WO2020202424A1

WO2020202424A1 - 空気調和機

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Publication number: WO2020202424A1
Application number: PCT/JP2019/014433
Authority: WO
Inventors: 竜也峯岡
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2019-04-01
Filing date: 2019-04-01
Publication date: 2020-10-08
Also published as: JPWO2020202424A1

Abstract

空気調和機は、圧縮機と、冷房運転の際に凝縮器として機能する室外熱交換器と、室外空気を室外熱交換器に供給する室外送風機と、冷房運転の際に蒸発器として機能する室内熱交換器と、冷房運転の際に室内熱交換器に流入する冷媒の流量を制御する流量調整手段と、外気温度を検出する外気温度検出部と、外気温度に基づき、圧縮機、室外送風機および流量調整手段を制御する制御装置とを備え、制御装置は、外気温度に対して設定された第１の温度閾値を記憶する記憶部と、外気温度と第１の温度閾値とを比較する比較部とを有し、冷房運転を開始するときの外気温度が第１の温度閾値よりも低い場合に、室外送風機を停止させて圧縮機を運転させるとともに、室内熱交換器に流入する冷媒の流量が、外気温度が第１の温度閾値以上である場合と比較して少なくなるように、流量調整手段を制御する。

Description

空気調和機

　本発明は、冷媒回路に冷媒を循環させることによって対象空間の空気調和を行う空気調和機に関するものである。

　従来の空気調和機では、外気温度が低い低外気時に冷房運転を開始した場合、凝縮器である室外熱交換器での熱交換量が多すぎることにより、圧縮機の吐出圧力が上昇せず、安定運転となるまでに時間を要することがある。これは、室外熱交換器と外気との温度差が大きいことにより、室外熱交換器における凝縮器温度が外気温度の影響を受けて低下するためである。

　これに対して、低外気時に冷房運転を開始した場合でも、安定運転に至るまでの時間を短縮する空気調和機が特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の空気調和機は、運転開始前に外気温度を判定し、外気温度が設定温度よりも低い場合に、凝縮器の温度が予め設定された温度を超えるまで、室外熱交換器に外気を供給する室外送風機の回転数を０とするものである。

実開平１－１０６８４８号公報

　しかしながら、特許文献１に記載の空気調和機は、－４０℃などの外気温度が極端に低い場合に、室外送風機を停止させて圧縮機の運転を開始しても、室外熱交換器の凝縮器温度が上昇するのに時間を要する。そのため、安定運転となるまでの時間を短縮することができない。

　本発明は、上記従来の技術における課題に鑑みてなされたものであって、外気温度が極端に低い場合でも、安定運転となるまでの時間を短縮し、空調能力を向上させることができる空気調和機を提供することを目的とする。

　本発明の空気調和機は、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷房運転の際に凝縮器として機能し、室外空気と前記冷媒との間で熱交換を行う室外熱交換器と、前記室外空気を前記室外熱交換器に供給する室外送風機と、前記冷房運転の際に蒸発器として機能し、空調対象空間の室内空気と前記冷媒との間で熱交換を行う室内熱交換器と、前記冷房運転の際に前記室内熱交換器に流入する前記冷媒の流量を制御する流量調整手段と、前記室外空気の温度である外気温度を検出する外気温度検出部と、前記外気温度に基づき、前記圧縮機、前記室外送風機および前記流量調整手段を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記外気温度に対して設定された第１の温度閾値を記憶する記憶部と、前記外気温度と前記第１の温度閾値とを比較する比較部とを有し、前記冷房運転を開始するときの前記外気温度が前記第１の温度閾値よりも低い場合に、前記室外送風機を停止させて前記圧縮機を運転させるとともに、前記室内熱交換器に流入する前記冷媒の流量が、前記外気温度が前記第１の温度閾値以上である場合と比較して少なくなるように、前記流量調整手段を制御するものである。

　以上のように、本発明によれば、冷房運転を開始するときの外気温度が第１の温度閾値よりも低い場合に、室外送風機が停止して圧縮機が運転するとともに、室内熱交換器に流入する冷媒の流量が少なくなるように、流量調整手段が制御される。これにより、外気温度が極端に低い場合でも、安定運転となるまでの時間を短縮し、空調能力を向上させることができる。

実施の形態１に係る空気調和機の構成の一例を示す回路図である。図１の室外制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。図２の室外制御装置の構成の一例を示すハードウェア構成図である。図２の室外制御装置の構成の他の例を示すハードウェア構成図である。従来の空気調和機において、外気温度が極端に低い状態で冷房運転が開始された場合の凝縮器温度および室外送風機の状態について説明するためのグラフである。実施の形態１に係る空気調和機において、外気温度が極端に低い状態で冷房運転が開始された場合の凝縮器温度および室外送風機の状態について説明するためのグラフである。実施の形態１に係る空気調和機による低温起動処理の流れの一例を示すフローチャートである。実施の形態２に係る空気調和機の構成の一例を示す回路図である。図８の室外制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。実施の形態２に係る空気調和機による低温起動処理の流れの一例を示すフローチャートである。

実施の形態１．
　以下、本実施の形態１に係る空気調和機について説明する。空気調和機は、冷媒回路に冷媒を循環させることにより、対象空間の空気調和を行うものである。

［空気調和機１００の構成］
　図１は、本実施の形態１に係る空気調和機１００の構成の一例を示す回路図である。図１に示すように、空気調和機１００は、室外機１、室内機２およびリモートコントローラ（以下、「リモコン」と適宜称する）３で構成されている。室外機１および室内機２は、ガス側接続バルブ４が設けられたガス配管と、液側接続バルブ５が設けられた液配管とで接続されている。

　室外機１は、圧縮機１０、冷媒流路切替装置１１、室外熱交換器１２、室外送風機１３、膨張弁１４および室外制御装置１５を備えている。室内機２は、室内熱交換器２０、室内送風機２１および室内制御装置２２を備えている。空気調和機１００では、圧縮機１０、冷媒流路切替装置１１、室外熱交換器１２、膨張弁１４および室内熱交換器２０が冷媒配管によって順次接続されることにより、冷媒が循環する冷媒回路が形成される。

（室外機１）
　圧縮機１０は、低温低圧の冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮して高温高圧の状態にして吐出する。圧縮機１０は、例えば、運転周波数を変化させることにより、単位時間あたりの送出量である容量が制御されるインバータ圧縮機等からなる。圧縮機１０の運転周波数は、室外制御装置１５によって制御される。

　冷媒流路切替装置１１は、例えば四方弁であり、冷媒の流れる方向を切り替えることにより、冷房運転および暖房運転の切り替えを行う。冷媒流路切替装置１１は、冷房運転時に、図１の実線で示す状態、すなわち圧縮機１０の吐出側と室外熱交換器１２とが接続されるように切り替わる。また、冷媒流路切替装置１１は、暖房運転時に、図１の破線で示す状態、すなわち圧縮機１０の吸入側と室外熱交換器１２とが接続されるように切り替わる。冷媒流路切替装置１１における流路の切替は、室外制御装置１５によって制御される。

　室外熱交換器１２は、例えば、フィンアンドチューブ型の熱交換器であり、室外送風機１３によって供給される室外空気と冷媒との間で熱交換を行う。室外熱交換器１２は、冷房運転の際に、冷媒の熱を室外空気に放熱して冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する。また、室外熱交換器１２は、暖房運転の際に、冷媒を蒸発させ、その際の気化熱により室外空気を冷却する蒸発器として機能する。

　室外送風機１３は、室外熱交換器１２に対して室外空気を供給する。室外送風機１３の回転数は、室外制御装置１５によって制御される。回転数が制御されることにより、室外熱交換器１２に対する送風量が調整される。

　膨張弁１４は、冷媒を減圧して膨張させる。膨張弁１４は、例えば、電子式膨張弁等の開度の制御が可能な弁で構成される。膨張弁１４の開度は、室外制御装置１５によって制御される。本実施の形態１において、膨張弁１４は、室内熱交換器２０に流入する冷媒の流量を調整する流量調整手段として機能する。

　また、室外機１は、外気温度検出部１６および熱交換器温度検出部１７を備えている。外気温度検出部１６は、室外熱交換器１２の近傍に設けられ、室外空気の温度を検出する。熱交換器温度検出部１７は、室外熱交換器１２の温度を検出する。特に、本実施の形態１において、熱交換器温度検出部１７は、冷房運転時に凝縮器として機能する室外熱交換器１２の凝縮器温度を検出する。

　室外制御装置１５は、圧縮機１０、冷媒流路切替装置１１、室外送風機１３および膨張弁１４を含む室外機１全体を制御する。本実施の形態１において、室外制御装置１５は、外気温度検出部１６で検出された外気温度と、熱交換器温度検出部１７で検出された冷房運転時の凝縮器温度とに基づき、室外送風機１３および膨張弁１４を制御する。

　図２は、図１の室外制御装置１５の構成の一例を示す機能ブロック図である。図２に示すように、室外制御装置１５は、温度情報取得部１５１、比較部１５２、駆動部１５３および記憶部１５４を備えている。室外制御装置１５は、マイクロコンピュータなどの演算装置上でソフトウェアを実行することにより各種機能が実現され、もしくは各種機能を実現する回路デバイスなどのハードウェア等で構成されている。なお、図２では、本実施の形態１に関連する機能についての構成のみを図示し、それ以外の構成については図示を省略する。

　温度情報取得部１５１は、外気温度検出部１６で検出された外気温度および熱交換器温度検出部１７で検出された凝縮器温度等の温度情報を取得する。

　比較部１５２は、温度情報取得部１５１で取得された温度情報と、記憶部１５４に記憶された温度閾値とを比較する。具体的には、比較部１５２は、外気温度検出部１６で検出された外気温度と、外気温度に対して設定された第１の温度閾値とを比較する。第１の温度閾値は、外気温度が極端に低い温度であるか否かを判断するために用いられ、例えば－３０℃に設定される。

　また、比較部１５２は、熱交換器温度検出部１７で検出された凝縮器温度と、凝縮器温度に対して設定された第２の温度閾値とを比較する。第２の温度閾値は、凝縮器温度が適切な凝縮器温度に到達したか否かを判断するために用いられ、例えば２５℃に設定される。

　駆動部１５３は、比較部１５２による比較結果に基づき、室外機１の圧縮機１０、室外送風機１３および膨張弁１４を制御するための制御信号を生成する。駆動部１５３は、生成した制御信号を、圧縮機１０、室外送風機１３および膨張弁１４にそれぞれ供給する。

　記憶部１５４は、室外制御装置１５の各部で用いられる各種の情報が予め記憶されている。本実施の形態１において、記憶部１５４は、比較部１５２で用いられる第１の温度閾値および第２の温度閾値が記憶されている。

　図３は、図２の室外制御装置１５の構成の一例を示すハードウェア構成図である。室外制御装置１５の各種機能がハードウェアで実行される場合、図２の室外制御装置１５は、図３に示すように、処理回路３１で構成される。図２の室外制御装置１５において、温度情報取得部１５１、比較部１５２、駆動部１５３および記憶部１５４の各機能は、処理回路３１により実現される。

　各機能がハードウェアで実行される場合、処理回路３１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。室外制御装置１５は、温度情報取得部１５１、比較部１５２、駆動部１５３および記憶部１５４の各部の機能それぞれを処理回路３１で実現してもよいし、各部の機能を１つの処理回路３１で実現してもよい。

　図４は、図２の室外制御装置１５の構成の他の例を示すハードウェア構成図である。室外制御装置１５の各種機能がソフトウェアで実行される場合、図２の室外制御装置１５は、図４に示すように、プロセッサ４１およびメモリ４２で構成される。室外制御装置１５において、温度情報取得部１５１、比較部１５２、駆動部１５３および記憶部１５４の各機能は、プロセッサ４１およびメモリ４２により実現される。

　各機能がソフトウェアで実行される場合、室外制御装置１５において、温度情報取得部１５１、比較部１５２、駆動部１５３および記憶部１５４の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ４２に格納される。プロセッサ４１は、メモリ４２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。

　メモリ４２として、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　ａｎｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ＲＯＭ）およびＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　ａｎｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ＲＯＭ）等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ等が用いられる。また、メモリ４２として、例えば、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ）、ＭＤ（Ｍｉｎｉ　Ｄｉｓｃ）およびＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）等の着脱可能な記録媒体が用いられてもよい。

（室内機２）
　図１の室内熱交換器２０は、例えば、フィンアンドチューブ型の熱交換器であり、室内送風機２１によって供給される空気と冷媒との間で熱交換を行う。これにより、室内空間に供給される冷房用空気または暖房用空気が生成される。室内熱交換器２０は、冷房運転の際に蒸発器として機能し、空調対象空間の空気を冷却して冷房を行う。また、室内熱交換器２０は、暖房運転の際に凝縮器として機能し、空調対象空間の空気を加熱して暖房を行う。

　室内送風機２１は、室内熱交換器２０に対して空気を供給する。室内送風機２１の回転数は、室内制御装置２２によって制御される。回転数が制御されることにより、室内熱交換器２０に対する送風量が調整される。

　室内制御装置２２は、室内送風機２１を含む室内機２全体を制御する。また、室内制御装置２２は、無線または有線でリモコン３および室外制御装置１５と接続されている。室内制御装置２２は、ユーザによるリモコン３に対する操作によって設定された設定温度等の各種設定情報に基づき、室内送風機２１の制御、ならびに、室外機１の各部に対する制御信号の送信を行う。

（リモコン３）
　リモコン３は、ユーザにより操作され、室内機２の設定等を行う。リモコン３は、無線または有線で通信を行う通信手段を備え、設定された各種の情報等の送受信を室内制御装置２２との間で行う。また、リモコン３は、表示装置等の図示しない報知手段を備え、報知手段を用いて給湯温度等の各種の情報をユーザに対して報知することができる。

［空気調和機１００の動作］
　次に、空気調和機１００の動作について説明する。ここでは、空気調和機１００の冷房運転時の冷媒の流れ、外気温度が極端に低い状態での動作、ならびに、低温起動処理について説明する。

（冷房運転時の冷媒の流れ）
　空気調和機１００における冷房運転時の冷媒の流れについて説明する。なお、図１に示す例において、冷媒流路切替装置１１の実線で示す状態が冷房運転時の状態を示す。冷房運転時には、冷媒流路切替装置１１が図１の実線で示す状態に切り替えられ、圧縮機１０の吐出側と室外熱交換器１２とが接続されるとともに、圧縮機１０の吸入側と室内熱交換器２０とが接続される。

　低温低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１１を介して室外熱交換器１２に流入する。室外熱交換器１２に流入した高温高圧のガス冷媒は、室外空気と熱交換して放熱しながら凝縮し、高圧の液冷媒となって室外熱交換器１２から流出する。

　室外熱交換器１２から流出した高圧の液冷媒は、膨張弁１４によって減圧されて低温低圧の気液二相冷媒となり、室内熱交換器２０に流入する。室内熱交換器２０に流入した低温低圧の気液二相冷媒は、室内空気と熱交換して吸熱および蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって室内熱交換器２０から流出する。室内熱交換器２０から流出した低温低圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１１を通過して、圧縮機１０へ吸入される。

（外気温度が極端に低い状態での動作）
　例えば、－３０℃など、外気温度が極端に低い状態で冷房運転が開始されると、凝縮器として機能する室外熱交換器１２と室外空気との温度差が大きい。この場合、室外熱交換器１２の凝縮器温度が外気温度の影響で低下するため、圧縮機１０の吐出圧力が低下し、上昇しにくい状態となる。

　そこで、本実施の形態１では、吐出圧力を上昇させるために、冷房運転を開始する際に、室外送風機１３を停止させるとともに、室内熱交換器２０に流入する冷媒量が少なくなるように、膨張弁１４の開度を制御する。

　本実施の形態１に係る空気調和機１００において、外気温度が極端に低い状態で冷房運転を開始する場合、室外制御装置１５は、室外送風機１３をＯＦＦとして圧縮機１０の運転を開始する。また、このとき、室外制御装置１５は、室内熱交換器２０に流入する冷媒量を調整するため、膨張弁１４の開度を最小開度に制御する。

　この場合、室外熱交換器１２から流出した冷媒が膨張弁１４によって堰き止められるため、圧縮機１０の吐出圧力が上昇しやすくなる。その結果、膨張弁１４の開度を最小開度としない場合と比較して、室外熱交換器１２の凝縮器温度の上昇速度が速まり、安定運転となるまでの時間を短縮することができる。

　図５は、従来の空気調和機において、外気温度が極端に低い状態で冷房運転が開始された場合の凝縮器温度および室外送風機の状態について説明するためのグラフである。図６は、本実施の形態１に係る空気調和機１００において、外気温度が極端に低い状態で冷房運転が開始された場合の凝縮器温度および室外送風機１３の状態について説明するためのグラフである。図５および図６において、横軸は、冷房運転開始からの運転時間［ｍｉｎ］を示す。各図の上図の縦軸は、圧縮機１０の運転周波数［Ｈｚ］および室外熱交換器１２の凝縮器温度［℃］を示し、下図の縦軸は、室外送風機１３の回転数［ｒｐｍ］を示す。また、図５において、上図の実線は圧縮機１０の運転周波数を示し、点線は室外熱交換器１２の凝縮器温度を示す。下図の点線は、室外送風機１３の回転数を示す。図６において、上図の実線は圧縮機１０の運転周波数を示し、一点鎖線は室外熱交換器１２の凝縮器温度を示す。下図の一点鎖線は、室外送風機１３の回転数を示す。

　図５に示す例において、従来の空気調和機では、外気温度が極端に低い状態で冷房運転を開始する場合に、室外送風機をＯＦＦとして圧縮機を運転させている。また、図６に示す例において、本実施の形態１に係る空気調和機１００では、外気温度が極端に低い状態で冷房運転を開始する場合に、室外送風機１３をＯＦＦとして圧縮機１０を運転させるとともに、膨張弁１４の開度を最小開度としている。

　図５に示すように、従来の空気調和機では、室外熱交換器の凝縮器温度が例えば２５℃程度の設定温度に到達するまで、およそ８分程度要している。これに対して、本実施の形態１に係る空気調和機１００では、図６に示すように、室外送風機１３の凝縮器温度が設定温度に到達するまで、５分程度となっている。

　このように、本実施の形態１に係る空気調和機１００では、凝縮器温度が従来の空気調和機よりも速く到達する。そのため、圧縮機１０の吐出圧力は、従来の空気調和機と比較して速く上昇させることができ、これにより、安定運転となるまでの時間を短縮することができる。

（低温起動処理）
　空気調和機１００による低温起動処理について説明する。低温起動処理は、空気調和機１００による冷房運転が開始される際に実行される。図７は、本実施の形態１に係る空気調和機１００による低温起動処理の流れの一例を示すフローチャートである。

　図７に示すように、まず、ステップＳ１において、空気調和機１００が冷房運転を開始すると、ステップＳ２において、外気温度検出部１６は、外気温度を検出する。ステップＳ３において、室外制御装置１５の比較部１５２は、ステップＳ２で検出された外気温度と、記憶部１５４に記憶された第１の温度閾値とを比較する。

　比較の結果、外気温度が第１の温度閾値よりも低い場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、駆動部１５３は、ステップＳ４において、室外送風機１３をＯＦＦとして圧縮機１０の運転を開始するとともに、膨張弁１４の開度を最小開度に固定する。一方、外気温度が第１の温度閾値以上である場合（ステップＳ３：Ｎｏ）には、処理がステップＳ７に移行する。

　ステップＳ５において、熱交換器温度検出部１７は、凝縮器として機能する室外熱交換器１２の凝縮器温度を検出する。ステップＳ６において、比較部１５２は、ステップＳ５で検出された凝縮器温度と、記憶部１５４に記憶された第２の温度閾値とを比較する。

　比較の結果、凝縮器温度が第２の温度閾値以上である場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）には、処理がステップＳ７に移行する。一方、凝縮器温度が第２の温度閾値よりも低い場合（ステップＳ６：Ｎｏ）には、凝縮器温度が第２の温度閾値以上となるまで、ステップＳ６の処理が繰り返される。

　ステップＳ７において、駆動部１５３は、通常運転となるように、室外送風機１３をＯＮとして圧縮機１０を運転させるとともに、膨張弁１４の開度を可変とする。

　以上のように、本実施の形態１に係る空気調和機１００において、室外制御装置１５は、冷房運転を開始するときの外気温度が第１の温度閾値よりも低い場合に、室外送風機１３を停止させて圧縮機１０を運転させる。また、室外制御装置１５は、室内熱交換器２０に流入する冷媒の流量が少なくなるように、流量調整手段としての膨張弁１４の開度を最小開度とする。これにより、圧縮機１０の吐出圧力が上昇しやすくなり、室外熱交換器１２の凝縮器温度が上昇する時間が短縮されるため、外気温度が極端に低い場合でも、安定運転となるまでの時間を短縮し、空調能力を向上させることができる。

　また、空気調和機１００において、室外制御装置１５は、室外熱交換器１２の凝縮器温度が第２の温度閾値以上となった場合に、膨張弁１４の開度を可変として通常運転を行う。これにより、凝縮器温度が運転に適切な温度となった時点で、直ちに安定運転を行うことができる。

実施の形態２．
　次に、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２では、バイパス回路およびバイパス弁を設ける点で、実施の形態１と相違する。なお、本実施の形態２において、実施の形態１と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

［空気調和機２００の構成］
　図８は、本実施の形態２に係る空気調和機２００の構成の一例を示す回路図である。図８に示すように、空気調和機２００は、室外機２０１、室内機２およびリモコン３で構成されている。室外機２０１は、圧縮機１０、冷媒流路切替装置１１、室外熱交換器１２、室外送風機１３、膨張弁１４、バイパス弁５１および室外制御装置２１５を備えている。室内機２は、室内熱交換器２０、室内送風機２１および室内制御装置２２を備えている。

（室外機２０１）
　室外機２０１では、圧縮機１０の吸入側と、冷房運転時の室外熱交換器１２の出口側とを接続するバイパス回路５０が形成されている。バイパス弁５１は、バイパス回路５０に設けられている。バイパス弁５１は、室外制御装置２１５によって開閉が制御される。本実施の形態２において、バイパス弁５１は、室内熱交換器２０に流入する冷媒の流量を調整する流量調整手段として機能する。

　室外制御装置２１５は、圧縮機１０、冷媒流路切替装置１１、室外送風機１３、膨張弁１４およびバイパス弁５１を含む室外機２０１全体を制御する。本実施の形態２において、室外制御装置２１５は、外気温度検出部１６で検出された外気温度と、熱交換器温度検出部１７で検出された冷房運転時の凝縮器温度とに基づき、室外送風機１３およびバイパス弁５１を制御する。

　図９は、図８の室外制御装置２１５の構成の一例を示す機能ブロック図である。図９に示すように、室外制御装置２１５は、温度情報取得部１５１、比較部１５２、駆動部２５３および記憶部１５４を備えている。室外制御装置１５は、マイクロコンピュータなどの演算装置上でソフトウェアを実行することにより各種機能が実現され、もしくは各種機能を実現する回路デバイスなどのハードウェア等で構成されている。なお、図９では、本実施の形態２に関連する機能についての構成のみを図示し、それ以外の構成については図示を省略する。

　駆動部２５３は、比較部１５２による比較結果に基づき、室外機２０１の圧縮機１０、室外送風機１３およびバイパス弁５１を制御するための制御信号を生成する。駆動部２５３は、生成した制御信号を、圧縮機１０、室外送風機１３およびバイパス弁５１にそれぞれ供給する。

［空気調和機２００の動作］
　次に、空気調和機２００の動作について説明する。空気調和機２００において、外気温度が極端に低い状態で冷房運転を開始する場合、室外制御装置２１５は、室外送風機１３をＯＦＦとして圧縮機１０の運転を開始する。また、このとき、室外制御装置１５は、室内熱交換器２０に流入する冷媒量を調整するため、冷媒がバイパス回路５０を流れるように、バイパス弁５１を開く制御を行う。

　この場合、室外熱交換器１２から流出した冷媒がバイパス回路５０を介して圧縮機１０の吸入側に流入するため、冷媒は、室外機２０１内のみを循環することになる。室外熱交換器１２から流出した冷媒は、高圧状態で圧縮機１０に吸入されるため、圧縮機１０の吐出圧力が上昇しやすくなる。その結果、バイパス弁５１を閉じた状態の場合と比較して、室外熱交換器１２の凝縮器温度の上昇速度が速まり、安定運転となるまでの時間を短縮することができる。

（低温起動処理）
　空気調和機２００による冷房運転が開始される際に実行される低温起動処理について説明する。図１０は、本実施の形態２に係る空気調和機２００による低温起動処理の流れの一例を示すフローチャートである。

　図１０に示すように、ステップＳ１～ステップＳ３の処理は、図７に示す実施の形態１における低温起動処理と同様である。ステップＳ３の比較の結果、外気温度が第１の温度閾値よりも低い場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、駆動部２５３は、ステップＳ１４において、室外送風機１３をＯＦＦとして圧縮機１０の運転を開始するとともに、バイパス弁５１を「開」とする。

　ステップＳ５およびステップＳ６の処理は、図７に示す実施の形態１における低温起動処理と同様である。そして、ステップＳ６において、凝縮器温度が第２の温度閾値以上である場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、あるいは、ステップＳ３において、外気温度が第１の温度閾値以上である場合（ステップＳ３：Ｎｏ）には、処理がステップＳ１７に移行する。

　ステップＳ１７において、駆動部２５３は、通常運転となるように、室外送風機１３をＯＮとして圧縮機１０を運転させるとともに、バイパス弁５１を「閉」とする。

　以上のように、本実施の形態２に係る空気調和機２００において、室外制御装置２１５は、冷房運転を開始するときの外気温度が第１の温度閾値よりも低い場合に、室外送風機１３を停止させて圧縮機１０を運転させる。また、室外制御装置２１５は、室内熱交換器２０に流入する冷媒の流量が少なくなるように、バイパス弁５１を開く。これにより、実施の形態１と同様に、外気温度が極端に低い場合でも、安定運転となるまでの時間を短縮し、空調能力を向上させることができる。

　また、空気調和機２００において、室外制御装置２１５は、室外熱交換器１２の凝縮器温度が第２の温度閾値以上となった場合に、バイパス弁５１を閉じて通常運転を行う。これにより、実施の形態１と同様に、凝縮器温度が運転に適切な温度となった時点で、直ちに安定運転を行うことができる。

　１、２０１　室外機、２　室内機、３　リモートコントローラ、４　ガス側接続バルブ、５　液側接続バルブ、１０　圧縮機、１１　冷媒流路切替装置、１２　室外熱交換器、１３　室外送風機、１４　膨張弁、１５、２１５　室外制御装置、１６　外気温度検出部、１７　熱交換器温度検出部、２０　室内熱交換器、２１　室内送風機、２２　室内制御装置、３１　処理回路、４１　プロセッサ、４２　メモリ、５０　バイパス回路、５１　バイパス弁、１００、２００　空気調和機、１５１　温度情報取得部、１５２　比較部、１５３、２５３　駆動部、１５４　記憶部。

Claims

　冷媒を圧縮する圧縮機と、
　冷房運転の際に凝縮器として機能し、室外空気と前記冷媒との間で熱交換を行う室外熱交換器と、
　前記室外空気を前記室外熱交換器に供給する室外送風機と、
　前記冷房運転の際に蒸発器として機能し、空調対象空間の室内空気と前記冷媒との間で熱交換を行う室内熱交換器と、
　前記冷房運転の際に前記室内熱交換器に流入する前記冷媒の流量を制御する流量調整手段と、
　前記室外空気の温度である外気温度を検出する外気温度検出部と、
　前記外気温度に基づき、前記圧縮機、前記室外送風機および前記流量調整手段を制御する制御装置と
を備え、
　前記制御装置は、
　前記外気温度に対して設定された第１の温度閾値を記憶する記憶部と、
　前記外気温度と前記第１の温度閾値とを比較する比較部と
を有し、
　前記冷房運転を開始するときの前記外気温度が前記第１の温度閾値よりも低い場合に、前記室外送風機を停止させて前記圧縮機を運転させるとともに、前記室内熱交換器に流入する前記冷媒の流量が、前記外気温度が前記第１の温度閾値以上である場合と比較して少なくなるように、前記流量調整手段を制御する
空気調和機。
　前記流量調整手段は、
　前記室外熱交換器と前記室内熱交換器との間に設けられ、前記冷媒を減圧する膨張弁であり、
　前記制御装置は、
　前記冷房運転を開始するときの前記外気温度が前記第１の温度閾値よりも低い場合に、前記膨張弁の開度を最小開度とする
請求項１に記載の空気調和機。
　前記冷房運転の際の前記室外熱交換器の凝縮器温度を検出する熱交換器温度検出部をさらに備え、
　前記記憶部は、
　前記凝縮器温度に対して設定された第２の温度閾値を記憶し、
　前記制御装置は、
　前記凝縮器温度が前記第２の温度閾値以上となった場合に、前記膨張弁の開度を可変とする
請求項２に記載の空気調和機。
　前記圧縮機の冷媒吸入側と、前記室外熱交換器の前記冷房運転時の出口側とを接続するバイパス回路をさらに備え、
　前記流量調整手段は、
　前記バイパス回路に設けられ、前記バイパス回路に流入する前記冷媒を制御するバイパス弁であり、
　前記制御装置は、
　前記冷房運転を開始するときの前記外気温度が前記第１の温度閾値よりも低い場合に、前記バイパス弁を開く
請求項１に記載の空気調和機。
　前記冷房運転の際の前記室外熱交換器の凝縮器温度を検出する熱交換器温度検出部をさらに備え、
　前記記憶部は、
　前記凝縮器温度に対して設定された第２の温度閾値を記憶し、
　前記制御装置は、
　前記凝縮器温度が前記第２の温度閾値以上となった場合に、前記バイパス弁を閉じる
請求項４に記載の空気調和機。