冷凍装置
【課題】各利用側ユニットを通過した冷媒が熱源側ユニットの膨張機へ流入する運転冷凍装置において、各利用側ユニットの能力を適切に制御しつつ、膨張機において発生する動力をできるだけ大きくして冷凍装置の運転効率を改善する。
【解決手段】冷凍装置である空気調和機（10）では、利用側ユニットである複数台の室内ユニット（12a,12b,12c）が室外ユニット（11）に接続される。空気調和機（10）の暖房運転では、室外ユニット（11）の圧縮機（30）から吐出された冷媒が、複数台の室内ユニット（12a,12b,12c）へ分配される。また、暖房運転では、室内ユニット（12a,12b,12c）を通過した冷媒が、室外ユニット（11）の膨張機（35）へ流入して膨張する。空気調和機（10）のコントローラ（13）は、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が所定の目標圧力差となるように、膨張機（35）の回転速度を調節する。
【解決手段】冷凍装置である空気調和機（10）では、利用側ユニットである複数台の室内ユニット（12a,12b,12c）が室外ユニット（11）に接続される。空気調和機（10）の暖房運転では、室外ユニット（11）の圧縮機（30）から吐出された冷媒が、複数台の室内ユニット（12a,12b,12c）へ分配される。また、暖房運転では、室内ユニット（12a,12b,12c）を通過した冷媒が、室外ユニット（11）の膨張機（35）へ流入して膨張する。空気調和機（10）のコントローラ（13）は、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が所定の目標圧力差となるように、膨張機（35）の回転速度を調節する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の利用側ユニットを備えた冷凍装置であって、各利用側ユニットを通過した冷媒が熱源側ユニットの膨張機へ流入する運転を行うものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、熱源側ユニットに対して複数の利用側ユニットが接続された冷凍装置が知られている。例えば、特許文献１及び特許文献２には、この種の冷凍装置によって構成された空気調和機が開示されている。
【０００３】
特許文献１,２に記載された従来の空気調和機は、一つの室外ユニットと、三つの室内ユニットとを備えている。熱源側ユニットである室外ユニットには、圧縮機と、室外熱交換器と、膨張機とが収容されている。利用側ユニットである室内ユニットには、室内熱交換器と、室内膨張弁とが収容されている。空気調和機では、室外ユニットと室内ユニットを連絡配管で接続することによって冷媒回路が形成されている。この冷媒回路において、三つの室内ユニットは、互いに並列に配置されている。冷媒回路は、冷媒を循環させることによって冷凍サイクルを行う。
【０００４】
上述した従来の空気調和機は、暖房運転を行う。暖房運転中に冷媒回路を循環する冷媒は、室外ユニットの圧縮機から吐出され、その後に各室内ユニットへ分配される。各室内ユニットへ流入した冷媒は、室内熱交換器へ流入して室外空気へ放熱し、その後に室内膨張弁を通過する。その際、各室内ユニットへ流入する冷媒の流量は、室内膨張弁の開度を制御することによって調節される。各室内ユニットから流出した冷媒は、合流した後に室外ユニットへ戻り、その後に膨張機において膨張する。膨張機において発生した動力は、圧縮機を駆動するために利用される。膨張機から流出した冷媒は、室外熱交換器において室外空気から吸熱して蒸発し、その後に圧縮機へ吸入されて圧縮される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３０８２０７号公報
【特許文献２】特開２００９−００８３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
暖房運転中において、特許文献１,２に開示された従来の空気調和機では、室外ユニットの圧縮機から吐出された冷媒が、連絡配管を通って各室内ユニットへ分配される。冷媒が連絡配管を通過する際には、流通抵抗によって冷媒の圧力が次第に低下する。特に、ビル用の空調機では、室外ユニットと室内ユニットを繋ぐ連絡配管の長さが１００ｍ近くに達する場合があり、その場合には室外ユニットから室内ユニットへ至るまでの冷媒の圧力低下が比較的大きくなる。
【０００７】
また、各室内ユニットへ流入する冷媒の流量は、室内膨張弁の開度を制御することによって調節される。このため、室内膨張弁の前後における圧力差が小さいと、室内膨張弁を全開にしても室内ユニットへ流入する冷媒の流量を充分に確保できない場合がある。つまり、各室内ユニットへ流入する冷媒の流量を適切に設定するには、室内膨張弁の前後における圧力差をある程度以上に保つ必要がある。
【０００８】
従って、上述した従来の空気調和機において、暖房運転時に各利用側ユニットへ流入する冷媒の流量を適切に調節し、各利用側ユニットの暖房能力を適切に制御するには、室外ユニットから室内ユニットへ送られる冷媒の圧力と、室内ユニットから室外ユニットへ戻ってきた冷媒の圧力の差を、ある程度以上に保つ必要がある。暖房運転中に室外ユニットから室内ユニットへ送られる冷媒の圧力は、圧縮機から吐出された冷媒の圧力（即ち、圧縮機の出口の圧力）と実質的に等しい。暖房運転中に室内ユニットから室外ユニットへ戻ってきた冷媒の圧力は、膨張機へ流入する冷媒の圧力（即ち、膨張機の入口の圧力）と実質的に等しい。
【０００９】
一方、空気調和機等の冷凍装置において、圧縮機から吐出される冷媒の圧力（即ち、冷凍サイクルの高圧）は、冷凍装置の運転条件によって決まってしまう。このため、圧縮機の出口における冷媒の圧力と膨張機の入口における冷媒の圧力の差をある程度以上に保つには、膨張機の入口における冷媒の圧力を低くしなければならない。ところが、膨張機の入口における冷媒の圧力を低くすると、膨張機の入口と出口における冷媒の圧力差が小さくなり、膨張機において発生する動力が小さくなる。上述したように、膨張機において発生した動力は、圧縮機を駆動するために利用される。このため、膨張機において発生する動力が小さくなると、圧縮機を駆動するための電力が嵩み、冷凍装置の運転効率が低くなってしまう。
【００１０】
ところが、膨張機において膨張した冷媒を複数の利用側ユニットへ分配する従来の冷凍装置において、圧縮機の出口と膨張機の入口の圧力差の確保と、膨張機において発生する動力の確保との両方を考慮した運転制御は行われていなかった。
【００１１】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、各利用側ユニットを通過した冷媒が熱源側ユニットの膨張機へ流入する運転冷凍装置において、各利用側ユニットの能力を適切に制御しつつ、膨張機において発生する動力をできるだけ大きくして冷凍装置の運転効率を改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明は、圧縮機（30）、膨張機（35）、及び熱源側熱交換器（22）が設けられた熱源側ユニット（11）と、それぞれに利用側熱交換器（61a〜61c）及び利用側膨張弁（62a〜62c）が設けられた複数の利用側ユニット（12a〜12c）とを備え、上記熱源側ユニット（11）と上記利用側ユニット（12a〜12c）を連絡配管（16,17）で接続することによって冷凍サイクルを行う冷媒回路（15）が形成され、上記利用側熱交換器（61a〜61c）が放熱器となって上記熱源側熱交換器（22）が蒸発器となる加熱運転を少なくとも行う冷凍装置を対象とする。そして、上記加熱運転中に、上記圧縮機（30）の出口と上記膨張機（35）の入口の圧力差が所定の目標圧力差となるように上記膨張機（35）の回転速度を調節する制御器（13）を備えるものである。
【００１３】
第１の発明では、冷凍装置（10）が加熱運転を行う。加熱運転中において、冷媒回路（15）では、冷媒が循環することによって冷凍サイクルが行われる。具体的に、圧縮機（30）から吐出された冷媒は、連絡配管（17）を通って複数の利用側ユニット（12a〜12c）へ分配される。各利用側ユニット（12a〜12c）において、冷媒は、利用側熱交換器（61a〜61c）において放熱し、その後に利用側膨張弁（62a〜62c）を通過する。利用側膨張弁（62a〜62c）を通過した冷媒は、連絡配管（16）を通って熱源側ユニット（11）に戻り、膨張機（35）において膨張する。次に、冷媒は、熱源側熱交換器（22）へ流入して蒸発し、その後に圧縮機（30）へ吸入されて圧縮される。
【００１４】
第１の発明では、冷凍装置（10）に制御器（13）が設けられる。制御器（13）は、加熱運転中に膨張機（35）の回転速度を調節する。膨張機（35）の回転速度を変更すると、膨張機（35）へ流入する冷媒の流量が変化し、その結果、加熱運転中に利用側ユニット（12a〜12c）から熱源側ユニット（11）へ戻って膨張機（35）へ流入する冷媒の圧力（即ち、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力）が変化する。そこで、制御器（13）は、圧縮機（30）の出口における冷媒の圧力と、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力との差が所定の目標圧力差となるように、膨張機（35）の回転速度を調節する。その結果、加熱運転中の冷凍装置（10）では、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が、概ね目標圧力差に保たれる。
【００１５】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記制御器（13）は、上記加熱運転中に上記目標圧力差を上記利用側膨張弁（62a〜62c）の開度に基づいて調節するものである。
【００１６】
第２の発明において、制御器（13）は、加熱運転時の膨張機（35）の制御に用いる目標圧力差を、利用側膨張弁（62a〜62c）の開度に基づいて調節する。ここで、加熱運転中には、熱源側ユニット（11）から利用側ユニット（12a〜12c）へ向かって流出する冷媒と、利用側ユニット（12a〜12c）を通過後に熱源側ユニット（11）へ戻ってきた冷媒の圧力差が大きすぎる場合と小さすぎる場合の何れにおいても、利用側膨張弁（62a〜62c）の開度が適正範囲から外れる。そこで、この発明の制御器（13）は、熱源側ユニット（11）から送出される冷媒と熱源側ユニット（11）へ戻ってきた冷媒の圧力差を適切な値とするため、利用側膨張弁（62a〜62c）の開度に基づいて目標圧力差を調節し、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が目標圧力差となるように膨張機（35）の回転速度を調節する。
【００１７】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記制御器（13）では、複数の上記利用側膨張弁（62a〜62c）のうちの少なくとも一つの開度が所定の上限開度を超えることが、上記加熱運転中に上記目標圧力差を増加させるための必要条件または必要十分条件となっているものである。
【００１８】
第３の発明において、制御器（13）は、加熱運転中に所定の条件が成立すると目標圧力差を増加させる。熱源側ユニット（11）から送出される冷媒と熱源側ユニット（11）へ戻ってきた冷媒の圧力差が小さい状態では、利用側膨張弁（62a〜62c）の開度を大きくしても、利用側熱交換器（61a〜61c）へ流入する冷媒の流量はそれほど増加しない。従って、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が小さい状態では、利用側膨張弁（62a〜62c）の開度が所定の上限開度を超えてしまう。
【００１９】
そこで、第３の発明の制御器（13）は、“複数の利用側膨張弁（62a〜62c）のうちの少なくとも一つの開度が所定の上限開度を超える”という条件を、加熱運転中に目標圧力差を増加させるための必要条件または必要十分条件としている。この条件が必要条件である場合、制御器（13）は、加熱運転中にこの条件と他の条件とが成立すると、目標圧力差を増加させる。一方、この条件が必要十分条件である場合、制御器（13）は、加熱運転中にこの条件が成立すると、目標圧力差を増加させる。目標圧力差が増加すると、制御器（13）は、膨張機（35）の回転速度を引き上げることによって膨張機（35）の入口における冷媒の圧力を低下させ、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差を拡大して変更後の目標圧力差に近付ける。
【００２０】
第４の発明は、上記第２又は第３の発明において、上記制御器（13）では、全ての上記利用側膨張弁（62a〜62c）の開度が所定の下限開度を下回ることが、上記加熱運転中に上記目標圧力差を減少させるための必要条件または必要十分条件となっているものである。
【００２１】
第４の発明において、制御器（13）は、加熱運転中に所定の条件が成立すると目標圧力差を減少させる。ここで、利用側熱交換器（61a〜61c）へ流入する冷媒の流量が一定であれば、熱源側ユニット（11）から送出される冷媒と熱源側ユニット（11）へ戻ってきた冷媒の圧力差が大きいほど、利用側膨張弁（62a〜62c）の開度は小さくなる。このため、全ての利用側膨張弁（62a〜62c）の開度が所定の下限開度を下回っている場合には、熱源側ユニット（11）から送出される冷媒と熱源側ユニット（11）へ戻ってきた冷媒の圧力差が必要以上に大きくなっていると判断できる。
【００２２】
そこで、第４の発明の制御器（13）は、“全ての利用側膨張弁（62a〜62c）の開度が所定の下限開度を下回る”という条件を、加熱運転中に目標圧力差を減少させるための必要条件または必要十分条件としている。この条件が必要条件である場合、制御器（13）は、加熱運転中にこの条件と他の条件とが成立すると、目標圧力差を減少させる。一方、この条件が必要十分条件である場合、制御器（13）は、加熱運転中にこの条件が成立すると、目標圧力差を減少させる。目標圧力差が減少すると、制御器（13）は、膨張機（35）の回転速度を引き下げることによって膨張機（35）の入口における冷媒の圧力を上昇させ、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差を縮小して変更後の目標圧力差に近付ける。
【００２３】
第５の発明は、上記第１〜第４のいずれか一つの発明において、上記冷媒回路（15）は、流量調節弁（49）を有して上記膨張機（35）と並列に配置されたバイパス配管（48）を備え、上記制御器（13）は、上記膨張機（35）の回転速度を上限速度に設定しても上記圧縮機（30）の出口と上記膨張機（35）の入口の圧力差が上記目標圧力差を下回る場合に、上記圧縮機（30）の出口と上記膨張機（35）の入口の圧力差が上記目標圧力差となるように上記流量調節弁（49）の開度を調節するものである。
【００２４】
第５の発明において、制御器（13）は、バイパス配管（48）の流量調節弁（49）に対する制御動作を行う。上述したように、制御器（13）は、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が目標圧力差となるように、膨張機（35）の回転速度を調節する。ところが、冷凍装置（10）の運転条件によっては、膨張機（35）の回転速度が上限速度となっているにも拘わらず、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が目標圧力差を下回る場合がある。その場合、制御器（13）は、バイパス配管（48）の流量調節弁（49）の開度を、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が目標圧力差となるように調節する。
【００２５】
第５の発明の冷媒回路（15）では、膨張機（35）とバイパス配管（48）が並列に接続されている。流量調節弁（49）が開いた状態において、冷媒回路（15）を循環する冷媒は、その一部がバイパス配管（48）を流れ、残りが膨張機（35）を流れる。また、膨張機（35）を流れる冷媒の流量とバイパス配管（48）を流れる冷媒の流量の合計が多いほど、膨張機（35）及びバイパス配管（48）の上流側における冷媒の圧力（即ち、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力）は低くなる。従って、膨張機（35）の回転速度が上限速度に達している状態で制御器（13）が流量調節弁（49）を開くと、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力が低下し、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が拡大する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明では、冷凍装置（10）に制御器（13）が設けられ、冷凍装置（10）の加熱運転中に制御器（13）が膨張機（35）の回転速度を調節する。上述したように、膨張機（35）の回転速度を変更すると、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力が変化する。そこで、本発明の制御器（13）は、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が所定の目標圧力差となるように、膨張機（35）の回転速度を調節する。
【００２７】
ここで、加熱運転中に各利用側ユニット（12a〜12c）の加熱能力を適切に制御するためには、熱源側ユニット（11）から送出される冷媒と熱源側ユニット（11）へ戻ってきた冷媒の圧力差をできるだけ大きくするのが望ましい。従って、利用側ユニット（12a〜12c）の能力制御だけを考慮するなら、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差をできるだけ大きくするのが望ましいこととなる。しかし、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差を大きくするには、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力を低くする必要があり、そうすると、膨張機（35）の入口と出口における冷媒の圧力差が小さくなり、膨張機（35）で得られる動力が少なくなってしまう。
【００２８】
これに対し、本発明の制御器（13）は、加熱運転中に圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が所定の目標圧力差となるように、膨張機（35）の回転速度を調節する。つまり、この制御器（13）は、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が所定値以上となるように膨張機（35）の回転速度を調節するのではなく、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が所定の目標圧力差に保たれるように膨張機（35）の回転速度を調節する。このため、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が大きくなり過ぎることはなく、膨張機（35）の入口と出口における冷媒の圧力差が確保され、膨張機（35）で得られる動力も確保される。
【００２９】
従って、本発明によれば、制御器（13）が膨張機（35）の回転速度を調節する際に用いる目標圧力差を適切に設定することによって、加熱運転中に各利用側ユニット（12a〜12c）の能力を適切に制御しつつ、膨張機（35）において発生する動力をできるだけ大きくして冷凍装置（10）の運転効率を改善することができる。
【００３０】
上記第２〜第４の各発明において、制御器（13）は、加熱運転中に目標圧力差を利用側膨張弁（62a〜62c）の開度に基づいて調節する。加熱運転中には、熱源側ユニット（11）から送出される冷媒と熱源側ユニット（11）へ戻ってきた冷媒の圧力差が適切か否かを、利用側膨張弁（62a〜62c）の開度から判断することができる。そして、これらの発明の制御器（13）は、利用側膨張弁（62a〜62c）の開度に基づいて目標圧力差を設定し、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が目標圧力差となるように、膨張機（35）の回転速度を制御して膨張機（35）の入口における冷媒の圧力を調節する。従って、これらの発明によれば、加熱運転中における圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差を、的確に制御することができる。
第５の発明では、冷媒回路（15）にバイパス配管（48）が設けられる。そして、制御器（13）は、膨張機（35）の回転速度を上限速度に設定しても圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が目標圧力差を下回る場合に、バイパス配管（48）の流量調節弁（49）の開度調節を行う。従って、この発明によれば、膨張機（35）の回転速度の制御だけでは圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が目標圧力差に達しない場合であっても、バイパス配管（48）の流量調節弁（49）を利用することによって、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差を目標圧力差とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、実施形態の空気調和機の概略構成を示す冷媒回路図である。
【図２】図２は、実施形態の空気調和機における冷房運転時の冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図３】図３は、実施形態の空気調和機における暖房運転時の冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図４】図４は、実施形態の空気調和機が冷房運転時に行う冷凍サイクルを示すモリエル線図（圧力−エンタルピ線図）である。
【図５】図５は、実施形態の空気調和機が暖房運転時に行う冷凍サイクルを示すモリエル線図（圧力−エンタルピ線図）である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態は、冷凍装置によって構成された空気調和機（10）である。
【００３３】
なお、以下で説明する実施形態および変形例は、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。
【００３４】
図１に示すように、本実施形態の空気調和機（10）は、一台の室外ユニット（11）と、三台の室内ユニット（12a,12b,12c）とを備えている。また、空気調和機（10）は、その運転を制御するためのコントローラ（13）を備えている。なお、ここで示した室外ユニット（11）及び室内ユニット（12a,12b,12c）の台数は、単なる一例である。
【００３５】
熱源側ユニットである室外ユニット（11）には、室外回路（20）と室外ファンとが収容されている。一方、利用側ユニットである各室内ユニット（12a,12b,12c）には、室内回路（60a,60b,60c）と室内ファンとが一つずつ収容されている。なお、図１において、室外ファン及び室内ファンの図示は省略する。
【００３６】
空気調和機（10）では、室外ユニット（11）と各室内ユニット（12a,12b,12c）を連絡配管（16,17）で接続することによって、冷媒回路（15）が形成されている。この冷媒回路（15）には、二酸化炭素が冷媒として充填されている。
【００３７】
室外回路（20）には、圧縮機（30）と、膨張機（35）と、四方切換弁（21）と、室外熱交換器（22）と、気液分離器（23）と、中間熱交換器（24）と、液側閉鎖弁（18）と、ガス側閉鎖弁（19）とが設けられている。更に、室外回路（20）には、ブリッジ回路（40）と、一方向流通管路（45）と、ガス抜き配管（46）と、バイパス配管（48）とが設けられている。
【００３８】
圧縮機（30）は、その吐出側が四方切換弁（21）の第１のポートに接続され、その吸入側が四方切換弁（21）の第２のポートに接続されている。圧縮機（30）は、圧縮機構（31）と電動機（32）とが一つのケーシングに収容された全密閉型圧縮機である。圧縮機構（31）は、揺動ピストン型またはローリングピストン型のロータリ式流体機械である。電動機（32）が圧縮機構（31）を駆動すると、圧縮機構（31）が冷媒を吸入して圧縮する。
【００３９】
四方切換弁（21）は、その第３のポートが室外熱交換器（22）のガス側端に接続され、その第４のポートがガス側閉鎖弁（19）に接続されている。四方切換弁（21）は、第１のポートが第３のポートと連通し且つ第２のポートが第４のポートと連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートが第４のポートと連通し且つ第２のポートが第３のポートと連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わる。
【００４０】
熱源側熱交換器である室外熱交換器（22）は、いわゆるクロスフィン型の熱交換器であって、冷媒を室外空気と熱交換させる。室外熱交換器（22）には、室外ファンによって室外空気が供給される。
【００４１】
ブリッジ回路（40）は、三つの逆止弁（41,42,43）と一つの室外膨張弁（44）とを備えている。各逆止弁（41,42,43）は、それぞれの流入側から流出側へ向かう冷媒の流れを許容し、逆向きの冷媒の流れを阻止する。熱源側膨張弁である室外膨張弁（44）は、開度可変の電動膨張弁である。
【００４２】
ブリッジ回路（40）では、第１逆止弁（41）の流出側と第２逆止弁（42）の流出側が接続され、第２逆止弁（42）の流入側と第３逆止弁（43）の流出側が接続され、第３逆止弁（43）の流入側と室外膨張弁（44）の一端が接続され、室外膨張弁（44）の他端と第１逆止弁（41）の流入側が接続されている。また、このブリッジ回路（40）では、室外膨張弁（44）と第１逆止弁（41）の間に室外熱交換器（22）の液側端が、第２逆止弁（42）と第３逆止弁（43）の間に液側閉鎖弁（18）が、第１逆止弁（41）と第２逆止弁（42）の間に一方向流通管路（45）の一端が、第３逆止弁（43）と室外膨張弁（44）の間に一方向流通管路（45）の他端が、それぞれ接続されている。
【００４３】
一方向流通管路（45）には、その一端から他端へ向かって順に、膨張機（35）と、気液分離器（23）と、中間熱交換器（24）とが配置されている。この一方向流通管路（45）では、四方切換弁（21）が第１状態と第２状態のどちらに設定されている場合でも、冷媒がその一端から他端へ向かって流れる。
【００４４】
膨張機（35）では、膨張機構（36）と発電機（37）とが一つのケーシングに収容されている。膨張機構（36）は、揺動ピストン型またはローリングピストン型のロータリ式流体機械である。膨張機構（36）において冷媒が膨張すると、発電機（37）が膨張機構（36）によって駆動される。発電機（37）において発生した電力は、圧縮機（30）の電動機（32）を駆動するために利用される。
【００４５】
気液分離器（23）は、やや細長い円筒状の容器であって、起立した状態で設置される。気液分離器（23）は、その上端部に設けられた入口が膨張機（35）の流出側に接続され、その底部に設けられた液冷媒の出口が中間熱交換器（24）に接続される。
【００４６】
ガス抜き配管（46）は、その一端が気液分離器（23）の頂部に接続され、その他端が圧縮機（30）の吸入側に接続されている。ガス抜き配管（46）には、その一端から他端へ向かって順に、ガス流量調節弁（47）と、中間熱交換器（24）とが配置されている。
【００４７】
ガス流量調節弁（47）は、開度可変の流量調節弁である。中間熱交換器（24）は、第１流路（25）と第２流路（26）とが形成された熱交換器である。中間熱交換器（24）は、第１流路（25）が一方向流通管路（45）に接続され、第２流路（26）がガス抜き配管（46）に接続されている。この中間熱交換器（24）は、第１流路（25）を流れる冷媒を、第２流路（26）を流れる冷媒と熱交換させる。
【００４８】
バイパス配管（48）は、一方向流通管路（45）に接続されている。具体的に、バイパス配管（48）は、その一端が一方向流通管路（45）における膨張機（35）の上流側に接続され、その他端が一方向流通管路（45）における膨張機（35）と気液分離器（23）の間に接続されている。つまり、冷媒回路（15）では、バイパス配管（48）と膨張機（35）が互いに並列に配置されている。また、バイパス配管（48）には、バイパス流量調節弁（49）が設けられている。バイパス流量調節弁（49）は、開度可変の流量調節弁である。
【００４９】
室外回路（20）には、複数の温度センサ及び圧力センサが設けられている。圧縮機（30）の吸入側に接続する配管には、吸入温度センサ（51）と吸入圧力センサ（52）とが設けられている。吸入温度センサ（51）は、配管の温度を計測する。吸入温度センサ（51）の計測値は、圧縮機（30）へ吸入される冷媒の温度と実質的に等しい。吸入圧力センサ（52）は、圧縮機（30）へ吸入される冷媒の圧力を計測する。圧縮機（30）の吐出側に接続する配管には、吐出温度センサ（53）と吐出圧力センサ（54）とが設けられている。吐出温度センサ（53）は、配管の温度を計測する。吐出温度センサ（53）の計測値は、圧縮機（30）から吐出された冷媒の温度と実質的に等しい。吐出圧力センサ（54）は、圧縮機（30）から吐出された冷媒の圧力を計測する。
【００５０】
また、室外回路（20）には、室外液側温度センサ（55）と室外ガス側温度センサ（56）とが設けられている。室外液側温度センサ（55）は、室外熱交換器（22）の液側端付近に接続する配管に取り付けられ、この配管の温度を計測する。室外液側温度センサ（55）の計測値は、室外熱交換器（22）の液側端を通過する冷媒の温度と実質的に等しい。室外ガス側温度センサ（56）は、室外熱交換器（22）のガス側端付近に接続する配管に取り付けられ、この配管の温度を計測する。室外ガス側温度センサ（56）の計測値は、室外熱交換器（22）のガス側端を通過する冷媒の温度と実質的に等しい。
【００５１】
一方向流通管路（45）には、上流側圧力センサ（57）と、下流側温度センサ（58）とが設けられている。上流側圧力センサ（57）は、一方向流通管路（45）における膨張機（35）の上流側に接続され、膨張機（35）へ流入する冷媒の圧力を計測する。下流側温度センサ（58）は、一方向流通管路（45）における気液分離器（23）と中間熱交換器（24）の間に設けられ、気液分離器（23）と中間熱交換器（24）を繋ぐ配管の温度を計測する。下流側温度センサ（58）の計測値は、気液分離器（23）から流出した液冷媒の温度と実質的に等しく、気液分離器（23）内の液冷媒の温度とも実質的に等しい。
【００５２】
各室内回路（60a,60b,60c）では、その液側端からガス側端へ向かって順に、室内膨張弁（62a,62b,62c）と室内熱交換器（61a,61b,61c）とが一つずつ配置されている。各室内回路（60a,60b,60c）の液側端は、液側連絡配管（16）を介して室外回路（20）の液側閉鎖弁（18）に接続されている。一方、各室内回路（60a,60b,60c）のガス側端は、ガス側連絡配管（17）を介して室外回路（20）のガス側閉鎖弁（19）に接続されている。
【００５３】
利用側熱交換器である室内熱交換器（61a,61b,61c）は、いわゆるクロスフィン型の熱交換器であって、冷媒を室内空気と熱交換させる。室内熱交換器（61a,61b,61c）には、室内ファンによって室内空気が供給される。利用側膨張弁である室内膨張弁（62a,62b,62c）は、開度可変の電動膨張弁である。
【００５４】
各室内回路（60a,60b,60c）には、室内液側温度センサ（63a,63b,63c）と室内ガス側温度センサ（64a,64b,64c）とが設けられている。室内液側温度センサ（63a,63b,63c）は、室内熱交換器（61a,61b,61c）の液側端と室内膨張弁（62a,62b,62c）を繋ぐ配管に取り付けられ、この配管の温度を計測する。室内液側温度センサ（63a,63b,63c）の計測値は、室内熱交換器（61a,61b,61c）の液側端を通過する冷媒の温度と実質的に等しい。室内ガス側温度センサ（64a,64b,64c）は、室内熱交換器（61a,61b,61c）のガス側端付近に接続する配管に取り付けられ、この配管の温度を計測する。室内ガス側温度センサ（64a,64b,64c）の計測値は、室内熱交換器（61a,61b,61c）のガス側端を通過する冷媒の温度と実質的に等しい。
【００５５】
制御器であるコントローラ（13）は、室外ユニット（11）と各室内ユニットのそれぞれに設けられた制御用基板によって構成されている。このコントローラ（13）には、上述した温度センサや圧力センサの計測値が入力されている。コントローラ（13）は、入力されたセンサの計測値に基づいて、空気調和機（10）の運転を制御する。特に、コントローラ（13）は、圧縮機（30）の回転速度と、膨張機（35）の回転速度と、ガス流量調節弁（47）の開度と、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度と、室外膨張弁（44）の開度とを制御する。コントローラ（13）が行う制御動作については、後述する。
【００５６】
−運転動作−
本実施形態の空気調和機（10）は、冷却運転である冷房運転と、加熱運転である暖房運転を行う。
【００５７】
〈冷房運転〉
冷房運転時の空気調和機（10）の運転動作について、図２を参照しながら説明する。
【００５８】
冷房運転時の空気調和機（10）では、四方切換弁（21）が第１状態に設定され、圧縮機（30）と膨張機（35）の回転速度がコントローラ（13）によって制御される。また、冷房運転時の空気調和機（10）では、各室内膨張弁（62a,62b,62c）、ガス流量調節弁（47）、及びバイパス流量調節弁（49）の開度がコントローラ（13）によって制御され、室外膨張弁（44）が全閉状態に保持される。なお、バイパス流量調節弁（49）は、通常は全閉状態に保持されており、必要な場合にだけ開かれる。
【００５９】
冷房運転時の空気調和機（10）では、冷媒回路（15）において蒸気圧縮冷凍サイクルが行われ、室外熱交換器（22）がガスクーラとして機能し、各室内熱交換器（61a,61b,61c）が蒸発器として機能する。
【００６０】
冷媒回路（15）における冷媒の流れを説明する。ここでは、バイパス流量調節弁（49）が全閉状態になっている場合の冷媒の流れについて説明する。
【００６１】
圧縮機（30）から吐出された超臨界状態（即ち、圧力が冷媒の臨界圧力よりも高い状態）の冷媒は、四方切換弁（21）を通って室外熱交換器（22）へ流入し、室外空気へ放熱する。続いて、冷媒は、ブリッジ回路（40）の第１逆止弁（41）を通過後に一方向流通管路（45）へ流入する。次に、冷媒は、膨張機（35）へ流入し、膨張機（35）の膨張機構（36）において膨張して気液二相状態となり、その後に気液分離器（23）へ流入して液冷媒とガス冷媒に分離される。
【００６２】
気液分離器（23）内の液冷媒は、中間熱交換器（24）の第１流路（25）へ流入する。一方、気液分離器（23）内のガス冷媒は、ガス抜き配管（46）へ流入し、ガス流量調節弁（47）を通過する際に減圧されてから中間熱交換器（24）の第２流路（26）へ流入する。中間熱交換器（24）では、第１流路（25）を流れる冷媒が、第２流路（26）を流れる冷媒と熱交換する。中間熱交換器（24）の第１流路（25）を通過する間に冷却された冷媒は、ブリッジ回路（40）の第３逆止弁（43）を通過後に液側連絡配管（16）へ流入する。一方、中間熱交換器（24）の第２流路（26）を通過する間に吸熱した冷媒は、圧縮機（30）の吸入側へ送られる。
【００６３】
液側連絡配管（16）へ流入した冷媒は、各室内回路（60a,60b,60c）へ分配される。各室内回路（60a,60b,60c）の液側端へ流入した冷媒は、室内膨張弁（62a,62b,62c）を通過する際に減圧され、その後に室内熱交換器（61a,61b,61c）へ流入し、室内空気から吸熱して蒸発する。各室内熱交換器（61a,61b,61c）において冷却された室内空気は、室内空間へ吹き出される。各室内熱交換器（61a,61b,61c）から流出した冷媒は、各室内回路（60a,60b,60c）のガス側端からガス側連絡配管（17）へ流入して合流し、室外回路（20）のガス側閉鎖弁（19）を通過する。次に、冷媒は、四方切換弁（21）を通過し、ガス抜き配管（46）から流入した冷媒と共に圧縮機（30）へ吸入される。圧縮機（30）へ吸入された冷媒は、圧縮機構（31）において圧縮され、その後に圧縮機（30）から吐出される。
【００６４】
冷房運転時に冷媒回路（15）で行われる冷凍サイクルについて、図４のモリエル線図（圧力−エンタルピ線図）を参照しながら説明する。なお、ここでの説明に示す点Ａ〜点Ｊは、いずれも図４に示すものである。
【００６５】
点Ａの状態の冷媒は、圧縮機（30）の圧縮機構（31）へ吸入されて圧力ＰＨにまで圧縮され、点Ｂの状態（超臨界状態）となって圧縮機（30）から吐出される。点Ｂの状態の冷媒は、室外熱交換器（22）において室外空気へ放熱して点Ｃの状態（超臨界状態）となる。点Ｃの状態の冷媒は、膨張機（35）へ流入し、その膨張機構（36）において膨張して点Ｄの状態（気液二相状態）となり、その後に気液分離器（23）へ流入する。気液分離器（23）へ流入した冷媒は、点Ｅの状態の液冷媒（圧力ＰＭの飽和液冷媒）と、点Ｈの状態のガス冷媒（圧力ＰＭの飽和ガス冷媒）とに分離される。
【００６６】
点Ｅの状態の液冷媒は、中間熱交換器（24）の第１流路（25）へ流入する。一方、点Ｈの状態のガス冷媒は、ガス流量調節弁（47）を通過する際に減圧されて点Ｉの状態となり、その後に中間熱交換器（24）の第２流路（26）へ流入する。中間熱交換器（24）では、第１流路（25）を流れる冷媒が第２流路（26）を流れる冷媒によって冷却されて点Ｆの状態（過冷却状態）となり、第２流路（26）を流れる冷媒が第１流路（25）を流れる冷媒から吸熱して点Ｊの状態（過熱状態）となる。
【００６７】
冷媒回路（15）では、点Ｆの状態の冷媒が各室内回路（60a,60b,60c）へ分配される。各室内回路（60a,60b,60c）において、点Ｆの状態の冷媒は、室内膨張弁（62a,62b,62c）を通過する際に圧力ＰＬにまで減圧されて点Ｇの状態（気液二相状態）となり、室内空気から吸熱して蒸発する。各室内回路（60a,60b,60c）において蒸発した冷媒は、室外回路（20）へ戻り、中間熱交換器（24）の第２流路（26）から流出した点Ｊの状態の冷媒と合流して点Ａの状態（過熱状態）となり、その後に圧縮機（30）へ吸入される。
【００６８】
〈暖房運転〉
暖房運転時の空気調和機（10）の運転動作について、図３を参照しながら説明する。
【００６９】
暖房運転時の空気調和機（10）では、四方切換弁（21）が第２状態に設定され、圧縮機（30）と膨張機（35）の回転速度がコントローラ（13）によって制御される。また、暖房運転時の空気調和機（10）では、各室内膨張弁（62a,62b,62c）、室外膨張弁（44）、ガス流量調節弁（47）、及びバイパス流量調節弁（49）の開度がコントローラ（13）によって制御される。なお、バイパス流量調節弁（49）は、通常は全閉状態に保持されており、必要な場合にだけ開かれる。
【００７０】
暖房運転時の空気調和機（10）では、冷媒回路（15）において蒸気圧縮冷凍サイクルが行われ、各室内熱交換器（61a,61b,61c）がガスクーラとして機能し、室外熱交換器（22）が蒸発器として機能する。
【００７１】
冷媒回路（15）における冷媒の流れを説明する。ここでは、バイパス流量調節弁（49）が全閉状態になっている場合の冷媒の流れについて説明する。
【００７２】
圧縮機（30）から吐出された超臨界状態の冷媒は、四方切換弁（21）を通ってガス側連絡配管（17）へ流入し、各室内回路（60a,60b,60c）へ分配される。各室内回路（60a,60b,60c）のガス側端へ流入した冷媒は、室内熱交換器（61a,61b,61c）へ流入し、室内空気へ放熱する。各室内熱交換器（61a,61b,61c）において加熱された室内空気は、室内空間へ吹き出される。次に、冷媒は、室内膨張弁（62a,62b,62c）を通過する際に減圧され、その後に各室内回路（60a,60b,60c）の液側端から液側連絡配管（16）へ流入して合流し、室外回路（20）の液側閉鎖弁（18）を通過する。
【００７３】
室外回路（20）の液側閉鎖弁（18）を通過した冷媒は、ブリッジ回路（40）の第２逆止弁（42）を通過後に一方向流通管路（45）へ流入する。次に、冷媒は、膨張機（35）へ流入し、膨張機（35）の膨張機構（36）において膨張して気液二相状態となり、その後に気液分離器（23）へ流入して液冷媒とガス冷媒に分離される。
【００７４】
気液分離器（23）内の液冷媒は、中間熱交換器（24）の第１流路（25）へ流入する。一方、気液分離器（23）内のガス冷媒は、ガス抜き配管（46）へ流入し、ガス流量調節弁（47）を通過する際に減圧されてから中間熱交換器（24）の第２流路（26）へ流入する。中間熱交換器（24）では、第１流路（25）を流れる冷媒が、第２流路（26）を流れる冷媒と熱交換する。中間熱交換器（24）の第１流路（25）を通過する間に冷却された冷媒は、ブリッジ回路（40）の室外膨張弁（44）を通過する際に減圧され、その後に室外熱交換器（22）へ流入する。一方、中間熱交換器（24）の第２流路（26）を通過する間に吸熱した冷媒は、圧縮機（30）の吸入側へ送られる。
【００７５】
室外熱交換器（22）へ流入した冷媒は、室外空気から吸熱して蒸発する。次に、冷媒は、四方切換弁（21）を通過し、ガス抜き配管（46）から流入した冷媒と共に圧縮機（30）へ吸入される。圧縮機（30）へ吸入された冷媒は、圧縮機構（31）において圧縮され、その後に圧縮機（30）から吐出される。
【００７６】
暖房運転時に冷媒回路（15）で行われる冷凍サイクルについて、図５のモリエル線図（圧力−エンタルピ線図）を参照しながら説明する。なお、ここでの説明に示す点Ａ〜点Ｊは、いずれも図５に示すものである。
【００７７】
点Ａの状態の冷媒は、圧縮機（30）の圧縮機構（31）へ吸入されて圧力ＰＨにまで圧縮され、点Ｂの状態（超臨界状態）となって圧縮機（30）から吐出される。冷媒回路（15）では、点Ｂの状態の冷媒が各室内回路（60a,60b,60c）へ分配される。各室内回路（60a,60b,60c）において、点Ｂの状態の冷媒は、室内空気へ放熱して点Ｃの状態（超臨界状態）となり、その後に室内膨張弁（62a,62b,62c）を通過する際に圧力ＰＭ２にまで減圧されて点Ｃ'の状態となる。点Ｃ'の状態の冷媒は、膨張機（35）へ流入し、その膨張機構（36）において膨張して点Ｄの状態（気液二相状態）となり、その後に気液分離器（23）へ流入する。気液分離器（23）へ流入した冷媒は、点Ｅの状態の液冷媒（圧力ＰＭ１の飽和液冷媒）と、点Ｈの状態のガス冷媒（圧力ＰＭ１の飽和ガス冷媒）とに分離される。
【００７８】
点Ｅの状態の液冷媒は、中間熱交換器（24）の第１流路（25）へ流入する。一方、点Ｈの状態のガス冷媒は、ガス流量調節弁（47）を通過する際に減圧されて点Ｉの状態となり、その後に中間熱交換器（24）の第２流路（26）へ流入する。中間熱交換器（24）では、第１流路（25）を流れる冷媒が第２流路（26）を流れる冷媒によって冷却されて点Ｆの状態（過冷却状態）となり、第２流路（26）を流れる冷媒が第１流路（25）を流れる冷媒から吸熱して点Ｊの状態（過熱状態）となる。
【００７９】
点Ｆの状態の冷媒は、室外膨張弁（44）を通過する際に圧力ＰＬにまで減圧されて点Ｇの状態となる。点Ｇの状態の冷媒は、室外熱交換器（22）において室外空気から吸熱して蒸発する。次に、冷媒は、中間熱交換器（24）の第２流路（26）から流出した点Ｊの状態の冷媒と合流して点Ａの状態（過熱状態）となり、その後に圧縮機（30）へ吸入される。
【００８０】
−冷房運転時のコントローラの制御動作−
冷房運転時にコントローラ（13）が行う制御動作を説明する。コントローラ（13）は、以下で説明する制御動作を、所定の時間毎（例えば、２０秒毎）に繰り返し行う。
【００８１】
冷房運転時には、コントローラ（13）が、圧縮機（30）及び膨張機（35）の回転速度と、ガス流量調節弁（47）、各室内膨張弁（62a,62b,62c）、及びバイパス流量調節弁（49）の開度とを制御する。また、コントローラ（13）は、ガス流量調節弁（47）の制御において用いる第１目標圧力差を調節する動作を行う。
【００８２】
〈圧縮機に対する制御動作〉
コントローラ（13）は、冷凍サイクルの低圧（図４における圧力ＰＬ）が所定の目標値（目標低圧）となるように、圧縮機（30）の回転速度を制御する。目標低圧は、例えば、飽和温度が７℃となる圧力に設定される。冷凍サイクルの低圧は、吸入圧力センサ（52）の計測値と実質的に等しい。そこで、コントローラ（13）は、吸入圧力センサ（52）の計測値が目標低圧となるように、圧縮機（30）の電動機（32）の回転速度を調節する。具体的に、コントローラ（13）は、吸入圧力センサ（52）の計測値が目標低圧を上回っている場合に圧縮機（30）の回転速度を引き上げ、吸入圧力センサ（52）の計測値が目標低圧を下回っている場合に圧縮機（30）の回転速度を引き下げる。
【００８３】
〈膨張機に対する制御動作〉
コントローラ（13）は、冷凍サイクルの高圧（図４における圧力ＰＨ）が所定の目標値（目標高圧）となるように、膨張機（35）の回転速度を制御する。冷凍サイクルの高圧は、吐出圧力センサ（54）の計測値と実質的に等しい。そこで、コントローラ（13）は、吐出圧力センサ（54）の計測値が目標高圧となるように、膨張機（35）の発電機（37）の回転速度を調節する。具体的に、コントローラ（13）は、吐出圧力センサ（54）の計測値が目標高圧を上回っている場合に膨張機（35）の回転速度を引き上げ、吐出圧力センサ（54）の計測値が目標高圧を下回っている場合に膨張機（35）の回転速度を引き下げる。
【００８４】
〈ガス流量調節弁に対する制御動作〉
コントローラ（13）は、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が所定の目標値（第１目標圧力差）となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節する。
【００８５】
ここで、下流側温度センサ（58）の計測値は、気液分離器（23）内の飽和液冷媒の温度と実質的に等しい。従って、下流側温度センサ（58）の計測値が飽和温度である冷媒の圧力（即ち、飽和圧力）は、気液分離器（23）内の冷媒の圧力ＰＭと実質的に等しい。また、気液分離器（23）内の冷媒の圧力は、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力と実質的に等しい。一方、吸入圧力センサ（52）の計測値は、圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力ＰＬと実質的に等しい。
【００８６】
そこで、コントローラ（13）は、下流側温度センサ（58）の計測値が飽和温度である冷媒の圧力を、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力とし、吸入圧力センサ（52）の計測値を、圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力とする。そして、コントローラ（13）は、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力から圧縮機（30）の出口における冷媒の圧力を減じた値を圧力差ΔＰ１とし（ΔＰ１＝ＰＭ−ＰＬ）、この圧力差ΔＰ１が第１目標圧力差となるようにガス流量調節弁（47）の開度を調節する。
【００８７】
具体的に、コントローラ（13）は、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差ΔＰ１が第１目標圧力差を上回っている場合に、ガス流量調節弁（47）の開度を拡大する。ガス流量調節弁（47）の開度が拡大すると、気液分離器（23）からガス抜き配管（46）へ流出するガス冷媒の流量が増加し、気液分離器（23）内の冷媒の圧力ＰＭが低下する。その結果、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力が低下し、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が小さくなる。
【００８８】
また、コントローラ（13）は、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が第１目標圧力差を下回っている場合に、ガス流量調節弁（47）の開度を縮小する。ガス流量調節弁（47）の開度が縮小すると、気液分離器（23）からガス抜き配管（46）へ流出するガス冷媒の流量が減少し、気液分離器（23）内の冷媒の圧力ＰＭが上昇する。その結果、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力が上昇し、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が大きくなる。
【００８９】
なお、コントローラ（13）は、気液分離器（23）内の冷媒の圧力が冷媒（本実施形態では二酸化炭素）の臨界圧力よりも低くなるようにガス流量調節弁（47）の開度を調節する動作も行う。
【００９０】
ここで、気液分離器（23）は、冷媒回路（15）を循環する冷媒の量を調節するためのレシーバを兼ねている。気液分離器（23）に貯留する液冷媒の量が増減すると、気液分離器（23）内の冷媒の質量が変化し、その結果、冷媒回路（15）を循環する冷媒の量が適正値となる。ところが、気液分離器（23）内の冷媒の圧力がその臨界圧力以上になると、気液分離器（23）内の冷媒は、液相と気相の区別がない超臨界状態になる。このため、気液分離器（23）内の冷媒の質量は、気液分離器（23）の容積と冷媒の密度だけによって定まり、変動しなくなる。
【００９１】
そこで、コントローラ（13）は、下流側温度センサ（58）の計測値から算出した圧力（即ち、気液分離器（23）内の冷媒の圧力ＰＭ）を監視し、この圧力ＰＭが冷媒の臨界圧力以上になると、ガス流量調節弁（47）の開度を拡大し、気液分離器（23）内の冷媒の圧力を引き下げる。このコントローラ（13）の動作によって、気液分離器（23）内の冷媒の圧力は、その臨界圧力よりも低い圧力に保たれる。
【００９２】
〈室内膨張弁に対する制御動作〉
コントローラ（13）は、室内熱交換器（61a,61b,61c）の出口（ガス側端）における冷媒の過熱度が所定の目標値（目標過熱度）となるように、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度を調節する。コントローラ（13）は、各室内ユニット（12a,12b,12c）の室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度を、個別に調節する。また、コントローラ（13）は、ユーザーが空気調和機（10）のリモコン等へ入力した設定温度に基づいて、目標過熱度の値を設定する。
【００９３】
コントローラ（13）が第１の室内ユニット（12a）の室内膨張弁（62a）の開度を調節する動作について説明する。
【００９４】
コントローラ（13）は、室内ガス側温度センサ（64a）の計測値ＴＲＧ１から室内液側温度センサ（63a）の計測値ＴＲＬ１を減じた値を、室内熱交換器（61a）から流出した冷媒の過熱度ＳＨＲ１とする（ＳＨＲ１＝ＴＲＧ１−ＴＲＬ１）。そして、コントローラ（13）は、算出した冷媒の過熱度ＳＨＲ１が目標過熱度となるように、室内膨張弁（62a）の開度を調節する。具体的に、コントローラ（13）は、冷媒の過熱度ＳＨＲ１が目標過熱度を上回っている場合に室内膨張弁（62a）の開度を拡大し、冷媒の過熱度ＳＨＲ１が目標過熱度を下回っている場合に室内膨張弁（62a）の開度を縮小する。
【００９５】
上述したように、コントローラ（13）は、他の室内ユニット（12b,12c）の室内膨張弁（62b,62c）に対しても、同様の制御動作を行う。つまり、コントローラ（13）は、室内ガス側温度センサ（64b）の計測値ＴＲＧ２から室内液側温度センサ（63b）の計測値ＴＲＬ２を減じた値を、室内熱交換器（61b）から流出した冷媒の過熱度ＳＨＲ２とする（ＳＨＲ２＝ＴＲＧ２−ＴＲＬ２）。そして、コントローラ（13）は、冷媒の過熱度ＳＨＲ２が目標過熱度を上回っている場合に室内膨張弁（62b）の開度を拡大し、冷媒の過熱度ＳＨＲ２が目標過熱度を下回っている場合に室内膨張弁（62b）の開度を縮小する。また、コントローラ（13）は、室内ガス側温度センサ（64c）の計測値ＴＲＧ３から室内液側温度センサ（63c）の計測値ＴＲＬ３を減じた値を、室内熱交換器（61c）から流出した冷媒の過熱度ＳＨＲ３とする（ＳＨＲ３＝ＴＲＧ３−ＴＲＬ３）。そして、コントローラ（13）は、冷媒の過熱度ＳＨＲ３が目標過熱度を上回っている場合に室内膨張弁（62c）の開度を拡大し、冷媒の過熱度ＳＨＲ３が目標過熱度を下回っている場合に室内膨張弁（62c）の開度を縮小する。
【００９６】
〈バイパス流量調節弁に対する制御動作〉
上述したように、コントローラ（13）は、通常はバイパス流量調節弁（49）を全閉状態に保持している。ところが、バイパス流量調節弁（49）が全閉状態になっていると、冷凍サイクルの高圧ＰＨを目標高圧に保つことができない場合がある。そこで、このような場合、コントローラ（13）は、バイパス流量調節弁（49）に対する制御動作を行う。
【００９７】
先ず、膨張機（35）の回転速度をその時の運転条件における最高値に設定しても、冷凍サイクルの高圧ＰＨが目標高圧を上回る場合がある。その場合、コントローラ（13）は、バイパス流量調節弁（49）の開度を、吐出圧力センサ（54）の計測値が目標高圧となるように調節する。バイパス流量調節弁（49）の開度が拡大すると、バイパス配管（48）を流れる冷媒の流量が増加し、吐出圧力センサ（54）の計測値が低下する。
【００９８】
次に、例えば膨張機（35）の入口の圧力ＰＨと膨張機（35）の出口の圧力ＰＭの差が非常に小さい運転状態では、膨張機（35）において冷媒から動力を回収できない場合がある。膨張機構（36）を回転させるには、摩擦力や潤滑油の粘性に打ち勝って膨張機構（36）の構成部品を変位させる必要があり、そのためにはある程度の動力が必要だからである。
【００９９】
そこで、コントローラ（13）は、膨張機（35）を作動させることができない運転状態に陥ると、膨張機（35）を停止させ、バイパス流量調節弁（49）を開く。そして、コントローラ（13）は、冷凍サイクルの高圧ＰＨが目標高圧となるように、バイパス流量調節弁（49）の開度を調節する。具体的に、コントローラ（13）は、吐出圧力センサ（54）の計測値が目標高圧を上回っている場合にバイパス流量調節弁（49）の開度を拡大し、吐出圧力センサ（54）の計測値が目標高圧を下回っている場合にバイパス流量調節弁（49）の開度を縮小する。また、コントローラ（13）は、バイパス流量調節弁（49）が開いている間はガス流量調節弁（47）を全閉状態に保持する。
【０１００】
〈第１目標圧力差を調節する動作〉
コントローラ（13）は、冷房運転時のガス流量調節弁（47）の制御に用いる第１目標圧力差を、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度に基づいて調節する。この第１目標圧力差の初期値は、例えば０.５ＭＰａに設定される。ただし、後述するように、第１目標圧力差の初期値は、空気調和機（10）を据え付ける際に、空気調和機（10）の設置状態に応じた値に設定される。
【０１０１】
先ず、コントローラ（13）は、冷房運転中に第１条件と第２条件の両方が成立すると、第１目標圧力差を所定の値（例えば、０.１ＭＰａ）だけ増やす。第１条件は、“各室内ユニット（12a,12b,12c）の室内膨張弁（62a,62b,62c）のうちの少なくとも一つの開度が、所定の上限開度（例えば、全開状態の９０％）を超える”という条件である。第２条件は、“第１条件の継続時間が所定の時間（例えば、１分間）以上に達する”という条件である。コントローラ（13）では、第１条件が冷房運転中に第１目標圧力差を増やすための必要条件となっている。
【０１０２】
ここで、液側連絡配管（16）から室内回路（60a,60b,60c）の液側端へ流入する冷媒と、室内回路（60a,60b,60c）のガス側端からガス側連絡配管（17）へ流入する冷媒の圧力差が小さい状態では、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度を大きくしても、室内熱交換器（61a,61b,61c）へ流入する冷媒の流量はそれほど増加しない。従って、冷房運転中に膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差ΔＰ１が小さい状態では、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度が所定の上限開度を超えてしまう。
【０１０３】
そこで、コントローラ（13）は、“室内膨張弁（62a,62b,62c）のうちの少なくとも一つの開度が所定の上限開度を超える”という第１条件を、冷房運転中に第１目標圧力差を増加させるための必要条件としている。そして、コントローラ（13）は、第１条件と第２条件の両方が成立すると、第１目標圧力差を所定の値だけ増やす。第１目標圧力差が増加すると、コントローラ（13）は、ガス流量調節弁（47）の開度を縮小することによって気液分離器（23）内の冷媒の圧力を上昇させ、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差を拡大して変更後の第１目標圧力差に近付ける。
【０１０４】
上述したように、コントローラ（13）は、制御動作を所定の時間毎（本実施形態では２０秒毎）に繰り返し行う。ただし、コントローラ（13）は、第１目標圧力差を増やしてから所定の待機時間（例えば、５分間）が経過するまでの間は、第１目標圧力差の変更を禁止する。この待機時間は、第１目標圧力差の変更に起因する冷媒圧力の変動が納まるのに要する時間である。そして、第１目標圧力差が増えてから所定の待機時間が経過しても第１条件と第２条件の両方が依然として成立している場合、コントローラ（13）は、第１目標圧力差を更に所定の値だけ増加させる。つまり、コントローラ（13）は、第１条件と第２条件の少なくとも一方が成立しなくなるまで、第１目標圧力差を所定の値ずつ増やしてゆく。
【０１０５】
次に、コントローラ（13）は、冷房運転中に第３条件が成立すると、第１目標圧力差を所定の値（例えば、０.１ＭＰａ）だけ減らす。第３条件は、“全ての室内ユニット（12a,12b,12c）の室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度が、所定の下限開度（例えば、全開状態の６０％）を下回る”という条件である。コントローラ（13）では、第３条件が冷房運転中に第１目標圧力差を減らすための必要十分条件となっている。
【０１０６】
ここで、室内熱交換器（61a,61b,61c）へ流入する冷媒の流量が一定であれば、液側連絡配管（16）から室内回路（60a,60b,60c）の液側端へ流入する冷媒と、室内回路（60a,60b,60c）のガス側端からガス側連絡配管（17）へ流出する冷媒の圧力差が大きいほど、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度は小さくなる。このため、冷房運転中に全ての室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度が所定の下限開度を下回っている場合には、室外回路（20）から液側連絡配管（16）へ送り出される冷媒と、ガス側連絡配管（17）から室外回路（20）へ戻ってきた冷媒の圧力差が必要以上に大きくなっていると判断できる。
【０１０７】
そこで、コントローラ（13）は、“全ての室内ユニット（12a,12b,12c）の開度が所定の下限開度を下回る”という第３条件を、冷房運転中に第１目標圧力差を減少させるための必要十分条件としている。そして、コントローラ（13）は、第３条件が成立すると、第１目標圧力差を所定の値だけ減らす。第１目標圧力差が減少すると、コントローラ（13）は、ガス流量調節弁（47）の開度を拡大することによって気液分離器（23）内の冷媒の圧力を低下させ、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差を縮小して変更後の第１目標圧力差に近付ける。
【０１０８】
上述したように、コントローラ（13）は、制御動作を所定の時間毎（本実施形態では２０秒毎）に繰り返し行う。ただし、コントローラ（13）は、第１目標圧力差を減らしてから所定の待機時間（例えば、５分間）が経過するまでの間は、第１目標圧力差の変更を禁止する。この待機時間は、第１目標圧力差の変更に起因する冷媒圧力の変動が納まるのに要する時間である。そして、第１目標圧力差が減ってから所定の待機時間が経過しても第３条件が依然として成立している場合、コントローラ（13）は、第１目標圧力差を更に所定の値だけ減少させる。つまり、コントローラ（13）は、第３条件が成立しなくなるまで、第１目標圧力差を所定の値ずつ減らしてゆく。
【０１０９】
なお、第１目標圧力差の初期値は、空気調和機（10）を据え付けた直後に行われる試運転の結果に基づいて設定される。ここで、第１目標圧力差の適正値は、空気調和機（10）の設置状態（例えば、連絡配管（16,17）の長さや、室外ユニット（11）と各室内ユニット（12a,12b,12c）の高低差など）に応じて定まる。従って、第１目標圧力差の適正値は、空気調和機（10）毎に異なる。このため、第１目標圧力差の初期値は、空気調和機（10）がビル等に設置された後に設定される。その際、第１目標圧力差の初期値の設定は、作業者が手動で行ってもよいし、コントローラ（13）が自動で行ってもよい。
【０１１０】
ところで、本実施形態のコントローラ（13）では、第１条件が冷房運転中に第１目標圧力差を増やすための必要十分条件となっていてもよい。その場合、コントローラ（13）は、冷房運転中に第１条件が成立すると、第１目標圧力差を所定の値だけ増やす。また、本実施形態のコントローラ（13）では、第３条件が冷房運転中に第１目標圧力差を減らすための必要条件となっていてもよい。その場合、コントローラ（13）は、冷房運転中に第３条件と他の条件（例えば、“第３条件の継続時間が所定の時間（例えば、１分間）以上に達する”という条件）の両方が成立すると、第１目標圧力差を所定の値だけ減らす。
【０１１１】
−暖房運転時のコントローラの制御動作−
暖房運転時にコントローラ（13）が行う制御動作を説明する。コントローラ（13）は、以下で説明する制御動作を、所定の時間毎（例えば、２０秒毎）に繰り返し行う。
【０１１２】
暖房運転時には、コントローラ（13）が、圧縮機（30）及び膨張機（35）の回転速度と、各室内膨張弁（62a,62b,62c）、ガス流量調節弁（47）、室外膨張弁（44）、及びバイパス流量調節弁（49）の開度とを制御する。また、コントローラ（13）は、膨張機（35）の制御において用いる第２目標圧力差を調節する動作と、ガス流量調節弁（47）の開度制御において用いる第３目標圧力差を調節する動作とを行う。
【０１１３】
〈圧縮機に対する制御動作〉
コントローラ（13）は、冷凍サイクルの高圧（図５における圧力ＰＨ）が所定の目標値（目標高圧）となるように、圧縮機（30）の回転速度を制御する。目標高圧は、例えば９ＭＰａに設定される。冷凍サイクルの高圧は、吐出圧力センサ（54）の計測値と実質的に等しい。そこで、コントローラ（13）は、吐出圧力センサ（54）の計測値が目標高圧となるように、圧縮機（30）の電動機（32）の回転速度を調節する。具体的に、コントローラ（13）は、吐出圧力センサ（54）の計測値が目標高圧を上回っている場合に圧縮機（30）の回転速度を引き下げ、吐出圧力センサ（54）の計測値が目標高圧を下回っている場合に圧縮機（30）の回転速度を引き上げる。
【０１１４】
〈室内膨張弁に対する制御動作〉
コントローラ（13）は、室内熱交換器（61a,61b,61c）の出口（液側端）における冷媒の温度が所定の目標値（目標温度）となるように、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度を調節する。コントローラ（13）は、各室内ユニット（12a,12b,12c）の室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度を、個別に調節する。また、コントローラ（13）は、ユーザーが空気調和機（10）のリモコン等へ入力した設定温度に基づいて、目標温度の値を設定する。
【０１１５】
コントローラ（13）が第１の室内ユニット（12a）の室内膨張弁（62a）の開度を調節する動作について説明する。
【０１１６】
室内液側温度センサ（63a）の計測値ＴＲＬ１は、室内熱交換器（61a）から流出した超臨界状態の冷媒の温度と実質的に等しい。そこで、コントローラ（13）は、室内液側温度センサ（63a）の計測値が目標温度となるように、室内膨張弁（62a）の開度を調節する。具体的に、コントローラ（13）は、室内液側温度センサ（63a）の計測値が目標温度を上回っている場合に室内膨張弁（62a）の開度を縮小し、室内液側温度センサ（63a）の計測値が目標温度を下回っている場合に室内膨張弁（62a）の開度を拡大する。なお、コントローラ（13）は、ユーザーが空気調和機（10）のリモコン等へ入力した設定温度に基づいて、目標温度の値を設定する。
【０１１７】
上述したように、コントローラ（13）は、他の室内ユニット（12b,12c）の室内膨張弁（62b,62c）に対しても、同様の制御動作を行う。つまり、コントローラ（13）は、室内液側温度センサ（63b）の計測値が目標温度を上回っている場合に室内膨張弁（62b）の開度を縮小し、室内液側温度センサ（63b）の計測値が目標温度を下回っている場合に室内膨張弁（62b）の開度を拡大する。また、コントローラ（13）は、室内液側温度センサ（63c）の計測値が目標温度を上回っている場合に室内膨張弁（62c）の開度を縮小し、室内液側温度センサ（63c）の計測値が目標温度を下回っている場合に室内膨張弁（62c）の開度を拡大する。
【０１１８】
〈膨張機に対する制御動作〉
コントローラ（13）は、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２が所定の目標値（第２目標圧力差）となるように、膨張機（35）の回転速度を調節する。
【０１１９】
吐出圧力センサ（54）の計測値は、圧縮機（30）の出口における冷媒の圧力ＰＨと実質的に等しい。上流側圧力センサ（57）の計測値は、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力ＰＭ２と実質的に等しい。そこで、コントローラ（13）は、吐出圧力センサ（54）の計測値から上流側圧力センサ（57）の計測値を減じた値を圧力差ΔＰ２とし（ΔＰ２＝ＰＨ−ＰＭ２）、この圧力差ΔＰ２が第２目標圧力差となるように膨張機（35）の回転速度を調節する。
【０１２０】
具体的に、コントローラ（13）は、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２が第２目標圧力差を上回っている場合に、膨張機（35）の回転速度を低下させる。膨張機（35）の回転速度が低下すると、膨張機（35）を通過する冷媒の流量が減少し、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力ＰＭ２が上昇する。その結果、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２が小さくなる。
【０１２１】
また、コントローラ（13）は、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２が第２目標圧力差を下回っている場合に、膨張機（35）の回転速度を上昇させる。膨張機（35）の回転速度が上昇すると、膨張機（35）を通過する冷媒の流量が増加し、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力ＰＭ２が低下する。その結果、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２が大きくなる。
【０１２２】
〈ガス流量調節弁に対する制御動作〉
コントローラ（13）は、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が所定の目標値（第３目標圧力差）となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節する。
【０１２３】
冷房運転時と同様に、コントローラ（13）は、下流側温度センサ（58）の計測値が飽和温度である冷媒の圧力ＰＭ１を、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力とし、吸入圧力センサ（52）の計測値を、圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力ＰＬとする。そして、コントローラ（13）は、下流側温度センサ（58）の計測値を用いて算出した圧力ＰＭ１から吸入圧力センサ（52）の計測値を減じた値を圧力差ΔＰ１とし（ΔＰ１＝ＰＭ１−ＰＬ）、この圧力差ΔＰ１が第３目標圧力差となるようにガス流量調節弁（47）の開度を調節する。
【０１２４】
具体的に、コントローラ（13）は、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が第３目標圧力差を上回っている場合に、ガス流量調節弁（47）の開度を拡大する。ガス流量調節弁（47）の開度が拡大すると、気液分離器（23）からガス抜き配管（46）へ流出するガス冷媒の流量が増加し、気液分離器（23）内の冷媒の圧力ＰＭ１が低下する。その結果、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力が低下し、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が小さくなる。
【０１２５】
また、コントローラ（13）は、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が第３目標圧力差を下回っている場合に、ガス流量調節弁（47）の開度を縮小する。ガス流量調節弁（47）の開度が縮小すると、気液分離器（23）からガス抜き配管（46）へ流出するガス冷媒の流量が減少し、気液分離器（23）内の冷媒の圧力ＰＭ１が上昇する。その結果、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力ＰＥＯが上昇し、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が大きくなる。
【０１２６】
また、コントローラ（13）は、冷房運転時と同様に、気液分離器（23）内の冷媒の圧力が冷媒（本実施形態では二酸化炭素）の臨界圧力よりも低くなるようにガス流量調節弁（47）の開度を調節する動作も行う。このコントローラ（13）の動作は、冷房運転時にコントローラ（13）が行う動作と同じである。
【０１２７】
〈室外膨張弁に対する制御動作〉
コントローラ（13）は、室外熱交換器（22）の出口（ガス側端）における冷媒の過熱度が所定の目標値となるように、室外膨張弁（44）の開度を調節する。
【０１２８】
コントローラ（13）は、室外ガス側温度センサ（56）の計測値ＴＯＧから室外液側温度センサ（55）の計測値ＴＯＬを減じた値を、室外熱交換器（22）から流出した冷媒の過熱度ＳＨＯとする（ＳＨＯ＝ＴＯＧ−ＴＯＬ）。
【０１２９】
そして、コントローラ（13）は、算出した冷媒の過熱度ＳＨＯが所定の目標値（目標過熱度）となるように、室外膨張弁（44）の開度を調節する。具体的に、コントローラ（13）は、冷媒の過熱度ＳＨＯが目標過熱度を上回っている場合に室外膨張弁（44）の開度を拡大し、冷媒の過熱度ＳＨＯが目標過熱度を下回っている場合に室外膨張弁（44）の開度を縮小する。
【０１３０】
〈バイパス流量調節弁に対する制御動作〉
上述したように、コントローラ（13）は、通常はバイパス流量調節弁（49）を全閉状態に保持している。ところが、バイパス流量調節弁（49）が全閉状態になっていると、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２を第２目標圧力差に保つことができない場合がある。そこで、このような場合、コントローラ（13）は、バイパス流量調節弁（49）に対する制御動作を行う。
【０１３１】
先ず、膨張機（35）の回転速度をその時の運転条件における最高値に設定しても、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２が第２目標圧力差を下回る場合がある。その場合、コントローラ（13）は、バイパス流量調節弁（49）の開度を、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差ΔＰ２が第２目標圧力差となるように調節する。バイパス流量調節弁（49）の開度が拡大すると、バイパス配管（48）を流れる冷媒の流量が増加する。その結果、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力が低下し、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差ΔＰ２が拡大する。
【０１３２】
次に、冷房運転時と同様に、暖房運転時においても、膨張機（35）を作動させられない場合がある。例えば、膨張機（35）の入口の圧力ＰＭ２と膨張機（35）の出口の圧力ＰＭ１の差が非常に小さい運転状態では、膨張機（35）において冷媒から動力を回収できない場合がある。
【０１３３】
そこで、コントローラ（13）は、膨張機（35）を作動させることができない運転状態に陥ると、膨張機（35）を停止させ、バイパス流量調節弁（49）を開く。その際、コントローラ（13）は、バイパス流量調節弁（49）を全開状態に保持する。更に、この場合には、コントローラ（13）がガス流量調節弁（47）を全閉状態に保持する。
【０１３４】
上述したように、コントローラ（13）は、暖房運転中に圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２が第２目標圧力差となるように、膨張機（35）の回転速度を調節する。ところが、空気調和機（10）の運転条件によっては、膨張機（35）の回転速度が上限速度となっているにも拘わらず、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差ΔＰ２が第２目標圧力差を下回る場合がある。その場合、コントローラ（13）は、バイパス流量調節弁（49）の開度を、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差ΔＰ２が第２目標圧力差となるように調節する。その際、コントローラ（13）は、バイパス流量調節弁（49）が開いている間は膨張機（35）の回転速度を上限速度に保持し、バイパス流量調節弁（49）が全閉状態になると、上述した膨張機（35）の回転速度の制御を再開する。
【０１３５】
具体的に、コントローラ（13）は、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差ΔＰ２が第２目標圧力差を下回っている場合に、バイパス流量調節弁（49）の開度を拡大する。バイパス流量調節弁（49）の開度が拡大すると、バイパス配管（48）を流れる冷媒の流量が増加し、一方向流通管路（45）における膨張機（35）の上流側の圧力（即ち、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力）が低下する。その結果、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差ΔＰ２が大きくなる。
【０１３６】
また、コントローラ（13）は、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差ΔＰ２が第２目標圧力差を上回っている場合に、バイパス流量調節弁（49）の開度を縮小する。バイパス流量調節弁（49）の開度が縮小すると、バイパス配管（48）を流れる冷媒の流量が減少し、一方向流通管路（45）における膨張機（35）の上流側の圧力（即ち、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力）が上昇する。その結果、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差ΔＰ２が小さくなる。
【０１３７】
〈第２目標圧力差を調節する動作〉
コントローラ（13）は、暖房運転時の膨張機（35）の制御に用いる第２目標圧力差を、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度に基づいて調節する。この第２目標圧力差の初期値は、例えば０.５ＭＰａに設定される。ただし、後述するように、第２目標圧力差の初期値は、空気調和機（10）を据え付ける際に、空気調和機（10）の設置状態に応じた値に設定される。
【０１３８】
先ず、コントローラ（13）は、暖房運転中に第１条件と第２条件の両方が成立すると、第２目標圧力差を所定の値（例えば、０.１ＭＰａ）だけ増やす。第１条件は、“各室内ユニット（12a,12b,12c）の室内膨張弁（62a,62b,62c）のうちの少なくとも一つの開度が、所定の上限開度（例えば、全開状態の９０％）を超える”という条件である。第２条件は、“第１条件の継続時間が所定の時間（例えば、１分間）以上に達する”という条件である。つまり、コントローラ（13）では、第１条件が、暖房運転中に第２目標圧力差を増やすための必要条件となっている。なお、上記の第１条件および第２条件は、冷房運転中にコントローラ（13）が第１目標圧力差を増やすための第１条件および第２条件と同じである。
【０１３９】
ガス側連絡配管（17）から室内回路（60a,60b,60c）のガス側端へ流入する冷媒と、室内回路（60a,60b,60c）の液側端から液側連絡配管（16）へ流出する冷媒の圧力差が小さい状態では、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度を大きくしても、室内熱交換器（61a,61b,61c）へ流入する冷媒の流量はそれほど増加しない。従って、暖房運転中に圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差ΔＰ２が小さい状態では、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度が所定の上限開度を超えることとなる。
【０１４０】
そこで、コントローラ（13）は、“室内膨張弁（62a,62b,62c）のうちの少なくとも一つの開度が所定の上限開度を超える”という第１条件を、暖房運転中に第２目標圧力差を増加させるための必要条件としている。そして、コントローラ（13）は、第１条件と第２条件の両方が成立すると、第２目標圧力差を所定の値だけ増やす。第２目標圧力差が増加すると、コントローラ（13）は、膨張機（35）の回転速度を上昇させることによって膨張機（35）の入口における冷媒の圧力を低下させ、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差を拡大して変更後の第２目標圧力差に近付ける。
【０１４１】
上述したように、コントローラ（13）は、制御動作を所定の時間毎（本実施形態では２０秒毎）に繰り返し行う。ただし、コントローラ（13）は、第２目標圧力差を増やしてから所定の待機時間（例えば、５分間）が経過するまでの間は、第２目標圧力差の変更を禁止する。この待機時間は、第２目標圧力差の変更に起因する冷媒圧力の変動が納まるのに要する時間である。そして、第２目標圧力差が増えてから所定の待機時間が経過しても第１条件と第２条件の両方が依然として成立している場合、コントローラ（13）は、第２目標圧力差を更に所定の値だけ増加させる。つまり、コントローラ（13）は、第１条件と第２条件の少なくとも一方が成立しなくなるまで、第２目標圧力差を所定の値ずつ増やしてゆく。
【０１４２】
次に、コントローラ（13）は、冷房運転中に第３条件が成立すると、第２目標圧力差を所定の値（例えば、０.１ＭＰａ）ずつ減らす。第３条件は、“全ての室内ユニット（12a,12b,12c）の室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度が、所定の下限開度（例えば、全開状態の６０％）を下回る”という条件である。つまり、コントローラ（13）では、第３条件が、暖房運転中に第２目標圧力差を減らすための必要十分条件となっている。なお、上記の第３条件は、冷房運転中にコントローラ（13）が第１目標圧力差を減らすための第３条件と同じである。
【０１４３】
ここで、室内熱交換器（61a,61b,61c）へ流入する冷媒の流量が一定であれば、ガス側連絡配管（17）から室内回路（60a,60b,60c）のガス側端へ流入する冷媒と、室内回路（60a,60b,60c）の液側端から液側連絡配管（16）へ流出する冷媒の圧力差が大きいほど、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度は小さくなる。このため、暖房運転中に全ての室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度が所定の下限開度を下回っている場合には、室外回路（20）からガス側連絡配管（17）へ送り出される冷媒と、液側連絡配管（16）から室外回路（20）へ戻ってきた冷媒の圧力差が必要以上に大きくなっていると判断できる。
【０１４４】
そこで、コントローラ（13）は、“全ての室内ユニット（12a,12b,12c）の開度が所定の下限開度を下回る”という第３条件を、暖房運転中に第２目標圧力差を減少させるための必要十分条件としている。そして、コントローラ（13）は、第３条件が成立すると、第２目標圧力差を所定の値だけ減らす。第２目標圧力差が減少すると、コントローラ（13）は、膨張機（35）の回転速度を低下させることによって膨張機（35）の入口における冷媒の圧力を上昇させ、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差を縮小して変更後の第２目標圧力差に近付ける。
【０１４５】
上述したように、コントローラ（13）は、制御動作を所定の時間毎（本実施形態では２０秒毎）に繰り返し行う。ただし、コントローラ（13）は、第２目標圧力差を減らしてから所定の待機時間（例えば、５分間）が経過するまでの間は、第２目標圧力差の変更を禁止する。この待機時間は、第２目標圧力差の変更に起因する冷媒圧力の変動が納まるのに要する時間である。そして、第２目標圧力差が減ってから所定の待機時間が経過しても第３条件が依然として成立している場合、コントローラ（13）は、第２目標圧力差を更に所定の値だけ減少させる。つまり、コントローラ（13）は、第３条件が成立しなくなるまで、第２目標圧力差を所定の値ずつ減らしてゆく。
【０１４６】
なお、第２目標圧力差の初期値は、冷房運転中にコントローラ（13）が用いる目標圧力差（即ち、圧力差ΔＰ１の目標値）と同様に、空気調和機（10）を据え付けた直後に行われる試運転の結果に基づいて設定される。その際、第２目標圧力差の初期値の設定は、作業者が手動で行ってもよいし、コントローラ（13）が自動で行ってもよい。
【０１４７】
ところで、本実施形態のコントローラ（13）では、第１条件が暖房運転中に第２目標圧力差を増やすための必要十分条件となっていてもよい。その場合、コントローラ（13）は、暖房運転中に第１条件が成立すると、第２目標圧力差を所定の値だけ増やす。また、本実施形態のコントローラ（13）では、第３条件が暖房運転中に第２目標圧力差を減らすための必要条件となっていてもよい。その場合、コントローラ（13）は、暖房運転中に第３条件と他の条件（例えば、“第３条件の継続時間が所定の時間（例えば、１分間）以上に達する”という条件）の両方が成立すると、第２目標圧力差を所定の値だけ減らす。
【０１４８】
〈第３目標圧力差を調節する動作〉
コントローラ（13）は、暖房運転時のガス流量調節弁（47）の制御に用いる第３目標圧力差を、室外膨張弁（44）の開度に基づいて調節する。この第３目標圧力差の初期値は、例えば０.３ＭＰａに設定される。
【０１４９】
先ず、コントローラ（13）は、暖房運転中に第４条件と第５条件の両方が成立すると、第３目標圧力差を所定の値（例えば、０.１ＭＰａ）だけ増やす。第４条件は、“室外膨張弁（44）の開度が、所定の上限開度（例えば、全開状態の９０％）を超える”という条件である。第５条件は、“第４条件の継続時間が所定の時間（例えば、１分間）以上に達する”という条件である。つまり、コントローラ（13）では、第４条件が、暖房運転中に第３目標圧力差を増やすための必要条件となっている。
【０１５０】
ここで、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差ΔＰ１が小さすぎる状態では、室外膨張弁（44）がほぼ全開状態となる。室外膨張弁（44）の開度が全開に近い状態では、室外膨張弁（44）の開度調節によって室外熱交換器（22）を流れる冷媒の状態を適切に制御するのが困難となる。具体的には、室外熱交換器（22）における冷媒の蒸発温度を適正値に保つのが困難となり、その結果、室外熱交換器（22）の出口における冷媒の過熱度を目標過熱度に保持することが困難となる。また、室外膨張弁（44）の開度が全開に近い状態では、気液分離器（23）内に充分な量の液冷媒を保持するのが困難となる。
【０１５１】
そこで、コントローラ（13）は、“室外膨張弁（44）の開度が所定の上限開度を超える”という第４条件を、暖房運転中に第３目標圧力差を増加させるための必要条件としている。そして、コントローラ（13）は、上記の第４条件と第５条件の両方が成立すると、第３目標圧力差を所定の値だけ増やす。第３目標圧力差が増加すると、コントローラ（13）は、ガス流量調節弁（47）の開度を縮小することによって気液分離器（23）内の冷媒の圧力を上昇させ、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差を拡大して変更後の第３目標圧力差に近付ける。
【０１５２】
上述したように、コントローラ（13）は、制御動作を所定の時間毎（本実施形態では２０秒毎）に繰り返し行う。ただし、コントローラ（13）は、第３目標圧力差を増やしてから所定の待機時間（例えば、５分間）が経過するまでの間は、第３目標圧力差の変更を禁止する。この待機時間は、第３目標圧力差の変更に起因する冷媒圧力の変動が納まるのに要する時間である。そして、第３目標圧力差が増えてから所定の待機時間が経過しても第４条件と第５条件の両方が依然として成立している場合、コントローラ（13）は、第３目標圧力差を更に所定の値だけ増加させる。つまり、コントローラ（13）は、第４条件と第５条件の少なくとも一方が成立しなくなるまで、第３目標圧力差を所定の値ずつ増やしてゆく。
【０１５３】
次に、コントローラ（13）は、暖房運転中に第６条件と第７条件の両方が成立すると、第３目標圧力差を所定の値（例えば、０.１ＭＰａ）だけ減らす。第６条件は、“室外膨張弁（44）の開度が、所定の下限開度（例えば、全開状態の６０％）を下回る”という条件である。第７条件は、“第６条件の継続時間が所定の時間（例えば、１分間）以上に達する”という条件である。つまり、コントローラ（13）では、第６条件が、暖房運転中に第３目標圧力差を減らすための必要条件となっている。
【０１５４】
ここで、気液分離器（23）から室外膨張弁（44）へ送られる冷媒と、室外膨張弁（44）から室外熱交換器（22）へ送られる冷媒の圧力差が大きいほど、室外膨張弁（44）の開度は小さくなる。このため、室外膨張弁（44）の開度が所定の下限開度を下回っている場合には、室外膨張弁（44）から室外熱交換器（22）へ送られる冷媒の圧力差（即ち、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差ΔＰ１）が必要以上に大きくなっていると判断できる。
【０１５５】
そこで、コントローラ（13）は、“室外膨張弁（44）の開度が所定の上限開度を超える”という第６条件を、暖房運転中に第３目標圧力差を減少させるための必要条件としている。そして、コントローラ（13）は、第６条件と第７条件の両方が成立すると、第３目標圧力差を所定の値だけ減らす。第３目標圧力差が減少すると、コントローラ（13）は、ガス流量調節弁（47）の開度を拡大することによって気液分離器（23）内の冷媒の圧力を低下させ、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差を縮小して変更後の第３目標圧力差に近付ける。
【０１５６】
上述したように、コントローラ（13）は、制御動作を所定の時間毎（本実施形態では２０秒毎）に繰り返し行う。ただし、コントローラ（13）は、第３目標圧力差を減らしてから所定の待機時間（例えば、５分間）が経過するまでの間は、第３目標圧力差の変更を禁止する。この待機時間は、第３目標圧力差の変更に起因する冷媒圧力の変動が納まるのに要する時間である。そして、第３目標圧力差が減ってから所定の待機時間が経過しても第６条件と第７条件の両方が依然として成立している場合、コントローラ（13）は、第３目標圧力差を更に所定の値だけ減少させる。つまり、コントローラ（13）は、第６条件と第７条件の少なくとも一方が成立しなくなるまで、第３目標圧力差を所定の値ずつ減らしてゆく。
【０１５７】
なお、第３目標圧力差の初期値は、空気調和機（10）を製造する際に設定される。本実施形態の空気調和装置では、気液分離器（23）と室外熱交換器（22）の両方が室外ユニット（11）に収容されており、両者を繋ぐ配管の長さや両者の位置関係は不変だからである。
【０１５８】
ところで、本実施形態のコントローラ（13）では、第４条件が暖房運転中に第３目標圧力差を増やすための必要十分条件となっていてもよい。その場合、コントローラ（13）は、暖房運転中に第４条件が成立すると、第３目標圧力差を所定の値だけ増やす。また、本実施形態のコントローラ（13）では、第６条件が暖房運転中に第３目標圧力差を減らすための必要十分条件となっていてもよい。その場合、コントローラ（13）は、暖房運転中に第６条件が成立すると、第３目標圧力差を所定の値だけ減らす。
【０１５９】
−実施形態の効果−
本実施形態の空気調和機（10）では、冷房運転中にコントローラ（13）がガス流量調節弁（47）の開度を調節する。上述したように、ガス流量調節弁（47）の開度を変更すると、気液分離器（23）内の冷媒の圧力が変化し、その結果、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力が変化する。そこで、コントローラ（13）は、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差が目標圧力差となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節する。
【０１６０】
ここで、冷房運転中に各室内ユニット（12a,12b,12c）の冷房能力を適切に制御するためには、室外ユニット（11）から送出される冷媒と室外ユニット（11）へ戻ってきた冷媒の圧力差をできるだけ大きくするのが望ましい。従って、室内ユニット（12a,12b,12c）の冷房能力の制御だけを考慮するなら、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差をできるだけ大きくするのが望ましいこととなる。しかし、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差を大きくするには、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力を高くする必要があり、そうすると、膨張機（35）の入口と出口における冷媒の圧力差が小さくなり、膨張機（35）で得られる動力が少なくなってしまう。
【０１６１】
これに対し、本実施形態のコントローラ（13）は、冷房運転中に膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差が第１目標圧力差となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節する。つまり、コントローラ（13）は、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差が所定値以上となるようにガス流量調節弁（47）の開度を調節するのではなく、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差が第１目標圧力差に保たれるようにガス流量調節弁（47）の開度を調節する。このため、冷房運転中に膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差が大きくなり過ぎることはなく、膨張機（35）の入口と出口における冷媒の圧力差が確保され、膨張機（35）で得られる動力も確保される。
【０１６２】
更に、本実施形態のコントローラ（13）は、冷房運転時のガス流量調節弁（47）の制御に用いる第１目標圧力差を、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度に基づいて調節する。従って、本実施形態によれば、第１目標圧力差を適切な値に設定することができ、冷房運転中に各室内ユニット（12a,12b,12c）の冷房能力を適切に制御しつつ、膨張機（35）において発生する動力をできるだけ大きくして空気調和機（10）の運転効率を改善することができる。
【０１６３】
また、本実施形態の空気調和機（10）では、暖房運転中にコントローラ（13）が膨張機（35）の回転速度を調節する。上述したように、膨張機（35）の回転速度を変更すると、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力が変化する。そこで、コントローラ（13）は、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が第２目標圧力差となるように、膨張機（35）の回転速度を調節する。
【０１６４】
ここで、暖房運転中に各室内ユニット（12a,12b,12c）の暖房能力を適切に制御するためには、室外ユニット（11）から送出される冷媒と室外ユニット（11）へ戻ってきた冷媒の圧力差をできるだけ大きくするのが望ましい。従って、室内ユニット（12a,12b,12c）の能力制御だけを考慮するなら、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差をできるだけ大きくするのが望ましいこととなる。しかし、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差を大きくするには、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力を低くする必要があり、そうすると、膨張機（35）の入口と出口における冷媒の圧力差が小さくなり、膨張機（35）で得られる動力が少なくなってしまう。
【０１６５】
これに対し、本実施形態のコントローラ（13）は、暖房運転中に圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が第２目標圧力差となるように、膨張機（35）の回転速度を調節する。つまり、コントローラ（13）は、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が所定値以上となるように膨張機（35）の回転速度を調節するのではなく、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が第２目標圧力差に保たれるように膨張機（35）の回転速度を調節する。このため、暖房運転中に圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が大きくなり過ぎることはなく、膨張機（35）の入口と出口における冷媒の圧力差が確保され、膨張機（35）で得られる動力も確保される。
【０１６６】
更に、本実施形態のコントローラ（13）は、暖房運転時の膨張機（35）の制御に用いる第２目標圧力差を、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度に基づいて調節する。従って、本実施形態によれば、この第２目標圧力差を適切な値に設定することができ、暖房運転中に各室内ユニット（12a,12b,12c）の暖房能力を適切に制御しつつ、膨張機（35）において発生する動力をできるだけ大きくして空気調和機（10）の運転効率を改善することができる。
【０１６７】
ここで、暖房運転中に室外熱交換器（22）を流れる冷媒の状態を適切に制御するためには、室外膨張弁（44）の開度をある程度以下に抑える必要がある。また、暖房運転中に気液分離器（23）が保持する液冷媒の量を確保するためにも、室外膨張弁（44）の開度をある程度以下に抑える必要がある。そして、室外膨張弁（44）の開度を抑えるには、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差を大きくする必要がある。しかし、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差を大きくするには、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力を高くする必要があり、そうすると、膨張機（35）の入口と出口における冷媒の圧力差が小さくなり、膨張機（35）で得られる動力が少なくなってしまう。
【０１６８】
これに対し、本実施形態の空気調和機（10）では、コントローラ（13）が、暖房運転中に膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差が第３目標圧力差となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節する。つまり、コントローラ（13）は、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差が所定値以上となるようにガス流量調節弁（47）の開度を調節するのではなく、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差が第３目標圧力差に保たれるようにガス流量調節弁（47）の開度を調節する。このため、暖房運転中に膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差が大きくなり過ぎることはなく、膨張機（35）の入口と出口における冷媒の圧力差が確保され、膨張機（35）で得られる動力も確保される。
【０１６９】
更に、本実施形態のコントローラ（13）は、暖房運転時のガス流量調節弁（47）の制御に用いる第３目標圧力差を、室外膨張弁（44）の開度に基づいて調節する。従って、本実施形態によれば、この第３目標圧力差を適切な値に設定することができ、暖房運転中に室外熱交換器（22）を流れる冷媒の状態を適切に制御しつつ、膨張機（35）において発生する動力をできるだけ大きくして空気調和機（10）の運転効率を改善することができる。
【０１７０】
−実施形態の変形例−
上記実施形態の空気調和機（10）において、コントローラ（13）は、以下に示す制御動作を行ってもよい。
【０１７１】
〈第１変形例〉
上記実施形態のコントローラ（13）は、冷房運転中に、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が第１目標圧力差となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節している。この制御動作に代えて、コントローラ（13）は、次のような制御動作を行ってもよい。つまり、コントローラ（13）は、冷房運転中に、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力が所定の目標値（第１目標圧力）となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節してもよい。
【０１７２】
冷房運転中において、本変形例のコントローラ（13）は、上記各実施形態のコントローラ（13）と同様に、下流側温度センサ（58）の計測値が飽和温度である冷媒の圧力ＰＭを、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力とし、吸入圧力センサ（52）の計測値を、圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力ＰＬとする。一方、本変形例のコントローラ（13）は、吸入圧力センサ（52）の計測値ＰＬに第１目標差圧ΔＰＴ１を加えた値を、第１目標圧力ＰＴ１とする（ＰＴ１＝ＰＬ＋ΔＰＴ１）。そして、本変形例のコントローラ（13）は、冷房運転中に膨張機（35）の出口における冷媒の圧力ＰＭが第１目標圧力ＰＴ１となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節する。
【０１７３】
具体的に、このコントローラ（13）は、膨張機（35）の出口の圧力ＰＭが第１目標圧力ＰＴ１を上回っている場合に、ガス流量調節弁（47）の開度を拡大する。ガス流量調節弁（47）の開度が拡大すると、気液分離器（23）からガス抜き配管（46）へ流出するガス冷媒の流量が増加し、気液分離器（23）内の冷媒の圧力ＰＭが低下し、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力が低下して第１目標圧力ＰＴ１に近付く。その結果、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が、第１目標差圧ΔＰＴ１に近付く。
【０１７４】
また、このコントローラ（13）は、膨張機（35）の出口の圧力ＰＭが第１目標圧力ＰＴ１を下回っている場合に、ガス流量調節弁（47）の開度を縮小する。ガス流量調節弁（47）の開度が縮小すると、気液分離器（23）からガス抜き配管（46）へ流出するガス冷媒の流量が減少し、気液分離器（23）内の冷媒の圧力ＰＭが上昇し、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力が上昇して第１目標圧力ＰＴ１に近付く。その結果、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が、第１目標差圧ΔＰＴ１に近付く。
【０１７５】
このように、膨張機（35）の出口の圧力ＰＭが第１目標圧力ＰＴ１となるようにコントローラ（13）がガス流量調節弁（47）の開度を調節すると、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が第１目標差圧ΔＰＴ１に近付く。従って、本変形例のコントローラ（13）は、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が第１目標差圧ΔＰＴ１となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節している。
【０１７６】
〈第２変形例〉
上記実施形態のコントローラ（13）は、暖房運転中に、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２が第２目標圧力差となるように、膨張機（35）の回転速度を調節している。この制御動作に代えて、コントローラ（13）は、次のような制御動作を行ってもよい。つまり、コントローラ（13）は、暖房運転中に、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力が所定の目標値（第２目標圧力）となるように、膨張機（35）の回転速度を調節してもよい。
【０１７７】
上述したように、吐出圧力センサ（54）の計測値は、圧縮機（30）の出口における冷媒の圧力ＰＨと実質的に等しい。また、上流側圧力センサ（57）の計測値は、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力ＰＭ２と実質的に等しい。そこで、本変形例のコントローラ（13）は、吐出圧力センサ（54）の計測値ＰＨから第２目標差圧ΔＰＴ２を減じた値を、第２目標圧力ＰＴ２とする（ＰＴ２＝ＰＨ−ΔＰＴ２）。そして、本変形例のコントローラ（13）は、暖房運転中に膨張機（35）の入口における冷媒の圧力ＰＭ２が第２目標圧力ＰＴ２となるように、膨張機（35）の回転速度を調節する。
【０１７８】
具体的に、このコントローラ（13）は、膨張機（35）の入口の圧力ＰＭ２が第２目標圧力ＰＴ２を下回っている場合に、膨張機（35）の回転速度を低下させる。膨張機（35）の回転速度が低下すると、膨張機（35）を通過する冷媒の流量が減少し、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力ＰＭ２が上昇して第２目標圧力ＰＴ２に近付く。その結果、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２が、第２目標差圧ΔＰＴ２に近付く。
【０１７９】
また、このコントローラ（13）は、膨張機（35）の入口の圧力ＰＭ２が第２目標圧力ＰＴ２を上回っている場合に、膨張機（35）の回転速度を上昇させる。膨張機（35）の回転速度が上昇すると、膨張機（35）を通過する冷媒の流量が増加し、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力ＰＭ２が低下して第２目標圧力ＰＴ２に近付く。その結果、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２が、第２目標差圧ΔＰＴ２に近付く。
【０１８０】
このように、膨張機（35）の入口の圧力ＰＭ２が第２目標圧力ＰＴ２となるようにコントローラ（13）が膨張機（35）の回転速度を調節すると、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２が第２目標差圧ΔＰＴ２に近付く。従って、本変形例のコントローラ（13）は、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２が第２目標差圧ΔＰＴ２となるように、膨張機（35）の回転速度を調節している。
【０１８１】
〈第３変形例〉
上記実施形態のコントローラ（13）は、暖房運転中に、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が第３目標圧力差となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節している。この制御動作に代えて、コントローラ（13）は、次のような制御動作を行ってもよい。つまり、コントローラ（13）は、暖房運転中に、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力が所定の目標値（第３目標圧力）となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節してもよい。
【０１８２】
暖房運転中において、本変形例のコントローラ（13）は、上記各実施形態のコントローラ（13）と同様に、下流側温度センサ（58）の計測値が飽和温度である冷媒の圧力ＰＭ１を、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力とし、吸入圧力センサ（52）の計測値を、圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力ＰＬとする。一方、本変形例のコントローラ（13）は、吸入圧力センサ（52）の計測値ＰＬに第３目標差圧ΔＰＴ３を加えた値を、第３目標圧力ＰＴ３とする（ＰＴ３＝ＰＬ＋ΔＰＴ３）。そして、本変形例のコントローラ（13）は、暖房運転中に膨張機（35）の出口における冷媒の圧力ＰＭ１が第３目標圧力ＰＴ３となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節する。
【０１８３】
具体的に、このコントローラ（13）は、膨張機（35）の出口の圧力ＰＭ１が第３目標圧力ＰＴ３を上回っている場合に、ガス流量調節弁（47）の開度を拡大する。ガス流量調節弁（47）の開度が拡大すると、気液分離器（23）からガス抜き配管（46）へ流出するガス冷媒の流量が増加し、気液分離器（23）内の冷媒の圧力ＰＭ１が低下し、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力が低下して第３目標圧力ＰＴ３に近付く。その結果、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が、第３目標差圧ΔＰＴ３に近付く。
【０１８４】
また、このコントローラ（13）は、膨張機（35）の出口の圧力ＰＭ１が第３目標圧力ＰＴ３を下回っている場合に、ガス流量調節弁（47）の開度を縮小する。ガス流量調節弁（47）の開度が縮小すると、気液分離器（23）からガス抜き配管（46）へ流出するガス冷媒の流量が減少し、気液分離器（23）内の冷媒の圧力ＰＭ１が上昇し、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力が上昇して第３目標圧力ＰＴ３に近付く。その結果、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が、第３目標差圧ΔＰＴ３に近付く。
【０１８５】
このように、膨張機（35）の出口の圧力ＰＭ１が第３目標圧力ＰＴ３となるようにコントローラ（13）がガス流量調節弁（47）の開度を調節すると、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が第３目標差圧ΔＰＴ３に近付く。従って、本変形例のコントローラ（13）は、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が第３目標差圧ΔＰＴ３となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節している。
【産業上の利用可能性】
【０１８６】
以上説明したように、本発明は、複数の利用側ユニットを備えた冷凍装置であって、各利用側ユニットを通過した冷媒が熱源側ユニットの膨張機へ流入する運転を行うものについて有用である。
【符号の説明】
【０１８７】
10 空気調和機（冷凍装置）
11 室外ユニット（熱源側ユニット）
12a,12b,12c 室内ユニット（利用側ユニット）
13 コントローラ（制御器）
15 冷媒回路
16 液側連絡配管（連絡配管）
17 ガス側連絡配管（連絡配管）
22 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
30 圧縮機
35 膨張機
48 バイパス配管
49 バイパス流量調節弁（流量調節弁）
61a,61b,61c 室内熱交換器（利用側熱交換器）
62a,62b,62c 室内膨張弁（利用側膨張弁）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の利用側ユニットを備えた冷凍装置であって、各利用側ユニットを通過した冷媒が熱源側ユニットの膨張機へ流入する運転を行うものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、熱源側ユニットに対して複数の利用側ユニットが接続された冷凍装置が知られている。例えば、特許文献１及び特許文献２には、この種の冷凍装置によって構成された空気調和機が開示されている。
【０００３】
特許文献１,２に記載された従来の空気調和機は、一つの室外ユニットと、三つの室内ユニットとを備えている。熱源側ユニットである室外ユニットには、圧縮機と、室外熱交換器と、膨張機とが収容されている。利用側ユニットである室内ユニットには、室内熱交換器と、室内膨張弁とが収容されている。空気調和機では、室外ユニットと室内ユニットを連絡配管で接続することによって冷媒回路が形成されている。この冷媒回路において、三つの室内ユニットは、互いに並列に配置されている。冷媒回路は、冷媒を循環させることによって冷凍サイクルを行う。
【０００４】
上述した従来の空気調和機は、暖房運転を行う。暖房運転中に冷媒回路を循環する冷媒は、室外ユニットの圧縮機から吐出され、その後に各室内ユニットへ分配される。各室内ユニットへ流入した冷媒は、室内熱交換器へ流入して室外空気へ放熱し、その後に室内膨張弁を通過する。その際、各室内ユニットへ流入する冷媒の流量は、室内膨張弁の開度を制御することによって調節される。各室内ユニットから流出した冷媒は、合流した後に室外ユニットへ戻り、その後に膨張機において膨張する。膨張機において発生した動力は、圧縮機を駆動するために利用される。膨張機から流出した冷媒は、室外熱交換器において室外空気から吸熱して蒸発し、その後に圧縮機へ吸入されて圧縮される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３０８２０７号公報
【特許文献２】特開２００９−００８３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
暖房運転中において、特許文献１,２に開示された従来の空気調和機では、室外ユニットの圧縮機から吐出された冷媒が、連絡配管を通って各室内ユニットへ分配される。冷媒が連絡配管を通過する際には、流通抵抗によって冷媒の圧力が次第に低下する。特に、ビル用の空調機では、室外ユニットと室内ユニットを繋ぐ連絡配管の長さが１００ｍ近くに達する場合があり、その場合には室外ユニットから室内ユニットへ至るまでの冷媒の圧力低下が比較的大きくなる。
【０００７】
また、各室内ユニットへ流入する冷媒の流量は、室内膨張弁の開度を制御することによって調節される。このため、室内膨張弁の前後における圧力差が小さいと、室内膨張弁を全開にしても室内ユニットへ流入する冷媒の流量を充分に確保できない場合がある。つまり、各室内ユニットへ流入する冷媒の流量を適切に設定するには、室内膨張弁の前後における圧力差をある程度以上に保つ必要がある。
【０００８】
従って、上述した従来の空気調和機において、暖房運転時に各利用側ユニットへ流入する冷媒の流量を適切に調節し、各利用側ユニットの暖房能力を適切に制御するには、室外ユニットから室内ユニットへ送られる冷媒の圧力と、室内ユニットから室外ユニットへ戻ってきた冷媒の圧力の差を、ある程度以上に保つ必要がある。暖房運転中に室外ユニットから室内ユニットへ送られる冷媒の圧力は、圧縮機から吐出された冷媒の圧力（即ち、圧縮機の出口の圧力）と実質的に等しい。暖房運転中に室内ユニットから室外ユニットへ戻ってきた冷媒の圧力は、膨張機へ流入する冷媒の圧力（即ち、膨張機の入口の圧力）と実質的に等しい。
【０００９】
一方、空気調和機等の冷凍装置において、圧縮機から吐出される冷媒の圧力（即ち、冷凍サイクルの高圧）は、冷凍装置の運転条件によって決まってしまう。このため、圧縮機の出口における冷媒の圧力と膨張機の入口における冷媒の圧力の差をある程度以上に保つには、膨張機の入口における冷媒の圧力を低くしなければならない。ところが、膨張機の入口における冷媒の圧力を低くすると、膨張機の入口と出口における冷媒の圧力差が小さくなり、膨張機において発生する動力が小さくなる。上述したように、膨張機において発生した動力は、圧縮機を駆動するために利用される。このため、膨張機において発生する動力が小さくなると、圧縮機を駆動するための電力が嵩み、冷凍装置の運転効率が低くなってしまう。
【００１０】
ところが、膨張機において膨張した冷媒を複数の利用側ユニットへ分配する従来の冷凍装置において、圧縮機の出口と膨張機の入口の圧力差の確保と、膨張機において発生する動力の確保との両方を考慮した運転制御は行われていなかった。
【００１１】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、各利用側ユニットを通過した冷媒が熱源側ユニットの膨張機へ流入する運転冷凍装置において、各利用側ユニットの能力を適切に制御しつつ、膨張機において発生する動力をできるだけ大きくして冷凍装置の運転効率を改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明は、圧縮機（30）、膨張機（35）、及び熱源側熱交換器（22）が設けられた熱源側ユニット（11）と、それぞれに利用側熱交換器（61a〜61c）及び利用側膨張弁（62a〜62c）が設けられた複数の利用側ユニット（12a〜12c）とを備え、上記熱源側ユニット（11）と上記利用側ユニット（12a〜12c）を連絡配管（16,17）で接続することによって冷凍サイクルを行う冷媒回路（15）が形成され、上記利用側熱交換器（61a〜61c）が放熱器となって上記熱源側熱交換器（22）が蒸発器となる加熱運転を少なくとも行う冷凍装置を対象とする。そして、上記加熱運転中に、上記圧縮機（30）の出口と上記膨張機（35）の入口の圧力差が所定の目標圧力差となるように上記膨張機（35）の回転速度を調節する制御器（13）を備えるものである。
【００１３】
第１の発明では、冷凍装置（10）が加熱運転を行う。加熱運転中において、冷媒回路（15）では、冷媒が循環することによって冷凍サイクルが行われる。具体的に、圧縮機（30）から吐出された冷媒は、連絡配管（17）を通って複数の利用側ユニット（12a〜12c）へ分配される。各利用側ユニット（12a〜12c）において、冷媒は、利用側熱交換器（61a〜61c）において放熱し、その後に利用側膨張弁（62a〜62c）を通過する。利用側膨張弁（62a〜62c）を通過した冷媒は、連絡配管（16）を通って熱源側ユニット（11）に戻り、膨張機（35）において膨張する。次に、冷媒は、熱源側熱交換器（22）へ流入して蒸発し、その後に圧縮機（30）へ吸入されて圧縮される。
【００１４】
第１の発明では、冷凍装置（10）に制御器（13）が設けられる。制御器（13）は、加熱運転中に膨張機（35）の回転速度を調節する。膨張機（35）の回転速度を変更すると、膨張機（35）へ流入する冷媒の流量が変化し、その結果、加熱運転中に利用側ユニット（12a〜12c）から熱源側ユニット（11）へ戻って膨張機（35）へ流入する冷媒の圧力（即ち、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力）が変化する。そこで、制御器（13）は、圧縮機（30）の出口における冷媒の圧力と、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力との差が所定の目標圧力差となるように、膨張機（35）の回転速度を調節する。その結果、加熱運転中の冷凍装置（10）では、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が、概ね目標圧力差に保たれる。
【００１５】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記制御器（13）は、上記加熱運転中に上記目標圧力差を上記利用側膨張弁（62a〜62c）の開度に基づいて調節するものである。
【００１６】
第２の発明において、制御器（13）は、加熱運転時の膨張機（35）の制御に用いる目標圧力差を、利用側膨張弁（62a〜62c）の開度に基づいて調節する。ここで、加熱運転中には、熱源側ユニット（11）から利用側ユニット（12a〜12c）へ向かって流出する冷媒と、利用側ユニット（12a〜12c）を通過後に熱源側ユニット（11）へ戻ってきた冷媒の圧力差が大きすぎる場合と小さすぎる場合の何れにおいても、利用側膨張弁（62a〜62c）の開度が適正範囲から外れる。そこで、この発明の制御器（13）は、熱源側ユニット（11）から送出される冷媒と熱源側ユニット（11）へ戻ってきた冷媒の圧力差を適切な値とするため、利用側膨張弁（62a〜62c）の開度に基づいて目標圧力差を調節し、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が目標圧力差となるように膨張機（35）の回転速度を調節する。
【００１７】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記制御器（13）では、複数の上記利用側膨張弁（62a〜62c）のうちの少なくとも一つの開度が所定の上限開度を超えることが、上記加熱運転中に上記目標圧力差を増加させるための必要条件または必要十分条件となっているものである。
【００１８】
第３の発明において、制御器（13）は、加熱運転中に所定の条件が成立すると目標圧力差を増加させる。熱源側ユニット（11）から送出される冷媒と熱源側ユニット（11）へ戻ってきた冷媒の圧力差が小さい状態では、利用側膨張弁（62a〜62c）の開度を大きくしても、利用側熱交換器（61a〜61c）へ流入する冷媒の流量はそれほど増加しない。従って、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が小さい状態では、利用側膨張弁（62a〜62c）の開度が所定の上限開度を超えてしまう。
【００１９】
そこで、第３の発明の制御器（13）は、“複数の利用側膨張弁（62a〜62c）のうちの少なくとも一つの開度が所定の上限開度を超える”という条件を、加熱運転中に目標圧力差を増加させるための必要条件または必要十分条件としている。この条件が必要条件である場合、制御器（13）は、加熱運転中にこの条件と他の条件とが成立すると、目標圧力差を増加させる。一方、この条件が必要十分条件である場合、制御器（13）は、加熱運転中にこの条件が成立すると、目標圧力差を増加させる。目標圧力差が増加すると、制御器（13）は、膨張機（35）の回転速度を引き上げることによって膨張機（35）の入口における冷媒の圧力を低下させ、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差を拡大して変更後の目標圧力差に近付ける。
【００２０】
第４の発明は、上記第２又は第３の発明において、上記制御器（13）では、全ての上記利用側膨張弁（62a〜62c）の開度が所定の下限開度を下回ることが、上記加熱運転中に上記目標圧力差を減少させるための必要条件または必要十分条件となっているものである。
【００２１】
第４の発明において、制御器（13）は、加熱運転中に所定の条件が成立すると目標圧力差を減少させる。ここで、利用側熱交換器（61a〜61c）へ流入する冷媒の流量が一定であれば、熱源側ユニット（11）から送出される冷媒と熱源側ユニット（11）へ戻ってきた冷媒の圧力差が大きいほど、利用側膨張弁（62a〜62c）の開度は小さくなる。このため、全ての利用側膨張弁（62a〜62c）の開度が所定の下限開度を下回っている場合には、熱源側ユニット（11）から送出される冷媒と熱源側ユニット（11）へ戻ってきた冷媒の圧力差が必要以上に大きくなっていると判断できる。
【００２２】
そこで、第４の発明の制御器（13）は、“全ての利用側膨張弁（62a〜62c）の開度が所定の下限開度を下回る”という条件を、加熱運転中に目標圧力差を減少させるための必要条件または必要十分条件としている。この条件が必要条件である場合、制御器（13）は、加熱運転中にこの条件と他の条件とが成立すると、目標圧力差を減少させる。一方、この条件が必要十分条件である場合、制御器（13）は、加熱運転中にこの条件が成立すると、目標圧力差を減少させる。目標圧力差が減少すると、制御器（13）は、膨張機（35）の回転速度を引き下げることによって膨張機（35）の入口における冷媒の圧力を上昇させ、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差を縮小して変更後の目標圧力差に近付ける。
【００２３】
第５の発明は、上記第１〜第４のいずれか一つの発明において、上記冷媒回路（15）は、流量調節弁（49）を有して上記膨張機（35）と並列に配置されたバイパス配管（48）を備え、上記制御器（13）は、上記膨張機（35）の回転速度を上限速度に設定しても上記圧縮機（30）の出口と上記膨張機（35）の入口の圧力差が上記目標圧力差を下回る場合に、上記圧縮機（30）の出口と上記膨張機（35）の入口の圧力差が上記目標圧力差となるように上記流量調節弁（49）の開度を調節するものである。
【００２４】
第５の発明において、制御器（13）は、バイパス配管（48）の流量調節弁（49）に対する制御動作を行う。上述したように、制御器（13）は、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が目標圧力差となるように、膨張機（35）の回転速度を調節する。ところが、冷凍装置（10）の運転条件によっては、膨張機（35）の回転速度が上限速度となっているにも拘わらず、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が目標圧力差を下回る場合がある。その場合、制御器（13）は、バイパス配管（48）の流量調節弁（49）の開度を、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が目標圧力差となるように調節する。
【００２５】
第５の発明の冷媒回路（15）では、膨張機（35）とバイパス配管（48）が並列に接続されている。流量調節弁（49）が開いた状態において、冷媒回路（15）を循環する冷媒は、その一部がバイパス配管（48）を流れ、残りが膨張機（35）を流れる。また、膨張機（35）を流れる冷媒の流量とバイパス配管（48）を流れる冷媒の流量の合計が多いほど、膨張機（35）及びバイパス配管（48）の上流側における冷媒の圧力（即ち、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力）は低くなる。従って、膨張機（35）の回転速度が上限速度に達している状態で制御器（13）が流量調節弁（49）を開くと、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力が低下し、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が拡大する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明では、冷凍装置（10）に制御器（13）が設けられ、冷凍装置（10）の加熱運転中に制御器（13）が膨張機（35）の回転速度を調節する。上述したように、膨張機（35）の回転速度を変更すると、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力が変化する。そこで、本発明の制御器（13）は、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が所定の目標圧力差となるように、膨張機（35）の回転速度を調節する。
【００２７】
ここで、加熱運転中に各利用側ユニット（12a〜12c）の加熱能力を適切に制御するためには、熱源側ユニット（11）から送出される冷媒と熱源側ユニット（11）へ戻ってきた冷媒の圧力差をできるだけ大きくするのが望ましい。従って、利用側ユニット（12a〜12c）の能力制御だけを考慮するなら、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差をできるだけ大きくするのが望ましいこととなる。しかし、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差を大きくするには、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力を低くする必要があり、そうすると、膨張機（35）の入口と出口における冷媒の圧力差が小さくなり、膨張機（35）で得られる動力が少なくなってしまう。
【００２８】
これに対し、本発明の制御器（13）は、加熱運転中に圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が所定の目標圧力差となるように、膨張機（35）の回転速度を調節する。つまり、この制御器（13）は、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が所定値以上となるように膨張機（35）の回転速度を調節するのではなく、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が所定の目標圧力差に保たれるように膨張機（35）の回転速度を調節する。このため、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が大きくなり過ぎることはなく、膨張機（35）の入口と出口における冷媒の圧力差が確保され、膨張機（35）で得られる動力も確保される。
【００２９】
従って、本発明によれば、制御器（13）が膨張機（35）の回転速度を調節する際に用いる目標圧力差を適切に設定することによって、加熱運転中に各利用側ユニット（12a〜12c）の能力を適切に制御しつつ、膨張機（35）において発生する動力をできるだけ大きくして冷凍装置（10）の運転効率を改善することができる。
【００３０】
上記第２〜第４の各発明において、制御器（13）は、加熱運転中に目標圧力差を利用側膨張弁（62a〜62c）の開度に基づいて調節する。加熱運転中には、熱源側ユニット（11）から送出される冷媒と熱源側ユニット（11）へ戻ってきた冷媒の圧力差が適切か否かを、利用側膨張弁（62a〜62c）の開度から判断することができる。そして、これらの発明の制御器（13）は、利用側膨張弁（62a〜62c）の開度に基づいて目標圧力差を設定し、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が目標圧力差となるように、膨張機（35）の回転速度を制御して膨張機（35）の入口における冷媒の圧力を調節する。従って、これらの発明によれば、加熱運転中における圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差を、的確に制御することができる。
第５の発明では、冷媒回路（15）にバイパス配管（48）が設けられる。そして、制御器（13）は、膨張機（35）の回転速度を上限速度に設定しても圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が目標圧力差を下回る場合に、バイパス配管（48）の流量調節弁（49）の開度調節を行う。従って、この発明によれば、膨張機（35）の回転速度の制御だけでは圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が目標圧力差に達しない場合であっても、バイパス配管（48）の流量調節弁（49）を利用することによって、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差を目標圧力差とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、実施形態の空気調和機の概略構成を示す冷媒回路図である。
【図２】図２は、実施形態の空気調和機における冷房運転時の冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図３】図３は、実施形態の空気調和機における暖房運転時の冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図４】図４は、実施形態の空気調和機が冷房運転時に行う冷凍サイクルを示すモリエル線図（圧力−エンタルピ線図）である。
【図５】図５は、実施形態の空気調和機が暖房運転時に行う冷凍サイクルを示すモリエル線図（圧力−エンタルピ線図）である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態は、冷凍装置によって構成された空気調和機（10）である。
【００３３】
なお、以下で説明する実施形態および変形例は、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。
【００３４】
図１に示すように、本実施形態の空気調和機（10）は、一台の室外ユニット（11）と、三台の室内ユニット（12a,12b,12c）とを備えている。また、空気調和機（10）は、その運転を制御するためのコントローラ（13）を備えている。なお、ここで示した室外ユニット（11）及び室内ユニット（12a,12b,12c）の台数は、単なる一例である。
【００３５】
熱源側ユニットである室外ユニット（11）には、室外回路（20）と室外ファンとが収容されている。一方、利用側ユニットである各室内ユニット（12a,12b,12c）には、室内回路（60a,60b,60c）と室内ファンとが一つずつ収容されている。なお、図１において、室外ファン及び室内ファンの図示は省略する。
【００３６】
空気調和機（10）では、室外ユニット（11）と各室内ユニット（12a,12b,12c）を連絡配管（16,17）で接続することによって、冷媒回路（15）が形成されている。この冷媒回路（15）には、二酸化炭素が冷媒として充填されている。
【００３７】
室外回路（20）には、圧縮機（30）と、膨張機（35）と、四方切換弁（21）と、室外熱交換器（22）と、気液分離器（23）と、中間熱交換器（24）と、液側閉鎖弁（18）と、ガス側閉鎖弁（19）とが設けられている。更に、室外回路（20）には、ブリッジ回路（40）と、一方向流通管路（45）と、ガス抜き配管（46）と、バイパス配管（48）とが設けられている。
【００３８】
圧縮機（30）は、その吐出側が四方切換弁（21）の第１のポートに接続され、その吸入側が四方切換弁（21）の第２のポートに接続されている。圧縮機（30）は、圧縮機構（31）と電動機（32）とが一つのケーシングに収容された全密閉型圧縮機である。圧縮機構（31）は、揺動ピストン型またはローリングピストン型のロータリ式流体機械である。電動機（32）が圧縮機構（31）を駆動すると、圧縮機構（31）が冷媒を吸入して圧縮する。
【００３９】
四方切換弁（21）は、その第３のポートが室外熱交換器（22）のガス側端に接続され、その第４のポートがガス側閉鎖弁（19）に接続されている。四方切換弁（21）は、第１のポートが第３のポートと連通し且つ第２のポートが第４のポートと連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートが第４のポートと連通し且つ第２のポートが第３のポートと連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わる。
【００４０】
熱源側熱交換器である室外熱交換器（22）は、いわゆるクロスフィン型の熱交換器であって、冷媒を室外空気と熱交換させる。室外熱交換器（22）には、室外ファンによって室外空気が供給される。
【００４１】
ブリッジ回路（40）は、三つの逆止弁（41,42,43）と一つの室外膨張弁（44）とを備えている。各逆止弁（41,42,43）は、それぞれの流入側から流出側へ向かう冷媒の流れを許容し、逆向きの冷媒の流れを阻止する。熱源側膨張弁である室外膨張弁（44）は、開度可変の電動膨張弁である。
【００４２】
ブリッジ回路（40）では、第１逆止弁（41）の流出側と第２逆止弁（42）の流出側が接続され、第２逆止弁（42）の流入側と第３逆止弁（43）の流出側が接続され、第３逆止弁（43）の流入側と室外膨張弁（44）の一端が接続され、室外膨張弁（44）の他端と第１逆止弁（41）の流入側が接続されている。また、このブリッジ回路（40）では、室外膨張弁（44）と第１逆止弁（41）の間に室外熱交換器（22）の液側端が、第２逆止弁（42）と第３逆止弁（43）の間に液側閉鎖弁（18）が、第１逆止弁（41）と第２逆止弁（42）の間に一方向流通管路（45）の一端が、第３逆止弁（43）と室外膨張弁（44）の間に一方向流通管路（45）の他端が、それぞれ接続されている。
【００４３】
一方向流通管路（45）には、その一端から他端へ向かって順に、膨張機（35）と、気液分離器（23）と、中間熱交換器（24）とが配置されている。この一方向流通管路（45）では、四方切換弁（21）が第１状態と第２状態のどちらに設定されている場合でも、冷媒がその一端から他端へ向かって流れる。
【００４４】
膨張機（35）では、膨張機構（36）と発電機（37）とが一つのケーシングに収容されている。膨張機構（36）は、揺動ピストン型またはローリングピストン型のロータリ式流体機械である。膨張機構（36）において冷媒が膨張すると、発電機（37）が膨張機構（36）によって駆動される。発電機（37）において発生した電力は、圧縮機（30）の電動機（32）を駆動するために利用される。
【００４５】
気液分離器（23）は、やや細長い円筒状の容器であって、起立した状態で設置される。気液分離器（23）は、その上端部に設けられた入口が膨張機（35）の流出側に接続され、その底部に設けられた液冷媒の出口が中間熱交換器（24）に接続される。
【００４６】
ガス抜き配管（46）は、その一端が気液分離器（23）の頂部に接続され、その他端が圧縮機（30）の吸入側に接続されている。ガス抜き配管（46）には、その一端から他端へ向かって順に、ガス流量調節弁（47）と、中間熱交換器（24）とが配置されている。
【００４７】
ガス流量調節弁（47）は、開度可変の流量調節弁である。中間熱交換器（24）は、第１流路（25）と第２流路（26）とが形成された熱交換器である。中間熱交換器（24）は、第１流路（25）が一方向流通管路（45）に接続され、第２流路（26）がガス抜き配管（46）に接続されている。この中間熱交換器（24）は、第１流路（25）を流れる冷媒を、第２流路（26）を流れる冷媒と熱交換させる。
【００４８】
バイパス配管（48）は、一方向流通管路（45）に接続されている。具体的に、バイパス配管（48）は、その一端が一方向流通管路（45）における膨張機（35）の上流側に接続され、その他端が一方向流通管路（45）における膨張機（35）と気液分離器（23）の間に接続されている。つまり、冷媒回路（15）では、バイパス配管（48）と膨張機（35）が互いに並列に配置されている。また、バイパス配管（48）には、バイパス流量調節弁（49）が設けられている。バイパス流量調節弁（49）は、開度可変の流量調節弁である。
【００４９】
室外回路（20）には、複数の温度センサ及び圧力センサが設けられている。圧縮機（30）の吸入側に接続する配管には、吸入温度センサ（51）と吸入圧力センサ（52）とが設けられている。吸入温度センサ（51）は、配管の温度を計測する。吸入温度センサ（51）の計測値は、圧縮機（30）へ吸入される冷媒の温度と実質的に等しい。吸入圧力センサ（52）は、圧縮機（30）へ吸入される冷媒の圧力を計測する。圧縮機（30）の吐出側に接続する配管には、吐出温度センサ（53）と吐出圧力センサ（54）とが設けられている。吐出温度センサ（53）は、配管の温度を計測する。吐出温度センサ（53）の計測値は、圧縮機（30）から吐出された冷媒の温度と実質的に等しい。吐出圧力センサ（54）は、圧縮機（30）から吐出された冷媒の圧力を計測する。
【００５０】
また、室外回路（20）には、室外液側温度センサ（55）と室外ガス側温度センサ（56）とが設けられている。室外液側温度センサ（55）は、室外熱交換器（22）の液側端付近に接続する配管に取り付けられ、この配管の温度を計測する。室外液側温度センサ（55）の計測値は、室外熱交換器（22）の液側端を通過する冷媒の温度と実質的に等しい。室外ガス側温度センサ（56）は、室外熱交換器（22）のガス側端付近に接続する配管に取り付けられ、この配管の温度を計測する。室外ガス側温度センサ（56）の計測値は、室外熱交換器（22）のガス側端を通過する冷媒の温度と実質的に等しい。
【００５１】
一方向流通管路（45）には、上流側圧力センサ（57）と、下流側温度センサ（58）とが設けられている。上流側圧力センサ（57）は、一方向流通管路（45）における膨張機（35）の上流側に接続され、膨張機（35）へ流入する冷媒の圧力を計測する。下流側温度センサ（58）は、一方向流通管路（45）における気液分離器（23）と中間熱交換器（24）の間に設けられ、気液分離器（23）と中間熱交換器（24）を繋ぐ配管の温度を計測する。下流側温度センサ（58）の計測値は、気液分離器（23）から流出した液冷媒の温度と実質的に等しく、気液分離器（23）内の液冷媒の温度とも実質的に等しい。
【００５２】
各室内回路（60a,60b,60c）では、その液側端からガス側端へ向かって順に、室内膨張弁（62a,62b,62c）と室内熱交換器（61a,61b,61c）とが一つずつ配置されている。各室内回路（60a,60b,60c）の液側端は、液側連絡配管（16）を介して室外回路（20）の液側閉鎖弁（18）に接続されている。一方、各室内回路（60a,60b,60c）のガス側端は、ガス側連絡配管（17）を介して室外回路（20）のガス側閉鎖弁（19）に接続されている。
【００５３】
利用側熱交換器である室内熱交換器（61a,61b,61c）は、いわゆるクロスフィン型の熱交換器であって、冷媒を室内空気と熱交換させる。室内熱交換器（61a,61b,61c）には、室内ファンによって室内空気が供給される。利用側膨張弁である室内膨張弁（62a,62b,62c）は、開度可変の電動膨張弁である。
【００５４】
各室内回路（60a,60b,60c）には、室内液側温度センサ（63a,63b,63c）と室内ガス側温度センサ（64a,64b,64c）とが設けられている。室内液側温度センサ（63a,63b,63c）は、室内熱交換器（61a,61b,61c）の液側端と室内膨張弁（62a,62b,62c）を繋ぐ配管に取り付けられ、この配管の温度を計測する。室内液側温度センサ（63a,63b,63c）の計測値は、室内熱交換器（61a,61b,61c）の液側端を通過する冷媒の温度と実質的に等しい。室内ガス側温度センサ（64a,64b,64c）は、室内熱交換器（61a,61b,61c）のガス側端付近に接続する配管に取り付けられ、この配管の温度を計測する。室内ガス側温度センサ（64a,64b,64c）の計測値は、室内熱交換器（61a,61b,61c）のガス側端を通過する冷媒の温度と実質的に等しい。
【００５５】
制御器であるコントローラ（13）は、室外ユニット（11）と各室内ユニットのそれぞれに設けられた制御用基板によって構成されている。このコントローラ（13）には、上述した温度センサや圧力センサの計測値が入力されている。コントローラ（13）は、入力されたセンサの計測値に基づいて、空気調和機（10）の運転を制御する。特に、コントローラ（13）は、圧縮機（30）の回転速度と、膨張機（35）の回転速度と、ガス流量調節弁（47）の開度と、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度と、室外膨張弁（44）の開度とを制御する。コントローラ（13）が行う制御動作については、後述する。
【００５６】
−運転動作−
本実施形態の空気調和機（10）は、冷却運転である冷房運転と、加熱運転である暖房運転を行う。
【００５７】
〈冷房運転〉
冷房運転時の空気調和機（10）の運転動作について、図２を参照しながら説明する。
【００５８】
冷房運転時の空気調和機（10）では、四方切換弁（21）が第１状態に設定され、圧縮機（30）と膨張機（35）の回転速度がコントローラ（13）によって制御される。また、冷房運転時の空気調和機（10）では、各室内膨張弁（62a,62b,62c）、ガス流量調節弁（47）、及びバイパス流量調節弁（49）の開度がコントローラ（13）によって制御され、室外膨張弁（44）が全閉状態に保持される。なお、バイパス流量調節弁（49）は、通常は全閉状態に保持されており、必要な場合にだけ開かれる。
【００５９】
冷房運転時の空気調和機（10）では、冷媒回路（15）において蒸気圧縮冷凍サイクルが行われ、室外熱交換器（22）がガスクーラとして機能し、各室内熱交換器（61a,61b,61c）が蒸発器として機能する。
【００６０】
冷媒回路（15）における冷媒の流れを説明する。ここでは、バイパス流量調節弁（49）が全閉状態になっている場合の冷媒の流れについて説明する。
【００６１】
圧縮機（30）から吐出された超臨界状態（即ち、圧力が冷媒の臨界圧力よりも高い状態）の冷媒は、四方切換弁（21）を通って室外熱交換器（22）へ流入し、室外空気へ放熱する。続いて、冷媒は、ブリッジ回路（40）の第１逆止弁（41）を通過後に一方向流通管路（45）へ流入する。次に、冷媒は、膨張機（35）へ流入し、膨張機（35）の膨張機構（36）において膨張して気液二相状態となり、その後に気液分離器（23）へ流入して液冷媒とガス冷媒に分離される。
【００６２】
気液分離器（23）内の液冷媒は、中間熱交換器（24）の第１流路（25）へ流入する。一方、気液分離器（23）内のガス冷媒は、ガス抜き配管（46）へ流入し、ガス流量調節弁（47）を通過する際に減圧されてから中間熱交換器（24）の第２流路（26）へ流入する。中間熱交換器（24）では、第１流路（25）を流れる冷媒が、第２流路（26）を流れる冷媒と熱交換する。中間熱交換器（24）の第１流路（25）を通過する間に冷却された冷媒は、ブリッジ回路（40）の第３逆止弁（43）を通過後に液側連絡配管（16）へ流入する。一方、中間熱交換器（24）の第２流路（26）を通過する間に吸熱した冷媒は、圧縮機（30）の吸入側へ送られる。
【００６３】
液側連絡配管（16）へ流入した冷媒は、各室内回路（60a,60b,60c）へ分配される。各室内回路（60a,60b,60c）の液側端へ流入した冷媒は、室内膨張弁（62a,62b,62c）を通過する際に減圧され、その後に室内熱交換器（61a,61b,61c）へ流入し、室内空気から吸熱して蒸発する。各室内熱交換器（61a,61b,61c）において冷却された室内空気は、室内空間へ吹き出される。各室内熱交換器（61a,61b,61c）から流出した冷媒は、各室内回路（60a,60b,60c）のガス側端からガス側連絡配管（17）へ流入して合流し、室外回路（20）のガス側閉鎖弁（19）を通過する。次に、冷媒は、四方切換弁（21）を通過し、ガス抜き配管（46）から流入した冷媒と共に圧縮機（30）へ吸入される。圧縮機（30）へ吸入された冷媒は、圧縮機構（31）において圧縮され、その後に圧縮機（30）から吐出される。
【００６４】
冷房運転時に冷媒回路（15）で行われる冷凍サイクルについて、図４のモリエル線図（圧力−エンタルピ線図）を参照しながら説明する。なお、ここでの説明に示す点Ａ〜点Ｊは、いずれも図４に示すものである。
【００６５】
点Ａの状態の冷媒は、圧縮機（30）の圧縮機構（31）へ吸入されて圧力ＰＨにまで圧縮され、点Ｂの状態（超臨界状態）となって圧縮機（30）から吐出される。点Ｂの状態の冷媒は、室外熱交換器（22）において室外空気へ放熱して点Ｃの状態（超臨界状態）となる。点Ｃの状態の冷媒は、膨張機（35）へ流入し、その膨張機構（36）において膨張して点Ｄの状態（気液二相状態）となり、その後に気液分離器（23）へ流入する。気液分離器（23）へ流入した冷媒は、点Ｅの状態の液冷媒（圧力ＰＭの飽和液冷媒）と、点Ｈの状態のガス冷媒（圧力ＰＭの飽和ガス冷媒）とに分離される。
【００６６】
点Ｅの状態の液冷媒は、中間熱交換器（24）の第１流路（25）へ流入する。一方、点Ｈの状態のガス冷媒は、ガス流量調節弁（47）を通過する際に減圧されて点Ｉの状態となり、その後に中間熱交換器（24）の第２流路（26）へ流入する。中間熱交換器（24）では、第１流路（25）を流れる冷媒が第２流路（26）を流れる冷媒によって冷却されて点Ｆの状態（過冷却状態）となり、第２流路（26）を流れる冷媒が第１流路（25）を流れる冷媒から吸熱して点Ｊの状態（過熱状態）となる。
【００６７】
冷媒回路（15）では、点Ｆの状態の冷媒が各室内回路（60a,60b,60c）へ分配される。各室内回路（60a,60b,60c）において、点Ｆの状態の冷媒は、室内膨張弁（62a,62b,62c）を通過する際に圧力ＰＬにまで減圧されて点Ｇの状態（気液二相状態）となり、室内空気から吸熱して蒸発する。各室内回路（60a,60b,60c）において蒸発した冷媒は、室外回路（20）へ戻り、中間熱交換器（24）の第２流路（26）から流出した点Ｊの状態の冷媒と合流して点Ａの状態（過熱状態）となり、その後に圧縮機（30）へ吸入される。
【００６８】
〈暖房運転〉
暖房運転時の空気調和機（10）の運転動作について、図３を参照しながら説明する。
【００６９】
暖房運転時の空気調和機（10）では、四方切換弁（21）が第２状態に設定され、圧縮機（30）と膨張機（35）の回転速度がコントローラ（13）によって制御される。また、暖房運転時の空気調和機（10）では、各室内膨張弁（62a,62b,62c）、室外膨張弁（44）、ガス流量調節弁（47）、及びバイパス流量調節弁（49）の開度がコントローラ（13）によって制御される。なお、バイパス流量調節弁（49）は、通常は全閉状態に保持されており、必要な場合にだけ開かれる。
【００７０】
暖房運転時の空気調和機（10）では、冷媒回路（15）において蒸気圧縮冷凍サイクルが行われ、各室内熱交換器（61a,61b,61c）がガスクーラとして機能し、室外熱交換器（22）が蒸発器として機能する。
【００７１】
冷媒回路（15）における冷媒の流れを説明する。ここでは、バイパス流量調節弁（49）が全閉状態になっている場合の冷媒の流れについて説明する。
【００７２】
圧縮機（30）から吐出された超臨界状態の冷媒は、四方切換弁（21）を通ってガス側連絡配管（17）へ流入し、各室内回路（60a,60b,60c）へ分配される。各室内回路（60a,60b,60c）のガス側端へ流入した冷媒は、室内熱交換器（61a,61b,61c）へ流入し、室内空気へ放熱する。各室内熱交換器（61a,61b,61c）において加熱された室内空気は、室内空間へ吹き出される。次に、冷媒は、室内膨張弁（62a,62b,62c）を通過する際に減圧され、その後に各室内回路（60a,60b,60c）の液側端から液側連絡配管（16）へ流入して合流し、室外回路（20）の液側閉鎖弁（18）を通過する。
【００７３】
室外回路（20）の液側閉鎖弁（18）を通過した冷媒は、ブリッジ回路（40）の第２逆止弁（42）を通過後に一方向流通管路（45）へ流入する。次に、冷媒は、膨張機（35）へ流入し、膨張機（35）の膨張機構（36）において膨張して気液二相状態となり、その後に気液分離器（23）へ流入して液冷媒とガス冷媒に分離される。
【００７４】
気液分離器（23）内の液冷媒は、中間熱交換器（24）の第１流路（25）へ流入する。一方、気液分離器（23）内のガス冷媒は、ガス抜き配管（46）へ流入し、ガス流量調節弁（47）を通過する際に減圧されてから中間熱交換器（24）の第２流路（26）へ流入する。中間熱交換器（24）では、第１流路（25）を流れる冷媒が、第２流路（26）を流れる冷媒と熱交換する。中間熱交換器（24）の第１流路（25）を通過する間に冷却された冷媒は、ブリッジ回路（40）の室外膨張弁（44）を通過する際に減圧され、その後に室外熱交換器（22）へ流入する。一方、中間熱交換器（24）の第２流路（26）を通過する間に吸熱した冷媒は、圧縮機（30）の吸入側へ送られる。
【００７５】
室外熱交換器（22）へ流入した冷媒は、室外空気から吸熱して蒸発する。次に、冷媒は、四方切換弁（21）を通過し、ガス抜き配管（46）から流入した冷媒と共に圧縮機（30）へ吸入される。圧縮機（30）へ吸入された冷媒は、圧縮機構（31）において圧縮され、その後に圧縮機（30）から吐出される。
【００７６】
暖房運転時に冷媒回路（15）で行われる冷凍サイクルについて、図５のモリエル線図（圧力−エンタルピ線図）を参照しながら説明する。なお、ここでの説明に示す点Ａ〜点Ｊは、いずれも図５に示すものである。
【００７７】
点Ａの状態の冷媒は、圧縮機（30）の圧縮機構（31）へ吸入されて圧力ＰＨにまで圧縮され、点Ｂの状態（超臨界状態）となって圧縮機（30）から吐出される。冷媒回路（15）では、点Ｂの状態の冷媒が各室内回路（60a,60b,60c）へ分配される。各室内回路（60a,60b,60c）において、点Ｂの状態の冷媒は、室内空気へ放熱して点Ｃの状態（超臨界状態）となり、その後に室内膨張弁（62a,62b,62c）を通過する際に圧力ＰＭ２にまで減圧されて点Ｃ'の状態となる。点Ｃ'の状態の冷媒は、膨張機（35）へ流入し、その膨張機構（36）において膨張して点Ｄの状態（気液二相状態）となり、その後に気液分離器（23）へ流入する。気液分離器（23）へ流入した冷媒は、点Ｅの状態の液冷媒（圧力ＰＭ１の飽和液冷媒）と、点Ｈの状態のガス冷媒（圧力ＰＭ１の飽和ガス冷媒）とに分離される。
【００７８】
点Ｅの状態の液冷媒は、中間熱交換器（24）の第１流路（25）へ流入する。一方、点Ｈの状態のガス冷媒は、ガス流量調節弁（47）を通過する際に減圧されて点Ｉの状態となり、その後に中間熱交換器（24）の第２流路（26）へ流入する。中間熱交換器（24）では、第１流路（25）を流れる冷媒が第２流路（26）を流れる冷媒によって冷却されて点Ｆの状態（過冷却状態）となり、第２流路（26）を流れる冷媒が第１流路（25）を流れる冷媒から吸熱して点Ｊの状態（過熱状態）となる。
【００７９】
点Ｆの状態の冷媒は、室外膨張弁（44）を通過する際に圧力ＰＬにまで減圧されて点Ｇの状態となる。点Ｇの状態の冷媒は、室外熱交換器（22）において室外空気から吸熱して蒸発する。次に、冷媒は、中間熱交換器（24）の第２流路（26）から流出した点Ｊの状態の冷媒と合流して点Ａの状態（過熱状態）となり、その後に圧縮機（30）へ吸入される。
【００８０】
−冷房運転時のコントローラの制御動作−
冷房運転時にコントローラ（13）が行う制御動作を説明する。コントローラ（13）は、以下で説明する制御動作を、所定の時間毎（例えば、２０秒毎）に繰り返し行う。
【００８１】
冷房運転時には、コントローラ（13）が、圧縮機（30）及び膨張機（35）の回転速度と、ガス流量調節弁（47）、各室内膨張弁（62a,62b,62c）、及びバイパス流量調節弁（49）の開度とを制御する。また、コントローラ（13）は、ガス流量調節弁（47）の制御において用いる第１目標圧力差を調節する動作を行う。
【００８２】
〈圧縮機に対する制御動作〉
コントローラ（13）は、冷凍サイクルの低圧（図４における圧力ＰＬ）が所定の目標値（目標低圧）となるように、圧縮機（30）の回転速度を制御する。目標低圧は、例えば、飽和温度が７℃となる圧力に設定される。冷凍サイクルの低圧は、吸入圧力センサ（52）の計測値と実質的に等しい。そこで、コントローラ（13）は、吸入圧力センサ（52）の計測値が目標低圧となるように、圧縮機（30）の電動機（32）の回転速度を調節する。具体的に、コントローラ（13）は、吸入圧力センサ（52）の計測値が目標低圧を上回っている場合に圧縮機（30）の回転速度を引き上げ、吸入圧力センサ（52）の計測値が目標低圧を下回っている場合に圧縮機（30）の回転速度を引き下げる。
【００８３】
〈膨張機に対する制御動作〉
コントローラ（13）は、冷凍サイクルの高圧（図４における圧力ＰＨ）が所定の目標値（目標高圧）となるように、膨張機（35）の回転速度を制御する。冷凍サイクルの高圧は、吐出圧力センサ（54）の計測値と実質的に等しい。そこで、コントローラ（13）は、吐出圧力センサ（54）の計測値が目標高圧となるように、膨張機（35）の発電機（37）の回転速度を調節する。具体的に、コントローラ（13）は、吐出圧力センサ（54）の計測値が目標高圧を上回っている場合に膨張機（35）の回転速度を引き上げ、吐出圧力センサ（54）の計測値が目標高圧を下回っている場合に膨張機（35）の回転速度を引き下げる。
【００８４】
〈ガス流量調節弁に対する制御動作〉
コントローラ（13）は、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が所定の目標値（第１目標圧力差）となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節する。
【００８５】
ここで、下流側温度センサ（58）の計測値は、気液分離器（23）内の飽和液冷媒の温度と実質的に等しい。従って、下流側温度センサ（58）の計測値が飽和温度である冷媒の圧力（即ち、飽和圧力）は、気液分離器（23）内の冷媒の圧力ＰＭと実質的に等しい。また、気液分離器（23）内の冷媒の圧力は、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力と実質的に等しい。一方、吸入圧力センサ（52）の計測値は、圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力ＰＬと実質的に等しい。
【００８６】
そこで、コントローラ（13）は、下流側温度センサ（58）の計測値が飽和温度である冷媒の圧力を、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力とし、吸入圧力センサ（52）の計測値を、圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力とする。そして、コントローラ（13）は、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力から圧縮機（30）の出口における冷媒の圧力を減じた値を圧力差ΔＰ１とし（ΔＰ１＝ＰＭ−ＰＬ）、この圧力差ΔＰ１が第１目標圧力差となるようにガス流量調節弁（47）の開度を調節する。
【００８７】
具体的に、コントローラ（13）は、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差ΔＰ１が第１目標圧力差を上回っている場合に、ガス流量調節弁（47）の開度を拡大する。ガス流量調節弁（47）の開度が拡大すると、気液分離器（23）からガス抜き配管（46）へ流出するガス冷媒の流量が増加し、気液分離器（23）内の冷媒の圧力ＰＭが低下する。その結果、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力が低下し、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が小さくなる。
【００８８】
また、コントローラ（13）は、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が第１目標圧力差を下回っている場合に、ガス流量調節弁（47）の開度を縮小する。ガス流量調節弁（47）の開度が縮小すると、気液分離器（23）からガス抜き配管（46）へ流出するガス冷媒の流量が減少し、気液分離器（23）内の冷媒の圧力ＰＭが上昇する。その結果、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力が上昇し、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が大きくなる。
【００８９】
なお、コントローラ（13）は、気液分離器（23）内の冷媒の圧力が冷媒（本実施形態では二酸化炭素）の臨界圧力よりも低くなるようにガス流量調節弁（47）の開度を調節する動作も行う。
【００９０】
ここで、気液分離器（23）は、冷媒回路（15）を循環する冷媒の量を調節するためのレシーバを兼ねている。気液分離器（23）に貯留する液冷媒の量が増減すると、気液分離器（23）内の冷媒の質量が変化し、その結果、冷媒回路（15）を循環する冷媒の量が適正値となる。ところが、気液分離器（23）内の冷媒の圧力がその臨界圧力以上になると、気液分離器（23）内の冷媒は、液相と気相の区別がない超臨界状態になる。このため、気液分離器（23）内の冷媒の質量は、気液分離器（23）の容積と冷媒の密度だけによって定まり、変動しなくなる。
【００９１】
そこで、コントローラ（13）は、下流側温度センサ（58）の計測値から算出した圧力（即ち、気液分離器（23）内の冷媒の圧力ＰＭ）を監視し、この圧力ＰＭが冷媒の臨界圧力以上になると、ガス流量調節弁（47）の開度を拡大し、気液分離器（23）内の冷媒の圧力を引き下げる。このコントローラ（13）の動作によって、気液分離器（23）内の冷媒の圧力は、その臨界圧力よりも低い圧力に保たれる。
【００９２】
〈室内膨張弁に対する制御動作〉
コントローラ（13）は、室内熱交換器（61a,61b,61c）の出口（ガス側端）における冷媒の過熱度が所定の目標値（目標過熱度）となるように、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度を調節する。コントローラ（13）は、各室内ユニット（12a,12b,12c）の室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度を、個別に調節する。また、コントローラ（13）は、ユーザーが空気調和機（10）のリモコン等へ入力した設定温度に基づいて、目標過熱度の値を設定する。
【００９３】
コントローラ（13）が第１の室内ユニット（12a）の室内膨張弁（62a）の開度を調節する動作について説明する。
【００９４】
コントローラ（13）は、室内ガス側温度センサ（64a）の計測値ＴＲＧ１から室内液側温度センサ（63a）の計測値ＴＲＬ１を減じた値を、室内熱交換器（61a）から流出した冷媒の過熱度ＳＨＲ１とする（ＳＨＲ１＝ＴＲＧ１−ＴＲＬ１）。そして、コントローラ（13）は、算出した冷媒の過熱度ＳＨＲ１が目標過熱度となるように、室内膨張弁（62a）の開度を調節する。具体的に、コントローラ（13）は、冷媒の過熱度ＳＨＲ１が目標過熱度を上回っている場合に室内膨張弁（62a）の開度を拡大し、冷媒の過熱度ＳＨＲ１が目標過熱度を下回っている場合に室内膨張弁（62a）の開度を縮小する。
【００９５】
上述したように、コントローラ（13）は、他の室内ユニット（12b,12c）の室内膨張弁（62b,62c）に対しても、同様の制御動作を行う。つまり、コントローラ（13）は、室内ガス側温度センサ（64b）の計測値ＴＲＧ２から室内液側温度センサ（63b）の計測値ＴＲＬ２を減じた値を、室内熱交換器（61b）から流出した冷媒の過熱度ＳＨＲ２とする（ＳＨＲ２＝ＴＲＧ２−ＴＲＬ２）。そして、コントローラ（13）は、冷媒の過熱度ＳＨＲ２が目標過熱度を上回っている場合に室内膨張弁（62b）の開度を拡大し、冷媒の過熱度ＳＨＲ２が目標過熱度を下回っている場合に室内膨張弁（62b）の開度を縮小する。また、コントローラ（13）は、室内ガス側温度センサ（64c）の計測値ＴＲＧ３から室内液側温度センサ（63c）の計測値ＴＲＬ３を減じた値を、室内熱交換器（61c）から流出した冷媒の過熱度ＳＨＲ３とする（ＳＨＲ３＝ＴＲＧ３−ＴＲＬ３）。そして、コントローラ（13）は、冷媒の過熱度ＳＨＲ３が目標過熱度を上回っている場合に室内膨張弁（62c）の開度を拡大し、冷媒の過熱度ＳＨＲ３が目標過熱度を下回っている場合に室内膨張弁（62c）の開度を縮小する。
【００９６】
〈バイパス流量調節弁に対する制御動作〉
上述したように、コントローラ（13）は、通常はバイパス流量調節弁（49）を全閉状態に保持している。ところが、バイパス流量調節弁（49）が全閉状態になっていると、冷凍サイクルの高圧ＰＨを目標高圧に保つことができない場合がある。そこで、このような場合、コントローラ（13）は、バイパス流量調節弁（49）に対する制御動作を行う。
【００９７】
先ず、膨張機（35）の回転速度をその時の運転条件における最高値に設定しても、冷凍サイクルの高圧ＰＨが目標高圧を上回る場合がある。その場合、コントローラ（13）は、バイパス流量調節弁（49）の開度を、吐出圧力センサ（54）の計測値が目標高圧となるように調節する。バイパス流量調節弁（49）の開度が拡大すると、バイパス配管（48）を流れる冷媒の流量が増加し、吐出圧力センサ（54）の計測値が低下する。
【００９８】
次に、例えば膨張機（35）の入口の圧力ＰＨと膨張機（35）の出口の圧力ＰＭの差が非常に小さい運転状態では、膨張機（35）において冷媒から動力を回収できない場合がある。膨張機構（36）を回転させるには、摩擦力や潤滑油の粘性に打ち勝って膨張機構（36）の構成部品を変位させる必要があり、そのためにはある程度の動力が必要だからである。
【００９９】
そこで、コントローラ（13）は、膨張機（35）を作動させることができない運転状態に陥ると、膨張機（35）を停止させ、バイパス流量調節弁（49）を開く。そして、コントローラ（13）は、冷凍サイクルの高圧ＰＨが目標高圧となるように、バイパス流量調節弁（49）の開度を調節する。具体的に、コントローラ（13）は、吐出圧力センサ（54）の計測値が目標高圧を上回っている場合にバイパス流量調節弁（49）の開度を拡大し、吐出圧力センサ（54）の計測値が目標高圧を下回っている場合にバイパス流量調節弁（49）の開度を縮小する。また、コントローラ（13）は、バイパス流量調節弁（49）が開いている間はガス流量調節弁（47）を全閉状態に保持する。
【０１００】
〈第１目標圧力差を調節する動作〉
コントローラ（13）は、冷房運転時のガス流量調節弁（47）の制御に用いる第１目標圧力差を、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度に基づいて調節する。この第１目標圧力差の初期値は、例えば０.５ＭＰａに設定される。ただし、後述するように、第１目標圧力差の初期値は、空気調和機（10）を据え付ける際に、空気調和機（10）の設置状態に応じた値に設定される。
【０１０１】
先ず、コントローラ（13）は、冷房運転中に第１条件と第２条件の両方が成立すると、第１目標圧力差を所定の値（例えば、０.１ＭＰａ）だけ増やす。第１条件は、“各室内ユニット（12a,12b,12c）の室内膨張弁（62a,62b,62c）のうちの少なくとも一つの開度が、所定の上限開度（例えば、全開状態の９０％）を超える”という条件である。第２条件は、“第１条件の継続時間が所定の時間（例えば、１分間）以上に達する”という条件である。コントローラ（13）では、第１条件が冷房運転中に第１目標圧力差を増やすための必要条件となっている。
【０１０２】
ここで、液側連絡配管（16）から室内回路（60a,60b,60c）の液側端へ流入する冷媒と、室内回路（60a,60b,60c）のガス側端からガス側連絡配管（17）へ流入する冷媒の圧力差が小さい状態では、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度を大きくしても、室内熱交換器（61a,61b,61c）へ流入する冷媒の流量はそれほど増加しない。従って、冷房運転中に膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差ΔＰ１が小さい状態では、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度が所定の上限開度を超えてしまう。
【０１０３】
そこで、コントローラ（13）は、“室内膨張弁（62a,62b,62c）のうちの少なくとも一つの開度が所定の上限開度を超える”という第１条件を、冷房運転中に第１目標圧力差を増加させるための必要条件としている。そして、コントローラ（13）は、第１条件と第２条件の両方が成立すると、第１目標圧力差を所定の値だけ増やす。第１目標圧力差が増加すると、コントローラ（13）は、ガス流量調節弁（47）の開度を縮小することによって気液分離器（23）内の冷媒の圧力を上昇させ、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差を拡大して変更後の第１目標圧力差に近付ける。
【０１０４】
上述したように、コントローラ（13）は、制御動作を所定の時間毎（本実施形態では２０秒毎）に繰り返し行う。ただし、コントローラ（13）は、第１目標圧力差を増やしてから所定の待機時間（例えば、５分間）が経過するまでの間は、第１目標圧力差の変更を禁止する。この待機時間は、第１目標圧力差の変更に起因する冷媒圧力の変動が納まるのに要する時間である。そして、第１目標圧力差が増えてから所定の待機時間が経過しても第１条件と第２条件の両方が依然として成立している場合、コントローラ（13）は、第１目標圧力差を更に所定の値だけ増加させる。つまり、コントローラ（13）は、第１条件と第２条件の少なくとも一方が成立しなくなるまで、第１目標圧力差を所定の値ずつ増やしてゆく。
【０１０５】
次に、コントローラ（13）は、冷房運転中に第３条件が成立すると、第１目標圧力差を所定の値（例えば、０.１ＭＰａ）だけ減らす。第３条件は、“全ての室内ユニット（12a,12b,12c）の室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度が、所定の下限開度（例えば、全開状態の６０％）を下回る”という条件である。コントローラ（13）では、第３条件が冷房運転中に第１目標圧力差を減らすための必要十分条件となっている。
【０１０６】
ここで、室内熱交換器（61a,61b,61c）へ流入する冷媒の流量が一定であれば、液側連絡配管（16）から室内回路（60a,60b,60c）の液側端へ流入する冷媒と、室内回路（60a,60b,60c）のガス側端からガス側連絡配管（17）へ流出する冷媒の圧力差が大きいほど、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度は小さくなる。このため、冷房運転中に全ての室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度が所定の下限開度を下回っている場合には、室外回路（20）から液側連絡配管（16）へ送り出される冷媒と、ガス側連絡配管（17）から室外回路（20）へ戻ってきた冷媒の圧力差が必要以上に大きくなっていると判断できる。
【０１０７】
そこで、コントローラ（13）は、“全ての室内ユニット（12a,12b,12c）の開度が所定の下限開度を下回る”という第３条件を、冷房運転中に第１目標圧力差を減少させるための必要十分条件としている。そして、コントローラ（13）は、第３条件が成立すると、第１目標圧力差を所定の値だけ減らす。第１目標圧力差が減少すると、コントローラ（13）は、ガス流量調節弁（47）の開度を拡大することによって気液分離器（23）内の冷媒の圧力を低下させ、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差を縮小して変更後の第１目標圧力差に近付ける。
【０１０８】
上述したように、コントローラ（13）は、制御動作を所定の時間毎（本実施形態では２０秒毎）に繰り返し行う。ただし、コントローラ（13）は、第１目標圧力差を減らしてから所定の待機時間（例えば、５分間）が経過するまでの間は、第１目標圧力差の変更を禁止する。この待機時間は、第１目標圧力差の変更に起因する冷媒圧力の変動が納まるのに要する時間である。そして、第１目標圧力差が減ってから所定の待機時間が経過しても第３条件が依然として成立している場合、コントローラ（13）は、第１目標圧力差を更に所定の値だけ減少させる。つまり、コントローラ（13）は、第３条件が成立しなくなるまで、第１目標圧力差を所定の値ずつ減らしてゆく。
【０１０９】
なお、第１目標圧力差の初期値は、空気調和機（10）を据え付けた直後に行われる試運転の結果に基づいて設定される。ここで、第１目標圧力差の適正値は、空気調和機（10）の設置状態（例えば、連絡配管（16,17）の長さや、室外ユニット（11）と各室内ユニット（12a,12b,12c）の高低差など）に応じて定まる。従って、第１目標圧力差の適正値は、空気調和機（10）毎に異なる。このため、第１目標圧力差の初期値は、空気調和機（10）がビル等に設置された後に設定される。その際、第１目標圧力差の初期値の設定は、作業者が手動で行ってもよいし、コントローラ（13）が自動で行ってもよい。
【０１１０】
ところで、本実施形態のコントローラ（13）では、第１条件が冷房運転中に第１目標圧力差を増やすための必要十分条件となっていてもよい。その場合、コントローラ（13）は、冷房運転中に第１条件が成立すると、第１目標圧力差を所定の値だけ増やす。また、本実施形態のコントローラ（13）では、第３条件が冷房運転中に第１目標圧力差を減らすための必要条件となっていてもよい。その場合、コントローラ（13）は、冷房運転中に第３条件と他の条件（例えば、“第３条件の継続時間が所定の時間（例えば、１分間）以上に達する”という条件）の両方が成立すると、第１目標圧力差を所定の値だけ減らす。
【０１１１】
−暖房運転時のコントローラの制御動作−
暖房運転時にコントローラ（13）が行う制御動作を説明する。コントローラ（13）は、以下で説明する制御動作を、所定の時間毎（例えば、２０秒毎）に繰り返し行う。
【０１１２】
暖房運転時には、コントローラ（13）が、圧縮機（30）及び膨張機（35）の回転速度と、各室内膨張弁（62a,62b,62c）、ガス流量調節弁（47）、室外膨張弁（44）、及びバイパス流量調節弁（49）の開度とを制御する。また、コントローラ（13）は、膨張機（35）の制御において用いる第２目標圧力差を調節する動作と、ガス流量調節弁（47）の開度制御において用いる第３目標圧力差を調節する動作とを行う。
【０１１３】
〈圧縮機に対する制御動作〉
コントローラ（13）は、冷凍サイクルの高圧（図５における圧力ＰＨ）が所定の目標値（目標高圧）となるように、圧縮機（30）の回転速度を制御する。目標高圧は、例えば９ＭＰａに設定される。冷凍サイクルの高圧は、吐出圧力センサ（54）の計測値と実質的に等しい。そこで、コントローラ（13）は、吐出圧力センサ（54）の計測値が目標高圧となるように、圧縮機（30）の電動機（32）の回転速度を調節する。具体的に、コントローラ（13）は、吐出圧力センサ（54）の計測値が目標高圧を上回っている場合に圧縮機（30）の回転速度を引き下げ、吐出圧力センサ（54）の計測値が目標高圧を下回っている場合に圧縮機（30）の回転速度を引き上げる。
【０１１４】
〈室内膨張弁に対する制御動作〉
コントローラ（13）は、室内熱交換器（61a,61b,61c）の出口（液側端）における冷媒の温度が所定の目標値（目標温度）となるように、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度を調節する。コントローラ（13）は、各室内ユニット（12a,12b,12c）の室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度を、個別に調節する。また、コントローラ（13）は、ユーザーが空気調和機（10）のリモコン等へ入力した設定温度に基づいて、目標温度の値を設定する。
【０１１５】
コントローラ（13）が第１の室内ユニット（12a）の室内膨張弁（62a）の開度を調節する動作について説明する。
【０１１６】
室内液側温度センサ（63a）の計測値ＴＲＬ１は、室内熱交換器（61a）から流出した超臨界状態の冷媒の温度と実質的に等しい。そこで、コントローラ（13）は、室内液側温度センサ（63a）の計測値が目標温度となるように、室内膨張弁（62a）の開度を調節する。具体的に、コントローラ（13）は、室内液側温度センサ（63a）の計測値が目標温度を上回っている場合に室内膨張弁（62a）の開度を縮小し、室内液側温度センサ（63a）の計測値が目標温度を下回っている場合に室内膨張弁（62a）の開度を拡大する。なお、コントローラ（13）は、ユーザーが空気調和機（10）のリモコン等へ入力した設定温度に基づいて、目標温度の値を設定する。
【０１１７】
上述したように、コントローラ（13）は、他の室内ユニット（12b,12c）の室内膨張弁（62b,62c）に対しても、同様の制御動作を行う。つまり、コントローラ（13）は、室内液側温度センサ（63b）の計測値が目標温度を上回っている場合に室内膨張弁（62b）の開度を縮小し、室内液側温度センサ（63b）の計測値が目標温度を下回っている場合に室内膨張弁（62b）の開度を拡大する。また、コントローラ（13）は、室内液側温度センサ（63c）の計測値が目標温度を上回っている場合に室内膨張弁（62c）の開度を縮小し、室内液側温度センサ（63c）の計測値が目標温度を下回っている場合に室内膨張弁（62c）の開度を拡大する。
【０１１８】
〈膨張機に対する制御動作〉
コントローラ（13）は、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２が所定の目標値（第２目標圧力差）となるように、膨張機（35）の回転速度を調節する。
【０１１９】
吐出圧力センサ（54）の計測値は、圧縮機（30）の出口における冷媒の圧力ＰＨと実質的に等しい。上流側圧力センサ（57）の計測値は、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力ＰＭ２と実質的に等しい。そこで、コントローラ（13）は、吐出圧力センサ（54）の計測値から上流側圧力センサ（57）の計測値を減じた値を圧力差ΔＰ２とし（ΔＰ２＝ＰＨ−ＰＭ２）、この圧力差ΔＰ２が第２目標圧力差となるように膨張機（35）の回転速度を調節する。
【０１２０】
具体的に、コントローラ（13）は、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２が第２目標圧力差を上回っている場合に、膨張機（35）の回転速度を低下させる。膨張機（35）の回転速度が低下すると、膨張機（35）を通過する冷媒の流量が減少し、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力ＰＭ２が上昇する。その結果、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２が小さくなる。
【０１２１】
また、コントローラ（13）は、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２が第２目標圧力差を下回っている場合に、膨張機（35）の回転速度を上昇させる。膨張機（35）の回転速度が上昇すると、膨張機（35）を通過する冷媒の流量が増加し、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力ＰＭ２が低下する。その結果、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２が大きくなる。
【０１２２】
〈ガス流量調節弁に対する制御動作〉
コントローラ（13）は、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が所定の目標値（第３目標圧力差）となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節する。
【０１２３】
冷房運転時と同様に、コントローラ（13）は、下流側温度センサ（58）の計測値が飽和温度である冷媒の圧力ＰＭ１を、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力とし、吸入圧力センサ（52）の計測値を、圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力ＰＬとする。そして、コントローラ（13）は、下流側温度センサ（58）の計測値を用いて算出した圧力ＰＭ１から吸入圧力センサ（52）の計測値を減じた値を圧力差ΔＰ１とし（ΔＰ１＝ＰＭ１−ＰＬ）、この圧力差ΔＰ１が第３目標圧力差となるようにガス流量調節弁（47）の開度を調節する。
【０１２４】
具体的に、コントローラ（13）は、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が第３目標圧力差を上回っている場合に、ガス流量調節弁（47）の開度を拡大する。ガス流量調節弁（47）の開度が拡大すると、気液分離器（23）からガス抜き配管（46）へ流出するガス冷媒の流量が増加し、気液分離器（23）内の冷媒の圧力ＰＭ１が低下する。その結果、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力が低下し、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が小さくなる。
【０１２５】
また、コントローラ（13）は、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が第３目標圧力差を下回っている場合に、ガス流量調節弁（47）の開度を縮小する。ガス流量調節弁（47）の開度が縮小すると、気液分離器（23）からガス抜き配管（46）へ流出するガス冷媒の流量が減少し、気液分離器（23）内の冷媒の圧力ＰＭ１が上昇する。その結果、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力ＰＥＯが上昇し、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が大きくなる。
【０１２６】
また、コントローラ（13）は、冷房運転時と同様に、気液分離器（23）内の冷媒の圧力が冷媒（本実施形態では二酸化炭素）の臨界圧力よりも低くなるようにガス流量調節弁（47）の開度を調節する動作も行う。このコントローラ（13）の動作は、冷房運転時にコントローラ（13）が行う動作と同じである。
【０１２７】
〈室外膨張弁に対する制御動作〉
コントローラ（13）は、室外熱交換器（22）の出口（ガス側端）における冷媒の過熱度が所定の目標値となるように、室外膨張弁（44）の開度を調節する。
【０１２８】
コントローラ（13）は、室外ガス側温度センサ（56）の計測値ＴＯＧから室外液側温度センサ（55）の計測値ＴＯＬを減じた値を、室外熱交換器（22）から流出した冷媒の過熱度ＳＨＯとする（ＳＨＯ＝ＴＯＧ−ＴＯＬ）。
【０１２９】
そして、コントローラ（13）は、算出した冷媒の過熱度ＳＨＯが所定の目標値（目標過熱度）となるように、室外膨張弁（44）の開度を調節する。具体的に、コントローラ（13）は、冷媒の過熱度ＳＨＯが目標過熱度を上回っている場合に室外膨張弁（44）の開度を拡大し、冷媒の過熱度ＳＨＯが目標過熱度を下回っている場合に室外膨張弁（44）の開度を縮小する。
【０１３０】
〈バイパス流量調節弁に対する制御動作〉
上述したように、コントローラ（13）は、通常はバイパス流量調節弁（49）を全閉状態に保持している。ところが、バイパス流量調節弁（49）が全閉状態になっていると、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２を第２目標圧力差に保つことができない場合がある。そこで、このような場合、コントローラ（13）は、バイパス流量調節弁（49）に対する制御動作を行う。
【０１３１】
先ず、膨張機（35）の回転速度をその時の運転条件における最高値に設定しても、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２が第２目標圧力差を下回る場合がある。その場合、コントローラ（13）は、バイパス流量調節弁（49）の開度を、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差ΔＰ２が第２目標圧力差となるように調節する。バイパス流量調節弁（49）の開度が拡大すると、バイパス配管（48）を流れる冷媒の流量が増加する。その結果、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力が低下し、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差ΔＰ２が拡大する。
【０１３２】
次に、冷房運転時と同様に、暖房運転時においても、膨張機（35）を作動させられない場合がある。例えば、膨張機（35）の入口の圧力ＰＭ２と膨張機（35）の出口の圧力ＰＭ１の差が非常に小さい運転状態では、膨張機（35）において冷媒から動力を回収できない場合がある。
【０１３３】
そこで、コントローラ（13）は、膨張機（35）を作動させることができない運転状態に陥ると、膨張機（35）を停止させ、バイパス流量調節弁（49）を開く。その際、コントローラ（13）は、バイパス流量調節弁（49）を全開状態に保持する。更に、この場合には、コントローラ（13）がガス流量調節弁（47）を全閉状態に保持する。
【０１３４】
上述したように、コントローラ（13）は、暖房運転中に圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２が第２目標圧力差となるように、膨張機（35）の回転速度を調節する。ところが、空気調和機（10）の運転条件によっては、膨張機（35）の回転速度が上限速度となっているにも拘わらず、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差ΔＰ２が第２目標圧力差を下回る場合がある。その場合、コントローラ（13）は、バイパス流量調節弁（49）の開度を、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差ΔＰ２が第２目標圧力差となるように調節する。その際、コントローラ（13）は、バイパス流量調節弁（49）が開いている間は膨張機（35）の回転速度を上限速度に保持し、バイパス流量調節弁（49）が全閉状態になると、上述した膨張機（35）の回転速度の制御を再開する。
【０１３５】
具体的に、コントローラ（13）は、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差ΔＰ２が第２目標圧力差を下回っている場合に、バイパス流量調節弁（49）の開度を拡大する。バイパス流量調節弁（49）の開度が拡大すると、バイパス配管（48）を流れる冷媒の流量が増加し、一方向流通管路（45）における膨張機（35）の上流側の圧力（即ち、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力）が低下する。その結果、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差ΔＰ２が大きくなる。
【０１３６】
また、コントローラ（13）は、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差ΔＰ２が第２目標圧力差を上回っている場合に、バイパス流量調節弁（49）の開度を縮小する。バイパス流量調節弁（49）の開度が縮小すると、バイパス配管（48）を流れる冷媒の流量が減少し、一方向流通管路（45）における膨張機（35）の上流側の圧力（即ち、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力）が上昇する。その結果、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差ΔＰ２が小さくなる。
【０１３７】
〈第２目標圧力差を調節する動作〉
コントローラ（13）は、暖房運転時の膨張機（35）の制御に用いる第２目標圧力差を、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度に基づいて調節する。この第２目標圧力差の初期値は、例えば０.５ＭＰａに設定される。ただし、後述するように、第２目標圧力差の初期値は、空気調和機（10）を据え付ける際に、空気調和機（10）の設置状態に応じた値に設定される。
【０１３８】
先ず、コントローラ（13）は、暖房運転中に第１条件と第２条件の両方が成立すると、第２目標圧力差を所定の値（例えば、０.１ＭＰａ）だけ増やす。第１条件は、“各室内ユニット（12a,12b,12c）の室内膨張弁（62a,62b,62c）のうちの少なくとも一つの開度が、所定の上限開度（例えば、全開状態の９０％）を超える”という条件である。第２条件は、“第１条件の継続時間が所定の時間（例えば、１分間）以上に達する”という条件である。つまり、コントローラ（13）では、第１条件が、暖房運転中に第２目標圧力差を増やすための必要条件となっている。なお、上記の第１条件および第２条件は、冷房運転中にコントローラ（13）が第１目標圧力差を増やすための第１条件および第２条件と同じである。
【０１３９】
ガス側連絡配管（17）から室内回路（60a,60b,60c）のガス側端へ流入する冷媒と、室内回路（60a,60b,60c）の液側端から液側連絡配管（16）へ流出する冷媒の圧力差が小さい状態では、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度を大きくしても、室内熱交換器（61a,61b,61c）へ流入する冷媒の流量はそれほど増加しない。従って、暖房運転中に圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差ΔＰ２が小さい状態では、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度が所定の上限開度を超えることとなる。
【０１４０】
そこで、コントローラ（13）は、“室内膨張弁（62a,62b,62c）のうちの少なくとも一つの開度が所定の上限開度を超える”という第１条件を、暖房運転中に第２目標圧力差を増加させるための必要条件としている。そして、コントローラ（13）は、第１条件と第２条件の両方が成立すると、第２目標圧力差を所定の値だけ増やす。第２目標圧力差が増加すると、コントローラ（13）は、膨張機（35）の回転速度を上昇させることによって膨張機（35）の入口における冷媒の圧力を低下させ、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差を拡大して変更後の第２目標圧力差に近付ける。
【０１４１】
上述したように、コントローラ（13）は、制御動作を所定の時間毎（本実施形態では２０秒毎）に繰り返し行う。ただし、コントローラ（13）は、第２目標圧力差を増やしてから所定の待機時間（例えば、５分間）が経過するまでの間は、第２目標圧力差の変更を禁止する。この待機時間は、第２目標圧力差の変更に起因する冷媒圧力の変動が納まるのに要する時間である。そして、第２目標圧力差が増えてから所定の待機時間が経過しても第１条件と第２条件の両方が依然として成立している場合、コントローラ（13）は、第２目標圧力差を更に所定の値だけ増加させる。つまり、コントローラ（13）は、第１条件と第２条件の少なくとも一方が成立しなくなるまで、第２目標圧力差を所定の値ずつ増やしてゆく。
【０１４２】
次に、コントローラ（13）は、冷房運転中に第３条件が成立すると、第２目標圧力差を所定の値（例えば、０.１ＭＰａ）ずつ減らす。第３条件は、“全ての室内ユニット（12a,12b,12c）の室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度が、所定の下限開度（例えば、全開状態の６０％）を下回る”という条件である。つまり、コントローラ（13）では、第３条件が、暖房運転中に第２目標圧力差を減らすための必要十分条件となっている。なお、上記の第３条件は、冷房運転中にコントローラ（13）が第１目標圧力差を減らすための第３条件と同じである。
【０１４３】
ここで、室内熱交換器（61a,61b,61c）へ流入する冷媒の流量が一定であれば、ガス側連絡配管（17）から室内回路（60a,60b,60c）のガス側端へ流入する冷媒と、室内回路（60a,60b,60c）の液側端から液側連絡配管（16）へ流出する冷媒の圧力差が大きいほど、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度は小さくなる。このため、暖房運転中に全ての室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度が所定の下限開度を下回っている場合には、室外回路（20）からガス側連絡配管（17）へ送り出される冷媒と、液側連絡配管（16）から室外回路（20）へ戻ってきた冷媒の圧力差が必要以上に大きくなっていると判断できる。
【０１４４】
そこで、コントローラ（13）は、“全ての室内ユニット（12a,12b,12c）の開度が所定の下限開度を下回る”という第３条件を、暖房運転中に第２目標圧力差を減少させるための必要十分条件としている。そして、コントローラ（13）は、第３条件が成立すると、第２目標圧力差を所定の値だけ減らす。第２目標圧力差が減少すると、コントローラ（13）は、膨張機（35）の回転速度を低下させることによって膨張機（35）の入口における冷媒の圧力を上昇させ、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差を縮小して変更後の第２目標圧力差に近付ける。
【０１４５】
上述したように、コントローラ（13）は、制御動作を所定の時間毎（本実施形態では２０秒毎）に繰り返し行う。ただし、コントローラ（13）は、第２目標圧力差を減らしてから所定の待機時間（例えば、５分間）が経過するまでの間は、第２目標圧力差の変更を禁止する。この待機時間は、第２目標圧力差の変更に起因する冷媒圧力の変動が納まるのに要する時間である。そして、第２目標圧力差が減ってから所定の待機時間が経過しても第３条件が依然として成立している場合、コントローラ（13）は、第２目標圧力差を更に所定の値だけ減少させる。つまり、コントローラ（13）は、第３条件が成立しなくなるまで、第２目標圧力差を所定の値ずつ減らしてゆく。
【０１４６】
なお、第２目標圧力差の初期値は、冷房運転中にコントローラ（13）が用いる目標圧力差（即ち、圧力差ΔＰ１の目標値）と同様に、空気調和機（10）を据え付けた直後に行われる試運転の結果に基づいて設定される。その際、第２目標圧力差の初期値の設定は、作業者が手動で行ってもよいし、コントローラ（13）が自動で行ってもよい。
【０１４７】
ところで、本実施形態のコントローラ（13）では、第１条件が暖房運転中に第２目標圧力差を増やすための必要十分条件となっていてもよい。その場合、コントローラ（13）は、暖房運転中に第１条件が成立すると、第２目標圧力差を所定の値だけ増やす。また、本実施形態のコントローラ（13）では、第３条件が暖房運転中に第２目標圧力差を減らすための必要条件となっていてもよい。その場合、コントローラ（13）は、暖房運転中に第３条件と他の条件（例えば、“第３条件の継続時間が所定の時間（例えば、１分間）以上に達する”という条件）の両方が成立すると、第２目標圧力差を所定の値だけ減らす。
【０１４８】
〈第３目標圧力差を調節する動作〉
コントローラ（13）は、暖房運転時のガス流量調節弁（47）の制御に用いる第３目標圧力差を、室外膨張弁（44）の開度に基づいて調節する。この第３目標圧力差の初期値は、例えば０.３ＭＰａに設定される。
【０１４９】
先ず、コントローラ（13）は、暖房運転中に第４条件と第５条件の両方が成立すると、第３目標圧力差を所定の値（例えば、０.１ＭＰａ）だけ増やす。第４条件は、“室外膨張弁（44）の開度が、所定の上限開度（例えば、全開状態の９０％）を超える”という条件である。第５条件は、“第４条件の継続時間が所定の時間（例えば、１分間）以上に達する”という条件である。つまり、コントローラ（13）では、第４条件が、暖房運転中に第３目標圧力差を増やすための必要条件となっている。
【０１５０】
ここで、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差ΔＰ１が小さすぎる状態では、室外膨張弁（44）がほぼ全開状態となる。室外膨張弁（44）の開度が全開に近い状態では、室外膨張弁（44）の開度調節によって室外熱交換器（22）を流れる冷媒の状態を適切に制御するのが困難となる。具体的には、室外熱交換器（22）における冷媒の蒸発温度を適正値に保つのが困難となり、その結果、室外熱交換器（22）の出口における冷媒の過熱度を目標過熱度に保持することが困難となる。また、室外膨張弁（44）の開度が全開に近い状態では、気液分離器（23）内に充分な量の液冷媒を保持するのが困難となる。
【０１５１】
そこで、コントローラ（13）は、“室外膨張弁（44）の開度が所定の上限開度を超える”という第４条件を、暖房運転中に第３目標圧力差を増加させるための必要条件としている。そして、コントローラ（13）は、上記の第４条件と第５条件の両方が成立すると、第３目標圧力差を所定の値だけ増やす。第３目標圧力差が増加すると、コントローラ（13）は、ガス流量調節弁（47）の開度を縮小することによって気液分離器（23）内の冷媒の圧力を上昇させ、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差を拡大して変更後の第３目標圧力差に近付ける。
【０１５２】
上述したように、コントローラ（13）は、制御動作を所定の時間毎（本実施形態では２０秒毎）に繰り返し行う。ただし、コントローラ（13）は、第３目標圧力差を増やしてから所定の待機時間（例えば、５分間）が経過するまでの間は、第３目標圧力差の変更を禁止する。この待機時間は、第３目標圧力差の変更に起因する冷媒圧力の変動が納まるのに要する時間である。そして、第３目標圧力差が増えてから所定の待機時間が経過しても第４条件と第５条件の両方が依然として成立している場合、コントローラ（13）は、第３目標圧力差を更に所定の値だけ増加させる。つまり、コントローラ（13）は、第４条件と第５条件の少なくとも一方が成立しなくなるまで、第３目標圧力差を所定の値ずつ増やしてゆく。
【０１５３】
次に、コントローラ（13）は、暖房運転中に第６条件と第７条件の両方が成立すると、第３目標圧力差を所定の値（例えば、０.１ＭＰａ）だけ減らす。第６条件は、“室外膨張弁（44）の開度が、所定の下限開度（例えば、全開状態の６０％）を下回る”という条件である。第７条件は、“第６条件の継続時間が所定の時間（例えば、１分間）以上に達する”という条件である。つまり、コントローラ（13）では、第６条件が、暖房運転中に第３目標圧力差を減らすための必要条件となっている。
【０１５４】
ここで、気液分離器（23）から室外膨張弁（44）へ送られる冷媒と、室外膨張弁（44）から室外熱交換器（22）へ送られる冷媒の圧力差が大きいほど、室外膨張弁（44）の開度は小さくなる。このため、室外膨張弁（44）の開度が所定の下限開度を下回っている場合には、室外膨張弁（44）から室外熱交換器（22）へ送られる冷媒の圧力差（即ち、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差ΔＰ１）が必要以上に大きくなっていると判断できる。
【０１５５】
そこで、コントローラ（13）は、“室外膨張弁（44）の開度が所定の上限開度を超える”という第６条件を、暖房運転中に第３目標圧力差を減少させるための必要条件としている。そして、コントローラ（13）は、第６条件と第７条件の両方が成立すると、第３目標圧力差を所定の値だけ減らす。第３目標圧力差が減少すると、コントローラ（13）は、ガス流量調節弁（47）の開度を拡大することによって気液分離器（23）内の冷媒の圧力を低下させ、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差を縮小して変更後の第３目標圧力差に近付ける。
【０１５６】
上述したように、コントローラ（13）は、制御動作を所定の時間毎（本実施形態では２０秒毎）に繰り返し行う。ただし、コントローラ（13）は、第３目標圧力差を減らしてから所定の待機時間（例えば、５分間）が経過するまでの間は、第３目標圧力差の変更を禁止する。この待機時間は、第３目標圧力差の変更に起因する冷媒圧力の変動が納まるのに要する時間である。そして、第３目標圧力差が減ってから所定の待機時間が経過しても第６条件と第７条件の両方が依然として成立している場合、コントローラ（13）は、第３目標圧力差を更に所定の値だけ減少させる。つまり、コントローラ（13）は、第６条件と第７条件の少なくとも一方が成立しなくなるまで、第３目標圧力差を所定の値ずつ減らしてゆく。
【０１５７】
なお、第３目標圧力差の初期値は、空気調和機（10）を製造する際に設定される。本実施形態の空気調和装置では、気液分離器（23）と室外熱交換器（22）の両方が室外ユニット（11）に収容されており、両者を繋ぐ配管の長さや両者の位置関係は不変だからである。
【０１５８】
ところで、本実施形態のコントローラ（13）では、第４条件が暖房運転中に第３目標圧力差を増やすための必要十分条件となっていてもよい。その場合、コントローラ（13）は、暖房運転中に第４条件が成立すると、第３目標圧力差を所定の値だけ増やす。また、本実施形態のコントローラ（13）では、第６条件が暖房運転中に第３目標圧力差を減らすための必要十分条件となっていてもよい。その場合、コントローラ（13）は、暖房運転中に第６条件が成立すると、第３目標圧力差を所定の値だけ減らす。
【０１５９】
−実施形態の効果−
本実施形態の空気調和機（10）では、冷房運転中にコントローラ（13）がガス流量調節弁（47）の開度を調節する。上述したように、ガス流量調節弁（47）の開度を変更すると、気液分離器（23）内の冷媒の圧力が変化し、その結果、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力が変化する。そこで、コントローラ（13）は、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差が目標圧力差となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節する。
【０１６０】
ここで、冷房運転中に各室内ユニット（12a,12b,12c）の冷房能力を適切に制御するためには、室外ユニット（11）から送出される冷媒と室外ユニット（11）へ戻ってきた冷媒の圧力差をできるだけ大きくするのが望ましい。従って、室内ユニット（12a,12b,12c）の冷房能力の制御だけを考慮するなら、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差をできるだけ大きくするのが望ましいこととなる。しかし、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差を大きくするには、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力を高くする必要があり、そうすると、膨張機（35）の入口と出口における冷媒の圧力差が小さくなり、膨張機（35）で得られる動力が少なくなってしまう。
【０１６１】
これに対し、本実施形態のコントローラ（13）は、冷房運転中に膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差が第１目標圧力差となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節する。つまり、コントローラ（13）は、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差が所定値以上となるようにガス流量調節弁（47）の開度を調節するのではなく、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差が第１目標圧力差に保たれるようにガス流量調節弁（47）の開度を調節する。このため、冷房運転中に膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差が大きくなり過ぎることはなく、膨張機（35）の入口と出口における冷媒の圧力差が確保され、膨張機（35）で得られる動力も確保される。
【０１６２】
更に、本実施形態のコントローラ（13）は、冷房運転時のガス流量調節弁（47）の制御に用いる第１目標圧力差を、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度に基づいて調節する。従って、本実施形態によれば、第１目標圧力差を適切な値に設定することができ、冷房運転中に各室内ユニット（12a,12b,12c）の冷房能力を適切に制御しつつ、膨張機（35）において発生する動力をできるだけ大きくして空気調和機（10）の運転効率を改善することができる。
【０１６３】
また、本実施形態の空気調和機（10）では、暖房運転中にコントローラ（13）が膨張機（35）の回転速度を調節する。上述したように、膨張機（35）の回転速度を変更すると、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力が変化する。そこで、コントローラ（13）は、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が第２目標圧力差となるように、膨張機（35）の回転速度を調節する。
【０１６４】
ここで、暖房運転中に各室内ユニット（12a,12b,12c）の暖房能力を適切に制御するためには、室外ユニット（11）から送出される冷媒と室外ユニット（11）へ戻ってきた冷媒の圧力差をできるだけ大きくするのが望ましい。従って、室内ユニット（12a,12b,12c）の能力制御だけを考慮するなら、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差をできるだけ大きくするのが望ましいこととなる。しかし、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差を大きくするには、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力を低くする必要があり、そうすると、膨張機（35）の入口と出口における冷媒の圧力差が小さくなり、膨張機（35）で得られる動力が少なくなってしまう。
【０１６５】
これに対し、本実施形態のコントローラ（13）は、暖房運転中に圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が第２目標圧力差となるように、膨張機（35）の回転速度を調節する。つまり、コントローラ（13）は、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が所定値以上となるように膨張機（35）の回転速度を調節するのではなく、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が第２目標圧力差に保たれるように膨張機（35）の回転速度を調節する。このため、暖房運転中に圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口の圧力差が大きくなり過ぎることはなく、膨張機（35）の入口と出口における冷媒の圧力差が確保され、膨張機（35）で得られる動力も確保される。
【０１６６】
更に、本実施形態のコントローラ（13）は、暖房運転時の膨張機（35）の制御に用いる第２目標圧力差を、室内膨張弁（62a,62b,62c）の開度に基づいて調節する。従って、本実施形態によれば、この第２目標圧力差を適切な値に設定することができ、暖房運転中に各室内ユニット（12a,12b,12c）の暖房能力を適切に制御しつつ、膨張機（35）において発生する動力をできるだけ大きくして空気調和機（10）の運転効率を改善することができる。
【０１６７】
ここで、暖房運転中に室外熱交換器（22）を流れる冷媒の状態を適切に制御するためには、室外膨張弁（44）の開度をある程度以下に抑える必要がある。また、暖房運転中に気液分離器（23）が保持する液冷媒の量を確保するためにも、室外膨張弁（44）の開度をある程度以下に抑える必要がある。そして、室外膨張弁（44）の開度を抑えるには、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差を大きくする必要がある。しかし、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差を大きくするには、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力を高くする必要があり、そうすると、膨張機（35）の入口と出口における冷媒の圧力差が小さくなり、膨張機（35）で得られる動力が少なくなってしまう。
【０１６８】
これに対し、本実施形態の空気調和機（10）では、コントローラ（13）が、暖房運転中に膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差が第３目標圧力差となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節する。つまり、コントローラ（13）は、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差が所定値以上となるようにガス流量調節弁（47）の開度を調節するのではなく、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差が第３目標圧力差に保たれるようにガス流量調節弁（47）の開度を調節する。このため、暖房運転中に膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口の圧力差が大きくなり過ぎることはなく、膨張機（35）の入口と出口における冷媒の圧力差が確保され、膨張機（35）で得られる動力も確保される。
【０１６９】
更に、本実施形態のコントローラ（13）は、暖房運転時のガス流量調節弁（47）の制御に用いる第３目標圧力差を、室外膨張弁（44）の開度に基づいて調節する。従って、本実施形態によれば、この第３目標圧力差を適切な値に設定することができ、暖房運転中に室外熱交換器（22）を流れる冷媒の状態を適切に制御しつつ、膨張機（35）において発生する動力をできるだけ大きくして空気調和機（10）の運転効率を改善することができる。
【０１７０】
−実施形態の変形例−
上記実施形態の空気調和機（10）において、コントローラ（13）は、以下に示す制御動作を行ってもよい。
【０１７１】
〈第１変形例〉
上記実施形態のコントローラ（13）は、冷房運転中に、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が第１目標圧力差となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節している。この制御動作に代えて、コントローラ（13）は、次のような制御動作を行ってもよい。つまり、コントローラ（13）は、冷房運転中に、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力が所定の目標値（第１目標圧力）となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節してもよい。
【０１７２】
冷房運転中において、本変形例のコントローラ（13）は、上記各実施形態のコントローラ（13）と同様に、下流側温度センサ（58）の計測値が飽和温度である冷媒の圧力ＰＭを、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力とし、吸入圧力センサ（52）の計測値を、圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力ＰＬとする。一方、本変形例のコントローラ（13）は、吸入圧力センサ（52）の計測値ＰＬに第１目標差圧ΔＰＴ１を加えた値を、第１目標圧力ＰＴ１とする（ＰＴ１＝ＰＬ＋ΔＰＴ１）。そして、本変形例のコントローラ（13）は、冷房運転中に膨張機（35）の出口における冷媒の圧力ＰＭが第１目標圧力ＰＴ１となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節する。
【０１７３】
具体的に、このコントローラ（13）は、膨張機（35）の出口の圧力ＰＭが第１目標圧力ＰＴ１を上回っている場合に、ガス流量調節弁（47）の開度を拡大する。ガス流量調節弁（47）の開度が拡大すると、気液分離器（23）からガス抜き配管（46）へ流出するガス冷媒の流量が増加し、気液分離器（23）内の冷媒の圧力ＰＭが低下し、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力が低下して第１目標圧力ＰＴ１に近付く。その結果、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が、第１目標差圧ΔＰＴ１に近付く。
【０１７４】
また、このコントローラ（13）は、膨張機（35）の出口の圧力ＰＭが第１目標圧力ＰＴ１を下回っている場合に、ガス流量調節弁（47）の開度を縮小する。ガス流量調節弁（47）の開度が縮小すると、気液分離器（23）からガス抜き配管（46）へ流出するガス冷媒の流量が減少し、気液分離器（23）内の冷媒の圧力ＰＭが上昇し、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力が上昇して第１目標圧力ＰＴ１に近付く。その結果、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が、第１目標差圧ΔＰＴ１に近付く。
【０１７５】
このように、膨張機（35）の出口の圧力ＰＭが第１目標圧力ＰＴ１となるようにコントローラ（13）がガス流量調節弁（47）の開度を調節すると、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が第１目標差圧ΔＰＴ１に近付く。従って、本変形例のコントローラ（13）は、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が第１目標差圧ΔＰＴ１となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節している。
【０１７６】
〈第２変形例〉
上記実施形態のコントローラ（13）は、暖房運転中に、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２が第２目標圧力差となるように、膨張機（35）の回転速度を調節している。この制御動作に代えて、コントローラ（13）は、次のような制御動作を行ってもよい。つまり、コントローラ（13）は、暖房運転中に、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力が所定の目標値（第２目標圧力）となるように、膨張機（35）の回転速度を調節してもよい。
【０１７７】
上述したように、吐出圧力センサ（54）の計測値は、圧縮機（30）の出口における冷媒の圧力ＰＨと実質的に等しい。また、上流側圧力センサ（57）の計測値は、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力ＰＭ２と実質的に等しい。そこで、本変形例のコントローラ（13）は、吐出圧力センサ（54）の計測値ＰＨから第２目標差圧ΔＰＴ２を減じた値を、第２目標圧力ＰＴ２とする（ＰＴ２＝ＰＨ−ΔＰＴ２）。そして、本変形例のコントローラ（13）は、暖房運転中に膨張機（35）の入口における冷媒の圧力ＰＭ２が第２目標圧力ＰＴ２となるように、膨張機（35）の回転速度を調節する。
【０１７８】
具体的に、このコントローラ（13）は、膨張機（35）の入口の圧力ＰＭ２が第２目標圧力ＰＴ２を下回っている場合に、膨張機（35）の回転速度を低下させる。膨張機（35）の回転速度が低下すると、膨張機（35）を通過する冷媒の流量が減少し、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力ＰＭ２が上昇して第２目標圧力ＰＴ２に近付く。その結果、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２が、第２目標差圧ΔＰＴ２に近付く。
【０１７９】
また、このコントローラ（13）は、膨張機（35）の入口の圧力ＰＭ２が第２目標圧力ＰＴ２を上回っている場合に、膨張機（35）の回転速度を上昇させる。膨張機（35）の回転速度が上昇すると、膨張機（35）を通過する冷媒の流量が増加し、膨張機（35）の入口における冷媒の圧力ＰＭ２が低下して第２目標圧力ＰＴ２に近付く。その結果、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２が、第２目標差圧ΔＰＴ２に近付く。
【０１８０】
このように、膨張機（35）の入口の圧力ＰＭ２が第２目標圧力ＰＴ２となるようにコントローラ（13）が膨張機（35）の回転速度を調節すると、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２が第２目標差圧ΔＰＴ２に近付く。従って、本変形例のコントローラ（13）は、圧縮機（30）の出口と膨張機（35）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ２が第２目標差圧ΔＰＴ２となるように、膨張機（35）の回転速度を調節している。
【０１８１】
〈第３変形例〉
上記実施形態のコントローラ（13）は、暖房運転中に、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が第３目標圧力差となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節している。この制御動作に代えて、コントローラ（13）は、次のような制御動作を行ってもよい。つまり、コントローラ（13）は、暖房運転中に、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力が所定の目標値（第３目標圧力）となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節してもよい。
【０１８２】
暖房運転中において、本変形例のコントローラ（13）は、上記各実施形態のコントローラ（13）と同様に、下流側温度センサ（58）の計測値が飽和温度である冷媒の圧力ＰＭ１を、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力とし、吸入圧力センサ（52）の計測値を、圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力ＰＬとする。一方、本変形例のコントローラ（13）は、吸入圧力センサ（52）の計測値ＰＬに第３目標差圧ΔＰＴ３を加えた値を、第３目標圧力ＰＴ３とする（ＰＴ３＝ＰＬ＋ΔＰＴ３）。そして、本変形例のコントローラ（13）は、暖房運転中に膨張機（35）の出口における冷媒の圧力ＰＭ１が第３目標圧力ＰＴ３となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節する。
【０１８３】
具体的に、このコントローラ（13）は、膨張機（35）の出口の圧力ＰＭ１が第３目標圧力ＰＴ３を上回っている場合に、ガス流量調節弁（47）の開度を拡大する。ガス流量調節弁（47）の開度が拡大すると、気液分離器（23）からガス抜き配管（46）へ流出するガス冷媒の流量が増加し、気液分離器（23）内の冷媒の圧力ＰＭ１が低下し、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力が低下して第３目標圧力ＰＴ３に近付く。その結果、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が、第３目標差圧ΔＰＴ３に近付く。
【０１８４】
また、このコントローラ（13）は、膨張機（35）の出口の圧力ＰＭ１が第３目標圧力ＰＴ３を下回っている場合に、ガス流量調節弁（47）の開度を縮小する。ガス流量調節弁（47）の開度が縮小すると、気液分離器（23）からガス抜き配管（46）へ流出するガス冷媒の流量が減少し、気液分離器（23）内の冷媒の圧力ＰＭ１が上昇し、膨張機（35）の出口における冷媒の圧力が上昇して第３目標圧力ＰＴ３に近付く。その結果、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が、第３目標差圧ΔＰＴ３に近付く。
【０１８５】
このように、膨張機（35）の出口の圧力ＰＭ１が第３目標圧力ＰＴ３となるようにコントローラ（13）がガス流量調節弁（47）の開度を調節すると、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が第３目標差圧ΔＰＴ３に近付く。従って、本変形例のコントローラ（13）は、膨張機（35）の出口と圧縮機（30）の入口における冷媒の圧力差ΔＰ１が第３目標差圧ΔＰＴ３となるように、ガス流量調節弁（47）の開度を調節している。
【産業上の利用可能性】
【０１８６】
以上説明したように、本発明は、複数の利用側ユニットを備えた冷凍装置であって、各利用側ユニットを通過した冷媒が熱源側ユニットの膨張機へ流入する運転を行うものについて有用である。
【符号の説明】
【０１８７】
10 空気調和機（冷凍装置）
11 室外ユニット（熱源側ユニット）
12a,12b,12c 室内ユニット（利用側ユニット）
13 コントローラ（制御器）
15 冷媒回路
16 液側連絡配管（連絡配管）
17 ガス側連絡配管（連絡配管）
22 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
30 圧縮機
35 膨張機
48 バイパス配管
49 バイパス流量調節弁（流量調節弁）
61a,61b,61c 室内熱交換器（利用側熱交換器）
62a,62b,62c 室内膨張弁（利用側膨張弁）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（30）、膨張機（35）、及び熱源側熱交換器（22）が設けられた熱源側ユニット（11）と、それぞれに利用側熱交換器（61a〜61c）及び利用側膨張弁（62a〜62c）が設けられた複数の利用側ユニット（12a〜12c）とを備え、
上記熱源側ユニット（11）と上記利用側ユニット（12a〜12c）を連絡配管（16,17）で接続することによって冷凍サイクルを行う冷媒回路（15）が形成され、
上記利用側熱交換器（61a〜61c）が放熱器となって上記熱源側熱交換器（22）が蒸発器となる加熱運転を少なくとも行う冷凍装置であって、
上記加熱運転中に、上記圧縮機（30）の出口と上記膨張機（35）の入口の圧力差が所定の目標圧力差となるように上記膨張機（35）の回転速度を調節する制御器（13）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、
上記制御器（13）は、上記加熱運転中に上記目標圧力差を上記利用側膨張弁（62a〜62c）の開度に基づいて調節する
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項２において、
上記制御器（13）では、複数の上記利用側膨張弁（62a〜62c）のうちの少なくとも一つの開度が所定の上限開度を超えることが、上記加熱運転中に上記目標圧力差を増加させるための必要条件または必要十分条件となっている
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、
上記制御器（13）では、全ての上記利用側膨張弁（62a〜62c）の開度が所定の下限開度を下回ることが、上記加熱運転中に上記目標圧力差を減少させるための必要条件または必要十分条件となっている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一つにおいて、
上記冷媒回路（15）は、流量調節弁（49）を有して上記膨張機（35）と並列に配置されたバイパス配管（48）を備え、
上記制御器（13）は、上記膨張機（35）の回転速度を上限速度に設定しても上記圧縮機（30）の出口と上記膨張機（35）の入口の圧力差が上記目標圧力差を下回る場合に、上記圧縮機（30）の出口と上記膨張機（35）の入口の圧力差が上記目標圧力差となるように上記流量調節弁（49）の開度を調節する
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項１】
圧縮機（30）、膨張機（35）、及び熱源側熱交換器（22）が設けられた熱源側ユニット（11）と、それぞれに利用側熱交換器（61a〜61c）及び利用側膨張弁（62a〜62c）が設けられた複数の利用側ユニット（12a〜12c）とを備え、
上記熱源側ユニット（11）と上記利用側ユニット（12a〜12c）を連絡配管（16,17）で接続することによって冷凍サイクルを行う冷媒回路（15）が形成され、
上記利用側熱交換器（61a〜61c）が放熱器となって上記熱源側熱交換器（22）が蒸発器となる加熱運転を少なくとも行う冷凍装置であって、
上記加熱運転中に、上記圧縮機（30）の出口と上記膨張機（35）の入口の圧力差が所定の目標圧力差となるように上記膨張機（35）の回転速度を調節する制御器（13）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、
上記制御器（13）は、上記加熱運転中に上記目標圧力差を上記利用側膨張弁（62a〜62c）の開度に基づいて調節する
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項２において、
上記制御器（13）では、複数の上記利用側膨張弁（62a〜62c）のうちの少なくとも一つの開度が所定の上限開度を超えることが、上記加熱運転中に上記目標圧力差を増加させるための必要条件または必要十分条件となっている
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、
上記制御器（13）では、全ての上記利用側膨張弁（62a〜62c）の開度が所定の下限開度を下回ることが、上記加熱運転中に上記目標圧力差を減少させるための必要条件または必要十分条件となっている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一つにおいて、
上記冷媒回路（15）は、流量調節弁（49）を有して上記膨張機（35）と並列に配置されたバイパス配管（48）を備え、
上記制御器（13）は、上記膨張機（35）の回転速度を上限速度に設定しても上記圧縮機（30）の出口と上記膨張機（35）の入口の圧力差が上記目標圧力差を下回る場合に、上記圧縮機（30）の出口と上記膨張機（35）の入口の圧力差が上記目標圧力差となるように上記流量調節弁（49）の開度を調節する
ことを特徴とする冷凍装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−９２２９２（Ｐ２０１３−９２２９２Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３３９０３（Ｐ２０１１−２３３９０３）
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
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