特開 2019-132468 空気調和装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2019-132468(P2019-132468A)

(43)【公開日】2019年8月8日

(54)【発明の名称】空気調和装置

(51)【国際特許分類】

   F25B 49/02 20060101AFI20190712BHJP

   F25B 13/00 20060101ALI20190712BHJP

   F25B 47/02 20060101ALI20190712BHJP

   F24F 11/86 20180101ALI20190712BHJP

   F24F 11/88 20180101ALI20190712BHJP

   F24F 11/89 20180101ALI20190712BHJP

   F24F 11/30 20180101ALI20190712BHJP

   F24F 11/62 20180101ALI20190712BHJP

   F25B 41/00 20060101ALI20190712BHJP

   F24F 110/00 20180101ALN20190712BHJP

【ＦＩ】

   F25B49/02 510F

   F25B13/00 J

   F25B47/02 550P

   F24F11/02 102W

   F24F11/02 103A

   F24F11/02 Z

   F25B41/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2018-13261(P2018-13261)

(22)【出願日】2018年1月30日

(71)【出願人】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】村井 伸哉

(72)【発明者】

【氏名】西谷 恵介

(72)【発明者】

【氏名】中島 広司

(72)【発明者】

【氏名】山田 剛

(72)【発明者】

【氏名】小野 貴司

【テーマコード（参考）】

3L092

3L260

【Ｆターム（参考）】

3L092AA03

3L092BA26

3L092DA19

3L092EA05

3L092FA22

3L260AB02

3L260BA37

3L260BA49

3L260CB06

3L260CB19

3L260CB79

3L260DA15

3L260EA01

3L260EA09

3L260EA18

3L260FA12

3L260FB04

3L260FB07

3L260FB09

3L260HA01

(57)【要約】

【課題】
冷媒連絡配管の圧力損失を算出することができる空気調和装置を提供する。
【解決手段】
空気調和装置１００は、圧縮機１１と、室外熱交換器１２と、電子膨張弁１５と、室内熱交換器２２と、室内熱交換器２２と圧縮機１１との間に配置されるガス冷媒連絡配管３７と、を有する冷媒回路と、制御装置５０と、を備え、制御装置５０は、ガス冷媒連絡配管３７における冷媒の圧力損失ΔＰを算出するための圧力損失算出運転Ｓ１００を有し、圧力損失算出運転Ｓ１００において、電子膨張弁１５の膨張弁開度Ｅｖを所定開度以下にした状態で圧縮機１１の圧縮機電流を監視し、その監視結果に基づいて圧力損失ΔＰを算出する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮機（１１）と、室外熱交換器（１２）と、膨張弁（１５）と、室内熱交換器（２２）と、前記室内熱交換器（２２）と前記圧縮機（１１）との間に配置される冷媒連絡配管（３７）と、を有する冷媒回路と、
制御装置（５０）と、
を備え、
前記制御装置（５０）は、
前記冷媒連絡配管（３７）における冷媒の圧力損失を算出するための圧力損失算出運転を有し、
前記圧力損失算出運転において、前記膨張弁（１５）の開度を所定開度以下にした状態で前記圧縮機の電流を監視し、その監視結果に基づいて前記圧力損失を算出する、
空気調和装置（１００）。

【請求項2】

前記制御装置（５０）は、前記圧力損失算出運転において、前記膨張弁（１５）の開度を所定開度以下にしてからの前記圧縮機（１１）の電流値が上昇から下降に移行するまでの時間に基づいて、前記圧力損失を算出する、
請求項１に記載の空気調和装置（１００）。

【請求項3】

前記制御装置（５０）は、前記圧縮機（１１）の周波数を第１周波数に固定して、前記圧力損失算出運転を実行する、
請求項１又は２に記載の空気調和装置（１００）。

【請求項4】

前記制御装置（５０）は、
前記空気調和装置（１００）が据え付けられた後に実行される試運転を有し、
前記試運転中に、前記圧力損失算出運転を実行する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の空気調和装置（１００）。

【請求項5】

前記制御装置（５０）は、
前記圧力損失算出運転によって算出された圧力損失を蒸発圧力に加算して前記圧縮機（１１）の吸入圧力を算出し、
前記圧力損失算出運転とは異なる通常運転において、算出された前記吸入圧力を用いて前記圧縮機（１１）の運転容量を制御する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の空気調和装置（１００）。

【請求項6】

前記制御装置は、
前記圧力損失算出運転によって算出された圧力損失の大きさに比例して前記冷媒連絡配管（３７）の配管長を決定する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の空気調和装置（１００）。

【請求項7】

前記室外熱交換器（１２）を凝縮器として作用させつつ前記室内熱交換器（２２）を蒸発器として作用させる第１冷媒流れと、前記室外熱交換器（１２）を蒸発器として作用させつつ前記室内熱交換器（２２）を凝縮器として作用させる第２冷媒流れと、を切り換える四方切換弁（１８）と、をさらに備え、
前記制御装置（５０）は、
前記第２冷媒流れによる暖房運転を中断して、前記第１冷媒流れによって前記室外熱交換器（１２）に付着した霜を融解させるデフロスト運転を行い、
前記圧力損失算出運転によって算出された圧力損失が大きい場合には、前記デフロスト運転終了から前記暖房運転に復帰する際の前記四方切換弁（１８）が前記第１冷媒流れを前記第２冷媒流れに切り換える前までの第１時間を短縮する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の空気調和装置（３００）。

【請求項8】

前記圧縮機（１１）に吸入される冷媒の圧力を測る吸入圧力センサを有さない、
請求項１から７のいずれか１項に記載の空気調和装置（１００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

冷媒連絡配管の圧力損失を算出する空気調和装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、圧縮機と、室外熱交換器と、膨張弁と、室内熱交換器と、が接続された冷媒回路を備える空気調和装置は公知である。特許文献１（特開２０１４−１６７３８１号公報）には、冷媒の蒸発温度を飽和圧力に換算した圧力を冷凍サイクルの低圧とする空気調和装置が記載されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかし、特許文献１（特開２０１４−１６７３８１号公報）では、冷媒連絡配管の圧力損失を算出することができないという課題がある。

【課題を解決するための手段】

【0004】

第１観点に係る空気調和機は、冷媒回路と、制御装置と、を備える。冷媒回路は、圧縮機と、室外熱交換器と、膨張弁と、室内熱交換器と、を備える。室内熱交換器と圧縮機との間には、冷媒連絡配管が配置される。制御装置は、冷媒連絡配管における冷媒の圧力損失を算出するための圧力損失算出運転を有する。制御装置は、圧力損失算出運転において、膨張弁の開度を所定開度以下にした状態で圧縮機の電流を監視する。制御装置は、その監視結果に基づいて圧力損失を算出する。

【0005】

第２観点に係る空気調和機は、制御装置は、圧力損失算出運転において、膨張弁の開度を所定開度以下にしてからの圧縮機の電流値が上昇から下降に移行するまでの時間に基づいて、圧力損失を算出する。

【0006】

第３観点に係る空気調和機は、制御装置は、圧縮機の周波数を第１周波数に固定して、圧力損失算出運転を実行する。

【0007】

第４観点に係る空気調和機は、制御装置は、空気調和装置が据え付けられた後に実行される試運転を有する。制御装置は、試運転中に、圧力損失算出運転を実行する。

【0008】

第５観点に係る空気調和機は、制御装置は、圧力損失算出運転によって算出された圧力損失を蒸発圧力に加算して圧縮機の吸入圧力を算出する。制御装置は、圧力損失算出運転とは異なる通常運転において、算出された吸入圧力を用いて圧縮機の運転容量を制御する。

【0009】

第６観点に係る空気調和機は、制御装置は、圧力損失算出運転によって算出された圧力損失の大きさに比例して冷媒連絡配管の配管長を決定する。

【0010】

第７観点に係る空気調和機は、四方切換弁をさらに備える。四方切換弁は、第１冷媒流れと、第２冷媒流れと、を切り換える。第１冷媒流れは、室外熱交換器を凝縮器として作用させつつ室内熱交換器を蒸発器として作用させる。第２冷媒流れは、室外熱交換器を蒸発器として作用させつつ室内熱交換器を凝縮器として作用させる。制御装置は、第２冷媒流れによる暖房運転を中断して、第１冷媒流れによって室外熱交換器に付着した霜を融解させるデフロスト運転を行う。制御装置は、圧力損失算出運転によって算出された圧力損失が大きい場合には、デフロスト運転終了から暖房運転に復帰する際の四方切換弁が第１冷媒流れを第２冷媒流れに切り換える前までの第１時間を短縮する。

【0011】

第８観点に係る空気調和機は、圧縮機に吸入される冷媒の圧力を測る吸入圧力センサを有さない。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】空気調和装置の配管系統図である。

【図2】空気調和装置の制御ブロック図である。

【図3】圧力損失算出運転のフローチャートである。

【図4】圧力損失算出運転のタイムチャートである。

【図5】冷媒連絡配管の圧力損失と膨張弁閉鎖後の圧縮機電流値のピークまでの時間との相関を示したグラフ図である。

【図6】変形例１の空気調和装置の配管系統図である。

【図7】変形例２の空気調和装置の配管系統図である。

【図8】変形例２の暖房運転復帰のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

＜空気調和装置＞
（１）全体構成
図１及び図２を用いて、本実施形態の空気調和装置１００の全体構成について説明する。なお、図１では、空気調和装置１００の全体構成を配管系統図によって表している。また、図２では、空気調和装置１００の制御構成を制御ブロック図によって表している。

【0014】

図１に示すように、空気調和装置１００は、蒸気圧縮式冷凍サイクルを用いて、建物等の室内の冷房を行う装置である。空気調和装置１００は、冷房専用装置とされている。空気調和装置１００は、室外ユニット１０と、室内ユニット２０と、制御装置５０と、を備えている。

【0015】

（１−１）室外ユニット
室外ユニット１０は、建物の室外に設けられている。室外ユニット１０は、圧縮機１１と、室外熱交換器１２と、室外ファン１３と、室外ファン電動機１４と、膨張弁としての電子膨張弁１５と、を備えている。

【0016】

圧縮機１１は、冷媒ガスを低圧から高圧にして送り出すものである。圧縮機１１の吸入側には、吸入配管３１が接続されている。圧縮機１１の吐出側には、吐出配管３２が接続されている。吐出配管３２の圧縮機１１の近傍には、吐出管温度センサ６１が設けられている。吐出管温度センサ６１は、吐出管温度を検出するものである。

【0017】

室外熱交換器１２は、空気と冷媒とを熱交換させ、冷媒ガスを冷媒液に凝縮させるものである。室外熱交換器１２の入口側は、吐出配管３２に接続されている。室外熱交換器１２の出口側は、液配管に接続されている。室外熱交換器１２の冷媒通路の中間には、室外熱交換器中間温度センサ６２が設けられている。室外熱交換器中間温度センサ６２は、室外熱交換器中間温度を検出するものである。

【0018】

室外ファン１３は、室外ファン電動機１４によって駆動され、室外熱交換器１２に対し通風経路を形成するものである。

【0019】

電子膨張弁１５は、冷媒液を気液混合冷媒に膨張するものである。電子膨張弁１５は、電気的に駆動され、開度の増加又は減少の操作が行われる。

【0020】

ここで、特記すべき事項として、空気調和装置１００には、吸入圧力センサ等の圧縮機１１の吸入圧力Ｐｓを検出するものが設けられていない。また、空気調和装置１００には、レシーバ、アキュムレータ等の冷媒量調整用の容器が設けられていない。

【0021】

（１−２）室内ユニット
室内ユニット２０は、建物の室内に設けられている。室内ユニット２０は、室内熱交換器２２と、室内ファン２３と、室内ファン電動機２４と、を備えている。

【0022】

室内熱交換器２２は、空気と冷媒とを熱交換させ、気液混合冷媒を冷媒ガスに蒸発させるものである。室内熱交換器２２の入口側は、液冷媒連絡配管３６に接続されている。室内熱交換器２２の出口側は、冷媒連絡配管としてのガス冷媒連絡配管３７に接続されている。室内熱交換器２２の入口側には、室内熱交換器入口温度センサ６３が設けられている。室内熱交換器入口温度センサ６３は、室内熱交換器入口温度を検出するものである。室内熱交換器２２の冷媒通路の中間には、室内熱交換器中間温度センサ６４が設けられている。室内熱交換器中間温度センサ６４は、室内熱交換器中間温度を検出するものである。

【0023】

室内ファン２３は、室内ファン電動機２４によって駆動され、室内熱交換器２２に対し通風経路を形成するものである。室内ファン２３の吸込側には、室内吸込空気温度センサ６５が設けられている。室内吸込空気温度センサ６５は、室内吸込空気温度を検出するものである。

【0024】

（１−３）冷媒連絡配管
冷媒連絡配管としてのガス冷媒連絡配管３７は、室内熱交換器２２と圧縮機１１との間に配置されている。液冷媒連絡配管３６は、電子膨張弁１５と室内熱交換器２２との間に配置されている。

【0025】

液冷媒連絡配管３６及びガス冷媒連絡配管３７は、室外ユニット１０と室内ユニット２０とを接続するものである。液冷媒連絡配管３６及びガス冷媒連絡配管３７は、空気調和装置１００を建物等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒配管である。液冷媒連絡配管３６及びガス冷媒連絡配管３７は、設置場所や室外ユニット１０と室内ユニット２０との組み合わせ等の設置条件に応じて種々の長さや管径を有するものが使用される。

【0026】

（１−４）制御装置
図２に示すように、制御装置５０は、室外側制御部５１と、室内側制御部５２と、を備えている。空気調和装置１００は、制御装置５０によって、室外ユニット１０及び室内ユニット２０の各機器の制御を実行する。具体的には、制御装置５０は、室外側制御部５１と室内側制御部５２との間が通信接続されることによって、空気調和装置１００全体の運転制御を行う。

【0027】

制御装置５０は、吐出管温度センサ６１、室外熱交換器中間温度センサ６２、室内熱交換器入口温度センサ６３、室内熱交換器中間温度センサ６４及び室内吸込空気温度センサ６５に接続されている。制御装置５０は、これらのセンサの検出信号を受信する。また、制御装置５０は、これらの検出信号等に基づいて、圧縮機１１、室外ファン電動機１４、電子膨張弁１５、室内ファン電動機２４を制御する。

【0028】

具体的には、制御装置５０は、圧縮機１１の運転周波数（以下、圧縮機周波数Ｆｃ）を制御し、圧縮機１１の運転容量を制御する。制御装置５０は、圧縮機１１に供給される電流値（以下、圧縮機電流値Ｉｃ）を監視する。制御装置５０は、電子膨張弁１５の開度（以下、膨張弁開度Ｅｖ）を制御する。

【0029】

（２）冷房運転
図１を用いて、空気調和装置１００の冷房運転について説明する。

【0030】

圧縮機１１によって圧縮された高温かつ高圧の冷媒ガスは、室外熱交換器１２に向かって流れる。室外熱交換器１２において、高温かつ高圧の冷媒ガスは、空気によって熱を奪われ、冷媒液に凝縮される。凝縮した冷媒液は、電子膨張弁１５に向かって流れる。

【0031】

冷媒液は、電子膨張弁１５によって、気液混合冷媒に膨張される。気液混合冷媒は、液冷媒連絡配管３６を経由して室内熱交換器２２に向かって流れる。室内熱交換器２２において、気液混合冷媒は、空気によって熱が与えられ、冷媒ガスに蒸発される。蒸発された冷媒ガスは、ガス冷媒連絡配管３７を経由して圧縮機１１に吸入される。

【0032】

（３）試運転
空気調和装置１００の試運転について説明する。

【0033】

試運転とは、空気調和装置１００が据え付けられた後の試験的な運転である。ここで、空気調和装置１００が据え付けられるとは、室外ユニット１０が更新されること、室内ユニット２０が更新されること、を含む。試運転では、冷房運転が実行され、圧縮機起動制御から通常制御に至るまでが実行される。圧縮機起動制御では、起動後から、圧縮機周波数Ｆｃと、膨張弁開度Ｅｖとが段階的に増加される。

【0034】

（４）圧力損失算出運転
図３乃至図４を用いて、圧力損失算出運転Ｓ１００について説明する。

【0035】

圧力損失算出運転Ｓ１００は、圧縮機電流の監視結果に基づいて、冷媒連絡配管としてのガス冷媒連絡配管３７の圧力損失ΔＰを算出する運転である。圧力損失算出運転Ｓ１００は、上記試運転中に実行されるものである。

【0036】

（４−１）フロー
図３を用いて、圧力損失算出運転Ｓ１００のフローについて説明する。

【0037】

ステップＳ１０１において、制御装置５０は、現在が試運転中かどうかを確認する。現在が試運転中であれば、ステップＳ１０２へ移行し、現在が試運転中でなければ、ステップＳ１０１に戻る。

【0038】

ステップＳ１０２において、制御装置５０は、現在が圧縮機起動制御の後であるかどうかを確認する。現在が圧縮機起動制御の後であれば、ステップＳ１０３へ移行し、現在が圧縮機起動制御の後でなければ、ステップＳ１０１に戻る。

【0039】

ステップＳ１０３において、制御装置５０は、圧縮機周波数Ｆｃを第１周波数としての所定周波数Ｆｃ１に固定する。所定周波数Ｆｃ１は、予め制御装置５０に記憶されている。

【0040】

ステップＳ１０４において、制御装置５０は、圧縮機電流値Ｉｃが安定したかどうかを確認する。具体的には、制御装置５０は、圧縮機電流値Ｉｃが安定した条件として、圧縮機電流値Ｉｃが所定範囲ΔＩｃ１以下の変化である状態が所定時間ｔａだけ継続したかどうかを確認する。制御装置５０は、圧縮機電流値Ｉｃが安定したならば、ステップＳ１０５に移行する。

【0041】

ステップＳ１０５において、制御装置５０は、膨張弁開度Ｅｖを所定開度以下（本実施形態では全閉）とする。なお、膨張弁開度Ｅｖが全閉とは、電子膨張弁１５の個体ばらつきを含むものとする。具体的には、膨張弁開度Ｅｖが全閉とは、制御装置５０に指令された膨張弁開度Ｅｖに対する電子膨張弁１５の通過流量のばらつきを含めて、電子膨張弁１５が閉塞している場合（電子膨張弁１５の通過流量が０の場合）である。例えば、制御装置５０に指令された膨張弁開度Ｅｖが０以上の所定開度であっても電子膨張弁１５が閉塞している場合は、膨張弁開度Ｅｖが全閉に含まれる。

【0042】

ステップＳ１０６において、制御装置５０は、膨張弁開度Ｅｖを全閉としてから圧縮機電流値Ｉｃがピーク値に到達するまでの時間であるピーク到達時間ｔｐを検出する。

【0043】

ここで、圧縮機電流値Ｉｃのピーク値とは、圧縮機電流値Ｉｃが上昇から下降に移行したときの電流値である。また、ピーク到達時間ｔｐとは、膨張弁開度Ｅｖを全閉としてから圧縮機電流値Ｉｃがピーク値に到達するまでの時間である。

【0044】

ステップＳ１０７において、制御装置５０は、膨張弁開度Ｅｖを全閉としてから所定時間ｔｂが経過したかどうかを確認する。制御装置５０は、膨張弁開度Ｅｖを全閉としてから所定時間ｔｂが経過していれば、圧力損失算出運転Ｓ１００を終了する。

【0045】

なお、圧力損失算出運転Ｓ１００において、制御装置５０は、室外ファン電動機１４を強風モードで運転し、室内ファン電動機２４を弱風モードで運転する。

【0046】

（４−２）作用
図４を用いて、圧力損失算出運転Ｓ１００の作用について説明する。なお、図４では、圧力損失算出運転Ｓ１００の作用について、圧縮機周波数Ｆｃ、膨張弁開度Ｅｖ及び圧縮機電流値Ｉｃのタイムチャートを用いて説明する。

【0047】

ステップＳ１０２では、圧縮機起動制御が終了されたことが確認される。ステップＳ１０３では、圧縮機周波数Ｆｃが所定周波数Ｆｃ１に固定される。ステップＳ１０４では、圧縮機電流値Ｉｃが安定したことが確認される。ステップＳ１０５では、膨張弁開度Ｅｖが全閉とされる。

【0048】

このとき、膨張弁開度Ｅｖが全閉とされたため、電子膨張弁１５の上流側（室外熱交換器１２）と、下流側（室内熱交換器２２及びガス冷媒連絡配管３７）とが遮断される。そして、室内熱交換器２２及びガス冷媒連絡配管３７の内部の冷媒が圧縮機１１に吸入される。

【0049】

なお、室内熱交換器２２では、室内ファン２３が室内ファン電動機２４によって弱風モードで運転されているため、冷媒と空気の熱交換がされる。そのため、室内熱交換器２２の冷媒は蒸発されて圧縮機１１に吸入される。

【0050】

そして、室内熱交換器２２及びガス冷媒連絡配管３７の内部の全ての冷媒が圧縮機１１に吸入されると、室内熱交換器２２及びガス冷媒連絡配管３７の内部が真空状態となり、圧縮機１１が冷媒ガスを圧縮しなくなるため、圧縮機１１の仕事量が低下する。圧縮機１１の仕事量が低下すると、圧縮機電流値Ｉｃが低下する。

【0051】

つまり、圧縮機電流値Ｉｃがピーク値に到達したときは、室内熱交換器２２及びガス冷媒連絡配管３７の内部の全ての冷媒が圧縮機１１に吸入されている。このとき、室内熱交換器２２及びガス冷媒連絡配管３７の内部は、真空状態となっている。

【0052】

なお、室外熱交換器１２では、室外ファン１３が室外ファン電動機１４によって強風モードで運転されているため、冷媒と空気の熱交換がされる。そのため、圧縮機１１によって吐出された冷媒ガスが凝縮し、冷媒液として室外熱交換器１２に滞留される。

【0053】

ステップＳ１０６では、ピーク到達時間ｔｐが検出される。ピーク到達時間ｔｐとは、上記したように、膨張弁開度Ｅｖを全閉としてから圧縮機電流値Ｉｃがピーク値に到達するまでの時間である。

【0054】

ステップＳ１０７では、膨張弁開度Ｅｖが全閉とされてから所定時間ｔｂが経過したため、圧力損失算出運転Ｓ１００が終了される。

【0055】

（４−３）効果
図５を用いて、圧力損失ΔＰとピーク到達時間ｔｐとの相関について説明する。なお、図５では、圧力損失ΔＰとピーク到達時間ｔｐとの相関をグラフ図によって表している。

【0056】

上記したように、圧縮機電流値Ｉｃがピーク値に到達したときには、室内熱交換器２２及びガス冷媒連絡配管３７の内部は、全ての冷媒が圧縮機１１に吸入され、真空状態になる。

【0057】

ここで、室内熱交換器２２の内容積は、一定である。ガス冷媒連絡配管３７の内容積の大きさは、配管長に比例する。つまり、室内熱交換器２２及びガス冷媒連絡配管３７の内容積の大きさは、ガス冷媒連絡配管３７の配管長に比例する。

【0058】

また、空気調和装置１００では、ガス冷媒連絡配管３７の配管長によって充填冷媒量が異なる。具体的には、ガス冷媒連絡配管３７の配管長が長いほど、充填冷媒量も多くなる。

【0059】

そのため、圧力損失算出運転Ｓ１００では、ガス冷媒連絡配管３７の配管長が長いほど、圧縮機１１が多くの冷媒を吸入する必要がある。つまり、ガス冷媒連絡配管３７の配管長が長いほど、ピーク到達時間ｔｐは長くなる。

【0060】

そして、ガス冷媒連絡配管３７の配管長は、ガス冷媒連絡配管３７の圧力損失ΔＰの大きさに比例する。そのため、ピーク到達時間ｔｐの長さは、ガス冷媒連絡配管３７の圧力損失ΔＰの大きさに比例する。具体的には、ピーク到達時間ｔｐが短いほど圧力損失ΔＰは小さく、ピーク到達時間ｔｐが長いほど圧力損失ΔＰは大きい。

【0061】

空気調和装置１００では、予め、ピーク到達時間ｔｐとガス冷媒連絡配管３７の圧力損失ΔＰとの相関が実験によって決定され、ピーク到達時間ｔｐと圧力損失ΔＰとの相関が制御装置５０に記憶されている。

【0062】

つまり、制御装置５０は、ピーク到達時間ｔｐを検出すれば、ガス冷媒連絡配管３７の圧力損失ΔＰを算出することができる。このようにして、空気調和装置１００では、圧縮機電流値Ｉｃのピーク到達時間ｔｐに基づいて、ガス冷媒連絡配管３７の圧力損失ΔＰを算出することができる。

【0063】

（４−３−１）吸入圧力Ｐｓの算出
空気調和装置１００において、制御装置５０は、室内熱交換器中間温度センサ６４より検出した蒸発温度Ｔｅより蒸発圧力Ｐｅを演算し、演算した蒸発圧力Ｐｅに算出した圧力損失ΔＰを加算し、吸入圧力Ｐｓを算出することができる。

【0064】

このようにして、制御装置５０は、吸入圧力Ｐｓに基づいて、冷媒制御を実行することができる。

【0065】

（４−３−２）圧縮機容量制御
空気調和装置１００において、制御装置５０は、圧力損失算出運転Ｓ１００とは異なる通常運転において、上記算出された吸入圧力Ｐｓが目標吸入圧力Ｐｓｍで一定になるように、圧縮機１１の運転容量を制御する。

【0066】

具体的には、吸入圧力Ｐｓが目標吸入圧力Ｐｓｍよりも高い場合には、圧縮機１１の運転容量が大きくなるように制御される。一方、吸入圧力Ｐｓが目標吸入圧力Ｐｓｍよりも低い場合には、圧縮機１１の運転容量が小さくなるように制御される。ここで、目標吸入圧力Ｐｓｍは、室内ユニット２０の運転容量が大きくなると、低くなるように設定され、室内ユニット２０の運転容量が小さくなると、高くなるように設定される。

【0067】

このようにして、制御装置５０は、吸入圧力Ｐｓに基づいて、圧縮機１１の運転容量を制御することができる。

【0068】

（４−３−３）配管長の決定
ガス冷媒連絡配管３７の圧力損失ΔＰの大きさは、ガス冷媒連絡配管３７の配管長に比例する。空気調和装置１００では、予め、ガス冷媒連絡配管３７の圧力損失ΔＰの大きさとガス冷媒連絡配管３７の配管長との相関が実験によって決定され、ガス冷媒連絡配管３７の圧力損失ΔＰの大きさとガス冷媒連絡配管３７の配管長との相関が制御装置５０に記憶されている。

【0069】

このようにして、制御装置５０は、ピーク到達時間ｔｐに基づいて、ガス冷媒連絡配管３７の配管長を決定することができる。

【0070】

＜特徴＞
（１）
従来、空気調和装置では、吸入圧力センサが設けられ、吸入圧力センサによって圧縮機の吸入圧力が検出され、検出された吸入圧力に基づいて冷媒制御が実行されていた。

【0071】

しかし、近年では、高価な圧力センサは、削除される傾向にある。そこで、空気調和装置では、蒸発器の中間に設けられる温度センサによって蒸発温度が検出され、検出された蒸発温度から蒸発圧力が算出され、吸入圧力の代替として蒸発圧力に基づいて冷媒制御が実行されていた。言い換えれば、吸入圧力センサが削除された空気調和装置では、ガス冷媒連絡配管の圧力損失を無視して、冷媒制御が実行されている。

【0072】

しかし、ガス冷媒連絡配管の圧力損失を無視した場合には、精度良く冷媒制御を実行することができない。そこで、吸入圧力センサが削除された空気調和装置では、精度良く冷媒制御を実行するために、ガス冷媒連絡配管の圧力損失を算出する必要がある。そのような背景において、膨張弁を所定開度以下にしてからの圧縮機の電流値が上昇から下降に移行するまでの時間（本実施形態におけるピーク到達時間ｔｐ）と、ガス冷媒連絡配管の圧力損失とに相関があることが確認された。

【0073】

空気調和装置１００は、冷媒回路と、制御装置５０と、を備える。冷媒回路は、圧縮機１１と、室外熱交換器１２と、電子膨張弁１５と、室内熱交換器２２と、を備える。室内熱交換器２２と圧縮機１１との間には、ガス冷媒連絡配管３７が配置される。制御装置５０は、ガス冷媒連絡配管３７における冷媒の圧力損失ΔＰを算出するための圧力損失算出運転Ｓ１００を有する。制御装置５０は、圧力損失算出運転Ｓ１００において、電子膨張弁１５の膨張弁開度Ｅｖを所定開度以下にした状態で圧縮機１１の圧縮機電流を監視する。制御装置５０は、その監視結果に基づいて圧力損失ΔＰを算出する。

【0074】

このような構成とすることで、空気調和装置１００では、電子膨張弁１５の膨張弁開度Ｅｖを所定開度以下としてからの圧縮機電流に基づいて、ガス冷媒連絡配管３７の圧力損失ΔＰが算出される。このようにして、空気調和装置１００では、圧縮機電流の監視結果に基づいてガス冷媒連絡配管３７の圧力損失ΔＰを算出することができる。

【0075】

（２）
空気調和装置１００において、制御装置５０は、圧力損失算出運転Ｓ１００において、膨張弁開度Ｅｖを所定開度以下にしてからの圧縮機電流値Ｉｃが上昇から下降に移行するまでのピーク到達時間ｔｐに基づいて、圧力損失ΔＰを算出する。

【0076】

ここで、ピーク到達時間ｔｐとは、膨張弁開度Ｅｖを全閉としてから圧縮機電流値Ｉｃがピーク値に到達するまでの時間である。圧縮機電流値Ｉｃのピーク値とは、圧縮機電流値Ｉｃが上昇から下降に移行したときの電流値である。

【0077】

なお、圧縮機電流値Ｉｃのピーク値とは、所定のサンプリング周期で圧縮機電流値Ｉｃを監視しているときの、圧縮機電流値Ｉｃが上昇から下降に移行したときの電流値である。例えば、圧縮機電流値Ｉｃが瞬時的に上昇から下降に移行したときは含まない。

【0078】

このような構成とすることで、空気調和装置１００では、膨張弁開度Ｅｖを所定開度以下にしてからの圧縮機電流値Ｉｃが上昇から下降に移行するまでのピーク到達時間ｔｐに基づいて、ガス冷媒連絡配管３７の圧力損失ΔＰが算出される。このようにして、空気調和装置１００では、ピーク到達時間ｔｐに基づいて、ガス冷媒連絡配管３７の圧力損失ΔＰを算出することができる。

【0079】

（３）
空気調和装置１００において、制御装置５０は、圧縮機周波数Ｆｃを所定周波数Ｆｃ１に固定して、圧力損失算出運転Ｓ１００を実行する。

【0080】

このような構成とすることで、空気調和装置１００では、圧縮機周波数Ｆｃを所定周波数Ｆｃ１に固定して、圧力損失算出運転Ｓ１００が実行される。このようにして、空気調和装置１００では、ガス冷媒連絡配管３７の圧力損失ΔＰを算出することができる。

【0081】

（４）
空気調和装置１００において、制御装置５０は、空気調和装置１００が据え付けられた後に実行される試運転を有する。制御装置５０は、試運転中に、圧力損失算出運転Ｓ１００を実行する。

【0082】

このような構成とすることで、空気調和装置１００では、空気調和装置１００が据え付けられた後の試運転時に、圧力損失算出運転Ｓ１００が実行される。このようにして、空気調和装置１００では、据付業者のみが試運転中に圧力損失算出運転Ｓ１００を実行することで、ユーザーが圧力損失算出運転Ｓ１００を実行する必要はない。

【0083】

（５）
空気調和装置１００において、制御装置５０は、圧力損失算出運転Ｓ１００によって算出された圧力損失ΔＰを蒸発圧力Ｐｅに加算して圧縮機１１の吸入圧力Ｐｓを算出する。制御装置５０は、圧力損失算出運転Ｓ１００とは異なる通常運転において、算出された吸入圧力Ｐｓを用いて圧縮機１１の運転容量を制御する。

【0084】

このようにして、制御装置５０は、吸入圧力Ｐｓに基づいて、圧縮機１１の運転容量を制御することができる。

【0085】

（６）
空気調和装置１００において、制御装置５０は、圧力損失算出運転Ｓ１００によって算出された圧力損失ΔＰの大きさに比例してガス冷媒連絡配管３７の配管長を決定する。

【0086】

（７）
空気調和装置３００は、四方切換弁１８をさらに備える。四方切換弁１８は、第１冷媒流れと、第２冷媒流れと、を切り換える。第１冷媒流れは、室外熱交換器１２を凝縮器として作用させつつ室内熱交換器２２を蒸発器として作用させる。第２冷媒流れは、室外熱交換器１２を蒸発器として作用させつつ室内熱交換器２２を凝縮器として作用させる。制御装置５０は、第２冷媒流れによる暖房運転を中断して、第１冷媒流れによって室外熱交換器１２に付着した霜を融解させるデフロスト運転を行う。制御装置５０は、圧力損失算出運転Ｓ１００によって算出された圧力損失ΔＰが大きい場合には、デフロスト運転終了から暖房運転に復帰する際の四方切換弁１８が第１冷媒流れを第２冷媒流れに切り換える前までの所定時間ｔｃを短縮する。

【0087】

空気調和装置３００では、ガス冷媒連絡配管３７が長い場合には、室内ユニット２０に四方切換弁１８の切換音が伝播しにくくなるため、四方切換弁１８の切換前の所定時間ｔｃを短縮し、デフロスト時間を短縮することができる。

【0088】

（８）
空気調和装置１００は、圧縮機１１に吸入される冷媒の圧力を測る吸入圧力センサを有さない。

【0089】

このようにして、高価な圧力センサを削除し、製品コストを削減することができる。

【0090】

＜変形例１＞
（１）全体構成
図６を用いて、変形例１の空気調和装置２００について説明する。なお、図６では、空気調和装置２００の全体構成を配管系統図によって表している。

【0091】

空気調和装置２００は、空気調和装置１００と比較して、室外熱交換器中間温度センサ６２が削除された点のみが異なる。そのため、空気調和装置２００において、空気調和装置１００と共通する各機器については、詳細な説明を省略する。

【0092】

（２）吐出圧力Ｐｄの算出
空気調和装置２００の吐出圧力Ｐｄの算出について説明する。

【0093】

上記したように、制御装置５０は、冷房運転において、室内熱交換器中間温度センサ６４より検出した蒸発温度Ｔｅより蒸発圧力Ｐｅを演算し、演算した蒸発圧力Ｐｅに算出した圧力損失ΔＰを加算し、吸入圧力Ｐｓを算出する。

【0094】

さらに、制御装置５０は、圧縮機性能特性と、算出した吸入圧力Ｐｓと、圧縮機電流値Ｉｃと、圧縮機周波数Ｆｃとに基づいて、吐出圧力Ｐｄを算出する。具体的には、圧縮機性能特性は、吸入圧力Ｐｓと、吐出圧力Ｐｄと、圧縮機電流値Ｉｃと、圧縮機周波数Ｆｃとの相関を表した関数である。圧縮機性能特性は、空気調和装置２００の制御装置５０に予め記憶されている。

【0095】

従来、例えば空気調和装置１００では、冷房運転において、室外熱交換器中間温度センサ６２によって凝縮温度Ｔｃを検出し、検出した凝縮温度Ｔｃより凝縮圧力Ｐｃを演算し、吐出圧力Ｐｄの代替として凝縮圧力Ｐｃに基づいて冷媒制御が実行されていた。

【0096】

しかし、空気調和装置２００では、室外熱交換器中間温度センサ６２を用いることなく、算出した吸入圧力Ｐｓと、圧縮機性能特性と、に基づいて吐出圧力Ｐｄを算出することができる。そのため、空気調和装置２００では、室外熱交換器中間温度センサ６２を削除して、製品コストを削減することができる。

【0097】

＜変形例２＞
（１）全体構成
図７を用いて、変形例２の空気調和装置３００について説明する。なお、図７では、空気調和装置３００の全体構成を配管系統図によって表している。

【0098】

空気調和装置３００は、冷房暖房兼用装置とされている。空気調和装置３００は、空気調和装置１００と比較して、第２電子膨張弁１６、高圧レシーバ１７及び四方切換弁１８が追加された点のみが異なる。そのため、空気調和装置３００において、空気調和装置１００と共通する機器については、詳細な説明を省略する。

【0099】

四方切換弁１８は、室外熱交換器１２を凝縮器として作用させつつ室内熱交換器２２を蒸発器として作用させる第１冷媒流れとしての冷房運転と、室外熱交換器１２を蒸発器として作用させつつ室内熱交換器２２を凝縮器として作用させる第２冷媒流れとしての暖房運転と、を切り換えるものである。

【0100】

高圧レシーバ１７は、余剰となる冷媒を滞留させる冷媒量調整用の容器である。高圧レシーバ１７は、電子膨張弁１５と第２電子膨張弁１６との間に配置されている。第２電子膨張弁１６は、暖房運転において膨張弁として機能するものである。第２電子膨張弁１６は、高圧レシーバ１７と室外熱交換器１２との間に配置されている。

【0101】

（２）暖房運転
空気調和装置３００の暖房運転について説明する。

【0102】

圧縮機１１によって圧縮された高温かつ高圧の冷媒ガスは、四方切換弁１８及びガス冷媒連絡配管３７を経由して室内熱交換器２２に向かって流れる。室内熱交換器２２において、高温かつ高圧の冷媒ガスは、空気によって熱を奪われ、冷媒液に凝縮される。凝縮した冷媒液は、液冷媒連絡配管３６を経由して高圧レシーバ１７に向かって流れる。

【0103】

冷媒液は、第２電子膨張弁１６によって、気液混合冷媒に膨張される。気液混合冷媒は、室外熱交換器１２に向かって流れる。室外熱交換器１２において、気液混合冷媒は、空気によって熱が与えられ、冷媒ガスに蒸発される。蒸発された冷媒ガスは、四方切換弁１８を経由して圧縮機１１に吸入される。

【0104】

（２−１）吐出圧力Ｐｄの算出
空気調和装置３００の暖房運転における吐出圧力Ｐｄの算出について説明する。

【0105】

従来、空気調和装置の暖房運転では、室内熱交換器中間温度センサによって凝縮温度Ｔｃを検出し、検出した凝縮温度Ｔｃより凝縮圧力Ｐｃを演算し、吐出圧力Ｐｄの代替として凝縮圧力Ｐｃに基づいて冷媒制御が実行されていた。言い換えれば、従来の空気調和装置の暖房運転では、ガス冷媒連絡配管の圧力損失を無視して冷媒制御が実行されていた。しかし、ガス冷媒連絡配管の圧力損失を無視した場合には、精度良く冷媒制御を実行することができない。

【0106】

空気調和装置３００において、制御装置５０は、圧力損失算出運転Ｓ１００において、ガス冷媒連絡配管３７の圧力損失ΔＰを算出する。

【0107】

制御装置５０は、暖房運転において、室内熱交換器中間温度センサ６４より検出した凝縮温度Ｔｃより凝縮圧力Ｐｃを演算し、演算した凝縮圧力Ｐｃに算出した圧力損失ΔＰを演算（圧力損失ΔＰの絶対値を加算）し、吐出圧力Ｐｄを算出することができる。

【0108】

このようにして、空気調和装置３００において、制御装置５０は、暖房運転において、吐出圧力Ｐｄに基づいて、冷媒制御を実行することができる。

【0109】

（３）デフロスト運転
空気調和装置３００のデフロスト運転について説明する。

【0110】

空気調和装置３００において、制御装置５０は、室外熱交換器１２における冷媒の温度がデフロスト開始温度に達する等によって室外熱交換器１２のデフロスト開始条件を満たすものと判定すると、暖房運転を中断し、室外熱交換器１２に付着した霜を融解させるデフロスト運転が実行される。

【0111】

デフロスト運転は、いわゆる逆サイクルデフロスト運転が採用されており、冷房運転と同様に、四方切換弁１８を第１冷媒流れに切り換えて室外熱交換器１２を凝縮器として機能させることによって行われる。これにより、室外熱交換器１２に付着した霜を融解させることができる。

【0112】

デフロスト運転は、室外熱交換器１２における冷媒の温度がデフロスト完了温度に達する等によって室外熱交換器１２のデフロスト完了条件を満たすものと判定されるまで行われ、その後、暖房運転に復帰する。

【0113】

（３−１）デフロスト運転から暖房運転への復帰
空気調和装置３００のデフロスト運転から暖房運転へ復帰する際の暖房運転復帰Ｓ２００について説明する。

【0114】

（３−１−１）フロー
図８を用いて、暖房運転復帰Ｓ２００のフローについて説明する。

【0115】

ステップＳ２０１において、制御装置５０は、デフロスト運転を実行しているものとする。ステップＳ２０２において、制御装置５０は、デフロスト完了条件が成立したかどうかを確認する。デフロスト完了条件が成立したのであれば、ステップＳ２０３へ移行する。

【0116】

ステップＳ２０３において、制御装置５０は、デフロスト完了条件が成立してから第１時間としての所定時間ｔｃが経過したかどうかを確認する。所定時間ｔｃが経過したならば、ステップＳ２０４に移行する。なお、所定時間ｔｃは、予め制御装置５０に記憶されているものとする。所定時間ｔｃの長さは、ガス冷媒連絡配管３７の圧力損失ΔＰが大きければ短縮されるものとする。

【0117】

具体的には、所定時間ｔｃは、ガス冷媒連絡配管３７の圧力損失ΔＰが大きくなるにしたがって短縮するように設定される。つまり、所定時間ｔｃは、ガス冷媒連絡配管３７の圧力損失ΔＰが大きい場合には短く設定され、ガス冷媒連絡配管３７の圧力損失ΔＰが小さい場合には長く設定される。

【0118】

なお、所定時間ｔｃは、ガス冷媒連絡配管３７の圧力損失ΔＰが所定値以上の場合には、短縮する構成としても良い。

【0119】

ステップＳ２０４において、制御装置５０は、四方切換弁１８を第１冷媒流れから第２冷媒流れに切り換え、デフロスト運転から暖房運転に復帰させる。

【0120】

（３−１−２）効果
暖房運転復帰Ｓ２００の効果について説明する。

【0121】

空気調和装置３００では、ガス冷媒連絡配管３７が長い場合には、室内ユニット２０に四方切換弁１８の切換音が伝播しにくくなるため、デフロスト完了条件が成立してから四方切換弁１８の切換前までの所定時間ｔｃを短縮することができる。

【0122】

このようにして、デフロスト時間を短縮することができる。

【0123】

＜その他変形例＞
（１）
本実施形態、変形例１、２では、圧縮機１１の運転周波数を制御し、圧縮機１１の運転容量を制御できるものとしたが、これに限定されない。例えば、圧縮機１１は、運転容量が一定のものであっても良い。

【0124】

（２）
本実施形態、変形例１、２では、圧力損失算出運転Ｓ１００において、膨張弁開度Ｅｖを全閉としたが、圧縮機電流値Ｉｃのピーク値が検出できるのであれば、膨張弁開度Ｅｖを所定開度まで減少させるのみでも良い。

【0125】

以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

【産業上の利用可能性】

【0126】

本発明は、空気調和装置に対して、広く適用可能である。

【符号の説明】

【0127】

１１ 圧縮機
１２ 室外熱交換器
１５ 電子膨張弁（膨張弁）
２２ 室内熱交換器
３７ ガス冷媒連絡配管（冷媒連絡配管）
５０ 制御装置
１００ 空気調和装置

【先行技術文献】

【特許文献】

【0128】

【特許文献1】特開２０１４−１６７３８１号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】