JP2014169803A - 冷凍サイクル装置の熱源ユニット、及び、その制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱源側熱交換器の凝縮能力又は蒸発能力の過多又は過少が生じてしまうことが抑制された冷凍サイクル装置の熱源ユニットを得ることを目的とする。また、熱源側熱交換器の凝縮能力又は蒸発能力の過多又は過少が生じてしまうことが抑制された冷凍サイクル装置の熱源ユニットの制御方法を得ることを目的とする。
【解決手段】本発明に係る冷凍サイクル装置の熱源ユニットは、冷媒循環回路の冷媒と外気とを熱交換させる熱源側熱交換器と、外気を、吸い込み口から吸い込んで、熱源側熱交換器に供給し、吹き出し口から吹き出すファンと、吹き出し口又は吸い込み口を介して熱源側熱交換器に吹き込む外気を受けるシャッター装置と、を備え、シャッター装置の開度は、外気の風力に応じて制御されるものである。
【選択図】図８

Description

本発明は、冷凍サイクル装置の熱源ユニットと、冷凍サイクル装置の熱源ユニットの制御方法と、に関する。

従来の冷凍サイクル装置の熱源ユニットとして、圧縮機と熱源側熱交換器と絞り装置と負荷側熱交換器とが配管接続される冷媒循環回路に用いられ、冷媒循環回路の冷媒と外気とを熱交換させる熱源側熱交換器と、熱源側熱交換器に吹き込む外気を受けるシャッター装置と、を備えたものがある。シャッター装置は、熱源側熱交換器に吹き込む外気が、冷媒循環回路の運転に影響を及ぼすことを抑制する。シャッター装置の開度は、外気温度、凝縮圧力、又は吐出圧力に基づいて制御される（例えば、特許文献１を参照）。

特開平５−３２２３２９号公報（段落［０００８］、図２〜図５）

従来の冷凍サイクル装置の熱源ユニットでは、シャッター装置の開度が、気象の変化等に伴う外気の風力の変動が加味されることなく制御される。そのため、例えば、外気の温度が低い状態で冷媒循環回路が冷却運転を行っている場合には、外気の風力が強いと、シャッター装置が開きすぎの状態となり、凝縮能力が過多となって、負荷ユニットに低温の冷媒が流入し、凍結防止制御によって運転が停止してしまう。また、例えば、外気の温度が高い状態で冷媒循環回路が冷却運転を行っている場合には、外気の風力が弱いと、シャッター装置が閉じすぎの状態となり、凝縮能力が過少となって、高圧側圧力の過昇防止制御によって運転が停止してしまう。

つまり、従来の冷凍サイクル装置の熱源ユニットでは、シャッター装置の開度が、外気の風力の変動が加味されることなく制御されるため、シャッター装置が開きすぎの状態、又は、閉じすぎの状態となって、熱源側熱交換器の凝縮能力又は蒸発能力の過多又は過少が生じてしまうという問題点があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、熱源側熱交換器の凝縮能力又は蒸発能力の過多又は過少が生じてしまうことが抑制された冷凍サイクル装置の熱源ユニットを得ることを目的とする。また、熱源側熱交換器の凝縮能力又は蒸発能力の過多又は過少が生じてしまうことが抑制された冷凍サイクル装置の熱源ユニットの制御方法を得ることを目的とする。

本発明に係る冷凍サイクル装置の熱源ユニットは、圧縮機と熱源側熱交換器と絞り装置と負荷側熱交換器とが配管接続される冷媒循環回路に用いられ、前記冷媒循環回路の冷媒と外気とを熱交換させる前記熱源側熱交換器と、前記外気を、吸い込み口から吸い込んで、前記熱源側熱交換器に供給し、吹き出し口から吹き出すファンと、前記吹き出し口又は前記吸い込み口を介して前記熱源側熱交換器に吹き込む前記外気を受けるシャッター装置と、を備え、前記シャッター装置の開度は、前記外気の風力に応じて制御されるものである。

本発明に係る冷凍サイクル装置の熱源ユニットは、シャッター装置の開度が、外気の風力に応じて制御されることで、外気の風力の変動が加味されることとなるため、シャッター装置が開きすぎの状態、又は、閉じすぎの状態となって、熱源側熱交換器の凝縮能力又は蒸発能力の過多又は過少が生じてしまうことが抑制される。

本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、室外機の外観図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、室外機の外観図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、室外機の外観図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、室外機の外観図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、室外機の外観図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、冷媒循環回路の運転開始時の制御装置の動作フローを示す図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、風力の状態と外気温度とシャッター初期開度の関係を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、冷媒循環回路の運転中の制御装置の動作フローを示す図である。 本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の、冷媒循環回路の運転中の制御装置の動作フローを示す図である。 本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の、冷媒循環回路の運転中の制御装置の動作フローを示す図である。

以下、本発明に係る冷凍サイクル装置の熱源ユニットについて、図面を用いて説明する。
なお、以下では、本発明に係る冷凍サイクル装置の熱源ユニットが、空気調和装置の室外機である場合を説明するが、本発明に係る冷凍サイクル装置の熱源ユニットは、そのような場合に限定されない。また、以下では、本発明に係る冷凍サイクル装置の熱源ユニットが、冷却運転と加熱運転とを切り換えるものである場合を説明するが、本発明に係る冷凍サイクル装置の熱源ユニットは、そのような場合に限定されず、冷却運転及び加熱運転のいずれか一方のみを行うものであってもよい。また、以下で説明する構成、動作等は、一例であり、本発明に係る冷凍サイクル装置の熱源ユニットは、そのような構成、動作等に限定されない。また、各図において、同一又は類似する部材又は部分には、同一の符号を付している。また、細かい構造については、適宜図示を簡略化又は省略している。また、重複又は類似する説明については、適宜簡略化又は省略している。

実施の形態１．
実施の形態１に係る空気調和装置について説明する。
＜空気調和装置の構成＞
以下に、実施の形態１に係る空気調和装置の構成について説明する。

（概略構成）
実施の形態１に係る空気調和装置の概略構成について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、概略構成を示す図である。
図１に示されるように、空気調和装置１は、室外機２と、室内機３と、を有する。室外機２と室内機３とが配管で接続されて、冷媒循環回路４が形成される。

冷媒循環回路４を循環する冷媒は、Ｒ２２等のＨＣＦＣ冷媒、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ３２等のＨＦＣ冷媒、ＣＯ_２、アンモニア等の自然冷媒等、いずれでも構わない。

冷媒循環回路４には、圧縮機１１と、四方弁１２と、熱源側熱交換器１３と、絞り装置１４と、負荷側熱交換器１５と、アキュムレーター１６と、が設けられる。絞り装置１４は、例えば、電子リニア膨張弁である。圧縮機１１と四方弁１２と熱源側熱交換器１３と絞り装置１４とアキュムレーター１６とは、室外機２に設けられる。負荷側熱交換器１５は、室内機３に設けられる。

室外機２には、外気を、吸い込み口から吸い込んで、熱源側熱交換器１３に供給し、吹き出し口から吹き出すファン２１が設けられる。ファン２１は、ファンモーター２２によって回転される。ファン２１及びファンモーター２２は、熱源側熱交換器１３と吹き出し口との間にあってもよく、熱源側熱交換器１３と吸い込み口との間にあってもよい。室内機３には、室内空気を、吸い込み口から吸い込んで、負荷側熱交換器１５に供給し、吹き出し口から吹き出すファン２３が設けられる。ファン２３は、ファンモーター２４によって回転される。

室外機２の、吹き出し口及び吸い込み口の少なくともいずれか一方には、シャッター装置２５が設けられる。もちろん、吹き出し口と吸い込み口の両方に設けられてもよい。シャッター装置２５は、吹き出し口又は吸い込み口を介して熱源側熱交換器１３に吹き込む外気を受ける位置に設けられればよく、吹き出し口又は吸い込み口の外側に設けられても、吹き出し口又は吸い込み口の内側に設けられてもよい。また、室外機２が、吹き出し口又は吸い込み口が形成された筐体と別の部材を有し、その部材にシャッター装置２５が設けられてもよい。

冷媒循環回路４には、圧縮機１１の吐出側の配管温度を検出する配管温度センサー３１と、熱源側熱交換器１３の配管温度を検出する配管温度センサー３２と、室外機２側の液側配管温度を検出する配管温度センサー３３と、室内機３側の液側配管温度を検出する配管温度センサー３４と、負荷側熱交換器１５の配管温度を検出する配管温度センサー３５と、が設けられる。

室外機２には、ファン２１の回転数を検出する回転数検出センサー４１が設けられる。回転数検出センサー４１は、ファンモーター２２に内蔵されていてもよく、また、外付けされてもよい。室外機２には、外気の温度を検出する外気温度センサー４２が設けられる。室内機３には、室内空気の温度を検出する室内空気温度センサー４３が設けられる。外気温度センサー４２及び室内空気温度センサー４３は、筐体の内側に設けられてもよく、筐体の外側に設けられてもよい。

各センサーは、制御装置５１に検出された情報を送信する。制御装置５１は、各センサーから受信した情報に基づいて、圧縮機１１、絞り装置１４、ファンモーター２２等のアクチュエータ類を制御する。ファンモーター２２の回転数は、可変制御されてもよく、固定制御されてもよい。ファン２１の回転数は、ファンモーター２２が通電されている状態（つまりファン２１が運転中の状態）及び通電されていない状態（つまりファン２１が運転停止中の状態）において、ファン２１に吹き込む外気の風力に応じて変動する。また、制御装置５１は、四方弁１２の流路を切り換えて、冷媒循環回路４の冷房運転と暖房運転とを切り換える。制御装置５１は、室外機２に設けられてもよく、室内機３に設けられてもよく、また、それら以外に設けられてもよい。

シャッター装置２５は、その開度を変化させるアクチュエータ類を有し、そのアクチュエータ類は、制御装置５１に接続される。制御装置５１は、回転数検出センサー４１及び外気温度センサー４２から受信した情報に基づいて、アクチュエータ類の駆動、つまりシャッター装置２５の開度を制御する。

（シャッター装置の構成）
図２〜図６は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、室外機の外観図である。
シャッター装置２５は、図２に示されるように、ルーバーの角度が変化することで、開度が変化するもの（いわゆるルーバー方式）であってもよく、また、図３及び図４に示されるように、スライドの位置が変化することで、開度が変化するもの（いわゆるスライド方式）であってもよく、また、図５及び図６に示されるように、絞り羽根の位置が変化することで、開度が変化するもの（いわゆる絞り羽根方式）であってもよく、開度が変化する構造であれば、他の方式のものであってもよい。

＜空気調和装置の動作＞
以下に、実施の形態１に係る空気調和装置の動作について説明する。

（冷媒循環回路の概略動作）
冷房運転時には、制御装置５１は、図１に実線で示されるように、四方弁１２の流路を切り換える。圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス状態の冷媒は、熱源側熱交換器１３に流入して、熱源側熱交換器１３を通過する外気と熱交換し、高圧の液状態の冷媒となって流出する。熱源側熱交換器１３から流出した高圧の液状態の冷媒は、絞り装置１４で減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒となり、負荷側熱交換器１５に流入する。負荷側熱交換器１５に流入した低圧の気液二相状態の冷媒は、負荷側熱交換器１５を通過する室内空気と熱交換し、低圧のガス状態の冷媒となって圧縮機１１に吸入される。

暖房運転時には、制御装置５１は、図１に点線で示されるように、四方弁１２の流路を切り換える。圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス状態の冷媒は、負荷側熱交換器１５に流入して、負荷側熱交換器１５を通過する室内空気と熱交換し、高圧の液状態の冷媒となって流出する。負荷側熱交換器１５から流出した高圧の液状態の冷媒は、絞り装置１４で減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒となり、熱源側熱交換器１３に流入する。熱源側熱交換器１３に流入した低圧の気液二相状態の冷媒は、熱源側熱交換器１３を通過する外気と熱交換し、低圧のガス状態の冷媒となって圧縮機１１に吸入される。

（冷媒循環回路の運転開始時の制御装置の動作）
図７は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、冷媒循環回路の運転開始時の制御装置の動作フローを示す図である。なお、図７では、冷媒循環回路４が冷房運転を行う場合を示しているが、暖房運転を行う場合であっても同様である。

図７に示されるように、冷媒循環回路４の冷房運転の開始指令があると、制御装置５１は、Ｓ１０１において、回転数検出センサー４１で検出される回転数Ｎ_０（ここでいう回転数は、単位時間あたりの回転数を意味する。以降同様）を受信して、その平均値ＡＶＥ_０とその変動回数ＮＵＭ_０とを取得し、ファン２１に吹き込む風力Ｉ_０を推定して、Ｓ１０２に進む。また、制御装置５１は、Ｓ１０１において、外気温度センサー４２で検出される外気温度Ｔａ_０を受信して取得し、Ｓ１０２に進む。制御装置５１は、回転数検出センサー４１で検出される回転数Ｎ_０を常時受信、または、開始指令があった時のみ複数回受信する。

平均値ＡＶＥ_０と変動回数ＮＵＭ_０とは、現時点の最近に検出された複数の回転数Ｎ_０から算出される。平均値ＡＶＥ_０が、回転数検出センサー４１で検出される１つの回転数Ｎ_０であってもよい。平均値ＡＶＥ_０が求められることで、ファン２１に吹き込む風力Ｉ_０の推定精度が向上される。また、変動回数ＮＵＭ_０は、例えば、回転数検出センサー４１で検出される回転数Ｎ_０の、前回検出された回転数Ｎ_０に対する変動量が、基準となる上限変動量と比較して大きくなる、予め設定された基準期間内での回数である。ファン２１に吹き込む風力Ｉ_０は、例えば、Ｉ_０＝α１×ＡＶＥ_０＋α２×ＮＵＭ_０で推定される。α１、α２は、定数である。α１及びα２のいずれか一方は、使用環境等に応じて０に設定されてもよい。α１とα２とが共に０ではない場合には、ファン２１に吹き込む風力Ｉ_０の推定精度が向上される。

回転数検出センサー４１で検出される回転数Ｎ_０は、ファンモーター２２が通電されていない状態で検出される。通電されている状態であっても、回転数検出センサー４１で検出される回転数Ｎ_０と、設定されている回転数又は無風時に検出された同一設定における回転数と、の差が、回転数検出センサー４１で検出される回転数Ｎ_０として算出されればよい。通電されていない状態で検出される場合には、ファン２１に吹き込む外気以外の要因によって回転数Ｎ_０が変動することが抑制され、ファン２１に吹き込む風力Ｉ_０の推定精度が向上される。

外気温度センサー４２で検出される外気温度Ｔａ_０が、事前に取得され、その取得から時間があまり経過していないのであれば、その値が用いられてもよい。また、他の空気調和装置１で検出された外気温度が流用されてもよい。また、電気通信回線（いわゆるインターネット）等を利用して地域の気温が取得され、その気温から外気温度Ｔａ_０が推定されてもよい。

制御装置５１は、Ｓ１０２において、ファン２１に吹き込む風力Ｉ_０が閾値Ｃ１以上であるか否かを判定する。閾値Ｃ１以上であれば、Ｓ１０４に進み、そうでなければＳ１０３に進む。制御装置５１は、Ｓ１０３において、ファン２１に吹き込む風力Ｉ_０が閾値Ｃ２以上であるか否かを判定する。閾値Ｃ２以上であれば、Ｓ１０６に進み、そうでなければＳ１０８に進む。なお、１つの閾値のみと比較してもよく、また、３つ以上の閾値と比較してもよい。

制御装置５１は、Ｓ１０４において、風力が強状態であると判定し、Ｓ１０５において、シャッター初期開度Ｓ_０を算出して、Ｓ１１０に進む。シャッター初期開度Ｓ_０は、Ｓ_０＝β１×Ｔａ_０＋γ１として算出される。β１及びγ１は、定数である。

制御装置５１は、Ｓ１０６において、風力が中状態であると判定し、Ｓ１０７において、シャッター初期開度Ｓ_０を算出して、Ｓ１１０に進む。シャッター初期開度Ｓ_０は、Ｓ_０＝β２×Ｔａ_０＋γ２として算出される。β２及びγ２は、定数である。β２＞β１、γ２＞γ１である。

制御装置５１は、Ｓ１０８において、風力が弱状態であると判定し、Ｓ１０９において、シャッター初期開度Ｓ_０を算出して、Ｓ１１０に進む。シャッター初期開度Ｓ_０は、Ｓ_０＝β３×Ｔａ_０＋γ３として算出される。β３及びγ３は、定数である。β３＞β２、γ３＞γ２である。

制御装置５１は、Ｓ１１０において、算出されたシャッター初期開度Ｓ_０になるように、シャッター装置２５のアクチュエータ類を動作させ、Ｓ１１１に進む。制御装置５１は、Ｓ１１１において、圧縮機１１の運転を開始させ、Ｓ１１２において、冷媒循環回路４の冷房運転を開始させる。

図８は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、風力の状態と外気温度とシャッター初期開度の関係を示す図である。なお、図８では、横軸を外気温度Ｔａ_０［℃］、縦軸をシャッター初期開度Ｓ_０［％］としている。シャッター初期開度Ｓ_０［％］は、０％が全閉状態、１００％が全開状態を意味する。

制御装置５１が図７に示されるように動作することで、図８に示されるように、ファン２１に吹き込む風力Ｉ_０、つまり吹き出し口又は吸い込み口を介して熱源側熱交換器１３に吹き込む外気の風力の状態が加味されたシャッター初期開度Ｓ_０が設定される。

なお、シャッター初期開度Ｓ_０が、二次関数等の他の関数を用いて算出されてもよい。また、ファン２１に吹き込む風力Ｉ_０が、閾値と比較されず、シャッター初期開度Ｓ_０が、ファン２１に吹き込む風力Ｉ_０に応じて連続的に変化されてもよい。そのような場合には、シャッター初期開度Ｓ_０は、例えば、Ｓ_０＝（β×Ｔａ_０＋γ）／Ｉ_０によって算出される。β及びγは、定数である。

また、例えば、室外機２が外気の温度の変動が少ない使用環境で使用される場合等では、シャッター初期開度Ｓ_０が、単に、ファン２１に吹き込む風力Ｉ_０の判定に応じた定数で設定されてもよい。そのような場合には、例えば、ファン２１に吹き込む風力Ｉ_０が強状態と判定されれば、シャッター初期開度Ｓ_０がδ１に、ファン２１に吹き込む風力Ｉ_０が中状態と判定されれば、シャッター初期開度Ｓ_０がδ２に、ファン２１に吹き込む風力Ｉ_０が弱状態と判定されれば、シャッター初期開度Ｓ_０がδ３に設定される。δ１、δ２、及びδ３は定数である。図７に示される動作のように、外気温度センサー４２で検出される外気温度Ｔａ_０が加味される場合には、シャッター初期開度Ｓ_０が更に最適化される。

（冷媒循環回路の運転中の制御装置の動作）
図９は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、冷媒循環回路の運転中の制御装置の動作フローを示す図である。なお、図９では、冷媒循環回路４が冷房運転を行っている場合を示しているが、暖房運転を行っている場合であっても同様である。

以下では、図７に示されるフローと重複又は類似する内容については、説明を適宜省略している。
図９に示されるように、冷媒循環回路４の冷房運転中に、制御装置５１は、Ｓ２０１において、回転数検出センサー４１で検出される回転数Ｎを受信して、シャッター初期開度Ｓ_０の設定の際に回転数検出センサー４１で検出された回転数Ｎ_０に対する変動量Ｎａを算出して、Ｓ２０２に進む。制御装置５１は、回転数検出センサー４１で検出される回転数Ｎを常時受信する。回転数Ｎが複数回受信され、平均値ＡＶＥが求められてもよい。

回転数検出センサー４１で検出される回転数Ｎは、ファンモーター２２が通電されている状態で検出される。回転数検出センサー４１で検出される回転数Ｎと、設定されている回転数又は無風時に検出された同一設定における回転数と、の差が、回転数検出センサー４１で検出される回転数Ｎとして用いられる。ファン２１の運転が一時中断され、回転数検出センサー４１で検出される回転数Ｎが、ファンモーター２２が通電されていない状態で検出されてもよい。通電されている状態で検出される場合には、冷媒循環回路４の冷房運転の効率が低下することが抑制される。

制御装置５１は、Ｓ２０２において、変動量Ｎａが基準となる上限変動量Ｎａ_Ｈｉと比べて大きいか否かを判定する。大きければ、Ｓ２０４に進み、そうでなければＳ２０３に進む。制御装置５１は、Ｓ２０３において、変動量Ｎａが基準となる下限変動量Ｎａ_Ｌｏと比べて小さいか否かを判定する。小さければ、Ｓ２０８に進み、そうでなければＳ２０６に進む。

制御装置５１は、Ｓ２０４において、シャッター装置２５の開度が開きすぎ状態であると判定し、Ｓ２０５において、シャッター開度Ｓになるように、シャッター装置２５のアクチュエータ類を動作させ、Ｓ２１０に進む。シャッター開度Ｓは、Ｓ＝Ｓ_０−ε_Ｎａに設定される。ε_Ｎａは、定数である。

制御装置５１は、Ｓ２０６において、シャッター装置２５の開度が適正状態であると判定し、Ｓ２０７において、シャッター開度Ｓになるように、シャッター装置２５のアクチュエータ類を動作させ、Ｓ２１０に進む。シャッター開度Ｓは、Ｓ＝Ｓ_０に設定される。

制御装置５１は、Ｓ２０８において、シャッター装置２５の開度が閉じすぎ状態であると判定し、Ｓ２０９において、シャッター開度Ｓになるように、シャッター装置２５のアクチュエータ類を動作させ、Ｓ２１０に進む。シャッター開度Ｓは、Ｓ＝Ｓ_０＋ε_Ｎａに設定される。

制御装置５１は、Ｓ２１０において、冷媒循環回路４の冷房運転の停止指令が有るか否かを判定し、無ければＳ２０１に進み、有ればＳ２１１に進んで、冷房運転を終了する。

なお、変動量Ｎａと、基準となる上限変動量Ｎａ_Ｈｉ又は下限変動量Ｎａ_Ｌｏと、がどの程度差があるかに応じて、定数ε_Ｎａが変更されてもよい。定数ε_Ｎａが、差に応じて、連続的に変更量が変化するように変更されてもよく、また、階段状に変更量が変化するように変更されてもよい。

また、変動量Ｎａではなく変動回数ＮＵＭが算出され、変動回数ＮＵＭが、基準となる上限変動回数ＮＵＭ_Ｈｉ又は下限変動回数ＮＵＭ_Ｌｏと比較されてもよい。そのような場合でも、同様に、シャッター装置２５の開度が開きすぎの状態であるか、適正状態であるか、閉じすぎの状態であるかを判定することができる。

＜空気調和装置の作用＞
以下に、実施の形態１に係る空気調和装置の作用について説明する。
空気調和装置１の室外機２では、シャッター装置２５の開度が、外気の風力に応じて制御されることで、外気の風力の変動が加味されることとなるため、シャッター装置２５が開きすぎの状態、又は、閉じすぎの状態となって、熱源側熱交換器１３の凝縮能力又は蒸発能力の過多又は過少が生じてしまうことが抑制される。

特に、近年では、空気調和装置１がサーバルームで用いられる場合等のように、冬季においても冷房運転が行われる場合がある。空気調和装置１の室外機２では、そのような場合においても、熱源側熱交換器１３の凝縮能力の過多が生じてしまうことが抑制される。

また、空気調和装置１の室外機２では、吹き出し口又は吸い込み口を介して熱源側熱交換器１３に吹き込む外気の風力が、回転数検出センサー４１で検出される回転数Ｎ_０、Ｎに基づいて推定される。例えば、室外機２の筐体の外側に風力計を取り付けて、その出力から、吹き出し口又は吸い込み口を介して熱源側熱交換器１３に吹き込む外気の風力を推定することも可能である。それと比較して、このように、回転数検出センサー４１で検出される回転数Ｎ_０、Ｎに基づいて推定される場合には、吹き出し口又は吸い込み口を介して熱源側熱交換器１３に吹き込む外気の風力が、更に直接的に推定されるため、熱源側熱交換器１３の凝縮能力又は蒸発能力の過多又は過少が生じてしまうことが更に抑制される。また、風力計等の機器を増設することなく、既存の機器を流用することができるため、熱源側熱交換器１３の凝縮能力又は蒸発能力の過多又は過少が生じてしまうことの抑制が、安価に実現される。

また、空気調和装置１の室外機２では、冷媒循環回路４の運転中にも、シャッター装置２５の開度が、外気の風力に応じて制御される。そのため、吹き出し口又は吸い込み口を介して熱源側熱交換器１３に吹き込む外気の風力が過渡的に変動するような場合でも、熱源側熱交換器１３の凝縮能力又は蒸発能力の過多又は過少が生じてしまうことが抑制される。

なお、上述した冷媒循環回路４の運転開始時の動作と、上述した冷媒循環回路４の運転中の動作と、が共に行われてもよく、どちらか一方のみが行われてもよい。上述した冷媒循環回路４の運転開始時の動作と、上述した冷媒循環回路４の運転中の動作と、が共に行われる場合には、熱源側熱交換器１３の凝縮能力又は蒸発能力の過多又は過少が生じてしまうことが更に抑制される。

実施の形態２．
実施の形態２に係る空気調和装置について説明する。
なお、以下では、実施の形態１と重複又は類似する説明については、適宜簡略化又は省略している。

実施の形態１では、冷媒循環回路４の運転中において、回転数検出センサー４１で検出される回転数Ｎに基づいて、シャッター開度Ｓが制御される。実施の形態２では、冷媒循環回路４の運転中において、凝縮温度又は蒸発温度に基づいて、シャッター開度Ｓが制御される。
＜空気調和装置の動作＞
以下に、実施の形態２に係る空気調和装置の動作について説明する。
（冷媒循環回路の運転中の制御装置の動作）
図１０は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の、冷媒循環回路の運転中の制御装置の動作フローを示す図である。なお、図１０では、冷媒循環回路４が冷房運転を行っている場合を示しているが、暖房運転を行っている場合であっても同様である。

図１０に示されるように、冷媒循環回路４の冷房運転中に、制御装置５１は、Ｓ３０１において、配管温度センサー３２で検出される熱源側熱交換器１３の配管温度を受信して、凝縮温度Ｔｃを取得し、Ｓ３０２に進む。制御装置５１は、配管温度センサー３２で検出される配管温度を常時受信してもよく、凝縮温度Ｔｃのモニタリングの指令があった時のみ受信してもよい。

制御装置５１は、Ｓ３０２において、凝縮温度Ｔｃが基準となる下限凝縮温度Ｔｃ_Ｌｏと比べて小さいか否かを判定する。小さければ、Ｓ３０４に進み、そうでなければＳ３０３に進む。制御装置５１は、Ｓ３０３において、凝縮温度Ｔｃが基準となる上限凝縮温度Ｔｃ_Ｈｉと比べて大きいか否かを判定する。大きければ、Ｓ３０７に進み、そうでなければＳ３０６に進む。基準となる下限凝縮温度Ｔｃ_Ｌｏ及び基準となる上限凝縮温度Ｔｃ_Ｈｉは、冷媒循環回路４の運転状態に応じて設定される。凝縮温度Ｔｃが、複数回取得され、その平均値が用いられてもよい。

制御装置５１は、Ｓ３０４において、シャッター装置２５の開度が開きすぎ状態であると判定し、Ｓ３０５において、現在のシャッター開度Ｓ’がシャッター開度Ｓに補正されるようにシャッター装置２５のアクチュエータ類を動作させ、Ｓ３０９に進む。シャッター開度Ｓは、Ｓ＝Ｓ’−ζ_Ｔｃに補正される。ζ_Ｔｃは、定数である。

制御装置５１は、Ｓ３０６において、シャッター装置２５の開度が適正状態であると判定し、シャッター開度を補正せず、Ｓ３０９に進む。

制御装置５１は、Ｓ３０７において、シャッター装置２５の開度が閉じすぎ状態であると判定し、Ｓ３０８において、現在のシャッター開度Ｓ’がシャッター開度Ｓに補正されるようにシャッター装置２５のアクチュエータ類を動作させ、Ｓ３０９に進む。シャッター開度Ｓは、Ｓ＝Ｓ’＋ζ_Ｔｃに補正される。

制御装置５１は、Ｓ３０９において、冷媒循環回路４の冷房運転の停止指令が有るか否かを判定し、無ければＳ３１０に進み、有ればＳ３１１に進んで、冷房運転を終了する。

制御装置５１は、Ｓ３１０において、シャッター開度Ｓに補正された後の経過時間を算出し、基準となる時間以上経過した場合には、Ｓ３０１に進み、そうでなければ、Ｓ３０９に進む。Ｓ３１０が設けられることで、シャッター開度の補正が凝縮温度Ｔｃに反映される前に、シャッター開度Ｓが更に補正されてしまうことが抑制される。

なお、凝縮温度Ｔｃと、基準となる下限凝縮温度Ｔｃ_Ｌｏ又は上限凝縮温度Ｔｃ_Ｈｉと、がどの程度差があるかに応じて、定数ζ_Ｔｃが変更されてもよい。定数ζ_Ｔｃが、差に応じて、連続的に変更量が変化するように変更されてもよく、また、階段状に変更量が変化するように変更されてもよい。

＜空気調和装置の作用＞
以下に、実施の形態２に係る空気調和装置の作用について説明する。
制御装置５１が、図１０に示されるように動作する場合には、冷媒循環回路４の運転中において、吹き出し口又は吸い込み口を介して熱源側熱交換器１３に吹き込む外気の風力を推定する必要がなく、処理が簡素化され、また、シャッター開度の制御が更に高精度化される。

実施の形態３．
実施の形態３に係る空気調和装置について説明する。
なお、以下では、実施の形態１及び実施の形態２と重複又は類似する説明については、適宜簡略化又は省略している。

実施の形態１では、冷媒循環回路４の運転中において、回転数検出センサー４１で検出される回転数Ｎに基づいて、シャッター開度Ｓが制御される。実施の形態３では、冷媒循環回路４の運転中において、回転数検出センサー４１で検出される回転数Ｎと外気温度センサー４２で検出される外気温度Ｔａとに基づいて、シャッター開度Ｓが制御される。

＜空気調和装置の動作＞
以下に、実施の形態３に係る空気調和装置の動作について説明する。
（冷媒循環回路の運転中の制御装置の動作）
図１１は、本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の、冷媒循環回路の運転中の制御装置の動作フローを示す図である。なお、図１１では、冷媒循環回路４が冷房運転を行っている場合を示しているが、暖房運転を行っている場合であっても同様である。

図１１に示されるように、冷媒循環回路４の冷房運転中に、制御装置５１は、Ｓ４０１において、回転数検出センサー４１で検出される回転数Ｎを受信して、その平均値ＡＶＥとその変動回数ＮＵＭとを取得し、ファン２１に吹き込む風力Ｉを推定して、Ｓ４０２に進む。また、制御装置５１は、Ｓ４０１において、外気温度センサー４２で検出される外気温度Ｔａを受信して取得し、Ｓ４０２に進む。制御装置５１は、回転数検出センサー４１で検出される回転数Ｎを常時受信する。

ファン２１に吹き込む風力Ｉは、例えば、Ｉ＝α１×ＡＶＥ＋α２×ＮＵＭで推定される。α１及びα２は、冷媒循環回路の運転開始時の動作におけるα１及びα２と、異なってもよい。回転数検出センサー４１で検出される回転数Ｎは、ファンモーター２２が通電されている状態で検出される。回転数検出センサー４１で検出される回転数Ｎと、設定されている回転数又は無風時に検出された同一設定における回転数と、の差が、回転数検出センサー４１で検出される回転数Ｎとして用いられる。

制御装置５１は、Ｓ４０２〜Ｓ４０９において、図７におけるＳ１０２〜Ｓ１０９と同様に、シャッター開度を算出する。なお、閾値Ｃ１、閾値Ｃ２、β１、γ１、β２、γ２、β３、及びγ３が、Ｓ１０２〜Ｓ１０９と異なっていてもよい。

制御装置５１は、Ｓ４１０において、算出されたシャッター開度Ｓになるように、シャッター装置２５のアクチュエータ類を動作させ、Ｓ４１１に進む。制御装置５１は、Ｓ４１１において、冷媒循環回路４の冷房運転の停止指令が有るか否かを判定し、無ければＳ４０１に進み、有ればＳ４１２に進んで、冷房運転を終了する。

＜空気調和装置の作用＞
以下に、実施の形態３に係る空気調和装置の作用について説明する。
制御装置５１が、図１１に示されるように動作する場合には、冷媒循環回路４の運転中において、外気温度センサー４２で検出される外気温度Ｔａ_０が加味された開度に、シャッター装置２５の開度が制御されるため、例えば、冷媒循環回路４が長時間に亘って連続運転するような場合等において、シャッター開度の制御が更に高精度化される。

以上、実施の形態１〜実施の形態３について説明したが、本発明は各実施の形態の説明に限定されない。例えば、各実施の形態、各変形例等を組み合わせることも可能である。

１ 空気調和装置、２ 室外機、３ 室内機、４ 冷媒循環回路、１１ 圧縮機、１２ 四方弁、１３ 熱源側熱交換器、１４ 絞り装置、１５ 負荷側熱交換器、１６ アキュムレーター、２１、２３ ファン、２２、２４ ファンモーター、２５ シャッター装置、３１〜３５ 配管温度センサー、４１ 回転数検出センサー、４２ 外気温度センサー、４３ 室内空気温度センサー、５１ 制御装置。

Claims (10)

1. 圧縮機と熱源側熱交換器と絞り装置と負荷側熱交換器とが配管接続される冷媒循環回路に用いられ、前記冷媒循環回路の冷媒と外気とを熱交換させる前記熱源側熱交換器と、
   前記外気を、吸い込み口から吸い込んで、前記熱源側熱交換器に供給し、吹き出し口から吹き出すファンと、
   前記吹き出し口又は前記吸い込み口を介して前記熱源側熱交換器に吹き込む前記外気を受けるシャッター装置と、
   を備え、
   前記シャッター装置の開度は、前記外気の風力に応じて制御される、
   ことを特徴とする冷凍サイクル装置の熱源ユニット。
2. 前記ファンの回転数を検出する回転数検出センサーを備え、
   前記シャッター装置の開度の前記外気の風力に応じた制御は、前記シャッター装置の開度が、前記回転数検出センサーで検出された前記ファンの回転数に基づいて制御されることで行われる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置の熱源ユニット。
3. 前記シャッター装置の開度は、前記冷媒循環回路の運転開始時に、前記回転数検出センサーで検出されたファンの回転数に基づいて制御される、
   ことを特徴とする請求項２に記載の冷凍サイクル装置の熱源ユニット。
4. 前記冷媒循環回路の運転開始時の前記シャッター装置の開度は、前記ファンの運転停止中に前記回転数検出センサーで検出された前記ファンの回転数に基づいて決定される、
   ことを特徴とする請求項３に記載の冷凍サイクル装置の熱源ユニット。
5. 前記冷媒循環回路の運転開始時のシャッター装置の開度は、更に、前記外気の温度に基づいて決定される、
   ことを特徴とする請求項４に記載の冷凍サイクル装置の熱源ユニット。
6. 前記シャッター装置の開度は、前記冷媒循環回路の運転中に、前記回転数検出センサーで検出されたファンの回転数に基づいて制御される、
   ことを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置の熱源ユニット。
7. 前記冷媒循環回路の運転中の前記シャッター装置の開度は、前記ファンの運転中に前記回転数検出センサーで検出された前記ファンの回転数に基づいて決定される、
   ことを特徴とする請求項６に記載の冷凍サイクル装置の熱源ユニット。
8. 前記冷媒循環回路の運転中のシャッター装置の開度は、更に、前記外気の温度に基づいて決定される、
   ことを特徴とする請求項７に記載の冷凍サイクル装置の熱源ユニット。
9. 前記熱源側熱交換器の配管温度を検出する配管温度センサーを備え、
   前記シャッター装置の開度は、前記冷媒循環回路の運転中に、前記配管温度センサーで検出された前記熱源側熱交換器の配管温度に基づいて制御される、
   ことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置の熱源ユニット。
10. 圧縮機と熱源側熱交換器と絞り装置と負荷側熱交換器とが配管接続される冷媒循環回路に用いられ、前記冷媒循環回路の冷媒と外気とを熱交換させる前記熱源側熱交換器と、前記外気を、吸い込み口から吸い込んで、前記熱源側熱交換器に供給し、吹き出し口から吹き出すファンと、前記吹き出し口又は前記吸い込み口を介して前記熱源側熱交換器に吹き込む前記外気を受けるシャッター装置と、を備えた冷凍サイクル装置の熱源ユニットの制御方法であって、
    前記外気の風力に応じて、前記シャッター装置の開度を制御するステップ、
    を有することを特徴とする冷凍サイクル装置の熱源ユニットの制御方法。

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