(57)【要約】【課題】本発明は、負荷急変環境においても、電動膨張弁の信頼性が損なわれる可能性が高くなることを抑制しつつ、電動膨張弁の開度を適正な開度に制御することができる冷凍サイクル装置を得るものである。また、そのような空気調和装置を得るものである。【解決手段】本発明に係る冷凍サイクル装置は、運転容量を変化させる圧縮機１１と、第１熱交換器と、減圧手段と、第２熱交換器と、が順次接続された冷媒循環回路１０を備え、減圧手段は、開度を変化させる電動膨張弁３２が流路３１に配設された主減圧部３０と、冷媒の流動抵抗が互いに異なる複数の流路４１、４２、４３が並列に接続され、複数の流路４１、４２、４３のそれぞれにおける冷媒の流通の有無を切り替える切替手段が配設された副減圧部４０と、を有し、主減圧部３０と副減圧部４０とは、並列に接続されたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転容量を変化させる圧縮機と、第１熱交換器と、減圧手段と、第２熱交換器と、が順次接続された冷媒循環回路を備え、
前記減圧手段は、
開度を変化させる電動膨張弁が流路に配設された主減圧部と、
冷媒の流動抵抗が互いに異なる複数の流路が並列に接続され、該複数の流路のそれぞれにおける冷媒の流通の有無を切り替える切替手段が配設された副減圧部と、を有し、
前記主減圧部と前記副減圧部とは、並列に接続された、冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記切替手段は、前記複数の流路のそれぞれに配設された電磁開閉弁である、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記圧縮機と前記電動膨張弁と前記切替手段とを制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、
前記切替手段の切替状態を、前記圧縮機の運転容量に応じて変化させ、
前記電動膨張弁の開度を、前記第１熱交換器で熱交換する冷媒と流体との温度差、及び、前記第２熱交換器で熱交換する冷媒と流体との温度差、のうちの少なくとも一方に応じて変化させる、請求項１又は２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記圧縮機の吐出側における冷媒の圧力を検知する第１圧力検知手段と、
前記第１熱交換器で冷媒と熱交換する流体の温度を検知する第１温度検知手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第１圧力検知手段で検知される圧力と、前記第１温度検知手段で検知される温度と、に基づいて、前記電動膨張弁の開度を変化させる、請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記圧縮機の吸入側における冷媒の圧力を検知する第２圧力検知手段と、
前記第２熱交換器で冷媒と熱交換する流体の温度を検知する第２温度検知手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第２圧力検知手段で検知される圧力と、前記第２温度検知手段で検知される温度と、に基づいて、前記電動膨張弁の開度を変化させる、請求項３又は４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記電動膨張弁の開度が予め設定された調整範囲外になると、前記切替手段の切替状態が変更される、請求項１〜５の何れか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の冷凍サイクル装置である、空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクル装置と、空気調和装置と、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷凍サイクル装置として、圧縮機と、第１熱交換器と、減圧機構と、第２熱交換器と、が順次接続された冷媒循環回路を備え、制御手段が圧縮機の運転容量（回転数）を変化させることで、緻密な温度調整を行うものがある。減圧機構は、電動膨張弁で構成される。制御手段は、圧縮機の運転容量に対応して、電動膨張弁の開度（流動抵抗）を変化させることで、冷媒流量の調整範囲を拡大する。
【０００３】
そのような冷凍サイクル装置が、例えば、住宅又はオフィスの室内を空調対象とする空気調和装置等のように、負荷が短時間で大きく変動することがほとんど生じない状況で使用される場合には、運転を開始して数十分程度が経過すると、圧縮機の運転容量及び電動膨張弁の開度が安定状態に収束することとなる。一方、そのような冷凍サイクル装置が、例えば、乗客数が数分間隔で大きく変動するような通勤車両の客室内を空調対象とする空気調和装置等のように、負荷が短時間で大きく変動する状況で使用される場合には、負荷の変動に伴って圧縮機の運転容量が大きく変動することとなって、冷凍サイクルの動作圧力及び冷媒分布が安定状態に収束しづらくなる。
【０００４】
そのため、そのような冷凍サイクル装置では、電動膨張弁の開度の一般的な制御方法である、第１熱交換器（凝縮器）の過冷却度又は第２熱交換器（蒸発器）の過熱度を所定範囲内に安定させる制御方法を採用したとしても、冷凍サイクル自体が過渡状態にあることに起因して、第１熱交換器又は第２熱交換器の出口温度がその瞬間の冷媒量分布と相関しない場合が生じることとなって、電動膨張弁の開度が適正な開度に制御されない場合が生じてしまう。
【０００５】
また、そのような冷凍サイクル装置では、電動膨張弁の開度が適正な開度に制御されない場合が生じることを抑制するために、負荷の変動に伴って変動する圧縮機の運転容量に対応するように電動膨張弁の開度を追従させる制御方法を採用したとしても、負荷の変動の激しさに起因して、電動膨張弁の開度の調整幅が大きくなってしまうため、電動膨張弁の故障が生じやすくなって信頼性が損なわれる可能性が高くなってしまう。
【０００６】
そこで、電動膨張弁が流路に配設された主減圧部と、冷媒の流動抵抗が互いに異なる複数の流路が並列に接続され、その複数の流路のそれぞれにおける冷媒の流通の有無を切り替える切替手段が配設された副減圧部と、を有する減圧手段を採用した冷凍サイクル装置が提案されている。その冷凍サイクル装置では、圧縮機の運転容量に対応して副減圧部の流動抵抗を段階的に変化させることで、主減圧部の電動膨張弁の開度の調整幅を小さくしている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２３６７２７号公報（段落［００１３］〜段落［００２０］、図１〜図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の冷凍サイクル装置では、電動膨張弁が流路に配設された主減圧部と、冷媒の流動抵抗が互いに異なる複数の流路が並列に接続され、その複数の流路のそれぞれにおける冷媒の流通の有無を切り替える切替手段が配設された副減圧部と、が、直列に接続される。よって、副減圧部の複数の流路における冷媒の流通の有無を切り替えても、電動膨張弁を流通する冷媒の流量は圧縮機の運転容量の１００％であり、電動膨張弁の開度の調整幅が圧縮機の運転容量の調整幅と等しくなるため、摺動部の摩耗の進行等によって電磁膨張弁の耐久限界を超える時期を遅くすることができず、電動膨張弁の信頼性が損なわれる可能性が依然高くなってしまう。
【０００９】
本発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、負荷急変環境においても、電動膨張弁の信頼性が損なわれる可能性が高くなることを抑制しつつ、電動膨張弁の開度を適正な開度に制御することができる冷凍サイクル装置を得るものである。また、そのような空気調和装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、運転容量を変化させる圧縮機と、第１熱交換器と、減圧手段と、第２熱交換器と、が順次接続された冷媒循環回路を備え、前記減圧手段は、開度を変化させる電動膨張弁が流路に配設された主減圧部と、冷媒の流動抵抗が互いに異なる複数の流路が並列に接続され、該複数の流路のそれぞれにおける冷媒の流通の有無を切り替える切替手段が配設された副減圧部と、を有し、前記主減圧部と前記副減圧部とは、並列に接続されたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、減圧手段が、電動膨張弁が流路に配設された主減圧部と、冷媒の流動抵抗が互いに異なる複数の流路が並列に接続され、その複数の流路のそれぞれにおける冷媒の流通の有無を切り替える切替手段が配設された副減圧部と、を有し、主減圧部と副減圧部とが、並列に接続される。そのため、電動膨張弁の開度の調整幅を小さくすることが可能であるため、電動膨張弁の信頼性が損なわれる可能性が高くなることが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、構成を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、設定動作のフローを説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、空調能力特性を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、減圧機構の動作を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、電動膨張弁の動作を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、電動膨張弁の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る冷凍サイクル装置について、図面を用いて説明する。
なお、以下では、本発明に係る冷凍サイクル装置が、空気調和装置である場合を説明するが、本発明に係る冷凍サイクル装置が、冷凍サイクルを備えた他の冷凍サイクル装置（例えば、冷蔵庫、冷凍機等）であってもよい。また、以下で説明する構成、動作等は、一例であり、本発明に係る冷凍サイクル装置は、そのような構成、動作等である場合に限定されない。
【００１４】
実施の形態１．
実施の形態１に係る空気調和装置を説明する。
＜空気調和装置の構成＞
実施の形態１に係る空気調和装置の構成について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、構成を説明するための図である。
図１に示されるように、空気調和装置１は、空調対象空間２を空調するものであり、冷媒循環回路１０を備える。
【００１５】
冷媒循環回路１０には、圧縮機１１と室外熱交換器１２と減圧機構１３と室内熱交換器１４とアキュムレータ１５とが順次接続されており、冷媒が循環することで冷凍サイクルとして機能する。室外熱交換器１２は、冷媒と、室外送風機２１によって供給される流体（室外空気）と、を熱交換させる。室内熱交換器１４は、冷媒と、室内送風機２２によって供給される流体（室内空気）と、を熱交換させる。空調対象空間２には、室内熱交換器１４と、室内送風機２２と、空調対象空間２の空調負荷を推定するための空調負荷推定装置９１と、が配設される。室外熱交換器１２は、本発明における「第１熱交換器」に相当する。減圧機構１３は、本発明における「減圧手段」に相当する。室内熱交換器１４は、本発明における「第２熱交換器」に相当する。
【００１６】
圧縮機１１の吐出側に流路切替機構が配設され、冷媒循環回路１０が冷媒の循環方向を反転するものであってもよい。そのような場合には、凝縮器（放熱器）として作用する熱交換器が、本発明における「第１熱交換器」に相当し、蒸発器として作用する熱交換器が、本発明における「第２熱交換器」に相当する。
【００１７】
減圧機構１３は、主減圧部３０と副減圧部４０とを有し、主減圧部３０と副減圧部４０とは、冷媒循環回路１０に並列に接続される。主減圧部３０の流路３１には、電動膨張弁３２が配設される。電動膨張弁３２は、モータ３２ａによって駆動される。副減圧部４０は、冷媒の流動抵抗が互いに異なる複数の流路４１、４２、４３が並列に接続され、その複数の流路４１、４２、４３のそれぞれにおける冷媒の流通の有無を切り替える切替機構４４が配設されたものである。例えば、複数の流路４１、４２、４３のそれぞれの一部は、互いに長さの異なるキャピラリチューブ４１ａ、４２ａ、４３ａである。また、切替機構４４は、複数の流路４１、４２、４３のそれぞれに配設された電磁開閉弁５１、５２、５３であり、複数の流路４１、４２、４３のそれぞれにおける冷媒の流通の有無を独立して切り替える。切替機構４４は、本発明における「切替手段」に相当する。
【００１８】
副減圧部４０は、３つ以外の流路が並列に接続されたものであってもよい。また、電磁開閉弁５１、５２、５３は、複数の電磁開閉弁が同時に開状態となるように制御されてもよく、また、１つの電磁開閉弁のみが開状態となるように制御されてもよい。また、切替機構４４は、電磁開閉弁５１、５２、５３である場合に限定されず、他の流路切替機構が用いられてもよい。切替機構４４が、電磁開閉弁５１、５２、５３である場合には、構造が簡素化されるとともに、制御が簡素化される。
【００１９】
冷媒循環回路１０には、圧縮機１１の吐出側における冷媒の圧力を検知する吐出側圧力センサ８１が配設され、冷凍サイクルの高圧側圧力が検知される。また、冷媒循環回路１０には、圧縮機１１の吸入側における冷媒の圧力を検知する吸入側圧力センサ８２が配設され、冷凍サイクルの低圧側圧力が検知される。また、室外熱交換器１２に供給される流体（室外空気）の温度を検知する室外温度センサ８３と、室内熱交換器１４に供給される流体（室内空気）の温度を検知する室内温度センサ８４と、が配設される。吐出側圧力センサ８１は、本発明における「第１圧力検知手段」に相当する。吸入側圧力センサ８２は、本発明における「第２圧力検知手段」に相当する。室外温度センサ８３及び室内温度センサ８４のうちの、凝縮器（放熱器）として作用する熱交換器に供給される流体の温度を検知するセンサが、本発明における「第１温度検知手段」に相当する。室外温度センサ８３及び室内温度センサ８４のうちの、蒸発器として作用する熱交換器に供給される流体の温度を検知するセンサが、本発明における「第２温度検知手段」に相当する。
【００２０】
また、空気調和装置１は、空調能力制御装置９２と、電動膨張弁制御装置９３と、を備える。空調能力制御装置９２は、空調負荷推定装置９１からの情報を受けて必要空調能力を決定し、圧縮機１１に回転数の制御量を送り、また、電磁開閉弁５１、５２、５３に開閉の指示を送る。電動膨張弁制御装置９３は、吐出側圧力センサ８１、吸入側圧力センサ８２、室外温度センサ８３、及び、室内温度センサ８４の検出値の情報を受け、また、空調能力制御装置９２から圧縮機１１の回転数の制御量を受ける。電動膨張弁制御装置９３は、これらの情報に基づいて決定した開度の制御量を電動膨張弁３２に送る。空調負荷推定装置９１、空調能力制御装置９２、及び、電動膨張弁制御装置９３のそれぞれは、本発明の「制御手段」の一部に相当する。空調負荷推定装置９１、空調能力制御装置９２、及び、電動膨張弁制御装置９３のそれぞれは、例えば、マイコン、マイクロプロセッサユニット等で構成されてもよく、また、ファームウェア等の更新可能なもので構成されてもよく、また、ＣＰＵ等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。
【００２１】
＜空気調和装置の動作＞
実施の形態１に係る空気調和装置の動作について説明する。
図２は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、設定動作のフローを説明するための図である。
図２に示されるように、まず、Ｓ１０１において、空調負荷推定装置９１は、空調対象空間２における、室内温度の時間変化量、電力使用量、在室人員数等の情報を入手して、今現在どれだけの発熱量（発熱負荷）が空調対象空間２内に生じているかを推定する。
【００２２】
図３は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、空調能力特性を示す図である。なお、図３では、室外温度が３３℃で且つ室内温度が２６℃である場合の、空調能力特性を示している。また、図３では、空気調和装置１の定格条件が、圧縮機１１の回転数の調整範囲が２０ｒｐｓ〜１００ｒｐｓであり、最大冷却能力が１０ｋＷである場合の、空調能力特性を示している。
空調負荷推定装置９１で推定される発熱量は、空気調和装置１で発揮されるべき冷却能力に等しいため、Ｓ１０２において、空調能力制御装置９２は、空調負荷推定装置９１で推定される発熱量と、図３に示される空調能力特性と、に基づいて、圧縮機１１の回転数を決定する。例えば、空調負荷推定装置９１で推定される発熱量が３ｋＷである場合には、圧縮機１１の回転数が３０ｒｐｓに決定され、空調負荷推定装置９１で推定される発熱量が７ｋＷの場合には、圧縮機１１の回転数が７０ｒｐｓに決定される。
【００２３】
図４は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、減圧機構の動作を説明するための図である。
次に、Ｓ１０３において、空調能力制御装置９２は、決定した圧縮機１１の回転数、つまり圧縮機１１の運転容量に応じて、図４に示されるように、電磁開閉弁５１、５２、５３の開閉を決定する。キャピラリチューブ４１ａは、流路４１を流通する冷媒が１０％程度の冷却能力を発揮する流量になるような流動抵抗に調整されており、キャピラリチューブ４２ａは、流路４２を流通する冷媒が２０％程度の冷却能力を発揮する流量になるような流動抵抗に調整されており、キャピラリチューブ４３ａは、流路４３を流通する冷媒が４０％程度の冷却能力を発揮する流量になるような流動抵抗に調整されている。例えば、圧縮機１１の回転数が３０ｒｐｓ、すなわち圧縮機１１の運転容量が３０％である場合には、電磁開閉弁５１のみが開状態となり、圧縮機１１の回転数が７０ｒｐｓである場合には、電磁開閉弁５１及び電磁開閉弁５３が開状態となって、５０％程度の冷媒流量が流通するように、切替機構４４の切替状態が制御される。
【００２４】
このように切替機構４４の切替状態が制御されることで、圧縮機１１の運転容量が短時間で大幅に変動したとしても、電動膨張弁３２の開度が、圧縮機１１の運転容量の２０％程度の冷媒流量となる開度で、ほぼ安定することとなる。つまり、電動膨張弁３２は、減圧機構１３の微調整を担うように動作することになる。
【００２５】
次に、Ｓ１０４において、電動膨張弁制御装置９３は、吐出側圧力センサ８１で検知される圧力から、室外熱交換器１２の凝縮温度を演算し、凝縮温度と室外温度センサ８３で検知される室外温度との差であるΔＴｏｕｔを演算する、又は、吸入側圧力センサ８２で検知される圧力から、室内熱交換器１４の蒸発温度を演算し、室内温度センサ８４で検知される室内温度と蒸発温度との差であるΔＴｉｎを演算する。そして、ΔＴｏｕｔが、熱交換器の性能と熱交換量から大凡決定される標準ΔＴｏｕｔと比較して、基準値以上大きい場合、又は、ΔＴｉｎが、熱交換器の性能と熱交換量から大凡決定される標準ΔＴｉｎと比較して、基準値以上大きい場合に、Ｓ１０５に進んで、電動膨張弁３２の開度を増加させる。また、Ｓ１０６において、ΔＴｏｕｔが、熱交換器の性能と熱交換量から大凡決定される標準ΔＴｏｕｔと比較して、基準値以上小さい場合、又は、ΔＴｉｎが、熱交換器の性能と熱交換量から大凡決定される標準ΔＴｉｎと比較して、基準値以上小さい場合に、Ｓ１０７に進んで、電動膨張弁３２の開度を減少させる。
【００２６】
図５及び図６は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の、電動膨張弁の動作を説明するための図である。
標準ΔＴｏｕｔ及び標準ΔＴｉｎは、熱交換に必要な温度差であり、圧縮機１１の回転数の増加とともに熱交換量が増加することに起因して、図５及び図６に示されるように、圧縮機１１の回転数の増加とともに大きくなる特性を有する。そして、電動膨張弁３２の開度が適切に調整されていない場合には、実際の温度差であるΔＴｏｕｔ又はΔＴｉｎが、標準ΔＴｏｕｔ又は標準ΔＴｉｎと大きく異なる値となってしまう。
【００２７】
つまり、電動膨張弁３２の開度が小さすぎる場合には、室内熱交換器１４（蒸発器）出口の過熱度が大きくなって蒸発圧力が大きく低下することとなって、ΔＴｉｎが大きくなり、室外熱交換器１２（凝縮器）出口においても、過冷却度が過大となって凝縮圧力が上昇することとなって、ΔＴｏｕｔが大きくなる。そのため、Ｓ１０４において、ΔＴｏｕｔが、標準ΔＴｏｕｔと比較して基準値以上大きい場合、又は、ΔＴｉｎが、標準ΔＴｉｎと比較して基準値以上大きい場合には、Ｓ１０５に進んで、電動膨張弁３２の開度を増加させる。ΔＴｏｕｔが標準ΔＴｏｕｔと比較して基準値以上大きく、且つ、ΔＴｉｎが標準ΔＴｉｎと比較して基準値以上大きい場合に、Ｓ１０５に進んでもよい。
【００２８】
また、電動膨張弁３２の開度が大きすぎる場合には、室外熱交換器１２（凝縮器）出口において冷媒が凝縮しきれずに熱交換量が減少することとなって、ΔＴｏｕｔが小さくなり、同様に、室内熱交換器１４（蒸発器）出口においても、熱交換量が減少することとなって、ΔＴｉｎが小さくなる。そのため、Ｓ１０６において、ΔＴｏｕｔが、標準ΔＴｏｕｔと比較して基準値以上小さい場合、又は、ΔＴｉｎが、標準ΔＴｉｎと比較して基準値以上小さい場合には、Ｓ１０７に進んで、電動膨張弁３２の開度を減少させる。ΔＴｏｕｔが標準ΔＴｏｕｔと比較して基準値以上小さく、且つ、ΔＴｉｎが標準ΔＴｉｎと比較して基準値以上小さい場合に、Ｓ１０７に進んでもよい。
【００２９】
Ｓ１０５において、電動膨張弁３２の開度を増加させると、Ｓ１０８において、空調能力制御装置９２は、電動膨張弁３２の開度が上限値以上であるかを判定し、上限値以上である場合には、Ｓ１０９において、電磁開閉弁５１、５２、５３の開閉を変更する。例えば、電動膨張弁３２の冷媒流量調整範囲が４０％を超えるような開度になってしまう場合には、図４に示される、圧縮機１１の運転容量が１段階減る側の電磁開閉弁５１、５２、５３の開閉の組合せに変更する。また、Ｓ１０７において、電動膨張弁３２の開度を減少させると、Ｓ１１０において、空調能力制御装置９２は、電動膨張弁３２の開度が下限値以下であるかを判定し、下限値以下である場合には、Ｓ１１１において、電磁開閉弁５１、５２、５３の開閉を変更する。例えば、電動膨張弁３２が完全に閉状態となってしまう場合には、図４に示される、圧縮機１１の運転容量が１段階増える側の電磁開閉弁５１、５２、５３の開閉の組合せに変更する。
【００３０】
このように制御されることで、電動膨張弁３２の調整範囲が、常に適正な範囲、例えば０％〜４０％の範囲に維持されることとなり、また、電磁開閉弁５１、５２、５３の何れかに異常が発生して、開状態又は閉状態になったままになっても、圧縮機１１の運転容量をシフトして、減圧機構１３の減圧動作を継続することが可能となるため、信頼性が向上される。
【００３１】
＜空気調和装置の作用＞
実施の形態１に係る空気調和装置の作用について説明する。
空気調和装置１では、減圧機構１３が、電動膨張弁３２が流路３１に配設された主減圧部３０と、冷媒の流動抵抗が互いに異なる複数の流路４１、４２、４３が並列に接続され、その複数の流路４１、４２、４３のそれぞれにおける冷媒の流通の有無を切り替える切替機構４４が配設された副減圧部４０と、を有し、主減圧部３０と副減圧部４０とが、並列に接続される。
【００３２】
そのため、この構成では、負荷の変動に伴う圧縮機１１の運転容量の変動に対応して電動膨張弁３２の開度が変化しないように副減圧部４０の流路４１、４２、４３を切り替えることが可能であり、電動膨張弁３２の信頼性が損なわれる可能性が高くなることが抑制される。また、圧縮機１１の運転容量が大きい場合であっても、小型の電動膨張弁３２を選定することが可能であるため、空気調和装置１が低コスト化される。
【００３３】
空気調和装置１では、電動膨張弁３２を有する減圧機構１３が採用されており、負荷の変動に伴って変動する圧縮機１１の運転容量に対応するように電動膨張弁３２の開度を追従させる制御方法を採用しているため、電動膨張弁３２の開度を適正な開度に制御して、不具合の発生頻度を低減することが可能である。
【００３４】
そして、例えば、圧縮機１１の回転数を、２０ｒｐｓから１００ｒｐｓに変化させ、その数分後に２０ｒｐｓに戻さなければならないような空調負荷急変環境においても、切替機構４４の切替状態が制御されて大凡の流動抵抗に調整された後に、電動膨張弁３２の開度が制御されることで、電動膨張弁３２の開度の調整幅を低減することが可能であるため、電動膨張弁３２の信頼性が損なわれる可能性が高くなることを抑制することが可能である。
【００３５】
また、空気調和装置１では、電動膨張弁３２の開度が、室外熱交換器１２（凝縮器）又は室内熱交換器１４（蒸発器）で熱交換する冷媒と流体との温度差に応じて変化するように制御されており、電動膨張弁３２の開度を、吐出側圧力センサ８１又は吸入側圧力センサ８２で検知される圧力に基づいて制御することが可能である。圧縮機１１の運転容量が変更された直後では、冷媒量分布が過渡状態にあるため、冷媒の温度（過冷却度、過熱度等）を検知し、その温度に基づいて電動膨張弁３２の開度を制御する場合には、その冷媒量分布が加味されないこととなって、不具合が生じる可能性がある。一方、空気調和装置１では、圧縮機１１の運転容量の変化に対する反応速度が早い冷媒の圧力に基づいて電動膨張弁３２の開度を制御するため、圧縮機１１の運転容量が変更された直後であっても、電動膨張弁３２の開度を適正な開度に制御することが可能である。そして、電動膨張弁３２によって冷媒の圧力が正常範囲に調整されることとなるため、電動膨張弁３２の開度の制御遅れに起因して生じる、冷却能力不足、低圧異常低下に伴う保護停止等の、不具合が生じることを抑制することが可能である。
【００３６】
また、空気調和装置１では、電動膨張弁３２の開度が予め設定された調整範囲外になると、切替機構４４の切替状態が変更される。そのため、電気的異常等によって、電動膨張弁３２及び電磁開閉弁５１、５２、５３のうちの一部の弁が制御不能になった場合においても、正常動作が可能な弁の操作によって流動抵抗を調整することが可能であるため、空気調和装置１の空調運転を継続することが可能である。
【００３７】
なお、特に、空気調和装置１が、鉄道車両等に適用されるものである場合には、振動の激しい環境下で使用されることに起因して、信頼性が損なわれる可能性が高くなることが抑制されるとの効果と、空調運転が継続されるとの効果と、が更に顕著となって、乗客のクレーム回避等の効果が生じる。
【符号の説明】
【００３８】
１  空気調和装置、２  空調対象空間、１０  冷媒循環回路、１１  圧縮機、１２  室外熱交換器、１３  減圧機構、１４  室内熱交換器、１５  アキュムレータ、２１  室外送風機、２２  室内送風機、３０  主減圧部、３１  流路、３２  電動膨張弁、３２ａ  モータ、４０  副減圧部、４１、４２、４３  流路、４１ａ、４２ａ、４３ａ  キャピラリチューブ、４４  切替機構、５１、５２、５３  電磁開閉弁、８１  吐出側圧力センサ、８２  吸入側圧力センサ、８３  室外温度センサ、８４  室内温度センサ、９１  空調負荷推定装置、９２  空調能力制御装置、９３  電動膨張弁制御装置。
【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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