特許 5776746 空気調和装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5776746

(24)【登録日】2015年7月17日

(45)【発行日】2015年9月9日

(54)【発明の名称】空気調和装置

(51)【国際特許分類】

   F25B 1/00 20060101AFI20150820BHJP

   F25B 43/00 20060101ALI20150820BHJP

【ＦＩ】

   F25B1/00 311B

   F25B1/00 304A

   F25B1/00 304D

   F25B1/00 304H

   F25B43/00 L

【請求項の数】2

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2013-226155(P2013-226155)

(22)【出願日】2013年10月31日

(65)【公開番号】特開2014-167381(P2014-167381A)

(43)【公開日】2014年9月11日

【審査請求日】2013年12月11日

(31)【優先権主張番号】特願2013-14803(P2013-14803)

(32)【優先日】2013年1月29日

(33)【優先権主張国】JP

【前置審査】

(73)【特許権者】

【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】湯本 孔明

(72)【発明者】

【氏名】金澤 友佳子

(72)【発明者】

【氏名】星加 啓太郎

(72)【発明者】

【氏名】下田 順一

【審査官】 仲村 靖

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−２１０４９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０６５９５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１９４０１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１９３８９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２２７８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２９５７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０８９９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２２１５２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５４−０４９６６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｂ １／００

Ｆ２５Ｂ ４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮機（２１）、放熱器（２３、４１）、上流側膨張弁（２４、２６）、レシーバ（２５）、下流側膨張弁（２６、２４）、蒸発器（４１、２３）が接続されることによって構成された冷媒回路（１０）を有しており、前記圧縮機、前記放熱器、前記上流側膨張弁、前記レシーバ、前記下流側膨張弁、前記蒸発器の順に冷媒を循環させることが可能な空気調和装置において、
前記冷媒回路には、冷媒としてＲ３２が封入されており、
前記冷媒回路には、開閉制御可能なレシーバガス抜き弁（３０ａ）を有しており、前記レシーバ内に溜まったガス冷媒を前記圧縮機の吸入側に導くためのレシーバガス抜き管（３０）が設けられており、
前記レシーバガス抜き弁を開けることによって前記レシーバガス抜き管を通じて前記レシーバから前記圧縮機の吸入側にガス冷媒を導くガス抜き制御を行い、
前記放熱器の出口における冷媒の過冷却度が目標過冷却度になるように前記上流側膨張弁の開度を変更する上流側膨張弁過冷却度制御を行い、
前記蒸発器の出口における冷媒が湿り状態でかつ冷媒の乾き度が目標乾き度になるように前記下流側膨張弁の開度を変更する下流側膨張弁吸入湿り制御を行い、
前記下流側膨張弁吸入湿り制御は、前記圧縮機（２１）から吐出される冷媒の温度が、前記蒸発器（４１、２３）の出口における冷媒の乾き度が前記目標乾き度になる場合に相当する目標吐出温度になるように前記下流側膨張弁の開度を変更する制御であり、
前記圧縮機（２１）から吐出される冷媒の温度が前記目標吐出温度よりも高い保護吐出温度まで上昇したもの、又は、前記圧縮機から吐出される冷媒の温度と相関する状態量が前記保護吐出温度に対応する保護状態量まで達したものと判定される吐出温度保護条件を満たす場合には、前記上流側膨張弁（２４、２６）については、前記上流側膨張弁過冷却度制御を行い、かつ、前記下流側膨張弁（２６、２４）については、前記下流側膨張弁の制御下限である下限開度に所定の補正開度を加える吐出温度保護制御を行いつつ、前記下流側膨張弁吸入湿り制御を行う、
空気調和装置（１）。

【請求項2】

前記吐出温度保護制御において、前記補正開度を、前記圧縮機（２１）から吐出される冷媒の温度、又は、前記圧縮機から吐出される冷媒の過熱度に応じて変更する、
請求項１に記載の空気調和装置（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気調和装置、特に、圧縮機、放熱器、上流側膨張弁、レシーバ、下流側膨張弁、蒸発器が接続されることによって構成された冷媒回路を有しており、圧縮機、放熱器、上流側膨張弁、レシーバ、下流側膨張弁、蒸発器の順に冷媒を循環させることが可能な空気調和装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、特許文献１（特開平１０−１３２３９３号公報）に示すように、レシーバの上流側及び下流側に膨張弁を設けるとともにレシーバからガス冷媒を圧縮機にインジェクションする冷媒回路を有する空気調和装置がある。具体的には、空気調和装置は、圧縮機、放熱器、上流側膨張弁、レシーバ、下流側膨張弁、蒸発器が接続されることによって構成された冷媒回路を有している。冷媒回路には、レシーバから中間圧のガス冷媒を圧縮機にインジェクションするインジェクション回路が設けられている。そして、空気調和装置では、圧縮機、放熱器、上流側膨張弁、レシーバ、下流側膨張弁、蒸発器の順に冷媒を循環させる運転を行いつつ、レシーバから中間圧のガス冷媒を圧縮機にインジェクションするようになっている。

【0003】

また、特許文献２（特開２００１−１９４０１５号公報）に示すように、冷媒としてＲ３２を使用した空気調和装置がある。具体的には、空気調和装置は、圧縮機、放熱器、膨張弁、蒸発器が接続されることによって構成された冷媒回路を有している。そして、空気調和装置では、圧縮機、放熱器、膨張弁、蒸発器の順に冷媒を循環させる運転を行いつつ、蒸発器の出口における冷媒が所定の湿り状態になるように圧縮機の回転数及び／又は膨張弁の開度を変更する吸入湿り制御をするようになっている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記従来の空気調和装置によれば、例えば、特許文献１のような、レシーバの上流側及び下流側に膨張弁を設けるとともにレシーバからガス冷媒を圧縮機にインジェクションする冷媒回路を有する空気調和装置において、特許文献２のように、冷媒としてＲ３２を使用することが考えられる。ここで、冷媒としてＲ３２を使用する場合には、特許文献２のように、圧縮機から吐出される冷媒の温度が上昇しやすくなることを考慮して、吸入湿り制御を行う必要がある。

【0005】

しかし、特許文献２には、レシーバを有しておらず、かつ、膨張弁を１つだけを有する冷媒回路が記載されているものの、レシーバの上流側及び下流側に膨張弁を設けてレシーバからガス冷媒を圧縮機にインジェクションする冷媒回路は記載されていない。このため、特許文献１のようなレシーバの上流側及び下流側に膨張弁を設けてレシーバからガス冷媒を圧縮機にインジェクションする冷媒回路において、吸入湿り制御を含めた制御をどのように行うかが課題となる。また、圧縮機は、所定の湿り状態よりも乾き度の大きい冷媒を吸入すると、上記のように、圧縮機から吐出される冷媒の温度の上昇が発生し、また、所定の湿り状態よりも乾き度の小さい冷媒を吸入すると、液圧縮が発生するおそれがある。このため、圧縮機の信頼性の確保という観点から、吸入湿り制御に対しては、高い制御性が要求される。また、特許文献１、２では、圧縮機の吸入側にアキュムレータを設けているが、この場合には、アキュムレータの気液分離機能によって、湿り状態で冷媒を圧縮機に吸入させることが困難になるため、吸入湿り制御を行う場合には、圧縮機の吸入側にアキュムレータを設けること自体が好ましいものとは言えない。但し、圧縮機の吸入側にアキュムレータを設けないことは、液圧縮が発生するおそれが高まることを意味するため、圧縮機が所定の湿り状態よりも乾き度の小さい冷媒を吸入しないように、吸入湿り制御の制御性を一層向上させる必要がある。

【0006】

このように、レシーバの上流側及び下流側に膨張弁を設けるとともにレシーバからガス冷媒を圧縮機にインジェクションする冷媒回路を有する空気調和装置において、冷媒としてＲ３２を使用する場合には、吸入湿り制御を行う必要があるところ、この吸入湿り制御には、圧縮機の信頼性の確保という観点から、高い制御性が要求される。

【0007】

本発明の課題は、レシーバの上流側及び下流側に膨張弁を設けるとともにレシーバからガス冷媒を圧縮機にインジェクションする冷媒回路を有する空気調和装置において、冷媒としてＲ３２を使用するに当たり、制御性の高い吸入湿り制御を行うことができるようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

第１の観点にかかる空気調和装置は、圧縮機、放熱器、上流側膨張弁、レシーバ、下流側膨張弁、蒸発器が接続されることによって構成された冷媒回路を有しており、圧縮機、放熱器、上流側膨張弁、レシーバ、下流側膨張弁、蒸発器の順に冷媒を循環させることが可能な空気調和装置である。冷媒回路には、冷媒としてＲ３２が封入されている。また、冷媒回路には、開閉制御可能なレシーバガス抜き弁を有しており、レシーバ内に溜まったガス冷媒を圧縮機の吸入側に導くためのレシーバガス抜き管が設けられている。そして、ここでは、レシーバガス抜き弁を開けることによってレシーバガス抜き管を通じてレシーバから圧縮機の吸入側にガス冷媒を導くガス抜き制御を行い、放熱器の出口における冷媒の過冷却度が目標過冷却度になるように上流側膨張弁の開度を変更する上流側膨張弁過冷却度制御を行い、蒸発器の出口における冷媒が湿り状態でかつ冷媒の乾き度が目標乾き度になるように下流側膨張弁の開度を変更する下流側膨張弁吸入湿り制御を行う。

【0009】

ここでは、レシーバの上流側及び下流側に膨張弁を設けてレシーバからガス冷媒を圧縮機にインジェクションする冷媒回路を有していることから、吸入湿り制御については、蒸発器に流入する冷媒の流量を直接的に制御することが可能な機器を制御することが好ましい。

【0010】

そこで、ここでは、上記のように、レシーバの下流側に設けられる下流側膨張弁の開度を変更する下流側膨張弁吸入湿り制御を行って、蒸発器の出口における冷媒が湿り状態でかつ冷媒の乾き度が目標乾き度になるようにしている。

【0011】

しかし、このとき、下流側膨張弁の制御性を良好なものとするためには、レシーバから下流側膨張弁に送られる冷媒を常に液冷媒の状態に維持することが好ましい。そして、レシーバから下流側膨張弁に送られる冷媒を常に液冷媒の状態に維持するためには、レシーバに流入する液冷媒及びガス冷媒の流量を安定させるとともに、レシーバから下流側膨張弁にガス冷媒が流入しないように、かつ、レシーバガス抜き管から圧縮機の吸入側に液冷媒が戻ることがないようにすることが必要となる。

【0012】

そこで、ここでは、下流側膨張弁吸入湿り制御を行うに当たり、上記のように、レシーバガス抜き弁を開けるガス抜き制御を行って、レシーバに設けられるレシーバガス抜き管を通じてレシーバから圧縮機の吸入側にガス冷媒を導くとともに、レシーバの上流側に設けられる上流側膨張弁の開度を変更する上流側膨張弁過冷却度制御を行って、放熱器の出口における冷媒の過冷却度が目標過冷却度になるようにしている。そうすると、放熱器の出口における冷媒の過冷却度が目標過冷却度になることで、上流側膨張弁を通過してレシーバに流入する液冷媒及びガス冷媒の流量が安定し、しかも、レシーバガス抜き管を通じてレシーバからガス冷媒が安定的に抜き出されるようになる。このため、レシーバに液冷媒が常に存在する状態が維持されて、レシーバから下流側膨張弁に送られる冷媒が常に液冷媒の状態に維持されることになる。

【0013】

これにより、ここでは、冷媒としてＲ３２を使用するに当たり、制御性の高い吸入湿り制御を行うことができる。

【0014】

第２の観点にかかる空気調和装置は、第１の観点にかかる空気調和装置において、下流側膨張弁吸入湿り制御は、圧縮機から吐出される冷媒の温度が、蒸発器の出口における冷媒の乾き度が目標乾き度になる場合に相当する目標吐出温度になるように下流側膨張弁の開度を変更する制御である。

【0015】

ここでは、圧縮機から吐出される冷媒の温度に基づいて下流側膨張弁吸入湿り制御を行うようにしているため、吸入湿り制御を精度良く行うことができる。

【0016】

第３の観点にかかる空気調和装置は、第２の観点にかかる空気調和装置において、圧縮機から吐出される冷媒の温度が目標吐出温度よりも高い保護吐出温度まで上昇したもの、又は、圧縮機から吐出される冷媒の温度と相関する状態量が保護吐出温度に対応する保護状態量まで達したものと判定される吐出温度保護条件を満たす場合には、上流側膨張弁については、上流側膨張弁過冷却度制御を行い、かつ、下流側膨張弁については、下流側膨張弁の制御下限である下限開度に所定の補正開度を加える吐出温度保護制御を行いつつ、下流側膨張弁吸入湿り制御を行う。

【0017】

下流側膨張弁吸入湿り制御を行っていても、何らかの不測の事態によって、圧縮機から吐出される冷媒の温度が過度に上昇するおそれを否定することはできない。

【0018】

そこで、ここでは、上記のように、圧縮機から吐出される冷媒の温度が目標吐出温度よりも高い保護吐出温度まで上昇したもの、又は、圧縮機から吐出される冷媒の温度と相関する状態量が保護吐出温度に対応する保護状態量まで達したものと判定される吐出温度保護条件を満たす場合に、上流側膨張弁については、上流側膨張弁過冷却度制御を行い、かつ、下流側膨張弁については、下流側膨張弁の制御下限である下限開度に所定の補正開度を加える吐出温度保護制御を行いつつ、下流側膨張弁吸入湿り制御を行うようにしている。このため、上流側膨張弁過冷却度制御、及び、下流側膨張弁吸入湿り制御を継続しつつ、下流側膨張弁の下限開度に補正開度を加える吐出温度保護制御を行うことによって、実質的に下流側膨張弁の開度を大きくすることができる。

【0019】

これにより、ここでは、吸入湿り制御を精度良く行うための上流側膨張弁過冷却度制御及び下流側膨張弁吸入湿り制御という制御状態を維持しながら、下流側膨張弁については、開度を大きくする方向の制御性を高めて、吐出温度保護を効果的に図ることができる。

【0020】

第４の観点にかかる空気調和装置は、第３の観点にかかる空気調和装置において、吐出温度保護制御において、補正開度を、圧縮機から吐出される冷媒の温度、又は、圧縮機から吐出される冷媒の過熱度に応じて変更する。

【0021】

ここでは、上記のように、吐出温度保護制御において、補正開度を、圧縮機から吐出される冷媒の温度、又は、圧縮機から吐出される冷媒の過熱度に応じて変更するようにしている。例えば、圧縮機から吐出される冷媒の温度、又は、圧縮機から吐出される冷媒の過熱度が非常に高い場合には、下流側膨張弁の開度が速やかに大きくなるようにするために、補正開度を大きくし、圧縮機から吐出される冷媒の温度、又は、圧縮機から吐出される冷媒の過熱度が少し高い場合には、下流側膨張弁の開度が緩やかに大きくなるようにするために、補正開度を小さくするのである。

【0022】

これにより、ここでは、吐出温度保護制御における下流側膨張弁の開度変更の程度を状況に応じて適切に変更して、吐出温度保護の制御性をさらに向上させることができる。

【発明の効果】

【0023】

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

【0024】

第１の観点にかかる空気調和装置では、冷媒としてＲ３２を使用するに当たり、制御性の高い吸入湿り制御を行うことができる。

【0025】

第２の観点にかかる空気調和装置では、吸入湿り制御を精度良く行うことができる。

【0026】

第３の観点にかかる空気調和装置では、吸入湿り制御を精度良く行うための上流側膨張弁過冷却度制御及び下流側膨張弁吸入湿り制御という制御状態を維持しながら、下流側膨張弁については、開度を大きくする方向の制御性を高めて、吐出温度保護を効果的に図ることができる。

【0027】

第４の観点にかかる空気調和装置では、吐出温度保護制御における下流側膨張弁の開度変更の程度を状況に応じて適切に変更して、吐出温度保護の制御性をさらに向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明の一実施形態にかかる空気調和装置の概略構成図である。

【図2】空気調和装置の制御ブロック図である。

【図3】冷房運転時における吸入湿り制御を含む制御構成の詳細を示す図である。

【図4】暖房運転時における吸入湿り制御を含む制御構成の詳細を示す図である。

【図5】吐出温度保護制御のフローチャートである。

【図6】補正開度の変更条件と補正開度値を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本発明にかかる空気調和装置の実施形態及びその変形例について、図面に基づいて説明する。尚、本発明にかかる空気調和装置の具体的な構成は、下記の実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

【0030】

（１）空気調和装置の構成
図１は、本発明の一実施形態にかかる空気調和装置１の概略構成図である。

【0031】

空気調和装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことによって、建物等の室内の冷房及び暖房を行うことが可能な装置である。空気調和装置１は、主として、室外ユニット２と、室内ユニット４とが接続されることによって構成されている。ここで、室外ユニット２と室内ユニット４とは、液冷媒連絡管５及びガス冷媒連絡管６を介して接続されている。すなわち、空気調和装置１の蒸気圧縮式の冷媒回路１０は、室外ユニット２と、室内ユニット４とが冷媒連絡管５、６を介して接続されることによって構成されている。また、この冷媒回路１０には、冷媒として、ＨＦＣ系冷媒の一種であるＲ３２が封入されている。

【0032】

＜室内ユニット＞
室内ユニット４は、室内に設置されており、冷媒回路１０の一部を構成している。室内ユニット４は、主として、室内熱交換器４１を有している。

【0033】

室内熱交換器４１は、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の放熱器として機能して室内空気を加熱する熱交換器である。室内熱交換器４１の液側は液冷媒連絡管５に接続されており、室内熱交換器４１のガス側はガス冷媒連絡管６に接続されている。

【0034】

室内ユニット４は、室内ユニット４内に室内空気を吸入して、室内熱交換器４１において冷媒と熱交換させた後に、供給空気として室内に供給するための室内ファン４２を有している。すなわち、室内ユニット４は、室内熱交換器４１を流れる冷媒の加熱源又は冷却源としての室内空気を室内熱交換器４１に供給するファンとして、室内ファン４２を有している。ここでは、室内ファン４２として、室内ファン用モータ４３によって駆動される遠心ファンや多翼ファン等が使用されている。また、室内ファン用モータ４３は、インバータ等によって回転数を変更することができるようになっている。

【0035】

室内ユニット４には、各種のセンサが設けられている。具体的には、室内熱交換器４１には、室内熱交換器４１の液側における冷媒の温度Ｔｒｒｌを検出する室内熱交液側温度センサ５７と、室内熱交換器４１の中間部分における冷媒の温度Ｔｒｒｍを検出する室内熱交中間温度センサ５８とが設けられている。室内ユニット４には、室内ユニット４内に吸入される室内空気の温度Ｔｒａを検出する室内温度センサ５９が設けられている。

【0036】

室内ユニット４は、室内ユニット４を構成する各部の動作を制御する室内側制御部４４を有している。そして、室内側制御部４４は、室内ユニット４の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、室内ユニット４を個別に操作するためのリモコン（図示せず）との間で制御信号等のやりとりを行ったり、室外ユニット２との間で伝送線８ａを介して制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。

【0037】

＜室外ユニット＞
室外ユニット２は、室外に設置されており、冷媒回路１０の一部を構成している。室外ユニット２は、主として、圧縮機２１と、四路切換弁２２と、室外熱交換器２３と、室外熱交側膨張弁２４と、レシーバ２５と、室内熱交側膨張弁２６と、液側閉鎖弁２７と、ガス側閉鎖弁２８と、レシーバガス抜き管３０とを有している。

【0038】

圧縮機２１は、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を高圧になるまで圧縮する機器である。圧縮機２１は、ロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮要素（図示せず）をインバータにより制御される圧縮機用モータ２１ａによって回転駆動する密閉式構造となっている。圧縮機２１は、吸入側に吸入管３１が接続されており、吐出側に吐出管３２が接続されている。吸入管３１は、圧縮機２１の吸入側と四路切換弁２２の第１ポート２２ａとを接続する冷媒管である。吸入管３１には、圧縮機２１に付属する小容積のアキュムレータ２９が設けられている。吐出管３２は、圧縮機２１の吐出側と四路切換弁２２の第２ポート２２ｂとを接続する冷媒管である。吐出管３２には、圧縮機２１の吐出側から四路切換弁２２の第２ポート２２ｂ側への冷媒の流れのみを許容する逆止弁３２ａが設けられている。

【0039】

四路切換弁２２は、冷媒回路１０における冷媒の流れの方向を切り換えるための切換弁である。四路切換弁２２は、冷房運転時には、室外熱交換器２３を圧縮機２１において圧縮された冷媒の放熱器として機能させ、かつ、室内熱交換器４１を室外熱交換器２３において放熱した冷媒の蒸発器として機能させる冷房サイクル状態への切り換えを行う。すなわち、四路切換弁２２は、冷房運転時には、第２ポート２２ｂと第３ポート２２ｃとを連通させ、かつ、第１ポート２２ａと第４ポート２２ｄとを連通させる切り換えを行う。これにより、圧縮機２１の吐出側（ここでは、吐出管３２）と室外熱交換器２３のガス側（ここでは、第１ガス冷媒管３３）とが接続される（図１の四路切換弁２２の実線を参照）。しかも、圧縮機２１の吸入側（ここでは、吸入管３１）とガス冷媒連絡管６側（ここでは、第２ガス冷媒管３４）とが接続される（図１の四路切換弁２２の実線を参照）。また、四路切換弁２２は、暖房運転時には、室外熱交換器２３を室内熱交換器４１において放熱した冷媒の蒸発器として機能させ、かつ、室内熱交換器４１を圧縮機２１において圧縮された冷媒の放熱器として機能させる暖房サイクル状態への切り換えを行う。すなわち、四路切換弁２２は、暖房運転時には、第２ポート２２ｂと第４ポート２２ｄとを連通させ、かつ、第１ポート２２ａと第３ポート２２ｃとを連通させる切り換えを行う。これにより、圧縮機２１の吐出側（ここでは、吐出管３２）とガス冷媒連絡管６側（ここでは、第２ガス冷媒管３４）とが接続される（図１の四路切換弁２２の破線を参照）。しかも、圧縮機２１の吸入側（ここでは、吸入管３１）と室外熱交換器２３のガス側（ここでは、第１ガス冷媒管３３）とが接続される（図１の四路切換弁２２の破線を参照）。第１ガス冷媒管３３は、四路切換弁２２の第３ポート２２ｃと室外熱交換器２３のガス側とを接続する冷媒管である。第２ガス冷媒管３４は、四路切換弁２２の第４ポート２２ｄとガス冷媒連絡管６側とを接続する冷媒管である。

【0040】

室外熱交換器２３は、冷房運転時には室外空気を冷却源とする冷媒の放熱器として機能し、暖房運転時には室外空気を加熱源とする冷媒の蒸発器として機能する熱交換器である。室外熱交換器２３は、液側が液冷媒管３５に接続されており、ガス側が第１ガス冷媒管３３に接続されている。液冷媒管３５は、室外熱交換器２３の液側と液冷媒連絡管５側とを接続する冷媒管である。室外熱交換器２３は、伝熱管として扁平多穴管を使用する熱交換器である。

【0041】

室外熱交側膨張弁２４は、冷房運転時には、室外熱交換器２３において放熱した冷凍サイクルにおける高圧の冷媒を冷凍サイクルにおける中間圧まで減圧する上流側膨張弁として機能する弁である。また、室外熱交側膨張弁２４は、暖房運転時には、レシーバ２５に溜められた冷凍サイクルにおける中間圧の冷媒を冷凍サイクルにおける低圧まで減圧する下流側膨張弁として機能する弁である。室外熱交側膨張弁２４は、液冷媒管３５の室外熱交換器２３寄りの部分に設けられている。ここでは、室外熱交側膨張弁２４として、電動膨張弁が使用されている。

【0042】

レシーバ２５は、室外熱交側膨張弁２４と室内熱交側膨張弁２６との間に設けられている。レシーバ２５は、冷房運転時及び暖房運転時には、冷凍サイクルにおける中間圧の冷媒を溜めることが可能な容器である。

【0043】

室内熱交側膨張弁２６は、冷房運転時には、レシーバ２５に溜められた冷凍サイクルにおける中間圧の冷媒を冷凍サイクルにおける低圧まで減圧する下流側膨張弁として機能する弁である。また、室内熱交側膨張弁２６は、暖房運転時には、室内熱交換器４１において放熱した冷凍サイクルにおける高圧の冷媒を冷凍サイクルにおける中間圧まで減圧する上流側膨張弁として機能する弁である。室内熱交側膨張弁２６は、液冷媒管３５の液側閉鎖弁２７寄りの部分に設けられている。ここでは、室内熱交側膨張弁２６として、電動膨張弁が使用されている。

【0044】

液側閉鎖弁２７及びガス側閉鎖弁２８は、外部の機器・配管（具体的には、液冷媒連絡管５及びガス冷媒連絡管６）との接続口に設けられた弁である。液側閉鎖弁２７は、液冷媒管３５の端部に設けられている。ガス側閉鎖弁２８は、第２ガス冷媒管３４の端部に設けられている。

【0045】

レシーバガス抜き管３０は、レシーバ２５内に溜まった冷凍サイクルにおける中華夏のガス冷媒を圧縮機２１の吸入管３１に導く冷媒管である。レシーバガス抜き管３０は、レシーバ２５の上部と吸入管３１の途中部分との間を接続するように設けられている。レシーバガス抜き管３０には、レシーバガス抜き弁３０ａ、キャピラリーチューブ３０ｂ、及び、逆止弁３０ｃが設けられている。レシーバガス抜き弁３０ａは、レシーバガス抜き管３０の冷媒の流れをＯＮ／ＯＦＦする開閉制御可能な弁であり、ここでは、電磁弁が使用されている。キャピラリーチューブ３０ｂは、レシーバ２５内に溜まったガス冷媒を冷凍サイクルにおける低圧まで減圧する機構であり、ここでは、レシーバガス抜き管よりも細径のキャピラリーチューブが使用されている。逆止弁３０ｃは、レシーバ２５側から吸入管３１側への冷媒の流れのみを許容する弁機構であり、ここでは、逆止弁が使用されている。

【0046】

室外ユニット２は、室外ユニット２内に室外空気を吸入して、室外熱交換器２３において冷媒と熱交換させた後に、外部に排出するための室外ファン３６を有している。すなわち、室外ユニット２は、室外熱交換器２３を流れる冷媒の冷却源又は加熱源としての室外空気を室外熱交換器２３に供給するファンとして、室外ファン３６を有している。ここでは、室外ファン３６として、室外ファン用モータ３７によって駆動されるプロペラファン等が使用されている。また、室外ファン用モータ３７は、インバータ等によって回転数を変更することができるようになっている。

【0047】

室外ユニット２には、各種のセンサが設けられている。具体的には、吸入管３１には、圧縮機２１に吸入される冷凍サイクルにおける低圧の冷媒の温度Ｔｓを検出する吸入温度センサ５１が設けられている。ここでは、吸入温度センサ５１は、吸入管３１のレシーバガス抜き管３０との合流部分よりも下流側の位置に設けられている。吐出管３２には、圧縮機２１から吐出される冷凍サイクルにおける高圧の冷媒の温度Ｔｄを検出する吐出温度センサ５２が設けられている。室外熱交換器２３には、室外熱交換器２３の中間部分における冷媒の温度Ｔｏｒｍを検出する室外熱交中間温度センサ５３と、室外熱交換器２３の液側における冷媒の温度Ｔｏｒｌを検出する室外熱交液側温度センサ５４とが設けられている。室外ユニット２には、室外ユニット２内に吸入される室外空気の温度Ｔｏａを検出する室外温度センサ５５が設けられている。液冷媒管３５には、室内熱交側膨張弁２６の室内寄りの部分における冷媒の液管温度Ｔｌｐを検出する液管温度センサ５６が設けられている。

【0048】

室外ユニット２は、室外ユニット２を構成する各部の動作を制御する室外側制御部３８を有している。そして、室外側制御部３８は、室外ユニット２の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、室内ユニット４（すなわち、室内側制御部４４）との間で伝送線８ａを介して制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。

【0049】

＜冷媒連絡管＞
冷媒連絡管５、６は、空気調和装置１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管であり、設置場所や室外ユニットと室内ユニット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。

【0050】

以上のように、室外ユニット２と、室内ユニット４と、冷媒連絡管５、６とが接続されることによって、空気調和装置１の冷媒回路１０が構成されている。空気調和装置１は、圧縮機２１、放熱器としての室外熱交換器２３、上流側膨張弁としての室外熱交側膨張弁２４、レシーバ２５、下流側膨張弁としての室内熱交側膨張弁２６、蒸発器としての室内熱交換器４１の順に冷媒を循環させて冷房運転を行うようになっている。また、空気調和装置１は、四路切換弁２２を暖房サイクル状態に切り換えることによって、圧縮機２１、放熱器としての室内熱交換器４１、上流側膨張弁としての室内熱交側膨張弁２６、レシーバ２５、下流側膨張弁としての室外熱交側膨張弁２４、蒸発器としての室外熱交換器２３の順に冷媒を循環させて暖房運転を行うようになっている。冷媒回路１０には、冷媒としてＲ３２が封入されている。また、冷媒回路１０には、開閉制御可能なレシーバガス抜き弁３０ａを有しており、レシーバ２５内に溜まったガス冷媒を圧縮機２１の吸入側に導くためのレシーバガス抜き管３０が設けられている。

【0051】

＜制御部＞
空気調和装置１は、室内側制御部４４と室外側制御部３８とから構成される制御部８によって、室外ユニット２及び室内ユニット４の各機器の制御を行うことができるようになっている。すなわち、室内側制御部４４と室外側制御部３８との間を接続する伝送線８ａとによって、上記の冷房運転や暖房運転等を含む空気調和装置１全体の運転制御を行う制御部８が構成されている。

【0052】

制御部８は、図２に示すように、各種センサ５１〜５９等の検出信号を受けることができるように接続されるとともに、これらの検出信号等に基づいて各種機器及び弁２１ａ、２２、２４、２６、３０ａ、３７、４３等を制御することができるように接続されている。

【0053】

（２）空気調和装置の基本動作
次に、空気調和装置１の基本動作について、図１を用いて説明する。空気調和装置１は、基本動作として、冷房運転及び暖房運転を行うことが可能である。

【0054】

＜冷房運転＞
冷房運転時には、四路切換弁２２が冷房サイクル状態（図１の実線で示される状態）に切り換えられる。

【0055】

冷媒回路１０において、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒は、圧縮機２１に吸入され、冷凍サイクルにおける高圧になるまで圧縮された後に吐出される。

【0056】

圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２を通じて、室外熱交換器２３に送られる。

【0057】

室外熱交換器２３に送られた高圧のガス冷媒は、室外熱交換器２３において、室外ファン３６によって冷却源として供給される室外空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。

【0058】

室外熱交換器２３において放熱した高圧の液冷媒は、室外熱交側膨張弁２４に送られる。室外熱交側膨張弁２４に送られた高圧の液冷媒は、室外熱交側膨張弁２４によって冷凍サイクルにおける中間圧まで減圧される。室外熱交側膨張弁２４で減圧された中間圧の冷媒は、レシーバ２５に送られて気液分離される。そして、レシーバ２５内において気液分離されたガス冷媒は、レシーバガス抜き弁３０ａを開けることによってレシーバガス抜き管３０を通じて吸入管３１に送られる。また、レシーバ２５内において気液分離された液冷媒は、室内熱交側膨張弁２６に送られる。

【0059】

室内熱交側膨張弁２６に送られた中間圧の液冷媒は、室内熱交側膨張弁２６によって冷凍サイクルにおける低圧まで減圧される。室内熱交側膨張弁２６で減圧された冷媒は、液側閉鎖弁２７及び液冷媒連絡管５を通じて、室内熱交換器４１に送られる。

【0060】

室内熱交換器４１に送られた低圧の冷媒は、室内熱交換器４１において、室内ファン４２によって加熱源として供給される室内空気と熱交換を行って蒸発する。これにより、室内空気は冷却され、その後に、室内に供給されることで室内の冷房が行われる。

【0061】

室内熱交換器４１において蒸発した低圧の冷媒は、ガス冷媒連絡管６、ガス側閉鎖弁２８及び四路切換弁２２を通じて、吸入管３１に送られて、レシーバガス抜き管３０から流入するガス冷媒と合流して、再び、圧縮機２１に吸入される。

【0062】

−暖房運転−
暖房運転時には、四路切換弁２２が暖房サイクル状態（図１の破線で示される状態）に切り換えられる。

【0063】

冷媒回路１０において、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒は、圧縮機２１に吸入され、冷凍サイクルにおける高圧になるまで圧縮された後に吐出される。

【0064】

圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２、ガス側閉鎖弁２８及びガス冷媒連絡管６を通じて、室内熱交換器４１に送られる。

【0065】

室内熱交換器４１に送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器４１において、室内ファン４２によって冷却源として供給される室内空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。これにより、室内空気は加熱され、その後に、室内に供給されることで室内の暖房が行われる。

【0066】

室内熱交換器４１で放熱した高圧の液冷媒は、液冷媒連絡管５及び液側閉鎖弁２７を通じて、室内熱交側膨張弁２６に送られる。

【0067】

室内熱交側膨張弁２６に送られた高圧の液冷媒は、室内熱交側膨張弁２６によって冷凍サイクルにおける中間圧まで減圧される。室内熱交側膨張弁２６で減圧された中間圧の冷媒は、レシーバ２５に送られて気液分離される。そして、レシーバ２５内において気液分離されたガス冷媒は、レシーバガス抜き弁３０ａを開けることによってレシーバガス抜き管３０を通じて吸入管３１に送られる。また、レシーバ２５内において気液分離された液冷媒は、室外熱交側膨張弁２４に送られる。室外熱交側膨張弁２４に送られた中間圧の液冷媒は、室外熱交側膨張弁２４によって冷凍サイクルにおける低圧まで減圧される。室外熱交側膨張弁２４で減圧された低圧の冷媒は、室外熱交換器２３に送られる。

【0068】

室外熱交換器２３に送られた低圧の液冷媒は、室外熱交換器２３において、室外ファン３６によって加熱源として供給される室外空気と熱交換を行って蒸発する。

【0069】

室外熱交換器２３で蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁２２を通じて、吸入管３１に送られて、レシーバガス抜き管３０から流入するガス冷媒と合流して、再び、圧縮機２１に吸入される。

【0070】

（３）吸入湿り制御を含む運転制御
ここでは、冷媒としてＲ３２を使用しているため、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度Ｔｄが上昇しやすくなることを考慮して、上記の冷房運転時及び暖房運転時においては、蒸発器（冷房運転時には室内熱交換器４１、暖房運転時には室外熱交換器２３）の出口における冷媒が所定の湿り状態になるように吸入湿り制御を行う必要がある。ここで、圧縮機２１は、所定の湿り状態よりも乾き度の大きい冷媒を吸入すると、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度Ｔｄの上昇が発生し、また、所定の湿り状態よりも乾き度の小さい冷媒を吸入すると、液圧縮が発生するおそれがある。このため、圧縮機２１の信頼性の確保という観点から、吸入湿り制御に対しては、高い制御性が要求される。また、ここでは、湿り状態で冷媒を圧縮機２１に吸入させることができるように、気液分離機能を有する大容量のアキュムレータを設けない構成を採用しているため、液圧縮が発生するおそれが高い。このため、圧縮機２１が所定の湿り状態よりも乾き度の小さい冷媒を吸入しないように、吸入湿り制御の制御性を一層向上させる必要がある。

【0071】

このように、レシーバ２５の上流側及び下流側に膨張弁２４、２６を設けるとともにレシーバ２５からガス冷媒を圧縮機２１にインジェクションする冷媒回路１０を有する空気調和装置１において、冷媒としてＲ３２を使用する場合には、吸入湿り制御を行う必要があるところ、この吸入湿り制御には、圧縮機２１の信頼性の確保という観点から、高い制御性が要求される。

【0072】

そこで、ここでは、冷房運転時及び暖房運転時において、以下のような吸入湿り制御を含む運転制御を行うようにしている。

【0073】

次に、冷房運転時及び暖房運転時における吸入湿り制御を含む運転制御について、図１〜図４を用いて説明する。ここで、図３は、冷房運転時における吸入湿り制御を含む制御構成の詳細を示す図である。図４は、暖房運転時における吸入湿り制御を含む制御構成の詳細を示す図である。

【0074】

＜冷房運転時における吸入湿り制御を含む運転制御＞
まず、冷房運転時における吸入湿り制御を含む運転制御について説明する。

【0075】

ここでは、レシーバ２５の上流側及び下流側に膨張弁２４、２６を設けてレシーバ２５からガス冷媒を圧縮機２１にインジェクションする冷媒回路１０を有していることから、吸入湿り制御については、蒸発器としての室内熱交換器４１に流入する冷媒の流量を直接的に制御することが可能な機器を制御することが好ましい。

【0076】

そこで、ここでは、制御部８の下流側膨張弁吸入湿り制御部８１によって、レシーバ２５の下流側に設けられる下流側膨張弁としての室内熱交側膨張弁２６の開度を変更する下流側膨張弁吸入湿り制御を行って、室内熱交換器４１の出口における冷媒が湿り状態でかつ冷媒の乾き度Ｘｓが目標乾き度Ｘｓｔになるようにしている。

【0077】

ここで、下流側膨張弁吸入湿り制御としては、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度Ｔｄが、室内熱交換器４１の出口における冷媒の乾き度Ｘｓが目標乾き度Ｘｓｔになる場合に相当する目標吐出温度Ｔｄｔになるように室内熱交側膨張弁２６の開度を変更する制御が採用されている。ここで、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度Ｔｄの過度な上昇及び液圧縮の発生を抑えるという観点から、目標乾き度Ｘｓｔを０．６５〜０．８５の範囲に制御することが好ましい。しかし、室内熱交換器４１の出口における冷媒の乾き度Ｘｓを直接検出することはできない。そこで、ここでは、乾き度Ｘｓに代えて圧縮機２１から吐出される冷媒の温度Ｔｄを使用して、乾き度Ｘｓが目標乾き度Ｘｓｔ（０．６５〜０．８５の範囲になる場合に相当する目標吐出温度Ｔｄｔを設定しておき、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度Ｔｄが目標吐出温度Ｔｄｔになるように室内熱交側膨張弁２６の開度を変更するようにしている。すなわち、温度Ｔｄが目標吐出温度Ｔｄｔよりも高い場合には、乾き度Ｘｓが目標乾き度Ｘｓｔよりも大きいと判断して、室内熱交側膨張弁２６の開度を小さくする変更を行う。また、温度Ｔｄが目標吐出温度Ｔｄｔよりも低い場合には、乾き度Ｘｓが目標乾き度Ｘｓｔよりも小さいと判断して、室内熱交側膨張弁２６の開度を大きくする変更を行う。

【0078】

しかし、このとき、室内熱交側膨張弁２６の制御性を良好なものとするためには、レシーバ２５から室内熱交側膨張弁２６に送られる冷媒を常に液冷媒の状態に維持することが好ましい。そして、レシーバ２５から室内熱交側膨張弁２６に送られる冷媒を常に液冷媒の状態に維持するためには、レシーバ２５に流入する液冷媒及びガス冷媒の流量を安定させるとともに、レシーバ２５から室内熱交側膨張弁２６にガス冷媒が流入しないように、かつ、レシーバガス抜き管３０から圧縮機２１の吸入側に液冷媒が戻ることがないようにすることが必要となる。

【0079】

そこで、ここでは、下流側膨張弁吸入湿り制御を行うに当たり、制御部８のガス抜き制御部８３によって、レシーバガス抜き弁３０ａを開けるガス抜き制御を行って、レシーバ２５に設けられるレシーバガス抜き管３０を通じてレシーバ２５から圧縮機２１の吸入側にガス冷媒を導くとともに、制御部８の上流側膨張弁過冷却度制御部８２によって、レシーバ２５の上流側に設けられる上流側膨張弁としての室外熱交側膨張弁２４の開度を変更する上流側膨張弁過冷却度制御を行って、放熱器としての室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｔになるようにしている。

【0080】

ここで、室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度ＳＣは、室外熱交中間温度センサ５３によって検出される冷媒の温度Ｔｏｒｍから室外熱交液側温度センサ５４によって検出される冷媒の温度Ｔｏｒｌを差し引くことによって得られる。目標過冷却度ＳＣｔは、室外熱交側膨張弁２４によって冷凍サイクルにおける中間圧まで冷媒が減圧された後の液冷媒の量が確保できる程度の値に設定される。そして、過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｔよりも大きい場合には、室外熱交側膨張弁２４の開度を大きくする変更を行う。また、過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｔよりも小さい場合には、室外熱交側膨張弁２４の開度を小さくする変更を行う。

【0081】

そうすると、室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｔになることで、室外熱交側膨張弁２４を通過してレシーバ２５に流入する液冷媒及びガス冷媒の流量が安定し、しかも、レシーバガス抜き管３０を通じてレシーバ２５からガス冷媒が安定的に抜き出されるようになる。このため、レシーバ２５に液冷媒が常に存在する状態が維持されて、レシーバ２５から室内熱交側膨張弁２６に送られる冷媒が常に液冷媒の状態に維持されることになる。

【0082】

これにより、ここでは、冷媒としてＲ３２を使用するに当たり、制御性の高い吸入湿り制御を行うことができる。

【0083】

また、ここでは、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度Ｔｄに基づいて下流側膨張弁吸入湿り制御を行うようにしているため、吸入湿り制御を精度良く行うことができる。

【0084】

しかも、ここでは、制御部８の圧縮機容量制御部８４によって、冷媒回路１０の冷凍サイクルにおける低圧Ｐｅが目標低圧Ｐｅｓになるように圧縮機２１の回転数を変更する圧縮機容量制御を行うようにしている。

【0085】

ここで、冷凍サイクルにおける低圧Ｐｅは、室内熱交中間温度センサ５８によって検出される室内熱交換器４１における冷媒の蒸発温度に相当する冷媒の温度Ｔｒｒｍを飽和圧力に換算した値である。目標低圧Ｐｅｓは、冷房運転時に要求される冷房能力を得ることができる程度の値に設定される。そして、低圧Ｐｅが目標低圧Ｐｅよりも高い場合には、圧縮機２１の回転数を大きくする変更を行う。また、低圧Ｐｅが目標低圧Ｐｅよりも低い場合には、圧縮機２１の回転数を小さくする変更を行う。

【0086】

これにより、冷媒回路１０の冷凍サイクルにおける低圧、ひいては、冷凍サイクルにおける低圧及び高圧を安定させることができるため、過冷却度ＳＣや乾き度Ｘｓが安定して、上記の下流側膨張弁吸入湿り制御、ガス抜き制御及び上流側膨張弁過冷却度制御を安定的に行うことができる。

【0087】

＜暖房運転時における吸入湿り制御を含む運転制御＞
次に、暖房運転時における吸入湿り制御を含む運転制御について説明する。

【0088】

暖房運転時においても、冷房運転時と同様に、制御部８の下流側膨張弁吸入湿り制御部８１によって、下流側膨張弁吸入湿り制御を行うようにしている。具体的には、レシーバ２５の下流側に設けられる下流側膨張弁としての室外熱交側膨張弁２４の開度を変更する下流側膨張弁吸入湿り制御を行って、蒸発器としての室外熱交換器２３の出口における冷媒が湿り状態でかつ冷媒の乾き度Ｘｓが目標乾き度Ｘｓｔになるようにしている。

【0089】

また、暖房運転時においても、冷房運転時と同様に、下流側膨張弁吸入湿り制御を行うに当たり、制御部８のガス抜き制御部８３によって、レシーバガス抜き弁３０ａを開けるガス抜き制御を行って、レシーバ２５に設けられるレシーバガス抜き管３０を通じてレシーバ２５から圧縮機２１の吸入側にガス冷媒を導くとともに、制御部８の上流側膨張弁過冷却度制御部８２によって、レシーバ２５の上流側に設けられる上流側膨張弁としての室内熱交側膨張弁２６の開度を変更する上流側膨張弁過冷却度制御を行って、放熱器としての室内熱交換器４１の出口における冷媒の過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｔになるようにしている。ここで、室内熱交換器４１の出口における冷媒の過冷却度ＳＣは、室内熱交中間温度センサ５８によって検出される冷媒の温度Ｔｒｒｍから室内熱交液側温度センサ５７によって検出される冷媒の温度Ｔｒｒｌを差し引くことによって得られる。

【0090】

そうすると、冷房運転時と同様に、室内熱交換器４１の出口における冷媒の過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｔになることで、室内熱交側膨張弁２６を通過してレシーバ２５に流入する液冷媒及びガス冷媒の流量が安定し、しかも、レシーバガス抜き管３０を通じてレシーバ２５からガス冷媒が安定的に抜き出されるようになる。このため、レシーバ２５に液冷媒が常に存在する状態が維持されて、レシーバ２５から室外熱交側膨張弁２４に送られる冷媒が常に液冷媒の状態に維持されることになる。

【0091】

これにより、暖房運転時においても、冷媒としてＲ３２を使用するに当たり、制御性の高い吸入湿り制御を行うことができる。

【0092】

しかも、暖房運転時には、制御部８の圧縮機容量制御部８４によって、冷媒回路１０の冷凍サイクルにおける高圧Ｐｃが目標高圧Ｐｃｓになるように圧縮機２１の回転数を変更する圧縮機容量制御を行うようにしている。

【0093】

ここで、冷凍サイクルにおける高圧Ｐｃは、室内熱交中間温度センサ５８によって検出される室内熱交換器４１における冷媒の凝縮温度に相当する冷媒の温度Ｔｒｒｍを飽和圧力に換算した値である。目標高圧Ｐｃｓは、暖房運転時に要求される暖房能力を得ることができる程度の値に設定される。そして、高圧Ｐｃが目標高圧Ｐｃよりも高い場合には、圧縮機２１の回転数を小さくする変更を行う。また、高圧Ｐｃが目標高圧Ｐｃよりも低い場合には、圧縮機２１の回転数を大きくする変更を行う。

【0094】

これにより、冷媒回路１０の冷凍サイクルにおける高圧、ひいては、冷凍サイクルにおける低圧及び高圧を安定させることができるため、過冷却度ＳＣや乾き度Ｘｓが安定して、上記の下流側膨張弁吸入湿り制御、ガス抜き制御及び上流側膨張弁過冷却度制御を安定的に行うことができる。

【0095】

（４）変形例１
上記の下流側膨張弁吸入湿り制御を含む運転制御を行っていても、何らかの不測の事態によって、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度Ｔｄが過度に上昇するおそれを否定することはできない。

【0096】

そこで、ここでは、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度Ｔｄが目標吐出温度Ｔｄｔよりも高い保護吐出温度Ｔｄｉまで上昇したもの、又は、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度Ｔｄと相関する状態量が保護吐出温度Ｔｄｉに対応する保護状態量まで達したものと判定される吐出温度保護条件を満たす場合に、上流側膨張弁２４、２６については、上記と同様の上流側膨張弁過冷却度制御を行い、かつ、下流側膨張弁２６、２４については、下流側膨張弁２６、２４の制御下限である下限開度ＭＶｍに所定の補正開度ΔＭＶｍを加える吐出温度保護制御を行いつつ、下流側膨張弁吸入湿り制御を行うようにしている。

【0097】

次に、吐出温度保護制御について、図１〜図５を用いて説明する。ここで、図５は、吐出温度保護制御のフローチャートである。尚、以下に説明する吐出温度保護制御は、制御部８の下流側膨張弁吸入湿り制御部８１が行う。

【0098】

上記の上流側膨張弁過冷却度制御及び下流側膨張弁吸入湿り制御を含む運転制御時において、下流側膨張弁吸入湿り制御部８１は、まず、ステップＳＴ１において、吐出温度保護条件を満たすかどうかを判定する。ここで、吐出温度保護条件を満たすかどうかの指標として最も直接的な指標は、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度Ｔｄが目標吐出温度Ｔｄｔよりも高い保護吐出温度Ｔｄｉまで上昇したかどうかである。しかし、吐出温度保護条件を満たすかどうかの指標は、これに限定されるものではなく、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度Ｔｄと相関する状態量である吐出過熱度ＴｄＳＨ、低圧Ｐｅ、吸入過熱度ＴｓＳＨが、保護吐出温度Ｔｄｉに対応する保護状態量である保護吐出過熱度ＴｄＳＨｉ、保護低圧Ｐｅｉ、保護吸入過熱度ＴｓＳＨｉに達したかどうかによって、吐出温度保護条件を満たすかどうか判定してもよい。このため、ここでは、吐出温度保護条件を満たすかどうかの判定を、上記４つの状態量Ｔｄ、ＴｄＳＨ、Ｐｅ、ＴｓＳＨのいずれかが、それぞれの保護状態量に達したかどうかによって判定するようにしている。尚、圧縮機２１から吐出される冷媒の過熱度ＴｄＳＨは、冷房運転時には、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度Ｔｄから室外熱交中間温度センサ５３によって検出される冷媒の温度Ｔｏｒｍを差し引くことによって、暖房運転時には、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度Ｔｄから室内熱交中間温度センサ５８によって検出される冷媒の温度Ｔｒｒｍを差し引くことによって得られる。圧縮機２１に吸入される冷媒の過熱度ＴｓＳＨは、冷房運転時には、圧縮機２１に吸入される冷媒の温度Ｔｓから室内熱交中間温度センサ５８によって検出される冷媒の温度Ｔｒｒｍを差し引くことによって、暖房運転時には、圧縮機２１に吸入される冷媒の温度Ｔｓから室外熱交中間温度センサ５３によって検出される冷媒の温度Ｔｏｒｍを差し引くことによって得られる。

【0099】

次に、ステップＳＴ１において、吐出温度保護条件を満たすものと判定されると、制御部８の下流側膨張弁吸入湿り制御部８１は、ステップＳＴ２において、下流側膨張弁２６、２４の制御下限である下限開度ＭＶｍに所定の補正開度ΔＭＶｍを加える吐出温度保護制御を行う。これにより、上流側膨張弁過冷却度制御及び下流側膨張弁吸入湿り制御を含む運転制御を継続しつつ、実質的に下流側膨張弁２６、２４の開度を大きくすることができる。このステップＳＴ２の吐出温度保護制御は、ステップＳＴ３において、吐出温度解除条件を満たすまで行われる。ここで、吐出温度解除条件を満たすかどうかについては、ステップＳＴ１の吐出温度保護条件と同様の上記４つの状態量Ｔｄ、ＴｄＳＨ、Ｐｅ、ＴｓＳＨのいずれもが、それぞれの解除状態量に達したかどうかによって判定するようにしている。具体的には、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度Ｔｄが保護吐出温度Ｔｄｉよりも低い解除吐出温度Ｔｄｏまで低下したかどうか、及び、吐出過熱度ＴｄＳＨ、低圧Ｐｅ、吸入過熱度ＴｓＳＨが、解除吐出温度Ｔｄｏに対応する解除状態量である解除吐出過熱度ＴｄＳＨｏ、解除低圧Ｐｅｏ、解除吸入過熱度ＴｓＳＨｏに達したかどうかによって、吐出温度解除条件を満たすかどうか判定している。すなわち、制御部８の下流側膨張弁吸入湿り制御部８１は、ステップＳＴ１の吐出温度保護条件を満たした後、ステップＳＴ３の吐出温度解除条件を満たすまでは、上流側膨張弁過冷却度制御及び下流側膨張弁吸入湿り制御を含む運転制御を継続しつつ、下流側膨張弁２６、２４の制御下限である下限開度ＭＶｍに所定の補正開度ΔＭＶｍを加える吐出温度保護制御を繰り返すのである。ここで、下流側膨張弁２６、２４は、上記のように、下流側膨張弁吸入湿り制御を行っているため、下流側膨張弁２６、２４の制御下限とは、下流側膨張弁吸入湿り制御における制御下限を意味する。このため、ステップＳＴ１の処理において、最初に吐出温度保護条件を満たすと判定された場合は、下流側膨張弁吸入湿り制御における制御下限の初期値である下限開度ＭＶｍ０に所定の補正開度ΔＭＶｍを加え、その後は、補正開度ΔＭＶｍが加えられた下限開度ＭＶｍに補正開度ΔＭＶｍを加えていくことになる。

【0100】

これにより、ここでは、吸入湿り制御を精度良く行うための上流側膨張弁過冷却度制御及び下流側膨張弁吸入湿り制御を含む運転制御という制御状態を維持しながら、下流側膨張弁２６、２４については、開度を大きくする方向の制御性を高めて、吐出温度保護を効果的に図ることができる。

【0101】

そして、ステップＳＴ３において、吐出温度解除条件を満たすものと判定された場合には、制御部８の下流側膨張弁吸入湿り制御部８１は、下流側膨張弁２６、２４の制御下限である下限開度ＭＶｍを、下流側膨張弁吸入湿り制御における制御下限の初期値である下限開度ＭＶｍ０に戻した後に、再び、ステップＳＴ１の吐出温度保護条件を満たすかどうかの判定処理に戻る。これにより、吐出温度保護制御が解除される。

【0102】

（５）変形例２
上記の変形例１では、ステップＳＴ１において吐出温度保護条件を満たすものと判定されると、制御部８の下流側膨張弁吸入湿り制御部８１は、ステップＳＴ２の吐出温度保護制御に移行して、下流側膨張弁２６、２４の下限開度ＭＶｍに補正開度ΔＭＶｍを加える制御を行うようにしている。このとき、補正開度ΔＭＶｍは、ある一定の開度にしてもよいが、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度Ｔｄ、又は、圧縮機２１から吐出される冷媒の過熱度ＴｄＳＨに応じて変更するようにしてもよい。

【0103】

例えば、図６に示すように、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度Ｔｄ、又は、圧縮機２１から吐出される冷媒の過熱度ＴｄＳＨが非常に高い場合（第１保護吐出温度ＴｄＨや第１保護吐出過熱度ＴｄＳＨＨを超える場合）には、下流側膨張弁２６、２４の開度が速やかに大きくなるようにするために、補正開度ΔＭＶｍを第１補正開度ΔＭＶｍＨにする。また、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度Ｔｄ、又は、圧縮機２１から吐出される冷媒の過熱度ＴｄＳＨが少し高い場合（第１保護吐出温度ＴｄＨや第１保護吐出過熱度ＴｄＳＨＨよりも低い第３保護吐出温度ＴｄＬや第２保護吐出過熱度ＴｄＳＨＭを超える場合）には、下流側膨張弁２６、２４の開度が緩やかに大きくなるようにするために、補正開度を第１補正開度ΔＭＶｍＨよりも小さい第２補正開度ΔＭＶｍＭにする。さらに、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度Ｔｄ、又は、圧縮機２１から吐出される冷媒の過熱度ＴｄＳＨが低い場合（第２保護吐出温度ＴｄＭや第２保護吐出過熱度ＴｄＳＨＭよりも低い第３保護吐出温度ＴｄＬや第３保護吐出過熱度ＴｄＳＨＬを超えない場合）には、補正開度を第２補正開度ΔＭＶｍＭよりも小さい第３補正開度ΔＭＶｍＬにする。但し、第３保護吐出温度ＴｄＬや第３保護吐出過熱度ＴｄＳＨＬは、解除吐出温度Ｔｄｏや解除吐出過熱度ＴｄＳＨｏよりも高いものとする。

【0104】

これにより、ここでは、吐出温度保護制御における下流側膨張弁２６、２４の開度変更の程度を状況に応じて適切に変更して、吐出温度保護の制御性をさらに向上させることができる。

【0105】

尚、ここでは、補正開度ΔＭＶｍを、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度Ｔｄ、又は、圧縮機２１から吐出される冷媒の過熱度ＴｄＳＨに応じて変更しているが、これに限定されず、低圧Ｐｅ、吸入過熱度ＴｓＳＨに応じて変更するようにしてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0106】

本発明は、圧縮機、放熱器、上流側膨張弁、レシーバ、下流側膨張弁、蒸発器が接続されることによって構成された冷媒回路を有しており、圧縮機、放熱器、上流側膨張弁、レシーバ、下流側膨張弁、蒸発器の順に冷媒を循環させることが可能な空気調和装置に対して、広く適用可能である。

【符号の説明】

【0107】

１ 空気調和装置
１０ 冷媒回路
２１ 圧縮機
２３ 室外熱交換器（放熱器、蒸発器）
２４ 室外熱交側膨張弁（上流側膨張弁、下流側膨張弁）
２６ 室内熱交側膨張弁（下流側膨張弁、上流側膨張弁）
２５ レシーバ
３０ レシーバガス抜き管
３０ａ レシーバガス抜き弁
４１ 室内熱交換器（蒸発器、放熱器）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0108】

【特許文献1】特開平１０−１３２３９３号公報

【特許文献2】特開２００１−１９４０１５号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】