(57)【要約】【課題】空調運転の運転状況に応じて、冷媒回路を循環する冷媒量を最適な冷媒量に調整する。【解決手段】空気調和機は、圧縮機１、凝縮器２、絞り部３、蒸発器４が配管により接続されてなる冷媒回路を備えている。絞り部３は、冷媒を溜める複数のレシーバ５と、冷媒回路を循環する冷媒量を調整するために各レシーバ５に溜める冷媒量を調整する複数の流量調整装置６とから構成される。運転状況に応じて流量調整装置６が動作すると、各レシーバ５に溜まる冷媒量が調整される。冷媒回路を循環する冷媒量が変化し、運転状況に応じた最適な冷媒量となる。【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、絞り部、蒸発器が配管により接続されてなる冷媒回路を備え、絞り部は、冷媒を溜める複数のレシーバと、冷媒回路を循環する冷媒量を調整するために各レシーバに溜める冷媒量を調整する複数の流量調整装置とから構成されたことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
冷媒回路に複数の流量調整装置が直列に配され、隣り合う流量調整装置の間にレシーバが接続され、レシーバよりも冷媒の流れ方向の下流側に位置する流量調整装置が動作することにより、レシーバに溜まる冷媒量が変化することを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
流量調整装置の開度を制御する制御装置が設けられ、制御装置は、少なくとも１つの流量調整装置の開度を制御し、他の流量調整装置を全開にすることを特徴とする請求項１または２記載の空気調和機。
【請求項４】
各レシーバの容積が異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項５】
室内熱交換器を備えた室内機と室外熱交換器を備えた室外機とから構成された空気調和機において、室内熱交換器の容積が室外熱交換器の容積よりも小さいとき、室外熱交換器に近いレシーバの容積が室内熱交換器に近いレシーバの容積より小さくされ、室外熱交換器の容積が室内熱交換器の容積よりも小さいとき、室外熱交換器に近いレシーバの容積が室内熱交換器に近いレシーバの容積より大きくされたことを特徴とする請求項４記載の空気調和機。
【請求項６】
流量調整装置の開度を制御する制御装置が設けられ、複数の流量調整装置の開度が所定の開度以上になったとき、制御装置は、圧縮機の回転数を下げることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項７】
流量調整装置の開度を制御する制御装置が設けられ、制御装置は、複数の流量調整装置の開度を所定の開度以上にして圧縮機の回転数を下げたとき、凝縮器に向かって送風するファンの回転数を下げることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項８】
冷媒回路から低温の冷媒を分流させてレシーバを冷却する冷却管と、冷媒回路から高温の冷媒を分流させてレシーバを温める加熱管とが設けられたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項９】
レシーバが複数のタンクから構成されたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項１０】
冷媒回路を循環する冷媒量が空調運転に応じた最適冷媒量になるように、流量調整装置の開度を制御する制御装置が設けられ、制御装置は、圧縮機の吐出温度の変化を表す数式を用いて冷凍サイクルが安定したか否かを判断し、冷凍サイクルが安定してから流量調整装置の開度の制御を行うことを特徴とする請求項１〜９のいずれか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、冷媒を溜めるレシーバを利用して、冷媒回路を流れる冷媒量を調整する空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機において、圧縮機、四方弁、凝縮器、絞り装置、蒸発器が順に配管により接続され、冷媒が循環する冷媒回路が形成される。特許文献１に記載された空気調和機では、凝縮器と蒸発器との間に、冷媒を溜めるレシーバが設けられ、レシーバの前後に高圧側絞り装置と低圧側絞り装置とが接続される。冷媒回路を循環する冷媒の状態量が目標値になるように、各絞り装置の開口面積が制御される。
【０００３】
上記の空気調和機において、凝縮器で凝縮された冷媒は、高圧側絞り装置で減圧されて、レシーバに流入する。そして、レシーバから排出された冷媒は低圧側絞り装置で減圧されて、蒸発器へ供給される。レシーバに余剰の冷媒が溜められ、過熱度などの冷媒の状態量が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】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】
上記の空気調和機では、冷媒回路に１つのレシーバが存在している。このレシーバに冷媒を溜めたり、レシーバから冷媒を抜いたりすることにより、冷媒回路を循環する冷媒量が調整される。空調運転が行われるときの最適な冷媒量は、運転モード、外気温、室温などの運転状況によって異なる。しかし、レシーバが１つの場合、冷媒量の調整はレシーバの容積に制限され、最適な冷媒量に調整することができない場合がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑み、空調運転の運転状況に応じて、冷媒回路を循環する冷媒量を最適な冷媒量に調整することができる空気調和機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の空気調和機は、圧縮機、凝縮器、絞り部、蒸発器が配管により接続されてなる冷媒回路を備え、絞り部は、冷媒を溜める複数のレシーバと、冷媒回路を循環する冷媒量を調整するために各レシーバに溜める冷媒量を調整する複数の流量調整装置とから構成されたものである。
【０００８】
運転状況に応じて流量調整装置が動作すると、各レシーバに溜まる冷媒量が調整される。これにより、冷媒回路を循環する冷媒量が変化し、運転状況に応じた最適な冷媒量となる。
【０００９】
冷媒回路に複数の流量調整装置が直列に配され、隣り合う流量調整装置の間にレシーバが接続され、レシーバよりも冷媒の流れ方向の下流側に位置する流量調整装置が動作することにより、レシーバに溜まる冷媒量が変化する。
【００１０】
冷媒回路を循環する冷媒が少なくなるように流量調整装置が動作すると、冷媒の流れ方向において、この流量調整装置の上流側に位置するレシーバに冷媒が溜まる。冷媒回路を循環する冷媒が多くなるように流量調整装置が動作すると、この流量調整装置の上流側に位置するレシーバに溜まっている冷媒が排出される。冷媒の流れ方向において、流量調整装置の下流側に位置するレシーバには、冷媒は溜まらない。このように、複数の流量調整装置を動作させることにより、レシーバ毎に溜まる冷媒量を調整することができる。
【００１１】
流量調整装置の開度を制御する制御装置が設けられ、制御装置は、少なくとも１つの流量調整装置の開度を制御し、他の流量調整装置を全開にする。流量調整装置の開度の大小によって、流量調整装置を通過する冷媒量が変化し、レシーバに溜まる冷媒量が調整可能となる。１つあるいは複数の流量調整装置の開度を制御することにより、冷媒が溜まるレシーバの数が変わり、レシーバに溜まる冷媒量を調整することができる。
【００１２】
各レシーバの容積は同じとされるが、少なくとも１つのレシーバの容積は異なるようにした方がよい。冷媒を溜めるレシーバの組み合わせにより、全レシーバに溜めることができる冷媒量を調整でき、運転状況に応じて循環する冷媒量をより適切に調整することができる。
【００１３】
空気調和機が室内熱交換器を備えた室内機と室外熱交換器を備えた室外機とから構成されている場合、室内熱交換器の容積が室外熱交換器の容積よりも小さいとき、室外熱交換器に近いレシーバの容積が室内熱交換器に近いレシーバの容積より小さくされ、室外熱交換器の容積が室内熱交換器の容積よりも小さいとき、室外熱交換器に近いレシーバの容積が室内熱交換器に近いレシーバの容積より大きくされる。これにより、冷媒回路を循環する冷媒量が多くなり過ぎることを防げる。
【００１４】
複数の流量調整装置の開度が所定の開度以上になったとき、制御装置は、圧縮機の回転数を下げる。冷媒回路を循環する冷媒が複数の流量調整装置を通過するとき、冷媒に圧力損失が生じる。そのため、流量調整装置を全開近くまで開いても、循環する冷媒量を多くことができず、冷媒不足となる。そこで、圧縮機の回転数が下げられると、回転数に応じた最適な冷媒量が少なくなるのに伴って、圧力損失が低下する。これにより、流量調整装置が全開近くまで開かなくても、流量調整装置を制御可能な範囲で運転することが可能となり、冷媒不足を解消できる。
【００１５】
制御装置は、複数の流量調整装置の開度を所定の開度以上にして圧縮機の回転数を下げたとき、凝縮器に向かって送風するファンの回転数を下げる。複数の流量調整装置の開度が所定の開度以上になると、上記のように冷媒不足が生じる。凝縮器用のファンの回転数が下げられることにより、凝縮器の熱交換能力が低下し、ガス冷媒が流量調整装置を通過する。そのため、冷媒はレシーバに溜まらず、圧縮機の回転数だけを下げた場合に比べて、循環する冷媒量をより多くすることができる。
【００１６】
冷媒回路から低温の冷媒を分流させてレシーバを冷却する冷却管と、冷媒回路から高温の冷媒を分流させてレシーバを温める加熱管とが設けられる。低温の冷媒によりレシーバが冷却されると、レシーバ内の冷媒が液化するので、レシーバに冷媒が流入しやすくなり、冷媒がレシーバに溜まる。高温の冷媒によりレシーバを温めると、レシーバ内の冷媒が蒸発するので、冷媒がレシーバから排出されやすくなり、レシーバ内の冷媒が減る。
【００１７】
レシーバが複数のタンクから構成される。小型のタンクを用いることができるので、小さな隙間にタンクを配置することが可能となり、レシーバの配置の自由度が増す。
【００１８】
冷媒回路を循環する冷媒量が空調運転に応じた最適冷媒量になるように、流量調整装置の開度を制御する制御装置が設けられ、制御装置は、圧縮機の吐出温度の変化を表す数式を用いて冷凍サイクルが安定したか否かを判断し、冷凍サイクルが安定してから流量調整装置の開度の制御を行う。
【００１９】
上記の数式を用いることにより、冷凍サイクルが安定するタイミングを精度よく判断することができる。冷凍サイクルが安定してから流量調整装置の開度が制御され、循環する冷媒量を効率よく調整することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、複数のレシーバを用いて冷媒を溜めることにより、循環する冷媒量を運転状況に応じた最適な冷媒量にすることができ、効率よく空調運転を行える。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態の空気調和機の冷媒回路を示す図
【図２】第１の実施形態の冷房運転時の冷凍サイクルを示す図
【図３】複数のレシーバが配置された室外機の内部を示す図
【図４】室外機におけるレシーバの配置図
【図５】空気調和機の制御ブロック図
【図６】第３の実施形態の空気調和機の冷媒回路を示す図
【図７】第３の実施形態の冷房運転時の冷凍サイクルを示す図
【図８】第３の実施形態の暖房運転時の冷凍サイクルを示す図
【図９】第６の実施形態の冷凍サイクルを示す図
【図１０】流量調整装置が全開近くにあるときの制御フローチャート
【図１１】流量調整装置が全開近くにあるときの制御フローチャート
【図１２】第７の実施形態の露付き防止の制御フローチャート
【図１３】第８の実施形態の冷却管および加熱管が巻き付けられたレシーバを示す図
【図１４】第８の実施形態の冷凍サイクルを示す図
【図１５】第９の実施形態の冷凍サイクルを示す図
【図１６】複数のタンクが配置された室外機の内部を示す図
【図１７】複数のタンクから構成されたレシーバを示す図
【図１８】他の形態のタンクを示す図
【図１９】第１０の実施形態の冷凍サイクルの安定性判断のフローチャート
【図２０】（ａ）は圧縮機の回転数毎の吐出温度の時間変化を示す図、（ｂ）はパラメータ毎の吐出温度の飽和曲線を示す図、（ｃ）を圧縮機の回転数に応じて吐出温度の飽和曲線が変化することを示す図
【図２１】（ｄ）は外気温に応じて吐出温度の飽和曲線が変化することを示す図、（ｅ）は吐出温度の時間変化の近似式を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
本実施形態の空気調和機は、図１に示すように、圧縮機１、凝縮器２、絞り部３、蒸発器４を配管で接続した冷媒回路を備えている。絞り部３は、冷媒を溜める複数のレシーバ５と、冷媒回路を循環する冷媒量を調整する複数の流量調整装置６とから構成される。
【００２３】
レシーバ５は、１つの出入口を備えている。冷媒回路中の凝縮器２と蒸発器４とをつなぐ接続配管７から分岐した連結管８がレシーバ５の出入口に接続される。流量調整装置６は、膨張弁とされ、冷媒回路を循環する冷媒の流量および圧力を調整する。
【００２４】
本実施形態では、３つのレシーバ５Ａ，５Ｂ，５Ｃと２つの流量調整装置６Ａ，６Ｂが冷媒の流れ方向に沿って交互に配される。高圧側流量調整装置６Ａと低圧側流量調整装置６Ｂが冷媒回路に直列に並べられる。高圧側流量調整装置６Ａは、低圧側流量調整装置６Ｂよりも冷媒の流れ方向の上流側に位置する。第１レシーバ５Ａが凝縮器２と高圧側流量調整装置６Ａとの間、第２レシーバ５Ｂが高圧側流量調整装置６Ａと低圧側流量調整装置６Ｂとの間、第３レシーバ５Ｃが低圧側流量調整装置６Ｂと蒸発器４との間にそれぞれ接続される。
【００２５】
本空気調和機は、室内機１０と室外機１１とからなるセパレートタイプである。空気調和機は、冷房運転、暖房運転などの空調運転を行う。図２に示すように、冷媒回路に四方弁１２が設けられる。室内機１０に、室内熱交換器１３が設けられ、室外機１１に、圧縮機１、四方弁１２、室外熱交換器１４、２つの流量調整装置６ａ，６ｂおよび３つのレシーバ５ａ，５ｂ，５ｃが設けられる。また、室外機１１に、室外熱交換器用のファン１５が設けられ、室内機１０に、室内熱交換器用のファン１６が設けられる。なお、図中、１７は冷媒の充填時などに使用する二方弁、１８は同じく三方弁、１９はバイパス配管用の二方弁である。
【００２６】
圧縮機１から吐出された冷媒が、凝縮器２、絞り部３、蒸発器４を経て圧縮機１に戻る。このように冷媒が冷媒回路を循環する冷凍サイクルが形成される。図２の空気調和機において、四方弁１２により、空調運転の運転モードに応じて冷媒の流れ方向が切り替えられる。
【００２７】
冷房モードあるいは除霜モードのとき、室内熱交換器１３が蒸発器４となり、室外熱交換器１４が凝縮器２となる。第１流量調整装置６ａが高圧側流量調整装置６Ａ、第２流量調整装置６ｂが低圧側流量調整装置６Ｂとなる。レシーバ５ａがレシーバ５Ａ、レシーバ５ｂがレシーバ５Ｂ、レシーバ５ｃがレシーバ５Ｃに対応する。
【００２８】
暖房モードのときには、冷媒の流れ方向が逆となり、室内熱交換器１３が凝縮器２となり、室外熱交換器１４が蒸発器４となる。第２流量調整装置６ｂが高圧側流量調整装置６Ａ、第１流量調整装置６ａが低圧側流量調整装置６Ｂとなる。レシーバ５ｃがレシーバ５Ａ、レシーバ５ｂがレシーバ５Ｂ、レシーバ５ａがレシーバ５Ｃに対応する。
【００２９】
レシーバ５は、円筒状の容器であり、各レシーバ５の容積および形状は同じである。レシーバ５の底面に出入口が形成され、出入口は下向きとされる。レシーバ５は、室外熱交換器１４と室内熱交換器１３とをつなぐ接続配管７および各流量調整装置６よりも上方に位置する。連結管８は、接続配管７よりも小径とされ、接続配管７から上方に延びるように設けられる。連結管８の上部がレシーバ５の底面に接続され、下部が接続配管７に接続される。連結管８と接続配管７とは逆Ｔ形に接続された構造となる。
【００３０】
室外機１１に設けられたレシーバ５は、室外熱交換器１４の近傍に配置される。図３、図４に示すように、室外熱交換器１４は室外機１１の背面側に配置され、室外熱交換器１４の左右方向の一側に、接続配管７を含む冷媒回路の配管や弁などの部品が配置される。それぞれの部品の間に隙間が形成される。各レシーバ５は、室外機１１内の一側に配され、部品の隙間に配置される。レシーバ５が室外機１１の背面側に配置されるので、太陽熱の影響を受けにくく、レシーバ５が高温になりにくい。
【００３１】
圧縮機１の吐出側と室外熱交換器１４とを接続する配管は、室外機１１の背面側を通り、他の配管よりも大径とされる。この大径の配管に、各レシーバ５が取り付けられる。各レシーバ５は、大径の配管以外の他の配管から離されて配される。各レシーバ５は他の配管や部品と接触しない。
【００３２】
レシーバ５の固定方法として、レシーバ５が配管にろう付けされる、あるいはバンドなどの結束部材によりレシーバ５が配管に固定される。各レシーバ５は互いに接触しないように固定される。冷房モード時に、この配管に、高温高圧のガス冷媒が安定した状態で流れるため、配管の振動が少ない。この配管にレシーバ５を固定することにより、レシーバ５の振動を抑制することができ、冷媒がレシーバ５に出入りする際の騒音をなくすことができる。また、レシーバ５や配管が振動しても、各レシーバ５は大径の配管以外の他の配管や部品には接触しないので、騒音は生じない。なお、室外機１１内の隙間の形状は複雑であるので、隙間の形状に応じて、レシーバ５の形状を変えてもよい。ただし、レシーバ５の容積は変えない。
【００３３】
図５に示すように、空気調和機は、冷凍サイクルを制御して、空調運転を行う制御装置２０を備えている。空気調和機には、凝縮器２の温度を検出する凝縮器温度センサ２１、蒸発器４の温度を検出する蒸発器温度センサ２２、圧縮機１から吐出された冷媒の吐出温度を検出する吐出温度センサ２３、圧縮機１に吸入される冷媒のサクション温度を検出するサクション温度センサ２４、室温センサ２５、外気温センサ２６が設けられる。制御装置２０は、ユーザが所望した空調運転に応じて、これらの温度センサの出力に基づき、圧縮機１、ファン１５，１６、流量調整装置６の動作を制御して、冷凍サイクルを制御する。
【００３４】
なお、制御装置２０は、室内機１０に設けられた室内制御部と、室外機１１に設けられた室外制御部とから構成される。室内制御部と室外制御部とは互いに通信可能に接続され、両者が連携して室内機１０および室外機１１の動作を制御する。
【００３５】
冷媒回路に設けられる複数の流量調整装置６は同じタイプの膨張弁とされる。この膨張弁は、０〜５００段階の間で開度を可変できる。膨張弁では、開度に応じた開口面積となり、通過する冷媒量を可変することができる。したがって、各流量調整装置６の開度の大小は流量調整装置６を通過する冷媒量の大小に対応する。開度が大きくなるほど、通過する冷媒量は増える。
【００３６】
高圧側流量調整装置６Ａおよび低圧側流量調整装置６Ｂの開度をそれぞれ変えることにより、各流量調整装置６Ａ，６Ｂを通過する冷媒量が変化して、各流量調整装置６Ａ，６Ｂの上流側と下流側とにおいて冷媒の圧力差が生じる。低圧側流量調整装置６Ｂの開度を高圧側流量調整装置６Ａの開度より大きくすると、高圧側流量調整装置６Ａの上流側の圧力が下流側の圧力より高くなる。高圧側流量調整装置６Ａの上流側にある第１レシーバ５Ａの連結管８に液冷媒が流れ込み、第１レシーバ５Ａに液冷媒が溜まる。高圧側流量調整装置６Ａの下流側にある第２レシーバ５Ｂおよび第３レシーバ５Ｃには、液冷媒は溜まらない。なお、第２レシーバ５Ｂ内の圧力が高圧側流量調整装置６Ａと低圧側流量調整装置６Ｂとの間における冷媒の圧力より低い場合、その圧力差に応じて液冷媒が第２レシーバ５Ｂに流れ込んで溜まる。
【００３７】
ここで、高圧側流量調整装置６Ａの開度が大きくされると、高圧側流量調整装置６Ａの上流側の圧力が低くなる。第１レシーバ５Ａに溜まっている液冷媒が冷媒回路に排出される。
【００３８】
高圧側流量調整装置６Ａの開度を低圧側流量調整装置６Ｂの開度より大きくすると、低圧側流量調整装置６Ｂの上流側の圧力が下流側の圧力より高くなる。これにより、低圧側流量調整装置６Ｂの上流側にある第１レシーバ５Ａおよび第２レシーバ５Ｂに液冷媒が溜まり、低圧側流量調整装置６Ｂの下流側にある第３レシーバ５Ｃには、液冷媒は溜まらない。
【００３９】
ここで、低圧側流量調整装置６Ｂの開度が大きくされると、低圧側流量調整装置６Ｂの上流側の圧力が低くなる。第１レシーバ５Ａおよび第２レシーバ５Ｂに溜まっている液冷媒が冷媒回路に排出される。
【００４０】
空調運転が行われるとき、制御装置２０は、室温が設定温度になるように冷凍サイクルを制御する。このとき、制御装置２０は、運転状況に応じて冷媒回路を循環する冷媒量が最適になるように冷媒量を調整する。冷媒回路に充填された冷媒の一部は、レシーバ５に溜められ、残りの冷媒が冷媒回路を循環する。循環する冷媒量のうち、ＣＯＰが最大となるときの冷媒量が最適冷媒量とされる。最適冷媒量は、運転モードによって異なり、さらに圧縮機１の回転数、外気温、室温、室内外の熱交換器の容積によっても異なる。例えば、冷房モードにおいて、急速に冷やす急速冷房モード時には、より多くの冷媒が必要となる。
【００４１】
空調運転が開始されると、制御装置２０は、設定温度と室温とに基づいて圧縮機１の目標回転数を設定し、目標回転数に応じて高圧側および低圧側流量調整装置６Ａ，６Ｂの開度を決める。制御装置２０は、決められた運転条件にしたがって圧縮機１、各流量調整装置６Ａ，６Ｂ、ファン１５，１６などを制御する。また、制御装置２０は、目標回転数および運転モード（冷房モード、暖房モードなど）に応じて各流量調整装置６Ａ，６Ｂの初期開度を決める。
【００４２】
空気調和機が停止しているとき、高圧側および低圧側流量調整装置６Ａ，６Ｂは、全開されている。空調運転が開始されると、制御装置２０は、各流量調整装置６Ａ，６Ｂのイニシャライズを行う。すなわち、各流量調整装置６Ａ，６Ｂが一旦全閉された後、各流量調整装置６Ａ，６Ｂはそれぞれ初期開度まで開かれる。この後、圧縮機１が起動され、冷媒が冷媒回路を循環する。
【００４３】
ここで、空調運転の起動時に、制御装置２０は、低圧側流量調整装置６Ｂの開度が高圧側流量調整装置６Ａの開度よりも大きくなるように、各流量調整装置６Ａ，６Ｂを動作させる。例えば、低圧側流量調整装置６Ｂが全開され、高圧側流量調整装置６Ａが決められた初期開度にされる。この間、圧縮機１の回転数は一定とされる。第２レシーバ５Ｂに溜まっていた液冷媒が冷媒回路に流れ出す。また、高圧側流量調整装置６Ａを開けることにより、上流側の第１レシーバ５Ａに溜まっていた液冷媒の一部が冷媒回路に流れ出す。このように、冷媒回路を循環する冷媒が増えることにより、凝縮器２の出口側の過冷却が大きくなって、空調能力を高めることができる。暖房モードの場合、運転開始からより温度の高い温風を吹き出すことができる。
【００４４】
制御装置２０は、空調運転の開始後に冷凍サイクルが安定したとき、循環する冷媒量が最適冷媒量となるように冷媒量調整制御を行う。冷凍サイクルの安定の判断は、圧縮機１から吐出される冷媒の温度によって行われる。制御装置２０は、吐出温度センサ２３の出力に基づいて吐出温度の変化を監視する。吐出温度の変化が小さくなったとき、制御装置２０は、吐出温度が安定したことを認識し、冷凍サイクルが安定したと判断する。
【００４５】
冷媒量調整制御では、運転モード、過熱度、圧縮機１の回転数、外気温、室温などの運転状況に応じて、高圧側および低圧側流量調整装置６Ａ，６Ｂの開度が設定される。制御装置２０は、冷媒量調整制御を行うとき、運転モード、外気温に基づいて圧縮機１の回転数を決め、この回転数に応じて最適な冷媒量を設定し、最適な冷媒量となるように各流量調整装置６Ａ，６Ｂの開度を決める。そして、制御装置２０は、決められた開度になるように各流量調整装置６Ａ，６Ｂを制御する。なお、運転状況に応じた各流量調整装置６Ａ，６Ｂの開度は、実験等により予め決められ、制御装置２０のメモリに記憶されている。制御装置２０は、空調運転中、現在の運転状況に応じた各流量調整装置６Ａ，６Ｂの開度をメモリから読み出し、読み出した開度に応じて各流量調整装置６Ａ，６Ｂを動作させる。
【００４６】
制御装置２０は、冷凍サイクルが安定したことを確認すると、設定された開度になるように高圧側および低圧側流量調整装置６Ａ，６Ｂを動作させる。すなわち、一方の流量調整装置６が制御され、他方の流量調整装置６が全開とされる。各流量調整装置６Ａ，６Ｂの動作順として、まず他方の流量調整装置６が全開され、次いで一方の流量調整装置６が設定された開度まで動作する。
【００４７】
高圧側流量調整装置６Ａの開度が設定された開度に制御され、低圧側流量調整装置６Ｂが全開されると、第１レシーバ５Ａでは、液冷媒が流入して溜まる。第２、第３レシーバ５Ｂ，５Ｃには、液冷媒は溜まらない。すなわち、第２、第３レシーバ５Ｂ，５Ｃでは、冷媒は出入りしない、あるいは溜まっている液冷媒が排出される。
【００４８】
また、低圧側流量調整装置６Ｂの開度が設定された開度に制御され、高圧側流量調整装置６Ａが全開されると、第１、第２レシーバ５Ａ，５Ｂでは、液冷媒が流入して溜まる。第３レシーバ５Ｃには、液冷媒は溜まらない。すなわち、第３レシーバ５Ｃでは、冷媒は出入りしない、あるいは溜まっている液冷媒が排出される。このように、レシーバ５よりも冷媒の流れ方向の下流側に位置する流量調整装置６を制御することにより、この流量調整装置６の上流側に位置するレシーバ５に溜まる冷媒量を調整することができる。
【００４９】
また、２つの流量調整装置６の開度を制御してもよい。低圧側流量調整装置６Ｂの開度が高圧側流量調整装置６Ａの開度より大きくなるように制御されると、それぞれの流量調整装置６の上流側と下流側において、流れる冷媒に圧力差が生じる。第１レシーバ５Ａに液冷媒が溜まるとともに、第２レシーバ５Ｂにも液冷媒が少し溜まる。高圧側流量調整装置６Ａの開度が低圧側流量調整装置６Ｂの開度より大きくなるように制御されると、第２レシーバ５Ｂに液冷媒が溜まるとともに、第１レシーバ５Ａにも液冷媒が少し溜まる。
【００５０】
したがって、各流量調整装置６を制御することにより、各レシーバ５に溜まる冷媒量が異なり、冷媒回路を循環する冷媒量を調整することが可能となる。そして、運転状況に応じた最適な冷媒量に容易にすることができる。これにより、空気調和機を効率的に運転することができ、消費電力の低減や運転能力の向上を図れる。
【００５１】
ここで、運転状況は変化していくので、制御装置２０は、室温、外気温などに応じて圧縮機１の回転数を変える。圧縮機１の回転数の変化に伴って、最適な冷媒量は変化する。圧縮機１の回転数が上がると、最適な冷媒量は多くなり、圧縮機１の回転数が下がると、最適な冷媒量は少なくなる。
【００５２】
冷媒回路を循環する冷媒量を多くする場合、制御装置２０は、低圧側流量調整装置６Ｂを全開にし、高圧側流量調整装置６Ａを制御する。第１レシーバ５Ａでは、液冷媒が流入して溜まるが、第２、第３レシーバ５Ｂ，５Ｃでは、溜まっていた液冷媒が流れ出す。したがって、第１レシーバ５Ａの容積に応じた冷媒量だけが溜まり、循環する冷媒量は多くなる。
【００５３】
冷媒回路を循環する冷媒量を少なくする場合、制御装置２０は、高圧側流量調整装置６Ａを全開にし、低圧側流量調整装置６Ｂを制御する。第１、第２レシーバ５Ａ，５Ｂでは、液冷媒が流入して溜まるが、第３レシーバ５Ｃでは、溜まっていた液冷媒が流れ出す。したがって、第１レシーバ５Ａと第２レシーバ５Ｂとの合計容積に応じて冷媒が溜まり、循環する冷媒量は少なくなる。
【００５４】
また、外気温や室温が変化すると、過熱度が変化する。制御装置２０は、過熱度の変動に応じて各流量調整装置６の開度を制御する。なお、制御装置２０は、蒸発器温度センサ２２あるいはサクション温度センサ２４によって検出された蒸発器４の温度に基づいて過熱度の変化を判断する。また、過熱度は、蒸発器４の入口側の温度と圧縮機１の吸入側の温度とに基づいて求めてもよい。
【００５５】
過熱度が大きくなったとき、制御装置２０は、一方の流量調整装置６の開度が大きくなるように制御する。例えば、高圧側流量調整装置６Ａが制御されているとき、高圧側流量調整装置６Ａの開度が大きくなると、第１レシーバ５Ａに溜まっていた液冷媒が減る。蒸発器４を通過する冷媒が増えることにより、過熱度が小さくなる。また、過熱度が小さくなったとき、制御装置２０は、一方の流量調整装置６の開度が小さくなるように制御する。例えば、高圧側流量調整装置６Ａが制御されているとき、高圧側流量調整装置６Ａの開度が小さくなると、第１レシーバ５Ａに溜まる液冷媒が増える。蒸発器４を通過する冷媒が減ることにより、過熱度が大きくなる。
【００５６】
なお、上記の冷媒回路では、３つのレシーバ５と２つの流量調整装置６を有しているが、レシーバ５は、２つあるいは４つ以上であってもよい。２つのレシーバ５に対しては、２つあるいは３つの流量調整装置６が設けられる。４つのレシーバ５に対しては、３つ〜５つの流量調整装置６が設けられる。また、３つのレシーバ５に対しては、３つあるいは４つの流量調整装置６を設けてもよい。レシーバ５と流量調整装置６とは、冷媒の流れ方向において交互に配される。レシーバ５の数と流量調整装置６の数によって、制御可能な冷媒量を増減することが可能となる。数が多いほど、様々な冷媒量に調整が可能となる。
【００５７】
（第２の実施形態）
第１の実施形態の空気調和機において、室内機１０に設置される室内熱交換器１３と室外機１１に設置される室外熱交換器１４とでは、容積が異なることがある。容積が異なることにより、運転モードに応じて最適な冷媒量も異なる。室外熱交換器１４の容積が室内熱交換器１３の容積より大のとき、冷房モード時の最適な冷媒量は暖房モード時の最適な冷媒量よりも大となる。室内熱交換器１３の容積が室外熱交換器１４の容積より大のとき、暖房モード時の最適な冷媒量は冷房モード時の最適な冷媒量よりも大となる。
【００５８】
室内外の熱交換器１３，１４の容積の大小に関する情報は、空気調和機の工場出荷時あるいは設置時に予め設定される。制御装置２０は、この情報に基づいて、空調運転時に循環する冷媒量を多くするのか少なくするのかを決める。そして、制御装置２０は、運転モードに応じた最適な冷媒量になるように、流量調整装置６を制御する。なお、室内外の熱交換器１３，１４を除くその他の構成および動作は、第１の実施形態と同じである。
【００５９】
すなわち、凝縮器２の容積が蒸発器４の容積より大のとき、制御装置２０は、高圧側流量調整装置６Ａを制御し、低圧側流量調整装置６Ｂを全開にする。第１レシーバ５Ａに冷媒が溜まり、第２、第３レシーバ５Ｂ，５Ｃには冷媒は溜まらない。これにより、循環する冷媒量を多くすることができる。逆に、制御装置２０は、低圧側流量調整装置６Ｂを制御し、高圧側流量調整装置６Ａを全開にすると、第１、第２レシーバ５Ａ，５Ｂに冷媒が溜まり、第３レシーバ５Ｃには冷媒は溜まらない。このとき、循環する冷媒量が少なくなる。
【００６０】
ここで、冷房モード時には、室外熱交換器１４が凝縮器２となり、室内熱交換器１３が蒸発器４となる。暖房モード時には、室内熱交換器１３が凝縮器２となり、室外熱交換器１４が蒸発器４となる。いずれの運転モードでも、凝縮器２に近い側の流量調整装置６が制御され、蒸発器４に近い側の流量調整装置６が全開にされることにより、循環する冷媒量が多くなる。
【００６１】
したがって、室内外の熱交換器１３，１４の容積に差があるとき、高圧側流量調整装置６Ａを制御して、低圧側流量調整装置６Ｂを全開にすることにより、運転モードに応じた適切な量の冷媒を循環させることができ、効率のよい空調運転を行うことができる。一方で、冷房モード時と暖房モード時で冷媒回路を循環する冷媒の流れが逆になる。例えば図２に示す冷媒回路において、高圧側流量調整装置６ａを制御して、低圧側流量調整装置６ｂを全開にすると、冷房モード時にレシーバ５ａに液冷媒が溜まるとすると、暖房モード時にはレシーバ５ｂ，５ｃに液冷媒が溜まる。このとき、室内熱交換器１３の容積が室外熱交換器１４の容積よりも小さい場合、レシーバ５ａの容積はレシーバ５ｃの容積よりも小とするほうがよい。室外熱交換器１４の容積が室内熱交換器１３の容積よりも小さい場合、レシーバ５ｃの容積はレシーバ５ａの容積よりも小とするほうがよい。このようにすることにより、冷媒過多の運転状態を避けやすく、最適な冷媒量での運転がしやすくなる。
【００６２】
図２に示す空気調和機において、室外熱交換器１４の容積が室内熱交換器１３の容積より大であるとき、冷房モード時には、制御装置２０は、第１流量調整装置６ａを制御し、第２流量調整装置６ｂを全開にする。第１レシーバ５ａだけに液冷媒が溜まり、冷媒回路を循環する冷媒量は増える。暖房モード時には、制御装置２０は、第１流量調整装置６ａを制御し、第２流量調整装置６ｂを全開にする。第２、第３のレシーバ５ｂ，５ｃに液冷媒が溜まり、冷媒回路を循環する冷媒量は減る。冷房モード時に循環する冷媒量は暖房モード時に循環する冷媒量よりも多くなる。
【００６３】
室内熱交換器１３の容積が室外熱交換器１４の容積より大であるとき、冷房モード時には、制御装置２０は、第２流量調整装置６ｂを制御し、第１流量調整装置６ａを全開にする。第１、第２レシーバ５ａ，５ｂに液冷媒が溜まり、冷媒回路を循環する冷媒量は減る。暖房モード時には、制御装置２０は、第２流量調整装置６ｂを制御し、第１流量調整装置６ａを全開にする。第３のレシーバ５ｃだけに液冷媒が溜まり、冷媒回路を循環する冷媒量は増える。暖房モード時に循環する冷媒量は冷房モード時に循環する冷媒量よりも多くなる。
【００６４】
（第３の実施形態）
本実施形態の空気調和機では、図６に示すように、レシーバが第１、第２レシーバ５Ａ，５Ｂとされ、第１レシーバ５Ａの上流側に高圧側流量調整装置６Ａが配され、第２レシーバ５Ｂの上流側に低圧側流量調整装置６Ｂが配される。低圧側流量調整装置６Ｂは第１レシーバ５Ａと第２レシーバ５Ｂとの間に位置する。なお、レシーバ５を除くその他の構成および動作は、第１の実施形態と同じである。
【００６５】
制御装置２０が、高圧側流量調整装置６Ａを制御し、低圧側流量調整装置６Ｂを全開にすると、第１、第２レシーバ５Ａ，５Ｂには、冷媒が出入りしない。制御装置２０が、低圧側流量調整装置６Ｂを制御し、高圧側流量調整装置６Ａを全開にすると、第１レシーバ５Ａに液冷媒が溜まる。
【００６６】
このように、レシーバ５の下流側に位置する流量調整装置６が動作すると、この流量調整装置６の上流に位置するレシーバ５に液冷媒が溜まる。すなわち、下流側の流量調整装置６が動作したときにレシーバ５に溜まる冷媒量は、上流側の流量調整装置６が動作したときにレシーバ５に溜まる冷媒量よりも多くなる。そのため、高圧側流量調整装置６Ａを制御したときに循環する冷媒量は、低圧側流量調整装置６Ｂを制御したときに循環する冷媒量よりも多くなる。したがって、動作させる流量調整装置６に応じて冷媒回路を循環する冷媒量を調整することが可能となり、運転状況に応じた最適な冷媒量にすることができる。
【００６７】
ここで、室外熱交換器１４の容積と室内熱交換器１３の容積とが異なる場合、運転モードによって最適な冷媒量は異なる。室外熱交換器１４の容積が室内熱交換器１３の容積より大の場合、冷房モード時の最適な冷媒量は暖房モード時の最適な冷媒量よりも多い。そのため、図７に示すように、第１レシーバ５ａが室外熱交換器１４側に配され、第２レシーバ５ｂが室内熱交換器１３側に配される。第１流量調整装置６ａは、第１レシーバ５ａと室外熱交換器１４との間に配され、第２流量調整装置６ｂは、第１レシーバ５ａと第２レシーバ５ｂとの間に配される。
【００６８】
冷房モード時に、制御装置２０が、第１流量調整装置６ａを制御し、第２流量調整装置６ｂを全開にすると、第１、第２レシーバ５ａ，５ｂでは、冷媒は出入りしない。循環する冷媒量は大となる。制御装置２０が、第２流量調整装置６ｂを制御し、第１流量調整装置６ａを全開にすると、第１レシーバ５ａに液冷媒が溜まり、第２レシーバ５ｂには、冷媒は溜まらない。循環する冷媒量は中となる。
【００６９】
暖房モード時に、制御装置２０が、第１流量調整装置６ａを制御し、第２流量調整装置６ｂを全開にすると、第１、第２レシーバ５ａ，５ｂに液冷媒が溜まる。循環する冷媒量は小となる。制御装置２０が、第２流量調整装置６ｂを制御し、第１流量調整装置６ａを全開にすると、第２レシーバ５ｂに液冷媒が溜まり、第１レシーバ５ａには、冷媒は溜まらない。循環する冷媒量は中となる。したがって、冷房モード時に循環する冷媒量を暖房モード時に循環する冷媒量よりも多くすることができる。
【００７０】
室内熱交換器１３の容積が室外熱交換器１４の容積より大の場合、暖房モード時の最適な冷媒量は冷房モード時の最適な冷媒量よりも多い。そのため、図８に示すように、第１レシーバ５ａが室外熱交換器側に配され、第２レシーバ５ｂが室内熱交換器側に配される。第１流量調整装置６ａは、第１レシーバ５ａと第２レシーバ５ｂとの間に配され、第２流量調整装置６ｂは、第１レシーバ５ａと室内熱交換器１３との間に配される。
【００７１】
冷房モード時に、制御装置２０が、第１流量調整装置６ａを制御し、第２流量調整装置６ｂを全開にすると、第１レシーバ５ａに液冷媒が溜まり、第２レシーバ５ｂには、冷媒は溜まらない。循環する冷媒量は中となる。制御装置２０が、第２流量調整装置６ｂを制御し、第１流量調整装置６ａを全開にすると、第１、第２レシーバ５ａ，５ｂに液冷媒が溜まる。循環する冷媒量は小となる。
【００７２】
暖房モード時に、制御装置２０が、第１流量調整装置６ａを制御し、第２流量調整装置６ｂを全開にすると、第２レシーバ５ｂに液冷媒が溜まり、第１レシーバ５ａには、冷媒は溜まらない。循環する冷媒量は中となる。制御装置２０が、第２流量調整装置６ｂを制御し、第１流量調整装置６ａを全開にすると、第１、第２レシーバ５ａ，５ｂには、冷媒は溜まらない。循環する冷媒量は大となる。したがって、暖房モード時に循環する冷媒量を冷房モード時に循環する冷媒量よりも多くすることができる。
【００７３】
（第４の実施形態）
上記の各実施形態では、複数のレシーバ５の容積は同じであるが、本実施形態では、各レシーバ５の容積がそれぞれ異なる。図１に示す３つのレシーバ５において、第１レシーバ５Ａの容積がＡ、第２レシーバ５Ｂの容積がＢ、第３レシーバ５Ｃの容積がＣとされる。Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ異なる値である。なお、その他の構成および動作は第１の実施形態と同じである。
【００７４】
制御装置２０が、高圧側流量調整装置６ａを制御し、低圧側流量調整装置６ｂを全開にすると、第１レシーバ５Ａに液冷媒が溜まり、第２、第３レシーバ５Ｂ，５Ｃには、冷媒は溜まらない。レシーバ５に溜まる冷媒量は最大Ａとなる。制御装置２０が、低圧側流量調整装置６Ｂを制御し、高圧側流量調整装置６Ａを全開にすると、第１、第２レシーバ５Ａ，５Ｂに液冷媒が溜まり、第３レシーバ５Ｃには、冷媒は溜まらない。レシーバ５に溜まる冷媒量は最大Ａ＋Ｂとなる。
【００７５】
このように、各流量調整装置６を制御することにより、各レシーバ５の容積に応じて循環する冷媒量が異なる。したがって、動作させる流量調整装置６に応じて冷媒回路を循環する冷媒量を細かく調整することが可能となり、運転状況に応じた最適な冷媒量にすることができる。
【００７６】
図２に示す３つのレシーバ５では、第１レシーバ５ａの容積がＡ、第２レシーバ５ｂの容積がＢ、第３レシーバ５ｃの容積がＣとされる。冷房モード時に、制御装置２０が、第１流量調整装置６ａを制御し、第２流量調整装置６ｂを全開にすると、第１レシーバ５ａに液冷媒が溜まる。レシーバ５に溜まる冷媒量は最大Ａとなる。制御装置２０が、第２流量調整装置６ｂを制御し、第１流量調整装置６ａを全開にすると、第１、第２レシーバ５ａ，５ｂに液冷媒が溜まる。レシーバ５に溜まる冷媒量は最大Ａ＋Ｂとなる。
【００７７】
暖房モード時に、制御装置２０が、第１流量調整装置６ａを制御し、第２流量調整装置６ｂを全開にすると、第２、第３レシーバ５ｂ，５ｃに液冷媒が溜まる。レシーバ５に溜まる冷媒量は最大Ｂ＋Ｃとなる。制御装置２０が、第２流量調整装置６ｂを制御し、第１流量調整装置６ａを全開にすると、第３レシーバ５ｃに液冷媒が溜まる。レシーバ５に溜まる冷媒量は最大Ｃとなる。
【００７８】
このように、複数のレシーバ５の容積が異なっていると、運転モードに応じて冷媒回路を循環する冷媒量を細かく調整することが可能となる。したがって、各流量調整装置６を制御することにより、運転状況に応じて容易に最適な冷媒量にすることができる。
【００７９】
（第５の実施形態）
空調運転の起動時、冷媒回路を循環する冷媒量が多いと、冷凍サイクルが効率よく安定する。そこで、本実施形態では、容積の異なるレシーバ５の並び順として、冷媒の流れ方向の上流側に位置するレシーバ５の容積を下流側に位置する他のレシーバ５の容積よりも小とする。なお、その他の構成および動作は第１の実施形態と同じである。
【００８０】
すなわち、凝縮器２と蒸発器４との間に配された複数のレシーバ５のうち、凝縮器２に近い位置にあるレシーバ５の容積が最小とされ、蒸発器４に近い位置にあるレシーバ５の容積が最大とされる。例えば、図１に示すように、レシーバ５が３つある場合、上流側の第１レシーバ５Ａの容積は小、第２レシーバ５Ｂの容積は中、下流側の第３レシーバ５Ｃの容積は大となる。
【００８１】
高圧側流量調整装置６Ａが制御され、低圧側流量調整装置６Ｂが全開にされたとき、第１レシーバ５Ａに冷媒が溜まる。低圧側流量調整装置６Ｂが制御され、高圧側流量調整装置６Ａが全開にされたとき、第１、第２レシーバ５Ａ，５Ｂに冷媒が溜まる。いずれの場合でも、下流側のレシーバ５には、冷媒は溜まらない。冷媒が溜まるレシーバ５は小、中の容積を有するレシーバ５となるため、全レシーバ５に溜められる冷媒量は容積が大のレシーバ５に溜まる場合に比べて少なく、冷媒回路を循環する冷媒量が多くなる。
【００８２】
ここで、凝縮器２に近い位置では、循環する冷媒の圧力が高いので、レシーバ５に冷媒が溜まりやすい。しかし、循環する冷媒量を多くする場合、レシーバ５の容積が大きいと、冷媒が多く溜まってしまう。冷媒が溜まり過ぎるのを避けるため、高圧側にあるレシーバ５の容積は小さいほうがよい。したがって、容積の小さいレシーバ５を凝縮器２に近い位置に設けることは、循環する冷媒量を多くするときに好適な配置となる。
【００８３】
また、冷媒回路を循環する最適な冷媒量は運転状況に応じて異なる。複数のレシーバ５が容積の小さいものから順に配置されているとき、制御する流量調整装置６に応じて全レシーバ５に溜まる冷媒量を容易に計算できる。したがって、循環する冷媒量を最適にするための各流量調整装置６の制御を容易に行える。
【００８４】
ところで、室内外の熱交換器１３，１４の容積は設置時に決まっている。それぞれの熱交換器１３，１４の容積に基づいて、循環する冷媒量が冷房モード時に多く必要か暖房モード時に多く必要かが決まる。これに基づいて、容積の異なるレシーバ５の並び順が決められる。
【００８５】
室外熱交換器１４の容積が室内熱交換器１３の容積より大のとき、冷房モード時に必要な冷媒量は暖房モード時よりも多い。このとき、図２に示す３つのレシーバ５において、第１レシーバ５ａの容積は小、第２レシーバ５ｂの容積は中、第３レシーバ５ｃの容積は大とされる。
【００８６】
冷房モード時に、第１流量調整装置６ａが制御され、第２流量調整装置６ｂが全開にされたとき、第１レシーバ５ａに液冷媒が溜まる。第２流量調整装置６ｂが制御され、第１流量調整装置６ａが全開にされたとき、第１、第２レシーバ５ａ，５ｂに液冷媒が溜まる。いずれの場合でも、第３レシーバ５ｃには、冷媒は溜まらない。
【００８７】
暖房モード時に、第１流量調整装置６ａが制御され、第２流量調整装置６ｂが全開にされたとき、第２、第３レシーバ５ｂ，５ｃに液冷媒が溜まる。第２流量調整装置６ｂが制御され、第１流量調整装置６ａが全開にされたとき、第３レシーバ５ｃに液冷媒が溜まる。
【００８８】
冷房モード時には、小、中の容積を有するレシーバ５に液冷媒が溜り、暖房モード時には、中、大の容積を有するレシーバ５に液冷媒が溜まる。そのため、レシーバ５に溜められる冷媒量は暖房モード時に多く、冷房モード時には少なくなり、冷房モード時に冷媒回路を循環する冷媒量が暖房モード時より多くなる。
【００８９】
室内熱交換器１３の容積が室外熱交換器１４の容積より大のとき、暖房モード時に必要な冷媒量は冷房モード時よりも多い。このとき、図２に示す３つのレシーバ５において、第３レシーバ５ｃの容積は小、第２レシーバ５ｂの容積は中、第１レシーバ５ａの容積は大とされる。
【００９０】
暖房モード時に、第２流量調整装置６ｂが制御され、第１流量調整装置５ａが全開にされたとき、第３レシーバ５ｃに液冷媒が溜まる。第１流量調整装置６ａが制御され、第２流量調整装置６ｂが全開にされたとき、第２、第３レシーバ５ｂ，５ｃに液冷媒が溜まる。
【００９１】
冷房モード時に、第１流量調整装置６ａが制御され、第２流量調整装置６ｂが全開にされたとき、第１レシーバ５ａに液冷媒が溜まる。第２流量調整装置６ｂが制御され、第１流量調整装置６ａが全開にされたとき、第１、第２レシーバ５ａ，５ｂに液冷媒が溜まる。
【００９２】
暖房モード時には、小、中の容積を有するレシーバ５に液冷媒が溜り、冷房モード時には、中、大の容積を有するレシーバ５に液冷媒が溜まる。そのため、レシーバ５に溜められる冷媒量は冷房モード時に多く、暖房モード時には少なくなり、暖房モード時に冷媒回路を循環する冷媒量が冷房モード時より多くなる。
【００９３】
また、レシーバ５が２つの場合、室外熱交換器１４の容積が室内熱交換器１３の容積より大のとき、図７に示す第１レシーバ５ａの容積が小、第２レシーバ５ｂの容積が大とされる。冷房モード時に、第２流量調整装置６ｂが制御され、第１流量調整装置６ａが全開にされたとき、第１レシーバ５ａに液冷媒が溜まる。第１流量調整装置６ａが制御され、第２流量調整装置６ｂが全開にされたとき、各レシーバ５ａ，５ｂには、冷媒は溜まらない。
【００９４】
暖房モード時に、第２流量調整装置６ｂが制御され、第１流量調整装置６ａが全開にされたとき、第２レシーバ５ｂに液冷媒が溜まる。第１流量調整装置６ａが制御され、第２流量調整装置６ｂが全開にされたとき、第１、第２レシーバ５ａ，５ｂに液冷媒が溜まる。この場合でも、冷房モード時に冷媒回路を循環する冷媒量が暖房モード時よりも多くなる。
【００９５】
室内熱交換器１３の容積が室外熱交換器１４の容積より大のとき、図８に示す第２レシーバ５ｂの容積が小、第１レシーバ５ａの容積が大とされる。冷房モード時に、第１流量調整装置６ａが制御され、第２流量調整装置６ｂが全開にされたとき、第２レシーバ５ｂに液冷媒が溜まる。第２流量調整装置６ｂが制御され、第１流量調整装置６ａが全開にされたとき、第１、第２レシーバ５ａ，５ｂに液冷媒が溜まる。
【００９６】
暖房モード時に、第２流量調整装置６ｂが制御され、第１流量調整装置６ａが全開にされたとき、各レシーバ５ａ，５ｂには、冷媒は溜まらない。第１流量調整装置６ａが制御され、第２流量調整装置６ｂが全開にされたとき、第２レシーバ５ｂに液冷媒が溜まる。この場合でも、暖房モード時に冷媒回路を循環する冷媒量が冷房モード時よりも多くなる。
【００９７】
（第６の実施形態）
空調運転中、流量調整装置は過熱度の変化等の運転状況に応じて制御される。流量調整装置６の制御に応じて、レシーバ５に溜まる冷媒量が変動し、冷媒回路を循環する冷媒が調整される。流量調整装置６が全開されると、流量調整装置６を通過する冷媒量が多くなる。
【００９８】
ところで、冷媒が流量調整装置６を通過するときに圧力損失が生じる。流量調整装置６が多くなるほど、圧力損失も大きくなる。圧力損失が大きくなると、冷媒が蒸発器４に流れ込みにくくなり、過熱度が大きくなる。そのため、圧縮機１からの吐出温度が上昇し、空調能力が不足して、運転効率が悪くなる。流量調整装置６の開度を大きくすることにより、蒸発器４に流れ込む冷媒を増やすことができる。
【００９９】
しかし、流量調整装置６が全開あるいは全開近くの開度であるとき、循環する冷媒量が不足するような事態が起こった場合、これ以上流量調整装置６を開いても、循環する冷媒量を増やすことができない。すなわち、流量調整装置６の制御により対処することができない。
【０１００】
本実施形態では、このような場合に、圧縮機１の回転数を下げる制御を行うことにより、流量調整装置６を制御可能にして、冷媒量を調整できるようにする。すなわち、複数の流量調整装置６の開度が所定の開度以上になったとき、制御装置２０は、圧縮機１の回転数を下げる。
【０１０１】
図９に示すように、冷媒回路の室外熱交換器１４と室内熱交換器１３との間に２つの流量調整装置６ａ，６ｂが設けられ、第１流量調整装置６ａと第２流量調整装置６ｂとの間に１つのレシーバ５が設けられる。なお、レシーバ５が１つであることを除いて、その他の構成および動作は上記の各実施形態と同じである。
【０１０２】
空調運転が行われると、制御装置２０は、冷凍サイクルが安定したことを確認してから各流量調整装置６を制御する。例えば冷房モード時には、第２流量調整装置６ｂが全開にされ、第１流量調整装置６ａの開度が設定された開度にされる。そして、運転状況に応じて第１流量調整装置６ａが制御される。過熱度が大きくなると、制御装置２０は、第１流量調整装置６ａの開度が大きくなるように第１流量調整装置６ａを制御する。第１流量調整装置６ａを通る冷媒量が多くなり、室内熱交換器１３に流れ込む冷媒が増え、過熱度が小さくなる。
【０１０３】
空調運転中、制御装置２０は、循環する冷媒量を調整するために過熱度などの運転状況に応じて流量調整装置６の開度を変化させるが、流量調整装置６の制御により冷媒量を調整可能か否かを判断する。
【０１０４】
すなわち、図１０に示すように、制御装置２０は、第１、第２流量調整装置６ａ，６ｂの開度が所定の開度以上であるかをチェックする（Ｓ１）。所定の開度は、全開に近い開度とされ、例えば８０％に設定される。なお、第２流量調整装置６ｂは全開にされるが、第２流量調整装置６ｂの開度は所定の開度以上であればよい。第１流量調整装置６ａの開度が所定の開度以上になると、制御装置２０は、流量調整装置６の制御により冷媒量を調整するのが不可能であると判断し、圧縮機１の回転数を下げるように圧縮機１を制御する（Ｓ２）。例えば、圧縮機１の回転数は５００ｒｐｍ下げられる。
【０１０５】
圧縮機１の回転数が下がると、圧縮機１の回転数に応じた最適な冷媒量は少なくなる。そこで、制御装置２０は、圧縮機１の回転数に応じて第１流量調整装置６ａの開度を変更する（Ｓ３）。第１流量調整装置６ａの開度は、低下した回転数に応じた開度となり、第１流量調整装置６ａの開度は小さくなる。制御装置２０は、変更後の開度が所定の開度以上であるかをチェックする（Ｓ２）。所定の開度以上である場合、制御装置２０は、再度圧縮機１を制御して、圧縮機１の回転数を例えば５００ｒｐｍ下げる。圧縮機１の回転数の低下に応じて、第１流量調整装置６ａの開度が小さくなるように変更される。
【０１０６】
第１流量調整装置６ａの開度が所定の開度より小さくなると、図１１に示すように、一定時間経過してから、制御装置２０は、室温が設定温度よりも高くなったかをチェックする（Ｓ４）。室温が設定温度より高いとき、制御装置２０は、圧縮機１の回転数を上げるように圧縮機１を制御する（Ｓ５）。例えば、圧縮機１の回転数は５００ｒｐｍ上げられる。制御装置２０は、圧縮機１の回転数に応じて第１流量調整装置６ａの開度を変更する（Ｓ６）。第１流量調整装置６ａの開度は、圧縮機１の上昇した回転数に応じた開度となり、第１流量調整装置６ａの開度は大きくなる。その後、制御装置２０は、第１、第２流量調整装置６ａ，６ｂの開度が所定の開度以上であるかをチェックする（Ｓ１）。
【０１０７】
空調負荷が大きい場合に、各流量調整装置６が全開あるいは全開近くになってこれ以上制御できない事態になっても、圧縮機１の回転数を下げることにより、圧縮機１の回転数に応じた最適な冷媒量は少なくなる。これに伴い流量調整装置６では、低下した回転数に応じた開度となり、第１流量調整装置６ａの開度は小さくなるので、流量調整装置６の制御が可能となる。すなわち、過熱度が大きくなったとき、上記の制御によって流量調整装置６の開度を大きくすることができる。流量調整装置６の開度に変更によって、レシーバ５に溜まっている液冷媒が冷媒回路に排出されて、循環する冷媒量が多くなり、過熱度を小さくすることができる。したがって、流量調整装置６の制御により最適な冷媒量に調整することができる。
【０１０８】
空調負荷が小さい場合、上記の制御を行うことにより、循環する冷媒量を少なくしても十分な空調負荷を得ることができる。そのため、圧縮機１の回転数を低くすることができ、空気調和機の省電力化を図れる。空調負荷が大きい場合、上記の制御を行うことにより、循環する冷媒量を多くでき、適正な過熱度を維持することができる。そのため、空調能力が高く、かつ効率のよい空調運転を行える。
【０１０９】
また、特に高湿度で外気温が高いといった特定の環境のとき、空調負荷が大きくなるので、循環する冷媒量を多くしなければならない。しかし、流量調整装置６を全開にしても、冷媒が流量調整装置６を通る際の圧力損失により蒸発器４に流れ込む冷媒が足らなくなり、蒸発器４に温度むらが発生する。室温とほぼ同じ温度のガス冷媒が蒸発器４である室内熱交換器１３に流れ込むと、吸い込まれた室内の空気に含まれる水分が室内熱交換器１３で十分に凝縮せずに吹出口に流れ、この空気が吹出口を通るときに吹出口の壁に露が付く。溜まった露が吹き出される風によって飛ばされ、吹出口から水が室内に飛散する。
【０１１０】
このような特定環境において、空調負荷が大きいときに上記の制御を行うことにより、冷媒の循環量を調整して、流量調整装置６を全開近くまで開かなくても制御可能な範囲で動作させることができる。これにより、冷媒不足を解消できる。したがって、蒸発器４に温度むらが生じないので、露付きを防止でき、水の飛散を防ぐことができる。
【０１１１】
なお、暖房モードで空調運転が行われるときにも、上記の制御が行われる。空調負荷に応じて流量調整装置６を制御することができ、最適な冷媒量に調整することができる。また、流量調整装置６が複数あるとき、流量調整装置６が１つのときよりも圧力損失が大きくなるが、上記と同様の制御を行うことにより、冷媒量が不足することをなくすことができ、効率のよい空調運転を行える。
【０１１２】
また、レシーバ５が複数設けられ、各レシーバ５に応じて流量調整装置６も複数以上設けられている冷媒回路においても、全ての流量調整装置６が所定の開度以上になったとき、上記と同様の制御が行われる。
【０１１３】
（第７の実施形態）
上記のように、冷房モードで空調運転中、高湿度で外気温が高い特定の環境では、空調負荷が大きくなる。空調能力を高めるために循環する冷媒量を多くしなければならない。しかし、流量調整装置６を全開あるいは全開近くまでにしても、冷媒が流量調整装置６を通る際の圧力損失により、室内熱交換器１３において冷媒不足が生じ、吹出口に露が付くといった問題が生じる。そこで、本実施形態では、このような露付きを防止するために、制御装置２０は、露付き防止制御を行う。なお、その他の構成および動作は第６の実施形態と同じである。
【０１１４】
冷房モードで空調運転が行われているとき、制御装置２０は、過熱度の変化に基づいて第１、第２流量調整装置６ａ，６ｂを制御する。第２流量調整装置６ｂは全開とされ、第１流量調整装置６ａの開度が変化する。図１２に示すように、空調負荷が大きくなって、循環する冷媒量が多い状態になる（Ｓ１０）と、第１流量調整装置６ａが全開になる（Ｓ１１）。制御装置２０は、各流量調整装置６ａ，６ｂの開度が所定の開度以上、例えば８０％以上になったことを確認して、露付き防止制御を開始し、圧縮機１の回転数を下げるように圧縮機１を制御する（Ｓ１２）。そして、制御装置２０は、室外熱交換器用のファン１５の回転数を下げるようにファン１５を制御する（Ｓ１３）。
【０１１５】
制御装置２０が圧縮機１の回転数の低下に応じて第１流量調整装置６ａの開度を変更すると、第１流量調整装置６ａの開度は小さくなる。圧縮機１の回転数に応じて最適な冷媒量も下がる。開度を大きくできるように第１流量調整装置６ａは制御可能となるので、空調負荷が大きくても第１流量調整装置６ａの開度を大きくすることができる。第１流量調整装置６ａの開度を大きくすることにより、循環する冷媒量が多くなり、空調負荷が大きい状況でも、冷媒量を最適に調整することができる。これによって、室内熱交換器１３における冷媒不足を解消でき、室内熱交換器１３に温度むらは生じず、露付きを防止することができる。
【０１１６】
圧縮機１の回転数が下がると同時に、室外熱交換器用のファン１５の回転数を下げることにより、室外熱交換器１４に向かう風速が弱まり、室外熱交換器１４での冷媒の放熱が減る。室外熱交換器１４に溜まる冷媒が減ることにより、循環する冷媒量が多くなり、冷媒不足を補うことができる。圧縮機１の回転数を下げるだけの場合に比べて、循環する冷媒量を多くすることが可能となる。すなわち、圧縮機１の回転数の下げ幅を小さくしても、冷媒不足を解消できるだけの冷媒量を確保することができる。空調能力は圧縮機１の回転数に比例するので、圧縮機１の回転数の低下が小さいほど空調能力の低下を抑えることができる。したがって、室内熱交換器１３に十分な冷媒が流れ、過熱度を小さくすることができ、空調負荷が大きくても効率よく空調運転することができる。
【０１１７】
なお、上記では、各流量調整装置６の開度が全開あるいは全開近くになったとき、制御装置２０は循環する冷媒量が多い状態であると判断して、露付き防止制御を開始する。この代わりに、制御装置２０は、空調負荷が大きいとき、循環する冷媒量が多い状態になったことを検知して、露付き防止制御を行ってもよい。すなわち、冷房モード時に、制御装置２０は、外気温と室内熱交換器１３の温度を検出し、これらの情報に基づいて循環する冷媒量が多い状態であるかを判断する。外気温が所定温度以上で蒸発器４（室内熱交換器１３）の温度あるいは圧縮機１の吐出温度あるいはサクション温度が所定温度以上になったとき、制御装置２０は、循環する冷媒量が多い状態であると判断する。この状態になったとき、各流量調整装置６の開度は所定の開度以上になっている。
【０１１８】
また、過熱度が大きくなり、流量調整装置６の開度が全開あるいは全開近くになったときに、凝縮器２用のファンの回転数だけを下げるようにしてもよい。凝縮器２の熱交換能力が低下するので、凝縮器２に溜まる冷媒が減り、循環する冷媒量を多くすることができる。したがって、冷房モード時だけでなく暖房モード時においても、流量調整装置６を全開近くまで開かなくても、循環する冷媒量を調整することができる。なお、圧縮機１の回転数が下がると同時に、凝縮器２用のファンの回転数を下げるようにしてもよい。これにより、冷房モード時だけでなく暖房モード時においても、流量調整装置６を全開近くまで開けなくても、循環する冷媒量を調整することができる。
【０１１９】
（第８の実施形態）
冷媒回路を循環する冷媒は、冷媒回路の接続配管７に接続された連結管８を通じてレシーバ５に出入りする。接続配管７内の冷媒の圧力とレシーバ５内の圧力との圧力差に応じて、冷媒が連結管８からレシーバ５に入って溜まったり、溜まっている冷媒がレシーバ５から排出される。この圧力差だけでは、スムーズに冷媒がレシーバ５から出入りできない。レシーバ５の温度が冷媒の温度より高いとき、レシーバ５内の圧力が高まり、冷媒はレシーバ５に流れ込みにくくなり、冷媒が溜まらない。レシーバ５の温度が冷媒の温度より低いとき、レシーバ５内の圧力が低下し、冷媒はレシーバ５から出にくくなり、レシーバ５の冷媒が減らない。
【０１２０】
そこで、本実施形態では、冷媒がスムーズにレシーバ５に出入りできるように、レシーバ５を暖めたり、冷やしたりする。図１３，図１４に示すように、冷媒回路から低温の冷媒を分流させてレシーバ５を冷却する冷却管３０と、冷媒回路から高温の冷媒を分流させてレシーバ５を温める加熱管３１とが設けられる。加熱管３１は、圧縮機１の吐出側の配管に接続され、冷却管３０は、圧縮機１の吸入側の配管に接続される。冷却管３０および加熱管３１は、互いに接触しないようにレシーバ５に巻き付けられる。なお、その他の構成および動作は上記の各実施形態と同じである。
【０１２１】
冷却管３０および加熱管３１は、それぞれ１本のキャピラリチューブから形成され、冷媒回路の配管よりも小径とされる。冷却管３０の一端および他端が冷媒回路の配管にそれぞれ連通し、一端側および他端側に、冷却管３０を開閉する冷却弁３２がそれぞれ設けられる。同様に加熱管３１の一端および他端が冷媒回路の配管にそれぞれ連通し、一端側および他端側に、加熱管３１を開閉する加熱弁３３がそれぞれ設けられる。
【０１２２】
冷却弁３２および加熱弁３３は、運転状況に応じて制御装置２０によって制御される。２つの冷却弁３２が同時に開くと、冷却管３０に低温の冷媒が流れる。２つの冷却弁３２が閉じているとき、冷却管３０には冷媒は流れない。また、２つの加熱弁３３が同時に開くと、加熱管３１に高温の冷媒が流れる。２つの加熱弁３３が閉じているとき、加熱管３１には冷媒は流れない。
【０１２３】
レシーバ５に冷媒を溜めるとき、制御装置２０は、冷却弁３２を開き、加熱弁３３を閉じる。圧縮機１に吸い込まれる低温の冷媒が冷却管３０に流れ込み、レシーバ５は冷やされる。レシーバ５内のガス冷媒が液化して、レシーバ５内の圧力が下がり、冷媒回路の配管側の圧力とレシーバ５内の圧力との差が大きくなる。圧力差が大きくなった分、冷媒がスムーズにレシーバ５に流れ込み、冷媒が早く溜まる。したがって、循環する冷媒量をすばやく少なくすることができる。
【０１２４】
レシーバ５から冷媒を排出するとき、制御装置２０は、冷却弁３２を閉じ、加熱弁３３を開く。圧縮機１から吐出された高温の冷媒が加熱管３１に流れ込み、レシーバ５は暖められる。レシーバ５内の液冷媒が蒸発して、レシーバ５内の圧力が高まり、レシーバ５内の圧力と冷媒回路の配管側との差が大きくなる。圧力差が大きくなった分、冷媒がスムーズにレシーバ５から流れ出し、冷媒が早く排出される。したがって、循環する冷媒量をすばやく増やすことができる。
【０１２５】
冷却管３０および加熱管３１は極細管とされる。冷媒回路の配管から冷媒がそれぞれの管３０，３１に流れても、循環する冷媒量の減少は少しだけである。したがって、空調能力に影響を及ぼすことなく、レシーバ５の温度調節が可能となる。そして、流量調整装置６の制御に連動して、レシーバ５の温度調節を行うことにより、レシーバ５への冷媒の出入りがスムーズになり、循環する冷媒量をすばやく最適に調整することができる。
【０１２６】
なお、冷媒回路が複数のレシーバ５を有している場合でも、各レシーバ５に冷却管３０および加熱管３１を巻き付ければよい。また、複数のレシーバ５のうち、冷媒が出入りしないレシーバ５に対しては、冷却弁３２および加熱弁３３は閉じたままにしておく。これにより、冷媒回路を循環する冷媒をむやみに減らさずにすむ。
【０１２７】
ところで、実開昭５９−１１８９８４号公報に記載のように、レシーバ５に冷媒回路の配管を直接巻き付けることが考えられる。しかし、運転モードに応じた温度の冷媒しか流れず、運転状況に応じて高温の冷媒と低温の冷媒とを切り替えることができず、冷媒量の調整には適さない。
【０１２８】
（第９の実施形態）
レシーバ５は、室外機１１内の隙間に配置されている。レシーバ５の配置を決めるとき、レシーバ５および連結管８が室外機１１内の配管や部品に干渉しないように考慮しなければならない。一方、レシーバ５は所定の容積を確保するため、レシーバ５の大きさや形状が決められる。しかし、室外機１１内には、構造上、限られた隙間しかなく、干渉しないようにレシーバ５を配置するには、配管や部品のレイアウトを変更したり、さらには室外機１１を大きくしたりして、レシーバ５を配置できる隙間を確保する必要がある。
【０１２９】
そこで、本実施形態では、図１５〜１７に示すように、レシーバ５が複数のタンク４０から構成される。ここでは、１つのレシーバ５は３つのタンク４０から構成される。なお、その他の構成および動作は上記の各実施形態と同じである。
【０１３０】
タンク４０は、円筒状の容器であり、底面に出入口が形成され、各タンク４０は同じ形状とされる。３つのタンク４０の容積の合計は、１つのレシーバ５の容積と同じである。各タンク４０は、室外機１１内の隙間に位置し、互いに接触することなく、ずらされて配置される。図１７に示すように、３つのタンク４０は、１本の連結管８に枝管４１を介してそれぞれ連通される。タンク４０の下面に枝管４１が接続され、枝管４１は連結管８に接続される。タンク４０は枝管４１よりも高い位置にあり、各枝管４１の上下方向の位置はそれぞれ異なる。
【０１３１】
レシーバ５に冷媒を溜めるとき、冷媒は、冷媒回路の配管から連結管８に流れ込み、最も低い位置に接続された枝管４１を通じてタンク４０に入る。続いて、冷媒は、この枝管４１よりも高い位置に接続された枝管４１から他のタンク４０に入る。冷媒は、低い位置の枝管４１に接続されたタンク４０からに順に溜まっていく。
【０１３２】
レシーバ５から冷媒が排出されるとき、冷媒は高い位置にあるほど位置エネルギが大きいので、最も高い位置にあるタンク４０に溜まっている冷媒がまず排出される。冷媒は、高い位置にあるタンク４０から順に排出される。
【０１３３】
このように、タンク４０はレシーバ５に比べて小さくなるので、タンク４０を収容できる隙間は小さくてよい。そのため、タンク４０を配置できる位置の選択肢が増える。したがって、室外機１１内の配管や部品の配置を変更することなく、隙間に応じてレシーバ５を配置することができる。しかも、レシーバ５用の大きな隙間を形成する必要がないので、室外機１１の小型化も図れる。
【０１３４】
また、配管や部品のレイアウトにより、必然的に隙間が形成されるが、隙間の形状は多様なものとなる。そこで、隙間の形状に応じてタンク４０の形状を変えてもよい。例えば、図１８に示すように、タンク４０がＬ形に形成される。これにより、タンク４０の設置可能なスペースが増え、室外機１１内のスペースを有効に活用でき、室外機１１をより一層小型化できる。
【０１３５】
レシーバ５が複数ある場合でも、同様に各レシーバ５を複数のタンク４０で構成してもよい。なお、全てのレシーバ５を複数のタンク４０から構成する必要はなく、レシーバ５を設置できる隙間がある場合は、そのままレシーバ５を用いてもよい。
【０１３６】
（第１０の実施形態）
図９に示すような、冷媒を溜めるレシーバ５と、冷媒回路を循環する冷媒量を調整するためにレシーバ５に溜める冷媒量を調整する複数の流量調整装置６ａ，６ｂとを有する空気調和機において、流量調整装置６ａ，６ｂを制御する制御装置２０は、冷媒回路を循環する冷媒量が空調運転に応じた最適冷媒量になるように、流量調整装置６ａ，６ｂの開度を制御する。
【０１３７】
ここで、空調運転が開始されたとき、圧縮機１が駆動され、冷媒が冷媒回路を循環することにより冷凍サイクルが形成される。設定温度と室温に基づいて圧縮機１の目標回転数が設定され、目標回転数に応じて各流量調整装置６ａ，６ｂの初期開度が決められる。
【０１３８】
空調運転が開始されると、各流量調整装置６ａ，６ｂは初期開度まで開かれ、圧縮機１が目標回転数で駆動される。圧縮機１から吐出された冷媒が冷媒回路を循環して、しばらくすると冷凍サイクルが安定する。この後、室温や外気温に応じて圧縮機１の回転数が変更され、圧縮機１の回転数に応じて各流量調整装置６ａ，６ｂの開度が変更され、循環する冷媒量が最適になるように調整される。
【０１３９】
制御装置２０は、冷凍サイクルが安定したことを確認してから、冷媒量調整制御を行う。従来では、特許第３３３４５０７号公報に記載のように、圧縮機１からの冷媒の吐出温度が所定温度以上になったか否かにより、冷凍サイクルの安定性が判断されていた。しかし、外気温の変化や圧縮機１の回転数の変化により、吐出温度も変化する。そのため、冷凍サイクルがまだ安定していないにもかかわらず、吐出温度が所定温度に達することがあり、誤った判断がされる。その結果、最適な冷媒量になるまでの時間が余計にかかってしまう。
【０１４０】
そこで、本実施形態では、冷凍サイクルが安定したことを厳密に判断できるように、制御装置２０は、圧縮機１の吐出温度の変化を表す数式を用いて冷凍サイクルが安定したか否かを判断し、冷凍サイクルが安定してから流量調整装置６の開度の制御を行う。このとき、圧縮機１の回転数をパラメータとした複数の数式が用意され、制御装置２０は、圧縮機１の回転数に応じて、判断のために用いる数式を選択する。
【０１４１】
冷凍サイクルの安定性の判断は、圧縮機１からの吐出温度の時間変化に基づいて行われる。この判断に用いられる数式は、吐出温度の時間変化を測定した結果から得られる近似式とされ、数式には、圧縮機１の回転数、吐出温度、外気温がパラメータとして加味されている。なお、吐出温度は、圧縮機１の出口側に接続された吐出管の表面温度とされる。
【０１４２】
安定性の判断処理のフローを図１９に示す。まず、圧縮機１の吐出温度の時間変化が実測され、予め設定された数式Ａと実測値とから近似式Ａ１が作成される（Ｓ２０）。この近似式Ａ１が制御装置２０のメモリに記憶される。そして、空調運転が開始されると、制御装置２０は、検出された外気温および圧縮機１の回転数を近似式Ａ１に入力する（Ｓ２１）。制御装置２０は、圧縮機１の吐出温度と外気温との温度差ΔＴの時間変化の度合いが所定値δの範囲内か否かを判断する（Ｓ２２）。この処理が繰り返され、温度差ΔＴの時間変化の度合いが所定値δの範囲内になったとき、制御装置２０は、冷凍サイクルが安定したと判断して（Ｓ２３）、安定性の判断処理を終了する。
【０１４３】
次に、近似式の具体的な作成手順を示す。本実施形態では、異なる回転数に対して、それぞれ近似式が作成される。
【０１４４】
（ステップ１）
外気温Ｔｏｕｔ１のときに、回転数ｆ１、ｆ２で圧縮機１を回転させたときの安定時吐出温度および回転数ｆ１、ｆ２で圧縮機１を回転させたときの吐出温度が測定される。図２０（ａ）は、回転数ｆ１、ｆ２における吐出温度の時間変化を示す。縦軸は、吐出温度と外気温との温度差ΔＴ、横軸は、時間ｔを表わす。図中、ΔＴ１は回転数ｆ１のときの安定時吐出温度Ｔｄ１１−Ｔｏｕｔ、ΔＴ２は回転数ｆ２のときの安定時吐出温度Ｔｄ１２−Ｔｏｕｔである。Ｔｏｕｔは任意の外気温である。このプロットした実測値から明らかなように、温度差関数ΔＴ（ｔ）は、時間の経過と共にそれぞれΔＴ１およびΔＴ２に収束する形になる。また、圧縮機１の回転数が高いほど吐出温度が高くなるので、回転数が高いときの温度差は、回転数が低いときの温度差よりも大きくなる。
【０１４５】
（ステップ２）
吐出温度の時間変化に関する数式が予め設定され、制御装置２０のメモリに記憶される。数式は、回転数毎に式Ａおよび式ａが作成される。
ΔＴ（ｔ）＝｛ΔＴ２＋（ΔＴ１−ΔＴ２）×（ｆ−ｆ２）／（ｆ１−ｆ２）｝
×｛１−ｅ（−ｔ／τ１）｝                            ・・・（式Ａ）
ΔＴ（ｔ）＝｛ΔＴ２＋（ΔＴ１−ΔＴ２）×（ｆ−ｆ２）／（ｆ１−ｆ２）｝
×｛１−ｅ（−ｔ／τ２）｝                            ・・・（式ａ）
ｆ：任意の回転数
τ１、τ２：パラメータ
式Ａにおいて、ｆ＝ｆ１とすると、
ΔＴ（ｔ）＝ΔＴ１×｛１−ｅ（−ｔ／τ１）｝                  ・・・（式Ａ´）
式ａにおいて、ｆ＝ｆ２とすると、
ΔＴ（ｔ）＝ΔＴ２×｛１−ｅ（−ｔ／τ２）｝                  ・・・（式ａ´）
【０１４６】
（ステップ３）
ステップ１での測定結果と最小二乗法により、パラメータτ１、τ２が決められる。図２０（ｂ）に示すように、パラメータτの値により、ΔＴ（ｔ）の飽和曲線の傾きが大きく異なる。この図より、プロットした測定値に最も近似する曲線として、τ＝３．５の曲線が挙げられる。また、圧縮機１の回転数が異なると、パラメータτの値は異なる。
【０１４７】
ここまでの手順により決まった値が式Ａ、式ａに代入され、以下の式Ａ、式ａのアンダーライン部分が決まる。
ΔＴ（ｔ）＝｛ΔＴ２＋（ΔＴ１−ΔＴ２）×（ｆ−ｆ２）／（ｆ１−ｆ２）｝
×｛１−ｅ（−ｔ／τ１）｝                            ・・・（式Ａ）
ΔＴ（ｔ）＝｛ΔＴ２＋（ΔＴ１−ΔＴ２）×（ｆ−ｆ２）／（ｆ１−ｆ２）｝
×｛１−ｅ（−ｔ／τ２）｝                            ・・・（式ａ）
図２０（ｃ）に式Ａの飽和曲線を示す。圧縮機１の回転数によって飽和曲線が変化することがわかる。
【０１４８】
（ステップ４）
外気温がＴｏｕｔ２のときに回転数ｆ１、ｆ２で圧縮機１を回転させたときの安定時吐出温度および回転数ｆ１、ｆ２で圧縮機１を回転させたときの安定時吐出温度Ｔｄ２１、Ｔｄ２２が測定される。外気温は吐出温度に影響を及ぼす。そこで、外気温による吐出温度の変化度合に基づいて式Ａ、式ａにおけるΔＴ１、ΔＴ２を補正することにより、外気温の影響をなくすことができ、吐出温度の時間変化に対する正確な近似式が得られる。
【０１４９】
（ステップ５）
ステップ４での回転数ｆ１のときの測定結果が式Ｂに代入される。また、回転数ｆ２のときの測定結果が式Ｃに代入される。
ΔＴ１＝Ｔｄ１１＋（Ｔｄ２１−Ｔｄ１１）
×（Ｔｏｕｔ−Ｔｏｕｔ１）／（Ｔｏｕｔ２−Ｔｏｕｔ１）
−Ｔｏｕｔ１                                                ・・・式Ｂ
ΔＴ２＝Ｔｄ１２＋（Ｔｄ２２−Ｔｄ１２）
×（Ｔｏｕｔ−Ｔｏｕｔ１）／（Ｔｏｕｔ２−Ｔｏｕｔ１）
−Ｔｏｕｔ１                                              ・・・式Ｃ
式Ｂ、式Ｃが式Ａ、式ａにそれぞれ代入され、近似式Ａ１、ａ１が得られる。
ΔＴ（ｔ）＝｛ΔＴ２＋（ΔＴ１−ΔＴ２）×（ｆ−ｆ２）／（ｆ１−ｆ２）｝
×｛１−ｅ（−ｔ／τ１）｝                          ・・・（式Ａ１）
ΔＴ（ｔ）＝｛ΔＴ２＋（ΔＴ１−ΔＴ２）×（ｆ−ｆ２）／（ｆ１−ｆ２）｝
×｛１−ｅ（−ｔ／τ２）｝                          ・・・（式ａ１）
上式のΔＴ１、ΔＴ２には、式Ｂ、式Ｃが使用される。図２１（ａ）に、外気温によって吐出温度の飽和曲線が変化することを示す。
【０１５０】
上記のようにして得られた２つの近似式は、圧縮機１の回転数に対応したものである。すなわち、近似式ａ１が、圧縮機１の回転数が所定回転数より高い高回転域に対応し、近似式Ａ１が、所定回転数より低い低回転域に対応する。
【０１５１】
これらの近似式は制御装置２０のメモリに記憶され、冷凍サイクルの安定性の判断に用いられる。すなわち、制御装置２０は、空調運転を開始すると、２つの近似式から選択された一方の近似式に圧縮機１の回転数と検出された外気温を代入して、運転開始からの時間毎の温度差を算出する。なお、圧縮機１の回転数は、圧縮機１のモータの回転数を検出することによって取得される、あるいは圧縮機１を駆動するときに出力される運転周波数に基づいて取得される。
【０１５２】
そして、制御装置２０は、算出した温度差の変化が小さくなるタイミングを演算する。温度差の変化が小さくなったタイミングが、冷凍サイクルが安定したときと判断される。制御装置２０は、このタイミングになるときの時間を近似式から導き出す。この時間が、運転開始から安定するまでに要する安定時間とされる。制御装置２０は、運転を開始してから安定時間に達すると、冷凍サイクルが安定したと判断して、冷媒量調整制御を行う。
【０１５３】
安定時間に達するまでに、外気温が変化したとき、制御装置２０は、再度演算を行って、安定時間を修正する。圧縮機１の回転数が変更されたときも、同様に安定時間が修正される。
【０１５４】
具体的には、任意の回転数ｆと外気温Ｔｏｕｔをそれぞれ代入した式Ａ１あるいは式ａ１において、ΔＴ（ｔ）の時間変化率が閾値δよりも小さくなったとき、冷凍サイクルが安定したと判断される（図２１（ｂ）参照）。閾値δは、例えば、±０．１℃／ｍｉｎとされる。なお、この閾値はあくまでも例示であって、これに限定されるものではない。
【０１５５】
ここで、２つの近似式のうち一方の近似式が圧縮機１の回転数に応じて選択される。一方の近似式ａ１が高回転域に対応し、他方の近似式Ａ１が低回転域に対応する。制御装置２０は、運転時の回転数が高回転域にあるか低回転域にあるかを判別し、回転域に対応する近似式を選択する。このように、安定性の判断に用いる近似式を圧縮機１の回転数に応じて使い分けることにより、より厳密な判断を行うことができる。しかも、安定性の判断は、運転中に検出された圧縮機１の吐出温度に基づいて行うものではない。そのため、実際の吐出温度の変動に左右されることなく、安定性の判断を行うことができ、判断の信頼性が高まる。
【０１５６】
なお、判断に用いる近似式は、２つ以上であってもよい。圧縮機１の回転数に対して、複数の回転域が設定され、複数の近似式が各回転域に対応する。運転時の回転数が属する回転域に応じた近似式が選択される。また、レシーバ５は１つに限らず、複数のレシーバ５であってもよい。
【０１５７】
以上の通り、本発明の空気調和機は、圧縮機１、凝縮器２、絞り部３、蒸発器４が配管により接続されてなる冷媒回路を備えたものである。絞り部３は、冷媒を溜める複数のレシーバ５と、冷媒回路を循環する冷媒量を調整するために各レシーバ５に溜める冷媒量を調整する複数の流量調整装置６とから構成される。
【０１５８】
各レシーバ５に溜まる冷媒量によって、冷媒回路を循環する冷媒量が変わる。そこで、運転状況に応じて流量調整装置６が動作することにより、各レシーバ５に溜まる冷媒量が調整され、運転状況に応じた最適な冷媒量にすることができる。
【０１５９】
冷媒回路に複数の流量調整装置６が直列に配され、隣り合う流量調整装置６の間にレシーバ５が接続され、レシーバ５よりも冷媒の流れ方向の下流側に位置する流量調整装置６が動作することにより、レシーバ５に溜まる冷媒量が変化する。
【０１６０】
流量調整装置６の動作により、下流側に位置するレシーバ５に溜まる冷媒量を調整でき、上流側に位置するレシーバ６では、冷媒は溜まらない。このように、複数の流量調整装置６を動作させることにより、レシーバ５毎に溜まる冷媒量を調整することが可能となり、循環する冷媒量を運転状況に応じた最適な量にすることができる。
【０１６１】
流量調整装置６の開度を制御する制御装置２０が設けられ、制御装置２０は、少なくとも１つの流量調整装置６の開度を制御し、他の流量調整装置６を全開にする。
【０１６２】
制御対象の流量調整装置６よりも下流側に位置するレシーバ５では、溜まる冷媒量が調整可能とされ、上流側に位置するレシーバ５には、冷媒は溜まらない。したがって、制御対象の流量調整装置６に応じて、冷媒が溜まるレシーバ５が決まり、運転状況に応じて制御対象の流量調整装置６を制御することにより、全レシーバ５に溜まる冷媒量が変わり、循環する冷媒量を最適な冷媒量にすることができる。
【０１６３】
このとき、制御装置２０は、制御対象以外の他の流量調整装置６を全開にした後、制御対象の流量調整装置６を制御する。このような流量調整装置６の動作順にすることにより、レシーバ５に冷媒が溜まっているとき、レシーバ５から冷媒が急に排出されるようなことが起こっても、冷媒は他の流量調整装置６をスムーズに通過する。
【０１６４】
各レシーバ５の容積が異なるものとされる。複数のレシーバ５のうち、少なくとも１つのレシーバ５の容積が異なっていればよい。運転状況に応じて冷媒を溜めるレシーバ５を選ぶことにより、全レシーバ５に溜める冷媒量を運転状況に応じて最適にすることができる。
【０１６５】
室内熱交換器１３を備えた室内機１０と室外熱交換器１４を備えた室外機１１とから構成された空気調和機において、室内熱交換器１３の容積が室外熱交換器１４の容積よりも小さいとき、室外熱交換器１４に近いレシーバ５の容積が室内熱交換器１３に近いレシーバ５の容積より小さくされ、室外熱交換器１４の容積が室内熱交換器１３の容積よりも小さいとき、室外熱交換器１４に近いレシーバ５の容積が室内熱交換器１３に近いレシーバ５の容積より大きくされる。これにより、冷媒過多の状態での運転を避けることができ、最適な冷媒量での運転がしやすくなる。
【０１６６】
凝縮器２に近い位置に設けられたレシーバ５の容積が他のレシーバ５の容積よりも小とされる。容積の小さいレシーバ５に冷媒を溜めたとき、循環する冷媒量を多くすることができる。特に、循環する冷媒量を多くする運転モードでは、凝縮器２に近い位置にあるレシーバ５の上流側にある流量調整装置６を制御することにより、容積の小さいレシーバ５に溜まる冷媒を早く調整でき、簡単に循環する冷媒量を多くすることができる。
【０１６７】
冷媒の流れ方向の上流側に位置するレシーバ５の容積は、下流側に位置するレシーバ５の容積よりも小とされる。すなわち、上流側から下流側に向かって容積の小さい順にレシーバ５が配置される。これにより、循環する冷媒量を最適にするための各流量調整装置６の制御を容易に行える。
【０１６８】
レシーバ５は１つの出入口を備え、冷媒回路から分岐した連結管８がレシーバ５の出入口に接続され、隣り合う流量調整装置６の間に連結管８が配される。レシーバ５の入口と出口を別々にする場合に比べて、連結管８が１本ですむ。そのため、レシーバ５が複数であっても、配管が増えすぎることがなく、レシーバ５の設置スペースを容易に確保できる。
【０１６９】
圧縮機１、凝縮器２、絞り部３、蒸発器４が配管により接続されてなる冷媒回路を備え、絞り部３は、冷媒を溜めるレシーバ５と、冷媒回路を循環する冷媒量を調整するためにレシーバ５に溜める冷媒量を調整する複数の流量調整装置６とから構成され、冷媒回路を循環する冷媒量が空調運転に応じた最適冷媒量になるように、流量調整装置６の開度を制御する制御装置２０が設けられ、複数の流量調整装置６の開度が所定の開度以上になったとき、制御装置２０は、圧縮機１の回転数を下げる。このとき、制御装置２０は、制御対象以外の流量調整装置６を所定の開度以上にしてから、制御対象の流量調整装置６を制御して所定の開度以上にする。
【０１７０】
循環する冷媒量が不足するとき、流量調整装置６が全開近くまで開いていると、これ以上対処できないが、圧縮機１の回転数を下げることにより、流量調整装置６の開度が小さくなるように変更される。これにより、流量調整装置６の開度を制御することが可能となり、冷媒不足を解消できる。
【０１７１】
圧縮機１、凝縮器２、絞り部３、蒸発器４が配管により接続されてなる冷媒回路を備え、絞り部３は、冷媒を溜めるレシーバ５と、冷媒回路を循環する冷媒量を調整するためにレシーバ５に溜める冷媒量を調整する複数の流量調整装置６とから構成され、冷媒回路を循環する冷媒量が空調運転に応じた最適冷媒量になるように、流量調整装置６の開度を制御する制御装置２０が設けられ、制御装置２０は、複数の流量調整装置６の開度を所定の開度以上にして圧縮機１の回転数を下げたとき、凝縮器２に向かって送風するファン１５の回転数を下げる。
【０１７２】
複数の流量調整装置６の開度が所定の開度以上であるとき、冷媒不足による露付きを防止するために、圧縮機１の回転数が下げられ、さらに凝縮器用のファン１５の回転数が下げられる。圧縮機１の回転数だけを下げた場合に比べて、循環する冷媒量をより多くすることができる。すばやく冷媒不足が解消され、露付きを防止できる。
【０１７３】
圧縮機１、凝縮器２、絞り部３、蒸発器４が配管により接続されてなる冷媒回路を備え、絞り部３は、冷媒を溜めるレシーバ５と、冷媒回路を循環する冷媒量を調整するためにレシーバ５に溜める冷媒量を調整する複数の流量調整装置６とから構成され、冷媒回路から低温の冷媒を分流させてレシーバ５を冷却する冷却管３０と、冷媒回路から高温の冷媒を分流させてレシーバ５を温める加熱管３１とが設けられる。
【０１７４】
低温の冷媒によりレシーバ５が冷却されると、レシーバ５に冷媒が流入しやすくなる。高温の冷媒によりレシーバ５を温めると、冷媒がレシーバ５から排出されやすくなる。これにより、冷媒がレシーバ５に対してスムーズに出入りする。
【０１７５】
冷却管３０を開閉する冷却弁３２と加熱管３１を開閉する加熱弁３３とが設けられ、レシーバ５に冷媒を溜めるとき、冷却弁３２が開かれて加熱弁３３が閉じられ、レシーバ５から冷媒を排出するとき、冷却弁３２が閉じられて加熱弁３３が開かれる。
【０１７６】
制御装置２０は、運転状況に応じて冷却弁３２および加熱弁３３を制御する。冷却弁３２および加熱弁３３が流量調整装置６に連動して制御されることにより、レシーバ５に対する冷媒の出入りがスムーズに行われ、循環する冷媒量をすばやく調整することができる。
【０１７７】
加熱管３１は、圧縮機１の吐出側の配管に接続され、冷却管３０は、圧縮機１の吸入側の配管に接続される。加熱管３１を流れる冷媒の温度はレシーバ５内の冷媒の温度よりも高温であるので、レシーバ５内の液体冷媒を蒸発させて、内圧を上げることができ、冷媒が排出されやすくなる。冷却管３０を流れる冷媒の温度はレシーバ５内の冷媒の温度よりも低温であるので、レシーバ５内のガス冷媒を液化させて、内圧を下げることができ、冷媒がレシーバ５内に流入しやすくなる。
【０１７８】
冷却管３０および加熱管３１が冷媒回路の配管よりも小径の細管とされ、冷却管３０および加熱管３１がレシーバ５に巻き付けられる。冷媒回路から冷媒が冷却管３０あるいは加熱管３１に流れるが、循環する冷媒量の減少を少しだけにすることができる。
【０１７９】
圧縮機１、凝縮器２、絞り部３、蒸発器４が配管により接続されてなる冷媒回路を備え、絞り部３は、冷媒を溜めるレシーバ５と、冷媒回路を循環する冷媒量を調整するためにレシーバ５に溜める冷媒量を調整する複数の流量調整装置６とから構成され、レシーバ５が複数のタンク４０から構成される。
【０１８０】
小型のタンク４０を用いることができるので、小さな隙間にタンク４０を配置することが可能となり、レシーバ５の配置の自由度が増す。すなわち、室外機１１内の隙間に複数のタンク４０が配置される。室外機１１内にできる隙間を有効に活用でき、レシーバ５を設置するためにスペースを取らずにすみ、室外機１１の小型化を図れる。
【０１８１】
冷媒配管に接続された１本の連結管８に、複数のタンク４０が接続され、各タンク４０は、ずらされて配置される。これにより、各タンク４０に対して、順に冷媒を出し入れすることができる。
【０１８２】
圧縮機１、凝縮器２、絞り部３、蒸発器４が配管により接続されてなる冷媒回路を備え、絞り部３は、冷媒を溜めるレシーバ５と、冷媒回路を循環する冷媒量を調整するためにレシーバ５に溜める冷媒量を調整する複数の流量調整装置６とから構成され、冷媒回路を循環する冷媒量が空調運転に応じた最適冷媒量になるように、流量調整装置６の開度を制御する制御装置２０が設けられ、制御装置２０は、圧縮機１の吐出温度の変化を表す数式を用いて冷凍サイクルが安定したか否かを判断し、冷凍サイクルが安定してから流量調整装置６の開度の制御を行う。
【０１８３】
上記の数式を用いることにより、冷凍サイクルが安定するタイミングを精度よく判断することができる。そして、確実に冷凍サイクルが安定してから流量調整装置６の開度を制御できるので、循環する冷媒量を効率よく調整することができる。
【０１８４】
圧縮機１の回転数をパラメータとした複数の数式が用意され、制御装置２０は、運転時の圧縮機１の回転数に応じて、判断のために用いる数式を選択する。圧縮機１の回転数に応じて冷凍サイクルが安定するタイミングが異なる。そこで、回転数に対応した数式を選択することにより、冷凍サイクルが安定したことを正確に判断することができる。
【０１８５】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。流量調整装置６として、複数のキャピラリチューブを並べて、流路を切り替えるものであってもよい。また、流量調整装置６として、弁の開口面積が異なる膨張弁を用いてもよい。
【０１８６】
複数のレシーバ５に接続される連結管８の径および長さを変えてもよい。各連結管８にも冷媒が溜まるが、溜まる冷媒量が異なる。このように、連結管８もレシーバ５の一部であるので、各レシーバ５の容積を同じにしていても、各レシーバ５の容積を異ならせることができる。レシーバ５が設置される隙間が冷媒回路の配管から離れている場合、連結管８が長くなり、その分容積が増える。レシーバ５自体の容積を変えなくても、遠い位置にあるレシーバ５の容積は、近い位置にある他のレシーバ５の容積と異なる。
【符号の説明】
【０１８７】
１    圧縮機
２    凝縮器
３    絞り部
４    蒸発器
５    レシーバ
６    流量調整装置
７    接続配管
８    連結管
１０    室内機
１１    室外機
１２    四方弁
１３    室内熱交換器
１４    室外熱交換器
１５    室外熱交換器用のファン
１６    室内熱交換器用のファン
２０    制御装置
２１    凝縮器温度センサ
２２    蒸発器温度センサ
２３    吐出温度センサ
２４    サクション温度センサ
２５    室温センサ
２６    外気温センサ
３０    冷却管
３１    加熱管
３２    冷却弁
３３    加熱弁
４０    タンク
４１    枝管
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2015087065.tif 000018
【図１７】
2015087065.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2015087065.tif 000021
【図２０】
2015087065.tif 000022
【図２１】
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