JP5369953B2 - 多室型空気調和装置の性能計算装置 - Google Patents

Description

この発明は、複数の室内機が冷房または暖房を同時に行うことができる多室型空気調和装置の性能を計算する多室型空気調和装置の性能計算装置に関するものである。

近年、地球温暖化防止やエネルギー消費量削減の観点から、空気調和装置の省エネルギー性向上が求められている。
従来の空気調和装置においては、運転中の消費電力を電流を検出する回路から出力される電流値と、圧縮機の運転回転数もしくは電流値から予め定められた力率の値と、機器の電源電圧とから算出し、前面パネルに表示するものがある。（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１０３４２７（第８頁、図１０）

しかしながら、上記特許文献１に記載された空気調和装置では、複数の室内機が冷房または暖房を同時に行うことができる多室型空気調和装置において、冷房を行う室内機と暖房を行う室内機の両方がある場合に冷房を行う室内機の冷房能力の合計値、暖房を行う室内機の暖房能力の合計値を求めることができない。
この発明は、複数の室内機が冷房または暖房を同時に行うことができる多室型空気調和装置において、冷房を行う室内機と暖房を行う室内機の両方がある場合に、簡易な構成で冷房を行う室内機の冷房能力の合計値、暖房を行う室内機の暖房能力の合計値を求めることを目的としている。

この発明による多室型空気調和装置の性能計算装置は、冷房を行う室内機と暖房を行う室内機の両方がある場合に、外気温度として予め定めた外気相当温度を用いて全冷房運転時の冷房能力特性式および全暖房運転時の暖房能力特性式、ならびに全冷房運転時の熱源機電気入力特性式または全暖房運転時の熱源機電気入力特性式から冷房を行う室内機の冷房能力の合計値、暖房を行う室内機の暖房能力の合計値および熱源機の電気入力を計算し、表示装置または外部に前記冷房能力の合計値、前記暖房能力の合計値および前記電気入力を出力する性能計算部を備えたものである。

この発明の多室型空気調和装置の性能計算装置によれば、冷房を行う室内機と暖房を行う室内機の両方がある場合に、簡易な構成で冷房を行う室内機の冷房能力の合計値、暖房を行う室内機の暖房能力の合計値を求めることができる。

この発明の実施の形態１による多室型空気調和装置の性能計算装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置の冷媒回路の構成を示す図である。 この発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置における冷媒回路の構成の他の例を示す図である。 この発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置の冷房運転モードの際の冷媒流れを示す図である。 この発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置の冷房運転モードにおける冷媒状態の変遷を表すＰ−ｈ線図である。 この発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置の暖房運転モードの際の冷媒流れを示す図である。 この発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置の暖房運転モードにおける冷媒状態の変遷を表すＰ−ｈ線図である。 この発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置の冷房主体運転モードの際の冷媒流れを示す図である。 この発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置の冷房主体運転モードにおける冷媒状態の変遷を表すＰ−ｈ線図である。 この発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置の暖房主体運転モードの際の冷媒流れを示す図である。 この発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置の暖房主体運転モードにおける冷媒状態の変遷を表すＰ−ｈ線図である。 この発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置の基本的なサイクルにおける冷媒状態の変遷を表すＰ−ｈ線図である。 この発明の実施の形態１による性能計算装置の性能算出フロー図である。 この発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置の冷房主体運転モードにおける冷媒状態の変遷を表すＰ−ｈ線図である。 この発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置の暖房主体運転モードにおける冷媒状態の変遷を表すＰ−ｈ線図である。 この発明の実施の形態２による多室型空気調和装置の性能計算装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態３による多室型空気調和装置の性能計算装置の構成を示すブロック図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による多室型空気調和装置の性能計算装置の構成を示すブロック図である。図において、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、このことは、明細書の全文において共通することである。
図１において、性能計算装置１は、後述する多室型空気調和装置１００の制御装置５０から入力された入力データを格納する入力部２と、予め性能特性式を格納した記憶部３と、入力部２に格納した入力データおよび記憶部３に格納した性能特性式を用いて多室型空気調和装置の性能を計算する性能計算部４と、性能計算部４が計算した性能を表示する結果表示部５（表示装置）とを備えている。

記憶部３は、室内機が冷房のみを行う場合の室内機容量、室内温度および外気温度に対する冷房能力の合計値を示す全冷房運転時の冷房能力特性式と、室内機が暖房のみを行う場合の室内機容量、室内温度および外気温度に対する暖房能力を示す全暖房運転時の暖房能力特性式と、室内機が冷房のみを行う場合の室内機容量、室内温度および外気温度に対する電気入力を示す全冷房運転時の熱源機電気入力特性式と、室内機が暖房のみを行う場合の室内機容量、室内温度および外気温度に対する電気入力を示す全暖房運転時の熱源機電気入力特性式を格納している。性能計算装置１は、入力データと性能特性式とに基づいて、多室型空気調和装置１００の性能として、冷房を行う室内機の冷房能力の合計値、暖房を行う室内機の暖房能力の合計値、および熱源機の電気入力を計算する。
なお、性能計算装置１は、性能計算部４が計算した性能を表示する結果表示部５を備えているとしたが、結果表示部５を備えず、性能計算部４が計算した性能を外部に出力してもよい。

以下に、（１）複数の室内機が冷房または暖房を同時に行う冷暖同時運転を行う多室型空気調和装置１００の構成および動作、（２）性能計算装置１による多室型空気調和装置１００の性能計算方法を述べる。

（１）複数の室内機が冷房または暖房を同時に行う冷暖同時運転を行う多室型空気調和装置の構成および動作
図２は、この発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置の冷媒回路の構成を示す図である。
図２において、熱源機Ａは、冷媒を圧縮する圧縮機１１、圧縮機１１の吐出側の冷媒流路を切り替える流路切替弁である四方切替弁１２、冷媒を熱交換する熱源機側熱交換器１３、および冷媒を気液分離するアキュムレータ１４を有する。なお、以後は熱源機側熱交換器１３の一例として、冷媒と空気とを熱交換する空冷式の室外熱交換器１３を用いて説明するが、冷媒が他の流体と熱交換する形態であれば水冷式等他の方式でも良い。
図２において、熱源機Ａと中継機Ｂとは熱源機側冷媒配管１６，１７を介して接続され、中継機Ｂと室内機Ｃ，Ｄ，Ｅとは室内機側冷媒配管１６c、１６ｄ，１６ｅ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅを介して接続され、室内機Ｃ，Ｄ，Ｅは互いに並列に接続されている。なお、この実施の形態１では、１台の熱源機Ａに１台の中継機Ｂおよび３台の室内機Ｃ，Ｄ，Ｅを接続した場合について説明するが、２台以上の熱源機に２台以上の中継機および２台以上の室内機を接続した場合も同様である。

中継機Ｂは、後述する第１の分岐部２０ａ、第２の流量制御装置２３、第２の分岐部２０ｂ、第３の分岐部２０ｃ、気液分離装置２２、第１の熱交換器２７、第２の熱交換器２６、第３の流量制御装置２５を有し、室内機Ｃ，Ｄ，Ｅは、それぞれ第１の流量制御装置１９ｃ，１９ｄ，１９ｅ、および室内熱交換器１５ｃ，１５ｄ，１５ｅを有する。
熱源機側冷媒配管である熱源機側第１冷媒配管１６は、熱源機Ａの四方切替弁１２と中継機Ｂとを接続し、室内機側冷媒配管である室内機側第１冷媒配管１６ｃ，１６ｄ，１６ｅは、それぞれ中継部Ｂと室内機Ｃ，Ｄ，Ｅの室内熱交換器１５ｃ，１５ｄ，１５ｅとを接続する。また、熱源機側冷媒配管である熱源機側第２冷媒配管１７は、熱源機側第１冷媒配管１６より細く、熱源機Ａの室外熱交換器１３と中継機Ｂとを接続する。室内機側冷媒配管である室内機側第２冷媒配管１７ｃ，１７ｄ，１７ｅは、それぞれ室内機Ｃ，Ｄ，Ｅの室内熱交換器１５ｃ，１５ｄ，１５ｅと中継機Ｂとを接続する。

電磁弁１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｆ，１８ｇ，１８ｈは、室内機側第１冷媒配管１６ｃ，１６ｄ，１６ｅが接続される流路を熱源機側第１冷媒配管１６または熱源機側第２冷媒配管１７のいずれかに接続するよう切り替える。室内機Ｃ，Ｄ，Ｅに設けられる第１流量制御装置１９ｃ，１９ｄ，１９ｅは、一端をそれぞれの室内熱交換器１５ｃ，１５ｄ，１５ｅに近接して接続され、他端を室内機側第２冷媒配管１７ｃ，１７ｄ，１７ｅに接続される。また、第１流量制御装置１９ｃ，１９ｄ，１９ｅは、冷房の際は室内熱交換器１５ｃ，１５ｄ，１５ｅの出口側過熱度によって冷媒の流量を調整するよう制御され、暖房の際は過冷却度によって冷媒の流量を調整するよう制御される。

第１の分岐部２０ａは、室内機Ｃ，Ｄ，Ｅそれぞれに対応する室内機側第１冷媒配管１６ｃ，１６ｄ，１６ｅを、熱源機側第１冷媒配管１６または熱源機側第２冷媒配管１７に接続するよう切り替える電磁弁１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｆ，１８ｇ，１８ｈを有する。第２の分岐部２０ｂは、室内機Ｃ、Ｄ、Ｅそれぞれに対応する室内機側第２冷媒配管１７ｃ，１７ｄ，１７ｅとこれらの会合部とを有する。第３の分岐部２０ｃは、後述する中継機Ｂ内の中継機第１バイパス配管２４ａと中継機第２バイパス配管２４ｂとこれらの会合部とを有する。気液分離装置２２は、冷媒が流入する流入部が熱源機側第２冷媒配管１７に接続され、主にガス冷媒が流出する気相部が第１の分岐部２０ａに接続され、主に液冷媒が流出する液相部が第２の分岐部２０ｂに接続されている。

中継機第１バイパス配管２４ａは、気液分離装置２２と第２の分岐部２０ｂとを接続し、中継機第２バイパス配管２４ｂは、中継機Ｂの第２の分岐部２０ｂと熱源機側第１冷媒配管１６とを接続する。第２の流量制御装置２３は、中継機第１バイパス配管２４ａの途中に設けられ、開閉自在であり、第３の流量制御装置２５は、中継機第２バイパス配管２４ｂの途中に設けられ、開閉自在である。第１の熱交換器２７は、気液分離装置２２および第２の流量制御装置２３の間の冷媒と、第３の流量制御装置２５および熱源機側第１冷媒配管１６の間の冷媒とを熱交換させるために設けられている。第２の熱交換器２６は、第２の流量制御装置２３および第３の分岐部２０ｃの間の冷媒と、第３の流量制御装置２５および第１の熱交換器２７の間の冷媒とを熱交換させるために設けられている。

図３は、この発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置における冷媒回路の構成の他の例を示す図である。
図３に示す多室型空気調和装置の冷媒回路の構成にした場合、暖房を行う室内機から中継機Ｂに戻った冷媒は、第２の熱交換器２６に流入する。第２の熱交換器２６に流入した冷媒は、第２の熱交換器２６で中継機第２バイパス配管２４ｂを通る低温の冷媒と熱交換して冷却されるため、流量制御装置２５および冷房を行う室内機の流量制御装置に流入する冷媒が確実に単相の液冷媒となり、安定した流量制御を行うことができる。

逆止弁２８は、室外熱交換器１３と熱源機側第２冷媒配管１７との間に設けられ、室外熱交換器１３から熱源機側第２冷媒配管１７へのみ冷媒の流通を許容する。逆止弁２９は、熱源機Ａの四方切替弁１２と熱源機側第１冷媒配管１６との間に設けられ、熱源機側第１冷媒配管１６から四方切替弁１２へのみ冷媒の流通を許容する。逆止弁３０は、熱源機Ａの四方切替弁１２および逆止弁２９の間と逆止弁２８および熱源機側第２冷媒配管１７の間とを接続する熱源機第１バイパス配管３０ａに設けられ、四方切替弁１２から熱源機側第２冷媒配管１７へのみ冷媒の流通を許容する。逆止弁３１は、室外熱交換器１３および逆止弁２８の間と逆止弁２９および熱源機側第１冷媒配管１６の間とを接続する熱源機第２バイパス配管３１ａに設けられ、熱源機側第１冷媒配管１６から室外熱交換器１３へのみ冷媒の流通を許容する。これら逆止弁２８、逆止弁２９、逆止弁３０および逆止弁３１で流路切替弁を構成する。

さらに、空気調和装置１００には、制御装置５０が設けられている。この制御装置５０は、空気調和装置１００に備えられた各種検出器で検出された情報（冷媒圧力情報、冷媒温度情報、外気温度情報および室内温度情報）に基づいて、圧縮機１１の駆動、四方切替弁１２の切り替え、室外熱交換器１３に空気を送る室外ファンのファンモーターの駆動、流量制御装置１９ｃ，１９ｄ，１９ｅ，２３，２５の開度、室内熱交換器１５ｃ，１５ｄ，１５ｅに空気を供給する室内ファンのファンモーターの駆動を制御する。なお、制御装置５０は、各制御値を決定する関数等が格納されるメモリ５０ａを備えている。

この発明の実施の形態１に示す空気調和装置１００が実行する各種運転の際の運転動作について説明する。空気調和装置１００の運転動作には、冷房運転、暖房運転、冷房主体運転および暖房主体運転の４つのモードがある。
冷房運転モードとは、全ての室内機Ｃ，Ｄ，Ｅが冷房のみ可能な運転モードであり、室内機Ｃ，Ｄ，Ｅは、冷房もしくは停止している。暖房運転モードとは、全ての室内機Ｃ，Ｄ，Ｅが暖房のみ可能な運転モードであり、室内機Ｃ，Ｄ，Ｅは、暖房もしくは停止している。冷房主体運転モードとは、室内機Ｃ，Ｄ，Ｅごとに冷房または暖房を選択できる運転モードであり、暖房負荷に比べて冷房負荷が大きく、圧縮機１１の吐出側が室外熱交換器１３に接続され、室外熱交換器１３が凝縮器(放熱器)として作用する運転モードである。暖房主体運転モードとは、室内機Ｃ，Ｄ，Ｅごとに冷房または暖房を選択できる運転モードであり、冷房負荷に比べて暖房負荷が大きく、圧縮機１１の吐出側が中継部Ｂに接続され、室外熱交換器１３が圧縮機１１の吸入側に位置し蒸発器として作用する運転モードである。以降、各運転モードの冷媒の流れをＰ−ｈ線図とともに説明する。

［冷房運転モード］
図４は、この発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置の冷房運転モードの際の冷媒流れを示す図である。図４において、太線で表された配管が冷媒の循環する配管を示す。また、図５は、図４に示すこの発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置の冷房運転モードにおける冷媒状態の変遷を表すＰ−ｈ線図である。図５に示す(ａ)〜(ｅ)の冷媒状態は、それぞれ図４に示す箇所での冷媒状態である。
図４では、室内機Ｃ，Ｄ，Ｅの全てが冷房する場合について説明する。室内機Ｃ，Ｄ，Ｅが冷房を行なう場合、圧縮機１１から吐出された冷媒が室外熱交換器１３へ流入するように四方切替弁１２を切り替える。また、熱源機側第１冷媒配管１６と室内機室内機Ｃ，Ｄ，Ｅとの間に設けられた電磁弁１８ｃ，１８ｄ，１８ｅは開口され、気液分離装置２２と室内機室内機Ｃ，Ｄ，Ｅとの間に設けられた電磁弁１８ｆ，１８ｇ，１８ｈは閉止される。

圧縮機１１の運転を開始すると、低温低圧のガス冷媒が圧縮機１１によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。この圧縮機１１の冷媒圧縮過程は、圧縮機１１の断熱効率の分だけ等エントロピ線で断熱圧縮されるよりも加熱されるように圧縮され、図５の点（ａ）から点（ｂ）に示す線で表される。
圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方切替弁１２を介して室外熱交換器１３に流入する。室外熱交換器１３では、ガス冷媒は室外空気を加熱しながら冷却され、中温高圧の液冷媒となる。室外熱交換器１３での冷媒変化は、室外熱交換器１３の圧力損失を考慮すると、図５の点(ｂ)から点(ｃ)に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。

室外熱交換器１３から流出した中温高圧の液冷媒は、逆止弁２８、熱源機側第２冷媒配管１７、気液分離装置２２、第１の熱交換器２７、第２の流量制御装置２３および第２の熱交換器２６を通り、第３の分岐部２０ｃに流入する。このとき、室外熱交換器１３から流出した冷媒は、第１の熱交換器２７および第２の熱交換器２６で中継機第２バイパス配管２４ｂを流れる冷媒と熱交換し、冷却される。このときの冷却過程は、図５の点（ｃ）から点（ｄ）で表される。
第３の分岐部２０ｃに流入した液冷媒の一部は、中継機第２バイパス配管２４ｂに流入し、第３の分岐部２０ｃに流入した液冷媒の残りは、第２の分岐部２０ｂに流入する。第２の分岐部２０ｂに流入した高圧の液冷媒は、室内機側第２冷媒配管１７ｃ，１７ｄ，１７ｅに分岐され、それぞれ第１の流量制御装置１９ｃ，１９ｄ，１９ｅに流入する。第１の流量制御装置１９ｃ，１９ｄ，１９ｅに流入した高圧の液冷媒は、絞られて膨張、減圧し、低温低圧の気液二相状態になる。この第１の流量制御装置１９ｃ，１９ｄ，１９ｅでの冷媒の変化は、エンタルピが一定のもとで行われる。このときの冷媒変化は、図５の点(ｄ)から点(ｅ)に示す垂直線で表される。

第１の流量制御装置１９ｃ，１９ｄ，１９ｅから流出した低温低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器１５ｃ，１５ｄ，１５ｅに流入する。室内熱交換器１５ｃ、１５ｄ、１５ｅに流入した冷媒は、室内空気を冷却しながら加熱され、低温低圧のガス冷媒となる。室内熱交換器１５ｃ，１５ｄ，１５ｅでの冷媒の変化は、圧力損失を考慮すると、図５の点(ｅ)から点(ａ)に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。
室内熱交換器１５ｃ、１５ｄ、１５ｅから流出した低温低圧のガス冷媒は、それぞれ電磁弁１８ｃ、１８ｄ、１８ｅを通り、第１の分岐部２０ａに流入する。第１の分岐部２０ａで合流した低温低圧のガス冷媒は、中継機第２バイパス配管２４ｂを通り第１の熱交換器２７および第２の熱交換器２６で加熱された低温低圧のガス冷媒と合流し、熱源機側第１冷媒配管１６、四方切替弁１２およびアキュムレータ１４を通って圧縮機１１に流入し、圧縮される。

冷房運転モードの際、室外熱交換器で放熱するため、主に外気温度によって吐出圧力が変化する。また、冷房室内機Ｃ，Ｄ，Ｅで吸熱するため、主に冷房室内機Ｃ，Ｄ，Ｅの吸込温度および室内機Ｃ，Ｄ，Ｅの接続容量によって吸入圧力が変化する。さらに、冷房室内機の接続容量によって冷媒流量が変化する。
このとき、室内機Ｃ，Ｄ，Ｅの冷房能力Ｑ_１ｃの合計値および熱源機の電気入力Ｗ_１は、後述する関数ｆ_１、ｆ_２、外気温度Ｔ_ｏ、冷房室内機の湿球温度Ｔ_ｃ、各冷房室内機の容量Ｑ_ｊｃおよび冷房室内機の合計容量ΣＱ_ｊｃを用いて以下の全冷房運転時の冷房能力特性式である式（１）および全冷房運転時の熱源機電気入力特性式である式（２）で表される。

［暖房運転モード］
図６は、この発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置の暖房運転モードの際の冷媒流れを示す図である。図６において、太線で表された配管が冷媒の循環する配管を示す。また、図７は、図６に示すこの発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置の暖房運転モードにおける冷媒状態の変遷を表すＰ−ｈ線図である。図７に示す(ａ)〜(ｄ)の冷媒状態は、それぞれ図６に示す箇所での冷媒状態である。
図６では、室内機Ｃ，Ｄ，Ｅの全てが暖房する場合について説明する。暖房運転を行なう場合、四方切替弁１２を、圧縮機１１から吐出された冷媒を中継部Ｂの第１の分岐部２０ａへ流入させるように切り替える。また、熱源機側第１冷媒配管１６と室内機Ｃ，Ｄ，Ｅとの間に設けられた電磁弁１８ｃ，１８ｄ，１８ｅは閉止され、気液分離装置２２と室内機Ｃ，Ｄ，Ｅとの間に設けられた電磁弁１８ｆ，１８ｇ，１８ｈは開口される。

圧縮機１１の運転を開始すると、低温低圧のガス冷媒が圧縮機１１によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。この圧縮機１１の冷媒圧縮過程は、図７の点（ａ）から点（ｂ）に示す線で表される。
圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方切替弁１２、逆止弁３０、熱源機側第２冷媒配管１７および気液分離装置２２を介して第１の分岐部２０ａに流入する。第１の分岐部２０ａに流入した高温高圧のガス冷媒は、第１の分岐部２０ａで分岐され、それぞれ電磁弁１８ｆ，１８ｇ，１８ｈおよび室内機側第１冷媒配管１６ｃ，１６ｄ，１６ｅを通り、室内熱交換器１５ｃ，１５ｄ，１５ｅに流入する。室内熱交換器１５ｃ，１５ｄ，１５ｅに流入した冷媒は、室内空気を冷却しながら加熱され、中温高圧の液冷媒となる。室内熱交換器１５ｃ，１５ｄ，１５ｅでの冷媒の変化は、図７の点（ｂ）から点（ｃ）に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。

室内熱交換器１５ｃ，１５ｄ，１５ｅから流出した中温高圧の液冷媒は、第１の流量制御装置１９ｃ，１９ｄ，１９ｅおよび室内機側第２冷媒配管１７ｃ，１７ｄ，１７ｅを通った後、第２の分岐部２０ｂで合流し、第３の分岐部２０ｃを通った後、第３の流量制御装置２５に流入する。室内熱交換器１５ｃ，１５ｄ，１５ｅから流出した高圧の液冷媒は、第１の流量制御装置１９ｃ、１９ｄ、１９ｅおよび第３の流量制御装置２５で絞られて膨張、減圧し、低温低圧の気液二相状態になる。このときの冷媒変化は、図７の点（ｃ）から点（ｄ）に示す垂直線で表される。
第３の流量制御装置２５から流出した低温低圧の気液二相状態の冷媒は、熱交換器２６，２７、中継機第２バイパス配管２４ｂ、熱源機側第１冷媒配管１６および逆止弁３１を介して室外熱交換器１３に流入する。ただし、熱交換器２６，２７に流入した冷媒は、ここでは熱交換は行わない。室外熱交換器１３に流入した冷媒は、室外空気を冷却しながら加熱され、低温低圧のガス冷媒となる。室外熱交換器１３での冷媒変化は、図７の点(ｄ)から点(ａ)に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。
室外熱交換器１３から流出した低温低圧のガス冷媒は、四方切替弁１２およびアキュムレータ１４を通り、圧縮機１１に流入し、圧縮される。

暖房運転モードの際、室外熱交換器で吸熱するため、主に外気温度によって吸入圧力が変化する。また、暖房室内機Ｃ，Ｄ，Ｅで放熱するため、主に暖房室内機Ｃ，Ｄ，Ｅの吸込温度および室内機Ｃ，Ｄ，Ｅの接続容量によって吐出圧力が変化する。さらに暖房室内機Ｃ，Ｄ，Ｅの接続容量によって冷媒流量が変化する。
このとき、暖房運転の際の室内機Ｃ，Ｄ，Ｅの暖房能力Ｑ_２ｈの合計値および熱源機の電気入力Ｗ_２は、後述する関数ｆ_３、ｆ_４、外気の湿球温度Ｔ_Ｏ、暖房室内機の乾球温度Ｔ_ｈ、各暖房室内機の容量Ｑ_ｊｈ、暖房室内機の合計容量ΣＱ_ｊｈを用いて以下の全暖房運転時の暖房能力特性式である式（３）および全暖房運転時の熱源機電気入力特性式である式（４）で表される。

［冷房主体運転モード］
図８は、この発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置の冷房主体運転モードの際の冷媒流れを示す図である。図８において、太線で表された配管が冷媒の循環する配管を示す。また、図９は、図８に示すこの発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置の冷房主体運転モードにおける冷媒状態の変遷を表すＰ−ｈ線図である。図９に示す(ａ)〜(ｉ)の冷媒状態は、それぞれ図８に示す箇所での冷媒状態である。図８では、室内機Ｃ、Ｄが冷房を、室内機Ｅが暖房をしている場合について説明する。

冷房主体運転を行なう場合、四方切替弁１２を、圧縮機１１から吐出された冷媒を室外熱交換器１３へ流入させるように切り替える。また、熱源機側第１冷媒配管１６と室内機Ｃ，Ｄとの間に設けられた電磁弁１８ｃ，１８ｄおよび気液分離装置２２と室内機Ｅとの間に設けられた電磁弁１８ｈは開口され、気液分離装置２２と室内機Ｃ，Ｄとの間に設けられた電磁弁１８ｆ，１８ｇおよび熱源機側第１冷媒配管１６と室内機Ｅとの間に設けられた電磁弁１８ｅは閉止される。

圧縮機１１の運転を開始すると、低温低圧のガス冷媒が圧縮機１１によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。この圧縮機の冷媒圧縮過程は、図９の点（ａ）から点（ｂ）に示す線で表される。
圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方切替弁１２を介して室外熱交換器１３に流入する。室外熱交換器１３では、暖房で必要な熱量を残して、冷媒は室外空気を加熱しながら冷却され、中温高圧の気液二相状態となる。室外熱交換器１３での冷媒変化は、図９の点（ｂ）から点（ｃ）に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。
室外熱交換器１３から流出した中温高圧の気液二相冷媒は、逆止弁２８および熱源機側第２冷媒配管１７を通り、気液分離装置２２に流入する。気液分離装置２２に流入した冷媒は、ガス冷媒（点（ｄ））と液冷媒（点（ｅ））とに分離される。

気液分離装置２２で分離されたガス冷媒（点（ｄ））は、第１の分岐部２０ａの電磁弁１８ｈおよび室内機側第１冷媒配管１６ｅを介して暖房を行う室内熱交換器１５ｅに流入する。室内熱交換器１５ｅに流入した冷媒は、室内空気を加熱しながら冷却され、中温高圧のガス冷媒となる。室内熱交換器１５ｅでの冷媒の変化は、図９の点（ｄ）から点（ｆ）に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。
一方、気液分離装置２２で分離された液状冷媒（点（ｅ））は、第１の熱交換器２７に流入し、中継機第２バイパス配管２４ｂを流れる低圧冷媒と熱交換して冷却される。第１の熱交換器２７での冷媒の変化は、図９の点（ｅ）から点（ｇ）に示すほぼ水平な直線で表される。

暖房を行う室内熱交換器１５ｅから流出した冷媒（点（ｆ））は、第１の流量制御装置１９ｅ、室内機側第２冷媒配管１７ｅおよび第２の分岐部２０ｂに流入する。また、第１の熱交換器２７から流出した冷媒（点（ｇ））は、第２の流量制御装置２３および第２の熱交換器２６を通って第３の分岐部２０ｃに流入する。暖房に必要な冷媒よりも冷房に必要な冷媒の方が多い場合には、冷媒は第３の分岐部２０ｃから第２の分岐部２０ｂへ流入し、室内熱交換器１５ｅから流出した冷媒と合流する（点（ｈ））。なお、冷房に必要な冷媒よりも暖房に必要な冷媒の方が多い場合には第２の分岐部２０ｂから第３の分岐部２０ｃへ流入し、第２の熱交換器２６を通った冷媒と合流する。
第３の分岐部２０ｃに流入した液冷媒の一部は、中継機第２バイパス配管２４ｂに流れ、合流した液冷媒の残りは、第２の分岐部２０ｂで分岐され、それぞれ室内機側第２冷媒配管１７ｃ，１７ｄを通り、冷房を行う室内機の第１の流量制御装置１９ｃ，１９ｄに流入する。第１の流量制御装置１９ｃ，１９ｄに流入した高圧の液冷媒は、絞られて膨張、減圧し、低温低圧の気液二相状態になる。この第１の流量制御装置１９ｃ，１９ｄでの冷媒変化は、エンタルピが一定のもとで行われ、図９の点(ｈ)から点(ｉ)に示す垂直線で表される。

第１の流量制御装置１９ｃ，１９ｄから流出した低温低圧の気液二相状態の冷媒は、それぞれ冷房を行う室内熱交換器１５ｃ，１５ｄに流入する。室内熱交換器１５ｃ，１５ｄに流入した冷媒は、室内空気を冷却しながら加熱され、低温低圧のガス冷媒となる。室内熱交換器１５ｃ，１５ｄでの冷媒の変化は、図９の点(ｉ)から点(ａ)に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。
室内熱交換器１５ｃ、１５ｄから流出した低温低圧のガス冷媒は、それぞれ室内機側第１冷媒配管１６ｃ，１６ｄおよび電磁弁１８ｃ，１８ｄを通り、第１の分岐部２０ａで合流する。第１の分岐部２０ａで合流した低温低圧のガス冷媒は、中継機第２バイパス配管２４ｂの熱交換器２６，２７で加熱された低温低圧のガス冷媒と熱源機側第１冷媒配管１６で合流し、逆止弁２９、四方切替弁１２およびアキュムレータ１４を通って圧縮機１１に流入し、圧縮される。

冷房主体運転モードの際、室外熱交換器および暖房室内機Ｅで放熱するため、外気温度または暖房室内機Ｅの吸込温度によって吐出圧力が変化する。また、冷房室内機Ｃ，Ｄで吸熱するため、主に冷房室内機Ｃ，Ｄの吸込温度および室内機Ｃ，Ｄの接続容量によって吸入圧力が変化する。さらに、冷房主体運転モードでは、冷房に必要な冷媒流量は暖房に必要な冷媒流量よりも多く、主に冷房室内機の容量によって、全体の冷媒流量が変化する。
このとき、冷房室内機Ｃ，Ｄの冷房能力Ｑ_３ｃの合計値と、暖房室内機Ｅの暖房能力Ｑ_３ｈの合計値と、熱源機の電気入力Ｗ_３は、後述する関数ｆ_５、ｆ_６、ｆ_７と、外気温度Ｔ_ｏ、冷房室内機Ｃ，Ｄの湿球温度Ｔ_ｃ、暖房室内機Ｅの乾球温度Ｔ_ｈ、冷房室内機Ｃ，Ｄの合計容量ΣＱ_ｊｃ、暖房室内機Ｅの合計容量ΣＱ_ｊｈを用いて以下の式（５）〜（７）で表される。

［暖房主体運転］
図１０は、この発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置の暖房主体運転モードの際の冷媒流れを示す図である。図１０において、太線で表された配管が冷媒の循環する配管を示す。また、図１１は、図１０に示すこの発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置の暖房主体運転モードにおける冷媒状態の変遷を表すＰ−ｈ線図である。図１１に示す(ａ)〜(ｇ)の冷媒状態は、それぞれ図１０に示す箇所での冷媒状態である。図１０では、室内機Ｃが冷房を、室内機Ｄ，Ｅが暖房をしている場合について説明する。

暖房主体運転を行う場合、四方切替弁１２を、圧縮機１１から吐出された冷媒を中継部Ｂの第１の分岐部２０ａへ流入させるように切り替える。熱源機側第１冷媒配管１６と室内機Ｃとの間に設けられた電磁弁１８ｃおよび気液分離装置２２と室内機Ｄ，Ｅとの間に設けられた電磁弁１８ｇ，１８ｈは開口され、気液分離装置２２と室内機Ｃとの間に設けられた電磁弁１８ｆおよび熱源機側第１冷媒配管１６と室内機Ｄ，Ｅとの間に設けられた電磁弁１８ｄ，１８ｅは閉止される。

圧縮機１１の運転を開始すると、低温低圧のガス冷媒が圧縮機１１によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。この圧縮機の冷媒圧縮過程は、図１１の点（ａ）から点（ｂ）に示す線で表される。
圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方切替弁１２、逆止弁３０、熱源機側第２冷媒配管１７および気液分離装置２２を介して、第１の分岐部２０ａに流入する。第１の分岐部２０ａに流入した高温高圧のガス冷媒は分岐され、それぞれ電磁弁１８ｇ，１８ｈおよび室内機側第１冷媒配管１６ｄ，１６ｅを通り、暖房を行う室内熱交換器１５ｄ，１５ｅに流入する。室内熱交換器１５ｄ，１５ｅに流入した冷媒は、室内空気を加熱しながら冷却され、中温高圧の液冷媒となる。室内熱交換器１５ｄ，１５ｅでの冷媒の変化は、図１１の点（ｂ）から点（ｃ）に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。

室内熱交換器１５ｄ，１５ｅから流出した中温高圧の液冷媒は、それぞれ第１の流量制御装置１９ｄ，１９ｅに流入し、室内機側第２冷媒配管１７ｄ，１７ｅを通り、第２の分岐部２０ｂで合流する。第２の分岐部２０ｂで合流した高圧の液冷媒の一部は、室内機側第２冷媒配管１７ｃを介して冷房を行う室内機Ｃに接続する第１の流量制御装置１９ｃに流入する。第１の流量制御装置１９ｃに流入した高圧の液冷媒は、絞られて膨張、減圧し、低温低圧の気液二相状態になる。このときの冷媒変化は、図１１の点（ｃ）から点（ｄ）に示す垂直線で表される。第１の流量制御装置１９ｃから流出した低温低圧で気液二相状態の冷媒は、冷房を行う室内熱交換器１５ｃに流入する。室内熱交換器１５ｃに流入した冷媒は、室内空気を冷却しながら加熱され、低温低圧のガス冷媒となる。このときの冷媒変化は、図１１の点（ｄ）から点（ｅ）に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。室内熱交換器１５ｃに流出した冷媒は、電磁弁１８ｃを通り熱源機側第１冷媒配管１６に流入する。

一方、第２の分岐部２０ｂに流入した高圧の液冷媒の残りは、第３の流量制御装置２５に流入し、絞られて膨張（減圧）し、低温低圧の気液二相状態になる。このときの冷媒変化は、図１１の点（ｃ）から点（ｆ）に示す垂直線で表される。第３の流量制御装置２５から流出した低温低圧で気液二相状態の冷媒は、熱交換器２６，２７および中継機第２バイパス管２４ｂを介して熱源機側第１冷媒配管１６に流入する。ただし、熱交換器２６，２７に流入した冷媒は、ここでは熱交換は行わない。第３の流量制御装置２５から熱源機側第１冷媒配管１６に流入した冷媒は、冷房を行う室内熱交換器１５ｃから流入した低温低圧の蒸気状冷媒と合流する（点（ｇ））。

熱源機側第１冷媒配管１６で合流した低温低圧で気液二相状態の冷媒は、逆止弁３１を介して室外熱交換器１３に流入する。室外熱交換器１３に流入した冷媒は、室外空気から吸熱して、低温低圧のガス冷媒となる。このときの冷媒変化は、図１１の点（ｇ）から点（ａ）に示すやや傾いた水平に近い直線で表される。室外熱交換器１３から流出した低温低圧のガス冷媒は、四方切替弁１２およびアキュムレータ１４を通って圧縮機１１に流入し、圧縮される。

暖房主体運転モードの際、室外熱交換器および冷房室内機Ｃで吸熱するため、外気温度または冷房室内機Ｃの吸込温度によって吸入圧力が変化する。また、暖房室内機Ｄ，Ｅで放熱するため、主に暖房室内機Ｄ，Ｅの吸込温度および室内機Ｄ，Ｅの接続容量によって吐出圧力が変化する。さらに、暖房主体運転モードでは、暖房に必要な冷媒流量は冷房に必要な冷媒流量よりも多く、主に暖房室内機の容量によって、全体の冷媒流量が変化する。
このとき、冷房室内機Ｃの冷房能力Ｑ_４ｃの合計値、暖房室内機Ｄ，Ｅの暖房能力Ｑ_４ｈの合計値および熱源機の電気入力Ｗ_４は、後述する関数ｆ_８、ｆ_９、ｆ_１０と、外気温度Ｔ_ｏ、冷房室内機Ｃの湿球温度Ｔ_ｃ、暖房室内機Ｄ，Ｅの乾球温度Ｔ_ｈ、冷房室内機Ｃの合計容量ΣＱ_ｊｃ、暖房室内機Ｄ，Ｅの合計容量ΣＱ_ｊｈを用いて以下の式（８）〜式（１０）で表される。

冷房運転、暖房運転の性能を示す式（１）〜式（４）の関数ｆ_１、ｆ_２、ｆ_３、ｆ_４については、データベースとして保有している。一方、式（５）〜式（１０）に関しては、冷房能力、暖房能力、熱源機の電気入力を算出するパラメータが多く、十分な検討がなされていない。

（２）性能計算装置による多室型空気調和装置の性能計算方法
図１２は、この発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置の基本的なサイクルにおける冷媒状態の変遷を表すＰ−ｈ線図である。
まず、熱交換器における熱交換量Ｑは、各熱交換器特有のＡＫ値と、流体間の温度差ΔＴを用いて、以下の式（１１）で表される。

また、熱交換器における熱交換量Ｑは、冷媒流量Ｇｒと熱交換器の出入口エンタルピ差Δｈを用いて、以下の式（１２）でも表される。

圧縮機の入力Ｗは、吐出圧力Ｐ_ｄ、吸入圧力Ｐ_ｓと冷媒流量Ｇｒを用いて、以下の式（１３）で表される。

なお、式（１３）の関数ｇは、圧縮機の特性を表す関数である。

多室型空気調和装置の冷暖同時運転の性能を計算するにあたり、冷房または暖房の負荷、サイクルの吐出圧力、吸入圧力、凝縮器出口の過冷却度ＳＣ、圧縮機の吸入過熱度ＳＨ（通常、圧縮機の吸入状態は基本的に乾き度が１程度であるため、特に考慮する必要はない）がほぼ同じサイクルの性能が分かれば、その性能を計算することができる。

図１３は、この発明の実施の形態１による性能計算装置の性能計算フロー図である。
まず、Ｓ１で、入力部２に空気調和装置の制御装置５０から、冷房または暖房を行う各室内機の容量データと各室内温度、外気温度が入力部２に入力される。性能計算部４は、室内機の容量データと各室内温度、外気温度を入力部２から受信し、冷房を行う室内機と暖房を行う室内機の容量比を求めて、多室型空気調和装置が冷房運転、暖房運転、冷房主体運転、暖房主体運転のいずれの運転モードであるかを判定する。なお、制御装置５０から入力されるデータが冷房、暖房を行う室内機それぞれの容量の総和であれば、Ｓ１で容量の総和を求めずに運転モードを判定することができる。また、制御装置５０から四方切替弁１２の接続データを入力して、室内機の運転台数をもとに運転モードを判定しても良い。

Ｓ１で性能計算部４が運転している室内機が全て冷房を行っている冷房運転モードと判断した場合には、Ｓ２に進み、記憶部３に格納された全冷房運転時の冷房能力特性式である式（１）および全冷房運転時の熱源機電気入力特性式である式（２）を参照し、室内機の冷房能力の合計値と熱源機の入力を求める。なお、記憶部３に、接続する室内機等の入力データを格納していれば、熱源機の入力に室内機の入力を加えて、システム全体の入力を算出することができる。システム全体の入力については、他の運転モードでも同様であり、以降では省略する。

Ｓ１で性能計算部４が運転している室内機が全て暖房を行っている暖房運転モードと判断した場合には、Ｓ３に進み、記憶部３に格納された全暖房運転時の暖房能力特性式である式（３）および全暖房運転時の熱源機電気入力特性式である式（４）を参照し、室内機の暖房能力の合計値と熱源機の入力を求める。
Ｓ１で性能計算部４が、冷房と暖房が混在していて、四方切替弁１２が圧縮機１１の吐出側と室外熱交換器１３が接続されるように切り替えられ、冷房負荷が暖房負荷よりも大きな冷房主体運転モードと判断した場合には、Ｓ４に進む。

ここで、冷房主体運転モードのサイクルについて検討する。
図１４は、この発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置の冷房主体運転モードにおける冷媒状態の変遷を表すＰ−ｈ線図である。
冷房主体運転モードでは、凝縮器として室外熱交換器と暖房の室内熱交換器があり、室外熱交換器では冷房の容量と暖房の容量との差分だけ放熱するように制御される。

冷房主体運転モードの際には、暖房室内機が所定の暖房能力を発揮するために、凝縮温度ＣＴが暖房運転モードの際の凝縮温度ＣＴと同じになるように制御される。つまり、吐出圧力Ｐ_ｄは、暖房運転モードの際の吐出圧力Ｐ_ｄと同じに制御される。一方、冷房室内機が所定の冷房能力を発揮するために、蒸発温度ＥＴが冷房運転モードの際の蒸発温度ＥＴと同じになるように制御される。つまり、吸入圧力Ｐ_ｓは、冷房運転モードの際の吸入圧力Ｐ_ｓと同じに制御される。
そこで、冷房主体運転モードの冷房能力Ｑ_３ｃと熱源機の電気入力Ｗ_３とを、冷房運転モードにおいて、吐出圧力Ｐ_ｄが冷房主体運転の吐出圧力Ｐ_ｄと等しくなる外気温度に読み替えて制御する。この外気温度は通常、３５℃〜４５℃程度である。

したがって、冷房主体運転モードの際の冷房能力Ｑ_３ｃ（式（５））、熱源機の電気入力Ｗ_３（式（７））は、式（１）と式（２）を用いて、以下の式（１４）および式（１５）のように表される。

なお、Ｔ_ｏｃは冷房運転の外気温度の相当温度（第１の外気相当温度）を表し、システムに応じて３５℃〜４５℃の間の値をおけばよい。

同様に冷房主体運転モードの際の暖房能力Ｑ_３ｈ（式（６））は、暖房運転モードの際の暖房能力の式（３）を用いて、以下の式（１６）のように表すことができる。

なお、Ｔ_ｏｈは暖房運転の際の外気温度の相当温度（第２の外気相当温度）を表し、例えば冷房を行う室内温度Ｔ_ｃまたは暖房定格条件の外気温度ＤＢ／ＷＢ＝７℃／６℃をおけばよい。

今回は、冷房主体運転の冷房能力、熱源機の電気入力を冷房運転の特性で表した。この場合、冷房主体運転のサイクルの吐出圧力および吸入圧力は、冷房運転のサイクルの吐出圧力および吸入圧力と同じであるが、凝縮器出口の過冷却度ＳＣが異なり、誤差が発生する可能性がある。そこで、冷房運転の際の凝縮器出口の過冷却度ＳＣと、冷房主体運転の際の冷房室内機の合計容量ΣＱ_ｊｃ、暖房室内機の合計容量ΣＱ_ｊｈに対する凝縮器出口の過冷却度ＳＣの特性を予め検討しておき修正すれば、その計算精度が向上する。また、別途、凝縮温度ＣＴ、蒸発温度ＥＴが冷房主体運転と同じ場合の冷房運転の外気温度および凝縮器出口ＳＣに対する冷房能力、熱源機の入力の特性を示すデータがあれば、計算精度が向上する。

以上のように、Ｓ４では、性能計算部４は、冷房主体運転の特性は式（１４）〜式（１６）に表す特性式によって、性能を計算する。
Ｓ１で性能計算部４が、冷房と暖房が混在していて、四方切替弁１２が圧縮機１１の吸入部と室外熱交換器１３が接続されるように切り替えられ、暖房負荷が冷房負荷よりも大きな暖房主体運転モードと判断した場合には、Ｓ５に進む。

ここで、暖房主体運転モードのサイクルについて検討する。
図１５は、この発明の実施の形態１による性能計算装置が性能を計算する多室型空気調和装置の暖房主体運転モードにおける冷媒状態の変遷を表すＰ−ｈ線図である。
暖房主体運転モードでは、蒸発器として室外熱交換器と冷房の室内熱交換器があり、室外熱交換器では冷房の容量と暖房の容量との差分だけ放熱するように制御される。暖房主体運転では、暖房に必要な冷媒流量は冷房に必要な冷媒流量よりも多く、全体の冷媒流量は、暖房負荷によって決まる。

暖房主体運転モードの際には、冷房主体運転モードの場合と同様に、暖房室内機が所定の暖房能力を発揮するために、凝縮温度ＣＴが暖房運転モードの際の凝縮温度ＣＴと同じになるように制御される。一方、冷房室内機が所定の冷房能力を発揮するために、蒸発温度ＥＴが冷房運転モードの際の蒸発温度ＥＴと同じになるように制御される。
ただし、暖房主体運転モードでは外気温度が低く、室外熱交換器１３で熱交換するために、吸入圧力Ｐ_Ｓを制御しきれずに冷房運転モードの場合の吸入圧力Ｐ_Ｓよりも低くなる場合がある。吸入圧力Ｐ_Ｓが冷房運転モードの場合の吸入圧力Ｐ_Ｓよりも低くなる閾値は、外気温度が７℃程度である。以下では外気温度が閾値より高い場合と外気温度が閾値より低い場合とに分けて検討する。

（１−１）外気温度が所定温度より高く、吸入圧力Ｐ_Ｓが冷房運転と同じように制御される場合
外気温度Ｔ_ｏが所定の温度、例えば７℃より高い場合には、暖房主体運転のＰ−ｈ線図は、暖房運転モードにおいて、暖房主体運転と吸入圧力が合う外気温度で読み替えることができる。冷房運転の際の吸入圧力Ｐ_Ｓは、通常、暖房運転の際の外気温度ＤＢ／ＷＢ＝７℃／６℃程度の場合の吸入圧力Ｐ_Ｓと同等程度であり、暖房主体運転の際の暖房能力Ｑ_４ｈ（式（９））、熱源機の電気入力Ｗ_４（式（１０））は、式（３）および式（４）を用いて、以下の式（１７）および式（１８）のように表すことができる。

なお、Ｔ_ｏｈは、暖房運転の際の外気温度の相当温度（第３の外気相当温度）を表し、予め定めた値を用いればよく、例えばＤＢ／ＷＢ＝７℃／６℃とおけばよい。

また、暖房主体運転の際の吸入圧力Ｐ_ｓは、冷房運転の際の吸入圧力Ｐ_ｓと同じに設定されているため、暖房主体運転の際の冷房能力は、暖房運転の際の冷房能力と等しい。ここで、冷房運転の際の凝縮器側の外気温度に相当する温度は、暖房を行う室内機の温度を設定すればよい。つまり、暖房主体運転の際の冷房能力Ｑ_４ｃ（式（８））は、冷房運転の際の冷房能力の式（１）を用いて、以下の式（１９）のように表すことができる。

なお、Ｔ_ｏｃは、冷房運転の際の外気温度の相当温度（第４の外気相当温度）を表し、予め定めた値を用いればよく、例えば暖房を行う室内温度Ｔ_ｈをおけばよい。

（１−２）外気温度が所定温度より低く、吸入圧力Ｐ_Ｓが冷房運転よりも低下する場合
外気温度Ｔ_ｏが所定の温度、例えば７℃より低い場合には、吸入圧力Ｐ_ｓが冷房運転の際の吸入圧力Ｐ_ｓと同等では室外熱交換器で所定の熱交換をすることができない。外気温度が下がるにつれて蒸発温度ＥＴと吸入圧力Ｐ_ｓが低下する。この場合には、暖房能力Ｑ_４ｈ、熱源機の電気入力Ｗ_４および冷房能力Ｑ_４ｃを以下の式（２０）〜（２２）で表せばよい。

ただし、暖房主体運転の際の室外熱交換器における熱交換量は暖房運転に比べて小さい。このため、暖房運転の際に比べて空気の温度と冷媒の温度との温度差が低下し、室外熱交換器の蒸発温度ＥＴおよび吸入圧力Ｐ_ｓが上昇する。そこで、吐出圧力および吸入圧力がほぼ同じＰ−ｈ線図になる外気相当温度を求めるため、式（２０）〜式（２２）の外気相当温度の読み値を後述するα、βを用いて、以下の式（２３）〜式（２５）のように修正すればよい。

なお、αは通常の暖房運転に対する蒸発温度の上がり幅を示す値で、以下に示す式（２６）で定義する。

式（２６）のｘは、暖房運転の際の外気温度Ｔ_ｏと冷媒の蒸発温度ＥＴとの差を表し、５〜１０℃程度に設定すればよい。また、式（２６）のｙは、暖房主体運転の際の冷房負荷と暖房負荷との比であり、例えば暖房する室内機と冷房する室内機の接続容量の比を代入すればよい。なお、空気および冷媒の状態量から冷房能力、暖房能力を測定する手段がある場合には、冷房能力と暖房能力との比をとっても良い。また、式（２６）のｚは、冷房負荷と暖房負荷が均衡する状態、すなわち室外熱交換器における熱交換量Ｑ_ｏがゼロになる運転状態の冷房負荷と暖房負荷との比であり、圧縮機の入力を考慮に入れると、暖房：冷房が５：５から７：３の間の値に設定すればよい。

式（２３）による温度の読み替えによって、冷房負荷がゼロの場合には、蒸発温度ＥＴが暖房運転の蒸発温度ＥＴと等しくなり、冷房負荷と暖房負荷とが等しく、室外熱交換器における熱交換量がゼロになる場合には、蒸発温度ＥＴが外気温度Ｔ_ｏと等しくなる。

また、βは外気温度が高く蒸発温度が制御可能な状態からの蒸発温度の下がり幅を示す値で、以下に示す式（２７）で定義する。

なお、Ｔ_ｏｍは、吸入圧力Ｐ_ｓを冷房運転の際と同じように制御できる外気温度Ｔ_ｏの下限値を示し、７℃程度に設定すればよい。

今回は、暖房主体運転の暖房能力を暖房運転の暖房能力で表した。暖房運転および暖房主体運転の際の暖房機出口の過冷却度ＳＣの制御目標値は通常等しく設定される。この場合、サイクルの吐出圧力および吸入圧力は、暖房運転と同じになるように温度を読み替えており、精度良く性能を計算することができる。

以上のことから、Ｓ５では、性能計算部４は、まず、吸入圧力Ｐ_ｓが冷房運転時と同様に制御できる外気温度の範囲かを判定する。外気温度が所定値よりも高く、吸入圧力Ｐ_ｓが冷房運転の際と同様に制御される場合には、Ｓ６に移動し、暖房主体運転の特性は式（１７）から式（１９）に表す特性によって、性能を算出する。性能計算部４は、外気温度が所定値よりも低く、吸入圧力Ｐ_ｓが冷房運転の際よりも低くなる場合には、Ｓ７に移動し、式（２０）から式（２２）に表す特性または式（２３）から式（２７）に表す特性によって性能を算出する。
性能計算部４は、計算した冷房を行う室内機の冷房能力の合計値、暖房を行う室内機の暖房能力の合計値および熱源機の電気入力を結果表示部５または外部に出力する。

以上の構成および方法によって、電力計とその設置場所を必要とせずに熱源機の電気入力を計算することができる。また、室内機の冷房能力、暖房能力および、冷暖同時運転を行うことによる熱回収効果を計算することができる。さらに、通常、室内機の能力を測定するには、空気側から測定する場合には、室内機の吸込み温度、および吹出し温度を測定するセンサが必要となる。また、冷媒側から測定する場合には、流量制御装置の開度と装置前後の差圧および、室内熱交換器前後のエンタルピを算出するための温度、圧力データをセンシングする必要がある。一方、この発明の実施の形態１に示す多室型空気調和装置の性能計算装置では、各種運転モードの際の性能を外気温度と運転している室内機の温度と容量データのみにより計算できるため、上記センサの設置が不要であり、簡易かつ比較的正確に算出することができる。

実施の形態２．
図１６は、この発明の実施の形態２による多室型空気調和装置の性能計算装置の構成を示すブロック図である。
性能計算装置６は、空気調和装置の冷房または暖房をしている室内機Ｃ〜Ｅから室内機の運転モードと室内温度と容量が入力され、室外機Ａから外気温度が入力され、これらの信号を入力部２に格納する。その他の構成および機能は、実施の形態１に示す性能計算装置１と同様であるため、ここでは省略する。
この実施の形態２による性能計算装置６においても、実施の形態１による性能計算装置１と同様に各種運転モードの際の性能を簡易かつ比較的正確に算出することができる。

実施の形態３．
図１７は、この発明の実施の形態２による多室型空気調和装置の性能計算装置の構成を示すブロック図である。
性能計算装置７は、多室型空気調和装置の冷房または暖房を行っている室内機の室内温度と容量、外気温度から冷房能力、暖房能力、熱源機の入力を計算する性能計算装置である。性能計算装置７は、冷房運転を行う室内機の台数および暖房運転を行う室内機の台数と室内温度と各室内機の容量、冷房する室内の湿球温度、暖房する室内の乾球温度および外気温度が入力されるかまたはプログラム上で入力され、入力部２に格納する。その他の構成および機能は、実施の形態１に示す性能計算装置１と同様であるため、ここでは省略する。
この実施の形態３による性能計算装置７においても、実施の形態１による性能計算装置１と同様に各種運転モードの際の性能を簡易かつ比較的正確に検出することができる。

１，６，７ 性能計算装置、２ 入力部、３ 記憶部、４ 性能計算部、５ 結果表示部、１１ 圧縮機、１２ 四方切替弁、１３ 熱源側熱交換器（室外熱交換器）、１４ アキュムレータ、１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ 室内熱交換器、１６ 熱源機側第１冷媒配管、１７ 熱源機側第２冷媒配管、１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｆ，１８ｇ，１８ｈ 電磁弁、１９ｃ，１９ｄ，１９ｅ 第１の流量制御装置、２０ａ 第１の分岐部、２０ｂ 第２の分岐部、２０ｃ 第３の分岐部、２２ 気液分離装置、２３ 第２の流量制御装置、２４ａ 中継機第１バイパス配管、２４ｂ 中継機第２バイパス配管、２５ 第３の流量制御装置、２６ 第２の熱交換器、２７ 第１の熱交換器、２８，２９，３０，３１ 逆止弁、３０ａ 熱源機第１バイパス配管、３１ａ 熱源機第２バイパス配管、５０ 制御装置、５０ａ メモリ、１００ 空気調和装置、Ａ 熱源機（室外機)、Ｂ 中継機、Ｃ，Ｄ，Ｅ 室内機。

Claims (6)

1. 冷媒を圧縮する圧縮機、前記圧縮機の吐出側の流路を切り替える流路切替弁、および前記冷媒と室外の空気とを熱交換する熱源機側熱交換器を有する熱源機と、前記冷媒と室内の空気とを熱交換する室内機側熱交換器を有する複数の室内機と、前記熱源機から前記室内機へ流れる冷媒の流路を切り替える流路切替装置を有する中継機と、前記熱源機と前記中継機とを接続する熱源機側冷媒配管と、前記中継機と前記室内機とを接続する室内機側冷媒配管とを備え、前記複数の室内機が冷房または暖房を同時に行うことができる多室型空気調和装置の性能を計算する多室型空気調和装置の性能計算装置において、
   前記性能計算装置が、
   前記複数の室内機が冷房のみを行う全冷房運転時の室内機容量、室内温度および外気温度に対する冷房能力の合計値を示す冷房能力特性式のデータベースと、前記複数の室内機が暖房のみを行う全暖房運転時の室内機容量、室内温度および外気温度に対する暖房能力の合計値を示す暖房能力特性式のデータベースと、前記全冷房運転時の室内機容量、室内温度および外気温度に対する電気入力を示す熱源機電気入力特性式のデータベースと、前記全暖房運転時の室内機容量、室内温度および外気温度に対する電気入力を示す熱源機電気入力特性式のデータベースと、を格納した記憶部と、
   前記複数の室内機に冷房を行う室内機と暖房を行う室内機の両方があり、前記熱源機側熱交換器が放熱器として作用する冷房主体運転を行う場合に、前記全冷房運転時における前記圧縮機の吐出圧力が前記冷房主体運転を行う際の前記圧縮機の吐出圧力と等しくなる外気温度を第１の外気相当温度として、該第１の外気相当温度をもとに前記冷房能力特性式のデータベースおよび前記全冷房運転時の熱源機電気入力特性式のデータベースとから冷房を行う室内機の冷房能力の合計値および熱源機の電気入力を計算し、前記全暖房運転時における前記圧縮機の吸入圧力が前記冷房主体運転時の吸入圧力と等しくなる外気温度を第２の外気相当温度として、該第２の外気相当温度をもとに前記暖房能力特性式のデータベースから暖房を行う室内機の暖房能力の合計値を計算し、表示装置または外部に前記冷房能力の合計値、前記暖房能力の合計値および前記電気入力を出力する性能計算部と、
   を備えたことを特徴とする多室型空気調和装置の性能計算装置。
2. 冷媒を圧縮する圧縮機、前記圧縮機の吐出側の流路を切り替える流路切替弁、および前記冷媒と室外の空気とを熱交換する熱源機側熱交換器を有する熱源機と、前記冷媒と室内の空気とを熱交換する室内機側熱交換器を有する複数の室内機と、前記熱源機から前記室内機へ流れる冷媒の流路を切り替える流路切替装置を有する中継機と、前記熱源機と前記中継機とを接続する熱源機側冷媒配管と、前記中継機と前記室内機とを接続する室内機側冷媒配管とを備え、前記複数の室内機が冷房または暖房を同時に行うことができる多室型空気調和装置の性能を計算する多室型空気調和装置の性能計算装置において、
   前記性能計算装置が、
   前記複数の室内機が冷房のみを行う全冷房運転時の室内機容量、室内温度および外気温度に対する冷房能力の合計値を示す冷房能力特性式のデータベースと、前記複数の室内機が暖房のみを行う全暖房運転時の室内機容量、室内温度および外気温度に対する暖房能力の合計値を示す暖房能力特性式のデータベースと、前記全冷房運転時の室内機容量、室内温度および外気温度に対する電気入力を示す熱源機電気入力特性式のデータベースと、前記全暖房運転時の室内機容量、室内温度および外気温度に対する電気入力を示す熱源機電気入力特性式のデータベースと、を格納した記憶部と、
   前記複数の室内機に冷房を行う室内機と暖房を行う室内機の両方があり、前記熱源機側熱交換器が蒸発器として作用する暖房主体運転を行う場合に、前記全暖房運転時における前記圧縮機の吸入圧力が前記暖房主体運転を行う際の前記圧縮機の吸入圧力と等しくなる外気温度を第３の外気相当温度として、該第３の外気相当温度をもとに前記暖房能力特性式のデータベースおよび前記全暖房運転時の熱源機電気入力特性式のデータベースとから暖房を行う室内機の冷房能力の合計値および熱源機の電気入力を計算し、前記全冷房運転時における前記圧縮機の吐出圧力が前記暖房主体運転時の吐出圧力と等しくなる外気温度を第４の外気相当温度として、該第４の外気相当温度をもとに前記冷房能力特性式のデータベースから冷房を行う室内機の冷房能力の合計値を計算し、表示装置または外部に前記冷房能力の合計値、前記暖房能力の合計値および前記電気入力を出力する性能計算部と、
   を備えたことを特徴とする多室型空気調和装置の性能計算装置。
3. 外気温度が所定温度よりも高い場合に、前記性能計算部は、前記所定温度を前記第３の外気相当温度として用い、暖房を行う前記室内機の室内温度を前記第４の外気相当温度として用いることを特徴とする請求項２に記載の多室型空気調和装置の性能計算装置。
4. 外気温度が所定温度よりも低い場合に、前記性能計算部は、暖房を行う前記室内機の乾球温度を前記第４の外気相当温度として用いることを特徴とする請求項２に記載の多室型空気調和装置の性能計算装置。
5. 外気温度が所定温度よりも低い場合に、前記性能計算部は、外気温度を補正した外気補正温度を前記第３の外気相当温度として用いることを特徴とする請求項２または４に記載の多室型空気調和装置の性能計算装置。
6. 外気温度が所定温度よりも低い場合に、前記性能計算部は、冷房室内の湿球温度を補正した冷房室内補正温度を前記第４の外気相当温度として用いることを特徴とする請求項２、４、５のいずれか１項に記載の多室型空気調和装置の性能計算装置。

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