(57)【要約】【課題】冷却膨張弁の開度制御によって蒸発器を通過した冷媒の過熱度を好適に制御することができる空気調和装置を提供する。【解決手段】圧縮機１２と、室外凝縮器１３と、冷却膨張弁１４と、蒸発器１５と、これらをこの順で接続している冷却回路１１と、再熱経路２１と、室内凝縮器２２と、再熱膨張弁２３と、制御装置３０と、を備え、制御装置３０は、冷却膨張弁１４の開度制御により、蒸発器１５の冷媒循環量を調整して蒸発器１５通過後の冷媒の過熱度を調整する冷却制御部３１と、再熱膨張弁２３の開度制御により、室内凝縮器２２の冷媒循環量を調整して室温を調整する再熱制御部３２と、蒸発器１５の冷媒循環量と室内凝縮器２２の冷媒循環量との比率が、冷却膨張弁１４による過熱度の調整を可能とする範囲に含まれるように、圧縮機１２の容量制御により蒸発器１５における冷媒の蒸発温度を調整する圧縮機制御部３３とを備える。【選択図】図１
2019052817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（１２）と、
前記圧縮機（１２）で圧縮された冷媒を凝縮する室外凝縮器（１３）と、
前記室外凝縮器（１３）で凝縮された冷媒を減圧する冷却膨張弁（１４）と、
前記冷却膨張弁（１４）で減圧された冷媒を室内空気との熱交換により蒸発させ当該室内空気を冷却・除湿する蒸発器（１５）と、
前記圧縮機（１２）、前記室外凝縮器（１３）、前記冷却膨張弁（１４）、及び前記蒸発器（１５）をこの順で接続している冷却回路（１１）と、
前記冷却回路（１１）における前記圧縮機（１２）と前記室外凝縮器（１３）とを接続する経路（１１ａ）から分岐し、前記冷却膨張弁（１４）と前記蒸発器（１５）とを接続する経路（１１ｂ）に接続されている再熱経路（２１）と、
前記再熱経路（２１）において、前記圧縮機（１２）で圧縮された冷媒を、前記蒸発器（１５）で冷却・除湿された室内空気との熱交換により凝縮させ当該室内空気を加熱する室内凝縮器（２２）と、
前記再熱経路（２１）において、前記室内凝縮器（２２）で凝縮された冷媒を減圧する再熱膨張弁（２３）と、
前記冷却膨張弁（１４）、前記再熱膨張弁（２３）、及び前記圧縮機（１２）を制御する制御装置（３０）と、を備え、
前記制御装置（３０）は、
前記冷却膨張弁（１４）の開度制御により、前記蒸発器（１５）の冷媒循環量を調整して前記蒸発器（１５）通過後の冷媒の過熱度を調整する冷却制御部（３１）と、
前記再熱膨張弁（２３）の開度制御により、前記室内凝縮器（２２）の冷媒循環量を調整して室温を調整する再熱制御部（３２）と、
前記蒸発器（１５）の冷媒循環量と前記室内凝縮器（２２）の冷媒循環量との比率が、前記冷却膨張弁（１４）による過熱度の調整を可能とする範囲に含まれるように、前記圧縮機（１２）の容量制御により前記蒸発器（１５）における冷媒の蒸発温度を調整する圧縮機制御部（３３）と、を備えている、空気調和装置。
【請求項２】
前記蒸発器（１５）の冷媒循環量と前記室内凝縮器（２２）の冷媒循環量との比率が、前記冷却膨張弁（１４）の開度と前記再熱膨張弁（２３）の開度との比率により換算される、請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記圧縮機（１２）が、インバータ制御により運転周波数が制御される、請求項１又は２に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再熱除湿運転が可能な空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、室内の温度低下を抑制しつつ除湿を行う再熱除湿運転が可能な空気調和装置が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。この空気調和装置は、圧縮機と、室外凝縮器と、冷却膨張弁と、蒸発器（冷却器）とがこの順で冷媒配管により接続されている。圧縮機から吐出された冷媒は、室外凝縮器で凝縮され、冷却膨張弁で減圧された後に、蒸発器において室内空気との間で熱交換することによって蒸発し、室内空気を冷却・除湿する。
【０００３】
また、この空気調和装置は、室外凝縮器と冷却膨張弁とをバイパスする再熱経路を備え、この再熱経路に、室内凝縮器（再熱器）と再熱膨張弁とが設けられている。圧縮機から吐出された冷媒は、室外凝縮器だけでなく室内凝縮器へも分岐して流れ、室内凝縮器において蒸発器を通過した室内空気との間で熱交換することによって凝縮された後、再熱膨張弁によって減圧され、冷却膨張弁からの冷媒と合流して蒸発器に流入する。室内凝縮器は、蒸発器において冷却・除湿された室内空気を加熱することによって、室内を所定の温度に維持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１３３１７１号公報
【特許文献２】特開平１−２２２１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような空気調和装置においては、通常、蒸発器を通過した冷媒に所定の過熱度が付与され、圧縮機が液状冷媒を吸引しないように構成されている。この過熱度は、冷却膨張弁の開度制御により蒸発器を流れる冷媒の流量を調整することによって所定値に調整される。一方、室内の温度は、再熱膨張弁の開度制御により室内凝縮器を流れる冷媒の流量を調整することによって目標温度に調整される。
【０００６】
しかしながら、再熱能力を高めるために再熱膨張弁の開度を大きくすると、室外凝縮器を経て蒸発器に流入する冷媒の流量に対して、室内凝縮器を経て蒸発器に流入する冷媒の流量が相対的に増大するため、冷却膨張弁の開度制御による過熱度の調整が困難になる。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、冷却膨張弁の開度制御によって蒸発器を通過した冷媒の過熱度を好適に制御することができる空気調和装置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】
【０００８】
（１)本発明の空気調和装置は、
圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒を凝縮する室外凝縮器と、
前記室外凝縮器で凝縮された冷媒を減圧する冷却膨張弁と、
前記冷却膨張弁で減圧された冷媒を室内空気との熱交換により蒸発させ当該室内空気を冷却・除湿する蒸発器と、
前記圧縮機、前記室外凝縮器、前記冷却膨張弁、及び前記蒸発器をこの順で接続している冷却回路と、
前記冷却回路における前記圧縮機と前記室外凝縮器とを接続する経路から分岐し、前記冷却膨張弁と前記蒸発器とを接続する経路に接続されている再熱経路と、
前記再熱経路において、前記圧縮機で圧縮された冷媒を、前記蒸発器で冷却・除湿された室内空気との熱交換により凝縮させ当該室内空気を加熱する室内凝縮器と、
前記再熱経路において、前記室内凝縮器で凝縮された冷媒を減圧する再熱膨張弁と、
前記冷却膨張弁、前記再熱膨張弁、及び前記圧縮機を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記冷却膨張弁の開度制御により、前記蒸発器の冷媒循環量を調整して前記蒸発器通過後の冷媒の過熱度を調整する冷却制御部と、
前記再熱膨張弁の開度制御により、前記室内凝縮器の冷媒循環量を調整して室温を調整する再熱制御部と、
前記蒸発器の冷媒循環量と前記室内凝縮器の冷媒循環量との比率が、前記冷却膨張弁による過熱度の調整を可能とする範囲に含まれるように、前記圧縮機の容量制御により前記蒸発器における冷媒の蒸発温度を調整する圧縮機制御部と、を備えている。
【０００９】
上記構成を有する空気調和装置は、蒸発器の冷媒循環量と室内凝縮器の冷媒循環量との比率が冷却膨張弁による過熱度の調整を可能とする範囲に含まれるように、制御装置が、圧縮機の容量制御により蒸発器における冷媒の蒸発温度を調整するので、蒸発器の冷媒循環量に対して室内凝縮器の冷媒循環量の割合が過度に大きくならないように制限することができ、冷却膨張弁の開度制御による蒸発器の過熱度の調整を適切に行うことが可能となる。
【００１０】
（２）好ましくは、前記蒸発器の冷媒循環量と前記室内凝縮器の冷媒循環量との比率が、前記冷却膨張弁の開度と前記再熱膨張弁の開度との比率により換算される。
この構成によれば、冷却膨張弁の開度と再熱膨張弁の開度の比率を用いることによって、圧縮機の制御を簡便に行うことができる。
【００１１】
（３）好ましくは、前記圧縮機が、インバータ制御により運転周波数が制御される。
この構成によれば、蒸発器の冷媒循環量と室内凝縮器の冷媒循環量との比率に応じて、圧縮機の容量制御により蒸発温度を細かく調整することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、冷却膨張弁の開度制御によって蒸発器を通過した冷媒の過熱度を好適に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る空気調和装置を示す概略構成図である。
【図２】制御装置の機能を示す構成図である。
【図３】外負荷と冷却能力と再熱能力との関係を示す説明図である。
【図４】モリエル線図上に冷凍サイクルを表した図である。
【図５】空気調和装置の制御手順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】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
＜空気調和装置の全体構成＞
図１は、本発明の一実施の形態に係る空気調和装置を示す概略構成図である。
本実施形態の空気調和装置１は、例えば、食肉工場のように水分を多く含む食肉等の冷却対象が室内に頻繁に出入りするような環境で使用され、室内の温度を一定に維持しつつ除湿をも行う再熱除湿運転が可能な空気調和装置１である。
【００１５】
空気調和装置１は、室外機（熱源ユニット）２と、室内機（利用ユニット）３とを備え、これら室外機２と室内機３とは冷媒連絡配管によって接続されている。また、空気調和装置１は、室外機２及び室内機３の動作を制御する制御装置３０を備えている。
【００１６】
室外機２は、例えば屋外に設置され、圧縮機１２と、室外凝縮器１３と、室外ファン１６と、冷媒圧力センサＳｃ２等を備えている。
室内機３は、例えば工場等の屋内に配置され、第１膨張弁１４と、蒸発器（冷却器）１５と、室内凝縮器（再熱器）２２と、第２膨張弁２３と、室内ファン１７と、空気温度センサＳａ１，Ｓａ２，Ｓａ３と、冷媒温度センサＳｂ１，Ｓｂ２，Ｓｂ３，Ｓｂ４，Ｓｂ５と、冷媒圧力センサＳｃ１等を備えている。
【００１７】
圧縮機１２、室外凝縮器１３、第１膨張弁１４、蒸発器１５は、この順で冷媒配管により接続されることで冷却回路１１を形成している。冷却回路１１は、専ら室内空気の温度及び湿度を低下させるために機能する。
また、本実施形態の空気調和装置１は、冷却回路１１における、圧縮機１２と室外凝縮器１３とを接続する経路１１ａから分岐し、第１膨張弁１４と蒸発器１５とを接続する経路１１ｂに接続される再熱経路２１を備えている。この再熱経路２１は、冷却回路１１における室外凝縮器１３と第１膨張弁１４とをバイパスしている。再熱経路２１には、室内凝縮器２２と第２膨張弁２３とが設けられている。したがって、室内凝縮器２２及び第２膨張弁２３は、室外凝縮器１３及び第１膨張弁１４と並列に設けられている。再熱経路２１は、冷却回路１１により冷却された室内空気の温度を上昇させるために機能する。
【００１８】
圧縮機１２は、蒸発器１５から送られてきた低温・低圧のガス状冷媒を圧縮し、高温・高圧のガス状冷媒とする。また、本実施形態の圧縮機１２は、容量を調整可能なものが採用されている。例えば、インバータ制御によって運転周波数（運転回転数）を調整可能なモータによって駆動される可変容量形の圧縮機が用いられる。
【００１９】
室外凝縮器１３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やマイクロチャネル型熱交換器等が用いられる。室外凝縮器１３は、圧縮機１２から吐出されたガス状冷媒を室外空気と熱交換することによって凝縮させ、液状冷媒にする。室外空気は、室外ファン１６の駆動によって室外凝縮器１３に供給される。
【００２０】
第１膨張弁１４は、例えばパルスモータ駆動方式の電子膨張弁であり、開度を自在に調整可能である。第１膨張弁１４の開度は、制御装置３０によって制御される。第１膨張弁１４は、室外凝縮器１３によって凝縮された液状冷媒を減圧し、低温・低圧の気液二相冷媒にする。また、第１膨張弁１４は、開度が制御されることによって蒸発器１５を流れる冷媒の流量を調整し、蒸発器１５を通過した後の冷媒の過熱度を調整する。以下の説明においては、第１膨張弁１４を「冷却膨張弁」ともいう。
【００２１】
蒸発器１５は、室外凝縮器１３と同様に、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やマイクロチャネル型熱交換器等が用いられる。蒸発器１５は、冷却膨張弁１４を通過した低温低圧の気液二相冷媒を室内空気と熱交換することによって蒸発させ、ガス状冷媒にする。また、蒸発器１５は、冷媒との熱交換によって室内空気を冷却・除湿する冷却器として機能する。室内空気は、室内ファン１７の駆動によって蒸発器１５に供給される。
【００２２】
室内凝縮器２２は、室外凝縮器１３と同様に、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やマイクロチャネル型熱交換器等が採用される。室内凝縮器２２には、室内ファン１７の駆動によって蒸発器１５によって冷却・除湿された室内空気が供給される。また、室内凝縮器２２は、圧縮機１２から吐出されたガス状冷媒が、室外凝縮器１３へ流れる経路１１ａから分岐して流入し、このガス状冷媒を室内空気との間で熱交換することによって凝縮させる。これにより、蒸発器１５によって冷却・除湿された室内空気が湿度を低下させたまま加熱され、室内に吹き出される。したがって、室内凝縮器２２は、蒸発器１５によって冷却された室内空気を再び加熱する再熱器として機能する。
【００２３】
第２膨張弁２３は、冷却膨張弁１４と同様に、例えばパルスモータ駆動方式の電子膨張弁であり、開度を自在に調整可能である。第２膨張弁２３の開度は、制御装置３０によって制御される。第２膨張弁２３は、室内凝縮器２２によって凝縮された液状冷媒を減圧し、低温・低圧の気液二相冷媒にする。また、第２膨張弁２３は、開度が制御されることによって室内凝縮器２２を流れる冷媒の流量を調整し、室内空気の加熱量（再熱量）を調整する。以下、第２膨張弁２３を「再熱膨張弁」ともいう。
【００２４】
空気温度センサＳａ１，Ｓａ２，Ｓａ３は、室内機３に吸い込まれる空気の温度を検出する第１空気温度センサＳａ１と、室内機３から吹き出される空気の温度を検出する第２空気温度センサＳａ２と、蒸発器１５を通過し室内凝縮器２２に供給される前の空気の温度を検出する第３空気温度センサＳａ３とを含む。
【００２５】
冷媒温度センサＳｂ１，Ｓｂ２，Ｓｂ３，Ｓｂ４，Ｓｂ５は、蒸発器１５の出口における冷媒の温度を検出する第１冷媒温度センサＳｂ１と、蒸発器１５を流れている冷媒の温度を検出する第２冷媒温度センサＳｂ２と、室内凝縮器２２の出口（再熱膨張弁２３前）における冷媒の温度を検出する第３冷媒温度センサＳｂ３と、室内凝縮器２２の入口における冷媒の温度を検出する第４冷媒温度センサＳｂ４と、室内凝縮器２２を流れている冷媒の温度を検出する第５冷媒温度センサＳｂ５とを含む。
【００２６】
なお、第１冷媒温度センサＳｂ１の検出値Ｔｃｏと、第２冷媒温度センサＳｂ２の検出値Ｔｃｍとの差分（Ｔｃｏ−Ｔｃｍ）は、蒸発器１５を通過した冷媒の過熱度ＳＨ（図４参照）に相当する。また、第２冷媒温度センサＳｂ２の検出値Ｔｃｍは、蒸発器１５における冷媒の蒸発温度Ｔｅに相当する。
【００２７】
冷媒圧力センサＳｃ１，Ｓｃ２は、室内凝縮器２２の出口（再熱膨張弁２３前）における冷媒の圧力を検出する第１圧力センサＳｃ１と、圧縮機１２の吐出圧力を検出する第２圧力センサＳｃ２とを含む。
以上の各センサの検出信号は制御装置３０に入力され、制御装置３０による各種機器の制御に利用される。なお、空気調和装置１は、以上に説明した全てのセンサを備えている必要はなく、少なくとも後述する制御装置３０の制御において用いられるセンサを備えていればよい。
【００２８】
制御装置３０は、室内機３に設けられた室内制御部や室外機２に設けられた室外制御部等により構成されている（いずれも図示せず）。制御装置３０は、マイクロコンピュータ、メモリ、通信インタフェース等により構成されており、室内機３及び室外機２に設けられた各種センサの信号が入力される。また、制御装置３０は、圧縮機１２、膨張弁１４，２３、ファン１６，１７等の動作を制御する。制御装置３０は、室内機３に接続されたリモートコントローラ等を介して、室内機３における吸込温度又は吹出温度の目標値（設定温度）の入力を受付可能である。
【００２９】
図２は、制御装置３０の機能を示す構成図である。
制御装置３０は、冷却制御部３１と、再熱制御部３２と、圧縮機制御部３３としての機能を有している。
冷却制御部３１は、冷却膨張弁１４の開度を制御することによって蒸発器１５における冷媒循環量を調整し、蒸発器１５における冷却能力によって室内空気を所望に冷却・除湿するとともに、蒸発器１５を通過した冷媒の過熱度を調整するための機能部である。
【００３０】
再熱制御部３２は、再熱膨張弁２３の開度を制御することによって室内凝縮器２２における冷媒循環量を調整し、室内凝縮器２２における再熱能力によって室内の温度を所望に調整する機能部である。
【００３１】
圧縮機制御部３３は、圧縮機１２の容量を制御することによって、蒸発器１５における冷媒循環量と室内凝縮器２２における冷媒循環量との比率を所定に維持するための機能部である。
【００３２】
なお、一般に、冷却能力φＣは、次の式（１）で表すことができ、再熱能力φＲは、次の式（２）で表すことができる。
【００３３】
【数１】
2019052817.tif 000003
【００３４】
【数２】
2019052817.tif 000004
【００３５】
ここで、ＣＶＣ及びＣＶＲは、冷却膨張弁１４及び再熱膨張弁２３の開度に対する流量係数、ΔＰｃは、室外凝縮器１３及び蒸発器１５における高低差圧、ΔＰＲは、室内凝縮器２２及び蒸発器１５における高低差圧、ｈＣは、蒸発器１５の出入口における低圧側のエンタルピー差（図４参照）、ｈＲは、室内凝縮器２２の出入口における高圧側エンタルピー差（図４参照）、ＧＣ，ＧＲは、冷却系及び再熱系における高圧側の冷媒の比重比（水基準）である。
【００３６】
冷却系循環量は、冷却膨張弁１４を通過する冷媒の循環量を示し、再熱系循環量は、再熱膨張弁２３を通過する冷媒の循環量を示す。したがって、冷却能力φＣは、冷却膨張弁１４と再熱膨張弁２３との双方を通過して蒸発器１５に流入する冷媒循環量から求められる。一方、再熱能力φＲは、室内凝縮器２２を経て再熱膨張弁２３を通過する冷媒循環量から求められる。
【００３７】
式（１）及び式（２）より、冷却系循環量及び再熱系循環量は、いずれも流量係数ＣＶＣ、ＣＶＲと、差圧ΔＰＣ、ΔＰＲの平方根とに比例することが分かる。そして、冷却側の差圧ΔＰＣと、再熱側の差圧ΔＰＲとは、概ね同じと考えることができるので、冷却系循環量と再熱系循環量との比率は、冷却膨張弁１４の流量係数ＣＶＣと、再熱膨張弁２３の流量係数ＣＶＲとの比率に換算することができ、同様に、蒸発器１５を流れる冷媒循環量（冷却系循環量と再熱系循環量との和）と室内凝縮器２２を流れる冷媒循環量との比率も、冷却膨張弁１４の流量係数ＣＶＣと、再熱膨張弁２３の流量係数ＣＶＲとの比率に換算することができる。
【００３８】
［空気調和装置の制御例］
上述したように、空気調和装置１は、冷却膨張弁１４の開度制御によって蒸発器１５における冷媒循環量を調整し、蒸発器１５を通過した後の過熱度を所定値に調整する。これにより、圧縮機１２には液状冷媒が流入せず、圧縮機１２が保護される。
一方、蒸発器１５には、冷却膨張弁１４を通過した冷媒だけでなく、再熱経路２１からの冷媒も流入する。再熱経路２１から流入する冷媒の循環量は、冷却膨張弁１４によって制御することはできないため、再熱経路２１からの冷媒循環量が増加すると冷却膨張弁１４による過熱度の調整が困難になる。
【００３９】
本実施形態の空気調和装置１では、蒸発器１５の冷媒循環量に対する再熱経路２１からの冷媒循環量の割合が過度に多くならないように、外部からの熱負荷等の外負荷の大きさに応じて蒸発温度を調整する。これによって、冷却能力φＣと再熱能力φＲとの比率、言い換えると、蒸発器１５の冷媒循環量と室内凝縮器２２の冷媒循環量との比率が、冷却膨張弁１４による過熱度の調整を可能とする範囲に含まれるように調整している。以下、具体的に説明する。
【００４０】
図３は、外負荷と冷却能力と再熱能力との関係を示す説明図である。図３（ａ）は、外負荷が同一である場合の（Ｉ）比較例と、（ＩＩ）実施例とを示す。図３（ｂ）は、外負荷が変化した場合の（Ｉ）比較例と、（ＩＩ）実施例とを示す。
図３（ａ）に示す（Ｉ）の比較例の場合、冷却能力に対する再熱能力の比率が約５０％となっている。この場合、外負荷に対して冷却能力が高く、これに合わせて高い再熱能力が必要となっている。そのため、蒸発器１５の冷媒循環量に対する室内凝縮器２２の冷媒循環量の比率が高くなり、冷却膨張弁１４による過熱度の調整が困難となる。
【００４１】
これに対して、（ＩＩ）の実施例の場合、（Ｉ）の比較例と外負荷が同一であるが、冷却能力が低くなり、これに応じて再熱能力も低くなっている。そのため、蒸発器１５の冷媒循環量に対して室内凝縮器２２の冷媒循環量が過度に大きくならず、蒸発器１５の冷媒循環量に対する室内凝縮器２２の冷媒循環量の比率が冷却膨張弁１４による過熱度の調整を可能とする範囲に含ませることができるようになっている。そして、本実施形態では、冷却能力を下げるために、圧縮機１２の運転周波数を減少させることによって蒸発器１５における蒸発温度Ｔｅを上昇させている。
【００４２】
図４は、モリエル線図上に冷凍サイクルを表した図である。図４から明らかなように、圧縮機１２の運転周波数を減少せると、冷凍サイクルが２点鎖線の状態から実線の状態に変化する。すなわち、蒸発圧力が上昇し、凝縮圧力が低下し、高低圧の差圧が小さくなる。そのため蒸発器１５を流れる冷媒循環量が低下する。また、蒸発圧力の上昇に伴い、蒸発器１５における蒸発温度も上昇する。したがって、冷却能力が低下する。そして、本実施形態では、図３（ａ）の（ＩＩ）に示すように、蒸発器１５における蒸発温度Ｔｅを調整することによって、蒸発器１５の冷媒循環量と室内凝縮器２２の冷媒循環量との比率を、冷却膨張弁１４による過熱度の調整を可能とする範囲に収める。
【００４３】
一方、図３（ｂ）に示すように、最上段に示す状態から外負荷が減少した場合、（Ｉ）の比較例では、冷却能力は変動していないので、再熱能力が相対的に高くなり、蒸発器１５の冷媒循環量に対する室内凝縮器２２の冷媒循環量の比率も高くなる。そのため、冷却膨張弁１４による過熱度の調整が困難となる。
【００４４】
これに対して、（ＩＩ）の実施例の場合、蒸発温度Ｔｅを上昇させることによって蒸発器１５の冷媒循環量を減少させ、冷却能力を低下させている。そのため、蒸発器１５を流れる冷媒循環量に対して、室内凝縮器２２を流れる冷媒循環量が過度に大きくならず、冷却膨張弁１４による過熱度の調整を可能としている。
【００４５】
上記のような凝縮温度の調整や膨張弁１４，２３の操作は、制御装置３０の制御により行われる。以下、これらの制御を行うための制御手順について説明する。図５は、空気調和装置の制御手順を示すフローチャートである。
図５のステップ１において、空気調和装置１の制御装置３０は、蒸発器１５の冷媒循環量と室内凝縮器２２の冷媒循環量との比率を求め、この比率が所定の上限値κｍａｘよりも大きいか否かを判断する。この上限値κｍａｘは、冷却膨張弁１４による過熱度の調整を可能とする比率の上限値である。
【００４６】
蒸発器１５の冷媒循環量と室内凝縮器２２の冷媒循環量との比率は、冷却膨張弁１４と再熱膨張弁２３との開度比からの相関値で換算することができる。すなわち、上記の式（１）及び式（２）から、冷却膨張弁１４を流れる冷却系冷媒循環量と、再熱膨張弁２３を流れる再熱系冷媒循環量とは、いずれも流量係数ＣＶＣ、ＣＶＲと差圧ΔＰＣ、ΔＰＲの平方根との乗算に比例しており、差圧ΔＰＣと、ΔＰＲとは略同一とみなすことができるので、各冷媒循環量の比率は、各流量係数ＣＶＣ，ＣＶＲの比率に換算して簡便に求めることができる。各流量係数ＣＶＣ、ＣＶＲは、各膨張弁１４，２３のＣＶ値（最大流量係数）に、各膨張弁１４の開度率（実開度パルス値／最大開度パルス値）を乗算することによって求めることができる。
【００４７】
制御装置３０は、冷媒循環量比が上限値κｍａｘよりも大きい場合は、処理をステップＳ２に進め、小さい場合は、処理をステップＳ５に進める。
ステップＳ２において、制御装置３０は、蒸発温度Ｔｅを例えば０．５℃上昇させた温度が、所定の上限値Ｔｅｍａｘ以下か否かを判断する。そして、蒸発温度Ｔｅを０．５℃上昇させた温度が、上限値Ｔｅｍａｘ以下である場合、ステップＳ３において、制御装置３０は、圧縮機１２の運転周波数を制御し、蒸発温度Ｔｅを０．５℃上昇させる。蒸発温度Ｔｅは、第２冷媒温度センサＳｂ２により計測することができる。
【００４８】
蒸発温度Ｔｅを上昇させると、図３で説明したように、冷却能力が低下するため、必要な再熱能力も低下することになる。そのため、制御装置３０は、ステップＳ４において、室内凝縮器２２の冷媒循環量を減少させるように再熱膨張弁２３を閉じる方向に制御する。なお、必要な再熱能力に応じた再熱膨張弁２３の開度の操作量は、例えば、室内空気の吸込温度を第１空気温度センサＳａ１で計測し、フィードバック制御によって吸込温度と設定温度（目標温度）との差分を小さくするような値として求めることができる。
【００４９】
他方、制御装置３０は、ステップＳ５において、冷媒循環量比が所定の最小値κｍｉｎよりも小さいか否かを判別する。この最小値κｍｉｎは、冷却膨張弁１４による過熱度の調整を可能とする比率の下限値となる。
ステップＳ５において、冷媒循環量比が最小値κｍｉｎよりも小さい場合、制御装置３０は、処理をステップＳ６に進め、大きい場合は処理を終了する。
【００５０】
ステップＳ６において、制御装置３０は、蒸発温度Ｔｅを例えば０．５℃低下させた温度が、所定の下限値Ｔｅｍｉｎ以上か否かを判断する。そして、蒸発温度Ｔｅを０．５℃低下させた温度が、下限値Ｔｅｍｉｎ以上である場合、ステップＳ７において、制御装置３０は、圧縮機１２の運転周波数を制御し、蒸発温度を０．５℃低下させる。
【００５１】
蒸発温度Ｔｅを低下させると、図３で説明したように、冷却能力が大きくなるため、必要な再熱能力も大きくなる。そのため、制御装置３０は、ステップＳ４において、室内凝縮器２２の冷媒循環量を増大させるように再熱膨張弁２３を開く方向に制御する。
【００５２】
以上のような手順により、外負荷の大きさに応じて、蒸発器１５の冷媒循環量と室内凝縮器２２の冷媒循環量との比率を、冷却膨張弁１４による過熱度の調整が可能な範囲に収めることが可能となる。
また、圧縮機１２として、インバータ制御により運転回転数を調整可能なものを使用した場合、上述したように、例えば０．５℃のように細かい温度毎に蒸発温度Ｔｅを調節することが可能となる。ただし、蒸発温度Ｔｅの調節量は０．５℃に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
【００５３】
本発明は、上記実施形態及び変形例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において種々変更することが可能である。
例えば、圧縮機１２は、複数台の固定容量型又は可変容量型の圧縮機により構成することができ、これらの圧縮機の運転と停止を個別に切り替えることによって容量を調整可能とすることができる。
本発明の空気調和装置は、食肉工場に限らず、あらゆる環境下で用いることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１          ：空気調和装置
１１        ：冷却回路
１１ａ      ：経路
１１ｂ      ：経路
１２        ：圧縮機
１３        ：室外凝縮器
１４        ：冷却膨張弁
１５        ：蒸発器
２１        ：再熱経路
２２        ：室内凝縮器
２３        ：再熱膨張弁
３０        ：制御装置
３１        ：冷却制御部
３２        ：再熱制御部
３３        ：圧縮機制御部
【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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