(57)【要約】  空気調和装置は、圧縮機、流路切替装置、室外熱交換ユニット、膨張部及び室内熱交換器が配管により接続された空気調和装置であって、室外熱交換ユニットは、流路切替装置に接続された第１の室外熱交換器と、第１の室外熱交換器に直列に接続された第１の流量制御装置と、第１の室外熱交換器及び第１の流量制御装置に並列に接続された第２の室外熱交換器と、第２の室外熱交換器に直列に接続された第２の流量制御装置と、第１の室外熱交換器及び第１の流量制御装置と、第２の室外熱交換器及び第２の流量制御装置をバイパスするバイパス配管と、バイパス配管に設けられた第３の流量制御装置と、圧縮機の吐出側と第２の室外熱交換器との間に接続された流量調整装置と、を有する。
2019053876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、流路切替装置、室外熱交換ユニット、膨張部及び室内熱交換器が配管により接続された空気調和装置であって、
前記室外熱交換ユニットは、
前記流路切替装置に接続された第１の室外熱交換器と、
前記第１の室外熱交換器に直列に接続された第１の流量制御装置と、
前記第１の室外熱交換器及び前記第１の流量制御装置に並列に接続された第２の室外熱交換器と、
前記第２の室外熱交換器に直列に接続された第２の流量制御装置と、
前記第１の室外熱交換器及び前記第１の流量制御装置と、前記第２の室外熱交換器及び第２の流量制御装置をバイパスするバイパス配管と、
前記バイパス配管に設けられた第３の流量制御装置と、
前記圧縮機の吐出側と前記第２の室外熱交換器との間に接続された流量調整装置と、
を有する空気調和装置。
【請求項２】
前記流量調整装置の動作を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、
冷房運転時において、前記圧縮機から吐出された冷媒の吐出圧力が吐出目標値より低いかを判定する判定手段と、
前記判定手段によって吐出圧力が吐出目標値より低いと判定された場合、前記第２の室外熱交換器に冷媒が流れることを抑制するように前記流量調整装置を制御する流量調整手段と、を有する
請求項１記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記判定手段によって吐出圧力が吐出目標値より低いと判定された場合、前記第２の流量制御装置を閉止するように制御する第２の流量制御手段を更に有する
請求項２記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記第１の室外熱交換器及び前記第２の室外熱交換器に流れる空気の風路を形成する室外流量制御装置を更に備え、
前記制御装置は、
前記判定手段によって吐出圧力が吐出目標値より低いと判定された場合、前記室外流量制御装置の回転数を下げるように制御する室外流量制御手段を更に有する
請求項２又は３記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記判定手段は、
前記圧縮機に吸入される冷媒の吸入圧力が吸入目標値より高いかを判定する機能を有し、
前記判定手段によって吸入圧力が吸入目標値以下と判定された場合、前記第２の流量制御装置を予め設定された時間毎に開閉する間欠制御する第２の流量制御手段を更に有する
請求項２〜４のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記流量調整装置は、
前記第２の室外熱交換器が前記圧縮機の吐出側に接続される接続状態と、前記第２の室外熱交換器が前記圧縮機の吸入側に接続される接続状態とを切り替えるものである
請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記第２の流量制御装置は、
流路抵抗が連続的に変化するものである
請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記圧縮機、前記流路切替装置、前記室外熱交換ユニットが設けられた室外機と、
複数の前記膨張部及び複数の前記室内熱交換器が設けられた複数の室内機と、
前記室外機と前記室内機との間に介在し、前記室外機から供給される冷媒を複数の前記室内機に分配する中継機と、を備える
請求項１〜７のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室外熱交換器の熱交換量が制御される空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、運転負荷に応じて室外熱交換器の熱交換量を制御する空気調和装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１には、室外ファンと、室外熱交換器と、室外熱交換器に直列に接続された室外側流量制御装置と、室外熱交換器及び室外側流量制御装置をバイパスするバイパス配管上に設けられたバイパス流量制御装置とを備える空気調和装置が開示されている。特許文献１では、冷房運転時において、室外ファンの風量調整及び膨張弁を用いた流量調整によって、室外熱交換器の熱交換量が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１１１１７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された空気調和装置は、冷房運転時に、室外熱交換器より下流の室外流量制御装置の開度を絞ることによって、室外熱交換器の熱交換量を減らしている。よって、室外熱交換器から流出する冷媒量は、圧縮機から吐出される冷媒量より少ないため、室外熱交換器に溜まる。従って、空気調和装置の運転に必要な冷媒の循環量が不足する。【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、熱交換量を減らしても運転に必要な冷媒の循環量を確保する空気調和装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、流路切替装置、室外熱交換ユニット、膨張部及び室内熱交換器が配管により接続された空気調和装置であって、室外熱交換ユニットは、流路切替装置に接続された第１の室外熱交換器と、第１の室外熱交換器に直列に接続された第１の流量制御装置と、第１の室外熱交換器及び第１の流量制御装置に並列に接続された第２の室外熱交換器と、第２の室外熱交換器に直列に接続された第２の流量制御装置と、第１の室外熱交換器及び第１の流量制御装置と、第２の室外熱交換器及び第２の流量制御装置をバイパスするバイパス配管と、バイパス配管に設けられた第３の流量制御装置と、圧縮機の吐出側と第２の室外熱交換器との間に接続された流量調整装置と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、第１の室外熱交換器及び第２の室外熱交換器の熱交換量を減らすために、第１の流量制御装置、第２の流量制御装置及び流量調整装置を調整する。これにより、第２の室外熱交換器から流出する冷媒の量が減っても、バイパス配管に流れる冷媒の量を多くすることによって補うことができる。従って、熱交換量を減らしても運転に必要な冷媒の循環量を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００を示す回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１における制御装置５０を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の熱交換量制御モードを示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の熱交換量制御モードを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、本発明に係る空気調和装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００を示す回路図である。図１に示すように、空気調和装置１００は、冷凍サイクルを利用することによって、各室内機Ｃ〜Ｅにおいてそれぞれ冷房モード又は暖房モードが自由に選択され、冷房運転及び暖房運転を同時に行う冷暖混在運転が可能である。図１に示すように、空気調和装置１００は、１台の室外機Ａと、互いに並列に接続された複数台の室内機Ｃ〜Ｅと、室外機Ａと室内機Ｃ〜Ｅとの間に介在する中継機Ｂと、を有している。なお、本実施の形態１では、１台の室外機Ａに１台の中継機Ｂ及び３台の室内機Ｃ〜Ｅが接続された場合について例示しているが、それぞれの接続台数は図示している台数に限定されるものではない。空気調和装置１００は、例えば２台以上の室外機Ａを備えてもよいし、２台以上の中継機Ｂを備えてもよいし、１台、２台又は４台以上の室内機Ｃ〜Ｅを備えてもよい。
【００１０】
室外機Ａと中継機Ｂとは、第１冷媒配管６及び第２冷媒配管７により接続されている。中継機Ｂと室内機Ｃ〜Ｅとは、それぞれ室内機Ｃ〜Ｅ側の第１室内機側冷媒配管６ｃ〜６ｅ及び室内機側の第２室内機側冷媒配管７ｃ〜７ｅにより接続されている。第１冷媒配管６は、流路切替装置２ａと中継機Ｂとを接続する太い径の配管である。室内機Ｃ〜Ｅ側の第１室内機側冷媒配管６ｃ〜６ｅは、それぞれ室内機Ｃ〜Ｅの室内熱交換器５ｃ〜５ｅと中継機Ｂとを接続するものであり、第１冷媒配管６から分岐された配管である。第２冷媒配管７は、室外熱交換ユニット３と、中継機Ｂとを接続するものであり、第１冷媒配管６より細い径の配管である。室内機Ｃ〜Ｅ側の第２室内機側冷媒配管７ｃ〜７ｅは、それぞれ室内機Ｃ〜Ｅの室内熱交換器５ｃ〜５ｅと中継機Ｂとを接続するものであり、第２冷媒配管７から分岐された配管である。
【００１１】
（室外機Ａ）
室外機Ａは、通常、ビル等の建物の外の屋上等の空間に配置され、中継機Ｂを介して室内機Ｃ〜Ｅに冷熱又は温熱を供給するものである。なお、室外機Ａは、室外に設置される場合に限らず、たとえば換気口が形成された機械室等の囲まれた空間に設置されてもよいまた、室外機Ａは、排気ダクトで廃熱を建物の外に排気することができる場合、建物の内部に設置されてもよい。更に、室外機Ａは、水冷式の室外機として建物の内部に設置されるようにしてもよい。
【００１２】
室外機Ａは、圧縮機１、室外機Ａの冷媒流通方向を切り替える流路切替装置２ａ、室外熱交換ユニット３及びアキュムレータ４を内蔵している。圧縮機１、流路切替装置２ａ、流量調整装置２ｂ、室外熱交換ユニット３及びアキュムレータ４は、第１冷媒配管６及び第２冷媒配管７により接続されている。
【００１３】
ここで、室外熱交換ユニット３は、第１の室外熱交換器３ａと、第１の流量制御装置２２と、第２の室外熱交換器３ｂと、第２の流量制御装置２４と、第３の流量制御装置２６と、流量調整装置２ｂとを有している。ここで、室外熱交換ユニット３には、第１の配管２７と第２の配管２８とバイパス配管２５とが設けられている。第１の配管２７には、第１の室外熱交換器３ａと、第１の室外熱交換器３ａに接続される第１の流量制御装置２２とが設けられている。第２の配管２８には、第２の室外熱交換器３ｂと、第２の室外熱交換器３ｂに接続される第２の流量制御装置２４とが設けられている。バイパス配管２５には、第３の流量制御装置２６が設けられている。
【００１４】
また、第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂの近傍には、冷媒と熱交換する流体である室外空気の流量を制御する室外流量制御装置３ｍが設置されている。本実施の形態１では、第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂの一例として空冷式の室外熱交換器を用い、室外流量制御装置３ｍの一例として室外ファンを用いて説明する。なお、第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂは、冷媒が他の流体と熱交換する形態であれば水冷式等の室外熱交換器とされてもよい。この場合、室外流量制御装置３ｍとして、ポンプが用いられる。なお、本実施の形態１では、室外熱交換器が２つの場合について例示しているが、室外熱交換器は３つ以上設けられてもよい。この場合、それぞれの室外熱交換器に流量制御装置が設けられる。
【００１５】
また、室外機Ａには、第１接続配管６０ａ、第２接続配管６０ｂ、逆止弁１８、逆止弁１９、逆止弁２０及び逆止弁２１が設けられている。第１接続配管６０ａ、第２接続配管６０ｂ、逆止弁１８、逆止弁１９、逆止弁２０及び逆止弁２１によって、流路切替装置２ａ及び流量調整装置２ｂの接続方向にかかわらず、高圧の冷媒が第２冷媒配管７を介して室外機Ａ内から流出する。また、第１接続配管６０ａ、第２接続配管６０ｂ、逆止弁１８、逆止弁１９、逆止弁２０及び逆止弁２１によって、低圧の冷媒が第１冷媒配管６を介して室外機Ａ内に流入する。
【００１６】
圧縮機１は、冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温且つ高圧の状態にするものであり、例えば容量制御可能なインバーター圧縮機等で構成される。
【００１７】
流路切替装置２ａ及び流量調整装置２ｂは、暖房運転時における冷媒の流れと冷房運転時における冷媒の流れとを切り替えるものである。流路切替装置２ａは、２つの接続状態を切り替える。一方の接続状態は、第１の配管２７及びバイパス配管２５が圧縮機１の吐出側に接続され室内熱交換器５ｃ〜５ｅが圧縮機１の吸入側に設けられたアキュムレータ４に接続される接続状態である。他方の接続状態は、第１の配管２７及びバイパス配管２５が圧縮機１の吸入側に設けられたアキュムレータ４に接続され圧縮機１の吐出側が室内熱交換器５ｃ〜５ｅに接続される接続状態である。
【００１８】
流量調整装置２ｂは、圧縮機１の吐出側と第２の室外熱交換器３ｂとの間に接続されており、例えば第２の室外熱交換器３ｂに流れる冷媒の流れを切り替える四方切替弁からなる。なお、流量調整装置２ｂは、冷媒の流れを遮断する開閉弁でもよいし、冷媒の流量を線形的に制御する流量調整弁でもよい。流量調整装置２ｂは、２つの接続状態を切り替える。一方の接続状態は、第２の配管２８が圧縮機１の吐出側に接続され室内熱交換器５ｃ〜５ｅが末端に接続される接続状態である。他方の接続状態は、第２の配管２８が圧縮機１の吸入側に設けられたアキュムレータ４に接続され圧縮機１の吐出側が末端に接続される接続状態である。
【００１９】
ここで、末端とは、配管により接続されていない部分を示し、末端において冷媒の流れは行き止まる。流路切替装置２ａ及び流量調整装置２ｂは、いずれも四方切替弁として例示している。第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂは、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器又は放熱器として機能する。
【００２０】
第１の室外熱交換器３ａは、流路切替装置２ａに接続されており、冷媒と室外空気とを熱交換する。第２の室外熱交換器３ｂは、第１の室外熱交換器３ａ及び第１の流量制御装置２２に並列に接続されており、冷媒と室外空気とを熱交換する。なお、第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂは、室外流量制御装置３ｍから供給される空気と冷媒との間で熱交換を行ない、その冷媒を蒸発してガス化又は凝縮して液化するものである。室外流量制御装置３ｍは、第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂに流れる空気の風路を形成する。アキュムレータ４は、圧縮機１の吸入側に設けられており、暖房運転時と冷房運転時との違いによる余剰冷媒又は過渡的な運転の変化に対する余剰冷媒を蓄えるものである。なお、本実施の形態１では、２台の室外熱交換器が並列に接続されている場合について例示しているが、３台以上の室外熱交換器が並列に接続されてもよい。
【００２１】
逆止弁１８は、第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂと中継機Ｂとの間における第２冷媒配管７に接続され、室外機Ａから中継機Ｂへの方向のみに冷媒の流れを許容するものである。逆止弁１９は、中継機Ｂと流路切替装置２ａとの間における第１冷媒配管６に設けられ、中継機Ｂから室外機Ａへの方向のみに冷媒の流れを許容するものである。逆止弁２０は、第１接続配管６０ａに設けられ、暖房運転時において圧縮機１から吐出された冷媒を中継機Ｂに流通させるものである。逆止弁２１は、第２接続配管６０ｂに設けられ、暖房運転時において中継機Ｂから戻ってきた冷媒を圧縮機１の吸入側に流通させるものである。
【００２２】
第１接続配管６０ａは、室外機Ａ内において、流路切替装置２ａと逆止弁１９との間における第１冷媒配管６と、逆止弁１８と中継機Ｂとの間における第２冷媒配管７とを接続するものである。第２接続配管６０ｂは、室外機Ａ内において、逆止弁１９と中継機Ｂとの間における第１冷媒配管６と、第１の室外熱交換器３ａと逆止弁１８との間における第２冷媒配管７とを接続するものである。
【００２３】
また、室外機Ａには、吐出圧力計５１、吸入圧力計５２、中圧圧力計５３及び温度計５４が設けられている。吐出圧力計５１は、圧縮機１の吐出側に設けられ、圧縮機１から吐出された冷媒の圧力を測定する。吸入圧力計５２は、圧縮機１の吸入側に設けられ、圧縮機１に吸入される冷媒の圧力を測定する。中圧圧力計５３は、逆止弁１８の上流側に設けられ、逆止弁１８の上流側における冷媒の圧力である中圧を測定する。温度計５４は、圧縮機１の吐出側に設けられ、圧縮機１から吐出された冷媒の温度を測定するものである。吐出圧力計５１、吸入圧力計５２、中圧圧力計５３及び温度計５４によって検出された圧力情報及び温度情報は、空気調和装置１００の動作を制御する制御装置５０に送られ、各アクチュエータの制御に利用される。
【００２４】
第１の流量制御装置２２は、第１の室外熱交換器３ａに直列に接続され、逆止弁２１及び逆止弁１８と、第１の室外熱交換器３ａとの間に設けられ、開閉自在に構成されている。第１の流量制御装置２２は、冷房運転時には第１の室外熱交換器３ａから逆止弁１８へ流れる冷媒の流量を調整し、暖房運転時には逆止弁２１から第１の室外熱交換器３ａへ流入する冷媒の流量を調整する。なお、第１の流量制御装置２２は、流路抵抗が連続的に変化するように構成されている。
【００２５】
第２の流量制御装置２４は、第２の室外熱交換器３ｂに直列に接続され、逆止弁２１及び逆止弁１８と、第２の室外熱交換器３ｂとの間に設けられ、開閉自在に構成されている。第２の流量制御装置２４は、冷房運転時には第２の室外熱交換器３ｂから逆止弁１８へ流れる冷媒の流量を調整し、暖房運転時には逆止弁２１から第２の室外熱交換器３ｂへ流入する冷媒の流量を調整する。バイパス配管２５は、第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂをバイパスするものである。第３の流量制御装置２６は、バイパス配管２５の途中に設けられ、開閉自在に構成され、バイパス配管２５に流れる冷媒の流量を制御する。第３の流量制御装置２６は、第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂに流入する冷媒の流量を調整する。なお、第２の流量制御装置２４及び第３の流量制御装置２６は、流路抵抗が連続的に変化するように構成されている。
【００２６】
（中継機Ｂ）
中継機Ｂは、第１分岐部１０、第２分岐部１１、気液分離装置１２、第１バイパス配管１４ａ、第２バイパス配管１４ｂ、第４の流量制御装置１３、第５の流量制御装置１５、第１熱交換器１７、第２熱交換器１６及び制御装置５０を内蔵している。なお、制御装置５０は、室外機Ａの制御装置５０と同様の構成及び機能を有している。
【００２７】
第１分岐部１０は、第２冷媒配管７に流れる冷媒を、各室内機Ｃ〜Ｅに分岐させるものである。また、第１分岐部１０は、各室内機Ｃ〜Ｅに流れる冷媒を合流させて第１冷媒配管６に流入させるものである。第１分岐部１０には、室内機側の第１室内機側冷媒配管６ｃ〜６ｅに設置された電磁弁８ｃ〜８ｈを備えている。室内機側の第１室内機側冷媒配管６ｃ〜６ｅは、第１分岐部１０で分岐され、分岐された一方が電磁弁８ｃ〜８ｅを介して第１冷媒配管６に接続され、分岐された他方が電磁弁８ｆ〜８ｈを介して第２冷媒配管７に接続されている。
【００２８】
電磁弁８ｃ〜８ｈは、開閉が制御されることで、室内機側の第１室内機側冷媒配管６ｃ〜６ｅと第１冷媒配管６又は第２冷媒配管７側に切り替え可能に接続するものである。なお、室内機側の第１室内機側冷媒配管６ｃに設置される電磁弁８ｃ，８ｆを第１電磁弁と呼称する。また、室内機側の第１室内機側冷媒配管６ｄに設置される電磁弁８ｄ，８ｇを第２電磁弁と呼称する。更に、室内機側の第１室内機側冷媒配管６ｅに設置される電磁弁８ｅ，８ｈを第３電磁弁と呼称する。
【００２９】
第２分岐部１１は、第１バイパス配管１４ａに流れる冷媒を、各室内機Ｃ〜Ｅに分岐させるものである。また、第２分岐部１１は、各室内機Ｃ〜Ｅに流れる冷媒を合流させて第２バイパス配管１４ｂに流入させるものである。第２分岐部１１は、第１バイパス配管１４ａと第２バイパス配管１４ｂとの会合部を有している。気液分離装置１２は、第２冷媒配管７の途中に設けられ、第２冷媒配管７を介して流入した冷媒をガスと液とに分離するものである。そして、気液分離装置１２で分離された気相分は第１分岐部１０に流れ、気液分離装置１２で分離された液相分は第２分岐部１１に流れる。
【００３０】
第１バイパス配管１４ａは、中継機Ｂ内において、気液分離装置１２と第２分岐部１１とを接続する配管である。第２バイパス配管１４ｂは、中継機Ｂ内において、第２分岐部１１と第１冷媒配管６とを接続する配管である。第４の流量制御装置１３は、第１バイパス配管１４ａの途中に設けられ、開閉自在に構成されている。第５の流量制御装置１５は、第２バイパス配管１４ｂの途中に設けられ、開閉自在に構成されている。
【００３１】
第１熱交換器１７は、第１バイパス配管１４ａの気液分離装置１２と第４の流量制御装置１３との間の冷媒と、第２バイパス配管１４ｂの第５の流量制御装置１５と第１冷媒配管６の間の冷媒とを熱交換する。第２熱交換器１６は、第１バイパス配管１４ａの第４の流量制御装置１３と第２分岐部１１との間の冷媒と、第２バイパス配管１４ｂの第５の流量制御装置１５と第１熱交換器１７の間の冷媒とを熱交換する。
【００３２】
なお、第２分岐部１１に逆止弁等の流路切替弁を設けて、暖房を行う室内機Ｃ〜Ｅから第２分岐部１１に流入する冷媒を第２熱交換器１６に流入させるようにしてもよい。この場合、第５の流量制御装置１５前の冷媒が確実に単相の液冷媒となるため、安定した流量制御ができる。
【００３３】
（室内機Ｃ〜Ｅ）
室内機Ｃ〜Ｅは、それぞれ室内等の空調対象空間に空調空気を供給できる位置に設置され、中継機Ｂを介して供給された室外機Ａからの冷熱又は温熱により、空調対象空間に冷房空気又は暖房空気を供給するものである。室内機Ｃ〜Ｅには、それぞれ室内熱交換器５ｃ〜５ｅ及び膨張部９ｃ〜９ｅが内蔵されている。
【００３４】
また、室内熱交換器５ｃ〜５ｅの近傍には、冷媒と熱交換する流体である室内空気の流量を制御する室内流量制御装置５ｃｍ〜５ｅｍが設置されている。なお、本実施の形態１では、室内熱交換器５ｃ〜５ｅの一例として空冷式の室内熱交換器を用い、室内流量制御装置５ｃｍ〜５ｅｍの一例として室内ファンを用いて説明するが、冷媒が他の流体と熱交換する形態であれば水冷式等の室内熱交換器とされてもよい。この場合、室内流量制御装置５ｃｍ〜５ｅｍとして、ポンプが用いられる。
【００３５】
室内熱交換器５ｃ〜５ｅは、室内流量制御装置５ｃｍ〜５ｅｍから供給される空気と冷媒との間で熱交換を行ない、空調対象空間に供給するための暖房空気又は冷房空気を生成する。室内流量制御装置５ｃｍ〜５ｅｍは、室内熱交換器５ｃ〜５ｅに流れる空気の風路を形成する。膨張部９ｃ〜９ｅは、中継機Ｂの第２分岐部１１と、室内熱交換器５ｃ〜５ｅとの間に設けられ、開閉自在に構成されている。膨張部９ｃ〜９ｅによって、室内熱交換器５ｃ〜５ｅに流入する冷媒流量を調整する。
【００３６】
（制御装置５０）
空気調和装置１００には、制御装置５０が設けられている。制御装置５０は、空気調和装置１００に設けられた各センサで検出された冷媒の圧力情報、冷媒の温度情報、室外温度情報及び室内温度情報等に基づいて、アクチュエータ等を制御する。例えば、制御装置５０は、圧縮機１の駆動、流路切替装置２ａ及び流量調整装置２ｂの切り替え、室外流量制御装置３ｍのファンモーターの駆動及び室内流量制御装置５ｃｍ〜５ｅｍのファンモーターの駆動を制御する。
【００３７】
また、制御装置５０は、第１の流量制御装置２２、第２の流量制御装置２４、第３の流量制御装置２６、第４の流量制御装置１３及び第５の流量制御装置１５の開度を制御する。なお、制御装置５０は、各制御値を決定する関数等が格納されるメモリ５０ａを備えている。また、本実施の形態１では、制御装置５０が室外機Ａ及び中継機Ｂに設けられている場合について例示しているが、制御装置５０は１個でも３個以上でもよい。また、制御装置５０は、室内機Ｃ〜Ｅに設置されてもよいし、室外機Ａ、中継機Ｂ及び室内機Ｃ〜Ｅ以外の場所に別ユニットとして設置されてもよい。
【００３８】
（熱交換量制御モード）
次に、熱交換量制御モードについて説明する。室外の温度が低い状態で冷房が行われる低外気冷房運転の場合、第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂの熱交換量は、少なくて済む。第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂの熱交換量は、第１の流量制御装置２２、第２の流量制御装置２４及び第３の流量制御装置２６の開度によって、制御される。このように、熱交換量が制御されるモードが熱交換量制御モードである。
【００３９】
例えば、第１の流量制御装置２２及び第２の流量制御装置２４が全開とされ、第３の流量制御装置２６が全閉とされる場合、全ての冷媒が第１の室外熱交換器３ａ又は第２の室外熱交換器３ｂに流れるため、熱交換量は、１００％である。一方、第１の流量制御装置２２が全開とされ、第２の流量制御装置２４が全閉とされ、第３の流量制御装置２６が全開とされる場合、冷媒は、第１の配管２７及びバイパス配管２５におおむね均等に流れ、第２の配管２８には流れない。即ち、熱交換量は、５０％である。
【００４０】
図２は、本発明の実施の形態１における制御装置５０を示す機能ブロック図である。図２に示すように、制御装置５０は、判定手段７１と、室外流量制御手段７２と、流量調整手段７３と、第２の流量制御手段７４と、第３の流量制御手段７５と、第１の流量制御手段７６とを有する。
【００４１】
先ず、冷房運転又は冷房主体運転が実施されている場合について説明する。判定手段７１は、冷房運転又は冷房主体運転が実施されている際、吐出圧力が吐出目標値よりも低いかを判定する。また、判定手段７１は、圧縮機１に吸入される冷媒の吸入圧力が吸入目標値より高いかを判定する機能も有する。室外流量制御手段７２は、判定手段７１によって吐出圧力が吐出目標値より低いと判定された場合、室外流量制御装置３ｍの回転数が最小回転数かを判定し、室外流量制御装置３ｍの回転数が最小回転数でない場合、室外流量制御装置３ｍの回転数を下げる。
【００４２】
流量調整手段７３は、室外流量制御装置３ｍの回転数が最小回転数の場合、流量調整装置２ｂが第２の室外熱交換器３ｂと圧縮機１の吸入側のアキュムレータ４とを接続しているかを判定する。そして、流量調整手段７３は、流量調整装置２ｂが第２の室外熱交換器３ｂと圧縮機１の吸入側のアキュムレータ４とを接続していない場合、流量調整装置２ｂが第２の室外熱交換器３ｂと圧縮機１の吸入側のアキュムレータ４とを接続するように制御する。
【００４３】
第２の流量制御手段７４は、流量調整装置２ｂが第２の室外熱交換器３ｂと圧縮機１の吸入側のアキュムレータ４とを接続している場合、第２の流量制御装置２４が全閉かを判定する。そして、第２の流量制御手段７４は、第２の流量制御装置２４が全閉でない場合、第２の流量制御装置２４の開度を小さくする。第３の流量制御手段７５は、第２の流量制御装置２４が全閉の場合、第３の流量制御装置２６が全開かを判定し、第３の流量制御装置２６が全開でない場合、第３の流量制御装置２６の開度を大きくする。
【００４４】
第１の流量制御手段７６は、第３の流量制御装置２６が全開の場合、第１の流量制御装置２２が最小開度かを判定し、第１の流量制御装置２２が最小開度でない場合、第１の流量制御装置２２の開度を小さくする。なお、第２の流量制御手段７４は、第１の流量制御装置２２が最小開度の場合で且つ、判定手段７１によって吸入圧力が吸入目標値以下と判定された場合、第２の流量制御装置２４を予め設定された時間毎に開閉する間欠制御する。一方、制御装置５０は、吸入圧力が吸入目標値よりも高い場合、熱交換量制御モードを終了する。
【００４５】
室外流量制御手段７２は、判定手段７１によって吐出圧力が吐出目標値以上と判定された場合、室外流量制御装置３ｍの回転数が最大回転数かを判定し、室外流量制御装置３ｍの回転数が最大回転数でない場合、室外流量制御装置３ｍの回転数を上げる。第１の流量制御手段７６は、室外流量制御装置３ｍの回転数が最大回転数の場合、第１の流量制御装置２２が全開かを判定し、第１の流量制御装置２２が全開でない場合、第１の流量制御装置２２の開度を大きくする。第３の流量制御手段７５は、第１の流量制御装置２２が全開の場合、第３の流量制御装置２６が全閉かを判定し、第３の流量制御装置２６が全閉でない場合、第３の流量制御装置２６の開度を小さくする。
【００４６】
流量調整手段７３は、第３の流量制御装置２６が全閉の場合、流量調整装置２ｂが第２の室外熱交換器３ｂと圧縮機１の吐出側とを接続しているかを判定する。そして、流量調整手段７３は、流量調整装置２ｂが第２の室外熱交換器３ｂと圧縮機１の吐出側とを接続していない場合、流量調整装置２ｂが第２の室外熱交換器３ｂと圧縮機１の吐出側とを接続するように制御する。一方、制御装置５０は、流量調整装置２ｂが第２の室外熱交換器３ｂと圧縮機１の吐出側とを接続している場合、熱交換量制御モードを終了する。
【００４７】
次に、暖房運転又は暖房主体運転が実施されている場合について説明する。判定手段７１は、暖房運転又は暖房主体運転が実施されている際、吸入圧力が吸入目標値よりも低いかを判定する。第１の流量制御手段７６及び第２の流量制御手段７４は、判定手段７１によって吸入圧力が吸入目標値よりも低いと判定された場合、第１の流量制御手段７６及び第２の流量制御手段７４が全開かを判定する。そして、第１の流量制御手段７６及び第２の流量制御手段７４は、第１の流量制御装置２２及び第２の流量制御装置２４が全開でない場合、第１の流量制御装置２２の開度及び第２の流量制御装置２４の開度を大きくする。
【００４８】
第３の流量制御手段７５は、第１の流量制御装置２２及び第２の流量制御装置２４が全開の場合、第３の流量制御装置２６が全閉かを判定し、第３の流量制御装置２６が全閉でない場合、第３の流量制御装置２６の開度を小さくする。室外流量制御手段７２は、第３の流量制御装置２６が全閉の場合、室外流量制御装置３ｍが最大回転数かを判定し、室外流量制御装置３ｍが最大回転数でない場合、室外流量制御装置３ｍの回転数を上げる。一方、制御装置５０は、室外流量制御装置３ｍが最大回転数の場合、熱交換量制御モードを終了する。
【００４９】
室外流量制御手段７２は、判定手段７１によって吸入圧力が吸入目標値以上と判定された場合、室外流量制御装置３ｍの回転数が最小回転数かを判定し、室外流量制御装置３ｍの回転数が最小回転数でない場合、室外流量制御装置３ｍの回転数を下げる。第３の流量制御手段７５は、室外流量制御装置３ｍの回転数が最小回転数の場合、第３の流量制御装置２６が全開かを判定し、第３の流量制御装置２６が全開でない場合、第３の流量制御装置２６の開度を大きくする。第１の流量制御手段７６及び第２の流量制御手段７４は、第３の流量制御装置２６が全開の場合、第１の流量制御装置２２の開度及び第２の流量制御装置２４の開度を所定量だけ小さくする。そして、制御装置５０は、熱交換量制御モードを終了する。
【００５０】
以上のとおり、制御装置５０は、冷房運転を行っている際、流量調整装置２ｂにおいて第２の配管２８が圧縮機１の吸入側に接続され圧縮機１の吐出側が末端に接続される接続状態に切り替える。これにより、第２の室外熱交換器３ｂには、圧縮機１から吐出された冷媒が流れなくなる。そして、制御装置５０は、第２の流量制御装置２４を閉止するように制御する。これにより、第２の室外熱交換器３ｂに流れる冷媒は、第２冷媒配管７に流入しようとすることが阻止される。このとき、第２の室外熱交換器３ｂは、第１冷媒配管６に流れる低圧のガス状冷媒が溜まる。ガス状冷媒は、液状冷媒よりも密度が低い。このため、運転に必要な冷媒の循環量はほぼ減少しない。このように、本実施の形態１は、熱交換量を減らしても運転に必要な冷媒の循環量を確保することができる。
【００５１】
（運転モード）
次に、空気調和装置１００が実行する各種運転時の運転動作について説明する。空気調和装置１００の運転動作には、冷房運転、暖房運転、冷房主体運転及び暖房主体運転の４つのモードがある。
【００５２】
冷房運転は、全ての室内機Ｃ〜Ｅが冷房運転又は停止している運転モードである。暖房運転は、全ての室内機Ｃ〜Ｅが暖房運転又は停止している運転モードである。冷房主体運転は、室内機毎に冷暖房を選択することができる運転モードであり、冷房負荷が暖房負荷よりも大きい。冷房主体運転は、第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂが、圧縮機１の吐出側に接続されて凝縮器又は放熱器として作用する運転モードである。暖房主体運転は、室内機毎に冷暖房を選択することができる運転モードであり、暖房負荷が冷房負荷よりも大きい。暖房主体運転は、第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂが、圧縮機１の吸入側に接続されて蒸発器として作用する運転モードである。
【００５３】
（冷房運転）
室内機Ｃ，Ｄ，Ｅの全てが冷房をしようとしている場合について説明する。冷房運転が行われる場合、制御装置５０は、流路切替装置２ａを、圧縮機１から吐出された冷媒が第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂに流れるように切り替える。また、室内機Ｃ，Ｄ，Ｅに接続された電磁弁８ｃ，８ｄ，８ｅは開放され、電磁弁８ｆ，８ｇ，８ｈは閉止される。
【００５４】
この状態で、圧縮機１の運転を開始する。低温且つ低圧のガス状冷媒が圧縮機１によって圧縮され、高温且つ高圧のガス状冷媒となって吐出される。圧縮機１から吐出された高温且つ高圧のガス状冷媒は、流路切替装置２ａを介して第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂに流入する。このとき、冷媒が室外空気を加熱しながら冷却され、中温且つ高圧の液状冷媒となる。第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂから流出した中温且つ高圧の液状冷媒は、第２冷媒配管７を通り、気液分離装置１２で分離される。そして、分離された冷媒は、第１熱交換器１７で第２バイパス配管１４ｂを流れる冷媒と熱交換した後、第４の流量制御装置１３を通り、第２熱交換器１６で第２バイパス配管１４ｂを流れる冷媒と熱交換し、冷却される。
【００５５】
第１熱交換器１７及び第２熱交換器１６で冷却された液状冷媒は、第２分岐部１１に流入し、一部が第２バイパス配管１４ｂにバイパスされ、残りが室内機側の第２室内機側冷媒配管７ｃ，７ｄ，７ｅに流入される。第２分岐部１１で分岐された高圧の液状冷媒は、室内機側の第２室内機側冷媒配管７ｃ，７ｄ，７ｅを流れ、室内機Ｃ，Ｄ，Ｅの膨張部９ｃ，９ｄ，９ｅに流入する。そして、高圧の液状冷媒は、膨張部９ｃ，９ｄ，９ｅで絞られて膨張して減圧し、低温且つ低圧の気液二相状態になる。なお、膨張部９ｃ，９ｄ，９ｅでの冷媒の変化はエンタルピが一定のもとで行われる。膨張部９ｃ，９ｄ，９ｅから流出した低温且つ低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器５ｃ，５ｄ，５ｅに流入する。そして、冷媒が室内空気を冷却しながら加熱され、低温且つ低圧のガス状冷媒となる。
【００５６】
室内熱交換器５ｃ，５ｄ，５ｅから流出した低温且つ低圧のガス状冷媒は、それぞれ電磁弁８ｃ，８ｄ，８ｅを通り、第１分岐部１０に流入する。第１分岐部１０で合流した低温且つ低圧のガス状冷媒は、第２バイパス配管１４ｂの第１熱交換器１７及び第２熱交換器１６で加熱された低温且つ低圧のガス状冷媒と合流し、第１冷媒配管６及び流路切替装置２ａを通って圧縮機１に流入し、圧縮される。
【００５７】
なお、外気温度が低く、圧縮機１から吐出される冷媒の吐出圧力が低下している場合、制御装置５０は、圧縮機１の前後差圧を大きくする。制御装置５０は、流量調整装置２ｂを、第２の室外熱交換器３ｂとアキュムレータ４とを接続する方に切り替え、第２の流量制御装置２４を閉じることで熱交換容積を減らす。そして、制御装置５０は、第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂをバイパスする第３の流量制御装置２６を操作して第１の室外熱交換器３ａに流入する冷媒の流量を変化させ、第１の室外熱交換器３ａの熱交換量を制御する。このとき、制御装置５０は、第１の流量制御装置２２の開度を小さくして熱交換量を制御してもよいが、冷媒が寝込むことのない開度を下限とする。
【００５８】
また、外気温度が低く、圧縮機１へ流入する冷媒の吸入圧力が著しく低くなる場合、制御装置５０は、圧縮機１への吸入圧力を大きくする。制御装置５０は、流量調整装置２ｂを、第２の室外熱交換器３ｂとアキュムレータ４とを接続する方に切り替え、第２の流量制御装置２４を間欠的に制御する。これにより、圧縮機１から吐出され第１の室外熱交換器３ａと第１の流量制御装置２２とを通過した中圧の冷媒を低圧回路へバイパスさせて、圧縮機１へ流入する冷媒の吸入圧力を高めることも可能である。
【００５９】
（暖房運転）
室内機Ｃ，Ｄ，Ｅの全てが暖房をしようとしている場合について説明する。暖房運転が行なわれる場合、制御装置５０は、流路切替装置２ａを、圧縮機１から吐出された冷媒が第１分岐部１０へ流入するように切り替える。また、室内機Ｃ，Ｄ，Ｅに接続された電磁弁８ｃ，８ｄ，８ｅは閉止され、電磁弁８ｆ，８ｇ，８ｈは開放される。
【００６０】
この状態で、圧縮機１の運転を開始する。低温且つ低圧のガス状冷媒が圧縮機１によって圧縮され、高温且つ高圧のガス状冷媒となって吐出される。圧縮機１から吐出された高温且つ高圧のガス状冷媒は、流路切替装置２ａ及び第２冷媒配管７を介して第１分岐部１０に流入する。第１分岐部１０に流入した高温且つ高圧のガス状冷媒は、第１分岐部１０で分岐され、電磁弁８ｆ，８ｇ，８ｈを通り、室内熱交換器５ｃ，５ｄ，５ｅに流入する。そして、冷媒が室内空気を冷却しながら加熱され、中温且つ高圧の液状冷媒となる。
【００６１】
室内熱交換器５ｃ，５ｄ，５ｅから流出した中温且つ高圧の液状冷媒は、膨張部９ｃ，９ｄ，９ｅに流入し、第２分岐部１１で合流し、第５の流量制御装置１５に流入する。そして、高圧の液状冷媒は、膨張部９ｃ，９ｄ，９ｅ、第５の流量制御装置１５、第１の流量制御装置２２及び第２の流量制御装置２４で絞られて膨張して減圧し、低温且つ低圧の気液二相状態になる。
【００６２】
第１の流量制御装置２２及び第２の流量制御装置２４から流出した低温且つ低圧の気液二相状態の冷媒は、第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂに流入し、冷媒が室外空気を冷却しながら加熱され、低温且つ低圧のガス状冷媒となる。第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂから流出した低温且つ低圧のガス状冷媒は、流路切替装置２ａを通り、圧縮機１に流入し、圧縮される。
【００６３】
なお、外気温度が高く、圧縮機１に吸入される吸入圧力が上昇している場合、制御装置５０は、圧縮機１の前後差圧を大きくするために、第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂをバイパスする第３の流量制御装置２６を操作する。これにより、制御装置５０は、第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂに流入する冷媒の流量を変化させ、第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂの熱交換量を制御する。
【００６４】
（冷房主体運転）
室内機Ｃ，Ｄが冷房をしており、室内機Ｅが暖房をしている場合について説明する。この場合、制御装置５０は、流路切替装置２ａを、圧縮機１から吐出された冷媒が第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂへ流入するように切り替える。また、室内機Ｃ，Ｄ，Ｅに接続された電磁弁８ｃ，８ｄ，８ｈは開放され、電磁弁８ｆ，８ｇ，８ｅは閉止される。
【００６５】
この状態で、圧縮機１の運転を開始する。低温且つ低圧のガス状冷媒が圧縮機１によって圧縮され、高温且つ高圧のガス状冷媒となって吐出される。圧縮機１から吐出された高温且つ高圧のガス状冷媒は、流路切替装置２ａを介して第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂに流入する。このとき、第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂでは暖房で必要な熱量を残して冷媒が室外空気を加熱しながら冷却され、中温且つ高圧の気液二相状態となる。
【００６６】
第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂから流出した中温且つ高圧の気液二相冷媒は、第２冷媒配管７を通り、気液分離装置１２に流入する。そして、気液分離装置１２において、ガス状冷媒と液状冷媒とに分離される。気液分離装置１２で分離されたガス状冷媒は、第１分岐部１０及び電磁弁８ｈを介して暖房を行う室内熱交換器５ｅに流入する。そして、冷媒が室内空気を加熱しながら冷却され、中温且つ高圧の液状冷媒となる。一方、気液分離装置１２で分離された液状冷媒は、第１熱交換器１７に流入し、第２バイパス配管１４ｂを流れる低圧冷媒と熱交換して冷却される。
【００６７】
暖房を行う室内熱交換器５ｅから流出した冷媒は膨張部９ｅを通り、第１熱交換器１７から流出した冷媒は第４の流量制御装置１３及び第２熱交換器１６を通って、第２分岐部１１で合流する。合流した液状冷媒は、その一部が第２バイパス配管１４ｂにバイパスされ、残りが冷房を行う室内機Ｃ，Ｄのそれぞれに設けられた膨張部９ｃ，９ｄに流入する。そして、高圧の液状冷媒は、膨張部９ｃ，９ｄで絞られて膨張して減圧し、低温且つ低圧の気液二相状態になる。膨張部９ｃ，９ｄでの冷媒の変化はエンタルピが一定のもとで行われる。
【００６８】
膨張部９ｃ，９ｄから流出した低温且つ低圧の気液二相状態の冷媒は、冷房を行う室内熱交換器５ｃ，５ｄに流入する。そして、冷媒が室内空気を冷却しながら加熱され、低温且つ低圧のガス状冷媒となる。室内熱交換器５ｃ，５ｄから流出した低温且つ低圧のガス状冷媒は、それぞれ電磁弁８ｃ，８ｄを通り、第１分岐部１０に流入する。第１分岐部１０で合流した低温且つ低圧のガス状冷媒は、第２バイパス配管１４ｂの第１熱交換器１７及び第２熱交換器１６で加熱された低温且つ低圧のガス状冷媒と合流し、第１冷媒配管６及び流路切替装置２ａを通って圧縮機１に流入し、圧縮される。
【００６９】
なお、外気温度が低く、圧縮機１から吐出される冷媒の吐出圧力が低下している場合、制御装置５０は、圧縮機１の前後差圧を大きくする。制御装置５０は、流量調整装置２ｂを、第２の室外熱交換器３ｂとアキュムレータ４とを接続する方へ切り替え、第２の流量制御装置２４を閉じることで熱交換容積を減らす。そして、制御装置５０は、第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂをバイパスする第３の流量制御装置２６を操作して第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂに流入する冷媒流量を変化させる。これにより、制御装置５０は、第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂの熱交換量を制御する。このとき、制御装置５０は、第１の流量制御装置２２の開度を小さくして熱交換量を制御してもよいが、冷媒が寝込むことのない開度を下限とする。
【００７０】
（暖房主体運転）
室内機Ｃが冷房をしており、室内機Ｄ，Ｅが暖房をしている場合について説明する。この場合、制御装置５０は、流路切替装置２ａを、圧縮機１から吐出された冷媒が第１分岐部１０へ流入するように切り替える。また、室内機Ｃ，Ｄ，Ｅに接続された電磁弁８ｆ，８ｄ，８ｅは閉止され、電磁弁８ｃ，８ｇ，８ｈは開放される。また、冷房を行う室内機Ｃと第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂの圧力差を低減するため、第１の流量制御装置２２は全開又は第２冷媒配管７の蒸発圧力が飽和温度換算で０℃程度になるように制御されている。
【００７１】
この状態で、圧縮機１の運転を開始する。低温且つ低圧のガス状冷媒が圧縮機１によって圧縮され、高温且つ高圧のガス状冷媒となって吐出される。圧縮機１から吐出された高温且つ高圧のガス状冷媒は、流路切替装置２ａ及び第２冷媒配管７を介して第１分岐部１０に流入する。第１分岐部１０に流入した高温且つ高圧のガス状冷媒は、第１分岐部１０で分岐され、電磁弁８ｇ，８ｈを通り暖房を行う室内機Ｄ，Ｅの室内熱交換器５ｄ，５ｅに流入する。そして、冷媒が室内空気を加熱しながら冷却され、中温且つ高圧の液状冷媒となる。
【００７２】
室内熱交換器５ｄ，５ｅから流出した中温且つ高圧の液状冷媒は、膨張部９ｄ，９ｅに流入し、第２分岐部１１で合流する。第２分岐部１１で合流した高圧の液状冷媒の一部は、冷房を行う室内機Ｃに接続する膨張部９ｃに流入する。そして、高圧の液状冷媒は膨張部９ｃで絞られて膨張して減圧し、低温且つ低圧の気液二相状態になる。
【００７３】
膨張部９ｃから流出した低温且つ低圧で気液二相状態の冷媒は、冷房を行う室内熱交換器５ｃに流入する。そして、冷媒が室内空気を冷却しながら加熱され、低温且つ低圧のガス状冷媒となる。室内熱交換器５ｃから流出した低温且つ低圧のガス状冷媒は、電磁弁８ｃを通り第１冷媒配管６に流入する。一方、暖房を行う室内熱交換器５ｄ，５ｅから第２分岐部１１に流入した高圧の液状冷媒の残りは、第５の流量制御装置１５に流入する。そして、高圧の液状冷媒は、第５の流量制御装置１５で絞られて膨張して減圧し、低温且つ低圧の気液二相状態になる。第５の流量制御装置１５から流出した低温且つ低圧で気液二相状態の冷媒は、第１冷媒配管６に流入し、冷房を行う室内熱交換器５ｃから流入した低温且つ低圧のガス状冷媒と合流する。
【００７４】
第１冷媒配管６で合流した低温且つ低圧で気液二相状態の冷媒は、第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂに流入する。そして、冷媒は室外空気から吸熱して、低温且つ低圧のガス状冷媒となる。第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂから流出した低温且つ低圧のガス状冷媒は、流路切替装置２ａを通って圧縮機１に流入し、圧縮される。
【００７５】
（制御装置５０の動作）
図３は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の動作を示すフローチャートである。次に、空気調和装置１００の動作について説明する。図３に示すように、空気調和装置１００の運転が開始されると、第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂにおける熱交換量制御モードが実行される（ステップＳ１）。熱交換量制御モードが実行された後、運転終了の指示を受信したかが判定される（ステップＳ２）。運転終了の指示を受信していない場合、ステップＳ１が繰り返され、運転終了の指示を受信した場合、空気調和装置１００の運転が終了する。
【００７６】
図４及び図５は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の熱交換量制御モードを示すフローチャートである。次に、図３のステップＳ１の制御内容について詳細に説明する。図４に示すように、熱交換量制御が開始されると、運転モードが冷房運転又は冷房主体運転であるかが判定される（ステップＳ１０１）。冷房運転又は冷房主体運転が実施されている際（ステップＳ１０２）、制御装置５０は、吐出圧力が吐出目標値よりも低いかを判定する（ステップＳ１０３）。制御装置５０は、吐出圧力が吐出目標値以上の場合（ステップＳ１０３のＮｏ）、更に、室外流量制御装置３ｍの回転数が最大回転数かを判定する（ステップＳ１１６）。
【００７７】
制御装置５０は、室外流量制御装置３ｍの回転数が最大回転数でない場合（ステップＳ１１６のＮｏ）、室外流量制御装置３ｍの回転数を上げる（ステップＳ１１７）。一方、制御装置５０は、室外流量制御装置３ｍの回転数が最大回転数の場合（ステップＳ１１６のＹｅｓ）、第１の流量制御装置２２が全開かを判定する（ステップＳ１１８）。制御装置５０は、第１の流量制御装置２２が全開でない場合（ステップＳ１１８のＮｏ）、第１の流量制御装置２２の開度を大きくする（ステップＳ１１９）。一方、制御装置５０は、第１の流量制御装置２２が全開の場合（ステップＳ１１８のＹｅｓ）、第３の流量制御装置２６が全閉かを判定する（ステップＳ１２０）。
【００７８】
制御装置５０は、第３の流量制御装置２６が全閉でない場合（ステップＳ１２０のＮｏ）、第３の流量制御装置２６の開度を小さくする（ステップＳ１２１）。一方、制御装置５０は、第３の流量制御装置２６が全閉の場合（ステップＳ１２０のＹｅｓ）、流量調整装置２ｂが第２の室外熱交換器３ｂと圧縮機１の吐出側とを接続しているかを判定する（ステップＳ１２２）。制御装置５０は、流量調整装置２ｂが第２の室外熱交換器３ｂと圧縮機１の吐出側とを接続していない場合（ステップＳ１２２のＮｏ）、流量調整装置２ｂの接続状態を制御する。具体的には、制御装置５０は、第２の室外熱交換器３ｂと圧縮機１の吐出側とを接続するように流量調整装置２ｂを制御する（ステップＳ１２３）。制御装置５０は、流量調整装置２ｂが第２の室外熱交換器３ｂと圧縮機１の吐出側とを接続している場合（ステップＳ１２２のＹｅｓ）、熱交換量制御モードを終了する。
【００７９】
ここで、制御装置５０は、吐出圧力が吐出目標値より低い場合（ステップＳ１０３のＹｅｓ）、更に、室外流量制御装置３ｍの回転数が最小回転数かを判定する（ステップＳ１０４）。制御装置５０は、室外流量制御装置３ｍの回転数が最小回転数でない場合（ステップＳ１０４のＮｏ）、室外流量制御装置３ｍの回転数を下げる（ステップＳ１０５）。一方、制御装置５０は、室外流量制御装置３ｍの回転数が最小回転数の場合（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、流量調整装置２ｂが第２の室外熱交換器３ｂと圧縮機１の吸入側のアキュムレータ４とを接続しているかを判定する（ステップＳ１０６）。
【００８０】
制御装置５０は、流量調整装置２ｂが第２の室外熱交換器３ｂと圧縮機１の吸入側のアキュムレータ４とを接続していない場合（ステップＳ１０６のＮｏ）、流量調整装置２ｂの接続状態を制御する。具体的には、制御装置５０は、第２の室外熱交換器３ｂと圧縮機１の吸入側のアキュムレータ４とを接続するように流量調整装置２ｂを制御する（ステップＳ１０７）。一方、制御装置５０は、流量調整装置２ｂが第２の室外熱交換器３ｂと圧縮機１の吸入側のアキュムレータ４とを接続している場合（ステップＳ１０６のＹｅｓ）、第２の流量制御装置２４が全閉かを判定する（ステップＳ１０８）。制御装置５０は、第２の流量制御装置２４が全閉でない場合（ステップＳ１０８のＮｏ）、第２の流量制御装置２４の開度を小さくする（ステップＳ１０９）。一方、制御装置５０は、第２の流量制御装置２４が全閉の場合（ステップＳ１０８のＹｅｓ）、第３の流量制御装置２６が全開かを判定する（ステップＳ１１０）。
【００８１】
制御装置５０は、第３の流量制御装置２６が全開でない場合（ステップＳ１１０のＮｏ）、第３の流量制御装置２６の開度を大きくする（ステップＳ１１１）。一方、制御装置５０は、第３の流量制御装置２６が全開の場合（ステップＳ１１０のＹｅｓ）、第１の流量制御装置２２が最小開度かを判定する（ステップＳ１１２）。制御装置５０は、第１の流量制御装置２２が最小開度でない場合（ステップＳ１１２のＮｏ）、第１の流量制御装置２２の開度を小さくする（ステップＳ１１３）。一方、制御装置５０は、第１の流量制御装置２２が最小開度の場合（ステップＳ１１２のＹｅｓ）、吸入圧力が吸入目標値よりも高いかを判定する（ステップＳ１１４）。制御装置５０は、吸入圧力が吸入目標値以下の場合（ステップＳ１１４のＮｏ）、第２の流量制御装置２４を間欠制御する（ステップＳ１１５）。一方、制御装置５０は、吸入圧力が吸入目標値よりも高い場合（ステップＳ１１４のＹｅｓ）、熱交換量制御モードを終了する。
【００８２】
なお、図４のステップＳ１０３〜ステップＳ１１５及びステップＳ１１６〜ステップＳ１２３において、それぞれのアクチュエータの制御値が変更される際のアクチュエータの優先順位は固定されている。制御装置５０は、設定された吐出圧力の吐出目標値と検出値との差にゲインを乗算して、各アクチュエータの制御値を変更する。また、２つ以上のアクチュエータを同時に制御してもよい。
【００８３】
図５に示すように、制御装置５０は、暖房運転又は暖房主体運転が実施されている際（ステップＳ１２４）、吸入圧力が吸入目標値よりも低いかを判定する（ステップＳ１２５）。制御装置５０は、吸入圧力が吸入目標値以上の場合（ステップＳ１２５のＮｏ）、更に、室外流量制御装置３ｍの回転数が最小回転数かを判定する（ステップＳ１３２）。制御装置５０は、室外流量制御装置３ｍの回転数が最小回転数でない場合（ステップＳ１３２のＮｏ）、室外流量制御装置３ｍの回転数を下げる（ステップＳ１３３）。一方、制御装置５０は、室外流量制御装置３ｍの回転数が最小回転数の場合（ステップＳ１３２のＹｅｓ）、第３の流量制御装置２６が全開かを判定する（ステップＳ１３４）。
【００８４】
制御装置５０は、第３の流量制御装置２６が全開でない場合（ステップＳ１３４のＮｏ）、第３の流量制御装置２６の開度を大きくする（ステップＳ１３５）。一方、制御装置５０は、第３の流量制御装置２６が全開の場合（ステップＳ１３４のＹｅｓ）、第１の流量制御装置２２の開度及び第２の流量制御装置２４の開度を所定量だけ小さくする（ステップＳ１３６）。そして、制御装置５０は、熱交換量制御モードを終了する。
【００８５】
ここで、制御装置５０は、吸入圧力が吸入目標値よりも低い場合（ステップＳ１２５のＹｅｓ）、第１の流量制御装置２２及び第２の流量制御装置２４が全開かを判定する（ステップＳ１２６）。制御装置５０は、第１の流量制御装置２２及び第２の流量制御装置２４が全開でない場合（ステップＳ１２６のＮｏ）、第１の流量制御装置２２の開度及び第２の流量制御装置２４の開度を大きくする（ステップＳ１２７）。一方、制御装置５０は、第１の流量制御装置２２及び第２の流量制御装置２４が全開の場合（ステップＳ１２６のＹｅｓ）、第３の流量制御装置２６が全閉かを判定する（ステップＳ１２８）。
【００８６】
制御装置５０は、第３の流量制御装置２６が全閉でない場合（ステップＳ１２８のＮｏ）、第３の流量制御装置２６の開度を小さくする（ステップＳ１２９）。一方、制御装置５０は、第３の流量制御装置２６が全閉の場合（ステップＳ１２８のＹｅｓ）、室外流量制御装置３ｍが最大回転数かを判定する（ステップＳ１３０）。制御装置５０は、室外流量制御装置３ｍが最大回転数でない場合（ステップＳ１３０のＮｏ）、室外流量制御装置３ｍの回転数を上げる（ステップＳ１３１）。一方、制御装置５０は、室外流量制御装置３ｍが最大回転数の場合（ステップＳ１３０のＹｅｓ）、熱交換量制御モードを終了する。
【００８７】
なお、図５のステップＳ１２５〜ステップＳ１３１及びステップＳ１３２〜ステップＳ１３６において、それぞれのアクチュエータの制御値が変更される際のアクチュエータの優先順位は固定されている。制御装置５０は、設定された吐出圧力の吐出目標値と検出値との差にゲインを乗算して、各アクチュエータの制御値を変更する。また、２つ以上のアクチュエータを同時に制御してもよい。例えば、第２の流量制御装置２４が閉止されるのと同時に、第３の流量制御装置２６が開放されてもよい。これにより、第２の流量制御装置２４が閉止されて第２の配管２８から第２冷媒配管７に冷媒が流れなくなっても、その分、第３の流量制御装置２６が開放されてバイパス配管２５に流れ、バイパス配管２５から第２冷媒配管７に冷媒が流れる。従って、空気調和装置１００全体に循環する冷媒の量を維持することができる。
【００８８】
本実施の形態１によれば、第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂの熱交換量を減らすために、第１の流量制御装置２２、第２の流量制御装置２４及び流量調整装置２ｂが調整される。これにより、第２の室外熱交換器３ｂから流出する冷媒の量が減っても、バイパス配管２５に流れる冷媒の量を多くすることによって補うことができる。また、第２の室外熱交換器３ｂには、液状冷媒よりも密度が低い低圧のガス状冷媒が溜まる。これにより、冷房運転時に凝縮器として作用する第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂの凝縮面積を減らし、熱交換量を減らすことができる。従って、熱交換量を減らしても運転に必要な冷媒の循環量を確保することができる。
【００８９】
また、従来、室外熱交換器に冷媒が溜まっている状態において、流路切替装置によって冷房運転から暖房運転に切り替えられた場合、室外熱交換器に溜まった液状冷媒が、圧縮機１の吸入側に設けられたアキュムレータに流れる。そして、アキュムレータの容積以上の液状冷媒が流入すると、圧縮機の吸入側にまで液状冷媒が流れる液バックが生じ、圧縮機が故障するおそれもある。これに対し、本実施の形態１は、熱交換量制御が行われる際、第１の室外熱交換器３ａ及び第２の室外熱交換器３ｂに冷媒が溜まらないため、液バックは生じない。このように、本実施の形態１は、液バックを抑制することもできる。また、従来、室外熱交換器の熱交換量制御が行われる空気調和装置が知られている。このような空気調和装置として、１台又は複数台の室外機に、複数台の室内機が接続され、冷房運転及び暖房運転を同時に行う冷暖混在運転を実現する空気調和装置が知られている。本実施の形態１では、このような冷暖混在運転が可能な空気調和装置においても、熱交換量を減らしても運転に必要な冷媒の循環量を確保することができる。
【００９０】
また、図４のステップＳ１１４及びステップＳ１１５のように、制御装置５０は、低圧圧力が閾値以下の時に、第２の流量制御装置２４を間欠制御する。これにより、低外気時に、冷房運転又は冷房主体運転が行われても、低圧圧力が過剰に低下することを抑制することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１  圧縮機、２ａ  流路切替装置、２ｂ  流量調整装置、３  室外熱交換ユニット、３ａ  第１の室外熱交換器、３ｂ  第２の室外熱交換器、３ｍ  室外流量制御装置、４  アキュムレータ、５ｃ，５ｄ、５ｅ  室内熱交換器、５ｃｍ，５ｄｍ，５ｅｍ  室内流量制御装置、６  第１冷媒配管、６ｃ，６ｄ，６ｅ  第１室内機側冷媒配管、７  第２冷媒配管、７ｃ，７ｄ，７ｅ  第２室内機側冷媒配管、８ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｆ，８ｇ，８ｈ  電磁弁、９ｃ，９ｄ，９ｅ  膨張部、１０  第１分岐部、１１  第２分岐部、１２  気液分離装置、１３  第４の流量制御装置、１４ａ  第１バイパス配管、１４ｂ  第２バイパス配管、１５  第５の流量制御装置、１６  第２熱交換器、１７  第１熱交換器、１８  逆止弁、１９  逆止弁、２０  逆止弁、２１  逆止弁、２２  第１の流量制御装置、２４  第２の流量制御装置、２５  バイパス配管、２６  第３の流量制御装置、２７  第１の配管、２８  第２の配管、５０  制御装置、５０ａ  メモリ、５１  吐出圧力計、５２  吸入圧力計、５３  中圧圧力計、５４  温度計、６０ａ  第１接続配管、６０ｂ  第２接続配管、７１  判定手段、７２  室外流量制御手段、７３  流量調整手段、７４  第２の流量制御手段、７５  第３の流量制御手段、７６  第１の流量制御手段、１００  空気調和装置、Ａ  室外機、Ｂ  中継機、Ｃ，Ｄ，Ｅ  室内機。
【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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【国際調査報告】
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