(57)【要約】【課題】各室外機の油の偏在を抑制し、頻繁な均油運転による不安定運転を抑制することができる空気調和装置を得る。【解決手段】圧縮機１ａ，１ｂの吐出側配管に各々設けられた高圧圧力検知手段１０ａ、１０ｂと、圧縮機１ａ，１ｂの吸入側配管に設けられた低圧圧力検知手段１１ａ、１１ｂと、圧縮機１ａ，１ｂの吸入側配管に設けられた吸入温度検知手段１２ａ，１２ｂと、運転周波数、高圧圧力、低圧圧力及び圧縮機吸入温度に基づいて冷媒循環量を求め、この冷媒循環量と前記分配器のうちガス側分配器の流入管径に基づいてガス側分配器２１への冷媒の流入速度を推測し、この流入速度があらかじめ定められた流入速度以上のときは室外機を複数台運転させ、流入速度が流入速度未満のときは単独運転させる運転制御手段３０とを備える。【選択図】図１
2007101126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、室外側熱交換器を有する室外機を複数台備えた室外ユニットと、絞り手段と室内側熱交換器を有する室内機とを、前記室外機を並列接続する分配器を介して接続した冷媒回路を備えた空気調和装置において、
前記分配器のうちガス側分配器への前記冷媒の算出流入速度を算出し、この算出流入速度があらかじめ定められた目標流入速度以上のときは前記室外機を複数台運転させ、前記算出流入速度が前記目標流入速度未満のときは１台で運転させる運転制御手段を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記室外機の前記圧縮機の吐出側配管に各々設けられた高圧圧力検知手段と、
前記圧縮機の吸入側配管に各々設けられた低圧圧力検知手段と、
前記圧縮機の吸入側配管に設けられた吸入温度検知手段と、
を備え、
前記運転制御手段は、前記室内機の負荷に応じて前記圧縮機の運転周波数を制御する圧縮機運転周波数制御手段と、
この圧縮機運転周波数制御手段から出力される運転周波数、前記高圧圧力検知手段により検知された高圧圧力、前記低圧圧力検知手段により検知された低圧圧力及び前記吸入温度検知手段から検出された圧縮機吸入温度に基づいて冷媒循環量を求める冷媒流量算出手段と、
この冷媒流量算出手段で算出された冷媒流量と前記分配器のうちガス側分配器の流入管径に基づいて前記ガス側分配器への冷媒の前記算出流入速度を算出する分配器流速判定手段と、
この分配器流速判定手段の判定結果から前記室外機の運転台数を判定する室外機運転台数判定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
【請求項３】
圧縮機、室外側熱交換器を有する室外機を複数台備えた室外ユニットと、絞り手段と室内側熱交換器を有する室内機とを、前記室外機を並列接続する分配器を介して接続した冷媒回路を備えた空気調和装置において、
室外機に搭載されている前記圧縮機が同容量のときは、前記圧縮機の運転制御周波数を同一とし、前記圧縮機が異容量のときは、
次の算式により前記圧縮機運転制御周波数を定める運転制御手段を備えたことを特徴とする空気調和装置。
前記圧縮機運転制御周波数＝（必要圧縮機運転制御周波数／室外機運転台数）×（基準
圧縮機容量／室外機圧縮機容量）
但し、
必要圧縮機運転制御周波数：前記室内機の負荷に対して必要な前記圧縮機運転制御
周波数
室外機運転台数：負荷に対して必要とされる前記室外機の運転台数
室外機圧縮機容量：個々の前記室外機に搭載されている圧縮機の最大運転容量
基準圧縮機容量：いずれかの基準とする室外機に搭載されている圧縮機の最大運転容
量
【請求項４】
前記室外機の前記圧縮機の吐出側配管に各々設けられた高圧圧力検知手段と、
前記圧縮機の吸入側配管に各々設けられた低圧圧力検知手段と、
前記圧縮機の吸入側配管に設けられた吸入温度検知手段と、
を備え、
前記運転制御手段は、前記室内機の負荷に応じて前記圧縮機の運転周波数を制御する圧縮機運転周波数制御手段と、
前記圧縮機の運転周波数、前記高圧圧力検知手段により検知された高圧圧力、前記低圧圧力検知手段により検知された低圧圧力及び前記吸入温度検知手段から検出された圧縮機吸入温度に基づいて前記室外機の前記圧縮機の冷媒循環量を求め、この冷媒循環量が前記圧縮機相互で同一でないときに、前記圧縮機運転制御周波数を変更して前記圧縮機冷媒循環量が前記圧縮機相互で同一となるようにするフィードバック制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項３記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記フィードバック制御手段は、圧縮機運転周波数制御手段から出力される運転周波数、前記高圧圧力検知手段により検知された高圧圧力、前記低圧圧力検知手段により検知された低圧圧力及び前記吸入温度検知手段から検出された圧縮機吸入温度に基づいて冷媒循環量を求める冷媒流量算出手段と、
この冷媒流量算出手段で算出された冷媒循環量が同一かどうかを判定する冷媒循環量判定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項４記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記分配器はＹ字形状の分配器であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は空気調和装置に係り、特に、各室外機の油の偏在を抑制することができる空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
室外ユニットを複数台備え、これら室外ユニットを室内機から延びるユニット間配管に接続するマルチ型の従来の空気調和装置では、室外ユニットには、並列に接続された能力可変型の圧縮機と能力一定の圧縮機と、両圧縮機接続する均油管と、両圧縮機の運転中に能力可変型の圧縮機内の潤滑油の量が所定値以下となった時に能力一定の圧縮機の運転を停止する制御手段とを備え、いずれかの圧縮機に油不足が生じないようにしている（例えば、特許文献１参照）。
また、従来の空気調和装置は、複数台の室外ユニットにはそれぞれ能力可変型の圧縮機を内蔵し、これら能力可変型の圧縮機が内蔵された各々の室外ユニットを同時に運転させる時の各々の室外ユニットの運転能力を、これらの能力可変型の圧縮機の最大馬力で比例配分した値に設定し、バランス良く運転させている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２９６５８３（段落００１１〜００３４、図１、図３）
【特許文献２】特開平７−１９６２４（段落０００９〜００１９、図１〜５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の冷凍装置（特許文献１）、または、空気調和装置（特許文献２）等においては、いずれも室外ユニットと室内機間の配管には一般にＹ字分配器が使用されているが、室外機の熱交換器のポテンシャルを引き出し、運転効率を重視するあまり、低負荷から中間負荷において、過剰に全ての室外機を運転させると、特に分岐管内部での低流速時において、油や液冷媒の分配不良（いずれかの室外機に偏在）が起こりやすい。そして、その偏在を是正すべくイレギュラーな是正運転で不安定な運転となったり、油枯渇や液過剰で圧縮機の不具合に至る可能性も高まるという問題があった。
【０００５】
そのため、従来の冷凍装置（特許文献１）では、並列に接続された能力可変型の圧縮機と能力一定の圧縮機と、両圧縮機接続する均油管と、両圧縮機の運転中に能力可変型の圧縮機内の潤滑油の量が所定値以下となった時に能力一定の圧縮機の運転を停止する制御手段とを備えたが、やはりいずれかの圧縮機に油不足が生じるという問題は完全には解決されず、頻繁にその油不足是正運転を行い、不安定な運転となっていた。
【０００６】
また、空気調和装置（特許文献２）では、能力可変型の圧縮機が内蔵された各々の室外ユニットを同時に運転させる場合、各々の室外ユニットの圧縮機運転容量を、これらの能力可変型の圧縮機の最大容量で比例配分した値に設定しても、上記のように分配器が使用されていると、異なる冷媒流量の分配では、油の分配が冷媒流量比とはならない傾向があり、特に分配器が水平設置から傾いたりするとその傾向は顕著となり、結果として、油や液冷媒の分配不良が起こっていた。その偏在を是正すべくイレギュラーな是正運転で不安定な運転となったり、油枯渇や液過剰で圧縮機の不具合に至る可能性も高まるという問題があった。
【０００７】
この発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、各室外機の油の偏在を抑制し、頻繁な油不足是正運転による不安定運転を抑制することができる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】
【０００８】
この発明の空気調和装置は、圧縮機、室外側熱交換器を有する室外機を複数台備えた室外ユニットと、絞り手段と室内側熱交換器を有する室内機とを、前記室外機を並列接続する分配器を介して接続した冷媒回路を備えた空気調和装置において、前記分配器のうちガス側分配器への前記冷媒の算出流入速度を算出し、この算出流入速度があらかじめ定められた目標流入速度以上のときは前記室外機を複数台運転させ、前記算出流入速度が前記目標流入速度未満のときは１台で運転させる運転制御手段を備えたものである。
冷媒循環量の求め方については、分配器における油分配の偏在量のバラツキをある程度大きく許容する（油是正運転の頻度を多くする）ことで、直接前記室内機の負荷に応じて出力される運転周波数から算出してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、圧縮機、室外側熱交換器を有する室外機を複数台備えた室外ユニットと、絞り手段と室内側熱交換器を有する室内機とを、前記室外機を並列接続する分配器を介して接続した冷媒回路を備えた空気調和装置において、前記分配器のうちガス側分配器への前記冷媒の算出流入速度を算出し、この算出流入速度があらかじめ定められた目標流入速度以上のときは前記室外機を複数台運転させ、前記算出流入速度が前記目標流入速度未満のときは１台で運転させる運転制御手段を備えたので、各室外機の油の偏在を抑制し、頻繁な油不足是正運転による不安定運転を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明に係わる実施の形態１を示す空気調和装置の冷媒回路図、図２は運転制御装置のブロック図、図３はＹ字分配器の内部への流入ガスガス質量速度に対する油分配特性図、図４はＹ字分配器の断面図、図５は制御フローチャートである。
図１において、この実施形態１による空気調和装置は、二つの室外機７ａ、７ｂからなる室外ユニットＡと、室内機Ｂとを備えている。室外機７ａは、圧縮機１ａ、四方弁２ａ、室外機側熱交換器３ａから構成され、室外機７ｂは、圧縮機１ｂ、四方弁２ｂ、室外機側熱交換器３ｂから構成されている。室内機Ｂは、絞り装置４と、室内機側熱交換器５から構成されている。
【００１１】
そして、室外機７ａと室外機７ｂは、液側分配器である液側Ｙ字分配器２０およびガス側分配器であるガス側Ｙ字分配器２１により並列に配管接続されている。液側Ｙ字分配器２０には、室外機７ａの液側分岐管２０ａ、室外機７ｂの液側Ｙ字分岐管２０ｂが接続され、ガス側Ｙ字分配器２１には、室外機７ａのガス側分岐管２１ａ、室外機７ｂのガス側分岐管２１ｂが接続されている。
また、室外機７ａの液側分岐管２０ａ、室外機７ｂの液側分岐管２０ｂには、ジョイント２２ａ、２２ｂが各々設けられ、室外機７ａのガス側分岐管２１ａ、室外機７ｂのガス側分岐管２１ｂにはジョイント２３ａ、２３ｂが各々設けられている。
【００１２】
また、液側Ｙ字分配器２０とガス側Ｙ字分配器２１とは各々液側合流管２５とガス側合流管２６とを介して室内機Ｂと接続されている。以上のような配管接続により、空気調和装置の冷媒回路が構成されている。
【００１３】
また、室外機７ａ、７ｂの各冷媒回路内には圧縮機１ａ、１ｂの吐出側と四方弁２ａ、２ｂの間に高圧圧力検知手段１０ａ、１０ｂと、圧縮機１ａ、１ｂの吸入側と四方弁２ａ、２ｂの間に低圧圧力検知手段１１ａ、１１ｂ、圧縮機吸入温度検知手段１２ａ、１２ｂが各々設けられている。
さらに、ガス側Ｙ字分配器２１への冷媒の算出流入速度に基づいて室外機７ａ、７ｂの運転制御をする運転制御手段３０が設けられている。
【００１４】
図２において、運転制御手段３０は、室内機Ｂの負荷に応じて各圧縮機１ａ、１ｂの運転周波数を制御する圧縮機運転周波数制御手段３１と、この圧縮機運転周波数制御手段３１から出力される運転周波数、高圧圧力検知手段１０ａ、１０ｂにより検知された高圧圧力、低圧圧力検知手段１１ａ、１１ｂにより検知された低圧圧力、吸入温度検知手段１２ａ、１２ｂから検出された圧縮機吸入温度に基づいて冷媒循環流量を求める冷媒流量算出手段３２と、この冷媒流量算出手段３２で算出された冷媒循環流量とガス側Ｙ字分配器２１の流入管径に基づいてガス側Ｙ字分配器２１への冷媒の算出流入速度を算出する分配器流速判定手段３３と、この分配器流速判定手段３３の判定結果から室外機７ａ、７ｂの運転台数を判定する室外機運転台数判定手段３４とから構成される。
【００１５】
次に、図１により空気調和装置の冷媒の流れについて説明する。
まず、冷房運転の場合は、室外機７ａの圧縮機１ａを出た高温、高圧のガス冷媒は四方弁２ａを経て室外機側熱交換器３ａへ流れる。ここで放熱し高圧の液冷媒となり、その後、室外機７ａを出てジョイント２２ａ、液分岐管２０ａを経て液側Ｙ字分配器２０に至る。
【００１６】
また、室外機７ｂにおいても同様に、圧縮機１ｂを出た高温、高圧のガス冷媒は、四方弁２ｂを経て室外機側熱交換器３ｂへ流れる。その後、室外機７ｂを出てジョイント２２ｂ、液分岐管２０ｂを経て液側Ｙ字分配器２０に至り、室外機７ａからの冷媒と合流する。次いで、合流した液冷媒は合流管２５を経て室内機Ｂの絞り装置４へ流れて減圧されて低温低圧の二相冷媒となり室内機側熱交換器５に流れて吸熱して、その殆どがガス状になる。
【００１７】
そして、この低圧ガス冷媒はガス側合流管２６を経てガス側Ｙ字分配器２１に至る。ここでガス側分岐管２１ａとガス側分岐管２１ｂに別れ、ガス側分岐管２１ａに流入したガス冷媒は、ジョイント２３ａを経て室外機７ａに流れ、ガス側分岐管２１ｂに流入した冷媒は、ジョイント２３ｂを経て室外機７ｂに流れる。
そして、室外機７ａに流れた冷媒は四方弁２ａを経て圧縮機１ａに戻る。また、室外機７ｂ側も同様に四方弁２ｂを経て圧縮機１ｂに戻る。
【００１８】
次に、暖房運転の場合は、室外機７ａの圧縮機１ａを出た高温、高圧のガス冷媒は、四方弁２ａ、ジョイント２３ａ、ガス側分岐管２１ａを経てガス側Ｙ字分配器２１に至る。
また、室外機７ｂにおいても同様に室外機７ｂから流れるガス冷媒はジョイント２３ｂ、ガス側分岐管２１ｂを経てガス側Ｙ字分配器２１に至り、室外機７ａのガス冷媒と合流して、室内機Ｂの室内機側熱交換器５に流れてガス冷媒が放熱、凝縮して高圧の液冷媒となる。
【００１９】
そして、室内機側熱交換器５を出た冷媒は絞り装置４で減圧されて低圧の二相冷媒となり、合流管２５を経て液側Ｙ字分配器２０に至る。ここで液分岐管２０ａと液分岐管２０ｂに別れ、液分岐管２０ａに流入した冷媒は、ジョイント２２ａを経て室外機７ａに流れ、液分岐管２０ｂに流入した冷媒は、ジョイント２２ｂを経て室外機７ｂに流れる。
室外機７ａに流れた冷媒は室外機側熱交換機３ａでその液部が殆ど吸熱蒸発し四方弁２ａを経て、圧縮機１ａに戻る。また、室外機７ｂに流れた冷媒は同様に、室外機側熱交換機３ｂ、四方弁２ｂを経て圧縮機１ｂに戻る。
なお、圧縮機１ａ、１ｂを出た高温、高圧のガス冷媒と共に冷凍機油も吐出されて、油分離器（図示せず）によりガス冷媒と冷凍機油に分離されるが、冷凍機油の一部分はガス冷媒と共に流れ、一部は圧縮機１ａ、１ｂに還流される。
【００２０】
ここで、室外機を組合わせて、１つの室外機として冷媒回路を構成するときに、室内機からの連結配管から各室外機への分配にガス側Ｙ字分配器を用いる場合、ガス側Ｙ字分配器内部への流入ガス冷媒の質量速度に対する油分配特性を実験した結果について図３、図４により説明する。
図４はガス側Ｙ字分配器を水平設置にした場合に、少し傾いてしまった場合を示している。図４において、ガス側Ｙ字分配器の上側の流出管Ｐ１と下側の流出管Ｐ２の各々の中心を通る中心線と水平軸との傾き角をθとした。また、ここでは一例として流入管径φ２８．６ｍｍ、流出管径φ22．2ｍｍとしたが、特に流入、流出管径について特定しない。
【００２１】
Ｙ字分配器の内部を流れるガス冷媒のガス質量速度（ｋｇ／ｍ2ｓ）に対する上側の流出管Ｐ１の冷媒中の油分配率βを傾き角θが０°と１５°について実験した。傾き角θの１５°は現地工事で最大生じるバラツキを考慮したものである。
なお、このＹ字分配器の傾きは装置の現地工事の配管工事で生じるバラツキであり、傾きが生じても目視等から十分に確認できる角度として最大１５°を考慮したものである。
また、上側の流出管Ｐ１の冷媒中の油分配率βを調べたのは、低流速になるにつれ油の重力の影響が支配的となり、上側の方が油分配量が低下し易いと考えたからである。
【００２２】
実験結果は、傾き角θが０°の場合は、ガス冷媒のガス質量速度が２０（ｋｇ／ｍ2ｓ）のときは、油分配率βが約０．４０で、ガス冷媒のガス質量速度が６０（ｋｇ／ｍ2ｓ）以下では少しずつ大きくなりガス質量速度が６０のとき約０．４５となり、６０を越すと油分配率βは約０．４５で一定となった。一方、傾き角θが１５°の場合は、ガス冷媒の質量速度が２０のときは、油分配率βが約０．０３で、ガス冷媒の質量速度が６０までは大幅に大きくなりガス質量速度が６０のとき約０．４０となり、６０を越すと油分配率βの上昇は少なくなりガス質量速度が１００近くで約０．４２となった。
なお、図３の二点鎖線は油分配率βが０．５で上、下の分岐管の分配が同じ場合を示す。
【００２３】
上記の実験結果から、傾きが最大の１５°でもガス質量速度が６０以上のときは、油分配率βは約０．４でほぼ均一となる。
すなわち、良好な分配比＝０．５（１：１）とし、分配の許容範囲を±２０％の０．４〜０．６とした場合、ある流速以下においては、油の分配特性として均一とならない（分配比が許容範囲から外れる）一方、ある流速以上ではほぼ均一（分配比が許容範囲内にある）となる。Ｙ字分配器を水平にした場合よりも１５°傾けた場合では特に低流速域で分配特性が悪化することがわかった。
【００２４】
そこで、油分配をＹ字分配器で均一な分配とするために、上記の実験結果の特性を用いて、図５に示すように以下の運転容量制御を運転制御手段３０により行う。
まず、ステップＳ１では圧縮機運転周波数制御手段３１により負荷に応じて出力されている圧縮機運転制御周波数Ｆが求められ、ステップＳ２では、高圧圧力検知手段１０ａにより高圧圧力が検出され、ステップＳ３では低圧圧力検知手段１１ａにより低圧圧力が検出され、ステップＳ４では圧縮機吸入温度検知手段１２ａにより圧縮機の吸入温度が検出される。
ステップＳ５では冷媒流量算出手段３２により、ステップＳ１で求めた圧縮機運転制御周波数Ｆ、ステップＳ２で検出した高圧圧力、ステップＳ３で検出した低圧圧力、ステップＳ４で検出した圧縮機吸入温度から冷媒循環量Ｇｒ(ｋｇ／ｈ）を求める。
この時、冷媒循環量の求め方については、Ｙ字分配器における油分配の偏在量のバラツキをある程度大きく許容する（例えば、分配の許容範囲を±３０％として、分配比０．３５〜０．６５まで許容し、油不足是正運転の頻度を少しだけ多くする）ことで、直接室内機の負荷に応じて出力される圧縮機運転制御周波数Ｆから算出してもよい。すなわち、分配の許容範囲を少し緩和することで、ステップＳ５では、ステップＳ１での圧縮機運転制御周波数Ｆのみで冷媒循環量Ｇｒを算出してもよい。
【００２５】
次に、ステップＳ６ではあらかじめ指定した室外機７ａ、７ｂのシステム容量（室外機７ａ、７ｂを組み合せた場合の全室外機システム容量）に対するガス側Ｙ字分配器２１の流入管径から管断面積Ａ（ｍ2）を求める。
ステップＳ７では分配器流速判定手段３３により、ステップＳ５で求めた冷媒流入量ＧｒとステップＳ６で求めた管断面積Ａ（ｍ2）からＧｒ／Ａによりガス側Ｙ字分配器２１への算出流入速度Ｖを求め、ステップＳ８に進む。
ステップＳ８では室外機運転台数判定手段３４が動作してステップＳ９に進む。ステップＳ９では、ガス側Ｙ字分配器２１への算出流入速度ｖ≧目標流入速度ｖ０ならば、ステップＳ１０に進み複数台運転を行い、ガス側Ｙ字分配器２１への算出流入速度ｖ＜目標流入速度ｖ０ならばステップＳ１１に進み１台で運転を行う。
【００２６】
以上のように、室外機７ａ、７ｂの圧縮機１ａ、１ｂの吐出側配管に各々設けられた高圧圧力検知手段１０ａ、１０ｂと、圧縮機１ａ、１ｂの吸入側配管に各々設けられた低圧圧力検知手段１１ａ、１１ｂと、圧縮機１ａ、１ｂの吸入側配管に設けられた吸入温度検知手段１２ａ、１２ｂと、室内機Ｂの負荷に応じて出力される運転周波数、高圧圧力検知手段１０ａ、１０ｂにより検知された高圧圧力、低圧圧力検知手段１１ａ、１１ｂにより検知された低圧圧力及び吸入温度検知手段１２ａ、１２ｂから検出された圧縮機吸入温度に基づいて冷媒循環量を求め、この冷媒循環量と分配器のうちガス側Ｙ字分配機２１の流入管径に基づいてガス側Ｙ字分配機２１への冷媒の算出流入速度を算出し、この算出流入速度があらかじめ定められた目標流入速度以上のときは室外機７ａ、７ｂを複数台運転させ、算出流入速度が目標流入速度未満のときは１台で運転させる運転制御手段３０とを備えたことで、ガス側Ｙ字分配機２１への冷媒の算出流入速度がある一定速度以下の場合は、室外機１台で運転を行い、ある一定速度以上の場合は室外機複数運転を行う判定が可能となり、各室外機７ａ、７ｂへの油の偏在を抑制し、頻繁な油不足是正運転による不安定運転を抑制することができる。
【００２７】
また、運転制御手段３０は、室内機Ｂの負荷に応じて圧縮機１ａ、１ｂの運転周波数を制御する圧縮機運転周波数制御手段と、この圧縮機運転周波数制御手段から出力される運転周波数、高圧圧力検知手段により検知された高圧圧力、低圧圧力検知手段１１ａ、１１ｂにより検知された低圧圧力及び吸入温度検知手段１２ａ、１２ｂから検出された圧縮機吸入温度に基づいて冷媒循環量を求める冷媒流量算出手段３２と、この冷媒流量算出手段３２で算出された冷媒流量と分配器のうちガス側Ｙ字分配機２１の流入管径に基づいてガス側Ｙ字分配機２１への冷媒の算出流入速度を算出する分配器流速判定手段３３と、この分配器流速判定手段の判定結果から室外機７ａ、７ｂの運転台数を判定する室外機運転台数判定手段３４とを備えたことで、ガス側Ｙ字分配機２１への冷媒の算出流入速度がある一定速度以下の場合は、室外機１台で運転を行い、ある一定速度以上の場合は室外機複数運転を行う判定が可能となり、各室外機７ａ、７ｂへの油の偏在を抑制し、頻繁な油不足是正運転による不安定運転を抑制することができる。
また、分配器はＹ字形状の分配器を用いることで、配管工事を簡単にすることができる（比較的流通性がよく、安価な類似分配器としてＴ字形状がある。しかし、Ｙ字の分配特性に比べて著しく分配性が悪く、Ｙ字と同等の分配性を得ようとするとＴ字を衝突分岐方法で配管接続する必要があり、配管工事での作業性が悪く、コストもかかる）。
【００２８】
実施の形態２．
図６は、この発明に係わる実施の形態２を示す空気調和装置の運転制御装置のブロック図、図７はＹ字分配器の内部への流入する冷媒流量と一方の室外機へ分配される流出冷媒流量の比に対する油分配特性図、図８は制御フローチャートである。
実施の形態２の空気調和装置の冷媒回路は実施の形態１の図１で運転制御手段の制御内容が異なるもので構成は同じであり構成の説明を省略する。
図６において、運転制御手段４０は、図１の室内機Ｂの負荷に応じて各圧縮機１ａ、１ｂの運転周波数を制御する圧縮機運転周波数制御手段３１と、各室外機７ａ、７ｂの各圧縮機の冷媒循環量が同一かどうか判断し、同一でないときに、同一となるように圧縮機運転制御周波数の変更をし、圧縮機運転制御周波数が同一となるように圧縮機運転周波数制御手段３１に指令するフィードバック制御手段３５とから構成され、フィードバック制御手段３５は、圧縮機運転周波数制御手段３１から出力された運転周波数、高圧圧力検知手段１０ａ、１０ｂにより検知された高圧圧力、低圧圧力検知手段１１ａ、１１ｂにより検知された低圧圧力、吸入温度検知手段１２ａ、１２ｂから検出された圧縮機吸入温度に基づいて冷媒循環量を求める冷媒流量算出手段３２と、この冷媒流量算出手段３２で算出された冷媒循環量が圧縮機相互で同一かどうかを判定する冷媒流量判定手段３６とから構成される。
【００２９】
次に、制御動作を図６〜８により説明する。
制御動作の説明の前に、Ｙ字分配器の内部への流入する冷媒流量と一方の室外機へ分配される流出冷媒流量の比に対する油分配特性について行った実験結果を図７により説明する。
図７の下欄に示すように、Ｙ字分配器の内部への流入冷媒流量をＧｒとし、一方の室外機７ａへ分配される流出冷媒流量をＧｒ１、他方の室外機７ｂへ分配される流出冷媒流量をＧｒ２とし（流入冷媒流量Ｇｒ＝Ｇｒ１＋Ｇｒ２）、また、Ｙ字分配器内部への流入冷媒に含まれる油（流）量Ｇ０とし、一方の室外機７ａへ分配される流出冷媒に含まれる油流量をＧ０１、他方の室外機７ｂへ分配される流出冷媒に含まれる油流量をＧ０２とした（流入油量Ｇｏ＝Ｇｏ１＋Ｇｏ２）。また、Ｙ字分配器の傾き角度を１５°（前述の通り、現地配管工事の際の最大バラツキを考慮した角度）とした。
【００３０】
そして、Ｙ字分配器内部への流入冷媒流量Ｇｒと一方の室外機へ分配される流出冷媒流量Ｇｒ１の比Ｇｒ１／Ｇｒに対する油分配Ｇ０１／Ｇ０を調べた。
図７において、Ｋは流入冷媒流量Ｇｒと一方の室外機へ分配される流出冷媒流量Ｇｒ１の比Ｇｒ１／Ｇｒに対する油分配Ｇ０１／Ｇ０の値が同じで冷媒流量に対する油量が適正な場合を示し、これは右上がりの油の冷媒量追従ラインである。
すなわち、この冷媒量追従ラインＫに近似するほど油分配特性としては良好となる。
【００３１】
実験では、冷媒流量の比Ｇｒ１／Ｇｒが０．５で流入冷媒に対して分岐して流出する冷媒が各々等しい場合を中心にして、一方へ分岐して流出する冷媒が他方へ分岐して流出する冷媒より少ない場合のＧｒ１／Ｇｒが０．２５から、一方へ分岐して流出する冷媒が他方へ分岐して流出する冷媒より多い場合のＧｒ１／Ｇｒが０．７５まで変化させたとき油分配Ｇ０１／Ｇ０の変化を調べた。
この結果、冷媒流量の比Ｇｒ１／Ｇｒが０．５で、油分配Ｇ０１／Ｇ０が０．５となり、ラインＫと交叉し、分岐された冷媒中の油量の偏りがなく良好であるが、冷媒流量の比Ｇｒ１／Ｇｒが０．５から低下するに従い油の分配比が冷媒量追従ラインＫから上側に離れ、冷媒流量の比Ｇｒ１／Ｇｒが０．２５では油分配Ｇ０１／Ｇ０が約０．４６となり、分配の偏りが大きくなる。一方、冷媒流量の比Ｇｒ１／Ｇｒが０．５から高くなるのに従い油の分配比が冷媒量追従ラインＫから下側に離れ、冷媒流量の比Ｇｒ１／Ｇｒが０．７５では油分配Ｇ０１／Ｇ０が約０．６２となり、分配の偏りが大きくなる。
すなわち、ＧＲ１／ＧＲ≠０．５（Ｇｒ１：Ｇｒ２≠１：１）となるほど分配特性として悪化するが、ＧＲ１／ＧＲ＝０．５（Ｇｒ１：Ｇｒ２＝１：１）となるほど分配特性として良好となる。
【００３２】
従って、各室外機の圧縮機からの冷媒循環量を同一となるように容量制御を行えばよい。この運転制御について図８により説明する。
まず、ステップＳ１１で圧縮機運転周波数制御手段３１により圧縮機運転制御周波数Ｆを次の算式により求める。
圧縮機運転制御周波数Ｆ＝必要圧縮機運転制御周波数／（室外機運転台数×室外機圧縮
機容量／基準圧縮機容量）
但し、
必要圧縮機運転制御周波数：負荷に対して必要とされる圧縮機運転制御周波数
室外機運転台数：負荷に対して必要とされる室外機運転台数
室外機圧縮機容量：個々の室外機に搭載されている圧縮機最大運転容量
基準圧縮機容量：いずれかの基準とする室外機に搭載されている圧縮機最大運転容量
とする。
上記の算式は、各室外機に搭載されている圧縮機の容量が同一でも、異容量の場合にも成り立つが、圧縮機の容量が同一のときは算式によらなくとも各室外機に搭載されている圧縮機の圧縮機運転制御周波数を同一としてもよい。
【００３３】
ここで定めた圧縮機運転制御周波数Ｆで運転すれば、各室外機７ａ、７ｂの圧縮機からの冷媒循環量が基本的（両室外機７ａ、７ｂの高圧、低圧、吸入温度がまったく同一の場合）には同一となり得るが、さらに、ステップＳ１２〜ステップＳ１７のフィーバック制御を行う。
ステップＳ１２では、高圧圧力検知手段１０ａにより高圧圧力が検出され、ステップＳ１３では低圧圧力検知手段１１ａにより低圧圧力が検出され、ステップＳ１４では圧縮機吸入温度検知手段１２ａにより圧縮機の吸入温度が検出される。
次に、ステップＳ１５ではフィードバック制御手段の冷媒流量算出手段３２により、ステップＳ１１で求めた圧縮機運転制御周波数Ｆ、ステップＳ１２で検出した高圧圧力、ステップＳ１３で検出した低圧圧力、ステップＳ１４で検出した圧縮機吸入温度から冷媒循環量Ｇｒ(kg/h)を求める。
【００３４】
次に、ステップＳ１６で冷媒流量判定手段３６が動作してステップＳ１７にすすむ。ステップＳ１７では冷媒流量が同一のときは、そのまま運転を続け、冷媒流量が同一でないときは、ステップＳ１１に戻り、圧縮機運転制御周波数Ｆを変更して各圧縮機の冷媒循環量が同一となるようにする。
【００３５】
以上のように、室外機７ａ、７ｂに搭載されている圧縮機１ａ、１ｂが同容量のときは、圧縮機１ａ、１ｂの運転制御周波数を同一とし、圧縮機１ａ、１ｂが異容量のときは、
圧縮機運転制御周波数＝（必要圧縮機運転制御周波数／室外機運転台数）×
（基準圧縮機容量／室外機圧縮機容量）
の算式により圧縮機運転制御周波数を定める運転制御手段４０を備えたことで、ガス側Ｙ字分配機２１における分配特性が良好（常にＧＲ１／ＧＲ＝Ｇｏ１／Ｇｏとできる）な冷媒循環量での室外機複数運転制御が可能となり、各室外機への油、液偏在を抑制し、頻繁な油不足是正運転による不安定運転を抑制することができる。
【００３６】
また、室外機７ａ、７ｂの圧縮機１ａ、１ｂの吐出側配管に各々設けられた高圧圧力検知手段１０ａ、１０ｂと、圧縮機１ａ、１ｂの吸入側配管に各々設けられた低圧圧力検知手段１１ａ、１１ｂと、圧縮機１ａ、１ｂの吸入側配管に設けられた１２ａ、１２ｂ  吸入温度検知手段１２ａ、１２ｂと、を備え、運転制御手段４０は、室内機Ｂの負荷に応じて圧縮機１ａ、１ｂの運転周波数を制御する圧縮機運転周波数制御手段３１と、圧縮機１ａ、１ｂの運転周波数、高圧圧力検知手段１０ａ、１０ｂにより検知された高圧圧力、低圧圧力検知手段１１ａ、１１ｂにより検知された低圧圧力及び吸入温度検知手段１２ａ、１２ｂから検出された圧縮機吸入温度に基づいて室外機７ａ、７ｂの圧縮機１ａ、１ｂの冷媒循環量を求め、この冷媒循環量が圧縮機相互で同一でないときに、圧縮機運転制御周波数を変更して圧縮機冷媒循環量が圧縮機相互で同一となるようにするフィードバック制御手段と、を備えたことで、ガス側Ｙ字分配機２１における分配特性が良好（常にＧＲ１／ＧＲ＝Ｇｏ１／Ｇｏとできる）な冷媒循環量での室外機複数運転制御がより正確に行うことが可能となり、各室外機７ａ、７ｂへの油、液偏在を抑制し、頻繁な油不足是正運転による不安定運転をよりよく抑制することができる。
【００３７】
また、容量制御手段は、室内機Ｂ負荷に応じて圧縮機１ａ、１ｂの運転周波数を制御する圧縮機運転周波数制御手段と、フィードバック制御手段３５は、圧縮機運転周波数制御手段３１から出力される運転周波数、高圧圧力検知手段１０ａ、１０ｂにより検知された高圧圧力、低圧圧力検知手段１１ａ、１１ｂにより検知された低圧圧力及び吸入温度検知手段１２ａ、１２ｂから検出された圧縮機吸入温度に基づいて冷媒循環量を求める冷媒流量算出手段と、この冷媒流量算出手段で算出された冷媒循環量が圧縮機相互で同一かどうかを判定する冷媒循環量判定手段と、を備えたことで、ガス側Ｙ字分配機２１における分配特性が良好（常にＧＲ１／ＧＲ＝Ｇｏ１／Ｇｏとできる）な冷媒循環量での室外機複数運転制御がより正確に行うことが可能となり、各室外機７ａ、７ｂへの油偏在を抑制し、頻繁な不足是正運転による不安定運転をよりよく抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】この発明に係わる実施の形態１を示す空気調和装置の冷媒回路図である。
【図２】この発明に係わる実施の形態１を示す空気調和装置の運転制御装置のブロック図である。
【図３】この発明に係わる実施の形態１を示す空気調和装置の分配器の内部への流入ガス質量速度に対する油分配特性図である。
【図４】この発明に係わる実施の形態１を示す空気調和装置の分配器の断面図である。
【図５】この発明に係わる実施の形態１を示す空気調和装置の制御フローチャートである。
【図６】この発明に係わる実施の形態２を示す空気調和装置の運転制御装置のブロック図である。
【図７】この発明に係わる実施の形態２を示す空気調和装置のＹ字分配器の内部への流入する冷媒流量と一方の室外機へ分配される流出冷媒流量の比に対する油分配特性図である。
【図８】この発明に係わる実施の形態２を示す空気調和装置の制御フローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１ａ、１ｂ  圧縮機、２ａ、２ｂ  四方弁、３ａ、３ｂ  室外機側熱交換器、４  絞り装置、５  室内機側熱交換器、７ａ、７ｂ  室外機、１０ａ、１０ｂ  高圧圧力検知手段、１１ａ、１１ｂ  低圧圧力検知手段、１２ａ、１２ｂ  吸入温度検知手段、２０  液側Ｙ字分配器、２１  ガス側Ｙ字分配器、３０  運転制御手段、３１  圧縮機運転周波数制御手段、３２  冷媒流量算出手段、３３  分配器流速判定手段、３４  室外機運転台数判定手段、３５  フィードバック制御手段、３６  冷媒流量判定手段、４０  運転制御手段、Ａ  室外ユニット、Ｂ  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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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