JP3353367B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可逆運転可能な空気調
和装置に関し、特に、電動膨脹弁の制御対策に係るもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば、冷暖房運転を行う可逆
運転可能な空気調和装置には、特開平４−２５１１５８
号公報に開示されているように、圧縮機と、四路切換弁
と、室外熱交換器と、整流回路と、室内熱交換器と、ア
キュムレータとが順に可逆運転可能に接続されて冷媒循
環回路が形成されると共に、該整流回路には、４つの逆
止弁と電動膨脹弁と該電動膨脹弁より上流側に位置する
レシーバとを備えているものがある。

【０００３】そして、該冷媒循環回路は、冷房運転サイ
クル時に圧縮機からの冷媒を室外熱交換器で凝縮させ、
電動膨脹弁で減圧した後、室内熱交換器で蒸発させる一
方、暖房運転サイクル時に四路切換弁を切換え、圧縮機
からの冷媒を室内熱交換器で凝縮させ、電動膨脹弁で減
圧した後、室外熱交換器で蒸発させている。

【０００４】また、上記電動膨脹弁の制御については、
特公昭５９−１２９４２号公報に開示されているよう
に、凝縮圧力と蒸発圧力とを検出し、該凝縮圧力と蒸発
圧力とより圧縮機の目標吐出管温度を設定し、圧縮機の
吐出管温度が目標吐出管温度になるように電動膨脹弁の
開度を設定するようにしているものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した空気調和装置
における電動膨脹弁の制御において、凝縮圧力と蒸発圧
力とに基づいて制御しているので、制御信号を伝送する
必要があった。

【０００６】つまり、例えば、室外制御ユニットと室内
制御ユニットとによって空調制御を行う場合、室内制御
ユニットの温度センサによって検出した熱交温度信号を
室外制御ユニットに伝送して蒸発圧力等を算出する必要
があった。

【０００７】しかしながら、これでは、信号伝送中にノ
イズ等が混入して精度のよい制御を行うことができない
という問題があった。また、信号伝送を行なわないよう
にすると、上述した電動膨脹弁の制御を行うことができ
ないという問題がある。

【０００８】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
で、利用側熱交換器からの各種制御信号を要することな
く電動膨脹弁を制御するようにすることを目的とするも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明が講じた手段は、熱源側熱交換器で検出可
能な冷媒圧力相当飽和温度に基づいて電動膨脹弁を制御
するようにしたものである。

【００１０】具体的に、図１に示すように、請求項１に
係る発明が講じた手段は、先ず、圧縮機（21）と、熱源
側熱交換器（23）と、開度可変の電動膨脹弁（25）と、
利用側熱交換器（31）とが順に接続されてなる冷媒循環
回路（1）が設けられている。そして、上記圧縮機（2
1）の吐出側における高圧冷媒温度を検出する吐出温度
検出手段（Thd）と、上記熱源側熱交換器（23）におけ
る冷媒圧力相当飽和温度を検出する熱交温度検出手段
（Thc）とが設けられている。更に、該熱交温度検出手
段（Thc）の検出冷媒圧力相当飽和温度に基づいて上記
圧縮機（21）の吐出側における高圧冷媒温度の目標温度
を設定する目標温度設定手段（82）が設けられている。
加えて、上記吐出温度検出手段（Thd）の検出高圧冷媒
温度に基づいて該検出高圧冷媒温度が、目標温度設定手
段（82）の設定目標温度になるように電動膨脹弁（25）
の開度を通常制御する開度制御手段（83）が設けられて
いる。更に、上記冷媒循環回路（1）における凝縮温度
相当飽和圧力を検出する高圧検出手段（HPS2）と、外気
温度を検出する外気温検出手段（Tha）とが設けられて
いる。更に、冷房運転サイクル時に、上記高圧検出手段
（HPS2）の検出圧力が設定圧力以上に上昇し、且つ熱交
温度検出手段（Thc）の検出冷媒圧力相当飽和温度が外
気温検出手段（Tha）の検出外気温度に対して所定温度
より低下すると、開度制御手段（83）が通常制御開度よ
り大きい補正開度に電動膨脹弁（25）を制御するように
該開度制御手段（83）に補正信号を出力する冷房補正手
段（84）が設けられている。

【００１１】また、請求項２に係る発明が講じた手段
は、先ず、圧縮機（21）と、熱源側熱交換器（23）と、
開度可変の電動膨脹弁（25）と、利用側熱交換器（31）
とが順に接続されてなる冷媒循環回路（1）が設けられ
ている。そして、上記圧縮機（21）の吐出側における高
圧冷媒温度を検出する吐出温度検出手段（Thd）と、上
記熱源側熱交換器（23）における冷媒圧力相当飽和温度
を検出する熱交温度検出手段（Thc）とが設けられてい
る。更に、該熱交温度検出手段（Thc）の検出冷媒圧力
相当飽和温度に基づいて上記圧縮機（21）の吐出側にお
ける高圧冷媒温度の目標温度を設定する目標温度設定手
段（82）が設けられている。加えて、上記吐出温度検出
手段（Thd）の検出高圧冷媒温度に基づいて該検出高圧
冷媒温度が、目標温度設定手段（82）の設定目標温度に
なるように電動膨脹弁（25）の開度を通常制御する開度
制御手段（83）が設けられている。更に、外気温度を検
出する外気温検出手段（Tha）が設けられている。そし
て、暖房運転サイクル時に、外気温検出手段（Tha）の
検出外気温度が熱交温度検出手段（Thc）の検出冷媒圧
力相当飽和温度に対して所定温度以下に低下すると、開
度制御手段（83）が通常制御開度より小さい小開度に電
動膨脹弁（25）を制御し、外気温検出手段（Tha）の検
出外気温度が熱交温度検出手段（Thc）の検出冷媒圧力
相当飽和温度に対して所定温度以上に上昇すると、開度
制御手段（83）が通常制御開度より大きい大開度に電動
膨脹弁（25）を制御するように該開度制御手段（83）に
補正信号を出力する暖房補正手段（85）が設けられてい
る。

【００１２】また、請求項３に係る発明が講じた手段
は、請求項２の発明において、冷媒循環回路（1）にお
ける凝縮温度相当飽和圧力を検出する高圧検出手段（HP
S2）が設けられている。更に、暖房運転サイクル時に、
上記高圧検出手段（HPS2）の検出圧力が設定圧力以上に
上昇すると、開度制御手段（83）が電動膨脹弁（25）の
開動を停止するように該開度制御手段（83）に停止信号
を出力する開度停止手段（86）が設けられた構成として
いる。

【００１３】

【作用】上記の構成により、請求項１に係る発明では、
例えば、冷房運転サイクル時には、圧縮機（21）より吐
出した高圧の冷媒は、熱源側熱交換器（23）で凝縮して
液化し、この液冷媒は、電動膨張弁（25）で減圧された
後、利用側熱交換器（31）で蒸発して圧縮機（21）に戻
る循環となる。一方、暖房運転サイクル時には、圧縮機
（21）より吐出した高圧の冷媒は、利用側熱交換器（3
1）で凝縮して液化し、この液冷媒は、電動膨脹弁（2
5）で減圧し、その後、熱源側熱交換器（23）で蒸発し
て圧縮機（21）に戻る循環となる。

【００１４】上記運転時において、吐出温度検出手段
（Thd）が、圧縮機（21）の吐出側の高圧冷媒圧力を検
出する一方、熱交温度検出手段（Thc）が、熱源側熱交
換器（23）の冷媒圧力相当飽和温度、つまり、冷房運転
サイクル時の凝縮温度、及び暖房運転サイクル時の蒸発
温度を検出している。

【００１５】そして、該熱交温度検出手段（Thc）の検
出冷媒圧力相当飽和温度に基づいて目標温度設定手段
（82）が上記圧縮機（21）の吐出側における高圧冷媒温
度の目標温度を設定する。一方、開度制御手段（83）
は、上記吐出温度検出手段（Thd）の検出高圧冷媒温度
に基づいて該検出高圧冷媒温度が、目標温度設定手段
（82）の設定目標温度になるように電動膨脹弁（25）の
開度を通常制御することになる。

【００１６】更に、高圧検出手段（HPS2）が、冷媒循環
回路（1）における凝縮温度相当飽和圧力を検出する一
方、外気温検出手段（Tha）が、外気温度を検出してい
る。そして、冷房運転サイクル時に、上記高圧検出手段
（HPS2）の検出圧力が設定圧力以上に上昇し、且つ熱交
温度検出手段（Thc）の検出冷媒圧力相当飽和温度が外
気温検出手段（Tha）の検出外気温度に対して所定温度
より低下すると、冷房補正手段（84）は、開度制御手段
（83）が通常制御開度より大きい補正開度に電動膨脹弁
（25）を制御するように該開度制御手段（83）に補正信
号を出力することになる。

【００１７】また、請求項２に係る発明では、暖房運転
サイクル時に、外気温検出手段（Tha）の検出外気温度
が熱交温度検出手段（Thc）の検出冷媒圧力相当飽和温
度に対して所定温度以下に低下すると、暖房補正手段
（85）は、開度制御手段（83）が通常制御開度より小さ
い小開度に電動膨脹弁（25）を制御し、外気温検出手段
（Tha）の検出外気温度が熱交温度検出手段（Thc）の検
出冷媒圧力相当飽和温度に対して所定温度以上に上昇す
ると、開度制御手段（83）が通常制御開度より大きい大
開度に電動膨脹弁（25）を制御するように該開度制御手
段（83）に補正信号を出力することになる。

【００１８】また、請求項３に係る発明では、暖房運転
サイクル時に、上記高圧検出手段（HPS2）の検出圧力が
設定圧力以上に上昇すると、開度停止手段（86）は、開
度制御手段（83）が電動膨脹弁（25）の開動を停止する
ように該開度制御手段（83）に停止信号を出力すること
になる。

【００１９】

【発明の効果】従って、請求項１の発明によれば、電動
膨脹弁（25）を熱源側熱交換器（23）の冷媒圧力相当飽
和温度に基づいて制御するようにしたゝめに、利用側熱
交換器から蒸発温度等の情報を受取る必要がないので、
ノイズ等による誤動作を確実に防止することができ、精
度のよい制御を行うことができる。

【００２０】また、冷房運転サイクル時に高圧冷媒圧力
が上昇し、且つ外気温度が低い場合に電動膨脹弁（25）
を開動するようにしたゝめに、熱源側熱交換器（23）内
の液冷媒を流出させて高圧冷媒圧力の上昇を確実に低下
させることができることから、信頼性の高い運転制御を
行うことができる。

【００２１】また、請求項２に係る発明によれば、暖房
運転サイクル時に外気温度が高い場合には、電動膨脹弁
（25）の開度をやゝ大きくし、逆に外気温度が低い場合
には、やゝ小さくするようにしたゝめに、高圧冷媒圧力
の上昇を確実に低下させることができると共に、圧縮機
（21）の湿り運転を確実に防止することができる。

【００２２】また、請求項３に係る発明によれば、暖房
運転サイクル時に高圧冷媒圧力が上昇した場合に電動膨
脹弁（25）を開動しないようにしたゝめに、上記高圧冷
媒圧力の上昇を確実に低下させることができ、装置の信
頼性をより向上させることができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００２４】図２は、請求項１〜３に係る発明の空気調
和装置における冷媒配管系統を示し、（1）は、冷媒循
環回路であって、一台の室外ユニット（2）に対して一
台の室内ユニット（3）が接続された所謂セパレートタ
イプに構成されている。

【００２５】上記室外ユニット（2）には、インバータ
により運転周波数を可変に調節されるスクロールタイプ
の圧縮機（21）と、冷房運転時には図中実線のごとく、
暖房運転時には図中破線のごとく切換わる四路切換弁
（22）と、冷房運転時に凝縮器として、暖房運転時に蒸
発器として機能する熱源側熱交換器である室外熱交換器
（23）と、該室外熱交換器（23）の補助熱交換器（24）
と、冷媒を減圧するための電動膨脹弁（25）と、本発明
の特徴とする冷媒調節器（4）とが配置されると共に、
室外熱交換器（23）の近傍に室外ファン（26）が配置さ
れている。一方また、上記室内ユニット（3）には、冷
房運転時に蒸発器として、暖房運転時に凝縮器として機
能する利用側熱交換器である室内熱交換器（31）が配置
されると共に、室内熱交換器（31）の近傍に室内ファン
（32）が配置されている。

【００２６】そして、上記圧縮機（21）と四路切換弁
（22）と室外熱交換器（23）と補助熱交換器（24）と電
動膨脹弁（25）と冷媒調節器（4）と室内熱交換器（3
1）とが順に冷媒配管（11）によって接続され、上記冷
媒循環回路（1）は、冷媒の循環により熱移動を生ぜし
めるように冷房運転サイクルと暖房運転サイクルとに可
逆運転可能な閉回路に構成されている。

【００２７】また、上記冷媒循環回路（1）は、上記電
動膨脹弁（25）を冷媒が双方向に流れるように配置して
構成され、、つまり、電動膨脹弁（25）は、冷房運転サ
イクルと暖房運転サイクルとで冷媒が異なる方向に流れ
て減圧するように構成されている（図２の実線は冷房、
破線は暖房参照）。更に、上記冷媒循環回路（1）は、
アキュムレータを備えていないチャージレス回路に構成
され、上記室内熱交換器（31）の一端、具体的に、冷房
運転サイクル時における冷媒の出口側で、暖房運転サイ
クル時における冷媒の入口側が四路切換弁（22）を介し
て直接に圧縮機（21）に接続されている。

【００２８】一方、上記冷媒調節器（4）は、冷房運転
サイクル時に低圧液ラインとなり、暖房運転サイクル時
に高圧液ラインとなる冷媒配管（11）に介設され、液冷
媒の貯溜可能に形成されている。そして、該冷媒調節器
（4）は、冷房運転サイクル時に冷媒循環量を調節する
と共に、暖房運転サイクル時に余剰冷媒を貯溜するよう
に構成されている。

【００２９】尚、図２において、（F1〜F3）は、冷媒中
の塵埃を除去するためのフィルタ、（ER）は、圧縮機
（21）の運転音を低減させるための消音器である。

【００３０】更に、上記空気調和装置にはセンサ類が設
けられており、上記圧縮機（21）の吐出管には、吐出管
温度Td（高圧冷媒温度）を検出する吐出温度検出手段で
ある吐出管センサ（Thd）が配置され、上記室外ユニッ
ト（2）の空気吸込口には、外気温度である室外空気温
度Taを検出する外気温検出手段である外気温センサ（Th
a）が配置され、上記室外熱交換器（23）には、冷房運
転時に凝縮温度となり、暖房運転時に蒸発温度となる室
外熱交温度Tc（冷媒圧力相当飽和温度）を検出する熱交
温度検出手段である室外熱交センサ（Thc）が配置さ
れ、上記室内ユニット（3）の空気吸込口には、室内温
度である室内空気温度Trを検出する室温センサ（Thr）
が配置され、上記室内熱交換器（31）には、冷房運転時
に蒸発温度となり、暖房運転時に凝縮温度となる室内熱
交温度Teを検出する室内熱交センサ（The）が配置され
ている。更に、上記圧縮機（21）の吐出管には、高圧冷
媒圧力HPを検出して、該高圧冷媒圧力HPの過上昇により
オンとなって高圧保護信号を出力する高圧保護圧力スイ
ッチ（HPS1）と、上記高圧冷媒圧力HPを検出して、該高
圧冷媒圧力HPが所定値になるとオンとなって高圧制御信
号を出力する高圧検出手段である高圧制御圧力スイッチ
（HPS2）とが配置され、上記圧縮機（21）の吸込管に
は、低圧冷媒圧力を検出して、該低圧冷媒圧力の過低下
によりオンとなって低圧保護信号を出力する低圧保護圧
力スイッチ（LPS1）が配置されている。

【００３１】また、図３に示すように、上記室外ユニッ
ト（2）は、室外制御ユニット（2A）によって制御さ
れ、上記室内ユニット（3）は、室内制御ユニット（3
A）によって制御されてるように構成されている。そし
て、該室外制御ユニット（2A）には、電源ライン（7）
を介して電源（71）が接続され、該電源ライン（7）
は、室内制御ユニット（3A）に延長されて該室内制御ユ
ニット（3A）に接続されている。更に、上記室外制御ユ
ニット（2A）及び室内制御ユニット（3A）にはＣＰＵ
（8A，8B）が設けられており、各ＣＰＵ（8A，8B）はト
ランス（72，73）を介して電源ライン（7）より電力供
給される一方、上記圧縮機（21）、室外ファン（26）、
電動膨脹弁（25）、室内ファン（32）の各駆動モータ
（2C，2F，2V，3F）は、上記電源ライン（7）より電力
供給されると共に、各ＣＰＵ（8A，8B）の制御信号によ
って制御されるように構成されている。また、上記室内
ＣＰＵ（8B）には、リモコン（RC）が接続れて運転信号
や温度信号が入力されるようになっている。

【００３２】更に、上記電源ライン（7）には、電流検
出器（74）が設けられており、該電流検出器（74）の電
流信号は、室外ＣＰＵ（8A）に入力されている。そし
て、上記室内ＣＰＵ（8B）は、運転信号や停止信号など
を室内ファン（32）のオン・オフによって室外ＣＰＵ
（8A）に送信するように構成されている。また、上記室
外ＣＰＵ（8A）には、室内制御ユニット（3A）からの運
転信号や停止信号などを電流検出器（74）の電流信号に
よって受信する受信手段（81）が設けられている。つま
り、室内ファン（32）をオン・オフすることにより、電
源ライン（7）の供給電流波形が変動し、この波形変動
によって室外制御ユニット（2A）が室内制御ユニット
（3A）からの情報を受取るように構成されている。

【００３３】また、上記各センサ（Thd，〜，The）及び
各スイッチ（HPS1，HPS2，LPS1）の出力信号は、上記室
外ＣＰＵ（8A）及び室内ＣＰＵ（8B）に入力されてお
り、該各ＣＰＵ（8A，8B）は、入力信号に基づいて空調
運転を制御するように構成されている。そして、上記室
外ＣＰＵ（8A）は、圧縮機（21）を容量制御すると共
に、電動膨脹弁（25）の目標温度設定手段（82）及び開
度制御手段（83）が設けられている。

【００３４】そして、上記室外ＣＰＵ（8A）は、インバ
ータの運転周波数を零から最大周波数まで２０ステップ
Ｎに区分すると共に、例えば、室外熱交センサ（Thc）
が検出する凝縮温度又は蒸発温度より最適な冷凍効果を
与える吐出管温度Tdの最適値Tkを算出し、該吐出管温度
Tdが最適値Tkになるように周波数ステップＮを設定して
圧縮機（21）の容量を制御し、所謂吐出管温度制御に構
成されている。

【００３５】また、上記目標温度設定手段（82）は、室
外熱交センサ（Thc）の検出室外熱交温度Tcに基づいて
上記圧縮機（21）の吐出側における吐出管温度Tdの目標
温度Tkを設定する。

【００３６】また、上記開度制御手段（83）は、上記吐
出管センサの検出吐出管温度Tdに基づいて該吐出管温度
Tdが、目標温度設定手段（82）の設定目標温度Tkになる
ように電動膨脹弁（25）の開度の通常制御する。

【００３７】具体的に、開度制御手段（83）は、冷房運
転サイクル時において、目標吐出管温度Tkが室外熱交温
度Tcより２５℃高くなるように設定し（Tk＝Tc＋２５
℃）、この目標吐出管温度Tkに現実の吐出管温度Tdがな
るように電動膨脹弁（25）の駆動モータ（2V）のパルス
を設定して該駆動モータを制御する。また、暖房運転サ
イクル時においては、目標吐出管温度Tkを下記のように
設定する。

【００３８】Tk＝Tdx＋ａ（Tcx−Tc）＋ｈ …… ａ，ｈ：定数 Tdx，Tcx:外気温度Taがドライバルブで７℃、ウェトバ
ルブで６℃で、室内空気温度Trがドライバルブで２１℃
と設定した場合の吐出管温度及び室外熱交温度（蒸発温
度） この目標吐出管温度Tkに現実の吐出管温度Tdがなるよう
に開度制御手段（83）は、電動膨脹弁（25）の駆動モー
タ（2V）のパルスを設定して該駆動モータ（2V）を制御
する。

【００３９】また、上記開度制御手段（83）は、暖房運
転サイクル時において、吐出管温度Tdが60℃より高く、
105℃より低い範囲（60℃＜Td＜105℃）で制御するよう
に構成されている。

【００４０】また、上記室外ＣＰＵ（8A）には、冷房補
正手段（84）と暖房補正手段（85）と開度停止手段（8
6）とが設けられている。

【００４１】上記冷房補正手段（84）は、冷房運転サイ
クル時に、上記高圧制御圧力スイッチの検出高圧冷媒圧
力HPが設定圧力以上に上昇し、且つ室外熱交センサ（Th
c）の検出室外熱交温度Tcが外気温センサ（Tha）の検出
外気温度Taに対して所定温度より低下すると、開度制御
手段（83）が通常制御開度より大きい補正開度に電動膨
脹弁（25）を制御するように該開度制御手段（83）に補
正信号を出力する。つまり、該冷房補正手段（84）は、
例えば、高圧冷媒圧力HPが23Kg／cm²より高く、且つ室
外熱交温度Tcが外気温度Taより15℃高い温度より低下す
ると（Tc−Ta＜15℃）、電動膨脹弁（25）の開度をやゝ
開きぎみに設定する。

【００４２】上記暖房補正手段（85）は、暖房運転サイ
クル時に、外気温センサ（Tha）の検出外気温度Taが室
外熱交センサ（Thc）の検出室外熱交温度Tcに対して所
定温度以下に低下すると、開度制御手段（83）が通常制
御開度より小さい小開度に電動膨脹弁（25）を制御し、
外気温センサ（Tha）の検出外気温度Taが室外熱交セン
サ（Thc）の検出室外熱交温度Tcに対して所定温度以上
に上昇すると、開度制御手段（83）が通常制御開度より
大きい大開度に電動膨脹弁（25）を制御するように該開
度制御手段（83）に補正信号を出力する。つまり、該暖
房補正手段（85）は、例えば、外気温度Taが室外熱交温
度Tcより15℃高い温度より上昇すると（Ta−Tc＞15
℃）、電動膨脹弁（25）の開度をやゝ開きぎみに設定
し、外気温度Taが室外熱交温度Tcより５℃高い温度より
低下すると（Ta−Tc＜５℃）、電動膨脹弁（25）の開度
をやゝ閉めぎみに設定する。

【００４３】上記開度停止手段（86）は、暖房運転サイ
クル時に、上記高圧制御圧力スイッチの検出圧力が設定
圧力以上に上昇すると、例えば、高圧冷媒圧力HPが23Kg
／cm²より高くなると、開度制御手段（83）が電動膨脹
弁（25）の開動を停止するように該開度制御手段（83）
に停止信号を出力する。

【００４４】次に、上述した空気調和装置の冷暖房運転
動作について説明する。

【００４５】先ず、上記冷媒循環回路（1）において、
冷房運転サイクル時には、圧縮機（21）より吐出した高
圧の冷媒は、室外熱交換器（23）で凝縮して液化し、こ
の液冷媒は、電動膨脹弁（25）で減圧された後、冷媒調
節器（4）に流入し、その後、室内熱交換器（31）で蒸
発して圧縮機（21）に戻る循環となる。一方、暖房運転
サイクル時には、圧縮機（21）より吐出した高圧の冷媒
は、室内熱交換器（31）で凝縮して液化し、この液冷媒
は、冷媒調節器（4）に流入した後、電動膨脹弁（25）
で減圧し、その後、室外熱交換器（23）で蒸発して圧縮
機（21）に戻る循環となる。

【００４６】この各運転サイクル時において、室外制御
ユニット（2A）は、室外熱交センサ（Thc）が検出する
凝縮温度又は蒸発温度より最適な冷凍効果を与える吐出
管温度Tdの最適値Tkを算出し、該吐出管温度Tdが最適値
Tkになるように周波数ステップＮを設定して圧縮機（2
1）の容量を制御し、室内負荷に対応した空調運転を行
っている。

【００４７】そこで、冷房運転サイクル時における電動
膨脹弁（25）の開度制御について、具体的数値を用い、
図４に基づき説明する。

【００４８】先ず、現在、室外熱交温度Tc（凝縮温度）
を30℃、吐出管温度Tdを60℃とすると、目標温度設定手
段（82）が目標吐出管温度Tkを55℃に設定する。

【００４９】そこで、上記電動膨脹弁（25）の制御がス
タートすると、ステップST１において、開度制御手段
（83）が電動膨脹弁（25）の制御変化量ΔＰを算出し、
現在の吐出管温度Tdが60℃であるので、開ける開度量が
＋５パルスとなる。

【００５０】続いて、ステップST２に移り、冷房補正手
段（84）は、高圧冷媒圧力HPが23Kg／cm²より高いか否
かを判定し、高圧冷媒圧力HPが23Kg／cm²以下である場
合には、ステップST２の判定がＮＯとなってステップST
３に移り、吐出管温度Tdが100℃以下か否かを判定す
る。そして、該吐出管温度Tdが100℃より低い場合に
は、ステップST３からステップST４に移り、ステップST
１で算出した変化量ΔＰだけ電動膨脹弁（25）の開度を
開けてリターンすることになる。

【００５１】また、上記ステップST３において、吐出管
温度Tdが100℃以上である場合には、判定がＮＯとな
り、ステップST５に移り、ステップST１で算出した変化
量ΔＰを０に設定してリターンすることになり、つま
り、吐出管温度Tdが高いので、電動膨脹弁（25）を開け
ることなく現状の開度を維持することになる。

【００５２】一方、上記ステップST２において、高圧冷
媒圧力HPが23Kg／cm²より高い場合、判定がＹＥＳとな
ってステップST６に移り、上記ステップST３と同様に吐
出管温度Tdが100℃以下か否かを判定する。そして、該
吐出管温度Tdが100℃より高い場合には、ステップST６
からステップST７に移り、ステップST１で算出した変化
量ΔＰを０に設定してリターンすることになり、つま
り、吐出管温度Tdが高いので、電動膨脹弁（25）を開け
ることなく現状の開度を維持することになる。

【００５３】また、上記ステップST６において、吐出管
温度Tdが100℃より低い場合には、ステップST６からス
テップST８に移り、室外熱交温度Tcが外気温度Taより15
℃高い所定温度より低下したか否かを判定し（Tc−Ta＜
15℃）、該室外熱交温度Tcが所定温度より高い場合、上
記ステップST８からステップST９に移り、ステップST１
で算出した変化量ΔＰだけ電動膨脹弁（25）の開度を開
けてリターンすることになる。

【００５４】更にまた、上記ステップST８において、室
外熱交温度Tcが所定温度より低下している場合、判定が
ＹＥＳとなってステップST10に移り、冷房補正手段（8
4）が次式から補正変化量ΔＰを算出する。

【００５５】ΔＰ＝ΔＰ＋（Tc−Ta−８） …… そして、現在の外気温度Taを20℃とすると、室外熱交温
度Tcが30℃であるので、補正変化量ΔＰが＋７パルスと
なって上記ステップST１で算出した変化量ΔＰよりやゝ
電動膨脹弁（25）の開度を開けぎみにしてリターンする
ことになる。

【００５６】従って、この冷房運転サイクル時において
は、高圧冷媒圧力HPが上昇し、且つ外気温度Taが低い場
合に電動膨脹弁（25）を開動するようにしたゝめに、室
外熱交換器内の液冷媒を流出させて高圧冷媒圧力HPの上
昇を確実に低下させることができることから、信頼性の
高い運転制御を行うことができる。

【００５７】次に、暖房運転サイクル時における電動膨
脹弁（25）の開度制御について、図５に基づき説明す
る。

【００５８】先ず、ステップST11において、上記目標温
度設定手段（82）が、上記に基づいて目標吐出管温度
Tkを設定すると共に、上記開度制御手段（83）が、この
目標吐出管温度Tkと現在の吐出管温度Tdとから電動膨脹
弁（25）の開度の変化量ΔＰを算出する。

【００５９】続いて、ステップST12に移り、変化量ΔＰ
が正か負かを判定し、つまり、開度を開ける場合か、閉
じる場合かを判定する。そして、閉じる場合は、ステッ
プST12からステップST13に移り、また、開ける場合に
は、ステップST12からステップST14に移ることになる。

【００６０】このステップST13及びステップST14におい
ては、吐出管温度Tdが60℃より低い場合と、105℃より
高い場合とでは、ステップST11で算出した変化量ΔＰを
０に設定し、つまり、開度制御手段（83）は、吐出管温
度Tdが60℃と105℃との間（60℃≦Td≦105℃）で電動膨
脹弁（25）を変化量ΔＰに従って変化させる。

【００６１】その後、上記ステップST13及びステップST
14からステップST15に移り、暖房補正手段（85）は、外
気温度Taが室外熱交温度Tcより15℃高い温度より上昇
（Ta−Tc＞15℃）したか否かを判別し、高い場合にステ
ップST11の算出変化量ΔＰよりやゝ大きい補正変化量Δ
Ｐに設定し、上記電動膨脹弁（25）の開度をやゝ開きぎ
みに設定し、また、外気温度Taが室外熱交温度Tcより５
℃高い温度より低下（Ta−Tc＜５℃）したか否かを判別
し、低い場合にステップST11の算出変化量ΔＰよりやゝ
小さい補正変化量ΔＰに設定し、上記電動膨脹弁（25）
の開度をやゝ閉めぎみに設定する。

【００６２】その後、上記ステップST15からステップST
16に移り、開度停止手段（86）は、高圧制御圧力スイッ
チ（HPS2）の検出圧力が設定圧力以上に上昇したか否か
を判定し、例えば、高圧冷媒圧力HPが23Kg／cm²より低
い場合、ステップST16からステップST17に移り、ステッ
プST11の算出変化量ΔＰ及びステップST13〜ステップST
15で補正した変化量ΔＰのまゝに電動膨脹弁（25）の開
度を設定し、また、高圧冷媒圧力HPが23Kg／cm²より高
くなると、ステップST16からステップST18に移り、ステ
ップST11の算出変化量ΔＰ及びステップST13〜ステップ
ST15で補正した変化量ΔＰを０に設定する。

【００６３】そして、上記ステップST17及びステップST
18からステップST19に移り、ステップST17及びステップ
ST18で設定した変化量ΔＰでもって開度制御手段（83）
が電動膨脹弁（25）の開度を制御してリターンすること
になる。

【００６４】従って、暖房運転サイクル時において、外
気温度Taが高い場合には、電動膨脹弁（25）の開度をや
ゝ大きくし、逆に外気温度Taが低い場合には、やゝ小さ
くするようにしたゝめに、高圧冷媒圧力HPの上昇を確実
に低下させることができると共に、圧縮機（21）の湿り
運転を確実に防止することができる。また、高圧冷媒圧
力HPが上昇した場合に電動膨脹弁（25）を開動しないよ
うにしたゝめに、高圧冷媒圧力HPの上昇を確実に低下さ
せることができ、装置の信頼性をより向上させることが
できる。

【００６５】また、本実施例によれば、冷房運転サイク
ル時及び暖房運転サイクル時の何れにおいても、電動膨
脹弁（25）を室外熱交換器（23）の室外熱交温度Tcに基
づいて制御するようにしたゝめに、室内制御ユニット
（3A）から蒸発温度等の情報を受取る必要がないので、
ノイズ等による誤動作を確実に防止することができ、精
度のよい制御を行うことができる。

【００６６】図４は、冷房運転サイクル時における他の
電動膨脹弁（25）の制御フローであって、高圧冷媒圧力
HPと外気温度Taと吐出管温度Tdと室外熱交温度Tcとより
湿り状態を加味して電動膨脹弁（25）の開度を制御する
ようにしたものである。

【００６７】そこで、上記電動膨脹弁（25）の開度補正
動作について、図６の制御フローに基づき説明する。

【００６８】先ず、上記電動膨脹弁（25）の開度補正ル
ーチン（Tc制御）がスタートすると、ステップST１にお
いて、高圧制御圧力スイッチ（HPS2）がオンしているか
否かを判定し、該高圧制御圧力スイッチ（HPS2）が、例
えば、高圧冷媒圧力HPが15Kg／cm²以上となってオン信
号を出力すると、判定がＹＥＳとなり、ステップST22に
移り、高圧制御を行い、室外熱交温度Tc等に基づいて電
動膨脹弁（25）の開度を制御してリターンすることにな
る。

【００６９】一方、上記高圧制御圧力スイッチ（HPS2）
がオン信号を出力しない場合、正常な高圧冷媒圧力HPで
あるので、上記ステップST21からステップST23に移り、
外気温センサ（Tha）が検出する室外空気温度Taが、例
えば、10℃より高いか否かを判定し、10℃以下のときは
ステップST24に、10℃より高いときはステップST25に移
ることになる。そして、このステップST24において、吐
出管センサ（Thd）が検出する吐出管温度Tdが、例え
ば、50℃以上の高温か否かを判定し、50℃以上のときは
ステップST26に移り、70℃未満のときはステップST27に
移ることになる。また、上記ステップST25において、吐
出管センサ（Thd）が検出する吐出管温度Tdが、例え
ば、60℃以上の高温か否かを判定し、60℃以上のときは
ステップST28に移り、60℃未満のときはステップST29に
移ることになる。

【００７０】更に、上記ステップST26及びステップST27
において、室外熱交センサ（Thc）が検出する室外熱交
温度Tcが、例えば、30℃より高いか否かを判定し、30℃
以下のときはステップST30又はステップST31に、30℃よ
り高いときはステップST32又はステップST33に移ってリ
ターンすることになる。また、上記ステップST28及びス
テップST29において、室外熱交センサ（Thc）が検出す
る室外熱交温度Tcが、例えば、35℃より高いか否かを判
定し、35℃以下のときはステップST34又はステップST35
に、35℃より高いときはステップST36又はステップST37
に移ってリターンすることになる。

【００７１】このステップST34、ステップST35及びステ
ップST37においては、室外空気温度Taが低くないので、
過冷却度は正常であると考えられことから、通常制御開
度Ａのまゝの開度を設定することになる。

【００７２】また、上記ステップST36においては、室外
熱交温度Tcが35℃より低いので、過冷却がやゝ付いてい
るので、通常制御開度Ａより大きく開ける開度量が最も
小さい第３補正開度Ｂに電動膨脹弁（25）の開度を設定
することになる。

【００７３】また、上記ステップST30及びステップST31
においては、室外空気温度Taが低いものゝ、過冷却度は
正常であると考えられことから、通常制御開度Ａのまゝ
の開度を設定することになる。

【００７４】また、上記ステップST32及びステップST33
においては、室外空気温度Taが低く、且つ室外熱交温度
Tcが低いので、過冷却度が付いていると考えられことか
ら、吐出管温度Tdが高い場合、ステップST32において、
通常制御開度Ａより大きく開ける開度量が中程度の第２
補正開度Ｃに電動膨脹弁（25）の開度を設定することに
なり、また、吐出管温度Tdが低い場合、ステップST33に
おいて、通常制御開度Ａより大きく開ける開度量が最も
小さい第３補正開度Ｂに電動膨脹弁（25）の開度を設定
することになる。

【００７５】従って、本実施例によれば、上記室外熱交
換器（23）に溜まった液冷媒量に対応して、つまり、過
冷却度に応じて電動膨脹弁（25）の開度を大きく開動さ
せるので、より精度のよい運転を行うことができ、エネ
ルギ有効率（ＥＥＲ）を向上させることができると共
に、運転範囲の拡大を図ることができる。

【００７６】尚、上記各実施例おいては、高圧冷媒圧力
HPを高圧制御圧力スイッチで検出するようにしたが、室
内熱交センサ（The）が検出する室内熱交温度Teを用い
てもよい。

【００７７】また、室外熱交温度Tcは、室外熱交センサ
（Thc）に代えて圧力センサを用いて検出するようにし
てもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】冷媒循環回路を示す冷媒配管系統図である。

【図３】空気調和装置の制御ブロック図である。

【図４】冷房運転サイクル時の電動膨脹弁の制御フロー
図である。

【図５】他の冷房運転サイクル時の電動膨脹弁の制御フ
ロー図である。

【図６】暖房運転サイクル時の電動膨脹弁の制御フロー
図である。

【符号の説明】

1 冷媒循環回路 21 圧縮機 23 室外熱交換器（熱源側熱交換器） 25 電動膨脹弁 26 室外ファン 31 室内熱交換器（利用側熱交換器） 72 目標温度設定手段 73 開度制御手段 74 冷房補正手段 75 暖房補正手段 76 開度停止手段 Thc 室外熱交センサ Thd 吐出管温度センサ Tha 外気温センサ HPS2 高圧制御圧力スイッチ

フロントページの続き (72)発明者 植野 武夫 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工 業株式会社 堺製作所 金岡工場内 (72)発明者 隅田 哲也 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工 業株式会社 堺製作所 金岡工場内 (72)発明者 宮田 賢治 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工 業株式会社 堺製作所 金岡工場内 (56)参考文献 特開 平３−267656（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−134436（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 1/00 F25B 13/00 F24F 11/02 102

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機（21）と、熱源側熱交換器（23）
   と、開度可変の電動膨脹弁（25）と、利用側熱交換器
   （31）とが順に接続されてなる冷媒循環回路（1）と、 上記圧縮機（21）の吐出側における高圧冷媒温度を検出
   する吐出温度検出手段（Thd）と、 上記熱源側熱交換器（23）における冷媒圧力相当飽和温
   度を検出する熱交温度検出手段（Thc）と、 該熱交温度検出手段（Thc）の検出冷媒圧力相当飽和温
   度に基づいて上記圧縮機（21）の吐出側における高圧冷
   媒温度の目標温度を設定する目標温度設定手段（82）
   と、 上記吐出温度検出手段（Thd）の検出高圧冷媒温度に基
   づいて該検出高圧冷媒温度が、目標温度設定手段（82）
   の設定目標温度になるように電動膨脹弁（25）の開度を
   通常制御する開度制御手段（83）と、 上記冷媒循環回路（1）における凝縮温度相当飽和圧力
   を検出する高圧検出手段（HPS2）と、 外気温度を検出する外気温検出手段（Tha）と、 冷房運転サイクル時に、上記高圧検出手段（HPS2）の検
   出圧力が設定圧力以上に上昇し、且つ熱交温度検出手段
   （Thc）の検出冷媒圧力相当飽和温度が外気温検出手段
   （Tha）の検出外気温度に対して所定温度より低下する
   と、開度制御手段（83）が通常制御開度より大きい補正
   開度に電動膨脹弁（25）を制御するように該開度制御手
   段（83）に補正信号を出力する冷房補正手段（84）と を
   備えていることを特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】 圧縮機（21）と、熱源側熱交換器（23）
   と、開度可変の電動膨脹弁（25）と、利用側熱交換器
   （31）とが順に接続されてなる冷媒循環回路（1）と、 上記圧縮機（21）の吐出側における高圧冷媒温度を検出
   する吐出温度検出手段 （Thd）と、 上記熱源側熱交換器（23）における冷媒圧力相当飽和温
   度を検出する熱交温度検出手段（Thc）と、 該熱交温度検出手段（Thc）の検出冷媒圧力相当飽和温
   度に基づいて上記圧縮機（21）の吐出側における高圧冷
   媒温度の目標温度を設定する目標温度設定手段（82）
   と、 上記吐出温度検出手段（Thd）の検出高圧冷媒温度に基
   づいて該検出高圧冷媒温度が、目標温度設定手段（82）
   の設定目標温度になるように電動膨脹弁（25）の開度を
   通常制御する開度制御手段（83）と、 外気温度を検出する外気温検出手段（Tha）と、 暖房運転サイクル時に、外気温検出手段（Tha）の検出
   外気温度が熱交温度検出手段（Thc）の検出冷媒圧力相
   当飽和温度に対して所定温度以下に低下すると、開度制
   御手段（83）が通常制御開度より小さい小開度に電動膨
   脹弁（25）を制御し、外気温検出手段（Tha）の検出外
   気温度が熱交温度検出手段（Thc）の検出冷媒圧力相当
   飽和温度に対して所定温度以上に上昇すると、開度制御
   手段（83）が通常制御開度より大きい大開度に電動膨脹
   弁（25）を制御するように該開度制御手段（83）に補正
   信号を出力する暖房補正手段（85）とを備えていること
   を特徴とする空気調和装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の空気調和装置において、 冷媒循環回路（1）における凝縮温度相当飽和圧力を検
   出する高圧検出手段（HPS2）と、 暖房運転サイクル時に、上記高圧検出手段（HPS2）の検
   出圧力が設定圧力以上に上昇すると、開度制御手段（8
   3）が電動膨脹弁（25）の開動を停止するように該開度
   制御手段（83）に停止信号を出力する開度停止手段（8
   6）とを備えていることを特徴とする空気調和装置。