(57)【要約】  本発明に係る冷凍サイクル装置においては、暖房運転において、冷媒が、圧縮機、第１熱交換器、膨張弁、および第２熱交換器の順に循環する。第１弁は、圧縮機と第１熱交換器との間に接続されている。第２弁は、第１熱交換器と膨張弁との間に接続されている。制御装置は、暖房運転の停止条件が成立した場合、第１および第２弁を閉じる。制御装置は、暖房運転の開始条件（Ｓ１１）が成立し、かつ、特定条件が成立する場合、圧縮機から第１弁への冷媒の供給を開始した後、第１および第２弁を開く（Ｓ１２）。特定条件は、第１熱交換器の第１熱交換能力が第２熱交換器の第２熱交換能力よりも大きいことを示す条件である。制御装置は、暖房運転の開始条件が成立し、かつ、特定条件が成立しない場合、第１および第２弁を開いた後、圧縮機から第１弁への冷媒の供給を開始する（Ｓ１３）。
2019087346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
暖房運転において、冷媒が、圧縮機、第１熱交換器、膨張弁、および第２熱交換器の順に循環する冷凍サイクル装置であって、
前記圧縮機と前記第１熱交換器との間に接続された第１弁と、
前記第１熱交換器と前記膨張弁との間に接続された第２弁と、
前記暖房運転の停止条件が成立した場合、前記第１および第２弁を閉じる制御装置とを備え、
前記暖房運転の開始条件が成立する場合、前記制御装置は、前記第１熱交換器の第１熱交換能力が前記第２熱交換器の第２熱交換能力よりも大きいことを示す特定条件が成立するとき、前記圧縮機から前記第１弁への前記冷媒の供給を開始した後、前記第１および第２弁を開き、前記特定条件が成立しないとき、前記第１および第２弁を開いた後、前記圧縮機から前記第１弁への前記冷媒の供給を開始する、冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記特定条件は、前記第１弁と前記第１熱交換器との間の第１圧力が前記冷媒の前記圧縮機と前記第１弁との間の前記冷媒の第２圧力より大きいという条件を含み、
前記制御装置は、前記暖房運転の開始条件および前記特定条件が成立している場合、前記第２圧力が前記第１圧力に達した以降に前記第１および第２弁を開く、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記第１熱交換器は、第１空間に配置され、
前記第２熱交換器は、第２空間に配置され、
前記特定条件は、前記第１空間の第１温度と前記第２空間の第２温度との差の絶対値が閾値より大きく、かつ、前記第１温度が前記第２温度よりも大きいという条件、および、前記絶対値が前記閾値より小さく、かつ、前記暖房運転を停止してから基準時間が経過していないという条件を含む、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記暖房運転の開始条件は、ユーザによって前記暖房運転の開始指示が行なわれたという条件を含み、
前記暖房運転の停止条件は、前記ユーザによって前記暖房運転の停止指示が行なわれたという条件を含み、
前記制御装置は、前記圧縮機を起動させることによって、前記圧縮機から前記第１弁への前記冷媒の供給を開始する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記冷凍サイクル装置は、前記暖房運転、冷房運転、および除霜運転を切り替えて実行することが可能に構成され、
流路切替弁と、
前記流路切替弁と前記第１弁との間の第１流路と、前記第２弁と前記膨張弁との間の第２流路との間に接続された第３弁とをさらに備え、
前記流路切替弁は、前記暖房運転においては前記圧縮機の吐出口と前記第１弁を接続するとともに前記圧縮機の吸入口と前記第２熱交換器とを接続し、前記冷房運転および前記除霜運転においては前記圧縮機の吐出口と前記第２熱交換器とを接続するとともに前記圧縮機の吸入口と前記第１弁とを接続し、
前記制御装置は、前記暖房運転および前記冷房運転の間は、前記第３弁を閉じた状態とするとともに、前記除霜運転の間は前記第３弁を開いた状態とし、前記冷房運転の停止条件が成立した場合、前記第１および第２弁を閉じ、
前記暖房運転の開始条件は、前記除霜運転の終了条件を含み、
前記暖房運転の停止条件は、前記除霜運転の開始条件を含み、
前記制御装置は、前記流路切替弁を切り替えることにより前記圧縮機から前記第１弁への前記冷媒の供給を開始する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暖房運転を行なう冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、暖房運転を停止する場合に凝縮器に冷媒を閉じ込めることにより、暖房運転を開始するときのユーザの快適性を向上させる冷凍サイクル装置が知られている。たとえば特開２０１２−１６７８６０号公報（特許文献１）には、２つの開閉弁の間に室内交換器が接続され、除霜運転の開始時に、当該２つの開閉弁が閉じられることによって、室内熱交換器に冷媒を閉じ込めるヒートポンプ式空気調和機が開示されている。当該ヒートポンプ式空気調和機によれば、除霜運転を終了して暖房運転を開始するときの暖房能力が改善される。その結果、暖房運転におけるユーザの快適性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１６７８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
暖房運転の停止時に、暖房運転において凝縮器として機能していた第１熱交換器に封じ込められた冷媒は、暖房運転停止からの時間経過に伴い冷却される。第１熱交換器周辺の空気と当該冷媒との温度差が小さくなるため、第１熱交換器の熱交換能力（冷媒と空気との間の単位時間当たりの熱交換量）が低下する。暖房運転を停止してからの経過時間により、第１熱交換器の第１熱交換能力と、暖房運転において蒸発器として機能していた第２熱交換器の第２熱交換能力との大小関係は変化する。暖房運転の開始時の暖房能力を向上させるためには、当該大小関係を考慮して、熱交換能力の大きい熱交換器に冷媒分布が偏るように冷凍サイクル装置を制御する必要がある。しかし、特開２０１２−１６７８６０号公報（特許文献１）においては、暖房運転停止からの時間経過に伴う熱交換能力の大小関係の変化は考慮されていない。【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、暖房運転を開始するときの暖房能力を向上することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る冷凍サイクル装置においては、暖房運転において、冷媒が、圧縮機、第１熱交換器、膨張弁、および第２熱交換器の順に循環する。冷凍サイクル装置は、第１および第２弁と、制御装置とを備える。第１弁は、圧縮機と第１熱交換器との間に接続されている。第２弁は、第１熱交換器と膨張弁との間に接続されている。制御装置は、暖房運転の停止条件が成立した場合、第１および第２弁を閉じる。制御装置は、暖房運転の開始条件が成立し、かつ、特定条件が成立する場合、圧縮機から第１弁への冷媒の供給を開始した後、第１および第２弁を開く。特定条件は、第１熱交換器の第１熱交換能力が第２熱交換器の第２熱交換能力よりも大きいことを示す条件である。制御装置は、暖房運転の開始条件が成立し、かつ、特定条件が成立しない場合、第１および第２弁を開いた後、圧縮機から第１弁への冷媒の供給を開始する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る冷凍サイクル装置によれば、暖房運転の開始条件が成立する場合に、第１熱交換能力が第２熱交換能力よりも大きいことを示す特定条件の成否によって、第１および第２弁を開く処理と、圧縮機から第１弁への冷媒の供給を開始する処理との順序を逆にすることにより、暖房運転を開始するときの暖房能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の構成および暖房運転における冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。
【図２】ユーザによって停止指示が行なわれた場合に図１の制御装置によって行なわれる処理を示すフローチャートである。
【図３】暖房運転が停止された状態の冷凍サイクル装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】第１温度が第２温度より大きい状態で暖房運転を開始した場合の第１熱交換器の第１熱交換能力と第２熱交換器の第２熱交換能力との比を示す図である。
【図５】暖房運転停止からの時間経過に伴い、第１温度が第２温度より小さくなった状態で暖房運転を開始した場合の第１熱交換能力と第２熱交換能力との比を示す図である。
【図６】図１の制御装置によって行なわれる暖房運転の開始処理を示すフローチャートである。
【図７】ユーザによって暖房運転の開始指示が行なわれた場合の図６の処理の流れを具体的に示すフローチャートである。
【図８】図７の待機処理の具体的な処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】除霜運転の開始条件（暖房運転の停止条件）が成立した場合に図１の制御装置によって行なわれる処理を示すフローチャートである。
【図１０】除霜運転が行なわれる場合の冷凍サイクル装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１１】除霜運転の終了条件（暖房運転の開始条件）が成立した場合の図６の処理の流れを具体的に示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態１の変形例に係る冷凍サイクル装置の機能構成および暖房運転における冷媒の流れを併せて示す図である。
【図１３】実施の形態１の他の変形例に係る冷凍サイクル装置の機能構成および暖房運転における冷媒の流れを併せて示す図である。
【図１４】図１３の冷凍サイクル装置において暖房運転が停止された場合の機能構成を示す図である。
【図１５】図１３の冷凍サイクル装置の機能構成および冷房運転における冷媒の流れを併せて示す図である。
【図１６】図１５の冷凍サイクル装置において冷房運転が停止された場合の機能構成を示す図である。
【図１７】実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の構成および暖房運転における冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。
【図１８】実施の形態２においてユーザによって暖房運転の開始指示が行なわれた場合の図６の処理の流れを具体的に示すフローチャートである。
【図１９】図１８の待機処理の具体的な処理の流れを示すフローチャートである。
【図２０】実施の形態２において除霜運転の終了条件（暖房運転の開始条件）が成立した場合の図６の処理の流れを具体的に示すフローチャートである。
【図２１】図２０の待機処理の具体的な処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則として繰り返さない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の構成および暖房運転における冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。図１に示されるように、冷凍サイクル装置１００は、室外機２０と、室内機３０とを備える。室外機２０は、圧縮機１と、膨張弁３と、第２熱交換器４と、四方弁５（流路切替弁）と、第１電磁弁６（第１弁）と、第２電磁弁７（第２弁）と、バイパス弁８（第３弁）と、制御装置９とを含む。室内機３０は、第１熱交換器２を含む。
【００１１】
圧縮機１は、第２熱交換器４から気体の冷媒（ガス冷媒）を吸入して断熱圧縮し、第１熱交換器２へ高圧のガス冷媒を吐出する。第１熱交換器２は、室内に配置され、暖房運転において凝縮器として機能する。圧縮機１からのガス冷媒は、第１熱交換器２において凝縮熱を放出して凝縮し、液体の冷媒（液冷媒）となる。膨張弁３は、第１熱交換器２からの液冷媒を断熱膨張させて減圧し、第２熱交換器４へ気液二相状態の冷媒（湿り蒸気）を流出させる。膨張弁３は、たとえばリニア電子制御式膨張弁（ＬＥＶ：Linear  Expansion  Valve）を含む。第２熱交換器４は、室外に配置され、暖房運転において蒸発器として機能する。膨張弁３からの湿り蒸気は、第２熱交換器４において外気からの気化熱を吸収して気化する。
【００１２】
第１電磁弁６は、圧縮機１と第１熱交換器２との間に接続されている。第２電磁弁７は、第１熱交換器２と膨張弁３との間に接続されている。バイパス弁８は、四方弁５と第１電磁弁６との間の第１流路ＦＰ１と、第２電磁弁７と膨張弁３との間の第２流路ＦＰ２との間に接続されている。
【００１３】
四方弁５は、暖房運転においては圧縮機１の吐出口と第１電磁弁６を接続するとともに圧縮機１の吸入口と第２熱交換器４とを接続する。四方弁５は、暖房運転においては、冷媒が圧縮機１、四方弁５、第１電磁弁６、第１熱交換器２、第２電磁弁７、膨張弁３、第２熱交換器４、および四方弁５の順に循環するように流路を形成する。
【００１４】
制御装置９は、冷凍サイクル装置１００の運転モードを切り替えて、冷凍サイクル装置１００に暖房運転、冷房運転、あるいは除霜運転を実行させる。制御装置９は、圧縮機１の駆動周波数を制御して圧縮機１が単位時間あたりに吐出する冷媒量（容量）を制御する。制御装置９は、四方弁５を制御して、冷媒の循環方向を切り替える。制御装置９は、膨張弁３の開度を制御することにより、第１熱交換器２および第２熱交換器４の温度、冷媒流量、および圧力を調節する。制御装置９は、第１電磁弁６、第２電磁弁７、およびバイパス弁８の開閉を制御する。暖房運転において制御装置９は、第１電磁弁６および第２電磁弁７を開いた状態とするともに、バイパス弁８を閉じた状態とする。
【００１５】
制御装置９は、圧力センサＰＳ１から第１電磁弁６と第１熱交換器２との間の第１圧力Ｐ１を取得する。圧力センサＰＳ１は、室内機３０内に設置されている。制御装置９は、圧力センサＰＳ２から圧縮機１と第１電磁弁６との間の冷媒の第２圧力Ｐ２を取得する。圧力センサＰＳ２は、圧縮機１の吐出口に接続された配管に設置されている。
【００１６】
制御装置９は、温度センサＴＳ１から室内温度として第１温度Ｔ１を取得する。温度センサＴＳ１は、暖房運転において冷媒が流入する第１熱交換器２のポート付近に配置されている。室内温度が測定可能であるなら、温度センサＴＳ１はどのような箇所に配置されてもよい。制御装置９は、温度センサＴＳ２から室外温度として第２温度Ｔ２を取得する。温度センサＴＳ２は、暖房運転において冷媒が流出する第２熱交換器４のポート付近に配置されている。室外温度が測定可能であるなら、温度センサＴＳ２はどのような箇所に配置されてもよい。
【００１７】
図２は、ユーザによって暖房運転の停止指示が行なわれた場合に制御装置９によって行なわれる処理を示すフローチャートである。図２に示される処理は、不図示のメインルーチンによって実行される。図６〜９、図１１、および図１８〜２１においても同様である。以下ではステップを単にＳと記載する。ユーザによって停止指示が行なわれたという条件は、暖房運転の停止条件に含まれる。また、ユーザによる暖房運転の停止指示には、停止時間を時間指定する指示も含まれる。
【００１８】
図２に示されるように、制御装置９は、Ｓ３０１において第１電磁弁６および第２電磁弁７を閉じて処理をＳ３０２に進める。制御装置９は、Ｓ３０２においてバイパス弁８を開いて処理をＳ３０３に進める。制御装置９は、Ｓ３０３において圧縮機１を停止して処理をメインルーチンに返す。
【００１９】
図３は、暖房運転が停止された状態の冷凍サイクル装置１００の構成を示す機能ブロック図である。図３に示されるように、暖房運転の停止時に開かれるバイパス弁８の均圧作用により、圧縮機１から吐出された冷媒と、圧縮機１に吸入される冷媒との圧力差が減少する。また、暖房運転の停止時に第１電磁弁６および第２電磁弁７が閉じられるため、第１熱交換器２に冷媒が閉じ込められる。暖房運転停止からの時間経過に伴い、当該冷媒は冷却される。第１熱交換器２の周辺の空気と当該冷媒との温度差が小さくなるため、第１熱交換器２の熱交換能力が低下する。
【００２０】
図４は、第１温度Ｔ１が第２温度Ｔ２より大きい状態で暖房運転を開始した場合の第１熱交換器２の第１熱交換能力と第２熱交換器４の第２熱交換能力との比を示す図である。図５は、暖房運転停止からの時間経過に伴い、第１温度Ｔ１が第２温度Ｔ２より小さくなった状態で暖房運転を開始した場合の第１熱交換能力と第２熱交換能力との比を示す図である。図４および図５においては、第２熱交換能力を基準値１００％とした場合の、第１熱交換能力の大きさが示されている。
【００２１】
図４に示されるように、第１熱交換能力の方が第２熱交換能力よりも大きい場合、第２熱交換器よりも第１熱交換器に多くの冷媒が分布するように暖房運転を開始した方が、冷凍サイクル装置１００の暖房能力は向上する。一方、図５に示されるように、第２交換能力の方が第１熱交換能力よりも大きい場合、第１熱交換器よりも第２熱交換器に多くの冷媒が分布するように暖房運転を開始した方が、暖房能力は向上する。
【００２２】
そこで、冷凍サイクル装置１００においては、暖房運転の開始条件が成立する場合に、第１熱交換能力が第２熱交換能力よりも大きいことを示す特定条件の成否によって、第１電磁弁６および第２電磁弁７を開く処理と、圧縮機１から第１電磁弁６への冷媒の供給を開始する処理との順序を逆にすることにより、暖房運転を開始するときの暖房能力を向上させる。
【００２３】
図６は、暖房運転の開始条件が成立する場合に、図１の制御装置９によって行なわれる暖房運転の開始処理を示すフローチャートである。図６に示されるように、制御装置９は、Ｓ１１において第１熱交換能力が第２熱交換能力よりも大きいことを示す特定条件が成立しているか否かを判定する。特定条件が成立している場合（Ｓ１１においてＹＥＳ）、制御装置９は、Ｓ１２において、圧縮機１から第１電磁弁６への冷媒の供給を開始した後、第１電磁弁６および第２電磁弁７を開き、処理をメインルーチンに返す。特定条件が成立していない場合（Ｓ１１においてＮＯ）、制御装置９は、Ｓ１３において、第１電磁弁６および第２電磁弁７を開いた後、圧縮機１から第１電磁弁６への冷媒の供給を開始し、処理をメインルーチンに返す。
【００２４】
特定条件が成立する場合、第１電磁弁６が閉じられた状態で圧縮機１から第１電磁弁６への冷媒の供給が開始されると、第２熱交換器４の冷媒が圧縮機１と第１電磁弁６との間へ移動する。その後に第１電磁弁６および第２電磁弁７を開くことにより、第２熱交換器４よりも第１熱交換器２に多くの冷媒が分布した状態で、暖房運転を開始することができる。
【００２５】
特定条件が成立しない場合、圧縮機１から第１電磁弁６への冷媒の供給が開始する前に第１電磁弁６および第２電磁弁７を開くと、第１熱交換器２の冷媒が第２熱交換器４へ移動する。その後に圧縮機１から第１電磁弁６への冷媒の供給を開始することにより、第１熱交換器２よりも第２熱交換器４に多くの冷媒が分布した状態で暖房運転を開始することができる。
【００２６】
図７は、ユーザによって暖房運転の開始指示が行なわれた場合の図６の処理の流れを具体的に示すフローチャートである。ユーザによって暖房運転の開始指示が行なわれたという条件は、暖房運転の開始条件に含まれる。ユーザによる暖房運転の開始指示には、開始時間を時間指定する指示も含まれる。図７に示されるように、制御装置９は、Ｓ１１において、第１圧力Ｐ１が第２圧力よりも大きいか否かを判定する。図７に示される処理において特定条件は、第１圧力Ｐ１が第２圧力Ｐ２よりも大きいという条件を含む。
【００２７】
第１圧力Ｐ１が第２圧力Ｐ２よりも大きい場合（Ｓ１１においてＹＥＳ）、制御装置９は、処理をＳ１２に進める。Ｓ１２は、Ｓ１２１〜Ｓ１２４を含む。制御装置９は、Ｓ１２１においてバイパス弁８を閉じて、処理をＳ１２２に進める。制御装置９は、Ｓ１２２において圧縮機１を起動することによって圧縮機１から第１電磁弁６への冷媒の供給を開始して、処理をＳ１２３に進める。制御装置９は、Ｓ１２３において待機処理を行なった後、処理をＳ１２４に進める。制御装置９は、Ｓ１２４において第１電磁弁６および第２電磁弁７を開いて、処理をメインルーチンに返す。
【００２８】
第１圧力Ｐ１が第２圧力Ｐ２以下である場合（Ｓ１１においてＮＯ）、制御装置９は、処理をＳ１３に進める。Ｓ１３は、Ｓ１３１〜Ｓ１３３を含む。制御装置９は、Ｓ１３１においてバイパス弁８を閉じて処理をＳ１３２に進める。制御装置９は、Ｓ１３２において第１電磁弁６および第２電磁弁７を開いて処理をＳ１３３に進める。制御装置９は、Ｓ１３３において圧縮機１を起動することによって圧縮機１から第１電磁弁６への冷媒の供給を開始して、処理をメインルーチンに返す。
【００２９】
図８は、図７の待機処理Ｓ１２３の具体的な処理の流れを示すフローチャートである。図８に示されるように、制御装置９は、Ｓ１２３１において一定時間待機した後、処理をＳ１２３２へ進める。制御装置９は、Ｓ１２３２において第２圧力Ｐ２が第１圧力以上であるか否かを判定する。第２圧力Ｐ２が第１圧力Ｐ１よりも小さい場合（Ｓ１２３１においてＮＯ）、制御装置９は、処理をＳ１２３１に戻す。第２圧力Ｐ２が第１圧力Ｐ１以上である場合（Ｓ１２３１においてＹＥＳ）、制御装置９は、処理をメインルーチンに返す。
【００３０】
冷凍サイクル装置１００において暖房運転の開始条件は、除霜運転の終了条件を含む。また、暖房運転の停止条件は、除霜運転の開始条件を含む。以下では、図９〜図１１を用いて、除霜運転が終了して暖房運転が再開される場合の制御について説明する。なお、除霜運転の開始条件は、たとえば、室外に配置された第２熱交換器４周辺の第２温度Ｔ２が第１基準温度以下であるという条件を含む。除霜運転の終了条件は、たとえば、第２温度Ｔ２が第２基準温度以上であるという条件を含む。
【００３１】
図９は、除霜運転の開始条件（暖房運転の停止条件）が成立した場合に制御装置９によって行なわれる処理を示すフローチャートである。図９に示される処理は、図２のＳ３０３が、Ｓ３１３に置き換えられた処理である。制御装置９は、Ｓ３１３において四方弁５を切り替えて、処理をメインルーチンに返す。
【００３２】
図１０は、除霜運転が行なわれる場合の冷凍サイクル装置１００の構成を示す機能ブロック図である。図１０に示されるように、除霜運転において四方弁５は、圧縮機１の吐出口と第２熱交換器４とを接続するとともに、圧縮機１の吸入口と第１電磁弁６とを接続する。冷媒は、圧縮機１、第２熱交換器４、膨張弁３、およびバイパス弁８の順に循環する。
【００３３】
図１１は、除霜運転の終了条件（暖房運転の開始条件）が成立した場合の図６の処理の流れを具体的に示すフローチャートである。図１１に示される処理は、図７に示される処理のＳ１２２，Ｓ１３３がＳ１２２Ａ，Ｓ１３３Ａにそれぞれ置き換えられている。それ以外の処理は同様であるため、説明を繰り返さない。制御装置９は、Ｓ１２２ＡおよびＳ１３３Ａにおいて、四方弁５を切り替えることによって、圧縮機１の吐出口と第１電磁弁６とを接続し、圧縮機１から第１電磁弁６への冷媒の供給を開始する。
【００３４】
冷凍サイクル装置１００は、室内機３０に１つの第１熱交換器２を含む。実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、図１２に示される冷凍サイクル装置１１０のように、室内機３０Ａが複数の第１熱交換器２を含んでいてもよい。
【００３５】
第１電磁弁６および第２電磁弁７は、冷媒の通過方向がＩＮポートからＯＵＴポートへ向かう方向である場合に閉じることが可能な単方向型であってもよいが、冷媒の通過方向によらず閉じることが可能な双方向型であることが望ましい。双方向型の電磁弁を用いることにより、冷媒の通過方向が暖房運転の場合と逆になる冷房運転においても、冷房運転停止時に室内機３０内の第１熱交換器２に冷媒を閉じ込めることができ、冷房運転を開始するときの冷房能力を向上させることができる。
【００３６】
また、逆止弁および単方向型の電磁弁を用いて双方向型の電磁弁と同様の機能を実現することができる。図１３は、実施の形態１の他の変形例に係る冷凍サイクル装置１２０の機能構成および暖房運転における冷媒の流れを併せて示す図である。冷凍サイクル装置１２０の構成は、図１の冷凍サイクル装置１００の第１電磁弁６および第２電磁弁７が、第１弁回路６０および第２弁回路７０にそれぞれ置き換えられている。それら以外の構成は同様であるため、説明を繰り返さない。
【００３７】
図１３に示されるように、第１弁回路６０は、単方向型の電磁弁６１，６３と、逆止弁６２，６４とを含む。電磁弁６１，６３は、各々のＩＮポートからＯＵＴポートへ冷媒が流れている場合に閉じられることができる。電磁弁６１のＩＮポートは、四方弁５を介して圧縮機１の吐出口に接続されている。電磁弁６１のＯＵＴポートは逆止弁６２の入口ポートに接続されている。電磁弁６３のＩＮポートは、逆止弁６２の出口ポートに接続されている。電磁弁６３のＯＵＴポートは逆止弁６４の入口ポートに接続されている。逆止弁６４の出口ポートは電磁弁６１のＩＮポートに接続されている。逆止弁６２の出口ポートは第２熱交換器４に接続されている。暖房運転においては電磁弁６１が開かれた状態とされるともに、電磁弁６３が閉じられた状態とされる。
【００３８】
第２弁回路７０は、単方向型の電磁弁７１，７３と、逆止弁７２，７４とを含む。電磁弁７１，７３は、各々のＩＮポートからＯＵＴポートへ冷媒が流れている場合に閉じられることができる。電磁弁７１のＩＮポートは、膨張弁３に接続されている。電磁弁７１のＯＵＴポートは逆止弁７２の入口ポートに接続されている。電磁弁７３のＩＮポートは、逆止弁７２の出口ポートに接続されている。電磁弁７３のＯＵＴポートは逆止弁７４の入口ポートに接続されている。逆止弁７４の出口ポートは電磁弁７１のＩＮポートに接続されている。逆止弁７２の出口ポートは第１熱交換器２に接続されている。暖房運転においては、電磁弁７１は閉じられた状態とされるとともに、電磁弁７３が開かれた状態とされる。
【００３９】
暖房運転において圧縮機１から吐出された冷媒は、電磁弁６１および逆止弁６２を通過して第１熱交換器２に流入する。圧縮機１から吐出された冷媒は、逆止弁６４を通過することができない。また、暖房運転において電磁弁６３は閉じられているため、逆止弁６２からの冷媒は電磁弁６３を通過することができない。第１熱交換器２からの冷媒は、電磁弁７３および逆止弁７４を通過して、膨張弁３へ流入する。第１熱交換器２からの冷媒は、逆止弁７２を通過することができない。また、暖房運転において電磁弁７１は閉じられているため、逆止弁７４からの冷媒は電磁弁７１を通過することができない。図１４に示されるように、電磁弁６１および７３を閉じることにより、暖房運転停止時に第１熱交換器２に冷媒を閉じ込めることができる。
【００４０】
図１５は、実施の形態１の他の変形例に係る冷凍サイクル装置１２０の機能構成および冷房運転における冷媒の流れを併せて示す図である。冷房運転において四方弁５は、圧縮機１の吐出口と第２熱交換器４とを接続するとともに、圧縮機１の吸入口と電磁弁６１のＩＮポートとを接続する。冷媒は、圧縮機１、第２熱交換器４、膨張弁３、および第１熱交換器２の順に循環する。
【００４１】
冷房運転において膨張弁３からの冷媒は、電磁弁７１および逆止弁７２を通過して第１熱交換器２に流入する。膨張弁３からの冷媒は、逆止弁７４を通過することができない。また、冷房運転において電磁弁７３が閉じられているため、逆止弁７２からの冷媒は電磁弁７３を通過することができない。第１熱交換器２からの冷媒は、電磁弁６３および逆止弁６４を通過して圧縮機１に吸入される。第１熱交換器２からの冷媒は、逆止弁６２を通過することができない。また、冷房運転において電磁弁６１が閉じられているため、逆止弁６４からの冷媒は、電磁弁６１を通過することができない。図１６に示されるように、電磁弁６３および７１を閉じることにより、冷房運転停止時に第１熱交換器２に冷媒を閉じ込めることができる。
【００４２】
双方向型の電磁弁あるいは双方向型の電磁弁と同様の機能を有する弁回路により、冷房運転停止時においても暖房運転と同様に第１熱交換器２に冷媒を閉じ込めることができる。その結果、冷房運転を開始するときの冷房能力を向上させることができる。
【００４３】
以上、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置によれば、暖房運転を開始するときの暖房能力を向上させることができる。
【００４４】
実施の形態２．
実施の形態１においては、第１熱交換能力が第２熱交換能力よりも大きいことを示す特定条件として、冷媒の圧力に関する条件を用いる場合について説明した。実施の形態２においては、特定条件として冷媒の温度に関する条件を用いる場合について説明する。実施の形態２においては、実施の形態１の図１、図７、および図１１が、図１７、図１８、および図２０にそれぞれ置き換えられる。
【００４５】
図１７は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置２００の構成および暖房運転における冷媒の流れを併せて示す機能ブロック図である。冷凍サイクル装置２００の構成は、図１の冷凍サイクル装置１００の構成から圧力センサＰＳ１，ＰＳ２が除かれるとともに、制御装置９が制御装置９２に置き換えられた構成である。それ以外の構成は同様であるため、説明を繰り返さない。
【００４６】
図１８は、実施の形態２においてユーザによって暖房運転の開始指示が行なわれた場合の図６の処理の流れを具体的に示すフローチャートである。図１８のＳ１２においては、図７のＳ１２３がＳ２２３に置き換えられている。図１８のＳ１３は、図６のＳ１３と同様である。以下では、図１８のＳ１１およびＳ２２３について説明する。
【００４７】
図１８に示されるように、Ｓ１１は、Ｓ２１１〜Ｓ２１３を含む。制御装置９２は、Ｓ２１１において第１温度Ｔ１と第２温度Ｔ２との差の絶対値が閾値δ１より小さいか否かを判定する。当該絶対値が閾値δ１よりも小さい場合（Ｓ２１１においてＹＥＳ）、第１温度Ｔ１と第２温度Ｔ２とはほぼ等しいとして、制御装置９２は、処理をＳ２１２に進める。
【００４８】
制御装置９２は、Ｓ２１２において暖房運転停止からの経過時間が基準時間α１よりも小さいか否かを判定する。暖房停止からの経過時間が基準時間α１よりも小さい場合（Ｓ２１２においてＹＥＳ）、制御装置９２は、処理をＳ１２に進める。暖房停止からの経過時間が基準時間α１以上である場合（Ｓ２１２においてＮＯ）、制御装置９２は、処理をＳ１３に進める。基準時間α１は、第１温度Ｔ１と第２温度Ｔ２とがほぼ等しい場合に、暖房停止からの時間経過により、第１熱交換能力が第２熱交換能力を下回る経過時間として、実機実験あるいはシミュレーションによって適宜算出することができる。
【００４９】
第１温度Ｔ１と第２温度Ｔ２との差の絶対値が閾値δ１以上である場合（Ｓ２１１においてＮＯ）、制御装置９２は、処理をＳ２１３に進める。制御装置９２は、Ｓ２１３において、第１温度Ｔ１が第２温度Ｔ２より大きいか否かを判定する。第１温度Ｔ１が第２温度Ｔ２より大きい場合（Ｓ２１３においてＹＥＳ）、制御装置９２は、処理をＳ１２に進める。第１温度Ｔ１が第２温度Ｔ２以下である場合（Ｓ２１３においてＮＯ）、制御装置９２は、処理をＳ１３に進める。
【００５０】
図１８に示される処理において特定条件は、第１温度Ｔ１と第２温度Ｔ２との差の絶対値が閾値δ１より大きく、かつ、第１温度Ｔ１が第２温度Ｔ２よりも大きいという条件、および、当該絶対値が閾値δ１より小さく、かつ、暖房運転を停止してから基準時間α１が経過していないという条件を含む。
【００５１】
図１９は、図１８の待機処理（Ｓ２２３）の具体的な処理の流れを示すフローチャートである。図１９に示されるように、制御装置９２は、Ｓ２２３１において、第１温度Ｔ１と第２温度Ｔ２との差の絶対値が閾値δ１よりも小さいか否かを判定する。当該絶対値が閾値δ１よりも小さい場合（Ｓ２２３１においてＹＥＳ）、制御装置９２は、Ｓ２２３２において基準時間をα２に設定して処理をＳ２２３４に進める。当該絶対値が閾値δ１以上である場合（Ｓ２２３１においてＮＯ）、制御装置９２は、Ｓ２２３３において基準時間をα３に設定して処理をＳ２２３４に進める。
【００５２】
制御装置９２は、Ｓ２２３４において一定時間待機した後、処理をＳ２２３５に進める。制御装置９２は、Ｓ２２３５において圧縮機１を起動してからの経過時間が基準時間以上であるか否かを判定する。当該経過時間が基準時間以上である場合（Ｓ２２３５においてＹＥＳ）、制御装置９２は、処理をメインルーチンに返す。当該経過時間が基準時間よりも小さい場合（Ｓ２２３５においてＮＯ）、制御装置９２は、処理をＳ２２３４に戻す。基準時間α２，α３は、圧縮機１を起動してからの経過時間により、圧縮機１と第１電磁弁６との間の冷媒の圧力が、第１電磁弁６と第１熱交換器２との間の冷媒の圧力を超える経過時間として、実機実験あるいはシミュレーションによって適宜算出することができる。
【００５３】
図２０は、実施の形態２において除霜運転の終了条件（暖房運転の開始条件）が成立した場合の図６の処理の流れを具体的に示すフローチャートである。図２０に示される処理は、図１８に示される処理のＳ１２２，Ｓ２２３，Ｓ１３３がＳ１２２Ａ，Ｓ２２３Ａ，Ｓ１３３Ａにそれぞれ置き換えられている。それ以外の処理は同様であるため、説明を繰り返さない。制御装置９２は、Ｓ１２２ＡおよびＳ１３３Ａにおいて、四方弁５を切り替えることによって、圧縮機１から第１電磁弁６への冷媒の供給を開始する。
【００５４】
図２１は、図２０の待機処理（Ｓ２２３Ａ）の具体的な処理の流れを示すフローチャートである。図２１に示される処理は、図１９に示されるＳ２２３２の基準時間α２がβ１に置き換えられているとともに、Ｓ２２３３の基準時間α３がβ２に置き換えられている。また、図１９のＳ２２３５がＳ２３３５に置き換えられている。それ以外の処理は同様であるため、説明を繰り返さない。
【００５５】
図２１に示されるように、制御装置９２は、Ｓ２３３５において四方弁５を切り替えてからの経過時間が基準時間以上であるか否かを判定する。当該経過時間が基準時間以上である場合（Ｓ２３３５においてＹＥＳ）、制御装置９２は、処理をメインルーチンに返す。当該経過時間が基準時間よりも小さい場合（Ｓ２３３５においてＮＯ）、制御装置９２は、処理をＳ２２３４に戻す。基準時間β１，β２は、四方弁５を切り替えてからの経過時間により、圧縮機１と第１電磁弁６との間の冷媒の圧力が、第１電磁弁６と第１熱交換器２との間の冷媒の圧力を超える経過時間として、実機実験あるいはシミュレーションによって適宜算出することができる。
【００５６】
以上、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置によれば、暖房運転を開始するときの暖房能力を向上させることができる。また、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置によれば、圧力センサが不要であるため、冷凍サイクル装置の製造コストを低減することができる。
【００５７】
今回開示された各実施の形態は、矛盾しない範囲で適宜組み合わせて実施することも予定されている。今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５８】
１  圧縮機、２  第１熱交換器、３  膨張弁、４  第２熱交換器、５  四方弁、６  第１電磁弁、７  第２電磁弁、８  バイパス弁、９，９２  制御装置、２０  室外機、３０，３０Ａ  室内機、６０  第１弁回路、６１，６３，７１，７３  電磁弁、６２，６４，７２，７４  逆止弁、７０  第２弁回路、１００，１１０，１２０，２００  冷凍サイクル装置、ＦＰ１  第１流路、ＦＰ２  第２流路、ＰＳ１，ＰＳ２  圧力センサ、ＴＳ１，ＴＳ２  温度センサ。
【図１】
2019087346.tif 000003
【図２】
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【図３】
2019087346.tif 000005
【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】
2019087346.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2019087346.tif 000018
【図１７】
2019087346.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年4月23日(2020.4.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
制御装置９は、圧力センサＰＳ１から第１電磁弁６と第１熱交換器２との間の冷媒の第１圧力Ｐ１を取得する。圧力センサＰＳ１は、室内機３０内に設置されている。制御装置９は、圧力センサＰＳ２から圧縮機１と第１電磁弁６との間の冷媒の第２圧力Ｐ２を取得する。圧力センサＰＳ２は、圧縮機１の吐出口に接続された配管に設置されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
図７は、ユーザによって暖房運転の開始指示が行なわれた場合の図６の処理の流れを具体的に示すフローチャートである。ユーザによって暖房運転の開始指示が行なわれたという条件は、暖房運転の開始条件に含まれる。ユーザによる暖房運転の開始指示には、開始時間を時間指定する指示も含まれる。図７に示されるように、制御装置９は、Ｓ１１において、第１圧力Ｐ１が第２圧力Ｐ２よりも大きいか否かを判定する。図７に示される処理において特定条件は、第１圧力Ｐ１が第２圧力Ｐ２よりも大きいという条件を含む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
図８は、図７の待機処理Ｓ１２３の具体的な処理の流れを示すフローチャートである。図８に示されるように、制御装置９は、Ｓ１２３１において一定時間待機した後、処理をＳ１２３２へ進める。制御装置９は、Ｓ１２３２において第２圧力Ｐ２が第１圧力Ｐ１以上であるか否かを判定する。第２圧力Ｐ２が第１圧力Ｐ１よりも小さい場合（Ｓ１２３２においてＮＯ）、制御装置９は、処理をＳ１２３１に戻す。第２圧力Ｐ２が第１圧力Ｐ１以上である場合（Ｓ１２３２においてＹＥＳ）、制御装置９は、処理をメインルーチンに返す。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2019087346.tif 000024
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2019087346.tif 000025
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
2019087346.tif 000026
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１５】
2019087346.tif 000027
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１６】
2019087346.tif 000028
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１８】
2019087346.tif 000029
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２０】
2019087346.tif 000030
【国際調査報告】
2019087346.tif 000031
2019087346.tif 000032