JP2021162252A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機に滞留する冷凍機油を適切な量とできる空気調和装置を提供する。【解決手段】第１圧縮機２１ａあるいは第２圧縮機２１ｂのいずれか一方が駆動している場合、駆動する圧縮機の回転数が第１閾値以上であれば、圧縮機の運転台数を増やして各圧縮機の回転数を第１閾値以下とする。第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂがともに駆動している場合、各圧縮機の回転数が第２閾値以下であれば、圧縮機の運転台数を減らして駆動する圧縮機の回転数を第２閾値以上とする。【選択図】図１

Description

本発明は、複数台の圧縮機を備えた空気調和装置に関する。

従来、空気調和装置としては、１台の室外機に複数台の室内機が液管およびガス管で接続され、複数台の室内機で同時に冷房運転あるいは暖房運転を行うことが可能であるものが知られている。このような空気調和装置の室外機には、運転容量を可変できる能力可変型の圧縮機が複数台搭載されているものがある。例えば、特許文献１の空気調和装置では、室外機に２台の圧縮機が搭載されており、２台の圧縮機が冷媒回路に並列に接続されている。一般的に、２台の圧縮機が搭載されているような空気調和装置は、１台の圧縮機が搭載されている空気調和装置と比べて室外機に接続されている室内機が多いために冷媒配管が長い。

上記のような２台の圧縮機が搭載されている空気調和装置において、冷房運転あるいは暖房運転を行う場合、各室内機で要求される空調能力の総和に応じて圧縮機の運転台数が決定され、各室内機で要求される空調能力の総和が１台の圧縮機の駆動で賄えない場合は、圧縮機を２台とも駆動させる。また、圧縮機が駆動しているときは、圧縮機から冷媒とともに冷凍機油が吐出されるが、圧縮機から吐出される冷媒量および冷凍機油量は、圧縮機の回転数が高くなるにつれて吐出圧力と吸入圧力との圧力差が大きくなることに起因して多くなり、かつ、圧縮機から吐出される冷媒に対する冷凍機油の比率が圧縮機の回転数が高くなるにつれて多くなることが一般的に知られている。

特開２００５−２８２９８６号公報

上記のような２台の圧縮機が搭載されている空気調和装置において、１台の圧縮機がその圧縮機で実現可能な回転数の上限値に近い回転数で駆動している場合は、上述したように当該圧縮機から吐出される冷凍機油量が多くなる。このとき、室外機と室内機が接続される冷媒配管が長い場合、当該圧縮機から冷媒とともに吐出された冷凍機油が冷媒回路を循環して圧縮機に再び吸入されるまでに時間がかかり、また、冷凍機油が冷媒とともに冷媒回路を循環する際に冷凍機油の一部が冷媒回路に滞留する。このため、圧縮機からの冷凍機油の吐出量に対して圧縮機に吸入される冷凍機油の量が少なくなり、圧縮機が上限値に近い回転数で駆動し続ける時間が長くなるのにつれて圧縮機の内部に滞留する冷凍機油量が減少して圧縮機が潤滑不良となる恐れがある。

一方、２台の圧縮機が駆動しているときに圧縮機の回転数が低下して、各圧縮機の回転数が各圧縮機の性能上許容される下限回転数に近い回転数となるほど、各圧縮機において吐出圧力と吸入圧力との圧力差が小さくなって各圧縮機から吐出される冷凍機油の量が少なくなる。このとき、この圧力差が所定値、例えば、０．５ＭＰａより小さくなると、各圧縮機から冷凍機油が吐出されなくなる。一方で、各圧縮機で冷凍機油が吐出されない圧力差となっても、各圧縮機には冷媒回路を循環して戻ってきた冷凍機油を含む冷媒は吸入される。しかし、各圧縮機の個体差と、各圧縮機に接続される冷媒配管の配管長の違いと各圧縮機に接続される冷媒配管の形状の違い（折り曲げ回数の違いや折り曲げ角度の違いなど）とに起因する圧力損失の違いとが相互に作用した結果、一方の圧縮機の冷凍機油の吸入量ともう一方の圧縮機の冷凍機油の吸入量が異なる場合がある。このように、圧縮機間で冷凍機油の吸入量に差があり、かつ、上述した圧力差が小さいことにより各圧縮機から冷凍機油が吐出されない状態で各圧縮機が駆動し続けた場合は、各圧縮機の駆動時間が長くなるのにつれて各圧縮機に滞留する冷凍機油の量が増加し、特に、冷凍機油の吸入量の多い圧縮機においては、吸入量の少ない圧縮機より多くの冷凍機油が滞留し当該圧縮機において圧縮機の圧縮部まで冷凍機油の油面が到達し、圧縮機の圧縮部で冷凍機油が圧縮されて圧縮機が破損する恐れがある。

本発明は、以上に説明した問題点を解決するものであり、冷媒回路に滞留する冷凍機油量を減らしつつ複数台備えられる圧縮機の各々に滞留する冷凍機油を過不足のない量とすることで、各圧縮機の破損を防止する空気調和装置を提供することを目的とする。

本発明における空気調和装置は、少なくとも１台の室外機と、少なくとも１台の室内機とがガス管及び液管で接続されて形成される冷媒回路と、制御手段とを有する。また、室外機は冷媒回路に並列に接続された複数台の圧縮機を有する。制御手段は、駆動している圧縮機および停止している圧縮機が少なくとも１台ずつ存在するとき、駆動している全ての圧縮機の回転数がそれぞれ所定の第１閾値より大きければ、停止している圧縮機を少なくとも１台起動するとともに、駆動している全ての圧縮機の回転数を第１閾値より小さい回転数とする。

上記のように構成した本発明の空気調和装置は、冷媒回路に滞留する冷凍機油量を減らしつつ複数台備えられる圧縮機の各々に滞留する冷凍機油を過不足のない量とすることで、各圧縮機の破損を防止できる。

本発明の実施形態である空気調和装置の説明図であり、（Ａ）が冷媒回路図、（Ｂ）が室外機制御手段のブロック図である。 本発明の実施形態における、室外機制御手段での処理を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施形態としては、１台の室外機に１０台の室内機が冷媒配管で並列に接続され、全ての室内機で同時に冷房運転あるいは暖房運転が行える空気調和装置を例に挙げて説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

図１（Ａ）に示すように、本実施形態における空気調和装置１は、１台の室外機２に１０台の室内機５が、液管８およびガス管９で並列に接続されている。詳細には、液管８は、一端が室外機２の液側閉鎖弁２８に、他端が分岐して１０台の室内機５の液管接続部５３にそれぞれ接続されている。また、ガス管９は、一端が室外機２のガス側閉鎖弁２９に、他端が分岐して１０台の室内機５のガス管接続部５４にそれぞれ接続されている。このように、室外機２と１０台の室内機５が液管８およびガス管９で接続されて、空気調和装置１の冷媒回路１０を形成している。なお、図１（Ａ）では、１０台の室内機５のうちの３台のみを描画している。

＜室外機の構成＞
まずは、室外機２について説明する。室外機２は、第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂの２台の圧縮機（以下、第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂをまとめて圧縮機２１と記載する場合がある）と、第１オイルセパレータ２２ａおよび第２オイルセパレータ２２ｂの２台のオイルセパレータ２２と、四方弁２３と、室外熱交換器２４と、室外膨張弁２５と、アキュムレータ２６と、室外ファン２７と、液管８の一端が接続された液側閉鎖弁２８と、ガス管９の一端が接続されたガス側閉鎖弁２９と、第１逆止弁３０ａと、第２逆止弁３０ｂと、第１キャピラリーチューブ３７ａおよび第２キャピラリーチューブ３７ｂの２つのキャピラリーチューブと、第１油流出管４７ａおよび第２油流出管４７ｂと、室外機制御手段２００を備えている。そして、室外ファン２７および室外機制御手段２００を除くこれら各装置が、以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室外機冷媒回路２０を形成している。

第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂは、各々が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り、同じ回転数であれば同じ能力が発揮されるものである。第１圧縮機２１ａの冷媒吐出口は、第１オイルセパレータ２２ａの冷媒流入口に第１吐出管４１ａで接続されている。第２圧縮機２１ｂの冷媒吐出口は、第２オイルセパレータ２２ｂの冷媒流入口に第２吐出管４１ｂで接続されている。第１圧縮機２１ａの冷媒吸入口には吸入管４２から分岐した第１吸入管４２ａの一端が接続され、第２圧縮機２１ｂの冷媒吸入口には吸入管４２から分岐した第２吸入管４２ｂの一端が接続されている。そして、第１吸入管４２ａの他端と第２吸入管４２ｂの他端が吸入管４２の一端に接続されている。

第１オイルセパレータ２２ａは、冷媒流入口が第１吐出管４１ａで第１圧縮機２１ａの冷媒吐出口に接続され、冷媒流出口は吐出管４１の一端から分岐された第１流出管４１ｃに接続されている。なお、第１流出管４１ｃの途中には、後述する第１逆止弁３０ａが接続されている。また、第１オイルセパレータ２２ａと第２圧縮機２１ｂに接続される第２吸入管４２ｂとが、第１キャピラリーチューブ２７ａを備えた第１油戻し管４７ａで接続されている。第１油戻し管４７ａは、第１圧縮機２１ａから冷媒とともに吐出され第１オイルセパレータ２２ａで冷媒から分離された冷凍機油を、第２圧縮機２１ｂに第２吸入管４２ｂを介して吸入させるものである。このとき、第１オイルセパレータ２２ａからは、冷凍機油とともに冷媒も第１油戻し管４７ａに流出するが、第１キャピラリーチューブ３７ａによって第１油戻し管４７ａから第２吸入管４２ｂを介して第２圧縮機２１ｂに流れる冷媒量が規制される。

第２オイルセパレータ２２ｂは、冷媒流入口が第２吐出管４１ｂで第２圧縮機２１ｂの冷媒吐出口に接続され、冷媒流出口は吐出管４１の一端から分岐された第２流出管４１ｄに接続されている。なお、第２流出管４１ｄの途中には、後述する第２逆止弁３０ｂが接続されている。また、第２オイルセパレータ２２ｂと第１圧縮機２１ａに接続される第１吸入管４２ａとが、第２キャピラリーチューブ３７ｂを備えた第２油戻し管４７ｂで接続されている。第２油戻し管４７ｂは、第２圧縮機２１ｂから冷媒とともに吐出され第２オイルセパレータ２２ｂで冷媒から分離された冷凍機油を、第１圧縮機２１ａに第１吸入管４２ａを介して吸入させるものである。このとき、第２オイルセパレータ２２ｂからは、冷凍機油とともに冷媒も第２油戻し管４７ｂに流出するが、第２キャピラリーチューブ３７ｂによって第２油戻し管４７ｂから第１吸入管４２ａを介して第１圧縮機２１ａに流れる冷媒量が規制される。

第１逆止弁３０ａは、第１流出管４１ｃに設けられており、第１オイルセパレータ２２ａと吐出管４１の一端との間に配置される。第１逆止弁３０ａは、第１オイルセパレータ２２ａから流出した冷媒が第１オイルセパレータ２２ａへ逆流することを防ぐものである。

第２逆止弁３０ｂは、第２流出管４１ｄに設けられており、第２オイルセパレータ２２ｂと吐出管４１の一端との間に配置される。第２逆止弁３０ｂは、第２オイルセパレータ２２ｂから流出した冷媒が第２オイルセパレータ２２ｂへ逆流することを防ぐものである。

四方弁２３は、冷媒の流れる方向を切り換えるための弁であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄの４つのポートを備えている。ポートａには、吐出管４１の他端が接続されている。ポートｂは、室外熱交換器２４の一方の冷媒出入口と冷媒配管４３で接続されている。ポートｃは、後述するアキュムレータ２６の冷媒流入側と冷媒配管４６で接続されている。そして、ポートｄは、ガス側閉鎖弁２９と室外機ガス管４５で接続されている。

室外熱交換器２４は、室外ファン２７の回転により図示しない吸込口から室外機２の内部に取り込まれた外気と冷媒とを熱交換させる。室外熱交換器２４の一方の冷媒出入口と四方弁２３のポートｂが冷媒配管４３で接続されている。また、他方の冷媒出入口は室外機液管４４で液側閉鎖弁２８に接続されている。室外熱交換器２４は、冷媒回路１０が冷房サイクルとなる場合は凝縮器として機能し、冷媒回路１０が暖房サイクルとなる場合は蒸発器として機能する。

室外膨張弁２５は、室外機液管４４に設けられており、室外熱交換器２４と液側閉鎖弁２８との間に配置される。室外膨張弁２５は、その開度が調整されることで、室外熱交換器２４に流入する冷媒量、あるいは、室外熱交換器２４から流出する冷媒量を調整する。室外膨張弁２５の開度は、空気調和装置１が冷房運転を行っている場合は全開とされる。また、室外膨張弁２５の開度は、空気調和装置１が暖房運転を行っている場合は、後述する第１吐出温度センサ３１ａおよび第２吐出温度センサ３１ｂで検出した圧縮機２１の吐出温度が所定の目標吐出温度となるように調整される。室外膨張弁２５は、図示しないパルスモータにより駆動される電子膨張弁であり、パルスモータに与えられるパルス数によって開度が調整される。

アキュムレータ２６は、冷媒流入側と四方弁２３のポートｃが冷媒配管４６で接続され、冷媒流出側は吸入管４２の他端が接続されて、吸入管４２から分岐した第１吸入管４２ａおよび第２吸入管４２ｂを介して、第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂのそれぞれの冷媒吸入口に接続されている。アキュムレータ２６は、流入した冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離し、吸入管４２、第１吸入管４２ａおよび第２吸入管４２ｂを介して、ガス冷媒のみを各圧縮機２１に吸入させる。

室外ファン２７は、樹脂材で形成されたプロペラファンであり、室外熱交換器２４の近傍に配置されている。室外ファン２７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２に設けられた図示しない吸込口から室外機２の内部に外気を取り込み、室外熱交換器２４を流れる冷媒と熱交換した外気を室外機２に設けられた図示しない吹出口から室外機２の外部へ放出する。

以上説明した構成の他に、室外機２には各種のセンサが設けられている。図１（Ａ）に示すように、吐出管４１には、第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂ（２台駆動時）のそれぞれから、あるいは、第１圧縮機２１ａまたは第２圧縮機２１ｂのうちのいずれか（１台駆動時）から吐出される冷媒の圧力を検出する高圧センサ３３が設けられている。第１吸入管４１ａには、第１圧縮機２１ａから吐出される冷媒の温度を検出する第１吐出温度センサ３１ａが設けられている。第２吸入管４１ｂには、第２圧縮機２１ｂから吐出される冷媒の温度を検出する第２吐出温度センサ３１ｂが設けられている。冷媒配管４６におけるアキュムレータ２６の冷媒流入側近傍には、第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂ（２台駆動時）のそれぞれに、あるいは、第１圧縮機２１ａまたは第２圧縮機２１ｂのうちのいずれか（１台駆動時）に吸入される冷媒の圧力を検出する低圧センサ３２と、第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂ（２台駆動時）のそれぞれに、あるいは、第１圧縮機２１ａまたは第２圧縮機２１ｂのうちのいずれか（１台駆動時）に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度センサ３４が設けられている。

室外熱交換器２４の図示しない伝熱管の中間部には、室外熱交換器２４の温度を検出する室外熱交換器温度センサ３８が設けられている。また、室外機２の図示しない吸込口付近には、室外機２の内部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３６が備えられている。なお、室外機液管４４における室外熱交換器２４と室外膨張弁２５との間には、室外熱交換器２４に流入する冷媒の温度あるいは室外熱交換器２４から流出する冷媒の温度を検出するための熱交温度センサ３５が設けられている。

また、室外機２には、室外機制御手段２００が備えられている。室外機制御手段２００は、室外機２の図示しない電装品箱に格納された制御基板に搭載されており、図１（Ｂ）に示すように、ＣＰＵ２１０と、記憶部２２０と、通信部２３０と、センサ入力部２４０とを備えている。

記憶部２２０は、例えばフラッシュメモリであり、室外機２の制御プログラムや各種センサからの検出信号に対応した検出値、第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂや室外ファン２７の駆動状態、１０台の室内機５の各々から送信される運転情報（運転／停止情報や設定温度情報等を含む）等を記憶する。通信部２３０は、１０台の室内機５の各々との通信を行うインターフェイスである。センサ入力部２４０は、室外機２の各種センサでの検出結果を取り込んでＣＰＵ２１０に出力する。ＣＰＵ２１０は、センサ入力部２４０を介して各種センサでの検出値を取り込むとともに、１０台の室内機５の各々から送信される運転情報を含んだ信号が通信部２３０を介して入力される。ＣＰＵ２１０は、これら入力された各種情報に基づいて、室外膨張弁２４の開度調整、第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂや室外ファン２７の駆動制御を行う。

＜各室内機の構成＞
次に、室内機５について説明する。１０台の室内機５はそれぞれ、室内熱交換器５１と、液管接続部５３と、ガス管接続部５４と、室内ファン５５を備えている。そして、室内ファン５５を除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室内機冷媒回路５０を形成している。なお、１０台の室内機５の構成は全て同じである。

室内熱交換器５１は、後述する室内ファン５５の回転により室内機５に備えられた図示しない吸込口から室内機５の内部に取り込まれた室内空気と冷媒とを熱交換させるものである。室内熱交換器５１の一方の冷媒出入口と液管接続部５３が室内機液管７１で接続されている。室内熱交換器５１の他方の冷媒出入口とガス管接続部５４が室内機ガス管７２で接続されている。なお、液管接続部５３やガス管接続部５４には、各冷媒配管が溶接やフレアナット等によって接続されている。室内熱交換器５１は、室内機５が冷房運転を行う場合は蒸発器として機能し、室内機５が暖房運転を行う場合は凝縮器として機能する。

室内膨張弁５２は、室内機液管７１に設けられている。室内熱交換器５１が蒸発器として機能する場合、室内膨張弁５２の開度は室内熱交換器５１の冷媒出口（ガス管接続部５４側）での冷媒過熱度が目標冷媒過熱度となるように調整され、室内熱交換器５１が凝縮器として機能する場合は、その開度が室内熱交換器５１ａの冷媒出口（液管接続部５３側）での冷媒過冷却度が目標冷媒過冷却度となるように調整される。ここで、目標冷媒過熱度および目標冷媒過冷却度は、室内機５で十分な暖房能力あるいは冷房能力が発揮されるための冷媒過熱度および冷媒過冷却度である。

室内ファン５５は、樹脂材で形成されたクロスフローファンであり、室内熱交換器５１の近傍に配置されている。室内ファン５５は、図示しないファンモータによって回転することで、図示しない吸込口から室内機５の内部に室内空気を取り込み、室内熱交換器５１において冷媒と熱交換した室内空気を室内機５に備えられた図示しない吹出口から室内へ供給する。

以上説明した構成の他に、室内機５には各種のセンサが設けられている。室内機液管７１における室内熱交換器５１と室内膨張弁５２との間には、室内熱交換器５１に流入あるいは室内熱交換器５１から流出する液冷媒の温度を検出する液側温度センサ６１が設けられている。室内機ガス管７２には、室内熱交換器５１から流出あるいは室内熱交換器５１に流入するガス冷媒の温度を検出するガス側温度センサ６２が設けられている。室内熱交換器５１の図示しない伝熱管の中間部には、室内熱交換器５１の温度を検出する室内熱交換器温度センサ６４が設けられている。また、室内機５の図示しない吸込口付近には、室内機５の内部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内温度センサ６３が備えられている。

＜冷媒回路の動作＞
次に、図１（Ａ）を用いて、空気調和装置１が空調運転を行う際の冷媒回路１０の動作について説明する。図１（Ａ）において、暖房運転時の四方弁２３における４つのポート間の接続状態を実線で示し、冷房運転時の四方弁２３における４つのポート間の接続状態を破線で示している。また、冷媒回路１０における暖房運転時の冷媒の流れを実線矢印で示し、冷房運転時の冷媒の流れを破線矢印で示している。但し、第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂから四方弁２３のポートａまでの冷媒の流れと、四方弁２３のポートｃから第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂまでの冷媒の流れは、暖房運転時と冷房運転時で同じであるため、実線矢印のみで示している。

＜暖房運転＞
室内機５が暖房運転を行う場合は、四方弁２３が図１（Ａ）に実線で示す状態、すなわち、四方弁２３のポートａとポートｄが連通するように、また、ポートｂとポートｃが連通するように切り換えられる。これにより、冷媒回路１０が図１（Ａ）に実線矢印で示す方向に冷媒が流れる状態となり、室外熱交換器２４が蒸発器として機能するとともに、各室内熱交換器５１が凝縮器として機能する。四方弁２３が上記のように切り替えられるとともに、各室内機５で要求される空調能力の総和に応じて、第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂのどちらか１台または２台ともが起動される。ここで、各室内機５で要求される空調能力を発揮させるためには、冷媒回路１０における冷媒循環量を各室内機５で要求される空調能力に応じた量とする必要があり、この冷媒循環量に応じて、第１圧縮機２１ａや第２圧縮機２１ｂの回転数が決定される。

各室内機５で要求される空調能力の総和が大きく圧縮機２１を２台とも起動させた場合、第１圧縮機２１ａから吐出された冷媒は第１吐出管４１ａを流れて第１オイルセパレータ２２ａに流入する。第１圧縮機２１ａから吐出された冷媒には、第１圧縮機２１ａに滞留していた冷凍機油が含まれているが、この冷凍機油は一部が第１オイルセパレータ２２ａで冷媒から分離され、第１オイルセパレータ２２ａから第１流出管４１ｃには冷媒と第１オイルセパレータ２２ａで分離できなかった冷凍機油が流出する。なお、第１オイルセパレータ２２ａで冷媒から分離された冷凍機油は第１油戻し管４７ａに流出し、第１キャピラリーチューブ３７ａ、第２吸入管４２ｂを介して第２圧縮機２１ｂに吸入される。

また、第２圧縮機２１ｂから吐出された高温・高圧の冷媒は第２吐出管４１ｂを流れて第２オイルセパレータ２２ｂに流入する。第２圧縮機２１ｂから吐出された冷媒には、第２圧縮機２１ｂに滞留していた冷凍機油が含まれているが、この冷凍機油の一部が第２オイルセパレータ２２ｂで冷媒から分離され、第２オイルセパレータ２２ｂから第２流出管４１ｄには冷媒と第２オイルセパレータ２２ｂで分離できなかった冷凍機油が流出する。なお、第２オイルセパレータ２２ｂで冷媒から分離された冷凍機油は第２油戻し管４７ｂに流出し、第２キャピラリーチューブ３７ｂ、第１吸入管４２ａを介して第１圧縮機２１ａに吸入される。

そして、第１オイルセパレータ２２ａおよび第２オイルセパレータ２２ｂから第１流出管４１ｃおよび第２流出管４１ｄに流出した冷媒は、それぞれ第１逆止弁３０ａおよび第２逆止弁３０ｂを通過して、吐出管４１で合流し四方弁２３を介して室外機ガス管４５を流れ、ガス側閉鎖弁２９を介してガス管９に流入する。

ガス管９を流れる冷媒は、各室内機５のガス管接続部５４へと分流して各室内機５に流入する。そして、各室内機５に流入した冷媒は、それぞれ室内機ガス管７２を流れて室内熱交換器５１に流入し、室内ファン５５の回転により室内機５内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って凝縮する。このように、室内熱交換器５１が凝縮器として機能し、室内熱交換器５１で冷媒と熱交換を行った室内空気が図示しない吹出口から室内に吹き出されることによって、室内機５が設置された室内毎に暖房が行われる。

室内熱交換器５１から流出した冷媒は室内機液管７１を流れ、室内膨張弁５２を通過して減圧される。減圧された冷媒は、室内機液管７１、液管接続部５３を流れて液管８に流入する。

液管８で合流した冷媒は、液側閉鎖弁２８を介して室外機２に流入する。室外機２に流入した冷媒は、室外機液管４４を流れ、第１吐出温度センサ３１ａおよび第２吐出温度センサ３１ｂで検出した吐出温度に応じた開度とされた室外膨張弁２５を通過するときにさらに減圧される。室外機液管４４から室外熱交換器２４に流入した冷媒は、室外ファン２７の回転により室外機２内部に取り込まれた外気と熱交換を行って蒸発する。室外熱交換器２４から流出した冷媒は、冷媒配管４３、四方弁２３、冷媒配管４６の順に流れ、アキュムレータ２６に流入し、流入した冷媒はガス冷媒と液冷媒とに分離される。アキュムレータ２６で分離されたガス冷媒は、吸入管４２から第１吸入管４２ａおよび第２吸入管４２ｂに分流して第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂに吸入されて再び圧縮される。

＜冷房運転＞
室内機５が冷房運転を行う場合は、四方弁２３が図１（Ａ）に破線で示す状態、すなわち、四方弁２３のポートａとポートｂが連通するように、また、ポートｃとポートｄが連通するように切り換えられる。これにより、冷媒回路１０が図１（Ａ）に破線矢印で示す方向に冷媒が流れる状態となり、室外熱交換器２４が凝縮器として機能するとともに、各室内熱交換器５１が蒸発器として機能する。四方弁２３が上記のように切り替えられるとともに、各室内機５で要求される空調能力の総和に応じて、第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂのどちらか１台または２台ともが起動される。なお、第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂから四方弁２３までの冷媒の流れは、前述した暖房運転時と同じであるため、詳細な説明は省略する。

四方弁２３から冷媒配管４３を介して室外熱交換器２４に流入した冷媒は、室外ファン２７の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気と熱交換を行って凝縮する。室外熱交換器２４から室外機液管４４に流出した冷媒は、全開とされている室外膨張弁２５を通過し、液側閉鎖弁２８を介して液管８に流入する。

液管８を流れる冷媒は、各室内機５の液管接続部５３へと分流して各室内機５に流入する。そして、各室内機５に流入した冷媒は、それぞれ室内機液管７１を流れ室内熱交換器５２を通過して減圧される。室内膨張弁５２で減圧された冷媒は室内熱交換器５１に流入し、室内ファン５５の回転により室内機５内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って蒸発する。このように、室内熱交換器５１が蒸発器として機能し、室内熱交換器５１で冷媒と熱交換を行った室内空気が図示しない吹出口から室内に吹き出されることによって、室内機５が設置された室内毎に冷房が行われる。

室内熱交換器５１から流出した冷媒は室内機ガス管７２を流れ、ガス管接続部５４を流れてガス管９に流入する。室内熱交換器５１から流出した冷媒はガス管９で合流し、ガス側閉鎖弁２９を介して室外機２に流入する。室外機２に流入した冷媒は、室外機ガス管４５、四方弁２３、冷媒配管４６の順に流れ、アキュムレータ２６に流入し、流入した冷媒はガス冷媒と液冷媒とに分離される。アキュムレータ２６で分離されたガス冷媒は、吸入管４２から第１吸入管４２ａおよび第２吸入管４２ｂに分流して第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂに吸入されて再び圧縮される。

＜圧縮機の運転台数制御について＞
次に、図１（Ａ）を用いて、本実施形態の空気調和装置１における、第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂの運転台数制御について説明する。一般的には、各室内機５から要求される空調能力の総和に応じて、第１圧縮機２１ａあるいは第２圧縮機２１ｂのうちいずれか1台を駆動させるか、第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂを２台とも駆動させるかを決定する。そして、第１圧縮機２１ａあるいは第２圧縮機２１ｂのうちいずれか１台を駆動させて空調運転を行っているときに、各室内機５から要求される空調能力の総和が大きくなって1台の圧縮機２１の駆動で賄えなくなれば、第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂを２台とも駆動させる。また、第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂを２台とも駆動させて空調運転を行っているときに、各室内機５から要求される空調能力の総和が小さくなって1台の圧縮機２１の駆動で賄えるようになれば、第１圧縮機２１ａあるいは第２圧縮機２１ｂのうちいずれかを停止させて圧縮機の運転台数を１台に減らす。なお、本実施形態の空気調和装置では、圧縮機の運転台数を２台に増やす場合は、それぞれの圧縮機の回転数が同じとなるように制御する。

上述したように、空調運転を行うときに各室内機５から要求される空調能力の総和が小さく１台の圧縮機２１の駆動で要求能力が賄える場合は、第１圧縮機２１ａあるいは第２圧縮機２１ｂのうちいずれか一方を駆動させる。例えば、各室内機５から要求される空調能力の総和が、各圧縮機２１の性能上許容される上限回転数より低い回転数で賄えるときは、第１圧縮機２１ａのみを駆動させる。この場合に、第１圧縮機２１ａの回転数が第１圧縮機２１ａの性能上許容される上限回転数に近い回転数となるほど、第１圧縮機２１ａから吐出される冷凍機油量が多くなる。また、前述したように室外機と室内機が接続される冷媒配管が長い場合、第１圧縮機２１ａから吐出された冷凍機油が冷媒回路を循環して第１圧縮機２１ａに再び吸入されるまでに時間がかかり、また、冷凍機油が冷媒とともに冷媒回路１０を循環する際に冷凍機油の一部が冷媒回路１０に滞留する。従って、第１圧縮機２１ａの回転数が上述した上限回転数に近い回転数で駆動しているときは、第１圧縮機２１ａの駆動時間が長くなるのにつれて第１圧縮機２１ａに滞留する冷凍機油の量が減少し、第１圧縮機２１ａが上限回転数に近い回転数で駆動し続ける時間が長くなるのにつれて第１圧縮機２１ａの内部に滞留する冷凍機油が減少して、第１圧縮機２１ａが潤滑不良となる場合がある。

一方、前述したように、各室内機５から要求される空調能力の総和が大きく２台の圧縮機の駆動が必要な場合は、第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂをともに駆動させる。第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂが２台とも駆動しているときに、各室内機５から要求される空調能力の総和が小さくなり、第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂでそれぞれ回転数が下げられて第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂの性能上許容される下限回転数に近い回転数となるほど、第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂにおける吐出圧力と吸入圧力との圧力差が小さくなる。このとき、この圧力差が所定値、例えば、０．５ＭＰａより小さくなると、第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂから冷凍機油が吐出されなくなる。一方、第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂで冷凍機油が吐出されなくなる圧力差となっても、第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂには冷媒回路１０を循環して戻ってきた冷媒が冷凍機油とともに吸入される。しかし、第１圧縮機２１ａと第２圧縮機２１ｂとの個体差と、第１圧縮機２１ａに接続される第１吸入管４２ａと第２圧縮機２１ｂに接続される第２吸入管４２ｂの各々の配管長の違いと第１吸入管４２ａと第２吸入管４２ｂの形状の違い（折り曲げ回数の違いや折り曲げ角度の違いなど）とに起因する圧力損失の違いとが相互に作用した結果、第１圧縮機２１ａの冷凍機油の吸入量と第２圧縮機２１ｂの冷凍機油の吸入量が異なる場合がある。このように、第１圧縮機２１ａと第２圧縮機２１ｂの冷凍機油の吸入量に差があり、かつ、前述した圧力差が小さいことにより第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂから冷凍機油が吐出されない状態で第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂが駆動し続けた場合は、第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂの駆動時間が長くなるのにつれて各圧縮機２１に滞留する冷凍機油の量が増加し、特に、冷凍機油の吸入量の多い一方の圧縮機２１においては、他方の圧縮機２１より多くの冷凍機油が滞留し当該圧縮機２１において圧縮機２１の圧縮部まで冷凍機油の油面が到達し、当該圧縮機２１の圧縮部で冷凍機油が圧縮されて圧縮機が破損する恐れがある。

以上に記載した問題点を解決するために、本実施形態では、圧縮機２１の運転台数の決定を、各室内機５で要求される空調能力の総和の大きさに加えて、第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂの回転数に起因して発生する各圧縮機２１の内部に滞留する冷凍機油量の増減も考慮して行う。具体的には、各圧縮機２１からの冷凍機油の吐出量が各圧縮機２１における潤滑に支障をきたす恐れがある量となる回転数以上で駆動しないようにするために、あるいは、各圧縮機２１から冷凍機油が吐出されなくなることで各圧縮機２１に滞留する冷凍機油量が圧縮部に到達する量となる恐れがある回転数以下で駆動しないようにするために、圧縮機２１の運転台数を決定する。
以下に、室外機制御手段２００のＣＰＵ２１０が圧縮機２１の運転台数を決定する方法について詳細に説明する。

＜圧縮機の運転台数決定の流れ＞
図２を用いて、本実施形態における圧縮機の運転台数の決定を行う際に、室外機制御手段２００のＣＰＵ２１０が行う処理について説明する。図２に示すフローチャートでは、ＳＴは処理のステップを表し、これに続く数字はステップ番号を表している。なお、図２では、本発明に関わる処理を中心に説明しており、これ以外の処理、例えば、空調運転時に使用者が指示した設定温度や風量等の運転条件に応じた制御といった、空気調和装置１に関わる一般的な処理については説明を省略する。

空気調和装置１が空調運転を開始したとき、ＣＰＵ２１０は、圧縮機２１の起動時か否かをＣＰＵ２１０に判別させるためのものであるカウントＦを０として（ＳＴ１）、各室内機５で要求された要求能力を各室内機５から通信部２３０を介して取得してその合計値Ａを算出する（ＳＴ２）。次に、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ２で算出した合計値Ａを賄うために必要とされる圧縮機２１の回転数Ｎ（室外機２に搭載された第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂで必要とされる回転数の和）を算出した後（ＳＴ３）、カウントＦが０か否かを判断する（ＳＴ４）。

カウントＦが０であれば（ＳＴ４−Ｙｅｓ）、つまり、圧縮機２１の起動時であれば、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ３で算出した圧縮機２１の回転数Ｎが第１閾値以上か否かを判断する（ＳＴ２１）。ここで、第１閾値は、予め試験などを行って求められた値であり、この第１閾値以上の回転数で第１圧縮機２１ａもしくは第２圧縮機２１ｂが駆動し続けたときに、各圧縮機２１の駆動時間が長くなるのにつれて当該第１圧縮機２１ａもしくは第２圧縮機２１ｂへの冷凍機油の吸入量に対して冷凍機油の吐出量が多くなって当該圧縮機で冷凍機油が不足する場合があることが確認できている値である。なお、本実施形態では、第１閾値は８０ｒｐｓである。

算出した圧縮機２１の回転数Ｎが第１閾値以上であれば（ＳＴ２１−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ３で算出した回転数Ｎを２で割り（Ｎ＝１／２Ｎ）（ＳＴ２２）、この回転数で第１圧縮機２１ａと第２圧縮機２１ｂをともに起動させる（ＳＴ２３）、つまり、回転数Ｎを第１圧縮機２１ａと第２圧縮機２１ｂとに分配する。そして、ＣＰＵ２１０は、カウントＦを１とし（ＳＴ２４）、処理をＳＴ２に戻す。このように、合計値Ａに応じた回転数Ｎが第１閾値以上の場合は、第１圧縮機２１ａもしくは第２圧縮機２１ｂのいずれか１台を回転数Ｎで起動することにより、第１圧縮機２１ａもしくは第２圧縮機２１ｂのいずれかを起動させてから時間が経過しても、当該圧縮機への冷凍機油の吸入量に対して冷凍機油の吐出量が多くなることを防止するために、第１圧縮機２１ａと第２圧縮機２１ｂとをそれぞれ回転数１／２Ｎで起動させて、圧縮機１台当たりの回転数Ｎを第１閾値以下とする。これにより、第１圧縮機２１ａあるいは第２圧縮機２１ｂで冷凍機油の吸入量と冷凍機油の吐出量との差が小さくなって冷凍機油が不足して潤滑不良となるのを防ぐ。

ＳＴ２１において、算出した圧縮機２１の回転数Ｎが第１閾値未満であれば（ＳＴ２１−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、第１圧縮機２１ａもしくは第２圧縮機２１ｂのいずれか１台を回転数Ｎで起動させる（ＳＴ２５）。第１圧縮機２１ａもしくは第２圧縮機２１ｂのいずれか１台を駆動する場合、予め定められた一方の圧縮機を常に駆動させても良く、また、後述するような予め定められたルールに基づいて駆動する圧縮機を入れ替えても良い。そして、ＣＰＵ２１０は、カウントＦを１とし（ＳＴ２４）、処理をＳＴ２に戻す。このように、算出した圧縮機２１の回転数Ｎが第１閾値未満の場合は、第１圧縮機２１ａもしくは第２圧縮機２１ｂのいずれか１台を起動したとしても、当該圧縮機への冷凍機油の吸入量と冷凍機油の吐出量との差が小さくなって、当該圧縮機で冷凍機油が不足して潤滑不良とならないと判断して、起動させる圧縮機を１台とする。

一方、ＳＴ４において、カウントＦが０でなければ（ＳＴ４−Ｎｏ）、つまり、既に圧縮機２１のうち少なくとも１台を起動して空調運転を行っている場合は、ＣＰＵ２１０は、現在の各室内機５の要求能力Ａと前回の各室内機５の要求能力であるＡ−１とを比較する（ＳＴ５）。現在の室内機５の要求能力Ａが前回の室内機５の要求能力Ａ−１よりも大きければ（ＳＴ５−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、現在第１圧縮機２１ａと第２圧縮機２１ｂがともに駆動しているか否かを判断する（ＳＴ６）。

第１圧縮機２１ａと第２圧縮機２１ｂがともに駆動していれば（ＳＴ６−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ３で算出した圧縮機２１の回転数Ｎを２で割り（Ｎ＝Ｎ／２）（ＳＴ８）、この回転数で第１圧縮機２１ａと第２圧縮機２１ｂを駆動させる（ＳＴ９）。

第１圧縮機２１ａもしくは第２圧縮機２１ｂのいずれか１台が駆動していれば（ＳＴ６−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ３で算出した圧縮機２１の回転数Ｎが第１閾値以上か否かを判断する（ＳＴ７）。算出した圧縮機２１の回転数Ｎが第１閾値以上であれば（ＳＴ７−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ３で算出した圧縮機２１の回転数Ｎを２で割り（Ｎ＝Ｎ／２）（ＳＴ８）、この回転数で第１圧縮機２１ａと第２圧縮機２１ｂを駆動させ（ＳＴ９）、処理をＳＴ２に戻す。

このように、各室内機５で要求された要求能力Ａに応じた圧縮機２１の回転数Ｎが第１閾値以上となった場合は、第１圧縮機２１ａもしくは第２圧縮機２１ｂのいずれか１台を回転数Ｎで駆動することで当該圧縮機２１への冷凍機油の吸入量に対して冷凍機油の吐出量が過剰となることを防止するために、第１圧縮機２１ａと第２圧縮機２１ｂとを回転数１／２Ｎで駆動させて、圧縮機１台当たりの回転数Ｎを第１閾値以下とする。これにより、合計値Ａを賄いつつ、第１圧縮機２１ａあるいは第２圧縮機２１ｂで冷凍機油が不足して潤滑不良となるのを防ぐ。

算出した圧縮機２１の回転数Ｎが第１閾値未満であれば（ＳＴ７−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、後述するＳＴ１２に処理を進める。

一方、ＳＴ５において、現在の室内機５の要求能力Ａが前回の各室内機５の要求能力Ａ−１以下であれば（ＳＴ５−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、現在の室内機５の要求能力Ａが前回の各室内機５の要求能力Ａ−１と同じか否かを判断する（ＳＴ１０）。現在の室内機５の要求能力Ａが前回の各室内機５の要求能力Ａ−１と同じであれば（ＳＴ１０−Ｙｅｓ）、圧縮機２１の回転数Ｎ、および、圧縮機２１の駆動台数を変更する必要がないため、ＣＰＵ２１０は、処理をＳＴ２に戻す。

現在の室内機５の要求能力Ａが前回の室内機５の要求能力Ａ−１よりも小さければ（ＳＴ１０−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、現在第１圧縮機２１ａと第２圧縮機２１ｂがともに駆動しているか否かを判断する（ＳＴ１１）。

第１圧縮機２１ａと第２圧縮機２１ｂがともに駆動していれば（ＳＴ１１−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ３で算出した圧縮機２１の回転数Ｎが第２閾値以下か否かを判断する（ＳＴ１４）。ここで、第２閾値は、予め試験などを行って求められた値であり、この第２閾値以下の回転数で第１圧縮機２１ａおよび第２圧縮機２１ｂがともに駆動し続けたときに、各圧縮機２１の駆動時間が長くなるのにつれて各圧縮機２１からの冷凍機油の吐出量に対して冷凍機油の吸入量が多くなって各圧縮機２１で冷凍機油が過剰となることが確認できている値である。なお、本実施形態では、第２閾値は２０ｒｐｓである。なお、第２閾値は、第２閾値を２で掛けた値が第１閾値を超えないように設定される（第２閾値×２＜第１閾値）。言い換えると、第１閾値は、第１閾値を２で割った値が第２閾値より小さい値とならないように設定される。算出した圧縮機２１の回転数Ｎが第２閾値未満であれば（ＳＴ１４−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ３で算出した圧縮機２１の回転数Ｎに２を掛け（Ｎ＝Ｎ×２）（ＳＴ１５）、第１圧縮機２１ａもしくは第２圧縮機２１ｂのいずれか１台を駆動させ（ＳＴ１６）、処理をＳＴ２に戻す。

このように、第１圧縮機２１ａと第２圧縮機２１ｂがともに駆動しているときに、各室内機５の要求能力Ａに応じた圧縮機２１の回転数Ｎが第２閾値以下となった場合は、第１圧縮機２１ａと第２圧縮機２１ｂの両方で冷凍機油の吐出量に対して冷凍機油の吸入量が多くなることを防止するために、第１圧縮機２１ａもしくは第２圧縮機２１ｂのいずれか１台を、第２閾値より大きく第１閾値より小さい回転数Ｎ×２で駆動させる。これにより、第１圧縮機２１ａもしくは第２圧縮機２１ｂのうちの駆動している圧縮機から冷凍機油が吐出されるようになる。このため、合計値Ａを賄いつつ、当該駆動し続ける圧縮機２１への冷凍機油の吸入量と冷凍機油の吐出量との差を小さくできるので、２台の圧縮機２１をともに第２閾値以下の回転数Ｎで駆動し続けることによって各圧縮機２１のいずれかに多くの冷凍機油が滞留して当該圧縮機２１の圧縮部で冷凍機油を圧縮してしまうことを防ぐことができる。
なお、圧縮機２１の駆動台数を２台から１台に減少させる場合は、後述するような予め定められたルールに基づいて、回転数Ｎ×２で駆動させ続ける圧縮機２１を変更してもよい。

第１圧縮機２１ａと第２圧縮機２１ｂがともに駆動しているのでなければ（ＳＴ１１−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、第１圧縮機２１ａもしくは第２圧縮機２１ｂのいずれか１台を回転数Ｎで駆動させ（ＳＴ１２）、処理をＳＴ２に戻す。

以上説明したように、本実施形態の空気調和装置１は、空調運転を行う場合、各室内機５で要求される空調能力の総和に応じた圧縮機２１の回転数Ｎが第１閾値以上であれば、第１圧縮機２１ａと第２圧縮機２１ｂをそれぞれ１／２Ｎの回転数で駆動させて、圧縮機１台当たりの回転数Ｎを第１閾値以下とする。これにより、各圧縮機２１への冷凍機油の吸入量に対して冷凍機油の吐出量が多くならないため、各圧縮機２１で冷凍機油が不足して潤滑不良となるのを防ぐことができる。従って、要求能力Ａが発揮されることを担保しつつ、各圧縮機２１に滞留する冷凍機油を適切な量とすることができる。

また、本実施形態の空気調和装置１は、圧縮機２１を２台とも駆動して空調運転を行っているときに、各圧縮機の回転数が第２閾値以下となれば、第１圧縮機２１ａあるいは第２圧縮機２１ｂのうちのいずれか１台を回転数Ｎ×２で駆動させて当該圧縮機の回転数を第２閾値以上とする。これにより、第１圧縮機２１ａもしくは第２圧縮機２１ｂのうちの駆動している圧縮機から冷凍機油が吐出されるようになるため、要求能力Ａが発揮されることを担保しつつ、一方の圧縮機２１に多くの冷凍機油が滞留して当該圧縮機の圧縮部で冷凍機油を圧縮してしまうことを防ぐことができる。

なお、本実施形態では、２台の圧縮機を有する空気調和装置の運転台数制御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い。例えば、３台以上の圧縮機を室外機に有する空気調和装置の場合にも本発明は適用できるものであり、上述の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。３台以上の圧縮機を有する空気調和装置では、圧縮機が１台だけ駆動しているときに要求される空調能力の総和が大きくなって当該圧縮機の回転数が第１閾値以上となれば、１台当たりの圧縮機の回転数を第２閾値より大きく第１閾値より小さい回転数となるように２台以上の圧縮機を駆動させればよい。例えば、３台の圧縮機を室外機に有する空気調和装置において、圧縮機が１台だけ駆動しているときに要求される空調能力の総和が大きくなって、当該圧縮機の回転数が第１閾値以上である９０ｒｐｓとなれば、１台当たりの圧縮機の回転数を第１閾値未満である４５ｒｐｓとして２台の圧縮機を駆動させる。または、１台当たりの圧縮機の回転数を第１閾値未満である３０ｒｐｓとして３台の圧縮機を駆動させる。これにより、要求される空調能力を発揮させつつ、各圧縮機での冷凍機油の不足を防ぐことができる。

また、３台以上の圧縮機が駆動しているときに要求される空調能力の総和が小さくなって１台当たりの圧縮機の回転数がそれぞれ第２閾値以下となれば、圧縮機の駆動台数を減らして１台当たりの圧縮機の回転数を第２閾値より大きく第１閾値より小さい回転数とすればよい。例えば、３台の圧縮機が駆動しているときに要求される空調能力の総和が小さくなって１台当たりの圧縮機の回転数がそれぞれ第２閾値である２０ｒｐｓとなれば、駆動する圧縮機の台数を２台に減らし１台当たりの圧縮機の回転数を第２閾値より大きい３０ｒｐｓとする、または、駆動する圧縮機の台数を１台に減らし駆動する圧縮機の回転数を第２閾値より大きい６０ｒｐｓとする。これにより、要求される空調能力の発揮を担保しつつ、圧縮機での冷凍機油の過剰を防ぐことができる。

なお、本実施形態では、１台の室外機に１０台の室内機が冷媒配管で並列に接続される空気調和装置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い。例えば、複数台の室外機に複数台の室内機が冷媒配管で並列に接続されているような場合にも適用できるものであり、上述の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。例えば、２台の室外機のそれぞれに圧縮機を１台設ける空気調和装置において、室外機が１台運転しているとき、つまり、圧縮機が１台だけ駆動しているときに要求される空調能力の総和が大きくなって、運転している室外機の圧縮機の回転数が第１閾値以上である９０ｒｐｓとなれば、１台当たりの圧縮機の回転数を第２閾値より大きく第１閾値より低い回転数である４５ｒｐｓとして、もう１台の室外機を起動する、つまり、圧縮機をもう１台駆動させる。これにより、要求される空調能力の発揮を担保しつつ、圧縮機での冷凍機油の不足を防ぐことができる。

また、２台の室外機が運転しているとき、つまり、圧縮機が２台とも駆動しているときに、要求される空調能力の総和が小さくなって１台当たりの圧縮機の回転数がそれぞれ第２閾値である２０ｒｐｓとなれば、１台当たりの圧縮機の回転数を第２閾値より大きく第１閾値より低い回転数である４０ｒｐｓとして、１台の室外機の圧縮機のみを駆動させる。これにより、要求される空調能力の発揮を担保しつつ、圧縮機での冷凍機油の過剰を防ぐことができる。

また、圧縮機２１の駆動台数を２台から１台に減らすときに、駆動させる圧縮機２１を以下に記載するような予め定められたルールに基づいて切り替える。これにより、いずれか一方の圧縮機２１の運転積算時間が、新しい圧縮機２１と交換が必要な時間に早く到達してしまうことを防止できる。これは、圧縮機２１を交換する際に生じる次のような事情を考慮したものである。圧縮機２１を交換する際は、冷媒回路１０から冷媒や冷凍機油を抜き取り、圧縮機２１を交換した後、冷媒回路１０の真空引きと冷媒及び冷凍機油の充填が必要になり、交換作業に時間や手間がかかる。この交換にかかる時間や手間は、交換する圧縮機２１の台数が１台であっても２台であってもさほど変わらないため、圧縮機２１を交換する際は２台とも同時に交換することが望ましい。従って、２台の圧縮機２１の運転積算時間にあまり差がなく、２台ともほぼ同時に運転積算時間が交換が必要な時間に到達することが望ましい。

例えば、本実施形態のように圧縮機２１を２台とも駆動して空調運転を行っている場合、各圧縮機の回転数が第２閾値以下となったときに、予め定められたルールとして、圧縮機２１の運転台数を２台から１台に減らすときに、駆動させる圧縮機を減らすタイミングで駆動し続ける圧縮機２１を切り替える。また、予め定められたルールとして、圧縮機２１の運転台数を２台から１台に減らすときに一定時間毎、例えば、１日のうちの午前中は第１圧縮機２１ａを残して駆動させ続け、午後からは第２圧縮機２１ｂを残して駆動させ続ける。また、予め定められたルールとして、記憶部２２０で、各圧縮機２１が運転した時間を記憶し、圧縮機２１の運転積算時間が所定時間（例えば、４時間）となる度に、駆動させる圧縮機２１を切り替える。

また、予め定められたルールとして、圧縮機２１を２台駆動させる特殊運転を行う毎に、特殊運転から通常の空調運転（冷房運転及び暖房運転）に復帰するときに、圧縮機２１の運転台数を２台から１台に減らす場合に、駆動し続ける圧縮機２１を切り替える。ここで、特殊運転とは、冷媒回路１０の状態が冷房運転や暖房運転といった通常の空調運転（以下、通常運転と記載する）とは異なり、具体的には、圧縮機２１の運転台数を常に２台とし、各膨張弁（室外膨張弁２５及び室内膨張弁５２）の開度調整や各ファン（室外ファン２７及び室内ファン５５）の回転数制御が通常運転とは異なるものである。特殊運転の一例として、暖房運転時に冷媒回路１０を冷房サイクルとして室外熱交換器２４を除霜するリバース除霜運転があり、リバース除霜運転では、圧縮機２１を２台とも所定回転数（例えば、７０ｒｐｓ）で駆動し、各膨張弁の開度は全開とし、各ファンは停止させる。

以上に記載したように、圧縮機２１の駆動台数を減らすときに、駆動させ続ける圧縮機２１を上述した予め定められたルールに基づいて駆動し続ける圧縮機２１を決めることによって、各圧縮機２１での冷凍機油量の過不足の発生を抑制しつつ、各圧縮機２１の運転時間の偏りを是正できる。

また、空気調和装置１が通常運転中に圧縮機２１が一時的に２台とも停止させられる場合がある。例えば、各室内機５の室内温度センサ６３で検出した室内温度が設定温度付近（例えば、設定温度±１℃）の温度となれば、各室内機５において室内膨張弁５２を全閉（冷房運転時）もしくは微開（暖房運転時）として冷媒が室内熱交換器５１へ流入しないようにするとともに、室内ファン５５の駆動を停止させて室内機５の送風を停止させるいわゆるサーモオフ状態となる。このように、すべての室内機５がサーモオフ状態となれば、各室内機５に冷媒を供給する必要がないため、圧縮機２１は２台とも停止される。

そして、すべての室内機５がサーモオフ状態となって圧縮機２１がすべて停止した後、少なくとも１台の室内機５が運転を再開すると、当該室内機５に冷媒を供給するために少なくとも１台の圧縮機２１を再起動させる。この場合、すべての室内機５が停止する前の圧縮機２１の運転台数より、サーモオフ状態後の室内機５の運転再開時に圧縮機２１の運転台数が減少する場合がある。そこで、予め定められたルールとして、一旦すべての圧縮機２１が停止し、その後の再起動において駆動させる圧縮機２１の台数が減少するのであれば、この再起動のタイミングで駆動し続ける圧縮機２１を切り替える。

１ 空気調和装置
２ 室外機
５ 室内機
１０ 冷媒回路
２１ａ 第１圧縮機
２１ｂ 第２圧縮機
２２ａ 第１オイルセパレータ
２２ｂ 第２オイルセパレータ
２３ 四方弁
２４ 室外熱交換器
２５ 室外膨張弁
２６ アキュムレータ
３７ａ 第１キャピラリーチューブ
３７ｂ 第２キャピラリーチューブ
４７ａ 第１油流出管
４７ｂ 第２油流出管
５１ 室内熱交換器
５２ 室内膨張弁
２００ 室外機制御部
２１０ ＣＰＵ
２２０ 記憶部
２３０ 通信部
２４０ センサ入力部

Claims (9)

1. 少なくとも１台の室外機と、少なくとも１台の室内機とがガス管及び液管で接続されて形成される冷媒回路と、制御手段とを有する空気調和装置であって、
   前記室外機は、前記冷媒回路に並列に接続された複数台の圧縮機を有し、
   前記制御手段は、
   駆動している前記圧縮機および停止している前記圧縮機が少なくとも１台ずつ存在するとき、駆動している全ての圧縮機の回転数がそれぞれ所定の第１閾値より大きければ、停止している前記圧縮機を少なくとも１台起動するとともに、駆動している全ての圧縮機の回転数を前記第１閾値より小さい回転数とする、
   ことを特徴とする空気調和装置。
2. 前記制御手段は、
   駆動している前記圧縮機が２台以上であるとき、駆動している全ての圧縮機の回転数が前記第１閾値より小さい所定の第２閾値より小さければ、駆動している前記圧縮機のうち少なくとも１台を停止させて、残りの駆動している全ての圧縮機の回転数を前記第１閾値より小さくかつ前記第２閾値より大きい回転数とする、
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記室内機で要求される空調能力の合計値に基づいて、必要な圧縮機の回転数が決定され、
   前記決定された圧縮機の回転数を前記複数台の圧縮機に分配する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の空気調和装置。
4. 前記制御手段は、
   駆動している前記圧縮機が２台以上である状態から、駆動している前記圧縮機のうち少なくとも１台を停止させるとき、
   予め定められたルールで、駆動させ続ける圧縮機を決定する、
   ことを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の空気調和装置。
5. 前記制御手段は、
   前記各圧縮機の運転積算時間を記憶し、
   駆動している前記圧縮機が２台以上である状態から、駆動している前記圧縮機のうち少なくとも１台を停止させるとき、
   前記予め定められたルールとして、前記運転積算時間が短い圧縮機を駆動させ続ける、
   ことを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
6. 前記制御手段は、
   駆動している前記圧縮機が２台以上である状態から、駆動している前記圧縮機のうち少なくとも１台を停止させるとき、
   前記予め定められたルールとして、所定時間毎に駆動させ続ける圧縮機を変更する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
7. 前記制御手段は、
   駆動している前記圧縮機が２台以上である状態から、駆動している前記圧縮機のうち少なくとも１台を停止させるとき、
   前記予め定められたルールとして、駆動している複数台の圧縮機のうち少なくとも１台を停止させるタイミングで駆動させ続ける圧縮機を変更する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
8. 前記制御手段は、
   前記各室内機から要求される空調能力に応じた前記冷媒回路の状態として少なくとも1台の前記圧縮機を駆動する通常運転を行っているときに、同通常運転を中断して同通常運転とは異なる前記冷媒回路の状態として前記複数台の圧縮機を全て駆動させる特殊運転を行っているとき、かつ、前記通常運転に復帰する際に少なくとも１台の圧縮機を停止させるとき、
   前記予め定められたルールとして、前記特殊運転を終了して前記通常運転に復帰する毎に、駆動させ続ける圧縮機を変更する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
9. 前記制御手段は、
   前記通常運転時にすべての前記室内機が運転を停止することに応じて駆動しているすべての前記圧縮機を停止させ、少なくとも１台の前記室内機が運転を再開したことに応じて少なくとも１台の前記圧縮機を再起動するとき、同再起動する圧縮機の台数が前記すべての前記室内機が運転を停止する前に駆動していた圧縮機の台数より減少する場合は、
   前記予め定められたルールとして、前記圧縮機の再起動のタイミングで駆動させ続ける圧縮機を変更する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
   

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