(57)【要約】【課題】冷凍サイクル内の冷媒循環量をより少ないセンサを用いて調整することができ、コストを抑えることのできる冷凍サイクル装置および空気調和機を提供する。【解決手段】空気調和機１０は、圧縮機１１１、室内熱交換器１０１、第１膨張弁１１５、レシーバタンク１１４、第２膨張弁１１６および室外熱交換器１１２を含む冷凍サイクルを有している。空気調和機１０では、第１膨張弁１１５および第２膨張弁１１６の開度を調整し、レシーバタンク１１４の冷媒貯蔵量を調整（冷媒循環量を調整）することで、冷凍サイクルの運転効率を最適化できる。この時、第１膨張弁１１５は第１温度センサ１２１にて検出される凝縮器出口冷媒温度と第２温度センサ１２２にて検出される凝縮器吸込空気温度によって調整され、第２膨張弁１１６は第３温度センサ１２３にて検出される圧縮機吐出冷媒温度によって調整される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、膨張弁、および蒸発器の順で冷媒を循環させる冷凍サイクルを有する冷凍サイクル装置であって、
前記膨張弁は、余剰となる前記冷媒を貯蔵するレシーバタンクと、前記レシーバタンクと前記凝縮器との間に配置される高圧側絞り弁と、前記レシーバタンクと前記蒸発器との間に配置される低圧側絞り弁とを備えており、
前記高圧側絞り弁および前記低圧側絞り弁の開度を調整し、前記レシーバタンクの冷媒貯蔵量を調整することで、冷凍サイクルの運転効率が最適となるように冷凍サイクル内の冷媒循環量を調整するものであり、
前記高圧側絞り弁の開度は、凝縮器出口冷媒温度と凝縮器吸込空気温度との温度差が目標温度差となるように調整され、前記低圧側絞り弁の開度は、圧縮機吐出冷媒温度が目標温度となるように、もしくは圧縮機吐出冷媒温度と凝縮器出口冷媒温度との温度差が目標温度差となるように調整され、
前記凝縮器出口冷媒温度と凝縮器吸込空気温度との目標温度差、および、圧縮機吐出冷媒温度の目標温度もしくは圧縮機吐出冷媒温度と凝縮器出口冷媒温度との目標温度差の少なくとも一方が、凝縮器側送風機のファン回転数または凝縮器吸込空気温度に基づいて補正されることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷凍サイクル装置であって、
圧縮機吐出冷媒温度が一定時間毎に計測され、その温度変化から圧縮機吐出冷媒温度を予測し、予測した圧縮機吐出冷媒温度が上限値を超える場合には、前記低圧側絞り弁を開く方向に制御することを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置が適用されるものであって、室内ユニットと室外ユニットとを有する空気調和機であって、
前記室内ユニットは、室内熱交換器を備えており、
前記室外ユニットは、前記圧縮機、室外熱交換器、前記レシーバタンク、前記レシーバタンクと前記室内熱交換器との間に配置される第１膨張弁、および前記レシーバタンクと前記室外熱交換器との間に配置される第２膨張弁とを備えており、
暖房運転時には、前記室内熱交換器が前記凝縮器、前記室外熱交換器が前記蒸発器、前記第１膨張弁が前記高圧側絞り弁、前記第２膨張弁が前記低圧側絞り弁となり、
冷房運転時には、前記室外熱交換器が前記凝縮器、前記室内熱交換器が前記蒸発器、前記第２膨張弁が前記高圧側絞り弁、前記第１膨張弁が前記低圧側絞り弁となることを特徴とする空気調和機。
【請求項４】
請求項３に記載の空気調和機であって、
前記室内ユニットと前記室外ユニットのユニット間の配管長が長い場合は、ユニット間の配管長が短い場合に比べて、運転開始時の前記高圧側絞り弁の初期開度を小さく設定することを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクル装置およびこれを用いた空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の空気調和機は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、および蒸発器の順で冷媒を循環させ、高温側から低温側へ熱を移動させる冷凍サイクルを利用したものとなっている。このような空気調和機では、冷媒の循環の向きを切り替えることにより、暖房運転と冷房運転との切替えが可能となる。
【０００３】
また、冷凍サイクル装置においては、サイクル内を循環する冷媒量（冷媒循環量）を調整することで、冷凍サイクルの運転効率を向上できることが知られている。特許文献１，２には、余剰となる冷媒を貯蔵可能なレシーバタンクを凝縮器と蒸発器との間に設け、レシーバタンクの前後に配置した第１および第２膨張弁の開度を調整することで、サイクル内の冷媒循環量を調整することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１６１２３５号公報
【特許文献２】特開平１０−８９７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１，２の構成では、サイクル内の冷媒の状態量をセンサにて計測し、第１および第２膨張弁の開度は、そのセンサ計測値に基づいて制御される。しかしながら、冷媒の状態量を計測するためのセンサの数が多くなり、装置コストが増大するといった問題があった。
【０００６】
具体的には、特許文献１の構成では、レシーバタンクの前（上流側）に配置される第１膨張弁の開度は、凝縮器出口冷媒温度と凝縮器吸込空気温度との温度差に基づいて調整される。また、レシーバタンクの後（下流側）に配置される第２膨張弁の開度は、蒸発器入口冷媒温度と圧縮機入口冷媒温度との温度差に基づいて調整される。このため、特許文献１の構成では、第１および第２膨張弁を同時に調整するためには、４つのセンサが必要（空気調和機における暖房／冷房切替を行う場合にはトータル５つのセンサが必要）であった。さらに、冷媒量調整制御に必要な上記５つの他にも、圧縮機の温度上昇を抑えるために圧縮機吐出冷媒温度センサが必要になり、冷凍サイクル装置全体における通常制御まで考慮すれば、トータル６つのセンサが必要であった。
【０００７】
また、特許文献２の構成では、レシーバタンクの前（上流側）に配置される第１膨張弁の開度は凝縮器冷媒圧力に対応する冷媒飽和温度と凝縮器出口冷媒温度との温度値に基づいて調整される。また、レシーバタンクの後（下流側）に配置される第２膨張弁の開度は、圧縮機入口冷媒温度と蒸発器入口冷媒温度との温度差に基づいて調整されている。このため、特許文献２の構成においても、第１および第２膨張弁を同時に調整するためには、４つのセンサが必要であった。さらに、冷媒量調整制御に必要な上記４つの他にも、圧縮機の温度上昇を抑えるために圧縮機吐出冷媒温度センサ、室温を一定に保つために室温センサや室外機の除霜の判定に必要となる外気温センサが必要となり、冷凍サイクル装置全体における通常制御まで考慮すれば、トータル７つのセンサが必要であった。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、冷凍サイクル内の冷媒循環量をセンサを用いて調整することができ、使用するセンサの数を減らすことで、コストを抑えることのできる冷凍サイクル装置および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】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様である冷凍サイクル装置は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、および蒸発器の順で冷媒を循環させる冷凍サイクルを有するものであり、前記膨張弁は、余剰となる前記冷媒を貯蔵するレシーバタンクと、前記レシーバタンクと前記凝縮器との間に配置される高圧側絞り弁と、前記レシーバタンクと前記蒸発器との間に配置される低圧側絞り弁とを備えており、前記高圧側絞り弁および前記低圧側絞り弁の開度を調整し、前記レシーバタンクの冷媒貯蔵量を調整することで、冷凍サイクルの運転効率が最適となるように冷凍サイクル内の冷媒循環量を調整するものであり、前記高圧側絞り弁の開度は、凝縮器出口冷媒温度と凝縮器吸込空気温度との温度差が目標温度差となるように調整され、前記低圧側絞り弁の開度は、圧縮機吐出冷媒温度が目標温度となるように、もしくは圧縮機吐出冷媒温度と凝縮器出口冷媒温度との温度差が目標温度差となるように調整され、前記凝縮器出口冷媒温度と凝縮器吸込空気温度との目標温度差、および、圧縮機吐出冷媒温度の目標温度もしくは圧縮機吐出冷媒温度と凝縮器出口冷媒温度との目標温度差の少なくとも一方が、凝縮器側送風機のファン回転数または凝縮器吸込空気温度に基づいて補正されることを特徴としている。
【００１０】
上記の構成によれば、冷凍サイクルの運転効率を最適化するにあたって、高圧側絞り弁および低圧側絞り弁の開度を調整するために、サイクル内の冷媒の状態量として凝縮器出口冷媒温度、凝縮器吸込空気温度および圧縮機吐出冷媒温度の３つを検出すればよく、従来の冷凍サイクル装置に比べ、センサの数を減らしてコスト削減を図ることができる。また、高圧側絞り弁および低圧側絞り弁の開度調整で使用する目標温度差や目標温度に対して凝縮器側送風機のファン回転数または凝縮器吸込空気温度に基づく補正を行うことで、高圧側絞り弁および低圧側絞り弁の調整精度を向上させることができる。
【００１１】
また、上記冷凍サイクル装置は、圧縮機吐出冷媒温度が一定時間毎に計測され、その温度変化から圧縮機吐出冷媒温度を予測し、予測した圧縮機吐出冷媒温度が上限値を超える場合には、前記低圧側絞り弁を開く方向に制御する構成とすることができる。
【００１２】
上記の構成によれば、圧縮機吐出冷媒温度の予測に基づいて低圧側絞り弁の開度を調整することにより、圧縮機吐出冷媒温度のハンチングを抑制でき、冷凍サイクル装置において、安定した、効率のよい運転を維持できる。
【００１３】
また、本発明の第２の態様である空気調和機は、上記記載の冷凍サイクル装置が適用されるものであって、室内ユニットと室外ユニットとを有する空気調和機であって、前記室内ユニットは、室内熱交換器を備えており、前記室外ユニットは、前記圧縮機、室外熱交換器、前記レシーバタンク、前記レシーバタンクと前記室内熱交換器との間に配置される第１膨張弁、および前記レシーバタンクと前記室外熱交換器との間に配置される第２膨張弁とを備えており、暖房運転時には、前記室内熱交換器が前記凝縮器、前記室外熱交換器が前記蒸発器、前記第１膨張弁が前記高圧側絞り弁、前記第２膨張弁が前記低圧側絞り弁となり、冷房運転時には、前記室外熱交換器が前記凝縮器、前記室内熱交換器が前記蒸発器、前記第２膨張弁が前記高圧側絞り弁、前記第１膨張弁が前記低圧側絞り弁となることを特徴としている。
【００１４】
上記の構成によれば、暖房時と冷房時とでサイクルの向きを切り替える空気調和機において、冷凍サイクル内の冷媒循環量の調整に使用する５つのセンサは、空気調和機における通常制御（圧縮機の温度制御、室温を一定に保つ制御、室外機の除霜の判定制御など）に必要となるセンサの機能も兼ね備えることができる。これにより、空気調和機全体における通常制御までを考慮しても、トータル５つのセンサで制御可能となる。したがって、従来の空気調和機（冷凍サイクル装置）に比べ、使用するセンサの数を減らしてコスト削減を図ることができる。
【００１５】
また、上記空気調和機では、前記室内ユニットと前記室外ユニットのユニット間の配管長が長い場合は、ユニット間の配管長が短い場合に比べて、運転開始時の前記高圧側絞り弁の初期開度を小さく設定する構成とすることができる。
【００１６】
上記の構成によれば、ユニット間の配管長に合わせて、高圧側絞り弁の初期開度を変更することで、空気調和機の運転開始時に、運転効率が最適化されるまでの時間を短くすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の冷凍サイクル装置および空気調和機は、その運転効率を最適化するにあたって、高圧側絞り弁および低圧側絞り弁の開度を調整するために、サイクル内の冷媒の状態量として凝縮器出口冷媒温度、凝縮器吸込空気温度および圧縮機吐出冷媒温度の３つを検出すればよく、従来の冷凍サイクル装置に比べ、センサの数を減らしてコスト削減を図ることができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の冷凍サイクル装置を空気調和機に適用した場合の概略構成を示す図である。
【図２】圧縮機の回転数に対する凝縮器出口冷媒温度と凝縮器吸込空気温度との目標温度差を示すテーブルである。
【図３】圧縮機の回転数に対する圧縮機吐出冷媒温度の目標温度を示すテーブルである。
【図４】凝縮器吸込空気温度に対する凝縮器出口冷媒温度と凝縮器吸込空気温度との目標温度差の補正値を示すテーブルである。
【図５】ファン回転数に対する凝縮器出口冷媒温度と凝縮器吸込空気温度との目標温度差の補正値を示すテーブルである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
〔実施の形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の冷凍サイクル装置を空気調和機１０に適用した場合の概略構成を示す図である。
【００２０】
空気調和機１０は、室内ユニット１００および室外ユニット１１０により構成されている。冷凍サイクルにおける冷媒の循環経路上には、室内ユニット１００側に室内熱交換器１０１が備えられており、室外ユニット１１０側に圧縮機１１１、室外熱交換器１１２、四方弁１１３、レシーバタンク１１４、第１膨張弁１１５および第２膨張弁１１６が備えられている。尚、第１膨張弁１１５は室内熱交換器１０１とレシーバタンク１１４との間に配置されており、第２膨張弁１１６は室外熱交換器１１２とレシーバタンク１１４との間に配置されている。また、室内ユニット１００には、室内熱交換器１０１で熱交換された空気を室内に送り出すための室内ファン１０２が備えられており、室外ユニット１１０には、室外熱交換器１１２に空気を送るための室外ファン１１７が備えられている。
【００２１】
さらに、空気調和機１０は、第１膨張弁１１５および第２膨張弁１１６の開度調整制御に用いるセンサ群として、室内ユニット１００側に第１温度センサ１２１および第２温度センサ１２２を有しており、室外ユニット１１０側に第３温度センサ１２３、第４温度センサ１２４および第５温度センサ１２５を有している。
【００２２】
四方弁１１３は、空気調和機１０の暖房／冷房運転に応じて、冷媒の循環の向きを切り替えるものである（図１は暖房時の状態を示している）。暖房時には、圧縮機１１１、四方弁１１３、室内熱交換器１０１、第１膨張弁１１５、レシーバタンク１１４、第２膨張弁１１６、室外熱交換器１１２、四方弁１１３、圧縮機１１１の順で冷媒が循環する。すなわち、暖房時には、室内熱交換器１０１が凝縮器、室外熱交換器１１２が蒸発器として機能し、第１膨張弁１１５が高圧側絞り弁、第２膨張弁１１６が低圧側絞り弁として機能する。また、第１温度センサ１２１は凝縮器出口冷媒温度を検出し、第２温度センサ１２２は凝縮器吸込空気温度を検出する。そして、第３温度センサ１２３は、圧縮機吐出冷媒温度を検出する。
【００２３】
一方、冷房時には、圧縮機１１１、四方弁１１３、室外熱交換器１１２、第２膨張弁１１６、レシーバタンク１１４、第１膨張弁１１５、室内熱交換器１０１、四方弁１１３、圧縮機１１１の順で冷媒が循環する。すなわち、冷房時には、室外熱交換器１１２が凝縮器、室内熱交換器１０１が蒸発器として機能し、第２膨張弁１１６が高圧側絞り弁、第１膨張弁１１５が低圧側絞り弁として機能する。また、第４温度センサ１２４は凝縮器出口冷媒温度を検出し、第５温度センサ１２５は凝縮器吸込空気温度を検出する。そして、第３温度センサ１２３は、暖房時と同様に、圧縮機吐出冷媒温度を検出する。
【００２４】
レシーバタンク１１４、第１膨張弁１１５および第２膨張弁１１６は、これら全体で冷凍サイクルにおける膨張弁としての機能（蒸発器へ流入する冷媒圧力を調整する機能）を有すると共に、冷媒循環量を調整する機能を有する。尚、冷媒循環量を調整する機能は、第１膨張弁１１５および第２膨張弁１１６の開度を調整し、レシーバタンク１１４における冷媒貯蔵量（余剰となる冷媒量）を調整することで達成することができる。また、冷媒貯蔵量を調整するにあたって、基本的には、高圧側絞り弁（暖房時は第１膨張弁１１５、冷房時は第２膨張弁１１６）は飽和冷媒液の過冷却度に基づいて開度が調整され、低圧側絞り弁（暖房時は第２膨張弁１１６、冷房時は第１膨張弁１１５）は飽和冷媒蒸気の過熱度に基づいて開度が調整される。
【００２５】
続いて、空気調和機１０における第１および第２膨張弁１１５，１１６の開度調整制御について、暖房運転時を例示して説明する。
【００２６】
先ず、高圧側絞り弁となる第１膨張弁１１５は、凝縮器出口冷媒温度（第１温度センサ１２１により検出）と凝縮器吸込空気温度（第２温度センサ１２２により検出）との温度差に基づいて調整される。具体的には、この温度差は、例えば図２に示すように、圧縮機１１１の回転数に対して目標温度差が設定されており、検出される実際の温度差（実温度差）が目標温度差に一致するように第１膨張弁１１５の開度が調整される。尚、図２において、圧縮機１１１の回転数に対する目標温度差は、空気調和機１０の運転効率を最適化できる冷媒循環量となるように、予め実験によって求められるものである。
【００２７】
第１膨張弁１１５の開度は多段階（例えば５００ステップ）に調整できるようになっており、一定時間間隔（例えば３０秒）で開度を所定ステップずつ（例えば１ステップずつ）変更するように行われる。すなわち、一定時間毎に実温度差が検出され、この時、実温度差が目標温度差よりも高ければ第１膨張弁１１５が所定ステップ分閉じられ、実温度差が目標温度差よりも低ければ所定ステップ分開かれる。また、実温度差が目標温度差に一致していれば、第１膨張弁１１５は最適な開度であると見なされ、その開度が維持される。
【００２８】
低圧側絞り弁となる第２膨張弁１１６は、圧縮機吐出冷媒温度（第３温度センサ１２３により検出）に基づいて調整される。具体的には、この圧縮機吐出冷媒温度は、例えば図３に示すように、圧縮機１１１の回転数に対して目標温度が設定されており、検出される実際の温度（実温度）が目標温度に一致するように第２膨張弁１１６の開度が調整される。すなわち、第３温度センサ１２３により検出される実温度が目標温度よりも高ければ第２膨張弁１１６が所定ステップ分開かれ、実温度が目標温度よりも低ければ所定ステップ分閉じられる。また、実温度が目標温度に一致していれば、第２膨張弁１１６は最適な開度であると見なされ、その開度が維持される。尚、図３においても、圧縮機１１１の回転数に対する目標温度は、空気調和機１０の運転効率を最適化できる冷媒循環量となるように、予め実験によって求められるものである。
【００２９】
尚、第２膨張弁１１６の開度は、上述のように圧縮機吐出冷媒温度のみに基づいて調整されるものには限定されず、圧縮機吐出冷媒温度と凝縮器出口冷媒温度との温度差に基づいて調整されるものであってもよい。この場合は、圧縮機１１１の回転数に対して圧縮機吐出冷媒温度と凝縮器出口冷媒温度との目標温度差が設定される。また、凝縮器出口冷媒温度は第１温度センサ１２１によって検出されるため、これによってセンサ数が増加することはない。
【００３０】
このように、本実施の形態１に係る空気調和機１０では、サイクル内の冷媒の状態量を計測するセンサとして第１〜第３温度センサ１２１〜１２３の３つのセンサを用いて、第１膨張弁１１５および第２膨張弁１１６を調整できる。したがって、従来の空気調和機（冷凍サイクル装置）に比べ、センサの数を減らしてコスト削減を図ることができる。
【００３１】
但し、第１〜第３温度センサ１２１〜１２３の検出値と図２および図３に示す対応テーブルとをそのまま用いて第１膨張弁１１５および第２膨張弁１１６の開度調整を行った場合、センサの数を減らした分、従来の制御方法に比べて調整精度は低下する。すなわち、サイクル内の冷媒循環量を調整することで冷凍サイクルの運転効率を向上させる効果が低減する。このため、本実施の形態１に係る空気調和機１０では、他のパラメータを用いて、図２および図３における目標温度差および／または目標温度を補正する。これにより、センサの数を減らしてコスト削減を図りながらも、第１膨張弁１１５および第２膨張弁１１６の調整精度を向上させることができる。
【００３２】
一例としては、凝縮器吸込空気温度をパラメータとして、図２および図３における目標温度差および／または目標温度を補正することが考えられる。例えば図４に示すように、凝縮器吸込空気温度に応じて、凝縮器出口冷媒温度と凝縮器吸込空気温度との目標温度差を補正することが考えられる。尚、凝縮器吸込空気温度は、第２温度センサ１２２により検出されるため、この補正を行うことで空気調和機１０におけるセンサの数が増えることはない。
【００３３】
また、他の例としては、凝縮器に対応するファン（室内熱交換器１０１が凝縮器となる場合は室内ファン１０２）の回転数をパラメータとして、図２および図３における目標温度差および／または目標温度を補正することが考えられる。例えば図５に示すように、ファン回転数に応じて、凝縮器出口冷媒温度と凝縮器吸込空気温度との目標温度差を補正することが考えられる。尚、ファン回転数を検出するセンサは、空気調和機において、冷媒循環量の調整以外の目的で通常備えられているものである。したがって、ファン回転数を用いてこの補正を行うことで空気調和機１０におけるセンサの数が増えることはない。
【００３４】
尚、図４，５においては、凝縮器出口冷媒温度と凝縮器吸込空気温度との目標温度差の補正値のみを示しているが、同様に、圧縮機吐出冷媒温度の目標温度に補正値を加えてもよい。この場合、凝縮器出口冷媒温度と凝縮器吸込空気温度との目標温度差の補正値と、圧縮機吐出冷媒温度の目標温度に補正値とでは、その値は同じではない。また、これらの補正値は、空気調和機１０の運転効率を最適化できる冷媒循環量となるように、予め実験によって求められるものである。
【００３５】
上記説明は、空気調和機１０の暖房運転時に対応するものであるが、空気調和機１０の冷房運転時にも同様の方法によって第１膨張弁１１５および第２膨張弁１１６の開度調整を行うことができる。
【００３６】
冷房運転時に高圧側絞り弁となる第２膨張弁１１６は、第４温度センサ１２４および第５温度センサ１２５の検出温度に基づいて開度が調整される。この時、第４温度センサ１２４により検出されるのは凝縮器出口冷媒温度となり、第５温度センサ１２５により検出されるのは凝縮器吸込空気温度となる。すなわち、第２膨張弁１１６は、凝縮器出口冷媒温度と凝縮器吸込空気温度との温度差に基づいて調整される。この温度差は、圧縮機１１１の回転数に対して目標温度差が設定され、検出される実際の温度差（実温度差）が目標温度差に一致するように第２膨張弁１１６の開度が調整される。
【００３７】
冷房運転時に低圧側絞り弁となる第１膨張弁１１５は、第３温度センサ１２３の検出温度に基づいて開度が調整される。すなわち、第１膨張弁１１５は、圧縮機吐出冷媒温度に基づいて調整される。この圧縮機吐出冷媒温度は、圧縮機１１１の回転数に対して目標温度が設定され、検出される実際の温度（実温度）が目標温度に一致するように第１膨張弁１１５の開度が調整される。また、暖房時には、目標温度差や目標温度が、凝縮器吸込空気温度や凝縮器に対応するファンの回転数に基づいて補正されたが、冷房時にも同様に、凝縮器吸込空気温度や凝縮器に対応するファンの回転数に基づいて補正される。
【００３８】
このように、空気調和機１０の冷房運転時には、サイクル内の冷媒の状態量を計測するセンサとして第３〜第５温度センサ１２３〜１２５の３つのセンサが用いられ、第１膨張弁１１５および第２膨張弁１１６を調整する手順は暖房運転時と同じである。但し、凝縮器出口冷媒温度と凝縮器吸込空気温度との目標温度差、および圧縮機吐出冷媒温度の目標温度は、暖房運転時とは異なる目標値とされる。また、これらの目標温度差や目標温度に対し、凝縮器吸込空気温度や凝縮器に対応するファンの回転数に応じて補正を加えることも暖房運転時と同じであるが、その補正値は暖房運転時とは異なるものとされる。
【００３９】
本実施の形態１に係る空気調和機１０において、第３温度センサ１２３によって検出される圧縮機吐出冷媒温度は、圧縮機１１１の温度上昇を抑えるための空気調和機の通常制御にも使用できる。また、暖房時に凝縮器吸込空気温度を検出する第２温度センサ１２２は、室温を一定に保つための室温センサとしても使用でき、冷房時に凝縮器吸込空気温度を検出する第５温度センサ１２５は、室外ユニット１１０の除霜の判定に必要となる外気温度センサとしても使用できる。
【００４０】
したがって、空気調和機１０における第１〜第５温度センサ１２１〜１２５は、これによって冷凍サイクル内の冷媒循環量を調整することができるだけでなく、空気調和機における通常制御（圧縮機の温度制御、室温を一定に保つ制御、室外機の除霜の判定制御など）に必要となるセンサの機能も兼ね備えることができる。これにより、空気調和機１０全体における通常制御までを考慮しても、トータル５つのセンサで制御可能となる。したがって、従来の空気調和機（冷凍サイクル装置）に比べ、使用するセンサの数を減らしてコスト削減を図ることができる。
【００４１】
〔実施の形態２〕
上記実施の形態１で説明したように、空気調和機１０では、第１膨張弁１１５および第２膨張弁１１６の開度調整は、所定の時間間隔で所定ステップずつ開度を変更するように行われる。すなわち、第１〜第３温度センサ１２１〜１２３（もしくは第３〜第５温度センサ１２３〜１２５）における温度計測も、一定時間間隔で行わる。
【００４２】
本実施の形態２に係る空気調和機１０は、第３温度センサ１２３によって検出される圧縮機吐出冷媒温度の変化履歴をメモリに記憶し、記憶した変化履歴から圧縮機吐出冷媒温度を予測する。そして、圧縮機吐出冷媒温度の予測に基づいて、低圧側絞り弁（暖房時には第２膨張弁１１６、冷房時には第１膨張弁１１５）の開度を調整することを特徴とする。尚、圧縮機吐出冷媒温度の予測のためのアルゴリズムについては公知の方法が適用可能であり、ここでは詳細な説明を省略する。
【００４３】
具体的には、圧縮機吐出冷媒温度には上限値が設けられており、圧縮機吐出冷媒温度がこの上限値を超えると予測される場合には、低圧側絞り弁を開く方向に制御し、圧縮機吐出冷媒温度の上昇を抑制する。
【００４４】
このように、圧縮機吐出冷媒温度の予測に基づいて低圧側絞り弁の開度を調整することにより、圧縮機吐出冷媒温度のハンチングを抑制でき、空気調和機１０において、安定した、効率のよい運転を維持できる。また、空気調和機１０の能力低下や、保護装置の作動よる異常停止を抑制できる。
【００４５】
〔実施の形態３〕
空気調和機１０において、第１膨張弁１１５および第２膨張弁１１６の開度は、運転開始時には所定の初期開度とされている。そして、運転の開始後、実施の形態１，２で説明した調整制御により、第１膨張弁１１５および第２膨張弁１１６の開度は、空気調和機１０の運転効率を最適化する最適開度にまで調整される。
【００４６】
ここで、第１膨張弁１１５および第２膨張弁１１６における初期開度が最適開度からかけ離れていた場合、第１膨張弁１１５および第２膨張弁１１６の開度調整に時間がかかり、空気調和機１０の運転効率が最適化されるまでの時間が長くなる。また、空気調和機１０の運転効率が最適となる冷媒循環量は、室内ユニット１００および室外ユニット１１０のユニット間の配管長に応じて変化する。すなわち、配管長が長い場合は、配管長が短い場合に比べて冷媒循環量を多くする必要がある。
【００４７】
このため、本実施の形態３に係る空気調和機１０は、運転開始時（第１膨張弁１１５および第２膨張弁１１６の制御開始時）において、第１膨張弁１１５または第２膨張弁１１６の初期開度をユニット間の配管長に合わせて変更することを特徴とする。
【００４８】
具体的には、ユニット間の配管長が長い場合は、短い場合に比べて高圧側絞り弁（暖房時には第１膨張弁１１５、冷房時には第２膨張弁１１６）の初期開度を小さく設定する。尚、ユニット間の配管長とこれに対応する初期開度との関係は、予め空気調和機１０にデータとして格納されており、ユニット間の配管長は、空気調和機１０の設置時にサービスマンが設定入力するものとすればよい。
【００４９】
このように、ユニット間の配管長に合わせて、高圧側絞り弁の初期開度を変更することで、空気調和機１０の運転開始時に、運転効率が最適化されるまでの時間を短くすることができる。
【００５０】
上記実施の形態１〜３では、本発明に係る冷凍サイクル装置として、暖房／冷房運転の切替が可能な（すなわち可逆サイクルを有する）空気調和機を例示した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、不可逆サイクルを有する冷凍サイクル装置においても適用可能である。
【００５１】
今回開示した実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００５２】
１０    空気調和機
１００    室内ユニット
１０１    室内熱交換器
１０２    室内ファン
１１０    室外ユニット
１１１    圧縮機
１１２    室外熱交換器
１１３    四方弁
１１４    レシーバタンク
１１５    第１膨張弁
１１６    第２膨張弁
１１７    室外ファン
１２１    第１温度センサ
１２２    第２温度センサ
１２３    第３温度センサ
１２４    第４温度センサ
１２５    第５温度センサ
【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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