JP6577263B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機に関する。

従来より、空調の対象空間の空気の温度を調節する空気調和機が広く知られている。例えば特許文献１に記載の空気調和機は、圧縮機、熱源熱交換器、膨張機構、及び利用熱交換器を有し、利用熱交換器が空調部の空気通路に配置されている（図１を参照）。また、空気通路には、利用熱交換器の下流側にヒータが配置されている。例えばこの空気調和機では、蒸発器となる利用熱交換器で空気が冷却された後、ヒータによって空気が加熱される。このようにして温度が調節された空気は、対象空間へ供給される。

特開昭５８−１８４４７６号公報

ところで、特許文献１に記載の空気調和機の冷媒回路では、圧縮機から吐出された冷凍機油の一部が冷媒とともに冷媒回路へ流出してしまうことがある。この冷凍機油は、利用熱交換器を蒸発器とする冷却運転において、熱交換器や連絡配管に徐々に溜まっていき、圧縮機の潤滑油が不足する（いわゆる油上がりを招く）という問題が生じる。

このような問題の対策として、圧縮機の回転数を増大させることで冷媒回路の冷媒の循環量を増大させ、熱交換器や連絡配管に溜まった油を回収する、あるいは熱交換器や連絡配管に油が溜まらないようにすることが考えられる。しかしながら、このようにして圧縮機の回転数を増大させると、利用熱交換器の冷却能力が増大してしまうため、対象空間が極端に冷え込んでしまうという問題が生じる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷媒回路での油溜まりを回避でき、且つ対象空間が極端に冷えてしまうことを防止できる空気調和機を提供することである。

第１の発明は、空気調和機を対象とし、可変容量式の圧縮機（12,22）と熱源熱交換器（13,23）と膨張機構（14,17,24,27）と利用熱交換器（18,28）とをそれぞれ有し、上記熱源熱交換器（13,23）が凝縮器となり上記利用熱交換器（18,28）が蒸発器となる冷凍サイクルと、上記利用熱交換器（18,28）が凝縮器となり上記熱源熱交換器（13,23）が蒸発器となる冷凍サイクルとをそれぞれ切り換えて行う少なくとも２つ以上の複数の冷媒回路（11,21）と、該各冷媒回路（11,21）の各利用熱交換器（18,28）がそれぞれ配置される空気通路（44）が形成され、各利用熱交換器（18,28）を通過した空気を対象空間（S）に供給する空調部（40）と、上記複数の冷媒回路（11,21）のうちの一部の冷媒回路（11）の利用熱交換器（18）が蒸発器となり他の冷媒回路（21）の利用熱交換器（28）が凝縮器となると同時に、上記蒸発器側の利用熱交換器（18）に対応する圧縮機（12）の回転数を、上記一部の冷媒回路（11）に油が溜まらないように、又は該一部の冷媒回路（11）の油を回収するように所定回転数より大きくする油溜まり回避運転を実行させる制御部（50）とを備え、上記制御部（50）は、上記油溜まり回避運転時に、上記複数の冷媒回路（11,21）の圧縮機（12,22）のうちの一方の回転数と、他方の回転数とが近づくように上記各圧縮機（12,22）を制御することを特徴とする。

第１の発明では、複数の冷媒回路（11,21）の利用熱交換器（18,28）が空調部（40）の空気通路（44）に配置される。各利用熱交換器（18,28）は、例えば蒸発器又は凝縮器として機能する。これにより、空気通路（44）では、各利用熱交換器（18,28）により空気の加熱動作や冷却動作を行ういことができる。

本発明の制御部（50）は、油溜まり回避運転を実行させるように構成される。この油溜まり回避運転では、一部の冷媒回路（11）の利用熱交換器（18）が蒸発器となり、他の冷媒回路（21）の利用熱交換器（28）が凝縮器となる。同時に、蒸発器側の利用熱交換器（18）に対応する圧縮機（12）の回転数が増大する。この圧縮機（12）の回転数は、上記一部の冷媒回路（11）において油が溜まらないように、あるいは該一部の冷媒回路（11）の油を回収するように制御される。これにより、冷媒回路（11）では、各熱交換器（13,18）や連絡配管における油溜まりが回避され、対応する圧縮機（12）の油上がりも回避できる。

この油溜まり回避運転では、従来例と異なり、他の冷媒回路（21）の利用熱交換器（28）が凝縮器となる。これにより、蒸発器側の利用熱交換器（28）で空気が冷却されると同時に、凝縮器側の利用熱交換器（28）で空気が加熱される。従って、油溜まり回避運転では、空気通路（44）で空気が過剰に冷却されることを防止できる。

第１の発明では、油溜まり回避運転において、蒸発器側の利用熱交換器（28）に対応する圧縮機（22）と、凝縮器側の利用熱交換器（18）に対応する圧縮機（12）との回転数が互いに近づくように各圧縮機（12,22）の回転数が制御される。つまり、油溜まり回避運転では、蒸発器側の利用熱交換器（18）に対応する圧縮機（12）の回転数が増大するが、この際には、凝縮器側の利用熱交換器（28）に対応する圧縮機（22）の回転数も増大することになる。これにより、油溜まり回避運転では、蒸発器側の利用熱交換器（18）の冷却能力と、凝縮器側の利用熱交換器（28）の加熱能力とが互い近づくことになる。従って、空気通路（44）では、空気の温度が過剰に低くなったり、過剰に高くなったりすることを回避できる。

第２の発明は、第１の発明において、上記制御部（50）は、上記油溜まり回避運転時に、上記蒸発器側の利用熱交換器（18）に対応する圧縮機（12）の回転数を常に上記所定回転数以上に維持することを特徴とする。

第２の発明では、油溜まり回避運転時において、蒸発器側の利用熱交換器（18）に対応する圧縮機（12）の回転数が常に所定回転数以上に維持される。これにより、蒸発器側の利用熱交換器（18）に対応する冷媒回路（11）では、油が溜まってしまうことを未然に回避できる。蒸発器側の利用熱交換器（18）に対応する圧縮機（12）の回転数が所定回転数以上になると、凝縮器側の利用熱交換器（28）に対応する圧縮機（22）の回転数も所定回転数以上に維持される。これにより、油溜まり回避運転では、蒸発器側の利用熱交換器（18）の冷却能力と、凝縮器側の利用熱交換器（28）の加熱能力とが互い近づくことになる。従って、空気通路（44）では、空気の温度が過剰に低くなったり、過剰に高くなったりすることを回避できる。

第３の発明は、第１の発明において、上記制御部（50）は、上記油溜まり回避運転を開始させる信号が入力される入力部（58）を有し、上記入力部（58）に上記信号が入力されると、凝縮器側の利用熱交換器（28）に対応する圧縮機（22）の回転数を増大させることを特徴とする。

第３の発明では、油溜まり回避運転を開始される信号が入力部（58）に入力されると、凝縮器側の利用熱交換器（28）に対応する圧縮機（22）の回転数が増大する。制御部（50）は、この圧縮機（22）の回転数の増大に連動するようにして、蒸発器側の利用熱交換器（18）に対応する圧縮機（12）の回転数を増大させる。これにより、この圧縮機（12）の回転数が所定回転数以上に至り、冷媒回路（11）の油が圧縮機（12）に回収される。

このように、本発明では、凝縮器側の利用熱交換器（28）の加熱能力が増大していくことに伴い蒸発器側の利用熱交換器（18）の冷却能力も増大していく。これにより、空気通路（44）において、空気の温度が過剰に低くなってしまうことを確実に回避できる。

第４の発明は、第３の発明において、上記制御部（50）は、上記油溜まり回避運転を開始させる信号が入力される入力部（58）を有し、該入力部（58）に上記信号が入力されると、凝縮器側の利用熱交換器（28）に対応する圧縮機（22）の回転数を増大させることを特徴とする。

第４の発明では、油溜まり回避運転を開始される信号が入力部（58）に入力されると、凝縮器側の利用熱交換器（28）に対応する圧縮機（22）の回転数が増大する。この圧縮機（22）の回転数が増大する速度は、通常の運転時における圧縮機（22）の回転数の増大する速度より遅い。つまり、油溜まり回避運転が開始すると、凝縮器側の利用熱交換器（28）に対応する圧縮機（22）の回転数が徐々に増大する。これに伴い、蒸発器側の利用熱交換器（18）に対応する圧縮機（12）の回転数も徐々に増大する。このようにすると、各圧縮機（12,22）の回転数、ひいては各利用熱交換器（18,28）の能力が大きく変動してしまうことを防止でき、空気通路（44）の空気の温度がハンチングしてしまうことも回避できる。

第５の発明は、第３又は第４の発明において、上記制御部（50）は、蒸発器側の利用熱交換器（18）に対応する冷媒回路（11）に油が過剰に溜まる前のタイミングで上記入力部（58）に上記信号を発信する出力部（57）を有していることを特徴とする。

第５の発明では、蒸発器側の利用熱交換器（18）に対応する冷媒回路（11）に油が過剰に溜まるよりも前のタイミングに、出力部（57）が油だまり回避運転を開始させる信号を入力部（58）へ発信する。これにより、凝縮器側の利用熱交換器（28）に対応する圧縮機（22）の回転数が、比較的早いタイミングから増大する。これに連動して蒸発器側の利用熱交換器（18）に対応する圧縮機（12）の回転数も比較的早いタイミングで増大する。この結果、蒸発器側の利用熱交換器（18）に対応する冷媒回路（11）に溜まった油を速やかに回収できる。

本発明では、油溜まり回避運転において、一部の冷媒回路（11）の蒸発器側の利用熱交換器（18）に対応する圧縮機（12）の回転数を増大させるとともに、他の冷媒回路（21）の利用熱交換器（28）を凝縮器として機能させる。これにより、空調部（40）では、蒸発器側の利用熱交換器（18）で空気が冷却されると同時に、凝縮器側の利用熱交換器（28）で空気を加熱できる。この結果、油溜まり回避運転において、過剰に冷え込んだ空気が対象空間（S）へ供給されることを回避しつつ、一部の冷媒回路（11）の油の油溜まりを確実に回避できる。この結果、信頼性に優れた空気調和機を提供できる。

第１の発明では、蒸発器側の利用熱交換器（18）に対応する圧縮機（12）の回転数と、凝縮器側の利用熱交換器（28）に対応する圧縮機（22）の回転数とが互いに近づくように、各圧縮機（12,22）の回転数を制御する。これにより、蒸発器側の利用熱交換器（18）の冷却能力と、凝縮器側の利用熱交換器（28）の加熱能力とを互いに近づけることができ、過剰に冷却された空気、あるいは過剰に加熱された空気が対象空間（S）へ供給されることを回避できる。この結果、対象空間（S）の温度が大きく変動してしまうことを防止しつつ、対象とする冷媒回路（11）での油溜まりも回避できる。

第２の発明では、油溜まり回避運転において、蒸発器側の利用熱交換器（18）に対応する圧縮機（12）の回転数が常に所定値以上に維持されるため、冷媒回路（11）に油が溜まり込んでいくこと自体を未然に回避できる。これにより、圧縮機（12）の油上がりを確実に回避でき、圧縮機（12）の信頼性を向上できる。この油溜まり回避運転では、凝縮器側の利用熱交換器（28）に対応する圧縮機（12）の回転数も増大するため、対象空間（S）の温度が大きく変動してしまうことも防止できる。

第３の発明では、油溜まり回避運転が開始されると、まず、凝縮器側の利用熱交換器（28）に対応する圧縮機（22）の回転数を増大させ、この動作に連動して蒸発器側の利用熱交換器（18）に対応する圧縮機（12）の回転数も増大させる。こうすると、過剰に冷え込んだ空気が対象空間（S）へ供給されることを確実に防止でき、対象空間（S）の温度変動も防止できる。

第４の発明では、凝縮器側の利用熱交換器（28）に対応する圧縮機（22）の回転数を徐々に増大させるため、各圧縮機（12,22）の回転数、ひいては各利用熱交換器（18,28）の能力が大きく変動してしまうことを防止できる。この結果、油溜まり回避運転において、対象空間（S）の温度変化を一層確実に防止でき、空気調和機の信頼性を向上できる。

第５の発明では、凝縮器側の利用熱交換器（28）に対応する圧縮機（22）の回転数を比較的早いタイミングで増大させるため、蒸発器側の利用熱交換器（18）に対応する圧縮機（12）の回転数も早いタイミングで増大する。これにより、対象となる冷媒回路（11）の油を速やかに回収でき、圧縮機（12）の油上がりや潤滑不良を未然に回避できる。

図１は、実施形態１に係る空気調和機の概略の構成図である。 図２は、冷却加熱運転（第１運転）を説明するための図１相当図である。 図３は、全冷却運転（第２運転）を説明するための図１相当図である。 図４は、全加熱運転（第３運転）を説明するための図１相当図である。 図５は、冷却加熱運転、全冷却運転、及び全加熱運転を切り換えるための判定動作を表したフローチャートである。 図６は、全冷却運転の制御動作を示すフローチャートである。 図７は、全加熱運転の制御動作を示すフローチャートである。 図８は、冷却加熱運転の制御動作を示す第１のフローチャートである。 図９は、冷却加熱運転の制御動作を示す第２のフローチャートである。 図１０は、油溜まり回避運転時の各圧縮機の回転数（運転周波数）、及び室内温度の変化の一例を表したタイミングチャートである。 図１１は、実施形態２に係る空気調和機の制御部（コントローラ）のブロック図である。 図１２は、油溜まり回避運転時の各圧縮機の回転数（運転周波数）、及び室内温度の変化の一例を表したタイミングチャートである。 図１３は、実施形態２の変形例に係る油溜まり回避運転時の各圧縮機の回転数（運転周波数）、及び室内温度の変化の一例を表したタイミングチャートである。

本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する各形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

《実施形態１》
実施形態１に係る空気調和機（A）は、空調の対象空間である恒温室（S）の空気の温度を調節する。空調の対象空間は、恒温室（S）に限られず、冷却庫や室内等の空間であってもよい。また、空調の対象空間は、特に空気の温度調節に高い精度が要求される空間であることが好ましい。図１に示すように、空気調和機（A）は、複数の冷媒回路ユニット（10,20）と、空調ユニット（40）と、コントローラ（50）とを備えている。

〈冷媒回路ユニット〉
本実施形態の空気調和機（A）は、第１冷媒回路ユニット（10）と第２冷媒回路ユニット（20）とを有している。複数の冷媒回路ユニット（10,20）の数量はこれに限らず、３つ以上であってもよい。

〔第１冷媒回路ユニット〕
第１冷媒回路ユニット（10）は、第１冷媒回路（11）を有している。第１冷媒回路（11）は、第１熱源回路（11a）と第１利用回路（11b）とが第１液管（L1）及び第１ガス管（G1）を介して互いに接続されて構成される。第１冷媒回路（11）では、充填された冷媒が循環することで、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。

第１熱源回路（11a）は、第１室外ユニット（U1）に収容されている。第１熱源回路（11a）には、第１圧縮機（12）、第１室外熱交換器（熱源熱交換器）（13）、第１室外膨張弁（膨張機構）（14）、及び第１四方切換弁（流路切換機構）（15）が接続されている。

第１液管（L1）には、第１利用膨張弁（17）が接続されている。

第１利用回路（11b）は、空調ユニット（40）の内部に配置されている。第１利用回路（11b）には、第１室内熱交換器（利用熱交換器）（18）が接続されている。

第１圧縮機（12）は、吸入した低圧冷媒を圧縮し、圧縮後の高圧冷媒を第１冷媒回路（11）へ吐出する。第１圧縮機（12）は、回転式圧縮機（例えばスクロール圧縮機やロータリ圧縮機等）で構成される。第１圧縮機（12）は、そのモータにインバータ装置を介して電力が供給される。つまり、第１圧縮機（12）は、運転周波数が調節可能な可変容量式の圧縮機で構成される。

第１圧縮機（12）には、モータに供給される電流値を計測する第１電流計（電流検知部（31））が取り付けられる。第１圧縮機（12）の吐出部には、高圧冷媒の圧力を検知する第１高圧圧力センサ（高圧検知部）（32）が接続される。第１圧縮機（12）の吸入部には、第１低圧圧力センサ（低圧検知部）（33）が接続される。

第１室外熱交換器（13）は例えばフィン・アンド・チューブ式の熱交換器で構成される。第１室外熱交換器（13）の近傍には、第１室外ファン（16）が設置される。第１室外熱交換器（13）では、第１室外ファン（16）が搬送する室外空気と冷媒とが熱交換する。

第１室外膨張弁（14）は、第１熱源回路（11a）のうち第１室外熱交換器（13）の液側端部の近傍に接続される。第１室外膨張弁（14）は、開度が可変な電子膨張弁で構成される。

第１四方切換弁（15）は、第１冷媒回路（11）の冷媒の流路を切り換える。第１四方切換弁（15）は、第１〜第４のポートを有している。第１のポートは、第１圧縮機（12）の吐出部と接続し、第２のポートは、第１圧縮機（12）の吸入部と接続し、第３のポートは第１ガス管（G1）と接続し、第４のポートは第１室外熱交換器（13）のガス端部と接続する。

第１四方切換弁（15）は、第１のポートと第４のポートが接続し且つ第２のポートと第３のポートが接続する第１状態（図１の実線で示す状態）と、第１のポートと第３のポートとが接続し且つ第２のポートと第４のポートが接続する第２状態（図１の破線で示す状態）とに切換可能に構成される。第１四方切換弁（15）が第１状態になると、第１室外熱交換器（13）が凝縮器（放熱器）となり且つ第１室内熱交換器（18）が蒸発器となる冷媒流路が形成される。第１四方切換弁（15）が第２状態になると、第１室内熱交換器（18）が凝縮器（放熱器）となり且つ第１室外熱交換器（13）が蒸発器となる冷媒流路が形成される。

第１室内熱交換器（18）は、例えばフィン・アンド・チューブ式の熱交換器で構成される。

〔第２冷媒回路ユニット〕
第２冷媒回路ユニット（20）の構成は、第１冷媒回路ユニット（10）の構成と概ね同じである。即ち、第２冷媒回路ユニット（20）は、第２熱源回路（21a）と第２利用回路（21b）とが第２液管（L2）及び第２ガス管（G2）を介して互いに接続され第２冷媒回路（21）が構成される。

第２冷媒回路（21）には、第２圧縮機（22）、第２室外熱交換器（熱源熱交換器）（23）、第２室外膨張弁（膨張機構）（24）、第２四方切換弁（流路切換機構）（25）、第２高圧圧力センサ（高圧検知部）（35）、第２低圧圧力センサ（低圧検知部）（36）、第２利用膨張弁（膨張機構）（27）、及び第２室内熱交換器（熱源熱交換器）（28）が接続される。

第２冷媒回路ユニット（20）は、第２室外ユニット（U2）を有している。第２圧縮機（22）には、第２電流計（電流検知部（34））が取り付けられる。第２室外ユニット（U2）の内部には、第２室外熱交換器（23）の近傍に第２室外ファン（26）が設けられる。

〈空調ユニット〉
空気調和機（A）は、１つの空調ユニット（40）（空調部）を有している。空調ユニット（40）は、ケーシング（41）を有している。ケーシング（41）には、空気が吸い込まれる吸込口（42）と、空気が吹き出される吹出口（43）とが形成される。吸込口（42）は、吸込ダクト（D1）を介して恒温室（S）と連通している。吹出口（43）は、吹出ダクト（D2）を介して恒温室（S）と連通している。

空気調和機（A）は、吸込空気温度センサ（第１温度検知部）（37）と、吹出空気温度センサ（第２温度検知部）（38）とがそれぞれ配置される。例えば吸込空気温度センサ（37）は吸込口（42）に配置され、吹出空気温度センサ（38）は吹出口（43）に配置される。

吸込空気温度センサ（37）は、恒温室（S）から吸込ダクト（D1）を介して空気通路（44）に流入する空気の温度Ｔinを検知する。つまり、吸込空気温度センサ（37）は、実質的には恒温室（S）の空気温度Ｔinを検知する。従って、吸込空気温度センサ（37）に代えて、吸込ダクト（D1）や恒温室（S）に第１温度検知部を配置し、空気温度Ｔinを検知してもよい。

吹出空気温度センサ（38）は、空調ユニット（40）で温度の調節がされた空気の温度Ｔoutを検知する。つまり、吹出空気温度センサ（38）は、恒温室（S）に供給される空気温度Ｔoutを検知する。従って、吹出空気温度センサ（38）に代えて、吹出ダクトに第２温度検知部を配置し、空気温度Ｔoutを検知してもよい。

ケーシング（41）の内部には、吸込口（42）から吹出口（43）に亘って空気通路（44）が形成される。空気通路（44）の下側には、凝縮水等を回収するドレンパン（45）が設置されている。空気通路（44）には、空気の上流側（吸込口（42）側）から下流側（吹出口（43）側）に向かって順に、第１及び第２の室内熱交換器（18,28）及びファン（空気搬送部）（46）が配置されている。

ファン（46）は、空気通路（44）の空気を吹出ダクト（D2）を介して恒温室（S）へ供給すると同時に恒温室（S）の空気を吸込ダクト（D1）を介して空気通路（44）へ吸い込む。つまり、ファン（46）は、空気通路（44）と恒温室（S）との間で空気を循環させる。

本実施形態では、複数の室内熱交換器（18,28）が空気の流れに対して並列に配置されている。例えば、第１室内熱交換器（18）は、空気通路（44）の上流部のうち下側寄りに配置され、第２室内熱交換器（28）は、空気通路（44）の上流部のうち上側寄りに配置される。これにより、吸込口（42）から吸い込まれた空気は、第１室内熱交換器（18）と第２室内熱交換器（28）との双方を並行に通過する。

〈コントローラ〉
コントローラ（50）は、空気調和機（A）を制御するものである。図１に示すように、コントローラ（50）は、第１冷媒回路ユニット（10）及び第２冷媒回路ユニット（20）の各種の要素機器を制御する制御部を構成する。コントローラ（50）は、受信部（51）と、温度設定部（52）と、制御判定部（53）と、圧縮機制御部（54）と、切換制御部（55）と、膨張弁制御部（56）とを有している。

受信部（51）には、各種のセンサで検知された信号が入力される。具体的に、受信部（51）には、例えば各電流計（31,34）で検出したモータの電流値、各高圧圧力センサ（32,35）で検出した冷媒の高圧圧力、各低圧圧力センサ（33,36）で検出した低圧圧力、吸込空気温度センサ（37）で検出した空気温度Ｔin、吹出空気温度センサ（38）で検出した空気温度Ｔout等が入力される。ここで、各高圧圧力センサ（32,35）で検出した高圧圧力により冷媒の凝縮温度を、各低圧圧力センサ（33,36）で検出した低圧圧力により冷媒の蒸発温度をそれぞれ求めることができる。つまり、各高圧圧力センサ（32,35）は、冷媒の凝縮温度を検知する凝縮温度検知部ということもできる。また、低圧圧力センサ（33,36）は、冷媒の蒸発温度を検知する蒸発温度検知部ということもできる。

温度設定部（52）には、恒温室（S）の空気温度（即ち、Ｔin）の目標値（即ち、設定温度Ｔs）が適宜設定される。

制御判定部（53）は、受信部（51）に入力された指標や、温度設定部（52）に設定された設定温度に基づき、各種の制御や各運転の切換を行うための判定を行う（詳細は後述する）。

圧縮機制御部（54）は、制御判定部（53）の判定結果に基づいて各圧縮機（12,22）の運転周波数を制御する。切換制御部（55）は、制御判定部（53）の判定結果に基づいて四方切換弁（15,25）を第１状態と第２状態のいずれかに切り換える。膨張弁制御部（56）は、制御判定部（53）の判定結果に基づいて各膨張弁（14,17,24,27）の開度を調節する。

−運転動作−
空気調和機（A）の運転動作について説明する。

〈基本的な運転動作〉
空気調和機（A）は、冷却加熱運転（第１運転）と、全冷却運転（第２運転）と、全加熱運転（第３運転）とを切り換えて実行する。まず、各運転の基本的な運転動作について説明する。

〔冷却加熱運転〕
図２に示す冷却加熱運転では、複数（本実施例では２つ）の冷媒回路ユニット（10,20）のうちの一部の冷媒回路ユニット（本実施例では第１冷媒回路ユニット（10））の冷媒回路（11,21）において、第１室外熱交換器（13）が凝縮器となり第１室内熱交換器（18）が蒸発器となる第１冷凍サイクルが行われる。同時に、冷却加熱運転では、複数の冷媒回路ユニット（10,20）のうちの他の冷媒回路ユニット（本実施例では第２冷媒回路ユニット（20））の冷媒回路（21）において、第２室内熱交換器（28）が凝縮器となり第２室外熱交換器（23）が蒸発器となる第２冷凍サイクルが行われる。つまり、冷却加熱運転では、第１室内熱交換器（18）が蒸発器となる動作（以下、冷却動作ともいう）と同時に第２室内熱交換器（28）が凝縮器となる動作（以下、加熱動作ともいう）が行われる。

冷却加熱運転について具体的に説明する。

第１冷媒回路ユニット（10）では、第１四方切換弁（15）が第１状態となり、第１室外膨張弁（14）が全開となり、第１利用膨張弁（17）の開度が調節される。第１利用膨張弁（17）の開度は、スーパーヒート制御（吸入過熱度制御）により調節される。第１室外ファン（16）及び第１圧縮機（12）が運転される。第１圧縮機（12）の運転周波数は、原則として、吸込空気温度センサ（37）で検知される吸込空気の温度Ｔinと、設定温度Ｔsとの差（Ｔin−Ｔs）に応じて調節される。

第１圧縮機（12）で圧縮された冷媒は、第１室外熱交換器（13）を流れ、室外空気に放熱して凝縮する。凝縮した冷媒は、第１利用膨張弁（17）で減圧され、第１室内熱交換器（18）を流れる。第１室内熱交換器（18）では、冷媒が空気から吸熱して蒸発する。蒸発した冷媒は、第１圧縮機（12）に吸入されて再び圧縮される。

第２冷媒回路ユニット（20）では、第２四方切換弁（25）が第２状態となり、第２利用膨張弁（27）が全開となり、第２利用膨張弁（27）の開度が調節される。第２利用膨張弁（27）の開度は、スーパーヒート制御により調節される。第２室外ファン（26）及び第２圧縮機（22）が運転される。第２圧縮機（22）の運転周波数は、原則として、吸込空気温度センサ（37）で検知される吸込空気の温度Ｔinと、設定温度Ｔsとの差（Ｔin−Ｔs）に応じて調節される。

第２圧縮機（22）で圧縮された冷媒は、第２室内熱交換器（28）を流れ、室内空気に放熱して凝縮する。凝縮した冷媒は、第２室外膨張弁（24）で減圧され、第２室外熱交換器（23）を流れる。第２室外熱交換器（23）では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。蒸発した冷媒は、第２圧縮機（22）に吸入されて再び圧縮される。

空調ユニット（40）では、ファン（46）が運転される。これにより、恒温室（S）の空気が吸込ダクト（D1）及び吸込口（42）を通じてケーシング（41）内の空気通路（44）に流入する。空気通路（44）を流れる空気は、第１室内熱交換器（18）と第２室内熱交換器（28）とを並行に流れる。冷却加熱運転では、第１室内熱交換器（18）が蒸発器となり、第２室内熱交換器（28）が凝縮器となっている。このため、一部の空気が第１室内熱交換器（18）で冷却され、同時に残りの空気が第２室内熱交換器（28）で加熱される。このようにして複数の室内熱交換器（18,28）で温度が調節された空気は、吹出口（43）及び吹出ダクト（D2）を通じて恒温室（S）に供給される。

この冷却加熱運転では、第１室内熱交換器（18）で冷却動作が行われ、第２室内熱交換器（28）で加熱動作が行われる。このため、恒温室（S）の温度（即ち、吸込空気の温度Ｔin）を設定温度Ｔsに精度よく近づけることができる。

〔全冷却運転〕
図３に示す全冷却運転では、全て（本実施例では２つ）の冷媒回路ユニット（10,20）の各冷媒回路（11,21）において、各室外熱交換器（13,23）が凝縮器となり各室内熱交換器（18,28）が蒸発器となる第１冷凍サイクルが行われる。つまり、全冷却運転では、第１室内熱交換器（18）と第２室内熱交換器（28）との双方で冷却動作が行われる。

全冷却運転について具体的に説明する。

第１冷媒回路ユニット（10）の動作は、上述した冷却加熱運転と同様である。

第２冷媒回路ユニット（20）では、第２四方切換弁（25）が第１状態となり、第２室外膨張弁（24）が全開となり、第２利用膨張弁（27）の開度が調節される。第２利用膨張弁（27）の開度は、スーパーヒート制御（吸入過熱度制御）により調節される。第２室外ファン（26）及び第２圧縮機（22）が運転される。第２圧縮機（22）の運転周波数は、原則として、吸込空気温度センサ（37）で検知される吸込空気の温度Ｔinと、設定温度Ｔsetとの差（Ｔin−Ｔs）に応じて調節される。

第２圧縮機（22）で圧縮された冷媒は、第２室外熱交換器（23）を流れ、室外空気に放熱して凝縮する。凝縮した冷媒は、第２利用膨張弁（27）で減圧され、第２室内熱交換器（28）を流れる。第２室内熱交換器（28）では、冷媒が空気から吸熱して蒸発する。蒸発した冷媒は、第２圧縮機（22）に吸入されて再び圧縮される。

空調ユニット（40）では、ファン（46）が運転される。これにより、恒温室（S）の空気が吸込ダクト（D1）及び吸込口（42）を通じてケーシング（41）内の空気通路（44）に流入する。空気通路（44）を流れる空気は、第１室内熱交換器（18）と第２室内熱交換器（28）とを並行に流れる。全冷却運転では、第１室内熱交換器（18）及び第２室内熱交換器（28）が蒸発器となる。このため、空気通路（44）を流れる空気は、これらの室内熱交換器（18,28）で冷却される。このようにして複数の室内熱交換器（18,28）で温度が調節された空気は、吹出口（43）及び吹出ダクト（D2）を通じて恒温室（S）に供給される。

この全冷却運転では、第１室内熱交換器（18）及び第２室内熱交換器で冷却動作が行われる。このため、空調ユニット（40）の冷却能力は、冷却加熱運転よりも大きくなる。従って、恒温室（S）の冷却負荷が比較的大きい条件下であっても、恒温室（S）の温度（即ち、吸込空気の温度Ｔin）を速やかに設定温度Ｔsに近づけることができる。

〔全加熱運転〕
図４に示す全加熱運転では、全て（本実施例では２つ）の冷媒回路ユニット（10,20）の各冷媒回路（11,21）において、各室内熱交換器（18,28）が凝縮器となり各室外熱交換器（13,23）が蒸発器となる第２冷凍サイクルが行われる。つまり、全加熱運転では、第１室内熱交換器（18）と第２室内熱交換器（28）との双方で加熱動作が行われる。

全加熱運転について具体的に説明する。

第１冷媒回路ユニット（10）では、第１四方切換弁（15）が第２状態となり、第１利用膨張弁（17）が全開となり、第１利用膨張弁（17）の開度が調節される。第１利用膨張弁（17）の開度は、スーパーヒート制御により調節される。第１室外ファン（16）及び第１圧縮機（12）が運転される。第１圧縮機（12）の運転周波数は、原則として、吸込空気温度センサ（37）で検知される吸込空気の温度Ｔinと、設定温度Ｔsとの差（Ｔin−Ｔs）に応じて調節される。

第１圧縮機（12）で圧縮された冷媒は、第１室内熱交換器（18）を流れ、室内空気に放熱して凝縮する。凝縮した冷媒は、第１室外膨張弁（14）で減圧され、第１室外熱交換器（13）を流れる。第１室外熱交換器（13）では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。蒸発した冷媒は、第１圧縮機（12）に吸入されて再び圧縮される。

第２冷媒回路ユニット（20）の動作は、上述した冷却加熱運転と同様である。

空調ユニット（40）では、ファン（46）が運転される。これにより、恒温室（S）の空気が吸込ダクト（D1）及び吸込口（42）を通じてケーシング（41）内の空気通路（44）に流入する。空気通路（44）を流れる空気は、第１室内熱交換器（18）と第２室内熱交換器（28）とを並行に流れる。全加熱運転では、第１室内熱交換器（18）及び第２室内熱交換器（28）が凝縮器となる。このため、空気通路（44）を流れる空気は、これらの室内熱交換器（18,28）で加熱される。このようにして複数の室内熱交換器（18,28）で温度が調節された空気は、吹出口（43）及び吹出ダクト（D2）を通じて恒温室（S）に供給される。

この全加熱運転では、第１室内熱交換器（18）及び第２室内熱交換器で加熱動作が行われる。このため、空調ユニット（40）の加熱能力は、冷却加熱運転よりも大きくなる。従って、恒温室（S）の加熱負荷が比較的大きい条件下であっても、恒温室（S）の温度（即ち、吸込空気の温度Ｔin）を速やかに設定温度Ｔsに近づけることができる。

〈各運転の切換の判定動作〉
次いで、上述した冷却加熱運転、全冷却運転、及び全加熱運転を切り換えるための判定動作について図５を参照しながら説明する。

空気調和機（A）の運転の開始時には、例えば冷却加熱動作が実行される（ステップＳｔ１）。冷却加熱運転が開始された後、ステップＳｔ２へ移行すると、制御判定部（53）による運転の切換の判定が行われる。

具体的に、ステップＳｔ２では、以下の１）〜３）の条件が全て成立するか否かの判定が行われる。１）吸込空気の温度Ｔｉｎが吹出空気の温度Ｔoutより大きい。２）第１圧縮機（12）の運転周波数（即ち、第１室内熱交換器（18）の冷却能力）が最大に達している。３）第２圧縮機（22）の運転周波数（即ち、第２室内熱交換器（28）の加熱能力）が最小に達している。ステップＳｔ２において、これらの全ての条件が成立する場合、現状の冷却加熱運転では、恒温室（S）の冷却負荷に対し、空気調和機（A）の冷却能力が不足していると判断できる。従って、この場合、ステップＳｔ３へ移行し、全冷却運転へ移行する。これにより、空気調和機（A）では、全ての室内熱交換器（18,28）で冷却動作が行われるため、冷却能力の不足を解消できる。

全冷却運転が開始されると、ステップＳｔ４へ移行し、制御判定部（53）による運転の切換の判定が行われる。ステップＳｔ４では、以下の１）、２）、３）の条件が全て成立するか否かの判定が行われる。１）吸込空気の温度Ｔｉｎが吹出空気の温度Ｔoutより大きい。２）第１圧縮機（12）の運転周波数（即ち、第１室内熱交換器（18）の冷却能力）が最大に達している。３）第２圧縮機（22）の運転周波数（即ち、第２室内熱交換器（28）の冷却能力）が最大に達している。ステップＳｔ４において、これらの全ての条件が成立する場合、未だ恒温室（S）の冷却負荷が処理されていないと判断できる。従って、この場合、ステップＳｔ３へ戻り、全冷却運転が継続して行われる。ステップＳｔ４において、この判定条件が成立しない場合、ステップＳｔ５へ移行する。

ステップＳｔ５では、制御判定部（53）による運転の切換の判定が行われる。ステップＳｔ５では、以下の条件が全て成立するか否かの判定が行われる。１）吸込空気の温度Ｔｉｎが吹出空気の温度Ｔoutより小さい。２）第１圧縮機（12）の運転周波数（即ち、第１室内熱交換器（18）の冷却能力）が最小に達している。３）第２圧縮機（22）の運転周波数（即ち、第２室内熱交換器（28）の冷却能力）が最小に達している。ステップＳｔ５において、これらの全ての条件が成立する場合、全冷却運転では、恒温室（S）が過剰に冷却されていると判断できる。従って、この場合、ステップＳｔ１へ移行し、全冷却運転から冷却加熱運転へ移行する。これにより、空気調和機（A）では、一部の室内熱交換器（18）で冷却動作が行われ、他の室内熱交換器（28）で加熱動作が行われるため、恒温室（S）が過剰に冷却されることを抑制しつつ、恒温室（S）の温度を精度よく調節できる。ステップＳｔ５において、この判定条件が成立しない場合、ステップＳｔ３へ移行し、全冷却運転が継続して行われる。

上述したステップＳｔ２において、該ステップＳｔ２の判定条件が成立しない場合、ステップＳｔ６へ移行する。ステップＳｔ６では、制御判定部（53）による運転の切換の判定が行われる。ステップＳｔ６では、以下の１）、２）、３）の条件が全て成立するか否かの判定が行われる。１）吸込空気の温度Ｔｉｎが吹出空気の温度Ｔoutより小さい。２）第１圧縮機（12）の運転周波数（即ち、第１室内熱交換器（18）の冷却能力）が最小に達している。３）第２圧縮機（22）の運転周波数（即ち、第２室内熱交換器（28）の加熱能力）が最大に達している。ステップｓｔ６において、これらの全ての条件が成立する場合、現状の冷却加熱運転では、恒温室（S）の加熱負荷に対し、空気調和機（A）の加熱能力が不足していると判断できる。従って、この場合ステップＳｔ７へ移行し、全加熱運転へ移行する。これにより、空気調和機（A）では、全ての室内熱交換器（18,28）で加熱動作が行われるため、加熱能力の不足を解消できる。ステップＳｔ７の判定条件が成立しない場合、ステップＳｔ１へ移行し、冷却加熱運転が継続して行われる。

全加熱運転が開始されると、ステップＳｔ８へ移行し、制御判定部（53）による運転の切換の判定が行われる。ステップＳｔ８では、以下の１）、２）、３）の条件が全て成立するか否かの判定が行われる。１）吸込空気の温度Ｔinが吹出空気の温度Ｔoutより小さい。２）第１圧縮機（12）の運転周波数（即ち、第１室内熱交換器（18）の加熱能力）が最大に達している。３）第２圧縮機（22）の運転周波数（即ち、第２室内熱交換器（28）の加熱能力）が最大に達している。ステップＳｔ８において、これらの全ての条件が成立する場合、未だ恒温室（S）の加熱負荷が処理されていないと判断できる。従って、この場合、ステップＳｔ７へ戻り、全加熱運転が継続して行われる。ステップＳｔ８において、この判定条件が成立しない場合、ステップＳｔ９へ移行する。

ステップＳｔ９では、制御判定部（53）による運転の切換の判定が行われる。ステップＳｔ５では、以下の条件が全て成立するか否かの判定が行われる。１）吸込空気の温度Ｔinが吹出空気の温度Ｔoutより大きい。２）第１圧縮機（12）の運転周波数（即ち、第１室内熱交換器（18）の加熱能力）が最小に達している。３）第２圧縮機（22）の運転周波数（即ち、第２室内熱交換器（28）の加熱能力）が最小に達している。ステップＳｔ９において、これらの全ての条件が成立する場合、全加熱運転では、恒温室（S）が過剰に加熱されていると判断できる。従って、この場合、ステップＳｔ１へ移行し、全加熱運転から冷却加熱運転へ移行する。これにより、空気調和機（A）では、一部の室内熱交換器（18）で冷却動作が行われ、他の室内熱交換器（28）で加熱動作が行われるため、恒温室（S）が過剰に加熱されることを抑制しつつ、恒温室（S）の温度を精度よく調節できる。ステップＳｔ９において、この判定条件が成立しない場合、ステップＳｔ７へ移行し、全加熱運転が継続して行われる。

〈各運転の詳細な制御動作〉
次いで、上述した冷却加熱運転、全冷却運転、及び全加熱運転の詳細な制御動作についてそれぞれ説明する。

〔全冷却運転の制御動作〕
図６に示す全冷却運転では、上述したように、蒸発器となる第１室内熱交換器（18）で冷却動作が行われ（ステップＳｔ３１）、同時に蒸発器となる第２室内熱交換器（28）で冷却動作が行われる（ステップＳｔ３８）。本実施例の全冷却運転では、第１冷媒回路ユニット（10）と第２冷媒回路ユニット（20）とが基本的に同じ動作を行う。つまり、本実施例の全冷却運転では、各室内熱交換器（18,28）の蒸発温度が同じとなるように、各圧縮機（12,22）が制御される。

具体的に、第１冷媒回路ユニット（10）では、全冷却運転の開始の後、ステップＳｔ３２において、第１圧縮機（12）の運転周波数が変化してからｔ１秒（例えばｔ１＝３０秒）が経過すると、ステップＳｔ３３へ移行する。ステップＳｔ３３では、制御判定部（53）により、吸込温度Ｔin（即ち、恒温室（S）の室内温度）と空気調和機（A）の設定温度Ｔsとの差（Ｔin−Ｔs）が算出され、この差（Ｔin−Ｔs）が所定値α（例えばα＝１．０℃）より大きいか否かの判定が行われる。ステップＳｔ３３において、Ｔin−Ｔｓ＞αである場合、ステップＳｔ３４へ移行し、第１圧縮機（12）の運転周波数が所定周波数だけ増大し、第１室内熱交換器（18）の冷却能力が増大する。その後、ステップＳｔ３５において、第１圧縮機（12）の運転周波数が変化してからｔ２秒（例えばｔ２＝３０秒）が経過する、又はステップＳｔ３３の判定条件が成立しない場合、ステップＳｔ３６へ移行する。

ステップＳｔ３６では、制御判定部（53）により、Ｔｉｎ−Ｔｓが算出され、この差が所定値β（例えばβ＝１．０℃）より小さいか否かの判定が行われる。ステップＳｔ３６において、Ｔin−Ｔｓ＜βである場合、ステップＳｔ３７へ移行し、第１圧縮機（12）の運転周波数が所定周波数だけ減少し、第１室内熱交換器（18）の冷却能力が低下する。

第２冷媒回路ユニット（20）では、第１冷媒回路ユニット（10）と同様にして、ステップＳｔ３８〜ステップＳｔ４４の制御が行われる（詳細の説明は省略する）。

〔全加熱運転の制御動作〕
図７に示す全加熱運転では、上述したように、凝縮器となる第１室内熱交換器（18）で加熱動作が行われ（ステップＳｔ７１）、同時に凝縮器となる第２室内熱交換器（28）で加熱動作が行われる（ステップＳｔ７８）。本実施例の全加熱運転では、第１冷媒回路ユニット（10）と第２冷媒回路ユニット（20）とが基本的に同じ動作を行う。つまり、本実施例の全加熱運転では、各室内熱交換器（18,28）の凝縮温度が同じとなるように、各圧縮機（12,22）が制御される。

具体的に、第１冷媒回路ユニット（10）では、全加熱運転の開始の後、ステップＳｔ７２において、第１圧縮機（12）の運転周波数が変化してからｔ３秒（例えばｔ３＝３０秒）が経過すると、ステップＳｔ７３へ移行する。ステップＳｔ７３では、制御判定部（53）により、空気調和機（A）の設定温度Ｔsと吸込温度Ｔin（即ち、恒温室（S）の室内温度）との差（Ｔs−Ｔin）が算出され、この差（Ｔs−Ｔin）が所定値α（例えばα＝１．０℃）より大きいか否かの判定が行われる。ステップＳｔ７３において、Ｔs−Ｔin＞αである場合、ステップＳｔ７４へ移行し、第１圧縮機（12）の運転周波数が所定周波数だけ増大し、第１室内熱交換器（18）の加熱能力が増大する。その後、ステップＳｔ７５において、第１圧縮機（12）の運転周波数が変化してからｔ４秒（例えばｔ４＝３０秒）が経過する、又はステップＳｔ７３の判定条件が成立しない場合、ステップＳｔ７６へ移行する。

ステップＳｔ７６では、制御判定部（53）により、Ｔs−Ｔinが算出され、この差が所定値β（例えばβ＝１．０℃）より小さいか否かの判定が行われる。ステップＳｔ７６において、Ｔs−Ｔin＜βである場合、ステップＳｔ７７へ移行し、第１圧縮機（12）の運転周波数が所定周波数だけ減少し、第１室内熱交換器（18）の加熱能力が低下する。

第２冷媒回路ユニット（20）では、第１冷媒回路ユニット（10）と同様にして、ステップＳｔ７８〜ステップＳｔ４８の制御が行われる（詳細の説明は省略する）。

〔冷却加熱運転の制御動作〕
図８及び図９に示す冷却加熱運転では、上述したように、蒸発器となる第１室内熱交換器（18）で冷却動作が行われ（ステップＳｔ１１）、同時に凝縮器となる第２室内熱交換器（28）で加熱動作が行われる（ステップＳｔ２１）。

［第１冷媒回路ユニット］
図８に示すように、第１冷媒回路ユニット（10）では、ステップＳｔ１２〜ステップＳｔ１４において、第１圧縮機（12）の運転周波数を増大させるか否かの判定がそれぞれ行われる。

ステップＳｔ１２では、１）第１圧縮機（12）の運転周波数の変化後ｔ５（例えばｔ５＝３０秒）が経過し、且つ２）Ｔin−Ｔs＞Ｔ１（例えばＴ１＝２．０℃）の条件が成立すると、ステップＳｔ１５へ移行し、第１圧縮機（12）の運転周波数が増大する。

ステップＳｔ１３では、１）第１圧縮機（12）の運転数周波数の変化後ｔ５（例えばｔ５＝３０秒）が経過し、且つ２）第２圧縮機（22）の運転周波数の変化後ｔ６（例えばｔ６＝１５秒）が経過し、且つ３）Ｔin−Ｔs＞Ｔ２（例えばＴ２＝１．５℃）の条件が成立すると、ステップＳｔ１５へ移行し、第１圧縮機（12）の運転周波数が増大する。

ステップＳｔ１４では、１）第１圧縮機（12）の運転周波数の変化後ｔ７（例えばｔ７＝６０秒）が経過し、且つ２）第２圧縮機（22）の運転周波数の変化後ｔ６（例えばｔ６＝１５秒）が経過し、且つ３）Ｔin−Ｔs＞Ｔ３（例えばＴ３＝１．０℃）の条件が成立すると、ステップＳｔ１５へ移行し、第１圧縮機（12）の運転周波数が増大する。ステップＳｔ１２〜１４の各条件が成立しない場合、第１圧縮機（12）の運転周波数が増大することなく、ステップＳｔ１６へ移行する。

図９に示すように、第１冷媒回路ユニット（10）では、ステップＳｔ１６〜ステップＳｔ１９において、第１圧縮機（12）の運転周波数を減少させるか否かの判定がそれぞれ行われる。

ステップＳｔ１６では、１）第１圧縮機（12）の運転周波数の変化後ｔ５（例えばｔ５＝３０秒）が経過し、且つ２）Ｔin−Ｔｓ＜Ｔ１（例えばＴ１＝２．０℃）の条件が成立すると、ステップＳｔ２０へ移行し、第１圧縮機（12）の運転周波数が減少する。

ステップＳｔ１７では、１）第１圧縮機（12）の運転周波数の変化後ｔ５（例えばｔ５＝３０秒）が経過し、２）第２圧縮機（22）の運転周波数の変化後ｔ６（例えばｔ６＝１５秒）が経過し、且つ３）Ｔin−Ｔｓ＜Ｔ２（例えばＴ２＝１．５℃）の条件が成立すると、ステップＳｔ２０へ移行し、第１圧縮機（12）の運転周波数が減少する。

ステップＳｔ１８では、１）第１圧縮機（12）の運転周波数の変化後ｔ７（例えばｔ７＝６０秒）が経過し、且つ２）第２圧縮機（22）の運転周波数の変化後ｔ６（例えばｔ６＝１５秒）が経過し、且つ３）Ｔin−Ｔs＜Ｔ３（例えばＴ３＝１．０℃）の条件が成立すると、ステップＳｔ２０へ移行し、第１圧縮機（12）の運転周波数が減少する。

ステップＳｔ１９では、以下の１）〜４）の条件が全て成立すると、ステップＳｔ２０へ移行する。１）第１圧縮機（12）の運転周波数の変化後ｔ５（例えばｔ５＝３０秒）が経過する。２）第２圧縮機（22）の運転周波数の変化後ｔ６（例えばｔ６＝１５秒）が経過する。３）−Ｔ４≦Ｔin−Ｔｓ≦＋Ｔ４（例えばＴ４＝０．５℃）する。４）：４−１）第１圧縮機（12）の運転周波数ｆ１が、第２圧縮機（22）の運転周波数ｆ２以下である、又は４−２）第１圧縮機（12）の電流値Ａ１が、第２圧縮機（22）の電流値Ａ２以下である。このように、ステップＳｔ１９では、１）〜４）の全ての条件が成立すると、第１圧縮機（12）の運転周波数が減少する。ステップＳｔ１６〜２０の各条件が成立しない場合、第１圧縮機（12）の運転周波数が減少することはない。

［第２冷媒回路ユニット］
図８に示すように、第２冷媒回路ユニット（20）では、ステップＳｔ２２〜ステップＳｔ２４において、第２圧縮機（22）の運転周波数を増大させるか否かの判定がそれぞれ行われる。

ステップＳｔ２２では、１）第２圧縮機（22）の運転周波数の変化後ｔ８（例えばｔ８＝２５秒）が経過し、且つ２）Ｔs−Ｔin＞Ｔ１（例えばＴ１＝２．０℃）の条件が成立すると、ステップＳｔ２５へ移行し、第２圧縮機（22）の運転周波数が増大する。

ステップＳｔ２３では、１）第２圧縮機（22）の運転数周波数の変化後ｔ８（例えばｔ８＝２５秒）が経過し、且つ２）第１圧縮機（12）の運転周波数の変化後ｔ６（例えばｔ６＝１５秒）が経過し、且つ３）Ｔs−Ｔin＞Ｔ２（例えばＴ２＝１．５℃）の条件が成立すると、ステップＳｔ２５へ移行し、第２圧縮機（22）の運転周波数が増大する。

ステップＳｔ２４では、１）第２圧縮機（22）の運転周波数の変化後ｔ９（例えばｔ９＝５５秒）が経過し、且つ２）第１圧縮機（12）の運転周波数の変化後ｔ６（例えばｔ６＝１５秒）が経過し、且つ３）Ｔs−Ｔin＞Ｔ３（例えばＴ３＝１．０℃）の条件が成立すると、ステップＳｔ２５へ移行し、第２圧縮機（22）の運転周波数が増大する。ステップＳｔ２２〜２４の各条件が成立しない場合、第２圧縮機（22）の運転周波数が増大することなく、ステップＳｔ２６へ移行する。

図９に示すように、第２冷媒回路ユニット（20）では、ステップＳｔ２６〜ステップＳｔ３０において、第２圧縮機（22）の運転周波数を減少させるか否かの判定がそれぞれ行われる。

ステップＳｔ２６では、１）第２圧縮機（22）の運転周波数の変化後ｔ８（例えばｔ８＝２５秒）が経過し、且つ２）Ｔs−Ｔin＜Ｔ１（例えばＴ１＝２．０℃）の条件が成立すると、ステップＳｔ３０へ移行し、第１圧縮機（12）の運転周波数が減少する。

ステップＳｔ２７では、１）第２圧縮機（22）の運転周波数の変化後ｔ８（例えばｔ８＝２５秒）が経過し、２）第１圧縮機（12）の運転周波数の変化後ｔ６（例えばｔ６＝１５秒）が経過し、且つ３）Ｔs−Ｔin＜Ｔ２（例えばＴ２＝１．５℃）の条件が成立すると、ステップＳｔ３０へ移行し、第２圧縮機（22）の運転周波数が減少する。

ステップＳｔ２８では、１）第２圧縮機（22）の運転周波数の変化後ｔ９（例えばｔ９＝５５秒）が経過し、且つ２）第１圧縮機（12）の運転周波数の変化後ｔ６（例えばｔ６＝１５秒）が経過し、且つ３）Ｔs−Ｔin＜Ｔ３（例えばＴ３＝１．０℃）の条件が成立すると、ステップＳｔ３０へ移行し、第２圧縮機（22）の運転周波数が減少する。

ステップＳｔ２９では、以下の１）〜４）の条件が全て成立すると、ステップＳｔ３０へ移行する。１）第２圧縮機（22）の運転周波数の変化後ｔ８（例えばｔ５＝２５秒）が経過する。２）第１圧縮機（12）の運転周波数の変化後ｔ６（例えばｔ６＝１５秒）が経過する。３）−Ｔ４≦Ｔs−Ｔin≦＋Ｔ４（例えばＴ４＝０．５℃）する。４）：４−１）第１圧縮機（12）の運転周波数ｆ１が、第２圧縮機（22）の運転周波数ｆ２より大きい、又は４−２）第１圧縮機（12）の電流値Ａ１が、第２圧縮機（22）の電流値Ａ２より大きい。このように、ステップＳｔ２９では、１）〜４）の全ての条件が成立すると、第２圧縮機（22）の運転周波数が減少する。ステップＳｔ２６〜３０の各条件が成立しない場合、第２圧縮機（22）の運転周波数が減少することはない。

なお、以上で述べた冷却加熱運転の制御動作では、各温度Ｔ１〜Ｔ３及び運転周波数の変化後の経過時間ｔ５〜ｔ８は単なる一例である。しかしながら、各温度Ｔ１〜Ｔ３は、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３＞Ｔ４であることが好ましい。また、運転周波数の変化後の経過時間ｔ５〜ｔ８については、ｔ７＞ｔ８＞ｔ５＞ｔ６であることが好ましい。

〈油溜まり回避運転〉
本実施形態の空気調和機（A）では、上述した冷却加熱運転が油溜まり回避運転を兼ねている。この点について以下に詳述する。

例えば第１冷媒回路ユニット（10）の第１室内熱交換器（18）で冷却動作を継続して行うと、第１圧縮機（12）から吐出された冷媒中に含まれた油（冷凍機油又は潤滑油とも
いう）が第１冷媒回路（11）に滞ってしまうことがある。具体的には、例えば各熱交換器（13,18）の内部や、各連絡配管（L1,G1）の内部に油が溜まってしまうことがある。特に、第１圧縮機（12）の回転数（運転周波数）が比較的小さく、冷媒の循環量が少ないと、第１冷媒回路（11）に冷媒が溜まり易い。

このようにして第１冷媒回路（11）に油が溜まってしまうと、第１圧縮機（12）の内部の油が不足し、いわゆる油上がりが生じる。この結果、第１圧縮機（12）の各摺動部の潤滑不良を招いてしまう。そこで、本実施形態では、冷却加熱運転において、第１冷媒回路（11）の油を第１圧縮機（12）へ回収するようにしている。

具体的に、冷却加熱運転（即ち、油溜まり回避運転）では、上述した第１圧縮機（12）の運転周波数の制御において、該運転周波数に下限値が設定されている。具体的には、図１０に示すように、第１冷媒回路ユニット（10）には、下限運転周波数ｆlが設定されており、第１圧縮機（12）の運転周波数が下限運転周波数ｆlを下回らないように、該運転周波数の減少側の変化が制限される。つまり、冷却加熱運転では、コントローラ（50）の圧縮機制御部（50）が、第１圧縮機（12）の回転数を常に所定の第１回転数（下限運転周波数ｆl）以上に維持する。ここで、第１回転数（下限運転周波数ｆl）は、第１冷媒回路（11）に油が溜まらない程度の冷媒の循環量を確保できる値に設定される。

このように本実施形態の冷却加熱運転は、油溜まり回避運転を兼ねているため、第１冷媒回路（11）での油の溜まり込みを未然に回避できる。更に、冷却加熱運転では、恒温室（S）の室内温度Ｔinが設定温度Ｔsに近づくように、第１圧縮機（12）の運転周波数と、第２圧縮機（22）の運転周波数とが同じように変化する（図１０を参照）。つまり、冷却加熱運転では、第１室内熱交換器（18）の冷却能力と、第２室内熱交換器（28）の加熱能力とが概ね等しくなるように、各圧縮機（12,22）の運転周波数が制御される。このため、空調ユニット（40）では、恒温室（S）へ供給される空気が過剰に冷やされたり、過剰に加熱されたりすることを防止できる。この結果、図１０に示すように、恒温室（S）の室内温度Ｔinは、設定温度Ｔsの付近に維持される。

−実施形態１の効果−
実施形態１によれば、冷却加熱運転（油溜まり回避運転）において、例えば第１冷媒回路（11）の蒸発器側の第１室内熱交換器（18）に対応する第１圧縮機（12）の回転数を増大させるとともに、第２冷媒回路（21）の利用熱交換器（28）を凝縮器として機能させる。これにより、空調ユニット（40）では、蒸発器側の第１室内熱交換器（18）で空気が冷却されると同時に、凝縮器側の第２室内熱交換器（28）で空気を加熱できる。この結果、油溜まり回避運転において、過剰に冷え込んだ空気が対象空間（S）へ供給されることを回避しつつ、第１冷媒回路（11）の油の油溜まりを確実に回避できる。この結果、信頼性に優れた空気調和機（A）を提供できる。

蒸発器側の第１室内熱交換器（18）に対応する第１圧縮機（12）の回転数と、凝縮器側の第２室内熱交換器（28）に対応する第２圧縮機（22）の回転数とが互いに近づくように、各圧縮機（12,22）の回転数が制御される（図１０を参照）。これにより、第１室内熱交換器（18）の冷却能力と、第２室内熱交換器（28）の加熱能力とを互いに近づけることができ、過剰に冷却された空気、あるいは過剰に加熱された空気が対象空間（S）へ供給されることを回避できる。この結果、対象空間（S）の温度が大きく変動してしまうことを防止しつつ、対象とする冷媒回路（11）での油溜まりも回避できる。

油溜まり回避運転において、蒸発器側の第１室内熱交換器（18）に対応する圧縮機（12）の回転数が常に所定値以上に維持されるため、第１冷媒回路（11）に油が溜まり込んでいくこと自体を未然に回避できる。これにより、圧縮機（12）の油上がりを確実に回避でき、圧縮機（12）の信頼性を向上できる。この油溜まり回避運転では、凝縮器側の第２室内熱交換器（28）に対応する第２圧縮機（22）の回転数も増大するため、対象空間（S）の温度が大きく変動してしまうことも防止できる。

〈実施形態１の変形例〉
上述した実施形態１では、冷却加熱運転において常に第１圧縮機（12）の回転数が所定値以上に維持される。しかしながら、例えば冷却加熱運転の一部の期間のみにおいて、第１圧縮機（12）の回転数を所定値以上に維持するようにしてもよい。

《実施形態２》
実施形態２に係る空気調和機（A）は、上記実施形態１とコントローラ（50）の構成が異なる。図１１に示すように、実施形態２のコントローラ（50）は、油戻し運転判定部（57）と、入力部（58）とを有している。

油戻し運転判定部（57）は、油溜まり回避運転（油戻し運転ともいう）の開始のタイミングを判定し、この開始を示す信号を入力部（58）に発信するものである。油戻し運転判定部（57）は、上述した冷却加熱運転において、蒸発器となる第１室内熱交換器（18）に対応する第１圧縮機（12）の運転周波数が所定運転周波数f３以下である状態が、継続して所定時間Ｔｄ以上続いた場合に、油戻し運転が必要であると判定する。ここで、ｆ３やＴｄは、例えば冷媒回路（11,21）の仕様や運転条件に基づいて経験的に求められたものである。なお、ｆ３は、上述した下限運転周波数ｆｌよりも小さい。この条件が成立するということは、冷媒回路（11）に過剰に油が溜まっていることを意味する。

入力部（58）は、油戻し運転判定部（57）からの油戻し運転の開始信号が入力される。入力部（58）に開始信号が入力されると、圧縮機制御部（50）は、第２圧縮機（22）の運転周波数を増大させる制御を行う。具体的には、図１２に示すように、冷却加熱運転において、入力部（58）に開始信号が入力されると、第２圧縮機（22）の運転周波数が段階的且つ強制的に増大される。ここで、第２圧縮機（22）の運転周波数を増大させる速度は、通常の冷却加熱運転で第２圧縮機（22）の運転周波数を増大させる速度（例えば図８のステップＳｔ２５）よりも遅い。つまり、実施形態２の油戻し運転では、第２圧縮機（22）の運転周波数が比較的緩やかに増大変化する。これを実現する方法としては、第２圧縮機（22）の運転周波数を増大させる変化量を通常運転よりも小さくする、あるいは第２圧縮機（22）の運転周波数を増大させる間隔を通常運転よりも長くすることが挙げられる。

図１２に示すように、第２圧縮機（22）の運転周波数が徐々に増大していくと、これに連動するように第１圧縮機（12）の運転周波数も徐々に増大していく。この結果、第１圧縮機（12）の運転周波数が、下限運転周波数ｆｌを越えるため、第１冷媒回路（11）に溜まった油を第１圧縮機（12）に回収することができる。

第１圧縮機（12）の運転周波数と第２圧縮機（22）の運転周波数とは、徐々に増大し、且つ互いに近い値となる。このため、第１室内熱交換器（18）の冷却能力や第２室内熱交換器（28）の加熱能力がハンチングしてしまうことを防止でき、且つ両者の能力を近づけることができる。この結果、恒温室（S）の室内温度Ｔinが設定温度Ｔsに対して大きく変化してしまうことを確実に防止できる。

この油戻し運転により第１圧縮機（12）の運転周波数が下限運転周波数ｆｌを越える時間が所定時間を越えると、上述した冷却加熱運転が再開される。油戻し運転では、恒温室（S）の室内温度Ｔinが設定温度Ｔs付近に維持されるため、油戻し運転から冷却加熱運転に移行しても室内温度Ｔinは設定温度Ｔs付近に維持される。

−実施形態２の効果−
実施形態２においても、油戻し運転（油溜まり回避運転）において、他の第２冷媒回路（21）の第２室内熱交換器（28）を凝縮器として運転させるため、第１室内熱交換器（18）に対応する第１圧縮機（12）の回転数を増大させたとしても、恒温室（S）の空気が過剰に冷やされてしまうことを回避できる。

特に、油戻し運転が開始されると、まず、凝縮器側の第２室内熱交換器（28）に対応する第２圧縮機（22）の回転数を増大させるため、第１室内熱交換器（18）の冷却能力が第２室内熱交換器（28）の加熱能力を過剰に上回ることを回避できる。従って、蒸発器側の第１室内熱交換器（18）の回転数の増大に起因して、恒温室（S）の室内温度Ｔinが極端に冷え込んでしまうことを確実に防止できる。

第２圧縮機（22）の回転数を徐々に大きくすることで、第１圧縮機（12）の回転数も徐々に大きく変化する。これにより、第１室内熱交換器（18）の冷却能力や、第２室内熱交換器（28）の加熱能力がハンチングしてしまうことを防止でき、恒温室（S）の室内温度Ｔinを設定温度Ｔs付近に確実に維持できる。

なお、油戻し運転における第２圧縮機（22）の回転数を増大させる速度を、通常の運転（冷却加熱運転）における第２圧縮機（22）の回転数を増大させる速度よりも大きくしてもよい。この場合、第１冷媒回路（11）に溜まった油を速やかに回収でき、第１圧縮機（12）の信頼性を確保できる。

〈実施形態２の変形例〉
上述した実施形態２のでは、予め経験的に求めた油戻し運転の最適な開始タイミング（蒸発器側の第１室内熱交換器（18）に対応する第冷媒回路）に油が過剰になったタイミングに併せて、油戻し運転判定部（57）が入力部（58）に信号を出力するようにしている。しかしながら、図１３に示すように、油戻し運転判定部（57）は、このような油戻し運転の最適な開始タイミングよりも所定時間Δｔだけ前のタイミングで入力部（58）に開始信号を発信する出力部を構成していてもよい。

つまり、この変形例では、上述した実施形態２と比較して、より早いタイミングで第２圧縮機（22）の運転周波数が増大される。これにより、第１圧縮機（12）の運転周波数をより早いタイミングで下限運転周波数ｆｌ以上に至らせることができ、第１冷媒回路（11）の油をより速やかに第１圧縮機（12）に回収できる。この結果、第１圧縮機（12）の油上がりを一層確実に防止でき、第１圧縮機（12）の信頼性を向上できる。

それ以外の作用効果は、上述した実施形態と同様である。

《その他の実施形態》
本開示の各種の形態では、以下のような構成としてもよい。

上記各形態に係る空気調和機（A）は、複数の室内熱交換器（18,28）を空気通路（44）に並列に配置しているが、これらの複数の室内熱交換器（18,28）を直列に配置してもよい。このような構成においても、上述のように、各種の油溜まり回避運転を行うことができる。

上記各形態において、空気通路（44）に空気を加熱する補助的なヒータや、空気の除湿や加湿を行う調湿部を配置してもよい。

以上説明したように、本発明は、空気調和機について有用である。

Ａ 空気調和機
11 第１冷媒回路
12 第１圧縮機
13 第１室外熱交換器（第１熱源熱交換器）
14 第１室外膨張弁（膨張機構）
17 第１利用膨張弁（膨張機構）
18 第１室内熱交換器（第１利用熱交換器）
21 第２冷媒回路
22 第２圧縮機
23 第２室外熱交換器（第２熱源熱交換器）
24 第２室外膨張弁（膨張機構）
27 第２利用膨張弁（膨張機構）
28 第２室内熱交換器（第２利用熱交換器）
40 空調ユニット（空調部）
44 空気通路
50 コントローラ（制御部）
57 油戻し運転判定部（出力部）
58 入力部

Claims (5)

1. 可変容量式の圧縮機（12,22）と熱源熱交換器（13,23）と膨張機構（14,17,24,27）と利用熱交換器（18,28）とをそれぞれ有し、上記熱源熱交換器（13,23）が凝縮器となり上記利用熱交換器（18,28）が蒸発器となる冷凍サイクルと、上記利用熱交換器（18,28）が凝縮器となり上記熱源熱交換器（13,23）が蒸発器となる冷凍サイクルとをそれぞれ切り換えて行う少なくとも２つ以上の複数の冷媒回路（11,21）と、
   上記各冷媒回路（11,21）の各利用熱交換器（18,28）がそれぞれ配置される空気通路（44）が形成され、各利用熱交換器（18,28）を通過した空気を対象空間（S）に供給する空調部（40）と、
   上記複数の冷媒回路（11,21）のうちの一部の冷媒回路（11）の利用熱交換器（18）が蒸発器となり他の冷媒回路（21）の利用熱交換器（28）が凝縮器となると同時に、上記蒸発器側の利用熱交換器（18）に対応する圧縮機（12）の回転数を、上記一部の冷媒回路（11）に油が溜まらないように、又は該一部の冷媒回路（11）の油を回収するように所定回転数より大きくする油溜まり回避運転を実行させる制御部（50）と
   を備え、
   上記制御部（50）は、上記油溜まり回避運転時に、上記複数の冷媒回路（11,21）の圧縮機（12,22）のうちの一方の回転数と、他方の回転数とが近づくように上記各圧縮機（12,22）を制御する
   ことを特徴とする空気調和機。
2. 請求項１において、
   上記制御部（50）は、上記油溜まり回避運転時に、上記蒸発器側の利用熱交換器（18）に対応する圧縮機（12）の回転数を常に上記所定回転数以上に維持する
   ことを特徴とする空気調和機。
3. 請求項１において、
   上記制御部（50）は、
   上記油溜まり回避運転を開始させる信号が入力される入力部（58）を有し、
   上記入力部（58）に上記信号が入力されると、凝縮器側の利用熱交換器（28）に対応する圧縮機（22）の回転数を増大させる
   ことを特徴とする空気調和機。
4. 請求項３において、
   上記制御部（50）は、上記油溜まり回避運転時に上記凝縮器側の利用熱交換器（28）に対応する圧縮機（22）の回転数を増大させる速度が、通常運転時における該圧縮機（22）の回転数を増大させる速度よりも遅くなるように、該圧縮機（22）を制御する
   ことを特徴とする空気調和機。
5. 請求項３又は４において、
   上記制御部（50）は、
   蒸発器側の利用熱交換器（18）に対応する冷媒回路（11）に油が過剰に溜まる前のタイミングで上記入力部（58）に上記信号を発信する出力部（57）を有している
   ことを特徴とする空気調和機。

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