JP2013250003A - ヒートポンプ式空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過冷却度の算出に用いる冷媒温度の信頼度を向上させ、過冷却度の算出精度を向上させることができるヒートポンプ式空気調和装置を提供する。
【解決手段】本発明は、室外熱交換器１と、複数の室内機２、３と、複数の室内熱交換器２１、３１の暖房時吐出口を合流させるとともに合流部分と室外熱交換器１の暖房時吸入口とを連通させる第一流路９１と、圧縮機５１、５２と、を備える冷媒回路Ａを有するヒートポンプ式空気調和装置であって、室内液管温度センサ２４、３４の検出結果、室内膨張弁２３、３３の最大冷媒流量に相当する値、及び室内膨張弁２３、３３の開度に基づいて、暖房時の第一流路９１における合流後の冷媒の温度を推定する温度推定部１０２と、温度推定部１０２で推定された温度である推定温度を利用して冷媒回路Ａの過冷却度を算出する過冷却度算出部１０３と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ヒートポンプ式空気調和装置に関する。

室外熱交換器、室内熱交換器、及び圧縮機を備えるヒートポンプ式空気調和装置では、冷媒回路を流通する冷媒の温度から過冷却度を算出して、過冷却度を適切な範囲内に収めるために調整弁等の制御が行われている。過冷却度の算出に用いられる冷媒温度は、室内熱交換器と室外熱交換器をつなぐ流路上において室外機内に設けられた室外液管温度センサでの検出値、又は室内機内に設けられた室内熱交換器を流通した冷媒の温度を測定する室内液管温度センサでの検出値が用いられている。過冷却度に基づいて調整弁を制御するものとして、例えば特開平８−２１９５７２号公報（特許文献１）が挙げられる。

特開平８−２１９５７２号公報

しかしながら、室外液管温度センサ付近の流路では、流通する冷媒が気液の２相状になっている可能性がある。暖房運転時、室内熱交換器から膨張弁を通って流出した冷媒は、室内熱交換器で凝縮されているため液相状となっている。しかし、室内熱交換器と室外熱交換器とをつなぐ流路は、家庭用であっても数ｍ以上、業務用であれば１００ｍ以上のものが存在する。したがって、液相状の冷媒が当該流路を流通し、室外液管温度センサ付近に到達する頃には、流路による圧力損失等により冷媒の相状態が変化し気相と液相の２相状になるおそれがある。これにより、過冷却度の算出に必要な値として、本来、室内熱交換器から流出した液相状の冷媒の温度を検出しなければならないところ、２相状の冷媒の温度を検出してしまうことになる。圧力損失して２相状になった冷媒の温度は、圧力損失前の液相状の冷媒の温度より低い。これにより、過冷却度を過大に算出してしまい、過冷却度の算出精度が低下するという問題がある。

特許文献１において、過冷却度が過大に算出されると、過冷却度を低下させる制御として室外膨張弁の開度が適正開度よりも大きくなってしまう。これにより、室外熱交換器の下流の冷媒が完全に蒸発されずに湿り状態となり、液圧縮による圧縮機の破損が生じるおそれがある。

一方、過冷却度の算出に室内液管温度センサの検出値を用いる場合、１つの冷媒回路に複数の室内機が接続されている場合、複数の室内熱交換器から流出して合流した後の冷媒の温度を検出することが困難である。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、過冷却度の算出に用いる冷媒温度の信頼度を向上させ、過冷却度の算出精度を向上させることができるヒートポンプ式空気調和装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、室外熱交換器と、室内熱交換器、前記室内熱交換器の暖房時吐出口に接続された室内膨張弁、及び前記室内熱交換器と前記室内膨張弁の間に設けられ冷媒の温度を検出する室内液管温度センサを有する複数の室内機と、複数の前記室内熱交換器の暖房時吐出口を合流させるとともに合流部分と前記室外熱交換器の暖房時吸入口とを連通させる第一流路と、圧縮機と、を備える冷媒回路を有するヒートポンプ式空気調和装置であって、前記室内液管温度センサの検出結果、前記室内膨張弁の最大冷媒流量に相当する値、及び前記室内膨張弁の開度に基づいて、暖房時の前記第一流路における合流後の冷媒の温度を推定する温度推定部と、前記温度推定部で推定された温度である推定温度を利用して前記冷媒回路の過冷却度を算出する過冷却度算出部と、を備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、室外の前記第一流路に設けられ冷媒の温度を検出する室外液管温度センサをさらに備え、前記過冷却度算出部は、前記推定温度と前記室外液管温度センサの検出結果とを比較し、前記室外液管温度センサの検出結果が前記推定温度よりも所定温度以上低い場合に前記推定温度を冷媒温度に決定し、その他の場合には前記室外液管温度センサの検出結果を冷媒温度に決定する冷媒温度決定部と、前記冷媒温度決定部で決定された前記冷媒温度に基づいて前記冷媒回路の過冷却度を算出する算出部と、を備える。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記第一流路に対して設けられ開度に応じて過冷却度を調整可能な過冷却調整弁と、前記過冷却度算出部で算出された過冷却度に基づいて前記過冷却調整弁を制御する過冷却度調整部と、をさらに備える。

請求項１に記載の発明によれば、複数の室内熱交換器を有する冷媒回路で、暖房時における第一流路合流後の液相の冷媒温度を推定することができる。暖房時の冷媒は、室内機を出て合流する際には通常液相となっている。過冷却度の算出で用いる冷媒温度としては液相の温度を用いる。しかし、冷媒は、流路を流通する間に圧力損失等により気液２相状態となる可能性があり、気液２相状態となることで冷媒温度は低下してしまう。本発明によれば、冷媒温度を推定しそれを過冷却度の算出に利用することで、気液２相状態の冷媒温度を検出することよる液相の冷媒温度との間の誤差やずれの発生を抑制することができる。これにより、過冷却度の算出に用いる冷媒温度の信頼度を向上させ、過冷却度の算出精度を向上させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、気液２相状態であるか否かを判定する所定値として所定温度を設定し、それに基づいて判定することで、気液２相状態である場合に推定温度を冷媒温度に決定し、液相状である場合に室外液管温度センサの検出温度を冷媒温度に決定することができる。これにより、より精度良く冷媒温度を決定でき、過冷却度の算出精度も向上させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、精度良く算出された過冷却度に基づいて、過冷却度を調整することができる。

本実施形態のヒートポンプ式空気調和装置の構成を示す概念図である。 本実施形態の過冷却度算出に関する流れを示すフローチャートである。

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態のヒートポンプ式空気調和装置は、図１に示すように、主に、室外熱交換器１と、室内機２、３と、切替弁４と、圧縮機５と、アキュムレータ６と、過冷却調整弁７と、各種センサ８１、８２と、流路９１〜９８と、制御ユニット１０と、を備えている。冷媒回路Ａは、主に、室外熱交換器１と、室内機２、３と、切替弁４と、圧縮機５と、アキュムレータ６と、過冷却調整弁７と、各種センサ８１、８２と、流路９１〜９８と、で構成されている。

室外熱交換器１は、内部を通過する冷媒と外気との間で熱交換を実行させる装置である。室外熱交換器１は、隣接して配置されたファン１１から送風を受ける。室外熱交換器１は、冷房運転時には凝縮器として機能し、暖房運転時には蒸発器として機能する。

ここで、第一流路９１は、配管であって、室外熱交換器１の一端（暖房時吸入口）と、室内機２の室内熱交換器２１の一端（暖房時吐出口）及び室内機３の室内熱交換器３１の一端（暖房時吐出口）とを連通させている。第一流路９１は、室外熱交換器１と室内機２，３付近まで延びる主流路９１１と、主流路９１１から分岐して室内機２内に延びる第一分岐流路９１２と、主流路９１１から分岐して室内機３内に延びる第二分岐流路９１３と、で構成されている。つまり、主流路９１１は、第一分岐流路９１２と第二分岐流路９１３との合流点と室外熱交換器１の一端とを連通させている。主流路９１１における室外機１００内に配置された部位には、流路内の冷媒（液）温度を検出する室外液管温度センサ８１が設けられている。

室内機２は、室内に配置され、室内熱交換器２１と、ファン２２と、室内膨張弁２３と、室内液管温度センサ２４と、を備えている。室内熱交換器２１は、内部を通過する冷媒と外気との間で熱交換を実行させる装置である。室内熱交換器２１の一端（暖房時吐出口）には第一分岐流路９１２が接続されている。ファン２２は、室内熱交換器２１に隣接して配置され、室内熱交換器２１に向かって送風する。室内熱交換器２１に向かって送風された風が室内に送られる。

室内膨張弁２３は、弁の開度を電気的に調整できる電子膨張弁である。室内膨張弁２３は、第一分岐流路９１２に介装されている。室内液管温度センサ２４は、配管内の冷媒の温度を検出する温度センサである。室内液管温度センサ２４は、第一分岐流路９１２において室内熱交換器２１と室内膨張弁２３の間に配置されている。

室内機３は、室内機２と同構成であって、室内熱交換器３１と、ファン３２と、室内膨張弁３３と、室内液管温度センサ３４と、を備えている。室内熱交換器３１は、内部を通過する冷媒と外気との間で熱交換を実行させる装置である。室内熱交換器３１の一端（暖房時吐出口）は、第二分岐流路９１３に接続されている。ファン３２は、室内熱交換器３１に隣接して配置され、室内熱交換器３１に向かって送風する。

室内膨張弁３３は、弁の開度を電気的に調整できる電子膨張弁である。室内膨張弁２３は、第二分岐流路９１３に介装されている。室内液管温度センサ３４は、冷媒の温度を検出する温度センサである。室内液管温度センサ３４は、第二分岐流路９１３において室内熱交換器３１と室内膨張弁３３の間に配置されている。室内液管温度センサ２４、３４は、暖房時における室内熱交換器２１、３１の下流側に配置されており、暖房時の室内熱交換器２１、３１の吐出冷媒温度を検出できる。室内液管温度センサ２４、３４は、例えば、配管表面に温度センサを貼り付け、当該温度センサを断熱材で取り巻いて周囲の空気温度を検出しないように構成される。

切替弁４は、４つのポート４１〜４４を備えた四方切替弁である。切替弁４は、制御ユニット１０により制御され、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒の流路を切り替える。切替弁４は、冷房運転時には冷媒の流れが図１の実線矢印で示す流れとなる流路を形成し、暖房運転時には冷媒の流れが図１の破線矢印で示す流れとなる流路を形成する。

圧縮機５１、５２は、気相状の冷媒を圧縮するコンプレッサであって、エンジン（図示せず）を駆動源として駆動する。圧縮機５１、５２の吸入口は、第二流路９２を介してアキュムレータ６の吐出口に接続されている。圧縮機５１、５２は、冷媒回路Ａにおいて並列的に接続されている。また、圧縮機５１、５２に対して、容量電磁弁Ｂ及びバッファＣが設けられている。

圧縮機５１、５２の吐出口は、第三流路９３を介して切替弁４のポート４１に接続されている。第三流路９３上には、オイルセパレータＤが配置されている。オイルセパレータＤと切替弁４の間には、圧力センサ８２が配置されている。圧力センサ８２は、第三流路９３内の圧力を検出するセンサである。圧力センサ８２は、圧縮機５１、５２からの吐出圧力を検出する。また、オイルセパレータＤには、自身と第二流路９２（分岐点とアキュムレータ６の間）とを接続する第四流路９４が接続されている。第四流路９４には、調整弁９４ａが介装されている。

切替弁４のポート４２は、第五流路９５を介して室外熱交換器１の他端（暖房時吐出口）に接続されている。上記のように室外熱交換器１の一端には、第一流路９１が接続されている。切替弁４のポート４３は、第六流路９６を介してアキュムレータ６の吸入口に接続されている。

アキュムレータ６は、液分離器であって、圧縮機５１、５２内に液相状の冷媒が流入しないようにするものである。切替弁４のポート４３は、第七流路９７を介して室内熱交換器２１、３１の他端（暖房時吸入口）に接続されている。第七流路９７は、第一流路９１同様に室内機２、３付近で分岐している。

第一流路９１における室外液管温度センサ８１と室外熱交換器１の間には、過冷却熱交換器Ｅが介装されている。過冷却熱交換器Ｅは、主流路９１１内を流通する冷媒をさらに冷却するものであり、主に冷媒の過冷却度を高めることで冷房運転時・暖房運転時における冷凍サイクル効率を向上させるものである。

過冷却熱交換器Ｅの一端（暖房時吐出口）には、第六流路９６と接続する過冷却用バイパス流路７１が接続されている。過冷却調整弁７は、電気的に開度を調整可能な電子膨張弁であり、過冷却用バイパス流路７１に介装されている。過冷却用バイパス流路７１における過冷却調整弁７と第六流路９６の間の部位の一部は、過冷却熱交換器Ｅ内を流通している。

過冷却調整弁７が開かれ過冷却用バイパス流路７１に冷媒が流通すると、過冷却熱交換器Ｅにおいて主流路９１１と過冷却用バイパス流路７１とが熱交換を行う。過冷却用バイパス流路７１に流通する冷媒は、過冷却調整弁７１により膨張され、主流路９１１を流通する冷媒よりも低温且つ低圧の状態となっている。したがって、冷房・暖房運転時に主流路９１１を流通する冷媒は、過冷却熱交換器Ｅ内で過冷却される。過冷却調整弁７の開度を大きくすることで、システムにおける過冷却度は大きくなる。

また、主流路９１１における室外熱交換器１付近（室外熱交換器１と過冷却熱交換器Ｅの間）には、暖房用バイパス流路９１４が設けられている。暖房用バイパス流路９１４は、主流路９１１に介装された液管逆止弁９１１ａの一端側から分岐して他端側に合流する。暖房用バイパス流路９１４には調整弁９１４ａが介装されている。調整弁９１４ａは、電気的に開度を制御可能な電子膨張弁である。

また、暖房用バイパス流路９１４には、暖房時における調整弁９１４ａの上流側から分岐して第六流路９６に合流する低温暖房用バイパス流路９１５が設けられている。低温暖房用バイパス流路９１５には、暖房用バイパス流路９１４から第六流路９６に向かって順番に、調整弁９１５ａ及びサブ熱交換器Ｆが介装されている。調整弁９１５ａは、電気的に開度を制御可能な電子膨張弁である。調整弁９１４ａ、９１５ａの開度により、暖房用バイパス流路９１４及び低温暖房用バイパス流路９１５を流通する冷媒の流量が決定される。

サブ熱交換器Ｆは、低温暖房用バイパス流路９１５を流通する冷媒と、エンジン（図示せず）を冷却した冷却水との間で熱交換を行わせる。これにより、低温暖房用バイパス流路９１５を流通する冷媒は、気化して気相状の冷媒となり、第六流路６９に流入してアキュムレータ６に流入する。これら調整弁９１４ａ、９１５ａによって、暖房運転時における室外熱交換器１に流入させる冷媒の流量が調整される。調整弁９１４ａ、９１５ａによってもシステムにおける過冷却度を調整することができる。

第一流路９１の主流路９１１及び第七流路９７には、室外機１００の出入口付近に、それぞれ閉鎖弁９１１ｂ、９７ａが介装されている。なお、室外機１００は、主に、室外熱交換器１、切替弁４、圧縮機５１、５２、過冷却調整弁７、アキュムレータ６、制御ユニット１０、各種流路、及びそれらを収容するハウジング（図示せず）で構成されている。また、冷媒回路Ａには、第三流路９３と第六流路９６をつなぐ第八流路９８が設けられ、第八流路９８にはホットガスバイパス弁９８ａが介装されている。

制御ユニット１０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）であって、主に、リモコンの指令等に基づいて冷房運転と暖房運転を切り替えたり、過冷却度を調整したりする装置である。制御ユニット１０は、各種情報に基づいて、流路に設けられた各弁２３、３３、７、９１４ａ、９１５ａ、９１１ｂ、９４ａ、９７ａ、９８ａ、Ｂ等の開度や、切替弁４の流路構成を切り替える。

具体的に、制御ユニット１０は、冷房と暖房の運転を切り替える運転切替部１０１と、温度推定部１０２と、過冷却度算出部１０３と、過冷却度調整部１０４と、を備えている。温度推定部１０２は、室内液管温度センサ２４、３４の検出結果、室内膨張弁２３、３３の最大冷媒流量に相当する値、及び室内膨張弁２３、３３の開度に基づいて、主流路９１１（暖房時の室内機２、３の下流付近）での冷媒の温度を推定する。

温度推定部１０２は、室内液管温度センサ２４、３４から温度情報を受信し、自身（制御ユニット１０）が制御する室内膨張弁２３、３３の開度情報を取得する。そして、室内膨張弁２３、３３の最大冷媒流量に相当する値として、本実施形態では、室内熱交換器２１、３１の容量（ｋＷ）及び室内膨張弁２３、３３のサイズ（ｔ）を用いている。

室内膨張弁２３、３３の最大冷媒流量と、室内熱交換器２１、３１（室内機２、３）の容量及び室内膨張弁２３、３３のサイズとの間には相関関係があり、当該容量とサイズから最大冷媒流量に相当する重み付けが可能である。さらに、一般に、室内熱交換器２１、３１の容量と、その室内熱交換器２１、３１に対して設けられた室内膨張弁２３、３３のサイズとの間にも相関関係があり、重み付けの値として当該容量≒当該サイズとして何れか一方の値を用いて演算することができる。

演算としては、冷媒回路Ａ中のすべての室内機に対して、室内液管温度センサの検出結果×室内膨張弁の最大冷媒流量に相当する値（本実施形態では室内膨張弁のサイズ又は室内熱交換器の容量）×室内膨張弁の開度＝第一算出結果と、室内膨張弁の最大冷媒流量に相当する値（本実施形態では室内膨張弁のサイズ又は室内熱交換器の容量）×室内膨張弁の開度＝第二算出結果を算出し、第一算出結果の和を第二算出結果の和で除した値を推定温度する。開度は、割合（％）でもパルスでも良く、第一算出結果と第二算出結果で統一されていれば良い。一般に、膨張弁は、パルス数によって弁の開度が調整される。つまり、パルスは膨張弁の開度に相関関係がある。例えば、０〜１６００パルスに対し、膨張弁の開度が全閉〜全開となる。

具体例として、室内機２において、室内液管温度センサ２４の検出結果が２０℃で、室内膨張弁２３のサイズが１．５ｔで、室内膨張弁２３の開度が２００パルスであり、室内機３において、室内液管温度センサ３４の検出結果が３０℃で、室内膨張弁３３のサイズが３ｔで、室内膨張弁３３の開度が４００パルスである場合、第一算出結果の和が４２０００で第二算出結果の和が１５００となり、推定温度は、４２０００／１５００＝２８℃となる。

上記具体例において、室内膨張弁の最大冷媒流量に相当する値を室内熱交換器（室内機）の容量にした場合、室内熱交換器２１の容量が３．６ｋＷで、室内熱交換器３１の容量が８ｋＷであり、１１０４００（第一算出結果の和）／３９２０（第二算出結果の和）≒２８．１６℃となる。このように、本実施形態では、室内膨張弁の最大冷媒流量に相当する値として、室内膨張弁のサイズ又は室内熱交換器（室内機）の容量を用いている。当然、室内膨張弁の最大冷媒流量が把握できる場合、その値を用いることができる。

温度推定部１０２は、上記演算により、第一分岐流路９１２と第二分岐流路９１３が合流した主流路９１１における合流地点付近の冷媒温度（すなわち推定温度）を算出する。

過冷却度算出部１０３は、冷媒温度決定部１０３ａと、算出部１０３ｂと、を備えている。冷媒温度決定部１０３ａは、室外液管温度センサ８１の検出結果と温度推定部１０２が算出した推定温度とを受信し、当該検出結果と推定温度とを比較する。冷媒温度決定部１０３ａには、両者の温度差に関して予め所定温度が設定されている。本実施形態では、所定温度が３℃に設定されている。

冷媒温度決定部１０３ａは、推定温度−室外液管温度センサ８１の検出結果≧所定温度（３℃）の場合、推定温度を冷媒温度（システム液温度）として決定する。また、冷媒温度決定部１０３ａは、推定温度−室外液管温度センサ８１の検出結果＜所定温度（３℃）の場合、当該検出結果を冷媒温度（システム液温度）として決定する。所定温度は、主流路９１１の長さや圧力損失等を考慮した実験やシミュレーションにより設定しても良い。

算出部１０３ｂは、圧力センサ８２から圧力情報を受信する。算出部１０３ｂは、当該圧力情報に基づいて、冷媒の凝縮温度を算出する。冷媒の凝縮温度は、冷媒の種類と流路内の圧力により決定される。算出部１０３ｂは、算出された凝縮温度から冷媒温度決定部１０３ａで決定された冷媒温度を引いて過冷却度を算出する（凝縮温度−冷媒温度＝過冷却度）。

過冷却度調整部１０４は、算出された過冷却度に基づいて過冷却調整弁７の開度を制御する。過冷却度調整部１０４は、過冷却度が予め設定された所定範囲（第一所定温度以上第二所定温度未満）内にあるか否かを判定する。過冷却度が所定範囲内であれば、過冷却調整弁７の開度は調整されない。過冷却度が第一所定温度（例えば１９℃）未満であった場合、過冷却度調整部１０４は、過冷却調整弁７を閉じる側に制御する。すなわち、過冷却度調整部１０４は、過冷却調整弁７の開度を小さくする。これにより、過冷却度が大きくなり、過冷却度が所定範囲内に収まるように制御される。なお、過冷却調整弁７を閉じると、過冷却熱交換器Ｅの暖房時入口側の過冷却度が大きくなる。過冷却調整弁７を閉じることでアキュムレータ６に溜まっているシステムの余剰冷媒が室内熱交換器２１、３１（凝縮器）内部に溜まり、室内熱交換器２１、３１で冷媒がより冷やされる。

また、算出部１０３ｂで算出された過冷却度が第二所定温度以上であった場合、過冷却度調整部１０４は、過冷却調整弁７を開く側に制御する。すなわち、過冷却度調整部１０４は、過冷却調整弁７の開度を大きくする。これにより、過冷却度が小さくなり、過冷却度が所定範囲内に収まるように制御される。過冷却調整弁７の開度は、過冷却度が所定範囲から外れている程度によって制御しても良い。なお、過冷却度調整部１０４は、過冷却調整弁７ではなく調整弁９１４ａ、９１５ａの開度を調整することで過冷却度を調整するものでも良い。過冷却度調整部１０４は、過冷却調整弁７と調整弁９１４ａ、９１５ａとの少なくとも一方の開度を制御して過冷却度を調整すれば良い。

暖房時における過冷却度に関する制御の流れについて、図２を参照して説明する。まず、温度推定部１０２が、室内液管温度センサ２４、３４の検出結果、室内膨張弁２３、３３の最大冷媒流量に相当する値、及び室内膨張弁２３、３３の開度に基づいて、第一流路９１での合流後（合流域付近）の冷媒の温度を推定する（Ｓ１０１）。

続いて、冷媒温度決定部１０３ａは、推定温度と室外液管温度センサ８１の検出結果とを比較し、室外液管温度センサ８１の検出結果が推定温度よりも所定温度以上低い場合に推定温度を冷媒温度に決定し、その他の場合には室外液管温度センサ８１の検出結果を冷媒温度に決定する（Ｓ１０２）。

続いて、算出部１０３ｂは、圧力センサ８２の検出結果から凝縮温度を算出し、凝縮温度と決定された冷媒温度から過冷却度を算出する（Ｓ１０３）。過冷却度調整部１０４は、過冷却度が所定範囲内か否かを判定する（Ｓ１０４）。過冷却度が所定範囲外であれば（Ｓ１０４：Ｎｏ）、過冷却調整弁７及び調整弁９１４ａ、９１５ａの少なくとも一方の開度を制御して過冷却度を調整する（Ｓ１０５）。過冷却度が所定範囲内であれば（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、終了する。制御ユニット１０は、この制御を定期的に実施する。

このように、本実施形態によれば、温度推定部１０２により複数の室内熱交換器２１、３１を出て合流後（例えば合流直後）の主流路９１１における冷媒の温度を推定することができる。これを過冷却度の算出に利用することで、過冷却度算出において、冷媒が主流路９１１を流通する中で圧力損失により気液２相状態になった場合の温度低下による誤差やずれを抑制することができる。つまり、本実施形態では、過冷却度の算出に用いる冷媒温度に、合流後における液相状の冷媒の温度を用いることができるため、過冷却度の算出に用いる冷媒温度の信頼度を向上させ、過冷却度の算出精度を向上させることができる。本実施形態によれば、複数の室内機を有する冷媒回路にも対応できる。

また、本実施形態では、室外液管温度センサ８１の検出結果と温度推定部１０２で算出した推定温度とを比較し、室外液管温度センサ８１の検出結果のほうが所定温度以上低い場合には、室外液管温度センサ８１の地点では気液２相状態になっていると判定し、冷媒温度として推定温度を採用する。そして、その他の場合には、直接的に計測した値である室外液管温度センサ８１の検出結果を冷媒温度として採用する。これにより、気液２相状態の冷媒温度を過冷却度の演算に用いることを抑制でき、液相の推定温度又は実測値を過冷却度の演算に用いることができる。つまり、より精度の高い過冷却度の算出が可能となる。

本実施形態では、上記算出した過冷却度に基づいて、過冷却調整弁７及び調整弁９１４ａ、９１５ａの少なくとも一方の開度を制御するため、より適切に過冷却度を調整することができる。

＜変形態様＞
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、過冷却度算出部１０３は、室外液管温度センサ８１の検出結果と温度推定部１０２で算出された推定温度とを比較することなしに、当該推定温度を冷媒温度として決定し、当該推定温度に基づいて過冷却度を算出しても良い。比較なしに推定温度を用いることで、より簡易に過冷却度を算出することができる。

また、過冷却度の調整は、上記のように電子膨張弁とバイパス流路（及び熱交換器）で構成されるもので行っても良く、あるいは他の装置等により行っても良い。また、上記実施形態では冷媒回路Ａに室内機が２台の場合を例示したが、室内機が３台以上であっても良い。室内機が３台以上であっても、本発明によれば、合流後の主流路９１１における液相の冷媒温度を推定することができる。また、室外液管温度センサ８１は、室外機１００の暖房時入口付近に設けられても良い。

また、調整弁９１４ａ、９１５ａは、過冷却調整弁として機能し、開度を大きくしてサブ熱交換器Ｆに流入する流量を大きくすることで過冷却度を下げ、反対に開度を小さくすることで過冷却度を上げることができる。

１：室外熱交換器、 ２、３：室内機、 ２１、３１：室内熱交換器、
２３、３３：室内膨張弁、 ２４、３４：室内液管温度センサ、
４：切替弁、 ５１、５２：圧縮機、 ６：アキュムレータ、
７：過冷却調整弁、 ８１：室外液管温度センサ、 ９１：第一流路、
Ａ：冷媒回路

Claims (3)

1. 室外熱交換器と、
   室内熱交換器、前記室内熱交換器の暖房時吐出口に接続された室内膨張弁、及び前記室内熱交換器と前記室内膨張弁の間に設けられ冷媒の温度を検出する室内液管温度センサを有する複数の室内機と、
   複数の前記室内熱交換器の暖房時吐出口を合流させるとともに合流部分と前記室外熱交換器の暖房時吸入口とを連通させる第一流路と、
   圧縮機と、
   を備える冷媒回路を有するヒートポンプ式空気調和装置であって、
   前記室内液管温度センサの検出結果、前記室内膨張弁の最大冷媒流量に相当する値、及び前記室内膨張弁の開度に基づいて、暖房時の前記第一流路における合流後の冷媒の温度を推定する温度推定部と、
   前記温度推定部で推定された温度である推定温度を利用して前記冷媒回路の過冷却度を算出する過冷却度算出部と、
   を備えるヒートポンプ式空気調和装置。
2. 請求項１において、
   室外の前記第一流路に設けられ冷媒の温度を検出する室外液管温度センサをさらに備え、
   前記過冷却度算出部は、
   前記推定温度と前記室外液管温度センサの検出結果とを比較し、前記室外液管温度センサの検出結果が前記推定温度よりも所定温度以上低い場合に前記推定温度を冷媒温度に決定し、その他の場合には前記室外液管温度センサの検出結果を冷媒温度に決定する冷媒温度決定部と、
   前記冷媒温度決定部で決定された前記冷媒温度に基づいて前記冷媒回路の過冷却度を算出する算出部と、
   を備えるヒートポンプ式空気調和装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記第一流路に対して設けられ開度に応じて過冷却度を調整可能な過冷却調整弁と、
   前記過冷却度算出部で算出された過冷却度に基づいて前記過冷却調整弁を制御する過冷却度調整部と、
   をさらに備えるヒートポンプ式空気調和装置。

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