(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、室外熱交換器と、前記室外熱交換器の一端の接続先を前記圧縮機の吸込側／吐出側に切り替える流路切替手段と、前記室外熱交換器の他端に接続される配管に設けられる室外膨張弁と、を有する室外機と、
室内熱交換器と、前記室内熱交換器に接続される前記配管に設けられる室内膨張弁と、を有し、前記室外機よりも設置箇所の高さ位置が低い複数台の室内機と、を備えるとともに、
前記圧縮機の吐出圧力を検出する圧力センサと、
複数台の前記室内機に対応して分岐する前記配管において、その分岐点と前記室外膨張弁との間に設置される温度センサと、
冷房運転を行う前記室内機と暖房運転を行う前記室内機とが混在し、かつ、前記室外熱交換器が凝縮器として機能している場合、前記室外膨張弁によって減圧された冷媒の飽和圧力を前記温度センサの検出値に基づいて算出し、前記圧力センサの検出値から前記飽和圧力を減算した値が所定閾値以上となるように前記室外膨張弁の開度を調整する制御手段と、を備え、
前記温度センサは、前記室外機に設けられていること
を特徴とする空気調和機。
【請求項２】
圧縮機と、室外熱交換器と、前記室外熱交換器の一端の接続先を前記圧縮機の吸込側／吐出側に切り替える流路切替手段と、前記室外熱交換器の他端に接続される配管に設けられる室外膨張弁と、を有する室外機と、
室内熱交換器と、前記室内熱交換器に接続される前記配管に設けられる室内膨張弁と、を有し、前記室外機よりも設置箇所の高さ位置が低い複数台の室内機と、を備えるとともに、
前記圧縮機の吐出圧力を検出する第１圧力センサと、
複数台の前記室内機に対応して分岐する前記配管において、その分岐点と前記室外膨張弁との間に設置される第２圧力センサと、
冷房運転を行う前記室内機と暖房運転を行う前記室内機とが混在し、かつ、前記室外熱交換器が凝縮器として機能している場合、前記第１圧力センサの検出値から前記第２圧力センサの検出値を減算した値が所定閾値以上となるように前記室外膨張弁の開度を調整する制御手段と、を備え、
前記第２圧力センサは、前記室外機に設けられていること
を特徴とする空気調和機。
【請求項３】
圧縮機と、室外熱交換器と、前記室外熱交換器の一端の接続先を前記圧縮機の吸込側／吐出側に切り替える流路切替手段と、前記室外熱交換器の他端に接続される配管に設けられる室外膨張弁と、を有する室外機と、
室内熱交換器と、前記室内熱交換器に接続される前記配管に設けられる室内膨張弁と、を有し、前記室外機よりも設置箇所の高さ位置が低い複数台の室内機と、を備えるとともに、
前記圧縮機の吐出圧力を検出する第１の検出手段と、
前記室外機に設けられ、前記室外熱交換器が凝縮器として機能するときに前記室外膨張弁から流出する冷媒の飽和圧力を検出する第２の検出手段と、
凝縮器として前記室外熱交換器が機能するとともに、複数の前記室内熱交換器において凝縮器として機能するものと蒸発器として機能するものとが混在する場合に、前記第１の検出手段が検出する吐出圧力をＰdとし、前記第２の検出手段が検出する飽和圧力をＰLsとして、Ｐd−ＰLs＞所定閾値、の関係を満たすように前記室外膨張弁の開度を調整する制御手段と、を備えること
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、複数台の室内機を備える空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一台の室外機に複数台の室内機を接続し、それぞれの室内機を個別で運転／停止することが可能なマルチ型の空気調和機が知られている。マルチ型の空気調和機は、室外機の設置スペースが小さくて済むという利点や、室内機の増設が容易であるという利点があり、オフィス等の空調に広く利用されている。
【０００３】
ところで、マルチ型の空気調和機において、建物の屋上に室外機が設置され、室外機の下方に各室内機が設置されることがある。このような設置状態において、冷房運転を行う室内機と、暖房運転を行う室内機と、が混在し、さらに、室外熱交換器が凝縮器として機能している場合がある。この場合、各室内機の液管を流れる液冷媒には、室外機と室内機との高低差分の液ヘッドが作用するため、凝縮器として機能する室内熱交換器に冷媒が通流しにくくなり、暖房運転が正常に行われない可能性があった。このような点を考慮した技術として、例えば、以下に示すものが知られている。
【０００４】
すなわち、特許文献１には、第１の室内機が暖房運転を行い、第２の室内機が冷房運転を行う場合において、室外熱交換器が凝縮器として機能しているときに、室外熱交換器の冷媒出口側に配置された膨張弁を絞ることが記載されている。なお、特許文献１では、各室内機の液管側に設置された圧力センサの検出値に基づいて、前記した膨張弁が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０９３９６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記したように、特許文献１では、各室内機の液管側に圧力センサが設置されている。したがって、例えば、数十台の室内機を備えるマルチ型の空気調和機では、前記した圧力センサを数十個設けることになり、製造コストの増加を招くという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、製造コストが安く、信頼性の高い空気調和機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記した課題を解決するために、本発明に係る空気調和機は、圧縮機と、室外熱交換器と、前記室外熱交換器の一端の接続先を前記圧縮機の吸込側／吐出側に切り替える流路切替手段と、前記室外熱交換器の他端に接続される配管に設けられる室外膨張弁と、を有する室外機と、室内熱交換器と、前記室内熱交換器に接続される前記配管に設けられる室内膨張弁と、を有し、前記室外機よりも設置箇所の高さ位置が低い複数台の室内機と、を備えるとともに、前記圧縮機の吐出圧力を検出する圧力センサと、複数台の前記室内機に対応して分岐する前記配管において、その分岐点と前記室外膨張弁との間に設置される温度センサと、冷房運転を行う前記室内機と暖房運転を行う前記室内機とが混在し、かつ、前記室外熱交換器が凝縮器として機能している場合、前記室外膨張弁によって減圧された冷媒の飽和圧力を前記温度センサの検出値に基づいて算出し、前記圧力センサの検出値から前記飽和圧力を減算した値が所定閾値以上となるように前記室外膨張弁の開度を調整する制御手段と、を備え、前記温度センサは、前記室外機に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、製造コストが安く、信頼性の高い空気調和機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る空気調和機の構成図である。
【図２】第３モードにおける切替ユニットの各弁の開閉状態と、冷媒の流れる向きと、を示す説明図である。
【図３】空気調和機が備える制御装置の処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態に係る空気調和機の構成図である。
【図５】空気調和機が備える制御装置の処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の変形例に係る空気調和機の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
≪第１実施形態≫
＜空気調和機の構成＞
図１は、第１実施形態に係る空気調和機Ｓの構成図である。空気調和機Ｓは、ヒートポンプサイクルで冷媒を循環させることによって空調を行う機器である。図１に示すように、空気調和機Ｓは、室外機１０と、圧力センサ２１と、温度センサ２２と、二台の室内機３０ａ，３０ｂと、高低圧ガス管４と、低圧ガス管５と、液管６（配管）と、切替ユニット７０ａ，７０ｂと、を備えている。
【００１２】
（室外機）
室外機１０は、圧縮機１１と、室外熱交換器１２と、室外ファン１３と、四方弁１４，１５と、室外膨張弁１６と、過冷却器１７と、過冷却用膨張弁１８と、制御装置１９（制御手段）と、を備えている。
【００１３】
圧縮機１１は、配管ｑ１を介して流入するガス冷媒を圧縮する装置である。なお、図１では省略したが、圧縮機１１の吸込側には、冷媒の乾き度を調整するためのアキュムレータが設置されている。
【００１４】
室外熱交換器１２は、冷媒と、室外ファン１３から送り込まれる外気と、の熱交換が行われる熱交換器である。室外熱交換器１２の一端１２ｎは、四方弁１４を介して圧縮機１１の吸込側又は吐出側に接続され、他端１２ｕは液管６に接続されている。室外ファン１３は、室外熱交換器１２に外気を送り込むファンであり、室外熱交換器１２の付近に設置されている。
【００１５】
四方弁１４（流路切替手段）は、室外熱交換器１２の一端１２ｎの接続先を圧縮機１１の吸込側／吐出側に切り替える弁である。つまり、四方弁１４は、室外熱交換器１２を凝縮器として機能させるか、又は蒸発器として機能させるか、を切り替えるための弁である。なお、図１では省略したが、四方弁１４のポートｐ１は、キャピラリチューブ等を介して配管ｑ１に接続されている（他方の四方弁１５のポートｐ２も同様）。
【００１６】
四方弁１５は、高低圧ガス管４における冷媒の圧力（作用圧力）を高圧／低圧に切り替える弁である。高低圧ガス管４を介して高圧のガス冷媒を通流させる場合には、高低圧ガス管４と圧縮機１１の吐出側とを連通させるように、四方弁１５が切り替えられる。また、高低圧ガス管４を介して低圧のガス冷媒を通流させる場合には、高低圧ガス管４と圧縮機１１の吸込側とを連通させるように、四方弁１５が切り替えられる。
なお、実際に冷媒が流れる経路は、四方弁１４，１５の状態と、後記する切替ユニット７０ａ，７０ｂの各弁の状態と、によって決まる。
【００１７】
室外膨張弁１６は、自身に流入する冷媒を減圧する弁であり、後記する液主管６２に設けられている。
過冷却器１７は、室外熱交換器１２で凝縮した冷媒を冷却するものであり、液主管６２において室外膨張弁１６と、後記する分岐ユニット６３と、の間に設置されている。過冷却器１７は、その両端が液主管６２に連通する過冷却用主流管１７１と、この過冷却用主流管１７１を流れる冷媒を冷やすための過冷却用副流管１７２と、を備えている。
【００１８】
過冷却用副流管１７２と、過冷却用主流管１７１とは、例えば、二重管構造になっている。そして、過冷却用主流管１７１を流れる冷媒と、過冷却用副流管１７２を流れる冷媒と、の間で熱交換が行われる。図１に示すように、過冷却用副流管１７２の一端はバイパス配管ｑ２を介して液主管６２に接続され、他端は圧縮機１１の吸込側に接続されている。過冷却用膨張弁１８は、バイパス配管ｑ２を流れる冷媒を減圧する弁であり、バイパス配管ｑ２に設置されている。
【００１９】
制御装置１９は、図示はしないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、各種インタフェース等の電子回路を含んで構成される。そして、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、ＣＰＵが各種処理を実行するようになっている。制御装置１９は、室外機１０の各機器を制御したり、切替ユニット７０ａ，７０ｂの各弁を制御したりする機能を有している。なお、制御装置１９が実行する処理については後記する。
【００２０】
（センサ類）
圧力センサ２１は、圧縮機１１の吐出圧力を検出するセンサである。圧力センサ２１は、圧縮機１１の吐出側と、四方弁１４，１５と、を接続する配管ｑ３に設置されている。
温度センサ２２は、液主管６２を流れる冷媒の温度を検出するセンサであり、液主管６２に設置されている。より詳しく説明すると、液主管６２において室外膨張弁１６と過冷却器１７との間に、温度センサ２２が設置されている。つまり、二台の室内機３０ａ，３０ｂに対応して二つに分岐する液管６（配管）において、分岐ユニット６３（分岐点）と室外膨張弁１６との間に温度センサ２２が設置されている。
圧力センサ２１及び温度センサ２２の検出値は、制御装置１９に出力される。
【００２１】
その他、図１では省略したが、圧縮機１１の吸込圧力・吐出温度を検出する各センサや、室外熱交換器１２の他端１２ｕ付近の冷媒の温度を検出するセンサ、過冷却器１７によって冷やされた冷媒の温度を検出するセンサ等が設置されている。
【００２２】
（室内機）
室内機３０ａは、室内熱交換器３１ａと、室内ファン３２ａと、室内膨張弁３３ａと、を備えている。室内熱交換器３１ａは、冷媒と、室内ファン３２ａから送り込まれる室内空気と、の熱交換が行われる熱交換器である。室内ファン３２ａは、室内熱交換器３１ａに室内空気を送り込むファンであり、室内熱交換器３１ａの付近に設置されている。
以下では、この室内熱交換器３１ａの容量の方が、他方の室内熱交換器３１ｂの容量よりも大きいものとして説明する。
【００２３】
室内膨張弁３３ａは、室内熱交換器３１ａに流れる冷媒の流量を調整したり、室内熱交換器３１ａを蒸発器として使用する際に冷媒を減圧したりするものであり、後記する液枝管６１ａに設けられている。その他、室内機３０ａは、室外機１０の制御装置１９から入力される情報に基づいて、室内ファン３２ａ、室内膨張弁３３ａ等を制御する制御装置（制御手段：図示せず）を備えている。
【００２４】
室内機３０ａに接続されている他の室内機３０ｂについては、室内機３０ａと同様の構成であるから、説明を省略する。図１に示す例では、室内機３０ａ，３０ｂは、室外機１０よりも、高さが低い位置に設置されている。室外機１０と、室内機３０ａ，３０ｂと、の位置関係は施工条件によって異なるが、例えば、室外機１０がビルの屋上に設置されている場合、高低差Ｈ１，Ｈ２がそれぞれ数十ｍにも及ぶことがある。図１に示す例では、室内機３０ａと室外機１０との高低差がＨ１であり、室内機３０ｂと室外機１０との高低差がＨ２（＞Ｈ１）になっている。
【００２５】
（高低圧ガス管）
高低圧ガス管４は、圧縮機１１によって圧縮された高圧のガス冷媒を、凝縮器として機能する室内熱交換器（例えば、室内熱交換器３１ｂ）に導いたり、蒸発器として機能する室内熱交換器（例えば、室内熱交換器３１ａ）からの低圧のガス冷媒を圧縮機１１の吸込側に導いたりするための配管である。図１に示すように、高低圧ガス管４は、室内熱交換器３１ａ，３１ｂに対応して二つに分岐している。高低圧ガス管４は、高低圧ガス主管４１と、高低圧ガス枝管４２ａ，４２ｂと、分岐ユニット４３と、を備えている。
【００２６】
高低圧ガス主管４１は、四方弁１５と、分岐ユニット４３と、に接続されている。高低圧ガス枝管４２ａは、分岐ユニット４３と、室内熱交換器３１ａの一端ｎと、に接続されている。高低圧ガス枝管４２ｂは、分岐ユニット４３と、室内熱交換器３１ｂの一端ｎと、に接続されている。分岐ユニット４３は、高低圧ガス主管４１と、高低圧ガス枝管４２ａ，４２ｂと、を連通させるものである。
【００２７】
（低圧ガス管）
低圧ガス管５は、蒸発器として機能する室内熱交換器（例えば、室内熱交換器３１ａ）から流出する低圧のガス冷媒を、圧縮機１１の吸込側に導くための配管である。図１に示すように、低圧ガス管５は、室内熱交換器３１ａ，３１ｂに対応して二つに分岐している。低圧ガス管５は、低圧ガス枝管５１ａ，５１ｂと、低圧ガス主管５２と、分岐ユニット５３と、を備えている。
【００２８】
低圧ガス枝管５１ａは、高低圧ガス枝管４２ａにおいて高低圧側開閉機構７１ａよりも下流側と、分岐ユニット５３と、に接続されている。また、他の低圧ガス枝管５１ｂも同様に接続されている。低圧ガス主管５２は、分岐ユニット５３と、圧縮機１１の吸込側と、に接続されている。分岐ユニット５３は、低圧ガス枝管５１ａ，５１ｂと、低圧ガス主管５２と、を連通させるものである。
【００２９】
（液管）
液管６は、凝縮器（例えば、室外熱交換器１２、室内熱交換器３１ｂ）において凝縮した液冷媒を、蒸発器（例えば、室内熱交換器３１ａ）に導くための配管である。図１に示すように、液管６は、室内熱交換器３１ａ，３１ｂに対応して二つに分岐している。液管６は、液枝管６１ａ、６１ｂと、液主管６２と、分岐ユニット６３と、を備えている。
【００３０】
液枝管６１ａは、室内熱交換器３１ａの他端ｕと、分岐ユニット６３と、に接続されている。液枝管６１ａには、前記したように、室内膨張弁３３ａが設置されている。また、他の液枝管６１ｂについても同様である。液主管６２は、室外熱交換器１２の他端１２ｕと、分岐ユニット６３と、に接続されている。液主管６２には、室外熱交換器１２から見て、室外膨張弁１６と、温度センサ２２と、過冷却器１７と、が順に設置されている。分岐ユニット６３は、液枝管６１ａ，６１ｂと、液主管６２と、を連通させるものである。
【００３１】
（切替ユニット）
切替ユニット７０ａは、室内熱交換器３１ａを蒸発器として機能させるか、又は凝縮器として機能させるかを、前記した四方弁１５と共に切り替えるものである。切替ユニット７０ａは、高低圧側開閉機構７１ａと、低圧側開閉機構７２ａと、を備えている。
高低圧側開閉機構７１ａは、高低圧ガス枝管４２ａの連通／遮断を切り替える膨張弁であり、高低圧ガス枝管４２ａに設置されている。低圧側開閉機構７２ａは、低圧ガス枝管５１ａの連通／遮断を切り替える膨張弁であり、低圧ガス枝管５１ａに設置されている。なお、高低圧側開閉機構７１ａ及び低圧側開閉機構７２ａとして、膨張弁に代えて二方弁を用いてもよい。
【００３２】
高低圧側開閉機構７１ａ及び低圧側開閉機構７２ａは、後記する各モードに応じて、その一方が開弁され、他方が閉弁される（図２参照）。
他方の切替ユニット７０ｂについては、切替ユニット７０ａと同様であるから、説明を省略する。
【００３３】
＜空気調和機の動作＞
以下では、空気調和機Ｓの空調運転に関する３つのモードについて簡単に説明した後、圧力センサ２１及び温度センサ２２の検出値に基づく空気調和機Ｓの運転方法について詳細に説明する。
【００３４】
（第１モード）
第１モードは、図１に示す室内機３０ａ，３０ｂの一方（他方は停止）又は両方で冷房運転を行うモードである。以下では、室内熱交換器３１ａ，３１ｂの両方で冷房運転を行う場合について説明する。
第１モードにおいて制御装置１９は、室外熱交換器１２を凝縮器として機能させるように四方弁１４を切り替える（図１に示す実線の流路）。また、制御装置１９は、室内熱交換器３１ａ，３１ｂで蒸発した冷媒を圧縮機１１の吸込側に導くように高低圧側開閉機構７１ａ，７１ｂを開弁し、低圧側開閉機構７２ａ，７２ｂを閉弁し、さらに、四方弁１５を切り替える（図１に示す破線の流路）。
【００３５】
（第２モード）
第２モードは、図１に示す室内機３０ａ，３０ｂの両方で暖房運転を行うか、又は、比較的容量の大きい室内機３０ａで暖房運転を行う（他方の室内機３０ｂは、停止するか冷房運転を行う）モードである。つまり、第２モードは、暖房負荷が比較的大きく、室外熱交換器１２を蒸発器として機能させるモードである。
例えば、室内機３０ａ，３０ｂの両方で暖房運転を行う場合について説明すると、制御装置１９は、室外熱交換器１２を蒸発器として機能させるように四方弁１４を切り替える（図１に示す破線の流路）。また、制御装置１９は、圧縮機１１から吐出される高圧のガス冷媒を室内熱交換器３１ａ，３１ｂに導くように高低圧側開閉機構７１ａ，７１ｂを開弁し、低圧側開閉機構７２ａ，７２ｂを閉弁し、さらに、四方弁１５を切り替える（図１に示す実線の流路）。
【００３６】
（第３モード）
第３モードは、比較的容量の大きい室内機３０ａで冷房運転を行うとともに、比較的容量の小さい室内機３０ｂで暖房運転を行うモードである。つまり、第３モードは、冷房運転・暖房運転の室内機が混在し、かつ、室外熱交換器１２を凝縮器として機能させるモードである。
例えば、一方の室内機３０ａでは、年間を通して冷房運転を行うことでサーバ室を冷やし、他方の室内機３０ｂでは、冬季に暖房運転を行って室内を温めることがある。このようなときには、冷房運転の室内機３０ａと、暖房運転の室内機３０ｂと、が混在した状態になる。以下では、この第３モードについて詳細に説明する。
【００３７】
図２は、第３モードにおける切替ユニット７０ａ，７０ｂの各弁の開閉状態と、冷媒の流れる向きと、を示す説明図である。なお、図２では、切替ユニット７０ａ，７０ｂの各弁のうち開弁しているものを白抜きで図示し、閉弁しているものを黒塗りで図示した。
【００３８】
第３モードにおいて制御装置１９は、室外熱交換器１２を凝縮器として機能させるように四方弁１４を切り替える（図２に示す実線の流路）。また、制御装置１９は、圧縮機１１から吐出される高圧のガス冷媒を室内熱交換器３１ｂに導くように四方弁１５を切り替え（図２に示す実線の流路）、さらに、高低圧側開閉機構７１ａを閉弁し、高低圧側開閉機構７１ｂを開弁する。また、制御装置１９は、室内熱交換器３１ｂから流出する低圧のガス冷媒を圧縮機１１の吸込側に導くように低圧側開閉機構７２ａを開弁し、低圧側開閉機構７２ｂを閉弁する。
【００３９】
圧縮機１１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、四方弁１４，１５の両方に流入する。
四方弁１４及び高低圧ガス管４を介して室内熱交換器３１ｂに導かれる高温高圧のガス冷媒は、室内熱交換器３１ｂにおいて室内空気と熱交換して凝縮し、凝縮した冷媒は液枝管６１ｂを介して分岐ユニット６３に向かう。
また、四方弁１５を介して室外熱交換器１２に導かれる高温高圧の冷媒は、室外熱交換器１２で室外空気に放熱して凝縮し、凝縮した冷媒は室外膨張弁１６で減圧されて気液二相冷媒（又は、過冷却度が比較的小さい液冷媒）になる。室外膨張弁１６で減圧された冷媒のうち、過冷却用主流管１７１を通流する冷媒は、過冷却用副流管１７２を通流する低温の冷媒に放熱し、放熱後の液冷媒は液主管６２を介して分岐ユニット６３に向かう。
【００４０】
そして、液主管６２を介して分岐ユニット６３に向かう液冷媒と、液枝管６１ｂを介して分岐ユニット６３に向かう液冷媒と、は分岐ユニット６３において合流し、合流した液冷媒は液枝管６１ａを介して室内膨張弁３３ａに向かう。液管６における、このような冷媒の流れは、第３モードに特有のことである。室内膨張弁３３ａにおいて減圧された冷媒は、室内熱交換器３１ａで室内空気から吸熱して蒸発し、蒸発した冷媒は低圧ガス管５を介して圧縮機１１の吸込側に向かう。
【００４１】
次に、第３モードにおける各配管内の冷媒の圧力について説明する。
高低圧ガス管４の内部は、圧縮機１１から吐出された高圧のガス冷媒が充満している。したがって、高低圧ガス管４におけるガス冷媒の圧力は、圧縮機１１の吐出圧力Ｐdに略等しくなっている。
また、低圧ガス管５の内部は、圧縮機１１の吸込側に向かう低圧のガス冷媒が充満している。したがって、低圧ガス管５におけるガス冷媒の圧力は、圧縮機１１の吸込圧力Ｐsに略等しくなっている。
【００４２】
また、液管６において過冷却器１７よりも上流側（室外熱交換器１２側）では、前記したように、冷媒は気液二相の状態（又は、過冷却度が比較的小さい液状）になっている。また、液管６において過冷却器１７よりも下流側は、過冷却度が比較的大きい液冷媒で満たされている。つまり、液枝管６１ａ，６１ｂはいずれも液冷媒で満たされている。したがって、過冷却器１７で冷やされた直後の液冷媒の圧力ＰＬｏ（図示しない液阻止弁付近の液冷媒の圧力）を基準として、液枝管６１ａ内の液冷媒には、室外機１０と室内機３０ａとの高低差Ｈ１に相当する液ヘッドＰH1（液柱の高さに相当する液圧）が作用する。つまり、液枝管６１ａ内の冷媒の圧力は（ＰLo+ＰH1）になる。
同様に、液枝管６１ｂ内の液冷媒には、室外機１０と室内機３０ｂとの高低差Ｈ２に相当する液ヘッドＰH2が作用する。したがって、液枝管６１ｂ内の冷媒の圧力は（ＰLo+ＰH2）になる。
【００４３】
また、冷房運転を行っている室内機３０ａでは、室内膨張弁３３ａによって冷媒が減圧される。したがって、液枝管６１ａでは、低圧側の室内膨張弁３３ａに向けて冷媒が流れる。一方、暖房運転を行っている室内機３０ｂについては、前記した液ヘッドを考慮して、室内熱交換器３１ｂ及び液枝管６１ｂを冷媒が通流するように、以下で説明する制御が実行される。
【００４４】
図３は、空気調和機Ｓが備える制御装置１９の処理を示すフローチャートである。
ステップＳ１０１において制御装置１９は、冷房運転を行っている室内機と、暖房運転を行っている室内機と、が混在しているか否かを判定する。図２に示す例では、一方の室内機３０ａは冷房運転を行い、他方の室内機３０ｂは暖房運転を行っている。ステップＳ１０１において、冷房運転の室内機と、暖房運転の室内機と、が混在している場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、制御装置１９の処理はステップＳ１０２に進む。
【００４５】
ステップＳ１０２において制御装置１９は、室外熱交換器１２が凝縮器として機能しているか否かを判定する。例えば、一方の室内熱交換器３１ａの容量が、他方の室内熱交換器３１ｂの容量よりもが大きい構成において、室内熱交換器３１ａを蒸発器として機能させ（冷房運転）、室内熱交換器３１ｂを凝縮器として機能させるときには（暖房運転）、室外熱交換器１２を凝縮器として機能させることが多い。
室外熱交換器１２が凝縮器として機能している場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、制御装置１９の処理はステップＳ１０３に進む。つまり、前記した第３モードの実行中（Ｓ１０１：Ｙｅｓ、Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、制御装置１９の処理はステップＳ１０３に進む。
【００４６】
ステップＳ１０３において制御装置１９は、図２に示す温度センサ２２の検出値Ｔevoを読み込む。つまり、制御装置１９は、室外熱交換器１２で凝縮し、さらに室外膨張弁１６によって減圧された冷媒の温度（検出値Ｔevo）を読み込む。
ステップＳ１０４において制御装置１９は、ステップＳ１０３で読み込んだ検出値Ｔevoに基づき、この検出値Ｔevoに対応する冷媒の飽和圧力ＰLsを求める。なお、「飽和圧力」とは気液二相冷媒の圧力であり、冷媒の飽和温度に対応している。つまり、冷媒の飽和温度が分かれば、その飽和圧力を求めることができる。また、検出値Ｔevoから飽和圧力ＰLsを導くための所定の関数が、予め制御装置１９に記憶されている。
【００４７】
前記したように、室外膨張弁１６で減圧された直後の冷媒は、気液二相冷媒か、又は過冷却度が比較的小さい（つまり、気液二相状態に近い）液冷媒になっている。したがって、室外膨張弁１６で減圧された直後の冷媒が液冷媒であったとしても、検出値Ｔevoに対応する飽和圧力ＰLsと、液冷媒の実際の圧力と、の誤差は非常に小さい。
【００４８】
ステップＳ１０５において制御装置１９は、圧縮機１１の吐出圧力Ｐdから飽和圧力ＰLsを減算した値（Ｐd−ＰLs）が、所定閾値Ｐh未満であるか否かを判定する。なお、圧縮機１１の吐出圧力Ｐdは、図２に示す圧力センサ２１によって検出される。また、所定閾値Ｐhは、室外機１０と室内機３０ａ，３０ｂとの高低差が、例えば、法令等で定められた最大施工高低差（例えば、４０ｍ）であると仮定した場合における液ヘッドであり、予め設定されている。
【００４９】
ステップＳ１０５において、吐出圧力Ｐdから飽和圧力ＰLsを減算した値（Ｐd−ＰLs）が所定閾値Ｐh未満である場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、制御装置１９の処理はステップＳ１０６に進む。この場合、液枝管６１ｂにおける液冷媒の圧力と、圧縮機１１の吐出圧力Ｐdと、の差が比較的小さくなっており、室内熱交換器３１ｂ及び液枝管６１ｂを介して冷媒が流れにくい状態になっている。
【００５０】
ステップＳ１０６において制御装置１９は、室外膨張弁１６の開度を小さくする。例えば、制御装置１９は、現在の室外膨張弁１６の開度を基準（１００％）として、所定割合（例えば、９０％）の開度となるように室外膨張弁１６を絞る。これによって、室外膨張弁１６において冷媒がさらに減圧されるため、液管６における冷媒の飽和圧力ＰLsが低下する。つまり、前記した値（Ｐd−ＰLs）が大きくなるため、室内熱交換器３１ｂ及び液枝管６１ｂを介して冷媒が流れやすくなる。
ステップＳ１０６の処理を行った後、制御装置１９の処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＴＥＵＲＮ）。すなわち、図３に示す一連の処理は、所定周期で繰り返される。
【００５１】
また、ステップＳ１０５において吐出圧力Ｐdから飽和圧力ＰLsを減算した値（Ｐd−ＰLs）が所定閾値Ｐh以上である場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、制御装置１９の処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。この場合には、室内熱交換器３１ｂ及び液枝管６１ｂを介して冷媒が正常に通流する程度に室外膨張弁１６が絞られているからである。このように、制御装置１９は、吐出圧力Ｐdから飽和圧力ＰLsを減算した値（Ｐd−ＰLs）値が所定閾値Ｐh以上となるように、室外膨張弁１６の開度を調整する。
【００５２】
また、ステップＳ１０１において冷房運転の室内機と暖房運転の室内機とが混在していない場合や（Ｓ１０１：Ｎｏ）、ステップＳ１０２において室外熱交換器１２が凝縮器として機能していない（例えば、蒸発器として機能している）場合には（Ｓ１０２：Ｎｏ）、制御装置１９の処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。この場合、図３では省略したが、前記した第１モード又は第２モードが適宜実行される。
【００５３】
＜効果＞
本実施形態によれば、冷房運転の室内機と暖房運転の室内機とが混在している場合において（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、室外熱交換器１２が凝縮器として機能しているとき（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、吐出圧力Ｐdから飽和圧力ＰLsを減算した値（Ｐd−ＰLs）が所定閾値Ｐh以上となるように室外膨張弁１６が絞られる。したがって、例えば、室外機１０と室内機３０ｂとの間に数十ｍの高低差があったとしても、室外膨張弁１６を絞って減圧することで、凝縮器として機能する室内熱交換器３１ｂの上流側・下流側の圧力差を、この室内熱交換器３１ｂにおいて冷媒が流れる程度の正常な圧力差で維持できる。つまり、室内機３０ａの冷房運転とともに、室内機３０ｂの暖房運転も適切に継続でき、空気調和機Ｓの信頼性を高めることができる。
【００５４】
なお、仮に、数十台の室内機を備えるマルチ型の空気調和機において、冷媒の飽和圧力ＰLsを求めるために、各室内機の液枝管にひとつずつ温度センサ（図示せず）を設ける構成にすると、数十個の温度センサが必要になり、製造コストが高くなる。これに対して本実施形態では、液主管６２に設置した一個の温度センサ２２の検出値に基づいて飽和圧力ＰLsが求められるため、前記した構成と比較して、製造コストを低減できる。
【００５５】
また、ステップＳ１０５で用いる所定閾値Ｐhとして、室外機１０と室内機３０ａ，３０ｂに関する最大施工高低差の液ヘッドの値を用いている。したがって、室外機１０と室内機３０ａ，３０ｂとの高低差がどのような値であっても、第３モードで凝縮器として機能する室内熱交換器３１ｂにおいて、冷媒を正常に通流させることができる。
【００５６】
＜第２実施形態＞
第２実施形態は、前記した温度センサ２２（図１参照）に代えて、液主管６２に圧力センサ２３（図４参照）を設ける点が第１実施形態と異なっている。なお、その他の構成については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【００５７】
図４は、第２実施形態に係る空気調和機ＳＡの構成図である。
図４に示すように、空気調和機ＳＡは、室外機１０と、圧力センサ２１（第１圧力センサ）と、圧力センサ２３（第２圧力センサ）と、二台の室内機３０ａ，３０ｂと、高低圧ガス管４と、低圧ガス管５と、液管６と、切替ユニット７０ａ，７０ｂと、を備えている。
【００５８】
圧力センサ２３は、液主管６２を流れる冷媒の圧力を検出するセンサである。圧力センサ２３は、二台の室内機３０ａ，３０ｂに対応して２つに分岐する液管６（配管）において、分岐ユニット６３（分岐点）と室外膨張弁１６との間に設置されている。より具体的には、圧力センサ２３は、液主管６２において過冷却器１７と分岐ユニット６３との間に設置されている。つまり、第１実施形態（図１参照）では、室外膨張弁１６で減圧された冷媒の温度に基づいて飽和圧力を求めていたが、本実施形態では、過冷却器１７によって過冷却された液冷媒の圧力（図示しない液阻止弁付近の液冷媒の圧力）を、圧力センサ２３によって直接的に検出する構成になっている。圧力センサ２３の検出値は、制御装置１９に出力される。
【００５９】
図５は、空気調和機ＳＡが備える制御装置１９の処理を示すフローチャートである。
ステップＳ１０１，Ｓ１０２において、制御装置１９は、第１実施形態（図３参照）と同様の処理を行う。つまり、冷房運転の室内機と暖房運転の室内機とが混在し（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、かつ、室外熱交換器１２が凝縮器として機能しているとき（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、制御装置１９の処理はステップＳ１０５ａに進む。
【００６０】
ステップＳ１０５ａにおいて制御装置１９は、圧縮機１１の吐出圧力Ｐdから液主管６２の液冷媒の圧力ＰLoを減算した値（Ｐd−ＰLo）が所定閾値Ｐh未満であるか否かを判定する。なお、圧縮機１１の吐出圧力Ｐdは、圧力センサ２１によって検出される。液主管６２の液冷媒の圧力ＰLoは、圧力センサ２３によって検出される。所定閾値Ｐhは、第１実施形態と同様に（Ｓ１０５：図３参照）、室外機１０と室内機３０ａ，３０ｂとの最大施工高低差に基づいて適宜設定される。
【００６１】
ステップＳ１０５ａにおいて、値（Ｐd−ＰLo）が所定の所定閾値Ｐh未満である場合（Ｓ１０５ａ：Ｙｅｓ）、制御装置１９の処理はステップＳ１０６に進む。
ステップＳ１０６において制御装置１９は、室外膨張弁１６の開度を小さくする。ステップＳ１０６の処理を行った後、制御装置１９の処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。
また、ステップＳ１０５ａにおいて、値（Ｐd−ＰLo）が所定閾値Ｐh以上である場合（Ｓ１０５ａ：Ｎｏ）、制御装置１９の処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。つまり、制御装置１９は、圧縮機１１の吐出圧力Ｐdから液主管６２の液冷媒の圧力ＰLoを減算した値（Ｐd−ＰLo）が所定閾値Ｐh以上となるように、室外膨張弁１６の開度を調整する。
【００６２】
＜効果＞
本実施形態では、液主管６２を流れる液冷媒の圧力を圧力センサ２３によって直接的に検出する構成になっている。したがって、室外膨張弁１６で減圧された冷媒の飽和圧力を算出（推定）する第１実施形態（Ｓ１０４：図３参照）と比較して、ステップＳ１０５ａの処理に用いる圧力ＰLoと、液冷媒の実際の圧力と、の誤差を小さくすることができる。したがって、凝縮器として機能する室内熱交換器（例えば、室内熱交換器３１ｂ）に液冷媒が流れやすいように、室外膨張弁１６の開度を適切に調整できる。
【００６３】
また、液主管６２を流れる液冷媒の圧力を、一個の圧力センサ２３によって検出する構成であるため、それぞれの室内機３０ａ，３０ｂに対応して液枝管６１ａ，６１ｂにひとつずつ圧力センサを設ける構成と比較して、空気調和機ＳＡの製造コストを低減できる。
【００６４】
≪変形例≫
以上、本発明に係る空気調和機Ｓ，ＳＡについて各実施形態で説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、第１実施形態では、空気調和機Ｓ（図１参照）が、２つの四方弁１４，１５と、過冷却器１７と、を備える構成について説明したが、これに限らない。例えば、第１実施形態の構成から四方弁１５と、過冷却器１７と、を省略し、図６に示す構成にしてもよい。
【００６５】
図６は、変形例に係る空気調和機ＳＢの構成図である。
図６に示す四方弁１４（流路切替手段）は、室外熱交換器１２の一端１２ｎの接続先を圧縮機１１の吸込側／吐出側に切り替える弁である。また、圧縮機１１の吐出側と、室内熱交換器３１ａ，３１ｂの一端ｎと、に接続される高圧ガス管８には、圧縮機１１から吐出される高圧のガス冷媒が通流する。
制御装置１９は、圧力センサ２１によって検出される吐出圧力Ｐdから、温度センサ２２の検出値に基づく飽和圧力ＰLsを減算した値（Ｐd−ＰLs）が所定閾値Ｐh以上となるように、室外膨張弁１６の開度を調整する。詳細な説明については省略するが、図６に示す構成でも、第１実施形態と同様の効果が奏される。
また、図６に示す温度センサ２２に代えて圧力センサ（図示せず）を設置し、第２実施形態と同様の処理（図５参照）を行ってもよい。
【００６６】
また、第１実施形態では、空気調和機Ｓが、一台の室外機１０と二台の室内機３０ａ，３０ｂとを備える構成について説明したが、これに限らない。例えば、並列接続された二台以上の室外機を備える構成であってもよいし、また、三台以上の室内機を備える構成であってもよい（第２実施形態についても同様）。
【００６７】
また、各実施形態では、室内熱交換器３１ａ，３１ｂの容量に基づいて、室外熱交換器１２が凝縮器として機能しているか否かを判定する場合について説明したが（Ｓ１０２：図３参照）、これに限らない。例えば、複数台の室内熱交換器の容量が略同一である場合において、蒸発器として機能する室内熱交換器（冷房運転）の台数と、凝縮器として機能する室内熱交換器（暖房運転）の台数と、に基づいて、ステップＳ１０２の判定処理を行うようにしてもよい。
【００６８】
また、第１実施形態では、ステップＳ１０６（図３参照）において、現在の室外膨張弁１６の開度を基準（１００％）として、所定割合（例えば、９０％）の開度とする場合について説明したが、これに限らない。例えば、室外膨張弁１６の全開の状態を基準として（１００％）として、ステップＳ１０６の処理が繰り返されるたびに、所定割合（例えば、１０％）ずつ室外膨張弁１６を絞るようにしてもよい。なお、第２実施形態（Ｓ１０６：図５参照）についても同様のことがいえる。
【００６９】
また、各実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
【００７０】
例えば、第１実施形態および第２実施形態の圧力センサ２１（図１、図４参照）で示したような圧縮機１１の吐出圧力を検出する第１の検出手段と、第１実施形態の温度センサ２２（図１参照）または第２実施形態の圧力センサ２３（図４参照）で示したように室外熱交換器１２が凝縮器として機能するときに室外膨張弁１６から流出する冷媒の飽和圧力を検出する第２の検出手段とを室外機１０に備えるとともに、以下の処理を行う制御手段１９を備えるように構成してもよい。すなわち、凝縮器として室外熱交換器１２が機能するとともに、複数の室内熱交換器３１において凝縮器として機能するものと蒸発器として機能するものとが混在する場合に、第１の検出手段が検出する吐出圧力をＰdとし、第２の検出手段が検出する飽和圧力をＰLsとし、室外機１０と室内機３０との高低差で生じる液ヘッドをＰHとして、Ｐd−ＰLs＞ＰH、の関係を満たすように室外膨張弁１６の開度を調整する制御手段１９を備えるように構成してもよい。
これにより、凝縮器として機能する室内熱交換器３１の上流側・下流側の圧力差を、室内熱交換器３１内で冷媒が流れる程度の正常な圧力差に維持できる。つまり、室内機３０に凝縮器と蒸発器が混在している場合でも適切に運転を継続でき、空気調和機の信頼性を高めることができる。この場合の液ヘッドＰHは、複数台の室内機３０のうち最も室外機１０と高低差のある室内機３０と室外機１０とで生じる液ヘッド、または法令等で定められた最大施工高低差で生じる液ヘッドとすると良い。
【符号の説明】
【００７１】
Ｓ，ＳＡ，ＳＢ  空気調和機
１０  室外機
１１  圧縮機
１２  室外熱交換器
１２ｎ  一端（室外熱交換器の一端）
１２ｕ  他端（室外熱交換器の他端）
１３  室外ファン
１４  四方弁（流路切替手段）
１５  四方弁
１６  室外膨張弁
４  高低圧ガス管
５  低圧ガス管
６  液管（配管）
６１ａ，６１ｂ  液枝管
６２  液主管
６３  分岐ユニット（分岐点）
１７  過冷却器
１８  過冷却用膨張弁
１９  制御装置（制御手段）
２１  圧力センサ（第１圧力センサ、第１の検出手段）
２２  温度センサ（第２の検出手段）
２３  圧力センサ（第２圧力センサ、第２の検出手段）
３０ａ，３０ｂ  室内機
３１ａ，３１ｂ  室内熱交換器
３２ａ，３２ａ  室内ファン
３３ａ，３３ａ  室内膨張弁
【図１】
0006594023.tif 000002
【図２】
0006594023.tif 000003
【図３】
0006594023.tif 000004
【図４】
0006594023.tif 000005
【図５】
0006594023.tif 000006
【図６】
0006594023.tif 000007