特許 7544100 空気調和装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-26

(45)【発行日】2024-09-03

(54)【発明の名称】空気調和装置

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/49 20180101AFI20240827BHJP

   F25B 13/00 20060101ALI20240827BHJP

   F24F 11/30 20180101ALI20240827BHJP

   F24F 11/56 20180101ALI20240827BHJP

   F24F 11/84 20180101ALI20240827BHJP

【ＦＩ】

F24F11/49

F25B13/00 S

F24F11/30

F24F11/56

F24F11/84

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022114803

(22)【出願日】2022-07-19

(65)【公開番号】P2024012950

(43)【公開日】2024-01-31

【審査請求日】2023-07-11

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006611

【氏名又は名称】株式会社富士通ゼネラル

(74)【代理人】

【識別番号】110003339

【氏名又は名称】弁理士法人南青山国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤澤 健司

【審査官】佐藤 正浩

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０４７６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１２５６６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｆ １１／４９

Ｆ２５Ｂ １３／００

Ｆ２４Ｆ １１／３０

Ｆ２４Ｆ １１／５６

Ｆ２４Ｆ １１／８４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の室外機と、複数の室内機と、前記複数の室外機に各室内機を並列的に接続する複数の接続配管とを備え、各室内機が個別に冷房運転と暖房運転とを実施可能とする第１冷媒回路状態と、前記各室内機が同時に冷房運転または暖房運転を実施可能とする第２冷媒回路状態とのいずれかを選択可能な空気調和装置であって、
前記複数の室外機は、圧縮機と、室外熱交換器と、前記室外熱交換器の一方の冷媒出入口を前記圧縮機の冷媒吸込管または冷媒吐出管に選択的に接続する第１流路切替手段と、前記第１冷媒回路状態において前記冷媒吸込管および前記冷媒吐出管を前記複数の接続配管である第１ガス管および第２ガス管にそれぞれ接続する第２流路切替手段と、各室外機間で通信を行う通信部と、前記第１冷媒回路状態と前記第２冷媒回路状態のいずれかを選択する冷媒回路選択部とをそれぞれ有し、
前記空気調和装置を設置した後に、前記空気調和装置に電源を供給してから運転開始までの間に、前記複数の室外機のうち一の室外機において前記第１冷媒回路状態あるいは前記第２冷媒回路状態のいずれかが選択されたとき、当該一の室外機の通信部から他の室外機の通信部へ選択された冷媒回路状態に関する情報を含む状態信号が送信され、
前記状態信号を受信した前記他の室外機は、前記一の室外機で選択された冷媒回路状態と同一の冷媒回路状態を選択する
空気調和装置。

【請求項2】

請求項１に記載の空気調和装置であって、
前記冷媒回路選択部は、前記第１冷媒回路状態および前記第２冷媒回路状態のいずれか一方を選択する切替操作部であり、前記状態信号は、前記切替操作部で選択された冷媒回路状態に関する情報を含む
空気調和装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の空気調和装置であって、
前記複数の室外機のうち、前記一の室外機は親室外機に設定され、前記他の室外機は、前記親室外機の指示に従って動作する子室外機に設定され、
前記子室外機は、前記親室外機から送信された前記状態信号に基づいて、前記親室外機で選択された冷媒回路状態と同一の冷媒回路状態を選択する
空気調和装置。

【請求項4】

請求項２に記載の空気調和装置であって、
前記複数の室外機のうち、前記一の室外機は親室外機として設定され、前記他の室外機は、前記親室外機の指示に従って動作する子室外機として設定され、
前記子室外機は、当該子室外機の前記切替操作部で選択された冷媒回路状態と、前記親室外機から送信された前記状態信号に含まれる冷媒回路状態とが異なるときは、前記親室外機から送信された前記状態信号に含まれる冷媒回路状態を選択する
空気調和装置。

【請求項5】

請求項４に記載の空気調和装置であって、
前記複数の室外機への電力の供給が開始または再開されたとき、前記親室外機は、当該親室外機の前記切替操作部で選択された冷媒回路状態を確認し、確認した前記冷媒回路状態を前記状態信号に含めて前記子室外機へ送信する
空気調和装置。

【請求項6】

請求項３に記載の空気調和装置であって、
前記子室外機への電力の供給が開始または再開されたとき、前記親室外機は、前記親室外機で選択されている冷媒回路状態を前記状態信号に含めて前記子室外機へ送信する
空気調和装置。

【請求項7】

請求項１または２に記載の空気調和装置であって、
前記第１冷媒回路状態では、前記第１ガス管および前記第２ガス管と、前記室外熱交換器の他方の冷媒出入口に接続される液管の３本の接続配管が前記複数の接続配管として用いられ、
前記第２冷媒回路状態では、前記第１ガス管と前記液管の２本の接続配管が前記複数の接続配管として用いられる
空気調和装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の室内機にそれぞれ冷媒配管を介して接続される複数の室外機を備えた空気調和装置に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の室内機を備え、全ての室内機において冷房もしくは暖房のいずれか一方を行う運転方式（以下、冷暖切替方式ともいう）と、冷房もしくは暖房のいずれか一方を各室内機で選択的に行うことを可能とする運転方式（以下、冷暖フリー方式ともいう）とを切り替え可能な空気調和装置が知られている。例えば特許文献１には、１台の室外機で冷暖切替方式と冷暖フリー方式の両方に対応可能な空気調和装置が開示されている。

【0003】

冷暖フリー方式の空気調和装置は、全暖房運転と、全冷房運転と、暖房主体運転と、冷房主体運転とを選択的に実行可能である。全暖房運転は、全ての室内機が暖房運転を行う運転モードであり、全冷房運転は、全ての室内機が冷房運転を行う運転モードである。暖房主体運転は、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、かつ、暖房運転を行っている室内機で要求される能力の合計値が冷房運転を行っている室内機で要求される能力の合計値を上回る場合に行う運転モードである。そして、冷房主体運転は、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、かつ、冷房運転を行っている室内機で要求される能力の合計値が暖房運転を行っている室内機で要求される能力の合計値を上回る場合に行う運転モードである。

【0004】

冷暖切替方式の室外機と冷暖フリー方式の室外機とでは、冷媒回路の構成が異なる。冷暖切替方式では各室内機と室外機とを接続する接続配管が２本（ガス管および液管）であるのに対し、冷暖フリー方式では各室内機と室外機とを接続する接続配管が、２本のガス管（高圧ガス管と低圧ガス管）および１本の液管の計３本である。

【0005】

冷暖フリー方式における各冷媒配管には、運転モードに応じて次のように冷媒が流れる。まず、高圧ガス管は、全暖房運転時、暖房主体運転時および冷房主体運転時に、圧縮機から吐出される高圧ガス冷媒が流れる接続配管である。また、低圧ガス管は、全冷房運転時および冷房主体運転時に蒸発器として機能する室内熱交換器から流出する低圧ガス冷媒が流れる接続配管である。そして、液管は、全冷房運転時および冷房主体運転時には凝縮器として機能する室外熱交換器から流出する中間圧液冷媒が流れる冷媒配管であり、全暖房運転時および暖房主体運転時には蒸発器として機能する室外熱交換器に流入する中間圧液冷媒が流れる接続配管である。

【0006】

これら接続配管の使用本数（接続本数）は、選択される運転方式（冷暖切替方式／冷暖フリー方式）によって定まるとともに、室外機に内蔵される流路切替弁によって室外機の冷媒回路が冷暖切替方式用の冷媒回路と冷暖フリー方式用の冷媒回路とに切り替えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２００８－１１１５８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

近年、冷暖切替方式と冷暖フリー方式の両方に対応可能な空気調和装置の開発が進められている。この種の空気調和装置においては、運転時に全ての室外機が冷暖切替方式と冷暖フリー方式のいずれかに統一されている必要がある。一般的には、冷暖切替方式と冷暖フリー方式の両方に対応可能な室外機は、冷媒回路を冷暖切替方式用あるいは冷暖フリー方式用のいずれかに切り替えるディップスイッチなどの切替手段が各室外機に設けられ、設置時に、作業者によって当該切替手段が室外機ごとに操作されることが想定されている。しかしながら、上記切替手段の操作ミスや操作忘れによって、全ての室外機で冷暖切替方式と冷暖フリー方式のいずれかに統一されていない状態で空気調和装置が運転される場合が生じ得る。

【0009】

例えば、冷暖フリー方式で運転する空気調和装置に冷暖切替方式の室外機が混在すると、冷暖フリー方式の室外機から流出した高圧冷媒が冷暖切替方式の室外機のガス管に流入することで、低圧が上昇して圧縮機の性能上の使用範囲を超えるおそれがあるとともに、低圧上昇に伴って高圧も上昇して圧縮機から吐出される冷媒の温度が使用範囲を超えるおそれがある。また、冷暖切替方式で運転する空気調和装置に冷暖フリー方式の室外機が混在すると、冷暖フリー方式の室外機の低圧ガス管に冷媒配管が接続されないことに起因して当該室外機に冷媒および冷凍機油が戻らずに低圧の過剰な低下や冷凍機油不足に陥るおそれがある。

【0010】

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、冷暖切替方式と冷暖フリー方式とを選択可能な複数の室外機を備えた空気調和装置において、全ての室外機を確実に冷暖切替方式あるいは冷暖フリー方式に統一できる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】

【0011】

本発明の一形態に係る空気調和装置は、複数の室外機と、複数の室内機と、前記複数の室外機に各室内機を並列的に接続する複数の接続配管とを備え、各室内機が個別に冷房運転と暖房運転とを実施可能とする第１冷媒回路状態と、前記各室内機が同時に冷房運転または暖房運転を実施可能とする第２冷媒回路状態とのいずれかを選択可能な空気調和装置であって、
前記複数の室外機は、各室外機間で通信を行う通信部と、前記第１冷媒回路状態と前記第２冷媒回路状態のいずれかを選択する冷媒回路選択部とをそれぞれ有し、
前記複数の室外機のうち一の室外機において前記第１冷媒回路状態あるいは前記第２冷媒回路状態のいずれかが選択されたとき、当該一の室外機の通信部から他の室外機の通信部へ選択された冷媒回路状態に関する情報を含む状態信号が送信され、
前記状態信号を受信した前記他の室外機は、前記一の室外機で選択された冷媒回路状態と同一の冷媒回路状態を選択する。

【0012】

前記冷媒回路選択部は、前記第１冷媒回路状態および前記第２冷媒回路状態のいずれか一方を選択する切替操作部であり、前記状態信号は、前記切替操作部で選択された冷媒回路状態に関する情報を含んでもよい。

【0013】

前記複数の室外機のうち、前記一の室外機は親室外機に設定され、前記他の室外機は、前記親室外機の指示に従って動作する子室外機に設定され、前記子室外機は、前記親室外機から送信された前記状態信号に基づいて、前記親室外機で選択された冷媒回路状態と同一の冷媒回路状態を選択してもよい。

【0014】

前記複数の室外機のうち、前記一の室外機は親室外機として設定され、前記他の室外機は、前記親室外機の指示に従って動作する子室外機として設定され、前記子室外機は、当該子室外機の前記切替操作部で選択された冷媒回路状態と、前記親室外機から送信された前記状態信号に含まれる冷媒回路状態とが異なるときは、前記親室外機から送信された前記状態信号に含まれる冷媒回路状態を選択してもよい。

【0015】

前記複数の室外機への電力の供給が開始または再開されたとき、前記親室外機は、当該親室外機の前記切替操作部で選択された冷媒回路状態を確認し、確認した前記冷媒回路状態を前記状態信号に含めて前記子室外機へ送信してもよい。

【0016】

前記子室外機への電力の供給が開始または再開されたとき、前記親室外機は、前記親室外機で選択されている冷媒回路状態を前記状態信号に含めて前記子室外機へ送信してもよい。

【0017】

前記複数の室外機は、圧縮機と、室外熱交換器と、第１流路切替手段と、第２流路切替手段とをそれぞれ有し、前記室外熱交換器の一方の冷媒出入口が前記圧縮機の冷媒吸込管または冷媒吐出管に前記第１流路切替手段を介して選択的に接続されてもよい。前記第１冷媒回路状態では、前記冷媒吸込管または前記冷媒吐出管に前記第２流路切替手段を介してそれぞれ選択的に接続される第１ガス管および第２ガス管と、前記室外熱交換器の他方の冷媒出入口に接続される液管の３本の接続配管が前記複数の接続配管として用いられ、前記第２冷媒回路状態では、前記第１ガス管と前記液管の２本の接続配管が前記複数の接続配管として用いられてもよい。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、冷暖切替方式と冷暖フリー方式とを選択可能な複数の室外機を備えた空気調和装置において、全ての室外機を確実に冷暖切替方式あるいは冷暖フリー方式に統一できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】冷暖フリー方式の空気調和装置を示す冷媒回路図である。

【図2】冷暖切替方式の空気調和装置を示す冷媒回路図である。

【図3】制御装置の構成を示すブロック図である。

【図4】冷暖フリー方式の空気調和装置に冷暖切替方式の室外機が混在したときの様子を示す冷媒回路図である。

【図5】冷暖切替方式の空気調和装置に冷暖フリー方式の室外機が混在したときの様子を示す冷媒回路図である。

【図6】各室外機の制御手順の一例を示すフローチャートである。

【図7】電源復旧時における各室外機の制御手順の一例を示すフローチャートである。

【図8】電源復旧時における各室外機の制御手順の他の一例を示すフローチャートである。

【図9】室外機の変形例を示す冷媒回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

【0021】

本実施形態の空気調和装置は、複数の室外機と複数の室内機とを備え、全ての室内機において冷房もしくは暖房のいずれか一方を行う運転方式（冷暖切替方式）と、冷房もしくは暖房のいずれか一方を各室内機で選択的に行うことを可能とする運転方式（冷暖フリー方式）とを選択可能とされる。

【0022】

図１は冷暖フリー方式の空気調和装置１０の一構成例を示す冷媒回路図であり、図２は冷暖切替方式の空気調和装置２０の一構成例を示す冷媒回路図である。本実施形態では、２台の室外機２ａ、２ｂに３台の室内機８ａ、８ｂ、８ｃが並列に接続された空気調和装置を例に挙げて説明する。

【0023】

冷暖フリー方式の空気調和装置１０と冷暖切替方式の空気調和装置２０とを比較すると、室外機２ａ、２ｂおよび室内機８ａ～８ｃは共通するが、これら室外機２ａ、２ｂおよび室内機８ａ～８ｃとの間を接続する接続配管（高圧ガス管３０、低圧ガス管３１、液管３２）の接続本数が異なっている。以下、各方式の空気調和装置１０、２０について説明する。

【0024】

［冷暖フリー方式の空気調和装置］
まず図１を参照して、冷暖フリー方式の空気調和装置１０の構成と動作例について説明する。

【0025】

図１に示すように、空気調和装置１０は、２台の室外機２ａ、２ｂと、３台の室内機８ａ、８ｂ、８ｃと、３台の分流ユニット６ａ、６ｂ、６ｃと、分岐器７０、７１、７２と、を備えている。これら室外機２ａ，２ｂ、室内機８ａ～８ｃ、分流ユニット６ａ～６ｃおよび分岐器７０～７２が、高圧ガス管３０（第１ガス管）と、高圧ガス分管３０ａ，３０ｂと、低圧ガス管３１（第２ガス管）と、低圧ガス分管３１ａ，３１ｂと、液管３２と、液分管３２ａ、３２ｂとで相互に接続されることによって、空気調和装置１０の冷媒回路が構成される。

【0026】

この空気調和装置１０では、室外機２ａ，２ｂや分流ユニット６ａ～６ｃに備えられた各種弁類の開閉状態に応じて、暖房運転（全ての室内機が暖房運転）、暖房主体運転（暖房運転を行っている室内機で要求される能力の合計値が冷房運転を行っている室内機で要求される能力の合計値を上回る場合）、冷房運転（全ての室内機が冷房運転）、冷房主体運転（冷房運転を行っている室内機で要求される能力の合計値が暖房運転を行っている室内機で要求される能力の合計値を上回る場合）といった各種運転が可能である。

【0027】

（室外機）
室外機２ａ、２ｂの構成は全て同じであり、互いに対応する部分については同一の符号を付している。以下の説明では、室外機２ａの構成についてのみ説明を行い、室外機２ｂについては説明を省略する。

【0028】

室外機２ａは、圧縮機２１と、第１流路切替手段である第１三方弁２２および第２三方弁２３と、第１室外熱交換器２４と、第２室外熱交換器２５と、室外ファン２６、アキュムレータ２７と、第２流路切替手段である四方弁２９と、第１室外熱交換器２４に接続された第１室外膨張弁４０と、第２室外熱交換器２５に接続された第２室外膨張弁４１と、を備えている。

【0029】

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の吐出側は、第１三方弁２２のポートａと第２三方弁２３のポートｄとに吐出配管２８で接続され、四方弁２９のポートｇに吐出配管２８および室外機高圧ガス管３３で接続されている。吐出配管２８は圧縮機２１の吐出側と接続点Ａとの間を接続する冷媒配管であり、室外機高圧ガス管３３は接続点Ａと閉鎖弁４４との間を接続する冷媒配管である。また、圧縮機２１の吸入側は、アキュムレータ２７の流出側に吸入配管４２で接続されており、アキュムレータ２７の流入側は、室外機低圧ガス管３４で閉鎖弁４５に接続されている。

【0030】

第１三方弁２２および第２三方弁２３は、冷媒回路における冷媒の流れる方向を切り替えるための弁であり、第１三方弁２２はａ、ｂ、ｃの３つのポートを、第２三方弁２３はｄ、ｅ、ｆの３つのポートをそれぞれ備えている。第１三方弁２２では、ポートａに接続された冷媒配管が接続点Ａで吐出配管２８および室外機高圧ガス管３３に接続されている。また、ポートｂと第１室外熱交換器２４の一端（一方の冷媒出入口）とが冷媒配管で接続され、ポートｃに接続された冷媒配管が接続点Ｄで室外機低圧ガス管３４に接続されている。

【0031】

第２三方弁２３では、ポートｄに接続された冷媒配管が接続点Ａで吐出配管２８および室外機高圧ガス管３３に接続された冷媒配管と接続されている。またポートｅと第２室外熱交換器２５の一端（一方の冷媒出入口）とが冷媒配管で接続され、ポートｆに接続された冷媒配管が接続点Ｃで第１三方弁２２のポートｃに接続された冷媒配管と接続されている。

【0032】

四方弁２９は、室外機２ａ、２ｂが冷暖フリー方式に設定されるか、あるいは、冷暖切替方式に設定されるかに応じて制御態様が変化する弁であり、ｇ、ｈ、ｋ、ｍの４つのポートを備えている。ポートｇは上述したように室外機高圧ガス管３３に接続され、ポートｈは閉鎖弁４４に接続されている。ポートｋは閉止されており、ポートｍは室外機低圧ガス管３４における接続点Ｅと冷媒配管で接続されている。詳細は後述するが、室外機２ａ，２ｂが冷暖フリー方式に設定される場合は、室外機高圧ガス管３３から高圧ガス分管３０ａおよび高圧ガス分管３０ｂのそれぞれに冷媒が流れるように、四方弁２９が切り替えられる。また、室外機２ａ，２ｂが冷暖切替方式に設定される場合は、暖房運転時は室外機高圧ガス管３３から高圧ガス分管３０ａおよび高圧ガス分管３０ｂのそれぞれに冷媒が流れるように四方弁２９が切り替えられ、冷房運転時は低圧ガス分管３１ａおよび低圧ガス分管３１ｂのそれぞれから室外機低圧ガス管３４に冷媒が流れるように四方弁２９が切り替えられる。

【0033】

第１室外熱交換器２４の一端（一方の冷媒出入口）は上述したように冷媒配管を介して第１三方弁２２のポートｂに接続され、他端（他方の冷媒出入口）は冷媒配管を介して第１室外膨張弁４０の一方のポートに接続されている。第１室外膨張弁４０の他方のポートは、閉鎖弁４６と室外機液管３５で接続されている。また、第２室外熱交換器２５の一端（一方の冷媒出入口）は上述したように冷媒配管を介して第２三方弁２３のポートｅに接続され、他端（他方の冷媒出入口）は冷媒配管を介して第２室外膨張弁４１の一方のポートに接続されている。第２室外膨張弁４１の他方のポートは、室外機液管３５における接続点Ｂに冷媒配管で接続されている。

【0034】

アキュムレータ２７は、流入側が室外機低圧ガス管３４に接続され、流出側が圧縮機２１の吸入側と吸入配管４２で接続されている。アキュムレータ２７は、流入した冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離し、ガス冷媒のみを圧縮機２１ａに吸入させる。室外ファン２６は、図示しないファンモータによって回転することで、室外機２ａ内に外気を取り込み、第１室外熱交換器２４および第２室外熱交換器２５において冷媒と外気とを熱交換させた後、熱交換した外気を室外機２ａ外部に放出する。

【0035】

以上説明した構成の他に、室外機２ａには各種のセンサが設けられている。図１に示すように吐出配管２８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センサ５０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５３とが設けられている。また、室外機低圧ガス管３４における接続点Ｄとアキュムレータ２７ａの流入側との間には、圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力を検出する低圧センサ５１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５４とが設けられている。

【0036】

第１三方弁２２のポートｂと第１室外熱交換器２４とを接続する冷媒配管には、第１室外熱交換器２４から流出あるいは第１室外熱交換器２４へ流入する冷媒の温度を検出する第１熱交温度センサ５６が設けられている。また、第２三方弁２３のポートｅと第２室外熱交換器２５とを接続する冷媒配管には、第２室外熱交換器２５から流出あるいは第２室外熱交換器２５へ流入する冷媒の温度を検出する第２熱交温度センサ５７が設けられている。さらには、室外機２ａ内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５８が備えられている。

【0037】

（室内機）
３台の室内機８ａ～８ｃは、室内熱交換器８１と、室内膨張弁８２と、室内ファン８３と、を備えている。なお、室内機８ａ～８ｃの構成は全て同じであるため、以下の説明では、室内機８ａの構成についてのみ説明を行い、その他の室内機８ｂ、８ｃについては説明を省略する。

【0038】

室内熱交換器８１は、一端（一方の冷媒出入口）が室内膨張弁８２の一方のポートに冷媒配管で接続され、他端（他方の冷媒出入口）が後述する分流ユニット６ａに冷媒配管８７で接続されている。室内熱交換器８１は、室内機８ａが冷房運転を行う場合は蒸発器として機能し、室内機８ａが暖房運転を行う場合は凝縮器として機能する。

【0039】

室内膨張弁８２は、一方のポートが上述したように室内熱交換器８１に接続され、他方のポートが液管３２に接続されている。室内膨張弁８２は、室内熱交換器８１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８１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。

【0040】

室内ファン８３は、図示しないファンモータによって回転することで、室内機８ａ内に室内空気を取り込み、室内熱交換器８１において冷媒と室内空気とを熱交換させた後、熱交換した空気を室内へ供給する。

【0041】

以上説明した構成の他に、室内機８ａには各種のセンサが設けられている。室内熱交換器８１の室内膨張弁８２側の冷媒配管には冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ８４が、また、室内熱交換器８１の分流ユニット６ａ側の冷媒配管には冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ８５が、それぞれ備えられている。また、室内機８ａの図示しない室内空気の吸込口付近には、室内機８ａ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温センサ８６が備えられている。

【0042】

（分流ユニット）
空気調和装置１０には、３台の室内機８ａ～８ｃに対応する３台の分流ユニット６ａ～６ｃが備えられている。分流ユニット６ａ～６ｃは、第１電磁弁６１ａ～６１ｃと、第２電磁弁６２ａ～６２ｃと、第１分流管６３ａ～６３ｃと、第２分流管６４ａ～６４ｃとを備えている。なお、分流ユニット６ａ～６ｃの構成は全て同じであるため、以下の説明では、分流ユニット６ａの構成についてのみ説明を行い、その他の分流ユニット６ｂ、６ｃについては説明を省略する。

【0043】

第１分流管６３ａの一端は高圧ガス管３０に接続されており、第２分流管６４ａの一端は低圧ガス管３１に接続されている。また、第１分流管６３ａの他端と第２分流管６４ａの他端とが相互に接続され、この接続部と室内熱交換器８１とが冷媒配管８７で接続されている。第１分流管６３ａには第１電磁弁６１ａが、また、第２分流管６４ａには第２電磁弁６２ａが、それぞれ設けられており、第１電磁弁６１ａおよび第２電磁弁６２ａをそれぞれ開閉することによって、分流ユニット６ａに対応する室内機８ａの室内熱交換器８１が圧縮機２１の吐出側（高圧ガス管３０側）または吸入側（低圧ガス管３１側）に接続されるよう、冷媒回路における冷媒の流路を切り替えることができる。

【0044】

（接続配管）
以上説明した室外機２ａ、２ｂ、室内機８ａ～８ｃおよび分流ユニット６ａ～６ｃと、高圧ガス管３０、高圧ガス分管３０ａ、３０ｂ、低圧ガス管３１、低圧ガス分管３１ａ、３１ｂ、液管３２、液分管３２ａ、３２ｂ、および、分岐器７０、７１、７２との接続状態を、図１を用いて説明する。

【0045】

各室外機２ａ、２ｂの閉鎖弁４４には高圧ガス分管３０ａ、３０ｂの一端がそれぞれ接続され、高圧ガス分管３０ａ、３０ｂの他端はそれぞれ分岐器７０に接続される。この分岐器７０に高圧ガス管３０の一端が接続され、高圧ガス管３０の他端は分岐して分流ユニット６ａ～６ｃの第１分流管６３ａ～６３ｃに接続される。

【0046】

各室外機２ａ、２ｂの閉鎖弁４５には低圧ガス分管３１ａ、３１ｂの一端がそれぞれ接続され、低圧ガス分管３１ａ、３１ｂの他端はそれぞれ分岐器７１に接続される。この分岐器７１に低圧ガス管３１の一端が接続され、低圧ガス管３１の他端は分岐して分流ユニット６ａ～６ｃの第２分流管６４ａ～６４ｃに接続される。

【0047】

各室外機２ａ、２ｂの閉鎖弁４６には液分管３２ａ、３２ｂの一端がそれぞれ接続され、液分管３２ａ、３２ｂの他端はそれぞれ分岐器７２に接続される。この分岐器７２に液管３２の一端が接続され、液管３２の他端は分岐してそれぞれ室内機８ａ～８ｃの室内膨張弁８２に冷媒配管で接続される。

【0048】

また、各室内機８ａ～８ｃの室内熱交換器８１と、各分流ユニット６ａ～６ｃにおける第１分流管６３ａ～６３ｃと第２分流管６４ａ～６４ｃとの接続点が、それぞれ冷媒配管８７で接続される。

【0049】

以上説明した接続によって、空気調和装置１０の冷媒回路が構成され、冷媒回路に冷媒を流すことによって冷凍サイクルが成立する。以下の説明では、図１に示すように各室内機８ａ～８ｃが個別に冷房運転または暖房運転を実施可能とする冷媒回路の状態を「第１冷媒回路状態」ともいう。

【0050】

（制御装置）
室外機２ａ、２ｂには、制御装置１１０ａ、１１０ｂがそれぞれ備えられている。図３は、制御装置１１０ａ、１１０ｂの構成を示すブロック図である。制御装置１１０ａ、１１０ｂの構成は基本的には全て同じであるため、以下の説明では、制御装置１１０ａの構成についてのみ説明を行い、制御装置１１０ｂについては説明を省略する。

【0051】

制御装置１１０ａは、図示しない電装品箱に格納されている図示しない制御基板に搭載されており、ＣＰＵ１１１ａと、記憶部１１２ａと、冷媒回路選択部１１３ａと、通信部１１４ａとを備えている。ＣＰＵ１１１ａは、室外機２ａの上述した各センサからの検出信号を取り込むとともに、各室内機８ａ～８ｃから出力される制御信号を通信部１１３ａを介して取り込む。ＣＰＵ１１１ａは、取り込んだ検出信号や制御信号に基づいて圧縮機２１の駆動制御、第１三方弁２２、第２三方弁２３および四方弁２９の切り替え制御、第１室外膨張弁４０および第２室外膨張弁４１の開度制御、といった様々な制御を行う。なお、分流ユニット６ａ～６ｃにおける第１電磁弁６１ａ～６１ｃおよび第２電磁弁６２ａ～６２ｃの開閉制御は、分流ユニット６ａ～６ｃに対応する室内機６ａ～６ｃの図示しない制御装置が行っている。

【0052】

記憶部１１２ａは、ＲＯＭやＲＡＭで構成されており、室外機２ａの制御プログラムや各センサからの検出信号に対応した検出値を記憶する。記憶部１１２ａは、冷暖フリー方式の運転モードを実行する制御プログラムと、後述する冷暖切替方式（図２）の運転モードを実行する制御プログラムとを記憶する。

【0053】

冷媒回路選択部１１３ａは、室外機２ａの冷暖フリー方式の運転モードと冷暖切替方式の運転モードとのいずれかを選択するためのものである。冷媒回路選択部１１３ａで冷暖フリー方式が選択されると、ＣＰＵ１１１ａは冷媒回路状態を第１冷媒回路状態とするとともに冷暖フリー方式の運転モードの制御プログラムを実行し、冷媒回路選択部１１３ａで冷暖切替方式が選択されると、ＣＰＵ１１１ａは冷媒回路状態を第２冷媒回路状態とするとともに冷暖切替方式の運転モードの制御プログラムを実行する。

【0054】

本実施形態において冷媒回路選択部１１３ａは、上記電装品箱に収容され、作業者により切替操作されるディップスイッチやトグルスイッチ等のハードスイッチ（切替操作部）である。これに代えて、冷媒回路選択部１１３ａは、ＰＣ等の電子機器からの入力信号によって切り替わるソフトスイッチであってもよい。なお、冷媒回路状態の切り替えについては、他の室外機（本実施形態の場合、室外機２ｂ）からの指示を受けてＣＰＵ１１１ａが行う場合がある（詳細は後述する）。

【0055】

通信部１１４ａは、室外機２ａと室内機８ａ～８ｃとの通信、および、室外機２ａと室外機２ｂ（通信部１１４ｂ）との通信を行うインターフェイスであり、例えば近距離無線通信モジュールを備える。

【0056】

なお、制御装置１１０ｂの構成は、上述したように制御装置１１０ａと同じであり、制御装置１１０ａの構成要素（装置や部材）に付与した番号の末尾をａからｂにそれぞれ変更したものが、制御装置１１０ａの構成要素と対応する制御装置１１０ｂの構成要素となる。

【0057】

次に、冷暖フリー方式の空気調和装置１０の運転動作について、図１を用いて説明する。

【0058】

（全暖房運転）
図１に示すように、全ての室内機８ａ～８ｃが暖房運転を行う場合、各室外機２ａ、２ｂの第１三方弁２２をポートｂとポートｃとが連通する（図１において実線で示す）よう切り替えることで第１室外熱交換器２４を蒸発器として機能させ、各室外機２ａ、２ｂの第２三方弁２３をポートｅとポートｆとが連通する（図１において実線で示す）よう切り替えることで第２室外熱交換器２５を蒸発器として機能させる。また、各室外機２ａ、２ｂの四方弁２９は、ポートｇとポートｈとが連通するとともにポートｋとポートｍとが連通する（図１において実線で示す）ように切り替えられる。

【0059】

室内機８ａ～８ｃでは、各々に対応する分流ユニット６ａ～６ｃの第１電磁弁６１ａ～６１ｃを開いて第１分流管６３ａ～６３ｃを冷媒が流れるようにするとともに、第２電磁弁６２ａ～６２ｃを閉じて第２分流管６４ａ～６４ｃを遮断する。これにより、室内機８ａ～８ｃの室内熱交換器８１は全て凝縮器として機能する。

【0060】

室外機２ａの圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、吐出配管２８および室外機高圧ガス管３３を流れ、閉鎖弁４４を介して高圧ガス分管３０ａに流入する。同様に、室外機２ｂの圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、吐出配管２８を介して室外機高圧ガス管３３を流れ、閉鎖弁４４を介して高圧ガス分管３０ｂに流入する。高圧ガス分管３０ａ、３０ｂに流入した高圧の冷媒は、分岐器７０で合流して高圧ガス管３０を流れ、高圧ガス管３０から分流ユニット６ａ～６ｃに分かれて流入する。

【0061】

分流ユニット６ａ～６ｃに流入した高圧の冷媒は、開となっている第１電磁弁６１ａ～６１ｃが備えられた第１分流管６３ａ～６３ｃを流れて分流ユニット６ａ～６ｃから流出し、分流ユニット６ａ～６ｃに対応する室内機８ａ～８ｃに流入する。

【0062】

各室内機８ａ～８ｃに流入した高圧の冷媒は、室内熱交換器８１に流入して室内空気と熱交換を行って凝縮する。これにより、室内空気が暖められ、室内機８ａ～８ｃが設置された室内の暖房が行われる。室内熱交換器８１から流出した高圧の冷媒は、室内膨張弁８２を通過して減圧される。室内膨張弁８２の開度は、室内熱交換器８１の冷媒出口における冷媒の過冷却度に応じて決定される。冷媒の過冷却度は、例えば、室外機２ａ、２ｂの高圧センサ５０で検出した圧力から算出した高圧飽和温度（室内熱交換器８１内の凝縮温度に相当）から、冷媒温度センサ８４で検出した室内熱交換器８１の冷媒出口における冷媒温度を引くことで求められる。

【0063】

各室内機８ａ～８ｃから流出した中間圧の冷媒は液管３２に流入し、液管３２内で合流して分岐器７２に流入する。分岐器７２から液分管３２ａ、３２ｂに分流した中間圧の冷媒は、閉鎖弁４６を介して各室外機２ａ、２ｂに流入する。各室外機２ａ、２ｂに流入した中間圧の冷媒は、室外機液管３５を流れ、接続点Ｂで分流して第１室外膨張弁４０ａおよび第２室外膨張弁４１を通過して減圧されて低圧の冷媒となる。

【0064】

第１室外膨張弁４０の開度は、第１室外熱交換器２４の冷媒出口における冷媒の過熱度に応じて決定される。また、第２室外膨張弁４１の開度は、第２室外熱交換器２５の冷媒出口における冷媒の過熱度に応じて決定される。冷媒の過熱度は、例えば、第１熱交温度センサ５６や第２熱交温度センサ５７で検出した第１室外熱交換器２４や第２室外熱交換器２５の冷媒出口における冷媒温度から、室外機２ａ、２ｂの低圧センサ５１で検出した圧力から算出した低圧飽和温度（第１室外熱交換器２４内や第２室外熱交換器２５内の蒸発温度に相当）を引くことで求められる。

【0065】

第１室外膨張弁４０や第２室外膨張弁４１で減圧された低圧の冷媒は、第１室外熱交換器２４および第２室外熱交換器２５に流入して外気と熱交換を行って蒸発する。そして、第１室外熱交換器２４および第２室外熱交換器２５から流出した低圧の冷媒は、第１三方弁２２および第２三方弁２３を介して接続点Ｃで合流し、接続点Ｄ、アキュムレータ２７を介して圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。

【0066】

（全冷房運転）
次に、全ての室内機８ａ～８ｃが冷房運転を行う場合について説明する。全ての室内機８ａ～８ｃが冷房運転を行う場合、各室外機２ａ、２ｂの第１三方弁２２をポートａとポートｂとが連通する（図１において破線で示す）よう切り替えることで第１室外熱交換器２４を凝縮器として機能させ、第２三方弁２３をポートｄとポートｅとが連通する（図１において破線で示す）よう切り替えることで第２室外熱交換器２５を凝縮器として機能させる。また、各室外機２ａ、２ｂの四方弁２９は、ポートｇとポートｈとが連通するとともにポートｋとポートｍとが連通する（図１において実線で示す）ように切り替えられる。

【0067】

室内機８ａ～８ｃでは、各々に対応する分流ユニット６ａ～６ｃの第１電磁弁６１ａ～６１ｃを閉じて第１分流管６３ａ～６３ｃを遮断するとともに、第２電磁弁６２ａ～６２ｃを開いて第２分流管６４ａ～６４ｃを冷媒が流れるようにする。これにより、室内機８ａ～８ｃの室内熱交換器８１は全て蒸発器として機能する。

【0068】

各室外機２ａ、２ｂの圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、第１三方弁２２および第２三方弁２３側と高圧ガス管３０側へ分流する。第１三方弁２２および第２三方弁２３側を流れる冷媒は、第１室外熱交換器２４および第２室外熱交換器２５に流入し、外気と熱交換を行って凝縮する。高圧ガス管３０側へ流れる冷媒は、各分流ユニット６ａ～６ｃの第１電磁弁６１ａ～６１ｃが閉じられているため、室内機８ａ～８ｃへ流入することなく、室外機高圧ガス管３３と高圧ガス分管３０ａ、３０ｂと高圧ガス管３０の中で滞留する。

【0069】

ここで、各室内機８ａ～８ｃで要求される冷房能力が所定値以上となった場合に、上述したように室外機高圧ガス管３３および高圧ガス管３０の中で冷媒が滞留すると、要求される冷房能力を発揮させるために必要な量の冷媒を冷媒回路に循環させることができないおそれがある。このような場合は、四方弁２９をポートｇとポートｋとが連通するとともにポートｈとポートｍとが連通する（図１において破線で示す）ように切り替える。これにより、室外機高圧ガス管３３のみに冷媒が滞留する（高圧ガス分管３０ａ、３０ｂと高圧ガス管３０には滞留しない）ため、滞留する冷媒量が減少して冷媒回路を循環する冷媒量が増加する。なお、全冷房運転時の四方弁２９は、全冷房運転中に各室内機ａ～８ｃから要求される冷房能力が予め定められている所定値以上となれば図１の実線で示す状態から破線で示す状態に切り替えればよく、また、全冷房運転開始時に各室内機ａ～８ｃから要求される冷房能力が予め定められている所定値以上であれば図１の実線で示す状態から破線で示す状態に切り替えればよい。

【0070】

室外機２ａの第１室外熱交換器２４および第２室外熱交換器２５で凝縮した冷媒は、制御装置１１０ａにより全開状態とされた第１室外膨張弁４０および第２室外膨張弁４１を通過し、閉鎖弁４６を介して液分管３２ａに流入する。同様に、室外機２ｂの第１室外熱交換器２４および第２室外熱交換器２５で凝縮した冷媒は、制御装置１１０ｂにより全開状態とされた第１室外膨張弁４０および第２室外膨張弁４１を通過し、閉鎖弁４６を介して液分管３２ｂに流入する。液分管３２ａ、３２ｂに流入した中間圧の冷媒は、分岐器７２で合流して液管３２を流れ、液管３２から各室内機８ａ～８ｃへ分かれて流入する。

【0071】

各室内機８ａ～８ｃへ流入した中間圧の冷媒は、室内膨張弁８２で減圧されて低圧の冷媒となり室内熱交換器８１に流入する。室内熱交換器８１に流入した低圧の冷媒は、室内空気と熱交換を行って蒸発し、これにより室内機８ａ～８ｃが設置された室内の冷房が行われる。ここで、室内膨張弁８２は、冷媒温度センサ８４、８５で検出した冷媒温度から、蒸発器である室内熱交換器８１の出口での冷媒過熱度を求め、これに応じて開度を決定している。

【0072】

室内熱交換器８１から流出した低圧の冷媒は分流ユニット６ａ～６ｅに流入し、開となっている第２電磁弁６２ａ～６２ｃが備えられた第２分流管６４ａ～６４ｂを流れて低圧ガス管３１に流入する。そして、各分流ユニット６ａ～６ｃから低圧ガス管３１に流入し低圧ガス管３１内で合流した低圧の冷媒は、分岐管７１によって低圧ガス分管３１ａ、３１ｂに分けられて各室外機２ａ、２ｂに流入する。各室外機２ａ、２ｂに流入した低圧の冷媒は、室外機低圧ガス管３４を通過し、アキュムレータ２７を介して圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。

【0073】

［室内機で冷房運転と暖房運転とが混在する場合の空気調和装置の運転］
次に、室内機８ａ～８ｃで冷房運転と暖房運転とが混在する場合について説明する。室内機８ａ～８ｃで冷房運転と暖房運転とが混在する場合、冷房運転を行っている室内機が要求する冷房能力の合計値と暖房運転を行っている室内機が要求する暖房能力の合計値の比較結果に応じて、冷媒回路の状態が決定される。本実施形態では一例として、室内機８ａ、８ｂが暖房運転／室内機８ｃが冷房運転を行っており、暖房運転を行っている２台の室内機８ａ、８ｂで要求される暖房能力が冷房運転を行っている１台の室内機８ｃで要求される冷房能力よりも大きい場合に、第１室外熱交換器２４および第２室外熱交換器２５をそれぞれ蒸発器として機能させる暖房主体運転を行い、室内機８ａ、８ｂが冷房運転／室内機８ｃが暖房運転を行い、冷房運転を行っている２台の室内機８ａ、８ｂで要求される冷房能力が暖房運転を行っている１台の室内機８ｃで要求される暖房能力よりも大きい場合に、第１室外熱交換器２４および第２室外熱交換器２５をそれぞれ凝縮器として機能させる冷房主体運転を行う。

【0074】

（暖房主体運転）
暖房主体運転では、各室外機２ａ、２ｂにおいて、第１三方弁２２はポートｂとポートｃとが連通する（図１において実線で示す）ように切り替えられ、第２三方弁２３はポートｅとポートｆとが連通する（図１において実線で示す）ように切り替えられる。また、四方弁２９はポートｇとポートｈとが連通するとともにポートｋとポートｍとが連通する（図１において実線で示す）ように切り替えられる。これにより、第１室外熱交換器２４および第２室外熱交換器２５はいずれも蒸発器として機能する。

【0075】

また、暖房運転を行う２台の室内機８ａ、８ｂに対応する２台の分流ユニット６ａ、６ｂの第１電磁弁６１ａ、６１ｂは開いて第１分流管６３ａ、６３ｂを連通させるとともに、第２電磁弁６２ａ、６２ｂは閉じて第２分流管６４ａ、６４ｂを遮断する。これにより、２台の室内機８ａ、８ｂの室内熱交換器８１は凝縮器となる。

【0076】

一方、冷房運転を行う室内機８ｃに対応する分流ユニット６ｃの第１電磁弁６１ｃは閉じて第１分流管６３ｃを遮断するとともに、第２電磁弁６２ｃは開いて第２分流管６４ｃを連通させる。これにより、室内機８ｃの室内熱交換器８１は蒸発器となる。

【0077】

各室外機２ａ、２ｂの圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、高圧ガス管３０を流れて分流ユニット６ａ、６ｂに分かれて流入する。分流ユニット６ａ、６ｂに流入した高圧の冷媒は、開となっている第１電磁弁６１ａ、６１ｂが備えられた第１分流管６３ａ、６３ｂを流れて分流ユニット６ａ、６ｂから流出し、対応する室内機８ａ、８ｂに流入する。

【0078】

室内機８ａ、８ｂに流入した高圧の冷媒は、室内熱交換器８１に流入して室内空気と熱交換を行って凝縮し、これにより室内機８ａ、８ｂが設置された室内の暖房が行われる。室内熱交換器８１で凝縮した高圧の冷媒は、室内膨張弁８２を通過して減圧されて中間圧の冷媒となる。ここで、室内膨張弁８２は、室内機８ａ、８ｂの制御部が、冷媒温度センサ８４で検出した冷媒温度および室外機２ａ、２ｂから得た高圧飽和温度から、凝縮器である室内熱交換器８１での冷媒過冷却度を求め、これに応じて開度が決定される。

【0079】

室内機８ａ、８ｂから流出した中間圧の冷媒は、液管３２に流入する。そして、液管３２内で合流した中間圧の冷媒は、一部が分岐管７２、液分管３２ａ、３２ｂを通して室外機２ａ、２ｂに流入し、残りは液管３２を流れて室内機８ｃに流入する。

【0080】

室外機２ａ、２ｂに流入した中間圧の冷媒は、第１室外熱交換器２４および第２室外熱交換器２５の過熱度に応じた開度とされた第１室外膨張弁４０および第２室外膨張弁４１を通過する際に減圧して低圧の冷媒となり、第１室外熱交換器２４および第２室外熱交換器２５に流入する。第１室外熱交換器２４および第２室外熱交換器２５に流入した低圧冷媒は、外気と熱交換を行って蒸発する。そして、第１室外熱交換器２４および第２室外熱交換器２５から流出した低圧の冷媒は、第１三方弁２２および第２三方弁２３を通過した後アキュムレータ２７を通過して圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。

【0081】

一方、室内機８ｃに流入した中間圧の冷媒は、室内膨張弁８２で減圧されて低圧の冷媒となり室内熱交換器８１に流入する。室内熱交換器８１に流入した低圧の冷媒は、室内空気と熱交換を行って蒸発し、これにより室内機８ｃが設置された室内の冷房が行われる。ここで、室内機８ｃの室内膨張弁８２は、冷媒温度センサ８４、８５で検出した冷媒温度から、蒸発器である室内熱交換器８１での冷媒過熱度を求め、これに応じて開度が決定される。

【0082】

室内熱交換器８ｃから流出した低圧の冷媒は分流ユニット６ｃに流入し、開となっている第２電磁弁６２ｃが備えられた第２分流管６４ｃを流れて低圧ガス管３１に流入する。低圧ガス管３１に流入した低圧の冷媒は、分岐管７１、低圧ガス分管３１ａ、３１ｂを通して室外機２ａ、２ｂに流入し、アキュムレータ２７を通過して圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。

【0083】

（冷房主体運転）
冷房主体運転では、各室外機２ａ、２ｂにおいて、第１三方弁２２はポートａとポートｂとが連通する（図１において破線で示す）ように切り替えられ、第２三方弁２３はポートｄとポートｅとが連通する（図１において破線で示す）ように切り替えられる。また、四方弁２９はポートｇとポートｈとが連通するとともにポートｋとポートｍとが連通する（図１において実線で示す）ように切り替えられる。これにより、第１室外熱交換器２４および第２室外熱交換器２５はいずれも凝縮器として機能する。

【0084】

また、冷房運転を行う２台の室内機８ａ、８ｂに対応する２台の分流ユニット６ａ、６ｂの電磁弁６１ａ、６１ｂは閉じて第１分流管６３ａ、６３ｂを遮断するとともに、第２電磁弁６２ａ、６２ｂは開いて第２分流管６４ａ、６４ｂを連通させる。これにより、２台の室内機８ａ、８ｂの室内熱交換器８１は蒸発器となる。

【0085】

一方、暖房運転を行う室内機８ｃに対応する分流ユニット６ｃの電磁弁６１ｃは開いて第１分流管６３ｃを連通させるとともに、第２電磁弁６２ｃは閉じて第２分流管６４ｃを遮断する。これにより、室内機８ｃの室内熱交換器８１は凝縮器となる。

【0086】

各室外機２ａ、２ｂの圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、第１三方弁２２および第２三方弁２３側と高圧ガス管３０側へ分流する。第１三方弁２２および第２三方弁２３を通過した高圧の冷媒は、第１室外熱交換器２４および第２室外熱交換器２５に流入し外気と熱交換を行って凝縮する。第１室外熱交換器２４および第２室外熱交換器２５で凝縮した冷媒は、制御装置１１０ａ、１１０ｂにより、取り込んだ圧縮機２１の吐出圧力と液圧との差に応じた開度とされた第１室外膨張弁４０および第２室外膨張弁４１を通過して中間圧の冷媒となり、液管３２ を流れて室内機８ａ、８ｂへ分かれて流入する。

【0087】

室内機８ａ、８ｂへ流入した中間圧の冷媒は、室内膨張弁８２で減圧され低圧の冷媒となって室内熱交換器８１に流入する。室内熱交換器８１に流入した低圧の冷媒は、室内空気と熱交換を行って蒸発し、これにより室内機８ａ、８ｂが設置された室内の冷房が行われる。ここで、室内膨張弁８２は、冷媒温度センサ８４、８５で検出した冷媒温度から、蒸発器である室内熱交換器８１での冷媒過熱度を求め、これに応じて開度が決定される。

【0088】

室内機８ａ、８ｂの室内熱交換器８１から流出した低圧の冷媒は分流ユニット６ａ、６ｂに流入し、開となっている第２電磁弁６２ａ、６２ｂが備えられた第２分流管６４ａ、６４ｂを流れて低圧ガス管３１に流入する。そして、各分流ユニット６ａ、６ｂから低圧ガス管３１ に流入した低圧の冷媒は、低圧ガス管３１内で合流後、分岐管７１、低圧ガス分管３１ａ，３１ｂを通して室外機２ａ、２ｂに流入し、アキュムレータ２７を通過して圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。

【0089】

一方、高圧ガス管３０を流れて分流ユニット６ｃに流入した高圧の冷媒は、開となっている電磁弁６１ｃが備えられた第１分流管６３ｃを流れて室内機８ｃに流入する。室内機８ｃに流入した高圧の冷媒は、室内熱交換器８１に流入して室内空気と熱交換を行って凝縮し、これにより室内機８ｃが設置された室内の暖房が行われる。室内熱交換器８１から流出した高圧の冷媒は、室内膨張弁８２を通過して減圧され中間圧の冷媒となる。ここで、室内機８ｃの室内膨張弁８２は、冷媒温度センサ８４で検出した冷媒温度および室外機２ａ、２ｂから得た高圧飽和温度から、凝縮器である室内熱交換器８１での冷媒過冷却度を求め、これに応じて開度が決定される。

【0090】

そして、室内機８ｃから流出し液管３２に流出した中間圧の冷媒は、分岐管７２および液分岐管３２ａ、３２ｂを通って室外機２ａ、２ｂへ流入する。室外機２ａ、２ｂに流入した中間圧の冷媒は、第１室外熱交換器２４および第２室外熱交換器２５の過熱度に応じた開度とされた第１室外膨張弁４０および第２室外膨張弁４１を通過する際に減圧して低圧の冷媒となり、第１室外熱交換器２４および第２室外熱交換器２５に流入する。第１室外熱交換器２４および第２室外熱交換器２５に流入した低圧冷媒は、外気と熱交換を行って蒸発する。そして、第１室外熱交換器２４および第２室外熱交換器２５から流出した低圧の冷媒は、第１三方弁２２および第２三方弁２３を通過した後アキュムレータ２７を通過して圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。

【0091】

［冷暖切替方式の空気調和装置］
続いて図２を参照して、冷暖切替方式の空気調和装置２０の構成と動作例について説明する。

【0092】

図２に示すように冷暖切替方式の空気調和装置２０は、上述の冷暖フリー方式の空気調和装置と異なり、分流ユニット６ａ～６ｃ、低圧ガス管３１、低圧ガス分管３１ａ、３１ｂおよび分岐管７１を備えていない。すなわち、冷暖切替方式の空気調和装置２０は、各室外機２ａ、２ｂの閉鎖弁４５が閉鎖されるとともに、各室外機２ａ、２ｂと各室内機８ａ～８ｃとの間が、ガス管３０（冷暖フリー方式の空気調和装置１０における高圧ガス管３０に相当）および液管３２の２本の接続配管で並列に接続される。冷暖切替方式の空気調和装置２０における室外機２ａ、２ｂおよび室内機８ａ～８ｃは、冷暖フリー方式の空気調和装置１０のそれらと同一の構成であるため、それらの説明は省略する。

【0093】

冷暖切替方式の空気調和装置２０において、暖房運転時は、冷暖フリー方式の空気調和装置１０における全暖房運転時と同様に、各室外機２ａ、２ｂの第１三方弁２２をポートｂとポートｃとが連通する（図２において実線で示す）よう切り替えるとともに、第２三方弁２３をポートｅとポートｆとが連通する（図２において実線で示す）よう切り替える。そして、各室外機２ａ、２ｂの四方弁２９をポートｇとポートｈとが連通するとともにポートｋとポートｍとが連通する（図２において実線で示す）ように切り替える。これにより、各室外機２ａ、２ｂの第１室外熱交換器２４および第２室外熱交換器２５を蒸発器として機能させ、各室内機８ａ～８ｃの室内機８１を凝縮器として機能させることができる。

【0094】

一方、冷暖切替方式の空気調和装置２０において、冷房運転時は、冷暖フリー方式の空気調和装置１０における全冷房運転時と同様に、各室外機２ａ、２ｂの第１三方弁２２をポートａとポートｂとが連通する（図２において破線で示す）よう切り替えるとともに、第２三方弁２３をポートｄとポートｅとが連通する（図２において破線で示す）よう切り替える。そして、各室外機２ａ、２ｂの四方弁２９をポートｇとポートｋとが連通するとともにポートｈとポートｍとが連通する（図２において破線で示す）ように切り替える。これにより、各室外機２ａ、２ｂの第１室外熱交換器２４および第２室外熱交換器２５を凝縮器として機能させ、各室内機８ａ～８ｃの室内機８１を蒸発器として機能させることができる。

【0095】

以上のように空気調和装置２０の冷媒回路が構成され、冷媒回路に冷媒を流すことによって冷凍サイクルが成立する。以下の説明では、図２に示すように各室内機８ａ～８ｃが同時に冷房運転または暖房運転を実施可能とする冷媒回路の状態を「第２冷媒回路状態」ともいう。

【0096】

［冷暖切替方式と冷暖フリー方式の選択］
ここで、四方弁２９を有しこの四方弁２９を切り替えて冷暖切替方式と冷暖フリー方式の両方に対応可能な空気調和装置においては、運転時に全ての室外機が冷暖切替方式と冷暖フリー方式のいずれかに統一されている必要がある。一般的には、冷暖切替方式と冷暖フリー方式の両方に対応可能な室外機は、冷媒回路を冷暖切替方式用あるいは冷暖フリー方式用のいずれかに切り替えるディップスイッチなどの切替手段（図３の冷媒回路選択部１１３ａ、１１３ｂに相当）が各室外機に設けられ、設置時に、作業者によって当該切替手段が室外機ごとに操作されることが想定されている。しかしながら、上記切替手段の操作ミスや操作忘れによって、全ての室外機で冷暖切替方式と冷暖フリー方式のいずれかに統一されていない状態で空気調和装置が運転される場合が生じ得る。

【0097】

例えば冷暖フリー方式で運転する空気調和装置において、室外機２ａが誤って冷暖切替方式に切り替えられた場合を考える。この場合、全冷房運転を行うときは、図４に示すように、室外機２ａの四方弁２９はポートｇとポートｋが連通するとともにポートｈとポートｍとが連通する状態（以下、ＯＦＦ状態ともいう）ように切り替えられ、室外機２ｂの四方弁２９はポートｇとポートｈとが連通するとともにポートｋとポートｍとが連通する状態（以下、ＯＮ状態ともいう）ように切り替えられる。

【0098】

この状態で全冷房運転が開始されると、冷暖フリー方式が選択されている室外機２ｂの圧縮機２１から吐出された冷媒は、室外機２ｂの四方弁２９を介して高圧ガス分管３０ｂに流入し、蒸発器として機能する各室内機８ａ～８ｃの室内熱交換器８１から流出する冷媒と分岐器７０において合流した後、高圧ガス分管３０ａを通って冷暖切替方式が選択されている室外機２ａに流入する。つまり、室外機２ａにおける室外機低圧ガス管３４に室外機２ｂから流入した高温高圧の冷媒が流入して室外機２ａの圧縮機２１に吸入される。その結果、冷暖切替方式の室外機２ａにおいて低圧が上昇しこれに伴って高圧も上昇して圧縮機２１から吐出される冷媒の温度が性能上の使用範囲の上限値を超えるおそれがある。

【0099】

また、冷暖切替方式で運転する空気調和装置において、室外機２ｂが誤って冷暖フリー方式に切り替えられた場合は、図５に示す冷媒回路の状態となる。この場合も、冷暖フリー方式で運転する空気調和装置において、室外機２ａが誤って冷暖切替方式に切り替えられて全冷房運転を行った場合と同様に、室外機２ａの四方弁２９がＯＦＦ状態とされるとともに室外機２ｂの四方弁２９がＯＮ状態とされて室外機２ａにおける室外機低圧ガス管３４に室外機２ｂから流入した高温高圧の冷媒が流入して室外機２ａの圧縮機２１に吸入されるので、冷暖切替方式の室外機２ａにおいて低圧が上昇しこれに伴って高圧も上昇して圧縮機２１から吐出される冷媒の温度が性能上の使用範囲の上限値を超えるおそれがある。

【0100】

このような問題は、冷暖フリー方式の室外機と冷暖切替方式の室外機とにおいて同一の運転モードでも四方弁２９の各ポート間の接続がそれぞれ異なる場合に発生する。上述したように、同じ冷房運転でも冷暖フリー方式では四方弁２９はＯＮ状態となり、冷暖切替方式では四方弁２９がＯＦＦ状態となるため、上述したような冷暖フリー方式の室外機と冷暖切替方式の室外機の低圧側に冷暖フリー方式の室外機から流出した高温高圧の冷媒が流入するという問題が生じてしまう。

【0101】

以上の問題を解決するため、本実施形態の空気調和装置は、複数の室外機のうち一の室外機において冷暖フリー方式（第１冷媒回路状態）あるいは冷暖切替方式（第２冷媒回路状態）のいずれかが選択されたとき、当該一の室外機から他の室外機へ選択された冷媒回路状態に関する情報を含む状態信号が送信される。当該状態信号を受信した上記他の室外機は、冷媒回路選択部で選択された冷媒回路状態に関わらず、上記一の室外機で選択された冷媒回路状態と同一の冷媒回路状態を選択する。

【0102】

これにより、全ての室外機を確実に冷暖切替方式あるいは冷暖フリー方式に統一できるため、上述したような冷暖フリー方式の室外機と冷暖切替方式の室外機との混在に起因する問題の発生を防ぐことができる。

【0103】

［本実施形態の詳細］
以下、本実施形態の詳細について説明する。本実施形態では、２台の室外機２ａ、２ｂのうち、一方の室外機２ａが親室外機として設定され、他方の室外機が親室外機の指示に従って動作する子室外機として設定される。以下の説明では、室外機２ａを親室外機２ａともいい、室外機２ｂを子室外機２ｂともいう。

【0104】

（基本動作）
図６は、空気調和装置１０を設置した後に、空気調和装置１０に電源を供給してから運転開始までの間に、本発明の冷媒回路状態の設定に関わる各室外機２ａ，２ｂの制御手順の一例を示すフローチャートである。

【0105】

親室外機２ａおよび子室外機２ｂに電源が供給されると、親室外機２ａの制御装置１１０ａは、当該親室外機２ａの冷媒回路状態を判定する（ステップ１０１，１０２）。親室外機２ａの冷媒回路状態の判定は、制御装置１１０ａの冷媒回路選択部１１３ａにおいて第１冷媒回路状態および第２冷媒回路状態のいずれが選択されているかに基づいてＣＰＵ１１１ａが判定する。ＣＰＵ１１１ａは、冷媒回路状態の判定結果を記憶部１１２ａに格納する。

【0106】

なお、親室外機２ａおよび子室外機２ｂへの電源の供給は、各室外機２ａ，２ｂと各室内機８ａ～８ｃとが接続配管を介して接続された後に行われる。前述したように、図１に示す冷暖フリー方式の空気調和装置１０の場合は、各室外機２ａ，２ｂがともに第１冷媒回路状態とされる必要がある。一方、図２に示す冷暖切替方式の空気調和装置２０の場合は、各室外機２ａ，２ｂがともに第２冷媒回路状態とされる必要がある。

【0107】

続いて制御装置１１０ａのＣＰＵ１１１ａは、親室外機２ａで選択された冷媒回路状態に関する情報を含む状態信号を生成し、生成した状態信号を、通信部１１４ａから子室外機２ｂの通信部１１４ｂへ送信する（ステップ１０３）。具体的には、親室外機２ａで第１冷媒回路状態が選択されているときは第１冷媒回路状態に関する状態信号を送信し、親室外機２ａで第２冷媒回路状態が選択されているときは第２冷媒回路状態に関する状態信号を送信する。

【0108】

続いて、子室外機２ｂの制御装置１１０ｂは、状態信号を通信部１１４ｂで受信し、受信した状態信号に基づいて親室外機２ａで選択された冷媒回路状態と同一の冷媒回路状態に子室外機２ｂを設定する（ステップ１０４）。具体的には、子室外機２ｂのＣＰＵ１１１ｂは、子室外機２ｂが第１冷媒回路状態に関する状態信号を受信したときは子室外機２ｂを第１冷媒回路状態に設定し、子室外機２ｂが第２冷媒回路状態に関する状態信号を受信したときは子室外機２ｂを第２冷媒回路状態に設定する。ＣＰＵ１１１ｂは、受信した状態信号を記憶部１１２ｂへ格納してもよい。

【0109】

上記のように、ＣＰＵ１１１ｂが親室外機２ａから送信された状態信号に含まれる冷媒回路状態を選択することによって、子室外機２ｂの冷媒回路状態が冷媒回路選択部１１３ｂの操作によって誤って親室外機２ａの冷媒回路状態とは異なる状態とされている場合であっても、子室外機２ｂの冷媒回路状態が親室外機２ａと同一の冷媒回路状態に切り替えられる。これにより、子室外機２ｂの冷媒回路状態が誤って選択された場合でも、親室外機２ａおよび子室外機２ｂを同一の冷媒回路状態に設定できる。

【0110】

子室外機２ｂの冷媒回路状態の設定が完了した後、親室外機２ａおよび子室外機２ｂの運転が開始される（ステップ１０５）。子室外機２ｂに対する運転制御指令（冷房／暖房といった運転モードや室内機８ａ～８ｃが要求する空調能力に応じた圧縮機２１の回転数など）は、親室外機２ａから子室外機２ｂに送信される。親室外機２ａの通信部１１４ａと子室外機２ｂの通信部１１４ｂとは所定周期で通信することで、親室外機２ａは子室外機２ｂへの電力供給が遮断されているか否かを把握することができ、また、子室外機２ｂの運転状態（圧縮機２１の回転数や室外ファン２６の回転数など）を定期的に取得することができる。このとき、子室外機２ｂの各種センサの検出値が親室外機２ａに送信されてもよい。これにより、親室外機２ａは子室外機２ｂの運転状態を把握することができる。

【0111】

（復電による運転再開動作）
続いて、停電復旧後の親室外機２ａおよび子室外機２ｂの運転再開動作について説明する。

【0112】

図７は、親室外機２ａおよび子室外機２ｂへの電力の供給が遮断され、その後、これらへの電力の供給が再開されてから運転開始までの、本発明の冷媒回路状態の設定に関わる各室外機２ａ，２ｂの制御手順の一例を示すフローチャートである。

【0113】

停電復旧後に親室外機２ａへの電力の供給が再開されると、親室外機２ａの制御装置１１０ａは、当該親室外機２ａの冷媒回路状態を確認する（ステップ２０１，２０２）。親室外機２ａの冷媒回路状態は、上述のように制御装置１１０ａにおける冷媒回路選択部１１３ａが第１冷媒回路状態および第２冷媒回路状態のいずれが選択されているかに基づいてＣＰＵ１１１ａが判定する。ＣＰＵ１１１ａは、冷媒回路状態の判定結果を記憶部１１２ａに格納する。

【0114】

続いて制御装置１１０ａのＣＰＵ１１１ａは、確認した親室外機２ａの冷媒回路状態に関する情報を含む状態信号を生成し、生成した状態信号を、通信部１１４ａから子室外機２ｂの通信部１１４ｂへ送信する（ステップ２０３）。

【0115】

続いて、子室外機２ｂの制御装置１１０ｂは、通信部１１４ｂで受信した状態信号に基づき、親室外機２ａで選択された冷媒回路状態と同一の冷媒回路状態に子室外機２ｂを設定する（ステップ２０４）。子室外機２ｂの冷媒回路状態の設定が完了した後、親室外機２ａおよび子室外機２ｂの運転が再開される（ステップ２０５）。

【0116】

本実施形態によれば、親室外機２ｂおよび子室外機２ｂへの電力供給が遮断された場合にも、その後の復電時において親室外機２ａの冷媒回路選択部１１３ａで設定されている冷媒回路状態に応じて生成される状態信号に基づいて子室外機２ｂの冷媒回路状態を設定して運転を再開することができる。これにより、電力遮断により子室外機２ｂの冷媒回路状態がリセットされた場合でも、電力供給の再開に伴って子室外機２ｂの冷媒回路状態をリセット前の親室外機２ａの冷媒回路状態に自動的に設定できる。したがって、作業者による親室外機２ａに対する冷媒回路状態の再設定操作が不要になる。なお、親室外機２ａのみが電力供給を遮断された場合にも、上述と同様の手順で子室外機２ｂの冷媒回路状態を再設定するようにしてもよい。

【0117】

図８は、子室外機２ｂのみが電力の供給が遮断され、その後、子親室外機２ｂへの電力の供給が再開されてから運転開始までの、本発明の冷媒回路状態の設定に関わる各室外機２ａ，２ｂの制御手順の一例を示すフローチャートである。

【0118】

前述したように、親室外機２ａの通信部１１４ａと子室外機２ｂの通信部１１４ｂとは定期的に通信を行っているため、親室外機２ａは子室外機２ｂへの電力供給が遮断されているか否かを上記の定期的な通信が行えているか否かで把握することができる。途絶えていた子室外機２ｂとの通信が再開されたことにより子室外機２ｂへの電力供給が再開されたことを検出すると、親室外機２ａの制御装置１１０ａは、親室外機２ａの冷媒回路状態を含む状態信号を生成して子室外機２ｂへ送信する（ステップ３０１，３０２）。

【0119】

この際、制御装置１１０ａは、冷媒回路選択部１１３ａに基づいて親室外機２ａの冷媒回路状態をあらためて判定するようにしてもよいし、親室外機２ａの運転開始時に判定した冷媒回路状態が記憶部１１２ａに格納されている場合は、記憶部１１２ａからその冷媒回路状態を読み出してもよい。

【0120】

続いて、子室外機２ｂの制御装置１１０ｂは、通信部１１４ｂで受信した状態信号に基づき、親室外機２ａで選択された冷媒回路状態と同一の冷媒回路状態に子室外機２ｂを設定する（ステップ３０３）。子室外機２ｂの冷媒回路状態の設定が完了した後、子室外機２ｂの運転が再開される（ステップ３０４）。

【0121】

本実施形態によれば、子室外機２ｂへの電力供給が遮断され、その後の復電した場合において、親室外機２ａの冷媒回路状態を含む状態信号に基づいて子室外機２ｂの冷媒回路状態を設定して運転を再開することができる。これにより、電力遮断により子室外機２ｂの冷媒回路状態がリセットされた場合でも、子室外機２ａへの電力供給の再開時に子室外機２ｂの冷媒回路状態をリセット前の親室外機２ａの冷媒回路状態に自動的に設定できる。

【0122】

以上のように本実施形態によれば、冷暖切替方式と冷暖フリー方式とを選択可能な複数の室外機２ａ，２ｂを備えた空気調和装置において、全ての室外機２ａ，２ｂを確実に冷暖切替方式あるいは冷暖フリー方式に統一できる。このため、冷暖フリー方式の室外機と冷暖切替方式の室外機との混在に起因する空気調和装置の不具合の発生を確実に防止できる。

【0123】

また本実施形態によれば、停電等により親室外機２ａと子室外機２ｂへの電力供給が遮断された場合でも、復電時に子室外機２ａの冷媒回路状態を停電前の冷媒回路状態に自動的に復帰させることができるため、作業者による冷媒回路状態の再設定操作を必要とすることなく、親室外機２ａおよび子室外機２ｂの運転を再開することができる。

【0124】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。

【0125】

例えば以上の実施形態では、２台の室外機２ａ，２ｂと３台の室内機８ａ～８ｃを備えた空気調和装置１０，２０を例に挙げて説明したが、室外機および室内機の数はこの例に限られず、室外機は３台以上であってもよいし、室内機は２台または４台以上であってもよい。なお、室外機が３台以上ある場合は、いずれか１台の室外機を親室外機とし、残りの室外機の冷媒回路状態を親室外機の冷媒回路状態に合わせればよい。

【0126】

また以上の実施形態では、冷暖フリー方式の空気調和装置１０として３本の接続配管（高圧ガス管３０、低圧ガス管３１、液管３２）を用いた例について説明したが、これに限られず、２本の接続配管を用いて冷暖フリー方式の空気調和装置が構成されてもよい。

【0127】

さらに以上の実施形態では、第１流路切替手段として三方弁（第１三方弁２２、第２三方弁２３）が採用されたが、これに限られず、四方弁などの他の切替弁が採用されてもよい。同様に、第２流路切替手段として四方弁２９が採用されたが、これに限られず、例えば図９に示すように２つの電磁開閉弁が採用されてもよい。

【0128】

図９は、第２流路切替手段として２つの電磁開閉弁（第１電磁開閉弁２９ａおよび第２電磁開閉弁２９ｂ）が採用された室外機２ａ，２ｂの冷媒回路図である。第１電磁開閉弁２９および第２電磁開閉弁は、いずれも開閉のみの切替弁である。第１電磁開閉弁２９ａは、室外機高圧ガス管３３に設置され、制御装置１１０ａ，１１０ｂの指令により圧縮機２１の吐出側と閉鎖弁４４との間の連通／遮断を切り替える。第２電磁開閉弁２９ｂは、室外機高圧ガス管３３と室外機低圧ガス管３４との間を接続する冷媒配管３７に設置され、制御装置１１０ａ，１１０ｂの指令により室外機高圧ガス管３３と室外機低圧ガス管３４との間の連通／遮断を切り替える。

【0129】

室外機２ａ，２ｂが冷暖フリー方式（第１冷媒回路状態）の室外機の場合、第１電磁開閉弁２９ａは、全暖房運転時、全冷房運転時、暖房主体運転時および冷房主体運転時のすべての場合においてＯＮ状態に設定され、第２電磁開閉弁２９ｂは上記すべての場合においてＯＦＦ状態に設定される。また、室外機２ａ，２ｂが冷暖切替方式（第２冷媒回路状態）の室外機の場合、冷房運転時は第１電磁開閉弁がＯＦＦに、第２電磁開閉弁がＯＮにそれぞれ設定され、暖房運転時は第１電磁開閉弁がＯＮに、第２電磁開閉弁２９ｂがＯＦＦにそれぞれ設定される。

【符号の説明】

【0130】

２ａ…室外機（親室外機）
２ｂ…室外機（子室外機）
６ａ，６ｂ，６ｃ…分流ユニット
８ａ，８ｂ，８ｃ…室内機
１０…冷暖フリー方式の空気調和装置
２０…冷暖切替方式の空気調和装置
２１…圧縮機
２２…第１三方弁（第１流路切替手段）
２３…第２三方弁（第１流路切替手段）
２４…第１室外熱交換器
２５…第２室外熱交換器
２９…四方弁（第２流路切替手段）
３０…高圧ガス管（ガス管）
３１…低圧ガス管
３２…液管
８１…室内熱交換器
１１０ａ，１１０ｂ…制御装置
１１１ａ，１１１ｂ…ＣＰＵ
１１２ａ，１１２ｂ…記憶部
１１３ａ，１１３ｂ…冷媒回路選択部
１１４ａ，１１４ｂ…通信部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】