(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機（２１）と、冷媒との熱交換を行なわせる熱源側熱交換器（２３）及び利用側熱交換器（４２，５２，６２）と、冷媒の減圧を弁開度により調節可能な減圧機構（３８，４１，５１，６１）を有し、冷媒を循環させて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行なう冷媒回路（１１）と、
前記冷媒回路に取り付けられ、気液二相状態か否かの判定に用いられる前記利用側熱交換器若しくは前記熱源側熱交換器の出口側又は前記圧縮機の吸入側における現在状態量を検出するための前記冷媒回路の冷媒の状態量を検知するセンサ(２９，３０，３１，３９，４４，５４，６４，４５，５５，６５)と、
前記現在状態量と前記現在状態量を近づけるべき制御目標値との偏差を小さくするように前記弁開度を制御可能に構成され、前記利用側熱交換器若しくは前記熱源側熱交換器の出口側又は前記圧縮機の吸入側において脱出させるべき気液二相状態になっていると判断される所定の状況に前記現在状態量がなったと判定されたときには、前記弁開度の制御を気液二相状態でない定常時に行われる第１制御状態から第２制御状態に切り換える制御装置（４７，５７，６７）と、
を備え、
前記制御装置は、前記第２制御状態では、前記偏差が実質的に変化しない状態における前記弁開度の動作量の変化が前記第１制御状態よりも大きくなり、かつ前記弁開度を小さくする速度が前記第１制御状態よりも速くなるように設定する、冷凍装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記弁開度の動作量の変化に対する前記現在状態量の寄与について、前記第１制御状態に比べて前記第２制御状態の方が大きくなるように設定されている、
請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第１制御状態では前記偏差に比例する比例項と前記偏差の積分に比例する積分項とを持つＰＩ制御により前記弁開度を制御可能に構成され、前記弁開度の動作量の変化に対する前記偏差の寄与について前記第１制御状態よりも前記第２制御状態の方が小さくなるように設定されている、
請求項２に記載の冷凍装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第１制御状態の比例ゲインに比べて前記第２制御状態の比例ゲインの方が大きくなるように設定されている、
請求項３に記載の冷凍装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記第２制御状態に入ってからの経過時間に応じて比例ゲインを大きくする、
請求項４に記載の冷凍装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記第２制御状態では前記現在状態量に係わらず前記弁開度を小さくさせるオフセット値を加える、
請求項３から５のいずれか一項に記載の冷凍装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記オフセット値が時間経過に応じて増加するように構成されている、
請求項６に記載の冷凍装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記オフセット値が時間経過に応じてステップ状に増加するように構成されている、
請求項７に記載の冷凍装置。
【請求項９】
前記制御装置は、前記オフセット値が前記第１制御状態から前記第２制御状態に切り換わったときの積分項の値から時間経過に応じて単調増加するように構成されている、
請求項７に記載の冷凍装置。
【請求項１０】
冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒との熱交換を行なわせる熱源側熱交換器及び利用側熱交換器と、冷媒の減圧を弁開度により調節可能な減圧機構を有し、冷媒を循環させて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行なう冷媒回路と、前記冷媒回路に取り付けられ、気液二相状態か否かの判定に用いられる前記利用側熱交換器若しくは前記熱源側熱交換器の出口側又は前記圧縮機の吸入側における現在状態量を検出するための前記冷媒回路の冷媒の状態量を検知するセンサとを備え、前記現在状態量と前記現在状態量を近づけるべき制御目標値との偏差を小さくするように前記弁開度を制御する冷凍装置の制御方法であって、
前記利用側熱交換器若しくは前記熱源側熱交換器の出口側又は前記圧縮機の吸入側において脱出させるべき気液二相状態になっていると判断する所定の状況に前記現在状態量がなったか判定する判定ステップと、
前記判定ステップで前記所定の状況に前記現在状態量がなったと判定されたときは、前記弁開度の制御を気液二相状態でない定常時に行われる第１制御状態から第２制御状態に切り換える制御操作切換ステップと、
を備え、
前記第２制御状態は、前記偏差が実質的に変化しない状態における前記弁開度の動作量の変化が前記第１制御状態よりも大きくなり、かつ前記弁開度を小さくする速度が前記第１制御状態よりも速くなるように設定されている、冷凍装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍装置及びその制御方法、特に、冷媒を循環させて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行なう冷凍装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和装置などの冷凍装置には、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒との熱交換を行なわせる熱源側熱交換器及び利用側熱交換器と、冷媒を減圧する減圧機構を有し、冷媒を循環させて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行なう冷媒回路を備えるものがある。このような冷凍装置では、例えば、圧縮機の信頼性を向上させるために、圧縮機が吸込む液冷媒の量を抑制することが重要である。ところが、圧縮機が吸込む冷媒の気液の比率を直接検知することが難しいことから、従来から冷媒回路の状態量を検知して、冷媒回路の状態量から圧縮機が吸込む液冷媒の量が好ましくない量に達していないか否かを推定することが行なわれている。そして、圧縮機の吸込む液冷媒の量が好ましくない状態に達したと推定されたときには、圧縮機の保護の観点などから、できるだけ早くそのような気液二相状態から冷凍装置を脱出させる制御が行なわれる。
【０００３】
例えば、特許文献１（特開平１０−３８３８７号公報）の空気調和装置の運転制御装置の制御例では、気液二相状態からの脱出を早めるために、電動膨張弁の開度変更を行なう制御時間間隔を短く（例えば半分に）設定して急速に電動膨張弁の開度を小さくすることが行われている。そのため、乾き度が１に近くて冷媒の中の液冷媒の割合が少ない軽度の気液二相状態の場合には比較的早く気液二相状態から脱出させることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、弁開度の制御をＰＩ制御によって行なおうとする場合には、特許文献１のような制御では、乾き度が１よりもかなり小さくて冷媒の中の液冷媒の割合が多い重度の気液二相状態の場合には、なかなか気液二相状態から脱出させることができない。
【０００５】
本発明の課題は、脱出させるべき気液二相状態が特定の箇所で発生しているときに、気液二相状態からの速やかな脱出が可能な冷凍装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１観点に係る冷凍装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒との熱交換を行なわせる熱源側熱交換器及び利用側熱交換器と、冷媒の減圧を弁開度により調節可能な減圧機構を有し、冷媒を循環させて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行なう冷媒回路と、冷媒回路に取り付けられ、気液二相状態か否かの判定に用いられる利用側熱交換器若しくは熱源側熱交換器の出口側又は圧縮機の吸入側における現在状態量を検出するための冷媒回路の冷媒の状態量を検知するセンサと、現在状態量と現在状態量を近づけるべき制御目標値との偏差を小さくするように弁開度を制御可能に構成され、利用側熱交換器若しくは熱源側熱交換器の出口側又は圧縮機の吸入側において脱出させるべき気液二相状態になっていると判断される所定の状況に現在状態量がなったと判定されたときには、弁開度の制御を気液二相状態でない定常時に行われる第１制御状態から第２制御状態に切り換える制御装置と、を備え、制御装置は、第２制御状態では、偏差が実質的に変化しない状態における弁開度の動作量の変化が第１制御状態よりも大きくなり、かつ弁開度を小さくする速度が第１制御状態よりも速くなるように設定する、ものである。
【０００７】
第１観点の冷凍装置においては、第１制御状態よりも第２制御状態の方が弁開度の動作量の変化に対する偏差の寄与が小さくなっても、第１制御状態よりも第２制御状態の方が弁開度を小さくする速度が速くなるように設定されていることから、気液二相状態の程度が高くて偏差による動作量の増大が見込めなくとも、脱出させるべき気液二相状態になっていると判断されるときに第２制御状態を用いることで、気液二相状態の程度に係わらず気液二相状態からの脱出させるときに弁開度の変化の速度を上げることができる。
【０００８】
本発明の第２観点に係る冷凍装置は、第１観点に係る冷凍装置において、制御装置は、弁開度の動作量の変化に対する現在状態量の寄与について、第１制御状態に比べて第２制御状態の方が大きくなるように設定されている、ものである。
【０００９】
第２観点の冷凍装置においては、第２制御状態において弁開度の動作量に対する現在状態量の寄与を大きくすることで偏差が小さくても弁開度を大きく変化させやすくなる。
【００１０】
本発明の第３観点に係る冷凍装置は、第２観点に係る冷凍装置において、制御装置は、第１制御状態では偏差に比例する比例項と偏差の積分に比例する積分項とを持つＰＩ制御により弁開度を制御可能に構成され、弁開度の動作量の変化に対する偏差の寄与について第１制御状態よりも第２制御状態の方が小さくなるように設定されている、ものである。
【００１１】
第３観点の冷凍装置においては、弁開度の動作量の変化に対する偏差の寄与について第１制御状態よりも第２制御状態の方が小さいにもかかわらず、弁開度の動作量の変化に対する現在状態量の寄与が第１制御状態に比べて第２制御状態の方が大きくなるように設定されることで、ＰＩ制御を採用しても脱出させるべき気液二相状態になっていると判断されるときに第２制御状態を用いることで、気液二相状態からの速やかな脱出を行わせることができる。
【００１２】
本発明の第４観点に係る冷凍装置は、第３観点の冷凍装置において、制御装置は、第１制御状態の比例ゲインに比べて第２制御状態の比例ゲインの方が大きくなるように設定されている、ものである。
【００１３】
第４観点の冷凍装置においては、比例項の寄与を大きくすることで、気液二相状態で偏差が０にほぼ等しくなって積分項によって弁開度の動作量が少ししか変化しなくなっても、比例項によって弁開度の動作量が大きく変化させることができる。ＰＩ制御を採用する場合に気液二相状態からの速やかな脱出を行わせることができる。
【００１４】
本発明の第５観点に係る冷凍装置は、第４観点の冷凍装置において、制御装置は、第２制御状態に入ってからの経過時間に応じて比例ゲインを大きくする、ものである。
【００１５】
第５観点の冷凍装置においては、第２制御状態以降の制御中にさらに比例ゲインを大きくすることで、気液二相状態から脱出に掛かる時間をさらに短くすることができる。
【００１６】
本発明の第６観点に係る冷凍装置は、第３観点から第５観点のいずれかの冷凍装置において、制御装置は、第２制御状態では現在状態量に係わらず弁開度を小さくさせるオフセット値を加える、ものである。
【００１７】
第６観点の冷凍装置においては、制御目標値と現在状態量の偏差に拠らずに制御するための設定がオフセット値を加えるだけの簡単な操作で済む。
【００１８】
本発明の第７観点に係る冷凍装置は、第６観点の冷凍装置において、制御装置は、オフセット値が時間経過に応じて増加するように構成されている、ものである。
【００１９】
第７観点の冷凍装置においては、オフセット値が時間に応じて増加するので、時間が経過するほど弁開度の変化速度が速くなるので、時間が掛かるものほど弁開度を小さくする速度が漸次速くなる。
【００２０】
本発明の第８観点に係る冷凍装置は、第７観点の冷凍装置において、制御装置は、オフセット値が時間経過に応じてステップ状に増加するように構成されている、ものである。
【００２１】
第８観点の冷凍装置においては、オフセット値の増加がステップ状であるため、オフセット値が一定の期間が生じるので、オフセット値の変化に起因した弁開度の変化が無い状況で冷媒回路の状態を判断することができる。
【００２２】
本発明の第９観点に係る冷凍装置は、第７観点の冷凍装置において、制御装置は、オフセット値が第１制御状態から第２制御状態に切り換わったときの積分項の値から時間経過に応じて単調増加するように構成されている、ものである。
【００２３】
第９観点の冷凍装置においては、オフセット値の増加が切り換え時の積分項の値から経過時間に応じて単調増加するので、弁開度の急激な変化を防止できる。
【００２４】
本発明の第１０観点に係る冷凍装置の制御方法は、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒との熱交換を行なわせる熱源側熱交換器及び利用側熱交換器と、冷媒の減圧を弁開度により調節可能な減圧機構を有し、冷媒を循環させて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行なう冷媒回路と、冷媒回路に取り付けられ、気液二相状態か否かの判定に用いられる利用側熱交換器若しくは熱源側熱交換器の出口側又は圧縮機の吸入側における現在状態量を検出するための冷媒回路の冷媒の状態量を検知するセンサとを備え、現在状態量と現在状態量を近づけるべき制御目標値との偏差を小さくするように弁開度を制御する冷凍装置の制御方法であって、利用側熱交換器若しくは熱源側熱交換器の出口側又は圧縮機の吸入側において脱出させるべき気液二相状態になっていると判断する所定の状況に現在状態量がなったか判定する判定ステップと、判定ステップで所定の状況に現在状態量がなったと判定されたときは、弁開度の制御を気液二相状態でない定常時に行われる第１制御状態から第２制御状態に切り換える制御操作切換ステップと、を備え、第２制御状態は、偏差が実質的に変化しない状態における弁開度の動作量の変化が第１制御状態よりも大きくなり、かつ弁開度を小さくする速度が第１制御状態よりも速くなるように設定されている、ものである。
【００２５】
第１０観点の冷凍装置においては、第１制御状態よりも第２制御状態の方が弁開度の動作量の変化に対する偏差の寄与が小さくなっても、第１制御状態よりも第２制御状態の方が弁開度を小さくする速度が速くなるように設定されていることから、気液二相状態の程度が高くて偏差による動作量の増大が見込めなくとも、脱出させるべき気液二相状態になっていると判断されるときに第２制御状態を用いることで、気液二相状態の程度に係わらず気液二相状態からの脱出させるときに弁開度の変化の速度を上げることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の第１観点に係る冷凍装置又は第１０観点に係る冷凍装置の制御方法では脱出させるべき気液二相状態が発生しているときに、第２制御状態を用いることで気液二相状態からの速やかな脱出が可能になる。
【００２７】
本発明の第２観点に係る冷凍装置では、第１制御状態から第２制御状態に切り換えることによって偏差が小さくても弁開度を大きく変化させ易くなり、気液二相状態からの脱出速度を大きくし易くなる。
【００２８】
本発明の第３観点に係る冷凍装置では、気液二相状態からの速やかな脱出が可能なＰＩ制御を実現し易くなる。
【００２９】
本発明の第４観点に係る冷凍装置では、ＰＩ制御を採用する場合に気液二相状態からの速やかな脱出を行わせることができる。
【００３０】
本発明の第５観点に係る冷凍装置では、第２制御状態を用いたときに気液二相状態からの脱出時間の更なる短縮が可能になる。
【００３１】
本発明の第６観点に係る冷凍装置では、第１制御状態から第２制御状態への制御の変更が簡単に行なえる。
【００３２】
本発明の第７観点に係る冷凍装置では、より深刻な気液二相状態ほど脱出時間の短縮効果を大きくすることができる。
【００３３】
本発明の第８観点に係る冷凍装置では、弁開度の制御に関する判断が行ない易くなる。
【００３４】
本発明の第９観点に係る冷凍装置では、スムーズにかつ短時間で気液二相状態からの脱出が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る空気調和装置の構成の概要を示す回路図。
【図２】図１の空気調和装置の制御系統を説明するためのブロック図。
【図３】第１実施形態に係る室内側制御装置の制御例を説明するための概念図。
【図４】第２実施形態に係る室内側制御装置の制御例を説明するための概念図。
【図５】第３実施形態に係る室内側制御装置の制御例を説明するための概念図。
【図６】ゲイン倍率をステップ状に変化させる場合について説明するためのグラフ。
【図７】ゲイン倍率を直線状に増加させる場合について説明するためのグラフ。
【図８】第４実施形態に係る室内側制御装置の制御例を説明するための概念図。
【図９】第５実施形態に係る室内側制御装置の制御例を説明するための概念図。
【図１０】第１制御状態のみで制御する場合についての過熱度の変化を説明するためのグラフ。
【図１１】第１制御状態と第２制御状態とを切り換えて制御する場合についての過熱度の変化を説明するためのグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
＜第１実施形態＞
（１）空気調和装置の構成
以下の説明では、第１実施形態に係る冷凍装置として、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の室内の冷暖房に使用される空気調和装置を例に挙げている。図１は、本発明の第１実施形態に係る冷凍装置である空気調和装置の構成の概略を示す回路図である。図１に示されている空気調和装置１０は、主として、１台の熱源ユニットとしての室外機２０と、それに並列に接続された複数台（本実施形態では、３台）の利用ユニットとしての室内機４０，５０，６０と、室外機２０と室内機４０，５０，６０とを接続する冷媒連絡管としての液冷媒連絡管７１及びガス冷媒連絡管７２とを備えている。すなわち、本実施形態の空気調和装置１０の蒸気圧縮式の冷媒回路１１は、室外機２０と、室内機４０，５０，６０と、液冷媒連絡管７１及びガス冷媒連絡管７２とが接続されることによって構成されている。
【００３７】
（１−１）室内機
室内機４０，５０，６０は、ビル等の室内の天井に埋め込みや吊り下げ等により、または、室内の壁面に壁掛け等により例えば会議室などの一つの部屋に設置されている。これら室内機４０と室内機５０、６０とは同様の構成であるため、ここでは、室内機４０の構成のみ説明し、室内機５０、６０の構成については、それぞれ、室内機４０の各部を示す４０番台の符号の代わりに５０番台または６０番台の符号を付して、各部の説明を省略する。
【００３８】
室内機４０は、主として、冷媒回路１１の一部を構成する室内側冷媒回路１１ａ（室内機５０では室内側冷媒回路１１ｂ、室内機６０では室内側冷媒回路１１ｃ）を有している。この室内側冷媒回路１１ａは、主として、膨張機構としての室内膨張弁４１と、利用側熱交換器としての室内熱交換器４２とを有している。なお、本実施形態では、膨張機構として室内機４０，５０，６０それぞれに室内膨張弁４１，５１，６１を設けているが、これに限らずに、膨張機構（膨張弁を含む）を室外機２０に設けてもよいし、室内機４０，５０，６０や室外機２０とは独立した接続ユニットに設けてもよい。
【００３９】
室内膨張弁４１は、室内側冷媒回路１１ａ内を流れる冷媒の流量の調節等を行うために、室内熱交換器４２の液側に接続された電動膨張弁であり、冷媒の通過を遮断することも可能である。
【００４０】
室内熱交換器４２は、例えば伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室内熱交換器４２は、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の凝縮器として機能して室内空気を加熱する熱交換器である。
【００４１】
室内機４０は、ユニット内に室内空気を吸入して、室内熱交換器４２において冷媒と熱交換させた後に、熱交換後の室内空気を供給空気として室内に供給するための送風機としての室内ファン４３を有している。室内ファン４３は、室内熱交換器４２に供給する空気の風量を所定風量範囲において可変することが可能なファンであり、例えばＤＣファンモータ等からなるモータ４３ｍによって駆動される遠心ファンや多翼ファン等である。この室内ファン４３では、風量が最も小さい弱風、風量が最も大きい強風、及び弱風と強風との中間程度の中風の３種類の固定風量に設定する風量固定モードと、過熱度ＳＨや過冷却度ＳＣなどに応じて弱風から強風までの間において自動的に変更する風量自動モードと、リモートコントローラ等の入力装置によって手動で変更する風量設定モードのいずれかを選択して設定することができる。すなわち、利用者が例えばリモートコントローラを使って「弱風」、「中風」、及び「強風」のいずれかを選択した場合には、弱風で固定される風量固定モードとなり、「自動」を選択した場合には、運転状態に応じて自動的に風量が変更される風量自動モードとなる。なお、ここでは、室内ファン４３の風量のファンタップが「弱風」、「中風」、及び「強風」の３段階で切り換えられる構成を説明している。また、室内ファン４３の風量である室内ファン風量Ｇａは、例えばモータ４３ｍの回転数をパラメータとする演算から導くことができる。そのほかに、室内ファン風量Ｇａは、モータ４３ｍの電流値に基づく演算から導く方法や、設定されているファンタップに基づく演算から導く方法などがある。
【００４２】
また、室内機４０には、各種のセンサが設けられている。室内熱交換器４２の液側には、冷媒の温度（すなわち、暖房運転時における凝縮圧力相当飽和温度（以下、凝縮温度という）Ｔｃまたは冷房運転時における蒸発圧力相当飽和温度（以下、蒸発温度という）Ｔｅに対応する冷媒温度）を検出する液側温度センサ４４が設けられている。室内熱交換器４２のガス側には、冷媒の温度を検出するガス側温度センサ４５が設けられている。室内機４０の室内空気の吸入口側には、ユニット内に流入する室内空気の温度（すなわち、室内温度Ｔｒ）を検出する室内温度センサ４６が設けられている。液側温度センサ４４、ガス側温度センサ４５及び室内温度センサ４６には、例えばサーミスタを用いることができる。また、室内機４０は、室内機４０を構成する各部の動作を制御する室内側制御装置４７を有している。室内側制御装置４７は、室内機４０における現在の空調能力等を演算する空調能力演算部４７ａと、現在の空調能力に基づいてその能力を発揮するのに必要な要求蒸発温度Ｔｅｒまたは要求凝縮温度Ｔｃｒを演算する要求温度演算部４７ｂとを有する（図２参照）。そして、室内側制御装置４７は、室内機４０の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ４７ｃ等を有しており、室内機４０を個別に操作するためのリモートコントローラ（図示せず）との間で制御信号等のやりとりを行ったり、室外機２０との間で伝送線８０ａを介して制御信号等のやりとりを行ったりすることができるようになっている。
【００４３】
（１−２）室外機
室外機２０は、ビル等の室外に設置されており、液冷媒連絡管７１及びガス冷媒連絡管７２を介して室内機４０，５０，６０に接続されており、室内機４０，５０，６０とともに冷媒回路１１を構成している。そして、室外機２０は、冷媒回路１１の一部を構成する室外側冷媒回路１１ｄを有している。この室外側冷媒回路１１ｄは、主として、圧縮機２１と、四路切換弁２２と、熱源側熱交換器としての室外熱交換器２３と、膨張機構としての室外膨張弁３８と、アキュムレータ２４と、液側閉鎖弁２６と、ガス側閉鎖弁２７とを有している。
【００４４】
圧縮機２１は、運転容量を可変することが可能な圧縮機であり、インバータにより回転数が制御されるモータ２１ｍによって駆動される容積式圧縮機である。なお、ここに示されている室外機２０が有する圧縮機２１は、１台であるが、室内機の接続台数が多い場合などには、圧縮機の台数を２台以上とすることもできる。
【００４５】
四路切換弁２２は、冷媒の流れの方向を切り換えるための弁である。冷房運転時には、圧縮機２１によって圧縮される冷媒の凝縮器として室外熱交換器２３を機能させ、かつ、室外熱交換器２３において凝縮される冷媒の蒸発器として室内熱交換器４２，５２，６２を機能させるために、圧縮機２１の吐出側と室外熱交換器２３のガス側とを接続するとともに圧縮機２１の吸入側（具体的には、アキュムレータ２４）とガス冷媒連絡管７２側とを接続する（冷房運転状態：図１の四路切換弁２２の実線を参照）。一方、暖房運転時には、圧縮機２１によって圧縮される冷媒の凝縮器として室内熱交換器４２，５２，６２を機能させ、かつ、室内熱交換器４２，５２，６２において凝縮される冷媒の蒸発器として室外熱交換器２３を機能させるために、圧縮機２１の吐出側とガス冷媒連絡管７２側とを接続するとともに圧縮機２１の吸入側と室外熱交換器２３のガス側とを接続することが可能である（暖房運転状態：図１の四路切換弁２２の破線を参照）。
【００４６】
室外熱交換器２３は、例えばクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、空気を熱源とするために空気と冷媒との間の熱交換をさせるための機器である。室外熱交換器２３は、冷房運転時には冷媒の凝縮器として機能し、暖房運転時には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、そのガス側が四路切換弁２２に接続され、その液側が室外膨張弁３８に接続されている。
【００４７】
室外膨張弁３８は、室外側冷媒回路１１ｄ内を流れる冷媒の圧力や流量等の調節を行うために、冷房運転を行う際の冷媒回路１１における冷媒の流れ方向において室外熱交換器２３の下流側に配置された電動膨張弁である。つまり、室外膨張弁３８は、室外熱交換器２３の液側に接続されている。
【００４８】
室外機２０は、ユニット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、室外に排出するための送風機としての室外ファン２８を有している。この室外ファン２８は、室外熱交換器２３に供給する空気の風量を可変することが可能なファンであり、例えばＤＣファンモータ等からなるモータ２８ｍによって駆動されるプロペラファン等である。
【００４９】
液側閉鎖弁２６及びガス側閉鎖弁２７は、液冷媒連絡管７１及びガス冷媒連絡管７２との接続口に設けられた弁である。液側閉鎖弁２６は、冷房運転を行う際の冷媒回路１１における冷媒の流れ方向において室外膨張弁３８の下流側であって液冷媒連絡管７１の上流側に配置されており、冷媒の通過を遮断することが可能である。ガス側閉鎖弁２７は、四路切換弁２２に接続されており、冷媒の通過を遮断することが可能である。
【００５０】
また、室外機２０には、圧縮機２１の吸入圧力（すなわち、冷房運転時における蒸発圧力Ｐｅに対応する冷媒圧力）を検出する吸入圧力センサ２９と、圧縮機２１の吐出圧力（すなわち、暖房運転時における凝縮圧力Ｐｃに対応する冷媒圧力）を検出する吐出圧力センサ３０と、圧縮機２１の吸入温度を検出する吸入温度センサ３１と、圧縮機２１の吐出温度を検出する吐出温度センサ３２とが設けられている。室外機２０の室外空気の吸入口側には、ユニット内に流入する室外空気の温度（すなわち、室外温度）を検出する室外温度センサ３６が設けられている。また、室外熱交換器２３の出口側には冷媒の温度を検出する熱交換器出口温度センサ３９が設けられている。吸入温度センサ３１、吐出温度センサ３２、室外温度センサ３６及び熱交換器出口温度センサ３９には、例えばサーミスタを用いることができる。また、室外機２０は、室外機２０を構成する各部の動作を制御する室外側制御装置３７を有している。室外側制御装置３７は、図２に示すように、圧縮機２１の運転容量を制御するための目標蒸発温度Ｔｅｔまたは目標凝縮温度Ｔｃｔ（又は目標蒸発温度差ΔＴｅｔまたは目標凝縮温度差ΔＴｃｔ）を決定する目標値決定部３７ａを有する。そして、室外側制御装置３７は、室外機２０の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータ(図示せず)、メモリ３７ｂやモータ２１ｍを制御するインバータ回路等を有しており、室内機４０，５０，６０の室内側制御装置４７，５７，６７との間で伝送線８０ａを介して制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。すなわち、室内側制御装置４７，５７，６７と室外側制御装置３７と、それらの間を接続する伝送線８０ａとによって、空気調和装置１０全体の運転制御を行う運転制御装置８０が構成されている。
【００５１】
運転制御装置８０は、図２に示されるように、吸入圧力センサ２９、吐出圧力センサ３０、吸入温度センサ３１、吐出温度センサ３２、室外温度センサ３６、液側温度センサ４４，５４，６４、ガス側温度センサ４５，５５，６５及び室内温度センサ４６，５６，６６の検出信号を受けることができるように接続されている。また、運転制御装置８０は、これらの検出信号等に基づいて室外機２０及び室内機４０，５０，６０を制御することができるように圧縮機２１、四路切換弁２２、室外ファン２８、室外膨張弁３８、室内膨張弁、４１，５１，６１及び室内ファン４３，５３，６３などに接続されている。さらに、運転制御装置８０を構成するメモリ３７ｂ、４７ｃ，５７ｃ，６７ｃには、空気調和装置１０を制御するための各種データが格納されている。
【００５２】
（１−３）冷媒連絡管
液冷媒連絡管７１及びガス冷媒連絡管７２は、空気調和装置１０をビル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り、設置場所や室外機と室内機との組み合わせ等の設置条件に応じて種々の長さや管径を有するものが使用される。例えば、新規に空気調和装置１０をビルなどに設置する場合には、空気調和装置１０に対して、液冷媒連絡管７１及びガス冷媒連絡管７２の長さや管径等の設置条件に応じた適正な量の冷媒が充填される。
【００５３】
以上のように、室内側冷媒回路１１ａ、１１ｂ、１１ｃと、室外側冷媒回路１１ｄと、液冷媒連絡管７１及びガス冷媒連絡管７２とが接続されて、空気調和装置１０の冷媒回路１１が構成されている。そして、空気調和装置１０は、室内側制御装置４７，５７，６７と室外側制御装置３７とから構成される運転制御装置８０によって、四路切換弁２２により冷房運転及び暖房運転を切り換えて運転を行うとともに、各室内機４０，５０，６０の運転負荷に応じて、室外機２０及び室内機４０，５０，６０の各機器の制御を行うようになっている。
【００５４】
（２）空気調和装置の動作
（２−１）冷房運転
まず、冷房運転について、図１を用いて説明する。冷房運転時は、四路切換弁２２が図１の実線で示される状態、すなわち、圧縮機２１の吐出側が室外熱交換器２３のガス側に接続され、かつ、圧縮機２１の吸入側がガス側閉鎖弁２７及びガス冷媒連絡管７２を介して室内熱交換器４２，５２，６２のガス側に接続された状態となっている。ここで、室外膨張弁３８は、全開状態にされている。液側閉鎖弁２６及びガス側閉鎖弁２７は、開状態にされている。室内膨張弁４１は、室内熱交換器４２の出口（すなわち、室内熱交換器４２のガス側）における冷媒の過熱度ＳＨ１が目標過熱度ＳＨｔ１になるように開度調節され、室内膨張弁５１は、室内熱交換器５２の出口（すなわち、室内熱交換器５２のガス側）における冷媒の過熱度ＳＨ２が目標過熱度ＳＨｔ２になるように開度調節され、室内膨張弁６１は、室内熱交換器６２の出口（すなわち、室内熱交換器６２のガス側）における冷媒の過熱度ＳＨ３が目標過熱度ＳＨｔ３になるように開度調節されるようになっている。
【００５５】
なお、目標過熱度ＳＨｔ１，ＳＨｔ２，ＳＨｔ３は、所定の過熱度範囲の内で室内温度Ｔｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３が設定温度Ｔｓ１，Ｔｓ２，Ｔｓ３に収束するために最適な温度値に室内側制御装置４７，５７，６７において設定される。各室内熱交換器４２，５２，６２の出口における冷媒の過熱度ＳＨ１，ＳＨ２，ＳＨ３は、各ガス側温度センサ４５，５５，６５により検知される冷媒温度値（Ｔｇ）から各液側温度センサ４４，５４，６４により検知される冷媒温度値（蒸発温度Ｔｅに対応）を差し引くことによってそれぞれ検出される。ただし、各室内熱交換器４２，５２，６２の出口における冷媒の過熱度ＳＨ１、ＳＨ２，ＳＨ３は、上述の方法で検出することに限らずに、吸入圧力センサ２９により検出される圧縮機２１の吸入圧力を蒸発温度Ｔｅに対応する飽和温度値に換算し、各ガス側温度センサ４５，５５，６５により検知される冷媒温度値からこの冷媒の飽和温度値を差し引くことによって検出してもよい。
【００５６】
なお、本実施形態では採用していないが、各室内熱交換器４２，５２，６２内を流れる冷媒の温度を検出する温度センサを設けて、この温度センサにより検出される蒸発温度Ｔｅに対応する冷媒温度値を、ガス側温度センサ４５，５５，６５により検知される冷媒温度値から差し引くことによって、各室内熱交換器４２，５２，６２の出口における冷媒の過熱度ＳＨ１，ＳＨ２，ＳＨ３をそれぞれ検出するようにしてもよい。
【００５７】
この冷媒回路１１の状態で、圧縮機２１、室外ファン２８及び室内ファン４３，５３，６３を運転すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機２１に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となる。その後、高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２を経由して室外熱交換器２３に送られて、室外ファン２８によって供給される室外空気と熱交換を行って凝縮して高圧の液冷媒となる。そして、この高圧の液冷媒は、液側閉鎖弁２６及び液冷媒連絡管７１を経由して、室内機４０，５０，６０に送られる。
【００５８】
この室内機４０，５０，６０に送られた高圧の液冷媒は、室内膨張弁４１，５１，６１によってそれぞれ圧縮機２１の吸入圧力近くまで減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となって室内熱交換器４２，５２，６２に送られ、室内熱交換器４２，５２，６２においてそれぞれ室内空気と熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となる。
【００５９】
この低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管７２を経由して室外機２０に送られ、ガス側閉鎖弁２７及び四路切換弁２２を経由して、アキュムレータ２４に流入する。そして、アキュムレータ２４に流入した低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機２１に吸入される。このように、空気調和装置１０では、室外熱交換器２３を圧縮機２１において圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ、室内熱交換器４２，５２，６２を室外熱交換器２３において凝縮された後に液冷媒連絡管７１及び室内膨張弁４１，５１，６１を通じて送られる冷媒の蒸発器としてそれぞれ機能させる冷房運転を行うことが可能である。なお、この空気調和装置１０では、室内熱交換器４２，５２，６２のガス側に冷媒の圧力を調整する機構が室内機４０，５０，６０のそれぞれにないため、全ての室内熱交換器４２，５２，６２における蒸発圧力Ｐｅが共通の圧力となる。
【００６０】
（２−２）暖房運転
次に、暖房運転について、図１を用いて説明する。暖房運転時は、四路切換弁２２が図１の破線で示される状態（暖房運転状態）、すなわち、圧縮機２１の吐出側がガス側閉鎖弁２７及びガス冷媒連絡管７２を介して室内熱交換器４２，５２，６２のガス側に接続され、かつ、圧縮機２１の吸入側が室外熱交換器２３のガス側に接続された状態となっている。室外膨張弁３８は、室外熱交換器２３に流入する冷媒を室外熱交換器２３において蒸発させることが可能な圧力（すなわち、蒸発圧力Ｐｅ）まで減圧するために開度調節されるようになっている。また、液側閉鎖弁２６及びガス側閉鎖弁２７は、開状態にされている。室内膨張弁４１，５１，６１は、室内熱交換器４２，５２，６２の出口における冷媒の過冷却度ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３がそれぞれ目標過冷却度ＳＣｔ１，ＳＣｔ２，ＳＣｔ３になるように開度調節されるようになっている。なお、目標過冷却度ＳＣｔ１，ＳＣｔ２，ＳＣｔ３は、その時の運転状態に応じて特定される過冷却度範囲の内で室内温度Ｔｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３が設定温度Ｔｓ１，Ｔｓ２，Ｔｓ３に収束するために最適な温度値に設定される。室内熱交換器４２，５２，６２の出口における冷媒の過冷却度ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３は、吐出圧力センサ３０により検出される圧縮機２１の吐出圧力Ｐｄを凝縮温度Ｔｃに対応する飽和温度値に換算し、この冷媒の飽和温度値から液側温度センサ４４，５４，６４により検知される冷媒温度値を差し引くことによってそれぞれ検出される。
【００６１】
なお、本実施形態では採用していないが各室内熱交換器４２，５２，６２内を流れる冷媒の温度を検出する温度センサを設けて、この温度センサにより検出される凝縮温度Ｔｃに対応する冷媒温度値を、液側温度センサ４４，５４，６４により検知される冷媒温度値から差し引くことによって室内熱交換器４２，５２，６２の出口における冷媒の過冷却度ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３をそれぞれ検出するようにしてもよい。
【００６２】
この冷媒回路１１の状態で、圧縮機２１、室外ファン２８及び室内ファン４３，５３，６３を運転すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機２１に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となり、四路切換弁２２、ガス側閉鎖弁２７及びガス冷媒連絡管７２を経由して、室内機４０，５０，６０に送られる。そして、室内機４０，５０，６０に送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器４２，５２，６２において、室内空気と熱交換を行って凝縮して高圧の液冷媒となった後、室内膨張弁４１，５１，６１を通過する際に、室内膨張弁４１，５１，６１の弁開度に応じて減圧される。
【００６３】
この室内膨張弁４１，５１，６１を通過した冷媒は、液冷媒連絡管７１を経由して室外機２０に送られ、液側閉鎖弁２６及び室外膨張弁３８を経由してさらに減圧された後に、室外熱交換器２３に流入する。室外熱交換器２３に流入した低圧の気液二相状態の冷媒は、室外ファン２８によって供給される室外空気と熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となり、四路切換弁２２を経由してアキュムレータ２４に流入する。そして、アキュムレータ２４に流入した低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機２１に吸入される。なお、この空気調和装置１０では、室内熱交換器４２，５２，６２のガス側に冷媒の圧力を調整する機構がないため、全ての室内熱交換器４２，５２，６２における凝縮圧力Ｐｃが共通の圧力となる。
【００６４】
（３）室内制御装置による室内膨張弁の制御
（３−１）冷房時
以下においては、室内側制御装置４７による室内膨張弁４１の冷房時の制御について説明するが、同様のことが室内側制御装置５７，６７による室内膨張弁５１，６１の制御についても行なわれる。室内膨張弁４１の制御では、室内側制御装置４７が通常時の第１制御状態と気液二相状態時の第２制御状態のいずれかを選択する。第１制御状態では、従来と同様に、例えば室内膨張弁４１の弁開度の制御量ΔＥＶが比例積分（ＰＩ）制御に従っている。
【００６５】
現在の過熱度ＳＨ１と目標過熱度ＳＨｔ１との偏差（＝ＳＨ１−ＳＨｔ１）をｅと表し、前回の偏差をｅprevと表し、αとβとγを定数とすると、ΔＥＶ＝α・（ｅ−ｅprev）＋β・ｅという式に従って制御量ΔＥＶが決定される。制御量ΔＥＶを決定するための計算は例えば一定時間が経過するごとに行なわれる。
【００６６】
それに対して、第２制御状態では、ΔＥＶ＝α・（ｅ−ｅprev）＋γという式に従って制御量ΔＥＶが決定される。室内熱交換器４２，５２，６２の出口側が目標過熱度を下回ったまま時間が経過しているときには、過熱度ＳＨ１の変化がほとんどない、つまり（ｅ−ｅprev）≒０であることから、第２制御状態におけるΔＥＶ≒γになる。室内熱交換器４２，５２，６２の出口側が目標過熱度を下回ったままの状態になっている場合に、急速に室内熱交換器４２，５２，６２の出口側の過熱度が目標過熱度よりも高い値に移行できるように、このγの値を設定しておけば、気液二相状態から乾き状態に移行する時間を短縮することができる。急速に室内熱交換器４２，５２，６２の出口側の過熱度が目標過熱度よりも高い値に移行できる設定にするというのは、つまり、弁開度を小さくする速度が第１制御状態よりも第２制御状態の方が速くなる設定ということである。例えば、過熱度が目標過熱度よりも高い値に移行できるまでγ＞β・ｅの関係が保たれれば、（気液二相状態における第２制御状態のΔＥＶ）＞（気液二相状態における第１制御状態のΔＥＶ）となり、弁開度を小さくする速度が第１制御状態よりも第２制御状態の方が速くなる。以上のような第１制御状態と第２制御状態に関する情報は、室内側制御装置４７のメモリ４７ｃに記憶されている。
【００６７】
また、制御量ΔＥＶは、ΔＥＶ＝α・（ｅ−ｅprev）＋γの比例ゲインを大きくしてもよく、例えば１より大きな実数ψをαに掛けて、ΔＥＶ＝α・ψ・（ｅ−ｅprev）＋γで求めるように構成することもできる。
【００６８】
上述の第１制御状態と第２制御状態の制御を一般化すると次のようになる。すなわち、第１制御状態においては、制御量ΔＥＶは目標過熱度ＳＨ１ｔと過熱度ＳＨ１との偏差ｅをパラメータとする関数ｆで与えられ、ΔＥＶ＝ｆ（ｅ）になる。それに対して、第２制御状態では、ＰＩ制御の積分項が定数に置き換わるので、制御量ΔＥＶが過熱度ＳＨ１をパラメータとする関数ｇで与えられ、ΔＥＶ＝ｇ（ＳＨ１）になる。つまり、第２制御状態では気液二相状態となっていることを前提に目標過熱度ＳＨｔ１に関係なく、気液二相状態を脱出させるために最適なΔＥＶを設定しているということになる。例えば、圧縮機２１の吸入側が気液二相状態になっていると考えられる過熱度ＳＨ１の範囲で、ｆ（ｅ）＜ｇ（ＳＨ１）に設定される。
【００６９】
このような第１制御状態と第２制御状態とを切り換えるには、室内熱交換器４２，５２，６２の出口側の状態の判断が重要になる。図３は第１制御状態と第２制御状態の切り換えについて説明するための概念図である。図３に示されている第１制御状態から第２制御状態に切り換える際の条件（気液二相状態判定条件）は、過熱度ＳＨ１が３．０度以下（ＳＨ１≦３．０）の状態が６０秒継続しているというものである。この条件を満たすということは、早急に気液二相状態から脱出させなければならない状態（脱出させるべき気液二相状態）になってから許容できる時間のうちの相当の時間（所定時間）を過ぎていることを意味している。
【００７０】
一方、第２制御状態から第１制御状態に切り換える条件（気液二相脱出判定条件）は、過熱度ＳＨ１が３．０度を超える状態（ＳＨ１＞３．０）が出現したというものである。６０秒以上継続して過熱度ＳＨ１が３．０度以下であったものが、３．０度を超えるということは、室内熱交換器４２，５２，６２の出口側が早急に脱出させなければならない気液二相状態ではなくなったと判断できる。
【００７１】
ここで、上述の制御に関する理解を助けるために、このような第２制御状態に切り換えなければならない状況について少し説明しておく。例えば、室内機６０がサーモオフして蒸発温度が急激に低下するなど室外機２０の運転状態が大きく変化しても、室内機４０，５０は、それぞれの内部の状態、つまり室内熱交換器４２，５２の出口側の過熱度の変化を検出してそれを目標過熱度に一致させるように室内膨張弁４１，５１の開度を調節する。そのため、室内機６０がサーモオフして蒸発温度が急激に低下すると、室内機４０，５０の室内側制御装置４７，５７は室内熱交換器４２，５２の出口側の過熱度が大きくなるので室内膨張弁４１，５１の開度を大きくする。ところが、室外機２０の室外側制御装置３７が室内機６０のサーモオフを織り込んだ運転を始めると、室内膨張弁４１，５１の開度が開きすぎになって、室外機２０の圧縮機２１の吸入側では、早急に脱出させるべき気液二相状態に陥る可能性がある。このとき、室内熱交換器４２，５２の出口側では、過熱度が目標過熱度を大きく下回ることがある。また、冷媒回路１１に取り付けられているセンサが配管内のガス冷媒と液冷媒の分布を正確に測定できるものではないために、室内熱交換器４２，５２，６２などで過熱度がある程度の値を示していても液冷媒が室内熱交換器４２，５２，６２の出口側から流れ出して、脱出させるべき気液二相状態となっていることがある。このような脱出させるべき気液二相状態と過熱度や過冷却度の関係を予め実機による試験やシミュレーションによって調べておくことで、過熱度や過冷却度の挙動から脱出させるべき気液二相状態になっているか否かの判断ができるようになる。
【００７２】
（３−２）暖房時
暖房時には、冷房時に行なわれていた過熱度ＳＨ１、ＳＨ２，ＳＨ３に基づく制御に代えて過冷却度ＳＣ１，ＳＣ２、ＳＣ３に基づく制御が行なわれる。以下においては、室内側制御装置４７による室内膨張弁４１の暖房時の制御について説明するが、同様のことが室内側制御装置５７，６７による室内膨張弁５１，６１の制御についても行なわれる。室内膨張弁４１の制御では、室内側制御装置４７が第１制御状態と第２制御状態のいずれかを選択する。第１制御状態では、従来と同様に、例えば室内膨張弁４１の弁開度の制御量ΔＥＶが比例積分（ＰＩ）制御に従っている。
【００７３】
現在の過冷却度ＳＣと目標過冷却度ＳＣｔ１との偏差（＝ＳＣ１−ＳＣｔ１）をｅｗと表し、前回の偏差をｅｗprevと表し、αｗとβｗとγｗを定数とすると、ΔＥＶ＝αｗ・（ｅｗ−ｅｗprev）＋βｗ・ｅｗという式に従って制御量ΔＥＶが決定される。制御量ΔＥＶを決定するための計算は例えば一定時間が経過するごとに行なわれる。
【００７４】
それに対して、第２制御状態では、ΔＥＶ＝αｗ・（ｅｗ−ｅｗprev）＋γｗという式に従って制御量ΔＥＶが決定される。室内熱交換器４２，５２，６２の出口側が目標過冷却度を下回ったままの状態になっている場合に、急速に室内熱交換器４２，５２，６２の出口側の過熱度が目標過熱度よりも高い値に移行できるように、このγｗの値を設定しておけば、気液二相状態から乾き状態に移行する時間を短縮することができる。急速に室内熱交換器４２，５２，６２の出口側の過冷却度が目標過冷却度よりも高い値に移行できる設定にするというのは、つまり、弁開度を小さくする速度が第１制御状態よりも第２制御状態の方が速くなる設定ということである。例えば、過冷却度が目標過冷却度よりも高い値に移行できるまでγｗ＞βｗ・ｅｗの関係が保たれれば、（気液二相状態における第２制御状態のΔＥＶ）＞（気液二相状態における第１制御状態のΔＥＶ）となり、弁開度を小さくする速度が第１制御状態よりも第２制御状態の方が速くなる。以上のような第１制御状態と第２制御状態に関する情報は、室内側制御装置４７のメモリ４７ｃに記憶されている。
【００７５】
暖房運転時においては、過冷却度の減少は、弁を通過する際に冷媒状態が気液二相になることで、冷媒の流量が不安定になり、冷媒制御の安定性の低下につながる。上述のように、急速に室内熱交換器４２，５２，６２の出口側を乾き状態に移行できれば、暖房運転時の冷媒制御の安定を向上させることができる。
【００７６】
なお、制御量ΔＥＶは、ΔＥＶ＝αｗ・（ｅｗ−ｅｗprev）＋γｗの比例ゲインを大きくしてもよく、例えば１より大きな実数ψをαに掛けて、ΔＥＶｗ＝αｗ・ψ・（ｅｗ−ｅｗprev）＋γｗで求めるように構成することもできる。
【００７７】
さらに、室外膨張弁３８においても、上述と同様の方法を適用して、圧縮機２１の吸入側あるいは室外熱交換器の出口側における冷媒の現在状態量から、脱出すべき気液二相状態が発生している場合の第１制御状態から第２制御状態への切り換えを行うことができる。このとき、例えば、熱交換器出口温度センサ３９と吸入圧力センサ２９あるいは吸入温度センサ３１から算出される冷媒の現在状態量が用いられる。
＜第２実施形態＞
（４）室内制御装置による室内膨張弁の制御
第２実施形態に係る空気調和装置も、第１実施形態の空気調和装置と同様に、図１に示されている構成を有している。第２実施形態の空気調和装置が第１実施形態の空気調和装置と異なる点は、室内機４０，５０，６０の室内側制御装置４７，５７，６７における制御である。そこで、第２実施形態の空気調和装置１０の構成についての説明を省略し、室内側制御装置４７，５７，６７における制御について説明する。第２実施形態における室内側制御装置４７，５７，６７の制御は、図４に示されているように、通常時の第１制御状態と気液二相状態時の第２制御状態とを有している点は同じであるが、気液二相状態への対応を２段階にしている。つまり、気液二相状態の継続時間が長い場合には、第２制御状態よりも気液二相状態からの脱出時間の短縮を図かれる第３制御状態に切り換える。
【００７８】
通常時の第１制御状態及び気液二相状態のときの第２制御状態については、第２実施形態でも第１実施形態と同様に行なわれるので説明を省略する。脱出時間の短縮を図るための第３制御状態は、第２制御状態よりも弁開度の操作量を大きくした制御である。
【００７９】
第３制御状態は、例えば、第２制御状態で使用される式がΔＥＶ＝α・（ｅ−ｅprev）＋γであれば、それに１より大きい係数（１＋ε）を掛けた式を用いることで実現できる。ただし、ε＞０である。つまり、第３制御状態では、ΔＥＶ＝（１＋ε）・[α・（ｅ−ｅprev）＋γ]の式に従って制御量ΔＥＶを決定する。
【００８０】
そして、第１制御状態、第２制御状態及び第３制御状態と各状態間の切り換え条件との関係は、図４に示されているようになる。ここでは、室内機４０の冷房時の切り換え条件について説明し、暖房時の切り換え条件については説明を省略する。室内機５０，６０の冷房時の切り換え条件や暖房時の切り換え条件は、室内機４０の各パラメータを室内機５０，６０のパラメータに置き換え、或いは冷房時の過熱度ＳＨを暖房時の過冷却度ＳＣに置き換えればよい。このとき、冷房時と暖房時で切り換えの条件に同じ数値を用いる必要はない。
【００８１】
図４は、第１制御状態と第２制御状態と第３制御状態の切り換えについて説明するための概念図である。図４に示されている第１制御状態から第２制御状態に切り換える条件（気液二相状態判定条件）は、目標過熱度ＳＨ１ｔが３．０度以上で、かつ過熱度ＳＨ１が３．０度以下（ＳＨ１≦３．０）の状態が６０秒継続していることである。
【００８２】
気液二相状態の第２制御状態から通常の第１制御状態に切り換える条件（気液二相状態判定解除条件）は、過熱度ＳＨ１が３．０度を超える状態（ＳＨ１＞３．０）が出現したか、又は目標過熱度ＳＨ１ｔが３．０度よりも小さくなった（ＳＨ１ｔ＜３．０）というものである。この条件は、第３制御状態から第１制御状態に切り換えるときの条件と同じである。
【００８３】
次に、気液二相状態に対応する第２制御状態から、より液冷媒の割合の多い液リッチな気液二相状態に対応する第３制御状態に切り換えられる条件（液リッチな気液二相状態判定条件）は、第１制御状態から第２制御状態に切り換わった時を開始点として、開始点から６０秒過熱度ＳＨ１が３．０度以下の状態が継続しているというものである。
＜第３実施形態＞
（５）室内制御装置による室内膨張弁の制御
第３実施形態に係る空気調和装置も、第１実施形態の空気調和装置と同様に、図１に示されている構成を有している。第３実施形態の空気調和装置が第１実施形態の空気調和装置と異なる点は、室内機４０，５０，６０の室内側制御装置４７，５７，６７における制御である。そこで、第３実施形態の空気調和装置１０の構成についての説明を省略し、室内側制御装置４７，５７，６７における制御について説明する。第３実施形態における室内側制御装置４７，５７，６７の制御は、図５に示されているように、第２実施形態の制御の液リッチな気液二相状態のときの制御を多段階にしたものになっている。
【００８４】
通常時の第１制御状態及び気液二相状態のときの第２制御状態については、第３実施形態でも第２実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００８５】
また、第１制御状態、第２制御状態及び第３制御状態の切り換え条件は、図５に示されているようになる。ここでは、室内機４０の冷房時の切り換え条件について説明し、暖房時の切り換え条件については説明を省略する。室内機５０，６０の冷房時の切り換え条件や暖房時の切り換え条件は、室内機４０の各パラメータを室内機５０，６０のパラメータに置き換え、或いは冷房時の過熱度ＳＨを暖房時の過冷却度ＳＣに置き換えればよい。このとき、冷房時と暖房時で切り換えの条件に必ずしも同じ数値を用いる必要はない。
【００８６】
図５は、第１制御状態と第２制御状態と第３制御状態との切り換えについて説明するための概念図である。既に説明したが、図５に示されている通常の第１制御状態から気液二相状態の第２制御状態に切り換える条件（気液二相状態判定条件）と第２制御状態から第１制御状態に切り換える条件（気液二相状態判定解除条件）、及び気液二相状態の第２制御状態から液リッチな気液二相状態の第３制御状態に切り換える条件（液リッチな気液二相状態判定条件）は、第２実施形態と同様である。
【００８７】
第３制御状態の第１段階は、第２実施形態の第３制御状態と同様である。この第３制御状態の第１段階では、図６に示されているように、ゲイン倍率が（１+ε）倍に増加される。この状態で、さらに６０秒運転しても気液二相状態の判定が継続しているときは第２段階に移行する。第２段階では、図６に示されているようにゲイン倍率をさらに上げて、ゲイン倍率が（１＋２・ε）倍に増加される。つまり、このときには、ΔＥＶ＝（１＋２・ε）・[α・（ｅ−ｅprev）＋γ]の式に従って制御量ΔＥＶが決定される。
【００８８】
この第２段階の状態で、さらに６０秒運転しても気液二相状態の判定が継続しているときは第３段階に移行する。第３段階では、図６に示されているようにゲイン倍率をさらに上げて、ゲイン倍率が（１＋３・ε）倍に増加される。この第３段階の状態で、さらに６０秒運転しても気液二相状態の判定が継続しているときは第４段階に移行する。第４段階では、図６に示されているようにゲイン倍率をさらに上げて、ゲイン倍率が（１＋４・ε）倍に増加される。なお、ここでは、気液二相状態判定条件の継続について同じ条件での判定を行なっているが、判定条件は必ずしも同じである必要はなく、各段階において異なる条件で判定を行ってもよい。
【００８９】
第３制御状態においては、第１段階から第４段階のいずれの段階にあっても、通常の第１制御状態に切り換える条件（気液二相状態判定解除条件）は、過熱度ＳＨ１が３．０度を超える状態（ＳＨ１＞３．０）が出現したか、又は目標過熱度ＳＨ１ｔが３．０度よりも小さくなった（ＳＨ１ｔ＜３．０）というものである。この条件は、第２制御状態から第１制御状態に切り換えるときの条件と同じである。
【００９０】
なお、図６に示されている制御方法では、第３制御状態において、時間が経過するに従って、ゲイン倍率がステップ状に増加する場合について説明しているが、ゲイン倍率の増加は図７に示されているように時間に比例した滑らかな増加であってもよい。符号Ｌ１で示されているゲイン倍率の変化の特性は、第２制御状態ではゲイン倍率を上昇させず、第３制御状態において、経過時間に比例するというものである。
【００９１】
このときには、ΔＥＶ＝（１＋ε（ｔ））・[α・（ｅ−ｅprev）＋γ]の式に従って制御量ΔＥＶが決定される。この場合のε（ｔ）は、第３制御状態に入ってからの経過時間ｔの関数になっており、比例する場合には、ε（ｔ）＝φｔ（ただし、φは定数）である。念のために説明すれば、この場合の第２制御状態では、ΔＥＶ＝[α・（ｅ−ｅprev）＋γ]の式に従って制御量ΔＥＶが決定される。一般的には、上述の制御量ΔＥＶの式において、ε（ｔ）が時間ｔに応じて単調増加する単調増加関数であればよい。
【００９２】
さらに一般化すると、符号Ｌ２で示されているゲイン倍率の変化の特性のようになる。つまり、第２制御状態では、ΔＥＶ＝（１＋ε2（ｔ2））・[α・（ｅ−ｅprev）＋γ]の式に従って制御量ΔＥＶが決定され、第２制御状態では、ΔＥＶ＝（１＋ε3（ｔ3））・[α・（ｅ−ｅprev）＋γ]の式に従って制御量ΔＥＶが決定される。符号Ｌ２で示されている場合、ε2（ｔ2）は第２制御状態に入ってからの経過時間ｔ2の関数になっており、ε2（ｔ2）＝φ2ｔ2（ただし、φ2は定数）であり、ε3（ｔ3）は第３制御状態に入ってからの経過時間ｔ3の関数になっており、ε3（ｔ3）＝φ3ｔ3（ただし、φ3は定数）である。この場合も、一般的には、上述の制御量ΔＥＶの式において、ε2（ｔ2）が時間ｔ2に応じて単調増加する単調増加関数であればよく、ε3（ｔ3）が時間ｔ3に応じて単調増加する単調増加関数であればよい。
【００９３】
符号Ｌ２で示されているゲイン倍率の変化の特性のうちの特殊なものとして、φ2＝φ3の場合、つまり符号Ｌ３で示されているゲイン倍率の変化の特性を持つものがある。この場合には、第２制御状態と第３制御状態を区別する必要がなくなる。つまり、第２実施形態で第２制御状態に入ってからの時間の経過に応じてゲイン倍率を増加させる場合と同じになる。
【００９４】
なお、ゲイン倍率が時間とともに増加する場合には、第１制御状態から第２制御状態に変わったときの制御量ΔＥＶの急変を抑える方法がある。今までの説明では、積分項の積分ゲインを固定するために、予め定められているγという定数を用いるものとして説明した。しかし、定数γに、第１制御状態から第２制御状態に切り換えたときの積分項の値が同じになるような値を適用することもできる。すなわち、γ＝β・ｅ（ただし、ｅは第１制御状態から第２制御状態に切り換わるときの値）とすればよい。このような切り換えを行なうことにより、第１制御状態から第２制御状態に変わったときの制御量ΔＥＶの急変を無くして、積分項の値を偏差に関係なく、時間とともに増加するように設定することができる。これは、符号Ｌ２，Ｌ３で示されている特性の場合も同様で、切り換わるときの値Ｃ２，Ｃ３がβ・ｅ（ただし、ｅは第１制御状態から第２制御状態に切り換わるときの値）に一致するようにすればよい。そのためには、切り換わるときのβ・ｅの値を室内側制御装置４７，５７，６７でそれぞれ計算し、室内側制御装置４７，５７，６７は、算出された値をメモリ４７ｃ，５７ｃ，６７ｃにそれぞれ記憶する。このような方法の代わりに、積分項を残して、積分項に経過時間とともに０から単調増加するオフセット値を加えることもできる。脱出させるべき気液二相状態では積分項の値が小さいので、すぐにオフセット値に対して積分項の値が十分に小さくなり、積分項の変化はオフセット値に対して無視できる程度になる。
【００９５】
さらに、図６では、第１段階、第２段階、第３段階そして第４段階と一定の値εずつ増やす場合について説明したが、各段階で増やす値は一定でなくてもよい。例えば、第１段階でのゲイン倍率を（１+ε）、第２段階でのゲイン倍率を（１+３・ε）、第２段階でのゲイン倍率を（１+６・ε）、第４段階でのゲイン倍率を（１+１０・ε）のように各段階での増し分を変化させることもできる。
【００９６】
また、これまでの説明では、積分項と比例項とに同じゲイン倍率を掛けているが、積分項と比例項に掛けるゲイン倍率を異ならせることもできる。積分項には図６の実線のゲイン倍率を掛け、比例項には二点鎖線のゲイン倍率を掛けることもできる。積分項と比例項に異なるゲイン倍率を適用できるのは、ゲイン倍率を経過時間とともに増加させる場合も同様である。
＜第４実施形態＞
（６）室内制御装置による室内膨張弁の制御
第４実施形態に係る空気調和装置も、第１実施形態の空気調和装置と同様に、図１に示されている構成を有している。第４実施形態の空気調和装置が第１実施形態の空気調和装置と異なる点は、室内機４０，５０，６０の室内側制御装置４７，５７，６７における制御である。そこで、第４実施形態の空気調和装置１０の構成についての説明を省略し、室内側制御装置４７，５７，６７における制御について説明する。第４実施形態における室内側制御装置４７，５７，６７の制御は、図８に示されているように、通常時の第１制御状態と気液二相状態時の第２制御状態に加えて、第２制御状態から第１制御状態に移るときに、一旦安定待ちを行なうための第４制御状態を経て通常の第１制御状態に復帰するように構成されている。
【００９７】
通常時の第１制御状態及び気液二相状態のときの第２制御状態については、第４実施形態でも第１実施形態と同様に行なわれるので説明を省略する。安定待ちを行なうための第４制御状態は、気液二相状態から脱出したと判断されて第２制御状態から第１制御状態に移るまでの弁操作量を小さくした制御である。第４制御状態は、例えば、第１制御状態で使用される式がΔＥＶ＝α・（ｅ−ｅprev）＋β・ｅであれば、それに０より大きく１よりも小さい係数（０＜η＜１（ηは実数））を掛けた式を用いることで実現できる。つまり、第４制御状態では、ΔＥＶ＝η・[α・（ｅ−ｅprev）＋β・ｅ]の式に従って制御量ΔＥＶを決定する。
【００９８】
そして、第１制御状態、第２制御状態及び第４制御状態と各状態間の切り換え条件との関係は、図８に示されているようになる。ここでは、室内機４０の冷房時の切り換え条件について説明し、暖房時の切り換え条件については説明を省略する。また、室内機５０，６０の冷房時の切り換え条件や暖房時の切り換え条件は、室内機４０の各パラメータを室内機５０，６０のパラメータに置き換え、或いは冷房時の過熱度ＳＨを暖房時の過冷却度ＳＣに置き換えればよい。
【００９９】
図８は、第１制御状態と第２制御状態と第４制御状態の切り換えについて説明するための概念図である。図８に示されている第１制御状態から第２制御状態に切り換える条件（気液二相状態判定条件）は、例えば、過熱度ＳＨ１が３．０度以下（ＳＨ１≦３．０）の状態が６０秒継続しているか、又は過熱度ＳＨ１が１．０度よりも小さいかのいずれか一方が満たされることである。
【０１００】
第２制御状態から第１制御状態に切り換える条件（気液二相状態判定解除条件）は、例えば、通常の第１制御状態から気液二相状態の第２制御状態に切り換わった時を開始点として、開始点から１５秒が経過する前に過熱度ＳＨ１が３．０度よりも大きくなる（ＳＨ１＞３．０）というものである。この場合には、第２制御状態から第１制御状態に戻しても比較的安定しているため、第４制御状態を経ずに直接第２制御状態から第１制御状態に切り換えられる。
【０１０１】
次の第２制御状態から安定待ちの第４制御状態に切り換えられる条件（気液二相脱出判定条件）は、この実施形態では２つ用意されている。つまり、気液二相脱出判定条件の第１条件又は第２条件が満たされれば、第２制御状態から第４制御状態に切り換えられる。気液二相脱出判定条件の第１条件は、第１制御状態から第２制御状態に切り換わった時を開始点として、開始点から１５秒が経過した後に過熱度ＳＨ１が３．０度より多くなったというものである。また、気液二相脱出判定条件の第２条件は、第１制御状態から第２制御状態に切り換わった時を開始点として、開始点から１５秒が経過した後に、過熱度ＳＨ１（ｎ）が１．０度より大きく、かつ過熱度ＳＨ１（ｎ）が前回の過熱度ＳＨ１（ｎ−１）に０．１度加えたものより大きい状態が３０秒以上継続しているというものである。ここでＳＨ（ｎ）のｎは自然数であり、ＳＨ（ｎ）はｎ番目に測定された測定結果から算出される過熱度ＳＨ１であることを示している。
【０１０２】
安定待ちの第４制御状態から気液二相状態の第２制御状態に切り換わる条件（気液二相状態再判定条件）は、例えば、過熱度ＳＨ１が１．０度より小さくなることである。あるいは、過熱度ＳＨ１が３．０℃以下の状態が６０秒以上継続するというものである。気液二相状態再判定条件の例としては、他に、相対過熱度ＲＳＨ１が所定値より小さくなること、或いは室内膨張弁４１の開度の減少が所定時間継続していることなどが挙げられる。なお、ここでいう相対過熱度ＲＳＨ１とは、室内熱交換器４２の過熱度ＳＨ１を室内熱交換器４２の吸い込み空気（室内空気）の温度つまり室内温度Ｔｒ１と冷媒温度Ｔｅ１の温度差で除した値である。相対過熱度ＲＳＨ１を式で記載すれば、ＲＳＨ１＝ＳＨ１÷（Ｔｒ１−Ｔｅ１）のようになる。
【０１０３】
安定待ちの第４制御状態から通常の第１制御状態に切り換わる条件（第１制御状態復帰条件）は、例えば、第２制御状態から第４制御状態に切り換わった時を開始点として、開始点から８０秒以上が経過しているか、又は相対過熱度ＲＳＨ１が０．５度よりも大きい（ＲＳＨ１＞０．５）かのいずれか一方が満たされることである。
＜第５実施形態＞
（７）室内制御装置による室内膨張弁の制御
第５実施形態に係る空気調和装置も、第１実施形態の空気調和装置と同様に、図１に示されている構成を有している。第５実施形態の空気調和装置が第１実施形態の空気調和装置と異なる点は、室内機４０，５０，６０の室内側制御装置４７，５７，６７における制御である。そこで、第５実施形態の空気調和装置１０の構成についての説明を省略し、室内側制御装置４７，５７，６７における制御について説明する。第５実施形態における室内側制御装置４７，５７，６７の制御は、図９に示されているように、第２実施形態と第４実施形態の制御を組み合わせたものになっている。
【０１０４】
通常時の第１制御状態及び気液二相状態のときの第２制御状態については、第５実施形態でも第１実施形態と同様であり、より液冷媒の割合の高い液リッチな気液二相状態のときの第３制御状態については第２実施形態と同様であり、安定待ちの第４制御状態については第４実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１０５】
また、第１制御状態、第２制御状態、第３制御状態及び第４制御状態と各状態間の切り換え条件との関係は、図９に示されているようになる。ここでは、室内機４０の冷房時の切り換え条件について説明し、暖房時の切り換え条件については説明を省略する。室内機５０，６０の冷房時の切り換え条件や暖房時の切り換え条件は、室内機４０の各パラメータを室内機５０，６０のパラメータに置き換え、或いは冷房時の過熱度ＳＨを暖房時の過冷却度ＳＣに置き換えればよい。このとき、冷房時と暖房時で切り換えの条件に同じ数値を用いる必要はない。
【０１０６】
図９は、第１制御状態と第２制御状態と第３制御状態と第４制御状態の切り換えについて説明するための概念図である。図９に示されている通常の第１制御状態から気液二相状態の第２制御状態に切り換える条件（気液二相状態判定条件）と第２制御状態から第１制御状態に切り換える条件（気液二相状態判定解除条件）、及び気液二相状態の第２制御状態から液リッチな気液二相状態の第３制御状態に切り換える条件（液リッチな気液二相状態判定条件）は、第２実施形態と同様である。
【０１０７】
また、第５実施形態において、気液二相状態の第２制御状態から安定待ちの第４制御状態に切り換えられる条件（気液二相脱出判定条件）は、例えば、第１制御状態から第２制御状態に切り換わった時を開始点として、開始点から１５秒が経過した後に過熱度ＳＨ１が３．０度より多くなったというものである。安定待ちの第４制御状態から気液二相状態の第２制御状態に切り換わる条件（気液二相状態再判定条件）は、例えば、過熱度ＳＨ１が１．０度より小さくなることである。あるいは、第２制御状態から第４制御状態に切り換わった時を開始点として、過熱度ＳＨ１が３．０度以下の状態が開始点から６０秒以上継続するというものである。
【０１０８】
また、第５実施形態において、液リッチな気液二相状態の第３制御状態から安定待ちの第４制御状態に切り換えられる条件（液リッチな気液二相脱出判定条件）は、例えば、過熱度ＳＨ１が３．０度より大きくなることである。第５実施形態では、第４制御状態から第３制御状態に切り換えず、一旦第２制御状態に戻すようにしている。
【０１０９】
安定待ちの第４制御状態から通常の第１制御状態に切り換わる条件（第１制御状態復帰条件）は、第４制御状態に切り換わった時を開始点として、開始点から８０秒以上が経過しているか、又は相対過熱度ＲＳＨ１が０．５度よりも大きい（ＲＳＨ１＞０．５）かのいずれか一方が満たされることである。
【０１１０】
（８）特徴
（８−１）
上記各実施形態において、冷房時には、室内側制御装置４７，５７，６７（制御装置の例）において各ガス側温度センサ４５，５５，６５により検知される冷媒温度値から各液側温度センサ４４，５４，６４により検知される冷媒温度値を差し引くことによって過熱度ＳＨ１，ＳＨ２，ＳＨ３（現在状態量の例）がそれぞれ検出される。
【０１１１】
室内側制御装置４７，５７，６７は、過熱度ＳＨ１，ＳＨ２，ＳＨ３と目標過熱度ＳＨｔ１，ＳＨｔ２，ＳＨｔ３（制御目標値の例）との偏差ｅを小さくするように室内膨張弁４１，５１，６１（減圧機構の例）の弁開度を制御している。そして、室内側制御装置４７，５７，６７は、室内熱交換器４２，５２，６２（利用側熱交換器の例）の出口側において過熱度ＳＨ１，ＳＨ２，ＳＨ３が３度以下の状態が６０秒以上続いているか否か（脱出させるべき気液二相状態になっていると判断される所定の状況に現在状態量がなったか否の例）を判定する。もし、脱出させるべき気液二相状態になっていると判断されたときには、室内側制御装置４７，５７，６７は、弁開度の制御を気液二相状態でない定常時に行われる第１制御状態から第２制御状態に切り換える。
【０１１２】
第１制御状態よりも第２制御状態の方が弁開度の動作量の変化に対する偏差の寄与が小さくなっても、第１制御状態よりも第２制御状態の方が弁開度を小さくする速度が速くなるように設定されている。第１制御状態では、上記各実施形態では、ΔＥＶ＝α・（ｅ−ｅprev）＋β・ｅという式に従って制御量ΔＥＶが決定されている。それに対して、第２制御状態では、ΔＥＶ＝α・（ｅ−ｅprev）＋γという式に従って制御量ΔＥＶが決定される。そのため、第２制御状態では、気液二相状態の液冷媒の割合が高くて例えば偏差ｅが０に近い値であって偏差ｅによる動作量の増大が見込めなくとも、定数γの値が大きければ、弁開度の変化の速度を上げることができる。
【０１１３】
図１０は、第１制御状態のみで制御して、脱出させるべき気液二相状態になっていると判断されても第１制御状態から第２制御状態への切り換えを行なわなかった場合の過熱度と弁開度の関係を示すグラフである。それに対して、図１１は、第１制御状態と第２制御状態との切り換えを行なう上記各実施形態の場合の過熱度と弁開度の関係を示すグラフである。図１０と図１１は、縦軸と横軸について、同じ長さ当たりの過熱度、弁開度及び時間の大きさは同じになるように記載されている。図１０に示されている弁開度が小さくなる傾きに比べて図１１に示されている弁開度が小さくなる傾きは大きくなっていることが分かる。そのため、脱出させるべき気液二相状態になっているか否かを判断するための閾値を過熱度が下回っている時間は、図１０のグラフに比べて図１１のグラフの方が短くなっている。
【０１１４】
また、暖房時には、室内側制御装置４７，５７，６７（制御装置の例）において、吐出圧力センサ３０により検出される圧縮機２１の吐出圧力Ｐｄを凝縮温度Ｔｃに対応する飽和温度値に換算し、この冷媒の飽和温度値から液側温度センサ４４，５４，６４により検知される冷媒温度値を差し引くことによって過冷却度ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３（現在状態量の例）がそれぞれ検出される。
【０１１５】
室内側制御装置４７，５７，６７は、過冷却度ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３と目標過冷却度ＳＣｔ１，ＳＣｔ２，ＳＣｔ３（制御目標値の例）との偏差ｅｗを小さくするように室内膨張弁４１，５１，６１（減圧機構の例）の弁開度を制御している。そして、室内側制御装置４７，５７，６７は、室内熱交換器４２，５２，６２（利用側熱交換器の例）の出口側において過冷却度ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３が３度以下の状態が６０秒以上続いているか否か（脱出させるべき気液二相状態になっていると判断される所定の状況に現在状態量がなったか否の例）を判定する。もし、脱出させるべき気液二相状態になっていると判断されたときには、室内側制御装置４７，５７，６７は、弁開度の制御を気液二相状態でない定常時に行われる第１制御状態から第２制御状態に切り換える。
【０１１６】
冷房時と同様に暖房時でも、第１制御状態では、上記各実施形態では、ΔＥＶ＝αｗ・（ｅｗ−ｅｗprev）＋βｗ・ｅｗという式に従って制御量ΔＥＶが決定される。それに対して、第２制御状態では、ΔＥＶ＝αｗ・（ｅｗ−ｅｗprev）＋γｗという式に従って制御量ΔＥＶが決定される。そのため、第２制御状態では、気液二相状態の程度が高くて例えば偏差ｅが０に近い値であって偏差ｅｗによる動作量の増大が見込めなくとも、定数γｗの値が大きければ、弁開度の変化の速度を上げることができる。ここでは、吐出圧力センサ３０及び液側温度センサ４４，５４，６４が第１観点に係る冷凍装置のセンサの例になる。
【０１１７】
そのため、室内熱交換器４２，５２，６２の出口側が脱出させるべき気液二相状態になったときに、第２制御状態を用いることで弁開度の変化の速度を上げることができ、脱出させるべき気液二相状態からの速やかな脱出が可能になる。
【０１１８】
なお、上記各実施形態では、ΔＥＶを算出する式において、積分項に代えて定数γ，γｗというオフセット値を加えることによって、脱出させるべき気液二相状態においてもΔＥＶの値が大きくなるのを助長している。しかし、この積分項を取り除いてしまわなくても、積分項の影響が小さいのであるから積分項を除かずにオフセット値を加えても偏差の寄与を小さくしていると言える。積分項を除かない場合には制御の操作が簡単になる場合がある。
【０１１９】
また、室外膨張弁３８においても、上述と同様の方法を適用して、圧縮機２１の吸入側あるいは室外熱交換器の出口側における冷媒の現在状態量から、脱出すべき気液二相状態が発生している場合の第１制御状態から第２制御状態への切り換えを行うことができる。このとき、例えば、熱交換器出口温度センサ３９と吸入圧力センサ２９あるいは吸入温度センサ３１が第１観点に係る冷凍装置のセンサの例になり、室外側制御装置３７が制御装置の例になる。
【０１２０】
（８−２）
室内側制御装置４７，５７，６７は、弁開度の動作量ΔＥＶの変化に対する過熱度ＳＨや過冷却度ＳＣの寄与について、積分項を無くして定数項に代えることで、第１制御状態に比べて第２制御状態の方が大きくなるように設定されている。このように、第２制御状態において弁開度の動作量ΔＥＶに対する過熱度ＳＨや過冷却度ＳＣの寄与を大きくすることで偏差ｅ，ｅｗが小さくても弁開度を大きく変化させやすくなる。さらに、例えば、上述のように、第１制御状態の比例ゲインαに代えてα・ψ（ただし、ψは１より大きな定数）を掛けたα・ψを用いることができる。例えば、第３実施形態では比例ゲインもα、α・（１＋ε）、α・（１＋２・ε）、α・（１＋３・ε）、α・（１＋４・ε）などのように増加させている。その場合には、第１制御状態から第２制御状態に切り換えることによって偏差が小さくても、さらに弁開度を大きく変化させ易くなり、気液二相状態からの脱出速度を大きくし易くなる。また、室内側制御装置４７，５７，６７は、第２制御状態に入ってからの経過時間に応じて、例えばε（ｔ）・αのように、比例ゲインを大きくしてもよい。この場合、第２制御状態に入ってからの経過時間に応じて比例ゲインを大きくする態様には、第２制御状態を過ぎて第３制御状態に入る場合も含まれる。この場合には、第２制御状態と第３制御状態での経過時間が第２制御状態に入ってからの経過時間になる。第２制御状態以降の制御中にさらに比例ゲインを大きくすることで、気液二相状態から脱出に掛かる時間をさらに短くすることができ、気液二相状態からの脱出時間の更なる短縮が可能になる。
【０１２１】
（８−３）
上記の第３実施形態で説明したように、定数γの値を経過時間に応じて異なるものに変えて、γ、γ・（１＋ε）、γ・（１＋２・ε）、γ・（１＋３・ε）、γ・（１＋４・ε）のようにステップ状にオフセット値を増加させたり、ε（ｔ）・γのような単調増加関数をオフセット値として加えたりすることもできる。このように、オフセット値が時間に応じて増加すると、時間が経過するほど弁開度の変化速度が速くなるので、時間が掛かるものほど弁開度を小さくする速度が漸次速くなる。より深刻な気液二相状態ほど脱出時間の短縮効果を大きくすることができる。
【０１２２】
このような場合、オフセット値の増加がステップ状であれば、オフセット値が一定の期間が生じるので、オフセット値の変化に起因した弁開度の変化が無い状況で冷媒回路１１の状態を判断することができ、弁開度の制御に関する判断が行ない易くなる。第３実施形態では、例えば、ゲイン倍率を６０秒間変化させずに、その間に気液二相状態からの脱出があったか否かを判断している。また、室内側制御装置４７，５７，６７は、オフセット値が第１制御状態から第２制御状態に切り換わったときの積分項の値から時間経過に応じて単調増加するように構成されている。それにより、弁開度の急激な変化を防止でき、スムーズにかつ短時間で気液二相状態からの脱出が図れる。
【０１２３】
（９）変形例
（９−１）変形例Ａ
上記各実施形態では、一台の室外機２０に複数台の室内機４０，５０，６０が接続されている空気調和装置について説明したが、本発明は一台の室外機に一台の室内機が接続されている空気調和装置についても適用できる。
【０１２４】
（９−２）変形例１Ｂ
一台の室外機２０に一台の室内機が接続されている空気調和装置に限るのであれば、室外機の情報も第２制御状態に移行するための判断に使用することができる。例えば、圧縮機２１の吐出温度が予め設定されている所定値よりも小さい期間が所定期間継続している、吐出温度が所定期間継続して低下した、又は吐出部の過熱度（吐出温度と冷媒凝縮温度との差）が予め設定されている所定値よりも小さい期間が所定期間継続しているなどである。具体例を挙げると、圧縮機２１の吐出部の過熱度が５．０より小さい期間が６０秒以上継続している、などである。
【０１２５】
（９−３）変形例１Ｃ
上記各実施形態では、第１制御状態の例としてＰＩ制御の場合について説明したが、第１制御状態にＰＩＤ（比例積分微分）制御などの他の制御方法にも適用することができる。
【０１２６】
（９−４）変形例１Ｄ
上記各実施形態では、第２制御状態として、ΔＥＶ＝α・（ｅ−ｅprev）＋γのように、比例項を残すような制御について説明したが、例えば、ΔＥＶ＝γのように比例項を除いてしまってもよく、又は上述の気液二相状態において第２制御状態の方が第１制御状態よりも弁開度を小さくする速度が速くなるのであれば、比例項に変えて過熱度ＳＨをパラメータとする他の関数を用いることもできる。
【符号の説明】
【０１２７】
１０  空気調和装置
１１  冷媒回路
２０  室外機
２１  圧縮機
２３  室外熱交換器
３０  吐出圧力センサ
４０，５０，６０  室内機
４１，５１，６１  室内膨張弁
４２，５２，６２  室内熱交換器
４４，５４，６４  液側温度センサ
４５，５５，６５  ガス側温度センサ
４６，５６，６６  室内温度センサ
４７，５７，６７  室内側制御装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２８】
【特許文献１】特開平１０−３８３８７号公報
【図１】
0005900464.tif 000002
【図２】
0005900464.tif 000003
【図３】
0005900464.tif 000004
【図４】
0005900464.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005900464.tif 000007
【図７】
0005900464.tif 000008
【図８】
0005900464.tif 000009
【図９】
0005900464.tif 000010
【図１０】
0005900464.tif 000011
【図１１】
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