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特開2024-118610空気調和装置

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024118610

(43)【公開日】2024-09-02

(54)【発明の名称】空気調和装置

(51)【国際特許分類】

F24F 11/86 20180101AFI20240826BHJP

F24F 11/64 20180101ALI20240826BHJP

F25B 1/00 20060101ALI20240826BHJP

F25B 13/00 20060101ALI20240826BHJP

F24F 110/10 20180101ALN20240826BHJP

F24F 110/12 20180101ALN20240826BHJP

F24F 140/20 20180101ALN20240826BHJP

F24F 140/00 20180101ALN20240826BHJP

【ＦＩ】

F24F11/86

F24F11/64

F25B1/00 304S

F25B13/00 S

F25B13/00 104

F25B13/00 371

F24F110:10

F24F110:12

F24F140:20

F24F140:00

【審査請求】有

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023024988

(22)【出願日】2023-02-21

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-08-26

(71)【出願人】

【識別番号】505461072

【氏名又は名称】日本キヤリア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】清水智紀

(72)【発明者】

【氏名】三浦賢

(72)【発明者】

【氏名】浅利峻

【テーマコード（参考）】

3L092

3L260

【Ｆターム（参考）】

3L092AA11

3L092BA13

3L092BA23

3L092FA26

3L092GA02

3L092GA05

3L092HA12

3L092KA13

3L092KA14

3L092LA05

3L260AB03

3L260BA41

3L260CA12

3L260CA32

3L260EA07

3L260EA27

3L260FA01

3L260FB07

(57)【要約】

【課題】冷暖同時運転時の液管圧力の低下を適切に抑制することが可能な空気調和装置を提供する。
【解決手段】一実施形態に係る空気調和装置は、室外ユニット、複数の室内ユニット、複数の切替ユニット、制御ユニットを備える。切替ユニットは、室外ユニットと複数の前記室内ユニットの各々との間で冷房および暖房の二系統の流路のいずれかに冷媒の流れを切り替える。制御ユニットは、室外熱交換器が蒸発器として機能し、複数の室内ユニットにおいて冷房運転中のものと暖房運転中のものとが存在する場合、室外温度および暖房運転中の室内ユニットの室内温度検出部が検出した室内温度に応じて、冷房運転中の室内ユニットの室内膨張弁の開度を調整する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒を吸い込み、圧縮して吐出する圧縮機と、室外の空気と前記冷媒との間で熱交換を行う蒸発器もしくは凝縮器として機能する室外熱交換器と、前記室外の空気を吸い込み、前記室外熱交換器で熱交換された空気を前記室外に吹き出す室外送風機と、前記室外熱交換器を流れる前記冷媒の流量を開度に応じて調整する室外膨張弁と、前記室外の空気の温度である室外温度を検出する室外温度検出部と、を有する室外ユニットと、
室内の空気と前記冷媒との間で熱交換を行う凝縮器もしくは蒸発器として機能する室内熱交換器と、前記室内の空気を吸い込み、前記室内熱交換器で熱交換された空気を前記室内に吹き出す室内送風機と、前記室内熱交換器を流れる前記冷媒の流量を開度に応じて調整する室内膨張弁と、前記室内の空気の温度である室内温度を検出する室内温度検出部と、を有する複数の室内ユニットと、
前記室外ユニットと複数の前記室内ユニットの各々との間で冷房および暖房の二系統の流路のいずれかに前記冷媒の流れを切り替える複数の切替ユニットと、
前記室外ユニット、複数の前記室内ユニット、および複数の前記切替ユニットの動作を制御し、複数の前記室内ユニットの各々を冷房および暖房のいずれかの運転に切り替える制御ユニットと、を備えた空気調和装置であって、
前記制御ユニットは、前記室外熱交換器が蒸発器として機能し、複数の前記室内ユニットにおいて冷房運転中のものと暖房運転中のものとが存在する場合、前記室外温度および暖房運転中の前記室内ユニットの前記室内温度検出部が検出した前記室内温度に応じて、冷房運転中の前記室内ユニットの前記室内膨張弁の開度を調整する
空気調和装置。

【請求項2】

前記制御ユニットは、冷房運転中の前記室内ユニットの前記室内膨張弁の開度を前記冷媒の過熱度の目標値により調整し、前記室外温度および暖房運転中の前記室内ユニットの前記室内温度検出部が検出した前記室内温度に応じて前記目標値を補正する
請求項１に記載の空気調和装置。

【請求項3】

前記制御ユニットは、補正前の前記目標値に補正値を加えて前記目標値を補正し、暖房運転中の前記室内ユニットの前記室内温度検出部が検出した前記室内温度と前記室外温度の温度差が所定の閾値以下である場合、前記目標値を維持し、前記温度差が前記閾値を超えた場合、前記温度差が大きくなるほど大きな前記補正値で前記目標値を補正する
請求項２に記載の空気調和装置。

【請求項4】

前記制御ユニットは、暖房運転中の前記室内ユニットの前記室内温度検出部が検出した前記室内温度と前記室外温度の温度差が大きいほど開度が小さくなるように、冷房運転中の前記室内ユニットの前記室内膨張弁の開度を調整する
請求項１に記載の空気調和装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、空気調和装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）を利用した空気調和装置では、圧縮機、四方弁、室外熱交換器を有する室外ユニットと、膨張弁などの流量制御装置と、室内熱交換器を有する室内ユニットとが冷媒配管により接続され、冷媒を循環させる冷媒回路が構成されている。空気調和装置は、室内熱交換器で冷媒が蒸発する際に空気から吸熱することで冷房を行い、冷媒が凝縮する際に空気に放熱することで暖房を行う。

【0003】

例えば、空気調和装置が複数の室内ユニットを備えている場合、各々の室内ユニットに備えられたリモコンでの設定温度と該室内ユニット周辺の温度に応じて冷暖房のいずれが適切かを判断し、室内ユニットごとに冷房もしくは暖房を行うことができる冷暖同時運転（冷暖混在運転）が可能な空気調和装置が存在する。

【0004】

また、冷暖同時運転では、複数の室内ユニット間での熱回収運転となるため、冷房と暖房の空調負荷率がほぼ同等である場合、室外ユニットの熱交換量を低減することで空気調和装置の快適性と省エネ性が向上する。また、冷房運転と暖房運転のそれぞれの容量に応じて室外熱交換器への冷媒流量を調整することで室外ユニットの熱交換量を制御し、快適性と省エネ性が向上した運転ができる。

【0005】

しかしながら、室外温度が低い状態での冷暖同時運転時に室外ユニットが暖房主体で運転される場合、室外熱交換器は低外気の蒸発器、冷房運転中の室内ユニットの室内熱交換器は常温の蒸発器となる。このため、蒸発温度が室外温度に近い温度となり、室内ユニットでは蒸発温度と室内温度の差が大きくなり、過熱度が大きくなる。一般的に、過熱度が小さいほど空気調和装置の省エネ性が向上するため、目標過熱度は小さめに設定されている。その一方で、目標過熱度が小さいと、例えば膨張弁の開度が大きくなり過ぎる場合がある。そのため、低圧側の減圧不足により、蒸発温度よりも室外温度（外気温度）が低くなり、室外熱交換器や低圧受液器などに冷媒が溜まり込むことで液管を流れる冷媒の液圧（液管圧力）が低下する場合がある。室外ユニットが冷房主体で運転され、室外熱交換器が凝縮器となる場合も、同様の液圧低下が発生する場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第２５２２３６１号公報

【特許文献2】国際公開第２０１６／００９４８８号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、これを踏まえてなされたものであり、その目的は、冷暖同時運転時の液管圧力の低下を適切に抑制することが可能な空気調和装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

一実施形態に係る空気調和装置は、室外ユニットと、複数の室内ユニットと、複数の切替ユニットと、制御ユニットとを備える。
前記室外ユニットは、圧縮機と、室外熱交換器と、室外送風機と、室外膨張弁と、室外温度検出部とを有する。前記圧縮機は、冷媒を吸い込み、圧縮して吐出する。前記室外熱交換器は、室外の空気と前記冷媒との間で熱交換を行う蒸発器もしくは凝縮器として機能する。前記室外送風機は、前記室外の空気を吸い込み、前記室外熱交換器で熱交換された空気を前記室外に吹き出す。前記室外膨張弁は、前記室外熱交換器を流れる前記冷媒の流量を開度に応じて調整する。前記室外温度検出部は、前記室外の空気の温度である室外温度を検出する。
前記室内ユニットは、室内熱交換器と、室内送風機と、室内膨張弁と、室内温度検出部とを有する。前記室内熱交換器は、室内の空気と前記冷媒との間で熱交換を行う凝縮器もしくは蒸発器として機能する。前記室内送風機は、前記室内の空気を吸い込み、前記室内熱交換器で熱交換された空気を前記室内に吹き出す。前記室内膨張弁は、前記室内熱交換器を流れる前記冷媒の流量を開度に応じて調整する。前記室内温度検出部は、前記室内の空気の温度である室内温度を検出する。
前記切替ユニットは、前記室外ユニットと複数の前記室内ユニットの各々との間で冷房および暖房の二系統の流路のいずれかに前記冷媒の流れを切り替える。
前記制御ユニットは、前記室外ユニット、複数の前記室内ユニット、および複数の前記切替ユニットの動作を制御し、複数の前記室内ユニットの各々を冷房および暖房のいずれかの運転に切り替える。前記制御ユニットは、前記室外熱交換器が蒸発器として機能し、複数の前記室内ユニットにおいて冷房運転中のものと暖房運転中のものとが存在する場合、前記室外温度および暖房運転中の前記室内ユニットの前記室内温度検出部が検出した前記室内温度に応じて、前記冷房運転中の前記室内ユニットの前記室内膨張弁の開度を調整する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態に係る空気調和装置を概略的に示す回路図である。

【図2】実施形態に係る空気調和装置における開度調整処理時の制御フロー図である。

【図3】実施形態に係る空気調和装置における室内外温度差（室内温度と室外温度の差）と目標過熱度の補正値との関係の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る空気調和装置１を概略的に示す回路図である。図１に示すように、空気調和装置１は、冷媒が流れる流路によって接続された一つの室外ユニット２と複数の室内ユニット４を備える。図１には、一つの室外ユニット２に対して三つの室内ユニット４（４ａ，４ｂ，４ｃ）が接続された構成例が示されているが、室内ユニット４の数はこれに限定されない。流路は、複数の配管が接続されて構成されている。これらの配管は、室外ユニット２側の流路を構成する配管（以下、室外側配管という）２０１と、室内ユニット４の流路を構成する配管（以下、室内側配管という）４０１とを含む。

【0011】

また、空気調和装置１は、室外ユニット２と複数の室内ユニット４の各々との間で冷房および暖房の二系統の流路のいずれかに冷媒の流れを切り替える複数の切替ユニット６を備えている。複数の切替ユニット６の各々は、複数の室内ユニット４の各々に対して一つずつ備えられている。図１に示す例では、三つの室内ユニット４の各々に対して一つずつ、三つの切替ユニット６（６ａ，６ｂ，６ｃ）が備えられた構成例が示されている。切替ユニット６の数は、室内ユニット４の数と一致していればよい。これにより、複数の室内ユニット４の各々に対応して所定の切替ユニット６が紐付けられる。

【0012】

これらの切替ユニット６を備えることで、空気調和装置１は、冷暖同時運転（冷暖混在運転）が可能とされている。冷暖同時運転は、複数の室内ユニット４の各々が冷房運転もしくは暖房運転のいずれかを任意に選択して動作することが可能な空気調和装置１の運転態様である。冷暖同時運転時、空気調和装置１は、室外ユニット２が冷房運転する冷房運転主体、もしくは室外ユニット２が暖房運転する暖房運転主体のいずれかの運転態様となる。

【0013】

以下の説明においては、冷暖同時運転について特に断わらない限り、空気調和装置１が暖房運転主体の運転態様であり、室外ユニット２が暖房運転され、冷房運転中の室内ユニット４と暖房運転中の室内ユニット４とが存在（混在）しているものとする。室内ユニット４が冷房運転中とは、該室内ユニット４がその時点で実際に冷房運転を行っている状態（以下、冷房運転サーモオン状態という）であることをいう。室内ユニット４が暖房運転中とは、該室内ユニット４がその時点で実際に暖房運転を行っている状態（以下、暖房運転サーモオン状態という）であることをいう。

【0014】

冷房運転中および暖房運転中の二つの状態以外の状態には、室内ユニット４が停止（運転終了）している状態、冷房運転のサーモオフ状態（以下、冷房運転サーモオフ状態という）、および暖房運転のサーモオフ状態（以下、暖房運転サーモオフ状態という）が含まれる。サーモオフ状態は、例えば室内が冷房の設定温度に達して冷房運転が一時停止されている状態、もしくは室内が暖房の設定温度に達して暖房運転が一時停止されている状態である。

【0015】

加えて、空気調和装置１は、室外ユニット２、複数の室内ユニット４、および複数の切替ユニット６の動作を制御し、複数の室内ユニット４の各々を冷房および暖房のいずれかの運転に切り替える制御ユニット８を備える。

【0016】

室外ユニット２は、主たる要素として、圧縮機２０２、室外熱交換器２０３、室外送風機２０４、室外膨張弁２０５、室外温度検出部２０６などを有する。

【0017】

圧縮機２０２は、吸込管２０１ａから冷媒を吸い込んで圧縮し、圧縮した冷媒を吐出管２０１ｂに吐出する。吸込管２０１ａおよび吐出管２０１ｂは、室外側配管２０１の一部をそれぞれ構成する。例えば、圧縮機２０２は、密閉容器、回転軸、圧縮機構、電動機構などを備えて構成され、吐出管２０１ｂへ高温・高圧の気相冷媒を吐出する。

【0018】

室外熱交換器２０３は、室外の空気と冷媒との間で熱交換を行う。上述したとおり、本実施形態においては、空気調和装置１が暖房運転主体で冷暖同時運転される場合を想定している。このため、室外熱交換器２０３は、蒸発器として機能し、暖房運転サーモオン状態の室内ユニット４の室内熱交換器４０２（図１に示す例では室内ユニット４ａ）で熱交換された液相冷媒や気液二相冷媒などを空気との熱交換により蒸発させ、低温・低圧の気相冷媒や気液二相冷媒に変化させる。ただし、空気調和装置１が冷房運転主体で冷暖同時運転される場合、室外熱交換器２０３は凝縮器として機能する。この場合、室外熱交換器２０３は、圧縮機２０２から吐出された高温・高圧の気相冷媒を空気との熱交換により凝縮し、高圧の液相冷媒に変化させる。

【0019】

室外送風機２０４は、室外の空気（以下、外気という）を吸い込み、室外熱交換器２０３で熱交換された空気を室外に吹き出す。室外送風機２０４によって吸い込まれた外気は、室外熱交換器２０３に吹き付けられる。これにより、かかる外気と室外熱交換器２０３を流れる冷媒との間で熱交換がなされる。室外送風機２０４は、室外熱交換器２０３の近傍に配置される。

【0020】

室外膨張弁２０５は、室外熱交換器２０３を流れる冷媒の流量を開度に応じて調整する。室外膨張弁２０５は、例えば最小開度と最大開度との間で弁の開度を制御することで冷媒の絞り量が調整される弁構造を有し、供給される駆動パルスの数に応じて開度が連続的に変化するＰＭＶ（Pulse Motor Valve）として構成されている。室外膨張弁２０５は、制御ユニット８に開度調整され、現在の開度（実開度）の値を有線もしくは無線を介して制御ユニット８に付与する。

【0021】

図１に示す例において、室外膨張弁２０５は、液相冷媒や気液二相冷媒が流れる流路（以下、液管という）９０に配置されている。液管９０は、例えば複数の配管が継手（一例としてパックドバルブ）ＰＶ０で連結されて構成され、一端が室外膨張弁２０５に接続され、他端が後述する各室内ユニット４の室内膨張弁４０４に接続されている。液管９０は、室外側配管２０１および室内側配管４０１の一部を構成する。上述したとおり、本実施形態においては、空気調和装置１が暖房運転主体で冷暖同時運転、つまり室外ユニット２が暖房運転されている。このため、液管９０には、暖房運転中（暖房運転サーモオン状態）の室内ユニット４（図１に示す例では室内ユニット４ａ）から戻された液相冷媒や気液二相冷媒などが流れる。

【0022】

なお、空気調和装置１が冷房運転主体で冷暖同時運転、つまり室外ユニット２が冷房運転される場合、液管９０には室外熱交換器２０３で熱交換された液相冷媒や気液二相冷媒などが流れる。この場合、室外熱交換器２０３には、圧縮機２０２から吐出された高温・高圧の気相冷媒が後述する第２の四方弁２０８で導かれて流入する。その際、第２の四方弁２０８は、図１に破線で示すようにポートが接続される。

【0023】

室外温度検出部２０６は、室外の空気の温度である室外温度、つまり外気温度を検出する。ここでの室外は、空調対象空間である室内に対する室外であり、例えば室外熱交換器２０３や室外送風機２０４が設置された屋外空間などである。室外温度検出部２０６は、例えば感温素子が室外熱交換器２０３の近傍に配置されて室外温度を検出する温度センサ（サーミスタ）などである。室外温度検出部２０６は、検出した室外温度の値を有線もしくは無線を介して制御ユニット８に付与する。

【0024】

上述したように本実施形態において、空気調和装置１は暖房運転主体で冷暖同時運転されており、複数の室内ユニット４において冷房運転中のものと暖房運転中のものとが存在（混在）している。図１に示す例では、三つの室内ユニット４ａ，４ｂ，４ｃのうち、室内ユニット４ａは暖房運転中、つまり暖房運転サーモオン状態、室内ユニット４ｂは暖房運転サーモオフ状態、室内ユニット４ｃは冷房運転中、つまり冷房運転サーモオン状態である。

【0025】

これら複数の室内ユニット４の各々は、主たる要素として、室内熱交換器４０２、室内送風機４０３、室内膨張弁４０４、室内温度検出部４０５などを有する。

【0026】

室内熱交換器４０２は、室内の空気と冷媒との間で熱交換を行う。本実施形態においては、複数の室内ユニット４には冷房運転中のものと暖房運転中のものとが存在（混在）しており、冷房運転中の室内ユニット４の室内熱交換器４０２は蒸発器として機能し、暖房運転中の室内ユニット４の室内熱交換器４０２は凝縮器として機能する。図１に示す例では、暖房運転サーモオン状態の室内ユニット４ａの室内熱交換器４０２ａおよび暖房運転サーモオフ状態の室内ユニット４ｂの室内熱交換器４０２ｂは凝縮器として機能する。一方、冷房運転サーモオン状態の室内ユニット４ｃの室内熱交換器４０２ｃは蒸発器として機能する。

【0027】

室内送風機４０３（４０３ａ，４０３ｂ，４０３ｃ）は、室内の空気（以下、内気という）を吸い込み、室内熱交換器４０２で熱交換された空気を室内に吹き出す。室内送風機４０３によって吸い込まれた外気は、室内熱交換器４０２に吹き付けられる。これにより、かかる内気と室内熱交換器４０２を流れる冷媒との間で熱交換がなされる。室内送風機４０３は、室内熱交換器４０２の近傍に配置される。

【0028】

室内膨張弁４０４は、室内熱交換器４０２を流れる冷媒の流量を開度に応じて調整する。室内膨張弁４０４は、例えば最小開度と最大開度との間で弁の開度を制御することで冷媒の絞り量が調整される弁構造を有し、供給される駆動パルスの数に応じて開度が連続的に変化するＰＭＶ（Pulse Motor Valve）として構成されている。室内膨張弁４０４は、制御ユニット８に開度調整され、現在の開度（実開度）の値を有線もしくは無線を介して制御ユニット８に付与する。

【0029】

室内膨張弁４０４は、液管９０に配置されている。図１に示す例において、室内膨張弁４０４ａは、液管９０から分岐する第１の分岐管９０ａに配置されている。室内膨張弁４０４ｂは、液管９０から分岐する第２の分岐管９０ｂに配置されている。室内膨張弁４０４ｃは、液管９０から分岐する第３の分岐管９０ｃに配置されている。第３の分岐管９０ｃは、液管の他端部に相当する。

【0030】

室内ユニット４が冷房サーモオン状態および暖房サーモオン状態である場合、室内膨張弁４０４は開く。一方、室内ユニット４が冷房サーモオフ状態および暖房サーモオフ状態である場合、室内膨張弁４０４は閉じる。また、室内ユニット４が停止している場合、室内膨張弁４０４は閉じる。図１に示す例では、暖房運転サーモオン状態の室内ユニット４ａの室内膨張弁４０４ａおよび冷房運転サーモオン状態の室内ユニット４ｃの室内膨張弁４０４ｃは開いている。一方、暖房運転サーモオフ状態の室内ユニット４ｂの室内膨張弁４０４ｂは閉じている。

【0031】

室内温度検出部４０５は、室内ユニット４によって空調される空調対象の室内の空気の温度である室内温度、つまり内気温度を検出する。室内温度検出部４０５は、例えば感温素子が室内ユニット４の筐体などに配置されて室内温度を検出する温度センサ（サーミスタ）などである。室内温度検出部４０５は、検出した室内温度の値を有線もしくは無線を介して制御ユニット８に付与する。図１に示す例では、三つの室内ユニット４ａ，４ｂ，４ｃの各々に対してそれぞれ一つずつ室内温度検出部４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃが備えられている。

【0032】

複数の切替ユニット６の各々は、室外ユニット２と複数の室内ユニット４の各々との間で冷房および暖房の二系統の流路のいずれかに冷媒の流れを切り替える。各々の切替ユニット６は、複数の室内ユニット４の各々に対応して一つずつ備えられている。図１に示す例では、三つの室内ユニット４ａ，４ｂ，４ｃに対応して一つずつ、三つの切替ユニット６ａ，６ｂ，６ｃが設けられている。なお、以下の説明では、これら三つの切替ユニット６ａ，６ｂ，６ｃの共通事項である場合、切替ユニット６と記し、各々の切替ユニット６ａ，６ｂ，６ｃの構成要素については対応する添え字を付す。

【0033】

このように冷媒の流れを切り替えるべく、各々の切替ユニット６は、二つの切替弁６１，６２を有している。
二つの切替弁のうちの一方（以下、第１の切替弁６１という）は、室内熱交換器４０２への冷媒の流入と遮断とを切り替える。第１の切替弁６１は、対応する室内ユニット４が暖房運転サーモオン状態および暖房運転サーモオフ状態である場合に開く。一方、第１の切替弁６１は、対応する室内ユニット４が冷房運転サーモオン状態および冷房運転サーモオフ状態である場合に閉じる。

【0034】

これに対し、二つの切替弁のうちの他方（以下、第２の切替弁６２という）は、室内熱交換器４０２からの冷媒の流出と遮断とを切り替える。第２の切替弁６２は、対応する室内ユニット４が冷房運転サーモオン状態および冷房運転サーモオフ状態である場合に開く。一方、第２の切替弁６２は、対応する室内ユニット４が暖房運転サーモオン状態および暖房運転サーモオフ状態である場合に閉じる。

【0035】

なお、第１の切替弁６１および第２の切替弁６２は、対応する室内ユニット４が停止している場合、例えば少なくとも一方が閉じる。

【0036】

図１に示す例では、暖房運転サーモオン状態の室内ユニット４ａに対応する切替ユニット６ａの第１の切替弁６１ａおよび暖房運転サーモオフ状態の室内ユニット４ｂに対応する切替ユニット６ｂの第１の切替弁６１ｂは開いている。一方、これら室内ユニット４ａ，４ｂに対応する切替ユニット６ａ，６ｂの第２の切替弁６２ａ，６２ｂは閉じている。
これに対し、冷房運転サーモオン状態の室内ユニット４ｃに対応する切替ユニット６ｃの第２の切替弁６２ｃは開いている。一方、かかる室内ユニット４ｃに対応する切替ユニット６ｃの第１の切替弁６１ｃは閉じている。

【0037】

第１の切替弁６１および第２の切替弁６２は、例えば弁の開度を制御することで冷媒の流れを遮断可能な弁構造を有し、供給される駆動パルスの数に応じて開度が連続的に変化するＰＭＶ（Pulse Motor Valve）として構成されている。第１の切替弁６１および第２の切替弁６２は、後述する制御ユニット８に動作制御、例えば開度調整され、開度の値を有線もしくは無線を介して制御ユニット８に付与する。

【0038】

図１に示す例において、第１の切替弁６１は、圧縮機２０２から吐出された高温・高圧の気相冷媒が流れる流路（以下、第１のガス管という）９１に配置されている。第１のガス管９１は、例えば複数の配管が継手（一例としてパックドバルブ）ＰＶ１で連結されて構成され、一端が四方弁（第１の四方弁）２０７を介して吐出管２０１ｂに接続され、他端が各室内ユニット４の室内熱交換器４０２に接続されている。第１のガス管９１は、室外側配管２０１および室内側配管４０１の一部を構成する。図１に示す例において、第１の四方弁２０７は、四つのポートのうちの一つが閉塞されており、実質的に三方弁として機能する。

【0039】

なお、室外ユニット２が冷房運転する冷房運転主体の冷暖同時運転時、圧縮機２０２から吐出された高温・高圧の気相冷媒は、四方弁（第２の四方弁）２０８で導かれて室外熱交換器２０３に流入し、圧縮機２０２から吐出された高温・高圧の気相冷媒の一部が第１の四方弁２０７で導かれて第１のガス管９１を流れる。

【0040】

第１の切替弁６１ａは、第１のガス管９１から分岐する第１の分岐管９１ａに配置されている。第１の切替弁６１ｂは、第１のガス管９１から分岐する第２の分岐管９１ｂに配置されている。第１の切替弁６１ｃは、第１のガス管９１から分岐する第３の分岐管９１ｃに配置されている。第３の分岐管９１ｃは、第１のガス管９１の他端部に相当する。

【0041】

図１に示す例において、第２の切替弁６２は、冷房運転中（冷房サーモオン状態）の室内ユニット４の室内熱交換器４０２から流出する冷媒、例えば該室内熱交換器４０２で蒸発された気相冷媒や気液二相冷媒が流れる流路（以下、第２のガス管という）９２に配置されている。第２のガス管９２は、例えば複数の配管が継手（一例としてパックドバルブ）ＰＶ２で連結されて構成され、一端が各室内ユニット４の室内熱交換器４０２に接続され、他端がアキュムレータ（第１のアキュムレータ）２０９に接続されている。第２のガス管９２は、室内熱交換器４０２と切替ユニット６（第１の切替弁６１および第２の切替弁６２）との間で第１のガス管９１と合流する。第２のガス管９２は、室外側配管２０１および室内側配管４０１の一部を構成する。

【0042】

アキュムレータ２０９は、冷房運転中の室内ユニット４の室内熱交換器４０２から流出された冷媒を気液分離させ、圧縮機２０２に気相冷媒のみを供給する。アキュムレータ２０９で気液分離された冷媒は、気液分離器（第２のアキュムレータ）２１０に導かれる。気液分離器２１０は、圧縮機２０２が液相冷媒を圧縮しないように、冷媒をさらに気液分離する。

【0043】

第２の切替弁６２ａは、第２のガス管９２から分岐する第１の分岐管９２ａに配置されている。第２の切替弁６２ｂは、第２のガス管９２から分岐する第２の分岐管９２ｂに配置されている。第２の切替弁６２ｃは、第２のガス管９２から分岐する第３の分岐管９２ｃに配置されている。第３の分岐管９２ｃは、第２のガス管９２の一端部に相当する。

【0044】

このような構成をなす空気調和装置１においては、図１に白抜き矢印で示すように冷媒が流れる。圧縮機２０２から吐出管２０１ｂに吐出された気相冷媒は、第１の四方弁２０７で第１のガス管９１に導かれる。第１のガス管９１を流れる冷媒は、暖房運転中（暖房運転サーモオン状態）の室内ユニット４ａに対応する切替ユニット６ａの第１の切替弁６１ａを通って室内熱交換器４０２ａに流入する。室内熱交換器４０２ａに流入して液相や気液二相に変化した冷媒は、室内膨張弁４０４ａを通って液管９０を流れる。

【0045】

液管９０を流れる冷媒は、室外膨張弁２０５を通って室外熱交換器２０３に流入する。室外熱交換器２０３に流入して気相や気液二相に変化した冷媒は、第２の四方弁２０８でアキュムレータ２０９に導かれる。また、液管９０を流れる冷媒の一部は、冷房運転中（冷房運転サーモオン状態）の室内ユニット４ｃの室内膨張弁４０４ｃを通って室内熱交換器４０２ｃに流入する。室内熱交換器４０２ｃに流入して気相や気液二相に変化した冷媒は、室内ユニット４ｃに対応する切替ユニット６ｃの第２の切替弁６２ｃを通って第２のガス管９２を流れる。第２のガス管９２を流れる冷媒は、第１の四方弁２０７でアキュムレータ２０９に導かれる。

【0046】

アキュムレータ２０９に導かれた冷媒は、気液分離器２１０を経由して気液分離される。そして、気液分離された気相冷媒が圧縮機２０２に戻される。

【0047】

制御ユニット８は、室外ユニット２、複数の室内ユニット４、複数の切替ユニット６の動作を制御する。そして、制御ユニット８は、冷媒の流れを切り替え、複数の室内ユニット４の各々を冷房および暖房のいずれかの運転に切り替える。

【0048】

制御ユニット８は、ＣＰＵ、メモリ、記憶装置（不揮発メモリ）、入出力回路、タイマなどを含み、所定の演算処理を実行する。例えば、制御ユニット８は、各種データを入出力回路により読み込み、記憶装置からメモリに読み出したプログラムを用いてＣＰＵで演算処理し、処理結果に基づいて圧縮機２０２、室外送風機２０４、室外膨張弁２０５、室外温度検出部２０６、室内送風機４０３、室内膨張弁４０４、第１の切替弁６１、および第２の切替弁６２などの動作制御を行う。

【0049】

制御ユニット８は、このような動作制御を行う動作制御部８１を有する。動作制御部８１は、上述した各々の構成要素（動作制御対象）の動作、例えば起動（運転開始）と停止などを制御するための所定の演算処理をＣＰＵに実行させるプログラム（動作制御プログラム）として構成されている。動作制御部８１は、例えば制御ユニット８の記憶装置（不揮発メモリ）に記憶されて実行時にメモリに読み出される。動作制御部８１は、動作制御対象との間で制御信号やデータ信号を有線もしくは無線を介して送受信する。すなわち、動作制御部８１と動作制御対象とは、有線もしくは無線により電気的に接続されている。

【0050】

上述したとおり、本実施形態においては、空気調和装置１が暖房運転主体で冷暖同時運転されている。すなわち、室外ユニット２の室外熱交換器２０３は蒸発器として機能し、複数の室内ユニット４においては冷房運転中のものと暖房運転中のものとが存在する。このような本実施形態に係る冷暖同時運転時、制御ユニット８は、冷房運転中（冷房運転サーモオン状態）の室内ユニット４の室内膨張弁４０４の開度を調整する。かかる調整（以下、開度調整処理という）を行うため、制御ユニット８は、開度調整部８２を有する。開度調整部８２は、例えば冷房中の室内ユニット４の室内膨張弁４０４の開度を調整するための所定の演算処理をＣＰＵに実行させるプログラム（開度調整プログラム）として構成されている。開度調整部８２は、例えば制御ユニット８の記憶装置（不揮発メモリ）に記憶されて実行時にメモリに読み出される。

【0051】

図１に示す例では、開度調整部８２は冷房運転中（冷房運転サーモオン状態）の室内ユニット４ｃの室内膨張弁４０４ｃの開度を調整する。その一方で、開度調整部８２は、暖房運転中（暖房運転サーモオン状態）の室内ユニット４ａの室内膨張弁４０４ａおよび暖房運転サーモオフ状態の室内ユニット４ｂの室内膨張弁４０４ｂの開度を調整せず、そのままの開度に維持する。

【0052】

開度調整処理において、開度調整部８２は、室外温度および室内温度に応じて、冷房運転中の室内ユニット４の室内膨張弁４０４の開度を調整する。例えば、開度調整部８２は、室内温度と室外温度との差（以下、室内外温度差という）に応じて、冷房運転中（冷房運転サーモオン状態）の室内ユニット４の室内膨張弁４０４の開度を調整する。その際、開度調整部８２は、冷媒の目標過熱度を補正する。目標過熱度は、冷媒の過熱度を制御する際の目標値である。過熱度は、圧縮機２０２に吸い込まれる冷媒の温度（ＴＳ）と、蒸発器である室外熱交換器２０３に流入する冷媒の温度（ＴＥ）との差（ＴＳ－ＴＥ）で算出される。

【0053】

以下、空気調和装置１における開度調整処理について、制御ユニット８の制御フローに従って説明する。図２には、開度調査処理における制御ユニット８の制御フローを示す。制御ユニット８は、開度調整処理を行う際、例えば動作制御部８１である動作制御プログラムおよび開度調整部８２である開度調整プログラムを記憶装置（不揮発メモリ）からメモリに読み出し、ＣＰＵで実行する。

【0054】

開度調整処理にあたって、空気調和装置１は、運転を開始する（Ｓ１０１）。具体的には、動作制御部８１が圧縮機２０２を起動し、室外膨張弁２０５などを開いて室外側配管２０１および室内側配管４０１により構成される流路に冷媒を循環させる。ここでは、空気調和装置１は、室外ユニット２が暖房運転する暖房運転主体の運転態様となり、室外熱交換器２０３は蒸発器として機能する。

【0055】

このように空気調和装置１が運転を開始すると、開度調整部８２は、空気調和装置１の運転条件を判定する。運転条件は、空気調和装置１が冷暖同時運転されているか否かの判定条件である。ここでは、開度調整部８２は、空気調和装置１が冷暖同時運転されているか、つまり複数の室内ユニット４において冷房運転中のものと暖房運転中のものとが存在（混在）しているかを判定する（Ｓ１０２）。

【0056】

室内ユニット４は、例えばユーザ等がリモコンなどから冷房運転もしくは暖房運転のいずれかを設定して運転開始される。その際、室内ユニット４が冷房運転サーモオン状態および冷房運転サーモオフ状態であれば、制御ユニット８は、該室内ユニット４に対応する切替ユニット６の第１の切替弁６１を閉じ、第２の切替弁６２を開く。これに対し、室内ユニット４が暖房運転サーモオン状態および暖房運転サーモオフ状態であれば、制御ユニット８は、該室内ユニット４に対応する切替ユニット６の第１の切替弁６１を開き、第２の切替弁６２を閉じる。したがって、すべての第１の切替弁６１が閉じ、かつすべての第２の切替弁６２が開いている場合、あるいはその逆である場合を除き、開度調整部８２は空気調和装置１が冷暖同時運転されている、つまり運転条件が成立すると判定する。一方、すべての第１の切替弁６１が閉じ、かつすべての第２の切替弁６２が開いている場合、あるいはその逆である場合、開度調整部８２は空気調和装置１が冷暖同時運転されていない、つまり運転条件が成立しないと判定する。

【0057】

図１に示す例では、第１の切替弁６１ａ，６１ｂが開き、第１の切替弁６１ａが閉じており、かつ第２の切替弁６２ａ，６２ｂが閉じ、第２の切替弁６２ｃが開いている。したがって図示例の場合、開度調整部８２は、空気調和装置１が冷暖同時運転されている、つまり運転条件が成立すると判定する。

【0058】

空気調和装置１が冷暖同時運転されていると判定した場合（Ｓ１０２においてＹｅｓ）、開度調整部８２は、温度条件を判定する。ここでは、開度調整部８２は、室内温度（ＴＡ）と室外温度（ＴＯ）との差（室内外温度差）が所定の閾値（以下、基準閾値という）（Ｘ）を超えているかを判定する（Ｓ１０３）。室内温度（ＴＡ）は、暖房運転中（暖房運転サーモオン状態）の室内ユニット４によって空調される空調対象の室内の空気の温度、つまり暖房運転中の室内ユニット４の室内温度検出部４０５が検出した温度である。室外温度（ＴＯ）は、室外ユニット２の室外温度検出部２０６が検出した温度である。すなわち、室内外温度差は、暖房運転中（暖房運転サーモオン状態）の室内ユニット４によって空調される空調対象の室内温度と室外温度との差である。

【0059】

なお、暖房運転中（暖房運転サーモオン状態）の室内ユニット４が複数存在する場合、例えばこれら各々の室内ユニット４の室内温度検出部４０５が検出した温度のうち、高い方の温度を温度条件における室内温度とすればよい。

【0060】

冷暖同時運転時において室内外温度差が大きい状態は、液管９０を流れる冷媒の圧力（液管圧力）が低下している状態に相当する。すなわち、温度条件は液管圧力が低下しているか否かの判定条件を兼ねており、成立する場合には液管圧力が低下していると判定することが可能である。

【0061】

基準閾値（Ｘ）は、冷媒の目標過熱度の補正を要する室内外温度差の下限値であり、例えば０℃から１０℃程度に設定される。また、基準閾値は、液管圧力が低下しているか否かの判定閾値も兼ねる。基準閾値の設定値は、例えば制御ユニット８の記憶装置（不揮発メモリ）に記憶される。記憶された基準閾値は、Ｓ１０３において温度条件の判定時に読み出され、パラメータとして使用される。温度条件の判定にあたって、開度調整部８２は、室外温度を室外温度検出部２０６から、室内温度を暖房運転中（暖房運転サーモオン状態）の室内ユニット４の室内温度検出部４０５からそれぞれ取得する。図１に示す例では、開度調整部８２は、室内ユニット４ａの室内温度検出部４０５ａから室内温度を取得する。

【0062】

室内外温度差が基準閾値を超えている（ＴＡ－ＴＯ＞Ｘ）と判定した場合（Ｓ１０３においてＹｅｓ）、開度調整部８２は、冷媒の目標過熱度を補正する（Ｓ１０４）。ここでは、開度調整部８２は、目標過熱度の値に所定の補正値を加える。補正値は、基準閾値を超えて室内外温度差が大きくなるほど大きな値となるように設定されている。図３は、室内外温度差と目標過熱度の補正値との関係の一例を示す図である。図３に示す例では、室内外温度差が基準閾値以下である場合、補正値は０であり、室内外温度差が基準閾値を超えた場合、Ｌ３で示される軌跡のように、室内外温度差に比例して補正値が大きくなる。なお、図３に示す関係は一例に過ぎず、基準閾値を超えた室内外温度差と目標過熱度の補正値との関係は、例えば二次関数の軌跡で示される関係であってもよいし、補正値が段階的に大きくなるような関係であってもよい。補正された目標過熱度の値は、例えば制御ユニット８のメモリに保持される。

【0063】

目標過熱度を補正すると、開度調整部８２は、目標過熱度となるように冷媒の過熱度を制御する（Ｓ１０５）。すなわち、冷媒の過熱度が目標過熱度で制御される。Ｓ１０５における目標過熱度は、Ｓ１０４において補正された場合は補正後の値である。

【0064】

Ｓ１０４において目標過熱度を補正した場合、開度調整部８２は、冷媒の過熱度が補正後の目標過熱度となるように、冷房運転中の室内ユニット４の室内膨張弁４０４の開度を調整する。換言すれば、開度調整部８２は、補正後の目標過熱度に応じて冷房運転中の室内ユニット４の室内膨張弁４０４の開度を小さくする。上述したように、目標過熱度の補正値は、室内外温度差が基準閾値を超えて大きくなるほど大きくなる。したがって、冷房運転中の室内ユニット４の室内膨張弁４０４の開度は、目標過熱度が大きくなるほど小さくなる（絞られる）。すなわち、開度調整部８２は、室内外温度差が大きいほど開度が小さくなるように、冷房運転中の室内ユニット４の室内膨張弁４０４の開度を調整する。

【0065】

図１に示す例では、室内外温度差が大きいほど開度が小さくなるように、開度調整部８２は室内ユニット４ｃの室内膨張弁４０４ｃの開度を調整する。その一方で、開度調整部８２は、室内ユニット４ａ，４ｂの室内膨張弁４０４ａ，４０４ｂの開度を調整せず、そのままの開度（開度調整処理の実行時点での開度）に維持する。

【0066】

なお、冷房運転中（冷房運転サーモオン状態）の室内ユニット４が複数存在する場合、開度調整部８２は、冷房運転中のすべての室内ユニット４の室内膨張弁４０４の開度を調整する。

【0067】

これに対し、空気調和装置１が冷暖同時運転されていない場合（Ｓ１０２においてＮｏ）および室内外温度差が基準閾値以下（ＴＡ－ＴＯ≦Ｘ）である場合（Ｓ１０３においてＮｏ）、目標過熱度は補正されない。これらの場合、目標過熱度は、例えば圧縮機２０２の回転数などに応じて設定される所定値であり、Ｓ１０４のように補正される前の値（一例として初期値）である。すなわち、ここでの目標過熱度は、補正後の目標過熱度に対する補正前の目標過熱度に相当する。

【0068】

したがって、空気調和装置１が冷暖同時運転されていない場合（Ｓ１０２においてＮｏ）、あるいは室内外温度差が基準閾値以下である場合（Ｓ１０３においてＮｏ）、開度調整部８２は、目標過熱度（補正前の目標過熱度）となるように冷媒の過熱度を制御する。

【0069】

このように冷媒の過熱度を制御すると、制御ユニット８は、空気調和装置１の運転停止条件を判定する（Ｓ１０６）。運転停止条件は、空気調和装置１を運転停止させるか否かの判定条件である。運転停止条件は、例えば制御ユニット８が空気調和装置１の運転停止を示す信号を受信したか否かなどに応じて判定される。運転停止を示す信号は、例えば室外ユニット２の操作パネルや室内ユニット４のリモコンなどからユーザ等が運転停止を選択することで発信される。

【0070】

運転停止条件が成立する場合（Ｓ１０６においてＹｅｓ）、動作制御部８１は、空気調和装置１の運転を停止する（Ｓ１０７）。停止した空気調和装置１がその後に再び冷房運転を開始した場合、別途新たに開度調整処理が実行される。

【0071】

これに対し、運転停止条件が成立しない場合（Ｓ１０６においてＮｏ）、開度調整部８２は、空気調和装置１の運転条件として、空気調和装置１が冷暖同時運転されているかを判定する（Ｓ１０２）。そして、制御ユニット８（動作制御部８１および開度調整部８２）は、運転条件の判定結果に応じて以降の処理（Ｓ１０３～Ｓ１０７）を選択的に実行する。
すなわち、空気調和装置１が運転されている間、一連の開度調整処理が繰り返される。そして、空気調和装置１の運転が停止されると、一連の開度調整処理も終了する。

【0072】

以上のように本実施形態によれば、空気調和装置１が暖房運転主体の運転態様であり、室外ユニット２が暖房運転され、冷房運転中の室内ユニット４と暖房運転中の室内ユニット４とが存在（混在）している場合、冷房運転中の室内ユニット４の室内膨張弁４０４の開度を適切に調整できる。具体的には、暖房運転中の室内ユニット４によって空調される空調対象（以下、暖房室内という）の室内温度と室外温度との差（室内外温度差）に応じて、冷房運転中の室内ユニット４の室内膨張弁４０４の開度を適切に調整できる。

【0073】

例えば、暖房室内の室内温度に比べて室外温度が特に低い場合、つまり室内外温度差が比較的大きい場合、過熱度が大きくなり、冷房運転中の室内ユニット４の室内膨張弁４０４の開度が全開となって液管圧力が低下しやすい。本実施形態においては、室内外温度差が基準閾値を超えて大きくなるほど、冷房運転中の室内ユニット４の室内膨張弁４０４の開度を小さくできる。これにより、液管圧力の低下を抑制することができる。

【0074】

また、このように冷房運転中の室内ユニット４の室内膨張弁４０４の開度を小さくする際、本実施形態では冷媒の目標過熱度を補正できる。具体的には、目標過熱度の値に所定の補正値を加えることで、基準閾値を超えて室内外温度差が大きくなるほど補正値を大きくできる。これにより、補正後の目標過熱度の値を補正前よりも大きくできる。これに対し、室内外温度差が基準閾値以下である場合、補正値を０として目標過熱度の値を維持できる。

【0075】

したがって本実施形態によれば、上述したように液管圧力が低下しやすい室内外温度差が大きな条件下では、冷房運転中の室内ユニット４の室内膨張弁４０４の開度を小さくでき、液管圧力の低下を適切に抑制できる。これに対し、液管圧力の低下が起きにくい室内外温度差が小さな条件下では、目標過熱度が大きくなるような補正をすることなく、該目標過熱度（補正される前の値。一例として初期値）で冷媒の過熱度を制御できる。これにより、省エネ性を高めて空気調和装置１を運転させることが可能となる。

【0076】

このように本実施形態によれば、冷暖同時運転時であっても、液管圧力の低下を適切に抑制しながら、省エネ性の向上を図ることが可能な空気調和装置１を実現できる。

【0077】

以上、本発明の実施形態を説明したが、該実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。かかる新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0078】

１…空気調和装置、２…室外ユニット、４，４ａ，４ｂ，４ｃ…室内ユニット、６，６ａ，６ｂ，６ｃ…切替ユニット、８…制御ユニット、６１，６１ａ，６１ｂ，６１ｃ…第１の切替弁、６２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ…第２の切替弁、８１…動作制御部、８２…開度調整部、９０…液管、９０ａ…第１の分岐管、９０ｂ…第２の分岐管、９０ｃ…第３の分岐管、９１…第１のガス管、９１ａ…第１の分岐管、９１ｂ…第２の分岐管、９１ｃ…第３の分岐管、９２…第２のガス管、９２ａ…第１の分岐管、９２ｂ…第２の分岐管、９２ｃ…第３の分岐管、２０１…室外側配管、２０１ａ…第１の配管（吸込管）、２０１ｂ…第２の配管（吐出管）、２０２…圧縮機、２０３…室外熱交換器、２０４…室外送風機、２０５…室外膨張弁、２０６…室外温度検出部、２０７…四方弁（第１の四方弁）、２０８…四方弁（第２の四方弁）、２０９…アキュムレータ（第１のアキュムレータ）、２１０…気液分離器（第２のアキュムレータ）、４０１…室内側配管、４０２，４０２ａ，４０２ｂ，４０２ｃ…室内熱交換器、４０３，４０３ａ，４０３ｂ，４０３ｃ…室内送風機、４０４，４０４ａ，４０４ｂ，４０４ｃ…室内膨張弁、４０５，４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃ…室内温度検出部、ＰＶ０，ＰＶ１，ＰＶ２…継手。

【図1】