JP4179365B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の室内機を備えて室内空間の冷暖房を行う空気調和装置に関し、特に、各室内機に設けられた膨張機構の制御技術に関するものである。

従来より、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えて、室内空間の冷暖房を行う空気調和装置が知られている。そして、この空気調和装置の冷媒回路は、主に圧縮機、四路切換弁、室外熱交換器、膨張機構及び室内熱交換器が冷媒配管で接続された閉回路を構成している。又、この空気調和装置は、室外機と室内機とを備え、該室外機には上記圧縮機と上記四路切換弁と上記室外熱交換器とが設けられ、該室内機には上記膨張機構と上記室内熱交換器とが設けられている。

この空気調和装置の中には、１台の室外機に対して複数台の室内機が並列に接続されたマルチタイプの空気調和装置がある（例えば特許文献１参照）。このマルチタイプの空気調和装置において、上記室外機の圧縮機から各室内機の室内熱交換器へ送られる冷媒量は、各室内機ごとの冷房或いは暖房負荷に応じて、各室内機の膨張機構により調整可能に構成されている。
特開２００３−１０６６８３号公報

しかしながら、このマルチタイプの空気調和装置において、室内機の運転開始直後における膨張機構の動作中に、該膨張機構から異音が発生する場合がある。この異音は、例えば、すでに別の室内機が運転している状況において、さらに室内機を運転開始した直後に、その運転開始した室内機の膨張機構から発生する異音であったり、停止している室内機の暖房運転を開始した直後に、その暖房運転を開始した室内機の膨張機構から発生する異音であったりする。

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、空気調和装置の室内機において、該室内機の起動時に発生する膨張機構の異音を低減することである。

第１の発明は、圧縮機（13）と室外熱交換器（15）と室外膨張機構（17）とが設けられた室外機（2）と、各々に室内熱交換器（34a,34b）と開度可変の室内膨張機構（33a,33b）とが設けられるとともに上記室外機（2）に対して並列に接続された複数の室内機（3a,3b）と、上記室内膨張機構（33a,33b）の起動制御を行うと共に、室内熱交換器（34a,34b）から流出する冷媒が冷房運転時には所定の過熱度になるように、暖房運転時には所定の過冷却度になるように室内膨張機構（33a,33b）を通常制御して運転制御を行う制御手段（41）とを備え、空調運転を行う空気調和装置（1）を前提としている。

そして、上記空気調和装置（1）の制御手段（41）は、空調運転状況を判定する判定手段と、空調運転状況に基づいて複数の動作から１つを選択して上記室内膨張機構（33a,33b）に行わせる駆動手段（45）とを有し、上記複数の動作は、上記室内膨張機構（33a,33b）の起動時に、該室内膨張機構（33a,33b）を所定の最小開度に開けた後、該最小開度より大きい所定開度まで断続的または連続的に大きくし、その後に通常制御を行う第１動作と、上記室内膨張機構（33a,33b）の起動時に、該室内膨張機構（33a,33b）を所定の中間開度に開けた後、該中間開度に所定時間が経過するまで保持し、その後に通常制御を行う第２動作とを含んでいる。

更に、上記判定手段は、上記圧縮機（13）が駆動した状態の室内膨張機構（33a,33b）の前後に所定の圧力差があるか否かを判定する差圧判定手段（42,44）と、該差圧判定手段（42,44）が室内膨張機構（33a,33b）の前後に所定の圧力差がないと判定した場合であって且つ暖房運転時であると上記室内膨張機構（33a,33b）内の冷媒通路がガス冷媒で満たされていると判定する冷媒状態判定手段（43）とを備えている。

加えて、上記駆動手段（45）は、上記室内膨張機構（33a,33b）の前後に所定の圧力差があると差圧判定手段（42,44）が判定した場合に上記第１動作を選択して上記室内膨張機構（33a,33b）に第１動作を行わせる第１駆動部（45）と、上記室内膨張機構（33a,33b）内の冷媒通路がガス冷媒で満たされていると冷媒状態判定手段（43）が判定した場合に上記第２動作を選択して上記室内膨張機構（33a,33b）に第２動作を行わせる第２駆動部（45）とを備えている。尚、上記の最小開度は必ずしも全閉を意味するのではなく、微小開度だけ開いた状態であってもよい。

上記空気調和装置（1）の室内機（3a,3b）における膨張機構（33a,33b）において、上記膨張機構（33a,33b）の前後に所定の圧力差がある状態で、その膨張機構（33a,33b）の弁を起動時の最小開度から最大開度まで一気に開くと、該膨張機構（33a,33b）の内部の冷媒に衝撃波が生じる場合がある。

第１の発明では、上記膨張機構（33a,33b）において、上記膨張機構（33a,33b）の前後に所定の圧力差がある場合には、その膨張機構（33a,33b）の弁開度を一気に開くのではなく、断続的又は連続的に少しずつ開く動作、即ち上記第１動作を行わせることにより、該膨張機構（33a,33b）の内部の冷媒に生じる衝撃波を抑えることができる。

また、上記空気調和装置（1）の室内機（3a,3b）における膨張機構（33a,33b）において、該膨張機構（33a,33b）内の冷媒通路がガス冷媒で満たされている状態で、その膨張機構（33a,33b）の弁を最小開度から最大開度まで開くと、その弁開度の変化に伴って何度も異音が発生する場合がある。

第１の発明では、上記膨張機構（33a,33b）において、上記膨張機構（33a,33b）内の冷媒通路がガス冷媒で満たされている場合には、起動時の最小開度から最大開度まで連続的に開くのではなく、起動時の最小開度から最大開度までの間の中間開度で所定時間保持する動作、即ち上記第２動作を行わせることにより、何度も異音が発生するのを抑えながら、その所定時間内に、上記圧縮機（13）から上記熱源側熱交換器（15）を介して送られてくる高圧液冷媒を流入させることができる。ここで、上記膨張機構（33a,33b）において、何度も異音が発生するのを抑えることができる理由は、上記膨張機構（33a,33b）に高圧液冷媒が入った後であれば、その異音が上記膨張機構（33a,33b）内に響かなくなるからである。

特に、上記室内機（3a,3b）の起動時における膨張機構（33a,33b）内の冷媒通路がガス冷媒で満たされているか否かを、上記空気調和装置（1）が暖房運転をしようとしているか否かで判定することができる。ここで、空気調和装置（1）が行おうとする運転が暖房運転であるか否かにより、上記膨張機構（33a,33b）内の状態がガス冷媒であるか否かを判定することができる理由は、冬の時期に暖房運転を行おうとする場合には、室内の方が戸外に比べて幾分温度が高い場合が多く、停止中の室内機（3a,3b）における冷媒配管内に残留する液冷媒は、高い室内温度のために蒸発してガス冷媒となっていることが考えられるからである。

第２の発明は、第１の発明において、上記差圧判定手段（42,44）は、上記圧縮機（13）の起動時間が所定時間以上であるか否かを判定する起動時間判定部（42）により構成されていることを特徴としている。

第２の発明では、上記膨張機構（33a,33b）の前後に所定の圧力差があるか否かの判定を、圧力値を直接測定することにより行うのではなく、上記圧縮機（13）の起動時間を計測することにより行うことができる。ここで、上記圧縮機（13）の起動時間を計測することにより、上記膨張機構（33a,33b）の前後に所定の圧力差があるか否かを判定することができる理由は、上記膨張機構（33a,33b）の前後に所定の圧力差が生じるのは、上記圧縮機（13）の起動によるものであり、上記圧縮機（13）が起動して所定時間が経過していれば、上記膨張機構（33a,33b）の前後に所定の圧力差が生じていると推定することができるからである。

第３の発明は、第１の発明において、上記室内機（3a,3b）が、上記利用側熱交換器（34a,34b）の入口側冷媒温度を検知する冷媒温度検知手段（38a,38b）と、該利用側熱交換器（34a,34b）の入口側空気温度を検知する空気温度検知手段（36a,36b）とを有し、上記差圧判定手段（42,44）が、上記入口側冷媒温度と上記入口側空気温度との温度差が所定値以上であるか否かを判定する温度差判定部（44）により構成されていることを特徴としている。

第３の発明では、上記膨張機構（33a,33b）の前後に所定の圧力差があるか否かの判定を、圧力値を直接測定することにより行うのではなく、上記利用側熱交換器（34a,34b）に設置された冷媒温度検知手段（38a,38b）で検出された冷媒温度と、同じく上記利用側熱交換器（34a,34b）に設置された空気温度検知手段（36a,36b）とで検出された空気温度との温度差が所定値以上であるかを判定することにより行うことができる。ここで、上記冷媒温度及び上記空気温度の温度差が所定値以上であるか否かを判定することにより、上記膨張機構（33a,33b）の前後に所定の圧力差があるか否かを判定することができる理由は、上記利用側熱交換器（34a,34b）の入口側の冷媒温度が上記空気温度より高いということは、上記圧縮機（13）が起動しているためであり、該圧縮機（13）が起動していれば、第２の発明と同様に、上記膨張機構（33a,33b）の前後に所定の圧力差が生じていると推定することができるからである。

本発明によれば、上記制御手段（41）が上記膨張機構（33a,33b）に行わせる第１動作により、上記膨張機構（33a,33b）の動作中に生じる冷媒の衝撃波を抑えることができる。これにより、この衝撃波に起因する衝撃音を抑えることができる。又、上記制御手段（41）が上記膨張機構（33a,33b）に行わせる第２動作により、ガス冷媒のみで満たされている状態の上記膨張機構（33a,33b）の冷媒通路に高圧液冷媒を流入させることができるので、上記冷媒通路がガス冷媒のみで満たされている時に弁開度の変化に伴って何度も発生する異音を抑えることができる。以上より、空気調和装置（1）の室内機（3a,3b）の起動時に発生する膨張機構（33a,33b）からの異音を低減することができる。

また、上記空気調和装置（1）が暖房運転であるか否かを判定するという簡便な方法によって、上記室内機（3a,3b）の起動時における膨張機構（33a,33b）内の冷媒通路がガス冷媒で満たされているか否かの判定を行うことができる。

また、上記第２の発明によれば、上記圧縮機（13）の起動時間の計測という簡便な方法によって、上記膨張機構（33a,33b）の前後に所定の圧力差があるか否かの判定を行うことができる。

また、上記第３の発明によれば、上記利用側熱交換器（34a,34b）の冷媒温度及び空気温度の測定によって、上記膨張機構（33a,33b）の前後に所定の圧力差があるか否かの判定を行うことができる。

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。

−空気調和装置の構成−
本実施形態の空気調和装置（1）はマルチタイプの空調機であり、複数の室内の冷暖房を１台の室外機（2）で行うことができる。図１の冷媒回路図に示すように、上記空気調和装置（1）は、室外機（2）と、第１連絡配管（4）と、第２連絡配管（5）と、上記室外機（2）に対して並列に接続された２台の室内機（3a,3b）とを備えている。上記室外機（2）は戸外に設置されるとともに、該室外機（2）の内部には室外回路（10）が備えられている。上記室外回路（10）の一端には、第１閉鎖弁（11）を介して第１連絡配管（4）の一端が接続され、室外回路（10）の他端には、第２閉鎖弁（12）を介して第２連絡配管（5）の一端が接続されている。

一方、上記室内機（3a,3b）は２つの室内にそれぞれ１台ずつ設置されるとともに、各室内機（3a,3b）の内部にはそれぞれ室内回路（30a,30b）が備えられている。そして、上記第１連絡配管（4）の他端が分岐して、各室内回路（30a,30b）に設けられた第１端（31a,31b）にそれぞれ接続され、第２連絡配管（5）の他端が分岐して、各室内回路（30a,30b）に設けられた第２端（32a,32b）にそれぞれ接続されている。そして、室外回路（10）と室内回路（30a,30b）とが、第１連絡配管（4）及び第２連絡配管（5）で接続されて、蒸気圧縮冷凍サイクルを行う冷媒回路（1a）が構成されている。さらに、上記空気調和装置（1）には、上記室外機（2）と上記室内機（3a,3b）との運転制御を実行するコントローラ（40）も備えられている。

〈室外機〉
上記室外機（2）の室外回路（10）は、可変容量圧縮機（圧縮機）（13）、四路切換弁（14）、室外熱交換器（熱源側熱交換器）（15）、レシーバ（16）及び室外膨張弁（17）が冷媒配管に接続されて構成されている。

上記可変容量圧縮機（13）は、図示しないインバータが接続されており、上記インバータは、上記可変容量圧縮機（13）の圧縮機モータに電流を供給するとともに、その電流の周波数を変化させることが可能に構成されている。つまり、上記インバータを制御することにより、上記可変容量圧縮機（13）は、ある範囲内で自在に圧縮機モータの回転数を変更して、容量を調整することができる。

上記可変容量圧縮機（13）の吸入側には吸入冷媒配管（13a）の一端が接続されるとともに、該吸入冷媒配管（13a）には低圧圧力センサ（18）が設けられている。又、上記可変容量圧縮機（13）の吐出側には吐出冷媒配管（13b）の一端が接続されるとともに、該吐出冷媒配管（13b）には、高圧圧力スイッチ（19）と吐出温度センサ（20）と高圧圧力センサ（21）とが設けられている。

上記四路切換弁（14）は、第１ポート（P1）と第３ポート（P3）が連通し、第２ポート（P2）と第４ポート（P4）が連通する第１の状態（図の実線参照）と、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通し、第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が連通する第２の状態（図の破線参照）とに切換可能に構成されている。そして、第１ポート（P1）に上記吐出冷媒配管（13b）の他端が、第２ポート（P2）に上記第２閉鎖弁（12）が、第３ポート（P3）に上記室外熱交換器（15）に設けられたガス端が、第４ポート（P4）に上記吸入冷媒配管（13a）の他端が、それぞれ接続されている。

上記室外熱交換器（15）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成されており、図示していないが、該室外熱交換器（15）は、伝熱管が複数パスに配列されており、該伝熱管と直交して多数のアルミフィンが設置されている。又、上記室外熱交換器（15）の近傍には、室外ファン（15a）と外気温度センサ（15b）とが設けられている。

そして、室外熱交換器（15）に設けられた液端には第１液管（22）の一端が接続され、第１液管（22）の他端はレシーバ（16）の上部に接続されている。又、レシーバ（16）の下部には第２液管（23）の一端が接続され、第２液管（23）の他端は第１閉鎖弁（11）に接続されている。

上記第１液管（22）には、室外熱交換器（15）からレシーバ（16）への冷媒流れを許容し、逆方向への冷媒流れを禁止する第１逆止弁（CV1）が設けられ、上記第２液管（23）には、レシーバ（16）から第１閉鎖弁（11）への冷媒流れを許容し、逆方向への冷媒流れを禁止する第２逆止弁（CV2）が設けらている。さらに、第１液管（22）には第１分岐管（22a）と第２分岐管（22b）とが設けられている。

上記第１分岐管（22a）の一端は、室外熱交換器（15）と第１逆止弁（CV1）との間の第１液管（22）に接続され、他端は、レシーバ（16）と第２逆止弁（CV2）との間の第２液管（23）に接続されている。一方、上記第２分岐管（22b）の一端は、第１逆止弁（CV1）とレシーバ（16）との間の第１液管（22）に接続され、他端は、第２逆止弁（CV2）と第１閉鎖弁（11）との間の第２液管（23）に接続されている。又、上記第１分岐管（22a）には室外膨張弁（17）が設置され、上記第２分岐管（22b）には、第１閉鎖弁（11）からレシーバ（16）への冷媒流れを許容し、逆方向への冷媒流れを禁止する第３逆止弁（CV3）が接続されている。

〈室内機〉
上記室内機（3a,3b）の室内回路（30a,30b）は、該室内回路（30a,30b）の第１端（31a,31b）から第２端（32a,32b）に向かって順に、膨張弁（膨張機構）（33a,33b）と室内熱交換器（利用側熱交換器）（34a,34b）とが冷媒配管で接続されて構成されている。

上記膨張弁（33a,33b）は、開度が調節可能な電子膨張弁（33a,33b）であり、その開度は適宜、コントローラ（40）からのパルス信号によってパルスモータ等の駆動源を制御することにより、変更可能に構成されている。

上記室内熱交換器（34a,34b）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成されており、図示していないが、上記室内熱交換器（34a,34b）は、伝熱管が複数パスに配列されており、該伝熱管と直交して多数のアルミフィンが設置されている。又、該室内熱交換器（34a,34b）の近傍には室内ファン（35a,35b）と室内空間の空気温度を測定する空気温度センサ（空気温度検出手段）（36a,36b）とが設けられ、該室内熱交換器（34a,34b）の第２端（32a,32b）側には冷媒温度センサ（冷媒温度検出手段）（38a,38b）がそれぞれ設けられている。

〈コントローラ〉
上記コントローラ（40）は、主制御部（46）と膨張弁制御装置（制御手段）（41）とで構成されている。上記主制御部（46）は、室内機（3a,3b）に接続された室内リモコン（50a,50b）のＯＮ／ＯＦＦにより、室外機（2）と、その室内リモコン（50a,50b）が接続された室内機（3a,3b）との運転／停止を行うように構成されるとともに、上記空気調和装置（1）に設けられた温度センサ（15b,20,36a,36b,38a,38b）、圧力センサ（18,21）及び圧力スイッチ（19）からの検出信号に応じて、可変容量圧縮機（13）、室外ファン（15a）及び室内ファン（35a,35b）の制御を行う。

一方、上記膨張弁制御装置（41）は、上記膨張弁（33a,33b）の制御を行うように構成されるとともに、上記可変容量圧縮機（13）の起動時間が所定時間以内であるか判定する第１判定部（起動時間判定部）（42）と、空気調和装置（1）が暖房運転であるか判定する第２判定部（運転状態判定部）（43）と、上記第１判定部（42）と第２判定部（43）とに基づいて膨張弁（33a,33b）に開閉動作を行わせる駆動部（駆動手段）（45）とを備えている。ここで、本発明における判定手段が、第１判定部（42）及び第２判定部（43）により構成されている。又、本発明における差圧判定手段が、第１判定手段（42）により構成され、本発明における冷媒状態判定手段が、第２判定部（43）により構成されている。

−空気調和装置の運転動作−
本実施形態の空気調和装置（1）の運転動作について説明する。先ず上記空気調和装置（1）の基本動作である冷房運転と暖房運転について説明し、次に本実施形態に係る室内機（3a,3b）の膨張弁（33a,33b）の制御動作について説明する。

〈冷房運転〉
この冷房運転では、図１の冷媒回路図において室外熱交換器（15）を凝縮器とし、室内熱交換器（34a,34b）を蒸発器とした冷凍サイクルを行う。具体的には、上記室外機（2）の四路切換弁（14）の第１ポート（P1）と第３ポート（P3）とが連通し、第２ポート（P2）と第４ポート（P4）とが連通する状態に設定され、上記室外膨張弁（17）が全閉状態に設定される。又、各室内機（3a,3b）の膨張弁（33a,33b）は、上記コントローラ（40）の膨張弁制御装置（41）により、所定開度に制御される。これにより、上記冷媒回路（1a）において、図１に示す実線の矢印の向きに冷媒が流れる。

具体的に、上記室内機（3a,3b）に接続された室内リモコン（50a,50b）の、どちらか一方又は両方がＯＮされると、該空気調和装置（1）の室外機（2）が運転を開始し、上記室外機（2）の可変容量圧縮機（13）が起動する。該可変容量圧縮機（13）が起動すると、該可変容量圧縮機（13）の吸入側に接続された吸入冷媒配管（13a）から低圧ガス冷媒が吸入されるとともに、その低圧ガス冷媒が所定圧力に圧縮されて高圧ガス冷媒となり、該可変容量圧縮機（13）の吐出側に接続された吐出冷媒配管（13b）から吐出される。吐出された高圧ガス冷媒は、上記四路切換弁（14）の第１ポート（P1）に流入する。該四路切換弁（14）に流入した高圧ガス冷媒は、該四路切換弁（14）の第３ポート（P3）から流出して、上記室外熱交換器（15）に流入する。

上記室外熱交換器（15）に流入した高圧ガス冷媒は、外気に放熱することにより凝縮して高圧液冷媒となり、上記室外熱交換器（15）を流出する。上記室外熱交換器（15）を流出した高圧液冷媒は、第１液管（22）に流入し、第１逆止弁（CV1）を通過して上記レシーバ（16）に流入する。上記レシーバ（16）に流入した高圧液冷媒は、空気調和装置（1）の運転状態により、上記高圧液冷媒の一部が貯留されながら、該レシーバ（16）を流出する。そして、上記レシーバ（16）を流出した高圧液冷媒は、第２液管（23）と第２逆止弁（CV2）と第１閉鎖弁（11）とを順に通過して第１連絡配管（4）に流入する。

上記第１連絡配管（4）に流入した高圧液冷媒は、２つの室内機（3a,3b）の両方がＯＮの場合に各室内機（3a,3b）へ分配される。各室内機（3a,3b）に分配された高圧液冷媒は、それぞれ各室内機（3a,3b）の膨張弁（33a,33b）に流入して、所定圧力に減圧されて低圧冷媒となり、該膨張弁（33a,33b）から流出する。該膨張弁（33a,33b）から流出した低圧冷媒は、上記室内熱交換器（34a,34b）に流入し、該室内熱交換器（34a,34b）を通過する際に室内の空気から吸熱する。室内の空気から吸熱した低圧冷媒は、蒸発して低圧ガス冷媒となって、各室内熱交換器（34a,34b）を流出する。各室内熱交換器（34a,34b）から流出した低圧ガス冷媒は第２連絡配管（5）の合流部で合流し、上記第２閉鎖弁（12）と上記四路切換弁（14）とを通過して、上記可変容量圧縮機（13）へ流入する。該可変容量圧縮機（13）に流入した低圧ガス冷媒は、圧縮されて高圧ガス冷媒となって再び可変容量圧縮機（13）から吐出される。

上記冷房運転時は冷媒が以上のように冷媒回路（1a）内を循環して室内が冷房される。

〈暖房運転〉
この暖房運転では、図１の冷媒回路図において室外熱交換器（15）を蒸発器とし、室内熱交換器（34a,34b）を凝縮器とした冷凍サイクルを行う。具体的には、上記室外機（2）の四路切換弁（14）の第１ポート（P1）と第２ポート（P2）とが連通し、第３ポート（P3）と第４ポート（P4）とが連通する状態に設定される。又、上記室外膨張弁（17）は、上記コントローラ（40）の主制御部（46）により所定開度に制御され、各室内機（3a,3b）の膨張弁（33a,33b）も、上記コントローラ（40）の膨張弁制御装置（41）により、所定開度に制御される。これにより、上記冷媒回路（1a）において、図１に示す破線の矢印の向きに冷媒が流れる。

具体的に、上記冷房運転と同様に、どちらか一方又は両方の室内リモコン（50a,50b）がＯＮされると、該空気調和装置（1）の室外機（2）が運転を開始し、上記室外機（2）の可変容量圧縮機（13）が起動する。該可変容量圧縮機（13）が起動すると、該可変容量圧縮機（13）の吸入側に接続された吸入冷媒配管（13a）から低圧ガス冷媒が吸入されるとともに、その低圧ガス冷媒が所定圧力に圧縮されて高圧ガス冷媒となり、該可変容量圧縮機（13）の吐出側に接続された吐出冷媒配管（13b）を通って吐出される。吐出された高圧ガス冷媒は、上記四路切換弁（14）の第１ポート（P1）に流入する。上記四路切換弁（14）に流入した高圧ガス冷媒は、四路切換弁（14）の第２ポート（P2）から流出して、上記第２閉鎖弁（12）を通過して上記第２連絡配管（5）に流入する。

上記第２連絡配管（5）に流入した高圧ガス冷媒は、２つの室内機（3a,3b）の両方がＯＮの場合に各室内機（3a,3b）へ分配される。各室内機（3a,3b）に分配された高圧ガス冷媒は、各室内機（3a,3b）の室内熱交換器（34a,34b）に流入し、室内に放熱することにより凝縮して高圧液冷媒となり、上記室内熱交換器（34a,34b）から流出する。上記室内熱交換器（34a,34b）から流出した高圧液冷媒は、上記膨張弁（33a,33b）に流入し、その高圧液冷媒の流量が調整される。そして、流量が調整された高圧液冷媒は、第１連絡配管（4）で合流した後、室外機（2）の第１閉鎖弁（11）を介して第１液管（22）における第１分岐管（22b）に流入する。上記第１分岐管（22b）に流入した高圧液冷媒は、上記第３逆止弁（CV3）を通過して、レシーバ（16）に流入する。レシーバ（16）に流入した高圧液冷媒は、その一部が貯留されながら、該レシーバ（16）から流出する。

上記レシーバ（16）から流出した高圧液冷媒は、第２液管（23）と第２分岐管（22a）とを順に通過して室外膨張弁（17）に流入し、所定圧力に減圧されて低圧冷媒となり、該室外膨張弁（17）から流出する。該室外膨張弁（17）から流出した低圧冷媒は、上記室外熱交換器（15）に流入する。該室外熱交換器（15）に流入した低圧冷媒は、該室外熱交換器（15）を通過する際に外気から吸熱する。外気から吸熱した低圧冷媒は、蒸発して低圧ガス冷媒となって、該室外熱交換器（15）から流出する。該室外熱交換器（15）から流出した低圧ガス冷媒は、上記四路切換弁（14）の第３ポート（P3）に流入して、第４ポート（P4）から流出する。上記四路切換弁（14）の第４ポート（P4）から流出した低圧ガス冷媒は、上記可変容量圧縮機（13）へ流入し、所定圧力に圧縮されて、高圧ガス冷媒となって再び可変容量圧縮機（13）から吐出される。

上記暖房運転時は、冷媒が以上のように冷媒回路（1a）内を循環して室内が暖房される。

〈膨張弁の制御動作〉
次に、空調運転時における膨張弁（33a,33b）の制御動作について説明する。ここで、上記膨張弁（33a,33b）は、上述のようにコントローラ（40）の膨張弁制御装置（41）から送られるパルス信号により、弁開度が調整可能に構成されており、弁全開時のパルスは例えば、２０００パルスに設定されている。そして、空調運転が冷房運転の場合には、各室内機（3a,3b）の室内熱交換器（34a,34b）から流出する低圧ガス冷媒が所定の過熱度（例えば、５℃）となるように、膨張弁（33a,33b）の弁開度が制御される。一方、空調運転が暖房運転の場合には、各室内機（3a,3b）の室内熱交換器（34a,34b）から流出する高圧液冷媒が所定の過冷却度（例えば、５℃）となるように膨張弁（33a,33b）の弁開度が制御される。ここで、本実施形態では、このような膨張弁（33a,33b）の制御（通常制御）が行われる前に、起動制御が行われる。以下、この起動制御について、図２の制御フローに基づいて説明する。

上記室内機（3a,3b）に接続された室内リモコン（50a,50b）がＯＮされると、上記コントローラ（40）は、その接続された室内機（3a,3b）の膨張弁（33a,33b）に対して起動制御を開始する。

ステップＳＴ１では、上記膨張弁制御装置（41）の第１判定部（42）により、上記可変容量圧縮機（13）の起動時間がＴ１時間以内（例えば、Ｔ１＝３分間）であるか否か判定するとともに、第２判定部（43）により、上記空気調和装置（1）が暖房運転であるか否か判定する。そして、上記可変容量圧縮機（13）の起動時間がＴ１時間以内であり、且つ空気調和装置（1）が暖房運転であれば、ステップＳＴ２に移り、そうでなければ、ステップＳＴ３に移る。

ステップＳＴ２では、上記膨張弁（33a,33b）の弁開度をＡ２パルス（例えば、Ａ２＝７００パルス）だけ開き、その開度でＴ２時間（例えば、Ｔ２＝３分間）保持する。この間に、上記膨張弁（33a,33b）に、ステップＳＴ１で起動した可変容量圧縮機（13）から室外熱交換器（15）を介して高圧液冷媒が送られてくる。そして、Ｔ２時間経過後、ステップＳＴ５に移り、通常制御が行われ、空気調和装置（1）の運転状態に応じて、さらに弁開度が調整される。

一方、ステップＳＴ３では、上記膨張弁（33a,33b）の弁開度をＡ３パルス（例えば、Ａ３＝３００パルス）だけ開き、その開度でＴ３時間（例えば、Ｔ３＝２０秒間）保持した後、ステップＳＴ４に移る。

ステップＳＴ４では、上記膨張弁（33a,33b）の弁開度をステップＳＴ３の開度に対してΔＡパルス（例えば、ΔＡ＝５０パルス）だけ開き、その開度をΔＴ時間（例えば、ΔＴ＝２０秒間）保持する。そして、次のステップでは前のステップより、弁開度をΔＡパルスだけ開き、その開度をΔＴ時間保持する。この動作をｎ回（例えば、ｎ＝８）繰り返す。これにより、上記膨張弁（33a,33b）の弁はゆっくりと少しずつ開くことになる。そして、この繰り返し動作が終了すると、ステップＳＴ５に移り、通常制御が行われ、空気調和装置（1）の運転状態に応じて、さらに弁開度が調整される。

−実施形態の効果−
本実施形態によれば、上記膨張弁（33a,33b）の通常制御を行う前に、本実施形態で示した起動制御を行うことにより、上記膨張弁（33a,33b）の起動時に発生する異音を低減することができる。ここで、異音とは、上記膨張機構（33a,33b）の前後に所定の圧力差がある状態や、該膨張機構（33a,33b）内の冷媒通路がガス冷媒で満たされている状態において、該膨張弁（33a,33b）を作動させた場合に発生する異音である。そして、前者の異音に関しては、上記膨張弁制御装置（41）が、膨張弁（33a,33b）に図２の制御フローにおけるステップＳＴ３及びステップＳＴ４の動作を行わせて、弁をゆっくりと開くことにより、該膨張弁（33a,33b）の前後に大きい圧力差が生じていたとしても、弁の開動作により発生する冷媒への衝撃波を抑えることができる。これにより、その衝撃波に起因する衝撃音も抑えることができる。

又、後者の異音に関しては、上記膨張弁制御装置（41）が、膨張弁（33a,33b）に図２の制御フローにおけるステップＳＴ２の動作を行わせて、弁開度を一旦保持することにより、何度も異音が発生するのを防止でき、弁開度を保持している間に高圧液冷媒を該膨張弁（33a,33b）へ流入することができる。これにより、上記膨張弁（33a,33b）の冷媒通路が全てガス冷媒で満たされることがないので、該膨張弁（33a,33b）に響く異音を抑えることができる。

−実施形態の変形例−
実施形態の変形例では、上記空気調和装置（1）の膨張弁制御装置（41）が第３判定部（44）を備えている。この第３判定部（44）では、上記膨張弁（33a,33b）の前後に所定の圧力差が生じているか否かの判定を行う。上記実施形態のステップＳＴ１では、上記膨張弁（33a,33b）の前後に所定の圧力差が生じているか否かの判定を、可変容量圧縮機（13）の起動時間で判定したが、変形例では、図３の変形例の制御フローのステップＳＴ１に示すように、可変容量圧縮機（13）の起動時間ではなく、室内機（3a,3b）の冷媒温度センサ（38a,38b）の冷媒温度Ｔｇと，空気温度センサ（36a,36b）の空気温度Ｔａとの温度差が所定値Ｘ１より小さいか否かで判定することができる。そして、この温度差が所定値Ｘ１より小さい場合には、入口冷媒温度Ｔｇと空気温度Ｔａとの温度差があまり大きくないので、可変容量圧縮機（13）が起動している可能性は少なく、上記膨張弁（33a,33b）には所定の圧力差が生じていないだろうと判定し、ステップＳＴ２へ移る。一方、この温度差が所定値Ｘ１以上の場合には、ステップＳＴ３へ移る。以後の動作は上述した実施形態と同様の動作を行う。

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

上記空気調和装置（1）における起動制御では、図２，３に示すように、ステップＳＴ４において、同一パルス値で同一時間保持する動作を繰り返しているが、パルス値や保持する時間は、必ずしも同一でなくてもよく、最初のうちはΔＡを小さくし、時間が経つにつれてΔＡを大きくしてもよい。

又、上記空気調和装置（1）における室内機（3a,3b）の膨張弁（33a,33b）の前後に所定の圧力差が生じているか否かを判定するために、上記膨張弁（33a,33b）の前後に圧力センサを取り付けて、圧力を直接測定してもよい。

又、上記実施形態では、１台の室外機（2）に対して、室内機（3a,3b）を２台設けた例について説明したが、該室内機（3a,3b）の台数は３台以上であってもよい。

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。

以上説明したように、本発明は、空気調和装置の室内機に設けられた膨張機構の異音対策について有用である。

本発明の実施形態における空気調和装置の冷媒回路図である。 本発明の実施形態における空気調和装置の膨張弁の制御フロー図である。 実施形態における変形例の空気調和装置の膨張弁の制御フロー図である。

符号の説明

1 空気調和装置
2 室外機
3a 室内機
3b 室内機
13 圧縮機（可変容量圧縮機）
15 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
13 圧縮機
30a 室内熱交換器（利用側熱交換器）
30b 室内熱交換器（利用側熱交換器）
33a 膨張弁（膨張機構）
33b 膨張弁（膨張機構）
40 コントローラ
41 膨張弁制御装置（制御手段）
42 第１判定部（起動時間判定部）
43 第２判定部（運転状態判定部）
44 第３判定部（温度差判定部）
45 駆動部（駆動手段）

Claims (3)

1. 圧縮機（13）と室外熱交換器（15）と室外膨張機構（17）とが設けられた室外機（2）と、各々に室内熱交換器（34a,34b）と開度可変の室内膨張機構（33a,33b）とが設けられるとともに上記室外機（2）に対して並列に接続された複数の室内機（3a,3b）と、上記室内膨張機構（33a,33b）の起動制御を行うと共に、室内熱交換器（34a,34b）から流出する冷媒が冷房運転時には所定の過熱度になるように、暖房運転時には所定の過冷却度になるように室内膨張機構（33a,33b）を通常制御して運転制御を行う制御手段（41）とを備え、空調運転を行う空気調和装置であって、
   上記制御手段（41）は、空調運転状況を判定する判定手段と、空調運転状況に基づいて複数の動作から１つを選択して上記室内膨張機構（33a,33b）に行わせる駆動手段（45）とを有し、
   上記複数の動作は、上記室内膨張機構（33a,33b）の起動時に、該室内膨張機構（33a,33b）を所定の最小開度に開けた後、該最小開度より大きい所定開度まで断続的または連続的に大きくし、その後に通常制御を行う第１動作と、上記室内膨張機構（33a,33b）の起動時に、該室内膨張機構（33a,33b）を所定の中間開度に開けた後、該中間開度に所定時間が経過するまで保持し、その後に通常制御を行う第２動作とを含み、
   上記判定手段は、上記圧縮機（13）が駆動した状態の室内膨張機構（33a,33b）の前後に所定の圧力差があるか否かを判定する差圧判定手段（42,44）と、該差圧判定手段（42,44）が室内膨張機構（33a,33b）の前後に所定の圧力差がないと判定した場合であって且つ暖房運転時であると上記室内膨張機構（33a,33b）内の冷媒通路がガス冷媒で満たされていると判定する冷媒状態判定手段（43）とを備え、
   上記駆動手段（45）は、上記室内膨張機構（33a,33b）の前後に所定の圧力差があると差圧判定手段（42,44）が判定した場合に上記第１動作を選択して上記室内膨張機構（33a,33b）に第１動作を行わせる第１駆動部（45）と、上記室内膨張機構（33a,33b）内の冷媒通路がガス冷媒で満たされていると冷媒状態判定手段（43）が判定した場合に上記第２動作を選択して上記室内膨張機構（33a,33b）に第２動作を行わせる第２駆動部（45）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１において、
   上記差圧判定手段（42）は、上記圧縮機（13）の起動時間が所定時間以上であるか否かを判定する起動時間判定部（42）により構成されていることを特徴とする空気調和装置。
3. 請求項１において、
   上記室内機（3a,3b）が、上記室内熱交換器（34a,34b）の入口側冷媒温度を検知する冷媒温度検知手段（38a,38b）と、上記室内熱交換器（34a,34b）の入口側空気温度を検知する空気温度検知手段（36a,36b）とを有し、
   上記差圧判定手段（44）が、上記入口側冷媒温度と上記入口側空気温度との温度差が所定値以上であるか否かを判定する温度差判定部（44）により構成されていることを特徴とする空気調和装置。

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