(57)【要約】【課題】圧縮機の損傷を抑制することができる空気調和機及び冷凍サイクルの制御方法を提供する。【解決手段】実施形態の空気調和機は、能力可変型の圧縮機、絞り機構および熱交換器を冷媒が流れる冷媒配管によって環状に接続した冷凍サイクルと、圧縮機に対して最小周波数と最大周波数とを設定し、設定した最小周波数と最大周波数との間で圧縮機の運転周波数を制御するとともに、絞り機構に対して最小開度と最大開度とを設定し、設定した最小開度と最大開度との間で絞り機構の開度を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、絞り機構の最大開度を、圧縮機の運転周波数に基づいて設定する。【選択図】図４
2016114274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
能力可変型の圧縮機、絞り機構および熱交換器を冷媒が流れる冷媒配管によって環状に接続した冷凍サイクルと、
前記圧縮機に対して最小周波数と最大周波数とを設定し、設定した最小周波数と最大周波数との間で前記圧縮機の運転周波数を制御するとともに、前記絞り機構に対して最小開度と最大開度とを設定し、設定した最小開度と最大開度との間で前記絞り機構の開度を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記絞り機構の最大開度を、前記圧縮機の運転周波数に基づいて設定することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記制御手段は、前記圧縮機の最小周波数と最大周波数との間に１つの閾値周波数を設定し、前記絞り機構の最大開度を、前記圧縮機の運転周波数に応じて２段階に設定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】
前記制御手段は、前記圧縮機の最小周波数と最大周波数との間に複数の閾値周波数を設定し、前記絞り機構の最大開度を、前記圧縮機の運転周波数に応じて複数段階で設定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４】
前記制御手段は、前記絞り機構の最大開度を、前記圧縮機の運転周波数に比例させて直線的に設定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５】
前記制御手段は、前記絞り機構の開度を所定の制御周期ごとに制御する一方、当該絞り機構の最大開度を下げる場合には、制御周期まで待機することなく開度を制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の空気調和機。
【請求項６】
前記制御手段は、前記絞り機構の開度を所定の制御周期ごとに制御しており、当該絞り機構の最大開度を上げる場合には、制御周期まで待機してから開度を制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の空気調和機。
【請求項７】
前記制御手段は、前記圧縮機を最小周波数で運転する際の前記絞り機構の最大開度を、当該圧縮機を最大周波数で運転する際の最大開度の５０％以下に設定することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の空気調和機。
【請求項８】
前記冷媒は、Ｒ３２単一冷媒、または、Ｒ３２を５０％以上含む混合冷媒であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の空気調和機。
【請求項９】
冷凍サイクルを構成する圧縮機に対して最小周波数と最大周波数とを設定し、設定した最小周波数と最大周波数との間で前記圧縮機の運転周波数を制御する工程と、
前記冷凍サイクルを構成する絞り機構に対して最小開度と最大開度とを設定し、設定した最小開度と最大開度との間で前記絞り機構の開度を制御する工程と、
前記絞り機構の最大開度を設定する際、最大開度を、前記圧縮機の運転周波数に基づいて設定する工程と、
を含むことを特徴とする冷凍サイクルの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機では、その運転に必要な要素部品である圧縮機の信頼性を確保することは、空気調和機を設計する上で課題の１つとなっている。そのため、例えば特許文献１のように、圧縮機の電動機の巻線が焼損することを防止する等の対策が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３１２８４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さて、圧縮機の内部には、冷媒と圧縮機内部の潤滑油である冷凍機油が共存している。このとき、冷凍機油の油面位置や油温が低下すると、冷凍機油に溶け込む冷媒量が増加して、冷凍機油の粘度が低下したり、冷媒による希釈が促進されたりする等、潤滑特性が悪化する。また、圧縮機からは冷媒とともに冷媒配管に冷凍機油が吐油されるものの、吐油した冷凍機油を効率よく圧縮機に回収できないと、油切れによって圧縮機の摺動部が焼き付く可能性がある。そのため、一般的には、圧縮機の運転周波数が低いほど絞り機構の開度を下げ、運転周波数が高いほど絞り機構の開度を上げることで、冷凍サイクルを最適な運転状態で維持するような制御が行われている。
【０００５】
しかしながら、低周波数で運転している時に環境温度の変化等の偶発的要因によって絞り機構の開度が過度に上がった状態になると、圧縮機内部に貯留する冷凍機油の油面位置が低下することがあり、圧縮機の摺動部の摩耗等、圧縮機の損傷が誘発されるおそれがある。
【０００６】
そこで、実施形態では、圧縮機の損傷を抑制することができる空気調和機及び冷凍サイクルの制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の空気調和機は、能力可変型の圧縮機、絞り機構および熱交換器を冷媒が流れる冷媒配管によって環状に接続した冷凍サイクルと、圧縮機に対して最小周波数と最大周波数とを設定し、設定した最小周波数と最大周波数との間で圧縮機の運転周波数を制御するとともに、絞り機構に対して最小開度と最大開度とを設定し、設定した最小開度と最大開度との間で絞り機構の開度を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、絞り機構の最大開度を、圧縮機の運転周波数に基づいて設定する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態の空気調和機の構成を模式的に示す図
【図２】実施形態の空気調和機の圧縮機およびサクションカップを模式的に示す図
【図３】実施形態の空気調和機の膨張弁の最小開度と規定油面高さとの関係を模式的に示す図
【図４】実施形態の空気調和機による開度制御処理の流れを示す図
【図５】実施形態の空気調和機における膨張弁の最大開度と圧縮機周波数との関係を模式的に示す図その１
【図６】実施形態の空気調和機における膨張弁の最大開度と圧縮機周波数との関係を模式的に示す図その２
【図７】実施形態の空気調和機における膨張弁の最大開度と圧縮機周波数との関係を模式的に示す図その３
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、一実施形態について、図１から図７を参照しながら説明する。
図１に示すように、本実施形態の空気調和機１は、室外に設けられる室外機２、室内に設けられる室内機３、およびこれら室外機２と室内機３とを環状に接続し、その内部に冷媒が流れる冷媒配管４を備えている。本実施形態では、冷媒として、Ｒ３２単一冷媒を採用している。このＲ３２は、広く使われていたＲ４１０Ａ混合冷媒と比較して相対的に体積当たりの冷媒能力が高く、同一の冷房能力あるいは暖房能力を出すために必要となる冷媒の流量（循環量）が少なくなる。なお、冷媒としては、Ｒ３２を５０重量％以上含む混合冷媒を採用してもよい。
【００１０】
この空気調和機１は、使用者が利用するリモコン５等の操作手段によって、冷房運転、暖房運転、送風運転、除湿運転等の運転状態の切り替え、運転開始時間の予約設定等、周知の空調運転を行う。
【００１１】
室外機２は、圧縮機６、室外熱交換器７（熱交換器に相当）、膨張弁８（絞り機構に相当）、四方弁９、室外ファン１０、サクションカップ１１、サクション温度センサ１２（温度検出手段）、吐出温度センサ１３（温度検出手段）、室外熱交換器温度センサ１４（温度検出手段）、室外温度センサ１５（温度検出手段）、ケース温度センサ１６（温度検出手段）、および、これらを制御する室外制御部１７（制御手段に相当）等を備えている。
【００１２】
圧縮機６は、運転周波数を変更することにより、冷房運転時や暖房運転時における運転能力が可変となる能力可変型である。この圧縮機６の内部には、冷媒と圧縮機６内部の潤滑油である冷凍機油とが共存しており、圧縮機６内の油分（冷凍機油および冷媒の混合物）の油面位置や温度（以下、油温とも称する）が低下すると冷凍機油に溶け込む冷媒量が増加して潤滑特性が悪化するおそれがある。また冷媒とともに圧縮機６から冷媒配管４内に冷凍機油が吐油された際、冷凍機油を圧縮機６に効率よく回収できないと、潤滑油が少なくなることで圧縮機６の摺動部（図示省略）の焼き付きを招く等、圧縮機６が損傷する可能性がある。そのため、圧縮機６内に必要とされる油分の貯留量を示す油面位置が設定されている。
【００１３】
具体的には、本実施形態では、図２に示すように、圧縮機６には、圧縮機６内の油面位置を見るための窓部６ａが設けられており、サクションカップ１１（アキュームタンクとも称する）には、サクションカップ１１内の油分の油面位置を見るための窓部１１ａが設けられている。そして、図３に示すように、圧縮機６内で必要となる油分の貯留量を示す油面位置が、規定油面高さとして設定されている。
【００１４】
また、サクションカップ１１内を貫通して圧縮機６に接続されている配管部には、サクションカップ１１内に貯留する油分を圧縮機６に戻すための油戻し穴１１ｂが、サクションカップ１１内に位置して設けられている。サクションカップ１１内に貯留する油分は、サクションカップ１１内と圧縮機６内との圧力差によってこの油戻し穴１１ｂから圧縮機６に戻される。なお、詳細は後述するが、図３は、圧縮機６内の油面位置を模式的に示している。
【００１５】
サクション温度センサ１２は、サクションカップ１１の温度を検出する。吐出温度センサ１３は、圧縮機６から吐出される冷媒の温度を間接的に検出する。室外熱交換器温度センサ１４は、室外熱交換器７の温度を検出する。室外温度センサ１５は、室外機２が設置されている環境温度つまり外気温を検出する。ケース温度センサ１６は、圧縮機６のケース温度を検出する。
【００１６】
室外制御部１７は、圧縮機６に対して最小周波数と最大周波数とを設定し、設定した最小周波数と最大周波数との間で圧縮機６の運転周波数を制御するとともに、膨張弁８（絞り機構）に対して最小開度と最大開度とを設定し、設定した最小開度と最大開度との間で膨張弁８の開度を制御する。このとき、室外制御部１７は、詳細は後述するが、膨張弁８の最大開度を、圧縮機６の運転周波数に基づいて設定する。
【００１７】
室内機３は、図１に示すように、室内熱交換器１８（熱交換器）、室内ファン１９、室内熱交換器温度センサ２０（温度検出手段する）、室温センサ２１（温度検出手段する）、およびこれらを制御する室内制御部２２等により構成されている。これら圧縮機６、室外熱交換器７、膨張弁８、室内熱交換器１８等により、ヒートポンプ式の冷凍サイクル２３が構成されている。
【００１８】
このような構成の空気調和機１は、詳細な説明は省略するが、周知のように冷媒の流れを冷房運転時（図１に矢印Ａにて示す向き）と暖房運転時（図１に矢印Ｂにて示す向き）とに四方弁９によって切り替えたり、圧縮機６の運転周波数を変更したりすることで、冷房運転や暖房運転等のいわゆる空調制御を行っている。
【００１９】
次に、上記構成の空気調和機１の作用について説明する。
前述のように、空気調和機１に必要な要素部品である圧縮機６の信頼性を確保することは、空気調和機１を設計する上で課題の１つであると言える。この圧縮機６の内部には油分（冷媒と冷凍機油）が貯留されており、その油分の油面位置や油温が低下すると冷凍機油に溶け込む冷媒量が増加して潤滑特性を悪化させる。また冷媒とともに圧縮機６から冷凍サイクル配管内に冷凍機油が吐油されるため、冷凍機油を圧縮機６に効率よく回収できないと、油切れにより圧縮機６の摺動部が焼き付くおそれもある。
【００２０】
さらに、圧縮機６を低周波数で運転している時に必要以上に膨張弁８の開度が開いた状態になると、圧縮機６内とサクションカップ１１内との圧力差が小さくなり、サクションカップ１１に貯留する冷凍機油が油戻し穴１１ｂから圧縮機６へ戻りにくくなり、圧縮機６内部に貯留する冷凍機油の油面が低下する現象が発生することがある。この現象が発生すると、上記したように油切れにより、圧縮機６の摺動部の摩耗を誘発するおそれがある。
【００２１】
そこで、本実施形態の空気調和機１は、以下に説明する開度制御処理を実行することにより、膨張弁８の開度制御を適切に行うことで、上記した現象の発生を未然に防いでいる。なお、以下に説明する開度制御処理は、基本的には室外制御部１７により実行されるものの、説明の簡略化のため、ここでは空気調和機１を主体として説明する。
【００２２】
空気調和機１は、図４に示す開度制御処理を開始すると、まず、周波数（圧縮機６の運転周波数）に応じた膨張弁８の最大開度を設定する（Ｓ１）。このとき、空気調和機１は、膨張弁８の最大開度を、図５に示すように圧縮機周波数（圧縮機６の運転周波数）を横軸、膨張弁８の最大開度を縦軸とした場合、圧縮機６の最小周波数（ｆｍｉｎ）と最大周波数（ｆｍａｘ）との間に１つの閾値周波数（ｆ０）を設定し、圧縮機周波数に応じて２段階で設定する。
【００２３】
ここで、図５に示すＰｍａｘは、設定可能な最大開度の上限値であり、Ｐｍａｘ’は、圧縮機６の運転周波数がｆｍｉｎの場合における膨張弁８の最大開度である。つまり、空気調和機１では、膨張弁８の最大開度は、圧縮機周波数に応じて、Ｐｍａｘ’からＰｍａｘまでの範囲で設定される。また、Ｐｍｉｎは、圧縮機６の運転周波数の下限値（つまり、最小開度）であり、空気調和機１は、膨張弁８の開度を、最小開度から圧縮機６の運転周波数に応じて設定される最大開度までの範囲内で制御する。
【００２４】
このとき、ｆｍｉｎ〜ｆ０の領域の最大開度、およびｆ０〜ｆｍａｘの領域の最大開度は、ｆ０〜ｆｍａｘの領域の最大開度のほうがｆｍｉｎ〜ｆ０の領域の最大開度よりも高く設定されているとともに、圧縮機６がその周波数で運転された際に許容できる開度が設定されている。換言すると、各領域では、膨張弁８の開度をそれぞれの最大開度以下とすれば、過度に膨張弁８が開いてしまうことを防止できる。
【００２５】
本実施形態の場合、Ｐｍａｘ’は、最大開度の上限値（Ｐｍａｘ）の５０％に設定されている。空気調和機１の構成（圧縮機６、サクションカップ１１、冷媒配管４等）では、Ｐｍａｘ’がＰｍａｘの５０％以下であれば、図３に示すように、圧縮機６内の油面位置（Ｐｍａｘ’＝５０％に対応）が規定油面高さよりも高い状態、つまり、圧縮機６内の油分の貯留量が充分にある状態となる。一方、Ｐｍａｘ’がＰｍａｘに対して５０％以上、より詳細には概ね６０％を超える場合には（Ｐｍａｘ’＝７０％、Ｐｍａｘ’＝１００％等に対応）、圧縮機６内の油面位置を規定油面高さに維持できず、規定油面高さよりも低くなった状態、つまり、圧縮機６内の油分の貯留量が不足している状態となる。
【００２６】
そのため、本実施形態では、圧縮機６内の油分の貯留量を充分に確保するために、Ｐｍａｘ’をＰｍａｘの５０％に設定している。なお、５０％以下であれば圧縮機６内の油分の貯留量を充分に確保することができるため、５０％以下の範囲で任意に設定すればよい。
【００２７】
最大開度を設定すると、空気調和機１は、温度に基づく膨張弁８の開度制御を行う（Ｓ２）。なお、このステップＳ２では、空気調和機１は、温度センサで検出した温度に基づいて、膨張弁８の開度を制御するための開度指令を求めている。具体的には、空気調和機１は、例えば吐出温度センサ１３で検出した温度に基づいて膨張弁８の開度指令を求めている。
【００２８】
続いて、空気調和機１は、ステップＳ２において求めた開度指令が、ステップＳ１にて設定した最大開度を超えているかを判定する（Ｓ３）。そして、空気調和機１は、開度指令が最大開度を超えている場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、膨張弁８を最大開度に制御する（Ｓ４）。つまり、空気調和機１は、開度指令が最大開度を超えている場合には、開度指令を最大開度で制限する。これにより、膨張弁８の開度が最大開度を超えること、つまり、膨張弁８が過度に開くことが防止される。
【００２９】
一方、空気調和機１は、開度指令が最大開度を超えていない場合には（Ｓ３：ＮＯ）、膨張弁８を開度指令に応じた開度に制御する（Ｓ５）。この場合、開度が最大開度を超えていないため、膨張弁８が過度に開くことはない。なお、図４では説明の簡略化のために膨張弁８の開度の制御を開度制御処理中に示しているが、実際には、膨張弁８の開度の制御は、通常は所定の制御周期ごとに定期的に実行されている。
【００３０】
続いて、空気調和機１は、空調負荷に基づいて圧縮機６の運転周波数を制御し（Ｓ６）、周波数が下がったかを判定する（Ｓ７）。周波数が下がった場合、図５に示すように膨張弁８に設定可能な最大開度が変更される可能性がある。そのため、空気調和機１は、周波数が下がった場合には（Ｓ７：ＹＥＳ）、周波数の閾値（ｆ）を通過したかを判定する（Ｓ８）。そして、周波数の閾値（ｆ）を通過した場合、つまり、圧縮機６の運転周波数が閾値（ｆ）を下回った場合には（Ｓ８：ＹＥＳ）、最大開度を再設定する（Ｓ９）。
【００３１】
そして、空気調和機１は、現在の開度が再設定後の最大開度を超えているかを判定し（Ｓ１０）、現在の開度が再設定後の最大開度を超えている場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、膨張弁８の開度を再設定後の最大開度に制御する（Ｓ１１）。つまり、空気調和機１は、上記したように通常は膨張弁８の開度を所定の制御周期ごとに制御しているものの、最大開度を下げる場合には、より具体的に言えば、圧縮機６の運転周波数が図５に示すｆ０〜ｆｍａｘの領域からｆｍｉｎ〜ｆ０の領域に遷移した場合には、制御周期まで待機することなく、即座に膨張弁８の開度を制御（変更）する。なお、現在の開度が再設定後の最大開度を超えていない場合には（Ｓ１０：ＮＯ）、現在の開度が維持されることになる（Ｓ１４）。その後、空気調和機１は、ステップＳ２に移行して、同様の処理を繰り返す。
【００３２】
一方、空気調和機１は、周波数が下がっていない場合には（Ｓ７）、つまり、周波数が同じか上がった場合には、周波数の閾値を通過したかを判定する（Ｓ１２）。このステップＳ１２では、図５の場合、圧縮機６の運転周波数がｆｍｉｎ〜ｆ０の領域からｆ０〜ｆｍａｘの領域に遷移したかが判定されている。空気調和機１は、周波数の閾値を通過した場合には（Ｓ１２：ＹＥＳ）、最大開度を再設定する（Ｓ１３）。一方、空気調和機１は、周波数の閾値を通過していない場合には（Ｓ１２：ＮＯ）、ステップＳ１３の処理を省略する。つまり、空気調和機１は、周波数が下がっていない場合には、最大開度を再設定したか否かに関わらず、現状の開度を維持して（Ｓ１４）ステップＳ２に移行して、同様の処理を繰り返す。
【００３３】
このように、空気調和機１は、膨張弁８の最大開度を、圧縮機６の運転周波数に応じて変更しながら制御を行っている。すなわち、空気調和機１は、冷凍サイクル２３を構成する圧縮機６に対して最小周波数と最大周波数とを設定し、設定した最小周波数と最大周波数との間で圧縮機６の運転周波数を制御する工程と、冷凍サイクル２３を構成する膨張弁８（絞り機構）に対して最小開度と最大開度とを設定し、設定した最小開度と最大開度との間で膨張弁８を制御する工程と、膨張弁８の最大開度を設定する際、最大開度を、圧縮機６の運転周波数に基づいて設定する工程とを含む制御方法で、冷凍サイクル２３を制御している。
【００３４】
以上説明した実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
空気調和機１は、圧縮機６に対して最小周波数と最大周波数とを設定し、設定した最小周波数と最大周波数との間で圧縮機６の運転周波数を制御するとともに、膨張弁８（絞り機構）に対して最小開度と最大開度とを設定し、設定した最小開度と最大開度との間で膨張弁８の開度を制御する室外制御部１７（制御手段）と、を備えており、膨張弁８の最大開度を、圧縮機６の運転周波数に基づいて設定する。
【００３５】
これにより、膨張弁８の最大開度を、圧縮機６が運転される周波数に応じた適切な範囲内に収めることができ、膨張弁８が過度に開くことが防止される。そして、膨張弁８が過度に開くことが防止されることから、圧縮機６内部に貯留する冷凍機油の油面位置が低下して圧縮機６の摺動部の摩耗等が誘発されることを防止することができる。すなわち、圧縮機６の損傷を抑制することができる。
【００３６】
空気調和機１は、圧縮機６の最小周波数（ｆｍｉｎ）と最大周波数（ｆｍａｘ）との間に１つの閾値周波数（ｆ）を設定し、膨張弁８の最大開度を、圧縮機６の運転周波数に応じて２段階に設定する。これにより、処理の複雑化を招くことなく、圧縮機６の損傷を抑制することができる。
【００３７】
空気調和機１は、通常は膨張弁８の開度を所定の制御周期ごとに制御している一方、膨張弁８の最大開度を下げる場合には、制御周期まで待機することなく、即座に膨張弁８の開度を制御する。圧縮機６の運転周波数が下がって膨張弁８の最大開度を下げる場合には、現状の開度が、再設定される最大開度を超えるおそれがある。そのため、膨張弁８の最大開度を下げる場合には即座に開度を制御することにより、膨張弁８が過度に開いた状態になることを防止することができる。
【００３８】
この場合、実施形態のように、現状の開度が再設定後の最大開度を超えている場合には、再設定後の最大開度で制限した状態で開度を制御する。これにより、確実に、膨張弁８が最大開度を超えて開いてしまうことを防止することができる。
【００３９】
空気調和機１は、膨張弁８の開度を所定の制御周期ごとに制御しており、膨張弁８の最大開度を上げる場合には、制御周期まで待機してから開度を制御する。膨張弁８の最大開度を上げる場合、再設定される最大開度は、再設定前の最大開度よりも高くなる。そのため、最大開度が再設定されたとしても、再設定前の膨張弁８の開度が、再設定される最大開度を超えることはない。そのため、膨張弁８の最大開度を上げる場合には、制御周期になってから開度を制御しても、膨張弁８が過度に開くことがない。
【００４０】
空気調和機１は、圧縮機６を最小周波数で運転する際の膨張弁８の最大開度を、圧縮機６を最大周波数で運転する際の最大開度の５０％以下に設定する。これにより、図３に示したように、圧縮機６内の油面位置を規定油面高さよりも高い状態に維持することができ、圧縮機６内に充分な量の油分が貯留され、油切れを防ぐことができる。したがって、圧縮機６の損傷を防ぐことができる。
【００４１】
空気調和機１は、冷媒として、Ｒ３２単一冷媒、または、Ｒ３２を５０％以上含む混合冷媒を使用する。Ｒ３２は、Ｒ４１０Ａ混合冷媒と比較して相対的に体積当たりの冷媒能力が高く、同一の冷房能力あるいは暖房能力を出すために必要となる冷媒の流量（循環量）が少なくなる。そのため、Ｒ３２単一冷媒やＲ３２を５０％以上含む混合冷媒を使用する場合には、循環量が少ないことから圧縮機６の油切れ等を起こす可能性が高くなるおそれがあり、冷凍サイクル２３を設計する際、最大且つ細心の注意を払う必要がある。そこで、図４に示したような開度制御処理を行って圧縮機６の運転周波数に応じて膨張弁８に許容される開度の最大値（最大開度）を設定することで、少ない循環量の冷媒を使用した場合であっても、油切れを防ぐことができる。
【００４２】
また、冷凍サイクル２３を構成する圧縮機６に対して最小周波数と最大周波数とを設定し、設定した最小周波数と最大周波数との間で圧縮機６の運転周波数を制御する工程と、冷凍サイクル２３を構成する膨張弁８（絞り機構）に対して最小開度と最大開度とを設定し、設定した最小開度と最大開度との間で膨張弁８を制御する工程と、膨張弁８の最大開度を設定する際、最大開度を、圧縮機６の運転周波数に基づいて設定する工程とを含む制御方法で冷凍サイクル２３を制御することで、膨張弁８が過度に開くことを防止でき、圧縮機６の損傷を抑制することができる。
【００４３】
また、空気調和機１は、次のように変形あるいは拡張することができる。
例えば、空気調和機１は、圧縮機６の最小周波数と最大周波数との間に複数の閾値周波数を設定し、膨張弁８の最大開度を、圧縮機６の運転周波数に応じて複数段階で設定してもよい。具体的には、図６に示すように、圧縮機周波数を横軸、膨張弁８の最大開度を縦軸とした場合、圧縮機６の最小周波数（ｆｍｉｎ）と最大周波数（ｆｍａｘ）との間に複数、例えば３つの閾値周波数（ｆ１，ｆ２、ｆ３）を設定し、膨張弁８の最大開度を、圧縮機周波数に応じて複数段階、例えば４段階で圧縮機周波数が高くなるほど高くなるように設定してもよい。
【００４４】
この場合、図４に示す開度制御処理を流用することで、図６に示す関係を満たした状態で最大開度を設定することができ、膨張弁８が過度に開くことを防止でき、圧縮機６の損傷を抑制することができる等、上記した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
あるいは、空気調和機１は、膨張弁８の最大開度を、圧縮機６の運転周波数に比例させて直線的に設定してもよい。具体的には、図７に示すように、圧縮機周波数を横軸、膨張弁８の最大開度を縦軸とした場合、膨張弁８の最大開度を、座標（ｆｍｉｎ，Ｐｍａｘ’）と座標（ｆｍａｘ，Ｐｍａｘ）とを結ぶ直線に沿って、圧縮機周波数が高くなるほど高くなるように設定してもよい。
【００４６】
この場合、図４に示す開度制御処理の流れにおいて、ステップＳ８、Ｓ１０の処理を省略することで、図７に示す関係を満たした状態で最大開度を設定することができ、膨張弁８が過度に開くことを防止でき、圧縮機６の損傷を抑制することができる等、上記した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
また、空気調和機１は、サクションカップ１１に設けられているサクション温度センサ１２で検出した温度に基づいて開度指令を求めてもよい。また、圧縮機６に設けられているケース温度センサ１６で検出した温度に基づいて開度指令を求めてもよい。また、サクション温度センサ１２で検出した温度と室外熱交換器温度センサ１４で検出した温度との温度差、あるいは、サクション温度センサ１２で検出した温度と室内熱交換器温度センサ２０で検出した温度との温度差に基づいて開度指令を求めてもよい。また、複数の温度検出手段で検出した温度に基づいて開度指令を求めてもよい。いずれにしろ、空気調和機１は、温度検出手段で検出した温度、すなわち、必要とする冷媒循環量に相関する温度に基づいて、開度指令を求めることができる。
【００４８】
実施形態では室外熱交換器７を有する室外機２と、室内熱交換器１８を有する室内機３とで構成された空気調和機１を例示したが、室外機２と室内機３を備えていない一体型の空気調和機であってもよい。
【００４９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５０】
図面中、１は空気調和機、４は冷媒配管、６は圧縮機、７は室外熱交換器（熱交換器）、８は膨張弁（絞り機構）、１７は室外制御部、１８は室内熱交換器（熱交換器）、２３は冷凍サイクルを示す。
【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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