JPH08100955A - 空気調和装置の運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所定の冷媒循環量を確保し、圧縮機における
吐出冷媒温度の上昇を抑制すると共に、低外気温時の冷
房運転時における能力向上を図る。 【構成】圧縮機（21）と室外熱交換器（23）と電動膨張
弁（25）と室内熱交換器（31）とが順に接続された冷媒
循環回路（10）が設けられている。冷媒循環回路（10）
における電動膨張弁（25）と利用側熱交換器（31）との
間には冷媒調節器（40）が設けられている。更に、冷媒
循環回路（10）には、バイパス弁（SV）を備えて電動膨
張弁（25）と冷媒調節器（40）とをバイパスするバイパ
ス通路（12）が設けられている。そして、冷房運転サイ
クル時に上記冷媒循環回路（10）の冷媒不足を検出する
と、上記電動膨張弁（25）とバイパス弁（SV）とを共に
全開状態に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷房運転サイクルと暖
房運転サイクルとに可逆運転可能な空気調和装置の運転
制御装置に関し、特に、冷媒不足対策に係るものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空気調和装置には、特開平６−
２０７７５８号公報に開示されているように、圧縮機
と、四路切換弁と、室外熱交換器と、電動膨張弁と、室
内熱交換器とが順に接続されて冷房運転サイクルと暖房
運転サイクルとに可逆運転可能な冷媒循環回路を備えて
いるものがある。そして、上記電動膨張弁と室内熱交換
器との間には冷媒調節器が設けられ、該冷媒調節器は、
冷房運転サイクル時に液冷媒を貯溜して該液冷媒の貯溜
量に対応した冷媒量を室内熱交換器に供給する一方、暖
房運転サイクル時に液冷媒を貯溜するようにし、アキュ
ムレータ等を省略して回路構成の簡素化を図っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した空気調和装置
において、冷房運転サイクル時の低圧ラインに冷媒調節
器を設けているため、この冷房運転サイクル時に液冷媒
が冷媒調節器に溜り込み、冷媒が不足して所謂ガス欠状
態が生じる場合がある。この場合、圧縮機における吐出
冷媒温度が上昇し、異常停止等が生じるという問題があ
った。また、低外気温時の冷房運転時においても液冷媒
が冷媒調節器に溜り込み、冷媒が不足する場合がある。
この場合、低外気温時の冷房運転時に能力が不足すると
いう問題があった。

【０００４】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
で、所定の冷媒循環量を確保し、圧縮機における吐出冷
媒温度の上昇を抑制すると共に、低外気温時の冷房運転
時における能力向上を図ることを目的とするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明が講じた手段は、冷媒不足が生ずると、冷
媒調節器の液冷媒を放出させるようにしたものである。

【０００６】具体的に、図１に示すように、請求項１に
係る発明が講じた手段は、先ず、圧縮機（21）と、熱源
側熱交換器（23）と、膨脹機構（25）と、利用側熱交換
器（31）とが順に接続されて冷房運転サイクルと暖房運
転サイクルとに可逆運転可能な閉回路の冷媒循環回路
（10）が設けられている。そして、該冷媒循環回路（1
0）における膨脹機構（25）と利用側熱交換器（31）と
の間には、冷房運転サイクル時に液冷媒を貯溜して該液
冷媒の貯溜量に対応した冷媒量を利用側熱交換器（31）
に供給する一方、暖房運転サイクル時に液冷媒を貯溜す
る冷媒調節器（40）が設けられている。

【０００７】更に、一端が熱源側熱交換器（23）と膨脹
機構（25）との間に、他端が冷媒調節器（40）と利用側
熱交換器（31）との間にそれぞれ接続され、開閉機構
（SV）を備えたバイパス通路（12）が設けられている。
加えて、冷房運転サイクル時に上記冷媒循環回路（10）
の冷媒不足を検出すると、上記膨脹機構（25）と開閉機
構（SV）とを共に全開状態に制御する開閉制御手段（7
1）が設けられている。

【０００８】ことを特徴とする空気調和装置の運転制御
装置 また、請求項２に係る発明が講じた手段は、上記請求項
１の発明において、圧縮機（21）の吐出冷媒温度を検出
する吐出温度検出手段（Ｔhd）が設けられている。そし
て、開閉制御手段（71）は、圧縮機（21）の吐出冷媒温
度が所定温度の第１判定値以上になると膨脹機構（25）
と開閉機構（SV）とを全開状態に制御すると共に、吐出
冷媒温度が第１判定値より低温の第２判定値以下になる
と少なくとも開閉機構（SV）を全閉状態に制御するよう
に構成されている。

【０００９】また、請求項３に係る発明が講じた手段
は、上記請求項１の発明において、圧縮機（21）の吐出
冷媒温度を検出する吐出温度検出手段（Ｔhd）と、熱源
側空気温度を検出する熱源側温度検出手段（Ｔha）と、
熱源側熱交換器（23）における冷媒凝縮温度を検出する
凝縮温度検出手段（Ｔhc）と、利用側空気温度を検出す
る利用側温度検出手段（Ｔhr）とが設けられている。そ
して、開閉制御手段（71）は、圧縮機（21）の吐出冷媒
温度が熱源側熱交換器（23）の冷媒凝縮温度に基づいて
設定された第３判定値より上昇した状態で且つ熱源側空
気温度が利用側空気温度に基づいて設定された第４判定
値より低下すると、膨脹機構（25）と開閉機構（SV）と
を全開状態に制御すると共に、熱源側空気温度が利用側
空気温度に基づいて設定された第５判定値より上昇する
か、又は圧縮機（21）の吐出冷媒温度が熱源側熱交換器
（23）の冷媒凝縮温度に基づいて設定された第６判定値
より低下すると、少なくとも開閉機構（SV）を全閉状態
に制御するように構成されている。

【００１０】また、請求項４に係る発明が講じた手段
は、上記請求項２又は３の発明において、開閉制御手段
（71）が開閉機構（SV）を全開状態から全閉状態に制御
すると、膨脹機構（25）を所定時間が経過するまで全開
状態に保持した後に通常制御に移行させる保持手段（7
2）が設けれている。

【００１１】

【作用】上記の構成により、請求項１に係る発明では、
冷房運転サイクル時には、圧縮機（21）より吐出した高
圧の冷媒は、熱源側熱交換器（23）で凝縮して液化し、
この液冷媒は、膨脹機構（25）で減圧した後、冷媒調節
器（40）に流入し、その後、利用側熱交換器（31）で蒸
発して圧縮機（21）に戻る循環となる。一方、暖房運転
サイクル時には、圧縮機（21）より吐出した高圧の冷媒
は、利用側熱交換器（31）で凝縮して液化し、この液冷
媒は、冷媒調節器（40）に流入した後、膨脹機構（25）
で減圧し、その後、熱源側熱交換器（23）で蒸発して圧
縮機（21）に戻る循環となる。そして、上記冷房運転サ
イクル時において、利用側熱交換器（31）の要求負荷に
対応した冷媒は、上記膨脹機構（25）と冷媒調節器（4
0）とによって調節され、所定の冷媒量が上記利用側熱
交換器（31）に供給される。

【００１２】一方、上記冷房運転サイクル時における通
常のサーモオン時においては、開閉機構（SV）を全閉に
制御している。開閉制御手段（71）が冷媒不足を検出す
ると、具体的に、請求項２に係る発明では、圧縮機（2
1）の吐出冷媒温度が第１判定値以上になると、開閉機
構（SV）及び膨脹機構（25）を共に全開状態に制御す
る。また、請求項３に係る発明では、圧縮機（21）の吐
出冷媒温度が第３判定値以上において熱源側空気温度が
第４判定値より低下すると、開閉制御手段（71）が開閉
機構（SV）及び膨脹機構（25）を共に全開状態に制御す
る。

【００１３】すなわち、冷媒循環量が低下して吐出冷媒
温度が上昇した場合、又は、低外気冷房時に液冷媒が冷
媒調節器（40）に溜り込み、冷房能力が低い場合、これ
らの何れかの状態では、開閉機構（SV）を全開にすると
共に、膨脹機構（25）を全開にする。この全開動作によ
って、熱源側熱交換器（23）で凝縮した液冷媒は、バイ
パス通路（12）を通って膨脹機構（25）及び冷媒調節器
（40）をバイパスし、直接に利用側熱交換器（31）に供
給される。これと同時に、膨脹機構（25）から冷媒調節
器（40）に流れ込む冷媒は、膨脹機構（25）が全開であ
るので、圧力が上昇して乾き気味となってガス冷媒が多
くなり、冷媒調節器（40）に溜り込んでいた液冷媒が放
出されることになる。

【００１４】この結果、上記冷媒調節器（40）に溜り込
んだ液冷媒が利用側熱交換器（31）に供給され、冷媒循
環回路（10）の冷媒循環量が増大し、圧縮機（21）の吸
込側の冷媒過熱度を小さくして吐出冷媒温度の上昇を抑
制すると共に、低外気冷房時に冷房能力が向上すること
になる。

【００１５】その後、上記圧縮機（21）の吐出冷媒温度
が低下して第２判定値以下になるか、又は、熱源側空気
温度が第５判定値より上昇するか、或いは吐出冷媒温度
が第６判定値より低下すると、開閉制御手段（71）が開
閉機構（SV）を全閉に制御する。

【００１６】続いて、請求項４に係る発明では、保持手
段（72）が膨脹機構（25）を全開状態に保持し、つま
り、上記開閉機構（SV）の全閉によって圧縮機（21）の
吐出冷媒温度が変動するので、冷媒循環回路（10）の冷
媒状態が安定するまで、膨脹機構（25）を全開状態に
し、通常制御に移行することになる。

【００１７】

【発明の効果】従って、請求項１に係る発明によれば、
冷媒循環回路（10）の冷媒不足を検出すると、開閉機構
（SV）及び膨脹機構（25）を共に全開にするようにした
ゝめに、冷媒調節器（40）に溜り込んだ液冷媒を確実に
放出させることができるので、所定の冷媒循環量を確実
に確保することができる。

【００１８】特に、請求項２に係る発明によれば、吐出
冷媒温度が上昇すると、開閉機構（SV）及び膨脹機構
（25）を全開にするようにしたゝめに、冷媒調節器（4
0）に溜り込んだ液冷媒を確実に放出させることができ
るので、冷媒循環回路（10）の冷媒循環量が増大し、圧
縮機（21）の吸込側の冷媒過熱度を小さくすることがで
きることから、吐出冷媒温度の上昇を確実に抑制するこ
とができる。

【００１９】また、請求項３に係る発明によれば、低外
気冷房時に開閉機構（SV）及び膨脹機構（25）を全開に
するようにしたゝめに、冷媒調節器（40）に溜り込んだ
液冷媒を確実に放出させることができるので、冷媒循環
回路（10）の冷媒循環量が増大し、冷房能力を向上させ
ることができる。

【００２０】また、請求項４に係る発明によれば、開閉
機構（SV）を全閉に戻した際、膨脹機構（25）を所定時
間が経過するまで全開状態に保持するようにしたゝめ
に、吐出冷媒温度の変動の伴う開閉機構（SV）の再度の
開動動作を防止することができるので、開閉機構（SV）
のハンチング動作を確実に防止することができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００２２】図２は、空気調和装置における冷媒系統を
示しており、冷媒循環回路（10）は、一台の室外ユニッ
ト（20）に対して一台の室内ユニット（30）が接続され
た所謂セパレートタイプに構成されている。

【００２３】上記室外ユニット（20）には、インバータ
により運転周波数が可変に調節されるスクロールタイプ
の圧縮機（21）と、冷房運転時には図中実線の如く、暖
房運転時には図中破線の如く切換わる四路切換弁（22）
と、冷房運転時に凝縮器として、暖房運転時に蒸発器と
して機能する熱源側熱交換器である室外熱交換器（23）
と、該室外熱交換器（23）の補助熱交換器（24）と、冷
媒を減圧するための膨脹機構である電動膨張弁（25）
と、冷媒調節器（40）とが設けられている。一方また、
上記室内ユニット（30）には、冷房運転時に蒸発器とし
て、暖房運転時に凝縮器として機能する利用側熱交換器
である室内熱交換器（31）が設けられている。

【００２４】そして、上記圧縮機（21）と四路切換弁
（22）と室外熱交換器（23）と補助熱交換器（24）と電
動膨張弁（25）と冷媒調節器（40）と室内熱交換器（3
1）とが順に冷媒配管（11）によって接続され、上記冷
媒循環回路（10）は、冷媒の循環により熱移動を生ぜし
めるように冷房運転サイクルと暖房運転サイクルとに可
逆運転可能な閉回路に構成されている。

【００２５】また、上記冷媒循環回路（10）は、電動膨
脹弁(25)を冷媒が双方向に流れるように配置しており、
つまり、電動膨脹弁(25)は、冷房運転サイクルと暖房運
転サイクルとで冷媒が逆方向に流れて減圧するように構
成されている（図２の実線は冷房、破線は暖房を示
す。）。更に、上記冷媒循環回路（10）は、アキュムレ
ータを備えていない回路に構成され、上記室内熱交換器
（31）の一端、具体的に、冷房運転サイクル時における
冷媒の出口側で、暖房運転サイクル時における冷媒の入
口側が四路切換弁（22）を介して直接に圧縮機（21）に
接続されている。

【００２６】一方、上記冷媒調節器（40）は、図３に示
すように、貯溜ケーシング（41）に第１流出入管（42）
と第２流出入管（43）とが接続されて構成され、冷房運
転サイクル時に低圧液ラインとなり、暖房運転サイクル
時に高圧液ラインとなる冷媒配管（11）に介設されてい
る。該貯溜ケーシング（41）は、液冷媒の貯溜可能に形
成され、上記冷媒循環回路（10）の冷媒充填量等に対応
した容量に構成されている。

【００２７】また、上記第１流出入管（42）は、一端が
貯溜ケーシング（41）の底面に連接され、他端が室外熱
交換器（23）側の冷媒配管（11）に連接され、冷房運転
サイクル時には室外熱交換器（23）より液冷媒を貯溜ケ
ーシング（41）に導入させる一方、暖房運転サイクル時
には上記貯溜ケーシング（41）より液冷媒を室外熱交換
器（23）に導出させるように構成されている（図３の実
線は冷房、破線は暖房を示す。）。

【００２８】また、上記第２流出入管（43）の一端部
は、貯溜ケーシング（41）の底部より該貯溜ケーシング
（41）内に導入された内管部（44）に形成されると共
に、他端が室内熱交換器（31）側の冷媒配管（11）に連
接されている。そして、上記第２流出入管（43）は、冷
房運転サイクル時に貯溜ケーシング（41）より液冷媒を
室内熱交換器（31）に導出させる一方、暖房運転サイク
ル時に室内熱交換器（31）より液冷媒を貯溜ケーシング
（41）に導入させるように構成されている（第４図の実
線は冷房、破線は暖房を示す。）。更に、上記第２流出
入管（43）の内管部（44）は、上方に延びる直管に形成
されると共に、複数の冷媒孔（45，45，…）が形成さ
れ、該各冷媒孔（45，45，…）は、同一径又は異径に設
定され、暖房運転サイクル時に液冷媒が流入すると共
に、特に、冷房運転サイクル時に液冷媒が流出すると同
時に、上記貯溜ケーシング（41）に貯溜している潤滑油
が流出するように構成されている。

【００２９】そして、上記冷媒調節器（40）は、冷房運
転サイクル時に液冷媒を貯溜し且つ冷媒孔（45，45，
…）によって貯溜量に対応した冷媒量を室内熱交換器
（31）に供給して冷媒循環量を調節する一方、暖房運転
サイクル時に余剰冷媒を貯溜するように構成されてい
る。

【００３０】また、本発明の特徴として、上記冷媒循環
回路（10）には、電動膨張弁（25）と冷媒調節器（40）
とをバイパスするバイパス通路（12）が設けられてい
る。該バイパス通路（12）の一端は、補助熱交換器（2
4）と電動膨張弁（25）との間に接続され、他端は、冷
媒調節器（40）と室内熱交換器（31）との間に接続され
ている。そして、上記冷媒調節器（40）は、開閉機構で
あるバイパス弁（SV）と、補助熱交換器（24）から室内
熱交換器（31）への冷媒流通を許容する逆止弁（CV）が
設けられ、冷房運転サイクルにおける冷媒不足時に液冷
媒を補助熱交換器（24）、つまり、室外熱交換器（23）
から室内熱交換器（31）に流すように構成されている。

【００３１】尚、図２において、（13）はガス抜き通路
であって、一端が冷媒調節器（40）に、他端が補助熱交
換器（24）と電動膨張弁（25）との間にそれぞれ接続さ
れ、キャピラリ（CP）を備えている。また、（F1〜F4）
は、冷媒中の塵埃を除去するためのフィルタ、（ER）
は、圧縮機（21）の運転音を低減させるための消音器で
ある。

【００３２】更に、上記空気調和装置にはセンサ類が設
けられており、上記圧縮機（21）の吐出管には、吐出冷
媒温度である吐出管温度Tdを検出する吐出温度検出手段
である吐出管センサ（Ｔhd）が配置されている。上記室
外ユニット（20）の空気吸込口には、外気温度である室
外空気温度Taを検出する熱源側温度検出手段である外気
温センサ（Ｔha）が配置され、上記室外熱交換器（23）
には、冷房運転時に凝縮温度となり、暖房運転時に蒸発
温度となる室外熱交温度Tcを検出する凝縮温度検出手段
である室外熱交センサ（Ｔhc）が配置されている。上記
室内ユニット（30）の空気吸込口には、室内温度である
室内空気温度Trを検出する利用側温度検出手段である室
温センサ（Ｔhr）が配置され、上記室内熱交換器（31）
には、冷房運転時に蒸発温度となり、暖房運転時に凝縮
温度となる室内熱交温度Teを検出する室内熱交センサ
（Ｔhe）が配置されている。

【００３３】更に、上記圧縮機（21）の吐出管には、高
圧冷媒圧力HPを検出して、該高圧冷媒圧力HPの過上昇に
よりオンとなって高圧保護信号を出力する高圧保護圧力
スイッチ(HPS1)と、上記高圧冷媒圧力HPを検出して、該
高圧冷媒圧力HPが所定値になるとオンとなって高圧制御
信号を出力する高圧制御圧力スイッチ(HPS2)とが配置さ
れている。上記圧縮機（21）の吸込管には、低圧冷媒圧
力を検出して、該低圧冷媒圧力の過低下によりオンとな
って低圧保護信号を出力する低圧保護圧力スイッチ(LPS
1)が配置されている。

【００３４】そして、上記各センサ（Ｔhd〜Ｔhe）及び
各スイッチ（HPS1，HPS2，LPS1）の出力信号は、コント
ローラ（70）に入力されており、該コントローラ（70）
は、入力信号に基づいて空調運転を制御するように構成
されている。

【００３５】上記コントローラ（70）は、圧縮機（21）
のインバータの運転周波数を零から最大周波数まで２０
ステップＮに区分すると共に、例えば、室外熱交センサ
（Ｔhc）及び室内熱交センサ（Ｔhe）が検出する凝縮温
度と蒸発温度とより最適な冷凍効果を与える吐出管温度
Tdの最適値Tkを算出し、該吐出管温度Tdが最適値Tkにな
るように周波数ステップＮを設定して圧縮機（21）の容
量を制御しており、所謂吐出管温度制御を行っている。

【００３６】また、上記コントローラ（70）は、圧縮機
（21）の容量制御と同様に電動膨脹弁(25)の開度を吐出
管温度制御し、具体的に、室外熱交センサ（Ｔhc）及び
室内熱交センサ（Ｔhe）が検出する凝縮温度と蒸発温度
とより最適な冷凍効果を与える吐出管温度Tdの最適値Tk
を算出し、該吐出管温度Tdが最適値Tkになるように弁開
度を設定している。

【００３７】更に、上記コントローラ（70）には、本発
明の特徴として、電動膨張弁（25）とバイパス弁（SV）
とを制御する開閉制御手段（71）と、電動膨張弁（25）
の保持手段（72）とが設けられている。該開閉制御手段
（71）は、冷房運転サイクル時に冷媒循環回路（10）の
冷媒不足を検出すると、電動膨張弁（25）とバイパス弁
（SV）とを全開状態に制御するように構成されている。

【００３８】具体的に、上記開閉制御手段（71）は、圧
縮機（21）の吐出管温度Tdが上昇し、所定温度の第１判
定値以上になると、電動膨張弁（25）とバイパス弁（S
V）とを全開状態に制御し、例えば、吐出管温度Tdが１
２０℃以上になると（Ｔｄ≧１２０℃）、電動膨張弁
（25）とバイパス弁（SV）とを全開状態に制御する。又
は、上記開閉制御手段（71）は、低外気冷房時であっ
て、吐出管温度Tdが凝縮温度である室外熱交温度Tcに基
づいて設定された第３判定値より上昇した状態、つま
り、圧縮機（21）の吸込側冷媒が湿り状態でなく、且つ
室外空気温度Ta（熱源側空気温度）が室内空気温度Tr
（利用側空気温度）に基づいて設定された第４判定値よ
り低下すると、電動膨張弁（25）とバイパス弁（SV）と
を全開状態に制御し、例えば、次に示す３つの式を何れ
も充足すると、電動膨張弁（25）とバイパス弁（SV）と
を全開状態に制御する。 Ｔｄ＞Ｔｃ＋３０ …… Ｔａ＜３３．５−０．５×Ｔｒ …… Ｔａ＜０．８７０×Ｔｒ−１８．４９ …… また、上記開閉制御手段（71）は、圧縮機（21）の吐出
管温度Tdが低下し、第１判定値より低温の第２判定値以
下になり、且つ室外空気温度Taが室内空気温度Trに基づ
いて設定された第５判定値より上昇するか、吐出管温度
Tdが室外熱交温度Tcに基づいて設定された第６判定値よ
り低下すると、バイパス弁（SV）を全閉状態に制御する
ように構成されている。例えば、吐出管温度Tdが９５℃
以下になり（Ｔｄ≦９５℃）、且つ次に示す３つの式の
何れかを充足すると、バイパス弁（SV）を全閉状態に制
御する。 Ｔａ＞３６．５−０．５×Ｔｒ …… Ｔａ＞０．８７０×Ｔｒ−１５．４９ …… Ｔｄ＜Ｔｃ＋１８ …… 一方、上記保持手段（72）は、開閉制御手段（71）がバ
イパス弁（SV）を全開状態から全閉状態に制御すると、
電動膨張弁（25）を所定時間が経過するまで全開状態に
保持した後に通常制御に移行させるように構成され、例
えば、２分間電動膨張弁（25）を全開状態に保持する。
つまり、バイパス弁（SV）を全閉に戻した際、圧縮機
（21）の吐出管温度Tdが過渡的に大きく上昇し、その
際、電動膨張弁（25）を吐出管温度制御しているので、
電動膨張弁（25）の開度を小さく制御し、開閉制御手段
（71）がバイパス弁（SV）を再び開動させる場合が生ず
ることから、保持手段（72）が電動膨張弁（25）を全開
状態に保持するようにしている。

【００３９】−空調運転動作− 次に、上述した空気調和装置の冷房運転及び暖房運転の
動作について説明する。

【００４０】先ず、上記冷媒循環回路（10）において、
冷房運転サイクル時には、圧縮機（21）より吐出した高
圧の冷媒は、室外熱交換器（23）で凝縮して液化し、こ
の液冷媒は、電動膨脹弁(25)で減圧した後、冷媒調節器
（40）に流入し、その後、室内熱交換器（31）で蒸発し
て圧縮機（21）に戻る循環となる。一方、暖房運転サイ
クル時には、圧縮機（21）より吐出した高圧の冷媒は、
室内熱交換器（31）で凝縮して液化し、この液冷媒は、
冷媒調節器（40）に流入した後、電動膨脹弁(25)で減圧
し、その後、室外熱交換器（23）で蒸発して圧縮機（2
1）に戻る循環となる。

【００４１】この各運転サイクル時において、コントロ
ーラ（70）は、室外熱交センサ（Ｔhc）及び室内熱交セ
ンサ（Ｔhe）が検出する凝縮温度と蒸発温度とより最適
な冷凍効果を与える吐出管温度Tdの最適値Tkを算出し、
該吐出管温度Tdが最適値Tkになるように周波数ステップ
Ｎを設定して圧縮機（21）の容量を制御すると共に、こ
の圧縮機（21）の吐出管温度制御と同様に吐出管温度Td
が最適値Tkになるように電動膨張弁（25）の開度を制御
し、室内負荷に対応した空調運転を行っている。

【００４２】そして、上記冷房運転サイクル時におい
て、室内熱交換器（31）の要求負荷に対応した冷媒は、
上記電動膨張弁（25）の開度と、冷媒調節器（40）の冷
媒孔（45，45，…）とによって調節され、所定の冷媒量
が上記室内熱交換器（31）に供給される。

【００４３】次に、本発明の特徴とする電動膨張弁（2
5）及びバイパス弁（SV）の制御について図４及び図５
の制御フローに基づき説明する。

【００４４】先ず、冷房運転サイクル時の制御を開始す
ると、ステップST１において、開閉制御手段（71）は、
圧縮機（21）の吐出管温度Tdが上昇して１２０℃以上に
なったか否か、又は、低外気冷房時であって、吐出管温
度Td及び室外空気温度Taが前記式から式の何れも充
足しているか否かを判定する。つまり、液冷媒が冷媒調
節器（40）に溜り込み、冷媒循環量が低下して吐出管温
度Tdが上昇した状態か、又は、図６に示す冷房運転エリ
アにおいて、領域Ａの低外気冷房時に液冷媒が冷媒調節
器（40）に溜り込み、冷媒循環量が低下して運転能力が
低い状態の何れであるか否かを判定する。

【００４５】そして、通常の冷房運転制御は、図７のＴ
１に示すように、サーモオン時において電動膨張弁（2
5）の開度を吐出管温度制御すると共に、バイパス弁（S
V）を全閉に制御している。

【００４６】この状態において、図７のＴ２に示すよう
に、吐出管温度Tdが１２０℃以上に上昇すると、上記ス
テップST１の判定がＹＥＳとなってステップST２に移
り、開閉制御手段（71）がバイパス弁（SV）を全開に制
御する。続いて、上記ステップST２からステップST３に
移り、圧縮機（21）の吐出管温度Tdが低下して９５℃以
下になり、且つ室外空気温度Ta又は吐出管温度Tdが前記
式から式の何れかを充足しているか否かを判定す
る。つまり、上記冷媒調節器（40）における冷媒の溜り
込みが解消したか否かを判定し、この吐出管温度Tdの低
下等が生じるまで、ステップST３の判定がＮＯとなって
ステップST４に移る。

【００４７】そして、このステップST４において、バイ
パス弁（SV）が全開か否かを判定し、現在、ステップST
２において、バイパス弁（SV）を全開にしているので、
ステップST４の判定がＹＥＳとなってステップST５に移
ることになる。このステップST５において、電動膨張弁
（25）を全開にし（図７のＴ２参照）、ステップST６に
移り、保持手段（72）の２分タイマがタイムアップした
か否かを判定し、タイムアップするまでステップST１に
戻り、上述の動作を繰返すことになる。

【００４８】すなわち、冷媒循環量が低下して吐出管温
度Tdが上昇した場合、又は、低外気冷房時に液冷媒が冷
媒調節器（40）に溜り込み、冷房能力が低い場合、これ
らの何れかの状態では、バイパス弁（SV）を全開にする
と共に、電動膨張弁（25）を全開にする。

【００４９】この全開動作によって、室外熱交換器（2
3）で凝縮した液冷媒は、バイパス通路（12）を通り、
電動膨張弁（25）及び冷媒調節器（40）をバイパスして
直接に室内熱交換器（31）に供給される。これと同時
に、電動膨張弁（25）から冷媒調節器（40）に流れ込む
冷媒は、電動膨張弁（25）が全開であるので、圧力が上
昇して乾き気味となってガス冷媒が多くなり、冷媒調節
器（40）に溜り込んでいた液冷媒が放出されることにな
る。この結果、上記冷媒調節器（40）に溜り込んだ液冷
媒が室内熱交換器（31）に供給され、冷媒循環回路（1
0）の冷媒循環量が増大し、圧縮機（21）の吸込側の冷
媒過熱度を小さくして吐出管温度Tdの上昇を抑制すると
共に、低外気冷房時に冷房能力が向上することになる。

【００５０】その後、圧縮機（21）の吐出管温度Tdが低
下して９５℃以下になり、且つ室外空気温度Ta又は吐出
管温度Tdが前記式から式の何れかを充足した場合、
つまり、上記冷媒調節器（40）における冷媒の溜り込み
が解消して所定の冷媒循環量が確保された場合（図７の
Ｔ３参照）、上記ステップST３の判定がＹＥＳとなって
ステップST７に移り、バイパス弁（SV）が全開状態か否
かを判定し、バイパス弁（SV）が全開状態であると、上
記ステップST７からステップST８に移り、２分タイマを
スタートしてステップST９に移り、開閉制御手段（71）
がバイパス弁（SV）を全閉に制御する（図７のＴ３参
照）。

【００５１】続いて、上記ステップST９からステップST
４に移り、バイパス弁（SV）が全開か否かを判定し、現
在、ステップST９において、バイパス弁（SV）を全閉に
しているので、ステップST４の判定がＮＯとなってステ
ップST10に移ることになる。このステップST10におい
て、２分タイマがカウント中か否かを判定し、タイムア
ップするまでステップST５に移り、電動膨張弁（25）を
全開状態に保持し（図７のＴ４参照）、ステップST６に
移り、上記２分タイマがタイムアップしたか否かを判定
し、タイムアップするまでステップST１に戻り、上述の
動作を繰返すことになる。つまり、上記バイパス弁（S
V）の全閉によって圧縮機（21）の吐出管温度Tdが変動
するので、冷媒循環回路（10）の冷媒状態が安定するま
で、電動膨張弁（25）を全開状態にする。

【００５２】その後、上記２分タイマがタイムアップす
ると、上記ステップST６の判定がＹＥＳとなってステッ
プST11に移り、２分タイマをクリアした後、ステップST
１に戻る一方、ステップST10の判定がＮＯとなってステ
ップST12に移り、電動膨張弁（25）の通常制御（吐出管
温度制御）に移行してステップST６に移り、上述の動作
を繰返すことになる。

【００５３】尚、通常の制御時は、ステップST１の判定
がＮＯとなってステップST３に移り、このステップST３
の判定もＮＯとなってステップST４からステップST10及
びステップST12に移り、バイパス弁（SV）を全閉して電
動膨張弁（25）を吐出管温度制御することになる。

【００５４】一方、図７のＴ５に示すように、上記バイ
パス弁（SV）及び電動膨張弁（25）の全開時は、図５の
割込処理を実行しており、室内ユニットが冷房運転を停
止したか否かを判定し、つまり、サーモオン状態か否か
を判定し、サーモオン状態である場合は、ステップST21
で待機する一方、図７のＴ６に示すように、室内ユニッ
トがサーモオフすると、ステップST21の判定がＹＥＳと
なってステップST22に移り、バイパス弁（SV）を全閉す
る。続いて、ステップST23に移り、２分タイマをクリア
してステップST24に移り、電動膨張弁（25）を全閉にし
てリターンすることになる。

【００５５】−本実施例の効果− 以上のように本実施例によれば、冷媒循環回路（10）の
冷媒不足を検出すると、バイパス弁（SV）及び電動膨張
弁（25）を共に全開にするようにしたゝめに、冷媒調節
器（40）に溜り込んだ液冷媒を確実に放出させることが
できるので、所定の冷媒循環量を確実に確保することが
できる。

【００５６】特に、吐出管温度Tdが上昇すると、バイパ
ス弁（SV）及び電動膨張弁（25）を全開にするようにし
たゝめに、冷媒調節器（40）に溜り込んだ液冷媒を確実
に放出させることができるので、冷媒循環回路（10）の
冷媒循環量が増大し、圧縮機（21）の吸込側の冷媒過熱
度を小さくすることができることから、吐出管温度Tdの
上昇を確実に抑制することができる。

【００５７】また、低外気冷房時にバイパス弁（SV）及
び電動膨張弁（25）を全開にするようにしたゝめに、冷
媒調節器（40）に溜り込んだ液冷媒を確実に放出させる
ことができるので、冷媒循環回路（10）の冷媒循環量が
増大し、冷房能力を向上させることができる。

【００５８】また、バイパス弁（SV）を全閉に戻した
際、電動膨張弁（25）を所定時間が経過するまで全開状
態に保持するようにしたゝめに、吐出管温度Tdの変動の
伴うバイパス弁（SV）の再度の開動動作を防止すること
ができるので、バイパス弁（SV）のハンチング動作を確
実に防止することができる。

【００５９】−他の変形例− 尚、本実施例においては、図４のステップST３におい
て、吐出管温度Tdが９５℃以下に低下する条件と、式
から式の何れかの条件とをアンド条件としたが、オア
条件とすると、単に吐出管温度Tdが低下した際、再度ス
テップST１の動作が行われる可能性があるからである。
従って、請求項２に係る発明では、例えば、吐出管温度
Tdが１２０℃以上になると電動膨張弁（25）及びバイパ
ス弁（SV）を全開とし、単に吐出管温度Tdが９５℃以下
になるとバイパス弁（SV）を全閉としてもよい。また、
請求項３に係る発明では、例えば、吐出管温度Td及び室
外空気温度Taが式から式の何れも充足すると電動膨
張弁（25）及びバイパス弁（SV）を全開とし、単に吐出
管温度Td及び室外空気温度Taが式から式の何れかを
充足するとバイパス弁（SV）を全閉としてもよい。

【００６０】また、上記冷媒調節器（40）における第２
流出入管（43）の内管部（44）は、上方に延びる直管に
形成したが、該第２流出入管（43）の内管部（44）を貯
溜ケーシング（41）の上部から導入し、Ｕ字状に形成し
てもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】冷媒循環回路を示す冷媒系統図である。

【図３】冷媒調節器を示す拡大断面図である。

【図４】バイパス弁及び電動膨張弁の制御フロー図であ
る。

【図５】サーモオフ時の制御フロー図である。

【図６】冷房運転エリアを示す運転特性図である。

【図７】バイパス弁及び電動膨張弁の制御タイミング図
である。

【符号の説明】 10 冷媒循環回路 12 バイパス通路 21 圧縮機 22 四路切換弁 23 室外熱交換器（熱源側熱交換器） 25 電動膨張弁（膨脹機構） 31 室内熱交換器（利用側熱交換器） 40 冷媒調節器 70 コントローラ 71 開閉制御手段 72 保持手段 SV バイパス弁（開閉機構） Ｔhd 吐出管センサ（吐出温度検出手段） Ｔha 外気温センサ（熱源側温度検出手段） Ｔhc 室外熱交センサ（凝縮温度検出手段） Ｔhr 室温センサ（利用側温度検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川北 博之 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 辻井 英樹 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機（21）と、熱源側熱交換器（23）
   と、膨脹機構（25）と、利用側熱交換器（31）とが順に
   接続されて冷房運転サイクルと暖房運転サイクルとに可
   逆運転可能な閉回路の冷媒循環回路（10）と、 該冷媒循環回路（10）における膨脹機構（25）と利用側
   熱交換器（31）との間に設けられ、冷房運転サイクル時
   に液冷媒を貯溜して該液冷媒の貯溜量に対応した冷媒量
   を利用側熱交換器（31）に供給する一方、暖房運転サイ
   クル時に液冷媒を貯溜する冷媒調節器（40）と、 一端が熱源側熱交換器（23）と膨脹機構（25）との間
   に、他端が冷媒調節器（40）と利用側熱交換器（31）と
   の間にそれぞれ接続され、開閉機構（SV）を備えたバイ
   パス通路（12）と、 冷房運転サイクル時に上記冷媒循環回路（10）の冷媒不
   足を検出すると、上記膨脹機構（25）と開閉機構（SV）
   とを共に全開状態に制御する開閉制御手段（71）とこと
   を特徴とする空気調和装置の運転制御装置
2. 【請求項２】 請求項１記載の空気調和装置の運転制御
   装置において、 圧縮機（21）の吐出冷媒温度を検出する吐出温度検出手
   段（Ｔhd）が設けられ、 開閉制御手段（71）は、圧縮機（21）の吐出冷媒温度が
   所定温度の第１判定値以上になると膨脹機構（25）と開
   閉機構（SV）とを全開状態に制御すると共に、吐出冷媒
   温度が第１判定値より低温の第２判定値以下になると少
   なくとも開閉機構（SV）を全閉状態に制御するように構
   成されていることを特徴とする空気調和装置の運転制御
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の空気調和装置の運転制御
   装置において、 圧縮機（21）の吐出冷媒温度を検出する吐出温度検出手
   段（Ｔhd）と、 熱源側空気温度を検出する熱源側温度検出手段（Ｔha）
   と、 熱源側熱交換器（23）における冷媒凝縮温度を検出する
   凝縮温度検出手段（Ｔhc）と、 利用側空気温度を検出する利用側温度検出手段（Ｔhr）
   とが設けられ、 開閉制御手段（71）は、圧縮機（21）の吐出冷媒温度が
   熱源側熱交換器（23）の冷媒凝縮温度に基づいて設定さ
   れた第３判定値より上昇した状態で且つ熱源側空気温度
   が利用側空気温度に基づいて設定された第４判定値より
   低下すると、膨脹機構（25）と開閉機構（SV）とを全開
   状態に制御すると共に、熱源側空気温度が利用側空気温
   度に基づいて設定された第５判定値より上昇するか、又
   は圧縮機（21）の吐出冷媒温度が熱源側熱交換器（23）
   の冷媒凝縮温度に基づいて設定された第６判定値より低
   下すると、少なくとも開閉機構（SV）を全閉状態に制御
   するように構成されていることを特徴とする空気調和装
   置の運転制御装置。
4. 【請求項４】 請求項２又は３記載の空気調和装置の運
   転制御装置において、 開閉制御手段（71）が開閉機構（SV）を全開状態から全
   閉状態に制御すると、膨脹機構（25）を所定時間が経過
   するまで全開状態に保持した後に通常制御に移行させる
   保持手段（72）が設けれていることを特徴とする空気調
   和装置の運転制御装置。