JP2021004698A - 制御装置、空気調和機、制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】四方弁の動作不良の発生を低減することができる制御装置を提供する。【解決手段】制御装置２０は、室内熱交換器の温度を取得する温度取得部２００と、四方弁に所定時間の通電を行うことにより、冷媒の流通方向を切り換える四方弁制御部２０２と、圧縮機の起動時点の前記室内熱交換器の温度と、所定の待機時間後の前記室内熱交換器の温度との差が、予め規定された閾値を超える場合、予め規定された時間、前記四方弁への通電を更に行う異常処理部２０３と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、制御装置、空気調和機、制御方法、及びプログラムに関する。

空気調和機は、室内熱交換器を有する室内機と、室外熱交換器、圧縮機、及び四方弁を有する室外機とを備えている。また、室内熱交換器と室外熱交換器とは、内部を冷媒が流通する冷媒回路で接続されている。空気調和機は、圧縮機により圧縮された冷媒の流通方向を四方弁によって切り換えることにより、冷房運転、暖房運転、又はデフロスト運転を行うことができる（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００１−２２１５２５号公報

しかしながら、異物の混入、詰まり等の異常により四方弁が正常に動作しなくなった場合、空気調和機は正しく冷房運転、暖房運転、又はデフロスト運転を実施できない可能性がある。

本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであって、四方弁の動作不良の発生を低減することができる制御装置、空気調和機、制御方法、及びプログラムを提供する。

本開示の一態様に係る制御装置は、圧縮機により圧縮された冷媒を室内熱交換器及び室外熱交換器の間で流通させる冷媒回路と、前記冷媒回路における前記冷媒の流通方向を切り替える四方弁と、を有する空気調和機を制御する制御装置であって、前記室内熱交換器の温度を取得する温度取得部と、前記四方弁に所定時間の通電を行うことにより、前記冷媒の流通方向を切り換える四方弁制御部と、前記圧縮機の起動時点の前記室内熱交換器の温度と、所定の待機時間後の前記室内熱交換器の温度との差が、予め規定された閾値を超える場合、予め規定された時間、前記四方弁への通電を更に行う異常処理部と、を備える。

本開示の一態様に係る空気調和機は、室内熱交換器と室外熱交換器との間で冷媒を流通させる冷媒回路と、前記冷媒を圧縮して前記冷媒回路に供給する圧縮機と、前記冷媒回路における前記冷媒の流通方向を切り替える四方弁と、制御装置と、を備える。

本開示の一態様に係る制御方法は、圧縮機により圧縮された冷媒を室内熱交換器及び室外熱交換器の間で流通させる冷媒回路と、前記冷媒回路における前記冷媒の流通方向を切り替える四方弁と、を有する空気調和機を制御する制御方法であって、前記室内熱交換器の温度を取得するステップと、前記四方弁に所定時間の通電を行うことにより、前記冷媒の流通方向を切り換えるステップと、前記圧縮機の起動時点の前記室内熱交換器の温度と、所定の待機時間後の前記室内熱交換器の温度との差が、予め規定された閾値を超える場合、予め規定された時間、前記四方弁への通電を更に行うステップと、を有する。

本開示の一態様に係るプログラムは、圧縮機により圧縮された冷媒を室内熱交換器及び室外熱交換器の間で流通させる冷媒回路と、前記冷媒回路における前記冷媒の流通方向を切り替える四方弁と、を有する空気調和機を制御する制御装置のコンピュータを機能させるプログラムであって、前記コンピュータに、前記室内熱交換器の温度を取得するステップと、前記四方弁に所定時間の通電を行うことにより、前記冷媒の流通方向を切り換えるステップと、前記圧縮機の起動時点の前記室内熱交換器の温度と、所定の待機時間後の前記室内熱交換器の温度との差が、予め規定された閾値を超える場合、予め規定された時間、前記四方弁への通電を更に行うステップと、を実行させる。

本開示に係る制御装置、空気調和機、制御方法、及びプログラムによれば、四方弁の動作不良の発生を低減することができる。

本開示の一実施形態に係る空気調和機の概要を示す図である。 本開示の一実施形態に係る四方弁の機能構成を示す第１の図である。 本開示の一実施形態に係る四方弁の機能構成を示す第２の図である。 本開示の一実施形態に係る制御装置の機能構成を示す図である。 本開示の一実施形態に係る制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。 本開示の一実施形態に係る制御装置の暖房運転モード時の処理の一例を示すフローチャートである。 本開示の一実施形態に係る制御装置の冷房運転モード時の処理の一例を示すフローチャートである。 本開示の一実施形態に係る制御装置のデフロスト運転モード時の処理の一例を示すフローチャートである。 本開示の一実施形態に係る制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、本開示の一実施形態に係る空気調和機１００について、図を参照しながら説明する。

（全体構成）
図１は、本開示の一実施形態に係る空気調和機の概要を示す図である。
図１に示すように、本実施形態に係る空気調和機１００は、圧縮機２、室内熱交換器３、室外熱交換器４、膨張弁５、四方弁６、及びこれらを接続する冷媒配管７を含む冷媒回路１と、この冷媒回路１を制御する制御装置２０とを備える。例えば、室内機８には室内熱交換器３が設けられ、室外機９には圧縮機２、室外熱交換器４、膨張弁５、及び四方弁６が設けられる。また、室内熱交換器３には、室内熱交換器３の温度を検出するための温度センサ１１が設けられている。

圧縮機２は、冷媒を圧縮し、圧縮後の高温高圧の冷媒を冷媒配管７に吐出して供給する。圧縮機２により圧縮された高圧冷媒は、冷媒配管７を介して四方弁６のポート６ａに流入する。

暖房運転では、制御装置２０は、四方弁６のポート６ａとポート６ｂとを接続し、ポート６ｃとポート６ｄとを接続するように四方弁６を制御する。これにより、暖房運転では、冷媒は矢印Ａ１の方向に流れる。即ち、高温高圧の冷媒は四方弁６を介して室内熱交換器３に供給される。冷媒は、室内熱交換器３で放熱し、凝縮して液化する。また、室内熱交換器３で凝縮した冷媒は、膨張弁５によって減圧され、低圧の冷媒となる。低圧の冷媒は、室外熱交換器４に供給され、例えば外気からの吸熱により気化する。つまり、暖房運転では、室内熱交換器３は凝縮器として機能し、室外熱交換器４は蒸発器として機能する。また、気化した冷媒は、四方弁６を介して圧縮機２へ吸入される。圧縮機は、低圧の冷媒を再び圧縮して、高温高圧の冷媒を吐出する。

一方、冷房運転では、制御装置２０は、四方弁６のポート６ａとポート６ｄとを接続し、ポート６ｂとポート６ｃとを接続するように四方弁６を制御する。これにより、冷房運転では、冷媒は矢印Ａ２の方向に流れる。即ち、高温高圧の冷媒は四方弁６を介して室外熱交換器４に供給され、外気へ放熱して凝縮する。また、室外熱交換器４で凝縮した冷媒は、膨張弁５によって減圧され、室内熱交換器３に供給される。室内熱交換器３では、冷媒は例えば室内の空気からの吸熱により気化する。つまり、冷房運転では、室外熱交換器４は凝縮器として機能し、室内熱交換器３は蒸発器として機能する。また、気化した冷媒は、四方弁６を介して圧縮機２へ吸入される。圧縮機は、低圧の冷媒を再び圧縮して、高温高圧の冷媒を吐出する。

空気調和機１００は、上記の過程が繰り返されて冷媒を循環させることにより、暖房または冷房を行う。制御装置２０は、四方弁６の制御により暖房運転と冷房運転の切り換えを行う。また、制御装置２０は、室内熱交換器３の温度センサ１１が計測する温度とユーザが設定した設定温度の差に基づいて、室温が設定温度となるように圧縮機２の回転数を調整し、暖房運転または冷房運転を実行する。

また、外気温が低い環境で暖房運転を行うと、室外熱交換器４に霜が着くことがある。着霜による暖房能力の低下を防ぐため、空気調和機は、室外機９の霜を除去するデフロスト運転を行う。デフロスト運転では、制御装置２０は、四方弁６を切り換えて、冷媒の流通方向を冷房運転と同じ方向（図１の矢印Ａ２）とする。これにより、室外熱交換器４に高温高圧の冷媒を供給して室外機９の除霜を行う。

（四方弁の機能構成）
図２は、本開示の一実施形態に係る四方弁の機能構成を示す第１の図である。
図３は、本開示の一実施形態に係る四方弁の機能構成を示す第２の図である。
図２及び図３に示すように、四方弁６は、冷媒の流通方向を切り換える主弁６０と、パイロット弁６４とを有している。

主弁６０は、軸線Ｏ１方向に延びる円筒形状に形成され、内部に主弁体６１と、一対のピストン６２とを有している。一対のピストン６２は、軸線Ｏ１方向の一方側及び他方側に対向配置され、主弁６０の内部を軸線Ｏ１方向の一方側（図２及び図３の左側）の領域Ｒ１と、他方側（図２及び図３の右側）の領域Ｒ２とに画成する。ピストン６２は、連結部材６３により主弁体６１に連結され、後述のパイロット弁６４から主弁６０内部に導入される冷媒の圧力により、軸線Ｏ１方向の一方側又は他方側へ移動することにより、主弁体６１を移動させる。主弁６０は、ピストン６２の移動に伴って主弁体６１が移動することにより、圧縮機２からの高圧冷媒が導入されるポート６ａと、高圧冷媒を吐出するポート６ｂ及びポート６ｄの何れか一方とを選択的に接続する。

パイロット弁６４は、軸線Ｏ２方向に延びる円筒形状に形成され、内部にパイロット弁体６５と、ソレノイド６６と、プランジャ６７と、コイルばね６８と、永久磁石６９とを有している。また、パイロット弁６４の軸線Ｏ２方向の一方側の端部には、圧縮機２と四方弁６（主弁６０）のポート６ａとを接続する冷媒配管７から分岐する導管Ｐ１が接続されており、この導管Ｐ１から高圧冷媒が導入される。また、パイロット弁６４には、主弁６０の領域Ｒ１と連通する導管Ｐ２と、領域Ｒ２と連通する導管Ｐ２と、主弁６０のポート６ｃと連結する冷媒配管７から分岐する導管Ｐ３とが接続されている。

プランジャ６７は、ソレノイド６６の径方向内側に収容され、コイルばね６８により、軸線Ｏ２方向の一方側（図３の左側）に向かって付勢される。

暖房運転を開始すると、所定時間（例えば、１秒間）、ソレノイド６６に電流が印加される。そうすると、図２に示すように、プランジャ６７は、ソレノイド６６により軸線Ｏ２方向の他方側（図２の矢印Ｂ１方向）に向かって吸引され、永久磁石６９に吸着保持される。これにより、以降はソレノイド６６に通電を行わなくとも、プランジャ６７は軸線Ｏ２方向の他方側にとどまることができる。つまり、本実施形態に係るパイロット弁６４は、いわゆる自己保持型のパイロット弁である。

このとき、パイロット弁体６５は、プランジャ６７の移動に伴い、軸線Ｏ２方向の他方側（図２の矢印Ｂ１方向）に向かって移動する。そうすると、パイロット弁体６５の内側で導管Ｐ３及び導管Ｐ４が接続されるとともに、外側で導管Ｐ１及び導管Ｐ２が接続される。導管Ｐ１からパイロット弁６４に導入された高圧冷媒は、導管Ｐ２から主弁６０の他方側の領域Ｒ１に流入する。このとき、領域Ｒ１は領域Ｒ２よりも高圧となるので、主弁６０のピストン６２は、軸線Ｏ１方向の他方側（図２の矢印Ｃ１方向）に向かって移動する。そうすると、ピストン６２とともに移動した主弁体６１の内側でポート６ｃ及びポート６ｄが接続されるとともに、一対のピストン間の領域Ｒ３を介してポート６ａ及びポート６ｂが接続される。これにより、圧縮機２から供給された高圧冷媒は、室内熱交換器３に供給される。

一方、冷房運転を開始すると、所定時間（例えば、１秒間）、ソレノイド６６に暖房運転時と逆方向の電流が印加される。そうすると、図３に示すように、プランジャ６７は、ソレノイド６６により永久磁石６９から離間する方向に向かって押し出されるとともに、コイルばね６８により軸線Ｏ２方向の一方側（図３の矢印Ｂ２方向）に向かって付勢される。これにより、以降はソレノイド６６に通電を行わなくとも、プランジャ６７は軸線Ｏ２方向の一方側にとどまることができる。

このとき、パイロット弁体６５は、プランジャ６７の移動に伴い、軸線Ｏ２方向の一方側（図２の矢印Ｂ２方向）に向かって移動する。そうすると、パイロット弁体６５の内側で導管Ｐ２及び導管Ｐ３が接続されるとともに、外側で導管Ｐ１及び導管Ｐ４が接続される。導管Ｐ１からパイロット弁６４に導入された高圧冷媒は、導管Ｐ４から主弁６０の他方側の領域Ｒ２に流入する。このとき、領域Ｒ２は領域Ｒ１よりも高圧となるので、主弁６０のピストン６２は、軸線Ｏ１方向の一方側（図３の矢印Ｃ２方向）に向かって移動する。そうすると、ピストン６２とともに移動した主弁体６１の内側でポート６ｂ及びポート６ｃが接続されるとともに、一対のピストン間の領域Ｒ３を介してポート６ａ及びポート６ｄが接続される。これにより、圧縮機２から供給された高圧冷媒は、室外熱交換器４に供給される。

また、デフロスト運転を開始した場合、四方弁６は冷房運転と同様に動作する。

（制御装置の機能構成）
図４は、本開示の一実施形態に係る制御装置の機能構成を示す図である。
本実施形態に係る制御装置２０は、四方弁６を制御するためのコンピュータである。図４に示すように、制御装置２０は、温度取得部２００と、運転モード取得部２０１と、四方弁制御部２０２と、異常処理部２０３と、記憶部２０４とを備えている。

温度取得部２００は、温度センサ１１から室内熱交換器３の温度を取得する。また、本実施形態では、温度取得部２００は、圧縮機２が起動した時点で取得した室内熱交換器３の温度を記憶部２０４に記憶する。

運転モード取得部２０１は、空気調和機１００の運転モードを取得する。空気調和機１００の運転モードは、暖房運転モード、冷房運転モード、又はデフロスト運転モードの何れかである。

四方弁制御部２０２は、四方弁６に所定時間の通電を行うことにより、冷媒回路１における冷媒の流通方向を切り換える。

また、四方弁６の主弁６０又はパイロット弁が異物の混入、詰まり等の何らかの異常により動作しなくなる可能性がある。このため、本実施形態に係る異常処理部２０３は、室内熱交換器３の温度を監視して、四方弁６に異常があると判断される場合は、予め規定された時間、四方弁６（パイロット弁６４）への通電を更に行う。

記憶部２０４には、制御装置２０の各部の処理において使用、取得、生成される各種データ等が記憶される。

（制御装置の処理フロー）
図５は、本開示の一実施形態に係る制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。
以下、図５を参照しながら、制御装置２０による四方弁の制御処理の一例について説明する。

図５に示すように、空気調和機１００が起動されて圧縮機２が起動すると、温度取得部２００は、圧縮機２の起動時における室内熱交換器３の温度「ＴｈＩ−Ｒ＿０」を温度センサ１１から取得する（ステップＳ１）。また、温度取得部２００は、以降も定期的に室内熱交換器３の温度の取得を継続して行う。

次に、運転モード取得部２０１は、空気調和機１００の運転モードを取得する（ステップＳ２）。

以降の制御装置２０における制御処理は、運転モードに応じて異なる。制御装置２０は、空気調和機１００が何れの暖房運転モードかに応じて、対応する処理に分岐する（ステップＳ３）。
まず、図６を参照しながら、暖房運転モード時の制御装置２０の処理について説明する。

図６は、本開示の一実施形態に係る制御装置の暖房運転モード時の処理の一例を示すフローチャートである。
図６に示すように、四方弁制御部２０２は、パイロット弁６４のソレノイド６６に、Ｘ１秒間の通電を行う（ステップＳ１００）。Ｘ１秒は、例えば「１秒」に設定される。なお、このＸ１秒の値は、四方弁６（主弁６０及びパイロット弁６４）の特性に応じて任意に変更してもよい。このとき、四方弁制御部２０２は、四方弁６のポート６ａとポート６ｂとが接続される（図２に示す状態となる）ように、ソレノイド６６に印加される電流の方向を制御する。

次に、異常処理部２０３は、圧縮機２を起動してから所定の待機時間Ｔ１が経過したか判断する（ステップＳ１０１）。待機時間Ｔ１は、例えば「６．５分」に設定される。なお、この待機時間Ｔ１は、空気調和機１００の各部の特性に応じて任意に変更してもよい。

待機時間Ｔ１が経過していない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、異常処理部２０３は処理を行わずに待機する。一方、異常処理部２０３は、待機時間Ｔ１が経過した場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、温度取得部２００を通じて待機時間Ｔ１経過時点の室内熱交換器３の温度「ＴｈＩ−Ｒ＿１」を取得する（ステップＳ１０２）。

次に、異常処理部２０３は、圧縮機２の起動時における温度「ＴｈＩ−Ｒ＿０」と、待機時間Ｔ１経過後の温度「ＴｈＩ−Ｒ＿１」とに基づいて、四方弁６が正常に動作したか否かを判断する。具体的には、異常処理部２０３は、以下の式（１）を満たすか否かにより、四方弁６の動作の成否を判断する（ステップＳ１０３）。

「ＴｈＩ−Ｒ＿０」−「ＴｈＩ−Ｒ＿１」＜閾値・・・（１）

なお、上式（１）の閾値は、例えば「−３℃」に設定される。

上式（１）を満たす場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、異常処理部２０３は、四方弁６が正常に動作したと判断して処理を終了する。

一方、上式（１）を満たさない場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、異常処理部２０３は、四方弁６が正常に動作しなかった（動作不良）と判断する。このとき、異常処理部２０３は、四方弁６の動作不良が発生した回数が３回を超えた場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、空気調和機の運転を停止させる（ステップＳ１０５）。

また、異常処理部２０３は、四方弁６の動作不良が発生した回数が３回以下である場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、パイロット弁６４のソレノイド６６に、Ｘ２秒間の通電を行う（ステップＳ１０６）。Ｘ２秒は、例えば「５秒」に設定される。なお、このＸ２秒の値は、四方弁６（主弁６０及びパイロット弁６４）の特性に応じて任意に変更してもよい。また、Ｘ２秒の値は、Ｘ１秒の値よりも大きい値に設定することが望ましい。

異常処理部２０３は、ソレノイド６６への通電後、ステップＳ１０１に戻る。異常処理部２０３は、四方弁６の動作不良時の対策処理を複数回（本実施形態の例では３回）、実施することにより四方弁６が正常に動作する可能性を上昇させている。なお、異常処理部２０３は、ステップＳ１０１において、初回の処理では圧縮機２が起動してから待機時間Ｔ１を経過したか判断するが、２回目以降の処理では前回の処理（ステップＳ１０６実行）から所定の待機時間Ｔ１が経過したか判断する。

次に、図７を参照しながら、冷房運転モード時の制御装置２０の処理について説明する。

図７は、本開示の一実施形態に係る制御装置の冷房運転モード時の処理の一例を示すフローチャートである。
図７に示すように、四方弁制御部２０２は、パイロット弁６４のソレノイド６６に、Ｘ１秒間の通電を行う（ステップＳ２００）。このとき、四方弁制御部２０２は、四方弁６のポート６ａとポート６ｄとが接続される（図３の状態になる）ように、ソレノイド６６に印加される電流の方向を制御する。

次に、異常処理部２０３は、圧縮機２を起動してから所定の待機時間Ｔ２が経過したか判断する（ステップＳ２０１）。待機時間Ｔ２は、例えば「５．０分」に設定される。なお、この待機時間Ｔ２は、空気調和機１００の各部の特性に応じて任意に変更してもよい。

待機時間Ｔ２が経過していない場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、異常処理部２０３は処理を行わずに待機する。一方、異常処理部２０３は、待機時間Ｔ２が経過した場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、温度取得部２００を通じて待機時間Ｔ２経過時点の室内熱交換器３の温度「ＴｈＩ−Ｒ＿２」を取得する（ステップＳ２０２）。

次に、異常処理部２０３は、圧縮機２の起動時における温度「ＴｈＩ−Ｒ＿０」と、待機時間Ｔ２経過後の温度「ＴｈＩ−Ｒ＿２」とに基づいて、四方弁６が正常に動作したか否かを判断する。具体的には、異常処理部２０３は、以下の式（２）を満たすか否かにより、四方弁６の動作の成否を判断する（ステップＳ２０３）。

「ＴｈＩ−Ｒ＿０」−「ＴｈＩ−Ｒ＿２」＞閾値・・・（２）

なお、上式（２）の閾値は、例えば「＋３℃」に設定される。

上式（２）を満たす場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、異常処理部２０３は、四方弁６が正常に動作したと判断して処理を終了する。

一方、上式（２）を満たさない場合（ステップＳ２０３：ＮＯ）、異常処理部２０３は、四方弁６が正常に動作しなかった（動作不良）と判断する。このとき、異常処理部２０３は、四方弁６の動作不良が発生した回数が３回となった場合（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、空気調和機の運転を停止させる（ステップＳ２０５）。

また、異常処理部２０３は、四方弁６の動作不良が発生した回数が３回未満である場合（ステップＳ２０４：ＮＯ）、パイロット弁６４のソレノイド６６に、Ｘ２秒間の通電を行う（ステップＳ２０６）。Ｘ２秒は、例えば暖房運転モードと同様に「５秒」に設定される。

異常処理部２０３は、ソレノイド６６への通電後、ステップＳ２０１に戻る。なお、異常処理部２０３は、ステップＳ２０１において、初回の処理では圧縮機２が起動してから待機時間Ｔ２を経過したか判断するが、２回目以降の処理では前回の処理（ステップＳ２０６実行）から所定の待機時間Ｔ２が経過したか判断する。

次に、図８を参照しながら、デフロスト運転モード時の制御装置２０の処理について説明する。

図８は、本開示の一実施形態に係る制御装置のデフロスト運転モード時の処理の一例を示すフローチャートである。
図８に示すように、四方弁制御部２０２は、パイロット弁６４のソレノイド６６に、Ｘ１秒間の通電を行う（ステップＳ３００）。このとき、四方弁制御部２０２は、四方弁６のポート６ａとポート６ｄとが接続される（図３の状態になる）ように、ソレノイド６６に印加される電流の方向を制御する。

次に、異常処理部２０３は、圧縮機２が起動してから第１の待機時間Ｔ３が経過したか判断する（ステップＳ３０１）。第１の待機時間Ｔ３は、例えば「１．５分」に設定される。なお、この第１の待機時間Ｔ３は、空気調和機１００の各部の特性に応じて任意に変更してもよい。

第１の待機時間Ｔ３が経過していない場合（ステップＳ３０１：ＮＯ）、異常処理部２０３は処理を行わずに待機する。一方、異常処理部２０３は、第１の待機時間Ｔ３が経過した場合（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、温度取得部２００を通じて第１の待機時間Ｔ３経過時点の室内熱交換器３の温度「ＴｈＩ−Ｒ＿３」を取得する（ステップＳ３０２）。

次に、異常処理部２０３は、更に第２の待機時間Ｔ４が経過したか判断する（ステップＳ３０３）。

第２の待機時間Ｔ４が経過していない場合（ステップＳ３０３：ＮＯ）、異常処理部２０３は処理を行わずに待機する。一方、異常処理部２０３は、第２の待機時間Ｔ４が経過した場合（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）、温度取得部２００を通じて第２の待機時間Ｔ４経過時点の室内熱交換器３の温度「ＴｈＩ−Ｒ＿４」を取得する（ステップＳ３０４）。

次に、異常処理部２０３は、圧縮機２の起動時における温度「ＴｈＩ−Ｒ＿０」と、第１の待機時間Ｔ３経過後の温度「ＴｈＩ−Ｒ＿３」と、第２の待機時間Ｔ４経過後の温度「ＴｈＩ−Ｒ＿４」とに基づいて、四方弁６が正常に動作したか否かを判断する。具体的には、異常処理部２０３は、以下の式（３）及び（４）の双方を満たすか否かにより、四方弁６の動作の成否を判断する（ステップＳ３０５）。

「ＴｈＩ−Ｒ＿０」−「ＴｈＩ−Ｒ＿３」＞閾値 ・・・（３）

「ＴｈＩ−Ｒ＿４」＜下限値 ・・・（４）

なお、上式（３）の閾値は、例えば「＋１０℃」に設定される。また、上式（４）の下限値は、例えば「±０℃」に設定される。

上式（３）及び（４）の双方を満たす場合（ステップＳ３０５：ＹＥＳ）、異常処理部２０３は、四方弁６が正常に動作したと判断して処理を終了する。

一方、上式（３）及び（４）の少なくとも一方を満たさない場合（ステップＳ３０５：ＮＯ）、異常処理部２０３は、四方弁６が正常に動作しなかった（動作不良）と判断する。このとき、異常処理部２０３は、四方弁６の動作不良が発生した回数が３回を超えた場合（ステップＳ３０６：ＹＥＳ）、空気調和機の運転を停止させる（ステップＳ３０７）。

また、異常処理部２０３は、四方弁６の動作不良が発生した回数が３回以下である場合（ステップＳ３０６：ＮＯ）、パイロット弁６４のソレノイド６６に、Ｘ２秒間の通電を行う（ステップＳ３０８）。Ｘ２秒は、例えば暖房運転モードと同様に「５秒」に設定される。

異常処理部２０３は、ソレノイド６６への通電後、ステップＳ３０１に戻る。なお、異常処理部２０３は、ステップＳ３０１において、初回の処理では圧縮機２が起動してから第１の待機時間Ｔ３を経過したか判断するが、２回目以降の処理では前回の処理（ステップＳ３０８実行）から第１の待機時間Ｔ３が経過したか判断する。同様に、異常処理部２０３は、ステップＳ３０３において、初回の処理では圧縮機２が起動してから第２の待機時間Ｔ４を経過したか判断するが、２回目以降の処理では前回の処理（ステップＳ３０８実行）から第２の待機時間Ｔ４が経過したか判断する。

（制御装置のハードウェア構成）
図９は、本開示の一実施形態に係る制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
以下、図９を参照しながら、制御装置２０のハードウェア構成の一例について説明する。

図９に示すように、コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１、主記憶装置９０２、補助記憶装置９０３、インタフェース９０４を備える。

上述の実施形態に係る制御装置２０は、コンピュータ９００に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置９０３に記憶されている。ＣＰＵ９０１は、プログラムを補助記憶装置９０３から読み出して主記憶装置９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、制御装置２０が各種処理に用いる記憶領域を主記憶装置９０２に確保する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、処理中のデータを記憶する記憶領域を補助記憶装置９０３に確保する。

補助記憶装置９０３の例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、半導体メモリ等が挙げられる。補助記憶装置９０３は、コンピュータ９００のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース９０４又は通信回線を介してコンピュータ９００に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９００が当該プログラムを主記憶装置９０２に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、補助記憶装置９０３は、一時的でない有形の記憶媒体である。

また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。
更に、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置９０３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

（作用効果）
以上のように、本実施形態に係る空気調和機１００の制御装置２０は、室内熱交換器３の温度を取得する温度取得部２００と、四方弁６に所定時間（Ｘ１秒）の通電を行うことにより、冷媒の流通方向を切り換える四方弁制御部２０２と、圧縮機２の起動時点の室内熱交換器３の温度と、起動時点から所定の待機時間後の室内熱交換器３の温度との差が、予め規定された閾値を超える場合、予め規定された時間、前記四方弁への通電を更に行う異常処理部と、を備える。
このようにすることで、制御装置２０は、四方弁制御部２０２の処理（通常処理）により四方弁６が正常に動作しなかった場合であっても、異常処理部２０３が再度、四方弁への通電を行ってリトライすることにより、四方弁６が正常に動作する可能性を上昇させている。このため、制御装置２０は、四方弁の動作不良の発生を低減することができる。

四方弁６の動作不良の原因として、例えば、パイロット弁６４内への異物の混入、導管Ｐ１〜Ｐ４の詰まり等により、プランジャ６７の移動が抑制されることが考えられる。従来の自己保持型のパイロット弁６４は、このような動作不良を解消する手段を有していなかった。しかしながら、上記したように、異常処理部２０３がソレノイド６６にＸ２秒間の通電を更に行うことにより、通常時（ステップＳ４の処理実行時）よりもソレノイド６６がプランジャ６７を移動させようとする時間が長くなる。これにより、プランジャ６７が異物等を押し出して所望の方向へ移動できる可能性を上昇させることができる。また、ソレノイド６６への通電時間が長くなるほど、ソレノイド６６の温度が上昇するため、温度による異物、詰まり等の除去の効果を得ることも可能である。

また、制御装置２０は、空気調和機１００の運転モードを取得する運転モード取得部２０１を更に備える。異常処理部２０３は、運転モードが暖房運転モードである場合、起動時点の室内熱交換器３の温度「ＴｈＩ−Ｒ＿０」から、待機時間Ｔ１経過後の室内熱交換器３の温度「ＴｈＩ−Ｒ＿１」を減じた値が予め規定された閾値を下回る場合、四方弁６への通電を行う。
このようにすることで、制御装置２０は、暖房運転のときに、室内熱交換器３の温度が想定通りに上昇しているかに基づいて、四方弁６が正常に動作しているか否かを精度よく判断することができる。

また、異常処理部２０３は、運転モードが冷房運転モードである場合、起動時点の室内熱交換器３の温度「ＴｈＩ−Ｒ＿０」から、待機時間Ｔ２経過後の室内熱交換器３の温度「ＴｈＩ−Ｒ＿２」を減じた値が予め規定された閾値を上回る場合、四方弁６へ通電を行う。
このようにすることで、制御装置２０は、冷房運転のときに、室内熱交換器３の温度が想定通りに低下しているかに基づいて、四方弁６が正常に動作しているか否かを精度よく判断することができる。

また、異常処理部２０３は、運転モードがデフロスト運転モードである場合、起動時点の室内熱交換器３の温度「ＴｈＩ−Ｒ＿０」から、第１の待機時間Ｔ３経過後の室内熱交換器３の温度「ＴｈＩ−Ｒ＿３」を減じた値が予め規定された閾値を上回る場合、且つ、第２の待機時間Ｔ４経過後の室内熱交換器３の温度「ＴｈＩ−Ｒ＿４」が所定の下限値を下回る場合、四方弁６へ通電を行う。
このようにすることで、制御装置２０は、デフロスト運転のときに、室内熱交換器３の温度が想定通りに低下しているかに基づいて、四方弁６が正常に動作しているか否かを精度よく判断することができる。また、例えば四方弁６の主弁体６１が移動途中で止まる動作不良が発生した場合は、高圧冷媒の一部が室外熱交換器４及び膨張弁５を経由した後、低圧冷媒として室内熱交換器３に導入されるため、室内熱交換器３の温度も低下する可能性がある。しかしながら、デフロスト運転時は、冷房運転時よりも急速に室内熱交換器３の温度が低下することが想定される。このため、本実施形態に係る制御装置２０は、デフロスト運転では、更に第２の待機時間Ｔ４経過後に下限値を下回るほど十分に室内熱交換器３の温度が低下していない場合、四方弁６が正常に動作していないと判断することができる。このように、制御装置２０は、異常処理部２０３において二つのパラメータの判断を行うことにより、より精度よく四方弁６が正常に動作しているか否かを判断することができる。

以上、本開示の実施形態について詳細に説明したが、具体的な構成は上述の実施形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

例えば、上述の実施形態において、異常処理部２０３がパイロット弁６４のソレノイド６６に通電を行う時間（Ｘ２秒）は、各運転モード共通で同じ時間に設定する例を説明したが、これに限られることはない。他の実施形態では、異常処理部２０３がソレノイド６６に通電を行う時間（Ｘ２秒）は、運転モードごとに異なる値としてもよい。

また、上述の実施形態において、異常処理部２０３による四方弁６の動作不良時のリトライ回数が３回である例を説明したが、これに限られることはない。他の実施形態では、リトライ回数は１回、２回、又は４回以上であってもよい。

＜付記＞
上述の実施形態に記載の制御装置２０、空気調和機１００、空気調和機１００の制御方法、及び制御装置２０のプログラムは、例えば以下のように把握される。

本開示の第１の態様によれば、制御装置２０は、圧縮機２により圧縮された冷媒を室内熱交換器３及び室外熱交換器４の間で流通させる冷媒回路１と、前記冷媒回路１における前記冷媒の流通方向を切り替える四方弁６と、を有する空気調和機１００を制御する制御装置２０であって、前記室内熱交換器３の温度を取得する温度取得部２００と、前記四方弁６に所定時間の通電を行うことにより、前記冷媒の流通方向を切り換える四方弁制御部２０２と、前記圧縮機２の起動時点の前記室内熱交換器３の温度と、所定の待機時間後の前記室内熱交換器３の温度との差が、予め規定された閾値を超える場合、予め規定された時間、前記四方弁６への通電を更に行う異常処理部２０３と、を備える。

本開示の第２の態様によれば、第１の態様に係る制御装置２０は、前記空気調和機１００の運転モードを取得する運転モード取得部２０１を更に備える。前記異常処理部２０３は、前記運転モードが暖房運転モードである場合、前記起動時点の前記室内熱交換器３の温度「ＴｈＩ−Ｒ＿０」から、前記待機時間Ｔ１経過後の前記室内熱交換器３の温度「ＴｈＩ−Ｒ＿１」を減じた値が予め規定された閾値を下回る場合、前記四方弁６への通電を行う。

本開示の第３の態様によれば、第２の態様に係る制御装置２０において、前記異常処理部２０３は、前記運転モードが冷房運転モードである場合、前記起動時点の前記室内熱交換器３の温度「ＴｈＩ−Ｒ＿０」から、前記待機時間Ｔ２経過後の前記室内熱交換器３の温度「ＴｈＩ−Ｒ＿２」を減じた値が予め規定された閾値を上回る場合、前記四方弁６へ通電を行う。

本開示の第４の態様によれば、第２又は第３の態様に係る制御装置２０において、前記異常処理部２０３は、前記運転モードがデフロスト運転モードである場合、前記起動時点の前記室内熱交換器３の温度「ＴｈＩ−Ｒ＿０」から、第１の待機時間Ｔ３経過後の前記室内熱交換器３の温度「ＴｈＩ−Ｒ＿３」を減じた値が予め規定された閾値を上回る場合、且つ、第２の待機時間Ｔ４経過後の前記室内熱交換器３の温度「ＴｈＩ−Ｒ＿４」が所定の下限値を下回る場合、前記四方弁６へ通電を行う。

本開示の第５の態様によれば、空気調和機１００は、室内熱交換器３と室外熱交換器４との間で冷媒を流通させる冷媒回路１と、前記冷媒を圧縮して前記冷媒回路１に供給する圧縮機２と、前記冷媒回路１における前記冷媒の流通方向を切り替える四方弁６と、第１から第４の何れか一の態様に係る制御装置と、を備える。

本開示の第６の態様によれば、制御装置２０は、圧縮機２により圧縮された冷媒を室内熱交換器３及び室外熱交換器４の間で流通させる冷媒回路１と、前記冷媒回路１における前記冷媒の流通方向を切り替える四方弁６と、を有する空気調和機１００を制御する制御方法であって、前記室内熱交換器３の温度を取得するステップと、前記四方弁６に所定時間の通電を行うことにより、前記冷媒の流通方向を切り換えるステップと、前記圧縮機２の起動時点の前記室内熱交換器３の温度と、所定の待機時間後の前記室内熱交換器３の温度との差が、予め規定された閾値を超える場合、予め規定された時間、前記四方弁６への通電を更に行うステップと、を有する。

本開示の第７の態様によれば、圧縮機２により圧縮された冷媒を室内熱交換器３及び室外熱交換器４の間で流通させる冷媒回路１と、前記冷媒回路１における前記冷媒の流通方向を切り替える四方弁６と、を有する空気調和機１００を制御する制御装置２０のコンピュータ９００を機能させるプログラムであって、前記コンピュータ９００に、前記室内熱交換器３の温度を取得するステップと、前記四方弁６に所定時間の通電を行うことにより、前記冷媒の流通方向を切り換えるステップと、前記圧縮機２の起動時点の前記室内熱交換器３の温度と、所定の待機時間後の前記室内熱交換器３の温度との差が、予め規定された閾値を超える場合、予め規定された時間、前記四方弁６への通電を更に行うステップと、を実行させる。

１００ 空気調和機
１ 冷媒回路
２ 圧縮機
３ 室内熱交換器
４ 室外熱交換器
５ 膨張弁
６ 四方弁
６０ 主弁
６１ 主弁体
６２ ピストン
６３ 連結部材
６４ パイロット弁
６５ パイロット弁体
６６ ソレノイド
６７ プランジャ
６８ コイルばね
６９ 永久磁石
７ 冷媒配管
８ 室内機
９ 室外機
１１ 温度センサ
２０ 制御装置
２００ 温度取得部
２０１ 運転モード取得部
２０２ 四方弁制御部
２０３ 異常処理部
２０４ 記憶部

Claims (7)

1. 圧縮機により圧縮された冷媒を室内熱交換器及び室外熱交換器の間で流通させる冷媒回路と、前記冷媒回路における前記冷媒の流通方向を切り替える四方弁と、を有する空気調和機を制御する制御装置であって、
   前記室内熱交換器の温度を取得する温度取得部と、
   前記四方弁に所定時間の通電を行うことにより、前記冷媒の流通方向を切り換える四方弁制御部と、
   前記圧縮機の起動時点の前記室内熱交換器の温度と、所定の待機時間後の前記室内熱交換器の温度との差が、予め規定された閾値を超える場合、予め規定された時間、前記四方弁への通電を更に行う異常処理部と、
   を備える制御装置。
2. 前記空気調和機の運転モードを取得する運転モード取得部を更に備え、
   前記異常処理部は、前記運転モードが暖房運転モードである場合、前記起動時点の前記室内熱交換器の温度から、前記待機時間経過後の前記室内熱交換器の温度を減じた値が予め規定された閾値を下回る場合、前記四方弁への通電を行う、
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記異常処理部は、前記運転モードが冷房運転モードである場合、前記起動時点の前記室内熱交換器の温度から、前記待機時間経過後の前記室内熱交換器の温度を減じた値が予め規定された閾値を上回る場合、前記四方弁へ通電を行う、
   請求項２に記載の制御装置。
4. 前記異常処理部は、前記運転モードがデフロスト運転モードである場合、前記起動時点の前記室内熱交換器の温度から、第１の待機時間経過後の前記室内熱交換器の温度を減じた値が予め規定された閾値を上回る場合、且つ、第２の待機時間経過後の前記室内熱交換器の温度が所定の下限値を下回る場合、前記四方弁へ通電を行う、
   請求項２又は３に記載の制御装置。
5. 室内熱交換器と室外熱交換器との間で冷媒を流通させる冷媒回路と、
   前記冷媒を圧縮して前記冷媒回路に供給する圧縮機と、
   前記冷媒回路における前記冷媒の流通方向を切り替える四方弁と、
   請求項１から４の何れか一項に記載の制御装置と、
   を備える空気調和機。
6. 圧縮機により圧縮された冷媒を室内熱交換器及び室外熱交換器の間で流通させる冷媒回路と、前記冷媒回路における前記冷媒の流通方向を切り替える四方弁と、を有する空気調和機を制御する制御方法であって、
   前記室内熱交換器の温度を取得するステップと、
   前記四方弁に所定時間の通電を行うことにより、前記冷媒の流通方向を切り換えるステップと、
   前記圧縮機の起動時点の前記室内熱交換器の温度と、所定の待機時間後の前記室内熱交換器の温度との差が、予め規定された閾値を超える場合、予め規定された時間、前記四方弁への通電を更に行うステップと、
   を有する制御方法。
7. 圧縮機により圧縮された冷媒を室内熱交換器及び室外熱交換器の間で流通させる冷媒回路と、前記冷媒回路における前記冷媒の流通方向を切り替える四方弁と、を有する空気調和機を制御する制御装置のコンピュータを機能させるプログラムであって、前記コンピュータに、
   前記室内熱交換器の温度を取得するステップと、
   前記四方弁に所定時間の通電を行うことにより、前記冷媒の流通方向を切り換えるステップと、
   前記圧縮機の起動時点の前記室内熱交換器の温度と、所定の待機時間後の前記室内熱交換器の温度との差が、予め規定された閾値を超える場合、予め規定された時間、前記四方弁への通電を更に行うステップと、
   を実行させるプログラム。

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