JP2013076531A

JP2013076531A - 空気調和装置

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Publication number: JP2013076531A
Application number: JP2011217495A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Nishimura; 忠史西村; Satoshi Ishida; 智石田; Nobuki Matsui; 伸樹松井
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2013-04-25
Anticipated expiration: 2031-09-30
Also published as: US20140223941A1; JP5527300B2; CN103842736A; AU2012317517B2; EP2767776B1; WO2013047582A1; EP2767776A1; US10527334B2; EP2767776A4; CN103842736B; ES2816325T3; AU2012317517A1

Abstract

【課題】複数の利用ユニットを含む冷凍装置において、従来よりも効率を高めた運転を行わせる。
【解決手段】空気調和装置は、室外ユニットと、複数の室外ユニットと、高低差検出部９７と、通常運転制御部９２と、を備えている。高低差検出部９７は、室外ユニットと室内ユニットとの鉛直方向の距離である高低差を、各室内ユニットについて検出する。通常運転制御部９２は、各室内ユニットの運転／停止を判定し、運転していると判定された室内ユニットの高低差に基づいて冷媒の圧力制御を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、冷凍装置、特に、冷凍装置の冷媒圧力制御に関する。

従来から、冷凍サイクルにおける高圧が目標高圧値になるように制御される冷凍装置が知られている。例えば、特許文献１（特開２０１１−４７５５２号公報）の装置では、熱源ユニットと利用ユニットとの設置位置の違いに起因する接続配管の液ヘッドによる圧力降下を考慮して、冷媒の高圧の制御を行っている。具体的には、装置に設定されている保証範囲の最長の長さを接続配管の高低差として手入力させるのではなく、高低差を演算するための接続配管高低差判定処理運転を装置の設置後に行い、高低差を算出している。この高低差に基づき、例えば高低差に応じた圧縮機の運転周波数制御を行うということが、特許文献１に開示されている。これにより、高圧が必要以上に高くなってしまうことが回避され、効率の良い運転を行うことができる。

しかし、上述の特許文献１に係る装置では、複数の利用ユニットにおいて高低差が異なっていたり容量が異なっていたりする場合、高低差の平均値あるいは冷媒流量の多い利用ユニットの高低差が、接続配管の高低差として算出される。

本発明の課題は、複数の利用ユニットを含む冷凍装置において、従来よりも効率を高めた運転を行わせることにある。

本発明の第１観点に係る冷凍装置は、熱源ユニットと、複数の利用ユニットと、高低差関連値検出部と、圧力制御部と、を備えている。熱源ユニットは、圧縮機と、放熱器として機能する熱源側熱交換器とを有する。利用ユニットは、減圧器と、蒸発器として機能する利用側熱交換器とを有する。高低差関連値検出部は、利用ユニットと熱源ユニットとの鉛直方向の距離である高低差に相当する高低差関連値を、各利用ユニットについて検出する。圧力制御部は、各利用ユニットの運転／停止を判定し、運転していると判定された利用ユニットの高低差関連値に基づいて冷媒の圧力制御を行う。ここで、高低差関連値は、長さを単位とする高低差そのものであってもよいし、高低差に起因する冷媒の圧力低下量であってもよい。

この複数の利用ユニットを備える冷凍装置では、圧縮機を動かすことで熱源ユニットと運転中の利用ユニットとの間で冷媒が循環し、熱源側熱交換器における放熱によって冷媒が得た冷熱が利用側熱交換器に運ばれ、利用側熱交換器において冷媒が蒸発する。ここでは、複数の利用ユニットが存在するため、各利用ユニットと熱源ユニットとの高低差が全て同じにはならないことが想定される。そこで、ここでは、高低差に相当する高低差関連値を、各利用ユニットについて検出している。そして、冷媒の圧力制御を、運転していると判定された利用ユニットの高低差関連値に基づいて行っている。例えば、５台の利用ユニットが存在し、それぞれの高低差関連値が異なる場合であって、５台のうち３台が運転しているとすると、その３台の高低差のうち最も大きな１台の利用ユニットの高低差関連値に基づいて冷媒の圧力制御が行われる。仮に、運転していない（停止している）２台の一方の利用ユニットの高低差が５台の中で最も大きかったとしても、その停止中の利用ユニットの高低差関連値に基づくのではなく、運転している利用ユニットの高低差関連値に基づいて冷媒の圧力制御が行われる。これにより、必要以上に冷媒の圧力が上げられた非効率な運転を排除することができ、本発明では従来よりも効率の良い運転ができるようになる。すなわち、本発明では、各利用ユニットの運転／停止を判定し、そのときどきで必要な冷媒の圧力を確保するような圧力制御を行うため、従来よりも省エネルギー化を図ることができる。

本発明の第２観点に係る冷凍装置は、第１観点に係る冷凍装置であって、減圧器が、開度調整可能な膨張弁である。高低差関連値検出部は、まず仮の高低差関連値で冷房運転を行わせ、膨張弁の開度調整に対する冷媒の状態変化に基づいて仮の高低差関連値を調整することによって、圧力制御のための利用ユニットの高低差関連値を検出する。

ここでは、膨張弁の開度調整に対する冷媒の状態変化を監視し、その監視結果に基づいて高低差関連値の検出を行う。通常の運転制御においても冷媒の状態変化を監視することが多いため、ここでは、冷媒の状態変化を把握するためのセンサを追加せずに高低差関連値を検出することが可能である。

本発明の第３観点に係る冷凍装置は、第２観点に係る冷凍装置であって、高低差関連値検出部は、最初に、高低差がゼロであると仮定したときの利用ユニットの高低差関連値である仮の高低差関連値で冷房運転を行わせ、膨張弁の開度調整に対する冷媒の状態変化に基づいて仮の高低差関連値を調整することを繰り返し、膨張弁の開度調整に対する冷媒の状態変化の大きさが所定範囲に収まったときに、仮の高低差関連値を圧力制御のための利用ユニットの高低差関連値として記憶する。

ここでは、仮の高低差関連値の調整を繰り返し、値が収束したときに調整中の仮の高低差関連値を真の高低差関連値として記憶している。このため、比較的高い精度で各利用ユニットの高低差関連値を検出することができる。

本発明の第４観点に係る冷凍装置は、第３観点に係る冷凍装置であって、高低差関連値検出部は、膨張弁の開度調整に対する利用側熱交換器の出口での冷媒の過熱度の変化に基づいて、仮の高低差関連値を調整する。

ここでは、通常の運転においても制御パラメータとして用いられることが多い利用側熱交換器の出口での冷媒の過熱度の変化に基づいて仮の高低差関連値を調整する方法を採っているため、高低差関連値の検出のために特別にセンサ類を用意するといった高コスト化を避けることができる。

本発明の第５観点に係る冷凍装置は、第２観点から第４観点のいずれかに係る冷凍装置であって、高低差関連値検出部は、定期的に、記憶されている圧力制御のための利用ユニットの高低差関連値よりも小さい仮の高低差関連値で冷房運転を行わせ、改めて圧力制御のための利用ユニットの高低差関連値を検出する。

ここでは、定期的に利用ユニットの高低差関連値の再検出を行うため、もし周囲の環境条件や熱負荷状況が原因で最初あるいは前回の高低差関連値の検出精度が低かった場合にも、その高低差関連値に基づく圧力制御がずっと長く続いてしまう不具合を回避できるようになる。

本発明の第６観点に係る冷凍装置は、第１観点に係る冷凍装置であって、減圧器が、開度調整可能な膨張弁である。高低差関連値検出部は、最初に、高低差が上限値であると仮定したときの利用ユニットの高低差関連値である仮の高低差関連値で冷房運転を行わせ、各利用ユニットを流れる冷媒量を求め、各利用ユニットの膨張弁の開度から各利用ユニットに入るときの冷媒の圧力を算出して、圧力制御のための利用ユニットの高低差関連値を検出する。

ここでは、最初に、高低差が上限値であると仮定したときの利用ユニットの高低差関連値である仮の高低差関連値で冷房運転を行わせるため、各利用ユニットの膨張弁に入る前に液冷媒の一部がガス化してしまうことが殆どなくなり、冷媒の循環量が安定する。そして、利用ユニットを流れる冷媒量および膨張弁の開度から各利用ユニット前の冷媒圧力を求め、高低差関連値を検出しているため、比較的高い精度で高低差関連値が検出できる。

本発明の第７観点に係る冷凍装置は、第１観点から第６観点のいずれかに係る冷凍装置であって、複数の利用ユニットは、複数のグループのいずれかに属している。高低差関連値検出部は、各グループの１つの利用ユニットについて高低差関連値を検出し、その高低差関連値をグループの他の利用ユニットに対して適用する。

複数の利用ユニットを備える冷凍装置では、各利用ユニットと熱源ユニットとの高低差が全て同じにはならないことが想定される一方、同じような高さ位置に設置される利用ユニットが複数存在することも少なくない。そこで、ここでは、グループを設定し、各グループの１つの利用ユニットについて検出した高低差関連値を、グループの他の利用ユニットに対して適用する方法を採っている。したがって、高さ位置が同じ又は近い複数の利用ユニットを１つの同じグループに所属させる設定を行っておけば、全ての利用ユニットについて高低差関連値の検出のための特別な運転を行わせることなく、高低差関連値を全ての利用ユニットについて検出することができるようになる。

本発明の第８観点に係る冷凍装置は、第１観点から第７観点のいずれかに係る冷凍装置であって、高低差関連値検出部は、熱源ユニットおよび複数の利用ユニットの設置時に行う試運転のときに、あるいは、冷房運転のときに、各利用ユニットについて高低差関連値を検出する。

試運転時に高低差関連値の検出を行う場合には、全ての利用ユニットを運転させることに支障がなく、膨張弁で大きな音が生じるような検出運転も可能となる。初回や通常の冷房運転時に高低差関連値の検出を行う場合には、冷房負荷が実際にある程度存在する状態で検出運転ができ、検出運転が低能力運転にならないというメリットが出る。

本発明の第１観点に係る冷凍装置では、停止している利用ユニットの高低差が全利用ユニットの中で最も大きかったとしても、その停止中の利用ユニットの高低差関連値に基づくのではなく、運転している利用ユニットの高低差関連値に基づいて冷媒の圧力制御を行う。このため、必要以上に冷媒の圧力が上げられた非効率な運転を排除することができ、従来よりも効率の良い運転ができる。

本発明の第２観点から第４観点のいずれかに係る冷凍装置では、高低差関連値の検出のために特別にセンサを用意するといった高コスト化を避けることができる。

本発明の第５観点に係る冷凍装置では、精度が低い高低差関連値の検出が為されてしまった場合にも、その高低差関連値に基づく圧力制御がずっと長く続いてしまう不具合を回避できる。

本発明の第６観点に係る冷凍装置では、冷媒の循環量が安定した状態において、比較的高い精度で高低差関連値が検出できる。

本発明の第７観点に係る冷凍装置では、全ての利用ユニットについて高低差関連値の検出のための特別な運転を行わせることなく、高低差関連値を全ての利用ユニットについて検出することができる。

本発明の第８観点に係る冷凍装置では、高低差関連値の検出によってユーザーを不快にさせないこと、あるいは、比較的高い能力で精度良く高低差関連値の検出運転を行わせること、を実現できる。

本発明の一実施形態に係る冷媒配管方式の分散型の空気調和装置の設置状況を示す概略図。空気調和装置の冷媒配管系統を示す図。空気調和装置の制御ブロック図。空気調和装置の高低差検出運転の制御フロー図。変形例Ａに係る空気調和装置の高低差検出運転の制御フロー図。

（１）空気調和装置の全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係る冷凍装置である空気調和装置１０の設置状況を示している。空気調和装置１０は、冷媒配管方式の分散型の空気調和装置であって、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって建物ＢＬ内の各階の室内を冷暖房する装置である。空気調和装置１０は、熱源ユニットとしての室外ユニット２０と、多数の利用ユニットとしての室内ユニット３０と、室外ユニット２０と室内ユニット３０とを接続する冷媒連絡管としての第１冷媒連絡管６および第２冷媒連絡管７とを備えている。すなわち、図２に示す空気調和装置１０の冷媒回路は、室外ユニット２０と、室内ユニット３０と、冷媒連絡管６、７とが接続されることによって構成されている。そして、図２に示す冷媒回路内には、冷媒が封入されており、後述のように、冷媒が圧縮され、冷却され、減圧され、加熱・蒸発された後に、再び圧縮されるという冷凍サイクル運転が行われるようになっている。冷媒としては、例えば、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ２２、Ｒ１３４ａ、二酸化炭素、などから選択されたものが用いられる。

（２）空気調和装置の詳細構成
（２−１）室内ユニット
室内ユニット３０は、建物ＢＬ内の各階の天井あるいは側壁に設置されており、冷媒連絡管６、７を介して室外ユニット２０に接続されている。図１に示すように、ここでは、多数の室内ユニット３０のうち、室内ユニット３１ａ，３１ｂ，３１ｃ・・・が建物ＢＬの１階に、室内ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃ・・・が建物ＢＬの２階に、室内ユニット３３ａ，３３ｂ，３３ｃ・・・が建物ＢＬの３階に、室内ユニット３４ａ，３４ｂ，３４ｃ・・・が建物ＢＬの４階に、室内ユニット３５ａ，３５ｂ，３５ｃ・・・が建物ＢＬの５階に、室内ユニット３６ａ，３６ｂ，３６ｃ・・・が建物ＢＬの６階に、それぞれ配備されている。変形例Ｅにて後述するように、制御部８において、１階に配備された室内ユニット３１ａ，３１ｂ，３１ｃ・・・はグループＧ１に、２階に配備された室内ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃ・・・はグループＧ２に、３階に配備された室内ユニット３３ａ，３３ｂ，３３ｃ・・・はグループＧ３に、４階に配備された室内ユニット３４ａ，３４ｂ，３４ｃ・・・はグループＧ４に、５階に配備された室内ユニット３５ａ，３５ｂ，３５ｃ・・・はグループＧ５に、６階に配備された室内ユニット３６ａ，３６ｂ，３６ｃ・・・はグループＧ６に、それぞれ所属するように試運転前に初期設定が為されている。また、図１に示すように、グループＧ１に所属する１階の室内ユニット３１ａ，３１ｂ，３１ｃ・・・は、その第１冷媒連絡管６との接続位置が、室外ユニット２０の液側閉鎖弁２８ａ（図２参照）よりも長さＨＬ１だけ高い位置にある。すなわち、長さＨＬ１は、グループＧ１に所属する１階の室内ユニット３１ａ，３１ｂ，３１ｃ・・・と室外ユニット２０との高低差である。同様に、長さＨＬ２は、グループＧ２に所属する２階の室内ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃ・・・と室外ユニット２０との高低差であり、長さＨＬ３は、グループＧ３に所属する３階の室内ユニット３３ａ，３３ｂ，３３ｃ・・・と室外ユニット２０との高低差であり、長さＨＬ４は、グループＧ４に所属する４階の室内ユニット３４ａ，３４ｂ，３４ｃ・・・と室外ユニット２０との高低差であり、長さＨＬ５は、グループＧ５に所属する５階の室内ユニット３５ａ，３５ｂ，３５ｃ・・・と室外ユニット２０との高低差であり、長さＨＬ６は、グループＧ６に所属する６階の室内ユニット３６ａ，３６ｂ，３６ｃ・・・と室外ユニット２０との高低差である。

次に、各室内ユニット３０の構成について説明する。なお、各室内ユニット３０の構成は同様であるため、ここでは、図２に示す室内ユニット３１ａの構成のみ説明し、室内ユニット３１ｂやその他の室内ユニットの構成については説明を省略する。

室内ユニット３１ａは、主として、減圧器である室内膨張弁４１と、利用側熱交換器としての室内熱交換器４２とを有している。

室内膨張弁４１は、冷媒を減圧するための機構であり、開度調整が可能な電動弁である。室内膨張弁４１は、その一端が第１冷媒連絡管６に接続され、その他端が室内熱交換器４２に接続されている。

室内熱交換器４２は、冷媒の加熱器又は冷却器として機能する熱交換器である。利用熱交換器４２は、その一端が室内膨張弁４１に接続され、その他端が第２冷媒連絡管７に接続されている。

室内ユニット３１ａは、ユニット内に室内空気を吸入して、再び室内に供給するための室内ファン４３を備えており、室内空気と室内熱交換器４２を流れる冷媒との間で熱交換をさせる。室内ファン４３は、室内ファン用モータ４３ａによって回転駆動される。

また、室内ユニット３１ａには、各種のセンサが設けられている。具体的には、サーミスタからなる室内液管温度センサ４４や室内ガス管温度センサ４５が設けられており、室内熱交換器４２に近接する冷媒配管の温度を測定する。さらに、室内ユニット３１ａは、室内ユニット３１ａを構成する各部の動作を制御する室内制御部４６を有している。室内制御部４６は、室内ユニット３１ａの制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、室内ユニット３１ａを個別に操作するためのリモコン（図示せず）との間で制御信号等のやりとりを行ったり、後述する室外ユニット２０の室外制御部８０との間で伝送線８ａを介して制御信号等のやりとりを行ったりする。

（２−２）室外ユニット
室外ユニット２０は、建物ＢＬの外あるいは建物ＢＬの地下室などに設置され、冷媒連絡管６、７を介して室内ユニット３０に接続されている。室外ユニット２０は、主として、圧縮機２１と、切換機構２２と、室外熱交換器２３と、室外膨張弁２６と、液側閉鎖弁２８ａと、ガス側閉鎖弁２８ｂと、アキュムレータ２９とを有している。

圧縮機２１は、圧縮機用モータ２１ａによって駆動される密閉式圧縮機である。圧縮機２１は、本実施形態において１台のみであるが、これに限定されず、室内ユニット３０の接続台数等に応じて、２台以上の圧縮機が並列に接続されていてもよい。

切換機構２２は、冷媒の流れの方向を切り換えるための機構である。冷房運転時には、室外熱交換器２３を圧縮機２１によって圧縮される冷媒の放熱器として機能させ、かつ、室内熱交換器４２を室外熱交換器２３において冷却された冷媒の蒸発器として機能させるために、切換機構２２は、圧縮機２１の吐出側の冷媒配管と室外熱交換器２３の一端とを接続するとともに、圧縮機２１の吸入側の圧縮機吸入配管２９ａ（アキュムレータ２９を含む）とガス側閉鎖弁２８ｂとを接続する（図１の切換機構２２の実線を参照）。また、暖房運転時には、室内熱交換器４２を圧縮機２１によって圧縮される冷媒の放熱器として機能させ、かつ、室外熱交換器２３を室内熱交換器４２において冷却された冷媒の蒸発器として機能させるために、切換機構２２は、圧縮機２１の吐出側の冷媒配管とガス側閉鎖弁２８ｂとを接続するとともに、圧縮機吸入配管２９ａと室外熱交換器２３の一端とを接続する（図１の切換機構２２の破線を参照）。本実施形態において、切換機構２２は、圧縮機吸入配管２９ａ、圧縮機２１の吐出側の冷媒配管、室外熱交換器２３およびガス側閉鎖弁２８ｂに接続された四路切換弁である。なお、切換機構２２は、四路切換弁に限定されるものではなく、例えば、複数の電磁弁を組み合わせる等によって、上述と同様の冷媒の流れの方向を切り換える機能を有するように構成したものであってもよい。

室外熱交換器２３は、冷媒の放熱器又は蒸発器（加熱器）として機能する熱交換器である。室外熱交換器２３は、その一端が切換機構２２に接続されており、その他端が室外膨張弁２６に接続されている。

室外ユニット２０は、ユニット内に室外空気を吸入して、再び室外に排出するための室外ファン２７を有している。室外ファン２７は、室外空気と室外熱交換器２３を流れる冷媒との間で熱交換をさせもので、室外ファン用モータ２７ａによって回転駆動される。なお、室外熱交換器２３の熱源は、室外空気に限定されるものではなく、水などの別の熱媒体であってもよい。

室外膨張弁２６は、冷媒を減圧するための機構であり、開度調整が可能な電動弁である。室外膨張弁２６は、その一端が室外熱交換器２３に接続され、その他端が液側閉鎖弁２８ａに接続されている。

液側閉鎖弁２８ａは、室外ユニット２０と室内ユニット３０との間で冷媒をやりとりするための第１冷媒連絡管６が接続される弁であり、室外膨張弁２６に接続されている。ガス側閉鎖弁２８ｂは、室外ユニット２０と室内ユニット３０との間で冷媒をやりとりするための第２冷媒連絡管７が接続される弁であり、切換機構２２に接続されている。ここで、液側閉鎖弁２８ａおよびガス側閉鎖弁２８ｂは、サービスポートを備えた３方弁である。

アキュムレータ２９は、切換機構２２と圧縮機２１との間の圧縮機吸入配管２９ａに配置されている。

また、室外ユニット２０には、各種のセンサが設けられている。具体的には、圧縮機２１の吐出側の冷媒配管において圧縮機吐出圧力を検出する吐出圧力センサ８１、圧縮機吐出温度を検出する吐出温度センサ８２、圧縮機吸入配管２９ａにおいて圧縮機２１に吸入されるガス冷媒の温度を検出する吸入温度センサ８３、室外熱交換器２３と室外膨張弁２６とを結ぶ冷媒配管において冷媒の温度を検出する室外液管温度センサ８４などが設けられている。各温度センサ８２，８３，８４は、サーミスタからなる。さらに、室外ユニット２０は、室外ユニット２０を構成する各部の動作を制御する室外制御部８０を有している。室外制御部８０は、室外ユニット２０の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、室内ユニット３０の室内制御部４６との間で伝送線８ａを介して制御信号等のやりとりを行う。後述するように、室外制御部８０および室内制御部４６によって、制御部８が構成されている。

（２−３）冷媒連絡管
冷媒連絡管６、７は、室外ユニット２０および室内ユニット３０を設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒配管である。

（２−４）制御部
空気調和装置１０の各種運転制御を行う制御手段としての制御部８は、図２に示すように伝送線８ａを介して結ばれる室外制御部８０および室内制御部４６によって構成されている。図３に、空気調和装置１０の制御ブロック図を示す。制御部８は、各種センサ８１，８２，８３，８４，４４，４５の検出信号を受け、これらの検出信号等に基づいて各種機器２７ａ，２６，２１ａ，４３ａ，４１を制御する。

制御部８には、機能部として、試運転のための試運転制御部９１や、冷房運転などの通常の運転を制御するための通常運転制御部９２の他に、後述する高低差検出部９７が存在する。また、通常運転制御部９２には、室内ユニット発停判定部９５が含まれている。制御部８に備わる記憶部は、各室内ユニット３０の運転／停止の状態を記憶する発停記憶部９５ａや各室内ユニット３０について検出された高低差データを記憶する高低差記憶部９７ａを含んでいる。

（３）空気調和装置の動作
次に、本実施形態に係る空気調和装置１０の基本的な動作について説明する。なお、以下に説明する各種運転における制御は、運転制御手段として機能する制御部８によって行われる。

（３−１）冷房運転の基本動作
冷房運転は、制御部８の通常運転制御部９２によって実施される。冷房運転時は、切換機構２２が図１の実線で示される状態、すなわち、圧縮機２１からの吐出ガス冷媒が室外熱交換器２３に流れ、かつ、圧縮機吸入配管２９ａがガス側閉鎖弁２８ｂに接続された状態となる。室外膨張弁２６は全開状態に、室内膨張弁４１は、開度調節されるようになっている。なお、閉鎖弁２５、２６は開状態である。

この冷媒回路の状態において、圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒は、切換機構２２を経由して、冷媒の放熱器として機能する室外熱交換器２３に送られ、室外ファン２７によって供給される室外空気と熱交換を行って冷却される。室外熱交換器２３において冷却されて液化した高圧の冷媒は、室外膨張弁２６および第１冷媒連絡管６を経由して、各室内ユニット３０に送られる。各室内ユニット３０に送られた冷媒は、室内膨張弁４１によってそれぞれ減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となり、冷媒の蒸発器として機能する室内熱交換器４２において室内空気と熱交換をし、蒸発して低圧のガス冷媒となる。そして、室内熱交換器４２において加熱された低圧のガス冷媒は、第２冷媒連絡管７を経由して室外ユニット２０に送られ、切換機構２２を経由し、再び圧縮機２１に吸入される。このようにして、室内の冷房が行われる。

室内ユニット３０のうち一部の室内ユニットだけが運転されている場合は、停止している室内ユニットについては、その室内膨張弁４１が停止開度（例えば、全閉）にされる。この場合、運転停止中の室内ユニット３０内を冷媒が通過しないようになり、運転中の室内ユニット３０のみについて冷房運転が行われることになる。なお、ここでいう「運転停止中」は、リモコン等によってユーザーが意図的に室内ユニット３０に対して運転停止指令をしている場合を指している。

（３−２）暖房運転の基本動作
暖房運転は、制御部８の通常運転制御部９２によって実施される。暖房運転時は、切換機構２２が図１の破線で示される状態、すなわち、圧縮機２１の吐出側の冷媒配管がガス側閉鎖弁２８ｂに接続され、かつ、圧縮機吸入配管２９ａが室外熱交換器２３に接続された状態となっている。室外膨張弁２６および室内膨張弁４１、５１は、開度調節されるようになっている。なお、閉鎖弁２５、２６は開状態である。

この冷媒回路の状態において、圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒は、切換機構２２および第２冷媒連絡管７を経由して、各室内ユニット３０に送られる。そして、各室内ユニット３０に送られた高圧のガス冷媒は、冷媒の放熱器として機能する室内熱交換器４２において、それぞれ室内空気と熱交換を行って冷却された後、室内膨張弁４１を通過し、第１冷媒連絡管６を経由して室外ユニット２０に送られる。冷媒が室内空気と熱交換を行って冷却される際に、室内空気は加熱される。この室外ユニット２０に送られた高圧の冷媒は、室外膨張弁２６によって減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となり、冷媒の蒸発器として機能する室外熱交換器２３に流入する。室外熱交換器２３に流入した低圧の気液二相状態の冷媒は、室外ファン２７によって供給される室外空気と熱交換を行って加熱され、蒸発して低圧の冷媒となる。室外熱交換器２３を出た低圧のガス冷媒は、切換機構２２を経由して、再び圧縮機２１に吸入される。このようにして、室内の暖房が行われる。

（３−３）各室内ユニットの高低差検知
本実施形態に係る空気調和装置１０の制御部８は、上述のように高低差検出部９７という機能部を備えている。高低差検出部９７は、各室内ユニット３０と室外ユニット２０との鉛直方向の距離である高低差（図１のＨＬ１〜ＨＬ６を参照）を、各室内ユニット３０について検出（推定）するために設けられた制御ルーチンである。

高低差検出部９７が実施する高低差の検出運転の制御フローを図４に示す。この高低差検出運転は、通常の冷房運転中に開始される。初回の高低差検出運転については、空気調和装置１０の設置後の最初の冷房運転のときに、２回目以降の高低差検出運転については、後述する所定期間が経過した後に開始される。

まず、ステップＳ１において、最初の高低差検出運転であるか否かが判断される。最初の検出運転である場合、ステップＳ２に移行し、全ての室内ユニット３０の高低差がゼロであると仮定した冷房運転が行われる。すなわち、室外ユニット２０から各室内ユニット３０まで冷媒を持ち上げるときに余分な圧力を必要とせず、冷房運転において、室外ユニット２０を出たときの液冷媒の圧力のまま室内ユニット３０の室内膨張弁４１に冷媒が流入すると仮定し、冷房運転における冷媒の圧力制御（高圧制御）が行われる。具体的には、圧縮機２１の回転数や室外ファン２７の回転数が制御される。

ステップＳ４では、運転中の各室内ユニット３０の室内膨張弁４１の開度を少しずつ変更し、その開度変更に対して室内熱交換器４２の出口における冷媒の過熱度が適正に追随しているか否かを判定する。室内熱交換器４２の出口における冷媒の過熱度は、蒸発器として機能している室内熱交換器４２内の冷媒蒸発温度と、室内熱交換器４２の出口における冷媒の温度との差である。この冷媒の過熱度が適正に室内膨張弁４１の開度変更に追随しているか否かは、開度変更のタイミングと冷媒の過熱度の時系列データとから判断される。室内膨張弁４１の開度変更をした所定時間後に、室内熱交換器４２の出口における冷媒の過熱度が、予想される変化値の近傍の所定範囲に入れば、冷媒の過熱度が適正に室内膨張弁４１の開度変更に追随していると判断される。なお、室内膨張弁４１の開度変更に対して冷媒の過熱度が適正に追随していることは、室内膨張弁４１に流入する冷媒が液相であることを意味し、追随していないことは、室内膨張弁４１に流入する冷媒がフラッシュガスを含む気液二相であることを意味する。そして、室内膨張弁４１に流入する冷媒がフラッシュガスを含む気液二相であることは、その室内ユニット３０の実際の高低差が仮定の値よりも大きく、その分だけ室内ユニット３０に入ってくる冷媒の圧力が下がっていることを意味する。

ステップＳ４において、室内膨張弁４１の開度変更に対して室内熱交換器４２の出口における冷媒の過熱度が適正に追随していない、言い換えると、室内膨張弁４１の挙動が発散している、と判断されたときには、ステップＳ６に移行する。ステップＳ６では、その室内ユニット３０の高低差が仮定の値よりも大きく室内膨張弁４１に気液二相の冷媒が流入していて室内膨張弁４１の挙動が発散していると思われることに鑑み、その仮の高低差の値を５ｍ分だけ増やす。すなわち、高低差の現状値がゼロであれば高低差の値を５ｍに、高低差の現状値が５ｍであれば高低差の値を１０ｍにする。そして、ステップＳ６からステップＳ４に戻る。

ステップＳ４において、室内膨張弁４１の開度変更に対して室内熱交換器４２の出口における冷媒の過熱度が適正に追随している、言い換えると、室内膨張弁４１の挙動が正常である、と判断されたときには、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５では、その室内ユニット３０の高低差の仮定の値が実際の真の値に近く、室内膨張弁４１に流入する冷媒が液相であって室内膨張弁４１の挙動が正常になっていると思われることに鑑み、そのときの高低差の仮定の値を、真の高低差の値として高低差記憶部９７ａに記憶する。

ステップＳ５における高低差記憶部９７ａへの高低差の値の記憶が、全ての室内ユニット３０について完了すると、一連の高低差の検出運転を終了させる。

ステップＳ１において、最初の高低差検出運転ではないと判断されると、ステップＳ３に移行する。ステップＳ１から始まる室内ユニット３０の高低差の検出運転は、以前に一度行われていたとしても、定期的に高低差検出部９７によって実行される。具体的には、数百時間に一度の割合で高低差検出運転が実施される。ステップＳ３では、前回の高低差検出運転で高低差記憶部９７ａに記憶された各室内ユニット３０の高低差の値のうち一番大きな値（最大値）から５ｍを引いた仮の高低差の値を用いた冷房運転を行う。したがって、ステップＳ３では、それまでよりも高低差が５ｍだけ小さいと仮定した高圧設定の冷房運転が始まる。その後は、上述のステップＳ４に移行して、初回の高低差検出運転と同様のフローで各種判断および高低差の値の高低差記憶部９７ａへの記憶が行われる。

（３−４）各種運転における圧力制御
上述の高低差検出部９７による各室内ユニット３０の高低差検出運転で検出されて高低差記憶部９７ａに記憶された高低差の値は、通常運転制御部９２によって実施される運転における圧力制御に利用される。一例として、以下に、冷房運転時における高低差記憶部９７ａに記憶された高低差の値の利用について説明する。

冷房運転においては、上述のように、停止している室内ユニット３０については、その室内膨張弁４１が停止開度（例えば、全閉）にされる。すなわち、運転停止中の室内ユニット３０には冷媒を流さないため、運転中の室内ユニット３０の室内膨張弁４１が発散しない最小限の高圧設定で冷房運転を行えば、必要以上に冷媒の圧力を上げて運転してしまうことがなくなり、より圧縮機２１の前後差圧の小さい省エネルギー運転が可能になる。これに鑑み、通常運転制御部９２は、室内ユニット発停判定部９５から全室内ユニット３０それぞれの運転／停止の状況を入手して、運転している１又は複数の室内ユニット３０の高低差の値のうち一番の大きい高低差の値を抽出し、その運転室内ユニットの最大高低差を反映させて圧縮機２１の運転周波数を制御している。通常運転制御部９２の高低差反映部９２ａは、室内ユニット３０の運転／停止状況が変わって運転室内ユニットの最大高低差が大きくなると、それまでより圧縮機２１の運転周波数のベースを高くセットし直し、室内ユニット３０の運転／停止状況が変わって運転室内ユニットの最大高低差が小さくなると、それまでより圧縮機２１の運転周波数のベースを低くセットし直す。具体的には、運転中の室内ユニット３０のうち高低差が最も大きな室内ユニット３０の室内膨張弁４１に流入する冷媒がフラッシュガスを含まない液相となるような範囲で、できるだけ低い高圧設定を通常運転制御部９２が行う。

なお、通常運転制御部９２の室内ユニット発停判定部９５は、各室内ユニット３０の室内制御部４６（図１参照）から運転／停止の連絡を受け、その発停状態データを発停記憶部９５ａに記憶している。

（４）空気調和装置の特徴
（４−１）
本実施形態に係る空気調和装置１０では、１つの冷媒系統に多くの室内ユニット３０が属しており、それらの室内ユニット３０が高さの異なる建物ＢＬの各フロアーに設置されている。このため、各室内ユニット３０と室外ユニット２０との高低差が全て同じにはならない。そこで、ここでは、高低差の値を、各室内ユニット３０について検出している。そして、冷房運転等の通常運転における冷媒の圧力制御を、運転中の室内ユニット３０の最大の高低差の値に基づいて行っている。

例えば、最も高い位置に設置された室内ユニット３６ａを含む多数の室内ユニット３０を含む空気調和装置１０において、５台の室内ユニット３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａ，３５ａが運転中である場合、その５台の高低差のうち最も大きな１台の室内ユニット３５ａの高低差の値ＨＬ５に基づいて冷媒の高圧制御が行われることになる。停止している室内ユニット３６ａの高低差の値ＨＬ６のほうが運転中の室内ユニット３５ａの高低差の値ＨＬ５よりも大きい（図１参照）が、その停止中の室内ユニット３６ａの高低差に基づくのではなく、運転している室内ユニット３５ａの高低差ＨＬ５に基づいて冷媒の高圧制御が行われる。これにより、必要以上に圧縮機２１の運転周波数を高くして冷媒の圧力を上げる非効率な運転を排除することができ、効率の良い運転ができるようになっている。すなわち、本実施形態に係る空気調和装置１０では、各室内ユニット３０の運転／停止を判定し、そのときどきで必要な冷媒の圧力を確保するような高圧制御を行っているため、省エネルギー化を図ることができている。

（４−２）
本実施形態に係る空気調和装置１０では、室内膨張弁４１の開度調整に対する冷媒の状態変化（具体的には、室内熱交換器４２の出口における冷媒の過熱度）を監視し、その監視結果に基づいて各室内ユニット３０の高低差の検出を行っている。室内熱交換器４２の出口における冷媒の過熱度を監視し、室内膨張弁４１をフィードバック制御すること自体は、通常の運転において行われていることであり、室内ユニット３０の高低差検出運転に特有のことではない。すなわち、室内ユニット３０の高低差検出運転のために、特別にセンサを追加するといったことは必要となっておらず、空気調和装置１０の高コスト化が抑えられている。

また、上述のステップＳ４とステップＳ６との繰り返しにより、比較的高い精度で各室内ユニット３０の高低差の値を検出（推定）することができている。

（４−３）
本実施形態に係る空気調和装置１０では、ステップＳ１から始まる室内ユニット３０の高低差の検出運転を、定期的に高低差検出部９７によって実行させている。このため、もし建物ＢＬ外の外気温度条件や建物ＢＬ内の熱負荷の状況が原因で、最初あるいは前回の高低差の検出精度が低かった場合にも、その高低差の値に基づく高圧制御がずっと長く続いてしまう不具合を回避できるようになっている。なお、ここでは数百時間に一度の割合で高低差検出運転を実施しているが、その頻度を変えてもよいし、不定期なスパンで実施してもよい。

（５）変形例
（５−１）変形例Ａ
上記の実施形態に係る空気調和装置１０では、図４に示す制御フローで高低差の検出運転が為されているが、高低差の検出運転の方法はこれに限られない。例えば、図５に示す制御フローで高低差の検出運転を行ってもよい。

ここでは、まず、ステップＳ１１において、全室内ユニット３０について既に高低差の検出が終わっているか否かが判断される。高低差の検出が終わっていなければ、ステップＳ１２に移行する。高低差の検出が終わっていれば、ステップＳ１７に移行し、高低差の再検出時間が経過したかどうかの判断が為される。この再検出時間は、上述の実施形態における所定期間（数百時間など）と同様の時間である。再検出時間が経過していれば、ステップＳ１２に移行する。再検出時間が経過していなければ、ステップＳ１８に移行し、現状どおり、稼働中の室内ユニット３０のうち最大の高低差が検出されている室内ユニット３０に合わせた高圧設定で今の冷房運転を継続する。

ステップＳ１２では、全ての室内ユニット３０について高低差の値を設計上限値だと仮定し、その設計上限値の高低差の値に基づく高圧設定での冷房運転を開始させる。例えば、設計上限値が４０ｍの場合、その４０ｍという高低差に基づく高圧設定で圧縮機２１の運転周波数などを制御する。

ステップＳ１３では、各室内ユニット３０の特性式を用いて、各室内ユニット３０の出力を計算する。具体的には、室内ファン４３の風量、室内熱交換器４２の蒸発飽和温度（Ｔｅ）、室内熱交換器４２の出口における冷媒の過熱度（ＳＨ）、などから特性式を用いて各室内ユニット３０の出力を計算する。

ステップＳ１４では、各温度センサで測定された温度から、室内熱交換器４２の入口および出口におけるエンタルピを計算し、それらのエンタルピ差を求める。さらに、室内熱交換器４２の入口および出口のエンタルピ差と、ステップＳ１３で求めた室内ユニット３０の出力とから、各室内ユニット３０について冷媒循環量を算出する。

ステップＳ１５では、室内熱交換器４２の蒸発飽和温度、室内膨張弁４１の開度およびステップＳ１４で算出した冷媒循環量から、各室内ユニット３０の室内膨張弁４１の入口の冷媒圧力を算出する。

そして、ステップＳ１６では、室外ユニット２０における冷媒圧力（圧縮機２１の吐出圧力）と、ステップＳ１５で算出した各室内膨張弁４１の入口における冷媒圧力とから、各室内ユニット３０の高低差を演算・検出し、高低差記憶部９７ａに記憶する。

以上のような図５に示す制御フローで高低差の検出運転を行った場合にも、上記の実施形態に係る空気調和装置１０と同様に、運転中の室内ユニット３０の最大の高低差の値に基づいて高圧制御を行うことによって、必要以上に圧縮機２１の運転周波数を高くして冷媒の圧力を上げる非効率な運転を排除することができ、効率の良い運転ができるようになる。

また、図５に示す制御フローで高低差の検出運転を行う場合、その検出運転が設計上限値の高低差の値に基づく高圧設定で行われるため、各室内ユニット３０の室内膨張弁４１に入る前に液冷媒の一部がガス化してしまうことがなく、検出運転において室内膨張弁４１で異音がするといったデメリットが殆どない。

（５−２）変形例Ｂ
上記の変形例Ａに係る空気調和装置１０では、各室内ユニット３０の出力や冷媒循環量を算出し、各室内ユニット３０の室内膨張弁４１の入口の冷媒圧力を算出しているが、これに代えて、各室内ユニット３０に圧力センサを設置して直接的に冷媒圧力を測定してもよい。この場合、より正確に室内ユニット３０の冷媒圧力を検知することができる。但し、室内ユニット３０の価格は上昇する。

（５−３）変形例Ｃ
上記の実施形態に係る空気調和装置１０では、「運転停止中」を、リモコン等によってユーザーが意図的に室内ユニット３０に対して運転停止指令をしている場合と定義している。しかし、運転中であっても室内ユニット３０においてサーモオフ状態や送風状態が長時間継続している場合、室内膨張弁４１が停止開度になっているため、この場合も「運転停止中」に含めて考えることもできる。そのような定義に基づいて室内ユニット発停判定部９５が室内ユニット３０の運転／停止を判定する場合、省エネルギー化がさらに促進される。但し、サーモオフ状態を脱してサーモオン状態になったときに、直ぐには高圧制御が追いつかないというデメリットも想定されるため、応答性の良さと省エネルギー性との優先順位に鑑みて「運転停止中」の定義を行うことになる。

（５−４）変形例Ｄ
上記の実施形態に係る空気調和装置１０では、高低差検出部９７の高低差記憶部９７ａに各室内ユニット３０の室外ユニット２０に対する高低差そのものの値を記憶している。これに代えて、高低差検出部９７に、高低差に起因する冷媒の圧力低下量を検出させるようにして、その圧力低下量を高低差関連値として室内ユニット３０毎に高低差記憶部９７ａへと記憶させてもよい。

（５−５）変形例Ｅ
上記の実施形態に係る空気調和装置１０では、高低差検出部９７が実施する高低差の検出運転において、各室内ユニット３０について、室内膨張弁４１の挙動の発散の有無に基づいて仮の高低差の値を調整し、真の高低差の値を求めている。

これに代えて、上述のグループＧ１〜Ｇ６それぞれに属する複数の室内ユニット３０のうち１つだけについて高低差の値を求め、同じグループＧ１〜Ｇ６の他の室内ユニット３０については高低差の値を流用する形で高低差を検出してもよい。

例えば、空気調和装置１０の設置後の試運転時あるいはその前において、試運転ツールによって制御部８において各室内ユニット３０のグループ設定を行っておき、グループＧ１に所属する室内ユニット３１ａ、グループＧ２に所属する室内ユニット３２ａ、グループＧ３に所属する室内ユニット３３ａ、グループＧ４に所属する室内ユニット３４ａ、グループＧ５に所属する室内ユニット３５ａ、グループＧ６に所属する室内ユニット３６ａの６つの室内ユニット３０だけについて、室内膨張弁４１の挙動の発散の有無に基づいて高低差の値を求めてもよい。

このようにした場合、全ての室内ユニット３０について高低差の検出のための特別な運転を行わせることなく、比較的短時間で高低差を全ての室内ユニット３０について検出することができるようになる。

（５−６）変形例Ｆ
上記の実施形態に係る空気調和装置１０では、初回の高低差検出運転については、空気調和装置１０の設置後の最初の冷房運転のときに、２回目以降の高低差検出運転については、通常の冷房運転中に開始させている。

しかし、この高低差検出は、通常の冷房運転時において常時実施してもよい。その場合、上記の実施形態における室内膨張弁４１は通常の冷房運転時と同じく室内熱交換器４２の出口における過熱度制御を行い、その時の室内膨張弁４１の動作と室内熱交換器４２の出口における過熱度の挙動から、室内膨張弁４１の挙動が発散しているかどうかを判定する。

初回の冷房運転時に必ず全ての室外機が運転するとは限らないため、二回目以降の高低差検知運転まで高低差のわからない室内ユニット３０が生じる可能性があるという課題を、このような通常冷房運転時における高低差検出の常時実施によって解決することができる。

また、上記のように通常冷房運転時に高低差検出を常時実施する場合、定期的に高低差記憶部９７ａに記憶されている全ての室内ユニット３０の高低差の記憶値を「−５ｍ」とすることが望ましい。図４のステップＳ４の判定だけでは、各室内ユニット３０の高低差の値を上昇させる方向にのみ検知が行われるため、検知精度によっては過剰な高低差の値を記憶する可能性があるが、このようにした場合、その判定ミスを是正することが可能となる。

（５−７）変形例Ｇ
上記の実施形態に係る空気調和装置１０では、初回の高低差検出運転については、空気調和装置１０の設置後の最初の冷房運転のときに、２回目以降の高低差検出運転については、通常の冷房運転中に開始させている。

しかし、初回の高低差検出運転の検出精度によっては、２回目以降の高低差検出運転は必須ではない。

また、全室内ユニット３０を強制的に冷房運転できる試運転時に、初回の高低差検出運転を行わせてもよい。この場合、室温低下を抑えるための低能力運転を行うことになり、第１冷媒連絡管６の圧力損失分の検知が困難になるといったデメリットがある一方、室内膨張弁４１を気液二相の冷媒が流れることで発生する異音を気にしなくてもよいというメリットがある。

８制御部
１０空気調和装置（冷凍装置）
２０室外ユニット（熱源ユニット）
２１圧縮機
２３室外熱交換器（熱源側熱交換器）
３０室内ユニット（利用ユニット）
４１減圧器（室内膨張弁）
４２室内熱交換器（利用側熱交換器）
９１試運転制御部
９２通常運転制御部（圧力制御部）
９５室内ユニット発停判定部
９７高低差検出部（高低差関連値検出部）
ＨＬ１〜ＨＬ６高低差（高低差関連値）

特開２０１１−４７５５２号公報

本発明は、空気調和装置、特に、空気調和装置の冷媒圧力制御に関する。

本発明の課題は、複数の利用ユニットを含む空気調和装置において、従来よりも効率を高めた運転を行わせることにある。

本発明の第１観点に係る空気調和装置は、熱源ユニットと、複数の利用ユニットと、高低差関連値検出部と、圧力制御部と、を備えている。熱源ユニットは、圧縮機と、放熱器として機能する熱源側熱交換器とを有する。利用ユニットは、減圧器と、蒸発器として機能する利用側熱交換器とを有する。高低差関連値検出部は、利用ユニットと熱源ユニットとの鉛直方向の距離である高低差に相当する高低差関連値を、各利用ユニットについて検出する。圧力制御部は、各利用ユニットの運転／停止を判定し、運転していると判定された利用ユニットの高低差関連値に基づいて冷媒の圧力制御を行う。ここで、高低差関連値は、長さを単位とする高低差そのものであってもよいし、高低差に起因する冷媒の圧力低下量であってもよい。

この複数の利用ユニットを備える空気調和装置では、圧縮機を動かすことで熱源ユニットと運転中の利用ユニットとの間で冷媒が循環し、熱源側熱交換器における放熱によって冷媒が得た冷熱が利用側熱交換器に運ばれ、利用側熱交換器において冷媒が蒸発する。ここでは、複数の利用ユニットが存在するため、各利用ユニットと熱源ユニットとの高低差が全て同じにはならないことが想定される。そこで、ここでは、高低差に相当する高低差関連値を、各利用ユニットについて検出している。そして、冷媒の圧力制御を、運転していると判定された利用ユニットの高低差関連値に基づいて行っている。例えば、５台の利用ユニットが存在し、それぞれの高低差関連値が異なる場合であって、５台のうち３台が運転しているとすると、その３台の高低差のうち最も大きな１台の利用ユニットの高低差関連値に基づいて冷媒の圧力制御が行われる。仮に、運転していない（停止している）２台の一方の利用ユニットの高低差が５台の中で最も大きかったとしても、その停止中の利用ユニットの高低差関連値に基づくのではなく、運転している利用ユニットの高低差関連値に基づいて冷媒の圧力制御が行われる。これにより、必要以上に冷媒の圧力が上げられた非効率な運転を排除することができ、本発明では従来よりも効率の良い運転ができるようになる。すなわち、本発明では、各利用ユニットの運転／停止を判定し、そのときどきで必要な冷媒の圧力を確保するような圧力制御を行うため、従来よりも省エネルギー化を図ることができる。

本発明の第２観点に係る空気調和装置は、第１観点に係る空気調和装置であって、減圧器が、開度調整可能な膨張弁である。高低差関連値検出部は、まず仮の高低差関連値で冷房運転を行わせ、膨張弁の開度調整に対する冷媒の状態変化に基づいて仮の高低差関連値を調整することによって、圧力制御のための利用ユニットの高低差関連値を検出する。

本発明の第３観点に係る空気調和装置は、第２観点に係る空気調和装置であって、高低差関連値検出部は、最初に、高低差がゼロであると仮定したときの利用ユニットの高低差関連値である仮の高低差関連値で冷房運転を行わせ、膨張弁の開度調整に対する冷媒の状態変化に基づいて仮の高低差関連値を調整することを繰り返し、膨張弁の開度調整に対する冷媒の状態変化の大きさが所定範囲に収まったときに、仮の高低差関連値を圧力制御のための利用ユニットの高低差関連値として記憶する。

本発明の第４観点に係る空気調和装置は、第３観点に係る空気調和装置であって、高低差関連値検出部は、膨張弁の開度調整に対する利用側熱交換器の出口での冷媒の過熱度の変化に基づいて、仮の高低差関連値を調整する。

本発明の第５観点に係る空気調和装置は、第２観点から第４観点のいずれかに係る空気調和装置であって、高低差関連値検出部は、定期的に、記憶されている圧力制御のための利用ユニットの高低差関連値よりも小さい仮の高低差関連値で冷房運転を行わせ、改めて圧力制御のための利用ユニットの高低差関連値を検出する。

本発明の第６観点に係る空気調和装置は、第１観点に係る空気調和装置であって、減圧器が、開度調整可能な膨張弁である。高低差関連値検出部は、最初に、高低差が上限値であると仮定したときの利用ユニットの高低差関連値である仮の高低差関連値で冷房運転を行わせ、各利用ユニットを流れる冷媒量を求め、各利用ユニットの膨張弁の開度から各利用ユニットに入るときの冷媒の圧力を算出して、圧力制御のための利用ユニットの高低差関連値を検出する。

本発明の第７観点に係る空気調和装置は、第１観点から第６観点のいずれかに係る空気調和装置であって、複数の利用ユニットは、複数のグループのいずれかに属している。高低差関連値検出部は、各グループの１つの利用ユニットについて高低差関連値を検出し、その高低差関連値をグループの他の利用ユニットに対して適用する。

複数の利用ユニットを備える空気調和装置では、各利用ユニットと熱源ユニットとの高低差が全て同じにはならないことが想定される一方、同じような高さ位置に設置される利用ユニットが複数存在することも少なくない。そこで、ここでは、グループを設定し、各グループの１つの利用ユニットについて検出した高低差関連値を、グループの他の利用ユニットに対して適用する方法を採っている。したがって、高さ位置が同じ又は近い複数の利用ユニットを１つの同じグループに所属させる設定を行っておけば、全ての利用ユニットについて高低差関連値の検出のための特別な運転を行わせることなく、高低差関連値を全ての利用ユニットについて検出することができるようになる。

本発明の第８観点に係る空気調和装置は、第１観点から第７観点のいずれかに係る空気調和装置であって、高低差関連値検出部は、熱源ユニットおよび複数の利用ユニットの設置時に行う試運転のときに、あるいは、冷房運転のときに、各利用ユニットについて高低差関連値を検出する。

本発明の第１観点に係る空気調和装置では、停止している利用ユニットの高低差が全利用ユニットの中で最も大きかったとしても、その停止中の利用ユニットの高低差関連値に基づくのではなく、運転している利用ユニットの高低差関連値に基づいて冷媒の圧力制御を行う。このため、必要以上に冷媒の圧力が上げられた非効率な運転を排除することができ、従来よりも効率の良い運転ができる。

本発明の第２観点から第４観点のいずれかに係る空気調和装置では、高低差関連値の検出のために特別にセンサを用意するといった高コスト化を避けることができる。

本発明の第５観点に係る空気調和装置では、精度が低い高低差関連値の検出が為されてしまった場合にも、その高低差関連値に基づく圧力制御がずっと長く続いてしまう不具合を回避できる。

本発明の第６観点に係る空気調和装置では、冷媒の循環量が安定した状態において、比較的高い精度で高低差関連値が検出できる。

本発明の第７観点に係る空気調和装置では、全ての利用ユニットについて高低差関連値の検出のための特別な運転を行わせることなく、高低差関連値を全ての利用ユニットについて検出することができる。

本発明の第８観点に係る空気調和装置では、高低差関連値の検出によってユーザーを不快にさせないこと、あるいは、比較的高い能力で精度良く高低差関連値の検出運転を行わせること、を実現できる。

特開２０１１−４７５５２号公報

Claims

圧縮機（２１）と、放熱器として機能する熱源側熱交換器（２３）とを有する、熱源ユニット（２０）と、
それぞれ、減圧器（４１）と、蒸発器として機能する利用側熱交換器（４２）とを有する、複数の利用ユニット（３０）と、
前記利用ユニットと前記熱源ユニットとの鉛直方向の距離である高低差（ＨＬ１〜ＨＬ６）に相当する高低差関連値を、各前記利用ユニットについて検出する、高低差関連値検出部（９７）と、
各前記利用ユニットの運転／停止を判定し、運転していると判定された前記利用ユニットの高低差関連値に基づいて冷媒の圧力制御を行う、圧力制御部（９２）と、
を備える、冷凍装置（１０）。
前記減圧器は、開度調整可能な膨張弁であり、
前記高低差関連値検出部は、まず仮の高低差関連値で冷房運転を行わせ、前記膨張弁の開度調整に対する冷媒の状態変化に基づいて仮の高低差関連値を調整することによって、前記圧力制御のための前記利用ユニットの高低差関連値を検出する、
請求項１に記載の冷凍装置。
前記高低差関連値検出部は、最初に、前記高低差がゼロであると仮定したときの前記利用ユニットの高低差関連値である仮の高低差関連値で冷房運転を行わせ、前記膨張弁の開度調整に対する冷媒の状態変化に基づいて仮の高低差関連値を調整することを繰り返し、前記膨張弁の開度調整に対する冷媒の状態変化の大きさが所定範囲に収まったときに、仮の高低差関連値を前記圧力制御のための前記利用ユニットの高低差関連値として記憶する、
請求項２に記載の冷凍装置。
前記高低差関連値検出部は、前記膨張弁の開度調整に対する前記利用側熱交換器の出口での冷媒の過熱度の変化に基づいて仮の高低差関連値を調整する
請求項３に記載の冷凍装置。
前記高低差関連値検出部は、定期的に、記憶されている前記圧力制御のための前記利用ユニットの高低差関連値よりも小さい仮の高低差関連値で冷房運転を行わせ、改めて前記圧力制御のための前記利用ユニットの高低差関連値を検出する、
請求項２から４のいずれか１項に記載の冷凍装置。
前記減圧器は、開度調整可能な膨張弁であり、
前記高低差関連値検出部は、最初に、前記高低差が上限値であると仮定したときの前記利用ユニットの高低差関連値である仮の高低差関連値で冷房運転を行わせ、各前記利用ユニットを流れる冷媒量を求め、各前記利用ユニットの前記膨張弁の開度から各前記利用ユニットに入るときの冷媒の圧力を算出して、前記圧力制御のための前記利用ユニットの高低差関連値を検出する、
請求項１に記載の冷凍装置。
前記複数の利用ユニットは、複数のグループ（Ｇ１〜Ｇ６）のいずれかに属しており、
前記高低差関連値検出部は、各前記グループの１つの前記利用ユニットについて高低差関連値を検出し、その高低差関連値を前記グループの他の前記利用ユニットに対して適用する、
請求項１から６のいずれか１項に記載の冷凍装置。
前記高低差関連値検出部は、前記熱源ユニットおよび複数の前記利用ユニットの設置時に行う試運転のときに、あるいは、冷房運転のときに、各前記利用ユニットについて高低差関連値を検出する、
請求項１から７のいずれか１項に記載の冷凍装置。