(57)【要約】      （修正有）【課題】迅速に四方弁を切り替えて空調運転を開始できる空気調和装置を提供する。【解決手段】ＣＰＵは、高圧Ｐｄと低圧Ｐｓとを取り込んで圧力差ΔＰを算出し、最低作動圧力差Ｐｐ以上であるか否かを判断する。圧力差ΔＰが最低作動圧力差Ｐｐ以上でない場合、ＣＰＵは、圧縮機の回転数を起動時回転数Ｒｉから上昇回転数Ｒａだけ上昇させる。圧縮機の回転数を上昇させたＣＰＵは、タイマー計測を開始し、タイマー計測を開始してから第１所定時間ｔａが経過したか否かを判断する。第１所定時間ｔａが経過していれば、ＣＰＵは、タイマーをリセットして再び高圧Ｐｄと低圧Ｐｓとを取り込んで圧力差ΔＰを算出し、最低作動圧力差Ｐｐ以上であるか否かを判断する。第１所定時間ｔａは、冷媒回路に個別のものであり、予め試験等によって求められて記憶部に記憶されている。【選択図】図４
2016044937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、室外膨張弁とを有する室外機と、
室内熱交換器を有する室内機と、
前記室外機と前記室内機とがガス管と液管とによって接続されてなる冷媒回路と、
を有する空気調和装置であって、
前記四方弁を流れる高圧冷媒の圧力を検出する高圧検出手段と、
前記四方弁を流れる低圧冷媒の圧力を検出する低圧検出手段と、
前記高圧検出手段で検出した前記高圧冷媒の圧力や前記低圧検出手段で検出した前記低圧冷媒の圧力を入力するセンサ入力部と、
前記四方弁を切り替える四方弁切替部と、
前記圧縮機の回転数および前記四方弁切替部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記センサ入力部から取り込んだ前記高圧冷媒の圧力と前記低圧冷媒の圧力との差である圧力差を算出し、同圧力差が前記四方弁を切り替える際に必要な最低作動圧力差以上であるか否かを判断し、
前記圧力差が前記最低作動圧力差より小さい場合は、前記圧力差が前記最低作動圧力差以上となるまで前記圧縮機の回転数を上昇させる、
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記圧力差が前記最低作動圧力差より小さい場合は、前記圧縮機の回転数を所定の上昇回転数だけ上昇させ、
前記圧縮機の回転数を前記上昇回転数だけ上昇させてから所定の回転数維持時間が経過すれば、前記高圧冷媒の圧力と前記低圧冷媒の圧力とを前記センサ入力部を介して取り込んで前記圧力差を算出し、
算出した前記圧力差が前記最低作動圧力差より小さい場合は、前記圧縮機の回転数をさらに所定の上昇回転数だけ上昇させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記高圧検出手段は、前記圧縮機の高圧側の冷媒圧力を検出する高圧センサであり、
前記低圧検出手段は、前記圧縮機に低圧側の冷媒圧力を検出する低圧センサである、
ことを特徴とする請求項１または請求項２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、能力可変型圧縮機を搭載し、四方弁の切り替えにより冷房運転または暖房運転が可能な空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和装置として、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、膨張弁、室内熱交換器を順次冷媒配管で接続してなる冷媒回路を有し、四方弁を切り替えることによって冷媒回路における冷媒の流れ方向を切り替えることで冷房運転もしくは暖房運転が行えるものがある。具体的には、冷房運転を行うときは、圧縮機の吐出側を室外熱交換器に接続して室外熱交換器が凝縮器として機能するように四方弁を切り替え、暖房運転を行うときは、圧縮機の吸入側を室外熱交換器に接続して室外熱交換器が蒸発器として機能するように四方弁を切り替える。
【０００３】
このような四方弁として、冷媒回路の高圧側の冷媒圧力と低圧側の冷媒圧力との圧力差を利用して弁体を作動させることで、冷媒回路における冷媒の流れ方向を切り替えるものがある。この四方弁は、パイロット電磁弁と、四方弁の４つのポート間を連通あるいは遮断する弁体とを有し、パイロット電磁弁への通電をオンオフすることで、弁体の両端部のうちいずれか一方に高圧冷媒が供給されるように切り替えることで、弁体を作動させている。
【０００４】
従って、空気調和装置の運転を開始し要求される運転モード（冷房ｏｒ暖房）に応じて四方弁を切り替えるときは、高圧側の冷媒圧力と低圧側の冷媒圧力の圧力差として、四方弁の弁体を作動させるのに必要な最低限の圧力差（以降、最低作動圧力差と記載）が必要であり、最低作動圧力差となっていなければ四方弁が確実に切り替わらないという問題がある。
【０００５】
以上のような問題を解決するために、圧縮機と四方弁と室外熱交換器と室外膨張弁とを有する室外機に、室内熱交換器と室内膨張弁とを有する複数の室内機が接続された空気調和装置であって、圧縮機を起動した後、高圧側の冷媒圧力と低圧側の冷媒圧力との圧力差が最低作動圧力差となってから、パイロット電磁弁の通電制御を開始するものが提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−７１８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的に、外気温度が低いほど高圧側の冷媒圧力と低圧側の冷媒圧力との圧力差が最低作動圧力差となりづらい。また、１台の室外機に複数台の室内機が接続される多室形空気調和装置では、起動時の圧縮機回転数（以降、起動時回転数と記載）が室内機で要求される運転能力に基づいて決定されるので、室内機で要求される運転能力が小さいときは、低い起動時回転数（例えば、３０ｒｐｓや４０ｒｐｓ）で起動される。従って、この場合も高圧側の冷媒圧力と低圧側の冷媒圧力との圧力差が最低作動圧力差となりづらい。
【０００８】
特許文献１に記載の空気調和装置では、上述したような外気温度が低い場合や、圧縮機の起動時回転数が低い場合には、高圧側の冷媒圧力と低圧側の冷媒圧力との圧力差が最低作動圧力差となるまでに長時間を要する虞があり、四方弁を長時間切り替えることができずに空調運転の開始に時間がかかるという問題があった。
【０００９】
本発明は以上述べた問題点を解決するものであって、迅速に四方弁を切り替えて空調運転を開始できる空気調和装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の空気調和装置は、圧縮機と四方弁と室外熱交換器と室外膨張弁とを有する室外機と、室内熱交換器を有する室内機と、室外機と室内機とがガス管と液管とによって接続されてなる冷媒回路とを有するものであって、四方弁を流れる高圧冷媒の圧力を検出する高圧検出手段と、四方弁を流れる低圧冷媒の圧力を検出する低圧検出手段と、高圧検出手段で検出した高圧冷媒の圧力や低圧検出手段で検出した低圧冷媒の圧力を入力するセンサ入力部と、四方弁を切り替える四方弁切替部と、圧縮機の回転数および四方弁切替部を制御する制御部とを有する。制御部は、センサ入力部から取り込んだ高圧冷媒の圧力と低圧冷媒の圧力との差である圧力差を算出し、算出した圧力差が四方弁を切り替える際に必要な最低作動圧力差以上であるか否かを判断し、圧力差が最低作動圧力差より小さい場合は、圧力差が最低作動圧力差以上となるまで圧縮機の回転数を上昇させる。
【発明の効果】
【００１１】
上記のように構成した本発明の空気調和装置によれば、高圧と低圧との圧力差が、四方弁が確実に切り替わる最低作動圧力差より小さい場合に、圧力差が最低作動圧力差以上となるまで圧縮機の回転数を上昇させる。これにより、四方弁を迅速に切り替えることができ、迅速に空調運転を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態における、暖房運転を行うときの空気調和装置の冷媒回路図である。
【図２】本発明の実施形態における、冷房運転を行うときの空気調和装置の冷媒回路図である。
【図３】本発明の実施形態における、室外機制御部の構成を説明するブロック図である
【図４】本発明の実施形態における、室外機制御部での処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施形態としては、１台の室外機に３台の室内機が並列に接続され、全ての室内機で同時に冷房運転あるいは暖房運転が行える空気調和装置を例に挙げて説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
【実施例】
【００１４】
図１および図２に示すように、本実施形態における空気調和装置１は、屋外に設置される１台の室外機２と、屋内に設置され、室外機２に液管８およびガス管９で並列に接続された３台の室内機５ａ〜５ｃとを備えている。詳細には、液管８は、一端が室外機２の閉鎖弁２５に、他端が分岐して室内機５ａ〜５ｃの各液管接続部５３ａ〜５３ｃに、それぞれ接続されている。また、ガス管９は、一端が室外機２の閉鎖弁２６に、他端が分岐して室内機５ａ〜５ｃの各ガス管接続部５４ａ〜５４ｃに、それぞれ接続されている。以上により、空気調和装置１の冷媒回路１００が構成されている。
【００１５】
まずは、室外機２について説明する。室外機２は、圧縮機２１と、第１四方弁２２ａと、第２四方弁２２ｂと、第１室外熱交換器２３ａと、第２室外熱交換器２３ｂと、第１室外膨張弁２４ａと、第２室外膨張弁２４ｂと、液管８の一端が接続された閉鎖弁２５と、ガス管９の一端が接続された閉鎖弁２６と、室外ファン２７とを備えている。そして、室外ファン２７を除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１００の一部をなす室外機冷媒回路２０を構成している。
【００１６】
圧縮機２１は、インバータにより回転数が制御される図示しないモータによって駆動されることで、運転容量を可変できる能力可変型圧縮機である。圧縮機２１の冷媒吐出側には吐出管４１の一端が接続されており、吐出管４１の他端は第１吐出分管４１ａと第２吐出分管４１ｂとに分岐している。第１吐出分管４１ａは後述する第１四方弁２２ａのポートａに接続されており、第２吐出分管４１ｂは後述する第２四方弁２２ｂのポートｅに接続されている。
【００１７】
また、圧縮機２１の冷媒吸入側には吸入管４２の一端が接続されており、吸入管４２の他端は第１吸入分管４２ａと第２吸入分管４２ｂとに分岐している。第１吸入分管４２ａは後述する第１四方弁２２ａのポートｃに接続されており、第２吸入分管４２ｂは後述する第２四方弁２２ｂのポートｇに接続されている。
【００１８】
第１四方弁２２ａは、第１室外熱交換器２３ａにおける冷媒の流れ方向を切り換えるための弁であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄの４つのポートを備えている。ポートａには、上述したように第１吐出分管４１ａが接続されている。ポートｂは、第１室外熱交換器２３ａの一方の冷媒出入口と第１接続配管４３ａで接続されている。ポートｃには、上述したように第１吸入分管４２ａが接続されている。そして、ポートｄには、第１ガス分管４５ａの一端が接続されている。また、第１四方弁２２ａは、図示しないパイロット電磁弁と、冷媒回路１００の高圧側の冷媒圧力と低圧側の冷媒圧力との圧力差によって作動し４つのポート間を連通あるいは遮断する弁体とを有している。具体的には、パイロット電磁弁への通電をオンオフすることで弁体の両端部のうちいずれか一方に吐出管４１を流れる高圧の冷媒が供給されるように切り替えて弁体を作動させており、パイロット電磁弁への通電をオンとすることで、ポートａとポートｄおよびポートｂとポートｃとが連通するように弁体が作動し、パイロット電磁弁への通電をオフとすることで、ポートａとポートｂおよびポートｃとポートｄとが連通するように弁体が作動する。
【００１９】
第２四方弁２２ｂは、第２室外熱交換器２３ｂにおける冷媒の流れ方向を切り換えるための弁であり、ｅ、ｆ、ｇ、ｈの４つのポートを備えている。ポートｅには、上述したように第２吐出分管４１ｂが接続されている。ポートｆは、第２室外熱交換器２３ｂの一方の冷媒出入口と第２接続配管４３ｂで接続されている。ポートｇには、上述したように第２吸入分管４２ｂが接続されている。そして、ポートｈには、第２ガス分管４５ｂの一端が接続されている。また、第２四方弁２２ｂは、図示しないパイロット電磁弁と、冷媒回路１００の高圧側の冷媒圧力と低圧側の冷媒圧力との圧力差によって作動し４つのポート間を連通あるいは遮断する弁体とを有している。具体的には、パイロット電磁弁への通電をオンオフすることで弁体の両端部のうちいずれか一方に吐出管４１を流れる高圧の冷媒が供給されるように切り替えて弁体を作動させており、パイロット電磁弁への通電をオンとすることで、ポートｅとポートｈおよびポートｆとポートｇとが連通するように弁体が作動し、パイロット電磁弁への通電をオフとすることで、ポートｅとポートｆおよびポートｇとポートｈとが連通するように弁体が作動する。
【００２０】
尚、第１ガス分管４５ａの他端と第２ガス分管４５ｂの他端とは、各々室外機ガス管４５の一端に接続され、室外機ガス管４５の他端は閉鎖弁２６に接続されている。また、第１四方弁２２ａおよび第２四方弁２２ｂは、冷媒回路１００における高圧側を流れる冷媒の圧力（高圧センサ３１で検出）と低圧側を流れる冷媒の圧力（低圧センサ３２で検出）との圧力差が、所定の最低作動圧力差（例えば、０．５ＭＰａ）以上となれば、弁体が作動するようになっている。
【００２１】
第１室外熱交換器２３ａおよび第２室外熱交換器２３ｂは、冷媒と、後述する室外ファン２７の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気とを熱交換させるものである。第１室外熱交換器２３ａの一方の冷媒出入口は、上述したように第１四方弁２２ａのポートｂに第１接続配管４３ａで接続され、他方の冷媒出入口には第１液分管４４ａの一端が接続されている。
【００２２】
また、第２室外熱交換器２３ｂの一方の冷媒出入口は、上述したように第２四方弁２２ｂのポートｆに第２接続配管４３ｂで接続され、他方の冷媒出入口には第２液分管４４ｂの一端が接続されている。
尚、第１液分管４４ａの他端と第２液分管４４ｂの他端とは、各々室外機液管４４の一端に接続され、室外機液管４４の他端は閉鎖弁２５に接続されている。
【００２３】
第１室外膨張弁２４ａおよび第２室外膨張弁２４ｂは、各々電子膨張弁である。第１室外膨張弁２４ａは、第１液分管４４ａに設けられており、その開度が調整されることで、第１室外熱交換器２３ａに流入する冷媒量、あるいは、第１室外熱交換器２３ａから流出する冷媒量を調整する。第２室外膨張弁２４ｂは、第２液分管４４ｂに設けられており、その開度が調整されることで、第２室外熱交換器２３ｂに流入する冷媒量、あるいは、第２室外熱交換器２３ｂから流出する冷媒量を調整する。
【００２４】
室外ファン２７は樹脂材で形成されており、第１室外熱交換器２３ａおよび第２室外熱交換器２３ｂの近傍に配置されている。室外ファン２７は、図示しないファンモータによって回転することで図示しない吸込口から室外機２の内部へ外気を取り込み、第１室外熱交換器２３ａや第２室外熱交換器２３ｂにおいて冷媒と熱交換した外気を図示しない吹出口から室外機２の外部へ放出する。
【００２５】
以上説明した構成の他に、室外機２には各種のセンサが設けられている。図１および図２に示すように、吐出管４１には、圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力を検出する高圧検出手段である高圧センサ３１と、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度センサ３３が設けられている。吸入管４２には、圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力を検出する低圧検出手段である低圧センサ３２と、圧縮機２１に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度センサ３４とが設けられている。
【００２６】
第１液分管４４ａにおける第１室外熱交換器２３ａと第１室外膨張弁４４ａとの間には、第１室外熱交換器２３ａに流入する、または、第１室外熱交換器２３ａから流出する冷媒の温度を検出する第１熱交温度センサ３５ａが設けられている。また、第２液分管４４ｂにおける第２室外熱交換器２３ｂと第２室外膨張弁４４ｂとの間には、第２室外熱交換器２３ｂに流入する、または、第２室外熱交換器２３ｂから流出する冷媒の温度を検出する第２熱交温度センサ３５ｂが設けられている。そして、室外機２の図示しない吸込口付近には、室外機２の内部に流入する外気の温度、すなわち外気温度を検出する外気温度センサ３６が備えられている。
【００２７】
また、室外機２には、室外機制御手段２００が備えられている。室外機制御手段２００は、室外機２の図示しない電装品箱に格納されている制御基板に搭載されている。図３に示すように、室外機制御手段２００は、ＣＰＵ２１０と、記憶部２２０と、通信部２３０と、センサ入力部２４０と、インバータ部２５０と、四方弁切替部２６０とを備えている。
【００２８】
記憶部２２０は、ＲＯＭやＲＡＭで構成されており、室外機２の制御プログラムや各種センサからの検出信号に対応した検出値、圧縮機２１や室外ファン２７の制御状態等を記憶している。通信部２３０は、室内機５ａ〜５ｃとの通信を行うためのインターフェイスである。センサ入力部２４０は、室外機２の各種センサでの検出結果を取り込んでＣＰＵ２１０に出力する。インバータ部２５０は、圧縮機２１の回転数制御を行う。四方弁切替部２６０は、第１四方弁２２ａや第２四方弁２２ｂの前述したパイロット電磁弁への通電オンオフを行う。
【００２９】
ＣＰＵ２１０は、前述した室外機２の各センサでの検出結果をセンサ入力部２４０を介して取り込む。また、ＣＰＵ２１０は、室内機５ａ〜５ｃから送信される制御信号を通信部２３０を介して取り込む。ＣＰＵ２１０は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、インバータ部２５０を介した圧縮機２１の駆動制御や、室外ファン２７の駆動制御を行う。また、ＣＰＵ２１０は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、第１四方弁２２ａや第２四方弁２２ｂの切り換えを四方弁切替部２６０を介して行う。さらには、ＣＰＵ２１０は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、第１室外膨張弁２４ａや第２室外膨張弁２４ｂの開度制御を行う。尚、図示は省略するが、ＣＰＵ２１０はタイマー計測機能を有している。
【００３０】
次に、３台の室内機５ａ〜５ｃについて説明する。３台の室内機５ａ〜５ｃは、それぞれ室内熱交換器５１ａ〜５１ｃと、室内膨張弁５２ａ〜５２ｃと、分岐した液管８の他端が接続された液管接続部５３ａ〜５３ｃと、分岐したガス管９の他端が接続されたガス管接続部５４ａ〜５４ｃと、室内ファン５５ａ〜５５ｃとを備えている。そして、室内ファン５５ａ〜５５ｃを除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１００の一部をなす室内機冷媒回路５０ａ〜５０ｃを構成している。
【００３１】
尚、室内機５ａ〜５ｃの構成は全て同じであるため、以下の説明では、室内機５ａの構成についてのみ説明を行い、その他の室内機５ｂ、５ｃについては説明を省略する。また、図１および図２では、室内機５ａの構成装置に付与した番号の末尾をａからｂおよびｃにそれぞれ変更したものが、室外機５ａの構成装置と対応する室内機５ｂ、５ｃの構成装置となる。
【００３２】
室内熱交換器５１ａは、冷媒と後述する室内ファン５５ａの回転により図示しない吸込口から室内機５ａの内部に取り込まれた室内空気とを熱交換させるものであり、一方の冷媒出入口が液管接続部５３ａに室内機液管７１ａで接続され、他方の冷媒出入口がガス管接続部５４ａに室内機ガス管７２ａで接続されている。室内熱交換器５１ａは、室内機５ａが冷房運転を行う場合は蒸発器として機能し、室内機５ａが暖房運転を行う場合は凝縮器として機能する。
尚、液管接続部５３ａやガス管接続部５４ａには、各冷媒配管が溶接やフレアナット等により接続されている。
【００３３】
室内膨張弁５２ａは、室内機液管７１ａに設けられている。室内膨張弁５２ａは電子膨張弁であり、その開度を調整することによって室内熱交換器５１ａに流れる冷媒量を調整することができる。室内膨張弁５２ａは、室内熱交換器５１ａが蒸発器として機能する場合は、その開度が要求される冷房能力に応じて調整され、室内熱交換器５１ａが凝縮器として機能する場合は、その開度が要求される暖房能力に応じて調整される。
【００３４】
室内ファン５５ａは樹脂材で形成されており、室内熱交換器５１ａの近傍に配置されている。室内ファン５５ａは、図示しないファンモータによって回転することで、図示しない吸込口から室内機５ａ内に室内空気を取り込み、室内熱交換器５１ａにおいて冷媒と熱交換した室内空気を図示しない吹出口から室内へ供給する。
【００３５】
以上説明した構成の他に、室内機５ａには各種のセンサが設けられている。室内機液管７１ａにおける室内熱交換器５１ａと室内膨張弁５２ａとの間には、室内熱交換器５１ａに流入あるいは室内熱交換器５１ａから流出する冷媒の温度を検出する液側温度センサ６１ａが設けられている。室内機ガス管７２ａには、室内熱交換器５１ａから流出あるいは室内熱交換器５１ａに流入する冷媒の温度を検出するガス側温度センサ６２ａが設けられている。そして、室内機５ａの図示しない吸込口付近には、室内機５ａ内に流入する室内空気の温度、すなわち室内温度を検出する室内温度センサ６３ａが備えられている。
【００３６】
尚、図示は省略するが室内機５ａの電装品箱に格納された制御基板には、室内機制御手段が搭載されている。室内機制御手段には、液側温度センサ６１ａやガス側温度センサ６２ａや室内温度センサ６３ａで検出した検出値が入力され、また、使用者が図示しないリモコンを操作して設定した運転条件（設定温度や風量等）を含んだ信号が入力される。室内機制御手段は、これら入力された各種情報や後述する室外機制御手段２００から送信される制御信号に基づいて、室内膨張弁５２ａの開度制御や、室内ファン５５ａの駆動制御を行う。
【００３７】
次に、本実施形態における空気調和装置１の運転時の冷媒回路１００における冷媒の流れや各部の動作について、図１および図２を用いて説明する。本実施形態における空気調和装置１は、室内機５ａ〜５ｃが設置された室内の暖房を行う暖房運転と、室内機５ａ〜５ｃが設置された室内の冷房を行う冷房運転とを行うことができる。
【００３８】
以下の説明では、まず、図１を用いて暖房運転時の空気調和装置１の動作について説明し、次に、図２を用いて冷房運転時の空気調和装置１の動作について説明する。尚、図１および図２において、矢印は冷媒回路１００における冷媒の流れを示している。また、凝縮器として機能する熱交換器はハッチングを付し、蒸発器として機能する熱交換器は白抜きで図示している。
【００３９】
＜暖房運転＞
図１に示すように、暖房運転を行うとき、室外機制御手段２００のＣＰＵ２１０は、四方弁切替部２６０を介して第１四方弁２２ａのパイロット電磁弁の通電をオンとして、第１四方弁２２ａを実線で示す状態、すなわち、ポートａとポートｄとが連通するよう、また、ポートｂとポートｃとが連通するよう、切り替える。また、ＣＰＵ２１０は、四方弁切替部２６０を介して第２四方弁２２ｂのパイロット電磁弁の通電をオンとして、第２四方弁２２ｂを実線で示す状態、すなわち、ポートｅとポートｈとが連通するよう、また、ポートｆとポートｇとが連通するよう、切り替える。これにより、第１室外熱交換器２３ａおよび第２室外熱交換器２３ｂが蒸発器として機能するとともに、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃが凝縮器として機能する。
【００４０】
冷媒回路１００が上記の状態となっているとき、圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、吐出管４１を流れて第１吐出分管４１ａと第２吐出分管４１ｂとに分流する。第１吐出分管４１ａを流れる冷媒は第１四方弁２２ａに流入し、第１四方弁２２ａから第１ガス分管４５ａを流れて室外機ガス管４５に流入する。一方、第２吐出分管４１ｂを流れる冷媒は第２四方弁２２ｂに流入し、第２四方弁２２ｂから第２ガス分管４５ｂを流れて室外機ガス管４５に流入する。
【００４１】
室外機ガス管４５に流入した冷媒は、閉鎖弁２６を介してガス管９を流れて分流し、ガス管接続部５４ａ〜５４ｃを介して各室内機５ａ〜５ｃに流入する。各室内機５ａ〜５ｃに流入した冷媒は、室内機ガス管７２ａ〜７２ｂを流れて室内熱交換器５１ａ〜５１ｂに流入し、室内ファン５５ａ〜５５ｃの回転により室内機５ａ〜５ｃの内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って凝縮する。このように、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃが凝縮器として機能し、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃで冷媒と熱交換を行った室内空気が図示しない吹出口から室内に吹き出されることによって、室内機５ａ〜５ｃが設置された室内の暖房が行われる。
【００４２】
室内熱交換器５１ａ〜５１ｃから流出した冷媒は室内機液管７１ａ〜７１ｃを流れ、室内膨張弁５２ａ〜５２ｃを通過して減圧される。減圧された冷媒は、液管接続部５３ａ〜５３ｃを介して液管８に流入する。液管８を流れ閉鎖弁２５を介して室外機２に流入した冷媒は、室外機液管４４を流れて第１液分管４４ａと第２液分管４４ｂとに分流する。
【００４３】
第１液分管４４ａに流入した冷媒は、第１室外膨張弁２４ａを通過するときに更に減圧される。第１室外膨張弁２４ａから第１室外熱交換器２３ａに流入した冷媒は、室外ファン２７の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気と熱交換を行って蒸発する。第１室外熱交換器２３ａから流出した冷媒は、第１接続配管４３ａ、第１四方弁２２ａ、第１吸入分管４２ａを流れて、吸入管４２に流入する。
【００４４】
一方、第２液分管４４ｂに流入した冷媒は、第２室外膨張弁２４ｂを通過するときに更に減圧される。第２室外膨張弁２４ｂから第２室外熱交換器２３ｂに流入した冷媒は、室外ファン２７の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気と熱交換を行って蒸発する。第２室外熱交換器２３ｂから流出した冷媒は、第２接続配管４３ｂ、第２四方弁２２ｂ、第２吸入分管４２ｂを流れて、吸入管４２に流入する。そして、吸入管４２に流入した冷媒は、圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。
【００４５】
＜冷房運転＞
図２に示すように、冷房運転を行うとき、室外機制御手段２００のＣＰＵ２１０は、四方弁切替部２６０を介して第１四方弁２２ａのパイロット電磁弁の通電をオフとして、第１四方弁２２ａを実線で示す状態、すなわち、ポートａとポートｂとが連通するよう、また、ポートｃとポートｄとが連通するよう、切り替える。また、ＣＰＵ２１０は、四方弁切替部２６０を介して第２四方弁２２ｂのパイロット電磁弁の通電をオフとして、第２四方弁２２ｂを実線で示す状態、すなわち、ポートｅとポートｆとが連通するよう、また、ポートｇとポートｈとが連通するよう、切り替える。これにより、第１室外熱交換器２３ａおよび第２室外熱交換器２３ｂが凝縮器として機能するとともに、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃが蒸発器として機能する。
【００４６】
冷媒回路１００が上記の状態となっているとき、圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、吐出管４１を流れて第１吐出分管４１ａと第２吐出分管４１ｂとに分流する。第１吐出分管４１ａを流れる冷媒は第１四方弁２２ａに流入し、第１四方弁２２ａから第１接続配管４３ａを流れて第１室外熱交換器２３ａに流入する。第１室外熱交換器２３ａに流入した冷媒は、室外ファン２７の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気と熱交換を行って凝縮する。第１室外熱交換器２３ａから流出した冷媒は第１液分管４４ａを流れ、全開とされている第１室外膨張弁２４ａを介して室外機液管４４に流れ、閉鎖弁２５を介して液管８に流入する。
【００４７】
一方、第２吐出分管４１ｂを流れる冷媒は第２四方弁２２ｂに流入し、第２四方弁２２ｂから第２接続配管４３ｂを流れて第２室外熱交換器２３ｂに流入する。第２室外熱交換器２３ｂに流入した冷媒は、室外ファン２７の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気と熱交換を行って凝縮する。第２室外熱交換器２３ｂから流出した冷媒は第２液分管４４ｂを流れ、全開とされている第２室外膨張弁２４ｂを介して室外機液管４４に流れ、閉鎖弁２５を介して液管８に流入する。
【００４８】
液管８を流れて分流し液管接続部５３ａ〜５３ｃを介して各室内機５ａ〜５ｃに流入した冷媒は、室内機液管７１ａ〜７１ｃを流れ、室内膨張弁５２ａ〜５２ｃを通過するときに減圧されて低圧の冷媒となる。室内機液管７１ａ〜７１ｃから室内熱交換器５１ａ〜５１ｃに流入した冷媒は、室内ファン５５ａ〜５５ｃの回転により室内機５ａ〜５ｃの内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って蒸発する。このように、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃが蒸発器として機能し、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃで冷媒と熱交換を行った室内空気が図示しない吹出口から室内に吹き出されることによって、室内機５ａ〜５ｃが設置された室内の冷房が行われる。
【００４９】
室内熱交換器５１ａ〜５１ｃから流出した冷媒は、室内機ガス管７２ａ〜７２ｃを流れガス管接続部５４ａ〜５４ｃを介してガス管９に流入する。ガス管９を流れ閉鎖弁２６を介して室外機２に流入した冷媒は、室外機ガス管４５を流れて第１ガス分管４５ａと第２ガス分管４５ｂとに分流する。第１ガス分管４５ａに流れた冷媒は、第１四方弁２２ａ、第１吸入分管４２ａを流れて吸入管４２に流入し、圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。一方、第２ガス分管４５ｂに流れた冷媒は、第２四方弁２２ｂ、第２吸入分管４２ｂを流れて吸入管４２に流入し、圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。
【００５０】
次に、上述した暖房運転や冷房運転を行うときの、第１四方弁２２ａや第２四方弁２２ｂの切り替え制御について、図４を用いて詳細に説明する。図４は、室外機制御部２００のＣＰＵ２１０が、第１四方弁２２ａや第２四方弁２２ｂの切り替え制御を行う際の処理の流れを示すフローチャートであり、ＳＴは処理のステップを表し、これに続く番号はステップ番号を表している。
【００５１】
尚、以下の説明では、高圧センサ３１で検出した冷媒の圧力をＰｄ（以下、高圧Ｐｄと記載）、低圧センサ３２で検出した冷媒の圧力をＰｓ（以下、低圧Ｐｓと記載）、高圧Ｐｄと低圧Ｐｓとの圧力差をΔＰ、最低作動圧力差をＰｐ、圧縮機２１の起動時回転数をＲｉ、圧縮機２１の回転数上昇値である所定の上昇回転数をＲａ（例えば、１０ｒｐｓ）とする。
【００５２】
空気調和装置１が運転を開始すると、ＣＰＵ２１０は、使用者の運転指示が暖房運転指示であるか否かを判断する（ＳＴ１）。尚、使用者は、各室内機に備えられている図示しないリモコンを操作して所望する運転モードを選択する。
【００５３】
運転指示が暖房運転指示であれば（ＳＴ１−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、各四方弁への通電をオン、つまり、四方弁切替部２６０を介して第１四方弁２２ａおよび第２四方弁２２ｂの各パイロット電磁弁の通電をオンとする（ＳＴ２）。また、運転指示が暖房運転指示でない、つまり、冷房運転であれば（ＳＴ１−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、各四方弁への通電をオフ、つまり、四方弁切替部２６０を介して第１四方弁２２ａおよび第２四方弁２２ｂの各パイロット電磁弁の通電をオフとする（ＳＴ３）。このように、暖房運転指示あるいは冷房運転指示に応じて各四方弁への通電をオンあるいはオフとしておけば、後述する圧力差ΔＰが最低作動圧力差Ｐｐ以上となったときに、各四方弁の弁体が作動して各四方弁が切り替わる。
【００５４】
ＳＴ２あるいはＳＴ３の処理を終えたＣＰＵ２１０は、圧縮機２１を起動時回転数Ｒｉで起動し（ＳＴ４）、タイマー計測を開始する（ＳＴ５）。
【００５５】
次に、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ５でタイマー計測を開始してから第１所定時間ｔａが経過したか否かを判断する（ＳＴ６）。ここで、第１所定時間ｔａは、圧縮機２１を起動時回転数Ｒｉで起動してからこの起動時回転数Ｒｉを維持する時間であり、例えば１分である。圧縮機２１の回転数を起動時回転数Ｒｉで第１所定時間ｔａの間維持することで、冷媒回路１００の状態が安定する。尚、第１所定時間ｔａは、冷媒回路１００に個別のものであり、予め試験等によって求められて記憶部２２０に記憶されている。第１所定時間ｔａが経過していなければ（ＳＴ６−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ６に処理を戻し、第１所定時間ｔａが経過していれば（ＳＴ６−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、タイマーをリセットする（ＳＴ７）。
【００５６】
次に、ＣＰＵ２１０は、高圧センサ３１が検出した高圧Ｐｄと低圧センサ３２が検出した低圧Ｐｓとをセンサ入力部２４０を介して取り込み（ＳＴ８）、取り込んだ高圧Ｐｄから低圧Ｐｓを減じて圧力差ΔＰを算出する（ＳＴ９）。尚、ＣＰＵ２１０は、取り込んだ高圧Ｐｄおよび低圧Ｐｓや、算出した圧力差ΔＰを記憶部２２０に記憶する。
【００５７】
次に、ＣＰＵ２１０は、圧力差ΔＰが最低作動圧力差Ｐｐ以上であるか否かを判断する（ＳＴ１０）。尚、最低作動圧力差Ｐｐは、冷媒回路１００に個別のものであり、試験等によって予め求められて記憶部２２０に記憶されている。
【００５８】
圧力差ΔＰが最低作動圧力差Ｐｐ以上でない場合は（ＳＴ１０−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、圧縮機２１の回転数を起動時回転数Ｒｉから上昇回転数Ｒａ（例えば、１０ｒｐｓ）だけ上昇させる（ＳＴ１４）。圧縮機２１の回転数を上昇させたＣＰＵ２１０は、タイマー計測を開始し（ＳＴ１５）、タイマー計測を開始してから回転数維持時間である第２所定時間ｔｂが経過したか否かを判断する（ＳＴ１６）。第２所定時間ｔｂが経過していなければ（ＳＴ１６−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ１６に処理を戻し、第２所定時間ｔｂが経過していれば（ＳＴ１６−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、タイマーをリセットして（ＳＴ１７）、ＳＴ８に処理を戻す。
【００５９】
上述したＳＴ１４〜１７の処理は、圧力差ΔＰが最低作動圧力差Ｐｐ以上でないとき、つまり、第１四方弁２２ａや第２四方弁２２ｂが切り替わらない虞がある場合に行う処理であり、圧力差ΔＰが最低作動圧力差Ｐｐ以上となるまで第２所定時間ｔｂの間隔でこの処理が繰り返される。従って、第２所定時間ｔｂは短い時間である方が好ましく、圧縮機２１の回転数を上昇させてから検出する高圧Ｐｄおよび低圧Ｐｓが変化する（高圧Ｐｄは上昇、低圧Ｐｓは下降）のに必要な最短時間（例えば、１０秒）とするのがよい。尚、第２所定時間ｔｂは、冷媒回路１００に個別のものであり、予め試験等によって求められて記憶部２２０に記憶されている。
【００６０】
ＳＴ１０において、圧力差ΔＰが最低作動圧力差Ｐｐ以上である場合は（ＳＴ１０−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、通常の運転制御を行う（ＳＴ１１）。具体的には、ＣＰＵ２１０は、室外ファン２７を起動するとともに、圧縮機２１を室内機５ａ〜５ｃで要求される運転能力に応じた回転数で駆動し、第１室外膨張弁２４ａや第２室外膨張弁２４ｂの開度を所定開度とする。また、ＣＰＵ２１０は、室内機５ａ〜５ｃに対し、室内ファン５５ａ〜５５ｃの起動や室内膨張弁５２ａ〜５２ｃの開度制御を開始するよう、通信部２３０を介して指示する。
【００６１】
次に、ＣＰＵ２１０は、使用者から暖房運転から冷房運転へあるいは冷房運転から暖房運転への切替指示である運転切替指示があるか否かを判断する（ＳＴ１２）。運転切替指示があれば（ＳＴ１２−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、圧縮機２１を停止し（ＳＴ１８）、タイマー計測を開始する（ＳＴ１９）。次に、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ１９でタイマー計測を開始してから第３所定時間ｔｃが経過したか否かを判断する（ＳＴ２０）。第３所定時間ｔｃが経過していなければ（ＳＴ２０―Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ２０に処理を戻し、第３所定時間ｔｃが経過していれば（ＳＴ２０−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、タイマーをリセットして（ＳＴ２１）、ＳＴ１に処理を戻す。
【００６２】
上述したＳＴ１８〜２１の処理は、空気調和装置１の運転切替を行うときに、圧力差ΔＰが所定値（例えば、０．０５ＭＰａ）以下となるように行う均圧処理である。ここで、第３所定時間ｔｃは、冷媒回路１００に個別のものであり、予め試験等によって圧縮機２１を停止した後に圧力差ΔＰが所定値以下となるまで、つまり、冷媒回路１００が均圧するまでに要する時間を求めて記憶部２２０に記憶されているものである。
【００６３】
空気調和装置１の運転を切り替えるときは、第１四方弁２２ａおよび第２四方弁２２ｂを切り替える必要があるが、圧縮機２１を停止せずに第１四方弁２２ａおよび第２四方弁２２ｂを切り替えたり、圧縮機２１を停止しても圧力差ΔＰが大きい状態で第１四方弁２２ａおよび第２四方弁２２ｂを切り替えると、第１四方弁２２ａおよび第２四方弁２２ｂの弁体の動作音や第１四方弁２２ａおよび第２四方弁２２ｂを流れる冷媒音が大きくなって使用者に不快感を与える虞がある。これを防ぐために、冷媒回路１００を均圧した後に第１四方弁２２ａおよび第２四方弁２２ｂを切り替える。
【００６４】
ＳＴ１２において、運転切替指示がなければ（ＳＴ１２−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、使用者から運転停止指示があるか否かを判断する（ＳＴ１３）。運転停止指示がなければ（ＳＴ１３−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ１１に処理を戻し空調運転を継続する。運転停止指示があれば（ＳＴ１３−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、室外機２および室内機５ａ〜５ｃを停止して、処理を終了する。具体的には、ＣＰＵ２１０は、圧縮機２１や室外ファン２７を停止するとともに、第１四方弁２２ａおよび第２四方弁２２ｂに通電オンとしていればこれをオフにし、第１室外膨張弁２４ａおよび第２室外膨張弁２４ｂを全閉として、室外機２を停止させる。また、ＣＰＵ２１０は、室内機５ａ〜５ｃに対し、室内ファン５５ａ〜５５ｃの停止や室内膨張弁５２ａ〜５２ｃを全閉するよう、通信部２３０を介して指示する。
【００６５】
以上説明したように、本発明の空気調和装置１では、圧縮機２１の起動時の高圧Ｐｄと低圧Ｐｓとの圧力差ΔＰが、第１四方弁２２ａおよび第２四方弁２２ｂが確実に切り替わる最低作動圧力差Ｐｐより小さい場合に、圧力差ΔＰが最低作動圧力差Ｐｐ以上となるまで、第１所定時間ｔａ毎に圧縮機２１の回転数を上昇回転数Ｒａずつ上昇させる。これにより、圧力差ΔＰが早く最低作動圧力差Ｐｐ以上となるので、第１四方弁２２ａおよび第２四方弁２２ｂを迅速に切り替えることができ、迅速に空調運転を開始することができる。
【００６６】
また、空気調和装置１が冷房運転を行っているときは、前述したように、第１膨張弁２４ａおよび第２膨張弁２４ｂは全開とされているが、このとき、第１四方弁２２ａおよび第２四方弁２２ｂが切り替わらずに冷媒回路１００が暖房運転時の状態（図１に示す状態）となっていれば、各室内機５ａ〜５ｃから室外機２に戻ってきた冷媒が減圧されないので、第１室外熱交換器２３ａおよび第２室外熱交換器２３ｂで冷媒が蒸発し切らず、圧縮機２１に液状態の冷媒が吸入される液バックが発生する虞がある。しかし、本発明の空気調和装置１では、圧力差ΔＰが第１四方弁２２ａおよび第２四方弁２２ｂが確実に切り替わる最低作動圧力差Ｐｐ以上となってから冷房運転を開始するので、液バックの発生を防止できる。
【００６７】
尚、以上説明した実施形態では、１台の室外機２に３台の室内機５ａ〜５ｃが接続された空気調和装置１を例に挙げて説明したが、室内機が１台あるいは室内機が４台以上であってもよく、また、室外機が２台以上であってもよい。また、室外機２に室外熱交換器が２台設けられている場合を例に挙げて説明したが、室外熱交換器が１台であっても、また、室外熱交換器が３台以上であってもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１  空気調和装置
２  室外機
５ａ〜５ｃ  室内機
２０  室外機冷媒回路
２０ａ  第１室外熱交換器ユニット
２０ｂ  第２室外熱交換器ユニット
２１  圧縮機
２２ａ  第１四方弁
２２ｂ  第２四方弁
２３ａ  第１室外熱交換器
２３ｂ  第２室外熱交換器
４１  吐出管
４１ａ  第１吐出分管
４１ｂ  第２吐出分管
４２  吸入管
４２ａ  第１吸入分管
４２ｂ  第２吸入分管
４４  室外機液管
４４ａ  第１液分管
４４ｂ  第２液分管
４５  室外機ガス管
４５ａ  第１ガス分管
４５ｂ  第２ガス分管
５１ａ〜５１ｃ  室内熱交換器
１００  冷媒回路
２００  室外機制御部
２１０  ＣＰＵ
２４０  センサ入力部
２５０  インバータ部
２６０  四方弁切替部
Ｐｄ  高圧
Ｐｓ  低圧
ΔＰ  圧力差
Ｐｐ  最低作動圧力差
Ｒｉ  起動時回転数
Ｒａ  上昇回転数
ｔａ  第１所定時間
ｔｂ  第２所定時間
ｔｃ  第３所定時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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