(57)【要約】【課題】冷媒の充填処理における充填終了までの残り時間を、利用者が任意の時間に制御することが可能な空調機を提供する。【解決手段】本発明の空調機は、室外機と室内機とを、第１冷媒配管と第２冷媒配管とにより接続し、液状またはガス状の冷媒を循環させて空調を行う冷媒循環回路を有し、冷媒を室外機に充填する充填機能を有する空調機であり、室外機がガス化された冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機の一方の接続部に接続された第１熱交換機とを備え、室内機が一方の接続部が第１冷媒配管と接続される膨張弁と、一方の接続部が膨張弁の他方の接続部に接続され、他方の接続部が第２冷媒配管を介して圧縮機の他方の接続部に接続された第２熱交換機とを備え、冷媒の充填を行う際に冷房状態とし、膨張弁の開度を制御し、圧縮機の吸入圧力と冷媒ボンベとの圧力差を調整し、冷媒の充填速度を制御することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外機と室内機とを、第１冷媒配管と第２冷媒配管とにより接続し、液状またはガス状の冷媒を循環させて空調を行う冷媒循環回路を有し、冷媒を室外機に充填する充填機能を有する空調機であり、前記室外機が  ガス化された冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機の一方の接続部に接続された第１熱交換機を備え、前記室内機が一方の接続部が第１冷媒配管と接続される膨張弁と、一方の接続部が前記膨張弁の他方の接続部に接続され、他方の接続部が前記第２冷媒配管を介して前記圧縮機の他方の接続部に接続された第２熱交換機とを備え、冷媒の充填を行う際に冷房状態とし、前記膨張弁の開度を制御し、前記圧縮機の吸入圧力と冷媒ボンベとの圧力差を調整し、冷媒の充填速度を制御することを特徴とする空調機。
【請求項２】
前記室外機が、前記第１熱交換機の内部を流れる冷媒の温度である第１冷媒温度値と、前記第１熱交換機から吐出される冷媒の温度である第２冷媒温度値との温度差である過冷却度から、現在の冷媒の冷媒量と、予め設定されている適量の冷媒量との比である冷媒量比を、過冷却度と冷媒量比との対応関係から求める冷媒量比算出部と、
単位時間当たりの冷媒量比の変化を充填速度として出力し、冷媒の充填終了までの残り時間を算出する冷媒充填速度算出部と、
充填する冷媒が蓄積された冷媒ボンベ周辺の温度から、前記ボンベのボンベ内圧力を求め、前記圧縮機の吸入圧力との差の圧力差に対し、前記残り時間を入力される充填時間により除算することで得た時間比を乗算し、乗算結果を補正圧力差として算出し、前記圧力差が前記補正圧力差となるよう、前記膨張弁の開度を制御する圧力差算出部と
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の空調機。
【請求項３】
前記圧力差算出部が、
記憶部に記憶されている周囲温度と、冷媒ボンベ内圧力との対応関係を示すテーブル、あるいは周囲温度と冷媒ボンベ内圧力との対応を示す実験式から、温度センサにより測定された前記ボンベの周囲の温度に対応した冷媒ボンベ内圧力を算出することを特徴とする請求項１またま請求項２に記載の空調機。
【請求項４】
前記室外機が無線により通信を行う携帯端末をさらに有し、
前記携帯端末から前記充填時間を送信し、前記圧力差算出部が前記充填時間により、冷媒の充填速度の制御を行うことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の空調機。
【請求項５】
ガス化された冷媒を圧縮する圧縮機及び前記圧縮機の一方の接続部に接続された第１熱交換機を備える室外機と、一方の接続部が第１冷媒配管と接続される膨張弁と、一方の接続部が前記膨張弁の他方の接続部に接続され、他方の接続部が第２冷媒配管を介して前記圧縮機の他方の接続部に接続された第２熱交換機とを備える室内機とから構成される、液状またはガス状の冷媒を循環させて空調を行う冷媒循環回路を有し、冷媒を前記室外機に充填する充填機能を有する空調機を動作させる冷媒充填方法であり、
冷媒の充填を行う際に冷房状態とし、前記膨張弁の開度を制御し、前記圧縮機の吸入圧力と冷媒ボンベとの圧力差を調整し、冷媒の充填速度を制御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、冷媒回路内に対し、冷媒を適量に充填する機能を有する空気調和装置などに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
室外機と室内機とを施工時に配管接続するようなセパレートタイプの空気調和装置においては、現地施工時に冷媒を充填する方法が採用されている。
このとき、冷媒を最適な量だけ充填する必要があるが、従来は、配管容積などから冷媒容量を算出して充填するようにしている。
【０００３】
また、上述した充填方法では、現地の室外機及び室内機の配置状況により、室外機と室内機とを接続する配管の仕様が不明確な場合、その正確な冷媒量を見積もることが難しい。
このため、現地施工後の試運転時に、蒸発機出口での冷媒の加熱度が所定になるように冷房運転を行いつつ、凝縮出口での冷媒の過冷却度を検出し、この過冷却度の値から冷媒回路内に充填されている冷媒量の適否を判定し、必要な冷媒量の過不足及び充填速度を定量的に表示できるようにしたものも開発されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０３−１８６１７０号公報
【特許文献２】国際公開第２００７／０４９３７２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に示す構成は、冷媒の充填処理の終了時間を充填速度から予測することができるが、充填速度を変更して残り時間の設定を変えることができない。
このため、特許文献１及び特許文献２の空調機は、冷媒を追加充填する際、充填終了までの時間を制御することができないため、作業の工程管理が難しく、自動充填中において、作業者が拘束され、作業効率を低下させてしまう問題がある。
また、一般的に、冷媒充填時間は充填する冷媒量や充填する室外機の周囲温度等により異なるため、残り時間の算出は可能であっても、容易には充填の終了までの残り時間の調整を行うことができない。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、冷媒の充填処理における充填終了までの残り時間を、利用者が設定した時間に変更することが可能な空調機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の空調機は、室外機と室内機とを、第１冷媒配管と第２冷媒配管とにより接続し、液状またはガス状の冷媒を循環させて空調を行う冷媒循環回路を有し、冷媒を室外機に充填する充填機能を有する空調機であり、前記室外機がガス化された冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機の一方の接続部に接続された第１熱交換機とを備え、前記室内機が、一方の接続部が第１冷媒配管と接続される膨張弁と、一方の接続部が前記膨張弁の他方の接続部に接続され、他方の接続部が前記第２冷媒配管を介して前記圧縮機の他方の接続部に接続された第２熱交換機とを備え、冷媒の充填を行う際に冷房状態とし、前記膨張弁の開度を制御し、前記圧縮機の吸入圧力と充填する冷媒を蓄積された冷媒ボンベとの圧力差を調整し、冷媒の充填速度を制御することを特徴とする。
【０００８】
本発明の空調機は、前記室外機が、前記第１熱交換機の内部を流れる冷媒の温度と圧力である吐出温度と吐出圧力、前記第１熱交換機から吐出される冷媒の温度である液温度、圧縮機の吸入圧力から適量の冷媒量との比である冷媒量比を求める冷媒量比算出部と、単位時間当たりの冷媒量比の変化を充填速度として出力し、冷媒の充填終了までの残り時間を算出する冷媒充填速度算出部と、充填する冷媒が蓄積された冷媒ボンベ周辺の温度から、前記冷媒ボンベの冷媒ボンベ内圧力を求め、前記圧縮機の吸入圧力との差の圧力差に対し、前記残り時間を入力される充填時間により除算することで得た時間比を乗算し、乗算結果を補正圧力差として算出し、前記圧力差が前記補正圧力差となるよう、前記膨張弁の開度を制御する圧力差算出部とをさらに備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の空調機は、前記圧力差算出部が、温度センサ３８にて検出された周囲温度と冷媒ボンベ内圧力との対応を示す実験式から、温度センサにより測定された前記ボンベの周囲の温度に対応したボンベ内圧力を算出することを特徴とする。
【００１０】
本発明の空調機は、前記室外機が無線により通信を行う携帯端末をさらに有し、前記携帯端末から前記充填時間を送信し、前記圧力差算出部が前記充填時間により、冷媒の充填速度の制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
本発明の冷媒充填方法は、ガス化された冷媒を圧縮する圧縮機及び前記圧縮機の一方の接続部に接続された第１熱交換機を備える室外機と、一方の接続部が第１冷媒配管と接続される膨張弁と、一方の接続部が前記膨張弁の他方の接続部に接続され、他方の接続部が第２冷媒配管を介して前記圧縮機の他方の接続部に接続された第２熱交換機とを備える室内機とから構成される、液状またはガス状の冷媒を循環させて空調を行う冷媒循環回路を有し、冷媒を前記室外機に充填する充填機能を有する空調機を動作させる冷媒充填方法であり、冷媒の充填を行う際に冷房状態とし、前記膨張弁の開度を制御し、前記圧縮機の吸入圧力と前記冷媒ボンベとの圧力差を調整し、冷媒の充填速度を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、冷媒の充填処理における充填終了までの残り時間を、利用者が任意の時間に制御することが可能となり、充填にかかる工程時間を任意に制御することにより、充填作業の進捗管理や工程管理を容易にし、充填作業の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の一実施形態による空調機の構成例を示すブロック図である。
【図２】制御部３２のメモリに記憶されている、冷媒ボンベ周囲の温度及びこの温度におけるボンベ内圧力の対応を示すグラフを示す図である。
【図３】室外機２に設けられている、空調機の運転状態及び温度制御等を制御する操作スイッチ群が備えられた操作盤の表面図である。
【図４】本実施形態における空調機１の冷媒の充填処理の動作例を説明する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、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の一実施形態による空調機の構成例を示す概略ブロック図である。
この図において、空調機１は、室外機（熱源ユニット）２、室内機４及び５から構成されている。空調機１は、室外機及び室内機ともに１から複数台で構成されるが、以下、図１の構成の空調機１を用いて説明する。空調機１は、室外機２と、室内機４及び５とが、液冷媒配管６とガス冷媒配管７とを介して接続され、冷媒回路を構成している。
【００１５】
室外機２は、圧縮機２１、切替弁２２、熱交換機２３、アキュムレータ２４、液配管閉鎖弁２５、ガス配管閉鎖弁２６、室外ファン（送風ファン）２７、吸入圧力センサ２８、吐出圧力センサ２９、吐出温度センサ３０、液冷媒温度センサ３１、制御部３２、冷媒量比算出部３３、冷媒充填速度算出部３４、表示部３５、手動操作弁３６、減圧配管３７、温度センサ３８及び圧力差算出部７０を備えている。
【００１６】
また、室内機４は、膨張弁４１、熱交換機４２、冷媒温度センサ４３、ガス冷媒温度センサ４４、制御部４５及び表示部４６を備えている。
同様に、室内機５は、膨張弁５１、熱交換機５２、冷媒温度センサ５３、ガス冷媒温度センサ５４、制御部５５及び表示部５６を備えている。
【００１７】
以下、室外機２の各部について説明する。
圧縮機２１は、運転容量を可変することができる容量式圧縮機であり、室外機の数に応じて複数台を並列に接続した構成としても良い。
切替弁２２は、冷媒回路における冷媒の流れる方向を切り替える弁であり、空調機１の冷房運転時において、ガス冷媒配管７をアキュムレータ２４へ接続し、圧縮機２１の出力側の配管を熱交換機２３の入力側の配管へ接続し（図における実線で示す接続）、一方、暖房運転時において、ガス冷媒配管７を圧縮機２１の出力側配管に接続し、アキュムレータ２４を熱交換機２３の入力側の配管へ接続する（図における破線で示す接続）ように切り替える。
【００１８】
これにより、冷房運転時においては、熱交換機２３が圧縮機２１で圧縮される冷媒の凝縮器として用いられ、熱交換機４２及び５２を熱交換機２３で凝縮される冷媒の蒸発機として用いることになる。
また、暖房運転時においては、熱交換機４２及び５２が圧縮機２１で圧縮される冷媒の凝縮器として用いられ、熱交換機２３が熱交換機４２及び５２により凝縮される冷媒の蒸発機として用いられることになる。
【００１９】
熱交換機２３は、ガス側の配管が切替弁２２に接続され、液側の配管がガス冷媒配管７と接続されており、例えば、伝熱管と多数のフィンとにより構成されるクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換機であり、冷房運転時には冷媒の凝縮器として用いられ、暖房運転時には冷媒の蒸発機として用いられる。
室外ファン２７は、室外機２内部に屋外空気を吸入し、吸入した屋外空気を熱交換機２３に対し、冷媒と熱交換させる媒体として供給する。また、室外ファン２７は、吸入する屋外空気の量を制御部３２により制御される。
【００２０】
アキュムレータ２４は、切替弁２２と圧縮機２１との間に介挿されており、室内機４及び５の運転の負荷に応じて、空調機２からの冷媒をガス冷媒と液冷媒に分離する。
液配管閉鎖弁２５は、熱交換機２３と液冷媒配管６との間に介挿されており、熱交換機２３と液冷媒配管６を接続した後に開く。
ガス配管閉鎖弁２６は、切替弁２２とガス冷媒配管７との間に介挿されており、切替弁２２とガス冷媒配管７を接続した後に開く。
【００２１】
吸入圧力センサ２８は、圧縮機２１の冷媒を吸入する吸入圧力を検出するセンサである。
吐出圧力センサ２９は、圧縮機２１の冷媒を吐出する吐出圧力を検出するセンサである。
吐出温度センサ３０は、圧縮機２１から流れる冷媒の温度を検出するセンサである。
液冷媒温度センサ３１は、熱交換機２３の液冷媒配管６との接続側に設けられ、液状態または気液二相状態の冷媒の温度を検出するセンサである。
【００２２】
制御部３２は、例えば、マイクロコンピュータ及びメモリなどから構成され、室外機２の各部の動作を制御する。
また、制御部３２は、外部ネットワークに有線あるいは無線に接続され、外部ネットワークを介して、携帯端末などから制御データ（運転状態の切替など）が供給される機能を有している。
【００２３】
制御回路３２は、吐出温度センサ３０の検出する吐出ガス冷媒温度を読み込み、また液冷媒温度センサ３１の検出する液冷媒温度を読み込み、読み込んだ吐出ガス冷媒温度及び液冷媒温度を、冷媒量比算出部３３へ出力する。吸入圧力センサ２８は圧縮機２１へ流れる吸入圧力を読み込み、吐出圧力センサ２９は圧縮機２１の冷媒を吐出する吐出圧力を読み込み、読み込んだ吐出圧力及び吸入圧力を、冷媒量比算出部３３へ出力する。
そして、冷媒量比算出部３３は、吐出ガス冷媒温度、液冷媒温度、吸入圧力、吐出圧力
を予め設定されている演算式に代入し、冷媒量比を算出する。
【００２４】
冷媒量比とは、現在の冷媒量と、効率的な熱交換に必要な必要冷媒量との比（現在の冷媒量／必要冷媒量）を示している。
【００２５】
冷媒充填速度算出部３４は、冷媒量比算出部３３から供給される冷媒量比の単位時間当たりの変化量（例えば、１秒当たりの変化量を）算出し、充填速度を算出する。
また、冷媒充填速度算出部３４は、１から現在の冷媒量比を減算し、減算結果を充填速度により除算し、得られた時間を、充填終了までの残り時間として出力する。
表示部３５は、冷媒量比算出部３３が求めた冷媒量比、冷媒充填速度算出部３４が求める充填速度及び充填終了までの残り時間などを表示する。
【００２６】
手動操作弁３６は、アキュムレータ２４と切替弁２２との間に配管から分岐した充填配管３６ａに接続されている。
減圧配管３７は、手動操作弁３６から供給される冷媒の圧力を減圧し、減圧した減圧圧力にて、アキュムレータ２４及び切替弁２２間の配管に冷媒を供給する。
温度センサ３８は、後述する冷媒ボンベ６０が置かれている周囲の温度の測定を行い、検出結果の検出温度を制御部３２へ出力する。
【００２７】
圧力差算出部７０は、温度センサ３８から入力される検出温度から、冷媒ボンベ６０の内部のボンベ内圧力を求め、この冷媒ボンベ内圧力と、吸入圧力センサ２８が検出した吸入圧力との差分である差圧を求める。
ここで、圧力差算出部７０は、冷媒ボンベ６０内の圧力を、図２に示す、温度とボンベ内圧力との対応を示すグラフから、温度センサ３８の検出する検出温度に対応する圧力を読み出すことにより求める。
図２は、冷媒ボンベ６０周囲の温度と、この温度における冷媒ボンベ６０内圧力との対応を示すグラフであり、縦軸が温度であり、横軸がボンベ内圧力（ボンベ内の冷媒の種類により予め実験で測定した結果）を示している。図２のグラフは、制御部３２内のメモリ（記憶部）に記憶されている。ここで、冷媒の種類によって、図２のグラフは異なり、使用する冷媒の種類に対応したグラフがメモリ記憶されている。また、ボンベの周囲温度とボンベ内圧力との対応を示す実験式（あるいは関係式）をメモリに記憶させ、この実験式に対して、ボンベ周囲の温度を代入してボンベ内圧力を算出して求めるように構成しても良い。
【００２８】
また、圧力差算出部７０は、外部から残り時間の変更の制御指示がある場合、現在の残り時間を、入力される残り時間を設定する設定時間により除算し、時間比βを算出する。
圧力差算出部７０は、圧力差をβ倍して補正圧力差を算出し、ボンベ内圧力から求めた減圧圧力から、この補正圧力差を減算し、吸入圧力の補正値である補正吸入圧力を算出する。
そして、圧力差算出部７０は、膨張弁４１及び５１の開度を制御し、吸入圧力センサ２８の検出する吸入圧力が補正吸入圧力となるよう調整する。
【００２９】
例えば、圧力差算出部７０は、求めた時間比βが１より大きい場合、すなわち、現在の残り時間より少ない設定時間が指示された場合、開度を閉じる（小さくする）制御を行う。
一方、圧力差算出部７０は、求めた時間比βが１より小さい場合、すなわち、現在の残り時間より多い設定時間が指示された場合、開度を開ける（大きくする）制御を行う。
ここで、開度が閉じる方向に制御すると吸入圧力が低下し、開度を開く方向に制御すると吸入圧力が上昇する。したがって、吸入圧力を現時点より低下させた場合、冷媒の充填速度が現時点より速くなり、吸入圧力を現時点より上昇させた場合、冷媒の充填速度が現時点より遅くなる。
【００３０】
次に、図３は、室外機２に設けられている、空調機の運転状態及び温度制御等を制御する操作スイッチ群が備えられた操作盤の表面図である。
操作盤には、表示部３５と、冷房運転状態、暖房運転状態、冷媒充填状態の３つの状態に、動作モードを切り替える切替ボタン、温度調整を行う調整ボタンなどの操作ボタン群３９が設けられている。
【００３１】
図１に戻り、以下、室内機４の各部について説明する。
膨張弁４１は、液配管閉鎖弁２５と熱交換機４２との間に介挿された電動膨張弁であり、室内機４内の配管を流れる冷媒の流量を調整する。
熱交換機４２は、熱交換機２３と同様に、伝熱管と多数のフィンとにより構成されるクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換機であり、冷房運転時には冷媒の蒸発機として用いられ（屋内の空気を冷却）、暖房運転時には冷媒の凝縮器として用いられる（屋内の空気を暖房）。
これにより、室内機４は、内部に室内の空気を不図示のファンにより吸入し、熱交換機４２により吸入した空気を熱交換し、熱交換後の空気を吐出し、屋内の空気の温度を変化させる。
【００３２】
冷媒温度センサ４３は、熱交換機４２と膨張弁４１との間の配管に設けられ、冷媒の液状態または気液二相状態の冷媒の温度を検出する。
ガス冷媒温度センサ４４は、熱交換機４２とガス冷媒配管７との間の配管に設けられ、ガス状態または気液二層状態の冷媒の温度を検出する。
制御部４５は、室内機４の各部の制御を行う。
表示部４６は、制御部４５の制御により表示を行う。
【００３３】
以下、室内機５の各部について説明する。
膨張弁５１は、液配管閉鎖弁５５と熱交換機５２との間に介挿された電動膨張弁であり、室内機５内を流れる冷媒の流量を調整する。
熱交換機５２は、熱交換機４２と同様に、伝熱管と多数のフィンとにより構成されるクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換機であり、冷房運転時には冷媒の蒸発機として用いられ（屋内の空気を冷却）、暖房運転時には冷媒の凝縮器として用いられる（屋内の空気を加熱）。
これにより、室内機５は、内部に室内の空気を不図示のファンにより吸入し、熱交換機５２により吸入した空気を熱交換し、熱交換後の空気を吐出し、屋内の空気の温度を変化させる。
【００３４】
冷媒温度センサ５３は、熱交換機５２と膨張弁５１との間の配管に設けられ、冷媒の液状態または気液二相状態の冷媒の温度を検出する。
ガス冷媒温度センサ５４は、熱交換機５２とガス冷媒配管７との間の配管に設けられ、ガス状態または気液二層状態の冷媒の温度を検出する。
制御部５５は、室内機５の各部の制御を行う。
表示部５６は、制御部５５の制御により表示を行う。
【００３５】
冷媒ボンベ６０は、空調機１の冷媒回路に流れる冷媒量を充填する冷媒が貯蔵されているボンベであり、手動操作弁３６に接続されている。
【００３６】
＜冷房運転状態＞
次に、図１を用いて、冷房運転状態、暖房運転状態及び冷媒充填運転状態の３つの運転状態における冷房運転状態について説明する。
制御部３２は、切替弁２２が実線で示される経路となるよう接続を制御し、すなわちガス冷媒配管７をアキュムレータ２４へ接続し、圧縮機２１の出力側の配管を熱交換機２３の入力側の配管へ接続する。
ここで、制御部３２は、熱交換機２３を冷媒の蒸発機として用い、熱交換機４２及び５４を冷媒の凝縮機として用いるよう制御する。
また、制御部３２は、液配管閉鎖弁２５、ガス配管閉鎖弁２６を開いた状態とし、膨張弁４１、５１の開度を制御し、交換機４２及び５２からガス冷媒配管７に流れる冷媒の過熱度を所定値とする。
【００３７】
＜暖房運転状態＞
次に、図１を用いて、冷房運転状態、暖房運転状態及び冷媒充填運転状態の３つの運転状態における暖房運転状態について説明する。
制御部３２は、切替弁２２が点線で示される経路となるよう接続を制御し、すなわち交換機２３をアキュムレータ２４の入力側へ接続し、圧縮機２１の出力側の配管をガス冷媒配管７へ接続する。
ここで、制御部３２は、熱交換機２３を冷媒の蒸発機として用い、熱交換機４２及び５２を冷媒の凝縮機として用いるよう制御する。
また、制御部３２は、液配管閉鎖弁２５、ガス配管閉鎖弁２６を開いた状態とし、膨張弁４１、５１の開度を制御し、熱交換機４２及び５２に吐出される冷媒の圧力を所定値とする。
【００３８】
＜冷媒充填運転状態＞
次に、図１及び図４を参照して、本実施形態による空調機１の冷媒充填状態における充填動作を説明する。図４は、本実施形態による空調機１の冷媒充填状態における充填動作の動作例を示すフローチャートである。
利用者は、セパレート型の空調機１を建物に配置した場合、液冷媒配管６やガス冷媒配管７の長さにより、空調機１として形成される冷媒回路における必要な必要冷媒量が変化するため、設置時の冷媒量に対して新たに冷媒量を増加させるため、冷媒量を追加する充填処理を行う必要がある。
【００３９】
利用者が空調機１の設置後、操作盤あるいは携帯端末から、運転状態を冷媒充填状態とする制御を行うことにより、制御部３２は、操作盤あるいはネットワークから冷媒充填状態とする制御信号が供給され、空調機１を冷媒充填状態のモードとする。
これにより、制御部３２は、図４のフローチャートに従い、冷媒の充填処理を行う。
【００４０】
制御部３２は、切替弁２２を実線により示された流れとなるよう制御し、交換機２３を冷媒の凝縮器とし、熱交換機４２及び５２が蒸発器として用いられるよう制御し、圧縮機２１及びファン２７を起動して、空調機１の運転状態を冷房運転状態とする制御を行う（ステップＳ１）。
【００４１】
これにより、空調機１において、圧縮機２１から凝縮器として機能する熱交換機２３までの流路には、圧縮機２１において圧縮され・吐出された高圧のガス冷媒が流れる。このため、凝縮器として機能する交換機２３内には屋外空気との熱交換によってガス状態から液状態に相変化する高圧の冷媒が流れる。このため、熱交換機２３から膨張弁４１及び５１までの液冷媒配管６を含む流路には高圧の液冷媒が流れる。
【００４２】
一方、蒸発器として機能する熱交換機４２及び５２内には屋内空気との熱交換によって気液二相状態からガス状態に相変化する低圧の冷媒が流れる。
このため、熱交換機４２及び５２から圧縮機２１までのガス冷媒配管７及びアキュムレータ２４を含む流路には低圧（吸入圧力）のガス冷媒が流れるようになる。
【００４３】
また、制御部３２は、空調機１内を循環する冷媒の状態を安定させる制御を行う。すなわち、制御部３２は、室外ファン２７によって、熱交換機２３に供給される屋外空気の流量を制御し、熱交換機２３における冷媒の凝縮圧力が所定値とする。
そして、制御部３２は、蒸発器として機能する熱交換機４２及び５２の過熱度が正値（すなわち、熱交換機４２及び５２の出口のガス冷媒が過熱状態）となるように、膨張弁４１及び５１を制御し、圧縮機の運転周波数は一定となるように運転する。
【００４４】
次に、制御回路３２は、吐出温度センサ３０の検出する吐出ガス冷媒温度を読み込み、また液冷媒温度センサ３１の検出する液冷媒温度を読み込み、読み込んだ吐出ガス冷媒温度及び液冷媒温度を、冷媒量比算出部３３へ出力する。吸入圧力センサ２８は圧縮機２１へ流れる吸入圧力を読み込み、吐出圧力センサ２９は圧縮機２１の冷媒を吐出する吐出圧力を読み込み、読み込んだ吐出圧力及び吸入圧力を、冷媒量比算出部３３へ出力する。
そして、冷媒量比算出部３３は、吐出ガス冷媒温度、液冷媒温度、吸入圧力、吐出圧力
を予め設定されている演算式に代入し、冷媒量比を算出する。ここで、冷媒量比算出部３３は、求めた冷媒量比と、この冷媒量比を求めた時刻（タイムスタンプ）とを対応させて、制御部３２のメモリに書き込んで記憶させる。
【００４５】
次に、冷媒量比算出部３３は、予め設定されている冷媒量比の設定範囲内に、求めた冷媒量比が入っているか否かの判定を行う（ステップＳ３）。
例えば、冷媒量比算出部３３は、予め設定された閾値と、冷媒量比とを比較し、冷媒量比が閾値を超えている場合、必要な冷媒量が空調機１に充填されていると判定し、処理をステップＳ１３へ進める。一方、冷媒量比算出部３３は、冷媒量比が閾値以下である場合、必要な冷媒量が空調機１に充填されていないと判定し、処理をステップ４へ進める。
【００４６】
冷媒量比算出部３３は、操作盤の表示部３５に充填量が不足していることを表示し、利用者に冷媒の充填の必要があることを通知する（ステップＳ４）。
また、冷媒量比算出部３３は、制御部３２を介して、室内機４の制御部４５により表示部４６に同様の画像を表示させ、さらに、室内機５の制御部５５により表示部５６に同様の画像を表示させる。
このとき、冷媒量比算出部３３は、無線機能を用いて携帯端末の表示画面に、表示部３５に表示したものと同様の画像を表示させても良い。
これにより、利用者は、冷媒ボンベ６０を手動操作弁３６に接続し、冷媒ボンベ６０のバルブを開ける。そして、利用者は、操作盤の操作ボタン群３９にある冷媒充填開始のボタンを押す。
制御部３２は、冷媒充填開始のボンベ装着終了の制御信号が操作盤から入力されると、手動操作弁３６を閉状態から開状態に変更し、処理をステップＳ５へ進める。
【００４７】
一方、冷媒量比算出部３３は、求めた冷媒量比が閾値を超えていた場合、操作盤の表示部３５に充填量が適量であることを表示し、利用者に冷媒の充填の必要がないことを通知する（ステップＳ１３）。
また、冷媒量比算出部３３は、制御部３２を介して、室内機４の制御部４５により表示部４６に同様の画像を表示させ、さらに、室内機５の制御部５５により表示部５６に同様の画像を表示させる。
このとき、冷媒量比算出部３３は、無線機能を用いて携帯端末の表示画面に、表示部３５に表示したものと同様の画像を表示させても良い。
【００４８】
次に、制御回路３２は、吐出温度センサ３０の検出する吐出ガス冷媒温度を読み込み、また液冷媒温度センサ３１の検出する液冷媒温度を読み込み、読み込んだ吐出ガス温度及び液冷媒温度を、冷媒量比算出部３３へ出力する。  
そして、冷媒量比算出部３３は、吐出ガス冷媒温度、液冷媒温度、吸入圧力、吐出圧力
を予め設定されている演算式に代入し、冷媒量比を算出する（ステップＳ５）。ここで、冷媒量比算出部３３は、ステップＳ３と同様に、求めた冷媒量比と、この冷媒量比を求めた時刻（タイムスタンプ）とを対応させて、制御部３２のメモリに書き込んで記憶させる。
【００４９】
次に、冷媒量比算出部３３は、記憶部３２のメモリに記憶されている最も新しい時間の冷媒量比を読み出し、この読み出した冷媒量比が予め設定されている冷媒量比の設定範囲内に入っているか否かの判定を行う（ステップＳ６）。
例えば、冷媒量比算出部３３は、予め設定された閾値と、冷媒量比とを比較し、冷媒量比が閾値を超えている場合、必要な冷媒量が空調機１に充填されていると判定し、処理をステップＳ１４へ進める。一方、冷媒量比算出部３３は、冷媒量比が閾値以下である場合、必要な冷媒量が空調機１に充填されていないと判定し、処理をステップ７へ進める。
【００５０】
冷媒量比算出部３３は、求めた冷媒量比が閾値を超えていた場合、操作盤の表示部３５に充填量が適量であることを表示し、利用者に冷媒の充填の必要がないことを通知する（ステップＳ１４）。
また、冷媒量比算出部３３は、制御部３２を介して、室内機４の制御部４５により表示部４６に同様の画像を表示させ、さらに、室内機５の制御部５５により表示部５６に同様の画像を表示させる。
このとき、冷媒量比算出部３３は、無線機能を用いて携帯端末の表示画面に、表示部３５に表示したものと同様の画像を表示させても良い。
【００５１】
一方、冷媒量比算出部３３は、求めた冷媒量比が閾値以下の場合、冷媒量比から充填速度の算出のため、冷媒充填速度算出部３４へ冷媒充填速度の算出を行う指示を出力する。
算出を行う指示が与えられることにより、冷媒充填速度算出部３４は、制御部３２のメモリから最も新しい時刻（現時刻）及びこの現時刻の冷媒量比（現冷媒量比）と、この最も新しい時刻の直前の時刻（直前時刻）及びこの直前時刻の冷媒量比（直前冷媒用量比）とを読み出す。
そして、冷媒充填速度算出部３４は、現冷媒量比から直前冷媒量比を減算し、減算結果を差分冷媒量比とする。
また、現時刻から直前時刻を減算し、時刻差（例えば、秒単位）を求め、この求めた時刻差により、すでに求めた差分冷媒量比を除算し、得られた除算値を充填速度として出力する（ステップＳ７）。
【００５２】
次に、冷媒充填速度算出部３４は、１．０から現冷媒量比を減算し、減算結果を充填速度により除算することにより、充填終了までの残り時間を算出し（ステップＳ８）、表示部３５に表示し、さらに、室内機５の制御部５５により表示部５６に同様の画像を表示することで、充填終了の残り時間を利用者に通知する（ステップＳ９）。
このとき、冷媒量比算出部３３は、無線機能を用いて携帯端末の表示画面に、表示部３５に表示したものと同様の画像を表示させても良い。
【００５３】
次に、制御部３２は、操作盤の操作ボタン群３９から、あるいは室内機４、５の操作盤の操作ボタン群から、または携帯端末の入力装置から、充填終了までの残り時間の変更指示及び変更後の残り時間（すなわち設定時間）が供給されると、圧力差算出部７０に対し、残り時間の変更を指示する制御信号を出力する。
残り時間の変更を指示する制御信号が供給されると、圧力差算出部７０は、温度センサ３８から検出温度を入力し（ステップＳ１１）、制御部３２のメモリに記憶されている図２のグラフから、入力した検出温度に対応する圧力を読み込み、冷媒ボンベ６０の内部のボンベ内圧力を求める。
そして、圧力差算出部７０は、求めたボンベ内圧力を、減圧配管３７に設定されている減圧比αで除算し、除算結果として減圧圧力を求める。
次に、圧力差算出部７０は、吸入圧力センサ２８から吸入圧力を読み込み、減圧圧力から吸入圧力を減算し、減圧圧力と吸入圧力との差分である差分圧力を求める。
【００５４】
また、圧力差算出部７０は、現在の残り時間を、入力される残り時間を設定する設定時間により除算し、時間比βを算出する。
圧力差算出部７０は、圧力差をβ倍して補正圧力差を算出し、ボンベ内圧力から求めた減圧圧力から、この補正圧力差を減算し、吸入圧力の補正値である補正吸入圧力を算出する。
そして、圧力差算出部７０は、膨張弁４１及び５１の開度を制御し、吸入圧力センサ２８の検出する吸入圧力の検出値が、求めた補正吸入圧力となるよう調整し（ステップＳ１２）、処理をステップＳ５へ進める。
【００５５】
上述したように、本実施形態は、室外機２と室内機３、４とを、液冷媒配管６（第１冷媒配管）とガス冷媒配管７（第２冷媒配管）とにより接続し、液状またはガス状の冷媒を循環させて空調を行う冷媒循環回路を有し、冷媒を室外機２に充填する充填機能を有する空調機１であり、室外機２がガス化された冷媒を圧縮する圧縮機２１と、圧縮機２１の一方の接続部に接続された熱交換機２３（第１熱交換機）とを備え、例えば室内機４が、一方の接続部が第１冷媒配管と接続される膨張弁４１と、一方の接続部が膨張弁４１の他方の接続部に接続され、他方の接続部がガス冷媒配管７を介して圧縮機４１の他方の接続部に接続された熱交換機４２（第２熱交換機）とを備え、冷媒の充填を行う際に冷房状態とし、膨張弁４１の開度を制御し、圧縮機４１における冷媒の吸入圧力と冷媒ボンベとの圧力差を調整し、冷媒の充填速度を制御する。
このため、本実施形態によれば、算出された冷媒充填量比や充填終了までの残り時間をリアルタイムで表示することができ、残り時間を利用者の設定する設定時間に変更することができるため、充填にかかる工程時間を利用者の都合に合わせて制御することが可能となり、充填作業の進捗管理や工程管理を容易にし、充填作業の効率を向上させることができる。
【００５６】
また、本実施形態によれば、充填作業を行う作業者が、充填を実施している現場から離れて他の作業を行っている場合でも、無線機能を有する携帯端末などにより、室外機２の制御部３２に対して、ネットワークを介して制御信号を与え、充填までの残り時間を延長することで、作業者が現場に到着後に冷媒自動充填を完了させることが可能となり、素早く冷媒ボンベ６０の開閉弁を操作することで、冷媒ボンベ６０からの過剰な冷媒が冷媒回路に流入することを防止できる。ここで、制御部３２と作業者の携帯端末とが近距離無線（例えば、Bluetooth、ISO 14443（MIFARE）、ISO/IEC 18092）などにより接続され、相互にデータ（充填終了までの残り時間、充填速度、充填量比、残り時間の変更指示、設定時間など）の送受信が行える構成としても良い。
【００５７】
また、室外機２に無線機能を付加し、同様の無線機能を有する携帯端末をシステムに設け、室外機２と携帯端末との間でデータの送受信を行うように構成し、携帯端末から充填時間（充填終了までの時間）の変更制御を室外機２に送信し、圧力差算出部７０が制御部３２を介して受信した充填時間により、冷媒の充填速度の制御を行うようにしても良い。
また、室内機４の制御部４５、室内機５の制御部５５に無線機能を付加し、上述した携帯端末と同様に、冷媒の充填速度の制御を行うようにしても良い。
また、無線及び有線から構成されるインターネットを含む情報通信網を用いて、室外機２に対し、充填速度の制御を、室内機４及び５、または携帯端末から送信するようにしても良い。
【００５８】
また、図１における制御部３２における制御機能、冷媒量比算出部３３、冷媒充填速度算出部３４及び圧力差算出部７０の各機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより空調機の冷媒の充填処理の管理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００５９】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００６０】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１…空調機
２…室外機
４，５…室内機
６…液冷媒配管
７…ガス冷媒配管
１０ｃ…充填配管
２１…圧縮機
２２…切替弁
２３，４２，５２…熱交換機
２４…アキュムレータ
２７…室外ファン
２８…吸入圧力センサ
２９…吐出圧力センサ
３０…吐出温度センサ
３１…液冷媒温度センサ
４３，５３…冷媒温度センサ
３２，４５，５５…制御部
３３…冷媒量比算出部
３４…冷媒充填速度算出部
３５，４６，５６…表示部
３６…手動操作弁
３７…減圧配管
３８…温度センサ
３９…操作ボタン群
４１，５１…膨張弁
４４，５４…ガス冷媒温度センサ
６０…冷媒ボンベ
７０…圧力差算出部
【図１】
2012132598.tif 000003
【図２】
2012132598.tif 000004
【図３】
2012132598.tif 000005
【図４】
2012132598.tif 000006