JP6755396B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

この発明は、非共沸混合冷媒を利用した空気調和装置に関する。

従来から、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器、及びアキュムレータが順次配管で接続された冷媒回路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、除湿運転を行う際、蒸発器で冷やされた空気の温度を、再熱器として作用する凝縮器で上昇させて、室内に吹き出す空気の温度低下を抑制している。

ところで、冷媒回路を循環させる冷媒には、単一冷媒と混合冷媒とが存在し、混合冷媒には、沸点が等しい冷媒を混ぜ合わせた共沸混合冷媒と、沸点の異なる冷媒を混ぜ合わせた非共沸混合冷媒とがある。非共沸混合冷媒には、沸点が相対的に低い低沸点冷媒と、沸点が相対的に高い高沸点冷媒とが混在している。

特開２００７−７８２４２号公報

しかしながら、特許文献１のような従来の空気調和装置に対し、非共沸混合冷媒を単純に適用した場合、非共沸混合冷媒には低沸点冷媒と高沸点冷媒とが混在するため、低沸点の単一冷媒を適用した場合と比べて吐出温度が上昇しにくい。すなわち、従来の空気調和装置は、非共沸混合冷媒の特性を活かした効率のよい運転を行うことができないという課題がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、非共沸混合冷媒の特性を活かした効率のよい運転を実現する空気調和装置を提供することを目的とする。

本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器、及びアキュムレータが順次接続され、第１冷媒と第１冷媒よりも沸点が高い第２冷媒とを含む非共沸混合冷媒が循環する主回路と、主回路を制御する制御装置と、を有し、主回路は、アキュムレータの上流側に設けられた第１調整弁と、アキュムレータの下流側に設けられた第２調整弁と、蒸発器と第１調整弁との間と、第２調整弁と圧縮機との間とを接続し、アキュムレータをバイパスするバイパス配管と、を有し、制御装置は、第１調整弁と第２調整弁とをそれぞれ制御することで、圧縮機に吸入させる非共沸混合冷媒における第１冷媒の比率を調整するものである。

本発明の空気調和装置によれば、第１調整弁と第２調整弁とをそれぞれ制御することにより、圧縮機に吸入させる非共沸混合冷媒における第１冷媒の比率を調整することから、低圧圧力を上昇させると共に、高圧圧力と圧縮機から吐出される冷媒の温度とを上昇させることができるため、非共沸混合冷媒の特性を活かした効率のよい運転を実現することができる。

本発明の実施の形態１に係る空調調和システムの冷媒回路に関連する構成を示した図である。 図１の空気調和装置の制御系を示すブロック図である。 図１の空気調和装置の除湿運転及び除霜運転を中心とした動作を示すフローチャートである。 図１の空気調和装置の加熱量アップモードにおける動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る空調調和システムの冷媒回路に関連する構成を示した図である。 図５の空気調和装置の制御系を示すブロック図である。 図５の空気調和装置の除湿運転及び除霜運転を中心とした動作を示すフローチャートである。 図５の空気調和装置の加熱量アップモードにおける動作を示すフローチャートである。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る空調調和システムの冷媒回路に関連する構成を示した図である。図１に示すように、空気調和システム１００は、空気調和装置２００と、コントローラ３００とにより構成されている。本実施の形態１において、空気調和装置２００は、部屋などの室内に設置される除湿機である。空気調和装置２００は、産業用の除湿機であってもよく、一般家庭に設置される除湿機であってもよい。

空気調和装置２００は、圧縮機１、凝縮器２、絞り装置３、蒸発器４、アキュムレータ（ＡＣＣ）６、ホットガス電磁弁７、第１電磁弁８、及び第２電磁弁９を有している。第１電磁弁８は、アキュムレータ６の上流側、すなわち蒸発器４とアキュムレータ６との間に設けられている。第２電磁弁９は、アキュムレータ６の下流側、すなわちアキュムレータ６と圧縮機１との間に設けられている。

空気調和装置２００は、圧縮機１、凝縮器２、絞り装置３、蒸発器４、第１電磁弁８、アキュムレータ６、及び第２電磁弁９が主配管２０によって順次接続され、冷媒が循環する主回路１０を有している。主配管２０は、高圧側に配設された吐出配管２１と、高圧側に配設された液管２２と、低圧側に配設された液管２３と、低圧側に配設された吸入配管２４と、により構成されている。

吐出配管２１は、圧縮機１の吐出側と凝縮器２の流入側とを連結する配管である。吐出配管２１には、圧縮機１から吐出された高圧の冷媒が流れる。液管２２は、凝縮器２の流出側と絞り装置３の流入側とを連結する配管である。液管２２には、凝縮器２から流出した高圧の液冷媒が流れる。液管２３は、絞り装置３の流出側と蒸発器４の流入側とを連結する配管である。液管２３には、絞り装置３から流出した低圧の二相冷媒が流れる。吸入配管２４は、蒸発器４の流出側と圧縮機１の吸入側とを連結する配管である。吸入配管２４には、蒸発器４から集出した低圧のガス冷媒が流れる。

吸入配管２４は、蒸発器４と第１電磁弁８との間と、第２電磁弁９と圧縮機１との間とを接続し、アキュムレータ６をバイパスするバイパス配管２４ａを有している。より具体的に、吸入配管２４には、第１電磁弁８の上流、すなわち蒸発器４と第１電磁弁８との間に、上流分岐手段２４ｂが設けられている。また、吸入配管２４には、第２電磁弁９の下流、すなわち第２電磁弁９と圧縮機１との間に、下流分岐手段２４ｃが設けられている。つまり、上流分岐手段２４ｂと下流分岐手段２４ｃとの間が、バイパス配管２４ａによって連結されている。

また、空気調和装置２００は、圧縮機１の吐出側と凝縮器２との間と、凝縮器２と絞り装置３との間とを接続するホットガスバイパス回路１５を有している。ホットガスバイパス回路１５は、ホットガスデフロスト配管２５と、ホットガス電磁弁７と、を有している。より具体的に、吐出配管２１の途中には、第１分岐手段２５ａが設けられており、液管２２の途中には、第２分岐手段２５ｂが設けられている。すなわち、第１分岐手段２５ａと第２分岐手段２５ｂとの間が、ホットガスデフロスト配管２５によって連結されており、ホットガスデフロスト配管２５には、ホットガス電磁弁７が配設されている。

本実施の形態１の空気調和装置２００は、主回路１０及びホットガスバイパス回路１５によって形成された冷媒回路を循環させる冷媒として、第１冷媒と第１冷媒よりも沸点が高い第２冷媒とを含む非共沸混合冷媒を使用するものである。非共沸混合冷媒において、第１冷媒は、沸点が相対的に低い低沸点冷媒であり、第２冷媒は、沸点が相対的に高い高沸点冷媒である。

より具体的に、非共沸混合冷媒は、例えば、Ｒ４０７Ｃ又はＲ４４８Ａである。非共沸混合冷媒は、Ｒ３２と、Ｒ１２５と、Ｒ１３４ａと、Ｒ１２３４ｙｆと、ＣＯ_２との混合冷媒であり、Ｒ３２の割合ＸＲ３２（ｗｔ％）が「３３＜ＸＲ３２＜３９」である条件と、Ｒ１２５の割合ＸＲ１２５（ｗｔ％）が「２７＜ＸＲ１２５＜３３」である条件と、Ｒ１３４ａの割合ＸＲ１３４ａ（ｗｔ％）が「１１＜ＸＲ１３４ａ＜１７」である条件と、Ｒ１２３４ｙｆの割合ＸＲ１２３４ｙｆ（ｗｔ％）が「１１＜ＸＲ１２３４ｙｆ＜１７」である条件と、ＣＯ_２の割合ＸＣＯ_２（ｗｔ％）が「３＜ＸＣＯ_２＜９」である条件と、ＸＲ３２とＸＲ１２５とＸＲ１３４ａとＸＲ１２３４ｙｆとＸＣＯ_２との総和が１００である条件と、を全て満たす冷媒であってもよい。

圧縮機１は、冷媒を圧縮するものである。圧縮機１は、定速圧縮機であってもよく、インバータによって駆動されるモータを備えたインバータ圧縮機であってもよい。凝縮器２は、圧縮機１において圧縮された冷媒を凝縮するものである。凝縮器２は、例えばフィンアンドチューブ型熱交換器からなり、冷媒と空気との間で熱交換させるものである。絞り装置３は、例えば電子膨張弁からなり、凝縮器２において凝縮された冷媒を膨張させるものである。蒸発器４は、絞り装置３において膨張した冷媒を蒸発させるものである。蒸発器４は、例えばフィンアンドチューブ型熱交換器からなり、冷媒と空気との間で熱交換させるものである。

ところで、蒸発器４で蒸発できなった冷媒が、液体の状態のまま圧縮機１に吸い込まれると、圧縮機１が液圧縮を起こす。すなわち、液冷媒が圧縮機１に吸い込まれると、液体は非圧縮性であるため、圧縮機１の内部で大きな圧力が生じ、激しい衝撃音が発生する。また、液冷媒が圧縮機１内の油に溶け込むことで、油の濃度が希釈され、油の粘度が低下するため、潤滑不良により圧縮機１が故障に至ることがある。こうした不都合を防止するために、空気調和装置２００の主回路１０には、アキュムレータ６が設けられている。液冷媒が圧縮機１に戻っているかどうかは、吸入過熱度（以下、吸入ＳＨという）の値をもとに判断することができる。吸入ＳＨは、詳しくは後述するが、吸入管温度センサ３３が計測する吸入温度から低圧圧力飽和温度を減算することにより求めることができる。

アキュムレータ６は、容器内に流入した冷媒を気体と液体とに分離させ、ガス冷媒を圧縮機１に戻すためのものである。ホットガス電磁弁７は、ＯＮ状態のときに冷媒を通過させる開の状態となり、ＯＦＦ状態のときに冷媒を遮断する閉の状態となる電磁弁である。ホットガス電磁弁７がＯＮ状態にあれば、圧縮機１から吐出された冷媒がホットガスバイパス回路１５を通過する。

第１電磁弁８及び第２電磁弁９は、それぞれ、ＯＮ状態のときに冷媒を通過させる開の状態となり、ＯＦＦ状態のときに冷媒を遮断する閉の状態となる電磁弁である。第１電磁弁８と第２電磁弁９とがＯＮ状態のときは、蒸発器４を通過した冷媒がアキュムレータ６を通過する。第１電磁弁８は、本発明の「第１調整弁」に相当し、第２電磁弁９は、本発明の「第２調整弁」に相当する。

また、空気調和装置２００は、蒸発器４と凝縮器２とに共用のファン５を有している。ファン５は、蒸発器４に風を送ると共に、凝縮器２にも風を送ることができる。すなわち、ファン５は、蒸発器４における冷媒の蒸発、すなわち冷熱の放出を促進すると共に、凝縮器２における冷媒の凝縮、すなわち温熱の放出を促進するように作用する。

さらに、空気調和装置２００は、吐出管温度センサ３１と、高圧圧力センサ３２と、吸入管温度センサ３３と、低圧圧力センサ３４と、を有している。吐出管温度センサ３１は、圧縮機１の吐出口周辺に設けられており、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ものである。高圧圧力センサ３２は、圧縮機１の吐出口周辺に設けられており、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ものである。吸入管温度センサ３３は、圧縮機１の吸入口周辺に設けられており、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ものである。低圧圧力センサ３４は、圧縮機１の吸入口周辺に設けられており、圧縮機１に吸入される冷媒の圧力である低圧圧力を計測するものである。

そして、空気調和装置２００は、主回路１０と、ホットガスバイパス回路１５と、ファン５とを制御する制御装置５０を有している。すなわち、制御装置５０は、圧縮機１、絞り装置３、ホットガス電磁弁７、第１電磁弁８、第２電磁弁９、及びファン５などといった空気調和装置２００内の各種アクチュエータの動作を制御し管理するものである。例えば、制御装置５０は、第１電磁弁８及び第２電磁弁９のそれぞれの開閉状態を調整することにより、圧縮機１に吸入させる非共沸混合冷媒における第１冷媒の比率を調整するものである。以降では、圧縮機１に吸入させる非共沸混合冷媒における第１冷媒の比率を、単に「第１冷媒の比率」ともいう。

（基本的な冷媒の流れ）
次に、空気調和装置２００の冷媒回路における基本的な冷媒の流れについて説明する。
圧縮機１から吐き出された高温かつ高圧のガス冷媒は、吐出配管２１を通り凝縮器２に入る。凝縮器２に入ったガス冷媒は、空気との間で熱交換することにより、温熱を放出して液化する。凝縮器２で液化した冷媒は、液管２２を通って絞り装置３に流入し、絞り装置３において減圧されて気液二相の状態となる。そして、絞り装置３で気液二相の状態となった冷媒は、液管２３を通って蒸発器４に流入し、蒸発器４において空気との間で熱交換することにより、冷熱を放出してガス化する。さらに、蒸発器４でガス化した冷媒は、吸入配管２４を通り、圧縮機１の吸入側から吸い込まれて再び圧縮される。すなわち、空気調和装置２００では、冷媒回路内の冷媒が上記のような循環工程を繰り返すことにより、冷凍サイクルが形成される。

ところで、空気調和装置２００では、図１に一点鎖線の白抜き矢印で示すように、室内から吸い込まれた室内空気は、蒸発器４を通過した後、凝縮器２を通過するようになっている。したがって、室内空気は、蒸発器４を通過する際に冷却され、凝縮器２を通過する際に加温される。すなわち、室内空気は、蒸発器４を通過する際に、冷熱を受け取り、露点以下となる。そのため、室内空気の一部は、蒸発器４に結露し、冷却及び減湿される。一方、蒸発器４を通過した室内空気は、凝縮器２を通過する際に、温熱を受け取って所定の温度となり、相対湿度の低い空気として室内に排出される。すなわち、空気調和装置２００において、凝縮器２は、蒸発器４を通過する際に冷却された空気に再度温熱を加える再熱器として作用する。

図２は、図１の空気調和装置の制御系を示すブロック図である。図２を参照して、制御装置５０の構成内容を具体的に説明する。図２に示すように、制御装置５０は、制御部５１と、操作部５２と、記憶部５３と、を有している。操作部５２は、目標温度、目標圧力などの各種設定に関する入力操作を受け付け、入力操作の内容に応じた信号を制御部５１へ出力するものである。記憶部５３は、各種のデータを記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、制御部５１が各運転モードでの制御を行うためのプログラムなどを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、を含んで構成されている。

制御部５１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、マイコン、又はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）により構成されている。制御部５１には、吐出管温度センサ３１が計測した吐出温度の情報と、高圧圧力センサ３２が計測した高圧圧力の情報と、吸入管温度センサ３３が計測した吸入温度の情報と、低圧圧力センサ３４が計測した低圧圧力の情報とが入力される。

制御部５１は、空気調和装置２００に、除湿運転、加熱量アップモードでの運転、及び除霜運転を実行させるものである。制御部５１は、各種センサから出力される情報、操作部５２から出力される信号、及びコントローラ３００から送信される信号などをもとに、空気調和装置２００内の各種アクチュエータの動作を制御するものである。

例えば、制御部５１は、記憶部５３のＲＯＭ内のプログラムに従って、第１電磁弁８及び第２電磁弁９の開閉状態を適宜制御し、圧縮機１に吸入させる冷媒の組成を調整するものである。すなわち、制御部５１は、第１電磁弁８及び第２電磁弁９の開閉制御を行い、アキュムレータ６に留まる液冷媒の量を調整することにより、冷媒回路内における冷媒の組成、すなわち冷媒回路を循環する低沸点冷媒の比率を変更するものである。

制御部５１は、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を開くことにより、第１冷媒の比率を上げることができる。第１冷媒の比率が上がると、低圧圧力センサ３４が計測する低圧圧力の値が上昇し、冷媒回路内を循環する冷媒の量が増え、高圧圧力センサ３２が計測する高圧圧力の値と、吐出管温度センサ３１が計測する吐出温度の値が上昇する。ゆえに、蒸発器４の温度と、蒸発器４に流入する冷媒の温度との温度差が大きくなるため、除霜運転における除霜時間を短縮することができ、除湿効率を上げることができる。本実施の形態１における除湿効率は、除湿運転時間を除霜時間で除した値（除湿運転時間／除霜時間）を指標として定まる。

コントローラ３００は、制御装置５０と有線又は無線で接続されており、制御部５１との間で通信を行うものである。コントローラ３００には、空気調和装置２００の運転を起動するためのＯＮスイッチ、空気調和装置２００の運転を停止するためのＯＦＦスイッチ、及び加熱量を上昇させるための加熱量調整スイッチなどが設けられている。コントローラ３００は、ユーザによる入力操作を受け付け、入力操作の内容に応じた信号を制御部５１へ送信するものである。

（除湿運転時）
制御部５１は、除湿運転中において、吸入ＳＨが第１閾値と比べて高いか低いかをみて、第１電磁弁８及び第２電磁弁９の開閉状態を決定するようになっている。より具体的に、制御部５１は、吸入管温度センサ３３より入力した吸入温度から低圧圧力飽和温度を減算することにより、吸入ＳＨを求めるものである。低圧圧力飽和温度は、低圧圧力センサ３４より入力した低圧圧力の値を飽和温度換算した値である。記憶部５３には、例えば、低圧圧力と飽和温度とを関連づけたテーブル情報である換算テーブルが格納されており、制御部５１は、低圧圧力センサ３４から入力した低圧圧力の情報を換算テーブルに照らして、低圧圧力飽和温度を求めるようになっている。そして、制御部５１は、求めた吸入ＳＨが第１閾値以下であるか否かを判定し、吸入ＳＨが第１閾値以下であれば、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を開の状態にするものである。

第１電磁弁８及び第２電磁弁９が開の状態になると、圧縮機１に吸入される第１冷媒の比率が上がり、吐出温度が上昇するため、凝縮器２の温度と凝縮器２に入る冷媒の温度との温度差が大きくなる。よって、凝縮器２で同一の熱交換量を得ようとする場合、圧縮機１が、インバータにより周波数の調整が可能なインバータ圧縮機であれば、圧縮機１が定速圧縮機のときよりも運転周波数を下げることができるため、運転効率の向上を図ることができる。すなわち、圧縮機１としてインバータ圧縮機を搭載した空気調和装置２００によれば、ＣＯＰ（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ：成績係数）を上昇させることができる。

より具体的に、制御部５１は、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を開いた場合に、圧縮機１の周波数、すなわち圧縮機１のモータの運転周波数を下げるＣＯＰアップ運転を行うようにしてもよい。例えば、制御部５１は、第１電磁弁８と第２電磁弁９とを開いたとき、又は第１電磁弁８と第２電磁弁９とを開いてから待ち時間が経過したときに、圧縮機１の周波数を下げるようにしてもよい。待ち時間は、操作部５２又はコントローラ３００を介して設定と変更とが行えるようにしてもよいし、制御部５１が運転状態又は設置環境などに応じて自動的に設定するようにしてもよい。もっとも、制御部５１は、第１電磁弁８と第２電磁弁９とを閉じた場合に、圧縮機１の周波数を上げるようにしてもよい。こうしたＣＯＰアップ運転等を、制御部５１は、除霜運転時及び加熱量アップモードでの運転時にも行うことができる。

さらに、制御部５１は、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を開いた後も、経時的に吸入ＳＨを求め、求めた吸入ＳＨが第２閾値以上であるか否かを判定するものである。そして、制御部５１は、吸入ＳＨが第２閾値に到達したときに、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を閉の状態にするものである。

ここで、第１閾値は、除湿運転時に、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を開くタイミングの基準となる温度であり、例えば５Ｋに設定される。第２閾値は、除湿運転時に、一旦開いた第１電磁弁８及び第２電磁弁９を閉じるタイミングの基準となる温度である。第２閾値は、第１閾値よりも高い温度に設定され、例えば１５Ｋに設定される。第１閾値及び第２閾値は、空気調和装置２００の構成内容及び設置環境などに応じて適宜変更することができる。ユーザは、操作部５２又はコントローラ３００を操作することにより、第１閾値及び第２閾値の設定と変更とを行うことができる。

（加熱量アップモードでの運転時）
ユーザは、操作部５２又はコントローラ３００を介して、凝縮器２による加熱量を上昇させる加熱量アップモードの設定操作を行うことができる。加熱量アップモードとは、吐出管温度センサ３１が計測する吐出温度の変化に応じて、制御部５１が第１電磁弁８及び第２電磁弁９の開閉制御を実施することにより、加熱能力を調整して急速除湿運転を実現する運転モードである。ここで、急速除湿運転とは、相対湿度の低い空気を室内へ供給することにより、通常の除湿運転よりも早い時間で所望の湿度の空気環境を提供する運転である。

加熱量アップモードの設定操作には、加熱量アップモードの開始を指示する操作の他、加熱量アップモードを開始する時刻を設定する操作、又は加熱量アップモードを開始するまでの時間を設定する操作などが含まれる。また、加熱量アップモードの設定操作には、制御部５１が加熱量アップモードによる制御を継続する時間である加熱量アップ継続時間を設定する操作も含まれる。すなわち、ユーザは、操作部５２又はコントローラ３００を操作することにより、加熱量アップ継続時間の設定と変更とを行うことができる。

加熱量アップモードにおいて、制御部５１は、圧縮機１の運転中に、まず、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を開くようになっている。より具体的に、制御部５１は、操作部５２もしくはコントローラ３００からの信号、又は操作部５２又はコントローラ３００での設定内容に応じて、加熱量アップモードの開始を検知するようになっている。制御部５１は、圧縮機１が運転している状態において、加熱量アップモードの開始を検知すると、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を開くようになっている。また、制御部５１は、加熱量アップモードの開始を検知したとき、圧縮機１が停止していれば、圧縮機１が運転を開始するまで待機し、圧縮機１が運転を開始したときに、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を開くようになっている。

第１電磁弁８及び第２電磁弁９が開の状態になると、冷媒回路内の非共沸混合冷媒の組成が変わり、冷媒回路内を循環する第１冷媒の比率が上がる。つまり、制御部５１は、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を開くことにより、第１冷媒の比率を上げることができる。冷媒回路内を循環する第１冷媒の比率が上がると、低圧圧力が上昇し、冷媒回路内を循環する冷媒の量が増え、高圧圧力及び吐出温度が上昇する。制御部５１は、吐出管温度センサ３１から入力される吐出温度が、例えば１２０℃に設定される閉閾値に達するまで、第１電磁弁８及び第２電磁弁９に開の状態を維持させる。

制御部５１は、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を開の状態にした後、吐出管温度センサ３１から入力される吐出温度が閉閾値まで上がったときに、第１電磁弁８及び第２電磁弁９の閉の状態にするものである。さらに、制御部５１は、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を閉の状態にした後、吐出管温度センサ３１から入力される吐出温度が、例えば１１０℃の設定される開閾値に低下するまで、第１電磁弁８及び第２電磁弁９に閉の状態を維持させるものである。そして、制御部５１は、吐出管温度センサ３１から入力される吐出温度が開閾値まで低下したときに、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を開の状態にするものである。

ここで、閉閾値は、加熱量アップモードでの運転時に、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を閉じるタイミングの基準となる温度である。閉閾値は、閉基準閾値よりも高い温度に設定するとよい。開閾値は、加熱量アップモードでの運転時に、一旦閉じた第１電磁弁８及び第２電磁弁９を再度開くタイミングの基準となる温度であり、閉閾値よりも低い温度に設定される。開閾値は、閉基準温度よりも低く、開基準温度よりも高い温度に設定するとよい。閉閾値及び開閾値は、空気調和装置２００の構成内容及び設置環境などに応じて適宜変更することができる。ユーザは、操作部５２又はコントローラ３００を操作することにより、開閾値及び閉閾値の設定と変更とを行うことができる。

加えて、制御部５１は、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を開いてからの経過時間を計時する加熱量アップタイマ（図示せず）を有している。すなわち、制御部５１は、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を開の状態にしたときに、加熱量アップタイマによる計時を開始するものである。そして、制御部５１は、加熱量アップタイマがカウントアップしたとき、すなわち、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を最初に開の状態にしてから加熱量アップ時間が経過したときに、加熱量アップモードを終了し、通常運転に移行するものである。本実施の形態１において、通常運転は、通常の除湿運転に相当する。

（除霜運転時：ホットガスデフロスト時）
制御部５１は、ホットガス電磁弁７の開閉状態をもとに、空気調和装置２００が除霜運転中であるか否かを判定するようになっている。除霜運転中の場合、ホットガス電磁弁７は開の状態となっている。すなわち、制御部５１は、ホットガス電磁弁７が開の状態であれば、除霜運転中であると判定し、ホットガス電磁弁７が閉の状態であれば、除霜運転中ではないと判定するようになっている。本実施の形態１において、制御部５１は、ホットガス電磁弁７が閉の状態であれば、除湿運転中であると判定する。

制御部５１は、空気調和装置２００が除霜運転中であると判定した場合、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を開の状態にし、圧縮機１に吸入させる非共沸混合冷媒の組成を変えて、第１冷媒の比率を上げるものである。また、制御部５１は、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を開の状態にした後、吐出管温度センサ３１から入力される吐出温度が閉基準閾値に達したときに、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を一度閉の状態にして、吐出温度の上昇を抑えるようになっている。さらに、制御部５１は、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を閉の状態にした後、吐出管温度センサ３１から入力される吐出温度が開基準閾値まで下がったときに、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を再度開の状態にするものである。

ここで、閉基準閾値は、除霜運転時に、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を閉じるタイミングの基準となる温度であり、例えば１１５℃に設定さる。開基準閾値は、除霜運転時に、一旦閉じた第１電磁弁８及び第２電磁弁９を再度開くタイミングの基準となる温度である。開基準閾値は、閉基準閾値よりも低い温度に設定され、例えば１０５℃に設定される。開基準閾値及び閉基準閾値は、空気調和装置２００の構成内容及び設置環境などに応じて適宜変更することができる。ユーザは、操作部５２又はコントローラ３００を操作することにより、開基準閾値及び閉基準閾値の設定と変更とを行うことができる。

制御部５１は、除霜運転終了条件を満たしたか否かを判定する機能を有しており、除霜運転終了条件を満たしたときに、除霜運転を終了するようになっている。例えば、制御部５１は、除湿運転を連続して所定の設定時間だけ行ったときに、蒸発器４が着霜状態にあると推定して除霜運転を開始するように構成してもよい。かかる構成を採る場合、例えば、空気調和装置２００の空気吸込口に、サーミスタなどからなる温度センサを設け、制御部５１が、温度センサの測定温度をもとに、除湿運転の設定時間と、除霜運転を継続する時間である除霜時間とを決定するようにしてもよい。そして、制御部５１は、除霜運転を開始したときに計時を始め、除霜時間が経過したときに、除霜運転を終了するようにしてもよい。この場合、除霜時間が経過したときに、除霜運転終了条件を満たすこととなる。

また、制御部５１は、蒸発器４の温度に応じて、除霜運転の開始と終了のタイミングを決定するようにしてもよい。かかる構成を採る場合、例えば、サーミスタなどからなる蒸発温度センサを蒸発器４に設けるようにしてもよい。そして、制御部５１は、蒸発温度センサにおいて測定された温度が開始閾値まで低下したときに除霜運転を開始し、その後、蒸発温度センサにおいて測定された温度が終了閾値まで上昇したときに除霜運転を終了するようにしてもよい。この場合、蒸発温度センサにおいて測定された温度が終了閾値まで上昇したときに、除霜運転終了条件を満たすこととなる。なお、終了閾値は、開始閾値よりも高い温度に設定される。

（第１電磁弁８及び第２電磁弁９の開閉制御の方法）
図３は、図１の空気調和装置の除湿運転及び除霜運転を中心とした動作を示すフローチャートである。図４は、図１の空気調和装置の加熱量アップモードにおける動作を示すフローチャートである。図３及び図４に基づいて、第１電磁弁８及び第２電磁弁９の開閉制御の方法について説明する。まず、図３を参照して、空気調和装置の除湿運転及び除霜運転を中心とした運転制御方法について説明する。

制御部５１は、圧縮機１が運転中であるか否かを判定し（ステップＳ１０１）、圧縮機１が運転中でなければ、圧縮機１が運転を開始するまで待機する（ステップＳ１０１／ＮＯ）。制御部５１は、圧縮機１の運転中において（ステップＳ１０１／ＹＥＳ）、加熱量アップモードの開始を検知した場合は（ステップＳ１０２／ＹＥＳ）、加熱量アップモード（図４参照）へ移行する。制御部５１は、圧縮機１の運転中において（ステップＳ１０１／ＹＥＳ）、加熱量アップモードの開始を検知していない場合（ステップＳ１０２／ＮＯ）、空気調和装置２００が除霜運転中であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

（除霜運転）
制御部５１は、ホットガス電磁弁７が開の状態であることを検知して、空気調和装置２００が除霜運転中であると判定すると（ステップＳ１０３／ＹＥＳ）、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を開くことにより、第１冷媒の比率を上げる（ステップＳ１０４）。

次いで、制御部５１は、吐出管温度センサ３１から入力される吐出温度が閉基準閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。制御部５１は、吐出温度が閉基準閾値未満であれば（ステップＳ１０５／ＮＯ）、除霜運転終了条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０６）。制御部５１は、除霜運転終了条件を満たせば（ステップＳ１０６／ＹＥＳ）、ステップＳ１０２の処理へ戻る。制御部５１は、除霜運転終了条件を満たさなければ（ステップＳ１０６／ＮＯ）、ステップＳ１０５の処理へ戻る。

一方、制御部５１は、吐出温度が閉基準閾値に到達したときに（ステップＳ１０５／ＹＥＳ）、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を閉じて、吐出温度の上昇を抑える（ステップＳ１０７）。そして、制御部５１は、吐出管温度センサ３１から入力される吐出温度が開基準閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。

制御部５１は、吐出温度が開基準閾値よりも高ければ、第１電磁弁８及び第２電磁弁９に閉の状態を維持させる（ステップＳ１０８／ＮＯ）。もっとも、制御部５１は、ステップＳ１０７において第１電磁弁８及び第２電磁弁９を閉じた後、吐出温度が開基準閾値に下がるまでの間に（ステップＳ１０８／ＮＯ）除霜運転終了条件を満たせば、ステップＳ１０２の処理へ戻る。

制御部５１は、吐出温度が開基準閾値まで下がったときに（ステップＳ１０８／ＹＥＳ）、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を開く（ステップＳ１０９）。次いで、制御部５１は、除霜運転終了条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１１０）。制御部５１は、除霜運転終了条件を満たせば（ステップＳ１１０／ＹＥＳ）、ステップＳ１０２の処理へ戻り、除霜運転終了条件を満たさなければ（ステップＳ１１０／ＮＯ）、ステップＳ１０５の処理へ戻る。

（除湿運転）
制御部５１は、ホットガス電磁弁７が閉の状態であることを検知して、空気調和装置２００が除湿運転中であると判定すると（ステップＳ１０３／ＮＯ）、吸入ＳＨを求め、求めた吸入ＳＨが第１閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

制御部５１は、吸入ＳＨが第１閾値より高い値の場合は（ステップＳ２０１／ＮＯ）、圧縮機１では液圧縮を起きないと考えられるため、第１電磁弁８及び第２電磁弁９に閉の状態を維持させたまま、ステップＳ１０２の処理へ戻る。一方、制御部５１は、吸入ＳＨが第１閾値以下であれば（ステップＳ２０１／ＹＥＳ）、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を開く（ステップＳ２０２）。

さらに、制御部５１は、経時的に吸入ＳＨを求め、求めた吸入ＳＨが第２閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。制御部５１は、求めた吸入ＳＨが第２閾値に到達するまで、第１電磁弁８及び第２電磁弁９に開の状態を維持させる（ステップＳ２０３／ＮＯ）。そして、制御部５１は、吸入ＳＨが第２閾値に到達したときに（ステップＳ２０３／ＹＥＳ）、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を閉じ（ステップＳ２０４）、ステップＳ１０２の処理へ戻る。

次に、図４を参照して、空気調和装置の加熱量アップモードでの運転制御方法について説明する。制御部５１は、図３のステップＳ１０２において、加熱量アップモードの開始を検知すると（ステップＳ１０２／ＹＥＳ）、圧縮機１が運転中であるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。そして、制御部５１は、圧縮機１が運転中でなければ、圧縮機１が運転を開始するまで待機する（ステップＳ３０１／ＮＯ）。

制御部５１は、圧縮機１が運転中である場合、又は圧縮機１が運転を開始したときに（ステップＳ３０１／ＹＥＳ）、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を開くことにより、冷媒の組成を変え、第１冷媒の比率を上げる。その際、制御部５１は、加熱量アップタイマによる計時を開始する（ステップＳ３０２）。

次いで、制御部５１は、吐出管温度センサ３１から入力される吐出温度が閉閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ３０３）。制御部５１は、吐出温度が閉閾値よりも低ければ、第１電磁弁８及び第２電磁弁９に開の状態を維持させる（ステップＳ３０３／ＮＯ）。一方、制御部５１は、吐出温度が開閾値まで上がったときに（ステップＳ３０３／ＹＥＳ）、加熱量アップタイマがカウントアップしたか否かを判定する（ステップＳ３０４）。

制御部５１は、加熱量アップタイマがカウントアップすれば（ステップＳ３０４／ＹＥＳ）、加熱量アップモードを終了し（ステップＳ３０５）、通常運転に移行する。一方、制御部５１は、加熱量アップタイマがカウントアップしなければ（ステップＳ３０４／ＮＯ）、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を閉じる（ステップＳ３０６）。

そして、制御部５１は、加熱量アップタイマがカウントアップすれば（ステップＳ３０７／ＹＥＳ）、加熱量アップモードを終了し（ステップＳ３０８）、通常運転に移行する。一方、制御部５１は、加熱量アップタイマがカウントアップしなければ（ステップＳ３０７／ＮＯ）、制御部５１は、吐出管温度センサ３１から入力される吐出温度が開閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ３０９）。

制御部５１は、吐出温度が開閾値よりも高ければ（ステップＳ３０９／ＮＯ）、第１電磁弁８及び第２電磁弁９に閉の状態を維持させ、ステップＳ３０７の処理へ戻る。一方、制御部５１は、吐出温度が開閾値まで下がったときに（ステップＳ３０９／ＹＥＳ）、第１電磁弁８及び第２電磁弁９を開いて（ステップＳ３１０）、ステップＳ３０３の処理へ戻る。

以上のように、空気調和装置２００によれば、第１電磁弁８と第２電磁弁９とをそれぞれ制御することにより、圧縮機１に吸入させる非共沸混合冷媒における第１冷媒の比率を調整する。よって、低圧圧力を上昇させると共に、高圧圧力と圧縮機１から吐出される冷媒の温度とを上昇させることができるため、非共沸混合冷媒の特性を活かした効率のよい運転を実現することができる。

ところで、従来の空気調和装置は、非共沸混合冷媒を適用した場合、低沸点の単一冷媒を適用する場合よりも吐出温度が上昇しにくいため、除霜運転時に蒸発器４の除霜を行うための熱量が不足し、除霜が完了するまでに時間がかかるという課題がある。この点、本実施の形態１の空気調和装置２００は、除霜運転中に第１電磁弁８と第２電磁弁９とを開くことにより、低沸点冷媒である第１冷媒の比率を上げることができる。そのため、蒸発器４の温度と、冷媒回路内を循環して蒸発器４に入る冷媒の温度との温度差が大きくなるため、除霜時間を短縮することができる。そして、除湿運転時間に対する除霜時間の割合を減らすことができるため、除霜効率の向上を図ることができる。

また、加熱量アップモードでは、制御部５１が、吐出管温度センサ３１において計測される吐出温度に基づいて、第１電磁弁８及び第２電磁弁９の開閉制御を実施する。これにより、制御部５１は、再熱器として作用する凝縮器２の熱交換量を調整することができるため、急速除湿運転を実現することができる。加えて、空気調和装置２００が圧縮機１としてインバータ圧縮機を搭載している場合、制御部５１は、ＣＯＰアップ運転を行うことができるため、運転効率を高めることができる。加えて、ＣＯＰアップ運転時に、ファン５としてＤＣファンを搭載している場合は、風量を調整することで、さらにＣＯＰを向上させることができる。

さらに、制御部５１は、第１電磁弁８と第２電磁弁９とを開いた後、圧縮機から吐出される冷媒の温度である吐出温度が閉基準閾値に到達したときに、第１電磁弁８と第２電磁弁９とを閉じるため、吐出温度の過度な上昇を抑えることができる。また、第１電磁弁８と第２電磁弁９とは、それぞれ、開の状態と閉の状態とを有する電磁弁であるため、空気調和装置２００は、単純な制御により、空調制御の効率化を図ることができる。

すなわち、空気調和装置２００は、所定のタイミングで第１電磁弁８と第２電磁弁９とを開き、冷媒回路を循環する低沸点冷媒の比率を高めることで、低圧圧力を上昇させ、冷媒回路内の冷媒循環量をアップさせ、吐出温度及び高圧圧力を上昇させる。そのため、除霜時間の短縮化を図ると共に、除霜効率を高め、運転効率を向上させることができる。

実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２に係る空調調和システムの冷媒回路に関連する構成を示した図である。図５に示すように、本実施の形態２の空気調和システム１００Ａの構成は、前述した実施の形態１の空気調和システム１００と同様であるが、冷媒回路の構成が異なっている。すなわち、空気調和装置２００Ａの主回路１０が、第１電磁弁８及び第２電磁弁９の代わりに、第１調整弁１１及び第２調整弁１２を有している点に特徴がある。実施の形態１と同一の構成部材については同一の符号を用いて説明は省略し、以下では、特に第１調整弁１１及び第２調整弁１２の制御に関連する構成及び動作について説明する。

図５に示すように、空気調和システム１００Ａは、空気調和装置２００Ａと、コントローラ３００と、を有している。空気調和装置２００Ａでは、主回路１０の吸入配管２４に、第１調整弁１１と第２調整弁１２とが設けられている。第１調整弁１１は、アキュムレータ６の上流側、すなわち蒸発器４とアキュムレータ６との間に設けられている。第２調整弁１２は、アキュムレータ６の下流側、すなわちアキュムレータ６と圧縮機１との間に設けられている。第１調整弁１１及び第２調整弁１２は、それぞれ、例えば電子膨張弁からなり、開度の調整が可能になっている。

本実施の形態２のバイパス配管２４ａは、蒸発器４と第１調整弁１１との間と、第２調整弁１２と圧縮機１との間とを接続するものである。すなわち、本実施の形態２の吸入配管２４には、第１調整弁１１の上流に上流分岐手段２４ｂが設けられており、第２調整弁１２の下流に下流分岐手段２４ｃが設けられている。

図６は、図５の空気調和装置の制御系を示すブロック図である。図６に示すように、制御装置５０Ａは、制御部５１Ａを有しており、制御部５１Ａは、第１調整弁１１及び第２調整弁１２のそれぞれの開度を調整するものである。すなわち、制御部５１Ａは、各種センサから出力される情報、操作部５２から出力される信号、及びコントローラ３００から送信される信号などをもとに、第１調整弁１１及び第２調整弁１２のそれぞれの開度を調整するように構成されている。

除湿運転中において、制御部５１Ａは、吸入ＳＨの変化に応じて、第１調整弁１１及び第２調整弁１２のそれぞれの開度を決定するようになっている。すなわち、制御部５１Ａは、吸入ＳＨが第１閾値以下であれば、第１調整弁１１及び第２調整弁１２を開方向に動作させて、第１調整弁１１及び第２調整弁１２の開度を大きくするようになっている。

第１調整弁１１及び第２調整弁１２の開度を大きくすると、圧縮機１に吸入される第１冷媒の比率が上がり、吐出温度が上昇するため、凝縮器２の温度と凝縮器２に入る冷媒の温度との温度差が大きくなる。よって、凝縮器２で同一の熱交換量を得ようとする場合、圧縮機１がインバータ圧縮機であれば、圧縮機１が定速圧縮機のときよりも運転周波数を下げることができるため、運転効率の向上を図ることができる。

さらに、制御部５１Ａは、第１調整弁１１及び第２調整弁１２の開度を大きくした後も、経時的に吸入ＳＨを求め、求めた吸入ＳＨが第２閾値以上であるか否かを判定するようになっている。そして、制御部５１Ａは、吸入ＳＨが第２閾値に到達したときに、第１調整弁１１及び第２調整弁１２を閉方向に動作させて、第１調整弁１１及び第２調整弁１２の開度を小さくするようになっている。

本実施の形態２において、第１閾値は、除湿運転時に、第１調整弁１１及び第２調整弁１２を開方向に動作させるタイミングの基準となる温度であり、例えば５Ｋに設定される。また、第２閾値は、除湿運転時に、一旦開方向に動作させた第１調整弁１１及び第２調整弁１２を閉方向に動作させるタイミングの基準となる温度である。第２閾値は、第１閾値よりも高い温度に設定され、例えば１５Ｋに設定される。第１閾値及び第２閾値は、空気調和装置２００Ａの構成内容及び設置環境などに応じて適宜変更することができる。ユーザは、操作部５２又はコントローラ３００を操作することにより、第１閾値及び第２閾値の設定と変更とを行うことができる。

加熱量アップモードにおいて、制御部５１Ａは、圧縮機１の運転中に、まず、第１調整弁１１及び第２調整弁１２を開方向に動作させ、第１調整弁１１及び第２調整弁１２の開度を大きくするようになっている。そして、制御部５１Ａは、吐出管温度センサ３１から入力される吐出温度が、例えば１２０℃に設定される閉閾値に達するまで、第１調整弁１１及び第２調整弁１２に現在の開度を維持させる。

また、制御部５１Ａは、第１調整弁１１及び第２調整弁１２の開度を大きくした後、吐出管温度センサ３１から入力される吐出温度が閉閾値まで上がったときに、第１調整弁１１及び第２調整弁１２を閉方向に動作させるものである。さらに、制御部５１Ａは、第１調整弁１１及び第２調整弁１２の開度を小さくした後、吐出管温度センサ３１から入力される吐出温度が、例えば１１０℃の設定される開閾値に低下するまで、第１調整弁１１及び第２調整弁１２に現在の開度を維持させるものである。そして、制御部５１は、吐出管温度センサ３１から入力される吐出温度が開閾値まで低下したときに、第１電磁弁８及び第２電磁弁９の開の状態にするものである。

ここで、閉閾値は、加熱量アップモードでの運転時に、第１調整弁１１及び第２調整弁１２の開度を小さくするタイミングの基準となる温度である。閉閾値は、閉基準閾値よりも高い温度に設定するとよい。開閾値は、加熱量アップモードでの運転時に、一旦小さくした第１調整弁１１及び第２調整弁１２の開度を大きくするタイミングの基準となる温度であり、閉閾値よりも低い温度に設定される。開閾値は、閉基準温度よりも低く、開基準温度よりも高い温度に設定するとよい。閉閾値及び開閾値は、空気調和装置２００Ａの構成内容及び設置環境などに応じて適宜変更することができる。ユーザは、操作部５２又はコントローラ３００を操作することにより、開閾値及び閉閾値の設定と変更とを行うことができる。

除霜運転時において、制御部５１Ａは、まず、第１調整弁１１及び第２調整弁１２を開方向に動作させ、第１調整弁１１及び第２調整弁１２の開度を大きくするようになっている。これにより、制御部５１Ａは、圧縮機１に吸入させる非共沸混合冷媒の組成を変えて、第１冷媒の比率を上げるものである。

また、制御部５１Ａは、第１調整弁１１及び第２調整弁１２の開度を大きくした後、吐出管温度センサ３１から入力される吐出温度が閉基準閾値に達したときに、第１調整弁１１及び第２調整弁１２を閉方向に動作させ、吐出温度の上昇を抑えるようになっている。さらに、制御部５１Ａは、第１調整弁１１及び第２調整弁１２の開度を小さくした後、吐出管温度センサ３１から入力される吐出温度が開基準閾値まで下がったときに、第１調整弁１１及び第２調整弁１２の開度を大きくするようになっている。

ここで、閉基準閾値は、除霜運転時に、第１調整弁１１及び第２調整弁１２の開度を小さくするタイミングの基準となる温度であり、例えば１１５℃に設定される。開基準閾値は、除霜運転時に、一旦小さくした第１調整弁１１及び第２調整弁１２の開度を大きくするタイミングの基準となる温度である。開基準閾値は、閉基準閾値よりも低い温度に設定され、例えば１０５℃に設定される。閉基準閾値及び開基準閾値は、空気調和装置２００Ａの構成内容及び設置環境などに応じて適宜変更することができる。ユーザは、操作部５２又はコントローラ３００を操作することにより、開基準閾値及び閉基準閾値の設定と変更とを行うことができる。制御部５１Ａの他の機能は、実施の形態１の制御部５１と同様である。

（第１調整弁１１及び第２調整弁１２の開度調整制御の方法）
図７は、図５の空気調和装置の除湿運転及び除霜運転を中心とした動作を示すフローチャートである。図８は、図５の空気調和装置の加熱量アップモードにおける動作を示すフローチャートである。図７及び図８に基づき、第１調整弁１１及び第２調整弁１２の開度調整制御の方法について説明する。

まず、図７を参照して、空気調和装置の除湿運転及び除霜運転を中心とした運転制御方法について説明する。図３と同等の動作については同一の符号を用いて説明は省略する。

制御部５１Ａは、ステップＳ１０１からステップＳ１０３までの処理を、図３の場合と同様に実行する。そして、制御部５１Ａは、ホットガス電磁弁７が開の状態であることを検知して、空気調和装置２００が除霜運転中であると判定すると（ステップＳ１０３／ＹＥＳ）、第１調整弁１１及び第２調整弁１２を開方向に動作させる（ステップＳ４０１）。

次いで、制御部５１Ａは、ステップＳ１０５からステップＳ１０６までの処理を、図３の場合と同様に実行する。そして、制御部５１Ａは、吐出管温度センサ３１から入力される吐出温度が閉基準閾値に到達したときに（ステップＳ１０５／ＹＥＳ）、第１調整弁１１及び第２調整弁１２を閉方向に動作させる（ステップＳ４０２）。続いて、制御部５１Ａは、ステップＳ１０８の処理を、図３の場合と同様に実行し、吐出管温度センサ３１から入力される吐出温度が開基準閾値まで下がったときに（ステップＳ１０８／ＹＥＳ）、第１調整弁１１及び第２調整弁１２を開方向に動作させる（ステップＳ４０３）。

また、制御部５１Ａは、ホットガス電磁弁７が閉の状態であることを検知して、空気調和装置２００が除湿運転中であると判定すると（ステップＳ１０３／ＮＯ）、ステップＳ２０１の処理を図３の場合と同様に実行する。制御部５１Ａは、吸入ＳＨが第１閾値以下であれば（ステップＳ２０１／ＹＥＳ）、第１調整弁１１及び第２調整弁１２を開方向に動作させ（ステップＳ５０１）、ステップＳ２０３の処理を図３の場合と同様に実行する。そして、制御部５１Ａは、吸入ＳＨが第２閾値に到達したときに、第１調整弁１１及び第２調整弁１２を閉方向に動作させ（ステップＳ５０２）、ステップＳ１０２の処理へ戻る。

次に、図８を参照して、空気調和装置の加熱量アップモードでの運転制御方法について説明する。図４と同等の動作については同一の符号を用いて説明は省略する。

制御部５１Ａは、図３のステップＳ１０２において、加熱量アップモードの開始を検知すると（ステップＳ１０２／ＹＥＳ）、圧縮機１が運転中であるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。制御部５１は、圧縮機１が運転中である場合、又は圧縮機１が運転を開始したとき（ステップＳ３０１／ＹＥＳ）、第１調整弁１１及び第２調整弁１２を開方向に動作させて、第１冷媒の比率を上げる。その際、制御部５１Ａは、加熱量アップタイマによる計時を開始する（ステップＳ６０１）。

次いで、制御部５１Ａは、ステップＳ３０３からステップＳ３０５までの処理を、図３の場合と同様に実行する。そして、制御部５１Ａは、吐出管温度センサ３１から入力される吐出温度が閉閾値以上であり（ステップＳ３０３／ＹＥＳ）、かつ加熱量アップタイマがカウントアップしていなければ（ステップＳ３０４／ＮＯ）、第１調整弁１１及び第２調整弁１２を閉方向に動作させる（ステップＳ６０２）。

次いで、制御部５１Ａは、ステップＳ３０７からステップＳ３０９までの処理を、図３の場合と同様に実行する。そして、制御部５１Ａは、吐出管温度センサ３１から入力される吐出温度が開閾値まで下がったときに（ステップＳ３０９／ＮＯ）、第１調整弁１１及び第２調整弁１２を開方向に動作させ（ステップＳ６０３）、ステップＳ３０３の処理へ戻る。

ところで、上記の説明では、吐出温度が閉閾値に達するまで、制御部５１Ａが第１調整弁１１及び第２調整弁１２に現在の開度を維持させる場合を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、制御部５１Ａは、各種センサから出力される情報などに応じて、第１調整弁１１及び第２調整弁１２の開度を微調整するようにしてもよい。また、上記の説明では、吐出温度が開閾値に低下するまで、制御部５１Ａが第１調整弁１１及び第２調整弁１２に現在の開度を維持させる場合を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、制御部５１Ａは、各種センサから出力される情報などに応じて、第１調整弁１１及び第２調整弁１２の開度を微調整するようにしてもよい。このようにすれば、冷媒回路内を循環させる非共沸混合冷媒における第１冷媒の比率を更に柔軟に調整することができる。

以上のように、空気調和装置２００Ａによれば、第１調整弁１１と第２調整弁１２とをそれぞれ制御することにより、圧縮機１に吸入させる非共沸混合冷媒における第１冷媒の比率を調整する。よって、低圧圧力を上昇させると共に、高圧圧力と圧縮機から吐出される冷媒の温度とを上昇させることができるため、非共沸混合冷媒の特性を活かした効率のよい運転を実現することができる。また、第１調整弁１１と第２調整弁１２とは、それぞれ、開度の調整が可能な電子膨張弁であるため、第１冷媒の比率をより柔軟に調整することができる。

すなわち、空気調和装置２００Ａは、所定のタイミングで第１調整弁１１の開度と第２調整弁１２の開度とを大きくし、冷媒回路を循環する低沸点冷媒の比率を高めることで、低圧圧力を上昇させ、冷媒回路内の冷媒循環量をアップさせ、吐出温度及び高圧圧力を上昇させる。そのため、除霜時間の短縮化を図ると共に、除霜効率を高め、運転効率を向上させることができる。

さらに、空気調和装置２００Ａが圧縮機１としてインバータ圧縮機を搭載している場合、制御部５１Ａは、実施の形態１の制御部５１と同様に、ＣＯＰアップ運転を行うことができる。ここで、制御装置５０Ａは、記憶部５３に、第１調整弁１１及び第２調整弁１２のそれぞれの開度調整量と、圧縮機１の周波数とを関連づけた周波数調整テーブルを格納していてもよい。周波数調整テーブルは、開度調整量が開度を大きくする量を示す範囲では、開度調整量が大きくなれば、圧縮機１の周波数が小さくなるように構成するとよい。また、周波数調整テーブルは、開度調整量が開度を小さくする量を示す範囲では、開度調整量が大きくなれば、圧縮機１の周波数が大きくなるように構成するとよい。すなわち、制御部５１Ａは、第１調整弁１１及び第２調整弁１２のそれぞれの開度を調整したときに、第１調整弁１１及び第２調整弁１２のそれぞれの開度調整量を周波数調整テーブルに照らして、圧縮機１の周波数を調整するようにしてもよい。他の効果等については、実施の形態１と同様である。

上記各実施の形態は、空気調和装置及び空気調和システムにおける好適な具体例であり、本発明の技術的範囲は、これらの態様に限定されるものではない。例えば、上記各実施の形態では、空気調和装置２００及び２００Ａが除湿機である場合を例示したが、これに限らず、空気調和装置２００及び２００Ａは、暖房運転又は冷房運転を行う機能を有する空調機であってもよい。すなわち、空気調和装置２００及び２００Ａは、少なくとも除湿運転及び除霜運転を実行することができる空調機であればよい。

１ 圧縮機、２ 凝縮器、３ 絞り装置、４ 蒸発器、５ ファン、６ アキュムレータ、７ ホットガス電磁弁、８ 第１電磁弁、９ 第２電磁弁、１０ 主回路、１１ 第１調整弁、１２ 第２調整弁、１５ ホットガスバイパス回路、２０ 主配管、２１ 吐出配管、２２、２３ 液管、２４ 吸入配管、２４ａ バイパス配管、２４ｂ 上流分岐手段、２４ｃ 下流分岐手段、２５ ホットガスデフロスト配管、２５ａ 第１分岐手段、２５ｂ 第２分岐手段、３１ 吐出管温度センサ、３２ 高圧圧力センサ、３３ 吸入管温度センサ、３４ 低圧圧力センサ、５０、５０Ａ 制御装置、５１、５１Ａ 制御部、５２ 操作部、５３ 記憶部、１００、１００Ａ 空気調和システム、２００、２００Ａ 空気調和装置、３００ コントローラ。

Claims (14)

1. 圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器、及びアキュムレータが順次接続され、第１冷媒と前記第１冷媒よりも沸点が高い第２冷媒とを含む非共沸混合冷媒が循環する主回路と、
   前記主回路を制御する制御装置と、
   を有し、
   前記主回路は、
   前記アキュムレータの上流側に設けられた第１調整弁と、
   前記アキュムレータの下流側に設けられた第２調整弁と、
   前記蒸発器と前記第１調整弁との間と、前記第２調整弁と前記圧縮機との間とを接続し、前記アキュムレータをバイパスするバイパス配管と、を有し、
   前記制御装置は、
   前記第１調整弁と前記第２調整弁とをそれぞれ制御することで、前記圧縮機に吸入させる前記非共沸混合冷媒における前記第１冷媒の比率を調整するものである、
   空気調和装置。
2. 前記圧縮機の吐出側と前記凝縮器との間と、前記凝縮器と前記絞り装置との間とを接続する回路であり、ホットガス電磁弁が設けられたホットガスバイパス回路、を更に有し、
   前記制御装置は、前記ホットガスバイパス回路を制御するものである、
   請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記制御装置は、
   前記ホットガス電磁弁が開いている除霜運転中に、
   前記第１調整弁と前記第２調整弁とを開くことで、前記圧縮機に吸入させる前記非共沸混合冷媒における前記第１冷媒の比率を上げるものである、
   請求項２に記載の空気調和装置。
4. 前記制御装置は、
   前記除霜運転中に、前記第１調整弁と前記第２調整弁とを開いた後、
   前記圧縮機から吐出される冷媒の温度である吐出温度が閉基準閾値に到達したときに、前記第１調整弁と前記第２調整弁とを閉じるものである、
   請求項３に記載の空気調和装置。
5. 前記制御装置は、
   前記除霜運転中に、前記第１調整弁と前記第２調整弁とを閉じた後、
   前記吐出温度が、前記閉基準閾値よりも低い温度に設定された開基準温度まで下がったときに、前記第１調整弁と前記第２調整弁とを開くものである、
   請求項４に記載の空気調和装置。
6. 前記制御装置は、
   前記凝縮器による加熱量を上昇させる加熱量アップモードの開始を検知したときに、
   前記第１調整弁と前記第２調整弁とを開くことで、前記圧縮機に吸入させる前記非共沸混合冷媒における前記第１冷媒の比率を上げるものである、
   請求項２〜５の何れか一項に記載の空気調和装置。
7. 前記制御装置は、
   前記加熱量アップモードにおいて、前記第１調整弁と前記第２調整弁とを開いた後、
   前記圧縮機から吐出される冷媒の温度である吐出温度が閉閾値まで上がったときに、前記第１調整弁と前記第２調整弁とを閉じるものである、
   請求項６に記載の空気調和装置。
8. 前記制御装置は、
   前記加熱量アップモードにおいて、前記第１調整弁と前記第２調整弁とを閉じた後、
   前記吐出温度が、前記閉閾値よりも低い温度に設定された開閾値まで下がったときに、前記第１調整弁と前記第２調整弁とを開くものである、
   請求項７に記載の空気調和装置。
9. 前記制御装置は、
   前記ホットガス電磁弁が閉じている除湿運転中に、
   前記圧縮機の吸入側の過熱度である吸入過熱度が第１閾値以下であれば、前記第１調整弁と前記第２調整弁とを開くことで、前記圧縮機に吸入させる前記非共沸混合冷媒における前記第１冷媒の比率を上げるものである、
   請求項２〜８の何れか一項に記載の空気調和装置。
10. 前記制御装置は、
    前記除湿運転中に、前記第１調整弁と前記第２調整弁とを開いた後、
    前記吸入過熱度が、前記第１閾値よりも高い温度に設定された第２閾値に到達したときに、前記第１調整弁と前記第２調整弁とを閉じるものである、
    請求項９に記載の空気調和装置。
11. 前記第１調整弁と前記第２調整弁とは、それぞれ、開の状態と閉の状態とを有する電磁弁であり、
    前記制御装置は、
    前記第１調整弁と前記第２調整弁とを開くとき、前記第１調整弁と前記第２調整弁とを、それぞれ、閉の状態から開の状態にするものである、
    請求項３〜１０の何れか一項に記載の空気調和装置。
12. 前記第１調整弁と前記第２調整弁とは、それぞれ、開度の調整が可能な電子膨張弁であり、
    前記制御装置は、
    前記第１調整弁と前記第２調整弁とを開くとき、前記第１調整弁と前記第２調整弁とのそれぞれの開度を大きくするものである、
    請求項３〜１０の何れか一項に記載の空気調和装置。
13. 前記圧縮機は、インバータにより周波数の調整が可能なインバータ圧縮機であり、
    前記制御装置は、
    前記第１調整弁と前記第２調整弁とを開いた場合に、前記圧縮機の周波数を下げるものである、
    請求項３〜１２の何れか一項に記載の空気調和装置。
14. 前記主回路は、前記蒸発器を通過して冷却された空気が、前記凝縮器を通過して加温されるようになっている、
    請求項１〜１３の何れか一項に記載の空気調和装置。

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