WO2023139700A1

WO2023139700A1 - 冷凍空調装置

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Publication number: WO2023139700A1
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Inventors: 翔太雲川; 博幸岡野
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Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
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Filing date: 2022-01-19
Publication date: 2023-07-27
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Abstract

冷凍空調装置は、圧縮機および室外熱交換器を有する室外ユニットと、室内膨張弁および室内熱交換器をそれぞれ有する複数の室内ユニットと、室外ユニットと室内ユニットとの間に接続されるものであり、冷媒の流れを切り替えるとともに、通過する冷媒の流量を調整する、室内ユニットの数に対応して複数設けられた複数の三方弁を有し、冷房運転を行う室内ユニットに対して低温の冷媒を分配し、暖房運転を行う室内ユニットに対して高温の冷媒を分配する中継ユニットと、三方弁の切り替えおよび開度を制御する制御装置とを備え、室内ユニットは、室内熱交換器を通過する冷媒の圧力である室内側圧力を検出する室内側圧力センサを有し、制御装置は、冷房運転を行う室内ユニットの室内側圧力に基づき、通過する冷媒の流量を調整するように、対応する三方弁の開度を制御する。

Description

冷凍空調装置

　本開示は、複数の空調対象空間に対して冷房運転および暖房運転を同時に行うことができる冷凍空調装置に関するものである。

　従来、ビルおよび工場等の、広く連続した空間または多数の部屋を有する建物においては、複数の室内ユニットを備える空気調和装置が設置されており、この空気調和装置によって、冷房運転または暖房運転が実施される。例えば、特許文献１には、複数の室内ユニットと、各室内ユニットに冷媒を循環させる室外ユニットと、これらの運転を制御する制御盤とを備え、各室内ユニットから温度調節された空気を吹き出すように構成された空気調和装置が開示されている。

国際公開第２０１８／１５５０５６号

　しかしながら、特許文献１に記載の空気調和装置では、それぞれの室内ユニットの蒸発温度が、室外ユニットに搭載された絞り弁装置によって制御されるため、室内ユニット毎に蒸発温度を異ならせるように制御することができない。したがって、このような空気調和装置では、負荷に応じてそれぞれの室内ユニットを個別に制御することができないという課題がある。

　本開示は、上記従来の技術における課題に鑑みてなされたものであって、複数の室内ユニットを備えている場合でも、それぞれの室内ユニットを個別に制御することができる冷凍空調装置を提供することを目的とする。

　本開示に係る冷凍空調装置は、圧縮機および室外熱交換器を有する室外ユニットと、室内膨張弁および室内熱交換器をそれぞれ有する複数の室内ユニットと、前記室外ユニットと前記室内ユニットとの間に接続されるものであり、冷媒の流れを切り替えるとともに、通過する前記冷媒の流量を調整する、前記室内ユニットの数に対応して複数設けられた複数の三方弁を有し、冷房運転を行う室内ユニットに対して低温の前記冷媒を分配し、暖房運転を行う室内ユニットに対して高温の前記冷媒を分配する中継ユニットと、前記三方弁の切り替えおよび開度を制御する制御装置とを備え、前記室内ユニットは、前記室内熱交換器を通過する前記冷媒の圧力である室内側圧力を検出する室内側圧力センサを有し、前記制御装置は、前記冷房運転を行う室内ユニットの前記室内側圧力に基づき、通過する前記冷媒の流量を調整するように、対応する前記三方弁の開度を制御するものである。

　本開示によれば、冷房運転を行っている室内ユニットの室内側圧力に基づき、対応する三方弁の開度が制御されるため、複数の室内ユニットを備えている場合でも、それぞれの室内ユニットを個別に制御することができる。

実施の形態１に係る冷凍空調装置の構成の一例を示す回路図である。図１の制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。図２の制御装置の構成の一例を示すハードウェア構成図である。図２の制御装置の構成の他の例を示すハードウェア構成図である。図１の冷凍空調装置における全冷房運転モード時の冷媒の流れについて説明するための概略図である。図１の冷凍空調装置における全暖房運転モード時の冷媒の流れについて説明するための概略図である。図１の冷凍空調装置における冷房主体運転モード時の冷媒の流れについて説明するための概略図である。図１の冷凍空調装置における暖房主体運転モード時の冷媒の流れについて説明するための概略図である。実施の形態１に係る蒸発温度調整処理の流れの一例を示すフローチャートである。実施の形態１に係る液バック抑制処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１０の第１液バック抑制処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１０の第２液バック抑制処理の流れの一例を示すフローチャートである。実施の形態２に係る冷凍空調装置の構成の一例を示す回路図である。

　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して説明する。本開示は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、本開示は、以下の各実施の形態に示す構成のうち、組合せ可能な構成のあらゆる組合せを含むものである。また、温度および圧力等の高低については、特に絶対的な値との関係で高低等が定まっているものではなく、システムおよび装置等における状態および動作等において相対的に定まるものとする。また、各図において、同一の符号を付したものは、同一のまたはこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。

実施の形態１．
　本実施の形態１に係る冷凍空調装置について説明する。本実施の形態１に係る冷凍空調装置は、複数の空調対象空間に対して冷房運転のみ、暖房運転のみ、または、冷暖房同時運転を行うものである。

［冷凍空調装置１００の構成］
　図１は、本実施の形態１に係る冷凍空調装置の構成の一例を示す回路図である。本実施の形態１に係る冷凍空調装置１００は、室外ユニット１０、複数の室内ユニット２０、中継ユニット３０および制御装置４０を含んで構成されている。図１の例では、冷凍空調装置１００が１台の室外ユニット１０と、５台の室内ユニット２０ａ～２０ｅと、１台の中継ユニット３０で構成される場合を示している。冷凍空調装置１００では、室外ユニット１０、中継ユニット３０および室内ユニット２０ａ～２０ｅが高圧配管１０１および低圧配管１０２で接続されることにより、冷媒回路が形成されている。なお、室内ユニット２０の台数は、この例に限られず、２台以上かつ４台以下であってもよいし、６台以上であってもよい。

　この例において、室内ユニット２０ａ～２０ｅは、それぞれが異なる空調対象空間である部屋１ａ～１ｅに設置されている。室外ユニット１０と中継ユニット３０と、ならびに、室内ユニット２０ａ～２０ｅと中継ユニット３０とは、高圧配管１０１および低圧配管１０２で接続されている。

　なお、複数の室内ユニット２０ａ～２０ｅは、それぞれ同一の構成を有しているため、図１では、室内ユニット２０ｃおよび２０ｄ、ならびに、中継ユニット３０の回路構成のうち、室内ユニット２０ｃおよび２０ｄに接続される構成の図示を省略している。また、室内ユニット２０ｂおよび２０ｅの回路構成についても、室内ユニット２０ａと同一であるため、図示を省略している。

（室外ユニット１０）
　室外ユニット１０は、圧縮機１１、冷媒流路切替装置１２、室外熱交換器１３、室外膨張弁１４、逆止弁１５ａ～１５ｄおよびアキュムレータ１６を備えている。また、室外ユニット１０は、室外側圧力センサ１７および室外側温度センサ１８を備えている。

　圧縮機１１は、低温低圧の冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温高圧の状態にして吐出する。圧縮機１１として、例えば、駆動周波数を任意に変化させることにより、単位時間あたりの冷媒送出量である容量を制御することが可能なインバータ圧縮機等が用いられる。圧縮機１１の駆動周波数は、後述する制御装置４０によって制御される。

　冷媒流路切替装置１２は、例えば四方弁であり、冷媒の流れる方向を切り替えることにより、冷房運転および暖房運転の切り替えを行う。冷媒流路切替装置１２の切り替えは、制御装置４０によって制御される。なお、冷媒流路切替装置１２は、この例に限られず、例えば二方弁または三方弁等の他の弁を組み合わせることによって構成されてもよい。

　室外熱交換器１３は、図示しないファン等の送風機によって供給される空気（以下、「室外空気」と適宜称する）と冷媒との間で熱交換を行う。具体的には、室外熱交換器１３は、冷房運転の際に、冷媒の熱を室外空気に放熱して冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する。また、室外熱交換器１３は、暖房運転の際に、冷媒を蒸発させ、気化熱として室外空気より熱を吸収する蒸発器として機能する。

　室外膨張弁１４は、冷媒の流量を調整することによって冷媒を減圧して膨張させる。室外膨張弁１４は、例えば、電子式膨張弁等の開度の制御が可能な弁で構成される。この場合、室外膨張弁１４の開度は、制御装置４０によって制御される。なお、室外膨張弁１４は、この例に限られず、例えばキャピラリ等の他の絞り装置が用いられてもよい。

　逆止弁１５ａ～１５ｄは、冷媒回路内を流通する冷媒の流れを予め定められた方向にのみ許容する。逆止弁１５ａは、室外熱交換器１３と中継ユニット３０との間の高圧配管１０１に設けられている。逆止弁１５ａは、後述する全冷房運転および冷房主体運転を含む冷房運転時に、室外ユニット１０から中継ユニット３０への方向にのみ、冷媒の流れを許容する。逆止弁１５ｄは、中継ユニット３０と冷媒流路切替装置１２との間の低圧配管１０２に設けられている。逆止弁１５ｄは、冷房運転時に、中継ユニット３０から室外ユニット１０への方向にのみ、冷媒の流れを許容する。

　逆止弁１５ｂは、高圧配管１０１における逆止弁１５ａの下流側と、低圧配管１０２における逆止弁１５ｄの下流側とを接続する第１接続配管１０３に設けられている。逆止弁１５ｂは、後述する全暖房運転および暖房主体運転を含む暖房運転時に、圧縮機１１から中継ユニット３０への方向にのみ、冷媒の流れを許容する。逆止弁１５ｃは、高圧配管１０１における逆止弁１５ａの上流側と、低圧配管１０２における逆止弁１５ｄの上流側とを接続する第２接続配管１０４に設けられている。逆止弁１５ｃは、暖房運転時に、中継ユニット３０から圧縮機１１への方向にのみ、冷媒の流れを許容する。

　アキュムレータ１６は、圧縮機１１の吸入側である低圧側に設けられる。アキュムレータ１６は、冷房運転と暖房運転との運転状態の違いによって生じる余剰冷媒、および過渡的な運転の変化に対する余剰冷媒等を貯留する。なお、アキュムレータ１６は、必ずしも設けられてなくてもよい。

　室外側圧力センサ１７は、圧縮機１１の冷媒吸入側と冷媒流路切替装置１２との間の配管に設けられている。室外側圧力センサ１７は、圧縮機１１に吸入される冷媒の圧力である吸入圧力を検出する。室外側温度センサ１８は、圧縮機１１の冷媒吸入側と冷媒流路切替装置１２との間の配管に設けられている。室外側温度センサ１８は、圧縮機１１に吸入される冷媒の温度である吸入温度を検出する。

（室内ユニット２０ａ～２０ｅ）
　室内ユニット２０ａ～２０ｅは、それぞれ、例えば部屋１ａ～１ｅの空気の冷房および暖房を行うものである。室内ユニット２０ａ～２０ｅは、それぞれ、室内膨張弁２１および室内熱交換器２２を備えている。また、室内ユニット２０ａ～２０ｅは、それぞれ、室内側圧力センサ２３を備えている。なお、以下の説明において、室内ユニット２０ａ～２０ｅを特に区別する必要がない場合には、単に「室内ユニット２０」と適宜称して説明する。

　室内膨張弁２１は、冷媒の流量を調整することによって冷媒を減圧して膨張させる。室内膨張弁２１は、例えば、電子式膨張弁等の開度の制御が可能な弁で構成される。この場合、室内膨張弁２１の開度は、制御装置４０によって制御される。なお、室内膨張弁２１は、この例に限られず、例えばキャピラリ等の他の絞り装置が用いられてもよい。

　室内熱交換器２２は、図示しないファン等の送風機によって供給される空気と冷媒との間で熱交換を行う。これにより、部屋１ａ～１ｅに供給される暖房用空気または冷房用空気が生成される。具体的には、室内熱交換器２２は、冷房運転の際に蒸発器として機能し、空調対象空間である部屋１ａ～１ｅの空気を冷却して冷房を行う。また、室内熱交換器２２は、暖房運転の際に凝縮器として機能し、部屋１ａ～１ｅの空気を加熱して暖房を行う。

　室内側圧力センサ２３は、室内熱交換器２２と中継ユニット３０との間の低圧配管１０２に設けられている。室内側圧力センサ２３は、室内熱交換器２２を通過する冷媒の圧力である室内側圧力を検出する。特に、室内熱交換器２２が蒸発器として機能する冷房運転の際には、室内側圧力センサ２３は、室内熱交換器２２における蒸発圧力と等価な圧力を検出する。このときの室内側圧力は、例えばセンサを配管内に挿入したり、配管に貼り付けられた歪センサで検出される配管の変形量と配管にかかる圧力との関係から求めたりすることによって検出される。

（中継ユニット３０）
　中継ユニット３０は、冷房運転を実施する室内ユニット２０には低温の冷媒を分配し、暖房運転を実施する室内ユニット２０には高温の冷媒を分配するように、室内ユニット２０の運転状況に応じて冷媒の流れを切り替えるものである。

　中継ユニット３０は、気液分離器３１、第１冷媒熱交換器３２、第１中継膨張弁３３、第２冷媒熱交換器３４、第２中継膨張弁３５、逆止弁３６および三方リニア膨張弁３７を備えている。また、中継ユニット３０には、ガス冷媒が流れるガス配管１０５と、液冷媒が流れる液配管１０６とが設けられている。さらに、中継ユニット３０には、分岐配管１０７と合流配管１０８とが設けられている。分岐配管１０７は、液配管１０６における第２冷媒熱交換器３４の下流側から分岐し、低圧配管１０２に接続された配管である。合流配管１０８は、それぞれの室内ユニット２０に接続され、第１中継膨張弁３３と第２冷媒熱交換器３４との間の液配管１０６に合流する配管である。

　気液分離器３１は、高圧配管１０１、ガス配管１０５および液配管１０６に接続され、高圧配管１０１を流れてくる二相冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離させる。気液分離器３１で分離されたガス冷媒は、ガス配管１０５を介して三方リニア膨張弁３７に供給される。また、気液分離器３１で分離された液冷媒は、液配管１０６を介して第１冷媒熱交換器３２に供給される。

　第１冷媒熱交換器３２は、一次側流路および二次側流路を有し、一次側流路を流れる冷媒と二次側流路を流れる冷媒との間で熱交換を行い、一次側流路を流れる冷媒に過冷却をつける。第１冷媒熱交換器３２の一次側流路には、気液分離器３１および第１中継膨張弁３３に接続され、気液分離器３１で分離された液冷媒が流れる。第１冷媒熱交換器３２の二次側流路には、第２冷媒熱交換器３４の二次側流路および低圧配管１０２が接続され、第２冷媒熱交換器３４の二次側流路から流出した冷媒が流れる。

　第１中継膨張弁３３は、第１冷媒熱交換器３２の一次側流路と、第２冷媒熱交換器３４の一次側流路とに接続されている。第１中継膨張弁３３は、冷媒の流量を調整することによって冷媒を減圧して膨張させる。第１中継膨張弁３３は、例えば、電子式膨張弁等の開度の制御が可能な弁で構成される。この場合、第１中継膨張弁３３の開度は、制御装置４０によって制御される。なお、第１中継膨張弁３３は、この例に限られず、例えばキャピラリ等の他の絞り装置が用いられてもよい。

　第２冷媒熱交換器３４は、一次側流路および二次側流路を有し、一次側流路を流れる冷媒と二次側流路を流れる冷媒との間で熱交換を行い、一次側流路を流れる冷媒に過冷却をつける。第２冷媒熱交換器３４の一次側流路には、第１中継膨張弁３３が接続され、第１中継膨張弁３３から流出した冷媒が流れる。第２冷媒熱交換器３４の二次側流路には、第２中継膨張弁３５および第１冷媒熱交換器３２の二次側流路が接続され、第２中継膨張弁３５から流出した冷媒が流れる。

　第２中継膨張弁３５は、分岐配管１０７に設けられ、下流側が第２冷媒熱交換器３４の二次側流路とに接続されている。第２中継膨張弁３５は、冷媒の流量を調整することによって冷媒を減圧して膨張させる。第２中継膨張弁３５は、例えば、電子式膨張弁等の開度の制御が可能な弁で構成される。この場合、第２中継膨張弁３５の開度は、制御装置４０によって制御される。なお、第２中継膨張弁３５は、この例に限られず、例えばキャピラリ等の他の絞り装置が用いられてもよい。

　逆止弁３６は、冷媒回路内を流通する冷媒の流れを予め定められた方向にのみ許容する。逆止弁３６は、室内ユニット２０の台数に応じて設けられている。具体的には、図１の例では、室内ユニット２０ａに対応するように、逆止弁３６ａ１および３６ａ２が設けられ、室内ユニット２０ｂに対応するように、逆止弁３６ｂ１および３６ｂ２が設けられている。また、室内ユニット２０ｃに対応するように、逆止弁３６ｃ１および３６ｃ２が設けられ、室内ユニット２０ｄに対応するように、逆止弁３６ｄ１および３６ｄ２が設けられている。さらに、室内ユニット２０ｅに対応するように、逆止弁３６ｅ１および３６ｅ２が設けられている。

　逆止弁３６ａ１、３６ｂ１、３６ｃ１、３６ｄ１および３６ｅ１は、それぞれ、室内ユニット２０ａ～２０ｅと、合流配管１０８との間に設けられている。逆止弁３６ａ１、３６ｂ１、３６ｃ１、３６ｄ１および３６ｅ１は、室内ユニット２０ａ～２０ｅから合流配管１０８に向かう冷媒の流れを許容する。

　逆止弁３６ａ２、３６ｂ２、３６ｃ２、３６ｄ２および３６ｅ２は、それぞれ、第２冷媒熱交換器３４の一次側流路の下流側と、室内ユニット２０ａ～２０ｅとの間に設けられている。逆止弁３６ａ２、３６ｂ２、３６ｃ２、３６ｄ２および３６ｅ２は、第２冷媒熱交換器３４から室内ユニット２０ａ～２０ｅに向かう冷媒の流れを許容する。

　三方リニア膨張弁３７は、室内ユニット２０、低圧配管１０２およびガス配管１０５に接続され、室内ユニット２０の運転状況に応じて冷媒の流れる方向を切り替える。具体的には、三方リニア膨張弁３７は、室内ユニット２０が冷房運転を行う場合に、室内ユニット２０と低圧配管１０２とが連通するように、接続を切り替える。また、三方リニア膨張弁３７は、室内ユニット２０が暖房運転を行う場合に、ガス配管１０５と室内ユニット２０とが連通するように、接続を切り替える。

　また、三方リニア膨張弁３７は、冷媒の流量を調整することによって冷媒を減圧して膨張させる機能も有している。三方リニア膨張弁３７は、例えば、電子式膨張弁等の開度の制御が可能な弁で構成される。三方リニア膨張弁３７の切り替えおよび開度は、制御装置４０によって制御される。

　三方リニア膨張弁３７は、室内ユニット２０の台数に応じて設けられている。具体的には、図１の例では、室内ユニット２０ａ～２０ｅに対応するように、三方リニア膨張弁３７ａ～３７ｅがそれぞれ設けられている。

（制御装置４０）
　制御装置４０は、この冷凍空調装置１００全体を制御する。例えば、制御装置４０は、冷凍空調装置１００の運転状況に応じて、冷媒流路切替装置１２、室外膨張弁１４、室内膨張弁２１、第１中継膨張弁３３、第２中継膨張弁３５および三方リニア膨張弁３７等を制御する。特に、本実施の形態１では、制御装置４０は、三方リニア膨張弁３７の開度を制御して、それぞれの室内ユニット２０に設けられた室内熱交換器２２の蒸発温度を個別に調整する蒸発温度調整処理を行う。また、制御装置４０は、圧縮機１１への液バックを抑制する液バック抑制処理を行う。これらの処理の詳細については、後述する。

　図２は、図１の制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。図２に示すように、制御装置４０は、情報取得部４１、演算部４２、比較部４３、弁制御部４４および記憶部４５を備えている。制御装置４０は、マイクロコンピュータなどの演算装置上でソフトウェアを実行することにより各種機能が実現され、もしくは各種機能を実現する回路デバイスなどのハードウェア等で構成されている。なお、ここでは、制御装置４０が有する機能のうち、本実施の形態１において特徴的な処理に関連する機能についてのみ説明する。

　情報取得部４１は、室外側圧力センサ１７で検出された吸入圧力と、室外側温度センサ１８で検出された吸入温度と、室内側圧力センサ２３で検出された室内側圧力とをそれぞれ取得する。吸入圧力は、圧縮機１１に吸入される冷媒の圧力である。吸入温度は、圧縮機１１に吸入される冷媒の温度である。

　演算部４２は、情報取得部４１で取得された圧力から蒸発温度である飽和温度を導出する。具体的には、演算部４２は、蒸発温度調整処理の際に、室内側圧力センサ２３で検出され情報取得部４１で取得された室内側圧力から、冷房運転を行っている室内ユニット２０に設けられた室内熱交換器２２の蒸発温度を導出する。また、演算部４２は、液バック抑制処理の際に、室外側圧力センサ１７で検出され情報取得部４１で取得された吸入圧力に基づき、蒸発温度を導出する。さらに、演算部４２は、液バック抑制処理の際に、室外側温度センサ１８で検出され情報取得部４１で取得された吸入温度と、演算した蒸発温度とに基づき、過熱度を算出する。

　比較部４３は、演算部４２で演算された各種の値を、記憶部４５に記憶された設定値と比較する。具体的には、比較部４３は、蒸発温度調整処理の際に、演算部４２で導出された蒸発温度と、記憶部４５に記憶された設定蒸発温度とを比較する。設定蒸発温度は、室内を設定温度に冷房する際に設定されるべき蒸発温度である。

　また、比較部４３は、液バック抑制処理の際に、演算部４２で算出された過熱度と、記憶部４５に記憶された設定過熱度とを比較する。設定過熱度は、液バックを抑制するために予め設定された設定値であり、例えば、冷凍空調装置１００内の外気温度、冷媒圧力および冷媒温度等によって決定される。

　弁制御部４４は、比較部４３による比較結果に基づき、室外膨張弁１４、室内膨張弁２１および三方リニア膨張弁３７の弁開度を制御する。例えば、弁制御部４４は、蒸発温度調整処理の際に、比較部４３による蒸発温度と設定蒸発温度との比較結果に基づき、三方リニア膨張弁３７の弁開度を制御する。また、弁制御部４４は、液バック抑制処理の際に、比較部４３による過熱度と設定過熱度との比較結果に基づき、室外膨張弁１４、室内膨張弁２１および三方リニア膨張弁３７の弁開度を制御する。

　記憶部４５は、制御装置４０の各部で用いられる各種の値等を記憶する。例えば、記憶部４５は、比較部４３で蒸発温度と比較する際に用いられる設定蒸発温度、ならびに、過熱度と比較する際に用いられる設定過熱度を予め記憶している。

　図３は、図２の制御装置の構成の一例を示すハードウェア構成図である。制御装置４０の各種機能がハードウェアで実行される場合、図２の制御装置４０は、図３に示すように、処理回路５１で構成される。図２の情報取得部４１、演算部４２、比較部４３、弁制御部４４および記憶部４５の各機能は、処理回路５１により実現される。

　各機能がハードウェアで実行される場合、処理回路５１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。情報取得部４１、演算部４２、比較部４３、弁制御部４４および記憶部４５の各部の機能それぞれを処理回路５１で実現してもよいし、各部の機能を１つの処理回路５１で実現してもよい。

　図４は、図２の制御装置の構成の他の例を示すハードウェア構成図である。制御装置４０の各種機能がソフトウェアで実行される場合、図２の制御装置４０は、図４に示すように、プロセッサ５２およびメモリ５３で構成される。情報取得部４１、演算部４２、比較部４３、弁制御部４４および記憶部４５の各機能は、プロセッサ５２およびメモリ５３により実現される。

　各機能がソフトウェアで実行される場合、情報取得部４１、演算部４２、比較部４３、弁制御部４４および記憶部４５の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ５３に格納される。プロセッサ５２は、メモリ５３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。

　メモリ５３として、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable and Programmable ROM）およびＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ等が用いられる。また、メモリ５３として、例えば、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、ＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ（Mini Disc）およびＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の着脱可能な記録媒体が用いられてもよい。

［冷凍空調装置１００の冷媒動作］
　次に、上記構成を有する冷凍空調装置１００における各種運転モードでの冷媒の動作について説明する。本実施の形態１に係る冷凍空調装置１００は、全冷房運転、全暖房運転、冷房主体運転および暖房主体運転のいずれかの運転モードによる運転を行う。

　全冷房運転は、すべての室内ユニット２０が冷房運転を行う運転である。全暖房運転は、すべての室内ユニット２０が暖房運転を行う運転である。冷房主体運転は、冷房運転を行う室内ユニット２０の冷房負荷が、暖房運転を行う室内ユニット２０の暖房負荷を上回る場合に行われる運転である。暖房主体運転は、暖房運転を行う室内ユニット２０の暖房負荷が、冷房運転を行う室内ユニット２０の冷房負荷を上回る場合に行われる運転である。

　冷房負荷が暖房負荷を上回って冷房主体運転が行われるのは、例えば、冷房運転を行う室内ユニット２０の台数が暖房運転を行う室内ユニット２０の台数より多い場合である。また、暖房負荷が冷房負荷を上回って暖房主体運転が行われるのは、例えば、暖房運転を行う室内ユニット２０の台数が、冷房運転を行う室内ユニット２０の台数より多い場合である。

（全冷房運転モード）
　図５は、図１の冷凍空調装置における全冷房運転モード時の冷媒の流れについて説明するための概略図である。全冷房運転モードでは、すべての室内ユニット２０ａ～２０ｅが冷房運転を行う。図５において、太線で示す流路が全冷房運転モード時の冷媒流路であり、冷媒流路中の冷媒の流れ方向を矢印で示す。

　全冷房運転モードでは、まず、室外ユニット１０における冷媒流路切替装置１２は、圧縮機１１の吐出側と室外熱交換器１３とが接続され、圧縮機１１の吸入側と低圧配管１０２とが接続されるように切り替えられる。また、三方リニア膨張弁３７ａ～３７ｅは、室内ユニット２０と低圧配管１０２とが接続されるように、それぞれ切り替えられる。

　低温低圧の冷媒は、圧縮機１１によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１２を介して室外熱交換器１３に流入する。室外熱交換器１３に流入した高温高圧のガス冷媒は、室外空気と熱交換して放熱しながら凝縮し、高圧の液冷媒となって室外熱交換器１３から流出する。室外熱交換器１３から流出した高圧の液冷媒は、逆止弁１５ａを介して室外ユニット１０から流出し、中継ユニット３０に流入する。

　中継ユニット３０に流入した高圧の液冷媒は、気液分離器３１を介して第１冷媒熱交換器３２の一次側流路に流入する。第１冷媒熱交換器３２の一次側流路に流入した液冷媒は、第１冷媒熱交換器３２の二次側流路を流れる冷媒によって過冷却がつけられ、第１冷媒熱交換器３２の一次側流路から流出する。第１冷媒熱交換器３２の一次側流路から流出した液冷媒は、第１中継膨張弁３３を通って、第２冷媒熱交換器３４の一次側流路に流入する。第２冷媒熱交換器３４の一次側流路に流入した液冷媒は、第２冷媒熱交換器３４の二次側流路を流れる冷媒によってさらに過冷却がつけられ、第２冷媒熱交換器３４の一次側流路から流出する。

　第２冷媒熱交換器３４の一次側流路から流出した液冷媒は分流し、液冷媒の一部が逆止弁３６ａ２、３６ｂ２、３６ｃ２、３６ｄ２および３６ｅ２を介して中継ユニット３０から流出する。そして、中継ユニット３０から流出した液冷媒は、室内ユニット２０ａ～２０ｅに流入する。また、第２冷媒熱交換器３４の一次側流路から流出した液冷媒の残りは、第２中継膨張弁３５によって減圧および膨張されて低圧のガス冷媒となり、分岐配管１０７を通る。これにより、低圧のガス冷媒は、気液分離器３１を介して第１冷媒熱交換器３２および第２冷媒熱交換器３４を流れる冷媒の過冷却に寄与する。

　室内ユニット２０ａに流入した液冷媒は、室内膨張弁２１によって減圧および膨張されて低温低圧の気液二相冷媒または液冷媒となり、室内熱交換器２２に流入する。室内熱交換器２２に流入した低温低圧の気液二相冷媒または液冷媒は、室内空気と熱交換して吸熱および蒸発することにより室内空気を冷却し、低圧のガス冷媒となって室内熱交換器２２から流出する。そして、室内熱交換器２２から流出した低圧のガス冷媒は、室内ユニット２０ａから流出し、中継ユニット３０に流入する。

　室内ユニット２０ｂ～２０ｅに流入したそれぞれの液冷媒についても、同様にして低圧のガス冷媒となり、室内ユニット２０ｂ～２０ｅから流出し、中継ユニット３０に流入する。

　中継ユニット３０に流入したガス冷媒は、三方リニア膨張弁３７ａ～３７ｅを介して低圧配管１０２に至る。低圧配管１０２を流れる低圧のガス冷媒は、第２冷媒熱交換器３４の一次側流路から流出し、第２中継膨張弁３５、第２冷媒熱交換器３４および第１冷媒熱交換器３２を介して分岐配管１０７を流れる冷媒と合流する。そしてこの低圧のガス冷媒は、中継ユニット３０から流出し、室外ユニット１０に流入する。

　室外ユニット１０に流入した低圧のガス冷媒は、逆止弁１５ｄ、冷媒流路切替装置１２およびアキュムレータ１６を通過して、圧縮機１１へ吸入される。そして、以下、上述した循環が繰り返される。

（全暖房運転モード）
　図６は、図１の冷凍空調装置における全暖房運転モード時の冷媒の流れについて説明するための概略図である。全暖房運転モードでは、すべての室内ユニット２０ａ～２０ｅが暖房運転を行う。図６において、太線で示す流路が全暖房運転モード時の冷媒流路であり、冷媒流路中の冷媒の流れ方向を矢印で示す。

　全暖房運転モードでは、まず、室外ユニット１０における冷媒流路切替装置１２は、圧縮機１１の吐出側と中継ユニット３０の気液分離器３１とが接続され、圧縮機１１の吸入側と室外熱交換器１３とが接続されるように切り替えられる。また、三方リニア膨張弁３７ａ～３７ｅは、ガス配管１０５と室内ユニット２０とが接続されるように、それぞれ切り替えられる。

　低温低圧の冷媒は、圧縮機１１によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１２および逆止弁１５ｂを介して室外ユニット１０から流出し、中継ユニット３０に流入する。中継ユニット３０に流入した高温高圧のガス冷媒は、気液分離器３１および三方リニア膨張弁３７ａ～３７ｅを介して中継ユニット３０から流出し、室内ユニット２０ａ～２０ｅに流入する。

　室内ユニット２０ａに流入した高温高圧のガス冷媒は、室内熱交換器２２に流入し、室内空気と熱交換して放熱しながら凝縮することによって室内空気を加熱し、高圧の液冷媒となって室内熱交換器２２から流出する。室内熱交換器２２から流出した高圧の液冷媒は、室内膨張弁２１によって減圧および膨張されて中間圧の液冷媒となり、室内ユニット２０ａから流出した後に、中継ユニット３０に流入する。

　室内ユニット２０ｂ～２０ｅに流入したそれぞれの高温高圧のガス冷媒についても、同様にして中間圧の液冷媒となり、室内ユニット２０ｂ～２０ｅから流出し、中継ユニット３０に流入する。

　中継ユニット３０に流入した中間圧の液冷媒は、逆止弁３６ａ１、３６ｂ１、３６ｃ１、３６ｄ１および３６ｅ１を介して合流配管１０８を流れる。その後、中間圧の液冷媒は、第２冷媒熱交換器３４を通り、第２中継膨張弁３５によって低圧の液冷媒となり、第１冷媒熱交換器３２を介して低圧配管１０２に至る。そして、低圧配管１０２を流れる低圧の液冷媒は、中継ユニット３０から流出し、室外ユニット１０に流入する。

　室外ユニット１０に流入した低圧の液冷媒は、逆止弁１５ｃおよび室外膨張弁１４を介して室外熱交換器１３に流入する。室外熱交換器１３に流入した低圧の液冷媒は、室外空気と熱交換して吸熱および蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって室外熱交換器１３から流出する。室外熱交換器１３から流出した低温低圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１２およびアキュムレータ１６を通過して、圧縮機１１へ吸入される。そして、以下、上述した循環が繰り返される。

（冷房主体運転モード）
　図７は、図１の冷凍空調装置における冷房主体運転モード時の冷媒の流れについて説明するための概略図である。ここでは、室内ユニット２０ａ～２０ｄが冷房運転を行い、室内ユニット２０ｅが暖房運転を行う場合を例にとって説明する。図７において、太線で示す流路が冷房主体運転モード時の冷媒流路であり、冷媒流路中の冷媒の流れ方向を矢印で示す。

　冷房主体運転モードでは、まず、室外ユニット１０における冷媒流路切替装置１２は、圧縮機１１の吐出側と室外熱交換器１３とが接続され、圧縮機１１の吸入側と低圧配管１０２とが接続されるように切り替えられる。また、三方リニア膨張弁３７ａ～３７ｄは、室内ユニット２０と低圧配管１０２とが接続されるように、それぞれ切り替えられる。三方リニア膨張弁３７ｅは、ガス配管１０５と室内ユニット２０とが接続されるように、それぞれ切り替えられる。

　低温低圧の冷媒は、圧縮機１１によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１２を介して室外熱交換器１３に流入する。室外熱交換器１３に流入した高温高圧のガス冷媒は、室外空気と熱交換して放熱しながら凝縮し、高圧の気液二相冷媒となって室外熱交換器１３から流出する。室外熱交換器１３から流出した高圧の気液二相冷媒は、逆止弁１５ａを介して室外ユニット１０から流出し、中継ユニット３０に流入する。

　中継ユニット３０に流入した高圧の気液二相冷媒は、気液分離器３１に流入し、高圧のガス冷媒と高圧の液冷媒とに分離される。気液分離器３１によって分離された高圧の液冷媒は、第１冷媒熱交換器３２の一次側流路に流入する。

　第１冷媒熱交換器３２の一次側流路に流入した液冷媒は、第１冷媒熱交換器３２の二次側流路を流れる冷媒によって過冷却がつけられ、第１冷媒熱交換器３２の一次側流路から流出する。第１冷媒熱交換器３２の一次側流路から流出した液冷媒は、第１中継膨張弁３３を通って、第２冷媒熱交換器３４の一次側流路に流入する。第２冷媒熱交換器３４の一次側流路に流入した中間圧の液冷媒は、第２冷媒熱交換器３４の二次側流路を流れる冷媒によってさらに過冷却がつけられ、第２冷媒熱交換器３４の一次側流路から流出する。

　第２冷媒熱交換器３４の一次側流路から流出した液冷媒は分流し、液冷媒の一部が逆止弁３６ａ２、３６ｂ２、３６ｃ２および３６ｄ２を介して中継ユニット３０から流出する。そして、中継ユニット３０から流出した液冷媒は、室内ユニット２０ａ～２０ｄに流入する。また、第２冷媒熱交換器３４の一次側流路から流出した液冷媒の残りは、第２中継膨張弁３５によって減圧および膨張されて低圧のガス冷媒となり、分岐配管１０７を通る。これにより、低圧のガス冷媒は、気液分離器３１を介して第１冷媒熱交換器３２および第２冷媒熱交換器３４を流れる冷媒の過冷却に寄与する。

　室内ユニット２０ｂ～２０ｄに流入したそれぞれの液冷媒についても、同様にして低圧のガス冷媒となり、室内ユニット２０ｂ～２０ｅから流出し、中継ユニット３０に流入する。中継ユニット３０に流入した冷媒は、三方リニア膨張弁３７ａ～３７ｄを介して低圧配管１０２に至る。

　一方、気液分離器３１によって分離された高圧のガス冷媒は、三方リニア膨張弁３７ｅを介して中継ユニット３０から流出し、暖房運転の室内ユニット２０ｅに流入する。室内ユニット２０ｅに流入した高温高圧のガス冷媒は、室内熱交換器２２に流入し、室内空気と熱交換して放熱しながら凝縮することによって室内空気を加熱し、高圧の液冷媒となって室内熱交換器２２から流出する。室内熱交換器２２から流出した高圧の液冷媒は、室内膨張弁２１によって減圧および膨張されて液冷媒となり、室内ユニット２０ｅから流出した後に、中継ユニット３０に流入する。

　中継ユニット３０に流入した冷媒は、逆止弁３６ｅ１を介して合流配管１０８を流れ、第２冷媒熱交換器３４、第２中継膨張弁３５、第１冷媒熱交換器３２を介して低圧配管１０２に至る。

　このようにして、冷房運転が行われる室内ユニット２０ａ～２０ｄ、ならびに、暖房運転が行われる室内ユニット２０ｅのそれぞれから流出した冷媒は、低圧配管１０２で合流し、中継ユニット３０から流出した後に室外ユニット１０に流入する。室外ユニット１０に流入した低圧のガス冷媒は、逆止弁１５ｄ、冷媒流路切替装置１２およびアキュムレータ１６を通過して、圧縮機１１へ吸入される。そして、以下、上述した循環が繰り返される。

（暖房主体運転モード）
　図８は、図１の冷凍空調装置における暖房主体運転モード時の冷媒の流れについて説明するための概略図である。ここでは、室内ユニット２０ａ～２０ｄが暖房運転を行い、室内ユニット２０ｅが冷房運転を行う場合を例にとって説明する。図８において、太線で示す流路が暖房主体運転モード時の冷媒流路であり、冷媒流路中の冷媒の流れ方向を矢印で示す。

　暖房主体運転モードでは、まず、室外ユニット１０における冷媒流路切替装置１２は、圧縮機１１の吐出側と中継ユニット３０の気液分離器３１とが接続され、圧縮機１１の吸入側と室外熱交換器１３とが接続されるように切り替えられる。また、三方リニア膨張弁３７ａ～３７ｄは、ガス配管１０５と室内ユニット２０とが接続されるように、それぞれ切り替えられる。三方リニア膨張弁３７ｅは、室内ユニット２０と低圧配管１０２とが接続されるように切り替えられる。

　低温低圧の冷媒は、圧縮機１１によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１２および逆止弁１５ｂを介して室外ユニット１０から流出し、中継ユニット３０に流入する。中継ユニット３０に流入した高温高圧のガス冷媒は、気液分離器３１および三方リニア膨張弁３７ａ～３７ｄを介して中継ユニット３０から流出し、室内ユニット２０ａ～２０ｄに流入する。

　室内ユニット２０ｂ～２０ｄに流入したそれぞれの高温高圧のガス冷媒についても、同様にして中間圧の液冷媒となり、室内ユニット２０ｂ～２０ｄから流出し、中継ユニット３０に流入する。

　中継ユニット３０に流入した中間圧の液冷媒は、逆止弁３６ａ１、３６ｂ１、３６ｃ１および３６ｄ１を介して合流配管１０８を流れ、第２冷媒熱交換器３４の一次側流路に流入する。第２冷媒熱交換器３４の一次側流路に流入した低圧の液冷媒は、第２冷媒熱交換器３４の二次側流路を流れる冷媒によって過冷却がつけられ、第２冷媒熱交換器３４の一次側流路から流出する。

　第２冷媒熱交換器３４の一次側流路から流出した中間圧の液冷媒は分流し、液冷媒の一部が逆止弁３６ｅ２を介して中継ユニット３０から流出する。そして、中継ユニット３０から流出した液冷媒は、冷房運転の室内ユニット２０ｅに流入する。また、第２冷媒熱交換器３４の一次側流路から流出した中間圧の液冷媒の残りは、分岐配管１０７を通って第２冷媒熱交換器３４の二次側流路に流入する。

　室内ユニット２０ｅに流入した低圧の液冷媒は、室内膨張弁２１によって減圧および膨張されて低圧の気液二相冷媒または液冷媒となり、室内熱交換器２２に流入する。室内熱交換器２２に流入した低圧の気液二相冷媒または液冷媒は、室内空気と熱交換して吸熱および蒸発することにより室内空気を冷却し、低圧のガス冷媒となって室内熱交換器２２から流出する。そして、室内熱交換器２２から流出した低圧のガス冷媒は、室内ユニット２０ｅから流出し、中継ユニット３０に流入する。中継ユニット３０に流入したガス冷媒は、三方リニア膨張弁３７ｅを介して低圧配管１０２に至る。

　低圧配管１０２を流れる低圧のガス冷媒は、第２冷媒熱交換器３４の一次側流路から流出し、第２中継膨張弁３５、第２冷媒熱交換器３４および第１冷媒熱交換器３２を介して分岐配管１０７を流れる冷媒と合流する。そしてこの低圧のガス冷媒は、中継ユニット３０から流出し、室外ユニット１０に流入する。

　室外ユニット１０に流入した低圧のガス冷媒は、逆止弁１５ｃおよび室外膨張弁１４を介して室外熱交換器１３に流入する。室外熱交換器１３に流入した低圧のガス冷媒は、室外空気と熱交換して吸熱および蒸発し、さらにガス化され、室外熱交換器１３から流出する。室外熱交換器１３から流出した低温低圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１２およびアキュムレータ１６を通過して、圧縮機１１へ吸入される。そして、以下、上述した循環が繰り返される。

［蒸発温度調整処理］
　本実施の形態１に係る蒸発温度調整処理について説明する。一般的に、冷凍空調装置の蒸発温度は、室内ユニットの配管が凍結しないようにするため、０℃となるように圧縮機の駆動周波数および膨張弁の開度等が制御されている。一方、室内ユニットと室外ユニットとの間の配管が長くなるほど圧力損失が大きくなるので、室内ユニットの蒸発温度は高くなる。そのため、冷凍空調装置の運転モードが冷房運転を行う運転、特に、暖房主体運転の場合、室内ユニットおよび室外ユニット間の配管長が最も短い冷房運転を行う室内ユニットの蒸発温度は、他の室内ユニットと比較して最も小さくなり、０℃を下回る場合がある。蒸発温度が０℃を下回ると、当該室内ユニットに接続された配管が凍結し、破損する可能性がある。

　このような配管の凍結を抑制するため、従来の冷凍空調装置においては、配管長が最も短い冷房運転を行う室内ユニットの蒸発温度に合わせて室外ユニットに設けられた膨張弁の開度を調整している。これにより、他の冷房運転を行う室内ユニットの蒸発温度は高くなってしまうため、冷房負荷が大きい場合に冷房能力が不足し、室内を十分に冷房することができない可能性がある。

　そこで、本実施の形態１では、冷房運転を行う室内ユニット２０が複数存在する場合に、中継ユニット３０に設けられた三方リニア膨張弁３７の開度を制御して、それぞれの室内ユニット２０の蒸発温度を個別に調整する蒸発温度調整処理が行われる。

　図９は、本実施の形態１に係る蒸発温度調整処理の流れの一例を示すフローチャートである。ステップＳ１において、制御装置４０は、現在の運転が暖房主体運転、冷房主体運転または全冷房運転であるか否かを判断する。現在の運転が暖房主体運転、冷房主体運転または全冷房運転である場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、制御装置４０の弁制御部４４は、ステップＳ２において、すべての三方リニア膨張弁３７ａ～３７ｅの弁開度を初期開度に設定する。三方リニア膨張弁３７ａ～３７ｅの初期開度は、予め設定された開度であり、それぞれの三方リニア膨張弁３７ａ～３７ｅの容量に応じて設定される。

　一方、現在の運転が暖房主体運転、冷房主体運転または全冷房運転でない場合、すなわち、現在の運転が全暖房運転である場合（ステップＳ１：ＮＯ）には、一連の処理が終了する。

　ステップＳ３において、それぞれの室内ユニット２０ａ～２０ｅに設けられた室内側圧力センサ２３により室内側圧力が検出される。情報取得部４１は、室内側圧力センサ２３で検出された室内側圧力を取得する。取得した圧力は、対応する室内熱交換器２２の蒸発圧力と等価とみなされる圧力である。

　例えば、水は、１気圧以下の環境では１００℃で沸騰し、気液二相状態となる。一般的に、気液二相状態においては、圧力と温度との間には相関があることが知られており、気液二相状態では、圧力および温度の一方から他方を導出することができる。そこで、この圧力と温度との関係を利用することにより、演算部４２は、蒸発圧力から蒸発温度を導出する。

　ステップＳ４において、演算部４２は、ステップＳ３で取得した蒸発圧力である圧力を、冷房運転を行っている室内ユニット２０における室内熱交換器２２の蒸発温度に換算し、蒸発温度を導出する。

　ステップＳ５において、比較部４３は、冷房運転を行っている室内ユニット２０における室内熱交換器２２の蒸発温度が予め設定された設定蒸発温度以上であるか否かを判断する。蒸発温度が設定蒸発温度未満である場合（ステップＳ５：ＮＯ）、弁制御部４４は、ステップＳ６において、蒸発温度が設定蒸発温度に近づくように、対応する三方リニア膨張弁３７の開度を設定開度だけ減少させる。

　例えば、室内ユニット２０ａが冷房運転を行っており、この室内ユニット２０ａの室内熱交換器２２の蒸発温度が設定蒸発温度よりも小さい場合、弁制御部４４は、室内ユニット２０ａに対応する三方リニア膨張弁３７ａの開度を設定開度だけ減少させる。なお、この場合の設定開度は、対応する室内ユニット２０の容量等に応じて予め決定される。一方、蒸発温度が設定蒸発温度以上である場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）には、処理がステップＳ７に移行する。

　ステップＳ７において、比較部４３は、冷房運転を行っている室内ユニット２０における室内熱交換器２２の蒸発温度が設定蒸発温度であるか否かを判断する。蒸発温度が設定蒸発温度である場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）には、処理がステップＳ３に戻る。

　一方、蒸発温度が設定蒸発温度でない場合（ステップＳ７：ＮＯ）、弁制御部４４は、ステップＳ８において、蒸発温度が設定蒸発温度に近づくように、対応する三方リニア膨張弁３７の開度を設定開度だけ増加させる。そして、処理がステップＳ３に戻る。

　このように、蒸発温度が設定蒸発温度となるように、三方リニア膨張弁３７の開度が制御されることにより、それぞれの室内ユニット２０における室内熱交換器２２の蒸発温度を個別に調整することができる。そのため、それぞれの室内ユニット２０が設置された部屋の空調負荷に応じた冷房運転を行うことができ、上述した従来のような室内を十分に冷房することができないという事象を回避することができる。

　例えば、サーバールーム等の空調負荷の低い部屋と、居住空間等の空調負荷の高い部屋とにおいて冷房運転が行われ、その他の部屋で暖房運転が行われるような暖房主体運転が行われる場合でも、この蒸発温度調整処理を行うことにより、それぞれの部屋の空調負荷に応じた冷房運転を行うことができる。また、このような開度制御は、暖房主体運転だけでなく、冷房主体運転および全冷房運転が行われる場合にも適用することができる。

　なお、この例では、室内側圧力センサ２３で検出された室内側圧力に基づき、室内熱交換器２２の蒸発温度が導出されるようにしているが、これはこの例に限られない。例えば、熱電対を室内熱交換器２２の配管内に挿入して、蒸発温度である冷媒温度が直接検出されるようにしてもよい。また、例えば、熱電対を配管の外壁面に貼り付けて、冷媒温度が検出されるようにしてもよい。

［液バック抑制処理］
　液バック抑制処理について説明する。冷凍空調装置１００において、室外ユニット１０に設けられた圧縮機１１に液冷媒が吸入される液バックが発生した場合、圧縮機１１が故障する可能性がある。

　そこで、本実施の形態１では、圧縮機１１に液冷媒が吸入されることを抑制する液バック抑制処理が行われる。液バック抑制処理では、冷凍空調装置１００の運転モードが暖房主体運転または全暖房運転のときに第１液バック抑制処理が行われ、運転モートが冷房主体運転または全冷房運転のときに第２液バック抑制処理が行われる。

　図１０は、本実施の形態１に係る液バック抑制処理の流れの一例を示すフローチャートである。ステップＳ１００において、制御装置４０は、冷凍空調装置１００の運転モードが暖房主体運転または全暖房運転であるか否かを判断する。

　運転モードが暖房主体運転または全暖房運転である場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、制御装置４０は、ステップＳ１０において、第１液バック抑制処理を行う。一方、運転モードが暖房主体運転または全暖房運転でない場合、すなわち、運転モードが冷房主体運転または全冷房運転である場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、制御装置４０は、ステップＳ３０において、第２液バック抑制処理を行う。

（第１液バック抑制処理）
　図１１は、図１０の第１液バック抑制処理の流れの一例を示すフローチャートである。ステップＳ１１において、室外ユニット１０に設けられた室外側圧力センサ１７により、圧縮機１１に吸入される冷媒の吸入圧力Ｐ１７が検出される。情報取得部４１は、室外側圧力センサ１７で検出された吸入圧力Ｐ１７を取得する。運転モードが暖房主体運転または全暖房運転である場合においては、取得した吸入圧力Ｐ１７が室外熱交換器１３の蒸発圧力と等価とみなされる圧力である。

　ステップＳ１２において、室外ユニット１０に設けられた室外側温度センサ１８により、圧縮機１１に吸入される冷媒の吸入温度Ｔ１８が検出される。情報取得部４１は、室外側温度センサ１８で検出された吸入温度Ｔ１８を取得する。

　ステップＳ１３において、演算部４２は、ステップＳ１１で取得した蒸発圧力である吸入圧力Ｐ１７を、室外熱交換器１３の蒸発温度Ｔｅに換算し、蒸発温度Ｔｅを導出する。ステップＳ１４において、演算部４２は、ステップＳ１２で取得した吸入温度Ｔ１８と、ステップＳ１３で導出した蒸発温度Ｔｅとに基づき、圧縮機１１に吸入される冷媒の過熱度ＳＨ１（＝Ｔ１８－Ｔｅ）を算出する。

　ステップＳ１５において、比較部４３は、過熱度ＳＨ１が設定過熱度以下であるか否かを判断する。過熱度ＳＨ１が設定過熱度以下である場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、処理がステップＳ１６に移行する。一方、過熱度ＳＨ１が設定過熱度未満である場合（ステップＳ１５：ＮＯ）には、処理がステップＳ１１に戻る。

　ステップＳ１６において、弁制御部４４は、圧縮機１１に吸入される冷媒が液バックしないように、冷房運転を行っている室内ユニット２０に対応する三方リニア膨張弁３７の開度を設定開度だけ減少させる。なお、この場合の設定開度は、冷凍空調装置１００内の冷媒量、外気温度、冷媒圧力および冷媒温度等に応じて予め決定される。

　ステップＳ１７において、室外側圧力センサ１７により、吸入圧力Ｐ１７が検出され、情報取得部４１は、室外側圧力センサ１７で検出された吸入圧力Ｐ１７を取得する。ステップＳ１８において、室外側温度センサ１８により、吸入温度Ｔ１８が検出され、弁制御部４４は、室外側温度センサ１８で検出された吸入温度Ｔ１８を取得する。

　ステップＳ１９において、演算部４２は、ステップＳ１７で取得した吸入圧力Ｐ１７を、室外熱交換器１３の蒸発温度Ｔｅに換算し、蒸発温度Ｔｅを導出する。ステップＳ２０において演算部４２は、ステップＳ１８で取得した吸入温度Ｔ１８と、ステップＳ１９で導出した蒸発温度Ｔｅとに基づき、過熱度ＳＨ１を算出する。

　ステップＳ２１において、比較部４３は、過熱度ＳＨ１が設定過熱度以下であるか否かを判断する。過熱度ＳＨ１が設定過熱度以下である場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）には、処理がステップＳ２２に移行する。一方、過熱度ＳＨ１が設定過熱度未満である場合（ステップＳ２１：ＮＯ）には、処理がステップＳ１１に戻る。

　ステップＳ２２において、弁制御部４４は、圧縮機１１に吸入される冷媒が液バックしないように、室外ユニット１０に設けられた室外膨張弁１４の開度を設定開度だけ減少させる。そして、処理がステップＳ１１に戻る。

　このように、本実施の形態１では、暖房主体運転または全暖房運転が行われている場合に第１液バック抑制処理が行われる。これにより、圧縮機１１へ冷媒が吸入される前に液冷媒を確実にガス化させることができるため、圧縮機１１の故障を未然に防ぐことができる。

　なお、暖房主体運転または全暖房運転が行われる場合、第１液バック抑制処理は、上述した蒸発温度調整処理が並行して行われる。このとき、両方の処理において、三方リニア膨張弁３７の開度を制御する工程が存在するが、圧縮機１１に吸入される冷媒の過熱度ＳＨ１が設定過熱度を下回った場合には、圧縮機１１の保護を優先する。すなわち、第１液バック抑制処理のステップＳ１６で行われる三方リニア膨張弁３７の開度制御を優先する。

（第２液バック抑制処理）
　図１２は、図１０の第２液バック抑制処理の流れの一例を示すフローチャートである。ステップＳ３１において、室外ユニット１０に設けられた室外側圧力センサ１７により、圧縮機１１に吸入される冷媒の吸入圧力Ｐ１７が検出される。情報取得部４１は、室外側圧力センサ１７で検出された吸入圧力Ｐ１７を取得する。

　ステップＳ３２において、室外ユニット１０に設けられた室外側温度センサ１８により、圧縮機１１に吸入される冷媒の吸入温度Ｔ１８が検出される。情報取得部４１は、室外側温度センサ１８で検出された吸入温度Ｔ１８を取得する。

　ステップＳ３３において、演算部４２は、ステップＳ１１で取得した吸入圧力Ｐ１７を、室外熱交換器１３の蒸発温度Ｔｅに換算し、蒸発温度Ｔｅを導出する。ステップＳ３４において、演算部４２は、ステップＳ１２で取得した吸入温度Ｔ１８と、ステップＳ１３で導出した蒸発温度Ｔｅとに基づき、圧縮機１１に吸入される冷媒の過熱度ＳＨ２（＝Ｔ１８－Ｔｅ）を算出する。

　ステップＳ３５において、比較部４３は、過熱度ＳＨ２が設定過熱度以下であるか否かを判断する。過熱度ＳＨ２が設定過熱度以下である場合（ステップＳ３５：ＹＥＳ）には、処理がステップＳ３６に移行する。一方、過熱度ＳＨ２が設定過熱度未満である場合（ステップＳ３５：ＮＯ）には、処理がステップＳ３１に戻る。

　ステップＳ３６において、弁制御部４４は、圧縮機１１に吸入される冷媒が液バックしないように、暖房運転を行っている室内ユニット２０に設けられた室内膨張弁２１の開度を設定開度だけ減少させる。

　ステップＳ３７において、室外側圧力センサ１７により、吸入圧力Ｐ１７が検出され、情報取得部４１は、室外側圧力センサ１７で検出された吸入圧力Ｐ１７を取得する。ステップＳ３８において、室外側温度センサ１８により、吸入温度Ｔ１８が検出され、情報取得部４１は、室外側温度センサ１８で検出された吸入温度Ｔ１８を取得する。

　ステップＳ３９において、演算部４２は、ステップＳ３７で取得した吸入圧力Ｐ１７を、室外熱交換器１３の蒸発温度Ｔｅに換算し、蒸発温度Ｔｅを導出する。ステップＳ４０において、演算部４２は、ステップＳ３８で取得した吸入温度Ｔ１８と、ステップＳ３９で導出した蒸発温度Ｔｅとに基づき、過熱度ＳＨ２を算出する。

　ステップＳ４１において、比較部４３は、過熱度ＳＨ２が設定過熱度以下であるか否かを判断する。過熱度ＳＨ２が設定過熱度以下である場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）には、処理がステップＳ４２に移行する。一方、過熱度ＳＨ２が設定過熱度未満である場合（ステップＳ４１：ＮＯ）には、処理がステップＳ３１に戻る。

　ステップＳ４２において、弁制御部４４は、圧縮機１１に吸入される冷媒が液バックしないように、冷房運転を行っている室内ユニット２０に対応する三方リニア膨張弁３７の開度を設定開度だけ減少させる。そして、処理がステップＳ３１に戻る。

　このように、本実施の形態１では、冷房主体運転または全冷房運転が行われている場合に第２液バック抑制処理が行われる。これにより、圧縮機１１へ冷媒が吸入される前に液冷媒を確実にガス化させることができるため、圧縮機１１の故障を未然に防ぐことができる。

　なお、冷房主体運転または全冷房運転が行われる場合、第２液バック抑制処理は、上述した蒸発温度調整処理が並行して行われる。このとき、両方の処理において、三方リニア膨張弁３７の開度を制御する工程が存在するが、圧縮機１１に吸入される冷媒の過熱度ＳＨ２が設定過熱度を下回った場合には、圧縮機１１の保護を優先する。すなわち、第２液バック抑制処理のステップＳ４２で行われる三方リニア膨張弁３７の開度制御を優先する。

　以上のように、本実施の形態１に係る冷凍空調装置１００では、冷房運転を行っている室内ユニット２０の室内側圧力に基づき、対応する三方リニア膨張弁３７の開度が制御される。具体的には、冷房運転を行っている室内ユニット２０の室内側圧力から蒸発温度が導出され、蒸発温度と設定蒸発温度との比較結果に応じて、三方リニア膨張弁３７の開度が制御される。これにより、冷房運転を行っている室内ユニット２０毎に蒸発温度が調整されるため、それぞれの室内ユニットを個別に制御することができる。

　また、冷凍空調装置１００では、吸入圧力から蒸発温度が導出され、吸入温度および蒸発温度に基づき過熱度が算出される。そして、過熱度が定過熱度以下である場合に、三方リニア膨張弁３７、室外膨張弁１４および室内膨張弁２１の少なくともいずれかの開度が制御される。これにより、圧縮機１１に吸入される冷媒に対して十分な過熱度をつけることができるため、圧縮機１１に対する液バックを抑制することができる。

実施の形態２．
　本実施の形態２について説明する。本実施の形態２では、外気を吸い込んで室内に吹き出す室内ユニットが用いられる点で、実施の形態１と相違する。なお、本実施の形態２において、実施の形態１と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

［冷凍空調装置１００Ａの構成］
　図１３は、本実施の形態２に係る冷凍空調装置の構成の一例を示す回路図である。本実施の形態２に係る冷凍空調装置１００Ａは、室外ユニット１０、複数の室内ユニット１２０、中継ユニット３０および制御装置４０を含んで構成されている。図１３の例では、冷凍空調装置１００Ａが１台の室外ユニット１０と、５台の室内ユニット１２０ａ～１２０ｅと、１台の中継ユニット３０で構成される場合を示している。冷凍空調装置１００では、室外ユニット１０、中継ユニット３０および室内ユニット１２０ａ～１２０ｅが高圧配管１０１および低圧配管１０２で接続されることにより、冷媒回路が形成されている。なお、室内ユニット１２０の台数は、この例に限られず、２台以上かつ４台以下であってもよいし、６台以上であってもよい。

　複数の室内ユニット１２０ａ～１２０ｅは、それぞれ同一の構成を有しているため、図１３では、室内ユニット１２０ｃおよび１２０ｄ、ならびに、中継ユニット３０の回路構成のうち、室内ユニット１２０ｃおよび１２０ｄに接続される構成の図示を省略している。また、室内ユニット１２０ｂおよび１２０ｅの回路構成についても、室内ユニット１２０ａと同一であるため、図示を省略している。

　また、本実施の形態２に係る冷凍空調装置１００Ａにおいて、室外ユニット１０、中継ユニット３０および制御装置４０の構成は、実施の形態１と同様であるため、ここでは説明を省略する。

　室内ユニット１２０ａ～１２０ｅは、外気を吸い込んで空気調和を行った後、調和空気を室内に吹き出すものであり、それぞれが、例えば部屋１ａ～１ｅの空気の冷房および暖房を行う。このように、室内ユニット１２０ａ～１２０ｅは、吸い込んだ外気に対して空気調和を行い、調和空気を室内に吹き出すため、部屋１ａ～１ｅの換気を行いながら冷房または暖房を行うことができる。

　室内ユニット１２０ａ～１２０ｅには、外気を吸い込む外気吸込口１５１と、空気を吹き出す吹出口１５２が設けられている。室内ユニット１２０ａ～１２０ｅは、それぞれ、室内膨張弁２１および室内熱交換器１２２を備えている。また、室内ユニット１２０ａ～１２０ｅは、それぞれ、室内側圧力センサ２３および吹出空気温度センサ２４を備えている。なお、以下の説明において、室内ユニット１２０ａ～１２０ｅを特に区別する必要がない場合には、単に「室内ユニット１２０」と適宜称して説明する。

　室内熱交換器１２２は、図示しないファン等の送風機によって外気吸込口１５１から供給される外気と冷媒との間で熱交換を行う。これにより、部屋１ａ～１ｅに供給される暖房用空気または冷房用空気が生成される。

　吹出空気温度センサ２４は、室内ユニット１２０の吹出口１５２に設けられている。吹出空気温度センサ２４は、吹出口１５２から吹き出される空気の温度である吹出空気温度を検出する。

　なお、この例では、冷凍空調装置１００Ａに設けられたすべての室内ユニットが、外気を吸い込む室内ユニット１２０であるように説明したが、これはこの例に限られない。例えば、冷凍空調装置１００Ａは、すべての室内ユニットのうち、少なくとも１つの室内ユニットを外気を吸い込む室内ユニット１２０とし、残りの室内ユニットを実施の形態１で説明した室内ユニット２０としてもよい。

　本実施の形態２において、制御装置４０は、室内ユニット１２０の吹出空気温度センサ２４で検出された吹出空気温度が設定温度となるように、室内ユニット１２０の室内膨張弁２１および中継ユニット３０の三方リニア膨張弁３７の開度を制御する。

［冷凍空調装置１００Ａの動作］
　本実施の形態１において、冷凍空調装置１００Ａにおける冷媒動作、蒸発温度調整処理および液バック抑制処理については、実施の形態１に係る冷凍空調装置１００と同様である。そのため、ここではこれらの説明を省略する。

　以上のように、本実施の形態２に係る冷凍空調装置１００Ａでは、外気を吸い込んで吹き出す室内ユニット１２０が用いられる。これにより、室内ユニット１２０が設けられた部屋の換気を行いながら、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

　１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ　部屋、１０　室外ユニット、１１　圧縮機、１２　冷媒流路切替装置、１３　室外熱交換器、１４　室外膨張弁、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ　逆止弁、１６　アキュムレータ、１７　室外側圧力センサ、１８　室外側温度センサ、２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ　室内ユニット、２１　室内膨張弁、２２、１２２　室内熱交換器、２３　室内側圧力センサ、２４　吹出空気温度センサ、３０　中継ユニット、３１　気液分離器、３２　第１冷媒熱交換器、３３　第１中継膨張弁、３４　第２冷媒熱交換器、３５　第２中継膨張弁、３６、３６ａ１、３６ａ２、３６ｂ１、３６ｂ２、３６ｃ１、３６ｃ２、３６ｄ１、３６ｄ２、３６ｅ１、３６ｅ２　逆止弁、３７、３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ、３７ｅ　三方リニア膨張弁、４０　制御装置、４１　情報取得部、４２　演算部、４３　比較部、４４　弁制御部、４５　記憶部、５１　処理回路、５２　プロセッサ、５３　メモリ、１００、１００Ａ　冷凍空調装置、１０１　高圧配管、１０２　低圧配管、１０３　第１接続配管、１０４　第２接続配管、１０５　ガス配管、１０６　液配管、１０７　分岐配管、１０８　合流配管、１５１　外気吸込口、１５２　吹出口。

Claims

　圧縮機および室外熱交換器を有する室外ユニットと、
　室内膨張弁および室内熱交換器をそれぞれ有する複数の室内ユニットと、
　前記室外ユニットと前記室内ユニットとの間に接続されるものであり、冷媒の流れを切り替えるとともに、通過する前記冷媒の流量を調整する、前記室内ユニットの数に対応して複数設けられた複数の三方弁を有し、冷房運転を行う室内ユニットに対して低温の前記冷媒を分配し、暖房運転を行う室内ユニットに対して高温の前記冷媒を分配する中継ユニットと、
　前記三方弁の切り替えおよび開度を制御する制御装置と
を備え、
　前記室内ユニットは、
　前記室内熱交換器を通過する前記冷媒の圧力である室内側圧力を検出する室内側圧力センサを有し、
　前記制御装置は、
　前記冷房運転を行う室内ユニットの前記室内側圧力に基づき、通過する前記冷媒の流量を調整するように、対応する前記三方弁の開度を制御する
冷凍空調装置。
　前記制御装置は、
　前記冷房運転を行う室内ユニットの前記室内側圧力から前記室内熱交換器の蒸発温度を導出し、
　前記蒸発温度が予め設定された設定蒸発温度を超えた場合に、対応する前記三方弁の開度を減少させ、
　前記蒸発温度が前記設定蒸発温度未満である場合に、対応する前記三方弁の開度を増加させる
請求項１に記載の冷凍空調装置。
　前記室外ユニットは、
　前記冷媒を減圧して膨張させる室外膨張弁と、
　前記圧縮機に吸入される前記冷媒の圧力である吸入圧力を検出する室外側圧力センサと、
　前記圧縮機に吸入される前記冷媒の温度である吸入温度を検出する室外側温度センサと
をさらに有し、
　前記制御装置は、
　前記吸入圧力から蒸発温度を導出し、
　前記吸入温度および前記蒸発温度に基づき過熱度を算出し、
　前記過熱度が予め設定された設定過熱度以下である場合に、前記三方弁、前記室外膨張弁および前記室内膨張弁の少なくともいずれかの開度を制御する
請求項１または２に記載の冷凍空調装置。
　前記制御装置は、
　暖房主体運転または全暖房運転が行われているときで、
　前記過熱度が前記設定過熱度以下である場合に、冷房運転を行っている前記室内ユニットに対応する前記三方弁の開度を減少させる
請求項３に記載の冷凍空調装置。
　前記制御装置は、
　前記三方弁の開度を減少させた状態で、前記過熱度が前記設定過熱度以下である場合に、前記室外膨張弁の開度を減少させる
請求項４に記載の冷凍空調装置。
　前記制御装置は、
　冷房主体運転または全冷房運転が行われているときで、
　前記過熱度が前記設定過熱度以下である場合に、暖房運転を行っている前記室内ユニットの前記室内膨張弁の開度を減少させる
請求項３に記載の冷凍空調装置。
　前記制御装置は、
　前記室内膨張弁の開度を減少させた状態で、前記過熱度が前記設定過熱度以下である場合に、冷房運転を行っている前記室内ユニットに対応する前記三方弁の開度を減少させる
請求項６に記載の冷凍空調装置。
　複数の前記室内ユニットのうち少なくとも１つは、
　外気を吸い込み、前記室内に対して調和空気を吹き出す
請求項１～７のいずれか一項に記載の冷凍空調装置。