(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒回路（20）で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行い、上記冷媒回路（20）の室内熱交換器（37）で冷媒を蒸発させる冷房運転、又は上記室内熱交換器（37）で冷媒を凝縮させる暖房運転を行う空気調和装置であって、
冷房運転時の冷媒蒸発温度又は暖房運転時の冷媒凝縮温度として上記室内熱交換器（37）の温度を検出する熱交換器温度検出手段（77）と、
上記室内熱交換器（37）へ送られる室内空気の温度を検出する室内温度検出手段（76）と、
上記熱交換器温度検出手段（77）の検出値である熱交換器検出温度、上記室内温度検出手段（76）の検出値である室内検出温度、及びユーザーにより入力された設定温度に基づいて上記室内熱交換器（37）の温度の制御目標値を所定時間毎に更新するように構成されて、上記熱交換器検出温度と現在設定されている上記制御目標値の差、及び上記室内検出温度と上記設定温度の差を用いて新たな上記制御目標値を設定する設定手段（81）と、
上記熱交換器検出温度が上記設定手段（81）により設定された制御目標値となるように上記冷媒回路（20）の圧縮機（30）の容量を制御する容量制御手段（82）と
を備えている空気調和装置。
【請求項２】
請求項１記載の空気調和装置において、
設定手段（81）は、予め設定された基準値を記憶する一方、室内検出温度と設定温度の差に基づいて定められる第１補正値と、室内検出温度と上記設定温度の差及び熱交換器検出温度と現在設定されている制御目標値の差に基づいて定められる第２補正値とを少なくとも用いて上記基準値を補正することにより得られた値を新たな上記制御目標値として設定している空気調和装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の空気調和装置において、
冷房運転時に室内検出温度が設定温度よりも所定値だけ低くなった場合、又は暖房運転時に室内検出温度が設定温度よりも所定値だけ高くなった場合に圧縮機（30）を停止させるサーモオフ動作と、
冷房運転時に室内検出温度が設定温度よりも所定値だけ高くなった場合、又は暖房運転時に室内検出温度が設定温度よりも所定値だけ低くなった場合に上記サーモオフ動作により停止された圧縮機（30）を起動するサーモオン動作とを行う一方、
上記サーモオフ動作により圧縮機（30）が停止される時点での制御目標値を記憶する記憶手段（83）を備え、
容量制御手段（82）は、上記記憶手段（83）が記憶している値を上記サーモオン動作により圧縮機（30）を起動する際の制御目標値として用いている空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和装置の制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、冷媒回路で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う空気調和装置が広く知られている。また、空気調和装置としては、圧縮機モータの回転数を変更することにより、圧縮機の容量を可変としたものも知られている。この種の空気調和装置は、室内の空気温度を検出し、その値と設定温度の差に基づいて圧縮機の容量を制御している。
【０００３】
例えば、冷房運転時において、室内温度の検出値がユーザーにより設定された設定温度よりも高ければ、圧縮機の容量を増やして空調能力を増大させる。また、室内温度の検出値ユーザーにより設定された設定温度の差が小さい場合には、圧縮機の容量を減らして空調能力を減少させる。更に、室内温度の検出値がユーザーにより設定された設定温度を下回れば、圧縮機を停止して室内空気の冷却を中止する。このように、上記空気調和装置では、室内温度と設定温度の差を制御パラメータとし、室内温度が設定温度となるように圧縮機の容量を調節している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
空気調和装置で室内の冷房や暖房を行う場合において、圧縮機の容量を変更したとしても、それによって室内温度が変化するまでにはある程度の時間を要する。このため、室内温度と設定温度の差を制御パラメータとする従来の空気調和装置では、圧縮機容量の変更に対する応答が得られるまでに時間がかかり、圧縮機容量を適切に制御できないという問題があった。
【０００５】
この問題について、冷房運転の場合を例に、図４を参照しながら説明する。例えば、冷房開始直後のような室内温度と設定温度の差が大きい状態では、圧縮機容量が増大されてゆく。一方、室内温度は、圧縮機を起動して暫くの間は僅かずつしか低下しないが、その間も圧縮機容量は一定の割合で増え続ける。
【０００６】
その後、室内温度は低下して設定温度に達するが、その時点で圧縮機容量は最適値を超えてしまっている。また、この時点では、室内温度の低下割合が比較的大きくなっている。このため、室内温度が設定温度に達して圧縮機容量が削減され始めても、室内温度が低下し続けてサーモオフしてしまう。そして、一旦サーモオフすると、室内温度が設定温度を上回るまではサーモオンせず、その間は室内温度が上昇し続ける。
【０００７】
サーモオン後は圧縮機容量が次第に増してゆき、これにやや遅れて室内温度の低下が始まる。そして、室内温度の変化に圧縮機容量の調節が追いつかず、再びサーモオフすることとなる。このように、従来の空気調和装置では、室内温度が安定するまでに長時間を要し、ユーザーの快適性が充分に得られないおそれがあった。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、室内温度が安定するまでの時間を短縮してユーザーの快適性を向上させることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、冷房運転時の冷媒蒸発温度、又は暖房時の冷媒凝縮温度を目標値として圧縮機（30）の容量制御を行うようにしたものである。
【００１０】
本発明が講じた第１の解決手段は、冷媒回路（20）で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行い、上記冷媒回路（20）の室内熱交換器（37）で冷媒を蒸発させる冷房運転、又は上記室内熱交換器（37）で冷媒を凝縮させる暖房運転を行う空気調和装置を対象としている。そして、冷房運転時の冷媒蒸発温度又は暖房運転時の冷媒凝縮温度として上記室内熱交換器（37）の温度を検出する熱交換器温度検出手段（77）と、上記室内熱交換器（37）へ送られる室内空気の温度を検出する室内温度検出手段（76）と、上記熱交換器温度検出手段（77）の検出値である熱交換器検出温度、上記室内温度検出手段（76）の検出値である室内検出温度、及びユーザーにより入力された設定温度に基づいて上記室内熱交換器（37）の温度の制御目標値を所定時間毎に更新するように構成されて、上記熱交換器検出温度と現在設定されている上記制御目標値の差、及び上記室内検出温度と上記設定温度の差を用いて新たな上記制御目標値を設定する設定手段（81）と、上記熱交換器検出温度が上記設定手段（81）により設定された制御目標値となるように上記冷媒回路（20）の圧縮機（30）の容量を制御する容量制御手段（82）とを備えるものである。
【００１１】
本発明が講じた第２の解決手段は、上記第１の解決手段において、設定手段（81）は、予め設定された基準値を記憶する一方、室内検出温度と設定温度の差に基づいて定められる第１補正値と、室内検出温度と上記設定温度の差及び熱交換器検出温度と現在設定されている制御目標値の差に基づいて定められる第２補正値とを少なくとも用いて上記基準値を補正することにより得られた値を新たな上記制御目標値として設定するものである。
【００１２】
本発明が講じた第３の解決手段は、上記第１又は第２の解決手段において、冷房運転時に室内検出温度が設定温度よりも所定値だけ低くなった場合、又は暖房運転時に室内検出温度が設定温度よりも所定値だけ高くなった場合に圧縮機（30）を停止させるサーモオフ動作と、冷房運転時に室内検出温度が設定温度よりも所定値だけ高くなった場合、又は暖房運転時に室内検出温度が設定温度よりも所定値だけ低くなった場合に上記サーモオフ動作により停止された圧縮機（30）を起動するサーモオン動作とを行う一方、上記サーモオフ動作により圧縮機（30）が停止される時点での制御目標値を記憶する記憶手段（83）を備え、容量制御手段（82）は、上記記憶手段（83）が記憶している値を上記サーモオン動作により圧縮機（30）を起動する際の制御目標値として用いるものである。
【００１３】
−作用−
上記第１の解決手段では、空気調和装置の冷媒回路（20）で冷媒が循環し、冷凍サイクルが行われる。つまり、冷媒回路（20）では、冷媒が相変化しつつ循環し、冷媒の圧縮、凝縮、膨張、蒸発が順次行われる。また、上記空気調和装置には、熱交換器温度検出手段（77）、室内温度検出手段（76）、設定手段（81）、及び容量制御手段（82）が設けられる。
【００１４】
上記空気調和装置は、冷房運転又は暖房運転を行う。この空気調和装置では、室内熱交換器（37）において冷媒と室内空気とが熱交換する。そして、冷房運転中であれば室内熱交換器（37）で冷媒が室内空気から吸熱して蒸発し、暖房運転中であれば室内熱交換器（37）で冷媒が室内空気へ放熱して凝縮する。尚、本解決手段の空気調和装置は、冷房運転と暖房運転の何れか一方だけを行うものであってもよいし、冷房運転と暖房運転を切り換えて行うものであってもよい。
【００１５】
上記熱交換器温度検出手段（77）は、室内熱交換器（37）のうち冷媒が相変化しつつある部分の温度を検出し、検出値である熱交換器検出温度を出力する。冷房運転中には、室内熱交換器（37）が蒸発器となることから、熱交換器検出温度が冷媒蒸発温度に相当する。暖房運転中には、室内熱交換器（37）が凝縮器となることから、熱交換器検出温度が冷媒凝縮温度に相当する。
【００１６】
上記室内温度検出手段（76）は、室内熱交換器（37）へ供給される室内空気温度を検出し、検出値である室内検出温度を出力する。つまり、室内温度検出手段（76）は、室内熱交換器（37）で冷媒と熱交換する前の室内空気の温度を検出する。
【００１７】
上記設定手段（81）には、熱交換器温度検出手段（77）からの熱交換器検出温度と、室内温度検出手段（76）の室内検出温度とが入力される。更に、設定手段（81）には、空気調和装置のユーザーにより設定された設定温度も入力される。この設定手段（81）は、入力された熱交換器検出温度と室内検出温度と設定温度とを用いて演算等を行い、制御目標値を設定する。この制御目標値は、室内温度が設定温度となるように設定される。また、設定手段（81）は、制御目標値を所定時間が経過する毎に設定し直す。つまり、設定手段（81）は、制御目標値を所定時間毎に更新する。
【００１８】
上記容量制御手段（82）には、熱交換器温度検出手段（77）からの熱交換器検出温度と、設定手段（81）からの制御目標値とが入力される。この容量制御手段（82）は、熱交換器検出温度が制御目標値となるように、圧縮機（30）の容量を調節する。つまり、冷房運転時において、容量制御手段（82）は、熱交換器検出温度として検出された冷媒蒸発温度が制御目標値と一致するように、圧縮機（30）の容量を調節する。また、暖房運転時において、容量制御手段（82）は、熱交換器検出温度として検出された冷媒凝縮温度が制御目標値と一致するように、圧縮機（30）の容量を調節する。
【００１９】
上記第２の解決手段では、設定手段（81）に所定の基準値が記録されている。また、設定手段（81）は、第１補正値と第２補正値とを定める。第１補正値は、室内検出温度と設定温度の差に基づいて定められる。第２補正値は、室内検出温度と設定温度の差と、熱交換器検出温度と設定温度の差との両方に基づいて定められる。設定手段（81）は、少なくとも第１補正値と第２補正値とを用い、予め設定された基準値を補正する。そして、設定手段（81）は、基準値を補正することにより得られた値を、制御目標値として設定する。
【００２０】
上記第３の解決手段では、空気調和装置がサーモオフ動作とサーモオン動作とを行う。サーモオフ動作は、冷房運転中に室内温度が下がりすぎた場合、又は暖房中に室内温度が上がりすぎた場合に行われる。サーモオン動作は、冷房運転中に室内温度が上がりすぎた場合、又は暖房中に室内温度が下がりすぎた場合に行われる。
【００２１】
本解決手段において、空気調和装置には記憶手段（83）が設けられる。この記憶手段（83）は、サーモオフ動作により圧縮機（30）が停止された時点における制御目標値を記憶する。そして、本解決手段の容量制御手段（82）は、サーモオン動作により圧縮機（30）を再起動する際の制御目標値として、記憶手段（83）に記録された値を用いる。一方、圧縮機（30）を再起動した後には、設定手段（81）により設定された制御目標値を用いて容量制御手段（82）が圧縮機（30）の容量を制御する。
【００２２】
【発明の効果】
本発明では、設定手段（81）が冷媒の蒸発温度又は凝縮温度の目標値として制御目標値を設定し、容量制御手段（82）が熱交換器温度検出手段（77）の検出値を制御目標値と一致させるために圧縮機（30）の容量を調節している。そして、圧縮機（30）の容量を変更した場合、熱交換器温度検出手段（77）の検出値、即ち冷媒蒸発温度や冷媒凝縮温度の実測値は、室内温度に比べて短時間のうちに変化する。従って、本発明によれば、応答の遅い室内温度を直接の制御目標とする従来の空気調和装置に比べ、室内温度が安定するまでの時間を大幅に短縮することができ、ユーザーの快適性を向上させることができる。
【００２３】
また、上記第３の解決手段では、サーモオン動作により圧縮機（30）を再起動する際の制御目標値として、サーモオフ動作により圧縮機（30）が停止した時点の値を用いている。従って、本解決手段によれば、サーモオフ動作時の状態から引き続いてサーモオン動作後も圧縮機（30）の容量制御を行うことが可能となり、室内温度が安定するまでの時間を確実に短縮できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本発明に係る空気調和装置である空調機（10）は、冷房運転と暖房運転とを切り換えて行うように構成されている。
【００２５】
図１に示すように、上記空調機（10）は、冷媒回路（20）及びコントローラ（80）を備えている。この冷媒回路（20）は、室外回路（21）、室内回路（22）、液側連絡管（23）、及びガス側連絡管（24）により構成されている。室外回路（21）は、室外機（11）に設けられている。この室外機（11）には、室外ファン（12）が設けられている。一方、室内回路（22）は、室内機（13）に設けられている。この室内機（13）には、室内ファン（14）が設けられている。
【００２６】
上記室外回路（21）には、圧縮機（30）、四路切換弁（33）、室外熱交換器（34）、レシーバ（35）、及び電動膨張弁（36）が設けられている。また、室外回路（21）には、ブリッジ回路（40）、過冷却回路（50）、液側閉鎖弁（25）、及びガス側閉鎖弁（26）が設けられている。更に、室外回路（21）には、ガス連通管（61）及び均圧管（63）が接続されている。
【００２７】
上記室外回路（21）において、圧縮機（30）の吐出ポート（32）は、四路切換弁（33）の第１のポートに接続されている。四路切換弁（33）の第２のポートは、室外熱交換器（34）の一端に接続されている。室外熱交換器（34）の他端は、ブリッジ回路（40）に接続されている。また、このブリッジ回路（40）には、レシーバ（35）と、電動膨張弁（36）と、液側閉鎖弁（25）とが接続されている。この点については、後述する。圧縮機（30）の吸入ポート（31）は、四路切換弁（33）の第３のポートに接続されている。四路切換弁（33）の第４のポートは、ガス側閉鎖弁（26）に接続されている。
【００２８】
上記ブリッジ回路（40）は、第１管路（41）、第２管路（42）、第３管路（43）、及び第４管路（44）をブリッジ状に接続して構成されている。このブリッジ回路（40）において、第１管路（41）の出口端が第２管路（42）の出口端と接続し、第２管路（42）の入口端が第３管路（43）の出口端と接続し、第３管路（43）の入口端が第４管路（44）の入口端と接続し、第４管路（44）の出口端が第１管路（41）の入口端と接続している。
【００２９】
第１〜第４の各管路（41〜44）には、逆止弁が１つずつ設けられている。第１管路（41）には、その入口端から出口端に向かう冷媒の流通のみを許容する逆止弁（CV-1）が設けられている。第２管路（42）には、その入口端から出口端に向かう冷媒の流通のみを許容する逆止弁（CV-2）が設けられている。第３管路（43）には、その入口端から出口端に向かう冷媒の流通のみを許容する逆止弁（CV-3）が設けられている。第４管路（44）には、その入口端から出口端に向かう冷媒の流通のみを許容する逆止弁（CV-4）が設けられている。
【００３０】
上記室外熱交換器（34）の他端は、ブリッジ回路（40）における第１管路（41）の入口端及び第４管路（44）の出口端に接続されている。ブリッジ回路（40）における第１管路（41）の出口端及び第２管路（42）の出口端は、円筒容器状に形成されたレシーバ（35）の上端部に接続されている。レシーバ（35）の下端部は、電動膨張弁（36）を介して、ブリッジ回路（40）における第３管路（43）の入口端及び第４管路（44）の入口端に接続されている。ブリッジ回路（40）における第２管路（42）の入口端及び第３管路（43）の出口端は、液側閉鎖弁（25）に接続されている。
【００３１】
上記室内回路（22）には、室内熱交換器（37）が設けられている。室内回路（22）の一端は、液側連絡管（23）を介して液側閉鎖弁（25）に接続されている。室内回路（22）の他端は、ガス側連絡管（24）を介してガス側閉鎖弁（26）に接続されている。つまり、液側連絡管（23）及びガス側連絡管（24）は、室外機（11）から室内機（13）に亘って設けられている。また、上記空調機（10）の設置後において、液側閉鎖弁（25）及びガス側閉鎖弁（26）は、常に開放状態とされる。
【００３２】
上記過冷却回路（50）は、その一端がレシーバ（35）の下端と電動膨張弁（36）の間に接続され、その他端が圧縮機（30）の吸入ポート（31）に接続されている。この過冷却回路（50）には、その一端から他端に向かって順に、第１電磁弁（51）と、温度自動膨張弁（52）と、過冷却熱交換器（54）とが設けられている。過冷却熱交換器（54）は、レシーバ（35）から電動膨張弁（36）へ向けて流れる冷媒と過冷却回路（50）を流れる冷媒とを熱交換させるように構成されている。また、温度自動膨張弁（52）の感温筒（53）は、過冷却回路（50）における過冷却熱交換器（54）の下流部に取り付けられている。
【００３３】
上記ガス連通管（61）は、その一端がレシーバ（35）の上端部に接続され、その他端が電動膨張弁（36）とブリッジ回路（40）の間に接続されている。また、ガス連通管（61）の途中には、第２電磁弁（62）が設けられている。
【００３４】
上記均圧管（63）は、一端がガス連通管（61）における第２電磁弁（62）とレシーバ（35）の間に接続され、他端が室外回路（21）における圧縮機（30）の吐出ポート（32）と四路切換弁（33）の間に接続されている。また、均圧管（63）には、その一端から他端に向かう冷媒の流通のみを許容する均圧用逆止弁（53）が設けられている。
【００３５】
上記圧縮機（30）は、密閉型で高圧ドーム型に構成されている。具体的に、この圧縮機（30）は、スクロール型の圧縮機構と、該圧縮機構を駆動する電動機とを、円筒状のハウジングに収納して構成されている。吸入ポート（31）から吸い込まれた冷媒は、圧縮機構へ直接導入される。圧縮機構で圧縮された冷媒は、一旦ハウジング内に吐出された後に吐出ポート（32）から送り出される。尚、圧縮機構及び電動機は、図示を省略する。
【００３６】
上記圧縮機（30）の電動機には、図外のインバータを通じて電力が供給される。このインバータの出力周波数を変更すると、電動機の回転数が変化して圧縮機容量が変化する。つまり、上記圧縮機（30）は、その容量が可変に構成されている。
【００３７】
上記室外熱交換器（34）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器により構成されている。また、この室外熱交換器（34）は、互いに直列接続された２つの部分から構成されている。室外熱交換器（34）には、室外ファン（12）によって室外空気が供給される。そして、室外熱交換器（34）は、冷媒回路（20）を循環する冷媒と室外空気とを熱交換させる。
【００３８】
上記室内熱交換器（37）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器により構成されている。この室内熱交換器（37）には、室内ファン（14）によって室内空気が供給される。そして、室内熱交換器（37）は、冷媒回路（20）の冷媒と室内空気とを熱交換させる。
【００３９】
上記四路切換弁（33）は、第１のポートと第２のポートが連通し且つ第３のポートと第４のポートが連通する状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートと第４のポートが連通し且つ第２のポートと第３のポートが連通する状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わる。この四路切換弁（33）の切換動作によって、冷媒回路（20）における冷媒の循環方向が反転する。
【００４０】
上記空調機（10）には、圧力センサや温度センサが設けられている。これらセンサの検出値は、上記コントローラ（80）に入力されて、空調機（10）の運転制御に用いられる。
【００４１】
具体的に、圧縮機（30）の吸入ポート（31）に接続する配管には、圧縮機（30）の吸入冷媒圧力を検出するための低圧圧力センサ（71）と、その吸入冷媒温度を検出するための吸入管温度センサ（77）とが設けられている。圧縮機（30）の吐出ポート（32）に接続する配管には、圧縮機（30）の吐出冷媒温度を検出するための吐出管温度センサ（74）が設けられている。
【００４２】
また、室外機（11）には、室外空気の温度を検出するための外気温センサ（72）が設けられている。室外熱交換器（34）には、その伝熱管温度を検出するための室外熱交換器温度センサ（73）が設けられている。
【００４３】
また、室内機（13）には、室内熱交換器（37）へ送られる室内空気の温度を検出するための内気温センサ（75）が設けられている。内気温センサ（75）は、その検出値を室内検出温度として出力するものであり、室内温度検出手段を構成している。
【００４４】
また、室内熱交換器（37）には、その伝熱管温度を検出するための室内熱交換器温度センサ（76）が設けられている。この室内熱交換器温度センサ（76）は、室内熱交換器（37）の伝熱管のうち、運転中にその内部で冷媒が気液二相状態となる部分に取り付けられている。そして、室内熱交換器温度センサ（76）は、冷媒の蒸発温度又は凝縮温度として室内熱交換器（37）の温度を検出し、その検出値を熱交換器検出温度として出力する熱交換器温度検出手段を構成している。
【００４５】
上記コントローラ（80）は、設定手段である目標値設定部（81）を備えている。目標値設定部（81）には、内気温センサ（75）からの室内検出温度と、室内熱交換器温度センサ（76）からの熱交換器検出温度と、図外のリモコンからの設定温度とが入力されている。尚、この設定温度は、ユーザーがリモコンを操作することにより入力される。そして、目標値設定部（81）は、室内検出温度、熱交換器検出温度、及び設定温度に基づき、制御目標値を設定するように構成されている。
【００４６】
また、上記コントローラ（80）は、容量制御手段である容量制御部（82）を備えている。容量制御部（82）には、室内熱交換器温度センサ（76）からの熱交換器検出温度と、目標値設定部（81）で設定された制御目標値とが入力されている。そして、容量制御部（82）は、熱交換器検出温度が制御目標値となるように、上記インバータの出力周波数を変更する。上記インバータの出力周波数が変化すると、圧縮機（30）における電動機の回転数が変動し、圧縮機（30）の容量が変化する。つまり、容量制御部（82）は、熱交換器検出温度を制御目標値と一致させるために、圧縮機（30）の容量を調節するように構成されている。
【００４７】
更に、上記コントローラ（80）は、サーモオン動作及びサーモオフ動作を行うように構成されると共に、記憶手段（83）である目標値記憶部（83）を備えている。この目標値記憶部（83）は、サーモオフ動作により圧縮機（30）が停止された時点で設定されている制御目標値を記憶し、サーモオフ動作により圧縮機（30）を再起動する際に、この記憶している値を容量制御部（82）へ出力するように構成されている。
【００４８】
−運転動作−
上記空調機（10）の運転動作について説明する。この空調機（10）は、冷却動作による冷房運転と、ヒートポンプ動作による暖房運転とを切り換えて行う。
【００４９】
《冷房運転》
冷房運転時には、四路切換弁（33）が図１に実線で示す状態に切り換えられると共に、電動膨張弁（36）が所定開度に調節され、第１電磁弁（51）が開放され、第２電磁弁（62）が閉鎖される。また、室外ファン（12）及び室内ファン（14）が運転される。この状態で冷媒回路（20）において冷媒が循環し、室外熱交換器（34）を凝縮器とし且つ室内熱交換器（37）を蒸発器として冷凍サイクルが行われる。
【００５０】
具体的に、圧縮機（30）の吐出ポート（32）から吐出された冷媒は、四路切換弁（33）を通って室外熱交換器（34）へ送られる。室外熱交換器（34）では、冷媒が室外空気に対して放熱して凝縮する。凝縮した冷媒は、ブリッジ回路（40）の第１管路（41）を通ってレシーバ（35）に流入する。レシーバ（35）から流出した高圧の液冷媒は、その一部が分流されて過冷却回路（50）へ流入し、残りが過冷却熱交換器（54）へ流入する。
【００５１】
過冷却回路（50）へ流入した冷媒は、温度自動膨張弁（52）で減圧されて低圧冷媒となり、その後に過冷却熱交換器（54）へ流入する。過冷却熱交換器（54）では、レシーバ（35）からの高圧液冷媒と、温度自動膨張弁（52）で減圧された低圧冷媒とが熱交換を行う。そして、過冷却熱交換器（54）では、低圧冷媒が高圧液冷媒から吸熱して蒸発し、高圧液冷媒が冷却される。過冷却熱交換器（54）で蒸発した冷圧冷媒は、過冷却回路（50）を流れて圧縮機（30）に吸入される。一方、過冷却熱交換器（54）で冷却された高圧液冷媒は、電動膨張弁（36）へ送られる。
【００５２】
電動膨張弁（36）では、送り込まれた高圧液冷媒が減圧される。電動膨張弁（36）で減圧された冷媒は、その後にブリッジ回路（40）の第３管路（43）から液側連絡管（23）を通って室内熱交換器（37）へ送られる。
【００５３】
室内熱交換器（37）では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。つまり、室内熱交換器（37）では、室内機（13）に取り込まれた室内空気が冷媒に対して放熱する。この放熱によって室内空気の温度が低下し、低温の調和空気が生成する。生成した調和空気は、室内機（13）から室内へ供給されて冷房に利用される。
【００５４】
室内熱交換器（37）で蒸発した冷媒は、ガス側連絡管（24）及び四路切換弁（33）を流れ、吸入ポート（31）から圧縮機（30）に吸入される。圧縮機（30）は、吸入した冷媒を圧縮して再び吐出ポート（32）から吐出する。冷媒回路（20）では、以上のように冷媒が循環して冷却動作が行われる。
【００５５】
《暖房運転》
暖房運転時には、四路切換弁（33）が図１に破線で示す状態に切り換えられると共に、電動膨張弁（36）が所定開度に調節され、第１電磁弁（51）及び第２電磁弁（62）が閉鎖されている。また、室外ファン（12）及び室内ファン（14）が運転される。この状態で冷媒回路（20）において冷媒が循環し、室内熱交換器（37）を凝縮器とし且つ室外熱交換器（34）を蒸発器として冷凍サイクルが行われる。
【００５６】
具体的に、圧縮機（30）の吐出ポート（32）から吐出された冷媒は、四路切換弁（33）からガス側連絡管（24）を通って室内熱交換器（37）へ送られる。室内熱交換器（37）では、冷媒が室内空気に対して放熱して凝縮する。つまり、室内熱交換器（37）では、室内機（13）に取り込まれた室内空気が冷媒によって加熱される。この加熱によって室内空気の温度が上昇し、暖かい調和空気が生成する。生成した調和空気は、室内機（13）から室内へ供給されて暖房に利用される。
【００５７】
室内熱交換器（37）で凝縮した冷媒は、液側連絡管（23）とブリッジ回路（40）の第２管路（42）とを通ってレシーバ（35）に流入する。レシーバ（35）から流出した冷媒は、電動膨張弁（36）で減圧され、その後にブリッジ回路（40）の第４管路（44）を通って室外熱交換器（34）へ送られる。室外熱交換器（34）では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。
【００５８】
室外熱交換器（34）で蒸発した冷媒は、四路切換弁（33）を通って吸入ポート（31）から圧縮機（30）に吸入される。圧縮機（30）は、吸入した冷媒を圧縮して再び吐出ポート（32）から吐出する。冷媒回路（20）では、以上のように冷媒が循環してヒートポンプ動作が行われる。
【００５９】
《コントローラの動作》
上記コントローラ（80）が圧縮機の容量を制御する動作について説明する。
【００６０】
先ず、目標値設定部（81）の動作について説明する。目標値設定部（81）には、内気温センサ（75）からの室内検出温度と、室内熱交換器温度センサ（76）からの熱交換器検出温度と、リモコンからの設定温度とが入力される。
【００６１】
目標値設定部（81）は、下記の式〔１〕、式〔２〕に示す演算を、所定時間毎（例えば６０秒毎）に行う。そして、目標値設定部（81）は、冷房運転時には制御目標値として蒸発温度目標値(ＴeS)を、暖房運転時には制御目標値として凝縮温度目標値(ＴcS)を、それぞれ所定時間毎に設定する。
ＴeS ＝ ＴeSo − ＫＴ1 ＋ ＫＴ2    …  〔１〕
ＴcS ＝ ＴcSo ＋ ＫＴ1 − ＫＴ2    …  〔２〕
ＴeS ：蒸発温度目標値（冷房運転時の制御目標値）
ＴeSo：冷房定格能力時の冷媒蒸発温度
ＴcS ：凝縮温度目標値（暖房運転時の制御目標値）
ＴcSo：暖房定格能力時の冷媒凝縮温度
ＫＴ1：室温と設定温度の温度差による能力アップ項
ＫＴ2：学習による補正項
【００６２】
冷房定格能力時の蒸発温度(ＴeSo)と暖房定格能力時の凝縮温度(ＴcSo)とは、何れも所定の基準値であり、目標値設定部（81）に予め記録されている。この冷房定格能力時の蒸発温度(ＴeSo)は、JIS B 8615-1:1999に規定された冷房標準条件で定格能力が発揮される際の冷媒蒸発温度である。一方、暖房定格能力時の凝縮温度(ＴcSo)は、JIS B 8615-1:1999に規定された暖房標準条件で定格能力が発揮される際の冷媒凝縮温度である。
【００６３】
上記の演算において、室温と設定温度の温度差による能力アップ項(ＫＴ1)は、下記の式〔３〕により算出される。この項(ＫＴ1)は、第１補正値に相当するものであり、室内検出温度(Ｔr)と設定温度(ＴrS)の差に基づいて定められる。
ＫＴ1 ＝ Ｔr − ＴrS    …  〔３〕
Ｔr ：室内検出温度
ＴrS：設定温度
【００６４】
また、学習による補正項(ＫＴ2)は、図２に示すマップに基づいて決定される。この補正項(ＫＴ2)は、第２補正値に相当する。図２のマップにおいて、横軸ｅ1は、冷房運転時と暖房運転時とで異なる式により算出される。具体的には、下記の式に基づいて計算される。
冷房運転時：ｅ1 ＝ Ｔe − ＴeS'
暖房運転時：ｅ1 ＝ ＴcS' − Ｔc
Ｔe  ：冷房運転時の熱交換器検出温度（冷媒蒸発温度の実測値）
ＴeS'：現在設定されている蒸発温度目標値
Ｔc  ：暖房運転時の熱交換器検出温度（冷媒凝縮温度の実測値）
ＴcS'：現在設定されている凝縮温度目標値
【００６５】
図２のマップに基づいて学習による補正項(ＫＴ2)を定める際の一例を示すと、ｅ1＜-0.75で0.75≦ΔＴrS(=Ｔr-ＴrS)の場合には、ＫＴ2＝−２.０となる。また、-0.75≦ｅ1＜-0.25で0.25≦ΔＴrS＜0.75の場合には、ＫＴ2＝−１.０となる。また、-0.25≦ｅ1＜0.25で-0.25≦ΔＴrS＜0.25の場合には、ＫＴ2＝０となる。学習による補正項(ＫＴ2)は、このようにして図２のマップから定められる。
【００６６】
次に、容量制御部（82）の動作について説明する。容量制御部（82）には、室内熱交換器温度センサ（76）からの熱交換器検出温度と、目標値設定部（81）で設定された制御目標値とが入力されている。そして、容量制御部（82）は、熱交換器検出温度が制御目標値と一致するように、インバータの出力周波数を変更して圧縮機（30）の容量を調節する。
【００６７】
具体的に、冷房運転時において、容量制御部（82）は、熱交換器検出温度（即ち冷媒蒸発温度の実測値）が蒸発温度目標値(ＴeS)よりも高ければインバータの出力周波数を高くし、逆に蒸発温度目標値(ＴeS)よりも低ければインバータの出力周波数を低くする。一方、暖房運転時において、容量制御部（82）は、熱交換器検出温度（即ち冷媒凝縮温度の実測値）が凝縮温度目標値(ＴcS)よりも低ければインバータの出力周波数を高くし、逆に凝縮温度目標値(ＴcS)よりも高ければインバータの出力周波数を低くする。
【００６８】
ここで、図２のマップを定める際の考え方について、冷房運転時を例に説明する。
【００６９】
熱交換器検出温度(Ｔe)が蒸発温度目標値(ＴeS)よりも低い状態（ｅ1がマイナスの状態）で且つ室内検出温度(Ｔr)が設定温度(ＴrS)よりも高い状態（ΔＴrSがプラスの状態）では、空気をもっと冷却する必要があるにも拘わらず蒸発温度目標値(ＴeS)が高く設定され過ぎていることとなる。従って、このような状態では、学習による補正項(ＫＴ2)をマイナスの値とし、蒸発温度目標値(ＴeS)が低めに設定されるようにする。
【００７０】
これとは逆に、熱交換器検出温度(Ｔe)が蒸発温度目標値(ＴeS)よりも高い状態（ｅ1がプラスの状態）で且つ室内検出温度(Ｔr)が設定温度(ＴrS)よりも低い状態（ΔＴrSがマイナスの状態）では、空気をさほど冷却する必要がないにも拘わらず蒸発温度目標値(ＴeS)が低く設定され過ぎていることとなる。従って、このような状態では、学習による補正項(ＫＴ2)をプラスの値とし、蒸発温度目標値(ＴeS)が高めに設定されるようにする。
【００７１】
一方、熱交換器検出温度(Ｔe)が蒸発温度目標値(ＴeS)よりも高い状態（ｅ1がプラスの状態）で且つ室内検出温度(Ｔr)が設定温度(ＴrS)よりも高い状態（ΔＴrSがプラスの状態）では、空気をもっと冷却する必要がある、しかも蒸発温度目標値(ＴeS)が低めに設定されていることとなる。また、熱交換器検出温度(Ｔe)が蒸発温度目標値(ＴeS)よりも低い状態（ｅ1がマイナスの状態）で且つ室内検出温度(Ｔr)が設定温度(ＴrS)よりも低い状態（ΔＴrSがマイナスの状態）では、空気をあまり冷却する必要がなく、しかも蒸発温度目標値(ＴeS)が高めに設定されていることとなる。従って、熱交換器検出温度(Ｔe)が蒸発温度目標値(ＴeS)とほぼ一致して室内検出温度(Ｔr)が設定温度(ＴrS)とほぼ一致する状態だけでなく、上記の状態においても学習による補正項(ＫＴ2)をゼロとし、蒸発温度目標値(ＴeS)が現状に維持されるようにする。
【００７２】
上記コントローラ（80）は、サーモオン動作とサーモオフ動作とを行う。具体的に、冷房運転時において、コントローラ（80）は、室内検出温度(Ｔr)が設定温度(ＴrS)よりも所定温度（例えば１℃）だけ低くなると圧縮機（30）を停止させるサーモオフ動作を行い、室内検出温度(Ｔr)が設定温度(ＴrS)よりも所定温度（例えば１℃）だけ高くなると圧縮機（30）を起動させるサーモオン動作を行う。一方、暖房運転時において、コントローラ（80）は、室内検出温度(Ｔr)が設定温度(ＴrS)よりも所定温度だけ高くなると圧縮機（30）を停止させるサーモオフ動作を行い、室内検出温度(Ｔr)が設定温度(ＴrS)よりも所定温度だけ低くなると圧縮機（30）を起動させるサーモオン動作を行う。
【００７３】
目標値記憶部（83）は、サーモオフ動作により圧縮機（30）が停止した時点での制御目標値を記憶する。つまり、目標値記憶部（83）は、冷房運転時であれば蒸発温度目標値(ＴeS)を記憶し、暖房運転時であれば凝縮温度目標値(ＴcS)を記憶する。また、目標値記憶部（83）は、記憶している蒸発温度目標値(ＴeS)や凝縮温度目標値(ＴcS)を、サーモオン動作の際に容量制御部（82）へ出力する。そして、サーモオン動作により圧縮機（30）を起動させる場合、容量制御部（82）は、目標値記憶部（83）から入力された蒸発温度目標値(ＴeS)や凝縮温度目標値(ＴcS)を用いてインバータの出力周波数を決定する。
【００７４】
−実施形態の効果−
本実施形態では、コントローラ（80）において、目標値設定部（81）が冷媒の蒸発温度又は凝縮温度の目標値として制御目標値を設定し、容量制御部（82）が熱交換器検出温度を制御目標値に一致させるために圧縮機（30）の容量を調節している。そして、圧縮機（30）の容量を変更した場合、室内熱交換器温度センサ（76）が出力する熱交換器検出温度、即ち冷媒蒸発温度や冷媒凝縮温度の実測値は、室内温度に比べて短時間のうちに変化する。つまり、図３に示すように、圧縮機（30）の容量変化と熱交換器検出温度の変化との時間差は殆ど無い。
【００７５】
従って、本実施形態によれば、応答の遅い室内温度を直接の制御目標とする従来の空気調和装置に比べ、室内温度が安定するまでの時間を大幅に短縮することができ（図３参照）、ユーザーの快適性を向上させることができる。また、室内温度を短時間で安定させることができるため、サーモオフ動作やサーモオン動作による圧縮機（30）の発停回数を削減でき、圧縮機（30）の信頼性を高めることも可能となる。
【００７６】
更に、本実施形態によれば、圧縮機（30）の容量を短時間で最適値とすることができる。このため、圧縮機（30）が最適値を超える容量で運転される時間を短縮でき、圧縮機（30）の電動機で消費される電力を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る空調機の構成を示す配管系統図である。
【図２】コントローラの目標設定部に記録されているマップである。
【図３】実施形態に係る空調機の冷房運転時における室内温度、冷媒蒸発温度、及び圧縮機容量の時間変化を示す関係図である。
【図４】従来技術に係る空調機の冷房運転時における室内温度及び圧縮機容量の時間変化を示す関係図である。
【符号の説明】
（20）  冷媒回路
（30）  圧縮機
（37）  室内熱交換器
（76）  内気温センサ（室内温度検出手段）
（77）  室内熱交換器温度センサ（熱交換器温度検出手段）
（81）  目標値設定部（設定手段）
（82）  容量制御部（容量制御手段）
（83）  目標値記憶部（記憶手段）
【図１】
0003668750.tif 000002
【図２】
0003668750.tif 000003
【図３】
0003668750.tif 000004
【図４】
0003668750.tif 000005