(57)【要約】      （修正有）【課題】保護停止制御による暖房運転停止後の再起動時に再び保護停止制御により暖房運転停止となることを防ぎつつ、暖房運転の立ち上がりを早くできる空気調和機を提供する。【解決手段】第１保護制御では、室内熱交温度Ｔｃが第１閾温度Ｔｔｈ１未満である場合は、圧縮機の回転数Ｒｃを停止前圧縮機回転数Ｒｃｎとし、膨張弁の開度Ｄを停止前膨張弁開度Ｄｂとする。また、室内熱交温度Ｔｃが第１閾温度Ｔｔｈ１以上かつ第２閾温度Ｔｔｈ２未満である場合は、圧縮機の回転数Ｒｃを停止前圧縮機回転数Ｒｃｎとし、膨張弁の開度Ｄを最大膨張弁開度Ｄｍａとする。第２保護制御では、室内熱交温度Ｔｃが第１閾温度Ｔｔｈ１以上かつ第２閾温度Ｔｔｈ２未満である場合は、膨張弁の開度Ｄを最大膨張弁開度Ｄｍａとし、圧縮機の回転数Ｒｃから圧縮機減算回転数Ｒｃｒを差し引いた回転数とする。【選択図】図２
2018141568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機及び膨張弁を含む室外機と、
室内熱交換器を含む室内機と、
前記室内熱交換器の室内熱交温度を検出する熱交温度検出手段と、
前記熱交温度検出手段によって検出された前記室内熱交温度を取り込み、前記圧縮機及び前記膨張弁を制御する制御手段と、を備え、
予め定められた第１閾温度と、同第１閾温度より高い温度として予め定められた第２閾温度が前記制御手段に記憶されており、
前記制御手段は、暖房運転を行っているとき、
前記室内熱交温度が前記第２閾温度以上である場合は、前記圧縮機を停止して前記暖房運転を停止する保護停止制御を行い、
前記保護停止制御が実行された後に前記暖房運転を再開したときに、前記室内熱交温度が前記第２閾温度以上とならないようにする温度保護制御を行い、
前記温度保護制御は、前記膨張弁の開度を調整して前記室内熱交温度の上昇を抑制する第１保護制御と、前記膨張弁の開度調整に加えて前記圧縮機の回転数を調整して前記室内熱交温度の上昇を抑制する第２保護制御を備える、
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１保護制御では、
前記圧縮機の回転数を前記保護停止制御を行う前の回転数である停止前圧縮機回転数として前記圧縮機を起動するとともに、前記膨張弁の開度を前記保護停止制御を行う前の開度である停止前膨張弁開度とし、
前記室内熱交温度が前記第１閾温度未満である場合は、前記圧縮機の回転数を前記停止前圧縮機回転数に維持するとともに、前記膨張弁の開度を前記停止前膨張弁開度に維持し、
前記室内熱交温度が前記第１閾温度以上かつ前記第２閾温度未満である場合は、前記圧縮機の回転数を前記停止前圧縮機回転数に維持するとともに、前記膨張弁の開度を最大とする、
ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第２保護制御では、
前記室内熱交温度が前記第１閾温度以上かつ前記第２閾温度未満である場合は、前記圧縮機の回転数を現在の回転数から予め定められた圧縮機減算回転数を差し引いた回転数にするともに、前記膨張弁の開度を最大とする、
ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記第２保護制御は、前記第１保護制御に引き続いて行われる、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機の温度保護制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和機において、暖房運転の過負荷時は、凝縮器として機能する室内熱交換器の温度つまりは凝縮温度（以降、室内熱交温度ともいう）が高くなり、これに応じて保護停止制御に入る場合がある。保護停止制御となると、圧縮機と室内ファンが停止されるので、暖房が中断される。これに対し、検出した凝縮温度が所定温度を超えると圧縮機容量を低下させることで、保護停止制御にならないようにした技術が知られている。しかし、高圧上昇時には１つの所定温度を設定して圧縮機容量を低下させるようにしているのみであるため、起動時などの過負荷状態において、凝縮温度が急上昇する場合がある。この際、凝縮温度が所定温度を超えた状態で圧縮機容量を低下させても、凝縮温度に相当する高圧冷媒圧力の低下が追いつかず、高圧冷媒圧力が異常圧力値をオーバーシュートして高圧圧力スイッチが作動することになり、空調運転が停止するという問題があった。
【０００３】
この改良として、例えば特許文献１は、冷媒回路における凝縮温度を検出する凝縮温度検出手段と、凝縮温度検出手段が検出した凝縮温度が第１設定温度に上昇すると、圧縮機の容量を予め設定された第１所定量だけ低下させる第１容量低下手段と、凝縮温度検出手段が検出した凝縮温度が第１設定温度より低い第２設定温度に上昇した際、凝縮温度の上昇率を判定し、上昇率が所定値以上であると、急上昇信号を出力する上昇率判定手段と、上昇率判定手段が急上昇信号を出力すると、圧縮機の容量を第１所定量より大きい第２所定量だけ低下させる第２容量低下手段を備えている空気調和装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２４８７１６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、特許文献１に記載の空気調和装置のように、暖房運転の過負荷時に圧縮機容量を減少させるものでは、保護停止制御によって圧縮機が停止した後の再起動時に、暖房負荷が大きいために圧縮機容量が減少されると、圧縮機温度が上がりにくく能力の立ち上がりが遅くなる。これに対し、起動から所定時間（例えば、1分間）は、凝縮温度に関わらず圧縮機容量を変化させない時間（以降、マスク時間ともいう）を設けることが考えられるが、この場合、マスク時間の間に凝縮温度が圧縮機で許容される上限値を超えて上昇し、マスク時間経過直後に保護停止制御に入って暖房運転が停止するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、保護停止制御による暖房運転停止後の再起動時に再び保護停止制御により暖房運転停止となることを防ぎつつ、暖房運転の立ち上がりを早くできる空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するものであって、本発明の空気調和機は、圧縮機及び膨張弁を含む室外機と、室内熱交換器を含む室内機と、室内熱交換器の室内熱交温度を検出する熱交温度検出手段と、熱交温度検出手段によって検出された室内熱交温度を取り込み、圧縮機及び前記膨張弁を制御する制御手段とを有する。また、予め定められた第１閾温度と、第１閾温度より高い温度として予め定められた第２閾温度が制御手段に記憶されている。制御手段は、暖房運転を行っているとき、室内熱交温度が第２閾温度以上である場合は、圧縮機を停止して暖房運転を停止する保護停止制御を行い、保護停止制御が実行された後に暖房運転を再開したときに、室内熱交温度が第２閾温度以上とならないようにする温度保護制御を行う。そして、温度保護制御は、膨張弁の開度を調整して室内熱交温度の上昇を抑制する第１保護制御と、膨張弁の開度調整に加えて圧縮機の回転数を調整して室内熱交温度の上昇を抑制する第２保護制御を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、保護停止制御による暖房運転停止後の再起動時に再び保護停止制御により暖房運転停止となることを防ぎつつ、暖房運転の立ち上がりを早くできる空気調和機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る空気調和機を説明する図であって、（Ａ）は冷媒回路図、（Ｂ）は室外機制御手段のブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る空気調和機において、保護制御における室内熱交温度、圧縮機回転数、膨張弁開度についての関係を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態に係る空気調和機において、第１保護制御及び第２保護制御の２段階の保護制御で処理することを示すフローチャートである。
【図４】図３の第１保護制御の詳細を示すフローチャートである。
【図５】図３の第２保護制御の詳細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】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施形態としては、室外機と室内機が２本の冷媒配管で接続された空気調和機を例に挙げて説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
【００１１】
（空気調和機の全体構成）
本実施形態に係る空気調和機１は、図１（Ａ）に示すように、屋外に設置される室外機２と、室内に設置され、室外機２に液管４及びガス管５で接続された室内機３を備えている。詳しくは、液管４は、一端が室外機２の閉鎖弁２５に、他端が室内機３の液管接続部３３に接続されている。また、ガス管５は、一端が室外機２の閉鎖弁２６に、他端が室内機３のガス管接続部３４に接続されている。以上により、空気調和機１の冷媒回路１０が構成されている。
【００１２】
（室外機）
まず、室外機２について説明する。室外機２は、圧縮機２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、室外ファン２４と、液管４の一端が接続された閉鎖弁２５と、ガス管５の一端が接続された閉鎖弁２６と、膨張弁２７とを備えている。そして、室外ファン２４を除くこれら各要素が以下に詳述する各冷媒配管で相互に接続され、冷媒回路１０の一部をなす室外機冷媒回路１０ａを構成している。
【００１３】
圧縮機２１は、図示しないインバータにより回転数が制御されることで、運転容量を変えることができる容量可変型圧縮機である。圧縮機２１の冷媒吐出側は、四方弁２２のポートａに吐出管６１で接続されている。また、圧縮機２１の冷媒吸入側は、四方弁２２のポートｃに吸入管６６で接続されている。
【００１４】
四方弁２２は、冷媒の流れる方向を切り換えるための弁であり、４つのポートａ，ｂ，ｃ，ｄを備えている。ポートａは、前述したように、圧縮機２１の冷媒吐出側と吐出管６１で接続されている。ポートｂは、室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口と冷媒配管６２で接続されている。ポートｃは、前述したように、圧縮機２１の冷媒吸入側と吸入管６６で接続されている。そして、ポートｄは、閉鎖弁２６と室外機ガス管６４で接続されている。
【００１５】
室外熱交換器２３は、冷媒と、後述する室外ファン２４の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気を熱交換させるものである。室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口は、前述したように四方弁２２のポートｂと冷媒配管６２で接続され、他方の冷媒出入口は、閉鎖弁２５と室外機液管６３で接続されている。
【００１６】
膨張弁２７は、例えば電子膨張弁であって、その開度が調整されることで、後述する室内機３の室内熱交換器３１に流入する冷媒量、又は、室外熱交換器２３から流出する冷媒量を調節する。
【００１７】
室外ファン２４は、樹脂材で形成されており、室外熱交換器２３の近傍に配置されている。室外ファン２４は、図示しないファンモータによって回転することで室外機２の図示しない吸込口から室外機２の内部に外気を取り込み、室外熱交換器２３において冷媒と熱交換した外気を室外機２の図示しない吹出口から室外機２の外部へ放出する。
【００１８】
以上説明した各要素のほかに、室外機２には各種のセンサが設けられている。図１（Ａ）に示すように、吐出管６１には、圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力を検出する吐出圧力センサ７１と、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度センサ７３が設けられている。吸入管６６には、圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力を検出する吸入圧力センサ７２と、圧縮機２１に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度センサ７４とが設けられている。
【００１９】
室外機液管６３における室外熱交換器２３と膨張弁２７の間には、室外熱交換器２３に流入し、又は室外熱交換器２３から流出する冷媒の温度を検出するための熱交温度センサ７５が設けられている。そして、室外機２の図示しない吸込口付近には、室外機２の内部に流入する外気の温度すなわち外気温度を検出する外気温度センサ７６が備えられている。
【００２０】
さらに、室外機２には、室外機制御手段２００が備えられている。室外機制御手段２００は、室外機２の図示しない電装品箱に格納されている制御基板に搭載されている。室外機制御手段２００は、図１（Ｂ）に示すように、ＣＰＵ２１０と、記憶部２２０と、通信部２３０と、センサ入力部２４０を備えている。
【００２１】
記憶部２２０は、ＲＯＭやＲＡＭで構成されており、室外機２の制御プログラムや各種センサからの検出信号に対応した検出値、圧縮機２１や室外ファン２４の制御状態等を記憶している。また、図示は省略するが、記憶部２２０には、後述する室内機３からの受信する要求能力に応じて圧縮機２１の回転数を定めた回転数テーブルが予め記憶されている。通信部２３０は、室内機３との通信を行うインターフェイスである。センサ入力部２４０は、室外機２の各種センサでの検出結果を取り込んでＣＰＵ２１０に出力する。
【００２２】
ＣＰＵ２１０は、前述した室外機２の各センサでの検出結果をセンサ入力部２４０を介して取り込む。また、ＣＰＵ２１０は、室内機３から送信される制御信号を通信部２３０を介して取り込む。ＣＰＵ２１０は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、圧縮機２１や室外ファン２４の駆動制御を行う。また、ＣＰＵ２１０は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、四方弁２２の切り換え制御を行う。さらには、ＣＰＵ２１０は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、膨張弁２７の開度調整を行う。
【００２３】
（室内機）
引き続いて図１（Ａ）を用いて、室内機３について説明する。室内機３は、室内熱交換器３１と、室内ファン３２と、液管４の他端が接続された液管接続部３３と、ガス管５の他端が接続されたガス管接続部３４とを備えている。そして、室内ファン３２を除くこれらの各要素が以下に詳述する各冷媒配管で相互に接続され、冷媒回路１０の一部をなす室内機冷媒回路１０ｂを構成している。
【００２４】
室内熱交換器３１は、冷媒と、後述する室内ファン３２の回転により室内機３の図示しない吸込口から室内機３の内部に取り込まれた室内空気を熱交換させるものである。室内熱交換器３１の一方の冷媒出入口は、液管接続部３３に室内機液管６７で接続され、他方の冷媒出入口は、ガス管接続部３４に室内機ガス管６８で接続されている。室内熱交換器３１は、室内機３が冷房運転を行う場合は蒸発器として機能し、室内機３が暖房運転を行う場合は凝縮器として機能する。なお、液管接続部３３やガス管接続部３４では、各冷媒配管が溶接やフレアナット等により接続されている。
【００２５】
室内ファン３２は、樹脂材で形成されており、室内熱交換器３１の近傍に配置されている。室内ファン３２は、図示しないファンモータによって回転することで室内機３の図示しない吸込口から室内機３の内部に室内空気を取り込み、室内熱交換器３１において冷媒と熱交換した室内空気を室内機３の図示しない吹出口から室内へ吹き出す。
【００２６】
以上説明した各要素のほかに、室内機３には各種のセンサが設けられている。図１（Ａ）に示すように、室内機液管６７には、室内熱交換器３１に流入し、又は室内熱交換器３１から流出する冷媒の温度を検出するための液側温度センサ７７が設けられている。室内機ガス管６８には、室内熱交換器３１から流出し、又は室内熱交換器３１に流入する冷媒の温度を検出するためのガス側温度センサ７８が設けられている。そして、室内機３の図示しない吸込口付近には、室内機３の内部に流入する室内空気の温度すなわち室温を検出する室温検出手段である室温センサ７９が備えられている。
【００２７】
さらに、図示と詳細な説明は省略するが、室内機３には、室内機制御手段が備えられている。室内機制御手段は、ＣＰＵと、記憶部と、通信部と、センサ入力部を備えている。記憶部は、ＲＯＭやＲＡＭで構成されており、室内機３の制御プログラムや各種センサからの検出信号に対応した検出値、室内ファン３２の制御状態等を記憶している。通信部は、室外機２の室外機制御手段２００との通信を行うためのインターフェイスである。センサ入力部は、室内機３の各種センサでの検出結果を取り込んでＣＰＵに出力する。ＣＰＵは、前述した室内機３の各センサでの検出結果をセンサ入力部を介して取り込む。また、ＣＰＵは、室外機２から送信される制御に関わる信号を通信部を介して取り込む。また、ＣＰＵは、取り込んだ検出結果や室外機２から送信される制御に関わる信号に基づいて、室内ファン３２の駆動制御を行う。
【００２８】
さらには、ＣＰＵは、使用者が図示しないリモコンを操作して設定した設定温度と、室温センサ７９で検出した室温との温度差を算出し、算出された温度差に基づいた要求能力を通信部を介して室外機２の室外機制御手段２００に送信する。
【００２９】
尚、上述した吐出圧力センサ７１と室外機制御手段２００とで、本発明の熱交温度検出手段が構成される。ここで、制御手段としては室外機制御手段２００に限られるものではなく、室内機制御手段であってもよく、また、空気調和機１の外部に設けた制御手段であってもよい。また、吐出圧力センサ７１に代えて、室内熱交換器３１に設けられて室内熱交換器３１の温度を直接検出する温度センサであってもよい。
【００３０】
（空気調和機の動作）
前述した空気調和機１の各要素を踏まえ、空気調和機１の空調運転時の冷媒回路１０における冷媒の流れと冷媒回路１０の各部の動作について、図１（Ａ）を用いて説明する。なお、以下の説明では、室内機３が暖房運転を行う場合について説明し、冷房／除湿運転を行う場合についての詳細な説明を省略する。なお、図１（Ａ）における矢印は暖房運転時の冷媒の流れを示している。
【００３１】
室内機３が暖房運転を行う場合、ＣＰＵ２１０は、図１（Ａ）に示すように、四方弁２２を実線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｄとが連通し、またポートｂとポートｃとが連通する状態に切り換える。これにより、冷媒回路１０には実線矢印で示す方向に冷媒が循環し、室外熱交換器２３が蒸発器として機能するとともに、室内熱交換器３１が凝縮器として機能する暖房サイクルとなる。
【００３２】
圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、吐出管６１を流れて四方弁２２に流入し、四方弁２２から室外機ガス管６４を流れ、閉鎖弁２６を介してガス管５に流入する。ガス管５を流れる冷媒は、ガス管接続部３４を介して室内機３に流入する。
【００３３】
室内機３に流入した冷媒は、室内機ガス管６８を流れて室内熱交換器３１に流入し、室内ファン３２の回転により室内機３の内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って凝縮する。このように、室内熱交換器３１が凝縮器として機能し、室内熱交換器３１で冷媒と熱交換を行って加熱された室内空気が図示しない吹出口から室内に吹き出されることによって、室内機３が設置された室内の暖房が行われる。
【００３４】
室内熱交換器３１から流出した冷媒は、室内機液管６７を流れ、液管接続部３３を介して液管４に流入する。液管４を流れ閉鎖弁２５を介して室外機２に流入した冷媒は、室外機液管６３を流れて膨張弁２７を通過する際に減圧される。
【００３５】
膨張弁２７を通過して室外熱交換器２３に流入した冷媒は、室外ファン２４の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気と熱交換を行って蒸発する。室外熱交換器２３から冷媒配管６２に流出した冷媒は、四方弁２２、吸入管６６を流れ、圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。
【００３６】
なお、室内機３が冷房運転を行う場合、ＣＰＵ２１０は、図１（Ａ）に示すように、四方弁２２を破線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｂとが連通し、またポートｃとポートｄが連通する状態に切り換える。これにより、冷媒回路１０は、室外熱交換器２３が凝縮器として機能するとともに、室内熱交換器３１が蒸発器として機能する冷房サイクルとなる。
【００３７】
（温度保護制御）
本実施形態に係る空気調和機１は、前述した構成及び動作を踏まえ、暖房運転時に凝縮器として機能する室内熱交換器３１の温度である室内熱交温度の上昇を抑制する温度保護制御を行う。そして、温度保護制御は、膨張弁２７の開度調整のみで室内熱交温度の上昇を抑制する第１保護制御と、膨張弁２７の開度調整に加えて圧縮機２１の回転数制御も行って室内熱交温度の上昇を抑制する第２保護制御とからなる。
【００３８】
以下に、主に図２を用いて、室内熱交温度の時間変化と、第１保護制御あるいは第２保護制御を行うときの圧縮機２１の回転数制御や膨張弁２７の開度調整について説明し、また、第１保護制御や第２保護制御が奏する効果について説明する。
【００３９】
尚、以下の説明では、室内熱交温度をＴｃ（単位：℃）、室内熱交温度Ｔｃの閾温度である第1閾温度をＴｔｈ１（単位：℃）、第１閾温度Ｔｔｈ１より高い温度である第２閾温度をＴｔｈ２（単位：℃）
、圧縮機２１の回転数をＲｃ（単位：ｒｐｓ）、保護停止制御による圧縮機２１の停止前の回転数をＲｃｎ（単位：ｒｐｓ）、現在の圧縮機回転数Ｒｃから減じる回転数である圧縮機減算回転数をＲｃｒ（単位：ｒｐｓ）、膨張弁２７の開度をＤ（単位：ｐｌｓ）、保護停止制御による圧縮機２１の停止前の膨張弁２７の開度をＤｂ（単位：ｐｌｓ）、膨張弁２７の最小開度である最小膨張弁開度をＤｍｉ（単位：ｐｌｓ）、膨張弁２７の最大開度である最大膨張弁開度をＤｍａ（単位：ｐｌｓ）とする。
【００４０】
ここで、第１閾温度Ｔｈｔ１および第２閾温度Ｔｔｈ２は、予め試験等を行って室外機制御手段２００の記憶部２２０に記憶されているものである。第２閾温度Ｔｔｈ２は、圧縮機２１で許容される吐出圧力の上限値に相当する室内熱交温度Ｔｃより低い温度であり、例えば６３℃である。また、第１閾温度Ｔｔｈ１は、第２閾温度Ｔｔｈ２より低い温度であり、例えば４５℃である。
【００４１】
第１閾温度Ｔｔｈ１は、圧縮機２１の保護停止後の再起動時に室内熱交温度Ｔｃが第１閾温度Ｔｔｈ１以上の温度となったときに後述する第１保護制御や第２保護制御を行えば、室内熱交温度Ｔｃが第２閾温度Ｔｔｈ２まで上昇することを抑制できることがわかっている温度である。また、第２閾温度Ｔｔｈ２は、例えば過負荷状態で暖房運転を開始したときに室内熱交温度Ｔｃが急激に上昇して第２閾温度Ｔｔｈ２以上の温度となったときに、保護停止制御を実行して圧縮機２１を停止すれば、上述した圧縮機２１で許容される吐出圧力の上限値に相当する室内熱交温度Ｔｃまで上昇しないことがわかっている温度である。
【００４２】
また、圧縮機減算回転数Ｒｃｒは、予め試験等を行って室外機制御手段２００の記憶部２２０に記憶されているものであり、圧縮機２１の回転数Ｒｃを、現在の回転数Ｒｃから圧縮機減算回転数Ｒｃｒを減じた回転数とすることによって、暖房能力の低下を最小限に抑えつつ室内熱交温度Ｔｃの上昇を抑制できることがわかっている回転数である。また、膨張弁開度Ｄは、膨張弁２７を図示しないパルスモータによって駆動したときのパルスモータに与えるパルス数によって調整される開度を示しており、その単位は上述の通りｐｌｓ（パルス）で表される。
【００４３】
図２では、横軸が時間ｔ、縦軸は上から順に室内熱交温度Ｔｃ、圧縮機２１の回転数Ｒｃ、膨張弁２７の開度Ｄとされており、室内熱交温度Ｔｃ、圧縮機回転数Ｒｃ、および膨張弁開度Ｄの時間変化を表している。この図２を用いて、各時刻ｔ１〜ｔ５における室内熱交温度Ｔｃに応じた、圧縮機２１や膨張弁２７の動作を説明する。
【００４４】
暖房運転を開始した後、室内熱交温度Ｔｃが上昇して時刻ｔ１で室内熱交温度Ｔｃが第２閾温度Ｔｔｈ２以上の温度となる。室内熱交温度Ｔｃが第２閾温度Ｔｔｈ２以上の温度となれば、時刻ｔ１から保護停止制御が開始されて、時刻ｔ１（以降、保護停止時刻ｔ１と記載する場合有）まで停止前回転数Ｒｃｎで駆動していた圧縮機２１が停止され、保護停止時刻ｔ１まで停止前開度Ｄｂとされていた膨張弁２７の開度は最小膨張弁開度Ｄｍｉとされる。ここで、膨張弁２７の開度を最小膨張弁開度Ｄｍｉとするのは、膨張弁２７を全閉としたときに膨張弁２７より室内機２側に冷媒が滞留することを防ぐためである。
【００４５】
保護停止時刻ｔ１で圧縮機２１を停止させた後は室内熱交温度Ｔｃは低下し、圧縮機２１を再起動させる時刻ｔ２（以降、再起動時刻ｔ２と記載する場合有）では、室内熱交温度Ｔｃは第１閾温度Ｔｔｈ１を下回る温度まで低下している。尚、圧縮機２１は一度停止させると再起動させるまでに時間を置く必要があり、例えば、再起動時刻ｔ２は保護停止時刻ｔ１から停止から３分が経過した時刻とされる。
【００４６】
再起動時刻ｔ２で圧縮機２１を停止前回転数Ｒｃｎで再起動し、また、膨張弁２７の開度を停止前開度Ｄｂとする。圧縮機２１を再起動時刻ｔ２で再起動した後は、圧縮機２１の温度を早く上昇させて暖房能力の立ち上がりが早くなるように、再起動時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間であるマスク時間（例えば、1分間）は圧縮機２１の回転数Ｒｃを停止前回転数Ｒｃｎで維持する（圧縮機回転数Ｒｃを変化させない）。
【００４７】
そして、圧縮機回転数Ｒｃを変化させない時刻ｔ２〜ｔ３のマスク時間中の時刻ｔ２’で、図２に示すように室内熱交温度Ｔｃが第１閾温度Ｔｔｈ１以上の温度まで上昇した場合は、膨張弁２７の開度Ｄを最大膨張弁開度Ｄｍａとする。膨張弁２７の開度Ｄを最大膨張弁開度Ｄｍａとすることによって、圧縮機２１に吸入される冷媒量が増加して吐出温度が低下するので、室内熱交温度Ｔｃは第２閾温度Ｔｔｈ２に到達することなく、時刻ｔ３までの間に低下し始める。
【００４８】
以上説明した再起動時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間に行われる圧縮機２１と膨張弁２７の制御が、本実施形態の第1保護制御である。つまり、第１保護制御では、圧縮機２１の回転数Ｒｃを低下させることなく、膨張弁２７の開度Ｄを最大膨張弁開度Ｄｍａとすることで、室内熱交温度Ｔｃの上昇を抑制して第２閾温度Ｔｔｈ２以上の温度となることを抑制しつつ、圧縮機２１の温度を早く上昇させて暖房能力の立ち上がりを早くできる。
【００４９】
尚、第１保護制御を実行しているときに、室内熱交温度Ｔｃが第１閾温度Ｔｔｈ１以上の温度まで上昇しなければ、膨張弁２７の開度Ｄは停止前開度Ｄｂのままとされる。また、第１保護制御を実行しているときに、室内熱交温度Ｔｃが第２閾温度Ｔｔｈ２以上の温度まで上昇すれば、第１保護制御に代えて保護停止制御が実行されて、時刻ｔ１〜ｔ２のときと同じく、圧縮機２１が停止されるとともに膨張弁２７の開度Ｄが最小膨張弁開度Ｄｍｉとされる。
【００５０】
時刻ｔ３になると、上述した第１保護制御は終了する。時刻ｔ３を過ぎたときに、図２に示すように室内熱交温度Ｔｃが第１閾温度Ｔｔｈ１以上第２閾温度Ｔｔｈ２未満の温度である場合は、膨張弁２７の開度Ｄは最大膨張弁開度Ｄｍａのままとされるとともに、圧縮機２１の回転数Ｒｃが、現在の回転数である停止前Ｒｃｎから圧縮機減算回転数Ｒｃｒだけ低い回転数とされる。そして、この状態が次に室内熱交温度Ｔｃを検出するタイミング（例えば、時刻ｔ３から３０秒後）である時刻ｔ４まで維持される。
【００５１】
時刻ｔ４以降は、室内熱交温度Ｔｃを検出する度に、検出した室内熱交温度Ｔｃが第１閾温度Ｔｔｈ１以上第２閾温度Ｔｔｈ２未満の温度であれば、膨張弁２７の開度Ｄは最大膨張弁開度Ｄｍａのままとし、圧縮機２１の回転数Ｒｃを現在の回転数から圧縮機減算回転数Ｒｃｒだけ低い回転数とすることを繰り返す。
【００５２】
上記のように、室内熱交温度Ｔｃを検出する度に圧縮機２１の回転数Ｒｃを圧縮機減算回転数Ｒｃｒずつ低下させることで室内熱交温度Ｔｃが低下し、図２に示すように、時刻ｔ５（以降、通常制御復帰時刻と記載する場合有）で室内熱交温度Ｔｃが第１閾温度Ｔｔｈ１未満となれば、圧縮機２１や膨張弁２７の制御を通常制御に戻す。ここで、圧縮機２１の通常制御とは、室内機３で要求される暖房能力に応じた回転数Ｒｃとすることである。また、膨張弁２７の通常制御とは、吐出温度センサ７３で検出する圧縮機２１の吐出温度が、吐出圧力センサ７１で検出する圧縮機２１の吐出圧力と吸入圧力センサ７２で検出する吸入圧力に基づいて求められた目標値となるように、開度Ｄを調整することである。
【００５３】
以上説明した、時刻ｔ３から時刻ｔ５までの間に行われる圧縮機２１と膨張弁２７の制御が、本実施形態の第２保護制御である。つまり、第２保護制御では、膨張弁２７の開度Ｄを最大膨張弁開度Ｄｍａのままとしつつ、圧縮機２１の回転数Ｒｃを室内熱交温度Ｔｃを検出する度に圧縮機減算回転数Ｒｃｒずつ低下させることで、室内熱交温度Ｔｃをできるだけ早く第１閾温度Ｔｔｈ１未満の温度まで低下させて、圧縮機２１や膨張弁２７の制御を通常制御に早く戻すことができる。これにより、室内熱交温度Ｔｃの上昇を抑制して第２閾温度Ｔｔｈ２以上の温度となることを抑制しつつ、室内機３で発揮される暖房能力を使用者が望む保護停止前のレベルまで迅速に戻すことができる。
【００５４】
次に、以上に説明した温度保護制御の流れについて、図３乃至図５に示すフローチャートを用いてさらに詳しく説明する。図３乃至図５は、空気調和機１が暖房運転を行う際の室外機制御手段２００のＣＰＵ２１０が行う処理の流れを示すフローチャートである。尚、図３乃至図５において、ＳＴは処理のステップを表しており、ＳＴに続く番号はステップ番号を示す。また、以下の説明では、図３乃至図５を用いて本実施形態に係る処理を中心に説明し、これら以外の空気調和機１の一般的な制御に係る処理については説明を省略する。
【００５５】
（温度保護制御の処理の流れ）
図３は、空気調和機１のメインルーチンである温度保護制御に関わる処理の流れを示している。ＣＰＵ２１０は、保護停止制御によって圧縮機２１が停止して暖房運転が停止した後に、圧縮機２１を再起動して暖房運転を再開すると、サブルーチンである第１保護制御を実行する（ＳＴ２）。次に、ＣＰＵ２１０は、サブルーチンである第２保護制御を実行し（ＳＴ４）、温度保護制御のメインルーチンを終了する。
【００５６】
（第１保護制御の処理の流れ）
図４は、空気調和装置１のサブルーチンである第１保護制御に関わる処理の流れを示している。前述したように、ＣＰＵ２１０は、暖房運転時に保護停止制御によって圧縮機２１が停止した後に、圧縮機２１を再起動して暖房運転を再開すると、まずは第１保護制御を実行する。
【００５７】
まず、ＣＰＵ２１０は、圧縮機２１の回転数Ｒｃを停止前圧縮機回転数Ｒｃｎとして圧縮機２１を起動する（ＳＴ２１）とともに、膨張弁２７の開度Ｄを停止前膨張弁開度Ｄｂとして（ＳＴ２２）、暖房運転を再開する。そして、ＣＰＵ２１０は、圧縮機２１の起動と同時に、タイマーによる計測を開始する（ＳＴ２３）。
【００５８】
次に、ＣＰＵ２１０は、室内熱交温度Ｔｃを検出する（ＳＴ２４）。具体的には、ＣＰＵ２１０は、吐出圧力センサ７１で検出された圧縮機２１の吐出圧力をセンサ入力部２４０を介して取り込み、取り込んだ吐出圧力を用いて室内熱交温度Ｔｃを算出する。次に、ＣＰＵ２１０は、検出した室内熱交温度Ｔｃが記憶部２２０に記憶されている第１閾温度Ｔｔｈ１未満であるか否かを判断する（ＳＴ２５）。
【００５９】
室内熱交温度Ｔｃが第１閾温度Ｔｔｈ１未満である場合（ＳＴ２５：Ｙｅｓ）には、ＣＰＵ２１０は、圧縮機２１の回転数Ｒｃを引き続き停止前圧縮機回転数Ｒｃｎに維持するとともに、膨張弁２７の開度Ｄを引き続き停止前膨張弁開度Ｄｂに維持し（ＳＴ２６）、ＳＴ３０に処理を進める。一方、室内熱交温度Ｔｃが第１閾温度Ｔｔｈ１未満ではない、すなわち室内熱交温度Ｔｃが第１閾温度Ｔｔｈ１以上である場合（ＳＴ２５：Ｎｏ）には、ＣＰＵ２１０は、室内熱交温度Ｔｃが第２閾温度Ｔｔｈ２未満であるか否かを判断する（ＳＴ２７）。
【００６０】
室内熱交温度Ｔｃが第２閾温度Ｔｔｈ２未満である場合（ＳＴ２７：Ｙｅｓ）には、ＣＰＵ２１０は、圧縮機２１の回転数Ｒｃを引き続き停止前圧縮機回転数Ｒｃｎに維持するとともに、膨張弁２７の開度Ｄを最大膨張弁開度Ｄｍａに調整し（ＳＴ２８）、ＳＴ３０に処理を進める。一方、室内熱交温度Ｔｃが第２閾温度Ｔｔｈ２未満ではない、すなわち室内熱交温度Ｔｃが第２閾温度Ｔｔｈ２以上である場合（ＳＴ２７：Ｎｏ）には、ＣＰＵ２１０は、圧縮機２１を停止し、膨張弁２７の膨張弁開度Ｄを最小膨張弁開度Ｄｍｉに調整して（ＳＴ２９）、ＳＴ３１に処理を進める。
【００６１】
ＳＴ２６またはＳＴ２８の処理を終えたＣＰＵ２１０は、マスク時間が経過したか否かを判断する（ＳＴ３０）。マスク時間が経過していない場合（ＳＴ３０：Ｎｏ）は、ＣＰＵ２１０は、フローをＳＴ２４に戻し、マスク時間が経過するまでＳＴ２４〜ＳＴ３０の処理を繰り返す。
【００６２】
一方、マスク時間が経過した場合（ＳＴ３０：Ｙｅｓ）、または、ＳＴ２９の処理を終えると、ＣＰＵ２１０はタイマーをリセットし（ＳＴ３１）、第１保護制御に関わる処理を終了する。
【００６３】
尚、第１保護制御において、例えば、第１閾温度Ｔｔｈ１を４５℃、第２閾温度Ｔｔｈ２を６３℃、最大膨張弁開度Ｄｍａを４８０パルス、最小膨張弁開度Ｄｍｉを７０パルス、などと設定することができる。
【００６４】
（第２保護制御の処理の流れ）
図５は、空気調和装置１のサブルーチンである第２保護制御に関わる処理の流れを示している。前述したように、ＣＰＵ２１０は、第１保護制御に引き続いて第２保護制御を実行する。
【００６５】
まず、ＣＰＵ２１０は、第１保護制御におけるＳＴ２４と同様の方法で室内熱交温度Ｔｃを検出する（ＳＴ４１）。次に、ＣＰＵ２１０は、検出した室内熱交温度Ｔｃが第１閾温度Ｔｔｈ１以上かつ第２閾温度Ｔｔｈ２未満であるか否かを判断する（ＳＴ４２）。
【００６６】
室内熱交温度Ｔｃが第１閾温度Ｔｔｈ１以上かつ第２閾温度Ｔｔｈ２未満である場合（ＳＴ４２：Ｙｅｓ）には、ＣＰＵ２１０は、圧縮機２１の回転数Ｒｃを現在の圧縮機回転数Ｒｃから圧縮機減算回転数Ｒｃｒを差し引いた回転数として圧縮機２１を継続して駆動するとともに、膨張弁２７の開度Ｄを最大膨張弁開度Ｄｍａに調整する（ＳＴ４３）。次に、ＣＰＵ２１０は、室内熱交温度Ｔｃが第１閾温度Ｔｔｈ１未満か否かを判断する（ＳＴ４６）。
【００６７】
室内熱交温度Ｔｃが第１閾温度Ｔｔｈ１未満でない、すなわち室内熱交温度Ｔｃが第１閾温度Ｔｔｈ１以上である場合（ＳＴ４６：Ｎｏ）は、ＣＰＵ２１０は、フローをＳＴ４１に戻し、ＳＴ４１〜ＳＴ４６までの処理を繰り返す。一方、室内熱交温度Ｔｃが第１閾温度Ｔｔｈ１未満である場合（ＳＴ４６：Ｙｅｓ）は、ＣＰＵ２１０は、第２保護制御に関わる処理を終了する。尚、第２保護制御を終えたＣＰＵ２１０は、圧縮機２１や膨張弁２７の通常制御を行う。
【００６８】
ＳＴ４２において、第１閾温度Ｔｔｈ１以上かつ第２閾温度Ｔｔｈ２未満でない場合（ＳＴ４２：Ｎｏ）には、ＣＰＵ２１０は、室内熱交温度Ｔｃが第２閾温度Ｔｔｈ２以上か否かを判断する（ＳＴ４４）。室内熱交温度Ｔｃが第２閾温度Ｔｔｈ２以上の場合（ＳＴ４４：Ｙｅｓ）には、ＣＰＵ２１０は、圧縮機２１を停止し、膨張弁２７の開度Ｄを最小膨張弁開度Ｄｍｉに調整して（ＳＴ４５）、第２保護制御に関わる処理を終了する。室内熱交温度Ｔｃが第２閾温度Ｔｔｈ２以上でない場合（ＳＴ４４：Ｎｏ）、つまり、室内熱交温度Ｔｃが第１閾温度Ｔｔｈ１未満である場合には、ＣＰＵ２１０は、第２保護制御に関わる処理を終了する。
【００６９】
（実施形態の効果）
以上説明したように、本実施形態に係る空気調和機１では、暖房運転中に保護停止制御により圧縮機２１を停止したのちに圧縮機２１を再起動して暖房運転を再開したときに、第１保護制御と第２保護制御からなる温度保護制御を行う。
【００７０】
すなわち、第１保護制御では、室内熱交温度Ｔｃが第１閾温度Ｔｔｈ１未満である場合は、圧縮機２１の回転数Ｒｃを停止前圧縮機回転数Ｒｃｎとし、かつ、膨張弁２７の開度Ｄを停止前膨張弁開度Ｄｂとする。また、室内熱交温度Ｔｃが第１閾温度Ｔｔｈ１以上かつ第２閾温度Ｔｔｈ２未満である場合は、圧縮機２１の回転数Ｒｃを停止前圧縮機回転数Ｒｃｎとし、かつ、膨張弁２７の開度Ｄを最大膨張弁開度Ｄｍａとする。これにより、室内熱交温度Ｔｃの上昇を抑制して第２閾温度Ｔｔｈ２以上の温度となることを抑制しつつ、圧縮機２１の温度を早く上昇させることができるので、暖房運転再開後の暖房能力の立ち上がりを早くできる。
【００７１】
また、第２保護制御では、室内熱交温度Ｔｃが第１閾温度Ｔｔｈ１以上かつ第２閾温度Ｔｔｈ２未満である場合は、膨張弁２７の開度Ｄを最大膨張弁開度Ｄｍａとし、かつ、圧縮機２１の回転数Ｒｃから圧縮機減算回転数Ｒｃｒを差し引いた回転数とする。これにより、室内熱交温度Ｔｃをできるだけ早く第１閾温度Ｔｔｈ１未満の温度まで低下させて、圧縮機２１や膨張弁２７の制御を通常制御に早く戻すことができる。これにより、室内熱交温度Ｔｃの上昇を抑制して第２閾温度Ｔｔｈ２以上の温度となることを抑制しつつ、保護停止後に室内機３で発揮される暖房能力を、使用者が望む保護停止前のレベルまで迅速に戻すことができる。
【符号の説明】
【００７２】
１…空気調和機
１０…冷媒回路
１０ａ…室外機冷媒回路
１０ｂ…室内機冷媒回路
２…室外機
２１…圧縮機
２２…四方弁
ａ〜ｄ…ポート（四方弁の）
２３…室外熱交換器
２４…室外ファン
２５…閉鎖弁
２６…閉鎖弁
２７…膨張弁
２００…室外機制御手段
２１０…ＣＰＵ
２２０…記憶部
２３０…通信部
２４０…センサ入力部
３…室内機
３１…室内熱交換器
３２…室内ファン
３３…液管接続部
３４…ガス管接続部
４…液管
５…ガス管
６１…吐出管（室外機２の）
６２…冷媒配管（室外機２の）
６３…室外機液管（室外機２の）
６４…室外機ガス管（室外機２の）
６６…吸入管（室外機２の）
６７…室内機液管（室内機３の）
６８…室内機ガス管（室内機３の）
７１…吐出圧力センサ（室外機２の）
７２…吸入圧力センサ（室外機２の）
７３…吐出温度センサ（室外機２の）
７４…吸入温度センサ（室外機２の）
７５…熱交温度センサ（室外機２の）
７６…外気温度センサ（室外機２の）
７７…液側温度センサ（室内機３の）
７８…ガス側温度センサ（室内機３の）
７９…室温センサ（室内機３の）
Ｔｃ…室内熱交温度
Ｔｔｈ１…第１閾温度
Ｔｔｈ２…第２閾温度
Ｒｃ…圧縮機回転数
Ｒｃｎ…停止前圧縮機回転数
Ｒｃｒ…圧縮機減算回転数
Ｄ…膨張弁開度
Ｄｂ…停止前膨張弁開度
Ｄｍａ…最大膨張弁開度
Ｄｍｉ…最小膨張弁開度
【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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