JPWO2018167866A1 - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

この発明に係る空気調和装置は、圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器を冷媒配管で接続して構成して冷媒を循環させる主冷媒回路を有する冷凍サイクル装置であって、凝縮器と膨張弁との間の冷媒配管と、圧縮機の吸入側における冷媒配管とを配管接続するバイパス配管と、バイパス配管を流れる冷媒の流量を調整するバイパス用膨張弁と、凝縮器における凝縮温度を検出する凝縮温度検出装置と、蒸発器における蒸発温度を検出する蒸発温度検出装置と、検出された凝縮温度および蒸発温度から圧縮機における吐出圧力および吸入圧力を取得し、吐出圧力および吸入圧力の少なくとも一方が、圧縮機の圧力使用範囲外となったかどうかを判定し、圧力使用範囲外となったものと判定すると、バイパス用膨張弁を第１所定開度開放させ、凝縮器から流出する冷媒を減圧させて通過させる制御装置とを備えるものである。

Description

この発明は、空気調和装置に関するものである。特に、圧縮機の信頼性確保に関するものである。

空気調和装置において、装置の能力に対して、空気調和に係る対象空間における負荷が過大な環境に設置されることがある。このとき、圧縮機から吐出される冷媒の温度が、吐出管温度センサが検知する温度がある設定値以上になると、液バイパス弁を開き、液冷媒が液バイパス用絞り装置を経て、アキュムレータから圧縮機を冷却するものがある（たとえば、特許文献１参照）。

特開平０７−２９４０３２号公報

しかしながら、従来の空気調和装置では、圧縮機の圧力について、冷房運転において負荷が過大になると、圧縮機の圧力が高くなりすぎる傾向にある。また、暖房運転時において負荷が過大になると、圧縮機の圧力が低すぎる傾向にある。このため、圧縮機の能力などに応じて定められている圧力使用範囲を超えて圧縮機が駆動することになり、損傷などが発生しやすくなってしまう。このため、圧縮機、ひいては空気調和装置の信頼性を低下させるという問題があった。

そこで、圧力使用範囲で圧縮機を駆動し、信頼性を確保することができる空気調和装置を得ることを目的とする。

この発明に係る空気調和装置は、圧縮機、流路切替装置、凝縮器、膨張弁および蒸発器を冷媒配管で接続して構成して冷媒を循環させる主冷媒回路を有する冷凍サイクル装置であって、凝縮器と膨張弁との間の冷媒配管と、圧縮機の吸入側における冷媒配管とを配管接続するバイパス配管と、バイパス配管を流れる冷媒の流量を調整するバイパス用膨張弁と、凝縮器における凝縮温度を検出する凝縮温度検出装置と、蒸発器における蒸発温度を検出する蒸発温度検出装置と、検出された凝縮温度および蒸発温度から圧縮機における吐出圧力および吸入圧力を取得し、吐出圧力および吸入圧力の少なくとも一方が、圧縮機の圧力使用範囲外となったかどうかを判定し、圧力使用範囲外となったものと判定すると、バイパス用膨張弁を第１所定開度大きくさせ、凝縮器から流出する冷媒を通過させる制御装置とを備えるものである。

この発明に係る空気調和装置によれば、制御装置が、凝縮温度検出装置および蒸発温度検出装置の検出に係る凝縮温度および蒸発温度から得られる圧縮機の吐出圧力および吸入圧力の少なくとも一方が、圧縮機の圧力使用範囲外となったものと判定すると、バイパス絞り装置を開放して、暖房運転時においては圧縮機の吸入圧力を上昇させ、冷房運転時には、蒸発器を通過する冷媒を少なくすることで蒸発温度を低下させるようにし、圧縮機の吐出圧力および吸入圧力を圧力使用範囲内に戻すようにしたので、圧縮機、ひいては空気調和装置の信頼性を確保することができる。

この発明の実施の形態１に係る空気調和装置の構成を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る圧縮機１１の圧力使用範囲について説明する図である。 この発明の実施の形態１に係る暖房負荷に対応する制御装置３０の処理の内容を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る制御装置３０の上限用開放処理の内容を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る冷房負荷に対応する制御装置３０の処理の内容を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る制御装置３０の下限用開放処理の内容を示す図である。 この発明の実施の形態２に係る空気調和装置の構成を示す図である。

以下、発明の実施の形態に係る空気調和装置について、図面などを参照しながら説明する。以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。また、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。そして、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。明細書に記載された機器がすべて含まれていなくてもよい場合がある。特に構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。また、圧力および温度の高低については、特に絶対的な値との関係で高低が定まっているものではなく、装置などにおける状態、動作などにおいて相対的に定まるものとする。また、添字で区別などしている複数の同種の機器などについて、特に区別したり、特定したりする必要がない場合には、符号、添字などを省略して記載する場合がある。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る空気調和装置の構成を示す図である。ここでは、冷凍サイクル装置の例として空気調和装置について説明する。図１における空気調和装置は、室外機１０と室内機２０とを有している。室外機１０と室内機２０とを冷媒配管で接続し、冷媒が循環する冷媒回路を構成している。室内機２０は、室内熱交換器２１を有している。室内熱交換器２１は、たとえば、空調対象となる空気と冷媒との熱交換を行う。暖房運転時においては凝縮器として機能し、冷媒を凝縮して液化させる。また、冷房運転時においては蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させ、気化させる。

一方、室外機１０は、圧縮機１１、四方弁１２、室外熱交換器１３、第１膨張弁１４およびアキュムレータ１５を有している。圧縮機１１、四方弁１２、室外熱交換器１３、第１膨張弁１４およびアキュムレータ１５は、室内機２０の室内熱交換器２１とともに、主となる冷媒回路上に設置される。

圧縮機１１は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。ここで、特に限定するものではないが、圧縮機１１は、たとえば、インバータ回路などにより、運転周波数を任意に変化させることにより、圧縮機１１の容量（単位時間あたりの冷媒を送り出す量）を変化させることができるようにしてもよい。四方弁１２は、たとえば、冷房運転時と暖房運転時とによって冷媒の流れを切り替える流路切替装置となる。

実施の形態１における室外熱交換器１３は、冷媒と空気（室外の空気）との熱交換を行う。たとえば、暖房運転時においては蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させ、気化させる。また、冷房運転時においては凝縮器として機能し、冷媒を凝縮して液化させる。また、第１膨張弁１４は、冷媒を減圧して膨張させる絞り装置（流量制御装置）となる。ここで、第１膨張弁１４は、たとえば、制御装置３０からの指示に基づいて開度を変更し、圧力、流量調整などを行うことができる電子式膨張弁などで構成される。アキュムレータ１５は、圧縮機１１の吸入側に設けられている。アキュムレータ１５は、たとえば、暖房運転と冷房運転とにおいて利用される冷媒量の違い、運転が変化するときの過渡期などに生じる余剰冷媒を蓄える。

さらに、実施の形態１の空気調和装置は、主となる冷媒回路に対して、バイパス流路となるバイパス配管１６を有している。バイパス配管１６は、室内熱交換器２１と第１膨張弁１４との間の冷媒配管とアキュムレータ１５の流入口側配管との間を接続している。また、室外熱交換器１３と第１膨張弁１４との間の冷媒配管とアキュムレータ１５の流入口側配管との間を接続している。そして、バイパス流路上には、バイパス用膨張弁１７、第１逆止弁１８および第２逆止弁１９が設置されている。

バイパス用膨張弁１７は、バイパス配管１６を通過する冷媒の流量および圧力を調整する。バイパス用膨張弁１７は、たとえば、制御装置３０からの指示に基づいて開度を変更し、圧力調整などを行うことができる電子式膨張弁などで構成される。第１逆止弁１８は、室外熱交換器１３側からバイパス配管１６に流入する冷媒を通過させ、室内熱交換器２１側から室外熱交換器１３側に流れようとする冷媒を遮断する。第２逆止弁１９は、室内熱交換器２１側からバイパス配管１６に流入する冷媒を通過させ、室外熱交換器１３側から室内熱交換器２１側に流れようとする冷媒を遮断する。

室外熱交換器側温度センサ３１および室内熱交換器側温度センサ３２を有している。室外熱交換器側温度センサ３１は、室外熱交換器１３に設置される。室外熱交換器側温度センサ３１は、室外熱交換器１３が凝縮器として機能するときには凝縮温度を検出する凝縮温度検出装置となり、室外熱交換器１３が蒸発器として機能するときには蒸発温度を検出する蒸発温度検出装置となる。また、室内熱交換器側温度センサ３２は、室内熱交換器２１に設置される。室内熱交換器側温度センサ３２は、室内熱交換器２１が凝縮器として機能するときには凝縮温度を検出する凝縮温度検出装置となり、室内熱交換器２１が蒸発器として機能するときには蒸発温度を検出する蒸発温度検出装置となる。

制御装置３０は、たとえば、圧縮機１１、第１膨張弁１４、四方弁１２、バイパス用膨張弁１７などの冷媒回路内の機器を制御して、対象空間を空気調和させる。特に、実施の形態１においては、制御装置３０は、室外熱交換器側温度センサ３１および室内熱交換器側温度センサ３２の検出に係る温度に基づいて、バイパス用膨張弁１７の開度を制御する。

制御装置３０は、データ処理部３０Ａ、判定処理部３０Ｂ、機器制御処理部３０Ｃおよび記憶部３０Ｄを有している。データ処理部３０Ａは、信号、記憶部３０Ｄなどが有するデータの処理を行う。判定処理部３０Ｂは、データ処理部３０Ａの処理に基づいて判定を行う。ここでは、特に、後述する圧縮機１１の圧力使用範囲に係る判定を行う。機器制御処理部３０Ｃは、冷媒回路における機器の制御を行う。記憶部３０Ｄは、制御装置３０の処理に必要なデータを一時的または長期的に記憶する。

ここで、制御装置３０については、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの制御演算処理装置を有するマイクロコンピュータなどで構成されているものとする。また、記憶装置（図示しない）を有しており、データ処理部３０Ａ、判定処理部３０Ｂ、機器制御処理部３０Ｃが行う処理手順をプログラムとしたデータを有している。そして、制御演算処理装置がプログラムのデータに基づいて処理を実行して各部の処理を実現する。ただ、これに限定するものではなく、各装置を専用機器（ハードウェア）で構成してもよい。また、図では、制御装置３０は、室外機１０内に設置されているが、設置箇所について限定するものではない。

図２は、この発明の実施の形態１に係る圧縮機１１の圧力使用範囲について説明する図である。図２において、グラフの縦軸は、圧縮機１１の吐出圧力Ｐｄ（ＭｐａＧ）を表す。また、グラフの横軸は、圧縮機１１の吸入圧力Ｐｓ（ＭｐａＧ）を表す。グラフ内の多角形の内側が、圧縮機１１が仕様として、正常に駆動できる許容範囲を示している。多角形の外側の範囲での駆動が継続すると、圧縮機１１の故障などの原因となる。ここで、暖房運転時において、暖房負荷が過大のときには、空気調和装置を運転させても、室内の温度が上がらずに低いままの状態となる。このため、暖房負荷が過大になると、凝縮温度および蒸発温度が低くなり、吐出圧力および吸入圧力が下がっていく。また、冷房運転時において、冷房負荷が過大のときには、空気調和装置を運転させても、室内の温度が下がらずに高いままの状態となる。このため、冷房負荷が過大になると、凝縮温度および蒸発温度が高くなり、吐出圧力および吸入圧力が上がっていく。

ここで、グラフにおいて、圧縮機１１の圧力使用範囲となる多角形のうち、（１）〜（４）の辺よりも上側および右側が吐出圧力Ｐｄおよび吸入圧力Ｐｓの上限となる。また、（５）および（６）の辺の下側および左側が吐出圧力Ｐｄおよび吸入圧力Ｐｓの下限となる。そして、凝縮器となる熱交換器における凝縮圧力Ｐｃは、吐出圧力Ｐｄと近似することができる。また、蒸発器となる熱交換器における蒸発圧力Ｐｅは、吸入圧力Ｐｓと近似することができる。

図３は、この発明の実施の形態１に係る暖房負荷に対応する制御装置３０の処理の内容を示す図である。ここでは、暖房負荷が過大である場合における制御装置３０の処理について説明する。ここでの説明は、前述した制御装置３０の各部の処理をまとめたかたちとする（以下、同じ）。暖房負荷が大きくなると、冷媒との熱交換が多く行われることで、凝縮圧力Ｐｃおよび蒸発圧力Ｐｅが低くなる傾向にある。

制御装置３０は、室外熱交換器側温度センサ３１および室内熱交換器側温度センサ３２から送られる信号に含まれる蒸発温度および凝縮温度のデータに基づいて、飽和温度換算によって凝縮圧力Ｐｃおよび蒸発圧力Ｐｅを求める（ステップＳ１）。凝縮圧力Ｐｃおよび蒸発圧力Ｐｅの少なくともいずれか一方が、圧縮機１１の圧力使用範囲の上限を上回って超えているかどうかを判定する（ステップＳ２）。圧縮機１１の圧力使用範囲の上限を超えていないと判定すると、所定時間が経過したかどうかを判定して（ステップＳ３）、所定の時間間隔で処理を行う。暖房運転はそのまま継続する。

一方、凝縮圧力Ｐｃおよび蒸発圧力Ｐｅの少なくともいずれか一方が、圧縮機１１の圧力使用範囲の上限を上回って超えていると判定すると、バイパス用膨張弁１７の開度を第１所定開度開かせて、バイパス配管１６に冷媒を通過させるようにする（ステップＳ４）。暖房負荷が大きい場合には、室外熱交換器１３の冷媒の圧力より、バイパス配管１６を通過した冷媒の圧力の方が高い。バイパス配管１６に、冷媒を通過させることで、蒸発器となる室外熱交換器１３に流れる冷媒を少なくして蒸発圧力Ｐｅを低下させて、圧縮機１１の吐出圧力Ｐｄおよび吸入圧力Ｐｓを圧力使用範囲内に戻すようにする。その後、バイパス用膨張弁１７を開放したことにより行う上限用開放処理に移行して処理を終了する（ステップＳ５）。

図４は、この発明の実施の形態１に係る制御装置３０の上限用開放処理の内容を示す図である。制御装置３０は、所定時間が経過したと判定すると（ステップＳ１１）、室外熱交換器側温度センサ３１および室内熱交換器側温度センサ３２から送られる信号に含まれる蒸発温度および凝縮温度のデータに基づいて、凝縮圧力Ｐｃおよび蒸発圧力Ｐｅを求める（ステップＳ１２）。そして、凝縮圧力Ｐｃおよび蒸発圧力Ｐｅの少なくともいずれか一方が、圧縮機１１の圧力使用範囲の上限を上回って超えているかどうかを判定する（ステップＳ１３）。凝縮圧力Ｐｃおよび蒸発圧力Ｐｅの少なくともいずれか一方が、圧縮機１１の圧力使用範囲の上限を上回って超えていると判定すると、バイパス用膨張弁１７を、さらに第１所定開度開かせる（ステップＳ１４）。

一方、圧縮機１１の圧力使用範囲の上限を超えていないと判定すると、吐出過熱度ＳＨｄがしきい温度未満であるかどうかを判定する（ステップＳ１５）。ここで、吐出過熱度＝圧縮機１１からの冷媒吐出温度−凝縮温度である。また、実施の形態１において、吐出過熱度ＳＨｄのしきい値温度は１０℃であるものとする。冷媒吐出温度を得る方法については特に限定するものではない。たとえば、圧縮機１１の吐出側に吐出温度検出装置を配置して冷媒吐出温度を検出するようにしてもよい。また、凝縮圧力などから推定演算を行うようにしてもよい。

吐出過熱度ＳＨｄがしきい温度未満である（しきい温度以上でない）と判定すると、バイパス用膨張弁１７の開度を第２所定開度閉じさせて、バイパス配管１６の冷媒通過を制限する（ステップＳ１６）。バイパス配管１６の冷媒通過を制限することで、圧縮機１１の吸入側に液状の冷媒が流れる量を抑えることで、液バックを防止する。

吐出過熱度がしきい温度未満でない（しきい温度以上である）と判定すると、さらに、凝縮圧力Ｐｃおよび蒸発圧力Ｐｅの少なくともいずれか一方が、圧縮機１１の圧力使用範囲の上限から所定圧力差ΔＰ以上下がっているか（下側に離れているか）どうかを判定する（ステップＳ１７）。たとえば、たとえば、暖房負荷に対して、圧縮機１１の駆動を効率よく行おうとすると、圧力使用範囲内であっても、吐出圧力および吸入圧力が圧力使用範囲の上限付近となるように圧縮機１１を駆動させる方がよい。そこで、圧力使用範囲の上限から所定圧力差ΔＰ以上下がっていると判定すると、バイパス用膨張弁１７の開度を第３所定開度閉じさせる（ステップＳ１８）。制御装置３０は、以上の処理を繰り返し、暖房負荷が過大であっても、圧縮機１１の吐出圧力Ｐｄおよび吸入圧力Ｐｓが圧力使用範囲の上限付近に位置するような駆動制御を行う。

図５は、この発明の実施の形態１に係る冷房負荷に対応する制御装置３０の処理の内容を示す図である。ここでは、冷房負荷が過大である場合における制御装置３０の処理について説明する。冷房負荷が大きくなると、冷媒との熱交換が多く行われることで、蒸発圧力Ｐｅおよび凝縮圧力Ｐｃが高くなる傾向にある。

制御装置３０は、室外熱交換器側温度センサ３１および室内熱交換器側温度センサ３２から送られる信号に含まれる凝縮温度および蒸発温度のデータに基づいて、凝縮圧力Ｐｃおよび蒸発圧力Ｐｅを求める（ステップＳ２１）。凝縮圧力Ｐｃおよび蒸発圧力Ｐｅの少なくともいずれか一方が、圧縮機１１の圧力使用範囲の下限を下回って超えているかどうかを判定する（ステップＳ２２）。圧縮機１１の圧力使用範囲の下限を超えていないと判定すると、所定時間が経過したかどうかを判定して（ステップＳ２３）、所定の時間間隔で処理を行う。冷房運転はそのまま継続する。

一方、凝縮圧力Ｐｃおよび蒸発圧力Ｐｅの少なくともいずれか一方が、圧縮機１１の圧力使用範囲の下限を下回って超えていると判定すると、バイパス用膨張弁１７の開度を第１所定開度開かせて、バイパス配管１６に冷媒を通過させるようにする（ステップＳ２４）。ここでは、図３において、圧力使用範囲の上限を超えていると判定したときと同様に、第１所定開度としたが、異なる開度で開放させるようにしてもよい。冷房負荷が大きい場合には、バイパス用膨張弁１７を開き、バイパス配管１６に冷媒を通過させることで、蒸発器となる室内熱交換器２１を通過する冷媒を減らし、室内熱交換器２１における冷媒の圧力を下げる。バイパス配管１６に、冷媒を通過させることで、吸入圧力Ｐｓを上昇させて、圧縮機１１の吐出圧力Ｐｄおよび吸入圧力Ｐｓを圧力使用範囲内に戻すようにする。その後、バイパス用膨張弁１７を開放したことにより行う下限用開放処理に移行して処理を終了する（ステップＳ２５）。

図６は、この発明の実施の形態１に係る制御装置３０の下限用開放処理の内容を示す図である。制御装置３０は、所定時間が経過したと判定すると（ステップＳ３１）、室外熱交換器側温度センサ３１および室内熱交換器側温度センサ３２から送られる信号に含まれる凝縮温度および蒸発温度のデータに基づいて、凝縮圧力Ｐｃおよび蒸発圧力Ｐｅを求める（ステップＳ３２）。そして、凝縮圧力Ｐｃおよび蒸発圧力Ｐｅの少なくともいずれか一方が、圧縮機１１の圧力使用範囲の上限を超えているかどうかを判定する（ステップＳ３３）。凝縮圧力Ｐｃおよび蒸発圧力Ｐｅの少なくともいずれか一方が、圧縮機１１の圧力使用範囲の上限を超えていると判定すると、バイパス用膨張弁１７を、さらに第１所定開度開かせる（ステップＳ３４）。ここでも、第１所定開度と異なる開度で開放させるようにしてもよい。

一方、圧縮機１１の圧力使用範囲の上限を超えていないと判定すると、吐出過熱度ＳＨｄがしきい温度未満であるかどうかを判定する（ステップＳ３５）。ここで、吐出過熱度＝圧縮機１１からの冷媒吐出温度−凝縮温度である。また、実施の形態１において、吐出過熱度ＳＨｄのしきい値温度は１０℃であるものとする。冷媒吐出温度を得る方法については特に限定するものではない。たとえば、圧縮機１１の吐出側に吐出温度検出装置を配置して冷媒吐出温度を検出するようにしてもよい。また、凝縮圧力などから推定演算を行うようにしてもよい。

吐出過熱度ＳＨｄがしきい温度未満である（しきい温度以上でない）と判定すると、バイパス用膨張弁１７の開度を第２所定開度閉じさせて、バイパス配管１６の冷媒通過を制限する（ステップＳ３６）。バイパス配管１６の冷媒通過を制限することで、圧縮機１１の吸入側に液状の冷媒が流れる量を抑えることで、液バックを防止する。ここで、前述した上限開放処理と同様に、圧縮機１１における圧力使用範囲の下限からの乖離について判定してもよいが、上限における乖離ほど効率に差がないので、ここでは行わないものとする。

以上のように、実施の形態１の空気調和装置によれば、制御装置３０は、室外熱交換器側温度センサ３１および室内熱交換器側温度センサ３２の検出に係る凝縮温度および蒸発温度から得られる圧縮機１１の吐出圧力および吸入圧力の少なくとも一方が、圧縮機１１の圧力使用範囲外となったものと判定すると、バイパス用膨張弁１７を開放し、暖房運転時においては圧縮機１１の吸入圧力を上昇させ、冷房運転時には、蒸発器を通過する冷媒を少なくすることで蒸発温度を低下させるようにして、圧縮機１１の吐出圧力および吸入圧力を圧力使用範囲内に戻すようにしたので、圧縮機１１および空気調和装置の信頼性を確保することができる。

また、たとえば、空気調和装置が暖房運転を行っており、圧縮機１１の圧力使用範囲の上限を超えて圧力使用範囲外となって、バイパス用膨張弁１７の弁を開放しているときに、制御装置３０は、圧力使用範囲の上限からΔＰ以上離れているかどうかを判定し、圧力使用範囲の上限からΔＰ以上離れていると判定すると、バイパス用膨張弁１７の開度を第３所定開度閉じさせるようにしたので、吐出圧力および吸入圧力が圧力使用範囲の上限付近となるように圧縮機１１を効率よく駆動させることができる。

さらに、制御装置３０は、バイパス用膨張弁１７を開放しているときに、吐出過熱度がしきい温度未満になったものと判定すると、バイパス用膨張弁１７における弁の開度を第２所定開度閉じさせるようにしたので、バイパス用膨張弁１７を開放することによる液バックを防止することができる。このため、圧縮機１１の信頼性を確保することができる。

実施の形態２．
図７は、この発明の実施の形態２に係る空気調和装置の構成を示す図である。図７において、図１と同じ符号を付した機器などについては、実施の形態１において説明したことと同様の動作などを行う。図７に示すように、実施の形態２の空気調和装置においては、アキュムレータ１５、第１逆止弁１８および第２逆止弁１９が設置されていない。実施の形態２の空気調和装置では、第２膨張弁４１、レシーバタンク４２および冷媒間熱交換器４３が設置されている。

第２膨張弁４１は、主となる冷媒回路における冷媒を減圧して膨張させる。第２膨張弁４１も、第１膨張弁１４と同様に、電子式膨張弁などで構成される。レシーバタンク４２は、凝縮器として機能する熱交換器から流出した液状の冷媒（液冷媒）が流れる位置に配置されて液冷媒が溜められる受液器となるタンクである。冷媒間熱交換器４３は、冷媒間の熱交換を行う。たとえば、冷房運転時に、主となる冷媒回路を流れる液冷媒の過冷却を行う。

実施の形態２の空気調和装置では、制御装置３０は、冷房運転においては、第１膨張弁１４を全開放させ、第２膨張弁４１の開度を調整する制御を行う。暖房運転においては、第２膨張弁４１を全開放させ、第１膨張弁１４の開度を調整する制御を行う。これにより、バイパス配管１６に流入する冷媒は液冷媒となり、過大な負荷に対して、実施の形態１の空気調和装置と同様の制御を行うことができる。

実施の形態３．
上述した実施の形態１においては、制御装置３０は、圧縮機１１の圧力使用範囲について、上限側と下限側に分けた手順で処理を行ったが、処理をまとめて行うようにしてもよい。

１ 室外機、１１ 圧縮機、１２ 四方弁、１３ 室外熱交換器、１４ 第１膨張弁、１５ アキュムレータ、１６ バイパス配管、１７ バイパス用膨張弁、１８ 第１逆止弁、１９ 第２逆止弁、２０ 室内機、２１ 室内熱交換器、３０ 制御装置、３０Ａ データ処理部、３０Ｂ 判定処理部、３０Ｃ 機器制御処理部、３０Ｄ記憶部、３１ 室外熱交換器側温度センサ、３２ 室内熱交換器側温度センサ、４１ 第２膨張弁、４２ レシーバタンク、４３ 冷媒間熱交換器。

この発明に係る空気調和装置は、圧縮機、流路切替装置、凝縮器、膨張弁および蒸発器を冷媒配管で接続して構成して冷媒を循環させる主冷媒回路を有する冷凍サイクル装置であって、凝縮器と膨張弁との間の冷媒配管と、圧縮機の吸入側における冷媒配管とを配管接続し、膨張弁に流れる冷媒をバイパスさせるバイパス配管と、バイパス配管を流れる冷媒の流量を調整するバイパス用膨張弁と、凝縮器における凝縮温度を検出する凝縮温度検出装置と、蒸発器における蒸発温度を検出する蒸発温度検出装置と、検出された凝縮温度および蒸発温度から圧縮機における吐出圧力および吸入圧力を取得し、吐出圧力および吸入圧力の少なくとも一方が、圧縮機の圧力使用範囲外となったかどうかを判定し、圧力使用範囲外となったものと判定すると、バイパス用膨張弁を第１所定開度開かせ、凝縮器から流出する冷媒を通過させる制御装置とを備えるものである。

Claims (5)

1. 圧縮機、流路切替装置、凝縮器、膨張弁および蒸発器を冷媒配管で接続して構成して冷媒を循環させる主冷媒回路を有する装置であって、
   前記凝縮器と前記膨張弁との間の前記冷媒配管と、前記圧縮機の吸入側における前記冷媒配管とを配管接続するバイパス配管と、
   該バイパス配管を流れる冷媒の流量を調整するバイパス用膨張弁と、
   前記凝縮器における凝縮温度を検出する凝縮温度検出装置と、
   前記蒸発器における蒸発温度を検出する蒸発温度検出装置と、
   検出された前記凝縮温度および前記蒸発温度から前記圧縮機における吐出圧力および吸入圧力を取得し、前記吐出圧力および前記吸入圧力の少なくとも一方が、前記圧縮機の圧力使用範囲外となったかどうかを判定し、前記圧力使用範囲外となったものと判定すると、前記バイパス用膨張弁を第１所定開度開かせ、前記凝縮器から流出する冷媒を減圧させて通過させる制御装置と
   を備える空気調和装置。
2. 前記制御装置は、前記圧縮機の前記圧力使用範囲の上限を上回ったときに前記バイパス用膨張弁を第１所定開度開かせて、前記蒸発器を通過する前記冷媒を減少させて蒸発圧力を低下させる請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記制御装置は、前記圧縮機の前記圧力使用範囲の下限を下回ったときに前記バイパス用膨張弁を第１所定開度開かせて、前記蒸発器を通過する前記冷媒を減少させて蒸発圧力を低下させる請求項１に記載の空気調和装置。
4. 前記制御装置は、
   前記バイパス用膨張弁が開いているときに、
   前記圧縮機から吐出される前記冷媒の温度と前記凝縮温度との差である吐出過熱度がしきい温度未満であると判定すると、前記バイパス用膨張弁を第２所定開度閉じさせる請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の空気調和装置。
5. 前記制御装置は、
   前記圧縮機における前記吐出圧力および前記吸入圧力の少なくとも一方が、前記圧縮機の前記圧力使用範囲の上限を超えたと判定して前記バイパス用膨張弁を開かせた後、前記吐出圧力および前記吸入圧力の少なくとも一方が、前記圧力使用範囲の上限から所定圧力差以上下がったものと判定すると、前記バイパス用膨張弁を第３所定開度閉じさせる請求項１、請求項２または請求項４に記載の空気調和装置。

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