JP6064412B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも１台の室外機と複数の室内機とが複数の冷媒配管で接続された空気調和装置に係わり、より詳細には、室内機の熱交換器での冷媒滞留を解消することが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複数の冷媒配管で並列接続された空気調和装置として、全ての室内機で同時に冷房運転または暖房運転を行えるマルチ型空気調和装置や、同時に室内機毎に冷房運転と暖房運転とを選択して行える、所謂冷暖房フリー運転を行うことができる空気調和装置が知られている。

例えば、特許文献１に記載の空気調和装置は、圧縮機と、アキュムレータと、オイルセパレータと、レシーバタンクと、２台の室外熱交換器と、各々の室外熱交換器に接続される室外膨張弁、吐出弁および吸入弁とを備えた１台の室外機と、各々に室内熱交換器を備えた２台の室内機と、２つの電磁弁を備え各室内熱交換器の接続を圧縮機の吐出側（高圧側）／吸入側（低圧側）に切り換える２台の電磁弁ユニットとを備えている。

これら室外機、室内機および電磁弁ユニットの冷媒配管による接続は次の通りである。圧縮機の吐出側に接続される吐出管はオイルセパレータに接続した後に分岐され、一方の分岐管が吐出弁を介して室外熱交換器に接続され、他方の分岐管が各電磁弁ユニットを介して室内熱交換器に接続される。これら吐出管や分岐管が高圧ガス管を構成する。

また、圧縮機の吸入側に接続される吸入管はアキュムレータに接続した後に分岐され、一方の分岐管が吸入弁を介して室外熱交換器に接続され、他方の分岐管が各電磁弁ユニットを介して室内熱交換器に接続される。これら吸入管や分岐管が低圧ガス管を構成する。

さらには、室外熱交換器における吐出弁や吸入弁が接続されている接続ポートと反対側の接続ポートには、室外膨張弁を介して冷媒配管の一端が分岐して接続されており、この冷媒配管の他端はレシーバタンクに接続した後に分岐し、各々の分岐管は各室内熱交換器における電磁弁ユニットが接続されている接続ポートと反対側の接続ポートに接続される。これら冷媒配管や分岐管が液管を構成する。

以上説明した空気調和装置では、電磁弁ユニットの各電磁弁を開閉することで室内熱交換器を圧縮機の吐出側あるいは吸入側に接続するように切り換えることによって、各室内熱交換器を個別に凝縮器として機能させるもしくは蒸発器として機能させることができ、各室内機において同時に冷房運転や暖房運転を行うことができる。

特開２００４−２８６２５３号公報（第６〜７頁、第１図）

上述した空気調和装置では、全て（２台）の室内機が暖房運転を行う場合や、１台が暖房運転を行い残りが冷房運転を行うときに暖房運転を行っている室内機で要求される能力が冷房運転を行っている室内機で要求される能力より高い場合（以下、暖房主体運転と記載）は、室外熱交換器が蒸発器として機能するように各種弁類を開閉制御する。

暖房運転や暖房主体運転を行っているとき、凝縮器として機能している室内熱交換器に対応する室内膨張弁の開度は、例えば、室内熱交換器の冷媒出口における冷媒過冷却度に応じて制御されている。この冷媒過冷却度は、高圧ガス管を流れる冷媒の圧力（以下、高圧と記載）を用いて算出した高圧飽和温度から室内熱交換器の冷媒出口における冷媒温度を引くことによって求めることができる。

具体的には、冷媒過冷却度が予め定めた目標冷媒過冷却度となるように、室内膨張弁の開度制御を行う。目標冷媒過冷却度に対し算出した冷媒過冷却度が小さい場合は、室内膨張弁の開度を小さくすることによって、室内熱交換器における冷媒の流量を小さくする。これにより、室内熱交換器に流入したガス冷媒は、室内熱交換器の冷媒出口に到達する前に全て凝縮して液冷媒となる。このとき、冷媒の流量が少なければ、液冷媒が流れる室内熱交換器の残部（冷媒が全て凝縮した箇所から冷媒出口まで）の距離が相対的に長くなるため、この区間を流れる間に液冷媒は冷却されて温度が大きく低下するので、室内熱交換器の冷媒出口における冷媒温度が低下して冷媒過冷却度が大きくなる。

また、目標冷媒過冷却度に対し算出した冷媒過冷却度が大きい場合は、室内膨張弁の開度を大きくすることによって、室内熱交換器における冷媒の流量を大きくする。この場合も、室内熱交換器に流入したガス冷媒は、室内熱交換器の冷媒出口に到達する前に全て凝縮して液冷媒となるが、冷媒の流量が少ないときに比べて液冷媒が流れる室内熱交換器の残部の距離が短いため、この区間を流れる間に冷却される液冷媒の温度の低下は小さく、室内熱交換器の冷媒出口における冷媒過冷却度が小さくなる。

ところで、空気調和装置が暖房運転や暖房主体運転を行っているときは、凝縮器として機能している室内熱交換器において凝縮した液冷媒が滞留することがある。凝縮器として機能している室内熱交換器に液冷媒が滞留すれば、室内熱交換器における冷媒入口から液冷媒が滞留している箇所までの距離が短くなるので、このときの暖房能力は、凝縮器として機能している室内熱交換器に冷媒が滞留していない場合に比べて低下する。このような場合は、例えば、室外機の室外膨張弁の開度を大きくすることによって、凝縮器として機能している室内熱交換器に滞留する冷媒を室外機側に流出させること（以下、冷媒滞留解消制御と記載）が望ましい。

冷媒滞留解消制御を実行するためには、凝縮器として機能している室内熱交換器に冷媒が滞留しているか否かを判断する必要がある。この判断を行う方法として、前述した室内熱交換器の冷媒出口における冷媒過冷却度を使用する方法がある。すなわち、室内熱交換器に冷媒が滞留していれば、室内熱交換器の冷媒出口における冷媒温度が低下するので、冷媒過冷却度が大きくなる。従って、冷媒過冷却度が、予め試験等で求めた所定値以上であるか否かで、凝縮器として機能している室内熱交換器に冷媒が滞留しているか否かを判断することができる。

具体的には、冷媒過冷却度が所定値以上である場合は、凝縮器として機能している室内熱交換器に冷媒が滞留していると判断し、冷媒滞留解消制御を実行する。そして、冷媒滞留解消制御を実行することによって冷媒過冷却度が所定値より小さくなれば、冷媒の滞留が解消されたと判断し、冷媒滞留解消制御を終了する。

しかし、実際には、凝縮器として機能している室内熱交換器に冷媒が滞留していても、冷凍サイクルの条件によっては使用者の所望する暖房能力が確保できている場合がある。例えば、圧縮機の回転数が高い等で高圧が高くて冷媒温度と室内温度との温度差が大きければ、凝縮器として機能している室内熱交換器において冷媒の滞留が発生していない箇所の長さが短くても、この区間で過不足なく冷媒と室内空気との間で熱交換が行われて、室内温度を使用者が定めた設定温度まで上昇させることができる場合がある。このような場合に、冷媒滞留解消制御を実行して室外膨張弁の開度を大きくすれば、液管を流れる冷媒の圧力（液圧）が低下し、ひいては高圧も低下するので、冷媒温度と室内温度との温度差が小さくなってかえって暖房能力が低下するという問題があった。

本発明は以上述べた問題点を解決するものであって、室内熱交換器における冷媒の滞留を必要に応じて解消することで、暖房運転を行っている室内機での暖房能力を確保できる空気調和装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の空気調和装置は、圧縮機と、室外熱交換器と、室外熱交換器の一方の冷媒出入口に接続されて圧縮機の冷媒吐出口あるいは冷媒吸入口への室外熱交換器の接続を切り換える流路切換手段と、室外熱交換器の他方の冷媒出入口に接続されて室外熱交換器での冷媒流量を調整する室外機流量調整手段と、流路切換手段や流量調整手段の制御を行う制御手段とを備えた少なくとも１台の室外機と、この室外機に１本の液管と少なくとも１本のガス管とで接続され、室内熱交換器と、室内熱交換器の一方の冷媒出入口に接続されて室内熱交換器での冷媒流量を調整する室内機流量調整手段とを備えた複数の室内機とを備えたものであって、室外機流量調整手段と室内機流量調整手段とが液管で接続され、室内機流量調整手段と室内熱交換器とを接続する冷媒配管には、室内機側冷媒温度検出手段が設けられ、圧縮機の吐出側に接続される冷媒配管にはこの冷媒配管を流れる冷媒の圧力を検出する高圧検出手段が設けられたものである。そして、制御手段は、流路切換手段を制御して室外熱交換器を蒸発器として機能させているとき、かつ、高圧検出手段から取り込んだ圧力を用いて算出した高圧飽和温度と凝縮器として機能している複数の室内熱交換器に対応する室内機側冷媒温度検出手段から取り込んだ冷媒温度の平均値である平均室内機側冷媒温度との温度差が所定値以上であるときに、少なくとも１台の室内熱交換器に冷媒が滞留していると判断し、このとき、高圧飽和温度が第１所定温度以上かつ各室内機側冷媒温度検出手段から取り込んだ冷媒温度のうち少なくとも１つの冷媒温度が第２所定温度以下である場合は、冷媒が滞留している室内熱交換器を有する室内機において暖房能力が不足していると判断するものである。

また、制御手段は、冷媒が滞留している室内熱交換器を有する室内機において暖房能力が不足していると判断したときに、当該室内熱交換器に滞留する冷媒を室内熱交換器から流出させる冷媒滞留解消制御を実行するものである。

上記のように構成した本発明の空気調和装置によれば、室外熱交換器を蒸発器として機能させる、すなわち、暖房運転や暖房主体運転を行っているときに、暖房運転を行っている室内機の室内熱交換器で冷媒が滞留している場合に、暖房運転を行っている室内機で暖房能力が低下しているか否かを判断し、暖房能力が低下していると判断すれば、冷媒滞留解消制御を実行して暖房運転を行っている室内機の室内熱交換器における冷媒の滞留を解消する。これにより、室内熱交換器における冷媒の滞留を必要に応じて解消することができ、暖房運転を行っている室内機での暖房能力を確保することができる。

本発明の実施例である空気調和装置の冷媒回路図であり、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。 本発明の他の実施例における、制御手段での処理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、２台の室外機に５台の室内機が並列に接続され、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、２台の室外機２ａ、２ｂと、５台の室内機８ａ〜８ｅと、５台の切換ユニット６ａ〜６ｅと、分岐器７０、７１、７２とを備えている。これら室外機２ａ、２ｂと室内機８ａ〜８ｅと切換ユニット６ａ〜６ｅと分岐器７０、７１、７２とが、高圧ガス管３０と、高圧ガス分管３０ａ、３０ｂと、低圧ガス管３１と、低圧ガス分管３１ａ、３１ｂと、液管３２と、液分管３２ａ、３２ｂ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。尚、高圧ガス管３０と高圧ガス分管３０ａ、３０ｂ、および、低圧ガス管３１と低圧ガス分管３１ａ、３１ｂで本発明のガス管が構成され、液管３２と液分管３２ａ、３２ｂとで本発明の液管が構成される。

空気調和装置１では、室外機２ａ、２ｂや切換ユニット６ａ〜６ｅに備えられた各種弁類の開閉状態に応じて、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。以下の説明では、これら運転動作の中から暖房運転を行っている場合を例に挙げ、図１を用いて説明する。

図１は、全ての室内機８ａ〜８ｅが暖房運転を行っている場合の冷媒回路図である。まずは、室外機２ａ、２ｂについて説明するが、室外機２ａ、２ｂ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、流路切換手段である第１三方弁２２ａおよび第２三方弁２３ａと、第１室外熱交換器２４ａと、第２室外熱交換器２５ａと、室外ファン２６ａと、アキュムレータ２７ａと、オイルセパレータ２８ａと、レシーバタンク２９ａと、第１室外熱交換器２４ａに接続された第１室外膨張弁４０ａと、第２室外熱交換器２５ａに接続された第２室外膨張弁４１ａと、ホットガスバイパス管３６ａと、ホットガスバイパス管３６ａに備えられた第１電磁弁４２ａと、油戻し管３７ａと、油戻し管３７ａに備えられた第２電磁弁４３ａと、閉鎖弁４４ａ〜４６ａとを備えている。尚、第１室外膨張弁４０ａと第２室外膨張弁４１ａとが、本発明における室外機流量調整手段である。

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能力可変型圧縮機である。図１に示すように、圧縮機２１ａの吐出側は、オイルセパレータ２８ａの流入側に冷媒配管で接続されており、オイルセパレータ２８ａの流出側は室外機高圧ガス管３３ａで閉鎖弁４４ａ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２７ａの流出側に冷媒配管で接続されており、アキュムレータ２７ａの流入側は、室外機低圧ガス管３４ａで閉鎖弁４５ａに接続されている。

第１三方弁２２ａおよび第２三方弁２３ａは、冷媒の流れる方向を切り換えるための弁であり、第１三方弁２２ａはａ、ｂ、ｃの３つのポートを、第２三方弁２３ａはｄ、ｅ、ｆの３つのポートをそれぞれ備えている。第１三方弁２２ａでは、ポートａに接続された冷媒配管が接続点Ａで室外機高圧ガス管３３ａに接続されている。また、ポートｂと第１室外熱交換器２４ａとが冷媒配管で接続され、ポートｃに接続された冷媒配管が接続点Ｄで室外機低圧ガス管３４ａに接続されている。

第２三方弁２３では、ポートｄに接続された冷媒配管が接続点Ａで室外機高圧ガス管３３ａおよび第１三方弁２２ａのポートａに接続された冷媒配管に接続されている。またポートｅと第２室外熱交換器２５ａとが冷媒配管で接続され、ポートｆに接続された冷媒配管が接続点Ｃで第１三方弁２２ａのポートｃに接続された冷媒配管と接続されている。

第１室外熱交換器２４ａおよび第２室外熱交換器２５ａは、アルミ材で形成された図示しない多数のフィンと、内部に冷媒を流通させる図示しない複数の銅管とで構成されている。第１室外熱交換器２４ａの一方の冷媒出入口は上述したように第１三方弁２２ａのポートｂに接続され、他方の冷媒出入口は冷媒配管を介して第１室外膨張弁４０ａの一方のポートに接続されている。尚、第１室外膨張弁４０ａの他方のポートは、閉鎖弁４６ａと室外機液管３５ａで接続されている。

第２室外熱交換器２５ａの一方の冷媒出入口は上述したように冷媒配管を介して第２三方弁２３ａのポートｅに接続され、他方の冷媒出入口は冷媒配管を介して第２室外膨張弁４１ａの一方のポートに接続されている。尚、第２室外膨張弁４１ａの他方のポートは、室外機液管３５ａにおける接続点Ｂに冷媒配管で接続されている。

第１室外膨張弁４０ａおよび第２室外膨張弁４１ａは、図示しないパルスモータにより駆動される電動膨張弁であり、パルスモータに与えるパルス数によって各々の開度が調整される。

室外ファン２６ａは、第１室外熱交換器２４ａや第２室外熱交換器２５ａ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、第１室外熱交換器２４ａや第２室外熱交換器２５ａにおいて冷媒と熱交換させた後、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２７ａ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で接続されている。アキュムレータ２７ａ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。

オイルセパレータ２８ａは、流入側が圧縮機２１ａの吐出側に冷媒配管で接続され、流出側が室外機高圧ガス管３３ａに接続されている。オイルセパレータ２８ａは、圧縮機２１ａから吐出された冷媒に含まれる圧縮機２１ａの冷凍機油を冷媒から分離する。尚、分離された冷凍機油は、後述する油戻し管３７ａを介して圧縮機２１ａに吸入される。

レシーバタンク２９ａは、室外機液管３５ａにおける接続点Ｂと閉鎖弁４６ａとの間に設けられており、冷媒を収容することが可能な容器である。レシーバタンク２９ａは、第１室外熱交換器２４ａおよび第２室外熱交換器２５ａ内部における冷媒量を調整するバッファとしての役割を果たす、冷媒の気液分離を行う、レシーバタンク２９ａ内に設けた図示しないフィルタで冷媒中の水分や異物を除去したりする、といった機能を有する。

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Ｅで接続され、他端が室外機低圧ガス管３４ａに接続点Ｆで接続されている。ホットガスバイパス管３６ａには、第１電磁弁４２ａが備えられており、第１電磁弁４２ａを開閉することによってホットガスバイパス管３６ａを冷媒が流れる状態あるいは流れない状態とできる。

油戻し管３７ａは、一端がオイルセパレータ２８ａの油戻し口に接続され、他端が圧縮機２１ａの吸入側とアキュムレータ２７ａの流出側とを接続する冷媒配管に接続点Ｇで接続されている。油戻し管３７ａには、第２電磁弁４３ａが備えられており、第２電磁弁４３ａを開閉することによって油戻し管３７ａを冷媒が流れる状態あるいは流れない状態とできる。

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、圧縮機２１ａの吐出側とオイルセパレータ２８ａとを接続する冷媒配管には、圧縮機２１ａから吐出される冷媒の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Ｆとアキュムレータ２７ａの流入側との間には、圧縮機２１ａに吸入される冷媒の圧力を検出する低圧センサ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３２ａにおける接続点Ｂと閉鎖弁４６ａ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。

第１三方弁２２ａのポートｂと第１室外熱交換器２４ａとを接続する冷媒配管には、第１室外熱交換器２４ａから流出あるいは第１室外熱交換器２４ａへ流入する冷媒の温度を検出する第１熱交温度センサ５６ａが設けられている。また、第２三方弁２３ａのポートｅと第２室外熱交換器２５ａとを接続する冷媒配管には、第２室外熱交換器２５ａから流出あるいは第２室外熱交換器２５ａへ流入する冷媒の温度を検出する第２熱交温度センサ５７ａが設けられている。さらには、室外機２ａの図示しない吸込口付近には、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センサ５８ａが備えられている。

室外機２ａには、制御手段１００ａが備えられている。制御手段１００ａは、図示しない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〜８ｅ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の駆動制御、第１三方弁２２ａおよび第２三方弁２３ａの切り換え制御、ファンモータ２９ａの回転制御、第１室外膨張弁４０ａおよび第２室外膨張弁４１ａの開度制御、といった様々な制御を行う。

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〜８ｅとの通信を行うインターフェイスである。

尚、室外機２ｂ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の構成要素となる。但し、第１三方弁や第２三方弁、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とで記号を異ならせており、室外機２ａの第１三方弁２２ａにおけるポートａ、ｂ、ｃに対応するものを室外機２ｂの第１三方弁２２ｂではポートｇ、ｈ、ｊとし、室外機２ａの第２三方弁２３ａにおけるポートｄ、ｅ、ｆに対応するものを室外機２ｂの第２三方弁２３ｂではポート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、Ｅ、Ｆ、Ｇに対応するものを室外機２ｂでは接続点Ｈ、Ｊ、Ｋ、Ｍ、Ｎ、Ｐ、Ｑとしている。

図１に示すように、暖房運転時の冷媒回路では、室外機２ａ、２ｂの各々に備えられた２台の室外熱交換器が蒸発器として機能するよう、各々の三方弁が切り換えられる。具体的には、室外機２ａでは、第１三方弁２２ａはポートｂとポートｃとを連通するよう、また、第２三方弁２３ａはポートｅとポートｆとを連通するよう切り換えられる。また、室外機２ｂでは、第１三方弁２２ｂはポートｈとポートｊとを連通するよう、また、第２三方弁２３ｂはポートｍとポートｎとを連通するよう切り換えられる。尚、図１では、各三方弁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。

５台の室内機８ａ〜８ｅは、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅと、室内機流量調整手段である室内膨張弁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、一方の冷媒出入口が室内膨張弁８２ａの一方のポートに冷媒配管で接続され、他方の冷媒出入口が後述する切換ユニット６ａに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、一方のポートが上述したように室内熱交換器８１ａに接続され、他方のポートが液管３２に接続されている。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、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側の冷媒配管には冷媒の温度を検出する室内機側冷媒温度検出手段である冷媒温度センサ８４ａが、また、室内熱交換器８１ａの切換ユニット６ａ側の冷媒配管には冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ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。

尚、室内機８ｂ〜８ｅ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、ｄおよびｅ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〜８ｅの構成要素となる。

空気調和装置１には、５台の室内機８ａ〜８ｅに対応する５台の切換ユニット６ａ〜６ｅが備えられている。切換ユニット６ａ〜６ｅは、電磁弁６１ａ〜６１ｅと、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、切換ユニット６ａ〜６ｅの構成は全て同じであるため、以下の説明では、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〜６ｅについては説明を省略する。

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の他端と第２分流管６４ａの他端とが相互に接続され、この接続部と室内熱交換器８１ａとが冷媒配管で接続されている。第１分流管６３ａには電磁弁６１ａが、また、第２分流管６４ａには電磁弁６２ａが、それぞれ設けられており、電磁弁６１ａおよび電磁弁６２ａをそれぞれ開閉することによって、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）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換えることができる。

尚、切換ユニット６ｂ〜６ｅの構成は、上述したように切換ユニット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、ｄおよびｅ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〜６ｅの構成要素となる。

以上説明した室外機２ａ、２ｂ、室内機８ａ〜８ｅおよび切換ユニット６ａ〜６ｅと、高圧ガス管３０、高圧ガス分管３０ａ、３０ｂ、低圧ガス管３１、低圧ガス分管３１ａ、３１ｂ、液管３２、液分管３２ａ、３２ｂ、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、２ｂの閉鎖弁４４ａ、４４ｂには高圧ガス分管３０ａ、３０ｂの一端がそれぞれ接続され、高圧ガス分管３０ａ、３０ｂの他端はそれぞれ分岐器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〜６ｅの第１分流管６３ａ〜６３ｅに接続される。

室外機２ａ、２ｂの閉鎖弁４５ａ、４５ｂには低圧ガス分管３１ａ、３１ｂの一端がそれぞれ接続され、低圧ガス分管３１ａ、３１ｂの他端はそれぞれ分岐器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〜６ｅの第２分流管６４ａ〜６４ｅに接続される。

室外機２ａ、２ｂの閉鎖弁４６ａ、４６ｂには液分管３２ａ、３２ｂの一端がそれぞれ接続され、液分管３２ａ、３２ｂの他端はそれぞれ分岐器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〜８ｅの室内膨張弁８２ａ〜８２ｅに接続されている冷媒配管に接続される。

また、対応する室内機８ａ〜８ｅの室内熱交換器８１ａ〜８１ｅと、切換ユニット６ａ〜６ｅにおける第１分流管６３ａ〜６３ｅと第２分流管６４ａ〜６４ｅとの接続点が、それぞれ冷媒配管で接続される。
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、図１では、室外機２ａ、２ｂや室内機８ａ〜８ｅ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、２ｂに備えられた第１電磁弁４２ａ、４２ｂおよび第２電磁弁４３ａ、４３ｂや、切換ユニット６ａ〜６ｅに備えられた電磁弁６１ａ〜６１ｅおよび電磁弁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、矢印は冷媒の流れを示している。

図１に示すように、全ての室内機８ａ〜８ｅが暖房運転を行い、これらで要求される暖房能力が高くて全ての室外機２ａ、２ｂを運転する必要がある場合、室外機２ａでは、第１三方弁２２ａのポートｂとポートｃとが連通するよう切り換えられて第１室外熱交換器２４ａが蒸発器として機能し、第２三方弁２３ａのポートｅとポートｆとが連通するよう切り換えられて第２室外熱交換器２５ａが蒸発器として機能する。また、室外機２ｂでは、第１三方弁２２ｂのポートｈとポートｊとが連通するよう切り換えられて第１室外熱交換器２４ｂが蒸発器として機能し、第２三方弁２３ｂのポートｍとポートｎとが連通するよう切り換えられて第２室外熱交換器２５ｂが蒸発器として機能する。尚、室外機２ａ、２ｂの第１電磁弁４２ａ、４２ｂと第２電磁弁４３ａ、４３ｂとは、共に閉じられており、ホットガスバイパス管３６ａ、３６ｂおよび油戻り管３７ａ、３７ｂは共に冷媒や冷凍機油が流れない状態とされている。

室内機８ａ〜８ｅでは、各々に対応する切換ユニット６ａ〜６ｅの電磁弁６１ａ〜６１ｅを開いて第１分流管６３ａ〜６３ｅを冷媒が流れるようにするとともに、電磁弁６２ａ〜６２ｅを閉じて第２分流管６４ａ〜６４ｅを冷媒が流れないようにする。これにより、室内機８ａ〜８ｅの室内熱交換器８１ａ〜８１ｅは全て凝縮器として機能する。

圧縮機２１ａ、２１ｂから吐出された高圧の冷媒は、オイルセパレータ２８ａ、２８ｂを介して室外機高圧ガス管３３ａ、３３ｂを流れ、閉鎖弁４４ａ、４４ｂを介して高圧ガス分管３０ａ、３０ｂに流入する。高圧ガス分管３０ａ、３０ｂに流入した高圧の冷媒は、分岐器７０で合流して高圧ガス管３０を流れ、高圧ガス管３０から切換ユニット６ａ〜６ｅに分かれて流入する。

切換ユニット６ａ〜６ｅに流入した高圧の冷媒は、開となっている電磁弁６１ａ〜６１ｅが備えられた第１分流管６３ａ〜６３ｅを流れて切換ユニット６ａ〜６ｅから流出し、切換ユニット６ａ〜６ｅに対応する室内機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する。これにより、室内空気が暖められ、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。室内膨張弁８２ａ〜８２ｅの開度は、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅの冷媒出口における冷媒の過冷却度に応じて決定される。冷媒の過冷却度は、例えば、室外機２ａ、２ｂの高圧センサ５０ａ、５０ｂで検出した圧力から算出した高圧飽和温度（室内熱交換器８１ａ〜８１ｅ内の凝縮温度に相当）から、冷媒温度センサ８４ａ〜８４ｅで検出した室内熱交換器８１ａ〜８１ｅの冷媒出口における冷媒温度（後述する室内機側冷媒温度Ｔｉｆ）を引くことで求められる。

室内機８ａ〜８ｅから流出した中間圧の冷媒は液管３２に流入し、液管３２内で合流して分岐器７２に流入する。分岐器７２から液分管３２ａ、３２ｂに分流した中間圧の冷媒は、閉鎖弁４６ａ、４６ｂを介して室外機２ａ、２ｂに流入する。室外機２ａ、２ｂに流入した中間圧の冷媒は、室外機液管３５ａ、３５ｂを流れ、接続点Ｂ、Ｊで分流して第１室外膨張弁４０ａ、４０ｂおよび第２室外膨張弁４１ａ、４１ｂを通過して減圧されて低圧の冷媒となる。

第１室外膨張弁４０ａ、４０ｂの開度は、第１室外熱交換器２４ａ、２４ｂの冷媒出口における冷媒の過熱度に応じて決定される。また、第２室外膨張弁４１ａ、４１ｂの開度は、第２室外熱交換器２５ａ、２５ｂの冷媒出口における冷媒の過熱度に応じて決定される。冷媒の過熱度は、例えば、第１熱交温度センサ５６ａ、５６ｂや第２熱交温度センサ５７ａ、５７ｂで検出した第１室外熱交換器２４ａ、２４ｂや第２室外熱交換器２５ａ、２５ｂの冷媒出口における冷媒温度から、室外機２ａ、２ｂの低圧センサ５１ａ、５１ｂで検出した圧力から算出した低圧飽和温度（第１室外熱交換器２４ａ、２４ｂ内や第２室外熱交換器２５ａ、２５ｂ内の蒸発温度に相当）を引くことで求められる。

尚、制御手段１００ａ、１００ｂのＣＰＵ１１０ａ、１１０ｂは、所定のタイミング（例えば、３０秒毎）に第１室外熱交換器２４ａ、２４ｂの冷媒出口における冷媒の過熱度や第２室外熱交換器２５ａ、２５ｂの冷媒出口における冷媒の過熱度を求め、これらに応じて第１室外膨張弁４０ａ、４０ｂや第２室外膨張弁４１ａ、４１ｂの開度を制御している。

第１室外膨張弁４０ａ、４０ｂや第２室外膨張弁４１ａ、４１ｂで減圧された低圧の冷媒は、第１室外熱交換器２４ａ、２４ｂおよび第２室外熱交換器２５ａ、２５ｂに流入して外気と熱交換を行って蒸発する。そして、第１室外熱交換器２４ａ、２４ｂおよび第２室外熱交換器２５ａ、２５ｂから流出した低圧の冷媒は、第１三方弁２２ａ、２２ｂおよび第２三方弁２３ａ、２３ｂを介して接続点Ｃ，Ｋで合流し、接続点Ｄ、Ｍで室外機低圧ガス管３４ａ、３４ｂに流入する。そして、室外機低圧ガス管３４ａ、３４ｂに流入した低圧の冷媒は、接続点Ｆ、Ｐ、アキュムレータ２７ａ、２７ｂを介して圧縮機２１ａ、２１ｂに吸入されて再び圧縮される。

次に、図１および図２を用いて、本実施例の空気調和装置１において、本発明に関わる冷媒回路の動作やその作用・効果について説明する。まずは、凝縮器として機能している室内熱交換器８１ａ〜８１ｅにおける冷媒過冷却度を用いて、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅで冷媒が滞留していると判断できる理由について説明し、次に、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅで冷媒が滞留しているときに、冷媒滞留に起因して暖房能力が低下しているか否かを判断する方法、および、暖房能力が低下していると判断した場合に実施する、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅでの冷媒滞留を解消する冷媒滞留解消制御について説明する。
尚、以下の説明では、室外機２ａ、２ｂのうち室外機２ａを親機として定め、本実施例に関わる制御は、親機である室外機２ａの制御手段１００ａ（のＣＰＵ１１０ａ）が行うものとして説明する。

空気調和装置１が図１に示すような冷媒回路で暖房運転を行っているとき、前述したように、室内膨張弁８２ａ〜８２ｅの各々の開度は、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅの各々の冷媒出口における冷媒過冷却度に応じて決定される。冷媒過冷却度は、図示しない室内機８ａ〜８ｅの制御手段が、室外機２ａ、２ｂの高圧センサ５０ａ、５０ｂが検出した圧力を取り込みこれを用いて算出した高圧飽和温度から、冷媒温度センサ８４ａ〜８４ｅで検出した冷媒温度（室内熱交換器８１ａ〜８１ｅが凝縮器として機能しているときの、冷媒出口における冷媒温度）を引くことで求めている。

一方、凝縮器として機能している室内熱交換器８１ａ〜８１ｅでは、高圧ガス管３０を流れ分岐ユニット６ａ〜６ｅを介して流入した冷媒が、室内空気と熱交換を行って凝縮するが、凝縮した液冷媒が室内熱交換器８１ａ〜８１ｅ内に滞留することがある。室内熱交換器８１ａ〜８１ｅに液冷媒が滞留すれば、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅにおける冷媒入口から液冷媒が滞留している箇所までの距離が短くなるので、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅの冷媒出口における冷媒温度（冷媒温度センサ８４ａ〜８４ｅで検出する冷媒温度）が低下して冷媒過冷却度が大きくなる。

上記のように、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅに冷媒が滞留することによって冷媒過冷却度が大きくなって、予め定めた目標過冷却度より大きくなった場合は、室内機８ａ〜８ｅの制御手段は、室内膨張弁８２ａ〜８２ｅの開度を大きくすることによって、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅにおける冷媒の流量を大きくする。この場合、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅに流入したガス冷媒は、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅの冷媒出口に到達する前に全て凝縮して液冷媒となるが、冷媒の流量が少ないときに比べて液冷媒が流れる室内熱交換器８１ａ〜８１ｅの残部の距離が短いため、この区間を流れる間に冷却される液冷媒の温度の低下は小さく、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅの冷媒出口における冷媒過冷却度が小さくなる。また、室内膨張弁８２ａ〜８２ｅの開度を大きくすることによって、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅに滞留している冷媒が液管３２に流出するので、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅにおける冷媒滞留が解消される。

しかし、室内膨張弁８２ａ〜８２ｅの開度を大きくしていくときに、例えば、第１室外膨張弁４０ａ、４０ｂや第２室外膨張弁４１ａ、４１ｂの開度が小さい場合（これら室外膨張弁の開度は、蒸発器として機能している第１室外熱交換器２４ａ、２４ｂや第２室外熱交換器２５ａ、２５ｂの冷媒出口における冷媒過熱度に応じて制御される）は、液管３２から室外機２ａ、２ｂへ流入する冷媒量が減少するので、室内膨張弁８２ａ〜８２ｅの開度が最大となっても、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅでの冷媒滞留が解消されない場合がある。この場合は、冷凍サイクルの状態によって、次の二通りの状態が考えられる。

まず一つは、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅで冷媒が滞留していても、室内機８ａ〜８ｅにおける暖房能力が確保されている場合である。例えば、圧縮機２１ａ、２１ｂの回転数が高くて高圧が高くなり、これに応じて高圧飽和温度（Ｔｓｈｐ）が高くなる場合は、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅに流入する冷媒温度と室内空気の温度との温度差が大きくなるため、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅにおける冷媒入口から液冷媒が滞留している箇所までの距離が短くても、冷媒と室内空気との熱交換によって使用者が所望する室内温度が維持される。

これに対し、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅで冷媒が滞留していることによって、室内機８ａ〜８ｅにおける暖房能力が不足する場合がある。例えば、高圧が高くて室内熱交換器８１ａ〜８１ｅに流入する冷媒温度と室内空気の温度との温度差が大きい場合であっても、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅにおける冷媒滞留量が多くて室内熱交換器８１ａ〜８１ｅが液冷媒で充満されている、あるいは、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅにおける冷媒入口から液冷媒が滞留している箇所までの距離が非常に短いときは、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅにおける熱交換量が不足して、使用者が所望する室内温度に到達しない。

後者の場合（冷媒滞留により暖房能力が不足している場合）は、例えば、第１室外膨張弁４０ａ、４０ｂや第２室外膨張弁４１ａ、４１ｂの開度を大きくすることによって、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅに滞留している冷媒を液管３２を介して室外機２ａ、２ｂへ流出させれば（後述する冷媒滞留解消制御）、暖房能力の不足は解消される。しかし、前者の場合（冷媒滞留が発生しているが暖房能力は確保できている場合）に、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅでの冷媒滞留を解消するために第１室外膨張弁４０ａ、４０ｂや第２室外膨張弁４１ａ、４１ｂの開度を大きくすれば、液管３２を流れる冷媒の圧力（液圧）が低下し、ひいては高圧も低下するので、冷媒温度と室内温度との温度差が小さくなって暖房能力が低下するという問題があった。

そこで、本実施例では、空気調和装置１が暖房運転を行っており、ＣＰＵ１１０ａが、算出した冷媒過冷却度によって室内熱交換器８１ａ〜８１ｅで冷媒の滞留が発生している（冷媒滞留発生条件が成立している）と認識したときに、算出した高圧飽和温度Ｔｓｈｐおよび室内機８ａ〜８ｅから取り込んだ室内機側冷媒温度Ｔｉｆを用いて、室内機８ａ〜８ｅで暖房能力が確保できているか否か（冷媒滞留解消制御開始条件が成立しているか否か）を判断し、暖房能力が確保できていないと判断した場合のみ、冷媒滞留解消制御を実行する。

具体的には、ＣＰＵ１１０ａは、高圧センサ５０ａから取り込んだ高圧を用いて高圧飽和温度Ｔｓｈｐを算出するとともに、室内機８ａ〜８ｅから冷媒温度センサ８４ａ〜８４ｅで検出した室内機側冷媒温度Ｔｉｆを取り込んでその平均値である平均室内機側冷媒温度Ｔｉｆａを算出し、これらの差（Ｔｓｈｐ−Ｔｉｆａ）である空気調和装置１の冷媒過冷却度ＳＣｓが所定値（例えば、１３℃）以上であるか否かを判断することで、冷媒滞留発生条件の成立／不成立を判断する。

上記冷媒滞留発生条件の成立／不成立を判断する際には、室内機８ａ〜８ｅ毎の冷媒過冷却度ではなく、平均室内機側冷媒温度Ｔｉｆａを使用して求めた空気調和装置１の冷媒過冷却度ＳＣｓを使用している。冷媒滞留発生条件の成立／不成立を判断するために、室内機８ａ〜８ｅ毎の冷媒過冷却度を使用した場合、例えば、室内機８ａの冷媒過冷却度のみが大きい場合に、これが室内機８ａで要求される運転能力の大きさに起因するものであるのか、あるいは、冷媒回路において冷媒が室内機側に偏っているためなのかが判断できない。室内機８ａの冷媒過冷却度のみ大きいことが、要求される運転能力の大きさに起因する場合に、冷媒滞留解消制御を実行すると他の室内機（上記例では、室内機８ｂ〜８ｅ）の運転に支障をきたす虞がある。これに対し、平均室内機側冷媒温度Ｔｉｆａを使用して求めた空気調和装置１の冷媒過冷却度Ｓｃｓを使用して冷媒滞留発生条件の成立／不成立を判断すれば、より確実に冷媒が室内機側に偏っていることを認識できるので、各室内機での冷媒滞留発生の有無を認識できる。

そして、ＣＰＵ１１０ａは、冷媒滞留発生条件が成立していると判断すれば、算出した高圧飽和温度Ｔｈｓｐが第１所定温度（例えば、目標高圧飽和温度）以上であるか否か、かつ、取り込んだ室内機側冷媒温度Ｔｉｆのうちいずれかが第２所定温度（例えば、３５℃）以下であるか否かを判断する。ＣＰＵ１１０ａは、高圧飽和温度Ｔｈｓｐが第１所定温度以上、かつ、室内機側冷媒温度Ｔｉｆのうちいずれかが第２所定温度以下であれば、冷媒滞留解消制御開始条件が成立、つまりは、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅに液冷媒が滞留していることによって室内機８ａ〜８ｅで暖房能力が不足していると判断する。

尚、上記第１所定温度および第２所定温度は、予め試験等によって求められて、制御手段１００ａの記憶部１２０ａに記憶されているものである。高圧飽和温度Ｔｈｓｐが第１所定温度以上であるか否かを判断することによって、ＣＰＵ１１０ａは、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅに流入する冷媒温度と室温センサ８６ａ〜８６ｅから取り込んだ室内温度との温度差が、各室内機８ａ〜８ｅで必要とされている暖房能力を発揮するために必要な値となっているか否かを確認することができる。また、取り込んだ室内機側冷媒温度Ｔｉｆのうちいずれかが第２所定温度以下であるか否かを判断することによって、ＣＰＵ１１０ａは、各室内熱交換器８１ａ〜８１ｅで冷媒と室内空気との熱交換が過不足なく行われているか否かを確認することができる。

次に、図１および図２を用いて、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅに冷媒が滞留しているときに暖房能力が確保できているか否かを判断し、この判断結果に応じて第１室外膨張弁４０ａ、４０ｂや第２室外膨張弁４１ａ、４１ｂの開度を制御する冷媒滞留解消制御の実行可否を判断する際の処理について、冷媒回路の動作も交えて具体的に説明する。図２に示すフローチャートは、ＣＰＵ１１０ａにて上記処理を行うときの処理の流れを示すものであり、ＳＴはステップを表しこれに続く数字はステップ番号を表している。尚、図２では本発明に関わる処理を中心に説明しており、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等といった、その他の一般的な処理については説明を省略する。

まず、ＣＰＵ１１０ａは、室内機８ａ〜８ｅにおける使用者の要求する運転モードや運転能力を通信部１３０ａを介して室内機８ａ〜８ｅから取り込み、暖房運転もしくは暖房主体運転を行うか否かを判断する（ＳＴ１）。

暖房運転もしくは暖房主体運転を行う場合は（ＳＴ１−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０ａは、室外機２ａの第１三方弁２２ａや第２三方弁２３ａを切り換えて暖房運転もしくは暖房主体運転を行う。また、ＣＰＵ１１０ａは、室外機２ｂに対し、暖房運転を行う旨を含む信号を送信する。尚、以下の説明では、図１に示す冷媒回路として、全ての室内機８ａ〜８ｅが暖房運転を行うものとして説明を行う。

具体的には、ＣＰＵ１１０ａは、第１三方弁２２ａをポートｂとポートｃとが連通するように切り換えるとともに、第２三方弁２３ａをポートｅとポートｆとが連通するように切り換える（図１に実線で示す状態）。これにより、第１室外熱交換器２４ａおよび第２室外熱交換器２５ａが蒸発器として機能する。そして、ＣＰＵ１１０ａは、圧縮機２１ａを要求される運転能力に応じた回転数で駆動するとともに、第１室外膨張弁４０ａの開度を第１室外熱交換器２４ａの冷媒出口における冷媒過熱度に応じた開度とし、第２室外膨張弁４１ａの開度を第２室外熱交換器２５ａの冷媒出口における冷媒過熱度に応じた開度とする。

また、ＣＰＵ１１０ａから暖房運転を行う旨を含む信号を通信部１３０ｂを介して受信したＣＰＵ１１０ｂは、第１三方弁２２ｂをポートｈとポートｊとが連通するように切り換えるとともに、第２三方弁２３ｂをポートｍとポートｎとが連通するように切り換える（図１に実線で示す状態）。これにより、第１室外熱交換器２４ｂおよび第２室外熱交換器２５ｂが蒸発器として機能する。そして、ＣＰＵ１１０ｂは、圧縮機２１ｂを要求される運転能力に応じた回転数で駆動するとともに、第１室外膨張弁４０ｂの開度を第１室外熱交換器２４ｂの冷媒出口における冷媒過熱度に応じた開度とし、第２室外膨張弁４１ｂの開度を第２室外熱交換器２５ｂの冷媒出口における冷媒過熱度に応じた開度とする。

また、室内機８ａ〜８ｅの制御手段は、対応する切換ユニット６ａ〜６ｅを制御して、電磁弁６１ａ〜６１ｅを開として第１分流管６３ａ〜６３ｅを冷媒が流れる状態とするとともに、電磁弁６２ａ〜６２ｅを閉として第２分流管６４ａ〜６４ｅを冷媒が流れない状態とする。これにより、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅが凝縮器として機能するようになる。

以上のように冷媒回路が切り換えられて、空気調和装置１が暖房運転を実行する。尚、冷媒過熱度は、例えば、低圧センサ５１ａ、５１ｂで検出した圧力を用いて算出した低圧飽和温度と第１熱交温度センサ５６ａ、５６ｂや第２熱交温度センサ５７ａ、５７ｂで検出した冷媒温度とを用いて求めることができ、ＣＰＵ１１０ａ、１１０ｂは、冷媒過熱度を定期的に求め、求めた冷媒過熱度に応じて第１室外膨張弁４０ａ、４０ｂや第２室外膨張弁４１ａ、４１ｂの開度を決定する。

ＣＰＵ１１０ａは、暖房運転を行っているときに、高圧センサ５０ａで検出した高圧を定期的に取り込み、取り込んだ高圧を用いて高圧飽和温度Ｔｓｈｐを算出する（ＳＴ２）。また、ＣＰＵ１１０ａは、室内機８ａ〜８ｅから、冷媒温度センサ８４ａ〜８４ｅで検出した室内機側冷媒温度Ｔｉｆを定期的に取り込み、これらを用いて平均室内機側冷媒温度Ｔｉｆａを算出する（ＳＴ３）。

次に、ＣＰＵ１１０ａは、冷媒滞留発生条件が成立しているか否かを判断する（ＳＴ４）。ここで、冷媒滞留発生条件とは、空気調和装置１の冷媒過冷却度ＳＣｓが所定値以上、例えば、１３℃以上であれば、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅで冷媒が滞留している虞があると考えられる条件である。尚、ＣＰＵ１１０ａは、冷媒過冷却度ＳＣｓを高圧飽和温度Ｔｓｈｐから平均室内機側冷媒温度Ｔｉｆａを引くことによって算出する。

冷媒滞留発生条件が成立している場合は（ＳＴ４−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０ａは、冷媒滞留解消制御開始条件が成立しているか否かを判断する（ＳＴ５）。ここで、冷媒滞留解消制御開始条件とは、ＳＴ２で算出した高圧飽和温度Ｔｈｓｐが第１所定温度（例えば、目標高圧飽和温度）以上、かつ、ＳＴ３で平均室内機側冷媒温度Ｔｉｆａを算出する際に取り込んだ室内機側冷媒温度Ｔｉｆのうちいずれかが第２所定温度（例えば、３５℃）以下、例えば、高圧飽和温度Ｔｈｓｐが目標高圧飽和温度以上かついずれかの室内機側冷媒温度Ｔｉｆが３５℃以下であれば、冷媒が滞留している室内熱交換器８１ａ〜８１ｅを備える室内機８ａ〜８ｅで暖房能力が不足している虞があると考えられる条件である。

冷媒滞留解消制御開始条件が成立していれば（ＳＴ５−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０ａは、冷媒滞留解消制御を開始する（ＳＴ６）。冷媒滞留解消制御では、例えば、第１室外膨張弁４０ａおよび第２室外膨張弁４１ａの開度を所定の変化量で大きくして、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅに滞留している冷媒を、液管３２、液分管３２ａ、室外機液管３５ａから第１室外膨張弁４０ａや第２室外膨張弁４１ａ、第１室外熱交換器２４ａや第２室外熱交換器２５ａを介してアキュムレータ２７ａに流すことで、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅでの冷媒滞留を解消する。

尚、上記所定の変化量とは、第１室外膨張弁４０ａおよび第２室外膨張弁４１ａの開度を、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅに滞留している冷媒が大量に室外機２ａ、２ｂに流れて圧縮機２１ａ、２１ｂにまで流入する所謂液バックが発生しない程度の、所定の割合で大きくしていくことを示し、例えば、３０秒毎に、第１室外膨張弁４０ａおよび第２室外膨張弁４１ａに与えるパルス数を２パルスずつ増加させる、というものである。また、ＣＰＵ１１０ａは、室外機２ｂに対して冷媒滞留解消制御を実施するように指示し、これを受けたＣＰＵ１１０ｂは、上記室外機２ａの場合と同様に第１室外膨張弁４０ｂおよび第２室外膨張弁４１ｂの開度を所定の変化量で大きくする。

次に、ＣＰＵ１１０ａは、室外機２ａ、２ｂで高圧保護制御を実行中であるか否かを判断する（ＳＴ７）。ここで、高圧保護制御とは、高圧センサ５０ａ、５０ｂで検出した高圧が圧縮機２１ａ、２１ｂの吐出圧力の上限値を超える虞がある場合に実行される制御であり、例えば、圧縮機２１ａ、２１ｂの回転数を低下させる、第１電磁弁４２ａ、４２ｂや第２電磁弁４３ａ、４３ｂを開いてホットガスバイパス管３６ａ、３６ｂや油戻し管３７ａ、３７ｂを冷媒や冷凍機油が流れる状態とする、等の方法によって、圧縮機２１ａ、２１ｂの吐出圧力を低下させるものである。尚、詳細な説明は省略するが、高圧保護制御は、高圧センサ５０ａ、５０ｂで検出した高圧が、予め試験等で求めた所定圧力以上であれば実行し、所定圧力より低くなれば終了するものであり、本実施例の冷媒滞留解消制御とは関係なく実行されるものである。

高圧保護制御が実行されると、圧縮機２１ａ、２１ｂの吐出圧力の低下に伴って高圧も低下する。高圧が低下すれば、これを用いて算出する高圧飽和温度Ｔｓｈｐも低下するので、後述するＳＴ８の処理において、冷媒滞留解消制御終了条件の成立／不成立を誤判定する虞がある。そして、冷媒滞留解消制御終了条件の成立／不成立を誤判定すると、本来は冷媒滞留解消制御を継続する必要があるにもかかわらず、冷媒滞留解消制御を終了してしまう虞がある。

従って、冷媒滞留解消制御を実行しているときに、高圧保護制御を実行していれば（ＳＴ７−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０ａは、ＳＴ６に処理を戻して冷媒滞留解消制御を継続する。

冷媒滞留解消制御を実行しているときに、高圧保護制御を実行していなければ（ＳＴ７−Ｎｏ）、ＣＰＵ１１０ａは、冷媒滞留解消制御終了条件が成立しているか否かを判断する（ＳＴ７）。ここで、冷媒滞留解消制御終了条件とは、ＳＴ２で算出した高圧飽和温度Ｔｈｓｐが第１所定温度（例えば、目標高圧飽和温度）より、かつ、ＳＴ３で平均室内機側冷媒温度Ｔｉｆａを算出する際に取り込んだ室内機側冷媒温度Ｔｉｆ全てが第２所定温度（例えば、３５℃）より高い、例えば、高圧飽和温度Ｔｈｓｐが目標高圧飽和温度より低くかつ全ての室内機側冷媒温度Ｔｉｆが３５℃より高ければ、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅを備える室内機８ａ〜８ｅでの暖房能力の不足が解消したと考えられる条件である。

冷媒滞留解消制御終了条件が成立していなければ（ＳＴ８−Ｎｏ）、ＣＰＵ１１０ａは、ＳＴ６に処理を戻して冷媒滞留解消制御を継続する。冷媒滞留解消制御終了条件が成立していれば（ＳＴ８−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０ａは、室外機２ａでの冷媒滞留解消制御を終了する（ＳＴ９）。尚、ＣＰＵ１１０ａは、室外機２ｂに対して冷媒滞留解消制御を終了するように指示し、これを受けたＣＰＵ１１０ｂは、室外機２ｂでの冷媒滞留解消制御を終了する。

次に、ＣＰＵ１１０ａは、全ての室内機８ａ〜８ｅが運転を停止することによって、室外機２ａ、２ｂの運転を終了する必要があるか否かを判断する（ＳＴ１０）。運転を終了する必要があれば（ＳＴ１０−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０ａ、圧縮機２１ａを停止するとともに、第１室外膨張弁４０ａおよび第２室外膨張弁４１ａを全閉として、処理を終了する。尚、ＣＰＵ１１０ａは、室外機２ｂに対して運転を終了するように指示し、これを受けたＣＰＵ１１０ｂは、圧縮機２１ｂを停止するとともに、第１室外膨張弁４０ｂおよび第２室外膨張弁４１ｂを全閉とする。
運転を終了する必要がなければ（ＳＴ１０―Ｎｏ）、ＣＰＵ１１０ａは、ＳＴ１に処理を戻す。

尚、ＳＴ１において、暖房運転もしくは暖房主体運転を行わない場合は（ＳＴ１−Ｎｏ）、ＣＰＵ１１０ａは、冷媒滞留解消制御を実行中であるか否かを判断する（ＳＴ１１）。この判断は、例えば、暖房運転あるいは暖房主体運転を行っている状態から冷房運転あるいは冷房主体運転を行うよう切り換える際に必要となる判断である。冷媒滞留解消制御を実行中でない場合は（ＳＴ１１−Ｎｏ）、ＣＰＵ１１０ａは、ＳＴ１３に処理を進める。冷媒滞留解消制御を実行中である場合は（ＳＴ１１−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０ａは、室外機２ａでの冷媒滞留解消制御を終了して（ＳＴ１２）、ＳＴ１３に処理を進める。このとき、ＣＰＵ１１０ａは、室外機２ｂに対して冷媒滞留解消制御を終了するよう指示し、これを受けたこれを受けたＣＰＵ１１０ｂは、室外機２ｂでの冷媒滞留解消制御を終了する。

ＳＴ１３において、ＣＰＵ１１０ａは、各々の室外機２ａ、２ｂの第１三方弁２２ａ、２２ｂや第２三方弁２３ａ、２３ｂを切り換えて冷房運転もしくは冷房主体運転を行うとともに、室外機２ｂに対し、冷房運転もしくは冷房主体運転を行う旨を含む信号を送信する。具体的には、ＣＰＵ１１０ａは、第１三方弁２２ａをポートａとポートｂとが連通するように切り換えるとともに、第２三方弁２３ａをポートｄとポートｅとが連通するように切り換える（図１に破線で示す状態）。これにより、第１室外熱交換器２４ａおよび第２室外熱交換器２５ａが凝縮器として機能する。そして、ＣＰＵ１１０ａは、圧縮機２１ａを要求される運転能力に応じた回転数で駆動するとともに、第１室外膨張弁４０ａの開度を全開もしくは第１室外熱交換器２４ａの冷媒出口における冷媒過冷却度に応じた開度とし、第２室外膨張弁４１ａの開度を全開もしくは第２室外熱交換器２５ａの冷媒出口における冷媒過冷却度に応じた開度とする。

また、ＣＰＵ１１０ａから冷房運転もしくは冷房主体運転を行う旨を含む信号を通信部１３０ｂを介して受信したＣＰＵ１１０ｂは、第１三方弁２２ｂをポートｇとポートｈとが連通するように切り換えるとともに、第２三方弁２３ｂをポートｋとポートｍとが連通するように切り換える（図１に破線で示す状態）。これにより、第１室外熱交換器２４ｂおよび第２室外熱交換器２５ｂが凝縮器として機能する。そして、ＣＰＵ１１０ｂは、圧縮機２１ｂを要求される運転能力に応じた回転数で駆動するとともに、第１室外膨張弁４０ｂの開度を全開もしくは第１室外熱交換器２４ｂの冷媒出口における冷媒過冷却度に応じた開度とし、第２室外膨張弁４１ｂの開度を全開もしくは第２室外熱交換器２５ｂの冷媒出口における冷媒過冷却度に応じた開度とする。

また、室内機８ａ〜８ｅの制御手段は、対応する切換ユニット６ａ〜６ｅを制御して、電磁弁６１ａ〜６１ｅを閉として第１分流管６３ａ〜６３ｅを冷媒が流れない状態とするとともに、電磁弁６２ａ〜６２ｅを開として第２分流管６４ａ〜６４ｅを冷媒が流れる状態とする。これにより、室内熱交換器８１ａ〜８１ｅが蒸発器として機能するようになる。
以上のように冷媒回路が切り換えられて、空気調和装置１が冷房運転もしくは冷房主体運転を実行する。そして、ＳＴ１３の処理を終了したＣＰＵ１１０ａは、ＳＴ１に処理を戻す。

また、ＳＴ４において、冷媒滞留発生条件が成立していない場合（ＳＴ４−Ｎｏ）、あるいは、ＳＴ５において、冷媒滞留解消制御開始条件が成立していない場合（ＳＴ５−Ｎｏ）は、ＣＰＵ１１０ａは、通常の第１室外膨張弁４０ａおよび第２室外膨張弁４１ａの開度制御（第１室外熱交換器２４ａおよび第２室外熱交換器２５ａの冷媒出口における冷媒過熱度に応じた開度制御）を行い（ＳＴ１４）、ＳＴ１に処理を戻す。また、ＣＰＵ１１０ａは、室外機２ｂに対し、各室外膨張弁の開度制御を通常制御で行う旨を含む信号を送信する。この信号を通信部１３０ｂを介して受信したＣＰＵ１１０ｂは、通常の第１室外膨張弁４０ｂおよび第２室外膨張弁４１ｂの開度制御（第１室外熱交換器２４ｂおよび第２室外熱交換器２５ｂの冷媒出口における冷媒過熱度に応じた開度制御）を行う。

以上説明したように、本発明の空気調和装置によれば、室外熱交換器を蒸発器として機能させる、すなわち、暖房運転や暖房主体運転を行っているときに、暖房運転を行っている室内機の室内熱交換器で冷媒が滞留している場合に、暖房運転を行っている室内機で暖房能力が低下しているか否かを判断し、暖房能力が低下していると判断すれば、冷媒滞留解消制御を実行して暖房運転を行っている室内機の室内熱交換器における冷媒の滞留を解消する。これにより、室内熱交換器における冷媒の滞留を必要に応じて解消することができ、暖房運転を行っている室内機での暖房能力を確保することができる。

以上説明した実施例では、２台の室外機に高圧ガス管、低圧ガス管および液管で５台の室内機が並列接続されて冷暖房フリー運転を行うことができる空気調和装置を例に挙げて説明したが、少なくとも１台の室外機に複数の室内機がガス管と液管とで並列接続されて全ての室内機で同時に冷房運転または暖房運転を行えるマルチ型空気調和装置にも適用することができる。

１ 空気調和装置
２ａ、２ｂ 室外機
６ａ〜６ｅ 切換ユニット
８ａ〜８ｅ 室内機
２１ａ，２１ｂ 圧縮機
２２ａ、２２ｂ 第１三方弁
２３ａ、２３ｂ 第２三方弁
２４ａ、２４ｂ 第１室外熱交換器
２５ａ、２５ｂ 第２室外熱交換器
４０ａ、４０ｂ 第１室外膨張弁
４１ａ、４１ｂ 第２室外膨張弁
５０ａ、５０ｂ 高圧センサ
８１ａ〜８１ｅ 室内熱交換器
８２ａ〜８２ｅ 室内膨張弁
８４ａ〜８４ｅ 冷媒温度センサ
１００ａ、１００ｂ 制御手段
１１０ａ、１１０ｂ ＣＰＵ
Ｔｈｓｐ 高圧飽和温度
Ｔｉｆ 室内機側冷媒温度
Ｔｉｆａ 平均室内機側冷媒温度
ＳＣｓ 冷媒過冷却度

Claims (3)

1. 圧縮機と、室外熱交換器と、同室外熱交換器の一方の冷媒出入口に接続されて前記圧縮機の冷媒吐出口あるいは冷媒吸入口への前記室外熱交換器の接続を切り換える流路切換手段と、前記室外熱交換器の他方の冷媒出入口に接続されて同室外熱交換器での冷媒流量を調整する室外機流量調整手段と、前記流路切換手段や前記流量調整手段の制御を行う制御手段とを備えた少なくとも１台の室外機と、
   前記室外機に、１本の液管と少なくとも１本のガス管とで接続され、室内熱交換器と、同室内熱交換器の一方の冷媒出入口に接続されて同室内熱交換器での冷媒流量を調整する室内機流量調整手段とを備えた複数の室内機と、
   を備えた空気調和装置であって、
   前記室外機流量調整手段と前記室内機流量調整手段とが前記液管で接続され、
   前記室内機流量調整手段と前記室内熱交換器とを接続する冷媒配管には、室内機側冷媒温度検出手段が設けられ、
   前記圧縮機の吐出側に接続される冷媒配管には、同冷媒配管を流れる冷媒の圧力を検出する高圧検出手段が設けられ、
   前記制御手段は、前記流路切換手段を制御して前記室外熱交換器を蒸発器として機能させているとき、かつ、前記高圧検出手段から取り込んだ圧力を用いて算出した高圧飽和温度と凝縮器として機能している複数の前記室内熱交換器に対応する前記室内機側冷媒温度検出手段から取り込んだ冷媒温度の平均値である平均室内機側冷媒温度との温度差が所定値以上であるときに、少なくとも１台の前記室内熱交換器に冷媒が滞留していると判断し、
   前記制御手段は、少なくとも１台の前記室内熱交換器に冷媒が滞留していると判断したときに、前記高圧飽和温度が第１所定温度以上かつ前記各室内機側冷媒温度検出手段から取り込んだ冷媒温度のうち少なくとも１つの冷媒温度が第２所定温度以下である場合は、冷媒が滞留している前記室内熱交換器を有する前記室内機において暖房能力が不足していると判断することを特徴とする空気調和装置。
2. 前記制御手段は、冷媒が滞留している前記室内熱交換器を有する前記室内機において暖房能力が不足していると判断したときに、当該室内熱交換器に滞留する冷媒を同室内熱交換器から流出させる冷媒滞留解消制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記冷媒滞留解消制御は、前記室外機流量調整手段の開度を所定の変化量で大きくするものであることを特徴とする請求項２に記載の空気調和装置。
   

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