JP6697890B2

JP6697890B2 - 空気調和機用のユニット機構、及びこれを備えた空気調和機

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Publication number: JP6697890B2
Application number: JP2016022267A
Authority: JP
Inventors: 創佐々木; 一浩土橋; 幸治米倉; 直紀村松; 直之伏見; 内藤　宏治; 宏治内藤
Original assignee: Hitachi Johnson Controls Air Conditioning Inc
Current assignee: Hitachi Johnson Controls Air Conditioning Inc
Priority date: 2016-02-08
Filing date: 2016-02-08
Publication date: 2020-05-27
Anticipated expiration: 2036-02-08
Also published as: JP2017141998A

Description

本発明は、空気調和機の室内ユニット又は室外ユニットに適用される空気調和機用のユニット機構、及びこれを備えた空気調和機に関する。

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。
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。
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、空気調和機などの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。

また、前記した空気調和機として、室外ユニット１台に室内ユニット１台を組み合わせるペアタイプ空気調和機と、室外ユニット１台に複数台の室内ユニットを組み合わせるマルチタイプ空気調和機と、が知られている。ペアタイプ空気調和機は、一般家庭や比較的小規模な店舗によく用いられており、マルチタイプ空気調和機は、ビルによく用いられている。室内ユニットは、ペアタイプ空気調和機及びマルチタイプ空気調和機に共用できるものが開発されている。このような室内ユニットを備えたペアタイプ空気調和機が、例えば、特許文献１に記載されている。

この特許文献１には、具体的に、圧縮機及び室外熱交換器を有する室外機と、電子膨張弁及び室内熱交換器を有する室内機とを備えた空気調和機において、前記室外機は、前記室内機の前記電子膨張弁の開度を制御する制御装置を備えたことを特徴とする空気調和機が記載されている。

特開平１０−３０６９４０号公報

ここで、前記した冷媒Ｒ４１０Ａと冷媒Ｒ３２とは物性が異なっている。そのため、特許文献１に記載されているものを含め、従来の室内ユニット及び空気調和機は、ペアタイプであるものも、マルチタイプであるものも、冷媒Ｒ４１０Ａに対応した制御を行う機種と、冷媒Ｒ３２に対応した制御を行う機種と、を別々に製造していた。

しかしながら、この場合、冷媒に対応した処理を行うための装置以外の多くの部品を共用しているにも関わらず、冷媒ごとに室内ユニット及び空気調和機を多数開発し、製造しなければならないという問題があった。多機種の生産はコスト競争力を考えると不利であり、これを解決できればコストを大幅に低減することが可能となる。

本発明は前記状況に鑑みてなされたものであり、複数種類の冷媒が使用可能である空気調和機の室内ユニット又は室外ユニットに適用される空気調和機用のユニット機構、及びこれを備えた空気調和機を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る空気調和機の室内ユニット又は室外ユニットに適用される空気調和機用のユニット機構は、空気と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器と、開度が変更可能であり前記冷媒を減圧する電子膨張弁と、前記電子膨張弁の前記開度
を制御する第１の制御装置と、前記熱交換器に空気を通過させるファンと、を備え、前記電子膨張弁の制御可能な開度範囲は、複数種類の冷媒の使用開度範囲を含んでおり、前記第１の制御装置が、前記冷媒の漏洩を検知する漏洩検知装置と接続可能な接続部を備えていることを特徴とすることを特徴とする。
また、前記課題を解決するために、本発明に係る空気調和機の室内ユニット又は室外ユニットに適用される空気調和機用のユニット機構は、空気と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器と、開度が変更可能であり前記冷媒を減圧する電子膨張弁と、前記電子膨張弁の前記開度を制御する第１の制御装置と、前記熱交換器に空気を通過させるファンと、を備え、前記電子膨張弁の制御可能な開度範囲は、複数種類の冷媒の使用開度範囲を含んでおり、前記複数種類の冷媒が、Ｒ３２及びＲ４１０Ａであって、前記電子膨張弁の制御可能な開度範囲は、前記Ｒ３２及び前記Ｒ４１０Ａの電子膨張弁の使用開度範囲を含んでおり、前記熱交換器の蒸発温度を同一とした条件における前記ファンの回転速度を前記Ｒ４１０Ａ≧前記Ｒ３２の関係とすることを特徴とする。

また、本発明に係る空気調和機は、前記した空気調和機用のユニット機構を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る空気調和機は、前記した空気調和機用のユニット機構を備える空気調和機において、前記室外ユニットは、使用される前記冷媒の前記電子膨張弁の使用開度範囲に基づいて前記電子膨張弁の開度値を演算する第２の制御装置を備え、前記室内ユニットは、前記第１の制御装置を備え、前記第１の制御装置は、前記開度値に基づいて前記電子膨張弁の前記開度を制御することを特徴とする。

本発明によれば、複数種類の冷媒が使用可能である空気調和機の室内ユニット又は室外ユニットに適用される空気調和機用のユニット機構、及びこれを備えた空気調和機を提供することができる。

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。異なる複数種類の冷媒に対応する室内ユニットの電子膨張弁の開度特性図である。同図中、横軸は電子膨張弁の開度（ｐｌｓ）であり、縦軸は、冷媒の流量（Ｌ／ｍｉｎ）である。制御部が実行する処理を示すフローチャートである。空気調和機における冷媒の吐出圧力と、吐出過熱度と、の関係を示す説明図である。同図中、縦軸は圧縮機の吐出圧力であり、横軸は冷媒の吐出過熱度である。制御部が実行する冷媒を特定するための処理を示すフローチャートである。

以下、適宜図面を参照して本発明に係る空気調和機の室内ユニット又は室外ユニットに適用される空気調和機用のユニット機構、及びこれを備えた空気調和機について詳細に説明する。

（空気調和機用のユニット機構及び空気調和機の構成）
図１は、一実施形態に係る空気調和機１００の構成図である。なお、この空気調和機１００は室外ユニット１台に室内ユニット１台を組み合わせたペアタイプ空気調和機である。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。
ここで、本実施形態に係る空気調和機１００は、所定の空気調和機用のユニット機構が適用された室内ユニットＨｉ又は室外ユニットＨｏを備えている。すなわち、当該ユニット機構は、開度が変更可能であり冷媒を減圧する電子膨張弁１２を備えており、当該電子膨張弁１２は、制御可能な開度範囲として、複数種類の冷媒の使用開度範囲を含んでいる。なお、「使用開度範囲」とは、個々の冷媒に応じた電子膨張弁１２の適正開度範囲をいう。また、図１において、電子膨張弁１２は室内ユニットＨｉに備えられているが、室外ユニットＨｏに備えていてもよい。このような態様としても、下記に説明する作用・効果と同様の作用・効果を奏することができる。

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の一部を室内ユニットＨｉ内に配置し、冷媒回路１０の他の一部を室外ユニットＨｏ内に配置している。冷媒回路１０は、冷凍サイクルで冷媒が循環する回路である。

（室内ユニット）
室内ユニットＨｉは、冷媒回路１０の経路上に、熱交換器（室内熱交換器１１）と、電子膨張弁１２と、第１の制御装置１３と、を備えている。また、室内ユニットＨｉは、室内熱交換器１１に空気を通過させるファン（室内ファンＦｉ）を備えている。

室内熱交換器１１は、室内空気（空調対象空間の空気）と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器である。なお、室内熱交換器１１の他端ｑは、配管ｒを介して室外熱交換器１５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１１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。

第１の制御装置１３は、例えば、マイクロコンピュータであり、図示はしないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを含んで構成されている。この第１の制御装置１３は、電子膨張弁１２と接続されており、室外ユニットＨｏの第２の制御装置２２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。

例えば、本発明では、この第１の制御装置１３は、第２の制御装置２２から受信した開度値に基づいて電子膨張弁１２の開度を制御する。なお、この開度値は、図示しない所定のスイッチなどの冷媒を特定する冷媒特定手段（当該冷媒特定手段については後記する）から受信した冷媒に関する所定の信号に基づいて、第２の制御装置２２で演算される（当該演算については後記する）。演算される開度値としては、例えば、電子膨張弁１２の開き距離などが挙げられる。第１の制御装置１３は、第２の制御装置２２から受信した開度値（電気信号）をパルス信号に変換し、当該パルス信号を電子膨張弁１２に送信する。電子膨張弁１２は当該パルス信号を受信する間、弁を開状態とする。

（室外ユニット）
室外ユニットＨｏは、冷媒回路１０の経路上に、室外膨張弁１４と、熱交換器（室外熱交換器１５）と、四方弁１６と、圧縮機１７と、各センサ１８〜２１と、第２の制御装置２２と、阻止弁Ｖ１、Ｖ２と、を備えている。

室外膨張弁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。

室外熱交換器１５は、外気と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器である。
室外ファンＦｏは、室外熱交換器１５に外気（空気）を送り込み、通過させるファンであり、室外熱交換器１５の付近に設置されている。

四方弁１６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１６によって、圧縮機１７の吐出側が室外熱交換器１５の一端ｎに接続されると共に、圧縮機１７の吸入側が室内熱交換器１１の一端ｕに接続される。
また、暖房運転時には、四方弁１６によって、圧縮機１７の吐出側が室内熱交換器１１の一端ｕに接続されると共に、圧縮機１７の吸入側が室外熱交換器１５の一端ｎに接続される。

圧縮機１７は、ガス状の冷媒を圧縮する機器である。圧縮機１７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。

吐出圧力センサ１８は、圧縮機１７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１７の吐出口の付近に設置されている。
吐出温度センサ１９は、圧縮機１７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１７の吐出口の付近に設置されている。

吸入圧力センサ２０は、圧縮機１７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１７の吸入口の付近に設置されている。
吸入温度センサ２１は、圧縮機１７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１７の吸入口の付近に設置されている。

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を備えている。
吐出圧力センサ１８、吐出温度センサ１９、吸入圧力センサ２０、及び吸入温度センサ２１を含む各センサの検出値は、室外ユニットＨｏの第２の制御装置２２に出力される。

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、それまで室外ユニット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。

第２の制御装置２２は、例えば、マイクロコンピュータであり、図示はしないが第１の制御装置１３と同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成される。この第２の制御装置２２は、図１に示すように、記憶部２２ａと、制御部２２ｂと、を備えている。

記憶部２２ａは、制御部２２ｂで演算した電子膨張弁１２の開度値を記憶したり、制御部２２ｂのプログラムを記憶したり、各センサ１８〜２１の検出値等を一時的に記憶したりすることができる。電子膨張弁１２の開度範囲は、例えば、複数種類の冷媒に応じて演算された電子膨張弁１２の開度パルス数（図２参照、図２については後記する）を含む表などの形式で記憶部２２ａに記憶しておくとよい。

制御部２２ｂは、図示しない冷媒特定手段から受信した冷媒に関する所定の信号に基づいて、電子膨張弁１２の開度値を演算する。なお、冷媒に関する所定の信号としては、特定の冷媒に割り当てられた、冷媒を特定することのできる電気信号などが挙げられる。制御部２２ｂは、図示しない所定のＩ／Ｏポートを通じて室内ユニットＨｉ内の第１の制御装置１３に当該開度値を送信する。
また、制御部２２ｂは、各センサ１８〜２１の検出値や、リモートコントローラ（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１７のモータ（図示せず）の回転速度や、四方弁１６の切り替え、室外膨張弁１４の開度、及び室外ファンＦｏの制御を行っている。

（空気調和機の基本的な動作）
以上に説明した構成要素を備える空気調和機１００の基本的な動作は次のようになる。
冷房運転時には、前記したように、四方弁１６が破線で示す流路に切り替えられ、圧縮機１７と、室外熱交換器１５（凝縮器）と、室外膨張弁１４と、電子膨張弁１２と、室内熱交換器１１（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１６が実線で示す流路に切り替えられ、圧縮機１７と、室内熱交換器１１（凝縮器）と、電子膨張弁１２と、室外膨張弁１４と、室外熱交換器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。

（ペアタイプ空気調和機及びマルチタイプ空気調和機）
図１に示す空気調和機１００は、前記したようにペアタイプ空気調和機である。この空気調和機１００は電子膨張弁１２を室内ユニットＨｉに備え、電子膨張弁１２の制御手段（本発明でいえば、電子膨張弁１２の開度の演算を行う第２の制御装置２２）を室外ユニットＨｏに備えている。
ここで、マルチタイプ空気調和機は、基本的に電子膨張弁１２を室内ユニットＨｉに備え、電子膨張弁１２の制御手段を室外ユニットＨｏに備えた構成を採用している。
つまり、本発明に係る室内ユニットＨｉ及び室外ユニットＨｏは、このような構成を採用するマルチタイプ空気調和機（図示せず）にも好適に用いることができる。

（冷媒）
本発明で用いることのできる冷媒としては、例えば、Ｒ２３、Ｒ３２、Ｒ１２５、Ｒ１３４Ａ、Ｒ１４３Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０７Ｅ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ５０７Ａ、Ｒ５０８Ａ、Ｒ１２３４ｙＦ、Ｒ１２３４ｚｅ、Ｒ１２３３ｚｄ、Ｒ２９０、Ｒ１２７０、Ｒ６００、Ｒ６００ａ、Ｒ７４４、Ｒ７１７、アンモニア、二酸化炭素、炭化水素、水の中から選択される２つ以上の組み合わせとすることができ、第２の制御装置２２は（より具体的には、記憶部２２ｂは）、個々の冷媒に応じた電子膨張弁１２の使用開度範囲を記憶している。ここで、冷媒はこれらに限定されるものではなく、ここに挙げられているもの以外を使用することもできる。本発明においては、これらの中でもＲ３２及びＲ４１０Ａの組み合わせとすることが好ましい。なお、冷媒Ｒ４１０Ａ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。
冷媒は、種類が異なると後記するようにその物性（例えば、冷凍効果）も大きく異なる。そこで、冷媒の物性と、電子膨張弁１２の使用開度範囲と、について説明する。

（冷媒の物性）
冷房時、室内熱交換器１１にて冷媒１ｋｇ当りに周囲から熱を奪う冷凍効果は、蒸発温度が７℃であるとき、例えば、冷媒Ｒ４１０Ａは２１７ｋＪ／ｋｇであるのに対し、冷媒Ｒ３２は３０４ｋＪ／ｋｇであり、冷凍効果が大きく異なっている。また、必要となる冷媒質量流量も冷媒Ｒ３２は冷媒Ｒ４１０Ａの７０％程度でよいことが判っている。
この他の冷媒についても、蒸発温度が７℃であるとき、例えば、冷媒Ｒ２２は１９９ｋＪ／ｋｇ、冷媒Ｒ１２３４ｙｆは１５９ｋＪ／ｋｇ、冷媒Ｒ１２３４ｚｅ（Ｅ）は１８０ｋＪ／ｋｇ、冷媒Ｒ４０７Ｃは２１０ｋＪ／ｋｇとなっており、冷媒Ｒ３２の質量比率が増えると冷凍効果が大きくなることが判っている。

なお、前記したように、冷媒Ｒ３２は冷媒Ｒ４１０Ａよりも冷凍効果が優れていることから、複数種類の冷媒として冷媒Ｒ３２及び冷媒Ｒ４１０Ａを選択した場合、熱交換器の蒸発温度を同一とした条件におけるファンＦｉ、Ｆｏの回転速度を冷媒Ｒ４１０Ａ≧冷媒Ｒ３２の関係となるようにするのが好ましい。このようにすると、冷媒の冷凍効果に応じた適切な空調を行うことができる。

（電子膨張弁１２の使用開度範囲）
前記したように、冷媒Ｒ３２と冷媒Ｒ４１０Ａとは物性が大きく異なることから、同様の冷凍効果を得ようとした場合に必要となる冷媒流量も大きく異なる。ここで、図２は、異なる複数種類の冷媒に対応する室内ユニットＨｉの電子膨張弁１２の開度特性図である。図２に示すように、冷媒Ｒ３２と冷媒Ｒ４１０Ａの冷媒流量を同じとする場合であっても、冷媒Ｒ３２では電子膨張弁１２の使用開度範囲を約２５０パルス（ｐｌｓ）から約１０００ｐｌｓとするのに対し、冷媒Ｒ４１０Ａでは電子膨張弁１２の使用開度範囲を約５００ｐｌｓから約１３００ｐｌｓとする。つまり、冷媒によって電子膨張弁１２の使用開度範囲が異なる。図２には、冷媒Ｒ３２と冷媒Ｒ４１０Ａの２例のみを示しているが、他の冷媒についても同様である。

このように、複数種類の冷媒の使用開度範囲に対応した電子膨張弁１２を使用するユニット機構とすることで、ハードウェアを共用化して異なる冷媒を使用した空気調和機１００の室内ユニットＨｉ又は室外ユニットＨｏ、及びこれらを備える空気調和機１００を製造することができる。つまり、電子膨張弁１２の種類の選定において、電子膨張弁１２の制御可能な開度範囲が、複数種類の冷媒の異なった使用開度範囲を含んだものを採用することで上記した共用化が可能となる。

例えば、図２で示す冷媒Ｒ３２と冷媒Ｒ４１０Ａを使用した機種でハードウェアを共用化するためには、電子膨張弁１２は、冷媒Ｒ３２の使用開度範囲（例えば、２５０ｐｌｓから１０００ｐｌｓ）と、冷媒Ｒ４１０Ａの使用開度範囲（例えば、５００ｐｌｓから１３００ｐｌｓ）と、の両方を含むものとするとよい。つまり、電子膨張弁１２は、制御可能な開度範囲として２５０ｐｌｓから１３００ｐｌｓを含んだものを使用すればよい。言い換えると、共用化したい機種で使用される各冷媒の使用開度範囲の中の下限値と上限値とが電子膨張弁１２の制御可能な開度範囲に含まれるようにするとよい。

なお、前記したように、冷媒Ｒ３２の冷凍効果は冷媒Ｒ４１０Ａよりも高い。そのため、冷媒Ｒ３２のみを使用することを想定した場合、電子膨張弁１２を小型化することができる。冷媒Ｒ３２のみの使用を想定して電子膨張弁１２を小型化した場合における電子膨張弁１２の分解能と、電子膨張弁１２を小型化せず従来と同じ大きさのままで低開度領域を使用した場合の分解能と、を比較すると、後者の方が明らかに劣る。後者の場合、制御追従性、制御応答性の悪化、最適制御ポイントを通過してしまうなどの懸念が考えられ、空調性能が低下する場合もあり得る。
このような場合は、低開度領域のみ使用する冷媒については、全開パルス数を１．５倍や２倍等に変更することによって分解能をキープすることができる。

（漏洩検知装置）
冷媒Ｒ３２等の微燃性を有する冷媒を使用する場合には、冷媒の漏洩を早期に検知したい要望がある。そのため、第１の制御装置１３は、冷媒の漏洩を検知する漏洩検知装置２３と接続可能な接続部２４を備えているのが好ましい。これにより、使用する冷媒の種類に応じて冷媒検知装置２３の設置有無を変更することができる。なお、漏洩検知装置２３は冷媒が漏洩したときに室内において冷媒が最も溜まり易い場所に配置すればよく、必ずしも室内ユニットＨｉ内に配置する必要はない。前記した接続部２４は、有線又は無線により漏洩検知装置２３との間で信号を送受信できるものであればどのようなものでもよいが、その一例としてＩ／Ｏポートなどを挙げることができる。また、漏洩検知装置２３としては、ガス検知器などを挙げることができる。接続部２４は、第２の制御装置２２に備えられていても前記と同様に動作することができる。

漏洩検知装置２３が冷媒の漏洩を検知した場合、第１の制御装置１３又は第２の制御装置２２に格納された漏洩検知プログラムが発動し、例えば、圧縮機１７を停止したり、室内ユニットＨｉに設けられた表示装置やリモートコントローラに設けられた表示装置に警告シグナルを表示したり、室内ユニットＨｉに設けられたスピーカなどから警告音を発したりするとよい。すなわち、このような態様とすることによって、冷媒が漏洩した場合に即座にこれを検知することができ、適切な対応をとることが可能となる。

（冷媒特定手段）
（冷媒特定手段の一態様）
前記した冷媒特定手段の一態様として、室外ユニットＨｏ又は室内ユニットＨｉの操作盤（図示せず）に設けられた切替スイッチ（図示せず）で複数種類の冷媒から特定の冷媒を特定する例を挙げることができる。
なお、本態様の説明における複数種類の冷媒として、冷媒Ｒ４１０Ａ及び冷媒Ｒ３２を挙げて説明する。

切替スイッチは、第２の制御装置２２に接続されており、そのスイッチの切り替えによって、電子膨張弁１２の使用開度範囲を冷媒に応じて選択できるようになっている。切替スイッチによる切り替え数は、例えば、冷媒Ｒ４１０Ａ及び冷媒Ｒ３２の２つの冷媒を対象とする場合は２つとすることができるが、使用が想定される冷媒の数に応じて設ければよく、これに限定されるものではない。切替スイッチの切替操作は、空気調和機１００の工場出荷時、店舗やビルへの設置時又はメンテナンス時にユーザが行うことができる。

ユーザが切替スイッチで冷媒に応じた切替操作を行うと、冷媒回路１０に実際に封入される冷媒の種類を示す信号が第２の制御装置２２（制御部２２ｂ）に出力される。その一例を挙げると、冷媒回路１０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がオン状態に切り替えられ、この切替スイッチから第２の制御装置２２にオン信号が出力される。また、冷媒回路１０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がオフ状態に切り替えられ、この切替スイッチから第２の制御装置２２にオフ信号が出力される。

図３は、制御部２２ｂが実行する処理を示すフローチャートである。なお、図３の「ＳＴＡＲＴ」時には、空気調和機１００の据付作業やメンテナンス作業が完了し、これから通常の空調運転（Ｓ１０１〜Ｓ１０３）が行われるものとする。
ステップＳ１０１において制御部２２ｂは、切替スイッチからオン信号が入力されているか否かを判定する。切替スイッチからオン信号が入力されている場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、制御部２２ｂの処理はステップＳ１０２に進む。
ステップＳ１０２において制御部２２ｂは、切替スイッチから入力されるオン信号に基づいて、冷媒回路１０に冷媒Ｒ４１０Ａ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２２ｂは、記憶部２２ａに記憶されている電子膨張弁１２の使用開度範囲（図２の「冷媒Ｒ４１０Ａ使用範囲」参照）に基づいて電子膨張弁１２の開度値（例えば、ｐｌｓ数）を演算し、得られた開度値を第１の制御装置１３に送信する。第１の制御装置１３は当該開度値に基づいて電子膨張弁１２の開度を制御する。

また、ステップＳ１０１において切替スイッチからオフ信号が入力されている場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）、制御部２２ｂの処理はステップＳ１０３に進む。
ステップＳ１０３において制御部２２ｂは、切替スイッチ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２２ｂは、電子膨張弁１２の使用開度範囲（図２の「冷媒Ｒ３２使用範囲」参照）に基づいて電子膨張弁１２の開度値（例えば、ｐｌｓ数）を演算し、得られた開度値を第１の制御装置１３に送信する。第１の制御装置１３は当該開度値に基づいて電子膨張弁１２の開度を制御する。
ステップＳ１０２又はステップＳ１０３の処理を行った後、制御部２２ｂの処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。

このような冷媒特定手段の一態様とすれば、ユーザによる切替スイッチの操作によって、空調制御を行う際に参照する情報（図２参照）を切り替えることができる。そして、制御部２２ｂ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のそれぞれに適した制御を行うことができる。

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、電子膨張弁１２が制御可能な開度範囲内に収まる使用開度範囲の冷媒であればどのようなものも用いることができる。そのため、前記した冷媒のうちのいずれか一種のみ、前記した具体例では、冷媒Ｒ４１０Ａ及び冷媒Ｒ３２のうちのいずれか一種のみの運搬で足りる。従って、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。

（冷媒特定手段の他の態様）
冷媒特定手段の他の態様として、複数種類の冷媒の吐出過熱度の目標値が第２の制御装置２２の記憶部２２ａに予め記憶されている例を挙げることができる。ここで、「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１７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１７の吸入側における冷媒の過熱度を「吸入過熱度」という。
なお、本態様の説明における複数種類の冷媒として、冷媒Ｒ４１０Ａ及び冷媒Ｒ３２を挙げて説明する。

本態様では、試運転時の各センサ１８〜２１の検出値に基づき、制御部２２ｂ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、前記した冷媒特定手段の一態様とは異なっている。
なお、空気調和機１００（図１参照）の構成は前記と同様である。本態様においては、前記した切替スイッチを設けていてもよいし、設けていなくてもよい。本態様では以下のように処理するので、切替スイッチを設けていなくても冷媒に応じた制御を行うことができる。

ここで、図４は、空気調和機１００における冷媒の吐出圧力と、吐出過熱度と、の関係を示す説明図である。図４に示す破線は、冷媒回路１０に冷媒Ｒ４１０Ａを封入し、圧縮機１７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１７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、所定の吐出圧力で圧縮機１７が駆動される。また、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、所定の吐出圧力Ｐｄで圧縮機１７が駆動される。

本態様による場合、記憶部２２ａ（図１参照）には前記した情報の他に、冷媒Ｒ４１０Ａ（図４の破線）の吐出過熱度の目標値Ｋｄα、及び冷媒Ｒ３２（図４の一点鎖線）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。

図５は、制御部２２ｂが実行する冷媒を特定するための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２２ｂは、試運転を実行する。ここで「試運転」とは、空気調和機１００の据付作業やメンテナンス作業が完了した後、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２２ｂ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、及び室外膨張弁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。

ステップＳ２０２において制御部２２ｂは、各センサ１８〜２１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２２ｂは、例えば、冷媒Ｒ４１０Ａの物性に基づいて、吐出圧力センサ１８の検出値に対応する凝縮温度を求め、吐出温度センサ１９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２２ｂ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。

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２２ｂ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２２ｂの処理はステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２０３において制御部２２ｂ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２２ｂは、例えば、冷媒Ｒ４１０Ａの物性に基づいて、吸入圧力センサ２０の検出値に対応する蒸発温度を求め、吸入温度センサ２１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２２ｂ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。

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２２ｂの処理はステップＳ２０４に進む。
ステップＳ２０４において制御部２２ｂは、冷媒回路１０に実際に封入されている冷媒は、冷媒Ｒ４１０Ａ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易いため、例えば、吐出過熱度Ｋｄが３０℃（目標値Ｋｄ１）になるように圧縮機１７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。

ステップＳ２０５において制御部２２ｂは、ステップＳ２０４の判定結果を記憶する。つまり、制御部２２ｂは、冷媒回路１０に実際に封入されている冷媒が、冷媒Ｒ４１０Ａであるという情報を記憶部２２ａに格納する。

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２２ｂの処理はステップＳ２０６に進む。
ステップＳ２０６において制御部２２ｂ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難いため、例えば、吐出過熱度Ｋｄが３０℃（目標値Ｋｄ１）になるように圧縮機１７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。

ステップＳ２０７において制御部２２ｂは、ステップＳ２０６の判定結果を記憶する。つまり、制御部２２ｂ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２２ａに格納する。

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場合が想定される。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の物性に関する情報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。

ステップＳ２０５又はステップＳ２０７の処理を行った後、制御部２２ｂの処理はステップＳ２０８に進む。
ステップＳ２０８において制御部２２ｂは、記憶部２２ａに記憶されている電子膨張弁１２の使用開度範囲（図２の「冷媒Ｒ４１０Ａ使用範囲」又は「冷媒Ｒ３２使用範囲」参照）に基づいて電子膨張弁１２の開度値を演算し、得られた開度値を第１の制御装置１３に送信する。なお、図５には示さないが、開度値を受信した第１の制御装置１３は当該開度値に基づいて電子膨張弁１２の開度を制御する。

ステップＳ２０８の処理を行った後、制御部２２ｂは冷媒を特定する処理を終了する（ＥＮＤ）。
なお、図５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特定する処理を終了した後（ＥＮＤ）、制御部２２ｂは、通常の空調運転を行う。すなわち、制御部２２ｂ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４参照）に基づいて、圧縮機１７や室外膨張弁１４、ファンＦｏ、ファンＦｉなどを制御すると共に、前記に引き続き、電子膨張弁１２の開度値の演算を行い、当該開度値を第１の制御装置１３に送信する。

本態様によれば、制御部２２ｂが、記憶部２２ａ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。

（変形例）
以上、本発明に係る空気調和機１００の室内ユニットＨｉ又は室外ユニットＨｏに適用される空気調和機用のユニット機構、及びこれを備えた空気調和機１００の実施形態について説明したが、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、実施形態において、吐出圧力センサ１８（図１参照）によって圧縮機１７の吐出圧力を検出し、吸入圧力センサ２０（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１８及び吸入圧力センサ２０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１５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１１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。

また、前記した各冷媒は、前記した選択肢の中からされて複数種類を混合したものであってもよい。
また、本発明においては、前記した冷媒特定手段の一態様及び他の態様は、いずれか一方のみを備えていてもよいし、両方を備えていてもよい。
さらに、本明細書においては、室外ユニットＨｏの第２の制御装置２２で電子膨張弁１２の開度を演算する旨説明したが、室内ユニットＨｉの第１の制御装置１３が電子膨張弁１２の開度を演算してもよい。

また、前記した冷媒特定手段の他の態様において、制御部２２ｂは、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電子膨張弁１２の開度値を演算してもよい。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５：ステップＳ２０３の処理に相当）。

また、実施形態で説明した室内ユニット及び室外ユニット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。
さらに、実施形態で説明した室内ユニット及び室外ユニットは、冷凍装置や冷蔵庫など他の機器にも適用できる。

なお、各実施形態は本発明を分かり易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。

１００空気調和機
１１熱交換器（室内熱交換器）
１２電子膨張弁
１３第１の制御装置
２２第２の制御装置
Ｆｉファン
Ｈｏ室外ユニット

Claims

空気と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器と、
開度が変更可能であり前記冷媒を減圧する電子膨張弁と、
前記電子膨張弁の前記開度を制御する第１の制御装置と、
前記熱交換器に空気を通過させるファンと、を備え、
前記電子膨張弁の制御可能な開度範囲は、複数種類の冷媒の使用開度範囲を含んでおり、
前記第１の制御装置が、前記冷媒の漏洩を検知する漏洩検知装置と接続可能な接続部を備えている
ことを特徴とする空気調和機の室内ユニット又は室外ユニットに適用される空気調和機用のユニット機構。
空気と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器と、
開度が変更可能であり前記冷媒を減圧する電子膨張弁と、
前記電子膨張弁の前記開度を制御する第１の制御装置と、
前記熱交換器に空気を通過させるファンと、を備え、
前記電子膨張弁の制御可能な開度範囲は、複数種類の冷媒の使用開度範囲を含んでおり、
前記複数種類の冷媒が、Ｒ３２及びＲ４１０Ａであって、
前記電子膨張弁の制御可能な開度範囲は、前記Ｒ３２及び前記Ｒ４１０Ａの電子膨張弁の使用開度範囲を含んでおり、
前記熱交換器の蒸発温度を同一とした条件における前記ファンの回転速度を前記Ｒ４１０Ａ≧前記Ｒ３２の関係とする
ことを特徴とする空気調和機の室内ユニット又は室外ユニットに適用される空気調和機用のユニット機構。
請求項２において、
前記第１の制御装置が、前記冷媒の漏洩を検知する漏洩検知装置と接続可能な接続部を備えていることを特徴とする空気調和機用のユニット機構。
請求項１から請求項３のいずれか１項において、
前記室外ユニット１台に前記室内ユニット１台を組み合わせるペアタイプ、及び前記室外ユニット１台に複数台の前記室内ユニットを組み合わせるマルチタイプのいずれにも使用できることを特徴とする空気調和機用のユニット機構。
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の空気調和機用のユニット機構を備えることを特徴とする空気調和機。
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の空気調和機用のユニット機構を備える空気調和機において、
前記室外ユニットは、使用される前記冷媒の前記電子膨張弁の使用開度範囲に基づいて前記電子膨張弁の開度値を演算する第２の制御装置を備え、
前記室内ユニットは、前記第１の制御装置を備え、
前記第１の制御装置は、前記開度値に基づいて前記電子膨張弁の前記開度を制御する
ことを特徴とする空気調和機。