JP7630722B2

JP7630722B2 - 空気調和装置

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Publication number: JP7630722B2
Application number: JP2024522823A
Authority: JP
Inventors: 智典小島; 達也 ▲雑▼賀
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2022-05-26
Filing date: 2022-05-26
Publication date: 2025-02-17
Anticipated expiration: 2042-05-26
Also published as: WO2023228353A1; JPWO2023228353A1

Description

本開示は、室内に設けられた再熱器及び蒸発器と室外に設けられた凝縮器とを有する空気調和装置に関するものである。

従来から、室内に設けられた再熱器及び蒸発器と室外に設けられた凝縮器とを有する空気調和装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の空気調和装置は、再熱器に流す冷媒の量と、凝縮器に流す冷媒の量とを調整することにより、蒸発器の除湿能力を制御するようになっている。

特開２０１１－１３３１７１号公報

しかしながら、特許文献１の空気調和装置は、外気温度の差異により、各熱交換器に分布する冷媒に偏りが発生し、冷却運転または除湿運転を行うとき、液バックが発生する可能性があり、また、過熱運転となる可能性がある。そして、液バックが発生すると、圧縮機での液圧縮が発生し、圧縮機が故障する可能性があるという課題があった。また、過熱運転となった場合、圧縮機、再熱器、膨張弁、及び蒸発器の間を循環する冷媒の量が不足するため、能力が低下し、吐出温度が上昇して運転を効率よく行うことができないという課題があった。

本開示は、以上のような課題を解決するためになされたもので、冷却運転または除湿運転を行う前に各熱交換器に分布する冷媒に偏りが発生するのを抑制することができる空気調和装置を提供することを目的としている。

本開示に係る空気調和装置は、主配管によって圧縮機、第１開閉弁、再熱器、第１膨張弁、及び蒸発器が順次連結された主回路と、前記圧縮機と前記第１開閉弁との間から前記第１膨張弁と前記蒸発器との間までをつなぐ冷却配管によって第２開閉弁、凝縮器、及び第２膨張弁が順次連結された冷却回路と、前記圧縮機の吐出側から前記再熱器と前記第１膨張弁との間までをつなぐバイパス配管及び前記バイパス配管を開閉する第３開閉弁を有するバイパス回路と、を含み、冷媒が循環する冷媒回路と、前記冷媒回路を制御する制御装置と、備え、前記再熱器及び前記蒸発器は、空調空間に配置され、前記凝縮器は、前記空調空間の外部に配置され、前記制御装置は、運転を前記空調空間の空気の冷却を行う冷却運転または前記空調空間の空気の除湿を行う除湿運転に切り替える前に、前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁を開状態にし、前記第３開閉弁を閉状態にし、前記第１膨張弁を用いて前記圧縮機の吸入側の過熱度の制御を行い、前記第２膨張弁を用いて前記凝縮器の過冷却度の制御を行う、運転切替え制御を実施し、前記冷却運転時において、前記凝縮器の過冷却度と、前記凝縮器の凝縮温度および前記再熱器を流れる冷媒の温度である内液温、または、前記凝縮器の凝縮温度あるいは前記内液温と、に基づいて、冷媒分布制御を実施し、前記凝縮器の過冷却度があらかじめ設定された値以下の場合であって、前記凝縮器の凝縮温度が、前記圧縮機の周波数を低くするもしくは前記圧縮機を停止させる制御である高圧保護が実施される値よりも低くない、あるいは、前記内液温が、前記蒸発器の蒸発温度よりも高くない場合、前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁を開状態にし、前記第３開閉弁を閉状態にし、前記第１膨張弁を用いて前記再熱器の過冷却度の制御を行い、前記第２膨張弁を用いて前記圧縮機の吸入側の過熱度の制御を行う、冷媒分布制御を実施するものである。

本開示に係る空気調和装置によれば、制御装置は、運転を冷却運転または除湿運転に切り替える前に、第１開閉弁及び前記第２開閉弁を開状態にし、第３開閉弁を閉状態にし、第１膨張弁を用いて圧縮機の吸入側の過熱度の制御を行い、第２膨張弁を用いて凝縮器の過冷却度の制御を行う、運転切替え制御を実施するものである。この運転切替え制御を実施することにより、冷媒量が適正値に調整されるため、冷却運転または除湿運転を行う前に各熱交換器に分布する冷媒に偏りが発生するのを抑制することができる。

実施の形態１に係る空気調和装置の全体的な構成図である。図１に示す制御装置の機能的構成を概略的に示すブロック図である。図１に示す空気調和装置の除湿運転時における冷媒回路の状態を示す説明図である。図１に示す空気調和装置の中間運転時における冷媒回路の状態を示す説明図である。図１に示す空気調和装置の冷却運転時における冷媒回路の状態を示す説明図である。図１に示す空気調和装置の除霜運転時における冷媒回路の状態を示す説明図である。図１に示す空気調和装置の運転切替え制御を例示したフローチャートである。図１に示す空気調和装置の冷却運転時の冷媒分布制御を例示したフローチャートである。図１に示す空気調和装置の除湿運転時の冷媒分布制御を例示したフローチャートである。実施の形態１に係る空気調和装置の冷媒漏洩時の各開閉弁及び各膨張弁の動作内容の一例を示す図である。実施の形態２に係る空気調和装置の全体的な構成図である。

以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本開示が限定されるものではない。また、以下の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。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る空気調和装置１００の全体的な構成図である。実施の形態１に係る空気調和装置１００は、部屋などの空調空間における空気の温度及び湿度を調整するものである。空気調和装置１００は、図１に示すように、空調空間内に設置される室内機７０と、空調空間の外部に設置される室外機８０と、を有している。室内機７０と室外機８０とは、冷媒配管２０によって接続されている。なお、以降では、空調空間内のことを室内とも称し、空調空間の外部のことを室外とも称する。

室内機７０は、例えば、空調空間の床に置かれる床置型除湿機、または天井に設けられた天埋型除湿機もしくは天吊型除湿機などである。室内機７０には、圧縮機１、第１開閉弁２、再熱器３、第１膨張弁４、室内熱交換器５、第２開閉弁６、第２膨張弁９、及び第３開閉弁１０が収容されている。室外機８０は、屋外または機械室などに設置されるものである。室外機８０には、室外熱交換器７及び液溜め８が収容されている。すなわち、空気調和装置１００は、圧縮機１、第１開閉弁２、再熱器３、第１膨張弁４、室内熱交換器５、第２開閉弁６、室外熱交換器７、液溜め８、第２膨張弁９、及び第３開閉弁１０が冷媒配管２０により接続され、冷媒が循環する冷媒回路３０を有している。なお、以降では、室内熱交換器５は蒸発器とも称し、室外熱交換器７は凝縮器とも称する。

冷媒回路３０を循環させる冷媒としては、単一混合冷媒、擬似単一混合冷媒、または非共沸混合冷媒などを用いることができる。非共沸混合冷媒としては、例えば、Ｒ３２、Ｒ１２５、Ｒ１３４ａ、ｒ１２３４ｙｆ、及びＣＯ_２の混合冷媒を用いることができる。この非共沸混合冷媒は、Ｒ３２の組成が４９ｗｔ％～５５ｗｔ％であり、Ｒ１２５の組成が１６ｗｔ％～２２ｗｔ％であり、Ｒ１３４ａの組成が７ｗｔ％～１３ｗｔ％であり、Ｒ１２３４ｙｆの組成が６ｗｔ％～１２ｗｔ％であり、ＣＯ_２の組成が７ｗｔ％～１３ｗｔ％であり、合計が１００ｗｔ％となる組成比をもつ。また、非共沸混合冷媒としては、上記以外の組成をもつ非共沸混合冷媒であるＲ４４８Ａ、Ｒ４４９Ａ、またはＲ４０７Ｆなどを採用してもよい。

冷媒配管２０は、主配管２１と、冷却配管２２と、バイパス配管２３と、により構成されている。主配管２１は、圧縮機１と第１開閉弁２と再熱器３と第１膨張弁４と室内熱交換器５とを順次環状に連結する配管である。つまり、冷媒回路３０は、圧縮機１、第１開閉弁２、再熱器３、第１膨張弁４、及び室内熱交換器５が主配管２１により接続されて形成された主回路３１を含む。

冷却配管２２は、圧縮機１と再熱器３との間から第１膨張弁４と室内熱交換器５との間までをつなぐ配管である。より具体的に、冷却配管２２は、圧縮機１と第１開閉弁２との間の主配管２１と、第１膨張弁４と室内熱交換器５との間の主配管２１とを接続し、第２開閉弁６と室外熱交換器７と液溜め８と第２膨張弁９とを連結する配管である。つまり、冷媒回路３０は、第２開閉弁６、室外熱交換器７、液溜め８、及び第２膨張弁９が冷却配管２２により連結された開回路である冷却回路３２を含む。ここで、圧縮機１と第１開閉弁２との間の主配管２１と、冷却配管２２との接続部分を、第１接続部Ｍという。また、第１膨張弁４と室内熱交換器５との間の主配管２１と、冷却配管２２との接続部分を、第２接続部Ｎという。

バイパス配管２３は、圧縮機１の吐出側から再熱器３と第１膨張弁４との間までをつなぐ配管である。本実施の形態１において、圧縮機１の吐出側とは、圧縮機１と第１接続部Ｍとの間のことである。より具体的に、バイパス配管２３は、圧縮機１と第１接続部Ｍとの間の主配管２１と、再熱器３と第１膨張弁４との間の主配管２１とを接続する配管であり、バイパス配管２３を開閉する第３開閉弁１０が設けられている。つまり、冷媒回路３０は、バイパス配管２３に第３開閉弁１０が設けられた開回路であるバイパス回路３３を含む。ここで、図１に示すように、再熱器３及び第１膨張弁４と、室外熱交換器７及び第２膨張弁９とは、並列に接続されている。

圧縮機１は、冷媒を吸入して圧縮し、高温高圧のガス状態にして吐出する。圧縮機１は、例えば、インバータ回路等によって回転数が制御され、冷媒の吐出量の調整が可能な圧縮機である。もっとも、圧縮機１は、一定の回転数で動作する一定速の圧縮機であってもよい。

再熱器３、室内熱交換器５、及び室外熱交換器７は、例えば、冷媒が流れる配管と、該配管に取り付けられたフィンとにより形成されたフィンアンドチューブ型熱交換器である。再熱器３は、圧縮機１で圧縮された冷媒と空気との間で熱交換させることにより、冷媒を凝縮させる。空気調和装置１００では、室内熱交換器５と再熱器３とが共通する風路上に設けられている。そして、同じ風路上で、除湿機能を有する室内熱交換器５が風上側、その風下側に加熱機能を有する再熱器３が配置され、室内機７０から空調空間に吹き出される空気の温度である吹出し温度を調整した運転が行われる。室内熱交換器５は、冷媒を蒸発させる蒸発器（冷却器）として機能する空気熱交換器である。つまり、室内熱交換器５は、第１膨張弁４及び第２膨張弁９のうちの少なくとも一方で膨張された冷媒と空気との間で熱交換させることにより、冷媒を蒸発させる。室外熱交換器７は、冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する空気熱交換器である。つまり、室外熱交換器７は、圧縮機１で圧縮された冷媒と空気との間で熱交換させることにより、冷媒を凝縮させる。

第１膨張弁４は、例えば電子膨張弁からなり、再熱器３の下流に配置されている。第１膨張弁４は、再熱器３で凝縮された冷媒を膨張させる。第２膨張弁９は、例えば電子膨張弁からなり、室外熱交換器７の下流に配置されている。第２膨張弁９は、室外熱交換器７で凝縮された冷媒を膨張させる。

第１開閉弁２、第２開閉弁６、及び第３開閉弁１０は、例えば、開状態と閉状態とを有する電磁弁であり、開状態において冷媒を通過させる。第１開閉弁２は、閉状態のとき、第１接続部Ｍを経由して再熱器３に流れようとする冷媒を遮断する。第２開閉弁６は、閉状態のとき、第１接続部Ｍを経由して室外熱交換器７に流れようとする冷媒を遮断する。第３開閉弁１０は、閉状態のとき、バイパス配管２３に流れようとする冷媒を遮断する。液溜め８は、余剰冷媒を貯留する部材である。

また、室内機７０には、室内熱交換器５及び再熱器３に風を送る室内送風機１１が設けられている。室外機８０には、室外熱交換器７に付設され、室外熱交換器７に風を送る室外送風機１２が設けられている。本実施の形態１において、室内送風機１１および室外送風機１２は、例えばインバータ回路等によって回転数を制御され、送風量の調整が可能な送風機である。

さらに、室内機７０には、室内冷媒漏洩センサ４１と、制御装置５０と、圧力センサ６１～６３と、冷媒温度センサ６５～６８と、空気温度センサ９１と、が設けられている。室外機８０には、室外冷媒漏洩センサ４２と、圧力センサ６４と、冷媒温度センサ６９と、空気温度センサ９２と、が設けられている。

圧力センサ６１は、圧縮機１の吸入側に設けられ、圧縮機１によって吸入される冷媒の圧力である低圧圧力を計測する。圧力センサ６２は、圧縮機１の吐出側に設けられ、圧縮機１から吐出される冷媒の圧力である高圧圧力を計測する。圧力センサ６３は、再熱器３の出口側、すなわち再熱器３の出口または出口近傍に設けられ、再熱器３から流出する冷媒の圧力である再熱器出口圧力を計測する。圧力センサ６４は、室外熱交換器７の出口側、すなわち室外熱交換器７の出口または出口近傍に設けられ、室外熱交換器７から流出する冷媒の圧力である凝縮器出口圧力を計測する。

冷媒温度センサ６５～６９は、例えばサーミスタにより構成される。冷媒温度センサ６５は、圧縮機１の吸入側に設けられ、圧縮機１に吸入される冷媒の温度である吸入温度を計測する。冷媒温度センサ６６は、圧縮機１の吐出側に設けられ、圧縮機１から吐出される冷媒の温度である吐出温度を計測する。冷媒温度センサ６７は、再熱器３の出口側に設けられ、再熱器３から流出する冷媒の温度である再熱器出口温度を計測する。冷媒温度センサ６８は、室内熱交換器５の出口側に設けられ、室内熱交換器５から流出する冷媒の温度である蒸発器出口温度を計測する。冷媒温度センサ６９は、室外熱交換器７の出口側に設けられ、室外熱交換器７から流出する冷媒の温度である凝縮器出口温度を計測する。

空気温度センサ９１及び９２は、例えばサーミスタにより構成される。空気温度センサ９１は、室内機７０の吸込口などに設けられ、空調空間の温度を室内温度として計測する。空気温度センサ９２は、室外機８０に設けられ、屋外または機械室などの温度を外気温度として計測する。

室内冷媒漏洩センサ４１は、空調空間内に設けられ、冷媒の漏洩を検知する。室外冷媒漏洩センサ４２は、空調空間の外部に設けられ、冷媒の漏洩を検知する。室内冷媒漏洩センサ４１及び室外冷媒漏洩センサ４２は、冷媒の漏洩を検知したとき、冷媒漏洩の発生を示す漏洩信号を制御装置５０へ出力する。各圧力センサは、それぞれ、計測した圧力のデータを制御装置５０へ出力する。各温度センサは、それぞれ、計測した温度のデータを制御装置５０へ出力する。すなわち、各冷媒漏洩センサ、各圧力センサ、及び各温度センサは、電気的または光学的に制御装置５０と接続されている。

また、室内機７０には、スピーカ及び発光体のうちの少なくとも１つを含んで構成された異常報知器４５が設けられている。発光体としては、ＬＥＤ（発光ダイオード）などを用いることができる。異常報知器４５は、制御装置５０からの指示に応じて、音、音声、または光などを出力することにより、異常の発生を報知する。

制御装置５０は、冷媒回路３０を制御するものである。すなわち、制御装置５０は、各圧力センサ及び各温度センサの出力を取得して、圧縮機１、第１開閉弁２、第１膨張弁４、第２開閉弁６、第２膨張弁９、及び第３開閉弁１０などの各種アクチュエータを制御する。また、制御装置５０は、異常が生じたときに異常報知器４５に異常発生の旨を報知させる。本実施の形態１に係る制御装置５０は、各冷媒漏洩センサにより、冷媒漏洩の異常を検知したとき、異常報知器４５に、音、音声、または光などを出力させる。

制御装置５０は、例えば、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）と、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）と、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）と、を含んで構成される。ＲＡＭは、各種データを記憶する揮発性の記憶媒体である。ＲＯＭは、後述する各運転モードによる運転制御を制御装置５０に実行させるための動作プログラムなどを記憶する不揮発性の記憶媒体である。制御装置５０は、ＲＯＭ内の動作プログラムにしたがって、圧縮機１、第１開閉弁２、第１膨張弁４、第２開閉弁６、第２膨張弁９、及び第３開閉弁１０などを適宜制御し、各運転モードによる空調を実施する。すなわち、制御装置５０は、ＣＰＵなどの演算装置と、こうした演算装置と協働して下記の各種機能を実現させる動作プログラムとによって構成することができる。

ここで、室内機７０における空気の流れについて概略的に説明する。室内送風機１１が動作すると、室内機７０に空気が取り込まれる。室内機７０に取り込まれた空気は、蒸発器として機能する室内熱交換器５を通過して、絶対湿度が低下する。つまり、水分を含んだ空気が室内熱交換器５を通過することで、空気中の水分が室内熱交換器５に結露するため、空気の絶対湿度が低下する。室内熱交換器５を通過することで絶対湿度が低下し、温度が低下した空気は、相対湿度が高い冷たい空気となっている。室内熱交換器５を通過した空気は、再熱器３を通過することにより再加熱され、相対湿度が低下する。そして、再熱器３を通過して相対湿度が低下した空気は、室内に吹き出される。上記の通り、室内機７０に取り込まれた空気は、相対湿度が低下した状態で室内に吹き出されるため、室内の相対湿度が低下する。これは、後述する除湿運転時または中間運転時の室内機７０における空気の流れである。

図２は、図１に示す制御装置５０の機能的構成を概略的に示すブロック図である。制御装置５０は、演算処理部５１と、記憶部５２と、を有している。演算処理部５１は、設定処理部５１ａと、動作制御部５１ｂと、余剰冷媒検出部５１ｃと、漏洩処理部５１ｄと、を有している。設定処理部５１ａは、空気調和装置１００の操作用のリモートコントローラ（図示せず）などから、ユーザによる操作及び設定の内容を示す操作信号を受け付ける。そして、設定処理部５１ａは、操作信号に応じて、運転モード、目標温度、及び目標湿度などの設定を行う。

余剰冷媒検出部５１ｃは、下記の何れかの方法により余剰冷媒の発生を検出するものであり、余剰冷媒の発生を検出したときに、動作制御部５１ｂへ検出信号を出力する。例えば、余剰冷媒検出部５１ｃは、過冷却度を求めると共に、求めた過冷却度が過冷却度閾値よりも大きいか否かを判定するように構成することができる。この判定は、余剰冷媒が発生しているときに過冷却度が大きくなることを利用したものである。つまり、余剰冷媒検出部５１ｃは、求めた過冷却度が過冷却度閾値よりも大きい場合に、動作制御部５１ｂへ検出信号を出力する。

また、余剰冷媒の検出には、余剰冷媒が発生しているときに冷媒の吐出温度が低くなることを利用してもよい。つまり、余剰冷媒検出部５１ｃは、冷媒温度センサ６６から吐出温度を取得し、取得した吐出温度が吐出閾値よりも小さいか否かを判定してもよい。そして、余剰冷媒検出部５１ｃは、吐出温度が吐出閾値よりも小さいときに、動作制御部５１ｂへ検出信号を出力してもよい。

さらに、余剰冷媒の検出には、余剰冷媒が発生しているときに高圧圧力が上昇することを利用してもよい。つまり、余剰冷媒検出部５１ｃは、圧力センサ６２から高圧圧力を取得し、取得した高圧圧力が高圧閾値よりも大きいか否かを判定してもよい。そして、余剰冷媒検出部５１ｃは、高圧圧力が高圧閾値よりも大きいときに、動作制御部５１ｂへ検出信号を出力してもよい。

加えて、余剰冷媒の検出には、余剰冷媒が発生しているときに低圧圧力が上昇することを利用してもよい。つまり、余剰冷媒検出部５１ｃは、圧力センサ６１から低圧圧力を取得し、取得した低圧圧力が低圧閾値よりも大きいか否かを判定してもよい。そして、余剰冷媒検出部５１ｃは、低圧圧力が低圧閾値よりも大きいときに、動作制御部５１ｂへ検出信号を出力してもよい。

漏洩処理部５１ｄは、室内冷媒漏洩センサ４１及び室外冷媒漏洩センサ４２のそれぞれから漏洩信号を取得する。漏洩処理部５１ｄは、室内冷媒漏洩センサ４１から漏洩信号が出力された場合、室内での冷媒漏洩の発生を示す室内漏洩信号を動作制御部５１ｂへ出力する。漏洩処理部５１ｄは、室外冷媒漏洩センサ４２から漏洩信号が出力された場合、室外での冷媒漏洩の発生を示す室外漏洩信号を動作制御部５１ｂへ出力する。

また、漏洩処理部５１ｄは、室内冷媒漏洩センサ４１及び室外冷媒漏洩センサ４２の少なくとも一方から漏洩信号が出力されたとき、異常報知器４５に、音、音声、または光などを出力させる。漏洩処理部５１ｄは、室内冷媒漏洩センサ４１から漏洩信号を取得した場合と、室外冷媒漏洩センサ４２から漏洩信号を取得した場合とで、異なる音、音声、または光などを、異常報知器４５に出力させてもよい。

動作制御部５１ｂは、各圧力センサ及び各温度センサから定期的に計測データを取得する。そして、動作制御部５１ｂは、設定処理部５１ａによる設定内容に応じて、取得した計測データを用い、空気調和装置１００の各アクチュエータの動作を制御する。動作制御部５１ｂは、例えば、圧縮機１の圧縮機モータ１ａ、室内送風機１１のファンモータ１１ａ、及び室外送風機１２のファンモータ１２ａの回転数を制御する。

動作制御部５１ｂは、ユーザの操作またはデフォルトの設定により、運転モードが除湿運転モードに設定されている場合、空気調和装置１００に、空調空間の空気の除湿を行う除湿運転を実行させる。動作制御部５１ｂは、運転モードが中間運転モードに設定されている場合、空気調和装置１００に空調空間の空気の除湿と冷却とを同時に行う中間運転を実行させる。動作制御部５１ｂは、運転モードが冷却運転モードに設定されている場合、空気調和装置１００に、空調空間の空気の冷却を行う冷却運転を実行させる。動作制御部５１ｂは、運転モードが除霜運転モードに設定されている場合、室内熱交換器５に付着した霜を溶かす除霜運転を空気調和装置１００に実行させる。

例えば、動作制御部５１ｂは、除湿運転時に第２開閉弁６を閉状態にする。動作制御部５１ｂは、除湿運転時に、第２膨張弁９を全閉の状態にしてもよい。このようにすれば、冷却回路３２から主回路３１への冷媒の流入を防ぐことができる。また、動作制御部５１ｂは、冷却運転時に第１開閉弁２を閉状態にする。動作制御部５１ｂは、冷却運転時に、第１膨張弁４を全閉の状態にしてもよい。このようにすれば、再熱器３などに滞留している冷媒の室内熱交換器５への流入を防ぐことができる。

また、動作制御部５１ｂは、余剰冷媒が発生したとき、空気調和装置１００に、後述する冷媒量調整運転を実行させる。つまり、動作制御部５１ｂは、余剰冷媒検出部５１ｃから検出信号が出力されたときに、再熱器３の性能を維持させつつ余剰冷媒を液溜め８に貯留させる冷媒量調整制御を実施する。また、動作制御部５１ｂは、室外と室内との差圧により、冷媒が移動しない場合には、各々の状況に応じた冷媒量調整制御を行う。

さらに、動作制御部５１ｂは、室内冷媒漏洩センサ４１において冷媒の漏洩が検知されたとき、つまり漏洩処理部５１ｄから室内漏洩信号が出力されたとき、第１開閉弁２を閉状態にし、第２膨張弁９を全閉にする。これにより、第１接続部Ｍから再熱器３へ流れる冷媒を遮断し、室内の冷媒を第２開閉弁６を介して室外熱交換器７及び液溜め８に貯蔵することができるため、室内への冷媒の漏洩を抑制することができる。動作制御部５１ｂは、室内冷媒漏洩センサ４１において冷媒の漏洩が検知されたとき、第１膨張弁４を全閉の状態にしてもよい。このようにすれば、再熱器３などに滞留している冷媒の室内熱交換器５側への流入を防ぐことができる。そのため、冷媒の漏洩箇所が、第２接続部Ｎから室内熱交換器５及び圧縮機１を経て第１接続部Ｍまでの流路に存在する場合に、室内へのさらなる冷媒漏洩を抑制することができる。なお、動作制御部５１ｂは、室内冷媒漏洩センサ４１において冷媒の漏洩が検知されたとき、第１開閉弁２及び第１膨張弁４を全閉の状態にし、冷媒回路３０の第１開閉弁２から第１膨張弁４までの部分を独立させることで、冷媒の漏洩箇所の特定処理を促進してもよい。

また、動作制御部５１ｂは、室外冷媒漏洩センサ４２において冷媒の漏洩が検知されたとき、つまり漏洩処理部５１ｄから室外漏洩信号が出力されたとき、第２開閉弁６を閉状態にし、第１膨張弁４を全閉にする。これにより、室外への冷媒の流れを遮断し、室外の冷媒を室内熱交換器５に貯蔵することができるため、室外での冷媒の漏洩を抑制することができる。なお、動作制御部５１ｂは、室外冷媒漏洩センサ４２において冷媒の漏洩が検知されたとき、第２開閉弁６及び第２膨張弁９を全閉の状態にし、冷媒回路３０の第２開閉弁６から第２膨張弁９までの部分を独立させることで、冷媒の漏洩箇所の特定処理を促進してもよい。

記憶部５２には、制御装置５０の動作プログラムが記憶されている。また、記憶部５２には、空調制御に関する種々のデータが記憶される。例えば、記憶部５２には、運転モード、目標温度、及び目標湿度などの設定内容のデータが記憶される。また、記憶部５２には、過冷却度閾値、吐出閾値、高圧閾値、または低圧閾値などの、余剰冷媒の発生を検出する際の基準となる閾値の情報が記憶される。なお、過冷却度閾値、吐出閾値、高圧閾値、及び低圧閾値は、予め設定されており、適宜設定変更することができる。

図３は、図１に示す空気調和装置１００の除湿運転時における冷媒回路３０の状態を示す説明図である。図４は、図１に示す空気調和装置１００の中間運転時における冷媒回路３０の状態を示す説明図である。図５は、図１に示す空気調和装置１００の冷却運転時における冷媒回路３０の状態を示す説明図である。図６は、図１に示す空気調和装置１００の除霜運転時における冷媒回路３０の状態を示す説明図である。図３～図６では、開状態の開閉弁を白抜きで示し、閉状態の開閉弁を黒塗りで示す。また、図３～図６では、冷媒の流れを矢印つきの破線で示す。図３～図６を参照して、各運転モードにおける弁制御及び冷媒の流れについて説明する。

［除湿運転］
図３に示すように、除湿運転時は、第２開閉弁６及び第３開閉弁１０が閉状態にあり、第１開閉弁２が開状態にある。つまり、制御装置５０は、除湿運転モードに設定されている場合、第１開閉弁２を開状態とし、第２開閉弁６及び第３開閉弁１０を閉状態とする。

したがって、圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、吐出配管（圧縮機１と室外熱交換器７との間の配管）を経て再熱器３に流入する。ここで、室内送風機１１によって送風され、室内熱交換器５を通過した室内空気は、再熱器３を通過するようになっている。よって、再熱器３に流入した高温高圧のガス冷媒は、再熱器３を通過する室内空気と熱交換して放熱し、凝縮して液化する。そして、再熱器３から流出した冷媒は、液配管（再熱器３と第１膨張弁４との間の配管）を経て第１膨張弁４で減圧され、気液二相冷媒となって室内熱交換器５に流入する。室内熱交換器５に流入した気液二相冷媒は、室内送風機１１によって送風される室内空気との熱交換により吸熱してガス化し、低温低圧のガス冷媒となって圧縮機１に戻る。

ここで、室内送風機１１により室内機７０を循環する空気は、室内熱交換器５を流れる低温低圧の気液二相冷媒によって冷却され、その温度が露点以下まで低下する。これにより、室内熱交換器５の表面で室内空気中の水分が結露し、室内空気が除湿される。その後、室内熱交換器５を通過した空気は、再熱器３で高温高圧のガス冷媒により加熱されて昇温し、相対湿度が低下する。

このように、空気調和装置１００は、除湿運転時に、第２開閉弁６を閉状態にすることで、冷凍サイクル内の放熱をすべて室内で行う。つまり、空気調和装置１００は、圧縮機１により冷媒に加わる熱量、及び空気中の水蒸気の凝縮潜熱の分だけ室内空気を加熱する運転を行う。したがって、除湿運転時の空気調和装置１００に吸い込まれた室内空気は、加熱されると同時に除湿される。

［中間運転］
図４に示すように、空調空間の空気の除湿と冷却とを同時に行う中間運転時は、第１開閉弁２及び第２開閉弁６が開状態にあり、第３開閉弁１０が閉状態にある。つまり、制御装置５０は、中間運転モードに設定されている場合、第１開閉弁２及び第２開閉弁６を開状態とし、第３開閉弁１０を閉状態とする。

したがって、圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、吐出配管を経て、室外熱交換器７に流入すると共に、再熱器３に流入する。そして、室外熱交換器７および再熱器３で放熱して液化した冷媒は、液配管（室外熱交換器７と第２膨張弁９との間の配管および再熱器３と第１膨張弁４との間の配管）の下流に設置された第２膨張弁９及び第１膨張弁４でそれぞれ減圧されて気液二相冷媒となり、第２接続部Ｎで合流後、室内熱交換器５に流入する。室内熱交換器５に流入した気液二相冷媒は、室内熱交換器５で吸熱してガス化し、吸入配管（室内熱交換器５と圧縮機１との間の配管）を経て圧縮機１に吸入される。制御装置５０は、中間運転において、室外送風機１２に対し、室外温度及び高圧圧力に応じたオンオフ制御を行うと共に、室内送風機１１に対し、常時オンにする制御を行う。冷媒量調整制御時の中間運転時は、内液ＳＣ及び外液ＳＣに応じたファン回転数での制御とする。ここで、内液ＳＣとは、再熱器３の過冷却度のことであり、外液ＳＣとは、室外熱交換器７の過冷却度のことである。

［冷却運転］
図５に示すように、空調空間の空気を冷却する冷却運転時は、第２開閉弁６が開状態にあり、第１開閉弁２及び第３開閉弁１０が閉状態にある。つまり、制御装置５０は、冷却運転モードに設定されている場合、第２開閉弁６を開状態とし、第１開閉弁２及び第３開閉弁１０を閉状態とする。

したがって、圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、吐出配管を経て室外熱交換器７に流入し、室外送風機１２によって送風される室外空気と熱交換して放熱し、凝縮して液化する。そして、室外熱交換器７から流出した冷媒は、液配管（室外熱交換器７と第２膨張弁９との間の配管）を経て第２膨張弁９で減圧されて気液二相冷媒となり、室内熱交換器５に流入する。室内熱交換器５に流入した気液二相冷媒は、室内送風機１１により送風される室内空気と熱交換して吸熱してガス化し、低温低圧のガス冷媒となって圧縮機１に戻る。つまり、室内送風機１１により循環する空気は、室内熱交換器５において低温低圧の気液二相冷媒により冷却される。なお、冷却運転時の余剰冷媒は、適宜、液溜め８に貯留される。

ここで、冷却運転は、室内の絶対湿度が低いとき、または室内の温度を下げる優先度が高いときに実施するとよい。なぜなら、冷却運転により空気の温度が低下すると、相対湿度が高くなる。そして、相対湿度が高くなると、快適性が低下すると共に、室内が結露しやすくなるといった不都合が生じるためである。また、例えば、冷却運転により、空気の温度が低下して露点以下になると、室内熱交換器５の表面で室内空気中の水分が結露して通風抵抗が増大し、熱交換能力が低下するためである。

［除霜運転］
除霜運転は、室内熱交換器５に霜が着き、熱交換器としての性能が低下した際に行う霜取り運転のことである。図６に示すように、除霜運転時は、第１開閉弁２及び第２開閉弁６が閉状態にあり、第３開閉弁１０が開状態にある。つまり、制御装置５０は、除霜運転モードに設定されている場合、第１開閉弁２及び第２開閉弁６を閉状態とし、第３開閉弁１０を開状態とする。したがって、圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、吐出配管及びバイパス回路３３を経て、第１膨張弁４で減圧され、室内熱交換器５に流入する。

ここで、室内熱交換器５は、冷媒により加熱され、着氷した霜と熱交換して霜を溶かす。室内熱交換器５に流入した冷媒は、霜との熱交換により温度が低下して低温になった後、吸入配管と熱交換して吸熱してガス化し、低温低圧のガス冷媒となって圧縮機１に戻る。このとき、制御装置５０は、第１膨張弁４を最小開度にすることで、室内熱交換器５を通過する冷媒の量を調整し、液化した冷媒が圧縮機１に入ることを防ぐ。また、制御装置５０は、室内送風機１１をオフにする。よって、除霜運転時は、単純に、室内熱交換器５を通過する冷媒と、室内熱交換器５に付着した霜との間の熱交換のみが行われる。

上記の各運転のうち、図４に示す中間運転は、再熱器３及び室外熱交換器７に冷媒を流すため、必要とする冷媒量が相対的に多くなる。一方、図３に示す除湿運転は、中間運転と比較して、必要とする冷媒の量が少ない。除湿運転では、再熱器３に冷媒が流れるが、室外熱交換器７には冷媒が流れないためである。したがって、除湿運転を行っているときは、余剰冷媒が発生することがある。そして、余剰冷媒が発生すると、高圧圧力が上昇する等の異常が発生するおそれがある。また、室外と室内との温度差が多くついている際、冷媒の偏りから冷却運転及び除湿運転において余剰冷媒が発生する恐れがある。

そこで、本実施の形態１に係る空気調和装置１００は、冷却運転あるいは除湿運転に移行する前に冷媒平準化を目的として運転切替え制御を実施する。また、各運転に移行した後に運転中の状態値を基に冷媒分布制御を実施する。まずは、冷却運転あるいは除湿運転に移行する前に動作制御部５１ｂが行う運転切替え制御について説明する。

［運転切替え制御］
図７は、図１に示す空気調和装置１００の運転切替え制御を例示したフローチャートである。

動作制御部５１ｂは、冷却運転あるいは除湿運転に切り替える際に冷媒の平準化を目的として運転切替え制御を実施する。運転切替え制御を行うタイミングの一例としては、冷却運転から除湿運転または除湿運転から冷却運転に移行するタイミングである。つまり、冷却運転をしていると、室内が冷えるが相対湿度が高くなるので、ある湿度を超えると除湿運転に切り替えるトリガーが発生し、反対に除湿運転をしていると相対湿度は下がるが室内の温度が上がってしまい、ある温度を超えると冷却運転に切り替えるトリガーが発生するため、そのトリガーに応じて運転切替え制御を行う。

動作制御部５１ｂは、図４に示す中間運転を実行し、第１開閉弁２及び第２開閉弁６を共に開状態とし、第３開閉弁１０を閉状態とする（ステップＳ１０１）。そして動作制御部５１ｂは、再熱器３の下流に設けられた第１膨張弁４と、室外熱交換器７の下流に設けられた第２膨張弁９とを用いて、運転切替え制御を実施する。運転切替え制御では、動作制御部５１ｂは、例えば、第１膨張弁４でＳＨ制御し、第２膨張弁９で内液ＳＣ制御を行う。

動作制御部５１ｂは、室外熱交換器７の下流に設けられた第２膨張弁９を用いて室外熱交換器７で凝縮された冷媒のＳＣ（過冷却度）制御を行うことで、室外熱交換器７に分布する冷媒量を適正な状態とする。また、再熱器３の下流に設けられた第１膨張弁４を用いて室内熱交換器５で蒸発して流出した冷媒のＳＨ（過熱度）制御を行うことで、余剰冷媒による液バックを防止すると共に、再熱器３及び室外熱交換器７に冷媒を貯留する。

動作制御部５１ｂは、外液ＳＣ及び吸入ＳＨが判定値を満たすか、あるいは運転時間が所定時間を経過したら、運転切替え制御を終了させ、冷却運転あるいは除湿運転に移行する。具体的には、動作制御部５１ｂは、外液ＳＣ≒５Ｋかつ吸入ＳＨ≒５Ｋを満たすか（ステップＳ１０２のＹＥＳ）、運転時間が５分経過したら（ステップＳ１０３のＹＥＳ）、運転切替え制御を終了させ、冷却運転あるいは除湿運転に移行する（ステップＳ１０４）。このとき、ステップＳ１０２に関して、外液ＳＣ及び吸入ＳＨの判定値は５Ｋであるが、±αの幅を持たせてもよい。つまり、外液ＳＣ及び吸入ＳＨが判定値である５Ｋと完全一致はしなくてもよく、５－αＫ≦外液ＳＣ及びＳＨ≦５＋αＫでも条件を満たすものとする。ここで、吸入ＳＨとは、圧縮機１の吸入側の過熱度のことである。また、ステップＳ１０３に関して、運転切替え制御は、冷媒の標準化を図れるが中途半端な運転となるため、あまり長くは行いたくはなく、５分経過すればある程度平準化できていると見なせるため、運転時間が５分経過したかどうか判定している。

図８は、図１に示す空気調和装置１００の冷却運転時の冷媒分布制御を例示したフローチャートである。次に各運転に移行した後に運転中の状態値により行う冷媒分布制御について説明する。

冷媒分布制御は、前述の運転切替え制御が実行され、冷却運転、または除湿運転に切り替わった際に運転中の状態値から判断され、実行されるものである。

［冷却運転時の冷媒分布制御］
動作制御部５１ｂは、外液ＳＣにて、冷却運転における冷媒量の過不足を判断する（ステップＳ２０１）。

（外液ＳＣ≦５Ｋ（冷媒不足）の場合）
動作制御部５１ｂは、外液ＳＣ≦５Ｋとなった場合に（ステップＳ２０１のＮＯ）、冷媒不足と判定し、次の判定式に移る。次の判定式では、室外熱交換器７の凝縮温度である室外凝縮温度ＣＴoutが、圧縮機１の周波数を低くするもしくは圧縮機１を停止させる制御である高圧保護制御が実施される値ＣＴout_max―５Ｋよりも低いことと、再熱器３を流れる冷媒の温度である内液温が室内熱交換器５の蒸発温度である蒸発温度ＥＴよりも高いことを共に満たしているかを判定する（ステップＳ２０９）。これは、室外凝縮温度ＣＴoutの判定式は、冷媒の分布を室外側に多くした際に高圧異常とならないようにすることを意図し、蒸発温度ＥＴの判定式は、次に述べる室内側からの冷媒排出を実施するにあたり、差圧による排出可否を判定するものである。動作制御部５１ｂは、上記判定式を満たさずに室内側からの冷媒排出困難と判定した場合（ステップＳ２０９のＮＯ）、中間運転によるさらなる冷媒量調整運転を行う（ステップＳ２１３）。これは差圧により室内側からの冷媒排出が困難となった冷媒を強制的に循環させ、意図した外液ＳＣとなるようにするものである。

このときの中間運転では、第２膨張弁９でＳＨ制御し、第１膨張弁４で内液ＳＣ制御する。また合わせて、室外送風機１２の回転数を下げ、外液ＳＣを大きくする運転とする。これは、第１膨張弁４で内液ＳＣ制御することで、第１膨張弁４が開いて再熱器３に溜まった冷媒が排出され、第２膨張弁９でＳＨ制御することで、冷媒を液溜め８及び室外熱交換器７に溜めることを容易とし、差圧により排出できない状況にあった冷媒を強制的に循環させることを目的とする。動作制御部５１ｂは、外液ＳＣ≒５Ｋを満たしたと判定した場合（ステップＳ２１４のＹＥＳ）、本制御を終了させる（ステップＳ２１５）。

動作制御部５１ｂは、上記判定式を満たし室内側からの冷媒排出可能と判定した場合（ステップＳ２０９のＹＥＳ）、第１膨張弁４の制御目標を外液ＳＣ≒５Ｋに変更し（ステップＳ２１０）、第１膨張弁４を閉状態から最小開度に開いて外液ＳＣ≒５Ｋとなるように制御を実施する。そして、動作制御部５１ｂは、外液ＳＣ≒５Ｋを満たしたと判定した場合（ステップＳ２１１のＹＥＳ）、第１膨張弁４を全閉し、本制御を終了させる（ステップＳ２１２）。なお、本制御を実施してから一定期間は本制御を実行しないようにすることで、第１膨張弁４を頻繁に全閉から開度調整させることによって劣化するのを防ぎ、信頼性悪化を防ぐ。

（外液ＳＣ＞５Ｋ（冷媒過多）の場合）
動作制御部５１ｂは、外液ＳＣ＞５Ｋとなった場合に（ステップＳ２０１のＹＥＳ）、冷媒過多と判定し、次の判定式に移る。次の判定式では、室外凝縮温度ＣＴoutが、内液温よりも高いことを満たしているかを判定する（ステップＳ２０２）。これは、次に述べる室外側からの冷媒排出を実施するにあたり、差圧による排出可否を判定するものである。動作制御部５１ｂは、上記判定式を満たさずに室内側からの冷媒排出困難と判定した場合（ステップＳ２０２のＮＯ）、中間運転によるさらなる冷媒量調整運転を行う（ステップＳ２０６）。これは差圧により排出が困難となった冷媒を強制的に循環させ、意図した外液ＳＣとなるようにするものである。

このときの中間運転では、第２膨張弁９で外液ＳＣ制御し、第１膨張弁４でＳＨ制御する。また合わせて、室内送風機１１の回転数を下げ、内液ＳＣを大きくする運転とする。これは、第２膨張弁９で外液ＳＣ制御とすることで、第２膨張弁９が開いて室外熱交換器７に溜まった冷媒が排出され、第１膨張弁４でＳＨ制御することで、冷媒を再熱器３に溜めることを容易とし、差圧により排出できない状況にあった冷媒を強制的に循環させることを目的とする。動作制御部５１ｂは、外液ＳＣ≒５Ｋを満たしたと判定した場合（ステップＳ２０７のＹＥＳ）、本制御を終了させる（ステップＳ２０８）。

動作制御部５１ｂは、上記判定式を満たし室内側からの冷媒排出可能と判定した場合（ステップＳ２０２のＹＥＳ）、第１開閉弁２を開放する（ステップＳ２０３）。これは、再熱器３への冷媒貯留を意図している。そして、動作制御部５１ｂは、第１膨張弁４を閉状態から最小開度に開いて外液ＳＣ≒５Ｋとなるように制御を実施する。そして、動作制御部５１ｂは、外液ＳＣ≒５Ｋを満たしたと判定した場合（ステップＳ２０４のＹＥＳ）、第１開閉弁２を全閉し、本制御を終了させる（ステップＳ２０５）。なお、本制御を実施してから一定期間は本制御を実行しないようにすることで、第１開閉弁２を頻繁に開閉させることによって劣化するのを防ぎ、信頼性悪化を防ぐ。

［除湿運転時の冷媒分布制御］
図９は、図１に示す空気調和装置１００の除湿運転時の冷媒分布制御を例示したフローチャートである。

動作制御部５１ｂは、内液ＳＣにて、除湿運転における冷媒量の過不足を判断する（ステップＳ３０１）。

（内液ＳＣ＜５Ｋ（冷媒不足）の場合）
動作制御部５１ｂは、内液ＳＣ＜５Ｋとなった場合に（ステップＳ３０１のＮＯ）、冷媒不足と判定し、次の判定式に移る。次の判定式では、再熱器３の凝縮温度である室内凝縮温度ＣＴinが、高圧保護制御が実施される値ＣＴin_max―５Ｋよりも低いことと、室外熱交換器７を流れる冷媒の温度である外液温が蒸発温度ＥＴよりも高いことを共に満たしているかを判定する（ステップＳ３０９）。これは、室内凝縮温度ＣＴinの判定式は、冷媒の分布を室内側に多くした際に高圧異常とならないようにすることを意図し、蒸発温度ＥＴの判定式は、次に述べる室外側からの冷媒排出を実施するにあたり、差圧による排出可否を判定するものである。動作制御部５１ｂは、上記判定式を満たさずに室外側からの冷媒排出困難と判定した場合（ステップＳ３０９のＮＯ）、中間運転によるさらなる冷媒量調整運転を行う（ステップＳ３１３）。これは差圧により排出が困難となった冷媒を強制的に循環させ、意図した内液ＳＣとなるようにするものである。

このときの中間運転では、第２膨張弁９で外液ＳＣ制御し、第１膨張弁４でＳＨ制御する。このとき、室内送風機１１の回転数を下げ、内液ＳＣを大きくする運転とする。これは、第２膨張弁９で外液ＳＣ制御することで、第２膨張弁９が開いて室外熱交換器７に溜まった冷媒が排出され、第１膨張弁４でＳＨ制御することで、冷媒を再熱器３に多く循環させることを容易とし、差圧により排出できない状況にあった冷媒を強制的に循環させることを目的とする。動作制御部５１ｂは、内液ＳＣ≒５Ｋを満たしたと判定した場合（ステップＳ３１４のＹＥＳ）、本制御を終了させる（ステップＳ３１５）。

動作制御部５１ｂは、上記判定式を満たし室外側からの冷媒排出可能と判定した場合（ステップＳ３０９のＹＥＳ）、第２膨張弁９の制御目標を内液ＳＣ≒５Ｋに変更し（ステップＳ３１０）、第２膨張弁９を閉状態から最小開度に開いて内液ＳＣ≒５Ｋとなるように制御を実施する。そして、動作制御部５１ｂは、内液ＳＣ≒５Ｋを満たしたと判定した場合（ステップＳ３１１のＹＥＳ）、第２膨張弁９を全閉し、本制御を終了させる（ステップＳ３１２）。なお、本制御を実施してから一定期間は本制御を実行しないようにすることで、第２膨張弁９を頻繁に全閉から開度調整させることによって劣化するのを防ぎ、信頼性悪化を防ぐ。

（内液ＳＣ＞５Ｋ（冷媒過多）の場合）
動作制御部５１ｂは、内液ＳＣ＞５Ｋとなった場合に（ステップＳ３０１のＹＥＳ）、冷媒過多と判定し、次の判定式に移る。次の判定式では、室内凝縮温度ＣＴinが、外液温よりも高いことを満たしているかを判定する（ステップＳ３０２）。これは、次に述べる室外側からの冷媒排出を実施するにあたり、差圧による排出可否を判定するものである。動作制御部５１ｂは、上記判定式を満たさずに室外側からの冷媒排出困難と判定した場合（ステップＳ３０２のＮＯ）、中間運転によるさらなる冷媒量調整運転を行う（ステップＳ３０６）。これは差圧により排出が困難となった冷媒を強制的に循環させ、意図した内液ＳＣとなるようにするものである。

このときの中間運転では、第２膨張弁９でＳＨ制御し、第１膨張弁４で内液ＳＣ制御する。このとき、室内送風機１１の回転数を上げ、内液ＳＣを小さくする運転とする。また合わせて、室外送風機１２の回転数を下げ、外液ＳＣを大きくする運転とする。これは、第１膨張弁４で内液ＳＣ制御することで、第１膨張弁４が開いて再熱器３に溜まった冷媒が排出され、第２膨張弁９でＳＨ制御することで、冷媒を液溜め８及び室外熱交換器７に溜めることを容易とし、差圧により排出できない状況にあった冷媒を強制的に循環させることを目的とする。動作制御部５１ｂは、内液ＳＣ≒５Ｋを満たしたと判定した場合（ステップＳ３０７のＹＥＳ）、本制御を終了させる（ステップＳ３０８）。

動作制御部５１ｂは、上記判定式を満たし室外側からの冷媒排出可能と判定した場合（ステップＳ３０２のＹＥＳ）、第２開閉弁６を開放する（ステップＳ３０３）。これは、室外熱交換器７への冷媒貯留を意図している。そして、動作制御部５１ｂは、第２膨張弁９を閉状態から最小開度に開いて内液ＳＣ≒５Ｋとなるように制御を実施する。そして、動作制御部５１ｂは、内液ＳＣ≒５Ｋを満たしたと判定した場合（ステップＳ３０４のＹＥＳ）、第２開閉弁６を全閉し、本制御を終了させる（ステップＳ３０５）。なお、本制御を実施してから一定期間は本制御を実行しないようにすることで、第２開閉弁６を頻繁に開閉させることによって劣化するのを防ぎ、信頼性悪化を防ぐ。

冷却運転時の冷媒分布制御及び除湿運転時の冷媒分布制御共に、終了時のＳＣ判定値には目標に幅を設け、完全一致はしなくてもよいものとする。つまり、ステップＳ２０４、Ｓ２０７、Ｓ２１１、Ｓ２１４、Ｓ３０４、Ｓ３０７、Ｓ３１１、Ｓ３１４に関して、外液ＳＣあるいは内液ＳＣの判定値は５Ｋであるが、±αの幅を持たせてもよい。つまり、外液ＳＣあるいは内液ＳＣが判定値である５Ｋと完全一致はしなくてもよく、５－αＫ≦外液ＳＣあるいは内液ＳＣ≦５＋αＫでも条件を満たすものとする。

また、ステップＳ２０４、Ｓ２０７、Ｓ２１１、Ｓ２１４、ステップＳ３０４、Ｓ３０７、Ｓ３１１、Ｓ３１４において、それぞれ条件を満たさなくてもあらかじめ設定された時間が経過したら、ＹＥＳの処理に進むようにしてもよい。

本実施の形態１に係る動作制御部５１ｂは、以上に述べた運転切替え制御及び冷媒分布制御により、冷媒量が適正値に調整される。そのため、除湿運転では、除湿運転時に必要とする再熱器３の再熱量を確保して、必要十分な除湿能力を発揮でき、冷却運転では、冷却運転時に必要とする室外熱交換器７の凝縮量を確保して、必要十分な冷却能力を発揮することができる。また、差圧により室外側あるいは室内側からの冷媒排出困難と判定した状況でも、中間運転にて冷媒を強制的に循環させることで意図した冷凍サイクルに状態を遷移させ、理想的な冷却能力を発揮することができる。

より具体的に、運転切替え制御時、動作制御部５１ｂは、例えば、室外熱交換器７の出口の冷媒の温度を利用して、第２膨張弁９の開度を制御する。つまり、動作制御部５１ｂは、冷媒温度センサ６９において計測された室外熱交換器出口温度を用いて室外熱交換器７の過冷却度を求める。動作制御部５１ｂは、室外熱交換器７の過冷却度を求める際、圧力センサ６２から高圧圧力を取得すると共に、冷媒温度センサ６９において計測された室外熱交換器出口温度を取得する。そして、動作制御部５１ｂは、高圧圧力を飽和換算して凝縮温度を求め、凝縮温度から室外熱交換器出口温度を減算することにより、室外熱交換器７の過冷却度を求める。そして、動作制御部５１ｂは、求めた過冷却度に応じ第２膨張弁９を制御する。これにより、室外熱交換器７に分布する冷媒量を調整する。なお、凝縮温度は、圧力センサ６４から飽和換算した値を用いてもよい。

また、動作制御部５１ｂは、再熱器３による過熱度を判定値以上に保つように、第１膨張弁４のＳＨ制御を実施する。これにより、余剰冷媒が液溜め８に貯留され、また、圧縮機１への液バックを抑制する。本実施の形態１において、動作制御部５１ｂは、室内熱交換器５の過熱度を求める際、圧力センサ６１から低圧圧力を取得すると共に、冷媒温度センサ６５から吸入温度を取得する。そして、動作制御部５１ｂは、低圧圧力を飽和換算して蒸発温度ＥＴを求め、吸入温度から蒸発温度ＥＴを減算することにより、室内熱交換器５の過熱度を求める。もっとも、室内熱交換器５の中間部に冷媒温度センサ（図示せず）を設け、当該冷媒温度センサによる計測温度を蒸発温度ＥＴとして用いるようにしてもよい。

冷却運転時の冷媒分布制御時、動作制御部５１ｂは、例えば、室外熱交換器７の出口の冷媒の温度を利用して、第２膨張弁９の開度を制御する。つまり、動作制御部５１ｂは、冷媒温度センサ６９において計測された室外熱交換器出口温度を用いて室外熱交換器７の過冷却度を求める。動作制御部５１ｂは、室外熱交換器７の過冷却度を求める際、圧力センサ６２から高圧圧力を取得すると共に、冷媒温度センサ６９から室外熱交換器出口温度を取得する。そして、動作制御部５１ｂは、高圧圧力を飽和換算して凝縮温度を求め、凝縮温度から室外熱交換器出口温度を減算することにより、室外熱交換器７の過冷却度を求める。そして、動作制御部５１ｂは、求めた過冷却度に応じて第２膨張弁９を制御すると共に、第１開閉弁２、第２開閉弁６、及び第１膨張弁４を制御することで、室外熱交換器７に分布する冷媒量を調整する。なお、凝縮温度は、圧力センサ６４から飽和換算した値を用いてもよい。

除湿運転時の冷媒分布制御時、動作制御部５１ｂは、例えば、再熱器３の出口の冷媒の温度を利用して、第１膨張弁４の開度を制御する。つまり、動作制御部５１ｂは、冷媒温度センサ６７において計測された再熱器出口温度を用いて再熱器３の過冷却度を求める。動作制御部５１ｂは、再熱器３の過冷却度を求める際、圧力センサ６２から高圧圧力を取得すると共に、冷媒温度センサ６７から再熱器出口温度を取得する。そして、動作制御部５１ｂは、高圧圧力を飽和換算して凝縮温度を求め、凝縮温度から再熱器出口温度を減算することにより、再熱器３の過冷却度を求める。そして、動作制御部５１ｂは、求めた過冷却度に応じて第１膨張弁４を制御すると共に、第２開閉弁６、第３開閉弁１０、及び第２膨張弁９を制御することで、再熱器３に分布する冷媒量を調整する。なお、凝縮温度は、圧力センサ６３から飽和換算した値を用いてもよい。

［冷媒漏洩時の処理及び動作］
図１０は、実施の形態１に係る空気調和装置２００の冷媒漏洩時の各開閉弁及び各膨張弁の動作内容の一例を示す図である。

次に、冷媒漏洩が発生した場合の制御装置５０による処理内容、及び各開閉弁及び各膨張弁の動作内容の一例について説明する。

（室内冷媒漏洩センサ４１が冷媒漏洩を検知した場合）
室内冷媒漏洩センサ４１が冷媒漏洩を検知した際、図１０に示すように、制御装置５０は、第１開閉弁２を閉状態とし、第２開閉弁６を開状態とし、第３開閉弁１０を閉状態とし、第１膨張弁４を全開とし、第２膨張弁９を全閉とし、圧縮機１を運転させてポンプダウン運転を実施する。ポンプダウン運転を実施する際、制御装置５０は、室内送風機１１及び室外送風機１２の回転数を、通常運転時の回転数よりも大きくするとよい。これは、漏れた冷媒が高濃度域をつくらないように送風量を高めて漏れた冷媒を拡散させるためである。上記のような弁制御とポンプダウン運転とにより、室内で冷媒漏れが発生したとき、冷媒を、第２開閉弁６から室外熱交換器７までの配管、室外熱交換器７、室外熱交換器７から液溜め８までの配管、液溜め８、及び液溜め８から第２膨張弁９までの配管などに溜めることができる。

また、制御装置５０は、圧縮機１の吸入側の圧力が設定値よりも低くなったとき、または圧縮機１の吐出側の圧力が設定値よりも高くなったときに、圧縮機１の運転を停止させる。そして、制御装置５０は、圧縮機１の運転を停止させた後に、第２開閉弁６を閉状態にする。このように、圧縮機１の停止後に第２開閉弁６を閉状態にすることで、冷媒の逆流を抑制することができる。そして、上記のように、空気調和装置１００の運転を段階的に停止することで、安全性の向上を図ることができる。

なお、ポンプダウン運転を実行した後に、圧縮機１と室外熱交換器７と第２膨張弁９と室内熱交換器５とに冷媒を循環させでも支障がないときは、第２開閉弁６を開にして冷却運転を実施することができる。冷却運転を実施することで、空調空間の温度上昇を防ぐことができるため、快適性の低下を抑制することができる。なお、圧縮機１と室外熱交換器７と第２膨張弁９と室内熱交換器５とに冷媒を循環させても支障がない状況としては、冷媒の漏洩箇所が、第１開閉弁２と第１膨張弁４との間、または第３開閉弁１０と第１膨張弁４との間などで特定されている場合が想定される。

（室外冷媒漏洩センサ４２が冷媒漏洩を検知した場合）
室外冷媒漏洩センサ４２が冷媒漏洩を検知した際、図１０に示すように、制御装置５０は、第１開閉弁２を開状態とし、第２開閉弁６を閉状態にし、第３開閉弁１０を閉状態にし、第１膨張弁４を全閉とし、第２膨張弁９を全開とし、圧縮機１を運転させてポンプダウン運転を実施する。ポンプダウン運転を実施する際、制御装置５０は、室内送風機１１及び室外送風機１２の回転数を、通常運転時の回転数よりも大きくするとよい。上記のような弁制御とポンプダウン運転とにより、室外で冷媒漏れが発生したとき、冷媒を、第１開閉弁２から再熱器３までの配管、再熱器３、及び再熱器３から第１膨張弁４までの配管などに溜めることができる。

また、制御装置５０は、圧縮機１の吸入側の圧力が設定値よりも低くなったとき、または圧縮機１の吐出側の圧力が設定値よりも高くなったときに、圧縮機１の運転を停止させる。そして、制御装置５０は、圧縮機１の運転を停止させた後に、第１開閉弁２を閉状態にする。このように、圧縮機１の停止後に第１開閉弁２を閉状態にすることで、冷媒の逆流を抑制することができる。そして、上記のように、空気調和装置１００の運転を段階的に停止することで、安全性を高めることができる。

なお、ポンプダウン運転を実行した後に、圧縮機１と再熱器３と第１膨張弁４と室内熱交換器５とに冷媒を循環させても支障がないときは、第１開閉弁２を開にして、除湿運転を実施することができる。除湿運転を継続することで、空調空間の湿度上昇を防ぐことができるため、快適性の低下を抑制することができる。なお、圧縮機１と再熱器３と第１膨張弁４と室内熱交換器５とに冷媒を循環させても支障がない状況としては、冷媒の漏洩箇所が、第２開閉弁６と第２膨張弁９との間などで特定されている場合が想定される。

以上のように、本実施の形態１に係る空気調和装置１００では、除湿運転時に、制御装置５０が第２開閉弁６を閉状態にすることから、室外熱交換器７への冷媒の寝込みを防ぐことができるため、除湿能力の低下を抑制し、除湿運転を効率よく行うことができる。また、制御装置５０は、除湿運転時に、第２膨張弁９を全閉の状態にしてもよい。このようにすれば、冷却回路３２から主回路３１への冷媒の流入を防ぐことができるため、除湿運転の運転効率を高めることができる。

また、主回路３１は、圧縮機１と再熱器３との間の主配管２１と冷却配管２２との接続部分である第１接続部Ｍと再熱器３との間に、開閉動作を行う第１開閉弁２を有している。そして、制御装置５０は、冷却運転時に、第１開閉弁２を閉状態にするようになっている。よって、再熱器３への冷媒の流入を防ぐことができるため、冷却運転時の冷媒循環の円滑化と共に、運転効率の向上を図ることができる。加えて、制御装置５０は、冷却運転時に、第１膨張弁４を全閉の状態にしてもよい。このようにすれば、第１接続部Ｍから再熱器３及び第１膨張弁４を経て第２接続部Ｎまでの流路に滞留している冷媒の、室内熱交換器５への流入を防ぐことができるため、冷却運転時の運転効率をさらに高めることができる。

さらに、制御装置５０は、室内冷媒漏洩センサ４１において冷媒の漏洩が検知されたとき、第１開閉弁２を閉状態にし、第２膨張弁９を全閉にするようになっている。よって、室内に設けられた主回路３１への冷媒の流入を防ぐことができ、室外熱交換器７及び液溜め８に冷媒を貯留できるため、室内への冷媒の漏洩を抑制することができる。加えて、制御装置５０は、室内冷媒漏洩センサ４１において冷媒の漏洩が検知されたとき、第１膨張弁４を全閉の状態にしてもよい。このようにすれば、再熱器３などに滞留している冷媒の室内熱交換器５への流入を防ぐことができるため、冷媒の漏洩箇所が、第１開閉弁２から再熱器３を経て第１膨張弁４までの流路上にない場合、室内への冷媒漏洩を低減することができる。また、第１開閉弁２、第３開閉弁１０、及び第１膨張弁４を閉とし、冷媒回路３０の第１開閉弁２から第１膨張弁４までの部分を独立させることで、冷媒の漏洩箇所の特定処理を促進してもよい。

また、制御装置５０は、室外冷媒漏洩センサ４２において冷媒の漏洩が検知されたとき、第２開閉弁６を閉状態にし、第１膨張弁４を全閉にするようになっている。これにより、室外への冷媒の流れを遮断することができ、また、室外の冷媒を室内熱交換器５に貯蔵できるため、室外での冷媒の漏洩を抑制することができる。加えて、制御装置５０は、室外冷媒漏洩センサ４２において冷媒の漏洩が検知されたとき、第２膨張弁９を全閉の状態にしてもよい。このようにすれば、冷媒回路３０の第２開閉弁６から第２膨張弁９までの部分を独立させることができ、冷媒の漏洩箇所を迅速に特定させることができる。

ところで、運転切替え制御あるいは冷媒分布制御を実施しない場合は、室内または室外の温度が低い方に冷媒が流れやすくなる。つまり、運転切替え制御あるいは冷媒分布制御を行わなければ、室内の温度が室外の温度よりも低いときは、再熱器３に冷媒が流れやすくなるため、室内の温度が所望の温度よりも上昇し、相対湿度が所望の湿度よりも低下する。一方、室外の温度が室内の温度よりも低いときは、再熱器３に冷媒が流れにくくなるため、室内の温度が所望の目温度よりも低下し、相対湿度が所望の湿度よりも上昇する。この点、制御装置５０は、上記の通り、冷媒分布を適正な量に調整することができる。そのため、再熱器３による加熱量を確保して、室内機７０に除湿能力を発揮させることができる。

また、室外熱交換器７の過冷却度を判定値以上に保つように、第２膨張弁９だけを制御すると、液バックが発生するおそれがある。第２膨張弁９のみの制御では、余剰冷媒を低減することができないためである。この点、制御装置５０は、上記の通り、再熱器３による過熱度を判定値以上に保つように第１膨張弁４のＳＨ制御を実行し、室外熱交換器７による過熱度を判定値以上に保つように第２膨張弁９のＳＨ制御（冷媒量調整制御の一部制御のみ）を実施する。これにより、余剰冷媒が液溜め８に貯留されるとともに冷媒を室外熱交換器７に溜めることができ、再熱器３にも溜めることはできる（冷媒量調整制御の一部制御のみ）ため、液バックの発生を抑制することができる。すなわち、本実施の形態１に係る空気調和装置１００によれば、第２膨張弁９でのＳＣ制御及びＳＨ制御（冷媒量調整制御の一部制御のみ）と、第１膨張弁４でのＳＨ制御及びＳＣ制御（冷媒量調整制御の一部制御のみ）とを組み合わせることで、再熱能力の低下を抑止すると共に、液バックに起因した圧縮機１の損傷発生を回避することができる。

また、冷媒回路３０を循環させる冷媒として非共沸混合冷媒を用いることで、室内熱交換器５は、冷媒の入口側の温度が、冷媒の出口側の温度よりも低くなる。また、再熱器３は、冷媒の入口側の温度が、冷媒の出口側の温度よりも高くなる。そして、室内熱交換器５と再熱器３とを、室内熱交換器５における冷媒の入口側を通過した空気が、再熱器３における冷媒の出口側を通過し、かつ、室内熱交換器５における冷媒の出口側を通過した空気が、再熱器３における冷媒の入口側を通過するように配置する。例えば、室内熱交換器５の冷媒温度が相対的に低い部分と、再熱器３の冷媒温度が相対的に高い部分とが対向し、かつ室内熱交換器５の冷媒温度が相対的に高い部分と、再熱器３の冷媒温度が相対的に低い部分とが対向するように配置する。つまり、室内熱交換器５と再熱器３とを、いずれも冷媒が上部から下部へ流れるように設ける。室内熱交換器５と再熱器３とをこのように配置することで、室内機７０から空調空間に吹き出される空気の温度である吹出し温度のばらつきと、吹出し温度のばらつきに起因した湿度のむらとを低減することができる。そのため、室内機７０から空調空間に吹き出される空気の湿度のばらつきを抑制すると共に、室内の空気の状態の安定化を図ることができる。

以上、実施の形態１に係る空気調和装置１００は、主配管２１によって圧縮機１、第１開閉弁２、再熱器３、第１膨張弁４、及び蒸発器が順次連結された主回路３１と、圧縮機１と第１開閉弁２との間から第１膨張弁４と蒸発器との間までをつなぐ冷却配管２２によって第２開閉弁６、凝縮器、及び第２膨張弁９が順次連結された冷却回路３２と、圧縮機１の吐出側から再熱器３と第１膨張弁４との間までをつなぐバイパス配管２３及びバイパス配管２３を開閉する第３開閉弁１０を有するバイパス回路３３と、を含み、冷媒が循環する冷媒回路３０と、冷媒回路３０を制御する制御装置５０と、備え、再熱器３及び蒸発器は、空調空間に配置され、凝縮器は、空調空間の外部に配置され、制御装置５０は、運転を空調空間の空気の冷却を行う冷却運転または空調空間の空気の除湿を行う除湿運転に切り替える前に、第１開閉弁２及び第２開閉弁６を開状態にし、第３開閉弁１０を閉状態にし、第１膨張弁４を用いて圧縮機１の吸入側の過熱度の制御を行い、第２膨張弁９を用いて凝縮器の過冷却度の制御を行う、運転切替え制御を実施するものである。

実施の形態１に係る空気調和装置１００によれば、制御装置５０は、運転を冷却運転または除湿運転に切り替える前に、第１開閉弁２及び第２開閉弁６を開状態にし、第３開閉弁１０を閉状態にし、第１膨張弁４を用いて圧縮機１の吸入側の過熱度の制御を行い、第２膨張弁９を用いて凝縮器の過冷却度の制御を行う、運転切替え制御を実施するものである。この運転切替え制御を実施することにより、冷媒量が適正値に調整されるため、冷却運転または除湿運転を行う前に各熱交換器に分布する冷媒に偏りが発生するのを抑制することができる。

また、実施の形態１に係る空気調和装置１００において、制御装置５０は、運転切替制御時において、凝縮器の過冷却度及び圧縮機１の吸入側の過熱度があらかじめ設定された値になったら、あるいは、あらかじめ設定された時間が経過したら、運転を冷却運転または除湿運転に切り替えるものである。

実施の形態１に係る空気調和装置１００によれば、冷媒量が適正値に調整された後、適切なタイミングで運転を冷却運転または除湿運転に切り替えることができる。

また、実施の形態１に係る空気調和装置１００において、制御装置５０は、冷却運転時において、凝縮器の過冷却度があらかじめ設定された値以下の場合であって、凝縮器の凝縮温度が、圧縮機１の周波数を低くするもしくは圧縮機１を停止させる制御である高圧保護が実施される値よりも低く、かつ、内液温が、蒸発器の蒸発温度よりも高い場合、凝縮器の過冷却度があらかじめ設定された値となるように、第１膨張弁４を制御する、冷媒分布制御を実施するものである。

実施の形態１に係る空気調和装置１００によれば、冷却運転時において、冷却運転時に必要とする室外熱交換器７の凝縮量を確保して、必要十分な冷却能力を発揮することができる。また、冷媒量を適正値に調整するに当たって、室内側からの冷媒排出を実施するにあたり差圧による排出を行うことができ、かつ、室内側からの冷媒排出を実施して冷媒の分布を室外側に多くした際に高圧異常とならずに済む。

また、実施の形態１に係る空気調和装置１００において、制御装置５０は、冷却運転時において、凝縮器の過冷却度があらかじめ設定された値以下の場合であって、凝縮器の凝縮温度が、圧縮機１の周波数を低くするもしくは圧縮機１を停止させる制御である高圧保護が実施される値よりも低くない、あるいは、内液温が、蒸発器の蒸発温度よりも高くない場合、第１開閉弁２及び第２開閉弁６を開状態にし、第３開閉弁１０を閉状態にし、第１膨張弁４を用いて再熱器３の過冷却度の制御を行い、第２膨張弁９を用いて圧縮機１の吸入側の過熱度の制御を行う、冷媒分布制御を実施するものである。

実施の形態１に係る空気調和装置１００によれば、冷却運転時において、差圧により室内側からの冷媒排出困難と判定した状況でも、中間運転にて冷媒を強制的に循環させることで意図した冷凍サイクルに状態を遷移させ、理想的な冷却能力を発揮することができる。

また、実施の形態１に係る空気調和装置１００において、制御装置５０は、冷却運転時において、凝縮器の過冷却度があらかじめ設定された値より大きい場合であって、凝縮器の凝縮温度が、内液温よりも高い場合、第１開閉弁２を開放し、凝縮器の過冷却度があらかじめ設定された値となるように、第１膨張弁４を制御する、冷媒分布制御を実施するものである。

実施の形態１に係る空気調和装置１００によれば、冷却運転時において、冷却運転時に必要とする室外熱交換器７の凝縮量を確保して、必要十分な冷却能力を発揮することができる。また、冷媒量を適正値に調整するに当たって、室内側からの冷媒排出を実施するにあたり差圧による排出を行うことができる。

また、実施の形態１に係る空気調和装置１００において、制御装置５０は、冷却運転時において、凝縮器の過冷却度があらかじめ設定された値より大きい場合であって、凝縮器の凝縮温度が、内液温よりも高くない場合、第１開閉弁２及び第２開閉弁６を開状態にし、第３開閉弁１０を閉状態にし、第１膨張弁４を用いて圧縮機１の吸入側の過熱度の制御を行い、第２膨張弁９を用いて凝縮器の過冷却度の制御を行う、冷媒分布制御を実施するものである。

また、実施の形態１に係る空気調和装置１００において、制御装置５０は、除湿運転時において、再熱器３の過冷却度があらかじめ設定された値以下の場合であって、再熱器３の凝縮温度が、圧縮機１の周波数を低くするもしくは圧縮機１を停止させる制御である高圧保護が実施される値よりも低く、かつ、外液温が、蒸発器の蒸発温度よりも高い場合、再熱器３の過冷却度があらかじめ設定された値となるように、第２膨張弁９を制御する、冷媒分布制御を実施するものである。

実施の形態１に係る空気調和装置１００によれば、除湿運転時において、除湿運転時に必要とする再熱器３の再熱量を確保して、必要十分な除湿能力を発揮できる。また、冷媒量を適正値に調整するに当たって、室外側からの冷媒排出を実施するにあたり差圧による排出を行うことができ、かつ、室外側からの冷媒排出を実施して冷媒の分布を室内側に多くした際に高圧異常とならずに済む。

また、実施の形態１に係る空気調和装置１００において、制御装置５０は、除湿運転時において、再熱器３の過冷却度があらかじめ設定された値以下の場合であって、再熱器３の凝縮温度が、圧縮機１の周波数を低くするもしくは圧縮機１を停止させる制御である高圧保護が実施される値よりも低くない、あるいは、外液温が、蒸発器の蒸発温度よりも高くない場合、第１開閉弁２及び第２開閉弁６を開状態にし、第３開閉弁１０を閉状態にし、第１膨張弁４を用いて圧縮機１の吸入側の過熱度の制御を行い、第２膨張弁９を用いて凝縮器の過冷却度の制御を行う、冷媒分布制御を実施するものである。

実施の形態１に係る空気調和装置１００によれば、除湿運転時において、差圧により室外側からの冷媒排出困難と判定した状況でも、中間運転にて冷媒を強制的に循環させることで意図した冷凍サイクルに状態を遷移させ、理想的な冷却能力を発揮することができる。

また、実施の形態１に係る空気調和装置１００において、制御装置５０は、除湿運転時において、再熱器３の過冷却度があらかじめ設定された値より大きい場合であって、再熱器３の凝縮温度が、外液温よりも高い場合、第２開閉弁６を開放し、再熱器３の過冷却度があらかじめ設定された値となるように、第２膨張弁９を制御する、冷媒分布制御を実施するものである。

実施の形態１に係る空気調和装置１００によれば、除湿運転時において、除湿運転時に必要とする再熱器３の凝縮量を確保して、必要十分な冷却能力を発揮することができる。また、冷媒量を適正値に調整するに当たって、室外側からの冷媒排出を実施するにあたり差圧による排出を行うことができる。

また、実施の形態１に係る空気調和装置１００において、制御装置５０は、除湿運転時において、再熱器３の過冷却度があらかじめ設定された値より大きい場合であって、再熱器３の凝縮温度が、外液温よりも高くない場合、第１開閉弁２及び第２開閉弁６を開状態にし、第３開閉弁１０を閉状態にし、第１膨張弁４を用いて再熱器３の過冷却度の制御を行い、第２膨張弁９を用いて圧縮機１の吸入側の過熱度の制御を行う、冷媒分布制御を実施するものである。

また、実施の形態１に係る空気調和装置１００は、空調空間に設けられ、冷媒の漏洩を検知する室内冷媒漏洩センサ４１を有し、制御装置５０は、室内冷媒漏洩センサ４１において冷媒の漏洩が検知されたとき、第１開閉弁２を閉状態にするものである。

また、実施の形態１に係る空気調和装置１００において、制御装置５０は、室内冷媒漏洩センサ４１において冷媒の漏洩が検知されたとき、第２膨張弁９を全閉の状態にするものである。

実施の形態１に係る空気調和装置１００によれば、室内に設けられた主回路３１への冷媒の流入を防ぐことができ、室外熱交換器７及び液溜め８に冷媒を貯留できるため、室内への冷媒の漏洩を抑制することができる。

また、実施の形態１に係る空気調和装置１００は、空調空間の外部に設けられ、冷媒の漏洩を検知する室外冷媒漏洩センサ４２を有し、制御装置５０は、室外冷媒漏洩センサ４２において冷媒の漏洩が検知されたとき、第２開閉弁６を閉状態にするものである。

また、実施の形態１に係る空気調和装置１００において、制御装置５０は、室外冷媒漏洩センサ４２において冷媒の漏洩が検知されたとき、第１膨張弁４を全閉の状態にするものである。

実施の形態１に係る空気調和装置１００によれば、室外への冷媒の流れを遮断することができ、また、室外の冷媒を室内熱交換器５に貯蔵できるため、室外での冷媒の漏洩を抑制することができる。

また、実施の形態１に係る空気調和装置１００は、冷媒回路３０を循環する冷媒として、非共沸混合冷媒が用いられている。

また、実施の形態１に係る空気調和装置１００において、蒸発器と再熱器３とは、蒸発器における冷媒の入口側を通過した空気が、再熱器３における冷媒の出口側を通過し、かつ、蒸発器における冷媒の出口側を通過した空気が、再熱器３における冷媒の入口側を通過するように配置されている。

また、実施の形態１に係る空気調和装置１００において、蒸発器と再熱器３とは、いずれも冷媒が上部から下部へ流れるように設けられている。

実施の形態１に係る空気調和装置１００によれば、冷媒回路３０を循環させる冷媒として非共沸混合冷媒を用いることで、室内熱交換器５は、冷媒の入口側の温度が、冷媒の出口側の温度よりも低くなる。また、再熱器３は、冷媒の入口側の温度が、冷媒の出口側の温度よりも高くなる。そして、室内熱交換器５と再熱器３とを、室内熱交換器５における冷媒の入口側を通過した空気が、再熱器３における冷媒の出口側を通過し、かつ、室内熱交換器５における冷媒の出口側を通過した空気が、再熱器３における冷媒の入口側を通過するように配置する。例えば、室内熱交換器５の冷媒温度が相対的に低い部分と、再熱器３の冷媒温度が相対的に高い部分とが対向し、かつ室内熱交換器５の冷媒温度が相対的に高い部分と、再熱器３の冷媒温度が相対的に低い部分とが対向するように配置する。つまり、室内熱交換器５と再熱器３とを、いずれも冷媒が上部から下部へ流れるように設ける。室内熱交換器５と再熱器３とをこのように配置することで、室内機７０から空調空間に吹き出される空気の温度である吹出し温度のばらつきと、吹出し温度のばらつきに起因した湿度のむらとを低減することができる。そのため、室内機７０から空調空間に吹き出される空気の湿度のばらつきを抑制すると共に、室内の空気の状態の安定化を図ることができる。

実施の形態２．
以下、実施の形態２について説明するが、実施の形態１と重複するものについては説明を省略し、実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。

図１１は、実施の形態２に係る空気調和装置２００の全体的な構成図である。本実施の形態２に係る空気調和装置２００は、冷媒回路３０の構成の一部が、実施の形態１に係る空気調和装置１００とは異なっている。

図１１に示すように、本実施の形態２に係る冷媒回路３０には、液溜め８が設けられておらず、その代わりにアキュムレータ１８が設けられている点で実施の形態１とは異なっており、他の構成については実施の形態１と同様である。空気調和装置２００は、過渡的な液バック時に、圧縮機１と室内熱交換器５との間に設けられたアキュムレータ１８に冷媒を溜めることができ、圧縮機１の損傷リスクをさらに低減可能とする。

本実施の形態２では、実施の形態１で述べた運転切替え制御、冷却運転時の冷媒分布制御、あるいは除湿運転時の冷媒分布を実施することで、再熱器３及び室外熱交換器７のそれぞれでの最適な冷媒量による運転が可能となる。そのため、空気調和装置２００の能力を適正に維持することができると共に、過渡的に発生する余剰冷媒を、安価なアキュムレータ１８に溜めておくことができる。つまり、液バックにより圧縮機１に向けて冷媒が戻ってきたとしても、アキュムレータ１８の作用により、圧縮機１での液圧縮を抑制することができるため、信頼性の高い空気調和装置２００を提供することができる。再熱器３の過冷却度は、圧力センサ６２から取得する高圧圧力と冷媒温度センサ６７から取得する再熱器出口温度とから求める。高圧圧力を飽和換算して凝縮温度を求め、凝縮温度から再熱器出口温度を減算することにより、再熱器３の過冷却度を求めることができる。また、室外熱交換器７の過冷却度は、圧力センサ６４から取得する高圧圧力と冷媒温度センサ６９から取得する室外熱交換器出口温度から求める。高圧圧力を飽和換算して凝縮温度を求め、凝縮温度から室外熱交換器出口温度を減算することにより、室外熱交換器出口の過冷却度を求めることができる。なお、室外熱交換器７の過冷却度を求める際、高圧圧力は圧力センサ６２から取得する圧力を用いてもよい。

室内外での冷媒漏洩時の各開閉弁及び各膨張弁の制御は、上述した実施の形態１と同様である。

以上のように、本実施の形態２の空気調和装置２００によっても、除湿能力の低下を抑制し、除湿運転を効率よく行うことができる。ところで、実施の形態１のように、液溜め８を備える冷媒回路３０では、液バックに応じた保護のために、第２膨張弁９に対し、過熱度を確保する運転を実施する必要がある。したがって、余剰冷媒を貯留させるためには、容量の大きな液溜め８のような高価な高圧容器が必要となる。

この点、本実施の形態２に係る空気調和装置２００では、液バックにより圧縮機１に向けて冷媒が戻ってきたとしても、液だめがなくともアキュムレータ１８の作用により、圧縮機１での液圧縮を抑制することができるため、空気調和装置２００としての信頼性を高めることができる。

そして、空気調和装置２００は、非共沸混合冷媒を、アキュムレータ１８により、気体と液体とに分離させ、高沸点の冷媒をアキュムレータ１８に貯留させ、低沸点の冷媒を用いて除霜運転時の熱容量を増加させる。つまり、空気調和装置２００は、除霜運転中において、非共沸混合冷媒に含まれる高沸点の冷媒をアキュムレータ１８に貯留させ、非共沸混合冷媒に含まれる低沸点の冷媒を冷媒回路３０に循環させる。そのため、霜取り時間の短縮を図ることができる。他の効果等については、実施の形態１と同様である。

なお、図１０に例示した冷媒漏洩時の各開閉弁及び各膨張弁の動作内容は、実施の形態２の構成に適用することもできる。

上記の各実施の形態は、空気調和装置１００、２００における好適な具体例であり、本開示の技術的範囲は、これらの態様に限定されるものではない。例えば、空気調和装置１００、２００は、冷却運転及び除霜運転を行う機能を有さなくてもよく、この場合は、第１開閉弁２が不要となる。よって、主回路３１は、圧縮機１、再熱器３、第１膨張弁４、及び室内熱交換器５が主配管２１により順次連結されたものとなる。また、実施の形態１では、冷媒回路３０に液溜め８が設けられた例を示したが、これに限らず、実施の形態１に係る冷媒回路３０は、液溜め８を有しなくてもよい。さらに、上記の各実施の形態では、主回路３１が空調空間に配置されている場合を例示したが、これに限らず、主回路３１の構成のうち、少なくとも再熱器３及び室内熱交換器５が空調空間に配置されていればよい。加えて、実施の形態１に係る冷媒回路３０は、バイパス回路３３を有しなくてもよい。ただし、冷媒回路３０にバイパス回路３３を設けなければ、実施の形態１のような流路での除霜運転は不可となる。

図１及び図１１では、室内冷媒漏洩センサ４１が室内機７０の内部に設けられた例を示したが、これに限らず、室内冷媒漏洩センサ４１は、空調空間の内部であって、室内機７０の外部に設けられてもよい。同様に、図１及び図１１では、室外冷媒漏洩センサ４２が室外機８０の内部に設けられた例を示したが、これに限らず、室外冷媒漏洩センサ４２は、空調空間及び室外機８０の外部に設けられてもよい。

図１及び図１１では、制御装置５０が室内機７０の内部に設けられた例を示したが、これに限らず、制御装置５０は、室外機８０の内部に設けられてもよい。また、室外機８０に、室外送風機１２などの室外機８０の各アクチュエータの動作を制御する室外制御装置を設け、制御装置５０と室外制御装置とが連携して、空気調和装置１００、２００を制御してもよい。

以上、実施の形態２に係る空気調和装置２００において、冷媒回路３０は、圧縮機１と蒸発器との間に設けられたアキュムレータ１８を備えたものである。

実施の形態２に係る空気調和装置２００によれば、液バックにより圧縮機１に向けて冷媒が戻ってきたとしても、アキュムレータ１８の作用により、圧縮機１での液圧縮を抑制することができるため、空気調和装置２００としての信頼性を高めることができる。

１圧縮機、１ａ圧縮機モータ、２第１開閉弁、３再熱器、４第１膨張弁、５室内熱交換器、６第２開閉弁、７室外熱交換器、８液溜め、９第２膨張弁、１０第３開閉弁、１１室内送風機、１１ａファンモータ、１２室外送風機、１２ａファンモータ、１８アキュムレータ、２０冷媒配管、２１主配管、２２冷却配管、２３バイパス配管、３０冷媒回路、３１主回路、３２冷却回路、３３バイパス回路、４１室内冷媒漏洩センサ、４２室外冷媒漏洩センサ、４５異常報知器、５０制御装置、５１演算処理部、５１ａ設定処理部、５１ｂ動作制御部、５１ｃ余剰冷媒検出部、５１ｄ漏洩処理部、５２記憶部、６１圧力センサ、６２圧力センサ、６３圧力センサ、６４圧力センサ、６５冷媒温度センサ、６６冷媒温度センサ、６７冷媒温度センサ、６８冷媒温度センサ、６９冷媒温度センサ、７０室内機、８０室外機、９１空気温度センサ、９２空気温度センサ、１００空気調和装置、２００空気調和装置。

Claims

主配管によって圧縮機、第１開閉弁、再熱器、第１膨張弁、及び蒸発器が順次連結された主回路と、前記圧縮機と前記第１開閉弁との間から前記第１膨張弁と前記蒸発器との間までをつなぐ冷却配管によって第２開閉弁、凝縮器、及び第２膨張弁が順次連結された冷却回路と、前記圧縮機の吐出側から前記再熱器と前記第１膨張弁との間までをつなぐバイパス配管及び前記バイパス配管を開閉する第３開閉弁を有するバイパス回路と、を含み、冷媒が循環する冷媒回路と、
前記冷媒回路を制御する制御装置と、備え、
前記再熱器及び前記蒸発器は、空調空間に配置され、
前記凝縮器は、前記空調空間の外部に配置され、
前記制御装置は、
運転を前記空調空間の空気の冷却を行う冷却運転または前記空調空間の空気の除湿を行う除湿運転に切り替える前に、
前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁を開状態にし、前記第３開閉弁を閉状態にし、
前記第１膨張弁を用いて前記圧縮機の吸入側の過熱度の制御を行い、前記第２膨張弁を用いて前記凝縮器の過冷却度の制御を行う、運転切替え制御を実施し、
前記冷却運転時において、
前記凝縮器の過冷却度と、前記凝縮器の凝縮温度および前記再熱器を流れる冷媒の温度である内液温、または、前記凝縮器の凝縮温度あるいは前記内液温と、に基づいて、冷媒分布制御を実施し、
前記凝縮器の過冷却度があらかじめ設定された値以下の場合であって、
前記凝縮器の凝縮温度が、前記圧縮機の周波数を低くするもしくは前記圧縮機を停止させる制御である高圧保護が実施される値よりも低くない、あるいは、前記内液温が、前記蒸発器の蒸発温度よりも高くない場合、
前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁を開状態にし、前記第３開閉弁を閉状態にし、
前記第１膨張弁を用いて前記再熱器の過冷却度の制御を行い、
前記第２膨張弁を用いて前記圧縮機の吸入側の過熱度の制御を行う、冷媒分布制御を実施する
空気調和装置。
主配管によって圧縮機、第１開閉弁、再熱器、第１膨張弁、及び蒸発器が順次連結された主回路と、前記圧縮機と前記第１開閉弁との間から前記第１膨張弁と前記蒸発器との間までをつなぐ冷却配管によって第２開閉弁、凝縮器、及び第２膨張弁が順次連結された冷却回路と、前記圧縮機の吐出側から前記再熱器と前記第１膨張弁との間までをつなぐバイパス配管及び前記バイパス配管を開閉する第３開閉弁を有するバイパス回路と、を含み、冷媒が循環する冷媒回路と、
前記冷媒回路を制御する制御装置と、備え、
前記再熱器及び前記蒸発器は、空調空間に配置され、
前記凝縮器は、前記空調空間の外部に配置され、
前記制御装置は、
運転を前記空調空間の空気の冷却を行う冷却運転または前記空調空間の空気の除湿を行う除湿運転に切り替える前に、
前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁を開状態にし、前記第３開閉弁を閉状態にし、
前記第１膨張弁を用いて前記圧縮機の吸入側の過熱度の制御を行い、前記第２膨張弁を用いて前記凝縮器の過冷却度の制御を行う、運転切替え制御を実施し、
前記冷却運転時において、
前記凝縮器の過冷却度と、前記凝縮器の凝縮温度および前記再熱器を流れる冷媒の温度である内液温、または、前記凝縮器の凝縮温度あるいは前記内液温と、に基づいて、冷媒分布制御を実施し、
前記凝縮器の過冷却度があらかじめ設定された値より大きい場合であって、
前記凝縮器の凝縮温度が、前記内液温よりも高い場合、
前記第１開閉弁を開放し、前記凝縮器の過冷却度があらかじめ設定された値となるように、前記第１膨張弁を制御する、冷媒分布制御を実施する
空気調和装置。
主配管によって圧縮機、第１開閉弁、再熱器、第１膨張弁、及び蒸発器が順次連結された主回路と、前記圧縮機と前記第１開閉弁との間から前記第１膨張弁と前記蒸発器との間までをつなぐ冷却配管によって第２開閉弁、凝縮器、及び第２膨張弁が順次連結された冷却回路と、前記圧縮機の吐出側から前記再熱器と前記第１膨張弁との間までをつなぐバイパス配管及び前記バイパス配管を開閉する第３開閉弁を有するバイパス回路と、を含み、冷媒が循環する冷媒回路と、
前記冷媒回路を制御する制御装置と、備え、
前記再熱器及び前記蒸発器は、空調空間に配置され、
前記凝縮器は、前記空調空間の外部に配置され、
前記制御装置は、
運転を前記空調空間の空気の冷却を行う冷却運転または前記空調空間の空気の除湿を行う除湿運転に切り替える前に、
前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁を開状態にし、前記第３開閉弁を閉状態にし、
前記第１膨張弁を用いて前記圧縮機の吸入側の過熱度の制御を行い、前記第２膨張弁を用いて前記凝縮器の過冷却度の制御を行う、運転切替え制御を実施し、
前記冷却運転時において、
前記凝縮器の過冷却度と、前記凝縮器の凝縮温度および前記再熱器を流れる冷媒の温度である内液温、または、前記凝縮器の凝縮温度あるいは前記内液温と、に基づいて、冷媒分布制御を実施し、
前記凝縮器の過冷却度があらかじめ設定された値より大きい場合であって、
前記凝縮器の凝縮温度が、前記内液温よりも高くない場合、
前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁を開状態にし、前記第３開閉弁を閉状態にし、
前記第１膨張弁を用いて前記圧縮機の吸入側の過熱度の制御を行い、
前記第２膨張弁を用いて前記凝縮器の過冷却度の制御を行う、冷媒分布制御を実施する
空気調和装置。
主配管によって圧縮機、第１開閉弁、再熱器、第１膨張弁、及び蒸発器が順次連結された主回路と、前記圧縮機と前記第１開閉弁との間から前記第１膨張弁と前記蒸発器との間までをつなぐ冷却配管によって第２開閉弁、凝縮器、及び第２膨張弁が順次連結された冷却回路と、前記圧縮機の吐出側から前記再熱器と前記第１膨張弁との間までをつなぐバイパス配管及び前記バイパス配管を開閉する第３開閉弁を有するバイパス回路と、を含み、冷媒が循環する冷媒回路と、
前記冷媒回路を制御する制御装置と、備え、
前記再熱器及び前記蒸発器は、空調空間に配置され、
前記凝縮器は、前記空調空間の外部に配置され、
前記制御装置は、
運転を前記空調空間の空気の冷却を行う冷却運転または前記空調空間の空気の除湿を行う除湿運転に切り替える前に、
前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁を開状態にし、前記第３開閉弁を閉状態にし、
前記第１膨張弁を用いて前記圧縮機の吸入側の過熱度の制御を行い、前記第２膨張弁を用いて前記凝縮器の過冷却度の制御を行う、運転切替え制御を実施し、
前記除湿運転時において、
前記再熱器の過冷却度と、前記再熱器の凝縮温度および前記凝縮器を流れる冷媒の温度である外液温、または、前記再熱器の凝縮温度あるいは前記外液温と、に基づいて、冷媒分布制御を実施し、
前記再熱器の過冷却度があらかじめ設定された値以下の場合であって、
前記再熱器の凝縮温度が、前記圧縮機の周波数を低くするもしくは前記圧縮機を停止させる制御である高圧保護が実施される値よりも低くない、あるいは、前記外液温が、前記蒸発器の蒸発温度よりも高くない場合、
前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁を開状態にし、前記第３開閉弁を閉状態にし、
前記第１膨張弁を用いて前記圧縮機の吸入側の過熱度の制御を行い、
前記第２膨張弁を用いて前記凝縮器の過冷却度の制御を行う、冷媒分布制御を実施する
空気調和装置。
主配管によって圧縮機、第１開閉弁、再熱器、第１膨張弁、及び蒸発器が順次連結された主回路と、前記圧縮機と前記第１開閉弁との間から前記第１膨張弁と前記蒸発器との間までをつなぐ冷却配管によって第２開閉弁、凝縮器、及び第２膨張弁が順次連結された冷却回路と、前記圧縮機の吐出側から前記再熱器と前記第１膨張弁との間までをつなぐバイパス配管及び前記バイパス配管を開閉する第３開閉弁を有するバイパス回路と、を含み、冷媒が循環する冷媒回路と、
前記冷媒回路を制御する制御装置と、備え、
前記再熱器及び前記蒸発器は、空調空間に配置され、
前記凝縮器は、前記空調空間の外部に配置され、
前記制御装置は、
運転を前記空調空間の空気の冷却を行う冷却運転または前記空調空間の空気の除湿を行う除湿運転に切り替える前に、
前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁を開状態にし、前記第３開閉弁を閉状態にし、
前記第１膨張弁を用いて前記圧縮機の吸入側の過熱度の制御を行い、前記第２膨張弁を用いて前記凝縮器の過冷却度の制御を行う、運転切替え制御を実施し、
前記除湿運転時において、
前記再熱器の過冷却度と、前記再熱器の凝縮温度および前記凝縮器を流れる冷媒の温度である外液温、または、前記再熱器の凝縮温度あるいは前記外液温と、に基づいて、冷媒分布制御を実施し、
前記再熱器の過冷却度があらかじめ設定された値より大きい場合であって、
前記再熱器の凝縮温度が、前記外液温よりも高い場合、
前記第２開閉弁を開放し、前記再熱器の過冷却度があらかじめ設定された値となるように、前記第２膨張弁を制御する、冷媒分布制御を実施する
空気調和装置。
主配管によって圧縮機、第１開閉弁、再熱器、第１膨張弁、及び蒸発器が順次連結された主回路と、前記圧縮機と前記第１開閉弁との間から前記第１膨張弁と前記蒸発器との間までをつなぐ冷却配管によって第２開閉弁、凝縮器、及び第２膨張弁が順次連結された冷却回路と、前記圧縮機の吐出側から前記再熱器と前記第１膨張弁との間までをつなぐバイパス配管及び前記バイパス配管を開閉する第３開閉弁を有するバイパス回路と、を含み、冷媒が循環する冷媒回路と、
前記冷媒回路を制御する制御装置と、備え、
前記再熱器及び前記蒸発器は、空調空間に配置され、
前記凝縮器は、前記空調空間の外部に配置され、
前記制御装置は、
運転を前記空調空間の空気の冷却を行う冷却運転または前記空調空間の空気の除湿を行う除湿運転に切り替える前に、
前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁を開状態にし、前記第３開閉弁を閉状態にし、
前記第１膨張弁を用いて前記圧縮機の吸入側の過熱度の制御を行い、前記第２膨張弁を用いて前記凝縮器の過冷却度の制御を行う、運転切替え制御を実施し、
前記除湿運転時において、
前記再熱器の過冷却度と、前記再熱器の凝縮温度および前記凝縮器を流れる冷媒の温度である外液温、または、前記再熱器の凝縮温度あるいは前記外液温と、に基づいて、冷媒分布制御を実施し、
前記再熱器の過冷却度があらかじめ設定された値より大きい場合であって、
前記再熱器の凝縮温度が、前記外液温よりも高くない場合、
前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁を開状態にし、前記第３開閉弁を閉状態にし、
前記第１膨張弁を用いて前記再熱器の過冷却度の制御を行い、
前記第２膨張弁を用いて前記圧縮機の吸入側の過熱度の制御を行う、冷媒分布制御を実施する
空気調和装置。
前記制御装置は、
前記運転切替制御時において、
前記凝縮器の過冷却度及び前記圧縮機の吸入側の過熱度があらかじめ設定された値になったら、あるいは、あらかじめ設定された時間が経過したら、運転を前記冷却運転または前記除湿運転に切り替える
請求項１～６のいずれか一項に記載の空気調和装置。
前記制御装置は、
前記冷却運転時において、
前記凝縮器の過冷却度があらかじめ設定された値以下の場合であって、
前記凝縮器の凝縮温度が、前記圧縮機の周波数を低くするもしくは前記圧縮機を停止させる制御である高圧保護が実施される値よりも低く、かつ、前記内液温が、前記蒸発器の蒸発温度よりも高い場合、
前記凝縮器の過冷却度があらかじめ設定された値となるように、前記第１膨張弁を制御する、冷媒分布制御を実施する
請求項１～３のいずれか一項に記載の空気調和装置。
前記制御装置は、
前記除湿運転時において、
前記再熱器の過冷却度があらかじめ設定された値以下の場合であって、
前記再熱器の凝縮温度が、前記圧縮機の周波数を低くするもしくは前記圧縮機を停止させる制御である高圧保護が実施される値よりも低く、かつ、前記外液温が、前記蒸発器の蒸発温度よりも高い場合、
前記再熱器の過冷却度があらかじめ設定された値となるように、前記第２膨張弁を制御する、冷媒分布制御を実施する
請求項４～６のいずれか一項に記載の空気調和装置。