JP5585549B2 - 空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、再熱除湿方式の除湿暖房機能を備えるヒートポンプ式の空調装置に関するものである。

従来の空調装置として、例えば、特許文献１に示されるものが知られている。特許文献１の空調装置は、ヒートポンプサイクル内に、コンプレッサと、コンデンサと、室外熱交換器と、エバポレータとが設けられており、エバポレータとコンデンサとが送風ダクト内に配設されている。そして、コンデンサと室外熱交換器との間に第１絞りが設けられ、また室外熱交換器とエバポレータとの間に第２絞りが設けられている。第１絞り、および第２絞りとしては、例えば絞り開度が調節可能な可変絞りが使用されている。

引用文献１の空調装置では、コンデンサおよび室外熱交換器を、直列に並ぶ放熱器として使用し、またエバポレータを吸熱器として使用することで、エバポレータによって空調空気を冷却（除湿）して、この冷却（除湿）された空調空気をコンデンサによって加熱する除湿暖房運転（除湿モード）を可能としている。

除湿暖房運転時においては、エバポレータ出口温度が目標出口温度Ｔｅｏとなるようにコンプレッサの回転数が制御されるようになっている。また、予め、第１絞り、および第２絞りの弁開度の組合せ（ランク１〜５）が決められており、コンデンサ出口温度Ｔｃが目標吹出温度ＴＡＯとなるように、２つの弁開度の組合せ（ランク１〜５）が、目標出口温度Ｔｅｏとコンデンサ出口温度Ｔｃとの差ΔＴに応じて変更されるようになっている。尚、ランク１〜５は、第１絞りの絞り開度が小さい側から大きい側に変更される第１絞り用ランク１〜５と、第２絞りの絞り開度が大きい側から小さい側に変更される第２絞り用ランク１〜５との各１〜５同士の組合せとなるように形成されている。

特許第３３３１７６５号公報

しかしながら、特許文献１の空調装置では、除湿暖房運転時において、コンデンサと室外熱交換器とによって冷媒を凝縮液化するので、室外熱交換器内の液冷媒の保持量が増加する。このときのサイクル内の必要冷媒量が実際の封入冷媒量を超えると、エバポレータにおいては冷媒不足状態となり、エバポレータ出口側においては、過剰な過熱度を持ち、除湿能力が低下してしまう。

この問題を回避するためには、サイクル内に充分な冷媒を封入することが必要となるが、必要冷媒量が少ない運転条件での余剰冷媒量が増加してしまい、また基本的な封入冷媒量が増加することから、液冷媒を溜めるための気液分離器を大型にする必要が生ずる。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、封入冷媒量を増加させることなく、確実な除湿暖房運転が可能となる空調装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明では、圧縮機（１１１）、凝縮器（１１２）、第１絞り（１１３）、室外熱交換器（１１４）、第２絞り（１１５）、および蒸発器（１１６）が環状に接続されて、圧縮機（１１１）によって冷媒が循環されるヒートポンプサイクル（１１０）を備え、
凝縮器（１１２）、および蒸発器（１１６）が送風ダクト（１２１）内に収容されると共に、室外熱交換器（１１４）が送風ダクト（１２１）の外部に配置され、
第１絞り（１１３）、および第２絞り（１１５）の絞り開度が、制御部（１３０）によって制御される空調装置において、
制御部（１３０）は、第１絞り（１１３）および第２絞り（１１５）の絞り開度を制御して、室外熱交換器（１１４）を凝縮器（１１２）と共に放熱器として機能させる第１モードによって、あるいは室外熱交換器（１１４）を蒸発器（１１６）と共に吸熱器として機能させる第２モードによって、送風ダクト（１２１）内を流通する空調空気に対して蒸発器（１１６）で除湿し、凝縮器（１１２）で加熱する除湿暖房運転を実行するにあたって、
蒸発器（１１６）における実際の蒸発器温度（ＴＥ）が、目標温度として設定される目標蒸発器温度（ＴＥＯ）となるように、圧縮機（１１１）の回転速度を調整する除湿能力制御を実施し、
次に、凝縮器（１１２）における実際の凝縮器温度（ＴＡＶ）が、目標温度として設定される目標凝縮器温度（ＴＡＯ）となるように、予め定めた第１絞り（１１３）と第２絞り（１１５）との絞り開度の組合わせパターンを調整する加熱能力制御を実施し、
更に、蒸発器（１１６）における冷媒量が予め定めた所定量よりも少なくなったときに、第１絞り（１１３）および第２絞り（１１５）の絞り開度が共に大きくなるように変更して、第１モードの場合では室外熱交換器（１１４）から流出される冷媒の状態が気液２相状態となるように、あるいは、第２モードの場合では凝縮器（１１２）から流出される冷媒の状態が気液２相状態となるように制御することを特徴としている。

この発明によれば、蒸発器（１１６）における冷媒量が予め定めた所定量よりも少なくなったときに、室外熱交換器（１１４）、あるいは凝縮器（１１２）から流出される冷媒が気液２相状態となるように制御される。よって、室外熱交換器（１１４）、あるいは凝縮器（１１２）から流出される冷媒の状態が液相状態で過冷却された状態となることがなく、室外熱交換器（１１４）、あるいは凝縮器（１１２）内に液相状態で冷媒が多量に保持されることが抑制される。よって、初期段階でヒートポンプサイクル（１１０）内に封入される冷媒量を増加させなくとも、蒸発器（１１６）における冷媒不足状態を抑制して、蒸発器（１１６）での除湿能力低下を抑制することができ、確実な除湿暖房運転を実施することが可能となる。

ここで、制御部（１３０）は、蒸発器（１１６）における冷媒量が予め定めた所定量よりも少なくなったときに、第１絞り（１１３）および第２絞り（１１５）の絞り開度が共に大きくなるように変更して、室外熱交換器（１１４）、あるいは凝縮器（１１２）から流出される冷媒の状態が気液２相状態となるように制御するようにしている。

これにより、蒸発器（１１６）における冷媒量が予め定めた所定量よりも少なくなったときに、第１モードの場合では、第２絞り（１１５）の開度を大きくすることで、室外熱交換器（１１４）の放熱量を小さくして室外熱交換器（１１４）から流出される冷媒の状態を気液２相状態にすることができると共に蒸発器（１１６）へ流出される冷媒量を増加させることができる。よって、蒸発器（１１６）での除湿能力を維持することができる。このとき、室外熱交換器（１１４）で放熱量が小さくなった分、凝縮器（１１２）での放熱量が増加して、空調空気への加熱能力が大きくなってしまうが、第１絞り（１１３）の開度を大きくすることで、凝縮器（１１２）の加熱能力の増加を抑えて、空調空気の加熱温度を維持することができる。

また、第２モードの場合では、第１絞り（１１３）の開度を大きくすることで、凝縮器（１１２）の放熱量を小さくして凝縮器（１１２）から流出される冷媒の状態を気液２相状態にすることができる。そして、第２絞り（１１５）の開度を大きくすることで、室外熱交換器（１１４）から蒸発器（１１６）へ流出される冷媒量を増加させることができ、蒸発器（１１６）での除湿能力を維持することができる。

請求項２に記載の発明では、制御部（１３０）は、蒸発器（１１６）における冷媒量が予め定めた所定量よりも少なくなったときに、第２絞り（１１５）の絞り開度が大きくなるように変更して、蒸発器（１１６）に流入される冷媒量を増加させた後に、加熱能力制御において、第１絞り（１１３）の絞り開度が大きくなるように変更することで、第２絞り（１１５）の開度を大きくしたことに伴う凝縮器（１１２）の加熱能力増加を抑えるように調整して、室外熱交換器（１１４）、あるいは、凝縮器（１１２）から流出される冷媒の状態が気液２相状態となるように制御することを特徴としている。

この発明によれば、結果的には、第１絞り（１１３）および第２絞り（１１５）の絞り開度を共に大きくなるように変更するので、請求項１と同様の効果を得ることができる。

請求項３に記載の発明では、制御部（１３０）は、蒸発器（１１６）における冷媒量が予め定めた所定量よりも少なくなったことを、蒸発器（１１６）の冷媒出口側における冷媒の過熱度（ＳＨ）が、予め定めた所定過熱度（ＳＨａ）よりも大きくなったことで判定することを特徴としている。

この発明によれば、蒸発器（１１６）における冷媒の温度等を把握することで過熱度を把握できるので、容易且つ確実に蒸発器（１１６）における冷媒量が予め定めた所定量よりも少なくなったことを判定できる。

請求項４に記載の発明では、蒸発器（１１６）と圧縮機（１１１）との間に、冷媒の気液を分離して、液相冷媒を溜める気液分離器（１１７）を備え、
制御部（１３０）は、蒸発器（１１６）における冷媒量が予め定めた所定量よりも少なくなったことを、気液分離器（１１７）内の液相冷媒量が予め定めた所定液相冷媒量よりも少なくなったことで判定することを特徴としている。

この発明によれば、気液分離器（１１７）における冷媒量を検出することで、低圧側における冷媒量が多いか少ないかを把握できるので、容易且つ確実に蒸発器（１１６）における冷媒量が予め定めた所定量よりも少なくなったことを判定できる。

請求項５に記載の発明では、圧縮機（１１１）、凝縮器（１１２）、第１絞り（１１３）、室外熱交換器（１１４）、第２絞り（１１５）、および蒸発器（１１６）が環状に接続されて、圧縮機（１１１）によって冷媒が循環されるヒートポンプサイクル（１１０）を備え、
凝縮器（１１２）、および蒸発器（１１６）が送風ダクト（１２１）内に収容されると共に、室外熱交換器（１１４）が送風ダクト（１２１）の外部に配置され、
第１絞り（１１３）、および第２絞り（１１５）の絞り開度が、制御部（１３０）によって制御される空調装置において、
第２絞り（１１５）に対して並列に接続されて、蒸発器（１１６）の冷媒出口側の冷媒温度に応じて絞り開度が調整される温度式膨張弁（１１５Ａ）を備え、
制御部（１３０）は、第１絞り（１１３）および第２絞り（１１５）の絞り開度を制御して、室外熱交換器（１１４）を凝縮器（１１２）と共に放熱器として機能させる第１モードによって、あるいは室外熱交換器（１１４）を蒸発器（１１６）と共に吸熱器として機能させる第２モードによって、送風ダクト（１２１）内を流通する空調空気に対して蒸発器（１１６）で除湿し、凝縮器（１１２）で加熱する除湿暖房運転を実行するにあたって、
蒸発器（１１６）における実際の蒸発器温度（ＴＥ）が、目標温度として設定される目標蒸発器温度（ＴＥＯ）となるように、圧縮機（１１１）の回転速度を調整する除湿能力制御を実施し、
次に、凝縮器（１１２）における実際の凝縮器温度（ＴＡＶ）が、目標温度として設定される目標凝縮器温度（ＴＡＯ）となるように、予め定めた第１絞り（１１３）と第２絞り（１１５）との絞り開度の組合せパターンを調整する加熱能力制御を実施し、
除湿能力制御、および加熱能力制御を繰り返すようにしており、
温度式膨張弁（１１５Ａ）が開かれて蒸発器（１１６）に流入される冷媒量が増加されると、加熱能力制御において、第１絞り（１１３）の絞り開度が大きくなるように変更することで、温度式膨張弁（１１５Ａ）が開かれたことに伴う凝縮器（１１２）での加熱能力増加を抑制するように調整して、第１モードの場合では室外熱交換器（１１４）から流出される冷媒の状態が気液２相状態となるように、あるいは、第２モードの場合では凝縮器（１１２）から流出される冷媒の状態が気液２相状態となるように制御することを特徴としている。

この発明によれば、温度式膨張弁（１１５Ａ）は、蒸発器（１１６）の冷媒出口側の冷媒温度に応じて絞り開度を調整するので、蒸発器（１１６）に流入する冷媒量を常に適切に維持して冷媒不足状態を発生させることがない。

そして、第１モードの場合では、温度式膨張弁（１１５Ａ）が開かれることによって、室外熱交換器（１１４）での放熱量が小さくなった分、凝縮器（１１２）での放熱量が増加して、空調空気への加熱能力が大きくなってしまうが、第１絞り（１１３）の開度を大きくするので、凝縮器（１１２）の加熱能力の増加を抑えて、空調空気の加熱温度を維持することができる。また、第２モードの場合では、第１絞り（１１３）の開度を大きくすることで、凝縮器（１１２）の放熱量を小さくして凝縮器（１１２）から流出される冷媒の状態を気液２相状態にすることができる。

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態における空調装置の全体構成を示す構成図である。 第１実施形態における除湿暖房運転時に実行される制御フローチャートである。 第１絞りと第２絞りとの開度の組合せを決定するためのマップである。 ヒートポンプサイクルの作動状態１を示す作動線図である。 ヒートポンプサイクルの作動状態２を示す作動線図である。 ヒートポンプサイクルの作動状態３を示す作動線図である。 ヒートポンプサイクルの作動状態４を示す作動線図である。 絞り開度の補正係数を決定するためのマップである。 蒸発器における冷媒不足状態を示す作動線図である。 第１、第２絞りの絞り開度変更後の作動状態を示す作動線図である。 第２実施形態における除湿暖房運転時に実行される制御フローチャートである。 第３実施形態における空調装置の全体構成を示す構成図である。 第３実施形態における除湿暖房運転時に実行される制御フローチャートである。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
第１実施形態における空調装置１００について、図１〜図１０を用いて説明する。図１は空調装置１００の全体構成を示す構成図、図２は除湿暖房運転時に実行される制御フローチャート、図３は第１絞り１１３と第２絞り１１５との開度の組合せを決定するためのマップ、図４〜図７はヒートポンプサイクル１１０の作動状態１〜４を示す作動線図、図８は絞り開度の補正係数を決定するためのマップ、図９は室内蒸発器１１６における冷媒不足状態を示す作動線図、図１０は第１絞り１１３、第２絞り１１５の絞り開度変更後の作動状態を示す作動線図である。

図１に示すように、空調装置１００は、例えば車両に搭載される車両用の空調装置である。空調装置１００は、ヒートポンプサイクル１１０、室内ユニット１２０、および制御装置１３０等を備えている。

ヒートポンプサイクル１１０は、車室内の冷房、暖房、あるいは除湿暖房を行うための熱サイクルであり、冷媒が循環する環状の冷媒流路１１０ａに圧縮機１１１、室内凝縮器１１２、第１絞り１１３、室外熱交換器１１４、第２絞り１１５、室内蒸発器１１６、およびアキュムレータ１１７等が設けられ、また、分岐流路１１８に電磁弁１１９が設けられて形成されている。

上記ヒートポンプサイクル１１０を構成する各機器１１１〜１１９のうち、室内凝縮器１１２、および室内蒸発器１１６は、後述する室内ユニット１２０の構成部品として車室内（インストルメントパネル内）に配設され、他の機器（１１１、１１３〜１１７、１１９）は車両のエンジンルーム内に配設されている。

圧縮機１１１は、図示しない電動モータによって駆動されて、ヒートポンプサイクル１１０内の冷媒を高温高圧に圧縮して吐出する電動式の流体機械であり、作動回転数に応じて冷媒の吐出量が調整されるようになっている。図示しないバッテリから供給される電力がインバータ１１１ａによって調整されることで、圧縮機１１１の作動回転数および冷媒吐出量が制御されるようになっている。インバータ１１１ａによる電力調整の作動は、制御装置１３０によって制御されるようになっている。

室内凝縮器１１２は、圧縮機１１１から吐出される高温高圧の冷媒の熱を、空調ケース１２１内を流通する空調用空気に放出して、空調用空気を加熱する暖房用の放熱用熱交換器（放熱器）であり、本発明の凝縮器に対応している。室内凝縮器１１２は、空調ケース１２１内の空調用空気流れの下流側に配設されている。

第１絞り１１３は、絞り開度が、冷媒流路１１０ａの流路断面積と同等となる全開開度から、所定の絞り開度まで調整可能とする絞り部である。第１絞り１１３の絞り開度は、制御装置１３０によって制御されるようになっている。

室外熱交換器１１４は、第１絞り１１３から流出される冷媒と、車両外部の空気（以下、外気）との間で熱交換する熱交換器である。室外熱交換器１１４は、空調ケース１２１の外部で、例えばエンジンルーム内においてエンジン冷却用のラジエータ（図示せず）の前方に重なるように配設されている。尚、ラジエータの車両後方側には、室外熱交換器１１４およびラジエータに外気を供給するラジエータ電動ファン（図示せず）が設けられている。

ヒートポンプサイクル１１０による冷房運転時においては、第１絞り１１３の絞り開度は、全開開度に制御されて、室内凝縮器１１２から流出される冷媒は減圧されずに高温高圧のまま室外熱交換器１１４に流入されるようになっている。よって、室外熱交換器１１４は冷媒の熱を外気に放出する放熱用熱交換器（放熱器）として機能する。

また、ヒートポンプサイクル１１０による暖房運転時においては、第１絞り１１３の絞り開度は、所定の絞り開度に制御されて、室内凝縮器１１２から流出される冷媒は低温低圧に減圧されて室外熱交換器１１４に流入されるようになっている。よって、室外熱交換器１１４は外気から吸熱する吸熱用熱交換器（吸熱器）として機能する。

また、ヒートポンプサイクル１１０による除湿暖房運転時においては、第１絞り１１３の絞り開度は、その大きさが調整されるように制御されて、室内凝縮器１１２から流出される冷媒はある程度減圧されて室外熱交換器１１４に流入される場合がある。この場合であると、室外熱交換器１１４は冷媒の熱を外気に放出する放熱用熱交換器（放熱器）として機能する。あるいは、除湿暖房運転時においては、第１絞り１１３の絞り開度は、所定の絞り開度に制御されて、室内凝縮器１１２から流出される冷媒は低温低圧に減圧されて室外熱交換器１１４に流入される場合がある。この場合であると、室外熱交換器１１４は外気から吸熱する吸熱用熱交換器（吸熱器）として機能する。

第２絞り１１５は、絞り開度が調整され、室外熱交換器１１４から流出される冷媒を減圧する減圧手段である。第２絞り１１５の絞り開度は、制御装置１３０によって制御されるようになっている。

室内蒸発器１１６は、第２絞り１１５によって減圧された冷媒と空調ケース１２１内を流通する空調用空気との間で熱交換して、空調用空気から冷媒に吸熱して、空調用空気を冷却する冷房用の吸熱用熱交換器（吸熱器）であり、本発明の蒸発器に対応している。室内蒸発器１１６は、空調ケース１３１内で流路全体を横断するように配設されている。室内蒸発器１２６は、空調ケース１３１内で室内凝縮器１１２よりも空調用空気流れの上流側に配設されている。

アキュムレータ１１７は、本発明の気液分離器に対応するものであり、室内蒸発器１１６から流出される冷媒、あるいは後述する分岐流路１１８を流通する冷媒を受け入れ、冷媒の気液を分離して液相冷媒を溜め、気相冷媒および底部付近の少量の液相冷媒（オイルが溶け込んでいる）を圧縮機１１１へ吸入させるようになっている。

分岐流路１１８は、室外熱交換器１１４と第２絞り１１５との間と、室内蒸発器１１６とアキュムレータ１１７との間とを接続する流路である。分岐流路１１８は、第２絞り１１５および室内蒸発器１１６をバイパスするバイパス流路となっている。分岐流路１１８の途中部位には、分岐流路１１８を開閉可能とする電磁弁１１９が設けられている。電磁弁１１９による分岐流路１１８の開閉は、制御装置１３０によって制御されるようになっている。

次に、室内ユニット１２０は、空調用空気の温度を、乗員が設定する設定温度となるように調整して、選択された吹出し口（図示せず）のいずれかから車室内に吹出すユニットである。室内ユニット１２０は、空調ケース１２１内に送風機１２２、室内蒸発器１１６、室内凝縮器１１２、およびエアミックスドア１２４等が設けられて形成されている。

送風機１２２は、空調ケース１２１の空調用空気上流側に形成された内気吸入口１２１ａ、あるいは外気吸入口１２１ｂから空調用空気を空調ケース１２１内に取り入れて、最下流側となる吹出し口から車室内へ吹出す送風手段である。送風機１２２の作動回転数、即ち送風量は、制御装置１３０によって制御されるようになっている。送風機１２２の空調用空気流れ下流側には、上記で説明した室内蒸発器１１６、および室内凝縮器１１２が順に配設されている。また、室内凝縮器１１２と空調ケース１２１との間には、空調用空気が室内凝縮器１１２をバイパスして流通可能となるバイパス流路１２３が形成されている。

エアミックスドア１２４は、室内凝縮器１１２とバイパス流路１２３とを通過する空調用空気量を調整する調整手段である。エアミックスドア１２４は、室内凝縮器１１２（空調用空気通過部）、あるいはバイパス流路１２３を開閉する回動式のドアである。エアミックスドア１２４の開度に応じて、室内凝縮器１１２を通過して加熱される加熱空気と、室内蒸発器１１６で冷却されてバイパス流路１２３を流通する冷却空気との流量割合が調整されて、室内凝縮器１１２の下流側の空調用空気温度が調整されるようになっている。エアミックスドア１２４の開度は、制御装置１３０によって制御されるようになっている。

室内ユニット１２０において室内凝縮器１１２の下流側は、車室内に向かう複数の吹出し口（フェイス吹出し口、フット吹出し口、デフロスタ吹出し口）へ接続されており、上記エアミックスドア１２４によって温度調整された空調用空気は、複数の吹出し口のうち、選択された吹出し口から車室内に吹出されるようになっている。

室内凝縮器１１２と第１絞り１１３との間には、室内凝縮器１１２から流出される冷媒の圧力を検出する圧力センサ１３１が設けられている。圧力センサ１３１によって検出された圧力信号は、制御装置１３０に出力されるようになっている。

また、室内蒸発器１１６の冷媒入口側には、室内蒸発器１１６の入口側の温度を検出する入口温度センサ１３２が設けられている。加えて、室内蒸発器１１６の冷媒出口側には、室内蒸発器１１６の出口側の温度を検出する出口温度センサ１３３が設けられている。各温度センサ１３２、１３３は、室内蒸発器１１６の冷媒チューブ表面、熱交換用フィン表面、あるいはヘッダタンク表面等に設けることができる。各温度センサ１３２、１３３によって検出された温度信号は、制御装置１３０に出力されるようになっている。

制御装置１３０は、マイクロコンピュータとその周辺回路から構成される制御部である。制御装置１３０は、予め設定されたプログラムに従って、図示しないエンジン水温センサ、外気温センサ、および内気温センサからの各種温度信号、日射センサからの日射信号、および図示しない操作パネルで乗員が設定する設定温度信号等に対する演算処理を行う。また、圧力センサ１３１から圧力信号、各温度センサ１３２、１３３からの温度信号に対する演算処理を行う。更に、制御装置１３０は演算結果に基づいて、インバータ１１１ａ（圧縮機１１１）、第１絞り１１３、第２絞り１１５、電磁弁１１９、ラジエータ電動ファン、送風機１２２、エアミックスドア１２４等の制御を行うことで、以下説明する冷房運転、暖房運転、および除湿暖房運転を行う。

次に、上記構成に基づく作動について、図２〜図１０を加えて説明する。

１．冷房運転
制御装置１３０は、外気温センサから得られる外気温度、内気温センサから得られる内気温度、日射センサから得られる日射量、および乗員が設定する設定温度をもとに、必要吹出し温度を算出する。そして、制御装置１３０は、車室内に吹出される空調用空気の温度が乗員の設定する設定温度となるように、必要吹出し温度に応じて、空調ケース１２１内に取り入れるべき空調用空気の選択（内気か外気か）、送風機１２２の回転数（送風量）設定、エアミックスドア１２４の開度の設定、吹出口の選択（フェイスかフットかデフロスタか）等を行う。

また、制御装置１３０は、ヒートポンプサイクル１１０において、第１絞り１１３の絞り開度を全開開度にし、第２絞り１１５の絞り開度を所定の絞り開度に調整し、電磁弁１１９を閉じ、圧縮機１１１およびラジエータ電動ファンを作動させる。すると、ヒートポンプサイクル１１０においては、冷媒は、圧縮機１１１、室内凝縮器１１２、第１絞り１１３、室外熱交換器１１４、第２絞り１１５、室内蒸発器１１６、アキュムレータ１１７、圧縮機１１１の順に循環する。

冷房運転時においては、制御装置１３０によってエアミックスドア１２４は主に室内凝縮器１１２を閉じる側に回動されて、空調用空気の大半はバイパス流路１２３を流れるように制御される。よって、室内凝縮器１１２内を流れる冷媒は、空調用空気にほとんど放熱することなく、高温高圧のまま室内凝縮器１１２から流出される形となる。また、第１絞り１１３が全開開度とされているので、室内凝縮器１１２から流出された高温高圧の冷媒は、第１絞り１１３において減圧されることなく、室外熱交換器１１４内に流入する。そして、冷媒の熱は室外熱交換器１１４によって外気に放出されて、冷媒は冷却されることになる。

更に、冷却されて室外熱交換器１１４から流出される冷媒は、第２絞り１１５によって低温低圧に減圧されて、室内蒸発器１１６に流入する。室内ユニット１３０内の空調用空気は、室内蒸発器１１６内を流れる冷媒によって冷却され、冷却空気となってバイパス流路１２３を通り、選択された吹出口から車室内に吹出される。このとき、空調用空気の温度は、主に、エアミックスドア１２４の開度制御により調整される。室内蒸発器１１６から流出される冷媒は、アキュムレータ１１７によって気液分離されて、液相冷媒がアキュムレータ１１７内に溜められ、気相冷媒が圧縮機１１１に吸入される。

２．暖房運転
制御装置１３０は、上記冷房運転時と同様に、必要吹出し温度を算出する。そして、制御装置１３０は、車室内に吹出される空調用空気の温度が乗員の設定する設定温度となるように、必要吹出し温度に応じて、空調ケース１２１内に取り入れるべき空調用空気の選択（内気か外気か）、送風機１２２の回転数（送風量）設定、エアミックスドア１２４の開度の設定、吹出口の選択（フェイスかフットかデフロスタか）等を行う。

次に、制御装置１３０は、ヒートポンプサイクル１１０において、第１絞り１１３の絞り開度を所定の絞り開度にし、第２絞りを全閉状態にし、電磁弁１１９を開き、圧縮機１１１およびラジエータ電動ファンを作動させる。すると、ヒートポンプサイクル１１０においては、冷媒は、圧縮機１１１、室内凝縮器１１２、第１絞り１１３、室外熱交換器１１４、分岐流路１１８、電磁弁１１９、アキュムレータ１１７、圧縮機１１１の順に循環する。

暖房運転時においては、制御装置１３０によってエアミックスドア１２４は主にバイパス流路１２３を閉じる側に回動されて、空調用空気の大半は室内凝縮器１１２を通過するように制御される。よって、室内凝縮器１１２内を流れる冷媒は、空調用空気に放熱して、空調用空気を加熱する。室内凝縮器１１２から流出される冷媒は、第１絞り１１３によって低温低圧に減圧されて、室外熱交換器１１４に流入する。この場合、室外熱交換器１１４は吸熱器として機能し、室外熱交換器１１４の冷媒は外気から吸熱することになる。このように、暖房運転時においては、空調用空気は室内凝縮器１１２によって加熱され、選択された吹出口から車室内に吹出される。このとき、空調用空気の温度は、主に、エアミックスドア１２４の開度制御により調整される。室外熱交換器１１４から流出される冷媒は、電磁弁１１９を介してアキュムレータ１１７によって気液分離されて、液相冷媒がアキュムレータ１１７内に溜められ、気相冷媒が圧縮機１１１に吸入される。

３．除湿暖房運転
制御装置１３０は、まず、ヒートポンプサイクル１１０において、電磁弁１１９を閉じ、圧縮機１１１およびラジエータ電動ファンを作動させる。すると、ヒートポンプサイクル１１０においては、冷媒は、圧縮機１１１、室内凝縮器１１２、第１絞り１１３、室外熱交換器１１４、第２絞り１１５、室内蒸発器１１６、アキュムレータ１１７、圧縮機１１１の順に循環する。

そして、制御装置１３０は、図２に示すフローチャートに基づいて、除湿暖房運転を実施する。まず、制御装置１３０は、ステップＳ１００で、除湿能力制御を実施する。具体的には、制御装置１３０は、除湿暖房運転における室内蒸発器１１６での目標室内蒸発器温度ＴＥＯを算出し、現在の室内蒸発器温度ＴＥが、算出した目標室内蒸発器温度ＴＥＯとなるように、圧縮機１１１の目標回転速度ＩＶＯを決定して、圧縮機１１１の回転速度を制御する。

目標室内蒸発器温度ＴＥＯは、除湿暖房運転を実施する際に室内蒸発器１１６において必要とされる目標温度である。制御装置１３０は、予め設けられた目標室内蒸発器温度算出マップをもとに目標室内蒸発器温度ＴＥＯを算出する。目標室内蒸発器温度算出マップは、例えば、外気温センサから得られる外気温度と、目標室内蒸発器温度ＴＥＯとが予め関係付けられたマップである。あるいは、目標室内蒸発器温度算出マップは、冷房運転時、暖房運転時に算出した必要吹出し温度と、目標室内蒸発器温度ＴＥＯとが予め関係付けられたマップである。また、現在の室内蒸発器温度ＴＥは、入口温度センサ１３２によって得られる温度としている。

次に、制御装置１３０は、ステップＳ１１０で、加熱能力制御を実施する。具体的には、制御装置１３０は、除湿暖房運転における室内凝縮器１１２での目標室内凝縮器温度ＴＡＯを算出し、現在の室内凝縮器温度ＴＡＶが、算出した目標室内凝縮器温度ＴＡＯとなるように、第１絞り１１３と第２絞り１１５との絞り開度の組合せパターンを調整し、第１絞り１１３の目標絞り開度Ａと、第２絞り１１５の目標絞り開度Ｂとを決定する。尚、目標室内凝縮器温度ＴＡＶは、本発明の目標凝縮器温度に対応し、現在の室内凝縮器温度ＴＡＶは、本発明の実際の凝縮器温度に対応する。

目標室内凝縮器温度ＴＡＯは、除湿暖房運転を実施する際に室内凝縮器１１２において必要とされる目標温度であり、制御装置１３０は、目標室内蒸発器温度ＴＥＯの算出時と同様に、予め設けられた目標室内凝縮器温度算出マップをもとに目標室内凝縮器温度ＴＡＯを算出する。目標室内凝縮器温度算出マップは、例えば、外気温センサから得られる外気温度と、目標室内凝縮器温度ＴＡＯとが予め関係付けられたマップである。あるいは、目標室内凝縮器温度算出マップは、冷房運転時、暖房運転時に算出した必要吹出し温度と、目標室内凝縮器温度ＴＥＯとが予め関係付けられたマップである。また、現在の室内凝縮器温度ＴＡＶは、圧力センサ１３１によって得られる冷媒の圧力値をもとに、この圧力値に対応する冷媒の温度値を算出して、得られた温度値を用いるようにしている。

また、第１絞り１１３と第２絞り１１５との絞り開度の組合せパターンは、以下のように形成するようにしている。即ち、図３に示すように、第１絞り１１３の絞り開度が全開側（開度大）から全閉側（開度小）に向かって、順に小さくなっていく複数の開度水準と、第２絞り１１３の絞り開度が全閉側（開度小）から全開側（開度大）に向かって、順に大きくなっていく複数の開度水準とを設け、各開度水準同士を組み合わせたものを第１絞り１１３と第２絞り１１５との絞り開度の組合せパターンとして形成するようにしている。以下、これを単に、開度の組合せパターンと呼ぶことにする。

開度の組合せパターンを、図３中の横軸の左側の組合せから右側の組合せにしていくと、ヒートポンプサイクル１１０は、図４〜図７に示すような作動モードをとり得る。即ち、第１絞り１１３の絞り開度を大きくし、第２絞り１１５の絞り開度を小さくするほど、第２絞り１１５での減圧が大きく得られ、図４、図５に示すように、室外熱交換器１１４は、室内凝縮器１１２と共に放熱器として機能し、室内蒸発器１１６が吸熱器として機能する形となる。以下、この作動モードを第１モード（図４、図５）と呼ぶことにする。

逆に、第１絞り１１３の絞り開度を小さくし、第２絞り１１５の絞り開度を大きくするほど、第１絞り１１３での減圧が大きく得られ、図６、図７に示すように、室外熱交換器１１４は、室内蒸発器１１６と共に吸熱器として機能し、室内凝縮器１１２が放熱器として機能する形となる。以下、この作動モードを第２モード（図６、図７）と呼ぶことにする。

開度の組合せパターンを、図３中の横軸の左側の組合せにするほど、室内凝縮器１１２と室外熱交換器１１４のうち、室内凝縮器１１２での放熱量が小さくなり、室内凝縮器１１２における現在の室内凝縮器温度ＴＡＶは低くなる。逆に、開度の組合せパターンを、図３中の横軸の右側の組合せにするほど、室外熱交換器１１４と室内蒸発器１１６とによる吸熱量が大きくなり、これにバランスするように室内凝縮器１１２での放熱量が大きくなり、室内凝縮器１１２における現在の室内凝縮器温度ＴＡＶは高くなる。ステップＳ１１０は、このように開度の組合せパターンを調整して、第１絞り１１３の絞り開度を目標絞り開度Ａ、および第２絞り１１５の絞り開度を目標絞り開度Ｂと決定することで、室内凝縮器１１２における加熱能力を制御するものとなっている。

次に、制御装置１３０は、ステップＳ１２０で、室内蒸発器１１６における冷媒量が予め定めた所定量より少なくなったか否かを判定する。ここでは、具体的に、制御装置１３０は、室内蒸発器１１６における冷媒量を、室内蒸発器１１６の冷媒出口側における冷媒の過熱度ＳＨを用いて把握するようにしている。

制御装置１３０は、過熱度ＳＨが、予め定めた所定過熱度ＳＨａ（例えば、５℃）を超えたか否かを判定する。制御装置１３０は、入口温度センサ１３２によって得られる冷媒入口温度Ｔ１と、出口温度センサ１３３とによって得られる冷媒出口温度Ｔ２を用いて、過熱度ＳＨを算出する。即ち、室内蒸発器１１６の冷媒入口側における冷媒は、液相冷媒が蒸発されていく気液２相の状態にあり、冷媒入口温度Ｔ１はその時の圧力に応じて一定となり、冷媒のモリエル線図の飽和蒸気線上の温度と同一となる。一方、室内蒸発器１１６の冷媒出口側における冷媒は、蒸発が完了した気相状態にあり、冷媒出口温度Ｔ２は、蒸発が進むにつれて温度上昇していく。よって、過熱度ＳＨは、冷媒出口温度Ｔ２−冷媒入口温度Ｔ１として算出することができるのである。

制御装置１３０は、ステップＳ１２０で、算出された過熱度ＳＨが所定過熱度ＳＨａを超えたと判定すると、室内蒸発器１１６における冷媒量が不足状態にあると判定して、ステップＳ１３０で、冷媒不足防止制御を実施する。尚、ステップＳ１２０で否と判定すると、ステップＳ１００に戻る。ステップＳ１３０では、制御装置１３０は、ヒートポンプサイクル１１０の作動モードが第１モード（図４、図５）である場合は、室外熱交換器１１４から流出される冷媒の状態が気液２相状態となるように、あるいは、作動モードが第２モード（図６、図７）である場合は、室内凝縮器１１２から流出される冷媒の状態が気液２相状態となるように、第１絞り１１３および第２絞り１１５の絞り開度を変更する。

上記のように、過熱度ＳＨが所定過熱度ＳＨａを超えている場合は、第１モード（図４、図５）においては、室内凝縮器１１２および室外熱交換器１１４によって冷媒の放熱（冷却）が促進され、室外熱交換器１１４内の液相冷媒の保持量が増加するために、室内蒸発器１１６において、必要冷媒量が不足状態となっているのである。また、第２モード（図６、図７）においても、室内凝縮器１１２によって冷媒の放熱（冷却）が促進され、室内凝縮器１１２内の液相冷媒の保持量が増加し、室内蒸発器１１６においては、必要冷媒量が不足状態となっているのである。このように、室内蒸発器１１６において冷媒不足状態となると、空調用空気の冷却（除湿）度合いが不足となり、除湿暖房効果が充分に得られなくなる。

よって、ステップＳ１３０では、制御装置１３０は、室内蒸発器１１６における冷媒不足状態を防止するために、第１絞り１１３および第２絞り１１５の絞り開度を補正して、過熱度ＳＨが所定過熱度ＳＨａ以下となるようにする。このために、制御装置１３０は、ここでは、ステップＳ１１０で決定した目標絞り開度Ａ、および目標絞り開度Ｂが共に大きくなるようにするための補正係数αを決定する。

制御装置１３０は、図８に示すマップに基づいて補正係数αを決定する。即ち、マップは、横軸に過熱度ＳＨ−所定過熱度ＳＨａをとり、縦軸に１以上となる補正係数αをとり、両者の関係が正の１次関数となるように関係付けている。つまり、過熱度ＳＨ−所定過熱度ＳＨａが大きくなるほど補正係数αが大きな値として決定されるようにしている。例えば、図８に示すように、過熱度ＳＨ−所定過熱度ＳＨａがＣとして得られた場合、補正係数αは、Ｄとして決定される。

ステップＳ１３０で補正係数αを決定した後に、制御装置１３０は、ステップＳ１４０で、第１絞り１１３の最終絞り開度ＥＶＨを目標絞り開度Ａ×αと決定し、また、第２絞り１１５の最終絞り開度ＥＶＣを目標絞り開度Ｂ×αと決定し、第１絞り１１３、および第２絞り１１５の絞り開度が、それぞれ最終絞り開度ＥＶＨ、最終絞り開度ＥＶＣとなるように変更する。

以上のように、本実勢形態では、除湿暖房運転時において、制御装置１３０は、室内蒸発器１１６における冷媒不足状態が発生すると、ヒートポンプサイクル１１０の作動モードが第１モード（図４、図５）であると、室外熱交換器１１４から流出される冷媒の状態が気液２相状態となるように、あるいは作動モードが第２モード（図６、図７）であると、室内凝縮器１１２から流出される冷媒の状態が気液２相状態となるように、第１絞り１１３、および第２絞り１１５の絞り開度を変更するようにしている。

これにより、室外熱交換器１１４、あるいは室内凝縮器１１２から流出される冷媒の状態が液相状態で過冷却された状態となることがなく、室外熱交換器１１４、あるいは室内凝縮器１１２内に液相状態で冷媒が多量に保持されることが抑制される。よって、初期段階でヒートポンプサイクル１１０内に封入される冷媒量を増加させなくとも、室内蒸発器１１６における冷媒不足状態を抑制して、室内蒸発器１１６での除湿能力低下を抑制することができ、確実な除湿暖房運転を実施することが可能となる。

具体的には、本実施形態では、上記の第１絞り１１３、および第２絞り１１５の絞り開度を変更する際に、両者１１３、１１５の絞り開度が共に大きくなるように変更している。

これにより、第１モード（図４、図５）の場合では、例えば図９に示すように、室外熱交換器１１４の冷媒流出側において、冷媒が過冷却状態にあり、室内蒸発器１１６において冷媒不足状態（液相冷媒不足状態）に至っているものに対して、図１０に示すように、第２絞り１１５の開度を大きくすることで、室外熱交換器１１４の放熱量を小さくして室外熱交換器１１４から流出される冷媒の状態を気液２相状態にすることができると共に室内蒸発器１１６へ流出される冷媒量を増加させることができる。よって、室内蒸発器１１６での除湿能力を維持することができる。このとき、室外熱交換器１１４で放熱量が小さくなった分、室内凝縮器１１２での放熱量が増加して、空調用空気への加熱能力が大きくなってしまうが、第１絞り１１３の開度を大きくすることで、室内凝縮器１１２の加熱能力の増加を抑えて、空調用空気の加熱温度を維持することができる。

また、第２モード（図６、図７）の場合では、第１絞り１１３の開度を大きくすることで、室内凝縮器１１２の放熱量を小さくして室内凝縮器１１２から流出される冷媒の状態を気液２相状態にすることができる。そして、第２絞り１１５の開度を大きくすることで、室外熱交換器１１４から室内蒸発器１１６へ流出される冷媒量を増加させることができ、室外蒸発器１１６での除湿能力を維持することができる。

また、本実施形態では、室内蒸発器１１６における冷媒量が予め定めた所定量よりも少なくなったことを、室内蒸発器１１６の冷媒出口側における冷媒の過熱度ＳＨが予め定めた所定過熱度ＳＨａよりも大きくなったことで判定するようにしている。

これにより、室内蒸発器１１６における冷媒の温度等を把握することで過熱度ＳＨを把握できるので、容易且つ確実に室内蒸発器１１６における冷媒量が予め定めた所定量よりも少なくなったことを判定できる。

（第２実施形態）
第２実施形態は、空調装置１００の各構成は上記第１実施形態と同一であるが、上記第１実施形態に対して、除湿暖房運転時の制御内容を変更したものとしている。第２実施形態における除湿暖房運転時に実行される制御フローチャートを図１１に示す。第２実施形態の制御フローチャート（図１１）は、上記第１実施形態で説明した制御フローチャート（図２）に対して、ステップＳ１３０、およびステップＳ１４０を、それぞれステップＳ１３１、およびステップＳ１４１に変更したものとしている。

図１１に示すように、除湿暖房運転時において、制御装置１３０は、ステップＳ１００〜ステップＳ１２０の後に、ステップＳ１３１で冷媒不足防止制御を実施する。ステップＳ１３１では、室内蒸発器１１６の過熱度ＳＨが所定過熱度ＳＨａ以下となるようにするために、まず、第２絞り１１５の絞り開度を補正する。第２絞り１１５の絞り開度補正の要領は、上記第１実施形態と同一であり、図８に示すマップに基づいて補正係数αを決定する。

そして、制御装置１３０は、ステップＳ１４１で、第１絞り１１３の最終絞り開度ＥＶＨをステップＳ１１０で設定した目標絞り開度Ａと決定し、また、第２絞り１１５の最終絞り開度ＥＶＣを目標絞り開度Ｂ×αと決定し、第２絞り１１５の絞り開度を大きくする。

図１１のフローチャートでは、ステップＳ１４１の後に再びステップＳ１００〜ステップＳ１４１が継続的に繰り返される。この繰り返しが実施される中で、ステップＳ１１０の加熱能力制御において、制御装置１３０は、第１絞り１１３の絞り開度を更に変更（大きく）する。

即ち、第１モード（図４、図５）の場合では、ステップＳ１４１で第２絞り１１５の絞り開度を大きくすると、室外熱交換器１１４の放熱量を小さくして室外熱交換器１１４から流出される冷媒の状態を気液２相状態にすることができると共に室内蒸発器１１６へ流出される冷媒量を増加させることができる。よって、室内蒸発器１１６での除湿能力を維持することができる。このとき、室外熱交換器１１４で放熱量が小さくなった分、室内凝縮器１１２での放熱量が増加して、空調用空気への加熱能力が大きくなる。よって、ステップＳ１１０の加熱能力制御において、加熱能力増加分を抑えるように、制御装置１３０は、第１絞り１１３の絞り開度が大きくなるように変更するのである。

また、第２モード（図６、図７）の場合では、ステップＳ１４１で第２絞り１１５の絞り開度を大きくすると、室外熱交換器１１４から室内蒸発器１１６へ流出される冷媒量を増加させることができ、室外蒸発器１１６での除湿能力を維持することができる。このとき、室内蒸発器１１６の吸熱量にバランスするように室内凝縮器１１２での放熱量が増加して、空調用空気への加熱能力が大きくなる。よって、ステップＳ１１０の加熱能力制御において、加熱能力増加分を抑えるように、制御装置１３０は、第１絞り１１３の絞り開度が大きくなるように変更するのである。

第２実施形態においては、第１絞り１１３と第２絞り１１５の絞り開度を変更（大きく）するタイミングが上記第１実施形態と異なるが、室内蒸発器１１６における冷媒量が不足状態となるときに、結果的には、第１絞り１１３および第２絞り１１５の絞り開度を共に大きくなるように変更するので、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第３実施形態）
第３実施形態における空調装置１００Ａを図１２に示す。また、第３実施形態における除湿暖房運転時に実行される制御フローチャートを図１３に示す。第３実施形態は、上記第１実施形態に対して、入口温度センサ１３２、および出口温度センサ１３３を廃止し、温度式膨張弁１１５Ａを追加したものとしている。

ヒートポンプサイクル１１０Ａの冷媒流路１１０ａには、第２絞り１１５をバイパスするバイパス流路１１５Ｂが設けられている。温度式膨張弁１１５Ａは、バイパス流路１１５Ｂに配設されて、室内蒸発器１１６の出口側の冷媒の過熱度ＳＨに応じて、バイパス流路１１５Ｂの絞り開度を自動的に調整する膨張弁として形成されている。温度式膨張弁１１５Ａは、例えば、過熱度ＳＨが所定過熱度ＳＨａを超えると、温度式膨張弁１１５Ａの絞り開度を大きくなる側に変更し、室内蒸発器１１６に流入される冷媒量が増加されるように作動する。逆に、温度式膨張弁１１５Ａは、過熱度ＳＨが所定過熱度ＳＨａ以下となると、温度式膨張弁１１５Ａの絞り開度を小さくなる側に変更し、室内蒸発器１１６に流入される冷媒量が低下されるように作動する。これにより、過熱度ＳＨが所定過熱度ＳＨａに維持されるようになっている。

図１３に示す制御フローチャートは、上記第１実施形態で説明したステップＳ１００、およびステップＳ１１０をそのまま活用し、ステップＳ１１０の後にステップＳ１４２を追加したものである。

制御装置１３０は、ステップＳ１００で、除湿能力制御のために圧縮機１１１の目標回転速度ＩＶＯを決定して、圧縮機１１１の回転速度を制御する。次に、制御装置１３０は、ステップＳ１１０で、加熱能力制御のために第１絞り１１３と第２絞り１１５の絞り開度（目標絞り開度Ａ、目標絞り開度Ｂ）を決定する（図３）。

そして、制御装置１３０は、ステップＳ１４２で、第１絞り１１３の最終絞り開度ＥＶＨを目標絞り開度Ａと決定し、また、第２絞り１１５の最終絞り開度ＥＶＣを目標絞り開度Ｂと決定する。そして、制御装置１３０は、ステップＳ１００〜ステップＳ１４２を継続的に繰り返す。

ここで、室内蒸発器１１６おける冷媒不足状態が発生して、過熱度ＳＨが所定過熱度ＳＨａを超えると、温度式膨張弁１１５Ａの絞り開度が大きくなる側に自動的に変更されて、室内蒸発器１１６に流入される冷媒量が増加される。

そして、温度式膨張弁１１５Ａの絞り開度が大きくなる側に変更されると、ステップＳ１００〜ステップＳ１４２の繰り返しが実施される中で、次のステップＳ１１０の加熱能力制御において、制御装置１３０は、第１絞り１１３の絞り開度を更に変更（大きく）する。

これにより、第１モード（図４、図５）の場合では、温度式膨張弁１１５Ａの絞り開度が大きくなる側に変更されることによって、室外熱交換器１１４での放熱量が小さくなった分、室内凝縮器１１２での放熱量が増加して、空調用空気への加熱能力が大きくなってしまうが、制御装置１３０は、第１絞り１１３の開度を大きくすることで、室内凝縮器１１２の加熱能力の増加を抑えて、空調用空気の加熱温度を維持することができる。

また、第２モード（図６、図７）の場合では、制御装置１３０は、第１絞り１１３の開度を大きくすることで、室内凝縮器１１２の放熱量を小さくして室内凝縮器１１２から流出される冷媒の状態を気液２相状態にすることができる。

第３実施形態においては、温度式膨張弁１１５Ａは、室内蒸発器１１６の冷媒出口側の冷媒温度に応じて絞り開度を自動的に調整するので、室内蒸発器１１６に流入する冷媒量を常に適切に維持して冷媒不足状態を発生させることがない。そして、第３実施形態では、温度式膨張弁１１５Ａを使用するので、上記第１実施形態のように、室内蒸発器１１６の出口側の冷媒の過熱度ＳＨを検出するための各温度センサ１３２、１３３を不要とすることができる。

（その他の実施形態）
室内蒸発器１１６における冷媒量が予め定めた所定量よりも少なくなったことを、アキュムレータ１１７に例えば液面センサ等を設けて、アキュムレータ１１７の液相冷媒の量を検出し、検出された液相冷媒量が予め定めた所定液相冷媒量よりも少なくなったことで、判定するようにしても良い。これにより、ヒートポンプサイクル１１０の低圧側における冷媒量が多いか少ないかを把握できるので、容易且つ確実に室内蒸発器１１６における冷媒量が予め定めた所定量よりも少なくなったことを判定できる。

１００、１００Ａ 空調装置
１１０、１１０Ａ ヒートポンプサイクル
１１１ 圧縮機
１１２ 室内凝縮器（凝縮器）
１１３ 第１絞り
１１４ 室外熱交換器
１１５ 第２絞り
１１５Ａ 温度式膨張弁
１１６ 室内蒸発器（蒸発器）
１１７ アキュムレータ（気液分離器）
１２１ 空調ケース（送風ダクト）
１３０ 制御装置（制御部）

Claims (5)

1. 圧縮機（１１１）、凝縮器（１１２）、第１絞り（１１３）、室外熱交換器（１１４）、第２絞り（１１５）、および蒸発器（１１６）が環状に接続されて、前記圧縮機（１１１）によって冷媒が循環されるヒートポンプサイクル（１１０）を備え、
   前記凝縮器（１１２）、および前記蒸発器（１１６）が送風ダクト（１２１）内に収容されると共に、前記室外熱交換器（１１４）が前記送風ダクト（１２１）の外部に配置され、
   前記第１絞り（１１３）、および前記第２絞り（１１５）の絞り開度が、制御部（１３０）によって制御される空調装置において、
   前記制御部（１３０）は、前記第１絞り（１１３）および前記第２絞り（１１５）の絞り開度を制御して、前記室外熱交換器（１１４）を前記凝縮器（１１２）と共に放熱器として機能させる第１モードによって、あるいは前記室外熱交換器（１１４）を前記蒸発器（１１６）と共に吸熱器として機能させる第２モードによって、前記送風ダクト（１２１）内を流通する空調空気に対して前記蒸発器（１１６）で除湿し、前記凝縮器（１１２）で加熱する除湿暖房運転を実行するにあたって、
   前記蒸発器（１１６）における実際の蒸発器温度（ＴＥ）が、目標温度として設定される目標蒸発器温度（ＴＥＯ）となるように、前記圧縮機（１１１）の回転速度を調整する除湿能力制御を実施し、
   次に、前記凝縮器（１１２）における実際の凝縮器温度（ＴＡＶ）が、目標温度として設定される目標凝縮器温度（ＴＡＯ）となるように、予め定めた前記第１絞り（１１３）と前記第２絞り（１１５）との絞り開度の組合わせパターンを調整する加熱能力制御を実施し、
   更に、前記蒸発器（１１６）における冷媒量が予め定めた所定量よりも少なくなったときに、前記第１絞り（１１３）および前記第２絞り（１１５）の絞り開度が共に大きくなるように変更して、前記第１モードの場合では前記室外熱交換器（１１４）から流出される前記冷媒の状態が気液２相状態となるように、あるいは、前記第２モードの場合では前記凝縮器（１１２）から流出される前記冷媒の状態が気液２相状態となるように制御することを特徴とする空調装置。
2. 前記制御部（１３０）は、前記蒸発器（１１６）における冷媒量が予め定めた所定量よりも少なくなったときに、前記第２絞り（１１５）の絞り開度が大きくなるように変更して、前記蒸発器（１１６）に流入される冷媒量を増加させた後に、前記加熱能力制御において、前記第１絞り（１１３）の絞り開度が大きくなるように変更することで、前記第２絞り（１１５）の開度を大きくしたことに伴う前記凝縮器（１１２）の加熱能力増加を抑えるように調整して、前記室外熱交換器（１１４）、あるいは、前記凝縮器（１１２）から流出される前記冷媒の状態が気液２相状態となるように制御することを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
3. 前記制御部（１３０）は、前記蒸発器（１１６）における冷媒量が予め定めた所定量よりも少なくなったことを、前記蒸発器（１１６）の冷媒出口側における前記冷媒の過熱度（ＳＨ）が、予め定めた所定過熱度（ＳＨａ）よりも大きくなったことで判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空調装置。
4. 前記蒸発器（１１６）と前記圧縮機（１１１）との間に、前記冷媒の気液を分離して、液相冷媒を溜める気液分離器（１１７）を備え、
   前記制御部（１３０）は、前記蒸発器（１１６）における冷媒量が予め定めた所定量よりも少なくなったことを、前記気液分離器（１１７）内の液相冷媒量が予め定めた所定液相冷媒量よりも少なくなったことで判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空調装置。
5. 圧縮機（１１１）、凝縮器（１１２）、第１絞り（１１３）、室外熱交換器（１１４）、第２絞り（１１５）、および蒸発器（１１６）が環状に接続されて、前記圧縮機（１１１）によって冷媒が循環されるヒートポンプサイクル（１１０）を備え、
   前記凝縮器（１１２）、および前記蒸発器（１１６）が送風ダクト（１２１）内に収容されると共に、前記室外熱交換器（１１４）が前記送風ダクト（１２１）の外部に配置され、
   前記第１絞り（１１３）、および前記第２絞り（１１５）の絞り開度が、制御部（１３０）によって制御される空調装置において、
   前記第２絞り（１１５）に対して並列に接続されて、前記蒸発器（１１６）の冷媒出口側の冷媒温度に応じて絞り開度が調整される温度式膨張弁（１１５Ａ）を備え、
   前記制御部（１３０）は、前記第１絞り（１１３）および前記第２絞り（１１５）の絞り開度を制御して、前記室外熱交換器（１１４）を前記凝縮器（１１２）と共に放熱器として機能させる第１モードによって、あるいは前記室外熱交換器（１１４）を前記蒸発器（１１６）と共に吸熱器として機能させる第２モードによって、前記送風ダクト（１２１）内を流通する空調空気に対して前記蒸発器（１１６）で除湿し、前記凝縮器（１１２）で加熱する除湿暖房運転を実行するにあたって、
   前記蒸発器（１１６）における実際の蒸発器温度（ＴＥ）が、目標温度として設定される目標蒸発器温度（ＴＥＯ）となるように、前記圧縮機（１１１）の回転速度を調整する除湿能力制御を実施し、
   次に、前記凝縮器（１１２）における実際の凝縮器温度（ＴＡＶ）が、目標温度として設定される目標凝縮器温度（ＴＡＯ）となるように、予め定めた前記第１絞り（１１３）と前記第２絞り（１１５）との絞り開度の組合せパターンを調整する加熱能力制御を実施し、
   前記除湿能力制御、および前記加熱能力制御を繰り返すようにしており、
   前記温度式膨張弁（１１５Ａ）が開かれて前記蒸発器（１１６）に流入される冷媒量が増加されると、前記加熱能力制御において、前記第１絞り（１１３）の絞り開度が大きくなるように変更することで、前記温度式膨張弁（１１５Ａ）が開かれたことに伴う前記凝縮器（１１２）での加熱能力増加を抑制するように調整して、前記第１モードの場合では前記室外熱交換器（１１４）から流出される前記冷媒の状態が気液２相状態となるように、あるいは、前記第２モードの場合では前記凝縮器（１１２）から流出される前記冷媒の状態が気液２相状態となるように制御することを特徴とする空調装置。

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