JP2010065999A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱源側熱交換器において凝縮した冷媒の一部を分岐して圧縮機構の吸入側に戻すバイパス冷媒管と、このバイパス冷媒管を流れる冷媒によって熱源側熱交換器において凝縮した冷媒を冷却する過冷却熱交換器とを有する空気調和装置において、過冷却熱交換器の出口における冷媒の過冷却度の管理を行うとともに、熱源側熱交換器における冷媒の凝縮能力を確保できるようにする。
【解決手段】空気調和装置１は、冷房運転時に室外熱交換器２３において凝縮した冷媒の一部を分岐して圧縮機２１の吸入側に戻すバイパス冷媒管２６と、このバイパス冷媒管２６を流れる冷媒によって室外熱交換器２３において凝縮した冷媒を冷却する過冷却熱交換器２５とを有しており、冷凍サイクル運転における高圧が所定圧力以上である場合に、室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度が目標過冷却度に近づくように機器を制御する過冷却度制御を行うことが可能である。
【選択図】図３

Description

本発明は、空気調和装置、特に、熱源側熱交換器において凝縮した冷媒の一部を分岐して圧縮機構の吸入側に戻すバイパス冷媒管と、このバイパス冷媒管を流れる冷媒によって熱源側熱交換器において凝縮した冷媒を冷却する過冷却熱交換器とを有する空気調和装置に関する。

従来より、特許文献１（特開２００５−３４５０６９号公報）に示すように、熱源側熱交換器において凝縮した冷媒の一部を分岐して圧縮機の吸入側に戻すバイパス冷媒管と、このバイパス冷媒管を流れる冷媒によって熱源側熱交換器において凝縮した冷媒を冷却する過冷却熱交換器とを有する空気調和装置がある。この空気調和装置では、圧縮機の吸入側における過熱度が目標過熱度で一定になるようにバイパス冷媒管に設けられたバイパス膨張弁を制御することで、過冷却熱交換器の出口における冷媒の過冷却度が確保されるようにしている。

上述のような圧縮機の吸入側における過熱度が目標過熱度で一定になるようにバイパス冷媒管に設けられたバイパス膨張弁を制御するだけの構成では、冷媒回路内で余剰冷媒が発生した場合であっても、積極的な余剰冷媒の処理を行うことができず、熱源側熱交換器における凝縮能力が低下しやすくなる。

このため、過冷却熱交換器の出口における冷媒の過冷却度の管理を行うとともに、熱源側熱交換器における冷媒の凝縮能力を確保することが好ましい。

本発明の課題は、熱源側熱交換器において凝縮した冷媒の一部を分岐して圧縮機構の吸入側に戻すバイパス冷媒管と、このバイパス冷媒管を流れる冷媒によって熱源側熱交換器において凝縮した冷媒を冷却する過冷却熱交換器とを有する空気調和装置において、過冷却熱交換器の出口における冷媒の過冷却度の管理を行うとともに、熱源側熱交換器における冷媒の凝縮能力を確保できるようにすることにある。

本発明の第１観点にかかる空気調和装置は、少なくとも１つの熱源ユニットと、少なくとも１つの利用ユニットと、液冷媒連絡管と、ガス冷媒連絡管とを備えている。熱源ユニットは、冷媒を圧縮する圧縮機構と、圧縮機構において圧縮された冷媒を冷却媒体と熱交換させることによって凝縮させる熱源側熱交換器と、熱源側熱交換器において凝縮した冷媒の一部を分岐して圧縮機構の吸入側に戻すバイパス冷媒管と、バイパス冷媒管に設けられておりバイパス冷媒管を流れる冷媒を減圧するバイパス膨張機構と、熱源側熱交換器において凝縮した冷媒をバイパス膨張機構において減圧された冷媒と熱交換させることによって冷却する過冷却熱交換器とを有している。利用ユニットは、過冷却熱交換器において冷却された冷媒を加熱媒体と熱交換させることによって蒸発させる利用側熱交換器を有している。液冷媒連絡管は、熱源ユニット及び利用ユニットに接続されており、過冷却熱交換器において冷却された冷媒を利用側熱交換器に送る冷媒管である。ガス冷媒連絡管は、熱源ユニット及び利用ユニットに接続されており、利用側熱交換器において蒸発した冷媒を圧縮機構に送る冷媒管である。そして、この空気調和装置は、冷凍サイクル運転における高圧が所定圧力以上である場合に、熱源側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度が目標過冷却度に近づくように熱源ユニットを構成する機器を制御する過冷却度制御を行うことが可能であり、冷凍サイクル運転における高圧が所定圧力未満である場合に、過冷却熱交換器のバイパス冷媒管側の出口における冷媒の過熱度が目標過熱度に近づくように熱源ユニットを構成する機器を制御する過熱度制御を行うことが可能である。

熱源側熱交換器において凝縮した冷媒の一部を分岐して圧縮機構の吸入側に戻すバイパス冷媒管と、このバイパス冷媒管を流れる冷媒によって熱源側熱交換器において凝縮した冷媒を冷却する過冷却熱交換器とを有する構成において、熱源側熱交換器における冷媒の凝縮能力の変化は、主として、熱源側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度の変化として現れることになる。このため、熱源側熱交換器における冷媒の凝縮能力を確保するためには、熱源側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度を適切なものになるようにすればよいことになる。また、冷媒回路内の余剰冷媒の発生により熱源側熱交換器における冷媒の凝縮能力が低下すると、冷凍サイクル運転における高圧が上昇する傾向がある。

そこで、この空気調和装置では、冷凍サイクル運転における高圧が所定圧力以上である場合に、熱源側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度が目標過冷却度に近づくように熱源ユニットを構成する機器を制御する過冷却度制御を行うようにし、冷凍サイクル運転における高圧が所定圧力未満である場合に、過冷却熱交換器のバイパス冷媒管側の出口における冷媒の過熱度が目標過熱度に近づくように熱源ユニットを構成する機器を制御する過熱度制御を行うようにしている。

これにより、この空気調和装置では、過冷却熱交換器においては、バイパス冷媒管を流れる冷媒によって利用側熱交換器に送られる冷媒の冷却を行いつつ、過冷却熱交換器の出口における冷媒（すなわち、過冷却熱交換器から利用側熱交換器に送られる冷媒）の過冷却度の管理を行うとともに、熱源側熱交換器における冷媒の凝縮能力を確保することができる。

本発明の第２観点にかかる空気調和装置は、第１観点にかかる空気調和装置において、熱源ユニットは、複数あり、液冷媒連絡管及びガス冷媒連絡管を介して並列接続されており、複数の熱源ユニットにおける過冷却度に基づいて、目標過冷却度の値を補正する過冷却度ばらつき防止制御を行うことが可能である。

液冷媒連絡管及びガス冷媒連絡管を介して並列接続された複数の熱源ユニットが採用される場合には、各熱源ユニットにおいて過冷却度制御や過冷却度−過熱度成立制御が行われるが、このとき、熱源ユニット間における冷媒の偏流が生じると、熱源ユニット間で過冷却度、すなわち、熱源側熱交換器における冷媒の凝縮能力がばらつくおそれがある。

そこで、この空気調和装置では、複数の熱源ユニットにおける過冷却度に基づいて、目標過冷却度の値を補正する過冷却度ばらつき防止制御を行うようにしている。

これにより、この空気調和装置では、各熱源ユニットにおける過冷却度制御を行いつつ、熱源ユニット間における過冷却度のばらつきを小さくすることができる。

本発明の第３観点にかかる空気調和装置は、第２観点にかかる空気調和装置において、過冷却度ばらつき防止制御は、複数の熱源ユニットのうち過冷却度から目標過冷却度を差し引くことによって得られる過冷却度偏差の絶対値が所定の偏差以下となっており、かつ、過冷却度が所定の過冷却度以下となっているという補正実行条件を満たす熱源ユニットが存在する場合に、補正実行条件を満たす熱源ユニットの目標過冷却度を現在値よりも大きな値になるように補正し、複数の熱源ユニットすべての過冷却度が所定の過冷却度よりも大きくなっているという補正解除条件を満たす場合に、目標過冷却度の補正を解除するものである。

この空気調和装置では、補正実行条件を満たす熱源ユニットを流れる冷媒の流量が減少して他の熱源ユニットに分配されやすくなるため、熱源ユニット間における過冷却度のばらつきを小さくすることができる。そして、熱源ユニット間における過冷却度のばらつきが小さくなり、複数の熱源ユニットすべての過冷却度が所定の補正解除条件を満たすようになると、目標過冷却度の補正が解除されるため、速やかに通常の過冷却度制御に復帰させることができる。

本発明の第４観点にかかる空気調和装置は、第１〜第３観点のいずれかにかかる空気調和装置において、目標過冷却度は、冷却媒体の温度又は冷却媒体の温度に等価な状態量に応じて変更されるものである。

熱源側熱交換器における凝縮能力は、冷媒と冷却媒体との温度差によって変化するため、冷却媒体の温度が異なれば、熱源側熱交換器の出口における冷媒の目標過冷却度の値も異なることになる。

そこで、この空気調和装置では、目標過冷却度が冷却媒体の温度又は冷却媒体の温度に等価な状態量に応じて変更されるものとしている。

これにより、この空気調和装置では、熱源側熱交換器における凝縮能力の冷却媒体の温度による変化を考慮して適切な制御を行うことができる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

本発明の第１観点にかかる空気調和装置では、過冷却熱交換器においては、バイパス冷媒管を流れる冷媒によって利用側熱交換器に送られる冷媒の冷却を行いつつ、過冷却熱交換器の出口における冷媒（すなわち、過冷却熱交換器から利用側熱交換器に送られる冷媒）の過冷却度の管理を行うとともに、熱源側熱交換器における冷媒の凝縮能力を確保することができる。

本発明の第２観点にかかる空気調和装置では、各熱源ユニットにおける過冷却度制御や過冷却度−過熱度成立制御を行いつつ、熱源ユニット間における過冷却度のばらつきを小さくすることができる。

本発明の第３観点にかかる空気調和装置では、補正実行条件を満たす熱源ユニットのバイパス冷媒管を流れる冷媒の流量が小さくなるようにバイパス膨張機構が制御されて、補正実行条件を満たす熱源ユニットを流れる冷媒の流量が減少して他の熱源ユニットに分配されやすくなるため、熱源ユニット間における過冷却度のばらつきを小さくすることができる。そして、熱源ユニット間における過冷却度のばらつきが小さくなり、複数の熱源ユニットすべての過冷却度が所定の補正解除条件を満たすようになると、目標過冷却度の補正が解除されるため、速やかに通常の過冷却度制御や過冷却度−過熱度成立制御に復帰させることができる。

本発明の第４観点にかかる空気調和装置では、熱源側熱交換器における凝縮能力の冷却媒体の温度による変化を考慮して適切な制御を行うことができる。

本発明の第１実施形態及びその変形例にかかる空気調和装置の概略構成図である。 第１実施形態及びその変形例にかかる空気調和装置の制御ブロック図である。 第１実施形態にかかる過冷却度制御を含む制御のフローチャートである。 第１実施形態の変形例２にかかる過冷却度制御−過熱度成立制御を含む制御のフローチャートである。 第１実施形態の変形例３にかかる過冷却度−過熱度−液管温度成立制御及び過熱度−液管温度成立制御を含む制御のフローチャートである。 第１実施形態の変形例４にかかる過冷却度制御−過熱度−液管温度−過熱圧縮防止−湿り圧縮防止成立制御及び過熱度−−液管温度−過熱圧縮防止成立制御のフローチャートである。 本発明の第２実施形態にかかる空気調和装置の概略構成図である。 第２実施形態にかかる空気調和装置の制御ブロック図である。 第２実施形態にかかる過冷却度ばらつき防止制御のフローチャートである。

以下、図面に基づいて、本発明にかかる空気調和装置の実施形態について説明する。

（第１実施形態）
（１）空気調和装置の構成
図１は、本発明の第１実施形態にかかる空気調和装置１の概略構成図である。空気調和装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の室内の冷暖房に使用される装置である。空気調和装置１は、主として、１台の熱源ユニットとしての室外ユニット２と、互いが並列に接続された複数台（本実施形態では、２台）の利用ユニットとしての室内ユニット５ａ、５ｂと、室外ユニット２と室内ユニット５ａ、５ｂとを接続する液冷媒連絡管６及びガス冷媒連絡管７とを備えている。すなわち、本実施形態の空気調和装置１の蒸気圧縮式の冷媒回路１０は、室外ユニット２と、室内ユニット５ａ、５ｂと、液冷媒連絡管６及びガス冷媒連絡管７とが接続されることによって構成されている。

＜室内ユニット＞
室内ユニット５ａ、５ｂは、ビル等の室内の天井に埋め込みや吊り下げ等により、又は、室内の壁面に壁掛け等により設置されている。室内ユニット５ａ、５ｂは、液冷媒連絡管６及びガス冷媒連絡管７を介して室外ユニット２に接続されており、冷媒回路１０の一部を構成している。

次に、室内ユニット５ａ、５ｂの構成について説明する。尚、室内ユニット５ａと室内ユニット５ｂとは同様の構成であるため、ここでは、室内ユニット５ａの構成のみ説明し、室内ユニット５ｂの構成については、それぞれ、室内ユニット５ａの各部を示す添え字「ａ」の代わりに添え字「ｂ」を付して、各部の説明を省略する。

室内ユニット５ａは、主として、冷媒回路１０の一部を構成する室内側冷媒回路１０ａ（室内ユニット５ｂでは、室内側冷媒回路１０ｂ）を有している。この室内側冷媒回路１０ａは、主として、利用側膨張機構としての室内膨張弁５１ａと、利用側熱交換器としての室内熱交換器５２ａとを有している。

本実施形態において、室内膨張弁５１ａは、室内側冷媒回路１０ａ内を流れる冷媒の流量調節や減圧等を行うために、室内熱交換器５２ａの液側に接続された電動膨張弁である。

室内熱交換器５２ａは、冷房運転時には、過冷却熱交換器２６（後述）において冷却された冷媒を加熱媒体としての室内空気等と熱交換させることによって蒸発させる蒸発器として機能し、暖房運転時には、圧縮機２１（後述）において圧縮された冷媒を冷却媒体としての室内空気等と熱交換させることによって凝縮させる凝縮器として機能する熱交換器である。

また、室内ユニット５ａは、室内ユニット５ａを構成する各部の動作を制御する室内側制御部５３ａを有している。そして、室内側制御部５３ａは、室内ユニット５ａの制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、室内ユニット５ａを個別に操作するためのリモコン（図示せず）との間で制御信号等のやりとりを行ったり、室外ユニット２との間で伝送線８を介して制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。

＜室外ユニット＞
室外ユニット２は、ビル等の室外に設置されており、液冷媒連絡管６及びガス冷媒連絡管７を介して室内ユニット５ａ、５ｂに接続されており、室内ユニット５ａ、５ｂの間で冷媒回路１０を構成している。

次に、室外ユニット２の構成について説明する。室外ユニット２は、主として、冷媒回路１０の一部を構成する室外側冷媒回路１０ｃを有している。この室外側冷媒回路１０ｃは、主として、圧縮機構としての圧縮機２１と、四路切換弁２２と、熱源側熱交換器としての室外熱交換器２３と、熱源側膨張機構としての室外膨張弁２４と、過冷却熱交換器２５と、バイパス冷媒管２６と、アキュムレータ２７と、液側閉鎖弁２８と、ガス側閉鎖弁２９とを有している。

本実施形態において、圧縮機２１は、冷媒を圧縮するために設けられた容積式圧縮機であり、圧縮機モータ３０によって駆動されるようになっている。本実施形態において、圧縮機２１は、１台のみであるが、これに限定されず、室内ユニットの接続台数等に応じて、２台以上の圧縮機が並列に接続されていてもよい。

四路切換弁２２は、冷媒回路１０における冷媒の流れの方向を切り換えるための弁であり、冷房運転時には、室外熱交換器２３を圧縮機２１において圧縮された冷媒の凝縮器として、かつ、室内熱交換器５２ａ、５２ｂを室外熱交換器２３において凝縮した冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機２１の吐出側と室外熱交換器２３のガス側とを接続するとともに圧縮機２１の吸入側（具体的には、アキュムレータ２７）とガス冷媒連絡管７側とを接続し（図１の四路切換弁２２の実線を参照）、暖房運転時には、室内熱交換器５２ａ、５２ｂを圧縮機２１において圧縮された冷媒の凝縮器として、かつ、室外熱交換器２３を室内熱交換器５２ａ、５２ｂにおいて凝縮した冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機２１の吐出側とガス冷媒連絡管７側とを接続するとともに圧縮機２１の吸入側（具体的には、アキュムレータ２７）と室外熱交換器２３のガス側とを接続することが可能である（図１の四路切換弁２２の破線を参照）。

室外熱交換器２３は、冷房運転時には、圧縮機２１において圧縮された冷媒を冷却媒体としての室外空気と熱交換させることによって凝縮させる凝縮器として機能し、暖房運転時には、室外膨張弁２４において減圧された冷媒を加熱媒体としての室外空気と熱交換させることによって蒸発させる蒸発器として機能する熱交換器である。室外熱交換器２３は、そのガス側が四路切換弁２２に接続され、その液側が液冷媒連絡管６側（具体的には、室外膨張弁２４及び逆止弁２５）に接続されている。そして、冷却媒体又は加熱媒体としての室外空気は、送風ファンとしての室外ファン３２によって室外熱交換器２３に供給されるようになっている。この室外ファン３２は、室外ファンモータ３３によって駆動されるプロペラファン等である。

本実施形態において、室外膨張弁２４は、室外側冷媒回路１０ｃ内を流れる冷媒の圧力や流量等の調節を行うために、室外熱交換器２３の液側に接続された電動膨張弁である。また、本実施形態において、室外側冷媒回路１０ｃには、室外膨張弁２４をバイパスするように逆止弁３１が設けられている。逆止弁３１は、冷媒が室外熱交換器２３から過冷却熱交換器２５に向かって流れることは許容するが、冷媒が過冷却熱交換器２５から室外熱交換器２３に向かって流れることを許容しない弁である。

過冷却熱交換器２５は、本実施形態において、冷房運転時に室外熱交換器２３において凝縮した冷媒を冷却する熱交換器である。過冷却熱交換器２５は、本実施形態において、室外膨張弁２４及び逆止弁３１と液側閉鎖弁２８との間に接続されている。

バイパス冷媒管２６は、室外熱交換器２３において凝縮した冷媒の一部を分岐して圧縮機２１の吸入側に戻す冷媒管である。本実施形態において、バイパス冷媒管２６は、冷房運転時に室外熱交換器２３において凝縮した冷媒の一部を室外膨張弁２４及び逆止弁３１と過冷却熱交換器２５との間の位置から分岐させて過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の入口に接続された入口管３４と、過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の出口から圧縮機２１の吸入側に戻すように圧縮機２１の吸入側（より具体的には、アキュムレータ２７の上流側）に接続された出口管３５とを有している。この出口管３５には、バイパス冷媒管２６を流れる冷媒を減圧するためのバイパス膨張機構としてのバイパス膨張弁３６が設けられている。本実施形態において、バイパス膨張弁３６は、電動膨張弁からなる。これにより、過冷却熱交換器２５は、冷房運転時に室外熱交換器２３において凝縮した冷媒をバイパス膨張弁３６において減圧された冷媒と熱交換させることによって冷却するようになっている。

アキュムレータ２７は、四路切換弁２２と圧縮機２１の吸入側との間に接続されている。

液側閉鎖弁２８及びガス側閉鎖弁２９は、外部の機器・配管（具体的には、液冷媒連絡管６及びガス冷媒連絡管７）との接続口に設けられた弁である。液側閉鎖弁２８は、過冷却熱交換器２５に接続されている。ガス側閉鎖弁２９は、四路切換弁２２に接続されている。

また、室外ユニット２には、各種のセンサが設けられている。具体的には、室外ユニット２には、圧縮機２１の吸入圧力Ｐｓを検出する吸入圧力センサ３７と、圧縮機２１の吐出圧力Ｐｄを検出する吐出圧力センサ３８と、圧縮機２１の吸入温度Ｔｓを検出する吸入温度センサ３９と、圧縮機２１の吐出温度Ｔｄを検出する吐出温度センサ４０とが設けられている。本実施形態において、吸入温度センサ３９は、アキュムレータ２７と圧縮機２１との間の位置に設けられている。また、室外熱交換器２３の液側（すなわち、冷房運転時における出口側）には、冷媒の温度Ｔｃｏを検出する液側温度センサ４１が設けられている。過冷却熱交換器２５の液側閉鎖弁２８側（すなわち、冷房運転時における出口側）には、冷媒の温度（以下、液管温度Ｔｌｐとする）を検出する液管温度センサ４２が設けられている。また、バイパス冷媒管２６の出口管３５には、過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の出口を流れる冷媒の温度Ｔｓｈを検出するバイパス温度センサ４３が設けられている。また、室外ユニット２には、室外ファン３２によって室外熱交換器２３に供給される室外空気の温度Ｔａを検出する室外温度センサ４４が設けられている。本実施形態において、吸入温度センサ３９、吐出温度センサ４０、液側温度センサ４１、液管温度センサ４２、バイパス温度センサ４３、及び、室外温度センサ４４は、サーミスタからなる。さらに、室外ユニット２は、室外ユニット２を構成する各部の動作を制御する室外側制御部４５を有している。そして、室外側制御部４５は、室外ユニット２の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、室内ユニット５ａ、５ｂの室内側制御部５３ａ、５３ｂとの間で伝送線８を介して制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。すなわち、室内側制御部５３ａ、５３ｂと室外側制御部４５と制御部４５、５３ａ、５３ｂ間を接続する伝送線８とによって、空気調和装置１全体の運転制御を行う制御部９が構成されている。

制御部９は、図２に示されるように、各種センサ３７〜４４の検出信号を受けることができるように接続されるとともに、これらの検出信号等に基づいて各種機器２１（具体的には、圧縮機モータ３０）、２２、２４、３２（具体的には、室外ファンモータ３３）、３６、５１ａ、５１ｂ等を制御することができるように接続されている。ここで、図２は、空気調和装置１の制御ブロック図である。

＜冷媒連絡管＞
冷媒連絡管６、７は、空気調和装置１をビル等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管である。本実施形態において、液冷媒連絡管６は、室外ユニット２及び室内ユニット５ａ、５ｂに接続されており、冷房運転時には、過冷却熱交換器２５において冷却された冷媒を室内熱交換器５２ａ、５２ｂに送り、暖房運転時には、室内熱交換器５２ａ、５２ｂにおいて凝縮した冷媒を室外熱交換器２３に送る冷媒管である。ガス冷媒連絡管７は、室外ユニット２及び室内ユニット５ａ、５ｂに接続されており、冷房運転時には、室内熱交換器５２ａ、５２ｂにおいて蒸発した冷媒を圧縮機２１に送り、暖房運転時には、圧縮機２１において圧縮された冷媒を室内熱交換器５２ａ、５２ｂに送る冷媒管である。

以上のように、室内側冷媒回路１０ａ、１０ｂと、室外側冷媒回路１０ｃと、冷媒連絡管６、７とが接続されることによって、冷房運転時には、熱源側熱交換器としての室外熱交換器２３において凝縮した冷媒の一部を分岐して圧縮機構としての圧縮機２１の吸入側に戻すバイパス冷媒管２６と、このバイパス冷媒管２６を流れる冷媒によって室外熱交換器２３において凝縮した冷媒を冷却する過冷却熱交換器２５とを有する空気調和装置１の冷媒回路１０が構成されている。そして、本実施形態の空気調和装置１は、室内側制御部５３ａ、５３ｂと室外側制御部４５とから構成される制御部９によって、室外ユニット２及び室内ユニット５ａ、５ｂの各機器の制御を行い、冷房運転や暖房運転等を行うことができるようになっている。

（２）空気調和装置の動作
次に、本実施形態の空気調和装置１の動作（暖房運転と冷房運転）について説明する。尚、以下の説明では、圧縮機構としての圧縮機２１の吐出から冷媒の凝縮器として機能する熱源側熱交換器としての室外熱交換器２３（冷房運転時）又は利用側熱交換器としての室内熱交換器５２ａ、５２ｂ（暖房運転時）の出口に至るまでの間を流れる冷媒の圧力の代表値を「冷凍サイクル運転における高圧（以下の説明では、単に高圧とする）」とし、利用側膨張機構としての室内膨張弁５１ａ、５１ｂの出口から冷媒の蒸発器として機能する室内熱交換器５２ａ、５２ｂを経由して圧縮機２１の吸入に至るまでの間（冷房運転時）又は熱源側膨張機構としての室外膨張弁２４の出口から冷媒の蒸発器として機能する室外熱交換器２３を経由して圧縮機２１の吸入に至るまでの間（冷房運転時）を流れる冷媒の圧力の代表値を「冷凍サイクル運転における低圧（以下の説明では、単に低圧とする）」とする。

＜暖房運転＞
暖房運転時は、四路切換弁２２が図１の破線で示される状態、すなわち、圧縮機２１の吐出側がガス側閉鎖弁２９及びガス冷媒連絡管７を介して室内熱交換器５２ａ、５２ｂのガス側に接続され、かつ、圧縮機２１の吸入側が室外熱交換器２３のガス側に接続された状態にされている。室外膨張弁２４は、室外熱交換器２３に流入する冷媒を室外熱交換器２３において蒸発させることが可能な圧力（すなわち、低圧付近）まで減圧するように開度制御されている。また、液側閉鎖弁２８及びガス側閉鎖弁２９は、全開状態にされている。各室内膨張弁５１ａ、５１ｂは、利用ユニットとしての室内ユニット５ａ、５ｂの空調負荷に応じて開度制御されている。また、バイパス膨張機構としてのバイパス膨張弁３６は、全閉状態にされており、過冷却熱交換器２５において、冷媒間の熱交換が行われないようになっている。

このような冷媒回路１０の状態で、圧縮機２１及び室外ファン３２等が起動すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機２１に吸入されて圧縮されて、高圧のガス冷媒となり、四路切換弁２２、ガス側閉鎖弁２９及びガス冷媒連絡管７を経由して、室内ユニット５ａ、５ｂに送られる。

そして、室内ユニット５ａ、５ｂに送られた高圧のガス冷媒は、室外熱交換器５２ａ、５２ｂにおいて、冷却媒体としての室内空気等と熱交換を行って凝縮して高圧の液冷媒となった後、室内膨張弁５１ａ、５１ｂを通過する際に、室内膨張弁５１ａ、５１ｂの開度に応じて減圧される。

この室内膨張弁５１ａ、５１ｂを通過した冷媒は、液冷媒連絡管６を経由して熱源ユニットとしての室外ユニット２に送られる。そして、室外ユニット２に送られた冷媒は、液側閉鎖弁２８及び過冷却熱交換器２５を経由して室外膨張弁２４に送られてさらに減圧された後に、室外熱交換器２３に流入する。そして、室外熱交換器２３に流入した低圧の気液二相状態の冷媒は、室外ファン３２によって供給される加熱媒体としての室外空気と熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となり、四路切換弁２２を経由してアキュムレータ２７に流入する。そして、アキュムレータ２７に流入した低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機２１に吸入される。このようにして、本実施形態の空気調和装置１における冷凍サイクル運転としての暖房運転が行われる。

＜冷房運転＞
冷房運転時は、四路切換弁２２が図１の実線で示される状態、すなわち、圧縮機２１の吐出側が室外熱交換器２３のガス側に接続され、かつ、圧縮機２１の吸入側がガス側閉鎖弁２９及びガス冷媒連絡管７を介して室内熱交換器５２ａ、５２ｂのガス側に接続された状態にされている。室外膨張弁２４は、全開状態又は全閉状態にされている。液側閉鎖弁２８及びガス側閉鎖弁２９は、全開状態にされている。各室内膨張弁５１ａ、５１ｂは、室内ユニット５ａ、５ｂの空調負荷に応じて開度制御されている。バイパス膨張弁３６は、開度制御されており、過冷却熱交換器２５において、室外熱交換器２３において凝縮した冷媒がバイパス膨張弁３６において減圧された冷媒と熱交換させることによって冷却されるようになっている。尚、本実施形態におけるバイパス膨張弁３６の制御の詳細については、後述するものとする。

この冷媒回路１０の状態で、圧縮機２１及び室外ファン３２等が起動すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機２１に吸入されて圧縮されて、高圧のガス冷媒となる。その後、高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２を経由して室外熱交換器２３に送られて、室外ファン３２によって供給される冷却媒体としての室外空気と熱交換を行って凝縮して高圧の液冷媒となる。そして、この高圧の液冷媒は、主として、逆止弁３１（すなわち、室外膨張弁２４が全開状態にされている場合には逆止弁３１及び室外膨張弁２４の両方、又は、室外膨張弁２４が全閉状態にされている場合には逆止弁３１のみ）を通過して、過冷却熱交換器２５に流入し、バイパス冷媒管２６を流れる冷媒と熱交換を行ってさらに冷却されて過冷却状態になる。このとき、室外熱交換器２３において凝縮した高圧の液冷媒の一部は、バイパス冷媒管２６に分岐され、バイパス膨張弁３６によって減圧された後に、圧縮機２１の吸入側に戻される。ここで、バイパス膨張弁３６を通過する冷媒は、低圧付近まで減圧されることで、その一部が蒸発する。そして、バイパス冷媒管２６のバイパス膨張弁３６の出口から圧縮機２１の吸入側に向かって流れる冷媒は、過冷却熱交換器２５を通過して、室外熱交換器２３において凝縮した高圧の液冷媒と熱交換を行う。

そして、過冷却状態になった高圧の液冷媒は、液側閉鎖弁２８及び液冷媒連絡管６を経由して、室内ユニット５ａ、５ｂに送られる。この室内ユニット５ａ、５ｂに送られた高圧の液冷媒は、室内膨張弁５１ａ、５１ｂによって低圧付近まで減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となって室内熱交換器５２ａ、５２ｂに送られ、室内熱交換器５２ａ、５２ｂにおいて加熱媒体としての室内空気等と熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となる。

この低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管７を経由して室外ユニット２に送られ、ガス側閉鎖弁２９及び四路切換弁２２を経由して、アキュムレータ２７に流入する。そして、アキュムレータ２７に流入した低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機２１に吸入される。このようにして、本実施形態の空気調和装置１における冷凍サイクル運転としての冷房運転が行われる。

このような冷房運転の動作中において、従来と同様に、圧縮機２１の吸入側における過熱度ＳＨが目標過熱度ＳＨｓで一定になるようにバイパス冷媒管２６に設けられたバイパス膨張弁３６を制御すると、冷媒回路１０内で余剰冷媒が発生した場合であっても、積極的な余剰冷媒の処理を行うことができず、室外熱交換器２３における凝縮能力が変動することになる。このため、過冷却熱交換器２５の出口における冷媒の過冷却度ＳＣの管理を行うとともに、室外熱交換器２３における冷媒の凝縮能力を確保することが好ましい。

ところで、本実施形態の空気調和装置１のような、冷房運転時に室外熱交換器２３において凝縮した冷媒の一部を分岐して圧縮機２１の吸入側に戻すバイパス冷媒管２６と、このバイパス冷媒管２６を流れる冷媒によって室外熱交換器２３において凝縮した冷媒を冷却する過冷却熱交換器２５とを有する構成では、冷媒回路１０内に余剰冷媒が発生した場合に室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度ＳＣが変化することになる。すなわち、室外熱交換器２３の出口側における余剰冷媒の発生によって変動する室外熱交換器２３における冷媒の凝縮能力の変化は、主として、室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度ＳＣの変化として現れることになる。このため、室外熱交換器２３における冷媒の凝縮能力を確保するためには、室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度ＳＣを適切なものになるようにすればよいことになる。また、冷媒回路１０内の余剰冷媒の発生により室外熱交換器２３における冷媒の凝縮能力が低下すると、冷凍サイクル運転における高圧が上昇する傾向がある。

そこで、本実施形態の空気調和装置１では、バイパス膨張弁３６の制御として、後述のように、冷房運転時において、冷房運転における高圧Ｐｄが所定圧力Ｐｄｓ以上である場合に、室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｓに近づくように熱源ユニット２を構成する機器の１つであるバイパス膨張弁３６を制御する過冷却度制御を採用している。

＜過冷却度制御を含む制御＞
本実施形態において、冷房運転時における室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度ＳＣは、吐出圧力センサ３８によって検出される圧縮機２１の吐出圧力Ｐｄを凝縮温度Ｔｃに相当する飽和温度値に換算し、この凝縮温度Ｔｃから液側温度センサ４１によって検出される冷房運転時における室外熱交換器２３の出口側における冷媒の温度Ｔｃｏを差し引くことによって得られる（すなわち、ＳＣ＝Ｔｃ−Ｔｃｏ）。尚、本実施形態では採用していないが、室外熱交換器２３における冷媒の温度を検出する温度センサを設ける場合には、この温度センサによって検出される冷媒の温度を凝縮温度Ｔｃとしたり、室外熱交換器２３における冷媒の圧力を検出する圧力センサを設ける場合には、この圧力センサによって検出される冷媒の圧力を凝縮温度Ｔｃに相当する飽和温度値に換算して過冷却度ＳＣを得るようにしてもよい。

また、本実施形態において、過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の出口における冷媒の過熱度ＳＨは、吸入圧力センサ３７によって検出される圧縮機２１の吸入圧力Ｐｓを蒸発温度Ｔｅに相当する飽和温度値に換算し、バイパス温度センサ４３によって検出される冷媒の温度Ｔｓｈからこの蒸発温度Ｔｅを差し引くことによって得られる（すなわち、ＳＨ＝Ｔｓｈ―Ｔｅ）。尚、本変形例では採用していないが、過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の入口に温度センサを設けて、この温度センサにより検出される冷媒の温度を蒸発温度Ｔｅとしたり、過冷却熱交換器２５における冷媒の圧力を検出する圧力センサを設ける場合には、この圧力センサによって検出される冷媒の圧力を蒸発温度Ｔｅに相当する飽和温度値に換算して過熱度ＳＨを得るようにしてもよい。

そして、本実施形態にかかる過冷却度制御を含む制御は、図３に示されるフローチャートにしたがって行われる。

まず、ステップＳ１において、目標過冷却度ＳＣｓ及び目標過熱度ＳＨｓを設定するとともに、過冷却度ＳＣ及び過熱度ＳＨを取得する。

次に、ステップＳ２において、高圧Ｐｄが所定圧力Ｐｄｓ以上であるか判定を行う。

そして、ステップＳ２において、高圧Ｐｄが所定圧力以上であると判定された場合には、ステップＳ３の過冷却度制御の処理に移行する。この過冷却度制御では、この過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｓに近づくようにバイパス膨張弁３６が制御される。具体的には、過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｓよりも小さい場合には、バイパス膨張弁３６の開度が小さくなる方向にバイパス膨張弁３６を制御することで、室外熱交換器２３内に溜まる液冷媒の量を増加させて、室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度ＳＣを目標過冷却度ＳＣｓに近づけるようにし、過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｓよりも大きい場合には、バイパス膨張弁３６の開度が大きくなる方向にバイパス膨張弁３６を制御することで、室外熱交換器２３内に溜まる液冷媒の量を減少させて、室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度ＳＣを目標過冷却度ＳＣｓに近づけるようにする。また、ステップＳ２において、高圧Ｐｄが所定圧力Ｐｄｓ以上でない（すなわち、高圧Ｐｄが所定圧力未満である）と判定された場合には、ステップＳ４の過熱度制御の処理に移行する。この過熱度制御は、この過熱度ＳＨが目標過熱度ＳＨｓに近づくようにバイパス膨張弁３６が制御される。具体的には、過熱度ＳＨが目標過熱度ＳＨｓよりも小さい場合には、バイパス膨張弁３６の開度が小さくなる方向にバイパス膨張弁３６を制御することで、バイパス冷媒管２６を流れる冷媒の流量が少なくなるようにして、過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の出口における冷媒の温度が高くなるようにして、過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の出口における過熱度ＳＨを目標過熱度ＳＨｓに近づけるようにし、過熱度ＳＨが目標過熱度ＳＨｓよりも大きい場合には、バイパス膨張弁３６の開度が大きくなる方向にバイパス膨張弁３６を制御することで、バイパス冷媒管２６を流れる冷媒の流量が多くなるようにして、過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の出口における冷媒の温度が低くなるようにして、過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の出口における過熱度ＳＨを目標過熱度ＳＨｓに近づけるようにする。

そして、ステップＳ３、Ｓ４の処理が行われた後には、再び、ステップＳ１の処理に戻り、ステップＳ２における判定、及び、ステップＳ３における過冷却度制御又はステップＳ４における過熱度制御が繰り返し行われる。

このように、本実施形態の空気調和装置１では、ステップＳ２において、高圧Ｐｄが所定圧力Ｐｄｓ以上である場合には、ステップＳ３における過冷却度制御を行い、ステップＳ２において、高圧Ｐｄが所定圧力Ｐｄｓ未満である場合には、ステップＳ４の過熱度制御を行うようにしているため、過冷却熱交換器２５においては、バイパス冷媒管２６を流れる冷媒によって室内熱交換器５１ａ、５１ｂに送られる冷媒の冷却を行いつつ、過冷却熱交換器２５の出口における冷媒（すなわち、過冷却熱交換器２５から室内熱交換器５１ａ、５１ｂに送られる冷媒）の過冷却度ＳＣの管理を行うとともに、室外熱交換器２３における冷媒の凝縮能力を確保することができる。

（３）変形例１
上述の実施形態の空気調和装置１において、熱源側熱交換器としての室外熱交換器２３における凝縮能力は、冷媒と冷却媒体としての室外空気との温度差によって変化するため、室外空気の温度が異なれば、室外熱交換器２３の出口における冷媒の目標過冷却度ＳＣｓの値も異なることになる。

そこで、本変形例の空気調和装置１では、目標過冷却度ＳＣｓが室外空気の温度に応じて変更されるものとしている。具体的には、室外温度センサ４４によって検出される室外空気の温度Ｔａが高くなるにつれて、目標過冷却度ＳＣｓが小さくなるように変更している。尚、本変形例では採用していないが、室外側制御部４５を構成する制御基板の保護等のために設けられた温度センサによって検出される温度等のように、室外温度センサ４４以外のセンサ類で冷却媒体としての室外空気の温度に等価な状態量が利用できる場合には、このような状態量に応じて目標過冷却度ＳＣｓを変更するようにしてもよい。

これにより、本変形例の空気調和装置１では、室外熱交換器２３における凝縮能力の室外空気の温度による変化を考慮して適切な制御を行うことができる。

（４）変形例２
上述の実施形態及び変形例１の空気調和装置１のように、高圧Ｐｄが所定圧力Ｐｄｓ以上である場合において、過冷却度制御だけが採用される場合には、過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の出口における冷媒の過熱度ＳＨが成り行きになってしまうため、過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の出口における冷媒が湿り状態（すなわち、過熱度ＳＨがゼロ）になったり、過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の出口における冷媒が過度な過熱状態になったりするおそれがある。

そこで、本変形例の空気調和装置１では、高圧Ｐｄが所定圧力Ｐｄｓ以下である場合だけでなく、高圧Ｐｄが所定圧力Ｐｄｓ以上である場合においても、過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の出口における冷媒の過熱度ＳＨが目標過熱度ＳＨｓに近づくようにバイパス膨張機構としてのバイパス膨張弁３６を制御する過熱度制御を行えるようにし、過冷却度ＳＣから目標過冷却度ＳＣｓを差し引くことによって得られる過冷却度偏差ΔＳＣ及び過熱度ＳＨから目標過熱度ＳＨｓを差し引くことによって得られる過熱度偏差ΔＳＨに基づいて、過冷却度制御及び過熱度制御のいずれかを行う過冷却度−過熱度成立制御を行うようにしている。

そして、本変形例にかかる過冷却度−過熱度成立制御を含む制御は、図４に示されるフローチャートにしたがって行われる。

まず、ステップＳ１１において、目標過冷却度ＳＣｓ及び目標過熱度ＳＨｓを設定するとともに、過冷却度ＳＣ及び過熱度ＳＨを取得する。ここで、目標過冷却度ＳＣｓは、変形例１と同様に、冷却媒体としての室外空気の温度又は室外空気の温度に等価な状態量に応じて変更されるようにしてもよい。

次に、ステップＳ１２において、高圧Ｐｄが所定圧力Ｐｄｓ以上であるか判定を行う。

そして、ステップＳ１２において、高圧Ｐｄが所定圧力以上であると判定された場合には、ステップＳ１３〜Ｓ１５の過冷却度−過熱度成立制御の処理に移行し、ステップＳ１２において、高圧Ｐｄが所定圧力Ｐｄｓ以上でない（すなわち、高圧Ｐｄが所定圧力未満である）と判定された場合には、ステップＳ１６の過熱度制御の処理に移行して、この過熱度ＳＨが目標過熱度ＳＨｓに近づくようにバイパス膨張弁３６が制御される。尚、ステップＳ１６の過熱度制御の処理は、上述の実施形態の過冷却度制御を含む制御のステップＳ４と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

次に、ステップＳ１３において、過冷却度ＳＣ及び目標過冷却度ＳＣｓから過冷却度偏差ΔＳＣを演算し、過熱度ＳＨ及び目標過熱度ＳＨｓから過熱度偏差ΔＳＨを演算して、過冷却度偏差ΔＳＣが過熱度偏差ΔＳＨよりも大きいかどうかの判定を行う。この判定は、過冷却度偏差ΔＳＣと過熱度偏差ΔＳＨとを比較して偏差が大きい側が優先的に制御されるべきであるという考えに基づいて行われるものである。

そして、ステップＳ１３において、過冷却度偏差ΔＳＣが過熱度偏差ΔＳＨよりも大きいと判定された場合には、ステップＳ３の過冷却度制御の処理に移行して、上述の実施形態と同様、過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｓに近づくようにバイパス膨張弁３６が制御される。また、ステップＳ１３において、過冷却度偏差ΔＳＣが過熱度偏差ΔＳＨよりも大きくないと判定された場合には、ステップＳ１５の過熱度制御の処理に移行して、この過熱度ＳＨが目標過熱度ＳＨｓに近づくようにバイパス膨張弁３６が制御される。尚、ステップＳ１６の過熱度制御の処理は、上述の実施形態の過冷却度制御を含む制御のステップＳ４と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

そして、ステップＳ１４、Ｓ１５の処理が行われた後には、再び、ステップＳ１１の処理に戻り、ステップＳ１２における判定、ステップＳ１６における過熱度制御、ステップＳ１３における判定、及び、ステップＳ１４における過冷却度制御又はステップＳ１５における過熱度制御が繰り返し行われる。

このように、本変形例の空気調和装置１では、高圧Ｐｄが所定圧力以上であると判定された場合には、単に、過冷却度制御を行うのではなく、ステップＳ１３〜Ｓ１５において、過冷却度偏差ΔＳＣと過熱度偏差ΔＳＨとを比較して偏差が大きい側の制御を優先的に行うようにしているため、室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度ＳＣ及び過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の出口における冷媒の過熱度ＳＨのいずれについても、各目標値ＳＣｓ、ＳＨｓとの偏差が大きい状態になるのを避けることができる。

これにより、本変形例の空気調和装置１では、高圧Ｐｄが所定圧力以上であると判定された場合においても、過冷却度制御と過熱度制御とを使い分けて、過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の出口における冷媒の過熱度ＳＨが目標過熱度ＳＨｓに近づくようにしつつ、室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｓに近づくようにすることができる。

（５）変形例３
上述の実施形態及び変形例１、２の空気調和装置１のように、高圧Ｐｄが所定圧力以上であると判定された場合においては、過冷却度制御又は過冷却度−過熱度成立制御だけが採用され、高圧Ｐｄが所定圧力以上でないと判定された場合においては、過熱度制御だけが採用された場合には、過冷却熱交換器２５の出口における冷媒（すなわち、過冷却熱交換器２５から室内熱交換器５２ａ、５２ｂに送られる冷媒）の温度Ｔｌｐが成り行きになってしまうため、過冷却熱交換器２５の出口における液管温度Ｔｌｐが過度に低い状態になってしまうおそれがある。

そこで、本変形例の空気調和装置１では、過冷却熱交換器２５の出口における液管温度Ｔｌｐが所定の最低液管温度Ｔｌｐｍまで低下しないようにバイパス膨張機構としてのバイパス膨張弁３６を制御する液管温度制御を行えるようにし、過冷却度制御と併用する場合には、過冷却度ＳＣから目標過冷却度ＳＣｓを差し引くことによって得られる過冷却度偏差ΔＳＣ及び過冷却熱交換器２５の出口における液管温度Ｔｌｐから最低液管温度Ｔｌｐｍを差し引くことによって得られる液管温度偏差ΔＴｌｐに基づいて、過冷却度制御及び液管温度制御のいずれかを行う過冷却度−液管温度成立制御を行うようにしたり、過冷却度−過熱度成立制御と併用する場合には、過冷却度ＳＣから目標過冷却度ＳＣｓを差し引くことによって得られる過冷却度偏差ΔＳＣ、過熱度ＳＨから目標過熱度ＳＨｓを差し引くことによって得られる過熱度偏差ΔＳＨ及び過冷却熱交換器２５の出口における液管温度Ｔｌｐから最低液管温度Ｔｌｐｍを差し引くことによって得られる液管温度偏差ΔＴｌｐに基づいて、過冷却度制御、過熱度制御及び液管温度制御のいずれかを行う過冷却度−過熱度−液管温度成立制御を行うようにしたり、過熱度制御と併用する場合には、過熱度ＳＨから目標過熱度ＳＨｓを差し引くことによって得られる過熱度偏差ΔＳＨ及び過冷却熱交換器２５の出口における液管温度Ｔｌｐから最低液管温度Ｔｌｐｍを差し引くことによって得られる液管温度偏差ΔＴｌｐに基づいて、過熱度制御及び液管温度制御のいずれかを行う過熱度−液管温度成立制御を行うようにしている。

本変形例において、過冷却熱交換器２５の出口における液管温度Ｔｌｐは、液管温度センサ４２によって検出される。また、過冷却度ＳＣや過熱度ＳＨは、上述の実施形態及び変形例２と同様にして得ることができる。

そして、例えば、本変形例にかかる過冷却度−過熱度−液管温度成立制御及び過熱度−液管温度成立制御を含む制御は、図５に示されるフローチャートにしたがって行われる。

まず、ステップＳ２１において、目標過冷却度ＳＣｓ、目標過熱度ＳＨｓ及び最低液管温度Ｔｌｐｍを設定するとともに、過冷却度ＳＣ、過熱度ＳＨ及び液管温度Ｔｌｐを取得する。ここで、目標過冷却度ＳＣｓは、変形例１と同様に、冷却媒体としての室外空気の温度又は室外空気の温度に等価な状態量に応じて変更されるようにしてもよい。

次に、ステップＳ２２において、高圧Ｐｄが所定圧力Ｐｄｓ以上であるか判定を行う。

そして、ステップＳ２２において、高圧Ｐｄが所定圧力以上であると判定された場合には、ステップＳ２３〜Ｓ２５の過冷却度−過熱度−液管温度成立制御の処理に移行し、ステップＳ２２において、高圧Ｐｄが所定圧力Ｐｄｓ以上でない（すなわち、高圧Ｐｄが所定圧力未満である）と判定された場合には、ステップＳ２６〜Ｓ２８の過熱度−液管温度成立制御の処理に移行する。

次に、ステップＳ２３において、過冷却度ＳＣ及び目標過冷却度ＳＣｓから過冷却度偏差ΔＳＣを演算し、過熱度ＳＨ及び目標過熱度ＳＨｓから過熱度偏差ΔＳＨを演算し、液管温度Ｔｌｐ及び最低液管温度Ｔｌｐｍから液管温度偏差ΔＴｌｐを演算して、液管温度偏差ΔＴｌｐが過冷却度偏差ΔＳＣ及び過熱度偏差ΔＳＨのいずれか大きいほうよりも小さいかどうかの判定を行う。この判定は、過冷却度偏差ΔＳＣや過熱度偏差ΔＳＨが生じている場合であっても、液管温度偏差ΔＴｌｐが非常に小さくなっている場合には、過冷却熱交換器２５の出口における液管温度Ｔｌｐが最低液管温度Ｔｌｐｍまで低下させないように制御されるべきであるという考えに基づいて行われるものである。

そして、ステップＳ２３において、液管温度偏差ΔＴｌｐが過冷却度偏差ΔＳＣ及び過熱度偏差ΔＳＨのいずれか大きいほうよりも小さいと判定された場合には、ステップＳ２４の液管温度制御の処理に移行して、過冷却熱交換器２５の出口における液管温度Ｔｌｐが最低液管温度Ｔｌｐｍまで低下しないようにバイパス膨張弁３６が制御される。具体的には、バイパス膨張弁３６の開度が小さくなる方向にバイパス膨張弁３６を制御することで、バイパス冷媒管２６を流れる冷媒の流量が少なくなるようにして、過冷却熱交換器２５の出口における液管温度Ｔｌｐが最低液管温度Ｔｌｐｍよりも低下しないようにする。また、ステップＳ２３において、液管温度偏差ΔＴｌｐが過冷却度偏差ΔＳＣ及び過熱度偏差ΔＳＨのいずれか大きいほうよりも小さくないと判定された場合には、ステップＳ２５の過冷却度−過熱度成立制御の処理に移行して、過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｓに近づくように、過熱度ＳＨが目標過熱度ＳＨｓに近づくようにバイパス膨張弁３６が制御される。具体的には、変形例２におけるステップＳ１３〜Ｓ１５と同様の処理が行われる。

一方、ステップＳ２６においては、過熱度ＳＨ及び目標過熱度ＳＨｓから過熱度偏差ΔＳＨを演算し、液管温度Ｔｌｐ及び最低液管温度Ｔｌｐｍから液管温度偏差ΔＴｌｐを演算して、液管温度偏差ΔＴｌｐが過熱度偏差ΔＳＨよりも小さいかどうかの判定を行う。この判定は、過熱度偏差ΔＳＨが生じている場合であっても、液管温度偏差ΔＴｌｐが非常に小さくなっている場合には、過冷却熱交換器２５の出口における液管温度Ｔｌｐが最低液管温度Ｔｌｐｍまで低下させないように制御されるべきであるという考えに基づいて行われるものである。

そして、ステップＳ２６において、液管温度偏差ΔＴｌｐが過熱度偏差ΔＳＨよりも小さいと判定された場合には、ステップＳ２７の液管温度制御の処理に移行して、過冷却熱交換器２５の出口における液管温度Ｔｌｐが最低液管温度Ｔｌｐｍまで低下しないようにバイパス膨張弁３６が制御される。尚、ステップＳ２７の液管温度制御の処理は、上述のステップＳ２４と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。また、ステップＳ２６において、液管温度偏差ΔＴｌｐが過熱度偏差ΔＳＨよりも小さくないと判定された場合には、ステップＳ２８の過熱度制御の処理に移行して、過熱度ＳＨが目標過熱度ＳＨｓに近づくようにバイパス膨張弁３６が制御される。尚、ステップＳ２８の過熱度制御の処理は、上述の実施形態のステップＳ４や上述の変形例２のステップＳ１６と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

そして、ステップＳ２３〜Ｓ２８の処理が行われた後には、再び、ステップＳ２１の処理に戻り、ステップＳ２２における判定、及び、ステップＳ２３〜Ｓ２５における過冷却度−過熱度−液管温度成立制御又はステップＳ２６〜Ｓ２８における過熱度−液管温度成立制御が繰り返し行われる。

このように、本変形例の空気調和装置１では、高圧Ｐｄが所定圧力以上であると判定された場合には、ステップＳ２３において、過冷却度偏差ΔＳＣや過熱度偏差ΔＳＨが生じている場合であっても、液管温度偏差ΔＴｌｐが非常に小さくなっている場合（ここでは、液管温度偏差ΔＴｌｐが過冷却度偏差ΔＳＣ及び過熱度偏差ΔＳＨのいずれか大きいほうよりも小さい場合）には、過冷却熱交換器２５の出口における液管温度Ｔｌｐが過度に低く状態にならないように液管温度制御を行い、液管温度偏差ΔＴｌｐが非常に小さくなっていない場合（ここでは、液管温度偏差ΔＴｌｐが過冷却度偏差ΔＳＣ及び過熱度偏差ΔＳＨのいずれか大きいほうよりも小さくない場合）には、ステップＳ２５において、過冷却度−過熱度成立制御を行い、高圧Ｐｄが所定圧力以上でないと判定された場合には、ステップＳ２６において、過熱度偏差ΔＳＨが生じている場合であっても、液管温度偏差ΔＴｌｐが非常に小さくなっている場合（ここでは、液管温度偏差ΔＴｌｐが過熱度偏差ΔＳＨよりも小さい場合）には、過冷却熱交換器２５の出口における液管温度Ｔｌｐが過度に低く状態にならないように液管温度制御を行い、液管温度偏差ΔＴｌｐが非常に小さくなっていない場合（ここでは、液管温度偏差ΔＴｌｐが過熱度偏差ΔＳＨよりも小さくない場合）には、ステップＳ２８において、過熱度制御を行うようにしているため、過冷却熱交換器２５の出口における液管温度Ｔｌｐが過度に低く状態にならないようにすることができる。

尚、高圧Ｐｄが所定圧力以上であると判定された場合において、上述のように、液管温度制御を過冷却度−過熱度成立制御と併用する場合ではなく、液管温度制御を過冷却度制御と併用する場合には、ステップＳ２３において、液管温度偏差ΔＴｌｐと過熱度偏差ΔＳＨとの比較を省略し、ステップＳ２５において、過冷却度−過熱度成立制御に代えて過冷却度制御を採用することで、過冷却度−液管温度成立制御を行うことができる。

これにより、本変形例の空気調和装置１では、高圧Ｐｄが所定圧力以上であると判定された場合には、液管温度制御と過冷却度制御とを使い分けて、過冷却熱交換器２５の出口における液管温度Ｔｌｐが過度に低く状態にならないようにしながら、室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｓに近づくようにすることができ、また、液管温度制御と過冷却度−過熱度成立制御とを使い分けて、過冷却熱交換器２５の出口における液管温度Ｔｌｐが過度に低く状態にならないようにしながら、過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の出口における冷媒の過熱度ＳＨが目標過熱度ＳＨｓに近づくようにしつつ、室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｓに近づくようにすることができ、さらに、高圧Ｐｄが所定圧力以上でないと判定された場合には、液管温度制御と過熱度制御とを使い分けて、過冷却熱交換器２５の出口における液管温度Ｔｌｐが過度に低く状態にならないようにしながら、過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の出口における冷媒の過熱度ＳＨが目標過熱度ＳＨｓに近づくようにすることができる。

（６）変形例４
上述の実施形態及び変形例１〜３の空気調和装置１においては、圧縮機構としての圧縮機２１の吐出温度Ｔｄが非常に高くなる過熱圧縮や、吐出温度Ｔｄが吐出圧力Ｐｄに相当する飽和温度近くまで低下する湿り圧縮が生じるおそれがあり、このような過熱圧縮や湿り圧縮から圧縮機２１を保護する必要がある。そして、上述の実施形態及び変形例１〜３の空気調和装置１のような熱源側熱交換器としての室外熱交換器２３において凝縮した冷媒の一部を分岐して圧縮機２１の吸入側に戻すバイパス冷媒管２６と、このバイパス冷媒管２６を流れる冷媒によって室外熱交換器２３において凝縮した冷媒を冷却する過冷却熱交換器２５とを有する構成では、バイパス冷媒管２６を流れる冷媒の流量を制御することによって、圧縮機２１に吸入される冷媒の温度を調節することが可能である。

そこで、本変形例では、上述の実施形態及び変形例１〜３における過冷却度制御、過熱度制御、過冷却度−液管温度成立制御、過熱度−液管温度成立制御、過冷却度−過熱度成立制御又は過冷却度−過熱度−液管温度成立制御に加えて、圧縮機２１の吐出温度Ｔｄが所定の最高吐出温度Ｔｄｍよりも高くならないようにバイパス膨張機構としてのバイパス膨張弁３６を制御する過熱圧縮防止制御、及び／又は、圧縮機２１の吐出温度Ｔｄから吐出圧力Ｐｄに相当する飽和温度を差し引いた吐出過熱度ＳＨｄが所定の最低吐出過熱度ＳＨｄｍよりも低下しないようにバイパス膨張弁３６を制御する湿り圧縮防止制御を行うようにしている。

本変形例において、圧縮機２１の吐出温度Ｔｄ及び吐出圧力Ｐｄは、それぞれ、吐出温度センサ４０及び吐出圧力センサ３８によって検出される。また、圧縮機２１の吐出における冷媒の吐出過熱度ＳＨｄは、吐出圧力センサ３８によって検出される圧縮機２１の吐出圧力Ｐｄを凝縮温度Ｔｃに相当する飽和温度値に換算し、吐出温度センサ４０によって検出される吐出温度ＴｄからこのＴｃを差し引くことによって得られる（すなわち、ＳＨｄ＝Ｔｄ―Ｔｃ）。さらに、過冷却度ＳＣ、過熱度ＳＨや液管温度Ｔｌｐは、上述の実施形態及び変形例２、３と同様にして得ることができる。

そして、ここでは、冷房運転における高圧Ｐｄが所定圧力Ｐｄｓ以上である場合には、過冷却度制御を含む制御として、過冷却度−過熱度−液管温度成立制御を例に挙げて、過冷却度−過熱度−液管温度−過熱圧縮防止−湿り圧縮防止成立制御を行い、冷房運転における高圧Ｐｄが所定圧力Ｐｄｓ未満である場合には、過熱度制御を中心とした過冷却度制御を含まない制御として、過熱度−液管温度成立制御を例に挙げて、過熱度−液管温度−過熱圧縮防止成立制御を行う例について、図６に示されるフローチャートにしたがって説明する。

まず、ステップＳ３１において、目標過冷却度ＳＣｓ、目標過熱度ＳＨｓ、最低液管温度Ｔｌｐｍ、最高吐出温度Ｔｄｍ及び最低吐出過熱度ＳＨｄｍを設定するとともに、過冷却度ＳＣ、過熱度ＳＨ、液管温度Ｔｌｐ、吐出温度Ｔｄ及び吐出過熱度ＳＨｄを取得する。ここで、目標過冷却度ＳＣｓは、変形例１と同様に、冷却媒体としての室外空気の温度又は室外空気の温度に等価な状態量に応じて変更されるようにしてもよい。

次に、ステップＳ３２において、高圧Ｐｄが所定圧力Ｐｄｓ以上であるか判定を行う。

そして、ステップＳ３２において、高圧Ｐｄが所定圧力以上であると判定された場合には、ステップＳ３３〜Ｓ３７の過冷却度−過熱度−液管温度−過熱圧縮防止−湿り圧縮防止成立制御の処理に移行し、ステップＳ３２において、高圧Ｐｄが所定圧力Ｐｄｓ以上でない（すなわち、高圧Ｐｄが所定圧力未満である）と判定された場合には、ステップＳ３８〜Ｓ４０の過熱度−液管温度−過熱圧縮防止成立制御の処理に移行する。

次に、ステップＳ３３において、過冷却度ＳＣ及び目標過冷却度ＳＣｓから過冷却度偏差ΔＳＣを演算し、過熱度ＳＨ及び目標過熱度ＳＨｓから過熱度偏差ΔＳＨを演算し、液管温度Ｔｌｐ及び最低液管温度Ｔｌｐｍから液管温度偏差ΔＴｌｐを演算し、最高吐出温度Ｔｄｍから吐出温度Ｔｄを差し引くことによって吐出温度偏差ΔＴｄを演算し、吐出過熱度ＳＨｄから最低吐出過熱度ＳＨｄｍを差し引くことによって吐出過熱度偏差ΔＳＨｄを演算し、まず、液管温度偏差ΔＴｌｐと過冷却度偏差ΔＳＣ及び過熱度偏差ΔＳＨのいずれか大きいほうとを比較していずれが小さいかの判定を行い、そして、この判定によって小さいと判定された偏差と吐出温度偏差ΔＴｄとを比較していずれが大きいかの判定を行い、さらに、この判定によって大きいと判定された偏差よりも吐出過熱度偏差ΔＳＨｄが小さいかどうかの判定を行う。これらの一連の判定は、過冷却度偏差ΔＳＣ、過熱度偏差ΔＳＨが生じている場合や液管温度偏差ΔＴｌｐが非常に小さくなっている場合であっても、吐出過熱度偏差ΔＳＨｄが非常に小さくなっている場合には、圧縮機２１において湿り圧縮が生じるおそれがあり、このような湿り圧縮から圧縮機２１を保護するべきであるという考えに基づいて行われるものである。

そして、ステップＳ３３において、吐出過熱度偏差ΔＳＨｄが小さいと判定された場合には、ステップＳ３４の湿り圧縮防止制御の処理に移行して、圧縮機２１の吐出における冷媒の吐出過熱度ＳＨｄが最低吐出過熱度ＳＨｄｍまで低下しないようにバイパス膨張弁３６が制御される。具体的には、バイパス膨張弁３６の開度が小さくなる方向にバイパス膨張弁３６を制御することで、バイパス冷媒管２６を流れる冷媒の流量が少なくなるようにして、過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の出口における冷媒の温度が高くなるようにして、圧縮機２１の吸入温度Ｔｓが高くなるようにして、圧縮機２１の吐出における冷媒の吐出過熱度ＳＨｄが最低吐出過熱度ＳＨｄｍよりも低下しないようにする。また、ステップＳ３３において、吐出過熱度偏差ΔＳＨｄが小さくないと判定された場合には、ステップＳ３５の処理に移行する。

次に、ステップＳ３５において、まず、液管温度偏差ΔＴｌｐと過冷却度偏差ΔＳＣ及び過熱度偏差ΔＳＨのいずれか大きいほうとを比較していずれが小さいかの判定を行い、そして、この判定によって小さいと判定された偏差と吐出温度偏差ΔＴｄとを比較していずれが大きいかの判定を行う。これらの一連の判定は、過冷却度偏差ΔＳＣ、過熱度偏差ΔＳＨが生じている場合や液管温度偏差ΔＴｌｐが非常に小さくなっている場合であっても、吐出温度偏差ΔＴｄが非常に大きくなっている場合には、圧縮機２１において過熱圧縮が生じるおそれがあり、このような過熱圧縮から圧縮機２１を保護するべきであるという考えに基づいて行われるものである。

そして、ステップＳ３５において、吐出温度偏差ΔＴｄが大きいと判定された場合には、ステップＳ３６の過熱圧縮防止制御の処理に移行して、圧縮機２１の吐出温度Ｔｄが最高吐出温度Ｔｄｍまで高くならないようにバイパス膨張弁３６が制御される。具体的には、バイパス膨張弁３６の開度が大きくなる方向にバイパス膨張弁３６を制御することで、バイパス冷媒管２６を流れる冷媒の流量が多くなるようにして、過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の出口における冷媒の温度が低くなるようにして、圧縮機２１の吸入温度Ｔｓが低くなるようにして、圧縮機２１の吐出温度Ｔｄが最高吐出温度Ｔｄｍよりも高くならないようにする。また、ステップＳ３５において、吐出温度偏差ΔＴｄが大きくないと判定された場合には、ステップＳ２６の過冷却度−過熱度−液管温度成立制御の処理に移行して、過冷却熱交換器２５の出口における液管温度Ｔｌｐが過度に低く状態にならないようにしながら、過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の出口における冷媒の過熱度ＳＨが目標過熱度ＳＨｓに近づくようにしつつ、室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｓに近づくようにバイパス膨張弁３６が制御される。具体的には、変形例３におけるステップＳ２３〜Ｓ２５と同様の処理が行われる。

一方、ステップＳ３８においては、過熱度ＳＨ及び目標過熱度ＳＨｓから過熱度偏差ΔＳＨを演算し、液管温度Ｔｌｐ及び最低液管温度Ｔｌｐｍから液管温度偏差ΔＴｌｐを演算し、最高吐出温度Ｔｄｍから吐出温度Ｔｄを差し引くことによって吐出温度偏差ΔＴｄを演算し、まず、液管温度偏差ΔＴｌｐと過熱度偏差ΔＳＨとを比較していずれが小さいかの判定を行い、そして、この判定によって小さいと判定された偏差よりも吐出温度偏差ΔＴｄが大きいかどうかの判定を行う。これらの一連の判定は、ステップＳ３５と同様、過熱度偏差ΔＳＨが生じている場合や液管温度偏差ΔＴｌｐが非常に小さくなっている場合であっても、吐出温度偏差ΔＴｄが非常に大きくなっている場合には、圧縮機２１において過熱圧縮が生じるおそれがあり、このような過熱圧縮から圧縮機２１を保護するべきであるという考えに基づいて行われるものである。

そして、ステップＳ３８において、吐出温度偏差ΔＴｄが大きいと判定された場合には、ステップＳ３９の過熱圧縮防止制御の処理に移行して、圧縮機２１の吐出温度Ｔｄが最高吐出温度Ｔｄｍまで高くならないようにバイパス膨張弁３６が制御される。具体的には、上述のステップＳ３６と同様の処理が行われる。また、ステップＳ３８において、吐出温度偏差ΔＴｄが大きくないと判定された場合には、ステップＳ４０の過熱度−液管温度成立制御の処理に移行して、過冷却熱交換器２５の出口における液管温度Ｔｌｐが過度に低く状態にならないようにしながら、過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の出口における冷媒の過熱度ＳＨが目標過熱度ＳＨｓに近づくようにバイパス膨張弁３６が制御される。具体的には、変形例３におけるステップＳ２６〜Ｓ２８と同様の処理が行われる。

そして、ステップＳ３４、Ｓ３６、Ｓ３７、Ｓ３９、Ｓ４０の処理が行われた後には、再び、ステップＳ３１の処理に戻り、ステップＳ３２、Ｓ３３、Ｓ３５、Ｓ３８における判定、及び、ステップＳ３４における湿り圧縮防止制御、ステップＳ３６における過熱圧縮防止制御、ステップＳ３７における過冷却度−過熱度−液管温度成立制御、ステップＳ９における過熱圧縮防止制御又はステップＳ４０における過熱度−液管温度成立制御が繰り返し行われる。

このように、本変形例の空気調和装置１では、高圧Ｐｄが所定圧力Ｐｄｓ以上である場合には、ステップＳ３３、Ｓ３４において、過冷却度偏差ΔＳＣ、過熱度偏差ΔＳＨが生じている場合や液管温度偏差ΔＴｌｐが非常に小さくなっている場合であっても、吐出過熱度偏差ΔＳＨｄが非常に小さくなっている場合（ここでは、ステップＳ３３における一連の判定において、吐出過熱度偏差ΔＳＨｄが小さい場合）には、圧縮機２１の吐出における冷媒の吐出過熱度ＳＨｄが最低吐出過熱度ＳＨｄｍまで低下しないように湿り圧縮防止制御を行い、ステップＳ３５、Ｓ３６において、過冷却度偏差ΔＳＣ、過熱度偏差ΔＳＨが生じている場合や液管温度偏差ΔＴｌｐが非常に小さくなっている場合であっても、吐出温度偏差ΔＴｄが非常に大きくなっている場合（ここでは、ステップＳ３５における一連の判定において、吐出温度偏差ΔＴｄが大きい場合）には、圧縮機２１の吐出温度Ｔｄが最高吐出温度Ｔｄｍまで高くならないように過熱圧縮防止制御を行い、吐出温度偏差ΔＴｄが非常に大きくなっていない場合（ここでは、ステップＳ３５における一連の判定において、吐出温度偏差ΔＴｄが小さい場合）には、ステップＳ３７において、過冷却度−過熱度−液管温度成立制御を行うようにしているため、圧縮機２１の保護を図り、かつ、過冷却熱交換器２５の出口における液管温度Ｔｌｐが過度に低く状態にならないようにしながら、室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度ＳＣ及び過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の出口における冷媒の過熱度ＳＨのいずれについても、各目標値ＳＣｓ、ＳＨｓとの偏差が大きい状態になるのを避けることができ、また、高圧Ｐｄが所定圧力Ｐｄｓ以上でない場合には、ステップＳ３８、Ｓ３９において、過熱度偏差ΔＳＨが生じている場合や液管温度偏差ΔＴｌｐが非常に小さくなっている場合であっても、吐出温度偏差ΔＴｄが非常に大きくなっている場合（ここでは、ステップＳ３８における一連の判定において、吐出温度偏差ΔＴｄが大きい場合）には、圧縮機２１の吐出温度Ｔｄが最高吐出温度Ｔｄｍまで高くならないように過熱圧縮防止制御を行い、吐出温度偏差ΔＴｄが非常に大きくなっていない場合（ここでは、ステップＳ３８における一連の判定において、吐出温度偏差ΔＴｄが小さい場合）には、ステップＳ４０において、過熱度−液管温度成立制御を行うようにしているため、圧縮機２１の保護を図り、かつ、過冷却熱交換器２５の出口における液管温度Ｔｌｐが過度に低く状態にならないようにしながら、過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の出口における冷媒の過熱度ＳＨが目標値ＳＨｓとの偏差が大きい状態になるのを避けることができる。

尚、上述の湿り圧縮防止制御や過熱圧縮防止制御を過冷却度−過熱度−液管温度成立制御と併用する場合ではなく、湿り圧縮防止制御や過熱圧縮防止制御を過冷却度−過熱度成立制御と併用する場合には、ステップＳ３３、Ｓ３５において、液管温度偏差ΔＴｌｐと過冷却度偏差ΔＳＣ及び過熱度偏差ΔＳＨとの比較を省略し、ステップＳ３７において、過冷却度−過熱度−液管温度成立制御に代えて過冷却度−過熱度成立制御を採用することで、過冷却度−過熱度−過熱圧縮防止−湿り圧縮防止成立制御を行うことができる。また、上述の湿り圧縮防止制御や過熱圧縮防止制御を過冷却度−過熱度−液管温度成立制御と併用する場合ではなく、湿り圧縮防止制御や過熱圧縮防止制御を過冷却度−液管温度成立制御と併用する場合には、ステップＳ３３、Ｓ３５において、液管温度偏差ΔＴｌｐと過熱度偏差ΔＳＨとの比較を省略し、ステップＳ３７において、過冷却度−過熱度−液管温度成立制御に代えて過冷却度−液管温度成立制御を採用することで、過冷却度−液管温度−過熱圧縮防止−湿り圧縮防止成立制御を行うことができる。また、上述の湿り圧縮防止制御や過熱圧縮防止制御を過冷却度−過熱度−液管温度成立制御と併用する場合ではなく、湿り圧縮防止制御や過熱圧縮防止制御を過冷却度制御と併用する場合には、ステップＳ３３、Ｓ３５において、液管温度偏差ΔＴｌｐと過冷却度偏差ΔＳＣ及び過熱度偏差ΔＳＨとの比較を省略し、ステップＳ３７において、過冷却度−過熱度−液管温度成立制御に代えて過冷却度制御を採用することで、過冷却度−過熱圧縮防止−湿り圧縮防止成立制御を行うことができる。また、上述の過熱圧縮防止制御を過熱度−液管温度成立制御と併用する場合ではなく、過熱圧縮防止制御を過熱度制御と併用する場合には、ステップＳ３８において、液管温度偏差ΔＴｌｐと過熱度偏差ΔＳＨとの比較を省略し、ステップＳ４０において、過熱度−液管温度成立制御に代えて過熱度制御を採用することで、過熱度−過熱圧縮防止成立制御を行うことができる。さらに、湿り圧縮防止制御及び過熱圧縮防止制御の両方ではなく、必要に応じて、湿り圧縮防止制御と過熱圧縮防止制御のいずれか一方のみを採用するようにしてもよい。例えば、湿り圧縮防止制御のみを採用する場合には、ステップＳ３５、Ｓ３６やステップＳ３８、Ｓ３９を省略し、過熱圧縮防止制御のみを採用する場合には、ステップＳ３３、Ｓ３４を省略すればよい。

これにより、本変形例の空気調和装置１では、高圧Ｐｄが所定圧力以上であると判定された場合には、過熱圧縮防止制御や湿り圧縮防止制御と過冷却度制御とを使い分けて、圧縮機２１の保護を図りながら、室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｓに近づくようにすることができ、また、過熱圧縮防止制御や湿り圧縮防止制御と過冷却度−過熱度成立制御とを使い分けて、圧縮機２１の保護を図りながら、過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の出口における冷媒の過熱度ＳＨが目標過熱度ＳＨｓに近づくようにしつつ、室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｓに近づくようにすることができ、また、過熱圧縮防止制御や湿り圧縮防止制御と過冷却度−過熱度−液管温度成立制御とを使い分けて、圧縮機２１の保護を図り、かつ、過冷却熱交換器２５の出口における液管温度Ｔｌｐが過度に低く状態にならないようにしながら、過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の出口における冷媒の過熱度ＳＨが目標過熱度ＳＨｓに近づくようにしつつ、室外熱交換器２３の出口における冷媒の過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｓに近づくようにすることができ、さらに、高圧Ｐｄが所定圧力以上でないと判定された場合には、過熱圧縮防止制御と過熱度制御とを使い分けて、圧縮機２１の保護を図りながら、過冷却熱交換器２５のバイパス冷媒管２６側の出口における冷媒の過熱度ＳＨが目標値ＳＨｓとの偏差が大きい状態になるのを避けることができる。

（第２実施形態）
（１）空気調和装置の構成
図７は、本発明の第２実施形態にかかる空気調和装置１０１の概略構成図である。空気調和装置１０１は、第１実施形態の空気調和装置１と同様に、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の室内の冷暖房に使用される装置であるが、第１実施形態の空気調和装置１が熱源ユニットとしての室外ユニットを１台（すなわち、室外ユニット２）だけ備えているのに対して、液冷媒連絡管１０６及びガス冷媒連絡管１０７を介して並列接続された複数の室外ユニット（ここでは、室外ユニット２ａ、２ｂの２台）を備えている点が異なっている。すなわち、本実施形態の空気調和装置１０１の冷媒回路１１０は、室外ユニット２ａ、２ｂと、室内ユニット５ａ、５ｂと、冷媒連絡管１０６、１０７とが接続されることによって構成されている。

尚、本実施形態の空気調和装置１０１を構成する室内ユニット５ａ、５ｂの構成は、第１実施形態の室内ユニット５ａ、５ｂと同様であるため、ここでは説明を省略する。また、室外ユニット２ａ、２ｂの構成も、第１実施形態の室外ユニット２と同様であるため、各室外側冷媒回路の符号を「１０ｄ」又は「１０ｅ」とし、他の各部を示す符号に添え字「ａ」又は「ｂ」を付して、ここでは説明を省略する。また、本実施形態の空気調和装置１０１の制御部１０９は、図８に示されるように、各種センサ３７ａ〜４４ａ、３７ｂ〜４４ｂの検出信号を受けることができるように接続されるとともに、これらの検出信号等に基づいて各種機器２１ａ、２１ｂ（具体的には、圧縮機モータ３０ａ、３０ｂ）、２２ａ、２２ｂ、２４ａ、２４ｂ、３２ａ、３２ｂ（具体的には、室外ファンモータ３３ａ、３３ｂ）、３６ａ、３６ｂ、５１ａ、５１ｂ等を制御することができるように接続されている。ここで、図８は、空気調和装置１０１の制御ブロック図である。

（２）空気調和装置の動作
本実施形態の空気調和装置１０１の動作（暖房運転及び冷房運転）は、２台の室外ユニット２ａ、２ｂを運転する点を除いては、基本的には、第１実施形態及びその変形例の空気調和装置１と同様である。

しかし、本実施形態の空気調和装置１０１のような液冷媒連絡管１０６及びガス冷媒連絡管１０７を介して並列接続された複数の熱源ユニットとしての室外ユニット２ａ、２ｂが採用される場合には、各室外ユニット２ａ、２ｂにおいて第１実施形態及びその変形例における過冷却度制御を含む制御（すなわち、過冷却度制御、過冷却度−湿り圧縮防止成立制御、過冷却度−過熱圧縮防止成立制御、過冷却度−過熱圧縮防止−湿り圧縮防止成立制御、過冷却度−過熱度成立制御、過冷却度−過熱度−湿り圧縮防止成立制御、過冷却度−過熱度−過熱圧縮防止成立制御、過冷却度−過熱度−過熱圧縮防止−湿り圧縮防止成立制御、過冷却度−過熱度−液管温度成立制御、過冷却度−過熱度−液管温度−湿り圧縮防止成立制御、過冷却度−過熱度−液管温度−過熱圧縮防止成立制御、過冷却度−過熱度−液管温度−過熱圧縮防止−湿り圧縮防止成立制御）が行われるが、このとき、室外ユニット２ａ、２ｂ間における冷媒の偏流が生じると、室外ユニット２ａ、２ｂ間で過冷却度ＳＣ、すなわち、熱源側熱交換器としての室外熱交換器２３ａ、２３ｂにおける冷媒の凝縮能力がばらつくおそれがある。尚、これらの過冷却度制御を含む制御については、室外ユニットの各部を示す符号に添え字「ａ」や「ｂ」がない点を除いては、第１実施形態及びその変形例における過冷却度制御を含む制御と同様であるため、ここでは説明を省略する。

そこで、本実施形態では、各室外ユニット２ａ、２ｂにおいては、第１実施形態及びその変形例における過冷却度制御を含む制御（すなわち、過冷却度制御、過冷却度−湿り圧縮防止成立制御、過冷却度−過熱圧縮防止成立制御、過冷却度−過熱圧縮防止−湿り圧縮防止成立制御、過冷却度−過熱度成立制御、過冷却度−過熱度−湿り圧縮防止成立制御、過冷却度−過熱度−過熱圧縮防止成立制御、過冷却度−過熱度−過熱圧縮防止−湿り圧縮防止成立制御、過冷却度−過熱度−液管温度成立制御、過冷却度−過熱度−液管温度−湿り圧縮防止成立制御、過冷却度−過熱度−液管温度−過熱圧縮防止成立制御、過冷却度−過熱度−液管温度−過熱圧縮防止−湿り圧縮防止成立制御）に加えて、室外ユニット２ａ、２ｂにおける過冷却度ＳＣに基づいて、目標過冷却度ＳＣｓの値を補正する過冷却度ばらつき防止制御を行うようにしている。

そして、ここでは、冷房運転における高圧Ｐｄが所定圧力Ｐｄｓ以上である場合には、過冷却度制御を含む制御としての過冷却度−過熱度−液管温度成立制御過冷却度−過熱度−液管温度−過熱圧縮防止−湿り圧縮防止成立制御を行い、冷房運転における高圧Ｐｄが所定圧力Ｐｄｓ未満である場合には、過熱度制御を中心とした過冷却度制御を含まない制御を行う場合を例（第１実施形態の変形例４を参照）に挙げて、この制御を行いつつ、過冷却度ばらつき防止制御を行う例について、図９に示されるフローチャートにしたがって説明する。

まず、ステップＳ４１において、目標過冷却度ＳＣｓを補正すべきかどうかを、室外ユニット２ａ、２ｂが所定の補正実行条件を満たすかどうかによって判定する。この補正実行条件は、過冷却度ＳＣ及び目標過冷却度ＳＣｓから得られる過冷却度偏差ΔＳＣの絶対値が所定の偏差ΔＳＣｓ１以下となっている室外ユニットが存在するという第１条件を満たし、かつ、過冷却度ＳＣが所定の過冷却度ＳＣ１以下となっている室外ユニットが存在するという第２条件を満たすことである。ここで、第１条件は、過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｓに近い状態となっている室外ユニットが存在するかどうかを判定するものであり、本実施形態においては、過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｓに近い状態となっている室外ユニットの圧縮機周りの目標過冷却度ＳＣｓを補正しても問題ないかどうかの条件についても判定に加えるために、圧縮機２１ａ、２１ｂの吸入圧力Ｐｓを蒸発温度Ｔｅに相当する飽和温度値に換算し、圧縮機２１ａ、２１ｂの吸入温度Ｔｓからこの蒸発温度Ｔｅを差し引くことによって得られる温度差が所定の温度差以下であり、かつ、圧縮機２１ａ、２１ｂの吐出温度Ｔｄが所定の温度以下であるかどうかも判定するようにしている。また、第２条件は、過冷却度ＳＣが非常に小さい値になっている室外ユニットが存在するかどうかを判定するものである。このように、ステップＳ４１における判定は、複数（ここでは、２台）の室外ユニット２ａ、２ｂのうち過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｓに近い状態となっている室外ユニットが存在するかどうか、及び、過冷却度ＳＣが非常に小さい値になっている室外ユニットが存在するかどうかを判定するものである。

そして、ステップＳ４１において、複数（ここでは、２台）の室外ユニット２ａ、２ｂのうち補正実行条件を満たす室外ユニットが存在するものと判定された場合には、ステップＳ４２の目標過冷却度ＳＣｓを補正する処理に移行して、補正実行条件の第１条件を満たす室外ユニットの目標過冷却度ＳＣｓを現在値よりも大きな値になるように補正する。そうすると、補正実行条件の第１条件を満たす室外ユニットのバイパス冷媒管を流れる冷媒の流量が小さくなるようにバイパス膨張機構としてのバイパス膨張弁が制御されて、補正実行条件の第１条件を満たす室外ユニットを流れる冷媒の流量が減少して、他の室外ユニットに分配されやすくなるため、室外ユニット２ａ、２ｂ間における過冷却度ＳＣのばらつきを小さくすることができる。

次に、ステップＳ４３において、目標過冷却度ＳＣｓの補正を解除すべきであるかどうかを、室外ユニット２ａ、２ｂすべての過冷却度ＳＣが所定の補正解除条件を満たすかどうかによって判定する。この補正解除条件は、複数（ここでは、２台）の室外ユニット２ａ、２ｂすべての過冷却度ＳＣが所定の過冷却度ＳＣ２よりも大きくなっていることである。ここで、所定の過冷却度ＳＣ２は、補正実行条件の第２条件における所定の過冷却度ＳＣ１よりも大きな値に設定される。このように、ステップＳ４３における判定は、過冷却度ＳＣが非常に小さい値になっていた室外ユニットの過冷却度が、ステップＳ４２における目標過冷却度ＳＣｓの補正を行うことによって大きくなったかどうかを判定するものである。

そして、ステップＳ４３において、複数（ここでは、２台）の室外ユニット２ａ、２ｂすべての過冷却度ＳＣが補正解除条件を満たしているものと判定された場合には、ステップＳ４４において、目標過冷却度ＳＣｓが補正されていた室外ユニットの目標過冷却度ＳＣｓの補正を解除し、速やかに通常（すなわち、目標過冷却度ＳＣｓが補正されていない状態）の過冷却度−過熱度−液管温度成立制御過冷却度−過熱度−液管温度−過熱圧縮防止−湿り圧縮防止成立制御に復帰させることができる。

尚、過冷却度制御を含む制御として、上述の過冷却度−過熱度−液管温度成立制御過冷却度−過熱度−液管温度−過熱圧縮防止−湿り圧縮防止成立制御ではなく、過冷却度制御、過冷却度−湿り圧縮防止成立制御、過冷却度−過熱圧縮防止成立制御、過冷却度−過熱圧縮防止−湿り圧縮防止成立制御、過冷却度−過熱度成立制御、過冷却度−過熱度−湿り圧縮防止成立制御、過冷却度−過熱度−過熱圧縮防止成立制御、過冷却度−過熱度−過熱圧縮防止−湿り圧縮防止成立制御、過冷却度−過熱度−液管温度成立制御、過冷却度−過熱度−液管温度−湿り圧縮防止成立制御、過冷却度−過熱度−液管温度−過熱圧縮防止成立制御のいずれかにしてもよい。また、本実施形態では、高圧Ｐｄが所定圧力Ｐｄｓ未満である場合の過熱度制御を含む制御として、過熱度制御だけでなく、過熱圧縮防止制御や液管温度制御も含むようにしているが、これらのいずれか又は両方を含まなくてもよい。さらに、本実施形態では、高圧Ｐｄに応じて過冷却度制御を含む制御と過熱度制御を中心とした過冷却度制御を含まない制御とを使い分ける制御を採用しているが、過冷却度制御を含む制御のみを行うようにしてもよい。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態及びその変形例について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

＜Ａ＞
上述の実施形態及びその変形例では、冷暖切り換え可能な空気調和装置１、１０１に本発明を適用した例を説明したが、これに限定されず、冷房専用の空気調和装置等の他の空気調和装置に本発明を適用してもよい。

＜Ｂ＞
上述の実施形態及びその変形例では、利用ユニットとしての室内ユニットが複数台（すなわち、室内ユニット５ａ、５ｂ）設けられているが、これに限定されず、室内ユニットが１台だけであってもよい。

＜Ｃ＞
上述の実施形態及びその変形例では、室外膨張弁２４、２４ａ、２４ｂをバイパスする逆止弁３１、３１ａ、３１ｂが設けられているが、これに限定されず、逆止弁が設けられていなくてもよい。この場合には、冷房運転時に室外膨張弁２４、２４ａ、２４ｂを開けて使用すればよい。

＜Ｄ＞
上述の実施形態及びその変形例では、過冷却度制御を行う際に使用される熱源ユニットとしての室外ユニット２、２ａ、２ｂを構成する機器として、バイパス膨張機構としてのバイパス膨張弁３６、３６ａ、３６ｂが使用されているが、これに限定されず、例えば、冷房運転において熱源側熱交換器としての室外熱交換器２３、２３ａ、２３ｂの下流側に接続された室外膨張弁２４、２４ａ、２４ｂや室外ファン３２、３２ａ、３２ｂにより行う等のように、室外ユニット２、２ａ、２ｂを構成する他の機器を使用してもよい。ここで、室外膨張弁２４、２４ａ、２４ｂにより過冷却度制御を行う場合には、室外膨張弁２４、２４ａ、２４ｂの開度を小さくすることによって室外熱交換器２３、２３ａ、２３ｂの出口における冷媒の過冷却度ＳＣを大きくし、室外膨張弁２４、２４ａ、２４ｂの開度を大きくすることによって室外熱交換器２３、２３ａ、２３ｂの出口における冷媒の過冷却度ＳＣを小さくすることができる。また、室外ファン３２、３２ａ、３２ｂにより過冷却度制御を行う場合には、室外ファン３２、３２ａ、３２ｂの風量を大きくすることによって室外熱交換器２３、２３ａ、２３ｂの出口における冷媒の過冷却度ＳＣを大きくし、室外ファン３２、３２ａ、３２ｂの風量を小さくすることによって室外熱交換器２３、２３ａ、２３ｂの出口における冷媒の過冷却度ＳＣを小さくすることができる。

＜Ｅ＞
上述の実施形態及びその変形例では、熱源側熱交換器としての室外熱交換器２３、２３ａ、２３ｂの冷却媒体として、室外空気が使用されているが、これに限定されず、水やブラインを使用してもよい。

＜Ｆ＞
上述の実施形態及びその変形例では、バイパス冷媒管２６、２６ａ、２６ｂは、冷房運転時における過冷却熱交換器２５、２５ａ、２５ｂの上流側の位置から分岐されているが、冷房運転時における過冷却熱交換器２５、２５ａ、２５ｂの下流側の位置から分岐されていてもよい。

＜Ｇ＞
上述の第２実施形態では、熱源ユニットとしての室外ユニットが２台（すなわち、室外ユニット２ａ、２ｂ）設けられているが、これに限定されず、３台以上の室外ユニットが設けられていてもよい。この場合においても、３台以上の室外ユニットが補正実行条件を満たすかどうかの判定及び目標過冷却度ＳＣｓの補正を行い、その後、補正解除条件を満たすようになった場合に目標過冷却度ＳＣｓの補正を解除することによって、室外ユニットが２台の場合と同様の過冷却度ばらつき防止制御を行うことができる。

本発明は、熱源側熱交換器において凝縮した冷媒の一部を分岐して圧縮機構の吸入側に戻すバイパス冷媒管と、このバイパス冷媒管を流れる冷媒によって熱源側熱交換器において凝縮した冷媒を冷却する過冷却熱交換器とを有する空気調和装置に対して、広く適用可能である。

１、１０１ 空気調和装置
２、２ａ、２ｂ 室外ユニット（熱源ユニット）
５ａ、５ｂ 室内ユニット（利用ユニット）
６、１０６ 液冷媒連絡管
７、１０７ ガス冷媒連絡管
２１、２１ａ、２１ｂ 圧縮機（圧縮機構）
２３、２３ａ、２３ｂ 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
２５、２５ａ、２５ｂ 過冷却熱交換器
２６、２６ａ、２６ｂ バイパス冷媒管
３６、３６ａ、３６ｂ バイパス膨張弁（バイパス膨張機構）
５２、５２ａ、５２ｂ 室内熱交換器（利用側熱交換器）

特開２００５−３４５０６９号公報

Claims (4)

1. 冷媒を圧縮する圧縮機構（２１、２１ａ、２１ｂ）と、前記圧縮機構において圧縮された冷媒を冷却媒体と熱交換させることによって凝縮させる熱源側熱交換器（２３、２３ａ、２３ｂ）と、前記熱源側熱交換器において凝縮した冷媒の一部を分岐して前記圧縮機構の吸入側に戻すバイパス冷媒管（２６、２６ａ、２６ｂ）と、前記バイパス冷媒管に設けられており前記バイパス冷媒管を流れる冷媒を減圧するバイパス膨張機構（３６、３６ａ、３６ｂ）と、前記熱源側熱交換器において凝縮した冷媒を前記バイパス膨張機構において減圧された冷媒と熱交換させることによって冷却する過冷却熱交換器（２５、２５ａ、２５ｂ）とを有する少なくとも１つの熱源ユニット（２、２ａ、２ｂ）と、
   前記過冷却熱交換器において冷却された冷媒を加熱媒体と熱交換させることによって蒸発させる利用側熱交換器（５２ａ、５２ｂ）を有する少なくとも１つの利用ユニット（５ａ、５ｂ）と、
   前記熱源ユニット及び前記利用ユニットに接続されており、前記過冷却熱交換器において冷却された冷媒を前記利用側熱交換器に送る液冷媒連絡管（６、１０６）と、
   前記熱源ユニット及び前記利用ユニットに接続されており、前記利用側熱交換器において蒸発した冷媒を前記圧縮機構に送るガス冷媒連絡管（７、１０７）とを備え、
   冷凍サイクル運転における高圧が所定圧力以上である場合に、前記熱源側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度が目標過冷却度に近づくように前記熱源ユニットを構成する機器を制御する過冷却度制御を行うことが可能であり、前記冷凍サイクル運転における高圧が所定圧力未満である場合に、前記過冷却熱交換器の前記バイパス冷媒管側の出口における冷媒の過熱度が目標過熱度に近づくように前記熱源ユニットを構成する機器を制御する過熱度制御を行うことが可能である、
   空気調和装置（１、１０１）。
2. 前記熱源ユニット（２ａ、２ｂ）は、複数あり、前記液冷媒連絡管（１０６）及び前記ガス冷媒連絡管（１０７）を介して並列接続されており、
   前記複数の熱源ユニットにおける前記過冷却度に基づいて、前記目標過冷却度の値を補正する過冷却度ばらつき防止制御を行うことが可能である、
   請求項１に記載の空気調和装置（１０１）。
3. 前記過冷却度ばらつき防止制御は、前記複数の熱源ユニット（２ａ、２ｂ）のうち前記過冷却度から前記目標過冷却度を差し引くことによって得られる過冷却度偏差の絶対値が所定の偏差以下となっており、かつ、前記過冷却度が所定の過冷却度以下となっているという補正実行条件を満たす熱源ユニットが存在する場合に、前記補正実行条件を満たす熱源ユニットの前記目標過冷却度を現在値よりも大きな値になるように補正し、前記複数の熱源ユニットすべての前記過冷却度が所定の過冷却度よりも大きくなっているという補正解除条件を満たす場合に、前記目標過冷却度の補正を解除するものである、請求項２に記載の空気調和装置（１０１）。
4. 前記目標過冷却度は、前記冷却媒体の温度又は前記冷却媒体の温度に等価な状態量に応じて変更されるものである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和装置（１、１０１）。

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