JP2011144941A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数台の室外機で構成される空気調和装置において、複数台の室外機同士を配管等で接続せずに冷媒の回収又は排出が可能な、据付性の良い空気調和装置を得る。
【解決手段】複数台の室内機２００及び複数台の室外機１００を備えた空気調和装置において、複数台の室外機は、圧縮機１の吐出側圧力を検出する吐出圧力検出手段７と、運転中の第１の室外機に設けられた第１の吐出圧力検出手段７ｂの圧力値に基づき停止中の第２の室外機に設けられた第２の室外膨張弁４ａの開閉制御を行う制御手段２０とを備え、制御手段は、第１の吐出圧力検出手段の圧力値が所定の運転上限値以上となる場合に、第２の室外膨張弁を開く。
【選択図】 図１

Description

本発明は、室外機を複数台接続してなる空気調和装置に関する。

従来、複数の室外機を有する空気調和装置において、室内機の空調負荷が小さい場合は、複数の室外機の一部を運転し、室内空調負荷に合致した室外機の運転容量に調整される。この場合、停止室外機に冷媒が溜まり、停止中の室外機への冷媒偏りが発生しやすい。そのため、空気調和装置の能力が低下したり、圧縮機の運転に適した圧力範囲からずれやすくなる等の問題が生じ、この問題を解決する方法として以下の特許文献が知られている。

特許文献１の空気調和装置は、複数の室外機をバランス管で接続すると共に、バランス管と各室外機の油分離器の戻し管とを接続している。運転中の室外機の冷媒不足を検出すると、バランス管及び運転中の室外機に付設する油分離器の戻し管を介して、停止中の室外機から運転中の圧縮機吸入側に直接冷媒を排出することが記載されている。

特許文献２の冷凍装置は、冷凍サイクル内の循環冷媒量が過剰な場合に、冷凍サイクルの運転とは別に設けた接続用配管を介して、運転中の室外ユニットから停止中の室外ユニットに冷媒を回収している。また、接続用配管を使わずに低圧ガス側配管を介して、運転中の室外ユニットから停止中の室外ユニットに冷媒を回収することも記載されている。

特開２０００−０９７４８１号公報 特開２００８−１８５２２９号公報

しかし、上記特許文献に記載の空気調和装置では、冷媒の排出又は回収時に各室外機同士を連結する配管が必要となるため、空気調和装置の据付性には改良の余地がある。また、上記特許文献２に記載の冷凍装置では、各室外機同士を連結する配管でなく低圧ガス側配管によって過剰な冷媒を回収するものも記載されているが、その際に停止中の室外ユニットの圧縮機と室外ファンを運転させる必要があるため、省エネ性にも改良の余地がある。

本発明の目的は、省エネ性を考慮し、且つ室外機同士を特別に配管で接続せずに冷媒を回収することができる据付性の良い空気調和装置を得ることにある。

本発明の他の目的は、室外機同士を特別に配管で接続せずに冷媒を排出することができる据付性の良い空気調和装置を得ることにある。

また、実際の製品では冷媒の回収及び排出の両方が必要となる。特許文献２では、回収後に排出する場合、補助用三方弁の切換や圧縮機の運転を必要とするため、省エネ性に改良の余地がある。

本発明の更に他の目的は、省エネ性を考慮し、且つ室外機同士を配管等で接続せずに冷媒を回収及び排出することができる据付性の良い空気調和装置を得ることにある。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、室内熱交換器を有する複数台の室内機と、圧縮機，該圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出手段，四方弁，室外熱交換器，室外膨張弁とを有する複数台の室外機と、運転中の第１の室外機に設けられた吐出圧力検出手段の圧力値に基づき停止中の第２の室外機に設けられた室外膨張弁の開閉制御を行う制御手段とを備え、該制御手段は、前記第１の室外機に設けられた吐出圧力検出手段の圧力値が所定の運転上限値以上となる場合に、前記第２の室外機に設けられた室外膨張弁を開く制御を行うことにある。

また、他の特徴は、室内熱交換器を有する複数台の室内機と、圧縮機，該圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出手段，四方弁，室外熱交換器，前記圧縮機と前記四方弁とを接続する冷媒吐出側配管から前記四方弁と前記圧縮機とを接続する冷媒吸込側配管へ接続されるバイパス管、該バイパス管を流れる冷媒量を制御するバイパス電磁弁とを有する複数台の室外機と、運転中の第１の室外機に設けられた吐出圧力検出手段の圧力値に基づき停止中の第２の室外機に設けられたバイパス電磁弁の開閉制御を行う制御手段とを備え、該制御手段は、冷房運転時に前記第１の室外機に設けられた吐出圧力検出手段の圧力値が所定の運転下限値以下となる場合に、前記第２の室外機に設けられたバイパス電磁弁を開く制御を行うことにある。

更に、他の特徴は、室内熱交換器を有する複数台の室内機と、圧縮機，該圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出手段，四方弁，室外熱交換器，前記圧縮機と前記四方弁とを接続する冷媒吐出側配管から前記四方弁と前記圧縮機とを接続する冷媒吸込側配管へ接続されるバイパス管，該バイパス管を流れる冷媒量を制御するバイパス電磁弁とを有する複数台の室外機と、運転中の第１の室外機に設けられた第１の吐出圧力検出手段の圧力値に基づき停止中の第２の室外機に設けられた室外膨張弁とバイパス電磁弁の開閉制御を行う制御手段とを備え、該制御手段は、冷房運転時に前記第１の室外機に設けられた吐出圧力検出手段の圧力値が所定の運転上限値以上となる場合に、前記第２の室外機に設けられた室外膨張弁を開き、前記第１の室外機に設けられた吐出圧力検出手段の圧力値が所定の運転下限値以下となる場合に、前記第２の室外機に設けられたバイパス電磁弁を開く制御を行うことにある。

本発明によれば、省エネ且つ据付性良く冷媒を回収することができる。

また、据付性良く冷媒を排出することができる。

更に、省エネ且つ据付性良く冷媒を回収及び排出することができる。

本発明の実施例１に係る空気調和装置の冷房運転時における冷媒回収動作を示す冷媒回路図。 本発明の実施例１に係る空気調和装置の暖房運転時における冷媒回収動作を示す冷媒回路図。 本発明の実施例２に係る空気調和装置の冷房運転時における冷媒排出動作を示す冷媒回路図。 本発明の実施例２に係る空気調和装置の暖房運転時における冷媒排出動作を示す冷媒回路図。

以下、本発明の実施例を図１〜図４を用いて説明する。

図１は、実施例１における冷房運転時の冷媒回収動作を示す冷媒回路図、図２は、実施例１における暖房運転時の冷媒回収動作を示す冷媒回路図である。本実施例の空気調和装置は、２台の室外機１００ａ，１００ｂと３台の室内機２００ａ〜２００ｃが、それぞれ並列に配管で接続される。２台の室外機１００ａ，１００ｂは、それぞれ圧縮機１ａ，１ｂ、四方弁２ａ，２ｂ、室外熱交換器３ａ，３ｂ、室外膨張弁４ａ，４ｂ、液阻止弁１１ａ，１１ｂ、ガス阻止弁１０ａ，１０ｂ、アキュムレータ５ａ，５ｂを備え、順次配管で接続される。圧縮機１ａ，１ｂの吐出側配管には、圧縮機１ａ，１ｂの吐出側圧力を検出する吐出圧力センサ７ａ，７ｂが設けられ、室外熱交換器３ａ，３ｂ近傍には室外ファン（図示せず）が設けられている。各室外機には空気調和装置を制御するためのマイクロコンピュータ（制御手段）２０ａ，２０ｂが設けられ、これらのマイクロコンピュータ２０ａ，２０ｂは、吐出圧力センサ７ａ，７ｂの出力信号を受信できるように接続される共に、室外膨張弁４ａ，４ｂに対して開度信号を送信できるように接続されている。マイクロコンピュータ２０ａ，２０ｂ内には、吐出圧力センサ７ａ，７ｂの出力信号に基づいて吐出圧力の値を検出する圧力検知手段（図示せず）と、この圧力検知手段の値に基づいて室外膨張弁４ａ，４ｂの開度を制御する膨張弁開度制御手段（図示せず）、空気調和装置の運転を可能にするために必要な制御手段（図示せず）等が組み込まれている。また、各室外機に搭載されているマイクロコンピュータ２０ａ，２０ｂ間は、双方向で通信できるように接続される。各室外機のマイクロコンピュータとは別に、更にマスターコントローラを設けて各制御を指示してもよく、各室外機にはマイクロコンピュータを設けずにマスターコントローラだけで各室外機内の機器と通信し制御するものであってもよい。四方弁２ａ，２ｂと圧縮機１ａ，１ｂの吐出側との間に、冷媒が圧縮機１ａ，１ｂへ逆流しないように逆止弁６ａ，６ｂが設けられている。また、室内機２００ａ〜２００ｃには、室内熱交換器１２ａ〜１２ｃ，室内膨張弁１３ａ〜１３ｃが設けられている。

本実施例の冷房運転時の冷媒回収動作について、図１を用いて説明する。室内機２００ａを冷房運転し、室内機２００ｂ，２００ｃは停止状態とする。室内機２００ａの運転容量が室外機１台の運転容量よりも小さい場合は、２台の室外機のうち、１台は停止状態とし、１台を運転させる。

本実施例では、実線矢印の如く冷媒が流れ、室外機１００ｂに設けられた圧縮機１ｂにより高温高圧のガス冷媒に圧縮され、四方弁２ｂ，室外熱交換器３ｂを通り、室外熱交換器３ｂを通る空気と熱交換して凝縮液化し、室外膨張弁４ｂ，液阻止弁１１ｂを通り、室外機１００ｂから流出される。室外機１００ｂから流出された冷媒は、液側分岐ユニット１４を通り、各室内機２００ａ〜２００ｃ側と室外機１００ａ側に分配される。室外機１００ａ側に分岐された冷媒は、室外機１００ａの液阻止弁１１ａを通り室外膨張弁４ａに導かれる。ここで、室外機１００ａは停止状態であり、室外膨張弁４ａは全閉であるため、液冷媒はこれ以上室外機１００ａ内部に進むことはできず、室外膨張弁４ａと液側分岐ユニット１４とを接続する配管内が液冷媒で満たされる。

また、各室内機２００ａ〜２００ｃに分配された冷媒は、各室内膨張弁１３ａ〜１３ｃに導かれる。室内機２００ｂ，２００ｃは停止しているため、その室内機２００ｂ，２００ｃに付設する室内膨張弁１３ｂ，１３ｃは全閉であり、室内機２００ｂ，２００ｃ内にそれ以上液冷媒が流入しない。室内機２００ａは冷房運転しているため、室内膨張弁１３ａで冷房運転に必要な所定の圧力に減圧され、室内熱交換器１２ａに流入する。冷媒が室内熱交換器１２ａを通過する空気と熱交換して蒸発ガス化する際に、空気が冷却されて冷房運転が行われる。室内熱交換器１２ａで蒸発した冷媒は、ガス側分岐ユニット１５を通り、各室外機１００ａ，１００ｂに分配される。室外機１００ａは、室外機１００ａの周囲空気温度に相当する飽和圧力状態となっており、ガス側分岐ユニット１５部の圧力よりも高い状態となる。このため、室外機１００ａ内の冷媒がガス側分岐ユニット１５に導かれ、室外機１００ａ内の圧力がガス側分岐ユニット１５と同等圧力となるまで低下する。

一方、室外機１００ｂ内に導かれた冷媒は、室外機１００ｂのガス阻止弁１０ｂ、四方弁２ｂを通過してアキュムレータ５ｂに流れ込む。アキュムレータ５ｂでは、気液に分離され所定の冷媒かわき度に調整され、圧縮機１ｂに吸い込まれ、冷凍サイクルが形成される。

ここで、運転容量が非常に大きい室内機２００ｂ，２００ｃを設置する場合は、停止している室内機２００ｂ，２００ｃで冷房運転を行う際に必要とされる冷媒も、運転している室外機１００ｂ内に全て流入する。このため、室外機１００ｂの室外熱交換器３ｂ内に冷媒が貯留され、冷媒過冷却度が増加し吐出圧力が上昇する。この室外熱交換器３ｂ内に貯留される冷媒量がある所定量を超えると、吐出圧力が圧縮機１ｂの連続運転可能な上限の圧力を超えるので、圧縮機１ｂの信頼性が低下する。このため、圧縮機１ｂの運転容量をインバータ等で減ずることで、圧縮機１ｂの信頼性を確保する方法がある。しかし、この場合は冷房運転している室内機２００ａへの冷媒循環量が低減するので、室内負荷に応じた冷房能力を発揮できなくなり、室内の快適性が損なわれてしまう。

そこで本実施例では、室外機１００ｂだけを運転する場合に、停止している室外機１００ａ内に余剰冷媒を貯留し（冷媒回収動作）、運転している室外機１００ｂの吐出圧力を低下させる。即ち、運転している室外機１００ｂに付設する吐出圧力センサ７ｂの値が、圧縮機１ｂの連続運転可能な運転上限値以上の圧力となった場合に、停止している室外機１００ａに付設する室外膨張弁４ａを所定の開度に開く。図１に示す点線矢印の如く、室外機１００ｂから流出する高圧液冷媒が液側分岐ユニット１４を通り、停止している室外機１００ａの室外熱交換器３ａに余分な冷媒を貯留できる。本実施例によれば、室外機１００ａの室外膨張弁４ａ側から冷媒を回収するので、圧縮機１ａを起動させる必要がない。また、室外機１００ｂの室外熱交換器３ｂを通って液化した冷媒が流れてくるので、室外ファンを起動させて室外熱交換器３ａで液化させる必要がない。従って、回収作業に無駄な電力を使わず省エネとなる。

仮に室外熱交換器３ａから冷媒が流出しても、四方弁２ａが冷房運転モードで切換えられている場合は、圧縮機１ａの吐出側と四方弁２ａとの間に逆止弁６ａを設けることで、逆止弁６ａで冷媒を止めることができる。四方弁２ａが暖房運転モードで切換えられている場合は、圧縮機１ａの吸入側と四方弁２ａとの間にアキュムレータ５ａを設けることで、アキュムレータ５ａに冷媒を溜めることができるので、次に圧縮機１ａを起動させるときに液圧縮をするおそれが低減する。

室外機１００ａに液冷媒が貯留されると、運転している室外機１００ｂに付設する吐出圧力センサ７ｂの値が低下し始める。吐出圧力センサ７ｂの値が、圧縮機１ｂの連続運転可能な運転上限値よりも低下した場合に、停止している室外機１００ａに付設する室外膨張弁４ａを全閉にすることで、室外膨張弁４ａから流れ出すことなく室外機１００ａ内の室外熱交換器３ａに冷媒を保持することができる。このため、運転している室外機１００ｂ及び室内機２００ａ内の冷媒量は常に適正な量に維持することができ、室内機２００ａの冷房能力を低下させることなく、圧縮機１ｂの信頼性を維持できる。吐出圧力の変動は吐出圧力センサ７ｂですぐに検出できるので、室外膨張弁４ａの開閉を早く判断できる。これにより、圧縮機１ｂが運転に適した圧力範囲からずれる時間が短くてすむため、圧縮機１ｂの信頼性の向上にもつながる。

次に、本実施例の暖房運転時の冷媒回収動作について、図２を用いて説明する。室内機２００ａを暖房運転し、室内機２００ｂ，２００ｃは停止状態とする。室内機２００ａの運転容量が室外機１台の運転容量よりも小さい場合は、２台ある室外機のうち、１台は停止状態とし、１台を運転させる。

本実施例では、一点鎖線矢印の如く冷媒が流れ、室外機１００ｂに設けられた圧縮機１ｂにより高温高圧のガス冷媒に圧縮され、四方弁２ｂ，ガス阻止弁１０ｂを通り、室外機１００ｂより流出される。室外機１００ｂから流出された冷媒は、ガス側分岐ユニット１５を通り、室外機１００ａ側と各室内機２００ａ〜２００ｃ側に分配される。室外機１００ａに分配されたガス冷媒は、ガス阻止弁１０ａを通り、四方弁２ａを通り逆止弁６ａに到達する。ここで、逆止弁６ａは、圧縮機１ａへの逆流を防止するように設置されているため、ガス冷媒はそれ以上室外機１００ａ内には進入できない。

一方、各室内機２００ａ〜２００ｃに分配されたガス冷媒は、各室内熱交換器１２ａ〜１２ｃに流入する。室内機２００ａは暖房運転しているため、室内熱交換器１２ａを通過する空気と熱交換して凝縮液化する際に、空気が加熱され暖房運転が行われる。また、他の室内機２００ｂ，２００ｃは停止状態であるため、各室内熱交換器１２ｂ，１２ｃに流入したガス冷媒は殆ど熱交換できない。室内機２００ａの室内膨張弁１３ａは暖房運転を行うため全開もしくは所定の開度に調整される。また、室内機２００ｂ，２００ｃの室内熱交換器１２ｂ，１２ｃ内では自然対流により微量の熱交換が生じるが、室内膨張弁１３ｂ，１３ｃは、冷媒が液化しない程度に開度が調整される。各室内膨張弁１３ａ〜１３ｃで調整された冷媒は合流して液側分岐ユニット１４を通り、各室外機１００ａ，１００ｂに分配される。

室外機１００ａに分配された冷媒は、液阻止弁１１ａを通り室外膨張弁４ａに導かれる。室外機１００ａは停止していて、室外膨張弁４ａは全閉となっているため、それ以上冷媒は室外機１００ａ内に進入できない。一方、室外機１００ｂに分配された冷媒は、液阻止弁１１ｂを通り室外膨張弁４ｂで必要な所定の圧力に減圧され室外熱交換器３ｂ内に流入し、室外熱交換器３ｂを通過する空気と熱交換して蒸発ガス化する。室外熱交換器３ｂで蒸発した冷媒は、四方弁２ｂを通過してアキュムレータ５ｂに流れ込む。アキュムレータ５ｂでは、気液に分離され所定の冷媒かわき度に調整され、圧縮機１ｂに吸い込まれ、冷凍サイクルが形成される。

ここで、運転容量が非常に大きい室内機２００ｂ，２００ｃを設置する場合は、停止している室内機２００ｂ，２００ｃで暖房運転を行う際に必要とされる冷媒が、運転している室内機２００ａ内に全て流入する。このため、室内機２００ａの室内熱交換器１２ａ内に冷媒が貯留され、冷媒過冷却度が増加し吐出圧力が上昇する。この室内熱交換器１２ａ内に貯留される冷媒量がある所定量を超えると、吐出圧力が圧縮機１ｂの連続運転可能な上限の圧力を超えるので、圧縮機１ｂの信頼性が低下する。このため、圧縮機１ｂの運転容量をインバータ等で減ずることで、圧縮機１ｂの信頼性を確保する方法がある。しかし、この場合は暖房運転している室内機２００ａへの冷媒循環量が低減するので、室内負荷に応じた暖房能力を発揮できなくなり、室内の快適性が損なわれてしまう。

そこで本実施例では、室外機１００ｂだけを運転する場合に、停止している室外機１００ａ内に余剰冷媒を貯留し、運転している室外機１００ｂの吐出圧力を低下させる。即ち、運転している室外機１００ｂに付設する吐出圧力センサ７ｂの値が圧縮機１ｂの連続運転可能な運転上限値以上の圧力となった場合に、停止している室外機１００ａに付設する室外膨張弁４ａの開度を所定の開度に開く。図２に示す点線矢印の如く、室内機２００ａから流出する高圧液冷媒が液側分岐ユニット１４を通り、停止している室外機１００ａの室外熱交換器３ａ及びアキュムレータ５ａ内に導かれることで、停止している室外機１００ａに余分な冷媒を貯留できる。本実施例によれば、室外機１００ａの室外膨張弁４ａ側から冷媒を回収するので、圧縮機１ａを起動させる必要がない。また、室内熱交換器を通って液化した冷媒が流れてくるので、室外ファンを起動させて室外熱交換器３ａで液化させる必要がない。従って、回収作業に無駄な電力を使わず省エネとなる。

仮に室外熱交換器３ａから冷媒が流出しても、四方弁２ａが冷房運転モードで切換えられている場合は、圧縮機１ａの吐出側と四方弁２ａとの間に逆止弁６ａを設けることで、逆止弁６ａで冷媒を止めることができる。四方弁２ａが暖房運転モードで切換えられている場合は、圧縮機１ａの吸入側と四方弁２ａとの間にアキュムレータ５ａを設けることで、アキュムレータ５ａに冷媒を溜めることができるので、次に圧縮機１ａを起動させるときに液圧縮をするおそれが低減する。

室外機１００ａに液冷媒が貯留されると運転している室外機１００ｂに付設する吐出圧力センサ７ｂの値が低下し始める。吐出圧力センサ７ｂの値が圧縮機１ｂの連続運転可能な運転上限値よりも低下した場合に、停止している室外機１００ａに付設する室外膨張弁４ａを全閉にすることで、室外膨張弁４ａから流れ出ることなく停止している室外機１００ａ内の室外熱交換器３ａ及びアキュムレータ５ａに保持できる。このため、運転している室外機１００ｂ及び室内機２００ａ内の冷媒量は常に適正な量に維持することができ、室内機２００ａの暖房能力を低下させることなく、圧縮機１ｂの信頼性を維持できる。

以上の構成により、複数台の室外機で構成される空気調和装置において、複数台の室外機同士を配管等で接続せずに冷媒の回収が可能な、据付性の良い空気調和システムを実現することができる。

本実施例の空気調和装置の冷媒排出動作について図３及び図４を用いて説明する。
図３は、実施例２における冷房運転時の冷媒排出動作を示す冷媒回路図、図４は、実施例２における暖房運転時の冷媒排出動作を示す冷媒回路図である。図１及び図２と同符号のものは同一のものを示す。本実施例では更に、逆止弁６ａ，６ｂと四方弁２ａ，２ｂを接続する吐出側配管から、四方弁２ａ，２ｂとアキュムレータ５ａ，５ｂとを接続する吸入側配管との間にバイパス管８ａ，８ｂを設け、バイパス管８ａ，８ｂには、バイパス管を流れる冷媒を調整するためのバイパス電磁弁９ａ，９ｂが設けられている。本実施例のマイクロコンピュータ２０ａ，２０ｂは、更にバイパス電磁弁９ａ，９ｂに開閉信号を送信できるように接続され、バイパス電磁弁９ａ，９ｂの開閉を制御する開閉弁制御手段（図示せず）が組み込まれている。

冷房運転時の冷媒排出動作について図３を用いて説明する。各室内機の運転状態は、図１における冷媒回収動作で説明した内容と同様であり、ここでは省略する。

室内機２００ａが冷房運転している状態で室内機２００ｂも冷房運転を開始する場合、室内機２００ａと室内機２００ｂの合計冷房運転容量が、運転している室外機１００ｂの容量よりも小さい場合であっても、室外機１００ｂの１台運転を継続する。室外機１００ａ内には、室外機１００ｂと室内機２００ａで冷房運転する場合に必要な冷媒量となるようにしたときに余分となる冷媒が貯留されている。このため、室内機２００ｂが冷房運転で必要とする冷媒を貯留した冷媒から補充しなければ、運転している室外機１００ｂ内の冷媒が減少して室外機１００ｂの吐出圧力が低下し、室外熱交換器３ｂで十分な放熱ができなくなるので、室内機２００ａ及び室内機２００ｂで発生する冷房能力も低下する。

また、室外機１００ａ，１００ｂの周囲温度が室内機２００ａ〜２００ｃの周囲温度よりも低い状態で、空気調和装置を長時間停止状態としていた場合は、室外機１００ａ及び室外機１００ｂ内に液冷媒が貯留される。このときは室外熱交換器３ａ，３ｂだけでなく、アキュムレータ５ａ，５ｂにも冷媒が貯留される。室内機２００ａの冷房運転を開始した場合に、停止している室外機１００ａ内に冷媒が貯留したままなので、空気調和装置全体に必要な冷媒が不足して、室内機２００ａで十分な冷房能力を発揮できず、室内の快適性が損なわれてしまう。

そこで本実施例では、停止している室外機１００ａから冷媒を排出して（冷媒排出動作）、運転している室外機１００ｂの吐出圧力を放熱に必要な圧力に上昇させる。即ち、運転している室外機１００ｂに付設する吐出圧力センサ７ｂの値が、圧縮機１ｂの連続運転可能な下限値以下の圧力となった場合に、停止している室外機１００ａに付設するバイパス電磁弁９ａに通電して開くことで、運転している室外機１００ｂにより低圧となったガス側分岐ユニット１５に向かって図３に示す破線矢印の如く冷媒が流れる。

停止している室外機１００ａ内のアキュムレータ５ａ及び室外熱交換器３ａに貯留されている冷媒が室外機１００ａから排出され、運転している室外機１００ｂ内に吸込まれ、室外熱交換器３ｂ内の貯留冷媒量が増加する。このとき室外膨張弁４ａは閉じている。アキュムレータ５ａ内の冷媒の方が、室外熱交換器３ａ内の冷媒よりも先に排出される。冷媒量の増加に伴い、吐出圧力センサ７ｂの値が増加し、吐出圧力センサ７ｂの値が圧縮機１ｂの連続運転可能な運転下限値よりも高くなった場合に、バイパス電磁弁９ａの通電を解除して閉状態とすることで、停止している室外機１００ａから適切な量の冷媒を排出することができる。このため、停止している室外機１００ａの圧縮機１ｂを運転することなく、運転している室外機１００ｂ及び室内機２００ａ，２００ｂ内の冷媒量を常に適正な量に維持することができ、室内機２００ａ，２００ｂの冷房能力を低下させることなく、圧縮機１ｂの信頼性を維持できる。

冷媒を排出する際に、四方弁２ａが冷房運転モードで切換えられている場合は、圧縮機１ａの吐出側と四方弁２ａとの間に逆止弁６ａを設けることで、逆止弁６ａで冷媒が止まるので、より効率よくバイパス回路８ａに冷媒を流すことができる。また、アキュムレータ５ｂを介するので、運転中の圧縮機１ｂ内部に冷媒を直接排出しない。そのため、停止室外機１００ａから送られる冷媒に液冷媒が混在している場合でも、液圧縮を防止し、圧縮機１ｂ内の油が冷媒で希釈されて粘度低下することもないので、圧縮機１ｂの信頼性を維持できる。

以上は冷媒排出動作のみを行う場合だが、実施例１のように冷媒回収動作を行ってから、本実施例の冷媒排出動作を行ってもよい。つまり、運転している室外機１００ｂに付設する吐出圧力センサ７ｂの値が圧縮機１ｂの連続運転可能な上限値以上の圧力となった場合に、停止している室外機１００ａに付設する室外膨張弁４ａの開度を所定の開度に開く。このときバイパス電磁弁９ａは閉じているので、室外膨張弁４ａを通って室外機１００ａに流入した冷媒は、室外機１００ａの外には流れない。室外機１００ａに液冷媒が貯留されると吐出圧力センサ７ｂの値が低下し始めるので、吐出圧力センサ７ｂの値が圧縮機１ｂの連続運転可能な上限値よりも低下した場合に、停止している室外機１００ａに付設する室外膨張弁４ａを全閉にして冷媒回収する。

その後、運転する室内機を増やした場合等、冷媒排出動作が必要となるときは、室外膨張弁４ａを閉じたままでバイパス電磁弁９ａを開く。更に、吐出圧力センサ７ｂの値が圧縮機１ｂの連続運転可能な下限値よりも高くなった場合に、バイパス電磁弁９ａを閉じればよい。

このように構成することで、室外機同士を配管で接続することなく、停止室外機内に余剰冷媒を回収すると共に、冷媒が必要となる場合は、その停止室外機から冷媒を排出することができ、省エネ且つ据付性の良い実機を考慮した空気調和システムを実現できる。

次に暖房運転時の冷媒排出動作について図４を用いて説明する。各室内機の運転状態は、図２における冷媒回収動作で説明した内容と同様であり、ここでは省略する。

室内機２００ａが暖房運転している状態で室内機２００ｂも暖房運転を開始する場合、室内機２００ａと室内機２００ｂの合計暖房運転容量が、運転している室外機１００ｂの容量よりも小さい場合であっても、室外機１００ｂの１台運転を継続する。室外機１００ａ内には、室外機１００ｂと室内機２００ａで暖房運転する場合に必要な冷媒量となるようにしたときに余分となる冷媒が貯留されている。このため、室内機２００ｂが暖房運転すると循環する冷媒が不足し、今まで運転していた室内機２００ａの冷媒が減少して吐出圧力が低下する。室内熱交換器１２ａ，１２ｂで十分な放熱ができなくなり、室内機２００ａ及び室内機２００ｂで発生する暖房能力が低下する。

また、室外機１００ａ，１００ｂの周囲温度が室内機２００ａ〜２００ｃの周囲温度よりも低い状態で、空気調和装置を長時間停止状態としていた場合は、室外機１００ａ及び室外機１００ｂ内に液冷媒が貯留される。室内機２００ａを暖房運転した場合に、停止している室外機１００ａ内に貯留されている冷媒を排出できないため、空気調和装置全体に必要な冷媒が不足して、室内機２００ａで十分な暖房能力を発揮できない場合があり、室内の快適性が損なわれてしまう。

そこで本実施例では、停止している室外機１００ａから冷媒を排出して、運転している室外機１００ｂの吐出圧力を放熱に必要な圧力に上昇させる。即ち、運転している室外機１００ｂに付設する吐出圧力センサ７ｂの値が圧縮機１ｂの連続運転可能な下限値以下の圧力となった場合に、停止している室外機１００ａを暖房運転させ、停止している室外機１００ａに貯留されている冷媒を排出する。排出された冷媒は、運転している室内機２００ａもしくは室内機２００ｂに導かれ、室内熱交換器１２ａもしくは室内熱交換器１２ｂ内の貯留冷媒量が増加する。このときバイパス電磁弁９ａは閉じている。吐出圧力センサ７ｂの値が増加し、吐出圧力センサ７ｂの値が圧縮機１ｂの連続運転可能な下限値よりも高くなった場合に、運転している室外機１００ａを停止させることで、運転している室外機１００ｂ及び室内機２００ａ並びに室内機２００ｂ内の冷媒量を常に適正な量に維持することができる。これにより、室内機２００ａもしくは室内機２００ｂの暖房能力を低下させることなく、圧縮機１ｂの信頼性を維持することができる。

暖房運転時においても、冷房運転時と同様に、冷媒回収動作を行ってから上記の冷媒排出動作を行ってもよい。つまり、運転している室外機１００ｂに付設する吐出圧力センサ７ｂの値が圧縮機１ｂの連続運転可能な上限値以上の圧力となった場合に、停止している室外機１００ａに付設する室外膨張弁４ａの開度を所定の開度に開く。このときバイパス電磁弁９ａは閉じているので、室外膨張弁４ａを通って室外機１００ａに流入した冷媒は、室外機１００ａの外には流れない。室外機１００ａに液冷媒が貯留されると吐出圧力センサ７ｂの値が低下し始めるので、吐出圧力センサ７ｂの値が圧縮機１ｂの連続運転可能な上限値よりも低下した場合に、停止している室外機１００ａに付設する室外膨張弁４ａを全閉にして冷媒回収する。

その後、運転する室内機を増やした場合等、冷媒排出動作が必要となるときは、バイパス電磁弁９ａを閉じたままで室外膨張弁４ａを開けて、停止していた室外機１００ａの暖房運転を開始する。更に、吐出圧力センサ７ｂの値が圧縮機１ｂの連続運転可能な下限値よりも高くなった場合に、室外機１００ａを停止させればよい。

以上の構成により、複数台の室外機を有する空気調和装置において、複数台の室外機同士を配管等で接続せずに冷媒を回収，排出でき、据付性の良い空気調和システムを実現することができる。

ここで、空気調和装置内の冷媒量の適正判定には吐出圧力センサを用いている。圧縮機は、吐出圧力が所定の範囲内にある場合に連続運転できるので、その上限値及び下限値を設けて吐出圧力センサの値と比較する。冷媒回収動作の場合は、圧縮機が連続運転可能な吐出圧力の運転上限値以上で冷媒回収動作を開始し、運転上限値未満となって所定の吐出圧力範囲になると冷媒回収動作を終了するように設定する。冷媒排出動作の場合は、圧縮機が連続運転可能な吐出圧力の運転下限値以下で冷媒排出動作を開始し、下限値より高くなって所定の吐出圧力範囲になると冷媒排出動作を終了するように設定する。

更に、その運転上限値と運転下限値を各々一点の値とせず、所定の範囲を設けて上限圧力範囲と下限圧力範囲としてもよい。第１の上限値から更に高圧な第２の上限値までを上限範囲とし、第１の下限値から更に低圧な第２の下限値までを下限範囲とする。冷媒回収動作の場合は、第２の上限値以上で冷媒回収動作を開始し、第１の上限値未満まで圧力が下がると冷媒回収動作を終了する。冷媒排出動作の場合は、第２の下限値以下で冷媒排出動作を開始し、第１の下限値よりも圧力が高くなると冷媒排出動作を終了する。これにより、冷媒回収動作もしくは冷媒排出動作のハンチングを防止でき、これらの動作がスムーズに且つ安定して行われるようになるため、更に室内の快適性を向上でき、据付性の良い空気調和システムを実現することができる。

以上の実施例では、室外機１００ａを停止し、室外機１００ｂを運転するが、室外機１００ａを運転し、室外機１００ｂを停止してもよい。また、吐出圧力を測定する代わりに運転時に凝縮器となる熱交換器に温度センサを設け、凝縮温度を測定して室外膨張弁やバイパス電磁弁を制御してもよい。具体的には、凝縮温度に所定の上限値と下限値を設定し、温度センサの値がその上限値以上となった場合に室外膨張弁４ａを所定の開度に開き、上限値未満となった場合に室外膨張弁４ａを全閉として冷媒回収する。冷媒排出動作の場合は、温度センサの値が下限値以下となった場合にバイパス電磁弁９ａを開き、下限値より高くなった場合にバイパス電磁弁９ａを閉じればよい。即ち、上記の実施例で述べた吐出圧力の上限値及び下限値と、凝縮温度の上限値及び下限値が対応する。凝縮温度を測定し、その温度を吐出圧力値に換算して用いてもよい。更に、室外機を２台、室内機を３台として説明したが、同様の構成機器からなる場合においては、室外機の台数や室内機の台数が増減した場合においても同様の効果がある。

１ａ，１ｂ 圧縮機
２ａ，２ｂ 四方弁
３ａ，３ｂ 室外熱交換器
４ａ，４ｂ 室外膨張弁
５ａ，５ｂ アキュムレータ
６ａ，６ｂ 逆止弁
７ａ，７ｂ 吐出圧力センサ（吐出圧力検出手段）
８ａ，８ｂ バイパス管
９ａ，９ｂ バイパス電磁弁
１２ａ〜１２ｃ 室内熱交換器
１３ａ〜１３ｃ 室内膨張弁
１４ 液側分岐ユニット
１５ ガス側分岐ユニット
２０ａ，２０ｂ マイクロコンピュータ（制御手段）
１００ａ 室外機（第２の室外機）
１００ｂ 室外機（第１の室外機）
２００ａ〜２００ｃ 室内機

Claims (15)

1. 室内熱交換器を有する複数台の室内機と、
   圧縮機，該圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出手段，四方弁，室外熱交換器，室外膨張弁とを有する複数台の室外機と、
   運転中の第１の室外機に設けられた吐出圧力検出手段の圧力値に基づき停止中の第２の室外機に設けられた室外膨張弁の開閉制御を行う制御手段とを備え、
   該制御手段は、前記第１の室外機に設けられた吐出圧力検出手段の圧力値が所定の運転上限値以上となる場合に、前記第２の室外機に設けられた室外膨張弁を開く制御を行うことを特徴とする空気調和装置。
2. 請求項１において、前記圧縮機の冷媒吐出側配管であって前記圧縮機と前記四方弁との間に逆止弁を設けることを特徴とする空気調和装置。
3. 請求項１において、前記圧縮機の冷媒吸入側配管であって前記圧縮機と前記四方弁との間にアキュムレータを設けることを特徴とする空気調和装置。
4. 請求項１において、前記制御手段は、前記第１の室外機に設けられた吐出圧力検出手段の圧力値が所定の運転上限値未満となる場合に、前記第２の室外機に設けられた室外膨張弁を閉じる制御を行うことを特徴とする空気調和装置。
5. 請求項１において、前記運転上限値が所定の上限圧力範囲を有し、該上限圧力範囲を第１の上限値から該第１の上限値より高圧な第２の上限値までと定め、
   前記制御手段は、前記第１の室外機に設けられた吐出圧力検出手段の圧力値が前記第２の上限値以上となる場合に前記第２の室外機に設けられた室外膨張弁を開き、
   前記第１の室外機に設けられた吐出圧力検出手段の圧力値が前記第１の上限値未満となる場合に前記第２の室外機に設けられた室外膨張弁を閉じる制御を行うことを特徴とする空気調和装置。
6. 室内熱交換器を有する複数台の室内機と、
   圧縮機，該圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出手段，四方弁，室外熱交換器，前記圧縮機と前記四方弁とを接続する冷媒吐出側配管から前記四方弁と前記圧縮機とを接続する冷媒吸込側配管へ接続されるバイパス管，該バイパス管を流れる冷媒量を制御するバイパス電磁弁とを有する複数台の室外機と、
   運転中の第１の室外機に設けられた吐出圧力検出手段の圧力値に基づき停止中の第２の室外機に設けられたバイパス電磁弁の開閉制御を行う制御手段とを備え、
   該制御手段は、冷房運転時に前記第１の室外機に設けられた吐出圧力検出手段の圧力値が所定の運転下限値以下となる場合に、前記第２の室外機に設けられたバイパス電磁弁を開く制御を行うことを特徴とする空気調和装置。
7. 請求項６において、前記圧縮機の冷媒吐出側配管であって前記圧縮機と前記四方弁との間に逆止弁を設けることを特徴とする空気調和装置。
8. 請求項６において、前記圧縮機の冷媒吸入側配管であって前記圧縮機と前記四方弁との間にアキュムレータを設けることを特徴とする空気調和装置。
9. 請求項６において、前記制御手段は、前記第１の室外機に設けられた吐出圧力検出手段の圧力値が所定の運転下限値より高くなる場合に、前記第２の室外機に設けられたバイパス電磁弁を閉じる制御を行うことを特徴とする空気調和装置。
10. 請求項６において、前記運転下限値が所定の下限圧力範囲を有し、該下限圧力範囲を第１の下限値から該第１の下限値より低圧な第２の下限値までと定め、
    前記制御手段は、前記第１の室外機に設けられた吐出圧力検出手段の圧力値が前記第２の下限値以下となる場合に前記第２の室外機に設けられたバイパス電磁弁を開き、
    前記第１の室外機に設けられた吐出圧力検出手段の圧力値が前記第１の下限値より高くなる場合に前記第２の室外機に設けられたバイパス電磁弁を閉じる制御を行うことを特徴とする空気調和装置。
11. 室内熱交換器を有する複数台の室内機と、
    圧縮機，該圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出手段，四方弁，室外熱交換器，前記圧縮機と前記四方弁とを接続する冷媒吐出側配管から前記四方弁と前記圧縮機とを接続する冷媒吸込側配管へ接続されるバイパス管，該バイパス管を流れる冷媒量を制御するバイパス電磁弁とを有する複数台の室外機と、
    運転中の第１の室外機に設けられた第１の吐出圧力検出手段の圧力値に基づき停止中の第２の室外機に設けられた室外膨張弁とバイパス電磁弁の開閉制御を行う制御手段とを備え、
    該制御手段は、冷房運転時に前記第１の室外機に設けられた吐出圧力検出手段の圧力値が所定の運転上限値以上となる場合に、前記第２の室外機に設けられた室外膨張弁を開き、
    前記第１の室外機に設けられた吐出圧力検出手段の圧力値が所定の運転下限値以下となる場合に、前記第２の室外機に設けられたバイパス電磁弁を開く制御を行うことを特徴とする空気調和装置。
12. 請求項１１において、前記圧縮機の冷媒吐出側配管であって前記圧縮機と前記四方弁との間に逆止弁を設けることを特徴とする空気調和装置。
13. 請求項１１において、前記圧縮機の冷媒吸入側配管であって前記圧縮機と前記四方弁との間にアキュムレータを設けることを特徴とする空気調和装置。
14. 請求項１１において、前記制御手段は、前記第１の室外機に設けられた吐出圧力検出手段の圧力値が所定の運転上限値未満となる場合に、前記第２の室外機に設けられた室外膨張弁を閉じ、
    前記第１の室外機に設けられた吐出圧力検出手段の圧力値が所定の運転下限値より高くなる場合に、前記第２の室外機に設けられたバイパス電磁弁を閉じる制御を行うことを特徴とする空気調和装置。
15. 請求項１１において、前記運転上限値が所定の上限圧力範囲を有し、該上限圧力範囲を第１の上限値から該第１の上限値より高圧な第２の上限値までと定め、
    前記運転下限値が所定の下限圧力範囲を有し、該下限圧力範囲を第１の下限値から該第１の下限値より低圧な第２の下限値までと定め、
    前記制御手段は、前記第１の室外機に設けられた吐出圧力検出手段の圧力値が前記第２の上限値以上となる場合に前記第２の室外機に設けられた室外膨張弁を開き、
    前記第１の室外機に設けられた吐出圧力検出手段の圧力値が前記第１の上限値未満となる場合に前記第２の室外機に設けられた室外膨張弁を閉じ
    前記第１の室外機に設けられた吐出圧力検出手段の圧力値が前記第２の下限値以下となる場合に前記第２の室外機に設けられたバイパス電磁弁を開き、
    前記第１の室外機に設けられた吐出圧力検出手段の圧力値が前記第１の下限値より高くなる場合に前記第２の室外機に設けられたバイパス電磁弁を閉じる制御を行うことを特徴とする空気調和装置。

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