特開 2024-118617 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】P2024118617

(43)【公開日】2024-09-02

(54)【発明の名称】空気調和装置

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/86 20180101AFI20240826BHJP

   F24F 11/64 20180101ALI20240826BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20240826BHJP

   F24F 140/10 20180101ALN20240826BHJP

   F24F 140/00 20180101ALN20240826BHJP

【ＦＩ】

F24F11/86

F24F11/64

F25B1/00 304Q

F25B1/00 341C

F25B1/00 361A

F25B1/00 371C

F24F140:10

F24F140:00

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023024998

(22)【出願日】2023-02-21

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-05-27

(71)【出願人】

【識別番号】505461072

【氏名又は名称】日本キヤリア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田沼 智

(72)【発明者】

【氏名】三浦 賢

【テーマコード（参考）】

3L260

【Ｆターム（参考）】

3L260AB02

3L260BA04

3L260CB17

3L260CB18

3L260DA02

3L260EA07

3L260EA12

3L260EA27

3L260FB02

3L260FB07

3L260FC32

(57)【要約】

【課題】圧縮機の一時停止を抑制し、状況に応じて圧縮機の運転を適切に継続させることが可能な空気調和装置を提供する。
【解決手段】一実施形態に係る空気調和装置は、室外側配管、圧縮機、第１の圧力検出部、室外熱交換器、膨張弁、第２の圧力検出部を有する室外ユニットと、室外側配管よりも設計圧力が低い室内側配管、室内熱交換器を有する室内ユニットと、制御部とを備える。制御部は、圧縮機から吐出された冷媒の第１の圧力もしくは膨張弁で減圧された冷媒の第２の圧力に応じて圧縮機を一時停止させ、第１の圧力に応じて圧縮機を一時停止させた場合、膨張弁の開度を初期開度よりも大きくして圧縮機の運転を再開させ、第２の圧力に応じて圧縮機を一時停止させた場合、膨張弁の開度を初期開度よりも小さくして圧縮機の運転を再開させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒が流れる室外側配管と、前記室外側配管から前記冷媒を吸い込んで圧縮し、圧縮した前記冷媒を前記室外側配管に吐出する圧縮機と、前記圧縮機から吐出された前記冷媒の第１の圧力を検出する第１の圧力検出部と、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を凝縮する室外熱交換器と、前記室外熱交換器から流出した前記冷媒を開度に応じて減圧させる膨張弁と、前記膨張弁で減圧された前記冷媒の第２の圧力を検出する第２の圧力検出部と、を有する室外ユニットと、
前記室外側配管よりも設計圧力が低く、前記室外側配管と接続されて前記冷媒が流れる室内側配管と、前記膨張弁で減圧された前記冷媒を蒸発させる室内熱交換器と、を有する室内ユニットと、
前記圧縮機を運転もしくは一時停止させて、前記室内側配管を流れる前記冷媒の圧力が前記室内側配管の設計圧力の範囲内となるように前記室外側配管を流れる前記冷媒の圧力を調整する制御部と、を備えた空気調和装置であって、
前記制御部は、前記膨張弁の開度を調整するとともに前記第１の圧力もしくは前記第２の圧力に応じて前記圧縮機を一時停止させ、前記第１の圧力に応じて前記圧縮機を一時停止させた場合、前記膨張弁の開度を初期開度よりも大きくして前記圧縮機の運転を再開させ、前記第２の圧力に応じて前記圧縮機を一時停止させた場合、前記膨張弁の開度を初期開度よりも小さくして前記圧縮機の運転を再開させる
空気調和装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記第１の圧力が第１の圧力制御値以上である場合、前記圧縮機の回転数を前記第１の圧力に応じて低下させて前記圧縮機を一時停止させ、前記第２の圧力が前記第１の圧力制御値よりも小さな第２の圧力制御値以上である場合、前記圧縮機の回転数を前記第２の圧力に応じて低下させて前記圧縮機を一時停止させる
請求項１に記載の空気調和装置。

【請求項3】

前記第１の圧力制御値は、前記室内側配管の設計圧力よりも大きく、前記第２の圧力制御値は、前記室内側配管の設計圧力よりも小さい
請求項２に記載の空気調和装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記圧縮機を停止させる直近の要因を示す情報である前回停止履歴情報を書き換え自在に保持する
請求項１から３のいずれか一項に記載の空気調和装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記第１の圧力に応じて前記圧縮機を一時停止させた場合でも、前記第２の圧力に応じて前記圧縮機を一時停止させた場合でもない場合に、これら以外の停止であることを示す情報に前記前回停止履歴情報を書き換える
請求項４に記載の空気調和装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、空気調和装置に関する。

【背景技術】

【0002】

室外ユニットと室外ユニットを備える空気調和装置において、室内ユニットが既設のまま、室外ユニットが更新される場合がある。例えばＲ２２冷媒のように配管の設計圧力が低い機器から、より設計圧力の高いＲ４１０Ａ冷媒に対応した機器に室外ユニットが更新される場合、室内ユニットの既設配管の設計圧力を超えないように冷媒の圧力を調整し、運転を行う必要がある。そのための方策の一つとして、例えば冷房運転時における既設配管の圧力を検出する圧力検出部を、室外ユニットの膨張弁（室外膨張弁）の一次側に位置する室外熱交換器に設け、該圧力検出部の検出値に応じて冷媒の圧力を調整することが考えられる。

【0003】

しかしながら、室外膨張弁の開度を上げることで圧力検出部の検出値（冷媒圧力）は低下するが、この場合には室外膨張弁の二次側に位置する既設配管の圧力が上昇してしまう。このため、例えば外気温が高い場合のように高負荷条件下での冷房運転時には、既設配管の設計圧力を超えないように圧縮機が停止もしくは断続運転されてしまう。その結果、空気調和装置の冷房能力を低下させるおそれがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０－８０４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、これを踏まえてなされたものであり、その目的は、圧縮機の一時停止を抑制し、状況に応じて圧縮機の運転を適切に継続させることが可能な空気調和装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一実施形態に係る空気調和装置は、室外ユニットと、室内ユニットと、制御部とを備える。
前記室外ユニットは、室外側配管と、圧縮機と、第１の圧力検出部と、室外熱交換器と、膨張弁と、第２の圧力検出部とを有する。前記室外側配管には、冷媒が流れる。前記圧縮機は、前記室外側配管から前記冷媒を吸い込んで圧縮し、圧縮した前記冷媒を前記室外側配管に吐出する。前記第１の圧力検出部は、前記圧縮機から吐出された前記冷媒の第１の圧力を検出する。前記室外熱交換器は、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を凝縮する。前記膨張弁は、前記室外熱交換器から流出した前記冷媒を開度に応じて減圧させる。前記第２の圧力検出部は、前記膨張弁で減圧された前記冷媒の第２の圧力を検出する。
前記室内ユニットは、室内側配管と、室内熱交換器とを有する。前記室内側配管は、前記室外側配管よりも設計圧力が低く、前記室外側配管と接続されて前記冷媒が流れる。前記室内熱交換器は、前記膨張弁で減圧された前記冷媒を蒸発させる。
前記制御部は、前記圧縮機を運転もしくは一時停止させて、前記室内側配管を流れる前記冷媒の圧力が前記室内側配管の設計圧力の範囲内となるように前記室外側配管を流れる前記冷媒の圧力を調整する。また、前記制御部は、前記第１の圧力もしくは前記第２の圧力に応じて前記圧縮機を一時停止させ、前記第１の圧力に応じて前記圧縮機を一時停止させた場合、前記膨張弁の開度を初期開度よりも大きくして前記圧縮機の運転を再開させ、前記第２の圧力に応じて前記圧縮機を一時停止させた場合、前記膨張弁の開度を初期開度よりも小さくして前記圧縮機の運転を再開させる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態に係る空気調和装置を概略的に示す回路図である。

【図2】実施形態に係る空気調和装置における開度調整処理時の制御フロー図である。

【図3】実施形態に係る空気調和装置において、液管圧力レリース処理によって一時停止された圧縮機が運転再開された場合における膨張弁の開度、冷媒の吐出圧力および液管圧力、圧縮機の運転率の各々の時間遷移を示す図である。

【図4】実施形態に係る空気調和装置において、吐出圧力レリース処理によって一時停止された圧縮機が運転再開された場合における膨張弁の開度、冷媒の吐出圧力および液管圧力、圧縮機の運転率の各々の時間遷移を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る空気調和装置１を概略的に示す回路図である。図１に示すように、空気調和装置１は、冷媒が流れる流路によって接続された室外ユニット２と室内ユニット４を備える。室外ユニット２と室内ユニット４は、液側接続配管Ｌとガス側接続配管Ｇにより接続されている。流路は、複数の配管が接続されて構成されている。本実施形態において、室外ユニット２側の流路を構成する配管（以下、室外側配管という）２０１と、室内ユニット４側の流路を構成する配管（以下、室内側配管という）４０１とは、異なる設計圧力とされている。一例として、室内側配管４０１の設計圧力は、室外側配管２０１の設計圧力よりも低圧に設定されている。なお、空気調和装置１は冷房運転および暖房運転のいずれも可能であるが、本実施形態においては空気調和装置１が冷房運転される場合について説明する。本実施形態においては、便宜上、液側接続配管Ｌおよびガス側接続配管Ｇも室内側配管４０１に含むものとする。

【0009】

室外ユニット２は、主たる要素として、圧縮機２０２、第１の圧力検出部２０３、室外熱交換器２０４、膨張弁２０５、第２の圧力検出部２０６を有する。

【0010】

圧縮機２０２は、第１の配管（以下、吸込管という）２０１ａから冷媒を吸い込んで圧縮し、圧縮した冷媒を第２の配管（以下、吐出管という）２０１ｂに吐出する。吸込管２０１ａおよび吐出管２０１ｂは、室外側配管２０１の一部をそれぞれ構成する。例えば、圧縮機２０２は、密閉容器、圧縮機構、電動機構などを備えて構成され、吐出管２０１ｂへ高温・高圧の気相冷媒を吐出する。

【0011】

また、圧縮機２０２に対しては、後述する冷媒の吐出圧力および液管圧力に応じて所定のレリース処理がなされる。吐出圧力レリース処理では、冷媒の吐出圧力が所定の閾値を超えた場合、圧縮機２０２の回転数（周波数）を低下させ、該回転数が該圧縮機２０２の下限回転数まで低下すると、圧縮機が停止（より具体的には一時停止）する。液管圧力レリース処理では、冷媒の液管圧力が所定の閾値を超えた場合、圧縮機２０２の回転数（周波数）を低下させ、該回転数が該圧縮機２０２の下限回転数まで低下すると、圧縮機が停止（より具体的には一時停止）する。吐出圧力レリース処理および液管圧力レリース処理については、改めて後述する。

【0012】

吐出管２０１ｂは、一端が圧縮機２０２の吐出口に接続され、他端が四方弁２０７の第１のポートに接続されている。四方弁２０７は、圧縮機２０２から吐出された冷媒を室内ユニット４に導くとともに、室内ユニット４で熱交換された冷媒を圧縮機２０２に導く。

【0013】

第１の圧力検出部（以下、吐出圧力検出部という）２０３は、吐出管２０１ｂに配置され、圧縮機２０２から吐出された冷媒の圧力（以下、吐出圧力という）、つまり吐出管２０１ｂを流れる高温・高圧の気相冷媒の圧力（吐出圧力）を検出する。吐出圧力検出部２０３は、例えば感圧素子が吐出管２０１ｂの配管内に配置されて吐出圧力を検出する圧力センサなどである。吐出圧力検出部２０３は、検出した吐出圧力の値を有線もしくは無線を介して後述する制御部６に付与する。

【0014】

また、吐出管２０１ｂには、吐出温度検出部２０８が配置されている。吐出温度検出部２０８は、圧縮機２０２から吐出された冷媒の温度（以下、吐出温度という）、つまり吐出管２０１ｂを流れる高温・高圧の気相冷媒の吐出温度を検出する。吐出温度検出部２０８は、例えば感温素子が吐出管２０１ｂの配管内に配置されて吐出温度を検出する温度センサ（サーミスタ）などである。吐出温度検出部２０８は、検出した吐出温度の値を有線もしくは無線を介して後述する制御部６に付与する。

【0015】

室外熱交換器２０４は、圧縮機２０２から吐出された高温・高圧の気相冷媒を空気などとの熱交換により凝縮し、高圧の液相冷媒に変化させる。本実施形態のように空気調和装置１が冷房運転される場合、室外熱交換器２０４は、凝縮器として機能する。室外熱交換器２０４には、第３の配管２０１ｃから高温・高圧の気相冷媒が導かれる。第３の配管２０１ｃは、一端が四方弁２０７の第２のポートに接続され、他端が室外熱交換器２０４の冷媒流入口に接続されている。室外熱交換器２０４の冷媒流出口には、第４の配管２０１ｄの一端が接続され、第４の配管２０１ｄの他端は膨張弁２０５に接続されている。第３の配管２０１ｃおよび第４の配管２０１ｄは、室外側配管２０１の一部をそれぞれ構成する。

【0016】

室外熱交換器２０４の近傍には、室外送風機２０９が配置される。室外送風機２０９は、外気を吸い込み、その吸込空気を室外熱交換器２０４に流通させる。これにより、かかる外気と室外熱交換器２０４を流れる冷媒との間で熱交換がなされる。

【0017】

第４の配管２０１ｄには、出口温度検出部２１０が配置されている。出口温度検出部２１０は、室外熱交換器２０４から流出した冷媒の温度（以下、出口温度という）を検出する。出口温度検出部２１０は、例えば感温素子が第４の配管２０１ｄの配管内に配置されて出口温度を検出する温度センサ（サーミスタ）などである。出口温度検出部２１０は、検出した出口温度の値を有線もしくは無線を介して後述する制御部６に付与する。

【0018】

膨張弁２０５は、室外熱交換器２０４から流出した冷媒（高圧の液相冷媒）を開度に応じて減圧させ、例えば低圧の気液二相冷媒や液相冷媒に変化させる。膨張弁２０５は、例えば最小開度と最大開度との間で弁の開度を制御することで冷媒の絞り量が適正になるように調整される減圧器であり、供給される駆動パルスの数に応じて開度が連続的に変化するＰＭＶ（Pulse Motor Valve）として構成されている。膨張弁２０５は、後述する制御部６に動作制御、例えば開度調整され、開度の値を有線もしくは無線を介して制御部６に付与する。膨張弁２０５の一次側には第４の配管２０１ｄの他端が接続され、二次側には第５の配管（以下、液管という）２０１ｅの一端が接続されている。液管２０１ｅは、室外側配管２０１の一部を構成する。

【0019】

第２の圧力検出部（以下、液管圧力検出部という）２０６は、液管２０１ｅに配置され、膨張弁２０５で減圧された冷媒の圧力（以下、液管圧力という）、例えば液管２０１ｅを流れる低圧の気液二相冷媒や液相冷媒の圧力（液管圧力）を検出する。液管圧力検出部２０６は、例えば感圧素子が液管２０１ｅの配管内に配置されて液管圧力を検出する圧力センサなどである。液管圧力検出部２０６は、検出した液管圧力の値を有線もしくは無線を介して後述する制御部６に付与する。

【0020】

また、液管２０１ｅには、液温検出部２１１が配置されている。液温検出部２１１は、膨張弁２０５で減圧された冷媒の温度（以下、液温という）、例えば液管２０１ｅを流れる低圧の気液二相冷媒や液相冷媒の液温を検出する。液温検出部２１１は、例えば感温素子が液管２０１ｅの配管内に配置されて液温を検出する温度センサ（サーミスタ）などである。液温検出部２１１は、検出した液温の値を有線もしくは無線を介して後述する制御部６に付与する。

【0021】

液管２０１ｅで導かれた冷媒は、液側接続配管Ｌを介して室内ユニット４の室内側配管４０１（後述する第６の配管４０１ｆおよび第７の配管４０１ｇ）を流れ、ガス側接続配管Ｇを介して室外ユニット２に戻される。液管２０１ｅの他端は、室外側の継手（例えばパックドバルブ）ＰＶ１、液側接続配管Ｌおよび室内側の継手ＰＶ３を介して第６の配管４０１ｆの一端に接続されている。第６の配管４０１ｆの他端は、後述する室内ユニット４の室内熱交換器４０２の冷媒流入口に接続されている。第７の配管４０１ｇは、一端が室内熱交換器４０２の冷媒流出口に接続され、他端が室内側の継手（例えばパックドバルブ）ＰＶ４、ガス側接続配管Ｇおよび室外側の継手ＰＶ２を介して第８の配管（以下、ガス管という）２０１ｈの一端に接続されている。ガス管２０１ｈは、室外側配管２０１の一部を構成する。

【0022】

ガス管２０１ｈは、他端が四方弁２０７の第３のポートに接続されている。かかる四方弁２０７の第４のポートには、第９の配管２０１ｉの一端に接続されている。第９の配管２０１ｉの他端には、アキュムレータ（第１のアキュムレータ）２１２が設けられている。第９の配管２０１ｉは、室外側配管２０１の一部を構成する。アキュムレータ２１２は、室内ユニット４に供給されて戻ってくる冷媒を気液分離させ、圧縮機２０２に気相冷媒のみを供給する。アキュムレータ２１２で気液分離された冷媒は、第１０の配管２０１ｊで気液分離器（第２のアキュムレータ）２１３に導かれる。第１０の配管２０１ｊは、一端がアキュムレータ２１２に接続され、他端が気液分離器２１３に接続されている。第１０の配管２０１ｊは、室外側配管２０１の一部を構成する。気液分離器２１３は、圧縮機２０２が液相冷媒を圧縮しないように、冷媒をさらに気液分離する。

【0023】

第１０の配管２０１ｊには、吸込温度検出部２１４が配置されている。吸込温度検出部２１４は、アキュムレータ２１２で気液分離された冷媒の温度（以下、吸込温度という）を検出する。吸込温度検出部２１４は、例えば感温素子が第１０の配管２０１ｊの配管内に配置されて吸込温度を検出する温度センサ（サーミスタ）などである。吸込温度検出部２１４は、検出した吸込温度の値を有線もしくは無線を介して後述する制御部６に付与する。

【0024】

気液分離器２１３の冷媒流出口には、第１の配管２０１ａの他端が接続され、該吸込管２０１ａによって気液分離器２１３で気液分離された冷媒が圧縮機２０２の吸込口から吸い込まれる。これにより、空気調和装置１において、冷媒が室外ユニット２と室内ユニット４の間で循環する。

【0025】

これに対し、室内ユニット４は、主たる要素として、室内熱交換器４０２、室内送風機４０３を有する。

【0026】

室内熱交換器４０２は、膨張弁２０５で減圧された気液二相冷媒や液相冷媒を空気などとの熱交換により蒸発させ、低温・低圧の気相冷媒に変化させる。本実施形態のように空気調和装置１が冷房運転される場合、室内熱交換器４０２は、蒸発器として機能する。室内熱交換器４０２には、第６の配管４０１ｆで気液二相冷媒や液相冷媒が導かれる。第６の配管４０１ｆは、一端が継手ＰＶ３、液側接続配管Ｌおよび継手ＰＶ１を介して液管２０１ｅに接続され、他端が室内熱交換器４０２の冷媒流入口に接続されている。室内熱交換器４０２の冷媒流出口には、第７の配管４０１ｇの一端が接続されている。第７の配管４０１ｇの他端は、継手ＰＶ４、ガス側接続配管Ｇおよび継手ＰＶ２を介してガス管２０１ｈの一端に接続されている。第６の配管４０１ｆおよび第７の配管４０１ｇは、室内側配管４０１の一部をそれぞれ構成する。

【0027】

室内熱交換器４０２の近傍には、室内送風機４０３が配置される。室内送風機４０３は、内気（空調対象の室内の空気）を吸い込み、その吸込空気を室内熱交換器４０２に流通させる。これにより、かかる内気と室内熱交換器４０２を流れる冷媒との間で熱交換がなされる。

【0028】

また、室内熱交換器４０２の近傍には、室内温度検出部４０４が配置されている。室内温度検出部４０４は、空気調和装置１によって空調される空調対象の室内の内気温度（以下、室内温度という）を検出する。室内温度検出部４０４は、例えば感温素子が室内ユニット４の筐体などに配置されて室内温度を検出する温度センサ（サーミスタ）などである。室内温度検出部４０４は、検出した室内温度の値を有線もしくは無線を介して後述する制御部６に付与する。

【0029】

制御部６は、空気調和装置１の運転制御を行う。本実施形態において、制御部６は、膨張弁２０５の開度を調整するとともに圧縮機２０２を運転もしくは一時停止させて、室内側配管４０１の設計圧力の範囲内となるように室外側配管２０１を流れる冷媒の圧力を調整する。その際、制御部６は、圧縮機２０２、吐出圧力検出部２０３、膨張弁２０５、および液管圧力検出部２０６の動作をそれぞれ制御する。例えば、制御部６は、圧縮機２０２の運転開始および停止、運転中の回転数や周波数などを制御する。その際、制御部６は、冷媒の吐出圧力および液管圧力に基づいて圧縮機２０２を一時停止もしくは運転再開させるとともに、膨張弁２０５の開度を調整する。

【0030】

制御部６は、ＣＰＵ、メモリ、記憶装置（不揮発メモリ）、入出力回路、タイマなどを含み、所定の演算処理を実行する。例えば、制御部６は、各種データを入出力回路により読み込み、記憶装置からメモリに読み出したプログラムを用いてＣＰＵで演算処理し、処理結果に基づいて圧縮機２０２、吐出圧力検出部２０３、膨張弁２０５、および液管圧力検出部２０６の動作制御を行う。その際、制御部６は、これらとの間で制御信号やデータ信号を有線もしくは無線を介して送受信する。すなわち、制御部６と上記制御対象である各構成要素とは、有線もしくは無線により電気的に接続されている。なお、図１に示す例では、室外ユニット２の一部として制御部６が配置されているが、制御部６の所在はこれに限定されない。

【0031】

制御部６は、前回停止履歴情報を保持している。前回停止履歴情報は、圧縮機２０２がレリース処理によって停止もしくは一時停止した際の停止理由を示す情報である。具体的には、後述する開度調整条件の判定時の直近において、吐出圧力レリース処理および液管圧力レリース処理のいずれによって圧縮機２０２が停止したかを示す情報である。すなわち、前回停止履歴情報は、冷媒の吐出圧力および液管圧力のいずれに応じて圧縮機２０２が停止したかを示す。例えば、前回停止履歴情報は、冷媒の吐出圧力に応じて圧縮機２０２が停止したことを示す値（以下、吐出圧力停止値という）、あるいは吐出圧力停止値とは異なる値であって冷媒の液管圧力に応じて圧縮機２０２が停止したことを示す値（以下、液管圧力停止値）を格納するフラグ（以下、停止フラグという）である。停止フラグの初期値は、吐出圧力停止値および液管圧力停止値のいずれとも異なる値やＮｕｌｌ値などである。停止フラグの値は、例えば制御部６のメモリや記憶装置（不揮発メモリ）に保持され、後述する開度調整処理において前回停止履歴（開度調整条件）の判定時に読み出されてパラメータとして使用される。

【0032】

以上のような構成を備えた空気調和装置１において、制御部６が行う空気調和装置１の運転制御、具体的には、圧縮機２０２の運転状況に応じて膨張弁２０５の開度を調整する制御（以下、開度調整処理という）について、制御部６の制御フローに従って説明する。図２には、開度調整処理時における制御部６の制御フローを示す。制御部６は、例えば開度調整処理をＣＰＵに実行させるためのプログラム（開度調整処理プログラム）を記憶装置に保持し、該プログラムをメモリに読み出すことで図２に示すような制御を行う。

【0033】

開度調整処理にあたって、空気調和装置１は、冷房運転を開始する（Ｓ１０１）。具体的には、制御部６が圧縮機２０２を起動し、膨張弁２０５を開いて室外側配管２０１および室内側配管４０１により構成される流路に冷媒を循環させる。これにより、図１に白抜き矢印で示すように冷媒が流路を流れる。ここでの膨張弁２０５の開度は予め設定された初期開度である。初期開度は、冷房運転の開始時に設定される膨張弁２０５の開度であり、例えば空気調和装置１の性能などに応じて予め設定されている。なお、後述するように開度調整処理において膨張弁２０５の開度が調整され、圧縮機２０２が一時停止された後に、空気調和装置１の冷房運転が再び開始（再開）される場合、膨張弁２０５の開度は調整された直近の開度である。空気調和装置１が冷房運転されていることは、開度調整処理の前提条件である。空気調和装置１が冷房運転開始されることをトリガーとして、制御部６は、開度調整処理を実行可能となる。したがって、空気調和装置１が冷房運転されていない場合、開度調整処理は実行されない。

【0034】

空気調和装置１が運転された状態で、制御部６は、膨張弁２０５の開度を調整するための判定条件（以下、開度調整条件という）が成立するか否かを判定する。開度調整条件は、膨張弁２０５の開度をどのように調整するかの判定条件である。本実施形態においては、開度調整条件として停止フラグの値が判定される。

【0035】

開度調整条件として、制御部６は、停止フラグが液管圧力停止値であるか否か、つまり圧縮機２０２の前回停止履歴が冷媒の液管圧力に応じた停止であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。開度調整条件の判定にあたって、制御部６は、例えばメモリから停止フラグの値をパラメータとして読み出す。

【0036】

停止フラグが液管圧力停止値であると判定した場合（Ｓ１０２においてＹｅｓ）、制御部６は、膨張弁２０５の開度を初期開度から所定開度下げた開度に設定する（Ｓ１０３）。すなわち、膨張弁２０５は初期開度よりも閉じた（絞った）状態に遷移する。初期開度からの低下度合は、任意に設定可能であり、固定値であっても変動値であってもよい。

【0037】

これに対し、停止フラグが液管圧力停止値でないと判定した場合（Ｓ１０２においてＮｏ）、制御部６は、開度調整条件として、制御部６は、停止フラグが吐出圧力停止値であるか否か、つまり圧縮機２０２の前回停止履歴が冷媒の吐出圧力に応じた停止であるか否かを判定する（Ｓ１０４）。

【0038】

停止フラグが吐出圧力停止値であると判定した場合（Ｓ１０４においてＹｅｓ）、制御部６は、膨張弁２０５の開度を初期開度から所定開度上げた開度に設定する（Ｓ１０５）。すなわち、膨張弁２０５は初期開度よりも開いた（緩まった）状態に遷移する。初期開度からの上昇度合は、任意に設定可能であり、固定値であっても変動値であってもよい。

【0039】

これに対し、停止フラグが吐出圧力停止値でないと判定した場合（Ｓ１０４においてＮｏ）、制御部６は、膨張弁２０５の開度を初期開度に設定する（Ｓ１０６）。初期開度は、冷房運転開始時の膨張弁２０５の開度である。

【0040】

Ｓ１０３、Ｓ１０５、Ｓ１０６のいずれかにおいて膨張弁２０５の開度を調整すると、制御部６は、室外熱交換器２０４における冷媒の過冷却度が目標値となるように膨張弁２０５の開度を制御する（以下、過冷却制御という）（Ｓ１０７）。室外熱交換器２０４における冷媒の過冷却度は、室外熱交換器２０４における冷媒の凝縮温度と室外熱交換器２０４から流出する冷媒の温度（液温検出部２１１の検出温度）との差として検出することができる。冷媒の凝縮温度は、吐出圧力検出部２０３が検出する冷媒の圧力から換算して求めることができる。

【0041】

続いて、制御部６は、液管圧力レリース処理の実行条件を判定する。液管圧力レリース処理の実行条件は、液管圧力レリース処理の実行を開始するか否かの判定条件である。液管圧力レリース処理の実行条件の判定にあたって、制御部６は、冷媒の液管圧力の値が液管圧力制御値以上であるか否かを判定する（Ｓ１０８）。冷媒の液管圧力の値は、液管圧力検出部２０６の検出値として制御部６に付与される。液管圧力制御値（後述する吐出圧力制御値である第１の圧力制御値に対する第２の圧力制御値）は、冷媒の液管圧力が過度に上昇することを抑止するための液管圧力の規制値（閾値）であり、例えば空気調和装置１の性能などに応じて、室内側配管４０１の設計圧力の値よりも小さな値に予め設定されている。液管圧力制御値は、例えば制御部６の記憶装置に保持され、液管圧力レリース処理の実行条件の判定時にメモリに読み出されてパラメータとして使用される。

【0042】

冷媒の液管圧力の値が液管圧力制御値以上であると判定した場合（Ｓ１０８においてＹｅｓ）、制御部６は、液管圧力レリース処理を実行する（Ｓ１０９）。液管圧力レリース処理において、制御部６は、圧縮機２０２の回転数を液管圧力に応じて低下させる。そして、制御部６は、圧縮機２０２の下限回転数となるまで回転数を低下させ、圧縮機２０２を停止（より具体的には一時停止）させる。これにより、空気調和装置１の冷房運転が一時停止される。

【0043】

続けて、制御部６は、停止フラグの値を液管圧力停止値に設定する、つまり圧縮機２０２の停止履歴として冷媒の液管圧力に応じた停止であることを前回停止履歴として記録する（Ｓ１１０）。これにより、圧縮機２０２の前回停止履歴情報として、圧縮機２０２が液管圧力レリース処理によって停止（一時停止）したことを示す情報が保持される。停止フラグの設定値（液管圧力停止値）は、例えば制御部６のメモリに保持され、以降の開度調整条件の判定時に読み出されてパラメータとして使用される。

【0044】

これに対し、冷媒の液管圧力の値が液管圧力制御値未満であると判定した場合（Ｓ１０８においてＮｏ）、制御部６は、開度調整条件として、制御部６は、吐出圧力レリース処理の実行条件を判定する。吐出圧力レリース処理の実行条件は、吐出圧力レリース処理の実行を開始するか否かの判定条件である。吐出圧力レリース処理の実行条件の判定にあたって、制御部６は、冷媒の吐出圧力の値が吐出圧力制御値以上であるか否かを判定する（Ｓ１１１）。冷媒の吐出圧力の値は、吐出圧力検出部２０３の検出値として制御部６に付与される。吐出圧力制御値（第１の圧力制御値）は、冷媒の吐出圧力が過度に上昇することを抑止するための吐出圧力の規制値（閾値）であり、例えば空気調和装置１、具体的には圧縮機２０２の性能などに応じて、室内側配管４０１の設計圧力の値よりも大きな値に予め設定されている。吐出圧力制御値（第１の圧力制御値）は、液管圧力制御値（第２の圧力制御値）よりも大きい。吐出圧力制御値は、例えば制御部６の記憶装置に保持され、吐出圧力レリース処理の実行条件の判定時にメモリに読み出されてパラメータとして使用される。

【0045】

冷媒の吐出圧力の値が吐出圧力制御値以上であると判定した場合（Ｓ１１１においてＹｅｓ）、制御部６は、吐出圧力レリース処理を実行する（Ｓ１１２）。吐出圧力レリース処理において、制御部６は、圧縮機２０２の回転数を吐出圧力に応じて低下させる。そして、制御部６は、圧縮機２０２の下限回転数となるまで回転数を低下させ、圧縮機２０２を停止（より具体的には一時停止）させる。これにより、空気調和装置１の冷房運転が一時停止される。

【0046】

続けて、制御部６は、停止フラグの値を吐出圧力停止値に設定する、つまり圧縮機２０２の停止履歴として冷媒の吐出圧力に応じた停止であることを前回停止履歴として記録する（Ｓ１１３）。これにより、圧縮機２０２の前回停止履歴情報として、圧縮機２０２が液管圧力レリース処理によって停止（一時停止）したことを示す情報が保持される。停止フラグの設定値（吐出圧力停止値）は、例えば制御部６のメモリに保持され、以降の開度調整条件の判定時に読み出されてパラメータとして使用される。

【0047】

そして、停止フラグの値を吐出圧力停止値（Ｓ１１０）もしくは液管圧力停止値（Ｓ１１３）に設定すると、制御部６は、空気調和装置１の冷房運転を再び開始（再開）する（Ｓ１０１）。例えば、制御部６は、所定時間に亘って空気調和装置１の冷房運転再開を保留し、室内ユニット４が冷房サーモオフ状態からサーモオン状態に遷移した時点で空気調和装置１の冷房運転を再開させる。これにより、一時停止されていた圧縮機２０２の運転が再開される。再開後、膨張弁２０５の開度は、停止フラグに応じてＳ１０３、Ｓ１０５のいずれかで調整される。

【0048】

一方、冷媒の吐出圧力の値が吐出圧力制御値未満であると判定した場合（Ｓ１１１においてＮｏ）、制御部６は、空気調和装置１の運転停止条件を判定する（Ｓ１１４）。運転停止条件は、空気調和装置１を運転停止させるか否かの判定条件であり、本実施形態では冷媒の液管圧力に応じた停止および吐出圧力に応じた停止のいずれでもない理由で空気調和装置１の冷房運転を停止させるか否かの判定条件である。運転停止条件は、例えば制御部６が空気調和装置１の運転停止を示す信号を受信したか否かなどに応じて判定される。運転停止を示す信号は、例えば室外ユニット２の操作パネルや室内ユニット４のリモコンなどからユーザ等が運転停止を選択することで発信される。すなわち、ユーザ等の自発的な操作による運転停止（通常の運転停止）であれば、運転停止条件が成立する（満たされる）。

【0049】

運転停止条件が成立する場合（Ｓ１１４においてＹｅｓ）、制御部６は、停止フラグの値を初期値に設定（リセット）する、つまり圧縮機２０２の停止履歴として冷媒の液管圧力および吐出圧力のいずれでもない理由による停止であることを前回停止履歴として記録する（Ｓ１１５）。これにより、圧縮機２０２の前回停止履歴情報として、圧縮機２０２がレリース処理（液管圧力レリース処理および吐出圧力レリース処理）以外によって停止したことを示す情報が保持される。停止フラグの設定値（初期値）は、例えば制御部６の記憶装置（不揮発メモリ）に保持される。保持された停止フラグの設定値（初期値）は、Ｓ１１６において冷房運転が停止された空気調和装置１がその後に再び冷房運転を開始した際、新たに実行される開度調整処理での開度調整条件の判定時に読み出され、パラメータとして使用される。

【0050】

そして、制御部６は、空気調和装置１の冷房運転を停止する（Ｓ１１６）。ここでの停止は、Ｓ１１４において例えば室外ユニット２の操作パネルや室内ユニット４のリモコンなどからユーザ等が選択することによる通常の運転停止であり、レリース処理における停止（Ｓ１０９，Ｓ１１２）とは異なる。この場合、停止した空気調和装置１がその後に再び冷房運転を開始する際には、別途新たに開度調整処理が実行される。

【0051】

これに対し、運転停止条件が成立しない場合（Ｓ１１４においてＮｏ）、制御部６は、過冷却制御（Ｓ１０７）を継続し、以降の処理（Ｓ１０８～Ｓ１１６）を選択的に実行する。
すなわち、空気調和装置１が冷房運転されている間、一連の開度調整処理が繰り返される。そして、空気調和装置１の冷房運転が停止されると、一連の開度調整処理も終了する。

【0052】

図３および図４には、このような開度調整処理によって膨張弁２０５の開度が調整される態様例をそれぞれ示す。図３は、開度調整条件の判定時の直近において、液管圧力レリース処理によって圧縮機２０２が一時停止され、その後に運転再開された場合における膨張弁２０５の開度、冷媒の吐出圧力および液管圧力、圧縮機２０２の運転率の各々の時間遷移を示す図である。図４は、開度調整条件の判定時の直近において、吐出圧力レリース処理によって圧縮機２０２が一時停止され、その後に運転再開された場合における膨張弁２０５の開度、冷媒の吐出圧力および液管圧力、圧縮機２０２の運転率の各々の時間遷移を示す図である。図３および図４において、横軸は時間を示し、縦軸は冷媒の圧力、膨張弁２０５の開度、圧縮機２０２の運転率の各々の値を示す。

【0053】

図３において、Ｌ３１は冷媒の吐出圧力、Ｌ３２は冷媒の液管圧力、Ｌ３３は膨張弁２０５の開度、Ｌ３４は圧縮機２０２の運転率についての各々の時間遷移（軌跡）の一例をそれぞれ示す。図３に示す例では、時刻ｔ３０から時刻ｔ３１までの間、圧縮機２０２は停止している。この場合、時刻ｔ３０の直前に冷媒の液管圧力が液管圧力制御値以上となり、圧縮機２０２が液管圧力レリース処理によって一時停止し、停止フラグの値が液管圧力停止値となっている（図２のＳ１０８，Ｓ１０９，Ｓ１１０に対応）。

【0054】

時刻ｔ３１となると、一時停止していた圧縮機２０２の運転が再開される（図２のＳ１０１に対応）。これにより、冷媒の吐出圧力および液管圧力、膨張弁２０５の開度、圧縮機２０２の運転率は、いずれも時刻ｔ３２まで上昇する。図３に示す破線Ｘ３３は、膨張弁２０５の初期開度（図２のＳ１０６）の値を示す。このとき、停止フラグの値が液管圧力停止値となっているため、膨張弁２０５の開度は、初期開度より所定開度小さい開度まで上昇する。

【0055】

その状態で時刻ｔ３３になると、過冷却制御（Ｓ１０７）によって膨張弁２０５の開度が制御される。膨張弁２０５の開度は、室外熱交換器２０４における過冷却度が目標値となるように制御される。これに伴って、冷媒の吐出圧力は変動するが、吐出圧力制御値（破線Ｘ３１）を超えない値に維持される。また、冷媒の液管圧力は変動するが、液管圧力制御値（破線Ｘ３２）を超えない値に維持される。図３に示す破線Ｘ３０は、室内側配管４０１の設計圧力の値を示す。

【0056】

直前に冷媒の液管圧力が液管圧力制御値以上となり、圧縮機２０２が一時停止した後の運転再開後に、液管圧力が液管圧力制御値（破線Ｘ３２）を超えないので、圧縮機２０２が直ぐに停止することがなく、上昇した圧縮機２０２の運転率は、時刻ｔ３２での値が維持されて安定する。

【0057】

図４において、Ｌ４１は冷媒の吐出圧力、Ｌ４２は冷媒の液管圧力、Ｌ４３は膨張弁２０５の開度、Ｌ４４は圧縮機２０２の運転率についての各々の時間遷移（軌跡）の一例をそれぞれ示す。図４に示す例では、時刻ｔ４０から時刻ｔ４１までの間、圧縮機２０２は停止している。この場合、時刻ｔ４０の直前に冷媒の吐出圧力が吐出圧力制御値以上となり、圧縮機２０２が吐出圧力レリース処理によって一時停止し、停止フラグの値が吐出圧力停止値となっている（図２のＳ１１１，Ｓ１１２，Ｓ１１３に対応）。

【0058】

時刻ｔ４１となると、一時停止していた圧縮機２０２の運転が再開される（図２のＳ１０１に対応）。これにより、冷媒の吐出圧力および液管圧力、膨張弁２０５の開度、圧縮機２０２の運転率は、いずれも時刻ｔ４２まで上昇する。図４に示す破線Ｘ４３は、膨張弁２０５の初期開度（図２のＳ１０６）の値を示す。このとき、停止フラグの値が吐出圧力停止値となっているため、膨張弁２０５の開度は、初期開度より所定開度大きい開度まで上昇する。

【0059】

その状態で時刻ｔ４３になると、過冷却制御（Ｓ１０７）によって膨張弁２０５の開度が制御される。膨張弁２０５の開度は、室外熱交換器２０４における過冷却度が目標値となるように制御される。これに伴って、冷媒の吐出圧力は変動し、所定時間内は吐出圧力制御値（破線Ｘ４１）を超えない値に維持される。また、冷媒の液管圧力は変動するが、液管圧力制御値（破線Ｘ４２）を超えない値に維持される。図４に示す破線Ｘ４０は、室内側配管４０１の設計圧力の値を示す。

【0060】

直前に冷媒の吐出圧力が吐出圧力制御値以上となり、圧縮機２０２が一時停止した後の運転再開後に、吐出圧力が吐出圧力制御値（破線Ｘ４１）を超えないので、圧縮機２０２が直ぐに停止することがない。このため、上昇した圧縮機２０２の運転率は、時刻ｔ４２での値が維持されて安定する。

【0061】

以上のように本実施形態によれば、圧縮機２０２の停止フラグの値、つまり前回停止履歴情報に応じて膨張弁２０５の開度を適切に調整することができる。例えば図３および図４に示す例のいずれの場合であっても、圧縮機２０２の一時停止の頻度を抑制できる。これにより、状況に応じて圧縮機２０２の運転を適切に継続させるとともに、運転率を上げることができる。

【0062】

例えば、空気調和装置１の冷房運転時において冷媒の循環量が比較的大きな条件下では、室外熱交換器２０４および膨張弁２０５での圧力損失により、吐出圧力と液管圧力との圧力差が大きくなる。このため、吐出圧力レリース処理がなされて圧縮機２０２が一時停止される場合が多い。これに対し、冷房運転開始時などの冷媒の循環量が比較的小さな条件下では、室外熱交換器２０４および膨張弁２０５での圧力損失が小さく、吐出圧力と液管圧力との圧力差も小さくなる。このため、液管圧力レリース処理がなされて圧縮機２０２が一時停止される場合が多い。

【0063】

本実施形態によれば、圧縮機２０２が一時停止された後、運転再開される際、前回停止履歴情報に応じて膨張弁２０５の開度を適切に調節することができる。

【0064】

すなわち、圧縮機２０２の運転再開時、直近で液管圧力レリース処理によって圧縮機２０２が一時停止されていた場合、膨張弁２０５の初期開度を低下させることで液管圧力を低下させる。これにより、液管圧力レリース処理を低減させるとともに、圧縮機２０２が短時間で一時停止と運転再開を繰り返すことを抑制させることができる。その結果、空気調和装置１の冷房能力の低下を抑制可能となる。

【0065】

一方、圧縮機２０２の運転再開時、直近で吐出圧力レリース処理によって圧縮機２０２が一時停止されていた場合、膨張弁２０５の初期開度を上昇させることで吐出圧力を低下させる。これにより、吐出圧力レリース処理を低減させるとともに、圧縮機２０２が短時間で一時停止と運転再開を繰り返すことを抑制させることができる。その結果、空気調和装置１の冷房能力の低下を抑制可能となる。

【0066】

以上、本発明の実施形態を説明したが、該実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。かかる新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0067】

１…空気調和装置、２…室外ユニット、４…室内ユニット、６…制御部、２０１…室外側配管、２０１ａ…第１の配管（吸込管）、２０１ｂ…第２の配管（吐出管）、２０１ｃ…第３の配管、２０１ｄ…第４の配管、２０１ｅ…第５の配管（液管）、２０１ｈ…第８の配管（ガス管）、２０１ｉ…第９の配管、２０１ｊ…第１０の配管、２０２…圧縮機、２０３…第１の圧力検出部（吐出圧力検出部）、２０４…室外熱交換器、２０５…膨張弁、２０６…第２の圧力検出部（液管圧力検出部）、２０７…四方弁、２０８…吐出温度検出部、２０９…室外送風機、２１０…出口温度検出部、２１１…液温検出部、２１２…アキュムレータ、２１３…気液分離器、２１４…吸込温度検出部、４０１…室内側配管、４０１ｆ…第６の配管、４０１ｇ…第７の配管、４０２…室内熱交換器、４０３…室内送風機、４０４…室内温度検出部、Ｇ…ガス側接続配管、Ｌ…液側接続配管、ＰＶ１，ＰＶ２，ＰＶ３，ＰＶ４…継手。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】