JP5790736B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和装置、特に、圧縮機、室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器の順に冷媒を循環させる暖房運転を行う際に、膨張弁と室外熱交換器との間を流れる冷凍サイクルの低圧の冷媒によって電気部品を冷却する冷媒ジャケットを有する空気調和装置に関する。

従来より、特許文献１（特開２０１０−２５３７４号公報）に示すように、圧縮機、室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器の順に冷媒を循環させる暖房運転を行う際に、膨張弁と室外熱交換器との間を流れる冷凍サイクルの低圧の冷媒によってパワー素子のような電気部品を冷却する冷媒ジャケットを有する空気調和装置がある。この空気調和装置では、冷媒ジャケットに結露が発生する結露発生条件を満たす場合に、圧縮機の回転数を所定回転数に上昇させることによって、電気部品の発熱量を増大させて結露の発生を抑える制御を行うようにしている。

上記従来の空気調和装置では、結露発生条件を満たす場合に、圧縮機の回転数を所定回転数に一気に上昇させているため、冷媒回路における冷媒循環量が過大、すなわち、暖房能力が過多になって、サーモオフによる圧縮機の発停を繰り返すおそれがある。また、冷媒としてＲ３２を使用する場合には、低冷媒循環量で暖房能力を確保できることから、冷媒ジャケットから圧縮機の吸入までの間の圧損が小さくなって冷媒ジャケットを通過する冷媒の温度が低くなる傾向にある。このため、冷媒ジャケットにおける結露が発生しやすくなり、上記の圧縮機の回転数を所定回転数に一気に上昇させる制御が行われる頻度も増加するため、サーモオフによる圧縮機の発停をさらに繰り返しやすくなるおそれがある。

本発明の課題は、圧縮機、室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器の順に冷媒を循環させる暖房運転を行う際に、膨張弁と室外熱交換器との間を流れる冷凍サイクルの低圧の冷媒によって電気部品を冷却する冷媒ジャケットを有する空気調和装置において、暖房運転時に、サーモオフによる圧縮機の発停の発生を抑えつつ、冷媒ジャケットにおける結露を抑えることにある。

第１の観点にかかる空気調和装置は、圧縮機、室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器が接続されることによって構成された冷媒回路を有しており、圧縮機、室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器の順に冷媒を循環させる暖房運転を行う際に、膨張弁と室外熱交換器との間を流れる冷凍サイクルの低圧の冷媒によって圧縮機を駆動する圧縮機用モータのインバータを構成するパワー素子を含む電気部品を冷却する冷媒ジャケットをさらに有する。そして、ここでは、暖房運転時において、冷媒ジャケットにおいて結露が発生するものと判定される冷媒冷却部結露発生条件を満たす場合には、圧縮機の回転数を段階的に上昇させる冷媒冷却部結露防止制御を行う。

ここでは、上記のように、暖房運転時において、冷媒ジャケットにおいて結露が発生するものと判定される冷媒冷却部結露発生条件を満たす場合に、圧縮機の回転数を段階的に上昇させる冷媒冷却部結露防止制御を行うようにしている。このため、従来の圧縮機の回転数を一気に上昇させる制御を行う場合とは異なり、冷媒回路における冷媒循環量が過大、すなわち、暖房能力が過多になることを抑えつつ、必要最小限の回転数増分で冷媒ジャケットにおける結露を抑えることができる。

これにより、ここでは、暖房運転時に、サーモオフによる圧縮機の発停の発生を抑えつつ、冷媒ジャケットにおける結露を抑えることができる。

しかも、ここでは、冷媒冷却部結露防止制御は、冷媒冷却部結露発生条件を満たす限り、圧縮機の回転数の制御下限である下限回転数に所定の回転数増分を加えることを繰り返す制御である。

ここでは、上記のように、冷媒冷却部結露防止制御を、冷媒冷却部結露発生条件を満たす限り、圧縮機の回転数の制御下限である下限回転数に所定の回転数増分を加えることを繰り返す制御としている。このため、要求暖房能力に応じて圧縮機の回転数を変更する圧縮機容量制御を継続しながら、その下限回転数を段階的に上昇させることによって、実質的に圧縮機の回転数を段階的に上昇させることができる。

これにより、ここでは、暖房運転時に、要求暖房能力に応じて圧縮機の回転数を変更する圧縮機容量制御を継続しながら、サーモオフによる圧縮機の発停の発生を抑えつつ、冷媒ジャケットにおける結露を抑えることができる。

第２の観点にかかる空気調和装置は、第１の観点にかかる空気調和装置において、冷媒冷却部結露発生条件を満たす場合であっても、下限回転数が所定の下限回転数上限値に達している場合には、下限回転数に回転数増分を加えないようにする。

ここでは、上記のように、冷媒冷却部結露発生条件を満たす場合であっても、下限回転数が所定の下限回転数上限値に達している場合には、下限回転数に回転数増分を加えないようにしているため、サーモオフによる圧縮機の発停を効果的に抑えることができる。

第３の観点にかかる空気調和装置は、圧縮機、室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器が接続されることによって構成された冷媒回路を有しており、圧縮機、室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器の順に冷媒を循環させる暖房運転を行う際に、膨張弁と室外熱交換器との間を流れる冷凍サイクルの低圧の冷媒によって圧縮機を駆動する圧縮機用モータのインバータを構成するパワー素子を含む電気部品を冷却する冷媒ジャケットをさらに有する。そして、ここでは、暖房運転時において、冷媒ジャケットにおいて結露が発生するものと判定される冷媒冷却部結露発生条件を満たす場合には、圧縮機の回転数を段階的に上昇させる冷媒冷却部結露防止制御を行う。

ここでは、上記のように、暖房運転時において、冷媒ジャケットにおいて結露が発生するものと判定される冷媒冷却部結露発生条件を満たす場合に、圧縮機の回転数を段階的に上昇させる冷媒冷却部結露防止制御を行うようにしている。このため、従来の圧縮機の回転数を一気に上昇させる制御を行う場合とは異なり、冷媒回路における冷媒循環量が過大、すなわち、暖房能力が過多になることを抑えつつ、必要最小限の回転数増分で冷媒ジャケットにおける結露を抑えることができる。

これにより、ここでは、暖房運転時に、サーモオフによる圧縮機の発停の発生を抑えつつ、冷媒ジャケットにおける結露を抑えることができる。

しかも、ここでは、冷媒ジャケットと室外熱交換器との間を流れる冷媒の温度、及び、電気部品の発熱量に基づいて、電気部品に熱的に接触する冷媒ジャケットの冷媒冷却部の温度を予測し、冷媒ジャケットの雰囲気温度に基づいて、露点温度を予測し、予測された冷媒冷却部の温度が、露点温度に基づいて決定される結露判定温度よりも低い場合には、冷媒冷却部結露発生条件を満たすものとする。

冷媒冷却部結露発生条件を満たすかどうかの指標として最も好ましい指標は、電気部品に熱的に接触する冷媒ジャケットの冷媒冷却部の温度が冷媒ジャケットの雰囲気における露点温度よりも低いかどうかを判定することである。

しかし、冷媒ジャケットの冷媒冷却部の温度は、電気部品に近い部分では高く、電気部品から遠い部分では低くなるため、冷媒冷却部のどの部分の温度を冷媒冷却部の代表的な温度とすることが妥当であるかを決めることが容易ではなく、また、多数の温度センサを冷媒冷却部に設けるとコストアップが発生することになる。

そこで、ここでは、上記のように、冷媒ジャケットと室外熱交換器との間を流れる冷媒の温度、及び、電気部品の発熱量に基づいて、冷媒冷却部の温度を予測するようにしている。そして、冷媒ジャケットの雰囲気温度に基づいて、露点温度を予測し、この予測された冷媒冷却部の温度が、露点温度に基づいて決定される結露判定温度よりも低い場合には、冷媒冷却部結露発生条件を満たすものとしている。ここで、冷媒ジャケットと室外熱交換器との間を流れる冷媒の温度は、室外熱交換器の液側に設けられた温度センサによって検出することができ、また、電気部品の発熱量は、電気部品を流れる電流値から予測することができる。

このように、ここでは、冷媒ジャケットの冷媒冷却部の温度、及び、露点温度を予測し、これらの予測された冷媒冷却部の温度及び露点温度を使用して、冷媒冷却部結露発生条件を満たすかどうかを適切に判定することができる。

第４の観点にかかる空気調和装置は、第１〜第３の観点のいずれかにかかる空気調和装置において、冷媒冷却部結露発生条件を満たす場合であっても、圧縮機の回転数が過度に高い冷媒冷却部結露防止制御制限条件を満たす場合には、圧縮機の回転数を上昇させないようにする。

ここでは、上記のように、冷媒冷却部結露発生条件を満たす場合であっても、圧縮機の回転数が過度に高い冷媒冷却部結露防止制御制限条件を満たす場合には、圧縮機の回転数を上昇させないようにしているため、サーモオフによる圧縮機の発停を効果的に抑えることができる。

第５の観点にかかる空気調和装置は、第１〜第４の観点のいずれかにかかる空気調和装置において、冷媒回路に封入される冷媒は、Ｒ３２である。

ここでは、上記のように、冷媒回路に封入される冷媒がＲ３２であるため、低冷媒循環量で暖房能力を確保することができ、冷媒ジャケットから圧縮機の吸入までの間の圧損が小さくなって冷媒ジャケットを通過する冷媒の温度が低くなる傾向にある。このため、冷媒ジャケットにおける結露が発生しやすくなり、上記の圧縮機の回転数を所定回転数に一気に上昇させる制御が行われる頻度も増加するため、サーモオフによる圧縮機の発停をさらに繰り返しやすくなるおそれがある。

しかし、ここでは、上記のように、冷媒冷却部結露防止制御を行うようにしているため、暖房運転時に、サーモオフによる圧縮機の発停の発生を抑えつつ、冷媒ジャケットにおける結露を抑えることができる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１の観点にかかる空気調和装置では、暖房運転時に、サーモオフによる圧縮機の発停の発生を抑えつつ、冷媒ジャケットにおける結露を抑えることができる。しかも、暖房運転時に、要求暖房能力に応じて圧縮機の回転数を変更する圧縮機容量制御を継続しながら、サーモオフによる圧縮機の発停の発生を抑えつつ、冷媒ジャケットにおける結露を抑えることができる。

第２の観点にかかる空気調和装置では、サーモオフによる圧縮機の発停を効果的に抑えることができる。

第３の観点にかかる空気調和装置では、暖房運転時に、サーモオフによる圧縮機の発停の発生を抑えつつ、冷媒ジャケットにおける結露を抑えることができる。しかも、冷媒ジャケットの冷媒冷却部の温度、及び、露点温度を予測し、これらの予測された冷媒冷却部の温度及び露点温度を使用して、冷媒冷却部結露発生条件を満たすかどうかを適切に判定することができる。

第４の観点にかかる空気調和装置では、サーモオフによる圧縮機の発停を効果的に抑えることができる。

第５の観点にかかる空気調和装置では、冷媒回路に封入される冷媒として、冷媒ジャケットを通過する冷媒の温度が低くなる傾向にあるＲ３２を使用しているが、それにもかかわらず、暖房運転時に、サーモオフによる圧縮機の発停の発生を抑えつつ、冷媒ジャケットにおける結露を抑えることができる。

本発明の第１実施形態にかかる空気調和装置の概略構成図である。 第１実施形態にかかる空気調和装置の制御ブロック図である。 室外ユニットの平面断面図である。 室外ユニットの送風機室側前板及び機械室側前板を取り外した状態を示す前面図である。 冷媒冷却部結露防止制御のフローチャートである。 変形例１の冷媒冷却部結露防止制御のフローチャートである。 本発明の第２実施形態にかかる空気調和装置の概略構成図である。 第２実施形態にかかる空気調和装置の制御ブロック図である。

以下、本発明にかかる空気調和装置の実施形態及びその変形例について、図面に基づいて説明する。尚、本発明にかかる空気調和装置の具体的な構成は、下記の実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

−第１実施形態−
（１）空気調和装置の全体構成
図１は、本発明の第１実施形態にかかる空気調和装置１の概略構成図である。

空気調和装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことによって、建物等の室内の冷房及び暖房を行うことが可能な装置である。空気調和装置１は、主として、室外ユニット２と、室内ユニット４とが接続されることによって構成されている。ここで、室外ユニット２と室内ユニット４とは、液冷媒連絡管５及びガス冷媒連絡管６を介して接続されている。すなわち、空気調和装置１の蒸気圧縮式の冷媒回路１０は、室外ユニット２と、室内ユニット４とが冷媒連絡管５、６を介して接続されることによって構成されている。また、この冷媒回路１０には、冷媒として、ＨＦＣ系冷媒の一種であるＲ３２が封入されている。

＜室内ユニット＞
室内ユニット４は、室内に設置されており、冷媒回路１０の一部を構成している。室内ユニット４は、主として、室内熱交換器４１を有している。

室内熱交換器４１は、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の放熱器として機能して室内空気を加熱する熱交換器である。室内熱交換器４１の液側は液冷媒連絡管５に接続されており、室内熱交換器４１のガス側はガス冷媒連絡管６に接続されている。

室内ユニット４は、室内ユニット４内に室内空気を吸入して、室内熱交換器４１において冷媒と熱交換させた後に、供給空気として室内に供給するための室内ファン４２を有している。すなわち、室内ユニット４は、室内熱交換器４１を流れる冷媒の加熱源又は冷却源としての室内空気を室内熱交換器４１に供給するファンとして、室内ファン４２を有している。ここでは、室内ファン４２として、室内ファン用モータ４２ａによって駆動される遠心ファンや多翼ファン等が使用されている。

室内ユニット４には、各種のセンサが設けられている。具体的には、室内熱交換器４１には、室内熱交換器４１の液側における冷媒の温度Ｔｒｒｌを検出する室内熱交液側温度センサ４９と、室内熱交換器４１の中間部分における冷媒の温度Ｔｒｒｍを検出する室内熱交中間温度センサ４８とが設けられている。室内ユニット４には、室内ユニット４内に吸入される室内空気の温度Ｔｒａを検出する室内温度センサ５０が設けられている。

室内ユニット４は、室内ユニット４を構成する各部の動作を制御する室内側制御部４０を有している。そして、室内側制御部４０は、室内ユニット４の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、リモコン（図示せず）との間で制御信号等のやりとりを行ったり、室外ユニット２との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。

＜室外ユニット＞
室外ユニット２は、室外に設置されており、冷媒回路１０の一部を構成している。室外ユニット２は、主として、圧縮機２１と、四路切換弁２２と、室外熱交換器２３と、冷媒ジャケット２９と、膨張弁２６と、液側閉鎖弁２７と、ガス側閉鎖弁２８とを有している。

圧縮機２１は、冷凍サイクルの低圧の冷媒を高圧になるまで圧縮する機器である。圧縮機２１は、ロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮要素（図示せず）をインバータにより周波数（回転数）制御可能な圧縮機用モータ２１ａによって回転駆動する密閉式構造となっている。すなわち、圧縮機２１は、周波数（回転数）を変化させることで運転容量を制御することが可能に構成されている。圧縮機２１は、吸入側に吸入管３１が接続されており、吐出側に吐出管３２が接続されている。吸入管３１は、圧縮機２１の吸入側と四路切換弁２２とを接続する冷媒管である。吐出管３２は、圧縮機２１の吐出側と四路切換弁２２とを接続する冷媒管である。

四路切換弁２２は、冷媒回路１０における冷媒の流れの方向を切り換えるための切換弁である。四路切換弁２２は、冷房運転時には、室外熱交換器２３を圧縮機２１において圧縮された冷媒の放熱器として機能させ、かつ、室内熱交換器４１を室外熱交換器２３において放熱した冷媒の蒸発器として機能させる冷房サイクル状態への切り換えを行う。すなわち、四路切換弁２２は、冷房運転時には、圧縮機２１の吐出側（ここでは、吐出管３２）と室外熱交換器２３のガス側（ここでは、第１ガス冷媒管３３）とが接続される（図１の四路切換弁２２の実線を参照）。しかも、圧縮機２１の吸入側（ここでは、吸入管３１）とガス冷媒連絡管６側（ここでは、第２ガス冷媒管３４）とが接続される（図１の四路切換弁２２の実線を参照）。また、四路切換弁２２は、暖房運転時には、室外熱交換器２３を室内熱交換器４１において放熱した冷媒の蒸発器として機能させ、かつ、室内熱交換器４１を圧縮機２１において圧縮された冷媒の放熱器として機能させる暖房サイクル状態への切り換えを行う。すなわち、四路切換弁２２は、暖房運転時には、圧縮機２１の吐出側（ここでは、吐出管３２）とガス冷媒連絡管６側（ここでは、第２ガス冷媒管３４）とが接続される（図１の四路切換弁２２の破線を参照）。しかも、圧縮機２１の吸入側（ここでは、吸入管３１）と室外熱交換器２３のガス側（ここでは、第１ガス冷媒管３３）とが接続される（図１の四路切換弁２２の破線を参照）。ここで、第１ガス冷媒管３３は、四路切換弁２２と室外熱交換器２３のガス側とを接続する冷媒管である。第２ガス冷媒管３４は、四路切換弁２２とガス側閉鎖弁２８とを接続する冷媒管である。

室外熱交換器２３は、冷房運転時には室外空気を冷却源とする冷媒の放熱器として機能し、暖房運転時には室外空気を加熱源とする冷媒の蒸発器として機能する熱交換器である。室外熱交換器２３は、液側が液冷媒管３５に接続されており、ガス側が第１ガス冷媒管３３に接続されている。液冷媒管３５は、室外熱交換器２３の液側と液冷媒連絡管５側とを接続する冷媒管である。

膨張弁２６は、冷房運転時には、室外熱交換器２３において放熱した冷凍サイクルの高圧の冷媒を冷凍サイクルの低圧まで減圧する弁である。また、膨張弁２６は、暖房運転時には、室内熱交換器４１において放熱した冷凍サイクルの高圧の冷媒を冷凍サイクルの低圧まで減圧する弁である。膨張弁２６は、液冷媒管３５の液側閉鎖弁２７寄りの部分に設けられている。ここでは、膨張弁２６として、電動膨張弁が使用されている。

冷媒ジャケット２９は、後述の電装品ユニット７０を構成するパワー素子等の高発熱性の電気部品７２（被冷却部品）を、室外熱交換器２３と膨張弁２６との間を流れる冷媒によって冷却する熱交換器である。すなわち、冷媒ジャケット２９は、冷房運転時には室外熱交換器２３において放熱した後の冷凍サイクルの高圧の冷媒によって電気部品７２を冷却する熱交換器として機能し、暖房運転時には膨張弁２６よって減圧された後の冷凍サイクルの低圧の冷媒によって電気部品７２を冷却する熱交換器として機能する。

液側閉鎖弁２７及びガス側閉鎖弁２８は、外部の機器・配管（具体的には、液冷媒連絡管５及びガス冷媒連絡管６）との接続口に設けられた弁である。液側閉鎖弁２７は、液冷媒管３５の端部に設けられている。ガス側閉鎖弁２８は、第２ガス冷媒管３４の端部に設けられている。

室外ユニット２は、室外ユニット２内に室外空気を吸入して、室外熱交換器２３において冷媒と熱交換させた後に、外部に排出するための室外ファン３６を有している。すなわち、室外ユニット２は、室外熱交換器２３を流れる冷媒の冷却源又は加熱源としての室外空気を室外熱交換器２３に供給するファンとして、室外ファン３６を有している。ここでは、室外ファン３６として、室外ファン用モータ３６ａによって駆動されるプロペラファン等が使用されている。

室外ユニット２には、各種のセンサが設けられている。具体的には、吸入管３１には、圧縮機２１に吸入される冷凍サイクルにおける低圧の冷媒の温度Ｔｓを検出する吸入温度センサ４３が設けられている。吐出管３２には、圧縮機２１から吐出される冷凍サイクルにおける高圧の冷媒の温度Ｔｄを検出する吐出温度センサ４４が設けられている。室外熱交換器２３には、室外熱交換器２３の中間部分における冷媒の温度Ｔｏｒｍを検出する室外熱交中間温度センサ４５と、室外熱交換器２３の液側における冷媒の温度Ｔｏｒｌを検出する室外熱交液側温度センサ４６とが設けられている。室外ユニット２には、室外ユニット２内に吸入される室外空気の温度Ｔｏａを検出する室外温度センサ４７が設けられている。

室外ユニット２は、室外ユニット２を構成する各部の動作を制御する室外側制御部２０を有している。そして、室外側制御部２０は、室外ユニット２の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、室内ユニット４（すなわち、室内側制御部４０）との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。尚、室外側制御部２０は、後述の電装品ユニット７０が構成している。

＜冷媒連絡管＞
冷媒連絡管５、６は、空気調和装置１を建物等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管であり、設置場所や室外ユニットと室内ユニットとの組み合わせ等の設置条件に応じて種々の長さや管径を有するものが使用される。

以上のように、室外ユニット２と、室内ユニット４と、冷媒連絡管５、６とが接続されることによって、空気調和装置１の冷媒回路１０が構成されている。冷媒回路１０は、主として、圧縮機２１、放熱器又は蒸発器としての室外熱交換器２３、冷媒ジャケット２９、膨張弁２６、蒸発器又は放熱器としての室内熱交換器４１が接続されることによって構成されている。そして、圧縮機２１、放熱器としての室外熱交換器２３、膨張弁２６、蒸発器としての室内熱交換器４１の順に冷媒を循環させる冷凍サイクル運転としての冷房運転を行うようになっており、この冷房運転を行う際に、冷媒ジャケット２９によって、室外熱交換器２３と膨張弁２６との間を流れる冷凍サイクルの高圧の冷媒によって電気部品７２を冷却するようになっている。また、圧縮機２１、放熱器としての室内熱交換器４１、膨張弁２６、蒸発器としての室外熱交換器２３の順に冷媒を循環させる冷凍サイクル運転としての暖房運転を行うようになっており、この暖房運転を行う際に、冷媒ジャケット２９によって、膨張弁２６と室外熱交換器２３との間を流れる冷凍サイクルの低圧の冷媒によって電気部品７２を冷却するようになっている。

＜制御部＞
空気調和装置１は、室内側制御部４０と室外側制御部２０とから構成される制御部８によって、室外ユニット２及び室内ユニット４の各機器の制御を行うことができるようになっている。すなわち、室内側制御部４０と室外側制御部２０とによって、上記の冷房運転や暖房運転等の冷凍サイクル運転を含む空気調和装置１全体の運転制御を行う制御部８が構成されている。

制御部８は、図２に示すように、各種センサ４３〜５０等の検出信号を受けることができるように接続されるとともに、これらの検出信号等に基づいて各種機器及び弁２１ａ、２２、２６、３６ａ、４２ａ等を制御することができるように接続されている。

（２）室外ユニットの構成
次に、図３及び図４を用いて、室外ユニット２の構成について説明する。ここで、図３は、室外ユニット２の平面断面図である。図４は、室外ユニット２の送風機室側前板５４及び機械室側前板５５を取り外した状態を示す前面図である。尚、以下の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」や「前面」、「側面」、「背面」、「天面」、「底面」等の方向や面を示す文言は、特にことわりのない限り、図４に示される室外ユニット２を前面とした場合における方向や面を意味する。

室外ユニット２は、ユニットケーシング５０の内部空間を鉛直方向に延びる仕切板５７で左右に分割することによって送風機室Ｓ１と機械室Ｓ２とを形成した構造（いわゆる、トランク型構造）を有するものである。室外ユニット２は、ユニットケーシング５０の背面及び側面の一部から室外空気を内部へと吸い込んだ後に、ユニットケーシング５０の前面から空気を排出するように構成されている。室外ユニット２は、主として、ユニットケーシング５０と、圧縮機２１、四路切換弁２２、室外熱交換器２３、膨張弁２６、冷媒ジャケット２９、閉鎖弁２７、２８、及び、これらの機器を接続する冷媒管３１〜３５を含む冷媒回路構成部品と、室外ファン３６と、複数の電装品が設けられた電装品ユニット７０と、各種センサ４３〜４７とを有している。尚、ここでは、送風機室Ｓ１がユニットケーシング５０の左側面寄りに形成され、機械室Ｓ２がユニットケーシング５０の右側面寄りに形成された例を説明するが、左右が逆であってもよい。

ユニットケーシング５０は、略直方体状に形成されており、主として、冷媒回路構成部品２１〜２８と、室外ファン３６と、電装品ユニット７０とを収容している。ユニットケーシング５０は、底板５１と、送風機室側側板５２と、機械室側側板５３と、送風機室側前板５４と、機械室側前板５５と、天板５６とを有している。

底板５１は、ユニットケーシング５０の底面部分を構成する板状部材である。底板５１の下側には、現地据付面に固定される基礎脚５８、５９が設けられている。

送風機室側側板５２は、ユニットケーシング５０の送風機室Ｓ１寄りの側面部分を構成する板状部材である。送風機室側側板５２は、その下部が底板５１に固定されている。送風機室側側板５２には、室外ファン３６によってユニットケーシング５０内に吸入される室外空気の吸入口５２ａが形成されている。

機械室側側板５３は、ユニットケーシング５０の機械室Ｓ２寄りの側面部分の一部と、ユニットケーシング５０の機械室Ｓ２寄りの背面部分とを構成する板状部材である。機械室側側板５３は、その下部が底板５１に固定されている。送風機室側側板５２の背面側の端部と機械室側側板５３の送風機室Ｓ１側の端部との間には、室外ファン３６によってユニットケーシング５０内に吸入される室外空気の吸入口５２ｂが形成されている。

送風機室側前板５４は、ユニットケーシング５０の送風機室Ｓ１の前面部分を構成する板状部材である。送風機室側前板５４は、その下部が底板５１に固定され、その左側面側の端部が送風機室側側板５２の前面側の端部に固定されている。送風機室側前板５４には、室外ファン３６によってユニットケーシング５０の内部に取り込まれた室外空気を外部に吹き出すための吹出口５４ａが設けられている。

機械室側前板５５は、ユニットケーシング５０の機械室Ｓ２の前面部分の一部と、ユニットケーシング５０の機械室Ｓ２の側面部分の一部とを構成する板状部材である。機械室側前板５５は、その送風機室Ｓ１側の端部が送風機室側前板５４の機械室Ｓ２側の端部に固定され、その背面側の端部が機械室側側板５３の前面側の端部に固定されている。

天板５６は、ユニットケーシング５０の天面部分を構成する板状部材である。天板５６は、送風機室側板５２や機械室側側板５３、送風機室側前板５４に固定されている。

仕切板５７は、底板５１上に配置される鉛直方向に延びる板状部材である。仕切板５７は、ユニットケーシング５０の内部空間を左右に分割することによって、左側面寄りの送風機室Ｓ１と、右側面寄りの機械室Ｓ２とを形成している。仕切板５７は、その下部が底板５１に固定され、その前面側の端部が送風機室側前板５４に固定され、その背面側の端部が室外熱交換器２２の機械室Ｓ２側の端部に固定されている。

室外ファン３６は、送風機室Ｓ１内において、室外熱交換器２３の前面側の位置に、吹出口５４ａに面するように配置されている。

室外熱交換器２３は、略Ｌ字形状の熱交換器パネルであり、送風機室Ｓ１内において、ユニットケーシング５０の左側面及び背面に沿うように配置されている。

圧縮機２１は、縦型円筒形状の密閉式圧縮機であり、機械室Ｓ２内に配置されている。

電装品ユニット７０は、ユニットケーシング５０の前面寄りに位置するように、機械室Ｓ２内に配置されている。電装品ユニット７０は、室外ユニット２内の機器の制御等に使用される複数の電装品が設けられたユニットであり、室外側制御部２０を構成している。電装品ユニット７０は、主として、基板７１と、圧縮機用モータ２１ａのインバータを構成するパワー素子等の高発熱性の電気部品７２を含む複数の電装品とを有している。高発熱性の電気部品７２は、基板７１の前面に実装されている。

冷媒ジャケット２９は、ここでは、液冷媒管３５のＵ字曲げされた部分の長手方向に沿う縦長形状の部材であり、基板７１上に支持されている。冷媒ジャケット２９は、上下方向に折り返すようにＵ字曲げされた液冷媒管３５が装着される冷媒冷却部２９ａを有している。冷媒冷却部２９ａは、基板７１に実装された電気部品７２を前面から覆うように配置されており、電気部品７２に熱的に接触している。

尚、ここでは図示を省略するが、四路切換弁２２や膨張弁２６等の冷媒回路構成部品や各種センサ４３〜４７もユニットケーシング５０内に配置されている。

（３）空気調和装置の基本動作
次に、空気調和装置１の基本動作について、図１を用いて説明する。空気調和装置１は、基本動作として、冷媒ジャケット２９による電気部品７２の冷却を行いつつ、冷房運転及び暖房運転を行うことが可能である。また、ここでは、冷房運転中及び暖房運転中に、要求空調能力に応じて圧縮機２１の周波数（回転数）を調節する圧縮機容量制御を行うようになっている。尚、冷房運転、暖房運転及び圧縮機容量制御は、制御部８によって行われる。

＜冷房運転＞
冷房運転時には、四路切換弁２２が冷房サイクル状態（図１の実線で示される状態）に切り換えられる。

冷媒回路１０において、冷凍サイクルの低圧のガス冷媒は、圧縮機２１に吸入され、冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される。

圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２を通じて、室外熱交換器２３に送られる。

室外熱交換器２３に送られた高圧のガス冷媒は、室外熱交換器２３において、室外ファン３６によって冷却源として供給される室外空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。

室外熱交換器２３において放熱した高圧の液冷媒は、冷媒ジャケット２９に送られる。

冷媒ジャケット２９に送られた高圧の液冷媒は、被冷却部品である電気部品７２と熱交換を行って加熱される。このとき、電気部品７２は、冷媒ジャケット２９を流れる高圧の液冷媒の流量（すなわち、冷媒循環量）及び温度に応じて、冷却されることになる。

冷媒ジャケット２９において加熱された高圧の液冷媒は、膨張弁２６に送られる。

膨張弁２６に送られた高圧の液冷媒は、膨張弁２６によって冷凍サイクルの低圧まで減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒になる。膨張弁２６で減圧された低圧の気液二相状態の冷媒は、液側閉鎖弁２７及び液冷媒連絡管５を通じて、室内熱交換器４１に送られる。

室内熱交換器４１に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器４１において、室内ファン４２によって加熱源として供給される室内空気と熱交換を行って蒸発する。これにより、室内空気は冷却され、その後に、室内に供給されることで室内の冷房が行われる。

室内熱交換器４１において蒸発した低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管６、ガス側閉鎖弁２８及び四路切換弁２２を通じて、再び、圧縮機２１に吸入される。

＜暖房運転＞
暖房運転時には、四路切換弁２２が暖房サイクル状態（図１の破線で示される状態）に切り換えられる。

冷媒回路１０において、冷凍サイクルの低圧のガス冷媒は、圧縮機２１に吸入され、冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される。

圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２、ガス側閉鎖弁２８及びガス冷媒連絡管６を通じて、室内熱交換器４１に送られる。

室内熱交換器４１に送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器４１において、室内ファン４２によって冷却源として供給される室内空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。これにより、室内空気は加熱され、その後に、室内に供給されることで室内の暖房が行われる。

室内熱交換器４１で放熱した高圧の液冷媒は、液冷媒連絡管５及び液側閉鎖弁２７を通じて、膨張弁２６に送られる。

膨張弁２６に送られた高圧の液冷媒は、膨張弁２６によって冷凍サイクルの低圧まで減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒になる。膨張弁２６で減圧された低圧の気液二相状態の冷媒は、冷媒ジャケット２９に送られる。

冷媒ジャケット２９に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、被冷却部品である電気部品７２と熱交換を行って加熱される。このとき、電気部品７２は、冷媒ジャケット２９を流れる低圧の気液二相状態の冷媒の流量（すなわち、冷媒循環量）及び温度に応じて、冷却されることになる。

冷媒ジャケット２９において加熱された低圧の気液二相状態の冷媒は、室外熱交換器２３に送られる。

室外熱交換器２３に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、室外熱交換器２３において、室外ファン３６によって加熱源として供給される室外空気と熱交換を行って蒸発して、低圧のガス冷媒になる。

室外熱交換器２３で蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁２２を通じて、再び、圧縮機２１に吸入される。

＜圧縮機容量制御＞
上記の冷凍サイクル運転中（ここでは、冷房運転中及び暖房運転中）においては、要求空調能力に応じて圧縮機２１の周波数（回転数）を調節する圧縮機容量制御を行うようになっている。

具体的には、冷房運転中においては、圧縮機容量制御として、室内温度センサ５０によって検出される室内空気の温度Ｔｒａとリモコン（図示せず）等によって設定される目標室内温度Ｔｒａｓとの温度差に応じて、圧縮機２１の周波数（回転数）を調節する。ここで、室内空気の温度Ｔｒａと目標室内温度Ｔｒａｓとの温度差は、要求空調能力（ここでは、要求冷房能力）に相当する。そして、要求冷房能力が大きい場合（すなわち、Ｔｒａ−Ｔｒａｓが大きい場合）には、圧縮機２１の周波数（回転数）を大きくする変更を行う。また、要求冷房能力が小さい場合（すなわち、Ｔｒａ−Ｔｒａｓが小さい場合）には、圧縮機２１の周波数（回転数）を小さくする変更を行う。但し、圧縮機２１は、圧縮機用モータ２１ａの特性等を考慮して、下限周波数ｆｍ０（下限回転数Ｎｍ０）よりも小さい周波数（回転数）で運転を継続させないようにしているため、ＴｒａがＴｒａｓに達した場合には、冷房能力が過多にならないように、圧縮機２１の運転を停止した状態（サーモオフ）に移行し、再び、Ｔｒａ−Ｔｒａｓが大きくなると、圧縮機２１の運転を開始するようになっている。

また、暖房運転中においては、圧縮機容量制御として、室内温度センサ５０によって検出される室内空気の温度Ｔｒａとリモコン（図示せず）等によって設定される目標室内温度Ｔｒａｓとの温度差に応じて、圧縮機２１の周波数（回転数）を調節する。ここで、室内空気の温度Ｔｒａと目標室内温度Ｔｒａｓとの温度差は、要求空調能力（ここでは、要求暖房能力）に相当する。そして、要求暖房能力が大きい場合（すなわち、Ｔｒａｓ−Ｔｒａが大きい場合）には、圧縮機２１の周波数（回転数）を大きくする変更を行う。また、要求暖房能力が小さい場合（すなわち、Ｔｒａｓ−Ｔｒａが小さい場合）には、圧縮機２１の周波数（回転数）を小さくする変更を行う。但し、圧縮機２１は、圧縮機用モータ２１ａの特性等を考慮して、下限周波数ｆｍ０（下限回転数Ｎｍ０）よりも小さい周波数（回転数）で運転を継続させないようにしているため、ＴｒａがＴｒａｓに達した場合には、暖房能力が過多にならないように、圧縮機２１の運転を停止した状態（サーモオフ）に移行し、再び、Ｔｒａｓ−Ｔｒａが大きくなると、圧縮機２１の運転を開始するようになっている。

（４）冷媒冷却部結露防止制御
上記のように、暖房運転を行う際に、膨張弁２６と室外熱交換器２３との間を流れる冷凍サイクルの低圧の冷媒によって電気部品７２を冷却する冷媒ジャケット２９を有する空気調和装置１では、冷媒ジャケット２９において結露が発生するおそれがある。

これに対して、従来の特許文献１に記載の空気調和装置と同様に、圧縮機２１の回転数を一気に上昇させる制御を行うと、冷媒回路１０における冷媒循環量が過大、すなわち、暖房能力が過多になって、サーモオフによる圧縮機２１の発停を繰り返すおそれがある。また、冷媒としてＲ３２を使用する場合には、低冷媒循環量で暖房能力を確保できることから、冷媒ジャケット２９から圧縮機２１の吸入までの間の圧損が小さくなって冷媒ジャケット２９を通過する冷媒の温度が低くなる傾向にある。このため、冷媒ジャケット２９における結露が発生しやすくなり、上記の圧縮機２１の回転数を所定回転数に一気に上昇させる制御が行われる頻度も増加するため、サーモオフによる圧縮機２１の発停をさらに繰り返しやすくなるおそれがある。

そこで、ここでは、暖房運転時において、冷媒ジャケット２９において結露が発生するものと判定される冷媒冷却部結露発生条件を満たす場合に、圧縮機２１の回転数を段階的に上昇させる冷媒冷却部結露防止制御を行うようにしている。

尚、暖房運転を行う際とは異なり、冷房運転を行う際には、冷媒ジャケット２９において結露が発生するおそれがほとんどない。なぜなら、冷房運転を行う際には、冷媒ジャケット２９は、室外熱交換器２３と膨張弁２６との間を流れる冷凍サイクルの高圧の冷媒（この場合の冷媒の温度は、冷媒ジャケット２９の雰囲気における温度以上である）によって電気部品７２を冷却する熱交換器として機能するからである。

次に、冷媒冷却部結露防止制御について、図１〜図５を用いて説明する。ここで、図５は、冷媒冷却部結露防止制御のフローチャートである。尚、以下に説明する冷媒冷却部結露防止制御は、上記の基本動作と同様、制御部８によって行われる。

暖房運転時において、制御部８は、まず、ステップＳＴ１において、冷媒ジャケット２９において結露が発生するものと判定される冷媒冷却部結露発生条件を満たすかどうかを判定する。ここで、冷媒冷却部結露発生条件を満たすかどうかの指標として最も好ましい指標は、電気部品７２に熱的に接触する冷媒ジャケット２９の冷媒冷却部２９ａの温度Ｔｆｉｎが冷媒ジャケット２９の雰囲気における露点温度Ｔｄｅｗよりも低いかどうかを判定することである。

しかし、冷媒ジャケット２９の冷媒冷却部２９ａの温度Ｔｆｉｎは、電気部品７２に近い部分では高く、電気部品７２から遠い部分では低くなるため、冷媒冷却部７２のどの部分の温度を冷媒冷却部２９ａの代表的な温度とすることが妥当であるかを決めることが容易ではなく、また、多数の温度センサを冷媒冷却部２９ａに設けるとコストアップが発生することになる。

そこで、ここでは、冷媒ジャケット２９と室外熱交換器２３との間を流れる冷媒の温度、及び、電気部品７２の発熱量に基づいて、冷媒冷却部２９の温度Ｔｆｉｎを予測するようにしている。ここで、冷媒ジャケット２９と室外熱交換器２３との間を流れる冷媒の温度は、室外熱交換器２３の液側に設けられた室外熱交液側温度センサ４６によって検出される冷媒の温度Ｔｏｒｌを使用し、また、電気部品７２の発熱量は、電気部品７２を流れる電流値Ｉｉｎｖから予測することができる。具体的には、冷媒冷却部２９の温度Ｔｆｉｎを、次式のように、冷媒ジャケット２９と室外熱交換器２３との間を流れる冷媒の温度Ｔｏｒｌ、及び、電気部品７２を流れる電流値Ｉｉｎｖの関係式として表現して、予測するようにしている。ここで、αは、予め実験的に求められる係数である。

Ｔｆｉｎ＝Ｔｏｒｌ＋α×Ｉｉｎｖ・・・（Ａ）
また、ここでは、冷媒ジャケット２９の雰囲気温度に基づいて、露点温度Ｔｄｅｗを予測するようにしている。ここで、冷媒ジャケット２９の雰囲気温度は、室外温度センサ４７によって検出される室外空気の温度Ｔｏａを使用する。具体的には、露点温度Ｔｄｅｗを、次式のように、室外空気の温度Ｔｏａの関係式として表現して、予測するようにしている。ここで、βは予め実験的に求められる係数であり、γは露点係数である。

Ｔｄｅｗ＝β×Ｔｏａ＋γ ・・・（Ｂ）
そして、関係式（Ａ）によって予測された冷媒冷却部２９ａの温度Ｔｆｉｎが、関係式（Ｂ）によって予測された露点温度Ｔｄｅｗに基づいて決定される結露判定温度（Ｔｄｅｗ＋ΔＴｄｅｗ１）よりも低い場合には、冷媒冷却部結露発生条件を満たすものとしている。ここで、ΔＴｄｅｗ１は、結露判定値であり、冷媒冷却部結露防止制御が働きやすくすることを意図する場合には、結露判定温度が結露温度Ｔｄｅｗよりも高い値になるように設定され、冷媒冷却部結露防止制御が働きにくくすることを意図する場合には、結露判定温度が結露温度Ｔｄｅｗに近い値になるように設定される。

このように、ここでは、冷媒ジャケット２９の冷媒冷却部２９ａの温度Ｔｆｉｎ、及び、露点温度Ｔｄｅｗを予測し、これらの予測された冷媒冷却部２９ａの温度Ｔｆｉｎ及び露点温度Ｔｄｅｗを使用して、冷媒冷却部結露発生条件を満たすかどうかを適切に判定することができる。

尚、冷媒冷却部結露発生条件を満たすかどうかの指標としては、上記とは異なり、従来の特許文献１に記載されているような種々の指標を採用することも可能である。但し、判定の適切性を考慮すると、上記のように、電気部品７２に熱的に接触する冷媒ジャケット２９の冷媒冷却部２９ａの温度Ｔｆｉｎが冷媒ジャケット２９の雰囲気における露点温度Ｔｄｅｗよりも低いかどうかを判定することが好ましい。

次に、ステップＳＴ１において、冷媒冷却部結露発生条件を満たすものと判定されると、制御部８は、ステップＳＴ２において、圧縮機２１の周波数（回転数）の制御下限である下限周波数ｆｍ（下限回転数Ｎｍ）に所定の周波数増分Δｆｍ（回転数増分ΔＮｍ）を加えた後に、再び、ステップＳＴ１の冷媒冷却部結露発生条件を満たすかどうかの判定処理に戻る。すなわち、制御部８は、ステップＳＴ１の冷媒冷却部結露発生条件を満たす限り、圧縮機２１の周波数（回転数）の制御下限である下限周波数ｆｍ（下限回転数Ｎｍ）に所定の周波数増分Δｆｍ（回転数増分ΔＮｍ）を加えることを繰り返すのである。ここで、圧縮機２１は、上記のように、基本制御として圧縮機容量制御を行っているため、圧縮機２１の周波数（回転数）の制御下限とは、圧縮機容量制御における制御下限を意味する。このため、ステップＳＴ１の処理において、最初に冷媒冷却部結露発生条件を満たすと判定された場合は、圧縮機容量制御における制御下限の初期値である下限周波数ｆｍ０（下限回転数Ｎｍ０）に所定の周波数増分Δｆｍ（回転数増分ΔＮｍ）を加え、その後は、周波数増分Δｆｍ（回転数増分ΔＮｍ）が加えられた下限周波数ｆｍ（下限回転数Ｎｍ）に周波数増分Δｆｍ（回転数増分ΔＮｍ）を加えていくことになる。

このように、ここでは、要求暖房能力に応じて圧縮機２１の周波数（回転数）を変更する圧縮機容量制御を継続しながら、その下限周波数ｆｍ（下限回転数Ｎｍ）を段階的に上昇させることによって、実質的に圧縮機２１の周波数（回転数）を段階的に上昇させることができる。このため、従来の圧縮機２１の回転数を一気に上昇させる制御を行う場合とは異なり、冷媒回路１０における冷媒循環量が過大、すなわち、暖房能力が過多になることを抑えつつ、必要最小限の回転数増分で冷媒ジャケット２９における結露を抑えることができる。

これにより、ここでは、暖房運転時に、要求暖房能力に応じて圧縮機２１の周波数（回転数）を変更する圧縮機容量制御を継続しながら、サーモオフによる圧縮機２１の発停の発生を抑えつつ、冷媒ジャケット２９における結露を抑えることができる。

そして、ステップＳＴ１において、冷媒冷却部結露発生条件を満たさないものと判定された場合には、制御部８は、ステップＳＴ３において、冷媒ジャケット２９において結露が発生しないものと判定される冷媒冷却部結露解除条件を満たすかどうかを判定する。ここで、冷媒冷却部結露解除条件を満たすかどうかの指標として、ステップＳＴ１の冷媒冷却部結露発生条件と同様に、電気部品７２に熱的に接触する冷媒ジャケット２９の冷媒冷却部２９ａの温度Ｔｆｉｎが冷媒ジャケット２９の雰囲気における露点温度Ｔｄｅｗよりも高いかどうかを判定することが使用されている。具体的には、関係式（Ａ）によって予測された冷媒冷却部２９ａの温度Ｔｆｉｎが、関係式（Ｂ）によって予測された露点温度Ｔｄｅｗに基づいて決定される結露解除温度（Ｔｄｅｗ＋ΔＴｄｅｗ２）よりも高い場合には、冷媒冷却部結露解除条件を満たすものとしている。ここで、ΔＴｄｅｗ２は、結露解除値であり、冷媒ジャケット２９における結露を確実に抑えた状態を得るために、結露解除温度が結露判定温度よりも高い値になるように設定される。

このように、ここでは、冷媒ジャケット２９の冷媒冷却部２９ａの温度Ｔｆｉｎ、及び、露点温度Ｔｄｅｗを予測し、これらの予測された冷媒冷却部２９ａの温度Ｔｆｉｎ及び露点温度Ｔｄｅｗを使用して、冷媒冷却部結露解除条件を満たすかどうかを適切に判定することができる。

次に、ステップＳＴ３において、冷媒冷却部結露解除条件を満たすものと判定されると、制御部８は、ステップＳＴ４において、圧縮機２１の周波数（回転数）の制御下限である下限周波数ｆｍ（下限回転数Ｎｍ）を、圧縮機容量制御における制御下限の初期値である下限周波数ｆｍ０（下限回転数Ｎｍ０）に戻した後に、再び、ステップＳＴ１の冷媒冷却部結露発生条件を満たすかどうかの判定処理に戻る。これにより、冷媒冷却部結露防止制御が解除される。また、ステップＳＴ３において、冷媒冷却部結露解除条件を満たさないものと判定されると、制御部８は、圧縮機２１の周波数（回転数）の制御下限である下限周波数ｆｍ（下限回転数Ｎｍ）を変更せずに、ステップＳＴ１の冷媒冷却部結露発生条件を満たすかどうかの判定処理に戻り、冷媒冷却部結露防止制御が継続される。

（５）変形例１
上記第１実施形態では、制御部８は、ステップＳＴ１の冷媒冷却部結露発生条件を満たす限り、圧縮機２１の周波数（回転数）の制御下限である下限周波数ｆｍ（下限回転数Ｎｍ）に所定の周波数増分Δｆｍ（回転数増分ΔＮｍ）を加えことを繰り返して、圧縮機２１の周波数（回転数）を段階的に上昇させるようにしている。

しかし、圧縮機２１の周波数（回転数）を過度に上昇させると、サーモオフによる圧縮機２１の発停が発生することになる。

そこで、ここでは、図６に示すように、ステップＳＴ１の冷媒冷却部結露発生条件を満たすかどうかの判定処理と、ステップＳＴ２の圧縮機２１の周波数（回転数）を上昇させる処理との間に、ステップＳＴ５の判定処理を加えるようにしている。ここで、ステップＳＴ５の判定処理は、圧縮機２１の周波数（回転数）が過度に高い冷媒冷却部結露防止制御制限条件を満たすかどうかを判定する処理である。具体的には、ここでは、ステップＳＴ５は、圧縮機２１の周波数（回転数）の制御下限である下限周波数ｆｍ（下限回転数Ｎｍ）が所定の下限周波数上限値ｆｍｘ（下限回転数上限値Ｎｍｘ）に達しているかどうか、すなわち、ｆｍ（Ｎｍ）≦ｆｍｘ（Ｎｍｘ）を満たすかどうかを判定している。そして、ステップＳＴ５において、ｆｍ（Ｎｍ）≦ｆｍｘ（Ｎｍｘ）を満たす場合には、ステップＳＴ２の圧縮機２１の周波数（回転数）を段階的に上昇させる処理を行い、ｆｍ（Ｎｍ）≦ｆｍｘ（Ｎｍｘ）を満たさない場合には、ステップＳＴ２の圧縮機２１の周波数（回転数）を段階的に上昇させる処理を行わないようにするのである。すなわち、制御部８は、ステップＳＴ１において冷媒冷却部結露発生条件を満たす場合であっても、ステップＳＴ５において下限周波数ｆｍ（下限回転数Ｎｍ）が下限周波数上限値ｆｍｘ（下限回転数上限値Ｎｍｘ）に達している場合には、下限周波数ｆｍ（下限回転数Ｎｍ）に周波数増分Δｆｍ（回転数増分ΔＮｍ）を加えないようにするのである。

これにより、制御部８は、冷媒冷却部結露発生条件を満たす場合であっても、圧縮機２１の周波数（回転数）が過度に高い冷媒冷却部結露防止制御制限条件を満たす場合には、圧縮機２１の周波数（回転数）を上昇させないようにすることができるため、サーモオフによる圧縮機２１の発停を効果的に抑えることができる。

（６）変形例２
上記第１実施形態及びその変形例１では、冷媒冷却部結露防止制御として、圧縮機２１の周波数（回転数）の制御下限である下限周波数ｆｍ（下限回転数Ｎｍ）に所定の周波数増分Δｆｍ（回転数増分ΔＮｍ）を加えることを繰り返すことで、圧縮機２１の周波数（回転数）を段階的に上昇させるようにしている。

しかし、圧縮機２１の周波数（回転数）を段階的に上昇させる制御は、これに限定されるものではない。

例えば、ステップＳＴ２において、制御部８は、圧縮機容量制御を一時的に中断して、圧縮機２１の周波数（回転数）の現在値に所定の周波数増分（回転数増分）を加えることを繰り返すことで、圧縮機２１の周波数（回転数）を段階的に上昇させるようにしてもよい。この場合には、制御部８は、ステップＳＴ４において、圧縮機容量制御に復帰することで冷媒冷却部結露防止制御を解除して、圧縮機２１の周波数（回転数）を元に戻すようにすればよい。

また、ステップＳＴ５については、圧縮機２１の周波数（回転数）が過度に高い冷媒冷却部結露防止制御制限条件を満たすかどうかの判定を、冷媒冷却部結露防止制御中の圧縮機２１の周波数（回転数）の現在値が、上限周波数（上限回転数）に達しているかどうかによって行い、ステップＳＴ１において冷媒冷却部結露発生条件を満たす場合であっても、ステップＳＴ５において周波数（回転数）の現在値が上限周波数（上限回転数）に達している場合には、周波数（回転数）の現在値に所定の周波数増分（回転数増分）を加えないようにすればよい。

−第２実施形態−
上記の第１実施形態及びその変形例１、２では、１つの膨張弁２６を有しており、この膨張弁２６と室外熱交換器２３との間を流れる冷凍サイクルの低圧の冷媒によって電気部品７２を冷却する冷媒ジャケット２９が設けられた冷媒回路１０を備えた空気調和装置１において、冷媒冷却部結露防止制御を適用しているが、これに限定されるものではない。

例えば、図７及び図８に示すように、２つの膨張弁２４、２６を含む冷媒回路１１０を有する空気調和装置１０１に、第１実施形態及びその変形例１、２と同様の冷媒冷却部結露防止制御を適用するようにしてもよい。

ここで、冷媒回路１１０を有する空気調和装置１０１の構成は、室外ユニットの構成が異なる点を除き、第１実施形態の空気調和装置１の構成と同様であるため、以下においては、室外ユニット１０２の構成を中心に説明する。

室外ユニット１０２は、室外に設置されており、冷媒回路１１０の一部を構成している。室外ユニット１０２は、主として、圧縮機２１と、四路切換弁２２と、室外熱交換器２３と、第１膨張弁２４と、レシーバ２５と、第２膨張弁２６と、液側閉鎖弁２７と、ガス側閉鎖弁２８と、レシーバガス抜き管３０とを有している。また、室外ユニット１０２は、室外ファン３６、各種センサ４３〜４７、及び、室外側制御部４０を有している。尚、圧縮機２１、四路切換弁２２、室外熱交換器２３、液側閉鎖弁２７、ガス側閉鎖弁２８、各種センサ４３〜４７、及び、室外ファン３６は、第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

第１膨張弁２４は、冷房運転時には、室外熱交換器２３において放熱した冷凍サイクルにおける高圧の冷媒を冷凍サイクルにおける中間圧まで減圧する上流側膨張弁として機能する弁である。また、第１膨張弁２４は、暖房運転時には、レシーバ２５に溜められた冷凍サイクルにおける中間圧の冷媒を冷凍サイクルにおける低圧まで減圧する下流側膨張弁として機能する弁である。第１膨張弁２４は、液冷媒管３５の室外熱交換器２３寄りの部分に設けられている。ここでは、第１膨張弁２４として、電動膨張弁が使用されている。

レシーバ２５は、第１膨張弁２４と第２膨張弁２６との間に設けられている。レシーバ２５は、冷房運転時及び暖房運転時には、冷凍サイクルにおける中間圧の冷媒を溜めることが可能な容器である。

第２膨張弁２６は、第１実施形態とは異なり、冷房運転時には、レシーバ２５に溜められた冷凍サイクルにおける中間圧の冷媒を冷凍サイクルにおける低圧まで減圧する下流側膨張弁として機能する弁である。また、第２膨張弁２６は、暖房運転時には、室内熱交換器４１において放熱した冷凍サイクルにおける高圧の冷媒を冷凍サイクルにおける中間圧まで減圧する上流側膨張弁として機能する弁である。

冷媒ジャケット２９は、ここでは、電気部品７２（被冷却部品）を、室外熱交換器２３と第１膨張弁２４との間を流れる冷媒によって冷却する熱交換器である。すなわち、冷媒ジャケット２９は、冷房運転時には室外熱交換器２３において放熱した後の冷凍サイクルの高圧の冷媒によって電気部品７２を冷却する熱交換器として機能し、暖房運転時には第１膨張弁２４よって減圧された後の冷凍サイクルの低圧の冷媒によって電気部品７２を冷却する熱交換器として機能する。

レシーバガス抜き管３０は、レシーバ２５内に溜まった冷凍サイクルにおける中間圧のガス冷媒を圧縮機２１の吸入管３１に導く冷媒管である。レシーバガス抜き管３０は、レシーバ２５の上部と吸入管３１の途中部分との間を接続するように設けられている。レシーバガス抜き管３０には、レシーバガス抜き弁３０ａ、キャピラリーチューブ３０ｂ、及び、逆止弁３０ｃが設けられている。レシーバガス抜き弁３０ａは、レシーバガス抜き管３０の冷媒の流れをＯＮ／ＯＦＦする開閉制御可能な弁であり、ここでは、電磁弁が使用されている。キャピラリーチューブ３０ｂは、レシーバ２５内に溜まったガス冷媒を冷凍サイクルにおける低圧まで減圧する機構であり、ここでは、レシーバガス抜き管よりも細径のキャピラリーチューブが使用されている。逆止弁３０ｃは、レシーバ２５側から吸入管３１側への冷媒の流れのみを許容する弁機構であり、ここでは、逆止弁が使用されている。

室外側制御部２０は、第１実施形態と同様、室内側制御部４０とともに制御部８を構成している。尚、ここでは、第１実施形態とは異なり、２つの膨張弁２４、２６及びレシーバガス抜き弁３０ａも制御部８によって制御されるようになっている。また、ここでは、第１実施形態と同様に、基本動作として、圧縮機容量制御が行われる。

そして、このような空気調和装置１０１においても、第１実施形態の空気調和装置１と同様に、暖房運転を行う際に、第１膨張弁２４と室外熱交換器２３との間を流れる冷凍サイクルの低圧の冷媒によって電気部品７２を冷却する冷媒ジャケット２９を有する空気調和装置１では、冷媒ジャケット２９において結露が発生するおそれがあるが、第１実施形態及びその変形例１、２と同様の冷媒冷却部結露防止制御を行うことによって、暖房運転時に、サーモオフによる圧縮機２１の発停の発生を抑えつつ、冷媒ジャケット２９における結露を抑えることができる。

−他の実施形態−
上記の第１実施形態及びその変形例、第２実施形態では、冷媒としてＲ３２が使用されているが、これに限定されるものではなく、他の冷媒を使用してもよい。

本発明は、圧縮機、室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器の順に冷媒を循環させる暖房運転を行う際に、膨張弁と室外熱交換器との間を流れる冷凍サイクルの低圧の冷媒によって電気部品を冷却する冷媒ジャケットを有する空気調和装置に対して、広く適用可能である。

１、１０１ 空気調和装置
１０、１１０ 冷媒回路
２１ 圧縮機
２３ 室外熱交換器
２４、２６ 膨張弁
２９ 冷媒ジャケット
２９ａ 冷媒冷却部
４１ 室内熱交換器
７２ 電気部品

特開２０１０−２５３７４号公報

Claims (5)

1. 圧縮機（２１）、室内熱交換器（４１）、膨張弁（２４、２６）、室外熱交換器（２３）が接続されることによって構成された冷媒回路（１０、１１０）を有しており、前記圧縮機、前記室内熱交換器、前記膨張弁、前記室外熱交換器の順に冷媒を循環させる暖房運転を行う際に、前記膨張弁と前記室外熱交換器との間を流れる冷凍サイクルの低圧の冷媒によって前記圧縮機を駆動する圧縮機用モータのインバータを構成するパワー素子を含む電気部品（７２）を冷却する冷媒ジャケット（２９）をさらに有する空気調和装置において、
   前記暖房運転時において、前記冷媒ジャケットにおいて結露が発生するものと判定される冷媒冷却部結露発生条件を満たす場合には、前記圧縮機の回転数を段階的に上昇させる冷媒冷却部結露防止制御を行い、
   前記冷媒冷却部結露防止制御は、前記冷媒冷却部結露発生条件を満たす限り、前記圧縮機（２１）の回転数の制御下限である下限回転数に所定の回転数増分を加えることを繰り返す制御である、
   空気調和装置（１、１０１）。
2. 前記冷媒冷却部結露発生条件を満たす場合であっても、前記下限回転数が所定の下限回転数上限値に達している場合には、前記下限回転数に前記回転数増分を加えないようにする、
   請求項１に記載の空気調和装置（１、１０１）。
3. 圧縮機（２１）、室内熱交換器（４１）、膨張弁（２４、２６）、室外熱交換器（２３）が接続されることによって構成された冷媒回路（１０、１１０）を有しており、前記圧縮機、前記室内熱交換器、前記膨張弁、前記室外熱交換器の順に冷媒を循環させる暖房運転を行う際に、前記膨張弁と前記室外熱交換器との間を流れる冷凍サイクルの低圧の冷媒によって電気部品（７２）を冷却する冷媒ジャケット（２９）をさらに有する空気調和装置において、
   前記暖房運転時において、前記冷媒ジャケットにおいて結露が発生するものと判定される冷媒冷却部結露発生条件を満たす場合には、前記圧縮機の回転数を段階的に上昇させる冷媒冷却部結露防止制御を行い、
   前記冷媒ジャケット（２９）と前記室外熱交換器（２３）との間を流れる冷媒の温度、及び、前記電気部品の発熱量に基づいて、前記電気部品に熱的に接触する前記冷媒ジャケットの冷媒冷却部（２９ａ）の温度を予測し、
   前記冷媒ジャケットの雰囲気温度に基づいて、露点温度を予測し、
   前記予測された前記冷媒冷却部の温度が、前記露点温度に基づいて決定される結露判定温度よりも低い場合には、前記冷媒冷却部結露発生条件を満たすものとする、
   空気調和装置（１、１０１）。
4. 前記冷媒冷却部結露発生条件を満たす場合であっても、前記圧縮機（２１）の回転数が過度に高い冷媒冷却部結露防止制御制限条件を満たす場合には、前記圧縮機の回転数を上昇させないようにする、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和装置（１、１０１）。
5. 前記冷媒回路（１０、１１０）に封入される冷媒は、Ｒ３２である、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和装置（１、１０１）。

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