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、3台の室外機と4台の室内機とが相互に冷媒配管で接続され、室内機毎に冷房運転と暖房運転とを選択して運転できる、所謂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に示すように、本実施例における空気調和装置1は、3台の室外機2a〜2cと、4台の室内機8a〜8dと、4台の切換ユニット6a〜6dと、分岐器70、71、72とを備えている。これら室外機2a〜2cと室内機8a〜8dと切換ユニット6a〜6dと分岐器70、71、72とが、高圧ガス管30と、高圧ガス分管30a〜30cと、低圧ガス管31と、低圧ガス分管31a〜31cと、液管32と、液分管32a〜32cとで相互に接続されることによって、空気調和装置1の冷媒回路が構成される。
この空気調和装置1では、室外機2a〜2cや切換ユニット6a〜6dに備えられた各種弁類を開閉したり切り換えたりすることによって、暖房運転(全ての室内機が暖房運転)、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能力全体が冷房運転を行っている室内機で要求される能力全体を上回る場合)、冷房運転(全ての室内機が冷房運転)、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能力全体が暖房運転を行っている室内機で要求される能力全体を上回る場合)等、様々な運転動作が可能である。
図1は、これら運転動作の中から暖房主体運転を行っている場合の冷媒回路を示している。まずは、図1を用いて、室外機2a〜2cの構成について説明するが、室外機2a〜2cの構成は全て同じであるため、以下の説明では室外機2aの構成についてのみ説明を行い、室外機2bと室外機2cとについては詳細な説明は省略する。
図1に示すように、室外機2aは、圧縮機21aと、四方弁22aと、室外熱交換器23aと、室外ファン24aと、アキュムレータ25aと、室外機高圧ガス管33aと、室外機低圧ガス管34aと、室外機液管35aと、ホットガスバイパス管36aと、冷媒配管37a、38a、39aと、閉鎖弁40a、41a、42aと、室外膨張弁43aと、室外機開閉手段であるバイパス用電磁弁44aとを備えている。
圧縮機21a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容量可変型圧縮機である。圧縮機21aの吐出側は、室外機高圧ガス管33aで閉鎖弁40aに接続されている。また、圧縮機21aの吸入側は、アキュムレータ25aの流出側に冷媒配管39aで接続されており、アキュムレータ25aの流入側は、室外機低圧ガス管34aで閉鎖弁41aに接続されている。
四方弁22aは、冷媒の流れる方向を切り換えるための弁であり、a、b、c、dの4つのポートを備えている。ポートaには、室外機高圧ガス管33aと接続点Aで接続する冷媒配管が接続されている。また、ポートbと室外熱交換器23aとが冷媒配管37aで接続され、ポートcに接続された冷媒配管38aは接続点Bで室外機低圧ガス管34aに接続されている。尚、ポートdは封止されている。
室外熱交換器23aは、冷媒と後述する室外ファン24aにより室外機2a内部に取り込まれた外気とを熱交換させるものであり、室外熱交換器23aの一端は、上述したように四方弁22aのポートbに冷媒配管37aで接続され、他端は室外膨張弁43aの一方のポートに冷媒配管で接続されている。尚、室外膨張弁43aの他方のポートは、閉鎖弁42aと室外機液管35aで接続されている。室外熱交換器23aは、空気調和装置1が冷房/冷房主体運転を行う場合は凝縮器として機能し、暖房/暖房主体運転を行う場合は蒸発器として機能する。
室外ファン24aは、室外熱交換器23aの近傍に配置される樹脂材で形成されたプロペラファンであり、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2a内に外気を取り込み、室外熱交換器23aにおいて冷媒と外気とを熱交換させた後、熱交換した外気を室外機2a外部へ放出する。
アキュムレータ25aは、流入側が室外機低圧ガス管34aに接続され、流出側が圧縮機21aの吸入側と冷媒配管39aで接続されている。アキュムレータ25a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21aに吸入させる。
ホットガスバイパス管36aは、一端が室外機高圧ガス管33aに接続点Cで接続され、他端が室外機低圧ガス管34aに接続点Dで接続されている。ホットガスバイパス管36aには、バイパス用電磁弁44aが組み込まれており、バイパス用電磁弁44aを開閉することによってホットガスバイパス管36aを冷媒が流れるあるいは流れないようにする。
以上説明した構成の他に、室外機2aには各種のセンサが設けられている。図1に示すように、室外機高圧ガス管33aにおける圧縮機21aの吐出口と接続点Cとの間には、圧縮機21aから吐出される冷媒の吐出圧力を検出する高圧検出手段である高圧センサ50aと、圧縮機21aから吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度センサ53aとが設けられている。また、室外機低圧ガス管34aにおける接続点Dとアキュムレータ25aの流入口との間には、圧縮機21aに吸入される冷媒の吸入圧力を検出する低圧検出手段である低圧センサ51aと、圧縮機21aに吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度センサ54aとが設けられている。また、室外機液管35aにおける室外膨張弁43aと閉鎖弁42aとの間には、室外機液管35aを流れる冷媒の圧力を検出する中間圧センサ52aと、室外機液管35aを流れる冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ55aとが設けられている。
冷媒配管37aには、室外熱交換器23aから流出あるいは室外熱交換器23aへ流入する冷媒の温度を検出する熱交温度センサ56aが設けられている。また、室外機2aの図示しない外気の吸込口付近には、室外機2a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検出手段である外気温度センサ57aが備えられている。
室外機2aには、制御部100aが備えられている。制御部100aは、室外機2aの図示しない電装品箱に格納されている制御基板に搭載されており、CPU110aと、記憶部120aと、通信部130aとを備えている。CPU110aは、室外機2aの上述した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〜8dから出力される制御信号を通信部130aを介して取り込む。CPU110aは、取り込んだ検出信号や制御信号に基づいて圧縮機21aや室外ファン24aの回転制御、四方弁22aの切り換え制御、室外膨張弁43aの開度制御、といった室外機2aの運転に関する様々な制御を行う。
記憶部120aは、ROMやRAMで構成されており、室外機2a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130aは、室外機2aと室内機8a〜8dとの通信を仲介するインターフェイスである。
以上、室外機2aの構成について説明したが、室外機2bおよび室外機2cの構成は室外機2aと同じであり、室外機2aの構成要素(装置や部材)に付与した番号の末尾をaからbもしくはcに変更したものが、室外機2aの構成要素と対応する室外機2bおよび室外機2cの構成要素となる。但し、四方弁の各ポートおよび冷媒配管の接続点については、室外機2aと室外機2bおよび室外機2cとで記号を異ならせており、室外機2aの四方弁22aにおけるポートa、b、c、dに対応するものを室外機2bの四方弁22bではそれぞれポートe、f、g、hとし、室外機2cの四方弁22cではそれぞれポートj、k、m、nとしている。また、室外機2aにおける接続点A、B、C、Dに対応するものを、室外機2bではそれぞれ接続点E、F、G、H、室外機2cではそれぞれ接続点J、K、M、Nとしている。
次に、4台の室内機8a〜8dの構成について、図1を用いて説明する。尚、室内機8a〜8d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〜8dについては説明を省略する。
室内機8aは、室内熱交換器81aと、室内機減圧手段である室内膨張弁82aと、室内ファン83aと、冷媒配管87a、88aと、閉鎖弁44aおよび45aとを備えている。室内熱交換器81aは、一端が室内膨張弁82aの一方のポートに冷媒配管で接続され、他端が冷媒配管で閉鎖弁45aに接続されている。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、一方のポートが上述したように室内熱交換器81aに冷媒配管で接続され、他方のポートが冷媒配管87aで閉鎖弁44aの一方のポートに接続されている。尚、閉鎖弁44aの他方のポートには、冷媒配管88aの一端が接続されている。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、樹脂材で形成されたクロスフローファンであり、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、熱交換した空気を室内へ供給する。
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。室内熱交換器81aの室内膨張弁82a側の冷媒配管には、室内熱交換器81aに流入または室内熱交換器81aから流出する冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ84aが設けられている。また、室内熱交換器81aの閉鎖弁45a側の冷媒配管には、室内熱交換器81aに流入または室内熱交換器81aから流出する冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ85aが設けられている。さらには、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。
室内機8aには、制御部800aが備えられている。制御部800aは、室内機8aの図示しない電装品箱に格納されている制御基板に搭載されており、CPU810aと、記憶部820aと、通信部830aとを備えている。CPU810aは、室内機8aの上述した各センサからの検出信号を取り込むとともに、各室外機2a〜2dから出力される制御信号を通信部830aを介して取り込む。CPU810aは、取り込んだ検出信号や制御信号に基づいて室内ファン83aの回転制御や室内膨張弁82aの開度制御等といった室内機8aの運転に関する様々な制御を行う。
記憶部820aは、ROMやRAMで構成されており、室内機8a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830aは、室内機8aと室外機2a〜2cとの通信を仲介するインターフェイスである。
尚、室外機2a〜2cの制御部100a〜100cと、室内機8a〜8dの制御部800a〜800dとは、通信部130a〜130cおよび通信部830a〜830dを介して相互に通信可能に接続されている。
以上、室内機8aの構成について説明したが、室内機8b〜8dの構成は室内機8aと同じであり、室内機8aの構成要素(装置や部材)に付与した番号の末尾をaからb、c、およびdにそれぞれ変更したものが、室外機8aの構成要素と対応する室内機8b〜8dの構成要素となる。
次に、4台の切換ユニット6a〜6dの構成について、図1および図2を用いて説明する。空気調和装置1には、4台の室内機8a〜8dに対応して4台の切換ユニット6a〜6dが備えられている。尚、切換ユニット6a〜6dの構成は全て同じであるため、以下の説明では、切換ユニット6aの構成についてのみ説明を行い、その他の切換ユニット6b〜6dについては説明を省略する。
切換ユニット6aは、第1開閉手段61aと、第2開閉手段62aと、第3開閉手段63aと、第4開閉手段64aと、流量制限手段である第1キャピラリーチューブ65aと、第2キャピラリーチューブ66aと、閉鎖弁67a、68a、69aと、第1分流管91aと、第2分流管92aと、第3分流管93aと、第4分流管94aと、第5分流管95aと、バイパス管96aと、冷媒配管97aとを備えている。
第1分流管91aの一端は閉鎖弁67aの一方のポートに接続されており、第2分流管92aの一端は閉鎖弁68aの一方のポートに接続されている。また、第1分流管91aの他端と第2分流管92aの他端とは接続点Taで相互に接続されている。また、閉鎖弁69aの一方のポートには冷媒配管97aの一端が接続されており、冷媒配管97aの他端は、第1分流管91aの他端および第2分流管92aの他端と接続点Taで接続されている。尚、閉鎖弁67aの他方のポートには、高圧ガス管30が、閉鎖弁68aの他方のポートには、低圧ガス管31が、閉鎖弁69aの他方のポートには、冷媒配管88aの他端が、それぞれ接続されている。
第3分流管93aの一端は接続点Qaで第1分流管91aに接続されており、第4分流管94aの一端は接続点Saで第2分流管92aに接続されている。また、第3分流管93aの他端と第4分流管94aの他端とは接続点Raで相互に接続されている。
第5分流管95aは、一端が接続点Raで第3分流管93aおよび第4分流管94aに接続され、他端が接続点Taで第1分流管91a、第2分流管92aおよび冷媒配管97aに接続されている。また、バイパス管96aは、一端が接続点Paで第1分流管91aに接続されており、他端が接続点Raで第3分流管93a、第4分流管94aおよび第5分流管95aに接続されている。
第1分流管91aには第1開閉手段61aが、第2分流管92aには第2開閉手段62aが、それぞれ組み込まれている。第1開閉手段61aおよび第2開閉手段62aは、例えば電磁弁で構成される。第1開閉手段61aを開き第2開閉手段62aを閉じると、切換ユニット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)に接続されるようになり、室内熱交換器81aが凝縮器として機能する。また、第2開閉手段62aを開き第1開閉手段61aを閉じると、切換ユニット6aに対応する室内機8aの室内熱交換器81aが、圧縮機21の吸入側(低圧ガス管31側)に接続されるようになり、室内熱交換器81aが蒸発器として機能する。
第3分流管93aには第3開閉手段63aが、第4分流管94aには第4開閉手段64aが、第5分流管95aには第1キャピラリーチューブ65aが、バイパス管96aには第2キャピラリーチューブ66aが、それぞれ組み込まれている。第3開閉手段63aおよび第4開閉手段64aは、例えば電磁弁で構成される。第3開閉手段63aを開けることにより、第1分流管91aと冷媒配管97aとが、第3分流管93aおよび第5分流管95aによって連通する。また、第4開閉手段64aを開けることにより、第2分流管92aと冷媒配管97aとが、第4分流管94aおよび第5分流管95aによって連通する。
以上、切換ユニット6aについて説明したが、切換ユニット6b〜6dの構成は切換ユニット6aと同じであり、切換ユニット6aの構成要素(装置や部材)に付与した番号の末尾をaからb、c、およびdにそれぞれ変更したものが、切換ユニット6aの構成要素と対応する切換ユニット6b〜6dの構成要素となる。また、第3開閉手段63a〜63dと、第4開閉手段64a〜64dと、第1キャピラリーチューブ65a〜65dと、第3分流管93a〜93dと、第4分流管94a〜94dと、第5分流管95a〜95dとで、本発明の均圧手段が構成される。
次に、以上説明した室外機2a〜2c、室内機8a〜8dおよび切換ユニット6a〜6dと、高圧ガス管30、高圧ガス分管30a〜30c、低圧ガス管31、低圧ガス分管31a〜31c、液管32、液分管32a〜32c、および、分岐器70、71、72との接続状態を、図1を用いて説明する。室外機2a〜2cの閉鎖弁40a〜40cには高圧ガス分管30a〜30cの一端がそれぞれ接続され、高圧ガス分管30a〜30cの他端は全て分岐器70に接続される。この分岐器70に高圧ガス管30の一端が接続され、高圧ガス管30の他端は分岐して切換ユニット6a〜6dの閉鎖弁67a〜67dに接続される。
室外機2a〜2cの閉鎖弁41a〜41cには低圧ガス分管31a〜31cの一端がそれぞれ接続され、低圧ガス分管31a〜31cの他端は全て分岐器71に接続される。この分岐器71に低圧ガス管31の一端が接続され、低圧ガス管31の他端は分岐して切換ユニット6a〜6dの閉鎖弁68a〜68dに接続される。
室外機2a〜2cの閉鎖弁42a〜42cには液分管32a〜32cの一端がそれぞれ接続され、液分管32a〜32cの他端は全て分岐器72に接続される。この分岐器72に液管32の一端が接続され、液管32の他端は分岐してそれぞれ室内機8a〜8dの閉鎖弁44a〜44dに接続される。また、室内機8a〜8dの閉鎖弁45a〜45dと、これに対応する切換ユニット6a〜6dの閉鎖弁69a〜69dとは、冷媒配管88a〜88dで接続される。
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。
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、図1を用いて説明する。尚、以下の説明では、室外機2a〜2cや室内機8a〜8dに備えられた各熱交換器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、室外機2a〜2cに備えられたバイパス用電磁弁44a〜44cや、切換ユニット6a〜6dに備えられた第1開閉手段61a〜61d、第2開閉手段62a〜62d、第3開閉手段63a〜63dおよび第4開閉手段64a〜64d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、矢印は冷媒の流れを示している。
図1に示すように、4台の室内機8a〜8dのうち、2台の室内機8a、8bが暖房運転を行い、残りの室内機8c、8dが冷房運転を行っているときに、暖房運転を行っている2台の室内機8a、8bで要求される能力全体が、冷房運転を行っている室内機8c、8dで要求される能力全体を上回る場合は、空気調和装置1は暖房主体運転となる。尚、以下の説明では、室内機8a〜8dで要求される運転能力全体が大きいため、全ての室外機2a〜2cを運転する場合について説明する。
具体的には、室外機2aのCPU110aは、ポートaとポートdとが連通するよう、また、ポートbとポートcとが連通するように四方弁22aを切り換える。これにより、冷媒配管37aが冷媒配管38aを介して室外機低圧ガス管34aに接続されて室外熱交換器23aが圧縮機21aの吸入側に接続され、室外熱交換器23aが蒸発器として機能するようになる。同様に、室外機2bのCPU110bは、ポートeとポートhとが連通するよう、また、ポートfとポートgとが連通するように四方弁22bを切り換えて、室外熱交換器23bが蒸発器として機能するようにし、室外機2cのCPU110cは、ポートjとポートnとが連通するよう、また、ポートkとポートmとが連通するように四方弁22cを切り換えて、室外熱交換器23cが蒸発器として機能するようにする。
暖房運転を行う室内機8a、8bのCPU810a,810bは、各々に対応する切換ユニット6a、6bの第1開閉手段61a、61bおよび第3開閉手段63a、63bを開いて、第1分流管91a、91bおよび第3分流管93a、93bを冷媒が流れるようにするとともに、第2開閉手段62a、62bおよび第4開閉手段64a、64bを閉じて第2分流管92a、92bおよび第4分流管94a、94bを冷媒が流れないようにする。これにより、切換ユニット6a、6bの閉鎖弁67a、67bと閉鎖弁69a、69bとの間が連通し、室内機8a、8bの室内熱交換器81a、81bが凝縮器として機能する。
一方、冷房運転を行う室内機8c、8dのCPU810c,dは、各々に対応する切換ユニット6c、6dの第1開閉手段61c、61dおよび第3開閉手段63c、63dを閉じて、第1分流管91c、91dおよび第3分流管93c、93dを冷媒が流れないようにするとともに、第2開閉手段62c、62dおよび第4開閉手段64c、64dを開いて第2分流管92c、92dおよび第4分流管94c、94dを冷媒が流れるようにする。これにより、切換ユニット6c、6dの閉鎖弁68c、68dと閉鎖弁69c、69dとの間が連通し、室内機8c、8dの室内熱交換器81c、81dが蒸発器として機能するようになる。
圧縮機21a〜21cから吐出された高圧の冷媒は、室外機高圧ガス管33a〜33cを流れ、閉鎖弁40a〜40cを介して高圧ガス分管30a〜30cに流入する。このとき、バイパス用電磁弁44a〜44cは閉じられているので、圧縮機21a〜21cから吐出された冷媒が、室外機高圧ガス管33a〜33cからホットガスバイパス管36a〜36cを介して室外機低圧ガス管34a〜34cに流れることはない。
高圧ガス分管30a〜30cに流入した冷媒は、分岐器70で合流して高圧ガス管30に流入し高圧ガス管30から切換ユニット6a、6bに流入する。切換ユニット6a、6bに流入した冷媒は、開となっている第1開閉手段61a、61bが備えられた第1分流管91a、91bを流れて切換ユニット6a、6bから流出し、冷媒配管88a,88bを流れて室内機8a、8bに流入する。このとき、第1分流管91a、91bから接続点Pa,Pbを介してバイパス管96a、96bに流入する冷媒量は、第2キャピラリーチューブ66a、66bの存在により、第1分流管91a、91bを流れる冷媒量と比べてごくわずかとなる。また、第3開閉手段93a、93bが開、第4開閉手段94a、94bが閉となっているため、接続点Qa,Qbと接続点Ta、Tbとの間は連通した状態となっているが、この間には第1キャピラリーチューブ95a,95bが存在するため、第1分流管91a、91bから接続点Qa,Qbを介して第3分流管93a,93bに流入する冷媒量は、第1分流管91a、91bを流れる冷媒量と比べてごくわずかとなる。
室内機8a、8bに流入した冷媒は、室内熱交換器81a、81b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、8bが設置された室内の暖房が行われる。室内熱交換器81a、81bから流出した冷媒は、冷媒配管87a,87bに組み込まれた室内膨張弁82a、82bを通過して減圧され中間圧の冷媒となる。尚、室内機8a、8bのCPU810a、810bは、冷媒温度センサ84a、84bで検出した冷媒温度および室外機2a〜2cから受信した高圧飽和温度から、凝縮器である室内熱交換器81a、81bでの冷媒過冷却度を求め、これに応じて室内膨張弁82a、82bの開度を決定している。
室内膨張弁82a、82bを通過し、冷媒配管87a,87bを流れて室内機8a、8bから流出した冷媒は、液管32に流入する。液管32に流入した冷媒は、一部が分岐器72に流入し、残りは液管32を流れて室内機8c,8dに流入する。分岐器72に流入した冷媒は、液分管32a〜32cに分流し、閉鎖弁42a〜42cを介して室外機2a〜2cに流入する。
室外機2a〜2cに流入した冷媒は、室外膨張弁43a〜43c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23a〜23cに流入して外気と熱交換を行って蒸発する。室外熱交換器23a〜23cから流出した冷媒は、四方弁22a〜22cを通過して冷媒配管38a〜38cに流入し、接続点B、F、Kから室外機低圧ガス管34a〜34cに流入する。室外機低圧ガス管34a〜34cに流入した冷媒は、アキュムレータ25a〜25cを介して冷媒配管39a〜39cを流れて圧縮機21a〜21cに吸入されて再び圧縮される。
一方、室内機8a、8bから流出し液管32を流れて室内機8c,8dに流入した中間圧の冷媒は、冷媒配管87c,87dに組み込まれた室内膨張弁82c、82dを通過して減圧されて低圧の冷媒となり、室内熱交換器81c、81dに流入する。室内熱交換器81c、81dに流入した冷媒は、室内空気と熱交換を行って蒸発する。これにより、室内機8c、8dが設置された室内の冷房が行われる。尚、室内機8c、8dのCPU810c、810dは、冷媒温度センサ84c、84dで検出した冷媒温度および冷媒温度センサ85c、85dで検出した冷媒温度から、蒸発器である室内熱交換器81c、81dでの冷媒過熱度を求め、これに応じて室内膨張弁82c、82dの開度を決定している。
室内熱交換器81c、81dから流出した冷媒は、冷媒配管88c、88dを流れて切換ユニット6c,6dに流入し、接続点Tc,Tdを介して、開となっている第2開閉手段62c、62dが備えられた第2分流管92c、92dを流れる。そして、切換ユニット6c、6dから流出し、低圧ガス管31に流入する。このとき、接続点Tc,Tdから第5分流管95c、95dに流入し接続点Rc、Rdを介して第4分流管94c、94dに流入する冷媒量は、第5分流管95c、95dに第1キャピラリーチューブ65c,65dが組み込まれているためにごくわずかとなる。また、接続点Pc、Pdでの冷媒圧力の方が接続点Rc、Rdでの冷媒圧力より高いため、接続点Rc、Rdからバイパス管96c、96dへは冷媒は流れない。
低圧ガス管31に流入した冷媒は分岐器71に流入し、分岐器71から低圧ガス分管31a〜31cに分流する。低圧ガス分管31a〜31cを流れて室外機2a〜2cに流入した冷媒は、室外機低圧ガス管34a〜34cから接続点B、F、Kおよびアキュムレータ25a〜25cを介して冷媒配管39a〜39cを流れ、圧縮機21a〜21cに吸入されて再び圧縮される。
次に、図1乃至図5を用いて、本実施例の空気調和装置1における均圧処理制御について説明する。室内機8a〜8dの制御部800a〜800dの記憶部820a〜820dには、図3に示す切換ユニット動作テーブル200が、予め記憶されている。この切換ユニット動作テーブル200は、室内機8a〜8dの状態による、室内機8a〜8dに対応する切換ユニット6a〜6dの各弁の開閉状態を定めたものである。
室内機の状態の項目は、室内機8a〜8dが暖房運転を行っている場合と冷房運転を行っている場合とに分かれている。暖房運転では、通常の暖房運転を行っている場合を通常時としており、冷房運転から暖房運転に切り換える際を昇圧時としている。また、冷房運転では、通常の冷房運転を行っている場合を通常時としており、暖房運転から冷房運転に切り換える際を降圧時としている。
切換ユニット動作テーブル200において、暖房運転における通常時では、第1開閉手段61a〜61dおよび第3開閉手段63a〜63dは開、第2開閉手段62a〜62dおよび第4開閉手段64a〜64dは閉としている。また、昇圧時では、第3開閉手段63a〜63dのみを開とし、第1開閉手段61a〜61d、第2開閉手段62a〜62dおよび第4開閉手段64a〜64dは閉としている。
また、冷房運転における通常時では、第2開閉手段62a〜62dおよび第4開閉手段64a〜64dは開とし、第1開閉手段61a〜61dおよび第3開閉手段63a〜63dは閉としている。また、降圧時では、第4開閉手段64a〜64dのみを開とし、第1開閉手段61a〜61d、第2開閉手段62a〜62dおよび第3開閉手段63a〜63dは閉としている。
次に、この切換ユニット動作テーブル200を使用した切換ユニット6a〜6dの各弁の制御について説明する。図1に示す室内機8a、8bのように、暖房運転を行っている室内機では、CPU810a、810bは、切換ユニット動作テーブル200の暖房運転の通常時の項目を参照し、第1開閉手段61a、61bおよび第3開閉手段63a、63bを開とすることで、前述したように高圧ガス管30から切換ユニット6a、6bに流入した冷媒を室内機8a、8bの室内熱交換器81a、81bに流して室内熱交換器81a、81bを凝縮器として機能させる。
また、図1に示す室内機8c、8dのように、冷房運転を行っている室内機では、CPU810c、810dは、切換ユニット動作テーブル200の冷房運転の通常時の項目を参照し、第2開閉手段62c、62dおよび第4開閉手段64c、64dを開とすることで、前述したように液管32から室内機8c、8dの室内熱交換器81c、81dに冷媒を流して室内熱交換器81c、81dを蒸発器として機能させる。
室内機8a〜8dにおいて、暖房運転から冷房運転に切り換える場合、あるいは、冷房運転から暖房運転に切り換える場合(以下、必要な場合を除き運転モードを切り換える場合、と記載する)は、制御部800a〜800dのCPU810a〜810dは、切換ユニット動作テーブル200を参照して切換ユニット6a〜6dの各弁を制御し、以下に説明するような均圧処理制御を行う。
例えば、暖房運転を行っている室内機8aを冷房運転に切り換える場合は、CPU810aは、室内膨張弁82aを全閉とし室内機8aの運転を停止する。また、CPU810aは、切換ユニット動作テーブル200の冷房運転の降圧時の項目を参照して、第1開閉手段61a、第2開閉手段62aおよび第3開閉手段63aを閉じ第4開閉手段64aのみを開とする。
室内機8aを暖房運転から冷房運転に切り換えるときに第4開閉手段64aのみを開とするのは、以下の理由による。室内機8aが暖房運転を行っているとき、閉じている第2開閉手段62aの室内機8a側(接続点Ta側)の冷媒圧力、つまり、室内熱交換器81aでの冷媒圧力は、第2開閉手段62aの低圧ガス管31側(接続点Sa側)の冷媒圧力に比べて高くなっている。この状態で、冷房運転を行うために第2開閉手段62aを開くと、第2開閉手段62aの両端での圧力差によって第2開閉手段62aを冷媒が勢いよく流れこれに起因する騒音が発生する虞がある。
そこで、室内機8aを暖房運転から冷房運転に切り換えるときは、開いている第1開閉手段61aと第3開閉手段63aとを閉とするとともに第4開閉手段64aを開とする。第4開閉手段64aを開とすることによって、接続点Saと接続点Taとの間が第4分流管94aおよび第5分流管95aで連通し、接続点Taでの冷媒圧力が第1キャピラリーチューブ65aにより徐々に下降(降圧)する。
CPU810aは、第4開閉手段64aのみを開とする状態を所定時間(例えば、10分間)継続し、第2開閉手段62aの両端での圧力差を所定値(例えば、0.3MPa)以下とする。尚、上記圧力差の所定値は、予め試験等によって求められているものであり、冷媒が急激に流れないことが確認できている圧力差である。また、上記所定時間は、予め試験等によって求められて記憶部820aに記憶されているものであり、第4開閉手段64aのみを開としたときに第2開閉手段62aの両端での圧力差が所定値以下となるのに必要な時間である。
CPU810aは、所定時間が経過すれば第2開閉手段62aを開くとともに室内膨張弁82aを要求される運転能力に応じた開度で開く。以上のように切換ユニット6aの第4開閉手段64aや第2開閉手段62aの開閉制御を行えば、第2開閉手段62aを開くときには第2開閉手段62aの両端での圧力差が所定値以下となっているので、第2開閉手段62aを開いても冷媒が急激に流れることはなくなり、第2開閉手段62aを冷媒が流れることに起因する騒音の発生を低減することができる。尚、室内機を暖房運転から冷房運転に切り換えるときの均圧処理制御を、以下の説明では降圧処理制御とする。
また、例えば、冷房運転を行っている室内機8cを暖房運転に切り換える場合は、CPU810cは、室内膨張弁82cを全閉とし室内機8cの運転を停止する。また、CPU810cは、切換ユニット動作テーブル200の暖房運転の昇圧時の項目を参照して、第1開閉手段61a、第2開閉手段62aおよび第4開閉手段64aを閉じ第3開閉手段63aのみを開とする。
室内機8cが冷房運転を行っているとき、閉じている第1開閉手段61cの室内機8c側(接続点Tc側)の冷媒圧力、つまり、室内熱交換器81cでの冷媒圧力は、第1開閉手段61cの高圧ガス管30側(接続点Qc側)の冷媒圧力に比べて低くなっている。この状態で、暖房運転を行うために第1開閉手段61cを開くと、第1開閉手段61cの両端での圧力差によって第1開閉手段61cを冷媒が勢いよく流れこれに起因する騒音が発生する虞がある。
そこで、室内機8cを冷房運転から暖房運転に切り換えるときは、開いている第2開閉手段62cと第4開閉手段64cとを閉じるとともに第3開閉手段63cを開とする。第3開閉手段63cを開とすることによって、接続点Qcと接続点Tcとの間が第3分流管93cおよび第5分流管95cで連通するので、接続点Tbでの冷媒圧力が第1キャピラリーチューブ65cにより徐々に上昇(昇圧)する。
CPU810cは、第3開閉手段63cのみを開とする状態を所定時間(例えば、10分間)継続し、第1開閉手段61cの両端での圧力差を所定値(例えば、0.3MPa)以下とする。尚、上記圧力差の所定値は、前述した室内機8aを暖房運転から冷房運転に切り換える場合と同様に定められたものである。また、上記所定時間は、予め試験等によって求められて記憶部820cに記憶されているものであり、第3開閉手段63cのみを開としたときに第1開閉手段61cの両端での圧力差が所定値以下となるのに必要な時間である。
CPU810cは、所定時間が経過すれば第1開閉手段61cを開くとともに室内膨張弁82cを要求される運転能力に応じた開度で開く。以上のように切換ユニット6cの第3開閉手段63cや第1開閉手段61cの開閉制御を行えば、第1開閉手段61cを開くときには第1開閉手段61cの両端での圧力差が所定値以下となっているので、第1開閉手段61cを開いても冷媒が急激に流れることはなくなり、第1開閉手段61cを冷媒が流れることに起因する騒音の発生を低減することができる。尚、室内機を冷房運転から暖房運転に切り換えるときの均圧処理制御を、以下の説明では昇圧処理制御とする。
以上説明したように、室内機8a〜8dにおいて、運転モードを切り換える場合は、各々に対応する切換ユニット6a〜6dにおいて昇圧処理制御や降圧処理制御を行うことによって、第1開閉手段61a〜61dや第2開閉手段62a〜62dの両端での圧力差に起因する騒音の発生を低減して室内機8a〜8dの運転モードを切り換えることができる。しかし、前述したように、運転モードを切り換える場合は、昇圧処理制御や降圧処理制御を所定時間行う必要があり、この間は運転モードを切り換える室内機8a〜8dでは運転を停止することとなる。
一方、空気調和装置1は、前述した暖房/暖房主体運転や冷房/冷房主体運転の他に、室外熱交換器23a〜23cで発生した霜を除去するための除霜運転や、圧縮機21a〜21cから冷媒とともに吐出された冷凍機油を圧縮機21a〜21cに回収するための油回収運転といった運転動作が行えるようになっている。
除霜運転や油回収運転を行う方法の一つとして、空気調和装置1の冷凍サイクルにおいて、室外熱交換器23a〜23cを凝縮器として機能させるとともに室内機8a〜8dの室内熱交換器81a〜81d全てを蒸発器として機能させて行うリバース除霜運転やリバース油回収運転がある。空気調和装置1が暖房運転あるいは暖房主体運転を行っているときにリバース除霜運転やリバース油回収運転に移行し、リバース除霜運転やリバース油回収運転を終了した後、暖房運転あるいは暖房主体運転に復帰する場合は、室外熱交換器23a〜23cを蒸発器として機能させるとともに室内機8a〜8dでは運転モードに応じて室内熱交換器81a〜81dを蒸発器あるいは凝縮器として機能させるよう、空気調和装置1の冷凍サイクルを切り換える必要がある。
室外熱交換器23a〜23cを凝縮器として機能させる状態から蒸発器として機能させる状態に切り換えるときは、CPU110a〜110cは、圧縮機21a〜21cを停止して四方弁22a〜22cを切り換えるとともに、バイパス用電磁弁44a〜44cを開いてホットガスバイパス管36a〜36cに冷媒を流すようにする。
図1に示すように、ホットガスバイパス管36a〜36cに冷媒を流すことによって、室外機高圧ガス管33a〜33cと室外機低圧ガス管34a〜34cとがホットガスバイパス管36a〜36cでバイパスされるので、高圧ガス管30での冷媒圧力と低圧ガス管31での冷媒圧力とが均圧される。従って、一の室内機で運転モードを切り換える場合に比べて、本実施例におけるリバース除霜運転やリバース油回収運転から暖房運転あるいは暖房主体運転に切り換える場合のように、圧縮機21a〜21cを停止して冷媒回路を切り換えるときに、ホットガスバイパス管36a〜36cに冷媒を流せるようにして高圧ガス管30での冷媒圧力と低圧ガス管31での冷媒圧力とを均圧させる機会がある場合には、室内機8a〜8dで均圧処理制御を行う時間を短縮することができる。
以下に、リバース除霜運転やリバース油回収運転から暖房運転あるいは暖房主体運転に切り換える場合の均圧処理制御について、具体的に説明する。尚、以下の説明では、空気調和装置1が図1に示す暖房主体運転を行っているときに、室外機2aで除霜運転を開始する条件が成立してリバース除霜運転を行い、再び図1の暖房主体運転に戻る場合を例に挙げて説明する。
空気調和装置1が図1に示す暖房主体運転を行っているときに、室外機2aにおいて除霜運転開始条件が成立すると、CPU110aは、通信部130aを介して他の室外機2b、2cおよび室内機8a〜8dに除霜運転準備信号を送信し、リバース除霜運転を行うための制御を開始する。ここで、除霜運転開始条件とは、室外熱交換器23aで着霜が発生していると考えられる条件であり、例えば、外気温度センサ57aで検出した外気温度が0℃以下である状態が30分以上継続した場合や、熱交温度センサ56aで検出した冷媒温度が−5℃以下である場合、等である。CPU110aは、外気温度センサ57aで検出した外気温度や熱交温度センサ56aで検出した冷媒温度を定期的に取り込み、除霜運転開始条件の成立/不成立を判断している。
CPU110aは、除霜運転開始条件が成立すれば、室外機2aの冷媒回路をリバース除霜運転が行えるように切り替える除霜運転準備処理を行う。具体的には、CPU110aは、圧縮機21aを停止するとともに、バイパス用電磁弁44aを開いてホットガスバイパス管36aを冷媒が流れるようにする。また、ポートaとポートbとが連通するよう、そして、ポートcとポートdとが連通するように四方弁22aを切り換えて室外熱交換器23aが凝縮器として機能するようにする。室外機2aのCPU110aは、除霜運転準備処理を開始してからの時間を計測し、除霜運転準備処理を開始してから所定時間(例えば、3分)が経過するまで待機する。この所定時間は、室外機2a〜2cでホットガスバイパス管36a〜36cを冷媒が流れるようにして、暖房運転を行っていた室内機8a、8bの室内熱交換器81a、81bにおける圧力が所定値以下となるまでに必要な時間であり、予め試験等により求められて記憶部120aに記憶されているものである。
また、除霜運転準備信号を通信部130bを介して受信したCPU110bは、室外機2bの除霜運転準備処理を行う。具体的には、CPU110bは、圧縮機21bを停止するとともに、バイパス用電磁弁44bを開いてホットガスバイパス管36bを冷媒が流れるようにする。また、ポートeとポートfとが連通するよう、そして、ポートgとポートhとが連通するように四方弁22bを切り換えて、室外熱交換器23bが凝縮器として機能するようにする。同様に、除霜運転準備信号を通信部130cを介して受信したCPU110cは、室外機2cの除霜運転準備処理を行う。除霜運転開始処理では、CPU110cは、圧縮機21cを停止するとともに、バイパス用電磁弁44cを開いてホットガスバイパス管36cを冷媒が流れるようにする。また、ポートjとポートkとが連通するよう、そして、ポートmとポートnとが連通するように四方弁22cを切り換えて、室外熱交換器23cが凝縮器として機能するようにする。室外機2b、2cの除霜運転準備処理を行ったCPU110b、110cは、室外機2aのCPU110aからの指示を待つ。
一方、CPU810a〜810dは、除霜運転準備信号を通信部830a〜dを介して受信すれば、室内機8a〜8dの除霜運転準備処理を行う。除霜運転準備処理では、CPU810a〜810dは、室内膨張弁82a〜82dを全閉とする。また、各々に対応する切換ユニット6a〜6dの第1開閉手段61a〜61dおよび第3開閉手段63a〜63dを閉じて、第1分流管91a〜91dおよび第3分流管93a〜93dを冷媒が流れないようにするとともに、第2開閉手段62a〜62dおよび第4開閉手段64a〜64dを開いて第2分流管92a〜92dおよび第4分流管94a〜94dを冷媒が流れるようにする。切換ユニット6a〜6dの各弁の開閉制御により、室内機8a〜8dの室内熱交換器81a〜81dは蒸発器として機能するようになる。室内機8a〜8dの除霜運転準備処理を行ったCPU810a〜810dは、室外機2aのCPU110aからの指示を待つ。
CPU110aは、所定時間が経過すれば、除霜運転開始信号を通信部130aを介して他の室外機2b、2cおよび室内機8a〜8dに送信する。そして、CPU110aは、バイパス弁44aを閉じるとともに圧縮機21aを所定回転数(例えば、80rps)で駆動して、リバース除霜運転を開始する。また、除霜運転開始信号を通信部130b、130cを介して受信したCPU110b、110cも、CPU110aと同様に、バイパス弁44b、44cを閉じるとともに圧縮機21b、21cを所定回転数で駆動して、リバース除霜運転を開始する。尚、リバース除霜運転を行うときは、室外ファン24a〜24cは停止している。
また、CPU810a〜810dは、除霜運転開始信号を通信部830a〜dを介して受信すれば、室内膨張弁82a〜82dを所定開度とする。これにより、図4に示すリバース除霜運転時の冷媒回路が形成される。尚、リバース除霜運転を行うときは、室内ファン83a〜83dは停止している。
圧縮機21a〜21cから吐出された高温高圧の冷媒は、室外機高圧ガス管33a〜33cを流れ、四方弁22a〜22cから冷媒配管37a〜37cを流れて室外熱交換器23a〜23cに流入する。室外熱交換器23a〜23cに流入した冷媒は、室外熱交換器23a〜23cで発生した霜を融解して凝縮する。室外熱交換器23a〜23cから流出した冷媒は、室外膨張弁43a〜43cを通過する際に減圧されて中間圧の冷媒となり、室外機液管35a〜35cから閉鎖弁42a〜42cを介して液分管32a〜32cに流入し、分岐器72で合流する。
分岐器72から液管32に流入した冷媒は室内機8a〜8dに流入し、所定の開度とされた室内膨張弁82a〜82dを通過して減圧されて低圧の冷媒となり、室内熱交換器81a〜81dに流入する。室内熱交換器81a〜81dに流入した冷媒は蒸発して室内熱交換器81a〜81dから流出し、冷媒配管88a〜88dを流れて切換ユニット6a〜6dに流入する。
切換ユニット6a〜6dに流入した冷媒は、接続点Ta〜Tdを介して、開となっている第2開閉手段62a〜62dが組み込まれた第2分流管92a〜92dを流れる。そして、切換ユニット6a〜6dから流出し低圧ガス管31に流入した冷媒は分岐器71に流入し、分岐器71から低圧ガス分管31a〜31cに分流する。低圧ガス分管31a〜31cを流れて室外機2a〜2cに流入した冷媒は、室外機低圧ガス管34a〜34cから接続点B、F、Kおよびアキュムレータ25a〜25cを介して冷媒配管39a〜39cを流れ、圧縮機21a〜21cに吸入されて再び圧縮される。
以上説明したリバース除霜運転を行っているときに、全ての室外機2a〜2cにおいて除霜運転終了条件が成立すると、CPU110aは、通信部130aを介して他の室外機2b、2cおよび室内機8a〜8dに除霜運転終了信号を送信し、リバース除霜運転を終了して暖房主体運転に復帰するための制御を開始する。ここで、除霜運転終了条件とは、室外熱交換器23a〜23cでの除霜が終了したと考えられる条件であり、例えば、リバース除霜運転を開始してから所定時間(例えば15分)経過した場合や、冷媒温度センサ55a〜55c各々で検出した冷媒温度が5℃以上である場合、等である。尚、CPU110b、CPU110cは、室外機2b、2cにおいて除霜運転終了条件が成立すれば、その旨を含めた信号(終了条件成立信号)を通信部130b、130cを介して室外機2aに送信し、この信号を通信部130aを介して受信したCPU110aは、室外機2b、2cにおいて除霜運転終了条件が成立したことを認識する。
図5に示すように、CPU110aは、除霜運転終了条件が成立すれば、室外機2aの除霜運転終了処理を行う。除霜運転終了処理では、CPU110aは、圧縮機21aを停止するとともに、バイパス用電磁弁44aを開いてホットガスバイパス管36aを冷媒が流れるようにする。また、ポートaとポートdとが連通するよう、そして、ポートbとポートcとが連通するように四方弁22aを切り換えて、室外熱交換器23aが蒸発器として機能するようにする。そして、CPU110aは、高圧センサ50aで検出した冷媒の吐出圧力と低圧センサ51aで検出した冷媒の吸入圧力とを取り込み、これらの圧力差を算出する。この圧力差が所定値(例えば、0.3MPa)よりも高い場合は、CPU110aは、室内機8a〜8dに均圧処理実行信号を送信する。そして、CPU110aは均圧処理実行信号の送信後は、定期的に取り込む吐出圧力と吸入圧力との圧力差が所定値以下となるまで待機する。
また、除霜運転終了信号を通信部130bを介して受信したCPU110bは、室外機2bの除霜運転終了処理を行う。除霜運転終了処理では、CPU110bは、圧縮機21bを停止するとともに、バイパス用電磁弁44bを開いてホットガスバイパス管36bを冷媒が流れるようにする。また、ポートeとポートhとが連通するよう、そして、ポートfとポートgとが連通するように四方弁22bを切り換えて、室外熱交換器23bが凝縮器として機能するようにする。同様に、除霜運転準備信号を通信部130cを介して受信したCPU110cは、室外機2cの除霜運転終了処理を行う。除霜運転終了処理では、CPU110cは、圧縮機21cを停止するとともに、バイパス用電磁弁44cを開いてホットガスバイパス管36cを冷媒が流れるようにする。また、ポートjとポートnとが連通するよう、そして、ポートkとポートmとが連通するように四方弁22cを切り換えて、室外熱交換器23cが凝縮器として機能するようにする。室外機2b、2cの除霜運転終了処理を行ったCPU110b、110cは、室外機2aのCPU110aからの指示を待つ。
吐出圧力と吸入圧力との圧力差が所定値以下となれば、CPU110aは、通信部130aを介して他の室外機2b、2cおよび室内機8a〜8dに運転再開信号を送信し、バイパス用電磁弁44aを閉じるとともに圧縮機21aを要求される運転負荷に応じた回転数で起動する。また、運転再開信号を通信部130b、130cを介して受信したCPU110b、110cも、CPU110aと同様に、バイパス用電磁弁44b、44cを閉じるとともに圧縮機21b、21cを要求される運転負荷に応じた回転数で起動する。
一方、図5に示すように、CPU810a〜810dは、除霜運転終了信号を通信部830a〜830dを介して受信すれば、室内膨張弁82a〜82dを全閉とする。この状態で、室外機2aから均圧処理実行信号を受信した場合は、暖房運転で運転を再開する室内機8a、8bのCPU810a,810bは、切換ユニット動作テーブル200を参照し、各々に対応する切換ユニット6a、6bの第1開閉手段61a、61bと第2開閉手段62a、62bと第4開閉手段64a、64bとを閉じて、第1分流管91a、91bと第2分流管92a、92bと第4分流管94a、94bとを冷媒が流れない状態にするとともに、第3開閉手段63a、63bを開いて第3分流管93a、93bのみ冷媒が流れる状態とする昇圧処理制御を実行する。
また、冷房運転で運転を再開する室内機8c、8dのCPU810c,810dは、切換ユニット動作テーブル200を参照し、各々に対応する切換ユニット6c、6dの第1開閉手段61c、61dと第2開閉手段62c、62dと第3開閉手段63c、63dとを閉じて、第1分流管91a、91bと第2分流管92a、92bと第3分流管93a、93bとを冷媒が流れない状態にするとともに、第4開閉手段64c、64dを開いて第4分流管94c、94dのみ冷媒が流れる状態とする降圧処理制御を実行する。
昇圧処理制御や降圧処理制御を実行したCPU810a〜810dは、室外機2aから運転再開信号が送信されてくるまで待機する。
そして、CPU810a〜810dは、運転再開信号を通信部830a〜830dを介して受信すれば、室内膨張弁82a〜82dを室内熱交換器81a〜81dにおける冷媒過熱度や冷媒過冷却度に応じた所定の開度とするとともに、切換ユニット動作テーブル200を参照し、暖房運転を行う室内機8a、8bや冷房運転を行う室内機8c、8dに応じた切換ユニット6a〜6dの各弁の開閉制御を行い、図1を用いて説明した暖房主体運転時の冷媒回路とする。
以上説明したように、リバース除霜運転から暖房主体運転に切り換えるときは、吐出圧力と吸入圧力との圧力差を算出し、圧力差が所定値以下となれば均圧処理制御を終了するので、暖房運転を行う室内機に対応する切換ユニットでの昇圧処理制御や冷房運転を行う室内機に対応する切換ユニットでの降圧処理制御を行う時間を短縮することができる。
尚、以上説明した実施例では、室外機2aの室外熱交換器23aで着霜が発生し室内機2aのCPU110aが、リバース除霜運転への切り換えや均圧処理制御に関する他の機器への指示を行う場合について説明したが、他の室外機で着霜発生を検知した場合は、当該室外機のCPUがリバース除霜運転への切り換えや均圧処理制御に関する他の機器への指示を行う。また、リバース除霜運転を行う場合を例に挙げて説明したが、リバース油回収運転を行う場合の冷媒回路もリバース除霜運転を行う場合の冷媒回路と同じであるため、リバース油回収運転から暖房主体運転に切り換えるときの均圧処理制御も、上述したリバース除霜運転から暖房主体運転に切り換える場合と同様に行うことができる。
また、切換ユニット6a〜6dに備えられた均圧手段を構成するものとして第1キャピラリーチューブ65a〜65dが第5分流管95a〜95bに組み込まれている場合を説明したが、第1キャピラリーチューブ65a〜65dを設ける代わりに、第1開閉手段61a〜61dや第2開閉手段62a〜62dに比べて通過させることができる冷媒量が少なくなる第3開閉手段63a〜63dや第4開閉手段64a〜64dを選択して、第3分流管93a〜93dや第4分流管94a〜94dに組み込んでもよい。
次に、図6および図7に示すフローチャートを用いて、本実施例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6に示すフローチャートは、均圧処理制御に関する室外機2a〜2cの制御部100a〜100cにおける処理の流れを示すものであり、(A)は除霜運転開始条件が成立した室外機のCPUにおけるリバース除霜運転を行う際の処理の流れを示すもの、(B)は除霜運転開始条件が成立した室外機からの指示により制御を行う室外機のCPUにおけるリバース除霜運転を行う際の処理を示すものである。また、図7に示すフローチャートは、均圧処理制御に関する室内機8a〜8dの制御部800a〜800dにおける処理の流れを示すものである。いずれのフローチャートにおいても、STはステップを表しこれに続く数字はステップ番号を表している。
尚、図6や図7では、本発明に関わる処理を中心に説明しており、例えば、使用者の指示した設定温度や風量等の運転条件に対応した冷媒回路の制御といった、空調運転に関わる一般的な処理の流れについては説明を省略する。また、以下の説明では、実施例と同様に空気調和装置1が暖房主体運転を行っているときに室外機2aで除霜運転開始条件が成立してリバース除霜運転に移行し、リバース除霜運転終了後に暖房主体運転に復帰する場合、を例に挙げて処理の流れを説明する。
まず、図6(A)を用いて、除霜運転開始条件が成立した室外機2aにおける、制御部100aのCPU110aでの処理について説明する。空気調和装置1が暖房主体運転を行っているとき、CPU110aは、除霜運転開始条件が成立したか否かを判断する(ST1)。除霜運転開始条件が成立していなければ(ST1−No)、CPU110aは、現在行っている暖房主体運転を継続し(ST14)、ST1に処理を戻す。
除霜運転開始条件が成立していれば(ST1−Yes)、CPU110aは、除霜運転準備信号を他の室外機2b、2cや室内機8a〜8dに送信する(ST2)。次に、CPU110aは、室外機2aの除霜運転準備処理を実行する(ST3)。
次に、CPU110aは、タイマー計測を開始する(ST4)。そして、CPU110aは、所定時間が経過したか否かを判断し(ST5)、所定時間が経過していなければ(ST5−No)処理をST5に戻し、所定時間が経過していれば(ST5−Yes)、ST6に処理を進める。
ST6において、CPU110aは、除霜運転開始信号を他の室外機2b、2cや室内機8a〜8dに送信する。次に、CPU110aは、バイパス用電磁弁44aを閉じるとともに圧縮機21aを起動してリバース除霜運転を開始する(ST7)。
次に、CPU110aは、全ての室外機2a〜2cで除霜運転終了条件が成立しているか否かを判断する(ST8)。除霜運転終了条件が成立していなければ(ST8−No)、CPU110aは、ST7に処理を戻してリバース除霜運転を継続する。除霜運転終了条件が成立していれば(ST8−Yes)、CPU110aは、除霜運転終了信号を他の室外機2b、2cや室内機8a〜8dに送信する(ST9)。そして、CPU110aは、除霜運転終了処理を行う(ST10)。
次に、CPU110aは、高圧センサ50で検出した吐出圧力と低圧センサ51で検出した吸入圧力との圧力差が所定値以下であるか否かを判断する(ST11)。圧力差が所定値以下でなければ(ST11−No)、CPU110aは、均圧処理実行信号を室内機8a〜8dに送信し(ST15)、ST11に処理を戻す。
圧力差が所定値以下であれば(ST11−Yes)、CPU110aは、運転再開信号を他の室外機2b、2cや室内機8a〜8dに送信する(ST12)。そして、CPU110aは、バイパス用電磁弁44aを閉じるとともに圧縮機21aを起動して暖房主体運転を再開し(ST13)、ST1に処理を戻す。
次に、図6(B)を用いて、除霜運転開始条件が成立した室外機2aからの指示を受けてリバース除霜運転を行う室外機2b、2cにおける、制御部100b、100cのCPU110b、110cでの処理について説明する。空気調和装置1が暖房主体運転を行っているとき、CPU110b、110cは、室外機2aから除霜運転準備信号を受信したか否かを判断する(ST41)。除霜運転準備信号を受信していなければ(ST41−No)、CPU110b、110cは、現在行っている暖房主体運転を継続し(ST51)、ST41に処理を戻す。
除霜運転準備信号を受信していれば(ST41−Yes)、CPU110b、110cは、室外機2b、2cそれぞれの除霜運転準備処理を実行する(ST42)。
次に、CPU110b、110cは、室外機2aから除霜運転開始信号を受信したか否かを判断する(ST43)。除霜運転開始信号を受信していなければ(ST43−No)、CPU110b、110cは、ST43に処理を戻す。
除霜運転開始信号を受信していれば(ST43−Yes)、CPU110b、110cは、バイパス用電磁弁44b、44cそれぞれ閉じるとともに圧縮機21b、21cをそれぞれ起動してリバース除霜運転を開始する(ST44)。
次に、CPU110b、110cは、室外機2b、2cで除霜運転終了条件が成立しているか否かを判断する(ST45)。除霜運転終了条件が成立していなければ(ST45−No)、CPU110b、110cは、ST44に処理を戻してリバース除霜運転を継続する。除霜運転終了条件が成立していれば(ST45−Yes)、CPU110b、110cは、終了条件成立信号を室外機2aに送信する(ST46)。
次に、CPU110b、110cは、室外機2aから除霜運転終了信号を受信しているか否かを判断する(ST47)。除霜運転終了信号を受信していなければ(ST47−No)、CPU110b、110cは、ST47に処理を戻す。除霜運転終了信号を受信していれば(ST47−Yes)、CPU110b、110cは、除霜運転終了処理を行う(ST48)。
次に、CPU110b、110cは、室外機2aから運転再開信号を受信しているか否かを判断する(ST49)。運転再開信号を受信していなければ(ST49−No)、CPU110b、110cは、ST49に処理を戻す。運転再開信号を受信していれば(ST49−Yes)、CPU110b、110cは、バイパス用電磁弁44b、44cをそれぞれ閉じるとともに圧縮機21b、21cをそれぞれ起動して暖房主体運転を再開し(ST50)、ST41に処理を戻す。
次に、図7を用いて、制御部800a〜800dのCPU810a〜810dでの処理について説明する。室内機8a〜8dが暖房運転もしくは冷房運転を行っているとき、CPU810a〜810dは、室外機2a〜2cから除霜運転準備信号を受信したか否かを判断する(ST21)。
除霜運転準備信号を受信していなければ(ST21−No)、CPU810a〜810dは、現在行っている暖房運転や冷房運転を継続し(ST32)、ST21に処理を戻す。除霜運転準備信号を受信していれば(ST21−Yes)、CPU810a〜810dは、室内機8a〜8dの除霜運転準備処理を実行する(ST22)。
次に、CPU810a〜810dは、室外機2a〜2cから除霜運転開始信号を受信したか否かを判断する(ST23)。CPU810a〜810dは、除霜運転開始信号を受信していなければ(ST23−No)、ST23に処理を戻し、除霜運転開始信号を受信していれば(ST23−Yes)、ST24に処理を進める。
ST24において、CPU810a〜810dは、切換ユニット動作テーブル200を参照し、対応する切換ユニット6a〜6dの各弁の開閉を行う。次に、CPU810a〜810dは、室内膨張弁82a〜82dの開度を所定開度とする(ST25)。
次に、CPU810a〜810dは、室外機2a〜2cから除霜運転終了信号を受信したか否かを判断する(ST26)。CPU810a〜810dは、除霜運転終了信号を受信していなければ(ST26−No)、ST26に処理を戻し、除霜運転終了信号を受信していれば(ST26−Yes)、ST27に処理を進める。
ST27において、CPU810a〜810dは、室内膨張弁82a〜82dを全閉とする。次に、CPU810a〜810dは、室外機2a〜2cから均圧処理実行信号を受信したか否かを判断する(ST28)。
均圧処理実行信号を受信していれば(ST28−Yes)、CPU810a〜810dは、切換ユニット動作テーブル200を参照し、暖房運転を行う室内機に対応する切換ユニットでは昇圧処理制御を行い、冷房運転を行う室内機に対応する切換ユニットでは降圧処理制御を行う、つまりは、切換ユニットでの均圧処理制御を行う(ST33)。均圧処理制御を行ったCPU810a〜810dは、ST28に処理を戻す。
ST28において、均圧処理実行信号を受信していなければ(ST28−No)、CPU810a〜810dは、運転再開信号を受信したか否かを判断する(ST29)。CPU810a〜810dは、運転再開信号を受信していなければ(ST29−No)、ST29に処理を戻し、運転再開信号を受信していれば(ST29−Yes)、ST30に処理を進める。
ST30において、CPU810a〜810dは、切換ユニット動作テーブル200を参照し、対応する切換ユニット6a〜6dの各弁の開閉を行う。そして、CPU810a〜810dは、室内膨張弁82a〜82dの開度を、対応する室内熱交換器81a〜81dで要求される冷媒過熱度や冷媒過冷却度に応じた開度とし(ST31)、ST1に処理を戻す。
以上説明したように、本発明の空気調和装置は、吐出圧力と吸入圧力との圧力差が所定値以下であれば、均圧処理を行わない。また、均圧処理を行っているときに、吐出圧力と吸入圧力との圧力差が所定値以下となれば、均圧処理を停止する。従って、均圧処理を行う時間を短縮することができ、除霜運転や油回収運転から空調運転への復帰を早くすることができる。