(57)【要約】  本発明は、モジュールを冷却しつつ冷房性能の低下を抑制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。  空気調和装置（２００Ａ）において、圧縮機（１）と、室外熱交換器（３）と、室内熱交換器（８）と、室外熱交換器（３）と室内熱交換器（８）とを繋ぐ中間配管（６Ａ〜６Ｄ）と、中間配管（６Ｂ）に並列接続される冷却バイパス配管（５ｂ）と、冷却バイパス配管（５ｂ）に熱伝達可能なよう配置されるヒートシンク（５ａ）と、ヒートシンク（５ａ）を空冷する室外機ファン（１４）と、冷却バイパス配管（５ｂ）に配置されて冷却バイパス配管（５ｂ）に流す冷媒の流量を調整する冷却バイパス弁（１０ｂ）と、ヒートシンク（５ａ）に熱伝達可能なよう配置される制御器モジュール（５ｃ）と、を備え、制御器モジュール（５ｃ）の温度が第１の基準温度よりも高くなると、冷却バイパス弁（１０ｂ）の開度を大きくし冷却バイパス配管（５ｂ）に冷媒を流す。
2019194013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機と、  冷媒間で熱エネルギーを交換する第１の熱交換器と、  冷媒間で熱エネルギーを交換する第２の熱交換器と、  前記第２の熱交換器と前記圧縮機とを繋ぐ第１の配管と、  前記圧縮機と前記第１の熱交換器とを繋ぐ第２の配管と、  前記第１の熱交換器と前記第２の熱交換器とを繋ぐ第３の配管と、  前記第３の配管の一部に並列接続される第４の配管と、  前記第４の配管に熱伝達可能なよう配置されるヒートシンクと、  室外に配置されて前記ヒートシンクを空冷する室外機ファンと、  前記第４の配管に配置されて前記第４の配管に流す前記冷媒の流量を調整する第１の流量調整弁と、  前記ヒートシンクに熱伝達可能なよう配置されるモジュールと、を備え、  前記モジュールの温度が第１の基準温度よりも高くなると、前記第１の流量調整弁の開度を大きくし前記第４の配管に前記冷媒を流す、  ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記モジュールの温度が第１の基準温度よりも低い第２の基準温度よりも低くなると、前記第１の流量調整弁の開度を絞ることによって前記モジュールの温度を上昇させる、  ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記第３の配管上で、前記第３の配管と前記第４の配管との接続部のうち前記第１の熱交換器側の第１の接続部と、前記第１の熱交換器と、の間に配置されて、前記冷媒の圧力を調整する調圧電子膨張弁をさらに備え、  前記第３の配管上で、前記第３の配管と前記第４の配管との接続部のうち前記第２の熱交換器側の第２の接続部と、前記第２の熱交換器と、の間に配置されて、前記冷媒の圧力を調整する室内電子膨張弁をさらに備え、  冷房運転時には、前記調圧電子膨張弁の開度を最大にし、前記室内電子膨張弁の開度を絞ることによって前記モジュールの配置領域を流れる冷媒の冷媒温度を露点温度以上に保つ、  ことを特徴とする請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
暖房運転時には、前記調圧電子膨張弁の開度を絞り、前記室内電子膨張弁の開度が高くなるよう制御することによって前記モジュールの配置領域を流れる冷媒の冷媒温度を露点温度以上に保つ、  ことを特徴とする請求項３に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記第３の配管のうち前記第４の配管と並列接続された配管上に前記冷媒の流量を調整する第２の流量調整弁をさらに備え、  前記第２の流量調整弁を開いた状態で前記モジュールの温度が前記第１の基準温度よりも高くなると、前記第１の流量調整弁を開き、前記第１の流量調整弁の開度が最大となったときに前記モジュールの温度が第３の基準温度よりも大きい場合には前記第２の流量調整弁を絞る、  ことを特徴とする請求項１から４の何れか１つに記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記モジュールは、前記圧縮機と、前記第１の熱交換器と、前記第２の熱交換器と、前記第１の配管と、前記第２の配管と、前記第３の配管と、前記第４の配管と、を含む冷媒回路の動作を制御する制御器モジュールである、  ことを特徴とする請求項１から５の何れか１つに記載の空気調和装置。
【請求項７】
冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒間で熱エネルギーを交換する第１の熱交換器と、冷媒間で熱エネルギーを交換する第２の熱交換器と、前記第２の熱交換器と前記圧縮機とを繋ぐ第１の配管と、前記圧縮機と前記第１の熱交換器とを繋ぐ第２の配管と、前記第１の熱交換器と前記第２の熱交換器とを繋ぐ第３の配管と、前記第３の配管の一部に並列接続される第４の配管と、を含んだ冷媒回路の動作を制御する制御部を備え、  前記制御部は、  前記第４の配管に接触配置されるヒートシンクと室外に配置されて前記ヒートシンクを空冷する室外機ファンとによって冷却されるモジュールに対し、前記モジュールの温度が第１の基準温度よりも高くなると、前記第４の配管に配置されて前記第４の配管に流す前記冷媒の流量を調整する第１の流量調整弁の開度を大きくし前記第４の配管に前記冷媒を流す、  ことを特徴とする空気調和制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、冷媒回路を備えた空気調和装置および空気調和制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  空気調和装置は、冷媒回路の構成部品を制御する制御器を備えており、この制御器内には発熱体となるモジュールが含まれている。制御器内のモジュールは、基準温度以上になると異常が発生する場合があるので、基準温度よりも低温となるよう制御される。【０００３】  特許文献１に記載の空気調和機は、室外機の熱交換器で凝縮（放熱）された冷媒で制御器内のモジュールであるパワー素子を冷却している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４６８７０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、上記特許文献１の技術では、モジュールに対して冷媒を用いた冷却しか行っていないので、冷媒がモジュールから受熱する熱量が大きくなる。このため、冷房運転時には、室内機に送られる冷媒が高温になり、冷房性能が低下してしまうという問題があった。【０００６】  本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、モジュールを冷却しつつ冷房性能の低下を抑制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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒間で熱エネルギーを交換する第１の熱交換器と、冷媒間で熱エネルギーを交換する第２の熱交換器とを備える。また、本発明の空気調和装置は、第２の熱交換器と圧縮機とを繋ぐ第１の配管と、圧縮機と第１の熱交換器とを繋ぐ第２の配管と、第１の熱交換器と第２の熱交換器とを繋ぐ第３の配管と、第３の配管の一部に並列接続される第４の配管とを備える。また、本発明の空気調和装置は、第４の配管に熱伝達可能なよう配置されるヒートシンクと、室外に配置されてヒートシンクを空冷する室外機ファンと、第４の配管に配置されて第４の配管に流す冷媒の流量を調整する第１の流量調整弁と、ヒートシンクに熱伝達可能なよう配置されるモジュールと、を備え、モジュールの温度が第１の基準温度よりも高くなると、第１の流量調整弁の開度を大きくし第４の配管に冷媒を流す。
【発明の効果】
【０００８】  本発明によれば、モジュールを冷却しつつ冷房性能の低下を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる空気調和装置の構成を示す図
【図２】実施の形態１にかかる空気調和装置が備える制御装置の構成を示す図
【図３】実施の形態１にかかる制御装置による冷却バイパス弁の開閉処理手順を示すフローチャート
【図４】実施の形態１にかかる空気調和装置が備えるヒートシンクの構造例を示す斜視図
【図５】実施の形態１にかかる空気調和装置が備えるヒートシンクの構造例を示す断面図
【図６】実施の形態１にかかる空気調和装置が備える室外機の断面図
【図７】実施の形態２にかかる空気調和装置の構成を示す図
【図８】実施の形態２にかかる制御装置による冷却バイパス弁および中間バイパス弁の開閉処理手順を示すフローチャート
【図９】実施の形態３にかかる空気調和装置が備える制御装置の構成を示す図
【図１０】実施の形態３にかかる空気調和装置の構成を示す図
【図１１】比較例の空気調和装置の構成を示す図
【図１２】実施の形態３にかかる空気調和装置の別構成を示す図
【図１３】実施の形態１，２，３にかかる制御装置を実現するハードウェア構成の第１例を示す図
【図１４】実施の形態１，２，３にかかる制御装置を実現するハードウェア構成の第２例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】  以下に、本発明にかかる空気調和装置および空気調和制御装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】実施の形態１．  図１は、本発明の実施の形態１にかかる空気調和装置の構成を示す図である。図２は、実施の形態１にかかる空気調和装置が備える制御装置の構成を示す図である。空気調和装置２００Ａは、室外に配置される室外機２０と、室内に配置される室内機３０と、冷媒を循環させる１系統の冷媒回路１０１を備えている。冷媒回路１０１は、室外機２０と、室内機３０とに冷媒を流す冷凍サイクル装置である。本実施の形態では、冷媒回路１０１を備えた装置が空気調和装置２００Ａである場合について説明するが、空気調和装置２００Ａ以外の冷凍空調装置が冷媒回路１０１を備えていてもよい。また、冷媒回路１０１が備える室内機３０は、複数台であってもよい。
【００１２】  室外機２０は、アキュームレータ９と、冷媒を圧縮する圧縮機１と、四方弁２と、第１の熱交換器である室外熱交換器３と、室外機ファン１４と、中間圧力調整用の電子膨張弁と、制御装置４５とを備えている。図１では、制御装置４５の図示を省略し、制御装置４５内の制御器モジュール５ｃのみを図示している。なお、以下の説明では、中間圧力調整用の電子膨張弁を調圧電子膨張弁４という。
【００１３】  室内機３０は、室内電子膨張弁７と、第２の熱交換器である室内熱交換器８と、室内機ファン１５とを備えている。冷媒回路１０１では、圧縮機１と、四方弁２と、室外熱交換器３と、調圧電子膨張弁４と、室内電子膨張弁７と、室内熱交換器８と、アキュームレータ９とが配管８０により順次接続されている。
【００１４】  室外機ファン１４は、室外機２０の内部に風を送り込み、室内機ファン１５は、室内機３０の内部に風を送り込む。
【００１５】  四方弁２は、圧縮機１の吐出側に設けられており、冷媒の循環方向を切り替えることによって、冷房運転と暖房運転とを切り替える。室外熱交換器３は、室外に配置されて冷媒間で熱エネルギーを交換する装置であり、室内熱交換器８は、室内に配置されて冷媒間で熱エネルギーを交換する装置である。
【００１６】  冷房運転時において、調圧電子膨張弁４は、室外熱交換器３で凝縮された冷媒を減圧する。調圧電子膨張弁４は、開度が調整されることにより、冷媒を開度に応じた圧力に減圧する。室内電子膨張弁７は、室外機２０からの冷媒を減圧する。室内電子膨張弁７は、開度が調整されることにより、冷媒を開度に応じた圧力に減圧する。暖房運転時において、室内電子膨張弁７は、室内熱交換器８からの冷媒を減圧する。室内電子膨張弁７は、開度が調整されることにより、冷媒を開度に応じた圧力に減圧する。調圧電子膨張弁４は、室内電子膨張弁７を通った冷媒を減圧する。調圧電子膨張弁４は、開度が調整されることにより、冷媒を開度に応じた圧力に減圧する。アキュームレータ９は、気体の冷媒と液体の冷媒とを分離し、液体の冷媒が圧縮機１に吸入されることを防止する。
【００１７】  配管８０は、第１から第３の配管を含んでいる。具体的には、配管８０は、室内熱交換器８と圧縮機１とを繋ぐ第１の配管と、圧縮機１と室外熱交換器３とを繋ぐ第２の配管と、室外熱交換器３と室内熱交換器８とを繋ぐ第３の配管と、第３の配管の一部に並列接続される第４の配管とを有している。本実施の形態では、第３の配管が中間配管６Ａ〜６Ｄであり、第４の配管が冷却バイパス配管５ｂである。冷媒回路１０１では、中間配管６Ａ〜６Ｄの一部である中間配管６Ｂが、冷却バイパス配管５ｂに並列接続されている。
【００１８】  中間配管６Ｂと冷却バイパス配管５ｂとは、第１の接続部７１と第２の接続部７２との間で並列接続されている。第１の接続部７１は、中間配管６Ｂと冷却バイパス配管５ｂとの接続部のうち室外熱交換器３側の接続部であり、第２の接続部７２は、中間配管６Ｂと冷却バイパス配管５ｂとの接続部のうち室内熱交換器８側の接続部である。このように、本実施の形態の冷媒回路１０１では、配管８０が、第１の接続部７１で、中間配管６Ｂと冷却バイパス配管５ｂとに分岐されている。
【００１９】  中間配管６Ｄは、室外熱交換器３と調圧電子膨張弁４との間の配管であり、中間配管６Ｃは、調圧電子膨張弁４と第１の接続部７１との間の配管である。また、中間配管６Ｂは、第１の接続部７１と第２の接続部７２との間の配管であり、中間配管６Ａは、第２の接続部７２と室内電子膨張弁７との間の配管である。
【００２０】  また、冷却バイパス配管５ｂの一部には、制御器モジュール冷却システム５が配置され、制御器モジュール冷却システム５と第１の接続部７１との間には、冷却バイパス弁１０ｂが配置されている。
【００２１】  制御器モジュール冷却システム５は、ヒートシンク５ａと、冷却バイパス配管５ｂの一部である冷却バイパス配管５ｂｘと、モジュールの一例である制御器モジュール５ｃとを含んで構成されている。制御器モジュール５ｃは、冷媒回路１０１の動作制御に用いられるモジュールである。制御器モジュール５ｃには、発熱部品４７が含まれている。本実施の形態では、空気調和装置２００Ａが、制御器モジュール５ｃを冷却しながら動作する。制御器モジュール５ｃの例は、ＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）などのパワー素子を搭載したパワーモジュールである。
【００２２】  制御器モジュール５ｃは、ヒートシンク５ａと接触するよう配置されており、ヒートシンク５ａに熱を伝えることによって温度を下げる。また、制御器モジュール５ｃは、冷却バイパス配管５ｂｘと接触するよう配置されており、冷却バイパス配管５ｂｘに熱を伝えることによって温度を下げる。制御器モジュール５ｃには、制御器モジュール５ｃの温度を検出するモジュール温度センサ５１が取付けられている。モジュール温度センサ５１の例は、温度サーミスタを用いたセンサである。モジュール温度センサ５１は、検出した温度を制御装置４５に送る。なお、モジュール温度センサ５１は、ヒートシンク５ａに取付けられてもよい。この場合、制御装置４５は、モジュール温度センサ５１が検出した温度に基づいて、制御器モジュール５ｃの温度を推定する。
【００２３】  ヒートシンク５ａは、放熱構造を有している。ヒートシンク５ａは、後述するダクト６６を介して室外機ファン１４から風が送り込まれることにより空冷される。この構成により、冷媒回路１０１は、ヒートシンク５ａを介して制御器モジュール５ｃを空冷する。ヒートシンク５ａの詳細な構成については後述する。
【００２４】  第１の流量調整弁である冷却バイパス弁１０ｂは、開けられることによって制御器モジュール冷却システム５へ冷媒を流し、閉じられることによって制御器モジュール冷却システム５への冷媒を止める。冷媒回路１０１では、制御器モジュール５ｃの温度に基づいて、冷却バイパス弁１０ｂが開閉される。
【００２５】  冷却バイパス弁１０ｂが閉じられて、冷媒が冷却バイパス配管５ｂを流れずに中間配管６Ｂを流れる場合、制御器モジュール５ｃは、室外機ファン１４およびヒートシンク５ａによる強制空冷のみが行われる。強制空冷は、制御器モジュール５ｃの状態に関わらず、室外機ファン１４が動作している間に強制的に行われる空冷である。
【００２６】  制御器モジュール５ｃが高温になった場合には、冷却バイパス弁１０ｂが開けられる。これにより、冷媒が冷却バイパス配管５ｂに流れるので、制御器モジュール５ｃは、冷却バイパス配管５ｂ内の冷媒を用いた冷却と、室外機ファン１４およびヒートシンク５ａによる強制空冷とが行われる。
【００２７】  第２の接続部７２と室内電子膨張弁７との間には、冷却配管温度センサ１６が配置され、室内電子膨張弁７と室内熱交換器８との間には、室内配管温度センサ１３が配置されている。冷却配管温度センサ１６は、室外熱交換器３内に配置され、室内電子膨張弁７と室内配管温度センサ１３は、室内熱交換器８内に配置される。
【００２８】  冷却配管温度センサ１６は、第２の接続部７２と、室内電子膨張弁７との間の中間配管６Ａの配管温度を検出することによって、中間配管６Ａを流れる冷媒の温度を検出する。室内配管温度センサ１３は、室内電子膨張弁７と室内熱交換器８との間の配管温度を検出する。室内配管温度センサ１３が検出した配管温度は、暖房運転時に室内熱交換器８の出口の過冷却度を算出するために用いられる。
【００２９】  配管８０の圧縮機１と四方弁２との間には、高圧圧力センサ１１が配置されている。また、配管８０の室内熱交換器８とアキュームレータ９との間には、低圧圧力センサ１２が配置されている。高圧圧力センサ１１は、圧縮機１から出てきた冷媒の圧力を検出し、低圧圧力センサ１２は、圧縮機１に入る前の冷媒の圧力を検出する。
【００３０】  空気調和制御装置である制御装置４５は、室外機２０内の各構成要素に接続されており、室外機２０の各構成要素の動作を制御する。制御装置４５は、制御部４１と、発熱部品４７を有した制御器モジュール５ｃとを備えている。なお、発熱部品４７は、制御器モジュール５ｃの外部に配置されていてもよい。また、発熱部品４７は、制御装置４５の外部に配置されていてもよい。また、制御器モジュール５ｃは、制御部４１の一部であってもよい。何れの場合も、モジュール温度センサ５１は、発熱部品４７のそばに配置しておく。
【００３１】  制御部４１は、モジュール温度センサ５１、調圧電子膨張弁４、室内電子膨張弁７、冷却バイパス弁１０ｂ、室内配管温度センサ１３、冷却配管温度センサ１６、高圧圧力センサ１１、低圧圧力センサ１２などに接続されている。制御部４１は、モジュール温度センサ５１、室内配管温度センサ１３および冷却配管温度センサ１６の少なくとも１つで検出された温度に基づいて、第１の流量調整弁である冷却バイパス弁１０ｂ、調圧電子膨張弁４、室内電子膨張弁７の各開度を制御する。
【００３２】  冷媒回路１０１では、冷房運転時には室外機２０が有する室外熱交換器３が凝縮器となり、室内機３０が有する室内熱交換器８が蒸発器となる。ここで、制御器モジュール冷却システム５に流れる冷媒について、冷房運転時の冷媒の流れとともに説明する。
【００３３】  冷房運転時には、圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒が、四方弁２を通り室外熱交換器３に入り、室外熱交換器３で熱を奪われて凝縮される。そして、室外熱交換器３で凝縮された冷媒は、中間配管６Ｄ、調圧電子膨張弁４、中間配管６Ｃ，６Ｂ，６Ａ、室内電子膨張弁７を通る。この冷媒は、室内熱交換器８で熱を奪って気化し、配管８０を通ってアキュームレータ９へ送られ、その後、圧縮機１へと送られる。このとき、冷却バイパス配管５ｂに接続された冷却バイパス弁１０ｂは閉じられており、制御器モジュール冷却システム５へは冷媒が流れずに中間配管６Ｂを冷媒が通る。この状況の間、制御器モジュール５ｃは、室外機ファン１４およびヒートシンク５ａによって強制空冷される。制御部４１は、制御器モジュール５ｃの温度が後述の基準温度Ａ１を超えると、冷却バイパス弁１０ｂの開度を開く。基準温度Ａ１は、例えば、制御器モジュール５ｃ内に搭載されたＩＧＢＴチップの絶対最大定格ジャンクション温度である１５０℃を超える前の１２０℃である。
【００３４】  冷却バイパス弁１０ｂの開度が大きくなることによって、制御器モジュール冷却システム５に冷媒が流れるので、空気調和装置２００Ａは、制御器モジュール５ｃに対して、強制空冷と、高圧の液冷媒による冷却とを同時に実行することができる。これにより、制御器モジュール５ｃの温度を下げることができるので、発熱による制御器モジュール５ｃの故障を防ぐことができる。このとき、制御部４１は、中間圧力の圧力損失を最小にするために調圧電子膨張弁４の開度が最大となるよう調圧電子膨張弁４を制御する。室外熱交換器３で凝縮された冷媒は、外気温度以上となっているので、冷媒は室外熱交換器３で凝縮された後に減圧されることなく冷媒が外気温度以上の温度を保ったまま制御器モジュール冷却システム５に流入することとなる。この結果、制御器モジュール５ｃの温度を外気温度以上に保つことができるので、制御器モジュール５ｃ内の結露を抑制することができる。
【００３５】  なお、冷却バイパス弁１０ｂには、バイパス流量である冷却バイパス配管５ｂでの冷媒の流量を調整するために電子膨張弁が取り付けられてもよいし、オンオフの間欠動作で制御器モジュール５ｃの温度を任意の温度に調整するために開閉弁が取り付けられてもよい。調圧電子膨張弁４の開度は、制御器モジュール冷却システム５に流入する冷媒の温度が外気温度以上になる範囲であれば開度を絞ってもよいが、圧力損失を最小にするために開度が最大であることが好ましい。
【００３６】  上述したように、調圧電子膨張弁４の開度を最大にしても、室内電子膨張弁７にて目標蒸発温度まで減圧が可能であるので、冷房時において発揮する空調能力が不足することはなく、結露抑制運転が可能である。また、制御器モジュール冷却システム５を室外機ファン１４によって強制空冷し、さらに冷却バイパス弁１０ｂの切り替えによって制御器モジュール冷却システム５へ流れる冷媒量を制御して冷却している。これにより、冷房運転時に室外熱交換器３で凝縮された冷媒が、制御器モジュール５ｃで発熱した熱を受熱することを最小限にとどめることができるので、冷房能力の低下を抑制することができる。
【００３７】  つぎに、制御器モジュール冷却システム５に流れる冷媒について、暖房運転時の冷媒の流れとともに説明する。暖房運転時には、圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒が、四方弁２を通り室内熱交換器８に入り、室内へ熱を放出して凝縮し液化する。そして、冷媒は、室内電子膨張弁７を通過して気液二相となり、気液二相の冷媒が中間配管６Ａ，６Ｂ，６Ｃ、調圧電子膨張弁４を通過して減圧され、室外熱交換器３へ流入して蒸発する。このとき、冷却バイパス弁１０ｂは閉じているので、制御器モジュール冷却システム５へは冷媒が流れず、室外機ファン１４によって、ヒートシンク５ａに取り付けられた制御器モジュール５ｃへの強制空冷が行われる。制御部４１は、制御器モジュール５ｃの基準温度Ａ１を超えると、冷却バイパス弁１０ｂの開度を開く。なお、暖房運転時の基準温度Ａ１と、冷房運転時の基準温度Ａ１とは、異なる温度であってもよい。
【００３８】  冷却バイパス弁１０ｂの開度が大きくなることによって、制御器モジュール冷却システム５に冷媒が流れるので、空気調和装置２００Ａは、制御器モジュール５ｃに対して、強制空冷と、気液二相の冷媒による冷却とを同時に実行することができる。このとき、制御器モジュール冷却システム５に流れる冷媒は、室内電子膨張弁７を通過した後であるので室内電子膨張弁７の絞りがきついと低圧の低温冷媒となる。この低温冷媒は、周囲の露点温度以下となる可能性があるので、結露対策を施す必要がある。
【００３９】  結露を防ぐためには、制御器モジュール冷却システム５へ流れる冷媒温度を露点温度以上とする必要がある。制御器モジュール冷却システム５へ流れる気液二相の冷媒の温度を上昇させるためには、冷媒の圧力を上げる必要がある。そこで、制御部４１は、調圧電子膨張弁４の開度を最大よりも小さくすることで調圧電子膨張弁４の一次側、つまり制御器モジュール冷却システム５へ流れる冷媒の圧力を上昇させる。換言すると、制御部４１は、調圧電子膨張弁４の開度を絞ることで制御器モジュール冷却システム５へ流れる冷媒の圧力を上昇させる。
【００４０】  このとき、制御部４１は、室内電子膨張弁７の開度を大きくすることで、制御器モジュール冷却システム５へ流れる冷媒の圧力をさらに上昇させることができ、冷媒の温度をさらに上昇させることが可能である。
【００４１】  発熱部品４７を有している制御器モジュール５ｃの内部は、制御器モジュール冷却システム５へ流入する冷媒の温度よりも数度高いと考えられる。そのため、制御部４１は、制御器内の温度を露点温度以上とするため、冷媒の温度を（外気温度−α）℃以上になるよう調圧電子膨張弁４および室内電子膨張弁７を制御する。ここでのαは、制御器モジュール冷却システム５が有するヒートシンク５ａの熱容量などから予め算出しておく。外気温度は、室外機２０の中に配置されている温度センサ（図示せず）によって測定される。この温度センサは、室外熱交換器３に流入する温度、もしくは、通過した温度を測定する。
【００４２】  ここで、冷却バイパス弁１０ｂの開閉処理手順について説明する。冷却バイパス弁１０ｂの開閉処理は、冷房運転時と暖房運転時とで同様であるが、冷却バイパス弁１０ｂの開度は、冷房運転時と暖房運転時とで異なってもよい。
【００４３】  図３は、実施の形態１にかかる制御装置による冷却バイパス弁の開閉処理手順を示すフローチャートである。空気調和装置２００Ａは、冷却バイパス弁１０ｂを閉じた状態で動作を開始する（ステップＳ１０）。冷却バイパス弁１０ｂが閉じられている状態では、ヒートシンク５ａは、室外機ファン１４によって強制空冷される。制御器モジュール５ｃの温度は、モジュール温度センサ５１で検出されて、制御部４１に送られる。
【００４４】  制御部４１は、制御器モジュール５ｃの温度である制御器モジュール温度が、第１の基準温度である基準温度Ａ１を超えたか否かを判定する（ステップＳ２０）。制御器モジュール温度が、基準温度Ａ１を超えると（ステップＳ２０、Ｙｅｓ）、制御部４１は、冷却バイパス弁１０ｂの開度を開く（ステップＳ３０）。これにより、制御器モジュール冷却システム５に冷媒が流れ、制御器モジュール５ｃは、強制空冷と冷媒による冷却とが行なわれる。この後、制御部４１は、ステップＳ２０の処理に進む。
【００４５】  空気調和装置２００Ａの動作中は、モジュール温度センサ５１が、制御器モジュール温度を検出している。制御器モジュール温度が、基準温度Ａ１以下となると（ステップＳ２０、Ｎｏ）、制御部４１は、制御器モジュール温度が、第２の基準温度である基準温度Ｂ１よりも低くなったか否かを判定する（ステップＳ４０）。基準温度Ｂ１は、基準温度Ａ１よりも低い温度である。
【００４６】  制御器モジュール温度が、基準温度Ｂ１以上である場合（ステップＳ４０、Ｎｏ）、制御部４１は、冷却バイパス弁１０ｂの開度を現状のまま維持する（ステップＳ５０）。すなわち、制御器モジュール温度が基準温度Ａ１以下でかつ基準温度Ｂ１以上のときは、制御部４１は、冷却バイパス弁１０ｂの開度を変更しない。制御部４１は、冷却バイパス弁１０ｂの開度を維持したまま、ステップＳ２０の処理に進む。
【００４７】  制御器モジュール温度が基準温度Ｂ１を下回った場合（ステップＳ４０、Ｙｅｓ）、制御部４１は、冷却バイパス弁１０ｂの開度を絞る（ステップＳ６０）。これにより、制御器モジュール冷却システム５へ流れる冷媒の量が減るので、制御器モジュール温度が上がる。この後、制御部４１は、ステップＳ２０の処理に進む。
【００４８】  制御器モジュール５ｃが冷媒によって冷却され、外気温度以下になった場合、結露が発生する。このため、本実施の形態では、基準温度Ｂ１を設定しておき、制御器モジュール温度が基準温度Ｂ１を下回った場合には、制御器モジュール５ｃを冷却するための冷媒の量を減らすことで制御器モジュール温度を上昇させ、これにより結露を防止する。
【００４９】  基準温度Ｂ１は、外気温度より高めの、例えば７０℃に設定される。これにより、制御器モジュール冷却システム５に流れる冷媒量を減らすことができるので、ヒートシンク５ａへの強制空冷による冷却比率を高めることができる。この結果、冷房運転時の冷房性能が低下することを抑制できる。以上のフローより、制御器モジュール冷却システム５の結露を防ぎつつ冷房運転時の冷房性能の低下を抑制することができる。
【００５０】  ここで、ヒートシンク５ａの構造について説明する。図４は、実施の形態１にかかる空気調和装置が備えるヒートシンクの構造例を示す斜視図である。ヒートシンク５ａは、冷却バイパス配管５ｂおよび図４では図示省略している制御器モジュール５ｃに接触配置されている。なお、ヒートシンク５ａは、冷却バイパス配管５ｂおよび制御器モジュール５ｃに接触配置される場合に限らず、熱伝達（熱伝導）可能なよう配置されれば、何れの配置構成であってもよい。冷却バイパス配管５ｂは、ヒートシンク５ａによって挟み込まれるようヒートシンク５ａに取り付けられる。冷却バイパス配管５ｂのうち、ヒートシンク５ａによって挟み込まれている部分が冷却バイパス配管５ｂｘである。なお、図４では、図示されていないが、制御器モジュール５ｃは、冷却バイパス配管５ｂのそばに配置されている。
【００５１】  図５は、実施の形態１にかかる空気調和装置が備えるヒートシンクの構造例を示す断面図である。冷却バイパス配管５ｂは、ヒートシンク５ａによって挟み込まれるようヒートシンク５ａに取り付けられており、ヒートシンク５ａの分割面には、熱伝導材５ａｘが配置されており、これにより、接触熱抵抗が低減されている。熱伝導材５ａｘには、例えば、熱伝導グリスまたは熱伝導シートが用いられるが、熱伝導材５ａｘを省く事も可能である。熱伝導材５ａｘは、例えば、ヒートシンク５ａの分割面に塗布されることによって配置される。
【００５２】  冷却バイパス配管５ｂとヒートシンク５ａとは、同じ素材で構成されている。例えば、冷却バイパス配管５ｂおよびヒートシンク５ａには、両方ともアルミ素材が用いられる。これにより、異種の金属同士による電食を防ぐことが可能となる。
【００５３】  冷却バイパス配管５ｂは、運転状態によっては外気温度よりも低温になる可能性があるので冷却バイパス配管５ｂの表面に結露水が生成される場合がある。このように、冷却バイパス配管５ｂは、電食の起こり易い環境であるといえるので、冷却バイパス配管５ｂとヒートシンク５ａとを同素材にしておくことは電食抑制の観点から効果的である。また、冷却バイパス配管５ｂとヒートシンク５ａとの接合は、シリコンを介して接着させてもよいし、各々をロー付けにて溶接させてもよい。冷却バイパス配管５ｂとヒートシンク５ａとは同素材であるので、ロー付けによる溶接は、異種金属同士の接合に比べて容易である。
【００５４】  図６は、実施の形態１にかかる空気調和装置が備える室外機の断面図である。室外機２０は、室外機ファン１４と、ファンガード６０と、ファンモータ６１と、圧縮機１と、室外熱交換器３と、電装品箱５０と、制御器モジュール冷却システム５と、プリント配線板６５と、ダクト６６とを備えている。なお、図６では、図１で説明した室外機２０のうち、室外機ファン１４、圧縮機１、室外熱交換器３、制御器モジュール冷却システム５以外の構成要素の図示を省略している。
【００５５】  ファンガード６０は、室外機ファン１４を覆うカバーであり、ファンモータ６１は、室外機ファン１４を回転させるモータである。ダクト６６は、制御器モジュール冷却システム５に取り付けられた送風管である。ダクト６６は、室外機ファン１４から送られてくる風を制御器モジュール冷却システム５まで運ぶ。プリント配線板６５は、制御器モジュール５ｃといった種々の部品を搭載可能な基板である。
【００５６】  制御器モジュール冷却システム５は、プリント配線板６５が搭載された電装品箱５０に取り付けられている。具体的には、制御器モジュール冷却システム５の制御器モジュール５ｃが、プリント配線板６５にはんだ付けによって接続され、ヒートシンク５ａが、電装品箱５０から露出した制御器モジュール５ｃに取り付けられている。
【００５７】  室外機２０では、室外機ファン１４が回転することによって室外熱交換器３が外気と熱交換する。また、室外機２０では、ダクト６６によって、室外機ファン１４からの風をヒートシンク５ａに流し、これにより制御器モジュール５ｃが冷却される。
【００５８】  このように実施の形態１では、ヒートシンク５ａおよび室外機ファン１４によって制御器モジュール５ｃを空冷するとともに、制御器モジュール温度が基準温度Ａ１以上になると、冷却バイパス配管５ｂに冷媒を流すことによって冷媒で制御器モジュール５ｃを冷却している。これにより、冷媒が制御器モジュール５ｃから受熱する熱量を小さく抑えることができる。したがって、発熱部品４７を含んだ制御器モジュール５ｃを冷却しつつ冷房性能の低下を抑制することが可能となる。
【００５９】  また、制御器モジュール温度が基準温度Ｂ１よりも低くなると、冷却バイパス弁１０ｂの開度を絞ることによって制御器モジュール冷却システム５の温度を上昇させるので、制御器モジュール冷却システム５への結露を抑制することが可能となる。
【００６０】  また、冷房運転時には、調圧電子膨張弁４の開度を最大にすることによって冷却バイパス配管５ｂｘを流れる冷媒の冷媒温度を露点温度以上に保つので、制御器モジュール冷却システム５への結露を抑制することが可能となる。
【００６１】  また、暖房運転時には、調圧電子膨張弁４の開度を絞り、室内電子膨張弁７の開度が高くなるよう制御することによって冷却バイパス配管５ｂｘを流れる冷媒の冷媒温度を露点温度以上に保つので、制御器モジュール冷却システム５への結露を抑制することが可能となる。
【００６２】実施の形態２．  つぎに、図７および図８を用いてこの発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２では、中間配管６Ｂ上に後述の中間バイパス弁４０ｂを設けておき、冷却バイパス弁１０ｂの開度を最大としても制御器モジュール温度が基準温度Ａ１を超える場合には、制御部４１が、中間バイパス弁４０ｂを絞る。これにより、冷却バイパス配管５ｂに流れる冷媒量を増やして制御器モジュール温度を下げる能力を大きくする。
【００６３】  図７は、実施の形態２にかかる空気調和装置の構成を示す図である。図７の各構成要素のうち図１に示す実施の形態１の空気調和装置２００Ａと同一機能を達成する構成要素については同一符号を付しており、重複する説明は省略する。
【００６４】  空気調和装置２００Ｂは、冷媒回路１０２を備えている。冷媒回路１０２は、冷媒回路１０１の構成要素に加えて、第２の流量調整弁である中間バイパス弁４０ｂを備えている。中間バイパス弁４０ｂは、中間配管６Ｂに配置されている。中間バイパス弁４０ｂは、開けられることによって中間配管６Ｂに冷媒を流し、絞られることによって中間配管６Ｂ内を流れる冷媒の流量を少なくする。
【００６５】  本実施の形態では、制御部４１は、中間バイパス弁４０ｂに接続されており、中間バイパス弁４０ｂを制御する。制御部４１は、モジュール温度センサ５１、室内配管温度センサ１３および冷却配管温度センサ１６で検出された温度に基づいて、冷却バイパス弁１０ｂ、調圧電子膨張弁４および室内電子膨張弁７と、中間バイパス弁４０ｂとの各開度を制御する。
【００６６】  制御器モジュール冷却システム５に流れる冷媒について、冷房運転時の冷媒の流れとともに説明する。なお、冷房運転時の冷媒の流れのうち、実施の形態１で説明した流れと同様の流れについては、その説明を省略する。
【００６７】  冷房運転時には、圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒が、四方弁２を通り室外熱交換器３に入り、室外熱交換器３で熱を奪われて凝縮される。そして、室外熱交換器３で凝縮された冷媒は、中間配管６Ｄ、調圧電子膨張弁４、中間配管６Ｃ，６Ｂ、開度を最大とした中間バイパス弁４０ｂ、中間配管６Ａ、室内電子膨張弁７を通る。
【００６８】  室内電子膨張弁７で目標蒸発温度まで減圧した冷媒は、室内熱交換器８、アキュームレータ９を介して圧縮機１へと送られる。このとき、冷却バイパス弁１０ｂは閉じられており、制御器モジュール冷却システム５には冷媒が流れない。この状況の間、制御器モジュール５ｃは、室外機ファン１４およびヒートシンク５ａによって強制空冷される。制御部４１は、制御器モジュール温度が基準温度Ａ１を超えると、冷却バイパス弁１０ｂの開度を開く。
【００６９】  このとき、制御部４１は、中間圧力の圧力損失を最小にするために調圧電子膨張弁４の開度が最大となるよう調圧電子膨張弁４を制御する。これにより、冷媒が外気温度以上の温度を保ったまま制御器モジュール冷却システム５に流入することとなるので、制御器モジュール５ｃ内の結露を抑制することができる。
【００７０】  調圧電子膨張弁４を通った冷媒は、冷却バイパス弁１０ｂの開度を開いている場合、冷却バイパス配管５ｂと中間配管６Ｂとに分かれて流れるが、冷却バイパス弁１０ｂの開度を最大としても制御器モジュール温度が基準温度Ａ１を超える場合には、制御部４１が、中間バイパス弁４０ｂを絞る。これにより、冷却バイパス配管５ｂに流れる冷媒量が増えるので、制御器モジュール温度を下げる能力を大きくすることができる。制御部４１は、中間バイパス弁４０ｂを絞ることによって、制御器モジュール温度を、基準温度Ａ２以下にする。なお、ここでの基準温度Ａ２は、冷却バイパス弁１０ｂの開度を開くか否かを判定する際に用いた基準温度Ａ１と異なる温度であってもよいし、同じ温度であってもよい。冷却バイパス弁１０ｂの開度の調整は、実施の形態１と同様である。
【００７１】  冷媒回路１０２は、上述のような動作をすることで、中間バイパス弁４０ｂを閉じることによって制御器モジュール冷却システム５に流れる冷媒量を増加させることができるので、制御器モジュール５ｃをさらに冷却することができる。これにより、実施の形態１の効果を得ることができるとともに、さらなる制御器モジュール５ｃの冷却を行うことが可能となる。
【００７２】  つぎに、制御器モジュール冷却システム５に流れる冷媒について、暖房運転時の冷媒の流れとともに説明する。なお、暖房運転時の冷媒の流れのうち、実施の形態１で説明した流れと同様の流れについては、その説明を省略する。
【００７３】  暖房運転時には、圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒が、四方弁２を通り室内熱交換器８に入り、室内へ熱を放出して凝縮し液化する。そして、室内電子膨張弁７を通過した気液二相の冷媒が、中間配管６Ｂを通る。その後、冷媒は、調圧電子膨張弁４を通過して減圧され、室外熱交換器３へ流入し室外熱交換器３で蒸発する。このとき、冷却バイパス弁１０ｂは閉じているので、制御器モジュール冷却システム５へは冷媒が流れず、室外機ファン１４によって、ヒートシンク５ａに取り付けられた制御器モジュール５ｃへの強制空冷が行われる。
【００７４】  制御器モジュール冷却システム５への結露対策は、実施の形態１と同様である。すなわち、制御部４１は、制御器内の温度を露点温度以上とするため、冷媒の温度を（外気温度−α）℃以上になるよう調圧電子膨張弁４および室内電子膨張弁７を制御する。
【００７５】  過渡的な運転状態である、例えば暖房起動時やデフロスト運転復帰時には、冷媒の圧力または温度の状態が不安定である。このため、調圧電子膨張弁４の開度を小さくしても、室内電子膨張弁７の開度を大きくしても、一時的に冷媒温度を（外気温度−α）℃以上になるよう制御できない場合がある。すなわち、冷媒温度が一時的に基準温度Ｂ１よりも小さくなり制御器内が露点温度以下に達する場合がある。そこで、制御部４１は、冷媒温度が（外気温度−α）℃以下の場合は冷却バイパス弁１０ｂを閉じ、中間バイパス弁４０ｂを開くことによって、制御器モジュール冷却システム５への冷媒の流れを止め、ヒートシンク５ａを室外機ファン１４によって強制空冷する。これにより、制御部４１は、暖房運転中の過渡的な運転状態においても制御器内の温度を露点温度以上に保つことができる。
【００７６】  ここで、冷却バイパス弁１０ｂおよび中間バイパス弁４０ｂの開閉処理手順について説明する。冷却バイパス弁１０ｂおよび中間バイパス弁４０ｂの開閉処理は、冷房運転時と暖房運転時とで同様であるが、冷却バイパス弁１０ｂおよび中間バイパス弁４０ｂの開度は、冷房運転時と暖房運転時とで異なってもよい。
【００７７】  図８は、実施の形態２にかかる制御装置による冷却バイパス弁および中間バイパス弁の開閉処理手順を示すフローチャートである。なお、図８の処理のうち、図３で説明した処理と同様の処理については、その説明を省略する。
【００７８】  空気調和装置２００Ｂは、冷媒回路１０２への制御を開始してもよい状態になると、冷却バイパス弁１０ｂを閉じ、中間バイパス弁４０ｂの開度を最大とした状態で動作を開始する（ステップＳ１１０）。冷却バイパス弁１０ｂが閉じられている状態では、ヒートシンク５ａは、室外機ファン１４によって強制空冷される。制御器モジュール温度は、モジュール温度センサ５１で検出されて、制御部４１に送られる。
【００７９】  制御部４１は、制御器モジュール温度が、基準温度Ａ１を超えたか否かを判定する（ステップＳ１２０）。制御器モジュール温度が、基準温度Ａ１を超えると（ステップＳ１２０、Ｙｅｓ）、制御部４１は、冷却バイパス弁１０ｂの開度を開く（ステップＳ１３０）。これにより、制御器モジュール冷却システム５に冷媒が流れ、制御器モジュール５ｃは、強制空冷と冷媒による冷却とが行なわれる。
【００８０】  制御部４１は、冷却バイパス弁１０ｂの開度が最大であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。冷却バイパス弁１０ｂの開度が最大でなければ（ステップＳ１４０、Ｎｏ）、制御部４１は、ステップＳ１２０の処理に進む。
【００８１】  一方、冷却バイパス弁１０ｂの開度が最大であれば（ステップＳ１４０、Ｙｅｓ）、制御部４１は、制御器モジュール温度が、第３の基準温度である基準温度Ａ２を超えているか否かを判定する（ステップＳ１５０）。
【００８２】  制御器モジュール温度が、基準温度Ａ２を超えている場合（ステップＳ１５０、Ｙｅｓ）、制御部４１は、中間バイパス弁４０ｂの開度を絞る（ステップＳ１６０）。制御部４１は、制御器モジュール温度が、基準温度Ａ２以下となるまで、ステップＳ１５０，Ｓ１６０の処理を繰り返す。
【００８３】  このように、冷却バイパス弁１０ｂの開度を最大としたにもかかわらず、制御器モジュール温度が上昇して基準温度Ａ２を超える場合、制御部４１は、中間バイパス弁４０ｂを絞ることによって冷却バイパス弁１０ｂを通る冷媒量を増加させ、制御器モジュール５ｃを冷却する能力を上昇させる。
【００８４】  制御器モジュール温度が、基準温度Ａ２以下になると（ステップＳ１５０、Ｎｏ）、制御部４１は、制御器モジュール温度が、第４の基準温度である基準温度Ｂ２よりも低くなったか否かを判定する（ステップＳ１７０）。基準温度Ｂ２は、基準温度Ａ２よりも低い温度である。基準温度Ｂ２は、基準温度Ｂ１と同じ温度であってもよいし、異なる温度であってもよい。
【００８５】  制御器モジュール温度が、基準温度Ｂ２以上である場合（ステップＳ１７０、Ｎｏ）、制御部４１は、中間バイパス弁４０ｂの開度を現状のまま維持する（ステップＳ１８０）。制御部４１は、中間バイパス弁４０ｂの開度を維持したまま、ステップＳ１５０の処理に進む。
【００８６】  制御器モジュール温度が基準温度Ｂ２を下回った場合（ステップＳ１７０、Ｙｅｓ）、制御部４１は、中間バイパス弁４０ｂの開度が最大であるか否かを判定する（ステップＳ１９０）。
【００８７】  中間バイパス弁４０ｂの開度が最大でなければ（ステップＳ１９０、Ｎｏ）、制御部４１は、中間バイパス弁４０ｂの開度を開く（ステップＳ２００）。制御部４１は、中間バイパス弁４０ｂの開度を開いた後、ステップＳ１５０の処理に進む。
【００８８】  このように、冷却バイパス弁１０ｂの開度が最大で中間バイパス弁４０ｂの開度が最大でない場合に基準温度Ｂ２を下回ると、制御部４１は、中間バイパス弁４０ｂの開度を開き、冷却バイパス配管５ｂに流れる冷媒量を減らすことで、制御器モジュール温度を上昇させる。
【００８９】  中間バイパス弁４０ｂの開度が最大であれば（ステップＳ１９０、Ｙｅｓ）、制御部４１は、冷却バイパス弁１０ｂの開度を絞る（ステップＳ２２０）。この後、制御部４１は、ステップＳ１２０の処理に進む。
【００９０】  このように、冷却バイパス弁１０ｂの開度が最大で中間バイパス弁４０ｂの開度が最大である場合に基準温度Ｂ２を下回ると、制御部４１は、冷却バイパス弁１０ｂの開度を絞り、制御器モジュールの温度を上昇させる。
【００９１】  制御器モジュール温度が、基準温度Ａ１以下となると（ステップＳ１２０、Ｎｏ）、制御部４１は、制御器モジュール温度が、基準温度Ｂ１よりも小さくなったか否かを判定する（ステップＳ２１０）。制御器モジュール温度が、基準温度Ｂ１以上である場合（ステップＳ２１０、Ｎｏ）、制御部４１は、冷却バイパス弁１０ｂの開度を現状のまま維持する（ステップＳ２３０）。その後、制御部４１は、冷却バイパス弁１０ｂの開度を維持したまま、ステップＳ１２０の処理に進む。
【００９２】  制御器モジュール温度が基準温度Ｂ１を下回った場合（ステップＳ２１０、Ｙｅｓ）、制御部４１は、冷却バイパス弁１０ｂの開度を絞る（ステップＳ２２０）。この後、制御部４１は、ステップＳ１２０の処理に進む。上述した処理によって、制御部４１は、制御器モジュール冷却システム５の結露を抑制することができるとともに、冷房運転時の冷房性能の低下を抑制することができる。
【００９３】  このように実施の形態２では、冷却バイパス弁１０ｂの開度が最大の場合であっても、中間バイパス弁４０ｂを制御することによって、制御器モジュール冷却システム５の温度を上昇させることができる。したがって、冷暖各運転モードにおいて、制御器モジュール冷却システム５への結露をさらに抑制することが可能となる。
【００９４】実施の形態３．  つぎに、図９〜図１２を用いてこの発明の実施の形態３について説明する。実施の形態３では、複数の制御器モジュールが、複数の制御器モジュール冷却システムで冷却される。図９〜図１２では、実施の形態１および実施の形態２で用いた図１から図８と同一の構成要素については、同一符号を付している。図１０から図１２では、制御装置４５の図示を省略し、制御装置４５内の制御器モジュール１７ｃのみを図示している。
【００９５】  図９は、実施の形態３にかかる空気調和装置が備える制御装置の構成を示す図である。図１０は、実施の形態３にかかる空気調和装置の構成を示す図である。空気調和装置２００Ｃは、冷媒回路１０１の代わりに冷媒回路１０３を備えている。
【００９６】  実施の形態３の制御装置４５は、制御部４１と、第１の制御器モジュールである制御器モジュール５ｃと、第２の制御器モジュールである制御器モジュール１７ｃとを備えている。制御器モジュール５ｃには、発熱部品４７が含まれており、制御器モジュール１７ｃには、発熱部品４８が含まれている。
【００９７】  実施の形態３では、第３の配管が中間配管６Ａ〜６Ｆであり、第４の配管が冷却バイパス配管５ｂであり、第５の配管が冷却バイパス配管１７ｂである。中間配管６Ｅは、第２の接続部７２と第３の接続部７３との間の配管であり、中間配管６Ｆは、第３の接続部７３と第４の接続部７４との間の配管である。また、実施の形態３では、中間配管６Ａは、第４の接続部７４と室内電子膨張弁７との間の配管である。
【００９８】  冷媒回路１０３では、冷却バイパス配管５ｂが中間配管６Ｂに並列接続され、冷却バイパス配管１７ｂが中間配管６Ｆに並列接続されている。このように、本実施の形態の冷媒回路１０３では、配管８０が、第１の接続部７１で、中間配管６Ｂと冷却バイパス配管５ｂとに分岐され、かつ第３の接続部７３で、中間配管６Ｆと冷却バイパス配管１７ｂとに分岐されている。
【００９９】  冷却バイパス配管１７ｂは、冷却バイパス配管５ｂと同様の機能を有した配管である。冷却バイパス配管１７ｂの構成および動作のうち、冷却バイパス配管５ｂと同様の構成および動作については、その説明を省略する場合がある。
【０１００】  また、冷却バイパス配管１７ｂの一部には、制御器モジュール冷却システム１７が配置され、制御器モジュール冷却システム１７と第３の接続部７３との間には、冷却バイパス弁１０ｃが配置されている。
【０１０１】  制御器モジュール冷却システム１７は、ヒートシンク１７ａと、冷却バイパス配管１７ｂの一部である冷却バイパス配管１７ｂｘと、モジュールの一例である制御器モジュール１７ｃとを含んで構成されている。制御器モジュール１７ｃは、冷媒回路１０３の動作制御に用いられるモジュールである。制御器モジュール１７ｃは、室外機ファン１４の動作制御に用いられるモジュールであってもよい。制御器モジュール１７ｃには、発熱部品４８が含まれている。本実施の形態では、空気調和装置２００Ｃが、制御器モジュール５ｃおよび制御器モジュール１７ｃを冷却しながら動作する。制御器モジュール１７ｃの例は、ＩＧＢＴなどのパワー素子を搭載したパワーモジュールである。
【０１０２】  制御器モジュール１７ｃは、ヒートシンク１７ａと接触するよう配置されており、ヒートシンク１７ａに熱を伝えることによって温度を下げる。また、制御器モジュール１７ｃは、冷却バイパス配管１７ｂｘと接触するよう配置されており、冷却バイパス配管１７ｂｘに熱を伝えることによって温度を下げる。制御器モジュール１７ｃには、制御器モジュール１７ｃの温度を検出するモジュール温度センサ１７１が取付けられている。モジュール温度センサ１７１の例は、温度サーミスタを用いたセンサである。モジュール温度センサ１７１は、検出した温度を制御装置４５に送る。なお、モジュール温度センサ１７１は、ヒートシンク１７ａに取付けられてもよい。この場合、制御装置４５は、モジュール温度センサ１７１が検出した温度に基づいて、制御器モジュール１７ｃの温度を推定する。ヒートシンク１７ａは、ヒートシンク５ａと同様の放熱構造を有している。
【０１０３】  第３の流量調整弁である冷却バイパス弁１０ｃは、開けられることによって制御器モジュール冷却システム１７へ冷媒を流し、閉じられることによって制御器モジュール冷却システム１７への冷媒を止める。冷媒回路１０３では、制御器モジュール１７ｃの温度に基づいて、冷却バイパス弁１０ｃが開閉される。
【０１０４】  このように、実施の形態３では、冷却バイパス配管５ｂに冷却バイパス弁１０ｂと制御器モジュール冷却システム５とを設け、冷却バイパス配管１７ｂに冷却バイパス弁１０ｃと制御器モジュール冷却システム１７とを設けているので、複数の制御器モジュールの冷却が可能となる。
【０１０５】  なお、第２の接続部７２と室内電子膨張弁７との間に、冷却バイパス配管１７ｂ以外の、別の冷却バイパス配管をさらに並列接続してもよい。すなわち、３つ以上の冷却バイパス配管が冷媒回路１０３に接続されてもよい。
【０１０６】  図１１は、比較例の空気調和装置の構成を示す図である。空気調和装置２００Ｄは、冷媒回路１０１の代わりに冷媒回路１０４を備えている。空気調和装置２００Ｄでは、制御器モジュール５ｃを冷却する冷却バイパス配管５ｂに、制御器モジュール１７ｃが接続されている。
【０１０７】  冷却バイパス配管５ｂに制御器モジュール５ｃおよび制御器モジュール１７ｃが接続された場合、制御器モジュール５ｃおよび制御器モジュール１７ｃに対する冷媒流量が同等なため、制御器モジュール５ｃと制御器モジュール１７ｃとが等しく冷却される。空気調和装置２００Ｄでは、制御器モジュール５ｃの発熱量に比べて制御器モジュール１７ｃの発熱量が小さい場合、制御器モジュール１７ｃが過冷却される。制御器モジュール１７ｃが過冷却された場合、制御器モジュール１７ｃが、基準温度Ｂ１を下回る可能性がある。一方、制御器モジュール５ｃの発熱量に比べて制御器モジュール１７ｃの発熱量が大きい場合、制御器モジュール１７ｃが基準温度Ａ１を上回る可能性がある。
【０１０８】  図１０に示すような空気調和装置２００Ｃでは、冷却バイパス弁１０ｃを、冷却バイパス配管５ｂとは別の冷却バイパス配管１７ｂに設けている。これにより、空気調和装置２００Ｃでは、発熱量の異なる複数の制御器モジュールのそれぞれを基準温度内（Ａ１以下Ｂ１以上）で適切に温度調整することが可能となる。
【０１０９】  図１２は、実施の形態３にかかる空気調和装置の別構成を示す図である。空気調和装置２００Ｅは、冷媒回路１０２の代わりに冷媒回路１０５を備えている。
【０１１０】  冷媒回路１０５は、冷媒回路１０１の構成要素に加えて中間バイパス弁４０ｂを備えている。さらに、冷媒回路１０５では、冷却バイパス配管１７ｂが中間配管６Ｂに並列接続されている。すなわち、冷却バイパス配管１７ｂの一部には、制御器モジュール冷却システム１７が配置され、制御器モジュール冷却システム１７と第１の接続部７１との間には、冷却バイパス弁１０ｃが配置されている。このように、第１の接続部７１と第２の接続部７２との間で、中間配管６Ｂと、冷却バイパス配管５ｂと、冷却バイパス配管１７ｂとが並列接続した場合も、空気調和装置２００Ｃと同様の効果を得ることができる。
【０１１１】  なお、第１の接続部７１と第２の接続部７２との間に、冷却バイパス配管１７ｂ以外の、別の冷却バイパス配管をさらに並列接続してもよい。すなわち、３つ以上の冷却バイパス配管が中間配管６Ｂに接続されてもよい。また、冷媒回路１０１に対し、図１０に示した冷却バイパス配管１７ｂと、図１２に示した冷却バイパス配管１７ｂと、の両方を配置してもよい。
【０１１２】  ここで、実施の形態１，２，３における制御装置４５の機能を実現するハードウェア構成について説明する。図１３は、実施の形態１，２，３にかかる制御装置を実現するハードウェア構成の第１例を示す図である。図１４は、実施の形態１，２，３にかかる制御装置を実現するハードウェア構成の第２例を示す図である。
【０１１３】  制御装置４５は、図１３に示した制御回路３００、すなわちプロセッサ３０１、メモリ３０２およびインタフェース３０４により実現することができる。プロセッサ３０１は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰともいう）、システムＬＳＩ（Large  Scale  Integration）などである。メモリ３０２は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）などである。
【０１１４】  メモリ３０２には、制御装置４５の機能を実行するプログラムが格納されている。プロセッサ３０１は、インタフェース３０４を介して必要な情報の授受を行うとともに、メモリ３０２で記憶されているプログラムを読み出して実行することによって、制御装置４５による処理を実行する。メモリ３０２に格納されているプログラムは、制御装置４５の手順または方法に対応する複数の命令をコンピュータに実行させるものであるともいえる。メモリ３０２は、プロセッサ３０１が各種処理を実行する際の一時メモリとしても使用される。
【０１１５】  プロセッサ３０１が実行するプログラムは、コンピュータで実行可能な、データ処理を行うための複数の命令を含むコンピュータ読取り可能かつ非遷移的な（non-transitory）記録媒体を有するコンピュータプログラムプロダクトであってもよい。
【０１１６】  なお、図１３に示すプロセッサ３０１およびメモリ３０２は、図１４のように処理回路３０３に置き換えられてもよい。処理回路３０３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）、又は、これらを組み合わせたものが該当する。なお、制御装置４５の機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。
【０１１７】  以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【０１１８】  １  圧縮機、２  四方弁、３  室外熱交換器（第１の熱交換器）、４  調圧電子膨張弁、５，１７  制御器モジュール冷却システム、５ａ，１７ａ  ヒートシンク、５ａｘ  熱伝導材、５ｂ，５ｂｘ，１７ｂ，１７ｂｘ  冷却バイパス配管、５ｃ，１７ｃ  制御器モジュール、６Ａ〜６Ｆ  中間配管、７  室内電子膨張弁、８  室内熱交換器（第２の熱交換器）、９  アキュームレータ、１０ｂ，１０ｃ  冷却バイパス弁、１１  高圧圧力センサ、１２  低圧圧力センサ、１３  室内配管温度センサ、１４  室外機ファン、１５  室内機ファン、１６  冷却配管温度センサ、２０  室外機、３０  室内機、４０ｂ  中間バイパス弁、４１  制御部、４５  制御装置、４７，４８  発熱部品、５０  電装品箱、５１，１７１  モジュール温度センサ、６５  プリント配線板、６６  ダクト、７１  第１の接続部、７２  第２の接続部、７３  第３の接続部、７４  第４の接続部、８０  配管、１０１，１０２，１０３，１０４，１０５  冷媒回路、２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，２００Ｄ，２００Ｅ  空気調和装置。
【図１】
2019194013.tif 000003
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年4月1日(2020.4.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
冷媒間で熱エネルギーを交換する第１の熱交換器と、
冷媒間で熱エネルギーを交換する第２の熱交換器と、
前記第２の熱交換器と前記圧縮機とを繋ぐ第１の配管と、
前記圧縮機と前記第１の熱交換器とを繋ぐ第２の配管と、
前記第１の熱交換器と前記第２の熱交換器とを繋ぐ第３の配管と、
前記第３の配管の一部に並列接続される第４の配管と、
前記第４の配管に熱伝達可能なよう配置されるヒートシンクと、
室外に配置されて前記ヒートシンクを空冷する室外機ファンと、
前記第４の配管に配置されて前記第４の配管に流す前記冷媒の流量を調整する第１の流量調整弁と、
前記ヒートシンクに熱伝達可能なよう配置されるモジュールと、
前記第３の配管上で、前記第３の配管と前記第４の配管との接続部のうち前記第１の熱交換器側の第１の接続部と、前記第１の熱交換器と、の間に配置されて、前記冷媒の圧力を調整する調圧電子膨張弁と、
前記第３の配管上で、前記第３の配管と前記第４の配管との接続部のうち前記第２の熱交換器側の第２の接続部と、前記第２の熱交換器と、の間に配置されて、前記冷媒の圧力を調整する室内電子膨張弁と、
を備え、
前記モジュールの温度が第１の基準温度よりも高くなると、前記第１の流量調整弁の開度を大きくし前記第４の配管に前記冷媒を流し、
冷房運転時には、前記調圧電子膨張弁の開度を最大にし、前記室内電子膨張弁の開度を絞ることによって前記モジュールの配置領域を流れる冷媒の冷媒温度を露点温度以上に保つ、
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
冷媒間で熱エネルギーを交換する第１の熱交換器と、
冷媒間で熱エネルギーを交換する第２の熱交換器と、
前記第２の熱交換器と前記圧縮機とを繋ぐ第１の配管と、
前記圧縮機と前記第１の熱交換器とを繋ぐ第２の配管と、
前記第１の熱交換器と前記第２の熱交換器とを繋ぐ第３の配管と、
前記第３の配管の一部に並列接続される第４の配管と、
前記第４の配管に熱伝達可能なよう配置されるヒートシンクと、
室外に配置されて前記ヒートシンクを空冷する室外機ファンと、
前記第４の配管に配置されて前記第４の配管に流す前記冷媒の流量を調整する第１の流量調整弁と、
前記ヒートシンクに熱伝達可能なよう配置されるモジュールと、
前記第３の配管のうち前記第４の配管と並列接続された配管上に前記冷媒の流量を調整する第２の流量調整弁と、
を備え、
前記モジュールの温度が第１の基準温度よりも高くなると、前記第１の流量調整弁の開度を大きくし前記第４の配管に前記冷媒を流し、
前記第２の流量調整弁を開いた状態で前記モジュールの温度が前記第１の基準温度よりも高くなると、前記第１の流量調整弁を開き、前記第１の流量調整弁の開度が最大となったときに前記モジュールの温度が第２の基準温度よりも大きい場合には前記第２の流量調整弁を絞る、
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項３】
前記モジュールの温度が第１の基準温度よりも低いモジュール基準温度よりも低くなると、前記第１の流量調整弁の開度を絞ることによって前記モジュールの温度を上昇させる、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
暖房運転時には、前記調圧電子膨張弁の開度を絞り、前記室内電子膨張弁の開度が高くなるよう制御することによって前記モジュールの配置領域を流れる冷媒の冷媒温度を露点温度以上に保つ、
ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記第３の配管のうち前記第４の配管と並列接続された配管上に前記冷媒の流量を調整する第２の流量調整弁をさらに備え、
前記第２の流量調整弁を開いた状態で前記モジュールの温度が前記第１の基準温度よりも高くなると、前記第１の流量調整弁を開き、前記第１の流量調整弁の開度が最大となったときに前記モジュールの温度が第２の基準温度よりも大きい場合には前記第２の流量調整弁を絞る、
ことを特徴とする請求項１または４に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記モジュールは、前記圧縮機と、前記第１の熱交換器と、前記第２の熱交換器と、前記第１の配管と、前記第２の配管と、前記第３の配管と、前記第４の配管と、を含む冷媒回路の動作を制御する制御器モジュールである、
ことを特徴とする請求項１から５の何れか１つに記載の空気調和装置。
【請求項７】
冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒間で熱エネルギーを交換する第１の熱交換器と、冷媒間で熱エネルギーを交換する第２の熱交換器と、前記第２の熱交換器と前記圧縮機とを繋ぐ第１の配管と、前記圧縮機と前記第１の熱交換器とを繋ぐ第２の配管と、前記第１の熱交換器と前記第２の熱交換器とを繋ぐ第３の配管と、前記第３の配管の一部に並列接続される第４の配管と、を含んだ冷媒回路の動作を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記第３の配管上で、前記第３の配管と前記第４の配管との接続部のうち前記第１の熱交換器側の第１の接続部と、前記第１の熱交換器と、の間に配置されて、前記冷媒の圧力を調整する調圧電子膨張弁と、
前記第３の配管上で、前記第３の配管と前記第４の配管との接続部のうち前記第２の熱交換器側の第２の接続部と、前記第２の熱交換器と、の間に配置されて、前記冷媒の圧力を調整する室内電子膨張弁と、
を制御し、
前記第４の配管に接触配置されるヒートシンクと室外に配置されて前記ヒートシンクを空冷する室外機ファンとによって冷却されるモジュールに対し、前記モジュールの温度が第１の基準温度よりも高くなると、前記第４の配管に配置されて前記第４の配管に流す前記冷媒の流量を調整する第１の流量調整弁の開度を大きくし前記第４の配管に前記冷媒を流し、
冷房運転時には、前記調圧電子膨張弁の開度を最大にし、前記室内電子膨張弁の開度を絞ることによって前記モジュールの配置領域を流れる冷媒の冷媒温度を露点温度以上に保つ、
ことを特徴とする空気調和制御装置。
【請求項８】
冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒間で熱エネルギーを交換する第１の熱交換器と、冷媒間で熱エネルギーを交換する第２の熱交換器と、前記第２の熱交換器と前記圧縮機とを繋ぐ第１の配管と、前記圧縮機と前記第１の熱交換器とを繋ぐ第２の配管と、前記第１の熱交換器と前記第２の熱交換器とを繋ぐ第３の配管と、前記第３の配管の一部に並列接続される第４の配管と、を含んだ冷媒回路の動作を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記第４の配管に接触配置されるヒートシンクと室外に配置されて前記ヒートシンクを空冷する室外機ファンとによって冷却されるモジュールに対し、前記モジュールの温度が第１の基準温度よりも高くなると、前記第４の配管に配置されて前記第４の配管に流す前記冷媒の流量を調整する第１の流量調整弁の開度を大きくし前記第４の配管に前記冷媒を流し、
前記第３の配管のうち前記第４の配管と並列接続された配管上に前記冷媒の流量を調整する第２の流量調整弁をさらに備え、
前記第２の流量調整弁を開いた状態で前記モジュールの温度が前記第１の基準温度よりも高くなると、前記第１の流量調整弁を開き、前記第１の流量調整弁の開度が最大となったときに前記モジュールの温度が第２の基準温度よりも大きい場合には前記第２の流量調整弁を絞る、
ことを特徴とする空気調和制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒間で熱エネルギーを交換する第１の熱交換器と、冷媒間で熱エネルギーを交換する第２の熱交換器とを備える。また、本発明の空気調和装置は、第２の熱交換器と圧縮機とを繋ぐ第１の配管と、圧縮機と第１の熱交換器とを繋ぐ第２の配管と、第１の熱交換器と第２の熱交換器とを繋ぐ第３の配管と、第３の配管の一部に並列接続される第４の配管とを備える。また、本発明の空気調和装置は、第４の配管に熱伝達可能なよう配置されるヒートシンクと、室外に配置されてヒートシンクを空冷する室外機ファンと、第４の配管に配置されて第４の配管に流す冷媒の流量を調整する第１の流量調整弁と、ヒートシンクに熱伝達可能なよう配置されるモジュールとを備える。また、本発明の空気調和装置は、第３の配管上で、第３の配管と第４の配管との接続部のうち第１の熱交換器側の第１の接続部と、第１の熱交換器と、の間に配置されて、冷媒の圧力を調整する調圧電子膨張弁と、第３の配管上で、第３の配管と第４の配管との接続部のうち第２の熱交換器側の第２の接続部と、第２の熱交換器と、の間に配置されて、冷媒の圧力を調整する室内電子膨張弁とを備える。モジュールの温度が第１の基準温度よりも高くなると、第１の流量調整弁の開度を大きくし第４の配管に冷媒を流し、冷房運転時には、調圧電子膨張弁の開度を最大にし、室内電子膨張弁の開度を絞ることによってモジュールの配置領域を流れる冷媒の冷媒温度を露点温度以上に保つ。
【国際調査報告】
2019194013.tif 000017
2019194013.tif 000018
2019194013.tif 000019
2019194013.tif 000020