(57)【要約】【課題】垂下制御を行う冷凍装置において、垂下制御が繰り返し行われにくくして、冷凍能力を確保できるようにする。【解決手段】冷凍装置（１）は、圧縮機（２１）、放熱器（２３、４１）、膨張弁（２４）、及び、蒸発器（４１、２３）を接続した冷媒回路（１０）と、圧縮機（２１）及び膨張弁（２４）を制御する制御部（８）と、を有している。制御部（８）は、所定の垂下条件を満たした場合に、圧縮機（２１）の周波数を低下させる垂下制御を行う。しかも、制御部（８）は、垂下制御を行う回数である垂下回数を計数し、垂下回数の増加に応じて、膨張弁（２４）の開度を変化させる際の開度の変化幅を大きくする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（２１）、放熱器（２３、４１）、膨張弁（２４）、及び、蒸発器（４１、２３）を接続した冷媒回路（１０）と、
前記圧縮機及び前記膨張弁を制御する制御部（８）と、
を備えており、
前記制御部は、
所定の垂下条件を満たした場合に、前記圧縮機の周波数を低下させる垂下制御を行い、
前記垂下制御を行う回数である垂下回数を計数し、
前記垂下回数の増加に応じて、前記膨張弁の開度を変化させる際の前記開度の変化幅を大きくする、
冷凍装置（１）。
【請求項２】
前記制御部は、
前記圧縮機の周波数の変化に応じて、前記膨張弁の開度の変化幅を変化させており、
前記垂下回数の増加に応じて、前記圧縮機の周波数の変化に対する前記膨張弁の開度の変化幅を大きくする、
請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記冷凍装置の運転を停止する場合、又は、前記冷凍装置の運転モードを変更する場合に、前記垂下回数をリセットする、
請求項１又は２に記載の冷凍装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記圧縮機の吐出側における冷媒の温度又は前記放熱器の出口における冷媒の過冷却度に基づいて、前記膨張弁の開度を変化させている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷凍装置。
【請求項５】
前記垂下条件は、前記圧縮機の吸入側における冷媒の過熱度に基づいて決定される条件である、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷凍装置。
【請求項６】
前記垂下条件は、前記圧縮機の吐出側における冷媒の温度に基づいて決定される条件である、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷凍装置。
【請求項７】
前記垂下条件は、前記冷媒回路の冷凍サイクルにおける低圧に基づいて決定される条件である、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷凍装置。
【請求項８】
前記冷媒回路は、前記膨張弁として、第１膨張弁（２４ａ、２４ｂ）と、前記冷媒回路内の冷媒の流れに対して前記第１膨張弁の下流側に設けられる第２膨張弁（２４ｂ、２４ａ）と、を有しており、
前記制御部は、前記垂下回数の増加に応じて、前記第２膨張弁の開度を変化させる際の前記開度の変化幅を大きくする、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
垂下制御を行う冷凍装置
【背景技術】
【０００２】
従来より、垂下制御を行う冷凍装置がある。垂下制御とは、所定の垂下条件を満たした場合に、圧縮機の周波数を低下させる制御である。例えば、特許文献１（特開２０１６−１８３８２４号公報）に記載されている空気調和装置（冷凍装置）は、垂下制御において圧縮機が停止した場合に、垂下条件が厳しくなるように垂下条件が補正される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、垂下制御は、冷凍装置の運転条件や運転モードによって、繰り返し行われる場合がある。また、上記従来の冷凍装置は、垂下条件を厳しくする補正を行っているため、垂下条件を満たしやすく、垂下制御を繰り返し行いやすくなる。冷凍装置は、垂下制御を繰り返し行うようになると、高い周波数で圧縮機を運転できなくなるため、冷凍能力を確保できなくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の観点にかかる冷凍装置は、圧縮機、放熱器、膨張弁、及び、蒸発器を接続した冷媒回路と、圧縮機及び膨張弁を制御する制御部と、を有している。制御部は、所定の垂下条件を満たした場合に、圧縮機の周波数を低下させる垂下制御を行う。しかも、制御部は、垂下制御を行う回数である垂下回数を計数し、垂下回数の増加に応じて、膨張弁の開度を変化させる際の開度の変化幅を大きくする。
【０００５】
第１の観点にかかる冷凍装置は、上記のように、垂下回数の増加に応じて膨張弁の開度の変化幅を大きくする制御を採用している。この制御は、冷媒回路における冷媒の圧力や温度の変動に対して素早く追従できるとともに、垂下回数の増加に応じてその追従性を向上させる。この制御により、第１の観点にかかる冷凍装置は、垂下条件を満たしにくくなり、垂下制御が繰り返し行われにくくなる。これにより、第１の観点にかかる冷凍装置は、高い周波数で圧縮機を運転でき、冷凍能力を確保できる。
【０００６】
第２の観点にかかる冷凍装置は、第１の観点にかかる冷凍装置において、制御部が、圧縮機の周波数の変化に応じて、膨張弁の開度の変化幅を変化させており、垂下回数の増加に応じて、圧縮機の周波数の変化に対する膨張弁の開度の変化幅を大きくする。
【０００７】
第２の観点にかかる冷凍装置は、上記のように、圧縮機の周波数の変化に応じて膨張弁の開度の変化幅を変化させており、その際の変化幅を垂下回数の増加に応じて大きくする制御を採用している。この制御は、圧縮機の周波数の変化に応じて発生する冷媒回路における冷媒の圧力や温度の変動に対して素早く追従できる。この制御により、第２の観点にかかる冷凍装置は、垂下条件をさらに満たしにくくなり、垂下制御が繰り返し行われにくくなる。
【０００８】
第３の観点にかかる冷凍装置は、第１又は第２の観点にかかる冷凍装置において、制御部が、冷凍装置の運転を停止する場合、又は、冷凍装置の運転モードを変更する場合に、垂下回数をリセットする。
【０００９】
垂下条件を満たすかどうかは、冷凍装置の運転条件や運転モードによって異なる。垂下回数の増加に応じて膨張弁の開度の変化幅を大きくする制御は、垂下条件を満たしにくい運転条件や運転モードの場合に、不要になる場合や開度の変化幅を大きくする程度が小さくてよい場合がある。
【００１０】
そこで、第３の観点にかかる冷凍装置は、上記のように、運転を停止する場合又は運転モードを変更する場合に、垂下回数をリセットしている。この垂下回数のリセットは、冷凍装置の運転開始時や運転モードの変更後に、運転停止前や運転モードの変更前における膨張弁の開度の変化幅が維持されないようにできる。この垂下回数のリセットにより、第３の観点にかかる冷凍装置は、運転開始時の運転条件や運転モードに応じて、膨張弁の開度の変化幅を大きくする制御を行うことができる。
【００１１】
第４の観点にかかる冷凍装置は、第１〜第３の観点のいずれかにかかる冷凍装置において、制御部が、圧縮機の吐出側における冷媒の温度又は放熱器の出口における冷媒の過冷却度に基づいて、膨張弁の開度を変化させている。
【００１２】
第４の観点にかかる冷凍装置は、上記のように、圧縮機の吐出側における冷媒の温度又は放熱器の出口における冷媒の過冷却度に基づいて膨張弁の開度を変化させる際に、その開度の変化幅を垂下回数の増加に応じて大きくする制御を採用している。この制御により、第４の観点にかかる冷凍装置は、冷媒回路における冷媒の圧力や温度の変動に対して素早く追従しつつ、圧縮機の吐出側における冷媒の温度又は放熱器の出口における冷媒の過冷却度を所定の状態にできる。
【００１３】
第５の観点にかかる冷凍装置は、第１〜第４の観点のいずれかにかかる冷凍装置において、垂下条件が、圧縮機の吸入側における冷媒の過熱度に基づいて決定される条件である。
【００１４】
第５の観点にかかる冷凍装置は、上記のように、垂下回数の増加に応じて膨張弁の開度の変化幅を大きくする制御を採用しているため、圧縮機の吸入側における冷媒の過熱度に基づいて決定される垂下条件を満たしにくくすることができる。
【００１５】
第６の観点にかかる冷凍装置は、第１〜第４の観点のいずれかにかかる冷凍装置において、垂下条件が、圧縮機の吐出側における冷媒の温度に基づいて決定される条件である。
【００１６】
第６の観点にかかる冷凍装置は、上記のように、垂下回数の増加に応じて膨張弁の開度の変化幅を大きくする制御を採用しているため、圧縮機の吐出側における冷媒の温度に基づいて決定される垂下条件を満たしにくくすることができる。
【００１７】
第７の観点にかかる冷凍装置は、第１〜第４の観点のいずれかにかかる冷凍装置において、垂下条件が、冷媒回路の冷凍サイクルにおける低圧に基づいて決定される条件である。
【００１８】
第７の観点にかかる冷凍装置は、上記のように、垂下回数の増加に応じて膨張弁の開度の変化幅を大きくする制御を採用しているため、冷媒回路の冷凍サイクルにおける低圧に基づいて決定される垂下条件を満たしにくくすることができる。
【００１９】
第８の観点にかかる冷凍装置は、第１〜第７の観点のいずれかにかかる冷凍装置において、冷媒回路が、膨張弁として、第１膨張弁と、冷媒回路内の冷媒の流れに対して第１膨張弁の下流側に設けられる第２膨張弁と、を有している。制御部は、垂下回数の増加に応じて、第２膨張弁の開度を変化させる際の開度の変化幅を大きくする。
【００２０】
第８の観点にかかる冷凍装置は、上記のように、冷媒の流れに対する上流側及び下流側に２つの膨張弁が設けられている冷媒回路を有しており、２つの膨張弁のうちの下流側の第２膨張弁に対して、垂下回数の増加に応じて開度の変化幅を大きくする制御を採用している。この制御により、第８の観点にかかる冷凍装置は、高い周波数で圧縮機を運転でき、冷凍能力を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】空気調和装置の概略構成図である。
【図２】空気調和装置の制御ブロック図である。
【図３】垂下制御だけを行う場合の冷凍サイクルにおける低圧、圧縮機の周波数、及び、膨張弁の開度の経時変化を示す図である。
【図４】垂下制御及び垂下抑制制御を示すフローチャートである。
【図５】垂下制御及び垂下抑制制御を行う場合（１回目の垂下制御時）の冷凍サイクルにおける低圧、圧縮機の周波数、及び、膨張弁の開度の経時変化を示す図である。
【図６】垂下制御及び垂下抑制制御を行う場合（２回目の垂下制御時）の冷凍サイクルにおける低圧、圧縮機の周波数、及び、膨張弁の開度の経時変化を示す図である。
【図７】垂下回数の増加に伴って垂下制御が抑制される状況を示す図である。
【図８】垂下条件として、圧縮機の吸入側における冷媒の過熱度、又は、圧縮機の吐出側における冷媒の温度を採用する場合において、垂下回数の増加に伴って垂下制御が抑制される状況を示す図である。
【図９】変形例Ｂにかかる垂下制御及び垂下抑制制御を示すフローチャートである。
【図１０】変形例Ｃにかかる空気調和装置の概略構成図である。
【図１１】変形例Ｃにかかる空気調和装置の制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、冷凍装置としての空気調和装置について、図面に基づいて説明する。
【００２３】
（１）機器構成
図１は、空気調和装置１（冷凍装置）の概略構成図である。
【００２４】
＜全体＞
空気調和装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルによって、建物等の室内の冷房及び暖房を行うことが可能な装置である。空気調和装置１は、室外ユニット２と、室内ユニット４とが接続されることによって構成されている。室外ユニット２と室内ユニット４とは、液冷媒連絡管５及びガス冷媒連絡管６を介して接続されている。空気調和装置１の蒸気圧縮式の冷凍サイクルをなす冷媒回路１０は、室外ユニット２と、室内ユニット４とが冷媒連絡管５、６を介して接続されることによって構成されている。そして、冷媒が冷媒回路１０に充填されている。
【００２５】
＜室内ユニット＞
室内ユニット４は、室内に設置されており、冷媒回路１０の一部を構成している。室内ユニット４は、室内熱交換器４１を有している。
【００２６】
室内熱交換器４１は、冷房運転時に冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時に冷媒の放熱器として機能して室内空気を加熱する熱交換器である。室内熱交換器４１の液側は液冷媒連絡管５に接続されており、室内熱交換器４１のガス側はガス冷媒連絡管６に接続されている。
【００２７】
室内ユニット４は、室内ユニット４内に室内空気を吸入して、室内熱交換器４１において冷媒と熱交換させた後に、供給空気として室内に供給するための室内ファン４２を有している。言い換えれば、室内ユニット４は、室内熱交換器４１を流れる冷媒の加熱源又は冷却源としての室内空気を室内熱交換器４１に送るためのファンとして、室内ファン４２を有している。室内ファン４２は、例えば、室内ファン用モータ４３によって駆動される遠心ファンや多翼ファン等である。室内ファン用モータ４３は、インバータによって周波数（回転数）を変更可能である。
【００２８】
室内ユニット４は、各種のセンサを有している。室内ユニット４は、液側温度センサ５６と、中間温度センサ５７と、室内温度センサ５８と、を有している。液側温度センサ５６は、室内熱交換器４１の液側における冷媒の温度Ｔｒｌを検出する温度センサである。中間温度センサ５７は、室内熱交換器４１の中間部分における冷媒の温度Ｔｒｍを検出する温度センサである。室内温度センサ５８は、室内ユニット４内に吸入される室内空気の温度Ｔｒａを検出する温度センサである。
【００２９】
＜室外ユニット＞
室外ユニット２は、室外に設置されており、冷媒回路１０の一部を構成している。室外ユニット２は、圧縮機２１と、四路切換弁２２と、室外熱交換器２３と、膨張弁２４と、液側閉鎖弁２６と、ガス側閉鎖弁２７と、アキュムレータ２８と、を有している。
【００３０】
圧縮機２１は、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を高圧になるまで圧縮する機器である。圧縮機２１は、ロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮要素（図示せず）を圧縮機用モータ２１ａによって回転駆動する密閉式構造の圧縮機である。圧縮機用モータ２１ａは、インバータによって周波数（回転数）を変更可能である。圧縮機２１は、吸入側に吸入管３１が接続されており、吐出側に吐出管３２が接続されている。吸入管３１は、圧縮機２１の吸入側と四路切換弁２２の第１ポート２２ａとを接続する冷媒管である。そして、吸入管３１にアキュムレータ２８が設けられている。アキュムレータ２８は、圧縮機２１に吸入される冷媒を一時的に溜める機器である。吐出管３２は、圧縮機２１の吐出側と四路切換弁２２の第２ポート２２ｂとを接続する冷媒管である。
【００３１】
四路切換弁２２は、冷媒回路１０における冷媒の流れの方向を切り換えるための切換弁である。四路切換弁２２は、冷房運転時に、室外熱交換器２３を圧縮機２１において圧縮された冷媒の放熱器として機能させ、かつ、室内熱交換器４１を室外熱交換器２３において放熱した冷媒の蒸発器として機能させる冷房サイクル状態への切り換えを行う。四路切換弁２２は、冷房運転時に、第２ポート２２ｂと第３ポート２２ｃとを連通させ、かつ、第１ポート２２ａと第４ポート２２ｄとを連通させる切り換えを行う。これにより、圧縮機２１の吐出側（吐出管３２）と室外熱交換器２３のガス側（第１ガス冷媒管３３）とが接続される（図１の四路切換弁２２の実線を参照）。しかも、圧縮機２１の吸入側（吸入管３１）とガス冷媒連絡管６側（第２ガス冷媒管３４）とが接続される（図１の四路切換弁２２の実線を参照）。四路切換弁２２は、暖房運転時に、室外熱交換器２３を室内熱交換器４１において放熱した冷媒の蒸発器として機能させ、かつ、室内熱交換器４１を圧縮機２１において圧縮された冷媒の放熱器として機能させる暖房サイクル状態への切り換えを行う。四路切換弁２２は、暖房運転時に、第２ポート２２ｂと第４ポート２２ｄとを連通させ、かつ、第１ポート２２ａと第３ポート２２ｃとを連通させる切り換えを行う。これにより、圧縮機２１の吐出側（吐出管３２）とガス冷媒連絡管６側（第２ガス冷媒管３４）とが接続される（図１の四路切換弁２２の破線を参照）。しかも、圧縮機２１の吸入側（吸入管３１）と室外熱交換器２３のガス側（第１ガス冷媒管３３）とが接続される（図１の四路切換弁２２の破線を参照）。第１ガス冷媒管３３は、四路切換弁２２の第３ポート２２ｃと室外熱交換器２３のガス側とを接続する冷媒管である。第２ガス冷媒管３４は、四路切換弁２２の第４ポート２２ｄとガス冷媒連絡管６側とを接続する冷媒管である。
【００３２】
室外熱交換器２３は、冷房運転時に室外空気を冷却源とする冷媒の放熱器として機能し、暖房運転時に室外空気を加熱源とする冷媒の蒸発器として機能する熱交換器である。室外熱交換器２３は、液側が液冷媒管３５に接続されており、ガス側が第１ガス冷媒管３３に接続されている。液冷媒管３５は、室外熱交換器２３の液側と液冷媒連絡管５側とを接続する冷媒管である。
【００３３】
膨張弁２４は、冷房運転時に室外熱交換器２３において放熱した冷凍サイクルにおける高圧の冷媒を冷凍サイクルにおける低圧まで減圧し、暖房運転時に室内熱交換器４１において放熱した冷凍サイクルにおける高圧の冷媒を冷凍サイクルにおける低圧まで減圧する弁である。膨張弁２４は、液冷媒管３５に設けられている。膨張弁２４は、開度を変更可能な電動膨張弁である。
【００３４】
液側閉鎖弁２６及びガス側閉鎖弁２７は、外部の機器・配管（具体的には、液冷媒連絡管５及びガス冷媒連絡管６）との接続口に設けられる弁である。液側閉鎖弁２６は、液冷媒管３５の端部に設けられている。ガス側閉鎖弁２７は、第２ガス冷媒管３４の端部に設けられている。液側閉鎖弁２６及びガス側閉鎖弁２７は、手動弁である。
【００３５】
室外ユニット２は、室外ユニット２内に室外空気を吸入して、室外熱交換器２３において冷媒と熱交換させた後に、外部に排出するための室外ファン３６を有している。言い換えれば、室外ユニット２は、室外熱交換器２３を流れる冷媒の冷却源又は加熱源としての室外空気を室外熱交換器２３に供給するファンとして、室外ファン３６を有している。室外ファン３６は、室外ファン用モータ３７によって駆動されるプロペラファン等である。また、室外ファン用モータ３７は、インバータによって周波数（回転数）を変更可能である。
【００３６】
室外ユニット２は、各種のセンサを有している。室外ユニット２は、吸入温度センサ５１と、吐出温度センサ５２と、中間温度センサ５３と、液側温度センサ５４と、外気温度センサ５５と、を有している。吸入温度センサ５１は、圧縮機２１に吸入される冷凍サイクルにおける低圧の冷媒の温度Ｔｓを検出する温度センサである。吐出温度センサ５２は、圧縮機２１から吐出される冷凍サイクルにおける高圧の冷媒の温度Ｔｄを検出する温度センサである。中間温度センサ５３は、室外熱交換器２３の中間部分における冷媒の温度Ｔｏｍを検出する温度センサである。液側温度センサ５４は、室外熱交換器２３の液側における冷媒の温度Ｔｏｌを検出する温度センサである。外気温度センサ５５は、室外ユニット２内に吸入される室外空気の温度Ｔｏａを検出する温度センサである。
【００３７】
＜冷媒連絡管＞
冷媒連絡管５、６は、空気調和装置１を建物等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管である。冷媒連絡管５、６は、設置場所や室外ユニット２と室内ユニット４との組み合わせ等の設置条件に応じて選定された長さ及び管径を有するものが使用される。
【００３８】
（２）制御構成
図２は、空気調和装置１（冷凍装置）の制御ブロック図である。
【００３９】
＜全体＞
空気調和装置１は、構成機器を制御する制御部８を有している。制御部８は、室外側制御部３８と室内側制御部４４とリモコン７とが、伝送線や通信線を介して接続されることによって構成されている。室外側制御部３８は、室内ユニット２に設けられている。室内側制御部４４は、室内ユニット４に設けられている。リモコン７は、室内に設けられている。尚、ここでは、制御部３８、４４及びリモコン７が伝送線や通信線を介して有線接続されているが、無線接続されていてもよい。
【００４０】
＜室外側制御部＞
室外側制御部３８は、上記のように、室外ユニット２に設けられており、主として、室外側ＣＰＵ３８ａと、室外側伝送部３８ｂと、室外側記憶部３８ｃと、を有している。室内側制御部３８は、温度センサ５１〜５５等の検出信号を受けることができる。
【００４１】
室外側ＣＰＵ３８ａは、室外側伝送部３８ｂ及び室外側記憶部３８ｃに接続されている。熱源側伝送部３８ｂは、室内側制御部４４ａとの間で制御データ等を伝送する。室外側記憶部３８ｃは、制御データ等を記憶する。そして、室外側ＣＰＵ３８ａは、室外側伝送部３８ｂや室外側記憶部３８ｃを介して、制御データ等の伝送や読み書きを行いつつ、室外ユニット２に設けられた構成機器２１、２２、２４、３６等を制御する。
【００４２】
＜室内側制御部＞
室内側制御部４４は、上記のように、室内ユニット４に設けられており、主として、室内側ＣＰＵ４４ａと、室内側伝送部４４ｂと、室内側記憶部４４ｃと、室内側通信部４４ｄと、を有している。室内側制御部４４は、温度センサ５６〜５８等の検出信号を受けることができる。
【００４３】
室内側ＣＰＵ４４ａは、室内側伝送部４４ｂ、室内側記憶部４４ｃ及び室内側記憶部４４ｄに接続されている。室内側伝送部４４ｂは、室外側制御部３８との間で制御データ等を伝送する。室内側記憶部４４ｂは、制御データ等を記憶する。室内側通信部４４ｃは、リモコン７との間で制御データ等を送受信する。そして、室内側ＣＰＵ４４ａは、室内側伝送部４４ｂや室内側記憶部４４ｃ、室内側通信部４４ｄを介して、制御データ等の伝送や読み書き、送受信を行いつつ、室内ユニット４に設けられた構成機器４２等を制御する。
【００４４】
＜リモコン＞
リモコン７は、上記のように、室内に設けられており、主として、リモコンＣＰＵ７１と、リモコン記憶部７２と、リモコン通信部７３と、リモコン操作部７４と、リモコン表示部７５と、を有している。
【００４５】
リモコンＣＰＵ７１は、リモコン通信部７２、リモコン記憶部７３、リモコン操作部７４及びリモコン表示部７５に接続されている。リモコン通信部７２は、室内側通信部７０ｃとの間で制御データ等を送受信する。リモコン記憶部７３は、制御データ等を記憶する。リモコン操作部７４は、ユーザーからの制御指令等の入力を受け付ける。リモコン表示部７５は、運転表示等を行う。そして、リモコンＣＰＵ７１は、リモコン操作部７４を介して運転指令や制御指令等の入力を受け付けて、リモコン記憶部７３に制御データ等の読み書きを行い、リモコン表示部７５に運転状態や制御状態の表示等を行いつつ、リモコン通信部７２を介して、室内側制御部４４に制御指令等を行う。
【００４６】
（３）基本動作
次に、空気調和装置１（冷凍装置）の基本動作について、図１及び図２を用いて説明する。空気調和装置１は、基本動作として、冷房運転及び暖房運転を行う。
【００４７】
＜冷房運転＞
制御部８は、リモコン７のリモコン操作部６４等を介して冷房運転の指令を受け付けると、空気調和装置１の運転モードを冷房運転に設定する。そして、制御部８は、四路切換弁２２を冷房サイクル状態（図１の実線で示される状態）に切り換えて、圧縮機２１及びファン３６、４２を駆動し、膨張弁２４を開ける。
【００４８】
すると、冷媒回路１０内の冷凍サイクルにおける低圧の冷媒は、圧縮機２１に吸入され、冷凍サイクルにおける高圧になるまで圧縮された後に吐出される。
【００４９】
圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２を通じて、室外熱交換器２３に送られる。
【００５０】
室外熱交換器２３に送られた高圧のガス冷媒は、室外熱交換器２３において、室外ファン３６によって冷却源として供給される室外空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。
【００５１】
室外熱交換器２３において放熱した高圧の液冷媒は、膨張弁２４に送られる。膨張弁２４に送られた高圧の液冷媒は、膨張弁２４によって冷凍サイクルにおける低圧まで減圧される。
【００５２】
膨張弁２４で減圧された低圧の冷媒は、液側閉鎖弁２６及び液冷媒連絡管５を通じて、室内熱交換器４１に送られる。
【００５３】
室内熱交換器４１に送られた低圧の冷媒は、室内熱交換器４１において、室内ファン４２によって加熱源として供給される室内空気と熱交換を行って蒸発する。これにより、室内空気は冷却され、その後に、室内に供給されることで室内の冷房が行われる。
【００５４】
室内熱交換器４１において蒸発した低圧の冷媒は、ガス冷媒連絡管６、ガス側閉鎖弁２７及び四路切換弁２２を通じて、吸入管３１に送られて、アキュムレータ２８を通じて、再び、圧縮機２１に吸入される。
【００５５】
＜暖房運転＞
制御部８は、リモコン７のリモコン操作部６４等を介して暖房運転の指令を受け付けると、空気調和装置１の運転モードを暖房運転に設定する。そして、制御部８は、四路切換弁２２を暖房サイクル状態（図１の破線で示される状態）に切り換えて、圧縮機２１及びファン３６、４２を駆動し、膨張弁２４を開ける。
【００５６】
すると、冷媒回路１０内の冷凍サイクルにおける低圧の冷媒は、圧縮機２１に吸入され、冷凍サイクルにおける高圧になるまで圧縮された後に吐出される。
【００５７】
圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２、ガス側閉鎖弁２７及びガス冷媒連絡管６を通じて、室内熱交換器４１に送られる。
【００５８】
室内熱交換器４１に送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器４１において、室内ファン４２によって冷却源として供給される室内空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。これにより、室内空気は加熱され、その後に、室内に供給されることで室内の暖房が行われる。
【００５９】
室内熱交換器４１で放熱した高圧の液冷媒は、液冷媒連絡管５及び液側閉鎖弁２６を通じて、膨張弁２４に送られる。
【００６０】
膨張弁２４に送られた高圧の液冷媒は、膨張弁２４によって冷凍サイクルにおける低圧まで減圧される。膨張弁２４で減圧された低圧の冷媒は、室外熱交換器２３に送られる。
【００６１】
室外熱交換器２３に送られた低圧の液冷媒は、室外熱交換器２３において、室外ファン３６によって加熱源として供給される室外空気と熱交換を行って蒸発する。
【００６２】
室外熱交換器２３で蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁２２を通じて、吸入管３１に送られて、アキュムレータ２８を通じて、再び、圧縮機２１に吸入される。
【００６３】
＜基本制御＞
上記の基本動作（冷房運転及び暖房運転）において、制御部８は、基本制御として、圧縮機能力制御及び膨張弁過冷却度制御を行っている。
【００６４】
−圧縮機能力制御−
圧縮機能力制御は、室内温度Ｔｒａと室内の設定温度Ｔｒａｔとの温度差ΔＴｒａに基づいて圧縮機２１の周波数Ｆを変化させる制御である。設定温度Ｔｒａｔは、リモコン７のリモコン操作部６４等を介して設定される温度値である。
【００６５】
制御部８は、冷房運転において、室内温度Ｔｒａから設定温度Ｔｒａｔを差し引いて温度差ΔＴｒａを得る。制御部８は、暖房運転において、設定温度Ｔｒａｔから室内温度Ｔｒａを差し引いて温度差ΔＴｒａを得る。
【００６６】
制御部８は、温度差ΔＴｒａが正値の場合（言い換えれば、室内温度Ｔｒａが設定温度Ｔｒａｔまで達していない場合）には、冷凍能力としての空調能力（冷房能力又は暖房能力）を大きくすることが要求されているため、圧縮機２１の周波数Ｆを増加させる。具体的には、制御部８は、温度差ΔＴｒａの大きさに応じた圧縮機２１の周波数Ｆの変化幅ΔＦを決定して、圧縮機２１の周波数Ｆを変化幅ΔＦだけ増加させる。また、制御部８は、温度差ΔＴｒａが負値の場合（言い換えれば、室内温度Ｔｒａが設定温度Ｔｒａｔに達している場合）には、空調能力（冷房能力又は暖房能力）を小さくすることが要求されているため、圧縮機２１の周波数Ｆを低下させる。具体的には、制御部８は、温度差ΔＴｒａの大きさに応じた圧縮機２１の周波数Ｆの変化幅ΔＦを決定して、圧縮機２１の周波数Ｆを変化幅ΔＦだけ低下させる。
【００６７】
−膨張弁過冷却度制御−
膨張弁過冷却度制御は、冷媒の放熱器の出口における冷媒の過冷却度ＳＣに基づいて膨張弁２４の開度ＭＶを変化させる制御である。具体的には、制御部８は、過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｔになるように、膨張弁２４の開度ＭＶを変化させる。過冷却度ＳＣは、冷房運転において、冷媒の放熱器として機能する室外熱交換器２３の出口における過冷却度であり、暖房運転において、冷媒の放熱器として機能する室内熱交換器４１の出口における過冷却度である。
【００６８】
制御部８は、冷房運転において、室外熱交換器２３の温度Ｔｏｍから温度Ｔｏｌを差し引いて過冷却度ＳＣを得る。制御部８は、暖房運転において、室内熱交換器４１の温度Ｔｒｍから温度Ｔｒｌを差し引いて過冷却度ＳＣを得る。
【００６９】
制御部８は、過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｔよりも大きい場合には、過冷却度ＳＣを小さくするために、膨張弁２４の開度ＭＶを大きくする。具体的には、制御部８は、過冷却度ＳＣと目標過冷却度ＳＣｔとの過冷却度差ΔＳＣに応じた膨張弁２４の開度ＭＶの変化幅ΔＭＶを決定して、膨張弁２４の開度ＭＶを変化幅ΔＭＶだけ大きくする。また、制御部８は、過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｔよりも小さい場合には、過冷却度ＳＣを大きくするために、膨張弁２４の開度ＭＶを小さくする。具体的には、制御部８は、目標過冷却度ＳＣｔと過冷却度ＳＣとの過冷却度差ΔＳＣに応じた膨張弁２４の開度ＭＶの変化幅ΔＭＶを決定して、膨張弁２４の開度ＭＶを変化幅ΔＭＶだけ小さくする。
【００７０】
（４）垂下制御及び垂下抑制制御
次に、空気調和装置１（冷凍装置）の垂下制御及び垂下抑制制御について、図３〜図７を用いて説明する。図３は、垂下制御だけを行う場合の冷凍サイクルにおける低圧Ｐｅ、圧縮機２１の周波数Ｆ、及び、膨張弁２４の開度ＭＶの経時変化を示す図である。図４は、垂下制御及び垂下抑制制御を示すフローチャートである。図５は、垂下制御及び垂下抑制制御を行う場合（１回目の垂下制御時）の冷凍サイクルにおける低圧Ｐｅ、圧縮機２１の周波数Ｆ、及び、膨張弁２４の開度ＭＶの経時変化を示す図である。図６は、垂下制御及び垂下抑制制御を行う場合（２回目の垂下制御時）の冷凍サイクルにおける低圧Ｐｅ、圧縮機２１の周波数Ｆ、及び、膨張弁２４の開度ＭＶの経時変化を示す図である。図７は、垂下回数Ｎｄの増加に伴って垂下制御が抑制される状況を示す図である。
【００７１】
＜垂下制御＞
上記の暖房運転及び冷房運転において、制御部８は、機器保護や安定運転のために、所定の垂下条件を満たした場合に圧縮機２１の周波数Ｆを低下させる垂下制御を行っている。
【００７２】
次に、冷媒回路１０の冷凍サイクルにおける低圧Ｐｅに基づいて決定される垂下条件を採用した場合の垂下制御について、図３を用いて説明する。
【００７３】
低圧Ｐｅは、冷房運転において、冷媒の蒸発器として機能する室内熱交換器４１における冷媒の蒸発圧力であり、暖房運転において、冷媒の蒸発器として機能する室外熱交換器２３における冷媒の蒸発圧力である。制御部８は、冷房運転において、室内熱交換器４１の温度Ｔｒｍを冷媒の飽和圧力に換算して低圧Ｐｅを得る。制御部８は、暖房運転において、室外熱交換器２３の温度Ｔｏｍを冷媒の飽和圧力に換算して低圧Ｐｅを得る。制御部８は、垂下条件を満たすかどうかの判定基準値として、垂下制御を開始させる垂下開始条件としての垂下開始圧力Ｐｅｄｉと、垂下制御を終了させる垂下終了条件としての垂下終了圧力Ｐｅｄｏと、を有している。垂下終了圧力Ｐｅｄｏは、垂下開始圧力Ｐｅｄｉ以上の圧力値に設定されている。
【００７４】
図３の垂下制御開始前において、制御部８は、空調能力（冷凍能力）を大きくするために、圧縮機能力制御によって、圧縮機２１の周波数Ｆを徐々に増加させている。そして、圧縮機２１の周波数Ｆが増加すると、低圧Ｐｅが低下するとともに、過冷却度ＳＣが大きくなる。このため、制御部８は、圧縮機２１の周波数Ｆの増加に追従するように、膨張弁過冷却度制御によって、膨張弁２４の開度ＭＶを徐々に大きくしている。図３に示されるΔｔｃは、圧縮機制御及び膨張弁制御の制御時間間隔である。尚、制御を行うタイミング及び制御時間間隔Δｔｃは、圧縮機及び膨張弁とで異なっていてもよい。
【００７５】
そして、低圧Ｐｅが垂下開始圧力Ｐｅｄｉまで低下すると、制御部８は、垂下条件を満たすものと判定して、圧縮機２１の周波数Ｆを低下させる垂下制御を開始する。制御部８は、垂下制御によって、圧縮機２１の周波数Ｆを徐々に低下させる。但し、垂下制御における圧縮機２１の周波数Ｆの低下は、徐々に低下させるものに限定されず、一気に低下させるものでもよい。
【００７６】
そして、垂下制御によって圧縮機２１の周波数Ｆが低下すると、低圧Ｐｅの低下が弱まるとともに、過冷却度ＳＣが小さくなる。このため、制御部８は、圧縮機２１の周波数Ｆの低下に追従するように、膨張弁過冷却度制御によって、膨張弁２４の開度ＭＶを徐々に小さくする。その後、低圧Ｐｅの低下が止まって増加に転じると、過冷却度ＳＣが大きくなるため、制御部８は、膨張弁過冷却度制御によって、膨張弁２４の開度ＭＶを徐々に大きくする。膨張弁過冷却度制御によって膨張弁２４の開度ＭＶが大きくなると、低圧Ｐｅの増加がさらに強まる。
【００７７】
そして、垂下制御及び膨張弁過冷却度制御によって、低圧Ｐｅが垂下終了圧力Ｐｅｄｏまで増加すると、制御部８は、垂下条件を満たさないものと判定して、垂下制御を終了する。その後、空気調和装置１の運転状態は、垂下制御開始前と同様の状態に戻る。
【００７８】
尚、図３は、後述の垂下抑制制御を行わない場合（垂下回数Ｎｄ＝０の場合）と同様の制御状態であるため、この場合の膨張弁２４の開度ＭＶの変化幅ΔＭＶを変化幅ΔＭＶ０とする。また、圧縮機２１の周波数Ｆの変化幅は、垂下制御中であるかどうか、又は、後述の垂下抑制制御を行っているかどうかによらず、変化幅ΔＦとする。
【００７９】
＜垂下抑制制御＞
上記の垂下制御は、空気調和装置１の運転条件や運転モード（冷房運転や暖房運転）によって、繰り返し行われる場合がある。言い換えれば、低圧Ｐｅが垂下開始圧力Ｐｅｄｉまで低下しやすい運転条件で空気調和装置１を運転すると、図３に示される垂下制御が何度も繰り返されるということである。そして、空気調和装置１は、垂下制御を繰り返し行うようになると、高い周波数で圧縮機２１を運転できなくなるため、空調能力を確保できなくなる。
【００８０】
そこで、制御部８は、上記の垂下制御を行うとともに、垂下制御を行う回数である垂下回数Ｎｄを計数し、垂下回数Ｎｄの増加に応じて、膨張弁２４の開度ＭＶを変化させる際の開度の変化幅ΔＭＶを大きくする垂下抑制制御を行っている。
【００８１】
次に、垂下抑制制御について、図４〜図７を用いて説明する。
【００８２】
まず、垂下制御が１回も行われていない状態を想定する。このため、制御部８は、垂下回数Ｎｄ＝０を記憶している。また、垂下回数Ｎｄは、リモコン７のリモコン表示部７５に表示可能になっている。
【００８３】
図３の垂下制御開始前と同様に、図５の垂下制御開始前においても、制御部８は、圧縮機能力制御によって、圧縮機２１の周波数Ｆを徐々に増加させ、膨張弁過冷却度制御によって、膨張弁２４の開度ＭＶを徐々に大きくしている。このときの膨張弁２４の開度ＭＶの変化幅ΔＭＶは、垂下回数Ｎｄ＝０であるため、変化幅ΔＭＶ０である。
【００８４】
そして、低圧Ｐｅが垂下開始圧力Ｐｅｄｉまで低下すると、制御部８は、垂下条件を満たすものと判定して（図４のステップＳＴ１参照）、圧縮機２１の周波数Ｆを低下させる垂下制御を開始する（図４のステップＳＴ２参照）。
【００８５】
そして、垂下制御を開始すると、制御部８は、垂下回数Ｎｄを計数し（図４のステップＳＴ３参照）、垂下回数Ｎｄが０回から１回となる。制御部８は、垂下回数Ｎｄ＝１を記憶する。リモコン７は、リモコン表示部７５に垂下回数Ｎｄを表示可能である。
【００８６】
そして、垂下制御によって圧縮機２１の周波数Ｆが低下すると、図３の垂下制御と同様に、低圧Ｐｅの低下が弱まるとともに、過冷却度ＳＣが小さくなる。このため、制御部８は、圧縮機２１の周波数Ｆの低下に追従するように、膨張弁過冷却度制御によって、膨張弁２４の開度ＭＶを徐々に小さくする。その後、低圧Ｐｅの低下が止まって増加に転じると、過冷却度ＳＣが大きくなるため、制御部８は、膨張弁過冷却度制御によって、膨張弁２４の開度ＭＶを徐々に大きくする。膨張弁過冷却度制御によって膨張弁２４の開度ＭＶが大きくなると、低圧Ｐｅの増加がさらに強まる。
【００８７】
このとき、制御部８は、垂下回数Ｎｄの増加（Ｎｄが０から１に増加）に応じて、膨張弁２４の開度ＭＶを変化させる際の開度の変化幅ΔＭＶを大きくする垂下抑制制御（垂下回数Ｎｄ＝１の場合）を行う（図４のステップＳＴ４参照）。具体的には、制御部８は、目標過冷却度ＳＣｔと過冷却度ＳＣとの過冷却度差ΔＳＣに応じた膨張弁２４の開度ＭＶの変化幅ΔＭＶを決定する際に、垂下回数Ｎｄ＝０の場合の変化幅ΔＭＶ（＝ΔＭＶ０）よりも大きい変化幅ΔＭＶ（＝ΔＭＶ１）に補正する。この補正は、垂下回数Ｎｄ＝０の場合の変化幅ΔＭＶ（＝ΔＭＶ０）、又は、変化幅ΔＭＶを得る過程で使用される流量比等の値に、垂下回数Ｎｄ＝１の場合の垂下係数Ｃｄ（＝Ｃｄ１）を乗じることによって行われる。ここで、垂下係数Ｃｄ１＞１である。また、垂下係数Ｃｄを用いた補正ではなく、垂下回数Ｎｄ＝０の場合の変化幅ΔＭＶ（＝ΔＭＶ０）に、垂下回数Ｎｄ＝１の場合の補正変化幅ΔＭＶｄ１を加えること（ΔＭＶ１＝ΔＭＶ０＋ΔＭＶｄ１）によって行ってもよい。
【００８８】
このような垂下抑制制御（垂下回数Ｎｄ＝１の場合）を行うと、膨張弁２４の開度ＭＶが小さくなる速度が垂下回数Ｎｄ＝０の場合よりも高くなるため、低圧Ｐｅの低下が止まるタイミングが垂下回数Ｎｄ＝０の場合よりも早くなる。その後、低圧Ｐｅが増加に転じて過冷却度ＳＣが大きくなるが、この際にも、膨張弁２４の開度ＭＶが大きくなる速度が垂下回数Ｎｄ＝０の場合よりも高くなるため、低圧Ｐｅの増加が垂下回数Ｎｄ＝０の場合よりも強まる。
【００８９】
そして、垂下制御、膨張弁過冷却度制御及び垂下抑制制御（垂下回数Ｎｄ＝１の場合）によって、低圧Ｐｅが垂下終了圧力Ｐｅｄｏまで増加すると、制御部８は、垂下条件を満たさないものと判定して、垂下制御を終了する（図４のステップＳＴ５参照）。このとき、低圧Ｐｅが垂下終了圧力Ｐｅｄｏまで増加するタイミングが垂下回数Ｎｄ＝０の場合よりも早くなっているため、垂下制御を終了するタイミングも垂下回数Ｎｄ＝０の場合よりも早くなる。その後、空気調和装置１の運転状態は、垂下制御開始前の状態ではなく、垂下抑制制御（垂下回数Ｎｄ＝１の場合）が行われている状態になる。
【００９０】
次に、垂下制御が１回行われた状態を想定する。このため、制御部８は、垂下回数Ｎｄ＝１を記憶している。また、垂下回数Ｎｄは、リモコン７のリモコン表示部７５に表示可能になっている。
【００９１】
図５の垂下制御開始前と同様に、図６の垂下制御開始前においても、制御部８は、圧縮機能力制御によって、圧縮機２１の周波数Ｆを徐々に増加させ、膨張弁過冷却度制御によって、膨張弁２４の開度ＭＶを徐々に大きくしている。但し、制御部８は、前（１回目）の垂下制御時に垂下回数Ｎｄが増加（Ｎｄが０から１に増加）しているため、膨張弁２４の開度ＭＶを変化させる際の開度の変化幅ΔＭＶを大きくする垂下抑制制御が行われている。このため、膨張弁２４の開度ＭＶを変化させる際の開度の変化幅ΔＭＶは、垂下回数Ｎｄ＝０の場合の変化幅ΔＭＶ（＝ΔＭＶ０）よりも大きい変化幅ΔＭＶ（＝ΔＭＶ１）に補正されている。このような垂下抑制制御（垂下回数Ｎｄ＝１の場合）を行うことによって、膨張弁２４の開度ＭＶが大きくなる速度が垂下回数Ｎｄ＝０の場合よりも高くなるため、低圧Ｐｅの低下が垂下回数Ｎｄ＝０の場合よりも弱まる。
【００９２】
そして、低圧Ｐｅが垂下開始圧力Ｐｅｄｉまで低下すると、制御部８は、垂下条件を満たすものと判定して（図４のステップＳＴ１参照）、圧縮機２１の周波数Ｆを低下させる垂下制御を開始する（図４のステップＳＴ２参照）。このとき、低圧Ｐｅが垂下開始圧力Ｐｅｄｉまで低下するタイミングが垂下回数Ｎｄ＝０の場合よりも遅くなっているため、垂下制御を開始するタイミングも垂下回数Ｎｄ＝０の場合よりも遅くなる。
【００９３】
そして、垂下制御を開始すると、制御部８は、垂下回数Ｎｄを計数し（図４のステップＳＴ３参照）、垂下回数Ｎｄが１回から２回となる。制御部８は、垂下回数Ｎｄ＝２を記憶する。リモコン７は、リモコン表示部７５に垂下回数Ｎｄを表示可能である。
【００９４】
そして、垂下制御によって圧縮機２１の周波数Ｆが低下すると、図５の垂下制御と同様に、低圧Ｐｅの低下が弱まるとともに、過冷却度ＳＣが小さくなる。このため、制御部８は、圧縮機２１の周波数Ｆの低下に追従するように、膨張弁過冷却度制御によって、膨張弁２４の開度ＭＶを徐々に小さくする。その後、低圧Ｐｅの低下が止まって増加に転じると、過冷却度ＳＣが大きくなるため、制御部８は、膨張弁過冷却度制御によって、膨張弁２４の開度ＭＶを徐々に大きくする。膨張弁過冷却度制御によって膨張弁２４の開度ＭＶが大きくなると、低圧Ｐｅの増加がさらに強まる。
【００９５】
このとき、制御部８は、垂下回数Ｎｄの増加（Ｎｄが１から２に増加）に応じて、膨張弁２４の開度ＭＶを変化させる際の開度の変化幅ΔＭＶを大きくする垂下抑制制御（垂下回数Ｎｄ＝２の場合）を行う（図４のステップＳＴ４参照）。具体的には、制御部８は、目標過冷却度ＳＣｔと過冷却度ＳＣとの過冷却度差ΔＳＣに応じた膨張弁２４の開度ＭＶの変化幅ΔＭＶを決定する際に、垂下回数Ｎｄ＝０の場合の変化幅ΔＭＶ（＝ΔＭＶ０）よりも大きい変化幅ΔＭＶ（＝ΔＭＶ２）に補正する。この補正は、垂下回数Ｎｄ＝０の場合の変化幅ΔＭＶ（＝ΔＭＶ０）、又は、変化幅ΔＭＶを得る過程で使用される流量比等の値に、垂下回数Ｎｄ＝２の場合の垂下係数Ｃｄ（＝Ｃｄ２）を乗じることによって行われる。ここで、垂下係数Ｃｄ２＞垂下係数Ｃｄ１である。また、垂下係数Ｃｄを用いた補正ではなく、垂下回数Ｎｄ＝０の場合の変化幅ΔＭＶ（＝ΔＭＶ０）に、垂下回数Ｎｄ＝２の場合の補正変化幅ΔＭＶｄ２を加えること（ΔＭＶ２＝ΔＭＶ０＋ΔＭＶｄ２）によって行ってもよい。ここで、補正変化幅ΔＭＶｄ２＞補正変化幅ΔＭＶｄ１である。
【００９６】
このような垂下抑制制御（垂下回数Ｎｄ＝２の場合）を行うと、膨張弁２４の開度ＭＶが小さくなる速度が垂下回数Ｎｄ＝１の場合よりも高くなるため、低圧Ｐｅの低下が止まるタイミングが垂下回数Ｎｄ＝１の場合よりも早くなる。その後、低圧Ｐｅが増加に転じて過冷却度ＳＣが大きくなるが、この際にも、膨張弁２４の開度ＭＶが大きくなる速度が垂下回数Ｎｄ＝１の場合よりも高くなるため、低圧Ｐｅの増加が垂下回数Ｎｄ＝１の場合よりも強まる。
【００９７】
そして、垂下制御、膨張弁過冷却度制御及び垂下抑制制御（垂下回数Ｎｄ＝２の場合）によって、低圧Ｐｅが垂下終了圧力Ｐｅｄｏまで増加すると、制御部８は、垂下条件を満たさないものと判定して、垂下制御を終了する（図４のステップＳＴ５参照）。このとき、低圧Ｐｅが垂下終了圧力Ｐｅｄｏまで増加するタイミングが垂下回数Ｎｄ＝１の場合よりも早くなっているため、垂下制御を終了するタイミングも垂下回数Ｎｄ＝１の場合よりも早くなる。その後、空気調和装置１の運転状態は、垂下制御開始前の状態ではなく、垂下抑制制御（垂下回数Ｎｄ＝２の場合）が行われている状態になる。
【００９８】
また、垂下回数Ｎｄ＝３以上の場合にも、垂下回数Ｎｄ＝１、２の場合と同様の垂下抑制制御を行うことができる。但し、垂下回数Ｎｄの増加に応じて、膨張弁２４の開度ＭＶの変化幅ΔＭＶを大きくすればよい。そして、このような垂下抑制制御を何度か繰り返すと、空気調和装置１は、垂下条件を満たしにくくなり、垂下制御が繰り返し行われにくくなる。例えば、図７に示すように、垂下制御を２回繰り返した後、制御部８は、低圧Ｐｅが垂下開始圧力Ｐｅｄｉまで低下しない範囲で圧縮機制御及び膨張弁制御を行う。このため、空気調和装置１は、垂下制御が行われない安定した運転状態を得ることができる。そして、空気調和装置１は、高い周波数Ｆで圧縮機２１を運転でき、空調能力を確保できる。
【００９９】
（５）特徴
次に、空気調和装置１（冷凍装置）の特徴について説明する。
【０１００】
＜Ａ＞
空気調和装置１は、上記のように、垂下回数Ｎｄの増加に応じて膨張弁２４の開度ＭＶの変化幅ΔＭＶを大きくする制御（垂下抑制制御）を採用している。この制御は、図５〜７に示すように、冷媒回路１０における冷媒の圧力や温度の変動に対して素早く追従できるとともに、垂下回数Ｎｄの増加に応じてその追従性を向上させる。具体的には、垂下制御が開始されると、膨張弁２４の開度ＭＶの変化幅ΔＭＶが大きくなるため、図５〜図７の垂下制御中の低圧Ｐｅの経時変化に示すように、低圧Ｐｅが垂下終了条件まで増加することを促進できる。また、図６及び図７の垂下制御前の低圧Ｐｅの経時変化に示すように、垂下制御を行っていない状態においても低圧Ｐｅが低下しにくくなり、低圧Ｐｅが垂下開始条件まで低下することを抑制できる。この制御により、空気調和装置１は、垂下条件を満たしにくくなり、垂下制御が繰り返し行われにくくなる。これにより、空気調和装置１は、高い周波数Ｆで圧縮機２１を運転でき、空調能力（冷凍能力）を確保できる。
【０１０１】
尚、膨張弁２４の開度ＭＶの変化幅ΔＭＶは、図５及び図６に示すように、垂下回数Ｎｄが１回増加した際に大きくなってもよいし、垂下回数Ｎｄが複数回増加した際に大きくなってもよい。
【０１０２】
＜Ｂ＞
空気調和装置１は、上記のように、放熱器の出口における冷媒の過冷却度ＳＣに基づいて膨張弁２４の開度ＭＶを変化させる際に、その開度ＭＶの変化幅ΔＭＶを垂下回数Ｎｄの増加に応じて大きくする制御を採用している。ここで、放熱器は、冷房運転においては、室外熱交換器２３であり、暖房運転においては、室内熱交換器４１である。この制御により、空気調和装置１は、冷媒回路１０における冷媒の圧力や温度の変動に対して素早く追従しつつ、放熱器の出口における冷媒の過冷却度ＳＣを所定の状態にできる。
【０１０３】
＜Ｃ＞
空気調和装置１は、上記のように、垂下回数Ｎｄの増加に応じて膨張弁２４の開度ＭＶの変化幅ΔＭＶを大きくする制御を採用しているため、冷媒回路１０の冷凍サイクルにおける低圧Ｐｅに基づいて決定される垂下条件を満たしにくくすることができる。
【０１０４】
また、垂下条件は、冷媒回路１０の冷凍サイクルにおける低圧Ｐｅに基づくものに限定されない。例えば、垂下条件は、圧縮機２１の吐出側における冷媒の温度Ｔｄに基づくもの、圧縮機２１の吸入側における冷媒の過熱度ＳＨに基づくもの、又は、冷媒回路１０の冷凍サイクルにおける高圧Ｐｃに基づくものでもよい。
【０１０５】
ここで、過熱度ＳＨは、冷房運転において、冷媒の蒸発器として機能する室内熱交換器４１の出口における過熱度であり、暖房運転において、冷媒の蒸発器として機能する室外熱交換器４１の出口における過熱度である。制御部８は、冷房運転において、温度Ｔｓから室内熱交換器４１の温度Ｔｒｍを差し引いて過熱度ＳＨを得る。制御部８は、暖房運転において、温度Ｔｓから室外熱交換器２３の温度Ｔｏｍを差し引いて過熱度ＳＨを得る。高圧Ｐｃは、冷房運転において、冷媒の放熱器として機能する室外熱交換器２３における冷媒の凝縮圧力であり、暖房運転において、冷媒の放熱器として機能する室内熱交換器４１における冷媒の凝縮圧力である。制御部８は、冷房運転において、室外熱交換器２３の温度Ｔｏｍを冷媒の飽和圧力に換算して高圧Ｐｃを得る。制御部８は、暖房運転において、室内熱交換器４１の温度Ｔｒｍを冷媒の飽和圧力に換算して高圧Ｐｃを得る。
【０１０６】
圧縮機２１の吐出側における冷媒の温度Ｔｄに基づく垂下条件を採用する場合、制御部８は、垂下条件を満たすかどうかの判定基準値として、垂下制御を開始させる垂下開始条件としての垂下開始温度Ｔｄｄｉと、垂下制御を終了させる垂下終了条件としての垂下終了温度Ｔｄｄｏと、を有している。垂下終了温度Ｔｄｄｏは、垂下開始圧力Ｔｄｄｉ以下の温度値に設定される。
【０１０７】
圧縮機２１の吸入側における冷媒の過熱度ＳＨに基づく垂下条件を採用する場合、制御部８は、垂下条件を満たすかどうかの判定基準値として、垂下制御を開始させる垂下開始条件としての垂下開始過熱度ＳＨｄｉと、垂下制御を終了させる垂下終了条件としての垂下終了過熱度ＳＨｄｏと、を有している。垂下終了過熱度ＳＨｄｏは、垂下開始過熱度ＳＨｄｉ以下の温度値に設定される。
【０１０８】
冷媒回路１０の冷凍サイクルにおける高圧Ｐｃに基づく垂下条件を採用する場合、制御部８は、垂下条件を満たすかどうかの判定基準値として、垂下制御を開始させる垂下開始条件としての垂下開始圧力Ｐｃｄｉと、垂下制御を終了させる垂下終了条件としての垂下終了圧力Ｐｃｄｏと、を有している。垂下終了圧力Ｐｃｄｏは、垂下開始圧力Ｐｃｄｉ以下の圧力値に設定される。
【０１０９】
このような温度Ｔｄ、過熱度ＳＨ及び高圧Ｐｃに基づく垂下条件を採用する場合においても、垂下回数Ｎｄの増加に応じて膨張弁２４の開度ＭＶの変化幅ΔＭＶを大きくする制御（垂下抑制制御）を採用することができる。この場合でも、空気調和装置１は、温度Ｔｄ、過熱度ＳＨ又は高圧Ｐｃに基づいて決定される垂下条件を満たしにくくすることができる。但し、温度Ｔｄ、過熱度ＳＨ及び高圧Ｐｃは、圧縮機制御及び膨張弁制御に対して低圧Ｐｅとは逆の変化を示す。このため、温度Ｔｄ、過熱度ＳＨ及び高圧Ｐｃを垂下条件として採用する場合には、図８に示すように、図７に示す低圧Ｐｅに基づく垂下条件を採用する場合とは逆の変化を示すことになる。
【０１１０】
尚、温度Ｔｄ、過熱度ＳＨ及び高圧Ｐｃに基づく垂下条件は、低圧Ｐｅに基づく垂下条件と組み合わせ採用してもよいし、また、低圧Ｐｅに基づく垂下条件に代えて採用してもよい。また、これらの垂下条件を複数組み合わせて採用する場合、制御部８は、ステップＳＴ３において、垂下回数Ｎｄを計数する際に、垂下条件ごとに垂下回数Ｎｄを計数してもよいし、垂下条件によらず垂下回数Ｎｄを計数してもよい。そして、制御部８は、垂下回数Ｎｄを垂下条件とともにリモコン７のリモコン表示部７５に表示してもよい。
【０１１１】
（６）変形例
＜Ａ＞
上記実施形態の垂下抑制制御は、膨張弁２４の開度ＭＶを冷媒回路１０における冷媒の圧力や温度の変動に対して素早く追従させることを主目的としている。このため、本変形例の垂下抑制制御は、圧縮機２１の周波数Ｆの変化に応じて、膨張弁２４の開度の変化幅ΔＭＶを変化させる制御を加えている。具体的には、制御部８は、膨張弁２４の開度の変化幅ΔＭＶを決定する際に、圧縮機２１の周波数Ｆの変化幅ΔＦ（又は、変化比）が大きいほど、変化幅ΔＭＶが大きくなるようにしている。また、制御部８は、膨張弁２４の開度の変化幅ΔＭＶを決定する際に、圧縮機２１の周波数Ｆの変化幅ΔＦ（又は、変化比）が小さいほど、変化幅ΔＭＶが大きくなるようにしている。
【０１１２】
この制御により、空気調和装置１は、圧縮機２１の周波数Ｆの変化に応じて膨張弁２４の開度の変化幅ΔＭＶを変化させるとともに、その際の変化幅ΔＭＶを垂下回数Ｎｄの増加に応じて大きくする制御を採用している。この制御は、圧縮機２１の周波数Ｆの変化を膨張弁２４の開度の変化幅ΔＭＶの決定に反映することができるため、圧縮機２１の周波数Ｆの変化に応じて発生する冷媒回路１０における冷媒の圧力や温度の変動に対して素早く追従できる。そして、この制御により、空気調和装置１は、垂下条件をさらに満たしにくくなり、垂下制御が繰り返し行われにくくなる。
【０１１３】
また、冷媒回路１０における冷媒の圧力や温度の変動は、圧縮機２１の周波数Ｆの変化だけでなく、室外ファン３６の周波数の変化によっても生じる。このため、制御部８は、膨張弁２４の開度の変化幅ΔＭＶを決定する際に、室外ファン３６の周波数の変化幅（又は、変化比）に応じて変化幅ΔＭＶが大きくなるようにしてもよい。
【０１１４】
＜Ｂ＞
上記実施形態及び変形例の垂下抑制制御は、ステップＳＴ３において計数した垂下回数Ｎｄを積算し続ける。しかし、垂下条件を満たすかどうかは、空気調和装置１の運転条件や運転モードによって異なる。垂下回数Ｎｄの増加に応じて膨張弁２４の開度の変化幅ΔＭＶを大きくする制御は、垂下条件を満たしにくい運転条件や運転モードの場合に、不要になる場合や開度の変化幅ΔＭＶを大きくする程度が小さくてよい場合がある。
【０１１５】
そこで、本変形例の垂下抑制制御は、運転を停止する場合又は運転モードを変更する場合に、垂下回数Ｎｄをリセット（Ｎｄ＝０）するものである。具体的には、図９に示すように、制御部８は、ステップＳＴ５の後に、ステップＳＴ６において、運転停止又は運転モードの変更の有無を判定する。そして、制御部８は、ステップＳＴ６において、運転停止又は運転モードの変更があると判定した場合に、ステップＳＴ７において、垂下回数Ｎｄをリセット（Ｎｄ＝０）する。
【０１１６】
この垂下回数Ｎｄのリセットは、空気調和装置１の運転開始時や運転モードの変更後に、運転停止前や運転モードの変更前における膨張弁２４の開度の変化幅ΔＭＶが維持されないようにできる。この垂下回数Ｎｄのリセットにより、空気調和装置１は、運転開始時の運転条件や運転モードに応じて、膨張弁２４の開度の変化幅ΔＭＶを大きくする制御を行うことができる。
【０１１７】
＜Ｃ＞
上記実施形態及び変形例の空気調和装置１は、室外熱交換器２３と室内熱交換器４１との間に膨張弁２４が１つ設けられ、かつ、圧縮機２１の吸入側にアキュムレータ２８が設けられている冷媒回路１０を有している。そして、空気調和装置１の制御部８は、膨張弁過冷却度制御を行う膨張弁２４に対して、垂下回数Ｎｄの増加に応じて開度の変化幅ΔＭＶを大きくする制御（垂下抑制制御）を採用している。しかし、膨張弁の数や配置を含む冷媒回路の構成は、これに限定されるものではない。
【０１１８】
例えば、図１０及び図１１に示すように、空気調和装置１が、室外熱交換器２３と室内熱交換器４１との間にレシーバ２５が設けられ、かつ、レシーバ２５の上流側及び下流側に２つの膨張弁２４ａ、２４ｂが設けられている冷媒回路１０を有してもよい。ここで、膨張弁２４ａは、液冷媒管３５のうち室外熱交換器２３とレシーバ２５との間の部分に設けられている。膨張弁２４ｂは、液冷媒管３５のうちレシーバ２５と液側閉鎖弁２６との間の部分に設けられている。
【０１１９】
そして、冷房運転において、膨張弁２４ａは、冷媒回路１０内の冷媒の流れに対して上流側の第１膨張弁として機能し、膨張弁２４ｂは、冷媒回路１０内の冷媒の流れに対して第１膨張弁２４ａの下流側の第２膨張弁として機能する。逆に、暖房運転において、膨張弁２４ｂは、冷媒回路１０内の冷媒の流れに対して上流側の第１膨張弁として機能し、膨張弁２４ａは、冷媒回路１０内の冷媒の流れに対して第１膨張弁２４ｂの下流側の第２膨張弁として機能する。
【０１２０】
そして、制御部８は、基本制御として、圧縮機能力制御、膨張弁過冷却度制御、及び、膨張弁吐出温度制御を行う。ここで、圧縮機能力制御及び膨張弁過冷却度制御は、上記実施形態と同じ制御である。但し、膨張弁過冷却度制御は、２つの膨張弁２４ａ、２４ｂのうち冷媒回路１０内の冷媒の流れに対して上流側の第１膨張弁によって行われる。また、膨張弁吐出温度制御は、圧縮機２１の吐出側における冷媒の温度Ｔｄに基づいて、２つの膨張弁２４ａ、２４ｂのうち冷媒回路１０内の冷媒の流れに対して下流側の第２膨張弁の開度ＭＶを変化させる制御である。具体的には、制御部８は、温度Ｔｄが目標温度Ｔｄｔになるように、第２膨張弁の開度ＭＶを変化させる。
【０１２１】
また、制御部８は、垂下制御及び垂下抑制制御を行う。ここで、垂下制御及び垂下抑制制御は、上記実施形態及び変形例と同じ制御である。但し、垂下抑制制御は、２つの膨張弁２４ａ、２４ｂのうち冷媒回路１０内の冷媒の流れに対して下流側の第２膨張弁に適用される。言い換えれば、制御部８は、膨張弁過冷却度制御を行う膨張弁ではなく、膨張弁吐出温度制御を行う第２膨張弁に対して、垂下回数Ｎｄの増加に応じて開度の変化幅ΔＭＶを大きくする制御（垂下抑制制御）を採用している。
【０１２２】
このような空気調和装置１においても、垂下制御、膨張弁吐出温度制御及び垂下抑制制御によって、図５〜図８に示すように、垂下条件を満たしにくくなり、垂下制御が繰り返し行われにくくなる。このため、空気調和装置１は、垂下制御が行われない安定した運転状態を得ることができる。そして、空気調和装置１は、高い周波数Ｆで圧縮機２１を運転でき、空調能力（冷凍能力）を確保できる。
【０１２３】
＜Ｄ＞
上記実施形態及び変形例の空気調和装置１は、冷房運転及び暖房運転を切り換えて行う型式の空気調和装置であるが、空気調和装置の型式はこれに限定されず、冷房運転だけを行う形式の空気調和装置でもよい。また、垂下制御を行う冷凍装置でもよい。
【０１２４】
以上、本開示の実施形態を説明したが、請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能であることが理解されるであろう。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本開示は、垂下制御を行う冷凍装置に対して、広く適用可能である。
【符号の説明】
【０１２６】
１                    空気調和装置（冷凍装置）
８                    制御部
１０                  冷媒回路
２１                  圧縮機
２３                  室外熱交換器（放熱器、蒸発器）
２４、２４ａ、２４ｂ  膨張弁
４１                  室内熱交換器（蒸発器、放熱器）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２７】
【特許文献１】特開２０１６−１８３８２４号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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