WO2021192074A1

WO2021192074A1 - 空気調和機

Info

Publication number: WO2021192074A1
Application number: PCT/JP2020/013216
Authority: WO
Inventors: 亮祐大畑; 有騎新井
Original assignee: 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社
Priority date: 2020-03-25
Filing date: 2020-03-25
Publication date: 2021-09-30
Also published as: TW202136691A

Abstract

室内熱交換器を清潔な状態にする、信頼性の高い空気調和機を提供する。空気調和機（１００）は、冷媒回路（Ｑ）を備えるとともに、室外熱交換器（２）で凝縮した冷媒の一部を圧縮機（１）の吸入側に導くバイパス配管（Ｗ）と、バイパス配管（Ｗ）に設けられるバイパス用膨張弁（７）と、制御部と、を備えている。制御部は、室内熱交換器（１０）を凍結又は結露させる処理中、室内熱交換器（１０）の温度に基づいて、室内膨張弁（１２）を制御するとともに、圧縮機（１）の吐出温度に基づいて、バイパス用膨張弁（７）を制御する。

Description

空気調和機

　本発明は、空気調和機に関する。

　空気調和機の室内熱交換器を清潔な状態にする技術として、例えば、特許文献１には、被洗浄熱交換器を着霜させた後、除霜を行うことが記載されている。さらに、特許文献１には、空気調和機の高低圧力差が予め設定された条件に到達した場合、四方弁を制御して室内熱交換器の除霜に切り替えることが記載されている。

特許第６５９８３９３号公報

　例えば、複数台の室内機を備えるマルチ型の空気調和機では、室外機と各室内機とを接続する配管の長さが比較的長くなることが多い。このような構成で、室外温度が高いときに室内熱交換器を凍結させると、室内熱交換器から圧縮機に導かれる冷媒の温度が、外気からの吸熱によって上昇する。なお、室内熱交換器の凍結中には、冷房サイクルで冷媒が循環するが、通常の冷房運転時と比較して、ガス冷媒が通流する配管の温度が低くなる。その結果、前記した配管を通流するガス冷媒が外気から吸熱しやすくなり、場合によっては、圧縮機の吐出温度が所定の許容範囲を超える可能性がある。このような、室内熱交換器の凍結に特有の問題点に着目した技術については、特許文献１には記載されていない。

　そこで、本発明は、室内熱交換器を清潔な状態にする、信頼性の高い空気調和機を提供することを課題とする。

　前記した課題を解決するために、本発明に係る空気調和機は、圧縮機及び室外熱交換器を有する室外機と、第１膨張弁及び室内熱交換器を有する少なくとも１台の室内機と、が配管を介して接続されてなる冷媒回路を備えるとともに、前記室外熱交換器で凝縮した冷媒の一部を前記圧縮機の吸入側に導くバイパス配管と、前記バイパス配管に設けられる第２膨張弁と、少なくとも前記圧縮機、前記第１膨張弁、及び前記第２膨張弁を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記室内熱交換器を凍結又は結露させる処理中、前記室内熱交換器の温度に基づいて、前記第１膨張弁を制御するとともに、前記圧縮機の吐出温度に基づいて、前記第２膨張弁を制御することとした。

　本発明によれば、室内熱交換器を清潔な状態にする、信頼性の高い空気調和機を提供できる。

第１実施形態に係る空気調和機の冷媒回路を含む構成図である。第１実施形態に係る空気調和機の各機器の接続関係を示す説明図である。第１実施形態に係る空気調和機の機能ブロック図である。第１実施形態に係る空気調和機の制御部が実行する処理のフローチャートである。第２実施形態に係る空気調和機の冷媒回路を含む構成図である。第３実施形態に係る空気調和機の冷媒回路を含む構成図である。

≪第１実施形態≫
＜空気調和機の構成＞
　図１は、第１実施形態に係る空気調和機１００の冷媒回路Ｑを含む構成図である。
　なお、図１では、冷房サイクル（冷房運転時の冷凍サイクル）における冷媒の流れを実線矢印で示す一方、暖房サイクル（暖房運転時の冷凍サイクル）における冷媒の流れを破線矢印で示している。また、図１では、室外熱交換器２や４つの室内熱交換器１０の付近における空気の流れを白抜き矢印で示している。

　空気調和機１００は、冷房運転や暖房運転等の空調を行う機器である。図１では、一例として、１台の室外機Ｕｏと、４台の室内機Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４と、が配管を介して所定に接続された１系統のマルチ型の空気調和機１００を示している。

　空気調和機１００は、室外機Ｕｏに設けられる機器として、圧縮機１と、室外熱交換器２と、室外ファン３と、室外膨張弁４と、四方弁５と、アキュムレータ６と、を備えている。また、空気調和機１００は、室外機Ｕｏに設けられる機器として、前記した構成の他に、バイパス配管Ｗと、バイパス用膨張弁７（第２膨張弁）と、室外温度センサ８と、吐出温度センサ９と、阻止弁Ｖａ，Ｖｂと、を備えている。

　圧縮機１は、低温低圧のガス冷媒を圧縮し、高温高圧のガス冷媒として吐出する機器であり、駆動源である圧縮機モータ１ａ（図３参照）を備えている。このような圧縮機１として、例えば、スクロール式圧縮機やロータリ式圧縮機が用いられる。

　室外熱交換器２は、その伝熱管（図示せず）を通流する冷媒と、室外ファン３から送り込まれる外気と、の間で熱交換が行われる熱交換器である。室外熱交換器２の一端ｇ１は、四方弁５の切替えによって圧縮機１の吸入側又は吐出側に接続され、他端ｇ２は液側の配管Ｊ１に接続されている。

　室外ファン３は、室外熱交換器２に外気を送り込むファンである。室外ファン３は、駆動源である室外ファンモータ３ａを備え、室外熱交換器２の付近に設置されている。
　室外膨張弁４は、室外熱交換器２に流れる冷媒の流量を調整したり、室外熱交換器２を蒸発器として機能させる際に冷媒を減圧したりする電子膨張弁であり、液側の配管Ｊ１に設けられている。

　四方弁５は、空調時の運転モードに応じて、冷媒の流路を所定に切り替える弁である。
　アキュムレータ６は、四方弁５を介して流れ込む冷媒を気液分離する殻状部材である。アキュムレータ６によって気液分離された後、ガス状の冷媒が圧縮機１の吸入側に導かれる。

　バイパス配管Ｗは、凝縮器（室外熱交換器２又は室内熱交換器１０）で凝縮した冷媒の一部を圧縮機１の吸入側に導く配管である。図１の例では、バイパス配管Ｗの一端ｉ１が、配管Ｊ１において室外膨張弁４と阻止弁Ｖｂとの間に接続されている。また、バイパス配管Ｗの他端ｉ２が、四方弁５とアキュムレータ６とを接続する配管Ｊ１５に接続されている。このように、アキュムレータ６の上流側の配管Ｊ１５にバイパス配管Ｗが接続されている構成も、「バイパス配管Ｗを介して、圧縮機１の吸入側に冷媒を導く」という事項に含まれる。

　バイパス用膨張弁７（第２膨張弁）は、バイパス配管Ｗを通流する冷媒の流量を調整したり、バイパス配管Ｗを通流する冷媒を減圧したりする機能を有し、バイパス配管Ｗに設けられている。

　室外温度センサ８は、室外温度（外気の温度）を検出するセンサであり、室外機Ｕｏの所定箇所（図１の例では、室外熱交換器２の空気吸込側）に設置されている。
　吐出温度センサ９は、圧縮機１から吐出される冷媒の温度を検出するセンサである。図１の例では、吐出温度センサ９は、圧縮機１の吐出側の配管Ｊ１６に設けられている。なお、圧縮機１のハウジング（図示せず）において、配管Ｊ１６との接続箇所付近に吐出温度センサ９が設置されるようにしてもよい。
　その他、図１では図示していないが、圧縮機１の吸入圧力・吸入温度・吐出圧力のうち一つ又は複数を検出するための各センサが適宜に設けられていてもよい。

　阻止弁Ｖａ，Ｖｂは、空気調和機１００の据付後に開弁されることで、室外機Ｕｏに封入されている冷媒を冷媒回路Ｑの全体に行き渡らせるための弁である。一方の阻止弁Ｖａはガス側の配管Ｊ１０に設けられ、他方の阻止弁Ｖｂは液側の配管Ｊ１に設けられている。

　また、空気調和機１００は、室内機Ｕ１に設けられる機器として、室内熱交換器１０と、室内ファン１１と、室内膨張弁１２（第１膨張弁）と、室内温度センサ１３と、室内熱交換器温度センサ１４と、を備えている。
　室内熱交換器１０は、その伝熱管（図示せず）を通流する冷媒と、室内ファン１１から送り込まれる室内空気（空調室の空気）と、の間で熱交換が行われる熱交換器である。室内熱交換器１０の一端ｈ１はガス側の配管Ｊ３に接続され、他端ｈ２は液側の配管Ｊ２に接続されている。

　室内ファン１１は、室内熱交換器１０に室内空気を送り込むファンである。室内ファン１１は、駆動源である室内ファンモータ１１ａを有し、室内熱交換器１０の付近に設置されている。
　室内膨張弁１２は、室内熱交換器１０に流れる冷媒の流量を調整したり、室内熱交換器１０を蒸発器として機能させる際に冷媒を減圧したりする電子膨張弁であり、液側の配管Ｊ２に設けられている。
　室内温度センサ１３は、室内空気の温度を検出するセンサである。図１の例では、室内熱交換器１０の空気吸込側に室内温度センサ１３が設置されている。

　室内熱交換器温度センサ１４は、室内熱交換器１０の温度を検出するセンサである。図１の例では、配管Ｊ２において室内熱交換器１０の他端ｈ２付近に室内熱交換器温度センサ１４が設置されている。
　なお、室内熱交換器温度センサ１４の位置は、図１の例に限定されない。例えば、配管Ｊ３において室内熱交換器１０の一端ｈ１付近に室内熱交換器温度センサ１４が設置されてもよい。また、室内熱交換器１０に直接的に室内熱交換器温度センサ１４が設置されてもよい。
　残り３台の室内機Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４については、前記した室内機Ｕ１と同様の構成であるから、説明を省略する。

　液側接続部Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は、冷房サイクル中には冷媒を分流させ、また、暖房サイクル中には冷媒を合流させるものである。例えば、冷房サイクル中には、液側の配管Ｊ１を通流する冷媒が、液側接続部Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３を順次に介して、４つの室内熱交換器１０に所定に分配される。なお、液側の配管Ｊ１は、その一端が室外熱交換器２の他端ｇ２に接続され、他端が液側接続部Ｋ１（室外熱交換器２が凝縮器として機能する場合の最初の分流箇所）に接続されている。

　ガス側接続部Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６は、冷房サイクル中には冷媒を合流させ、また、暖房サイクル中には冷媒を分流させるものである。例えば、冷房サイクル中には、４つの室内熱交換器１０からガス側接続部Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６を順次に介して、冷媒が合流するようになっている。

　そして、空調時の運転モードに応じて、冷媒回路Ｑにおいて周知の冷凍サイクル（図１に示す冷房サイクル又は暖房サイクル）で冷媒が循環するようになっている。例えば、冷房サイクルでは、圧縮機１、室外熱交換器２（凝縮器）、室外膨張弁４、室内膨張弁１２、及び室内熱交換器１０（蒸発器）を順次に介して、冷媒が循環する。一方、暖房サイクルでは、圧縮機１、室内熱交換器１０（凝縮器）、室内膨張弁１２、室外膨張弁４、及び室外熱交換器２（蒸発器）を順次に介して、冷媒が循環する。

　図２は、空気調和機１００の各機器の接続関係を示す説明図である。
　図２に示すように、空気調和機１００は、前記した構成の他に、リモコン１５と、集中管理機器１６と、を備えている。また、室外機Ｕｏは室外制御回路１７を備える一方、室内機Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４は、それぞれ、室内制御回路１８を備えている。

　室外制御回路１７及び室内制御回路１８は、図示はしないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、各種インタフェース等の電子回路を含んで構成されている。そして、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、ＣＰＵが各種処理を実行するようになっている。

　図２に示すように、室外制御回路１７は、配線ｍ１１を介して室外温度センサ８に接続され、また、配線ｍ１２を介して吐出温度センサ９に接続されている。そして、室外温度センサ８や吐出温度センサ９の検出値の他、リモコン１５からの信号等に基づいて、室外制御回路１７が各機器の制御指令値を算出するようになっている。

　さらに、室外制御回路１７は、通信線ｍ３を介して、室内制御回路１８に接続されている。室内制御回路１８は、配線ｍ２１を介して室内温度センサ１３に接続され、また、配線ｍ２２を介して室内熱交換器温度センサ１４に接続されている。これらの各検出値は、通信線ｍ３を介して、室内制御回路１８から室外制御回路１７に伝達される。そして、室内制御回路１８は、室外制御回路１７によって算出された制御指令値に基づき、室内ファンモータ１１ａ（図１参照）や室内膨張弁１２（図１参照）を制御するようになっている。

　図２の例では、４つのリモコン１５は、４台の室内機Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４のそれぞれの室内制御回路１８と一対一で対応するように、配線ｍ４を介して接続されているが、１つのリモコン１５に複数台の室内機が接続されるようにしてもよい。
　室内機Ｕ１に接続されているリモコン１５は、ユーザの操作によって、室内機Ｕ１に所定の制御指令を与える機能を有している。前記した制御指令として、空気調和機１００の運転／停止や、運転モードの切替えや設定温度・風量・風向の変更の他、後記する洗浄処理の開始が挙げられる。なお、他の室内機Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４についても同様である。

　集中管理機器１６は、４つのリモコン１５の表示や設定等を制御する装置であり、通信線ｍ５を介して、室外制御回路１７に接続されている。なお、ユーザ（管理者）が集中管理機器１６を所定に操作することで、空調の設定の他、４つのリモコン１５における表示のさせ方等を変更することも可能である。

　図３は、空気調和機１００の機能ブロック図である。
　なお、図３では、４台の室内機Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４のうち１台の室内機Ｕ１を図示し、残り３台の室内機Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４の図示を省略している。
　図３に示すように、室外制御回路１７は、記憶部１７ａと、室外制御部１７ｂと、を備えている。記憶部１７ａには、所定のプログラムや各センサの検出値の他、集中管理機器１６から入力されたデータ等が格納される。室外制御部１７ｂは、記憶部１７ａに格納されているデータに基づいて、圧縮機モータ１ａ、四方弁５、室外膨張弁４、室外ファンモータ３ａ、バイパス用膨張弁７等を制御する。

　一方、室内制御回路１８は、記憶部１８ａと、室内制御部１８ｂと、を備えている。
　記憶部１８ａには、所定のプログラムや各センサの検出値の他、リモコン１５を介して入力されたデータ等が格納される。室内制御部１８ｂは、記憶部１８ａに格納されているデータに基づいて、室内膨張弁１２や室内ファンモータ１１ａの他、風向板用モータ１９等を所定に制御する。以下では、室外制御回路１７及び室内制御回路１８を総称して、「制御部２０」という。
　なお、図３に示す風向板用モータ１９は、室内機Ｕ１の風向板（図示せず）の角度を調整することで、室内に吹き出される空気の風向きを調整するモータである。

　次に、室内熱交換器１０（図１参照）を洗浄するための一連の処理について説明する。
　室内熱交換器１０の空気吸込側には、塵や埃を捕集するためのフィルタ（図示せず）が設けられていることが多い。しかしながら、細かい塵や埃がフィルタを通り抜けて、室内熱交換器１０に付着する可能性がある。したがって、室内熱交換器１０を定期的に洗浄することが望ましい。そこで、第１実施形態では、室内熱交換器１０を凍結（着霜）させた後、室内熱交換器１０の氷や霜を溶かすことで、室内熱交換器１０を洗浄するようにしている。このような一連の処理を、室内熱交換器１０の「洗浄処理」という。

　図４は、空気調和機の制御部が実行する処理のフローチャートである（適宜、図１、図３を参照）。
　なお、図４では、洗浄処理以外の処理（通常の空調運転等）については、省略している。また、図４の「ＳＴＡＲＴ」時には、室外機Ｕｏの他、室内機Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４が停止中であるものとする。

　ステップＳ１０１において制御部２０は、室内熱交換器１０の洗浄処理の開始条件が満たされているか否かを判定する。例えば、制御部２０は、４台の室内機Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４のうち、集中管理機器１６で設定された所定の室内機において、前回の洗浄処理の終了時からの空調運転時間の積算値（又は、室内ファン１１の駆動時間の積算値）が所定値に達したか否かを判定する。なお、４台の室内機Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４のうち、空調運転時間等の積算値が所定値に達した室内機で個別に洗浄処理を行うようにしてもよい。

　ステップＳ１０１において、室内熱交換器１０の洗浄処理の開始条件が満たされていない場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）、制御部２０の処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。一方、ステップＳ１０１において、室内熱交換器１０の洗浄処理の開始条件が満たされている場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、制御部２０の処理はステップＳ１０２に進む。

　ステップＳ１０２において制御部２０は、室内熱交換器１０を凍結させる。すなわち、制御部２０は、室内熱交換器１０を蒸発器として機能させ、室内熱交換器１０を着霜（凍結）させる。より詳しく説明すると、制御部２０は、四方弁５の弁体（図示せず）を冷房サイクルの位置とし、圧縮機１を所定の回転速度で駆動させ、さらに、室内膨張弁１２やバイパス用膨張弁７を次のように制御する。

　すなわち、制御部２０は、室内熱交換器１０を凍結させる処理中、室内熱交換器温度センサ１４の検出値（室内熱交換器１０の温度）に基づいて、室内膨張弁１２（第１膨張弁）を制御する。例えば、室内熱交換器温度センサ１４の検出値が所定の目標温度（氷点下の値）よりも高い場合、制御部２０は、室内膨張弁１２の開度を現状よりも小さくする。一方、室内熱交換器温度センサ１４の検出値が所定の目標温度よりも低い場合、制御部２０は、室内膨張弁１２の開度を現状よりも大きくする。これによって、室内熱交換器１０の温度が所定の目標温度に近づき、室内熱交換器１０の着霜が進む。

　また、制御部２０は、室内熱交換器１０を凍結させる処理中、圧縮機１の吐出温度に基づいて、バイパス用膨張弁７（第２膨張弁）を制御する。例えば、制御部２０は、室内熱交換器１０の凍結中、圧縮機１の吐出温度が高いほど、バイパス用膨張弁７の開度を大きくする。バイパス用膨張弁７の開度が大きいほど、バイパス配管Ｗを介して、圧縮機１の吸入側に導かれる冷媒の量が多くなる。その結果、室内熱交換器１０で吸熱していない比較的低温の冷媒が圧縮機１の吸入側に導かれるため、圧縮機１の吐出温度を所定の許容温度以下に抑えることができる。

　例えば、ガス側の配管Ｊ３，Ｊ５，Ｊ７，Ｊ９，Ｊ１０の長さが比較的長い構成で、外気温度が高い環境下では、室内熱交換器１０の凍結中に次のような事態が生じやすい。すなわち、室内熱交換器１０の凍結中、室内熱交換器１０で蒸発した冷媒がガス側の配管Ｊ３，Ｊ５，Ｊ７，Ｊ９，Ｊ１０を通流する過程で外気から吸熱し、冷媒の温度が上昇して、圧縮機１の吐出温度が高くなりやすい。これに対して、第１実施形態では、制御部２０がバイパス用膨張弁７を所定に制御することで、バイパス配管Ｗを介して、比較的低温の冷媒を圧縮機１の吸入側に導くようにしている。これによって、圧縮機１の吐出温度が高くなりすぎることを防止できる。また、前記したように、室内熱交換器１０の温度に基づいて、室内膨張弁１２の開度が調整されるため、圧縮機１の吐出温度の上昇を抑えつつ、室内熱交換器１０の凍結を促進できる。

　なお、バイパス用膨張弁７の制御は、前記した例に限定されない。例えば、室内熱交換器１０の凍結中、制御部２０が、圧縮機１の吐出温度に基づく吐出過熱度が高いほど、バイパス用膨張弁７の開度を大きくするようにしてもよい。このような制御でも、圧縮機１の吐出温度の上昇を抑制できる。

　前記した「吐出過熱度」とは、圧縮機１の吐出側における冷媒の過熱度である。また、冷媒の「過熱度」とは、ガス冷媒の実際の温度（吐出温度センサ９の検出値）から、ガス冷媒の飽和温度（蒸発温度ともいう）を減算した値である。また、冷媒の飽和温度は、例えば、圧縮機１の吐出圧力の検出値に基づいて算出される。なお、凝縮器（例えば、冷房サイクル時の室外熱交換器２）の出口付近の冷媒の温度に基づいて、制御部２０が、冷媒の飽和温度を算出するようにしてもよい。

　制御部２０は、それぞれの室内熱交換器１０の凍結中、室外ファン３を所定の回転速度で駆動させる一方、それぞれの室内ファン１１を停止状態にする。その結果、凝縮器として機能する室外熱交換器２に外気が送り込まれる。一方、室内熱交換器１０のフィン（図示せず）の隙間を介して、自然対流で空気が流れる。これによって、空調室が過度に冷やされることを抑制できる。なお、それぞれの室内熱交換器１０の凍結中、制御部２０が室内ファン１１を低速で駆動させてもよい。室外膨張弁４については、室内熱交換器１０の凍結中、所定に開いた状態（例えば、全開の状態）であってもよい。

　また、制御部２０は、室内熱交換器１０の凍結の処理中、圧縮機１の吐出温度が所定値以下である場合、又は、圧縮機１の吐出温度に基づく吐出過熱度が所定値以下である場合、バイパス用膨張弁７（第２膨張弁）を閉弁することが好ましい。前記した「所定値」は、バイパス用膨張弁７を閉弁するか否かの判定基準となる閾値であり、予め設定されている。これによって、圧縮機１の吐出温度が低くなりすぎることを防止できる。

　次に、ステップＳ１０３において制御部２０は、室内熱交換器１０を解凍する。すなわち、制御部２０は、室内熱交換器１０の凍結を行った後、室内熱交換器１０を凝縮器として機能させ、室内熱交換器１０を解凍する。具体的に説明すると、制御部２０は、四方弁５を冷房サイクルから暖房サイクルに切り替え、室外膨張弁４や室内膨張弁１２（第１膨張弁）を所定開度にして、圧縮機１を駆動させる。これによって、室内熱交換器１０が凝縮器として機能し、室内熱交換器１０の霜が溶ける。そして、霜の解凍に伴う水で、室内熱交換器１０の塵や埃が洗い流される。

　また、制御部２０は、室内熱交換器１０の解凍中、バイパス用膨張弁７（第２膨張弁）を閉弁状態で維持する。これによって、バイパス配管Ｗを介した冷媒の流れが遮断されるため、室内熱交換器１０（凝縮器）を通流する冷媒の流量を十分に確保できる。なお、室内熱交換器１０の解凍中、配管Ｊ２，Ｊ４，Ｊ６，Ｊ８や配管Ｊ１を介して冷媒が室外熱交換器２に導かれる過程で、外気からの吸熱によって冷媒の温度が上昇しても、特に問題はない。室外膨張弁４の上流側で冷媒の蒸発が進むにすぎないからである。

　なお、空調室の温度の他、各室内機の機種や設定条件によっては、制御部２０が、室内機Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４のうち一部（例えば、室内機Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３）の室内熱交換器１０を凍結させる一方、残り（例えば、室内機Ｕ４）の室内熱交換器１０を凍結させないこともある。このような場合でも、室内熱交換器１０の解凍中、制御部２０は、全ての室内機Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４の室内膨張弁１２を開いた状態（例えば、全開）にする。これによって、凍結対象外の室内機（例えば、室内機Ｕ４）の室内熱交換器１０に液冷媒が溜まり込むことを防止できる。

　また、室内熱交換器１０の解凍中、制御部２０は、室外ファン３を所定の回転速度で駆動させる一方、それぞれの室内ファン１１を停止状態で維持する。これによって、室内熱交換器１０の解凍に伴う冷気が室内機Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４から空調室に流れ込むことを抑制できる。なお、室内熱交換器１０の解凍中、制御部２０が、室内ファン１１を低速で駆動させるようにしてもよい。

　次に、ステップＳ１０４において制御部２０は、室内熱交換器１０を乾燥させる。例えば、制御部２０は、圧縮機１を含む各機器を停止状態とし、解凍の終了時から所定期間は空調運転を禁止する。これによって、空気の自然対流で室内熱交換器１０の乾燥が進む。また、室内熱交換器１０の乾燥に伴う冷気が室内機Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４から空調室に流れ込むことを抑制できる。なお、室内熱交換器１０の乾燥中、制御部２０が、室内ファン１１を低速で駆動させるようにしてもよい。ステップＳ１０４の処理を行った後、制御部２０の処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。

＜効果＞
　第１実施形態によれば、室内熱交換器１０を凍結させる処理中、制御部２０が、室内熱交換器１０の温度に基づいて、室内膨張弁１２を制御するとともに、圧縮機１の吐出温度に基づいて、バイパス用膨張弁７を制御する。これによって、室内熱交換器１０に十分な量の霜を付着させることができ、さらに、圧縮機１の吐出温度が高くなりすぎることを防止できる。

　なお、仮に、バイパス配管Ｗやバイパス用膨張弁７が設けられていない構成で、室内熱交換器１０の凍結中、圧縮機１の吐出温度の上昇を抑えるために制御部２０が室内膨張弁１２の開度を大きくすると、次のような問題が生じる可能性がある。すなわち、室内膨張弁１２で冷媒が十分に減圧されないため、室内熱交換器１０の着霜量が減少する。さらに、室内熱交換器１０において冷媒が蒸発しにくくなるため、圧縮機１の吸入側に液冷媒が流れ込みやすくなり、いわゆる液圧縮が生じる可能性が高くなる。

　これに対して第１実施形態では、室内膨張弁１２やバイパス用膨張弁７について、前記した制御が行われるため、室内熱交換器１０を適切に凍結させることができ、さらに、圧縮機１の吐出温度の上昇を抑制できる。また、室内熱交換器１０の凍結中、圧縮機１で液圧縮が生じるおそれもほとんどない。このように、第１実施形態によれば、室内熱交換器１０を清潔な状態にする、信頼性の高い空気調和機１００を提供できる。

≪第２実施形態≫
　第２実施形態は、空気調和機１００Ａ（図５参照）が過冷却器Ｅ（図５参照）を備え、この過冷却器Ｅのバイパス用膨張弁７（図５参照）等が所定に制御される点が、第１実施形態とは異なっている。なお、その他については、第１実施形態（図２～図４参照）と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。

　図５は、第２実施形態に係る空気調和機１００Ａの冷媒回路ＱＡを含む構成図である。
　図５に示すように、空気調和機１００Ａは、過冷却器Ｅを備えている。過冷却器Ｅは、凝縮器（室外熱交換器２又は室内熱交換器１０）で凝縮した冷媒を冷やす機能を有している。

　図５に示す過冷却器Ｅは、第１熱交換部Ｅａと、第２熱交換部Ｅｂと、バイパス用膨張弁７（第２膨張弁）と、を備えている。
　第１熱交換部Ｅａは、所定の伝熱管であり、液側の配管Ｊ１に含まれている。液側の配管Ｊ１は、冷媒回路ＱＡにおいて冷房サイクルで冷媒が循環しているとき、室外熱交換器２で凝縮した冷媒が通流する配管である。なお、冷媒回路ＱＡにおいて暖房サイクルで冷媒が循環しているときには、室内熱交換器１０で凝縮した冷媒が液側の配管Ｊ１を通流する。

　第２熱交換部Ｅｂは、所定の伝熱管であり、バイパス配管ＷＡに含まれている。図５の例では、バイパス配管ＷＡの一端ｉ１が、配管Ｊ１において室外膨張弁４と第１熱交換部Ｅａとの間に接続されている。また、バイパス配管ＷＡの他端ｉ２は、四方弁５とアキュムレータ６とを接続する配管Ｊ１５に接続されている。
　バイパス用膨張弁７は、バイパス配管ＷＡを流れる冷媒の流量を調整したり、バイパス配管ＷＡを流れる冷媒を減圧したりする機能を有し、バイパス配管ＷＡに設けられている。

　バイパス配管ＷＡは、このバイパス配管ＷＡにおいてバイパス用膨張弁７（第２膨張弁）の下流側に第２熱交換部Ｅｂを有している。そして、第１熱交換部Ｅａを通流する冷媒と、第２熱交換部Ｅｂを通流する冷媒と、の間で熱交換が行われるようになっている。このような第１熱交換部Ｅａ及び第２熱交換部Ｅｂの構造として、例えば、周知の二重管構造が挙げられるが、これに限定されるものではない。

　制御部２０（図３参照）は、通常の空調運転中（冷房運転や暖房運転の実行中）、バイパス用膨張弁７、第１熱交換部Ｅａ、及び第２熱交換部Ｅｂを過冷却器として機能させる。ここで、「過冷却器として機能する」とは、過冷却器Ｅの第１熱交換部Ｅａを通流する冷媒が、第２熱交換部Ｅｂを通流する冷媒によって冷やされることを意味している。

　これによって、蒸発器（室内熱交換器１０又は室外熱交換器２）の入口側における冷媒の比エンタルピが小さくなるため、蒸発器の入口側・出口側における冷媒の比エンタルピ差が十分に確保される。したがって、通常の空調運転における空調能力を高めることができる。

　通常の空調運転中、制御部２０は、例えば、過冷却器Ｅの第１熱交換部Ｅａで冷やされた冷媒の過冷却度に基づいて、バイパス用膨張弁７を制御する。なお、「過冷却度」は、冷媒の飽和温度（凝縮温度）から、第１熱交換部Ｅａの下流側における冷媒の温度を減算することで算出される。

　また、制御部２０（図３参照）は、室内熱交換器１０の凍結の処理中も、バイパス用膨張弁７、第１熱交換部Ｅａ、及び第２熱交換部Ｅｂを過冷却器として機能させる。これによって、蒸発器（室内熱交換器１０）の入口側における冷媒の比エンタルピが小さくなるため、室内熱交換器１０に着霜しやすくなる。

　なお、室内熱交換器１０の洗浄処理（図４のＳ１０１～Ｓ１０４）については、第１実施形態と同様である。また、室内熱交換器１０の凍結中におけるバイパス用膨張弁７の制御についても、第１実施形態と同様である。すなわち、制御部２０は、室内熱交換器１０を凍結させる処理中、室内熱交換器１０の温度に基づいて、室内膨張弁１２（第１膨張弁）を制御するとともに、圧縮機１の吐出温度に基づいて、バイパス用膨張弁７（第２膨張弁）を制御する。また、制御部２０は、室内熱交換器１０の凍結の処理中、圧縮機１の吐出温度（又は吐出過熱度）が高いほど、バイパス用膨張弁７の開度を大きくする。これによって、室内熱交換器１０に十分な量の霜を付着させることができ、また、圧縮機１の吐出温度が高くなりすぎることを防止できる。

＜効果＞
　第２実施形態によれば、室内熱交換器１０の凍結中、制御部２０が、圧縮機１の吐出温度に基づいて、過冷却器Ｅのバイパス用膨張弁７を制御する。これによって、室内熱交換器１０の凍結中、圧縮機１の吐出温度が高くなりすぎることを防止できる。また、空調能力の向上に用いられる過冷却器Ｅを室内熱交換器１０の凍結にも活用（兼用）できる。

≪第３実施形態≫
　第３実施形態は、第１実施形態のバイパス用膨張弁７（図１参照）に代えて、バイパス配管ＷＢ（図６参照）にキャピラリチューブ３１（図６参照）及び二方弁３２（図６参照）が設けられる点が、第１実施形態とは異なっている。なお、その他については、第１実施形態（図２～図４参照）と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。

　図６は、第３実施形態に係る空気調和機１００Ｂの冷媒回路ＱＢを含む構成図である。
　図６に示すように、空気調和機１００Ｂは、キャピラリチューブ３１と、二方弁３２と、を備えている。キャピラリチューブ３１は、バイパス配管ＷＢを通流する冷媒を減圧する管であり、バイパス配管ＷＢに設けられている。二方弁３２は、バイパス配管ＷＢにおいて、冷媒の通流・遮断を切り替える電磁弁である。すなわち、二方弁３２が開弁状態である場合には、バイパス配管ＷＢを介して冷媒が通流する一方、二方弁３２が閉弁状態である場合には、バイパス配管ＷＢにおける冷媒の流れが遮断される。

　図６の例では、バイパス配管ＷＢにおいてキャピラリチューブ３１の下流側に二方弁３２が設けられている。なお、バイパス配管ＷＢの一端ｉ１・他端ｉ２の接続箇所については、第１実施形態のバイパス配管Ｗ（図１参照）と同様であるから、説明は省略する。

　制御部２０（図３参照）は、室内熱交換器１０の凍結中、室内熱交換器１０の温度に基づいて、室内膨張弁１２を制御するとともに、圧縮機１の吐出温度に基づいて、単位時間当たりの二方弁３２の開弁時間を調整する。例えば、制御部２０は、圧縮機１の吐出温度（又は吐出過熱度）が高いほど、単位時間当たりの二方弁３２の開弁時間を長くする。これによって、バイパス配管ＷＢにおける単位時間当たりの流量が大きくなるため、圧縮機１の吐出温度の上昇を抑制できる。
　なお、単位時間当たりに二方弁３２の開弁・閉弁が複数回行われる場合には、二方弁３２が開弁状態になっている時間の和を「単位時間当たりの二方弁３２の開弁時間」とする。また、二方弁３２の開弁時間の調整に関して、制御部２０が、次の処理を行うようにしてもよい。例えば、二方弁３２の開弁・閉弁が単位時間当たりに所定回数行われる場合において、圧縮機１の吐出温度（又は吐出過熱度）が高いほど、制御部２０が、二方弁３２の１回当たりの開弁時間を長くするようにしてもよい。これによって、圧縮機１の吐出温度の上昇を抑制できる。

　また、制御部２０（図３参照）は、室内熱交換器１０の解凍中、二方弁３２を閉弁状態で維持する。これによって、室内熱交換器１０を通流する冷媒の流量を十分に確保できる。なお、室内熱交換器１０の洗浄処理に関して、二方弁３２以外の各機器の制御は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

＜効果＞
　第３実施形態によれば、室内熱交換器１０の凍結中、キャピラリチューブ３１及び二方弁３２を用いて、圧縮機１の吐出温度の上昇を抑制し、空気調和機１００Ｂの信頼性を高めることができる。

≪変形例≫
　以上、本発明に係る空気調和機１００について各実施形態で説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
　例えば、第１実施形態では、室内熱交換器１０を凍結させる処理について説明したが、これに限らない。すなわち、室内熱交換器１０の凍結に代えて、室内熱交換器１０を結露させてもよい。このように室内熱交換器１０を結露させる場合、制御部２０は、室内熱交換器１０の温度が、外気の露点以下であり、かつ、所定の凍結温度よりも高くなるように、室内膨張弁１２の開度等を調整し、その状態を所定時間継続させる。前記した「凍結温度」とは、室内熱交換器１０の温度を徐々に低下させたとき、空気に含まれる水分が室内熱交換器１０で凍結し始める温度である。なお、室内熱交換器１０を「凍結」させる場合よりも、「結露」の方が室内膨張弁１２の開度が大きい点以外は、「凍結」の場合の制御内容と同様である。また、第２実施形態についても同様のことがいえる。
　そして、制御部２０は、室内熱交換器１０を結露させる処理中、室内熱交換器１０の温度に基づいて、室内膨張弁１２（第１膨張弁）を制御するとともに、圧縮機１の吐出温度に基づいて、バイパス用膨張弁７（第２膨張弁）を制御する。

　また、各実施形態では、室内熱交換器１０の凍結後、制御部２０が室内熱交換器１０を凝縮器として機能させ、室内熱交換器１０を解凍させる処理について説明したが、これに限らない。例えば、室内熱交換器１０の凍結後、制御部２０が室内膨張弁１２の開度を凍結時よりも大きくする（例えば、全開にする）ようにしてもよい。これによって、室外熱交換器２から室内膨張弁１２を介して、室内熱交換器１０に高温の冷媒が流れ込むため、室内熱交換器１０が解凍される。

　また、各実施形態では、室内熱交換器１０の洗浄処理として凍結・解凍・乾燥が順次に行われる場合について説明したが（図４参照）、これに限らない。例えば、室内熱交換器１０の解凍・乾燥のうち一方又は両方が適宜に省略されてもよい。室内機における空気の自然対流によって、室内熱交換器１０の解凍や乾燥が進むからである。

　また、第２実施形態（図５参照）では、バイパス配管ＷＡの一端ｉ１が、液側の配管Ｊ１において第１熱交換部Ｅａと室外膨張弁４との間に接続される構成について説明したが、これに限らない。例えば、バイパス配管ＷＡの一端ｉ１が、液側の配管Ｊ１において第１熱交換部Ｅａと阻止弁Ｖｂとの間に接続される構成であってもよい。

　また、第３実施形態（図６参照）では、バイパス配管ＷＢにおいてキャピラリチューブ３１の下流側に二方弁３２が設けられる構成について説明したが、これに限らない。すなわち、バイパス配管ＷＢにおいてキャピラリチューブ３１の上流側に二方弁３２が設けられるようにしてもよい。

　また、第３実施形態（図６参照）では、二方弁３２の開弁・閉弁が単位時間当たりに所定回数行われる場合において、圧縮機１の吐出温度（又は吐出過熱度）が高いほど、二方弁３２の１回当たりの開弁時間を長くする処理について説明したが、これに限らない。例えば、二方弁３２の１回当たりの開弁時間が固定値として設定されている場合において、制御部２０が、二方弁３２の単位時間当たりの開弁回数を調整するようにしてもよい。具体的には、制御部２０は、圧縮機１の吐出温度（又は吐出過熱度）が高いほど、二方弁３２の単位時間当たりの開弁回数を多くする。これによって、バイパス配管ＷＢにおける単位時間当たりの流量が大きくなるため、圧縮機１の吐出温度の上昇を抑制できる。
　なお、二方弁３２の単位時間当たりの開弁回数、及び、二方弁３２の１回当たりの開弁時間の両方が調整されるようにしてもよい。このような処理も、制御部２０が、単位時間当たりの二方弁の開弁時間を調整する、という事項に含まれる。

　また、各実施形態は、適宜に組み合わせることができる。例えば、第２実施形態（図５参照）と第３実施形態（図６参照）とを組み合わせ、次のように構成してもよい。すなわち、過冷却器Ｅ（第２実施形態）のバイパス用膨張弁７に代えて、キャピラリチューブ３１及び二方弁３２（第３実施形態）をバイパス配管ＷＡに設けるようにしてもよい。なお、室内熱交換器１０の凍結中におけるバイパス用膨張弁７の制御については、第３実施形態と同様であるから、説明を省略する。

　また、室内機Ｕ１～Ｕ４の種類は、特に限定されるものではない。例えば、４方向カセット型、天井埋込型、床置型、壁掛型等の複数種類うち、いずれか１種類が用いられてもよいし、また、複数種類の室内機が混在していてもよい。

　また、各実施形態では、室外機Ｕｏ（図１参照）が室外膨張弁４や四方弁５を備える構成について説明したが、これに限らない。例えば、冷房専用の空気調和機において、室外膨張弁４や四方弁５が省略されてもよい。
　また、各実施形態では、４台の室内機Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４（図１参照）が設けられる構成について説明したが、室外機Ｕｏに接続される室内機の台数は、１台であってもよいし、また、２台や３台の他、５台以上であってもよい。つまり、少なくとも１台の室内機が室外機Ｕｏに接続されていればよい。

　また、各実施形態では、空気調和機１００（図１参照）が１台の室外機Ｕｏを備える構成について説明したが、１系統で複数台の室外機が並列接続された構成であってもよい。
　また、各実施形態は、ビル用マルチエアコン（ＶＲＦ：Variable Refrigerant Flow）やパッケージエアコン（ＰＡＣ：Packaged Air Conditioner）、ルームエアコンといった様々な種類の空気調和機に適用可能である。

　また、制御部２０の処理（図４参照）をコンピュータに実行させるためのプログラムを通信回線を介して提供することが可能であり、また、ＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体に所定のプログラムを書き込んで配布することも可能である。

　また、各実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
　また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。

　１　圧縮機
　２　室外熱交換器
　３　室外ファン
　４　室外膨張弁
　５　四方弁
　６　アキュムレータ
　７　バイパス用膨張弁（第２膨張弁）
　８　室外温度センサ
　９　吐出温度センサ
　１０　室内熱交換器
　１１　室内ファン
　１２　室内膨張弁（第１膨張弁）
　１３　室内温度センサ
　１４　室内熱交換器温度センサ
　１５　リモコン
　１６　集中管理機器
　２０　制御部
　３１　キャピラリチューブ
　３２　二方弁
　１００，１００Ａ，１００Ｂ　空気調和機
　Ｅ　過冷却器
　Ｅａ　第１熱交換部
　Ｅｂ　第２熱交換部
　Ｑ，ＱＡ，ＱＢ　冷媒回路
　Ｕｏ，ＵＡｏ，ＵＢｏ　室外機
　Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４　室内機
　Ｗ，ＷＡ，ＷＢ　バイパス配管

Claims

　圧縮機及び室外熱交換器を有する室外機と、第１膨張弁及び室内熱交換器を有する少なくとも１台の室内機と、が配管を介して接続されてなる冷媒回路を備えるとともに、
　前記室外熱交換器で凝縮した冷媒の一部を前記圧縮機の吸入側に導くバイパス配管と、
　前記バイパス配管に設けられる第２膨張弁と、
　少なくとも前記圧縮機、前記第１膨張弁、及び前記第２膨張弁を制御する制御部と、を備え、
　前記制御部は、前記室内熱交換器を凍結又は結露させる処理中、前記室内熱交換器の温度に基づいて、前記第１膨張弁を制御するとともに、前記圧縮機の吐出温度に基づいて、前記第２膨張弁を制御する空気調和機。
　前記制御部は、前記処理中、前記圧縮機の吐出温度が高いほど、前記第２膨張弁の開度を大きくすること
　を特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
　前記制御部は、前記処理中、前記圧縮機の吐出過熱度が高いほど、前記第２膨張弁の開度を大きくすること
　を特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
　前記室外熱交換器で凝縮した冷媒が通流する配管は、第１熱交換部を有し、
　前記バイパス配管は、当該バイパス配管において前記第２膨張弁の下流側に第２熱交換部を有し、
　前記第１熱交換部を通流する冷媒と、前記第２熱交換部を通流する冷媒と、の間で熱交換が行われること
　を特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
　前記制御部は、
　通常の空調運転中、前記第２膨張弁、前記第１熱交換部、及び前記第２熱交換部を過冷却器として機能させ、
　前記処理中も、前記第２膨張弁、前記第１熱交換部、及び前記第２熱交換部を過冷却器として機能させること
　を特徴とする請求項４に記載の空気調和機。
　前記制御部は、
　通常の空調運転中、前記第１熱交換部で冷やされた冷媒の過冷却度に基づいて、前記第２膨張弁を制御し、
　前記処理中には、前記圧縮機の吐出温度に基づいて、前記第２膨張弁を制御すること
　を特徴とする請求項５に記載の空気調和機。
　前記バイパス配管には、前記第２膨張弁に代えて、キャピラリチューブ及び二方弁が設けられ、
　前記制御部は、前記圧縮機の吐出温度に基づいて、単位時間当たりの前記二方弁の開弁時間を調整すること
　を特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
　前記制御部は、前記処理として前記室内熱交換器の凍結を行った後、前記室内熱交換器を凝縮器として機能させ、前記室内熱交換器を解凍し、前記室内熱交換器の解凍中、前記第１膨張弁を所定開度にする一方、前記第２膨張弁を閉弁状態で維持すること
　を特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
　前記制御部は、前記処理中、前記圧縮機の吐出温度が所定値以下である場合、又は、前記圧縮機の吐出過熱度が所定値以下である場合、前記第２膨張弁を閉弁すること
　を特徴とする請求項１に記載の空気調和機。