WO2024176371A1

WO2024176371A1 - 空気調和装置

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Publication number: WO2024176371A1
Application number: PCT/JP2023/006373
Authority: WO
Inventors: 央貴丸山; 祐治本村; 万誉篠崎; 亮宗石村
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2023-02-22
Filing date: 2023-02-22
Publication date: 2024-08-29

Abstract

空気調和装置は、制御手段を備え、複数の室外機が室内機に接続管を介して並列接続され、複数の室外機と室内機との間を冷媒が循環する冷媒回路を備えた空気調和装置である。各室外機は、インジェクションポートを有し、運転周波数を変化させることができる圧縮機と、圧縮機から吐出される冷媒の吐出温度を検知する吐出温度検出部と、暖房運転時に蒸発器として機能する熱源側熱交換器と、暖房運転における熱源側熱交換器の冷媒入口と接続管とを接続する冷媒配管と、冷媒配管とインジェクションポートとを接続するインジェクション配管と、インジェクション配管に設けられ、インジェクションポートから圧縮機に注入する冷媒の流量を調整するインジェクション調整器と、を備えたものである。制御手段は、各室外機が保持する冷媒量の複数の室外機間での偏りを是正するように複数の室外機の圧縮機の周波数をそれぞれ制御する均液制御と、複数の室外機のそれぞれにおいて、吐出温度検出部により検知された吐出温度に基づいてインジェクション調整器を制御するインジェクション制御と、を行うものである。

Description

空気調和装置

　本開示は、複数の室外機を備えた空気調和装置に関し、特に均液制御を行う空気調和装置に関するものである。

　空気調和装置の大容量化に応じるため、複数の室外機を備えた空気調和装置が開発されている。このような複数の室外機を備えた空気調和装置では、種々の要因によって室内機から戻る冷媒が均等に分配されることができず、室外機間に冷媒の偏りが生じる場合がある。そこで、暖房運転時に、室外機間に生じる冷媒の偏り（偏液）を是正するための均液制御を行う空気調和装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

　特許文献１に開示された空気調和装置において、各室外機は、圧縮機と、室内機に冷媒配管を介して接続された熱源側熱交換器と、この冷媒配管に設けられ、暖房運転時に室内機から熱源側熱交換器に流入する冷媒量を調整する流量調整器と、を備えている。そして、均液制御では、各室外機において室内機側へ吐出する吐出冷媒量と室内機側から流入する戻り冷媒量とが等しくなるように、各室外機の流量調整器の開度が調整される。また、各室外機の冷媒配管において流量調整器の一次側（すなわち暖房運転時の冷媒流れで流量調整器の上流側）に、圧縮機のインジェクションポートにつながるインジェクション配管との分岐点が設けられ、インジェクション配管にはインジェクション調整器が設けられている。そして、均液制御中に、ある室外機において圧縮機から吐出される冷媒の温度（以下、吐出温度ともいう）が設定吐出温度以上になった場合、その室外機では、インジェクション制御によって、吐出温度が設定吐出温度よりも小さくなるようにインジェクション調整器の開度が調整される。この場合、インジェクション配管から圧縮機へ注入する冷媒流量を増加させるようにインジェクション調整器の開度が調整される。

国際公開第２０１４／０５４１５４号

　しかしながら、特許文献１に開示された空気調和装置では、均液制御の制御対象であるアクチュエータ（すなわち均液手段）が流量調整器であるので、均液制御において戻り冷媒量を低減するために流量調整器の開度を小さくする制御がされた室外機では、流量調整器の二次側における冷媒の圧力が均液制御によって低下してしまう。したがって、均液制御により流量調整器の開度が小さくされた室外機では、圧縮機に流入する冷媒の密度が低下してしまい、均液制御中に吐出温度が設定吐出温度以上になった場合、インジェクション制御を行っても十分に暖房能力を発揮できないことがある。

　本開示は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、複数の室外機を備えた空気調和装置において均液制御中に十分に暖房能力を発揮することができる空気調和装置を提供するものである。

　本開示に係る空気調和装置は、制御手段を備え、複数の室外機が室内機に接続管を介して並列接続され、前記複数の室外機と前記室内機との間を冷媒が循環する冷媒回路を備えた空気調和装置であって、各前記室外機は、インジェクションポートを有し、運転周波数を変化させることができる圧縮機と、前記圧縮機から吐出される冷媒の吐出温度を検知する吐出温度検出部と、暖房運転時に蒸発器として機能する熱源側熱交換器と、暖房運転における前記熱源側熱交換器の冷媒入口と前記接続管とを接続する冷媒配管と、前記冷媒配管と前記インジェクションポートとを接続するインジェクション配管と、前記インジェクション配管に設けられ、前記インジェクションポートから前記圧縮機に注入する冷媒の流量を調整するインジェクション調整器と、を備えたものであり、前記制御手段は、各前記室外機が保持する冷媒量の前記複数の室外機間での偏りを是正するように前記複数の室外機の前記圧縮機の周波数をそれぞれ制御する均液制御と、前記複数の室外機のそれぞれにおいて、前記吐出温度検出部により検知された前記吐出温度に基づいて前記インジェクション調整器を制御するインジェクション制御と、を行うものである。

　本開示の空気調和装置は、複数の室外機の圧縮機の周波数をそれぞれ制御することで均液制御を実施している。これにより、従来のように室外機の流量調整器により均液制御を実施するものと比べて、暖房運転における熱源側熱交換器の冷媒入口と接続管とを接続する冷媒配管において流路が均液制御によって過度に狭められることがなく、冷媒の過度な減圧が抑制される。したがって、従来と比べて、暖房運転時の均液制御中に圧縮機に流入する冷媒の密度が過度に低下することが無くなり、たとえ低下してもインジェクション制御により補うことができるので、暖房運転時の均液制御中に十分に能力を発揮することができる。

本開示の実施の形態に係る空気調和装置の構成を示す冷媒回路図である。図１の空気調和装置の制御手段の機能を示す機能ブロック図である。図１の空気調和装置においてインジェクション配管から圧縮機に冷媒を注入するときの冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図１の空気調和装置が暖房運転時に行う偏液判定及び均液運転のフローチャートである。図１の空気調和装置が暖房運転時に行う吐出温度異常判定及びインジェクション制御のフローチャートである。

　以下、本開示に係る空気調和装置の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、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できる。また、各図において、同一の符号を付したものは同一のものであり、これは明細書の全文において共通している。なお、各図面では、各構成部材の相対的な寸法関係又は形状等が実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態１．
（空気調和装置５００）
　図１は、本開示の実施の形態に係る空気調和装置５００の構成を示す冷媒回路図である。図１を参照して空気調和装置５００について説明する。図１の空気調和装置５００は、冷媒を循環させる冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）を利用して冷房運転および暖房運転を行うものであって、複数の室外機５１、１５１と複数の室内機５３ａ、５３ｂとを備えている。図１の実線矢印は、暖房運転時の冷媒流れを示しており、図１の破線矢印は、冷房運転時の冷媒流れを示している。

　なお、図１には、空気調和装置５００が２台の室外機５１、１５１と２台の室内機５３ａ、５３ｂとを備える場合について例示しているが、室外機及び室内機のそれぞれの台数は３台以上でもよく、また、室内機は１台でもよい。

　空気調和装置５００は、運転を制御する制御手段を備えている。図１では、室外機５１に、室外機５１の各アクチュエータを制御する制御装置３７が設けられ、室外機１５１に、室外機１５１の各アクチュエータを制御する制御装置１３７が設けられており、制御装置３７と制御装置１３７とは通信できるように接続されている。図１では、制御装置３７及び制御装置１３７が、空気調和装置５００の制御手段である。なお、空気調和装置５００の制御手段は、１つの制御装置で構成されたものでもよい。

　複数の室外機５１、１５１は、例えば同一の構成を有しており、それぞれ圧縮機１、１０１、熱源側熱交換器２、１０２、流路切替器３、１０３、アキュムレータ４、１０４、インジェクション調整器７、１０７、流量調整器８、１０８、及び冷媒配管を備えている。また、各室外機５１、１５１は、熱源側熱交換器２、１０２に外気を供給する室外送風機５、１０５を備えている。複数の室内機５３ａ、５３ｂは、それぞれ利用側熱交換器２２ａ、２２ｂ、及び室内機側絞り装置２３ａ、２３ｂを有している。

　複数の室外機５１、１５１は、複数の室内機５３ａ、５３ｂに並列接続されている。複数の室内機５３ａ、５３ｂと複数の室外機５１、１５１とは、第１接続管２０１及び第２接続管２０２等を介して接続されている。詳しくは、第１接続管２０１の一端と室内機５３ａ、５３ｂの利用側熱交換器２２ａ、２２ｂの一端とが液管２０３ａ、２０３ｂにより接続され、第１接続管２０１の他端と室外機５１、１５１の熱源側熱交換器２、１０２とが冷媒配管９、１０９により接続されている。また、第２接続管２０２の一端と室内機５３ａ、５３ｂの利用側熱交換器２２ａ、２２ｂの他端とがガス管２０４ａ、２０４ｂにより接続され、第２接続管２０２の他端と室外機５１、１５１の流路切替器３、１０３とが冷媒配管１１、１１１により接続されている。

　室外機５１、１５１の暖房運転時、第２接続管２０２には、室外機５１、１５１の圧縮機１、１０１から吐出された高温高圧の冷媒が流通し、第１接続管２０１には、室内機５３ａ、５３ｂにおいて凝縮し減圧された後の中圧の冷媒が流通する。

（室外機５１、１５１）
　圧縮機１、１０１は、冷媒を吸引および圧縮して高温高圧の状態にするものであって、例えばスクロール型圧縮機又はベーン型圧縮機等から構成されている。圧縮機１、１０１にはインジェクションポートが設けられおり、圧縮機１、１０１はアキュムレータ４、１０４から冷媒を吸引するとともに、インジェクションポートからも冷媒が注入できる構成となっている。また、圧縮機１、１０１は、例えば、運転周波数を変化させることにより、単位時間あたりの送出量である容量が制御されるインバータ圧縮機である。

　圧縮機１、１０１のインジェクションポートにはインジェクション配管１０、１１０が接続されている。このインジェクション配管１０、１１０は、第１接続管２０１と熱源側熱交換器２、１０２とを接続する冷媒配管９、１０９の途中から分岐してインジェクションポートにつながっている。したがって、室内機５３ａ、５３ｂ側から冷媒配管９、１０９を介して熱源側熱交換器２、１０２へ冷媒が流入する暖房運転時には、冷媒配管９、１０９を流れる冷媒の一部がインジェクション配管１０、１１０を介して圧縮機１、１０１に直接注入できる。

　インジェクション配管１０、１１０には、インジェクションポートに注入する冷媒流量を調整するインジェクション調整器７、１０７が設けられている。インジェクション調整器７、１０７は、例えば、開度を変化させることができる電子式膨張弁等で構成されている。インジェクション調整器７、１０７の開度が調整されることにより、インジェクション配管１０、１１０から圧縮機１、１０１へ注入する冷媒流量が調整される。

　熱源側熱交換器２、１０２は、冷媒と空気（外気）との間で熱交換を行うものであって、例えば冷媒が流通する伝熱管と、伝熱管内を流れる冷媒と外気との間の伝熱面積を大きくするためのフィンと、を備えたフィンアンドチューブ型の構造を有している。熱源側熱交換器２、１０２は、流路切替器３、１０３と冷媒配管９、１０９とにそれぞれ接続されている。熱源側熱交換器２、１０２は、暖房運転時には冷媒を蒸発させて気化させる蒸発器として機能し、冷房運転時には冷媒を凝縮して液化させる凝縮器として機能する。

　室外送風機５、１０５は、熱源側熱交換器２、１０２における冷媒と空気（外気）との熱交換を効率よく行うために設けられ、熱源側熱交換器２、１０２に外気を送風する。室外送風機５、１０５は、例えば、回転数を変化させることにより単位時間あたりの風量が制御される構成とされる。

　流路切替器３、１０３は、冷房運転もしくは暖房運転の運転モードの切替えに応じて流路の切替えを行うものであって、例えば四方弁で構成される。具体的には、暖房運転時において、流路切替器３、１０３は、熱源側熱交換器２、１０２とアキュムレータ４、１０４とを接続させるとともに、圧縮機１、１０１の吐出側と第２接続管２０２につながる冷媒配管１１、１１１とを接続させる。すると、圧縮機１、１０１から吐出された冷媒は、冷媒配管１１、１１１から室内機５３ａ、５３ｂの側へ流出することになる。一方、冷房運転時において、流路切替器３、１０３は、第２接続管２０２につながる冷媒配管１１、１１１とアキュムレータ４、１０４とを接続させるとともに、圧縮機１、１０１の吐出側と熱源側熱交換器２、１０２とを接続させる。すると、圧縮機１、１０１から吐出された冷媒は、熱源側熱交換器２、１０２へ流れることになる。なお、流路切替器３、１０３が四方弁である場合について例示しているが、これに限らず、流路切替器３、１０３は例えば複数の二方弁等を組み合わせて構成してもよい。

　アキュムレータ４、１０４は、余剰な冷媒を貯留するものであって熱源側熱交換器２、１０２または室内機５３ａ、５３ｂから流入した冷媒を貯留するものである。そして、圧縮機１、１０１は、アキュムレータ４、１０４に貯留された冷媒を吸引し圧縮するようになっている。

　上述したように、第１接続管２０１と熱源側熱交換器２、１０２とを接続する冷媒配管９、１０９の途中にはインジェクション配管１０、１１０が接続されている。以下では、冷媒配管９、１０９において、インジェクション配管１０、１１０が接続される位置を分岐点９ｃ、１０９ｃと称する。また、冷媒配管９、１０９において分岐点９ｃ、１０９ｃよりも第１接続管２０１側の配管部を第１冷媒配管部９ａ、１０９ａと称し、分岐点９ｃ、１０９ｃよりも熱源側熱交換器２、１０２側の配管部を第２冷媒配管部９ｂ、１０９ｂと称する。

　室外機５１、１５１は、暖房運転時に冷媒配管９、１０９を介して室外機５１、１５１に流入する戻り冷媒量を調整する熱源側流量調整機構６、１０６を備えている。図１の例では、熱源側熱交換器２、１０２に接続される第２冷媒配管部９ｂ、１０９ｂに流量調整器８、１０８が設けられ、流量調整器８、１０８と、インジェクション配管１０、１１０に設けられたインジェクション調整器７、１０７とによって熱源側流量調整機構６、１０６が構成されている。すなわち、図１の例の熱源側流量調整機構６、１０６は、第２冷媒配管部９ｂ、１０９ｂを介して熱源側熱交換器２、１０２に流入する冷媒の流量と、インジェクション配管１０、１１０を介して圧縮機１、１０１に注入する冷媒の流量とを調整するものである。流量調整器８、１０８は、例えば、開度を変化させることができる電子式膨張弁等で構成されている。

　室外機５１、１５１は、例えば、吐出圧力検出部３１、１３１、吸入圧力検出部３２、１３２、中間圧力検出部３３、１３３、及び吐出温度検出部３４、１３４を備えている。吐出圧力検出部３１、１３１は、圧縮機１、１０１の吐出側（高圧側）の冷媒の圧力を検知するものであり、吸入圧力検出部３２、１３２は、圧縮機１、１０１の吸入側（低圧側）の冷媒の圧力を検知するものである。中間圧力検出部３３、１３３は、例えば第１冷媒配管部９ａ、１０９ａに設けられ、暖房運転時に第１接続管２０１から室外機５１、１５１に流入する戻り冷媒の圧力（以下、中圧Ｐｍ１、Ｐｍ２という）を検知するものである。吐出温度検出部３４、１３４は、圧縮機１、１０１の吐出側の冷媒の温度（以下、吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２という）を検知するものである。なお、これらの各種検出部により検知された各種温度または圧力は、制御装置３７、１３７へ出力される。

　なお、室外機５１、１５１が備える各種検出部は上記のものに限定されない。例えば、室外機５１、１５１は、さらに、外気温度を検知する外気温度検出部、及び、熱源側熱交換器２、１０２の冷媒出口の温度を検知する熱交換器出口温度検出部等を備える構成であってもよい。

　制御装置３７、１３７は、専用のハードウェア、又はメモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）で構成されている。なお、ＣＰＵは、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はプロセッサともいう。具体的に例示すると、制御装置３７、１３７は、マイクロプロセッサの一種でデジタル信号処理に特化した機能をもつＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等で構成されたものでもよい。

　制御装置３７、１３７が専用のハードウェアである場合、制御装置３７、１３７は、例えば、単一回路、複合回路、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、又はこれらを組み合わせたものが該当する。制御装置３７、１３７が実現する各機能部のそれぞれを、個別のハードウェアで実現してもよいし、各機能部を一つのハードウェアで実現してもよい。

　制御装置３７、１３７がＣＰＵの場合、制御装置３７、１３７が実行する各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又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。ソフトウェア及びファームウェアはプログラムとして記述され、メモリに格納される。ＣＰＵは、メモリに格納されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置３７、１３７の各機能を実現する。ここで、メモリは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、又はＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリである。

　制御装置３７、１３７の機能の一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。なお、制御装置３７、１３７の機能については後述する。

（室内機５３ａ、５３ｂ）
　利用側熱交換器２２ａ、２２ｂは、空調対象空間の空気（以下、室内空気という）と冷媒との間で熱交換を行うものであって、暖房運転時には冷媒を凝縮して液化させる凝縮器として機能し、冷房運転時には冷媒を蒸発させて気化させる蒸発器として機能する。なお、図示していないが、各利用側熱交換器２２ａ、２２ｂの近辺に、冷媒と空気（室内空気）との熱交換を効率よく行うための室内送風機を設けてもよい。

　室内機側絞り装置２３ａ、２３ｂは、たとえば開度を変化させることができる電子式膨張弁等で構成されており、利用側熱交換器２２ａ、２２ｂに直列接続されている。室内機側絞り装置２３ａ、２３ｂは、減圧弁又は膨張弁として機能し利用側熱交換器２２ａ、２２ｂに流通する冷媒の圧力を調整する。室内機側絞り装置２３ａ、２３ｂの開度は、冷房運転時には利用側熱交換器２２ａ、２２ｂの冷媒出口側となるガス管２０４ａ、２０４ｂ側の過熱度に基づいて決定される。また、室内機側絞り装置２３ａ、２３ｂの開度は、暖房運転時には冷媒出口側となる液管２０３ａ、２０３ｂ側の過冷却度に基づいて決定される。

　以上のように構成した空気調和装置５００は、流路切替器３、１０３により、複数の室内機５３ａ、５３ｂの一部又は全てが冷房動作を実施する冷房運転モードと、室内機５３ａ、５３ｂの一部又は全てが暖房動作を実施する暖房運転モードとを切替えて実施できる。なお、空気調和装置５００の冷媒回路は上述した冷媒回路に限定されない。例えば、複数の室外機５１、１５１と複数の室内機５３ａ、５３ｂとの間に分流コントローラを設けて、複数の室内機５３ａ、５３ｂのうち一部の室内機が冷房動作を実施し残りの室内機が暖房動作を行う冷暖同時運転を実施できる構成としてもよい。

　以下に、暖房運転及び冷房運転それぞれの通常運転における空気調和装置５００の動作及び冷媒の流れについて説明する。まず、暖房運転について説明する。図１には、全ての室内機５３ａ、５３ｂが停止することなく暖房を行っている場合が例示され、このときの冷媒の流れは図１に実線矢印で示される。なお、暖房運転時に、一部の室内機（例えば室内機５３ａ）のみ暖房を行い、他の室内機（例えば５３ｂ）は停止してもよい。

　暖房運転では、室外機５１、１５１の流路切替器３、１０３は図１の実線側に接続される。すなわち、流路切替器３、１０３において、圧縮機１、１０１と冷媒配管１１、１１１とが接続され、熱源側熱交換器２、１０２とアキュムレータ４、１０４とが接続される。

　まず、室外機５１、１５１において、圧縮機１、１０１に吸入された冷媒が圧縮され、高温高圧の冷媒となって吐出される。圧縮機１、１０１から吐出した冷媒は、流路切替器３、１０３、冷媒配管１１、１１１を流れ、各室外機５１、１５１から流出する。各室外機５１、１５１から流出した冷媒は、合流して第２接続管２０２を通った後、ガス管２０４ａ、２０４ｂに分流して流れ、各室内機５３ａ、５３ｂに流入する。

　各室内機５３ａ、５３ｂに流入した高温高圧の冷媒は、利用側熱交換器２２ａ、２２ｂにおいて熱交換により凝縮し、液化する。このとき、利用側熱交換器２２ａ、２２ｂにおいて冷媒と室内空気との間で熱交換が行われることにより、室内空気が冷媒により加熱され空調対象空間（室内）の暖房が行われる。その後、冷媒は各利用側熱交換器２２ａ、２２ｂから流出し、液管２０３ａ、２０３ｂを通る際に室内機側絞り装置２３ａ、２３ｂで絞られて中圧の冷媒となり、各室内機５３ａ、５３ｂから流出する。なお、各室内機５３ａ、５３ｂにおいて、室内機側絞り装置２３ａ、２３ｂが開度調整されることにより、利用側熱交換器２２ａ、２２ｂ内を流れる冷媒流量が調整される。そして、各室内機５３ａ、５３ｂから流出した冷媒は、合流して第１接続管２０１を通った後、冷媒配管９、１０９に分流して流れ、各室外機５１、１５１に流入する。

　各室外機５１、１５１に流入した冷媒（すなわち戻り冷媒）は、冷媒配管９、１０９から熱源側熱交換器２、１０２に流入する。図１に例示される通常運転では、インジェクション調整器７、１０７は閉止されており、戻り冷媒の全部が熱源側熱交換器２、１０２に流入する。熱源側熱交換器２、１０２において冷媒は空気との熱交換により蒸発し、ガス化する。その後、冷媒は、流路切替器３、１０３及びアキュムレータ４、１０４を経て、再び圧縮機１、１０１において吸引され圧縮される。すなわち暖房運転の通常運転が行われている間、図１の実線矢印で示されるように冷媒は循環する。

　次に、冷房運転について説明する。図１には、全ての室内機５３ａ、５３ｂが停止することなく冷房を行っている場合が例示され、このときの冷媒の流れは図１に破線矢印で示される。なお、冷房運転時に、一部の室内機（例えば室内機５３ａ）のみ冷房を行い、他の室内機（例えば５３ｂ）は停止してもよい。

　冷房運転では、室外機５１、１５１の流路切替器３、１０３は図１の破線側に接続される。すなわち、流路切替器３、１０３において、圧縮機１、１０１と熱源側熱交換器２、１０２とが接続され、冷媒配管１１、１１１とアキュムレータ４、１０４とが接続される。

　まず、室外機５１、１５１において、圧縮機１、１０１に吸入された冷媒が圧縮され、高温高圧の冷媒となって吐出される。圧縮機１、１０１から吐出した冷媒は、流路切替器３、１０３を介して熱源側熱交換器２、１０２に流入する。熱源側熱交換器２、１０２に流入した冷媒は、熱源側熱交換器２、１０２において外気と熱交換することで凝縮し、液化し、その後、冷媒配管９、１０９の流量調整器８、１０８を通って各室外機５１、１５１から流出する。図１に例示される通常運転では、インジェクション調整器７、１０７は閉止されており、熱源側熱交換器２、１０２から流出した冷媒の全部が室外機５１、１５１から流入する。

　各室外機５１、１５１から流出した冷媒は、合流して第１接続管２０１を通り、液管２０３ａ、２０３ｂに分流して流れ、各室内機５３ａ、５３ｂに流入する。各室内機５３ａ、５３ｂに流入した冷媒は、液管２０３ａ、２０３ｂの室内機側絞り装置２３ａ、２３ｂで絞られ、利用側熱交換器２２ａ、２２ｂに流入する。利用側熱交換器２２ａ、２２ｂに流入した冷媒は室内空気と熱交換することで蒸発し、ガス化する。このとき、室内空気が冷媒により冷却され空調対象空間（室内）の冷房が行われる。その後、冷媒は、各利用側熱交換器２２ａ、２２ｂから流出し、ガス管２０４ａ、２０４ｂを通り、合流して第２接続管２０２を通った後、冷媒配管１１、１１１に分流して流れ、各室外機５１、１５１に流入する。

　各室外機５１、１５１に流入した冷媒は、冷媒配管１１、１１１から流路切替器３、１０３及びアキュムレータ４、１０４を経て、再び圧縮機１、１０１において吸引され圧縮される。すなわち冷房運転の通常運転が行われている間、図１の実線矢印で示されるように冷媒は循環する。

　上述した各運転モードにおいて、室内機５３ａ、５３ｂ側から戻る冷媒が均等に室外機５１、１５１に分配されず、室外機間に冷媒の偏りが生じる場合がある。そこで、空気調和装置５００は、室外機間に冷媒の偏りを是正する均液制御を行う機能を有している。

　室外機間の冷媒の偏りは、以下に示すような理由から、特に暖房運転時に発生し易い。まず、冷房運転では、利用側熱交換器２２ａ、２２ｂが蒸発器として機能するので室内機５３ａ、５３ｂ側から流出する冷媒がガス相状態のため分流では偏りが発生し難い。一方、暖房運転では、室内機５３ａ、５３ｂ側から室外機５１、１５１へ流れる冷媒が液相又は二相状態のため分配時に重力方向、冷媒流速又は冷媒流れ慣性力（遠心力）の影響を受けて、均等な分配ができず偏った分流となる場合がある。また、冷房運転では、アキュムレータ４、１０４内での冷媒がガス相状態になっており余剰冷媒が発生しにくいが、暖房運転では、アキュムレータ４、１０４内での冷媒が二相状態になっており余剰冷媒が発生し易く、室外機５１、１５１間で保持冷媒量に差が生じ易い。そこで、均液制御は主として暖房運転時に行われる。

　また、空気調和装置５００は、圧縮機１、１０１のインジェクションポートから適量の冷媒を圧縮機１、１０１に注入するインジェクション制御を行う機能を有している。インジェクション制御により、吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２が異常な高温になることに起因する空気調和装置５００の異常停止の発生を防止することができる。

　図２は、図１の空気調和装置５００の制御手段の機能を示す機能ブロック図である。図３は、図１の空気調和装置５００においてインジェクション配管１０、１１０から圧縮機１、１０１に冷媒を注入するときの冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図２及び図３に基づき、制御手段である制御装置３７、１３７の構成及び機能について説明する。

　室外機５１に設けられた制御装置３７は、機能部として、判定部６１、均液手段制御部６２、インジェクション制御部６３、中圧制御部６４、及び記憶部６５を備えている。同様に、室外機１５１に設けられた制御装置１３７は、機能部として、判定部１６１、均液手段制御部１６２、インジェクション制御部１６３、中圧制御部１６４、及び記憶部１６５を備えている。以下では、主に制御装置３７の構成及び機能について説明し、制御装置１３７については、制御装置３７と同様の構成を有するものとして説明を省略する。

　記憶部６５は、制御装置３７に入力された情報と、判定部６１、均液手段制御部１６２、インジェクション制御部１６３及び中圧制御部１６４が用いる設定値、制御目標値及び各種閾値等と、を記憶する機能部である。

　判定部６１は、入力された情報及び記憶された情報に基づき演算を行い、各種判定及び制御パラメータの決定を行う機能部である。具体的には、制御装置３７の判定部６１には、室外機５１に設けられた各種検出部の検出値が入力される。また、制御装置３７は、制御装置１３７と通信可能に接続されており、制御装置１３７から必要な情報を取得できる構成となっている。また、判定部６１には、不図示のリモートコントローラ等から、冷房運転の開始及び停止、暖房運転の開始及び停止、冷房運転時の室内機５３ａ、５３ｂの設定温度、暖房運転時の室内機５３ａ、５３ｂ側の設定温度等が入力される。

　判定部６１は、入力された情報及び記憶された情報に基づいて演算又は判定を行い、実施する運転を決定し、各アクチュエータの制御パラメータを決定する。具体的には、判定部６１は、圧縮機１の周波数、室外送風機５のファン回転数、流路切替器３、１０３の切替え、並びに、インジェクション調整器７、１０７、流量調整器８、１０８及び室内機側絞り装置２３ａ、２３ｂの開度等の制御パラメータを決定する。例えば、判定部６１は、吐出温度検出部３４から入力された吐出温度Ｔｄ１と制御装置１３７から取得した吐出温度検出部１３４の検出値（吐出温度Ｔｄ２）との差分ΔＴｄを演算し、この差分ΔＴｄと、記憶部６５に予め記憶されている第１閾値Ｔｒｅｆ１とを比較する偏液判定を行い、偏液判定の結果に応じて均液制御を実施する。また例えば、判定部６１は、吐出温度検出部３４から入力された吐出温度Ｔｄ１と、記憶部６５に予め記憶されている第２閾値Ｔｒｅｆ２とを比較する吐出温度異常判定を行い、吐出温度異常判定の結果に応じてインジェクション制御を実施する。偏液判定は、制御装置３７及び制御装置１３７の判定部６１及び判定部１６１のうちいずれか一方が行う構成であればよい。

　均液手段制御部６２は、均液制御において、圧縮機１の運転周波数Ｆ１及び室外送風機５のファン回転数を制御する機能部である。均液制御の詳細については後述する。

　インジェクション制御部６３は、インジェクション制御において、インジェクション調整器７を制御する機能部である。図３に示されるように、インジェクション制御ではインジェクション調整器７が開状態とされ、インジェクション配管１０を介してインジェクションポートから圧縮機１に冷媒が注入される。インジェクション制御部６３は、吐出温度検出部３４から入力される吐出温度Ｔｄ１が、予め決められた第２閾値Ｔｒｅｆ２未満となるようにインジェクション調整器７の開度を調整する。

　図２に示されるように、中圧制御部６４は、均液制御が行われているときに実施される中圧制御において、流量調整器８の開度を制御する機能部である。中圧制御部６４は、中間圧力検出部３３の検出値である中圧Ｐｍ１が設定中圧Ｐｍｒｅｆになるように、流量調整器８の開度が制御される。

　以下、偏液判定及び均液制御について詳しく説明する。空気調和装置５００は、暖房運転の通常運転時に、室外機５１及び室外機１５１の各圧縮機１、１０１から吐出される冷媒の温度（吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２）の差分ΔＴｄが、予め設定された第１閾値Ｔｒｅｆ１よりも大きい場合（すなわち｜Ｔｄ１－Ｔｄ２｜＞Ｔｒｅｆ１の場合）に、偏液を是正する必要があると判断して均液制御による運転（均液運転）を行う。均液運転では、吐出温度が低い方の室外機から排出される冷媒流量が増加するように、圧縮機１の運転周波数Ｆ１を調整する。

　ここで、室外機５１、１５１間の冷媒量の偏りと吐出温度Ｔｄ１及び吐出温度Ｔｄ２との間には相関関係があり、偏液判定を満たす場合、吐出温度が低い方の室外機には冷媒が過剰に保持された状態となっている。冷媒が過剰に保持された状態は、例えば、室内機側から戻る冷媒がその室外機に多く分配されることで生じ、この状態の室外機では、そのアキュムレータ容量以上の冷媒が貯まり、アキュムレータから過剰な冷媒が圧縮機に吸入されて吐出温度が低下する。

　以下、室外機５１、１５１の片方に冷媒が多く分配され室外機５１、１５１間に冷媒の偏りが生じた場合における吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２の変化、及び、その場合に均液制御により設定される圧縮機１、１０１の運転周波数Ｆ１、Ｆ２について、具体例を挙げて説明する。以下では、説明を簡単なものとするため、室外機５１と室外機１５１とが同一の構成を有するものとし、圧縮機１と圧縮機１０１とが同一の能力を有し、アキュムレータ４とアキュムレータ１０４とが同一の容量を有するものとする。

　室内機側から戻る冷媒が室外機５１と室外機１５１とに均等に分配されたときには、Ｔｄ１＝Ｔｄ２の関係が成り立つ。一方、室外機５１と室外機１５１とに均等に冷媒が分配されず、室外機５１に冷媒が過剰に保持された状態になると、アキュムレータ４に貯留される冷媒量が多くなるので、圧縮機１に吸入される冷媒量が増加して吐出温度Ｔｄ１が低下する。よって、吐出温度Ｔｄ２よりも吐出温度Ｔｄ１の方が低くなる（ＴｄＳＨ１＜ＴｄＳＨ２）。このように、室外機５１の冷媒保持量と室外機１５１の冷媒保持量との間に差が生じると、それに伴って、圧縮機１から吐出される冷媒の温度（吐出温度Ｔｄ１）と圧縮機１０１から吐出される冷媒の温度（吐出温度Ｔｄ２）との間にも差が生じる。

　そこで、吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２に第１閾値Ｔｒｅｆ１よりも大きい差分ΔＴｄが生じたい場合（すなわち偏液判定を満たす場合）には、圧縮機１、１０１を用いた均液制御により、室外機５１から排出される冷媒流量と室外機１５１から排出される冷媒流量とが調整される。具体的には、偏液判定を満たす場合において、吐出温度Ｔｄ２よりも吐出温度Ｔｄ１の方が低いときには（Ｔｄ１＜Ｔｄ２）、均液制御において室外機５１からの冷媒排出量が室外機１５１からの冷媒排出量よりも多くなるように圧縮機１の周波数を増速させ、圧縮機１０１の周波数を減速させる。すなわち、圧縮機１の運転周波数Ｆ１を高くすることで、室外機５１からの冷媒排出量を多くし、室外機５１の冷媒保持量を少なくする。

　また、均液制御において、圧縮機１、１０１の制御だけでは室外機５１、１５１間の偏液の是正ができない場合には、圧縮機１、１０１と室外送風機５、１０５とを均液手段とすることができる。ただし、本開示では、熱源側流量調整機構６、１０６は均液手段とはされない。

　なお、偏液判定及び均液制御の方法は、上記の方法に限定されない。例えば、均液制御において圧縮機１及び圧縮機１０１の双方を調整するようにしてもよいし、圧縮機１及び圧縮機１０１のうち一方の周波数（例えば、圧縮機１の運転周波数Ｆ１）を固定させ他方の周波数（例えば、圧縮機１０１の運転周波数Ｆ２）を調整して偏液を是正するようにしてもよい。

　また、例えば、制御手段は、偏液判定及び均液制御を、吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２の差分ΔＴｄに基づいて行う代わりに、吐出過熱度ＴｄＳＨ１、ＴｄＳＨ２の差分ΔＴｄＳＨに基づいて行うようにしてもよい。この場合、制御手段は、吐出圧力検出部３１で検知された吐出圧力Ｐ１から飽和温度Ｔｃ１を求め、吐出温度検出部３４によって検知された吐出温度Ｔｄ１から飽和温度Ｔｃ１を減算することにより、圧縮機１から吐出される冷媒の過熱度（吐出過熱度ＴｄＳＨ１）を算出する。また、制御手段は、吐出圧力検出部１３１で検知された吐出圧力Ｐ２から飽和温度Ｔｃ２を求め、吐出温度検出部１３４によって検知された吐出温度Ｔｄ２から飽和温度Ｔｃ２を減算することにより、圧縮機１０１から吐出される冷媒の過熱度（吐出過熱度ＴｄＳＨ２）を算出する。ここで、記憶部６５には、室外機５１の能力に応じた吐出圧力Ｐ１と飽和温度Ｔｃ１との関係が、また、記憶部１６５には、室外機１５１の能力に応じた吐出圧力Ｐ２と飽和温度Ｔｃ２との関係が、が予め記憶されている。また、記憶部１６５には、偏液判定に用いられる吐出過熱度ＴｄＳＨ１、ＴｄＳＨ２の差分ΔＴｄＳＨの閾値（第３閾値Ｔｒｅｆ３）が記憶されている。

　このように、吐出過熱度ＴｄＳＨ１、ＴｄＳＨ２の差分ΔＴｄＳＨに基づいて偏液状態を把握することにより、各室外機５１、１５１毎に圧縮機１、１０１が異なる能力を有する場合、あるいは配管径又は配管長が異なる場合であっても、室外機５１、１５１間の偏液を精度良く検知して均液制御を行うことができる。

　図４は、図１の空気調和装置５００が暖房運転時に行う偏液判定及び均液運転のフローチャートである。図５は、図１の空気調和装置５００が暖房運転時に行う吐出温度異常判定及びインジェクション制御のフローチャートである。上述したように、均液制御とインジェクション制御とはともに、吐出温度検出部３４、１３４により検知された吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２を用いるが、制御対象とするアクチュエータが互いに異なるので、独立した制御により実施することができる。

　まず、図４に基づき、暖房運転時の偏液判定及び均液運転について説明する。暖房運転が開始されると、まず通常運転が行われる（ステップＳＴ１）。そして、各室外機５１、１５１に設けられた吐出温度検出部３４、１３４により吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２が検知され、制御手段は、これら吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２に基づいて偏液判定を行う。具体的には、吐出温度Ｔｄ１と吐出温度Ｔｄ２との差分ΔＴｄが算出され、算出された差分ΔＴｄ（すなわち、｜Ｔｄ１－Ｔｄ２｜）が第１閾値Ｔｒｅｆ１よりも大きいか否かが判定される（ステップＳＴ２）。吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２の差分ΔＴｄが第１閾値Ｔｒｅｆ１よりも大きいと判定された場合（ステップＳＴ２；ＹＥＳ）、均液制御による均液運転が開始する（ステップＳＴ３）。一方、吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２の差分ΔＴｄが第１閾値Ｔｒｅｆ１以下であると判定された場合（ステップＳＴ２；ＮＯ）、ステップＳＴ１の通常運転が続行される。

　ここで、各室外機５１、１５１の圧縮機１、１０１の運転周波数Ｆ１、Ｆ２の算出方法について説明する。各室外機５１、１５１の圧縮機１、１０１の運転周波数Ｆ１、Ｆ２は、負荷に対して必要量の冷媒が冷媒回路を循環するように、予め記憶された演算式等で算出される。負荷は、例えば、運転中の室内機の台数等によって変化する。圧縮機１と圧縮機１０１とにより、必要量の冷媒が冷媒回路を循環するように、まず、負荷に応じてシステム全体の圧縮機周波数Ｆが算出される。

　吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２の差分ΔＴｄが第１閾値Ｔｒｅｆ１以下である場合（ステップＳＴ２；ＮＯ）に行われる通常運転では、圧縮機１、１０１の運転周波数Ｆ１、Ｆ２は、システム全体の圧縮機周波数Ｆを等分した周波数とされる。すなわち、各室外機５１、１５１の圧縮機１、１０１の運転周波数Ｆ１、Ｆ２は、通常運転では互いに同じ周波数（圧縮機周波数Ｆの二分の一）で制御される。

　一方、吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２の差分ΔＴｄが第１閾値Ｔｒｅｆ１よりも大きい場合（ステップＳＴ２；ＹＥＳ）に行われる均液運転では、システム全体の圧縮機周波数Ｆを吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２の差分ΔＴｄに応じて重み付けし、各圧縮機１、１０１の運転周波数Ｆ１、Ｆ２に差を設けている。具体的には、均液運転における各圧縮機１、１０１の運転周波数Ｆ１、Ｆ２は、圧縮機周波数Ｆに重み付けするための第１ゲインαを用いて、以下の式（１）及び（２）で算出される（ステップＳＴ４）。

　［数１］
　　　Ｆ１＝（１＋α）Ｆ　　　　式（１）

　［数２］
　　　Ｆ２＝（１－α）Ｆ　　　　式（２）

　このように、本開示では、吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２の差分ΔＴｄが第１閾値Ｔｒｅｆ１よりも大きい場合（ステップＳＴ２；ＹＥＳ）に、均液制御により圧縮機１、１０１の運転周波数Ｆ１、Ｆ２に差を設け、冷媒保持量が多い方の室外機からより多くの冷媒が吐出されるようになっている。これにより、室外機５１及び１５１における吐出温度の均等化を促進することで、均液を図ることができる。

　制御手段は、ステップＳＴ４において重み付けした運転周波数Ｆ１、Ｆ２で圧縮機１、１０１を運転しつつ、吐出温度検出部３４、１３４により新たに検知された吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２に基づき、偏液が是正されたか否かを判定する（ステップＳＴ５）。ステップＳＴ５の判定は、ステップＳＴ２の偏液判定と同じ方法で判定することができる。すなわち、ステップＳＴ５では、新たに検知された吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２の差分ΔＴｄが算出され、算出された差分ΔＴｄ（すなわち、｜Ｔｄ１－Ｔｄ２｜）が第１閾値Ｔｒｅｆ１よりも大きいか否かが判定される。

　そして、ステップＳＴ５において、吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２の差分ΔＴｄが第１閾値Ｔｒｅｆ１以下であると判定された場合（ステップＳＴ５；ＮＯ）、偏液が是正されたと判断され、均液運転が終了し、ステップＳＴ１の通常運転が行われる。

　一方、吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２の差分ΔＴｄが第１閾値Ｔｒｅｆ１よりも大きいと判定された場合（ステップＳＴ５；ＹＥＳ）、第１ゲインαが調整される。具体的には、まず、設定中の第１ゲインαが、予め決められた第１ゲイン上限値αｍａｘ以上であるか否かが判定される（ステップＳＴ６）。なお、空気調和装置５００が３台以上の室外機を備える構成では、これら室外機間での圧縮機の運転周波数の最大差が、第１ゲイン上限値αｍａｘ以上であるか否かが判定される。設定中の第１ゲインαが第１ゲイン上限値αｍａｘ未満であると判定された場合（ステップＳＴ６；ＮＯ）、第１ゲインαが、予め決められた増減値ｉを用いて以下の式（３）に従って調整される（ステップＳＴ７）。

　［数３］
　　　α＝αｉ＋ｉ　　　式（３）

　図４の例では、圧縮機１の運転周波数Ｆ１と圧縮機１０１の運転周波数Ｆ２との差（すなわち｜運転周波数Ｆ１－運転周波数Ｆ２｜）には上限値が設けられる。そして、均液制御において運転周波数Ｆ１と運転周波数Ｆ２との差がこの上限値以上となる場合には、圧縮機１、１０１以外の均液手段の動作を開始する構成としている。詳しくは、第１ゲインαが対して上限値（第１ゲイン上限値αｍａｘ）を設けることで、均液制御に運転周波数Ｆ１と運転周波数Ｆ２との差が大きくなり過ぎることを抑制している。また、図４の例では、均液制御において運転周波数Ｆ１と運転周波数Ｆ２との差が上限値以上となる場合には、室外送風機５、１０５の回転数ＦＡＮ１、ＦＡＮ２による均液が実施される。

　ステップＳＴ７において第１ゲインαが調整された後、ステップＳＴ４に戻り、調整後の第１ゲインαを用いて圧縮機１、１０１の運転周波数Ｆ１、Ｆ２が再度算出される。その後、ステップＳＴ５の判定で吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２の差分ΔＴｄが第１閾値Ｔｒｅｆ１以下である（ステップＳＴ５；ＮＯ）と判定されるまで、すなわち偏液が是正されたと判断されるまで、あるいは、ステップＳＴ６の判定で第１ゲインαが第１ゲイン上限値αｍａｘ以上である（ステップＳＴ７；ＹＥＳ）と判定さえるまで、すなわち圧縮機１、１０１のみを均液手段としただけでは偏液が是正できないと判断されるまで、第１ゲインαの調整が繰り返される（ステップＳＴ４～ステップＳＴ７）。

　ステップＳＴ６の判定において第１ゲインαが第１ゲイン上限値αｍａｘ以上であると判定された場合（ステップＳＴ６；ＹＥＳ）、室外送風機５、１０５の制御が追加される。具体的には、システム全体のファン回転数ＦＡＮを吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２の差分ΔＴｄに応じて重み付けし、各室外送風機５、１０５の回転数ＦＡＮ１、ＦＡＮ２に差を設けている。具体的には、均液運転における各室外送風機５、１０５の回転数ＦＡＮ１、ＦＡＮ２は、システム全体のファン回転数ＦＡＮに重み付けするための第２ゲインβを用いて、以下の式（４）及び（５）で算出される（ステップＳＴ８）。

　［数４］
　　　ＦＡＮ１＝（１＋β）ＦＡＮ　　　　式（４）

　［数５］
　　　ＦＡＮ２＝（１－β）ＦＡＮ　　　　式（５）

　制御手段は、ステップＳＴ８において重み付けした回転数ＦＡＮ１、ＦＡＮ２で室外送風機５、１０５を運転しつつ、吐出温度検出部３４、１３４により新たに検知された吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２に基づき、偏液が是正されたか否かを判定する（ステップＳＴ９）。ステップＳＴ９の判定は、ステップＳＴ２及びステップＳＴ５と同じ方法で判定することができる。すなわち、ステップＳＴ９では、新たに検知された吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２の差分ΔＴｄが算出され、差出された差分ΔＴｄ（すなわち、｜Ｔｄ１－Ｔｄ２｜）が第１閾値Ｔｒｅｆ１よりも大きいか否かが判定される。

　そして、ステップＳＴ９において、吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２の差分ΔＴｄが第１閾値Ｔｒｅｆ１以下であると判定された場合（ステップＳＴ９；ＮＯ）、偏液が解消されたと判断され、圧縮機１、１０１及び室外送風機５、１０５による均液運転が終了し、ステップＳＴ１の通常運転が行われる。

　一方、吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２の差分ΔＴｄが第１閾値Ｔｒｅｆ１よりも大きいと判定された場合（ステップＳＴ９；ＹＥＳ）、第２ゲインβが調整される。具体的には、まず、設定中の第２ゲインβが、予め決められた第２ゲイン上限値βｍａｘ以上であるか否かが判定される（ステップＳＴ１０）。設定中の第２ゲインβが、予め決められた第２ゲイン上限値βｍａｘ未満であると判定された場合（ステップＳＴ１０；ＮＯ）、第２ゲインβが、予め決められた増減値ｉを用いて以下の式（６）に従って調整される（ステップＳＴ１１）。

　［数６］
　　　α＝αｉ＋ｉ　　　式（６）

　そして、調整後の第２ゲインβを用いて室外送風機５、１０５の回転数ＦＡＮ１、ＦＡＮ２が再度算出される（ステップＳＴ８）。その後、ステップＳＴ９の判定で吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２の差分ΔＴｄが第１閾値Ｔｒｅｆ１以下である（ステップＳＴ９；ＮＯ）と判定されるまで、すなわち偏液が是正されたと判断されるまで、あるいは、ステップＳＴ１０の判定で第２ゲインβが第２ゲイン上限値βｍａｘ以上である（ステップＳＴ１０；ＹＥＳ）と判定されるまで、すなわち圧縮機１、１０１及び室外送風機５、１０５を均液手段とした均液制御でも偏液が是正できないと判断されるまで、第２ゲインβの調整が繰り返される（ステップＳＴ８～ステップＳＴ１１）。

　ステップＳＴ１０の判定で第２ゲインβが第２ゲイン上限値βｍａｘ以上であると判定された場合（ステップＳＴ１０；ＹＥＳ）、ステップＳＴ３に戻り、均液運転が圧縮機１、１０１の制御からやり直される。

　なお、図４のステップＳＴ３～ステップＳＴ１１に示される、圧縮機１、１０１及び室外送風機５、１０５を制御対象とした均液制御が行われているとき、熱源側流量調整機構６、１０６を制御対象とした中圧制御が行われる。中圧制御では、中間圧力検出部３３、１３３により検知される中圧Ｐｍ１、Ｐｍ２が、設定中圧Ｐｍｒｅｆになるように、流量調整器８、１０８の開度が制御される。

　また、図５に示されるように、暖房運転中、吐出温度異常判定、及びインジェクション調整器７、１０７を制御対象としたインジェクション制御が行われる。インジェクション制御は、図４のステップＳＴ４～ステップＳＴ１２に示した均液制御が行われているときにも並行して実施することができる。以下では、吐出温度Ｔｄ１と吐出温度Ｔｄ２とを区別せずにそれぞれを吐出温度Ｔｄと称する場合がある。

　図５に基づき、暖房運転時の吐出温度異常判定及びインジェクション制御について説明する。暖房運転が開始されると、まず通常運転が行われる（ステップＳＴ１０１）。制御手段は、吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２に基づいて吐出温度異常判定を行う。具体的には、各室外機５１、１５１について吐出温度Ｔｄが第２閾値Ｔｒｅｆ２以上であるか否かが判定される（ステップＳＴ１０２）。吐出温度Ｔｄ１及びＴｄ２のいずれも第２閾値Ｔｒｅｆ２未満であると判定された場合（ステップＳＴ１０２；ＮＯ）、ステップＳＴ１０１の通常運転が続行される。図１に例示する通常運転では、インジェクション調整器７、１０７は閉状態とされている。

　一方、吐出温度Ｔｄ１又はＴｄ２が第２閾値Ｔｒｅｆ２以上であると判定された場合（ステップＳＴ１０２；ＹＥＳ）、吐出温度が第２閾値Ｔｒｅｆ２以上となる方の室外機では、インジェクション調整器が開状態とされ、その開度ＬＥＶが調整されるインジェクション制御が行われる（ステップＳＴ１０３）。例えば、室外機１５１において圧縮機１０１からの冷媒の吐出温度Ｔｄ２が第２閾値Ｔｒｅｆ２以上であるとき、インジェクション調整器１０７は開状態とされ、その開度ＬＥＶが制御される。

　吐出温度が第２閾値Ｔｒｅｆ２以上となる方の室外機におけるインジェクション調整器の開度ＬＥＶは、インジェクション調整器の開度の第３ゲインγを用いて、以下の式（７）で算出される。

［数７］
　　　ＬＥＶ＝ＬＥＶ＋γ　　　　式（７）

　制御手段は、吐出温度が第２閾値Ｔｒｅｆ２以上となる方の室外機におけるインジェクション調整器の開度ＬＥＶを、式（７）で算出された開度ＬＥＶにする（ステップＳＴ１０４）。例えば、室外機１５１において圧縮機１０１からの冷媒の吐出温度Ｔｄ２が第２閾値Ｔｒｅｆ２以上であるとき、インジェクション調整器１０７の開度ＬＥＶは第３ゲインγの分大きくされる。これにより、圧縮機１０１にインジェクション配管１１０を介して注入される冷媒流量が増加するので、吐出温度Ｔｄ２は低下する。

　その後、制御手段は、吐出温度検出部３４、１３４により新たに検知された吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２に基づき、吐出温度異常が解消したか否かを判定する（ステップＳＴ１０５）。ステップＳＴ１０５の判定は、ステップＳＴ１０２の吐出温度異常判定と同じ方法で判定することができる。すなわち、ステップＳＴ１０５では、新たに検知された吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２が第２閾値Ｔｒｅｆ２以上であるか否かが判定される。

　そして、吐出温度Ｔｄ１又はＴｄ２が第２閾値Ｔｒｅｆ２以上であると判定された場合（ステップＳＴ１０５；ＹＥＳ）、吐出温度異常が解消していないと判断され、ステップＳＴ１０４に戻り、更に開度が大きくされる。その後、ステップＳＴ１０５の判定において吐出温度Ｔｄ１及びＴｄ２のいずれも第２閾値Ｔｒｅｆ２未満であると判定されるまで、ステップＳＴ１０４及びＳＴ１０５による開度ＬＥＶの調整が繰り返される。

　そして、ステップＳＴ１０５において、吐出温度Ｔｄ１及びＴｄ２のいずれも第２閾値Ｔｒｅｆ２未満であると判定された場合（ステップＳＴ１０５；ＮＯ）、吐出温度異常が解消したと判断され、開度が小さくされる。このときのインジェクション調整器の開度ＬＥＶは、インジェクション調整器の開度の第３ゲインγを用いて、以下の式（８）で算出される。

［数８］
　　　ＬＥＶ＝ＬＥＶ－γ　　　　式（８）

　制御手段は、インジェクション制御において調整中のインジェクション調整器の開度ＬＥＶを、式（８）で算出された開度ＬＥＶにする（ステップＳＴ１０６）。その後、調整中のインジェクション調整器に対して設定中の開度ＬＥＶが、予め決められた最小開度ＬＥＶｍｉｎと非同一であるか否かが判定される（ステップＳＴ１０７）。

　ステップＳＴ１０７において、設定中の開度ＬＥＶが最小開度ＬＥＶｍｉｎと非同一であると判定された場合（ステップＳＴ１０７；ＹＥＳ）、ステップＳＴ１０５に戻り、新たに検知された吐出温度Ｔｄが第２閾値Ｔｒｅｆ２以上であるか否かが判定される。その後、ステップＳＴ１０５の判定で吐出温度Ｔｄが第２閾値Ｔｒｅｆ２以上である（ステップＳＴ１０５；ＹＥＳ）と判定されるまで、あるいは、ステップＳＴ１０７の判定で設定中の開度ＬＥＶが最小開度ＬＥＶｍｉｎと非同一でない（ステップＳＴ１０７；ＮＯ）と判定されるまで、ステップＳＴ１０５～ステップＳＴ１０７の開度ＬＥＶを小さくする処理が繰り返される。

　ステップＳＴ１０７において、設定中の開度ＬＥＶが最小開度ＬＥＶｍｉｎと非同一でないと判定された場合（ステップＳＴ１０７；ＮＯ）、インジェクション制御が終了し、ステップＳＴ１０１の通常運転が行われる。

　このように、インジェクション制御により、吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２を第２閾値Ｔｒｅｆ２未満にすることで、吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２が異常な高温になることに起因する空気調和装置５００の異常停止の発生を防止することができる。

　また、インジェクション制御を実施中の室外機１５１では、そのインジェクション配管１１０への冷媒量を確保するために、第２冷媒配管部１０９ｂ側の圧力を確保する必要があるため、中圧制御により流量調整器１０８が調整される。そして、インジェクション制御は、均液制御中にも実施され得る。本開示では、均液制御において流量調整器８、１０８が制御される従来の構成とは異なり、均液制御において圧縮機１、１０１、あるいは、圧縮機１、１０１及び室外送風機５、１０５が制御されるので、均液制御中に、インジェクション制御及び中圧制御が行われる場合でも、これらの制御の制御対象と均液手段とがバッティングせず、各制御を効果的に行うことができる。

　以上のように、実施の形態１に係る空気調和装置５００は、制御手段（制御装置３７及び制御装置１３７）を備え、複数の室外機５１、１５１が室内機（例えば、室内機５３ａ）に接続管（第１接続管２０１及び第２接続管２０２）を介して並列接続され、複数の室外機と室内機との間を冷媒が循環する冷媒回路を備えた空気調和装置５００である。そして、各室外機５１、１５１は、インジェクションポートを有し、運転周波数Ｆ１、Ｆ２を変化させることができる圧縮機１、１０１と、圧縮機１、１０１から吐出される冷媒の吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２を検知する吐出温度検出部３４、１３４と、を備える。また、各室外機５１、１５１は、暖房運転時に蒸発器として機能する熱源側熱交換器２、１０２と、暖房運転における熱源側熱交換器２、１０２の冷媒入口と接続管（第１接続管２０１）とを接続する冷媒配管９、１０９と、冷媒配管９、１０９とインジェクションポートとを接続するインジェクション配管１０、１１０と、を備える。また、各室外機５１、１５１は、インジェクション配管１０、１１０に設けられ、インジェクションポートから圧縮機１、１０１に注入する冷媒の流量を調整するインジェクション調整器７、１０７を備える。制御手段は、各室外機５１、１５１が保持する冷媒量の複数の室外機５１、１５１間での偏りを是正するように複数の室外機の圧縮機１、１０１の周波数をそれぞれ制御する均液制御を行う。また、制御手段は、複数の室外機５１、１５１のそれぞれにおいて、吐出温度検出部３４、１３４により検知された吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２に基づいてインジェクション調整器７、１０７を制御するインジェクション制御を行う。

　このように本開示の空気調和装置５００は、複数の室外機５１、１５１の圧縮機１、１０１の周波数をそれぞれ制御することで均液制御を実施しており、従来のように室外機５１、１５１に設けられる流量調整器により均液制御を実施する構成とは異なる。これにより、暖房運転における熱源側熱交換器２、１０２の冷媒入口と第１接続管２０１とを接続する冷媒配管９、１０９において流路が、従来のように均液制御によって過度に狭められることがなく、冷媒の過度な減圧が抑制される。よって、圧縮機１、１０１に流入する冷媒の密度が均液制御によって過度に低下することが無い。したがって、暖房運転時に均液制御とインジェクション制御とをそれぞれ効果的に行うことができ、暖房運転時の均液制御中でも十分に能力を発揮することができる。

　ところで、従来の均液制御では、熱源側流量調整機構６、１０６の開度が制御されるので、本開示のように圧縮機１、１０１の運転周波数Ｆ１、Ｆ２が制御される構成と比べ、流量を調整するのに時間がかかり、偏液を是正するまでに時間を要する。詳しくは、流量調整器８、１０８を絞ることで冷媒を直接堰き止めることはできるが、熱源側熱交換器２、１０２の二次側の冷媒圧力が下がってしまうので冷媒の密度が低下し、圧縮機１、１０１から吐出され冷媒の量（すなわち循環量）が結果的に減ってしまう。よって、圧縮機１、１０１から吐出され冷媒の量が減った分、均液に必要な冷媒を圧縮機１、１０１から追い出すのに時間がかかる。一方、本開示の均液制御では圧縮機１、１０１の運転周波数Ｆ１、Ｆ２が制御されるので、熱源側熱交換器２、１０２の二次側の冷媒圧力はほぼ下がらず、循環量が維持できる。よって、本開示では従来よりも偏液を是正するまでに要する時間を短縮できる。

　また、制御手段は、均液制御において、複数の室外機５１、１５１のうち、圧縮機１、１０１から吐出される冷媒の吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２又は吐出過熱度ＴｄＳＨ１、ＴｄＳＨ２が最も低い室外機の圧縮機の周波数を増速させ、吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２又は吐出過熱度ＴｄＳＨ１、ＴｄＳＨ２が最も高い室外機の圧縮機を減速させる。

　これにより、複数の室外機５１、１５１のうち冷媒保持量が最も多い室外機と最も少ない室外機とにおいて冷媒の排出量が調整され、複数の室外機５１、１５１間で吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２又は吐出過熱度ＴｄＳＨ１、ＴｄＳＨ２の均等化を図ることができる。

　また、制御手段は、均液制御において、負荷に対して必要な圧縮機周波数Ｆを、複数の室外機５１、１５１における圧縮機１、１０１から吐出される冷媒の吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２又は吐出過熱度ＴｄＳＨ１、ＴｄＳＨ２に基づき重み付けすることにより複数の室外機のそれぞれの圧縮機の運転周波数Ｆ１、Ｆ２を算出し、算出した運転周波数Ｆ１、Ｆ２となるように複数の室外機の圧縮機の周波数をそれぞれ制御する。

　これにより、各室外機５１、１５１の吐出温度Ｔｄ１、Ｔｄ２又は吐出過熱度ＴｄＳＨ１、ＴｄＳＨ２に基づいて、各室外機５１、１５１の冷媒保持量に応じた周波数を演算により容易に決定できる。

　また、制御手段は、複数の室外機５１、１５１における圧縮機から吐出される冷媒の吐出温度の差分ΔＴｄ、又は複数の室外機における圧縮機から吐出される冷媒の吐出過熱度の差分ΔＴｄＳＨが、予め決められた閾値（第１閾値Ｔｒｅｆ１又は第３閾値Ｔｒｅｆ３）よりも大きくなった場合に均液制御を行う。

　これにより、いずれかの室外機においてアキュムレータに余剰な冷媒が貯留されているような場合、それを検出でき、均液制御を行って偏液を是正することができる。

　また、各室外機５１、１５１は、熱源側熱交換器２、１０２に外気を供給する室外送風機５、１０５を備える。また、制御手段は、均液制御において、複数の室外機５１、１５１間での圧縮機の運転周波数Ｆ１、Ｆ２の最大差が、予め決められた上限値以上となる場合には、各室外機が保持する冷媒量の複数の室外機間での偏りを是正するように複数の室外機の室外送風機５、１０５の回転数ＦＡＮ１、ＦＡＮ２をそれぞれ制御する。

　これにより、均液制御において圧縮機の運転周波数Ｆ１、Ｆ２の低下による能力低下を抑制しつつ更なる均液を図ることができる。

　なお、上記の実施の形態では、熱源側流量調整機構６、１０６が、流量調整器８、１０８とインジェクション調整器７、１０７とにより構成される場合について例示したが、流量調整器８、１０８は省略してもよい。熱源側流量調整機構６、１０６は、少なくともインジェクション調整器７、１０７を有していればよい。

　１、１０１　圧縮機、２、１０２　熱源側熱交換器、３、１０３　流路切替器、４、１０４　アキュムレータ、５、１０５　室外送風機、６、１０６　熱源側流量調整機構、７、１０７　インジェクション調整器、８、１０８　流量調整器、９、１０９　冷媒配管、９ａ、１０９ａ　第１冷媒配管部、９ｂ、１０９ｂ　第２冷媒配管部、９ｃ、１０９ｃ　分岐点、１０、１１０　インジェクション配管、１１、１１１　冷媒配管、２２ａ、２２ｂ　利用側熱交換器、２３ａ、２３ｂ　室内機側絞り装置、３１、１３１　吐出圧力検出部、３２、１３２　吸入圧力検出部、３３、１３３　中間圧力検出部、３４、１３４　吐出温度検出部、３７、１３７　制御装置、５１、１５１　室外機、５３ａ、５３ｂ　室内機、６１、１６１　判定部、６２、１６２　均液手段制御部、６３、１６３　インジェクション制御部、６４、１６４　中圧制御部、６５、１６５　記憶部、２０１　第１接続管、２０２　第２接続管、２０３ａ、２０３ｂ　液管、２０４ａ、２０４ｂ　ガス管、５００　空気調和装置、Ｆ　圧縮機周波数、Ｆ１、Ｆ２　運転周波数、ＦＡＮ　ファン回転数、ＦＡＮ１、ＦＡＮ２　回転数、ＬＥＶ　開度、Ｐ１、Ｐ２　吐出圧力、Ｐｍ１、Ｐｍ２　中圧、Ｐｍｒｅｆ　設定中圧、Ｔｃ１、Ｔｃ２　飽和温度、Ｔｄ１、Ｔｄ２　吐出温度、ＴｄＳＨ１、ＴｄＳＨ２　吐出過熱度、Ｔｒｅｆ１　第１閾値、Ｔｒｅｆ２　第２閾値、Ｔｒｅｆ３　第３閾値、ｉ　増減値、ΔＴｄ　差分、ΔＴｄＳＨ　差分、α　第１ゲイン、αｍａｘ　第１ゲイン上限値、β　第２ゲイン、βｍａｘ　第２ゲイン上限値、γ　第３ゲイン。

Claims

　制御手段を備え、複数の室外機が室内機に接続管を介して並列接続され、前記複数の室外機と前記室内機との間を冷媒が循環する冷媒回路を備えた空気調和装置であって、
　各前記室外機は、
　インジェクションポートを有し、運転周波数を変化させることができる圧縮機と、
　前記圧縮機から吐出される冷媒の吐出温度を検知する吐出温度検出部と、
　暖房運転時に蒸発器として機能する熱源側熱交換器と、
　暖房運転における前記熱源側熱交換器の冷媒入口と前記接続管とを接続する冷媒配管と、
　前記冷媒配管と前記インジェクションポートとを接続するインジェクション配管と、
　前記インジェクション配管に設けられ、前記インジェクションポートから前記圧縮機に注入する冷媒の流量を調整するインジェクション調整器と、を備えたものであり、
　前記制御手段は、
　各前記室外機が保持する冷媒量の前記複数の室外機間での偏りを是正するように前記複数の室外機の前記圧縮機の周波数をそれぞれ制御する均液制御と、
　前記複数の室外機のそれぞれにおいて、前記吐出温度検出部により検知された前記吐出温度に基づいて前記インジェクション調整器を制御するインジェクション制御と、を行うものである
　空気調和装置。
　前記制御手段は、前記均液制御において、前記複数の室外機のうち、前記圧縮機から吐出される冷媒の前記吐出温度又は吐出過熱度が最も低い前記室外機の前記圧縮機の周波数を増速させ、前記吐出温度又は前記吐出過熱度が最も高い前記室外機の前記圧縮機の周波数を減速させる
　請求項１に記載の空気調和装置。
　前記制御手段は、前記均液制御において、負荷に対して必要な圧縮機周波数を、前記複数の室外機における前記圧縮機から吐出される冷媒の前記吐出温度又は吐出過熱度に基づき重み付けすることにより前記複数の室外機のそれぞれの前記圧縮機の運転周波数を算出し、算出した前記運転周波数となるように前記複数の室外機の前記圧縮機の周波数をそれぞれ制御する
　請求項１又は２に記載の空気調和装置。
　前記制御手段は、前記複数の室外機における前記圧縮機から吐出される冷媒の前記吐出温度の差分、又は前記複数の室外機における前記圧縮機から吐出される冷媒の吐出過熱度の差分が、予め決められた閾値よりも大きくなった場合に前記均液制御を行う
　請求項１～３のいずれか一項に記載の空気調和装置。
　各前記室外機は、
　前記熱源側熱交換器に外気を供給する室外送風機を備え、
　前記制御手段は、前記均液制御において、前記複数の室外機間での前記圧縮機の運転周波数の最大差が、予め決められた上限値以上となる場合には、各前記室外機が保持する冷媒量の前記複数の室外機間での偏りを是正するように前記複数の室外機の前記室外送風機の回転数をそれぞれ制御する
　請求項１～４のいずれか一項に記載の空気調和装置。