JP7138790B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本発明は、冷凍サイクル回路を備えた冷凍サイクル装置に関するものである。特に、回路内の弁の異常検知に係るものである。

従来、機器自身によって膨張弁の異常を検知する空気調和装置がある（たとえば、特許文献１参照）。この空気調和装置は、圧縮機、凝縮器、電子膨張弁および蒸発器を備える。電子膨張弁と蒸発器との間には、蒸発器の温度を検出する温度センサが設けられている。また、蒸発器の吸込口には、吸込空気温度を検出検知する温度センサが設けられている。異常検知装置では、各温度センサの検出温度に基づき、電子膨張弁の異常検知が行われる。

特開２０００－２７４８９６号公報

たとえば、冷暖同時運転を実行可能なマルチ型の冷凍サイクル装置では、複数の室内熱交換器のそれぞれでの冷媒の流れ方向を切り替えるための２つの電磁弁が室内熱交換器毎に設けられる。このように１つの室内熱交換器に対して電子膨張弁および２つの電磁弁が設けられた冷凍サイクル装置では、電子膨張弁および電磁弁のうちのいずれかの弁に生じた異常を正確に検知することが困難な場合があるという課題があった。

本発明は、上述のような課題を解決するため、弁の異常をより正確に検知することができる冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

本発明に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機、冷媒流路切替装置、室外熱交換器、膨張弁および室内熱交換器を接続して、冷媒を循環させる冷凍サイクル回路と、室外熱交換器と膨張弁との間で冷媒を分岐させる第１分岐部と、室内熱交換器と冷媒流路切替装置との間で冷媒を分岐させる第２分岐部と、第１分岐部と第２分岐部とを接続して、冷媒の流路となるバイパス配管と、第２分岐部と冷媒流路切替装置との間に設けられた第１弁と、バイパス配管に設けられた第２弁と、室内熱交換器を通過した空気が供給される室内の温度を検出する第１温度センサと、室内熱交換器の液側冷媒の温度を検出する第２温度センサと、冷凍サイクル回路が有する機器を制御する制御装置とを備え、制御装置は、圧縮機が動作し、膨張弁を全閉状態とし、第１弁を開状態とし、第２弁を閉状態とする運転状態において、第２温度センサの検出温度が、第１温度センサの検出温度よりも高いと判定すると、第２弁が異常であることを検知するものである。

本発明によれば、膨張弁を全閉状態とし、第１弁を開状態とし、第２弁を閉状態とする運転状態において、膨張弁および第２弁の少なくとも一方に異常が生じると、第１温度センサの検出温度と第２温度センサの検出温度とに温度差が生じる。したがって、本発明によれば、第１温度センサの検出温度と第２温度センサの検出温度とに温度差があるかどうかを判定することで、膨張弁および第２弁の少なくとも一方の弁が異常であることを、より正確に検知することができる。

実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の構成を示す図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置において、電子膨張弁２１ａ、低圧弁４５ａおよび高圧弁４６ａのそれぞれがとり得る状態の組合せパターンの例を示す図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置において、状態パターン１での電子膨張弁２１ａ、低圧弁４５ａおよび高圧弁４６ａの動作を示す図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置における状態パターン１での室内熱交換器２２ａ内の冷媒の温度分布を示すグラフを示す図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置における状態パターン２での電子膨張弁２１ａ、低圧弁４５ａおよび高圧弁４６ａの動作を示す図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置における状態パターン２での室内熱交換器２２ａ内の冷媒の温度分布を示すグラフを示す図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置における状態パターン３での電子膨張弁２１ａ、低圧弁４５ａおよび高圧弁４６ａの動作を示す図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置における状態パターン３での室内熱交換器２２ａ内の冷媒の温度分布を示すグラフを示す図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の制御装置３で実行される第１異常検知処理の流れの例におけるフローチャートを示す図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の制御装置３で実行される第２異常検知処理の流れの例におけるフローチャートを示す図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の制御装置３で実行される第３異常検知処理の流れの例におけるフローチャートを示す図である。

以下、実施の形態に係る冷凍サイクル装置について、図面などを参照しながら説明する。各図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。また、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。そして、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。特に、構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。また、圧力および温度などの高低については、特に絶対的な値との関係で高低が定まっているものではなく、装置などにおける状態、動作などにおいて相対的に定まるものとする。そして、添字で区別などしている複数の同種の機器などについて、特に区別したり、特定したりする必要がない場合には、添字などを省略して記載する場合がある。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の構成を示す図である。本実施の形態では、冷凍サイクル装置として、冷暖同時運転を実行可能なマルチ型の空気調和装置を例示している。図１に示すように、本実施の形態の冷凍サイクル装置は、冷媒を循環させる冷凍サイクル回路１０と、冷凍サイクル回路１０を含む冷凍サイクル装置全体を制御する制御装置３とを有する。ここで、本実施の形態においては、図１に示すように、冷凍サイクル装置は、室外機１、室内機２ａおよび室内機２ｂおよび分流コントローラ４を有する。冷凍サイクル回路１０を構成する機器などは、室外機１、室内機２ａおよび室内機２ｂ並びに分流コントローラ４に分かれて収容される。

冷凍サイクル回路１０は、圧縮機１１、冷媒流路切替装置１４、室外熱交換器１２、電子膨張弁２１ａおよび電子膨張弁２１ｂ並びに室内熱交換器２２ａおよび室内熱交換器２２ｂが、冷媒配管を介して環状に接続された構成を有する。冷凍サイクル回路１０において、電子膨張弁２１ａおよび室内熱交換器２２ａの組と、電子膨張弁２１ｂおよび室内熱交換器２２ｂの組とは、互いに並列に接続されている。本実施の形態では、電子膨張弁２１および室内熱交換器２２の組の数が２つであるものとして説明するが、電子膨張弁２１および室内熱交換器２２の組の数は、１つまたは３つ以上であってもよい。

また、冷凍サイクル回路１０には、電子膨張弁２１ａおよび電子膨張弁２１ｂ並びに室内熱交換器２２ａおよび室内熱交換器２２ｂをバイパスして冷媒を通過させるバイパス配管で構成されるバイパス流路４４を有する。バイパス流路４４の一端側は、冷凍サイクル回路１０のうち、室外熱交換器１２と電子膨張弁２１ａおよび電子膨張弁２１ｂとの間に設けられた第１分岐部４１に接続されている。第１分岐部４１には、気液分離器４３が設けられている。

バイパス流路４４の他端側は、バイパス配管の一部として構成される複数の分岐流路４４ａおよび分岐流路４４ｂに分岐している。分岐流路４４ａおよび分岐流路４４ｂは、後述する室内機２ａおよび室内機２ｂにそれぞれ対応して設けられている。分岐流路４４ａおよび分岐流路４４ｂの数は、室内機２ａおよび室内機２ｂの台数、すなわち、室内熱交換器２２ａおよび室内熱交換器２２ｂの数と同数である。分岐流路４４ａは、冷凍サイクル回路１０のうち、室内熱交換器２２ａと冷媒流路切替装置１４との間に設けられた第２分岐部４２ａ側と接続されている。また、分岐流路４４ｂは、冷凍サイクル回路１０のうち、室内熱交換器２２ｂと冷媒流路切替装置１４との間に設けられた第２分岐部４２ｂ側と接続されている。第２分岐部４２ａおよび第２分岐部４２ｂは、室内機２ａおよび室内機２ｂにそれぞれ対応して設けられている。第２分岐部４２ａおよび第２分岐部４２ｂの数は、室内機２ａおよび室内機２ｂの台数、すなわち、室内熱交換器２２ａおよび室内熱交換器２２ｂの数と同数である。

冷凍サイクル回路１０のうち、第２分岐部４２ａと冷媒流路切替装置１４との間には、低圧弁４５ａが設けられている。また、冷凍サイクル回路１０のうち、第２分岐部４２ｂと冷媒流路切替装置１４との間には、低圧弁４５ｂが設けられている。主として低圧の冷媒が通過する低圧弁４５ａおよび低圧弁４５ｂは、それぞれ、第１弁の一例である。低圧弁４５ａおよび低圧弁４５ｂは、室内機２ａおよび室内機２ｂにそれぞれ対応して設けられている。低圧弁４５ａおよび低圧弁４５ｂの数は、室内機２ａおよび室内機２ｂの台数、すなわち、室内熱交換器２２ａおよび室内熱交換器２２ｂの数と同数である。

また、バイパス流路４４の分岐流路４４ａと第２分岐部４２ａとの間には、高圧弁４６ａが設けられている。また、バイパス流路４４の分岐流路４４ｂと第２分岐部４２ｂとの間には、高圧弁４６ｂが設けられている。主として高圧の冷媒が通過する高圧弁４６ａおよび高圧弁４６ｂは、それぞれ、第２弁の一例である。高圧弁４６ａおよび高圧弁４６ｂは、室内機２ａおよび室内機２ｂにそれぞれ対応して設けられている。高圧弁４６ａおよび高圧弁４６ｂの数は、室内機２ａおよび室内機２ｂの台数、すなわち、室内熱交換器２２ａおよび室内熱交換器２２ｂの数と同数である。

前述したように、冷凍サイクル装置は、室外機１と、分流コントローラ４と、２台の室内機２ａおよび室内機２ｂとを有する。室外機１内の機器と分流コントローラ４内の機器との間は、２本の冷媒配管を介して接続されている。また、分流コントローラ４内の機器と２台の室内機２ａおよび室内機２ｂのそれぞれの機器との間は、２本の冷媒配管を介して接続されている。ここで、本実施の形態では、１台の室外機１を例示しているが、室外機１の台数は２台以上であってもよい。また、本実施の形態では、１台の分流コントローラ４を例示しているが、分流コントローラ４の台数が２台以上であってもよい。さらに、本実施の形態では、２台の室内機２ａおよび室内機２ｂを例示しているが、室内機２の台数は、１台または３台以上であってもよい。そして、室外機１と分流コントローラ４との間は、３本の冷媒配管を介して接続されていてもよい。

室外機１は、たとえば、屋外に設置される。室外機１には、上記した圧縮機１１、冷媒流路切替装置１４および室外熱交換器１２並びに逆止弁１７１～逆止弁１７４が収容されている。また、室外機１には、室外ファン１３、高圧圧力センサ１５および低圧圧力センサ１６が収容されている。

圧縮機１１は、低圧低温のガス冷媒を吸入して圧縮し、高圧高温のガス冷媒として吐出する流体機械である。圧縮機１１が動作すると、冷媒が冷凍サイクル回路１０内を循環する。圧縮機１１としては、運転周波数を調整可能なインバータ駆動の圧縮機が用いられる。圧縮機１１の動作は、制御装置３により制御される。

冷媒流路切替装置１４は、冷房主体運転時と暖房主体運転時とで冷媒の流れ方向を切り替える弁である。冷媒流路切替装置１４は、制御装置３の制御により、冷房主体運転時には、図１の実線で示す流路が設定され、暖房主体運転時には、図１の破線で示す流路が設定される。冷房主体運転は、室内機２ａおよび室内機２ｂでの冷房負荷が、暖房負荷よりも大きいときに実行される運転モードである。冷房主体運転には、全ての室内機２ａおよび室内機２ｂで冷房運転が行われる全冷房運転も含まれるものとする。また、暖房主体運転は、室内機２ａおよび室内機２ｂでの暖房負荷が、冷房負荷よりも大きいときに実行される運転モードである。暖房主体運転には、全ての室内機２ａおよび室内機２ｂで暖房運転が行われる全暖房運転も含まれるものとする。冷媒流路切替装置１４としては、たとえば四方弁が用いられる。

室外熱交換器１２は、冷房主体運転時には凝縮器として機能し、暖房主体運転時には蒸発器として機能する熱交換器である。室外熱交換器１２では、冷媒と室外空気との熱交換が行われる。

室外ファン１３は、室外熱交換器１２に室外空気を供給するように構成されている。室外ファン１３としては、たとえば、モータ（図示せず）によって駆動するプロペラファンが用いられる。室外ファン１３が動作すると、室外空気が室外機１の内部に吸入され、室外熱交換器１２を通過した室外空気が、室外機１の外部に排出される。室外ファン１３の動作は、制御装置３により制御される。

高圧圧力センサ１５は、冷凍サイクル回路１０のうち、圧縮機１１と冷媒流路切替装置１４との間の吐出配管、すなわち、圧縮機１１の吐出側に設けられている。高圧圧力センサ１５は、圧縮機１１の吐出圧力となり、冷凍サイクル回路１０内において高圧側となる高圧圧力Ｐｄを検出し、検出信号を制御装置３に出力する。制御装置３では、冷凍サイクル回路１０内の高圧圧力Ｐｄに基づいて、冷凍サイクル回路１０内の冷媒の凝縮温度Ｔｃが演算される。

低圧圧力センサ１６は、冷凍サイクル回路１０のうち、冷媒流路切替装置１４と圧縮機１１との間の吸入配管、すなわち、圧縮機１１の吸入側に設けられている。低圧圧力センサ１６は、冷凍サイクル回路１０内において低圧側となる低圧圧力Ｐｓを検出し、検出信号を制御装置３に出力する。制御装置３は、冷凍サイクル回路１０内の低圧圧力Ｐｓに基づいて、冷凍サイクル回路１０内の冷媒の蒸発温度Ｔｅを演算する。

室内機２ａは、たとえば、屋内に設置される。室内機２ａには、前述した電子膨張弁２１ａおよび室内熱交換器２２ａが収容されている。また、室内機２ａには、室内ファン２５ａ、第１温度センサＴＨ１ａ、第２温度センサＴＨ２ａおよび第３温度センサＴＨ３ａが収容されている。

電子膨張弁２１ａは、冷媒を断熱膨張させる弁である。電子膨張弁２１ａの開度は、冷凍サイクル回路１０内の冷媒の過熱度ＳＨまたは過冷却度ＳＣが目標値に近づくように、制御装置３によって制御される。電子膨張弁２１ａは、絞り装置の一例である。制御に基づいて、開度を調整できるものであれば、電子膨張弁でなくてもよい。

室内熱交換器２２ａは、室内機２ａで冷房運転が実行される場合には、蒸発器として機能し、室内機２ａで暖房運転が実行される場合には、凝縮器として機能する熱交換器である。室内熱交換器２２ａでは、冷媒と室内空気との熱交換が行われる。

室内ファン２５ａは、室内熱交換器２２ａに室内空気を供給するように構成される。室内ファン２５ａとしては、たとえば、モータ（図示せず）によって駆動する遠心ファンまたはクロスフローファンが用いられることが多い。室内ファン２５ａが動作すると、室内空気が室内機２ａの内部に吸入され、室内熱交換器２２ａを通過した調和空気が室内に供給される。室内ファン２５ａの動作は、制御装置３により制御される。

第１温度センサＴＨ１ａは、室内機２ａから調和に係る空気が供給される室内の室内温度ＴＨ１を検出し、検出温度を含む検出信号を制御装置３に出力する。第１温度センサＴＨ１ａは、たとえば、室内空気の流れにおいて、室内熱交換器２２ａの上流側となる室内機２ａの吸込口に設けられている。

第２温度センサＴＨ２ａは、冷凍サイクル回路１０のうち、電子膨張弁２１ａと室内熱交換器２２ａとの間に設けられている。第２温度センサＴＨ２ａは、室内熱交換器２２ａの液冷媒が流れる冷媒の温度である液側温度ＴＨ２温度を検出し、検出温度を含む検出信号を制御装置３に出力する。したがって、第２温度センサＴＨ２ａは、室内機２ａの冷房運転時に室内熱交換器２２ａの冷媒入口側における、冷媒の温度を検出することになる。

第３温度センサＴＨ３ａは、冷凍サイクル回路１０のうち、室内熱交換器２２ａと低圧弁４５ａおよび高圧弁４６ａとの間に設けられている。第３温度センサＴＨ３ａは、室内熱交換器２２ａのガス冷媒が流れる冷媒の温度であるガス側温度ＴＨ３を検出し、検出温度を含む検出信号を制御装置３に出力する。したがって、第３温度センサＴＨ３ａは、室内機２ａの冷房運転時に室内熱交換器２２ａの冷媒出口側の温度を検出することになる。

室内機２ｂは、室内機２ａと同様の構成を有する。室内機２ｂには、電子膨張弁２１ｂ、室内熱交換器２２ｂ、室内ファン２５ｂ、第１温度センサＴＨ１ｂ、第２温度センサＴＨ２ｂおよび第３温度センサＴＨ３ｂが収容されている。

分流コントローラ４は、たとえば、屋内に設置される。分流コントローラ４は、冷媒の流れにおいて、室外機１と室内機２ａおよび室内機２ｂのそれぞれとの間に設けられる中継機である。分流コントローラ４には、前述した第１分岐部４１、第２分岐部４２ａおよび第２分岐部４２ｂ、気液分離器４３、バイパス流路４４、分岐流路４４ａおよび分岐流路４４ｂ、低圧弁４５ａおよび低圧弁４５ｂ、高圧弁４６ａおよび高圧弁４６ｂ、弁４７並びに低圧バイパス流路４８が収容されている。

弁４７は、開閉により、冷媒の流れを制御する。たとえば、全冷房運転時には、弁４７は開放され、室外機１からの液冷媒が室内機２ａおよび室内機２ｂに流れるようにする。また、たとえば、弁４７が閉止されていると、室外機１から分流コントローラ４に流入したガス冷媒は、気液分離器４３およびバイパス流路４４を介して、室内機２ａおよび室内機２ｂのうち、暖房運転中の室内機２に供給される。室内機２から流出した液冷媒は、たとえば、バイパス管となる低圧バイパス流路４８を通過する。

低圧弁４５ａおよび低圧弁４５ｂ並びに高圧弁４６ａおよび高圧弁４６ｂのそれぞれは、流路を開閉可能な開閉弁である。低圧弁４５ａおよび低圧弁４５ｂ並びに高圧弁４６ａおよび高圧弁４６ｂとしては、電磁弁または電動弁などが用いられる。低圧弁４５ａおよび低圧弁４５ｂ並びに高圧弁４６ａおよび高圧弁４６ｂのそれぞれの動作は、制御装置３により制御される。室内機２ａで冷房運転が行われる場合には、低圧弁４５ａが開状態となり、高圧弁４６ａが閉状態となる。また、室内機２ａで暖房運転が行われる場合には、低圧弁４５ａが閉状態となり、高圧弁４６ａが開状態となる。同様に、室内機２ｂで冷房運転が行われる場合には、低圧弁４５ｂが開状態となり、高圧弁４６ｂが閉状態となる。また、室内機２ｂで暖房運転が行われる場合には、低圧弁４５ｂが閉状態となり、高圧弁４６ｂが開状態となる。

制御装置３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、Ｉ／Ｏポートなどを備えたマイクロコンピュータを有する。制御装置３は、冷凍サイクル回路１０などに設けられた各種センサからの検出信号および操作部（図示せず）からの操作信号などに基づき、冷凍サイクル装置全体の動作を制御する。制御装置３は、たとえば、圧縮機１１、冷媒流路切替装置１４、室外ファン１３、電子膨張弁２１ａおよび電子膨張弁２１ｂ、室内ファン２５ａおよび室内ファン２５ｂ、低圧弁４５ａおよび低圧弁４５ｂ並びに高圧弁４６ａおよび高圧弁４６ｂなどの機器を制御する。図１に示すように、本実施の形態では、制御装置３を室外機１に設けているが、制御装置３の設置場所については、特に限定しない。たとえば、制御装置３は、室内機２ａまたは室内機２ｂのいずれかに設けられていてもよいし、分流コントローラ４に設けられていてもよい。また、制御装置３が独立して設置されていてもよい。

本実施の形態における制御装置３は、特に、電子膨張弁２１ａおよび電子膨張弁２１ｂ並びに高圧弁４６ａおよび高圧弁４６ｂの異常検知に関わる異常判定処理を行う。このため、制御装置３は、機能ブロックとして、記憶部３１、抽出部３２、演算部３３、比較部３４および判定部３５を有する。記憶部３１は、高圧圧力センサ１５および低圧圧力センサ１６のそれぞれの検出に係る圧力のデータを記憶する。また、記憶部３１は、第１温度センサＴＨ１ａおよび第１温度センサＴＨ１ｂ、第２温度センサＴＨ２ａおよびＴＨ２ｂ並びに第３温度センサＴＨ３ａおよび第３温度センサＴＨ３ｂのそれぞれの検出に係る温度のデータを記憶する。ここで、これらのデータは、冷凍サイクル回路１０の運転中に定期的に取得される。また、記憶部３１は、制御装置３が異常判定処理を行うために必要な各種データの記憶を行う。

抽出部３２は、記憶部３１に記憶されたデータの中から、異常判定処理を行うために必要となるデータを抽出する。たとえば、室内機２ａに対応する電子膨張弁２１ａおよび高圧弁４６ａの異常検知を行う場合には、冷凍サイクル回路１０および室内機２ａが特定の運転状態で運転しているときのデータが用いられる。電子膨張弁２１ａおよび高圧弁４６ａの異常検知を行う際の特定の運転状態とは、圧縮機１１が動作しているときに、室内機２ａがサーモオフまたは停止状態にあり、電子膨張弁２１ａが全閉状態となり、低圧弁４５ａが開状態となり、高圧弁４６ａが閉状態となる運転状態のことである。たとえば、室内機２ａが冷房運転のサーモオフ状態にあるときには、冷凍サイクル回路１０および室内機２ａは、特定の運転状態で運転している。このとき、冷凍サイクル回路１０では、冷房運転または暖房主体運転のいずれが実行されていてもよい。

同様に、室内機２ｂに対応する電子膨張弁２１ｂおよび高圧弁４６ｂの異常検知には、冷凍サイクル回路１０および室内機２ｂが特定の運転状態で運転しているときのデータが用いられる。電子膨張弁２１ｂおよび高圧弁４６ｂの異常検知を行う際の特定の運転状態とは、圧縮機１１が動作しているときに、室内機２ｂがサーモオフまたは停止状態にあり、電子膨張弁２１ｂが全閉状態となり、低圧弁４５ｂが開状態となり、高圧弁４６ｂが閉状態となる運転状態のことである。たとえば、室内機２ｂが冷房運転のサーモオフ状態にあるときには、冷凍サイクル回路１０および室内機２ｂは特定の運転状態で運転している。このとき、冷凍サイクル回路１０では、冷房運転または暖房主体運転のいずれが実行されていてもよい。本実施の形態では、後述するように、抽出部３２は、運転モード切替部３７において異常検知モードに切り替えられた場合に行われる特定の運転によって得られたデータを抽出する。

演算部３３は、抽出部３２で抽出されたデータに基づき、必要な演算を行う。また、比較部３４は、演算部３３が演算して得られた値と閾値との比較または演算部３３での演算により得られた値同士の比較を行う。

判定部３５は、比較部３４での比較結果に基づき、電子膨張弁２１ａおよび電子膨張弁２１ｂ、低圧弁４５ａおよび低圧弁４５ｂ並びに高圧弁４６ａおよび高圧弁４６ｂのうちの少なくとも１つについて、異常判定処理を行う。

また、制御装置３には、報知部３６および運転モード切替部３７が接続されている。報知部３６および運転モード切替部３７は、制御装置３の一部として制御装置３に備えられていてもよい。報知部３６は、制御装置３からの指令により、電子膨張弁２１ａおよび電子膨張弁２１ｂ並びに高圧弁４６ａおよび高圧弁４６ｂの異常などの各種情報を報知する。報知部３６は、情報を視覚的に報知する表示部および情報を聴覚的に報知する音声出力部の少なくとも一方を有する。

運転モード切替部３７は、ユーザによる運転モードの切替操作を受け付け、操作に係る信号を制御装置３に送る。運転モード切替部３７で運転モードの切替操作が行われると、制御装置３は、運転モード切替部３７から出力される信号に基づき、運転モードを切り替える。本実施の形態における冷凍サイクル装置の運転モードには、たとえば、通常運転モードと異常検知モードとが含まれている。通常運転モードでは、冷凍サイクル装置は、室内機２ａおよび室内機２ｂ側からの要求に応じた運転状態で運転する。たとえば、全ての室内機２ａおよび室内機２ｂから冷房要求がある場合には、全冷房運転が行われる。

一方、異常検知モードでは、電子膨張弁２１ａおよび電子膨張弁２１ｂ並びに高圧弁４６ａおよび高圧弁４６ｂの異常検知を行うためのモードである。このため、異常検知モードでは、室内機２ａおよび室内機２ｂ側からの要求に関わらず、室内機２ａまたは室内機２ｂが冷房運転のサーモオフ状態になる。ここで、通常運転モードの実行中であっても、室内機２ａが冷房運転のサーモオフ状態である場合には、電子膨張弁２１ａおよび高圧弁４６ａの異常検知が可能である。また、通常運転モードの実行中であっても、室内機２ｂが冷房運転のサーモオフ状態である場合には、電子膨張弁２１ｂおよび高圧弁４６ｂの異常検知が可能である。

次に、冷凍サイクル装置の動作について、冷房主体運転を例に挙げて説明する。冷房主体運転が行われる場合、冷媒流路切替装置１４は、図１の実線で示す流路が形成されるように切り替えられる。ここでは、室内機２ａがサーモオフまたは停止状態であり、室内機２ｂで冷房運転が行われる冷房運転を例に挙げる。ここで、室内機２ａがサーモオフ状態では、室内ファン２５ａは駆動しているが、冷凍サイクルについては、停止しているときと同様の状態となる。したがって、室内機２ａには、冷媒は流れない。このとき、室内機２ａに係る弁については、低圧弁４５ａが、開状態に設定される。また、高圧弁４６ａが、閉状態に設定される。そして、電子膨張弁２１ａは、全閉状態になる。また、冷房運転が行われる室内機２ｂに係る弁については、低圧弁４５ｂが、開状態に設定される。また、高圧弁４６ｂが、閉状態に設定される。そして、電子膨張弁２１ｂは、たとえば、室内熱交換器２２ａの出口での過熱度ＳＨがそれぞれ目標過熱度ＳＨｍに近づくように、開度が制御される。ここで、図１並びに後述する図３、図５および図７では、低圧弁４５ａおよび低圧弁４５ｂ、高圧弁４６ａおよび高圧弁４６ｂ並びに電子膨張弁２１ａおよび電子膨張弁２１ｂのうち、開状態の弁を白抜きで表しており、閉状態の弁を黒塗りで表している。

圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１４を通過し、室外熱交換器１２に流入する。室外熱交換器１２に流入したガス冷媒は、室外ファン１３により供給される室外空気との熱交換によって凝縮し、高圧の液冷媒となる。室外熱交換器１２を流出した高圧の液冷媒は、逆止弁１７１、気液分離器４３、弁４７および電子膨張弁２１ｂを介して室内熱交換器２２ｂに流入する。冷房主体運転時には、室内熱交換器２２ｂおよび室内熱交換器２２ｂは、蒸発器として機能する。

室内熱交換器２２ｂに流入した液冷媒は、室内ファン２５ｂにより供給される室内空気との熱交換によって蒸発し、低圧のガス冷媒となる。室内熱交換器２２ｂで凝縮した冷媒は、低圧弁４５ｂ、逆止弁１７４および冷媒流路切替装置１４を介して圧縮機１１に吸引される。

次に、制御装置３が行う低圧圧力一定制御について説明する。本実施の形態のようなマルチ型の空気調和装置では、複数の室内機２ａおよび室内機２ｂを能力不足なく冷房運転させる必要がある。そこで、圧縮機１１の運転周波数は、冷凍サイクル回路１０内の低圧圧力Ｐｓとなる圧縮機１１の吸入圧力が一定になるように制御される。

さらに、制御装置３が行う室外ファン制御について説明する。冷房主体運転時において、制御装置３は、凝縮温度Ｔｃと外気温度との温度差が一定となるように、室外ファン１３の回転数を制御する。

室内機２ａおよび室内機２ｂにおける冷房運転時の定常制御について、室内機２ｂを例に挙げて説明する。冷凍サイクル回路１０では、低圧圧力Ｐｓが一定に制御される。このため、室内機２ｂの空調能力を変更する方法として、過熱度制御が実行される。過熱度制御では、室内機２ｂが所望の空調能力を得られるように、室内熱交換器２２ｂの出口での過熱度ＳＨの目標過熱度ＳＨｍを調整する。室内熱交換器２２ｂにおける熱交換量は、過熱度ＳＨの大小に応じて変化する。このため、過熱度ＳＨの目標過熱度ＳＨｍが調整されることにより、室内機２ｂは、適正な空調能力を発揮することができる。室内機２ｂの設定温度と室内温度ＴＨ１との温度差が大きい場合、過熱度ＳＨの目標過熱度ＳＨｍは、小さい値に設定される。室内機２ｂの設定温度と室内温度ＴＨ１との温度差が小さい場合、過熱度ＳＨの目標過熱度ＳＨｍは、大きい値に設定される。電子膨張弁２１ｂの開度は、室内熱交換器２２ｂの出口での過熱度ＳＨが目標過熱度ＳＨｍに近づくように制御される。これにより、必要な量の冷媒が、室内熱交換器２２ｂに供給される。

次に、本実施の形態の冷凍サイクル装置における電子膨張弁２１および高圧弁４６の異常について説明する。以下の説明では、特定の運転状態において、運転を停止している室内機２ａに対応する、電子膨張弁２１ａ、室内熱交換器２２ａ、第１温度センサＴＨ１ａ、第２温度センサＴＨ２ａ、第３温度センサＴＨ３ａ、低圧弁４５ａおよび高圧弁４６ａを例に挙げて説明する。

図２は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置において、電子膨張弁２１ａ、低圧弁４５ａおよび高圧弁４６ａのそれぞれがとり得る状態の組合せパターンの例を示す図である。ここで、冷凍サイクル装置は、前述した特定の運転状態となる制御が行われているものとする。したがって、室内機２ａは、サーモオフまたは停止状態にある。ここで、冷凍サイクル回路１０では、冷房主体運転または暖房主体運転のいずれが実行されていてもよい。

図３は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置において、状態パターン１での電子膨張弁２１ａ、低圧弁４５ａおよび高圧弁４６ａの動作を示す図である。図２および図３に示すように、状態パターン１は、電子膨張弁２１ａ、低圧弁４５ａおよび高圧弁４６ａがいずれも正常な状態にある。電子膨張弁２１ａは全閉状態にある。また、低圧弁４５ａは、開状態であり、高圧弁４６ａは、閉状態である。

図４は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置における状態パターン１での室内熱交換器２２ａ内の冷媒の温度分布を示すグラフを示す図である。図４の横軸は、室内熱交換器２２ａ内の冷媒流路における位置を表しており、図４の縦軸は、温度を表している。グラフの右端は、冷房運転時における室内熱交換器２２ａの冷媒入口を表している。グラフの右端での温度は、第３温度センサＴＨ３ａで検出される室内熱交換器２２ａのガス側温度ＴＨ３に相当する。グラフの左端は、冷房運転時における室内熱交換器２２ａの冷媒出口を表している。グラフの左端での温度は、第２温度センサＴＨ２ａで検出される室内熱交換器２２ａの液側温度ＴＨ２に相当する。

正常な状態パターン１では、電子膨張弁２１ａは閉じており、室内熱交換器２２ａ内に冷媒が供給されない。したがって、正常な状態パターン１では、図４に示すように、液側温度ＴＨ２およびガス側温度ＴＨ３は、室内温度ＴＨ１に近づくこととなる（ＴＨ２＝ＴＨ３＝ＴＨ１）。

図５は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置における状態パターン２での電子膨張弁２１ａ、低圧弁４５ａおよび高圧弁４６ａの動作を示す図である。図２および図５に示すように、状態パターン２は、電子膨張弁２１ａが開ロックとなった状態である。電子膨張弁２１ａの開ロックとは、電子膨張弁２１ａの異常の１つであり、電子膨張弁２１ａ内の弁体の固着によって、電子膨張弁２１ａが開状態で固定されてしまう状態のことである。正常な状態パターン１では、電子膨張弁２１ａは、全閉しているのに対し、状態パターン２では、電子膨張弁２１ａは開状態に維持される。

図６は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置における状態パターン２での室内熱交換器２２ａ内の冷媒の温度分布を示すグラフを示す図である。図６の横軸および縦軸は、図４と同様である。

正常な状態パターン１では、ＴＨ３が設置された部分では過熱ガス状態だが、電子膨張弁２１ａに開ロックが生じて状態パターン２になると、室内熱交換器２２ａには冷媒が流れる。このため、室内熱交換器２２ａ内を通過する二相冷媒が室内空気との熱交換によって蒸発する。これにより、図６に示すように、液側温度ＴＨ２は蒸発温度と同等となる。一方、室内熱交換器２２ａの流出口付近になると冷媒は過熱される。このため、ガス側温度ＴＨ３は、蒸発温度よりも高い温度を検出する。以上より、状態パターン２になると、液側温度ＴＨ２は、蒸発温度Ｔｅと同等の温度となる。また、ガス側温度ＴＨ３と液側温度ＴＨ２とには、温度差が発生する（Ｔｅ＝ＴＨ２＜ＴＨ３）。

図７は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置における状態パターン３での電子膨張弁２１ａ、低圧弁４５ａおよび高圧弁４６ａの動作を示す図である。図２および図７に示すように、状態パターン３は、高圧弁４６ａが開ロックとなった状態である。高圧弁４６ａの開ロックとは、高圧弁４６ａの異常の１つであり、高圧弁４６ａ内の弁体が固着することによって、高圧弁４６ａが開状態で固定されてしまう状態のことである。正常な状態パターン１では、高圧弁４６ａが閉状態であるのに対し、状態パターン３では、高圧弁４６ａは、開状態となっている。冷凍サイクル装置が、暖房運転から冷房運転に切り替わったとき、高圧弁４６ａに開ロックが生じていると、高圧弁４６ａが閉状態にならない。これにより、状態パターン１ではなく、状態パターン３になる。

図８は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置における状態パターン３での室内熱交換器２２ａ内の冷媒の温度分布を示すグラフを示す図である。図８の横軸および縦軸は、図４と同様である。太実線の曲線Ｃ１１は、状態パターン１から状態パターン３に変化してから十分に時間が経過したときの冷媒の温度分布を示している。細実線の曲線Ｃ１３１は、状態パターン１から状態パターン３に変化した直後の冷媒の温度分布を示している。細実線の曲線Ｃ１２は、曲線Ｃ１１で示す温度分布から曲線Ｃ１３で示す温度分布に至るまでの冷媒の温度分布の変化を時系列で示している。

正常な状態パターン１では、ガス側温度ＴＨ３は、室内温度ＴＨ１と同等温度であるが、状態パターン３のように、高圧弁４６ａに開ロックが生じていると、室内熱交換器２２ａには高温の冷媒が流入して凝縮し、冷媒が貯留する。このため、室内熱交換器２２ａ内において、ガス冷媒が室内空気との熱交換によって液化し、室内熱交換器２２ａ内は、二相冷媒で徐々に満たされる。これにより、図８に示すように、ガス側温度ＴＨ３および液側温度ＴＨ２が、室内温度ＴＨ１から凝縮温度Ｔｃに近づく。この温度差は、室内熱交換器２２の冷却性能により変化する。

また、状態パターン３では、高圧弁４６ａが開状態であるため、高圧冷媒の一部が、バイパス流路４４および分岐流路４４ａを通って、冷凍サイクル回路１０の低圧側に流入する。これにより、冷凍サイクル回路１０内の低圧圧力Ｐｓが上昇する。圧縮機１１は、高圧圧力Ｐｄが一定の目標高圧圧力Ｐｄｍに近づくように制御されており、低圧圧力Ｐｓの上昇に伴い、圧縮機１１の運転周波数は増加する。したがって、圧縮機１１を通過する冷媒量は、バイパス流路４４を流通してしまう冷媒量の分だけ増加する。圧縮機１１の運転周波数の増加によって冷凍サイクル回路１０内の高圧圧力Ｐｄを目標高圧圧力Ｐｄｍに維持できる場合、冷凍サイクル装置の運転効率が低下するものの、室内機２ｂは正常な状態パターン１と同様に動作する可能性がある。一方で、圧縮機１１には運転周波数範囲が設定されているため、圧縮機１１の運転周波数を、運転周波数範囲の上限である最大運転周波数よりも高くすることはできない。したがって、圧縮機１１の運転周波数を最大運転周波数まで増加させても冷凍サイクル回路１０内の高圧圧力Ｐｄを目標高圧圧力Ｐｄｍに維持できなくなると、冷凍サイクル回路１０の低圧圧力Ｐｓが上昇して、室内機２ｂの能力が低下してしまう。

状態パターン３では、圧縮機１１から吐出された冷媒の一部が、室内機２ａおよび室内機２ｂのいずれにも供給されず、バイパスして、圧縮機１１に吸引される。このため、圧縮機１１を通過する冷媒量と、全ての室内機２ａおよび室内機２ｂの電子膨張弁２１ａおよび電子膨張弁２１ｂのそれぞれを通過する冷媒量の総和とを比較すれば、状態パターン３であるか否かを判定することができる。

圧縮機１１を通過する冷媒量Ｇｒｏｃは、圧縮機１１の運転周波数および圧縮機１１に吸入される冷媒の密度などを用いて算出できる。次式（１）は、圧縮機１１を通過する冷媒量Ｇｒｏｃの算出式の一例である。式（１）において、Ｇｒｏｃは、圧縮機１１を通過する冷媒量［ｋｇ／ｈ］である。また、Ｖｓｔは、圧縮機１１の押しのけ量［ｍ^３］である。Ｆは、圧縮機１１の運転周波数［Ｈｚ］（＝［１／Ｓ］）である。ρｓは、圧縮機１１に吸入される冷媒の密度［ｋｇ／ｍ^３］である。そして、ηｖは、圧縮機１１の体積効率であり、０≦ηｖ≦１の一定値である。

［数１］
Ｇｒｏｃ＝Ｖｓｔ×Ｆ×ρｓ×ηｖ×３６００ …（１）

電子膨張弁２１ａおよび電子膨張弁２１ｂのそれぞれを通過する冷媒量の総和ΣＧｒｉｃは、電子膨張弁２１ａおよび電子膨張弁２１ｂを通過する各冷媒量Ｇｒｉｃの総和である。たとえば、電子膨張弁２１ａを通過する冷媒量Ｇｒｉｃは、冷凍サイクル回路１０内の高圧圧力Ｐｄと低圧圧力Ｐｓとの圧力差および電子膨張弁２１ａのＣｖ値などを用いて算出することができる。次式（２）は、電子膨張弁２１ａを通過する冷媒量Ｇｒｉｃの算出式の一例である。ここで、Ｇｒｉｃは、電子膨張弁２１ａを通過する冷媒量［ｋｇ／ｈ］である。また、Ｃｖは、電子膨張弁２１ａのＣｖ値である。ΔＰは、冷凍サイクル回路１０内の高圧圧力Ｐｄと低圧圧力Ｐｓとの圧力差［ＭＰａ（ａｂｓ）］である。そして、ρＬＥＶは、電子膨張弁２１ａの入口での冷媒の密度［ｋｇ／ｍ^３］である。

［数２］
Ｇｒｉｃ＝８６．４×Ｃｖ×（ΔＰ×ρＬＥＶ）^１／２ …（２）

この、式（２）は、流体の流量とＣｖ値の関係式となる次式（３）に、密度ρをかけて変形させたものである。ここで、Ｃｖ値は、バルブなどの容量係数の１つである。ＪＩＳ規格では、特定のトラベル（動作範囲）において、圧力差が１［ｐｓｉ（ｐｏｕｎｄ－ｆｏｒｃｅ ｐｅｒ ｓｑｕａｒｅ ｉｎｃｈ）］のとき、バルブを流れる華氏６０度の清水を流した時の流量を、ＵＳ［ガロン／ｍｉｎ］で表す流量数値と定義される。また、ＱＬ［ｍ^３／ｈ］は、液体の流量（ｈは時間）である。さらに、ΔＰ［ＭＰａ（ａｂｓ）］は、１次（入口）側絶対圧力Ｐ１－２次（出口）側絶対圧力Ｐ２である。そして、ＧＬは、水を１としたときの液体の比重であり、ＧＬ＝ρ（ｒｅｆ）ρ（ｗａｔｅｒ）で表される。ここで、ρ（ｒｅｆ）［ｋｇ／ｍ^３］は、冷媒密度であり、ρ（ｗａｔｅｒ）［ｋｇ／ｍ^３］は、水密度＝約１０００［ｋｇ／ｍ^３］である。

［数３］
ＱＬ＝Ｃｖ／｛０．３６６×（ＧＬ／ΔＰ）^１／２｝ …（３）

圧縮機１１を通過する冷媒量Ｇｒｏｃが、電子膨張弁２１ａおよび電子膨張弁２１ｂのそれぞれを通過する冷媒量の総和ΣＧｒｉｃよりも大きい場合（Ｇｒｏｃ＞ΣＧｒｉｃ）には、状態パターン３であると判定することができる。ここで、本実施の形態のように、圧縮機１１から吐出された冷媒が、１台の室内機２のみに供給される場合には、圧縮機１１を通過する冷媒量Ｇｒｏｃと電子膨張弁２１を通過する冷媒量Ｇｒｉｃとを用いて、状態パターン３であるか否かを判定することができる。すなわち、圧縮機１１を通過する冷媒量Ｇｒｏｃが、電子膨張弁２１ｂを通過する冷媒量Ｇｒｉｃよりも大きい場合（Ｇｒｏｃ＞Ｇｒｉｃ）には、状態パターン３であると判定することができる。

また、冷凍サイクル回路１０内の低圧圧力Ｐｓから目標低圧圧力Ｐｓｍを減じた値が閾値よりも大きい場合にも、状態パターン３であると判定することができる。あるいは、冷凍サイクル回路１０内の低圧圧力Ｐｓから目標低圧圧力Ｐｓｍを減じた値が閾値よりも大きく、かつ圧縮機１１が最大運転周波数で運転している場合にも、状態パターン３であると判定することができる。閾値は、たとえば、高圧一定制御で許容される高圧圧力Ｐｄの誤差の絶対値よりも大きい値に設定される。

状態パターン２および状態パターン３についてまとめて説明する。状態パターン２および状態パターン３ではいずれも、ガス側温度ＴＨ３または液側温度ＴＨ２と室内温度ＴＨ１とに温度差が発生する。このため、ガス側温度ＴＨ３または液側温度ＴＨ２と室内温度ＴＨ１に温度差が発生した場合、状態パターン２または状態パターン３であると判定することができる。

さらに、ガス側温度ＴＨ３または液側温度ＴＨ２が、室内温度ＴＨ１よりも高い場合は、高圧弁４６ａの開ロック異常であり、ガス側温度ＴＨ３または液側温度ＴＨ２が、室内温度ＴＨ１よりも低い場合は、電子膨張弁２１ａの開ロック異常であると判定することができる。このとき、電子膨張弁２１ａまたは高圧弁４６ａのいずれかが異常であることを報知部３６が報知するようにしてもよい。

次に、低圧弁４５ａ、高圧弁４６ａおよび電子膨張弁２１ａのうちの少なくとも１つの異常検知に関し、制御装置３が実行する異常判定処理について説明する。制御装置３は、図９～図１１に示す異常判定処理のうち、少なくとも１つの処理を、設定された時間間隔で繰り返し実行する。ここでは、制御装置３が、高圧弁４６ａまたは電子膨張弁２１ａの異常検知に係る異常判定処理を実行する場合について説明する。高圧弁４６ｂまたは電子膨張弁２１ｂの異常検知に係る異常判定処理についても、同様の流れで実行することができる。

図９は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の制御装置３で実行される第１異常検知処理の流れの例におけるフローチャートを示す図である。第１異常検知処理では、制御装置３は、高圧弁４６ａおよび電子膨張弁２１ａの異常検知に係る異常判定処理を行う。図９に示すフローチャートでは、制御装置３が、高圧弁４６ａおよび電子膨張弁２１ａの異常判定処理を１つの流れで実行するものとするが、高圧弁４６ａの異常検知処理と電子膨張弁２１ａの異常検知処理とを別の流れで実行するようにしてもよい。

まず、ステップＳ００１では、制御装置３は、指示された運転モードに基づき、圧縮機１１が動作し、室外熱交換器１２が凝縮器として機能しているかどうかを判定する。室外熱交換器１２が凝縮器であるときは、冷凍サイクル装置は、冷房運転を行っていることになる。制御装置３は、圧縮機１１が動作し、室外熱交換器１２が凝縮器として機能していると判定すると、ステップＳ００２に進み、それ以外の場合には、第１異常検知処理を終了する。

ステップＳ００２では、制御装置３は、制御装置３は、室内機２ａが冷房運転のサーモオフ状態または停止しているか否かを判定する。この判定は、電子膨張弁２１ａが閉状態、低圧弁４５ａが開状態および高圧弁４６ａが閉状態となる運転状態であるか否かの判定と言い換えることもできる。制御装置３は、室内機２ａが冷房運転のサーモオフ状態または停止していると判定すると、ステップＳ００３に進み、それ以外の場合には第１異常検知処理を終了する。

ステップＳ００３では、室内温度ＴＨ１と、液側温度ＴＨ２またはガス側温度ＴＨ３とにおける温度のデータを取得する。液側温度ＴＨ２およびガス側温度ＴＨ３については、どちらか一方でよいが、両方の温度のデータを取得してもよい。室内温度ＴＨ１のデータは、第１温度センサＴＨ１ａの検出信号に基づき、取得される。液側温度ＴＨ２のデータは、第２温度センサＴＨ２ａの検出信号に基づき、取得される。ガス側温度ＴＨ３のデータは、第３温度センサＴＨ３ａの検出信号に基づき、取得される。

次に、ステップＳ００４では、制御装置３は、ガス側温度ＴＨ３が室内温度ＴＨ１と等しいか否かおよび液側温度ＴＨ２が室内温度ＴＨ１と等しいか否かを判定する。ここで、ガス側温度ＴＨ３と室内温度ＴＨ１とが等しいおよび液側温度ＴＨ２と室内温度ＴＨ１とが等しいとは、温度差がないことを示す。温度差がないかどうかの判定については、温度差が０である必要はなく、マージンをもたせてもよい。制御装置３は、ガス側温度ＴＨ３が室内温度ＴＨ１と等しくないまたは液側温度ＴＨ２が室内温度ＴＨ１と等しくないの少なくとも一方であると判定すると、ステップＳ００５に進む。また、制御装置３は、ガス側温度ＴＨ３または液側温度ＴＨ２が室内温度ＴＨ１と等しいと判定すると、第１異常検知処理を終了する。ここでは、制御装置３は、ガス側温度ＴＨ３が室内温度ＴＨ１と等しいか否かについて判定を行った。ただ、後述するステップＳ００７において、制御装置３は、液側温度ＴＨ２と室内温度ＴＨ１との比較を判定を行っていることから、液側温度ＴＨ２が室内温度ＴＨ１と等しいか否かを判定する方が効率的である。

ステップＳ００５では、制御装置３は、電子膨張弁２１ａまたは高圧弁４６ａが異常であると判定する。これは、ガス側温度ＴＨ３が、ガス側温度ＴＨ３が室内温度ＴＨ１と等しくないまたは液側温度ＴＨ２が室内温度ＴＨ１と等しくないときには、前述した正常な状態パターン１ではなく、状態パターン２または状態パターン３に該当するためである。

次に、ステップＳ００６では、制御装置３は、電子膨張弁２１ａまたは高圧弁４６ａが異常であることを報知部３６に報知させる処理を行う。ここで、たとえば、ステップＳ００７～ステップＳ０１１の処理を行う場合、ステップＳ００５およびステップＳ００６の処理は、省略することも可能である。また、制御装置３が行う処理は、ステップＳ００６で終了してもよい。

次に、ステップＳ００７では、制御装置３は、液側温度ＴＨ２が室内温度ＴＨ１の温度よりも高いか否かを判定する。制御装置３が、液側温度ＴＨ２が室内温度ＴＨ１よりも高いと判定すると、ステップＳ００８に進み、液側温度ＴＨ２が室内温度ＴＨ１よりも低いと判定すると、ステップＳ０１０に進む。ここで、ステップＳ００７の判定処理は、ステップＳ００４の判定を行ってからの経過時間が、あらかじめ設定された閾値時間を超えた後、すなわち、ガス側温度ＴＨ３が安定した後に行うようにしてもよい。また、ここでは、液側温度ＴＨ２と室内温度ＴＨ１とを比較処理する場合を例に示したが、ガス側温度ＴＨ３と室内温度ＴＨ１とを比較処理してもよい。ガス側温度ＴＨ３を用いた場合も液側温度ＴＨ２の場合と同様に、制御装置３は、ガス側温度ＴＨ３が室内温度ＴＨ１よりも高いと判定した場合はステップＳ００８に進み、ガス側温度ＴＨ３が室内温度ＴＨ１よりも低いと判定した場合はステップＳ０１０に進む。

ステップＳ００８では、制御装置３は、高圧弁４６ａが開ロックの異常であると判定する。これは、液側温度ＴＨ２が室内温度ＴＨ１よりも高い場合は、状態パターン３に該当するためである。

次に、ステップＳ００９では、制御装置３は、高圧弁４６ａが異常であることを報知部３６に報知させる処理を行う。そして、第１異常検知処理を終了する。

ステップＳ０１０では、制御装置３は、電子膨張弁２１ａが開ロックの異常であると判定する。これは、液側温度ＴＨ２が室内温度ＴＨ１よりも低い場合は、状態パターン２に該当するためである。

次に、ステップＳ０１１では、制御装置３は、電子膨張弁２１ａが異常であることを報知部３６に報知させる処理を行う。その後、第１異常検知処理を終了する。

図１０は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の制御装置３で実行される第２異常検知処理の流れの例におけるフローチャートを示す図である。第２異常検知処理では、高圧弁４６ａの異常検知が行われる。ここで、制御装置３は、図１０に示す第２異常検知処理および後述する図１１に示す第３異常検知処理の少なくとも一方を、図９に基づいて説明した第１異常検知処理と共に実行するようにしてもよい。

まず、ステップＳ１０１では、制御装置３は、圧縮機１１が動作し、室外熱交換器１２が凝縮器として機能しているかどうかを判定する。制御装置３は、圧縮機１１が動作し、室外熱交換器１２が凝縮器として機能していると判定すると、ステップＳ１０２に進み、それ以外の場合には、第２異常検知処理を終了する。

ステップＳ１０２では、制御装置３は、制御装置３は、室内機２ａが冷房運転のサーモオフ状態または停止しているか否かを判定する。この判定は、電子膨張弁２１ａが閉状態、低圧弁４５ａが開状態および高圧弁４６ａが閉状態となる運転状態であるか否かの判定と言い換えることもできる。制御装置３は、室内機２ａが冷房運転のサーモオフ状態または停止していると判定すると、ステップＳ１０３に進み、それ以外の場合には第２異常検知処理を終了する。

ステップＳ１０３では、制御装置３は、圧縮機１１を通過する冷媒量Ｇｒｏｃのデータと、電子膨張弁２１ａおよび電子膨張弁２１ｂのそれぞれを通過する冷媒量の総和ΣＧｒｉｃのデータとを取得する。室外機１側の冷媒量Ｇｒｏｃのデータは、たとえば、前述した式（１）に基づき取得される。室内機２ｂ側の冷媒量の総和ΣＧｒｉｃのデータは、たとえば、前述した式（２）などに基づき、取得される。

次に、ステップＳ１０４では、制御装置３は、室外機１側の冷媒量Ｇｒｏｃが室内機２ｂ側の冷媒量の総和ΣＧｒｉｃよりも大きいか否かを判定する。制御装置３は、冷媒量Ｇｒｏｃが冷媒量の総和ΣＧｒｉｃよりも大きいと判定したときにはステップＳ１０５に進む。一方、制御装置３は、冷媒量Ｇｒｏｃが冷媒量の総和ΣＧｒｉｃと等しいと判定したときには、第２異常検知処理を終了する。

ステップＳ１０５では、制御装置３は、高圧弁４６ａが異常であると判定する。これは、室外機１側の冷媒量Ｇｒｏｃが室内機２ｂ側の冷媒量の総和ΣＧｒｉｃよりも大きい場合には、状態パターン３に該当するためである。

次に、ステップＳ１０６では、制御装置３は、高圧弁４６ａが異常であることを報知部３６に報知させる処理を行う。その後、第２異常検知処理を終了する。

図１１は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の制御装置３で実行される第３異常検知処理の流れの例におけるフローチャートを示す図である。第３異常検知処理では、高圧弁４６ａの異常検知が行われる。

まず、ステップＳ２０１では、制御装置３は、圧縮機１１が動作し、室外熱交換器１２が凝縮器として機能しているかどうかを判定する。制御装置３は、圧縮機１１が動作し、室外熱交換器１２が凝縮器として機能していると判定すると、ステップＳ２０２に進み、それ以外の場合には、第２異常検知処理を終了する。

ステップＳ２０２では、制御装置３は、制御装置３は、室内機２ａが冷房運転のサーモオフ状態または停止しているか否かを判定する。この判定は、電子膨張弁２１ａが閉状態、低圧弁４５ａが開状態および高圧弁４６ａが閉状態となる運転状態であるか否かの判定と言い換えることもできる。制御装置３は、室内機２ａが冷房運転のサーモオフ状態または停止していると判定すると、ステップＳ２０３に進み、それ以外の場合には第３異常検知処理を終了する。

ステップＳ２０３では、制御装置３は、低圧圧力Ｐｓおよび目標低圧圧力Ｐｓｍの各データを取得する。低圧圧力Ｐｓのデータは、低圧圧力センサ１６の検出信号に基づき取得される。目標低圧圧力Ｐｓｍのデータは、あらかじめ記憶部３１に記憶されている。

次に、ステップＳ２０４では、制御装置３は、低圧圧力Ｐｓから目標低圧圧力Ｐｓｍを減じた値であるＰｓ－Ｐｓｍが、あらかじめ設定されている閾値圧力Ｐｔｈ３１よりも大きいか否かを判定する。制御装置３は、低圧圧力Ｐｓから目標低圧圧力Ｐｓｍを減じた値が、閾値圧力Ｐｔｈ３１よりも大きいと判定すると、ステップＳ２０５に進む。一方、制御装置３は、閾値圧力Ｐｔｈ３１以下であると判定すると、第３異常検知処理を終了する。

ステップＳ２０５では、制御装置３は、高圧弁４６ａが異常であると判定する。これは、低圧圧力Ｐｓから目標低圧圧力Ｐｓｍを減じた値が閾値圧力Ｐｔｈ３１よりも大きい場合には、状態パターン３に該当するためである。

次に、ステップＳ２０６では、制御装置３は、高圧弁４６ａが異常であることを報知部３６に報知させる処理を行う。その後、第３異常検知処理を終了する。

ここで、制御装置３は、上記のステップＳ２０４において、低圧圧力Ｐｓから目標低圧圧力Ｐｓｍを減じた値が閾値圧力Ｐｔｈ３１よりも大きく、かつ、圧縮機１１が最大運転周波数で動作しているか否かを判定してもよい。そして、制御装置３は、低圧圧力Ｐｓから目標低圧圧力Ｐｓｍを減じた値が閾値圧力Ｐｔｈ３１よりも大きく、かつ、圧縮機１１が最大運転周波数で動作していると判定すると、ステップＳ２０５に進む。それ以外の場合には、第３異常検知処理を終了する。

以上、説明したように、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置は、冷凍サイクル回路１０と、バイパス流路４４と、低圧弁４５ａと、高圧弁４６ａと、第１温度センサＴＨ１ａと、第２温度センサＴＨ２ａと、報知部３６とを備えている。そして、冷凍サイクル回路１０は、圧縮機１１、冷媒流路切替装置１４、室外熱交換器１２、電子膨張弁２１ａおよび室内熱交換器２２ａを有する。バイパス流路４４は、冷凍サイクル回路１０において、室外熱交換器１２と電子膨張弁２１ａとの間に設けられた第１分岐部４１と、室内熱交換器２２ａと冷媒流路切替装置１４との間に設けられた第２分岐部４２ａとの間を接続している。また、低圧弁４５ａは、冷凍サイクル回路１０のうち、第２分岐部４２ａと冷媒流路切替装置１４との間に設けられている。さらに、高圧弁４６ａは、バイパス流路４４に設けられている。第１温度センサＴＨ１ａは、室内熱交換器２２ａを通過した空気が供給される室内の温度である室内温度ＴＨ１を検出する。第２温度センサＴＨ２ａは、室内熱交換器２２ａの液側冷媒の温度である液側温度ＴＨ２を検出する。第３温度センサＴＨ３ａは、室内熱交換器２２ａのガス側冷媒の温度であるガス側温度ＴＨ３を検出する。報知部３６は、異常を報知するように構成されている。そして、冷凍サイクル装置は、圧縮機１１が動作し、室内熱交換器２２ｂが蒸発器として機能する。一方、室内熱交換器２２ａは、電子膨張弁２１ａが全閉状態となり、低圧弁４５ａが開状態となり、高圧弁４６ａが閉状態となる運転状態である、室内機２ａが冷房運転のサーモオフまたは停止状態での運転を行う。このような運転状態において、制御装置３が、ガス側温度ＴＨ３が室内温度ＴＨ１と等しくないおよび液側温度ＴＨ２が室内温度ＴＨ１と等しくないの少なくとも一方であると判定すると、報知部３６は、電子膨張弁２１ａまたは高圧弁４６ａの異常を報知する。ここで、高圧弁４６ａは、第２弁の一例である。低圧弁４５ａは、第１弁の一例である。電子膨張弁２１ａは、絞り装置の一例である。

以上のような本実施の形態の冷凍サイクル装置の構成により、電子膨張弁２１ａまたは高圧弁４６ａの異常をより正確に、かつ、より早期に検知することができる。また、本実施の形態の冷凍サイクル装置では、電子膨張弁２１ａまたは高圧弁４６ａの異常をより早期に報知できるため、電子膨張弁２１ａまたは高圧弁４６ａをより早期に復旧させることができる。したがって、本実施の形態の冷凍サイクル装置においては、室内機２ａの不調期間を短縮することができる。

また、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置では、前述した運転状態において、制御装置３が、液側温度ＴＨ２が室内温度ＴＨ１よりも低いと判定すると、報知部３６は、電子膨張弁２１ａの異常を報知することができる。

また、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置では、前述した運転状態において、制御装置３が、液側温度ＴＨ２が室内温度ＴＨ１高いと判定すると、報知部３６は、高圧弁４６ａの異常を報知することができる。

また、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置では、前述した運転状態において、制御装置３が、圧縮機１１を通過する冷媒量が、電子膨張弁２１ｂを通過する冷媒量よりも多いと判定すると、報知部３６は、高圧弁４６ａの異常を報知することができる。

また、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置では、制御装置３は、冷凍サイクル回路１０内の低圧圧力Ｐｓが目標低圧圧力Ｐｓｍに近づくように、圧縮機１１を制御する。このため、前述した運転状態において、制御装置３が、低圧圧力Ｐｓから目標低圧圧力Ｐｓｍを減じた値が閾値よりも大きいと判定すると、報知部３６は、高圧弁４６ａの異常を報知することができる。

また、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置では、制御装置３は、冷凍サイクル回路１０内の低圧圧力Ｐｓが目標低圧圧力Ｐｓｍに近づくように、圧縮機１１を制御する。このため、前述した運転状態において、制御装置３が、低圧圧力Ｐｓから目標低圧圧力Ｐｓｍを減じた値が閾値よりも大きく、かつ、圧縮機１１が最大運転周波数で駆動していると判定すると、報知部３６は、高圧弁４６ａの異常を報知することができる。

前述した運転状態において、低圧弁４５ａに異常が生じ、バイパス流路４４を流通する冷媒量が増加してしまうと、圧縮機１１の運転周波数を最大運転周波数まで増加させても、低圧圧力Ｐｓを目標低圧圧力Ｐｓｍに維持できなくなる。したがって、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置によれば、高圧弁４６ａの異常をより正確に検知できる。

また、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、冷凍サイクル装置の運転モードを切り替える運転モード切替部３７をさらに備えている。運転モード切替部３７は、少なくとも、上記運転状態での運転が行われる運転モードに切り替え可能である。本実施の形態に係る冷凍サイクル装置によれば、室内機２ａで冷房運転が行われる期間であっても、一時的にサーモオフにするなどして、高圧弁４６ａまたは電子膨張弁２１ａの異常を検知することができる。

実施の形態２．
上述した実施の形態１の冷凍サイクル装置では、制御装置３は、第２弁となる高圧弁４６ａおよび高圧弁４６ｂ並びに電子膨張弁２１ａおよび電子膨張弁２１ｂのすべての弁について異常検知を行うものとした。ただし、これに限定するものではない。制御装置３は、あらかじめ定められたまたは選択された弁について、異常検知を行うようにしてもよい。

また、実施の形態１の冷凍サイクル装置においては、制御装置３が、冷凍サイクル回路１０内の低圧圧力Ｐｓが目標低圧圧力Ｐｓｍに近づくように、圧縮機１１の運転周波数を制御する例について説明した。ただし、これに限定するものではない。たとえば、冷凍サイクル回路１０内の高圧圧力Ｐｄが目標高圧圧力Ｐｄｍに近づくように、圧縮機１１の運転周波数を制御してもよい。この場合には、制御装置３は、高圧圧力Ｐｄから目標高圧圧力Ｐｄｍを減じた値が閾値よりも大きく、かつ、圧縮機１１が最大運転周波数で動作しているときに、高圧弁４６ａが異常であると判定し、報知部３６に報知させる。

１ 室外機、２，２ａ，２ｂ 室内機、３ 制御装置、４ 分流コントローラ、１０ 冷凍サイクル回路、１１ 圧縮機、１２ 室外熱交換器、１３ 室外ファン、１４ 冷媒流路切替装置、１５ 高圧圧力センサ、１６ 低圧圧力センサ、１７１，１７２，１７３，１７４ 逆止弁、２１，２１ａ，２１ｂ 電子膨張弁、２２，２２ａ，２２ｂ 室内熱交換器、２５，２５ａ，２５ｂ 室内ファン、３１ 記憶部、３２ 抽出部、３３ 演算部、３４ 比較部、３５ 判定部、３６ 報知部、３７ 運転モード切替部、４１ 第１分岐部、４２ａ，４２ｂ 第２分岐部、４３ 気液分離器、４４ バイパス流路、４４ａ，４４ｂ 分岐流路、４５，４５ａ，４５ｂ 低圧弁、４６，４６ａ，４６ｂ 高圧弁、４７ 弁、４８ 低圧バイパス流路、ＴＨ１ａ，ＴＨ１ｂ 第１温度センサ、ＴＨ２ａ，ＴＨ２ｂ 第２温度センサ、ＴＨ３ａ，ＴＨ３ｂ 第３温度センサ。

Claims (7)

1. 圧縮機、冷媒流路切替装置、室外熱交換器、膨張弁および室内熱交換器を接続して、冷媒を循環させる冷凍サイクル回路と、
   前記室外熱交換器と前記膨張弁との間で前記冷媒を分岐させる第１分岐部と、
   前記室内熱交換器と前記冷媒流路切替装置との間で前記冷媒を分岐させる第２分岐部と、
   前記第１分岐部と前記第２分岐部とを接続して、前記冷媒の流路となるバイパス配管と、
   前記第２分岐部と前記冷媒流路切替装置との間に設けられた第１弁と、
   前記バイパス配管に設けられた第２弁と、
   前記室内熱交換器を通過した空気が供給される室内の温度を検出する第１温度センサと、
   前記室内熱交換器の液側冷媒の温度を検出する第２温度センサと、
   前記冷凍サイクル回路が有する機器を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記圧縮機が動作し、前記膨張弁を全閉状態とし、前記第１弁を開状態とし、前記第２弁を閉状態とする運転状態において、前記第２温度センサの検出温度が、前記第１温度センサの検出温度よりも高いと判定すると、前記第２弁が異常であることを検知する冷凍サイクル装置。
2. 前記制御装置は、前記運転状態において、前記第２温度センサの検出温度が、前記第１温度センサの検出温度よりも低いと判定すると、前記膨張弁が異常であることを検知する請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
3. 圧縮機、冷媒流路切替装置、室外熱交換器、膨張弁および室内熱交換器を接続して、冷媒を循環させる冷凍サイクル回路と、
   前記室外熱交換器と前記膨張弁との間で前記冷媒を分岐させる第１分岐部と、
   前記室内熱交換器と前記冷媒流路切替装置との間で前記冷媒を分岐させる第２分岐部と、
   前記第１分岐部と前記第２分岐部とを接続して、前記冷媒の流路となるバイパス配管と、
   前記第２分岐部と前記冷媒流路切替装置との間に設けられた第１弁と、
   前記バイパス配管に設けられた第２弁と、
   前記冷凍サイクル回路が有する機器を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記圧縮機が動作し、前記膨張弁を全閉状態とし、前記第１弁を開状態とし、前記第２弁を閉状態とする運転状態において、
   前記圧縮機が、最大運転周波数で動作しているときには、前記第２弁が異常であることを検知する冷凍サイクル装置。
4. 圧縮機、冷媒流路切替装置、室外熱交換器、膨張弁および室内熱交換器を接続して、冷媒を循環させる冷凍サイクル回路と、
   前記室外熱交換器と前記膨張弁との間で前記冷媒を分岐させる第１分岐部と、
   前記室内熱交換器と前記冷媒流路切替装置との間で前記冷媒を分岐させる第２分岐部と、
   前記第１分岐部と前記第２分岐部とを接続して、前記冷媒の流路となるバイパス配管と、
   前記第２分岐部と前記冷媒流路切替装置との間に設けられた第１弁と、
   前記バイパス配管に設けられた第２弁と、
   前記冷凍サイクル回路が有する機器を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記圧縮機が前記冷凍サイクル回路内における低圧側の前記冷媒の圧力を、目標低圧圧力とする制御を行い、前記膨張弁を全閉状態とし、前記第１弁を開状態とし、前記第２弁を閉状態とする運転状態において、
   前記低圧側の前記冷媒の圧力と前記目標低圧圧力とに差が発生しているときには、前記第２弁が異常であることを検知する冷凍サイクル装置。
5. 圧縮機、冷媒流路切替装置、室外熱交換器、膨張弁および室内熱交換器を接続して、冷媒を循環させる冷凍サイクル回路と、
   前記室外熱交換器と前記膨張弁との間で前記冷媒を分岐させる第１分岐部と、
   前記室内熱交換器と前記冷媒流路切替装置との間で前記冷媒を分岐させる第２分岐部と、
   前記第１分岐部と前記第２分岐部とを接続して、前記冷媒の流路となるバイパス配管と、
   前記第２分岐部と前記冷媒流路切替装置との間に設けられた第１弁と、
   前記バイパス配管に設けられた第２弁と、
   前記冷凍サイクル回路が有する機器を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記圧縮機が前記冷凍サイクル回路内における高圧側の前記冷媒の圧力を、目標高圧圧力とする制御を行い、前記膨張弁を全閉状態とし、前記第１弁を開状態とし、前記第２弁を閉状態とする運転状態において、
   前記高圧側の前記冷媒の圧力と前記目標高圧圧力とに差が発生しているときには、前記第２弁が異常であることを検知する冷凍サイクル装置。
6. 前記第２弁が異常である旨を報知する報知部を備える請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
7. 前記冷媒流路切替装置は、指示に基づいて少なくとも前記運転状態での運転が行われる運転モードに切り替えられる請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。

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