JPH11201561A - ヒートポンプ式空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気調和機において冷房運転に室内熱交換器
が保有する性能を圧力センサを用いずに最大限に引き出
す。 【解決手段】 パルス式膨張弁ＥＶを全開として圧縮機
１を起動し、所定時間Δτ経過した時点での室内出口配
管温度ｔ２と室内入口配管温度ｔ１との出入口温度差Δ
ｔを基準温度差Δｔｏとして、その後の運転継続中にお
ける出入口温度差Δｔから基準出入口温度差Δｔｏを減
算した結果を検知過熱度ＳＨとする。検知過熱度ＳＨを
真の過熱度ＳＨｏへ近づけるべく補正計算を行った修正
過熱度ＳＨ’が所定範囲に収まるように膨張弁ＥＶの開
度制御を行う。これにより、室内熱交換器７出口の冷媒
過熱度を圧力センサを用いずに、精度よく検出でき、か
つ熱交換器の保有している性能は最大限に発揮できる膨
張弁開度制御が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気を熱源とする
ヒートポンプ式空気調和機の冷房運転において、室内熱
交換器が保有する性能を最大限引き出すことを図る冷凍
サイクルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ヒートポンプ式空気調和機については、
既にさまざまな開発がなされており、例えば、特開平３
−２０４５６８号公報に示されているようなヒートポン
プ式空気調和機の基本的な技術について以下述べる。

【０００３】上記従来のヒートポンプ式空気調和機は図
１５に示すように、１台の室外ユニットＡに対して３台
の室内ユニットＢ１，Ｂ２，Ｂ３から構成されている。

【０００４】室外ユニットＡは、圧縮機１，インバータ
ＩＮＶ，室外熱交換器３とからなり、そして室内ユニッ
トＢ１は膨張弁ＥＶ１，室内熱交換器１７，第１温度セ
ンサＴｈ１１，第２温度センサＴｈ２１から構成されて
おり、室内ユニットＢ２、及び室内ユニットＢ３も同様
に、各々、膨張弁ＥＶ２，室内熱交換器２７，第１温度
センサＴｈ１２，第２温度センサＴｈ２２、及び膨張弁
ＥＶ３，室内熱交換器３７，第１温度センサＴｈ１３，
第２温度センサＴｈ２３から構成されている。

【０００５】そして、室外ユニットＡ、及び室内ユニッ
トＢ１，Ｂ２，Ｂ３は冷媒配管にて連通され、圧縮機
１、室外熱交換器３、膨張弁ＥＶ１、室内熱交換器１
７、圧縮機１を冷媒配管にて環状に順次接続し、膨張弁
ＥＶ１、及び室内熱交換器１７に対して並列に膨張弁Ｅ
Ｖ２、室内熱交換器２７、及び膨張弁ＥＶ３、室内熱交
換器３７が接続されて冷凍サイクルを形成している。

【０００６】また、室内ユニットＢ１，Ｂ２，Ｂ３内の
各膨張弁ＥＶ１，ＥＶ２，ＥＶ３の出口、及び各室内熱
交換器１７，２７，３７の出口には第１温度センサＴｈ
１１，Ｔｈ１２，Ｔｈ１３、及び第２温度センサＴｈ２
１，Ｔｈ２２，Ｔｈ２３を設けられ、室内ユニットＢ
１，Ｂ２，Ｂ３近傍には室温を検知する室温センサ３，
１３，２３を設けている。

【０００７】以上のように構成されたヒートポンプ式空
気調和機について、その動作を説明する。

【０００８】まず、冷房運転の場合、図中の実線矢印の
方向に冷媒が流れて冷房サイクルが形成され、室外熱交
換器３を凝縮器、室内熱交換器１７，２７，３７を蒸発
器として作用させる。

【０００９】上記冷房サイクルにおいて、圧縮機１を出
た高温高圧のガス冷媒は室外熱交換器３にて凝縮して高
温高圧の液冷媒となり、室外ユニットＡを出て、その後
各室内ユニットＢ１，Ｂ２，Ｂ３へ分配されて流入し、
各膨張弁ＥＶ１，ＥＶ２，ＥＶ３にて減圧膨張されて二
相冷媒となった冷媒は、室内熱交換器１７，２７，３７
にて蒸発することにより室内空気から吸熱（冷房運転）
するというサイクルを繰り返す。

【００１０】制御装置は各室の室温を室温センサ３，１
３，２３により検出し、各室の熱負荷に応じて冷媒を分
配する。膨張弁ＥＶ１，ＥＶ２，ＥＶ３の入口の温度を
第１温度センサＴｈ１１，Ｔｈ１２，Ｔｈ１３で測定
し、かつ室内熱交換器１７，２７，３７の出口の温度を
第２温度センサＴｈ２１，Ｔｈ２２，Ｔｈ２３で測定し
て、室内熱交換器１７，２７，３７毎の過熱度を算出す
る。

【００１１】過熱度の不足する室内機があれば、その室
内機の膨張弁の開度を絞ることにより、冷媒循環量を調
整し、過熱度を確保し、常に最適な過熱度での運転を可
能にする。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成は、膨張弁出口と室内熱交換器出口との間の管内
圧力損失が大きい場合は、膨張弁ＥＶ１，ＥＶ２，ＥＶ
３の入口の温度と室内熱交換器１７，２７，３７の出口
の温度との出入口温度差が、室内熱交換器１７，２７，
３７の出口の過熱度を表すことにはならず、正確な室内
熱交換器１７，２７，３７の出口過熱度を算出すること
はできないという欠点があった。

【００１３】即ち、室内熱交換器１７，２７，３７内の
冷媒経路（以下、冷媒パスと称する）が複数存在する場
合には、冷媒を各冷媒パス毎に分流するための冷媒分流
器が膨張弁ＥＶ１，ＥＶ２，ＥＶ３と室内熱交換器と１
７，２７，３７の間に設置する必要がある。

【００１４】前記冷媒分流器は膨張弁入口、及び出口の
集合配管径より小さい内径の細管複数本で構成されてい
るため、その部分での圧力損失は大きく、決して無視す
ることはできない。

【００１５】あるいは、室内熱交換器本体についても各
冷媒パスにおける圧力損失が必ず存在し、過熱度を算出
する際には決して無視することはできない。

【００１６】以上に示したような圧力損失が存在する場
合、膨張弁ＥＶ１，ＥＶ２，ＥＶ３の入口の圧力（冷媒
は二相状態であるため飽和圧力）が室内熱交換器１７，
２７，３７の出口における飽和圧力に相当しない。

【００１７】従って、膨張弁出口と室内熱交換器出口と
の間の管内圧力損失が大きい場合は、単純に膨張弁ＥＶ
１，ＥＶ２，ＥＶ３の入口の温度と室内熱交換器１７，
２７，３７の出口の温度との出入口温度差が、室内熱交
換器１７，２７，３７の出口の過熱度を表すことにはな
らず、正確な室内熱交換器１７，２７，３７の出口過熱
度を算出することはできないという欠点があった。

【００１８】更に、上記従来の構成は、冷房サイクルを
安定して制御するために、室内熱交換器出口における冷
媒過熱度を確保しているが、熱交換器を蒸発器として用
いる場合、熱交換器出口の冷媒過熱度が飽和蒸気状態、
即ち、ほぼ過熱度＝０の状態の時に熱交換器の保有して
いる性能は最大限に発揮され得るという、理想状態から
外れた運転をしているという欠点があった。

【００１９】そこで、本発明は従来の課題を解決するも
ので、膨張弁出口と室内熱交換器出口との間の管内圧力
損失が大きい場合でも、その圧力損失の大小の影響を受
けずに、簡易的に、かつ精度良く、室内熱交換器出口の
過熱度を算出し、かつ冷房運転において室内熱交換器が
保有する性能を最大限引き出し得るヒートポンプ式空気
調和機を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、第１の技術的手段として、圧縮機と室外熱
交換器と室外送風機とからなる室外ユニットと、膨張弁
と冷媒分流器と室内熱交換器と室内送風機とからなる室
内ユニットとから構成され、かつ前記圧縮機，前記室外
熱交換器，前記膨張弁，前記冷媒分流器，前記室内熱交
換器，前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続して冷
媒を循環させる冷凍サイクルにおいて、以下の制御を行
うものである。

【００２１】即ち、冷房モード運転開始時、膨張弁全開
で圧縮機を起動し、圧縮機起動後、所定時間経過した時
点での室内出口配管温度と室内入口配管温度との出入口
温度差を基準温度差とし、その後の圧縮機の運転継続中
において、検出する室内出口配管温度と室内入口配管温
度との出入口温度差を検知温度差とし、前記検知温度差
から前記基準温度差を減算した結果を検知過熱度とし、
前記検知過熱度を補正計算して得られる結果を修正過熱
度とする。

【００２２】そして、前記修正過熱度が所定範囲に収ま
るように膨張弁開度を制御するものである。

【００２３】これにより、膨張弁開度に対する、室内出
口配管温度と室内入口配管温度との検知温度差の特性に
温度勾配が生じる場合でも、真の過熱度に対する補正式
を用いて修正過熱度を検出するため、膨張弁出口〜室内
熱交換器出口間の管内圧力損失の影響を差し引いた室内
熱交換器出口の正味の過熱度を現状の膨張弁開度に拘わ
らず、精度良く、かつ圧力センサを用いずに検出でき
る。

【００２４】即ち、冷房モードにおける室内熱交換器出
口の修正過熱度を適正範囲に収めることにより、熱交換
器性能を最大限に発揮させることが可能となる。

【００２５】また、第２の技術的手段としては、第１の
技術的手段と同じ冷凍サイクルにおいて以下の制御を行
うものである。

【００２６】冷房モード運転開始時、膨張弁全開で圧縮
機を起動し、圧縮機起動後、所定時間経過した時点での
室内出口配管温度と室内入口配管温度との出入口温度差
を基準温度差とすると同時に、この時の外気温と室温と
の温度差を初期内外温度差とする。

【００２７】そして、その後の圧縮機の運転継続中にお
ける室内出口配管温度と室内入口配管温度との出入口温
度差を検知温度差として、ある時点で検出した外気温と
室温との内外温度差と初期内外温度差との差に所定係数
を乗じて得られる補正値を基準温度差に加算して修正基
準温度差を算出し、検知温度差から修正基準温度差を減
算した結果を検知過熱度とし、検知過熱度が所定範囲に
収まるように膨張弁開度を制御するものである。

【００２８】これにより、外気温や室温が運転開始当初
から変動した場合でも、膨張弁出口〜室内熱交換器出口
間の管内圧力損失の影響を差し引いた室内熱交換器出口
の正味の過熱度を検出するのに必要となる基準温度差を
内外温度差にて補正することにより、圧力センサを用い
ずに、冷房モードにおける室内熱交換器出口の検知過熱
度を精度良く検出することが可能となる。

【００２９】また、第３の技術的手段としては、第１の
技術的手段と同じ冷凍サイクルにおいて以下の制御を行
うものである。

【００３０】冷房モード運転開始時、膨張弁全開で圧縮
機を起動し、圧縮機起動後、所定時間経過した時点での
室内出口配管温度と室内入口配管温度との出入口温度差
を基準温度差とすると同時に、この時の室内送風機の送
風モードより検出した風量比を初期風量比とする。

【００３１】そして、その後の圧縮機の運転継続中にお
ける室内出口配管温度と室内入口配管温度との出入口温
度差を検知温度差として、ある時点で検出した室内送風
機の風量比と初期風量比との差に所定係数を乗じた補正
値を基準温度差に加算して修正基準温度差を算出し、検
知温度差から修正基準温度差を減算した結果を検知過熱
度とし、検知過熱度が所定範囲に収まるように膨張弁開
度を制御するものである。

【００３２】これにより、室内送風機の送風モードが運
転開始当初から変動した場合でも、膨張弁出口〜室内熱
交換器出口間の管内圧力損失の影響を差し引いた室内熱
交換器出口の正味の過熱度を検出するのに必要となる基
準温度差を風量比にて補正することにより、圧力センサ
を用いずに、冷房モードにおける室内熱交換器出口の検
知過熱度を精度良く検出することが可能となる。

【００３３】また、第４の技術的手段としては、第１の
技術的手段の冷凍サイクルにおける圧縮機に容量可変圧
縮機を用いて以下の制御を行うものである。

【００３４】冷房モード運転開始時、膨張弁全開で圧縮
機を起動し、圧縮機起動後、所定時間経過した時点での
室内出口配管温度と室内入口配管温度との出入口温度差
を基準温度差とすると同時に、運転周波数設定手段より
検出した容量可変圧縮機の運転周波数を初期運転周波数
とする。

【００３５】そして、その後の圧縮機の運転継続中にお
ける室内出口配管温度と室内入口配管温度との出入口温
度差を検知温度差として、ある時点で検出した容量可変
圧縮機の運転周波数と、初期運転周波数との差に所定係
数を乗じた補正値を基準温度差に加算して修正基準温度
差を算出し、検知温度差から修正基準温度差を減算した
結果を検知過熱度とし、検知過熱度が所定範囲に収まる
ように膨張弁開度を制御するものである。

【００３６】これにより、容量可変圧縮機の運転周波数
が運転開始当初から変動した場合でも、膨張弁出口〜室
内熱交換器出口間の管内圧力損失の影響を差し引いた室
内熱交換器出口の正味の過熱度を検出するのに必要とな
る基準温度差を運転周波数にて補正することにより、圧
力センサを用いずに、冷房モードにおける室内熱交換器
出口の検知過熱度を精度良く検出することが可能とな
る。

【００３７】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、圧縮機
と室外熱交換器と室外送風機とからなる室外ユニット
と、膨張弁と冷媒分流器と室内熱交換器と室内送風機と
からなる室内ユニットとから構成され、かつ前記圧縮
機，前記室外熱交換器，前記膨張弁，前記冷媒分流器，
前記室内熱交換器，前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状
に接続して冷媒を循環させる冷凍サイクルにおいて、前
記膨張弁と前記冷媒分流器との間の冷媒配管に設置した
室内入口配管温センサと、前記室内熱交換器の出口集合
配管に設置した室内出口配管温センサと、前記室内入口
配管温センサ、及び前記室内出口配管温センサからの出
力を温度信号に変換する温度検出手段と、前記冷凍サイ
クルの運転モードを検出する運転モード検出手段と、前
記圧縮機の運転開始から所定時間経過した時に信号を出
力する時間検出手段と、前記圧縮機の運転／停止を行う
圧縮機制御手段と、前記膨張弁の開度制御を行う膨張弁
制御手段と、前記温度検出手段と前記運転モード検出手
段と前記時間検出手段とからの信号をもとに前記圧縮機
制御手段と前記膨張弁制御手段とを制御する第１制御手
段とを備え、前記第１制御手段は、前記運転モード検出
手段により冷房モードを検出した時に、前記膨張弁制御
手段により前記膨張弁を全開にして前記圧縮機制御手段
により前記圧縮機の運転を開始し、その後、前記時間検
出手段により前記圧縮機の運転開始から所定時間経過し
たことを検知した時点で、室内出口配管温度と室内入口
配管温度との出入口温度差を基準温度差とし、その後の
前記圧縮機の運転継続中において、前記温度検出手段よ
り検出する室内出口配管温度と室内入口配管温度との出
入口温度差を検知温度差とし、前記検知温度差から前記
基準温度差を減算した結果を検知過熱度とし、前記検知
過熱度を補正計算して得られる結果を修正過熱度とす
る。

【００３８】そして、前記修正過熱度が所定範囲に収ま
るように前記膨張弁制御手段を制御するものである。

【００３９】上記構成により、膨張弁開度に対する、室
内出口配管温度と室内入口配管温度との出入口温度差の
特性に温度勾配が生じる場合でも、真の過熱度に対する
補正式を用いて修正過熱度を算出するため、膨張弁出口
〜室内熱交換器出口間の管内圧力損失の影響を差し引い
た室内熱交換器出口の正味の過熱度を現状の膨張弁開度
に拘わらず、精度良く、かつ圧力センサを用いずに検出
できる。

【００４０】そして、冷房モードにおける室内熱交換器
出口の検知過熱度を適正範囲に収めることにより、熱交
換器性能を最大限に発揮させることが可能となる。

【００４１】また、請求項２に記載の発明は、圧縮機と
室外熱交換器と室外送風機とからなる室外ユニットと、
膨張弁と冷媒分流器と室内熱交換器と室内送風機とから
なる室内ユニットとから構成され、かつ前記圧縮機，前
記室外熱交換器，前記膨張弁，前記冷媒分流器，前記室
内熱交換器，前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続
して冷媒を循環させる冷凍サイクルにおいて、前記膨張
弁と前記冷媒分流器との間の冷媒配管に設置した室内入
口配管温センサと、前記室内熱交換器の出口集合配管に
設置した室内出口配管温センサと、前記室内入口配管温
センサと、前記室外ユニットに設置した外気温を検出す
る外気温センサと、前記室内ユニットに設置した室温を
検出する室温センサと、前記室内入口配管温センサ，前
記室内出口配管温センサ，前記外気温センサ、及び前記
室温センサからの出力を温度信号に変換する温度検出手
段と、前記冷凍サイクルの運転モードを検出する運転モ
ード検出手段と、前記圧縮機の運転開始から所定時間経
過した時に信号を出力する時間検出手段と、前記圧縮機
の運転／停止を行う圧縮機制御手段と、前記膨張弁の開
度制御を行う膨張弁制御手段と、前記温度検出手段と前
記運転モード検出手段と前記時間検出手段とからの信号
をもとに前記圧縮機制御手段と前記膨張弁制御手段とを
制御する第２制御手段とを備え、前記第２制御手段は、
前記運転モード検出手段により冷房モードを検出した時
に、前記膨張弁制御手段により前記膨張弁を全開にさせ
て前記圧縮機制御手段により前記圧縮機の運転を開始さ
せ、その後、前記時間検出手段により前記圧縮機の運転
開始から所定時間経過したことを検知した時点で、前記
温度検出手段により検出した室内出口配管温度と室内入
口配管温度との出入口温度差を基準温度差とすると同時
に、この時の外気温と室温との温度差を初期内外温度差
とし、その後の前記圧縮機の運転継続中における、室内
出口配管温度と室内入口配管温度との出入口温度差を検
知温度差とし、外気温と室温との温度差を内外温度差と
し、前記内外温度差と前記初期内外温度差との差に所定
係数を乗じて得られる補正値を前記基準温度差に加算し
た結果を修正基準温度差とし、前記検知温度差から前記
修正基準温度差を減算した結果を検知過熱度とし、前記
検知過熱度が所定範囲に収まる前記膨張弁の開度にする
ように前記膨張弁制御手段を制御するように前記膨張弁
制御手段を制御するものである。

【００４２】上記構成により、外気温や室温が運転開始
当初から変動した場合でも、膨張弁出口〜室内熱交換器
出口間の管内圧力損失の影響を差し引いた室内熱交換器
出口の正味の過熱度を検出するのに必要となる基準温度
差を内外温度差にて補正することにより、圧力センサを
用いずに、冷房モードにおける室内熱交換器出口の検知
過熱度を精度良く検出することが可能となる。

【００４３】また、請求項３に記載の発明は、圧縮機と
室外熱交換器と室外送風機とからなる室外ユニットと、
膨張弁と冷媒分流器と室内熱交換器と室内送風機とから
なる室内ユニットとから構成され、かつ前記圧縮機，前
記室外熱交換器，前記膨張弁，前記冷媒分流器，前記室
内熱交換器，前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続
して冷媒を循環させる冷凍サイクルにおいて、前記膨張
弁と前記冷媒分流器との間の冷媒配管に設置した室内入
口配管温センサと、前記室内熱交換器の出口集合配管に
設置した室内出口配管温センサと、前記室内入口配管温
センサと、前記室内入口配管温センサ、及び前記室内出
口配管温センサからの出力を温度信号に変換する温度検
出手段と、前記冷凍サイクルの運転モードを検出する運
転モード検出手段と、前記圧縮機の運転開始から所定時
間経過した時に信号を出力する時間検出手段と、前記圧
縮機の運転／停止を行う圧縮機制御手段と、前記膨張弁
の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記送風モードよ
り風量比を切替え制御する送風機制御手段と、前記温度
検出手段と前記運転モード検出手段と前記時間検出手段
とからの信号をもとに前記圧縮機制御手段と前記膨張弁
制御手段とを制御する第３制御手段とを備え、前記第３
制御手段は、前記運転モード検出手段により冷房モード
を検出した時に、前記膨張弁制御手段により前記膨張弁
を全開にして前記圧縮機制御手段により前記圧縮機の運
転を開始し、その後、前記時間検出手段により前記圧縮
機の運転開始から所定時間経過したことを検知した時点
で、前記温度検出手段により検出した室内出口配管温度
と室内入口配管温度との出入口温度差を基準温度差とす
ると同時に、前記運転モード検出手段より前記室内送風
機の風量比を初期風量比検出し、その後の前記圧縮機の
運転継続中における室内出口配管温度と室内入口配管温
度との出入口温度差を検知温度差とし、その時点で検出
した前記室内送風機の風量比と、前記初期風量比との差
に所定係数を乗じて得られる補正値を前記基準温度差に
加算した結果を修正基準温度差とし、前記検知温度差か
ら前記修正基準温度差を減算した結果を検知過熱度と
し、前記検知過熱度が所定範囲に収まる前記膨張弁の開
度にするように前記膨張弁制御手段を制御するものであ
る。

【００４４】上記構成により、室内送風機の送風モード
が運転開始当初から変動した場合でも、膨張弁出口〜室
内熱交換器出口間の管内圧力損失の影響を差し引いた室
内熱交換器出口の正味の過熱度を検出するのに必要とな
る基準温度差を風量比にて補正することにより、圧力セ
ンサを用いずに、冷房モードにおける室内熱交換器出口
の検知過熱度を精度良く検出することが可能となる。

【００４５】また、請求項４に記載の発明は、容量可変
圧縮機と室外熱交換器と室外送風機とからなる室外ユニ
ットと、膨張弁と冷媒分流器と室内熱交換器と室内送風
機とからなる室内ユニットとから構成され、かつ前記容
量可変圧縮機，前記室外熱交換器，前記膨張弁，前記冷
媒分流器，前記室内熱交換器，前記容量可変圧縮機を順
次冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循環させる冷凍サ
イクルにおいて、前記膨張弁と前記冷媒分流器との間の
冷媒配管に設置した室内入口配管温センサと、前記室内
熱交換器の出口集合配管に設置した室内出口配管温セン
サと、前記室内入口配管温センサと、前記室内入口配管
温センサ、及び前記室内出口配管温センサからの出力を
温度信号に変換する温度検出手段と、前記冷凍サイクル
の運転モードを検出する運転モード検出手段と、前記容
量可変圧縮機の運転開始から所定時間経過した時に信号
を出力する時間検出手段と、前記容量可変圧縮機の運転
／停止を行う圧縮機制御手段と、前記容量可変圧縮機の
運転周波数を設定する周波数制御手段と、前記膨張弁の
開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記温度検出手段と
前記運転モード検出手段と前記時間検出手段とからの信
号をもとに前記圧縮機制御手段と前記膨張弁制御手段と
を制御する第４制御手段とを備え、前記第４制御手段
は、前記運転モード検出手段により冷房モードを検出し
た時に、前記膨張弁制御手段により前記膨張弁を全開に
して前記圧縮機制御手段により前記容量可変圧縮機の運
転を開始し、その後、前記時間検出手段により前記圧縮
機の運転開始から所定時間経過したことを検知した時点
で、前記温度検出手段により検出した室内出口配管温度
と室内入口配管温度との出入口温度差を基準温度差とす
ると同時に、前記運転周波数設定手段より検出した前記
容量可変圧縮機の運転周波数を初期運転周波数とし、そ
の後の前記圧縮機の運転継続中における、室内出口配管
温度と室内入口配管温度との出入口温度差を検知温度差
とし、その時点で検出した前記容量可変圧縮機の運転周
波数と、前記初期運転周波数との差に所定係数を乗じて
得られる補正値を前記基準温度差に加算した結果を修正
基準温度差とし、前記検知温度差から前記修正基準温度
差を減算した結果を検知過熱度として、前記検知過熱度
が所定範囲に収まる前記膨張弁の開度にするように前記
膨張弁制御手段を制御するものである。

【００４６】上記構成により、容量可変圧縮機の運転周
波数が運転開始当初から変動した場合でも、膨張弁出口
〜室内熱交換器出口間の管内圧力損失の影響を差し引い
た室内熱交換器出口の正味の過熱度を検出するのに必要
となる基準温度差を運転周波数にて補正することによ
り、圧力センサを用いずに、冷房モードにおける室内熱
交換器出口の検知過熱度を精度良く検出することが可能
となる。

【００４７】

【実施例】以下、本発明によるヒートポンプ式空気調和
機の実施例について図面を参照しながら説明する。尚、
従来と同一構成については同一符号を付し、その詳細な
説明を省略する。

【００４８】（実施例１）図１は、本発明の実施例１に
よるヒートポンプ式空気調和機の冷房運転時の冷凍サイ
クル図、及びブロック図を示している。図１中の矢印は
冷房運転時の冷媒流動方向を示す。

【００４９】本実施例のヒートポンプ式空気調和機は、
室外ユニットＡと、室内ユニットＢとから構成されてい
る。

【００５０】室外ユニットＡは、圧縮機１、室外送風機
４を備えた室外熱交換器３とからなり、室内ユニットＢ
は、パルス式膨張弁ＥＶと、冷媒分流器５と、室内熱交
換器７と、室内送風機８とから構成されており、圧縮機
１，室外熱交換器３，パルス式膨張弁ＥＶ，冷媒分流器
５，室内熱交換器７，圧縮機１を順次冷媒配管にて環状
に接続して冷媒を循環させる冷房サイクルを形成してい
る。

【００５１】そして、パルス式膨張弁ＥＶと冷媒分流器
５との間の冷媒配管に室内入口配管温センサＴｈ１と、
室内熱交換器７の出口集合配管に室内出口配管温センサ
Ｔｈ２を設置し、室内入口配管温センサＴｈ１、及び室
内出口配管温センサＴｈ２からの出力を配管温検出手段
Ｔｓｅｎｓにより温度信号ｔ１、及びｔ２に変換するこ
とができる。

【００５２】また、所定経過時間に達した時に信号を出
力する時間検出手段ＴＭと、圧縮機１の運転／停止を行
う圧縮機制御手段ＣＭｃｎｔと、パルス式膨張弁ＥＶの
開度制御を行う膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔと、冷房サイ
クルの運転モードを検出する運転モード手段Ｍｏｄｅと
を備えている。

【００５３】そして、第１制御手段Ｃｎｔ１は、運転モ
ード手段Ｍｏｄｅより冷房モードを検出し、パルス式膨
張弁ＥＶを全開ｐｌｓ０相当の１００％に設定する膨張
弁全開開度比設定手段５１と、室内熱交換器７の出口に
おける冷媒過熱度を検出する基準となる基準温度差Δｔ
ｏを算出する基準温度差Δｔｏ算出手段５２と、室内入
口配管温ｔ１、及び室内出口配管温ｔ２より検知差温Δ
ｔ＝ｔ２−ｔ１を算出する検知温度差Δｔ算出手段５３
と、パルス式膨張弁ＥＶの現状開度比を検出する膨張弁
開度比検出手段５３と、検知温度差Δｔ（＝ｔ２−ｔ
１）から基準温度差Δｔｏを減算して室内熱交換器７の
出口における見かけの冷媒過熱度を算出する検知過熱度
ＳＨ算出手段５４と、検知過熱度ＳＨ（＝Δｔ−Δｔ
ｏ）を室内熱交換器７の出口における真の冷媒過熱度に
近づけるべく、補正計算する修正過熱度ＳＨ’算出手段
５５と、所定過熱度範囲ＳＨ１〜ＳＨ２（ＳＨ１＜ＳＨ
２）を記憶する所定過熱度範囲ＳＨ１〜ＳＨ２記憶手段
５６と、検知過熱度ＳＨと所定過熱度範囲ＳＨ１〜ＳＨ
２との大小関係を比較する過熱度比較手段５７と、検知
過熱度ＳＨを所定過熱度範囲ＳＨ１〜ＳＨ２に収めるよ
うに膨張弁開度比を設定する膨張弁開度比設定手段５８
とからなり、圧縮機１の運転中にパルス式膨張弁ＥＶの
開度を最適に制御するべく、圧縮機制御手段ＣＭｃｎ
ｔ、及び膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔを動作させるもので
ある。

【００５４】以上のように構成されたヒートポンプ式空
気調和機について、以下その動作を図２、及び図３を用
いて説明する。まず、図２にて共沸冷媒を使用した（例
えば、ＨＣＦＣ２２）一般的な蒸気圧縮式ヒートポンプ
の冷凍サイクルの特性について説明する。図２はある一
般的なヒートポンプ式空気調和機を用いて筆者らが行っ
た実験結果のうち、冷房運転時の室内出口配管温度ｔ２
と室内入口配管温度ｔ１との出入口温度差Δｔ、室内熱
交換器出口における真の過熱度ＳＨｏ（＝出口冷媒温度
ｔ２−出口冷媒圧力の飽和温度Ｔｓａｔ）、及び冷房能
力比のパルス式膨張弁ＥＶの開度比に対する特性を示す
グラフである。

【００５５】一般的な冷凍サイクルの設計では、運転範
囲拡大のためパルス式膨張弁ＥＶは最適な冷媒循環量が
得られる開度に対して、裕度を考慮して最適循環量に対
して大きい冷媒循環量が得られる開度まで設定可能であ
る。

【００５６】従って、パルス式膨張弁ＥＶが全開、或い
は比較的大きな開度の条件では、冷凍サイクル内の冷媒
循環量としてはほぼ最大で運転されるため、凝縮器とし
て機能する室外熱交換器出口での冷媒過冷却度や蒸発器
として機能する室内熱交換器出口での過熱度を確保でき
ず、パルス式膨張弁ＥＶ出口と室内熱交換器７出口は共
に二相冷媒状態となる。

【００５７】即ち、パルス式膨張弁ＥＶ出口配管温度ｔ
１、及び室内熱交換器７出口配管温度ｔ２は各々の冷媒
圧力に対する冷媒飽和温度を示すことになる。

【００５８】この時、パルス式膨張弁ＥＶは全開で運転
されるので、冷凍サイクル内の冷媒循環量としてはほぼ
最大で、しかもパルス式膨張弁ＥＶ出口と室内熱交換器
７出口は共に二相冷媒状態であるため、パルス式膨張弁
ＥＶ出口配管温度ｔ１、及び室内熱交換器７出口配管温
度ｔ２は各々の冷媒圧力に対する冷媒飽和温度を示す。

【００５９】従って、この時のパルス式膨張弁ＥＶ出口
と室内熱交換器７出口との間の冷媒飽和温度差（ｔ１−
ｔ２＝−Δｔ）は管内圧力損失に相当することになる。

【００６０】そして、この状態は冷凍サイクルを構成す
る圧縮機の循環量に対して凝縮器である室外熱交換器の
能力、及び蒸発器である室内熱交換器の能力が、適正に
バランスするまでほぼ維持される。

【００６１】従って、図２に示すように、配管温検出手
段Ｔｓｅｎｓにより検出した室内出口配管温度ｔ２と室
内入口配管温度ｔ１との出入口温度差Δｔは、パルス式
膨張弁ＥＶの開度比が全開相当から小さくなるに従って
次第に上昇していく傾向にあり、いわば出入口温度差Δ
ｔは膨張弁開度比に対して温度勾配を示す。

【００６２】そして、ある開度比より更に小さくしてい
くと、出入口温度差Δｔが急激に上昇する特性を示す。

【００６３】一方、室内熱交換器出口における真の過熱
度ＳＨｏは、図２に示すように、パルス式膨張弁ＥＶの
開度比が大きい場合においては殆ど変化することなく、
ほぼ一定（ＳＨｏ＝０）で推移し、ある開度比より小さ
くしていくと、急激に上昇する特性を示す。

【００６４】同時に、冷房能力Ｑについては、図２に示
すように、室内熱交換器出口過熱度ＳＨｏが確保されて
急激に上昇するパルス式膨張弁ＥＶの開度比よりやや大
きめの開度比において、蒸発器である室内熱交換器７の
出口において冷媒はほぼ飽和蒸気状態（冷媒過熱度ＳＨ
＝０）から冷媒過熱度ＳＨ≒１（Ｋ）の範囲において蒸
発性能（冷房能力比）が最大となり、即ち冷媒循環量と
室内熱交換器の性能がほぼ最適なバランスする状態にな
り、最大値となる特性を示す。

【００６５】次に、上記特性を鑑みた本実施例の冷房運
転時の制御内容について図３のフローチャートに示す。

【００６６】まず、ｓｔｅｐ１にて運転モード検出手段
Ｍｏｄｅにより冷房運転モードが設定されたことを検出
され、ｓｔｅｐ２にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅから
膨張弁全開開度比設定手段５１へ圧縮機起動信号が出力
され、パルス式膨張弁ＥＶの開度比を全開相当の開度比
ｐｌｓ０＝１００％に設定され、ｓｔｅｐ３にて圧縮機
制御手段ＣＭｃｎｔへ圧縮機起動信号が出力され、圧縮
機１を起動する。

【００６７】その後、ｓｔｅｐ４にて圧縮機１起動後の
経過時間τを時間検出手段ＴＭにより検出し、ｓｔｅｐ
５にて圧縮機１起動後の経過時間τが所定時間Δτに達
しているかを時間検出手段ＴＭにより比較し、経過時間
τ＜所定時間Δτである場合はｓｔｅｐ４へ戻るルーチ
ンを繰り返し、経過時間τ≧所定時間Δτである場合は
ｓｔｅｐ６へ進む。

【００６８】ｓｔｅｐ６では、配管温検出手段Ｔｓｅｎ
ｓから基準温度差Δｔｏ算出手段５２へ室内入口配管温
度ｔ１、及び室内出口配管温度ｔ２の信号が出力され、
膨張弁全開相当の開度比ｐｌｓ０における、室内熱交換
器７の出入口温度差（＝ｔ２−ｔ１）を基準温度差Δｔ
ｏとして算出する。

【００６９】この基準温度差Δｔｏは、膨張弁全開相当
の開度比ｐｌｓ０における膨張弁出口〜室内熱交換器出
口間の管内圧力損失に相当する飽和温度の差と言える。

【００７０】次に、ｓｔｅｐ７では、配管温検出手段Ｔ
ｓｅｎｓから検知温度差Δｔ算出手段５３へ室内入口配
管温度ｔ１、及び室内出口配管温度ｔ２の信号が出力さ
れ、膨張弁開度比ＰＬＳ（ＰＬＳ≦ｐｌｓ０）おける、
室内熱交換器７の出入口温度差（＝ｔ２−ｔ１）を検知
温度差Δｔとして算出する。

【００７１】そして、ｓｔｅｐ８では、検知過熱度ＳＨ
算出手段５４により、ｓｔｅｐ７で検出した膨張弁開度
比ＰＬＳでの検知温度差Δｔから、ｓｔｅｐ６で検出し
た膨張弁全開相当の開度比ｐｌｓ０での基準温度差Δｔ
ｏを差し引いた結果を室内熱交換器７出口における見か
けの冷媒過熱度である検知過熱度ＳＨとして算出する。

【００７２】従って、前記検知過熱度ＳＨは、室内熱交
換器７出口における冷媒圧力から算出した真の冷媒過熱
度とは多少の差異が存在する。

【００７３】そこで、ｓｔｅｐ９において、ｓｔｅｐ８
で得られた検知過熱度ＳＨ（＝Δｔ−Δｔｏ）を、室内
熱交換器７の出口における真の冷媒過熱度に近づけるべ
く、修正過熱度ＳＨ’算出手段５５により補正計算を行
う。

【００７４】即ち、見かけの冷媒過熱度である検知過熱
度ＳＨと、真の過熱度との間には、冷媒循環量と膨張弁
出口〜室内熱交換器出口間の管内圧力損失の影響を含ん
だ関係式で整理すると、相関性が高いことが筆者らの検
討結果より明らかになっている。本実施例では検知過熱
度ＳＨと真の過熱度ＳＨｏとの関係は図４に示すような
２次曲線で表され、数式では（数１）で表される。

【００７５】

【数１】

【００７６】前記（数１）にｓｔｅｐ８で得られた検知
過熱度ＳＨを代入して得られた結果を修正過熱度ＳＨ’
とするのである。前記修正過熱度ＳＨ’のパルス式膨張
弁ＥＶの開度比に対する特性は図５に示すグラフのよう
になり、図２に示した真の過熱度ＳＨｏの特性とほぼ一
致してくる。

【００７７】そして、ｓｔｅｐ９にて算出した修正過熱
度ＳＨ’と所定過熱度範囲ＳＨ１〜ＳＨ２記憶手段５６
に記憶された所定過熱度範囲ＳＨ１〜ＳＨ２との比較を
過熱度比較手段５７により行う（ｓｔｅｐ１０，ｓｔｅ
ｐ１２）。

【００７８】まず、ｓｔｅｐ１０では、修正過熱度Ｓ
Ｈ’と所定過熱度範囲の下限値ＳＨ１との比較を行い、
ＳＨ’≧ＳＨ１の場合、ｓｔｅｐ１２へ進み、ＳＨ’＜
ＳＨ１の場合、パルス式膨張弁ＥＶの開度が適正開度よ
り大きいと判断してｓｔｅｐ１１にてパルス式膨張弁Ｅ
Ｖを所定開度Δｐｌｓだけ閉じた後、再度ｓｔｅｐ７へ
戻る。

【００７９】次に、ｓｔｅｐ１２にて、修正過熱度Ｓ
Ｈ’と所定過熱度範囲の上限値ＳＨ２との比較を行い、
ＳＨ’≧ＳＨ２の場合、パルス式膨張弁ＥＶの開度が適
正開度より小さいと判断してｓｔｅｐ１４へ進んでパル
ス式膨張弁ＥＶを所定開度Δｐｌｓだけ開いた後、再度
ｓｔｅｐ６へ戻る。

【００８０】一方、ＳＨ’＜ＳＨ２の場合はＳＨ１≦Ｓ
Ｈ’＜ＳＨ２であるため、修正過熱度ＳＨ’は所定過熱
度範囲内に収まっていると判断し、ｓｔｅｐ１３にてパ
ルス式膨張弁ＥＶを現状維持して、再度ｓｔｅｐ６へ戻
る。

【００８１】通常の設計では、現状開度比ＰＬＳ＝全開
開度比ｐｌｓ０の場合、検知過熱度ＳＨは所定過熱度範
囲の下限値ＳＨ１に達しないために、検知過熱度ＳＨは
所定過熱度範囲の下限値ＳＨ１に達するまでｓｔｅｐ１
１にてパルス式膨張弁ＥＶを所定開度Δｐｌｓだけ閉じ
るルーチンを繰り返すことになる。

【００８２】以上のように、ｓｔｅｐ９で得られた修正
過熱度ＳＨ’を所定過熱度範囲ＳＨ１〜ＳＨ２に収める
ようにｓｔｅｐ１０〜ｓｔｅｐ１４にてパルス式膨張弁
ＥＶの開度比ＰＬＳを設定する制御を継続していく。

【００８３】従って、室内熱交換器７の性能を最大限に
発揮するような室内熱交換器７出口の冷媒過熱度に制御
されることになる。

【００８４】以上のように本実施例のヒートポンプ式空
気調和機は、運転モード手段Ｍｏｄｅにより冷房モード
を検出し、時間検出手段ＴＭからの時間信号、及び配管
温検出手段Ｔｓｅｎｓにより検出した室内入口配管温度
ｔ１と室内出口配管温度ｔ２との温度信号を取り込み、
圧縮機１の運転中にパルス式膨張弁ＥＶの開度比を最適
に制御するべく、圧縮機制御手段ＣＭｃｎｔ、及び膨張
弁制御手段ＥＶｃｎｔを制御させる第１制御手段Ｃｎｔ
１を備えているため、以下の効果が発揮される。

【００８５】まず、圧縮機１起動後の所定時間Δτ内で
は、パルス式膨張弁ＥＶが全開で運転されるので、冷凍
サイクル内の冷媒循環量としてはほぼ最大で、しかもパ
ルス式膨張弁ＥＶ出口と室内熱交換器７出口は共に二相
冷媒状態であるため、パルス式膨張弁ＥＶ出口配管温
度、及び室内熱交換器７出口配管温度は各々の冷媒圧力
に対する冷媒飽和温度を示す。

【００８６】従って、パルス式膨張弁ＥＶ；全開時にお
けるパルス式膨張弁ＥＶ出口と室内熱交換器７出口との
間の冷媒飽和温度差は、その間の管内圧力損失に相当
し、所定時間Δτ経過後における、その負数を基準温度
差Δｔｏとして検出する。

【００８７】そして、室内出口配管温度ｔ２と室内入口
配管温度ｔ１との出入口温度差、即ち検知温度差Δｔか
ら基準温度差Δｔｏを減算することによって、パルス式
膨張弁ＥＶ出口〜室内熱交換器７出口間の管内圧力損失
の影響を差し引いた、いわば室内熱交換器７出口の見か
けの冷媒過熱度である検知過熱度ＳＨを、圧力センサー
を用いずに温度差のみから検出できる。

【００８８】但し、前記検知過熱度ＳＨは、室内熱交換
器７出口における冷媒圧力から算出した真の冷媒過熱度
とは多少の差異が存在する。

【００８９】そこで、検知過熱度ＳＨを、室内熱交換器
７の出口における真の冷媒過熱度に近づけるべく、相関
性の高い検知過熱度ＳＨと真の過熱度ＳＨｏとの関係を
用いて、検知過熱度ＳＨから修正過熱度ＳＨ’を算出す
るのである。

【００９０】以上により、膨張弁開度に対する、室内出
口配管温度ｔ１と室内入口配管温度ｔ２との検知温度差
Δｔの特性に温度勾配が生じる場合でも、真の過熱度に
対する補正式を用いて修正過熱度ＳＨ’を検出するた
め、膨張弁出口〜室内熱交換器出口間の管内圧力損失の
影響を差し引いた室内熱交換器出口の正味の過熱度を現
状の膨張弁開度に拘わらず、精度良く、かつ圧力センサ
を用いずに検出できる。

【００９１】そして、冷房モードにおける室内熱交換器
７出口の修正過熱度ＳＨ’を適正範囲に収めることによ
り、熱交換器性能を最大限に発揮させることが可能とな
る。

【００９２】（実施例２）次に、本発明の実施例２につ
いて図面を参照しながら説明するが、実施例１と同一構
成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。

【００９３】図６は、本発明の実施例２によるヒートポ
ンプ式空気調和機の冷房運転時の冷凍サイクル図及びブ
ロック図を示している。図６中の矢印は冷房運転時の冷
媒流動方向を示す。本実施例のヒートポンプ式空気調和
機は、実施例１と同様に室外ユニットＡと、室内ユニッ
トＢとから構成されている。

【００９４】但し、本実施例では室外ユニットＡに外気
温を検出する外気温センサを、室内ユニットＢに室温を
検出する室温センサを追加設置し、実施例１の第１制御
手段Ｃｎｔ１に替わって第２制御手段Ｃｎｔ２を備え、
実施例１の配管温度検出手段Ｔｓｅｎｓに替わって、室
内入口配管温センサ，室内出口配管温センサ，外気温セ
ンサ、及び室温センサからの出力を温度信号に変換する
温度検出手段Ｔｓｅｎｓ２を備えている。

【００９５】そして、第２制御手段Ｃｎｔ２は、実施例
１の第１制御手段Ｃｎｔ１の修正過熱度ＳＨ’算出手段
５５がなくなり、新たに、外気温ｔｇと室温ｔｎとの温
度差、即ち内外温度差Δｔｎｇを算出する内外温度差算
出手段６１と、前記内外温度差Δｔｎｇの変動幅に所定
係数を乗じて得られる補正値を前記基準温度差Δｔｏに
加算して修正基準温度差Δｔｏ’を算出する修正基準温
度差Δｔｏ’算出手段６２を備え、圧縮機１の運転中に
パルス式膨張弁ＥＶの開度を最適に制御するべく、圧縮
機制御手段ＣＭｃｎｔ、及び膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔ
を動作させるものである。

【００９６】以上のように構成されたヒートポンプ式空
気調和機について、以下その動作を図２，図７，及び図
８を用いて説明する。まず、一般的な蒸気圧縮式ヒート
ポンプの冷凍サイクルの特性については実施例１におい
て図２を用いて説明したが、再度簡単に説明を加える。

【００９７】図２に示したように、温度検出手段Ｔｓｅ
ｎｓ２により検出した室内出口配管温度ｔ２と室内入口
配管温度ｔ１との差である検知温度差Δｔは、パルス式
膨張弁ＥＶの開度比が全開相当から小さくなるに従っ
て、殆ど変化のない一定状態から次第に上昇していく傾
向になり、ある開度比より小さくしていくと、急激に上
昇する特性を示す。

【００９８】また、検知温度差Δｔはヒートポンプ式空
気調和機の運転条件によって変化することが判ってい
る。例えば、冷凍サイクル内の冷媒循環量が増大するよ
うな過負荷条件では検知温度差Δｔが全体的に低めの数
値で推移するのに対して、冷媒循環量が減少するような
低負荷条件では検知温度差Δｔが全体的に高めの数値で
推移する。

【００９９】即ち、外気温や室温が変動するに従って検
知温度差Δｔが変動してしまうということは、運転起動
時に設定する基準温度差Δｔｏも、外気温や室温が変動
するに従って同様に変動することになる。

【０１００】図７は基準温度差Δｔｏと相関性の高いパ
ラメータである、外気温と室温との温度差Δｔｎｇとの
関係を示す、筆者らの検討結果である。図７より、基準
温度差Δｔｏは内外温度差Δｔｎｇの１次式で整理して
も相関性が高い結果が得られていることが判る。

【０１０１】そこで、この関係を利用して基準温度差Δ
ｔｏを随時、修正していくことにより、空調負荷変動に
対応した精度良い検知過熱度ＳＨが得られるものであ
る。

【０１０２】次に、上記特性を鑑みた本実施例の冷房運
転時の制御内容について図８のフローチャートに示す。
尚、ｓｔｅｐ１からｓｔｅｐ５については、実施例１と
同一であるため詳細な説明を省略する。

【０１０３】ｓｔｅｐ６では、温度検出手段Ｔｓｅｎｓ
２から基準温度差Δｔｏ算出手段５２へ室内入口配管温
度ｔ１、及び室内出口配管温度ｔ２の信号が出力され、
膨張弁全開相当の開度比ｐｌｓ０における、室内熱交換
器７の出入口温度差（＝ｔ２−ｔ１）を基準温度差Δｔ
ｏとして算出する。

【０１０４】この基準温度差Δｔｏは、膨張弁全開相当
の開度比ｐｌｓ０における膨張弁出口〜室内熱交換器出
口間の管内圧力損失に相当する飽和温度の差と言える。

【０１０５】更に、ｓｔｅｐ７において、温度検出手段
Ｔｓｅｎｓ２から内外温度差算出手段６１へ外気温ｔ
ｇ、及び室温ｔｎの信号が出力され、膨張弁全開相当の
開度比ｐｌｓ０における内外温度差（＝ｔｇ−ｔｎ）を
初期内外温度差Δｔｎｇｏとして算出する。

【０１０６】次に、ｓｔｅｐ８では、同じく内外温度差
算出手段６１により、膨張弁開度比ＰＬＳ（ＰＬＳ≦ｐ
ｌｓ０）おける内外温度差（＝ｔ２−ｔ１）を内外温度
差Δｔｎｇとして算出する。

【０１０７】また、ｓｔｅｐ９では、温度検出手段Ｔｓ
ｅｎｓ２から検知温度差Δｔ算出手段５３へ室内入口配
管温度ｔ１、及び室内出口配管温度ｔ２の信号が出力さ
れ、膨張弁開度比ＰＬＳ（ＰＬＳ≦ｐｌｓ０）おける、
室内熱交換器７の出入口温度差（＝ｔ２−ｔ１）を検知
温度差Δｔとして算出する。

【０１０８】ここで、ｓｔｅｐ１０にて、ｓｔｅｐ６で
得られた基準温度差Δｔｏを、空調負荷変動に対応して
補正するべく、修正基準温度差Δｔｏ’算出手段６２に
より補正計算を行う。

【０１０９】即ち、基準温度差Δｔｏと内外温度差Δｔ
ｎｇとの間には、前述したように、相関性の高い１次式
で整理できることが筆者らの検討結果より明らかになっ
ている。本実施例では基準温度差Δｔｏと内外温度差Δ
ｔｎｇとの関係は図７に示すような１次直線で表され、
数式では（数２）で表される。

【０１１０】

【数２】

【０１１１】前記（数２）中の定数ｄに、ｓｔｅｐ７で
得られた初期内外温度差Δｔｎｇｏとｓｔｅｐ８で得ら
れた内外温度差Δｔｎｇとの差を乗じた結果に、ｓｔｅ
ｐ６で得られた基準温度差Δｔｏを加算した結果を修正
基準温度差Δｔｏ’とするのである。

【０１１２】これにより、内外温度差Δｔｎｇの変化幅
に応じて、基準温度差Δｔｏを修正することが可能にな
る。

【０１１３】そして、ｓｔｅｐ１１では、検知過熱度Ｓ
Ｈ算出手段５４により、ｓｔｅｐ９で検出した膨張弁開
度比ＰＬＳでの検知温度差Δｔから、ｓｔｅｐ１０で算
出した修正基準温度差Δｔｏ’を減算した結果を室内熱
交換器７出口における見かけの冷媒過熱度である検知過
熱度ＳＨとして算出する。

【０１１４】そして、ｓｔｅｐ１１にて算出した検知過
熱度ＳＨと所定過熱度範囲ＳＨ１〜ＳＨ２記憶手段５６
に記憶された所定過熱度範囲ＳＨ１〜ＳＨ２との比較を
過熱度比較手段５７により行う（ｓｔｅｐ１２，ｓｔｅ
ｐ１４）。

【０１１５】まず、ｓｔｅｐ１２では、検知過熱度ＳＨ
と所定過熱度範囲の下限値ＳＨ１との比較を行い、ＳＨ
≧ＳＨ１の場合、ｓｔｅｐ１４へ進み、ＳＨ＜ＳＨ１の
場合、パルス式膨張弁ＥＶの開度が適正開度より大きい
と判断してｓｔｅｐ１３にてパルス式膨張弁ＥＶを所定
開度Δｐｌｓだけ閉じた後、再度ｓｔｅｐ８へ戻る。

【０１１６】次に、ｓｔｅｐ１４にて、検知過熱度ＳＨ
と所定過熱度範囲の上限値ＳＨ２との比較を行い、ＳＨ
≧ＳＨ２の場合、パルス式膨張弁ＥＶの開度が適正開度
より小さいと判断してｓｔｅｐ１６へ進んでパルス式膨
張弁ＥＶを所定開度Δｐｌｓだけ開いた後、再度ｓｔｅ
ｐ８へ戻る。

【０１１７】一方、ＳＨ＜ＳＨ２の場合はＳＨ１≦ＳＨ
＜ＳＨ２であるため、検知過熱度ＳＨは所定過熱度範囲
内に収まっていると判断し、ｓｔｅｐ１５にてパルス式
膨張弁ＥＶを現状維持して、再度ｓｔｅｐ８へ戻る。

【０１１８】通常の設計では、現状開度比ＰＬＳ＝全開
開度比ｐｌｓ０の場合、検知過熱度ＳＨは所定過熱度範
囲の下限値ＳＨ１に達しないために、検知過熱度ＳＨは
所定過熱度範囲の下限値ＳＨ１に達するまでｓｔｅｐ１
３にてパルス式膨張弁ＥＶを所定開度Δｐｌｓだけ閉じ
るルーチンを繰り返すことになる。

【０１１９】以上のように、ｓｔｅｐ１１で得られた検
知過熱度ＳＨを所定過熱度範囲ＳＨ１〜ＳＨ２に収める
ようにｓｔｅｐ１２〜ｓｔｅｐ１６にてパルス式膨張弁
ＥＶの開度比ＰＬＳを設定する制御を継続していく。

【０１２０】従って、ヒートポンプ式空気調和機の運転
条件が変動しても、室内熱交換器７の性能を最大限に発
揮するような室内熱交換器７出口の冷媒過熱度に制御さ
れることになる。

【０１２１】以上のように本実施例のヒートポンプ式空
気調和機は、実施例１の第１制御手段Ｃｎｔ１に替わっ
て、第２制御手段Ｃｎｔ２を設置し、かつ実施例１の配
管温検出手段Ｔｓｅｎｓに替わって温度検出手段を備え
ているため、即ち、圧縮機１起動後のパルス式膨張弁Ｅ
Ｖ；全開時における初期内外温度差Δｔｎｇｏと、その
後得られた内外温度差Δｔｎｇとの差に定数ｄを乗じた
結果に、基準温度差Δｔｏを加算して修正基準温度差Δ
ｔｏ’を算出する制御を備えているために、以下の効果
が発揮される。

【０１２２】空気調和機を起動後、室内外の温度変化が
発生する場合でも、内外温度差に対する基準温度差Δｔ
ｏの相関式を用いて修正基準温度差Δｔｏ’を算出する
ため、膨張弁出口〜室内熱交換器出口間の管内圧力損失
の影響を差し引いた室内熱交換器出口の過熱度を空調負
荷変動の度合いに拘わらず、精度良く、かつ圧力センサ
を用いずに検出できる。

【０１２３】そして、冷房モードにおける室内熱交換器
７出口の検知過熱度ＳＨを適正範囲に収めることによ
り、熱交換器性能を最大限に発揮させることが可能とな
る。

【０１２４】（実施例３）次に、本発明の実施例３につ
いて図面を参照しながら説明するが、実施例２と同一構
成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。

【０１２５】図９は、本発明の実施例２によるヒートポ
ンプ式空気調和機の冷房運転時の冷凍サイクル図及びブ
ロック図を示している。図９中の矢印は冷房運転時の冷
媒流動方向を示す。本実施例のヒートポンプ式空気調和
機は、実施例２と同様に室外ユニットＡと、室内ユニッ
トＢとから構成されている。

【０１２６】但し、本実施例では運転モード手段Ｍｏｄ
ｅの指令により室内送風機８の送風モードを切替え制御
するファン制御手段Ｆｃｎｔを追加設置し、実施例２の
第２制御手段Ｃｎｔ２に替わって第３制御手段Ｃｎｔ３
を備え、実施例２の温度検出手段Ｔｓｅｎｓ２に替わっ
て、室内入口配管温センサ，及び室内出口配管温センサ
からの出力を温度信号に変換する配管度検出手段Ｔｓｅ
ｎｓを備えている。

【０１２７】そして、第３制御手段Ｃｎｔ３は、第２制
御手段Ｃｎｔ２の内外温度差算出手段６１に替わって、
運転モード手段Ｍｏｄｅから室内送風機８の送風モード
信号を入力し、室内ファン風量比αを検出する室内ファ
ン風量比検出手段７１を備え、また第２制御手段Ｃｎｔ
２の修正基準温度差Δｔｏ’算出手段６２に替わって、
前記室内ファン風量比αの変動幅に所定係数を乗じて得
られる補正値を前記基準温度差Δｔｏに加算して修正基
準温度差Δｔｏ’を算出する修正基準温度差Δｔｏ’算
出手段７２を備え、圧縮機１の運転中にパルス式膨張弁
ＥＶの開度を最適に制御するべく、圧縮機制御手段ＣＭ
ｃｎｔ、及び膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔを動作させるも
のである。

【０１２８】以上のように構成されたヒートポンプ式空
気調和機について、以下その動作を図２，図１０，及び
図１１を用いて説明する。まず、一般的な蒸気圧縮式ヒ
ートポンプの冷凍サイクルの特性については実施例１に
おいて図２を用いて説明したが、再度簡単に説明を加え
る。

【０１２９】図２に示したように、配管温検出手段Ｔｓ
ｅｎｓにより検出した室内出口配管温度ｔ２と室内入口
配管温度ｔ１との差である検知温度差Δｔは、パルス式
膨張弁ＥＶの開度比が全開相当から小さくなるに従っ
て、殆ど変化のない一定状態から次第に上昇していく傾
向になり、ある開度比より小さくしていくと、急激に上
昇する特性を示す。

【０１３０】また、検知温度差Δｔはヒートポンプ式空
気調和機の運転条件によって変化することが判ってい
る。例えば、室内送風機８の送風モードが“強”のよう
な風量が多い条件では検知温度差Δｔが全体的に低めの
数値で推移するのに対して、室内送風機８の送風モード
が“弱”のような風量が少ない条件では検知温度差Δｔ
が全体的に高めの数値で推移する。

【０１３１】即ち、室内送風モードが変動するに従って
検知温度差Δｔが変動してしまうということは、運転起
動時に設定する基準温度差Δｔｏも、室内送風モードが
変動するに従って同様に変動することになる。

【０１３２】図１０は基準温度差Δｔｏと室内ファン風
量比αとの関係を示す、筆者らの検討結果である。図１
０より、基準温度差Δｔｏは室内ファン風量比αの１次
式で整理しても相関性が高い結果が得られていることが
判る。

【０１３３】そこで、この関係を利用して基準温度差Δ
ｔｏを随時、修正していくことにより、空調負荷変動に
対応した精度良い検知過熱度ＳＨが得られるものであ
る。

【０１３４】次に、上記特性を鑑みた本実施例の冷房運
転時の制御内容について図１１のフローチャートに示
す。尚、ｓｔｅｐ１からｓｔｅｐ６については、実施例
１と同一であるため詳細な説明を省略する。

【０１３５】ｓｔｅｐ７において、運転モード検出手段
Ｔｓｅｎｓから室内ファン風量比検出手段７１へ室内送
風機８の運転送風モードの信号が出力され、膨張弁全開
相当の開度比ｐｌｓ０における初期室内ファン風量比α
ｏを算出する。

【０１３６】次に、ｓｔｅｐ８では、同じく室内ファン
風量比検出手段７１により、膨張弁開度比ＰＬＳ（ＰＬ
Ｓ≦ｐｌｓ０）おける室内ファン風量比αを算出する。

【０１３７】また、ｓｔｅｐ９では、配管温検出手段Ｔ
ｓｅｎｓから検知温度差Δｔ算出手段５３へ室内入口配
管温度ｔ１、及び室内出口配管温度ｔ２の信号が出力さ
れ、膨張弁開度比ＰＬＳ（ＰＬＳ≦ｐｌｓ０）おける、
室内熱交換器７の出入口温度差（＝ｔ２−ｔ１）を検知
温度差Δｔとして算出する。

【０１３８】ここで、ｓｔｅｐ１０にて、ｓｔｅｐ６で
得られた基準温度差Δｔｏを、空調負荷変動、特に室内
送風モード変更に対応して補正するべく、修正基準温度
差Δｔｏ’算出手段７２により補正計算を行う。

【０１３９】即ち、基準温度差Δｔｏと室内ファン風量
比αとの間には、前述したように、１次式で整理できる
ことが筆者らの検討結果より明らかになっている。本実
施例では基準温度差Δｔｏと室内ファン風量比αとの関
係は図１０に示すような１次直線で表され、数式では
（数３）で表される。

【０１４０】

【数３】

【０１４１】前記（数３）中の定数ｆに、ｓｔｅｐ７で
得られた初期室内ファン風量比αｏとｓｔｅｐ８で得ら
れた室内ファン風量比αとの差を乗じた結果に、ｓｔｅ
ｐ６で得られた基準温度差Δｔｏを加算した結果を修正
基準温度差Δｔｏ’とするのである。

【０１４２】これにより、室内ファン風量比αの変化幅
に応じて、基準温度差Δｔｏを修正することが可能にな
る。

【０１４３】そして、ｓｔｅｐ１１では、検知過熱度Ｓ
Ｈ算出手段５４により、ｓｔｅｐ９で検出した膨張弁開
度比ＰＬＳでの検知温度差Δｔから、ｓｔｅｐ１０で算
出した修正基準温度差Δｔｏ’を減算した結果を室内熱
交換器７出口における見かけの冷媒過熱度である検知過
熱度ＳＨとして算出する。

【０１４４】そして、ｓｔｅｐ１１にて算出した検知過
熱度ＳＨと所定過熱度範囲ＳＨ１〜ＳＨ２記憶手段５６
に記憶された所定過熱度範囲ＳＨ１〜ＳＨ２との比較を
過熱度比較手段５７により行う（ｓｔｅｐ１２，ｓｔｅ
ｐ１４）。

【０１４５】この後は実施例２の場合と同様に、ｓｔｅ
ｐ１２〜１６を経てｓｔｅｐ８へ戻るルーチンとして繰
り返し制御を継続していく。

【０１４６】以上のように本実施例のヒートポンプ式空
気調和機は、実施例２の第２制御手段Ｃｎｔ２に替わっ
て、第３制御手段Ｃｎｔ３を設置した構成であるため
に、即ち、パルス式膨張弁ＥＶ；全開時における初期室
内ファン風量比αｏと、その後得られた室内ファン風量
比αとの差に定数ｆを乗じた結果に、基準温度差Δｔｏ
を加算して修正基準温度差Δｔｏ’を算出し、更に、室
内熱交換器７における検知温度差Δｔから修正基準温度
差Δｔｏ’を減算する制御を行うため、以下の効果が発
揮される。

【０１４７】空気調和機を起動後、室内送風機８の送風
モード変更が発生する場合でも、室内ファン風量比αに
対する基準温度差Δｔｏの相関式を用いて修正基準温度
差Δｔｏ’を算出するため、膨張弁出口〜室内熱交換器
出口間の管内圧力損失の影響を差し引いた室内熱交換器
出口の過熱度を空調負荷変動の度合いに拘わらず、精度
良く、かつ圧力センサを用いずに検出できる。

【０１４８】そして、冷房モードにおける室内熱交換器
７出口の検知過熱度ＳＨを適正範囲に収めることによ
り、熱交換器性能を最大限に発揮させることが可能とな
る。

【０１４９】（実施例４）次に、本発明の実施例４につ
いて図面を参照しながら説明するが、実施例３と同一構
成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。

【０１５０】図１２は、本発明の実施例２によるヒート
ポンプ式空気調和機の冷房運転時の冷凍サイクル図及び
ブロック図を示している。図１２中の矢印は冷房運転時
の冷媒流動方向を示す。本実施例のヒートポンプ式空気
調和機は、実施例３と同様に室外ユニットＡと、室内ユ
ニットＢとから構成されている。

【０１５１】但し、本実施例では実施例３の圧縮機１に
替わって容量可変圧縮機１’を備え、かつ容量可変圧縮
機１’には周波数変換手段Ｉｎｖを新たに備え、更に、
運転モード手段Ｍｏｄｅの設定を満足するような容量可
変圧縮機１’の運転周波数を設定する運転周波数設定手
段Ｆｒｅｑを設置し、実施例３の第３制御手段Ｃｎｔ３
に替わって第４制御手段Ｃｎｔ４を備えている。

【０１５２】そして、第４制御手段Ｃｎｔ４は、第３制
御手段Ｃｎｔ３の室内ファン風量比検出手段７１に替わ
って、容量可変圧縮機１’の運転周波数ｆｑを検出する
圧縮機周波数検出手段８１を備え、また第３制御手段Ｃ
ｎｔ３の修正基準温度差Δｔｏ’算出手段７２に替わっ
て、前記運転周波数ｆｑの変動幅に所定係数を乗じて得
られる補正値を前記基準温度差Δｔｏに加算して修正基
準温度差Δｔｏ’を算出する修正基準温度差Δｔｏ’算
出手段８２を備え、圧縮機１の運転中にパルス式膨張弁
ＥＶの開度を最適に制御するべく、圧縮機制御手段ＣＭ
ｃｎｔ、及び膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔを動作させるも
のである。

【０１５３】以上のように構成されたヒートポンプ式空
気調和機について、以下その動作を図２，図１２，及び
図１３を用いて説明する。まず、一般的な蒸気圧縮式ヒ
ートポンプの冷凍サイクルの特性については実施例１に
おいて図２を用いて説明したが、再度簡単に説明を加え
る。

【０１５４】図２に示したように、配管温検出手段Ｔｓ
ｅｎｓにより検出した室内出口配管温度ｔ２と室内入口
配管温度ｔ１との差である検知温度差Δｔは、パルス式
膨張弁ＥＶの開度比が全開相当から小さくなるに従っ
て、殆ど変化のない一定状態から次第に上昇していく傾
向になり、ある開度比より小さくしていくと、急激に上
昇する特性を示す。

【０１５５】また、検知温度差Δｔはヒートポンプ式空
気調和機の運転条件によって変化することが判ってい
る。例えば、容量可変圧縮機１’の運転周波数ｆｑが高
い条件では検知温度差Δｔが全体的に低めの数値で推移
するのに対して、容量可変圧縮機１’の運転周波数ｆｑ
が低い条件では検知温度差Δｔが全体的に高めの数値で
推移する。

【０１５６】即ち、容量可変圧縮機１’の運転周波数ｆ
ｑが高いが変動するに従って検知温度差Δｔが変動して
しまうということは、運転起動時に設定する基準温度差
Δｔｏも、運転周波数ｆｑが変動するに従って同様に変
動することになる。

【０１５７】図１３は基準温度差Δｔｏと容量可変圧縮
機の運転周波数ｆｑとの関係を示す、筆者らの検討結果
である。図１３より、基準温度差Δｔｏは運転周波数ｆ
ｑの１次式で整理しても相関性が高い結果が得られてい
ることが判る。

【０１５８】そこで、この関係を利用して基準温度差Δ
ｔｏを随時、修正していくことにより、空調負荷変動に
対応した精度良い検知過熱度ＳＨが得られるものであ
る。

【０１５９】次に、上記特性を鑑みた本実施例の冷房運
転時の制御内容について図１４のフローチャートに示
す。尚、ｓｔｅｐ１からｓｔｅｐ６については、実施例
１と同一であるため詳細な説明を省略する。

【０１６０】ｓｔｅｐ７において、運転周波数設定手段
Ｆｒｅｑから圧縮機周波数検出手段８１へ容量可変圧縮
機１’の運転周波数ｆｑの信号が出力され、膨張弁全開
相当の開度比ｐｌｓ０における初期運転周波数ｆｑｏを
検出する。

【０１６１】次に、ｓｔｅｐ８では、同じく圧縮機周波
数検出手段８１により、膨張弁開度比ＰＬＳ（ＰＬＳ≦
ｐｌｓ０）おける運転周波数ｆｑを算出する。

【０１６２】また、ｓｔｅｐ９では、配管温検出手段Ｔ
ｓｅｎｓから検知温度差Δｔ算出手段５３へ室内入口配
管温度ｔ１、及び室内出口配管温度ｔ２の信号が出力さ
れ、膨張弁開度比ＰＬＳ（ＰＬＳ≦ｐｌｓ０）おける、
室内熱交換器７の出入口温度差（＝ｔ２−ｔ１）を検知
温度差Δｔとして算出する。

【０１６３】ここで、ｓｔｅｐ１０にて、ｓｔｅｐ６で
得られた基準温度差Δｔｏを、空調負荷変動、特に圧縮
機の運転周波数変更に対応して補正するべく、修正基準
温度差Δｔｏ’算出手段８２により補正計算を行う。

【０１６４】即ち、基準温度差Δｔｏと容量可変圧縮機
の運転周波数ｆｑとの間には、前述したように、１次式
で整理できることが筆者らの検討結果より明らかになっ
ている。本実施例では基準温度差Δｔｏと容量可変圧縮
機の運転周波数ｆｑとの関係は図１４に示すような１次
直線で表され、数式では（数４）で表される。

【０１６５】

【数４】

【０１６６】前記（数４）中の定数ｈに、ｓｔｅｐ７で
得られた初期運転周波数ｆｑｏとｓｔｅｐ８で得られた
運転周波数ｆｑとの差を乗じた結果に、ｓｔｅｐ６で得
られた基準温度差Δｔｏを加算した結果を修正基準温度
差Δｔｏ’とするのである。

【０１６７】これにより、容量可変圧縮機の運転周波数
ｆｑの変化幅に応じて、基準温度差Δｔｏを修正するこ
とが可能になる。

【０１６８】そして、ｓｔｅｐ１１では、検知過熱度Ｓ
Ｈ算出手段５４により、ｓｔｅｐ９で検出した膨張弁開
度比ＰＬＳでの検知温度差Δｔから、ｓｔｅｐ１０で算
出した修正基準温度差Δｔｏ’を減算した結果を室内熱
交換器７出口における見かけの冷媒過熱度である検知過
熱度ＳＨとして算出する。

【０１６９】そして、ｓｔｅｐ１１にて算出した検知過
熱度ＳＨと所定過熱度範囲ＳＨ１〜ＳＨ２記憶手段５６
に記憶された所定過熱度範囲ＳＨ１〜ＳＨ２との比較を
過熱度比較手段５７により行う（ｓｔｅｐ１２，ｓｔｅ
ｐ１４）。

【０１７０】この後は実施例３の場合と同様に、ｓｔｅ
ｐ１２〜１６を経てｓｔｅｐ８へ戻るルーチンとして繰
り返し制御を継続していく。

【０１７１】以上のように本実施例のヒートポンプ式空
気調和機は、実施例３の第３制御手段Ｃｎｔ３に替わっ
て、第４制御手段Ｃｎｔ４を設置した構成であるため
に、即ち、空気調和機を起動後のパルス式膨張弁ＥＶ；
全開時における初期運転周波数ｆｑｏと、その後得られ
た運転周波数ｆｑとの差に定数ｈを乗じた結果に、基準
温度差Δｔｏを加算して修正基準温度差Δｔｏ’を算出
し、更に、室内熱交換器７における検知温度差Δｔから
修正基準温度差Δｔｏ’を減算する制御を行うため、以
下の効果が発揮される。

【０１７２】空気調和機を起動後に容量可変圧縮機１’
の運転周波数ｆｑの変更が発生する場合でも、圧縮機運
転周波数ｆｑに対する基準温度差Δｔｏの相関式を用い
て修正基準温度差Δｔｏ’を算出するため、膨張弁出口
〜室内熱交換器出口間の管内圧力損失の影響を差し引い
た室内熱交換器出口の過熱度を空調負荷変動の度合いに
拘わらず、精度良く、かつ圧力センサを用いずに検出で
きる。

【０１７３】そして、冷房モードにおける室内熱交換器
７出口の検知過熱度ＳＨを適正範囲に収めることによ
り、熱交換器性能を最大限に発揮させることが可能とな
る。

【０１７４】尚、前記実施例１から実施例４において
は、パルス式膨張弁ＥＶを室内ユニットＢの冷媒分流器
５の上流側に設置した構成であるが、室外ユニットＡ内
の室外熱交換器３の下流側に設置した構成の場合でも、
室内熱交換器７の性能を最大限に引き出すことについて
は同等の効果がある。

【０１７５】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
は、運転モード検出手段により冷房モードを検出した時
に、膨張弁制御手段により膨張弁を全開にして圧縮機制
御手段により圧縮機の運転を開始し、その後、時間検出
手段により圧縮機の運転開始から所定時間経過したこと
を検知した時点で、室内出口配管温度と室内入口配管温
度との出入口温度差を基準温度差とし、その後の圧縮機
の運転継続中において、温度検出手段より検出する室内
出口配管温度と室内入口配管温度との出入口温度差を検
知温度差とし、検知温度差から基準温度差を減算した結
果を検知過熱度とし、検知過熱度を補正計算して得られ
る結果を修正過熱度とし、修正過熱度が所定範囲に収ま
るように膨張弁制御手段を制御するために、以下の効果
がある。

【０１７６】即ち、膨張弁開度に対する、室内出口配管
温度と室内入口配管温度との出入口温度差の特性に温度
勾配が生じる場合でも、真の過熱度に対する補正式を用
いて修正過熱度を算出するため、膨張弁出口〜室内熱交
換器出口間の管内圧力損失の影響を差し引いた室内熱交
換器出口の正味の過熱度を現状の膨張弁開度に拘わら
ず、精度良く、かつ圧力センサを用いずに検出できる。

【０１７７】そして、冷房モードにおける室内熱交換器
出口の検知過熱度を適正範囲に収めることにより、熱交
換器性能を最大限に発揮させることが可能となる。

【０１７８】また、請求項２記載の発明は、運転モード
検出手段により冷房モードを検出した時に、膨張弁制御
手段により膨張弁を全開にさせて圧縮機制御手段により
圧縮機の運転を開始させ、その後、時間検出手段により
圧縮機の運転開始から所定時間経過したことを検知した
時点で、温度検出手段により検出した室内出口配管温度
と室内入口配管温度との出入口温度差を基準温度差とす
ると同時に、この時の外気温と室温との温度差を初期内
外温度差とし、その後の前記圧縮機の運転継続中におけ
る、室内出口配管温度と室内入口配管温度との出入口温
度差を検知温度差とし、外気温と室温との温度差を内外
温度差とし、内外温度差と初期内外温度差との差に所定
係数を乗じて得られる補正値を基準温度差に加算した結
果を修正基準温度差とし、前記検知温度差から前記修正
基準温度差を減算した結果を検知過熱度とし、前記検知
過熱度が所定範囲に収まるように膨張弁制御手段を制御
するために、以下の効果がある。

【０１７９】即ち、外気温や室温が運転開始当初から変
動した場合でも、膨張弁出口〜室内熱交換器出口間の管
内圧力損失の影響を差し引いた室内熱交換器出口の正味
の過熱度を検出するのに必要となる基準温度差を、内外
温度差にて補正することにより、圧力センサを用いず
に、冷房モードにおける室内熱交換器出口の検知過熱度
を精度良く検出することが可能となる。

【０１８０】そして、冷房モードにおける室内熱交換器
出口の検知過熱度を適正範囲に収めることにより、熱交
換器性能を最大限に発揮させることが可能となる。

【０１８１】また、請求項３記載の発明は、運転モード
検出手段により冷房モードを検出した時に、膨張弁制御
手段により膨張弁を全開にして圧縮機制御手段により圧
縮機の運転を開始し、その後、時間検出手段により圧縮
機の運転開始から所定時間経過したことを検知した時点
で、温度検出手段により検出した室内出口配管温度と室
内入口配管温度との出入口温度差を基準温度差とすると
同時に、運転モード検出手段より室内送風機の風量比を
初期風量比検出し、その後の圧縮機の運転継続中におけ
る室内出口配管温度と室内入口配管温度との出入口温度
差を検知温度差とし、その時点で検出した室内送風機の
風量比と、初期風量比との差に所定係数を乗じて得られ
る補正値を基準温度差に加算した結果を修正基準温度差
とし、検知温度差から修正基準温度差を減算した結果を
検知過熱度とし、検知過熱度が所定範囲に収まるように
膨張弁制御手段を制御するために、以下の効果がある。

【０１８２】即ち、室内送風機の送風モードが運転開始
当初から変動した場合でも、膨張弁出口〜室内熱交換器
出口間の管内圧力損失の影響を差し引いた室内熱交換器
出口の正味の過熱度を検出するのに必要となる基準温度
差を、風量比にて補正することにより、圧力センサを用
いずに、冷房モードにおける室内熱交換器出口の検知過
熱度を精度良く検出することが可能となる。

【０１８３】そして、冷房モードにおける室内熱交換器
出口の検知過熱度を適正範囲に収めることにより、熱交
換器性能を最大限に発揮させることが可能となる。

【０１８４】また、請求項４記載の発明は、運転モード
検出手段により冷房モードを検出した時に、膨張弁制御
手段により膨張弁を全開にして圧縮機制御手段により容
量可変圧縮機の運転を開始し、その後、時間検出手段に
より圧縮機の運転開始から所定時間経過したことを検知
した時点で、温度検出手段により検出した室内出口配管
温度と室内入口配管温度との出入口温度差を基準温度差
とすると同時に、運転周波数設定手段より検出した容量
可変圧縮機の運転周波数を初期運転周波数とし、その後
の圧縮機の運転継続中における、室内出口配管温度と室
内入口配管温度との出入口温度差を検知温度差とし、そ
の時点で検出した容量可変圧縮機の運転周波数と、初期
運転周波数との差に所定係数を乗じて得られる補正値を
基準温度差に加算した結果を修正基準温度差とし、検知
温度差から修正基準温度差を減算した結果を検知過熱度
として、検知過熱度が所定範囲に収まるように膨張弁制
御手段を制御するために、以下の効果がある。

【０１８５】即ち、容量可変圧縮機の運転周波数が運転
開始当初から変動した場合でも、膨張弁出口〜室内熱交
換器出口間の管内圧力損失の影響を差し引いた室内熱交
換器出口の正味の過熱度を検出するのに必要となる基準
温度差を運転周波数にて補正することにより、圧力セン
サを用いずに、冷房モードにおける室内熱交換器出口の
検知過熱度を精度良く検出することが可能となる。

【０１８６】そして、冷房モードにおける室内熱交換器
出口の検知過熱度を適正範囲に収めることにより、熱交
換器性能を最大限に発揮させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるヒートポンプ式空気調和機の実施
例１の構成図

【図２】一般的な蒸気圧縮式ヒートポンプの冷凍サイク
ルの冷房能力比，室内熱交換器の検知温度差、及び真の
過熱度の膨張弁開度比特性を示す特性図

【図３】実施例１のヒートポンプ式空気調和機における
冷房運転時の動作を示すフローチャート

【図４】実施例１のヒートポンプ式空気調和機における
検知過熱度ＳＨと真の過熱度ＳＨｏとの関係を示す特性
図

【図５】実施例１のヒートポンプ式空気調和機の冷凍サ
イクルにおける冷房能力比，室内熱交換器の検知過熱度
ＳＨ、及び修正過熱度ＳＨ’の膨張弁開度比特性を示す
特性図

【図６】本発明によるヒートポンプ式空気調和機の実施
例２の構成図

【図７】実施例２のヒートポンプ式空気調和機における
内外温度差Δｔｎｇと基準温度差Δｔｏとの関係を示す
特性図

【図８】実施例２のヒートポンプ式空気調和機における
冷房運転時の動作を示すフローチャート

【図９】本発明によるヒートポンプ式空気調和機の実施
例３の構成図

【図１０】実施例３のヒートポンプ式空気調和機におけ
る室内風量比αと基準温度差Δｔｏとの関係を示す特性
図

【図１１】実施例３のヒートポンプ式空気調和機におけ
る冷房運転時の動作を示すフローチャート

【図１２】本発明によるヒートポンプ式空気調和機の実
施例４の構成図

【図１３】実施例４のヒートポンプ式空気調和機におけ
る圧縮機運転周波数ｆｑと基準温度差Δｔｏとの関係を
示す特性図

【図１４】実施例４のヒートポンプ式空気調和機におけ
る冷房運転時の動作を示すフローチャート

【図１５】従来例のヒートポンプ式空気調和機の冷凍シ
ステム図

【符号の説明】

１ 圧縮機 １’ 容量可変圧縮機 ３ 室外熱交換器 ４ 室外送風機 ５ 冷媒分流器 ７ 室内熱交換器 ８ 室内送風機 Ａ 室外ユニット Ｂ 室内ユニット Ｃｎｔ１ 第１制御手段 Ｃｎｔ２ 第２制御手段 Ｃｎｔ３ 第３制御手段 Ｃｎｔ４ 第４制御手段 ＣＭｃｎｔ 圧縮機運転制御手段 ＥＶｃｎｔ 膨張弁制御手段 Ｆｃｎｔ ファン制御手段 Ｆｒｅｑ 運転周波数設定手段 Ｉｎｖ 周波数変換手段 Ｍｏｄｅ 運転モード検出手段 Ｔｈ１ 室内入口配管温センサ Ｔｈ２ 室内出口配管温センサ Ｔｈｉ 室温センサ Ｔｈｏ 外気温センサ ＴＭ 時間検出手段 Ｔｓｅｎｓ 配管温検出手段 Ｔｓｅｎｓ２ 温度検出手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機と室外熱交換器と室外送風機とか
   らなる室外ユニットと、膨張弁と冷媒分流器と室内熱交
   換器と室内送風機とからなる室内ユニットとから構成さ
   れ、かつ前記圧縮機，前記室外熱交換器，前記膨張弁，
   前記冷媒分流器，前記室内熱交換器，前記圧縮機を順次
   冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循環させる冷凍サイ
   クルにおいて、 前記膨張弁と前記冷媒分流器との間の冷媒配管に設置し
   た室内入口配管温センサと、前記室内熱交換器の出口集
   合配管に設置した室内出口配管温センサと、前記室内入
   口配管温センサ、及び前記室内出口配管温センサからの
   出力を温度信号に変換する温度検出手段と、 前記冷凍サイクルの運転モードを検出する運転モード検
   出手段と、前記圧縮機の運転開始から所定時間経過した
   時に信号を出力する時間検出手段と、前記圧縮機の運転
   ／停止を行う圧縮機制御手段と、前記膨張弁の開度制御
   を行う膨張弁制御手段と、前記温度検出手段と前記運転
   モード検出手段と前記時間検出手段とからの信号をもと
   に前記圧縮機制御手段と前記膨張弁制御手段とを制御す
   る第１制御手段とを備え、 前記第１制御手段は、前記運転モード検出手段により冷
   房モードを検出した時に、前記膨張弁制御手段により前
   記膨張弁を全開にして前記圧縮機制御手段により前記圧
   縮機の運転を開始し、その後、前記時間検出手段により
   前記圧縮機の運転開始から所定時間経過したことを検知
   した時点で、室内出口配管温度と室内入口配管温度との
   出入口温度差を基準温度差とし、その後前記圧縮機の運
   転継続中において、前記温度検出手段より検出する室内
   出口配管温度と室内入口配管温度との出入口温度差を検
   知温度差とし、前記検知温度差から前記基準温度差を減
   算した結果を検知過熱度とし、前記検知過熱度を補正計
   算して得られる修正過熱度が所定範囲に収まるように前
   記膨張弁制御手段を制御することを特徴とするヒートポ
   ンプ式空気調和機。
2. 【請求項２】 圧縮機と室外熱交換器と室外送風機とか
   らなる室外ユニットと、膨張弁と冷媒分流器と室内熱交
   換器と室内送風機とからなる室内ユニットとから構成さ
   れ、かつ前記圧縮機，前記室外熱交換器，前記膨張弁，
   前記冷媒分流器，前記室内熱交換器，前記圧縮機を順次
   冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循環させる冷凍サイ
   クルにおいて、 前記膨張弁と前記冷媒分流器との間の冷媒配管に設置し
   た室内入口配管温センサと、前記室内熱交換器の出口集
   合配管に設置した室内出口配管温センサと、前記室内入
   口配管温センサと、前記室外ユニットに設置した外気温
   を検出する外気温センサと、前記室内ユニットに設置し
   た室温を検出する室温センサと、前記室内入口配管温セ
   ンサ，前記室内出口配管温センサ，前記外気温センサ、
   及び前記室温センサからの出力を温度信号に変換する温
   度検出手段と、 前記冷凍サイクルの運転モードを検出する運転モード検
   出手段と、前記圧縮機の運転開始から所定時間経過した
   時に信号を出力する時間検出手段と、前記圧縮機の運転
   ／停止を行う圧縮機制御手段と、前記膨張弁の開度制御
   を行う膨張弁制御手段と、前記温度検出手段と前記運転
   モード検出手段と前記時間検出手段とからの信号をもと
   に前記圧縮機制御手段と前記膨張弁制御手段とを制御す
   る第２制御手段とを備え、 前記第２制御手段は、前記運転モード検出手段により冷
   房モードを検出した時に、前記膨張弁制御手段により前
   記膨張弁を全開にさせて前記圧縮機制御手段により前記
   圧縮機の運転を開始させ、その後、前記時間検出手段に
   より前記圧縮機の運転開始から所定時間経過したことを
   検知した時点で、前記温度検出手段により検出した室内
   出口配管温度と室内入口配管温度との出入口温度差を基
   準温度差とすると同時に、この時の外気温と室温との温
   度差を初期内外温度差とし、その後の前記圧縮機の運転
   継続中における、室内出口配管温度と室内入口配管温度
   との出入口温度差を検知温度差とし、外気温と室温との
   温度差を内外温度差とし、前記内外温度差と前記初期内
   外温度差との差に所定係数を乗じて得られる補正値を前
   記基準温度差に加算した結果を修正基準温度差とし、前
   記検知温度差から前記修正基準温度差を減算した結果を
   検知過熱度とし、前記検知過熱度が所定範囲に収まる前
   記膨張弁の開度にするように前記膨張弁制御手段を制御
   することを特徴とするヒートポンプ式空気調和機。
3. 【請求項３】 圧縮機と室外熱交換器と室外送風機とか
   らなる室外ユニットと、膨張弁と冷媒分流器と室内熱交
   換器と室内送風機とからなる室内ユニットとから構成さ
   れ、かつ前記圧縮機，前記室外熱交換器，前記膨張弁，
   前記冷媒分流器，前記室内熱交換器，前記圧縮機を順次
   冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循環させる冷凍サイ
   クルにおいて、 前記膨張弁と前記冷媒分流器との間の冷媒配管に設置し
   た室内入口配管温センサと、前記室内熱交換器の出口集
   合配管に設置した室内出口配管温センサと、前記室内入
   口配管温センサと、前記室内入口配管温センサ、及び前
   記室内出口配管温センサからの出力を温度信号に変換す
   る温度検出手段と、 前記冷凍サイクルの運転モードを検出する運転モード検
   出手段と、前記圧縮機の運転開始から所定時間経過した
   時に信号を出力する時間検出手段と、前記圧縮機の運転
   ／停止を行う圧縮機制御手段と、前記膨張弁の開度制御
   を行う膨張弁制御手段と、前記室内送風機の送風モード
   を切替え制御する送風機制御手段と、前記温度検出手段
   と前記運転モード検出手段と前記時間検出手段とからの
   信号をもとに前記圧縮機制御手段と前記膨張弁制御手段
   とを制御する第３制御手段とを備え、 前記第３制御手段は、前記運転モード検出手段により冷
   房モードを検出した時に、前記膨張弁制御手段により前
   記膨張弁を全開にして前記圧縮機制御手段により前記圧
   縮機の運転を開始し、その後、前記時間検出手段により
   前記圧縮機の運転開始から所定時間経過したことを検知
   した時点で、前記温度検出手段により検出した室内出口
   配管温度と室内入口配管温度との出入口温度差を基準温
   度差とすると同時に、前記運転モード検出手段より前記
   室内送風機の風量比を初期風量比検出し、その後の前記
   圧縮機の運転継続中における室内出口配管温度と室内入
   口配管温度との出入口温度差を検知温度差とし、その時
   点で検出した前記室内送風機の風量比と、前記初期風量
   比との差に所定係数を乗じて得られる補正値を前記基準
   温度差に加算した結果を修正基準温度差とし、前記検知
   温度差から前記修正基準温度差を減算した結果を検知過
   熱度とし、前記検知過熱度が所定範囲に収まる前記膨張
   弁の開度にするように前記膨張弁制御手段を制御するこ
   とを特徴とするヒートポンプ式空気調和機。
4. 【請求項４】 容量可変圧縮機と室外熱交換器と室外送
   風機とからなる室外ユニットと、膨張弁と冷媒分流器と
   室内熱交換器と室内送風機とからなる室内ユニットとか
   ら構成され、かつ前記容量可変圧縮機，前記室外熱交換
   器，前記膨張弁，前記冷媒分流器，前記室内熱交換器，
   前記容量可変圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続して
   冷媒を循環させる冷凍サイクルにおいて、 前記膨張弁と前記冷媒分流器との間の冷媒配管に設置し
   た室内入口配管温センサと、前記室内熱交換器の出口集
   合配管に設置した室内出口配管温センサと、前記室内入
   口配管温センサと、前記室内入口配管温センサ、及び前
   記室内出口配管温センサからの出力を温度信号に変換す
   る温度検出手段と、 前記冷凍サイクルの運転モードを検出する運転モード検
   出手段と、前記容量可変圧縮機の運転開始から所定時間
   経過した時に信号を出力する時間検出手段と、前記容量
   可変圧縮機の運転／停止を行う圧縮機制御手段と、前記
   容量可変圧縮機の運転周波数を設定する運転周波数設定
   手段と、前記膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段
   と、前記温度検出手段と前記運転モード検出手段と前記
   時間検出手段とからの信号をもとに前記圧縮機制御手段
   と前記膨張弁制御手段とを制御する第４制御手段とを備
   え、 前記第４制御手段は、前記運転モード検出手段により冷
   房モードを検出した時に、前記膨張弁制御手段により前
   記膨張弁を全開にして前記圧縮機制御手段により前記容
   量可変圧縮機の運転を開始し、その後、前記時間検出手
   段により前記圧縮機の運転開始から所定時間経過したこ
   とを検知した時点で、前記温度検出手段により検出した
   室内出口配管温度と室内入口配管温度との出入口温度差
   を基準温度差とすると同時に、前記運転周波数設定手段
   より検出した前記容量可変圧縮機の運転周波数を初期運
   転周波数とし、その後の前記圧縮機の運転継続中におけ
   る、室内出口配管温度と室内入口配管温度との出入口温
   度差を検知温度差とし、その時点で検出した前記容量可
   変圧縮機の運転周波数と、前記初期運転周波数との差に
   所定係数を乗じて得られる補正値を前記基準温度差に加
   算した結果を修正基準温度差とし、前記検知温度差から
   前記修正基準温度差を減算した結果を検知過熱度とし
   て、前記検知過熱度が所定範囲に収まる前記膨張弁の開
   度にするように前記膨張弁制御手段を制御することを特
   徴とするヒートポンプ式空気調和機。