| 【発明の名称】 |
ヒートポンプ式空気調和機 |
| 【発明者】 |
【氏名】町田 和彦
【氏名】青山 繁男
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| 【要約】 |
【課題】暖房運転時の室内熱交換器が保有する性能を最大限引き出す。
【解決手段】パルス式電動膨張弁ＥＶを全開として圧縮機１を運転開始し、第１所定時間△τ１経過した時点での室内入口配管温度ｔ２と室内出口配管温度ｔ１との出入口温度差△ｔを第１基準温度差△ｔｏ１として、その後の圧縮機１の運転中における出入口温度差△ｔから第１基準出入口温度差△ｔｏ１を減算した結果を検知過冷却度ＳＣとする。そして、検知過冷却度ＳＣが第１所定検知過冷却度ＳＣ１以上までパルス式電動膨張弁ＥＶの開度を小さくしていき、検知過冷却度ＳＣが第１所定検知過冷却度ＳＣ１以上になった時点でのパルス式電動膨張弁ＥＶの開度ｐ１ｓ１に対して第１所定開度△ｐ１ｓ１だけ逆に大きく設定する。よって、室内熱交換器７出口の冷媒過冷却度が大きく確保されることがなく、ほぼ過冷却度ＳＣ＝０の状態を可能とし、熱交換器の保有性能を最大限に発揮できる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】圧縮機と室外熱交換器と室外送風機と膨張弁とからなる室外ユニットと、冷媒分流器と室内熱交換器と室内送風機とからなる室内ユニットとから構成され、かつ前記圧縮機，前記室内熱交換器，前記冷媒分流器，前記膨張弁，前記室外熱交換器，前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循環させる暖房サイクルにおいて、前記膨張弁と前記冷媒分流器との間の冷媒配管に設置した室内出口配管温センサと、前記室内熱交換器の入口集合配管に設置した室内入口配管温センサと、前記室内出口配管温センサ、及び前記室内入口配管温センサからの出力を温度信号に変換する配管温検出手段と、前記暖房サイクルの運転モードを検出する運転モード検出手段と、前記圧縮機の運転開始から所定時間が経過した時に信号を出力する時間検出手段と、前記圧縮機の運転／停止を行う圧縮機制御手段と、前記膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記配管温検出手段と前記運転モード検出手段と前記時間検出手段とからの信号をもとに前記圧縮機制御手段と前記膨張弁制御手段とを制御する第１制御手段とを備え、前記第１制御手段は、前記運転モード検出手段により暖房モードを検出した時に、前記膨張弁制御手段により前記膨張弁を全開にさせて前記圧縮機制御手段により前記圧縮機の運転を開始させ、その後前記時間検出手段により前記圧縮機の運転開始から第１所定時間経過したことを検知した時点での前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差に第１所定温度差を加算した結果を第１基準温度差とし、その後の前記圧縮機の運転継続中における前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差から前記第１基準温度差を減算した結果を検知過冷却度として、前記検知過冷却度が第１所定過冷却度以上になるまで前記膨張弁制御手段により前記膨張弁の開度を小さくしていき、前記検知過冷却度が前記第１所定過冷却度以上になった時点での前記膨張弁の開度より第１所定開度だけ大きい開度を求め、その求められた開度をその後の前記膨張弁の開度にするよう前記膨張弁制御手段を制御することを特徴とするヒートポンプ式空気調和機。
【請求項２】圧縮機と室外熱交換器と室外送風機と膨張弁とからなる室外ユニットと、冷媒分流器と室内熱交換器と室内送風機とからなる室内ユニットとから構成され、かつ前記圧縮機，前記室内熱交換器，前記冷媒分流器，前記膨張弁，前記室外熱交換器，前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循環させる暖房サイクルにおいて、前記膨張弁と前記冷媒分流器との間の冷媒配管に設置した室内出口配管温センサと、前記室内熱交換器の入口集合配管に設置した室内入口配管温センサと、前記室内出口配管温センサ、及び前記室内入口配管温センサからの出力を温度信号に変換する配管温検出手段と、前記冷房サイクルの運転モードを検出する運転モード検出手段と、前記圧縮機の運転開始から所定時間経過した時に信号を出力する時間検出手段と、前記圧縮機の運転／停止を行う圧縮機制御手段と、前記膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記配管温検出手段と前記運転モード検出手段と前記時間検出手段とからの信号をもとに前記圧縮機制御手段と前記膨張弁制御手段とを制御する第２制御手段とを備え、前記第２制御手段は、前記運転モード検出手段により暖房モードを検出した時に、前記膨張弁制御手段により前記膨張弁を全開にさせて前記圧縮機制御手段により前記圧縮機の運転を開始させ、その後前記時間検出手段により前記圧縮機の運転開始から第１所定時間経過したことを検知した時点での前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差に第１所定温度差を加算した結果を第１基準温度差とし、その後の前記圧縮機の運転継続中における前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差から前記第１基準温度差を減算した結果を検知過冷却度として、前記検知過冷却度が第１所定過冷却度以上になるまで前記膨張弁制御手段により前記膨張弁の開度を小さくしていき、前記時間検出手段により前記第１所定時間より大なる第２所定時間経過したことを検知した時点で、前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差を第２基準温度差とし、その後の前記圧縮機の運転継続中における前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差から前記第２基準温度差を減算した結果を検知過冷却度として、前記検知過冷却度が第１所定過冷却度以上になるまで前記膨張弁制御手段により前記膨張弁の開度を小さくしていき、前記検知過冷却度が前記第１所定過冷却度以上になった時点での前記膨張弁の開度より第１所定開度だけ大きい開度を求め、その求められた開度をその後の前記膨張弁の開度にするよう前記膨張弁制御手段を制御することを特徴とするヒートポンプ式空気調和機。
【請求項３】圧縮機と室外熱交換器と室外送風機と膨張弁とからなる室外ユニットと、冷媒分流器と室内熱交換器と室内送風機とからなる室内ユニットとから構成され、かつ前記圧縮機，前記室内熱交換器，前記冷媒分流器，前記膨張弁，前記室外熱交換器，前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循環させる暖房サイクルにおいて、前記膨張弁と前記冷媒分流器との間の冷媒配管に設置した室内出口配管温センサと、前記室内熱交換器の入口集合配管に設置した室内入口配管温センサと、前記室内出口配管温センサ、及び前記室内入口配管温センサからの出力を温度信号に変換する配管温検出手段と、前記冷房サイクルの運転モードを検出する運転モード検出手段と、前記圧縮機の運転開始から所定時間経過した時に信号を出力する時間検出手段と、前記圧縮機の運転／停止を行う圧縮機制御手段と、前記膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記配管温検出手段と前記運転モード検出手段と前記時間検出手段とからの信号をもとに前記圧縮機制御手段と前記膨張弁制御手段とを制御する第３制御手段とを備え、前記第３制御手段は、前記運転モード検出手段により暖房モードを検出した時に、前記膨張弁制御手段により前記膨張弁を全開にさせて前記圧縮機制御手段により前記圧縮機の運転を開始させ、その後前記時間検出手段により前記圧縮機の運転開始から第１所定時間経過したことを検知した時点での前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差に第１所定温度差を加算した結果を第１基準温度差とし、その後の前記圧縮機の運転継続中における前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差から前記第１基準温度差を減算した結果を検知過冷却度として、前記検知過冷却度が第１所定過冷却度以上になるまで前記膨張弁制御手段により前記膨張弁の開度を小さくしていき、前記時間検出手段により前記第１所定時間より大なる第２所定時間経過したことを検知した時点で、前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差を第２基準温度差とし、その後の前記圧縮機の運転継続中における前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差から前記第２基準温度差を減算した結果を検知過冷却度として、前記検知過冷却度が第１所定過冷却度以上になるまで前記膨張弁制御手段により前記膨張弁の開度を小さくしていき、前記検知過冷却度が前記第１所定過冷却度以上になった時点での前記膨張弁の開度より第１所定開度だけ大きい開度を求め、その求められた開度をその後の前記膨張弁の開度にし、前記検知過冷却度が第２所定過冷却度以上である場合は前記膨張弁の開度を第２所定開度だけ大きく設定するよう前記膨張弁制御手段を制御し、前記検知過冷却度が０より小さい場合は前記膨張弁の開度を前記第２所定開度だけ小さく設定するよう前記膨張弁制御手段を制御し、前記検知過冷却度が０以上かつ前記第２所定過冷却度未満の場合は前記膨張弁の開度を維持するように前記膨張弁制御手段を制御することを特徴とするヒートポンプ式空気調和機。
【請求項４】圧縮機と室外熱交換器と室外送風機とからなる室外ユニットと、膨張弁と冷媒分流器と室内熱交換器と室内送風機とからなる室内ユニットとから構成され、かつ前記圧縮機，前記室内熱交換器，前記冷媒分流器，前記膨張弁，前記室外熱交換器，前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循環させる暖房サイクルにおいて、前記膨張弁と前記冷媒分流器との間の冷媒配管に設置した室内出口配管温センサと、前記室内熱交換器の入口集合配管に設置した室内入口配管温センサと、前記室内出口配管温センサ、及び前記室内入口配管温センサからの出力を温度信号に変換する配管温検出手段と、前記冷房サイクルの運転モードを検出する運転モード検出手段と、前記圧縮機の運転開始から所定時間経過した時に信号を出力する時間検出手段と、前記圧縮機の運転／停止を行う圧縮機制御手段と、前記膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記配管温検出手段と前記運転モード検出手段と前記時間検出手段とからの信号をもとに前記圧縮機制御手段と前記膨張弁制御手段とを制御する第４制御手段とを備え、前記第４制御手段は、前記運転モード検出手段により暖房モードを検出した時に、前記膨張弁制御手段により前記膨張弁を全開にさせて前記圧縮機制御手段により前記圧縮機の運転を開始させ、その後前記時間検出手段により前記圧縮機の運転開始から第３所定時間経過したことを検知した時点から、運転開始から第４所定時間経過するまで前記膨張弁制御手段により前記膨張弁の開度を小さくしていき、前記膨張弁の現在開度での前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差から、前記膨張弁の前回開度での前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との前記出入口温度差を減じた出入口温度差変化量が第２所定温度差以上になるまで前記膨張弁制御手段により前記膨張弁の開度を小さくしていき、前記出入口温度差変化量が第２所定温度差以上になった時、前記膨張弁の前回開度での前記出入口温度差に第３所定温度差を加算した結果を第３基準温度差とし、その後の前記圧縮機の運転継続中における前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差から前記第３基準温度差を減算した結果を検知過冷却度として、前記検知過冷却度が第２所定過冷却度以上である場合は前記膨張弁の開度を第２所定開度だけ大きく設定するよう前記膨張弁制御手段を制御し、前記検知過冷却度が０より小さい場合は前記膨張弁の開度を前記第２所定開度だけ小さく設定するよう前記膨張弁制御手段を制御し、前記検知過冷却度が０以上かつ前記第２所定過冷却度未満の場合は前記膨張弁の開度を維持するように前記膨張弁制御手段を制御することを特徴とするヒートポンプ式空気調和機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気を熱源とするヒートポンプ式空気調和機の暖房運転において、室内熱交換器が保有する性能を最大限引き出すことを図る冷凍サイクルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ヒートポンプ式空気調和機については、既にさまざまな開発がなされており、例えば、特開平４−１６５２６７号公報に示されているようなヒートポンプ式空気調和機に基本的な技術について以下述べる。
【０００３】上記従来のヒートポンプ式空気調和機は図１３に示すように、１台の室外ユニットＡに対して３台の室内ユニットＢ１，Ｂ２，Ｂ３から構成されている。
【０００４】室外ユニットＡは、圧縮機１，インバータＩＮＶ，室外熱交換器３，圧力センサＰｒｓとからなり、そして室内ユニットＢ１は膨張弁ＥＶ１，室内熱交換器１７，第１温度センサＴｈ１１，第２温度センサＴｈ２１から構成されており、室内ユニットＢ２、及び室内ユニットＢ３も同様に、各々、膨張弁ＥＶ２，室内熱交換器２７，第１温度センサＴｈ１２，第２温度センサＴｈ２２、及び膨張弁ＥＶ３，室内熱交換器３７，第１温度センサＴｈ１３，第２温度センサＴｈ２３から構成されている。
【０００５】そして、室外ユニットＡ、及び室内ユニットＢ１，Ｂ２，Ｂ３は冷媒配管にて連通され、圧縮機１，室外熱交換器３，膨張弁ＥＶ１，室内熱交換器１７，圧縮機１を冷媒配管にて環状に順次接続し、膨張弁ＥＶ１、及び室内熱交換器１７に対して並列に膨張弁ＥＶ２、室内熱交換器２７、及び膨張弁ＥＶ３、室内熱交換器３７が接続されて冷凍サイクルを形成している。
【０００６】また、室外ユニットＡの圧縮機１の吐出部に圧力センサＰｒｓを設け、且つ室内ユニットＢ１，Ｂ２，Ｂ３内の各室内熱交換器１７，２７，３７の出口、及び入口には第１温度センサＴｈ１１，Ｔｈ１２，Ｔｈ１３、及び第２温度センサＴｈ２１，Ｔｈ２２，Ｔｈ２３を設けられ、室内ユニットＢ１，Ｂ２，Ｂ３近傍には室温を検知する室温センサ３１，３２，３３を設けている。
【０００７】以上のように構成されたヒートポンプ式空気調和機について、その動作を説明する。
【０００８】暖房運転の場合、図中の実線矢印の方向に冷媒が流れて暖房サイクルが形成され、室内熱交換器１７，２７，３７を凝縮器、室外熱交換器３を蒸発器として作用させる。
【０００９】上記暖房サイクルにおいて、圧縮機１を出た高温高圧のガス冷媒は室内ユニットＢ１，Ｂ２，Ｂ３へ分配されて流入し、室内熱交換器１７，２７，３７にて凝縮して高温高圧の液冷媒となることにより室内空気に放熱（暖房運転）した後、各膨張弁ＥＶ１，ＥＶ２，ＥＶ３にて減圧膨張されて二相冷媒となった冷媒は、室内ユニットＢ１，Ｂ２，Ｂ３を出て室外ユニットAに流入し、室外熱交換器３にて蒸発し、圧縮機１に戻るというサイクルを繰り返す。
【００１０】制御装置は各室の室温を室温センサ３１，３２，３３により検出し、各室の熱負荷に応じて冷媒を分配する。膨張弁ＥＶ１，ＥＶ２，ＥＶ３の入口の温度を第１温度センサＴｈ１１，Ｔｈ１２，Ｔｈ１３で測定し、かつ圧力センサＰｒｓより検出した圧縮機吐出圧力を用いて室内熱交換器１７，２７，３７の飽和蒸気温度を演算し、室内熱交換器１７，２７，３７毎の過冷却度を算出する。
【００１１】過冷却度の不足する室内機があれば、その室内機の膨張弁の開度を絞ることにより、冷媒循環量を調整し、過冷却度を確保し、常に最適な過冷却度での運転を可能にする。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来の構成は、室内熱交換器１７，２７，３７の飽和蒸気温度の演算のために、コストの高い圧力センサＰｒｓが必要でありコストアップとなるだけでなく、長配管設置等の圧縮機１の吐出部から室内熱交換器１７，２７，３７の出口部との間の管内圧力損失が大きい場合、圧縮機吐出圧力の飽和蒸気温度を用いて室内熱交換器１７，２７，３７の飽和蒸気温度を表すことにはならず、正確な室内熱交換器１７，２７，３７の出口過冷却度を算出することはできないという欠点があった。
【００１３】更に、上記従来の構成は、暖房サイクルを安定して制御するために、室内熱交換器出口における冷媒過冷却度をやや大きめに確保しているが、熱交換器を凝縮器として用いる場合、熱交換器出口の冷媒過冷却度が飽和蒸気状態、即ち、ほぼ過冷却度＝ＯＫの状態の時に熱交換器の保有している性能は最大限に発揮され得るという、理想状態から外れた運転をしているという欠点があった。
【００１４】そこで、本発明は従来の課題を解決するもので、コストの高い圧力センサを用いずに、安価で、かつ精度良く、室内熱交換器出口の過冷却度を算出し、かつ暖房運転において室内熱交換器が保有する性能を最大限引き出し得るヒートポンプ式空気調和機を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するために本発明は、第１の技術的手段として、圧縮機と室外熱交換器と室外送風機と膨張弁とからなる室外ユニットと、冷媒分流器と室内熱交換器と室内送風機とからなる室内ユニットとから構成され、かつ前記圧縮機，前記室内熱交換器，前記冷媒分流器，前記膨張弁，前記室外熱交換器，前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循環させる暖房サイクルにおいて、暖房モードでの前記圧縮機の運転開始時は、前記膨張弁を全開にさせ、その後前記圧縮機の運転開始から第１所定時間経過した時点での室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差に第１所定温度差を加算した結果を第１基準温度差とし、その後の前記圧縮機の運転継続中における室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差から前記第１基準温度差を減算した結果を検知過冷却度として、前記検知過冷却度が第１所定過冷却度以上になるまで前記膨張弁の開度を小さくしていき、前記検知過冷却度が前記第１所定過冷却度以上になった時点での前記膨張弁の開度より第１所定開度だけ大きい開度を求め、その求められた開度をその後の前記膨張弁の開度にするよう構成したものである。
【００１６】これにより、室内入口配管温度と室内出口配管温度の２温から室内熱交換器出口の正味の過冷却度を検知できるので圧力センサを必要とせずコストダウンが図れ、且つ、凝縮器として機能する室内熱交換器出口の冷媒過冷却度が大きく確保されることがなく、飽和蒸気状態、即ち、ほぼ過冷却度＝０の状態に近づけることが可能となるため、熱交換器の保有している性能は最大限に発揮され得るという、理想状態に近い制御を実現可能となる。
【００１７】また、第２の技術的手段として、第１の技術的手段に加えて、圧縮機の運転開始から第１所定時間よりも大なる第２所定時間経過した時点での室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差を第２基準温度差とし、検知過冷却度の演算に用いる第１基準温度差を第２基準温度差に置き換えるよう構成したものである。
【００１８】これにより、室内入口配管温度と室内出口配管温度の２温から室内熱交換器出口の正味の過冷却度を検知できるので圧力センサを必要とせずコストダウンが図れ、且つ、室内熱交換器入口と室内熱交換器出口との間の管内圧力損失に相当する冷媒の飽和温度差に生じる差異を補正することが可能になる。
【００１９】即ち、圧縮機起動所定時間経過後の飽和温度差と、その所定時間経過以降に膨張弁開度を小さくした時点での飽和温度差との間に生じる差異を、前記第２基準温度差として更新することにより、室内熱交換器出口の検知過冷却度を精度良く検出することが可能となる。
【００２０】また、第３の技術的手段として、第２の技術的手段に加えて、膨張弁の開度設定後、検知過冷却度が第１所定過冷却度より小なる第２所定過冷却度以上である場合は前記膨張弁の開度を第２所定開度だけ大きく設定するようにし、検知過冷却度が０より小さい場合は前記膨張弁の開度を前記第２所定開度だけ小さく設定するようにするよう構成したものである。
【００２１】これにより、室内入口配管温度と室内出口配管温度の２温から室内熱交換器出口の正味の過冷却度を検知できるので圧力センサを必要とせずコストダウンが図れ、且つ、室内の暖房負荷に応じて変化する室内熱交換器出口の冷媒過冷却度をほぼ０付近に収めるように膨張弁の開度を制御できるために、暖房負荷が変動した場合でも、熱交換器の保有している性能は最大限に発揮され得るという、理想状態に近い制御を実現可能となる。
【００２２】また、第４の技術的手段として、圧縮機と室外熱交換器と室外送風機と膨張弁とからなる室外ユニットと、冷媒分流器と室内熱交換器と室内送風機とからなる室内ユニットとから構成され、かつ前記圧縮機，前記室内熱交換器，前記冷媒分流器，前記膨張弁，前記室外熱交換器，前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循環させる暖房サイクルにおいて、暖房モードでの前記圧縮機の運転開始時は、前記膨張弁を全開にさせ、その後前記圧縮機の運転開始から第３所定時間経過した時点から、運転開始から第４所定時間経過するまで前記膨張弁の開度を小さくしていき、前記膨張弁の現在開度での室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差から、前記膨張弁の前回開度での室内入口配管温度と室内出口配管温度との前記出入口温度差を減じた出入口温度差変化量が第２所定温度差以上になるまで前記膨張弁の開度を小さくしていき、前記出入口温度差変化量が第２所定温度差以上になった時、前記膨張弁の前回開度での前記出入口温度差に第３所定温度差を加算した結果を第３基準温度差とし、その後の前記圧縮機の運転継続中における室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差から前記第３基準温度差を減算した結果を検知過冷却度として前記膨張弁を制御するよう構成したものである。
【００２３】これにより、室内入口配管温度と室内出口配管温度の２温から室内熱交換器出口の正味の過冷却度を検知できるので圧力センサを必要とせずコストダウンが図れるだけでなく、検知過冷却度の演算に要する基準温度差に関して、所定時間後に基準温度差を演算する手段は、運転状態や所定時間の大きさ次第では適正な基準温度差となりえず過冷却度を正確に検出できない場合があるが、前記出入口温度差変化量を検出することで、確実に、飽和蒸気状態、即ち、ほぼ過冷却度＝０の状態を検出できるため、熱交換器の保有している性能は最大限に発揮され得るという、理想状態に近い制御を実現可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、圧縮機と室外熱交換器と室外送風機と膨張弁とからなる室外ユニットと、冷媒分流器と室内熱交換器と室内送風機とからなる室内ユニットとから構成され、かつ前記圧縮機，前記室内熱交換器，前記冷媒分流器，前記膨張弁，前記室外熱交換器，前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循環させる暖房サイクルにおいて、前記膨張弁と前記冷媒分流器との間の冷媒配管に設置した室内出口配管温センサと、前記室内熱交換器の入口集合配管に設置した室内入口配管温センサと、前記室内出口配管温センサ、及び前記室内入口配管温センサからの出力を温度信号に変換する配管温検出手段と、前記暖房サイクルの運転モードを検出する運転モード検出手段と、前記圧縮機の運転開始から所定時間が経過した時に信号を出力する時間検出手段と、前記圧縮機の運転／停止を行う圧縮機制御手段と、前記膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記配管温検出手段と前記運転モード検出手段と前記時間検出手段とからの信号をもとに前記圧縮機制御手段と前記膨張弁制御手段とを制御する第１制御手段とを備え、前記第１制御手段は、前記運転モード検出手段により暖房モードを検出した時に、前記膨張弁制御手段により前記膨張弁を全開にさせて前記圧縮機制御手段により前記圧縮機の運転を開始させ、その後前記時間検出手段により前記圧縮機の運転開始から第１所定時間経過したことを検知した時点での前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差に第１所定温度差を加算した結果を第１基準温度差とし、その後の前記圧縮機の運転継続中における前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差から前記第１基準温度差を減算した結果を検知過冷却度として、前記検知過冷却度が第１所定過冷却度以上になるまで前記膨張弁制御手段により前記膨張弁の開度を小さくしていき、前記検知過冷却度が前記第１所定過冷却度以上になった時点での前記膨張弁の開度より第１所定開度だけ大きい開度を求め、その求められた開度をその後の前記膨張弁の開度にするよう前記膨張弁制御手段を制御するものである。
【００２５】上記構成により、室内入口配管温度と室内出口配管温度の２温から室内熱交換器出口の正味の過冷却度を検知できるので圧力センサを必要とせずコストダウンが図れ、且つ、凝縮器として機能する室内熱交換器出口の冷媒過冷却度が大きく確保されることがなく、飽和蒸気状態、即ち、ほぼ過冷却度＝０の状態に近づけることが可能となるため、熱交換器の保有している性能は最大限に発揮され得るという、理想状態に近い制御を実現可能となる。
【００２６】また、請求項２に記載の発明は、圧縮機と室外熱交換器と室外送風機と膨張弁とからなる室外ユニットと、冷媒分流器と室内熱交換器と室内送風機とからなる室内ユニットとから構成され、かつ前記圧縮機，前記室内熱交換器，前記冷媒分流器，前記膨張弁，前記室外熱交換器，前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循環させる暖房サイクルにおいて、前記膨張弁と前記冷媒分流器との間の冷媒配管に設置した室内出口配管温センサと、前記室内熱交換器の入口集合配管に設置した室内入口配管温センサと、前記室内出口配管温センサ、及び前記室内入口配管温センサからの出力を温度信号に変換する配管温検出手段と、前記冷房サイクルの運転モードを検出する運転モード検出手段と、前記圧縮機の運転開始から所定時間経過した時に信号を出力する時間検出手段と、前記圧縮機の運転／停止を行う圧縮機制御手段と、前記膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記配管温検出手段と前記運転モード検出手段と前記時間検出手段とからの信号をもとに前記圧縮機制御手段と前記膨張弁制御手段とを制御する第２制御手段とを備え、前記第２制御手段は、前記運転モード検出手段により暖房モードを検出した時に、前記膨張弁制御手段により前記膨張弁を全開にさせて前記圧縮機制御手段により前記圧縮機の運転を開始させ、その後前記時間検出手段により前記圧縮機の運転開始から第１所定時間経過したことを検知した時点での前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差に第１所定温度差を加算した結果を第１基準温度差とし、その後の前記圧縮機の運転継続中における前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差から前記第１所定温度差を減算した結果を検知過冷却度として、前記検知過冷却度が第１所定過冷却度以上になるまで前記膨張弁制御手段により前記膨張弁の開度を小さくしていき、前記時間検出手段により前記第１所定時間より大なる第２所定時間経過したことを検知した時点で、前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差を第２基準温度差とし、その後の前記圧縮機の運転継続中における前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差から前記第２基準温度差を減算した結果を検知過冷却度として、前記検知過冷却度が第１所定過冷却度以上になるまで前記膨張弁制御手段により前記膨張弁の開度を小さくしていき、前記検知過冷却度が前記第１所定過冷却度以上になった時点での前記膨張弁の開度より第１所定開度だけ大きい開度を求め、その求められた開度をその後の前記膨張弁の開度にするよう前記膨張弁制御手段を制御することを特徴とするものである。
【００２７】上記構成により、室内入口配管温度と室内出口配管温度の２温から室内熱交換器出口の正味の過冷却度を検知できるので圧力センサを必要とせずコストダウンが図れ、且つ、室内熱交換器入口と室内熱交換器出口との間の管内圧力損失に相当する冷媒の飽和温度差に生じる差異を補正することが可能になる。
【００２８】即ち、圧縮機起動所定時間経過後の飽和温度差と、その所定時間経過以降に膨張弁開度を小さくした時点での飽和温度差との間に生じる差異を、前記第２基準温度差として更新することにより、室内熱交換器出口の検知過冷却度を精度良く検出することが可能となる。
【００２９】また、請求項３に記載の発明は、圧縮機と室外熱交換器と室外送風機と膨張弁とからなる室外ユニットと、冷媒分流器と室内熱交換器と室内送風機とからなる室内ユニットとから構成され、かつ前記圧縮機，前記室外熱交換器，前記膨張弁，前記冷媒分流器，前記室内熱交換器，前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循環させる暖房サイクルにおいて、前記膨張弁と前記冷媒分流器との間の冷媒配管に設置した室内出口配管温センサと、前記室内熱交換器の入口集合配管に設置した室内入口配管温センサと、前記室内出口配管温センサ、及び前記室内入口配管温センサからの出力を温度信号に変換する配管温検出手段と、前記冷房サイクルの運転モードを検出する運転モード検出手段と、前記圧縮機の運転開始から所定時間経過した時に信号を出力する時間検出手段と、前記圧縮機の運転／停止を行う圧縮機制御手段と、前記膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記配管温検出手段と前記運転モード検出手段と前記時間検出手段とからの信号をもとに前記圧縮機制御手段と前記膨張弁制御手段とを制御する第３制御手段とを備え、前記第３制御手段は、前記運転モード検出手段により暖房モードを検出した時に、前記膨張弁制御手段により前記膨張弁を全開にさせて前記圧縮機制御手段により前記圧縮機の運転を開始させ、その後前記時間検出手段により前記圧縮機の運転開始から第１所定時間経過したことを検知した時点での前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差に第１所定温度差を加算した結果を第１基準温度差とし、その後の前記圧縮機の運転継続中における前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差から前記第１基準温度差を減算した結果を検知過冷却度として、前記検知過冷却度が第１所定過冷却度以上になるまで前記膨張弁制御手段により前記膨張弁の開度を小さくしていき、前記時間検出手段により前記第１所定時間より大なる第２所定時間経過したことを検知した時点で、前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差を第２基準温度差とし、その後の前記圧縮機の運転継続中における前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差から前記第２基準温度差を減算した結果を検知過冷却度として、前記検知過冷却度が第１所定過冷却度以上になるまで前記膨張弁制御手段により前記膨張弁の開度を小さくしていき、前記検知過冷却度が前記第１所定過冷却度以上になった時点での前記膨張弁の開度により第１所定開度だけ大きい開度を求め、その求められた開度をその後の前記膨張弁の開度にし、前記検知過冷却度が第２所定過冷却度以上である場合は前記膨張弁の開度を第２所定開度だけ大きく設定するよう前記膨張弁制御手段を制御し、前記検知過冷却度が０より小さい場合は前記膨張弁の開度を前記第２所定開度だけ小さく設定するよう前記膨張弁制御手段を制御し、前記検知過冷却度が０以上かつ前記第２所定過冷却度未満の場合は前記膨張弁の開度を維持するように前記膨張弁制御手段を制御することを特徴とするものである。
【００３０】上記構成により、室内入口配管温度と室内出口配管温度の２温から室内熱交換器出口の正味の過冷却度を検知できるので圧力センサを必要とせずコストダウンが図れ、且つ、室内の暖房負荷に応じて変化する室内熱交換器出口の冷媒過冷却度をほぼ０付近に収めるように膨張弁の開度を制御できるために、暖房負荷が変動した場合でも、熱交換器の保有している性能は最大限に発揮され得るという、理想状態に近い制御を実現可能となる。
【００３１】また、請求項４に記載の発明は、圧縮機と室外熱交換器と室外送風機と膨張弁とからなる室外ユニットと、冷媒分流器と室内熱交換器と室内送風機とからなる室内ユニットとから構成され、かつ前記圧縮機，前記室内熱交換器，前記冷媒分流器，前記膨張弁，前記室外熱交換器，前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循環させる暖房サイクルにおいて、前記膨張弁と前記冷媒分流器との間の冷媒配管に設置した室内出口配管温センサと、前記室内熱交換器の入口集合配管に設置した室内入口配管温センサと、前記室内出口配管温センサ、及び前記室内入口配管温センサからの出力を温度信号に変換する配管温検出手段と、前記冷房サイクルの運転モードを検出する運転モード検出手段と、前記圧縮機の運転開始から所定時間経過した時に信号を出力する時間検出手段と、前記圧縮機の運転／停止を行う圧縮機制御手段と、前記膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記配管温検出手段と前記運転モード検出手段と前記時間検出手段とからの信号をもとに前記圧縮機制御手段と前記膨張弁制御手段とを制御する第４制御手段とを備え、前記第４制御手段は、前記運転モード検出手段により暖房モードを検出した時に、前記膨張弁制御手段により前記膨張弁を全開にさせて前記圧縮機制御手段により前記圧縮機の運転を開始させ、その後前記時間検出手段により前記圧縮機の運転開始から第３所定時間経過したことを検知した時点から、運転開始から第４所定時間経過するまで前記膨張弁制御手段により前記膨張弁の開度を小さくしていき、前記膨張弁の現在開度での前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差から、前記膨張弁の前回開度での前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との前記出入口温度差を減じた出入口温度差変化量が第２所定温度差以上になるまで前記膨張弁制御手段により前記膨張弁の開度を小さくしていき、前記出入口温度差変化量が第２所定温度差以上になった時、前記膨張弁の前回開度での前記出入口温度差に第３所定温度差を加算した結果を第３基準温度差とし、その後の前記圧縮機の運転継続中における前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差から前記第３基準温度差を減算した結果を検知過冷却度として、前記検知過冷却度が第２所定過冷却度以上である場合は前記膨張弁の開度を第２所定開度だけ大きく設定するよう前記膨張弁制御手段を制御し、前記検知過冷却度が０より小さい場合は前記膨張弁の開度を前記第２所定開度だけ小さく設定するよう前記膨張弁制御手段を制御し、前記検知過冷却度が０以上かつ前記第２所定過冷却度未満の場合は前記膨張弁の開度を維持するように前記膨張弁制御手段を制御することを特徴とするものである。
【００３２】上記構成により、室内入口配管温度と室内出口配管温度の２温から室内熱交換器出口の正味の過冷却度を検知できるので圧力センサを必要とせずコストダウンが図れるだけでなく、検知過冷却度の演算に要する基準温度差に関して、所定時間後に基準温度差を演算する手段は、運転状態や所定時間の大きさ次第では適正な基準温度差となりえず過冷却度を正確に検出できない場合があるが、前記出入口温度差変化量を検出することで、確実に、飽和蒸気状態、即ち、ほぼ過冷却度＝０の状態を検出できるため、熱交換器の保有している性能は最大限に発揮され得るという、理想状態に近い制御を実現可能となる。
【００３３】
【実施例】以下、本発明によるヒートポンプ式空気調和機の実施例について図面を参照しながら説明する。尚、従来と同一構成については同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３４】（実施例１）図１は、本発明の実施例１によるヒートポンプ式空気調和機の暖房運転時の冷凍サイクル図及びブロック図を示している。図１中、黒抜き矢印は通常の暖房運転時の冷媒の流動方向を示す。
【００３５】本実施例のヒートポンプ式空気調和機は、室外ユニットＡと、室内ユニットＢとから構成されている。
【００３６】室外ユニットＡは、圧縮機１と、室外送風機４と、室外熱交換器３と、パルス式電動膨張弁ＥＶとからなり、室内ユニットＢは、冷媒分流器５と、室内熱交換器７と、室内送風機８とから構成されており、圧縮機１，室内熱交換器７，冷媒分流器５，パルス式電動膨張弁ＥＶ，室外熱交換器３，圧縮機１を順次冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循環させる暖房サイクルを形成している。
【００３７】そして、パルス式電動膨張弁ＥＶと冷媒分流器５との間の冷媒配管に室内出口配管温センサＴｈ１と、室内熱交換器７の入口配管に室内入口配管温センサＴｈ２を設置し、室内出口配管温センサＴｈ１、及び室内入口配管温センサＴｈ２からの出力を配管温検出手段Ｔｓｅｎｓにより温度信号に変換することができる。
【００３８】また、所定経過時間に達した時に信号を出力する時間検出手段ＴＭと、圧縮機１の運転／停止を行う圧縮機制御手段ＣＭｃｎｔと、パルス式電動膨張弁ＥＶの開度制御を行う膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔと、暖房サイクルの運転モードを検出する運転モード手段Ｍｏｄｅとを備えている。
【００３９】そして、第１制御手段Ｃｎｔ１は運転モード手段Ｍｏｄｅより暖房モードを検出し、パルス式電動膨張弁ＥＶを全開ｐｌｓ０相当の１００％に設定する膨張弁全開開度比設定手段５１と、時間検出手段ＴＭより経過時間τが第１所定時間Δτ１に達した時の出力信号を検出した場合に第１基準温度差Δｔｏ１を算出する基準温度差Δｔｏ１算出手段５２と、基準温度差Δｔｏ１算出手段５２、及び配管温検出手段Ｔｓｅｎｓより検知過冷却度ＳＣを算出する検知過冷却度ＳＣ算出手段５３と、第１所定過冷却度ＳＣ１を記憶する所定過冷却度ＳＣ１記憶手段５４と、検知過冷却度ＳＣと第１所定過冷却度ＳＣ１との大小関係を比較する過冷却度比較手段５５と、膨張弁下限開度ｐｌｓ１相当の開度比設定を行う膨張弁下限開度比設定手段５６と、最適な膨張弁開度比を設定する膨張弁開度比設定手段５７からなり、圧縮機１の運転中にパルス式電動膨張弁ＥＶの開度を最適に制御するべく、圧縮機制御手段ＣＭｃｎｔ、及び膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔを動作させるものである。
【００４０】以上のように構成されたヒートポンプ式空気調和機について、以下その動作を図２、及び図３を用いて説明する。まず、図２にて一般的な蒸気圧縮式ヒートポンプの冷凍サイクルの特性について説明する。図２はある一般的なヒートポンプ式空気調和機を用いて筆者らが行った実験結果のうち、暖房運転時の室内入口配管温度ｔ２と室内出口配管温度ｔ１との出入口温度差Δｔ、室内熱交換器出口過冷却度（＝出口冷媒圧力の飽和温度−出口冷媒温度）、及び暖房ＣＯＰ比のパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比に対する特性を示すグラフである。
【００４１】図２に示すように、配管温検出手段Ｔｓｅｎｓにより検出した室内入口配管温度ｔ２と室内出口配管温度ｔ１との出入口温度差Δｔは、パルス式電動膨張弁ＥＶの開度比が全開相当から小さくなるに従って、殆ど変化のない状態から次第に上昇していく傾向になり、ある開度比より小さくしていくと、急激に上昇する特性を示す。
【００４２】一方、室内熱交換器出口過冷却度ＳＣは、図２に示すように、パルス式電動膨張弁ＥＶの開度比が大きい場合においては殆ど変化することなく、ほぼ一定（ＳＣ＝０）で推移し、ある開度比より小さくしていくと、急激に上昇する特性を示す。
【００４３】同時に、暖房ＣＯＰについては、図２に示すように、室内熱交換器出口過冷却度ＳＣが確保されて急激に上昇するパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比よりやや大きめの開度比において、凝縮器である室内熱交換器７の出口において冷媒はほぼ飽和蒸気状態（ＳＣ＝０）となって暖房ＣＯＰが最大となり、即ち冷媒循環量と室内熱交換器の性能がほぼ最適なバランスする状態になり、最大値となる特性を示す。
【００４４】次に、上記特性を鑑みた本実施例の暖房運転時の制御内容について図３のフローチャートに示す。
【００４５】まず、ｓｔｅｐ１にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより暖房運転モードが設定されたことを検出され、ｓｔｅｐ２にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅから膨張弁全開開度比設定手段５１へ圧縮機起動信号が出力され、パルス式電動膨張弁ＥＶの開度比を全開ｐｌｓ０相当の１００％に設定され、ｓｔｅｐ３にて圧縮機制御手段ＣＭｃｎｔへ圧縮機起動信号が出力され、圧縮機１を起動する。
【００４６】その後、ｓｔｅｐ４にて圧縮機１起動後の経過時間τを時間検出手段ＴＭにより検出し、ｓｔｅｐ５にて圧縮機１起動後の経過時間τが第１所定時間Δτ１に達しているかを時間検出手段ＴＭにより比較し、経過時間τ＜第１所定時間Δτ１である場合はｓｔｅｐ４へ戻るルーチンを繰り返し、経過時間τ≧第１所定時間Δτ１である場合はｓｔｅｐ６へ進む。
【００４７】ｓｔｅｐ６では、配管温検出手段Ｔｓｅｎｓから基準温度差Δｔｏ１検出手段５２へ室内出口配管温度ｔ１、及び室内入口配管温度ｔ２の信号が出力され、基準温度差Δｔｏ１検出手段５２にて温度信号に変換され、この時点での出入口温度差Δｔ（＝ｔ２−ｔ１）に第１所定温度差θ１を加算した結果を第１基準温度差Δｔｏ１（＝ｔ２−ｔ１＋θ１）として算出する。ここで、第１所定温度差θ１は、圧縮機１の起動直後（第１所定時間Δτ１が約１０分以内）では出入口温度差Δｔが低いため安定しておらず、安定するまでの温度差上昇分の補正値である。
【００４８】次に、ｓｔｅｐ７にて検知過冷却度ＳＣ算出手段５３により、配管温検出手段Ｔｓｅｎｓにより検出した室内出口配管温度ｔ１と室内入口配管温度ｔ２との出入口温度差Δｔ（＝ｔ２−ｔ１）に、第１基準温度差Δｔｏ１を減算することで、検知過冷却度ＳＣを算出する。
【００４９】前記検知過冷却度ＳＣのパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比に対する特性は図４のグラフに示すように、室内熱交換器出口の冷媒過冷却度の特性と同傾向を示す。
【００５０】従って、ｓｔｅｐ８にて過冷却度比較手段５５により、検知過冷却度ＳＣと、所定過冷却度ＳＣ１記憶手段５４に記憶されている第１所定過冷却度ＳＣ１との大小関係を比較し、検知過冷却度ＳＣが第１所定過冷却度ＳＣ１より小さい（ＳＣ＜ＳＣ１）場合は、ｓｔｅｐ９にてパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比を、更に所定開度相当だけ小さくした後、ｓｔｅｐ７へ戻り、再度検知過冷却度ＳＣを算出する。
【００５１】ｓｔｅｐ８で、検知過冷却度ＳＣが第１所定過冷却度ＳＣ１以上に大きい（ＳＣ≧ＳＣ１）状態になった場合はｓｔｅｐ１０へ進む。
【００５２】更に、ｓｔｅｐ１０にて膨張弁下限開度比設定手段５６により、検知過冷却度ＳＣが第１所定過冷却度ＳＣ１以上になった時点でのパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比を下限開度ｐｌｓ１相当とし、更に、ｓｔｅｐ１１にて膨張弁開度比設定手段５７により、パルス式電動膨張弁ＥＶの設定開度比を下限開度ｐｌｓ１相当に対して第１所定開度Δｐｌｓ１相当だけ逆に加算（ｐｌｓ１＋Δｐｌｓ１）した開度ｐｌｓ２相当の開度比に設定し、圧縮機１の運転を持続していく。
【００５３】従って、その後に室内の暖房負荷が大きく変動しない限り、室内熱交換器７出口の冷媒過冷却度が過大に確保されることがなく、飽和蒸気状態、即ち、ほぼ過冷却度＝０の状態で運転が持続されることになる。
【００５４】以上のように本実施例のヒートポンプ式空気調和機は、運転モード手段Ｍｏｄｅにより冷房モードを検出し、時間検出手段ＴＭからの時間信号、及び配管温検出手段Ｔｓｅｎｓにより検出した室内出口配管温度ｔ１と室内入口配管温度ｔ２との温度信号を取り込み、圧縮機１に運転中にパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比を最適に制御するべく、圧縮機制御手段ＣＭｃｎｔ、及び膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔを制御させる第１制御手段Ｃｎｔ１を備えているため、以下の効果が発揮される。
【００５５】まず、室内出口配管温度ｔ１と室内入口配管温度ｔ２との温度信号から検知過冷却度ＳＣを検知できるので圧力センサを必要とせずコストダウンが図れ、更に、この検知過冷却度ＳＣの特性を用いることにより、凝縮器として機能する室内熱交換器７出口の冷媒過冷却度が過大に確保されることがなく、飽和蒸気状態、即ち、ほぼ過冷却度＝０の状態に近づけることが可能となるため、熱交換器の保有している性能は最大限に発揮され得るという、理想状態に近い制御を実現可能となる。
【００５６】（実施例２）次に、本発明の実施例２について図面を参照しながら説明するが、実施例１と同一構成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５７】図５は、本発明の実施例２によるヒートポンプ式空気調和機の暖房運転時の冷凍サイクル図及びブロック図を示している。図５中、黒抜き矢印は通常の暖房運転時の冷媒の流動方向を示す。本実施例のヒートポンプ式空気調和機は、実施例１と同様に室外ユニットＡと、室内ユニットＢとから構成されている。但し、本実施例では実施例１の第１制御手段Ｃｎｔ１に替わって、第２制御手段Ｃｎｔ２を備えている。
【００５８】前記第２制御手段Ｃｎｔ２は運転モード手段Ｍｏｄｅより暖房モードを検出し、パルス式電動膨張弁ＥＶを全開ｐｌｓ０相当の１００％に設定する膨張弁全開開度比設定手段５１と、時間検出手段ＴＭより経過時間τが第１所定時間Δτ１に達した時の出力信号を検出した場合に第１基準温度差Δｔｏ１を算出する基準温度差Δｔｏ１算出手段５２と、時間検出手段ＴＭより経過時間τが第１所定時間Δτ１より大なる第２所定時間Δτ２に達した時の出力信号を検出した場合に第２基準温度差Δｔｏ２を算出する第１基準温度差Δｔｏ２算出手段６２と、基準温度差Δｔｏ１算出手段５２、若しくは基準温度差Δｔｏ２算出手段６２、及び配管温検出手段Ｔｓｅｎｓより検知過冷却度ＳＣを算出する検知過冷却度ＳＣ算出手段５３と、第１所定過冷却度ＳＣ１を記憶する所定過冷却度ＳＣ１記憶手段５４と、検知過冷却度ＳＣと第１所定過冷却度ＳＣ１との大小関係を比較する過冷却度比較手段５５と、膨張弁下限開度ｐｌｓ１相当の開度比設定を行う膨張弁下限開度比設定手段５６と、最適な膨張弁開度比を設定する膨張弁開度比設定手段５７からなる。
【００５９】そして第２制御手段Ｃｎｔ２は、運転モード手段Ｍｏｄｅにより暖房モードを検出し、パルス式電動膨張弁ＥＶを全開として圧縮機１を運転開始し、時間検出手段ＴＭにより経過時間τが所定時間Δτ１に達したことを検知した時に、配管温検出手段Ｔｓｅｎｓにより検出した室内出口配管温度ｔ１と室内入口配管温度ｔ２との出入口温度差Δｔに対して第１所定温度差θ１を加算した結果を第１基準温度差Δｔｏ１として、その後の圧縮機１の運転継続中における配管温検出手段Ｔｓｅｎｓにより検出した室内出口配管温度ｔ１と室内入口配管温度ｔ２との出入口温度差Δｔ（＝ｔ２−ｔ１）から第１基準温度差Δｔｏ１を減算した結果を検知過冷却度ＳＣとし、検知過冷却度ＳＣが第１所定過冷却度ＳＣ１以上になるまでパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比を小さくしていき、途中、時間検出手段ＴＭにより経過時間τが第１所定時間Δτ１より大なる第２所定時間Δτ２に達したことを検知した時に、配管温検出手段Ｔｓｅｎｓにより検出した室内出口配管温度ｔ１と室内入口配管温度ｔ２との出入口温度差Δｔを第２基準温度差Δｔｏ２として、その後の圧縮機１の運転継続中における配管温検出手段Ｔｓｅｎｓにより検出した室内出口配管温度ｔ１と室内入口配管温度ｔ２との出入口温度差Δｔ（＝ｔ２−ｔ１）から第２基準温度差Δｔｏ２を減算した結果を検知過冷却度ＳＣとし、検知過冷却度ＳＣが第１所定過冷却度ＳＣ１以上になった時点でのパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比に対して第１所定開度Δｐｌｓ１相当だけ逆に大きく設定するものである。
【００６０】以上のように構成されたヒートポンプ式空気調和機について、以下その動作を図６、及び図７を用いて説明する。まず、図６にて一般的な蒸気圧縮式ヒートポンプの冷凍サイクルの特性について説明する。図６は暖房運転時の室内入口配管温度ｔ２と室内出口配管温度ｔ１との出入口温度差Δｔ、室内熱交換器出口過冷却度ＳＣ、及び暖房ＣＯＰ比のパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比に対する特性を示すグラフである。
【００６１】図６に示すように、配管温検出手段Ｔｓｅｎｓにより検出した室内出口配管温度ｔ２と室内入口配管温度ｔ１との出入口温度差Δｔは、パルス式電動膨張弁ＥＶの開度比が全開相当から小さくなるに従って、殆ど変化のない状態から次第に上昇していく傾向になり、ある開度比より小さくしていくと、急激に上昇する特性を示す。この時、出入口温度差Δｔが急激に上昇する直前の出入口温度差Δｔは、パルス式電動膨張弁ＥＶが全開時に対して、温度差（Δｔｏ２−Δｔｏ１）だけ上昇する。
【００６２】これはパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比を小さくしていくに従って、冷凍サイクル内の冷媒循環量が徐々に低下していくことにより、室内熱交換器７入口と室内熱交換器７出口との間の管内圧力損失に相当する冷媒飽和温度差の僅かながら、次第に低下していくためである。
【００６３】一方、室内熱交換器出口過冷却度ＳＣは、図２に示すように、パルス式電動膨張弁ＥＶの開度比が大きい場合においては殆ど変化することなく、ほぼ一定（ＳＣ＝０）で推移し、ある開度比より小さくしていくと、急激に上昇する特性を示す。
【００６４】同時に、暖房ＣＯＰについては、図２に示すように、室内熱交換器出口過冷却度ＳＣが確保されて急激に上昇するパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比よりやや大きめの開度比において、凝縮器である室内熱交換器７の出口において冷媒はほぼ飽和蒸気状態（ＳＣ＝０）となって暖房ＣＯＰが最大となり、即ち冷媒循環量と室内熱交換器の性能がほぼ最適なバランスする状態になり、最大値となる特性を示す。
【００６５】次に、上記特性を鑑みた本実施例の暖房運転時の制御内容について図７のフローチャートに示す。
【００６６】まず、ｓｔｅｐ１にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより暖房運転モードが設定されたことを検出され、ｓｔｅｐ２にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅから膨張弁全開開度比設定手段５１へ圧縮機起動信号が出力され、パルス式電動膨張弁ＥＶの開度比を全開ｐｌｓ０相当の１００％に設定され、ｓｔｅｐ３にて圧縮機制御手段ＣＭｃｎｔへ圧縮機起動信号が出力され、圧縮機１を起動する。
【００６７】その後、ｓｔｅｐ４にて圧縮機１起動後の経過時間τを時間検出手段ＴＭにより検出し、ｓｔｅｐ５にて圧縮機１起動後の経過時間τが第１所定時間Δτ１に達しているかを時間検出手段ＴＭにより比較し、経過時間τ＜第１所定時間Δτ１である場合はｓｔｅｐ４へ戻るルーチンを繰り返し、経過時間τ≧第１所定時間Δτ１である場合はｓｔｅｐ６へ進む。
【００６８】ｓｔｅｐ６では、配管温検出手段Ｔｓｅｎｓから基準温度差Δｔｏ１検出手段５２へ室内出口配管温度ｔ１、及び室内入口配管温度ｔ２の信号が出力され、基準温度差Δｔｏ１検出手段５２にて温度信号に変換され、この時点での出入口温度差Δｔ（＝ｔ２−ｔ１）に第１所定温度差θ１を加算した結果を第１基準温度差Δｔｏ１（＝ｔ２−ｔ１＋θ１）として算出する。ここで、第１所定温度差θ１は、既に実施例１で説明した補正値である。
【００６９】次にｓｔｅｐ７では、圧縮機１起動後の経過時間τを時間検出手段ＴＭにより検出し、ｓｔｅｐ８にて圧縮機１起動後の経過時間τが第１所定時間Δτ１よりも大なる第２所定時間Δτ２に達しているかを時間検出手段ＴＭにより比較し、経過時間τ＜第２所定時間Δτ２である場合はｓｔｅｐ９移行し、経過時間τ≧第２所定時間Δτ２である場合はｓｔｅｐ１２へ進む。
【００７０】ｓｔｅｐ９では、検知過冷却度ＳＣ算出手段５３により、配管温検出手段Ｔｓｅｎｓにより検出した室内出口配管温度ｔ１と室内入口配管温度ｔ２との出入口温度差Δｔ（＝ｔ２−ｔ１）に、第１基準温度差Δｔｏ１を減算することで、検知過冷却度ＳＣを算出する。
【００７１】ｓｔｅｐ１０では過冷却度比較手段５５により、検知過冷却度ＳＣと、所定過冷却度ＳＣ１記憶手段５４に記憶されている第１所定過冷却度ＳＣ１との大小関係を比較し、検知過冷却度ＳＣが第１所定過冷却度ＳＣ１より小さい（ＳＣ＜ＳＣ１）場合は、ｓｔｅｐ１１にてパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比を、更に所定開度相当だけ小さくした後、ｓｔｅｐ７へ戻る。
【００７２】一方、ｓｔｅｐ１２では、配管温検出手段Ｔｓｅｎｓから基準温度差Δｔｏ２検出手段６２へ室内出口配管温度ｔ１、及び室内入口配管温度ｔ２の信号が出力され、基準温度差Δｔｏ２検出手段６２にて温度信号に変換され、この時点での出入口温度差Δｔ（＝ｔ２−ｔ１）を第２所定温度差Δｔｏ２（＝ｔ２−ｔ１）として算出する。これにより、室内熱交換器７入口と室内熱交換器７出口との間の管内圧力損失に相当する冷媒の飽和温度差に生じる差異を補正することが可能になる。
【００７３】従って、ｓｔｅｐ１３では、検知過冷却度ＳＣ算出手段５３により、配管温検出手段Ｔｓｅｎｓにより検出した室内出口配管温度ｔ１と室内入口配管温度ｔ２との出入口温度差Δｔ（＝ｔ２−ｔ１）に、第２基準温度差Δｔｏ２を減算することで、検知過冷却度ＳＣを算出し、ｓｔｅｐ１０に移行する。
【００７４】即ち、圧縮機起動所定時間経過後の飽和温度差と、その所定時間経過以降に膨張弁開度を小さくした時点での飽和温度差との間に生じる差異を、第２基準温度差Δｔｏ２として更新することにより、室内熱交換器７出口の検知過冷却度ＳＣを精度良く検出することが可能となる。
【００７５】ｓｔｅｐ１０では、検知過冷却度ＳＣが第１所定過冷却度ＳＣ１以上に大きい（ＳＣ≧ＳＣ１）状態になった場合はｓｔｅｐ１４へ進む。
【００７６】更に、ｓｔｅｐ１４にて膨張弁下限開度比設定手段５６により、検知過冷却度ＳＣが第１所定過冷却度ＳＣ１以上になった時点でのパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比を下限開度ｐｌｓ１相当とし、更に、ｓｔｅｐ１５にて膨張弁開度比設定手段５７により、パルス式電動膨張弁ＥＶの設定開度比を下限開度ｐｌｓ１相当に対して第１所定開度Δｐｌｓ１相当だけ逆に加算（ｐｌｓ１＋Δｐｌｓ１）した開度ｐｌｓ２相当の開度比に設定し、圧縮機１の運転を持続していく。
【００７７】従って、その後の室内の暖房負荷が大きく変動しない限り、室内熱交換器７出口の冷媒過冷却度が過大に確保されることがなく、飽和蒸気状態、即ち、ほぼ過冷却度＝０の状態で運転が持続されることになる。
【００７８】以上のように本実施例のヒートポンプ式空気調和機は、運転モード手段Ｍｏｄｅにより暖房モードを検出し、時間検出手段ＴＭからの時間信号、及び配管温検出手段Ｔｓｅｎｓにより検出した室内出口配管温度ｔ１と室内入口配管温度ｔ２との温度信号を取り込み、圧縮機１の運転中にパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比を最適に制御するべく、圧縮機制御手段ＣＭｃｎｔ、及び膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔを制御させる第２制御手段Ｃｎｔ２を備えているため、以下の結果が発揮される。
【００７９】室内出口配管温度ｔ１と室内入口配管温度ｔ２との温度信号から検出過冷却度ＳＣを検知できるので圧力センサを必要とせずコストダウンが図れ、更に室内熱交換器７入口と室内熱交換器７出口との間の管内圧力損失に相当する冷媒の飽和温度差に生じる差異を補正することが可能になる。
【００８０】即ち、圧縮機１が起動して所定時間経過後の飽和温度差と、その所定時間経過以降に膨張弁開度を小さくした時点での飽和温度差との間に生じる差異を、前記第２基準温度差として更新することにより、室内熱交換器７出口の検知過冷却度ＳＣを精度良く検出することが可能となる。
【００８１】（実施例３）次に、本発明の実施例３について図面を参照しながら説明するが、実施例２と同一構成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８２】図８は、本発明の実施例３によるヒートポンプ式空気調和機の暖房運転時の冷凍サイクル図及びブロック図を示している。本実施例のヒートポンプ式空気調和機は、実施例２と同様に室外ユニットＡと、室内ユニットＢとから構成されている。但し、本実施例では実施例２の第２制御手段Ｃｎｔ２に替わって、第３制御手段Ｃｎｔ３を備えている。
【００８３】前記第３制御手段Ｃｎｔ３は第２制御手段Ｃｎｔ２に加えて、検知過冷却度ＳＣ算出手段５３より得られた検知過冷却度ＳＣと、所定過冷却度ＳＣ２記憶手段６４に記憶されている第２所定過冷却度ＳＣ２との大小関係を比較する過冷却度第２比較手段６６と、検知過冷却度ＳＣと０との大小関係を比較する過冷却度第３比較手段７６と、過冷却度第２比較手段６６、及び過冷却度第３比較手段７６の比較結果によって、ｐｌｓ２＋Δｐｌｓ２相当、ｐｌｓ２−Δｐｌｓ２相当、及び現状開度相当の各開度比設定を行う膨張弁開度比設定手段５８，５９，６０とを備えている。
【００８４】そして、第３制御手段Ｃｎｔ３は第２制御手段Ｃｎｔ２の動作に加えて、検知過冷却度ＳＣが第１所定過冷却度ＳＣ１以上になった時点でのパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比をｐｌｓ１相当に対して第１所定開度Δｐｌｓだけ逆に大きくした開度ｐｌｓ２（＝ｐｌｓ１＋Δｐｌｓ１）相当に設定された後に、検知過冷却度ＳＣが第１所定過冷却度ＳＣ１より小なる第２所定過冷却度ＳＣ２より大きい場合はパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比を第２所定開度Δｐｌｓ２相当だけ大きく設定し、検知過冷却度ＳＣが０より小さい場合はパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比を第２所定開度Δｐｌｓ２相当だけ小さく設定し、検知過冷却度ＳＣが０以上、かつ第２所定過冷却度ＳＣ２以下の場合はパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比を維持するように膨張弁制御手段ＥＶを動作させるものである。
【００８５】以上のように構成されたヒートポンプ式空気調和機について、以下その動作を図９を用いて説明する。図９は本実施例の冷房運転時の制御内容のフローチャートである。尚、ｓｔｅｐ１からｓｔｅｐ１５については、実施例２と同一であるため詳細な説明を省略する。
【００８６】但し、実施例１のｓｔｅｐ１４とｓｔｅｐ１５については実施例３においても関連があるため、再度説明を加える。
【００８７】まず、ｓｔｅｐ１４にて膨張弁下限開度比設定手段５６により、検知過冷却度ＳＣが第１所定過冷却度ＳＣ１以上になった時点でのパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比を下限開度ｐｌｓ１相当とし、更に、ｓｔｅｐ１５にて膨張弁開度比設定手段５７により、パルス式電動膨張弁ＥＶの設定開度比を下限開度ｐｌｓ１相当に対して第１所定開度Δｐｌｓ１だけ逆に加算（ｐｌｓ１＋Δｐｌｓ１）した開度ｐｌｓ２相当の開度比に設定し、圧縮機１の運転を持続していく。
【００８８】次に、ｓｔｅｐ１６にて過冷却度第２比較手段６６により、検知過冷却度ＳＣと、所定過冷却度ＳＣ２記憶手段６４に記憶されている第１所定過冷却度ＳＣ２との大小関係の比較し、制御の分岐を行う、即ち、検知過冷却度ＳＣが第１所定過冷却度ＳＣ１（例えば、４Ｋ）より小なる第２所定過冷却度ＳＣ２（例えば、１Ｋ）以上に大きい場合はｓｔｅｐ１８へ分岐し、ｓｔｅｐ１７にて検知過冷却度ＳＣと０との大小関係の比較し、検知過冷却度ＳＣが０より小さい場合はｓｔｅｐ１９へ分岐し、検知過冷却度ＳＣが０以上、かつ第２所定過冷却度ＳＣ２未満の場合はｓｔｅｐ２０へ分岐する。
【００８９】即ち、ｓｔｅｐ１８にて膨張弁開度比設定手段５８により、検知過冷却度ＳＣが第２所定過冷却度ＳＣ２より以上の場合（ＳＣ≧１Ｋ）はパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比を第２所定開度Δｐｌｓ２相当だけ大きく設定し、ｓｔｅｐ１９にて膨張弁開度比設定手段５９により、検知過冷却度ＳＣが０より小さい場合（ＳＣ＜０Ｋ）はパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比を第２所定開度Δｐｌｓ２相当だけ小さく設定し、更にｓｔｅｐ２０にて膨張弁開度比設定手段６０により、検知過冷却度ＳＣが０以上、かつ第２所定過冷却度ＳＣ２未満の場合（０≦ＳＣ＜１）はパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比を維持するように膨張弁制御手段ＥＶを動作させる。
【００９０】これにより、室内の暖房負荷に応じて変化する室内熱交換器７出口の検知過冷却度ＳＣが０から第２所定過冷却度ＳＣ２の間に収まるようにパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比を制御できるために、暖房負荷が変動した場合でも、室内熱交換器７の保有している性能は最大限に発揮され得るという、理想状態に近い制御が実現可能となる。
【００９１】以上のように本実施例のヒートポンプ式空気調和機は、実施例２の第２制御手段Ｃｎｔ２に替わって、第３制御手段Ｃｎｔ３を設置した構成であるために、即ち、第２制御手段Ｃｎｔ２の動作に加えて、検知過冷却度ＳＣが第１所定過冷却度ＳＣ１以上になった時点でのパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比をｐｌｓ１相当に対して第１所定開度Δｐｌｓ相当だけ逆に大きくした開度ｐｌｓ２（＝ｐｌｓ１＋Δｐｌｓ１）相当に設定された後に、検知過冷却度ＳＣが第１所定過冷却度ＳＣ１より小なる第２所定過冷却度ＳＣ２以上の場合はパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比を第２所定開度Δｐｌｓ２相当だけ大きく設定し、検知過冷却度ＳＣが０より小さい場合はパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比を第２所定開度Δｐｌｓ２相当だけ小さく設定し、検知過冷却度ＳＣが０以上、かつ第２所定過冷却度ＳＣ２未満の場合はパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比を維持するように膨張弁制御手段ＥＶを作動させるため、以下の効果が発揮される。
【００９２】つまり、実施例２の効果に加えて、室内の暖房負荷に応じて変化する室内熱交換器７出口の検知過冷却度ＳＣが０から第２所定過冷却度ＳＣ２の間に収まるようにパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比を制御できるために、暖房負荷が変動した場合でも、室内熱交換器７の保有している性能は最大限に発揮され得るという、理想状態に近い制御が実現可能となる。
【００９３】（実施例４）次に、本発明の実施例４について図面を参照しながら説明するが、実施例１と同一構成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００９４】図１０は、本発明の実施例４によるヒートポンプ式空気調和機の暖房運転時の冷凍サイクル図及びブロック図を示している。図１０中、黒抜き矢印は通常の暖房運転時の冷媒の流動方向を示す。本実施例のヒートポンプ式空気調和機は、実施例１と同様に室外ユニットＡと、室内ユニットＢとから構成されている。但し、本実施例では実施例１の第１制御手段Ｃｎｔ１に替わって、第４制御手段Ｃｎｔ４を備えている。
【００９５】第４制御手段Ｃｎｔ４は、運転モード手段Ｍｏｄｅにより暖房モードを検出し、パルス式電動膨張弁ＥＶを全開ｐｌｓ０相当の１００％に設定する膨張弁全開開度比設定手段５１と、時間検出手段ＴＭより経過時間τが第３所定時間Δτ３に達した時の出力信号を検出した時点から、時間検出手段ＴＭより運転開始から第４所定時間Δτ４経過するまで、膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔよりパルス式電動膨張弁ＥＶの開度を小さくしていく膨張弁開度比減少設定手段７７と、パルス式電動膨張弁ＥＶの前回開度での室内入口配管温度ｔ２と室内出口配管温度ｔ１との出入口温度差Δｔｓを記憶する出入口温度差記憶手段７８と、パルス式電動膨張弁ＥＶの現在開度での出入口温度差Δｔと前回開度での出入口温度差Δｔｓの差である出入口温度差変化量Δｔｍ（＝Δｔ−Δｔｓ）を演算し、出入口温度差変化量Δｔｍと第２所定温度差θ２との大小関係を比較する出入口温度差比較手段７９と、出入口温度差変化量Δｔｍが第２所定温度差θ２以上であることを検出した場合に前回開度での出入口温度差Δｔｓに第３所定温度差θ３を加算した結果を第３基準温度差Δｔｏ３とする基準温度差Δｔｏ３算出手段８０と、基準温度差Δｔｏ３算出手段８０、及び配管温検出手段Ｔｓｅｎｓより検知過冷却度ＳＣを算出する検知過冷却度ＳＣ算出手段５３と、検知過冷却度ＳＣ算出手段５３より得られた検知過冷却度ＳＣと、所定過冷却度ＳＣ２記憶手段６４に記憶されている第２所定過冷却度ＳＣ２との大小関係を比較する過冷却度第２比較手段６６と、検知過冷却度ＳＣと０との大小関係を比較する過冷却度第３比較手段７６と、過冷却度第２比較手段６６、及び過冷却度第３比較手段７６の比較結果によって、ｐｌｓ２＋Δｐｌｓ２相当、ｐｌｓ２−Δｐｌｓ２相当、及び現状開度相当の各開度比設定を行う膨張弁開度比設定手段５８，５９，６０からなり、圧縮機１の運転中にパルス式電動膨張弁ＥＶの開度を最適に制御すべく、圧縮機制御手段ＣＭｃｎｔ、及び膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔを動作させるものである。
【００９６】以上のように構成されたヒートポンプ式空気調和機について、以下その動作を図１１、及び図１２を用いて説明する。まず、図１１にて一般的な蒸気圧縮式ヒートポンプの冷凍サイクルの特性について説明する。図１１はある一般的なヒートポンプ式空気調和機を用いて筆者らが行った実験結果のうち、暖房運転時の室内入口配管温度ｔ２と室内出口配管温度ｔ１との出入口温度差Δｔ、室内熱交換器出口過冷却度（＝出口冷媒圧力の飽和温度−出口冷媒温度）、及び暖房ＣＯＰ比のパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比に対する特性を示すグラフである。
【００９７】図１１に示すように、配管温検出手段Ｔｓｅｎｓにより検出した室内入口配管温度ｔ２と室内出口配管温度ｔ１との出入口温度差Δｔは、パルス式電動膨張弁ＥＶの開度比が全開相当から小さくなるに従って、殆ど変化のない状態から次第に上昇していく傾向になり、ある開度比より小さくしていくと、急激に上昇する特性を示す。
【００９８】一方、室内熱交換器出口過冷却度ＳＣは、図１１に示すように、パルス式電動膨張弁ＥＶの開度比が大きい場合においては殆ど変化することなく、ほぼ一定（ＳＣ＝０）で推移し、ある開度比より小さくしていくと、急激に上昇する特性を示す。
【００９９】同時に、暖房ＣＯＰについては、図１１に示すように、室内熱交換器出口過冷却度ＳＣが確保されて急激に上昇するパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比よりやや大きめの開度比において、凝縮器である室内熱交換器７の出口において冷媒はほぼ飽和蒸気状態（ＳＣ＝０）となって暖房ＣＯＰが最大となり、即ち冷媒循環量と室内熱交換器の性能がほぼ最適なバランスする状態になり、最大値となる特性を示す。
【０１００】次に、上記特性を鑑みた本実施例の暖房運転時の制御内容について図１２にフローチャートに示す。
【０１０１】まず、ｓｔｅｐ１にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより暖房運転モードが設定されたことを検出され、ｓｔｅｐ２にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅから膨張弁全開開度比設定手段５１へ圧縮機起動信号が出力され、パルス式電動膨張弁ＥＶの開度比を全開ｐｌｓ０相当の１００％に設定され、ｓｔｅｐ３にて圧縮機制御手段ＣＭｃｎｔへ圧縮機起動信号が出力され、圧縮機１を起動する。
【０１０２】その後、ｓｔｅｐ４にて圧縮機１起動後の経過時間τを時間検出手段ＴＭにより検出し、ｓｔｅｐ５にて圧縮機１起動後の経過時間τが第３所定時間Δτ３に達しているかを時間検出手段ＴＭにより比較し、経過時間τ＜第３所定時間Δτ３である場合はｓｔｅｐ４へ戻るルーチンを繰り返し、経過時間τ≧第３所定時間Δτ３である場合はｓｔｅｐ６へ進む。
【０１０３】ｓｔｅｐ６では、膨張弁開度比減少設定手段７７により、圧縮機１起動後の経過時間τを時間検出手段ＴＭにより検出し、ｓｔｅｐ７にて圧縮機１起動後の経過時間τが第４所定時間Δτ４に達しているかを時間検出手段ＴＭにより比較し、経過時間τ＜第４所定時間Δτ４である場合は、ｓｔｅｐ８に移行し、経過時間τ≧第４所定時間Δτ４ならばｓｔｅｐ９に移行する。
【０１０４】ｓｔｅｐ８では、膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔよりパルス式電動膨張弁ＥＶの開度を小さくしていき、ｓｔｅｐ６へ移行し、ｓｔｅｐ７にて圧縮機１起動後の経過時間τが第４所定時間Δτ４に達するまで、パルス式電動膨張弁ＥＶの開度を小さくしていく。
【０１０５】ｓｔｅｐ９では、配管温検出手段Ｔｓｅｎｓにより室内出口配管温度ｔ１と室内入口配管温度ｔ２との出入口温度差Δｔ（＝ｔ２−ｔ１）検出し、ｓｔｅｐ１０へ進む。
【０１０６】ｓｔｅｐ１０では、出入口温度差比較手段７９により、パルス式電動膨張弁ＥＶの現在開度での出入口温度差Δｔと前回開度での出入口温度差Δｔｓの差である出入口温度差変化量Δｔｍ（＝Δｔ−Δｔｓ）を演算し、出入口温度差変化量Δｔｍが第２所定温度差θ２以上になるまで、ｓｔｅｐ１１へ進む。
【０１０７】ｓｔｅｐ１１では、出入口温度差記憶手段７８により、パルス式電動膨張弁ＥＶの前回開度での室内入口配管温度ｔ２と室内出口配管温度ｔ１との出入口温度差Δｔｓを記憶し、ｓｔｅｐ１２で、膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔよりパルス式電動膨張弁ＥＶの開度を小さくしていき、ｓｔｅｐ９へ戻る。
【０１０８】一方、ｓｔｅｐ１０で、出入口温度差比較手段７９により、出入口温度差変化量Δｔｍが第２所定温度差θ２以上になれば、ｓｔｅｐ１３へ進み、この時点で前回開度での出入口温度差Δｔｓに第３所定温度差θ３を加算した結果を第３基準温度差Δｔｏ３として算出し、ｓｔｅｐ１４へ進む。ここで、実施例１で説明した所定時間後に基準温度差を演算する手段は、運転状態や所定時間の大きさ次第では適正な基準温度差となりえず過冷却度を正確に検出できない場合があるが、前記出入口温度差変化量を検出することで、確実に、飽和蒸気状態、即ち、ほぼ過冷却度＝０の状態を検出できる。
【０１０９】次に、ｓｔｅｐ１４にて検知過冷却度ＳＣ算出手段５３により、配管温検出手段Ｔｓｅｎｅにより検出した室内出口配管温度ｔ１と室内入口配管温度ｔ２との出入口温度差Δｔ（＝ｔ２−ｔ１）に、第３基準温度差Δｔｏ３を減算することで、検知過冷却度ＳＣを算出する。
【０１１０】前記検知過冷却度ＳＣのパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比に対する特性は図１１のグラフに示すように、室内熱交換器出口の冷媒過冷却度の特性と同傾向を示す。
【０１１１】これ以降の制御は、実施例２のｓｔｅｐ１６〜ｓｔｅｐ２０と同一であるため詳細な説明を省略する。
【０１１２】以上のように本実施例のヒートポンプ式空気調和機は、運転モード手段Ｍｏｄｅにより冷房モードを検出し、時間検出手段ＴＭからの時間信号、及び配管温検出手段Ｔｓｅｎｓにより検出した室内出口配管温度ｔ１と室内入口配管温度ｔ２との温度信号を取り込み、圧縮機１に運転中にパルス式電動膨張弁ＥＶの開度比を最適に制御するべく、圧縮機制御手段ＣＭｃｎｔ、及び膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔを制御させる第４制御手段Ｃｎｔ４を備えているため、以下の効果が発揮される。
【０１１３】まず、室内入口配管温度と室内出口配管温度の２温から室内熱交換器出口の正味の過冷却度を検知できるので圧力センサを必要とせずコストダウンが図れるだけでなく、検知過冷却度の演算に要する基準温度差に関して、所定時間後に基準温度差を演算する手段は、運転状態や所定時間の大きさ次第では適正な基準温度差となりえず過冷却度を正確に検出できない場合があるが、前記出入口温度差変化量を検出することで、確実に、飽和蒸気状態、即ち、ほぼ過冷却度＝０の状態を検出できるため、熱交換器の保有している性能は最大限に発揮され得るという、理想の状態に近い制御を実現可能となる。
【０１１４】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明は、圧縮機と室外熱交換器と室外送風機と膨張弁とからなる室外ユニットと、冷媒分流器と室内熱交換器と室内送風機とからなる室内ユニットとから構成され、かつ前記圧縮機，前記室内熱交換器，前記冷媒分流器，前記膨張弁，前記室外熱交換器，前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循環させる暖房サイクルにおいて、前記膨張弁と前記冷媒分流器との間の冷媒配管に設置した室内出口配管温センサと、前記室内熱交換器の入口集合配管に設置した室内入口配管温センサと、前記室内出口配管温センサ、及び前記室内入口配管温センサからの出力を温度信号に変換する配管温検出手段と、前記暖房サイクルの運転モードを検出する運転モード検出手段と、前記圧縮機の運転開始から所定時間が経過した時に信号を出力する時間検出手段と、前記圧縮機の運転／停止を行う圧縮機制御手段と、前記膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記配管温検出手段と前記運転モード検出手段と前記時間検出手段とからの信号をもとに前記圧縮制御手段と前記膨張弁制御手段とを制御する第１制御手段とを備え、前記第１制御手段は、前記運転モード検出手段により暖房モードを検出した時に、前記膨張弁制御手段により前記膨張弁を全開にさせて前記圧縮機制御手段により前記圧縮機の運転を開始させ、その後前記時間検出手段により前記圧縮機の運転開始から第１所定時間経過したことを検知した時点での前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差に第１所定温度差を加算した結果を第１基準温度差とし、その後の前記圧縮機の運転継続中における前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差から前記第１基準温度差を減算した結果を検知過冷却度として、前記検知過冷却度が第１所定過冷却度以上になるまで前記膨張弁制御手段により前記膨張弁の開度を小さくしていき、前記検知過冷却度が前記第１所定過冷却度以上になった時点での前記膨張弁の開度により第１所定開度だけ大きい開度を求め、その求められた開度をその後の前記膨張弁の開度にするよう構成したものである。
【０１１５】これにより、室内入口配管温度と室内出口配管温度の２温から室内熱交換器出口の正味の過冷却度を検知できるので圧力センサを必要とせずコストダウンが図れ、且つ、凝縮器として機能する室内熱交換器出口の冷媒過冷却度が大きく確保されることがなく、飽和蒸気状態、即ち、ほぼ過冷却度＝０の状態に近づけることが可能となるため、熱交換器の保有している性能は最大限に発揮され得るという、理想状態に近い制御を実現可能となる。
【０１１６】また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、圧縮機の運転開始から第１所定時間よりも大なる第２所定時間経過した時点での室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差を第２基準温度差とし、検知過冷却度の演算に用いる第１基準温度差を第２基準温度差に置き換えるよう構成したものである。
【０１１７】これにより、室内入口配管温度と室内出口配管温度の２温から室内熱交換器出口の正味の過冷却度を検知できるので圧力センサを必要とせずコストダウンが図れ、且つ、室内熱交換器入口と室内熱交換器出口との間の管内圧力損失に相当する冷媒の飽和温度差に生じる差異を補正することが可能になる。
【０１１８】即ち、圧縮機起動所定時間経過後の飽和温度差と、その所定時間経過以降に膨張弁開度を小さくした時点での飽和温度差との間に生じる差異を、前記第２基準温度差として更新することにより、室内熱交換器出口の検知過冷却度を精度良く検出することが可能となる。
【０１１９】また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明に加えて、膨張弁の開度設定後、検知過冷却度が第１所定過冷却度より小なる第２所定過冷却度以上である場合は前記膨張弁の開度を第２所定開度だけ大きく設定するようにし、検知過冷却度が０より小さい場合は前記膨張弁の開度を前記第２所定開度だけ小さく設定する構成したものである。
【０１２０】これにより、室内入口配管温度と室内出口配管温度の２温から室内熱交換器出口の正味の過冷却度を検知できるので圧力センサを必要とせずコストダウンが図れ、且つ、室内の暖房負荷に応じて変化する室内熱交換器出口の冷媒過冷却度をほぼ０付近に収めるように膨張弁の開度を制御できるために、暖房負荷が変動した場合でも、熱交換器の保有している性能は最大限に発揮され得るという、理想状態に近い制御を実現可能となる。
【０１２１】また、請求項４記載の発明は、圧縮機と室外熱交換器と室外送風機と膨張弁とからなる室外ユニットと、冷媒分流器と室内熱交換器と室内送風機とからなる室内ユニットとから構成され、かつ前記圧縮機，前記室内熱交換器，前記冷媒分流器，前記膨張弁，前記室外熱交換器，前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循環させる暖房サイクルにおいて、前記膨張弁と前記冷媒分流器との間の冷媒配管に設置した室内出口配管温センサと、前記室内熱交換器の入口集合配管に設置した室内入口配管温センサと、前記室内出口配管温センサ、及び前記室内入口配管温センサからの出力を温度信号に変換する配管温検出手段と、前記冷房サイクルの運転モードを検出する運転モード検出手段と、前記圧縮機の運転開始から所定時間経過した時に信号を出力する時間検出手段と、前記圧縮機の運転／停止を行う圧縮機制御手段と、前記膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記配管温検出手段と前記運転モード検出手段と前記時間検出手段とからの信号をもとに前記圧縮機制御手段と前記膨張弁制御手段とを制御する第４制御手段とを備え、前記第４制御手段は、前記運転モード検出手段により暖房モードを検出した時に、前記膨張弁制御手段により前記膨張弁を全開にさせて前記圧縮機制御手段により前記圧縮機の運転を開始させ、その後前記時間検出手段により前記圧縮機の運転開始から第３所定時間経過したことを検知した時点から、運転開始から第４所定時間経過するまで前記膨張弁制御手段により前記膨張弁の開度を小さくしていき、前記膨張弁の現在開度での前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差から、前記膨張弁の前回開度での前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との前記出入口温度差を減じた出入口温度差変化量が第２所定温度差以上になるまで前記膨張弁制御手段により前記膨張弁の開度を小さくしていき、前記出入口温度差変化量が第２所定温度差以上になった時、前記膨張弁の前回開度での前記出入口温度差に第３所定温度差を加算した結果を第３基準温度差とし、その後の前記圧縮機の運転継続中における前記配管温検出手段により検出した室内入口配管温度と室内出口配管温度との出入口温度差から前記第３基準温度差を減算した結果を検知過冷却度として、前記検知過冷却度が第２所定過冷却度以上である場合は前記膨張弁の開度を第２所定開度だけ大きく設定するよう前記膨張弁制御手段を制御し、前記検知過冷却度が０より小さい場合は前記膨張弁の開度を前記第２所定開度だけ小さく設定するよう前記膨張弁制御手段を制御し、前記検知過冷却度が０以上かつ前記第２所定過冷却度未満の場合は前記膨張弁の開度を維持するように前記膨張弁制御手段を制御するよう構成したものである。
【０１２２】これにより、室内入口配管温度と室内出口配管温度の２温から室内熱交換器出口の正味の過冷却度を検知できるので圧力センサを必要とせずコストダウンが図れるだけでなく、検知過冷却度の演算に要する基準温度差に関して、所定時間後に基準温度差を演算する手段は、運転状態や所定時間の大きさ次第では適正な基準温度差となりえず過冷却度を正確に検出できない場合があるが、前記出入口温度差変化量を検出することで、確実に、飽和蒸気状態、即ち、ほぼ過冷却度＝０の状態を検出できるため、熱交換器の保有している性能は最大限に発揮され得るという、理想状態に近い制御を実現可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４４８８
【氏名又は名称】松下冷機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年９月１０日（１９９８．９．１０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−８８３６２（Ｐ２０００−８８３６２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年３月３１日（２０００．３．３１） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２５６５４９ |
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