JP7438342B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

本開示は、複数の圧縮機を備えた空気調和装置に関するものである。

従来、圧縮機、減圧装置および室外熱交換器をそれぞれ有する複数の室外機を備え、空調負荷に応じた能力要求を満たすように、一定以上の圧縮機効率が得られる、圧縮機に応じた特定周波数範囲に基づいて、圧縮機の運転台数を制御する空気調和システムがある（例えば、特許文献１参照）。

特許第６２４９９３２号公報

特許文献１の空気調和システムでは、空調負荷に対して圧縮機の運転台数を制御しているが、近年の高気密かつ高断熱の住宅では、低負荷の時間が長くなるため、複数の圧縮機のうちの１台のみを運転させる低負荷運転の時間が長くなっている。そのため、圧縮機毎の運転時間に差が生じてしまい、圧縮機寿命にばらつきが生じるという課題があった。

本開示は、以上のような課題を解決するためになされたもので、圧縮機寿命の平均化を実現することができる空気調和装置を提供することを目的としている。

本開示に係る空気調和装置は、第一圧縮機、第二圧縮機、第一熱交換器、膨張弁、および、第二熱交換器が配管で接続されて冷媒が循環する冷媒回路と、前記第一圧縮機および前記第二圧縮機を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記第一圧縮機および前記第二圧縮機を運転させて冷房を行う冷房運転時、または、前記第一圧縮機および前記第二圧縮機を運転させて暖房を行う暖房運転時において、低負荷切替条件を満たした場合、前記冷房運転から前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち１台を運転させて冷房を行う低負荷冷房運転、または、前記暖房運転から前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち１台を運転させて暖房を行う低負荷暖房運転へと切り替え、前記低負荷冷房運転または前記低負荷暖房運転では、前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち１台を起動後、あらかじめ設定された連続運転時間が経過したら、前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち別の１台に運転対象を変更するものであり、前記低負荷冷房運転時または前記低負荷暖房運転時において、低負荷発停切替条件を満たした場合、前記低負荷冷房運転から前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち１台で発停運転しながら冷房を行う低負荷冷房発停運転、または、前記低負荷暖房運転から前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち１台で発停運転しながら暖房を行う低負荷暖房発停運転へと切り替え、前記低負荷冷房発停運転または前記低負荷暖房発停運転では、前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち１台を起動後、発停回数があらかじめ設定された第四閾値以上となったら、前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち別の１台に運転対象を変更するものであり、前記第四閾値は、前記低負荷冷房運転時よりも前記低負荷暖房運転時の方が大きい値が設定される。

また、本開示に係る空気調和装置は、第一圧縮機、第一熱交換器、第一膨張弁、および、第二熱交換器が配管で接続されて冷媒が循環する第一の冷媒回路と、第二圧縮機、第三熱交換器、第二膨張弁、および、第四熱交換器が配管で接続されて冷媒が循環する第二の冷媒回路と、前記第一圧縮機および前記第二圧縮機を制御する制御装置と、冷媒の流れる方向を切り替える流路切替装置と、を備え、前記制御装置は、前記第一圧縮機および前記第二圧縮機を運転させて冷房を行う冷房運転時、または、前記第一圧縮機および前記第二圧縮機を運転させて暖房を行う暖房運転時において、低負荷切替条件を満たした場合、前記冷房運転から前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち１台を運転させて冷房を行う低負荷冷房運転、または、前記暖房運転から前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち１台を運転させて暖房を行う低負荷暖房運転へと切り替え、前記低負荷冷房運転または前記低負荷暖房運転では、前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち１台を起動後、あらかじめ設定された連続運転時間が経過したら、前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち別の１台に運転対象を変更するものであり、前記冷房運転時の前記低負荷切替条件は、圧縮機周波数、消費電力、外気温度、または、室内温度があらかじめ設定された第一閾値以下となった場合、あるいは、サーモオフ制御がオフからオンとなった場合であり、前記暖房運転時の前記低負荷切替条件は、圧縮機周波数、または、消費電力があらかじめ設定された第二閾値以下となった場合、外気温度、または、室内温度があらかじめ設定された第三閾値以上となった場合、サーモオフ制御がオフからオンとなった場合、および、デフロスト制御がオフからオンとなった場合のいずれかであり、前記冷房運転時の前記低負荷切替条件が、前記圧縮機周波数が前記第一閾値以下となった場合、かつ、前記暖房運転時の前記低負荷切替条件が、前記圧縮機周波数が前記第二閾値以下となった場合において、前記第二閾値が前記第一閾値よりも大きい。

本開示に係る空気調和装置によれば、冷房運転時または暖房運転時において、低負荷切替条件を満たした場合、冷房運転から低負荷冷房運転または暖房運転から低負荷暖房運転へと切り替える。そして、低負荷冷房運転または低負荷暖房運転では、１台の圧縮機を起動後、あらかじめ設定された連続運転時間が経過したら、運転させる圧縮機を変更する。そのため、圧縮機寿命の平均化を実現することができる。

実施の形態に係る空気調和装置の概略構成図である。 実施の形態に係る空気調和装置の冷媒回路図である。 実施の形態に係る空気調和装置の制御装置の一例を示すブロック図である。 従来の２台の圧縮機を備えた空気調和装置の低負荷運転時の圧縮機周波数の時系列変化を示す図である。 実施の形態に係る空気調和装置の低負荷運転時の圧縮機周波数の時系列変化を示す図である。 従来の２台の圧縮機を備えた空気調和装置の低負荷発停運転時の圧縮機周波数の時系列変化を示す図である。 実施の形態に係る空気調和装置の低負荷発停運転時の圧縮機周波数の時系列変化を示す図である。 実施の形態に係る空気調和装置の冷房運転、低負荷冷房運転、および、低負荷冷房発停運転の各状態遷移を示す図である。 実施の形態に係る空気調和装置の暖房運転、低負荷暖房運転、および、低負荷暖房発停運転の各状態遷移を示す図である。 実施の形態に係る空気調和装置の低負荷運転時にいずれの冷媒回路も応急制御オン条件を満たしていない場合の圧縮機周波数の時系列変化を示す図である。 実施の形態に係る空気調和装置の低負荷運転時にいずれかの冷媒回路が応急制御オン条件を満たしている場合の圧縮機周波数の時系列変化を示す図である。 実施の形態に係る空気調和装置の応急制御がオフでの通常運転時の圧縮機周波数の時系列変化を示す図である。 実施の形態に係る空気調和装置の応急制御がオンでの通常運転時の圧縮機周波数の時系列変化を示す図である。 実施の形態に係る空気調和装置の変形例の冷媒回路図である。

以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本開示が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態．
［空気調和装置１００の構成］
以下、実施の形態に係る空気調和装置１００の構成について説明する。図１は、実施の形態に係る空気調和装置１００の概略構成図である。図２は、実施の形態に係る空気調和装置１００の冷媒回路図である。図１に示すように、空気調和装置１００は、室外空間から室外空気を取り込んで、室外空間に室外空気を排出する２つの室外機１０ａ、１０ｂと、室内空間から室内空気を取り込んで、調湿後の室内空気を室内空間に供給する室内機２０と、を備えている。また、空気調和装置１００は、制御装置４０を備えている。なお、室外機１０ａ、１０ｂの数は２つに限定されず、１つでも３つ以上でもよい。

（室外機１０ａ、１０ｂ）
図２に示すように、室外機１０ａは、圧縮機１１ａ、流路切替装置１２ａ、室外熱交換器１３ａ、膨張弁１４ａ、および、室外送風機１５ａを備えている。同様に、室外機１０ｂは、圧縮機１１ｂ、流路切替装置１２ｂ、室外熱交換器１３ｂ、膨張弁１４ｂ、および、室外送風機１５ｂを備えている。なお、室外熱交換器１３ａ、１３ａは、第一熱交換器とも称する。

圧縮機１１ａ、１１ｂは、低温低圧の冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮し、高温高圧の冷媒を吐出する。圧縮機１１ａ、１１ｂ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などからなる。圧縮機１１ａ、１１ｂの運転周波数（以下、圧縮機周波数と称する）は、制御装置４０によって制御される。

流路切替装置１２ａ、１２ｂ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、冷房運転と暖房運転との切り替えを行う。流路切替装置１２ａ、１２ｂは、冷房運転時に、図２の実線で示す状態に切り替わり、圧縮機１１ａ、１１ｂの吐出側と室外熱交換器１３ａ、１３ｂとが接続される。また、流路切替装置１２ａ、１２ｂは、暖房運転時に、図２の破線で示す状態に切り替わり、圧縮機１１ａ、１１ｂの吐出側と室内熱交換器２１ａ、２１ｂとが接続される。流路切替装置１２ａ、１２ｂにおける冷媒流路の切替は、制御装置４０によって制御される。

室外熱交換器１３ａ、１３ｂは、室外空気と冷媒との間で熱交換を行う。室外熱交換器１３ａ、１３ｂ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１３ａ、１３ｂは、暖房運転の際に、冷媒を蒸発させ、その際の気化熱により室外空気を冷却する蒸発器として機能する。室外熱交換器１３ａ、１３ｂとして、例えば、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器が用いられる。

膨張弁１４ａ、１４ｂは、例えば絞りの開度を調整することができる電子式膨張弁であり、開度を調整することによって室外熱交換器１３ａ、１３ｂまたは室内熱交換器２１ａ、２１ｂに流入する冷媒の圧力を制御する。なお、実施の形態では、膨張弁１４ａ、１４ｂは室外機１０ａ、１０ｂに設けられているが、室内機２０に設けられていてもよく、設置箇所は限定されない。

室外送風機１５ａ、１５ｂは、室外熱交換器１３ａ、１３ｂに対して室外空気を供給するものであり、回転数が制御されることにより、室外熱交換器１３ａ、１３ｂに対する送風量が調整される。室外送風機１５ａ、１５ｂとして、例えば、ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）ファンモータあるいはＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）ファンモータなどのモータによって駆動される遠心ファンまたは多翼ファンなどが用いられる。なお、室外送風機１５ａ、１５ｂの駆動源としてＤＣファンモータが用いられる場合は、電流値を変化させて回転数を制御することで送風量が調整される。また、室外送風機１５ａ、１５ｂの駆動源としてＡＣファンモータが用いられる場合は、インバータ制御により電源周波数を変化させて回転数を制御することで送風量が調整される。

（室内機２０）
室内機２０は、室内熱交換器２１ａ、２１ｂ、および、室内送風機２２を備えている。また、室内機２０には、室内空間から室内空気を内部に取り込む１つの吸込口２３と、調湿後の室内空気を内部から室内空間に供給する複数の吹出口２４とが、それぞれ形成されており、各吹出口２４には、ダンパ２５が設けられている。また、室内機２０内には、室内送風機２２によって室内空間から取り込まれた室内空気が室内熱交換器２１ａ、２１ｂを通過して調湿後に室内空間に送風される風路２０ａが形成されている。なお、室内熱交換器２１ａ、２１ｂの数は２つに限定されず、室外機１０ａ、１０ｂとの数と同数設けられる。また、室内熱交換器２１ａ、２１ｂは、第二熱交換器とも称する。

室内熱交換器２１ａ、２１ｂは、風路２０ａ上に配置されており、いずれも室内空気と冷媒との間で熱交換を行う。室内熱交換器２１ａ、２１ｂは、冷房運転の際に、冷媒を蒸発させ、その際の気化熱により室外空気を冷却する蒸発器として機能する。また、室内熱交換器２１ａ、２１ｂは、暖房運転の際に、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。室内熱交換器２１ａ、２１ｂとして、例えば、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器が用いられる。

室内送風機２２は、室内熱交換器２１ａ、２１ｂに対して室内空気を供給するものであり、回転数が制御されることにより、室内熱交換器２１ａ、２１ｂに対する送風量が調整される。室内送風機２２として、例えば、ＤＣファンモータあるいはＡＣファンモータなどのモータによって駆動される遠心ファンまたは多翼ファンなどが用いられる。なお、室内送風機２２の駆動源としてＤＣファンモータが用いられる場合は、電流値を変化させて回転数を制御することで送風量が調整される。また、室内送風機２２の駆動源としてＡＣファンモータが用いられる場合は、インバータ制御により電源周波数を変化させて回転数を制御することで送風量が調整される。

ダンパ２５は、吹出口２４から室内空間に供給される調湿後の室内空気の量を調節するものであり、開閉制御により調湿後の室内空気の供給量が調整される。

室外機１０ａおよび室外機１０ｂは、それぞれ室内機２０と配管によって接続されている。また、空気調和装置１００は、２つの冷媒回路１０１ａ、１０１ｂを備えている。冷媒回路１０１ａは、圧縮機１１ａ、流路切替装置１２ａ、室外熱交換器１３ａ、膨張弁１４ａ、室内熱交換器２１ａが、順次配管で接続され、冷媒が循環するものである。冷媒回路１０１ｂは、圧縮機１１ｂ、流路切替装置１２ｂ、室外熱交換器１３ｂ、膨張弁１４ｂ、室内熱交換器２１ｂが、順次配管で接続され、冷媒が循環するものである。

冷媒回路１０１ａ、１０１ｂに使用される冷媒は、特に限定されない。例えば、二酸化炭素、炭化水素もしくはヘリウムのような自然冷媒、ＨＦＣ－４１０ＡもしくはＨＦＣ－４０７Ｃなどの塩素を含まない冷媒、または既存の製品に使用されているＲ２２もしくはＲ１３４ａなどのフロン系冷媒などの冷媒を使用できる。

（センサ類）
室外機１０ａ、１０ｂおよび室内機２０は、例えばサーミスタなどで構成される複数の温度センサを備えている。圧縮機１１ａ、１１ｂの吐出側には、冷媒の吐出温度を検出する吐出温度センサ３１ａ、３１ｂが設けられている。室外機１０ａ、１０ｂの吸込口（図示せず）付近には、外気温度を検出する外気温度センサ３４ａ、３４ｂが設けられている。室内機２０の吸込口２３付近には、室内温度を検出する室内温度センサ３５が設けられている。

また、室外機１０ａ、１０ｂは、例えばダイアフラムゲージなどで構成される複数の圧力センサを備えている。圧縮機１１ａの吐出側には、冷媒の吐出圧力を検出する吐出圧力センサ３２ａ、３２ｂが設けられている。圧縮機１１ａの吸入側には、冷媒の吸入圧力を検出する吸入圧力センサ３３ａ、３３ｂが設けられている。そして、吐出圧力センサ３２ａ、３２ｂが検出した吐出圧力を飽和温度に換算することにより、凝縮温度を求めることができる。また、吸入圧力センサ３３ａ、３３ｂが検出した吸入圧力を飽和温度に換算することにより、蒸発温度を求めることができる。なお、吐出圧力センサ３２ａ、３２ｂおよび吸入圧力センサ３３ａ、３３ｂを設ける代わりに、室外熱交換器１３ａ、１３ｂ、および、室内熱交換器２１ａ、２１ｂのそれぞれに温度センサを設け、それらの温度センサから凝縮温度および蒸発温度を求めてもよい。

（制御装置４０）
制御装置４０は、各種温度センサおよび各種圧力センサの検出情報に基づいて、室外機１０ａ、１０ｂおよび室内機２０に対して運転制御信号を送信し、それらを制御する。なお、実施の形態では、制御装置４０は運転モードとして、通常運転と、低負荷運転と、低負荷発停運転とを備えている。通常運転としては、冷房運転および暖房運転がある。低負荷運転としては、低負荷冷房運転および低負荷暖房運転がある。低負荷発停運転としては、低負荷冷房発停運転および低負荷暖房発停運転がある。

図３は、実施の形態に係る空気調和装置１００の制御装置４０の一例を示すブロック図である。図３に示すように、制御装置４０の入力側には、吐出温度センサ３１ａ、３１ｂ、外気温度センサ３４ａ、３４ｂ、室内温度センサ３５、吐出圧力センサ３２ａ、３２ｂ、および、吸入圧力センサ３３ａ、３３ｂが接続されている。

また、制御装置４０の出力側には、圧縮機１１ａ、１１ｂ、流路切替装置１２ａ、１２ｂ、膨張弁１４ａ、１４ｂ、室外送風機１５ａ、１５ｂ、室内送風機２２、および、ダンパ２５が接続されている。

制御装置４０は、情報取得部４１、演算処理部４２、機器制御部４３、および、記憶部４４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ている、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などで構成されている。

情報取得部４１は、吐出温度センサ３１ａ、３１ｂ、外気温度センサ３４ａ、３４ｂ、室内温度センサ３５、吐出圧力センサ３２ａ、３２ｂ、および、吸入圧力センサ３３ａ、３３ｂで検出された温度情報および圧力情報を取得する。

演算処理部４２は、情報取得部４１で取得された温度情報および圧力情報に基づき、各種処理を行う。

機器制御部４３は、演算処理部４２による処理結果に基づき、空気調和装置１００に設けられた各部を制御するための運転制御信号を生成する。機器制御部４３は、生成した運転制御信号を、圧縮機１１ａ、１１ｂ、流路切替装置１２ａ、１２ｂ、膨張弁１４ａ、１４ｂ、室外送風機１５ａ、１５ｂ、室内送風機２２、および、ダンパ２５などに送信する。

記憶部４４は、制御装置４０の各部で用いられる各種の値を記憶するものであり、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの、不揮発性または揮発性の半導体メモリである。なお、記憶部４４は制御装置４０とは別体として設けられていてもよい。

以下、実施の形態に係る空気調和装置１００の各運転時の冷媒の流れについて説明する。

＜冷房運転時の冷媒の流れ＞
冷房運転時は、圧縮機１１ａ、１１ｂの吐出側が室外熱交換器１３ａ、１３ｂとそれぞれ接続されるように、流路切替装置１２ａ、１２ｂが切り替えられる。

（冷媒回路１０１ａ）
圧縮機１１ａから吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置１２ａを介して室外熱交換器１３ａに流入する。室外熱交換器１３ａに流入した高温高圧のガス冷媒は、室外送風機１５ａによって取り込まれた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１３ａから流出する。室外熱交換器１３ａから流出した高圧の液冷媒は、膨張弁１４ａによって減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となり、室内熱交換器２１ａに流入する。室内熱交換器２１ａに流入した低温低圧の気液二相冷媒は、室内送風機２２によって取り込まれた室内空気と熱交換して吸熱しながら蒸発し、室内空気を冷却するとともに低温低圧のガス冷媒となって室内熱交換器２１ａから流出する。室内熱交換器２１ａから流出した低温低圧のガス冷媒は、圧縮機１１ａへ吸入され、再び高温高圧のガス冷媒となる。

（冷媒回路１０１ｂ）
圧縮機１１ｂから吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置１２ｂを介して室外熱交換器１３ｂに流入する。室外熱交換器１３ｂに流入した高温高圧のガス冷媒は、室外送風機１５ｂによって取り込まれた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１３ｂから流出する。室外熱交換器１３ｂから流出した高圧の液冷媒は、膨張弁１４ｂによって減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となり、室内熱交換器２１ｂに流入する。室内熱交換器２１ｂに流入した低温低圧の気液二相冷媒は、室内送風機２２によって取り込まれた室内空気と熱交換して吸熱しながら蒸発し、室内空気を冷却するとともに低温低圧のガス冷媒となって室内熱交換器２１ｂから流出する。室内熱交換器２１ｂから流出した低温低圧のガス冷媒は、圧縮機１１ｂへ吸入され、再び高温高圧のガス冷媒となる。

なお、低負荷冷房運転時および低負荷冷房発停運転時の冷媒の流れは、上記の冷房運転時と同様であるため、説明を省略する。

＜暖房運転時の冷媒の流れ＞
暖房運転時は、圧縮機１１ａ、１１ｂの吐出側が室内熱交換器２１ａ、２１ｂとそれぞれ接続されるように、流路切替装置１２ａ、１２ｂが切り替えられる。

（冷媒回路１０１ａ）
圧縮機１１ａから吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置１２ａを介して室内熱交換器２１ａに流入する。室内熱交換器２１ａに流入した高温高圧のガス冷媒は、室内送風機２２によって取り込まれた室内空気と熱交換して放熱しながら凝縮し、室内空気を加熱するとともに高圧の液冷媒となって室内熱交換器２１ａから流出する。室内熱交換器２１ａから流出した高圧の液冷媒は、膨張弁１４ａによって減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となり、室外熱交換器１３ａに流入する。室外熱交換器１３ａに流入した低温低圧の気液二相冷媒は、室外送風機１５ａによって取り込まれた室外空気と熱交換して吸熱しながら蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって室外熱交換器１３ａから流出する。室外熱交換器１３ａから流出した低温低圧のガス冷媒は、圧縮機１１ａへ吸入され、再び高温高圧のガス冷媒となる。

（冷媒回路１０１ｂ）
圧縮機１１ｂから吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置１２ｂを介して室内熱交換器２１ｂに流入する。室内熱交換器２１ｂに流入した高温高圧のガス冷媒は、室内送風機２２によって取り込まれた室内空気と熱交換して放熱しながら凝縮し、室内空気を加熱するとともに高圧の液冷媒となって室内熱交換器２１ｂから流出する。室内熱交換器２１ｂから流出した高圧の液冷媒は、膨張弁１４ｂによって減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となり、室外熱交換器１３ｂに流入する。室外熱交換器１３ｂに流入した低温低圧の気液二相冷媒は、室外送風機１５ｂによって取り込まれた室外空気と熱交換して吸熱しながら蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって室外熱交換器１３ｂから流出する。室外熱交換器１３ｂから流出した低温低圧のガス冷媒は、圧縮機１１ｂへ吸入され、再び高温高圧のガス冷媒となる。

なお、低負荷暖房運転時および低負荷暖房発停運転時の冷媒の流れは、上記の暖房運転時の動作と同様であるため、説明を省略する。

＜低負荷運転時の圧縮機動作＞
図４は、従来の２台の圧縮機を備えた空気調和装置の低負荷運転時の圧縮機周波数の時系列変化を示す図である。図５は、実施の形態に係る空気調和装置１００の低負荷運転時の圧縮機周波数の時系列変化を示す図である。

従来の低負荷運転では、図４に示すように、２台の圧縮機１１ａ、１１ｂの両方が運転と停止とを繰り返す発停運転となる。発停運転では、室内温度が目標温度に到達したら圧縮機１１ａ、１１ｂが停止し、室内温度と目標温度との差が所定値以上となったら起動する。これは、低負荷時に２台の圧縮機１１ａ、１１ｂの両方を運転させ続けると室内空間を過冷房または過暖房してしまうためである。そして、圧縮機１１ａ、１１ｂの起動が繰り返されると消費電力が多くなってしまう。

一方、実施の形態に係る低負荷運転では、図５に示すように、２台の圧縮機１１ａ、１１ｂのうち一方のみを運転させ続け、もう一方は停止させる。このようにすることで、低負荷時であっても発停運転を回避することができ、省エネルギー化を実現することができる。また、２台の圧縮機１１ａ、１１ｂの運転時間が同じになるように、２台の圧縮機１１ａ、１１ｂのうち一方を起動後、あらかじめ設定された連続運転時間が経過後に運転させる圧縮機１１ａ、１１ｂを切り替える。そうすることで、圧縮機１１ａ、１１ｂの総運転時間を平均化することができ、圧縮機寿命の平均化を実現することができる。

＜低負荷運転時の連続運転時間の最大値＞
低負荷運転時に運転させる圧縮機１１ａ、１１ｂを切り替えるためには、連続運転時間の最大値を規定する必要がある。低負荷冷房運転が発生する時間帯（以下、低負荷冷房時間帯と称する）は、日射による負荷が少なく、かつ、室内空間で発生する負荷が少ない時間帯であるため、一般的には深夜である。一般的な生活パターン（建築環境・省エネルギー機構（ＩＢＥＣ）規定の生活スケジュール参照）とした場合、低負荷冷房運転は夜２３時から朝７時までの時間帯に発生することが予想される。また、低負荷暖房運転が発生する時間帯（以下、低負荷暖房時間帯と称する）は、日射による負荷が多く、かつ、室内空間での発熱が多い時間帯であるため、一般的には昼間である。一般的な生活パターン（建築環境・省エネルギー機構（ＩＢＥＣ）規定の生活スケジュール参照）とした場合、低負荷暖房運転は朝８時から夕方４時までの時間帯に発生することが予想される。

このように、低負荷冷房時間帯および低負荷暖房時間帯はそれぞれ１日当たり８時間が予想されるため、連続運転時間の最大値を多くとも４時間以下に設定する。そして、その設定した連続運転時間の経過後には、運転させる圧縮機１１ａ、１１ｂを切り替えることで、圧縮機１１ａ、１１ｂの総運転時間を平均化することができる。なお、空気調和装置１００が圧縮機を３台以上備えている場合、連続運転時間の最大値を多くとも８時間を台数で割った時間以下とする。ここで、連続運転時間の最大値を４時間よりも多い時間に設定すると、１日当たりの低負荷冷房運転および低負荷暖房運転の時間である８時間を均等にできず、圧縮機１１ａ、１１ｂの総運転時間を平均化できないためである。なお、記憶部４４に過去の運転データを記憶させておき、その過去の運転データに基づいて低負荷冷房時間帯および低負荷暖房時間帯を求めてもよい。また、以下において、低負荷冷房時間帯および低負荷暖房時間帯の総称を低負荷時間帯とする。

＜低負荷発停運転時の圧縮機動作＞
図６は、従来の２台の圧縮機を備えた空気調和装置の低負荷発停運転時の圧縮機周波数の時系列変化を示す図である。図７は、実施の形態に係る空気調和装置１００の低負荷発停運転時の圧縮機周波数の時系列変化を示す図である。

低負荷運転時に空調負荷が、圧縮機１１ａ、１１ｂの運転台数が１台での最低能力以下となった場合に、低負荷運転から低負荷発停運転へと遷移する。従来の低負荷発停運転では、図６に示すように２台の圧縮機１１ａ、１１ｂのうち一方が停止し、もう一方が発停運転を繰り返す。この場合、圧縮機１１ａ、１１ｂの起動回数がどちらかに偏ってしまい、圧縮機寿命にばらつきが生じてしまう。そこで、実施の形態に係る低負荷発停運転では、図７に示すように圧縮機１１ａ、１１ｂの発停回数が、少なくとも１回以上の、あらかじめ設定された閾値以上となった場合に、次に運転させる圧縮機１１ａ、１１ｂを変更する。そうすることで、圧縮機１１ａ、１１ｂの起動回数を平均化することができ、圧縮機寿命の平均化を実現することができる。なお、上記の発停回数は停止回数としてもよい。

また、圧縮機１１ａ、１１ｂは室外空間に配置されているため、低負荷暖房発停運転時では、圧縮機１１ａ、１１ｂの停止時には圧縮機１１ａ、１１ｂが室外空気によって冷却される。その結果、圧縮機１１ａ、１１ｂの再起動時に冷媒圧力を上昇させるためには圧縮機１１ａ、１１ｂを加熱するエネルギーが必要となり、圧縮機１１ａ、１１ｂの停止時間が長くなるほどより大きなエネルギーが必要となる。そのため、圧縮機１１ａ、１１ｂの起動直後の立ち上がり性能を改善して省エネルギー化を実現するためには、同じ圧縮機１１ａ、１１ｂが停止してから起動するまでの間隔は短い方がよい。したがって、運転させる圧縮機１１ａ、１１ｂを切り替えるための発停回数の閾値を、低負荷冷房発停運転時よりも低負荷暖房発停運転時の方が大きな値となるように設定する。そうすることで、低負荷暖房発停運転時の運転させる圧縮機１１ａ、１１ｂの切り替え回数を低負荷冷房発停運転時よりも減らすことができ、圧縮機１１ａ、１１ｂを加熱するエネルギーを抑制できる。そのため、圧縮機寿命の平均化に加えて省エネルギー化を実現することができる。

＜各運転の遷移条件：冷房運転、低負荷冷房運転、低負荷冷房発停運転＞
図８は、実施の形態に係る空気調和装置１００の冷房運転、低負荷冷房運転、および、低負荷冷房発停運転の各状態遷移を示す図である。

冷房運転時に空調負荷が、各圧縮機１１ａ、１１ｂの最低能力の合計以下となった場合、つまり、冷房運転時に低負荷冷房切替条件を満たした場合、図８のＡに示すように、冷房運転から低負荷冷房運転へと遷移する。低負荷冷房切替条件は、圧縮機周波数、消費電力、外気湿度、または、室内温度があらかじめ設定された閾値以下となった場合、圧縮機停止時間があらかじめ設定された閾値以上となった場合、および、サーモオフ制御がオフからオンとなった場合のいずれかなどである。

ここで、サーモオフ制御とは、空気調和装置１００の運転中に全ての圧縮機１１ａ、１１ｂを停止させ、室内送風機２２のみを運転させることである。例えば、室内温度が設定温度に対して所定の範囲内となったら、サーモオフ制御が行われる。

また、低負荷冷房運転時の空調負荷が、各圧縮機１１ａ、１１ｂの最低能力の合計より大きくなった場合、つまり、低負荷冷房運転時に冷房復帰条件を満たした場合、図８のＢに示すように、低負荷冷房運転から冷房運転へと遷移する。冷房復帰条件は、圧縮機周波数、消費電力、外気湿度、または、室内温度があらかじめ設定された閾値より大きくなった場合、圧縮機停止時間があらかじめ設定された閾値より小さくなった場合、および、サーモオフ制御がオンからオフとなった場合のいずれかなどである。

低負荷冷房運転時に圧縮機１１ａ、１１ｂの運転台数が１台での最低能力以下となった場合、つまり、低負荷冷房運転時に低負荷冷房発停切替条件を満たした場合、図８のＣに示すように、低負荷冷房運転から低負荷冷房発停運転へと遷移する。低負荷冷房発停切替条件は、運転中の圧縮機１１ａ、１１ｂの圧縮機周波数が下限値に到達した場合、もしくはサーモオフ制御がオフからオンとなった場合などである。

また、低負荷冷房発停運転時に低負荷冷房復帰条件を満たした場合、図８のＤに示すように、低負荷冷房発停運転から低負荷冷房運転へと遷移する。低負荷冷房復帰条件は、圧縮機１１ａ、１１ｂを起動してから一定時間経過し、かつ、圧縮機周波数または消費電力があらかじめ設定された閾値より大きくなった場合などである。

また、低負荷冷房発停運転時にユーザーが冷房運転を停止した場合、図８のＥに示すように、次の運転開始時に低負荷冷房発停運転時から冷房運転へと遷移する。そうすることで、次回の冷房運転時の圧縮機１１ａ、１１ｂの起動直後の立ち上がり性能の低下を抑制することができる。

＜各運転の遷移条件：暖房運転、低負荷暖房運転、低負荷暖房発停運転＞
図９は、実施の形態に係る空気調和装置１００の暖房運転、低負荷暖房運転、および、低負荷暖房発停運転の各状態遷移を示す図である。

暖房運転時に空調負荷が、各圧縮機１１ａ、１１ｂの最低能力の合計以下となった場合、つまり、暖房運転時に低負荷暖房切替条件を満たした場合、図９のＡに示すように、暖房運転から低負荷暖房運転へと遷移する。低負荷暖房切替条件は、圧縮機周波数、または、消費電力があらかじめ設定された閾値以下となった場合、圧縮機停止時間、外気温度、または、室内温度があらかじめ設定された閾値以上となった場合、サーモオフ制御がオフからオンとなった場合、および、デフロスト制御がオフからオンとなった場合のいずれかなどである。

ここで、デフロスト制御とは、暖房運転時に複数の冷媒回路１０１ａ、１０１ｂのうち１つが冷房運転時と同じ回路構成となるように、流路切替装置１２ａ、１２ｂなどを制御することで、室外機１０ａ、１０ｂに付着した霜を溶かすことである。例えば、吸入圧力センサ３３ａ、３３ｂが検出した吸入圧力から換算される飽和温度に基づいて室外機１０ａ、１０ｂへの着霜の有無を判定し、着霜有りの判定の場合に、デフロスト制御が行われる。

また、低負荷暖房運転時の空調負荷が、各圧縮機１１ａ、１１ｂの最低能力の合計より大きくなった場合、つまり、低負荷暖房運転時に暖房復帰条件を満たした場合、図９のＢに示すように、低負荷暖房運転から暖房運転へと遷移する。暖房復帰条件は、圧縮機周波数または消費電力があらかじめ設定された閾値より大きくなった場合、圧縮機停止時間、外気温度、または、室内温度があらかじめ設定された閾値より小さくなった場合、サーモオフ制御がオンからオフとなった場合、および、デフロスト制御がオンからオフとなった場合のいずれかなどである。

ここで、２つの室外機１０ａ、１０ｂで暖房運転が行われているとき、つまり２つの圧縮機１１ａ、１１ｂが起動時にデフロスト制御がオンとなった場合、デフロストが２つの室外機１０ａ、１０ｂに対して行われる。そのため、デフロスト制御がオンの間は暖房運転が中断され、暖房能力がゼロになる。そこで、２つの室外機１０ａ、１０ｂのうち一方のみで暖房運転が行われる状態、つまり２つの圧縮機１１ａ、１１ｂのうち一方のみが運転している状態とする。そうすることで、デフロスト制御がオンとなった場合でも、デフロストが２つの室外機１０ａ、１０ｂのうち一方に対してのみ行われ、一方の室外機１０ａ、１０ｂで暖房運転の継続が可能となり、快適性の向上が見込まれる。

そこで、暖房時にはできるだけ低負荷運転にして圧縮機１１ａ、１１ｂの運転台数が１台のみとなるように、低負荷暖房運転時の圧縮機周波数の範囲を低負荷冷房運転時よりも広くする。つまり、低負荷暖房切替条件および低負荷冷房切替条件に圧縮機周波数を用いた場合、低負荷暖房運転時の閾値を低負荷冷房運転時よりも大きくする。そうすることで、低負荷暖房運転の方が低負荷冷房運転よりも圧縮機１１ａ、１１ｂの運転台数を１台のみにしやすくなり、暖房運転時の快適性を向上させることができる。

低負荷暖房運転時に圧縮機１１ａ、１１ｂの運転台数が１台での最低能力以下となった場合、つまり、低負荷暖房運転時に低負荷暖房発停切替条件を満たした場合、図９のＣに示すように、低負荷暖房運転から低負荷暖房発停運転へと遷移する。低負荷暖房発停切替条件は、運転中の圧縮機１１ａ、１１ｂの圧縮機周波数が下限値に到達した場合、もしくはサーモオフ制御がオフからオンとなった場合などである。

また、低負荷暖房発停運転時に低負荷暖房復帰条件を満たした場合、図９のＤに示すように、低負荷暖房発停運転から低負荷暖房運転へと遷移する。低負荷暖房復帰条件は、圧縮機１１ａ、１１ｂを起動してから一定時間経過し、かつ、圧縮機周波数または消費電力があらかじめ設定された閾値より大きくなった場合などである。

また、低負荷暖房発停運転時にユーザーが暖房運転を停止した場合、図９のＥに示すように、次の運転開始時には低負荷暖房発停運転から暖房運転へと遷移する。そうすることで、次回の暖房運転時の圧縮機１１ａ、１１ｂの起動直後の立ち上がり性能の低下を抑制することができる。

以上のように、負荷が低下するについて、冷房運転、低負荷冷房運転、低負荷冷房発停運転の順に遷移する。また、負荷が低下するについて、暖房運転、低負荷暖房運転、低負荷暖房発停運転の順に遷移する。

＜応急制御＞
図１０は、実施の形態に係る空気調和装置１００の低負荷運転時にいずれの冷媒回路１０１ａ、１０１ｂも応急制御オン条件を満たしていない場合の消費電力の時系列変化を示す図である。図１１は、実施の形態に係る空気調和装置１００の低負荷運転時にいずれかの冷媒回路１０１ａ、１０１ｂが応急制御オン条件を満たしている場合の消費電力の時系列変化を示す図である。図１２は、実施の形態に係る空気調和装置１００の応急制御がオフでの通常運転時の圧縮機周波数の時系列変化を示す図である。図１３は、実施の形態に係る空気調和装置１００の応急制御がオンでの通常運転時の圧縮機周波数の時系列変化を示す図である。

実施の形態に係る空気調和装置１００では、圧縮機１１ａ、１１ｂに故障の疑いがあり、保守が必要な場合には、応急制御が行われる。応急制御の要否判定は、低負荷冷房運転時または低負荷暖房運転時に行われる。低負荷冷房運転時または低負荷暖房運転時に、運転中の圧縮機１１ａ、１１ｂを有する冷媒回路１０１ａ、１０１ｂが応急制御オン条件を満たした場合、応急制御をオンする。応急制御オン条件は、圧縮機周波数、消費電力、吐出温度、膨張弁開度、凝縮温度、または、蒸発温度が予め設定された閾値以上となった場合である。応急制御オン条件に消費電力を用いた場合において、低負荷運転時にいずれの冷媒回路１０１ａ、１０１ｂも応急制御オン条件を満たしていないと、図１０に示すように２つの冷媒回路１０１ａ、１０１ｂの消費電力が同等となり、どちらも閾値より小さくなる。一方、低負荷運転時にいずれかの冷媒回路１０１ａ、１０１ｂが応急制御オン条件を満たしている場合、図１１に示すように２つの冷媒回路１０１ａ、１０１ｂのうち一方の消費電力が高くなり、閾値以上となる。応急制御がオフでの冷房運転時または暖房運転時の圧縮機周波数の時系列変化は、図１２に示す通りであり、応急制御がオンでの冷房運転時または暖房運転時の圧縮機周波数の時系列変化は、図１３に示す通りである。

応急制御では、圧縮機周波数の範囲を拡大することで、応急制御オン条件を満たした冷媒回路１０１ａ、１０１ｂの圧縮機１１ａ、１１ｂの運転時間を減らす。そして、応急制御オンであることおよび故障の疑いがある圧縮機１１ａ、１１ｂ、を報知手段によりユーザーに通知する。報知手段は、例えば、空気調和装置１００のリモコン（図示せず）、ユーザーが所持する携帯電話などの通信端末、あるいはＨＥＭＳなどの情報共有端末などである。

応急制御オン時では、低負荷冷房切替条件および低負荷暖房切替条件における閾値を変え、低負荷運転が促進されるようにする。例えば、低負荷冷房切替条件および低負荷暖房切替条件に圧縮機周波数または消費電力を用いた場合、応急制御オン時は応急制御オフ時よりも閾値の値を大きくする。加えて、応急制御オン条件を満たした冷媒回路１０１ａ、１０１ｂの圧縮機１１ａ、１１ｂ（以下、応急制御対象圧縮機と称する）を停止させ、その他の圧縮機１１ａ、１１ｂ（以下、応急制御非対象圧縮機と称する）のみを運転させる。そして、空調負荷が圧縮機１１ａ、１１ｂの運転台数が１台での最大能力より大きくなった場合に、応急制御対象圧縮機を除いて、停止している圧縮機１１ａ、１１ｂがある場合は運転台数を増加させる。

ユーザーによる設定変更が行われた場合に、応急制御対象圧縮機を起動させて正常な圧縮機である応急制御非対象圧縮機と動作を比較する。そして、それらの圧縮機周波数または消費電力などを比較し、差異が所定範囲内であれば応急制御をオフにし、差異が所定範囲よりも大きければ応急制御のオンを継続する。そうすることにより、応急制御オン条件の誤判定により応急制御がオンした場合でも、応急制御のオフを自動で行うことができ、ユーザーへの影響を最小にすることができる。

また、応急制御オン後所定時間が経過し、かつ低負荷発停運転へと遷移した場合に、応急制御対象圧縮機を起動させて正常な圧縮機である応急制御非対象圧縮機と比較する。そして、それらの圧縮機周波数または消費電力などを比較し、差異が所定範囲内であれば応急制御をオフにし、差異が所定範囲よりも大きければ応急制御のオンを継続する。そうすることにより、応急制御オン条件の誤判定により応急制御がオンした場合でも、応急制御のオフを自動で行うことができ、ユーザーへの影響を最小にすることができる。さらに、空調負荷が少ない時間に少ない消費電力で応急制御の要否判定することができる。

低負荷冷房運転時および低負荷暖房運転時に圧縮機１１ａ、１１ｂの運転台数を１台とすることで、従来では発停運転となっていた空調負荷であっても連続運転を行うことが可能となる。そのため、圧縮機１１ａ、１１ｂの起動直後の立ち上がり性能が改善されて省エネルギー化を実現することができる。また、冷媒回路１０１ａ、１０１ｂ内の冷媒の圧力が安定することから、圧縮機１１ａ、１１ｂへのダメージが減少し、圧縮機１１ａ、１１ｂの故障率を下げることができる。

また、低負荷冷房運転時および低負荷暖房運転時の連続運転時間の最大値を規定し、規定した連続運転時間の最大値内に運転させる圧縮機１１ａ、１１ｂを切り替える。そうすることで、圧縮機１１ａ、１１ｂの総運転時間を平均化することができ、圧縮機寿命の平均化を実現することができる。

また、低負荷発停運転時では、圧縮機１１ａ、１１ｂが少なくとも１回以上停止した場合に運転する圧縮機１１ａ、１１ｂを変更する。そうすることで、圧縮機１１ａ、１１ｂの起動回数を平均化することができ、圧縮機寿命の平均化を実現することができる。

また、低負荷運転時に、運転中の圧縮機１１ａ、１１ｂを有する冷媒回路１０１ａ、１０１ｂが応急制御オン条件を満たした場合、応急制御をオンする。そうすることにより、特定の圧縮機１１ａ、１１ｂに異常が発生しても低負荷運転を継続することが可能となり、ユーザーの快適性を担保することができる。

また、応急制御オン時は、応急制御オンでありシステムの保守作業の必要性があることを報知手段によりユーザーに通知することで、メンテナンス時期の適正化および重大な故障を未然に防ぐことが可能となり、システムの寿命を延ばすことができる。

さらに、ユーザーによる設定変更が行われた場合に、停止させていた圧縮機１１ａ、１１ｂを起動させて正常な圧縮機１１ａ、１１ｂと動作を比較し、応急制御オン条件を満たせば応急制御を継続し、応急制御オン条件を満たさなければ、応急制御をオフする。そうすることにより、応急制御オン条件の誤判定により応急制御をオンした場合でも、応急運転のオフを自動で行うことができ、ユーザーへの影響を最小にすることができる。また、応急制御オン後所定時間が経過し、かつ低負荷発停運転へと遷移した場合に、応急制御対象圧縮機を起動させて正常な圧縮機である応急制御非対象圧縮機と比較することで、空調負荷が少ない時間に少ない消費電力で応急制御の要否判定することができる。

図１４は、実施の形態に係る空気調和装置１００の変形例の冷媒回路図である。
なお、実施の形態に係る空気調和装置１００は、２つの冷媒回路１０１ａ、１０１ｂを備えている構成としたが、それに限定されず、図１４に示すように、複数の圧縮機を有する冷媒回路１０１ｃを１つ備えた構成でも成立するものに関しては、その構成でもよい。また、実施の形態に係る空気調和装置１００は、流路切替装置を備えている構成としたが、それに限定されず、流路切替装置を備えていない構成でも成立するものに関しては、その構成でもよい。

以上、実施の形態に係る空気調和装置１００は、第一圧縮機、第二圧縮機、第一熱交換器、膨張弁、および、第二熱交換器が配管で接続されて冷媒が循環する冷媒回路と、第一圧縮機および第二圧縮機を制御する制御装置４０と、を備えている。また、制御装置４０は、第一圧縮機および第二圧縮機を運転させて冷房を行う冷房運転時、または、第一圧縮機および第二圧縮機を運転させて暖房を行う暖房運転時において、低負荷切替条件を満たした場合、冷房運転から第一圧縮機および第二圧縮機のうち１台を運転させて冷房を行う低負荷冷房運転、または、暖房運転から第一圧縮機および第二圧縮機のうち１台を運転させて暖房を行う低負荷暖房運転へと切り替え、低負荷冷房運転または低負荷暖房運転では、第一圧縮機および第二圧縮機のうち１台を起動後、あらかじめ設定された連続運転時間が経過したら、第一圧縮機および第二圧縮機のうち別の１台に運転対象を変更するものである。

また、実施の形態に係る空気調和装置１００は、第一圧縮機、第一熱交換器、第一膨張弁、および、第二熱交換器が配管で接続されて冷媒が循環する第一の冷媒回路と、第二圧縮機、第三熱交換器、第二膨張弁、および、第四熱交換器が配管で接続されて冷媒が循環する第二の冷媒回路と、第一圧縮機および第二圧縮機を制御する制御装置４０と、を備えている。また、制御装置４０は、第一圧縮機および第二圧縮機を運転させて冷房を行う冷房運転時、または、第一圧縮機および第二圧縮機を運転させて暖房を行う暖房運転時において、低負荷切替条件を満たした場合、冷房運転から第一圧縮機および第二圧縮機のうち１台を運転させて冷房を行う低負荷冷房運転、または、暖房運転から第一圧縮機および第二圧縮機のうち１台を運転させて暖房を行う低負荷暖房運転へと切り替え、低負荷冷房運転または低負荷暖房運転では、第一圧縮機および第二圧縮機のうち１台を起動後、あらかじめ設定された連続運転時間が経過したら、第一圧縮機および第二圧縮機のうち別の１台に運転対象を変更するものである。

実施の形態に係る空気調和装置１００によれば、冷房運転時または暖房運転時において、低負荷切替条件を満たした場合、冷房運転から低負荷冷房運転または暖房運転から低負荷暖房運転へと切り替える。そして、低負荷冷房運転または低負荷暖房運転では、複数の圧縮機のうち１台を起動後、あらかじめ設定された連続運転時間が経過したら、複数の圧縮機のうち別の１台に運転対象を変更する。そのため、圧縮機寿命の平均化を実現することができる。また、圧縮機の発停回数が抑制され、省エネルギー化を実現することができる。なお、上記では、空気調和装置１００が備えている圧縮機の台数を第一圧縮機および第二圧縮機の２台としたが、それに限定されず、３台以上としてもよい。

また、実施の形態に係る空気調和装置１００は、圧縮機、流路切替装置、第一熱交換器、膨張弁、および、第二熱交換器が配管で接続されて冷媒が循環する冷媒回路を複数備えている。そして、冷房運転時の低負荷切替条件が、圧縮機周波数が前記第一閾値以下となった場合、かつ、暖房運転時の低負荷切替条件が、圧縮機周波数が第二閾値以下となった場合において、第二閾値が第一閾値よりも大きい。

実施の形態に係る空気調和装置１００によれば、デフロストが複数の室外機１０ａ、１０ｂに対して行われるのを抑制することができ、暖房運転の継続が可能となるため、暖房運転時の快適性を向上させることができる。

また、実施の形態に係る空気調和装置１００は、第一圧縮機および第二圧縮機を含む複数の圧縮機を有し、過去の運転データを記憶する記憶部４４を備え、制御装置４０は、過去の運転データに基づいて低負荷時間帯を算出し、低負荷時間帯を複数の圧縮機の台数で割った値以下を連続運転時間に設定する。または、第一圧縮機および第二圧縮機を含む複数の圧縮機を有し、制御装置４０は、８時間を複数の圧縮機の台数で割った値以下を連続運転時間に設定する。

実施の形態に係る空気調和装置１００によれば、低負荷冷房運転時および低負荷暖房運転時の連続運転時間の最大値を規定している。そして、規定した連続運転時間の最大値内に運転させる圧縮機を切り替えることで、圧縮機の総運転時間を平均化することができ、圧縮機寿命の平均化を実現することができる。なお、上記では、空気調和装置１００が第一圧縮機および第二圧縮機を含む複数の圧縮機を有するとしたが、圧縮機の台数は２台以上であれば何台でもよい。

また、実施の形態に係る空気調和装置１００において、制御装置４０は、低負荷冷房運転時または低負荷暖房運転時において、低負荷発停切替条件を満たした場合、低負荷冷房運転から第一圧縮機および第二圧縮機のうち１台で発停運転しながら冷房を行う低負荷冷房発停運転、または、低負荷暖房運転から第一圧縮機および第二圧縮機のうち１台で発停運転しながら暖房を行う低負荷暖房発停運転へと切り替え、低負荷冷房発停運転または低負荷暖房発停運転では、第一圧縮機および第二圧縮機のうち１台を起動後、発停回数があらかじめ設定された第四閾値以上となったら、第一圧縮機および第二圧縮機のうち別の１台に運転対象を変更する。

実施の形態に係る空気調和装置１００によれば、低負荷冷房運転または低負荷暖房運転では、複数の圧縮機のうち１台を起動後、発停回数があらかじめ設定された第四閾値以上となったら、複数の圧縮機のうち別の１台に運転対象を変更する。そうすることで、圧縮機の起動回数を平均化することができ、圧縮機寿命の平均化を実現することができる。なお、上記では、空気調和装置１００が備えている圧縮機の台数を第一圧縮機および第二圧縮機の２台としたが、それに限定されず、３台以上としてもよい。

また、実施の形態に係る空気調和装置１００において、第四閾値は、低負荷冷房運転時よりも低負荷暖房運転時の方が大きい値が設定される。

実施の形態に係る空気調和装置１００によれば、低負荷暖房発停運転時の運転させる圧縮機の切り替え回数を低負荷冷房発停運転時よりも減らすことができ、圧縮機を加熱するエネルギーを抑制できる。そのため、圧縮機寿命の平均化に加えて省エネルギー化を実現することができる。

また、実施の形態に係る空気調和装置１００において、制御装置４０は、低負荷冷房運転時、または、低負荷暖房運転時において、第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち運転中のものが応急制御オン条件を満たした場合、第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち応急制御オン条件を満たしたものに対して応急制御をオンにし、第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち応急制御がオンとなっているものは停止させたまま起動させない。

実施の形態に係る空気調和装置１００によれば、低負荷運転時に、運転中の圧縮機を有する冷媒回路が応急制御オン条件を満たした場合、応急制御をオンする。そうすることにより、特定の圧縮機に異常が発生しても低負荷運転を継続することが可能となり、ユーザーの快適性を担保することができる。なお、上記では、空気調和装置１００が備えている圧縮機の台数を第一圧縮機および第二圧縮機の２台としたが、それに限定されず、３台以上としてもよい。

また、実施の形態に係る空気調和装置１００は、応急制御オン時に応急制御オンであることをユーザーに報知する報知手段を備えたものである。

実施の形態に係る空気調和装置１００によれば、応急制御オン時に応急制御オンであることを報知手段によりユーザに通知することで、メンテナンス時期の適正化および重大な故障を未然に防ぐことが可能となり、システムの寿命を延ばすことができる。

１０ａ、１０ｂ 室外機、１１ａ、１１ｂ 圧縮機、１２ａ、１２ｂ 流路切替装置、１３ａ、１３ｂ 室外熱交換器、１４ａ、１４ｂ 膨張弁、１５ａ、１５ｂ 室外送風機、２０ 室内機、２０ａ 風路、２１ａ、２１ｂ 室内熱交換器、２２ 室内送風機、２３ 吸込口、２４ 吹出口、２５ ダンパ、３１ａ、３１ｂ 吐出温度センサ、３２ａ、３２ｂ 吐出圧力センサ、３３ａ、３３ｂ 吸入圧力センサ、３４ａ、３４ｂ 外気温度センサ、３５ 室内温度センサ、４０ 制御装置、４１ 情報取得部、４２ 演算処理部、４３ 機器制御部、４４ 記憶部、１００ 空気調和装置、１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ 冷媒回路。

Claims (13)

1. 第一圧縮機、第二圧縮機、第一熱交換器、膨張弁、および、第二熱交換器が配管で接続されて冷媒が循環する冷媒回路と、
   前記第一圧縮機および前記第二圧縮機を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記第一圧縮機および前記第二圧縮機を運転させて冷房を行う冷房運転時、または、前記第一圧縮機および前記第二圧縮機を運転させて暖房を行う暖房運転時において、低負荷切替条件を満たした場合、
   前記冷房運転から前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち１台を運転させて冷房を行う低負荷冷房運転、または、前記暖房運転から前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち１台を運転させて暖房を行う低負荷暖房運転へと切り替え、
   前記低負荷冷房運転または前記低負荷暖房運転では、
   前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち１台を起動後、あらかじめ設定された連続運転時間が経過したら、前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち別の１台に運転対象を変更するものであり、
   前記低負荷冷房運転時または前記低負荷暖房運転時において、低負荷発停切替条件を満たした場合、
   前記低負荷冷房運転から前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち１台で発停運転しながら冷房を行う低負荷冷房発停運転、または、前記低負荷暖房運転から前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち１台で発停運転しながら暖房を行う低負荷暖房発停運転へと切り替え、
   前記低負荷冷房発停運転または前記低負荷暖房発停運転では、
   前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち１台を起動後、発停回数があらかじめ設定された第四閾値以上となったら、前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち別の１台に運転対象を変更するものであり、
   前記第四閾値は、前記低負荷冷房運転時よりも前記低負荷暖房運転時の方が大きい値が設定される
   空気調和装置。
2. 第一圧縮機、第一熱交換器、第一膨張弁、および、第二熱交換器が配管で接続されて冷媒が循環する第一の冷媒回路と、
   第二圧縮機、第三熱交換器、第二膨張弁、および、第四熱交換器が配管で接続されて冷媒が循環する第二の冷媒回路と、
   前記第一圧縮機および前記第二圧縮機を制御する制御装置と、
   冷媒の流れる方向を切り替える流路切替装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記第一圧縮機および前記第二圧縮機を運転させて冷房を行う冷房運転時、または、前記第一圧縮機および前記第二圧縮機を運転させて暖房を行う暖房運転時において、低負荷切替条件を満たした場合、
   前記冷房運転から前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち１台を運転させて冷房を行う低負荷冷房運転、または、前記暖房運転から前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち１台を運転させて暖房を行う低負荷暖房運転へと切り替え、
   前記低負荷冷房運転または前記低負荷暖房運転では、
   前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち１台を起動後、あらかじめ設定された連続運転時間が経過したら、前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち別の１台に運転対象を変更するものであり、
   前記冷房運転時の前記低負荷切替条件は、圧縮機周波数、消費電力、外気温度、または、室内温度があらかじめ設定された第一閾値以下となった場合、あるいは、サーモオフ制御がオフからオンとなった場合であり、
   前記暖房運転時の前記低負荷切替条件は、圧縮機周波数、または、消費電力があらかじめ設定された第二閾値以下となった場合、外気温度、または、室内温度があらかじめ設定された第三閾値以上となった場合、サーモオフ制御がオフからオンとなった場合、および、デフロスト制御がオフからオンとなった場合のいずれかであり、
   前記冷房運転時の前記低負荷切替条件が、前記圧縮機周波数が前記第一閾値以下となった場合、かつ、前記暖房運転時の前記低負荷切替条件が、前記圧縮機周波数が前記第二閾値以下となった場合において、
   前記第二閾値が前記第一閾値よりも大きい
   空気調和装置。
3. 前記冷房運転時の前記低負荷切替条件は、圧縮機周波数、消費電力、外気温度、または、室内温度があらかじめ設定された第一閾値以下となった場合、あるいは、サーモオフ制御がオフからオンとなった場合である
   請求項１に記載の空気調和装置。
4. 冷媒の流れる方向を切り替える流路切替装置を備えた
   請求項１または３に記載の空気調和装置。
5. 前記暖房運転時の前記低負荷切替条件は、圧縮機周波数、または、消費電力があらかじめ設定された第二閾値以下となった場合、外気温度、または、室内温度があらかじめ設定された第三閾値以上となった場合、サーモオフ制御がオフからオンとなった場合、および、デフロスト制御がオフからオンとなった場合のいずれかである
   請求項４に記載の空気調和装置。
6. 前記第一圧縮機および前記第二圧縮機を含む複数の圧縮機を有し、
   過去の運転データを記憶する記憶部を備え、
   前記制御装置は、
   前記運転データに基づいて低負荷時間帯を求め、
   前記低負荷時間帯を前記複数の圧縮機の台数で割った値以下を前記連続運転時間に設定する
   請求項１～５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
7. 前記第一圧縮機および前記第二圧縮機を含む複数の圧縮機を有し、
   前記制御装置は、
   ８時間を前記複数の圧縮機の台数で割った値以下を前記連続運転時間に設定する
   請求項１～５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
8. 第一圧縮機、第一熱交換器、第一膨張弁、および、第二熱交換器が配管で接続されて冷媒が循環する第一の冷媒回路と、
   第二圧縮機、第三熱交換器、第二膨張弁、および、第四熱交換器が配管で接続されて冷媒が循環する第二の冷媒回路と、
   前記第一圧縮機および前記第二圧縮機を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記第一圧縮機および前記第二圧縮機を運転させて冷房を行う冷房運転時、または、前記第一圧縮機および前記第二圧縮機を運転させて暖房を行う暖房運転時において、低負荷切替条件を満たした場合、
   前記冷房運転から前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち１台を運転させて冷房を行う低負荷冷房運転、または、前記暖房運転から前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち１台を運転させて暖房を行う低負荷暖房運転へと切り替え、
   前記低負荷冷房運転または前記低負荷暖房運転では、
   前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち１台を起動後、あらかじめ設定された連続運転時間が経過したら、前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち別の１台に運転対象を変更するものであり、
   前記低負荷冷房運転時または前記低負荷暖房運転時において、低負荷発停切替条件を満たした場合、
   前記低負荷冷房運転から前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち１台で発停運転しながら冷房を行う低負荷冷房発停運転、または、前記低負荷暖房運転から前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち１台で発停運転しながら暖房を行う低負荷暖房発停運転へと切り替え、
   前記低負荷冷房発停運転または前記低負荷暖房発停運転では、
   前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち１台を起動後、発停回数があらかじめ設定された第四閾値以上となったら、前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち別の１台に運転対象を変更するものであり、
   前記第四閾値は、前記低負荷冷房運転時よりも前記低負荷暖房運転時の方が大きい値が設定される
   空気調和装置。
9. 前記低負荷冷房運転時および前記低負荷暖房運転時の低負荷発停切替条件は、前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち運転中のものの圧縮機周波数が下限値に到達した場合、もしくはサーモオフ制御がオフからオンとなった場合である
   請求項１～８のいずれか一項に記載の空気調和装置。
   に記載の空気調和装置。
10. 前記制御装置は、
    前記低負荷冷房運転時、または、前記低負荷暖房運転時において、前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち運転中のものが応急制御オン条件を満たした場合、
    前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち前記応急制御オン条件を満たしたものに対して応急制御をオンにし、
    前記第一圧縮機および前記第二圧縮機のうち前記応急制御がオンとなっているものは停止させたまま起動させない
    請求項１～９のいずれか一項に記載の空気調和装置。
11. 前記応急制御オン条件は、圧縮機周波数、消費電力、膨張弁開度、吐出温度、凝縮温度、または、蒸発温度が予め設定された第五閾値以上となった場合である
    請求項１０に記載の空気調和装置。
12. 前記応急制御オン時に応急制御オンであることをユーザーに報知する報知手段を備えた
    請求項１０または１１に記載の空気調和装置。
13. 前記報知手段は、携帯電話あるいはＨＥＭＳである
    請求項１２に記載の空気調和装置。

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