JPH1038387A - 空気調和機の運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低外気冷房運転時などのように、蒸発器とな
る熱交換器での熱交換量が不足している状況にあって
も、冷媒回路を循環する冷媒が湿り状態になることを回
避する。 【解決手段】 減圧機構として電動膨張弁(EV)を備えた
空気調和機(10)の冷媒回路(12)に対し、低外気冷房運転
時において室内熱交換器(31)に着霜が発生する状況で
は、この着霜の発生と同時に電動膨張弁(EV)の開度を、
通常制御の開度変化速度よりも速い速度で急速に小さく
していく。この制御により冷媒循環量が急速に低減し、
湿り運転状態が回避される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機の運転
制御装置に係り、特に、蒸発器となる熱交換器での熱交
換量不足に起因する湿り運転状態を回避することによ
り、空気調和機の信頼性を向上する対策に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば特開平７−１２０１２０
号公報に開示されているような空気調和機は、圧縮機、
室外熱交換器、電動膨張弁、室内熱交換器が冷媒配管に
よって順に接続されて成る冷媒回路を備えている。

【０００３】そして、室内の冷房運転時には、圧縮機か
ら吐出した冷媒を、室外熱交換器において外気との間で
熱交換を行って凝縮し、電動膨張弁で減圧する。その
後、この冷媒を室内熱交換器に導入し室内空気との間で
熱交換を行って蒸発させる。これにより室内空気を冷却
する。

【０００４】また、この運転時には、例えば室内熱交換
器の出口側の冷媒過熱度を所定値に維持するように電動
膨張弁の開度を調整している。つまり、冷媒過熱度が所
定値よりも低い場合には電動膨張弁の開度を小さくし、
逆に、所定値よりも高い場合には開度を大きくする。

【０００５】この電動膨張弁の開度制御動作について詳
しく説明すると、先ず、所定時間間隔毎に、室内熱交換
器の出口側の冷媒過熱度等に基づいて膨張弁開度の変化
量を設定する制御パルス幅を算出する。そして、この算
出値に基づいて電動膨張弁の制御パルスを設定して弁開
度を変化させる。また、この弁開度を変化させる上記時
間間隔として、この時間間隔が短すぎると膨張弁開度が
頻繁に変化することに伴い圧縮機の吐出管温度にハンチ
ングを招くことになってしまう。従って、この時間間隔
は、制御の追従性に支障を来さない範囲で比較的長い時
間（例えば５分間）に設定されている。更に、膨張弁開
度の急激な変化による冷媒循環の挙動を避けるために、
開度変化動作１回当りの制御パルスの変化許容幅は所定
値（例えば１０パルス）に設定されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した冷
房運転において、外気温度が比較的低い（例えば２０
℃）場合には、室外熱交換器の出口側での過冷却度が大
きくなり過ぎて室内熱交換器に着霜が発生することがあ
る。このように着霜が発生すると、室内熱交換器での熱
交換量が十分に得られなくなり、該室内熱交換器の出口
側で所定の過熱度が得られず、また、圧縮機吐出管温度
を最適温度に維持することができなくなってしまう。そ
れらを回避するためには、電動膨張弁の開度を次第に小
さくしていくことが必要である。

【０００７】しかしながら、上述したような従来の膨張
弁開度制御にあっては、弁開度を変化させる時間間隔が
比較的長く（５分）設定されており、しかも１回当りの
制御パルスの変化許容幅は所定値（１０パルス）に制限
されている。このため、弁開度を急速に小さくすること
はできず、この電動膨張弁の開度制御が、吐出管温度の
下降に追従することが出来なかった。このような状況で
は、吐出管温度が急速に下降し、冷媒回路を循環する冷
媒は湿り状態となる。このため、圧縮機へ液冷媒が導入
される所謂液バックが発生する虞れがあり、空気調和機
の信頼性が十分に確保されているとは言えなかった。

【０００８】尚、暖房運転時にあっても、同様にして湿
り状態が発生することがある。つまり、室外熱交換器に
着霜が発生した場合に、デフロスト運転が開始されるま
で、循環冷媒が湿り状態となる可能性があった。

【０００９】本発明は、この点に鑑みてなされたもので
あって、その目的は、低外気冷房運転時などのように、
蒸発器となる熱交換器での熱交換量が不足している状況
にあっても、冷媒回路を循環する冷媒が湿り状態になる
ことを回避することにある。

【００１０】

【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、本発明は、蒸発器となる熱交換器での熱交換量が
不足している状況にあっては、膨張機構の減圧度を増大
させる変化速度を通常よりも速めることで、冷媒循環量
を急速に低下させ、湿り運転状態の発生を回避するよう
にした。

【００１１】具体的に、請求項１記載の発明が講じた手
段は、図１に示すように、圧縮機(21)と、熱源側熱交換
器(23)と、減圧度可変な膨張機構(EV)と、利用側熱交換
器(31)とが冷媒循環可能に接続されて成る冷媒循環回路
(12)を備えた空気調和機を前提としている。

【００１２】そして、この空気調和機を制御する運転制
御装置として、上記膨張機構(EV)の減圧度を、蒸発器と
なる熱交換器(31)の下流側の冷媒状態に基づき、一定の
変化速度で変更する第１変更手段(51)と、蒸発器となる
熱交換器(31)における熱交換量の不足に起因する圧縮機
(21)の吐出冷媒温度の低下を間接的又は直接的に認識可
能であって、この認識を行ったとき認識信号を出力する
認識手段(52)とを設ける。また、この認識手段(52)から
の認識信号を受信可能であって、この認識信号を受信し
たとき、第１変更手段(51)による膨張機構(EV)の減圧度
変更動作を禁止して、この膨張機構(EV)の減圧度を、上
記第１変更手段(51)による変化速度よりも速い変化速度
で増大させるように変更する第２変更手段(53)を設ける
構成とした。

【００１３】この発明の特定事項により、通常の空調運
転時の膨張機構(EV)の減圧度制御は第１変更手段(51)に
より行われる。つまり、蒸発器となる熱交換器(31)の下
流側の冷媒状態に基づき、一定の変化速度で膨張機構(E
V)の減圧度を変更する。この際の変化速度は、圧縮機吐
出管温度のハンチング防止及び冷媒循環の挙動回避のた
めに比較的遅く設定されている。

【００１４】一方、例えば低外気冷房運転時などで室内
熱交換器が着霜するといったような、蒸発器となる熱交
換器(31)の着霜等により、該熱交換器(31)における熱交
換量が不足して圧縮機(21)の吐出冷媒温度が低下する状
況では、膨張機構(EV)の減圧度制御は第２変更手段(53)
により行われる。つまり、この圧縮機(21)の吐出冷媒温
度の低下を認識手段(52)が認識し、認識信号を第２変更
手段(53)が受信する。そして、該第２変更手段(53)は、
第１変更手段(51)による膨張機構(EV)の減圧度変更動作
を禁止して、膨張機構(EV)の減圧度を、この第１変更手
段(51)による変化速度よりも速い変化速度で増大させる
ように変更する。つまり、膨張機構(EV)の減圧度を急速
に増大させる。これにより、冷媒循環量が急速に低下
し、湿り運転状態が回避されることになる。

【００１５】また、請求項２〜４記載の発明は、蒸発器
となる熱交換器(31)における熱交換量の不足に起因する
圧縮機(21)の吐出冷媒温度の低下を間接的或いは直接的
に認識する構成を具体化したものである。

【００１６】請求項２記載の発明が講じた手段は、上記
請求項１記載の空気調和機の運転制御装置において、認
識手段(52)に、蒸発器となる熱交換器(31)における冷媒
蒸発温度を検知する蒸発温度検知手段(Th-e)を備えさせ
る。そして、冷媒蒸発温度が所定温度まで低下したこと
を該蒸発温度検知手段(Th-e)が検知すると第２変更手段
(53)に認識信号を出力する構成としている。

【００１７】この発明の特定事項により、圧縮機(21)の
吐出冷媒温度を直接検知することなく、蒸発器となる熱
交換器(31)における熱交換量の不足に起因する圧縮機(2
1)の吐出冷媒温度の低下を認識できることになる。そし
て、圧縮機(21)の吐出冷媒温度の低下は、冷媒蒸発温度
の低下に起因するものであるため、この冷媒蒸発温度の
低下は、圧縮機(21)の吐出冷媒温度の低下よりも先立っ
て発生する。従って、この冷媒蒸発温度の低下を検知す
ることにより、圧縮機(21)の吐出冷媒温度の低下が開始
する前に膨張機構(EV)の減圧度を急速に増大することが
できる。

【００１８】請求項３記載の発明が講じた手段は、上記
請求項１記載の空気調和機の運転制御装置において、認
識手段(52)に、上述した請求項２記載の発明に係る蒸発
温度検知手段(Th-e)に加えて、圧縮機(21)の吐出冷媒温
度の変化状態を認識する吐出温度認識手段(54)を備えさ
せる。そして、冷媒蒸発温度が所定温度まで低下したこ
とを蒸発温度検知手段(Th-e)が検知するか、又は吐出冷
媒温度が低下し始めたことを吐出温度認識手段(54)が認
識したときに第２変更手段(53)に認識信号を出力する構
成としている。

【００１９】この発明の特定事項により、蒸発温度検知
手段(Th-e)の検知動作、又は吐出温度認識手段(54)の認
識動作の一方が行われると、第２変更手段(53)による膨
張機構(EV)の減圧度変更動作が行われる。このため、冷
媒循環量を急速に低下させて湿り運転状態を回避する動
作が確実に得られる。

【００２０】請求項４記載の発明が講じた手段は、上記
請求項１記載の空気調和機の運転制御装置において、認
識手段(52)に、凝縮器となる熱交換器(23)の周囲の空気
温度を検知する環境温度検知手段(Th-a)と、圧縮機(21)
の吐出冷媒温度の変化状態を認識する吐出温度認識手段
(54)とを備えさせる。そして、凝縮器となる熱交換器(2
3)の周囲の空気温度が所定値以下であることを環境温度
検知手段(Th-a)が検知し、且つ吐出冷媒温度が低下し始
めたことを吐出温度認識手段(54)が認識したときに第２
変更手段(53)に認識信号を出力する構成としている。

【００２１】この発明の特定事項により、環境温度が、
蒸発器となる熱交換器(31)に着霜が発生し易い状況であ
ることを認識しながら、吐出冷媒温度が低下し始めたと
きに、冷媒循環量を急速に低下させることになる。この
ため、吐出冷媒温度の低下を予期することで、通常運転
動作から湿り運転の回避動作への移行を迅速に行うこと
ができる。

【００２２】請求項５及び６記載の発明は、膨張機構(E
V)の減圧度の変化速度を速めるための動作を具体化した
ものである。

【００２３】請求項５記載の発明が講じた手段は、上記
請求項１記載の空気調和機の運転制御装置において、第
１変更手段(51)及び第２変更手段(53)を、夫々所定の制
御時間間隔毎に膨張機構(EV)の減圧度を変化させるよう
にする。そして、第２変更手段(53)の制御時間間隔を、
第１変更手段(51)の制御時間間隔よりも短くした構成と
している。

【００２４】この発明の特定事項により、例えば、制御
時間間隔毎の膨張機構(EV)の減圧度の変化許容幅が制約
されている場合、第１変更手段(51)による減圧度変更動
作では、この第１変更手段(51)が設定する制御時間間隔
毎に変化許容幅以下の変化量で減圧度が変化することに
なる。例えば、電動膨張弁をパルス制御する場合を例に
挙げると、制御時間間隔が５分に設定され、且つ変化許
容幅が１０パルスに設定されている場合には、１００パ
ルス変化させるのに最短でも５０分を要することにな
る。これに対し、第２変更手段(53)では、この制御時間
間隔を短縮することで膨張機構(EV)の減圧度を急速に増
大させることになる。例えば、制御時間間隔が２．５分
に設定され、且つ変化許容幅が１０パルスに設定されて
いる場合、１００パルス変化させるのに最短で２５分で
済む。

【００２５】請求項６記載の発明が講じた手段は、上記
請求項１記載の空気調和機の運転制御装置において、第
１変更手段(51)及び第２変更手段(53)を、夫々同一の制
御時間間隔毎に膨張機構(EV)の減圧度を変化させるよう
にする。そして、第２変更手段(53)による制御時間間隔
毎における膨張機構(EV)の減圧度の変化量を、第１変更
手段(51)の変化量よりも大きくした構成としている。

【００２６】この発明の特定事項によっても、上述した
請求項５記載の発明と同様に膨張機構(EV)の減圧度を急
速に増大できる。例えば、第１変更手段(51)では制御時
間間隔が５分に設定され変化許容幅が１０パルスに設定
されている場合、上述したように１００パルス変化させ
るのに最短でも５０分を要する。これに対し、第２変更
手段(53)により所定時間間隔が５分に設定され変化許容
幅が２０パルスに設定されている場合には、１００パル
ス変化させるのに最短で２５分で済むことになる。

【００２７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。

【００２８】図２に示すように、本実施形態における空
気調和機(10)は、一台の室外ユニット(20)に対して一台
の室内ユニット(30)が接続されたいわゆるセパレートタ
イプのものである。

【００２９】上記室外ユニット(20)は、インバータによ
り運転周波数（運転容量）を可変に調節されるロータリ
タイプの圧縮機(21)と、冷房運転時に図中実線の如く、
暖房運転時に図中破線の如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、冷媒を減圧するための膨張回路(24)と、アキュムレ
ータ(25)を備えており、上記室外熱交換器(23)には室外
ファン(Fo)が設けられている。

【００３０】また、室内ユニット(30)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、上記室
内熱交換器(31)には室内ファン(Fr)が設けられている。

【００３１】そして、上記圧縮機(21)と四路切換弁(22)
と室外熱交換器(23)と膨張回路(24)と室内熱交換器(31)
とは、冷媒配管(11)により順次接続され、冷媒の循環に
より熱移動を生ぜしめるようにした冷媒回路(12)が構成
されている。

【００３２】上記膨張回路(24)は、ブリッジ状の方向制
御回路(2a)と、該方向制御回路(2a)に接続された一方向
通路(2b)とを備え、該一方向通路(2b)には、上流側に位
置して液冷媒を貯溜する受液器(2c)と、下流側に位置す
る膨張機構である開度調整自在な電動膨張弁(EV)とが直
列に配置されている。

【００３３】上記方向制御回路(2a)は、逆止弁(CV)をそ
れぞれ備えた第１流入路(2d)と第１流出路(2e)と第２流
入路(2f)と第２流出路(2g)とがブリッジ状に接続されて
構成されている。

【００３４】上記第１流入路(2d)は、室外熱交換器(23)
が接続される第１接続点(P1)から、一方向通路(2b)の上
流端が接続される第２接続点(P2)に向う冷媒流れを形成
し、また、第１流出路(2e)は、一方向通路(2b)の下流端
が接続される第３接続点(P3)から、室内熱交換器(31)が
接続される第４接続点(P4)に向う冷媒流れを形成してい
る。

【００３５】上記第２流入路(2f)は、第４接続点(P4)か
ら第２接続点(P2)に向う冷媒流れを形成し、また、第２
流出路(2g)は、第３接続点(P3)から第１接続点(P1)に向
う冷媒流れを形成している。

【００３６】また、上記一方向通路(2b)が接続される方
向制御回路(2a)の第２接続点(P2)と第３接続点(P3)との
間には、キャピラリチューブ(CP)を有する液封防止通路
(2h)が設けられ、該液封防止通路(2h)は、圧縮機(21)の
停止時における液封を防止している。尚、上記キャピラ
リチューブ(CP)の減圧度は、電動膨張弁(EV)よりも十分
大きくなるように設定されていて、通常運転時における
電動膨張弁(EV)による冷媒流量調節機能を良好に維持し
得るように構成されている。

【００３７】また、上記受液器(2c)の上部と、常時低圧
液ラインとなる一方向通路(2b)における電動膨張弁(EV)
より下流側との間には、開閉弁(SV)が設けられて上記電
動膨張弁(EV)をバイパスするバイパス通路(2i)が接続さ
れて受液器(2c)内のガス冷媒を抜くようになっている。

【００３８】尚、(ER)は、圧縮機(21)の吐出管に設けら
れて該圧縮機(21)の運転音を低減するための消音器であ
る。

【００３９】更に、上記空気調和機(10)にはセンサ類が
設けられている。つまり、上記圧縮機(21)の吐出管に
は、該圧縮機(21)の吐出側の冷媒圧力相当飽和温度であ
る吐出管温度Tdを検出する吐出管センサ（Th-d）が配置
され、室外ユニット(20)の空気吸込口には、室外空気温
度Taを検出する外気温センサ（Th-a）が配置され、室外
熱交換器(23)には、冷房運転時には凝縮温度となり、暖
房運転時には蒸発温度となる外熱交温度Tcを検出する外
熱交センサ（Th-c）が配置されている。

【００４０】また、上記室内ユニット(30)の空気吸込口
には、室内空気温度Trを検出する室温センサ（Th-r）が
配置され、室内熱交換器(31)には、冷房運転時には蒸発
温度となり、暖房運転時には凝縮温度となる内熱交温度
Teを検出する内熱交センサ（Th-e）が配置されている。

【００４１】また、上記圧縮機(21)の吐出管には、高圧
冷媒圧力を検出して、該高圧冷媒圧力の過上昇によりオ
ンとなって高圧信号を出力する高圧圧力スイッチ（PS-
1）が配置されている。

【００４２】そして、上記各センサ（Th-d〜Th-e）及び
高圧圧力スイッチ（PS-1）の出力信号は、コントローラ
(50)に入力されており、該コントローラ(50)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。

【００４３】一方、上記コントローラ(50)は、第１変更
手段(51)、認識手段(52)及び第２変更手段(53)を備えて
いる。以下、各手段について説明する。

【００４４】第１変更手段(51)は、電動膨張弁(EV)の弁
開度を、蒸発器となる熱交換器（冷房運転時には室内熱
交換器(31)、暖房運転時には室外熱交換器(23)）の出口
側の冷媒状態等に基づき、所定の変化速度で変更する。
具体的には、５分間隔毎に冷媒状態に基づいて電動膨張
弁(EV)の制御パルス幅を算出し、これにより弁開度を設
定する。また、この制御時間間隔を５分間に設定した理
由は、この時間間隔が短すぎると電動膨張弁(EV)の弁開
度が頻繁に変化することに伴い圧縮機(21)の吐出管温度
にハンチングを招く虞れがあるためである。つまり、こ
の制御時間間隔は制御の追従性に支障を来さない範囲で
比較的長い時間に設定されたものである。更に、この５
分間隔毎の電動膨張弁(EV)の制御パルス幅には制約があ
り、１回当りの最大変化幅は１０パスルに規制されてい
る。これは、膨張弁開度の急激な変化による冷媒循環の
挙動を避けるためである。

【００４５】認識手段(52)は、蒸発器となる熱交換器(3
1,23) が着霜して、その熱交換量が不足したことに起因
する圧縮機(21)の吐出冷媒温度の低下を認識するもので
ある。そして、この認識を行ったときには認識信号を出
力するようになっている。具体的には、この認識手段(5
2)は、吐出温度認識手段(54)を備えている。この吐出温
度認識手段(54)は、吐出管センサ(Th-d)が検知した吐出
管温度(Td)を前回検知した吐出管温度(Td)と比較して、
吐出管温度(Td)の変化状態を認識するものである。そし
て、この認識手段(52)には、上記内熱交センサ(Th-e)の
検知信号も入力されている。これにより、例えば、冷房
運転時には、内熱交温度(Te)が所定温度まで低下したこ
とを内熱交センサ(Th-e)が検知するか、若しくは吐出管
温度(Td)が低下し始めたことを吐出温度認識手段(54)が
認識したときに認識信号を出力するようになっている。

【００４６】第２変更手段(53)は、上記認識手段(52)か
らの認識信号を受信可能であって、この認識信号を受信
したときには、第１変更手段(51)による膨張弁(EV)の開
度変更動作を禁止して、この膨張弁(EV)の開度を、上記
第１変更手段(51)による変化速度よりも速い変化速度で
小さくするように変更するものである。具体的には、制
御時間間隔を２．５分に設定することで、変化速度で増
大させるようにしている。尚、１回当りの最大変化幅
は、上述した第１変更手段(51)の設定値と同様に１０パ
スルである。

【００４７】また、このコントローラ(50)は、凍防手段
(55)を備えている。この凍防手段(55)は、蒸発器となる
熱交換器(31,23) に着霜が発生した際に、この着霜を融
解するための運転動作を行わせるものである。具体的に
は、例えば、冷房運転時で、内熱交温度(Te)が−１℃以
下である状態が４０分積算された条件と、内熱交温度(T
e)が−５℃以下である状態が８分間積算された条件との
うち一方が成立した場合に、凍防運転を行う。この凍防
運転では、例えば室内熱交換器(31)に着霜が発生した場
合には、圧縮機(21)を停止し、室内ファン(Fr)を継続し
て駆動させる。

【００４８】次に、上述の如く構成された空気調和機(1
0)の運転動作について説明する。上述した冷媒回路(12)
において、冷房運転時には、室外熱交換器(23)で凝縮し
て液化した液冷媒が第１流入路(2d)を通って受液器(2c)
に貯溜され、電動膨張弁(EV)で減圧した後、第１流出路
(2e)を経て室内熱交換器(31)で蒸発して圧縮機(21)に戻
る循環となる。一方、暖房運転時には、室内熱交換器(3
1)で凝縮して液化した液冷媒が第２流入路(2f)を通って
受液器(2c)に貯溜され、電動膨張弁(EV)で減圧した後、
第２流出路(2g)を経て室外熱交換器(23)で蒸発して圧縮
機(21)に戻る循環となる。

【００４９】次に、本形態の特徴とする動作として、電
動膨張弁(EV)の開度制御動作について図３のフローチャ
ートを用いて説明する。ここでは、冷房運転時について
説明する。

【００５０】先ず、ステップST１において内熱交センサ
(Th-e)が検出する内熱交温度(Te)が、ステップST２にお
いて吐出管センサ(Th-d)が検出する吐出管温度(Td)が夫
々読込まれる。その後、ステップST３において、上記読
込まれた内熱交温度(Te)が０℃以下であるかという第１
条件と、上記読込まれた吐出管温度(Td)が前回読込まれ
た吐出管温度(Td-1)よりも低いかという第２条件のうち
少なくとも何れか一方が成立しているか否かを判定す
る。そして、これら条件が共に成立していないNOの場合
にはステップST４に移って電動膨張弁(EV)の開度制御を
上述した第１変更手段(51)による通常制御により行う。
一方、上記条件のうち少なくとも一方が成立しているYE
S の場合にはステップST５に移って電動膨張弁(EV)の開
度制御を上述した第２変更手段(53)による高速閉動作制
御により行う。つまり、電動膨張弁(EV)の開度変更を行
う制御時間間隔を短く（２．５分）設定して急速に電動
膨張弁(EV)の開度を小さくしていく。これにより、冷媒
回路(12)での冷媒循環量が急激に低下し、循環冷媒が湿
り状態になることが回避される。

【００５１】このようにして電動膨張弁(EV)の開度制御
を行った後、ステップST６に移る。ここでは、室内熱交
換器(31)に着霜が発生し、それを融解するための凍防運
転を行う条件が成立したか否かを判定している。具体的
には、上述したように、内熱交温度(Te)が−１℃以下で
ある状態が４０分積算された条件と、内熱交温度(Te)が
−５℃以下である状態が８分間積算された条件とのうち
一方が成立したか否かを判定する。そして、この判定が
NOである場合にはステップST１に戻る一方、YES である
場合にはステップST７に移って凍防運転を開始する。こ
の凍防運転は、圧縮機(21)を停止し、室内ファン(Fr)の
みを駆動させて、室内熱交換器(31)の着霜を融解するよ
うにしている。そして、所定時間が経過して着霜を融解
すると、再度、上述した電動膨張弁(EV)の開度制御を行
う。

【００５２】以上のように電動膨張弁(EV)の開度制御が
行われるため、ステップST３で認識手段(52)が、ステッ
プST４で第１変更手段(51)が、ステップST５で第２変更
手段(53)が夫々構成されている。

【００５３】図４は、本形態における電動膨張弁(EV)の
開度制御と従来の開度制御とを比較した弁開度の変化状
態と、その際の吐出管温度(Td)の変化状態とを夫々示し
ている。本図におけるｔ１は従来制御における制御時間
間隔を、ｔ２は本形態に係る制御における制御時間間隔
を、ΔＰは制御時間間隔毎のパルス変動幅を夫々示して
いる。

【００５４】この図から判るように、本形態では、従来
のものに比べて弁開度が急速に小さくなり、それに伴っ
て吐出管遠度(Td)の低下割合も小さくなっている。つま
り、冷媒の循環状態としては湿り状態が回避されること
になる。

【００５５】以上説明してきたように、本形態によれ
ば、蒸発器となる熱交換器(31)に着霜が生じる状況で
は、通常の電動膨張弁(EV)の開度制御よりも速い速度で
弁開度を小さくしていき、膨張機構(EV)の減圧度を急速
に増大させている。このため、冷媒回路(12)における冷
媒循環量を急速に低下させ、湿り運転状態を回避するこ
とができる。従って、圧縮機(21)へ液冷媒が導入される
液バックの発生が防止でき、空気調和機の信頼性の向上
を図ることができる。

【００５６】尚、本形態では、内熱交温度(Te)により判
断する第１条件と、吐出管温度(Td)により判断する第２
条件とにより電動膨張弁(EV)の開度制御速度を変更した
が、第１条件のみによって制御を行うようにしてもよ
い。

【００５７】また、第２変更手段(53)は、制御時間間隔
を、第１変更手段(51)による制御時間間隔の半分に設定
するようにしたが、本発明は、これに限らず、１／３に
設定して、更に弁開度の変化速度を速くするなど、この
制御時間間隔は任意に設定可能である。

【００５８】（第２変更手段の変形例）次に、第２変更
手段(53)の変形例について説明する。上述した実施形態
では、第２変更手段(53)が制御時間間隔を変化させるこ
とにより弁開度の変化速度を変更するようにしたが、本
例では、制御時間間隔毎におけるパスル幅を増大させる
ようにしたものである。つまり、例えば、第１変更手段
(51)では、変化許容幅が１０パルスに設置されているの
に対し、第２変更手段(53)では、変化許容幅を２０パル
スに設定する。これによっても弁開度の変化速度を速く
することができる。図５は、この場合の電動膨張弁(EV)
の開度制御と従来の開度制御とを比較した弁開度の変化
状態と、その際の吐出管温度(Td)の変化状態とを示して
いる。本図におけるΔＰ１は従来制御におけるパルス変
動幅を、ΔＰ２は本例に係る制御におけるパルス変動幅
を、ｔは制御時間間隔を夫々示している。

【００５９】この図から判るように、上述した図４と同
様に、本例にあっても、従来のものに比べて弁開度が急
速に小さくなり、それに伴って吐出管遠度の低下割合も
小さくなっている。

【００６０】（認識手段の変形例）次に、認識手段(52)
の変形例について説明する。本例は、圧縮機(21)の吐出
冷媒温度の低下を認識する動作の変形例である。その他
の動作は、上述した実施形態と同様であるので、ここで
は、認識手段(52)の構成及びその認識動作についてのみ
説明する。

【００６１】本例の認識手段(52)は、上記外気温センサ
(Th-a)からの検知信号及び吐出温度認識手段(54)の出力
信号が入力されるようになっている。そして、この認識
手段(52)は、室外空気温度(Ta)が所定値（例えば２０
℃）以下であり、且つ吐出管温度(Td)が低下し始めたと
きに認識信号を第２変更手段(53)に出力して、この第２
変更手段(53)による電動膨張弁(EV)の開度制御を行うよ
うにしている。

【００６２】つまり、室外空気温度(Ta)を検知しておく
ことで室内熱交換器(31)に着霜が発生し易い状況である
ことを予め認識しながら、吐出冷媒温度(Td)を直接検知
し、該吐出冷媒温度(Td)が低下し始めたときに、冷媒循
環量を急速に低下させるような動作を行うことになる。
このため、電動膨張弁(EV)の開度制御動作として通常運
転動作から湿り運転の回避動作への移行を迅速に行うこ
とができ、空気調和機の信頼性の向上を図ることができ
る。

【００６３】尚、以上のものは、冷房運転時の弁開度制
御動作について説明したが、暖房運転時にも同様の運転
動作を行うようにしてもよい。つまり、室外熱交換器(2
3)に着霜が発生した場合に、電動膨張弁の開度を急速に
小さくすることによっても、デフロスト運転が開始され
るまでに湿り運転状態となることを回避することができ
る。

【００６４】

【発明の効果】以上、説明してきたように、本発明によ
れば以下に述べるような効果が発揮される。請求項１記
載の発明では、先ず、蒸発器となる熱交換器における熱
交換量の不足に起因する圧縮機の吐出冷媒温度の低下を
間接的又は直接的に認識する。そして、これを認識する
と、膨張機構の減圧度の変化速度を、通常時よりも速い
変化速度で増大させるように変更する。このため、冷媒
循環量を急速に低下させることができ、湿り運転状態を
回避できる。従って、圧縮機への液バックが回避され、
空気調和機の信頼性の向上を図ることができる。

【００６５】請求項２記載の発明では、蒸発器となる熱
交換器における冷媒蒸発温度を検知することで、圧縮機
の吐出冷媒温度の低下を間接的に検知することができ
る。また、この冷媒蒸発温度の低下は、圧縮機の吐出冷
媒温度の低下よりも先立って発生するので、この圧縮機
の吐出冷媒温度の低下が開始する前に膨張機構の減圧度
を急速に増大することができる。つまり、圧縮機の吐出
冷媒温度の低下を予知し、これに基づいて膨張機構の減
圧度の変化速度を変更できるので、湿り運転状態の回避
をより確実に行うことができる。

【００６６】請求項３記載の発明では、蒸発温度検知手
段による冷媒蒸発温度の低下検知動作、又は吐出温度認
識手段による圧縮機の吐出冷媒温度の低下認識動作の一
方が行われると膨張機構の減圧度変更動作を行うように
した。このため、湿り運転状態を回避する動作を確実に
得ることができ、空気調和機の更なる信頼性の向上を図
ることができる。

【００６７】請求項４記載の発明では、凝縮器となる熱
交換器の周囲の空気温度を検知することで、環境温度
が、蒸発器となる熱交換器に着霜が発生し易い状況であ
ることを認識できる。このため、吐出冷媒温度の低下を
予期することで、通常運転動作から湿り運転の回避動作
への移行を迅速に行うことができ、制御性の向上を図る
ことができる。

【００６８】請求項５記載の発明では、制御時間間隔を
短くすることで減圧度の変化速度を増大させるようにし
たために、例えば、制御時間間隔毎の膨張機構の減圧度
の変化許容幅が制約されている場合であっても、急速に
減圧度を増大させることができ、実用性の向上を図るこ
とができる。

【００６９】請求項６記載の発明では、制御時間間隔毎
における膨張機構の減圧度の変化量を大きくすることで
減圧度の変化速度を増大させるようにしたために、制御
時間間隔が比較的長く設定されている場合であっても、
急速に減圧度を増大させることができ、湿り運転を回避
するのに十分な速度で減圧度を増大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示す図である。

【図２】実施形態に係る空気調和機の冷媒配管系統図で
ある。

【図３】電動膨張弁の開度制御動作を示すフローチャー
ト図である。

【図４】本発明に係る電動膨張弁の開度制御動作と従来
の制御動作とを比較した図である。

【図５】変形例における図４相当図である。

【符号の説明】

(10) 空気調和機 (12) 冷媒回路 (21) 圧縮機 (23) 室外熱交換器（熱源側熱交換器） (31) 室内熱交換器（利用側熱交換器） (51) 第１変更手段 (52) 認識手段 (53) 第２変更手段 (54) 吐出温度認識手段 (EV) 電動膨張弁（膨張機構） (Th-a) 外気温センサ（環境温度検知手段） (Th-e) 内熱交センサ（蒸発温度検知手段）

Claims (6)

【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、
   減圧度可変な膨張機構(EV)と、利用側熱交換器(31)とが
   冷媒循環可能に接続されて成る冷媒循環回路(12)を備え
   た空気調和機において、 上記膨張機構(EV)の減圧度を、蒸発器となる熱交換器(3
   1)の下流側の冷媒状態に基づき、一定の変化速度で変更
   する第１変更手段(51)と、 蒸発器となる熱交換器(31)における熱交換量の不足に起
   因する圧縮機(21)の吐出冷媒温度の低下を間接的又は直
   接的に認識可能であって、この認識を行ったとき認識信
   号を出力する認識手段(52)と、 該認識手段(52)からの認識信号を受信可能であって、こ
   の認識信号を受信したとき、第１変更手段(51)による膨
   張機構(EV)の減圧度変更動作を禁止して、この膨張機構
   (EV)の減圧度を、上記第１変更手段(51)による変化速度
   よりも速い変化速度で増大させるように変更する第２変
   更手段(53)とを備えていることを特徴とする空気調和機
   の運転制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の空気調和機の運転制御装
   置において、 認識手段(52)は、 蒸発器となる熱交換器(31)における冷媒蒸発温度を検知
   する蒸発温度検知手段(Th-e)を備え、冷媒蒸発温度が所
   定温度まで低下したことを該蒸発温度検知手段(Th-e)が
   検知すると認識信号を出力することを特徴とする空気調
   和機の運転制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の空気調和機の運転制御装
   置において、 認識手段(52)は、 蒸発器となる熱交換器(31)における冷媒蒸発温度を検知
   する蒸発温度検知手段(Th-e)と、圧縮機(21)の吐出冷媒
   温度の変化状態を認識する吐出温度認識手段(54)とを備
   え、冷媒蒸発温度が所定温度まで低下したことを蒸発温
   度検知手段(Th-e)が検知するか、又は吐出冷媒温度が低
   下し始めたことを吐出温度認識手段(54)が認識したとき
   に認識信号を出力することを特徴とする空気調和機の運
   転制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の空気調和機の運転制御装
   置において、 認識手段(52)は、 凝縮器となる熱交換器(23)の周囲の空気温度を検知する
   環境温度検知手段(Th-a)と、圧縮機(21)の吐出冷媒温度
   の変化状態を認識する吐出温度認識手段(54)とを備え、
   凝縮器となる熱交換器(23)の周囲の空気温度が所定値以
   下であることを環境温度検知手段(Th-a)が検知し、且つ
   吐出冷媒温度が低下し始めたことを吐出温度認識手段(5
   4)が認識したときに認識信号を出力することを特徴とす
   る空気調和機の運転制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の空気調和機の運転制御装
   置において、 第１変更手段(51)及び第２変更手段(53)は、夫々所定の
   制御時間間隔毎に膨張機構(EV)の減圧度を変化させるよ
   うになっており、 第２変更手段(53)の制御時間間隔は、第１変更手段(51)
   の制御時間間隔よりも短いことを特徴とする空気調和機
   の運転制御装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の空気調和機の運転制御装
   置において、 第１変更手段(51)及び第２変更手段(53)は、夫々同一の
   制御時間間隔毎に膨張機構(EV)の減圧度を変化させるよ
   うになっており、 第２変更手段(53)による制御時間間隔毎における膨張機
   構(EV)の減圧度の変化量は、第１変更手段(51)の変化量
   よりも大きいことを特徴とする空気調和機の運転制御装
   置。