JP2012193905A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】室外機に備えられた室外熱交換器を蒸発器として使用する場合でも、室内膨張弁の液管側と高圧ガス管側あるいは低圧ガス管側との圧力差が所定値以上となるよう、液管を流れる冷媒の圧力を調整することで、各室内機での冷媒循環量の低下を抑制する。
【解決手段】第１バイパス管３３の第１膨張弁４１あるいは第２バイパス管３４の第２膨張弁４２を開閉することによって液管３２を流れる冷媒の圧力を調整する。これにより、室外熱交換器２を蒸発器として使用している場合でも、冷房運転あるいは暖房運転を行っている室内機８ａ〜８ｅでの冷媒循環量の低下を防ぐことができるので、室内機８ａ〜８ｅでの冷媒循環量の低下に起因する冷房能力あるいは暖房能力の不足を抑制することができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、少なくとも１台の室外機に複数の室内機が接続される空気調和装置に係わり、より詳細には、各室内機の冷媒循環量を適切に確保できる空気調和装置に関する。

従来、少なくとも１台の室外機に複数の室内機が並列に冷媒配管接続され、各室内機において冷房運転と暖房運転とを同時に行える、所謂冷暖房フリーの空気調和装置が知られている。この空気調和装置は、例えば、複数の室内機が各々異なる部屋に設置されており、ある室内機では冷房運転を行う一方、他の室内機では暖房運転を行うことができるよう構成されている。

この種の空気調和装置は、圧縮機と室外熱交換器と四方弁と室外膨張弁とを備えた室外機と、室内熱交換器と室内膨張弁とを備えた複数の室内機と、複数の室内機に対応して備えられて室内機内を流れる冷媒の方向を切り替える複数の分流ユニットとが、高圧ガス管と低圧ガス管と液管とで相互に接続されている。

この空気調和装置は、冷暖房フリーの運転を行う場合、冷房運転を行っている室内機の運転負荷が暖房運転を行っている室内機の運転負荷よりも大きくなる場合は、室外熱交換器が凝縮器となるように、四方弁を切り替える（以下、この状態での運転を冷房主体運転と記載する）。逆に暖房運転を行っている室内機の運転が冷房運転を行っている室内機の運転負荷よりも大きくなった場合は、室外熱交換器が蒸発器となるように四方弁を切り替える（以下、この状態での運転を暖房主体運転と記載する）。また、冷房運転を行う室内機の室内熱交換器を蒸発器とし、暖房運転を行う室内機の室内熱交換器を凝縮器とするよう、分流ユニットを切り替える。

冷房主体運転を行う場合、例えば、圧縮機から吐出された高圧の冷媒の一部は、四方弁を介して室外熱交換器に流入して外気と熱交換を行って凝縮し、室外膨張弁で減圧されて中間圧の冷媒となって、液管を介して冷房運転を行う室内機に流入する。室内機に流入した中間圧の冷媒は、室内膨張弁で減圧されて低圧の冷媒となる。低圧の冷媒は、室内熱交換器で室内空気と熱交換を行って蒸発し、分流ユニット、低圧ガス管を介して圧縮機に吸入される。

圧縮機から吐出された高圧の冷媒の残部は、高圧ガス管を通り分流ユニットを介して暖房運転を行う室内機に流入する。室内機に流入した高圧の冷媒は、室内熱交換器で室内空気と熱交換を行って凝縮し、室内膨張弁で減圧されて中間圧の冷媒となって、液管を通って冷房運転を行っている室内機に流入する中間圧の冷媒と合流する。

暖房主体運転を行う場合、圧縮機から吐出された高圧の冷媒は、高圧ガス管を通り分流ユニットを介して暖房運転を行う室内機に流入する。室内機に流入した高圧の冷媒は、室内熱交換器で室内空気と熱交換を行って凝縮し、室内膨張弁で減圧されて中間圧の冷媒となる。室内膨張弁で減圧された中間圧の冷媒は室内機から液管へ流入し、室外熱交換器側と冷房運転を行っている室内機側へ分流する。室内機に流入した中間圧の冷媒は、室内膨張弁で減圧されて低圧の冷媒となる。低圧の冷媒は、室内熱交換器で室内空気と熱交換を行って蒸発し、分流ユニット、低圧ガス管を介して圧縮機に吸入される。一方、室外熱交換器に流入した中間圧の冷媒は、外気と熱交換を行って蒸発して低圧の冷媒となり、四方弁、低圧ガス管を通って圧縮機に吸入される。

以上のように、この空気調和装置では、各室内機の室内熱交換器が個別に凝縮器や蒸発器となるよう分流ユニットを切り替えて冷凍サイクル運転を行うことによって、冷暖房フリーの運転を実現している。

ところが、このような空気調和装置では、冷暖房フリーの運転を行っている際に、各室内機に備えられた室内膨張弁の液管側と高圧ガス管側あるいは低圧ガス管側とにおける冷媒の圧力差が小さくなることがあり、冷房運転を行っている室内機もしくは暖房運転を行っている室内機での冷媒循環量が低下しし信頼性のある空調運転が行えない虞があった。

例えば、冷房主体運転を行っており（室外熱交換器が凝縮器とされている）、液管を流れる冷媒の圧力が高い（高圧ガス管を流れる冷媒との圧力差が小さい）場合は、暖房運転を行っている室内機において暖房能力が不足するので、当該室内機の室内熱交換器における冷媒流量を増加させようとして室内膨張弁の開度を大きくする。室内膨張弁の開度が大きくなると、室内膨張弁の液管側と高圧ガス管側との圧力差がますます小さくなって室内膨張弁を冷媒が流れにくくなる。このような状態では、暖房運転を行っている室内機で冷媒循環量が低下する虞があった。

上記のような問題を解決するために、室外膨張弁の開度を調整して液管を流れる冷媒の圧力を調整することによって、室内膨張弁の液管側と高圧ガス管側あるいは低圧ガス管側との圧力差が所定値以上となるよう制御を行うことで、冷暖房フリーの運転を行っている場合でも冷房運転あるいは暖房運転を行っている室内機における冷媒循環量を確保し、冷媒循環量の低下に起因して冷房運転あるいは暖房運転を行っている室内機の冷房能力あるいは暖房能力が不足しないようにする空気調和装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）

特開２００８−１３８９５４号公報（第１２〜１５頁、第４図、第５図）

しかしながら、上記特許文献１では、冷房主体運転を行う場合は室外熱交換器を凝縮器として使用するため、室外膨張弁の開度を調整して液管を流れる冷媒の圧力を調整することができるが、暖房主体運転を行う場合は室外熱交換器を蒸発器として使用することとなり、室外膨張弁は冷媒の過熱度に応じて開度を調整することとなるため、室外膨張弁で液管を流れる冷媒の圧力を調整することができない。従って、暖房主体運転を行う場合（室外熱交換器が蒸発器である場合）は、室内膨張弁の液管側と高圧ガス管側あるいは低圧ガス管側との圧力差の制御が行えなくなり、冷房運転あるいは暖房運転を行っている室内機における冷媒循環量が低下し冷房能力あるいは暖房能力が不足する虞があった。

本発明は以上述べた問題点を解決するものであって、室外機に備えられた室外熱交換器を蒸発器として使用する場合でも、室内膨張弁の液管側と高圧ガス管側あるいは低圧ガス管側との圧力差が所定値以上となるよう、液管を流れる冷媒の圧力を調整することで、冷房運転あるいは暖房運転を行っている室内機での冷媒循環量の低下を抑制することを特徴とする。

上記した課題を解決するために、本発明の空気調和装置では、圧縮機と室外熱交換器と室外膨張弁とを備えた少なくとも１台の室外機と、室内熱交換器を備えた複数の室内機と、室内機に対応して設けられた複数の分流ユニットと、室外機と複数の室内機と複数の分流ユニットとを相互に接続するための高圧ガス管と低圧ガス管と液管とを備えている。さらには、高圧ガス管と液管との間および液管と低圧ガス管とを各々接続し流量調整弁を備えたバイパス管が設けられている。そして、この空気調和装置で冷暖房フリーの運転が行われている際に、冷房運転あるいは暖房運転を行っている室内機に備えられた室内膨張弁の前後の圧力差が所定値より小さくなった場合は、バイパス管の流量調整弁を適宜開閉することで、高圧ガス管と液管あるいは低圧ガス管と液管を連通させて液管を流れる冷媒の圧力を調整するようにしている。

上記のように構成した本発明の空気調和装置によれば、各バイパス管の流量調整弁を開閉することによって液管を流れる冷媒の圧力を調整する。これにより、室外熱交換器を蒸発器として使用している場合でも、高い運転能力が要求された室内機に備えられた室内膨張弁の液管側と高圧ガス管側あるいは低圧ガス管側との圧力差を調整することができるため、各室内機間での冷媒循環量の低下を防ぎ、各室内機で冷媒循環量の低下に起因する運転能力の不足を抑制することができる。

本発明の実施例である空気調和装置における、全ての室内機が冷房運転を行う場合の冷媒の流れを説明する冷媒回路図である。 本発明の実施例である空気調和装置における、全ての室内機が暖房運転を行う場合の冷媒の流れを説明する冷媒回路図である。 本発明の実施例である空気調和装置における、冷房主体運転を行う場合の冷媒の流れを説明する冷媒回路図である。 本発明の実施例である空気調和装置における、暖房主体運転を行う場合の冷媒の流れを説明する冷媒回路図である。 本発明の実施例である空気調和装置における、室外熱交換器が凝縮器である場合の、液管冷媒圧力の上昇／下降を説明する冷媒回路図である。 本発明の実施例である空気調和装置における、室外熱交換器が蒸発器である場合の、液管冷媒圧力を上昇／下降を説明する冷媒回路図である。 本発明の実施例である空気調和装置における、液管冷媒圧力の制御を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施例としては、１台の室外機に５台の室内機が並列に接続され冷暖房フリーの運転が行える空気調和装置を例に挙げて説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

図１乃至図４は、本実施例における空気調和装置１の各運転状態での冷媒の流れを説明する冷媒回路図であり、図１は全ての室内機が冷房運転を行っている場合、図２は全ての室内機が暖房運転を行っている場合、図３は冷房主体運転を行っている場合、図４は暖房主体運転を行っている場合、をそれぞれ示している。尚、以下の説明では、運転状態に関わらない、冷媒回路に共通の構成を説明する場合は、図１を代表図として説明することとする。

図１に示すように、本実施例における空気調和装置１は、１台の室外機２と、５台の室内機８ａ〜８ｅと、５台の分流ユニット６ａ〜６ｅと、高圧ガス管３０と、低圧ガス管３１と、液管３２と、制御部１００とを備えている。室外機２と室内機８ａ〜８ｅと分流ユニット６ａ〜６ｅとが、高圧ガス管３０と低圧ガス管３１と液管３２とで相互に接続されることによって、冷媒回路が構成される。

室外機２は、主として、圧縮機２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、アキュムレータ２４と、オイルセパレータ２５と、室外ファン２６と、第１バイパス管３３と、第２バイパス管３４と、室外膨張弁４０と、第１流量調整手段である第１膨張弁４１と、第２流量制御手段である第２膨張弁４２と、閉鎖弁４３〜４５とを備えている。

圧縮機２１は、インバータにより回転数が制御される図示しないモータによって駆動されることで運転容量を可変できる能力可変型圧縮機である。図１に示すように、圧縮機２１の吐出側は、オイルセパレータ２５を介して閉鎖弁４３に接続されており、オイルセパレータ２５と閉鎖弁４３との間から分岐した配管が四方弁２２に接続されている。また、圧縮機２１の吸入側は、アキュムレータ２４を介して閉鎖弁４５に接続されている。

四方弁２２は、冷媒の流れる方向を切り替えるための弁であり、図１に示すように、ａ〜ｄの４つのポートを備えている。この四方弁２２では、ポートａが上述したように圧縮機２１の吐出側と、ポートｂが室外熱交換器２３と、ポートｃがアキュムレータ２４と閉鎖弁４５とを接続する配管と、それぞれ接続されている。尚、ポートｄは封止されている。また、室外熱交換器２３の他方は室外膨張弁４０を介して閉鎖弁４４に接続されている。

空気調和装置１において、図１および図３に示すように、室内機８ａ〜８ｅが全て冷房運転を行う場合や冷房主体運転（冷房運転を行っている室内機で要求される負荷が、暖房運転を行っている室内機で要求される負荷よりも大きい状態での空気調和装置１の運転）を行う場合は、四方弁２２のポートａとポートｂとを連通すると同時にポートｃとポートｄとを連通するよう切り替えて、室外熱交換器２３を凝縮器として機能させる。

また、図２および図４に示すように、室内機８ａ〜８ｅが全て暖房運転を行う場合や暖房主体運転（暖房運転を行っている室内機で要求される負荷が、冷房運転を行っている室内機で要求される負荷よりも大きい状態での空気調和装置１の運転）を行う場合は、四方弁２２のポートａとポートｄとを連通すると同時にポートｂとポートｃとを連通するよう切り替えて、室外熱交換器２３を蒸発器として機能させる。
尚、図１〜図４では、四方弁２２の連通しているポート間は実線で示し、連通していないポート間は破線で示している。

アキュムレータ２４は、上述したように、圧縮機２１の吸入側と閉鎖弁４５との間に介設されている。アキュムレータ２４は、流入した冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離し、ガス冷媒のみを圧縮機２１に吸入させる。

オイルセパレータ２５は、圧縮機２１の吐出側に接続されており、圧縮機２１から吐出されたガス冷媒に混入している冷凍機油をガス冷媒から分離して圧縮機２１へ戻す。室外ファン２６は、図示しないファンモータによって回転することで、室外機２に外気を取り込み、室外熱交換器２３において冷媒と外気とを熱交換させた後室外機２の外へ熱交換後の外気を排出する。

室外膨張弁４０は、室外熱交換器２３と閉鎖弁４４との間に介設されている。室外膨張弁４０は、室外熱交換器２３が凝縮器として機能する場合は、その開度が全開状態とされるか、高圧センサ５０で検出した圧縮機２１の吐出圧力と中間圧センサ５７で検出した液圧との差に応じて調整される。また、室外熱交換器２３が蒸発器として機能する場合は、その開度が室外熱交換器２３における冷媒の過熱度（低圧センサ５１で検出した吸入圧力から算出した低圧飽和温度と、室外熱交換器２３の四方弁２２側に設けられた図示しない熱交出口温度センサで検出した冷媒出口温度との差）に応じて調整される。

第１バイパス管３３は、一端が圧縮機２１の吐出側（オイルセパレータ２５）と閉鎖弁４３とを接続する配管に、他端が室外膨張弁４０と閉鎖弁４４とを接続する配管にそれぞれ接続されて、両配管をバイパスするよう接続されている。第１バイパス管３３には、第１膨張弁４１が介設されており、第１膨張弁４１の開度を調整することによって第１バイパス管３３を流れる冷媒量を調整する、あるいは、第１膨張弁４１を全閉として第１バイパス管３３を遮断することができる。

第２バイパス管３４は、一端が室外膨張弁４０と閉鎖弁４４とを接続する配管に、他端が圧縮機２１の吸入側（アキュムレータ２４）と閉鎖弁４５とを接続する配管にそれぞれ接続されて、両配管をバイパスするよう接続されている。第２バイパス管３４には、第２膨張弁４２が介設されており、第２膨張弁４２の開度を調整することによって第２バイパス管３４を流れる冷媒量を調整する、あるいは、第２膨張弁４２を全閉として第２バイパス管３４を遮断することができる。

以上説明した構成の他に、室外機２には各種のセンサが設けられている。図１に示すように、室外機２は、圧縮機２１の吐出側と閉鎖弁４３とを接続する配管に、この配管内を流れる高圧のガス冷媒の圧力を検出する高圧冷媒圧力検出手段である高圧センサ５０と、圧縮機２１の吐出側付近の配管に、圧縮機２１から吐出される高圧のガス冷媒の温度を検出する吐出温度センサ５２とを備えている。また、圧縮機２１の吸入側と閉鎖弁４５とを接続する配管に、この配管内を流れる低圧のガス冷媒の圧力を検出する低圧冷媒圧力検出手段である低圧センサ５１と、圧縮機２１の吸入側付近の配管に、圧縮機２１に吸入される低圧ガス冷媒の温度を検出する吸入温度センサ５３とを備えている。

また、室外熱交換器２３には、室外熱交換器２３内を流れる冷媒の温度を検出する熱交温度センサ５５が備えられている。また、室外膨張弁４０と閉鎖弁４４とを接続する配管には、液管３２を流れる冷媒の圧力を検出する液管冷媒圧力検出手段である中間圧センサ５７と液管３２を流れる冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ５４とが備えられている。さらには、室外機２の図示しない外気の吸込口付近には、室外機２内に流入する外気の温度、すなわち外気温度を検出する外気温度センサ５６が備えられている。

５台の室内機８ａ〜８ｅは、主に、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅと、室内膨張弁８２ａ〜８２ｅと、室内ファン８３ａ〜８３ｅとを備えている。尚、室内機８ａ〜８ｅの構成は全て同じであるため、以下の説明では、室内機８ａの構成についてのみ説明を行い、その他の室内機８ｂ〜８ｅについては説明を省略する。

室内熱交換器８１ａは、一方が室内膨張弁８２ａを介して液管３２に、他方が後述する分流ユニット６ａに、それぞれ冷媒配管で接続されている。室内熱交換器８１ａは、室内機８ａが冷房運転を行う場合は蒸発器として機能し、室内機８ａが暖房運転を行う場合は凝縮器として機能する。

室内膨張弁８２ａは、上述したように室内熱交換器８１ａの液管３２側に介設されている。室内膨張弁８２ａは、室内熱交換器８１ａが蒸発器として機能する場合は、その開度が要求される冷房能力に応じて調整され、室内熱交換器８１ａが凝縮器として機能する場合は、その開度が要求される暖房能力に応じて調整される。
室内ファン８３ａは、図示しないファンモータによって回転することで、室内機８ａ内に室内空気を取り込み、室内熱交換器８１ａにおいて冷媒と室内空気とを熱交換させた後、室内へ供給する。

以上説明した構成の他に、室内機８ａには各種のセンサが設けられている。図１に示すように、室内熱交換器８１ａの室内膨張弁８２ａ側の配管には冷媒の温度を検出する液側温度センサ８４ａが、また、室内熱交換器８１ａの分流ユニット６ａ側の配管には冷媒の温度を検出するガス側温度センサ８５ａが、それぞれ備えられている。また、室内機８ａの図示しない室内空気の吸込口付近には、室内機８ａ内に流入する室内空気の温度、すなわち室内温度を検出する室温センサ８６ａが備えられている。

空気調和装置１には、上述した５台の室内機８ａ〜８ｅに対応する５台の分流ユニット６ａ〜６ｅが備えられている。分流ユニット６ａ〜６ｅは、主として、第１電磁弁６１ａ〜６１ｅと、第２電磁弁６２ａ〜６２ｅと、第１分流管６３ａ〜６３ｅと、第２分流管６４ａ〜６４ｅとを備えている。尚、分流ユニット６ａ〜６ｅの構成は全て同じであるため、以下の説明では、分流ユニット６ａの構成についてのみ説明を行い、その他の分流ユニット６ｂ〜６ｅについては説明を省略する。

図１に示すように、第１分流管６３ａの一端は高圧ガス管３０に接続されており、第２分流管６４ａの一端は低圧ガス管３１に接続されている。また、第１分流管６３ａの他端および第２分流管６４ａの他端と液管３２とが相互に室内熱交換器８１ａに接続されている。第１分流管６３ａには第１電磁弁６１ａが、また、第２分流管６４ａには第２電磁弁６２ａが、それぞれ設けられており、第１電磁弁６１ａおよび第２電磁弁６２ａをそれぞれ開閉することによって、分流ユニット６ａに対応する室内機８ａの室内熱交換器８１ａが圧縮機２１の吐出側（高圧ガス管３０側）または吸入側（低圧ガス管３１側）に接続されるよう、冷媒回路における冷媒の流路を切り替えることができる。

以上説明した室外機２、室内機８ａ〜８ｅおよび分流ユニット６ａ〜６ｅと、高圧ガス管３０、低圧ガス管３１および液管３２との接続状態は以下の通りである。室外機２の閉鎖弁４３には高圧ガス管３０の一端が接続され、高圧ガス管３０の他端は分岐して分流ユニット６ａ〜６ｅの第１分流管６３ａ〜６３ｅに接続される。室外機２の閉鎖弁４５には低圧ガス管３１の一端が接続され、低圧ガス管３１の他端は分岐して分流ユニット６ａ〜６ｅの第２分流管６４ａ〜６４ｅに接続される。

室外機２の閉鎖弁４４には液管３２の一端が接続され、液管３２の他端は分岐して室内機８ａ〜８ｅの室内膨張弁８２ａ〜８２ｅ側に接続される。また、対応する室内機８ａ〜８ｅの室内熱交換器８１ａ〜８１ｅ側と分流ユニット６ａ〜６ｅとが冷媒配管で各々接続される。
以上説明した接続によって、空気調和装置１の冷媒回路が構成され、冷媒回路に冷媒を流すことによって冷凍サイクルが成立する。

また、空気調和装置１の室外機２には、制御部１００が備えられている。制御部１００は、主として、ＣＰＵ１１０と、記憶部１２０と、通信部１３０とから構成される。ＣＰＵ１００は、室外機２の各センサからの検出信号を取り込むとともに、各室内機８ａ〜８ｅから出力される制御信号を通信部１３０を介して取り込む。ＣＰＵ１１０は、取り込んだ検出信号や制御信号に基づいて圧縮機２１、四方弁２２、室外膨張弁４０、第１膨張弁４１および第２膨張弁４２の制御を行う。

記憶部１２０は、ＥＥＰＲＯＭやＲＡＭで構成されており、室外機２の制御プログラムや各センサからの検出信号に対応した検出値を記憶する。通信部１３０は、室内機８ａ〜８ｅとの通信を行うインターフェイスである。

尚、図示は省略するが、各室内機８ａ〜８ｅにも制御部が備えられている。室内機８ａ〜８ｅの制御部は、室内機８ａ〜８ｅの各センサからの検出信号を取り込むとともに、図示しない空気調和装置１のリモートコントローラからの制御信号を取り込む。室内機８ａ〜８ｅの制御部は、取り込んだ検出信号や制御信号に基づいて室内機８ａ〜８ｅの制御を行う。また、室内機８ａ〜８ｅの運転モード（冷房運転／暖房運転）に応じて、対応する分流ユニット６ａ〜６ｅの第１電磁弁６１ａおよび第２電磁弁６２ａをそれぞれ開閉する。
以上説明した制御部１００と室内機８ａ〜８ｅに備えられた各制御部とで、空気調和機装置１の制御手段が構成されている。

次に、本実施例における空気調和装置１の運転動作について説明する。空気調和装置１では、室外機２に備えられた四方弁２２の設定（ポートａ〜ｄの接続状態）や分流ユニット６ａ〜６ｅに備えられた第１電磁弁６１ａ〜６１ｅおよび第２電磁弁６２ａ〜６２ｅの開閉状態に応じて、様々な運転動作が可能である。以下の説明では、これら運転動作の中から代表的な運転動作を例に挙げて説明する。

尚、以下の説明では、室外熱交換器２３や室内熱交換器８１ａ〜８１ｅが凝縮器となる場合はハッチングを付し、蒸発器となる場合は白抜きで図示する。また、分流ユニット６ａ〜６ｅにおける第１電磁弁６１ａ〜６１ｅおよび第２電磁弁６２ａ〜６２ｅの開閉状態については、閉じている場合を黒塗りで、開いている場合を白抜きで図示する。また、第１膨張弁４１と第２膨張弁４２とはともに全閉状態とされて第１バイパス管３３と第２バイパス管３４は遮断されているとして説明する。

まずは、室内機８ａ〜８ｅが全て冷房運転を行う場合について、図１を用いて説明する。図１に示すように、この運転で制御部１００は、四方弁２２のポートａとポートｂとを連通させるとともにポートｃとポートｄとを連通させる状態に設定する。また、各室内機８ａ〜８ｅの制御部は、対応する分流ユニット６ａ〜６ｅの第１電磁弁６１ａ〜６１ｅを閉じるとともに第２電磁弁６２ａ〜６２ｅを開く。これにより、室外熱交換器２３が凝縮器となり、各室内機８ａ〜８ｅの室内熱交換器８１ａ〜８１ｅは全て蒸発器となる。

圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、四方弁２２を通過した後室外熱交換器２３に流入する。室外熱交換器２３に流入した高圧の冷媒は、外気と熱交換を行って凝縮する。室外熱交換器２３で凝縮した冷媒は、制御部１００により全開状態とされた室外膨張弁４０を通過し、液管３２を流れて各室内機８ａ〜８ｅへ分かれて流入する。

室内機８ａ〜８ｅへ流入した中間圧の冷媒は、室内膨張弁８２ａ〜８２ｅで減圧されて低圧の冷媒となり室内熱交換器８１ａ〜８１ｅに流入する。室内熱交換器８１ａ〜８１ｅに流入した低圧の冷媒は、室内空気と熱交換を行って蒸発し、これにより室内機８ａ〜８ｅが設置された室内の冷房が行われる。ここで、室内膨張弁８２ａ〜８２ｅは、室内機８ａ〜８ｅの制御部が、液側温度センサ８４ａ〜８４ｅで検出した冷媒温度およびガス側温度センサ８５ａ〜８５ｅで検出した冷媒温度から、蒸発器である室内熱交換器８１ａ〜８１ｅ出口での冷媒過熱度を求め、これに応じて開度を決定している。

具体的には、室内機８ａ〜８ｅで要求された冷房能力の大きさに対して冷媒流量が少なく、これに伴って室内熱交換器８１ａ〜８１ｅ出口における冷媒の過熱度が大きくなるような場合では、室内機８ａ〜８ｅの制御部は、室内膨張弁８２ａ〜８２ｅの開度を大きくして冷媒の流量を増加させる。また、室内機８ａ〜８ｅで要求された冷房能力の大きさに対して冷媒流量が多く、これに伴って室内熱交換器８１ａ〜８１ｅ出口における冷媒の過熱度が小さくなるような場合では、室内機８ａ〜８ｅの制御部は、室内膨張弁８２ａ〜８２ｅの開度を小さくして冷媒の流量を減少させる。

室内熱交換器８１ａ〜８１ｅから流出した低圧の冷媒は分流ユニット６ａ〜６ｅに流入し、開となっている第２電磁弁６２ａ〜６２ｅが備えられた第２分流管６４ａ〜６４ｅを流れて低圧ガス管３１に流入する。そして、各分流ユニット６ａ〜６ｅから低圧ガス管３１に流入し低圧ガス管３１内で合流した低圧の冷媒は室外機２に流入し、アキュムレータ２４を通過して圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。

次に、室内機８ａ〜８ｅが全て暖房運転を行う場合について、図２を用いて説明する。図２に示すように、この運転で制御部１００は、四方弁２２のポートａとポートｄとを連通させるとともにポートｂとポートｃとを連通させる状態に設定する。また、各室内機８ａ〜８ｅの制御部は、対応する分流ユニット６ａ〜６ｅの第１電磁弁６１ａ〜６１ｅを開くとともに第２電磁弁６２ａ〜６２ｅを閉じる。これにより、室外熱交換器２３が蒸発器となり、各室内機８ａ〜８ｅの室内熱交換器８１ａ〜８１ｅは全て凝縮器となる。

圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、高圧ガス管３０を流れて分流ユニット６ａ〜６ｅに分かれて流入する。分流ユニット６ａ〜６ｅに流入した高圧の冷媒は、開となっている第１電磁弁６１ａ〜６１ｅが備えられた第１分流管６３ａ〜６３ｅを流れて分流ユニット６ａ〜６ｅから流出し、対応する室内機８ａ〜８ｅに流入する。

室内機８ａ〜８ｅに流入した高圧の冷媒は、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅに流入して室内空気と熱交換を行って凝縮し、これにより室内機８ａ〜８ｅが設置された室内の暖房が行われる。室内熱交換器８１ａ〜８１ｅから流出した高圧の冷媒は、室内膨張弁８２ａ〜８２ｅを通過して減圧される。ここで、室内膨張弁８２ａ〜８２ｅは、室内機８ａ〜８ｅの制御部が、液側温度センサ８４ａ〜８４ｅで検出した冷媒温度および室外機２から得た高圧飽和温度（室外機２の高圧センサ５０で検出した冷媒の圧力から算出したもので、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅ内の凝縮温度に相当する温度）から、凝縮器である室内熱交換器８１ａ〜８１ｅ出口での冷媒過冷却度を求め、これに応じて開度が決定されている。

具体的には、室内機８ａ〜８ｅで要求された暖房能力の大きさに対して冷媒流量が少なく、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅ出口における冷媒の過冷却度が大きくなるような場合では、室内機８ａ〜８ｅの制御部は、室内膨張弁８２ａ〜８２ｅの開度を大きくして冷媒の流量を増加させる。また、室内機８ａ〜８ｅで要求された暖房能力の大きさに対して冷媒流量が多く、これに伴って室内熱交換器８１ａ〜８１ｅ出口における冷媒の過冷却度が小さくなるような場合では、室内機８ａ〜８ｅの制御部は、室内膨張弁８２ａ〜８２ｅの開度を小さくして冷媒の流量を減少させる。

室内機８ａ〜８ｅから流出した中間圧の冷媒は液管３２に流入する。そして、閉鎖弁４４を介して室外機２に流入した中間圧の冷媒は、室外熱交換器２３出口での過熱度に応じた開度とされた室外膨張弁４０を通過する際に減圧されて低圧の冷媒となり、室外熱交換器２３に流入する。室外熱交換器２３に流入した低圧の冷媒は、外気と熱交換を行って蒸発する。そして、室外熱交換器２３から流出した低圧の冷媒は、四方弁２２を通過した後アキュムレータ２４を通過して圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。

次に、冷暖房フリーの運転を行う場合について説明する。以下の冷暖房フリーの運転説明では、冷房主体運転を行う場合としては、図３に示すように、冷房運転を行っている３台の室内機８ａ〜８ｃで要求される負荷が、暖房運転を行っている２台の室内機８ｄ，８ｅで要求される負荷よりも大きい場合を例に挙げて説明する。また、暖房主体運転を行う場合としては、図４に示すように、暖房運転を行っている３台の室内機８ａ〜８ｃで要求される負荷が、冷房運転を行っている２台の室内機８ｄ，８ｅで要求される負荷よりも大きい場合を例に挙げて説明する。

まずは、冷房主体運転を行う場合について、図３を用いて説明する。尚、図３において、矢印は冷媒の流れを示している。図３に示すように、この運転で制御部１００は、四方弁２２のポートａとポートｂとを連通させるとともにポートｃとポートｄとを連通させる状態に設定する。これにより、室外熱交換器２３は凝縮器となる。

また、冷房運転を行う３台の室内機８ａ〜８ｃの制御部は、対応する３台の分流ユニット６ａ〜６ｃの第１電磁弁６１ａ〜６１ｃを閉じて第１分流管６３ａ〜６３ｃを遮断するとともに、第２電磁弁６２ａ〜６２ｃを開いて第２分流管６４ａ〜６４ｃを連通する。これにより、３台の室内機８ａ〜８ｃの室内熱交換器８１ａ〜８１ｃは蒸発器となる。

一方、暖房運転を行う２台の室内機８ｄ，８ｅの制御部は、対応する２台の分流ユニット６ｄ、６ｅの第１電磁弁６１ｄ、６１ｅを開いて第１分流管６３ｄ，６３ｅを連通するとともに、第２電磁弁６２ｄ、６２ｅを閉じて第２分流管６４ｄ，６４ｅを遮断する。これにより、２台の室内機８ｄ、８ｅの室内熱交換器８１ｄ、８１ｅは凝縮器となる。

圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、四方弁２２側と高圧ガス管３０側へ分流する。四方弁２２を通過した高圧の冷媒は、室外熱交換器２３に流入し外気と熱交換を行って凝縮する。室外熱交換器２３で凝縮した冷媒は、制御部１００により、取り込んだ圧縮機２１の吐出圧力と液圧との差に応じた開度とされた室外膨張弁４０を通過して中間圧の冷媒となり、液管３２を流れて室内機８ａ〜８ｃへ分かれて流入する。

室内機８ａ〜８ｃへ流入した中間圧の冷媒は、室内膨張弁８２ａ〜８２ｃで減圧され低圧の冷媒となって室内熱交換器８１ａ〜８１ｃに流入する。室内熱交換器８１ａ〜８１ｃに流入した低圧の冷媒は、室内空気と熱交換を行って蒸発し、これにより室内機８ａ〜８ｃが設置された室内の冷房が行われる。ここで、室内膨張弁８２ａ〜８２ｃは、室内機８ａ〜８ｃの制御部が、液側温度センサ８４ａ〜８４ｃで検出した冷媒温度およびガス側温度センサ８５ａ〜８５ｃで検出した冷媒温度から、蒸発器である室内熱交換器８１ａ〜８１ｃでの冷媒過熱度を求め、これに応じて開度が決定されている。尚、過熱度と室内膨張弁８２ａ〜８２ｃの開度との関係については、上述した全て冷房運転を行う場合で説明した内容と同じであるため、説明は省略する。

室内熱交換器８１ａ〜８１ｃから流出した低圧の冷媒は分流ユニット６ａ〜６ｃに流入し、開となっている第２電磁弁６２ａ〜６２ｃが備えられた第２分流管６４ａ〜６４ｃを流れて低圧ガス管３１に流入する。そして、各分流ユニット６ａ〜６ｃから低圧ガス管３１に流入した低圧の冷媒は、低圧ガス管３１内で合流後、室外機２に流入し、アキュムレータ２４を通過して圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。

一方、高圧ガス管３０を流れて分流ユニット６ｄ，６ｅに流入した高圧の冷媒は、開となっている第１電磁弁６１ｄ，６１ｅが備えられた第１分流管６３ｄ，６３ｅを流れて室内機８ｄ、８ｅに流入する。室内機８ｄ、８ｅに流入した高圧の冷媒は、室内熱交換器８１ｄ、８１ｅに流入して室内空気と熱交換を行って凝縮し、これにより室内機８ｄ、８ｅが設置された室内の暖房が行われる。室内熱交換器８１ｄ、８１ｅから流出した高圧の冷媒は、室内膨張弁８２ｄ、８２ｅを通過して減圧され中間圧の冷媒となる。

ここで、室内膨張弁８２ｄ、８２ｅは、室内機８ｄ、８ｅの制御部が、液側温度センサ８４ｄ、８４ｅで検出した冷媒温度および室外機２から得た高圧飽和温度から、凝縮器である室内熱交換器８１ｄ、８１ｅでの冷媒過冷却度を求め、これに応じて開度が決定されている。尚、過冷却度と室内膨張弁８２ｄ、８２ｅの開度との関係については、上述した全て暖房運転を行う場合で説明した内容と同じであるため、説明は省略する。

そして、室内機８ｄ、８ｅから流出し液管３２で合流した中間圧の冷媒は、室外熱交換器２３で凝縮し室外膨張弁で減圧されて室外機２から液管３２へ流出する。

次に、暖房主体運転を行う場合について、図４を用いて説明する。尚、図４において、矢印は冷媒の流れを示している。図４に示すように、この運転で制御部１００は、四方弁２２のポートａとポートｄとを連通させるとともにポートｂとポートｃとを連通させる状態に設定する。これにより、室外熱交換器２３は蒸発器となる。

また、暖房運転を行う３台の室内機８ａ〜８ｃの制御部は、対応する３台の分流ユニット６ａ〜６ｃの第１電磁弁６１ａ〜６１ｃを開いて第１分流管６３ａ〜６３ｃを連通するとともに、第２電磁弁６２ａ〜６２ｃを閉じて第２分流管６４ａ〜６４ｃを遮断する。これにより、３台の室内機８ａ〜８ｃの室内熱交換器８１ａ〜８１ｃは凝縮器となる。

一方、冷房運転を行う２台の室内機８ｄ，８ｅの制御部は、対応する２台の分流ユニット６ｄ、６ｅの第１電磁弁６１ｄ、６１ｅを閉じて第１分流管６３ｄ，６３ｅを遮断するとともに、第２電磁弁６２ｄ、６２ｅを開いて第２分流管６４ｄ，６４ｅを連通する。これにより、２台の室内機８ｄ、８ｅの室内熱交換器８１ｄ、８１ｅは蒸発器となる。

圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、高圧ガス管３０を流れて分流ユニット６ａ〜６ｃに分かれて流入する。分流ユニット６ａ〜６ｃに流入した高圧の冷媒は、開となっている第１電磁弁６１ａ〜６１ｃが備えられた第１分流管６３ａ〜６３ｃを流れて分流ユニット６ａ〜６ｃから流出し、対応する室内機８ａ〜８ｃに流入する。

室内機８ａ〜８ｃに流入した高圧の冷媒は、室内熱交換器８１ａ〜８１ｃに流入して室内空気と熱交換を行って凝縮し、これにより室内機８ａ〜８ｃが設置された室内の暖房が行われる。室内熱交換器８１ａ〜８１ｃで凝縮した高圧の冷媒は、室内膨張弁８２ａ〜８２ｃを通過して減圧されて中間圧の冷媒となる。ここで、室内膨張弁８２ａ〜８２ｃは、室内機８ａ〜８ｃの制御部が、液側温度センサ８４ａ〜８４ｃで検出した冷媒温度および室外機２から得た高圧飽和温度から、凝縮器である室内熱交換器８１ａ〜８１ｃでの冷媒過冷却度を求め、これに応じて開度が決定されている。尚、過冷却度と室内膨張弁８２ａ〜８２ｃの開度との関係については、上述した全て暖房運転を行う場合で説明した内容と同じであるため、説明は省略する。

室内機８ａ〜８ｃから流出した中間圧の冷媒は、液管３２に流入する。そして、液管３２内で合流した中間圧の冷媒は、一部が室外機２に流入し、残りは液管３２を流れて室内機８ｄ，８ｅに流入する。室外機２に流入した中間圧の冷媒は、室外熱交換器２３の過熱度に応じた開度とされた室外膨張弁４０を通過する際に減圧して低圧の冷媒となり、室外熱交換器２３に流入する。室外熱交換器２３に流入した低圧の冷媒は、外気と熱交換を行って蒸発する。そして、室外熱交換器２３から流出した低圧の冷媒は、四方弁２２を通過した後アキュムレータ２４を通過して圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。

一方、室内機８ｄ，８ｅに流入した中間圧の冷媒は、室内膨張弁８２ｄ、８２ｅで減圧されて低圧の冷媒となり室内熱交換器８１ｄ、８１ｅに流入する。室内熱交換器８１ｄ、８１ｅに流入した低圧の冷媒は、室内空気と熱交換を行って蒸発し、これにより室内機８ｄ、８ｅが設置された室内の冷房が行われる。ここで、室内膨張弁８２ｄ、８２ｅは、室内機８ｄ、８ｅの制御部が、液側温度センサ８４ｄ、８４ｅで検出した冷媒温度およびガス側温度センサ８５ｄ、８５ｅで検出した冷媒温度から、蒸発器である室内熱交換器８１ｄ、８１ｅでの冷媒過熱度を求め、これに応じて開度が決定されている。尚、過熱度と室内膨張弁８２ｄ、８２ｅの開度との関係については、上述した全て冷房運転を行う場合で説明した内容と同じであるため、説明は省略する。

室内熱交換器８１ｄ、８１ｅから流出した低圧の冷媒は分流ユニット６ｄ、６ｅに流入し、開となっている第２電磁弁６２ｄ、６２ｅが備えられた第２分流管６４ｄ、６４ｅを流れて低圧ガス管３１に流入する。そして、各分流ユニット６ｄ、６ｅから低圧ガス管３１に流入した低圧の冷媒は、低圧ガス管３１内で合流後、室外機２に流入し、アキュムレータ２４を通過して圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。

次に、図５および図６を用いて、本実施例における空気調和装置１で冷暖房フリーの運転を行っている際に、液管３２を流れる冷媒の圧力を制御することによって、液管３２を流れる冷媒の圧力と高圧ガス管３０あるいは低圧ガス管３１を流れる冷媒の圧力との圧力差を確保し、冷房運転あるいは暖房運転を行っている室内機での冷媒循環量の低下を防ぐ方法について、具体的に説明する。

まずは、空気調和装置１で冷暖房フリーの運転を行っている際に、室外熱交換器２３が凝縮器となっている場合について、図５を用いて説明する。尚、図５は図３で説明した冷房主体運転時の冷媒回路と同じ構成であるため、詳細な説明は省略し、液管３２を流れる冷媒の圧力制御に関する説明のみを行うこととする。また、以下の説明では、冷房運転を行っている３台の室内機８ａ〜８ｃのうち室内機８ａで高い冷房能力が要求され、液管３２を流れる冷媒の圧力（以下、液圧と記載）と低圧ガス管３１を流れる冷媒の圧力（以下、低圧と記載）との圧力差が小さくなる場合と、暖房運転を行っている２台の室内機８ｄ，８ｅのうち室内機８ｄで高い暖房能力が要求され、高圧ガス管３０を流れる冷媒の圧力（以下、高圧と記載）と液圧との圧力差が小さくなる場合について説明する。また、各室内膨張弁の前後と記載している場合は、各室内膨張弁に冷媒が流入する側を各室内膨張弁の前側、各室内膨張弁から冷媒が流出する側を各室内膨張弁の後側、としている。

まず、室内機８ａで高い冷房能力が要求され、液圧と低圧との圧力差が小さくなる場合について説明する。図５に示す冷媒回路の状態で、冷房運転を行っている室内機８ａにおいて高い冷房能力が要求された場合、室内機８ａの制御部は要求される冷房能力に応じて室内熱交換器８１ａに流れる冷媒量を増加させるために室内膨張弁８２ａの開度を大きくするよう制御する。

室内膨張弁８２ａの開度が大きくなると、液圧と低圧との圧力差、つまり、室内膨張弁８２ａの液管３２側（室内膨張弁８２ａの前側）と低圧ガス管３１側（室内膨張弁８２ａの後側）との圧力差が小さくなる。この液圧（中間圧）と低圧との圧力差が所定値（例えば、０．５ＭＰａ）より小さくなると、室内熱交換器８１ａを流れる冷媒量が減少する。冷房運転を行っている他の室内機８ｂ，８ｃは、室内機８ａと並列に配管接続されており、また、室内機８ａ〜８ｃは低圧ガス管３１にそれぞれ接続されているため、室内膨張弁８２ａの前後の圧力差が所定値より小さくなると、室内機８ｂ，８ｃの室内熱交換器８１ｂ，８１ｃを流れる冷媒量も減少する。

一方、上述したように室内膨張弁８２ａの前後の圧力差が所定値より小さくなる、つまり、液圧と低圧との圧力差が所定値より小さくなると、室内機８ａ〜８ｃでの冷媒循環量が低下し、室内機８ａ〜８ｃでの冷媒循環量を確保することができなくなるため、冷房運転を行っている室内機８ａ〜８ｃで要求された冷房能力を発揮できない虞がある。

上記のような状態となった場合、制御部１００は、第１膨張弁４１や第２膨張弁４２を所定の開度で開くあるいは全閉することで第１バイパス管３３や第２バイパス管３４を所定の冷媒量が流れるよう連通するあるいは遮断することによって液圧を上昇させ、液圧と低圧との圧力差を所定値以上とすることで、室内機８ａ〜８ｃでの冷媒循環量を確保できるよう制御を行う。

具体的には、制御部１００のＣＰＵ１１０は、中間圧センサ５７で検出した室内膨張弁８２ａ前の液圧である液管冷媒圧力と、低圧センサ５１で検出した室内膨張弁８２ａ後の低圧である低圧冷媒圧力とを定期的に取り込んで記憶部１２０に記憶している。ＣＰＵ１１０は、記憶した液管冷媒圧力と低圧冷媒圧力との圧力差を算出する。ＣＰＵ１１０は、この圧力差が所定値より小さい場合は、第２膨張弁４２を全閉として（あるいは、初期設定の状態である全閉のままで）第２バイパス管３４を遮断するとともに、第１膨張弁４１を所定の開度で開いて第１バイパス管３３を連通させる。

第１膨張弁４１を所定の開度で開いて第１バイパス管３３を連通させることによって、図５の矢印Ａで示すように、圧縮機２１から吐出され高圧ガス管３０へ流れる冷媒の一部が液管３２へ流入する。これにより、液圧が上昇するので、液圧と低圧との圧力差を所定値以上とすることができる。従って、室内機８ａ〜８ｃでの冷媒循環量を確保することができ、冷房運転を行っている室内機８ａ〜８ｃで冷房能力の不足を抑制することができる。

次に、室内機８ｄで高い暖房能力が要求され、高圧と液圧との圧力差が小さくなる場合について説明する。図５に示す冷媒回路の状態で、暖房運転を行っている室内機８ｄにおいて高い暖房能力が要求された場合、室内機８ｄの制御部は要求される暖房能力に応じて室内熱交換器８１ｄに流れる冷媒量を増加させるために室内膨張弁８２ｄの開度を大きくするよう制御する。

室内膨張弁８２ｄの開度が大きくなると、高圧と液圧との圧力差、つまり、室内膨張弁８２ｄの高圧ガス管３０側（室内膨張弁８２ｄの前側）と液管３２側（室内膨張弁８２ｄの後側）との圧力差が小さくなる。この高圧と液圧（中間圧）との圧力差が所定値（例えば、０．５ＭＰａ）より小さくなると、室内熱交換器８１ｄを流れる冷媒量が減少する。暖房運転を行っている他の室内機８ｅは、室内機８ｄと並列に配管接続されており、また、室内機８ｄ，８ｅは高圧ガス管３０にそれぞれ接続されているため、室内膨張弁８２ｄの前後の圧力差が所定値より小さくなると、室内機８ｅの室内熱交換器８１ｅを流れる冷媒量も減少する。

一方、上述したように室内膨張弁８２ｄの前後の圧力差が所定値より小さくなる、つまり、高圧と液圧との圧力差が所定値より小さくなると、室内機８ｄ，８ｅでの冷媒循環量が低下し、室内機８ｄ，８ｅでの冷媒循環量を確保できなくなるため、暖房運転を行っている室内機８ｄ，８ｅで要求された暖房能力を発揮できない虞がある。

上記のような状態となった場合、制御部１００は、第１膨張弁４１や第２膨張弁４２を所定の開度で開くあるいは全閉することで第１バイパス管３３や第２バイパス管３４を所定の冷媒量が流れるよう連通するあるいは遮断することによって液圧を下降させ、高圧と液圧との圧力差を所定値以上とすることで、室内機８ｄ，８ｅでの冷媒循環量を確保できるよう制御を行う。

具体的には、制御部１００のＣＰＵ１１０は、高圧センサ５０で検出した室内膨張弁８２ｄ前の高圧である高圧冷媒圧力と、中間圧センサ５７で検出した室内膨張弁８２ａ後の液圧である液管冷媒圧力とを定期的に取り込んで記憶部１２０に記憶している。ＣＰＵ１１０は、記憶した高圧冷媒圧力と液管冷媒圧力との圧力差を算出する。ＣＰＵ１１０は、この圧力差が所定値より小さい場合は、第１膨張弁４１を全閉として（あるいは、初期設定の状態である全閉のままで）第１バイパス管３３を遮断するとともに、第２膨張弁４２を所定の開度で開いて第２バイパス管３４を連通させる。

第２膨張弁４２を所定の開度で開いて第２バイパス管３４を連通させることによって、図５の矢印Ｂで示すように、液管３２を流れる冷媒の一部が低圧ガス管３１へ流入する。これにより、液管冷媒圧力が下降するので、高圧と液圧との圧力差を所定値以上とすることができる。従って、室内機８ｄ，８ｅでの冷媒循環量を確保することができ、暖房運転を行っている室内機８ｄ、８ｅで暖房能力の不足を抑制することができる。

次に、空気調和装置１で冷暖房フリーの運転を行っている際に、室外熱交換器２３が蒸発器となっている場合について、図６を用いて説明する。尚、図６は図４で説明した暖房主体運転時の冷媒回路と同じ構成であるため、詳細な説明は省略し、液管３２を流れる冷媒の圧力制御に関する説明のみを行うこととする。また、以下の説明では、暖房運転を行っている３台の室内機８ａ〜８ｃのうち室内機８ａで高い暖房能力が要求され、高圧と液圧との圧力差が小さくなる場合と、冷房運転を行っている２台の室内機８ｄ，８ｅのうち室内機８ｄで高い冷房能力が要求され、液圧と低圧との圧力差が小さくなる場合について説明する。また、図５での説明と同様に、各室内膨張弁の前後と記載している場合は、各室内膨張弁に冷媒が流入する側を各室内膨張弁の前側、各室内膨張弁から冷媒が流出する側を各室内膨張弁の後側、としている。

まず、室内機８ａで高い暖房能力が要求され、高圧と液圧との圧力差が小さくなる場合について説明する。図６に示す冷媒回路の状態で、暖房運転を行っている室内機８ａにおいて高い暖房能力が要求された場合、室内機８ａの制御部は要求される暖房能力に応じて室内熱交換器８１ａに流れる冷媒量を増加させるために室内膨張弁８２ａの開度を大きくするよう制御する。

室内膨張弁８２ａの開度が大きくなると、高圧と液圧との圧力差、つまり、室内膨張弁８２ａの高圧ガス管３０側（室内膨張弁８２ａの前側）と液管３２側（室内膨張弁８２ａの後側）との圧力差が小さくなる。この高圧と液圧（中間圧）との圧力差が所定値（例えば、０．５ＭＰａ）より小さくなると、室内熱交換器８１ａを流れる冷媒量が減少する。暖房運転を行っている他の室内機８ｂ，８ｃは、室内機８ａと並列に配管接続されており、また、室内機８ａ〜８ｃは高圧ガス管３０にそれぞれ接続されているため、室内膨張弁８２ａの前後の圧力差が所定値より小さくなると、室内機８ｂ，８ｃの室内熱交換器８１ｂ，８１ｃを流れる冷媒量も減少する。

一方、上述したように室内膨張弁８２ａの前後の圧力差が所定値より小さくなる、つまり、高圧と液圧との圧力差が所定値より小さくなると、室内機８ａ〜８ｃでの冷媒循環量が低下し、室内機８ａ〜８ｃでの冷媒循環量を確保することができなくなるため、暖房運転を行っている室内機８ａ〜８ｃで要求される暖房能力を発揮できない虞がある。

上記のような状態となった場合、制御部１００は、第１膨張弁４１や第２膨張弁４２を所定の開度で開くあるいは全閉することで第１バイパス管３３や第２バイパス管３４を所定の冷媒量が流れるよう連通するあるいは遮断することによって液管３２を流れる冷媒の圧力を下降させ、高圧と液圧との圧力差を所定値以上とすることで、室内機８ａ〜８ｃでの冷媒循環量を確保できるよう制御を行う。

具体的には、制御部１００のＣＰＵ１１０は、高圧センサ５０で検出した室内膨張弁８２ａ前の高圧である高圧冷媒圧力と、中間圧センサ５７で検出した室内膨張弁８２ａ後の液圧である液管冷媒圧力とを定期的に取り込んで記憶部１２０に記憶している。ＣＰＵ１１０は、記憶した高圧冷媒圧力と液管冷媒圧力との圧力差を算出する。ＣＰＵ１１０は、この圧力差が所定値より小さい場合は、第１膨張弁４１を全閉として（あるいは、初期設定の状態である全閉のままで）第１バイパス管３３を遮断するとともに、第２膨張弁４２を所定の開度で開いて第２バイパス管３４を連通させる。

第２膨張弁４２を所定の開度で開いて第２バイパス管３４を連通させることによって、図６の矢印Ｃ
で示すように、液管３２を流れる冷媒の一部が低圧ガス管３１へ流入する。これにより、液管冷媒圧力が下降するので、高圧冷媒圧力と液管冷媒圧力との圧力差を所定値以上とすることができる。従って、室内機８ａ〜８ｃでの冷媒循環量を確保することができ、暖房運転を行っている室内機８ａ〜８ｃで暖房能力の不足を抑制することができる。

次に、室内機８ｄで高い冷房能力が要求され、液圧と低圧との圧力差が小さくなる場合について説明する。図６に示す冷媒回路の状態で、冷房運転を行っている室内機８ｄにおいて高い冷房能力が要求された場合、室内機８ｄの制御部は要求される冷房能力に応じて室内熱交換器８１ｄに流れる冷媒量を増加させるために室内膨張弁８２ｄの開度を大きくするよう制御する。

室内膨張弁８２ｄの開度が大きくなると、液圧と低圧との圧力差、つまり、室内膨張弁８２ｄの液管３２側（室内膨張弁８２ｄの前側）と低圧ガス管３１側（室内膨張弁８２ｄの前側）との圧力差が小さくなる。この液圧（中間圧）と低圧との圧力差が所定値（例えば、０．５ＭＰａ）より小さくなると、室内熱交換器８１ｄを流れる冷媒量が減少する。冷房運転を行っている他の室内機８ｅは、室内機８ｄと並列に配管接続されており、また、室内機８ｄ，８ｅは低圧ガス管３１にそれぞれ接続されているため、室内膨張弁８２ｄの前後の圧力差が所定値より小さくなると、室内機８ｅの室内熱交換器８１ｅを流れる冷媒量も減少する。

一方、上述したように室内膨張弁８２ｄの前後の圧力差が所定値より小さくなる、つまり、液圧と低圧との圧力差が所定値より小さくなると、室内機８ｄ，８ｅでの冷媒循環量が低下し、室内機８ｄ，８ｅでの冷媒循環量を確保することができなくなるため、冷房運転を行っている室内機８ｄ，８ｅで要求される冷房能力を発揮できない虞がある。

上記のような状態となった場合、制御部１００は、第１膨張弁４１や第２膨張弁４２を所定の開度で開くあるいは全閉することで第１バイパス管３３や第２バイパス管３４を所定の冷媒量が流れるよう連通するあるいは遮断することによって液管３２を流れる冷媒の圧力を上昇させ、液圧と低圧との圧力差を所定値以上とすることで、室内機８ｄ，８ｅでの冷媒循環量を確保できるよう制御を行う。

具体的には、制御部１００のＣＰＵ１１０は、中間圧センサ５７で検出した室内膨張弁８２ａ前の液圧である液管冷媒圧力と、低圧センサ５１で検出した室内膨張弁８２ｄ後の低圧である低圧冷媒圧力とを定期的に取り込んで記憶部１２０に記憶している。ＣＰＵ１１０は、記憶した液管冷媒圧力と低圧冷媒圧力との圧力差を算出する。ＣＰＵ１１０は、この圧力差が所定値より小さい場合は、第２膨張弁４２を全閉として（あるいは、初期設定の状態である全閉のままで）第２バイパス管３４を遮断するとともに、第１膨張弁４１を所定の開度で開いて第１バイパス管３３を連通させる。

第１膨張弁４１を所定の開度で開いて第１バイパス管３３を連通させることによって、図６の矢印Ｄで示すように、高圧ガス管３０を流れる冷媒の一部が液管３２へ流入する。これにより、液管冷媒圧力が上昇するので、液管冷媒圧力と低圧冷媒圧力との圧力差を所定値以上とすることができる。従って、室内機８ｄ，８ｅでの冷媒循環量を確保することができ、冷房運転を行っている室内機８ｄ、８ｅで冷房能力の不足を抑制することができる。

以上説明した実施例においては、空気調和装置１で冷暖房フリーの運転を行っている場合の冷房主体運転の例として、５台の室内機の内３台が冷房運転を行っている場合について説明したが、冷房運転を行っている室内機の台数に関わらず、冷房運転を行っている室内機での負荷が暖房運転を行っている室内機での負荷より大きい状態であれば冷房主体運転となる。

また、暖房主体運転の例として、５台の室内機の内３台が暖房運転を行っている場合について説明したが、暖房運転を行っている室内機の台数に関わらず、暖房運転を行っている室内機での負荷が冷房運転を行っている室内機での負荷より大きい状態であれば暖房主体運転となる。

また、室内膨張弁８２ａ〜８２ｅの液管３２側と高圧ガス管３０側あるいは低圧ガス管３１側との圧力差は、室内膨張弁８２ａ〜８２ｅのガス管側が高圧ガス管３０あるいは低圧ガス管３１である場合に関わらず、同じ所定値を設定して制御を行う場合について説明したが、室内膨張弁８２ａ〜８２ｅのガス管側が高圧ガス管３０である場合と低圧ガス管３１である場合とで所定値を異ならせる、例えば、高圧ガス管３０である場合は０．５ＭＰａ、低圧ガス管３１である場合は１．０ＭＰａ、としてもよい。

また、高圧センサ５０で高圧を、低圧センサ５１で低圧を、中間圧センサ５７で液圧を、それぞれ検出し高圧と液圧との圧力差や液圧と低圧との圧力差が所定値以下となった場合に、第１膨張弁４１や第２膨張弁４２の開閉を制御して液圧を制御する場合について説明したが、これら各冷媒圧力に代えて各冷媒の温度を検出しそれぞれの温度差に応じて第１膨張弁４１や第２膨張弁４２の開閉を制御して液管冷媒圧力を制御するようにしてもよい。

具体的には、制御部１００は高圧センサ５０で高圧ガス管３０を流れる冷媒の圧力を検出し、検出した高圧に対応した飽和温度を算出することで、凝縮器となっている室内熱交換器または室外熱交換器での凝縮温度を求める。尚、制御部１００と高圧センサ５０とで凝縮温度検出手段を構成している。また、制御部１００は、冷房運転を行っている室内機の液側温度センサが検出した室内交換器の蒸発温度を取り込む。この場合、冷房運転を行っている室内機の液側温度センサが蒸発温度検出手段となる。さらには、制御部１００は冷媒温度センサ５４で液管３２を流れる冷媒の温度（以下、液管冷媒温度と記載する）を検出する。尚、冷媒温度センサ５４が液管冷媒温度検出手段である。

凝縮温度は、高圧の変化に対応して変化するものであるため、高圧ガス管３０を流れる冷媒の圧力を示す指標となる。また、蒸発温度は、低圧の変化に対応して変化するものであるため、低圧ガス管３１を流れる冷媒の圧力を示す指標となる。従って、制御部１００は、凝縮温度と液管冷媒温度との温度差や液管冷媒温度と蒸発温度との温度差を算出することで、液圧と高圧あるいは低圧との圧力差を把握することができる。

空気調和装置１で冷暖房フリーの運転を行っている際に、制御部１００は検出した凝縮温度と液管冷媒温度との温度差、あるいは、液管冷媒温度と蒸発温度との温度差を算出し、この温度差が所定値より小さくなった場合は、第２膨張弁４２を全閉として第２バイパス管３４を遮断するとともに、第１膨張弁４１を所定の開度で開いて第１バイパス管３３を連通させる、あるいは、第１膨張弁４１を全閉として第１バイパス管３３を遮断するとともに、第２膨張弁４２を所定の開度で開いて第２バイパス管３４を連通させる。

これにより、液圧を上昇あるいは下降させるので、高圧および低圧と液圧との圧力差を所定値以上とすることができる。従って、冷房運転あるいは暖房運転を行っている室内機での冷媒循環量を確保することができ、各室内機での運転能力の不足を抑制することができる。

次に、図７に示すフローチャートを用いて、本発明における空気調和装置１での処理の流れについて説明する。図７に示すフローチャートは、空気調和装置１の制御部１００に備えられたＣＰＵ１１０での処理の流れを説明するものであり、ＳＴはステップを表しこれに続く数字はステップの番号を表している。尚、図７では本発明に関わる処理を中心に説明しており、四方弁２２の切り替えや使用者の指示した設定温度に対応した圧縮機の回転数や各膨張弁の開度調整等といった、冷媒回路に関するその他の処理の説明は省略している。

空気調和装置１が運転を開始すると、ＣＰＵ１１０は室外機２の第１膨張弁４１および第２膨張弁４２を全閉とする（ＳＴ１）。次にＣＰＵ１１０は、運転している室内機が全て冷房運転あるいは暖房運転を行っているか否かを判断する（ＳＴ２）。

運転している室内機が全て冷房運転あるいは暖房運転を行っている場合は（ＳＴ２−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０は、使用者による運転指示内容（設定温度や風量等の指示）や各種センサでの検出値に応じて、室外機２の運転を開始もしくは継続する（ＳＴ９）。そして、ＳＴ２に処理を戻す。

ＳＴ２において、運転している室内機が全て冷房運転あるいは暖房運転を行っていない場合（ＳＴ２−Ｎｏ）、つまり、冷暖房フリーの運転を行っている場合は、ＣＰＵ１１０は高圧センサ５０で検出した高圧冷媒圧力と、低圧センサ５１で検出した低圧冷媒圧力と、中間圧センサ５７で検出した液管冷媒圧力とを各々取り込んで記憶部１２０に記憶する（ＳＴ３）。

次にＣＰＵ１１０は、記憶した高圧冷媒圧力と液管冷媒圧力との圧力差を算出しこの値が所定値以上であるか否かを判断する（ＳＴ４）。圧力差が所定値より小さければ（ＳＴ４−Ｎｏ）、ＣＰＵ１１０は第１膨張弁４１を全閉とするとともに第２膨張弁４２を所定の開度で開く（ＳＴ５）。そして、ＳＴ６へ処理を進める。

一方、ＳＴ４において、圧力差が所定値以上であれば（ＳＴ４−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０は、記憶した液管冷媒圧力と低圧冷媒圧力との圧力差を算出しこの値が所定値以上であるか否かを判断する（ＳＴ１０）。圧力差が所定値以上であれば（ＳＴ１０−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０は処理をＳＴ２に戻す。圧力差が所定値より小さければ（ＳＴ１０−Ｎｏ）、ＣＰＵ１１０は第２膨張弁４２を全閉とするとともに第１膨張弁４１を所定の開度で開く（ＳＴ１１）。そして、ＳＴ６へ処理を進める。

上記のように第１膨張弁４１および第２膨張弁４２の開閉を制御した後、ＣＰＵ１１０は、高圧冷媒圧力と液管冷媒圧力との圧力差、あるいは、液管冷媒圧力と低圧冷媒圧力との圧力差が所定値以上となったか否かを判断する（ＳＴ６）。圧力差が所定値以上となっていなければ（ＳＴ６−Ｎｏ）、ＣＰＵ１１０は現在の運転状態が変更されたか否かを判断する（ＳＴ７）。

ここで、運転状態の変更とは、現在の室内機８ａ〜８ｅのうち少なくともいずれか１台の運転モードが変更された場合を指し、例えば、５台の室内機のうち３台が冷房運転で残りが暖房運転を行っている状態から、全ての室内機で冷房運転を行う状態に変更された場合等である。

運転状態が変更されていなければ（ＳＴ７−Ｎｏ）、ＣＰＵ１１０はＳＴ２に処理を戻す。運転状態が変更されていれば（ＳＴ７−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０は開いている第１膨張弁４１あるいは第２膨張弁４２を全閉とし（ＳＴ８）、ＳＴ２へ処理を戻す。尚、ＳＴ６において、圧力差が所定値以上となっていれば（ＳＴ６−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０はＳＴ８に処理を進める。

少なくとも１台の室内機で運転状態が変更されると、空気調和装置１の冷媒回路における圧力のバランスが変わり、高圧冷媒圧力と液管冷媒圧力との圧力差あるいは液管冷媒圧力と低圧冷媒圧力との圧力差も変わる。また、運転状態の変更によって、室内機８ａ〜８ｅ全てが冷房運転あるいは暖房運転となる場合、つまり、冷暖房フリーの運転でなくなる場合も考えられる。以上の理由により、本実施例では運転状態が変更された場合はＳＴ８の処理で一旦第１膨張弁と第２膨張弁を全閉し、ＳＴ２からの処理を繰り返すようにしている。

以上説明した通り、本発明による空気調和装置では、各バイパス管の流量調整弁を開閉することによって液管を流れる冷媒の圧力を調整する。これにより、室外熱交換器を蒸発器として使用している際に室内機で高い運転能力が要求されて液圧と低圧との差、または、高圧と液圧との差が小さくなった場合でも、これらの圧力差を確保することができる。従って、冷房運転あるいは暖房運転を行っている室内機で、冷媒循環量の低下を防ぐことができ、冷媒循環量の低下に起因する冷房能力あるいは暖房能力の不足を抑制することができる。

１ 空気調和装置
２ 室外機
６ａ〜６ｅ 分流ユニット
８ａ〜８ｅ 室内機
２１ 圧縮機
２２ 四方弁
２３ 室外熱交換器
３０ 高圧ガス管
３１ 低圧ガス管
３２ 液管
３３ 第１バイパス管
３４ 第２バイパス管
４０ 室外膨張弁
４１ 第１膨張弁
４２ 第２膨張弁
５０ 高圧センサ
５１ 低圧センサ
５２ 吐出温度センサ
５３ 吸込温度センサ
５４ 冷媒温度センサ
５５ 熱交温度センサ
５６ 外気温度センサ
５７ 中間圧センサ
６１ａ〜６１ｅ 第１電磁弁
６２ａ〜６２ｅ 第２電磁弁
６３ａ〜６３ｅ 第１分流管
６４ａ〜６４ｅ 第２分流管
８１ａ〜８１ｅ 室内熱交換器
８２ａ〜８２ｅ 室内膨張弁
８４ａ〜８４ｅ 液側温度センサ
８５ａ〜８５ｅ ガス側温度センサ
１００ 制御部
１１０ ＣＰＵ
１２０ 記憶部
１３０ 通信部

Claims (2)

1. 圧縮機と室外熱交換器と室外膨張弁とを備えた少なくとも１台の室外機と、室内熱交換器を備えた複数の室内機と、同室内機に対応して設けられた複数の分流ユニットと、これらを制御する制御手段と、前記室外機と複数の前記室内機と複数の前記分流ユニットとを相互に接続するための高圧ガス管と低圧ガス管と液管とを備え、
   前記分流ユニットにより複数の前記室内機内における冷媒の流れ方向を切り替えることによって、複数の前記室内機において冷房運転と暖房運転とを混在して行えるようにした空気調和装置であって、
   前記圧縮機の吐出側と前記高圧ガス管とを接続する配管と、前記室外膨張弁と前記液管とを接続する配管とを連通するよう配置され、第１流量制御手段を備えた第１のバイパス管と、
   前記室外膨張弁と前記液管とを接続する配管と、前記圧縮機の吸入側と前記低圧ガス管とを接続する配管とを連通するよう配置され、第２流量制御手段を備えた第２のバイパス管とを備えるとともに、
   前記高圧ガス管を流れる高圧冷媒圧力を検出する高圧冷媒圧力検出手段と、前記低圧ガス管を流れる低圧冷媒圧力を検出する低圧冷媒圧力検出手段と、前記液管を流れる液管冷媒圧力を検出する液管冷媒圧力検出手段とを備え、
   前記制御手段は、検出した前記高圧冷媒圧力と前記液管冷媒圧力との圧力差および前記液管冷媒圧力と前記低圧冷媒圧力との圧力差をそれぞれ算出し、算出した前記高圧冷媒圧力と前記液管冷媒圧力との圧力差が、あるいは、前記液管冷媒圧力と前記低圧冷媒圧力との圧力差が所定値より小さくなった場合は、前記第１流量制御手段と前記第２流量制御手段とを制御し前記第１バイパス管および前記第２バイパス管のうちどちらか一方を連通し他方を遮断することによって、前記圧力差がそれぞれ所定値以上となるよう調整することを特徴とする空気調和装置。
2. 前記高圧冷媒圧力検出手段に代えて凝縮器となっている前記室内熱交換器での凝縮温度を検出する凝縮温度検出手段を、前記低圧冷媒圧力検出手段に代えて蒸発器となっている前記室内熱交換器での蒸発温度を検出する蒸発温度検出手段を、前記液管冷媒圧力検出手段に代えて前記液管を流れる液管冷媒温度を検出する液管冷媒温度検出手段を、それぞれ備え、
   前記制御手段は、検出した前記凝縮温度と前記液管冷媒温度との温度差および前記液管冷媒温度と前記蒸発温度との温度差をそれぞれ算出し、算出した前記凝縮温度と前記液管冷媒温度との温度差が、あるいは、前記液管冷媒温度と前記蒸発温度との温度差が所定値より小さくなった場合は、前記第１流量制御手段と前記第２流量制御手段とを制御し前記第１バイパス管と前記第２バイパス管とを個別に連通あるいは遮断することによって、前記温度差がそれぞれ所定値以上となるよう調整することを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。