(57)【要約】【課題】冷媒圧縮機の起動時における冷凍機油の粘度低下を抑制する、信頼性の高い空気調和機を提供する。【解決手段】冷媒圧縮機、室外熱交換器３、室外膨張装置４、受液器５、過冷却回路１７、室内膨張装置、室内熱交換器を順次接続して冷凍サイクルを構成し、受液器５の出口で主冷媒回路から分岐し冷媒流量調整装置１６、過冷却回路１７を経て室内熱交換器と冷媒圧縮機間の主冷媒回路に合流するバイパス冷媒回路１９を設け、冷媒圧縮機起動直後の冷媒流量調整装置１６の開度を、前記主冷媒回路とバイパス冷媒回路１９との合流部でのバイパス冷媒回路の冷媒の過熱度が予め定めた過熱度となる開度に設定するとともに、冷媒圧縮機から吐出される冷媒の温度が予め定めた温度となった時、前記合流部でのバイパス冷媒回路１９の冷媒のかわき度が１以下となるように前記開度を変化させ、その後は開度を開方向へ変化させる制御部を設けた。【選択図】　　　　図１
2004012112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒ガスを圧縮する冷媒圧縮機、室外熱交換器、室外膨張装置、受液器、過冷却回路の被冷却流体側流路、室内膨張装置、室内空気と冷媒の熱交換を行う室内熱交換器を含む機器を順次連結して冷凍サイクルを構成する主冷媒回路と、前記受液器の出口で主冷媒回路から分岐し冷媒流量調整装置、前記過冷却回路の冷却媒体側流路を経て前記室内熱交換器と前記冷媒圧縮機を結ぶ主冷媒回路に合流するバイパス冷媒回路と、前記冷媒流量調整装置の開度を制御する制御部と、を有してなり、前記過冷却回路は、前記冷媒流量調整装置により減圧されて前記バイパス冷媒回路を流れる冷媒と前記受液器出側の主回路を流れる液冷媒とを熱交換するよう構成され、前記制御部は、冷媒圧縮機起動直後の前記冷媒流量調整装置の開度を、前記主冷媒回路と前記バイパス冷媒回路との合流部でのバイパス冷媒回路の冷媒の過熱度が予め定めた過熱度となる開度に設定するとともに、前記冷媒圧縮機から吐出される冷媒の温度が予め定めた温度となった時、前記合流部でのバイパス冷媒回路の冷媒のかわき度が１以下となるように前記冷媒流量調整装置の開度を変化させ、その後は開度が開方向へ変化するように制御するよう構成されている空気調和機。
【請求項２】
冷媒ガスを圧縮する冷媒圧縮機、室外熱交換器、室外膨張装置、受液器、過冷却回路の被冷却流体側流路、室内膨張装置、室内空気と冷媒の熱交換を行う室内熱交換器を含む機器を順次連結して冷凍サイクルを構成する主冷媒回路と、前記受液器の出口で主冷媒回路から分岐し冷媒流量調整装置、前記過冷却回路の冷却媒体側流路を経て前記室内熱交換器と前記冷媒圧縮機を結ぶ主冷媒回路に合流するバイパス冷媒回路と、前記冷媒流量調整装置の開度を制御する制御部と、を有してなり、前記過冷却回路は、前記冷媒流量調整装置により減圧されて前記バイパス冷媒回路を流れる冷媒と前記受液器出側の主回路を流れる液冷媒とを熱交換するよう構成された空気調和機の制御方法において、冷媒圧縮機起動直後の前記冷媒流量調整装置の開度を、前記主冷媒回路と前記バイパス冷媒回路との合流部でのバイパス冷媒回路の冷媒の過熱度が所定の過熱度となるように前記冷媒流量調整装置の開度を設定し、前記冷媒圧縮機から吐出される冷媒の温度が所定の温度となった時、前記冷媒流量調整装置の開度を、前記合流部のバイパス冷媒回路の冷媒のかわき度が１以下であるよう変化させ、その後、前記冷媒流量調整装置の開度を開方向へ変化させる空気調和機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍サイクルを用いる空気調和機に係り、特に主冷媒回路内を流れる冷媒とバイパス冷媒回路内を流れる冷媒とを熱交換するための過冷却回路を設けた空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷媒圧縮機、室外熱交換器、室外膨張装置、受液器、室内膨張装置、室内熱交換器を順次連結してなる主冷媒回路と、前記受液器の出口から分岐した液冷媒を冷媒流量調整装置により減圧し、前記受液器出口の主回路を流れる液冷媒と熱交換するための過冷却回路を介し、前記室内熱交換器と前記冷媒圧縮機とを結ぶ冷媒配管に合流するバイパス冷媒回路を配設した冷凍サイクルにより構成した空気調和機において、バイパス冷媒回路に配設した冷媒流量調整装置の制御方法として、例えば特開平７−４７５６号公報に開示されている方法がある。
【０００３】
前記公報の冷媒流量調整装置の制御方法は、冷媒圧縮機の吐出ガス温度が過大になるのを防ぐ目的で、バイパス冷媒回路内の冷媒を過熱状態にしないような比較的緩い（大きい）初期開度に設定し、その状態で冷媒圧縮機を起動し、冷媒圧縮機を起動した後、バイパス冷媒回路に配設した冷媒流量調整装置の開度を初期開度から閉方向へ変化させ、バイパス冷媒回路出口の冷媒の過熱度が所定の過熱度以上となったら、初めて前記冷媒流量調整装置の開度を開方向に変化させ、所定の過熱度に近づけるという方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のバイパス冷媒回路に配設した冷媒流量調整装置の制御方法では、バイパス冷媒回路内の冷媒を過熱状態にしないような比較的緩い初期開度に設定することから、冷媒圧縮機の吸入側の冷媒は湿り状態となる。そのため、冷媒圧縮機から吐出した冷媒の温度は上昇しにくい。
【０００５】
ここで、冷媒圧縮機容器内に冷凍機油を貯留し、かつ冷媒圧縮機容器内が高圧となる方式の場合や、冷媒圧縮機の吐出側に圧縮機から冷媒とともに吐出する冷凍機油を捕捉するオイルセパレータを配置した冷凍サイクルにおいては、冷媒圧縮機の始動前の、冷媒圧縮機内やオイルセパレータ内の壁面の温度が冷媒の飽和温度以下である場合には、冷媒圧縮機から吐出した高圧のガス冷媒が冷媒圧縮機内やオイルセパレータ内の壁面で凝縮する。このため、冷媒圧縮機内やオイルセパレータ内に貯留した冷凍機油の粘度が低下し、冷媒圧縮機内の摺動部の潤滑不良による冷媒圧縮機の故障の可能性が生じ、空気調和機の信頼性が低下する。
【０００６】
本発明の目的は、冷媒圧縮機の起動時における冷凍機油の粘度低下を抑制するとともに、冷媒圧縮機から吐出した冷媒の温度が機器の限界温度を超えることがない、信頼性の高い空気調和機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の第１の手段は、冷媒ガスを圧縮する冷媒圧縮機、室外熱交換器、室外膨張装置、受液器、過冷却回路の被冷却流体側流路、室内膨張装置、室内空気と冷媒の熱交換を行う室内熱交換器を含む機器を順次連結して冷凍サイクルを構成する主冷媒回路と、前記受液器の出口で主冷媒回路から分岐し冷媒流量調整装置、前記過冷却回路の冷却媒体側流路を経て前記室内熱交換器と前記冷媒圧縮機を結ぶ主冷媒回路に合流するバイパス冷媒回路と、前記冷媒流量調整装置の開度を制御する制御部と、を有してなり、前記過冷却回路は、前記冷媒流量調整装置により減圧されて前記バイパス冷媒回路を流れる冷媒と前記受液器出側の主回路を流れる液冷媒とを熱交換するよう構成され、前記制御部は、冷媒圧縮機起動直後の前記冷媒流量調整装置の開度を、前記主冷媒回路と前記バイパス冷媒回路との合流部でのバイパス冷媒回路の冷媒の過熱度が予め定めた過熱度となる開度に設定するとともに、前記冷媒圧縮機から吐出される冷媒の温度が予め定めた温度となった時、前記合流部でのバイパス冷媒回路の冷媒のかわき度が１以下となるように前記冷媒流量調整装置の開度を変化させ、その後は開度が開方向へ変化するように制御するよう構成されている空気調和機である。
【０００８】
上記課題を解決する本発明の第２の手段は、冷媒ガスを圧縮する冷媒圧縮機、室外熱交換器、室外膨張装置、受液器、過冷却回路の被冷却流体側流路、室内膨張装置、室内空気と冷媒の熱交換を行う室内熱交換器を含む機器を順次連結して冷凍サイクルを構成する主冷媒回路と、前記受液器の出口で主冷媒回路から分岐し冷媒流量調整装置、前記過冷却回路の冷却媒体側流路を経て前記室内熱交換器と前記冷媒圧縮機を結ぶ主冷媒回路に合流するバイパス冷媒回路と、前記冷媒流量調整装置の開度を制御する制御部と、を有してなり、前記過冷却回路は、前記冷媒流量調整装置により減圧されて前記バイパス冷媒回路を流れる冷媒と前記受液器出側の主回路を流れる液冷媒とを熱交換するよう構成された空気調和機の制御方法において、冷媒圧縮機起動直後の前記冷媒流量調整装置の開度を、前記主冷媒回路と前記バイパス冷媒回路との合流部でのバイパス冷媒回路の冷媒の過熱度が所定の過熱度となるように前記冷媒流量調整装置の開度を設定し、前記冷媒圧縮機から吐出される冷媒の温度が所定の温度となった時、前記冷媒流量調整装置の開度を、前記合流部のバイパス冷媒回路の冷媒のかわき度が１以下であるよう変化させ、その後、前記冷媒流量調整装置の開度を開方向へ変化させることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、冷媒圧縮機起動直後の前記冷媒流量調整装置の開度が、前記主冷媒回路と前記バイパス冷媒回路との合流部でのバイパス冷媒回路の冷媒の過熱度が所定の過熱度となるように前記冷媒流量調整装置の開度を設定されるので、起動直後に冷媒圧縮機の吐出ガス温度が急速に上昇し、冷媒圧縮機内やオイルセパレータ内壁面でガス冷媒の凝縮が抑制され、冷媒圧縮機内やオイルセパレータ内の冷凍機油の粘度低下が避けられる。さらに、冷媒圧縮機から吐出される冷媒の温度が所定の温度となった時、前記冷媒流量調整装置の開度を、前記合流部のバイパス冷媒回路の冷媒のかわき度が１以下であるよう変化させ、その後、前記冷媒流量調整装置の開度を開方向へ変化させるので、吐出冷媒の温度が前記所定の温度になった後は、吐出冷媒の温度の上昇が抑制され、吐出した冷媒の温度が機器の限界温度を超えることがなくなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、　本発明の実施の形態に係る空気調和機及び空気調和機に用いる切換ユニットとその制御方法につき、図１〜図３を用いて説明する。図１に記載の矢印の向きは、室外熱交換器を凝縮器として使用する冷房運転時の冷媒の流れ方向を示している。なお本実施の形態では、主として室外熱交換器を凝縮器として使用する冷房運転時について説明するが、本発明の冷凍サイクルは室外熱交換器を蒸発器として使用する暖房運転時においても適応可能である。
【００１１】
図１に本発明の実施の形態に係る空気調和機の構成を示す。図示の空気調和機は、冷凍サイクルを構成する主冷媒回路と、主冷媒回路の一部をバイパスするかたちで接続されたバイパス冷媒回路と、図示されていない制御部とを含んで構成されている。
【００１２】
主冷媒回路は、２基の冷媒圧縮機１ａ，１ｂと、冷媒圧縮機１ａ，１ｂの冷媒出側にポートａを接続している四方弁２と、この四方弁２のポートｂに冷媒流路の一端を接続した室外熱交換器３と、室外熱交換器３の冷媒流路の他端に室外膨張装置４を介装した管路で接続された受液器５と、受液器５に、過冷却回路１７を介装した主回路６をなす管路を介して一端を接続された室外阻止弁７と、室外阻止弁７の他端に接続された液接続主配管８と、液接続主配管８に分岐して設けられた液接続枝配管８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄと、液接続枝配管８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄに冷媒流路の一端をそれぞれ接続された室内機４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄと、室内機４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの冷媒流路の他端にガス接続枝配管１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄを介して接続されたガス接続主配管１５と、ガス接続主配管１５に室外ガス阻止弁１４を介して四方弁２のポートｄを接続する管路と、四方弁２のポートｃとアキュムレータ１３を接続する低圧ガス冷媒配管２０と、を含んで構成されている。
【００１３】
バイパス冷媒回路１９は、一端を前記過冷却回路１７の入り側の主回路６に分岐して設けられ、冷媒流量調整装置１６を介装するとともに、冷媒流量調整装置１６の下流側に前記過冷却回路１７を介装し、他端を前記低圧ガス冷媒配管２０に接続されている。
【００１４】
前記冷媒流量調整装置１６と低圧ガス冷媒配管２０を結ぶバイパス冷媒回路１９は、その一部が前記主回路６と並列されて過冷却回路１７を構成している。この過冷却回路１７では、被冷却側流体流路をなす主回路６を流れる冷媒の流れ方向と、冷却側流体流路をなすバイパス冷媒回路１９を流れる冷媒の流れ方向が対向流をなすようになっている。
【００１５】
室内機４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、それぞれ室内熱交換器１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを備え、室内熱交換器１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの冷媒流路の一端は室内膨張装置９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを介して前記液接続枝配管８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄに接続され、室内熱交換器１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの冷媒流路の他端は、前記ガス接続枝配管１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄに接続されている。
【００１６】
前記室外ガス阻止弁１４と室外液阻止弁７を含み、その間の配管、機器（冷媒圧縮機１ａ，１ｂを含む）をまとめて室外機３２という。なお、冷媒圧縮機１ａ，１ｂは、冷媒圧縮機１ａ、１ｂ容器内に冷凍機油を貯留し、図示されていないオイルセパレータが付設されている。
【００１７】
前記制御部は、装置各部の温度、圧力を検出する図示されていないセンサの信号及び操作者が入力する起動、停止の信号や設定温度の信号を入力として、冷媒圧縮機１ａ，１ｂ、室外膨張装置４、冷媒流量調整装置１６などを制御する。
【００１８】
次に上記構成の空気調和機の動作につき、説明する。
【００１９】
冷房運転において、冷媒圧縮機１ａ、１ｂから吐出された高圧ガス冷媒は、四方弁２、室外熱交換器３、室外膨張装置４、受液器５、主回路６、室外液阻止弁７を介して、液接続主配管８から各室内機４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄに接続された液接続枝配管８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄに供給される。
【００２０】
室内機４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄでは、液接続枝配管８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄから供給される液冷媒を室内膨張装置９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄで減圧した後、室内熱交換器１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄで蒸発させる。そして、蒸発したガスまたは、ガス・液二相の冷媒はガス接続枝配管１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄ、ガス接続主配管１５、室外ガス阻止弁１４、四方弁２、アキュムレータ１３を介して、冷媒圧縮機１ａ、１ｂに再び吸入される。
【００２１】
さらに、受液器５の出口からバイパス冷媒回路１９に分岐した液冷媒は、冷媒流量調整装置１６により減圧され、過冷却回路１７において、受液器５出口の主回路６を流れる液冷媒と熱交換する。
【００２２】
主回路６からバイパス冷媒回路１９により低圧ガス冷媒配管２０へ冷媒をバイパスすることから、主回路６、液接続主配管８、室内機４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、ガス接続主配管１５内を流れる冷媒流量は減少する。そのため、室外機３２と室内機４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを接続する液接続主配管８、ガス接続主配管１５が長い場合、液接続主配管８、ガス接続主配管１５、特にガス接続主配管１５の圧力損失が低下するため、冷媒圧縮機１ａ、１ｂの吸入圧力が上昇し、冷凍サイクル全体の冷媒循環量が上昇する。
【００２３】
また、過冷却回路１７により主回路６内を流れる冷媒を過冷却状態にすることで、室内熱交換器１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ入口の冷媒の比エンタルピが減少し、室内熱交換器１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの入口と出口間の比エンタルピ差が増大する。これにより、室内熱交換器１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに流れる冷媒流量の減少に伴う冷房能力低下が補われる。
【００２４】
次に、図２および図３を用いて、冷媒圧縮機１ａ、１ｂ始動時におけるバイパス冷媒回路１９に配設した冷媒流量調整装置１６の開度の制御方法について説明する。
【００２５】
冷媒圧縮機１ａ、１ｂから吐出するガス冷媒の温度は、バイパス冷媒回路１９と低圧ガス冷媒配管２０との合流部であるバイパス冷媒回路１９出口での冷媒の湿り度によって制御される。つまり、冷媒圧縮機１ａ、１ｂから吐出するガス冷媒の温度が設定された温度範囲より高い場合は、バイパス冷媒回路１９出口の冷媒を湿り方向に設定（冷媒流量調整装置１６の開度を大きく）し、ガス冷媒の温度が設定された温度範囲より低い場合は、バイパス冷媒配管１９出口の冷媒を過熱方向に設定（冷媒流量調整装置１６の開度を小さく）する。
【００２６】
バイパス冷媒回路１９内を流れる冷媒は、バイパス冷媒回路１９に介装した冷媒流量調整装置１６により減圧される。減圧された気液二相の低圧低温の冷媒は、過冷却回路１７において、主回路６を流れる液冷媒と熱交換する。主回路６内を流れる冷媒は、バイパス冷媒回路１９内を流れる冷媒が蒸発することによる蒸発潜熱を奪われて冷却され、過冷却状態の液冷媒となる。
【００２７】
バイパス冷媒回路１９出口の冷媒は、バイパス冷媒回路１９を流れる気液二相の冷媒流量が少ないとき、過冷却回路１７にて主回路６内を流れる冷媒と熱交換する際に液相冷媒が全て蒸発し、過熱ガス冷媒となる。
【００２８】
バイパス冷媒回路１９内を流れる冷媒の流量を増加すると、バイパス冷媒回路１９内を流れる液相冷媒の量が増加し、過冷却回路１７内のバイパス冷媒回路１９から流入する側における液相の冷媒量が増加し、バイパス冷媒回路１９出口の冷媒の状態は過熱度が小さくなる。さらにバイパス冷媒回路１９内を流れる冷媒の流量を増加すると、過冷却回路１７のバイパス冷媒回路１９側を流れる気液二相の冷媒は、飽和状態（冷媒かわき度＝１）となり、そしてさらにバイパス冷媒回路１９内を流れる冷媒の流量を増加すると、過冷却回路１７のバイパス冷媒回路１９側を流れる気液二相の冷媒は湿り状態（冷媒かわき度＜１）となる。
【００２９】
バイパス冷媒回路１９内を流れる冷媒の流量は、冷媒流量調整装置１６の開度によって調整することができる。冷媒流量調整装置１６の開度を開けるとバイパス冷媒回路１９内を流れる冷媒の流量は増加し、冷媒流量調整装置１６の開度を絞るとバイパス冷媒回路１９内を流れる冷媒の流量は減少する。
【００３０】
上述のように、バイパス冷媒回路１９内を流れる気液二相の冷媒が所定の流量以上流れないと、バイパス冷媒回路１９出口の冷媒が湿り状態になるようにすることはできない。つまり、バイパス冷媒回路１９出口の冷媒が湿り状態になるようにするためには、バイパス冷媒回路１９に配設した冷媒流量調整装置１６の開度を開度ＥＶＢ２（開度ＥＶＢ２は、バイパス冷媒回路１９出口の冷媒が飽和状態となる開度）よりも大きい開度に設定する必要がある。
【００３１】
さらに、冷媒流量調整装置１６の開度は、冷媒圧縮機１ａ、１ｂから吐出されるガス冷媒の温度が所定温度となるように制御される。
【００３２】
図２に示すように、冷媒圧縮機１ａ、１ｂ始動時に冷媒流量調整装置１６の開度を、バイパス冷媒回路１９出口の冷媒が飽和状態となる開度ＥＶＢ２よりも小さい開度（ＥＶＢ０）に設定すると、冷媒流量調整装置１６の開度がＥＶＢ２を超えるまでバイパス冷媒回路１９出口の冷媒が湿り状態にならない。そのため、冷媒圧縮機１ａ、１ｂから吐出する冷媒の温度（圧縮機吐出温度）は、冷媒圧縮機起動後急激に上昇する。その後、冷媒流量調整装置１６の開度がＥＶＢ２を超えると、バイパス冷媒回路１９出口の冷媒が湿り状態となるが、冷媒圧縮機１ａ、１ｂから吐出する冷媒の温度の上昇に追いつけず、機器の限界温度Ｔｄｍａｘ以上となり、冷凍機油、ゴム材および樹脂材の劣化が促進され、空気調和機の信頼性が低下する。
【００３３】
また、冷媒圧縮機１ａ、１ｂから吐出する冷媒の温度が機器の限界温度Ｔｄｍａｘ以下になるように、バイパス冷媒回路１９出口の冷媒のかわき度を小さくするため、バイパス冷媒回路１９内を流れる冷媒の流量を多くするように、冷媒流量調整装置１６の開度の開度増加量を大きくとると、圧縮機吐出温度は機器の限界温度Ｔｄｍａｘ以上にはならないが、冷媒流量調整装置１６の開度が大きくなり冷媒圧縮機１ａ、１ｂの吸入側のかわき度が小さくなると液圧縮を起こす可能性が生じ、空気調和機の信頼性が低下する。
【００３４】
そこで、本実施の形態では、冷媒圧縮機１ａ、１ｂ始動時に、冷媒流量調整装置１６の開度を、バイパス冷媒回路１９出口の冷媒のかわき度が１以下となる開度、つまり飽和状態となる開度ＥＶＢ２もしくはそれよりも大きい開度に設定し、冷媒圧縮機１ａ、１ｂの起動後（冷媒圧縮機が回転を始めたら）冷媒流量調整装置１６の開度を開方向に動作させることで、冷媒圧縮機１ａ、１ｂから吐出する冷媒温度の過大な上昇を抑制できるとともに、冷媒圧縮機１ａ、１ｂの液圧縮が回避される。
【００３５】
バイパス冷媒回路１９出口の冷媒の状態は過冷却回路１７での熱交換量により決まる。過冷却回路１７での最大熱交換量は主回路６内を流れる冷媒流量と冷媒の状態（温度など）によって異なる。主回路６内を流れる冷媒流量が多いほど最大熱交換量は多い。
【００３６】
また、冷媒圧縮機１ａ、１ｂ起動後には冷媒流量調整装置１６の開度が開方向へ変化するように制御部を設定する必要がある。冷媒流量調整装置１６の初期開度が大きすぎて、バイパス冷媒回路１９を流れる冷媒流量が増加し、バイパス冷媒回路１９出口の冷媒が極度に湿り状態であると、冷媒圧縮機１ａ、１ｂの吸入側の冷媒かわき度が小さくなりすぎて、冷媒圧縮機１ａ、１ｂにおいて液圧縮を起こし、冷媒圧縮機１ａ、１ｂが壊れる恐れがある。冷媒圧縮機１ａ、１ｂの吸入側の冷媒かわき度が小さくなりすぎると、冷媒圧縮機１ａ、１ｂから吐出されるガス冷媒の過熱度も小さくなることから、冷媒圧縮機１ａ、１ｂが液圧縮を起こさないための吐出ガス冷媒過熱度の下限値が存在する。
【００３７】
冷媒圧縮機１ａ、１ｂ起動後は、冷媒流量調整装置１６の開度は、吐出ガス冷媒の過熱度が前記下限値を下回らない所定の過熱度となるように、前記制御部により自動で制御される。そのため、冷媒圧縮機１ａ、１ｂ起動時の冷媒流量調整装置１６の初期開度が大きすぎて吐出ガス冷媒過熱度が前記下限値を下回るようであれば、冷媒流量調整装置１６の開度は閉方向に変化する。したがって、冷媒流量調整装置１６の初期開度（冷媒圧縮機１ａ、１ｂ起動時の開度）は可能な限り小さく設定する必要がある。
【００３８】
そこで、冷媒圧縮機１ａ、１ｂ起動時の冷媒流量調整装置１６の初期開度を、空気調和機での最小の冷媒流量時にバイパス冷媒回路１９出口の冷媒のかわき度が１以下となるように設定するとよい。また、冷媒圧縮機１ａ、１ｂ起動時の初期の運転周波数と運転台数がわかっている場合には、冷媒圧縮機１ａ、１ｂの運転周波数と運転台数に応じて決まる冷媒流量から、バイパス冷媒回路１９出口の冷媒かわき度が１以下となるように、冷媒圧縮機１ａ、１ｂ起動時の冷媒流量調整装置１６の初期開度を設定してもよい。
【００３９】
冷媒圧縮機１ａ、１ｂ容器内に冷凍機油を貯留し、かつ冷媒圧縮機１ａ、１ｂ容器内が高圧となる方式の場合や、冷媒圧縮機１ａ、１ｂの吐出側に圧縮機から冷媒とともに吐出する冷凍機油を捕捉するオイルセパレータを配置した冷凍サイクルにおいては、冷媒圧縮機１ａ、１ｂの始動前の状態で、冷媒圧縮機１ａ、１ｂ内やオイルセパレータ内の壁面の温度が冷媒の飽和温度以下である場合には、冷媒圧縮機１ａ、１ｂから吐出された高圧ガス冷媒が冷媒圧縮機１ａ、１ｂ内やオイルセパレータ内の壁面で凝縮する。その結果、冷媒圧縮機１ａ、１ｂ内やオイルセパレータ内に貯留した冷凍機油の粘度が低下し、冷媒圧縮機１ａ、１ｂ内の摺動部の潤滑不良による冷媒圧縮機１ａ、１ｂの故障が生ずる可能性が増大し、空気調和機の信頼性が低下する。
【００４０】
そこで、冷媒圧縮機１ａ、１ｂ容器内に冷凍機油を貯留し、かつ冷媒圧縮機１ａ、１ｂ容器内が高圧となる方式の場合や、冷媒圧縮機１ａ、１ｂの吐出側に圧縮機から冷媒とともに吐出する冷凍機油を捕捉するオイルセパレータを配置した冷凍サイクルにおいては、冷媒流量調整装置１６の初期開度を、冷媒圧縮機１ａ、１ｂの起動直後ではバイパス冷媒回路１９出口での冷媒の過熱度が所定の過熱度となる開度ＥＶＢ１（前記ＥＶＢ２よりも小さい開度）に設定することで、冷媒圧縮機１ａ、１ｂから吐出するガス冷媒の温度を、冷媒圧縮機１ａ、１ｂ内やオイルセパレータ内の壁面の温度が冷媒の飽和温度以上となる所定温度Ｔｄ２まで急速に上昇させる。そして、冷媒圧縮機１ａ、１ｂから吐出するガス冷媒の温度がＴｄ２になった時点で、冷媒流量調整装置１６の開度を開度ＥＶＢ２に設定し、その後、バイパス冷媒回路１９出口の冷媒が湿り状態となるように、冷媒流量調整装置１６の開度を開度ＥＶＢ２から自動で開方向に動かすことで、前述と同様に信頼性の高い空気調和機を提供することができる。
【００４１】
冷媒圧縮機１ａ、１ｂの吸入側の冷媒過熱度が大きいほど、冷媒圧縮機１ａ、１ｂから吐出されるガス冷媒の温度は高くなる傾向にある。冷媒圧縮機１ａ、１ｂの吸入側の冷媒状態（過熱度）は、低圧ガス冷媒配管２０内を流れる冷媒の状態とバイパス冷媒回路１９出口の冷媒の状態によって決まる。低圧ガス冷媒配管２０から冷媒圧縮機１ａ、１ｂに流入する冷媒の状態（かわき度または過熱度）にもよるが、冷媒圧縮機１ａ、１ｂの起動後は、低圧ガス冷媒配管２０内には、かわき度の小さい冷媒が流れる傾向にある。
【００４２】
したがって、バイパス冷媒回路１９出口の冷媒の過熱度を大きくとれるように、冷媒流量調整装置１６の開度を設定するとよい。冷媒圧縮機１ａ、１ｂ起動時の冷媒流量調整装置１６の初期開度を、空気調和機での最小の冷媒流量時に、少なくともバイパス冷媒回路１９出口の冷媒過熱度が０を超える（過熱度＝０のとき、飽和ガスで、＋側のとき、冷媒が過熱されている）ように設定するとよい。
【００４３】
また、冷媒圧縮機１ａ、１ｂが起動されるときの初期の運転周波数と運転台数がわかっている場合には、冷媒圧縮機１ａ、１ｂの運転周波数と運転台数に応じて決まる冷媒流量から、少なくともバイパス冷媒回路１９出口の冷媒過熱度が０を超えるように、冷媒圧縮機１ａ、１ｂ起動時の冷媒流量調整装置１６の初期開度を設定してもよい。
【００４４】
本実施の形態によれば、冷媒圧縮機１ａ，１ｂ起動直後の前記冷媒流量調整装置１６の開度が、前記主冷媒回路と前記バイパス冷媒回路１９との合流部でのバイパス冷媒回路１９の冷媒の過熱度が所定の過熱度となるように設定されるので、起動直後に冷媒圧縮機１ａ，１ｂの吐出ガス温度が急速に上昇し、冷媒圧縮機１ａ，１ｂ内やオイルセパレータ内壁面でガス冷媒の凝縮が抑制され、冷媒圧縮機１ａ，１ｂ内やオイルセパレータ内の冷凍機油の粘度低下が避けられる。さらに、冷媒圧縮機１ａ，１ｂから吐出される冷媒の温度が所定の温度となった時、前記冷媒流量調整装置１６の開度を、前記合流部のバイパス冷媒回路１９の冷媒のかわき度が１以下であるよう変化させ、その後、前記冷媒流量調整装置１６の開度を開方向へ変化させるので、吐出冷媒の温度が前記所定の温度になった後は、吐出冷媒の温度の上昇が抑制され、吐出した冷媒の温度が機器の限界温度を超えることがなくなる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、冷媒圧縮機の起動直後ではバイパス冷媒回路出口での冷媒の過熱度が所定の過熱度となるように前記冷媒流量調整装置の開度を設定し、その後、前記冷媒圧縮機から吐出される冷媒の温度が所定の温度となった時、前記冷媒配管と前記バイパス冷媒回路との合流部での冷媒のかわき度が１以下となるように前記冷媒流量調整装置の開度を設定することで、冷媒圧縮機内やオイルセパレータ内の冷凍機油の粘度低下が避けられるとともに、吐出した冷媒の温度が機器の限界温度を超えることがなくなり、信頼性の高い空気調和機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る空気調和機の系統図である。
【図２】冷媒圧縮機始動時の冷媒流量調整装置の開度を、バイパス冷媒回路出口の冷媒が飽和状態となる開度ＥＶＢ２以下の開度（ＥＶＢ０）に設定した場合の冷媒流量調整装置の開度と冷媒圧縮機の吐出温度の変化の例を示すタイムチャートである。
【図３】本発明の実施の形態に係る空気調和機における冷媒流量調整装置の開度と冷媒圧縮機の吐出温度の変化を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ　冷媒圧縮機
２　四方弁
３　室外熱交換器
４　室外膨張装置
５　受液器
６　主回路
７　室外液阻止弁
８　液接続主配管
８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ　液接続枝配管
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ　室内膨張装置
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ　室内熱交換器
１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄ　ガス接続枝配管
１３　アキュムレータ
１４　室外ガス阻止弁
１５　ガス接続主配管
１６　冷媒流量調整装置
１７　過冷却回路
１９　バイパス冷媒回路
２０　低圧ガス冷媒配管
３２　室外機
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ　室内機
【図１】
2004012112.tif 000003
【図２】
2004012112.tif 000004
【図３】
2004012112.tif 000005