(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容量可変型圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、室内熱交換器を環状に接続してなる冷媒回路を有する空気調和機であって、
開閉弁を有し、前記膨張弁及び前記室内熱交換器との間に一端が接続され、他端が前記容量可変型圧縮機に接続されてガス冷媒を前記容量可変型圧縮機の圧縮途中の圧縮室にインジェクションするインジェクション回路と、
前記容量可変型圧縮機の圧縮機性能曲線を示す圧縮機性能曲線データを格納する性能曲線データ格納部と、
前記圧縮機性能曲線データ及び前記容量可変型圧縮機の回転数を取得して前記開閉弁及び前記容量可変型圧縮機の回転数を制御する制御部とを備え、
前記制御部が、前記容量可変型圧縮機の回転数が第１閾値よりも大きく前記圧縮機性能曲線における下がり勾配の回転数範囲内である効率降下領域では、前記開閉弁を開放して、前記容量可変型圧縮機にガス冷媒をインジェクションし、前記容量可変型圧縮機の回転数が第２閾値よりも小さく前記圧縮機性能曲線における上がり勾配の回転数範囲内である効率上昇領域では、前記開閉弁を閉じて前記容量可変型圧縮機にガス冷媒をインジェクションさせず、前記容量可変型圧縮機の回転数が前記第１閾値以下かつ前記第２閾値以上の回転数範囲内である高効率領域では、現在のガス冷媒のインジェクション状態を維持するというインジェクション制御を行い、
前記制御部が、冷房運転時に、室内負荷及び室外負荷に基づいて目標となる室内熱交換器におけるガス冷媒の蒸発圧力を算出し、ガス冷媒が前記蒸発圧力になるように前記インジェクション制御を行うことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記制御部が、前記インジェクション制御の使用領域を、前記圧縮機性能曲線の最高効率点より効率が５％降下した領域以上の範囲内とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
前記制御部が、前記インジェクション制御の使用領域を、前記容量可変型圧縮機における最大回転数と最小回転数の差分である回転数可動範囲の１０％以上の範囲内とする請求項１又は２記載の空気調和機。
【請求項４】
前記制御部が、冷房運転時に、室内負荷及び室外負荷に基づいて目標となる室内熱交換器におけるガス冷媒の蒸発圧力を算出し、ガス冷媒が前記蒸発圧力になるように前記インジェクション制御を行い、さらに、ガス冷媒が前記蒸発圧力に達しない場合は前記容量可変型圧縮機の回転数を制御することを特徴とする請求項１、２又は３記載の空気調和機。
【請求項５】
前記制御部が、暖房運転時に、室内負荷及び室外負荷に基づいて目標となる室内熱交換器におけるガス冷媒の凝縮圧力を算出し、ガス冷媒が前記凝縮圧力になるように前記インジェクション制御を行うことを特徴とする請求項１、２又は３記載の空気調和機。
【請求項６】
前記制御部が、暖房運転時に、室内負荷及び室外負荷に基づいて目標となる室内熱交換器におけるガス冷媒の凝縮圧力を算出し、ガス冷媒が前記凝縮圧力になるように前記インジェクション制御を行い、さらに、ガス冷媒が前記凝縮圧力に達しない場合は前記容量可変型圧縮機の回転数を制御することを特徴とする請求項１、２、３又は５記載の空気調和機。
【請求項７】
前記容量可変型圧縮機を複数備えていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の空気調和機。
【請求項８】
１又は複数の室内熱交換器を有する請求項７記載の空気調和機。
【請求項９】
前記制御部が、冷房運転時に、室内負荷及び室外負荷に基づいて目標となる室内熱交換器におけるガス冷媒の蒸発圧力を算出し、ガス冷媒が前記蒸発圧力になるように前記複数の容量可変型圧縮機において前記インジェクション制御と、前記複数の容量可変型圧縮機の回転数制御を行い、さらに、前記蒸発圧力に達しない場合は前記複数の容量可変型圧縮機の運転台数を制御することを特徴とする請求項７又は８記載の空気調和機。
【請求項１０】
前記制御部が、暖房運転時に、室内負荷及び室外負荷に基づいて目標となる室内熱交換器におけるガス冷媒の凝縮圧力を算出し、ガス冷媒が前記凝縮圧力になるように前記複数の容量可変型圧縮機において前記インジェクション制御と、前記複数の容量可変型圧縮機の回転数の制御を行い、さらに、前記凝縮圧力に達しない場合は前記複数の容量可変型圧縮機の運転台数を制御することを特徴とする請求項７又は８記載の空気調和機。
【請求項１１】
少なくとも１つの前記容量可変型圧縮機と、室外熱交換器とを有する複数の熱源ユニットと、
前記複数の熱源ユニットと接続され、室内熱交換器を有する１又は複数の室内ユニットとを組み合わせて構成される請求項７、８、９又は１０記載の空気調和機。
【請求項１２】
１又は複数の前記容量可変型圧縮機と、
１又は複数の運転容量が変化しない定速型圧縮機とを備え、
前記制御部が、前記容量可変型圧縮機において前記インジェクション制御及び前記容量可変型圧縮機の回転数の制御を行い、さらに、目標圧力に達しない場合は前記容量可変型圧縮機及び前記定速型圧縮機の運転台数を制御することを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の空気調和機。
【請求項１３】
容量可変型圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、室内熱交換器を環状に接続してなる冷媒回路を有する空気調和機であって、
開閉弁を有し、前記膨張弁及び前記室内熱交換器との間に一端が接続され、他端が前記容量可変型圧縮機に接続されてガス冷媒を前記容量可変型圧縮機の圧縮途中の圧縮室にインジェクションするインジェクション回路と、
前記容量可変型圧縮機の圧縮機性能曲線を示す圧縮機性能曲線データを格納する性能曲線データ格納部と、
前記圧縮機性能曲線データ及び前記容量可変型圧縮機の回転数を取得して前記開閉弁及び前記容量可変型圧縮機を制御する制御部とを備え、
前記制御部が、前記容量可変型圧縮機の回転数が第１閾値よりも大きく前記圧縮機性能曲線における下がり勾配の回転数範囲内である効率降下領域では、前記開閉弁を開放して、前記容量可変型圧縮機にガス冷媒をインジェクションし、前記容量可変型圧縮機の回転数が第２閾値よりも小さく前記圧縮機性能曲線における上がり勾配の回転数範囲内である効率上昇領域では、前記開閉弁を閉じて前記容量可変型圧縮機にガス冷媒をインジェクションさせず、前記容量可変型圧縮機の回転数が前記第１閾値以下かつ前記第２閾値以上の回転数範囲内である高効率領域では、現在のガス冷媒のインジェクション状態を維持するというインジェクション制御を行い、
前記制御部が、冷房運転時に、室内負荷及び室外負荷に基づいて目標となる室内熱交換器におけるガス冷媒の蒸発圧力を算出し、ガス冷媒が前記蒸発圧力になるように前記インジェクション制御を行う機能をコンピュータに備えさせることを特徴とする判断プログラム。
【請求項１４】
容量可変型圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、室内熱交換器を環状に接続してなる冷媒回路を有する空気調和機であって、
開閉弁を有し、前記膨張弁及び前記室内熱交換器との間に一端が接続され、他端が前記容量可変型圧縮機に接続されてガス冷媒を前記容量可変型圧縮機の圧縮途中の圧縮室にインジェクションするインジェクション回路と、
前記容量可変型圧縮機の圧縮機性能曲線を示す圧縮機性能曲線データを格納する性能曲線データ格納部と、
前記圧縮機性能曲線データ及び前記容量可変型圧縮機の回転数を取得して前記開閉弁及び前記容量可変型圧縮機の回転数を制御する制御部とを備え、
前記制御部が、前記容量可変型圧縮機の回転数が前記圧縮機性能曲線における下がり勾配の回転数範囲内では、前記開閉弁を開放して、前記容量可変型圧縮機にガス冷媒をインジェクションし、前記容量可変型圧縮機の回転数が前記圧縮機性能曲線における上がり勾配の回転数範囲内では、前記開閉弁を閉じて前記容量可変型圧縮機にガス冷媒をインジェクションさせないというインジェクション制御を行い、
前記制御部が、冷房運転時に、室内負荷及び室外負荷に基づいて目標となる室内熱交換器におけるガス冷媒の蒸発圧力を算出し、ガス冷媒が前記蒸発圧力になるように前記インジェクション制御を行うことを特徴とする空気調和機。
【請求項１５】
容量可変型圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、室内熱交換器を環状に接続してなる冷媒回路を有する空気調和機であって、
開閉弁を有し、前記膨張弁及び前記室内熱交換器との間に一端が接続され、他端が前記容量可変型圧縮機に接続されてガス冷媒を前記容量可変型圧縮機の圧縮途中の圧縮室にインジェクションするインジェクション回路と、
前記容量可変型圧縮機の圧縮機性能曲線を示す圧縮機性能曲線データを格納する性能曲線データ格納部と、
前記圧縮機性能曲線データ及び前記容量可変型圧縮機の回転数を取得して前記開閉弁及び前記容量可変型圧縮機の回転数を制御する制御部とを備え、
前記制御部が、前記容量可変型圧縮機の回転数が前記圧縮機性能曲線における下がり勾配の回転数範囲内では、前記開閉弁を開放して、前記容量可変型圧縮機にガス冷媒をインジェクションし、前記容量可変型圧縮機の回転数が前記圧縮機性能曲線における上がり勾配の回転数範囲内では、前記開閉弁を閉じて前記容量可変型圧縮機にガス冷媒をインジェクションさせないというインジェクション制御を行い、
前記制御部が、暖房運転時に、室内負荷及び室外負荷に基づいて目標となる室内熱交換器におけるガス冷媒の凝縮圧力を算出し、ガス冷媒が前記凝縮圧力になるように前記インジェクション制御を行うことを特徴とする空気調和機。
【請求項１６】
容量可変型圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、室内熱交換器を環状に接続してなる冷媒回路を有する空気調和機であって、
開閉弁を有し、前記膨張弁及び前記室内熱交換器との間に一端が接続され、他端が前記容量可変型圧縮機に接続されてガス冷媒を前記容量可変型圧縮機の圧縮途中の圧縮室にインジェクションするインジェクション回路と、
前記容量可変型圧縮機の圧縮機性能曲線を示す圧縮機性能曲線データを格納する性能曲線データ格納部と、
前記圧縮機性能曲線データ及び前記容量可変型圧縮機の回転数を取得して前記開閉弁及び前記容量可変型圧縮機の回転数を制御する制御部とを備え、
前記制御部が、前記容量可変型圧縮機の回転数が前記圧縮機性能曲線における下がり勾配の回転数範囲内では、前記開閉弁を開放して、前記容量可変型圧縮機にガス冷媒をインジェクションし、前記容量可変型圧縮機の回転数が前記圧縮機性能曲線における上がり勾配の回転数範囲内では、前記開閉弁を閉じて前記容量可変型圧縮機にガス冷媒をインジェクションさせないというインジェクション制御を行い、
前記容量可変型圧縮機を複数備えており、
前記制御部が、冷房運転時に、室内負荷及び室外負荷に基づいて目標となる室内熱交換器におけるガス冷媒の蒸発圧力を算出し、ガス冷媒が前記蒸発圧力になるように前記複数の容量可変型圧縮機において前記インジェクション制御と、前記複数の容量可変型圧縮機の回転数制御を行い、さらに、前記蒸発圧力に達しない場合は前記複数の容量可変型圧縮機の運転台数を制御することを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスインジェクション回路を備えた空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のガスインジェクション回路を備えた空気調和機としては、特許文献１に示すように、圧縮機と、気液分離器と、これら圧縮機の圧縮室と気液分離器との間にガスインジェクションするガスインジェクション回路とを備え、このガスインジェクション回路に冷媒流量を制御する弁を有する空気調和機において、利用者により外部から入力された情報に基づいて、ガスインジェクション回路の開閉弁の開閉操作と圧縮機回転数の制御を行うものがある。
【０００３】
この空気調和機の制御方法としては、ガスインジェクション回路を開放し、圧縮機回転数を定格に設定して行う能力増強運転モードと、ガスインジェクションを開放し、圧縮機回転数を低下させて行う消費電力低減運転モードとが有り、外部入力で設定された設定温度と、室内温度の差に基づいて運転モードを判別し、運転モードを切り換える。
【０００４】
しかしながら、圧縮機運転効率は最高効率点の圧縮機回転数に対して回転数が高くても低くても効率は低下する。したがって、消費電力低減運転モード時に圧縮機回転数を低下させることで逆に圧縮機運転効率が低下してしまうという問題がある。
【０００５】
また、特許文献２に示すように、圧縮能力可変な圧縮機に冷媒循環可能に接続した室外熱交換器と室内熱交換器との間の液管に気液分離器を設け、この気液分離器と圧縮機の吸込側との間に、気液分離器内のガス冷媒を圧縮機に返流させるガスインジェクション回路を設けた空気調和機がある。この空気調和機は、ガスインジェクション回路開放時の冷凍能力性能曲線とガスインジェクション回路閉鎖時の冷凍能力性能曲線の交点から求めた切り換え周波数に対して所定範囲でガスインジェクション回路の開閉制御を行い、また、ガスインジェクション回路開放中は圧縮機回転数を低くし、ガスインジェクション回路閉鎖中は圧縮機回転数を高くするという圧縮機回転数制御を行うことで冷凍能力の変動を抑制するものである。
【０００６】
しかしながら、ガスインジェクションＯＮ／ＯＦＦによる圧縮機回転数制御は、圧縮機の効率曲線を考慮して冷凍能力の変動を抑制できる一方、ガスインジェクションＯＮ／ＯＦＦ切換え時に冷凍能力の変動を抑制するために圧縮機回転数増減させることで効率の悪い運転をする恐れがある。例えば、必要な冷凍能力よりも圧縮機回転数が低い場合でもガスインジェクションＯＮの場合は圧縮機回転数を低くし、逆に必要な冷凍能力よりも圧縮機回転数が高い場合でもガスインジェクションＯＦＦの場合は圧縮機回転数を高くするといった運転をすることになる。したがって、過剰能力等による圧縮機運転効率の低下といった問題が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１６２０８６号公報
【特許文献２】特許４７２５３８７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで本発明は、上記問題点を一挙に解決すべくなされたものであり、ガスインジェクション回路を備えた空気調和機において、圧縮機運転効率を低下させずに、必要な運転容量に応じた空調能力を供給する高効率冷凍サイクルを実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち本発明に係る空気調和機は、容量可変型圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、室内熱交換器を環状に接続してなる冷媒回路を有する空気調和機であって、開閉弁を有し、前記膨張弁及び前記室内熱交換器との間に一端が接続され、他端が前記容量可変型圧縮機に接続されてガス冷媒を前記容量可変型圧縮機の圧縮途中の圧縮室にインジェクションするインジェクション回路と、前記容量可変型圧縮機の圧縮機性能曲線を示す圧縮機性能曲線データを格納する性能曲線データ格納部と、前記圧縮機性能曲線データ及び前記容量可変型圧縮機の回転数を取得して前記開閉弁及び前記容量可変型圧縮機の回転数を制御する制御部とを備え、前記制御部が、前記容量可変型圧縮機の回転数が前記圧縮機性能曲線における下がり勾配の回転数範囲内では、前記開閉弁を開放して、前記容量可変型圧縮機にガス冷媒をインジェクションし、前記容量可変型圧縮機の回転数が前記圧縮機性能曲線における上がり勾配の回転数範囲内では、前記開閉弁を閉じて前記容量可変型圧縮機にガス冷媒をインジェクションさせないというインジェクション制御を行うことを特徴とする。
【００１０】
このようなものであれば、予め格納された前記圧縮機性能曲線に基づき、前記圧縮機性能曲線の下がり勾配の回転数範囲内でインジェクション回路を開放することで圧縮機能力を増大し、圧縮機回転数を下げることで能力を低下させず、圧縮機効率の良い領域での運転が可能になる。また、前記圧縮機性能曲線の上がり勾配の回転数範囲内ではインジェクション回路を閉鎖し、圧縮機回転数を高くすることで圧縮機効率の良い領域での運転が可能になる。
【００１１】
ここで、圧縮機性能の低下を防止し、かつ制御切換えによる冷媒回路の圧力変動を防止するためには、前記制御部が、前記インジェクション制御の使用領域を、前記圧縮機性能曲線の最高効率点より効率が５％降下した領域以上の範囲内とすることが望ましい。
【００１２】
さらに、圧縮機性能の低下を防止し、かつ制御切換えによる冷媒回路の圧力変動を防止するためには、前記制御部が、前記インジェクション制御の使用領域を、前記容量可変型圧縮機における最大回転数と最小回転数の差分である回転数可動範囲の１０％以上の範囲内とすることが望ましい。
【００１３】
冷房時に要求される空調能力に対して、適切な空調能力を確保し、過剰な空調能力による消費電力の増大を防止するためには、前記制御部が、冷房運転時に、室内負荷及び室外負荷に基づいて目標となる室内熱交換器におけるガス冷媒の蒸発圧力を算出し、ガス冷媒が前記蒸発圧力になるように前記インジェクション制御を行うことが望ましい。
【００１４】
冷房時に要求される空調能力に対して、より適切な空調能力を確保し、過剰な空調能力による消費電力の増大をより一層防止するためには、前記制御部が、冷房運転時に、室内負荷及び室外負荷に基づいて目標となる室内熱交換器におけるガス冷媒の蒸発圧力を算出し、ガス冷媒が前記蒸発圧力になるように前記インジェクション制御行い、さらに、ガス冷媒が前記蒸発圧力に達しない場合は前記容量可変型圧縮機の回転数を制御することが望ましい。
【００１５】
暖房時に要求される空調能力に対して、適切な空調能力を確保し、過剰な空調能力による消費電力の増大を防止するためには、前記制御部が、暖房運転時に、室内負荷及び室外負荷に基づいて目標となる室内熱交換器におけるガス冷媒の凝縮圧力を算出し、ガス冷媒が前記凝縮圧力になるように前記インジェクション制御を行うことが望ましい。
【００１６】
暖房時に要求される空調能力に対して、より適切な空調能力を確保し、過剰な空調能力による消費電力の増大をより一層防止するためには、前記制御部が、暖房運転時に、室内負荷及び室外負荷に基づいて目標となる室内熱交換器におけるガス冷媒の凝縮圧力を算出し、ガス冷媒が前記凝縮圧力になるように前記インジェクション制御を行い、さらに、ガス冷媒が前記凝縮圧力に達しない場合は前記容量可変型圧縮機の回転数を制御することが望ましい。
【００１７】
より大容量な空調負荷に対応するためには、前記容量可変型圧縮機を複数備えていることが望ましい。
【００１８】
様々な態様の空調負荷に対応するためには、１又は複数の室内熱交換器を有することが望ましい。
【００１９】
大容量な空調負荷の場合において、冷房時に要求される空調能力に対して、適切な空調能力を確保し、過剰な空調能力による消費電力の増大を防止するためには、前記制御部が、冷房運転時に、室内負荷及び室外負荷に基づいて目標となる室内熱交換器におけるガス冷媒の蒸発圧力を算出し、ガス冷媒が前記蒸発圧力になるように前記複数の容量可変型圧縮機において前記インジェクション制御と、前記複数の容量可変型圧縮機の回転数の制御を行い、さらに、前記蒸発圧力に達しない場合は前記複数の容量可変型圧縮機の運転台数を制御することが望ましい。
【００２０】
大容量な空調負荷の場合において、暖房時に要求される空調能力に対して、適切な空調能力を確保し、過剰な空調能力による消費電力の増大を防止するためには、前記制御部が、暖房運転時に、室内負荷及び室外負荷に基づいて目標となる室内熱交換器におけるガス冷媒の凝縮圧力を算出し、ガス冷媒が前記凝縮圧力になるように前記複数の容量可変型圧縮機において前記インジェクション制御と、前記複数の容量可変型圧縮機の回転数の制御を行い、さらに、前記凝縮圧力に達しない場合は前記複数の容量可変型圧縮機の運転台数を制御することが望ましい。
【００２１】
より低コストで大容量の空調負荷に対応するためには、少なくとも１つの前記容量可変型圧縮機と、室外熱交換器とを有する複数の熱源ユニットと、前記複数の熱源ユニットと接続され、室内熱交換器を有する１又は複数の室内ユニットとを組み合わせて構成されるものが望ましい。
【００２２】
他の構成として、１又は複数の前記容量可変型圧縮機と、１又は複数の運転容量が変化しない定速型圧縮機を備え、前記制御部が、前記容量可変型圧縮機において前記インジェクション制御及び前記容量可変型圧縮機の回転数の制御を行い、さらに、目標圧力に達しない場合は前記容量可変型圧縮機及び前記定速型圧縮機の運転台数を制御する方法でも低コストで大容量の空調負荷に対応することができる。
【発明の効果】
【００２３】
このように構成した本発明によれば、予め格納された前記圧縮機性能曲線に基づき、前記圧縮機性能曲線の下がり勾配の回転数範囲内でインジェクション回路を開放することで圧縮機能力を増大し、圧縮機回転数を下げることで能力を低下させず、圧縮機効率の良い領域での運転が可能になる。また、前記圧縮機性能曲線の上がり勾配の回転数範囲内ではインジェクション回路を閉鎖し、圧縮機回転数を高くすることで、圧縮機効率の良い領域での運転が可能になる。したがって、圧縮機運転効率を低下させずに、必要な運転容量に応じた空調能力を供給する高効率冷凍サイクルを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態に係る空気調和機の構成を示す模式図。
【図２】第１実施形態に係る空気調和機のガスインジェクション回路を示す模式図。
【図３】第１実施形態に係る空気調和機の冷房時における制御を示す模式図。
【図４】第１実施形態に係る空気調和機の暖房時における制御を示す模式図。
【図５】スクロール型圧縮機内の圧縮室の構造を示す図。
【図６】ガスインジェクション使用時と不使用時の圧力−エンタルピ線図。
【図７】容量可変型圧縮機の高圧圧力時における圧縮機効率曲線図。
【図８】圧力比ε１上の効率曲線を抽出した図。
【図９】ガスインジェクション制御のフローチャート図。
【図１０】圧縮機効率曲線上の効率低下率から算出された高効率領域を示す図。
【図１１】圧縮機効率曲線上の回転数可動範囲から算出された高効率領域を示す図。
【図１２】図１０、図１１で算出した高効率領域を比較した図。
【図１３】冷房条件において室内負荷を変化させた場合の冷房能力と蒸発圧力を示す図。
【図１４】暖房条件において室内負荷を変化させた場合の暖房能力と凝縮圧力を示す図。
【図１５】暖房条件において外気温度が変化した場合の暖房能力と凝縮圧力を示す図。
【図１６】第２実施形態に係る複数の熱源ユニットを備えた空気調和機の模式図。
【図１７】２台の圧縮機を備えた２台の熱源ユニットを接続した場合の圧縮機容量制御を示す図。
【図１８】冷房条件において外気温度及び室内負荷が変化した場合の目標蒸発圧力。
【図１９】暖房条件において外気温度及び室内負荷が変化した場合の目標凝縮圧力。
【図２０】圧縮機の運転状態とインジェクション制御との関係を示す図。
【図２１】制御弁１７の制御方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
＜第１実施形態＞
第１実施形態における空気調和機は、図１に示すように、室外ユニット１０１と室内ユニット２０１とを有し、室外ユニット１０１と室内ユニット２０１とを接続する液配管１０とガス配管１１と、室外ユニット１０１及び室内ユニット２０１の各部を制御する制御装置３０１とを備えたものである。
【００２７】
室外ユニット１０１は、アキュムレータ１５と、容量可変型圧縮機１と、油分離器２と、逆止弁３と、四方弁４の順に接続された冷媒圧縮回路Ｌ１を有し、熱交換器５と、電動膨張弁７と、過冷却器８とが設けられ液配管１０へ接続される熱源側回路Ｌ２と、過冷却器８と液配管１０の間で分岐され、電動膨張弁９と、電動弁１６と、電動弁１７とを有し、容量可変型圧縮機１に接続され、制御装置３０１によって制御されるガスインジェクション回路Ｌ３とを有する。なお、四方弁４にはガス配管１１が接続されている。
【００２８】
室内ユニット２０１は、電動膨張弁１２と、室内熱交換器１３と、室内送風機１４とを備える。
【００２９】
制御装置３０１は、ＣＰＵ、メモリ、Ｉ／Ｏチャネル、ディスプレイ等の出力機器、キーボードなどの入力機器、ＡＤコンバータ等を有したいわゆる専用ないし汎用のコンピュータであり、前記メモリに格納した制御プログラムにしたがってＣＰＵやその周辺機器が動作することによって、室外ユニット１０１と室内ユニット２０１の各部を制御するとともに、性能曲線データ格納部３０２と制御部３０３としての機能を発揮する。
【００３０】
性能曲線データ格納部３０２は、容量可変型圧縮機１の圧縮機性能曲線を示す圧縮機性能曲線データを予め格納しているものである。
【００３１】
制御装置３０１は、性能曲線データ格納部３０２に格納されている圧縮機性能曲線データ及び容量可変型圧縮機１の回転数を取得して、電動弁１６及び電動弁１７の開閉を制御し、さらに容量可変型圧縮機１の回転数を制御するものである。
【００３２】
制御装置３０１が行う制御は、容量可変型圧縮機１の回転数が前記圧縮機性能曲線データにおける下がり勾配の回転数範囲内では電動弁１７を閉鎖し電動弁１６を開放して容量可変型圧縮機１にガス冷媒をインジェクションし、容量可変型圧縮機１の回転数が前記圧縮機性能曲線データにおける上がり勾配の回転数範囲内では、電動弁１６を閉鎖し電動弁１７を開放して容量可変型圧縮機１にガス冷媒をインジェクションしないというインジェクション制御を行うものである。
【００３３】
次に冷媒圧縮回路Ｌ１における冷媒の流れを説明する。複数の容量可変型圧縮機１から吐出された冷媒ガス及び容量可変型圧縮機１内部から排出された油は、油分離器２を通過する際に冷媒と油に分離され、油と分離された冷媒は逆止弁３を通り四方弁４へ流入する。
【００３４】
次に制御装置３０１によるガスインジェクション回路Ｌ３の制御方法について説明する。ガスインジェクション回路における冷媒の流れを図２に示す。ガスインジェクションを使用する場合には、電動弁１７が閉鎖され、電動弁１６が開放されることで、過冷却器８の下流側で分岐され電動膨張弁９により減圧された低圧冷媒が容量可変型圧縮機１に流入する。また、制御装置３０１が電動膨張弁９の開度を調整し、電動弁１６に至る冷媒の過熱度が目標過熱度を満足するように冷媒の流量を制御する。これにより、圧縮機能力を制御できるようになり、圧縮機回転数が下がることによる能力の低下を発生させず、圧縮機効率の良い領域での運転が可能になる。
【００３５】
また、ガスインジェクションを使用しない場合には電動弁１６が閉鎖され、電動弁１７を開放する。したがって、過冷却器８の下流側で分岐され電動膨張弁９により減圧された低圧冷媒が、電動弁１７を通りアキュムレータ１５に戻される。さらに、制御装置３０１が過冷却器８を通過して液配管１０に至る前の冷媒温度から目標過熱度を算出し、電動弁１７に至る冷媒の過熱度が目標過熱度を満足するように電動膨張弁９の開度を調整し冷媒の流量を制御する。これにより、ガスインジェクションの使用なしでも圧縮機運転効率の向上と低圧圧力損失低減で効率向上の効果が見込める。
【００３６】
次に冷房運転時の冷媒の流れを図３に示す。冷房運転時には、四方弁４を通過した冷媒が熱源側回路Ｌ２へ流入し、室外熱交換器５に流入した冷媒は室外送風機６によって送風される室外空気との熱交換により凝縮される。凝縮された冷媒ガスが、電動膨張弁７で流量制御され、過冷却器８を通過する。冷媒は過冷却器８を通過する際に、過冷却器８の下流側で分岐され電動膨張弁９により減圧された低圧冷媒と熱交換することで過冷却される。過冷却器８を出た冷媒は接続管１０を通り室内ユニット２０１に流入する。
【００３７】
室内ユニット２０１に流入した冷媒は電動膨張弁１２にて減圧され、任意の乾き度に制御され、室内熱交換器１３を通過する。室内送風機１４にて室内ユニット２０１内部に送風された室内空気が室内熱交換器１３と熱交換することで室内空気温度を下げることができる。
【００３８】
室内ユニット２０１を通過した冷媒はガス配管１１を通り室外ユニット１０１に流入し、四方弁４を通過してアキュムレータ１５に流入する。アキュムレータ１５は液冷媒とガス冷媒を分離する機能を有しており、適度な過熱度のガス冷媒が圧縮機１の吸入口に戻され、冷凍サイクルを実現している。
【００３９】
次に暖房運転時の冷媒の流れを図４に示す。暖房運転時には、四方弁４を通過した冷媒がガス配管１１を通り、室内ユニット２０１に流入し、室内熱交換器１３にて室内送風機１４によって送風される室内空気との熱交換により室内空気温度が上昇する。室内熱交換器１３を通過した冷媒は電動膨張弁１２にて任意の過冷却度に制御され、液配管１０を通り室外ユニット１０１に流入する。
【００４０】
室外ユニット１０１では直接過冷却器８へ流入する熱源側回路Ｌ２と、電動膨張弁９により減圧されたのち過冷却器８へ流入する回路とに分岐される。直接過冷却器８を通過した冷媒は、電動膨張弁７にて減圧され、任意の乾き度に制御されて、室外熱交換器５に流入し、室外熱交換器５にて室外送風機６によって送風される室外空気との熱交換を行う。熱交換した冷媒は四方弁４を通過しアキュムレータ１５に流入する。アキュムレータ１５は液冷媒とガス冷媒を分離する機能を有しており、適度な過熱度のガス冷媒が圧縮機１の吸入口に戻され、冷凍サイクルを実現している。
【００４１】
電動膨張弁９により減圧されたのち過冷却器８へ流入する冷媒は過冷却器８にて直接過冷却器８を通る冷媒と熱交換し、電動膨張弁の開度を調整し冷媒流量を制御することで、熱交換後の冷媒を任意の過熱度に制御する。これにより室外熱交換器５へ流れる冷媒量を低減できるため、圧力損失の低減による効率向上効果が得られる。
【００４２】
次にスクロール型圧縮機内の圧縮室内の構造を図５に示す。固定スクロール２１の内部と、電動機によって回転制御される旋回スクロールによって形成される圧縮室で圧縮された冷媒が吐出口２２より吐出される。このときガスインジェクション口２４からインジェクションされた冷媒が圧縮室中間部２３に流入することで２段圧縮サイクルが可能になる。
【００４３】
図６はガスインジェクションを使用する場合と使用しない場合での圧力−エンタルピ線図を示す。ガスインジェクションを使用する場合には圧縮機中間部２３に冷媒がインジェクションされることにより、圧縮機内部の冷媒循環量が増加するため、圧縮機回転数を固定した場合には高圧圧力が上昇し、低圧圧力が低下する傾向がある。これにより空調能力の入力電力増加が発生するため、この段階では消費電力を低減できているとは言い難い。しかしながら、圧縮機回転数を制御し、圧力上昇を抑制した場合、同程度の冷凍能力では圧縮機軸力が２段圧縮の部分で減少するため、入力電力の低減を可能にし、消費電力を低減させることができる。
【００４４】
図６で示した通り、ガスインジェクションの効果として空調能力の増大が可能であることから、空調能力を同等とした場合、ガスインジェクションを使用する場合の方が圧縮機回転数を低減できるので、ガスインジェクション使用しない場合に対して圧縮機効率の面で有利である。
【００４５】
図７に高圧圧力時の容量可変型圧縮機の効率分布図を示す。この分布図の圧力比ε１線上の効率曲線を抽出したものを図８に示す。効率曲線分布は使用される圧縮機内の電動機特性、圧縮室設計値、機械損失及び漏れ損失等により勾配やピーク値は異なるが、特徴により大まかに領域を分類することができる。効率曲線分布は、ある圧力条件下で一定区間、効率の高い「高効率領域」と、回転数上昇に伴い、電動機効率の低下や機械損失の増大等によって圧縮機効率が低下する「効率低下領域」と、回転数減少により電動機効率の低下や機械損失等の相対的比率の拡大により圧縮機効率が低下し、逆に言えば回転数増加により圧縮機効率が上昇可能な「効率上昇領域」とに分けられる。
【００４６】
効率上昇領域では圧縮機回転数を増加させると圧縮機効率が上昇し、効率低下領域では圧縮機回転数を減少させると圧縮機効率が上昇する。また、高効率領域では圧縮機回転数を保持することにより圧縮機効率が高い状態を維持できる。
【００４７】
さらに、例えば効率上昇領域においてガスインジェクションを使用することでさらに空調能力が増大させることができる。しかしながら、効率上昇領域においてガスインジェクションを使用すると必要な運転容量に対して過剰な空調能力となる場合がある。そこで圧縮機回転数を低下させて空調能力を調整すると、圧縮機の効率が低下する。
【００４８】
図９にガスインジェクション制御のフローチャートを示す。圧縮機の効率を低下させずにガスインジェクションを効果的に使用するためには、ガスインジェクションＯＦＦの状態（ステップＳ１）から、制御装置３０１が予め記憶された圧縮機性能曲線データと運転中の圧縮機回転数から現在の圧縮機運転領域を判断し（ステップＳ２）、高効率領域であるかどうかを判断する（ステップＳ３）。高効率領域でなければ効率低下領域であるかどうかを判断するステップに進み（ステップＳ８）、高効率領域であればガスインジェクションがＯＮであるかどうかを判断するステップに進む（ステップＳ４）。このステップＳ４では、ガスインジェクションがＯＮであるかどうかを判断し、ガスインジェクションがＯＮであればガスインジェクションＯＮを維持し（ステップＳ７）、ガスインジェクションがＯＦＦであればガスインジェクションＯＦＦを維持する（ステップＳ５）。一方、ステップＳ８では、効率低下領域であるかどうかを判断し、効率低下領域でない場合はガスインジェクションＯＦＦを維持し（ステップＳ９）。効率下降領域である場合はガスインジェクションをＯＮにする（ステップＳ１０）。ステップＳ６では、ステップＳ５にてガスインジェクションＯＦＦが維持された場合はガスインジェクション制御を終了し（ステップＳ１１）、そうでない場合はステップＳ２に戻る。
【００４９】
このように構成した第１実施形態に係る空気調和機によれば、ガスインジェクション回路を備え、圧縮機性能曲線データと運転中の圧縮機回転数から現在の圧縮機運転領域を判断し、性能曲線の下がり勾配の回転数範囲内ではインジェクション回路を開放し、性能曲線の上がり勾配の回転数範囲内ではインジェクション回路を閉鎖することで、ガスインジェクション使用時と不使用時を切り分け、圧縮機の効率が高くなるように空気調和機を運転することができる。したがって、圧縮機運転効率を低下させずに、必要な運転容量に応じた空調能力を供給する高効率冷凍サイクルを実現することができる。
【００５０】
次に、効率低下領域と効率上昇領域において、効率の良いガスインジェクション使用領域の選定方法について説明する。圧縮機効率曲線を図１０に示す。このときの最高効率点ηｍａｘからの効率低下率をη１［％］とすると、図１０の圧縮効率曲線上の交点から効率低下率η１［％］以内の回転数領域であるＮ１≦Ｎ≦Ｎ２の領域を求めることができる。ただし効率低下率η１［％］は小さいほどより早くガスインジェクション使用サイクルに移行できるが、Ｎ１とＮ２の間隔が狭すぎるとガスインジェクションの切換えによるサイクル変動が予想され、これに圧縮機回転数で補正した場合にはハンチング現象が顕著になる。したがって、ハンチング現象を防止するための回転数領域ΔＮを決定する必要がある。
【００５１】
ΔＮを決定する因子としては圧縮機の通常運転時の最小回転数Ｎｍｉｎ、最大回転数Ｎｍａｘの差分に対して一定比率を確保するように選定すれば良いが、ビル用マルチエアコンの場合、全負荷に対して１０〜１５％程度の回転数変動は室内機台数変化意外の安定時においても起こりうる。ΔＮを下記の式より算出することができる。
ΔＮ＝（０．１０〜０．１５）×（Ｎｍａｘ−Ｎｍｉｎ）      （式１）
係数０，１０〜０．１５は圧縮機運転範囲における変動を吸収する領域である。算出したＮ３、Ｎ４を図１１に示す。
【００５２】
図１２は効率低下率η１［％］から算出したＮ１、Ｎ２と、（式１）から算出したＮ３、Ｎ４を比較したものである。Ｎ１≦Ｎ３、Ｎ２≧Ｎ４の場合はＮ３、Ｎ４を高効率領域として選定する。Ｎ１≧Ｎ３、Ｎ２≦Ｎ４の場合は効率低下率η１［％］が５％を超えた領域でガスインジェクションを使用するとインジェクションサイクルによる性能向上効果が著しく低下するため、圧縮機モータの選定やインバータ等の回転数制御範囲の調整を行うことでより効率の高いサイクルを実現できる。
【００５３】
このようなガスインジェクション使用領域の選定方法を用いた空気調和機によれば、ガスインジェクションを行う回転数領域を効率低下率又は回転数制御範囲から高効率領域を決定し選定することで、より効率の良い冷凍サイクルを実現するとともに、ガスインジェクション制御切換えによる圧力変動などのハンチング現象を防止できる。
【００５４】
次に、冷房条件下での室内負荷に応じた空調能力抑制制御について説明する。図１３に冷房標準条件（外気温度３５℃、室内温度２７℃）で運転中の空気調和機において室内負荷を１００％→７５％→５０％→２５％と変化させた場合の蒸発圧力の変化を示す。
【００５５】
室内空気温度を一定に保った場合、制御技術による設定温度と吸い込み空気温度から圧縮機運転容量を決定する場合、室内運転容量の低下に伴い吸入圧力が低下し、冷房能力は運転室内負荷に対して過剰となる傾向がみられる。このため吹き出し温度の低下による必要以上の冷風感や消費電力の増大につながる。これに対して目標蒸発圧力に対してのフィードバック制御を採用し、かつ、室内負荷や外気温度に対して図１８に記載のように目標蒸発圧力を変更することで過剰能力を抑制することができる。この目標蒸発圧力に合わせてガスインジェクション制御を行うことで省エネルギー運転が可能になる。
【００５６】
冷媒圧力が目標蒸発圧力に対してガスインジェクション制御のみでは目標蒸発圧力に達しない場合は圧縮機回転数を調整し、冷媒圧力が目標蒸発圧力に達するように調整する。
【００５７】
このような空調能力抑制制御を用いた空気調和機によれば、冷房条件下における運転において、蒸発圧力を目標圧力として設定し、フィードバック制御を行い室内負荷及び室外負荷から逐次目標蒸発圧力を変更し、目標蒸発圧力に合わせてガスインジェクション制御及び圧縮機回転数制御を行うことで、異なる運転容量に応じることが可能な高効率冷凍サイクルを実現し、過剰能力を抑制することができる。
【００５８】
次に、暖房条件下での室内負荷に応じた空調能力抑制制御について説明する。図１４に暖房標準条件（外気温度７℃、室内温度２０℃）で運転中の空気調和機において室内負荷を１００％→７５％→５０％→２５％と変化させた場合の凝縮圧力の変化を示す。
【００５９】
室内空気温度を一定に保った場合、制御技術による設定温度と吸い込み空気温度から圧縮機運転容量を決定する場合では、７５％負荷において過剰能力となる傾向がみられる。また、図１５に示すように暖房時は外気温度の上昇に伴い能力過剰となる傾向もみられる。これに対して目標凝縮圧力に対してのフィードバック制御を採用し、かつ、室内負荷や外気温度に対して図１９に記載のように目標凝縮圧力を変更することで過剰能力を抑制することができる。この目標凝縮圧力に合わせてガスインジェクション制御を行うことで省エネルギー運転が可能になる。
【００６０】
冷媒圧力が目標凝縮圧力に対してガスインジェクション制御のみでは目標凝縮圧力に達しない場合は圧縮機回転数を調整し、冷媒圧力が目標凝縮圧力に達するように調整する。
【００６１】
このような空調能力抑制制御を用いた空気調和機によれば、暖房条件下における運転において、凝縮圧力を目標圧力として設定し、フィードバック制御を行い室内負荷及び室外負荷から逐次目標凝縮圧力を変更し、目標凝縮圧力に合わせてガスインジェクション制御及び圧縮機回転数制御を行うことで、異なる運転容量に応じることが可能な高効率冷凍サイクルを実現し、過剰能力を抑制することができる。
【００６２】
＜第２実施形態＞
図１６に第１実施形態に記載の室外ユニットを複数台連結した場合の空気調和機を示す。このように複数の熱源ユニットを外部接続し、１系統の空調システムとして使用するためには、空調の大容量化に対して基準となる熱源ユニットの接続台数増加によって対応できるため、メーカー側ではキャビネットサイズの異なる熱源ユニットを複数用意する必要が無く、熱源ユニットの標準化によるコストメリットがある。また、施工作業する場合において、標準寸法及び質量の熱源ユニットを運搬できるため、搬入経路の確認及び確保が容易にできる。さらに、熱源ユニットを複数接続できれば、空調負荷の制限なく、高効率冷凍サイクル運転による年間消費電力の削減が可能であり、経済的なメリットや環境負荷低減に有利である。
【００６３】
図１６において１ａ、１ｂ及び１ｃ、１ｄはインバータ制御等により任意の回転数制御が可能な容量可変型圧縮機であり、１ａと１ｂ及び１ｃと１ｄはそれぞれ同一熱源側ユニット内にあるため、アキュムレータからの冷媒分流や冷凍機油を均等に配分するために同行程容積であり、かつ回転数差の近い運転を行うことが望ましい。熱源ユニット１０１と１０２は外部接続されることで１つの冷凍サイクルを形成する。このため配管連結部での冷媒及び油の分流を均等化するために熱源ユニット１０１、１０２の圧縮機循環量は出来る限り同一にするのが望ましく、熱源ユニット１０１と熱源ユニット１０２の空調能力に差異がある場合、その空調能力の比率に合わせてそれぞれの圧縮機循環量が決定される。しかしながら、この場合においても各熱源ユニット間の圧縮機循環量差が大きくなると冷凍機油分配に対して分配悪化の原因となることから、各熱源ユニットの圧縮機循環量差は一定の範囲内に収まるように熱源ユニットの圧縮機容量上限を制限する必要がある。
【００６４】
冷房運転時において、熱源側ユニット１０１及び熱源側ユニット１０２内のそれぞれ圧縮機から吐出した冷媒が熱交換器５にて凝縮され、過冷却器８を通過して過冷却された冷媒は外部接続された液配管１０を通過して利用側ユニット２０１に流入する。利用側ユニット２０１では使用状況に応じて電動弁１２が制御されることで冷媒が任意の過熱度で熱交換器１３へ流入し、送風機１４によって送風される室内空気と熱交換する。熱交換器１３から出た冷媒はガス配管１１を通り、熱源ユニット１０１及び１０２のそれぞれの圧縮機循環量に応じて分配され流入する。流入した冷媒はアキュムレータ１５によって気液分離され圧縮機１に吸入される。また、停止信号が送られた利用側ユニットについては、電動弁１２を閉鎖することで冷媒の流れを遮断し、熱交換器１３での室内空気との熱交換が無くなるため、余分な空調負荷を削減できる。
【００６５】
利用側ユニット２０１の使用状況に応じて、熱源ユニット１０１及び熱源ユニット１０２の空調能力を低減させる必要があるが、このとき熱源ユニット１０１の熱交換容量が大きすぎる場合に高圧圧力が過剰に低下し必要な差圧が確保できなくなる場合がある。これは圧縮機信頼性上も不利であり、また配管が長い場合や熱源ユニット１０１及び熱源ユニット１０２と利用側ユニット２０１の高低差が大きい場合に冷媒循環ができず、高低差の大きい利用側ユニット２０１だけに局所的な能力不足を招く恐れがある。このため、熱源ユニット１０１及び熱源ユニット１０２は運転時間が均等になるようにローテーション制御された上で熱源ユニット１０１及び熱源ユニット１０２のどちらかを停止する。したがって複数の熱源ユニット全体の熱交換容量を利用側ユニット容量に必要な分まで低減し、高圧圧力の過剰な低下を防止する。
【００６６】
また、運転中の熱源ユニットについては送風機６の風量を調整して目標高圧を維持するように制御する。さらに、圧縮機１が全停止した熱源ユニットについては送風機６を停止するとともに、電動制御弁７及び電動制御弁９を閉鎖することで運転中の熱源ユニットによって作られる高圧冷媒の流入を遮断する。
【００６７】
暖房運転時において、熱源側ユニット１０１及び熱源側ユニット１０２内のそれぞれ圧縮機から吐出した冷媒はガス配管１１を通り利用側ユニット２０１へ流入する。送風機１４によって送風される室内空気と熱交換し、凝縮された冷媒は過冷却度を保つよう電動膨張弁１２にて制御される。利用側ユニット２０１から出た冷媒は液配管１０を通り、熱源ユニット１０１及び１０２のそれぞれの圧縮機循環量に応じて分配され流入する。熱源ユニットに流入した冷媒は過冷却器８を通り、電動弁７にて任意の過熱度に制御され、送風機６から送風された室外空気と熱交換器５で熱交換される。熱交換された冷媒はアキュムレータ１５にて気液分離され圧縮機１に吸入される。また、停止信号が送られた利用側ユニット２０１については、電動膨張弁１２を閉鎖することで冷媒の流れを遮断し、かつ送風機１４を停止させることで余分な熱交換を抑え暖房能力を削減することができる。
【００６８】
利用側ユニット２０１の使用状況に応じて、熱源ユニットの暖房能力を低減させる必要があるが、このとき熱源ユニットの熱交換容量が大きすぎる場合に低圧圧力の過剰な上昇が発生し、必要な差圧が確保できなくなる場合や高圧上昇による運転停止を招く恐れがある。これは冷房運転時同様に圧縮機信頼性上も不利であり、また配管が長い場合や熱源ユニットと利用側ユニットの高低差が大きい場合に冷媒循環ができず、高低差の大きい利用側ユニットだけに局所的な能力不足を招く恐れがある。このため、熱源ユニット１０１及び熱源ユニット１０２は運転時間が均等になるようにローテーション制御された上で熱源ユニット１０１及び熱源ユニット１０２のどちらかを停止する。したがって熱源ユニットの熱交換容量を利用側ユニット容量に必要な分まで低減し、低圧圧力の過剰な上昇を防止する。
【００６９】
また、運転中の熱源ユニットについては送風機６の風量を調整して目標低圧を維持するように制御する。さらに、圧縮機１が全停止した熱源ユニットについては送風機６を停止するとともに、電動制御弁７及び電動制御弁９を閉鎖することで運転中の熱源ユニットによって作られる高圧冷媒の流入を遮断する。
【００７０】
図１７に２台の圧縮機を備えた熱源ユニットが２台接続した場合の圧縮機容量制御を示す。図１７に記載の通り、圧縮機容量は利用側運転容量によって図１８又は図１９に記載の目標圧力に基づき算出されるが、空気条件などの室内負荷が一定の場合、利用側運転容量に比例して圧縮機容量は増加する必要がある。熱源ユニットが１ユニットのみ運転しており、この熱源ユニット内の圧縮機が１台運転時の場合において、利用側運転容量の増加により予め決められた圧縮機台数増加容量を超えた時、運転圧縮機台数を２台に増加させる。また、利用側運転容量の増加により予め決められた熱源ユニット増加容量を超えた場合は、運転熱源ユニットを２ユニットに増加させる。これにより、利用側運転容量の増加による圧縮機容量の増加に対応する。
【００７１】
利用側運転容量の減少にともない圧縮機容量を減少させる場合、容量可変型圧縮機の回転数を制御して対応するが、利用側運転容量の減少による予め決められた圧縮機台数減少容量を下回った場合には圧縮機運転台数を４台から２台に減少させる。また、利用側運転容量の減少により予め決められた熱源ユニット減少容量を下回った場合は、運転を継続する側の熱源ユニットの運転圧縮機台数を２台にした上で、運転熱源ユニットを１ユニットに減少させる。さらに利用側運転容量が減少し、予め決められた圧縮機台数減少容量を下回った場合には圧縮機運転台数を１台に減少させる。これにより熱源ユニット容量と圧縮機循環量のバランスを保ち、冷房時の高圧圧力低下や、暖房時の低圧圧力上昇を防ぐことができる。
【００７２】
前記圧縮機増加容量のしきい値と前記圧縮機減少容量のしきい値との間、前記熱源ユニット増加容量のしきい値と前記熱源ユニット減少容量のしきい値との間に差分を持たせることで微小な利用側運転容量変動に対して運転圧縮機台数や運転熱源ユニット数の過剰な増減を抑制させることができる。
【００７３】
図１４の場合、圧縮機容量を同一とし、かつ熱源ユニットが同容量の場合を示したが、この場合熱源ユニットへの冷媒や油の流入を均等にするため、前記記載の通り各圧縮機は同程度の回転数でする必要があるため運転中の熱源ユニット内圧縮機台数は同じにする必要があるが、熱源ユニット容量が異なり、搭載する圧縮機容量が異なる場合、その運転容量比率に応じて圧縮機運転回転数が制御されるため、例えば２台の圧縮機が運転中の熱源ユニットと、１台の圧縮機が運転中の熱源ユニットが同時に運転する場合もありうる。この場合もそれぞれの熱源ユニット増加／減少しきい値を設定することで容易に必要な圧縮機容量に制御可能である。
【００７４】
また図１７は複数圧縮機が全て容量可変型圧縮機の場合を示しているが、１台を容量可変型、残りを定速型圧縮機として容量可変型圧縮機の回転数と、定速型圧縮機の運転台数を制御することも同様の方法で可能である。
【００７５】
図２０は圧縮機の運転状態とガスインジェクション制御について電動弁１６及び電動弁１７の制御について示す。１台の熱源ユニット内に複数の圧縮機が備えられている場合、運転中の圧縮機台数の増減が発生する。よってそれぞれの圧縮機に対応してガスインジェクション用の電動弁１６を制御する必要がある。
【００７６】
図２０の記号は図１６の記号と対応しており、圧縮機１ａと電動弁１６ａ、圧縮機１ｂと電動弁１６ｂはそれぞれ配管によって接続されている。圧縮機１ａ及び圧縮機１ｂがともに運転停止中の場合、熱源ユニット１０１は停止中であるため、電動弁１６ａ及び１６ｂは閉鎖される。また、圧縮機１ａ及び圧縮機１ｂがともに運転中の場合には図９の制御に従いガスインジェクションのＯＮ／ＯＦＦ信号が発信され電動弁１６ａ及び１６ｂは開閉される。圧縮機１ａまたは圧縮機１ｂのどちらかが停止した場合には停止した圧縮機に接続された電動弁１９は常に閉鎖状態であり運転中の圧縮機に接続された電動弁１９のみが開閉制御される。
【００７７】
図２１はガスインジェクション用の電動弁１６と制御切換え用の電動弁１７の制御について示す。電動弁１７は前記電動弁１６の開閉状態をみて制御しており、同一熱源ユニット内のガスインジェクション用電動弁１６のいずれかが開放状態であるならば閉鎖状態であり、同一熱源ユニット内の全ての電動弁電動弁１９が閉状態の場合のみ伝送弁２０は開状態となる。
【００７８】
このように構成した第２実施形態に係る空気調和機によれば、複数台の熱源ユニットを外部接続して１系統の空調システムを構築するマルチ型空調システムにおいて、複数の利用側ユニット２０１の運転状況に合わせてインジェクション回路をもつ複数の圧縮機容量制御をする場合に、圧縮機効率の高い省エネルギー運転を可能とし、利用側負荷容量の制限無く年間消費電力等が低減できるため、経済的なメリットや環境負荷低減を実現するのに好適である。
【００７９】
＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。例えば利用側運転容量が小さい場合は、第１実施形態において容量可変型圧縮機は１台でも良いし、利用側の状況によって室内ユニットは１台でも良い。
【００８０】
また、第１実施形態において、室外側ユニット内の圧縮機の１台が容量可変型、もう一台が定速型の圧縮機であっても良い。
【００８１】
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８２】
１００・・・空気調和機
１０１・・・室外ユニット（熱源側ユニット）
２０１・・・室内ユニット（利用側ユニット）
１    ・・・圧縮機
２    ・・・油分離器
３    ・・・逆止弁
４    ・・・四方弁
５    ・・・室外熱交換器
６    ・・・室外送風機
７    ・・・電動膨張弁
８    ・・・過冷却器
９    ・・・電動膨張弁
１０  ・・・液配管
１１  ・・・ガス配管
１２  ・・・電動膨張弁
１３  ・・・室内熱交換器
１４  ・・・室内送風機
１５  ・・・アキュムレータ
１６  ・・・電動弁
１７  ・・・電動弁
２１  ・・・固定スクロール
２２  ・・・吐出口
２３  ・・・圧縮室中間部
２４  ・・・インジェクション口
１０２・・・室外ユニット（熱源側ユニット）
３０１・・・制御装置
３０２・・・性能曲線データ格納部
３０３・・・制御部
Ｌ１  ・・・冷媒圧縮回路
Ｌ２  ・・・熱源側回路
Ｌ３  ・・・インジェクション回路
【図１】
0006010294.tif 000002
【図２】
0006010294.tif 000003
【図３】
0006010294.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006010294.tif 000006
【図６】
0006010294.tif 000007
【図７】
0006010294.tif 000008
【図８】
0006010294.tif 000009
【図９】
0006010294.tif 000010
【図１０】
0006010294.tif 000011
【図１１】
0006010294.tif 000012
【図１２】
0006010294.tif 000013
【図１３】
0006010294.tif 000014
【図１４】
0006010294.tif 000015
【図１５】
0006010294.tif 000016
【図１６】
0006010294.tif 000017
【図１７】
0006010294.tif 000018
【図１８】
0006010294.tif 000019
【図１９】
0006010294.tif 000020
【図２０】
0006010294.tif 000021
【図２１】
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