(57)【要約】  冷媒を圧縮する圧縮機１、冷媒と加熱対象との熱交換を行う放熱器となる室外熱交換器２、開度調整による冷媒の減圧を行う膨張弁４及び熱交換対象と冷媒とを熱交換する蒸発器となる室内熱交換器３を配管接続して冷媒回路を構成し、熱交換対象となる外気の温度を検出する外気温度センサ４１と、圧縮機１による冷媒の吐出温度を検出する吐出温度センサ２１と、圧縮機１の回転数が最大であり、かつ熱交換対象の温度が設定温度より低いと判定すると、吐出温度に基づいて膨張弁４の開度を制御するコントローラ１０１とを備えるものである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機、前記冷媒と加熱対象との熱交換を行う放熱器、開度調整による前記冷媒の減圧を行う減圧装置及び熱交換対象と前記冷媒とを熱交換する蒸発器を配管接続して冷媒回路を構成し、
前記熱交換対象の温度を検出する熱交換対象温度センサと、
前記圧縮機による冷媒の吐出温度を検出する吐出温度センサと、
前記圧縮機の回転数が最大であり、かつ前記熱交換対象の温度が設定温度より低いと判定すると、前記吐出温度に基づいて前記減圧装置の開度を制御するコントローラと
を備えるヒートポンプ装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記圧縮機の回転数が最大でない又は前記熱交換対象の温度が前記設定温度以上であると判定すると、前記冷媒の過熱度に基づいて前記減圧装置の開度を制御する請求項１に記載のヒートポンプ装置。
【請求項３】
前記設定温度は、能力が最大となる吐出温度の最大値に対応した前記熱交換対象の温度とする請求項１又は２に記載のヒートポンプ装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記熱交換対象の温度に対して能力が最大となる吐出温度が前記吐出温度の上限温度以上となる範囲に対応する温度である場合には、目標吐出温度を前記上限温度として前記吐出温度に基づいた制御を行う請求項１又は２に記載のヒートポンプ装置。
【請求項５】
前記冷媒をＲ３２とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気調和装置等のヒートポンプ装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
対象を加熱又は冷却するために、冷媒を用いて熱の搬送を行うヒートポンプ装置がある。ヒートポンプ装置としては、例えば空気調和装置等がある。一般的なヒートポンプ式空気調和装置は、圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、膨張弁等を室外機に備えている。また、室内熱交換器を室内機に備えている。これらの構成機器を冷媒管を介して接続して冷媒回路を構成する。【０００３】
このような空気調和装置は、コントローラ（制御装置）からの周波数指令に従ってインバータ装置により駆動周波数を圧縮機の回転数（駆動周波数）を制御している。その際、コントローラは、圧縮機吸入側に設置された圧縮機入口温度、飽和温度等を検出するセンサ（検出装置）からの信号を入力する。そして、制御装置となるコントローラは、信号に含まれるセンサの検出値から冷媒回路における過熱度を決定し、過熱度が一定になるように膨張弁の開度を制御している（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
コントローラが、上記のような制御を行うことによって、冷媒の熱伝達率の高い二相域の冷媒を有効に使えるので、空気調和装置を効率よく運転することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平６−９４９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、低外気温度条件下で暖房運転を行うと、冷媒の蒸発圧力が低下することで、圧縮機の吸入密度が低下し、冷媒流量が減少する。このため、暖房能力が低下する。【０００７】
一般的な制御では、暖房能力低下を防ぐために、圧縮機回転数を上昇させて冷媒流量を増加させる。しかし、圧縮機が最大回転数で駆動していると、さらに回転数を上げることができない。このため、負荷への能力供給を圧縮機の回転数制御で対応することができなくなってしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような問題を解決するため、本発明のヒートポンプ装置は、冷媒を圧縮する圧縮機、冷媒と加熱対象との熱交換を行う放熱器、開度調整による冷媒の減圧を行う減圧装置及び熱交換対象と冷媒とを熱交換する蒸発器を配管接続して冷媒回路を構成し、熱交換対象の温度を検出する熱交換対象温度センサと、圧縮機による冷媒の吐出温度を検出する吐出温度センサと、圧縮機の回転数が最大であり、かつ熱交換対象の温度が設定温度より低いと判定すると、吐出温度に基づいて減圧装置の開度を制御するコントローラとを備えるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、コントローラは、熱交換対象の温度に基づき、吐出温度に基づく減圧装置の開度制御を行うようにしたので、圧縮機による能力向上だけでなく開度制御によっても能力向上が可能な空気調和装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る実施の形態１の空気調和装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るコントローラ１０１の信号の入出力関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る乾き度ｘと冷媒流量Ｇとの関係を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る乾き度ｘとエンタルピ差Δｈとの関係を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る乾き度ｘと能力Ｑｃとの関係を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る外気温度と冷媒の目標吐出温度との関係を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る保護運転を行う場合の外気温度と冷媒の目標吐出温度との関係を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係るコントローラ１０１が行う制御のフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１について、図面に基づいて詳細に説明する。各図において、同一の符号を付した機器等については、同一の又はこれに相当する機器を表すものであって、これは明細書の全文において共通している。また、明細書全文に表れている構成要素の形態は、あくまで例示であって、本発明は明細書内の記載のみに限定されるものではない。また、温度、圧力等の高低については、特に絶対的な値との関係で高低等が定まっているものではなく、システム、装置等における状態、動作等において相対的に定まるものとする。また、図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
【００１２】
図１は本発明に係る実施の形態１の空気調和装置の構成を示す図である。本実施の形態では、図１に示す空気調和装置をヒートポンプ装置の一例として説明する。図１に示す空気調和装置は、室外機１０と室内機１１とを配管接続して冷媒が循環する冷媒回路（ヒートポンプ回路）を構成する。室外機１０は、圧縮機１、室外側熱交換器２、膨張弁４及び四方弁５を有している。また、室内機１１は室内熱交換器３を有している。
【００１３】
圧縮機１は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。ここで、圧縮機１は、インバータ装置等を備え、回転数（駆動周波数）を任意に変化させることにより、圧縮機１の容量（単位時間あたりの冷媒を送り出す量）を細かく変化させることができるものとする。四方弁５は、後述するコントローラ１０１からの指示に基づいて冷房運転時と暖房運転時とによって冷媒の流れを切り換える。
【００１４】
室外側熱交換器２は、冷媒と室外の空気（外気）との熱交換を行う。例えば、暖房運転時においては蒸発器として機能し、室内機１１から流入した低圧の冷媒と外気との熱交換を行い、冷媒を蒸発させ、気化させる。また、冷房運転時においては放熱器（凝縮器を含む。以下同じ）として機能し、四方弁５側から流入した圧縮機１において圧縮された冷媒と外気との熱交換を行う。このとき、室外側熱交換器２は冷媒に放熱等させる（ここでは凝縮器として機能し、冷媒を凝縮、液化させるものとする）。室外側送風機６は、室外側熱交換器２に外気を通過させて、冷媒と外気との熱交換を効率よく行わせるようにする。室外側送風機６についても、インバータ装置によりファンモータの運転周波数を任意に変化させて回転速度を細かく変化させるようにしてもよい。減圧装置となる膨張弁４は、冷媒を減圧等する。本実施の形態の膨張弁４は、後述するコントローラ１０１からの指示に基づいて開度を変化させることで、例えば熱交換器内の冷媒の圧力、温度等を調整する電子膨張弁で構成する。
【００１５】
一方、室内機１１において、室内熱交換器３は冷媒と空調対象空間の空気（室内空気）との熱交換を行う。例えば、暖房運転時においては放熱器として機能し、室外機１０側から流入した冷媒と室内空気との熱交換を行う（ここでは凝縮器となるものとする）。このとき、室内熱交換器３は冷媒を放熱等させて、室外機１０側に流出させる。一方、冷房運転時においては蒸発器として機能し、例えば膨張弁４により低圧状態にされた冷媒と室外空気との熱交換を行い、冷媒に室外空気の熱を奪わせて蒸発させて気化させ、室外機１０側に流出させる。室内側送風機７は、室外側熱交換器２に室内空気を通過させて冷媒との熱交換を効率よく行わせる。
【００１６】
次に空気調和装置が有するセンサ類について説明する。本実施の形態の空気調和装置は、冷媒の温度を検出する温度センサ及び圧力を検出する圧力センサを有している。吐出側温度センサ２１は、圧縮機１の吐出側の冷媒温度（吐出温度）を検出する。吸入側温度センサ２２は、圧縮機１の吸入側の冷媒温度（吸入温度）を検出する、外気温度センサ４１は、室外側熱交換器２の風上側の外気温度を検出する、吸込温度センサ４２は、室内熱交換器３の風上側の吸込温度（室内温度）を検出する。また、吐出側圧力センサ３１は、圧縮機１の吐出側における冷媒の圧力を検出する。そして、吸入側圧力センサ３２は圧縮機１の吸入側における冷媒の圧力（吸入圧力）を検出する。吸入側温度センサ２２と吸入側圧力センサ３２とが検出する温度及び圧力により、圧縮機１の吸入側（蒸発器の冷媒流出側）における冷媒の過熱度を決定することができる。ここで、吸入側圧力センサ３２については図１に示す位置に限られたものではなく、四方弁５から圧縮機１の吸入側に至るまでの区間であればよい。また、吐出側圧力センサ３１の圧力を飽和温度に換算することにより、空気調和装置の凝縮温度を決定することが可能である。
【００１７】
図２は本発明の実施の形態１に係るコントローラ１０１の信号の入出力関係を示す図である。次に空気調和装置の通信系統について説明する。コントローラ１０１は、上述したセンサ類から送られる信号に基づいて、演算等の処理を行い、空気調和装置内の機器（アクチュエータ）を制御する。特に本実施の形態では、センサ類からの信号に基づいて、圧縮機１の吸入側における冷媒の過熱度又は圧縮機１が吐出する冷媒の温度（吐出温度）を一定にするように膨張弁４の開度を制御する。このとき、外気温度センサ４１の検出に係る外気温度に基づいて、過熱度に基づく制御（過熱度制御）を行うか吐出温度に基づく制御（吐出温度制御）を行うかを選択する。
【００１８】
次に実施の形態１の空気調和装置における動作を冷媒の流れに基づいて説明する。まず、暖房運転について説明する。暖房運転においては、実線で示す接続関係となるように四方弁５を切り替える。圧縮機１により圧縮されて吐出した高温、高圧のガス冷媒は、四方弁５を通過し、室外機１０から流出する。そして、室内機１１に流入する。
【００１９】
室内機１１において、高温、高圧のガス冷媒は室内熱交換器３を通過する。このとき、室内空気と熱交換することで凝縮、液化する。凝縮、液化した冷媒（液冷媒）は、室内機１１から流出し、室外機１０に流入する。
【００２０】
室外機１０に流入した冷媒は膨張弁４を通過する。膨張弁４で減圧された冷媒は、室外側熱交換器２内を通過して、外気と熱交換することで蒸発、ガス化する。蒸発、ガス化した冷媒（ガス冷媒）は、四方弁５を通過して再度圧縮機１に吸入される。以上のようにして空気調和装置の冷媒が循環し、空気調和（暖房）を行う。
【００２１】
次に冷房運転について冷媒の流れに基づいて説明する。冷房運転においては、破線で示す接続関係となるように四方弁５を切り替える。圧縮機１により圧縮されて吐出した高温、高圧のガス冷媒は、四方弁５を通過し、室外側熱交換器２に流入する。そして、室外側熱交換器２内を通過して、外気と熱交換することで凝縮、液化した冷媒（液冷媒）は、膨張弁４を通過する。膨張弁４で減圧されて気液二相状態となった冷媒は、室外機１０から流出する。
【００２２】
室外機１０を流出した冷媒は、配管を通過して室内機１１に流入する。そして、膨張弁４で減圧されて気液二相状態となった冷媒は室内熱交換器３に流入する。室内熱交換器３内を通過して、室内空気と熱交換することで蒸発、ガス化した冷媒（ガス冷媒）は、室内機１１から流出する。
【００２３】
室内機１１から流出したガス冷媒は室外機１０に流入する。そして、四方弁５を通過して再度圧縮機１に吸入される。以上のようにして空気調和装置の冷媒が循環し、空気調和（冷房）を行う。
【００２４】
本発明に係る空気調和装置は、暖房運転時において特に効果を発揮するため、以下からは暖房運転時における制御動作等について説明する。
【００２５】
まず、過熱度を制御することで効率よく運転できる原理について説明する。空気調和装置を効率よく運転するには、基本的には、蒸発器における冷媒流入口と冷媒流出口との間の冷媒エンタルピ差が大きくなるように制御するとよい。しかし、あまりに冷媒エンタルピ差が大きくなるようにすると、蒸発器内で冷媒が気液二相になっている部分（二相部分）が減少し、過熱ガス（気相）部分が増加する。過熱ガス部分の伝熱性能は二相部分に比べて低いため、蒸発器全体での伝熱性能が低下してしまう。したがって、蒸発器の伝熱性能の観点から見たときには、蒸発器内の過熱ガス部分ができるだけ少なくなるように制御する方が、空気調和装置を効率よく運転できることになる。
【００２６】
そこで、この両者の兼ね合いから、コントローラ１０１は、吸入側温度センサ２２が検出する吸入温度と吸入圧力センサが検出する吸入圧力を換算して得られる飽和温度とに基づいて冷媒の過熱度を決定する。そして、乾き度が１．０付近（過熱度０Ｋ）になるように膨張弁４の開度を制御する。このような過熱度による開度制御を行うことで、蒸発器となる室内熱交換器３では、伝熱性能のよい二相域を有効に使った熱交換を行うことができ、空気調和装置を効率よく運転することができる（以下、効率運転という）。
【００２７】
ここで、吸入側温度センサ２２と飽和温度センサとなる吸入側圧力センサ３２とにおける検出精度を考えると、過熱度を０Ｋにする制御を行うのは現実的には困難である。そこで、過熱度が少なくとも０Ｋより小さくならないように膨張弁４の開度を制御する。例えば過熱度が３Ｋ以上のある値になるように膨張弁４の制御する。これにより、演算した過熱度と実際の過熱度との間に３Ｋのずれがあった場合でも、実際の過熱度が０Ｋ以上となるように制御することができる。
【００２８】
次に吐出温度を制御することで能力（暖房能力）が向上する原理について説明する。冷媒流量をＧ、冷媒の凝縮器入口エンタルピをｈ１、凝縮器出口エンタルピをｈ２とすると、能力Ｑｃは、Ｑｃ＝Ｇ×（ｈ１−ｈ２）で表すことができる。また、吸入密度をρ、圧縮機回転数をｎ、圧縮機ストロークボリュームをＶｓｔとすると、冷媒流量Ｇは、Ｇ＝ρ×ｎ×Ｖｓｔで表すことができる。
【００２９】
上述した効率運転は、乾き度ｘが１．０となるように過熱度を制御する運転である。一方、能力を向上するためには、吸入側の冷媒を湿り状態（乾き度ｘが１．０より小さい）とする方がよい（以下、能力を向上させる運転を能力運転という）。
【００３０】
図３は本発明の実施の形態１に係る乾き度ｘと冷媒流量Ｇとの関係を示す図である。渇き度ｘが小さくなると吸入密度ρが上昇する。したがって、冷媒流量Ｇは増加することになる。
【００３１】
図４は本発明の実施の形態１に係る乾き度ｘとエンタルピ差Δｈとの関係を示す図である。冷媒が湿り状態における圧縮機１の圧縮工程では、冷媒は等エントロピ変化をしながら加圧されていくため、吐出温度が低くなる。このため、凝縮器の冷媒流入口におけるエンタルピｈ１が減少し、エンタルピ差Δｈ（＝ｈ１−ｈ２）は小さくなる。
【００３２】
図５は本発明の実施の形態１に係る乾き度ｘと能力Ｑｃとの関係を示す図である。上述したように、圧縮機１の吸入側の冷媒を湿り状態にすると、冷媒流量Ｇは増加し、エンタルピ差Δｈ（＝ｈ１−ｈ２）は減少する。したがって、渇き度ｘが１．０以下のある値において、能力Ｑｃはピークを持つ。
【００３３】
以上のことから、能力運転においては、圧縮機１の吸入側の冷媒が、能力を最大にする乾き度ｘになるように、膨張弁４の開度を制御する。ここで、圧縮機１の吸入側における冷媒が湿り状態の場合、圧縮機１の吸入側の冷媒温度と冷媒飽和ガスの温度との差は小さく、過熱度を決定することができない。このため、過熱度制御を行うことができない。
【００３４】
例えば、圧縮機１の圧縮工程における冷媒が等エントロピ変化と仮定すると、吐出温度、凝縮温度及び蒸発温度から、圧縮機１の吸入側における冷媒の状態を判断することができる。凝縮温度及び蒸発温度は、室内温度及び外気温度によって決まるので、吐出温度で吸入側の冷媒の状態が変化する。そこで、膨張弁４の開度によって圧縮機１の吐出温度を制御するとともに、圧縮機１の吸入側における乾き度ｘを制御することができる。
【００３５】
以上より、圧縮機１が吐出する冷媒の吐出温度を制御することで能力運転を行うことができる。ここで、能力が最大となる吐出温度を、コントローラ１０１が設定する目標吐出温度とする。能力が最大となる吐出温度は外気温度によって異なるため、吐出温度制御における目標吐出温度は外気温度により異なる。
【００３６】
図６は本発明の実施の形態１に係る外気温度と冷媒の目標吐出温度との関係を示す図である。図６に示すように、能力が最大となる吐出温度（目標吐出温度）は外気温度が低くなるにしたがって高くなるが、ある温度（最大値）でピークを持ち、ピークを過ぎると、外気温度が低くなるにしたがって減少していく。
【００３７】
図７は本発明の実施の形態１に係る保護運転を行う場合の外気温度と冷媒の目標吐出温度との関係を示す図である。例えば、冷媒、配管等を保護するために、上限温度を超えない方がよい場合がある。しかし、冷媒等によっては、能力が最大となる吐出温度が上限温度以上となる外気温度の領域（範囲）が存在することがある。このため、この領域において吐出温度制御を行う場合には、上限温度を超えないような運転（保護運転）を行う。図７におけるしきい値Ａとしきい値Ｂとは、能力が最大となる吐出温度が上限温度以上となる領域（範囲）の下限値をしきい値Ａとし、上限値をしきい値Ｂとする。ここで、上限温度が、図６における最大値における吐出温度よりも高い場合には、能力が最大となる吐出温度が上限温度以上となる領域は存在しないので、保護運転を行う必要がない。
【００３８】
図８は本発明の実施の形態１に係るコントローラ１０１が行う制御のフローチャートを示す図である。本実施の形態の空気調和装置においては、コントローラ１０１が効率運転を行うか能力運転を行うかを選択して制御を行う。
【００３９】
始めに吐出側温度センサ２１の検出に基づいて、吐出温度が空気調和装置に設定されている上限温度を超えているかどうかを判定する（Ｓ１）。吐出温度が上限温度より高いと判定すると、外気温度としきい値Ａ及びしきい値Ｂとを比較して、外気温度がしきい値Ａより高くしきい値Ｂより低い（Ａ＜外気温度＜Ｂ）かどうかを判定する (Ｓ２)。外気温度がしきい値Ａより高くしきい値Ｂより低いであると判定すると、上限温度を目標吐出温度とし、吐出温度を下げるために、膨張弁４の開度、圧縮機１の回転数等の制御等の吐出温度制御を行う（Ｓ３）。
【００４０】
また、図７が示すように、外気温度がしきい値Ａより高くないか又はしきい値Ｂより低くないときには、上限温度より低い吐出温度でも能力を向上させることができる。そこで、Ｓ２において、外気温度がしきい値Ａより高くないか又はしきい値Ｂより低くない（外気温度がしきい値Ａ以下又はしきい値Ｂ以上）と判定すると、外気温度に基づいて、能力が最大となる吐出温度を目標吐出温度に設定する（Ｓ８）。そして、膨張弁４を制御して吐出温度（吐出側温度センサ２１が検出する温度）が目標吐出温度となるように膨張弁４の開度を制御して（Ｓ９）、能力向上運転を行う。
【００４１】
一方、Ｓ１において、吐出温度が上限温度より高くない（吐出温度が上限温度以下）であると判定すると、吸込温度センサ４２の検出した吸込温度に基づいて、空調対象空間の温度が、使用者が設定した温度（設定温度）になっているかどうかを判定する（Ｓ４）。空調対象空間の温度が設定温度であると判定すると、能力を向上させる必要がないため、過熱度を決定し（Ｓ１０）、膨張弁４の開度を制御して（Ｓ１１）、効率運転を行う。
【００４２】
また、空調対象空間の温度が設定温度でないと判定すると、圧縮機１の回転数を変化させる（Ｓ５）。このとき、設定温度に対して空調対象空間の温度が低い場合には、圧縮機１の回転数を増大させる。設定温度に対して空調対象空間の温度が高い場合には、圧縮機１の回転数を減少させる。
【００４３】
そして、圧縮機１において変化させた回転数が、設定された最大回転数であるかどうかを判定する（Ｓ６）。変化させた回転数が最大回転数でないと判定すると、圧縮機１の回転数によって能力を高めることができる余地がある。そこで、過熱度を決定し（Ｓ１０）、膨張弁４の開度を制御して（Ｓ１１）、効率運転を行う（膨張弁４の開度制御による能力向上を行わない）。
【００４４】
一方、圧縮機１が最大回転数であると判定すると、外気温度としきい値Ａとを比較して、外気温度がしきい値Ａより低いかどうかを判定する（Ｓ７）。ここで、図６に示すように、能力が最大となる吐出温度が上限温度を超えない場合には、しきい値Ａは最大値となる。
【００４５】
外気温度がしきい値Ａより低くない（外気温度がしきい値Ａ以上である）と判定すると、過熱度を決定し（Ｓ１０）、膨張弁４の開度を制御して（Ｓ１１）、効率運転を行う。外気温度がしきい値Ａより低いと判定すると、外気温度に基づいて、能力が最大となる吐出温度を目標吐出温度に設定する（Ｓ８）。そして、膨張弁４を制御して吐出温度が目標吐出温度となるように制御する（Ｓ９）。
【００４６】
以上のように、実施の形態１の空気調和装置によれば、コントローラ１０１は、膨張弁４の開度制御において、蒸発器となる室外熱交換器３における熱交換対象である外気の温度に基づいて、過熱度に基づく効率運転だけでなく、吐出温度に基づく能力向上運転を選択できるようにしたので、負荷に対応した能力向上と運転の効率とを両立して行うことができる。このとき、外気温度の低さに基づいて目標吐出温度を低くすることで、装置の能力をさらに高めることができる。例えば、圧縮機１が最大回転数であるが能力が必要であり、能力が最大となる吐出温度が最大値となる外気温度より低く、能力が低下し、過熱度が検出できない場合に吐出温度による能力向上運転は有効となる。一方、能力が確保できている又は吐出温度による制御でなくても能力が確保できるような場合には、過熱度による制御を行うことにより効率のよい運転を行うことができる。また、能力が最大となる吐出温度が上限温度以上となる外気温度の領域では、目標吐出温度を上限温度とすることで、圧縮機１、冷媒等の保護を行いながら運転を行うことができる。
【００４７】
ここで、例えば、図６に示すように、冷媒がＲ３２の場合に、能力を最大化させるためには、圧縮機１からの吐出温度を下げ、圧縮機１の吸入側における冷媒が湿った状態になるようにするとよい。例えばＲ４１０Ａ等のように、比熱比がＲ３２より小さい冷媒に比べて能力を向上させる効果を有効に発揮することができる。
【００４８】
実施の形態２．
上述した実施の形態１では、空気調和装置を例として説明したが、特に限定するものではない。例えば貯湯装置等、室外熱交換器側を蒸発器として機能させる他のヒートポンプ装置についても適用することができる。
【００４９】
また、実施の形態１においては、暖房運転時に蒸発器となる室外側熱交換器２において、冷媒と外気とによる熱交換を行ったが、他の流体（水等）等を、冷媒との熱交換対象としてもよい。このとき、外気温度センサ４１は熱交換対象となる流体等の温度を検出する熱交換対象温度センサとなる。
【符号の説明】
【００５０】
１  圧縮機、２  室外側熱交換器、３  室内熱交換器、４  膨張弁、５  四方弁、６  室外側送風機、７  室内側送風機、１０  室外機、１１  室内機２１  吐出温度センサ、２２  吸入側温度センサ、３１  吐出圧力センサ、３２  吸入圧力センサ、４１  外気温度センサ、４２  室内空気温度センサ、１０１  コントローラ。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成27年3月9日(2015.3.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
このような問題を解決するため、本発明のヒートポンプ装置は、冷媒を圧縮する圧縮機、冷媒と加熱対象との熱交換を行う放熱器、開度調整による冷媒の減圧を行う減圧装置及び熱交換対象と冷媒とを熱交換する蒸発器を配管接続して冷媒回路を構成し、熱交換対象の温度を検出する熱交換対象温度センサと、圧縮機による冷媒の吐出温度を検出する吐出温度センサと、熱交換対象の温度に基づいて、冷媒の過熱度に基づく制御を行うか冷媒の吐出温度に基づく制御を行うかを選択するコントローラとを備えるものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機、前記冷媒と加熱対象との熱交換を行う放熱器、開度調整による前記冷媒の減圧を行う減圧装置及び熱交換対象と前記冷媒とを熱交換する蒸発器を配管接続して冷媒回路を構成し、
前記熱交換対象の温度を検出する熱交換対象温度センサと、
前記圧縮機による前記冷媒の吐出温度を検出する吐出温度センサと、
前記熱交換対象の温度に基づいて、前記冷媒の過熱度に基づく制御を行うか前記冷媒の前記吐出温度に基づく制御を行うかを選択するコントローラと
を備えるヒートポンプ装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記圧縮機の回転数が最大でない又は前記熱交換対象の温度が設定温度以上であると判定すると、前記冷媒の前記過熱度に基づいて前記減圧装置の開度を制御する請求項１に記載のヒートポンプ装置。
【請求項３】
能力が最大となる前記吐出温度の最大値に対応した前記熱交換対象の温度を前記設定温度とする請求項２に記載のヒートポンプ装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記熱交換対象の温度に対して能力が最大となる前記吐出温度が前記吐出温度の上限温度以上となる範囲に対応する温度である場合には、目標吐出温度を前記上限温度として前記吐出温度に基づいた制御を行う請求項１又は２に記載のヒートポンプ装置。
【請求項５】
前記冷媒をＲ３２とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置。
【手続補正書】
【提出日】平成28年3月7日(2016.3.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
このような問題を解決するため、本発明のヒートポンプ装置は、冷媒を圧縮する圧縮機、冷媒と加熱対象との熱交換を行う放熱器、開度調整による冷媒の減圧を行う減圧装置及び熱交換対象と冷媒とを熱交換する蒸発器を配管接続して冷媒回路を構成し、熱交換対象の温度を検出する熱交換対象温度センサと、圧縮機による冷媒の吐出温度を検出する吐出温度センサと、圧縮機の回転数が最大であり、かつ熱交換対象の温度が設定温度より低いと判定すると、吐出温度に基づいて減圧装置の開度を制御するコントローラとを備えるものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機、前記冷媒と加熱対象との熱交換を行う放熱器、開度調整による前記冷媒の減圧を行う減圧装置及び熱交換対象と前記冷媒とを熱交換する蒸発器を配管接続して冷媒回路を構成し、
前記熱交換対象の温度を検出する熱交換対象温度センサと、
前記圧縮機による冷媒の吐出温度を検出する吐出温度センサと、
前記圧縮機の回転数が最大であり、かつ前記熱交換対象の温度が設定温度より低いと判定すると、前記吐出温度に基づいて前記減圧装置の開度を制御するコントローラと
を備えるヒートポンプ装置。
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月25日(2016.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
このような問題を解決するため、本発明のヒートポンプ装置は、冷媒を圧縮する圧縮機、冷媒と加熱対象との熱交換を行う放熱器、開度調整による冷媒の減圧を行う減圧装置及び熱交換対象と冷媒とを熱交換する蒸発器を配管接続して冷媒回路を構成し、熱交換対象の温度を検出する熱交換対象温度センサと、圧縮機による冷媒の吐出温度を検出する吐出温度センサと、圧縮機の回転数が最大であり、かつ熱交換対象の温度が設定温度より低いと判定すると、吐出温度に基づいて減圧装置の開度を制御し、圧縮機の回転数が最大でない又は熱交換対象の温度が設定温度以上であると判定すると、冷媒の過熱度に基づいて減圧装置の開度を制御するコントローラとを備えるものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機、前記冷媒と加熱対象との熱交換を行う放熱器、開度調整による前記冷媒の減圧を行う減圧装置及び熱交換対象と前記冷媒とを熱交換する蒸発器を配管接続して冷媒回路を構成し、
前記熱交換対象の温度を検出する熱交換対象温度センサと、
前記圧縮機による前記冷媒の吐出温度を検出する吐出温度センサと、
前記圧縮機の回転数が最大であり、かつ前記熱交換対象の温度が設定温度より低いと判定すると、前記吐出温度に基づいて前記減圧装置の開度を制御し、前記圧縮機の回転数が最大でない又は前記熱交換対象の温度が設定温度以上であると判定すると、前記冷媒の過熱度に基づいて前記減圧装置の開度を制御するコントローラと
を備えるヒートポンプ装置。
【請求項２】
能力が最大となる前記吐出温度の最大値に対応した前記熱交換対象の温度を前記設定温度とする請求項１に記載のヒートポンプ装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記熱交換対象の温度に対して能力が最大となる前記吐出温度が前記吐出温度の上限温度以上となる範囲に対応する温度である場合には、目標吐出温度を前記上限温度として前記吐出温度に基づいた制御を行う請求項１に記載のヒートポンプ装置。
【請求項４】
前記冷媒をＲ３２とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置。
【国際調査報告】
2014203364.tif 000011
2014203364.tif 000012
2014203364.tif 000013
2014203364.tif 000014