(57)【要約】【課題】配管の圧力損失に対応した冷媒の圧力制御を行うことができる冷凍空気調和装置を得る。【解決手段】冷媒を加圧して吐出する圧縮機１、外気と冷媒との熱交換を行う複数の熱源側熱交換器２及び運転形態に基づいて流路を切り替える四方弁３を有する室外機５１と、空調対象空間の空気と冷媒との熱交換を行う負荷側熱交換器２２及び負荷側絞り装置２３を有する室内機５３とを配管接続して冷媒回路を構成する冷凍空気調和装置であって、通常の運転前に、初期モードによる運転を行わせ、室外機５１と室内機５３とを接続する高圧管２０１、低圧管２０２における圧力損失に係る補正値を算出し、通常の運転において、圧力損失に係る補正値に基づいて圧縮機１の吐出側又は吸引側における冷媒の圧力の目標値を算出する処理を行う制御手段３００をさらに備えるものである。【選択図】図１
2010261644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を加圧して吐出する圧縮機、外気と冷媒との熱交換を行う複数の室外側熱交換器及び運転形態に基づいて流路を切り替える流路切替手段を有する室外機と、
空調対象空間の空気と冷媒との熱交換を行う室内側熱交換器及び室内側流量制御手段を有する室内機と
を配管接続して冷媒回路を構成する冷凍空気調和装置であって、
通常運転前に、初期モードによる運転を行わせ、前記室外機と前記室内機とを接続する配管における圧力損失に係る補正値を算出し、前記通常の運転において、前記圧力損失に係る補正値に基づいて前記圧縮機の吐出側又は吸引側における冷媒の圧力の目標値を算出する処理を行う制御手段をさらに備えることを特徴とする冷凍空気調和装置。
【請求項２】
前記室外機との間を２本の配管で接続し、暖房を行う前記室内機に気体の冷媒を供給し、冷房を行う前記室内機に液体の冷媒を供給するための流路を形成する分流コントローラを、前記室外機と複数の室内機との間に設け、
該分流コントローラに設けた圧力検出手段が検出した圧力値に係る信号を前記熱源機に設けた制御手段に送信し、前記制御手段は、前記分流コントローラ及び前記室外機に設けた圧力検出手段が検出した圧力値に基づいて、前記圧力損失に係る補正値を算出することを特徴とする請求項１記載の冷凍空気調和装置。
【請求項３】
前記圧力損失に係る補正値をデータとして記憶する記憶手段をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２記載の冷凍空気調和装置。
【請求項４】
前記制御手段は、複数の前記室内機における前記室内側熱交換器の熱交換容量の和又は前記室外機における前記圧縮機の駆動周波数が変化したものと判断すると、前記目標値の変更処理を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の冷凍空気調和装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記初期モードによる運転時に、外気の温度に基づいて選択した運転形態における前記圧力損失に係る補正値を算出し、
前記通常の運転時に、前記初期モードによる運転と前記通常の運転とにおける、前記室外機と前記室内機とを接続する配管を流れる冷媒の状態が異なるものと判断すると、前記初期モードによる運転と前記通常の運転との状態における冷媒密度、前記圧縮機の吸入圧力及び前記圧縮機の駆動周波数に基づいて、前記目標値を算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の冷凍空気調和装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記初期モードによる運転時に、前記室外機と前記室内機とを接続する配管を流れる冷媒の状態のすべてのパターンについて運転を行わせて、各パターンの前記圧力損失に係る補正値を算出し、
前記通常の運転における運転形態に基づいて、対応するパターンの前記補正値に基づいて、前記目標値を算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の冷凍空気調和装置。
【請求項７】
前記圧力損失に係る補正値の上限を所定値として定めておき、
前記制御手段は、前記圧力損失に係る補正値が前記所定値以上であると判断すると、前記所定値を前記圧力損失に係る補正値とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の冷凍空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室外機（熱源側ユニット）と室内機（負荷側ユニット）とを冷媒配管で接続し、冷媒回路を構成する冷凍空気調和装置に関するものである。特に配管の圧力損失に係る制御を行うようにするものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷房運転又は暖房運転を切り替えて行う冷凍空気調和装置においては、冷房運転と暖房運転とで四方弁を切り替える。これにより、室内機へ流れる冷媒の流れが逆転し、室外機と室内機を接続する配管に流れる冷媒も変化する。例えば、冷房運転時は液状（気液二相を含む）の冷媒が流れる配管（液配管）が高圧側となり、ガス（気体）状の冷媒が流れる配管（ガス配管）が低圧側となる。暖房運転時は液配管が低圧側となり、ガス配管が高圧側となる。
【０００３】
また、このような冷凍空気調和装置の制御について、圧縮機から吐出する冷媒の圧力（高圧）を一定に維持するように運転し、暖房運転時において環境の変化により高圧を変化させるものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３９２３４号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、室外機との間を２本の配管で接続し、室外機と前記複数の室内機との間で、ガス冷媒と液冷媒とを分流して、冷房運転を行う室内機と暖房を行う室内機とに流すようにした分流コントローラを有する冷暖同時運転可能な冷凍空気調和装置がある。このような冷暖同時運転可能な冷凍空気調和装置では、室外機と分流コントローラを接続する配管における冷媒の流れは基本的に一定である。例えば一方の配管（高圧管）には、液状、ガス状の高圧の冷媒が流れ、もう一方の配管（低圧管）には低圧の冷媒が流れる。
【０００６】
ここで、室外機及び／又は室内機を更新、増設等する場合がある。このとき、コスト、工事等の関係から、室内外（建物内外）に配設した配管は既存の配管を流用できることが望ましい。例えば、上述した運転を切り替えて行う冷凍空気調和装置において室外機と室内機とを接続した配管（既設配管）を、冷暖同時運転可能な冷凍空気調和装置に用いる場合について考える。このとき、基本的には液配管が高圧管となり、ガス配管が低圧管となる。
【０００７】
例えば冷暖同時運転可能な冷凍空気調和装置の高圧管は、高圧のガス冷媒が通過することから一般的には径の大きな配管が用いられるが、流用する液配管は、このような高圧管よりも基本的には配管径が小さいものとなる。ところで、例えば、ＯＡ機の増加等により、室内における発熱量が増加傾向にある中、更新の際、少なくとも室内側の熱交換器における熱交換容量を大きくする場合があるが、このような場合、熱交換容量に対する既設配管の径が相対的に小さいものとなる場合がある。以上のことから、既設配管を流用した場合に配管の圧力損失が増加することがある。
【０００８】
このような状態で、例えば、圧縮機から吐出する冷媒の圧力の目標値が一定になるように制御を行うと、高圧管、低圧管における圧力損失が大きいため、室内側の熱交換器では、暖房時における冷媒の凝縮圧力が低下し、冷房時における冷媒の蒸発圧力が上昇して負荷に対して適正な能力が出ない場合があった。
【０００９】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、配管の圧力損失に対応した冷媒の圧力制御を行うことができる冷凍空気調和装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の冷凍空気調和装置はかかる課題を解決するため、冷媒を加圧して吐出する圧縮機、外気と冷媒との熱交換を行う複数の熱源側熱交換器及び運転形態に基づいて流路を切り替える流路切替手段を有する室外機と、空調対象空間の空気と冷媒との熱交換を行う室内側熱交換器及び室内側流量制御手段を有する複数の室内機とを配管接続して冷媒回路を構成する冷凍空気調和装置であって、通常運転前に、初期モードによる運転を行わせ、室外機と室内機とを接続する配管における圧力損失に係る補正値を算出し、通常の運転において、圧力損失に係る補正値に基づいて圧縮機の吐出側又は吸引側における冷媒の圧力の目標値を算出する処理を行う制御手段をさらに備えるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の冷凍空気調和装置によれば、室外機と室内機とを接続する配管における圧力損失に係る補正値を算出し、その補正値に基づいて圧力の目標値を算出するようにしたので、圧力損失を考慮した上で、室内機に必要な能力を室外機から安定して供給することができる。また、運転効率、運転にかかるコスト等の改善をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷凍空気調和装置の構成を表す図。
【図２】本発明の実施の形態１に係る全冷房運転状態の冷媒の流れを表す図。
【図３】本発明の実施の形態１に係る全暖房運転状態の冷媒の流れを表す図。
【図４】本発明の実施の形態１に係る暖房主体運転状態の冷媒の流れを表す図。
【図５】本発明の実施の形態１に係る冷房主体運転状態の冷媒の流れを表す図。
【図６】熱交換容量の和ΣＱｊと高圧目標ＨＰm との関係を表す図。
【図７】本発明の実施の形態１に係る初期モード実行のフローチャートを表す図。
【図８】本発明の実施の形態１に係る通常運転モード実行のフローチャートを表す図。
【図９】各制御手段に係る信号の入出力関係を表す図。
【図１０】決定処理における制御手段間の信号の流れを表す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る冷凍空気調和装置の構成を表す図である。まず、図１に基づいて、冷凍空気調和装置を構成する手段（装置）等に関して説明する。この冷凍空気調和装置は、冷媒循環による冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）を利用して冷暖房を行うものである。特に本実施の形態の冷凍空気調和装置は、冷房を行う室内機と暖房を行う室内機とを混在させることができる冷暖房同時運転（冷暖房混在運転）が可能な装置であるものとする。
【００１４】
図１のように本実施の形態の冷凍空気調和装置は、主として、室外機（熱源機側ユニット、熱源機）５１、複数の室内機（負荷側ユニット）５３ａ及び５３ｂ並びに分流コントローラ５２で構成する。本実施の形態では、冷媒の流れを制御するために室外機５１と室内機５３ａ、５３ｂとの間に分流コントローラ５２を設け、これらの機器の間を各種冷媒配管により配管接続する。また、複数台の室内機５３ａ及び５３ｂについては、互いに並列となるように接続する。なお、例えば室内機５３ａ、５３ｂ等において、特に区別したり、特定したりする必要がない場合には、以下、ａ、ｂの添字を省略して記載する場合もある。
【００１５】
配管接続については、室外機５１と分流コントローラ５２との間は、既設配管である高圧管２０１と低圧管２０２とにより接続する。高圧管２０１には、室外機５１側から分流コントローラ５２側に高圧の冷媒が流れる。また、低圧管２０２、２０５には、高圧管２０１を流れる冷媒に比べて低圧の冷媒が分流コントローラ５２側から室外機５１側に流れる。ここで、圧力の高低については、基準となる圧力（数値）との関係により定められているものではなく、圧縮機１の加圧、各絞り装置（流量制御装置）の開閉状態（開度）の制御等により、冷媒回路内において、相対的な高低（中間を含む）に基づいて表すものであるとする（以下、同じ。基本的には、圧縮機１から吐出した冷媒の圧力が最も高く、流量制御装置等により圧力が低下していくため、圧縮機１に吸入される冷媒の圧力が最も低くなる）。
【００１６】
一方、分流コントローラ５２と室内機５３ａとは、液管２０３ａとガス管２０４ａとにより接続する。同様に、分流コントローラ５２と室内機５３ｂとは液管２０３ｂ及びガス管２０４ｂにより接続する。低圧管２０２、高圧管２０１、液管２０３（２０３ａ、２０３ｂ）及びガス管２０４（２０４ａ、２０４ｂ）による配管接続により、室外機５１、分流コントローラ５２並びに室内機５３（５３ａ、５３ｂ）の間を冷媒が循環し、冷媒回路を構成する。
【００１７】
本実施の形態の室外機５１が有する圧縮機１は、吸入した冷媒に圧力を加えて吐出する（送り出す）。本実施の形態の圧縮機１は、インバータ回路（図示せず）により、制御手段３００の指示に基づいて駆動周波数を任意に変化することができる。このため、圧縮機１は吐出容量（単位時間あたりの冷媒の吐出量）と、その吐出容量に伴って冷暖房能力を変化させることができるインバータ圧縮機となる。
【００１８】
四方弁３は、制御手段３００の指示に基づいて、冷暖房運転の形態（モード）に対応した弁の切り替えを行い、冷媒の経路が切り換わるようにする。本実施の形態では、全冷房運転（ここでは、空調を行っているすべての室内機が冷房をしているときの運転をいう）、冷房主体運転（冷暖房同時運転のうち、冷房負荷が大きいときの運転をいう）のモード時と、全暖房運転（ここでは、空調を行っているすべての室内機が暖房をしているときの運転をいう）、暖房主体運転（冷暖房同時運転のうち、暖房負荷が大きいときの運転をいう）のモード時とによって経路が切り換わるようにする。
【００１９】
室外側熱交換器２は、冷媒を通過させる伝熱管及びその伝熱管を流れる冷媒と外気との間の伝熱面積を大きくするためのフィン（図示せず）を有し、冷媒と空気（外気）との熱交換を行う。例えば、全暖房運転時、暖房主体運転時においては蒸発器として機能し、例えば冷媒を蒸発させて気化させる。一方、全冷房運転時、冷房主体運転時においては凝縮器として機能し、例えば冷媒を凝縮して液化させる。場合によっては、例えば冷房主体運転時のように、完全にガス化、液化するのではなく、液体とガス（気体）との二相混合（気液二相冷媒）の状態まで凝縮する等の調整が行われることもある。
【００２０】
また、送風機６は、冷媒と外気との熱交換を効率よく行うため、室外側熱交換器２の近辺に設ける。本実施の形態の送風機６は、制御手段３００の指示に基づいて回転数を任意に変化することができる。これにより、外気を送り込む量を変化させて室外側熱交換器２における熱交換量（熱交換に係る熱量）を調整することができる。
【００２１】
アキュムレータ４は冷媒回路中の過剰な冷媒を貯留する。また、第１逆止弁ブロック５ａ〜第４逆止弁ブロック５ｄは冷媒が逆流することを防止して冷媒の流れを整え、冷媒の循環経路をモードに合わせて一定にするものである。第１逆止弁ブロック５ａは、四方弁３と低圧管２０２との間の配管上に位置し、低圧管２０２から四方弁３の方向への冷媒流通を許容する。第２逆止弁ブロック５ｂは、四方弁３と高圧管２０１との間の配管上に位置し、四方弁３から高圧管２０１の方向への冷媒流通を許容する。第３逆止弁ブロック５ｃは、室外側熱交換器２と低圧管２０２との間の配管上に位置し、低圧管２０２から室外側熱交換器２の方向への冷媒流通を許容する。第４逆止弁ブロック５ｄは、室外側熱交換器２と高圧管２０１との間の配管上に位置し、室外側熱交換器２から高圧管２０１の方向への冷媒流通を許容する。
【００２２】
また、本実施の形態では、圧縮機１の吐出及び吸入側における配管上に、高圧側及び低圧側に係る冷媒の圧力を検出するための第１圧力センサ１０１、第２圧力センサ１０２を取り付けている。また、高圧側及び低圧側に係る冷媒の温度を検出するための吐出側温度センサ１０５、吸入側温度センサ１０６も取り付けている。さらに、室外側熱交換器２と四方弁３との間の冷媒の温度をそれぞれ検出する室外側温度センサ１０３を取り付けている。そして、外気の温度（外気温度）を検出するための外気温度センサ１０４を取り付ける。各温度センサ、圧力センサは検出に係る信号を制御手段３００に送信する。
【００２３】
制御手段３００は、例えば冷凍空気調和装置内外に設けられた各種センサ、冷凍空気調和装置の各機器（手段）から送信される信号に基づく判断処理等を行う。そして、その判断に基づいて各機器を動作させ、冷凍空気調和装置の全体の動作を統括制御する機能を有する。具体的には、圧縮機１の駆動周波数制御、四方弁３等の切替制御等を行う。制御手段３００は、通信手段（図示せず）を有し、分流側制御手段３０１との間で通信（信号の送受信）を行うことができるものとする。また、記憶手段３１０は、制御手段３００が処理を行うために必要となる各種データ、処理を行って算出等した各種データ、プログラム等を一時的又は長期的に記憶しておく。ここで、本実施の形態では、制御手段３００及び記憶手段３１０を、室外機５１内に設けるものとするが、室外機５１近辺に独立して設けるようにしてもよい。また、制御手段３００及び記憶手段３１０を、遠隔地に設け、公衆電気通信網等を介した信号通信を行うことにより、遠隔制御できるようにしてもよい。
【００２４】
次に、本実施の形態の分流コントローラ５２について説明する。分流コントローラ５２が有する気液分離器１１は、高圧管２０１から流れる冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する。ガス冷媒が流れ出る気相部（図示せず）は、分流側開閉弁１２（１２ａ、１２ｂ）と接続する。一方、液冷媒が流れ出る液相部（図示せず）は、第１冷媒間熱交換器１６と接続する。
【００２５】
分流側開閉弁１２（１２ａ、１２ｂ）及び１３（１３ａ、１３ｂ）は、分流側制御手段３０１の指示に基づいて開閉する。分流側開閉弁１２（１２ａ、１２ｂ）の一端は気液分離器１１と接続し、他端はそれぞれガス管２０４（２０４ａ、２０４ｂ）と接続する。また、分流側開閉弁１３（１３ａ、１３ｂ）の一端はそれぞれガス管２０４（２０４ａ、２０４ｂ）と接続し、他端は低圧管２０２と接続する。分流側開閉弁１２（１２ａ、１２ｂ）及び１３（１３ａ、１３ｂ）を組み合わせることにより、分流側制御手段３０１の指示に基づいて室内機５３側から低圧管２０２側に冷媒が流れるようにするか、又は気液分離器１１側から室内機５３側に冷媒が流れるように弁を切り替える。ここでは分流側開閉弁１２及び１３により冷媒の流れを切り替えているが、例えば三方弁等を用いてもよい。
【００２６】
分流側第１絞り装置１４は、第１冷媒間熱交換器１６と第２冷媒間熱交換器１７との間に設けられ、分流側制御手段３０１の指示に基づいて開度を制御し、気液分離器１１から流れる冷媒流量及び冷媒の圧力を調整する。一方、分流側第２絞り装置１５は、分流側制御手段３０１の指示に基づいて開度を制御し、分流側バイパス配管２０８を通過する冷媒の冷媒流量及び冷媒の圧力を調整する。分流側第２絞り装置１５を通過した冷媒は、分流側バイパス配管２０８を通過し、例えば第２冷媒間熱交換器１７、第１冷媒間熱交換器１６において冷媒を過冷却し、低圧管２０２に流れることになる。
【００２７】
第２冷媒間熱交換器１７は、分流側第２絞り装置１５の下流部分の冷媒（分流側第２絞り装置１５を通過した冷媒）と、分流側第１絞り装置１４から流れてくる冷媒との間で熱交換を行う。また、第１冷媒間熱交換器１６は、第２冷媒間熱交換器１７を通過した冷媒と、気液分離器１１から分流側第１絞り装置１４の方向に流れる液冷媒との間で熱交換を行う。
【００２８】
分流側制御手段３０１は、例えば制御手段３００からの指示に基づいて、分流コントローラ５２が有する各開閉弁、絞り装置の制御を行う。また、分流コントローラ５２に設けられた各種センサが検出した物理量のデータを含む信号を通信手段（図示せず）を介して制御手段３００に送信する。
【００２９】
また、分流コントローラ５２においては、分流側バイパス配管２０５を流れる冷媒の温度を検出するための分流側第１温度センサ１１１を取り付ける。また、分流側第２絞り装置１５の下流部分の冷媒の温度を検出するための分流側第２温度センサ１１２を取り付ける。また、分流側開閉弁１２（１２ａ、１２ｂ）と気液分離器１１との間の配管に、冷媒の圧力を検出するための第３圧力センサ１１３を取り付ける。また、分流側バイパス配管２０５を流れる冷媒の圧力を検出するための第４圧力センサ１１４を取り付ける。
【００３０】
次に、室内機５３（５３ａ、５３ｂ）の構成について説明する。室内機５３は、室内側熱交換器２２（２２ａ、２２ｂ）及び室内側熱交換器２２に近接して直列接続した室内側絞り装置２３（２３ａ、２３ｂ）を有している。また、本実施の形態では、室内側制御手段３０２（３０２ａ、３０２ｂ）を有している。室内側熱交換器２２は、上述した室外側熱交換器２と同様に、冷房運転の際は蒸発器となり、暖房運転の際は凝縮器となって、空調対象空間の空気と冷媒の間で熱交換を行う。ここで、各室内側熱交換器２２の近辺に、冷媒と空気との熱交換を効率よく行うための送風機を設けてもよい。
【００３１】
室内側絞り装置２３は、減圧弁や膨張弁として機能し、室内側熱交換器２２を通過する冷媒の圧力を調整する。ここで、本実施の形態の室内側絞り装置２３は、例えば開度を変化させることができる電子式膨張弁等で構成しているものとする。そして、室内側絞り装置２３の開度については、冷房運転時には室内側熱交換器２２の冷媒出口側（ここではガス管２０４側となる）の過熱度に基づいて、各室内側制御手段３０２等が決定する。また、暖房運転時には冷媒出口側（ここでは液管２０３側となる）の過冷却度に基づいて決定する。室内側制御手段３０２は室内機２が有する各手段を制御する。
【００３２】
以上のように構成した本実施の形態の冷凍空気調和装置は、上述したように、全冷房運転、全暖房運転、冷房主体運転及び暖房主体運転の４つの形態（モード）のいずれかによる運転を行うことができる。次に、各運転形態における基本的な各機器の動作及び冷媒の流れについて説明する。
【００３３】
図２は実施の形態１に係る全冷房運転の冷媒の流れを表す図である。まず、図２に基づいて全冷房運転における各機器の動作及び冷媒の流れについて説明する。全冷房運転の冷媒の流れは図２に実線矢印で示している。ここでは、すべての室内機５３が停止することなく冷房を行っている場合について説明する。
【００３４】
室外機５１においては、圧縮機１が、吸入した冷媒を圧縮し、高圧のガス冷媒を吐出する。圧縮機１から吐出した冷媒は、四方弁３を経て、室外側熱交換器２に流れる。高圧のガス冷媒は室外側熱交換器２内を通過する間に外気との熱交換により凝縮し、高圧の液冷媒となり、第４逆止弁ブロック５ｄを流れる（冷媒の圧力の関係で第２逆止弁ブロック５ｂ、第３逆止弁ブロック５ｃ側には流れない）。そして、高圧の液冷媒は高圧管２０１を通って分流コントローラ５２に流入する。
【００３５】
分流コントローラ５２に流入した冷媒を気液分離器１１がガス冷媒と液冷媒とに分離する。ここで、全冷房運転時に分流コントローラ５２へ流入する冷媒は液冷媒であり、また、分流側制御手段３０１が分流側開閉弁１３ａ、１３ｂを開放させ、分流側開閉弁１２ａ、１２ｂを閉止させるため、気液分離器１１から室内機５３（５３ａ、５３ｂ）側にはガス冷媒は流れない。一方、液冷媒は第１冷媒間熱交換器１６、分流側第１絞り装置１４、第２冷媒間熱交換器１７を通過して、その一部が液管２０３ａ、２０３ｂを通過して室内機５３ａ、５３ｂに流入する。
【００３６】
室内機５３ａ、５３ｂにおいては、液管２０３ａ、２０３ｂからそれぞれ流れてきた液冷媒を、室内側絞り装置２３ａ、２３ｂが開度調整し、冷媒流量を調整する。ここで、上述したように、各室内側絞り装置２３の開度調整は、各室内側熱交換器２２の冷媒出口側の過熱度に基づいて行う。各室内側絞り装置２３ａ、２３ｂの開度調整により、低圧の液冷媒又は気液二相冷媒となった冷媒は、それぞれ室内側熱交換器２２ａ、２２ｂに流れる。低圧の液冷媒又は気液二相冷媒は、室内側熱交換器２２ａ、２２ｂをそれぞれ通過する間に空調対象空間となる室内空気との熱交換により蒸発する。そして、低圧のガス冷媒となり、それぞれガス管２０４ａ、２０４ｂに流れる。このとき、熱交換により室内空気を冷却して室内の冷房を行う。ここではガス冷媒としているが、例えば、各室内機５３における負荷が小さい場合、開始直後等過渡的な状態の場合等には、室内側熱交換器２２ａ、２２ｂにおいて完全に気化せず、気液二相冷媒が流れることもあり得る。ガス管２０４ａ、２０４ｂから流れてきた低圧のガス冷媒又は気液二相冷媒（低圧の冷媒）は、分流側開閉弁１３ａ、１３ｂを通過して低圧管２０２に流れる。
【００３７】
一方、液管２０３ａ、２０３ｂを通過しなかった冷媒は、分流側第２絞り装置１５を通過する。そして、第２冷媒間熱交換器１７、第１冷媒間熱交換器１６において、気液分離器１１から流れる冷媒を過冷却し、分流側バイパス配管２０５を通過して低圧管２０２に流れる。冷媒を過冷却して室内機５３側に流すことにより、冷媒入口側（ここでは、液管２０３側）のエンタルピを小さくし、室内側熱交換器２２ａ、２２ｂにおいて、空気との熱交換量を大きくすることができる。ここで、分流側第２絞り装置１５の開度が大きく、分流側バイパス配管２０５を流れる冷媒（過冷却に用いる冷媒）の量が多くなると、蒸発されない冷媒が多くなる。そのため、低圧管２０２を介して気液二相冷媒が室外機５１側に流れ込むことになる。
【００３８】
低圧管２０２を通過して室外機５１に流れた冷媒は、第１逆止弁ブロック５ａ、四方弁３、アキュムレータ４を経て、再び圧縮機１に戻ることで循環する。これが全冷房運転時の冷媒の循環経路となる。
【００３９】
図３は実施の形態１に係る全暖房運転の冷媒の流れを表す図である。次に全暖房運転における各機器の動作及び冷媒の流れについて説明する。ここでは、すべての室内機５３が停止することなく暖房を行っている場合について説明する。全暖房の冷媒の流れは図３に実線矢印で示している。室外機５１においては、圧縮機１が、吸入した冷媒を圧縮し、高圧のガス冷媒を吐出する。圧縮機１が吐出した冷媒は、四方弁３、第２逆止弁ブロック５ｂを流れ（冷媒の圧力の関係で第１逆止弁ブロック５ａ、第４逆止弁ブロック５ｄ側には流れない）、さらに高圧管２０１を通って分流コントローラ５２に流入する。
【００４０】
一方、分流コントローラ５２では、分流側制御手段３０１の指示に基づいて、分流側開閉弁１２ａ、１２ｂを開放させ、分流側開閉弁１３ａ、１３ｂを閉止させておく。分流コントローラ５２へ流入したガス冷媒は気液分離器１１、分流側開閉弁１２ａ、１２ｂ及びガス管２０４ａ、２０４ｂを通過し、室内機５３ａ、５３ｂに流入する。
【００４１】
室内機５３ａ、５３ｂにおいては、室内側絞り装置２３ａ、２３ｂの開度調整により、室内側熱交換器２２ａ、２２ｂ内を流れる冷媒流量を調整をする。そして、高圧のガス冷媒は、室内側熱交換器２２ａ、２２ｂ内を通過する間に熱交換により凝縮して液冷媒となり、室内側絞り装置２３ａ、２３ｂを通過する。このとき、熱交換により室内空気を加熱して空調対象空間（室内）の暖房を行う。
【００４２】
室内側絞り装置２３ａ、２３ｂを通過した冷媒は、例えば中間圧の液冷媒又は気液二相冷媒となり、液管２０３ａ、２０３ｂを通過して、第２冷媒間熱交換器１７に流れ、さらに分流側第２絞り装置１５を通過する。分流側第２絞り装置１５を通過して減圧した冷媒は分流側バイパス配管２０５から低圧管２０２に流れ、室外機５１に流入する。
【００４３】
室外機５１に流入した冷媒は、室外機５１の第３逆止弁ブロック５ｃを通過し、室外側熱交換器２に流入する。室外側熱交換器２を通過する間に空気との熱交換により蒸発してガス冷媒となる。そして、四方弁３、アキュムレータ４を経て、再び圧縮機１に戻って吐出される。これが全暖房運転時の冷媒の循環経路となる。
【００４４】
ここで、上述した全冷房運転及び全暖房運転において、すべての室内機５３ａ、５３ｂが運転しているものとして説明したが、例えば一部の室内機が停止していてもよい。また、例えば一部の室内機５３が停止しており、冷凍空気調和装置全体として負荷が小さい場合は、圧縮機１の駆動周波数変更に係る吐出容量変化又はいずれか一方を停止する等して能力を変化させるようにしてもよい。
【００４５】
図４は冷房主体運転の冷媒の流れを表す図である。ここでは、室内機５３ａが暖房を行い、室内機５３ｂが冷房を行っている場合について説明する。冷房主体運転における冷媒の流れは図４に実線矢印で示している。まず、室外機５１の各機器が行う動作及び冷媒の流れは、図２を用いて説明した全冷房運転時と同じである。ただ、ここでは、室外側熱交換器２における冷媒の凝縮を制御することで、高圧管２０１を通って分流コントローラ５２に流入する冷媒が気液二相冷媒となるものとする。
【００４６】
一方、分流コントローラ５２では、分流側制御手段３０１の指示に基づいて、分流側開閉弁１３ａ、１２ｂを閉止させ、分流側開閉弁１２ａ、１３ｂを開放させておく。そして、分流コントローラ５２に流入した冷媒を気液分離器１１がガス冷媒と液冷媒とに分離する。分離した液冷媒が、液管２０３ｂを流れて冷房を行っている室内機５３ｂに至り、低圧管２０２を通過し、室外機５１に流入するまでの冷媒の流れについては、図２を用いて説明した全冷房運転時における流れと基本的に同じである。
【００４７】
一方、分離したガス冷媒が、分流側開閉弁１２ａ、ガス管２０４ａを通過して室内機５３ａに流入する。室内機５３ａにおいては、室内側絞り装置２３ａの開度調整により、室内側熱交換器２２ａ内を流れる冷媒の圧力調整をする。そして、高圧のガス冷媒は、室内側熱交換器２２ａ内を通過する間に熱交換により凝縮して液冷媒となり、室内側絞り装置２３ａを通過する。このとき、熱交換により室内空気を加熱して空調対象空間（室内）の暖房を行う。室内側絞り装置２３ａを通過した冷媒は若干圧力が減少した中間圧の液冷媒となり、液管２０３ａを通過して、第２冷媒間熱交換器１７に流れる。そして、気液分離器１１から流れてきた液冷媒と合流し、一部は室内機５３ｂにおける冷房のための冷媒として利用され、残りは全冷房運転時と同様に、分流側第２絞り装置１５等を通過して分流側バイパス配管２０５から低圧管２０２に流れる。
【００４８】
このように冷房主体運転においては、室外機５１の室外側熱交換器２は、凝縮器として機能する。また、暖房を行う室内機５３（ここでは室内機５３ａ）を通過した冷媒は、冷房運転を行う室内機５３（ここでは室内機５３ｂ）の冷媒としても用いる。ここで、室内機５３ｂにおける負荷が小さく、室内機５３ｂに流れる冷媒を抑制する等の場合には、分流側制御手段３０１は、分流側第２絞り装置１５の開度を大きくさせる。これにより、冷房運転を行っている室内機５３ｂに必要以上の冷媒を供給しなくても、分流側バイパス配管２０５を介して低圧管２０２に流すことができる。
【００４９】
図５は実施の形態１に係る暖房主体運転の冷媒の流れを表す図である。ここでは、室内機５３ａが暖房運転を行い、室内機５３ｂが冷房運転を行っている場合について説明する。暖房主体運転時の冷媒の流れは図５に実線矢印で示している。室外機５１の各機器の動作及び冷媒の流れは、図３を用いて説明した全暖房時と同じである。
【００５０】
一方、分流コントローラ５２では、分流側制御手段３０１の指示に基づいて、分流側開閉弁１３ａ、１２ｂを閉止させ、分流側開閉弁１２ａ、１３ｂを開放させておく。分流コントローラ５２へ流入したガス冷媒は気液分離器１１、分流側開閉弁１２ａ及びガス管２０４ａを通過し、室内機５３ａに流入する。
【００５１】
室内機５３ａにおいては、図３と同様に、室内側絞り装置２３ａの開度調整により、室内側熱交換器２２ａ内を流れる冷媒の圧力調整をする。そして、高圧のガス冷媒は、室内側熱交換器２２ａ内を通過する間に熱交換により凝縮して液冷媒となり、室内側絞り装置２３ａを通過する。このとき、熱交換により室内空気を加熱して空調対象空間（室内）の暖房を行う。
【００５２】
室内側絞り装置２３ａを通過した冷媒は、例えば中間圧の液冷媒となり、液管２０３ａを通過して、第２冷媒間熱交換器１７に流れる。そして、第２冷媒間熱交換器１７に流れた冷媒の一部は、液管２０３ｂを通過して室内機５３ｂに流入する。
【００５３】
室内機５３ｂにおいては、室内側絞り装置２３ｂが開度調整により圧力調整する。室内側絞り装置２３ｂの開度調整により、低圧の液冷媒又は気液二相冷媒となった冷媒は、室内側熱交換器２２ｂを通過する。室内側熱交換器２２ｂを通過している間に冷媒は空調対象空間となる室内空気との熱交換により蒸発する。そして、低圧の冷媒となり、それぞれガス管２０４ｂに流れる。このとき、熱交換により室内空気を冷却して室内の冷房を行う。ガス管２０４ｂを流出した冷媒は、さらにガス管２０４ｂ及び分流側開閉弁１３ｂを通過して低圧管２０５、２０２に流れる。
【００５４】
一方、第２冷媒間熱交換器１７に流れた冷媒の残りは分流側第２絞り装置１５を通過する。分流側第２絞り装置１５を通過して減圧した冷媒は、液管２０３ａを通過してきた中間圧の冷媒を過冷却して一部が蒸発しながら、分流側バイパス配管２０５から低圧管２０２に流れ、室外機５１に流入する。
【００５５】
暖房主体運転において、冷房を行う室内機（ここでは室内機２０ｂ）には、暖房を行っている室内機（ここでは室内機２０ａ）から流出した冷媒が流れることになる。そのため、冷房運転を行う室内機５３が停止すると、分流側バイパス配管２０５を流れる気液二相冷媒の量が増加する。反対に冷房を行う室内機５３における負荷が増えると、分流側バイパス配管２０５を流れる冷媒の量が減少する。そのため、暖房を行う室内機５３に必要な冷媒の量は変わらないまま、冷房を行う室内機５３における室内側熱交換器２２（蒸発器）の負荷が変化する。
【００５６】
図６は室内機５３における熱交換容量の和ΣＱｊと高圧目標ＨＰm との関係を表す図である。通常の空気調和の運転において、目標高圧ＨＰm は次式（１）により求められる。ここでＨＰmoは高圧目標の初期値を表し、ΔＨＰm は高圧目標の変化分を表す。また、変化分ΔＨＰm は次式（２）で表される。（２）式を変形したものが（３）式となる。ここで、ｋ1 は配管に関する係数、ｆ（（ΣＱj ）2 ）は流量を表し、室内機５３における室内側熱交換器２２に係る熱交換容量の和（以下、室内機容量という）ΣＱj を変数とする関数である。
ＨＰm ＝ＨＰmo＋ΔＨＰm                                           …（１）
ΔＨＰm ＝ｋ1 ・ｆ（（ΣＱj ）2 ）                                …（２）
ｋ1 ＝ΔＨＰm ／ｆ（（ΣＱj ）2 ）                                …（３）
【００５７】
圧力の特性から、高圧目標ＨＰm は配管の形状及びΣＱｊに影響される。図６に示すとおり、配管長が長く、配管径が細い配管については圧力損失が大きくなるため、高圧目標ＨＰm を高くする必要がある。逆に配管長が短く、配管系が太い配管は圧力損失が小さくなるため、目標高圧ＨＰm を低くすればすむ。また、配管中の冷媒の相状態（以下、状態という）によっても目標とする圧力は変化する。例えば、配管を通過する冷媒がガス又は液のみの単相の冷媒であれば圧力損失が小さくなるため、高圧目標ＨＰm が低くてもよい。冷媒が気液二相の冷媒であれば圧力損失が大きくなるため、高圧目標ＨＰm を高くする必要がある。
【００５８】
次に、制御手段３００が冷凍空気調和装置の動作時に行う室外機５１の圧縮機１の駆動周波数等を決定する決定処理について説明する。ここで、本実施の形態では、制御手段３００は、決定処理に関し、冷凍空気調和装置の運転制御を初期モードと通常運転モードとに分けて行うものとする。通常運転モードは通常運転を行う際の制御のことであり、初期モードは、通常運転を行う前の起動時の段階において補正値を演算するために行う制御であるものとする。初期モードにおいて制御手段３００が最終的に決定した補正値は、通常運転モードの制御を行う際の基準補正値となる。
【００５９】
例えば、図１のように、高圧管２０１及び低圧管２０２により配管接続した二管式の冷暖房同時運転可能な冷凍空気調和装置では、各運転形態に基づいて、高圧管２０１、低圧管２０２のそれぞれに流れる冷媒の状態は３種類のパターンに分かれる。全冷房運転では高圧管２０１に液冷媒、低圧管２０２にガス冷媒が流れる。また、冷房主体運転では高圧管２０１に気液二相冷媒、低圧管２０２にガス冷媒が流れる。そして、全暖房運転及び暖房主体運転では高圧管２０１にガス冷媒、低圧管２０２に気液二相冷媒が流れる。
【００６０】
ここで、初期モードにおいて、複数の運転形態で冷凍空気調和装置を運転し、各パターンについて補正値を決定すると、通常運転モードにおいて、どの運転形態についても最適な決定を行うことができ、精度が高くなる反面、初期モードに係る実行時間を費やすことになる。このとき、例えば通常運転モードにはやく移行したい場合がある。また、ユニット上の制約があり、冷房シーズンに暖房をしたり、暖房シーズンに冷房をしたりできない場合もある。そこで、本実施の形態では、初期モードにおいて１種類のパターンに基づく運転形態により運転を行う。そして、運転を行うパターンの決定を外気温度に基づいて行う。
【００６１】
図７は本発明の実施の形態１に係る初期モード実行のフローチャートを表す図である。図７に基づいて初期モードにおいて行う制御手段３００の処理について説明する。ＳＴＥＰ１では、外気温度センサ１０４からの信号に基づいて、外気温度Ｔｈout を測定する。そして、ＳＴＥＰ２において、外気温度Ｔｈout に基づいて、初期モードにおいて行うパターン（運転形態）を決定する。例えば、外気温度Ｔｈout が１５℃未満であると判断すると、全暖房又は暖房主体運転（ここでは全暖房運転）を行うものと決定する。また、外気温度Ｔｈout が１５℃以上２５℃未満であると判断すると冷房主体運転を行い、外気温度Ｔｈout が２５℃以上であると判断すると、全冷房運転を行うものと決定する。決定した運転形態のデータを記憶手段３１０に記憶させておく。
【００６２】
ＳＴＥＰ３では、運転が安定すると判断するまで待機する。ここでは、待ち時間Ｔ01が設定した待ち時間Ｔ0 より大きくなるまで待機するものとする。そして、待ち時間Ｔ01が設定した待ち時間Ｔ0 より大きくなったものと判断すると、第１圧力センサ１０１、第２圧力センサ１０２、第３圧力センサ１１３及び第４圧力センサ１１４から送信される信号に基づいて、高圧ＨＰ、高圧（高圧管２０１通過後の圧力）ＨＰ２、低圧ＬＰ、低圧ＬＰ２（低圧管２０２通過前の圧力）を測定する。これをｎ＋１回行って、それぞれの平均値を算出する。本実施の形態では、例えば１０分おきに、各圧力値を３回測定して平均値を算出するものとする。
【００６３】
ＳＴＥＰ４では、次式（４）及び（５）に基づいて、高圧差分ΔＨＰ、低圧差分ΔＬＰを算出する。
ΔＨＰ＝ＨＰ−ＨＰ２                                              …（４）
ΔＬＰ＝ＬＰ２−ＬＰ                                              …（５）
【００６４】
ＳＴＥＰ５では、高圧差分ΔＨＰが予め定めたΔＨＰo 以上であるかどうかを判断する。ΔＨＰo 以上であればΔＨＰo とし（ΔＨＰ＝ΔＨＰo ）、ΔＨＰo 以上でなければ（ΔＨＰo より小さければ）ΔＨＰ＝ΔＨＰとする。また、ＳＴＥＰ６では、低圧差分ΔＬＰが予め定めたΔＬＰo 以上であるかどうかを判断する。ΔＬＰo 以上であればΔＬＰo とし（ΔＬＰ＝ΔＬＰo ）、ΔＬＰo 以上でなければ（ΔＬＰo より小さければ）ΔＬＰ＝ΔＬＰとする。
【００６５】
ＳＴＥＰ７では、高圧差分ΔＨＰ及び低圧差分ΔＬＰと駆動周波数Ｆo 、吸入冷媒密度ρso 、高圧冷媒密度ρHo、低圧冷媒密度ρLo 、液冷媒密度ρlo、ガス冷媒密度ρgo、室内機容量ΣＱｊo を記憶手段３１０に記憶させて通常運転モードに移行する。
【００６６】
ここで、吸入冷媒密度ρso 、高圧冷媒密度ρHo、低圧冷媒密度ρLo 、液冷媒密度ρlo及びガス冷媒密度ρgoについては、制御手段３００が、第１圧力センサ１０１、第２圧力センサ１０２の検出に係る圧力及び吐出側温度センサ１０５、吸入側温度センサ１０６の検出に係る温度に基づいて算出する。ここで、吸入冷媒密度ρso と低圧冷媒密度ρLo とに分けているが、実際には同じ値となる。
【００６７】
図８は本発明の実施の形態１に係る通常運転モード実行のフローチャートを表す図である。制御手段３００は、初期モード実行後、通常運転モードを実行する。ＳＴＥＰ１１では、初期モード運転終了後に運転が安定すると判断するまで待機する。ここでは、待ち時間Ｔ11が設定した待ち時間Ｔ1 より大きくなるまで待機するものとする。そして、待ち時間Ｔ01が設定した待ち時間Ｔ0 より大きくなったものと判断すると、ＳＴＥＰ１２では、第１圧力センサ１０１及び第２圧力センサ１０２から送信される信号に基づいて、高圧ＨＰ、低圧ＬＰを測定する。
【００６８】
そして、ＳＴＥＰ１３では、記憶手段３１０に記憶したデータに基づいて、周波数Ｆ又は室内機容量ΣＱｊが前回判断したときと比べて変化しているかどうかを判断する。変化していると判断すれば高圧目標ＨＰm 及び低圧目標ＬＰm を変更する処理を行う。ＳＴＥＰ１４では、初期モードの際に記憶手段３１０に記憶させておいた運転形態のデータに基づいて、現在行っている運転形態が初期モードにおいて行った運転形態と同じであるかどうかを判断する。
【００６９】
現在の運転形態が初期モードにおける運転形態と同じであると判断すると、ＳＴＥＰ１５Ａでは、初期モードにおいて記憶手段３１０に記憶した周波数Ｆo 、吸入冷媒密度ρso、高圧冷媒密度ρHo、低圧冷媒密度ρLo、液冷媒密度ρlo、ガス冷媒密度ρgoを、周波数Ｆo 、吸入冷媒密度ρso、高圧冷媒密度ρHo、低圧冷媒密度ρLo、液冷媒密度ρlo、ガス冷媒密度ρgoとして記憶させる。ＳＴＥＰ１６Ａでは、新たに周波数Ｆ、吸入冷媒密度ρs 、高圧冷媒密度ρH 、低圧冷媒密度ρL を測定し、記憶手段３１０に記憶させる。ＳＴＥＰ１７Ａでは、次式（６）及び（７）に基づいて高圧目標ＨＰm 及び低圧目標ＬＰm を算出する。
ＨＰm ＝ＨＰmo＋ΔＨＰ・（ρH ／ρHo）・（ρs ／ρso）k・（Ｆ／Ｆo ）k…（６）
ＬＰm ＝ＬＰmo＋ΔＬＰ・（ρL ／ρLo）・（ρs ／ρso）k・（Ｆ／Ｆo ）k…（７）
【００７０】
現在の運転形態が初期モードにおける運転形態と同じでないと判断すると、ＳＴＥＰ１５Ｂでは、初期モードにおいて記憶手段３１０に記憶した周波数Ｆo 、吸入冷媒密度ρso、高圧冷媒密度ρHo、低圧冷媒密度ρLo、液冷媒密度ρlo、ガス冷媒密度ρgoを、周波数Ｆo 、吸入冷媒密度ρso、高圧冷媒密度ρHo、低圧冷媒密度ρLo、液冷媒密度ρlo、ガス冷媒密度ρgoとして記憶させる。また、ＳＴＥＰ１６Ｂでは、新たに周波数Ｆ、吸入圧力Ｐｓ、吸入冷媒密度ρs 、液冷媒密度ρl 、ガス冷媒密度ρg の検知を行う。
【００７１】
ここで、上述したように冷媒の状態が異なると配管における圧損も異なる。例えば、初期モード中の運転形態と現在の運転形態とが異なる場合には冷媒の状態が異なっている場合があり、初期モードにおけるデータをそのまま適用すると制御の精度が低くなる。このため、ＳＴＥＰ１７Ｂでは、冷媒の状態が異なる場合に、圧損に係る補正を行う。例えば、初期モードでは液冷媒を通過させていた配管に、通常運転モードではガス冷媒が通過する場合（以下、液→ガスのように表すものとする）には次式（５）で表すような補正を行う。同様に、ガス→液、液→気液二相、ガス→気液二相、気液二相→液、気液二相→ガスの場合には、それぞれ次式（８）、（９）、（１０）、（１１）、（１２）で表す補正を行う。
【００７２】
ΔＰg ＝ΔＰlo・（ρg／ρlo ）・（ρs ／ρso）k ・（Ｆ／Ｆo ）k   …（８）
ΔＰl ＝ΔＰgo・（ρl／ρgo ）・（ρs ／ρso）k ・（Ｆ／Ｆo ）k   …（９）
ΔＰ2 ＝ΔＰlo・（ρ2／ρlo ）・（ρs ／ρso）k ・（Ｆ／Ｆo ）k …（１０）
ΔＰ2 ＝ΔＰgo・（ρ2／ρgo ）・（ρs ／ρso）k ・（Ｆ／Ｆo ）k …（１１）
ΔＰl ＝ΔＰ2o・（ρl／ρ2o ）・（ρs ／ρso）k ・（Ｆ／Ｆo ）k …（１２）
ΔＰg ＝ΔＰ2o・（ρg／ρ2o ）・（ρs ／ρso）k ・（Ｆ／Ｆo ）k …（１３）
【００７３】
ここで（１０）〜（１３）式におけるρ2 は次式（１４）、（１５）で表される。ｘは乾き度を表す。また、ΣＱh は暖房を行っている室内機５３における熱交換容量の和を表し、ΣＱc は冷房を行っている室内機５３における熱交換容量の和を表す。
ρ2 ＝ρl ・（１−ｘ）＋ρg ・ｘ                                …（１４）
ｘ＝ΣＱh ／ΣＱc                                               …（１５）
【００７４】
ここで、初期モードが全冷房運転で実施され、通常の運転モードが暖房主体運転の場合について、高低圧の補正値ΔＰg 及びΔＰl の具体的な算出方法を説明する。全冷房運転では、高圧管２０１は液冷媒、低圧管２０２はガス冷媒が流れる。よって、初期モードで記憶される高圧差分ΔＨＰは液冷媒が高圧管２０１に流れた時の圧力差であり、低圧差分ΔＬＰはガス冷媒が低圧管２０２に流れた時の圧力差となる。一方、通常の運転モードが暖房主体運転の場合には、高圧管２０１はガス冷媒が流れ、低圧管２０２には気液二相冷媒が流れるため、高圧管２０１と低圧管２０２を流れる冷媒の相の状態は、初期モードと通常モードでは異なる。このため、次のような補正を行う。
【００７５】
まず、高圧側の補正値ΔＰg の求め方について説明する。使用する式は式（８）を用いる。初期モードでの高圧管２０１の冷媒の状態が液状態であるため、式（８）において、ΔＰl0＝ΔＨＰとして、ΔＰl0に高圧管２０１内部の冷媒の密度補正項（ρg ／ρl0）、圧縮機吸入冷媒密度の補正項（ρs ／ρs0）k 及び圧縮機の周波数補正項（Ｆ／Ｆ0 ）k を掛けて高圧側の補正値ΔＰg を算出する。
【００７６】
次に、低圧側の補正値ΔＰl の求め方について説明する。使用する式は式（１１）を用いる。初期モードでの低圧管２０２の冷媒の状態がガス状態であるため、式（１１）において、ΔＰg0＝ΔＬＰとして、ΔＰg0に低圧管２０２内部の冷媒の密度補正項（ρ2 ／ρg0）、圧縮機吸入冷媒密度の補正項（ρs ／ρs0）k 及び圧縮機の周波数補正項（Ｆ／Ｆ0 ）k を掛けて高圧側の補正値ΔＰ2 を算出する。ここで、ρ2 については、式（１４）から求める。
【００７７】
ここで、例えば、冷房主体運転と全冷房運転における低圧側がどちらもガス冷媒となるように、運転形態が異なっていても管を通過する冷媒の状態が異なっていない場合がある。このような場合には、（６）、（７）式に基づいて、高圧目標ＨＰm 及び低圧目標ＬＰm を算出するようにすればよい。
【００７８】
そして、次式（１６）及び（１７）に基づいて、ΔＰg 、ΔＰl 又はΔＰ2 を加算して高圧目標ＨＰm 及び低圧目標ＬＰm を算出する。
ＨＰm ＝ＨＰmo＋（ΔＰg 、ΔＰl 又はΔＰ2 ）                    …（１６）
ＬＰm ＝ＬＰmo＋（ΔＰg 、ΔＰl 又はΔＰ2 ）                    …（１７）
【００７９】
そして、ＳＴＥＰ１８では、次式（１８）に基づいて、高圧ＨＰと高圧目標ＨＰm との差ΔＨを算出する。また、次式（１９）に基づいて、低圧ＬＰと低圧目標ＬＰm との差ΔＬを算出する。
ΔＨ＝ＨＰ＋ＨＰm                                               …（１８）
ΔＬ＝ＬＰ−ＬＰm                                               …（１９）
【００８０】
さらに、ＳＴＥＰ１９では、算出したΔＨとΔＬとを、次式（２０）、（２１）に代入し、圧縮機１の駆動周波数の補正値ΔＦと室外熱交換器３の熱交換量の補正値ΔＡＫとを算出する。ここでａ、ｂ、ｃ及びｄは係数を表す。
ΔＦ  ＝ａΔＨ＋ｂΔＬ                                          …（２０）
ΔＡＫ＝ｃΔＨ＋ｄΔＬ                                          …（２１）
【００８１】
ＳＴＥＰ２０では、次式（２２）、（２３）に基づいて、補正値ΔＦとΔＡＫにより、駆動周波数Ｆと熱交換量ＡＫとを補正した新たな駆動周波数Ｆと熱交換量ＡＫを決定する。そして、決定した駆動周波数Ｆに基づいて、圧縮機１の冷媒の吐出量を制御する。また、熱交換量ＡＫに基づいて、送風機６の回転数を制御し、熱交換量を制御する。
Ｆ＝Ｆ＋ΔＦ                                                    …（２２）
ＡＫ＝ＡＫ＋ΔＡＫ                                              …（２３）
【００８２】
図９は各制御手段に係る信号の入出力関係を表す図である。制御手段３００には、第１圧力センサ１０１、第２圧力センサ１０２、室外側温度センサ１０３及び外気温度センサ１０４から信号が入力される。そして、圧縮機１に算出した駆動周波数Ｆに基づく指示の信号を送信する。また、送風機６に熱交換量ＡＫに基づく指示の信号を送信する。また、分流側制御手段３０１には、分流側第１温度センサ１１１、分流側第２温度センサ１１２、第３圧力センサ１１３及び第４圧力センサ１１４から信号が入力される。そして、分流側開閉弁１２及び１３並びに分流側第１絞り装置１４及び分流側第２絞り装置１５に、開度、開閉の指示に係る信号を送信する。室内側制御手段３０２には、室内側温度センサ１２１から信号が入力される。そして、室内側絞り装置２３に開度の指示に係る信号を送信する。
【００８３】
図１０は決定処理における制御手段間の信号の流れを表す図である。図１０について、例えば、制御手段３００が初期モードに係る処理を開始し、外気温度Ｔｈout を測定する（ＳＴＥＰ１）。第１圧力センサ１０１、第２圧力センサ１０２からの信号に基づいて高圧ＨＰ、低圧ＬＰを測定する。また、制御手段３００が分流側制御手段３０１に対し、第３圧力センサ１１３及び第４圧力センサ１１４が検出した高圧（液管通過圧力）ＨＰ２及び低圧ＬＰ２（ガス管通過前）のデータを含む信号の送信を要求する。そして、分流側制御手段３０１は、要求に基づいて、制御手段３００に高圧（液管通過圧力）ＨＰ２及び低圧ＬＰ２（ガス管通過前）のデータを含む信号を送信する（ＳＴＥＰ３）。制御手段３００が高圧目標ＨＰm 及び低圧目標ＬＰm を算出する（ＳＴＥＰ５、ＳＴＥＰ６）。
【００８４】
通常運転モードに移行した後、第１圧力センサ１０１、第２圧力センサ１０２からの信号に基づいて高圧ＨＰ及び低圧ＬＰを測定する（ＳＴＥＰ１２）。そして、補正に基づいて差分ΔＨＰ，ΔＬＰを演算する（ＳＴＥＰ１８）。圧縮機１の駆動周波数の補正値ΔＦと室外熱交換器３の熱交換量の補正値ΔＡＫとを算出する（ＳＴＥＰ１９）。そして、新たな駆動周波数Ｆと熱交換量ＡＫを決定し、運転に反映させる（ＳＴＥＰ２０）。
【００８５】
このように、既存配管を用いた場合における一連の決定処理の流れにおいて、制御手段３００と分流側制御手段３０１との間の通信は、基本的に、高圧ＨＰ２及び低圧ＬＰ２のデータを含む信号の要求、送信だけであり、頻繁にデータをやりとりする必要もない。このため、通信回数を少なくし、通信に係る負荷を低減することができる。
【００８６】
以上のように、実施の形態１の冷凍空気調和装置によれば、既設された高圧管２０１、低圧管２０２を冷媒が通過することで受ける圧力損失を、初期モードの運転において、高圧差分ΔＨＰ、低圧差分ΔＬＰとして算出し、通常運転モードに移行した後、高圧差分ΔＨＰ、低圧差分ΔＬＰから算出した高圧目標ＨＰm 及び低圧目標ＬＰm に基づいて、圧縮機１の駆動周波数Ｆと室外熱交換器３の熱交換量ＡＫを算出して制御を行うようにしたので、圧力損失を考慮した上で、室内機５３に必要な能力を室外機５１から供給することができる。そのため、運転効率や運転にかかるコストを改善できる。
【００８７】
また、初期モードの運転において、行う運転形態を１種類としたので、高圧差分ΔＨＰ、低圧差分ΔＬＰ算出に係る時間を短縮することができる。このとき、外気温度Ｔｈout に基づいて、初期モードにおける運転形態を決定するようにしたので、初期モードにおいて、現実的な運転形態を決定することができる。
【００８８】
また、配管の形状や外気温度などの影響により変化する圧力損失が運転に与える影響を抑え、目標値に沿った運転が可能になる。
【００８９】
そして、また、前述したように既存配管は配管径は細くなるが、一般的に耐圧の面で優れている。このため、既存配管を流用することにより、冷凍空気調和装置の安全性を向上させることができる。さらに既設配管を流用することで工事にかかる費用やコストを削減することができる。
【００９０】
また、高圧差分ΔＨＰ、低圧差分ΔＬＰの最大値を定め、算出した値が超える場合には制限するようにしたので、高圧目標ＨＰm 及び低圧目標ＬＰm 等、算出した値が発散等することなく、信頼性の高い運用を行うことができる。
【００９１】
また、基本的には、制御手段３００と分流側制御手段３０１との間の通信により、決定処理を行えるようにしたので、ユニット間の通信回数を減らすことができ、通信に係る負荷を軽減することができる。
【００９２】
実施の形態２．
上述した実施の形態１では、初期モードにおいて、外気温度に基づいて運転形態を選択して運転を行い、冷媒状態の３種類のパターンから１種類の高圧差分ΔＨＰ、低圧差分ΔＬＰを算出した。本実施の形態では、例えば、施工した直後でまだ入居者がいない状態等、時間等の制限がない場合に、３種類のパターンに基づく運転を行い、どのパターンにおいても高圧差分ΔＨＰ、低圧差分ΔＬＰを算出するようにしたものである。各パターンにおける高圧差分ΔＨＰ、低圧差分ΔＬＰの算出手順については、実施の形態１において説明した手順と基本的には同様である。
【００９３】
本実施の形態では、初期モードにおいてすべてのパターンについて高圧差分ΔＨＰ、低圧差分ΔＬＰを算出している。そこで、図１２に示すように、ＳＴＥＰ１４においては運転形態に対応するパターンの高圧差分ΔＨＰ、低圧差分ΔＬＰを選択し、ＳＴＥＰ１５Ａにおいて高圧目標ＨＰm 、低圧目標ＬＰm を算出する。このため、図８に示すＳＴＥＰ１５Ｂ〜ＳＴＥＰ１７Ｂの処理を行わなくてもよい。他の手順については、実施の形態１において説明した手順と基本的には同様である。
【００９４】
以上のように、実施の形態２の冷凍空気調和装置においては、高圧管２０１及び低圧管２０２を通過する冷媒の状態のすべてのパターンによる運転を初期モードにおいて行い、制御手段３００は、各パターンにおける高圧差分ΔＨＰ、低圧差分ΔＬＰを算出して記憶手段３１０に記憶させておくようにしたので、通常運転モードにおいて、精度の高い高圧目標ＨＰm 、低圧目標ＬＰm の算出を行うことができる。
【００９５】
実施の形態３．
上述の実施の形態においては、分流コントローラ５２を有し、冷暖同時運転を行うことができる冷凍空気調和装置について説明したが、このような装置に限定するものではない。例えば、冷房と暖房を切り替えて行う冷凍空気調和装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１  圧縮機、２  室外側熱交換器、３  四方弁、４  アキュムレータ、５ａ  第１逆止弁ブロック、５ｂ  第２逆止弁ブロック、５ｃ  第３逆止弁ブロック、５ｄ  第４逆止弁ブロック、６  送風機、１１  気液分離器、１２，１２ａ，１２ｂ，１３，１３ａ，１３ｂ  分流側開閉弁、１４  分流側第１絞り装置、１５  分流側第２絞り装置、１６  第１冷媒間熱交換器、１７  第２冷媒間熱交換器、２２，２２ａ，２２ｂ  室内側熱交換器、２３，２３ａ，２３ｂ  室内側絞り装置、５１  室外機、５２  分流コントローラ、５３，５３ａ，５３ｂ  室内機、１０１  第１圧力センサ、１０２  第２圧力センサ、１０３  室外側温度センサ、１０４  外気温度センサ、１０５  吐出側温度センサ、１０６  吸入側温度センサ、１１１  分流側第１温度センサ、１１２  分流側第２温度センサ、１１３  第３圧力センサ、１１４  第４圧力センサ、１２１，１２１ａ，１２１ｂ  室内側温度センサ、２０１  高圧管、２０２  低圧管、２０３，２０３ａ，２０３ｂ  液管、２０４，２０４ａ，２０４ｂ  ガス管、２０５  分流側バイパス配管、３００  制御手段、３０１  分流側制御手段、３０２，３０２ａ，３０２ｂ  室内側制御手段、３１０  記憶手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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