JP7485962B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

空気調和装置に関する。

特許文献１（特開２００９－１６２４７５号公報）に示されているように、次の空調運転の開始に備えて、電動弁を初期化する技術がある。

特許文献１のように、電動弁を初期化すると、騒音が生じ、人に不快感を与える、という課題がある。

第１観点の空気調和装置は、冷媒回路と、制御部と、を備える。冷媒回路は、圧縮機、熱源熱交換器、第１利用熱交換器、第１電動弁、及び第２利用熱交換器、が順に並ぶ環状の冷媒回路である。制御部は、第１電動弁によって冷媒を減圧し、第１利用熱交換器及び第２利用熱交換器の内、一方を蒸発器として機能させ、他方を凝縮器として機能させる、再熱除湿運転を行う。制御部は、再熱除湿運転時において、再熱除湿運転を停止させる時には、第１初期化動作を行う。第１初期化動作は、第１電動弁を全閉にして弁開度の基準位置を確認する動作である。制御部は、再熱除湿運転時において、所定条件を満たすことによって、自身の判断により第１利用熱交換器及び第２利用熱交換器に流れる冷媒量を、ゼロ又は微量にする時には、第１初期化動作を行わない。

第１観点の空気調和装置は、第１電動弁の第１初期化動作を行わない条件を設けることにより、第１初期化動作の回数を減らし、第１初期化動作に起因する騒音を低減することができる。

第２観点の空気調和装置は、第１観点の空気調和装置であって、制御部は、再熱除湿運転時において、再熱除湿運転から、他の空調運転に切り換える時には、第１初期化動作を行う。

第２観点の空気調和装置は、このような構成により、自身が認識する第１電動弁の弁開度と、実際の第１電動弁の弁開度と、を合わせることができる。

第３観点の空気調和装置は、第１観点又は第２観点のいずれかの空気調和装置であって、第１電動弁は、第２部材と、第１部材と、を有する。第２部材は、冷媒の第２流量域での開度調整を行う。第１部材は、第２流量域よりも大きい第１流量域での開度調整を行う。

第３観点の空気調和装置は、このような構成により、冷媒の流量を、細かく制御することができる。

第４観点の空気調和装置は、第１観点から第３観点のいずれかの空気調和装置であって、制御部は、再熱除湿運転時には、第２流量域で、第１電動弁の開度調整を行う。

第４観点の空気調和装置は、このような構成により、高い精度で、除湿能力を制御することができる。

第５観点の空気調和装置は、第１観点から第４観点のいずれかの空気調和装置であって、冷媒回路は、熱源熱交換器と、第１利用熱交換器と、の間に第２電動弁を有する。制御部は、所定条件を満たすことによって、第１利用熱交換器及び第２利用熱交換器に流れる冷媒量を、ゼロ又は微量にする時には、第２初期化動作を行う。第２初期化動作は、第２電動弁を全閉にして弁開度の基準位置を確認する動作である。

第６観点の空気調和装置は、第１観点から第５観点のいずれかの空気調和装置であって、ファンをさらに備える。ファンは、第１利用熱交換器及び第２利用熱交換器に空気を供給する。制御部は、所定条件を満たすことによって、第１利用熱交換器及び第２利用熱交換器に流れる冷媒量を、ゼロ又は微量にする時には、ファンを停止する。

第６観点の空気調和装置は、ファンが停止した静かな状態で、第１初期化動作を行わないことにより、騒音による人の不快感を、より低減することができる。

空気調和装置の冷媒回路を示す図である。 利用膨張弁の概略断面図である。 利用膨張弁の開度と、利用膨張弁を流れる冷媒の流量と、の関係を示すグラフである。 空気調和装置の制御ブロック図である。 複数の利用ユニットを有する空気調和装置の冷媒回路を示す図である。

（１）全体構成
空気調和装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを利用して、室内の空気調和を行う。図１は、空気調和装置１の冷媒回路４０を示す図である。図１に示すように、空気調和装置１は、主として、利用ユニット１０と、熱源ユニット２０と、を有する。利用ユニット１０と、熱源ユニット２０とは、液冷媒連絡配管４１及びガス冷媒連絡配管４２によって接続され、冷媒回路４０を構成する。また、利用ユニット１０と、熱源ユニット２０とは、通信線８０によって、通信可能に接続されている。

本実施形態では、空気調和装置１が行う空調運転は、冷房運転、暖房運転、送風運転、及び再熱除湿運転である。各運転についての詳細は、後述する。

（２）詳細構成
（２－１）利用ユニット
利用ユニット１０は、空気調和装置１が設置される建物の室内に設置される。利用ユニット１０は、例えば、壁掛け型のユニットや、天井埋込型のユニット等である。図１に示すように、利用ユニット１０は、主として、第１利用熱交換器１１１と、第２利用熱交換器１１２と、利用ファン１２（ファン）と、利用膨張弁１３（第１電動弁）と、利用制御部１９と、を有する。また、利用ユニット１０は、室内温度センサ６１と、室内湿度センサ６２と、を有する。また、利用ユニット１０は、第１利用熱交換器１１１の液側端と液冷媒連絡配管４１とを接続する、液冷媒配管４４と、第２利用熱交換器１１２のガス側端とガス冷媒連絡配管４２とを接続する、ガス冷媒配管４５とを有する。

（２－１－１）第１利用熱交換器、及び第２利用熱交換器
第１利用熱交換器１１１、及び第２利用熱交換器１１２は、第１利用熱交換器１１１、及び第２利用熱交換器１１２を流れる冷媒と、室内の空気との間で熱交換を行わせる。第１利用熱交換器１１１、及び第２利用熱交換器１１２は、例えば、複数の伝熱フィンと、複数の伝熱管と、を有するフィン・アンド・チューブ型の熱交換器である。

図１に示すように、第１利用熱交換器１１１の一端は、液冷媒配管４４を介して、液冷媒連絡配管４１と接続されている。第１利用熱交換器１１１の他端は、利用膨張弁１３に接続されている。また、第２利用熱交換器１１２の一端は、ガス冷媒配管４５を介して、ガス冷媒連絡配管４２と接続されている。第２利用熱交換器１１２の他端は、利用膨張弁１３に接続されている。

第１利用熱交換器１１１は、利用ファン１２によって生成される風の風流れ方向において、第２利用熱交換器１１２よりも下流側に位置する。

冷房運転時には、第１利用熱交換器１１１に液冷媒配管４４から冷媒が流入し、第１利用熱交換器１１１、及び第２利用熱交換器１１２は、冷媒の蒸発器として機能する。暖房運転時には、第２利用熱交換器１１２にガス冷媒配管４５から冷媒が流入し、第１利用熱交換器１１１、及び第２利用熱交換器１１２は、冷媒の凝縮器として機能する。再熱除湿運転時には、第１利用熱交換器１１１に液冷媒配管４４から冷媒が流入し、かつ利用膨張弁１３によって冷媒が減圧されることにより、第１利用熱交換器１１１は冷媒の凝縮器として機能し、第２利用熱交換器１１２は冷媒の蒸発器として機能する。

（２－１－２）利用ファン
利用ファン１２は、第１利用熱交換器１１１、及び第２利用熱交換器１１２に、室内の空気を供給する。利用ファン１２は、例えば、クロスフローファンである。図１に示すように、利用ファン１２は、利用ファンモータ１２ｍによって駆動される。利用ファンモータ１２ｍの回転数は、インバータによって制御可能である。

（２－１－３）利用膨張弁
利用膨張弁１３は、冷媒回路４０を流れる冷媒の圧力や流量を調節するための機構である。本実施形態では、利用膨張弁１３は、開度制御が可能な電子膨張弁である。

図２は、利用膨張弁１３の概略断面図である。図２では、説明の便宜上、上下左右の方向が示されている。図２に示すように、利用膨張弁１３は、主として、弁室１３１と、主弁体１３２（第１部材）と、副弁体１３３（第２部材）と、駆動部１３４と、を有する。

弁室１３１は、概略円筒状の部材である。弁室１３１は、内部に主弁体１３２を収容する。弁室１３１の左側面には、冷媒が流出入する連通孔１３１ａが形成されている。弁室１３１の下端には、冷媒が流出入する主弁ポート１３１ｂが形成されている。

主弁体１３２は、弁室１３１の内部で、主弁ポート１３１ｂの開度を変更する円筒状の部材である。主弁体１３２の下端には、冷媒が流出入する副弁ポート１３２ａが形成されている。主弁体１３２の上端には、リング状のリテーナ１３２ｂが取り付けられている。主弁体１３２の左側面には、冷媒が流出入する連通孔１３２ｃが形成されている。

副弁体１３３は、副弁ポート１３２ａの開度を変更するとともに、主弁体１３２を持ち上げるニードル状の部材である。副弁体１３３の下部は、リテーナ１３２ｂの開口から主弁体１３２の内部に挿入されている。副弁体１３３の下端には、テーパ形状１３３ａが形成されている。副弁体１３３の上下方向の中腹部は、駆動部１３４に固定されている。副弁体１３３には、リテーナ１３２ｂよりもテーパ形状１３３ａ側の側面に、鍔状の突起部１３３ｂが形成されている。副弁体１３３は、突起部１３３ｂによって主弁体１３２のリテーナ１３２ｂを支えることにより、主弁体１３２を持ち上げることができる。また、副弁体１３３の上部は、利用膨張弁１３の内側天井部に設けられた円筒部１３５、の内部に挿入される。円筒部１３５の右側面には、ストッパ１３７が入り込む凹部１３５ａが形成されている。

駆動部１３４は、主弁体１３２、及び副弁体１３３を上下方向に駆動する。駆動部１３４は、後述する制御部６０が出力する制御信号である駆動パルス、により駆動量が制御される。言い換えると、利用膨張弁１３の開度は、制御部６０によって制御される。利用膨張弁１３に対する単位操作量（以下、単位駆動パルスと記載することがある。）は１パルスであり、制御部６０が出力する駆動パルスの増加とともに開度が増加する。駆動部１３４には、突起部１３６が形成され、突起部１３６には、ストッパ１３７が固定されている。ストッパ１３７は、自身に、点Ｐを中心とした時計回り方向の復元力が働くように、突起部１３６に固定されている。駆動部１３４が上方向に駆動すると、ストッパ１３７は、円筒部１３５の側面に沿って上方向に駆動される。駆動部１３４が下方向に駆動すると、ストッパ１３７は、円筒部１３５の側面に沿って下方向に駆動され、最終的には、凹部１３５ａに入り込む。ストッパ１３７の下端部と、凹部１３５ａの下側表面と、が接触することにより、駆動部１３４の下方向への駆動は、制限される。

図３は、利用膨張弁１３の開度と、利用膨張弁１３を流れる冷媒の流量と、の関係を示すグラフである。図３では、利用膨張弁１３の開度は、百分率（％）と、制御部６０が出力する駆動パルスと、の両方で表現されている。百分率（％）は、最大の駆動パルス（５００パルス）に対する、実際の駆動パルスの割合である。図３に示されるように、利用膨張弁１３は、単位駆動パルスに対する流量の変化が小さい小流量制御域（第２流量域）と、単位駆動パルスに対する流量の変化が大きい大流量制御域（第１流量域）と、の２つの流量制御域を有する。

駆動パルスが０パルスの時、主弁体１３２は、弁室１３１内部の下側表面に着座し、副弁体１３３は、副弁ポート１３２ａを閉じた状態となる。この時、利用膨張弁１３の開度は０％（＝（０パルス／５００パルス）×１００）であり、冷媒の流量は２．８６Ｌ／ｍｉｎである。利用膨張弁１３では、主弁体１３２と主弁ポート１３１ｂとの間には、わずかな隙間（図示省略）が形成されているため、利用膨張弁１３の開度が０％であっても、微小な流量が生じている。以下、利用膨張弁１３の開度を０％にすることを、「利用膨張弁１３を全閉する」と記載することがある。

駆動パルスが０パルスから増加すると、副弁体１３３は、副弁ポート１３２ａから遠ざかるように、上方向に駆動される。駆動パルスが１５０パルスに達するまでは、主弁体１３２は、弁室１３１内部の下側表面に着座しており、副弁体１３３だけが上方向に駆動され、副弁ポート１３２ａの開度を変更する。副弁ポート１３２ａが開くと、冷媒は、連通孔１３１ａ、連通孔１３２ｃ、副弁ポート１３２ａ、及び主弁ポート１３１ｂにより形成される第１流路を流れる。駆動パルスが１５０パルスに達した時の、利用膨張弁１３の開度は３０％（＝（１５０パルス／５００パルス）×１００）であり、冷媒の流量は１０．７Ｌ／ｍｉｎである。小流量制御域は、駆動パルスが０パルスから１５０パルスの範囲（利用膨張弁１３の開度が０％から３０％の範囲）で変化することに伴い、副弁体１３３によって副弁ポート１３２ａの開度が変更される流量制御域である。言い換えると、副弁体１３３は、冷媒の小流量制御域での開度調整を行う。

駆動パルスが１５０パルスから増加すると、副弁体１３３の突起部１３３ｂが主弁体１３２のリテーナ１３２ｂに接触して、副弁体１３３は、主弁体１３２を持ち上げる。言い換えると、副弁体１３３が上方向に駆動されるのにともなって、主弁体１３２も、主弁ポート１３１ｂから遠ざかるように、上方向に駆動される。そのため、駆動パルスが１５０パルスから増加すると、副弁ポート１３２ａは全開の状態で、主弁体１３２が主弁ポート１３１ｂの開度を変更する。主弁ポート１３１ｂが開くと、冷媒は、第１流路と、第２流路と、を流れることになる。第２流路は、冷媒が第１流路を介さずに直接、連通孔１３１ａと主弁ポート１３１ｂとの間を流れる流路である。

駆動パルスは、５００パルスまで増加させることができる。駆動パルスが５００パルスに達した際の、利用膨張弁１３の開度は１００％であり、流量は５５１Ｌ／ｍｉｎである。この時、主弁ポート１３１ｂ、及び副弁ポート１３２ａは、どちらも全開の状態となる。以下、利用膨張弁１３の開度を１００％にすることを、「利用膨張弁１３を全開する」と記載することがある。利用膨張弁１３が全開の時、連通孔１３２ｃが弁室１３１内部の上側に位置し、かつ主弁ポート１３１ｂが全開であるため、ほとんどの冷媒は、第２流路を流れることになる。大流量制御域は、駆動パルスが１５０パルスから５００パルスの範囲（利用膨張弁１３の開度が３０％から１００％の範囲）で変化することに伴い、主弁体１３２によって主弁ポート１３１ｂの開度が変更される流量制御域である。言い換えると、主弁体１３２は、小流量制御域よりも大きい大流量制御域での開度調整を行う。

制御部６０は、所定のタイミングにおいて、利用膨張弁１３を全閉にして弁開度の基準位置を確認する初期化動作（第１初期化動作）を行う。以下、制御部６０が利用膨張弁１３の初期化動作を行うことを、「利用膨張弁１３を初期化する」と記載することがある。制御部６０は、自身が認識する駆動パルス位置と、実際の駆動パルス位置と、を合わせるために、初期化を行う。具体的には、制御部６０は、利用膨張弁１３を全閉にした後、さらに、確実に０パルスの位置に合わせるために、数回、利用膨張弁１３を閉める方向に単位駆動パルスを送る。このとき、利用膨張弁１３を全閉にする過程において、主弁体１３２が弁室１３１内部の下側表面に接触し、騒音が生じる。また、利用膨張弁１３を全閉にした後、さらに数回、利用膨張弁１３を閉める方向に単位駆動パルスを送る度に、ストッパ１３７の下端部と、凹部１３５ａの下側表面とが、そして、副弁体１３３の下端部と、副弁ポート１３２ａの上部とが、接触するため、騒音が生じる。そのため、制御部６０が利用膨張弁１３の初期化を行うと、室内に騒音が生じることになる。利用膨張弁１３の初期化は、次の空調運転に備えて、利用膨張弁１３を全開にする必要がある場合に、利用膨張弁１３を全開にする直前に行われる。

（２－１－４）センサ
室内温度センサ６１は、室内の空気の温度（室内温度）を測定する。室内温度センサ６１は、利用ユニット１０の空気の吸入口付近に設けられている。

室内湿度センサ６２は、室内の空気の絶対湿度（室内湿度）を測定する。室内湿度センサ６２は、利用ユニット１０の空気の吸入口付近に設けられている。

室内温度センサ６１、及び室内湿度センサ６２は、例えば、サーミスタである。

（２－１－５）利用制御部
利用制御部１９は、利用ユニット１０を構成する各部の動作を制御する。

利用制御部１９は、利用ファンモータ１２ｍ、及び利用膨張弁１３を含む、利用ユニット１０が有する各種機器と、制御信号や情報のやりとりを行うことが可能となるように、電気的に接続されている。また、利用制御部１９は、室内温度センサ６１、及び室内湿度センサ６２を含む、利用ユニット１０に設けられている各種センサと通信可能に接続されている。

利用制御部１９は、制御演算装置及び記憶装置を有する。制御演算装置は、ＣＰＵやＧＰＵ等のプロセッサである。記憶装置は、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びフラッシュメモリ等の記憶媒体である。制御演算装置は、記憶装置に記憶されているプログラムを読み出し、プログラムに従って所定の演算処理を行うことで、利用ユニット１０を構成する各部の動作を制御する。また、制御演算装置は、プログラムに従って、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶されている情報を読み出したりすることができる。

利用制御部１９は、操作用リモコン（図示省略）から送信される各種信号を、受信可能に構成されている。各種信号には、例えば、空調運転の開始及び停止を指示する信号や、各種設定に関する信号が含まれる。各種設定に関する信号には、例えば、目標温度や、目標湿度や、目標風量に関する信号が含まれる。

利用制御部１９は、通信線８０を介して、熱源ユニット２０の熱源制御部２９との間で制御信号、計測信号、各種設定に関する信号等のやりとりを行う。利用制御部１９、及び熱源制御部２９は、協働して制御部６０として機能する。制御部６０の機能については後述する。

（２－２）熱源ユニット
熱源ユニット２０は、例えば、空気調和装置１が設置される建物の庭やベランダ等の室外に設置される。図１に示すように、熱源ユニット２０は、主として、圧縮機２１と、流路切換弁２２と、アキュムレータ２３と、熱源熱交換器２４と、熱源膨張弁２５（第２電動弁）と、熱源ファン２６と、熱源制御部２９と、を有する。また、熱源ユニット２０は、室外温度センサ等の各種センサ（図示省略）を有する。

図１に示すように、熱源ユニット２０は、吸入管４３ａと、吐出管４３ｂと、第１ガス冷媒管４３ｃと、液冷媒管４３ｄと、第２ガス冷媒管４３ｅと、を有する。吸入管４３ａは、流路切換弁２２と圧縮機２１の吸入端とを接続する。吸入管４３ａには、アキュムレータ２３が設けられる。吐出管４３ｂは、圧縮機２１の吐出端と流路切換弁２２とを接続する。第１ガス冷媒管４３ｃは、流路切換弁２２と熱源熱交換器２４のガス側端とを接続する。液冷媒管４３ｄは、熱源熱交換器２４の液側端と液冷媒連絡配管４１とを接続する。液冷媒管４３ｄには、熱源膨張弁２５が設けられている。また、液冷媒管４３ｄの液冷媒連絡配管４１との接続部には、液閉鎖弁２７が設けられている。第２ガス冷媒管４３ｅは、流路切換弁２２とガス冷媒連絡配管４２とを接続する。第２ガス冷媒管４３ｅのガス冷媒連絡配管４２との接続部には、ガス閉鎖弁２８が設けられている。液閉鎖弁２７、及びガス閉鎖弁２８は、手動で開閉される弁である。

（２－２－１）圧縮機
圧縮機２１は、低圧の冷媒を吸入し、圧縮機構（図示せず）によって冷媒を圧縮して、圧縮した冷媒を吐出する。圧縮機２１は、例えば、ロータリ式やスクロール式等の容積圧縮機である。圧縮機２１の圧縮機構は、圧縮機モータ２１ｍによって駆動される。圧縮機モータ２１ｍの回転数は、インバータにより制御可能である。

（２－２－２）流路切換弁
流路切換弁２２は、冷媒の流路を、第１状態と第２状態との間で切り換える機構である。流路切換弁２２は、第１状態のとき、図１の流路切換弁２２内の実線で示されるように、吸入管４３ａを第２ガス冷媒管４３ｅと連通させ、吐出管４３ｂを第１ガス冷媒管４３ｃと連通させる。流路切換弁２２は、第２状態のとき、図１の流路切換弁２２内の破線で示されるように、吸入管４３ａを第１ガス冷媒管４３ｃと連通させ、吐出管４３ｂを第２ガス冷媒管４３ｅと連通させる。

流路切換弁２２は、冷房運転時、及び再熱除湿運転時には、冷媒の流路を第１状態とする。このとき、圧縮機２１から吐出される冷媒は、冷媒回路４０内を、熱源熱交換器２４、熱源膨張弁２５、第１利用熱交換器１１１、利用膨張弁１３、第２利用熱交換器１１２の順に流れ、圧縮機２１へと戻る。

流路切換弁２２は、暖房運転時には、冷媒の流路を第２状態とする。このとき、圧縮機２１から吐出される冷媒は、冷媒回路４０内を、第２利用熱交換器１１２、利用膨張弁１３、第１利用熱交換器１１１、熱源膨張弁２５、熱源熱交換器２４の順に流れ、圧縮機２１へと戻る。

（２－２－３）アキュムレータ
アキュムレータ２３は、流入する冷媒を、ガス冷媒と液冷媒とに分離する気液分離機能を有する。アキュムレータ２３に流入する冷媒は、ガス冷媒と液冷媒とに分離され、上部空間に集まるガス冷媒が、圧縮機２１へと流出する。

（２－２－４）熱源熱交換器
熱源熱交換器２４は、熱源熱交換器２４の内部を流れる冷媒と、室外の空気との間で熱交換を行わせる。熱源熱交換器２４は、例えば、複数の伝熱フィンと、複数の伝熱管と、を有するフィン・アンド・チューブ型の熱交換器である。

熱源熱交換器２４の一端は、液冷媒管４３ｄを介して液冷媒連絡配管４１と接続されている。熱源熱交換器２４の他端は、第１ガス冷媒管４３ｃを介して流路切換弁２２と接続されている。冷房運転時、及び再熱除湿運転時には、熱源熱交換器２４に第１ガス冷媒管４３ｃから冷媒が流入し、熱源熱交換器２４は、冷媒の凝縮器として機能する。暖房運転時には、熱源熱交換器２４に液冷媒管４３ｄから冷媒が流入し、熱源熱交換器２４は、冷媒の蒸発器として機能する。

（２－２－５）熱源膨張弁
熱源膨張弁２５は、冷媒回路４０を流れる冷媒の圧力や流量を調節するための機構である。本実施形態では、熱源膨張弁２５は、開度制御が可能な電子膨張弁である。熱源膨張弁２５の開度は、制御部６０によって制御される。制御部６０は、所定のタイミングにおいて、熱源膨張弁２５を全閉にして弁開度の基準位置を確認する初期化動作（第２初期化動作）を行う。以下、制御部６０が熱源膨張弁２５の初期化動作を行うことを、「熱源膨張弁２５を初期化する」と記載することがある。

（２－２－６）熱源ファン
熱源ファン２６は、熱源熱交換器２４に室外の空気を供給する。熱源ファン２６は、例えば、プロペラファンである。熱源ファン２６は、熱源ファンモータ２６ｍによって駆動される。熱源ファンモータ２６ｍの回転数は、インバータにより制御可能である。

（２－２－７）熱源制御部
熱源制御部２９は、熱源ユニット２０を構成する各部の動作を制御する。

熱源制御部２９は、圧縮機モータ２１ｍ、流路切換弁２２、熱源膨張弁２５、及び熱源ファンモータ２６ｍを含む、熱源ユニット２０が有する各種機器と、制御信号や情報のやりとりを行うことが可能となるように、電気的に接続されている。また、熱源制御部２９は、熱源ユニット２０に設けられている各種センサと通信可能に接続されている。

熱源制御部２９は、制御演算装置及び記憶装置を有する。制御演算装置は、ＣＰＵやＧＰＵ等のプロセッサである。記憶装置は、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びフラッシュメモリ等の記憶媒体である。制御演算装置は、記憶装置に記憶されているプログラムを読み出し、プログラムに従って所定の演算処理を行うことで、熱源ユニット２０を構成する各部の動作を制御する。また、制御演算装置は、プログラムに従って、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶されている情報を読み出したりすることができる。

熱源制御部２９は、通信線８０を介して、利用ユニット１０の利用制御部１９との間で制御信号、計測信号、各種設定に関する信号等のやりとりを行う。利用制御部１９、及び熱源制御部２９は、協働して制御部６０として機能する。制御部６０の機能については後述する。

（２－３）制御部
制御部６０は、利用制御部１９と、熱源制御部２９とが、通信線８０を介して通信可能に接続されることによって構成される。制御部６０は、利用制御部１９及び熱源制御部２９のそれぞれの制御演算装置が、それぞれの記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、空気調和装置１全体の動作を制御する。

図４は、空気調和装置１の制御ブロック図である。図４に示すように、制御部６０は、利用ファンモータ１２ｍ、利用膨張弁１３、圧縮機モータ２１ｍ、流路切換弁２２、熱源膨張弁２５、及び熱源ファンモータ２６ｍ、を含む、利用ユニット１０及び熱源ユニット２０の各種機器と、制御信号や情報のやりとりを行うことが可能となるように、電気的に接続されている。また、制御部６０は、室内温度センサ６１、及び室内湿度センサ６２を含む、利用ユニット１０及び熱源ユニット２０に設けられている各種センサと通信可能に接続されている。

制御部６０は、各種センサの計測信号や、利用制御部１９が操作用リモコンから受信する指示等に基づいて、空気調和装置１の運転の開始及び停止や、空気調和装置１の各種機器の動作を制御する。また、制御部６０は、今の運転状態等の情報や、各種報知を、操作用リモコンに送信することができる。

制御部６０は、空調運転として、冷房運転と、暖房運転と、送風運転と、再熱除湿運転と、を行う。また、制御部６０は、主な機能として、サーモオフ機能を有する。

（２－３－１）冷房運転
制御部６０は、例えば、操作用リモコンから、冷房運転の開始、及び目標温度の指示を受ける。制御部６０は、流路切換弁２２を、第１状態に切り換える。制御部６０は、圧縮機２１を稼働させ、室内温度が目標温度となるように、熱源膨張弁２５の開度、及び圧縮機２１の運転容量を制御する。このとき、利用膨張弁１３の開度は、全開となっている。

冷房運転時の流路切換弁２２は、圧縮機２１から吐出される高温高圧のガス冷媒を熱源熱交換器２４に流す。熱源熱交換器２４では、冷媒と、熱源ファン２６により供給される室外の空気との間で熱交換が行われる。熱源熱交換器２４での熱交換により冷やされた冷媒は、熱源膨張弁２５で減圧されて第１利用熱交換器１１１及び第２利用熱交換器１１２に流れ込む。第１利用熱交換器１１１及び第２利用熱交換器１１２では、冷媒と、利用ファン１２により供給される室内の空気と、の間で熱交換が行われる。第１利用熱交換器１１１及び第２利用熱交換器１１２での熱交換により温められた冷媒は、流路切換弁２２及びアキュムレータ２３を経由して、圧縮機２１に吸入される。第１利用熱交換器１１１及び第２利用熱交換器１１２で冷やされた室内の空気が、利用ユニット１０から室内に吹き出されることで、室内の冷房が行われる。

制御部６０は、冷房運転時に、操作用リモコンから、冷房運転を停止する指示を受けた場合、圧縮機２１、利用ファン１２、及び熱源ファン２６を停止する。そして、制御部６０は、利用膨張弁１３及び熱源膨張弁２５を初期化した後、利用膨張弁１３及び熱源膨張弁２５を全開にしておく。また、制御部６０は、冷房運転時に、操作用リモコンから、冷房運転を他の空調運転に切り替える指示、を受けた場合、圧縮機２１、利用ファン１２、及び熱源ファン２６を一旦停止する。そして、制御部６０は、利用膨張弁１３及び熱源膨張弁２５を初期化した後、利用膨張弁１３及び熱源膨張弁２５を全開にする。

（２－３－２）暖房運転
制御部６０は、例えば、操作用リモコンから、暖房運転の開始、及び目標温度の指示を受ける。制御部６０は、流路切換弁２２を、第２状態に切り換える。制御部６０は、圧縮機２１を稼働させ、室内温度が目標温度となるように、熱源膨張弁２５の開度、及び圧縮機２１の運転容量を制御する。このとき、利用膨張弁１３の開度は、全開となっている。

暖房運転時の流路切換弁２２は、圧縮機２１から吐出される高温高圧のガス冷媒を、第１利用熱交換器１１１及び第２利用熱交換器１１２に流す。第１利用熱交換器１１１及び第２利用熱交換器１１２では、冷媒と、利用ファン１２により供給される室内の空気と、の間で熱交換が行われる。第１利用熱交換器１１１及び第２利用熱交換器１１２での熱交換により冷やされた冷媒は、熱源膨張弁２５で減圧されて熱源熱交換器２４に流れ込む。熱源熱交換器２４では、冷媒と、熱源ファン２６により供給される室外の空気と、の間で熱交換が行われる。熱源熱交換器２４での熱交換により温められた冷媒は、流路切換弁２２及びアキュムレータ２３を経由して、圧縮機２１に吸入される。第１利用熱交換器１１１及び第２利用熱交換器１１２で温められた室内の空気が、利用ユニット１０から室内に吹き出されることで、室内の暖房が行われる。

制御部６０は、暖房運転時に、操作用リモコンから、暖房運転を停止する指示を受けた場合、圧縮機２１、利用ファン１２、及び熱源ファン２６を停止する。そして、制御部６０は、利用膨張弁１３及び熱源膨張弁２５を初期化した後、利用膨張弁１３及び熱源膨張弁２５を全開にしておく。また、制御部６０は、暖房運転時に、操作用リモコンから、暖房運転を他の空調運転に切り替える指示、を受けた場合、圧縮機２１、利用ファン１２、及び熱源ファン２６を一旦停止する。そして、制御部６０は、利用膨張弁１３及び熱源膨張弁２５を初期化した後、利用膨張弁１３及び熱源膨張弁２５を全開にする。

（２－３－３）送風運転
制御部６０は、例えば、操作用リモコンから、送風運転の開始、及び目標風量の指示を受ける。制御部６０は、目標風量になるように、利用ファン１２を制御する。

制御部６０は、送風運転時に、操作用リモコンから、送風運転を停止する指示を受けた場合、利用ファン１２を停止する。そして、制御部６０は、利用膨張弁１３及び熱源膨張弁２５を初期化した後、利用膨張弁１３及び熱源膨張弁２５を全開にしておく。また、制御部６０は、送風運転時に、操作用リモコンから、送風運転を他の空調運転に切り替える指示、を受けた場合、利用ファン１２を一旦停止する。そして、制御部６０は、利用膨張弁１３及び熱源膨張弁２５を初期化した後、利用膨張弁１３及び熱源膨張弁２５を全開にする。

（２－３－４）再熱除湿運転
再熱除湿運転は、第１利用熱交換器１１１によって除湿を行い、さらに第２利用熱交換器１１２によって除湿した空気を温める、空調運転である。

制御部６０は、例えば、操作用リモコンから、再熱除湿運転の開始、及び目標湿度の指示を受ける。流路切換弁２２を、第１状態に切り換える。制御部６０は、主弁ポート１３１ｂを全閉の状態とし、副弁ポート１３２ａを全開の状態とする。言い換えると、制御部６０は、利用膨張弁１３の開度を３０％とする。制御部６０は、圧縮機２１を稼働させる。制御部６０は、室内湿度が目標湿度となるように、かつ、熱源熱交換器２４及び第１利用熱交換器１１１が冷媒の凝縮器として機能し、第２利用熱交換器１１２が冷媒の蒸発器として機能するように、利用膨張弁１３の開度、熱源膨張弁２５の開度、及び圧縮機２１の運転容量を制御する。このとき、制御部６０は、小流量制御域で、利用膨張弁１３の開度調整を行う。

再熱除湿運転時の流路切換弁２２は、圧縮機２１から吐出される高温高圧のガス冷媒を熱源熱交換器２４に流す。熱源熱交換器２４では、冷媒と、熱源ファン２６により供給される室外の空気との間で熱交換が行われる。熱源熱交換器２４での熱交換により冷やされた冷媒は、熱源膨張弁２５で減圧されて第１利用熱交換器１１１に流れ込む。第１利用熱交換器１１１では、冷媒と、利用ファン１２により供給される室内の空気と、の間で熱交換が行われる。第１利用熱交換器１１１での熱交換により冷やされた冷媒は、利用膨張弁１３で減圧されて第２利用熱交換器１１２に流れ込む。第２利用熱交換器１１２では、冷媒と、利用ファン１２により供給される室内の空気と、の間で熱交換が行われる。第２利用熱交換器１１２での熱交換により温められた冷媒は、流路切換弁２２及びアキュムレータ２３を経由して、圧縮機２１に吸入される。第２利用熱交換器１１２で除湿され、第１利用熱交換器１１１で温められた室内の空気が、利用ユニット１０から室内に吹き出されることで、室内の再熱除湿が行われる。

制御部６０は、再熱除湿運転時に、操作用リモコンから、再熱除湿運転を停止する指示を受けた場合、圧縮機２１、利用ファン１２、及び熱源ファン２６を停止する。そして、制御部６０は、利用膨張弁１３及び熱源膨張弁２５を初期化した後、利用膨張弁１３及び熱源膨張弁２５を全開にしておく。また、制御部６０は、再熱除湿運転時に、操作用リモコンから、再熱除湿運転を他の空調運転に切り替える指示、を受けた場合、圧縮機２１、利用ファン１２、及び熱源ファン２６を一旦停止する。そして、制御部６０は、利用膨張弁１３及び熱源膨張弁２５を初期化した後、利用膨張弁１３及び熱源膨張弁２５を全開にする。

（２－３－５）サーモオフ機能
本実施形態では、冷房運転時、暖房運転時、及び再熱除湿運転時に、所定条件を満たすことによって、制御部６０が、自身の判断により第１利用熱交換器１１１及び第２利用熱交換器１１２に流れる冷媒量を、一時的に、ゼロ又は微量にする機能を、サーモオフ機能と定義する。以下、当該所定条件を、サーモオフ条件と記載することがある。また、サーモオフ機能により、第１利用熱交換器１１１及び第２利用熱交換器１１２に流れる冷媒量が、一時的に、ゼロ又は微量となっている状態を、サーモオフ状態と記載することがある。

冷房運転時におけるサーモオフ条件は、例えば「室内温度が目標温度より低くなる」という条件である。制御部６０は、冷房運転時にサーモオフ条件が満たされると、圧縮機２１、利用ファン１２、及び熱源ファン２６を停止する。そして、制御部６０は、利用膨張弁１３、及び熱源膨張弁２５を初期化した後、利用膨張弁１３、及び熱源膨張弁２５を全開にする。その結果、第１利用熱交換器１１１及び第２利用熱交換器１１２に流れる冷媒量は、一時的に、ゼロ又は微量となる。時間が経過し、冷房運転時のサーモオフ条件が満たされなくなると、制御部６０は、冷房運転を再度開始する。冷房運転を開始する手順は、前述の通りである。

暖房運転時におけるサーモオフ条件は、例えば「室内温度が目標温度より高くなる」という条件である。制御部６０は、暖房運転時にサーモオフ条件が満たされると、圧縮機２１、利用ファン１２、及び熱源ファン２６を停止する。そして、制御部６０は、利用膨張弁１３、及び熱源膨張弁２５を初期化した後、利用膨張弁１３、及び熱源膨張弁２５を全開にする。その結果、第１利用熱交換器１１１及び第２利用熱交換器１１２に流れる冷媒量は、一時的に、ゼロ又は微量となる。時間が経過し、暖房運転時のサーモオフ条件が満たされなくなると、制御部６０は、暖房運転を再度開始する。暖房運転を開始する手順は、前述の通りである。

再熱除湿運転時におけるサーモオフ条件は、例えば「室内湿度が目標湿度より低くなる」という条件である。制御部６０は、再熱除湿運転時にサーモオフ条件が満たされると、圧縮機２１、利用ファン１２、及び熱源ファン２６を停止する。制御部６０は、熱源膨張弁２５を初期化した後、熱源膨張弁２５を全開にする。一方、制御部６０は、利用膨張弁１３は初期化せず、サーモオフ条件を満たした時の開度を維持する。その結果、第１利用熱交換器１１１及び第２利用熱交換器１１２に流れる冷媒量は、一時的に、ゼロ又は微量となる。時間が経過し、再熱除湿運転時のサーモオフ条件が満たされなくなると、制御部６０は、再熱除湿運転を再度開始する。再熱除湿運転を開始する手順は、前述の通りである。

制御部６０が、冷房運転、暖房運転、又は再熱除湿運転を開始すると、利用膨張弁１３の内部を冷媒が流れ始める。このとき、冷媒が、第１流路及び第２流路の２つの流路を流れると、利用膨張弁１３の内部で冷媒が分流及び合流することにより、騒音が生じる。そのため、制御部６０は、冷房運転、暖房運転、又は再熱除湿運転を開始する前に、利用膨張弁１３を、０％より大きく３０％以下の開度（冷媒は第１流路のみを流れる）に、又は１００％の開度（ほとんどの冷媒は第２流路を流れる）に、することが望ましい。

再熱除湿運転時では、制御部６０は、小流量制御域で利用膨張弁１３の開度調整を行うため、利用膨張弁１３の開度は、０％より大きく３０％以下である。また、空気調和装置１が再熱除湿運転のサーモオフ状態となった時、次に開始される運転は、再熱除湿運転である可能性が高い。そのため、制御部６０は、再熱除湿運転時にサーモオフ条件が満たされても、利用膨張弁１３は初期化せず、サーモオフ条件を満たした時の開度を維持しておく。

（３）特徴
（３－１）
従来、次の空調運転の開始に備えて、室内にある利用膨張弁を初期化する技術がある。しかし、従来の様に、室内にある利用膨張弁を初期化すると、騒音が生じ、室内に居る人に不快感を与える、という課題がある。

本実施形態の空気調和装置１は、冷媒回路４０と、制御部６０と、を備える。冷媒回路４０は、圧縮機２１、熱源熱交換器２４、第１利用熱交換器１１１、利用膨張弁１３、及び第２利用熱交換器１１２、が順に並ぶ環状の冷媒回路４０である。制御部６０は、利用膨張弁１３によって冷媒を減圧し、第１利用熱交換器１１１及び第２利用熱交換器１１２の内、一方を蒸発器として機能させ、他方を凝縮器として機能させる、再熱除湿運転を行う。制御部６０は、再熱除湿運転時において、再熱除湿運転を停止させる時には、第１初期化動作を行う。第１初期化動作は、利用膨張弁１３を全閉にして弁開度の基準位置を確認する動作である。制御部６０は、再熱除湿運転時において、所定条件を満たすことによって、自身の判断により第１利用熱交換器１１１及び第２利用熱交換器１１２に流れる冷媒量を、ゼロ又は微量にする時には、第１初期化動作を行わない。

空気調和装置１は、室内にある利用膨張弁１３を初期化しない条件を設ける。その結果、空気調和装置１は、利用膨張弁１３の初期化の回数を減らし、利用膨張弁１３の初期化に起因する騒音を低減することができる。

（３－２）
本実施形態の空気調和装置１では、制御部６０は、再熱除湿運転時において、再熱除湿運転から、他の空調運転に切り換える時には、第１初期化動作を行う。

その結果、空気調和装置１は、自身が認識する利用膨張弁１３の駆動パルス位置と、実際の利用膨張弁１３の駆動パルス位置と、を合わせることができる。

（３－３）
本実施形態の空気調和装置１では、利用膨張弁１３は、副弁体１３３と、主弁体１３２と、を有する。副弁体１３３は、冷媒の小流量制御域での開度調整を行う。主弁体１３２は、小流量制御域よりも大きい大流量制御域での開度調整を行う。

その結果、空気調和装置１は、冷媒の流量を、細かく制御することができる。

（３－４）
本実施形態の空気調和装置１では、制御部６０は、再熱除湿運転時には、小流量制御域で、利用膨張弁１３の開度調整を行う。

その結果、空気調和装置１は、高い精度で、除湿能力を制御することができる。

（３－５）
本実施形態の空気調和装置１では、冷媒回路４０は、熱源熱交換器２４と、第１利用熱交換器１１１と、の間に熱源膨張弁２５を有する。制御部６０は、所定条件を満たすことによって、第１利用熱交換器１１１及び第２利用熱交換器１１２に流れる冷媒量を、ゼロ又は微量にする時には、第２初期化動作を行う。第２初期化動作は、熱源膨張弁２５を全閉にして弁開度の基準位置を確認する動作である。

（３－６）
本実施形態の空気調和装置１は、利用ファン１２をさらに備える。利用ファン１２は、第１利用熱交換器１１１及び第２利用熱交換器１１２に、室内の空気を供給する。制御部６０は、所定条件を満たすことによって、第１利用熱交換器１１１及び第２利用熱交換器１１２に流れる冷媒量を、ゼロ又は微量にする時には、利用ファン１２を停止する。

空気調和装置１は、利用ファン１２が停止した静かな室内で、利用膨張弁１３の初期化を行わない。その結果、空気調和装置１は、騒音による室内に居る人の不快感を、より低減することができる。

（４）変形例
（４－１）変形例１Ａ
本実施形態では、空気調和装置１は、１つの利用ユニット１０を有していた。しかし、空気調和装置１は、複数の利用ユニット１０を有していてもよい。図５は、複数の利用ユニット１０を有する空気調和装置１の冷媒回路４０を示す図である。図５では、複数の利用ユニット１０として、２台の利用ユニット１０ａ，１０ｂを示している。

利用ユニット１０が有する、第１利用熱交換器１１１、第２利用熱交換器１１２、利用ファン１２、利用膨張弁１３、利用制御部１９、室内温度センサ６１、及び室内湿度センサ６２、に対応して、利用ユニット１０ａ，１０ｂは、それぞれ、第１利用熱交換器１１１ａ，１１１ｂ、第２利用熱交換器１１２ａ，１１２ｂ、利用ファン１２ａ，１２ｂ、利用膨張弁１３ａ，１３ｂ、利用制御部１９ａ，１９ｂ、室内温度センサ６１ａ，６１ｂ、及び室内湿度センサ６２ａ，６２ｂ、を有する。

利用ユニット１０ａ，１０ｂと、熱源ユニット２０とは、液冷媒連絡配管４１ａ，４１ｂ及びガス冷媒連絡配管４２によって接続され、冷媒回路４０を構成する。

利用ユニット１０ａは、第１利用熱交換器１１１ａの液側端と液冷媒連絡配管４１ａとを接続する、液冷媒配管４４ａと、第２利用熱交換器１１２ａのガス側端とガス冷媒連絡配管４２とを接続する、ガス冷媒配管４５ａとを有する。利用ユニット１０ｂは、第１利用熱交換器１１１ｂの液側端と液冷媒連絡配管４１ｂとを接続する、液冷媒配管４４ｂと、第２利用熱交換器１１２ｂのガス側端とガス冷媒連絡配管４２とを接続する、ガス冷媒配管４５ｂとを有する。

液冷媒管４３ｄは、２つの冷媒管に分岐する。一方の冷媒管は、熱源膨張弁２５ａが設けられ、液閉鎖弁２７ａを介して、液冷媒連絡配管４１ａと接続される。他方の冷媒管は、熱源膨張弁２５ｂが設けられ、液閉鎖弁２７ｂを介して、液冷媒連絡配管４１ｂと接続される。

制御部６０は、利用ユニット１０ａ，１０ｂのそれぞれに対して、各種空調運転、及びサーモオフ機能を実行させる。

例えば、利用ユニット１０ａが再熱除湿運転を、利用ユニット１０ｂが冷房運転を、行っているとする。

利用ユニット１０ａが、再熱除湿運転時におけるサーモオフ条件を満たした場合、制御部６０は、利用ユニット１０ｂの冷房運転のため、圧縮機２１、及び熱源ファン２６を停止せず、利用ファン１２ａを停止する。そして、制御部６０は、熱源膨張弁２５ａを全閉にする。制御部６０は、利用膨張弁１３ａは初期化せず、サーモオフ条件を満たした時の開度を維持する。その結果、第１利用熱交換器１１１ａ及び第２利用熱交換器１１２ａに流れる冷媒量は、一時的に、ゼロ又は微量となる。

また、利用ユニット１０ａが、利用ユニット１０ａの操作用リモコンから、再熱除湿運転を停止する指示を受けた場合、制御部６０は、利用ユニット１０ｂの冷房運転のため、圧縮機２１、及び熱源ファン２６を停止せず、利用ファン１２ａを停止する。そして、制御部６０は、熱源膨張弁２５ａを全閉にする。制御部６０は、利用膨張弁１３ａを初期化した後、利用膨張弁１３ａを全開にしておく。

また、利用ユニット１０ａが、利用ユニット１０ａの操作用リモコンから、再熱除湿運転を他の空調運転に切り替える指示、を受けた場合、制御部６０は、利用ユニット１０ｂの冷房運転のため、圧縮機２１、及び熱源ファン２６を停止しない。制御部６０は、利用膨張弁１３ａ及び熱源膨張弁２５ａを初期化した後、利用膨張弁１３ａ及び熱源膨張弁２５ａを全開にする。

（４－２）
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

１ 空気調和装置
１２，１２ａ，１２ｂ 利用ファン（ファン）
１３，１３ａ，１３ｂ 利用膨張弁（第１電動弁）
２１ 圧縮機
２４ 熱源熱交換器
２５ 熱源膨張弁（第２電動弁）
４０ 冷媒回路
６０ 制御部
１１１，１１１ａ，１１１ｂ 第１利用熱交換器
１１２，１１２ａ，１１２ｂ 第２利用熱交換器
１３２ 主弁体（第１部材）
１３３ 副弁体（第２部材）

特開２００９－１６２４７５号公報

Claims (5)

1. 圧縮機（２１）、熱源熱交換器（２４）、第１利用熱交換器（１１１，１１１ａ，１１１ｂ）、第１電動弁（１３，１３ａ，１３ｂ）、及び第２利用熱交換器（１１２，１１２ａ，１１２ｂ）、が順に並ぶ環状の冷媒回路（４０）と、
   制御部（６０）と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記第１電動弁によって冷媒を減圧し、前記第１利用熱交換器及び前記第２利用熱交換器の内、一方を蒸発器として機能させ、他方を凝縮器として機能させる、再熱除湿運転を行い、
   前記再熱除湿運転時において、
   前記再熱除湿運転を停止させる時には、前記第１電動弁を全閉にして弁開度の基準位置を確認する第１初期化動作、を行い、
   所定条件を満たすことによって、自身の判断により前記第１利用熱交換器及び前記第２利用熱交換器に流れる冷媒量を、ゼロ又は微量にする時には、前記第１初期化動作を行わず、
   前記冷媒回路は、前記熱源熱交換器と、前記第１利用熱交換器と、の間に第２電動弁（２５）を有し、
   前記制御部は、前記所定条件を満たすことによって、前記第１利用熱交換器及び前記第２利用熱交換器に流れる冷媒量を、ゼロ又は微量にする時には、前記第２電動弁を全閉にして弁開度の基準位置を確認する第２初期化動作、を行う、
   空気調和装置（１）。
2. 前記制御部は、前記再熱除湿運転時において、前記再熱除湿運転から、他の空調運転に切り換える時には、前記第１初期化動作を行う、
   請求項１に記載の空気調和装置（１）。
3. 前記第１電動弁は、冷媒の第２流量域での開度調整を行う第２部材（１３３）と、前記第２流量域よりも大きい第１流量域での開度調整を行う第１部材（１３２）と、を有する、
   請求項１又は２に記載の空気調和装置（１）。
4. 前記制御部は、前記再熱除湿運転時には、前記第２流量域で、前記第１電動弁の開度調整を行う、
   請求項３に記載の空気調和装置（１）。
5. 前記第１利用熱交換器及び前記第２利用熱交換器に空気を供給する、ファン（１２，１２ａ，１２ｂ）、
   をさらに備え、
   前記制御部は、前記所定条件を満たすことによって、前記第１利用熱交換器及び前記第２利用熱交換器に流れる冷媒量を、ゼロ又は微量にする時には、前記ファンを停止する、
   請求項１から４のいずれか１つに記載の空気調和装置（１）。

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