(57)【要約】【課題】エアコンなどの冷凍空調機器において、冷凍サイクルの冷媒量を精度よく把握でき、長期にわたり徐々に冷媒が漏れていくような場合でも冷媒漏れの発生を早期に正確に把握できるようにする。【解決手段】冷凍空調機器１００は、圧縮機１０１、凝縮器１０３、減圧装置１０６、蒸発器１０９を順次配管で接続した冷凍サイクルと、冷凍サイクルの運転を制御する制御装置１３０とを備える。制御装置１３０は、冷凍サイクルの冷凍空調運転を制御する冷凍空調運転モードと、冷凍サイクルの冷媒量を判定する冷媒量判定運転モードとを備える。冷媒量判定運転モードは冷凍空調運転モードの冷凍空調運転条件と異なる運転条件で冷凍サイクルの冷媒量判定運転を制御する機能を備える。【選択図】  図２
2005098642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を順次配管で接続した冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルの運転を制御する制御装置とを備えた冷凍空調機器において、
前記制御装置は、前記冷凍サイクルの冷凍空調運転を制御する冷凍空調運転モードと、前記冷凍サイクルの冷媒量を判定する冷媒量判定運転モードとを備え、
前記冷媒量判定運転モードは前記冷凍空調運転モードの冷凍空調運転条件と異なる運転条件で前記冷凍サイクルの冷媒量判定運転を制御する機能を備えた
ことを特徴とする冷凍空調機器。
【請求項２】
圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を順次配管で接続した冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルの運転を制御する制御装置とを備えた冷凍空調機器において、
前記制御装置は、前記冷凍サイクルの冷凍空調運転を制御する冷凍空調運転モードと、前記冷凍サイクルの冷媒量を判定する冷媒量判定運転モードとを備え、
前記制御装置は、前記冷凍空調運転モードによる冷凍空調運転を開始した所定時間後に前記冷媒量判定運転モードによる冷媒量判定運転を所定時間行ない、その後に前記冷凍空調運転モードによる冷凍空調運転に戻るタイマー機能を備えた
ことを特徴とする冷凍空調機器。
【請求項３】
圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を順次配管で接続した冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルの運転を制御する制御装置とを備えた冷凍空調機器において、
前記制御装置は、前記冷凍サイクルの冷凍空調運転を制御する冷凍空調運転モードと、前記冷凍サイクルの冷媒量を判定する冷媒量判定運転モードとを備え、
前記冷媒量判定運転モードは前記冷凍サイクルの冷媒量判定運転を所定時間間隔で定期的に実施するように構成した
ことを特徴とする冷凍空調機器。
【請求項４】
前記冷媒量判定運転モードは、前記冷凍空調運転モードの冷凍空調運転条件と異なる運転条件で前記冷凍サイクルの冷媒量判定運転を制御する機能を備えたことを特徴とする請求項２または３に記載の冷凍空調機器。
【請求項５】
圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を順次配管で接続した冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルの運転を制御する制御装置とを備えた冷凍空調機器において、
前記制御装置は、前記冷凍サイクルの冷凍空調運転を制御する冷凍空調運転モードと、前記冷凍サイクルの冷媒量を判定する冷媒量判定運転モードとを備え、
前記冷媒量判定運転モードは、使用者の設定操作に基づいて前記冷凍空調運転モードと独立して前記冷凍サイクルの冷媒量判定運転を制御する機能を備えた
ことを特徴とする冷凍空調機器。
【請求項６】
蒸発器出口温度を検出する検出手段と、室外温度を検出する検出手段と、室内温度を検出する検出手段とを有し、冷媒量判定運転モードは、前記検出手段で検出した室外温度及び室内温度に対応して予め与えられている蒸発器出口温度と前記検出手段で検出した蒸発器出口温度との温度差を算出し、この温度差に対応して予め与えられている冷媒封入量の関係から前記冷凍サイクルの冷媒量を判定する機能を備えたことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の冷凍空調機器。
【請求項７】
前記圧縮機及び室外熱交換器を内蔵する室外機と、室内熱交換器を内蔵する室内機とに接続配管を介して分離し、前記接続配管の長さを前記制御装置に入力する手段を有し、冷媒量判定運転モードは、予め与えられている蒸発器出口温度と検出した蒸発器出口温度との温度差及び前記接続配管の長さに対応して予め与えられている冷媒封入量の関係から前記冷凍サイクルの冷媒量を判定する機能を備えたことを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の冷凍空調機器。
【請求項８】
冷媒量判定運転モードは、前記冷凍サイクルの冷媒量の判定を複数回実施し、前記判定で予め与えられている所定値以下の判定結果が複数回連続した場合に外部に報知する機能を有することを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の冷凍空調機器。
【請求項９】
冷媒量判定運転中の圧縮機回転数、室内ファン回転数及び室外ファン回転数を各々検出する検出手段を備え、前記検出手段は、所定の振動周波数のみに反応し発電する振動発電機能と発電した電力を用い特定の信号を発信する通信機能をワンチップ上に備えたセンサと、前記センサからの通信を受信する受信機とを備えて構成すると共に、前記センサからの信号の有無で圧縮機回転数、室内ファン回転数及び室外ファン回転数が所定の回転数か判定する手段を兼ねていることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の冷凍空調機器。
【請求項１０】
圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を順次配管で接続した冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルの運転を制御する制御装置とを備えた冷凍空調機器の制御方法において、
前記冷凍サイクルの冷凍空調運転を制御する冷凍空調運転モードで冷凍空調運転を開始した後、前記冷凍サイクルの冷媒量を判定する冷媒量判定運転モードで冷媒量判定運転を行ない、しかる後に前記冷凍空調運転モードによる冷凍空調運転に戻る
ことを特徴とする冷凍空調機器の制御方法。
【請求項１１】
利用者のところに設置した冷凍空調機器とシステムを管理するセンターサーバとをインターネットなどのネットワークを介して接続する冷凍空調システムにおいて、
前記冷凍空調機器は、圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を順次配管で接続した冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルの運転を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記冷凍サイクルの冷凍空調運転を制御する冷凍空調運転モードと、前記冷凍サイクルの冷媒量を判定する冷媒量判定運転モードとを備え、
センターサーバは、前記冷凍空調機器の制御装置の前記冷媒量判定運転を制御するように構成した
ことを特徴とする冷凍空調システム。
【請求項１２】
冷凍空調機器を制御する家電機器制御端末を備え、前記冷凍空調機器は前記家電機器制御端末を介して前記センターサーバに接続し、前記センターサーバは前記家電機器制御端末を介して前記冷凍空調機器を制御するように構成したことを特徴とする請求項１１に記載の冷凍空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルを備えた冷凍空調機器及び冷凍空調システムに係り、特に冷凍サイクルの冷媒量を判定する機能を備える冷凍空調機器及び冷凍空調システムに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷蔵庫または冷却装置における冷凍サイクルの冷媒の漏洩を検知する方法としては、冷却器や蒸発器の出入り口に温度センサを設置し、その出入り口の温度差が所定の値以上である状態が長時間継続した場合やその時間変化から冷凍サイクルの冷媒の漏洩を判定するようにしたものがある。例えば、特開平１１−２１１２９３号公報（特許文献１）、特開平６−１３７７２５号公報（特許文献２）などが挙げられる。
【０００３】
また、従来の冷凍装置における冷凍サイクルの冷媒漏れの検出方法としては、蒸発器吸い込み口の空気温度と蒸発器中間の冷媒温度との温度差を検出し、この温度差と圧縮機運転累積時間とから冷凍サイクルの冷媒の漏洩を判定するようにしたものがある。例えば、特開平１０−１２２７１１号公報（特許文献３）が挙げられる。
【０００４】
さらに、従来の空調装置における冷凍サイクルの冷媒漏れの検出方法としては、圧縮機吐出温度と蒸発器出口温度とを検出し、両方の温度が所定の設定値よりも高く、それが所定時間以上継続した場合に冷凍サイクルの冷媒漏れと判定するようにしたものがある。例えば、特開平１１−１３９１５３号公報（特許文献４）が挙げられる。
【０００５】
さらに、従来の冷蔵庫における冷凍サイクルの冷媒漏れの検出方法としては、圧縮機の停止中に、蒸発器入口温度が所定値以上に上昇した場合に冷凍サイクルの冷媒漏れと判定するようにしたものがある。例えば、特開２００３−１０６７３０号公報（特許文献５）が挙げられる。
【０００６】
さらに、従来の空調装置における冷凍サイクルの冷媒漏れの検出方法としては、熱負荷から理論サイクルを求め、そのサイクルの蒸発器入口温度と実際のサイクルの蒸発器入口温度との温度差を求め、その差が一定期間継続した時に冷凍サイクルの冷媒漏れと判定するようにしたものがある。例えば、特開平５−９９５４２号公報（特許文献６）が挙げられる。
【０００７】
さらに、冷凍サイクルの冷媒漏れの検出方法としては、蒸発器を通過後の空気温度が、蒸発圧力に基づいて決定される所定温度よりも高い時に冷媒不足と判定し、表示部を点灯するようにしたものがある。例えば、特開平１０−１８５３７２号公報（特許文献７）が挙げられる。
【０００８】
一方、従来の冷蔵庫の冷媒漏れの通知方法としては、冷媒漏れを検出した場合、電灯線やインターネットを使用した通信手段により外部のサービスセンターなどへ通報するようにしたものがある。例えば、特開２００１−９９５３５号公報（特許文献８）が挙げられる。
【０００９】
また、従来の冷凍冷蔵庫における冷凍サイクルの冷媒漏れの通知方法として、可燃性冷媒の漏れ検出に対応してブザーにより使用者に危険を報知するようにしたものがある。例えば、特開平１０−１０３８３８号公報（特許文献９）が挙げられる。
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−２１１２９３号公報（図２）
【００１１】
【特許文献２】特開平６−１３７７２５号公報（図１、図２）
【特許文献３】特開平１０−１２２７１１号公報（図１、図３）
【特許文献４】特開平１１−１３９１５３号公報（図２）
【特許文献５】特開２００３−１０６７３０号公報（図１）
【特許文献６】特開平５−９９５４２号公報（図２）
【特許文献７】特開平１０−１８５３７２号公報（図２、図５）
【特許文献８】特開２００１−９９５３５号公報（第１０６−１２頁、図１３）
【特許文献９】特開平１０−１０３８３８号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前記従来技術においては、使用者が設定した運転条件で冷凍空調運転を行ないつつ、冷凍サイクルの冷媒漏れを検出するものであるため、その冷媒漏れを精度よく検出することができないという課題があった。例えば、前記従来技術の多くは、使用者が設定した運転条件で冷凍空調運転を行ないつつ、冷凍サイクルの冷媒漏れが短時間の内に生じる冷媒漏れ量が大きな場合が対象とされており、長期にわたり徐々に冷媒が漏れていくような変化の場合には、冷凍サイクルの状態変化が小さいために、その冷媒漏れを確実に検出することが困難であった。そして、前記従来技術には、冷凍空調運転モードの冷凍空調運転条件と異なる運転条件で判定運転を行なって冷凍サイクルの冷媒量を判定することについては配慮されていなかった。
【００１３】
本発明の目的は、冷凍サイクルの冷媒量を精度よく把握でき、長期にわたり徐々に冷媒が漏れていくような場合でも冷媒漏れの発生を早期に正確に把握できる冷凍空調機器及び冷凍空調システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を順次配管で接続した冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルの運転を制御する制御装置とを備えた冷凍空調機器において、前記制御装置は、前記冷凍サイクルの冷凍空調運転を制御する冷凍空調運転モードと、前記冷凍サイクルの冷媒量を判定する冷媒量判定運転モードとを備え、前記冷媒量判定運転モードは前記冷凍空調運転モードの冷凍空調運転条件と異なる運転条件で前記冷凍サイクルの冷媒量判定運転を制御する機能を備えたものである。
【００１５】
また、本発明は、圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を順次配管で接続した冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルの運転を制御する制御装置とを備えた冷凍空調機器において、前記制御装置は、前記冷凍サイクルの冷凍空調運転を制御する冷凍空調運転モードと、前記冷凍サイクルの冷媒量を判定する冷媒量判定運転モードとを備え、前記制御装置は、前記冷凍空調運転モードによる冷凍空調運転を開始した所定時間後に前記冷媒量判定運転モードによる冷媒量判定運転を所定時間行ない、その後に前記冷凍空調運転モードによる冷凍空調運転に戻るタイマー機能を備えたものである。
【００１６】
また、本発明は、圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を順次配管で接続した冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルの運転を制御する制御装置とを備えた冷凍空調機器において、前記制御装置は、前記冷凍サイクルの冷凍空調運転を制御する冷凍空調運転モードと、前記冷凍サイクルの冷媒量を判定する冷媒量判定運転モードとを備え、前記冷媒量判定運転モードは前記冷凍サイクルの冷媒量判定運転を所定時間間隔で定期的に実施するように構成したものである。
【００１７】
上述した発明において、好ましくは、前記冷媒量判定運転モードが、前記冷凍空調運転モードの冷凍空調運転条件と異なる運転条件で前記冷凍サイクルの冷媒量判定運転を制御する機能を備えていることである。
【００１８】
また、本発明は、圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を順次配管で接続した冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルの運転を制御する制御装置とを備えた冷凍空調機器において、前記制御装置は、前記冷凍サイクルの冷凍空調運転を制御する冷凍空調運転モードと、前記冷凍サイクルの冷媒量を判定する冷媒量判定運転モードとを備え、前記冷媒量判定運転モードは、使用者の設定操作に基づいて前記冷凍空調運転モードと独立して前記冷凍サイクルの冷媒量判定運転を制御する機能を備えたものである。
【００１９】
上述した発明において、好ましくは、蒸発器出口温度を検出する検出手段と、室外温度を検出する検出手段と、室内温度を検出する検出手段とをさらに有し、冷媒量判定運転モードが、前記検出手段で検出した室外温度及び室内温度に対応して予め与えられている蒸発器出口温度と前記検出手段で検出した蒸発器出口温度との温度差を算出し、この温度差に対応して予め与えられている冷媒封入量の関係から前記冷凍サイクルの冷媒量を判定する機能を備えるものである。
【００２０】
上述した発明において、好ましくは、前記圧縮機及び室外熱交換器を内蔵する室外機と、室内熱交換器を内蔵する室内機とに接続配管を介して分離し、前記接続配管の長さを前記制御装置に入力する手段を有し、冷媒量判定運転モードが、予め与えられている蒸発器出口温度と検出した蒸発器出口温度との温度差及び前記接続配管の長さに対応して予め与えられている冷媒封入量の関係から前記冷凍サイクルの冷媒量を判定する機能を備えるものである。
【００２１】
上述した発明において、好ましくは、冷媒量判定運転モードが、前記冷凍サイクルの冷媒量の判定を複数回実施し、前記判定で予め与えられている所定値以下の判定結果が複数回連続した場合に外部に報知する機能を有するものである。
【００２２】
上述した発明において、好ましくは、冷媒量判定運転中の圧縮機回転数、室内ファン回転数及び室外ファン回転数を各々検出する検出手段を備え、前記検出手段が、所定の振動周波数のみに反応し発電する振動発電機能と発電した電力を用い特定の信号を発信する通信機能をワンチップ上に備えたセンサと、前記センサからの通信を受信する受信機とを備えて構成すると共に、前記センサからの信号の有無で圧縮機回転数、室内ファン回転数及び室外ファン回転数が所定の回転数か判定する手段を兼ねているものである。
【００２３】
また、本発明は、圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を順次配管で接続した冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルの運転を制御する制御装置とを備えた冷凍空調機器の制御方法において、前記冷凍サイクルの冷凍空調運転を制御する冷凍空調運転モードで冷凍空調運転を開始した後、前記冷凍サイクルの冷媒量を判定する冷媒量判定運転モードで冷媒量判定運転を行ない、しかる後に前記冷凍空調運転モードによる冷凍空調運転に戻るようにした方法である。
【００２４】
また、本発明は、利用者のところに設置した冷凍空調機器とシステムを管理するセンターサーバとをインターネットなどのネットワークを介して接続する冷凍空調システムにおいて、前記冷凍空調機器は、圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を順次配管で接続した冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルの運転を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記冷凍サイクルの冷凍空調運転を制御する冷凍空調運転モードと、前記冷凍サイクルの冷媒量を判定する冷媒量判定運転モードとを備え、センターサーバは、前記冷凍空調機器の制御装置の前記冷媒量判定運転を制御するように構成したものである。
【００２５】
上述した発明において、好ましくは、冷凍空調機器を制御する家電機器制御端末を備え、前記冷凍空調機器が前記家電機器制御端末を介して前記センターサーバに接続し、前記センターサーバが前記家電機器制御端末を介して前記冷凍空調機器を制御するように構成したものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、制御装置は、冷凍サイクルの冷凍空調運転を制御する冷凍空調運転モードと、冷凍サイクルの冷媒量を判定する冷媒量判定運転モードとを備え、冷媒量判定運転モードは冷凍空調運転モードの冷凍空調運転条件と異なる運転条件で冷凍サイクルの冷媒量判定運転を制御する機能を備えているので、冷媒量判定運転モードに適した運転条件を設定して冷媒量判定運転を行なうことができ、これにより冷凍サイクルの冷媒量を精度よく把握でき、長期にわたり徐々に冷媒が漏れていくような場合でも冷媒漏れの発生を早期に正確に把握できる冷凍空調機器が得られる。
【００２７】
本発明によれば、制御装置は、冷凍サイクルの冷凍空調運転を制御する冷凍空調運転モードと、冷凍サイクルの冷媒量を判定する冷媒量判定運転モードとを備え、センターサーバは冷凍空調機器の制御装置の冷媒量判定運転を制御するように構成しているので、冷凍空調機器の保守を容易に行なうことができる冷凍空調システムが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の複数の実施例を、図を参照して説明する。各実施例の図における同一符号は同一物または相当物を示す。
【００２９】
本発明の第１実施例の冷凍空調機器を図１から図１７を用いて説明する。
【００３０】
最初に、本実施例のエアコンの全体構成に関して図１を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施例のエアコンの構成図である。
【００３１】
エアコン１００は、室外機１１４、室内機１１５、および室外機１１４と室内機１１５とを接続する接続配管１０８、１１２を備えて構成されている。一般に、室外機１１４、室内機１１５は、製造元から分離された状態で使用元まで輸送され、使用元に設置する際に、接続配管１１３、１１２で接続される。この設置においては、室外機１１４は室外の適宜場所に設置され、室内機１１５は室内の適宜位置に設置される。このため、接続配管１０８、１１２は、この使用元の設置環境に応じて異なる長さのものが使用されることが多い。
【００３２】
冷凍サイクルは、圧縮機１０１、四方弁１０２、室外熱交換器１０３、減圧装置１０６、阻止弁１０７、接続配管１０８、室内熱交換器１０９、接続配管１１２、阻止弁１１３、四方弁１０２、圧縮機１０１を配管で順次接続することにより構成される。阻止弁１０７、１０８は、室外機１１４が分離された状態では室外機１１４内に封入された冷媒が流出するのを防止するように閉鎖され、室外機１１４と室内機１１５とが接続配管１０８、１１２を介して接続された状態では開放されて用いられる。
【００３３】
四方弁１０２を実線の位置とすることにより、圧縮機１０１から吐出される冷媒は実線矢印のように流れ、冷房サイクルが構成されて冷房運転が行なわれる。即ち、冷房運転時には、圧縮機１０１で圧縮された高温高圧の冷媒は、室外熱交換器１０３において室外空気に放熱して凝縮し、次に減圧装置１０６において膨張して減圧され、室内熱交換器１０９において室内空気から吸熱して蒸発し、その後圧縮機１０１に戻り、以下これを繰り返す。
【００３４】
また、四方弁１０２を点線の位置とすることにより、圧縮機１０１から吐出される冷媒は点線矢印のように流れ、暖房サイクルが構成されて暖房運転が行なわれる。即ち、暖房運転時には、圧縮機１０１で圧縮された高温高圧の冷媒は、室内熱交換器１０９において室内空気に放熱して凝縮し、次に減圧装置１０６において膨張して減圧され、室外熱交換器１０３において室外空気から吸熱して蒸発し、その後圧縮機１０１に戻り、以下これを繰り返す。
【００３５】
室外機１１４内には室外ファンモータ１０５で駆動される室外ファン１０４が設置され、室外ファン１０４により室外空気が吸込まれて室外熱交換器１０３に送風される。また、室内機１１５内には室内ファンモータ１１１で駆動される室内ファン１１０が設置され、室内ファン１１０により室内空気が吸込まれて室内熱交換器１１８に送風される。
【００３６】
室外熱交換器１０３の空気吸い込み側には温度センサ１１６が設置され、この温度センサ１１６により室外空気温度（以下、室外温度と略していう）が測定される。室内熱交換器１０９の空気吸い込み側には温度センサ１１７が設置され、この温度センサ１１７により室内空気温度（以下、室内温度と略していう）が測定される。冷房運転時に蒸発器となる室内熱交換器１０９の出口には温度センサ１１８が設置され、この温度センサ１１８により冷房運転時の蒸発器出口温度が測定される。暖房運転時に蒸発器となる室外熱交換器１０３の出口には温度センサ１１８Ａが設置され、この温度センサ１１８Ａにより暖房運転時の蒸発器出口温度が測定される。
【００３７】
エアコン１００の制御回路１３０は、制御部１１９、演算部１２０、メモリ１２１及び表示部１２２を備えて構成されている。制御部１１９は、情報を処理する演算部１２０、各種情報を表示する表示部１２２に接続されている。この表示部１２２は、具体的には、後述する表示部１３９、１６４が該当する。演算部１２０は、情報を記憶するメモリ１２１に接続されている。なお、メモリ１２１には、後述する図２の手順５、手順７の時間Ｔ１、Ｔ２の値が予め入力され記憶されている。
【００３８】
本実施例の表示部１２２には、複数のＬＥＤ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃが設けられている。複数のＬＥＤ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃは、演算部１２０の処理結果に応じ、メモリ１２１に予め記憶されている表示方法（例えば、図３に示す対応表４１、図１４の対応表４２に基づく表示方法）に従って、制御部１１９の制御信号により点燈、消燈される。
【００３９】
圧縮機１０１は、制御線１２９を介して制御部１１９に接続され、この制御部１１９により回転数などが制御される。室外ファンモータ１０５は、制御線１２４を介して制御部１１９に接続され、この制御部１１９により回転数などが制御される。室内ファンモータ１１１は、制御線１２８を介して制御部１１９に接続され、この制御部１１９により回転数などが制御される。なお、図示していないが、減圧装置１０６は、制御線を介して制御部１１９に接続され、減圧量（例えば開度）が制御される。
【００４０】
温度センサ１１６は、通信線１２５を介して制御部１１９に接続され、計測した室外温度データを制御部１１９に送る。温度センサ１１７は、通信線１２７を介して制御部１１９に接続され、計測した室内温度データを制御部１１９に送る。温度センサ１１８は、通信線１２６を介して制御部１１９に接続され、計測した蒸発器出口温度データを制御部１１９に送る。温度センサ１１８Ａは、通信線１２６Ａを介して制御部１１９に接続され、計測した蒸発器出口温度データを制御部１１９に送る。
【００４１】
次に、エアコン１００の運転動作に関して図２から図４を参照しながら説明する。
【００４２】
まず、図２を参照しながら冷凍空調運転を行なう場合の全体的な動作について説明する。図２は図１のエアコンの運転動作を示すフローチャートである。
【００４３】
利用者が冷凍空調運転、例えば冷房運転を行なう場合には、図２に示すように、利用者がエアコン１００の冷凍空調運転モード（以下、運転モードと略す）を設定し（手順１）、運転スイッチを押して運転を開始させる（手順２）。これによって、冷凍サイクルの圧縮機１０１が起動されると共に、タイマーＴが起動される（手順３）。この運転モードを設定することにより、その運転モードにおける冷凍空調運転の条件が設定されて冷凍空調運転が開始される。
【００４４】
タイマーＴで圧縮機１０１の運転時間をカウントし（手順４）、予めエアコン１００に与えられている所定時間Ｔ１（即ち、メモリ１２１に記憶されている時間Ｔ１）が経過するのをタイマーＴで判定する（手順５）。この判定で所定時間Ｔ１が経過した場合に（換言すれば、冷凍サイクルが安定した冷凍空調運転状態になった場合に）、冷凍サイクルの冷媒量を判定する冷媒量判定運転モードに移行する（手順６）。この冷媒量判定運転モードの動作の詳細は図３を用いて後述する。
【００４５】
予め与えられている冷媒量判定運転モードの運転時間Ｔ２（即ち、メモリ１２１に記憶されている時間Ｔ２）が経過するのをタイマーＴで判定する（手順７）。この判定で所定時間Ｔ２が経過した場合に、冷媒量判定運転モードが終了され（手順８）、利用者が当初設定した運転モードに再び移行される（手順９）。
【００４６】
本実施例で検出しようとしている長期間にわたり徐々に漏れるような冷媒漏れによる冷媒量の減少は、運転中のサイクル状態の急激な変化を伴わないため、運転中の冷凍サイクルを時々刻々常時監視する必要はない。その代わり、運転ごとにある所定時間、冷媒量判定運転を行ない確認することが有効である。これにより、時系列のデータを必要とせず、冷媒量の判定をするためのデータ量を最小限のものにすることが可能となる。
【００４７】
また、冷媒量判定運転モードを開始する時間Ｔ１は、エアコン１００、即ち圧縮機１０１が起動し、冷凍サイクルの冷凍空調運転が安定した状態（例えば室内温度条件が一定になる状態）までの時間を用いることがよい。しかし、室内温度が一定にならず、またほぼ一定になるまでの時間がかかることがあるので、この時間Ｔ１は例えば冷房運転では３０分から６０分程度の間の所定時間に設定しておくことが望ましい。
【００４８】
冷媒量判定運転モードの終了時間Ｔ２と開始時間Ｔ１の間隔は、長ければ長いほど冷凍サイクルの運転状態が安定になり冷媒量判定の精度が上がるが、運転モードによる運転を制約することになるので、１０分から１５分程度が望ましい。なお、図示例では、冷媒量判定運転モードを予め決めた時間Ｔ２で終了判定を行っているが、冷媒量判定運転モードで予め決められている一連の処理が終了した時点で冷媒量判定運転モードが終了するようにしてもよい。即ち、時間Ｔ２は、冷媒量判定運転モードで一連の処理ができる時間とすればよい。
【００４９】
図３及び図４を参照しながら図２の冷媒量判定運転モードの具体的な動作について説明する。図３は図２における冷媒量判定運転モードのフローチャート、図４は図３の冷媒量判定運転モードで用いる基準蒸発器出口温度のテーブルである。
【００５０】
上述した時間Ｔ１が経過すると、冷媒量判定運転モードに移行する（手順１０）。エアコン１００が取り付けられて主電源をオンした時や、主電源をオフして長期にわたり使用しない状態から主電源をオンした時や、主電源をオンした状態で電源コンセントが抜かれていた状態から電源コンセントを入れた時などは、メモリ１２１に記憶してある過去の判定結果をクリアする（手順１１）。本実施例ではＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの５つの変数メモリをクリアする。
【００５１】
続いて、タイマーＴＴが起動される（手順１２）。このタイマーＴＴは、冷媒量判定モード中の実際に測定を開始する時間を設定するためのもので、冷媒量判定モード用の冷凍サイクル運転条件を設定して冷凍サイクルが安定した後に測定することができるようにするためのものである。
【００５２】
続いて、冷媒量判定運転モード用として、予め与えられている（図２のメモリ１２１に記憶されている）圧縮機回転数Ｎｃ１、室外ファン回転数Ｎｏ１、室内ファン回転数Ｎｉ１が各々設定される。圧縮機回転数Ｎｃ１、室外ファン回転数Ｎｏ１、室内ファン回転数Ｎｉ１は、後述するように測定された圧縮機回転数Ｎｃ、室外ファン回転数Ｎｏ、室内ファン回転数Ｎｉと比較するために用いられる。このように圧縮機回転数Ｎｃ１、室外ファン回転数Ｎｏ１、室内ファン回転数Ｎｉ１を設定するのは、冷媒量判定運転モードにおいて、冷凍サイクルの運転条件のパラメータを削減すると共に、冷媒量判定の精度を高めるためである。
【００５３】
ここで設定される圧縮機回転数Ｎｃ１、室内外ファン回転数Ｎｏ１、Ｎｉ１が運転モードで運転されている各々の回転数と大幅に変化すると、冷凍サイクルが安定するまでの時間が長く必要になるので、その設定値は冷凍空調運転時でよく使用される回転数の下限値と上限値の中間の回転数を予め求めておき、設定されるようにしておくことがよい。例えば室内風量設定が「強」、「弱」、「微」と３段階ならば、回転数は風量に比例するので、中間の「弱」の回転数を設定値とすることが望ましい。
【００５４】
タイマーＴＴで所定の時間Ｔ３が経過しているかを判定し（手順１４）、時間Ｔ３が経過した場合に、圧縮機回転数Ｎｃが所定の回転数Ｎｃ１に一致しているか、室外ファン回転数Ｎｏが所定の回転数Ｎｏ１に一致しているか、室内ファン回転数Ｎｉが所定の回転数Ｎｉ１に一致しているか診断される（手順１５、手順１８、手順２１）。時間Ｔ３の設定は、長ければ長いほどサイクルの安定性は良くなるが、時間の目安としては１０分から１５分程度が望ましい。但し、前述の開始時間Ｔ１と終了時間Ｔ２の間隔よりも短くする必要がある。また、各回転数が所定の回転数に一致しているかは、演算部１２０からの制御指令値とそれに応じて制御部１１９から出力される電圧とを対応させて比較することで確認することができる。
【００５５】
ここで、圧縮機回転数Ｎｃが所定の回転数Ｎｃ１に一致していなければ異常とみなし（手順１６）、所定のＬＥＤ１、２を点燈（手順１７）し、また結果をリモコンに表示し（手順２９）、冷媒量判定運転モードを終了する（手順３０）。同様に室外ファン回転数Ｎｏが所定の回転数Ｎｏ１に一致しない場合も異常とみなし（手順１９）、所定のＬＥＤ２、３を点燈させ（手順２０）、その結果をリモコンにも表示をし（手順２９）、冷媒量判定運転モードを終了する（手順３０）。同様に室内ファン回転数Ｎｉが所定の回転数Ｎｉ１に一致しない場合も異常とみなし（手順２２）、所定のＬＥＤ１、３を点燈させ（手順２３）、その結果をリモコンにも表示をし（手順２９）、冷媒量判定運転モードを終了する（手順３０）。このように、複数のＬＥＤ１〜３の点燈状態を異ならせることにより、簡単な構成で異常と判断された機器１０１、１０５、１１１を容易に特定することができる。
【００５６】
各々の回転数Ｎｃ、Ｎｏ、Ｎｉが各々の所定の回転数Ｎｃ１、Ｎｏ１、Ｎｉ１に一致しているならば、正常と判定して、室外温度、室内温度及び蒸発器出口温度Ｔｅを測定する（手順２４）。判定に用いる各々の所定の回転数Ｎｃ１、Ｎｏ１、Ｎｉ１は、多少の範囲の余裕を持たせて判定することが望ましい。
【００５７】
続いて、計測した室外温度と室内温度から基準蒸発器出口温度Ｔｅ０を算出する（手順２５）。この基準蒸発器出口温度Ｔｅ０は、室外温度と室内温度との対応表（関数）として、予めメモリ１２１に記憶させてある。ここで、室外温度と室内温度の２つのパラメータを用いて基準蒸発器出口温度Ｔｅ０を設定しているので、多くのパラメータを用いて設定する場合のようにデータが膨大になることなく、判定精度を確保しつつ迅速に判定することができる。
【００５８】
基準蒸発器温度Ｔｅ０の与え方としては、図４に示す対応表３５で簡単に与えることができる。この対応表３５は、縦軸に室外温度をとり、横軸に室内温度をとり、その交点となる部分が基準蒸発器温度Ｔｅ０である。例えば、室外温度が３５℃で、室内温度が２７℃の場合には、基準蒸発器温度Ｔｅ０は１７℃である。なお、この対応表３５を数式化してもよい。
【００５９】
続いて、測定した蒸発器出口温度Ｔｅと基準蒸発器温度Ｔｅ０との温度差ΔＴｅを算出し、さらに予め入力されている室外機１１４と室内機１１５の接続配管長に応じた補正を行って温度差ΔＴｅ２を算出し、その上で予め与えられている温度差ΔＴｅ２と冷媒量割合との関係から、冷媒量割合Ｇを算出する（手順２６）。
【００６０】
ΔＴｅと冷媒量割合の関係および接続配管長によるΔＴｅの補正値は、メモリ１２１に予め記憶されている。ここで冷媒量割合とは、エアコン１００の封入される規定量（設計値）に対する実封入量の割合であり、規定量が分かれば、その絶対量が分かる。メモリ１２１に記憶されているΔＴｅと冷媒量の関係は、関係式を一般化するために冷媒量割合として対応表に整理することが望ましい。また対応表から近似式を作り制御プログラムに入れても良い。
【００６１】
続いて、求めた冷媒量割合Ｇが所定の冷媒量割合Ｇ１（ｎ）よりも小さい値であるかを判定する（手順２７）。この判定で、小さい値である場合には、予め決められたＬＥＤが点灯される（手順３１）。所定の冷媒量割合Ｇ１（ｎ）に複数の冷媒量割合判定値を設定しておくことで、判定の細分化が可能となり、より一層精度の高い判定ができる。
【００６２】
続いて、冷媒メモリ１２１内のデータの入れ替えと連続判定回数のカウントを行なう（手順３２）。ここで連続判定回数とは、冷媒量判定の精度を高めるために、連続して冷媒量が所定値よりも小さく検出された回数を示す。連続判定回数が所定回数（複数回数）冷媒不足と判定されると（手順３３）、複数のＬＥＤが点灯して冷媒不足であることを報知する（手順３４）。本実施例では、５回連続で冷媒不足と判定されると、ＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３の３つのＬＥＤが点灯するように構成されている。そして、リモコン１４２の表示画面１４３（図１１参照）に冷媒量判定結果を表示し（手順２９）、冷媒量判定運転モードを終了する(手順３０)。
【００６３】
一方、求めた冷媒量割合Ｇが所定の冷媒量割合Ｇ１（ｎ）よりも大きい場合（手順２７）は、冷媒漏れが発生していないので、メモリ１２１内データを更新し（手順２８）、判定結果をリモコン１４２の表示画面１４３に表示し（手順２９）、冷媒量判定運転モードを終了する（手順３０）。
【００６４】
次に、本実施例の冷媒量判定方法を、図５から図１７を参照しながら説明する。
【００６５】
図５は図２における冷凍サイクルの中で減圧装置及び室内熱交換器の部分を抜き出した冷房運転時の説明図である。図５に示すように、配管１３１から減圧装置１０６に流入した冷媒は、減圧装置１０６で減圧され、室内温度よりも低い温度の気液二相冷媒となり、配管１３２を通り室内熱交換器１０９に流入する。室内熱交換器１０９では、室内空気から吸熱し、液冷媒１３３が蒸発してガス冷媒１３４となる。このガス冷媒１３４は、配管１３５を通り圧縮機１０１に戻される。
【００６６】
図５（ａ）は冷媒封入量が十分にある場合を示し、室内熱交換器１０９の出口部分には液冷媒が残っており、温度センサ１１８で測定される温度は飽和温度である。しかし、冷媒封入量が不足してくると、図５（ｂ）に示すように、室内熱交換器１０９内の液冷媒１３３が減り、室内熱交換器１０９の出口部分がガス冷媒１３４のみの状態になると、ガス冷媒１３４が過熱されることで温度センサ１１８の検出する温度は上昇する。
【００６７】
この現象をある条件下でエアコン１００実機を用い実験的に確認した結果を図６に示す。図６において、線３５が冷媒量１００％（規定量）の時の蒸発器出口温度の運転開始からの変化を示し、線３６が冷媒量５０％の時の変化を示し、線３７が冷媒量２５％の時の変化を示す。図６から明らかなように、圧縮機を起動してから所定時間経過後の蒸発器出口温度は、冷媒量が少なくなるほど高くなっていることがわかる。
【００６８】
ここで測定した蒸発器出口温度Ｔｅと基準蒸発器出口温度Ｔｅ０との温度差は、冷媒量との関係において、図７のグラフの実線３８に示すようになる。従って、蒸発器出口温度差と冷媒量の対応表は、図７のグラフから作成することができる。なお、実線３８は基準となる接続配管長（一般的には５ｍ）の場合を示す。接続配管長が長くなると、図７のグラフの破線３９に示すように、基準の接続配管長の場合に比べ、同じ温度では冷媒量割合が小さくなる方向になる。これは接続配管長が長い分、配管の圧力損失による能力低下のために、吸熱量が減少するためである。従って、接続配管長による補正が冷媒量判定の精度をさらに向上する上で必要である。
【００６９】
その補正を行なうために、図８に示す接続配管長と補正値の対応表４０を用いる。本実施例では、接続配管長５ｍを基準とし最大２０ｍまでの対応表としている。例えば、補正値は、接続配管長が１０ｍの場合に０．５℃であり、２０ｍの場合に２．５℃である。
【００７０】
接続配管長の設定は、エアコン１００の施工時に行なうことが望ましい。これは配管の長さを測りながら施工を行なうことが一般であるからである。その設定方法の一つとして、図９及び図１０に示す室外機１１４内にある電気基板１３７上の複数のディップスイッチ１３８（本実施例では４つのスイッチ）を切り替えることで設定することができるようになっている。例えば、４つのスイッチ１３８の各々を接続配管長５ｍ、１０ｍ、１５ｍ及び２０ｍに対応させておくことにより、実際に使用する接続配管の長さに最も近いスイッチ１３８をオンするだけで容易に設定することができる。設定した接続配管長のデータは、メモリ１２１に格納される。
【００７１】
また、図１６に示すリモコン１４２からも接続配管長の設定ができるようになっている。リモコン１４２の蓋１６５を開けると、中に多数の操作ボタンが設けられている。この中に「配管長」ボタン１６７があり、このボタン１６７を押すことにより接続配管長の入力が可能となり、「数字」ボタン１７１または「設定」ボタン１６９を用いて入力し、「運転／停止」ボタン１５８を押すことで、エアコン１００の室内機１１５に情報が転送されて、メモリ１２１に格納される。
【００７２】
現場での判定だけでよい通常のエアコン１００の場合は、保守・修理時に保守サービス者が接続配管長を見積もり、接続配管長の補正を行ってもよい。但し、保守サービスを行なう者は一般に取り付け施工をした者と別人であることが多く、目分量の配管長さの把握になりがちであるので、先に述べたように施工時に接続配管長の補正を行なうことが望ましい。なお、後述する第２実施例のネットワークに接続されているエアコン１００の場合、遠隔地にいる保守サービス者がデータを受け取り解析調査することもあり、この時には接続配管長はデータとして予め入力しておく必要がある。
【００７３】
同様に、リモコン１４２から室内機１１５、室外機１１４の設置状況等のエアコン１００の取り付け環境を入力することも可能である。「環境設定」ボタン１６６、「配置」ボタン１６８を押すことで情報の入力が可能となり、「数字」ボタン１７１、「英字」ボタン１７２、「設定」ボタン１６９を使用して入力する。この時に入力するものとして、例えば、室外機１１４と室内機１１５の設置位置（例えば室内機１１５に対する上下関係、１階、２階など）、また取り付けてある部屋の大きさ、部屋の向き等がある。後述するネットワークに接続されたエアコン１００では、この登録されている環境情報を解析考慮して、個々エアコン１００用にカスタマイズして冷媒量判定時間などの条件設定を行なうことも可能である。
【００７４】
冷媒量判定結果は、エアコン１００を動かすためのリモコン１４２、エアコン１００の室内機１１５及び室外機１１４に表示されるようになっている。
【００７５】
次に、図１１、図１２を用いてリモコン１４２での表示方法を説明する。図１１はリモコン１４２の正面図、図１２はリモコン１４２に設けられた冷媒量判定結果表示部の正面図である。
【００７６】
リモコン１４２には大画面の液晶パネル１４３が取り付けられている。この液晶パネル１４３には、現在の温度１５０、現在の湿度１４４、設定温度１４９、設定湿度１４５、運転モード１４８、風量/風向１４６などのエアコン１００の運転情報が表示される。この液晶パネル１４３には冷媒量判定結果１４７も表示される。冷媒量判定結果１４７は５桁の英数字コードで表示される。図１２に示すように、左のコード１５９は冷媒量割合コードを示し、真ん中のコード１６０は冷媒量不足判定の回数を示し、右のコード１６１はエラーコードを示す。
【００７７】
エラーコード１６１と状態の対応付けは図１３の対応表４１に示す。例えば、エラーコード１６１がＥ０の場合は、正常状態であり、ＬＥＤの点燈は全く行なわれない。また、エラーコード１６１がＥ４の場合は、冷媒漏れ状態であり、全てのＬＥＤが点燈される。
【００７８】
また、冷媒量割合コード１５９と冷媒量割合との対応付けは図１４の対応表４２に示す。例えば、冷媒量割合コード１５９がＲ０の場合は、冷媒量割合が１００％以上の場合であり、ＬＥＤの点燈は全く行なわれない。また、冷媒量割合コード１５９がＲ６の場合は、冷媒量割合が５０％未満であり、全てのＬＥＤが点燈される。ここで、冷媒量割合の細分化は、図３に示した処理フローの手順２７において、Ｇ１（ｎ）の値を順次変更し、判定を繰り返すことで決定できる。冷媒量割合を細分化して表示することにより、冷凍サイクルへの冷媒の補充量が容易にわかり、冷媒の補充作業が容易となる。
【００７９】
図１５を用いて室内機１１５での表示方法を説明する。図１５は室内機１１５の斜視図である。室内機１１５には、主電源ボックス１６３及び表示部１６４が設けられている。この表示部１６４には、３つのＬＥＤ１６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃが設けられている。これらのＬＥＤ１６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃは、室内機１１５のパネル前面の中央部に設けられ、図１３の対応表４１及び図１４の対応表４２で予め決められた状態の表示を行なう。
【００８０】
図９及び図１０を用いて室外機１１４での表示方法を説明する。上述したように図９の室外機１１４の上部には電気基板１３７が内蔵されている。電気基板１３７には、図１０に示すように、３つのＬＥＤ１３９ａ、１３９ｂ、１３９ｃを有する表示部１３９が設けられている。これらのＬＥＤ１３９ａ、１３９ｂ、１３９ｃは、図１３の対応表４１及び図１４の対応表４２で予め決められた状態の表示を行なう。
【００８１】
これまで説明した冷媒量判定運転モードは、利用者が運転モードを選択し、エアコン１００を起動させた途中で移行する例である。本実施例では、この他に、保守サービス者や据付作業者や利用者などがダイレクトに冷媒量判定運転モードに設定しエアコン１００を運転させることができるようになっている。冷媒量判定運転モードは、エアコン１００の保守・修理時に保守サービス者が使用したり、エアコン１００の据付時の試運転に作業者が使用したりすることも多いので、本実施例ではこれに対応できるようになっている。
【００８２】
冷媒量判定運転モードのダイレクトの設定、運転方法として、以下に３つの方法を説明する。
【００８３】
１つ目はリモコン１４２で冷媒量判定運転モードをダイレクトに設定して冷媒量判定運転を行なう方法である。図１１に示すリモコン１４２には、「運転／停止」ボタン１５８、「空清」ボタン１５７、「涼快」ボタン１５１、「除湿」ボタン１５２といった運転モードボタンや、「室温」設定ボタン１５６、「湿度」設定ボタン１５３、「おやすみ」設定ボタン１５４といった設定ボタンや、エアコン１００がセンシングしている現在の室温と湿度の計測情報をリモコン１４２に転送するための「おしえて」ボタン１５５などがある。さらには、図１６に示すように、冷媒量判定運転モードをダイレクトに実行するための独自のボタンである「冷媒量」ボタン１７０が設けられている。この「冷媒量」ボタン１７０を押すことにより、１回の操作で簡単に且つ直ちに冷媒量判定運転モードの運転を行なうことができる。
【００８４】
なお、「冷媒量」ボタン１７０を設ける代わりに、例えば、「空清」ボタン１５７と「涼快」ボタン１５１とを同時に押しながら「運転／停止」ボタン１５８を押すと、冷媒量判定運転モードとなるようにボタンの組み合わせによって設定できるようにしてもよい。このようにすれば、リモコン１４２の構造が簡単となり安価にできる。
【００８５】
２つ目は室内機１１５で冷媒量判定運転モードをダイレクトに設定して冷媒量判定運転を行なう方法である。図１５に示す室内機１１５には、エアコン１００の主電源ボックス１６３が設けられている。主電源ボックス１６３は、図１７に示すように、主電源スイッチ１７３と共に、冷媒量判定運転モードをダイレクトに実行するための独自のボタンである冷媒量判定運転モードスイッチ１７４が設けられている。この冷媒量判定運転モードスイッチ１７４を押すことにより、１回の操作で簡単に且つ直ちに冷媒量判定運転モードの運転を行なうことができる。なお、冷媒量判定運転モードスイッチ１７４の代わりに、冷媒量判定運転モード選択スイッチとし、この選択スイッチを押しながら主電源スイッチ１７３を「入」にすると、冷媒量判定運転モードになるようにしてもよく、或は、この選択スイッチを押しながらリモコン１４２で「運転／停止」ボタン１５８を押して運転をすると、冷媒量判定運転モードになるようにしてもよい。
【００８６】
３つ目は室外機１１４で冷媒量判定運転モードをダイレクトに設定して冷媒量判定運転を行なう方法である。図９の室外機１１４の電気基板１３７には、冷媒量判定運転モードをダイレクトに実行するための独自のボタンである冷媒量判定運転モードスイッチ１４０が設けられている。この冷媒量判定運転モードスイッチ１４０を押すことにより、１回の操作で簡単に且つ直ちに冷媒量判定運転モードの運転を行なうことができる。なお、冷媒量判定運転モードスイッチ１４０の代わりに、冷媒量判定運転モード選択スイッチとし、この選択スイッチを入れ、リモコン１４２の「運転／停止」ボタン１５８を押して運転をすると、冷媒量判定運転モードになるようにしても良い。また、保守・修理の作業の状況から、室内側と室外側の両方で冷媒量判定運転モードをダイレクトに設定できる機能を有することが望ましい。
【００８７】
ここで、本実施例による幾つかの効果を述べると次の通りである。冷凍サイクルの蒸発器出口温度のみを検出し、室外温度と室内温度とに対応し予め与えてある基準となる蒸発器出口温度との温度差と冷媒量の関係ならびに室外機１１４と室内機１１５との接続配管長を考慮した冷媒量の判定方法を用い、さらに圧縮機１０１が起動後、毎回、所定時間後に冷媒量判定運転を行ない、その結果を連続して記憶することで、長期間にわたり徐々に冷媒が漏れるような状況においても、既に設置されている冷凍空調機器の冷凍サイクル内の冷媒量を判定することが可能である。
【００８８】
また、冷媒量判定結果を外部に通知する手段１３９、１４３、１６４を有しているために、冷凍空調機器の保守・修理作業者が現場で冷媒量判定結果を確認することができる。また、エアコン１００を外部から運転制御するためのリモコン１４２において、所定の操作を行なうことで、冷媒量判定運転を任意に行なうことができるため、保守・修理作業者が現場で、該当する冷凍空調機器を運転し、作業前に冷媒量の確認運転をしたり、作業後に冷媒量の確認運転を行なったりすることが可能となる。
【００８９】
次に、本発明の第２実施例の冷凍空調システムを図１８から図２５を用いて説明する。なお、第２実施例の説明において、第１実施例と共通する部分の重複する説明は省略する。この第２実施例のものにおいて、第１実施例と共通する構成においては同じ効果を奏するものである。
【００９０】
最初に、第２実施例の冷凍空調システムの全体構成に関して図１８を参照しながら説明する。図１８は本発明の第２実施例の冷凍空調システムの構成図である。
【００９１】
冷凍空調システムは、センターサーバ１７５、家電機器制御端末１８０及びネットワーク対応エアコン１００を備えて構成されている。そして、センターサーバ１７５はシステム制御装置１７６及び記憶装置１７７を備えて構成され、家電機器制御端末１８０はパソコン１８２及び通信アダプタ１８１を備えて構成されている。センターサーバ１７５と家電機器制御端末１８０とはインターネット１７８などのネットワークを介して接続されている。
【００９２】
家電機器制御端末１８０は、利用者の操作インターフェースと家電機器制御器の機能を有するものである。この家電機器制御端末１８０は、利用者の操作インターフェースと家電機器制御器とを一体化したものでも、分離したものでも良い。第２実施例では、利用者の操作インターフェースとしてパソコン１８２、家電機器制御器として通信アダプタ１８１を備える家電機器制御端末１８０となっている。家電機器制御端末１８０がインターネット１７８と接続するためにルータ／モデム１７９が必要である。
【００９３】
通信アダプタ１８１は、エアコン１００の室内機１１５に取り付けられている通信モジュール１８４と無線で繋がっており、相互に電文授受を行なうようになっている。その無線の方式としては、例えば特定省電力無線が効果的である。通信アダプタ１８１へはパソコン１８０およびセンターサーバ１７５からエアコン１００の設定情報が行き、また通信アダプタからはエアコン１００からの情報がパソコン１８２及びセンターサーバ１７５に行くようになっている。
【００９４】
通信モジュール１８４はエアコン１００の電気基板と接続されており、相互に通信が行なわれるようになっている。また、室内機１１５は接続配管／配線１８６で室外機１１４に繋がっている。
【００９５】
このエアコン１００が冷媒量判定運転すると、その結果は、エアコン１００の室内機１１５から通信モジュール１８４を介して通信アダプタ１８１に情報が送られる。通信アダプタ１８１は、パソコン１８２にその情報を送信すると共に、センターサーバ１７５にもその情報を送信する。センターサーバ１７５は、送られてきた冷媒量判定結果に基づいて診断を行ない、パソコン１８２にその診断結果をメールで送信する。利用者は、エアコン１００のＬＥＤ表示と共に、パソコン１８０で判定結果及びその意味を知ることが可能となる。
【００９６】
また、システム管理をしているセンターでは、エアコン１００から送信された情報に基づいて利用者のエアコン１００での障害の有無を把握することができるので、必要に応じ保守サービス者の派遣等迅速なサービスが可能となる。家電機器制御端末１８０やセンターサーバ１７５は、カレンダー機能を持っているため、冷媒量判定結果を日付の入ったデータとして保存しておくことが可能であると共に、受信したデータを分析することで、故障や不具合箇所の診断をすることができる。
【００９７】
第２実施例の冷媒量判定方法は、第１実施例と同様に時系列にデータを収集しないため、通信モジュール１８４と通信アダプタ１８１間で多量のデータのやり取りをする必要もなく、エアコン１００以外の家電機器が繋がっている場合でも、それらの家電機器の制御に影響を及ぼさない。また、センターサーバも大量のデータを収集するための記憶装置の準備も必要なく、第２実施例の冷媒量判定方法を使用してもシステムへの負荷は小さい。また、リモコン１４２から入力した「環境設定」の情報をセンターサーバ１７５で分析活用することで、各々のエアコン１００に合った独自の冷媒量判定条件を設定することができ、より冷媒量判定の精度向上ができる。
【００９８】
冷媒量判定方法の検出精度を向上させるための方法として、冷媒量判定運転モード中の圧縮機回転数、室外ファン回転数、室内ファン回転数の実回転数を把握することが挙げられる。通常は、演算部１２０からの指令値と制御部１１９からの制御電圧との関係から各々の回転数の一致を確認すればよい。しかし、エアコン１００が設置されている環境が良くなく、室外機１１４の吸い込み口や吹き出し口に物が置かれたり、室外熱交換器１０３の汚れや壁との距離の影響で室外機１１４の通風抵抗が変化したりすることによって、指令値と制御電圧値は正常でも、室外ファン１０４の回転数がずれている可能性が考えられる。また、室内機１１５も同様に、フィルタの目詰まりや室内熱交換器１０９の汚れなどにより、室外機１１４と同様なことが起こることが考えられる。
【００９９】
このようなことがエアコン１００を取り付ける際にわかっている場合などは、次に示すようなパワーフリーワイヤーフリーのセンサネット端末を使用して、解決することが可能である。
【０１００】
センサネット端末に関して図１９から図２２を参照しながら説明する。
【０１０１】
図１９は本発明の第２実施例に用いるエアコン１００の構成図である。このエアコン１００の構成は、図１に示すエアコン１００の構成と基本的には同じであるので、ここでは異なる部分のみ説明する。
【０１０２】
図１９の圧縮機１０１にはセンサネット端末１８９ａが取り付けられ、室外ファンモータ１０５にはセンサネット端末１８９ｂが取り付けられ、室内ファンモータ１１１にはセンサネット端末１８９ｃが取り付けられている。これらのセンサネット端末１８９ａ〜１８９ｃを共通して述べる時は、センサネット端末１８９と称する。また、エアコン１００の制御回路１３０には、制御部１１９につながる無線部１８８が設けられている。センサネット端末１８９ａ、１８９ｂ、１８９ｃは、無線通信で無線部１８８と接続され、センシングした情報を無線部１８８に送信する。無線部１８８で受信された情報は、制御部１１９を通り演算部１２０に行き処理される。
【０１０３】
図２０及び図２１は図１９のエアコンで用いられるセンサネット端末のブロック構成図及び外観イメージ図である。図２０に示すように、センサネット端末１８９は、その中枢機能を実現するＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit、大規模集積回路）１９１、無線部１８８（図１９参照）とのデータの送受信を行なうアンテナ１９２、外部からデータを入力するセンサ１９３、及び電源１９８を備えて構成される。
【０１０４】
電源１９８は１次電池、充電可能な２次電池、及び発電素子（太陽光発電素子、振動発電素子、マイクロ波発電素子等）と発電エネルギーを蓄えるコンデンサあるいは２次電池、あるいはこれら電池の組み合わせなどで構成される。
【０１０５】
ＬＳＩ１９１は、無線送受信回路１９７、コントローラ回路１９６、識別情報記録回路１９５、Ａ／Ｄ変換回路１９４、プログラムメモリ２０２、作業用メモリ２０１、タイマー回路２００、及び電源制御回路１９９を備えて構成される。
【０１０６】
無線送受信回路１９７は、アンテナ１９２に接続され、無線部１８８とのデータの送受信を制御するものである。コントローラ回路１９６はＬＳＩ１９１の全体制御を行なうＣＰＵ（Central Processing Unit）である。識別情報記録回路１９５はセンサネット端末１９０の識別情報を記録する不揮発性メモリ（例えば、フラッシュメモリ）である。識別情報記録回路１９５に記録される識別情報としては、センサネット端末間で一意の識別番号の他、センサネット端末が添付される対象物の識別情報やその属性があげられる。Ａ／Ｄ変換回路１９４はセンサ１９３から入力したデータをＡ／Ｄ（Analog / Digital）変換するものである。プログラムメモリ２０２はプログラムを記録するＲＯＭ（Read Only Memory）である。作業用メモリ２０１はプログラムを実行する時のワーク用ＲＡＭ（Random Access Memory）である。タイマー回路２００は一定間隔の信号（クロック信号）を発生させるものである。電源制御回路１９９は、電源１９８から供給される電力を一定の電圧に調整すると共に、電力不要の時に電源を切断し、消費電力を抑制する制御を行なうものである。なお、ＬＳＩ１９１は、１チップに限定されるものではなく、複数チップを搭載したボード又はＭＣＰ（Multi Chip Package）であってもよいが、１チップであることが望ましい。
【０１０７】
また、センサネット端末１８９は、図２１に示すように、アンテナ１９２と、センサネット端末本体１８９Ａと、センサ１９３とに分かれている。そして、センサネット端末本体１８９Ａの上にＬＳＩ１９１と電源１９８とが設けられている。
【０１０８】
圧縮機回転数、室外ファン回転数（モータ回転数）、室内ファン回転数（モータ回転数）を把握するにはその振動数がわかればよいので、第２実施例では、先に述べたセンサネット端末１８９の発電方法に振動発電素子を使用している。これにより、センサ１９３と電源１９８の一体化を図ることができる。即ち、振動発電素子の対象振動数を、冷媒量判定運転モードで設定する圧縮機回転数、室外ファン回転数、室内ファン回転数と一致させる。図２２に振動発電素子の特性を示す。図２２の振動数Ｈ２の領域が狙う周波数帯、即ち各々の回転数である。当然ながら、各々の回転数が異なるため、圧縮機１０１、室外ファンモータ１０５、室内ファンモータ１１１に取り付けるセンサネット端末１８９の振動発電素子の周波数は異なる。
【０１０９】
図２２中の電力Ｗ０は、無線通信に必要な最小電力である。各々が所定の回転数で回転していれば、十分な発電量が得られ振動数Ｈ２の領域では、電力Ｗ０を超える電力が得られるため、無線通信が可能である。一方、回転数が所定回転数とずれていると、図２２の振動数Ｈ１、Ｈ３の領域となり、無線通信に十分な電力が得られない。これを利用して十分な電力が得られた時のみ所定の信号を送るようにすると、圧縮機１０１、室外ファン１０４、室内ファン１１０が各々所定の回転数で稼動しているかどうかを確認することができる。同時に、もし所定の回転数で稼動していないならば、何らかの異常が発生していることになり、この検出結果に基づいて冷媒漏れとの要因の切り分けも精度よくできるようになる。
【０１１０】
次に、第１実施例で説明した冷媒量判定運転モードを利用した第２実施例の保守・修理サービスの流れについて図２３及び図２４を参照しながら説明する。
【０１１１】
図２３はエアコン１００がネットワークに接続されていない場合でも適用可能な保守・修理サービスの流れを示す。従って、図２３の保守・修理サービスの流れは、第１実施例でも適用できる。
【０１１２】
エアコン１００の冷えが悪くなったなどと利用者が感じた場合に保守サービス会社に連絡する（手順４４）。ここで保守サービス会社とは、エアコン１００の製造メーカ、メンテナンス会社、販売店などの場合がある。利用者の要請により、保守サービス会社から保守サービス者が利用者のエアコン１００の設置場所に派遣される（手順４５）。
【０１１３】
保守サービス者が現地で保守・修理作業を開始する（手順４６）。この時、利用者のエアコン１００に搭載されている冷媒量判定運転モード結果（表示コード）を参照し（手順４７）、冷媒量が適正であるか確認する（手順４８）。この時、例えば室外機１１４の電気基板１３７にはコネクタ１４１が取り付けられているため（図９、図１０参照）、保守サービス者が所有の携帯情報端末にコネクタ１４１を通してデータを移し、分析することも可能である。冷媒量が適正であるならば、すぐに他の要因を調査し（手順５５）、該当個所の保守・修理に取り掛かることができる（手順５６）。
【０１１４】
一方、冷媒量が不足している場合、冷媒量判定運転モード結果（表示コード）から冷媒量を確認し（手順４９）、不足している冷媒量だけを補充する（手順５０）。冷媒を補充後、冷媒量判定運転モードを起動させ（手順５１）、冷媒量が適正であるかどうかを確認する（手順５２）。冷媒量が適正にならない場合は、他に要因があると考えられるので、他の要因の調査を行なう（手順５５）。冷媒量が適正となれば、作業は終了となる（手順５３）。この時、使用者は冷媒量の追加が適正にされたことを定量的に知ることができ、また、不具合の原因調査の時間が短縮されることによってコストの低減が図れると共に、余剰の冷媒の追加が防げることによって保守サービス会社のコストの低減が図れ、使用者の保守・修理費用の負担が軽減される。使用者は保守サービス会社に保守・修理の料金を支払い（手順５４）、保守・修理一連の流れが全て終了となる。
【０１１５】
図２４はエアコン１００がネットワークに接続されている場合の保守・修理サービスの流れを示す。図２４の保守・修理サービスの流れの説明は、図２３の流れと変わらないところの説明は省略し、異なるところだけを説明する。
【０１１６】
利用者が使用しているエアコン１００がネットワーク対応機でネットワークに接続されている場合には、エアコン１００の冷媒量判定運転の結果、例えば冷媒不足が検出されると、利用者のエアコン１００からセンターサーバ１７５に冷媒不足の情報が通知される（手順５７）。
【０１１７】
センターサーバ１７５から保守サービス会社の端末などにその冷媒不足の連絡が行なわれ（手順５８）、保守サービス会社から保守サービス者がエアコン１００の設置場所に派遣される（手順５９）。この時、センターサーバ１７５は同時に利用者のエアコン１００を遠隔制御で冷媒量判定運転モードで運転開始させ（手順６１）、保守サービス者が現地作業を開始する頃に（手順６０）、冷媒量判定運転モードが終了するようにする（手順６１）。このように、遠隔診断で保守サービス者が現地に到着する前に、冷媒量判定運転を行っておくことにより、保守サービス者は、最新の状況を知ることが可能となり、作業効率を向上することができる。
【０１１８】
次に、第２実施例の冷媒量判定方法で第１実施例とさらに異なる点を図２５に示す流れを参照しながら説明する。但し、この異なる冷媒量判定方法は第１実施例にも適用可能である。
【０１１９】
上述した冷媒量判定方法では、季節や室内温度、室外温度の影響を考慮するために、基準蒸発機出口温度を室内温度と室外温度との対応表で与えている。実際の使用状況下で判定精度の向上をさらに図るためには、所定時間ごとに定期的に冷媒量判定運転を行なうことが良い。そこで、図２５に示すように、エアコン１００の主電源をＯＮにすると（手順７３）、タイマーＴＲが起動し（手順７４）、以後一定時間間隔で定期的に冷媒量判定運転を行って診断をする（手順７５から７８）。例えば、時間間隔ΔＴＲを８時間とすると朝、昼、夜と条件の異なる状況下で判定が可能であり、また時間間隔を奇数時間にすれば、冷媒量判定運転がずれていくために、決まった時間の決まった使用環境でない条件で判定できるため、冷媒量判定の精度向上が図れる。このように、所定時間間隔で冷媒用判定運転を行なうことにより、運転条件の異なる状況下での判定ができ、冷媒量判定の精度を向上させることができる。
【０１２０】
この第２実施例の冷媒量判定方法を用いた冷凍空調機器では、取り付け後の状況下で冷媒量の判定が行なえるだけでなく、エアコン１００取り付け時の試運転時にこの運転を行なうことで、取り付け時の冷媒量状態が把握でき、取り付け作業等で冷媒が漏れた場合は、必要な量を補充することが可能となる。
【０１２１】
ここで、第２実施例による幾つかの効果を述べると次の通りである。該当するエアコン１００がネットワーク１７８を介して外部のセンターサーバ１７５に接続され、毎回の冷媒量判定結果がセンターサーバ１７５に記録されているために、保守サービス者は、現地に行く前に、該当するエアコン１００の状況を把握することが可能となる。また、遠隔制御により、対象のエアコン１００の冷媒量判定運転が可能であるため、保守サービス者は現場に行く前に、冷媒量判定運転を開始させ、現場に到着すると最新の情報を得ることもできる。
【０１２２】
また、時系列のデータを解析しないため、必要なデータ量が少なくてすみ、無線通信部分のデータ転送による電文量が小さいので、他のネットワーク対応家電機器が接続されている場合でも、それらの制御を妨げるものにはならない。しかも、センターのサーバー容量も小さくてすむため、冷媒量判定を運用しても、低システム負荷、大型の記憶装置が不良であるなどのシステムへの投資も最低限にできる。
【０１２３】
また、冷媒量判定運転中の圧縮機回転数、室内ファン回転数と室外ファン回転数が設定値と一致しているか判定するために、各々の設定回転数のみに発電する振動発電を利用し無線発信を行なうパワーフリーワイヤーフリーセンサを利用しているため、他の要因との切り分けを行ない、冷媒量判定の精度を高めている。よって、エアコン１００において、冷えない、暖まらないなどの一要因であり、また設置後では判別がつきにくい冷凍空調機器の冷凍サイクルの冷媒量の判定が可能となることで、保守・修理作業者が他の要因との切り分けができ迅速かつ適切な対処ができるようになる。また、冷媒が必要な場合でも、対象となるエアコン１００に追加すべき冷媒量がわかるため、無駄な冷媒の追加や、また要因分析に時間が取られずに、速やかな保守・修理が可能となる。このため、保守・修理時間の短縮、また追加冷媒量の削減によるコスト低減となる。また無駄な追加冷媒量を削減できるため、対象となる冷凍空調機器を廃棄する場合でも、回収する冷媒量が減り地球環境にやさしいものとすることができる。
【０１２４】
また、エアコン１００の取付後の冷媒量判定だけに用いるのではなく、取付時の試運転で行なうことで、エアコン１００の取り付け位置などの個々の現地条件に応じた適正な冷媒量の封入も可能となり、個々のエアコン１００の冷媒量のカスタマイズ化ができる。また、冷媒不足のままでのエアコンの運転は、例えば暑い時など冷房能力が足りないため利用者とって快適でなく、また、少しでも冷房能力を大きくしようと室内設定温度下げるなどすると、余計な電力を消費することになりなるが、本発明を用いることで、冷媒量は最適値に補充できるので、最適な状態で利用者が使用でき省エネにもなる。
【０１２５】
また、上述した実施例では、冷房運転時を代表して説明したが、暖房運転時では、蒸発器となる室外熱交換器の出口に温度センサを設置し、暖房運転時の室内温度、室外温度に応じた冷媒量の対応表を入力することで、判定が可能となる。
【０１２６】
また、本発明は、エアコン１００だけでなく、冷凍サイクルを利用したヒートポンプ給湯機、冷蔵庫、チラーなどにも各々機器に応じたチューニングをすることで、本冷媒量判定方法を適用範囲を広げることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の第１実施例のエアコンの構成図である。
【図２】図１のエアコンの運転動作を示すフローチャートである。
【図３】図２における冷媒量判定運転モードのフローチャートである。
【図４】図３の冷媒量判定運転モードで用いる基準蒸発器出口温度のテーブルである。
【図５】図１における冷凍サイクルの中で減圧装置及び室内熱交換器の部分を抜き出した冷房運転時の説明図である。
【図６】図１のエアコンの蒸発器出口温度の時間変化図である。
【図７】図１のエアコンの冷媒量割合と蒸発器出口温度差との関係図である。
【図８】図１のエアコンの冷媒量判定に用いる接続配管長と補正値との対応表である。
【図９】図１のエアコンの室外機の斜視透視図である。
【図１０】図９の室外機に用いる電気基板の平面図である。
【図１１】図１のエアコンの操作に用いるリモコンの正面図である。
【図１２】図１１のリモコンの液晶パネルに表示される冷媒量判定結果の表示図である。
【図１３】図１のエアコンの冷媒量判定の表示に用いるエラーコード、状態、ＬＥＤ表示の対応表である。
【図１４】図１のエアコンの冷媒量判定の表示に用いるコード、冷媒量割合、ＬＥＤ表示の対応表である。
【図１５】図１のエアコンの室内機の斜視図である。
【図１６】図１のエアコンに用いるリモコンの正面図である。
【図１７】図１５の主電源ボックスの正面図である。
【図１８】本発明の第２実施例の冷凍空調システムの構成図である。
【図１９】センサネット端末を用いた冷凍空調システムの冷凍サイクルの構成図である。
【図２０】図１９で用いるセンサネット端末の構成図である。
【図２１】図２０のセンサネット端末の概観図である。
【図２２】図１９で用いる振動発電素子の特性図である。
【図２３】図１９の冷凍空調システムの第１の保守サービスの流れ説明図である。
【図２４】図１９の冷凍空調システムの第２の保守サービスの流れ説明図である。
【図２５】図１９の冷凍空調システムの冷媒量判定運転を一定時間間隔で定期的に行なう時のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２８】
１０１…圧縮機、１０２…四方弁、１０３…室外熱交換器、１０４…室外ファン、１０５、１１１…ファンモータ、１０６…減圧装置、１０７、１１３…阻止弁、１０８、１１２…接続配管、１０９…室内熱交換器、１１０…室内ファン、１１４…室外機、１１５…室内機、１３１、１３２、１３５…配管、１３３…液冷媒、１３４…ガス冷媒、１１６、１１７、１１８…温度センサ、１１９…制御部、１２０…演算部、１２１…メモリ、１２２…表示部、１２３、１３９、１６４…ＬＥＤ、１２４、１２８、１２９…制御線、１２５、１２６、１２７…通信線、１３０…制御回路、１３７…電気基板、１３８…ディップスイッチ、１４０…スイッチ、１４１…コネクタ、１４２…リモコン、１４３…液晶パネル、１４４〜１５０…表示、１５９〜１６１…コード、１６３…主電源ボックス、１６５…ふた、１５１〜１５８、１６６〜１７２…操作ボタン、１７３…主電源スイッチ、１７４…冷媒量判定選択スイッチ、１７５…センターサーバ、１７６…システム制御装置、１７７…記憶装置、１７８…インターネット、１７９…ルータ／モデム、１８０…家電機器制御端末、１８１…通信アダプタ、１８２…パソコン、１８４…通信モジュール、１８６…接続配管／配線、１８７…特定小電力無線、１８８…無線部、１９４…Ａ／Ｄ変換回路、１９５…識別情報記録回路、１９６…コントローラ回路、１９７…無線送受信回路、１９９…電源制御回路、２００…タイマー回路、２０１…作業用メモリ、２０２…プログラムメモリ、１９２…アンテナ、１９８…電源、１９１…ＬＳＩ、１８９…センサネット端末、１９３…センサ。
【図１】
2005098642.tif 000003
【図２】
2005098642.tif 000004
【図３】
2005098642.tif 000005
【図４】
2005098642.tif 000006
【図５】
2005098642.tif 000007
【図６】
2005098642.tif 000008
【図７】
2005098642.tif 000009
【図８】
2005098642.tif 000010
【図９】
2005098642.tif 000011
【図１０】
2005098642.tif 000012
【図１１】
2005098642.tif 000013
【図１２】
2005098642.tif 000014
【図１３】
2005098642.tif 000015
【図１４】
2005098642.tif 000016
【図１５】
2005098642.tif 000017
【図１６】
2005098642.tif 000018
【図１７】
2005098642.tif 000019
【図１８】
2005098642.tif 000020
【図１９】
2005098642.tif 000021
【図２０】
2005098642.tif 000022
【図２１】
2005098642.tif 000023
【図２２】
2005098642.tif 000024
【図２３】
2005098642.tif 000025
【図２４】
2005098642.tif 000026
【図２５】
2005098642.tif 000027