JP7345655B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本開示は、液体の冷媒（液冷媒）が圧縮機に吸入されることを防止する機能を有する冷凍サイクル装置に関する。

従来、液冷媒が圧縮機に吸入されること（液バック）を防止する機能を有する冷凍サイクル装置が知られている。たとえば、特開２００９－１４４９４０号公報（特許文献１）には、冷媒サイクルを暖房サイクルとして圧縮機を起動し、規定条件が満たされたときに、冷凍サイクルを冷房サイクルに切り替えて冷房運転を開始するヒートポンプ式の空気調和装置が開示されている。当該空気調和装置によれば、室内ユニットに貯留されている液体の冷媒（液冷媒）を、暖房サイクルによって室内ユニットから室外ユニットへと移動させることができる。その結果、圧縮機の起動時における液バックを回避し、液バックから圧縮機を保護することができる。

特開２００９－１４４９４０号公報

特許文献１に開示されている空気調和装置においては、冷房運転の開始時に暖房サイクルが行われるため、冷房運転であるにも関わらず圧縮機の起動からしばらくの間は室内ユニットから熱が放出される。冷房運転において当該熱によって暖められた空気が室内機から送風されることはユーザの要求に反するため、ユーザの快適性が低下し得る。しかし、特許文献１においては、液バックの防止に伴うユーザの快適性の低下について考慮されていない。

本開示は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、冷凍サイクル装置の安定性を向上させながら、ユーザの快適性の低下を抑制することである。

本開示に係る冷凍サイクル装置においては、冷媒が循環する。冷凍サイクル装置は、圧縮機と、第１熱交換器と、第２熱交換器と、第３熱交換器と、第１減圧装置と、第２減圧装置と、流路切替装置と、制御装置とを備える。流路切替装置は、第１循環方向および第１循環方向とは逆の第２循環方向との間で冷媒の循環方向を選択的に切り替える。制御装置は、圧縮機、第１減圧装置、第２減圧装置、および流路切替装置を制御する。第１循環方向において冷媒は、第１熱交換器、圧縮機、第２熱交換器、および第１減圧装置の順に循環するとともに、第１熱交換器、圧縮機、第３熱交換器、および第２減圧装置の順に循環する。制御装置は、第２熱交換器および第３熱交換器の中から特定熱交換器を特定する。圧縮機の起動からの経過時間が第１基準時間より短い場合、制御装置は、特定熱交換器と連通する特定減圧装置を第１減圧装置および第２減圧装置の中から特定し、第１減圧装置および第２減圧装置を制御して特定減圧装置の開度を第１減圧装置および第２減圧装置のうち特定減圧装置とは異なる減圧装置の開度よりも大きくし、冷媒の循環方向を第２循環方向に設定する。

本開示に係る冷凍サイクル装置によれば、特定減圧装置の開度を第１減圧装置および第２減圧装置のうち特定減圧装置とは異なる減圧装置の開度よりも大きくすることにより、冷凍サイクル装置の安定性を向上させながら、ユーザの快適性の低下を抑制することができる。

実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の一例である空気調和装置の構成を示す機能ブロック図である。 図１の制御装置の構成を示す機能ブロック図である。 図１の空気調和装置の運転モードが冷媒放出モードである場合の冷媒の流れを示す機能ブロック図である。 図１の制御装置によって行われる運転モード切替処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態１の変形例１に係る冷凍サイクル装置の一例である空気調和装置の構成を示す機能ブロック図である。 図５の制御装置によって行われる運転モード切替処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態１の変形例２に係る冷凍サイクル装置の一例である空気調和装置の構成を示す機能ブロック図である。 図７の制御装置によって行われる運転モード切替処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の一例である空気調和装置の構成を示すブロック図である。 図９の制御装置によって行われる運転モード切替処理の流れを示すフローチャートである。 図９の制御装置によって行われる、油回収モード開始後の運転モード切替処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態２の変形例１に係る冷凍サイクル装置の一例である空気調和装置の構成を示す機能ブロック図である。 図１２の制御装置によって行われる運転モード切替処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態２の変形例２に係る冷凍サイクル装置の一例である空気調和装置の構成を示す機能ブロック図である。 図１４の制御装置によって行われる運転モード切替処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則として繰り返さない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の一例である空気調和装置１００の構成を示す機能ブロック図である。当該冷凍サイクル装置の他の例としては、たとえば、冷凍機、あるいはショーケースを挙げることができる。

図１に示されるように、空気調和装置１００は、室外機１１０と、室内機１２１（第１室内機）と、室内機１２２（第１室内機）と、室内機１２３（第２室内機）と、室内機１２４（第２室内機）と、室内機１２５（第２室内機）とを含む。室外機１１０は、圧縮機１と、室外熱交換器４（第１熱交換器）と、膨張弁３１（第１減圧装置）と、膨張弁３２（第１減圧装置）と、膨張弁３３（第２減圧装置）と、膨張弁３４（第２減圧装置）と、膨張弁３５（第２減圧装置）と、四方弁５（流路切替装置）と、制御装置１０とを含む。膨張弁３１～３５の各々は、室内熱交換器２１～２５にそれぞれ連通している。室内機１２１～１２５は、室内熱交換器２１～２５をそれぞれ含むとともに、ファン６１，６２，６３，６４，６５をそれぞれ含む。ファン６１，６２，６３，６４，６５は、室内熱交換器２１～２５にそれぞれ送風する。

制御装置１０は、圧縮機１の駆動周波数を制御して、圧縮機１が単位時間当たりに吐出する冷媒量を制御する。制御装置１０は、膨張弁３１～３５の各々の開度を制御する。制御装置１０は、空気調和装置１００の運転モードを切り替える。当該運転モードには、冷媒放出モードと通常モードとが含まれる。冷媒放出モードは、室外熱交換器４に貯留されている液冷媒の量を室内熱交換器２１～２５のいずれかに移動させて、室外熱交換器４に貯留されている液冷媒の量を減少させる運転モードである。通常モードは、室内機１２１～１２５による暖房運転を行う運転モードである。

制御装置１０は、四方弁５を制御して、冷媒の循環方向を第１循環方向と、第１循環方向とは逆方向の第２循環方向との間で選択的に切り替える。図１には、第１循環方向が示されている。四方弁５は、圧縮機１の吐出口と室内熱交換器２１～２５の各々とを連通させるとともに、室外熱交換器４と圧縮機１の吸入口とを連通させることにより、冷媒の循環方向を第１循環方向とする。第１循環方向において、冷媒は、室外熱交換器４、四方弁５、圧縮機１、四方弁５、室内熱交換器２１、および膨張弁３１の順に循環する。冷媒は、室外熱交換器４、四方弁５、圧縮機１、四方弁５、室内熱交換器２２、および膨張弁３２の順に循環する。冷媒は、室外熱交換器４、四方弁５、圧縮機１、四方弁５、室内熱交換器２３、および膨張弁３３の順に循環する。冷媒は、室外熱交換器４、四方弁５、圧縮機１、四方弁５、室内熱交換器２４、および膨張弁３４の順に循環する。冷媒は、室外熱交換器４、四方弁５、圧縮機１、四方弁５、室内熱交換器２５、および膨張弁３５の順に循環する。第１循環方向において、室内熱交換器２１～２５の各々は凝縮器として機能し、室外熱交換器４は蒸発器として機能する。

図２は、図１の制御装置１０の構成を示す機能ブロック図である。図２に示されるように、制御装置１０は、処理回路１１と、メモリ１２と、入出力部１３とを含む。処理回路１１は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリ１２に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）であってもよい。処理回路１１が専用のハードウェアである場合、処理回路１１には、たとえば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)、あるいはこれらを組み合わせたものが該当する。処理回路１１がＣＰＵの場合、制御装置１０の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアあるいはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ１２に格納される。処理回路１１は、メモリ１２に記憶されたプログラムを読み出して実行する。メモリ１２には、不揮発性または揮発性の半導体メモリ（たとえばＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、あるいはＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory））、および磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、あるいはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）が含まれる。なお、ＣＰＵは、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、あるいはＤＳＰ（Digital Signal Processor）とも呼ばれる。

入出力部１３は、ユーザからの操作を受けるとともに、処理結果をユーザに出力する。入出力部１３は、たとえば、マウス、キーボード、タッチパネル、ディスプレイ、およびスピーカを含む。

室外機１１０は，室外空間に配置される場合が多い。室内空間に対する暖房運転が必要になる場合、室外空間の温度は比較的低下していることが通常である。そのため、暖房モードにおいて蒸発器として機能していた室外熱交換器４内の気体の冷媒は、空気調和装置１００が停止している間に低温の空気によって冷却されて液化する。空気調和装置１００が停止している間、室外熱交換器４に貯留されている液冷媒の量が増加し易い。そのため、空気調和装置１００の暖房モードを再開すると、室外熱交換器４からの液冷媒が圧縮機１に吸入され得る。このような液バックが生じると、圧縮機１に貯留されている潤滑油の潤滑性能が低下し、圧縮機１が故障する可能性が高まる。

そこで、空気調和装置１００においては、暖房運転の開始時に、冷媒の循環方向を一時的に第２循環方向として、室外熱交換器４に貯留されている冷媒を、室内熱交換器２１～２５のうち予め定められた少なくとも１つの室内熱交換器に移動させる冷媒放出モードを行う。空気調和装置１００においては、当該予め定められた少なくとも１つの室内熱交換器は、室内熱交換器２１（特定熱交換器）および室内熱交換器２２（特定熱交換器）である。冷媒放出モードによって室外熱交換器４に貯留される液冷媒の量が減少する。そのため、冷媒の循環方向を第１循環方向に切り替えて通常モードを開始しても、液バックが生じ難い。また、室内熱交換器２１～２５のうち、冷媒放出モードにおいて蒸発器として機能する室内熱交換器が室内熱交換器２１，２２に限定される。そのため、冷却された空気が暖房運転において室内機から送風されることによるユーザの快適性の低下も抑制することができる。

図３は、図１の空気調和装置１００の運転モードが冷媒放出モードである場合の冷媒の流れを示す機能ブロック図である。図３に示されるように、制御装置１０は、室内熱交換器２１，２２にそれぞれ連通する膨張弁３１（特定減圧装置）および膨張弁３２（特定減圧装置）を開放し、膨張弁３３～３５を閉止して、四方弁５を制御して冷媒の循環方向を第２循環方向に設定する。第２循環方向において冷媒は、圧縮機１、四方弁５、室外熱交換器４、膨張弁３１、室内熱交換器２１、および四方弁５の順に循環する。冷媒は、圧縮機１、四方弁５、室外熱交換器４、膨張弁３２、室内熱交換器２２、および四方弁５の順に循環する。室外熱交換器４に貯留されている液冷媒は、室内熱交換器２１，２２に移動する。

制御装置１０は、冷媒放出モードを基準時間Ｔｒ１だけ継続した後、運転モードを冷媒放出モードから通常モードに切り替える。通常モードにおいて制御装置１０は、冷媒の循環方向を第２循環方向から第１循環方向に切り替え、冷媒放出モードにおいて閉止された膨張弁３３～３５を開放する。

図４は、図１の制御装置１０によって行われる運転モード切替処理の流れを示すフローチャートである。図４に示される処理は、空気調和装置１００を統合的に処理する不図示のメインルーチンによってサンプリングタイム毎に行われる。以下ではステップを単にＳと記載する。

図４に示されるように、制御装置１０は、Ｓ１０１において圧縮機１の起動からの経過時間が基準時間Ｔｒ１（第１基準時間）より短いか否かを判定する。圧縮機１の起動からの経過時間が基準時間Ｔｒ１より短い場合（Ｓ１０１においてＹＥＳ）、制御装置１０は、Ｓ１０２において、運転モードを冷媒放出モードに設定した後、処理をメインルーチンに返す。制御装置１０は、Ｓ１０２において予め定められた室内熱交換器に連通する膨張弁を開放するとともに予め定められた室内熱交換器以外の室内熱交換器に連通する膨張弁を閉止し、冷媒の循環方向を第２循環方向に設定する。圧縮機１の起動からの経過時間が基準時間Ｔｒ１以上である場合（Ｓ１０１においてＮＯ）、制御装置１０は、Ｓ１０３において運転モードを通常モードに設定して処理をメインルーチンに返す。制御装置１０は、Ｓ１０３において、閉止されている膨張弁を開放し、冷媒の循環方向を第１循環方向に設定する。なお、Ｓ１０１の基準時間Ｔｒ１は、室外熱交換器４に貯留されている冷媒量が液バックが生じない程度まで減少するのに要する時間として、実機実験あるいはシミュレーションによって適宜決定することができる。

実施の形態１においては、冷媒放出モードによって室外熱交換器から液冷媒を移動させる室内熱交換器が予め定められている場合について説明した。実施の形態１の変形例１，２では、冷媒放出モードが行われるタイミングにおいて、室外熱交換器から液冷媒を移動させる室内熱交換器がリアルタイムに特定される場合について説明する。

実施の形態１の変形例１．
図５は、実施の形態１の変形例１に係る冷凍サイクル装置の一例である空気調和装置１００Ａの構成を示す機能ブロック図である。図５においては冷媒放出モードの冷媒の流れが示されている。空気調和装置１００Ａの構成は、図３の空気調和装置１００の構成にセンサ５１（第１センサ）、センサ５２（第１センサ）、センサ５３（第２センサ）、センサ５４（第２センサ）、およびセンサ５５（第２センサ）が追加されているとともに、制御装置１０が１０Ａに置き換えられた構成である。これら以外は同様であるため、説明を繰り返さない。

図５に示されるように、センサ５１～５５は、室内機１２１～１２５にそれぞれ設置されている。センサ５１～５５は、室内機１２１～１２５が停止しているか否かをそれぞれ検出する。センサ５１～５５は、たとえば室内機１２１～１２５の電力量または室内機の電源スイッチの状態をそれぞれ検出する。制御装置１０Ａは、センサ５１～５５の検出値を用いて、室内機１２１～１２５のうち、停止している室内機を特定し、当該室内機に連通する膨張弁を開放する。図５においては、室内機１２１，１２２が停止していると判定され、室内機１２１，１２２にそれぞれ連通する膨張弁３１，３２が開放されている。冷媒放出モードにおいて制御装置１０Ａは、運転している室内機に連通する膨張弁を閉止する。図５においては、運転している室内機１２３～１２５にそれぞれ連通する膨張弁３３～３５が閉止されている。制御装置１０Ａは、四方弁５を制御して冷媒の循環方向を第２循環方向に設定する。

空気調和装置１００Ａにおいては、冷媒放出モードにおいて蒸発器として機能する室内熱交換器が、停止している室内機に含まれる室内熱交換器に限定される。停止している室内機に対してはユーザから暖房運転は要求されていないため、冷却された空気が当該室内機から送風されてもユーザの要求に反する程度は小さい。そのため、冷却された空気が暖房運転において室内機から送風されることによる快適性の低下を実施の形態１よりも抑制することができる。なお、冷媒放出モードにおいて全ての室内機が運転している場合には、実施の形態１と同様に予め定められた室内熱交換器に室外熱交換器４に貯留されている液冷媒が移動される。

図６は、図５の制御装置１０Ａによって行われる運転モード切替処理の流れを示すフローチャートである。図６に示される処理は、空気調和装置１００Ａを統合的に処理する不図示のメインルーチンによってサンプリングタイム毎に行われる。図６に示されるフローチャートは、図４に示されるフローチャートにＳ１１０が追加されているとともに、Ｓ１０２がＳ１１２に置き換えられた構成である。これら以外は同様であるため説明を繰り返さない。

図６に示されるように、制御装置１０Ａは、Ｓ１１０において室内機１２１～１２５のうち停止している室内機を特定し、処理をＳ１０１を進める。制御装置１０Ａは、実施の形態１と同様にＳ１０１の判定を行う。Ｓ１０１においてＮＯの場合、制御装置１０Ａは、実施の形態１と同様にＳ１０３を実行し、処理をメインルーチンに返す。Ｓ１０１においてＹＥＳの場合、制御装置１０Ａは、Ｓ１１２において運転モードを冷媒放出モードに設定し、処理をメインルーチンに返す。制御装置１０Ａは、Ｓ１１２において停止している室内機に連通する膨張弁を開放するとともに、運転している室内機に連通する膨張弁を閉止し、冷媒の循環方向を第２循環方向に設定する。なお、Ｓ１１０は、Ｓ１０１においてＹＥＳの場合にＳ１１２の前に行われてもよい。

実施の形態１の変形例２．
図７は、実施の形態１の変形例２に係る冷凍サイクル装置の一例である空気調和装置１００Ｂの構成を示す機能ブロック図である。図７においては冷媒放出モードの冷媒の流れが示されている。空気調和装置１００Ｂの構成は、図３の空気調和装置１００の構成に人感センサ７１（第１センサ）、人感センサ７２（第１センサ）、人感センサ７３（第２センサ）、人感センサ７４（第２センサ）、および人感センサ７５（第２センサ）が追加されているとともに、制御装置１０が１０Ｂに置き換えられた構成である。これら以外は同様であるため、説明を繰り返さない。

図７に示されるように、人感センサ７１～７５は、室内機１２１～１２５にそれぞれ設置されている。人感センサ７１～７５は、室内機１２１～１２５の周囲に存在する人をそれぞれ検出する。人感センサ７１～７５は、たとえば赤外線センサ、または超音波センサを含む。制御装置１０Ｂは、人感センサ７１～７５の検出値を用いて、室内機１２１～１２５のうち、周囲に人が存在しない室内機を特定し、当該室内機に連通する膨張弁を開放する。図７においては、室内機１２１，１２２の各々の周囲に人が存在しないと判定され、室内機１２１，１２２にそれぞれ連通する膨張弁３１，３２が開放されている。制御装置１０Ｂは、周囲に人が存在する室内機に連通する膨張弁を閉止する。図７においては、室内機１２３～１２５の各々の周囲に人が存在すると判定され、室内機１２３～１２５にそれぞれ連通する膨張弁３３～３５が閉止されている。制御装置１０Ｂは、四方弁５を制御して冷媒の循環方向を第２循環方向に設定する。

空気調和装置１００Ｂにおいては、冷媒放出モードにおいて蒸発器として機能する室内熱交換器が、周囲に人が存在しない室内機に含まれる室内熱交換器に限定される。周囲に人が存在しない室内機から冷却された空気が送風されても、室内空間の温度に対するユーザの体感にほとんど影響を与えない。そのため、冷却された空気が暖房運転において室内機から送風されることによるユーザの快適性の低下を実施の形態１よりも抑制することができる。なお、冷媒放出モードにおいて全ての室内機の周囲に人が存在する場合には、実施の形態１と同様に予め定められた室内熱交換器に室外熱交換器４に貯留されている液冷媒が移動される。

図８は、図７の制御装置１０Ｂによって行われる運転モード切替処理の流れを示すフローチャートである。図８に示される処理は、空気調和装置１００Ｂを統合的に処理する不図示のメインルーチンによってサンプリングタイム毎に行われる。図８に示されるフローチャートは、図４に示されるフローチャートにＳ１２０が追加されているとともに、Ｓ１０２がＳ１２２に置き換えられた構成である。これら以外は同様であるため説明を繰り返さない。

図８に示されるように、制御装置１０Ｂは、Ｓ１２０において周囲に人が存在しない室内機を特定し、処理をＳ１０１を進める。制御装置１０Ｂは、実施の形態１と同様にＳ１０１の判定を行う。Ｓ１０１においてＮＯの場合、制御装置１０Ｂは、実施の形態１と同様にＳ１０３を実行し、処理をメインルーチンに返す。Ｓ１０１においてＹＥＳの場合、制御装置１０Ｂは、Ｓ１２２において運転モードを冷媒放出モードに設定し、処理をメインルーチンに返す。制御装置１０Ｂは、Ｓ１２２において、周囲に人が存在しない室内機に連通する膨張弁を開放するとともに、周囲に人がいる室内機に連通する膨張弁を閉止し、冷媒の循環方向を第２循環方向に設定する。なお、Ｓ１２０は、Ｓ１０１においてＹＥＳの場合にＳ１２２の前に行われてもよい。

以上、実施の形態１および変形例１，２に係る冷凍サイクル装置によれば、冷凍サイクル装置の安定性を向上させながら、ユーザの快適性の低下を抑制することができる。

実施の形態２．
圧縮機の圧縮機構の故障を防止するため、圧縮機には、通常、潤滑油が冷媒とともに貯留されている。圧縮機からは冷媒とともに潤滑油も吐出されるため、圧縮機の運転が継続されると、圧縮機に貯留されている潤滑油の量が減少する。その結果、潤滑油の潤滑性能が低下し、圧縮機の性能が低下するとともに圧縮機が故障する可能性が高まる。そのため、冷凍サイクル装置の運転時間が或る程度の時間に達した場合、冷凍サイクル装置内に分布する潤滑油を圧縮機に回収する運転モード（油回収モード）を実行する必要がある。油回収モードに要する時間を短縮するため、油回収モードにおいては圧縮機の駆動周波数が通常モードにおける圧縮機の駆動周波数（基準駆動周波数）よりも増加される場合がある。その結果、室内機からユーザの要求に対して過度に暖められた空気が送風されるため、ユーザの快適性が低下し得る。そこで、実施の形態２においては、油回収モードにおいて冷媒が通過する室内熱交換器を限定することにより、圧縮機の安定性を向上させながら、ユーザの快適性の低下を抑制する構成について説明する。

図９は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の一例である空気調和装置２００の構成を示すブロック図である。空気調和装置２００の運転モードには、通常モードおよび冷媒放出モードに加えて、油回収モードが含まれる。図９には油回収モードにおける冷媒の流れが示されている。空気調和装置２００の構成は、図１の制御装置１０が２０に置き換えられた構成である。これら以外は同様であるため、説明を繰り返さない。

図９に示されるように、油回収モードにおいて制御装置２０は、冷媒が通過する室内熱交換器を予め定められた室内熱交換器に限定する。図９においては、当該予め定められた熱交換器は室内熱交換器２１，２２である。制御装置２０は、室内熱交換器２１，２２にそれぞれ連通する膨張弁３１，３２を開放し、膨張弁３３～３５を閉止して、四方弁５を制御して冷媒の循環方向を第１循環方向に設定し、圧縮機１の駆動周波数を基準駆動周波数よりも増加させる。油回収モードによって空気調和装置２００に分布する潤滑油の一部が圧縮機１に回収されるため、圧縮機１の安定性を向上させることができる。また、油回収モードにおいて冷媒が通過する室内熱交換器が室内熱交換器２１，２２に限定されるため、過度に暖められた空気が送風されることによるユーザの快適性の低下も抑制することができる。なお、制御装置２０は、実施の形態１の制御装置１０と同様に冷媒放出モードを実行する。

図１０は、図９の制御装置２０によって行われる運転モード切替処理の流れを示すフローチャートである。図１０に示される処理は、空気調和装置２００を統合的に処理する不図示のメインルーチンによってサンプリングタイム毎に行われる。

図１０に示されるように、制御装置２０は、Ｓ２０１において圧縮機１の起動からの経過時間が基準時間Ｔｒ２（第２基準時間）より長いか否かを判定する。圧縮機１の起動からの経過時間が基準時間Ｔｒ２より長い場合（Ｓ２０１においてＹＥＳ）、制御装置２０は、Ｓ２０２において、運転モードを油回収モードに設定した後、処理をメインルーチンに返す。制御装置２０は、Ｓ２０２において、圧縮機１の駆動周波数を基準駆動周波数よりも増加させ、予め定められた室内熱交換器に連通する膨張弁を開放し、予め定められた室内熱交換器以外の室内熱交換器に連通する膨張弁を閉止し、冷媒の循環方向を第１循環方向に設定する。圧縮機１の起動からの経過時間が基準時間Ｔｒ２以下である場合（Ｓ２０１においてＮＯ）、制御装置２０は、Ｓ２０３において運転モードを通常モードに設定して処理をメインルーチンに返す。制御装置２０は、Ｓ２０３において、閉止されている膨張弁を開放し、圧縮機１の駆動周波数をユーザの要求する空調の程度に合うように制御する。なお、基準時間Ｔｒ２は、圧縮機１の性能を維持するのに必要な潤滑油の量を回収するのに要する時間として、実機実験あるいはシミュレーションによって適宜決定することができる。また、基準駆動周波数は、たとえば、通常モードにおいて想定される平均的な駆動周波数であり、実機実験あるいはシミュレーションによって適宜決定することができる。

図１１は、図９の制御装置２０によって行われる、油回収モード開始後の運転モード切替処理の流れを示すフローチャートである。図１１に示される処理は、空気調和装置２００を統合的に処理する不図示のメインルーチンによってサンプリングタイム毎に行われる。

図１１に示されるように、制御装置２０は、Ｓ２０４において油回収モードの開始からの経過時間が基準時間Ｔｒ３より短いか否かを判定する。油回収モードの開始からの経過時間が基準時間Ｔｒ３よりも短い場合（Ｓ２０４においてＹＥＳ）、制御装置２０は、Ｓ２０５において運転モードを油回収モードに設定し、処理をメインルーチンに返す。油回収モードの開始からの経過時間が基準時間Ｔｒ３以上である場合（Ｓ２０４においてＮＯ）、制御装置２０は、Ｓ２０６において運転モードを通常モードに設定し、処理をメインルーチンに返す。

実施の形態２においては、複数の室内熱交換器のうち、油回数モードにおいて冷媒が通過する室内熱交換器が予め定められている場合について説明した。実施の形態２の変形例１，２では、油回収モードが行われるタイミングにおいて、冷媒が通過する室内熱交換器がリアルタイムに特定される場合について説明する。

実施の形態２の変形例１．
図１２は、実施の形態２の変形例１に係る冷凍サイクル装置の一例である空気調和装置２００Ａの構成を示す機能ブロック図である。図１２においては油回収モードの冷媒の流れが示されている。空気調和装置２００Ａの構成は、図５の制御装置１０Ａが２０Ａに置き換えられた構成である。これ以外は同様であるため、説明を繰り返さない。

図１２に示されるように、制御装置２０Ａは、センサ５１～５５の検出値を用いて、室内機１２１～１２５のうち、停止している室内機を特定し、当該室内機に連通する膨張弁を開放する。図１２においては、室内機１２１，１２２が停止していると判定され、室内機１２１，１２２にそれぞれ連通する膨張弁３１，３２が開放されている。油回収モードにおいて制御装置２０Ａは、運転している室内機に連通する膨張弁を閉止する。図１２においては、運転している室内機１２３～１２５にそれぞれ連通する膨張弁３３～３５が閉止されている。制御装置２０Ａは、四方弁５を制御して冷媒の循環方向を第１循環方向に設定する。

空気調和装置２００Ａにおいては、油回収モードにおいて凝縮器として機能する室内熱交換器が、停止している室内機に含まれる室内熱交換器に限定される。停止している室内機に対してはユーザから暖房運転は要求されていないため、過度に暖められた空気が当該室内機から送風されてもユーザの要求に反する程度は小さい。そのため、過度に暖められた空気が室内機から送風されることによる快適性の低下を実施の形態２よりも抑制することができる。なお、油回収モードにおいて全ての室内機が運転している場合には、実施の形態２と同様に、冷媒が通過する室内熱交換器が予め定められた室内熱交換器に限定される。

図１３は、図１２の制御装置２０Ａによって行われる運転モード切替処理の流れを示すフローチャートである。図１２に示される処理は、空気調和装置２００Ａを統合的に処理する不図示のメインルーチンによってサンプリングタイム毎に行われる。図１２に示されるフローチャートは、図１０に示されるフローチャートにＳ２１０が追加されているとともに、Ｓ２０２がＳ２１２に置き換えられた構成である。これら以外は同様であるため説明を繰り返さない。

図１３に示されるように、制御装置２０Ａは、Ｓ２１０において室内機１２１～１２５のうち停止している室内機を特定し、処理をＳ２０１を進める。制御装置２０Ａは、実施の形態２と同様にＳ２０１の判定を行う。Ｓ２０１においてＮＯの場合、制御装置２０Ａは、実施の形態２と同様にＳ２０３を実行し、処理をメインルーチンに返す。Ｓ２０１においてＹＥＳの場合、制御装置２０Ａは、Ｓ２１２において運転モードを油回収モードに設定し、処理をメインルーチンに返す。制御装置２０Ａは、Ｓ２１２において停止している室内機に連通する膨張弁を開放するとともに、運転している室内機に連通する膨張弁を閉止し、冷媒の循環方向を第１循環方向に設定する。なお、Ｓ２１０は、Ｓ２０１においてＹＥＳの場合にＳ２１２の前に行われてもよい。

実施の形態２の変形例２．
図１４は、実施の形態２の変形例２に係る冷凍サイクル装置の一例である空気調和装置２００Ｂの構成を示す機能ブロック図である。図１４においては油回収モードの冷媒の流れが示されている。空気調和装置２００Ｂの構成は、図７の制御装置１０Ｂが２０Ｂに置き換えられた構成である。これ以外は同様であるため、説明を繰り返さない。

図１４に示されるように、制御装置２０Ｂは、人感センサ７１～７５の検出値を用いて、室内機１２１～１２５のうち、周囲に人が存在しない室内機を特定し、当該室内機に連通する膨張弁を開放する。図１４においては、室内機１２１，１２２の各々の周囲に人が存在しないと判定され、室内機１２１，１２２にそれぞれ連通する膨張弁３１，３２が開放されている。制御装置２０Ｂは、周囲に人が存在する室内機に連通する膨張弁を閉止する。図１４においては、室内機１２３～１２５の各々の周囲に人が存在すると判定され、室内機１２３～１２５にそれぞれ連通する膨張弁３３～３５が閉止されている。制御装置２０Ｂは、四方弁５を制御して冷媒の循環方向を第１循環方向に設定する。

空気調和装置２００Ｂにおいては油回収モードにおいて蒸発器として機能する室内熱交換器が、周囲に人が存在しない室内機に含まれる室内熱交換器に限定される。周囲に人が存在しない室内機から過度に暖められた空気が送風されても、室内空間の温度に対するユーザの体感に影響は与えない。そのため、過度に暖められた空気が室内機から送風されることによるユーザの快適性の低下を実施の形態２よりも抑制することができる。なお、油回収モードにおいて全ての室内機の周囲に人が存在する場合には、実施の形態２と同様に、冷媒が通過する室内熱交換器が予め定められた室内熱交換器に限定される。

図１５は、図１４の制御装置２０Ｂによって行われる運転モード切替処理の流れを示すフローチャートである。図１５に示される処理は、空気調和装置２００Ｂを統合的に処理する不図示のメインルーチンによってサンプリングタイム毎に行われる。図１５に示されるフローチャートは、図１０に示されるフローチャートにＳ２２０が追加されているとともに、Ｓ２０２がＳ２２２に置き換えられた構成である。これら以外は同様であるため説明を繰り返さない。

図１５に示されるように、制御装置２０Ｂは、Ｓ２２０において周囲に人が存在しない室内機を特定し、処理をＳ２０１を進める。制御装置２０Ｂは、実施の形態２と同様にＳ２０１の判定を行う。Ｓ２０１においてＮＯの場合、制御装置２０Ｂは、実施の形態２と同様にＳ２０３を実行し、処理をメインルーチンに返す。Ｓ２０１においてＹＥＳの場合、制御装置２０Ｂは、Ｓ２２２において運転モードを油回収モードに設定し、処理をメインルーチンに返す。制御装置２０Ｂは、Ｓ２２２において周囲に人が存在しない室内機に連通する膨張弁を開放するとともに、周囲に人がいる室内機に連通する膨張弁を閉止し、冷媒の循環方向を第１循環方向に設定する。なお、Ｓ２２０は、Ｓ２０１においてＹＥＳの場合にＳ２２２の前に行われてもよい。

以上、実施の形態２および変形例１，２に係る冷凍サイクル装置によれば、冷凍サイクル装置の安定性を向上させながら、ユーザの快適性の低下を抑制することである。

今回開示された各実施の形態は、矛盾しない範囲で適宜組み合わせて実施することも予定されている。今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 圧縮機、４ 室外熱交換器、５ 四方弁、１０，１０Ａ，１０Ｂ，２０，２０Ａ，２０Ｂ 制御装置、１１ 処理回路、１２ メモリ、１３ 入出力部、２１～２５ 室内熱交換器、３１～３５ 膨張弁、５１～５５ センサ、６１～６５ ファン、７１～７５ 人感センサ、１００，１００Ａ，１００Ｂ，２００，２００Ａ，２００Ｂ 空気調和装置、１１０ 室外機、１２１～１２５ 室内機。

Claims (4)

1. 冷媒が循環する冷凍サイクル装置であって、
   圧縮機と、
   第１熱交換器と、
   第２熱交換器と、
   第３熱交換器と、
   第１減圧装置と、
   第２減圧装置と、
   第１循環方向および前記第１循環方向とは逆の第２循環方向との間で前記冷媒の循環方向を選択的に切り替える流路切替装置と、
   前記圧縮機、前記第１減圧装置、前記第２減圧装置、および前記流路切替装置を制御する制御装置とを備え、
   前記第１循環方向において前記冷媒は、前記第１熱交換器、前記圧縮機、前記第２熱交換器、および前記第１減圧装置の順に循環するとともに、前記第１熱交換器、前記圧縮機、前記第３熱交換器、および前記第２減圧装置の順に循環し、
   前記制御装置は、前記第２熱交換器および前記第３熱交換器の中から特定熱交換器を特定し、
   前記圧縮機の起動からの経過時間が第１基準時間より短い場合、前記制御装置は、
   前記特定熱交換器と連通する特定減圧装置を前記第１減圧装置および前記第２減圧装置の中から特定し、
   前記第１減圧装置および前記第２減圧装置を制御して前記特定減圧装置の開度を前記第１減圧装置および前記第２減圧装置のうち前記特定減圧装置とは異なる減圧装置の開度よりも大きくし、
   前記冷媒の循環方向を前記第２循環方向に設定し、
   前記圧縮機の起動からの経過時間が第２基準時間より長い場合、前記制御装置は、
   前記圧縮機の駆動周波数を基準駆動周波数よりも増加させ、
   前記第１減圧装置および前記第２減圧装置を制御して前記特定減圧装置の開度を前記第１減圧装置および前記第２減圧装置のうち前記特定減圧装置とは異なる減圧装置の開度よりも大きくし、前記冷媒の循環方向を前記第１循環方向に設定する、冷凍サイクル装置。
2. 前記第２熱交換器を含む第１室内機と、
   前記第１室内機に設置された第１センサと、
   前記第３熱交換器を含む第２室内機と、
   前記第２室内機に設置された第２センサとをさらに備え、
   前記制御装置は、前記第１センサおよび前記第２センサの各々からの検出値を用いて、前記特定熱交換器を特定する、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
3. 前記第１センサは、前記第１室内機が停止しているか否かを検出し、
   前記第２センサは、前記第２室内機が停止しているか否かを検出し、
   前記特定熱交換器は、前記第１室内機および前記第２室内機のうち、停止している室内機に含まれる、請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
4. 前記第１センサは、前記第１室内機の周囲に存在する人を検出し、
   前記第２センサは、前記第２室内機の周囲に存在する人を検出し、
   前記特定熱交換器は、前記第１室内機および前記第２室内機のうち、周囲に人が存在しない室内機に含まれる、請求項２に記載の冷凍サイクル装置。

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