冷凍装置
【課題】熱源ユニットと利用ユニットとを備える冷凍装置において、利用ユニットの設置に関して、熱源ユニットに対する設置状態による制約を緩和させる。
【解決手段】冷凍装置２０が冷却運転を行う場合は、冷却運転中に利用側膨張弁５１ａ〜５１ｄに流入する冷媒の圧力が所定の圧力基準値以下になるように熱源側膨張弁３６の開度を制御する熱源側開度制御手段を設ける。冷凍装置が加熱運転を行う場合は、加熱運転中に複数台の利用ユニット６１ａ〜６１ｄの中に、冷媒流量が能力を発揮させるために必要な流量を下回る少流量の利用ユニットが存在していれば、少流量の利用ユニット以外の利用ユニットの利用側膨張弁５１ａ〜５１ｄの開度を縮小する開度縮小動作を行う利用側開度制御手段３８ａ〜３８ｄを設ける。
【解決手段】冷凍装置２０が冷却運転を行う場合は、冷却運転中に利用側膨張弁５１ａ〜５１ｄに流入する冷媒の圧力が所定の圧力基準値以下になるように熱源側膨張弁３６の開度を制御する熱源側開度制御手段を設ける。冷凍装置が加熱運転を行う場合は、加熱運転中に複数台の利用ユニット６１ａ〜６１ｄの中に、冷媒流量が能力を発揮させるために必要な流量を下回る少流量の利用ユニットが存在していれば、少流量の利用ユニット以外の利用ユニットの利用側膨張弁５１ａ〜５１ｄの開度を縮小する開度縮小動作を行う利用側開度制御手段３８ａ〜３８ｄを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源ユニットと利用ユニットとを備える冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、熱源ユニットと利用ユニットとを備える冷凍装置が知られている。熱源ユニットと利用ユニットとは連絡配管を介して接続されている。この種の冷凍装置の一例が特許文献１に開示されている。
【０００３】
具体的に、特許文献１には、室外機と第１室内機と第２室内機とを備える空調機が開示されている。この空調機では、室外機が建物の屋上に配置され、第１室内機が室外機よりも下方に配置され、第２室内機が第１室内機よりも下方に配置されている。室外機には室外回路が収容され、各室内機には室内回路がそれぞれ収容されている。各室内回路は、液側連絡管及びガス側連絡管を介して室外回路に対して並列に接続されている。室外回路には、圧縮機、室外熱交換器、室外膨張弁、及びレシーバ等が設けられている。各室内回路には、室内膨張弁及び室内熱交換器が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４７８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種の冷凍装置では、例えば熱源ユニットの設置位置と利用ユニットの設置位置との高低差や、熱源ユニットから利用ユニットまでの配管長などの制約によって、熱源ユニットに対して利用ユニットを設置することができない場合がある。つまり、設置状態による制約を受けて利用ユニットを設置することができない場合がある。
【０００６】
例えば、熱源ユニットの設置位置と利用ユニットの設置位置との高低差が比較的大きい場合には、液側の連絡配管における液冷媒のヘッド差が大きくなり、利用側回路の液側に作用する液冷媒のヘッド差による圧力（以下、液ヘッド圧という。）が大きくなる。
【０００７】
このため、冷却運転を行う冷凍装置では、液ヘッド圧が作用するのが高圧冷媒が流れる利用側回路の入口側であるため、熱源ユニットの設置位置と利用ユニットの設置位置との高低差が大きいほど、利用側回路の入口側に位置する利用側膨張弁に作用する圧力が高くなる。従って、冷却運転を行う冷凍装置では、利用側膨張弁に作用する圧力が高くなりすぎて利用側膨張弁が破損しないように、熱源ユニットの設置位置と利用ユニットの設置位置との高低差の上限値を制限している。
【０００８】
また、加熱運転を行う冷凍装置では、液ヘッド圧が作用するのが利用側回路の出口側であるため、熱源ユニットの設置位置と利用ユニットの設置位置との高低差が比較的大きいほど、利用側回路の出入口の圧力差が小さくなる。そして、利用側回路の出入口の圧力差が小さい状態では、利用ユニットが複数台ある場合に、相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニットで冷媒流量が不足し、その利用ユニットで能力を十分に発揮できないおそれがある。なお、相対的に冷媒が流れにくい配置とは、例えば、複数台の利用ユニットの中でも大きな液ヘッド圧が作用する下方の利用ユニットであったり、圧力損失が大きくなる熱源ユニットまでの配管長が長い利用ユニットである。
【０００９】
従って、加熱運転を行う冷凍装置では、能力を発揮できない利用ユニットが生じないように、熱源ユニットの設置位置と利用ユニットの設置位置との高低差の上限値を制限している。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、熱源ユニットと利用ユニットとを備える冷凍装置において、利用ユニットの設置に関して設置状態による制約を緩和させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の発明は、圧縮機（26）と熱源側熱交換器（44）と熱源側膨張弁（36）とが接続された熱源側回路（14）を有する熱源ユニット（64）と、上記熱源ユニット（64）よりも下方に設置されると共に、利用側熱交換器（41）と利用側膨張弁（51）とが接続された利用側回路（11）を有する利用ユニット（61）とを備え、上記熱源側回路（14）と上記利用側回路（11）とが接続された冷媒回路（10）において上記熱源側熱交換器（44）が凝縮器となって上記利用側熱交換器（41）が蒸発器となるように冷媒を循環させる冷却運転を行う冷凍装置（20）を対象とする。そして、この冷凍装置（20）は、上記冷媒回路（10）では、上記熱源側膨張弁（36）と上記利用側膨張弁（51）とが液側連絡配管（15）を介して接続される一方、上記冷却運転中に上記利用側膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力が所定の圧力基準値以下になるように上記熱源側膨張弁（36）の開度を制御する熱源側開度制御手段（53）を備えている。
【００１２】
第１の発明では、冷却運転中に利用側膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力が所定の圧力基準値以下になるように、熱源側膨張弁（36）の開度が制御される。例えば、熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差が比較的大きい場合には、利用側膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力のうち上記液ヘッド圧が大きくなる。このような場合には、上記高低差が小さい場合に比べて利用側膨張弁（51）に作用する冷媒の圧力が大きくなりやすく、利用側膨張弁（51）が破損するおそれが大きくなる。このような場合に、この第１の発明では、例えば利用側膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力が所定の圧力基準値に近づくと、該圧力が所定の基準値を上回ることがないように、熱源側膨張弁（36）の開度を小さくして熱源側膨張弁（36）における冷媒の圧力損失を大きくする。すなわち、この第１の発明では、上記高低差が大きい場合に冷却運転中に利用側膨張弁（51）に作用する圧力が大きくなる状態に対応できるように、利用側膨張弁（51）に作用する圧力を調節するための熱源側膨張弁（36）の開度の調節が行われる。
【００１３】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記熱源側開度制御手段（53）が、上記利用側膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力が所定の圧力基準値以下になるように上記熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差に基づいて設定された冷却運転時の制御目標値を用いて上記熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度を制御する。
【００１４】
第２の発明では、冷却運転時の制御目標値が、熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差（以下、設置高低差という。）に基づいて設定されている。つまり、設置高低差からは利用ユニット（61）の利用側回路（11）の液側に作用する液ヘッド圧の大きさが分かるので、該液ヘッド圧の大きさに基づいて冷却運転時の制御目標値が設定される。そして、熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度がその制御目標値を用いて調節される。
【００１５】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記熱源側開度制御手段（53）が、上記熱源側膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が該圧力損失の冷却運転時の制御目標値として設定された損失目標値に保たれるように上記熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度を制御する。
【００１６】
第３の発明では、熱源側膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が損失目標値に保たれるように熱源側膨張弁（36）の開度が調節される。ここで、熱源側膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が大きい状態は、利用側膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力が低下するので、利用側膨張弁（51）を保護する点では望ましい。しかし、圧力損失が大きい分、冷媒の循環量が減少するので冷凍装置（20）の能力や効率が低下してしまう。この第３の発明では、利用側膨張弁（51）を保護するために熱源側膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が必要以上に大きくならないように、熱源側膨張弁（36）における冷媒の圧力損失を損失目標値に保つようにしている。
【００１７】
第４の発明は、上記第２又は第３の発明において、上記利用ユニット（61）が、複数台設けられて、上記熱源ユニット（64）に対して並列に接続されており、上記冷却運転時の制御目標値は、上記熱源ユニット（64）の設置位置と最も下方に設置された最下設置の利用ユニット（61）の設置位置との高低差に基づいて設定される。
【００１８】
第４の発明では、冷却運転時の制御目標値が、熱源ユニット（64）の設置位置と最下設置の利用ユニット（61）の設置位置との高低差に基づいて設定される。つまり、最も液ヘッド圧が大きくなる最下設置の利用ユニット（61）と熱源ユニット（64）との高低差に基づいて冷却運転時の制御目標値が設定される。
【００１９】
第５の発明は、上記第４の発明において、上記冷却運転と、上記冷媒回路（10）において上記熱源側熱交換器（44）が蒸発器となって上記利用側熱交換器（41）が凝縮器となるように冷媒を循環させる加熱運転とを選択的に行うように構成される一方、上記加熱運転中に複数台の利用ユニット（61）の中に、冷媒流量が能力を発揮させるために必要な流量を下回る少流量の利用ユニット（61）が存在していれば、該少流量の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）の利用側膨張弁（51）の開度を縮小する開度縮小動作を行う利用側開度制御手段（38,54）を備えている。
【００２０】
第６の発明は、圧縮機（26）と熱源側熱交換器（44）とが接続された熱源側回路（14）を有する熱源ユニット（64）と、それぞれが利用側熱交換器（41）と利用側膨張弁（51）とが接続された利用側回路（11）を有する複数台の利用ユニット（61）とを備え、上記熱源側回路（14）に対して上記複数の利用側回路（11）が並列に接続された冷媒回路（10）において上記熱源側熱交換器（44）が蒸発器となって上記利用側熱交換器（41）が凝縮器となるように冷媒を循環させる加熱運転を行う冷凍装置（20）を対象とする。そして、この冷凍装置（20）は、上記加熱運転中に複数台の利用ユニット（61）の中に、冷媒流量が能力を発揮させるために必要な流量を下回る少流量の利用ユニット（61）が存在していれば、該少流量の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）の利用側膨張弁（51）の開度を縮小する開度縮小動作を行う利用側開度制御手段（38,54）を備えている。
【００２１】
第５、第６の各発明では、利用側開度制御手段（38,54）が、加熱運転中に複数台の利用ユニット（61）の中に、冷媒流量が能力を発揮させるために必要な流量を下回っていると判断した少流量の利用ユニット（61）が存在していれば、開度縮小動作を行う。開度縮小動作では、利用側開度制御手段（38,54）が、少流量の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）の利用側膨張弁（51）の開度を縮小する。
【００２２】
例えば、最も下方に設置された最下設置の利用ユニット（61）の設置位置と、熱源ユニット（64）の設置位置との高低差が比較的大きい状態では、上述したように、相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）で冷媒流量が不足するおそれがあり、その相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）が少流量の利用ユニットとなる場合がでてくる。また、利用ユニット（61）の設置位置と熱源ユニット（64）の設置位置との高低差がそれほど大きくない場合、又は、利用ユニット（61）と熱源ユニット（64）とが同じ高さに設置されている場合であっても、熱源ユニット（64）までの配管長が他の利用ユニット（61）に比べてかなり長い利用ユニット（61）が存在している場合は、その配管長が長い利用ユニット（61）で冷媒流量が不足するおそれがあり、少流量の利用ユニットとなる場合がでてくる。
【００２３】
このような場合に、この第５、第６の各発明では、少流量の利用ユニットの利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）の利用側膨張弁（51）の開度を縮小する開度縮小動作が行われる。開度縮小動作が行われると、開度縮小動作を行った利用ユニット（61）に冷媒が流れにくくなるので、その分、少流量の利用ユニット（61）に冷媒が流れやすくなる。
【００２４】
第７の発明は、上記第５又は第６の発明において、上記加熱運転中の利用側開度制御手段（38,54）が、上記利用側膨張弁（51）の開度が所定値以上になっている利用ユニット（61）を上記少流量の利用ユニット（61）であると判断する。
【００２５】
第７の発明では、加熱運転中に利用側開度制御手段（38,54）が、利用側膨張弁（51）の開度が所定値以上の利用ユニット（61）を、少流量の利用ユニットであると判断する。利用側開度制御手段（38,54）は、加熱運転中に複数台の利用ユニット（61）の中に利用側膨張弁（51）の開度が所定値を上回る少流量の利用ユニットが存在していれば、開度縮小動作を行う。
【００２６】
第８の発明は、上記第５乃至第７の何れか１つの発明において、上記加熱運転中に利用側開度制御手段（38,54）が上記開度縮小動作を実行する際に上記圧縮機（26）の運転容量を増加させる運転容量制御手段（52）を備えている。
【００２７】
第８の発明では、加熱運転中に利用側開度制御手段（38,54）が開度縮小動作を実行する際に、運転容量制御手段（52）が圧縮機（26）の運転容量を増加させる。圧縮機（26）の運転容量が増加すると、冷媒回路（10）の冷媒の循環量が増加する。従って、各利用ユニット（61）に分配される冷媒流量が増加するので、開度縮小動作を行った利用ユニット（61）での冷媒流量の減少が抑えられると共に、少流量の利用ユニット（61）での冷媒流量が確保される。
【００２８】
第９の発明は、上記第５乃至第８の何れか１つの発明において、上記加熱運転中の利用側開度制御手段（38,54）が、各利用ユニット（61）について利用側熱交換器（41）から流出した冷媒の過冷却度が目標過冷却度になるように利用側膨張弁（51）の開度を制御する一方、上記開度縮小動作では該開度縮小動作を行う該利用ユニット（61）の目標過冷却度を大きな値に変更する。
【００２９】
第９の発明では、開度縮小動作を行う利用ユニット（61）の目標過冷却度が大きな値に変更される。そして、開度縮小動作を行う利用ユニット（61）の利用側膨張弁（51）は、利用側熱交換器（41）から流出した冷媒の過冷却度が変更後の目標過冷却度になるように制御されるので、その開度が縮小される。
【００３０】
第１０の発明は、圧縮機（26）と熱源側熱交換器（44）と熱源側膨張弁（36）とが接続された熱源側回路（14）を有する熱源ユニット（64）と、上記熱源ユニット（64）よりも下方に設置されると共に、利用側熱交換器（41）と利用側膨張弁（51）とが接続された利用側回路（11）を有する利用ユニット（61）とを備え、上記熱源側回路（14）と上記利用側回路（11）とが接続された冷媒回路（10）において上記熱源側熱交換器（44）が凝縮器となって上記利用側熱交換器（41）が蒸発器となるように冷媒を循環させる冷却運転を行う冷凍装置（20）を対象とする。そして、この冷凍装置（20）は、上記冷媒回路（10）では、上記熱源側膨張弁（36）と上記利用側膨張弁（51）とが液側連絡配管（15）を介して接続される一方、上記熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差に基づいて上記熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度の上限値を設定する熱源側上限設定手段（58）を備えている。
【００３１】
第１０の発明では、熱源側上限設定手段（58）が、熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度の上限値を設定する。熱源側膨張弁（36）の開度の上限値は、熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差に基づいて設定される。つまり、利用ユニット（61）の利用側膨張弁（51）に作用する液ヘッド圧の大きさに応じて、熱源側膨張弁（36）の開度の上限値が設定される。
【００３２】
第１１の発明は、上記第１０の発明において、上記利用ユニット（61）が、複数台設けられて、上記熱源ユニット（64）に対して並列に接続されており、上記熱源側上限設定手段（58）が、上記熱源ユニット（64）の設置位置と最も下方に設置された最下設置の利用ユニット（61）の設置位置との高低差に基づいて上記熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度の上限値を設定する。
【００３３】
第１１の発明では、熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度の上限値が、熱源ユニット（64）の設置位置と最下設置の利用ユニット（61）の設置位置との高低差に基づいて設定される。つまり、最も液ヘッド圧が大きくなる利用ユニット（61）と熱源ユニット（64）との高低差に基づいて熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度の上限値が設定される。
【００３４】
第１２の発明は、上記第１１の発明において、上記冷却運転と、上記冷媒回路（10）において上記熱源側熱交換器（44）が蒸発器となって上記利用側熱交換器（41）が凝縮器となるように冷媒を循環させる加熱運転とを選択的に行うように構成される一方、複数台の利用ユニット（61）のうち相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）に対して、上記利用側膨張弁（51）の加熱運転中の開度の上限値を設定する利用側上限設定手段（59）とを備えている。
【００３５】
第１３の発明は、圧縮機（26）と熱源側熱交換器（44）とが接続された熱源側回路（14）を有する熱源ユニット（64）と、それぞれが利用側熱交換器（41）と利用側膨張弁（51）とが接続された利用側回路（11）を有する複数台の利用ユニット（61）とを備え、上記熱源側回路（14）に対して上記複数の利用側回路（11）が並列に接続された冷媒回路（10）において上記熱源側熱交換器（44）が蒸発器となって上記利用側熱交換器（41）が凝縮器となるように冷媒を循環させる加熱運転を行う冷凍装置（20）を対象とする。そして、この冷凍装置（20）は、複数台の利用ユニット（61）のうち相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）に対して、上記利用側膨張弁（51）の加熱運転中の開度の上限値を設定する利用側上限設定手段（59）とを備えている。
【００３６】
第１２、第１３の各発明では、複数台の利用ユニット（61）のうち相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）に対して、利用側膨張弁（51）の加熱運転中の開度の上限値が設定される。
【００３７】
例えば、最も下方に設置された最下設置の利用ユニット（61）の設置位置と、熱源ユニット（64）の設置位置との高低差が比較的大きい状態では、上述したように、複数台の利用ユニット（61）の中でも大きな液ヘッド圧が作用する下方の利用ユニット（61）であったり、圧力損失が大きくなる熱源ユニット（64）までの配管長が長い利用ユニット（61）が、相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）になる。また、利用ユニット（61）の設置位置と熱源ユニット（64）の設置位置との高低差がそれほど大きくない状態、又は、利用ユニット（61）と熱源ユニット（64）とが同じ高さに設置されている状態において、熱源ユニット（64）までの配管長が他の利用ユニット（61）に比べてかなり長い利用ユニット（61）が存在している場合では、その配管長が長い利用ユニット（61）が相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）になる。
【００３８】
この第１２、第１３の各発明では、相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）に対して、利用側膨張弁（51）の加熱運転中の開度の上限値が設定される。つまり、相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）の利用側膨張弁（51）の加熱運転中の開度が、全開よりも小さな所定の上限値以下に制限される。従って、その上限値が設定された利用ユニット（61）に冷媒が流れにくくなるので、相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）に冷媒が流れやすくなる。
【発明の効果】
【００３９】
第１乃至第５の各発明では、熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差が大きい場合に冷却運転中に利用側膨張弁（51）に作用する圧力が大きくなる状態に対応できるように、利用側膨張弁（51）に作用する圧力を調節するための熱源側膨張弁（36）の開度の調節が行われる。このため、上記高低差に対応して利用側膨張弁（51）に作用する圧力を調節できない従来の冷凍装置に比べて液ヘッド圧を大きくすることができるので、熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差を従来よりも拡大することができる。従って、利用ユニット（61）の設置に関して設置状態による制約を緩和させることができる。
【００４０】
また、上記第２の発明では、冷却運転中に利用ユニット（61）の利用側回路（11）の液側に作用する液ヘッド圧の大きさを設置高低差から判断して、該液ヘッド圧の大きさに基づいて、熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度を制御するための冷却運転時の制御目標値が設定されている。つまり、利用ユニット（61）の利用側膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力が該利用側膨張弁（51）が破損するような高い値になるおそれがあるかどうかを、該設置高低差によって判断している。従って、利用ユニット（61）の利用側膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力を検出するための圧力センサを該利用ユニット（61）に設けなくても利用側膨張弁（51）に作用する冷媒の圧力を所定の圧力基準値以下に保つことができ、冷凍装置（20）の構成を簡素化することができる。
【００４１】
また、上記第３の発明では、利用側膨張弁（51）を保護するために熱源側膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が必要以上に大きくならないように、熱源側膨張弁（36）における冷媒の圧力損失を損失目標値に保つようにしている。従って、利用側膨張弁（51）を確実に保護しつつ、冷凍装置（20）の能力や効率が無駄に低下することを防止することができる。
【００４２】
また、上記第５乃至第９の各発明では、加熱運転中に複数台の利用ユニット（61）の中に少流量の利用ユニット（61）が存在していれば開度縮小動作が行われるので、開度縮小動作を行った利用ユニット（61）に冷媒が流れにくくなる分、少流量の利用ユニット（61）に冷媒が流れやすくなる。
【００４３】
従って、例えば、最も下方に設置された最下設置の利用ユニット（61）の設置位置と、熱源ユニット（64）の設置位置との高低差が比較的大きい状態でも、相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）において冷媒流量が不足することを回避できる。よって、相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）の冷媒の流れやすさを調節できない従来の冷凍装置に比べて、熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差を拡大することができる。
【００４４】
また、利用ユニット（61）の設置位置と熱源ユニット（64）の設置位置との高低差がそれほど大きくない状態、又は、利用ユニット（61）と熱源ユニット（64）とが同じ高さに設置されている状態で、熱源ユニット（64）までの配管長が他の利用ユニット（61）に比べてかなり長い利用ユニット（61）が存在している場合であっても、その配管長が長い利用ユニット（61）において冷媒流量が不足することを回避できる。よって、冷媒が流れにくくなる配管長が長い利用ユニット（61）の冷媒の流れやすさを調節できない従来の冷凍装置に比べて、熱源ユニット（64）から利用ユニット（61）までの配管長を長くすることができる。
【００４５】
以上より、利用ユニット（61）の設置に関して設置状態による制約を緩和させることができる。
【００４６】
また、上記第８の発明では、加熱運転中に開度縮小動作に伴って圧縮機（26）の運転容量を増加させることで、開度縮小動作を行った利用ユニット（61）での冷媒流量の減少が抑えられると共に、少流量の利用ユニット（61）での冷媒流量が確保されるようにしている。従って、各利用ユニット（61）において十分な冷媒流量を確保しやすくなるので、各利用ユニット（61）において十分な能力を発揮しやすくなる。
【００４７】
また、上記第１０乃至第１２の各発明では、利用ユニット（61）の利用側膨張弁（51）に作用する液ヘッド圧の大きさに応じて、熱源側膨張弁（36）の開度の上限値が設定されるようにしている。ここで、液ヘッド圧の大きさに応じて熱源側膨張弁（36）の開度の上限値を設定できない従来の冷凍装置では、例えば冷却運転時に熱源側膨張弁（36）の開度が全開である状態でも、利用側膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力が大きくなりすぎて利用側膨張弁（51）が破損しないように、熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差の上限値が決定される。これに対して、この第１０乃至第１２の各発明では、冷却運転時に熱源側膨張弁（36）の開度が上限値になる状態、つまり従来よりも熱源側膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が大きい状態を想定して、熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差の上限値が決定される。このため、液ヘッド圧を従来よりも大きくすることができるので、熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差を従来よりも拡大することができる。従って、利用ユニット（61）の設置に関して設置状態による制約を緩和させることができる。
【００４８】
また、上記第１２、第１３の各発明では、相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）に対して、利用側膨張弁（51）の加熱運転中の開度の上限値を設定して冷媒が流れにくくすることで、相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）に冷媒が流れやすくなるようにしている。
【００４９】
従って、最も下方に設置された最下設置の利用ユニット（61）の設置位置と、熱源ユニット（64）の設置位置との高低差が比較的大きい状態でも、相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）において冷媒流量が不足することを回避できる。従って、相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）の冷媒の流れやすさを調節できない従来の冷凍装置に比べて、熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差を拡大することができる。
【００５０】
また、利用ユニット（61）の設置位置と熱源ユニット（64）の設置位置との高低差がそれほど大きくない状態、又は、利用ユニット（61）と熱源ユニット（64）とが同じ高さに設置されている状態で、熱源ユニット（64）までの配管長が他の利用ユニット（61）に比べてかなり長い利用ユニット（61）が存在している場合であっても、相対的に冷媒が流れにくい配置の配管長が長い利用ユニット（61）において冷媒流量が不足することを回避できる。従って、配管長が長い利用ユニット（61）の冷媒の流れやすさを調節できない従来の冷凍装置に比べて、熱源ユニット（64）から利用ユニット（61）までの配管長を長くすることができる。
【００５１】
以上より、利用ユニット（61）の設置に関して設置状態による制約を緩和させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施形態１に係る空調機の概略構成図である。
【図２】実施形態１に係る空調機の室外制御部の概略構成図である。
【図３】実施形態１に係る空調機の室内膨張弁の開度と高圧目標値との関係を表す図表である。
【図４】実施形態１に係る空調機の室外制御部の冷房運転中の動作を表すフローチャートである。
【図５】実施形態１に係る空調機の室外制御部及び室内制御部の暖房運転中の動作を表すフローチャートである。
【図６】実施形態２に係る空調機の室外制御部の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００５４】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。本実施形態１は、本発明に係る冷凍装置によって構成された空調機（20）である。この空調機（20）は、冷房運転（冷却運転）と暖房運転（加熱運転）とを選択可能に構成されている。
【００５５】
〈空調機の全体構成〉
本実施形態１の空調機（20）は、図１に示すように、１台の室外ユニット（64）と４台の室内ユニット（61a,61b,61c,61d）とを備えている。熱源ユニットである室外ユニット（64）は、建物の屋上に設置されている。第１室内ユニット（61a）、第２室内ユニット（61b）、第３室内ユニット（61c）、及び第４室内ユニット（61d）は、共に室外ユニット（64）よりも下方に設置されている。第１室内ユニット（61a）及び第２室内ユニット（61b）は同じ階に設置され、第３室内ユニット（61c）及び第４室内ユニット（61d）は同じ階に設置されている。第１室内ユニット（61a）及び第２室内ユニット（61b）は、第３室内ユニット（61c）及び第４室内ユニット（61d）より下の階に設置されている。第１室内ユニット（61a）及び第２室内ユニット（61b）は、最下設置の利用ユニットを構成している。なお、室内ユニット（61）の台数は単なる例示である。
【００５６】
この空調機（20）は、冷媒が充填された冷媒回路（10）を備えている。冷媒回路（10）は、室外ユニット（64）に収容された室外回路（14）と、各室内ユニット（61a,61b,61c,61d）に収容された室内回路（11a,11b,11c,11d）とが、液側連絡配管（15）及びガス側連絡配管（16）によって接続されて構成されている。室外回路（14）は熱源側回路を構成し、各室内回路（11）はそれぞれ利用側回路を構成している。
【００５７】
具体的に、これらの室内回路（11）は室外回路（14）に対して並列に接続されている。液側連絡配管（15）は、一端が室外回路（14）の液側閉鎖弁（17）に接続され、他端が４つに分岐して各室内回路（11）の液側端に接続されている。ガス側連絡配管（16）は、一端が室外回路（14）のガス側閉鎖弁（18）に接続され、他端が４つに分岐して各室内回路（11）のガス側端に接続されている。この冷媒回路（10）では、冷媒を循環させることによって蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
【００５８】
《室外回路の構成》
室外回路（14）には、圧縮機（26）、室外熱交換器（44）、室外膨張弁（36）、及び四路切換弁（25）が接続されている。また、室外ユニット（64）には、室外熱交換器（44）に室外空気を送るための室外ファンが設けられている（図示省略）。
【００５９】
圧縮機（26）は、例えば全密閉の高圧ドーム型のスクロール圧縮機として構成されている。圧縮機（26）には、インバータを介して電力が供給される。この圧縮機（26）は、インバータの出力周波数を変化させて電動機の回転速度を変更することによって運転容量を複数段階に変更することができるように構成されている。圧縮機（26）は、吐出側が四路切換弁（25）の第１のポートに接続され、吸入側が四路切換弁（25）の第３のポートに接続されている。
【００６０】
熱源側熱交換器である室外熱交換器（44）は、クロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器として構成されている。室外熱交換器（44）では、室外ファンによって送られる室外空気と冷媒との間で熱交換が行われる。室外熱交換器（44）は、一端が四路切換弁（25）の第２のポートに接続され、他端が液側閉鎖弁（17）に接続されている。また、四路切換弁（25）の第４のポートはガス側閉鎖弁（18）に接続されている。
【００６１】
液側閉鎖弁（17）と室外熱交換器（44）との間には、熱源側膨張弁である室外膨張弁（36）が設けられている。室外膨張弁（36）は、パルスモータで弁体を駆動する電動膨張弁である。室外膨張弁（36）は、入力パルス数が０パルスで全閉になり５００パルスで全開になる。
【００６２】
四路切換弁（25）は、第１のポートと第２のポートとが連通して第３のポートと第４のポートとが連通する状態（図１に実線で示す第１状態）と、第１のポートと第４のポートとが連通して第２のポートと第３のポートとが連通する状態（図１に破線で示す第２状態）とが切り換え自在に構成されている。
【００６３】
圧縮機（26）の吐出側と四路切換弁（25）の第１ポートとの間には、圧縮機（26）の吐出冷媒の圧力を検出する吐出圧力センサ（23）と、圧縮機（26）の吐出冷媒の温度を検出する吐出温度センサ（22）とが設けられている。圧縮機（26）の吸入側と四路切換弁（25）の第３ポートとの間には、圧縮機（26）の吸入冷媒の圧力を検出する吸入圧力センサ（33）と、圧縮機（26）の吸入冷媒の温度を検出する吸入温度センサ（32）とが設けられている。
【００６４】
《室内回路の構成》
各室内回路（11a,11b,11c,11d）は、そのガス側端から順に室内熱交換器（41a,41b,41c,41d）と室内膨張弁（51a,51b,51c,51d）とが設けられている。各室内ユニット（61）には、各室内熱交換器（41）に室内空気を送るための室内ファンがそれぞれ設けられている（図示省略）。
【００６５】
利用側熱交換器である室内熱交換器（41）は、クロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器として構成されている。室内熱交換器（41）では、室内ファンによって送られる室内空気と冷媒との間で熱交換が行われる。また、利用側膨張弁である室内膨張弁（51）は、パルスモータで弁体を駆動する電動膨張弁である。室内膨張弁（51）は、入力パルス数が０パルスで全閉になり５００パルスで全開になる。
【００６６】
各室内ユニット（61）には、冷媒の温度を検出するための温度センサが２つずつ設けられている。室内回路（11）のガス側には、室内回路（11）のガス側端と室内熱交換器（41）との間を流通する冷媒の温度を検出するガス側温度センサ（45a,45b,45c,45d）が設けられている。室内回路（11）の液側には、室内膨張弁（51）と室内熱交換器（41）との間を流通する冷媒の温度を検出する液側温度センサ（46a,46b,46c,46d）が設けられている。
【００６７】
《制御部の構成》
本実施形態１の空調機（20）は、高低差入力部（60）と室外制御部（37）と室内制御部（38a,38b,38c,38d）とを備えている。高低差入力部（60）と室外制御部（37）とは、室外ユニット（64）に設けられている。室内制御部（38）は、各室内ユニット（61）にそれぞれ設けられている。各室内制御部（38）は、室外制御部（37）に接続されている。
【００６８】
室外制御部（37）には、図２に示すように、運転容量制御部（52）と室外側開度制御部（53）と室内指令部（54）とが設けられている。運転容量制御部（52）は、運転容量制御手段を構成している。室外側開度制御部（53）は、熱源側開度制御手段を構成している。室内指令部（54）と室内制御部（38）とは、利用側開度制御手段を構成している。
【００６９】
高低差入力部（60）は、室外ユニット（64）の設置位置と最下階の室内ユニット（61a,61b）の設置位置との高低差である最大高低差（ΔＨ）を入力することができるように構成されている。最大高低差（ΔＨ）は、例えば空調機（20）を設置した作業者によって入力される。高低差入力部（60）は、入力された最大高低差（ΔＨ）を室外制御部（37）へ出力する。なお、室外制御部（37）には、最大高低差（ΔＨ）の他に、吐出圧力センサ（23）、吸入圧力センサ（33）、吐出温度センサ（22）、及び吸入温度センサ（32）の検出値が入力される。
【００７０】
運転容量制御部（52）は、圧縮機（26）の運転容量を制御するように構成されている。具体的に、運転容量制御部（52）には、冷房運転中における圧縮機（26）の吸入冷媒の圧力の目標値である低圧目標値の初期値と、暖房運転中における圧縮機（26）の吐出冷媒の圧力の目標値である高圧目標値の初期値とが設定されている。運転容量制御部（52）は、冷房運転中には吸入圧力センサ（33）の検出値が低圧目標値となるように、暖房運転中には吐出圧力センサ（23）の検出値が高圧目標値となるように圧縮機（26）の運転容量を制御する。
【００７１】
室外側開度制御部（53）は、冷房運転中の室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失の目標値である損失目標値（Ｌ）を、最大高低差（ΔＨ）に基づいて設定するように構成されている。また、室外側開度制御部（53）は、冷房運転中に室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が損失目標値（Ｌ）に保たれるように室外膨張弁（36）の開度を制御するように構成されている。損失目標値（Ｌ）は、例えば以下に示す式１によって設定される。
【００７２】
式１：Ｌ＝（ΔＨ−Ｘ）×γ
上記式１において、Ｘは、冷房運転中に室外膨張弁（36）を常時全開しても室内膨張弁（51）に作用する冷媒の圧力が室内膨張弁（51）の設計圧又は設計使用範囲の上限圧力を上回らない室外ユニット（64）の設置位置と室内ユニット（61）の設置位置との高低差を表している（例えばＸ＝５０ｍ）。室内膨張弁（51）の設計圧又は設計使用範囲の上限圧力は、所定の圧力基準値を意味している。損失目標値（Ｌ）は、最大高低差（ΔＨ）が大きいほど大きな値に設定される。なお、最大高低差（ΔＨ）がＸｍよりも小さい場合は、損失目標値Ｌ＝０に設定される。γは液単相の冷媒の密度を表している。
【００７３】
ここで、損失目標値（Ｌ）は、室外ユニット（64）の設置位置と室内ユニット（61）の設置位置との高低差がＸｍである状態を基準にして定められている。損失目標値（Ｌ）は、上記高低差がＸｍの状態に対して最下階の室内ユニット（61a,61b）に作用する液ヘッド圧が大きくなる分に等しい。従って、室外ユニット（64）の設置位置と最下階の室内ユニット（61a,61b）の設置位置との高低差がＸｍより大きい場合でも、冷房運転中に室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が損失目標値（Ｌ）に保たれると、室内膨張弁（51a,51b）に作用する冷媒の圧力は、該高低差がＸｍの状態で室内膨張弁（51）に作用する冷媒の圧力と概ね等しくなる。よって、室内膨張弁（51a,51b）に作用する冷媒の圧力は、所定の圧力基準値、つまり室内膨張弁（51a,51b）の設計圧又は設計使用範囲の上限圧力以下に保たれる。
【００７４】
室内指令部（54）は、暖房運転中に少流量ユニット検出動作と室内指令動作とを行うように構成されている。少流量ユニット検出動作は、４台の室内ユニット（61）の中から、冷媒流量が暖房能力を発揮させるために必要な流量を下回る少流量の室内ユニット（61）を見つけ出す動作である。少流量の室内ユニット（61）は、室内温度や設定温度に対して必要となる暖房能力を発揮することができない状態になっている。
【００７５】
室内指令部（54）には、各室内ユニット（61）の室内制御部（38）から、室内膨張弁（51）の開度の情報が入力される。室内膨張弁（51）の開度の情報は、各室内ユニット（61）において室内膨張弁（51）の開度が変更される度に入力される。室内指令部（54）は、室内膨張弁（51）の開度の情報に基づいて各室内ユニット（61）の室内膨張弁（51）の開度を監視し、室内膨張弁（51）が全開状態（開度が５００パルスの状態）の室内ユニット（61）が出てくると、その室内ユニット（61）を少流量の室内ユニット（61）と判断する。なお、室内指令部（54）は、全開時の開度よりも小さい所定値（例えば４５０パルス）以上となる室内ユニット（61）を少流量の室内ユニットと判断するように構成してもよい。
【００７６】
室内指令部（54）は、少流量の室内ユニット（61）を見つけ出すと、室内指令動作を行う。室内指令動作では、室内指令部（54）が、少流量の室内ユニット（61）以外の室内ユニット（61）に対して、目標過冷却度を大きな値に変更することを指令する過冷却変更信号を送信する。また、室内指令部（54）は、少流量の室内ユニット（61）が存在しなくなると、過冷却変更信号を送信した室内ユニット（61）に対して、目標過冷却度を初期値に戻すことを指令する過冷却戻し信号を送信する。
【００７７】
室内制御部（38）は、室内膨張弁（51）の開度の調節を行うように構成されている。具体的に、室内制御部（38）には、予め冷房運転中の目標過熱度（例えば５℃）及び、暖房運転中の目標過冷却度（例えば５℃）の初期値がそれぞれ設定されている。また、室内制御部（38）には、ガス側温度センサ（45）の検出値及び液側温度センサ（46）の検出値が入力され、さらに室外ユニット（64）から吐出圧力センサ（23）の検出値が入力される。冷房運転時の室内制御部（38）は、ガス側温度センサ（45）の検出値及び液側温度センサ（46）の検出値に基づいて室内熱交換器（41）から流出した冷媒の過熱度を算出する。そして、室内制御部（38）は、算出した過熱度が目標過熱度に近づくように、例えばＰＩＤ制御によって室内膨張弁（51）の開度を調節する。暖房運転時の室内制御部（38）は、吐出圧力センサ（23）の検出値及び液側温度センサ（46）の検出値に基づいて室内熱交換器（41）から流出した冷媒の過冷却度を算出する。そして、室内制御部（38）は、算出した過冷却度が目標過冷却度に近づくように、例えばＰＩＤ制御によって室内膨張弁（51）の開度を調節する。
【００７８】
また、室内制御部（38）は、室内指令部（54）から過冷却変更信号を受信すると、過冷却変更動作を行うように構成されている。過冷却変更動作では、目標過冷却度が初期値より大きな値（例えば８℃）に変更される。室内制御部（38）が、室内熱交換器（41）から流出した冷媒の過冷却度が変更後の目標過冷却度に近づくように室内膨張弁（51）の開度を調節すると、室内膨張弁（51）の開度は徐々に小さくなる。室内指令部（54）の室内指令動作、及び室内制御部（38）の過冷却変更動作は、開度縮小動作を構成している。また、室内制御部（38）は、室内指令部（54）から過冷却戻し信号を受信すると、目標過冷却度を初期値に戻す動作を行うように構成されている。
【００７９】
また、この空調機（20）では、開度縮小動作の際に、運転容量制御部（52）が圧縮機（26）の運転容量を増大させる。具体的に、室内指令部（54）は、少流量の室内ユニット（61）以外の室内ユニット（61）へ過冷却変更信号を送信すると同時に、運転容量制御部（52）へ高圧増大信号を送信する。高圧増大信号を受信した運転容量制御部（52）は、目標過冷却度を変更した室内ユニット（61）の室内制御部（38）から室内膨張弁（51）の開度の情報を受け取る。そして、室内膨張弁（51）の開度と高圧目標値の関係を表す図３の図表を数式化した計算式に基づいて、高圧目標値を変更する。この計算式では、目標過冷却度を変更する直前の室内膨張弁（51）の開度と高圧目標値の初期値とを基準にして、目標目標過冷却度を変更した後の室内膨張弁（51）の開度から、変更後の高圧目標値が決定される。目標過冷却度を変更した室内ユニット（61）では、室内膨張弁（51）の開度が縮小されるので、高圧目標値は大きな値に変更され、圧縮機（26）の運転容量が増加される。なお、目標過冷却度を変更した室内ユニット（61）が複数台ある場合には、室内膨張弁（51）の開度の平均値を上記計算式で用いる。
【００８０】
ここで、最下設置の第１室内ユニット（61a）及び第２室内ユニット（61b）の設置位置と、熱源ユニット（64）の設置位置との高低差が比較的大きい場合には、第１室内ユニット（61a）及び第２室内ユニット（61b）の出口に作用する液ヘッド圧が大きくなり、第１室内ユニット（61a）及び第２室内ユニット（61b）の出入口の圧力差が小さくなる。このため、第１室内ユニット（61a）や第２室内ユニット（61b）は、冷媒が流れにくい状態になるので、冷媒流量が暖房能力を発揮させるために必要な流量を下回る場合がでてくる。つまり、第１室内ユニット（61a）や第２室内ユニット（61b）は、少流量の室内ユニットになる場合がでてくる。
【００８１】
そして、例えば、第１室内ユニット（61a）及び第２室内ユニット（61b）の両方が少流量の室内ユニット（61a,61b）と判断される場合は、開度縮小動作の結果、第３室内ユニット（61c）及び第４室内ユニット（61d）の室内膨張弁（51）の開度が縮小される。従って、第３室内ユニット（61c）及び第４室内ユニット（61d）に冷媒が流れにくくなる分、第１室内ユニット（61a）及び第２室内ユニット（61b）に冷媒が流れやすくなる。
【００８２】
また、第１室内ユニット（61a）及び第２室内ユニット（61b）の一方、例えば第１室内ユニット（61a）が少流量の室内ユニット（61a,61b）と判断される場合は、開度縮小動作の結果、第２室内ユニット（61b）、第３室内ユニット（61c）、及び第４室内ユニット（61d）の室内膨張弁（51）の開度が縮小される。従って、第２室内ユニット（61b）、第３室内ユニット（61c）、及び第４室内ユニット（61d）に冷媒が流れにくくなる分、第１室内ユニット（61a）に冷媒が流れやすくなる。
【００８３】
なお、この場合は、第２室内ユニット（61b）は少流量の室内ユニットと判断されなくても、冷媒流量が不足する状態に陥りやすいので、第２室内ユニット（61b）の室内膨張弁（51）の開度が縮小されないように開度縮小動作を行ってもよい。この開度縮小動作では、室内指令部（54）が、第３室内ユニット（61c）及び第４室内ユニット（61d）に対してのみ過冷却変更信号を送信する。
【００８４】
−運転動作−
本実施形態１の空調機（20）の運転動作について説明する。この空調機（20）では、四路切換弁（25）によって冷房運転と暖房運転とが切り換えが行われる。
【００８５】
《冷房運転》
冷房運転では、四路切換弁（25）が図１に実線で示す第１状態に設定される。この状態で圧縮機（26）を運転させると、冷媒回路（10）では室外熱交換器（44）が凝縮器となって各室内熱交換器（41a,41b）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。
【００８６】
具体的に、圧縮機（26）を運転させると、圧縮機（26）から吐出された冷媒は、室外熱交換器（44）へ流入し、室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器（44）で凝縮した冷媒は、室外膨張弁（36）で減圧されて各室内回路（11a,11b）へ分配される。各室内回路（11a,11b）に流入した冷媒は、室内膨張弁（51a,51b）で減圧されて室内熱交換器（41a,41b）へ流入する。室内熱交換器（41a,41b）では、流入した冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。その際、冷媒により冷却された室内空気が室内へ供給される。室内熱交換器（41a,41b）で蒸発した冷媒は、ガス側連絡配管（16）で合流して室外回路（14）へ流入し、圧縮機（26）へ吸入されて再び吐出される。
【００８７】
本実施形態１の空調機（20）では、冷房運転中に室外側開度制御部（53）が、所定の時間間隔で室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失を確認する。そして、室外側開度制御部（53）は、室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が上記損失目標値（Ｌ）と等しくない場合は、室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が損失目標値（Ｌ）となるように室外膨張弁（36）の開度を調節する。
【００８８】
具体的に、室外側開度制御部（53）は、図４に示すように、ステップ１（ST1）において冷媒回路（10）の冷媒の循環量を算定する。冷媒回路（10）における冷媒の循環量は、例えば圧縮機（26）の単位時間当たりの入力電力を、吐出圧力センサ（23）と吐出温度センサ（22）とから算出される吐出冷媒のエンタルピと吸入圧力センサ（33）と吸入温度センサ（32）とから算出される吸入冷媒のエンタルピとの差で除することによって算出される。
【００８９】
続いて、室外側開度制御部（53）は、ステップ２（ST2）において、ステップ１（ST1）で算定した冷媒回路（10）の冷媒の循環量と、その時点における室外膨張弁（36）の開度とを用いて、その時点における室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失を算出する。冷媒の圧力損失は、冷媒回路（10）の冷媒の循環量が多いほど大きくなり、室外膨張弁（36）の開度が小さいほど大きくなる。
【００９０】
室外側開度制御部（53）は、ステップ３（ST3）において、上記式１を用いて算定した損失目標値（Ｌ）と、ステップ２（ST2）で算定した圧力損失とを比較する。そして、室外側開度制御部（53）は、ステップ４（ST4）において、ステップ２（ST2）で算出した冷媒の圧力損失が損失目標値（Ｌ）よりも大きい場合には、室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が損失目標値（Ｌ）になるように室外膨張弁（36）の開度を縮小する。ステップ２（ST2）で算出した冷媒の圧力損失が損失目標値（Ｌ）よりも小さい場合には、室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が損失目標値（Ｌ）になるように室外膨張弁（36）の開度を拡大する。
【００９１】
なお、この空調機（20）では、室外膨張弁（36）の開度が変更されても、室内回路（11）の出口の冷媒の過熱度が一定になるように室内膨張弁（51）の開度が調節されるので、冷媒回路（10）の冷媒流量はそれほど変化しない。例えば室外膨張弁（36）の開度が縮小されると、冷媒回路（10）の冷媒流量が一時的に減少して、室内回路（11）の出口の冷媒の過熱度が増加する。室内回路（11）の出口の冷媒の過熱度が増加すると、室内膨張弁（51）の開度が拡大される。これにより、冷媒回路（10）の冷媒流量が増加するので、冷媒回路（10）の冷媒流量は室外膨張弁（36）の開度の変更前からそれほど変化しない。
【００９２】
《暖房運転》
暖房運転では、四路切換弁（25）が図１に破線で示す第２状態に設定される。この状態で圧縮機（26）を運転させると、冷媒回路（10）では各室内熱交換器（41a,41b）が凝縮器となって室外熱交換器（44）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。
【００９３】
具体的に、圧縮機（26）を運転させると、圧縮機（26）から吐出された冷媒は、各室内熱交換器（41a,41b）へ流入し、室内空気へ放熱して凝縮する。その際、冷媒により加熱された室内空気が室内へ供給される。各室内熱交換器（41a,41b）で凝縮した冷媒は、液側連絡配管（15）で合流して室外回路（14）へ流入する。室外回路（14）へ流入した冷媒は、室外膨張弁（36）で減圧されてから室外熱交換器（44）に流入する。室外熱交換器（44）では、流入した冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（44）で蒸発した冷媒は、圧縮機（26）へ吸入されて再び吐出される。
【００９４】
本実施形態１の空調機（20）では、暖房運転中に少流量の室内ユニット（61）が検出されると、少流量の室内ユニット（61）以外の室内ユニット（61）の利用側膨張弁（51）の開度が縮小されると共に、圧縮機（26）の運転容量が増加される。
【００９５】
具体的に、室内指令部（54）は、図５に示すように、ステップ１（ST1）において少流量ユニット検出動作を行う。少流量ユニット検出動作は、各室内ユニット（61）の室内制御部（38）から室内膨張弁（51）の開度の情報が入力される度に行われる。少流量ユニット検出動作では、室内指令部（54）が、入力された室内膨張弁（51）の開度の情報に基づいて室内膨張弁（51）が全開状態になっている少流量の室内ユニット（61）が存在しているか否かを確認する。室内指令部（54）は、少流量の室内ユニット（61）が存在していれば、ステップ２（ST2）において、少流量の室内ユニット（61）以外の室内ユニット（61）に対して過冷却変更信号を送信すると共に、運転容量制御部（52）に対して高圧増大信号を送信する。
【００９６】
過冷却変更信号を受信した室内制御部（38）は、ステップ３（ST3）において過冷却変更動作を実行する。過冷却変更動作では、室内制御部（38）が、目標過冷却度を大きな値（例えば８℃）に変更する。室内制御部（38）が目標過冷却度の変更後に室内膨張弁（51）の開度を調節すると、室内膨張弁（51）の開度は目標過冷却度の変更前比べて小さくなる。つまり、過冷却変更動作によって、少流量の室内ユニット（61）以外の室内ユニット（61）の室内膨張弁（51）の開度が縮小される。
【００９７】
また、高圧増大信号を受信した運転容量制御部（52）は、ステップ４（ST4）において高圧目標値を変更する。高圧目標値は、図３を数式化した計算式に基づいて変更される。
目標過冷却度を変更した室内ユニット（61）では、目標過冷却度を変更する前に比べて室内膨張弁（51）の開度が小さくなるので、高圧目標値は高圧増大信号を受信する前に比べて大きな値になる。従って、運転容量制御部（52）が、変更後の高圧目標値に基づいて圧縮機（26）の運転容量を調節すると、圧縮機（26）の運転容量が増加する。
【００９８】
これにより、冷媒回路（10）の冷媒の循環量が増加するので、各室内ユニット（61）に分配される冷媒流量が増加する。従って、過冷却変更信号によって室内膨張弁（51）の開度が縮小される室内ユニット（61）の冷媒流量の減少が抑えられると共に、少流量の室内ユニット（61）での冷媒流量が確保される。
【００９９】
−実施形態１の効果−
この実施形態１では、室外ユニット（64）の設置位置と室内ユニット（61）の設置位置との高低差が大きい場合に冷房運転中に室内膨張弁（51）に作用する圧力が大きくなる状態に対応できるように、室内膨張弁（51）に作用する圧力を調節するための室外膨張弁（36）の開度の調節が行われる。このため、上記高低差に対応して室内膨張弁（51）に作用する圧力を調節できない従来の冷凍装置に比べて液ヘッド圧を大きくすることができるので、室外ユニット（64）の設置位置と室内ユニット（61）の設置位置との高低差を従来よりも拡大することができる。
【０１００】
また、この実施形態１では、冷房運転中に最下階の室内ユニット（61）の室内回路（11）の液側に作用する液ヘッド圧の大きさを最大高低差から判断して、該液ヘッド圧の大きさに基づいて、室外膨張弁（36）の冷房運転中の開度を制御するための損失目標値が設定されている。つまり、最下階の室内ユニット（61）の室内膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力が該室内膨張弁（51）が破損するような高い値になるおそれがあるかどうかを、該最大高低差によって判断している。従って、室内ユニット（61）の室内膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力を検出するための圧力センサを該室内ユニット（61）に設けなくても室内膨張弁（51）に作用する冷媒の圧力を所定の圧力基準値以下に保つことができ、空調機（20）の構成を簡素化することができる。
【０１０１】
また、この実施形態１では、室内膨張弁（51）を保護するために室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が必要以上に大きくならないように、室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失を損失目標値に保つようにしている。従って、室内膨張弁（51）を確実に保護しつつ、冷房運転時に空調機（20）の能力や効率が無駄に低下することを防止することができる。
【０１０２】
また、この実施形態１では、暖房運転中に複数台の室内ユニット（61）の中に少流量の室内ユニット（61）が存在していれば開度縮小動作が行われるので、開度縮小動作を行った室内ユニット（61）に冷媒が流れにくくなる分、少流量の室内ユニット（61）に冷媒が流れやすくなる。従って、最も下方に設置された最下設置の室内ユニット（61）の設置位置と、熱源ユニット（64）の設置位置との高低差が比較的大きい状態でも、少流量の室内ユニットとなる場合がある最下設置の室内ユニット（61）において冷媒流量が不足することを回避できる。よって、最下設置の室内ユニット（61）の冷媒の流れやすさを調節できない従来の冷凍装置に比べて、室外ユニット（64）の設置位置と室内ユニット（61）の設置位置との高低差を拡大することができる。
【０１０３】
また、この実施形態１では、加熱運転中に開度縮小動作に伴って圧縮機（26）の運転容量を増加させることで、開度縮小動作を行った室内ユニット（61）での冷媒流量の減少が抑えられると共に、少流量の室内ユニット（61）での冷媒流量が確保されるようにしている。従って、各室内ユニット（61）において十分な冷媒流量を確保しやすくなるので、各室内ユニット（61）において十分な能力を発揮しやすくなる。
【０１０４】
−実施形態１の変形例−
実施形態１の変形例について説明する。この変形例では、室外側開度制御部（53）が、冷房運転時における室外ユニット（64）の出口の冷媒の圧力を監視しながら室外膨張弁（36）の開度を調節するように構成されている。なお、図示しないが、液側閉鎖弁（17）と室外膨張弁（36）との間には、その間を流れる液冷媒の圧力を検出する液側圧力センサが設けられている。
【０１０５】
具体的に、室外側開度制御部（53）には、室外ユニット（64）の出口の目標値である圧力目標値（Ｐ）が設定されている。圧力目標値（Ｐ）は、例えば以下に示す式３によって設定される。
【０１０６】
式３：Ｐ＝Ａ−ΔＨ×γ
上記式３において、Ａは、室内膨張弁（51）の設計圧又は設計使用範囲の上限圧力よりも若干小さな値である。室外側開度制御部（53）は、液側圧力センサの検出値を室外ユニット（64）の出口の圧力として検出し、液側圧力センサの検出値と圧力目標値（Ｐ）と比較する。そして、液側圧力センサの検出値が圧力目標値（Ｐ）より大きい場合には、液側圧力センサの検出値が圧力目標値（Ｐ）になるに室外膨張弁（36）の開度を縮小する。液側圧力センサの検出値が圧力目標値（Ｐ）より小さい場合には、液側圧力センサの検出値が圧力目標値（Ｐ）になるに室外膨張弁（36）の開度を拡大する。
【０１０７】
なお、最大高低差（ΔＨ）が大きい場合は、液側圧力センサの代わりに温度センサを設けて、温度センサの検出値から暖房運転時の室外ユニット（64）の出口の圧力を検出してもよい。最大高低差（ΔＨ）が大きい場合は、冷房運転中の室外膨張弁（36）の開度が比較的小さくなり、室外膨張弁（36）を通過した冷媒は過冷却状態から気液二相状態になるまで減圧されるので、冷媒の温度から圧力を検出することが可能である。
【０１０８】
《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。本実施形態２の空調機（20）では、図６に示すように、室外制御部（37）に、室外側開度制御部（53）の代わりに室外側上限設定部（58）が、室内指令部（54）の代わりに室内側上限設定部（59）が設けられている。室外側上限設定部（58）は熱源側上限設定手段を構成している。また、室内側上限設定部（59）は、利用側上限設定手段を構成している。
【０１０９】
具体的に、室外側上限設定部（58）は、室外ユニット（64）の設置位置と最下階の第１及び第２室内ユニット（61a,61b）の設置位置との高低差である最大高低差（ΔＨ）に基づいて、冷房運転中の室外膨張弁（36）の開度の上限値を設定するように構成されている。室外膨張弁（36）の開度の上限値は、全開時の開度よりも小さな値であり、例えば圧縮機（26）の運転容量が最大となる状態でも第１及び第２室内ユニット（61a,61b）の室内膨張弁（51a,51b）に作用する圧力が設計圧又は設計使用範囲の上限圧力を超えないように、最大高低差（ΔＨ）が大きいほど小さな値に設定される。
【０１１０】
例えば、最大高低差（ΔＨ）が７０ｍである場合には、室外側上限設定部（58）は室外膨張弁（36）の開度の上限値を４００パルスに設定し、最大高低差（ΔＨ）が９０ｍである場合には室外膨張弁（36）の開度の上限値を３００パルスに設定する。上限値が設定された室外膨張弁（36）の冷房運転中の開度は、上限値以下の範囲で開度制御される。
【０１１１】
また、室内側上限設定部（59）は、室外ユニット（64）と室内ユニット（61）との最大高低差が比較的大きい場合に、複数台の室内ユニット（61）のうち相対的に冷媒が流れにくい配置の室内ユニット（61）以外の室内ユニット（61）に対して、室内膨張弁（51）の加熱運転中の開度の上限値を設定するように構成されている。
【０１１２】
具体的に、室内側上限設定部（59）は、図１に示すように複数台の室内ユニット（61）が異なる高さに設置されている場合には、最下階の室内ユニット（61）を相対的に冷媒が流れにくい配置の室内ユニットとする。また、複数台の室内ユニット（61）が全て同じ高さに設置されている場合には、最下階の室内ユニット（61）の中でも室外ユニット（64）までの配管長が長い室内ユニット（61）を、相対的に冷媒が流れにくい配置の室内ユニットとする。
【０１１３】
そして、室内側上限設定部（59）は、相対的に冷媒が流れにくい配置の室内ユニット（61）以外の室内ユニット（61）の室内膨張弁（51）の加熱運転中の開度の上限値を、例えば最大高低差に応じて設定する。上限値は、全開時の開度よりも小さな値になる。
【０１１４】
例えば、最大高低差（ΔＨ）が７０ｍである場合には、室内側上限設定部（59）は開度の上限値を４００パルスに設定し、最大高低差（ΔＨ）が９０ｍである場合には開度の上限値を３００パルスに設定する。上限値が設定された室内膨張弁（51）の加熱運転中の開度は、上限値以下の範囲で開度制御される。
【０１１５】
−実施形態２の効果−
この実施形態２では、最下階の室内ユニット（61）の室内膨張弁（51）に作用する液ヘッド圧の大きさに応じて、室外膨張弁（36）の開度の上限値が設定されるようにしている。ここで、液ヘッド圧の大きさに応じて室外膨張弁（36）の開度の上限値を設定できない従来の空調機では、例えば冷房運転時に室外膨張弁（36）の開度が全開である状態でも、室内膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力が大きくなりすぎて室内膨張弁（51）が破損しないように、室外ユニット（64）の設置位置と室内ユニット（61）の設置位置との高低差の上限値が決定される。これに対して、この実施形態２では、冷房運転時に室外膨張弁（36）の開度が上限値になる状態、つまり従来よりも室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が大きい状態を想定して、室外ユニット（64）の設置位置と室内ユニット（61）の設置位置との高低差の上限値が決定される。従って、液ヘッド圧を従来よりも大きくすることができるので、室外ユニット（64）の設置位置と室内ユニット（61）の設置位置との高低差を従来よりも拡大することができる。
【０１１６】
また、この実施形態２では、最下階の室内ユニット（61）の設置位置と、室外ユニット（64）の設置位置との高低差が比較的大きい場合に、相対的に冷媒が流れにくい配置の室内ユニット（61）以外の室内ユニット（61）に対して、室内膨張弁（51）の加熱運転中の開度の上限値を設定する。このため、上限値が設定された室内ユニット（61）に冷媒が流れにくくなり、相対的に冷媒が流れにくい配置の室内ユニット（61）に冷媒が流れやすくなる。従って、最下階の室内ユニット（61）の設置位置と、室外ユニット（64）の設置位置との高低差が比較的大きい状態でも、最下設置の室内ユニット（61）において冷媒流量が不足することを回避できるので、最下階の室内ユニット（61）の冷媒の流れやすさを調節できない従来の冷凍装置に比べて、室外ユニット（64）の設置位置と室内ユニット（61）の設置位置との高低差を拡大することができる。
【０１１７】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【０１１８】
上記実施形態では、室外ユニット（64）の設置位置と最下階の室内ユニット（61）の設置位置との高低差である最大高低差（ΔＨ）を作業者等が入力するように空調機（20）が構成されていたが、空調機（20）が最大高低差（ΔＨ）を自動認識するように構成されていてもよい。
【０１１９】
また、上記実施形態について、室外ユニット（64）が複数台であってもよい。各室外ユニット（64）の室外膨張弁（36）の冷房運転中の開度は、実施形態１の空調機（20）の場合は各室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が損失目標値（Ｌ）に保たれるように制御され、実施形態２の空調機（20）の場合は最大高低差（ΔＨ）に基づいて上限値が設定される。
【０１２０】
また、上記実施形態１について、室内指令部（54）が、室内膨張弁（51）の開度の情報に加えて、室内ユニット（61）から流出した冷媒の過冷却度に基づいて、室内ユニット（61）が少流量の室内ユニットであるか否かを判断してもよい。例えば、室内指令部（54）は、各室内ユニット（61）について、室内膨張弁（51）の開度が所定値以上であっても過冷却度が目標過冷却度以上であれば少流量の室内ユニットとは判断せず、室内膨張弁（51）の開度が所定値以上で、且つ過冷却度が目標過冷却度を下回る場合に少流量の室内ユニットとは判断と判断する。
【０１２１】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
以上説明したように、本発明は、熱源ユニットと利用ユニットとを備える冷凍装置について有用である。
【符号の説明】
【０１２３】
10 冷媒回路
11 室内回路（利用側回路）
14 室外回路（熱源側回路）
20 空調機（冷凍装置）
26 圧縮機
36 室外膨張弁（熱源側膨張弁）
38 室内制御部（利用側開度制御手段）
41 室内熱交換器（利用側熱交換器）
44 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
51 室内膨張弁（利用側膨張弁）
52 運転容量制御部（運転容量制御手段）
53 室外側開度制御部（熱源側開度制御手段）
54 室内指令部（利用側開度制御手段）
58 室外側上限設定部（熱源側上限設定手段）
59 室内側上限設定部（利用側上限設定手段）
61 室内ユニット（利用ユニット）
64 室外ユニット（熱源ユニット）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源ユニットと利用ユニットとを備える冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、熱源ユニットと利用ユニットとを備える冷凍装置が知られている。熱源ユニットと利用ユニットとは連絡配管を介して接続されている。この種の冷凍装置の一例が特許文献１に開示されている。
【０００３】
具体的に、特許文献１には、室外機と第１室内機と第２室内機とを備える空調機が開示されている。この空調機では、室外機が建物の屋上に配置され、第１室内機が室外機よりも下方に配置され、第２室内機が第１室内機よりも下方に配置されている。室外機には室外回路が収容され、各室内機には室内回路がそれぞれ収容されている。各室内回路は、液側連絡管及びガス側連絡管を介して室外回路に対して並列に接続されている。室外回路には、圧縮機、室外熱交換器、室外膨張弁、及びレシーバ等が設けられている。各室内回路には、室内膨張弁及び室内熱交換器が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４７８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種の冷凍装置では、例えば熱源ユニットの設置位置と利用ユニットの設置位置との高低差や、熱源ユニットから利用ユニットまでの配管長などの制約によって、熱源ユニットに対して利用ユニットを設置することができない場合がある。つまり、設置状態による制約を受けて利用ユニットを設置することができない場合がある。
【０００６】
例えば、熱源ユニットの設置位置と利用ユニットの設置位置との高低差が比較的大きい場合には、液側の連絡配管における液冷媒のヘッド差が大きくなり、利用側回路の液側に作用する液冷媒のヘッド差による圧力（以下、液ヘッド圧という。）が大きくなる。
【０００７】
このため、冷却運転を行う冷凍装置では、液ヘッド圧が作用するのが高圧冷媒が流れる利用側回路の入口側であるため、熱源ユニットの設置位置と利用ユニットの設置位置との高低差が大きいほど、利用側回路の入口側に位置する利用側膨張弁に作用する圧力が高くなる。従って、冷却運転を行う冷凍装置では、利用側膨張弁に作用する圧力が高くなりすぎて利用側膨張弁が破損しないように、熱源ユニットの設置位置と利用ユニットの設置位置との高低差の上限値を制限している。
【０００８】
また、加熱運転を行う冷凍装置では、液ヘッド圧が作用するのが利用側回路の出口側であるため、熱源ユニットの設置位置と利用ユニットの設置位置との高低差が比較的大きいほど、利用側回路の出入口の圧力差が小さくなる。そして、利用側回路の出入口の圧力差が小さい状態では、利用ユニットが複数台ある場合に、相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニットで冷媒流量が不足し、その利用ユニットで能力を十分に発揮できないおそれがある。なお、相対的に冷媒が流れにくい配置とは、例えば、複数台の利用ユニットの中でも大きな液ヘッド圧が作用する下方の利用ユニットであったり、圧力損失が大きくなる熱源ユニットまでの配管長が長い利用ユニットである。
【０００９】
従って、加熱運転を行う冷凍装置では、能力を発揮できない利用ユニットが生じないように、熱源ユニットの設置位置と利用ユニットの設置位置との高低差の上限値を制限している。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、熱源ユニットと利用ユニットとを備える冷凍装置において、利用ユニットの設置に関して設置状態による制約を緩和させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の発明は、圧縮機（26）と熱源側熱交換器（44）と熱源側膨張弁（36）とが接続された熱源側回路（14）を有する熱源ユニット（64）と、上記熱源ユニット（64）よりも下方に設置されると共に、利用側熱交換器（41）と利用側膨張弁（51）とが接続された利用側回路（11）を有する利用ユニット（61）とを備え、上記熱源側回路（14）と上記利用側回路（11）とが接続された冷媒回路（10）において上記熱源側熱交換器（44）が凝縮器となって上記利用側熱交換器（41）が蒸発器となるように冷媒を循環させる冷却運転を行う冷凍装置（20）を対象とする。そして、この冷凍装置（20）は、上記冷媒回路（10）では、上記熱源側膨張弁（36）と上記利用側膨張弁（51）とが液側連絡配管（15）を介して接続される一方、上記冷却運転中に上記利用側膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力が所定の圧力基準値以下になるように上記熱源側膨張弁（36）の開度を制御する熱源側開度制御手段（53）を備えている。
【００１２】
第１の発明では、冷却運転中に利用側膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力が所定の圧力基準値以下になるように、熱源側膨張弁（36）の開度が制御される。例えば、熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差が比較的大きい場合には、利用側膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力のうち上記液ヘッド圧が大きくなる。このような場合には、上記高低差が小さい場合に比べて利用側膨張弁（51）に作用する冷媒の圧力が大きくなりやすく、利用側膨張弁（51）が破損するおそれが大きくなる。このような場合に、この第１の発明では、例えば利用側膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力が所定の圧力基準値に近づくと、該圧力が所定の基準値を上回ることがないように、熱源側膨張弁（36）の開度を小さくして熱源側膨張弁（36）における冷媒の圧力損失を大きくする。すなわち、この第１の発明では、上記高低差が大きい場合に冷却運転中に利用側膨張弁（51）に作用する圧力が大きくなる状態に対応できるように、利用側膨張弁（51）に作用する圧力を調節するための熱源側膨張弁（36）の開度の調節が行われる。
【００１３】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記熱源側開度制御手段（53）が、上記利用側膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力が所定の圧力基準値以下になるように上記熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差に基づいて設定された冷却運転時の制御目標値を用いて上記熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度を制御する。
【００１４】
第２の発明では、冷却運転時の制御目標値が、熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差（以下、設置高低差という。）に基づいて設定されている。つまり、設置高低差からは利用ユニット（61）の利用側回路（11）の液側に作用する液ヘッド圧の大きさが分かるので、該液ヘッド圧の大きさに基づいて冷却運転時の制御目標値が設定される。そして、熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度がその制御目標値を用いて調節される。
【００１５】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記熱源側開度制御手段（53）が、上記熱源側膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が該圧力損失の冷却運転時の制御目標値として設定された損失目標値に保たれるように上記熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度を制御する。
【００１６】
第３の発明では、熱源側膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が損失目標値に保たれるように熱源側膨張弁（36）の開度が調節される。ここで、熱源側膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が大きい状態は、利用側膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力が低下するので、利用側膨張弁（51）を保護する点では望ましい。しかし、圧力損失が大きい分、冷媒の循環量が減少するので冷凍装置（20）の能力や効率が低下してしまう。この第３の発明では、利用側膨張弁（51）を保護するために熱源側膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が必要以上に大きくならないように、熱源側膨張弁（36）における冷媒の圧力損失を損失目標値に保つようにしている。
【００１７】
第４の発明は、上記第２又は第３の発明において、上記利用ユニット（61）が、複数台設けられて、上記熱源ユニット（64）に対して並列に接続されており、上記冷却運転時の制御目標値は、上記熱源ユニット（64）の設置位置と最も下方に設置された最下設置の利用ユニット（61）の設置位置との高低差に基づいて設定される。
【００１８】
第４の発明では、冷却運転時の制御目標値が、熱源ユニット（64）の設置位置と最下設置の利用ユニット（61）の設置位置との高低差に基づいて設定される。つまり、最も液ヘッド圧が大きくなる最下設置の利用ユニット（61）と熱源ユニット（64）との高低差に基づいて冷却運転時の制御目標値が設定される。
【００１９】
第５の発明は、上記第４の発明において、上記冷却運転と、上記冷媒回路（10）において上記熱源側熱交換器（44）が蒸発器となって上記利用側熱交換器（41）が凝縮器となるように冷媒を循環させる加熱運転とを選択的に行うように構成される一方、上記加熱運転中に複数台の利用ユニット（61）の中に、冷媒流量が能力を発揮させるために必要な流量を下回る少流量の利用ユニット（61）が存在していれば、該少流量の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）の利用側膨張弁（51）の開度を縮小する開度縮小動作を行う利用側開度制御手段（38,54）を備えている。
【００２０】
第６の発明は、圧縮機（26）と熱源側熱交換器（44）とが接続された熱源側回路（14）を有する熱源ユニット（64）と、それぞれが利用側熱交換器（41）と利用側膨張弁（51）とが接続された利用側回路（11）を有する複数台の利用ユニット（61）とを備え、上記熱源側回路（14）に対して上記複数の利用側回路（11）が並列に接続された冷媒回路（10）において上記熱源側熱交換器（44）が蒸発器となって上記利用側熱交換器（41）が凝縮器となるように冷媒を循環させる加熱運転を行う冷凍装置（20）を対象とする。そして、この冷凍装置（20）は、上記加熱運転中に複数台の利用ユニット（61）の中に、冷媒流量が能力を発揮させるために必要な流量を下回る少流量の利用ユニット（61）が存在していれば、該少流量の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）の利用側膨張弁（51）の開度を縮小する開度縮小動作を行う利用側開度制御手段（38,54）を備えている。
【００２１】
第５、第６の各発明では、利用側開度制御手段（38,54）が、加熱運転中に複数台の利用ユニット（61）の中に、冷媒流量が能力を発揮させるために必要な流量を下回っていると判断した少流量の利用ユニット（61）が存在していれば、開度縮小動作を行う。開度縮小動作では、利用側開度制御手段（38,54）が、少流量の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）の利用側膨張弁（51）の開度を縮小する。
【００２２】
例えば、最も下方に設置された最下設置の利用ユニット（61）の設置位置と、熱源ユニット（64）の設置位置との高低差が比較的大きい状態では、上述したように、相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）で冷媒流量が不足するおそれがあり、その相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）が少流量の利用ユニットとなる場合がでてくる。また、利用ユニット（61）の設置位置と熱源ユニット（64）の設置位置との高低差がそれほど大きくない場合、又は、利用ユニット（61）と熱源ユニット（64）とが同じ高さに設置されている場合であっても、熱源ユニット（64）までの配管長が他の利用ユニット（61）に比べてかなり長い利用ユニット（61）が存在している場合は、その配管長が長い利用ユニット（61）で冷媒流量が不足するおそれがあり、少流量の利用ユニットとなる場合がでてくる。
【００２３】
このような場合に、この第５、第６の各発明では、少流量の利用ユニットの利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）の利用側膨張弁（51）の開度を縮小する開度縮小動作が行われる。開度縮小動作が行われると、開度縮小動作を行った利用ユニット（61）に冷媒が流れにくくなるので、その分、少流量の利用ユニット（61）に冷媒が流れやすくなる。
【００２４】
第７の発明は、上記第５又は第６の発明において、上記加熱運転中の利用側開度制御手段（38,54）が、上記利用側膨張弁（51）の開度が所定値以上になっている利用ユニット（61）を上記少流量の利用ユニット（61）であると判断する。
【００２５】
第７の発明では、加熱運転中に利用側開度制御手段（38,54）が、利用側膨張弁（51）の開度が所定値以上の利用ユニット（61）を、少流量の利用ユニットであると判断する。利用側開度制御手段（38,54）は、加熱運転中に複数台の利用ユニット（61）の中に利用側膨張弁（51）の開度が所定値を上回る少流量の利用ユニットが存在していれば、開度縮小動作を行う。
【００２６】
第８の発明は、上記第５乃至第７の何れか１つの発明において、上記加熱運転中に利用側開度制御手段（38,54）が上記開度縮小動作を実行する際に上記圧縮機（26）の運転容量を増加させる運転容量制御手段（52）を備えている。
【００２７】
第８の発明では、加熱運転中に利用側開度制御手段（38,54）が開度縮小動作を実行する際に、運転容量制御手段（52）が圧縮機（26）の運転容量を増加させる。圧縮機（26）の運転容量が増加すると、冷媒回路（10）の冷媒の循環量が増加する。従って、各利用ユニット（61）に分配される冷媒流量が増加するので、開度縮小動作を行った利用ユニット（61）での冷媒流量の減少が抑えられると共に、少流量の利用ユニット（61）での冷媒流量が確保される。
【００２８】
第９の発明は、上記第５乃至第８の何れか１つの発明において、上記加熱運転中の利用側開度制御手段（38,54）が、各利用ユニット（61）について利用側熱交換器（41）から流出した冷媒の過冷却度が目標過冷却度になるように利用側膨張弁（51）の開度を制御する一方、上記開度縮小動作では該開度縮小動作を行う該利用ユニット（61）の目標過冷却度を大きな値に変更する。
【００２９】
第９の発明では、開度縮小動作を行う利用ユニット（61）の目標過冷却度が大きな値に変更される。そして、開度縮小動作を行う利用ユニット（61）の利用側膨張弁（51）は、利用側熱交換器（41）から流出した冷媒の過冷却度が変更後の目標過冷却度になるように制御されるので、その開度が縮小される。
【００３０】
第１０の発明は、圧縮機（26）と熱源側熱交換器（44）と熱源側膨張弁（36）とが接続された熱源側回路（14）を有する熱源ユニット（64）と、上記熱源ユニット（64）よりも下方に設置されると共に、利用側熱交換器（41）と利用側膨張弁（51）とが接続された利用側回路（11）を有する利用ユニット（61）とを備え、上記熱源側回路（14）と上記利用側回路（11）とが接続された冷媒回路（10）において上記熱源側熱交換器（44）が凝縮器となって上記利用側熱交換器（41）が蒸発器となるように冷媒を循環させる冷却運転を行う冷凍装置（20）を対象とする。そして、この冷凍装置（20）は、上記冷媒回路（10）では、上記熱源側膨張弁（36）と上記利用側膨張弁（51）とが液側連絡配管（15）を介して接続される一方、上記熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差に基づいて上記熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度の上限値を設定する熱源側上限設定手段（58）を備えている。
【００３１】
第１０の発明では、熱源側上限設定手段（58）が、熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度の上限値を設定する。熱源側膨張弁（36）の開度の上限値は、熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差に基づいて設定される。つまり、利用ユニット（61）の利用側膨張弁（51）に作用する液ヘッド圧の大きさに応じて、熱源側膨張弁（36）の開度の上限値が設定される。
【００３２】
第１１の発明は、上記第１０の発明において、上記利用ユニット（61）が、複数台設けられて、上記熱源ユニット（64）に対して並列に接続されており、上記熱源側上限設定手段（58）が、上記熱源ユニット（64）の設置位置と最も下方に設置された最下設置の利用ユニット（61）の設置位置との高低差に基づいて上記熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度の上限値を設定する。
【００３３】
第１１の発明では、熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度の上限値が、熱源ユニット（64）の設置位置と最下設置の利用ユニット（61）の設置位置との高低差に基づいて設定される。つまり、最も液ヘッド圧が大きくなる利用ユニット（61）と熱源ユニット（64）との高低差に基づいて熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度の上限値が設定される。
【００３４】
第１２の発明は、上記第１１の発明において、上記冷却運転と、上記冷媒回路（10）において上記熱源側熱交換器（44）が蒸発器となって上記利用側熱交換器（41）が凝縮器となるように冷媒を循環させる加熱運転とを選択的に行うように構成される一方、複数台の利用ユニット（61）のうち相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）に対して、上記利用側膨張弁（51）の加熱運転中の開度の上限値を設定する利用側上限設定手段（59）とを備えている。
【００３５】
第１３の発明は、圧縮機（26）と熱源側熱交換器（44）とが接続された熱源側回路（14）を有する熱源ユニット（64）と、それぞれが利用側熱交換器（41）と利用側膨張弁（51）とが接続された利用側回路（11）を有する複数台の利用ユニット（61）とを備え、上記熱源側回路（14）に対して上記複数の利用側回路（11）が並列に接続された冷媒回路（10）において上記熱源側熱交換器（44）が蒸発器となって上記利用側熱交換器（41）が凝縮器となるように冷媒を循環させる加熱運転を行う冷凍装置（20）を対象とする。そして、この冷凍装置（20）は、複数台の利用ユニット（61）のうち相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）に対して、上記利用側膨張弁（51）の加熱運転中の開度の上限値を設定する利用側上限設定手段（59）とを備えている。
【００３６】
第１２、第１３の各発明では、複数台の利用ユニット（61）のうち相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）に対して、利用側膨張弁（51）の加熱運転中の開度の上限値が設定される。
【００３７】
例えば、最も下方に設置された最下設置の利用ユニット（61）の設置位置と、熱源ユニット（64）の設置位置との高低差が比較的大きい状態では、上述したように、複数台の利用ユニット（61）の中でも大きな液ヘッド圧が作用する下方の利用ユニット（61）であったり、圧力損失が大きくなる熱源ユニット（64）までの配管長が長い利用ユニット（61）が、相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）になる。また、利用ユニット（61）の設置位置と熱源ユニット（64）の設置位置との高低差がそれほど大きくない状態、又は、利用ユニット（61）と熱源ユニット（64）とが同じ高さに設置されている状態において、熱源ユニット（64）までの配管長が他の利用ユニット（61）に比べてかなり長い利用ユニット（61）が存在している場合では、その配管長が長い利用ユニット（61）が相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）になる。
【００３８】
この第１２、第１３の各発明では、相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）に対して、利用側膨張弁（51）の加熱運転中の開度の上限値が設定される。つまり、相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）の利用側膨張弁（51）の加熱運転中の開度が、全開よりも小さな所定の上限値以下に制限される。従って、その上限値が設定された利用ユニット（61）に冷媒が流れにくくなるので、相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）に冷媒が流れやすくなる。
【発明の効果】
【００３９】
第１乃至第５の各発明では、熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差が大きい場合に冷却運転中に利用側膨張弁（51）に作用する圧力が大きくなる状態に対応できるように、利用側膨張弁（51）に作用する圧力を調節するための熱源側膨張弁（36）の開度の調節が行われる。このため、上記高低差に対応して利用側膨張弁（51）に作用する圧力を調節できない従来の冷凍装置に比べて液ヘッド圧を大きくすることができるので、熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差を従来よりも拡大することができる。従って、利用ユニット（61）の設置に関して設置状態による制約を緩和させることができる。
【００４０】
また、上記第２の発明では、冷却運転中に利用ユニット（61）の利用側回路（11）の液側に作用する液ヘッド圧の大きさを設置高低差から判断して、該液ヘッド圧の大きさに基づいて、熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度を制御するための冷却運転時の制御目標値が設定されている。つまり、利用ユニット（61）の利用側膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力が該利用側膨張弁（51）が破損するような高い値になるおそれがあるかどうかを、該設置高低差によって判断している。従って、利用ユニット（61）の利用側膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力を検出するための圧力センサを該利用ユニット（61）に設けなくても利用側膨張弁（51）に作用する冷媒の圧力を所定の圧力基準値以下に保つことができ、冷凍装置（20）の構成を簡素化することができる。
【００４１】
また、上記第３の発明では、利用側膨張弁（51）を保護するために熱源側膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が必要以上に大きくならないように、熱源側膨張弁（36）における冷媒の圧力損失を損失目標値に保つようにしている。従って、利用側膨張弁（51）を確実に保護しつつ、冷凍装置（20）の能力や効率が無駄に低下することを防止することができる。
【００４２】
また、上記第５乃至第９の各発明では、加熱運転中に複数台の利用ユニット（61）の中に少流量の利用ユニット（61）が存在していれば開度縮小動作が行われるので、開度縮小動作を行った利用ユニット（61）に冷媒が流れにくくなる分、少流量の利用ユニット（61）に冷媒が流れやすくなる。
【００４３】
従って、例えば、最も下方に設置された最下設置の利用ユニット（61）の設置位置と、熱源ユニット（64）の設置位置との高低差が比較的大きい状態でも、相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）において冷媒流量が不足することを回避できる。よって、相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）の冷媒の流れやすさを調節できない従来の冷凍装置に比べて、熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差を拡大することができる。
【００４４】
また、利用ユニット（61）の設置位置と熱源ユニット（64）の設置位置との高低差がそれほど大きくない状態、又は、利用ユニット（61）と熱源ユニット（64）とが同じ高さに設置されている状態で、熱源ユニット（64）までの配管長が他の利用ユニット（61）に比べてかなり長い利用ユニット（61）が存在している場合であっても、その配管長が長い利用ユニット（61）において冷媒流量が不足することを回避できる。よって、冷媒が流れにくくなる配管長が長い利用ユニット（61）の冷媒の流れやすさを調節できない従来の冷凍装置に比べて、熱源ユニット（64）から利用ユニット（61）までの配管長を長くすることができる。
【００４５】
以上より、利用ユニット（61）の設置に関して設置状態による制約を緩和させることができる。
【００４６】
また、上記第８の発明では、加熱運転中に開度縮小動作に伴って圧縮機（26）の運転容量を増加させることで、開度縮小動作を行った利用ユニット（61）での冷媒流量の減少が抑えられると共に、少流量の利用ユニット（61）での冷媒流量が確保されるようにしている。従って、各利用ユニット（61）において十分な冷媒流量を確保しやすくなるので、各利用ユニット（61）において十分な能力を発揮しやすくなる。
【００４７】
また、上記第１０乃至第１２の各発明では、利用ユニット（61）の利用側膨張弁（51）に作用する液ヘッド圧の大きさに応じて、熱源側膨張弁（36）の開度の上限値が設定されるようにしている。ここで、液ヘッド圧の大きさに応じて熱源側膨張弁（36）の開度の上限値を設定できない従来の冷凍装置では、例えば冷却運転時に熱源側膨張弁（36）の開度が全開である状態でも、利用側膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力が大きくなりすぎて利用側膨張弁（51）が破損しないように、熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差の上限値が決定される。これに対して、この第１０乃至第１２の各発明では、冷却運転時に熱源側膨張弁（36）の開度が上限値になる状態、つまり従来よりも熱源側膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が大きい状態を想定して、熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差の上限値が決定される。このため、液ヘッド圧を従来よりも大きくすることができるので、熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差を従来よりも拡大することができる。従って、利用ユニット（61）の設置に関して設置状態による制約を緩和させることができる。
【００４８】
また、上記第１２、第１３の各発明では、相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）に対して、利用側膨張弁（51）の加熱運転中の開度の上限値を設定して冷媒が流れにくくすることで、相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）に冷媒が流れやすくなるようにしている。
【００４９】
従って、最も下方に設置された最下設置の利用ユニット（61）の設置位置と、熱源ユニット（64）の設置位置との高低差が比較的大きい状態でも、相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）において冷媒流量が不足することを回避できる。従って、相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）の冷媒の流れやすさを調節できない従来の冷凍装置に比べて、熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差を拡大することができる。
【００５０】
また、利用ユニット（61）の設置位置と熱源ユニット（64）の設置位置との高低差がそれほど大きくない状態、又は、利用ユニット（61）と熱源ユニット（64）とが同じ高さに設置されている状態で、熱源ユニット（64）までの配管長が他の利用ユニット（61）に比べてかなり長い利用ユニット（61）が存在している場合であっても、相対的に冷媒が流れにくい配置の配管長が長い利用ユニット（61）において冷媒流量が不足することを回避できる。従って、配管長が長い利用ユニット（61）の冷媒の流れやすさを調節できない従来の冷凍装置に比べて、熱源ユニット（64）から利用ユニット（61）までの配管長を長くすることができる。
【００５１】
以上より、利用ユニット（61）の設置に関して設置状態による制約を緩和させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施形態１に係る空調機の概略構成図である。
【図２】実施形態１に係る空調機の室外制御部の概略構成図である。
【図３】実施形態１に係る空調機の室内膨張弁の開度と高圧目標値との関係を表す図表である。
【図４】実施形態１に係る空調機の室外制御部の冷房運転中の動作を表すフローチャートである。
【図５】実施形態１に係る空調機の室外制御部及び室内制御部の暖房運転中の動作を表すフローチャートである。
【図６】実施形態２に係る空調機の室外制御部の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００５４】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。本実施形態１は、本発明に係る冷凍装置によって構成された空調機（20）である。この空調機（20）は、冷房運転（冷却運転）と暖房運転（加熱運転）とを選択可能に構成されている。
【００５５】
〈空調機の全体構成〉
本実施形態１の空調機（20）は、図１に示すように、１台の室外ユニット（64）と４台の室内ユニット（61a,61b,61c,61d）とを備えている。熱源ユニットである室外ユニット（64）は、建物の屋上に設置されている。第１室内ユニット（61a）、第２室内ユニット（61b）、第３室内ユニット（61c）、及び第４室内ユニット（61d）は、共に室外ユニット（64）よりも下方に設置されている。第１室内ユニット（61a）及び第２室内ユニット（61b）は同じ階に設置され、第３室内ユニット（61c）及び第４室内ユニット（61d）は同じ階に設置されている。第１室内ユニット（61a）及び第２室内ユニット（61b）は、第３室内ユニット（61c）及び第４室内ユニット（61d）より下の階に設置されている。第１室内ユニット（61a）及び第２室内ユニット（61b）は、最下設置の利用ユニットを構成している。なお、室内ユニット（61）の台数は単なる例示である。
【００５６】
この空調機（20）は、冷媒が充填された冷媒回路（10）を備えている。冷媒回路（10）は、室外ユニット（64）に収容された室外回路（14）と、各室内ユニット（61a,61b,61c,61d）に収容された室内回路（11a,11b,11c,11d）とが、液側連絡配管（15）及びガス側連絡配管（16）によって接続されて構成されている。室外回路（14）は熱源側回路を構成し、各室内回路（11）はそれぞれ利用側回路を構成している。
【００５７】
具体的に、これらの室内回路（11）は室外回路（14）に対して並列に接続されている。液側連絡配管（15）は、一端が室外回路（14）の液側閉鎖弁（17）に接続され、他端が４つに分岐して各室内回路（11）の液側端に接続されている。ガス側連絡配管（16）は、一端が室外回路（14）のガス側閉鎖弁（18）に接続され、他端が４つに分岐して各室内回路（11）のガス側端に接続されている。この冷媒回路（10）では、冷媒を循環させることによって蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
【００５８】
《室外回路の構成》
室外回路（14）には、圧縮機（26）、室外熱交換器（44）、室外膨張弁（36）、及び四路切換弁（25）が接続されている。また、室外ユニット（64）には、室外熱交換器（44）に室外空気を送るための室外ファンが設けられている（図示省略）。
【００５９】
圧縮機（26）は、例えば全密閉の高圧ドーム型のスクロール圧縮機として構成されている。圧縮機（26）には、インバータを介して電力が供給される。この圧縮機（26）は、インバータの出力周波数を変化させて電動機の回転速度を変更することによって運転容量を複数段階に変更することができるように構成されている。圧縮機（26）は、吐出側が四路切換弁（25）の第１のポートに接続され、吸入側が四路切換弁（25）の第３のポートに接続されている。
【００６０】
熱源側熱交換器である室外熱交換器（44）は、クロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器として構成されている。室外熱交換器（44）では、室外ファンによって送られる室外空気と冷媒との間で熱交換が行われる。室外熱交換器（44）は、一端が四路切換弁（25）の第２のポートに接続され、他端が液側閉鎖弁（17）に接続されている。また、四路切換弁（25）の第４のポートはガス側閉鎖弁（18）に接続されている。
【００６１】
液側閉鎖弁（17）と室外熱交換器（44）との間には、熱源側膨張弁である室外膨張弁（36）が設けられている。室外膨張弁（36）は、パルスモータで弁体を駆動する電動膨張弁である。室外膨張弁（36）は、入力パルス数が０パルスで全閉になり５００パルスで全開になる。
【００６２】
四路切換弁（25）は、第１のポートと第２のポートとが連通して第３のポートと第４のポートとが連通する状態（図１に実線で示す第１状態）と、第１のポートと第４のポートとが連通して第２のポートと第３のポートとが連通する状態（図１に破線で示す第２状態）とが切り換え自在に構成されている。
【００６３】
圧縮機（26）の吐出側と四路切換弁（25）の第１ポートとの間には、圧縮機（26）の吐出冷媒の圧力を検出する吐出圧力センサ（23）と、圧縮機（26）の吐出冷媒の温度を検出する吐出温度センサ（22）とが設けられている。圧縮機（26）の吸入側と四路切換弁（25）の第３ポートとの間には、圧縮機（26）の吸入冷媒の圧力を検出する吸入圧力センサ（33）と、圧縮機（26）の吸入冷媒の温度を検出する吸入温度センサ（32）とが設けられている。
【００６４】
《室内回路の構成》
各室内回路（11a,11b,11c,11d）は、そのガス側端から順に室内熱交換器（41a,41b,41c,41d）と室内膨張弁（51a,51b,51c,51d）とが設けられている。各室内ユニット（61）には、各室内熱交換器（41）に室内空気を送るための室内ファンがそれぞれ設けられている（図示省略）。
【００６５】
利用側熱交換器である室内熱交換器（41）は、クロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器として構成されている。室内熱交換器（41）では、室内ファンによって送られる室内空気と冷媒との間で熱交換が行われる。また、利用側膨張弁である室内膨張弁（51）は、パルスモータで弁体を駆動する電動膨張弁である。室内膨張弁（51）は、入力パルス数が０パルスで全閉になり５００パルスで全開になる。
【００６６】
各室内ユニット（61）には、冷媒の温度を検出するための温度センサが２つずつ設けられている。室内回路（11）のガス側には、室内回路（11）のガス側端と室内熱交換器（41）との間を流通する冷媒の温度を検出するガス側温度センサ（45a,45b,45c,45d）が設けられている。室内回路（11）の液側には、室内膨張弁（51）と室内熱交換器（41）との間を流通する冷媒の温度を検出する液側温度センサ（46a,46b,46c,46d）が設けられている。
【００６７】
《制御部の構成》
本実施形態１の空調機（20）は、高低差入力部（60）と室外制御部（37）と室内制御部（38a,38b,38c,38d）とを備えている。高低差入力部（60）と室外制御部（37）とは、室外ユニット（64）に設けられている。室内制御部（38）は、各室内ユニット（61）にそれぞれ設けられている。各室内制御部（38）は、室外制御部（37）に接続されている。
【００６８】
室外制御部（37）には、図２に示すように、運転容量制御部（52）と室外側開度制御部（53）と室内指令部（54）とが設けられている。運転容量制御部（52）は、運転容量制御手段を構成している。室外側開度制御部（53）は、熱源側開度制御手段を構成している。室内指令部（54）と室内制御部（38）とは、利用側開度制御手段を構成している。
【００６９】
高低差入力部（60）は、室外ユニット（64）の設置位置と最下階の室内ユニット（61a,61b）の設置位置との高低差である最大高低差（ΔＨ）を入力することができるように構成されている。最大高低差（ΔＨ）は、例えば空調機（20）を設置した作業者によって入力される。高低差入力部（60）は、入力された最大高低差（ΔＨ）を室外制御部（37）へ出力する。なお、室外制御部（37）には、最大高低差（ΔＨ）の他に、吐出圧力センサ（23）、吸入圧力センサ（33）、吐出温度センサ（22）、及び吸入温度センサ（32）の検出値が入力される。
【００７０】
運転容量制御部（52）は、圧縮機（26）の運転容量を制御するように構成されている。具体的に、運転容量制御部（52）には、冷房運転中における圧縮機（26）の吸入冷媒の圧力の目標値である低圧目標値の初期値と、暖房運転中における圧縮機（26）の吐出冷媒の圧力の目標値である高圧目標値の初期値とが設定されている。運転容量制御部（52）は、冷房運転中には吸入圧力センサ（33）の検出値が低圧目標値となるように、暖房運転中には吐出圧力センサ（23）の検出値が高圧目標値となるように圧縮機（26）の運転容量を制御する。
【００７１】
室外側開度制御部（53）は、冷房運転中の室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失の目標値である損失目標値（Ｌ）を、最大高低差（ΔＨ）に基づいて設定するように構成されている。また、室外側開度制御部（53）は、冷房運転中に室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が損失目標値（Ｌ）に保たれるように室外膨張弁（36）の開度を制御するように構成されている。損失目標値（Ｌ）は、例えば以下に示す式１によって設定される。
【００７２】
式１：Ｌ＝（ΔＨ−Ｘ）×γ
上記式１において、Ｘは、冷房運転中に室外膨張弁（36）を常時全開しても室内膨張弁（51）に作用する冷媒の圧力が室内膨張弁（51）の設計圧又は設計使用範囲の上限圧力を上回らない室外ユニット（64）の設置位置と室内ユニット（61）の設置位置との高低差を表している（例えばＸ＝５０ｍ）。室内膨張弁（51）の設計圧又は設計使用範囲の上限圧力は、所定の圧力基準値を意味している。損失目標値（Ｌ）は、最大高低差（ΔＨ）が大きいほど大きな値に設定される。なお、最大高低差（ΔＨ）がＸｍよりも小さい場合は、損失目標値Ｌ＝０に設定される。γは液単相の冷媒の密度を表している。
【００７３】
ここで、損失目標値（Ｌ）は、室外ユニット（64）の設置位置と室内ユニット（61）の設置位置との高低差がＸｍである状態を基準にして定められている。損失目標値（Ｌ）は、上記高低差がＸｍの状態に対して最下階の室内ユニット（61a,61b）に作用する液ヘッド圧が大きくなる分に等しい。従って、室外ユニット（64）の設置位置と最下階の室内ユニット（61a,61b）の設置位置との高低差がＸｍより大きい場合でも、冷房運転中に室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が損失目標値（Ｌ）に保たれると、室内膨張弁（51a,51b）に作用する冷媒の圧力は、該高低差がＸｍの状態で室内膨張弁（51）に作用する冷媒の圧力と概ね等しくなる。よって、室内膨張弁（51a,51b）に作用する冷媒の圧力は、所定の圧力基準値、つまり室内膨張弁（51a,51b）の設計圧又は設計使用範囲の上限圧力以下に保たれる。
【００７４】
室内指令部（54）は、暖房運転中に少流量ユニット検出動作と室内指令動作とを行うように構成されている。少流量ユニット検出動作は、４台の室内ユニット（61）の中から、冷媒流量が暖房能力を発揮させるために必要な流量を下回る少流量の室内ユニット（61）を見つけ出す動作である。少流量の室内ユニット（61）は、室内温度や設定温度に対して必要となる暖房能力を発揮することができない状態になっている。
【００７５】
室内指令部（54）には、各室内ユニット（61）の室内制御部（38）から、室内膨張弁（51）の開度の情報が入力される。室内膨張弁（51）の開度の情報は、各室内ユニット（61）において室内膨張弁（51）の開度が変更される度に入力される。室内指令部（54）は、室内膨張弁（51）の開度の情報に基づいて各室内ユニット（61）の室内膨張弁（51）の開度を監視し、室内膨張弁（51）が全開状態（開度が５００パルスの状態）の室内ユニット（61）が出てくると、その室内ユニット（61）を少流量の室内ユニット（61）と判断する。なお、室内指令部（54）は、全開時の開度よりも小さい所定値（例えば４５０パルス）以上となる室内ユニット（61）を少流量の室内ユニットと判断するように構成してもよい。
【００７６】
室内指令部（54）は、少流量の室内ユニット（61）を見つけ出すと、室内指令動作を行う。室内指令動作では、室内指令部（54）が、少流量の室内ユニット（61）以外の室内ユニット（61）に対して、目標過冷却度を大きな値に変更することを指令する過冷却変更信号を送信する。また、室内指令部（54）は、少流量の室内ユニット（61）が存在しなくなると、過冷却変更信号を送信した室内ユニット（61）に対して、目標過冷却度を初期値に戻すことを指令する過冷却戻し信号を送信する。
【００７７】
室内制御部（38）は、室内膨張弁（51）の開度の調節を行うように構成されている。具体的に、室内制御部（38）には、予め冷房運転中の目標過熱度（例えば５℃）及び、暖房運転中の目標過冷却度（例えば５℃）の初期値がそれぞれ設定されている。また、室内制御部（38）には、ガス側温度センサ（45）の検出値及び液側温度センサ（46）の検出値が入力され、さらに室外ユニット（64）から吐出圧力センサ（23）の検出値が入力される。冷房運転時の室内制御部（38）は、ガス側温度センサ（45）の検出値及び液側温度センサ（46）の検出値に基づいて室内熱交換器（41）から流出した冷媒の過熱度を算出する。そして、室内制御部（38）は、算出した過熱度が目標過熱度に近づくように、例えばＰＩＤ制御によって室内膨張弁（51）の開度を調節する。暖房運転時の室内制御部（38）は、吐出圧力センサ（23）の検出値及び液側温度センサ（46）の検出値に基づいて室内熱交換器（41）から流出した冷媒の過冷却度を算出する。そして、室内制御部（38）は、算出した過冷却度が目標過冷却度に近づくように、例えばＰＩＤ制御によって室内膨張弁（51）の開度を調節する。
【００７８】
また、室内制御部（38）は、室内指令部（54）から過冷却変更信号を受信すると、過冷却変更動作を行うように構成されている。過冷却変更動作では、目標過冷却度が初期値より大きな値（例えば８℃）に変更される。室内制御部（38）が、室内熱交換器（41）から流出した冷媒の過冷却度が変更後の目標過冷却度に近づくように室内膨張弁（51）の開度を調節すると、室内膨張弁（51）の開度は徐々に小さくなる。室内指令部（54）の室内指令動作、及び室内制御部（38）の過冷却変更動作は、開度縮小動作を構成している。また、室内制御部（38）は、室内指令部（54）から過冷却戻し信号を受信すると、目標過冷却度を初期値に戻す動作を行うように構成されている。
【００７９】
また、この空調機（20）では、開度縮小動作の際に、運転容量制御部（52）が圧縮機（26）の運転容量を増大させる。具体的に、室内指令部（54）は、少流量の室内ユニット（61）以外の室内ユニット（61）へ過冷却変更信号を送信すると同時に、運転容量制御部（52）へ高圧増大信号を送信する。高圧増大信号を受信した運転容量制御部（52）は、目標過冷却度を変更した室内ユニット（61）の室内制御部（38）から室内膨張弁（51）の開度の情報を受け取る。そして、室内膨張弁（51）の開度と高圧目標値の関係を表す図３の図表を数式化した計算式に基づいて、高圧目標値を変更する。この計算式では、目標過冷却度を変更する直前の室内膨張弁（51）の開度と高圧目標値の初期値とを基準にして、目標目標過冷却度を変更した後の室内膨張弁（51）の開度から、変更後の高圧目標値が決定される。目標過冷却度を変更した室内ユニット（61）では、室内膨張弁（51）の開度が縮小されるので、高圧目標値は大きな値に変更され、圧縮機（26）の運転容量が増加される。なお、目標過冷却度を変更した室内ユニット（61）が複数台ある場合には、室内膨張弁（51）の開度の平均値を上記計算式で用いる。
【００８０】
ここで、最下設置の第１室内ユニット（61a）及び第２室内ユニット（61b）の設置位置と、熱源ユニット（64）の設置位置との高低差が比較的大きい場合には、第１室内ユニット（61a）及び第２室内ユニット（61b）の出口に作用する液ヘッド圧が大きくなり、第１室内ユニット（61a）及び第２室内ユニット（61b）の出入口の圧力差が小さくなる。このため、第１室内ユニット（61a）や第２室内ユニット（61b）は、冷媒が流れにくい状態になるので、冷媒流量が暖房能力を発揮させるために必要な流量を下回る場合がでてくる。つまり、第１室内ユニット（61a）や第２室内ユニット（61b）は、少流量の室内ユニットになる場合がでてくる。
【００８１】
そして、例えば、第１室内ユニット（61a）及び第２室内ユニット（61b）の両方が少流量の室内ユニット（61a,61b）と判断される場合は、開度縮小動作の結果、第３室内ユニット（61c）及び第４室内ユニット（61d）の室内膨張弁（51）の開度が縮小される。従って、第３室内ユニット（61c）及び第４室内ユニット（61d）に冷媒が流れにくくなる分、第１室内ユニット（61a）及び第２室内ユニット（61b）に冷媒が流れやすくなる。
【００８２】
また、第１室内ユニット（61a）及び第２室内ユニット（61b）の一方、例えば第１室内ユニット（61a）が少流量の室内ユニット（61a,61b）と判断される場合は、開度縮小動作の結果、第２室内ユニット（61b）、第３室内ユニット（61c）、及び第４室内ユニット（61d）の室内膨張弁（51）の開度が縮小される。従って、第２室内ユニット（61b）、第３室内ユニット（61c）、及び第４室内ユニット（61d）に冷媒が流れにくくなる分、第１室内ユニット（61a）に冷媒が流れやすくなる。
【００８３】
なお、この場合は、第２室内ユニット（61b）は少流量の室内ユニットと判断されなくても、冷媒流量が不足する状態に陥りやすいので、第２室内ユニット（61b）の室内膨張弁（51）の開度が縮小されないように開度縮小動作を行ってもよい。この開度縮小動作では、室内指令部（54）が、第３室内ユニット（61c）及び第４室内ユニット（61d）に対してのみ過冷却変更信号を送信する。
【００８４】
−運転動作−
本実施形態１の空調機（20）の運転動作について説明する。この空調機（20）では、四路切換弁（25）によって冷房運転と暖房運転とが切り換えが行われる。
【００８５】
《冷房運転》
冷房運転では、四路切換弁（25）が図１に実線で示す第１状態に設定される。この状態で圧縮機（26）を運転させると、冷媒回路（10）では室外熱交換器（44）が凝縮器となって各室内熱交換器（41a,41b）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。
【００８６】
具体的に、圧縮機（26）を運転させると、圧縮機（26）から吐出された冷媒は、室外熱交換器（44）へ流入し、室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器（44）で凝縮した冷媒は、室外膨張弁（36）で減圧されて各室内回路（11a,11b）へ分配される。各室内回路（11a,11b）に流入した冷媒は、室内膨張弁（51a,51b）で減圧されて室内熱交換器（41a,41b）へ流入する。室内熱交換器（41a,41b）では、流入した冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。その際、冷媒により冷却された室内空気が室内へ供給される。室内熱交換器（41a,41b）で蒸発した冷媒は、ガス側連絡配管（16）で合流して室外回路（14）へ流入し、圧縮機（26）へ吸入されて再び吐出される。
【００８７】
本実施形態１の空調機（20）では、冷房運転中に室外側開度制御部（53）が、所定の時間間隔で室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失を確認する。そして、室外側開度制御部（53）は、室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が上記損失目標値（Ｌ）と等しくない場合は、室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が損失目標値（Ｌ）となるように室外膨張弁（36）の開度を調節する。
【００８８】
具体的に、室外側開度制御部（53）は、図４に示すように、ステップ１（ST1）において冷媒回路（10）の冷媒の循環量を算定する。冷媒回路（10）における冷媒の循環量は、例えば圧縮機（26）の単位時間当たりの入力電力を、吐出圧力センサ（23）と吐出温度センサ（22）とから算出される吐出冷媒のエンタルピと吸入圧力センサ（33）と吸入温度センサ（32）とから算出される吸入冷媒のエンタルピとの差で除することによって算出される。
【００８９】
続いて、室外側開度制御部（53）は、ステップ２（ST2）において、ステップ１（ST1）で算定した冷媒回路（10）の冷媒の循環量と、その時点における室外膨張弁（36）の開度とを用いて、その時点における室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失を算出する。冷媒の圧力損失は、冷媒回路（10）の冷媒の循環量が多いほど大きくなり、室外膨張弁（36）の開度が小さいほど大きくなる。
【００９０】
室外側開度制御部（53）は、ステップ３（ST3）において、上記式１を用いて算定した損失目標値（Ｌ）と、ステップ２（ST2）で算定した圧力損失とを比較する。そして、室外側開度制御部（53）は、ステップ４（ST4）において、ステップ２（ST2）で算出した冷媒の圧力損失が損失目標値（Ｌ）よりも大きい場合には、室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が損失目標値（Ｌ）になるように室外膨張弁（36）の開度を縮小する。ステップ２（ST2）で算出した冷媒の圧力損失が損失目標値（Ｌ）よりも小さい場合には、室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が損失目標値（Ｌ）になるように室外膨張弁（36）の開度を拡大する。
【００９１】
なお、この空調機（20）では、室外膨張弁（36）の開度が変更されても、室内回路（11）の出口の冷媒の過熱度が一定になるように室内膨張弁（51）の開度が調節されるので、冷媒回路（10）の冷媒流量はそれほど変化しない。例えば室外膨張弁（36）の開度が縮小されると、冷媒回路（10）の冷媒流量が一時的に減少して、室内回路（11）の出口の冷媒の過熱度が増加する。室内回路（11）の出口の冷媒の過熱度が増加すると、室内膨張弁（51）の開度が拡大される。これにより、冷媒回路（10）の冷媒流量が増加するので、冷媒回路（10）の冷媒流量は室外膨張弁（36）の開度の変更前からそれほど変化しない。
【００９２】
《暖房運転》
暖房運転では、四路切換弁（25）が図１に破線で示す第２状態に設定される。この状態で圧縮機（26）を運転させると、冷媒回路（10）では各室内熱交換器（41a,41b）が凝縮器となって室外熱交換器（44）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。
【００９３】
具体的に、圧縮機（26）を運転させると、圧縮機（26）から吐出された冷媒は、各室内熱交換器（41a,41b）へ流入し、室内空気へ放熱して凝縮する。その際、冷媒により加熱された室内空気が室内へ供給される。各室内熱交換器（41a,41b）で凝縮した冷媒は、液側連絡配管（15）で合流して室外回路（14）へ流入する。室外回路（14）へ流入した冷媒は、室外膨張弁（36）で減圧されてから室外熱交換器（44）に流入する。室外熱交換器（44）では、流入した冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（44）で蒸発した冷媒は、圧縮機（26）へ吸入されて再び吐出される。
【００９４】
本実施形態１の空調機（20）では、暖房運転中に少流量の室内ユニット（61）が検出されると、少流量の室内ユニット（61）以外の室内ユニット（61）の利用側膨張弁（51）の開度が縮小されると共に、圧縮機（26）の運転容量が増加される。
【００９５】
具体的に、室内指令部（54）は、図５に示すように、ステップ１（ST1）において少流量ユニット検出動作を行う。少流量ユニット検出動作は、各室内ユニット（61）の室内制御部（38）から室内膨張弁（51）の開度の情報が入力される度に行われる。少流量ユニット検出動作では、室内指令部（54）が、入力された室内膨張弁（51）の開度の情報に基づいて室内膨張弁（51）が全開状態になっている少流量の室内ユニット（61）が存在しているか否かを確認する。室内指令部（54）は、少流量の室内ユニット（61）が存在していれば、ステップ２（ST2）において、少流量の室内ユニット（61）以外の室内ユニット（61）に対して過冷却変更信号を送信すると共に、運転容量制御部（52）に対して高圧増大信号を送信する。
【００９６】
過冷却変更信号を受信した室内制御部（38）は、ステップ３（ST3）において過冷却変更動作を実行する。過冷却変更動作では、室内制御部（38）が、目標過冷却度を大きな値（例えば８℃）に変更する。室内制御部（38）が目標過冷却度の変更後に室内膨張弁（51）の開度を調節すると、室内膨張弁（51）の開度は目標過冷却度の変更前比べて小さくなる。つまり、過冷却変更動作によって、少流量の室内ユニット（61）以外の室内ユニット（61）の室内膨張弁（51）の開度が縮小される。
【００９７】
また、高圧増大信号を受信した運転容量制御部（52）は、ステップ４（ST4）において高圧目標値を変更する。高圧目標値は、図３を数式化した計算式に基づいて変更される。
目標過冷却度を変更した室内ユニット（61）では、目標過冷却度を変更する前に比べて室内膨張弁（51）の開度が小さくなるので、高圧目標値は高圧増大信号を受信する前に比べて大きな値になる。従って、運転容量制御部（52）が、変更後の高圧目標値に基づいて圧縮機（26）の運転容量を調節すると、圧縮機（26）の運転容量が増加する。
【００９８】
これにより、冷媒回路（10）の冷媒の循環量が増加するので、各室内ユニット（61）に分配される冷媒流量が増加する。従って、過冷却変更信号によって室内膨張弁（51）の開度が縮小される室内ユニット（61）の冷媒流量の減少が抑えられると共に、少流量の室内ユニット（61）での冷媒流量が確保される。
【００９９】
−実施形態１の効果−
この実施形態１では、室外ユニット（64）の設置位置と室内ユニット（61）の設置位置との高低差が大きい場合に冷房運転中に室内膨張弁（51）に作用する圧力が大きくなる状態に対応できるように、室内膨張弁（51）に作用する圧力を調節するための室外膨張弁（36）の開度の調節が行われる。このため、上記高低差に対応して室内膨張弁（51）に作用する圧力を調節できない従来の冷凍装置に比べて液ヘッド圧を大きくすることができるので、室外ユニット（64）の設置位置と室内ユニット（61）の設置位置との高低差を従来よりも拡大することができる。
【０１００】
また、この実施形態１では、冷房運転中に最下階の室内ユニット（61）の室内回路（11）の液側に作用する液ヘッド圧の大きさを最大高低差から判断して、該液ヘッド圧の大きさに基づいて、室外膨張弁（36）の冷房運転中の開度を制御するための損失目標値が設定されている。つまり、最下階の室内ユニット（61）の室内膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力が該室内膨張弁（51）が破損するような高い値になるおそれがあるかどうかを、該最大高低差によって判断している。従って、室内ユニット（61）の室内膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力を検出するための圧力センサを該室内ユニット（61）に設けなくても室内膨張弁（51）に作用する冷媒の圧力を所定の圧力基準値以下に保つことができ、空調機（20）の構成を簡素化することができる。
【０１０１】
また、この実施形態１では、室内膨張弁（51）を保護するために室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が必要以上に大きくならないように、室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失を損失目標値に保つようにしている。従って、室内膨張弁（51）を確実に保護しつつ、冷房運転時に空調機（20）の能力や効率が無駄に低下することを防止することができる。
【０１０２】
また、この実施形態１では、暖房運転中に複数台の室内ユニット（61）の中に少流量の室内ユニット（61）が存在していれば開度縮小動作が行われるので、開度縮小動作を行った室内ユニット（61）に冷媒が流れにくくなる分、少流量の室内ユニット（61）に冷媒が流れやすくなる。従って、最も下方に設置された最下設置の室内ユニット（61）の設置位置と、熱源ユニット（64）の設置位置との高低差が比較的大きい状態でも、少流量の室内ユニットとなる場合がある最下設置の室内ユニット（61）において冷媒流量が不足することを回避できる。よって、最下設置の室内ユニット（61）の冷媒の流れやすさを調節できない従来の冷凍装置に比べて、室外ユニット（64）の設置位置と室内ユニット（61）の設置位置との高低差を拡大することができる。
【０１０３】
また、この実施形態１では、加熱運転中に開度縮小動作に伴って圧縮機（26）の運転容量を増加させることで、開度縮小動作を行った室内ユニット（61）での冷媒流量の減少が抑えられると共に、少流量の室内ユニット（61）での冷媒流量が確保されるようにしている。従って、各室内ユニット（61）において十分な冷媒流量を確保しやすくなるので、各室内ユニット（61）において十分な能力を発揮しやすくなる。
【０１０４】
−実施形態１の変形例−
実施形態１の変形例について説明する。この変形例では、室外側開度制御部（53）が、冷房運転時における室外ユニット（64）の出口の冷媒の圧力を監視しながら室外膨張弁（36）の開度を調節するように構成されている。なお、図示しないが、液側閉鎖弁（17）と室外膨張弁（36）との間には、その間を流れる液冷媒の圧力を検出する液側圧力センサが設けられている。
【０１０５】
具体的に、室外側開度制御部（53）には、室外ユニット（64）の出口の目標値である圧力目標値（Ｐ）が設定されている。圧力目標値（Ｐ）は、例えば以下に示す式３によって設定される。
【０１０６】
式３：Ｐ＝Ａ−ΔＨ×γ
上記式３において、Ａは、室内膨張弁（51）の設計圧又は設計使用範囲の上限圧力よりも若干小さな値である。室外側開度制御部（53）は、液側圧力センサの検出値を室外ユニット（64）の出口の圧力として検出し、液側圧力センサの検出値と圧力目標値（Ｐ）と比較する。そして、液側圧力センサの検出値が圧力目標値（Ｐ）より大きい場合には、液側圧力センサの検出値が圧力目標値（Ｐ）になるに室外膨張弁（36）の開度を縮小する。液側圧力センサの検出値が圧力目標値（Ｐ）より小さい場合には、液側圧力センサの検出値が圧力目標値（Ｐ）になるに室外膨張弁（36）の開度を拡大する。
【０１０７】
なお、最大高低差（ΔＨ）が大きい場合は、液側圧力センサの代わりに温度センサを設けて、温度センサの検出値から暖房運転時の室外ユニット（64）の出口の圧力を検出してもよい。最大高低差（ΔＨ）が大きい場合は、冷房運転中の室外膨張弁（36）の開度が比較的小さくなり、室外膨張弁（36）を通過した冷媒は過冷却状態から気液二相状態になるまで減圧されるので、冷媒の温度から圧力を検出することが可能である。
【０１０８】
《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。本実施形態２の空調機（20）では、図６に示すように、室外制御部（37）に、室外側開度制御部（53）の代わりに室外側上限設定部（58）が、室内指令部（54）の代わりに室内側上限設定部（59）が設けられている。室外側上限設定部（58）は熱源側上限設定手段を構成している。また、室内側上限設定部（59）は、利用側上限設定手段を構成している。
【０１０９】
具体的に、室外側上限設定部（58）は、室外ユニット（64）の設置位置と最下階の第１及び第２室内ユニット（61a,61b）の設置位置との高低差である最大高低差（ΔＨ）に基づいて、冷房運転中の室外膨張弁（36）の開度の上限値を設定するように構成されている。室外膨張弁（36）の開度の上限値は、全開時の開度よりも小さな値であり、例えば圧縮機（26）の運転容量が最大となる状態でも第１及び第２室内ユニット（61a,61b）の室内膨張弁（51a,51b）に作用する圧力が設計圧又は設計使用範囲の上限圧力を超えないように、最大高低差（ΔＨ）が大きいほど小さな値に設定される。
【０１１０】
例えば、最大高低差（ΔＨ）が７０ｍである場合には、室外側上限設定部（58）は室外膨張弁（36）の開度の上限値を４００パルスに設定し、最大高低差（ΔＨ）が９０ｍである場合には室外膨張弁（36）の開度の上限値を３００パルスに設定する。上限値が設定された室外膨張弁（36）の冷房運転中の開度は、上限値以下の範囲で開度制御される。
【０１１１】
また、室内側上限設定部（59）は、室外ユニット（64）と室内ユニット（61）との最大高低差が比較的大きい場合に、複数台の室内ユニット（61）のうち相対的に冷媒が流れにくい配置の室内ユニット（61）以外の室内ユニット（61）に対して、室内膨張弁（51）の加熱運転中の開度の上限値を設定するように構成されている。
【０１１２】
具体的に、室内側上限設定部（59）は、図１に示すように複数台の室内ユニット（61）が異なる高さに設置されている場合には、最下階の室内ユニット（61）を相対的に冷媒が流れにくい配置の室内ユニットとする。また、複数台の室内ユニット（61）が全て同じ高さに設置されている場合には、最下階の室内ユニット（61）の中でも室外ユニット（64）までの配管長が長い室内ユニット（61）を、相対的に冷媒が流れにくい配置の室内ユニットとする。
【０１１３】
そして、室内側上限設定部（59）は、相対的に冷媒が流れにくい配置の室内ユニット（61）以外の室内ユニット（61）の室内膨張弁（51）の加熱運転中の開度の上限値を、例えば最大高低差に応じて設定する。上限値は、全開時の開度よりも小さな値になる。
【０１１４】
例えば、最大高低差（ΔＨ）が７０ｍである場合には、室内側上限設定部（59）は開度の上限値を４００パルスに設定し、最大高低差（ΔＨ）が９０ｍである場合には開度の上限値を３００パルスに設定する。上限値が設定された室内膨張弁（51）の加熱運転中の開度は、上限値以下の範囲で開度制御される。
【０１１５】
−実施形態２の効果−
この実施形態２では、最下階の室内ユニット（61）の室内膨張弁（51）に作用する液ヘッド圧の大きさに応じて、室外膨張弁（36）の開度の上限値が設定されるようにしている。ここで、液ヘッド圧の大きさに応じて室外膨張弁（36）の開度の上限値を設定できない従来の空調機では、例えば冷房運転時に室外膨張弁（36）の開度が全開である状態でも、室内膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力が大きくなりすぎて室内膨張弁（51）が破損しないように、室外ユニット（64）の設置位置と室内ユニット（61）の設置位置との高低差の上限値が決定される。これに対して、この実施形態２では、冷房運転時に室外膨張弁（36）の開度が上限値になる状態、つまり従来よりも室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が大きい状態を想定して、室外ユニット（64）の設置位置と室内ユニット（61）の設置位置との高低差の上限値が決定される。従って、液ヘッド圧を従来よりも大きくすることができるので、室外ユニット（64）の設置位置と室内ユニット（61）の設置位置との高低差を従来よりも拡大することができる。
【０１１６】
また、この実施形態２では、最下階の室内ユニット（61）の設置位置と、室外ユニット（64）の設置位置との高低差が比較的大きい場合に、相対的に冷媒が流れにくい配置の室内ユニット（61）以外の室内ユニット（61）に対して、室内膨張弁（51）の加熱運転中の開度の上限値を設定する。このため、上限値が設定された室内ユニット（61）に冷媒が流れにくくなり、相対的に冷媒が流れにくい配置の室内ユニット（61）に冷媒が流れやすくなる。従って、最下階の室内ユニット（61）の設置位置と、室外ユニット（64）の設置位置との高低差が比較的大きい状態でも、最下設置の室内ユニット（61）において冷媒流量が不足することを回避できるので、最下階の室内ユニット（61）の冷媒の流れやすさを調節できない従来の冷凍装置に比べて、室外ユニット（64）の設置位置と室内ユニット（61）の設置位置との高低差を拡大することができる。
【０１１７】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【０１１８】
上記実施形態では、室外ユニット（64）の設置位置と最下階の室内ユニット（61）の設置位置との高低差である最大高低差（ΔＨ）を作業者等が入力するように空調機（20）が構成されていたが、空調機（20）が最大高低差（ΔＨ）を自動認識するように構成されていてもよい。
【０１１９】
また、上記実施形態について、室外ユニット（64）が複数台であってもよい。各室外ユニット（64）の室外膨張弁（36）の冷房運転中の開度は、実施形態１の空調機（20）の場合は各室外膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が損失目標値（Ｌ）に保たれるように制御され、実施形態２の空調機（20）の場合は最大高低差（ΔＨ）に基づいて上限値が設定される。
【０１２０】
また、上記実施形態１について、室内指令部（54）が、室内膨張弁（51）の開度の情報に加えて、室内ユニット（61）から流出した冷媒の過冷却度に基づいて、室内ユニット（61）が少流量の室内ユニットであるか否かを判断してもよい。例えば、室内指令部（54）は、各室内ユニット（61）について、室内膨張弁（51）の開度が所定値以上であっても過冷却度が目標過冷却度以上であれば少流量の室内ユニットとは判断せず、室内膨張弁（51）の開度が所定値以上で、且つ過冷却度が目標過冷却度を下回る場合に少流量の室内ユニットとは判断と判断する。
【０１２１】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
以上説明したように、本発明は、熱源ユニットと利用ユニットとを備える冷凍装置について有用である。
【符号の説明】
【０１２３】
10 冷媒回路
11 室内回路（利用側回路）
14 室外回路（熱源側回路）
20 空調機（冷凍装置）
26 圧縮機
36 室外膨張弁（熱源側膨張弁）
38 室内制御部（利用側開度制御手段）
41 室内熱交換器（利用側熱交換器）
44 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
51 室内膨張弁（利用側膨張弁）
52 運転容量制御部（運転容量制御手段）
53 室外側開度制御部（熱源側開度制御手段）
54 室内指令部（利用側開度制御手段）
58 室外側上限設定部（熱源側上限設定手段）
59 室内側上限設定部（利用側上限設定手段）
61 室内ユニット（利用ユニット）
64 室外ユニット（熱源ユニット）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（26）と熱源側熱交換器（44）と熱源側膨張弁（36）とが接続された熱源側回路（14）を有する熱源ユニット（64）と、
上記熱源ユニット（64）よりも下方に設置されると共に、利用側熱交換器（41）と利用側膨張弁（51）とが接続された利用側回路（11）を有する利用ユニット（61）とを備え、
上記熱源側回路（14）と上記利用側回路（11）とが接続された冷媒回路（10）において上記熱源側熱交換器（44）が凝縮器となって上記利用側熱交換器（41）が蒸発器となるように冷媒を循環させる冷却運転を行う冷凍装置において、
上記冷媒回路（10）では、上記熱源側膨張弁（36）と上記利用側膨張弁（51）とが液側連絡配管（15）を介して接続される一方、
上記冷却運転中に上記利用側膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力が所定の圧力基準値以下になるように上記熱源側膨張弁（36）の開度を制御する熱源側開度制御手段（53）を備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記熱源側開度制御手段（53）は、上記利用側膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力が所定の圧力基準値以下になるように上記熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差に基づいて設定された冷却運転時の制御目標値を用いて上記熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度を制御することを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項２において、
上記熱源側開度制御手段（53）は、上記熱源側膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が該圧力損失の冷却運転時の制御目標値として設定された損失目標値に保たれるように上記熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度を制御することを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、
上記利用ユニット（61）は、複数台設けられて、上記熱源ユニット（64）に対して並列に接続されており、
上記冷却運転時の制御目標値は、上記熱源ユニット（64）の設置位置と最も下方に設置された最下設置の利用ユニット（61）の設置位置との高低差に基づいて設定されることを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
請求項４において、
上記冷却運転と、上記冷媒回路（10）において上記熱源側熱交換器（44）が蒸発器となって上記利用側熱交換器（41）が凝縮器となるように冷媒を循環させる加熱運転とを選択的に行うように構成される一方、
上記加熱運転中に複数台の利用ユニット（61）の中に、冷媒流量が能力を発揮させるために必要な流量を下回る少流量の利用ユニット（61）が存在していれば、該少流量の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）の利用側膨張弁（51）の開度を縮小する開度縮小動作を行う利用側開度制御手段（38,54）を備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項６】
圧縮機（26）と熱源側熱交換器（44）とが接続された熱源側回路（14）を有する熱源ユニット（64）と、
それぞれが利用側熱交換器（41）と利用側膨張弁（51）とが接続された利用側回路（11）を有する複数台の利用ユニット（61）とを備え、
上記熱源側回路（14）に対して上記複数の利用側回路（11）が並列に接続された冷媒回路（10）において上記熱源側熱交換器（44）が蒸発器となって上記利用側熱交換器（41）が凝縮器となるように冷媒を循環させる加熱運転を行う冷凍装置において、
上記加熱運転中に複数台の利用ユニット（61）の中に、冷媒流量が能力を発揮させるために必要な流量を下回る少流量の利用ユニット（61）が存在していれば、該少流量の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）の利用側膨張弁（51）の開度を縮小する開度縮小動作を行う利用側開度制御手段（38,54）を備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項７】
請求項５又は６において、
上記加熱運転中の利用側開度制御手段（38,54）は、上記利用側膨張弁（51）の開度が所定値以上になっている利用ユニット（61）を上記少流量の利用ユニット（61）であると判断することを特徴とする冷凍装置。
【請求項８】
請求項５乃至７の何れか１つにおいて、
上記加熱運転中に利用側開度制御手段（38,54）が上記開度縮小動作を実行する際に上記圧縮機（26）の運転容量を増加させる運転容量制御手段（52）を備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項９】
請求項５乃至８の何れか１つにおいて、
上記加熱運転中の利用側開度制御手段（38,54）は、各利用ユニット（61）について利用側熱交換器（41）から流出した冷媒の過冷却度が目標過冷却度になるように利用側膨張弁（51）の開度を制御する一方、上記開度縮小動作では該開度縮小動作を行う該利用ユニット（61）の目標過冷却度を大きな値に変更することを特徴とする冷凍装置。
【請求項１０】
圧縮機（26）と熱源側熱交換器（44）と熱源側膨張弁（36）とが接続された熱源側回路（14）を有する熱源ユニット（64）と、
上記熱源ユニット（64）よりも下方に設置されると共に、利用側熱交換器（41）と利用側膨張弁（51）とが接続された利用側回路（11）を有する利用ユニット（61）とを備え、
上記熱源側回路（14）と上記利用側回路（11）とが接続された冷媒回路（10）において上記熱源側熱交換器（44）が凝縮器となって上記利用側熱交換器（41）が蒸発器となるように冷媒を循環させる冷却運転を行う冷凍装置において、
上記冷媒回路（10）では、上記熱源側膨張弁（36）と上記利用側膨張弁（51）とが液側連絡配管（15）を介して接続される一方、
上記熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差に基づいて上記熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度の上限値を設定する熱源側上限設定手段（58）を備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項１１】
請求項１０において、
上記利用ユニット（61）は、複数台設けられて、上記熱源ユニット（64）に対して並列に接続されており、
上記熱源側上限設定手段（58）は、上記熱源ユニット（64）の設置位置と最も下方に設置された最下設置の利用ユニット（61）の設置位置との高低差に基づいて上記熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度の上限値を設定することを特徴とする冷凍装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
上記冷却運転と、上記冷媒回路（10）において上記熱源側熱交換器（44）が蒸発器となって上記利用側熱交換器（41）が凝縮器となるように冷媒を循環させる加熱運転とを選択的に行うように構成される一方、
複数台の利用ユニット（61）のうち相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）に対して、上記利用側膨張弁（51）の加熱運転中の開度の上限値を設定する利用側上限設定手段（59）とを備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項１３】
圧縮機（26）と熱源側熱交換器（44）とが接続された熱源側回路（14）を有する熱源ユニット（64）と、
それぞれが利用側熱交換器（41）と利用側膨張弁（51）とが接続された利用側回路（11）を有する複数台の利用ユニット（61）とを備え、
上記熱源側回路（14）に対して上記複数の利用側回路（11）が並列に接続された冷媒回路（10）において上記熱源側熱交換器（44）が蒸発器となって上記利用側熱交換器（41）が凝縮器となるように冷媒を循環させる加熱運転を行う冷凍装置において、
複数台の利用ユニット（61）のうち相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）に対して、上記利用側膨張弁（51）の加熱運転中の開度の上限値を設定する利用側上限設定手段（59）とを備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項１】
圧縮機（26）と熱源側熱交換器（44）と熱源側膨張弁（36）とが接続された熱源側回路（14）を有する熱源ユニット（64）と、
上記熱源ユニット（64）よりも下方に設置されると共に、利用側熱交換器（41）と利用側膨張弁（51）とが接続された利用側回路（11）を有する利用ユニット（61）とを備え、
上記熱源側回路（14）と上記利用側回路（11）とが接続された冷媒回路（10）において上記熱源側熱交換器（44）が凝縮器となって上記利用側熱交換器（41）が蒸発器となるように冷媒を循環させる冷却運転を行う冷凍装置において、
上記冷媒回路（10）では、上記熱源側膨張弁（36）と上記利用側膨張弁（51）とが液側連絡配管（15）を介して接続される一方、
上記冷却運転中に上記利用側膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力が所定の圧力基準値以下になるように上記熱源側膨張弁（36）の開度を制御する熱源側開度制御手段（53）を備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記熱源側開度制御手段（53）は、上記利用側膨張弁（51）に流入する冷媒の圧力が所定の圧力基準値以下になるように上記熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差に基づいて設定された冷却運転時の制御目標値を用いて上記熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度を制御することを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項２において、
上記熱源側開度制御手段（53）は、上記熱源側膨張弁（36）における冷媒の圧力損失が該圧力損失の冷却運転時の制御目標値として設定された損失目標値に保たれるように上記熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度を制御することを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、
上記利用ユニット（61）は、複数台設けられて、上記熱源ユニット（64）に対して並列に接続されており、
上記冷却運転時の制御目標値は、上記熱源ユニット（64）の設置位置と最も下方に設置された最下設置の利用ユニット（61）の設置位置との高低差に基づいて設定されることを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
請求項４において、
上記冷却運転と、上記冷媒回路（10）において上記熱源側熱交換器（44）が蒸発器となって上記利用側熱交換器（41）が凝縮器となるように冷媒を循環させる加熱運転とを選択的に行うように構成される一方、
上記加熱運転中に複数台の利用ユニット（61）の中に、冷媒流量が能力を発揮させるために必要な流量を下回る少流量の利用ユニット（61）が存在していれば、該少流量の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）の利用側膨張弁（51）の開度を縮小する開度縮小動作を行う利用側開度制御手段（38,54）を備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項６】
圧縮機（26）と熱源側熱交換器（44）とが接続された熱源側回路（14）を有する熱源ユニット（64）と、
それぞれが利用側熱交換器（41）と利用側膨張弁（51）とが接続された利用側回路（11）を有する複数台の利用ユニット（61）とを備え、
上記熱源側回路（14）に対して上記複数の利用側回路（11）が並列に接続された冷媒回路（10）において上記熱源側熱交換器（44）が蒸発器となって上記利用側熱交換器（41）が凝縮器となるように冷媒を循環させる加熱運転を行う冷凍装置において、
上記加熱運転中に複数台の利用ユニット（61）の中に、冷媒流量が能力を発揮させるために必要な流量を下回る少流量の利用ユニット（61）が存在していれば、該少流量の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）の利用側膨張弁（51）の開度を縮小する開度縮小動作を行う利用側開度制御手段（38,54）を備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項７】
請求項５又は６において、
上記加熱運転中の利用側開度制御手段（38,54）は、上記利用側膨張弁（51）の開度が所定値以上になっている利用ユニット（61）を上記少流量の利用ユニット（61）であると判断することを特徴とする冷凍装置。
【請求項８】
請求項５乃至７の何れか１つにおいて、
上記加熱運転中に利用側開度制御手段（38,54）が上記開度縮小動作を実行する際に上記圧縮機（26）の運転容量を増加させる運転容量制御手段（52）を備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項９】
請求項５乃至８の何れか１つにおいて、
上記加熱運転中の利用側開度制御手段（38,54）は、各利用ユニット（61）について利用側熱交換器（41）から流出した冷媒の過冷却度が目標過冷却度になるように利用側膨張弁（51）の開度を制御する一方、上記開度縮小動作では該開度縮小動作を行う該利用ユニット（61）の目標過冷却度を大きな値に変更することを特徴とする冷凍装置。
【請求項１０】
圧縮機（26）と熱源側熱交換器（44）と熱源側膨張弁（36）とが接続された熱源側回路（14）を有する熱源ユニット（64）と、
上記熱源ユニット（64）よりも下方に設置されると共に、利用側熱交換器（41）と利用側膨張弁（51）とが接続された利用側回路（11）を有する利用ユニット（61）とを備え、
上記熱源側回路（14）と上記利用側回路（11）とが接続された冷媒回路（10）において上記熱源側熱交換器（44）が凝縮器となって上記利用側熱交換器（41）が蒸発器となるように冷媒を循環させる冷却運転を行う冷凍装置において、
上記冷媒回路（10）では、上記熱源側膨張弁（36）と上記利用側膨張弁（51）とが液側連絡配管（15）を介して接続される一方、
上記熱源ユニット（64）の設置位置と利用ユニット（61）の設置位置との高低差に基づいて上記熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度の上限値を設定する熱源側上限設定手段（58）を備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項１１】
請求項１０において、
上記利用ユニット（61）は、複数台設けられて、上記熱源ユニット（64）に対して並列に接続されており、
上記熱源側上限設定手段（58）は、上記熱源ユニット（64）の設置位置と最も下方に設置された最下設置の利用ユニット（61）の設置位置との高低差に基づいて上記熱源側膨張弁（36）の冷却運転中の開度の上限値を設定することを特徴とする冷凍装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
上記冷却運転と、上記冷媒回路（10）において上記熱源側熱交換器（44）が蒸発器となって上記利用側熱交換器（41）が凝縮器となるように冷媒を循環させる加熱運転とを選択的に行うように構成される一方、
複数台の利用ユニット（61）のうち相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）に対して、上記利用側膨張弁（51）の加熱運転中の開度の上限値を設定する利用側上限設定手段（59）とを備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項１３】
圧縮機（26）と熱源側熱交換器（44）とが接続された熱源側回路（14）を有する熱源ユニット（64）と、
それぞれが利用側熱交換器（41）と利用側膨張弁（51）とが接続された利用側回路（11）を有する複数台の利用ユニット（61）とを備え、
上記熱源側回路（14）に対して上記複数の利用側回路（11）が並列に接続された冷媒回路（10）において上記熱源側熱交換器（44）が蒸発器となって上記利用側熱交換器（41）が凝縮器となるように冷媒を循環させる加熱運転を行う冷凍装置において、
複数台の利用ユニット（61）のうち相対的に冷媒が流れにくい配置の利用ユニット（61）以外の利用ユニット（61）に対して、上記利用側膨張弁（51）の加熱運転中の開度の上限値を設定する利用側上限設定手段（59）とを備えていることを特徴とする冷凍装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１３７２８１（Ｐ２０１２−１３７２８１Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−３４０６０（Ｐ２０１２−３４０６０）
【出願日】平成２４年２月２０日（２０１２．２．２０）
【分割の表示】特願２００７−２０４１３（Ｐ２００７−２０４１３）の分割
【原出願日】平成１９年１月３１日（２００７．１．３１）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月２０日（２０１２．２．２０）
【分割の表示】特願２００７−２０４１３（Ｐ２００７−２０４１３）の分割
【原出願日】平成１９年１月３１日（２００７．１．３１）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
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