冷媒過冷却度検出手段から冷凍サイクル内に充填されている冷媒量の適否を判定する冷媒充填量適否判定手段を設け、冷媒充填中や充填終了等の冷媒充填時の作業内容情報や前記冷媒充填量適否判定手段で判定された情報を表示する表示手段を設けることで、空気調和装置の運転が冷媒充填のために行われているか、また空気調和機内に充填された冷媒量が適正であるかを誰もが簡単に確実に認識することができる。
【００２８】
さらに、受液器と過冷却熱交換器とを接続する配管から過冷却熱交換器のバイパス部入口と冷媒充填電磁弁の間にバイパスするようにバイパス回路を設け、バイパス回路に過冷却バイパス膨張弁を設け、冷媒充填時にこのバイパス回路に冷媒を流すようにしたことで、冷媒の過不足を判定するための過冷却熱交換器出口の冷媒過冷却度変化を大きくすることができ、冷媒の過不足をより精度良く判定することができる。また、冷媒不足の状態から冷媒過冷却度が発生するため、冷媒不足の割合をこの過冷却度から算出することができる。
【００２９】
さらに、冷媒充填電磁弁の上流側に阻止弁を設け、冷媒充填電磁弁と阻止弁の間から過冷却熱交換器主流部出口側に冷媒が流れるように逆止弁を介してバイパス回路を設け、冷房運転前に冷凍サイクル内の内圧と冷媒ボンベの内圧の圧力差を利用して逆止弁部から液阻止弁側に冷媒を充填するため、接続配管長さが非常に長く、予め室外機に充填されている冷媒量では冷房運転ができないような場合でも冷媒を自動で充填することが可能であり、空気調和装置の施工時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態を示す冷凍サイクル系統図。
【図２】本発明の冷媒充填方法を示した冷媒充填フローチャート図。
【図３】本発明の一実施形態による冷媒充填時における冷凍サイクルのモリエル線図。
【図４】本発明の一実施形態による冷媒充填割合と過冷却熱交換器出口の冷媒過冷却度の相関関係を表した特性図。
【図５】他の実施形態を示す冷凍サイクル系統図。
【図６】他の実施形態による冷媒充填割合と過冷却熱交換器出口の冷媒過冷却度の相関関係を表した特性図。
【図７】他の実施形態を示す冷凍サイクル系統図。
【図８】さらに他の実施形態を示す冷凍サイクル系統図。
【図９】さらに他の実施形態冷媒充填方法を示した冷媒充填フローチャート図。
【図１０】さらに他の実施形態を示す冷凍サイクル系統図。
【符号の説明】
【００３１】
１…圧縮機、３…室内熱交換器、４…室内膨張弁、５…受液器、６…室外膨張弁、７…室外熱交換器、８…アキュムレータ、９…過冷却熱交換器、１０…ガス阻止弁、１１…液阻止弁、１２…ガス側サービスポート、１３…液側サービスポート、１４…冷媒充填電弁、１５…吐出圧力センサ、１６…吐出温度サーミスタ、１７…過冷却熱交換器出口温度サーミスタ、１８…凝縮温度サーミスタ、１９…室内ガス温度サーミスタ、２０…室内液温度サーミスタ、２１…過冷却バイパス膨張弁、２２…冷媒充填阻止弁、２３…プリチャージ逆止弁、３０…過冷却度演算手段、３１…冷媒充填電磁弁開閉手段、３２…吐出ガス過熱度演算手段、３３…熱交過熱度演算手段、５０…冷媒ボンベ、３４…冷媒量適否判定手段、３５…マイクロコンピュータ、３６…表示部。
【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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