(57)【要約】【課題】本発明の課題は、高圧圧力又は低圧圧力を精度よく推定して、適切に冷媒制御を行うことができる蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法、及びそれを用いた冷凍装置を提供することにある。【解決手段】冷凍装置１０における蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法では、制御部４０が未知側の冷媒圧力及び吸入乾き度Ｘｓの各値が収束するまで、［未知側の冷媒圧力および吸入乾き度Ｘｓの値を設定する］第１演算、及び［未知側の冷媒圧力および／又は吸入乾き度Ｘｓの設定値を修正する］第２演算を繰り返すので、推定精度がさらに向上する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（１２）の吐出側及び吸入側のいずれか一方の冷媒圧力が未知の場合に、未知側の前記冷媒圧力を推定して冷媒制御を行う蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法であって、
前記冷媒制御を行う制御部（４０）は、前記圧縮機（１２）の入力電流を測定する測定部（２４）から測定値を取得し、
さらに前記制御部（４０）は、前記圧縮機（１２）に吸入される冷媒の吸入乾き度（Ｘｓ）、前記圧縮機（１２）の圧縮機効率、及び冷凍サイクル理論に基づく値から算出される前記圧縮機（１２）の入力電流計算値が前記測定値に収束するように前記吸入乾き度（Ｘｓ）及び前記冷媒圧力を設定しながら、未知側の前記冷媒圧力を推定する、
蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法。
【請求項２】
前記制御部（４０）は、前記圧縮機（１２）の吐出温度を検出する吐出温度センサ（３４）から検出値を取得し、
さらに前記制御部（４０）は、
未知側の前記冷媒圧力、及び前記吸入乾き度（Ｘｓ）を変数として、既知側の前記冷媒圧力、及び前記圧縮機（１２）の回転数に基づき前記入力電流計算値を導く所定の第１関係式を用い、前記入力電流計算値が前記測定値となる、未知側の前記冷媒圧力及び前記吸入乾き度（Ｘｓ）の値を設定する、
第１演算と、
未知側の前記冷媒圧力の設定値、前記吸入乾き度（Ｘｓ）の設定値、既知側の前記冷媒圧力、及び前記回転数から前記圧縮機効率を推定し、
前記圧縮機効率の推定値、既知側の前記冷媒圧力、前記吸入乾き度（Ｘｓ）の前記設定値及び前記冷凍サイクル理論に基づく値が所定の第２関係式を充足するように、未知側の前記冷媒圧力及び／又は前記吸入乾き度（Ｘｓ）の前記設定値を修正する、
第２演算と、
を実行して未知側の前記冷媒圧力及び前記吸入乾き度（Ｘｓ）の値を確定し、前記確定した値を用いて前記冷媒制御を行う、
請求項１に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法。
【請求項３】
前記制御部（４０）は、前記第１演算及び前記第２演算を繰り返して、未知側の前記冷媒圧力及び前記吸入乾き度（Ｘｓ）の各値を収束させる、
請求項２に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法。
【請求項４】
前記制御部（４０）は、未知側の前記冷媒圧力及び／又は前記吸入乾き度（Ｘｓ）の初期値を任意に設定する、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法。
【請求項５】
前記制御部（４０）は、前記第２演算後の前記吸入乾き度（Ｘｓ）の前記設定値と前回求めた前記設定値との差が所定範囲内に収束するまで、前記第１演算及び前記第２演算を繰り返す、
請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法。
【請求項６】
請求項１に記載の前記圧縮機（１２）、前記測定部（２４）、及び前記制御部（４０）を備える、
冷凍装置。
【請求項７】
請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の前記圧縮機（１２）、前記測定部（２４）、前記吐出温度センサ（３４）及び前記制御部（４０）を備える、
冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍機、ヒートポンプ式給湯機などに利用される蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法、及びその制御方法を用いた冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機の入力電流と回転数から高圧圧力を推定し、その推定値を用いて冷媒制御を行う冷凍装置として、例えば、特許文献１（特許第２９２４４５号公報）に開示されている空気調和機が公知である。
【０００３】
上記の空気調和機では、低圧の冷媒状態が所定状態に維持されていることを前提として、入力電流と回転数に対する高圧圧力テーブルを用いて高圧圧力を推定している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の推定方法では、圧縮機の回転数が同じであっても吸入状態が変化すると入力電流が変化することが考慮されておらず、その分、高圧圧力の精度が低下する。また、低圧圧力を推定したい場合でも、同様の課題が生じる。
【０００５】
本発明の課題は、高圧圧力又は低圧圧力を精度よく推定して、適切に冷媒制御を行うことができる蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法、及びそれを用いた冷凍装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１観点に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法は、圧縮機の吐出側及び吸入側のいずれか一方の冷媒圧力が未知の場合に、未知側の冷媒圧力を推定して冷媒制御を行う蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法であって、冷媒制御を行う制御部が、圧縮機の入力電流を測定する測定部から測定値を取得し、さらに制御部は、圧縮機に吸入される冷媒の吸入乾き度、圧縮機の圧縮機効率、及び冷凍サイクル理論に基づく値から算出される圧縮機の入力電流計算値が上記測定値に収束するように吸入乾き度及び冷媒圧力を設定しながら、未知側の冷媒圧力を推定する。
【０００７】
この制御方法では、吸入状態の変化（吸入乾き度の変化）による入力電流の変化を「未知側の冷媒圧力」の推定に反映するので、吸入状態の変化を考慮せずに「未知側の冷媒圧力」を推定している従来の方法よりも推定精度が向上する。
【０００８】
本発明の第２観点に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法は、本発明の第１観点に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法であって、制御部が、圧縮機の吐出温度を検出する吐出温度センサから検出値を取得する。さらに制御部は、第１演算と第２演算とを実行して未知側の冷媒圧力及び吸入乾き度の値を確定し、確定した値を用いて冷媒制御を行う。ここで、第１演算とは、未知側の冷媒圧力、及び吸入乾き度を変数として、既知側の冷媒圧力、及び圧縮機の回転数に基づき入力電流計算値を導く所定の第１関係式を用い、入力電流計算値が上記測定値となる、未知側の冷媒圧力及び吸入乾き度の値を設定する演算である。また、第２演算とは、未知側の冷媒圧力の設定値、吸入乾き度の設定値、既知側の冷媒圧力、及び回転数から圧縮機効率を推定し、圧縮機効率の推定値、既知側の冷媒圧力、吸入乾き度の設定値及び冷凍サイクル理論に基づく値が所定の第２関係式を充足するように、未知側の冷媒圧力及び／又は吸入乾き度の設定値を修正する演算である。
【０００９】
この制御方法では、吸入状態の変化（吸入乾き度の変化）による入力電流の変化を「未知側の冷媒圧力」の推定に反映するため、吸入状態の圧縮機効率を吸入乾き度に基いて推定し、その推定した圧縮機効率を用いて「未知側の冷媒圧力」及び／又は「吸入乾き度」の設定値を修正するので、吸入状態の変化を考慮せずに「未知側の冷媒圧力」を推定している従来の方法よりも推定精度が向上する。
【００１０】
本発明の第３観点に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法は、本発明の第２観点に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法であって、制御部が、第１演算及び第２演算を繰り返して、未知側の冷媒圧力及び吸入乾き度の各値を収束させる。
【００１１】
この制御方法では、「未知側の冷媒圧力」及び「吸入乾き度」の各値が収束するまで、第１演算及び第２演算を繰り返すので、推定精度がさらに向上する。
【００１２】
本発明の第４観点に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法は、本発明の第１観点から第３観点のいずれか１つに係る蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法であって、制御部が、未知側の冷媒圧力及び／又は吸入乾き度の初期値を任意に設定する。
【００１３】
この制御方法では、所定の第１関係式において「未知側の冷媒圧力」及び「吸入乾き度」の一方を独立変数、他方を従属変数とする関数に変換して、先に「未知側の冷媒圧力」及び「吸入乾き度」のいずれか一方を任意に設定すれば、それに対応する他方の値が算出されるので、設定が容易である。
【００１４】
本発明の第５観点に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法は、本発明の第２観点から第４観点のいずれか１つに係る蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法であって、制御部が、第２演算後の吸入乾き度の設定値と前回求めた設定値との差が所定範囲内に収束するまで、第１演算及び前記第２演算を繰り返す。
【００１５】
この制御方法では、第１関係式を満たす「未知側の冷媒圧力」、「吸入乾き度」が設定された後、その「吸入乾き度」の設定値精度が第２関係式を用いた第２演算で検証されるので、その分、最終の「未知側の冷媒圧力」、「吸入乾き度」の推定値の精度が向上する。
【００１６】
本発明の第６観点に係る冷凍装置は、本発明の第１観点に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法で特定される圧縮機、測定部、及び制御部を備える冷凍装置である。
【００１７】
本発明の第７観点に係る冷凍装置は、本発明の第２観点から第５観点のいずれか１つに係る蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法で特定される圧縮機、測定部、吐出温度センサ及び制御部を備える冷凍装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の第１観点に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法、及び第６観点に係る冷凍装置では、吸入状態の変化（吸入乾き度の変化）による入力電流の変化を「未知側の冷媒圧力」の推定に反映するので、吸入状態の変化を考慮せずに「未知側の冷媒圧力」を推定している従来の方法よりも推定精度が向上する。
【００１９】
本発明の第２観点に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法、及び第７観点に係る冷凍装置では、吸入状態の変化による入力電流の変化を「未知側の冷媒圧力」の推定に反映するため、吸入状態の圧縮機効率を吸入乾き度に基いて推定し、その推定した圧縮機効率を用いて「未知側の冷媒圧力」及び／又は「吸入乾き度」の設定値を修正するので、吸入状態の変化を考慮せずに「未知側の冷媒圧力」を推定している従来の方法よりも推定精度が向上する。
【００２０】
本発明の第３観点に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法、及び第７観点に係る冷凍装置では、「未知側の冷媒圧力」及び「吸入乾き度」の各値が収束するまで、第１演算及び第２演算を繰り返すので、推定精度がさらに向上する。
【００２１】
本発明の第４観点に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法、及び第７観点に係る冷凍装置では、所定の第１関係式において「未知側の冷媒圧力」及び「吸入乾き度」の一方を独立変数、他方を従属変数とする関数に変換して、先に「未知側の冷媒圧力」及び「吸入乾き度」のいずれか一方を任意に設定すれば、それに対応する他方の値が算出されるので、設定が容易である。
【００２２】
本発明の第５観点に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法、及び第７観点に係る冷凍装置では、第１関係式を満たす「未知側の冷媒圧力」、「吸入乾き度」が設定された後、その「吸入乾き度」の設定値精度が第２関係式を用いた第２演算で検証されるので、その分、最終の「未知側の冷媒圧力」、「吸入乾き度」の推定値の精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る冷凍装置の冷媒回路の構成を示す配管系統図。
【図２】第１実施形態に係る冷凍装置の制御部を示すブロック図。
【図３】高圧圧力推定制御の基本フローチャート。
【図４】高圧圧力推定制御のフローチャート。
【図５】変形例に係る高圧圧力推定制御のフローチャート。
【図６】第２実施形態に係る冷凍装置の冷凍装置の制御部を示すブロック図。
【図７】低圧圧力推定制御の基本フローチャート。
【図８】低圧圧力推定制御のフローチャート。
【図９】変形例に係る低圧圧力推定制御のフローチャート。
【図１０】第３実施形態に係る冷凍装置の制御部を示すブロック図。
【図１１】誤検知判断制御のフローチャート。
【図１２】第３実施形態の変形例に係る誤検知判断制御のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２５】
＜第１実施形態＞
（１）冷凍装置１０
図１は、本発明の第１実施形態に係る冷凍装置１０の冷媒回路Ｃの構成を示す配管系統図である。図１において、冷凍装置１０は、室内の冷房及び暖房を行う空気調和装置である。図１に示すように、冷凍装置１０は、室外に設置される室外ユニット１１と、室内に設置される室内ユニット２１とを備えている。室外ユニット１１と室内ユニット２１とは、２本の連絡配管２，３によって互いに接続されることによって、冷媒回路Ｃを構成している。冷媒回路Ｃでは、充填された冷媒が循環することで、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。
【００２６】
（１−１）室外ユニット１１
室外ユニット１１は、圧縮機１２、室外熱交換器１３、膨張弁１４、及び四方切換弁１５を含んでいる。
【００２７】
（１−１−１）圧縮機１２
圧縮機１２は、低圧の冷媒を圧縮し、圧縮後の高圧の冷媒を吐出する。圧縮機１２では、スクロール式、ロータリ式等の圧縮機構が圧縮機モータ１２ａによって駆動される。圧縮機モータ１２ａの運転周波数は、インバータ装置によって変更される。
【００２８】
（１−１−２）室外熱交換器１３
室外熱交換器１３は、フィン・アンド・チューブ式の熱交換器である。室外熱交換器１３の近傍には、室外ファン１６が設置される。室外熱交換器１３では、室外ファン１６が搬送する空気と冷媒とが熱交換する。
【００２９】
（１−１−３）膨張弁１４
膨張弁１４は、開度可変の電子膨張弁である。膨張弁１４は、冷房運転時の冷媒回路Ｃにおける冷媒の流れ方向において室外熱交換器１３の下流側に配置されている。
【００３０】
冷房運転時、膨張弁１４の開度は、室内熱交換器３２に流入する冷媒を室内熱交換器３２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）まで減圧するように調節される。また、暖房運転時は、膨張弁１４の開度は、室外熱交換器１３に流入する冷媒を室外熱交換器１３において蒸発させることが可能な圧力まで減圧するように調節される。
【００３１】
（１−１−４）四方切換弁１５
四方切換弁１５は、第１から第４までのポートＰ１〜Ｐ４を有している。四方切換弁１５では、第１ポートＰ１が圧縮機１２の吐出側に接続され、第２ポートＰ２が圧縮機１２の吸入側に接続され、第３ポートＰ３が室外熱交換器１３のガス側端部に接続され、第４ポートＰ４がガス側閉鎖弁５に接続されている。
【００３２】
四方切換弁１５は、第１状態（図１の実線で示す状態）と第２状態（図１の破線で示す状態）とに切り換わる。第１状態の四方切換弁１５では、第１ポートＰ１と第３ポートＰ３とが連通し且つ第２ポートＰ２と第４ポートＰ４とが連通する。第２状態の四方切換弁１５では、第１ポートＰ１と第４ポートＰ４とが連通し且つ第２ポートＰ２と第３ポートＰ３とが連通する。
【００３３】
（１−１−５）室外ファン１６
室外ファン１６は、プロペラファン１６ａと、プロペラファン１６ａを駆動するモータ１６ｂとで構成されている。モータ１６ｂは、インバータ装置によって、その回転数が可変である。
【００３４】
（１−１−６）液連絡配管２及びガス連絡配管３
２本の連絡配管は、液連絡配管２及びガス連絡配管３によって構成される。液連絡配管２は、一端が液側閉鎖弁４に接続され、他端が室内熱交換器３２の液側端部に接続される。ガス連絡配管３は、一端がガス側閉鎖弁５に接続され、他端が室内熱交換器３２のガス側端部に接続される。
【００３５】
（１−１−７）各種センサ
室外ユニット１１には、吐出温度センサ３４、及び室外温度センサ３６が設けられている。吐出温度センサ３４は、圧縮機１２の吐出管に取り付けられおり、圧縮機１２からの吐出冷媒の温度を検出する。室外温度センサ３６は、室外ユニット１１の室外空気の吸入口側で、室外ユニット１１内に流入する室外空気の温度（以後、室外温度という。）を検出する。
【００３６】
（１−１−８）室外側制御部４１
図１に示すように、室外ユニット１１は室外側制御部４１が搭載されている。また、図２は、冷凍装置１０の制御部を示すブロック図である。図２において、室外側制御部４１は、マイコン４１ａ、メモリ４１ｂを内蔵している。また、室外側制御部４１には、電流検出回路２４及びインバータ回路２５が接続されている。マイコン４１ａは、各種の演算を行い、制御対象機器への指令を行う。メモリ４１ｂは、各種データを格納する。
【００３７】
電流検出回路２４は、圧縮機モータ１２ａに流れる電流（入力電流）を測定する。電流検出回路２４は、例えば、シャント抵抗及び該抵抗の両端の電圧を増幅させるオペアンプを用いた増幅回路で構成されてもよい。インバータ回路２５は、圧縮機モータ１２ａの運転周波数を変更する。
【００３８】
（１−２）室内ユニット２１
室内ユニット２１には、室内熱交換器３２と、室内ファン２７とを含んでいる。
【００３９】
（１−２−１）室内熱交換器３２
室内熱交換器３２は、フィン・アンド・チューブ式の熱交換器である。室内熱交換器３２の近傍には、室内ファン２７が設置される。
【００４０】
（１−２−２）室内ファン２７
室内ファン２７は、遠心式のファン２７ａと、ファン２７ａを駆動するモータ２７ｂとで構成されている。モータ２７ｂは、インバータ装置によって、その回転数が可変である。
【００４１】
（１−２−３）各種センサ
室内ユニット２１には、室内熱交温度センサ４４と室内温度センサ４６とが設けられている。室内熱交温度センサ４４は、室内熱交換器３２の中間位置に設置され、冷媒の飽和温度を検出する。室内熱交温度センサ４４が検出する温度から圧縮機１２の吸入圧力が換算される。
【００４２】
室内温度センサ４６は、室内ユニット２１の室内空気の吸入口側に設けられている。室内温度センサ４６は、室内ユニット２１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。
【００４３】
本実施形態において、室内熱交温度センサ４４、及び室内温度センサ４６は、サーミスタからなる。
【００４４】
（１−２−４）室内側制御部４２
図１に示すように、室内ユニット２１には、室内側制御部４２が搭載されている。また、図２に示すように、室内側制御部４２は、マイコン４２ａ及びメモリ４２ｂを内蔵している。
【００４５】
マイコン４２ａは、室内ユニット２１における各種の演算を行う。また、メモリ４２ｂは、各種データを格納する。
【００４６】
また、マイコン４２ａは、室内ユニット２１を個別に操作するためのリモコン（図示せず）との間で制御信号等の通信を行い、さらに、室外ユニット１１との間で伝送線を介して制御信号等の通信を行う。
【００４７】
（２）運転動作
次に、本実施形態に係る冷凍装置１０の運転動作について説明する。冷凍装置１０では、冷房運転と暖房運転とが切り換えて行われる。
【００４８】
（２−１）冷房運転
冷房運転では、図１に示す四方切換弁１５が実線で示す状態となり、圧縮機１２、室内ファン２７、室外ファン１６が運転状態となる。これにより、冷媒回路Ｃでは、室外熱交換器１３が凝縮器となり、室内熱交換器３２が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。
【００４９】
具体的には、圧縮機１２で圧縮された高圧冷媒は、室外熱交換器１３を流れ、室外空気と熱交換する。室外熱交換器１３では、高圧冷媒が室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器１３で凝縮した冷媒は、室内熱交換器３２へ送られる途中において、膨張弁１４で減圧され、その後、室内熱交換器３２を流れる。
【００５０】
室内ユニット２１では、室内ファン２７によって吸い込まれた室内空気が、室内熱交換器３２を通過し、その際に冷媒と熱交換する。室内熱交換器３２では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発し、その際に空気が冷却される。室内熱交換器３２で冷却された空気は、室内空間へ供給される。また、室内熱交換器３２で蒸発した冷媒は、圧縮機１２に吸入され再び圧縮される。
【００５１】
（２−２）暖房運転
暖房運転では、図１に示す四方切換弁１５が破線で示す状態となり、圧縮機１２、室内ファン２７、室外ファン１６が運転状態となる。これにより、冷媒回路Ｃでは、室内熱交換器３２が凝縮器となり、室外熱交換器１３が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。
【００５２】
具体的には、圧縮機１２で圧縮された高圧冷媒は、室内熱交換器３２を流れる。室内ユニット２０では、室内ファン２７よって吸い込まれた室内空気が、室内熱交換器３２を通過し、その際に冷媒と熱交換する。室内熱交換器３２では、冷媒が室内空気へ放熱して凝縮し、その際に空気が加熱される。室内熱交換器３２で加熱された空気は、室内空間へ供給される。また、室内熱交換器３２で凝縮した冷媒は、膨張弁１４で減圧された後、室外熱交換器１３を流れる。室外熱交換器１３では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器１３で蒸発した冷媒は、圧縮機１２に吸入され再び圧縮される。
【００５３】
（３）高圧圧力推定制御
本実施形態では、圧縮機１２の吸入圧力（以後、低圧圧力という。）は、室内熱交温度センサ４４によって測定された室内熱交換器３２における冷媒飽和温度から換算されている。
【００５４】
一方、室外熱交換器１３には冷媒飽和温度を測定するための温度センサは設けられておらず、圧縮機１２の吐出圧力（以後、高圧圧力という。）には推定値が使用されている。
【００５５】
（３−１）制御の概略
図３は、高圧圧力推定制御の基本フローチャートである。ここでは、図３を参照しながら、高圧圧力推定制御の大まかな流れを説明する。
【００５６】
（ステップＳＡ）
先ず制御部４０は、ステップＳＡにおいて、冷媒飽和温度Ｔｅ、圧縮機回転数Ｎ、圧縮機入力電流測定値Ｉｍ、及び吐出冷媒温度Ｔｄを取得する。
【００５７】
具体的には、制御部４０は、冷媒飽和温度Ｔｅを室内熱交温度センサ４４の検出値で代用し、その代用値から低圧圧力Ｐｅを換算する。また、制御部４０は、インバータ回路２５を介して圧縮機１２の運転周波数を変更しており、その運転周波数から圧縮機回転数Ｎを算出する。また、制御部４０は、電流検出回路２４を介して、随時、圧縮機入力電流測定値Ｉｍを取得している。さらに、制御部４０は、吐出温度センサ３４を介して、随時、吐出冷媒温度Ｔｄを測定している。
【００５８】
（ステップＳＢ）
次に制御部４０は、ステップＳＢにおいて、下記に示す、所定の第１式及び第２式を満たす吸入乾き度Ｘｓ及び高圧圧力Ｐｃを設定する。
【００５９】
（第１式）
Ｉｃ＝Ｉｂ（Ｐｅ、Ｐｃ、Ｎ）×ρ（Ｐｅ、Ｘｓ）／ρｂ・・・・・（１）
【００６０】
上記第１式において、Ｉｃは、圧縮機入力電流の計算値である。また、Ｉｂ（Ｐｅ、Ｐｃ、Ｎ）は、圧縮機１２に吸入される冷媒の吸入状態が一定、つまり、吸入密度がρｂで一定であるときの圧縮機入力電流計算値である。さらに、ρ（Ｐｅ、Ｘｓ）は、吸入乾き度Ｘｓに応じた吸入密度である。
【００６１】
仮に、吸入密度がρｂで一定であるならばＩｃ＝Ｉｂ（Ｐｅ、Ｐｃ、Ｎ）＝Ｉｍとして、既知である圧縮機入力電流測定値Ｉｍ、低圧圧力Ｐｅ及び圧縮機回転数Ｎを代入することによって高圧圧力Ｐｃを求めることができる。
【００６２】
しかし、現実には、冷媒の吸入状態は変化しており、電流計算値であるＩｂ（Ｐｅ、Ｐｃ、Ｎ）を吸入乾き度Ｘｓに応じた吸入密度ρ（Ｐｅ、Ｘｓ）で補正する必要があり、上記第１式が必要となる。
【００６３】
（第２式）
ｈＸｓ＝ｈｄ−△ｈｔｈ／ηｃ（Ｘｓ）・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）
【００６４】
上記第２式において、ｈｄは、冷凍サイクル理論に基づき、吐出冷媒温度Ｔｄと高圧圧力Ｐｃとにより求まる吐出エンタルピである。また、ｈＸｓは、同じく冷凍サイクル理論に基づき、低圧圧力Ｐｅと吸入乾き度Ｘｓとにより求まる吸入エンタルピである。また、△ｈｔｈは、吸入エンタルピｈＸｓと低圧圧力Ｐｅと高圧圧力Ｐｃとにより求まる理論サイクルエンタルピ差である。さらに、ηｃ（Ｘｓ）は基準状態における圧縮機効率計算値ηｂ（Ｐｅ、Ｐｃ、Ｎ）を吸入乾き度Ｘｓで補正した圧縮機効率である。なお、補正前の一定の吸入乾き度における圧縮機効率計算値ηｂ（Ｐｅ、Ｐｃ、Ｎ）は、メモリ４２ｂに格納されている。
【００６５】
上記第２式に、高圧圧力Ｐｃと、既知の吐出冷媒温度Ｔｄ、低圧圧力Ｐｅ、算出した圧縮機効率ηｃを代入することによって、吸入乾き度Ｘｓが算出される。
【００６６】
このようにして、制御部４０は［吸入乾き度Ｘｓ］及び［高圧圧力Ｐｃ］を第１式及び第２式から算出する。
【００６７】
（ステップＳＣ）
制御部４０は、ステップＳＣにおいて、ステップＳＢで算出した高圧圧力および吸入乾き度をそれぞれ高圧圧力Ｐｃ、吸入乾き度Ｘｓとして確定する。
【００６８】
上記の通り、高圧圧力推定制御によって、室外熱交換器１３に冷媒飽和温度を測定するための温度センサが設けられていなくても、高圧圧力Ｐｃを推定することができる。
【００６９】
（３−２）具体例
図４は、高圧圧力推定制御のフローチャートである。ここでは、図４を参照しながら、高圧圧力推定制御について説明する。なお、図３の基本フローチャートで説明した事項については、詳細な説明を省略する。
【００７０】
（ステップＳ１）
先ず制御部４０は、ステップＳ１において、冷媒飽和温度Ｔｅ、圧縮機回転数Ｎ、圧縮機入力電流測定値Ｉｍ、及び吐出冷媒温度Ｔｄを取得する。
【００７１】
（ステップＳ２）
次に制御部４０は、ステップＳ２において、吸入乾き度Ｘｓの初期値を設定する。
【００７２】
（ステップＳ３）
次に制御部４０は、ステップＳ３において、上記第１式にステップＳ２で設定した吸入乾き度Ｘｓ、及び既知である圧縮機入力電流測定値Ｉｍ、低圧圧力Ｐｅ及び圧縮機回転数Ｎを代入して高圧圧力Ｐｃを算出する。
【００７３】
（ステップＳ４）
次に制御部４０は、ステップＳ４において、上記第２式にステップＳ３で算出した高圧圧力Ｐｃ、及び既知である吐出冷媒温度Ｔｄ、低圧圧力Ｐｅ、算出した圧縮機効率ηｃを代入することによって、吸入乾き度Ｘｓを算出する。
【００７４】
仮に、先のステップＳ２で設定した吸入乾き度Ｘｓが適切でない場合、その設定値と第２式から算出された吸入乾き度Ｘｓとの差は大きくなる。
【００７５】
（ステップＳ５）
次に制御部４０は、ステップＳ５において、ステップＳ４で算出した吸入乾き度Ｘｓの値と、前回算出した吸入乾き度Ｘｓの値（初回はステップＳ２で設定した初期値）とを比較し、両者の差の絶対値が閾値α１未満か否かを判定する。当該差の絶対値が閾値α１未満のときはステップＳ７へ進み、当該差の絶対値が閾値α１以上のときはステップＳ６へ進む。
【００７６】
（ステップＳ６）
制御部４０は、先のステップＳ５で当該差の絶対値がα１以上であると判定したときは、ステップＳ６において、前回算出した吸入乾き度Ｘｓの値をステップＳ４で算出した直近の吸入乾き度Ｘｓの値に更新して、ステップＳ３に戻る。
【００７７】
（ステップＳ７）
制御部４０は、先のステップＳ５で当該差の絶対値がα１未満であると判定したときは、ステップＳ７において、ステップＳ３で算出した値を高圧圧力Ｐｃとして確定し、ステップＳ４で算出した値を吸入乾き度Ｘｓとして確定する。
【００７８】
上記の通り、高圧圧力推定制御によって、室外熱交換器１３に冷媒飽和温度を検出するための温度センサが設けられていなくても、高圧圧力Ｐｃを推定することができる。
【００７９】
（４）変形例
上記第１実施形態では、最初に吸入乾き度Ｘｓの値を設定し、それを第１式に代入して高圧圧力Ｐｃを算出する方法を採っているが、最初に吸入乾き度Ｘｓ及び高圧圧力Ｐｃの両方の値を設定しながら、第１式を満たす吸入乾き度Ｘｓ及び高圧圧力Ｐｃを求める方法もある。
【００８０】
図５は、変形例に係る高圧圧力推定制御のフローチャートである。ここでは、図５を参照しながら、高圧圧力推定制御について説明する。なお、図４の説明で用いた名称および符号が同じものについては、説明を省略する。
【００８１】
（ステップＳ１１）
先ず制御部４０は、ステップＳ１１において、冷媒飽和温度Ｔｅ、圧縮機回転数Ｎ、圧縮機入力電流測定値Ｉｍ、及び吐出冷媒温度Ｔｄを取得する。
【００８２】
（ステップＳ１２）
次に制御部４０は、ステップＳ１２において、吸入乾き度Ｘｓの初期値を設定する。
【００８３】
（ステップＳ１３）
次に制御部４０は、ステップＳ１３において、高圧圧力Ｐｃの初期値を設定する。
【００８４】
（ステップＳ１４）
次に制御部４０は、ステップＳ１４において、第１式を用いて圧縮機入力電流計算値Ｉｃを算出する。
【００８５】
（ステップＳ１５）
次に制御部４０は、ステップＳ１５において、圧縮機入力電流計算値Ｉｃと測定した圧縮機入力電流測定値Ｉｍとの差の絶対値が閾値β１未満か否かを判定する。当該差の絶対値が閾値β１未満のときはステップＳ１６へ進み、当該差の絶対値が閾値β１以上のときはステップＳ１３へ戻る。
【００８６】
（ステップＳ１６）
次に制御部４０は、ステップＳ１６において、第２式を用いて吸入乾き度Ｘｓを算出する。
【００８７】
仮に、先のステップＳ１２で設定した吸入乾き度Ｘｓが適切でない場合、その設定値と上記第２式から算出された吸入乾き度Ｘｓとの差は大きくなる。
【００８８】
（ステップＳ１７）
次に制御部４０は、ステップＳ１７において、ステップＳ１６で算出した吸入乾き度Ｘｓの値と、前回算出した吸入乾き度Ｘｓの値（初回はステップＳ１２で設定した初期値）とを比較し、両者の差の絶対値が閾値γ１未満か否かを判定する。当該差の絶対値が閾値γ１未満のときはステップＳ１８へ進み、当該差の絶対値が閾値γ１以上のときはステップＳ１２へ戻る。
【００８９】
（ステップＳ１８）
制御部４０は、ステップＳ１８において、ステップＳ１３で設定した値を高圧圧力Ｐｃとして確定し、ステップＳ１６で算出した値を吸入乾き度Ｘｓとして確定する。
【００９０】
上記の通り、高圧圧力推定制御によって、室外熱交換器１３に冷媒飽和温度を検出するための温度センサが設けられていなくても、高圧圧力Ｐｃを推定することができる。
【００９１】
（５）第１実施形態の特徴
（５−１）
冷凍装置１０における蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法では、制御部４０は、未知側の高圧圧力Ｐｃ、及び吸入乾き度Ｘｓを変数として、既知側の低圧圧力Ｐｅ、及び圧縮機回転数Ｎに基づき圧縮機入力電流計算値Ｉｃを導く第１式を用い、圧縮機入力電流計算値Ｉｃが圧縮機入力電流測定値Ｉｍとなるように高圧圧力Ｐｃ及び吸入乾き度Ｘｓの値を設定する。
【００９２】
また、制御部４０は、高圧圧力Ｐｃの設定値、吸入乾き度Ｘｓの設定値、低圧圧力Ｐｅ、及び圧縮機回転数Ｎから圧縮機効率ηｃを推定し、さらに圧縮機効率ηｃの推定値、低圧圧力Ｐｅ、吸入乾き度Ｘｓの設定値及び吐出温度センサ３４の検出値に基づき圧縮機１２の吐出冷媒のエンタルピである吐出エンタルピｈｄと、圧縮機１２の吸入冷媒のエンタルピである吸入エンタルピｈＸｓとを算出し、吐出エンタルピｈｄと吸入エンタルピｈＸｓとが第２式を充足するように、高圧圧力Ｐｃ及び／又は吸入乾き度Ｘｓの設定値を修正する。
【００９３】
さらに、制御部は高圧圧力Ｐｃ及び吸入乾き度Ｘｓの値を確定して、その確定した値を用いて冷媒制御を行う。
【００９４】
その結果、吸入乾き度Ｘｓの変化による入力電流の変化を［未知側の高圧圧力Ｐｃ］の推定に反映するので、吸入乾き度Ｘｓの変化を考慮せずに「未知側の高圧圧力Ｐｃ」を推定している従来の方法よりも推定精度が向上する。
【００９５】
（５−２）
冷凍装置１０では、制御部４０が高圧圧力Ｐｃ及び吸入乾き度Ｘｓの各値が収束するまで、［高圧圧力Ｐｃ及び吸入乾き度Ｘｓの値を設定する］第１演算、及び［高圧圧力Ｐｃ及び／又は吸入乾き度Ｘｓの設定値を修正する］第２演算を繰り返すので、推定精度がさらに向上する。
【００９６】
（５−３）
冷凍装置１０では、第１式において、高圧圧力Ｐｃ及び吸入乾き度Ｘｓの一方を独立変数、他方を従属変数とする関数に変換して、先に高圧圧力Ｐｃ及び吸入乾き度Ｘｓのいずれか一方を任意に設定すれば、それに対応する他方の値が算出されるので、設定が容易である。
【００９７】
（５−４）
第１実施形態の変形例に係る冷凍装置１０では、第１式を満たす高圧圧力Ｐｃ及び吸入乾き度Ｘｓが設定された後、その吸入乾き度Ｘｓの設定値精度が第２式を用いた演算で検証されるので、その分、最終の高圧圧力Ｐｃ、吸入乾き度Ｘｓの推定値の精度が向上する。
【００９８】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、低圧圧力Ｐｅが既知、高圧圧力Ｐｃが未知の場合に高圧圧力Ｐｃを推定する高圧圧力推定制御について説明した。
【００９９】
第２実施形態では、高圧圧力Ｐｃが既知、低圧圧力Ｐｅが未知の場合に低圧圧力Ｐｅを推定する低圧圧力推定制御について説明する。
【０１００】
図６は、第２実施形態に係る冷凍装置の冷凍装置１０の制御部を示すブロック図である。図６と図２との違いは、図２の室内側制御部４２に接続されていた室内熱交温度センサ４４が除去されている点と、室外側制御部４１に室外熱交温度センサ４８が接続されている点である。
【０１０１】
室外熱交温度センサ４８は、室外熱交換器１３の中間位置に設置され、冷媒飽和温度を検出する。室外熱交温度センサ４８が検出する温度から圧縮機１２の吐出圧力が換算される。
【０１０２】
（１）低圧圧力推定制御
本実施形態では、圧縮機１２の吐出圧力（以後、高圧圧力という。）は、室外熱交温度センサ４８を介して測定された室外熱交換器１３における冷媒飽和温度から換算されている。
【０１０３】
一方、室内熱交換器３２には冷媒飽和温度を測定するための温度センサは設けられておらず、圧縮機１２の吸入圧力（以後、低圧圧力という。）には推定値が使用されている。
【０１０４】
（１−１）制御の概略
図７は、低圧圧力推定制御の基本フローチャートである。ここでは、図７を参照しながら、低圧圧力推定制御の大まかな流れを説明する。
【０１０５】
（ステップＳＸ）
先ず制御部４０は、ステップＳＸにおいて、冷媒飽和温度Ｔｃ、圧縮機回転数Ｎ、圧縮機入力電流測定値Ｉｍ、及び吐出冷媒温度Ｔｄを取得する。
【０１０６】
具体的には、制御部４０は、冷媒飽和温度Ｔｃを室外熱交温度センサ４８の検出値で代用し、その代用値から高圧圧力Ｐｃを換算する。また、制御部４０は、インバータ回路２５を介して圧縮機１２の運転周波数を変更しており、その運転周波数から圧縮機回転数Ｎを算出する。また、制御部４０は、電流検出回路２４を介して、随時、圧縮機入力電流測定値Ｉｍを測定している。さらに、制御部４０は、吐出温度センサ３４を介して、随時、吐出冷媒温度Ｔｄを測定している。
【０１０７】
（ステップＳＹ）
次に制御部４０は、ステップＳＹにおいて、第１実施形態で説明した第１式及び第２式を満たす吸入乾き度Ｘｓ及び低圧圧力Ｐｅを設定する。
【０１０８】
吸入密度がρｂで一定であるならばＩｃ＝Ｉｂ（Ｐｅ、Ｐｃ、Ｎ）＝Ｉｍとして、既知である圧縮機入力電流測定値Ｉｍ、高圧圧力Ｐｃ及び圧縮機回転数Ｎを代入することによって低圧圧力Ｐｅを求めることができる。
【０１０９】
しかし、現実には、冷媒の吸入状態は変化しており、電流計算値であるＩｂ（Ｐｅ、Ｐｃ、Ｎ）を吸入乾き度Ｘｓに応じた吸入密度ρ（Ｐｅ、Ｘｓ）で補正する必要があり、第１実施形態で説明した第１式が必要となる。
【０１１０】
次に、第１実施形態で説明した第２式に、低圧圧力Ｐｅと、既知の吐出冷媒温度Ｔｄ、高圧圧力Ｐｃ、算出した圧縮機効率ηｃ（Ｘｓ）を代入することによって、吸入乾き度Ｘｓが算出される。
【０１１１】
このようにして、制御部４０は、［吸入乾き度Ｘｓ］及び［低圧圧力Ｐｅ］を第１式及び第２式から算出する。
【０１１２】
（ステップＳＺ）
制御部４０は、ステップＳＺにおいて、ステップＳＹで算出した低圧圧力および吸入乾き度をそれぞれ低圧圧力Ｐｅ、吸入乾き度Ｘｓとして確定する。
【０１１３】
上記の通り、低圧圧力推定制御によって、室内熱交換器３２に冷媒飽和温度を検出するための温度センサが設けられていなくても、低圧圧力Ｐｅを推定することができる。
【０１１４】
（１−２）具体例
図８は、低圧圧力推定制御のフローチャートである。ここでは、図８を参照しながら、高圧圧力推定制御について説明する。
【０１１５】
（ステップＳ２１）
先ず制御部４０は、ステップＳ２１において、冷媒飽和温度Ｔｃ、圧縮機回転数Ｎ、圧縮機入力電流測定値Ｉｍ、及び吐出冷媒温度Ｔｄを取得する。
【０１１６】
（ステップＳ２２）
次に制御部４０は、ステップＳ２２において、吸入乾き度Ｘｓの初期値を設定する。
【０１１７】
（ステップＳ２３）
次に制御部４０は、ステップＳ２３において、上記第１式にステップＳ２２で設定した吸入乾き度Ｘｓ、及び既知である圧縮機入力電流測定値Ｉｍ、高圧圧力Ｐｃ及び圧縮機回転数Ｎを代入して低圧圧力Ｐｅを算出する。
【０１１８】
（ステップＳ２４）
次に制御部４０は、ステップＳ２４において、上記第２式にステップＳ２３で算出した低圧圧力Ｐｅ、及び既知である吐出冷媒温度Ｔｄ、高圧圧力Ｐｃ、算出した圧縮機効率ηｃを代入することによって、吸入乾き度Ｘｓを算出する。
【０１１９】
仮に、先のステップＳ２２で設定した吸入乾き度Ｘｓが適切でない場合、その設定値と第２式から算出された吸入乾き度Ｘｓとの差は大きくなる。
【０１２０】
（ステップＳ２５）
次に制御部４０は、ステップＳ２５において、ステップＳ２４で算出した吸入乾き度Ｘｓの値と、前回算出した吸入乾き度Ｘｓの値（初回はステップＳ２２で設定した初期値）とを比較し、両者の差の絶対値が閾値α２未満か否かを判定する。当該差の絶対値が閾値α２未満のときはステップＳ２７へ進み、当該差の絶対値が閾値α２以上のときはステップＳ２６へ進む。
【０１２１】
（ステップＳ２６）
制御部４０は、先のステップＳ２５で当該差の絶対値がα２以上であると判定したときは、ステップＳ２６において、前回算出した吸入乾き度Ｘｓの値をステップＳ２４で算出した直近の吸入乾き度Ｘｓの値に更新して、ステップＳ２３に戻る。
【０１２２】
（ステップＳ２７）
制御部４０は、先のステップＳ２５で当該差の絶対値がα２未満であると判定したときは、ステップＳ２７において、ステップＳ２３で算出した値を低圧圧力Ｐｅとして確定し、ステップＳ２４で算出した値を吸入乾き度Ｘｓとして確定する。
【０１２３】
上記の通り、低圧圧力推定制御によって、室内熱交換器３２に冷媒飽和温度を検出するための温度センサが設けられていなくても、低圧圧力Ｐｅを推定することができる。
【０１２４】
（２）変形例
上記第２実施形態では、最初に吸入乾き度Ｘｓの値を設定し、それを第１式に代入して低圧圧力Ｐｅを算出する方法を採っているが、最初に吸入乾き度Ｘｓ及び低圧圧力Ｐｅの両方の値を設定しながら、第１式を満たす吸入乾き度Ｘｓ及び低圧圧力Ｐｅを求める方法もある。
【０１２５】
図９は、変形例に係る低圧圧力推定制御のフローチャートである。ここでは、図９を参照しながら、低圧圧力推定制御について説明する。なお、図７の説明で用いた名称および符号が同じものについては、説明を省略する。
【０１２６】
（ステップＳ３１）
先ず制御部４０は、ステップＳ３１において、冷媒飽和温度Ｔｃ、圧縮機回転数Ｎ、圧縮機入力電流測定値Ｉｍ、及び吐出冷媒温度Ｔｄを取得する。
【０１２７】
（ステップＳ３２）
次に制御部４０は、ステップＳ３２において、吸入乾き度Ｘｓの初期値を設定する。
【０１２８】
（ステップＳ３３）
次に制御部４０は、ステップＳ３３において、低圧圧力Ｐｅの初期値を設定する。
【０１２９】
（ステップＳ３４）
次に制御部４０は、ステップＳ３４において、第１式を用いて圧縮機入力電流計算値Ｉｃを算出する。
【０１３０】
（ステップＳ３５）
次に制御部４０は、ステップＳ３５において、圧縮機入力電流計算値Ｉｃと測定した圧縮機入力電流測定値Ｉｍとの差の絶対値が閾値β２未満か否かを判定する。当該差の絶対値が閾値β２未満のときはステップＳ３６へ進み、当該差の絶対値が閾値β２以上のときはステップＳ３３へ戻る。
【０１３１】
（ステップＳ３６）
次に制御部４０は、ステップＳ３６において、第２式を用いて吸入乾き度Ｘｓを算出する。
【０１３２】
仮に、先のステップＳ３２で設定した吸入乾き度Ｘｓが適切でない場合、その設定値と上記第２式から算出された吸入乾き度Ｘｓとの差は大きくなる。
【０１３３】
（ステップＳ３７）
次に制御部４０は、ステップＳ３７において、ステップＳ３６で算出した吸入乾き度Ｘｓの値と、前回算出した吸入乾き度Ｘｓの値（初回はステップＳ３２で設定した初期値）とを比較し、両者の差の絶対値が閾値γ２未満か否かを判定する。当該差の絶対値が閾値γ２未満のときはステップＳ３８へ進み、当該差の絶対値が閾値γ２以上のときはステップＳ３２へ戻る。
【０１３４】
（ステップＳ３８）
制御部４０は、ステップＳ３８において、ステップＳ３３で設定した値を低圧圧力Ｐｅとして確定し、ステップＳ３６で算出した値を吸入乾き度Ｘｓとして確定する。
【０１３５】
上記の通り、低圧圧力推定制御によって、室内熱交換器３２に冷媒飽和温度を検出するための温度センサが設けられていなくても、低圧圧力Ｐｅを推定することができる。
【０１３６】
（３）第２実施形態の特徴
（３−１）
冷凍装置１０における蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御方法では、制御部４０は、未知側の低圧圧力Ｐｅ、及び吸入乾き度Ｘｓを変数として、既知側の高圧圧力Ｐｃ、及び圧縮機回転数Ｎに基づき圧縮機入力電流計算値Ｉｃを導く第１式を用い、圧縮機入力電流計算値Ｉｃが圧縮機入力電流測定値Ｉｍとなるように低圧圧力Ｐｅ及び吸入乾き度Ｘｓの値を設定する。
【０１３７】
また、制御部４０は、低圧圧力Ｐｅの設定値、吸入乾き度Ｘｓの設定値、高圧圧力Ｐｃ、及び圧縮機回転数Ｎから圧縮機効率ηｃを推定し、さらに圧縮機効率ηｃの推定値、低圧圧力Ｐｅ、吸入乾き度Ｘｓの設定値及び吐出温度センサ３４の検出値に基づき圧縮機１２の吐出冷媒のエンタルピである吐出エンタルピｈｄと、圧縮機１２の吸入冷媒のエンタルピである吸入エンタルピｈＸｓとを算出し、吐出エンタルピｈｄと吸入エンタルピｈＸｓとが第２式を充足するように、低圧圧力Ｐｅ及び／又は吸入乾き度Ｘｓの設定値を修正する。
【０１３８】
さらに、制御部は低圧圧力Ｐｅ及び吸入乾き度Ｘｓの値を確定して、その確定した値を用いて冷媒制御を行う。
【０１３９】
その結果、吸入乾き度Ｘｓの変化による入力電流の変化を［未知側の低圧圧力Ｐｅ］の推定に反映するので、吸入乾き度Ｘｓの変化を考慮せずに「未知側の低圧圧力Ｐｅ」を推定している従来の方法よりも推定精度が向上する。
【０１４０】
（３−２）
冷凍装置１０では、制御部４０が低圧圧力Ｐｅ及び吸入乾き度Ｘｓの各値が収束するまで、［低圧圧力Ｐｅ及び吸入乾き度Ｘｓの値を設定する］第１演算、及び［低圧圧力Ｐｅ及び／又は吸入乾き度Ｘｓの設定値を修正する］第２演算を繰り返すので、推定精度がさらに向上する。
【０１４１】
（３−３）
冷凍装置１０では、第１式において、低圧圧力Ｐｅ及び吸入乾き度Ｘｓの一方を独立変数、他方を従属変数とする関数に変換して、先に低圧圧力Ｐｅ及び吸入乾き度Ｘｓのいずれか一方を任意に設定すれば、それに対応する他方の値が算出されるので、設定が容易である。
【０１４２】
（３−４）
第２実施形態の変形例に係る冷凍装置１０では、第１式を満たす低圧圧力Ｐｅ及び吸入乾き度Ｘｓが設定された後、その吸入乾き度Ｘｓの設定値精度が第２式を用いた演算で検証されるので、その分、最終の低圧圧力Ｐｅ、吸入乾き度Ｘｓの推定値の精度が向上する。
【０１４３】
＜第３実施形態＞
第１実施形態及び第２実施形態では、高圧圧力及び低圧圧力のいずれか一方を既知、他方を未知として、未知の圧力を推定する制御について説明した。
【０１４４】
一方、実使用において、冷媒の飽和温度を測定する熱交温度センサを室外熱交換器１３および室内熱交換器３２それぞれに設けて、その飽和温度から高圧圧力及び低圧圧力を算出している場合、それら熱交温度センサのいずれか一方が故障その他の原因で誤検知するような事態になると、適切な冷媒制御が妨げられる。ここでは、そのような事態に対処することができる冷凍装置１０について説明する。
【０１４５】
図１０は、第３実施形態に係る冷凍装置の冷凍装置１０の制御部を示すブロック図である。図１０と図２及び図６との違いは、室内側制御部４２に接続される室内熱交温度センサ４４、及び室外側制御部４１に接続される室外熱交温度センサ４８の双方を備えている点である。
【０１４６】
室内熱交温度センサ４４は室内熱交換器３２の中間位置に設置され、室内熱交温度センサ４４が検出する温度から低圧圧力が換算される。
【０１４７】
室外熱交温度センサ４８は室外熱交換器１３の中間位置に設置され、室外熱交温度センサ４８が検出する温度から高圧圧力が換算される。
【０１４８】
（１）誤検知判断制御
通常、室外熱交温度センサ４８が検出する温度から換算された高圧圧力、及び室内熱交温度センサ４４が検出する温度から換算された低圧圧力が冷媒制御に利用されるが、第３実施形態では、制御部４０は、通常の冷媒制御と並行して誤検知判断制御を行い、高圧圧力及び／又は低圧圧力の異常検出を行なう。
【０１４９】
図１１は、誤検知判断制御のフローチャートである。以下、フローチャートを参照しながら、冷房運転時の誤検知判断制御について説明する。
【０１５０】
（ステップＳ４１）
先ず制御部４０は、ステップＳ４１において、室外熱交温度センサ４８を介して室外熱交換器１３を流れる冷媒の飽和温度を測定し、その測定値から高圧圧力を換算する。この値を高圧圧力測定値Ｐｃｍとする。
【０１５１】
（ステップＳ４２）
次に制御部４０は、ステップＳ４２において、室内熱交温度センサ４４を介して室内熱交換器３２を流れる冷媒の飽和温度を測定し、その測定値から低圧圧力を換算する。この値を低圧圧力測定値Ｐｅｍとする。
【０１５２】
（ステップＳ４３）
次に制御部４０は、ステップＳ４３において、高圧圧力推定制御を実行し、高圧圧力を推定する。この推定値を高圧圧力推定値Ｐｃａとする。なお、高圧圧力推定制御については、第１実施形態で説明しているので、ここでは説明を省略する。
【０１５３】
（ステップＳ４４）
次に制御部４０は、ステップＳ４４において、低圧圧力推定制御を実行し、低圧圧力を推定する。この推定値を低圧圧力推定値Ｐｅａとする。低圧圧力推定制御については、第２実施形態で説明しているので、ここでは説明を省略する。
【０１５４】
（ステップＳ４５）
次に制御部４０、ステップＳ４５において、「高圧圧力測定値Ｐｃｍと高圧圧力推定値Ｐｃａとの差の絶対値が所定の閾値ε未満、且つ、低圧圧力測定値Ｐｅｍと低圧圧力推定値Ｐｅａとの差の絶対値が所定の閾値ω未満である」か、否かを判定する。つまり、「│Ｐｃｍ−Ｐｃａ│＜ε、且つ│Ｐｅｍ−Ｐｅａ│＜ω」であるか、否かを判定する。
【０１５５】
制御部４０は、「│Ｐｃｍ−Ｐｃａ│＜ε、且つ│Ｐｅｍ−Ｐｅａ│＜ω」であると判断したときはステップＳ４１へ戻り、それ以外のときはステップＳ４６へ進む。
【０１５６】
高圧圧力推定値Ｐｃａは低圧圧力測定値Ｐｅｍを用いて算出され、低圧圧力推定値Ｐｅａは高圧圧力測定値Ｐｃｍを用いて算出されるので、高圧圧力測定値Ｐｃｍ及び低圧圧力測定値Ｐｅｍがともに正常であれば、高圧圧力測定値Ｐｃｍと高圧圧力推定値Ｐｃａとが近似し、低圧圧力測定値Ｐｅｍと低圧圧力推定値Ｐｅａとが近似する。それゆえ、│Ｐｃｍ−Ｐｃａ│＜ε、且つ│Ｐｅｍ−Ｐｅａ│＜ωという状態に帰結する。この場合は、高圧圧力および低圧圧力が正しく測定されているので、現状の冷媒制御が継続される。
【０１５７】
ところが、高圧圧力および低圧圧力のいずれか一方が誤検知されている場合、│Ｐｃｍ−Ｐｃａ│＜ε、且つ│Ｐｅｍ−Ｐｅａ│＜ωという状態にはならない。
【０１５８】
例えば、高圧圧力測定値Ｐｃｍが正しくない場合、正しく検知された低圧圧力測定値Ｐｅｍに基づき推定された高圧圧力推定値Ｐｃａとの差が閾値εを超える。一方、低圧圧力測定値Ｐｅｍが正しい場合でも、誤検知された高圧圧力測定値Ｐｃｍに基づき推定された低圧圧力推定値Ｐｅａとの差が閾値ωを超える。つまり、│Ｐｃｍ−Ｐｃａ│≧ε、且つ│Ｐｅｍ−Ｐｅａ│≧ωという状態となる。この場合、現状の冷媒制御を継続することはできない。
【０１５９】
（ステップＳ４６）
そして制御部４０は、ステップＳ４６において、高圧圧力および低圧圧力の少なくとも一方が正しく測定されていない旨の警告を行う。
【０１６０】
（２）第３実施形態の特徴
以上のように、通常の冷媒制御と並行に高圧圧力推定制御及び低圧圧力推定制御を行うことによって、高圧圧力及び／又は低圧圧力の検出異常の有無を判定することができる。
【０１６１】
（３）変形例
上記第３実施形態の図１１では高圧圧力及び／又は低圧圧力の検出異常の有無を判定するところまでで留めているが、本変形例ではさらに進めて、検出異常と判定された圧力測定値に替えて圧力推定値を用いて冷媒制御を行う方法を提案する。
【０１６２】
図１２は、第３実施形態の変形例に係る誤検知判断制御のフローチャートである。図１２は、図１１のステップＳ４５とステップＳ４６との間にステップＳ４５１〜ステップＳ４５４を挿入したものであり、ステップＳ４１からステップＳ４５までは第３実施形態に係る誤検知判断制御のフローチャート（図１１）と同じ内容であるので、ステップＳ４１からステップＳ４５までの説明を省略し、ここでは、ステップＳ４５１〜ステップＳ４５４の動作についてのみ説明する。
【０１６３】
（動作説明）
高圧圧力推定値Ｐｃａは低圧圧力測定値Ｐｅｍを用いて推定され、低圧圧力推定値Ｐｅａは高圧圧力測定値Ｐｃｍを用いて推定されるので、高圧圧力測定値Ｐｃｍ及び低圧圧力測定値Ｐｅｍが正しく測定されていれば、低圧圧力測定値Ｐｅｍと高圧圧力推定値Ｐｃａとの差の絶対値（｜Ｐｅｍ−Ｐｃａ｜）、及び高圧圧力測定値Ｐｃｍと低圧圧力推定値Ｐｅａとの差の絶対値（｜Ｐｃｍ−Ｐｅａ｜）は、そのときの圧縮機回転数Ｎ及び圧縮機入力電流測定値Ｉｍに応じた所定の範囲Ｒ内に維持される。なお、範囲Ｒは、予め圧縮機回転数Ｎ及び圧縮機入力電流測定値Ｉｍに応じて設定され、メモリ４１ｂ若しくはメモリ４２ｂに格納されている。
【０１６４】
逆に、例えば、室内熱交温度センサ４４の故障等により低圧圧力測定値Ｐｅｍが誤っている場合、低圧圧力測定値Ｐｅｍとそれに基いて推定される高圧圧力推定値Ｐｃａとの差の絶対値である｜Ｐｅｍ−Ｐｃａ｜は範囲Ｒ外となり、正常に測定された高圧圧力測定値Ｐｃｍとそれに基いて推定される低圧圧力推定値Ｐｅａとの差の絶対値である｜Ｐｃｍ−Ｐｅａ｜のみが範囲Ｒ内となる。
【０１６５】
同様に、室外熱交温度センサ４８の故障等により高圧圧力測定値Ｐｃｍが誤っている場合、高圧圧力測定値Ｐｃｍとそれに基いて推定される低圧圧力推定値Ｐｅａとの差の絶対値である｜Ｐｃｍ−Ｐｅａ｜は範囲Ｒ外となり、正常に測定された低圧圧力測定値Ｐｅｍとそれに基いて推定される高圧圧力推定値Ｐｃａとの差の絶対値である｜Ｐｅｍ−Ｐｃａ｜のみが範囲Ｒ内となる。
【０１６６】
それゆえ、制御部４０は、ステップＳ４５１において「｜Ｐｅｍ−Ｐｃａ｜は範囲Ｒ外で、且つ｜Ｐｃｍ−Ｐｅａ｜が範囲Ｒ内である」と判定したときは「低圧圧力測定値Ｐｅｍが誤っている」と判断し、ステップＳ４５２に進み、低圧圧力測定値Ｐｅｍに替えて低圧圧力推定値Ｐｅａを用いて冷媒制御を行う。そして、制御部４０は、ステップＳ４６において警告を発し、サービスパーソンにより問題が解決されるまでの間は、低圧圧力推定値Ｐｅａを使用する。
【０１６７】
また、制御部４０は、ステップＳ４５３において「｜Ｐｃｍ−Ｐｅａ｜は範囲Ｒ外で、且つ｜Ｐｅｍ−Ｐｃａ｜が範囲Ｒ内である」と判定したときは、高圧圧力測定値Ｐｃｍが誤っていると判断し、ステップＳ４５４に進み、高圧圧力測定値Ｐｃｍに替えて高圧圧力推定値Ｐｃａを用いて冷媒制御を行う。そして、制御部４０は、ステップＳ４６において警告を発し、サービスパーソンにより問題が解決されるまでの間は、高圧圧力推定値Ｐｃａを使用する。
【０１６８】
以上のように、本変形例によれば、高圧圧力又は低圧圧力の検出異常があっても、冷媒制御を継続することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１６９】
本発明は、冷凍機、ヒートポンプ式給湯機に有用である。
【符号の説明】
【０１７０】
１０      冷凍装置
１２      圧縮機
２４      測定部
３４      吐出温度センサ
４０      制御部
Ｘｓ      吸入乾き度
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１７１】
【特許文献１】特許第２９２４４５号公報
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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