特許 7571149 冷凍サイクル装置

(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】2024-10-11

(45)【発行日】2024-10-22

(54)【発明の名称】冷凍サイクル装置

(51)【国際特許分類】

   F25B 41/26 20210101AFI20241015BHJP

   F25B 13/00 20060101ALI20241015BHJP

【ＦＩ】

F25B41/26 A

F25B13/00 U

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022550057

(86)(22)【出願日】2020-09-15

(86)【国際出願番号】 JP2020034831

(87)【国際公開番号】W WO2022059054

(87)【国際公開日】2022-03-24

【審査請求日】2023-01-06

(73)【特許権者】

【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】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三浦 賢

(72)【発明者】

【氏名】伊内 啓

(72)【発明者】

【氏名】モタニーヤシャット ナパット

【審査官】森山 拓哉

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／０６８９０２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平１１－１０８４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１４４９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２００８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０４８５０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０１９３７４８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０５５０９２５７（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２５Ｂ ４１／２６

Ｆ２５Ｂ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

室内熱交換器を有する室内ユニットと、前記室内ユニットに対して並列に接続された第１室外ユニットおよび第２室外ユニットと、制御部と、を有し、
前記第１室外ユニットおよび前記第２室外ユニットはそれぞれ、圧縮機と、室外熱交換器と、前記圧縮機から吐出された冷媒の供給先を前記室内熱交換器と前記室外熱交換器との間で切り替える四方弁と、を有し、
前記四方弁は、主弁体を有する主弁と、副弁体を有する副弁と、を有し、
前記主弁体は、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室内熱交換器に供給する第１位置と、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器に供給する第２位置と、の間で移動可能であり、
前記副弁体は、ソレノイドにより駆動され、前記主弁体を前記第１位置に配置する第３位置と、前記主弁体を前記第２位置に配置する第４位置と、の間で移動可能であり、
前記制御部は、前記第１室外ユニットが運転され前記第２室外ユニットが停止される場合に、前記第１室外ユニットの前記四方弁の前記主弁体が前記第１位置にあり、前記第２室外ユニットの前記四方弁の前記主弁体が前記第１位置にないとき、前記第２室外ユニットの前記副弁体を前記第４位置に配置した後に、当該副弁体を前記第３位置に移動させる、
冷凍サイクル装置。

【請求項2】

前記主弁は、前記圧縮機の吐出口に接続される第１ポートと、前記室内熱交換器に接続される第２ポートと、前記室外熱交換器に接続される第３ポートと、前記圧縮機の吸込口に接続される第４ポートと、膨張により前記主弁体を前記第１位置に移動させる第１シリンダ室と、膨張により前記主弁体を前記第２位置に移動させる第２シリンダ室と、を有し、
前記主弁体は、前記第１位置において前記第１ポートと前記第２ポートとを接続するとともに前記第３ポートと前記第４ポートとを接続し、前記第２位置において前記第１ポートと前記第３ポートとを接続するとともに前記第２ポートと前記第４ポートとを接続し、
前記副弁は、前記第１ポートに連通する第５ポートと、前記第１シリンダ室に接続される第６ポートと、前記第２シリンダ室に接続される第７ポートと、前記第４ポートに連通する第８ポートと、を有し、
前記副弁体は、前記第３位置において前記第５ポートと前記第６ポートとを接続するとともに前記第７ポートと前記第８ポートとを接続し、前記第４位置において前記第５ポートと前記第７ポートとを接続するとともに前記第６ポートと前記第８ポートとを接続する、
請求項１に記載の冷凍サイクル装置。

【請求項3】

前記第２室外ユニットは、前記第２室外ユニットの圧縮機の吸込圧力に対応する吸込圧力信号を出力する吸込圧力センサを有し、
前記制御部は、前記第２室外ユニットの前記副弁体を前記第４位置に配置してから前記第３位置に移動させるまでの時間を、前記吸込圧力信号に基づいて設定する、
請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。

【請求項4】

前記第１室外ユニットは、前記第１室外ユニットの圧縮機の吐出圧力に対応する吐出圧力信号を出力する吐出圧力センサを有し、
前記第２室外ユニットは、前記第２室外ユニットの圧縮機の吸込圧力に対応する吸込圧力信号を出力する吸込圧力センサを有し、
前記制御部は、前記吐出圧力と前記吸込圧力との差が所定値未満であるとき、前記第２室外ユニットの前記四方弁の前記主弁体が前記第１位置にないと判断する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。

【請求項5】

前記第２室外ユニットは、圧力センサと、温度センサと、を有し、
前記圧力センサは、前記第２室外ユニットの圧縮機の吐出圧力センサおよび前記第２室外ユニットの圧縮機の吸込圧力センサのうち、少なくとも一つであり、
前記温度センサは、前記第２室外ユニットの圧縮機の吸込温度センサおよび外気温度センサのうち、少なくとも一つであり、
前記制御部は、前記圧力センサの出力信号および前記温度センサの出力信号に基づいて、前記第２室外ユニットの前記四方弁の前記主弁体が前記第１位置にないと判断する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記第２室外ユニットの前記副弁体を前記第４位置に配置してから前記第３位置に移動させた後に、前記第２室外ユニットの前記四方弁の前記主弁体が前記第１位置にないとき、前記第１室外ユニットを停止させる、
請求項１から５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、冷凍サイクル装置に関する。

【背景技術】

【0002】

マルチ空調システムの冷凍サイクル装置は、室内熱交換器を有する室内ユニットと、室内ユニットに対して並列に接続された複数の室外ユニットと、を有する。室外ユニットは、圧縮機と、室外熱交換器と、四方弁と、を有する。四方弁は、圧縮機から吐出された冷媒の供給先を、室内熱交換器と室外熱交換器との間で切り替える。

【0003】

複数の室外ユニットのうち、一部の室外ユニットのみが運転され、残部の室外ユニットが停止される場合がある。停止される室外ユニットにおいて四方弁の切り換え不良が発生する場合がある。停止される室外ユニットにおける四方弁の切り換え不良の解消が求められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００２－３４０３８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、停止される室外ユニットにおける四方弁の切り換え不良を解消することができる冷凍サイクル装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態の冷凍サイクル装置は、室内ユニットと、第１室外ユニットおよび第２室外ユニットと、制御部と、を持つ。室内ユニットは、室内熱交換器を有する。第１室外ユニットおよび第２室外ユニットは、室内ユニットに対して並列に接続される。第１室外ユニットおよび第２室外ユニットはそれぞれ、圧縮機と、室外熱交換器と、四方弁と、を有する。四方弁は、圧縮機から吐出された冷媒の供給先を室内熱交換器と室外熱交換器との間で切り替える。四方弁は、主弁体を有する主弁と、副弁体を有する副弁と、を有する。主弁体は、第１位置と第２位置との間で移動可能である。第１位置は、圧縮機から吐出された冷媒を室内熱交換器に供給する位置である。第２位置は、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に供給する位置である。副弁体は、ソレノイドにより駆動され、第３位置と第４位置との間で移動可能である。第３位置は、主弁体を第１位置に配置する位置である。第４位置は、主弁体を第２位置に配置する位置である。制御部は、第１室外ユニットが運転され第２室外ユニットが停止される場合に、第１室外ユニットの四方弁の主弁体が第１位置にあり、第２室外ユニットの四方弁の主弁体が第１位置にないとき、第２室外ユニットの副弁体を第４位置に配置した後に、当該副弁体を第３位置に移動させる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態の冷凍サイクル装置の概略構成図および第１動作説明図。

【図2】四方弁の概略構成図および第１動作説明図。

【図3】四方弁の第２動作説明図。

【図4】冷凍サイクル装置の第２動作説明図。

【図5】四方弁の第３動作説明図。

【図6】四方弁の第４動作説明図。

【図7】圧縮機の吸込圧力と四方弁の切り換え時間との関係を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、実施形態の冷凍サイクル装置を、図面を参照して説明する。
図１は、実施形態の冷凍サイクル装置の概略構成図および第１動作説明図である。冷凍サイクル装置１は、複数の室内ユニット１０と、複数の室外ユニット１１，１２と、これらに冷媒を流通させる冷媒流路と、を有する。冷凍サイクル装置１は、Ｒ４１０Ａ、Ｒ３２、Ｒ４５４Ｂ、Ｒ４６６Ａまたは二酸化炭素（ＣＯ_２）等の冷媒を含む。冷媒は、相変化しながら冷凍サイクル装置１内を循環する。

【0009】

複数の室内ユニット１０が、複数の室外ユニット１１，１２に対して並列に接続される。室内ユニット１０は、室内熱交換器４と、室内膨張弁６ａと、を有する。
複数の室外ユニット１１，１２が、複数の室内ユニット１０に対して並列に接続される。複数の室外ユニット１１，１２は、第１室外ユニット１１と、第２室外ユニット１２と、を有する。複数の室外ユニット１１，１２は、３個以上の室外ユニットを有してもよい。第１室外ユニット１１は、圧縮機２と、四方弁１８と、室外熱交換器８と、室外膨張弁６ｂと、を有する。第２室外ユニット１２は、第１室外ユニット１１と同様に構成される。以下、第１室外ユニット１１の圧縮機２を第１圧縮機２と言い、第２室外ユニット１２の圧縮機２を第２圧縮機２と言う場合がある。また、第１室外ユニット１１の四方弁１８を第１四方弁１８と言い、第２室外ユニット１２の四方弁１８を第２四方弁１８と言う場合がある。

【0010】

四方弁１８は、圧縮機２から吐出された冷媒の供給先を、室内熱交換器４と室外熱交換器８との間で切り替える。冷凍サイクル装置１が室内の暖房運転を行うとき、圧縮機２から吐出された冷媒が室内熱交換器４に供給される。冷凍サイクル装置１が室内の冷房運転または室外熱交換器８の除霜運転を行うとき、圧縮機２から吐出された冷媒が室外熱交換器８に供給される。図１の例では、冷凍サイクル装置１が暖房運転を行うように、四方弁１８が切り換えられている。

【0011】

冷凍サイクル装置１が暖房運転を行う場合について説明する。
圧縮機２は、内部に取り込まれる低圧の気体冷媒（流体）を圧縮して高温・高圧の気体冷媒にする。圧縮機２から吐出された冷媒は、オイルセパレータ２ｂおよび逆止弁３を介して、四方弁１８に供給される。冷凍サイクル装置１が暖房運転を行う場合に、冷媒は四方弁１８から室内ユニット１０の室内熱交換器４に供給される。
室内熱交換器４は、凝縮器（放熱器）として機能する。凝縮器は、圧縮機２から吐出される高温・高圧の気体冷媒から放熱して、高温・高圧の気体冷媒を高圧の液体冷媒にする。室内熱交換器４から吐出された冷媒は、室内膨張弁６ａおよび室外膨張弁６ｂを流通する。

【0012】

室内膨張弁６ａおよび室外膨張弁６ｂは、室内熱交換器４から供給される高圧の液体冷媒の圧力を下げ、高圧の液体冷媒を低温・低圧の気液二相冷媒にする。室外膨張弁６ｂから吐出された冷媒は、室外熱交換器８に供給される。
室外熱交換器８は、蒸発器（吸熱器）として機能する。蒸発器は、室外膨張弁６ｂから吐出された気液二相冷媒を低圧の気体冷媒にする。室外熱交換器８から吐出された冷媒は、四方弁１８に供給される。四方弁１８から吐出された冷媒は、アキュムレータ（気液分離器）２ａを介して、圧縮機２に供給される。

【0013】

冷凍サイクル装置１が冷房運転または除霜運転を行う場合には、図１の状態から四方弁１８が切り換わる。この場合に、圧縮機２から吐出された冷媒は、四方弁１８、室外熱交換器８、室外膨張弁６ｂ、室内膨張弁６ａ、室内熱交換器４、四方弁１８、圧縮機２の順に流通する。この場合には、室外熱交換器８が凝縮器（放熱器）として機能し、室内熱交換器４が蒸発器（吸熱器）として機能する。

【0014】

冷凍サイクル装置１は、吐出圧力センサ１４と、吸込圧力センサ１５と、吸込温度センサ１６と、外気温度センサ１７と、を有する。吐出圧力センサ１４は、圧縮機２の吐出口と四方弁１８との間の冷媒流路に配置される。吐出圧力センサ１４は、圧縮機２による冷媒の吐出圧力に対応する吐出圧力信号を出力する。吸込圧力センサ１５および吸込温度センサ１６は、圧縮機２の吸込口と四方弁１８との間の冷媒流路に配置される。吸込圧力センサ１５は、圧縮機２による冷媒の吸込圧力に対応する吸込圧力信号を出力する。吸込温度センサ１６は、圧縮機２に吸い込まれる冷媒の温度に対応する吸込温度信号を出力する。外気温度センサ１７は、室外ユニット内の外気が触れる場所に配置される。外気温度センサ１７は、外気温度に対応する外気温度信号を出力する。

【0015】

冷凍サイクル装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、補助記憶装置などを有する。ＣＰＵは、メモリおよび補助記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、制御部１３として機能する。制御部１３は、冷凍サイクル装置１の各部の動作を制御する。制御部１３は、吐出圧力信号、吸込圧力信号、吸込温度信号および外気温度信号を受信する。制御部１３は、後述される四方弁１８のソレノイド３１への通電を制御する。

【0016】

四方弁１８の構造について詳細に説明する。
図２は、四方弁の概略構成図および第１動作説明図である。図３は、四方弁の第２動作説明図である。図２は暖房運転中の四方弁１８の状態であり、図３は冷房または除霜運転中の四方弁１８の状態である。四方弁１８は、主弁２０と、副弁（パイロット弁）３０と、を有する。

【0017】

主弁２０は、筐体２９と、主弁体２８と、を有する。
筐体２９は、円筒状に形成される。筐体２９は、第１ポート２１と、第２ポート２２と、第３ポート２３と、第４ポート２４と、を有する。第１ポート２１は、圧縮機２の吐出口に接続される。第２ポート２２は、室内熱交換器４および室外熱交換器８の一方に接続される。本実施形態では、第２ポート２２が室内熱交換器４に接続される。第３ポート２３は、室内熱交換器４および室外熱交換器８の他方に接続される。本実施形態では、第３ポート２３が室外熱交換器８に接続される。第４ポート２４は、圧縮機２の吸込口に接続される。各ポートの接続先は、圧縮機２の吐出口、圧縮機２の吸込口、室内熱交換器４および室外熱交換器８のうち、最初に接続されるものを示している。例えば、第１ポート２１は、図１に示される逆止弁３およびオイルセパレータ２ｂを介して、圧縮機２の吐出口に最初に接続される。

【0018】

主弁体２８は、筐体２９の内部であって、長手方向の中央付近に配置される。主弁体２８は、筐体２９の長手方向に沿って、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間を移動可能である。

【0019】

図２では、主弁体２８が第１位置Ｐ１に配置されている。主弁体２８は、第１位置Ｐ１において、第１ポート２１と第２ポート２２とを接続する。主弁体２８は、第１位置Ｐ１において、圧縮機２から吐出された冷媒を室内熱交換器４および室外熱交換器８の一方に供給する。本実施形態では、圧縮機２から吐出された冷媒が、第１ポート２１および第２ポート２２を通って、室内熱交換器４に供給される。主弁体２８は、第１位置Ｐ１において、第３ポート２３と第４ポート２４とを接続する。本実施形態では、室外熱交換器８から吐出された冷媒が、第３ポート２３および第４ポート２４を通って、圧縮機２の吸込口に供給される。

【0020】

図３では、主弁体２８が第２位置Ｐ２に配置されている。主弁体２８は、第２位置Ｐ２において、第１ポート２１と第３ポート２３とを接続する。主弁体２８は、第２位置Ｐ２において、圧縮機２から吐出された冷媒を室内熱交換器４および室外熱交換器８の一方に供給する。本実施形態では、圧縮機２から吐出された冷媒が、第１ポート２１および第３ポート２３を通って、室外熱交換器８に供給される。主弁体２８は、第２位置Ｐ２において、第２ポート２２と第４ポート２４とを接続する。本実施形態では、室内熱交換器４から吐出された冷媒が、第２ポート２２および第４ポート２４を通って、圧縮機２の吸込口に供給される。

【0021】

主弁２０は、第１シリンダ室２６と、第２シリンダ室２７と、を有する。第１シリンダ室２６は、筐体２９の長手方向の一方端部と、主弁体２８の一方側に配置された第１ピストン２６ｐとの間に形成される。第２シリンダ室２７は、筐体２９の長手方向の他方端部と、主弁体２８の他方側に配置された第２ピストン２７ｐとの間に形成される。第１ピストン２６ｐおよび第２ピストン２７ｐは、主弁体２８に接続される。図２に示されるように、第１シリンダ室２６が膨張し第２シリンダ室２７が収縮すると、主弁体２８は第１位置Ｐ１に配置される。第１シリンダ室２６は、膨張により主弁体２８を第１位置Ｐ１に移動させる。図３に示されるように、第２シリンダ室２７が膨張し第１シリンダ室２６が収縮すると、主弁体２８は第２位置Ｐ２に配置される。第２シリンダ室２７は、膨張により主弁体２８を第２位置Ｐ２に移動させる。以下、四方弁１８の主弁体２８が第１位置Ｐ１または第２位置Ｐ２に配置されることを、単に四方弁１８が第１位置Ｐ１または第２位置Ｐ２に配置されると言う場合がある。

【0022】

副弁３０は、筐体３４と、副弁体３３と、を有する。
筐体３４は、円筒状に形成される。筐体３４は、第５ポート３５と、第６ポート３６と、第７ポート３７と、第８ポート３８と、を有する。第５ポート３５は、キャピラリ２１ｔを介して、第１ポート２１に連通する。第６ポート３６は、キャピラリ２６ｔを介して、第１シリンダ室２６に接続される。第７ポート３７は、キャピラリ２７ｔを介して、第２シリンダ室２７に接続される。第８ポート３８は、キャピラリ２４ｔを介して、第４ポート２４に連通する。

【0023】

副弁体３３は、筐体３４の内部であって、長手方向の中央付近に配置される。副弁体３３は、筐体３４の長手方向に沿って、第３位置Ｐ３と第４位置Ｐ４との間を移動可能である。

【0024】

図２では、副弁体３３が第３位置Ｐ３に配置されている。副弁体３３は、第３位置Ｐ３において、第５ポート３５と第６ポート３６とを接続する。圧縮機２から吐出された高圧の冷媒は、第１ポート２１、キャピラリ２１ｔ、第５ポート３５、第６ポート３６およびキャピラリ２６ｔを経由して、第１シリンダ室２６に流入する。副弁体３３は、第３位置Ｐ３において、第７ポート３７と第８ポート３８とを接続する。第２シリンダ室２７内の冷媒は、キャピラリ２７ｔ、第７ポート３７、第８ポート３８、キャピラリ２４ｔおよび第４ポートを経由して、圧縮機２の吸込口に流入する。高圧の第１シリンダ室２６が膨張し、低圧の第２シリンダ室２７が収縮して、主弁体２８が第１位置Ｐ１に配置される。副弁体３３は、第３位置Ｐ３において、主弁体２８を第１位置Ｐ１に配置する。

【0025】

図３では、副弁体３３が第４位置Ｐ４に配置されている。副弁体３３は、第４位置Ｐ４において、第５ポート３５と第７ポート３７とを接続する。圧縮機２から吐出された高圧の冷媒は、第１ポート２１、キャピラリ２１ｔ、第５ポート３５、第７ポート３７およびキャピラリ２７ｔを経由して、第２シリンダ室２７に流入する。副弁体３３は、第４位置Ｐ４において、第６ポート３６と第８ポート３８とを接続する。第１シリンダ室２６内の冷媒は、キャピラリ２６ｔ、第６ポート３６、第８ポート３８、キャピラリ２４ｔおよび第４ポート２４を経由して、圧縮機２の吸込口に流入する。高圧の第２シリンダ室２７が膨張し、低圧の第１シリンダ室２６が収縮して、主弁体２８が第２位置Ｐ２に配置される。副弁体３３は、第４位置Ｐ４において、主弁体２８を第２位置Ｐ２に配置する。

【0026】

副弁体３３は、プランジャ３２に接続される。プランジャ３２は、ソレノイド３１により駆動され、長手方向に移動可能である。制御部１３がソレノイド３１への通電をＯＮにすると、図２に示されるように、副弁体３３が第３位置Ｐ３に配置される。これにより、主弁体２８が第１位置Ｐ１に配置されて、暖房運転が実施される。制御部１３がソレノイド３１への通電をＯＦＦにすると、図３に示されるように、副弁体３３が第４位置Ｐ４に配置される。これにより、主弁体２８が第２位置Ｐ２に配置されて、冷房または除霜運転が実施される。

【0027】

冷凍サイクル装置１は、室内温度および室外温度に基づいて、複数の室外ユニットの運転台数を調整する。複数の室外ユニットのうち、一部の室外ユニットのみが運転され、残部の室外ユニットが停止される場合がある。例えば暖房運転において、図１に示される第１室外ユニット１１のみが運転され、第２室外ユニット１２が停止される。この場合、第１四方弁１８および第２四方弁１８のソレノイド３１に対する通電は、共にＯＮである。第１四方弁１８および第２四方弁１８は、共に第１位置Ｐ１にある。第１圧縮機２から吐出された高圧冷媒は、室内ユニット１０に加えて、停止中の第２室外ユニット１２にも侵入する。第２四方弁１８が第１位置Ｐ１にあるので、高圧冷媒の侵入は逆止弁３により阻止される。

【0028】

冷房運転において、第１室外ユニット１１のみが運転され、第２室外ユニット１２が停止される場合がある。この場合、第１四方弁１８および第２四方弁１８のソレノイド３１に対する通電は、共にＯＦＦである。第１四方弁１８および第２四方弁１８は、共に第２位置Ｐ２にある。停止中の第２室外ユニット１２には、室内ユニット１０から吐出された低圧冷媒が侵入する。
複数の室外ユニット１１，１２の全部が停止中の場合、第１四方弁１８および第２四方弁１８のソレノイド３１に対する通電はＯＦＦである。第１四方弁１８および第２四方弁１８は第２位置Ｐ２にある。

【0029】

図４は、冷凍サイクル装置の第２動作説明図である。図５は、四方弁の第３動作説明図である。複数の室外ユニット１１，１２の全部が停止または除霜運転の状態から、第１室外ユニット１１のみが暖房運転され、第２室外ユニット１２は停止される場合がある。制御部１３は、第１四方弁１８および第２四方弁１８のソレノイドをＯＮにする。図５に示されるように、副弁体３３が第３位置Ｐ３に移動した直後には、主弁体２８が未だ第２位置Ｐ２に配置されている。

【0030】

運転される第１圧縮機２の吐出圧力と、停止される第２圧縮機２の吐出圧力との、圧力差が大きい場合がある。第２四方弁１８が第２位置Ｐ２にあるとき、第１圧縮機２から吐出された高圧冷媒は、第２四方弁１８の第２ポート２２から第４ポート２４に流入する。高圧冷媒は、キャピラリ２４ｔ、第８ポート３８、第７ポート３７およびキャピラリ２７ｔを経由して、第２シリンダ室２７に流入する。一方、第２圧縮機２から第１ポート２１に高圧冷媒が流入しないので、第１シリンダ室２６は低圧である。これにより、第２四方弁１８の主弁体２８が第１位置Ｐ１に移動しない場合がある。第２四方弁１８が第１位置Ｐ１にないとき、第２四方弁１８は第２位置Ｐ２のまま停止しているか、第２位置Ｐ２と第１位置Ｐ１との中間位置まで移動して停止している。

【0031】

前述されたように、運転中の第１圧縮機２から吐出された高圧冷媒が、停止中の第２室外ユニット１２に侵入する。図４に示されるように、第２四方弁１８が第１位置Ｐ１にないとき、高圧冷媒は、第２四方弁１８からアキュムレータ２ａを介して第２圧縮機２の吸込口に侵入する。停止中の第２圧縮機２において高圧冷媒が液化して滞留することにより、冷媒寝込みの問題が発生する。冷媒寝込みは、第２圧縮機２の再起動時に、第２圧縮機２に故障を発生させる。

【0032】

制御部１３は、以下のように第２四方弁１８の切り替え不良を検出する。第２四方弁１８が第１位置Ｐ１にないとき、第１圧縮機２から吐出された高圧冷媒が、第２圧縮機２の吸込口に侵入する。制御部１３は、第１圧縮機２の吐出圧力センサ１４から出力された吐出圧力信号を受信する。制御部１３は、第２圧縮機２の吸込圧力センサ１５から出力された吸込圧力信号を受信する。第１圧縮機２の吐出圧力と第２圧縮機の吸込圧力との差が所定値未満であるとき、制御部１３は、第２四方弁１８が第１位置Ｐ１にないと判断する。

【0033】

制御部１３は、以下のように第２四方弁１８の切り替え不良を検出してもよい。第２四方弁１８が第１位置Ｐ１にあるとき、第１圧縮機２から吐出された高圧冷媒は、第２圧縮機２の吸込口に侵入しない。このとき、第２圧縮機２の吸込圧力から飽和温度換算した温度は、外気温度と同等である。制御部１３は、第２圧縮機２の吸込圧力センサ１５から出力された吸込圧力信号を受信する。制御部１３は、第２室外ユニット１２の外気温度センサ１７から出力された外気温度信号を受信する。吸込圧力から飽和温度換算した温度と外気温度との差が所定値未満であるとき、制御部１３は、第２四方弁１８が第１位置Ｐ１にあると判断する。逆に、吸込圧力から飽和温度換算した温度と外気温度との差が所定値以上であるとき、制御部１３は、第２四方弁１８が第１位置Ｐ１にないと判断する。

【0034】

同様に、制御部１３は、圧力センサの出力信号および温度センサの出力信号に基づいて、第２四方弁１８が第１位置Ｐ１にないと判断してもよい。圧力センサは、第２圧縮機２の吐出圧力センサ１４および第２圧縮機２の吸込圧力センサ１５のうち、少なくとも一つである。温度センサは、第２圧縮機２の吸込温度センサ１６および第２室外ユニット１２の外気温度センサ１７のうち、少なくとも一つである。

【0035】

第２四方弁１８が第１位置Ｐ１にないとき、制御部１３は、以下のように第２四方弁１８を第１位置Ｐ１に移動させる。
最初に、制御部１３は、図５に示される第２四方弁１８のソレノイド３１への通電をＯＦＦにする。図３に示されるように、副弁体３３が第４位置Ｐ４へ移動した直後には、主弁体２８が未だ第２位置Ｐ２に配置されている。図４に示されるように、第２四方弁１８が第２位置Ｐ２にあるとき、第１圧縮機２から吐出された高圧冷媒は、第２四方弁１８の第２ポート２２から第４ポート２４に流入する。高圧冷媒は、図３に示されるキャピラリ２４ｔ、第８ポート３８、第６ポート３６およびキャピラリ２６ｔを経由して、第１シリンダ室２６に流入する。一方、第２四方弁１８の第１ポート２１には高圧冷媒が流入しないので、第２シリンダ室２７は低圧である。第１シリンダ室２６が膨張し、第２シリンダ室２７が収縮する。これにより、図６の四方弁の第４動作説明図に示されるように、第２四方弁１８の主弁体２８が第１位置Ｐ１に移動する。

【0036】

図１に示されるように、第２四方弁１８が第１位置Ｐ１にあるとき、第１圧縮機２から吐出された高圧冷媒は、第２四方弁１８の第２ポート２２から第１ポート２１に流入する。高圧冷媒は、図６に示されるキャピラリ２１ｔ、第５ポート３５、第７ポート３７およびキャピラリ２７ｔを経由して、第２シリンダ室２７に流入する。一方、第２四方弁１８の第４ポート２４には高圧冷媒が流入しないので、第１シリンダ室２６は低圧である。第２シリンダ室２７が膨張し、第１シリンダ室２６が収縮する。これにより、図３に示されるように、第２四方弁１８の主弁体２８が第２位置Ｐ２に戻ってしまう。第２四方弁１８のソレノイド３１への通電をＯＦＦのままにすると、主弁体２８は第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間の往復移動を繰り返す。

【0037】

制御部１３は、図６に示されるように、第２四方弁１８の主弁体２８が第１位置Ｐ１に移動した後に、ソレノイド３１への通電をＯＮにする。副弁体３３は、図２に示されるように第３位置Ｐ３へ移動する。すなわち、制御部１３は、副弁体３３を第４位置に配置した後に、副弁体３３を第３位置に移動させる。図１に示されるように、第２四方弁１８が第１位置Ｐ１にあるとき、第１圧縮機２から吐出された高圧冷媒は、第２四方弁１８の第２ポート２２から第１ポート２１に流入する。高圧冷媒は、図２に示されるキャピラリ２１ｔ、第５ポート３５、第６ポート３６およびキャピラリ２６ｔを経由して、第１シリンダ室２６に流入する。一方、第４ポート２４には高圧冷媒が流入しないので、第２シリンダ室２７は低圧である。第１シリンダ室２６が膨張した状態に維持され、第２シリンダ室２７が収縮した状態に維持される。これにより、第２四方弁１８の主弁体２８が第１位置Ｐ１に保持される。

【0038】

図７は、圧縮機の吸込圧力と四方弁の切り換え時間との関係を示すグラフである。前述されたように、制御部１３は、第２四方弁１８の主弁体２８が第１位置Ｐ１に移動した後に、ソレノイド３１への通電をＯＮにする。前述されたように、主弁体２８の第１位置Ｐ１への移動は、第１圧縮機２から吐出され第２四方弁１８の第４ポート２４に流入した冷媒の圧力に起因する。第２四方弁１８の第４ポート２４の圧力は、第２圧縮機２の吸込圧力である。図７に示されるように、吸込圧力が高いほど、主弁体２８が第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１へ移動するまでの時間（図７に実線で示される）が短くなる。

【0039】

制御部１３は、副弁体３３を第４位置Ｐ４に配置してから第３位置Ｐ３に移動させるまでの時間を、吸込圧力信号に基づいて設定する。副弁体３３を第４位置Ｐ４に配置してから第３位置Ｐ３に移動させるまでの時間は、ソレノイド３１への通電をＯＦＦにする時間（図７に破線で示される）である。図７に示されるように、制御部１３は、吸込圧力が高いほど、ソレノイド３１への通電ＯＦＦ時間を短くする。制御部１３は、主弁体２８の移動時間βよりも、ソレノイド３１への通電ＯＦＦ時間αを長くする。制御部１３は、ソレノイド３１への通電ＯＦＦ時間の経過後に、ソレノイド３１への通電をＯＮにする。これにより、主弁体２８が第１位置Ｐ１に移動した直後に、ソレノイド３１への通電がＯＮになり、第２四方弁１８が第１位置Ｐ１に保持される。

【0040】

制御部１３は、副弁体３３を第４位置Ｐ４に配置してから第３位置Ｐ３に移動させた後に、第２四方弁１８の切り替え不良を再検査する。再検査の結果、第２四方弁１８が第１位置Ｐ１にないとき、制御部１３は冷凍サイクル装置１を停止させる。制御部１３は、副弁体３３の移動を複数回繰り返した後に、第２四方弁１８が第１位置Ｐ１にないとき、冷凍サイクル装置１を停止させてもよい。図７に示される主弁体２８の移動時間およびソレノイド３１への通電ＯＦＦ時間が適切に設定されていないとき、第２四方弁１８が第１位置Ｐ１に配置されないと考えられる。この場合に、運転を予定していた第１室外ユニット１１を停止させることにより、冷凍サイクル装置１の故障が抑制される。

【0041】

以上に詳述されたように、実施形態の冷凍サイクル装置１は、室内ユニット１０と、第１室外ユニット１１および第２室外ユニット１２と、制御部１３と、を持つ。室内ユニット１０は、室内熱交換器４を有する。第１室外ユニット１１および第２室外ユニット１２は、室内ユニット１０に対して並列に接続される。第２室外ユニット１２は、圧縮機２と、室外熱交換器８と、四方弁１８と、を有する。四方弁１８は、圧縮機２から吐出された冷媒の供給先を室内熱交換器４と室外熱交換器８との間で切り替える。四方弁１８は、主弁体２８を有する主弁２０と、副弁体３３を有する副弁３０と、を有する。主弁体２８は、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間で移動可能である。第１位置Ｐ１は、圧縮機２から吐出された冷媒を室内熱交換器４および室外熱交換器８の一方に供給する位置である。第２位置Ｐ２は、圧縮機２から吐出された冷媒を室内熱交換器４および室外熱交換器８の他方に供給する位置である。副弁体３３は、ソレノイド３１により駆動され、第３位置Ｐ３と第４位置Ｐ４との間で移動可能である。第３位置Ｐ３は、主弁体２８を第１位置Ｐ１に配置する位置である。第４位置Ｐ４は、主弁体２８を第２位置Ｐ２に配置する位置である。制御部１３は、第１室外ユニット１１が運転され第２室外ユニット１２が停止される場合に、主弁体２８が第１位置Ｐ１にないとき、副弁体３３を第４位置Ｐ４に配置した後に、副弁体３３を第３位置Ｐ３に移動させる。

【0042】

主弁２０は、圧縮機２の吐出口に接続される第１ポート２１を有する。主弁２０は、室内熱交換器４および室外熱交換器８の一方に接続される第２ポート２２を有する。主弁２０は、室内熱交換器４および室外熱交換器８の他方に接続される第３ポート２３を有する。主弁２０は、圧縮機２の吸込口に接続される第４ポート２４を有する。主弁２０は、膨張により主弁体２８を第１位置Ｐ１に移動させる第１シリンダ室２６を有する。主弁２０は、膨張により主弁体２８を第２位置Ｐ２に移動させる第２シリンダ室２７を有する。
主弁体２８は、第１位置Ｐ１において第１ポート２１と第２ポート２２とを接続するとともに第３ポート２３と第４ポート２４とを接続する。主弁体２８は、第２位置Ｐ２において第１ポート２１と第３ポート２３とを接続するとともに第２ポート２２と第４ポート２４とを接続する。
副弁３０は、第１ポート２１に連通する第５ポート３５を有する。副弁３０は、第１シリンダ室２６に接続される第６ポート３６を有する。副弁３０は、第２シリンダ室２７に接続される第７ポート３７を有する。副弁３０は、第４ポート２４に連通する第８ポート３８を有する。
副弁体３３は、第３位置Ｐ３において第５ポート３５と第６ポート３６とを接続するとともに第７ポート３７と第８ポート３８とを接続する。副弁体３３は、第４位置Ｐ４において第５ポート３５と第７ポート３７とを接続するとともに第６ポート３６と第８ポート３８とを接続する。

【0043】

副弁体３３を第４位置Ｐ４に配置することにより、主弁体２８が第１位置Ｐ１に移動する。その後、副弁体３３を第３位置Ｐ３に移動させることにより、主弁体２８が第１位置Ｐ１に保持される。これにより、停止される第２室外ユニット１２における四方弁１８の切り換え不良を解消することができる。

【0044】

第２室外ユニット１２は、圧縮機２の吸込圧力に対応する吸込圧力信号を出力する吸込圧力センサ１５を有する。制御部１３は、副弁体３３を第４位置Ｐ４に配置してから第３位置Ｐ３に移動させるまでの時間を、吸込圧力信号に基づいて設定する。

【0045】

停止される第２室外ユニット１２の圧縮機２の吸込圧力により、主弁体２８が第１位置Ｐ１に移動するまでの時間が変化する。制御部１３は、吸込圧力センサ１５から受信した吸込圧力信号に基づいて、副弁体３３を第４位置Ｐ４に配置してから第３位置Ｐ３に移動させるまでの時間を設定する。これにより、主弁体２８が第１位置Ｐ１に移動した後に、副弁体３３が第３位置Ｐ３に配置されて、主弁体２８が第１位置Ｐ１に保持される。

【0046】

第１室外ユニット１１は、第１室外ユニット１１の圧縮機２の吐出圧力に対応する吐出圧力信号を出力する吐出圧力センサ１４を有する。第２室外ユニット１２は、圧縮機２の吸込圧力に対応する吸込圧力信号を出力する吸込圧力センサ１５を有する。制御部１３は、吐出圧力と吸込圧力との差が所定値未満であるとき、主弁体２８が第１位置Ｐ１にないと判断する。

【0047】

主弁体２８が第１位置Ｐ１にないとき、第１室外ユニット１１の第１圧縮機２から吐出された高圧冷媒が、第２室外ユニット１２の第２圧縮機２の吸込口に侵入する。第１圧縮機２の吐出圧力と第２圧縮機２の吸込圧力との差が所定値未満であるとき、主弁体２８が第１位置Ｐ１にないと判断することができる。

【0048】

第２室外ユニット１２は、圧力センサと、温度センサと、を有する。圧力センサは、圧縮機２の吐出圧力センサ１４および圧縮機２の吸込圧力センサ１５のうち、少なくとも一つである。温度センサは、圧縮機２の吸込温度センサ１６および外気温度センサ１７のうち、少なくとも一つである。制御部１３は、圧力センサの出力信号および温度センサの出力信号に基づいて、主弁体２８が第１位置Ｐ１にないと判断する。

【0049】

主弁体２８が第１位置Ｐ１にあるとき、第１圧縮機２から吐出された高圧冷媒は、第２圧縮機２の吸込口に侵入しない。このとき、第２圧縮機２の吸込圧力から飽和温度換算した温度は、外気温度と同等である。圧力センサの出力信号および温度センサの出力信号に基づいて、主弁体２８が第１位置Ｐ１にないと判断することができる。

【0050】

制御部１３は、副弁体３３を第４位置Ｐ４に配置してから第３位置Ｐ３に移動させた後に、主弁体２８が第１位置Ｐ１にないとき、第１室外ユニット１１を停止させる。
これにより、冷凍サイクル装置１の故障が抑制される。

【0051】

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、副弁体３３を第４位置Ｐ４に配置した後に副弁体３３を第３位置Ｐ３に移動させる制御部１３を持つ。これにより、停止される第２室外ユニット１２における四方弁１８の切り換え不良を解消することができる。

【0052】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら実施形態は、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同様に、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ものである。

【符号の説明】

【0053】

Ｐ１…第１位置、Ｐ２…第２位置、Ｐ３…第３位置、Ｐ４…第４位置、１…冷凍サイクル装置、２…圧縮機、４…室内熱交換器、８…室外熱交換器、１０…室内ユニット、１１…第１室外ユニット、１２…第２室外ユニット、１３…制御部、１４…吐出圧力センサ、１５…吸込圧力センサ、１６…吸込温度センサ、１７…外気温度センサ、１８…四方弁、２０…主弁、２１…第１ポート、２２…第２ポート、２３…第３ポート、２４…第４ポート、２６…第１シリンダ室、２７…第２シリンダ室、２８…主弁体、３０…副弁、３１…ソレノイド、３３…副弁体、３５…第５ポート、３６…第６ポート、３７…第７ポート、３８…第８ポート。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】