JP2009222320A - Heat pump device - Google Patents

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Shinichi Kasahara
伸一 笠原
Tetsuya Okamoto
哲也 岡本
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Daikin Industries Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/005—Outdoor unit expansion valves

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  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a risk of liquid compression accompanying capacity adjustment of a compressor and to improve reliability in a heat pump device for performing a supercritical cycle. <P>SOLUTION: A controller performs operation control of an air conditioner constituted by the heat pump device. The controller sets a high-pressure target value in accordance with a heating load and adjusts the operation capacity of the compressor so that high pressure of a refrigerating cycle becomes the high-pressure target value. The controller adjusts an opening of an outdoor expansion valve so that the degree of superheat of the refrigerant at an outlet of an outdoor heat exchanger during heating operation becomes a superheat degree target value. When raising the high-pressure target value, the controller forcedly raises the superheat degree target value simultaneously and maintains the high value temporarily. In the air conditioner, when the high-pressure target value is raised to increase the capacity of the compressor, the superheat degree target value is raised in conjunction with the increase, so as to reduce the opening of the outdoor expansion valve. Thus, the refrigerant made flow out from the outdoor heat exchanger is kept dry. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、高圧が冷媒の臨界圧力よりも高い値に設定された冷凍サイクルを行うヒートポンプ装置に関するものである。   The present invention relates to a heat pump apparatus that performs a refrigeration cycle in which a high pressure is set to a value higher than a critical pressure of a refrigerant.

従来より、冷媒回路で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行うヒートポンプ装置が知られている。例えば特許文献１には、ヒートポンプ装置によって構成された空調機が開示されている。この空調機では、１つの室外ユニットに対して、２つの室内ユニットが液側連絡配管及びガス側連絡配管を介して並列に接続されている。そして、この空調機は、室内ユニットの熱交換器が凝縮器となって室外ユニットの熱交換器が蒸発器となる暖房運転と、室内ユニットの熱交換器が蒸発器となって室外ユニットの熱交換器が凝縮器となる冷房運転とを選択的に行う。   Conventionally, a heat pump device that performs a refrigeration cycle by circulating a refrigerant in a refrigerant circuit is known. For example, Patent Document 1 discloses an air conditioner configured by a heat pump device. In this air conditioner, two indoor units are connected in parallel to one outdoor unit via a liquid side connecting pipe and a gas side connecting pipe. And this air conditioner has a heating operation in which the heat exchanger of the indoor unit is a condenser and the heat exchanger of the outdoor unit is an evaporator, and the heat of the outdoor unit is an evaporator of the indoor unit. A cooling operation in which the exchanger becomes a condenser is selectively performed.

また、特許文献２には、冷媒回路で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置が開示されている。この冷凍装置で行われる冷凍サイクルでは、その高圧が冷媒の臨界圧力よりも高い値に設定されている。つまり、この冷凍装置の冷媒回路では、いわゆる超臨界サイクルが行われる。
特開２００２−１４７８７８号公報 特開２００１−１１６３７６号公報 Patent Document 2 discloses a refrigeration apparatus that performs a refrigeration cycle by circulating a refrigerant in a refrigerant circuit. In the refrigeration cycle performed in this refrigeration apparatus, the high pressure is set to a value higher than the critical pressure of the refrigerant. That is, a so-called supercritical cycle is performed in the refrigerant circuit of the refrigeration apparatus.
JP 2002-147878 A JP 2001-116376 A

ここで、上記特許文献１に開示されているようなヒートポンプ装置において、特許文献２に開示されているような超臨界サイクルを行うことが考えられる。また、その場合には、冷凍サイクルの高圧が所定の目標値となるように圧縮機の容量を制御すると共に、圧縮機へ吸入される冷媒の過熱度が所定の目標値となるように膨張弁の開度を制御することが考えられる。   Here, in the heat pump apparatus as disclosed in Patent Document 1, it is conceivable to perform a supercritical cycle as disclosed in Patent Document 2. In this case, the capacity of the compressor is controlled so that the high pressure of the refrigeration cycle becomes a predetermined target value, and the expansion valve is adjusted so that the degree of superheat of the refrigerant sucked into the compressor becomes a predetermined target value. It is conceivable to control the opening degree.

一方、いわゆる超臨界サイクルにおいて、冷凍サイクルの高圧が変化すると、ガスクーラの出口における冷媒温度が一定と仮定した場合には、ガスクーラの出口における冷媒のエンタルピが高圧の変動に伴って比較的大きく変化する。ガスクーラの出口における冷媒のエンタルピが変化すると、それに伴って蒸発器へ流入する冷媒のエンタルピが変化するため、蒸発器から流出した冷媒の過熱度も変化する。   On the other hand, in the so-called supercritical cycle, when the high pressure of the refrigeration cycle changes, assuming that the refrigerant temperature at the gas cooler outlet is constant, the enthalpy of the refrigerant at the gas cooler outlet changes relatively greatly as the high pressure changes. . When the enthalpy of the refrigerant at the outlet of the gas cooler changes, the enthalpy of the refrigerant flowing into the evaporator changes accordingly, so the degree of superheat of the refrigerant flowing out of the evaporator also changes.

このため、圧縮機の容量を変更したことによって冷凍サイクルの高圧が変化すると、それに伴って蒸発器から流出した冷媒の過熱度が変化する。その場合、膨張弁の開度は、蒸発器から流出した冷媒の過熱度が目標値となるように調節される。ところが、膨張弁の開度制御は一般的なフィードバック制御だけによって行われるのが通常であるため、圧縮機の容量変化が急激なときは膨張弁の開度調節が間に合わず、冷媒の過熱度が大きく変化することがある。特に、圧縮機の容量が急激に大きくなって冷媒の循環量が急激に増加した場合は、蒸発器から流出した冷媒が湿り状態となり、圧縮機へ液冷媒が吸入される状態（いわゆる液圧縮の状態）となり、圧縮機の破損を招くおそれがある。   For this reason, when the high pressure of the refrigeration cycle is changed by changing the capacity of the compressor, the degree of superheat of the refrigerant flowing out of the evaporator changes accordingly. In that case, the opening degree of the expansion valve is adjusted so that the degree of superheat of the refrigerant flowing out of the evaporator becomes a target value. However, since the opening degree control of the expansion valve is usually performed only by general feedback control, when the capacity change of the compressor is sudden, the opening degree adjustment of the expansion valve is not in time, and the degree of superheat of the refrigerant is reduced. May change significantly. In particular, when the capacity of the compressor suddenly increases and the circulation amount of the refrigerant suddenly increases, the refrigerant flowing out of the evaporator becomes wet and the liquid refrigerant is sucked into the compressor (so-called liquid compression). May cause damage to the compressor.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、いわゆる超臨界サイクルを行うヒートポンプ装置において、圧縮機の容量調節に伴う液圧縮の危険性を低減し、ヒートポンプ装置の信頼性を向上させることにある。   The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to reduce the risk of liquid compression accompanying the capacity adjustment of the compressor in a heat pump apparatus that performs a so-called supercritical cycle, and to improve the reliability of the heat pump apparatus. Is to improve.

第１の発明は、圧縮機（31）、ガスクーラ（41,46）、膨張機構（34）、及び蒸発器（33）が接続されて冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）と、上記圧縮機（31）と上記膨張機構（34）の制御を行う制御手段（60）とを備え、上記冷媒回路（20）で行われる冷凍サイクルの高圧が冷媒の臨界圧力よりも高い値に設定される冷凍装置を対象とする。そして、上記制御手段（60）は、冷凍サイクルの高圧が高圧目標値となるように上記圧縮機（31）の容量を調節する容量制御動作と、上記蒸発器（33）から上記圧縮機（31）へ向かう冷媒の過熱度が過熱度目標値となるように、上記膨張機構（34）を通過する冷媒の流量を調節する流量制御動作と、上記ガスクーラ（41,46）での加熱負荷に応じて上記高圧目標値を設定する高圧目標値設定動作と、上記高圧目標値設定動作によって高圧目標値が引き上げられる場合に上記過熱度目標値を一時的に引き上げる過熱度目標値変更動作とを行うように構成されるものである。   A first invention includes a refrigerant circuit (20) that performs a refrigeration cycle by connecting a compressor (31), a gas cooler (41, 46), an expansion mechanism (34), and an evaporator (33), and the compressor ( 31) and a control means (60) for controlling the expansion mechanism (34), wherein the high pressure of the refrigeration cycle performed in the refrigerant circuit (20) is set to a value higher than the critical pressure of the refrigerant Is targeted. The control means (60) includes a capacity control operation for adjusting the capacity of the compressor (31) so that the high pressure of the refrigeration cycle becomes a high pressure target value, and the evaporator (33) to the compressor (31 ) According to the flow control operation for adjusting the flow rate of the refrigerant passing through the expansion mechanism (34) and the heating load at the gas cooler (41, 46) so that the superheat degree of the refrigerant toward A high pressure target value setting operation for setting the high pressure target value and a superheat degree target value changing operation for temporarily raising the superheat degree target value when the high pressure target value is raised by the high pressure target value setting operation. It is comprised.

第１の発明では、その臨界圧力よりも高い圧力にまで圧縮された冷媒が圧縮機（31）から吐出される。冷媒回路（20）において、圧縮機（31）から吐出された冷媒は、ガスクーラ（41,46）と膨張機構（34）と蒸発器（33）を順に通過し、その後に圧縮機（31）へ吸入されて圧縮される。制御手段（60）は、高圧目標値設定動作と容量制御動作を行うことによって、圧縮機（31）の容量を調節する。また、制御手段（60）は、過熱度目標値変更動作と流量制御動作を行うことによって、膨張機構（34）を通過する冷媒の流量を調節する。   In the first invention, the refrigerant compressed to a pressure higher than the critical pressure is discharged from the compressor (31). In the refrigerant circuit (20), the refrigerant discharged from the compressor (31) sequentially passes through the gas cooler (41, 46), the expansion mechanism (34), and the evaporator (33), and then to the compressor (31). Inhaled and compressed. The control means (60) adjusts the capacity of the compressor (31) by performing a high pressure target value setting operation and a capacity control operation. The control means (60) adjusts the flow rate of the refrigerant passing through the expansion mechanism (34) by performing the superheat target value changing operation and the flow rate control operation.

第１の発明の制御手段（60）において、高圧目標値設定動作によって高圧目標値が引き上げられると、冷媒回路（20）で行われている冷凍サイクルの高圧を高圧目標値にまで上昇させるために、容量制御動作によって圧縮機（31）の容量が増大させられる。圧縮機（31）の容量が急激に増大すると、それに伴って冷媒回路（20）における冷媒の循環量も急激に増加し、蒸発器（33）から圧縮機（31）へ向かう冷媒の過熱度が急激に低下する。そして、膨張機構（34）を通過する冷媒の流量の制御を一般的なフィードバック制御だけによって行っている場合は、膨張機構（34）を通過する冷媒の流量を減少させるための動作が間に合わず、湿り状態の冷媒が圧縮機（31）へ吸入されるおそれがある。   In the control means (60) of the first invention, when the high pressure target value is raised by the high pressure target value setting operation, the high pressure of the refrigeration cycle performed in the refrigerant circuit (20) is increased to the high pressure target value. The capacity of the compressor (31) is increased by the capacity control operation. When the capacity of the compressor (31) suddenly increases, the refrigerant circulation amount in the refrigerant circuit (20) also increases suddenly, and the degree of superheat of the refrigerant from the evaporator (33) to the compressor (31) increases. Decreases rapidly. When the flow rate of the refrigerant passing through the expansion mechanism (34) is controlled only by general feedback control, the operation for reducing the flow rate of the refrigerant passing through the expansion mechanism (34) is not in time, There is a possibility that wet refrigerant may be sucked into the compressor (31).

そこで、第１の発明の制御手段（60）は、高圧目標値設定動作によって高圧目標値が引き上げられた場合に、過熱度目標値変更動作を行って過熱度目標値を強制的に引き上げる。過熱度目標値が強制的に引き上げられると、蒸発器（33）から圧縮機（31）へ向かう冷媒の過熱度の現在値と過熱度目標値との差が拡大し、膨張機構（34）を通過する冷媒の流量が速やかに削減される。そのため、圧縮機（31）の容量増加に起因する冷媒循環量の急激な増加が抑えられ、蒸発器（33）から圧縮機（31）へ向かう冷媒が乾き状態（即ち、ガス単相状態）に保たれる。   Therefore, when the high pressure target value is raised by the high pressure target value setting operation, the control means (60) of the first invention performs a superheat degree target value changing operation to forcibly raise the superheat degree target value. When the superheat target value is forcibly raised, the difference between the current superheat degree value of the refrigerant going from the evaporator (33) to the compressor (31) and the superheat target value increases, and the expansion mechanism (34) The flow rate of the refrigerant passing through is quickly reduced. Therefore, the rapid increase in the refrigerant circulation amount due to the increase in the capacity of the compressor (31) is suppressed, and the refrigerant from the evaporator (33) to the compressor (31) is in a dry state (that is, a gas single-phase state). Kept.

第１の発明の過熱度目標設定動作では、過熱度目標値が一時的に引き上げられる。つまり、過熱度目標値は、強制的に引き上げられてから暫くした後に強制的に引き下げられる。高圧目標値が引き上げられてからある程度の時間が経過すると、冷凍サイクルの高圧の現在値が高圧目標値に近付き、圧縮機（31）の容量の変動幅が小さくなるため、冷媒の循環量の変動幅も小さくなる。このため、膨張機構（34）を通過する冷媒の流量を圧縮機（31）の容量の変化に追従させることが可能となり、過熱度目標値の値を小さくしても蒸発器（33）から圧縮機（31）へ向かう冷媒が湿り状態となることはない。   In the superheat degree target setting operation of the first invention, the superheat degree target value is temporarily raised. That is, the superheat degree target value is forcibly lowered after a while after being forcibly raised. When a certain amount of time elapses after the high pressure target value is raised, the current value of the high pressure in the refrigeration cycle approaches the high pressure target value, and the fluctuation range of the capacity of the compressor (31) becomes small. The width is also reduced. For this reason, the flow rate of the refrigerant passing through the expansion mechanism (34) can be made to follow the change in the capacity of the compressor (31), and the refrigerant (33) is compressed even if the superheat target value is reduced. The refrigerant going to the machine (31) will not be wet.

第２の発明は、上記第１の発明において、上記制御手段（60）は、上記過熱度目標値変更動作において、上記過熱度目標値を引き上げるのに要する時間が上記過熱度目標値を引き下げるのに要する時間よりも短くなるように構成されるものである。   In a second aspect based on the first aspect, the control means (60) reduces the superheat degree target value in the time required to raise the superheat degree target value in the superheat degree target value changing operation. It is configured to be shorter than the time required for.

第２の発明の過熱度目標値変更動作では、過熱度目標値を引き上げるのに要する時間が、過熱度目標値を引き下げるのに要する時間よりも短くなっている。つまり、過熱度目標値変更動作において、過熱度目標値を引き上げる際の過熱度目標値の変化は、過熱度目標値を引き下げる際の過熱度目標値の変化に比べて急激となる。   In the superheat degree target value changing operation of the second invention, the time required to raise the superheat degree target value is shorter than the time required to lower the superheat degree target value. That is, in the superheat degree target value changing operation, the change in the superheat degree target value when the superheat degree target value is raised is more rapid than the change in the superheat degree target value when the superheat degree target value is lowered.

上述したように、高圧目標値が引き上げられた場合は、圧縮機（31）の容量が急激に増大して冷媒循環量が急激に増えるおそれがある。そこで、このような場合、第２の発明の制御手段（60）は、膨張機構（34）を通過する冷媒の流量が短時間で減少するように、過熱度目標値を急激に引き上げる。   As described above, when the high pressure target value is increased, the capacity of the compressor (31) may increase rapidly, and the refrigerant circulation rate may increase rapidly. Therefore, in such a case, the control means (60) of the second invention rapidly raises the superheat degree target value so that the flow rate of the refrigerant passing through the expansion mechanism (34) decreases in a short time.

一方、高圧目標値が引き上げられてからある程度の時間が経過した後は、冷媒循環量の変動が比較的小さくなっていると推測できる。そのような状態で膨張機構（34）を通過する冷媒の流量が急激に変化すると、冷媒循環量の変動幅が再び増大するおそれがある。そこで、第２の発明の制御手段（60）は、過熱度目標値変更動作において過熱度目標値を引き下げる際には、膨張機構（34）を通過する冷媒の流量が急激に変化するのを回避するために、過熱度目標値を緩やかに低下させる。   On the other hand, after a certain amount of time has passed since the high pressure target value was raised, it can be estimated that the fluctuation of the refrigerant circulation amount is relatively small. In such a state, if the flow rate of the refrigerant passing through the expansion mechanism (34) changes suddenly, the fluctuation range of the refrigerant circulation amount may increase again. Therefore, the control means (60) of the second invention avoids a sudden change in the flow rate of the refrigerant passing through the expansion mechanism (34) when lowering the superheat degree target value in the superheat degree target value changing operation. In order to achieve this, the superheat target value is gradually reduced.

第３の発明は、上記第２の発明において、上記制御手段（60）は、上記過熱度目標値変更動作において、上記過熱度目標値を引き上げる際には該過熱度目標値を所定の値だけ一気に引き上げ、上記過熱度目標値を引き下げる際には該過熱度目標値を徐々に引き下げるように構成されるものである。   In a third aspect based on the second aspect, the control means (60) increases the superheat degree target value by a predetermined value when raising the superheat degree target value in the superheat degree target value changing operation. When the temperature is raised at a stroke and the superheat degree target value is lowered, the superheat degree target value is gradually lowered.

第３の発明の過熱度目標値変更動作において、過熱度目標値を引き上げる際には、過熱度目標値が所定の値にまでステップ状に一気に引き上げられる。また、この過熱度目標値変更動作において、過熱度目標値を引き下げる際には、過熱度目標値がある程度の時間をかけて次第に引き下げられる。   In the superheat degree target value changing operation of the third invention, when the superheat degree target value is raised, the superheat degree target value is raised stepwise up to a predetermined value. In this superheat degree target value changing operation, when the superheat degree target value is lowered, the superheat degree target value is gradually lowered over a certain period of time.

第４の発明は、上記第１，第２又は第３の発明において、上記制御手段（60）は、上記過熱度目標値変更動作において、上記過熱度目標値を引き上げてから一定に保ち、上記冷凍サイクルの高圧の変動が収束したと判断した時点から上記過熱度目標値を引き下げ始めるように構成されるものである。   According to a fourth invention, in the first, second or third invention, the control means (60) keeps the superheat degree target value constant after raising the superheat degree target value in the superheat degree target value changing operation. The superheat degree target value is started to be lowered from the time when it is determined that the high pressure fluctuation of the refrigeration cycle has converged.

第４の発明の過熱度目標値変更動作において、過熱度目標値は、引き上げられた後に一定値に保たれる。その後、上記冷凍サイクルの高圧の変動が収束したと制御手段（60）が判断すると、その時点から過熱度目標値の引き下げが開始される。つまり、過熱度目標値の引き下げに起因して膨張機構（34）を通過する冷媒の流量が変化し始める時期は、上記冷凍サイクルの高圧の変動が収束したと制御手段（60）によって判断された後になる。   In the superheat degree target value changing operation of the fourth invention, the superheat degree target value is maintained at a constant value after being raised. Thereafter, when the control means (60) determines that the high-pressure fluctuation of the refrigeration cycle has converged, the superheat degree target value starts to be reduced from that point. That is, when the flow rate of the refrigerant passing through the expansion mechanism (34) starts to change due to the lowering of the superheat degree target value, the control means (60) determines that the high-pressure fluctuation of the refrigeration cycle has converged. Later.

第５の発明は、上記第１，第２，第３又は第４の発明において、上記制御手段（60）は、上記過熱度目標値変更動作において、上記過熱度目標値の引き上げ幅を、上記高圧目標値設定動作による高圧目標値の引き上げ幅に応じて調節するように構成されるものである。   In a fifth aspect based on the first, second, third, or fourth aspect, the control means (60) increases the amount of increase in the superheat degree target value in the superheat degree target value changing operation. The high pressure target value is set according to the range of increase of the high pressure target value by the high pressure target value setting operation.

第５の発明の過熱度目標値変更動作では、過熱度目標値の引き上げ幅が、高圧目標値設定動作による高圧目標値の引き上げ幅に応じて調節される。高圧目標値設定動作による高圧目標値の引き上げ幅が異なると、高圧目標値を引き上げた後における圧縮機（31）の容量の変動幅が異なり、冷媒循環量の変動幅も相違する。このため、蒸発器（33）から圧縮機（31）へ送られる冷媒が湿り状態になる可能性も、高圧目標値の引き上げ幅によって異なる。そこで、この発明の制御手段（60）は、その過熱度目標値変更動作において、過熱度目標値の引き上げ幅を、高圧目標値設定動作による高圧目標値の引き上げ幅に応じて変更する。   In the superheat degree target value changing operation of the fifth aspect of the invention, the raising range of the superheat degree target value is adjusted according to the raising range of the high pressure target value by the high pressure target value setting operation. If the increase range of the high pressure target value by the high pressure target value setting operation is different, the fluctuation range of the capacity of the compressor (31) after raising the high pressure target value is different, and the fluctuation range of the refrigerant circulation amount is also different. For this reason, the possibility that the refrigerant sent from the evaporator (33) to the compressor (31) will be in a wet state also varies depending on the amount of increase in the high pressure target value. Therefore, in the superheat degree target value changing operation, the control means (60) of the present invention changes the raising range of the superheat degree target value according to the raising range of the high pressure target value by the high pressure target value setting operation.

第６の発明は、上記第１，第２，第３又は第４の発明において、上記制御手段（60）は、上記高圧目標値設定動作による高圧目標値の引き上げ幅が所定の基準値未満の場合に上記過熱度目標値変更動作を禁止するように構成されるものである。   In a sixth aspect based on the first, second, third, or fourth aspect, the control means (60) is configured such that the amount by which the high pressure target value is raised by the high pressure target value setting operation is less than a predetermined reference value. In such a case, the superheat degree target value changing operation is prohibited.

第６の発明の制御手段（60）では、上記高圧目標値設定動作による高圧目標値の引き上げ幅が所定の基準値未満の場合に、上記過熱度目標値変更動作が禁止される。つまり、この制御手段（60）では、高圧目標値設定動作による高圧目標値の引き上げ幅が所定の基準値異常の場合にだけ、過熱度目標値変更動作が行われる。高圧目標値の引き上げ幅がそれ程大きくなければ、高圧目標値を引き上げた後における圧縮機（31）の容量の変動幅も比較的小さく、冷媒循環量の変動幅もそれ程大きくはならないため、蒸発器（33）から圧縮機（31）へ送られる冷媒が湿り状態になる可能性も比較的小さいと推定される。そこで、この発明の制御手段（60）は、上記高圧目標値設定動作による高圧目標値の引き上げ幅が所定の基準値未満の場合には、上記過熱度目標値変更動作を禁止する。   In the control means (60) of the sixth aspect of the invention, the superheat degree target value changing operation is prohibited when the amount of increase in the high pressure target value by the high pressure target value setting operation is less than a predetermined reference value. That is, in this control means (60), the superheat degree target value changing operation is performed only when the increase range of the high pressure target value by the high pressure target value setting operation is a predetermined reference value abnormality. If the increase range of the high pressure target value is not so large, the fluctuation range of the capacity of the compressor (31) after the increase of the high pressure target value is relatively small and the fluctuation range of the refrigerant circulation amount is not so large. It is estimated that the possibility that the refrigerant sent from (33) to the compressor (31) becomes wet is relatively small. Therefore, the control means (60) of the present invention prohibits the superheat degree target value changing operation when the amount of increase in the high pressure target value by the high pressure target value setting operation is less than a predetermined reference value.

本発明において、制御手段（60）は、高圧目標値設定動作によって高圧目標値が引き上げられた場合（即ち、その後に冷媒の循環量が増加して蒸発器（33）から圧縮機（31）へ向かう冷媒が湿り状態になる可能性の大きい場合）に、過熱度目標値を強制的に引き上げることで膨張機構（34）を通過する冷媒の流量を速やかに減少させている。このため、高圧目標値が引き上げられて圧縮機（31）の容量が急激に増大した場合でも、蒸発器（33）から圧縮機（31）へ向かう冷媒を乾き状態に保つことができ、液冷媒が圧縮機（31）へ吸入されて圧縮機（31）が破損するのを防ぐことができる。従って、本発明によれば、圧縮機（31）の破損を防止してヒートポンプ装置（10）の信頼性を向上させることができる。   In the present invention, when the high pressure target value is raised by the high pressure target value setting operation, the control means (60) increases the circulation amount of the refrigerant after that, from the evaporator (33) to the compressor (31). The refrigerant flow rate passing through the expansion mechanism (34) is rapidly reduced by forcibly raising the superheat degree target value when there is a high possibility that the refrigerant going into the wet state will be wet. For this reason, even when the high pressure target value is raised and the capacity of the compressor (31) suddenly increases, the refrigerant from the evaporator (33) to the compressor (31) can be kept dry, and the liquid refrigerant Can be prevented from being sucked into the compressor (31) and damaging the compressor (31). Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the reliability of the heat pump apparatus (10) by preventing the compressor (31) from being damaged.

また、本発明の制御手段（60）が行う過熱度目標値変更動作では、過熱度目標値を一時的にだけ引き上げている。このため、高圧目標値が引き上げられてからある程度の時間が経過し、冷媒回路（20）での冷媒循環量の変化が落ち着いてきた後には、過熱度目標値の値が小さい値に設定されることになる。従って、この発明によれば、圧縮機（31）の破損の可能性が低くなった場合は、蒸発器（33）から流出する冷媒の過熱度を小さくすることができ、蒸発器（33）を構成する熱交換器の性能を充分に発揮させることができる。   Further, in the superheat degree target value changing operation performed by the control means (60) of the present invention, the superheat degree target value is temporarily raised. For this reason, after a certain amount of time has passed since the high pressure target value was raised and the change in the refrigerant circulation amount in the refrigerant circuit (20) has settled, the value of the superheat degree target value is set to a small value. It will be. Therefore, according to the present invention, when the possibility of breakage of the compressor (31) is reduced, the degree of superheat of the refrigerant flowing out of the evaporator (33) can be reduced, and the evaporator (33) The performance of the configured heat exchanger can be fully exhibited.

上記第２の発明の制御手段（60）が行う過熱度目標値変更動作では、過熱度目標値を引き上げるのに要する時間が、過熱度目標値を引き下げるのに要する時間よりも短くなっている。このため、高圧目標値が引き上げられて蒸発器（33）から圧縮機（31）へ送られる冷媒が湿り状態になる危険の大きい状況では、膨張機構（34）を通過する冷媒の流量を速やかに減少させて冷媒循環量の増加を低く抑えることができる。従って、この発明によれば、蒸発器（33）から圧縮機（31）へ送られる冷媒を確実に乾き状態に保つことができ、液冷媒を吸入することに起因する圧縮機（31）の破損を確実に回避することができる。また、過熱度目標値を引き下げる際には、過熱度目標値を緩やかに下げることによって、膨張機構（34）を通過する冷媒の流量の変化に起因する冷媒循環量の急激な変化を抑えることができ、冷凍サイクルの動作状態を安定に保つことができる。   In the superheat degree target value changing operation performed by the control means (60) of the second invention, the time required to raise the superheat degree target value is shorter than the time required to lower the superheat degree target value. For this reason, in a situation where there is a high risk that the high pressure target value is raised and the refrigerant sent from the evaporator (33) to the compressor (31) becomes wet, the flow rate of the refrigerant passing through the expansion mechanism (34) is quickly increased. It is possible to reduce the increase in the circulation amount of the refrigerant. Therefore, according to the present invention, the refrigerant sent from the evaporator (33) to the compressor (31) can be surely kept dry, and the compressor (31) is damaged due to the suction of the liquid refrigerant. Can be reliably avoided. Further, when the superheat degree target value is lowered, the rapid change in the refrigerant circulation amount due to the change in the flow rate of the refrigerant passing through the expansion mechanism (34) can be suppressed by gently lowering the superheat degree target value. And the operating state of the refrigeration cycle can be kept stable.

上記第４の発明の制御手段（60）では、その過熱度目標値変更動作において、冷凍サイクルの高圧の変動が収束したと判断された時点から上記過熱度目標値が引き下げ始められる。つまり、過熱度目標値の引き下げに起因して膨張機構（34）を通過する冷媒の流量が変化し始める時期は、上記冷凍サイクルの高圧の変動が収束したと制御手段（60）によって判断された後になる。従って、この発明によれば、冷凍サイクルの動作状態が安定した後に過熱度目標値の引き下げを行うことができ、過熱度目標値の変更に起因して膨張機構（34）の開度制御が不安定化するという事態を回避できる。   In the control means (60) of the fourth aspect of the invention, in the superheat degree target value changing operation, the superheat degree target value is started to be lowered from the time when it is determined that the high pressure fluctuation of the refrigeration cycle has converged. That is, when the flow rate of the refrigerant passing through the expansion mechanism (34) starts to change due to the lowering of the superheat degree target value, the control means (60) determines that the high-pressure fluctuation of the refrigeration cycle has converged. Later. Therefore, according to the present invention, the superheat degree target value can be lowered after the operating state of the refrigeration cycle is stabilized, and the opening degree control of the expansion mechanism (34) is not performed due to the change of the superheat degree target value. The situation of stabilization can be avoided.

上記第５の発明の過熱度目標値変更動作では、過熱度目標値の引き上げ幅が、高圧目標値設定動作による高圧目標値の引き上げ幅に応じて調節される。このため、過熱度目標値の引き上げ幅を、蒸発器（33）から圧縮機（31）へ送られる冷媒が湿り状態になる可能性に対応した値に設定することができる。従って、この発明によれば、蒸発器（33）から流出する冷媒の過熱度が大きくなることに起因する蒸発器（33）の性能低下を抑えつつ、圧縮機（31）へ湿り状態の冷媒が吸入されるのを確実に防ぐことができる。   In the superheat degree target value changing operation of the fifth aspect of the invention, the raising range of the superheat degree target value is adjusted according to the raising range of the high pressure target value by the high pressure target value setting operation. For this reason, the raising range of the superheat degree target value can be set to a value corresponding to the possibility that the refrigerant sent from the evaporator (33) to the compressor (31) becomes wet. Therefore, according to the present invention, while the deterioration of the performance of the evaporator (33) due to the increase in the degree of superheat of the refrigerant flowing out from the evaporator (33) is suppressed, the wet refrigerant is supplied to the compressor (31). Inhalation can be surely prevented.

上記第６の発明の制御手段（60）では、上記高圧目標値設定動作による高圧目標値の引き上げ幅が所定の基準値未満の場合に、上記過熱度目標値変更動作が禁止される。このため、高圧目標値の引き上げ幅が比較的小さく、蒸発器（33）から圧縮機（31）へ送られる冷媒が湿り状態になる可能性がそれ程大きくない場合には、過熱度目標値変更動作による過熱度目標値の引き上げを禁止できる。従って、この発明によれば、蒸発器（33）から流出する冷媒の過熱度が大きくなることに起因する蒸発器（33）の性能低下を抑えつつ、圧縮機（31）へ湿り状態の冷媒が吸入されるのを確実に防ぐことができる。   In the control means (60) of the sixth aspect of the invention, the superheat degree target value changing operation is prohibited when the amount of increase in the high pressure target value by the high pressure target value setting operation is less than a predetermined reference value. For this reason, when the range for raising the high-pressure target value is relatively small and the possibility that the refrigerant sent from the evaporator (33) to the compressor (31) will not be so wet is the superheat degree target value changing operation. The increase of the superheat degree target value due to can be prohibited. Therefore, according to the present invention, while the deterioration of the performance of the evaporator (33) due to the increase in the degree of superheat of the refrigerant flowing out from the evaporator (33) is suppressed, the wet refrigerant is supplied to the compressor (31). Inhalation can be surely prevented.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態は、ヒートポンプ装置によって構成された空調機（10）である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present embodiment is an air conditioner (10) configured by a heat pump device.

図１に示すように、本実施形態の空調機（10）は、１台の室外ユニット（11）と、２台の室内ユニット（12,13）とを備えている。室外ユニット（11）は、屋外に設置されている。各室内ユニット（12,13）は、屋内に設置されている。なお、ここに示す室外ユニット（11）や室内ユニット（12,13）の台数は、単なる例示である。また、この空調機（10）は、制御手段であるコントローラ（60）を備えている。   As shown in FIG. 1, the air conditioner (10) of this embodiment is provided with one outdoor unit (11) and two indoor units (12, 13). The outdoor unit (11) is installed outdoors. Each indoor unit (12, 13) is installed indoors. The number of outdoor units (11) and indoor units (12, 13) shown here is merely an example. Further, the air conditioner (10) includes a controller (60) which is a control means.

本実施形態の空調機（10）では、室外ユニット（11）の室外回路（30）と、各室内ユニット（12,13）の室内回路（40,45）とを液側連絡配管（21）及びガス側連絡配管（22）で接続することによって冷媒回路（20）が形成されている。この冷媒回路（20）には、二酸化炭素（ＣＯ2）が冷媒として充填されている。また、この冷媒回路（20）で行われる冷凍サイクルでは、その高圧が冷媒である二酸化炭素の臨界圧力よりも高い値に設定されている。 In the air conditioner (10) of the present embodiment, the outdoor circuit (30) of the outdoor unit (11) and the indoor circuit (40, 45) of each indoor unit (12, 13) are connected to the liquid side communication pipe (21) and The refrigerant circuit (20) is formed by connecting with the gas side connecting pipe (22). The refrigerant circuit (20) is filled with carbon dioxide (CO 2 ) as a refrigerant. In the refrigeration cycle performed in the refrigerant circuit (20), the high pressure is set to a value higher than the critical pressure of carbon dioxide, which is a refrigerant.

室外ユニット（11）には、１つの室外回路（30）が収容されている。室外回路（30）には、圧縮機（31）と、四方切換弁（32）と、室外熱交換器（33）と、膨張機構である室外膨張弁（34）と、レシーバ（35）と、液側閉鎖弁（36）と、ガス側閉鎖弁（37）とが設けられている。また、室外ユニット（11）には、室外熱交換器（33）へ室外空気を送るための室外ファン（16）が設けられている。   One outdoor circuit (30) is accommodated in the outdoor unit (11). The outdoor circuit (30) includes a compressor (31), a four-way switching valve (32), an outdoor heat exchanger (33), an outdoor expansion valve (34) as an expansion mechanism, a receiver (35), A liquid side closing valve (36) and a gas side closing valve (37) are provided. The outdoor unit (11) is provided with an outdoor fan (16) for sending outdoor air to the outdoor heat exchanger (33).

室外回路（30）において、圧縮機（31）は、その吐出側が四方切換弁（32）の第１のポートに接続され、その吸入側が四方切換弁（32）の第２のポートに接続されている。室外熱交換器（33）は、そのガス側端が四路切換弁の第３のポートに接続され、その液側端が室外膨張弁（34）の一端に接続されている。室外膨張弁（34）の他端は、レシーバ（35）を介して液側閉鎖弁（36）に接続されている。四方切換弁（32）の第４のポートはガス側閉鎖弁（37）に接続されている。   In the outdoor circuit (30), the compressor (31) has its discharge side connected to the first port of the four-way switching valve (32) and its suction side connected to the second port of the four-way switching valve (32). Yes. The outdoor heat exchanger (33) has a gas side end connected to the third port of the four-way switching valve and a liquid side end connected to one end of the outdoor expansion valve (34). The other end of the outdoor expansion valve (34) is connected to the liquid side closing valve (36) via the receiver (35). The fourth port of the four-way switching valve (32) is connected to the gas side closing valve (37).

各室内ユニット（12,13）には、室内回路（40,45）が１つずつ収容されている。各室内回路（40,45）には、室内熱交換器（41,46）と室内膨張弁（42,47）とが１つずつ接続されている。各室内回路（40,45）では、室内熱交換器（41,46）と室内膨張弁（42,47）が直列に配置されている。また、各室内ユニット（12,13）には、室内熱交換器（41,46）へ室内空気を送るための室内ファン（17,18）が１つずつ設けられている。   Each indoor unit (12, 13) accommodates one indoor circuit (40, 45). One indoor heat exchanger (41, 46) and one indoor expansion valve (42, 47) are connected to each indoor circuit (40, 45). In each indoor circuit (40, 45), the indoor heat exchanger (41, 46) and the indoor expansion valve (42, 47) are arranged in series. Each indoor unit (12, 13) is provided with one indoor fan (17, 18) for sending indoor air to the indoor heat exchanger (41, 46).

冷媒回路（20）において、液側連絡配管（21）は、その一端が液側閉鎖弁（36）に接続されている。液側連絡配管（21）の他端は、二手に分岐されて各室内回路（40,45）の室内膨張弁（42,47）側の端部に接続されている。一方、ガス側連絡配管（22）は、その一端がガス側閉鎖弁（37）に接続されている。ガス側連絡配管（22）の他端は、二手に分岐されて各室内回路（40,45）の室内熱交換器（41,46）側の端部に接続されている。つまり、この冷媒回路（20）では、２つの室内回路（40,45）が１つの室外回路（30）に対して並列に接続されている。   In the refrigerant circuit (20), one end of the liquid side communication pipe (21) is connected to the liquid side shut-off valve (36). The other end of the liquid side connecting pipe (21) is bifurcated and connected to the end of each indoor circuit (40, 45) on the indoor expansion valve (42, 47) side. On the other hand, one end of the gas side communication pipe (22) is connected to the gas side closing valve (37). The other end of the gas side connection pipe (22) is bifurcated and connected to the end of each indoor circuit (40, 45) on the indoor heat exchanger (41, 46) side. That is, in this refrigerant circuit (20), two indoor circuits (40, 45) are connected in parallel to one outdoor circuit (30).

圧縮機（31）は、圧縮機構と電動機が１つのケーシング内に収容された全密閉型の圧縮機である。室外熱交換器（33）と各室内熱交換器（41,46）は、何れも冷媒と空気を熱交換させるように構成されたフィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。室外膨張弁（34）と各室内膨張弁（42,47）は、何れも開度可変の電動膨張弁である。四方切換弁（32）は、第１のポートと第３のポートが連通し且つ第２のポートと第４のポートが連通する第１状態（図１に破線で示す状態）と、第１のポートと第４のポートが連通し且つ第２のポートと第３のポートが連通する第２状態（図１に実線で示す状態）とに切り換わる。   The compressor (31) is a hermetic compressor in which a compression mechanism and an electric motor are accommodated in one casing. Both the outdoor heat exchanger (33) and the indoor heat exchangers (41, 46) are fin-and-tube type air heat exchangers configured to exchange heat between refrigerant and air. Both the outdoor expansion valve (34) and the indoor expansion valves (42, 47) are electric expansion valves with variable opening. The four-way switching valve (32) includes a first state (state indicated by a broken line in FIG. 1) in which the first port and the third port communicate with each other, and the second port and the fourth port communicate with each other. The state is switched to a second state (state indicated by a solid line in FIG. 1) in which the port communicates with the fourth port and the second port communicates with the third port.

本実施形態の空調機（10）には、高圧圧力センサ（51）と、低圧圧力センサ（52）と、吸入温度センサ（53）と、ガス側冷媒温度センサ（54）と、室内温度センサ（55,56）とが設けられている。高圧圧力センサ（51）は、冷媒回路（20）における圧縮機（31）の吐出側と四方切換弁（32）の第１のポートとの間に接続され、圧縮機（31）から吐出された冷媒の圧力を計測する。低圧圧力センサ（52）は、冷媒回路（20）における圧縮機（31）の吸入側と四方切換弁（32）の第２のポートとの間に接続され、圧縮機（31）へ吸入される冷媒の圧力を計測する。吸入温度センサ（53）は、冷媒回路（20）における圧縮機（31）の吸入側と四方切換弁（32）の第２のポートとの間に設けられ、圧縮機（31）へ吸入される冷媒の温度を計測する。ガス側冷媒温度センサ（54）は、冷媒回路（20）のうち室外熱交換器（33）のガス側の端部の近傍に設けられ、そこを通過する冷媒の温度を計測する。室内温度センサ（55,56）は、各室内ユニット（12,13）に１つずつ設けられ、室内熱交換器（41,46）を通過する前の室内空気の温度を計測する。   The air conditioner (10) of the present embodiment includes a high pressure sensor (51), a low pressure sensor (52), an intake temperature sensor (53), a gas side refrigerant temperature sensor (54), an indoor temperature sensor ( 55, 56). The high pressure sensor (51) is connected between the discharge side of the compressor (31) in the refrigerant circuit (20) and the first port of the four-way switching valve (32), and is discharged from the compressor (31). Measure the refrigerant pressure. The low pressure sensor (52) is connected between the suction side of the compressor (31) and the second port of the four-way switching valve (32) in the refrigerant circuit (20), and is sucked into the compressor (31). Measure the refrigerant pressure. The suction temperature sensor (53) is provided between the suction side of the compressor (31) and the second port of the four-way switching valve (32) in the refrigerant circuit (20), and is sucked into the compressor (31). Measure the temperature of the refrigerant. The gas side refrigerant temperature sensor (54) is provided in the vicinity of the gas side end of the outdoor heat exchanger (33) in the refrigerant circuit (20), and measures the temperature of the refrigerant passing therethrough. One indoor temperature sensor (55, 56) is provided for each indoor unit (12, 13), and measures the temperature of the indoor air before passing through the indoor heat exchanger (41, 46).

図２に示すように、コントローラ（60）には、高圧目標値設定部（61）と、圧縮機制御部（62）と、過熱度目標値設定部（63）と、室外膨張弁制御部（64）とが設けられている。コントローラ（60）には、高圧圧力センサ（51）、低圧圧力センサ（52）、吸入温度センサ（53）、ガス側冷媒温度センサ（54）、及び各室内温度センサ（55,56）の計測値が入力される。このコントローラ（60）は、各センサから入力された計測値を用いて空調機（10）の運転を制御する。コントローラ（60）が行う制御動作の詳細は、後述する。   As shown in FIG. 2, the controller (60) includes a high pressure target value setting unit (61), a compressor control unit (62), a superheat degree target value setting unit (63), and an outdoor expansion valve control unit ( 64). The controller (60) includes a high pressure sensor (51), a low pressure sensor (52), a suction temperature sensor (53), a gas side refrigerant temperature sensor (54), and measured values of the indoor temperature sensors (55, 56). Is entered. The controller (60) controls the operation of the air conditioner (10) using the measured values input from the sensors. Details of the control operation performed by the controller (60) will be described later.

−空調機の運転動作−
本実施形態の空調機（10）は、冷房運転と暖房運転を選択的に行う。冷房運転と暖房運転の切り換えは、四方切換弁（32）を操作することによって行われる。 -Air conditioner operation-
The air conditioner (10) of this embodiment selectively performs a cooling operation and a heating operation. Switching between the cooling operation and the heating operation is performed by operating the four-way switching valve (32).

〈冷房運転〉
冷房運転中の空調機（10）の動作を説明する。冷房運転時には、四方切換弁（32）が第１状態（図１に破線で示す状態）に設定される。また、冷房運転時には、室外膨張弁（34）が全開に設定され、各室内膨張弁（42,47）の開度が適宜調節される。 <Cooling operation>
The operation of the air conditioner (10) during the cooling operation will be described. During the cooling operation, the four-way switching valve (32) is set to the first state (the state indicated by the broken line in FIG. 1). Moreover, at the time of air_conditionaing | cooling operation, an outdoor expansion valve (34) is set to full open, and the opening degree of each indoor expansion valve (42, 47) is adjusted suitably.

冷媒回路（20）では、冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。冷房運転時の冷媒回路（20）では、室外熱交換器（33）がガスクーラとして動作し、各室内熱交換器（41,46）が蒸発器として動作する。   In the refrigerant circuit (20), the refrigerant circulates to perform a refrigeration cycle. In the refrigerant circuit (20) during the cooling operation, the outdoor heat exchanger (33) operates as a gas cooler, and each indoor heat exchanger (41, 46) operates as an evaporator.

具体的に、圧縮機（31）から吐出された超臨界状態の冷媒は、四方切換弁（32）を通って室外熱交換器（33）へ送られ、室外空気へ放熱する。室外熱交換器（33）から流出した冷媒は、室外膨張弁（34）とレシーバ（35）を通って液側連絡配管（21）へ流入し、その後に各室内回路（40,45）へ分配される。   Specifically, the supercritical refrigerant discharged from the compressor (31) is sent to the outdoor heat exchanger (33) through the four-way switching valve (32) and radiates heat to the outdoor air. The refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger (33) flows into the liquid side communication pipe (21) through the outdoor expansion valve (34) and the receiver (35), and is then distributed to each indoor circuit (40, 45). Is done.

各室内回路（40,45）へ流入した冷媒は、室内膨張弁（42,47）を通過する際に減圧されて気液二相状態となり、その後に室内熱交換器（41,46）で室内空気から吸熱して蒸発する。各室内ユニット（12,13）は、室内熱交換器（41,46）で冷却された室内空気を室内へ供給する。各室内熱交換器（41,46）を通過した冷媒は、ガス側連絡配管（22）へ流れ込んで合流し、その後に四方切換弁（32）を通って圧縮へ吸入される。圧縮機（31）は、吸入した冷媒を圧縮してから吐出する。   The refrigerant flowing into each indoor circuit (40, 45) is reduced in pressure when passing through the indoor expansion valve (42, 47) to become a gas-liquid two-phase state, and then indoors in the indoor heat exchanger (41, 46). It absorbs heat from the air and evaporates. Each indoor unit (12, 13) supplies indoor air cooled by the indoor heat exchanger (41, 46) to the room. The refrigerant that has passed through the indoor heat exchangers (41, 46) flows into the gas side connecting pipe (22) and joins, and then is sucked into the compression through the four-way switching valve (32). The compressor (31) compresses the sucked refrigerant and discharges it.

〈暖房運転〉
暖房運転中の空調機（10）の動作を説明する。暖房運転時には、四方切換弁（32）が第２状態（図１に実線で示す状態）に設定される。また、暖房運転時には、室外膨張弁（34）及び各室内膨張弁（42,47）の開度が適宜調節される。 <Heating operation>
The operation of the air conditioner (10) during the heating operation will be described. During the heating operation, the four-way selector valve (32) is set to the second state (the state indicated by the solid line in FIG. 1). Further, during the heating operation, the opening degrees of the outdoor expansion valve (34) and the indoor expansion valves (42, 47) are appropriately adjusted.

冷媒回路（20）では、冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。暖房運転時の冷媒回路（20）では、各室内熱交換器（41,46）がガスクーラとして動作し、室外熱交換器（33）が蒸発器として動作する。   In the refrigerant circuit (20), the refrigerant circulates to perform a refrigeration cycle. In the refrigerant circuit (20) during the heating operation, each indoor heat exchanger (41, 46) operates as a gas cooler, and the outdoor heat exchanger (33) operates as an evaporator.

具体的に、圧縮機（31）から吐出された超臨界状態の冷媒は、四方切換弁（32）を通ってガス側連絡配管（22）へ流入し、その後に各室内回路（40,45）へ分配される。各室内回路（40,45）へ流入した冷媒は、室内熱交換器（41,46）で室内空気へ放熱する。各室内ユニット（12,13）は、室内熱交換器（41,46）で加熱された室内空気を室内へ供給する。室内熱交換器（41,46）から流出した冷媒は、室内膨張弁（42,47）を通過後に液側連絡配管（21）へ流入し、その後に室外回路（30）へ流入する。   Specifically, the supercritical refrigerant discharged from the compressor (31) flows into the gas side communication pipe (22) through the four-way switching valve (32), and then to each indoor circuit (40, 45). Distributed to. The refrigerant that has flowed into the indoor circuits (40, 45) radiates heat to the indoor air by the indoor heat exchanger (41, 46). Each indoor unit (12, 13) supplies indoor air heated by the indoor heat exchanger (41, 46) to the room. The refrigerant flowing out of the indoor heat exchanger (41, 46) flows into the liquid side connection pipe (21) after passing through the indoor expansion valve (42, 47), and then flows into the outdoor circuit (30).

室外回路（30）へ流入した冷媒は、レシーバ（35）を通過後に室外膨張弁（34）へ送られ、室外膨張弁（34）を通過する際に減圧されて気液二相状態となる。室外膨張弁（34）を通過した冷媒は、室外熱交換器（33）へ送られ、室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（33）から流出した冷媒は、四方切換弁（32）を通って圧縮機（31）へ吸入される。圧縮機（31）は、吸入した冷媒を圧縮してから吐出する。   The refrigerant flowing into the outdoor circuit (30) is sent to the outdoor expansion valve (34) after passing through the receiver (35), and is reduced in pressure when passing through the outdoor expansion valve (34) to be in a gas-liquid two-phase state. The refrigerant that has passed through the outdoor expansion valve (34) is sent to the outdoor heat exchanger (33), and absorbs heat from the outdoor air to evaporate. The refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger (33) is sucked into the compressor (31) through the four-way switching valve (32). The compressor (31) compresses the sucked refrigerant and discharges it.

−コントローラの動作−
上述したように、コントローラ（60）は、各センサから入力された計測値を用いて空調機（10）の運転制御を行う。また、コントローラ（60）に設けられた高圧目標値設定部（61）、圧縮機制御部（62）、過熱度目標値設定部（63）、及び室外膨張弁制御部（64）は、暖房運転中に以下で説明するような動作を行う。ここでは、高圧目標値設定部（61）、圧縮機制御部（62）、過熱度目標値設定部（63）、及び室外膨張弁制御部（64）のそれぞれが行う動作について説明する。 -Controller operation-
As described above, the controller (60) controls the operation of the air conditioner (10) using the measurement values input from the sensors. In addition, the high pressure target value setting unit (61), the compressor control unit (62), the superheat degree target value setting unit (63), and the outdoor expansion valve control unit (64) provided in the controller (60) The operation described below is performed. Here, the operations performed by each of the high pressure target value setting unit (61), the compressor control unit (62), the superheat degree target value setting unit (63), and the outdoor expansion valve control unit (64) will be described.

高圧目標値設定部（61）は、高圧目標値設定動作を行うように構成されている。この高圧目標値設定動作では、冷凍サイクルの高圧の目標値である高圧目標値が、暖房運転時の室内ユニット（12,13）における暖房負荷（即ち、加熱負荷）に応じた値に設定される。   The high pressure target value setting unit (61) is configured to perform a high pressure target value setting operation. In this high pressure target value setting operation, the high pressure target value, which is the high pressure target value of the refrigeration cycle, is set to a value corresponding to the heating load (ie, heating load) in the indoor units (12, 13) during heating operation. .

具体的に、高圧目標値設定部（61）は、各室内温度センサ（55,56）の計測値や暖房時の室内設定温度等に基づき、室内ユニット（12,13）における暖房能力の過不足を判断する。そして、高圧目標値設定部（61）は、室内ユニット（12,13）における暖房能力が不足していると判断した場合は、暖房能力を増大させるために高圧目標値を引き上げる。また、高圧目標値設定部（61）は、室内ユニット（12,13）における暖房能力が過剰であると判断した場合は、暖房能力を減少させるために高圧目標値を引き下げる。   Specifically, the high-pressure target value setting unit (61) determines whether the indoor unit (12, 13) is overheated or insufficient based on the measured values of the indoor temperature sensors (55, 56), the indoor set temperature during heating, etc. Judging. When the high pressure target value setting unit (61) determines that the heating capacity of the indoor units (12, 13) is insufficient, the high pressure target value setting unit (61) increases the high pressure target value to increase the heating capacity. Further, when the high pressure target value setting unit (61) determines that the heating capacity in the indoor units (12, 13) is excessive, the high pressure target value setting unit (61) lowers the high pressure target value in order to decrease the heating capacity.

圧縮機制御部（62）は、容量制御動作を行うように構成されている。この容量制御動作では、高圧圧力センサ（51）の計測値（即ち、冷凍サイクルの高圧の実測値）が高圧目標値となるように、圧縮機（31）の運転容量が調節される。   The compressor control unit (62) is configured to perform a capacity control operation. In this capacity control operation, the operating capacity of the compressor (31) is adjusted so that the measured value of the high pressure sensor (51) (that is, the actual measured value of the high pressure of the refrigeration cycle) becomes the high pressure target value.

具体的に、圧縮機制御部（62）は、圧縮機（31）の電動機へ供給される交流の周波数を変更し、電動機で駆動される圧縮機構の回転速度を変化させることによって圧縮機（31）の運転容量を変化させる。そして、圧縮機制御部（62）は、高圧圧力センサ（51）の計測値が高圧目標値よりも低い場合は、冷凍サイクルの高圧を上昇させるために、圧縮機（31）の電動機の回転速度を上昇させて圧縮機（31）の運転容量を増加させる。また、圧縮機制御部（62）は、高圧圧力センサ（51）の計測値が高圧目標値よりも高い場合は、冷凍サイクルの高圧を低下させるために、圧縮機（31）の電動機の回転速度を低下させて圧縮機（31）の運転容量を減少させる。   Specifically, the compressor control unit (62) changes the frequency of the alternating current supplied to the electric motor of the compressor (31) and changes the rotational speed of the compression mechanism driven by the electric motor (31). ) Is changed. When the measured value of the high pressure sensor (51) is lower than the high pressure target value, the compressor controller (62) rotates the motor speed of the compressor (31) to increase the high pressure of the refrigeration cycle. To increase the operating capacity of the compressor (31). Further, when the measured value of the high pressure sensor (51) is higher than the high pressure target value, the compressor control unit (62) rotates the rotation speed of the motor of the compressor (31) to reduce the high pressure of the refrigeration cycle. To reduce the operating capacity of the compressor (31).

過熱度目標値設定部（63）は、過熱度目標値変更動作を行うように構成されている。この過熱度目標値設定部（63）において、過熱度目標値は、原則的には一定の基準値（例えば３℃）に設定されている。ただし、過熱度目標値設定部（63）は、高圧目標値設定部（61）が高圧目標値をどの様に変更するかを監視し、高圧目標値設定部（61）が高圧目標値を引き上げた場合に過熱度目標値変更動作を行って過熱度目標値を基準値から変更する。   The superheat degree target value setting unit (63) is configured to perform a superheat degree target value changing operation. In this superheat degree target value setting unit (63), the superheat degree target value is set to a constant reference value (for example, 3 ° C.) in principle. However, the superheat degree target value setting unit (63) monitors how the high pressure target value setting unit (61) changes the high pressure target value, and the high pressure target value setting unit (61) increases the high pressure target value. In such a case, the superheat degree target value changing operation is performed to change the superheat degree target value from the reference value.

具体的に、過熱度目標値変更動作では、高圧目標値設定部（61）によって高圧目標値が引き上げられるのと同時に、過熱度目標値が強制的に基準値から引き上げられる。つまり、図３(Ｂ)に示すように、過熱度目標値設定部（63）は、高圧目標値設定部（61）が高圧目標値をＨＰs1からＨＰs2へ引き上げるのと同時に、過熱度目標値を基準値ＳＨs0からＳＨs1へと一気に引き上げる。この過熱度目標値設定部（63）では、過熱度目標値変更動作における過熱度目標値の引き上げ幅ΔＳＨs(＝ＳＨs1−ＳＨs0)が、高圧目標値設定部（61）による高圧目標値の引き上げ幅ΔＨＰs(＝ＨＰs2−ＨＰs1)に応じて調節される。具体的に、過熱度目標値設定部（63）は、高圧目標値の引き上げ幅ΔＨＰsが大きくなるほど、過熱度目標値の引き上げ幅ΔＳＨsを大きくする。 Specifically, in the superheat degree target value changing operation, the high pressure target value is raised by the high pressure target value setting unit (61), and at the same time, the superheat degree target value is forcibly raised from the reference value. That is, as shown in FIG. 3 (B), the superheat degree target value setting unit (63) increases the superheat degree target value simultaneously with the high pressure target value setting part (61) raising the high pressure target value from HP s1 to HP s2 . The value is rapidly increased from the reference value SH s0 to SH s1 . In this superheat degree target value setting unit (63), the amount of increase ΔSH s (= SH s1 −SH s0 ) of the superheat degree target value in the superheat degree target value changing operation is the high pressure target value by the high pressure target value setting part (61). It is adjusted according to the pulling width ΔHP s (= HP s2 −HP s1 ). Specifically, the superheat degree target value setting unit (63) increases the increase width ΔSH s of the superheat degree target value as the increase width ΔHP s of the high pressure target value increases.

過熱度目標値変更動作中の過熱度目標値設定部（63）は、高圧圧力センサ（51）の計測値を監視し、その値の変動が収束したと判断されるまでの間は、過熱度目標値を引き上げた値（図３(Ｂ)における値ＳＨs1）に保つ。過熱度目標値設定部（63）は、高圧圧力センサ（51）の計測値の変動が収束したか否かを、次のようにして判断する。過熱度目標値設定部（63）は、高圧圧力センサ（51）の計測値が引き上げ後の高圧目標値（図３(Ｂ)における値ＨＰs2）を含む所定範囲（例えばＨＰs2±０．１ＭＰａ）内に連続して存在する時間が、所定の時間（例えば３分間）に達すると、高圧圧力センサ（51）の計測値の変動が収束したと判断する。 The superheat degree target value setting unit (63) during the superheat degree target value changing operation monitors the measured value of the high pressure sensor (51), and until it is judged that the fluctuation of the value has converged, the superheat degree is set. The target value is kept at the raised value (value SH s1 in FIG. 3B). The superheat degree target value setting unit (63) determines whether or not the fluctuation of the measurement value of the high pressure sensor (51) has converged as follows. The superheat degree target value setting unit (63) has a predetermined range (for example, HP s2 ± 0.1 MPa) in which the measured value of the high pressure sensor (51) includes the high pressure target value after being pulled up (value HP s2 in FIG. 3B). ) When the time continuously existing in () reaches a predetermined time (for example, 3 minutes), it is determined that the variation of the measured value of the high pressure sensor (51) has converged.

過熱度目標値変更動作中の過熱度目標値設定部（63）は、高圧圧力センサ（51）の計測値の変動が収束したと判断すると、その時点から過熱度目標値を下げ始める。その際、過熱度目標値設定部（63）は、過熱度目標値を基準値ＳＨs0にまで徐々に引き下げてゆく。図３(Ｂ)に示すように、過熱度目標値設定部（63）では、過熱度目標値を引き下げる際における過熱度目標値の減少割合が２段階に変化する。具体的に、過熱度目標値設定部（63）では、過熱度目標値を引き下げる過程の前半における過熱度目標値の減少割合が、その過程の後半における過熱度目標値の減少割合よりも大きくなっている。 When the superheat degree target value setting unit (63) during the superheat degree target value changing operation determines that the fluctuation of the measurement value of the high pressure sensor (51) has converged, it starts to lower the superheat degree target value from that point. At that time, the superheat degree target value setting unit (63) gradually lowers the superheat degree target value to the reference value SHs0 . As shown in FIG. 3B, in the superheat degree target value setting unit (63), the reduction rate of the superheat degree target value when the superheat degree target value is lowered changes in two stages. Specifically, in the superheat degree target value setting unit (63), the decrease rate of the superheat degree target value in the first half of the process of lowering the superheat degree target value is larger than the decrease ratio of the superheat degree target value in the second half of the process. ing.

室外膨張弁制御部（64）は、流量制御動作を行うように構成されている。この流量制御動作では、暖房運転中に蒸発器として動作する室外熱交換器（33）の出口における冷媒の過熱度が過熱度目標値となるように、室外膨張弁（34）の開度が調節される。つまり、室外膨張弁制御部（64）は、室外膨張弁（34）の開度を調節することによって、室外膨張弁（34）を通過する冷媒の流量を制御する。室外膨張弁制御部（64）による室外膨張弁（34）の開度制御は、ＰＩＤ制御等の一般的なフィードバック制御によって行われる。   The outdoor expansion valve control unit (64) is configured to perform a flow rate control operation. In this flow control operation, the degree of opening of the outdoor expansion valve (34) is adjusted so that the superheat degree of the refrigerant at the outlet of the outdoor heat exchanger (33) that operates as an evaporator during heating operation becomes the superheat degree target value. Is done. That is, the outdoor expansion valve control unit (64) controls the flow rate of the refrigerant passing through the outdoor expansion valve (34) by adjusting the opening degree of the outdoor expansion valve (34). The opening degree control of the outdoor expansion valve (34) by the outdoor expansion valve control unit (64) is performed by general feedback control such as PID control.

室外膨張弁制御部（64）は、ガス側冷媒温度センサ（54）の検出値から、低圧圧力センサ（52）の検出値における冷媒の飽和温度を差し引くことによって、室外熱交換器（33）の出口における冷媒の過熱度を算出する。そして、この過熱度の算出値が過熱度目標値となるように、室外膨張弁（34）の開度を調節する。具体的に、室外膨張弁制御部（64）は、過熱度の算出値が過熱度目標値よりも小さい場合は、室外熱交換器（33）の出口における冷媒の過熱度を大きくするために、室外膨張弁（34）の開度を絞って室外熱交換器（33）を通過する冷媒の流量を減少させる。また、室外膨張弁制御部（64）は、過熱度の算出値が過熱度目標値よりも大きい場合は、室外熱交換器（33）の出口における冷媒の過熱度を小さくするために、室外膨張弁（34）の開度を拡大して室外熱交換器（33）を通過する冷媒の流量を増加させる。   The outdoor expansion valve control unit (64) subtracts the saturation temperature of the refrigerant at the detection value of the low-pressure sensor (52) from the detection value of the gas-side refrigerant temperature sensor (54), so that the outdoor heat exchanger (33) The degree of superheat of the refrigerant at the outlet is calculated. And the opening degree of an outdoor expansion valve (34) is adjusted so that the calculated value of this superheat degree may become a superheat degree target value. Specifically, when the calculated value of the superheat degree is smaller than the superheat degree target value, the outdoor expansion valve control unit (64) increases the superheat degree of the refrigerant at the outlet of the outdoor heat exchanger (33). The flow rate of the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger (33) is reduced by reducing the opening of the outdoor expansion valve (34). Further, the outdoor expansion valve control unit (64), when the calculated value of the superheat degree is larger than the target value of the superheat degree, increases the outdoor expansion in order to reduce the superheat degree of the refrigerant at the outlet of the outdoor heat exchanger (33). The flow rate of the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger (33) is increased by increasing the opening of the valve (34).

−実施形態の効果−
本実施形態のコントローラ（60）では、空調機（10）の暖房運転中において、高圧目標値設定部（61）が高圧目標値を引き上げると、それに連動して過熱度目標値設定部（63）が過熱度目標値変更動作を行う。このため、蒸発器として動作する室外熱交換器（33）から圧縮機（31）へ向かう冷媒が湿り状態になるのを防ぐことができ、いわゆる液圧縮による圧縮機（31）の破損を未然に防いで空調機（10）の信頼性を向上させることができる。以下では、この点について説明する。 -Effect of the embodiment-
In the controller (60) of the present embodiment, when the high pressure target value setting unit (61) increases the high pressure target value during the heating operation of the air conditioner (10), the superheat degree target value setting unit (63) Performs the superheat target value change operation. For this reason, it can prevent that the refrigerant | coolant which goes to the compressor (31) from the outdoor heat exchanger (33) which operate | moves as an evaporator becomes a wet state, and breakage of the compressor (31) by what is called liquid compression beforehand This can improve the reliability of the air conditioner (10). This point will be described below.

先ず、コントローラ（60）が過熱度目標値変更動作を行わない従来の空気調和装置において、高圧目標値が引き上げられた場合の冷凍サイクルの高圧と蒸発器の出口における冷媒の過熱度の変動について、図３(Ａ)を参照しながら説明する。   First, in the conventional air conditioner in which the controller (60) does not perform the superheat degree target value changing operation, with respect to the high pressure of the refrigeration cycle when the high pressure target value is raised and the fluctuation of the superheat degree of the refrigerant at the outlet of the evaporator, This will be described with reference to FIG.

時刻ｔにおいて高圧目標値が引き上げられると、高圧圧力センサ（51）の計測値（即ち、冷凍サイクルの高圧の実測値）と高圧目標値の差が急激に拡大することとなり、圧縮機（31）の容量が急激に増やされる。圧縮機（31）の容量が急激に増大すると、冷媒回路（20）における冷媒循環量が急激に増加する。このため、蒸発器として動作する室外熱交換器（33）を通過する冷媒の流量が急激に増加し、同図(Ａ)に一点鎖線で示すように、室外熱交換器（33）の出口における冷媒の過熱度が急激に低下する。この時、場合によっては、室外熱交換器（33）から流出する冷媒が湿り状態となり、圧縮機（31）へ液冷媒が吸入されるおそれがある。   When the high pressure target value is increased at time t, the difference between the measured value of the high pressure sensor (51) (that is, the actual measurement value of the high pressure of the refrigeration cycle) and the high pressure target value increases rapidly, and the compressor (31) The capacity of is increased rapidly. When the capacity of the compressor (31) increases rapidly, the refrigerant circulation amount in the refrigerant circuit (20) increases rapidly. For this reason, the flow rate of the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger (33) operating as an evaporator increases rapidly, and, as indicated by the alternate long and short dash line in the figure (A), at the outlet of the outdoor heat exchanger (33). The degree of superheat of the refrigerant decreases rapidly. At this time, depending on the case, the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger (33) may be in a wet state, and the liquid refrigerant may be sucked into the compressor (31).

また、室外熱交換器（33）の出口における冷媒の過熱度が急激に低下すると、その低下を抑えるために室外膨張弁（34）の開度が絞られることになるが、室外膨張弁（34）の開度が小さくなると冷凍サイクルの高圧の上昇速度が益々大きくなる。その結果、同図(Ａ)に二点鎖線で示すように、高圧圧力センサ（51）の計測値が高圧目標値を大幅に上回ってしまうこととなり、今度は高圧圧力センサ（51）の計測値を下げるために圧縮機（31）の容量を低下させる等の措置が講じられる。このため、高圧目標値が引き上げられた後は、高圧圧力センサ（51）の計測値や室外熱交換器（33）から流出する冷媒の湿り度の変動が収束するまでに長時間を要するおそれがある。   In addition, when the degree of superheat of the refrigerant at the outlet of the outdoor heat exchanger (33) rapidly decreases, the degree of opening of the outdoor expansion valve (34) is reduced to suppress the decrease, but the outdoor expansion valve (34 ), The rate of increase in the high pressure of the refrigeration cycle increases more and more. As a result, as indicated by the two-dot chain line in FIG. 5A, the measured value of the high pressure sensor (51) greatly exceeds the target value of the high pressure, and this time the measured value of the high pressure sensor (51). Measures such as lowering the capacity of the compressor (31) are taken to reduce the pressure. For this reason, after the high pressure target value is raised, it may take a long time for the fluctuation of the measured value of the high pressure sensor (51) and the wetness of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger (33) to converge. is there.

これに対し、本実施形態のコントローラ（60）では、図３(Ｂ)に示すように、過熱度目標値設定部（63）が過熱度目標値変更動作を行う。つまり、時刻ｔにおいて高圧目標値が引き上げられると、それと同時（即ち、時刻ｔ）に過熱度目標値設定部（63）が過熱度目標値を基準値ＳＨs0からＳＨs1にまで引き上げる。 On the other hand, in the controller (60) of the present embodiment, as shown in FIG. 3B, the superheat degree target value setting unit (63) performs the superheat degree target value changing operation. That is, when the high pressure target value is raised at time t, the superheat degree target value setting unit (63) raises the superheat degree target value from the reference value SH s0 to SH s1 at the same time (that is, at time t).

過熱度目標値が引き上げられると、室外熱交換器（33）から流出する冷媒の過熱度の算出値と過熱度目標値の差が急激に拡大する。このため、高圧目標値が引き上げられて圧縮機（31）の容量が急増したことによって室外熱交換器（33）から流出する冷媒の過熱度が実際に低下し始める前に、室外膨張弁制御部（64）が室外膨張弁（34）の開度を絞り始めることになる。従って、圧縮機（31）の容量が急増しても冷媒回路（20）における冷媒循環量は急激に増加せず、蒸発器として動作する室外熱交換器（33）を通過する冷媒の流量も急激には増加しないため、同図(Ｂ)に一点鎖線で示すように、室外熱交換器（33）の出口における冷媒の過熱度の急激な低下が避けられる。その結果、液冷媒が圧縮へ吸入される事態を未然に防ぐことができ、圧縮機（31）の半損を防いで空調機（10）の信頼性を向上させることができる。   When the superheat degree target value is raised, the difference between the calculated value of the superheat degree of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger (33) and the superheat degree target value rapidly increases. For this reason, before the high pressure target value is raised and the capacity of the compressor (31) increases rapidly, before the superheat degree of the refrigerant flowing out from the outdoor heat exchanger (33) actually starts to decrease, the outdoor expansion valve control unit (64) starts to throttle the opening of the outdoor expansion valve (34). Therefore, even if the capacity of the compressor (31) increases rapidly, the amount of refrigerant circulating in the refrigerant circuit (20) does not increase rapidly, and the flow rate of refrigerant passing through the outdoor heat exchanger (33) operating as an evaporator also increases rapidly. Therefore, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 5B, a rapid decrease in the degree of superheat of the refrigerant at the outlet of the outdoor heat exchanger (33) can be avoided. As a result, it is possible to prevent the liquid refrigerant from being sucked into the compression, and to prevent half-loss of the compressor (31) and improve the reliability of the air conditioner (10).

また、圧縮機制御部（62）は、既に室外膨張弁（34）の開度が絞られた状態で圧縮機（31）の容量を増大させてゆくことになる。そのため、同図(Ｂ)に二点鎖線で示すように、高圧圧力センサ（51）の計測値（即ち、冷凍サイクルの高圧の実測値）のハンチングが生じにくくなり、高圧圧力センサ（51）の計測値の変動が速やかに収束する。   In addition, the compressor control unit (62) increases the capacity of the compressor (31) in a state where the opening degree of the outdoor expansion valve (34) has already been reduced. Therefore, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 5B, hunting of the measured value of the high pressure sensor (51) (that is, the actual measured value of the refrigeration cycle) is less likely to occur, and the high pressure sensor (51) The fluctuation of the measured value converges quickly.

上述したように、過熱度目標値変更動作中の過熱度目標値設定部（63）は、高圧圧力センサ（51）の計測値を監視し、その変動が収束したと判断されるまで過熱度目標値を引き上げ後の値ＳＨs1に保つ。そして、時刻ｔ'において高圧圧力センサ（51）の計測値の変動が収束したと判断すると、過熱度目標値の引き下げを開始する。その際、過熱度目標値設定部（63）は、時刻ｔ'から時刻ｔ''に亘って、過熱度目標値を徐々に基準値ＳＨs0にまで引き下げてゆく。 As described above, the superheat degree target value setting unit (63) during the superheat degree target value changing operation monitors the measurement value of the high pressure sensor (51), and until it is determined that the fluctuation has converged, the superheat degree target value is set. Keep the value SH s1 after raising the value. And if it judges that the fluctuation | variation of the measured value of a high pressure sensor (51) has converged at the time t ', the reduction of a superheat degree target value will be started. At that time, the superheat degree target value setting unit (63) gradually lowers the superheat degree target value to the reference value SH s0 from time t ′ to time t ″.

過熱度目標値設定部（63）が過熱度目標値をＳＨs1にまで引き上げた後は、室外熱交換器（33）の出口における冷媒の過熱度の算出値が引き上げ後の過熱度目標値ＳＨs1となるように、室外膨張弁制御部（64）が室外膨張弁（34）の開度を絞ってゆく。このため、同図に一点鎖線で示すように、室外熱交換器（33）の出口における冷媒の過熱度の算出値が次第に大きくなってゆく。その後、過熱度目標値設定部（63）が過熱度目標値の引き下げを開始すると、それに伴って、室外膨張弁制御部（64）が室外膨張弁（34）の開度を拡大してゆくため、室外熱交換器（33）の出口における冷媒の過熱度の算出値が次第に小さくなってゆき、最終的には過熱度目標値の基準値ＳＨs0と同程度の値に落ち着く。 After the superheat degree target value setting unit (63) raises the superheat degree target value to SH s1 , the calculated value of the superheat degree of the refrigerant at the outlet of the outdoor heat exchanger (33) becomes the superheat degree target value SH after being raised. The outdoor expansion valve control unit (64) reduces the opening of the outdoor expansion valve (34) so as to be s1 . For this reason, the calculated value of the degree of superheat of the refrigerant at the outlet of the outdoor heat exchanger (33) gradually increases as indicated by the alternate long and short dash line in FIG. After that, when the superheat degree target value setting unit (63) starts to lower the superheat degree target value, the outdoor expansion valve control part (64) expands the opening degree of the outdoor expansion valve (34) accordingly. The calculated value of the degree of superheat of the refrigerant at the outlet of the outdoor heat exchanger (33) gradually decreases, and finally settles to a value approximately equal to the reference value SHs0 of the superheat degree target value.

また、本実施形態のコントローラ（60）が行う過熱度目標値変更動作では、過熱度目標値の引き上げ幅が、高圧目標値設定動作による高圧目標値の引き上げ幅に応じて調節される。このため、過熱度目標値の引き上げ幅を、蒸発器として動作する室外熱交換器（33）から圧縮機（31）へ送られる冷媒が湿り状態になる可能性に対応した値に設定することができる。従って、本実施形態によれば、暖房運転中の室外熱交換器（33）から流出する冷媒の過熱度が大きくなることに起因する室外熱交換器（33）の性能低下を抑えつつ、圧縮機（31）へ湿り状態の冷媒が吸入されるのを確実に防ぐことができる。   Further, in the superheat degree target value changing operation performed by the controller (60) of the present embodiment, the raising range of the superheat degree target value is adjusted according to the raising range of the high pressure target value by the high pressure target value setting operation. For this reason, the raising range of the superheat degree target value may be set to a value corresponding to the possibility that the refrigerant sent from the outdoor heat exchanger (33) operating as an evaporator to the compressor (31) becomes wet. it can. Therefore, according to the present embodiment, the compressor is suppressed while suppressing a decrease in performance of the outdoor heat exchanger (33) due to an increase in the degree of superheat of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger (33) during the heating operation. It is possible to reliably prevent the wet refrigerant from being sucked into (31).

また、本実施形態のコントローラ（60）では、上記高圧目標値設定動作による高圧目標値の引き上げ幅が所定の基準値未満の場合に、上記過熱度目標値変更動作が禁止される。このため、高圧目標値の引き上げ幅が比較的小さく、蒸発器として動作する室外熱交換器（33）から圧縮機（31）へ送られる冷媒が湿り状態になる可能性がそれ程大きくない場合には、過熱度目標値変更動作による過熱度目標値の引き上げを禁止できる。従って、本実施形態によれば、暖房運転中の室外熱交換器（33）から流出する冷媒の過熱度が大きくなることに起因する室外熱交換器（33）の性能低下を抑えつつ、圧縮機（31）へ湿り状態の冷媒が吸入されるのを確実に防ぐことができる。   Further, in the controller (60) of the present embodiment, the superheat degree target value changing operation is prohibited when the amount of increase in the high pressure target value by the high pressure target value setting operation is less than a predetermined reference value. For this reason, when the raising range of the high pressure target value is relatively small and the possibility that the refrigerant sent from the outdoor heat exchanger (33) operating as an evaporator to the compressor (31) is in a wet state is not so high. Further, it is possible to prohibit the increase of the superheat degree target value by the superheat degree target value changing operation. Therefore, according to the present embodiment, the compressor is suppressed while suppressing a decrease in performance of the outdoor heat exchanger (33) due to an increase in the degree of superheat of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger (33) during the heating operation. It is possible to reliably prevent the wet refrigerant from being sucked into (31).

−実施形態の変形例１−
本実施形態のコントローラ（60）は、高圧目標値設定部（61）によって高圧目標値が引き上げられる時点よりも前に、過熱度目標値設定部（63）が過熱度目標値変更動作を開始して過熱度目標値を引き上げるように構成されていてもよい。本変形例のコントローラ（60）において、高圧目標値設定部（61）が高圧目標値の引き上げを決定すると、その情報が過熱度目標値設定部（63）へ伝達される。そして、コントローラ（60）では、その情報を受けて過熱度目標値設定部（63）が過熱度目標値を強制的に引き上げ、その後に高圧目標値設定部（61）が高圧目標値を実際に引き上げることになる。 -Modification 1 of embodiment-
In the controller (60) of the present embodiment, the superheat degree target value setting unit (63) starts the superheat degree target value changing operation before the time when the high pressure target value is raised by the high pressure target value setting part (61). It may be configured to raise the superheat degree target value. In the controller (60) of this modification, when the high pressure target value setting unit (61) determines to increase the high pressure target value, the information is transmitted to the superheat degree target value setting unit (63). The controller (60) receives the information and the superheat target value setting unit (63) forcibly raises the superheat target value, and then the high pressure target value set unit (61) actually increases the high pressure target value. Will be raised.

−実施形態の変形例２−
本実施形態のコントローラ（60）の室外膨張弁制御部（64）は、圧縮機（31）へ吸入される直前の冷媒の過熱度が過熱度目標値となるように室外膨張弁（34）の開度を調節するように構成されていてもよい。本変形例の室外膨張弁制御部（64）は、吸入温度センサ（53）の検出値から、低圧圧力センサ（52）の検出値における冷媒の飽和温度を差し引くことによって、圧縮機（31）へ吸入される直前における冷媒の過熱度を算出する。そして、この過熱度の算出値が過熱度目標値となるように、室外膨張弁（34）の開度を調節する。 -Modification 2 of embodiment-
The outdoor expansion valve controller (64) of the controller (60) of the present embodiment controls the outdoor expansion valve (34) so that the superheat degree of the refrigerant immediately before being sucked into the compressor (31) becomes the superheat degree target value. You may be comprised so that an opening degree may be adjusted. The outdoor expansion valve control unit (64) of the present modification subtracts the refrigerant saturation temperature at the detection value of the low-pressure sensor (52) from the detection value of the suction temperature sensor (53) to the compressor (31). The degree of superheat of the refrigerant just before being sucked is calculated. And the opening degree of an outdoor expansion valve (34) is adjusted so that the calculated value of this superheat degree may become a superheat degree target value.

−実施形態の変形例３−
本実施形態のコントローラ（60）の過熱度目標値設定部（63）において、高圧圧力センサ（51）の計測値の変動が収束したか否かを判定する手法としては、様々なものが考えられる。例えば、過熱度目標値設定部（63）は、所定時間内における高圧圧力センサ（51）の計測値の平均値を算出し、この算出した平均値が高圧目標値を含む所定範囲（例えばＨＰs2±０．１ＭＰａ）内の値となっているという条件が成立すると、高圧圧力センサ（51）の計測値の変動が収束したと判断するように構成されていてもよい。また、過熱度目標値設定部（63）は、高圧目標値が引き上げられた時点からの経過時間が所定値に達するという条件が成立すると、高圧圧力センサ（51）の計測値の変動が収束したと判断するように構成されていてもよい。 —Modification 3 of Embodiment—
In the superheat degree target value setting unit (63) of the controller (60) of the present embodiment, various methods can be considered as a method for determining whether or not the variation of the measurement value of the high pressure sensor (51) has converged. . For example, the superheat degree target value setting unit (63) calculates the average value of the measurement values of the high pressure sensor (51) within a predetermined time, and the calculated average value includes a predetermined range (for example, HP s2 When the condition that the value is within ± 0.1 MPa) is satisfied, it may be configured to determine that the fluctuation of the measurement value of the high-pressure sensor (51) has converged. The superheat degree target value setting unit (63) converges the fluctuation of the measured value of the high pressure sensor (51) when the condition that the elapsed time from when the high pressure target value is raised reaches a predetermined value is satisfied. It may be configured to determine.

−実施形態の変形例４−
本実施形態のコントローラ（60）の過熱度目標値設定部（63）は、過熱度目標値変更動作により引き上げた過熱度目標値を引き下げる際に、過熱度目標値を連続的にではなく段階的に引き下げるように構成されていてもよい。また、上記実施形態の過熱度目標値設定部（63）は、図３(Ｂ)における時刻ｔから時刻ｔ'に亘って過熱度目標値を一定の変化割合で引き下げるように構成されていてもよいし、図４に示すように過熱度目標値の変化割合を連続的に減少させるように構成されていてもよい。 -Modification 4 of the embodiment-
When the superheat degree target value setting unit (63) of the controller (60) of the present embodiment lowers the superheat degree target value raised by the superheat degree target value changing operation, the superheat degree target value is stepwise instead of continuously. It may be configured to be pulled down. Further, the superheat degree target value setting unit (63) of the above embodiment may be configured to lower the superheat degree target value at a constant change rate from time t to time t ′ in FIG. Alternatively, as shown in FIG. 4, the change rate of the superheat target value may be continuously decreased.

−実施形態の変形例５−
本実施形態のコントローラ（60）の過熱度目標値設定部（63）は、過熱度目標値変更動作により過熱度目標値を引き上げる際に、図５に示すように過熱度目標値を時刻ｔから時刻ｔ'''に亘って次第に引き上げるように構成されていてもよい。その場合、過熱度目標値がＳＨs0からＳＨs1にまで引き上げられるのに要する時間Δｔ1(＝ｔ'''−ｔ)は、過熱度目標値がＳＨs1からＳＨs0にまで引き下げられるのに要する時間Δｔ2(＝ｔ''−ｔ')よりも長くなる。 -Modification 5 of embodiment-
When the superheat degree target value setting unit (63) of the controller (60) of the present embodiment raises the superheat degree target value by the superheat degree target value changing operation, the superheat degree target value is set from the time t as shown in FIG. You may be comprised so that it may raise gradually over time t '''. In this case, the time Δt1 (= t ″ ′ − t) required for the superheat degree target value to be raised from SH s0 to SH s1 is required for the superheat degree target value to be lowered from SH s1 to SH s0. It becomes longer than time Δt 2 (= t ″ −t ′).

−実施形態の変形例６−
本実施形態の空調機（10）の冷媒回路（20）には、室外膨張弁（34）に代えて、ロータリ式流体機械やスクロール式流体機械等で構成された膨張機が設けられていてもよい。本変形例の冷媒回路（20）では、この膨張機が膨張機構を構成する。 -Modification 6 of embodiment-
The refrigerant circuit (20) of the air conditioner (10) of the present embodiment may be provided with an expander composed of a rotary fluid machine, a scroll fluid machine, or the like instead of the outdoor expansion valve (34). Good. In the refrigerant circuit (20) of the present modification, this expander constitutes an expansion mechanism.

本変形例のコントローラ（60）には、室外膨張弁制御部（64）に代えて、膨張機制御部が設けられる。この膨張機制御部は、室外膨張弁制御部（64）と同様に、流量制御動作を行うように構成される。この流量制御動作では、暖房運転中に蒸発器として動作する室外熱交換器（33）の出口における冷媒の過熱度が過熱度目標値となるように、膨張機の回転速度が調節される。つまり、膨張機制御部は、膨張機の回転速度を調節することによって、膨張機を通過する冷媒の流量を制御する。膨張機制御部による膨張機の回転速度制御は、ＰＩＤ制御等の一般的なフィードバック制御によって行われる。   The controller (60) of the present modification is provided with an expander control unit instead of the outdoor expansion valve control unit (64). The expander control unit is configured to perform a flow rate control operation in the same manner as the outdoor expansion valve control unit (64). In this flow control operation, the rotational speed of the expander is adjusted so that the superheat degree of the refrigerant at the outlet of the outdoor heat exchanger (33) operating as an evaporator during the heating operation becomes the superheat degree target value. That is, the expander control unit controls the flow rate of the refrigerant passing through the expander by adjusting the rotation speed of the expander. The rotation speed control of the expander by the expander control unit is performed by general feedback control such as PID control.

具体的に、膨張機制御部は、過熱度の算出値が過熱度目標値よりも小さい場合は、室外熱交換器（33）の出口における冷媒の過熱度を大きくするために、膨張機の回転速度を低下させる。膨張機の回転速度が低下すると、膨張機を通過する冷媒の流量が減少し、室外熱交換器（33）を通過する冷媒の流量も減少する。また、膨張機制御部は、過熱度の算出値が過熱度目標値よりも大きい場合は、室外熱交換器（33）の出口における冷媒の過熱度を小さくするために、膨張機の回転速度を上昇させる。膨張機の回転速度が上昇すると、膨張機を通過する冷媒の流量が増加し、室外熱交換器（33）を通過する冷媒の流量も増加する。   Specifically, when the calculated superheat value is smaller than the target superheat value, the expander control unit rotates the expander to increase the superheat degree of the refrigerant at the outlet of the outdoor heat exchanger (33). Reduce speed. When the rotation speed of the expander decreases, the flow rate of the refrigerant passing through the expander decreases and the flow rate of the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger (33) also decreases. In addition, when the calculated value of the superheat degree is larger than the superheat degree target value, the expander control unit sets the rotation speed of the expander in order to reduce the superheat degree of the refrigerant at the outlet of the outdoor heat exchanger (33). Raise. When the rotational speed of the expander increases, the flow rate of the refrigerant passing through the expander increases and the flow rate of the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger (33) also increases.

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。   In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.

以上説明したように、本発明は、高圧が冷媒の臨界圧力よりも高い値に設定された冷凍サイクルを行うヒートポンプ装置について有用である。   As described above, the present invention is useful for a heat pump apparatus that performs a refrigeration cycle in which the high pressure is set to a value higher than the critical pressure of the refrigerant.

実施形態の空調機の概略構成を示す冷媒回路図である。It is a refrigerant circuit figure showing the schematic structure of the air conditioner of an embodiment. 実施形態の空調機のコントローラの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the controller of the air conditioner of embodiment. 高圧目標値が変更される前後における高圧目標値、冷凍サイクルの高圧、過熱度目標値、及び蒸発器出口における冷媒の過熱度の時間変化を示すグラフであって、(Ａ)は従来の空調機におけるものを示し、(Ｂ)は実施形態の空調機におけるものを示す。It is a graph which shows the time change of the high pressure target value before and after the high pressure target value is changed, the high pressure of the refrigeration cycle, the superheat degree target value, and the superheat degree of the refrigerant at the outlet of the evaporator, (A) is a conventional air conditioner (B) shows the thing in the air conditioner of embodiment. 実施形態の変形例４の空調機での高圧目標値が変更される前後における高圧目標値と過熱度目標値の時間変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time change of the high voltage | pressure target value and superheat degree target value before and after the high voltage | pressure target value in the air conditioner of the modification 4 of embodiment is changed. 実施形態の変形例５の空調機での高圧目標値が変更される前後における高圧目標値と過熱度目標値の時間変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time change of the high voltage | pressure target value and superheat degree target value before and after the high voltage | pressure target value in the air conditioner of the modification 5 of embodiment is changed.

符号の説明Explanation of symbols

10 空調機（ヒートポンプ装置）
20 冷媒回路
31 圧縮機
33 室外熱交換器（蒸発器）
34 室外膨張弁（膨張弁）
41 室内熱交換器（ガスクーラ）
46 室内熱交換器（ガスクーラ）
60 コントローラ（制御手段） 10 Air conditioner (heat pump device)
20 Refrigerant circuit
31 Compressor
33 Outdoor heat exchanger (evaporator)
34 Outdoor expansion valve (expansion valve)
41 Indoor heat exchanger (gas cooler)
46 Indoor heat exchanger (gas cooler)
60 Controller (control means)

Claims (6)

圧縮機（31）、ガスクーラ（41,46）、膨張機構（34）、及び蒸発器（33）が接続されて冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）と、上記圧縮機（31）と上記膨張機構（34）の制御を行う制御手段（60）とを備え、
上記冷媒回路（20）で行われる冷凍サイクルの高圧が冷媒の臨界圧力よりも高い値に設定される冷凍装置であって、
上記制御手段（60）は、
冷凍サイクルの高圧が高圧目標値となるように上記圧縮機（31）の容量を調節する容量制御動作と、
上記蒸発器（33）から上記圧縮機（31）へ向かう冷媒の過熱度が過熱度目標値となるように、上記膨張機構（34）を通過する冷媒の流量を調節する流量制御動作と、
上記ガスクーラ（41,46）での加熱負荷に応じて上記高圧目標値を設定する高圧目標値設定動作と、
上記高圧目標値設定動作によって高圧目標値が引き上げられる場合に上記過熱度目標値を一時的に引き上げる過熱度目標値変更動作とを行うように構成されている
ことを特徴とするヒートポンプ装置。 A compressor (31), a gas cooler (41, 46), an expansion mechanism (34), and an evaporator (33) connected to perform a refrigeration cycle (20), the compressor (31) and the expansion mechanism Control means (60) for controlling (34),
The refrigeration apparatus in which the high pressure of the refrigeration cycle performed in the refrigerant circuit (20) is set to a value higher than the critical pressure of the refrigerant,
The control means (60)
A capacity control operation for adjusting the capacity of the compressor (31) so that the high pressure of the refrigeration cycle becomes a high pressure target value;
A flow rate control operation for adjusting the flow rate of the refrigerant passing through the expansion mechanism (34) so that the superheat degree of the refrigerant from the evaporator (33) toward the compressor (31) becomes a superheat degree target value;
A high pressure target value setting operation for setting the high pressure target value according to a heating load in the gas cooler (41, 46);
A heat pump device configured to perform a superheat degree target value changing operation for temporarily raising the superheat degree target value when the high pressure target value is raised by the high pressure target value setting operation. 請求項１において、
上記制御手段（60）は、上記過熱度目標値変更動作において、上記過熱度目標値を引き上げるのに要する時間が上記過熱度目標値を引き下げるのに要する時間よりも短くなるように構成されている
ことを特徴とするヒートポンプ装置。 In claim 1,
The control means (60) is configured such that, in the superheat degree target value changing operation, the time required to raise the superheat degree target value is shorter than the time required to lower the superheat degree target value. A heat pump device characterized by that. 請求項２において、
上記制御手段（60）は、上記過熱度目標値変更動作において、上記過熱度目標値を引き上げる際には該過熱度目標値を所定の値だけ一気に引き上げ、上記過熱度目標値を引き下げる際には該過熱度目標値を徐々に引き下げるように構成されている
ことを特徴とするヒートポンプ装置。 In claim 2,
In the superheat degree target value changing operation, the control means (60), when raising the superheat degree target value, raises the superheat degree target value by a predetermined value at once, and when lowering the superheat degree target value. A heat pump device configured to gradually lower the superheat degree target value. 請求項１，２又は３において、
上記制御手段（60）は、上記過熱度目標値変更動作において、上記過熱度目標値を引き上げてから一定に保ち、上記冷凍サイクルの高圧の変動が収束したと判断した時点から上記過熱度目標値を引き下げ始めるように構成されている
ことを特徴とするヒートポンプ装置。 In claim 1, 2 or 3,
In the superheat degree target value changing operation, the control means (60) raises the superheat degree target value and keeps it constant, and the superheat degree target value is determined from the time when it is determined that the high pressure fluctuation of the refrigeration cycle has converged. The heat pump device is configured to start to pull down. 請求項１，２，３又は４において、
上記制御手段（60）は、上記過熱度目標値変更動作において、上記過熱度目標値の引き上げ幅を、上記高圧目標値設定動作による高圧目標値の引き上げ幅に応じて調節するように構成されている
ことを特徴とするヒートポンプ装置。 In claim 1, 2, 3 or 4,
In the superheat degree target value changing operation, the control means (60) is configured to adjust the amount of increase in the superheat degree target value according to the amount of increase in the high pressure target value by the high pressure target value setting operation. A heat pump device. 請求項１，２，３又は４において、
上記制御手段（60）は、上記高圧目標値設定動作による高圧目標値の引き上げ幅が所定の基準値未満の場合に上記過熱度目標値変更動作を禁止するように構成されている
ことを特徴とするヒートポンプ装置。 In claim 1, 2, 3 or 4,
The control means (60) is configured to prohibit the superheat degree target value changing operation when the increase range of the high pressure target value by the high pressure target value setting operation is less than a predetermined reference value. Heat pump device.
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