JP4884432B2 - 冷凍サイクル装置および冷凍サイクル装置の運転方法 - Google Patents
冷凍サイクル装置および冷凍サイクル装置の運転方法 Download PDFInfo
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Description
この発明は冷凍サイクル装置および冷凍サイクル装置の運転方法、特に、地球温暖化係数の小さい冷媒を使用する冷凍サイクル装置、およびかかる冷凍サイクル装置の運転方法に関するものである。
従来、発明者等は、冷房運転時における適正冷媒量と暖房運転時の適正冷媒量との差（前者の方が後者より多い）を調整するレシーバ機能と圧縮機への液バックを防止するアキュムレータ機能とを、１台の冷媒貯蔵器および複数の電磁弁によって実行させることによって機器の小型化と低コスト化を図ると共に、冷媒貯蔵器に液面検知手段を設置して、その信号に基づいて適正量の冷媒が充填されたことを知ることができる、冷暖房運転可能な冷凍サイクル装置を開示している（例えば、特許文献１参照）。
ところで、従来の冷凍サイクル装置は、Ｒ４１０Ａなどの不燃性のＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）冷媒を利用しているため、冷媒の温室効果が二酸化炭素の２０００倍程度と大きく、冷媒漏洩による地球温暖化を加速するため、温室効果が不燃性のＨＦＣ冷媒よりも小さい冷媒を使用したいという強い要請がある。
しかしながら、温室効果の小さい冷媒、たとえば、プロパン、ジクロロメタン、クロロメタン、ジフルオロエタンやテトラフルオロプロピレンなどを主成分とする冷媒は、可燃性を有している。そして、可燃性の冷媒を利用する場合、その可燃性の度合いに応じて、冷凍サイクル装置の空調面積や換気設備の仕様、あるいは換気設備の有無などの条件が定められている。たとえば、国際規格では設置上の制約がない場合、冷媒充填量（以下、「充填規制リミット値」という）は、
充填規制リミット値［ｋｇ］＝燃焼下限界［ｋｇ／ｍ３］×４［ｍ３］
と定めている。
しかしながら、温室効果の小さい冷媒、たとえば、プロパン、ジクロロメタン、クロロメタン、ジフルオロエタンやテトラフルオロプロピレンなどを主成分とする冷媒は、可燃性を有している。そして、可燃性の冷媒を利用する場合、その可燃性の度合いに応じて、冷凍サイクル装置の空調面積や換気設備の仕様、あるいは換気設備の有無などの条件が定められている。たとえば、国際規格では設置上の制約がない場合、冷媒充填量（以下、「充填規制リミット値」という）は、
充填規制リミット値［ｋｇ］＝燃焼下限界［ｋｇ／ｍ３］×４［ｍ３］
と定めている。
この充填規制リミット値は、たとえば、強燃性のプロパン（地球温暖化係数がＲ４１０Ａの１／６００程度）では約１５０ｇ程度、弱燃性のジクロロメタンやテトラフルオロプロピレンでは約１２００ｇ程度である。
このため、可燃性冷媒を充填した冷凍サイクル装置では、
（あ）安全性の観点より充填量規制リミットに対応すべく、過剰な充填を防止すること、
（い）冷媒が漏洩した場合であっても、漏洩量を最少量に抑えること、
（う）また、機器信頼性上、修理等に際して冷媒を回収する時に、冷媒とともに冷凍機油が装置外へ必要以上に持ち出されることを防止すること、
が必要になる。
このため、可燃性冷媒を充填した冷凍サイクル装置では、
（あ）安全性の観点より充填量規制リミットに対応すべく、過剰な充填を防止すること、
（い）冷媒が漏洩した場合であっても、漏洩量を最少量に抑えること、
（う）また、機器信頼性上、修理等に際して冷媒を回収する時に、冷媒とともに冷凍機油が装置外へ必要以上に持ち出されることを防止すること、
が必要になる。
この発明は、前記必要性に応えるものであり、可燃性冷媒の漏洩を低減し安全性向上することを可能にした冷凍サイクル装置、およびかかる冷凍サイクル装置の運転方法を提供するものである。
この発明に係る冷凍サイクル装置の運転方法は、可燃性冷媒を圧縮する圧縮機と、
該圧縮機において圧縮された可燃性冷媒を凝縮する凝縮器と、
該凝縮器において凝縮した可燃性冷媒を膨張させる流量制御弁と、
該流量制御弁において膨張された可燃性冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記圧縮機、前記凝縮器、前記流量制御弁、前記蒸発器および前記圧縮機を順次接続して可燃性冷媒を循環させる循環回路を形成する冷媒配管と、
該冷媒配管に連通または遮断自在に接続された冷媒貯溜器と、
を備えた冷凍サイクル装置において、
前記圧縮機を運転させ前記冷媒を循環させて冷凍サイクルからの冷媒漏れを検出するステップと、前記冷媒漏れを検出した際に前記冷媒貯留器に冷媒を貯留させる運転を行うステップと、前記冷媒を前記冷媒貯留器に貯留した後で前記圧縮機を停止させ前記冷凍サイクルの室内側又は室外側を低圧に維持するステップと、を備え、
前記冷媒漏れを検出するステップが、可燃性冷媒を前記冷媒貯溜器から排出して、前記循環回路を循環させながら、前記蒸発器の出口における過熱度が一定値になるように運転したとき、前回の同様の運転のときよりも前記凝縮器の出口における過冷却度が小さい場合、可燃性冷媒が漏れていると判断するものであることを特徴とする。
該圧縮機において圧縮された可燃性冷媒を凝縮する凝縮器と、
該凝縮器において凝縮した可燃性冷媒を膨張させる流量制御弁と、
該流量制御弁において膨張された可燃性冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記圧縮機、前記凝縮器、前記流量制御弁、前記蒸発器および前記圧縮機を順次接続して可燃性冷媒を循環させる循環回路を形成する冷媒配管と、
該冷媒配管に連通または遮断自在に接続された冷媒貯溜器と、
を備えた冷凍サイクル装置において、
前記圧縮機を運転させ前記冷媒を循環させて冷凍サイクルからの冷媒漏れを検出するステップと、前記冷媒漏れを検出した際に前記冷媒貯留器に冷媒を貯留させる運転を行うステップと、前記冷媒を前記冷媒貯留器に貯留した後で前記圧縮機を停止させ前記冷凍サイクルの室内側又は室外側を低圧に維持するステップと、を備え、
前記冷媒漏れを検出するステップが、可燃性冷媒を前記冷媒貯溜器から排出して、前記循環回路を循環させながら、前記蒸発器の出口における過熱度が一定値になるように運転したとき、前回の同様の運転のときよりも前記凝縮器の出口における過冷却度が小さい場合、可燃性冷媒が漏れていると判断するものであることを特徴とする。
この発明によれば、蒸発器の出口における過熱度が一定値になるように運転したとき、前回の同様の運転のときよりも凝縮器の出口における過冷却度が小さい場合、可燃性冷媒が漏れていると判断するから、可燃性冷媒の漏洩を低減し安全性向上を図ることができる。
［実施の形態１］
（循環回路）
図１〜図５は本発明の実施形態１に係る冷凍サイクル装置であって、図１は構成を説明する冷媒回路図、図２〜図５はそれぞれ動作を説明するフロー図である。
図１において、冷凍サイクル装置１００は、循環回路と、冷媒貯溜器９と、冷媒充填流路８と、を有している。
循環回路は、可燃性冷媒（以下、単に「冷媒」と称す）を圧縮して高温高圧のガス冷媒にする圧縮機１と、冷媒の流れる方向を変換して冷房運転と暖房運転の切換えを行う四方弁２と、凝縮器或いは蒸発器として機能する室外熱交換器３と、冷媒流量をコントロールして圧力を下げる室外電気式流量制御弁（以下、「室外制御弁」と称す）４ａおよび室内電気式流量制御弁（以下、「室内制御弁」と称す）４ｂと、蒸発器或いは凝縮器として機能する室内熱交換器５と、これらを連結する冷媒配管と、から形成され、冷媒が循環する。
また、冷媒貯溜器９は、高圧側流路切換手段１１と、低圧側流路切換手段１２と、バイパス流路３０と、によって循環回路に接続され、冷媒からガスを分離して液を貯溜する。そして、冷媒充填流路８は、循環回路の低圧側に接続され、系外から冷媒を充填するためのものである。
（循環回路）
図１〜図５は本発明の実施形態１に係る冷凍サイクル装置であって、図１は構成を説明する冷媒回路図、図２〜図５はそれぞれ動作を説明するフロー図である。
図１において、冷凍サイクル装置１００は、循環回路と、冷媒貯溜器９と、冷媒充填流路８と、を有している。
循環回路は、可燃性冷媒（以下、単に「冷媒」と称す）を圧縮して高温高圧のガス冷媒にする圧縮機１と、冷媒の流れる方向を変換して冷房運転と暖房運転の切換えを行う四方弁２と、凝縮器或いは蒸発器として機能する室外熱交換器３と、冷媒流量をコントロールして圧力を下げる室外電気式流量制御弁（以下、「室外制御弁」と称す）４ａおよび室内電気式流量制御弁（以下、「室内制御弁」と称す）４ｂと、蒸発器或いは凝縮器として機能する室内熱交換器５と、これらを連結する冷媒配管と、から形成され、冷媒が循環する。
また、冷媒貯溜器９は、高圧側流路切換手段１１と、低圧側流路切換手段１２と、バイパス流路３０と、によって循環回路に接続され、冷媒からガスを分離して液を貯溜する。そして、冷媒充填流路８は、循環回路の低圧側に接続され、系外から冷媒を充填するためのものである。
（制御系）
室外熱交換器３を挟んで、循環回路の四方弁２側（正確には、伝熱管の冷媒流入口または冷媒流出口の壁面）に温度センサ２１が、循環回路の室外制御弁４ａ側（正確には、伝熱管の冷媒流入口または冷媒流出口の壁面）に温度センサ２３が、室外熱交換器３の内部（正確には、伝熱管の冷媒流入口から出口にかけてのほぼ中間部分の壁面）に温度センサ２２が、それぞれ設置されている。
同様に、室内熱交換器５を挟んで、循環回路の室内制御弁４ｂ側に温度センサ２４が、循環回路の四方弁２側に温度センサ２６が、室内熱交換器５の内部に温度センサ２５が、それぞれ設置されている。
さらに、制御手段１００ｃはマイクロコンピュータ等であって、循環回路、バイパス流路３０或いは冷媒充填流路８における冷媒の流し方や、循環回路と冷媒貯溜器９との接続または隔絶を制御する。
室外熱交換器３を挟んで、循環回路の四方弁２側（正確には、伝熱管の冷媒流入口または冷媒流出口の壁面）に温度センサ２１が、循環回路の室外制御弁４ａ側（正確には、伝熱管の冷媒流入口または冷媒流出口の壁面）に温度センサ２３が、室外熱交換器３の内部（正確には、伝熱管の冷媒流入口から出口にかけてのほぼ中間部分の壁面）に温度センサ２２が、それぞれ設置されている。
同様に、室内熱交換器５を挟んで、循環回路の室内制御弁４ｂ側に温度センサ２４が、循環回路の四方弁２側に温度センサ２６が、室内熱交換器５の内部に温度センサ２５が、それぞれ設置されている。
さらに、制御手段１００ｃはマイクロコンピュータ等であって、循環回路、バイパス流路３０或いは冷媒充填流路８における冷媒の流し方や、循環回路と冷媒貯溜器９との接続または隔絶を制御する。
（高圧側流路切換手段）
高圧側流路切換手段１１は、室外制御弁４ａと室内制御弁４ｂとの間において、冷媒貯溜器９と循環回路とを接続するものであって、一対の高圧側貯溜流路９１、９２と、高圧側貯溜流路９１、９２のそれぞれに設置された高圧側貯溜流路開閉弁（以下、「高圧側貯溜弁」と称す）９１ｖ、９２ｖと、高圧側貯溜流路９１の循環回路からの分岐点と高圧側貯溜流路９２の循環回路からの分岐点とに挟まれて、循環回路に設置された高圧側循環流路開閉弁（以下、「高圧側循環弁」と称す）６と、を有している。
高圧側流路切換手段１１は、室外制御弁４ａと室内制御弁４ｂとの間において、冷媒貯溜器９と循環回路とを接続するものであって、一対の高圧側貯溜流路９１、９２と、高圧側貯溜流路９１、９２のそれぞれに設置された高圧側貯溜流路開閉弁（以下、「高圧側貯溜弁」と称す）９１ｖ、９２ｖと、高圧側貯溜流路９１の循環回路からの分岐点と高圧側貯溜流路９２の循環回路からの分岐点とに挟まれて、循環回路に設置された高圧側循環流路開閉弁（以下、「高圧側循環弁」と称す）６と、を有している。
（低圧側流路切換手段）
低圧側流路切換手段１２は、圧縮機１の吸入側（四方弁２と圧縮機１との間）において、冷媒貯溜器９と循環回路とを接続するものであって、一対の低圧側貯溜流路９３、９４と、低圧側貯溜流路９３、９４のそれぞれに設置された低圧側貯溜流路開閉弁（以下、「低圧側貯溜弁」と称す）９３ｖ、９４ｖと、低圧側貯溜流路９３の循環回路からの分岐点と低圧側貯溜流路９４の循環回路からの分岐点とに挟まれて、循環回路に設置された低圧側循環流路開閉弁（以下、「低圧側循環弁」と称す）７と、を有している。
低圧側流路切換手段１２は、圧縮機１の吸入側（四方弁２と圧縮機１との間）において、冷媒貯溜器９と循環回路とを接続するものであって、一対の低圧側貯溜流路９３、９４と、低圧側貯溜流路９３、９４のそれぞれに設置された低圧側貯溜流路開閉弁（以下、「低圧側貯溜弁」と称す）９３ｖ、９４ｖと、低圧側貯溜流路９３の循環回路からの分岐点と低圧側貯溜流路９４の循環回路からの分岐点とに挟まれて、循環回路に設置された低圧側循環流路開閉弁（以下、「低圧側循環弁」と称す）７と、を有している。
（バイパス流路）
バイパス流路３０は、冷媒貯溜器９の所定の高さ位置と、循環回路の圧縮機１吸入側とを連通するものであって、冷媒貯溜器９寄りにバイパス毛細管３１が、圧縮機１寄りにバイパス開閉弁３２が、バイパス毛細管３１とバイパス開閉弁３２との間にバイパス温度センサ３３が、それぞれ設置されている。
冷媒貯溜器９は、冷凍サイクル装置１００に充填規制リミット値に同じ量の冷媒が貯溜されるようにするため、冷凍サイクル装置１００に充填規制リミット値を越える量の冷媒が充填された場合には、冷媒がバイパス流路３０に流出するようになっている。すなわち、バイパス流路３０が貯溜冷媒量検知手段としての機能を有する。
バイパス流路３０は、冷媒貯溜器９の所定の高さ位置と、循環回路の圧縮機１吸入側とを連通するものであって、冷媒貯溜器９寄りにバイパス毛細管３１が、圧縮機１寄りにバイパス開閉弁３２が、バイパス毛細管３１とバイパス開閉弁３２との間にバイパス温度センサ３３が、それぞれ設置されている。
冷媒貯溜器９は、冷凍サイクル装置１００に充填規制リミット値に同じ量の冷媒が貯溜されるようにするため、冷凍サイクル装置１００に充填規制リミット値を越える量の冷媒が充填された場合には、冷媒がバイパス流路３０に流出するようになっている。すなわち、バイパス流路３０が貯溜冷媒量検知手段としての機能を有する。
なお、図１において、バイパス流路３０は１本だけ示しているが、本発明はこれに限定するものではなく、延長配管の長さに応じて複数本のバイパス流路を設けてもよい。延長配管がない場合のバイパス流路３０に対し、延長配管が設置された場合用に、バイパス流路３０の下方に第２のバイパス流路（あるいは、第３のバイパス流路等）を設置してもよい。このとき、複数本のバイパス流路をバイパス開閉弁の上流側において集約して、バイパス開閉弁を１台にすることができる。
（冷媒充填流路）
冷媒充填流路８は、圧縮機１の吸入側（低圧側循環弁７と圧縮機１との間）において循環回路に接続され、冷媒充填流路開閉弁（以下、「冷媒充填弁」と称す）８ｖが設置され、先端には、冷媒充填口８ａが形成されている。
冷媒充填流路８は、圧縮機１の吸入側（低圧側循環弁７と圧縮機１との間）において循環回路に接続され、冷媒充填流路開閉弁（以下、「冷媒充填弁」と称す）８ｖが設置され、先端には、冷媒充填口８ａが形成されている。
（冷媒）
冷凍サイクル装置１００に使用される冷媒（可燃性冷媒に同じ）は、地球温暖化係数の小さい冷媒であって、ＨＦＣ冷媒よりも温室効果が小さい可燃性の冷媒、たとえば、プロパン、ジクロロメタン、クロロメタン、ジフルオロエタンやテトラフルオロプロピレンなどを主成分とする冷媒である。なお、前記「テトラフルオロプロピレン」とは、各種異性体を含む全てのテトラフルオロプロピレンを指すものである。
冷凍サイクル装置１００に使用される冷媒（可燃性冷媒に同じ）は、地球温暖化係数の小さい冷媒であって、ＨＦＣ冷媒よりも温室効果が小さい可燃性の冷媒、たとえば、プロパン、ジクロロメタン、クロロメタン、ジフルオロエタンやテトラフルオロプロピレンなどを主成分とする冷媒である。なお、前記「テトラフルオロプロピレン」とは、各種異性体を含む全てのテトラフルオロプロピレンを指すものである。
（通常暖房運転−起動時の動作）
次に、本発明の実施の形態１を示す冷凍サイクル装置の動作について図２〜図４に基づき説明するが、冷凍サイクル装置１００の冷房運転時の動作は、特許文献１における冷房運転の動作に同じであるため簡単に説明し、冷媒を充填する際の動作について詳細に説明する。
暖房運転のとき、冷媒は循環回路を、圧縮機１、四方弁２、凝縮器として機能する室内熱交換器５、室内制御弁４ｂ、室外制御弁４ａ、蒸発器として機能する室外熱交換器３、四方弁２、低圧側循環弁７、を順番に通過して再び圧縮機１に戻る循環をする。
次に、本発明の実施の形態１を示す冷凍サイクル装置の動作について図２〜図４に基づき説明するが、冷凍サイクル装置１００の冷房運転時の動作は、特許文献１における冷房運転の動作に同じであるため簡単に説明し、冷媒を充填する際の動作について詳細に説明する。
暖房運転のとき、冷媒は循環回路を、圧縮機１、四方弁２、凝縮器として機能する室内熱交換器５、室内制御弁４ｂ、室外制御弁４ａ、蒸発器として機能する室外熱交換器３、四方弁２、低圧側循環弁７、を順番に通過して再び圧縮機１に戻る循環をする。
そして、起動時には、低圧側流路切換手段１２を経由して低温低圧の気液二相状態の冷媒が冷媒貯溜器９に流入し、分離されたガス冷媒が圧縮機１に送られ、分離された液冷媒が冷媒貯溜器９に溜められる（図２のＳ２）。したがって、圧縮機１への液バックが防止される。
このとき、低圧側流路切換手段１２においては、低圧側循環弁７が閉じ、低圧側貯溜弁９３ｖ、９４ｖが開いている。一方、高圧側流路切換手段１１においては、高圧側循環弁６が開き、高圧側貯溜弁９１ｖ、９２ｖが閉じているから、高圧側流路切換手段１１を経由して冷媒が冷媒貯溜器９に流入することはない。また、バイパス流路３０のバイパス開閉弁３２および冷媒充填流路８の冷媒充填弁８ｖも閉じている（図２のＳ１）。
このとき、低圧側流路切換手段１２においては、低圧側循環弁７が閉じ、低圧側貯溜弁９３ｖ、９４ｖが開いている。一方、高圧側流路切換手段１１においては、高圧側循環弁６が開き、高圧側貯溜弁９１ｖ、９２ｖが閉じているから、高圧側流路切換手段１１を経由して冷媒が冷媒貯溜器９に流入することはない。また、バイパス流路３０のバイパス開閉弁３２および冷媒充填流路８の冷媒充填弁８ｖも閉じている（図２のＳ１）。
（通常暖房運転−起動から所定時間経過後の動作）
暖房の起動から所定時間が経過したところで（図２のＳ３）、高圧側流路切換手段１１を経由して高温高圧の気液二相状態の冷媒が冷媒貯溜器９に流入して、冷媒貯溜器９を経由して冷媒は循環回路を循環する（図２のＳ５）。このとき、高圧側流路切換手段１１においては、高圧側循環弁６が開き、高圧側貯溜弁９１ｖ、９２ｖが閉じる。一方、低圧側流路切換手段１２においては、低圧側循環弁７が開き、低圧側貯溜弁９３ｖ、９４ｖが閉じるから、低圧側流路切換手段１２を経由して冷媒が冷媒貯溜器９に流入することはない（図２のＳ４）。
暖房の起動から所定時間が経過したところで（図２のＳ３）、高圧側流路切換手段１１を経由して高温高圧の気液二相状態の冷媒が冷媒貯溜器９に流入して、冷媒貯溜器９を経由して冷媒は循環回路を循環する（図２のＳ５）。このとき、高圧側流路切換手段１１においては、高圧側循環弁６が開き、高圧側貯溜弁９１ｖ、９２ｖが閉じる。一方、低圧側流路切換手段１２においては、低圧側循環弁７が開き、低圧側貯溜弁９３ｖ、９４ｖが閉じるから、低圧側流路切換手段１２を経由して冷媒が冷媒貯溜器９に流入することはない（図２のＳ４）。
そして、室内熱交換器５（凝縮器と機能している）の出口における冷媒液の過冷却度は、室内熱交換器５の内部の温度センサ２５の検知した温度と室内熱交換器５の出口における温度センサ２４の検知した温度との差（以下、「検知温度差」と称す）によって知ることができる。したがって、所定の過冷却度が得られるように、検知温度差が、所定の過冷却度に対応して予め決められた温度差（以下、「設定温度差」と称す）になるように、室内制御弁４ｂを制御する。たとえば、検知温度差が設定温度差よりも大きい場合には、室内制御弁４ｂを大きい程度に応じて開き、反対に、検知温度差が設定温度差よりも小さい場合には、室内制御弁４ｂを小さい程度に応じて閉じる。
一方、室外熱交換器３（蒸発器と機能している）の出口における冷媒液の過熱度は、室外熱交換器３の内部の温度センサ２２の検知した温度と室外熱交換器３の出口における温度センサ２１の検知した温度との差（以下、「検知温度差」と称す）によって知ることができる。したがって、所定の過熱度が得られるように、検知温度差が、所定の過熱度に対応して予め決められた温度差（以下、「設定温度差」と称す）になるように、室外制御弁４ａを制御する。たとえば、検知温度差が設定温度差よりも大きい場合には、室外制御弁４ａを大きい程度に応じて開き、反対に、検知温度差が設定温度差よりも小さい場合には、室外制御弁４ａを小さい程度に応じて閉じる。
そして、かかる制御は、圧縮機１が停止するまで継続実施される（図２のＳ６）。
そして、かかる制御は、圧縮機１が停止するまで継続実施される（図２のＳ６）。
（通常冷房運転−起動時の動作）
冷房運転のとき、冷媒は循環回路を、圧縮機１、四方弁２、凝縮器として機能する室外熱交換器３、室外制御弁４ａ、室内制御弁４ｂ、蒸発器として機能する室内熱交換器５、四方弁２、低圧側循環弁７、を順番に通過して再び圧縮機１に戻る循環をする。
そして、起動時には、低圧側流路切換手段１２を経由して低温低圧の気液二相状態の冷媒が冷媒貯溜器９に流入し、分離されたガス冷媒が圧縮機１に送られ、分離された液冷媒が冷媒貯溜器９に溜められる。したがって、圧縮機１への液バックが防止される。
このとき、低圧側流路切換手段１２においては、低圧側循環弁７が閉じ、低圧側貯溜弁９３ｖ、９４ｖが開いている。一方、高圧側流路切換手段１１においては、高圧側循環弁６が開き、高圧側貯溜弁９１ｖ、９２ｖが閉じているから、高圧側流路切換手段１１を経由して冷媒が冷媒貯溜器９に流入することはない。また、バイパス流路３０のバイパス開閉弁３２および冷媒充填流路８の冷媒充填弁８ｖも閉じている（通常暖房運転−起動時に同じ）。
冷房運転のとき、冷媒は循環回路を、圧縮機１、四方弁２、凝縮器として機能する室外熱交換器３、室外制御弁４ａ、室内制御弁４ｂ、蒸発器として機能する室内熱交換器５、四方弁２、低圧側循環弁７、を順番に通過して再び圧縮機１に戻る循環をする。
そして、起動時には、低圧側流路切換手段１２を経由して低温低圧の気液二相状態の冷媒が冷媒貯溜器９に流入し、分離されたガス冷媒が圧縮機１に送られ、分離された液冷媒が冷媒貯溜器９に溜められる。したがって、圧縮機１への液バックが防止される。
このとき、低圧側流路切換手段１２においては、低圧側循環弁７が閉じ、低圧側貯溜弁９３ｖ、９４ｖが開いている。一方、高圧側流路切換手段１１においては、高圧側循環弁６が開き、高圧側貯溜弁９１ｖ、９２ｖが閉じているから、高圧側流路切換手段１１を経由して冷媒が冷媒貯溜器９に流入することはない。また、バイパス流路３０のバイパス開閉弁３２および冷媒充填流路８の冷媒充填弁８ｖも閉じている（通常暖房運転−起動時に同じ）。
（通常冷房運転−起動から所定時間経過後の動作）
冷房の起動から所定時間が経過したところで、高圧側流路切換手段１１を経由して高温高圧の気液二相状態の冷媒が冷媒貯溜器９に流入して、冷媒貯溜器９を経由して冷媒は循環回路を循環する。このとき、高圧側流路切換手段１１においては、高圧側循環弁６が開き、高圧側貯溜弁９１ｖ、９２ｖが閉じる。一方、低圧側流路切換手段１２においては、低圧側循環弁７が開き、低圧側貯溜弁９３ｖ、９４ｖが閉じるから、低圧側流路切換手段１２を経由して冷媒が冷媒貯溜器９に流入することはない（通常暖房運転−起動から所定時間経過後に同じ）。
冷房の起動から所定時間が経過したところで、高圧側流路切換手段１１を経由して高温高圧の気液二相状態の冷媒が冷媒貯溜器９に流入して、冷媒貯溜器９を経由して冷媒は循環回路を循環する。このとき、高圧側流路切換手段１１においては、高圧側循環弁６が開き、高圧側貯溜弁９１ｖ、９２ｖが閉じる。一方、低圧側流路切換手段１２においては、低圧側循環弁７が開き、低圧側貯溜弁９３ｖ、９４ｖが閉じるから、低圧側流路切換手段１２を経由して冷媒が冷媒貯溜器９に流入することはない（通常暖房運転−起動から所定時間経過後に同じ）。
そして、室外熱交換器３（凝縮器と機能している）の出口における冷媒液の過冷却度は、室外熱交換器３の内部の温度センサ２２の検知した温度と室外熱交換器３の出口における温度センサ２３の検知した温度との差（以下、「検知温度差」と称す）によって知ることができる。したがって、所定の過冷却度が得られるように、検知温度差が、所定の過冷却度に対応して予め決められた温度差（以下、「設定温度差」と称す）になるように、室外制御弁４ａを制御する。たとえば、検知温度差が設定温度差よりも大きい場合には、室外制御弁４ａを大きい程度に応じて開き、反対に、検知温度差が設定温度差よりも小さい場合には、室外制御弁４ａを小さい程度に応じて閉じる。
一方、室内熱交換器５（蒸発器と機能している）の出口における冷媒液の過熱度は、室内熱交換器５の内部の温度センサ２５の検知した温度と室内熱交換器５の出口における温度センサ２６の検知した温度との差（以下、「検知温度差」と称す）によって知ることができる。したがって、所定の過熱度が得られるように、検知温度差が、所定の過熱度に対応して予め決められた温度差（以下、「設定温度差」と称す）になるように、室内制御弁４ｂを制御する。たとえば、検知温度差が設定温度差よりも大きい場合には、室内制御弁４ｂを大きい程度に応じて開き、反対に、検知温度差が設定温度差よりも小さい場合には、室内制御弁４ｂを小さい程度に応じて閉じる。
このように暖房運転および冷房運転において、起動から所定時間経過後には、それぞれ、室外制御弁４ａまたは室内制御弁４ｂを制御することにより、過冷却度および過熱度が適正になっている。すなわち、暖房運転に好適な冷媒量および冷房運転に好適な冷媒量が、循環回路（冷凍サイクル経路）に供給され、冷媒貯溜器９は高圧のレシーバとして機能している。
（冷媒充填時の動作）
次に、本発明の実施の形態１を示す冷凍サイクル装置における冷媒充填時の動作について図３に基づき説明する。冷媒充填は、暖房運転また冷房運転のいずれの運転モードにおいても実行可能である。
前記「暖房運転（または冷房運転）−起動から所定時間経過後の動作」における運転において（図３のＳ１１）、冷媒充填流路８の冷媒充填口８ａに充填用冷媒が封入された冷媒ボンベ（図示しない）を接続して、冷媒ボンベ自体の開閉弁を開くと共に冷媒充填弁８ｖを開き（図３のＳ１２）、併せてバイパス流路３０のバイパス開閉弁３２も開く（図３のＳ１３）。
そうすると、バイパス流路３０にはバイパス毛細管３１が設置されているから、冷媒ボンベから供給された冷媒は、バイパス流路３０に直接流入することはなく、既に充填されている冷媒と混ざり合って圧縮機１に吸引され、冷媒貯溜器９を経由して循環回路を循環する。このとき、かかる供給によって冷媒量は増すため、冷媒貯溜器９における冷媒の液面は除々に上昇する。
次に、本発明の実施の形態１を示す冷凍サイクル装置における冷媒充填時の動作について図３に基づき説明する。冷媒充填は、暖房運転また冷房運転のいずれの運転モードにおいても実行可能である。
前記「暖房運転（または冷房運転）−起動から所定時間経過後の動作」における運転において（図３のＳ１１）、冷媒充填流路８の冷媒充填口８ａに充填用冷媒が封入された冷媒ボンベ（図示しない）を接続して、冷媒ボンベ自体の開閉弁を開くと共に冷媒充填弁８ｖを開き（図３のＳ１２）、併せてバイパス流路３０のバイパス開閉弁３２も開く（図３のＳ１３）。
そうすると、バイパス流路３０にはバイパス毛細管３１が設置されているから、冷媒ボンベから供給された冷媒は、バイパス流路３０に直接流入することはなく、既に充填されている冷媒と混ざり合って圧縮機１に吸引され、冷媒貯溜器９を経由して循環回路を循環する。このとき、かかる供給によって冷媒量は増すため、冷媒貯溜器９における冷媒の液面は除々に上昇する。
なお、前記のように室外制御弁４ａまたは室内制御弁４ｂが冷媒流量を制御することにより、循環回路（冷媒貯溜器９以外の冷凍サイクル経路に同じ）の冷媒量は一定値とされ、充填される冷媒量が所定量に達すると充填作業が停止されるため、それ以上に冷媒貯溜器９内に貯溜する冷媒の液面は上昇することがない。
しかし、秤等を用いずに所定充填量を過ぎても充填作業が続けられた場合には、液面がさらに上昇し、ついには冷媒貯溜器９のバイパス流路３０の接続位置にまで達すると、冷媒は、バイパス流路３０内に気液二相状態で流入する。そうすると、バイパス温度センサ３３の検知温度は低下するため、冷媒の量が充填規制リミット値に達したことが検知される（図３のＳ１４）。バイパス温度センサ３３の検知信号は制御手段１００ｃに入力され、これを受けた制御手段１００ｃは冷媒充填弁８ｖを閉じる（図３のＳ１５）から、過剰な充填は回避されて安全性を確保することができる。
なお、冷媒充填弁８ｖを閉じる制御に並行して、音声や表示による報知手段（図示しない）によってその旨を、冷媒充填者に知らせる。
しかし、秤等を用いずに所定充填量を過ぎても充填作業が続けられた場合には、液面がさらに上昇し、ついには冷媒貯溜器９のバイパス流路３０の接続位置にまで達すると、冷媒は、バイパス流路３０内に気液二相状態で流入する。そうすると、バイパス温度センサ３３の検知温度は低下するため、冷媒の量が充填規制リミット値に達したことが検知される（図３のＳ１４）。バイパス温度センサ３３の検知信号は制御手段１００ｃに入力され、これを受けた制御手段１００ｃは冷媒充填弁８ｖを閉じる（図３のＳ１５）から、過剰な充填は回避されて安全性を確保することができる。
なお、冷媒充填弁８ｖを閉じる制御に並行して、音声や表示による報知手段（図示しない）によってその旨を、冷媒充填者に知らせる。
（冷媒量検知運転−暖房運転時）
次に冷媒漏洩時の冷媒量検知運転につき図４に基づいて説明する。
暖房運転のとき、冷媒は循環回路を、圧縮機１、四方弁２、凝縮器として機能する室内熱交換器５、室内制御弁４ｂ、室外制御弁４ａ、蒸発器として機能する室外熱交換器３、四方弁２、低圧側循環弁７、を順番に通過して再び圧縮機１に戻る循環をする（図４のＳ２１）。
まず、冷媒貯溜器９を空に（全冷媒を排出）する。すなわち、高圧側循環弁６は閉じているから、上流側の高圧側貯溜弁９２ｖを閉じて（図４のＳ２２）、冷媒貯溜器９内の冷媒を吸引排出し（図４のＳ２３）、所定時間後に、下流側の高圧側貯溜弁９１ｖを閉じる（図４のＳ２４）。そして、高圧側循環弁６を開く。そうすると、冷媒は冷媒貯溜器９をバイパスして、循環回路を循環する（図４のＳ２５）。
次に冷媒漏洩時の冷媒量検知運転につき図４に基づいて説明する。
暖房運転のとき、冷媒は循環回路を、圧縮機１、四方弁２、凝縮器として機能する室内熱交換器５、室内制御弁４ｂ、室外制御弁４ａ、蒸発器として機能する室外熱交換器３、四方弁２、低圧側循環弁７、を順番に通過して再び圧縮機１に戻る循環をする（図４のＳ２１）。
まず、冷媒貯溜器９を空に（全冷媒を排出）する。すなわち、高圧側循環弁６は閉じているから、上流側の高圧側貯溜弁９２ｖを閉じて（図４のＳ２２）、冷媒貯溜器９内の冷媒を吸引排出し（図４のＳ２３）、所定時間後に、下流側の高圧側貯溜弁９１ｖを閉じる（図４のＳ２４）。そして、高圧側循環弁６を開く。そうすると、冷媒は冷媒貯溜器９をバイパスして、循環回路を循環する（図４のＳ２５）。
このとき、室外制御弁４ａの制御によって、室外熱交換器３の出口における過熱度が一定値になるよう制御される（図４のＳ２６）。これにより、室外制御弁４ａから室外熱交換器３を含む、圧縮機１の吸入口までの経路に存在する冷媒量が一定値となり、その他の冷媒は圧縮機１の吐出口から室内熱交換器５を含む、室内制御弁４ｂの流入側までの経路に存在することとなる。
次に、温度センサ２５および温度センサ２４の検知温度から、室内熱交換器５の出口における「過冷却度」を検知する（図４のＳ２７）。
そして、今回の冷媒量検知運転（暖房運転時）より以前に、同様な冷媒量検知運転（暖房運転時）を行った時の「先の過冷却度」と、今回の過冷却度とを比較する（図４のＳ２８）。すなわち、今回の過冷却度が先の過冷却度より小さい場合（悪化している場合）、冷媒が漏洩していると判断する（図４のＳ２９）。
次に、温度センサ２５および温度センサ２４の検知温度から、室内熱交換器５の出口における「過冷却度」を検知する（図４のＳ２７）。
そして、今回の冷媒量検知運転（暖房運転時）より以前に、同様な冷媒量検知運転（暖房運転時）を行った時の「先の過冷却度」と、今回の過冷却度とを比較する（図４のＳ２８）。すなわち、今回の過冷却度が先の過冷却度より小さい場合（悪化している場合）、冷媒が漏洩していると判断する（図４のＳ２９）。
（冷媒量検知運転−冷房運転時）
冷房運転のとき、冷媒は循環回路を、圧縮機１、四方弁２、凝縮器として機能する室外熱交換器３、室外制御弁４ａ、室内制御弁４ｂ、蒸発器として機能する室内熱交換器５、四方弁２、低圧側循環弁７、を順番に通過して再び圧縮機１に戻る循環をする。
まず、冷媒貯溜器９を空（全冷媒を排出）にする。すなわち、高圧側循環弁６は閉じているから、上流側の高圧側貯溜弁９１ｖを閉じて、冷媒貯溜器９内の冷媒を吸引排出し、所定時間後に、下流側の高圧側貯溜弁９２ｖを閉じる。そして、高圧側循環弁６を開く。そうすると、冷媒は冷媒貯溜器９をバイパスして、循環回路を循環する。
冷房運転のとき、冷媒は循環回路を、圧縮機１、四方弁２、凝縮器として機能する室外熱交換器３、室外制御弁４ａ、室内制御弁４ｂ、蒸発器として機能する室内熱交換器５、四方弁２、低圧側循環弁７、を順番に通過して再び圧縮機１に戻る循環をする。
まず、冷媒貯溜器９を空（全冷媒を排出）にする。すなわち、高圧側循環弁６は閉じているから、上流側の高圧側貯溜弁９１ｖを閉じて、冷媒貯溜器９内の冷媒を吸引排出し、所定時間後に、下流側の高圧側貯溜弁９２ｖを閉じる。そして、高圧側循環弁６を開く。そうすると、冷媒は冷媒貯溜器９をバイパスして、循環回路を循環する。
このとき、室内制御弁４ｂの制御によって室内熱交換器５の出口における過熱度が一定値になるよう制御される。これにより、室内制御弁４ｂから室内熱交換器５を含む、圧縮機１の吸入口までの経路に存在する冷媒量が一定値となり、その他の冷媒は圧縮機１の吐出口から室外熱交換器３を含む、室外制御弁４ａの流入側までの経路に存在することとなる。
次に、温度センサ２２および温度センサ２３の検知温度から、室外熱交換器３の出口における「過冷却度」を検知する。
そして、今回の冷媒量検知運転（暖房運転時）より以前に、同様な冷媒量検知運転（冷房運転時）を行った時の「先の過冷却度」と、今回の過冷却度とを比較する。すなわち、今回の過冷却度が先の過冷却度より小さい場合（悪化している場合）、冷媒が漏洩していると判断する。
次に、温度センサ２２および温度センサ２３の検知温度から、室外熱交換器３の出口における「過冷却度」を検知する。
そして、今回の冷媒量検知運転（暖房運転時）より以前に、同様な冷媒量検知運転（冷房運転時）を行った時の「先の過冷却度」と、今回の過冷却度とを比較する。すなわち、今回の過冷却度が先の過冷却度より小さい場合（悪化している場合）、冷媒が漏洩していると判断する。
（冷媒貯溜運転−冷房運転モード）
次に冷媒貯溜運転につき図５に基づいて説明する。
前記冷媒量検知運転において、冷媒の漏洩が検知されると、冷房運転モードにおいて冷媒貯溜運転を行う。すなわち、前記冷媒量検知運転において、循環路（循環回路）は高圧側循環弁６が閉じられているから分断され、冷媒貯溜器９（全冷媒が排出され、空の状態）は高圧側貯溜弁９１ｖおよび高圧側貯溜弁９２ｖが閉じられて循環回路から遮断されていたもの（図５の（ａ）のＳ３１）を、冷媒貯溜運転では、高圧側貯溜弁９１ｖを全開にして冷媒貯溜器９を循環回路に連通させる（図５の（ａ）のＳ３２）。
そうすると、圧縮機１の起動によって冷凍サイクル装置１００内の冷媒は、冷媒貯溜器９内に溜め込まれる（図５の（ａ）のＳ３３）。そして、圧縮機１が所定時間稼働したところで、冷凍サイクル装置１００内の冷媒は冷媒貯溜器９に十分貯溜されたと判断し、高圧側貯溜弁９１ｖを閉じて冷媒貯溜器９を循環回路から遮断し（図５の（ａ）のＳ３４）、さらに、圧縮機１を停止する（図５の（ａ）のＳ３５）。
このように、冷媒を冷媒貯溜器９に貯溜することにより、循環回路から冷媒が排除され、室内側（室内熱交換器５側）が低圧となるため、仮に室内側で漏れが発生している場合には、冷媒の漏れ量を少なく抑えることができ冷凍サイクル装置１００の室内側における安全性が向上する。
次に冷媒貯溜運転につき図５に基づいて説明する。
前記冷媒量検知運転において、冷媒の漏洩が検知されると、冷房運転モードにおいて冷媒貯溜運転を行う。すなわち、前記冷媒量検知運転において、循環路（循環回路）は高圧側循環弁６が閉じられているから分断され、冷媒貯溜器９（全冷媒が排出され、空の状態）は高圧側貯溜弁９１ｖおよび高圧側貯溜弁９２ｖが閉じられて循環回路から遮断されていたもの（図５の（ａ）のＳ３１）を、冷媒貯溜運転では、高圧側貯溜弁９１ｖを全開にして冷媒貯溜器９を循環回路に連通させる（図５の（ａ）のＳ３２）。
そうすると、圧縮機１の起動によって冷凍サイクル装置１００内の冷媒は、冷媒貯溜器９内に溜め込まれる（図５の（ａ）のＳ３３）。そして、圧縮機１が所定時間稼働したところで、冷凍サイクル装置１００内の冷媒は冷媒貯溜器９に十分貯溜されたと判断し、高圧側貯溜弁９１ｖを閉じて冷媒貯溜器９を循環回路から遮断し（図５の（ａ）のＳ３４）、さらに、圧縮機１を停止する（図５の（ａ）のＳ３５）。
このように、冷媒を冷媒貯溜器９に貯溜することにより、循環回路から冷媒が排除され、室内側（室内熱交換器５側）が低圧となるため、仮に室内側で漏れが発生している場合には、冷媒の漏れ量を少なく抑えることができ冷凍サイクル装置１００の室内側における安全性が向上する。
（冷媒貯溜運転−暖房運転モード）
前記のように冷媒貯溜運転は、通常冷房運転モードにおいて実行され、冷凍サイクル装置１００の室内側における安全性を向上するものであるが、暖房運転モードにおいて実行して、冷凍サイクル装置１００の室外側における安全性を向上するようにしてもよい。
すなわち、前記冷媒量検知運転において、循環路（循環回路）は高圧側循環弁６が閉じられているから分断された状態で（図５の（ｂ）のＳ４１）、高圧側貯溜弁９２ｖを全開にして冷媒貯溜器９を循環回路に連通させる（図５の（ｂ）のＳ４２）。そして、圧縮機１を起動して冷凍サイクル装置１００内の冷媒を冷媒貯溜器９内に溜め込み、圧縮機１が所定時間稼働したところで、所定の圧力値にまで低下したとき、冷凍サイクル装置１００内の冷媒は冷媒貯溜器９に十分貯溜されたと判断する（図５の（ｂ）のＳ４３）。そこで、高圧側貯溜弁９２ｖを閉じて冷媒貯溜器９を循環回路から遮断し（図５の（ｂ）のＳ４４）、さらに、圧縮機１を停止する（図５の（ｂ）のＳ４５）。
このように、冷媒を冷媒貯溜器９に貯溜することにより、循環回路から冷媒が排除され、室外側（室外熱交換器３側）が低圧となるため、仮に室外側で漏れが発生している場合には、冷媒の漏れ量を少なく抑えることができ冷凍サイクル装置１００の室外側の安全性が向上する。
前記のように冷媒貯溜運転は、通常冷房運転モードにおいて実行され、冷凍サイクル装置１００の室内側における安全性を向上するものであるが、暖房運転モードにおいて実行して、冷凍サイクル装置１００の室外側における安全性を向上するようにしてもよい。
すなわち、前記冷媒量検知運転において、循環路（循環回路）は高圧側循環弁６が閉じられているから分断された状態で（図５の（ｂ）のＳ４１）、高圧側貯溜弁９２ｖを全開にして冷媒貯溜器９を循環回路に連通させる（図５の（ｂ）のＳ４２）。そして、圧縮機１を起動して冷凍サイクル装置１００内の冷媒を冷媒貯溜器９内に溜め込み、圧縮機１が所定時間稼働したところで、所定の圧力値にまで低下したとき、冷凍サイクル装置１００内の冷媒は冷媒貯溜器９に十分貯溜されたと判断する（図５の（ｂ）のＳ４３）。そこで、高圧側貯溜弁９２ｖを閉じて冷媒貯溜器９を循環回路から遮断し（図５の（ｂ）のＳ４４）、さらに、圧縮機１を停止する（図５の（ｂ）のＳ４５）。
このように、冷媒を冷媒貯溜器９に貯溜することにより、循環回路から冷媒が排除され、室外側（室外熱交換器３側）が低圧となるため、仮に室外側で漏れが発生している場合には、冷媒の漏れ量を少なく抑えることができ冷凍サイクル装置１００の室外側の安全性が向上する。
［実施の形態２］
（循環回路）
図６は本発明の実施形態２に係る冷凍サイクル装置の構成を説明する冷媒回路図である。図６において、冷凍サイクル装置２００は、冷凍サイクル装置１００（実施の形態１）の圧縮機１の吸入側（低圧側循環弁７と圧縮機１との間に同じ）に圧力センサ４０および制御手段２００ｃが設置されたものである、これを除く構成は冷凍サイクル装置１００に同じである。制御手段２００ｃはマイクロコンピュータ等であって、圧力センサ４０が検知した圧力情報に基づいて、循環回路、バイパス流路３０或いは冷媒充填流路８における冷媒の流し方や、循環回路と冷媒貯溜器９との接続または隔絶を制御する。
したがって、冷凍サイクル装置２００は、冷媒貯溜運転において圧力センサ４０を用いて冷凍サイクル装置２００内の冷媒が冷媒貯溜器９に十分貯溜されたことを判断する点を除き、その他の運転は冷凍サイクル装置１００に同じである。
（循環回路）
図６は本発明の実施形態２に係る冷凍サイクル装置の構成を説明する冷媒回路図である。図６において、冷凍サイクル装置２００は、冷凍サイクル装置１００（実施の形態１）の圧縮機１の吸入側（低圧側循環弁７と圧縮機１との間に同じ）に圧力センサ４０および制御手段２００ｃが設置されたものである、これを除く構成は冷凍サイクル装置１００に同じである。制御手段２００ｃはマイクロコンピュータ等であって、圧力センサ４０が検知した圧力情報に基づいて、循環回路、バイパス流路３０或いは冷媒充填流路８における冷媒の流し方や、循環回路と冷媒貯溜器９との接続または隔絶を制御する。
したがって、冷凍サイクル装置２００は、冷媒貯溜運転において圧力センサ４０を用いて冷凍サイクル装置２００内の冷媒が冷媒貯溜器９に十分貯溜されたことを判断する点を除き、その他の運転は冷凍サイクル装置１００に同じである。
（冷媒貯溜運転−冷房運転モード）
冷媒の漏洩が検知されると、冷房運転モードにおいて冷媒貯溜運転を行う。すなわち、前記冷媒量検知運転（実施の形態１）において、循環路（循環回路）は高圧側循環弁６が閉じられているから分断され、冷媒貯溜器９（全冷媒が排出され、空の状態）は高圧側貯溜弁９１ｖおよび高圧側貯溜弁９２ｖが閉じられているから循環回路から遮断されていたものを、冷媒貯溜運転では、高圧側貯溜弁９１ｖを全開にして冷媒貯溜器９を循環回路に連通させる。
そうすると、圧縮機１の起動によって冷凍サイクル装置２００内の冷媒は、冷媒貯溜器９内に溜め込まれる。そして、圧力センサ４０の検知した圧力が、所定の圧力値にまで低下したとき、冷凍サイクル装置２００内の冷媒は冷媒貯溜器９に十分貯溜されたと判断し、高圧側貯溜弁９１ｖを閉じて冷媒貯溜器９を循環回路から遮断し、さらに、圧縮機１を停止する。
このように、冷媒を冷媒貯溜器９に貯溜することにより、循環回路から冷媒が排出され、室内側（室内熱交換器５側）が低圧になるため、仮に室内側で漏れが発生している場合には、冷媒の漏れ量を少なく抑えることができ冷凍サイクル装置２００の室内側における安全性が向上する。
冷媒の漏洩が検知されると、冷房運転モードにおいて冷媒貯溜運転を行う。すなわち、前記冷媒量検知運転（実施の形態１）において、循環路（循環回路）は高圧側循環弁６が閉じられているから分断され、冷媒貯溜器９（全冷媒が排出され、空の状態）は高圧側貯溜弁９１ｖおよび高圧側貯溜弁９２ｖが閉じられているから循環回路から遮断されていたものを、冷媒貯溜運転では、高圧側貯溜弁９１ｖを全開にして冷媒貯溜器９を循環回路に連通させる。
そうすると、圧縮機１の起動によって冷凍サイクル装置２００内の冷媒は、冷媒貯溜器９内に溜め込まれる。そして、圧力センサ４０の検知した圧力が、所定の圧力値にまで低下したとき、冷凍サイクル装置２００内の冷媒は冷媒貯溜器９に十分貯溜されたと判断し、高圧側貯溜弁９１ｖを閉じて冷媒貯溜器９を循環回路から遮断し、さらに、圧縮機１を停止する。
このように、冷媒を冷媒貯溜器９に貯溜することにより、循環回路から冷媒が排出され、室内側（室内熱交換器５側）が低圧になるため、仮に室内側で漏れが発生している場合には、冷媒の漏れ量を少なく抑えることができ冷凍サイクル装置２００の室内側における安全性が向上する。
（冷媒貯溜運転−暖房運転モード）
前記のように冷媒貯溜運転は、通常冷房運転モードにおいて実行され、冷凍サイクル装置２００の室内側における安全性を向上するものであるが、暖房運転モードにおいて実行して、冷凍サイクル装置２００の室外側における安全性を向上するようにしてもよい。
すなわち、前記冷媒量検知運転において、循環路（循環回路）は高圧側循環弁６が閉じられているから分断された状態で、高圧側貯溜弁９２ｖを全開にして冷媒貯溜器９を循環回路に連通させる。そして、圧縮機１を起動して冷凍サイクル装置２００内の冷媒を冷媒貯溜器９内に溜め込め、圧力センサ４０の検知した圧力が、所定の圧力値にまで低下したとき、所定の圧力値にまで低下したとき、冷凍サイクル装置２００内の冷媒は冷媒貯溜器９に十分貯溜されたと判断する。そこで、高圧側貯溜弁９２ｖを閉じて冷媒貯溜器９を循環回路から遮断し、さらに、圧縮機１を停止する。
このように、冷媒を冷媒貯溜器９に貯溜することにより、循環回路から冷媒が排除され、室外側（室外熱交換器３側）が低圧となるため、仮に室外側で漏れが発生している場合には、冷媒の漏れ量を少なく抑えることができ冷凍サイクル装置２００の室外側の安全性が向上する。
前記のように冷媒貯溜運転は、通常冷房運転モードにおいて実行され、冷凍サイクル装置２００の室内側における安全性を向上するものであるが、暖房運転モードにおいて実行して、冷凍サイクル装置２００の室外側における安全性を向上するようにしてもよい。
すなわち、前記冷媒量検知運転において、循環路（循環回路）は高圧側循環弁６が閉じられているから分断された状態で、高圧側貯溜弁９２ｖを全開にして冷媒貯溜器９を循環回路に連通させる。そして、圧縮機１を起動して冷凍サイクル装置２００内の冷媒を冷媒貯溜器９内に溜め込め、圧力センサ４０の検知した圧力が、所定の圧力値にまで低下したとき、所定の圧力値にまで低下したとき、冷凍サイクル装置２００内の冷媒は冷媒貯溜器９に十分貯溜されたと判断する。そこで、高圧側貯溜弁９２ｖを閉じて冷媒貯溜器９を循環回路から遮断し、さらに、圧縮機１を停止する。
このように、冷媒を冷媒貯溜器９に貯溜することにより、循環回路から冷媒が排除され、室外側（室外熱交換器３側）が低圧となるため、仮に室外側で漏れが発生している場合には、冷媒の漏れ量を少なく抑えることができ冷凍サイクル装置２００の室外側の安全性が向上する。
［実施の形態３］
（循環回路）
図７は本発明の実施形態３に係る冷凍サイクル装置の構成を説明する冷媒回路図である。図７において、冷凍サイクル装置３００は、冷媒貯溜器９の上部に冷媒回収管５０が設置されている点を除き、冷凍サイクル装置１００（実施の形態１）に同じである。
冷媒回収管５０には冷媒回収管開閉弁（以下、「回収弁」と称す）５１が設置され、先端には、冷媒回収装置の回収ホース（図示しない）が接続される接続手段（以下、「回収継手」と称す）５２が設けられている。
（循環回路）
図７は本発明の実施形態３に係る冷凍サイクル装置の構成を説明する冷媒回路図である。図７において、冷凍サイクル装置３００は、冷媒貯溜器９の上部に冷媒回収管５０が設置されている点を除き、冷凍サイクル装置１００（実施の形態１）に同じである。
冷媒回収管５０には冷媒回収管開閉弁（以下、「回収弁」と称す）５１が設置され、先端には、冷媒回収装置の回収ホース（図示しない）が接続される接続手段（以下、「回収継手」と称す）５２が設けられている。
（冷媒回収運転）
冷媒回収運転は、冷媒貯溜器９内に貯溜された冷媒を、系外（冷凍サイクル装置３００以外）の冷媒回収装置に回収して、冷凍サイクル装置３００内を空（正確には冷媒がほとんどない状態）にするものである。
すなわち、冷媒の漏洩が検知されるか否かに関わらず、前記冷媒貯溜運転（冷房運転モードまたは暖房運転モード、実施の形態１参照）に準じて、冷媒貯溜器９内に冷媒を貯溜しておく。
そこで、冷媒回収管５０の冷媒回収継手５２に回収ホースを接続する。
そして、冷媒回収弁５１を開き冷媒回収管５０を経由して回収装置（図示せず）に冷媒を流入させる。冷媒回収管５０は冷媒貯溜器９の上部空間に接続されているためそのほとんどはガス状態となり冷媒回収管５０を通り、回収装置に設置された吸入込ポンプによって回収装置に吸入される。
このとき、冷凍機油は冷媒貯溜器９内においてガス冷媒から分離しているため、系外に持ち出されることがない。したがって、圧縮機１の信頼性を向上することができる。
冷媒回収運転は、冷媒貯溜器９内に貯溜された冷媒を、系外（冷凍サイクル装置３００以外）の冷媒回収装置に回収して、冷凍サイクル装置３００内を空（正確には冷媒がほとんどない状態）にするものである。
すなわち、冷媒の漏洩が検知されるか否かに関わらず、前記冷媒貯溜運転（冷房運転モードまたは暖房運転モード、実施の形態１参照）に準じて、冷媒貯溜器９内に冷媒を貯溜しておく。
そこで、冷媒回収管５０の冷媒回収継手５２に回収ホースを接続する。
そして、冷媒回収弁５１を開き冷媒回収管５０を経由して回収装置（図示せず）に冷媒を流入させる。冷媒回収管５０は冷媒貯溜器９の上部空間に接続されているためそのほとんどはガス状態となり冷媒回収管５０を通り、回収装置に設置された吸入込ポンプによって回収装置に吸入される。
このとき、冷凍機油は冷媒貯溜器９内においてガス冷媒から分離しているため、系外に持ち出されることがない。したがって、圧縮機１の信頼性を向上することができる。
［実施の形態４］
（循環回路）
図８は本発明の実施形態４に係る冷凍サイクル装置の構成を説明する冷媒回路図である。図８において、冷凍サイクル装置４００は、冷凍サイクル装置１００（実施の形態１）から低圧側流路切換手段１２を撤去したものである。
そして、制御手段４００ｃはマイクロコンピュータ等であって、循環回路、バイパス流路３０或いは冷媒充填流路８における冷媒の流し方や、高圧側流路切換手段１１と冷媒貯溜器９との接続または隔絶を制御する。
したがって、通常冷房運転または通常暖房運転の起動時に、低温低圧の気液二相状態の冷媒を冷媒貯溜器９に流入させ、分離されたガス冷媒を圧縮機１に送るような低圧のアキュムレータ機能を有しない点を除き、冷凍サイクル装置１００に同じである。
すなわち、冷凍サイクル装置１００（実施の形態１）と同様に、通常暖房運転−起動時の動作、通常暖房運転−起動から所定時間経過後の動作、通常冷房運転−起動時の動作、通常冷房運転−起動から所定時間経過後の動作、冷媒充填時の動作、冷媒量検知運転−暖房運転時、冷媒量検知運転−冷房運転時、冷媒貯溜運転−冷房運転モード、冷媒貯溜運転−暖房運転モード、を実行することができるものである。したがって、起動時に圧縮機１への液バックの心配がない冷媒を用いた場合や、別途アキュムレータが設置される場合などに好適である。
（循環回路）
図８は本発明の実施形態４に係る冷凍サイクル装置の構成を説明する冷媒回路図である。図８において、冷凍サイクル装置４００は、冷凍サイクル装置１００（実施の形態１）から低圧側流路切換手段１２を撤去したものである。
そして、制御手段４００ｃはマイクロコンピュータ等であって、循環回路、バイパス流路３０或いは冷媒充填流路８における冷媒の流し方や、高圧側流路切換手段１１と冷媒貯溜器９との接続または隔絶を制御する。
したがって、通常冷房運転または通常暖房運転の起動時に、低温低圧の気液二相状態の冷媒を冷媒貯溜器９に流入させ、分離されたガス冷媒を圧縮機１に送るような低圧のアキュムレータ機能を有しない点を除き、冷凍サイクル装置１００に同じである。
すなわち、冷凍サイクル装置１００（実施の形態１）と同様に、通常暖房運転−起動時の動作、通常暖房運転−起動から所定時間経過後の動作、通常冷房運転−起動時の動作、通常冷房運転−起動から所定時間経過後の動作、冷媒充填時の動作、冷媒量検知運転−暖房運転時、冷媒量検知運転−冷房運転時、冷媒貯溜運転−冷房運転モード、冷媒貯溜運転−暖房運転モード、を実行することができるものである。したがって、起動時に圧縮機１への液バックの心配がない冷媒を用いた場合や、別途アキュムレータが設置される場合などに好適である。
［実施の形態５］
（循環回路）
図９は本発明の実施形態５に係る冷凍サイクル装置の構成を説明する冷媒回路図である。図９において、冷凍サイクル装置５００は、冷凍サイクル装置１００（実施の形態１）から四方弁２を撤去して、室外熱交換器３を暖房専用（凝縮器）に、室内熱交換器５を冷房専用（蒸発器）にしたものである。
そして、制御手段５００ｃはマイクロコンピュータ等であって、バイパス流路３０或いは冷媒充填流路８における冷媒の流し方や、循環回路と冷媒貯溜器９との接続または隔絶を制御する。
すなわち、冷凍サイクル装置５００は、冷凍サイクル装置１００（実施の形態１）における暖房運転にかかわる動作を除く、通常冷房運転−起動時の動作、通常冷房運転−起動から所定時間経過後の動作、冷媒充填時の動作、冷媒量検知運転−冷房運転時、冷媒貯溜運転−冷房運転モード、を実行することができるものである。
このとき、循環流路の上流側に位置する室外制御弁４ａを毛細管に、循環流路の下流側に位置する室外制御弁４ａを電子膨張弁にすることができる。したがって、構成部材や配管が簡素になるから、前記動作が可能でありながら、製造コストを抑えた冷房専用機が得られる。なお、室外熱交換器３を室内に、室内熱交換器５を室外に配置すれば、室内を暖房する暖房専用機が得られる。
（循環回路）
図９は本発明の実施形態５に係る冷凍サイクル装置の構成を説明する冷媒回路図である。図９において、冷凍サイクル装置５００は、冷凍サイクル装置１００（実施の形態１）から四方弁２を撤去して、室外熱交換器３を暖房専用（凝縮器）に、室内熱交換器５を冷房専用（蒸発器）にしたものである。
そして、制御手段５００ｃはマイクロコンピュータ等であって、バイパス流路３０或いは冷媒充填流路８における冷媒の流し方や、循環回路と冷媒貯溜器９との接続または隔絶を制御する。
すなわち、冷凍サイクル装置５００は、冷凍サイクル装置１００（実施の形態１）における暖房運転にかかわる動作を除く、通常冷房運転−起動時の動作、通常冷房運転−起動から所定時間経過後の動作、冷媒充填時の動作、冷媒量検知運転−冷房運転時、冷媒貯溜運転−冷房運転モード、を実行することができるものである。
このとき、循環流路の上流側に位置する室外制御弁４ａを毛細管に、循環流路の下流側に位置する室外制御弁４ａを電子膨張弁にすることができる。したがって、構成部材や配管が簡素になるから、前記動作が可能でありながら、製造コストを抑えた冷房専用機が得られる。なお、室外熱交換器３を室内に、室内熱交換器５を室外に配置すれば、室内を暖房する暖房専用機が得られる。
［実施の形態６］
（循環回路）
図１０は本発明の実施形態６に係る冷凍サイクル装置の構成を説明する冷媒回路図である。図１０において、冷凍サイクル装置６００は、冷凍サイクル装置３００（実施の形態３）から四方弁４と低圧側流路切換手段１２と室内制御弁４ｂとを撤去したものである。したがって、冷凍サイクル装置６００は冷凍専用機であって、起動時に分離されたガス冷媒を圧縮機１に送るような低圧のアキュムレータ機能を有しないものである。
そして、制御手段６００ｃはマイクロコンピュータ等であって、バイパス流路３０或いは冷媒充填流路８における冷媒の流し方や、高圧側流路切換手段１１と冷媒貯溜器９との接続または隔絶を制御する。
すなわち、冷凍サイクル装置６００は、可燃性冷媒の過剰な充填が防止され、可燃性冷媒を冷媒貯溜器に貯溜することによる安全性の向上が図られ、さらに、冷凍機油の系外への持ち出しが防止され、圧縮機の信頼性が向上することを、簡素な構成によって安価に可能にするものである。なお、室内制御弁４ｂの撤去に替えて、室内制御弁４ｂを残して室外制御弁４ａを撤去してもよい。
（循環回路）
図１０は本発明の実施形態６に係る冷凍サイクル装置の構成を説明する冷媒回路図である。図１０において、冷凍サイクル装置６００は、冷凍サイクル装置３００（実施の形態３）から四方弁４と低圧側流路切換手段１２と室内制御弁４ｂとを撤去したものである。したがって、冷凍サイクル装置６００は冷凍専用機であって、起動時に分離されたガス冷媒を圧縮機１に送るような低圧のアキュムレータ機能を有しないものである。
そして、制御手段６００ｃはマイクロコンピュータ等であって、バイパス流路３０或いは冷媒充填流路８における冷媒の流し方や、高圧側流路切換手段１１と冷媒貯溜器９との接続または隔絶を制御する。
すなわち、冷凍サイクル装置６００は、可燃性冷媒の過剰な充填が防止され、可燃性冷媒を冷媒貯溜器に貯溜することによる安全性の向上が図られ、さらに、冷凍機油の系外への持ち出しが防止され、圧縮機の信頼性が向上することを、簡素な構成によって安価に可能にするものである。なお、室内制御弁４ｂの撤去に替えて、室内制御弁４ｂを残して室外制御弁４ａを撤去してもよい。
なお、冷凍サイクル装置６００では、バイパス流路３０を３本のバイパス流路３０ａ、３０ｂ、３０ｃに分岐して、それぞれに、バイパス毛細管３１ａ、３１ｂ、３１ｃと、バイパス温度センサ３３ａ、３３ｂ、３３ｃと、が設置されている。
すなわち、最上段のバイパス流路３０ａが設置された高さは、延長配管がない冷凍サイクル装置６００内に、充填規制リミット値の冷媒が充填されたときの冷媒の液面高さに相当し、中段のバイパス流路３０ｂが設置された高さは、たとえば、５ｍの延長配管を具備する冷凍サイクル装置６００内に、充填規制リミット値の冷媒が充填されたときの冷媒の液面高さに相当し、最下段のバイパス流路３０ｃが設置された高さは、たとえば、１０ｍの延長配管を具備する冷凍サイクル装置６００内に、充填規制リミット値の冷媒が充填されたときの冷媒の液面高さに相当する。したがって、延長配管の設置にかかわらず、冷媒の過剰な充填を回避することができる。
すなわち、最上段のバイパス流路３０ａが設置された高さは、延長配管がない冷凍サイクル装置６００内に、充填規制リミット値の冷媒が充填されたときの冷媒の液面高さに相当し、中段のバイパス流路３０ｂが設置された高さは、たとえば、５ｍの延長配管を具備する冷凍サイクル装置６００内に、充填規制リミット値の冷媒が充填されたときの冷媒の液面高さに相当し、最下段のバイパス流路３０ｃが設置された高さは、たとえば、１０ｍの延長配管を具備する冷凍サイクル装置６００内に、充填規制リミット値の冷媒が充填されたときの冷媒の液面高さに相当する。したがって、延長配管の設置にかかわらず、冷媒の過剰な充填を回避することができる。
上記で説明した本発明の実施の形態の冷凍サイクル装置では、膨張弁である室外制御弁４ａと室内制御弁４ｂとの間に、高圧側循環弁６を挟んで両側から高圧側貯留通路９１、９２を接続し冷媒貯留器９に冷凍サイクル運転中に冷媒を貯留できるようにしている。更に、この高圧側貯留通路９１、９２にそれぞれ高圧側貯留弁９１ｖ、９２ｖを接続し、冷媒貯留器９への冷媒の貯留を制御できるようにしている。
例えば、暖房時であろうと冷房時であろうと蒸発器出口にて過熱度を一定に制御し、凝縮器出口にて過冷却度を検出し、その後で、高圧側循環弁６、高圧側貯留弁９１ｖ、９２ｖを操作して冷媒貯留器９から貯留した冷媒を空にする運転を行い、蒸発器出口にて過熱度を一定に制御し、凝縮器出口にて過冷却度を検出する。
冷媒貯留器９内の冷媒を空にした運転時、過冷却度がその運転前の暖房時または冷房時に検出した過冷却度より小さくなった場合には、冷媒が冷凍サイクルの何処からか漏れていると判断できる。
例えば、暖房時であろうと冷房時であろうと蒸発器出口にて過熱度を一定に制御し、凝縮器出口にて過冷却度を検出し、その後で、高圧側循環弁６、高圧側貯留弁９１ｖ、９２ｖを操作して冷媒貯留器９から貯留した冷媒を空にする運転を行い、蒸発器出口にて過熱度を一定に制御し、凝縮器出口にて過冷却度を検出する。
冷媒貯留器９内の冷媒を空にした運転時、過冷却度がその運転前の暖房時または冷房時に検出した過冷却度より小さくなった場合には、冷媒が冷凍サイクルの何処からか漏れていると判断できる。
冷媒漏れが室内側からと判断された場合、あるいは室内側に漏れを発生させたくない場合、すなわち、室内に漏れた可燃性冷媒が溜まりやすい場合や発火源が存在するなどの場合には、四方弁２を冷房運転回路として高圧側循環弁６、高圧側貯留弁９１ｖ、９２ｖを操作して冷媒貯留器９に冷媒を貯留する運転を行った後で圧縮機１を停止する。
これにより室内側を低圧として冷媒漏れを防ぐことが出来、冷媒貯留器９から貯留した冷媒を回収しても良いし、貯留したままでも冷媒漏れの対策を行うことができる。
これにより室内側を低圧として冷媒漏れを防ぐことが出来、冷媒貯留器９から貯留した冷媒を回収しても良いし、貯留したままでも冷媒漏れの対策を行うことができる。
一方室外側に漏れていると判断できる場合や室外側に冷媒漏れを発生させたくない場合は、四方弁２を暖房運転回路として高圧側循環弁６、高圧側貯留弁９１ｖ、９２ｖを操作して冷媒貯留器９に冷媒を貯留する運転を行った後で圧縮機１を停止する。これにより室外側を低圧にして冷媒漏れを防ぐことができる。
このような冷媒漏れ対策に対しては可燃性冷媒を使用した場合が特に有効であり、低圧側貯留弁９３ｖ、９４ｖの有無、アキュムレータの有無に関係なく行うことができる。
このような冷媒漏れ対策に対しては可燃性冷媒を使用した場合が特に有効であり、低圧側貯留弁９３ｖ、９４ｖの有無、アキュムレータの有無に関係なく行うことができる。
この発明に係る冷凍サイクル装置は、充填規制リミット値以上の冷媒充填を防止したり、可燃性冷媒の漏洩を低減したり、冷凍機油の装置外への持出量を低減したりすることができるから、様々な低ＧＭＰ冷媒を使用する各種冷凍サイクル装置として広く利用することができる。
１：圧縮機、２：四方弁、３：室外熱交換器、４ａ：室外制御弁、４ｂ：室内制御弁、５：室内熱交換器、６：高圧側循環弁、７：低圧側循環弁、８：冷媒充填流路、８ａ：冷媒充填口、８ｖ：冷媒充填弁、９：冷媒貯溜器、１１：高圧側流路切換手段、１２：低圧側流路切換手段、２１：温度センサ、２２：温度センサ、２３：温度センサ、２４：温度センサ、２５：温度センサ、２６：温度センサ、３０：バイパス流路、３１：バイパス毛細管、３２：バイパス開閉弁、３３：バイパス温度センサ、４０：圧力センサ、５０：冷媒回収管、５１：冷媒回収弁、５２：冷媒回収継手、９１：高圧側貯溜流路、９１ｖ：高圧側貯溜弁、９２：高圧側貯溜流路、９２ｖ：高圧側貯溜弁、９３：低圧側貯溜流路、９３ｖ：低圧側貯溜弁、９４：低圧側貯溜流路、９４ｖ：低圧側貯溜弁、１００：冷凍サイクル装置（実施の形態１）、２００：冷凍サイクル装置（実施の形態２）、３００：冷凍サイクル装置（実施の形態３）、４００：冷凍サイクル装置（実施の形態４）、５００：冷凍サイクル装置（実施の形態５）、６００：冷凍サイクル装置（実施の形態６）。
Claims (2)
- 可燃性冷媒を圧縮する圧縮機と、
該圧縮機において圧縮された可燃性冷媒を凝縮する凝縮器と、
該凝縮器において凝縮した可燃性冷媒を膨張させる流量制御弁と、
該流量制御弁において膨張された可燃性冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記圧縮機、前記凝縮器、前記流量制御弁、前記蒸発器および前記圧縮機を順次接続して可燃性冷媒を循環させる循環回路を形成する冷媒配管と、
該冷媒配管に連通または遮断自在に接続された冷媒貯溜器と、
を備えた冷凍サイクル装置の運転方法において、
前記圧縮機を運転させ前記冷媒を循環させて冷凍サイクルからの冷媒漏れを検出するステップと、前記冷媒漏れを検出した際に前記冷媒貯留器に冷媒を貯留させる運転を行うステップと、前記冷媒を前記冷媒貯留器に貯留した後で前記圧縮機を停止させ前記冷凍サイクルの室内側又は室外側を低圧に維持するステップと、を備え、
前記冷媒漏れを検出するステップが、可燃性冷媒を前記冷媒貯溜器から排出して、前記循環回路を循環させながら、前記蒸発器の出口における過熱度が一定値になるように運転したとき、前回の同様の運転のときよりも前記凝縮器の出口における過冷却度が小さい場合、可燃性冷媒が漏れていると判断するものであることを特徴とする冷凍サイクル装置の運転方法。 - 可燃性冷媒を圧縮する圧縮機と、
該圧縮機において圧縮された可燃性冷媒を凝縮する凝縮器と、
該凝縮器の内部および出口にそれぞれ設置された温度センサと、
該凝縮器において凝縮した可燃性冷媒を膨張させる流量制御弁と、
該流量制御弁において膨張された可燃性冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記圧縮機、前記凝縮器、前記流量制御弁、前記蒸発器および前記圧縮機を順次接続して可燃性冷媒を循環させる循環回路を形成する冷媒配管と、
該冷媒配管に連通または遮断自在に接続された冷媒貯溜器と、
前記圧縮機を運転させ前記冷媒を循環させて冷凍サイクルからの冷媒漏れを検出するステップと、前記冷媒漏れを検出した際に前記冷媒貯留器に冷媒を貯留させる運転を行うステップと、前記冷媒を前記冷媒貯留器に貯留した後で前記圧縮機を停止させ前記冷凍サイクルの室内側又は室外側を低圧に維持するステップと、を実行させる制御手段とを備え、
該制御手段は、可燃性冷媒を前記冷媒貯溜器から排出して、前記循環回路を循環させながら、前記温度センサが検知した温度の差によって検知される前記蒸発器の出口における過熱度が一定値になるように運転したとき、前回の同様の運転のときよりも前記凝縮器の出口における過冷却度が小さい場合、可燃性冷媒が漏れていると判断することを特徴とする冷凍サイクル装置。
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