(57)【要約】  膨張機構の入口の冷媒状態に関わらず冷媒流動音を抑制することができる空気調和装置を得る。  流量調整弁４と並列に、冷媒流路を開閉する開閉弁６と、冷媒が通過可能な多孔体を有する絞り機構１０とが直列に接続され、制御装置５０は、暖房モードにおいて、複数の室内機２のうち一部の室内機２の運転を停止し、他の一部の室内機２を運転させた場合、運転を停止した室内機２の、流量調整弁４を全閉とし、開閉弁６を開とする。
2012172599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機および室外熱交換器を備えた室外機と、開度可変可能な膨張弁および室内熱交換器をそれぞれ備えた複数の室内機とを冷媒配管で接続した冷媒回路と、前記圧縮機、前記各膨張弁、および前記各室内機にそれぞれ設けられた室内ファンの動作を制御する制御装置とを備え、前記複数の室内機の運転を個別に制御する空気調和装置において、
前記膨張弁と並列に、冷媒流路を開閉する開閉弁と、冷媒が通過可能な多孔体を有する絞り機構とが直列に接続され、
前記制御装置は、前記圧縮機からの高温の冷媒を前記室内熱交換器に供給する暖房モードにおいて、
前記複数の室内機のうち一部の室内機の運転を停止し、他の一部の室内機を運転させた場合、運転を停止した室内機の、前記膨張弁を全閉とし、前記開閉弁を開とする
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記制御装置は、低温の冷媒を前記室内熱交換器に供給する冷房モードにおいて、
前記複数の室内機のうち一部の室内機の運転を停止し、他の一部の室内機を運転させた場合、運転を停止した室内機の、前記膨張弁を全閉とし、前記開閉弁を閉とし、
前記運転を停止した室内機を運転させた場合、当該室内機の、前記開閉弁を開とした後、前記膨張弁の開度を設定する
ことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記制御装置は、運転中の前記室内機を停止させる場合、当該室内機の前記室内ファンの動作を停止させた後、前記膨張弁および前記開閉弁の動作を制御する
ことを特徴とする請求項１または２記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記制御装置は、停止中の前記室内機を運転させる場合、当該室内機の前記膨張弁および前記開閉弁の動作を制御した後、前記室内ファンを動作を開始させる
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記膨張弁の開度が、全閉より大きく所定開度未満のとき、当該膨張弁に並列に接続された前記開閉弁を開とし、
前記膨張弁の開度が、前記所定開度以上のとき、当該膨張弁に並列に接続された前記開閉弁を閉とする
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記所定開度は、当該膨張弁を通過する冷媒の流動抵抗が、当該膨張弁に並列に接続された前記絞り機構の流動抵抗となる開度である
ことを特徴とする請求項５記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記絞り機構は、
冷媒の流れに対して入口側および出口側に設けられた前記多孔体によって挟まれたオリフィスを有し、前記オリフィスと前記多孔体との間に空間を形成し、
前記暖房モード時の冷媒の流れに対して入口側の多孔体と、前記オリフィスとの間に形成した前記空間は、冷媒流れ方向の距離が前記オリフィスの直径以下であり、
前記暖房モード時の冷媒の流れに対して出口側の多孔体と、前記オリフィスとの間に形成した前記空間は、冷媒流れ方向の距離が前記オリフィスの直径以上である
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、気液二相冷媒の冷媒流動音を低減する空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和装置において、特にビルやホテルなどの空調用途で多数の室内機を有するものは、冷媒分配のために膨張機構を室内機側に設けているが、冷媒流動音が発生しやすい。特に室内負荷が小さい場合は室内機にある室内ファンの回転数が小さいためファンモータや風切り音が相対的に小さく、逆に冷媒流動音が相対的に騒音の主要因となる。冷媒流動音が高周波数帯にあったり、不連続に発生するので聴感で認知しやすく、室内の快適性を著しく損なう問題があった。【０００３】
従来の空気調和装置では、例えば、可変式の膨張機構と並列にキャピラリーチューブを設け、小流量時の膨張機構の精度バラツキによる過大冷媒流れを防止して、冷媒音の発生を低減するものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
また例えば、膨張機構の内部構造体に多孔質透過材を用いて冷媒流動音の発生を防止して騒音を低減するものが開示されている（例えば、特許文献２参照）。【０００５】
また例えば、室内機を停止する場合に室内ファンの回転数の低下タイミングを遅らせ、冷媒音が発生する場合でも聴感として認識されないようにするものが開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−３１０９６２号公報（段落［００３３］、図１）
【特許文献２】特開２０００−３４６４９５号公報（段落［００８２］、図７、図８）
【特許文献３】特開平１１−１４１９６１号公報（段落［００２２］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に示す技術では、冷媒が小流量流れる場合にキャピラリーで流量調節するので、膨張機構の精度バラツキに起因する冷媒流動音は抑止できるが、キャピラリーチューブ入口の冷媒状態が二相の場合は、ガス相と液相が交互にキャピラリーチューブに流入し、冷媒流動音が発生する、という問題点があった。【０００８】
特許文献２に示す技術では、冷媒流動音が室内機騒音の主要因となる室内機の停止時や、低負荷時だけでなく、冷媒流動音が室内機騒音の主要因とはならない定格負荷や最大負荷時でも膨張機構にある多孔質透過材（以下、多孔体ともいう）を冷媒が通過する。多孔体は冷媒流動音を抑制するメリットがあるが、冷媒が通過する際の流動抵抗が大きいデメリットがある。そのため、定格負荷や最大負荷に対して十分小さい流動抵抗を発揮するには、膨張機構を大きくする必要があり、省スペースが実現できず、さらには高コストとなる、という問題点があった。【０００９】
さらには、多孔体は小孔が多数あるため異物補足の機能を有しており、常に冷媒が多孔体を通過すれば、多孔体が異物を補足してしまう機会が、運転時間の経過と共に単調に増加する。多孔体が異物を大量に補足すると、冷媒を整流化できず冷媒流動音抑制ができなくなったり、流動抵抗が大きくなり定格負荷や最大負荷に対して適切な冷媒流量が通過できなくなり、最終的には冷媒流路が詰まってしまい機器が破損してしまう、という問題点があった。【００１０】
特許文献３に示す技術では、室内機を停止する場合に室内ファンを遅くまで運転させることで、冷媒流動音を相対的に抑止する。しかし、例えば室内が冷え過ぎ、あるいは暑過ぎと使用者が判断した場合に、室内機の停止操作が行われる場合があり、室内ファンを遅くまで運転させると冷風または温風が継続して室内機から吹き出し、使用者が不快に感じる、という問題点があった。さらには室内ファンを遅らせて停止するだけ、消費電力が増大する、という問題点があった。【００１１】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、膨張機構の入口の冷媒状態に関わらず冷媒流動音を抑制することができる空気調和装置を得るものである。
また、大流量に対応しかつ長期信頼性を確保することができる空気調和装置を得るものである。
また、室内の快適性を損なうことなく、冷媒流動音を抑制することができる空気調和装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係る空気調和装置は、圧縮機および室外熱交換器を備えた室外機と、開度可変可能な膨張弁および室内熱交換器をそれぞれ備えた複数の室内機とを冷媒配管で接続した冷媒回路と、前記圧縮機、前記各膨張弁、および前記各室内機にそれぞれ設けられた室内ファンの動作を制御する制御装置とを備え、前記複数の室内機の運転を個別に制御する空気調和装置において、前記膨張弁と並列に、冷媒流路を開閉する開閉弁と、冷媒が通過可能な多孔体を有する絞り機構とが直列に接続され、前記制御装置は、前記圧縮機からの高温の冷媒を前記室内熱交換器に供給する暖房モードにおいて、前記複数の室内機のうち一部の室内機の運転を停止し、他の一部の室内機を運転させた場合、運転を停止した室内機の、前記膨張弁を全閉とし、前記開閉弁を開とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明は、膨張弁入口の冷媒状態に関わらず冷媒流動音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１における空気調和装置の冷媒回路図である。
【図２】実施の形態１における絞り機構の構成図である。
【図３】実施の形態１における絞り機構内のオリフィス構造体の構成図である。
【図４】実施の形態１における制御装置の構成および冷房運転時の制御動作を示す図である。
【図５】実施の形態１における制御装置の構成および暖房運転時の制御動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１は実施の形態１における空気調和装置の冷媒回路図である。
図１において、空気調和装置１は、室外機３０、および、複数の室内機２を備えている。４２は室外機３０に接続されるガス主管である。４０は個々の室内機２に接続されるガス枝管である。４１はガス主管４２とガス枝管４０との接続点である。３７は室外機３０に接続される液主管である。３９は室内機２に接続される液枝管である。３８は液主管３７と液枝管３９との接続点である。
【００１６】
室内機２は、室内熱交換器３、流量調整弁４、開閉弁６、絞り機構１０を備えている。室内機２に接続されるガス枝管４０から液枝管３９へと順に、室内熱交換器３と流量調整弁４とが接続されている。絞り機構１０は、流量調整弁４と並列に接続されている。開閉弁６は、絞り機構１０と直列に接続されている。絞り機構１０は、低負荷の場合に室内機２に流れる流量に合わせて、流動抵抗を設定している。室内熱交換器３の近傍には室内ファン６１が設けられている。なお、流量調整弁４は、本発明における「膨張弁」に相当する。
【００１７】
室外機３０は、圧縮機３１を備えている。圧縮機３１の吐出側には、オイルセパレータ３２、流路切替弁である四方弁３３、室外熱交換器３４、過冷却熱交換器３５、室外流量調整弁３６が順次配管で接続されている。室外流量調整弁３６は液主管３７と接続される。圧縮機３１吸入側には、アキュームレータ４３、および、四方弁３３が順次配管で接続されている。四方弁３３はガス主管４２と接続されている。室外熱交換器３４の近傍には室外ファン６０が設けられている。
【００１８】
４４は過冷却バイパス経路である。過冷却バイパス経路４４は、過冷却熱交換器３５と液主管３７との間より分岐し、アキュームレータ４３と四方弁３３とを繋ぐ配管へ合流する。４５は過冷却調整弁である。過冷却バイパス経路４４は、過冷却調整弁４５および過冷却熱交換器３５が順に接続される。
【００１９】
アキュームレータ４３はＵ字管４３ａを有している。Ｕ字管４３ａは圧縮機３１の吸入側に接続される。Ｕ字管４３ａには返油穴４３ｂが設けられている。また、４６は返油経路である。返油経路４６は、一方をオイルセパレータ３２の下側内部に接続し、他方を圧縮機３１の吸入側配管に接続する。返油経路４６にはキャピラリーチューブ４７が設けられる。５０は制御装置である。
【００２０】
室外機３０には、圧力センサ４６ａ、４７ｂ、４８ｃが設けられ、それぞれ設置場所の冷媒圧力を計測する。圧力センサ４６ａは圧縮機３１の吐出側に設けられている。圧力センサ４７ｂは圧縮機３１の吸入側に設けられている。圧力センサ４８ｃは室外流量調整弁３６と流量調整弁４との間に設けられている。
【００２１】
室外機３０には、温度センサ４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、４９ｄ、４９ｅ、４９ｊが設けられ、それぞれ設置場所の冷媒温度を計測する。温度センサ４９ａは圧縮機３１とオイルセパレータ３２の間に設けられている。温度センサ４９ｂは圧縮機３１とアキュームレータ４３の間に設けられている。温度センサ４９ｃは室外熱交換器３４と四方弁３３との間に設けられている。温度センサ４９ｄは室外熱交換器３４と過冷却熱交換器３５との間に設けられている。温度センサ４９ｅは過冷却熱交換器３５と室外流量調整弁３６と過冷却調整弁２１との間に設けられている。温度センサ４９ｊは過冷却熱交換器３５とアキュームレータ４３と四方弁３３との間に設けられている。また、室外機３０には、温度センサ４９ｋが設けられ、室外機３０の周囲の空気温度を計測する。
【００２２】
各室内機２には、温度センサ４９ｆ、４９ｈが設けられ、それぞれ設置場所の冷媒温度を計測する。温度センサ４９ｆは室内熱交換器３と流量調整弁４との間に設けられている。温度センサ４９ｈは室内熱交換器３とガス枝管４０との間に設けられている。
【００２３】
制御装置５０は、例えばマイクロコンピュータで構成される。制御装置５０は、圧力センサ４６ａ、４７ｂ、４８ｃや温度センサ４９ａ〜４９ｋによる計測情報や、空気調和装置１の使用者から指示される運転内容（負荷要求）に基づいて、圧縮機３１の運転周波数、四方弁３３の流路切替、室外熱交換器３４の室外ファン６０の回転数、室外流量調整弁３６の開度、過冷却調整弁４５の開度、流量調整弁４の開度、開閉弁６の開閉状態、室内熱交換器３の室内ファン６１の回転数、などを制御する。
なお、図１では制御装置５０を室外機３０に設ける場合を示すがこれに限るものではない。例えば、制御装置５０を、室外機３０、および複数ある室内機２に個別に分散して設置し、各種データ等を含む通信を送受信することができるものであっても良い。
【００２４】
［絞り機構１０］
次に、絞り機構１０の構成について説明する。
図２は実施の形態１における絞り機構の構成図である。
図３は実施の形態１における絞り機構内のオリフィス構造体の構成図である。
図３（ａ）は、オリフィス構造体１０ａの正面図である。図３（ｂ）は、オリフィス構造体１０ａの左側面断面図である。
図２、図３において、オリフィス構造体１０ａは、オリフィス保持体１１の中央部にオリフィス１２を形成し、略円盤状のオリフィス保持体１１の両端面から入口側多孔体１３および出口側多孔体１４（以下、総称して多孔体ともいう）によって挟み込むサンドイッチ構造を形成する。このサンドイッチ構造は、オリフィス保持体１１のカシメ部１５によって、オリフィス保持体１１と、入口側多孔体１３および出口側多孔体１４との周辺部分にカシメが施され、固定される。
【００２５】
オリフィス構造体１０ａは、図２に示すように、銅管２６における冷媒の流れ（暖房時）の入口側から圧入することで銅管２６内に固定され、その後、銅管２６の端部２７，２８を絞って細くし、冷媒配管を接続する形状に成形する。これによって、絞り機構１０が形成されることになる。絞り機構１０に圧入されるオリフィス構造体１０ａの外径と銅管２６の内径との圧入代は、約２５μｍであり、オリフィス構造体１０ａを圧入することによって、冷媒の圧力が加わってもオリフィス構造体１０ａが移動しないようにしている。また、外殻を銅管２６で構成することによって、絞り機構１０の外殻を低コストで構成することができる。
なお、ここでいう入口側、出口側とは、暖房運転時における冷媒の流れ方向において、冷媒の流入口を入口側、冷媒の流出口を出口側という。冷房運転時には出口側多孔体１４から入口側多孔体１３へ向かって冷媒が流れることとなる。冷媒の流れについては後述する。
【００２６】
このようにして形成された絞り機構１０に、暖房運転時に流れ込んだ冷媒のスラグ（気泡）は、入口側多孔体１３の微細で無数の通気孔を通過することによって、小さな気泡になり、蒸気冷媒と液冷媒とが同時にオリフィス１２を通過する。そして、オリフィス１２の下流の噴流は、出口側多孔体１４によって、その内部で冷媒の流速が十分に減速され、速度分布も一様化されるため、流れに大きな渦が発生することがなく、噴流騒音（冷媒流動音）が小さくなる。
また、冷房運転時に流れ込んだ冷媒のスラグ（気泡）は、出口側多孔体１４の微細で無数の通気孔を通過することによって、小さな気泡になり、蒸気冷媒と液冷媒とが同時にオリフィス１２を通過する。そして、オリフィス１２の下流の噴流は、入口側多孔体１３によって、その内部で冷媒の流速が十分に減速され、速度分布も一様化されるため、流れに大きな渦が発生することがなく、噴流騒音（冷媒流動音）が小さくなる。
【００２７】
［オリフィス構造体１０ａの詳細構成］
ここで、オリフィス構造体１０ａの詳細構成について説明する。
入口側多孔体１３および出口側多孔体１４の多孔体は、全体が多孔質透過材で形成され、通気孔、すなわち流体が透過できる多孔体表面および内部の気孔、の平均直径が約５００μｍであり、空隙率が９２±６％である。この多孔体は、ウレタンフォームに金属粉末を塗布後、熱処理してウレタンフォームを焼失させ、金属を３次元の格子状に成形したものであり、材料は、Ｎｉ（ニッケル）である。なお、多孔体の強度を上げるために、Ｃｒ（クロム）をメッキ処理または浸透処理しても良い。
【００２８】
入口側多孔体１３および出口側多孔体１４と、オリフィス１２との間に空間１６，１７を設けている。この空間１６，１７を設けることによって、入口側多孔体１３および出口側多孔体１４と、オリフィス１２との間の流路を広く取ることができる。このため、入口側多孔体１３および出口側多孔体１４のメッシュの一部に異物が積層した場合であっても、他の多孔体部分に複数の流路が存在するために、詰まりの危険性が回避される。また、開閉弁６を絞り機構１０と直列に接続し、定格負荷や最大負荷時に開閉弁６を閉とすることで、絞り機構１０を通過する冷媒流量をゼロとすることで、異物詰まりといった信頼性の課題がさらに回避される。
【００２９】
そして、入口側多孔体１３とオリフィス１２との間の空間１６の距離１６ａを、オリフィス１２の直径と同じ１ｍｍとすることによって、入口側多孔体１３で微細化された気泡が再集結してオリフィス１２の直径φ１ｍｍに比して大きな気泡となることを防止する。このため、詰まりの危険性を回避しつつ、圧力の変動が抑制される。
なお、ここでは距離１６ａをオリフィス１２の直径と同じ距離としたが、本発明はこれに限らず、空間１６の距離１６ａがオリフィス１２の直径以下であれば良い。
【００３０】
また、オリフィス１２を通過した冷媒は円錐状に拡散する。このため、出口側多孔体１４とオリフィス１２との間の空間１７の距離１７ａを、オリフィス１２の直径１ｍｍ以上の２ｍｍとすることによって、オリフィス１２を通過した冷媒が出口側多孔体１４に到達した際、この冷媒の流速が低下することになる。この流速の低下によって、冷媒に金属の微粉末などが含まれる場合に生ずる多孔体のメッシュのサンドエロージョンが抑制される。
なお、ここでは距離１７ａを２ｍｍとしたが、本発明はこれに限らず、空間１７の距離１７ａがオリフィス１２の直径以上であれば良い。
【００３１】
ここで、オリフィス１２に対する距離１６ａと距離１７ａとを異ならせる場合、オリフィス構造体１０ａを冷媒回路に組み込む際に、取り付け方向を間違えないようにする必要がある。このため、図３に示すように、入口側多孔体１３と出口側多孔体１４との直径を変えることによって、出入口の方向を判別することができる。具体的に、入口側多孔体１３を直径２０ｍｍとし、出口側多孔体１４を直径２１ｍｍとすることによって、作業者は、組み付ける多孔体が、入口側多孔体１３であるのか、出口側多孔体１４であるのかを容易に判別することができる。さらに、入口側多孔体１３と出口側多孔体１４との直径を変えることによって、入口側多孔体１３と出口側多孔体１４の多孔体材料として異なる材料を使用した場合に、取り付けるべき多孔体の誤使用を防止することができる。
【００３２】
［運転動作］
次に、空気調和装置１の運転動作について説明する。
まず、定格負荷や最大負荷など、冷媒流量が各室内機２にある程度流れている場合について説明する。この時は、開閉弁６が閉か、あるいは流量調整弁４と絞り機構１０との流動抵抗差より、ほとんどの冷媒が流量調整弁４を通過するとみなす。また、室内ファン６１は大きな回転数で運転するため、ファン起因の風切り音やモータ音が大きく、冷媒動作音が騒音源とならない。
【００３３】
［冷房運転］
まず、冷房運転時の動作について説明する。
四方弁３３は、図１の破線方向に接続される。また、室外流量調整弁３６は全開または全開に近い状態、過冷却調整弁４５および流量調整弁４は適度な開度に設定する。この場合の冷媒の流れは以下の様になる。
【００３４】
圧縮機３１から吐出された高圧高温の冷媒ガスは、オイルセパレータ３２を通過する時に冷媒に混在する冷凍機油のおよそ大部分が分離され内側底部に溜められ、返油経路４６を通り、キャピラリーチューブ４７で減圧されつつ返油量を調整され、圧縮機３１の吸入側に至る。これによりオイルセパレータ３２からアキュームレータ４３に存在するする冷凍機油を低減でき圧縮機信頼性改善の効果がある。
【００３５】
一方、冷凍機油が占める割合が低下した高圧高温の冷媒は、四方弁３３を通り、室外熱交換器３４で凝縮して高圧低温の冷媒となり、過冷却熱交換器３５に入る。過冷却熱交換器３５を出て分岐した一方の流れは過冷却調整弁４５で適度に流量調整され低圧の冷媒となり、室外熱交換器３４を出た冷媒と過冷却熱交換器３５内で熱交換する。室外熱交換器３４を出た冷媒は、過冷却熱交換器３５を出ると高圧で温度がさらに低い冷媒となる。過冷却熱交換器３５を出た一方の低圧冷媒は、アキュームレータ４３と四方弁３３とを結ぶ配管に至る。
【００３６】
これにより同一能力の場合、エンタルピ差が増大するため必要冷媒流量を低減でき、圧損低減による性能改善の効果がある。さらには、室外機３０から出て室内機２を経由して再度室外機３０に戻る経路の冷凍機油を低減でき、圧縮機信頼性改善の効果がある。
なお、ここでいう高圧、低圧は冷媒回路内における圧力の相対的な関係を表すものとする（温度についても同様である）。
【００３７】
一方、過冷却熱交換器３５を出た高圧冷媒は、室外流量調整弁３６を通るが、全開のためさして減圧することなく高圧低温の冷媒として液主管３７に供給される。その後に液主管の接続点３８で枝分かれし、液枝管３９を通り、室内機２内に入り、流量調整弁４で減圧され低圧低乾き度の気液二相冷媒となり、室内熱交換器３で蒸発ガス化し、ガス枝管４０、ガス主管の接続点４１、ガス主管４２、四方弁３３、アキュームレータ４３を通り圧縮機３１に吸入される。
【００３８】
アキュームレータ４３内に気液二相冷媒が流入すると液冷媒が容器下部に溜まり、Ｕ字管の上方開口部より流入されたガスリッチな冷媒が、圧縮機３１へ吸入される。過渡的な液や気液二相冷媒をアキュームレータ４３内に溜めきりオーバーフローするまで、圧縮機３１の液バックを一時的に防止することができ、圧縮機信頼性の改善効果が得られる。
また、オイルセパレータ３２で分離できなかった冷凍機油は、冷媒回路を長い時間を要しながらも循環してアキュームレータ４３内に溜まる。
【００３９】
アキュームレータ４３内の冷凍機油は、内部に液冷媒が存在しない場合は油そのもの、内部に液冷媒が存在する場合は液冷媒と冷凍機油が溶解した状態で、Ｕ字管４３ａの上方開口部より最下方に位置する返油穴４３ｂより圧縮機３１へ返油される。
【００４０】
［冷房運転時の制御動作］
次に、空気調和装置１の制御装置５０により行われる制御動作について説明する。
図４は実施の形態１における制御装置の構成および冷房運転時の制御動作を示す図である。
図４において、制御装置５０は、圧縮機制御手段５１、室外熱交換量制御手段５２、過冷却熱交換器過熱度制御手段５３、室外膨張制御手段５４、室内熱交換量制御手段５５、室内過熱度制御手段５６、および、開閉弁制御手段５７が設けられる。
冷房運転では室内熱交換器３が蒸発器となるので、ここで所定の熱交換能力が発揮されるように蒸発温度（蒸発器の二相冷媒温度）が設定され、この蒸発温度を実現する低圧値を低圧目標値として設定する。そして、圧縮機制御手段５１でインバータによる回転数制御を行う。
【００４１】
圧縮機制御手段５１は、圧力センサ４７ｂで計測される低圧側の圧力値が、定められた目標値、例えば飽和温度１０℃に相当する圧力になるよう、圧縮機３１の運転容量を制御する。また同時に回転数制御により凝縮温度（凝縮器の二相冷媒温度）も変化するが、性能、信頼性確保のため凝縮温度として一定の範囲が設定され、この凝縮温度を実現する圧力の値を、高圧目標値として設定する。圧縮機制御手段５１と室外熱交換量制御手段５２により、伝熱媒体である空気を搬送する室外ファン６０の回転数を、室外熱交換器３４の熱交換量や、室内熱交換器３の熱交換量から予め定められた状態を元に、圧力センサ４６ａ、４７ｂで計測される圧力が目標範囲内になるよう制御する。
【００４２】
室内過熱度制御手段５６は、流量調整弁４の開度を、（温度センサ４９ｈの温度）−（温度センサ４９ｆの温度）、で演算される室内熱交換器３の出口過熱度が、目標値（温度）となるように開度制御する。この目標値としては、予め定められた目標値、例えば２℃を用いる。目標となる出口過熱度に制御することで、蒸発器内の二相状態の冷媒が占める割合を好ましい状態に保つことができる。また、制御装置５０は、室内機２の運転を停止させる場合には、室内過熱度制御手段５６により流量調整弁４の開度を全閉にする。
【００４３】
開閉弁制御手段５７は、室内過熱度制御手段５６と一体となり動作を行い、流量調整弁４の開度が小さい場合（例えば所定開度未満）に開閉弁６を開とし、流量調整弁４の開度が大きい場合（例えば所定開度以上）に開閉弁６を閉とする。また、室内機２の運転が停止し流量調整弁４が全閉時には、開閉弁６を閉とする。この所定開度としては、流量調整弁４の流動抵抗が、絞り機構１０の流動抵抗と一致する開度を設定する。なお、上記所定開度はこれに限らず、任意の開度に設定しても良い。例えば流量調整弁４で発生する冷媒流動音が室内ファン６１の駆動音と比較して大きくなる開度を設定しても良い。また、冷房運転時と暖房運転時（後述）とで上記所定開度を変更しても良い。
【００４４】
ここで、定格負荷や最大負荷など室内負荷が大きい場合には目標とする出口加熱度を得るために冷媒流量を大きくする必要が有り、流量調整弁４の開度が大きく設定される。このとき、開閉弁６は閉となり、多孔体を有する絞り機構１０に冷媒は流通しない。このため、定格負荷や最大負荷など室内負荷が大きく冷媒流量が大きい場合に、絞り機構１０の多孔体が異物を補足する機会を軽減することができる。また、冷媒流量が大きい場合には絞り機構１０に冷媒は流通しないので、絞り機構１０の流動抵抗を小さくするための措置を講じる必要がない。
また、後述するように、定格負荷や最大負荷など室内負荷が大きい場合には室内に冷風をより多く室内に供給するため、室内ファン６１の回転数が大きくなる。このため、流量調整弁４の冷媒流動音は、室内ファン６１の駆動に伴う騒音と比較して相対的に小さく、冷媒流動音が室内機騒音の主要因とはならない。
【００４５】
室内熱交換量制御手段５５は、室内ファン６１の回転数を制御する。室内ファン６１の回転数は、室内機２の吸込み空気温度が、使用者が定める設定温度となるように制御する。または使用者の操作により指定され風量に応じて回転数を制御する。室内熱交換量制御手段５５による室内ファン６１の回転数制御は、上述した室内過熱度制御手段５６による流量調整弁４の開度制御、および、開閉弁制御手段５７による開閉弁６の開閉制御より先に行う。なお、室内ファン６１の回転数制御には動作の開始および停止が含まれる。
【００４６】
制御装置５０は運転中の室内機２を停止させる場合、室内熱交換量制御手段５５により室内ファン６１の回転数をゼロとして停止させた後、室内過熱度制御手段５６による流量調整弁４の開度制御、および、開閉弁制御手段５７による開閉弁６の開閉制御を行う。これにより、室内負荷が小さくなり室内機２を停止させる場合や、使用者が冷え過ぎと判断して停止操作がされた場合、室内に冷風が供給されることがなく、快適性が損なわれることがない。また、室内機２を停止する場合には、室内過熱度制御手段５６により流量調整弁４の開度が絞られていき最終的には全閉となる。この過渡時において、流量調整弁４の開度が小さくなると開閉弁６が開となり、多孔体を有する絞り機構１０に冷媒が流通し、冷媒流動音を抑制することができる。
【００４７】
制御装置５０は停止中の室内機２を起動させる場合、室内過熱度制御手段５６による流量調整弁４の開度制御、および、開閉弁制御手段５７による開閉弁６の開閉制御を行った後、室内熱交換量制御手段５５により室内ファン６１の回転動作を開始する。これにより、室内熱交換器３を流動する冷媒温度が十分低くなった状態で、室内機２から冷風を吹き出すことができる。
【００４８】
室外膨張制御手段５４は、室外流量調整弁３６の開度を、予め定められた初期開度、例えば全開または全開に近い開度に制御する。また、過冷却熱交換器過熱度制御手段５３は、過冷却調整弁４５の開度を、（温度センサ４９ｊの温度）−（圧力センサ４８ｃで計測される圧力から換算される飽和温度）、で演算される過冷却熱交換器３５の低圧側出口過熱度が、目標値となるように開度制御する。例えば２℃が用いられ、過冷却熱交換器３５の仕様に見合った熱交換が実現できる。
【００４９】
［暖房運転］
次に、暖房運転の動作について説明する。
四方弁３３は、図１の実線方向に接続される。室外流量調整弁３６は、当該室外流量調整弁３６の前後で適度な差圧が生じるように開度が予め設定されている。過冷却調整弁４５は全閉に設定し、流量調整弁４は適度な開度に設定する。この場合の冷媒の流れは次のようになる。
【００５０】
圧縮機３１から吐出された高圧高温の冷媒ガスは、オイルセパレータ３２、四方弁３３を通りガス主管４２に流入する。オイルセパレータ３２は冷房運転時の記述と同じ動作を行う。ガス主管４２を通り室内機２に供給された冷媒は、室内機２内の室内熱交換器３で凝縮して高圧低温となり、流量調整弁４で減圧され、中間圧で液相または飽和液に近い気液二相冷媒となる。中間圧の冷媒は液主管３７を通った後、室外機３０に流入するが、室外流量調整弁３６を通過して低圧二相状態となる。低圧二相状態となった冷媒は、過冷却熱交換器３５を通り、室外熱交換器３４で蒸発し低圧低温の冷媒となり、アキュームレータ４３を通り圧縮機３１に吸入される。アキュームレータ４３は冷房運転時の記述と同じ動作を行う。過冷却調整弁４５は全閉であり流れがなく、過冷却熱交換器３５で熱交換はない。なお、過冷却調整弁４５に流れがあると、熱交換するほど性能低下することとなり、望ましくない。
【００５１】
［暖房運転時の制御動作］
次に、空気調和装置１の制御装置５０により行われる制御動作について説明する。
図５は実施の形態１における制御装置の構成および暖房運転時の制御動作を示す図である。
図５において、制御装置５０は、圧縮機制御手段５１、室外熱交換量制御手段５２、過冷却熱交換器過熱度制御手段５３、室外膨張制御手段５４、室内熱交換量制御手段５５、室内過冷却度制御手段５８、および、開閉弁制御手段５７が設けられる。
暖房運転では室内熱交換器３が凝縮器となるので、ここで所定の熱交換量が発揮されるように凝縮温度が設定され、この凝縮温度を実現する高圧値を高圧目標値として設定する。そして、圧縮機制御手段５１でインバータによる回転数制御を行う。
【００５２】
圧縮機制御手段５１は、圧力センサ４６ａで計測される高圧側の圧力値が、定められた目標値、例えば飽和温度５０℃に相当する圧力になるよう、圧縮機３１の運転容量を制御する。また同時に回転数制御により室外熱交換器３４の蒸発温度が変化するが、能力、信頼性確保のため一定の範囲が設定され、この蒸発温度を実現する圧力の値を、低圧目標値として設定する。圧縮機制御手段５１と室外熱交換量制御手段５２とにより、伝熱媒体である空気を搬送する室外ファン６０の回転数を、室外熱交換器３４の熱交換量や、室内熱交換器３の熱交換量から予め定められた状態を元に、圧力センサ４７ｂで計測される低圧値が目標範囲内になるよう制御する。
【００５３】
室内過冷却度制御手段５８は、流量調整弁４の開度を、（圧力センサ４６ａで計測される圧力から換算される飽和温度）−（温度センサ４９ｆの温度）、で演算される室内熱交換器３の出口過冷却度が、目標値（温度）となるように開度制御する。この目標値としては、予め定められた目標値、例えば１０℃を用いる。
【００５４】
開閉弁制御手段５７は、室内過冷却度制御手段５８と一体となり動作を行い、流量調整弁４の開度が小さい場合（例えば所定開度未満）に開閉弁６を開とし、流量調整弁４の開度が大きい場合（例えば所定開度以上）に開閉弁６を閉とする。また、室内機２の運転が停止し流量調整弁４が全閉時には、開閉弁６を閉とする。この所定開度としては、流量調整弁４の流動抵抗が、絞り機構１０の流動抵抗と一致する開度を設定する。なお、上記所定開度はこれに限らず、任意の開度に設定しても良い。例えば流量調整弁４で発生する冷媒流動音が室内ファン６１の駆動音と比較して大きくなる開度を設定しても良い。また、上述した冷房運転時と暖房運転時とで上記所定開度を変更しても良い。
【００５５】
ここで、定格負荷や最大負荷など室内負荷が大きい場合には目標とする出口過冷却度を得るために冷媒流量を大きくする必要が有り、流量調整弁４の開度が大きく設定される。このとき、開閉弁６は閉となり、多孔体を有する絞り機構１０に冷媒は流通しない。このため、定格負荷や最大負荷など室内負荷が大きく冷媒流量が大きい場合に、絞り機構１０の多孔体が異物を補足する機会を軽減することができる。また、冷媒流量が大きい場合には絞り機構１０に冷媒は流通しないので、絞り機構１０の流動抵抗を小さくするための措置を講じる必要がない。
また、後述するように、定格負荷や最大負荷など室内負荷が大きい場合には室内に温風をより多く室内に供給するため、室内ファン６１の回転数が大きくなる。このため、流量調整弁４の冷媒流動音は、室内ファン６１の駆動に伴う騒音と比較して相対的に小さく、冷媒流動音が室内機騒音の主要因とはならない。
【００５６】
室内熱交換量制御手段５５は、室内ファン６１の回転数を制御する。室内ファン６１の回転数は、室内機２の吸込み空気温度が、使用者が定める設定温度となるように制御する。または使用者の操作により指定され風量に応じて回転数を制御する。室内熱交換量制御手段５５による室内ファン６１の回転数制御は、上述した室内過冷却度制御手段５８による流量調整弁４の開度制御、および、開閉弁制御手段５７による開閉弁６の開閉制御より先に行う。なお、室内ファン６１の回転数制御には動作の開始および停止が含まれる。
【００５７】
また、制御装置５０は運転中の室内機２を停止させる場合、室内熱交換量制御手段５５により室内ファン６１の回転数をゼロとして停止させた後、室内過冷却度制御手段５８による流量調整弁４の開度制御、および、開閉弁制御手段５７による開閉弁６の開閉制御を行う。これにより、室内負荷が小さくなり室内機２を停止させる場合や、使用者が暑過ぎと判断して停止操作がされた場合、室内に温風が供給されることがなく、快適性が損なわれることがない。また、室内機２を停止する場合には、室内過冷却度制御手段５８により流量調整弁４の開度が絞られていき最終的には全閉となる。この過渡時において、流量調整弁４の開度が小さくなると開閉弁６が開となり、多孔体を有する絞り機構１０に冷媒が流通し、冷媒流動音を抑制することができる。
【００５８】
制御装置５０は停止中の室内機２を起動させる場合、室内過冷却度制御手段５８による流量調整弁４の開度制御、および、開閉弁制御手段５７による開閉弁６の開閉制御を行った後、室内熱交換量制御手段５５により室内ファン６１の回転動作を開始する。これにより、室内熱交換器３を流動する冷媒温度が十分高くなった状態で、室内機２から温風を吹き出すことができる。
【００５９】
過冷却熱交換器過熱度制御手段５３は、過冷却調整弁４５の開度を、予め定められた初期開度、例えば全閉または全閉に近い開度に固定して制御する。
【００６０】
室外膨張制御手段５４は、室外流量調整弁３６の開度を、圧力センサ４８ｃで計測される圧力から換算される飽和温度が、（高圧目標値より定まる飽和温度）−（出口過冷却度の目標値）、となるように開度制御する。
【００６１】
ここで、暖房運転と冷房運転の違いをみると、冷房運転では液主管３７、液枝管３９に高圧の液冷媒が存在する一方、暖房運転では液主管３７、液枝管３９に中間圧の液相または飽和液に近い気液二相冷媒が存在する。従って暖房運転では冷房運転に比べて液主管３７、液枝管３９に冷媒を十分に溜めることができず余剰の冷媒が発生し、この余剰冷媒はアキュームレータ４３に液冷媒として存在する。大容量化した空気調和装置では、液主管３７、液枝管３９の管径、配管長が増加するので余剰冷媒がさらに増大する。
【００６２】
しかし、仮に室外流量調整弁３６がないと、液主管３７、液枝管３９内の冷媒は低圧二相であり、余剰冷媒量が増大する。室外流量調整弁３６の開度調整により、液主管３７、液枝管３９内の密度が大きいため、余剰冷媒量を抑制している。さらに、冷房運転時に室外流量調整弁３６の開度を適度に調整すると、冷房運転時の液主管３７、液枝管３９の液冷媒が減少するので、暖房運転時の余剰冷媒を抑制できる。
【００６３】
なお、一般的に熱交換器内の容積は室内熱交換器３より室外熱交換器３４のほうが大きく、凝縮器として使う時の容積差が暖房時の余剰冷媒となる。熱交換器内の余剰冷媒と、前述の液主管３７、液枝管３９の余剰冷媒の和に安全率を掛け合わせたものがアキュームレータ４３の容積となる。空気調和装置１のアキュームレータ４３の総計が大きいと、コスト・コンパクト性に影響を及ぼす。
また、過冷却熱交換器３５は冷房で使用し、暖房では使用していない。これは冷房時の低圧側回路の圧力損失を低減させるためである。
【００６４】
以上、冷房運転と暖房運転の動作について述べたが、これは室内負荷が、空気調和装置１の定格能力と同等である定格負荷の場合である。
次に、室内負荷が、空気調和装置の定格能力よりも小さい、部分負荷の場合について述べる。
【００６５】
［冷房運転時の部分負荷］
まず、冷房運転時の部分負荷について述べる。
室内負荷が小さいと、それに応じて室内機２の運転台数が減少し、個々の室内機２に流れる冷媒流量が減少し、冷媒流量の総計も減少する。過冷却熱交換器３５は熱交換量が減少するが、過冷却熱交換器３５に裕度が生じるため、室内機２に流入する冷媒に過冷却がつき、流量調整弁４で冷媒流動音が発生しにくい。
【００６６】
一方、室内負荷が極めて小さい場合、高圧および低圧の圧力が目標値に制御できない可能性があり、高圧と低圧との圧力差が小さくなる。この場合は過冷却熱交換器３５で温度差が確保できず、室内機２に気液二相冷媒が流入する場合がある。この気液二相冷媒が流量調整弁４に入ると冷媒流動音が発生するおそれがある。
ここで、室内負荷が極めて小さい場合、室内過熱度制御手段５６により、流量調整弁４の開度は小さく設定される。本実施の形態では、流量調整弁４の開度が小さい場合（例えば所定開度未満）に開閉弁６を開とするため、流動抵抗が小さい絞り機構１０側に冷媒がより多く流れる。
【００６７】
ここで、通常のオリフィスタイプの流量制御装置では、気液二相冷媒が通過する際、大きな冷媒流動音が絞り部前後で発生する。特に、気液二相冷媒の流動様式がスラグ流となる場合に大きな冷媒流動音が絞り部上流で発生する。
この原因は、気液二相冷媒の流動様式がスラグ流の場合、流れ方向に対して蒸気冷媒が断続的に流れ、絞り部流路よって大きな蒸気スラグもしくは蒸気気泡が絞り部流路を通過する際に、絞り部流路上流の蒸気スラグもしくは蒸気気泡が崩壊することによって、それらが振動するからである。また、絞り部を蒸気冷媒と液冷媒が交互に通過するため、冷媒の速度は蒸気冷媒が通過する際は速く、液冷媒が通過する際は遅くなるため、それに伴って絞り部上流の圧力も変動するからである。また、従来の流量制御装置では、出口流路が例えば複数であるため、冷媒流速が速く、出口部分では高速気液二相流となり、壁面に冷媒が衝突するため、絞り部本体や出口流路が常に振動し騒音が発生する。さらに、出口部分の高速気液二相噴流による乱れや渦の発生によって、噴流騒音（冷媒流動音）も大きくなっている。
【００６８】
これに対し本実施の形態の冷房運転時においては、気液二相冷媒が絞り機構１０に流れ込み、さらに、冷房運転時に冷媒の流入側となる出口側多孔体１４の微細で無数の通気孔を通過することによって、蒸気スラグ（大気泡）は小さな気泡になり、冷媒の流動状態が均質気液二相流（蒸気冷媒と液冷媒とが、良く混合された状態）となる。このため、蒸気冷媒と液冷媒とが同時にオリフィス１２を通過し、冷媒の速度変動が生じず、圧力も変動しない。
また、出口側多孔体１４のような多孔質透過材は、内部の流路が複雑に構成され、この内部では圧力変動が繰り返され、一部、熱エネルギに変換しながら圧力変動を一定にする効果があるため、オリフィス１２で圧力変動が発生してもこれを吸収する効果があり、これによって上流にその影響が伝えにくくなる。
また、オリフィス１２の下流の高速気液二相噴流は、冷房運転時に冷媒の流出側となる入口側多孔体１３によって、その内部で冷媒の流速が十分に減速され、速度分布も一様化されるため、高速気液二相噴流が壁面に衝突することもなく、流れに大きな渦が発生することもないので、噴流騒音（冷媒流動音）も小さくなる。
このように、室内機２に気液二相冷媒が供給される場合であっても、冷媒流動音を抑制することができる。
【００６９】
また、制御装置５０は、冷房運転時において室内負荷が小さい場合、または使用者からの操作により、複数の室内機２のうち一部の室内機２の運転を停止し、他の一部の室内機２を運転させる。制御装置５０は冷房運転中の室内機２を停止させる場合、室内過熱度制御手段５６により当該室内機２の流量調整弁４の開度を全閉とし、開閉弁制御手段５７により開閉弁６を閉とする。
【００７０】
また、制御装置５０は運転中の室内機２を停止させる場合、室内熱交換量制御手段５５により室内ファン６１の回転数をゼロとして停止させた後、室内過熱度制御手段５６による流量調整弁４の開度制御、および、開閉弁制御手段５７による開閉弁６の開閉制御を行う。これにより、室内負荷が小さくなり室内機２を停止させる場合や、使用者が冷え過ぎと判断して停止操作がされた場合、室内に冷風が供給されることがなく、快適性が損なわれることがない。また、室内機２を停止する場合には、室内過熱度制御手段５６により流量調整弁４の開度が絞られていき最終的には全閉となる。この過渡時において、流量調整弁４の開度が小さくなると開閉弁６が開となり、多孔体を有する絞り機構１０に冷媒が流通し、冷媒流動音を抑制することができる。
【００７１】
そして、室内負荷が増加した場合や使用者からの操作により、停止中の室内機２を起動させた場合、制御装置５０は、開閉弁制御手段５７により起動する室内機の開閉弁６を開とした後、室内過熱度制御手段５６により流量調整弁４の開度を設定する。例えば開閉弁６を開として所定時間経過後に流量調整弁４の開度を設定する。これにより、冷媒流量が安定しない過渡時には、絞り機構１０に冷媒を流通させて冷媒流動音の発生を抑制することができる。
【００７２】
また、制御装置５０は停止中の室内機２を起動させる場合、室内過熱度制御手段５６による流量調整弁４の開度制御、および、開閉弁制御手段５７による開閉弁６の開閉制御を行った後、室内熱交換量制御手段５５により室内ファン６１の回転動作を開始する。これにより、室内熱交換器３を流動する冷媒温度が十分低くなった状態で、室内機２から冷風を吹き出すことができる。
【００７３】
［暖房運転時の部分負荷］
次に、暖房運転時の部分負荷について述べる。
室内負荷が小さいと、それに応じて室内機２の運転台数が減少し、個々の室内機２に流れる冷媒流量が減少する。また、室内負荷が小さいと、室内ファン６１の回転数が低下し、室内熱交換器３での熱交換量が低下し、十分な熱交換ができずに室内熱交換器３出口で気液二相冷媒となる。
【００７４】
室内熱交換器３出口で気液二相冷媒となった気液二相冷媒が、流量調整弁４に入ると冷媒流動音が発生するおそれがある。
ここで、室内負荷が小さい場合、室内過冷却度制御手段５８により、流量調整弁４の開度は小さく設定される。本実施の形態では、流量調整弁４の開度が小さい場合（例えば所定開度未満）に開閉弁６を開とするため、流動抵抗が小さい絞り機構１０側に冷媒がより多く流れる。
【００７５】
絞り機構１０側に冷媒が流れると、冷房部分負荷の場合と同様に、冷媒流動音を抑制する効果がある。
つまり、本実施の形態の暖房運転時においては、気液二相冷媒が絞り機構１０に流れ込み、さらに、入口側多孔体１３の微細で無数の通気孔を通過することによって、蒸気スラグ（大気泡）は小さな気泡になり、冷媒の流動状態が均質気液二相流（蒸気冷媒と液冷媒とが、良く混合された状態）となる。このため、蒸気冷媒と液冷媒とが同時にオリフィス１２を通過し、冷媒の速度変動が生じず、圧力も変動しない。
また、入口側多孔体１３のような多孔質透過材は、内部の流路が複雑に構成され、この内部では圧力変動が繰り返され、一部、熱エネルギに変換しながら圧力変動を一定にする効果があるため、オリフィス１２で圧力変動が発生してもこれを吸収する効果があり、これによって上流にその影響が伝えにくくなる。
また、オリフィス１２の下流の高速気液二相噴流は、出口側多孔体１４によって、その内部で冷媒の流速が十分に減速され、速度分布も一様化されるため、高速気液二相噴流が壁面に衝突することもなく、流れに大きな渦が発生することもないので、噴流騒音（冷媒流動音）も小さくなる。
このように、室内機２に気液二相冷媒が供給される場合であっても、冷媒流動音を抑制することができる。
【００７６】
また、制御装置５０は、暖房運転時において室内負荷が小さい場合、または使用者からの操作により、複数の室内機２のうち一部の室内機２の運転を停止し、他の一部の室内機２を運転させる。制御装置５０は、運転を停止した室内機２について、室内過冷却度制御手段５８により流量調整弁４の開度を全閉とし、開閉弁制御手段５７により開閉弁６を開とする。
ここで、暖房運転時に一部の室内機２の運転を停止し、他の一部の室内機２を運転させる場合、圧縮機３１が運転状態となるため、停止中の室内機２の流量調整弁４が全閉の場合は、室内熱交換器３内に冷媒が滞留するおそれがあり、停止中の室内機２であっても室内熱交換器３に微小流量の冷媒を流す必要がある。本実施の形態では、上述のように、開閉弁６を開として絞り機構１０に冷媒が流通させているため、停止中の室内機２における室内熱交換器３内への冷媒の滞留を抑制することができる。
また、停止中の室内機２は室内ファン６１が停止するため、冷媒流動音が室内騒音の主要因となるが、多孔体を有する絞り機構１０に冷媒を流通させるので、冷媒流動音を抑制することができる。なお、上述したように、本実施の形態における絞り機構１０は、流動抵抗を小さくするための措置を講じる必要がないので、流動抵抗を大きくして、室内熱交換器３の冷媒滞留を抑制するのに必要な微小流量が流れる程度の流動抵抗とすることができる。
【００７７】
また、制御装置５０は運転中の室内機２を停止させる場合、室内熱交換量制御手段５５により室内ファン６１の回転数をゼロとして停止させた後、室内過冷却度制御手段５８による流量調整弁４の開度制御、および、開閉弁制御手段５７による開閉弁６の開閉制御を行う。これにより、室内負荷が小さくなり室内機２を停止させる場合や、使用者が冷え過ぎと判断して停止操作がされた場合、室内に冷風が供給されることがなく、快適性が損なわれることがない。また、室内機２を停止する場合には、室内過熱度制御手段５６により流量調整弁４の開度が絞られていき最終的には全閉となる。この過渡時において、流量調整弁４の開度が小さくなると開閉弁６が開となり、多孔体を有する絞り機構１０に冷媒が流通し、冷媒流動音を抑制することができる。
【００７８】
そして、室内負荷が増加した場合や使用者からの操作により、停止中の室内機２を起動させた場合、制御装置５０は、開閉弁制御手段５７により起動する室内機の開閉弁６を開とした後、室内過熱度制御手段５６により流量調整弁４の開度を設定する。例えば開閉弁６を開として所定時間経過後に流量調整弁４の開度を設定する。これにより、冷媒流量が安定しない過渡時には、絞り機構１０に冷媒を流通させて冷媒流動音の発生を抑制することができる。
【００７９】
また、制御装置５０は停止中の室内機２を起動させる場合、室内過熱度制御手段５６による流量調整弁４の開度制御、および、開閉弁制御手段５７による開閉弁６の開閉制御を行った後、室内熱交換量制御手段５５により室内ファン６１の回転動作を開始する。これにより、室内熱交換器３を流動する冷媒温度が十分低くなった状態で、室内機２から冷風を吹き出すことができる。
【００８０】
以上のように本実施の形態においては、流量調整弁４の開度が全閉より大きく所定開度未満のとき開閉弁６を開とし、流量調整弁４の開度が所定開度以上のとき開閉弁６を閉とする。
このため、冷媒流量が大きい場合には絞り機構１０に冷媒が流通せず、絞り機構１０の多孔体が異物を補足する機会を軽減することができる。つまり、本実施の形態では、多孔体を通過する冷媒流量の生涯総計量が、従来技術のような常時冷媒が多孔体を通過する場合と比較して十分小さく、異物の詰まりのような信頼性低下を回避することができる。よって、大流量に対応し、かつ長期信頼性を確保することができる。
また、冷媒流量が大きい場合には絞り機構１０に冷媒は流通しないので、絞り機構１０の流動抵抗を小さくするための措置を講じる必要がない。よって、絞り機構１０の流動抵抗を低負荷時に合わせて設定すれば良く、絞り機構１０を小型化することができ、省スペースが実現できる。さらには低コストとなる。例えば、ルームエアコンの再熱除湿弁をそのまま室内機２に搭載でき、省スペースが図れ、生産規模の大きいルームエアコンの部品であるため低コストを実現できる。
また、例えば定格負荷や最大負荷など室内負荷が大きく流量調整弁４の開度が大きくなる場合には、室内ファン６１の回転数も大きくなり、流量調整弁４の冷媒流動音は、室内ファン６１の駆動に伴う騒音と比較して相対的に小さくなる。よって、流量調整弁４に冷媒が流通しても、冷媒流動音が室内機騒音の主要因とはならない。
また、例えば室内負荷の低下などにより流量調整弁４の開度が小さくなる場合には、室内ファン６１の回転数も小さくなり、冷媒流動音が室内騒音の主要因となるが、開閉弁６を開として、多孔体を有する絞り機構１０に冷媒を流通させるので、冷媒流動音を抑制することができる。
【００８１】
また本実施の形態においては、流量調整弁４と並列に、開閉弁６と多孔体を有する絞り機構１０とが直列に接続されているので、室内機２に気液二相冷媒が流通する場合であっても、冷媒が整流化され、冷媒流動音を抑制することができる。
【００８２】
また本実施の形態では、暖房運転において、複数の室内機２のうち一部の室内機２の運転を停止し、他の一部の室内機２を運転させた場合、運転を停止した室内機２の、流量調整弁４を全閉とし、開閉弁６を開とする。
このため、一部の室内機２が暖房運転を行い、圧縮機３１が運転状態となる場合であっても、停止中の室内機２の室内熱交換器３内への冷媒滞留を抑制することができる。また、停止中の室内機２は室内ファン６１が停止するため、冷媒流動音が室内騒音の主要因となるが、多孔体を有する絞り機構１０に冷媒を流通させるので、冷媒流動音を抑制することができる。
【００８３】
また本実施の形態では、冷房運転において、複数の室内機２のうち一部の室内機２の運転を停止し、他の一部の室内機２を運転させた場合、運転を停止した室内機２の、流量調整弁４を全閉とし、開閉弁６を閉とする。そして、運転を停止した室内機２を運転させた場合、当該室内機２の、開閉弁６を開とした後、流量調整弁４の開度を設定する。
このため、冷媒流動音が発生し易い、冷媒流量が変動する過渡時には、絞り機構１０に冷媒を流通させて冷媒流動音の発生を抑制することができる。
【００８４】
また本実施の形態では、運転中の室内機２を停止させる場合、当該室内機２の室内ファン６１の動作を停止させた後、流量調整弁４および開閉弁６の動作を制御する。
このため、冷媒回路の動作を停止したあとに室内ファン６１が継続して動作することがなく、室内に冷風または温風が継続して供給されることがなく、快適性が損なわれることがない。また、室内機２が停止する場合には、流量調整弁４の開度が全閉とまでの過渡時に、流量調整弁４の開度が小さくなると開閉弁６が開となるので、多孔体を有する絞り機構１０に冷媒が流通する。よって、室内ファン６１が停止して冷媒流動音が室内騒音の主要因となる場合であっても、多孔体を有する絞り機構１０に冷媒が流通するので、冷媒流動音を抑制することができる。
【００８５】
また本実施の形態では、停止中の室内機２を運転させる場合、当該室内機２の流量調整弁４および開閉弁６の動作を制御した後、室内ファン６１を動作を開始させる。
これにより、室内熱交換器３を流動する冷媒温度が十分低く、または十分高くなった状態で、室内機２から冷風または温風を吹き出すことができる。よって、室内機２から所望温度の空気を吹き出すことができ、室内の快適性が損なわれることがない。
【００８６】
以上のように本実施の形態における空気調和装置は、冷媒流動音が室内機２の騒音の主要因である場合には、冷媒流動音を抑制し、また大流量を想定しても低コストで省スペースを実現し、なおかつ高信頼性を確保する効果がある。
【００８７】
なお、本実施の形態では、多孔体は多孔質透過材であり、いわゆる発泡金属からなるものを説明したが、本発明はこれに限らず、焼結金属、金属不織布、パンチングメタルなどの空孔が多数あるものであれば良い。
【符号の説明】
【００８８】
１  空気調和装置、２  室内機、３  室内熱交換器、４  流量調整弁、６  開閉弁、１０  絞り機構、１０ａ  オリフィス構造体、１１  オリフィス保持体、１２  オリフィス、１３  入口側多孔体、１４  出口側多孔体、１５  カシメ部、１６  空間、１６ａ  距離、１７  空間、１７ａ  距離、２１  過冷却調整弁、２６  銅管、２７  端部、２８  端部、３０  室外機、３１  圧縮機、３２  オイルセパレータ、３３  四方弁、３４  室外熱交換器、３５  過冷却熱交換器、３６  室外流量調整弁、３７  液主管、３８  接続点、３９  液枝管、４０  ガス枝管、４１  接続点、４２  ガス主管、４３  アキュームレータ、４３ａ  字管、４３ｂ  油戻穴、４４  過冷却バイパス経路、４５  過冷却調整弁、４６  返油経路、４６ａ  圧力センサ、４７  キャピラリーチューブ、４７ｂ  圧力センサ、４８ｃ  圧力センサ、４９ａ  温度センサ、４９ｂ  温度センサ、４９ｃ  温度センサ、４９ｄ  温度センサ、４９ｅ  温度センサ、４９ｆ  温度センサ、４９ｈ  温度センサ、４９ｊ  温度センサ、４９ｋ  温度センサ、５０  制御装置、５１  圧縮機制御手段、５２  室外熱交換量制御手段、５３  過冷却熱交換器過熱度制御手段、５４  室外膨張制御手段、５５  室内熱交換量制御手段、５６  室内過熱度制御手段、５７  開閉弁制御手段、５８  室内過冷却度制御手段、６０  室外ファン、６１  室内ファン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年11月20日(2013.11.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
この発明に係る空気調和装置は、圧縮機および室外熱交換器を備えた室外機と、開度可変可能な膨張弁および室内熱交換器をそれぞれ備えた複数の室内機とを冷媒配管で接続した冷媒回路と、前記圧縮機、前記各膨張弁、および前記各室内機にそれぞれ設けられた室内ファンの動作を制御する制御装置とを備え、前記複数の室内機の運転を個別に制御する空気調和装置において、前記膨張弁と並列に、冷媒流路を開閉する開閉弁と、冷媒が通過可能な多孔体を有する絞り機構とが直列に接続され、前記制御装置は、前記圧縮機からの高温の冷媒を前記室内熱交換器に供給する暖房モードにおいて、前記複数の室内機のうち一部の室内機の運転を停止し、他の一部の室内機を運転させた場合、運転を停止した室内機の、前記膨張弁を閉とし、前記開閉弁を開とするものである。
【手続補正２】
【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】
圧縮機および室外熱交換器を備えた室外機と、開度可変可能な膨張弁および室内熱交換器をそれぞれ備えた複数の室内機とを冷媒配管で接続した冷媒回路と、前記圧縮機、前記各膨張弁、および前記各室内機にそれぞれ設けられた室内ファンの動作を制御する制御装置とを備え、前記複数の室内機の運転を個別に制御する空気調和装置において、
前記膨張弁と並列に、冷媒流路を開閉する開閉弁と、冷媒が通過可能な多孔体を有する絞り機構とが直列に接続され、
前記制御装置は、前記圧縮機からの高温の冷媒を前記室内熱交換器に供給する暖房モードにおいて、
前記複数の室内機のうち一部の室内機の運転を停止し、他の一部の室内機を運転させた場合、運転を停止した室内機の、前記膨張弁を閉とし、前記開閉弁を開とする
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記制御装置は、低温の冷媒を前記室内熱交換器に供給する冷房モードにおいて、
前記複数の室内機のうち一部の室内機の運転を停止し、他の一部の室内機を運転させた場合、運転を停止した室内機の、前記膨張弁を閉とし、前記開閉弁を閉とし、
前記運転を停止した室内機を運転させた場合、当該室内機の、前記開閉弁を開とした後、前記膨張弁の開度を設定する
ことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記制御装置は、運転中の前記室内機を停止させる場合、当該室内機の前記室内ファンの動作を停止させた後、前記膨張弁および前記開閉弁の動作を制御する
ことを特徴とする請求項１または２記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記制御装置は、停止中の前記室内機を運転させる場合、当該室内機の前記膨張弁および前記開閉弁の動作を制御した後、前記室内ファンを動作を開始させる
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記膨張弁の開度が、全閉より大きく所定開度未満のとき、当該膨張弁に並列に接続された前記開閉弁を開とし、
前記膨張弁の開度が、前記所定開度以上のとき、当該膨張弁に並列に接続された前記開閉弁を閉とする
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記所定開度は、当該膨張弁を通過する冷媒の流動抵抗が、当該膨張弁に並列に接続された前記絞り機構の流動抵抗となる開度である
ことを特徴とする請求項５記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記絞り機構は、
冷媒の流れに対して入口側および出口側に設けられた前記多孔体によって挟まれたオリフィスを有し、前記オリフィスと前記多孔体との間に空間を形成し、
前記暖房モード時の冷媒の流れに対して入口側の多孔体と、前記オリフィスとの間に形成した前記空間は、冷媒流れ方向の距離が前記オリフィスの直径以下であり、
前記暖房モード時の冷媒の流れに対して出口側の多孔体と、前記オリフィスとの間に形成した前記空間は、冷媒流れ方向の距離が前記オリフィスの直径以上である
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の空気調和装置。
【請求項８】
室外機に設けられた圧縮機および室外熱交換器、並びに、室内機に設けられた開度可変可能な膨張弁および室内熱交換器が順次配管で接続されて冷媒が循環する冷媒回路と、
少なくとも前記膨張弁の開度を制御する制御装置と
を備え、
前記冷媒回路は、
冷媒流路を開閉する開閉弁と、冷媒が通過可能な多孔体を有する絞り機構とを備え、前記膨張弁と並列に、前記開閉弁と前記絞り機構とが直列に接続され、
前記制御装置は、
前記膨張弁の開度が、全閉より大きく所定開度未満のとき、前記開閉弁を開とし、
前記膨張弁の開度が、前記所定開度以上のとき、前記開閉弁を閉とする
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項９】
前記所定開度は、当該膨張弁を通過する冷媒の流動抵抗が、前記絞り機構の流動抵抗となる開度である
ことを特徴とする請求項８記載の空気調和装置。
【請求項１０】
前記冷媒と熱交換する熱媒体を前記室内熱交換器に搬送する熱媒体搬送装置を備え、
前記制御装置は、前記室内熱交換器での前記冷媒の流通を開始させる場合、前記膨張弁および前記開閉弁の動作を制御した後、前記熱媒体搬送装置の動作を開始させる
ことを特徴とする請求項８または９記載の空気調和装置。
【請求項１１】
前記冷媒と熱交換する熱媒体を前記室内熱交換器に搬送する熱媒体搬送装置を備え、
前記制御装置は、前記冷媒回路での前記冷媒の流通を停止させる場合、前記熱媒体搬送装置の動作を停止させた後、前記膨張弁および前記開閉弁の動作を制御する
ことを特徴とする請求項８または９記載の空気調和装置。
【請求項１２】
前記室内機を複数備え、
前記制御装置は、前記圧縮機からの高温の冷媒を前記室内熱交換器に供給する暖房モードにおいて、
前記複数の室内機のうち一部の室内機の運転を停止し、他の一部の室内機を運転させた場合、運転を停止した室内機の、前記膨張弁を閉とし、前記開閉弁を開とする
ことを特徴とする請求項８〜１０の何れか１項に記載の空気調和装置。
【請求項１３】
前記室内機を複数備え、
前記制御装置は、低温の冷媒を前記室内熱交換器に供給する冷房モードにおいて、
前記複数の室内機のうち一部の室内機の運転を停止し、他の一部の室内機を運転させた場合、運転を停止した室内機の、前記膨張弁を閉とし、前記開閉弁を閉とし、
前記運転を停止した室内機を運転させた場合、当該室内機の、前記開閉弁を開とした後、前記膨張弁の開度を設定する
ことを特徴とする請求項８〜１０の何れか１項に記載の空気調和装置。
【国際調査報告】
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2012172599.tif 000009
2012172599.tif 000010
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