JPWO2010100707A1

JPWO2010100707A1 - 空気調和装置

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Publication number: JPWO2010100707A1
Application number: JP2011502515A
Authority: JP
Inventors: 直道田村; 隆直木村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-03-02
Filing date: 2009-03-02
Publication date: 2012-09-06
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Abstract

復電後に短時間で起動でき、かつ、短時間で最適な冷凍サイクルを維持することができるようにした空気調和装置を提供する。本発明に係る空気調和装置１００は、圧縮機１、熱源側熱交換器３、過冷却熱交換器４の高圧側、第１絞り機構５、及び、利用側熱交換器６が直列に接続された主冷媒回路と、過冷却熱交換器４と第１絞り機構５との間で分岐させ、第２絞り機構８及び過冷却熱交換器４の低圧側を介して圧縮機１の吸入側に接続させたバイパス回路と、を有し、この空気調和装置１００の停電回数を予め定められている所定の規定回数と比較して、復電後に第１絞り機構５及び第２絞り機構８の初期化の有無を決定する制御部５０を備えた。

Description

本発明は、冷凍サイクルを利用して冷房運転又は暖房運転を実行する空気調和装置に関し、特に冷凍サイクルの構成要素の１つである絞り機構を適宜制御して適正な冷凍サイクルを保持可能にした空気調和装置に関するものである。

従来から、停電時に備えた空気調和装置が存在する。そのようなものとして、「少なくとも１つの容量可変な圧縮機と、熱源側熱交換器と、膨張弁と、利用側熱交換器とが順次環状に配管接続されてなる冷媒回路を備えた空気調和装置において、前記冷媒回路が保有する少なくとも圧縮機及び膨張弁を含む所定機器の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段により検出された運転状態を記憶する運転状態記憶手段と、前記冷媒回路へ供給される電源の給電及び停電を検出する給停電検出手段と、前記給停電検出手段によって停電発生及びその後の給電再開が検出された際に、前記運転状態記憶手段に記憶されている停電前の運転状態を制御目標値に設定して前記所定機器を制御する所定機器制御手段を備えた空気調和装置」が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

このような空気調和装置においては、停電が発生すると、絞り機構への指令量と絞り機構の実際の制御量とが異なってしまうことが多い。そこで、従来の技術では、空気調和装置の復電後、全ての絞り機構の指令量と制御量とが合致するように、絞り機構の制御量の初期化を実施するようにしていた。したがって、絞り機構の初期化の動作中は、空気調和装置の運転を再開することができず、停止させていた状態となっていた。ただし、空気調和装置の復電後、速やかに能力を発揮することが要求される場合には、一部もしくは全ての絞り機構の初期化を省略し、指令量と制御量とを合致させないままで運転を継続させていた。

特開２００７−２５５７５９号公報（第４、５頁、図１、図２等）

従来の空気調和装置のような絞り機構の制御方法では、空気調和装置が停電するごとに絞り機構の指令量と制御量との差異が大きくなってしまい、復電後の冷凍サイクルが最適な冷凍サイクルに到達するまでに多くの時間を要することがあった。したがって、復電後の冷凍サイクルが速やかに所定の能力を発揮することができなかった。また、絞り機構の指令量と制御量とを合致させないままで運転を継続させていると、機器に故障が発生するおそれもあった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、復電後に短時間で起動でき、かつ、短時間で最適な冷凍サイクルを維持することができるようにした空気調和装置を提供することを目的としている。

本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、熱源側熱交換器、複数の絞り機構、及び、利用側熱交換器を有した空気調和装置であって、この空気調和装置の停電回数を予め定められている所定の規定回数と比較して、復電後に前記複数の絞り機構の初期化の有無を決定する制御部を備えたことを特徴とする。

本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、熱源側熱交換器、複数の絞り機構、及び、利用側熱交換器を有した空気調和装置であって、この空気調和装置に停電が発生し、前記複数の絞り機構に対する開度の指令があったときから停電が発生するまでの時間ΔＴと、前記複数の絞り機構に対する開度の指令量と実際の開度の制御量とが一致するまでの所要時間Ｔ１と、を比較して復電後に前記複数の絞り機構に対する開度の指令量を修正する制御部を備えたことを特徴とする。

本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、熱源側熱交換器、過冷却熱交換器の高圧側、第１絞り機構、及び、利用側熱交換器が直列に接続された主冷媒回路と、前記過冷却熱交換器と前記第１絞り機構との間で分岐させ、第２絞り機構及び前記過冷却熱交換器の低圧側を介して前記圧縮機の吸入側に接続させたバイパス回路と、を有し、停電前後の前記利用側熱交換器の出口における過熱度、及び、停電前後の前記過冷却熱交換器のバイパス経路側の出口における過熱度のそれぞれを比較して復電後に前記第１絞り機構及び前記第２絞り機構に対する開度の指令量を修正する制御部を備えたことを特徴とする。

本発明に係る空気調和装置によれば、復電後に短時間で起動でき、かつ、短時間で最適な冷凍サイクルを維持することができる。

実施の形態１に係る空気調和装置の冷媒回路構成を示す冷媒回路図である。第２絞り機構の制御量と冷凍サイクルの変化との関係を示すグラフである。停電時における第２絞り機構の制御量と時間との関係を示すグラフである。停電発生時における絞り機構の初期化についての処理の流れを示すフローチャートである。実施の形態２に係る空気調和装置の冷媒回路構成を示す冷媒回路図である。停電発生時における絞り機構の指令量の修正についての処理の流れを示すフローチャートである。実施の形態３に係る空気調和装置の冷媒回路構成を示す冷媒回路図である。絞り機構の制御量と過熱度との関係を示すグラフである。停電発生時における絞り機構の指令量の修正についての処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１圧縮機、２四方弁、３熱源側熱交換器、４過冷却熱交換器、５第１絞り機構、６利用側熱交換器、７アキュムレーター、８第２絞り機構、９動力部、５０制御部、５１電源検出手段、５２記憶装置、５２ａ記憶装置、５２ｂ記憶装置、６１高圧センサー、６２低圧センサー、６５第１温度センサー、６６第２温度センサー、１００空気調和装置、２００空気調和装置、３００空気調和装置。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の冷媒回路構成を示す冷媒回路図である。図１に基づいて、空気調和装置１００の冷媒回路構成及び動作について説明する。この空気調和装置１００は、冷媒を循環させる冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）を利用して、冷房運転又は暖房運転を行なうものである。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

空気調和装置１００は、圧縮機１、四方弁２、熱源側熱交換器３、過冷却熱交換器４の高圧側流路、第１絞り機構５、利用側熱交換器６、及び、アキュムレーター７を冷媒配管で直列に接続した主冷媒回路を備えている。また、空気調和装置１００は、過冷却熱交換器４の下流側（冷房運転時における冷媒の流れ方向における下流側）で冷媒配管を分岐させ、第２絞り機構８、過冷却熱交換器４の低圧側流路を経由して四方弁２とアキュムレーター７との間を接続している冷媒配管に合流させるバイパス回路を備えている。

圧縮機１は、吸入した低温・低圧冷媒を圧縮し、高温・高圧冷媒として吐出し、系内に冷媒を循環させることで空調運転を可能とするものである。この圧縮機１は、インバーターによる周波数制御可能なタイプで構成することが一般的であるが、回転数が一定のタイプであってもよい。四方弁２は、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒流路を切り替えるものである。つまり、四方弁２が制御されることによって、冷房運転と暖房運転では、冷媒回路を流れる冷媒の流れ方向が逆転する。

熱源側熱交換器３は、冷房運転時には凝縮器（放熱器）、暖房運転時には蒸発器として機能するものであり、周囲の空気と熱交換することで冷媒を凝縮液化もしくは蒸発ガス化するものである。熱源側熱交換器３は、一般的にファン（図示省略）と併せて構成され、ファンの回転数によって凝縮能力又は蒸発能力が制御される。過冷却熱交換器４は、主冷媒回路を流れる冷媒（高圧側）と、バイパス回路を流れる冷媒（低圧側）と、で熱交換を行ない、主冷媒回路を流れる冷媒の過冷却をとり、第１絞り機構５の制御を安定にする機能を有している。なお、過冷却熱交換器４は、二重管構造のものが代表的であるが、これに限定するものではなく、プレート型熱交換器で構成してもよい。

第１絞り機構５は、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、冷媒を減圧して膨張させるものである。この第１絞り機構５は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば代表的な電子式膨張弁で構成するものとする。利用側熱交換器６は、冷房運転時には蒸発器、暖房運転時には凝縮器（放熱器）として機能するものであり、冷媒と空気（図示省略のファンから供給される空気）との間で熱交換を行ない、冷媒を蒸発ガス化、もしくは、凝縮液化するものである。

アキュムレーター７は、圧縮機１の吸入側に設置されており、運転状態によって発生する余剰冷媒を貯留するためのものである。なお、実施の形態１では、アキュムレーター７を備えている場合を例に説明するが、これに限定するものではない。たとえば、アキュムレーター７を備えず、熱源側熱交換器３と過冷却熱交換器４との間に受液器（レシーバー）を備えるようにしてもよい。また、アキュムレーター７と受液器の双方を備えるようにしてもよい。第２絞り機構８は、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、冷媒を減圧して膨張させるものである。この第２絞り機構８は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば代表的な電子式膨張弁で構成するものとする。

空気調和装置１００は、空気調和装置１００の全体を統括制御する制御部５０を備えている。この制御部５０は、第１絞り機構５及び第２絞り機構８を特定の絞り開度に指令したり、第１絞り機構５及び第２絞り機構８の絞り開度を初期化したりする指令部を備えている。また、制御部５０は、圧縮機１の駆動周波数の制御、及び、運転状態やモード毎に応じた四方弁２の切替制御も実行している。つまり、制御部５０は、ユーザーからの運転指示に基づいて、各アクチュエーター（圧縮機１、図示省略のファン、第１絞り機構５、第２絞り機構８、及び、四方弁２）を制御するようになっている。

また、空気調和装置１００は、動力部９の電源電圧を検出して停電・復電を検知できる電源検出手段５１を備えている。この電源検出手段５１は、圧縮機１と現地の電源を接続する動力部８の電源電圧を検出して停電・復電を検知できるものであればよい。なお、検出手段５１は、圧縮機１の動力部９以外の電気部品に付設してもよい。さらに、空気調和装置１００は、電源検出手段５１で検出した停電・復電の回数情報を記憶できる記憶装置５２を備えている。この記憶装置５２は、フラッシュメモリー等の不揮発性メモリーで構成するとよい。なお、記憶装置５２を、制御部５０に内蔵してもよい。

空気調和装置１００に用いられる冷媒としては、非共沸混合冷媒や擬似共沸混合冷媒、単一冷媒等がある。非共沸混合冷媒には、ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）冷媒であるＲ４０７Ｃ（Ｒ３２／Ｒ１２５／Ｒ１３４ａ）等がある。この非共沸混合冷媒は、沸点が異なる冷媒の混合物であるので、液相冷媒と気相冷媒との組成比率が異なるという特性を有している。擬似共沸混合冷媒には、ＨＦＣ冷媒であるＲ４１０Ａ（Ｒ３２／Ｒ１２５）やＲ４０４Ａ（Ｒ１２５／Ｒ１４３ａ／Ｒ１３４ａ）等がある。この擬似共沸混合冷媒は、非共沸混合冷媒と同様の特性の他、Ｒ２２の約１．６倍の動作圧力という特性を有している。

また、単一冷媒には、ＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカーボン）冷媒であるＲ２２やＨＦＣ冷媒であるＲ１３４ａ等がある。この単一冷媒は、混合物ではないので、取扱いが容易であるという特性を有している。特に、従来の空気調和装置で用いられてきた冷媒Ｒ２２等のＨＣＦＣ冷媒は、ＨＦＣ冷媒と比較してオゾン破壊係数が高く環境面での悪影響が大きいことが指摘されている。このような背景からＨＦＣ冷媒や自然冷媒等、オゾン破壊係数の小さい冷媒への移行が進んでいる。

冷房モードにおける冷媒の流れについて説明する。この空気調和装置１００は、使用者からの指示に基づいて、冷房運転あるいは暖房運転が可能になっている。空気調和装置１００が冷房運転を実行する場合、制御部５０は、四方弁２を圧縮機１から吐出された高温・高圧冷媒を熱源側熱交換器３へ流入させるように切り替える。この状態で、圧縮機１の運転を開始する。なお、制御部５０は、第１絞り機構５及び第２絞り機構８の絞り開度を制御するが、制御量については図２で説明する。

圧縮機１から吐出された高温・高圧の冷媒ガスは、四方弁２を経由して熱源側熱交換器３に流入する。熱源側熱交換器３に流入した冷媒ガスは、ファン（図示省略）から供給される空気で凝縮・液化される。凝縮・液化された高圧冷媒は、過冷却熱交換器４の高圧側流路を流れる。そして、過冷却熱交換器４から流出した冷媒の一部は、バイパス回路側に流入する。バイパス回路側に流入した冷媒は、第２絞り機構８で減圧されて膨張し、低圧の冷媒になる。この冷媒は、過冷却熱交換器４の低圧側流路を流れる。このとき過冷却熱交換器４では、高圧側流路を流れる高圧冷媒と、低圧側流路を流れる低圧冷媒と、が熱交換することになる。

したがって、高圧側流路を流れる高圧冷媒は、低圧側流路を流れる低圧冷媒によって更に冷却され、過冷却度が増加する。過冷却熱交換器４で冷却された高圧冷媒は、第１絞り機構５で減圧されて膨張し、低圧の冷媒となり、利用側熱交換器６に流入する。利用側熱交換器６に流入した低圧冷媒は、ファン（図示省略）から供給される空気で蒸発・ガス化される。蒸発・ガス化した低圧冷媒は、四方弁２を経由し、バイパス回路を流れてきた低圧冷媒とアキュムレーター７に上流で合流し、アキュムレーター７に流入する。そして、圧縮機１に再吸入される。

図２は、第２絞り機構８の制御量（絞り開度）と冷凍サイクルの変化（冷媒の状態遷移）との関係を示すグラフである。図２に基づいて、第２絞り機構８の制御量に基づく冷凍サイクルの変化について説明する。図２では、横軸が第２絞り機構８の制御量を、縦軸が冷凍サイクルの変化（冷媒の状態）を、それぞれ表している。なお、この図２では、第２絞り装置８の制御量を例に示しているが、第１絞り装置５の制御量についても同様に説明することが可能である。

空気調和装置１００が実行する冷房モードにおいては、上述したように、バイパス回路に流入した冷媒は、第２絞り機構８で減圧されて膨張し、低圧冷媒になり、過冷却熱交換器４の低圧側流路に流入する。第２絞り機構８の絞り開度が最適値（図２に示す適正の範囲）より小さい（図２に示す過少の範囲）と、過冷却熱交換器４において高圧冷媒との熱交換量が不足し、過冷却度が小さく、過冷却度不足になり、空気調和装置１００の能力が低下する。また、第２絞り機構８の絞り開度が更に小さくなった場合は、冷媒の高圧圧力が過度に上昇し、異常高圧に至る場合がある。

逆に、第２絞り機構８の絞り開度が最適値より大きい（図２に示す過大の範囲）と、熱源側熱交換器３で凝縮・液化された冷媒がバイパス回路を経由してアキュムレーター７に過度に流れることになる。そうすると、圧縮機１への液バック量が過大になったり、過冷却度不足になったりすることで、やはり空気調和装置１００の能力が低下する。

図３は、停電時における第２絞り機構８の制御量と時間との関係を示すグラフである。図３に基づいて、停電時に発生する第２絞り機構８の指令量と制御量との経時的な差について説明する。図３では、横軸が時間を、縦軸が第２絞り装置８の絞り開度を、それぞれ表している。なお、この図３では、停電時における第２絞り機構８の制御量を例に示しているが、停電時における第１絞り装置５の制御量についても同様に説明することが可能である。

制御部５０の指令部より第２絞り装置８に絞り開度の指令が送信されると、第２絞り装置８の実際の制御量が、送信された指令量になる。ただし、実際の制御量が指令量に到達するまでの間には所定の時間Ｔ１を要してしまう。この時間Ｔ１の間に停電が起きると、第２絞り装置８に電源が供給されなくなってしまい、実際の制御量と指令量との差異が発生してしまう。図３では、１回の停電で発生する実際の制御量と指令量との差異をＳｊとして示している。

この図３から、絞り機構（第１絞り機構５及び第２絞り機構８）の指令量と制御量との差異Ｓｊの算出の仕方について説明する。
絞り機構の単位時間あたりの絞り開度幅をΔＳｊ、指令量と制御量とが一致するまでの所要時間をＴ１、停電が発生し、指令部からの指令があったときから停電が発生するまでの時間をΔＴとすると、指令量と制御量との差異Ｓｊは以下の式で算出できる。

図４は、停電発生時における絞り機構（第１絞り装置５及び第２絞り装置８）の初期化についての処理の流れを示すフローチャートである。図４に基づいて、実施の形態１に係る空気調和装置１００の特徴事項である停電発生時における絞り機構の初期化について説明する。絞り機構の制御量の許容範囲と一回の停電で発生する指令量と制御量の差異Ｓｊとから、絞り機構を初期化しなくても許容できる停電の回数を規定回数として予め記憶装置５２に記憶しておく。

停電・復電が発生したとき（ステップＳ１）、制御部５０は、記憶装置５２から停電回数を読み込み、＋１計数し、＋１計数された停電回数を記憶装置５２に書き込んで停電回数のカウントアップを実行する（ステップＳ２）。そして、制御部５０は、停電回数と予め記憶してある規定回数とを比較する（ステップＳ３）。停電回数が規定回数より少ない場合は（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、制御部５０は、第１絞り機構５のみを初期化する（ステップＳ４）。一方、停電回数が規定回数以上である場合は（ステップＳ３；Ｎｏ）、制御部５０は、第２絞り機構８のみを初期化する（ステップＳ５）。このように、絞り機構を初期化するので、初期化の時間を短時間で維持でき、かつ、最適な冷凍サイクルを維持できる。なお、第１絞り機構５と第２絞り機構８の初期化を逆としてもよい。

以上のように、空気調和装置１００は、圧縮機１、熱源側熱交換器３、複数の絞り機構（第１絞り機構５、第２絞り機構８）、及び、利用側熱交換器６を少なくとも有しており、停電回数を予め定められている所定の規定回数と比較して、復電後に複数の絞り機構の初期化の有無を決定する制御部５０を備えている。具体的には、空気調和装置１００は、圧縮機１、熱源側熱交換器３、過冷却熱交換器４の高圧側、第１絞り機構５、及び、利用側熱交換器６が直列に接続された主冷媒回路と、過冷却熱交換器４と第１絞り機構５との間で分岐させ、第２絞り機構８及び過冷却熱交換器４の低圧側を介して圧縮機１の吸入側に接続させたバイパス回路と、を有している。

そして、制御装部５０は、停電回数が規定回数よりも少ないときには第１絞り機構５又は第２絞り機構８を初期化し、停電回数が規定回数以上のときには第１絞り機構５及び第２絞り機構８のうち初期化していなかった方を初期化するようなっている。

実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置２００の冷媒回路構成を示す冷媒回路図である。図５に基づいて、空気調和装置２００の冷媒回路構成及び動作について説明する。この空気調和装置２００は、冷媒を循環させる冷凍サイクルを利用して、冷房運転又は暖房運転を行なうものである。なお、実施の形態２では実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付している。

この空気調和装置２００は、記憶装置の機能（以下、記憶装置５２ａと称する）及び絞り機構の指令量の修正の仕方が実施の形態１に係る空気調和装置１００と相違している。記憶装置５２ａは、停電が発生したときに停電が発生する直前の指令部からの指令量と指令されてから停電が発生するまでの時間とを記憶するようになっている。この記憶装置５２ａは、フラッシュメモリー等の不揮発性メモリーで構成するとよい。なお、記憶装置５２ａを、制御部５０に内蔵してもよい。また、実施の形態２に係る空気調和装置２００の冷房モードにおける冷媒の流れ、及び、絞り機構の開度と冷凍サイクルの変化との関係については実施の形態１に係る空気調和装置１００と同様である。

図６は、停電発生時における絞り機構（第１絞り装置５及び第２絞り装置８）の指令量の修正についての処理の流れを示すフローチャートである。図６に基づいて、実施の形態２に係る空気調和装置２００の特徴事項である停電発生時における絞り機構の指令量の修正について説明する。なお、図３で説明したように、指令量と制御量とが一致するまでの所要時間をＴ１、停電が発生し、指令部からの指令があったときから停電が発生するまでの時間をΔＴとして、図６で使用している。

停電・復電が発生したとき（ステップＳ１１）、制御部５０は、停電が発生した場合に指令部から指令が送信されてから停電が発生するまでの時間ΔＴを検出する（ステップＳ１２）。そして、制御部５０は、ΔＴと指令量と制御量とが合致するまでの時間Ｔ１を比較する（ステップＳ１３）。ΔＴがＴ１以上の場合は（ステップＳ１３；Ｎｏ）、制御部５０は、絞り機構の絞り開度をそのままにしておく（ステップＳ１４）。一方、ΔＴがＴ１より短い場合は（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、制御部５０は、ΔＴとＴ１との差異を算出し、記憶装置５２ａに記憶してある指令量と制御量との差分の量を指令量に加算することで絞り機構の指令量を修正する（ステップＳ１５）。

このように、絞り機構の制御量を修正するので、制御量の修正に要する時間を短時間で維持でき、かつ、最適な冷凍サイクルを維持できる。なお、ステップＳ１５における絞り機構の指令量の修正には、第１絞り機構５及び第２絞り機構８の双方の制御量を修正するだけでなく、第１絞り機構５あるいは第２絞り機構８のうち１つの制御量を修正することも含まれているものとする。

実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３に係る空気調和装置３００の冷媒回路構成を示す冷媒回路図である。図７に基づいて、空気調和装置３００の冷媒回路構成及び動作について説明する。この空気調和装置３００は、冷媒を循環させる冷凍サイクルを利用して、冷房運転又は暖房運転を行なうものである。なお、実施の形態３では実施の形態１及び実施の形態２との相違点を中心に説明し、実施の形態１及び実施の形態２と同一部分には、同一符号を付している。

この空気調和装置３００は、各種センサーの設置及び絞り機構の初期化処理が実施の形態１に係る空気調和装置１００及び実施の形態２に係る空気調和装置２００と相違している。また、記憶装置の機能（以下、記憶装置５２ｂと称する）が実施の形態１に係る空気調和装置１００及び実施の形態２に係る空気調和装置２００と相違している。記憶装置５２ｂは、停電が発生したときに停電直前の第１絞り機構５の制御量と過熱度ＳＨ１、及び、第２絞り機構８の制御量と過熱度ＳＨ２を記憶するようになっている。記憶する制御量と過熱度は、停電直前の代わりに予め試験研究のときに利用したようなデータであってもよい。この記憶装置５２ｂは、フラッシュメモリー等の不揮発性メモリーで構成するとよい。なお、記憶装置５２ｂを、制御部５０に内蔵してもよい。

圧縮機１の吐出側には、圧縮機１から吐出室された冷媒の圧力（高圧）を検知する高圧センサー６１が設けられている。圧縮機１の吸入側には、圧縮機１に吸入される冷媒の圧力（低圧）を検知する低圧センサー６２が設けられている。利用側熱交換器６の出口側（冷房運転時の冷媒の流れにおける出口側）には、冷媒の温度を検知する第１温度センサー６５が設けられている。バイパス回路上の過冷却熱交換器４の出口からアキュムレーター７と四方弁２との間の経路と合流する経路には、冷媒の温度を検知する第２温度センサー６６が設けられている。

各種センサー（高圧センサー６１、低圧センサー６２、第１温度センサー６５、及び、第２温度センサー６６）で検知された情報は、制御部５０に送られるようになっている。そして、制御部５０は、各種センサーからの情報に基づいて、第１絞り機構５及び第２絞り機構８を目的の絞り開度に制御する。なお、空気調和装置３００の冷房モードにおける冷媒の流れ、及び、絞り機構の開度と冷凍サイクルの変化との関係については実施の形態１に係る空気調和装置１００と同様である。

空気調和装置３００の冷凍サイクル上の冷媒の過熱度（過熱度ＳＨ１及び過熱度ＳＨ２）の計算について説明する。
低圧センサー６２で検知された圧力値を用いて冷媒毎に決まっている圧力−飽和温度の関係式から飽和温度を算出する。そして、第１温度センサー６５及び第２温度センサー６６で検知された温度から、上記飽和温度を減じることによって過熱度が算出できる。計算式は以下となる。

図８は、絞り機構の制御量と過熱度との関係を示すグラフである。図８に基づいて、絞り機構の制御量と過熱度との関係について説明する。図２（ａ）が第１絞り機構５の制御量と過熱度ＳＨ１との関係を、図２（ｂ）が第２絞り機構８の制御量と過熱度ＳＨ２との関係を、それぞれ示している。また、図２では、横軸が絞り機構の制御量を、縦軸が過熱度を、それぞれ表している。

図８に示すように、絞り機構の制御量と過熱度との間には１対１の関係があることがわかる。つまり、図２（ａ）及び図２（ｂ）から、絞り機構の１つの制御量が決定すれば、この１つの制御量に対応した１つの過熱度が決定するのである。したがって、絞り機構の制御量が分かれば、過熱度を予測することができるということになる。逆に言えば、過熱度が分かれば、絞り機構の制御量を予測することができるということである。

図９は、停電発生時における絞り機構（第１絞り装置５及び第２絞り装置８）の指令量の修正についての処理の流れを示すフローチャートである。図９に基づいて、実施の形態３に係る空気調和装置３００の特徴事項である停電発生時における絞り機構の指令量の修正について説明する。

停電・復電が発生したとき（ステップＳ２１）、制御部５０は、停電直線の絞り機構の制御量及び過熱度を記憶装置５２ｂに記憶させる（ステップＳ２２）。それから、制御部５０は、記憶装置５２ｂに予め記憶しておいた停電直前の絞り機構の制御量を指令量として指令する。そして、制御部５０は、現在の過熱度と停電直前の過熱度とを比較・照合する（ステップＳ２４）。現在の過熱度と停電直前の過熱度とが同じである場合は（ステップＳ２４；Ｎｏ）、制御部５０は、絞り機構の絞り開度をそのままにしておく（ステップＳ２５）。一方、現在の過熱度と停電直前の過熱度とが同じでない場合は（ステップＳ２４；Ｙｅｓ）、制御部５０は、それらの過熱度の差異から相当する制御量の差異を算出し、修正量とする（ステップＳ２６）。

このステップＳ２６では、算出された修正量を現在の指令量に加算して指令することで絞り機構の制御量としている。このように、絞り機構の制御量を修正するので、指令量の修正に要する時間を短時間で維持でき、かつ、最適な冷凍サイクルを維持できる。なお、ステップＳ２６における絞り機構の指令量の修正には、第１絞り機構５及び第２絞り機構８の双方の制御量を修正するだけでなく、第１絞り機構５あるいは第２絞り機構８のうち１つの制御量を修正することも含まれているものとする。

なお、ステップＳ２３で予め記憶しておいた過熱度になるようにした場合の絞り機構に指令量を指令し、ステップＳ２４でステップＳ２３の指令量と予め記憶しておいた絞り機構の制御量とを比較・照合し、指令量と制御量との差異を修正量とする制御フローでも同様である。また、各実施の形態の特徴事項を組み合わせた制御としてもよい。

以上のように、空気調和装置３００は、圧縮機１、熱源側熱交換器５、過冷却熱交換器４の高圧側、第１絞り機構５、及び、利用側熱交換器６が直列に接続された主冷媒回路と、過冷却熱交換器４と第１絞り機構５との間で分岐させ、第２絞り機構８及び過冷却熱交換器４の低圧側を介して圧縮機１の吸入側に接続させたバイパス回路と、を有しており、停電前後の利用側熱交換器６の出口における過熱度、及び、停電前後の過冷却熱交換器４のバイパス経路側の出口における過熱度のそれぞれを比較して復電後に第１絞り機構５及び第２絞り機構８に対する開度の指令量を修正する制御部５０を備えてい。

そして、制御部５０は、停電前後の過熱度が同じでないとき、比較した過熱度の差異から相当する制御量の差異を算出し、第１絞り機構５及び第２絞り機構８に対する開度の修正量とするようなっている。

Claims

圧縮機、熱源側熱交換器、複数の絞り機構、及び、利用側熱交換器を有した空気調和装置であって、
この空気調和装置に停電が発生し、前記複数の絞り機構に対する開度の指令があったときから停電が発生するまでの時間ΔＴと、前記複数の絞り機構に対する開度の指令量と実際の開度の制御量とが一致するまでの所要時間Ｔ１と、を比較して復電後に前記複数の絞り機構に対する開度の指令量を修正する制御部を備えた
ことを特徴とする空気調和装置。
圧縮機、熱源側熱交換器、過冷却熱交換器の高圧側、第１絞り機構、及び、利用側熱交換器が直列に接続された主冷媒回路と、
前記過冷却熱交換器と前記第１絞り機構との間で分岐させ、第２絞り機構及び前記過冷却熱交換器の低圧側を介して前記圧縮機の吸入側に接続させたバイパス回路と、を有した空気調和装置であって、
この空気調和装置に停電が発生し、前記第１絞り機構及び前記第２絞り機構に対する開度の指令があったときから停電が発生するまでの時間ΔＴと、前記第１絞り機構及び前記第２絞り機構に対する開度の指令量と実際の開度の制御量とが一致するまでの所要時間Ｔ１と、を比較して復電後に前記第１絞り機構及び前記第２絞り機構に対する開度の指令量を修正する制御部を備えた
ことを特徴とする空気調和装置。
前記ΔＴが前記Ｔ１以上のときには前記第１絞り機構及び前記第２絞り機構に対する開度の指令量の修正をせず、
前記ΔＴが前記Ｔ１より短いときには予め記憶してある前記第１絞り機構及び前記第２絞り機構に対する開度の指令量に前記指令量と実際の開度の制御量との差分の量を加算して前記第１絞り機構及び前記第２絞り機構のうち少なくとも１つに対する開度の指令量を修正する
ことを特徴とする請求項２に記載の空気調和装置。
前記停電回数、前記第１絞り機構及び前記第２絞り機構に対する開度の指令量及び実際の制御量、又は、前記過熱度を記憶する記憶装置を設けた
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気調和装置。
供給電源を検出して停電・復電を検知できる電源検出手段を設けた
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気調和装置。