JP2001133018A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 四方弁合わせ制御手段による制御を実行中
に、液バックを防止することができ、多量の冷媒が室外
熱交換器に溜まることがない空気調和機を提供すること
にある。 【解決手段】 一つの冷媒配管系に接続される複数の室
外機３ａ、３ｂと、当該冷媒配管系に並列に接続される
複数の室内機５ａ、５ｂとを備え、各室外機３ａ、３ｂ
には冷房運転位置と暖房運転位置間で切り替わる四方弁
９ａ、９ｂを備え、室外機起動時に全室外機３ａ、３ｂ
の四方弁位置を冷房運転位置或いは暖房運転位置のいず
れかに統一制御する四方弁合わせ制御手段を備えた空気
調和機１である。各室外機はそれぞれ回転数可変による
能力可変型の圧縮機７ａ、７ｂを備え、四方弁合わせ制
御手段による制御の実行中に前記回転数を所定の低回転
数に維持する回転数制御手段を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一つの冷媒配管系
に接続された複数の室外機と、複数の室内機とを備え、
各室外機には四方弁を備えた空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、一つの冷媒配管系に接続された
複数の室外機と、当該冷媒配管系に並列に接続された複
数の室内機とを備え、各室外機には冷房運転位置と暖房
運転位置間で切り替わる四方弁を備え、室外機起動時に
全室外機の四方弁の運転位置を冷房運転位置或いは暖房
運転位置のいずれかに統一制御する四方弁合わせ制御手
段を備えた空気調和機が知られている。

【０００３】この種の空気調和機では、四方弁合わせ制
御を行う場合、室外機の圧縮機を起動して冷媒を吐出さ
せて行う。

【０００４】この四方弁の構造が、冷媒流路を切り替え
るスライド弁を含み、このスライド弁が圧縮機から吐出
された冷媒の圧力によって移動して冷媒流路が切り替わ
る構成となっているためである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成では、四方弁合わせ制御が実行されても例えばスラ
イド弁の動きが渋く四方弁の位置が統一されない場合が
ある。

【０００６】この場合、室外機は、四方弁の位置が統一
されたものとして運転を継続し、これが継続されると、
一方の室外機の圧縮機の吐出管から他方の室外機の圧縮
機の吸込管に冷媒が流れたりして、運転が不安定にな
り、ひいては圧縮機に液バックが発生し、圧縮機が破損
する等の問題がある。

【０００７】また、四方弁の位置が統一されずに室外機
の運転が継続された場合、その後の空調負荷の減少で、
いずれかの室外機の運転を停止させる場合がある。この
場合、停止中の室外機に四方弁を通じて冷媒が流れ込
み、そこに冷媒が寝込み、運転中の室外機が冷媒不足に
なるという問題がある。

【０００８】本発明の目的は、上述した従来の技術が有
する課題を解消し、四方弁合わせ制御を実行している最
中に、液バックが発生したり、室外熱交換器に冷媒が寝
込んだりすることがない空気調和機を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
一つの冷媒配管系に接続される複数の室外機と、当該冷
媒配管系に並列に接続される複数の室内機とを備え、各
室外機には冷房運転位置と暖房運転位置間で切り替わる
四方弁を備え、室外機起動時に全室外機の前記四方弁位
置を冷房運転位置或いは暖房運転位置のいずれかに統一
制御する四方弁合わせ制御手段を備えた空気調和機にお
いて、前記各室外機はそれぞれ回転数可変による能力可
変型の圧縮機を備え、前記四方弁合わせ制御手段による
制御の実行中に前記回転数を所定の低回転数に維持する
回転数制御手段を設けたことを特徴とする。

【００１０】請求項１記載の発明では、四方弁合わせ制
御手段による制御の実行中に、圧縮機の回転数を所定の
低回転数に維持するので、冷媒循環量が減少し、圧縮機
への戻り冷媒量が少なくなる。

【００１１】従って、四方弁合わせ制御手段による制御
を実行中に、四方弁の位置が統一されていない四方弁が
存在しても、冷媒循環量が少ないため、一方の室外機の
圧縮機から他方の室外機の圧縮機の吸込管に多量の冷媒
が流入することがなく、この圧縮機への液バックを防止
することができる。また、四方弁の位置が統一されてい
ない四方弁が存在しても、冷媒の吐出量を抑制している
ので、空調負荷の減少で停止した室外機の室外熱交換器
に、切替不良の四方弁を通じて寝込む冷媒量を減ずるこ
とができる。

【００１２】請求項２記載の発明は、一つの冷媒配管系
に接続される複数の室外機と、当該冷媒配管系に並列に
接続される複数の室内機とを備え、各室外機には冷房運
転位置と暖房運転位置間で切り替わる四方弁を備え、室
外機起動時に全室外機の前記四方弁位置を冷房運転位置
或いは暖房運転位置のいずれかに統一制御する四方弁合
わせ制御手段を備えた空気調和機において、この四方弁
合わせ制御手段による制御を実行した後、前記四方弁位
置が冷房運転位置或いは暖房運転位置のいずれかに統一
されたか否かを確認する確認制御手段を備え、前記各室
外機はそれぞれ回転数可変による能力可変型の圧縮機を
備え、前記四方弁合わせ制御手段、及び前記確認制御手
段による制御の実行中に前記回転数を所定の低回転数に
維持する回転数制御手段を設けたことを特徴とする。

【００１３】請求項２記載の発明では、四方弁合わせ制
御手段による制御を実行した後、四方弁位置が冷房運転
位置或いは暖房運転位置のいずれかに統一されたか否か
を確認する確認制御手段を備えている。

【００１４】そして、四方弁合わせ制御手段による制御
に加えて、確認制御手段による確認制御の最中にも、圧
縮機の回転数を所定の低回転数に維持する。これによれ
ば、冷媒循環量が減少し、圧縮機への戻り冷媒量が少な
くなる。従って、四方弁合わせ制御手段、及び確認制御
手段による制御を実行中に、四方弁の位置が統一されて
いない四方弁が存在しても、冷媒循環量が少ないため、
一方の室外機の圧縮機から他方の室外機の圧縮機の吸込
管に多量の冷媒が流入することがなく、この圧縮機への
液バックを防止することができる。また、四方弁の位置
が統一されていない四方弁が存在しても、冷媒の吐出量
を抑制しているので、空調負荷の減少で停止した室外機
の室外熱交換器に、切替不良の四方弁を通じて寝込む冷
媒量を減ずることができる。

【００１５】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、前記能力可変型の圧縮機がエンジ
ンで駆動され、前記所定の低回転数が１４００ｒｐｍ以
下であることを特徴とする。

【００１６】請求項３記載の発明では、回転数が１４０
０ｒｐｍ以下であれば、液バックを起こさない程度に圧
縮機の冷媒吐出量が低く抑えられると共に、四方弁の位
置を切り替えるのに必要最小限の冷媒の圧力を確保でき
る。

【００１７】請求項４記載の発明は、請求項２又は３記
載の発明において、前記各室外機は、前記室外機におけ
る室外熱交換器の液管側の冷媒温度を検出する温度セン
サを備え、各室外機は、前記温度センサで検出された室
外機起動前の冷媒温度と室外機起動後の冷媒温度との温
度差が顕著になるように冷媒量を調整する冷媒量調整手
段を備えたことを特徴とする。

【００１８】請求項４記載の発明では、冷媒量調整手段
による制御によって、室外機起動前の冷媒温度と室外機
起動後の冷媒温度との温度差が顕著になる。従って、こ
の温度差に基づいて行われる確認制御を正確に行うこと
ができる。

【００１９】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明において、前記各室外機は、室外膨張弁と、前記圧縮
機の吐出管及び吸込管を結ぶ管路間に設けられたバイパ
ス弁と、を備え、前記確認制御手段による確認の結果、
四方弁位置が統一されていないと確認された場合は、前
記四方弁位置合わせ制御と前記四方弁位置の統一確認制
御とを再度実行し、これらの制御が繰り返し実行された
場合、その繰り返し数がカウントされ、その数の増加に
伴い、前記冷媒量調整手段は、暖房運転時では、室外膨
張弁の弁開度を現時点の弁開度より大きく、バイパス弁
の弁開度を現時点の弁開度より小さく制御し、冷房運転
時では、室外膨張弁の弁開度を現時点の弁開度より小さ
く制御する、ことを特徴とする。

【００２０】請求項５記載の発明では、室外膨張弁とバ
イパス弁との弁開度を調整することによって、室外機起
動前の冷媒温度と室外機起動後の冷媒温度との温度差が
顕著となる。このため、温度差に基づいて行われる確認
制御を正確に行うことができる。また、上記制御の繰り
返し数がカウントされ、その数の増加に伴い、上記温度
差を顕著にするための制御が行われる。この制御では、
例えば１回目に上記確認が可能になれば、その１回で確
認制御を終了することが可能になり、これによれば、上
記確認を早期に終了することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００２２】図１において、１は空気調和機を示してい
る。この空気調和機１には２台の室外機３ａ、３ｂと２
台の室内機５ａ、５ｂとが、一つの冷媒配管系に備えら
れている。室外機３ａ、３ｂには、圧縮機７ａ、７ｂが
設けられており、圧縮機７ａ、７ｂにはカップリング２
ａ、２ｂを介して、駆動源であるガスエンジン４ａ、４
ｂが接続されている。このガスエンジン４ａ、４ｂは、
回転数可変に構成されており、圧縮機７ａ、７ｂは、ガ
スエンジン４ａ、４ｂの回転数を増減させることによっ
て、冷媒吐出量を増減可能な能力可変型となっている。

【００２３】ガスエンジン４ａ、４ｂの回転数は、エン
ジンに供給されるガス燃料を増減させることによって調
整される。

【００２４】また、圧縮機７ａ、７ｂには、吐出管８
ａ、８ｂと吸込管１０ａ、１０ｂとが接続されている。
吐出管８ａ、８ｂには、冷房運転位置と暖房運転位置間
で切り替わる四方弁９ａ、９ｂが設けられている。ま
た、吐出管８ａ、８ｂと吸込管１０ａ、１０ｂとの間に
は、バイパス管が配管され、このバイパス管にはバイパ
ス弁１６ａ、１６ｂが設けられている。このバイパス弁
１６ａ、１６ｂは、弁開度を調整することによって、冷
媒循環量を調整可能な構成となっている。

【００２５】冷房運転時の冷媒の流れ（実線で示す。）
に沿って配管の接続関係を説明すると、四方弁９ａ、９
ｂには、室外熱交換器１１ａ、１１ｂが接続されてお
り、この実施の形態では、室外熱交換器１１ａ、１１ｂ
に室外熱交換器温度センサ１３ａ、１３ｂが接続されて
いる。この室外熱交換器温度センサ１３ａ、１３ｂに
は、室外膨張弁１５ａ、１５ｂが接続されている。１７
ａ、１７ｂは室外送風機である。室外膨張弁１５ａ、１
５ｂには冷媒配管１９ａを介して、室内機５ａ、５ｂの
室内膨張弁２１ａ、２１ｂが接続され、この室内膨張弁
２１ａ、２１ｂには、室内熱交換器２３ａ、２３ｂが接
続されている。２５ａ、２５ｂは室内送風機である。室
内熱交換器２３ａ、２３ｂには冷媒配管１９ｂを介し
て、室外機３ａ、３ｂの四方弁９ａ、９ｂが接続され、
この四方弁９ａ、９ｂにはアキュムレータ２７ａ、２７
ｂが接続されている。アキュムレータ２７ａ、２７ｂに
は、圧縮機７ａ、７ｂの吸込管１０ａ、１０ｂが接続さ
れている。

【００２６】暖房運転時の冷媒の流れ（点線で示す。）
に沿って配管の接続関係を説明すると、四方弁９ａ、９
ｂには、冷媒配管１９ｂを介して室内熱交換器２３ａ、
２３ｂが接続されている。この室内熱交換器２３ａ、２
３ｂには、室内膨張弁２１ａ、２１ｂが接続され、この
室内膨張弁２１ａ、２１ｂには、冷媒配管１９ａを介し
て、室外膨張弁１５ａ、１５ｂが接続されている。この
室外膨張弁１５ａ、１５ｂには、室外熱交換器温度セン
サ１３ａ、１３ｂが接続され、室外熱交換器温度センサ
１３ａ、１３ｂには、室外熱交換器１１ａ、１１ｂが接
続されている。この室外熱交換器１１ａ、１１ｂには四
方弁９ａ、９ｂが接続され、この四方弁９ａ、９ｂには
アキュムレータ２７ａ、２７ｂが接続され、このアキュ
ムレータ２７ａ、２７ｂには圧縮機７の吸込管１０ａ、
１０ｂが接続されている。

【００２７】又、室外機３ａには、制御器２９が設けら
れている。この制御器２９は室外機３ａ、３ｂの四方弁
９ａ、９ｂと室外熱交換器温度センサ１３ａ、１３ｂと
ガスエンジン４ａ、４ｂとに制御線を介して接続されて
いる。

【００２８】この制御器２９は、図２に示すフローチャ
ートに従って、空気調和機１を制御する。

【００２９】図２において、室内機５ａ又は５ｂから運
転開始命令が出力され、制御が開始される（Ｓ１）。

【００３０】四方弁確認制御は、室外機３ａ、３ｂ毎に
独立して行われる。この場合の確認制御は、各室外機共
に同じ手法によるので、以下、室外機３ａについてのみ
説明する。

【００３１】室外機３ａ、３ｂのガスエンジン４ａ、４
ｂの起動に先立ち、予め、室外熱交換器温度センサ１３
ａによって冷媒温度を検出する。この冷媒温度は制御器
２９のメモリ（図示せず）に運転開始前冷媒温度Ｔ１℃
として記憶される（Ｓ２）。

【００３２】この温度を記録した後に、全ての室外機３
ａ、３ｂのガスエンジン４ａ、４ｂが起動される（Ｓ
３）。このガスエンジン４ａ、４ｂの起動は、エンジン
に付設された回転数検出センサ（図示せず）によって、
当該エンジンの回転数が所定回転数に到達したことを検
出することにより確認される。

【００３３】この起動時には、全ての室外機３ａ、３ｂ
のガスエンジン４ａ、４ｂのエンジン始動が確認される
まで、いわゆるエンジン完爆が確認されるまで、ガスエ
ンジン４ａ、４ｂの回転数は約８００ｒｐｍに維持され
る。

【００３４】ガスエンジン４ａ、４ｂの回転数を起動直
後から急上昇させると、エンジンの寿命を短くしてしま
うことになるので、回転数は約７００ｒｐｍ以上の例え
ば８００ｒｐｍの低回転数に維持される。

【００３５】エンジン完爆が確認されると四方弁合わせ
制御が実行される（Ｓ４）。この制御では、ガスエンジ
ン４ａ、４ｂの回転数を約１４００ｒｐｍまで上昇させ
る命令がガスエンジン４ａ、４ｂに出力されると共に、
四方弁９ａ、９ｂの現在の位置を、要求されている位置
に統一させる命令が四方弁９ａ、９ｂに出力される。こ
の制御において、ガスエンジン４ａ、４ｂの回転数を約
１４００ｒｐｍまで上昇させることによって、四方弁９
ａ、９ｂ内のスライド弁（図示せず）を動かすための必
要な冷媒圧力を確保でき、四方弁９ａ、９ｂの位置合わ
せが実行可能となる。

【００３６】ただし、この四方弁合わせ制御の実行中
も、四方弁の位置を統一させる命令が出力されたにも関
わらず、四方弁９ａ、９ｂの不具合等によって、四方弁
９ａ、９ｂが統一されていない場合が想定されるので、
この場合の液バック等の運転不良を未然に防ぐため、ガ
スエンジン４ａ、４ｂの回転数は、できる限り冷媒の吐
出量を抑える低回転数（１４００ｒｐｍ以下）に維持さ
れる。

【００３７】上述したように、この実施の形態では、四
方弁合わせ制御の実行中に、ガスエンジン４ａ、４ｂの
回転数を１４００ｒｐｍ以下に低回転数に維持すること
によって、圧縮機７ａ、７ｂの回転数を１４００ｒｐｍ
以下に、低回転数に維持する、回転数制御が実行され
る。

【００３８】この四方弁合わせ制御が実行された後、四
方弁確認制御が、実行される。この四方弁確認制御は、
運転開始前の冷媒温度と運転開始後の冷媒温度を比較し
て、四方弁９ａ、９ｂの位置が要求されている位置すな
わち冷房運転位置或いは暖房運転位置のいずれかに統一
されているかが確認されるものである。まず、四方弁合
わせ制御実行後、確認制御の実行時間２分間のタイマの
計測が開始される（Ｓ５）。

【００３９】次に、制御器２９のメモリ（図示せず）に
基準温度Ｍｉｎ（Ｔ２）℃として仮想温度の１０００℃
が設定される（Ｓ６）。

【００４０】室外機３ａの室外熱交換器温度センサ１３
ａによって、圧縮機７ａの運転開始後の冷媒温度が検出
され、この冷媒温度は、制御器２９のメモリ（図示せ
ず）に運転開始後冷媒温度Ｔ２℃として記憶される（Ｓ
７）。この開始後温度Ｔ２℃が基準温度Ｍｉｎ（Ｔ２）
℃、すなわち１０００℃より低いかどうかが判断され
（Ｓ８）、低いと判断された場合には、開始後温度Ｔ２
℃を基準温度Ｍｉｎ（Ｔ２）℃として記憶させる（Ｓ
９）。

【００４１】低いと判断されない場合には、Ｓ８は省略
され、タイマの計測時間が２分間経過したかどうかが判
断される（Ｓ１０）。２分間経過していないと判断され
た場合にはＳ６に戻り、再度、室外機３ａの室外熱交換
器温度センサ１３ａによって、圧縮機７ａの運転開始後
の冷媒温度が検出され、この冷媒温度は制御器２９のメ
モリ（図示せず）に開始後温度Ｔ２℃として記憶され
る。

【００４２】次に、開始前温度Ｔ１℃から基準温度Ｍｉ
ｎ（Ｔ２）℃を減算した値が所定温度より高いかどうか
が判断される（Ｓ１１）。

【００４３】この実施形態では、所定温度を１０℃とし
ている。所定温度より高い場合には、室外機３ａの四方
弁９ａの位置は暖房運転位置に切り替わっていると判断
され（Ｓ１２）、所定温度より低い場合には、室外機３
ａの四方弁９ａの位置は冷房運転位置に切り替わってい
ると判断される（Ｓ１３）。

【００４４】Ｓ１２で、四方弁９ａの位置が暖房運転位
置に切り替わっていると判断された場合、要求運転が暖
房運転かどうかが判断される（Ｓ１４）。要求運転が暖
房運転であると判断された場合、Ｓ１２での判断と一致
するので、室外機３ａの四方弁９ａの位置は正常と判断
され（Ｓ１５）、要求運転が暖房運転でないと判断され
た場合、Ｓ１２での判断と不一致であるので、室外機３
ａの四方弁９ａの位置は異常と判断される（Ｓ１６）。

【００４５】Ｓ１３で、四方弁９ａの位置が冷房運転位
置に切り替わっていると判断された場合、要求運転が冷
房運転かどうかが判断される（Ｓ１７）。要求運転が冷
房運転であると判断された場合、Ｓ１３での判断と一致
するので、室外機３ａの四方弁９ａの位置は正常と判断
され（Ｓ１８）、要求運転が冷房運転でないと判断され
た場合、Ｓ１３での判断と不一致であるので、室外機３
ａの四方弁９ａの位置は異常と判断される（Ｓ１９）。

【００４６】Ｓ１５、Ｓ１８で、四方弁９ａの位置が正
常であると判断された場合、室内機５ａ、５ｂからの空
調負荷に応じて、ガスエンジン４ａの回転数が調整され
る（Ｓ２０）。

【００４７】この実施形態では、圧縮機７ａ、７ｂが、
負荷に応じた冷媒量を吐出する運転の開始前に、圧縮機
７ａ、７ｂの駆動源であるガスエンジン４ａ、４ｂの回
転数を低速に維持し、冷媒吐出量を低く抑えて、四方弁
９ａ、９ｂの位置合わせを行っている。これによれば、
四方弁９ａ、９ｂの位置が統一されていないときに多量
の冷媒が、異常に流れたり、室外熱交換器１１ａ、１１
ｂに溜まることがなく、液バック等の異常運転を抑える
ことができ、安定運転状態を維持できる。

【００４８】以上の実施形態では、各室外機３の四方弁
９の位置が不一致の場合、同一の冷媒配管系を通じて、
一方の室外機３から他方の室外機３に冷媒が流れ込む事
態が発生し、この事態は、各室外機３を流れる冷媒の温
度を検出することにより、判定が可能であることに着目
してなされた。

【００４９】この実施形態では、室外機３における室外
熱交換器１１の液管側の冷媒温度を検出し、これを基準
温度と比較して当該判定を行っているが、これに限定さ
れるものではない。

【００５０】別の実施の形態について述べる。

【００５１】システムの構成は、図１に示す空気調和機
１と略同一であり、この空気調和機１の制御器２９に
は、後述する四方弁合わせ判別カウンタと四方弁合わせ
失敗カウンタとを備えている。

【００５２】また、室外膨張弁１５ａ、１５ｂの弁開
度、及びバイパス弁１６ａ、１６ｂの弁開度は、ステッ
ピングモータのステップ数を増減することによって調整
される。この実施の形態では、室外膨張弁１５ａ、１５
ｂ及びバイパス弁１６ａ、１６ｂは４８０ステップ時に
全開であり、それぞれ０ステップ時に全閉である。この
システムの他の構成は、上記実施の形態の構成と略同一
であるので説明は省略する。このシステムは、図３、４
に示すフローチャートに従って制御される。

【００５３】四方弁確認制御は、室外機３ａ、３ｂ毎に
独立して行われる。この場合の確認制御は、各室外機共
に同じ手法によるので、以下、室外機３ａについてのみ
説明する。

【００５４】室外機３ａに運転開始命令が出力されると
（Ｓ２１）、運転開始前の冷媒温度が、室外熱交換器温
度センサ１３ａによって検出され、この冷媒温度は制御
器２９のメモリ（図示せず）に運転開始前冷媒温度Ｔ１
℃として記憶される（Ｓ２２）。

【００５５】四方弁９ａ、９ｂの位置を統一させるため
に全ての室外機３ａ、３ｂのガスエンジン４ａ、４ｂが
起動される（Ｓ２３）。この起動時には、全ての室外機
３ａ、３ｂのガスエンジン４ａ、４ｂのエンジン始動が
確認されるまで、いわゆるエンジン完爆が確認されるま
で、ガスエンジン４ａ、４ｂの回転数は約８００ｒｐｍ
に維持される。ガスエンジン４ａ、４ｂの回転数を起動
直後から急上昇させると、エンジンの寿命を短くしてし
まうことになるので、回転数は約８００ｒｐｍの低回転
数に維持される。流量センサ１２ａ、１２ｂによって、
冷媒の吐出が検出された時に、エンジン完爆が確認され
る。

【００５６】エンジンの完爆が、確認されると、要求さ
れている運転が暖房運転であるか否かが判断される（Ｓ
２４）。暖房運転と判断された場合には、四方弁合わせ
失敗カウンタの回数が０であるかどうかが判断される。
０と判断された場合には、室外膨張弁１５ａ、１５ｂの
弁開度は８０ステップに調整され、バイパス弁１６ａ、
１６ｂの弁開度は３００ステップに調整される（Ｓ２
６）。調整後、図４のフローチャートに示す四方弁合わ
せ制御が実行される（Ｓ２７）。この制御は、ガスエン
ジン４ａ、４ｂの回転数を約１４００ｒｐｍまで上昇さ
せると共に、四方弁９ａ、９ｂの現在の位置を、要求さ
れている位置に統一させる命令が四方弁９ａ、９ｂに出
力されるものである。この制御において、ガスエンジン
４ａ、４ｂの回転数を約１４００ｒｐｍまで上昇させる
ことによって、四方弁９ａ、９ｂ内のスライド弁（図示
せず）を動かすための必要な冷媒圧力を確保でき、四方
弁９ａ、９ｂの運転位置合わせが実行可能となる。

【００５７】四方弁合わせ制御実行後、２分タイマをス
タートさせる（Ｓ２８）。このタイマは四方弁確認制御
の実行時間を計測するもので、この実施の形態では、判
定時間（１０秒）経過毎に後述する温度判定がなされ、
２分の間に、１２回の温度判定が実行される。１０秒経
過されたかが判断され（Ｓ２９）、１０秒経過したと判
断された場合には運転開始後の冷媒温度が室外熱交換器
温度センサ１３ａによって検出され、制御器２９のメモ
リ（図示せず）に運転開始後冷媒温度Ｔ２℃として記憶
される（Ｓ３０）。この運転開始後冷媒温度Ｔ２と運転
開始前冷媒温度Ｔ１とを比較して、温度判定がなされ
る。

【００５８】まず、要求運転が暖房運転か否かが判断さ
れ（Ｓ３１）、暖房運転と判断された場合には、運転開
始前冷媒温度Ｔ１から運転開始後冷媒温度Ｔ２が減算さ
れる。Ｔ１の方がＴ２よりも４℃以上高いと判断された
場合（Ｓ３２）には、四方弁判別カウンタの数値を１加
算する（Ｓ３３）と共に、Ｔ１の方がＴ２よりも１５℃
以上高いかどうかが判断される（Ｓ３４）。

【００５９】Ｔ１の方がＴ２よりも１５℃以上高いと判
断された場合、判別カウンタの回数に関わらず、また
は、Ｓ３３において加算した判別カウンタの回数が５以
上になった場合（Ｓ３５）、四方弁切替成功とみなされ
る（Ｓ３６）。四方弁切替成功とみなされた場合、判別
カウンタはリセットされる（Ｓ３７）。

【００６０】Ｓ３１において、要求運転が暖房運転でな
いと判断された場合、この場合は要求運転が冷房運転と
判断され、運転開始後冷媒温度Ｔ２から運転開始前冷媒
温度Ｔ１が減算される。Ｔ２の方がＴ１よりも０℃以上
高いと判断された場合（Ｓ３８）には、四方弁判別カウ
ンタの回数を１加算する（Ｓ３９）と共に、Ｔ２の方が
Ｔ１よりも５℃以上高いかどうかが判断される（Ｓ４
０）。

【００６１】Ｔ２の方がＴ１よりも５℃以上高いと判断
された場合、判別カウンタの回数に関わらず、または、
Ｓ３９において加算した判別カウンタの回数が５以上に
なった場合（Ｓ４１）、四方弁切替成功とみなされる
（Ｓ３６）。

【００６２】四方弁切替成功とみなされ、判別カウンタ
がリセットされた後、ガスエンジン４ａ、４ｂの回転数
は、室内の空調負荷に応じて調整される。

【００６３】Ｓ３２、Ｓ３４、Ｓ３８、Ｓ４０におい
て、温度判定の結果、条件を満たさない場合、またはＳ
３５、Ｓ４１において、判別カウンタの回数が５以上に
ならない場合には、タイマが２分経過したかどうかが判
断される（Ｓ４２）。２分経過していないと判断された
場合には、Ｓ２９に戻り、再び、判定時間（１０秒）の
計測が開始される。四方弁切替成功とならずに２分経過
したと判断された場合には、四方弁切替失敗と判断され
（Ｓ４３）、ガスエンジン４ａ、４ｂが停止され、圧縮
機７ａ、７ｂの運転が停止される（Ｓ４４）。四方弁合
わせ失敗カウンタの回数が１加算され（Ｓ４５）、図３
に示すフローチャートのａからＳ２２に戻り、再び運転
開始前の冷媒温度が、室外熱交換器温度センサ１３ａに
よって検出され、制御器２９のメモリ（図示せず）に保
存される。

【００６４】再び、Ｓ２４において要求運転が暖房運転
かどうかが判断され、暖房運転である場合には、Ｓ２５
に進む。このＳ２５では、前回とは異なり、Ｓ４５にお
いて、四方弁合わせ失敗カウンタの回数に１加算されて
いるので、失敗カウンタの回数は０ではないと判断さ
れ、失敗カウンタの回数は１かどうかが判断される（Ｓ
４６）。失敗カウンタの回数が１と判断された場合に
は、室外膨張弁１５ａ、１５ｂの弁開度は２３０ステッ
プに調整され、バイパス弁１６ａ、１６ｂの弁開度は１
５０ステップに調整される（Ｓ４７）。この後再び、図
４に示すフローチャートのｂに戻り、四方弁合わせ制御
と四方弁確認制御とが実行される。

【００６５】さらに、四方弁切替失敗となった場合に
は、図３に示すフローチャートのａからＳ２２に戻り、
Ｓ２３〜Ｓ２５、Ｓ４６を経て、失敗カウンタの回数は
２かどうかが判断される（Ｓ４８）。Ｓ４５で、四方弁
合わせ失敗カウンタの回数に１加算されているので、失
敗カウンタの回数は２になっており、Ｓ４８で、失敗カ
ウンタの回数は２と判断され、室外膨張弁１５ａ、１５
ｂの弁開度は３２０ステップに調整され、バイパス弁１
６ａ、１６ｂの弁開度は６０ステップに調整される（Ｓ
４９）。この後再び、図４に示すフローチャートのｂに
戻り、四方弁合わせ制御と四方弁確認制御とが実行され
る。

【００６６】さらに、もう一度、四方弁切替失敗となっ
た場合には、図３に示すフローチャートのａからＳ２２
に戻り、Ｓ２３〜Ｓ２５、Ｓ４６、Ｓ４８を経て、失敗
カウンタの回数は３かどうかが判断される（Ｓ５０）。
Ｓ４５で、四方弁合わせ失敗カウンタの回数に１加算さ
れているので、失敗カウンタの回数は３になっており、
Ｓ５０で、失敗カウンタの回数は３と判断され、室外膨
張弁１５ａ、１５ｂの弁開度は３６０に調整され、バイ
パス弁１６ａ、１６ｂの弁開度は２０に調整される（Ｓ
５１）。この後再び、図４に示すフローチャートのｂに
戻り、四方弁合わせ制御と四方弁確認制御とが実行され
る。

【００６７】４回続けて、四方弁切替失敗となった場合
には、Ｓ５０において、失敗カウンタの回数は３でない
と判断され、失敗警報が発せられ（Ｓ５１）、失敗カウ
ンタの回数がリセットされる（Ｓ５２）。

【００６８】同様に、Ｓ２４において、要求運転が暖房
運転でないと判断された場合には、要求運転は冷房運転
であると判断され、四方弁切替失敗となった回数に応じ
て室外膨張弁１５ａ、１５ｂとバイパス弁１６ａ、１６
ｂとの弁開度が調整される。詳述すると、四方弁切替失
敗となった回数が０の場合、失敗カウンタの回数が０か
どうかが判断され（Ｓ５４）、０と判断された場合、室
外膨張弁１５ａ、１５ｂの弁開度は４８０ステップに調
整され、バイパス弁１６ａ、１６ｂの弁開度は３００ス
テップに調整される（Ｓ５５）。１回、四方弁切替失敗
となった場合、失敗カウンタの回数が１かどうかが判断
され（Ｓ５６）、１と判断された場合、室外膨張弁１５
ａ、１５ｂの弁開度は３８０ステップに調整され、バイ
パス弁１６ａ、１６ｂの弁開度は３００ステップに調整
される（Ｓ５７）。２回、四方弁切替失敗となった場
合、失敗カウンタの回数が２かどうかが判断され（Ｓ５
８）、２と判断された場合、室外膨張弁１５ａ、１５ｂ
の弁開度は３００ステップに調整され、バイパス弁１６
ａ、１６ｂの弁開度は３００ステップに調整される（Ｓ
５９）。３回、四方弁切替失敗となった場合、失敗カウ
ンタの回数が３かどうかが判断され（Ｓ６０）、３と判
断された場合、室外膨張弁１５ａ、１５ｂの弁開度は２
５０ステップに調整され、バイパス弁１６ａ、１６ｂの
弁開度は３００ステップに調整される（Ｓ６１）。

【００６９】この実施の形態では、四方弁位置合わせ制
御と確認制御とを実行する前に、四方弁切替失敗カウン
タが検出する四方弁切替失敗となった回数に応じて、室
外膨張弁１５ａ、１５ｂとバイパス弁１６ａ、１６ｂと
の弁開度を調整することによって、室外熱交換器温度セ
ンサ１３ａ、１３ｂが検出する冷媒量が調整される。

【００７０】この制御によれば、運転命令が出力される
前の冷媒温度と運転命令が出力された後の冷媒温度との
温度差が顕著となる。このため、四方弁９ａ、９ｂの要
求された運転位置が統一されていない室外機３ａ、３ｂ
が存在した場合、確認制御手段による制御の実行中に室
外熱交換器温度センサ１３ａ、１３ｂによって、例え
ば、１回目に確認が可能になれば、その１回で確認制御
を終了することが可能になり、これによれば、確認を早
期に終了することができる。

【００７１】また、Ｓ２８〜Ｓ４５までの確認制御は、
要求運転が暖房運転時には、運転命令が出力される前の
冷媒温度が、運転命令が出力された後の冷媒温度よりも
一定温度高い場合に、前記四方弁判別カウンタは回数を
カウントし、このカウントされた回数が一定数値以上に
なった時に、四方弁の位置が正確であると判定される。
また、運転命令が出力される前の冷媒温度が、運転命令
が出力された後の冷媒温度よりも、一定温度よりさらに
高い場合には、前記四方弁位置判別カウンタがカウント
した回数に関わらず、四方弁の位置が正確であると判定
される。

【００７２】要求運転が冷房運転時には、運転命令が出
力される前の冷媒温度が、運転命令が出力された後の冷
媒温度よりも一定温度低い場合に、四方弁判別カウンタ
は回数をカウントし、このカウントされた回数が一定数
値以上になった時に、四方弁位置が正確であると判定さ
れる。また、運転命令が出力される前の冷媒温度が、運
転命令が出力された後の冷媒温度よりも、一定温度より
さらに低い場合には、前記四方弁判別カウンタのカウン
トした回数に関わらず、四方弁の位置が正確であると判
定される。

【００７３】また、タイマが計測する確認制御の実行時
間内に、四方弁運転位置が正確であると判定されない場
合には、全ての室外機３ａ、３ｂを一旦停止すると共
に、四方弁切替不良カウンタは回数をカウントし、この
カウントされた回数が一定数値以上になった時に、四方
弁合わせ失敗の警報を発する。

【００７４】これらによれば、判定時間（１０秒）毎
に、運転開始命令が出力された後の温度を検出し、検出
された温度と運転開始命令が出力される前の温度との温
度差が顕著な場合には、四方弁確認制御の実行時間（２
分間）が経過する前に四方弁９ａ、９ｂの位置が統一さ
れているか否かが確認できる。このため、四方弁９ａ、
９ｂの位置が統一されている場合には、例えば、１回目
に１０秒で確認が可能になり、この１回で確認制御を終
了することが可能になり、これによれば確認制御を早期
に終了することができる。

【００７５】

【発明の効果】本発明によれば、四方弁合わせ制御及び
／又は確認制御が、圧縮機の回転数を低回転数とした状
態で実行されるので、冷媒循環量が減少し、これによっ
て四方弁の位置が統一されていない室外機が存在したと
しても、位置不統一の四方弁を通じて圧縮機に多量の液
冷媒が流入することがなく、この圧縮機への液バックを
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施の形態を示す空気調和機の
回路図である。

【図２】四方弁の位置合わせのフローチャートである。

【図３】別の実施形態の四方弁の位置合わせのフローチ
ャートである。

【図４】別の実施形態の四方弁の位置合わせのフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１ 空気調和機 ３ａ、３ｂ 室外機 ５ａ、５ｂ 室内機 ７ａ、７ｂ 圧縮機 ９ａ、９ｂ 四方弁 １２ａ、１２ｂ 吐出管 １４ａ、１４ｂ 吸込管 １５ａ、１５ｂ 室外膨張弁 １６ａ、１６ｂ バイパス弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 粂原 一夫 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 進藤 章 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 東 孝美 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 平田 亮太 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 中村 由浩 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 松栄 準治 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3L060 AA01 CC04 CC19 DD02 DD05 EE04 EE09 EE10 3L092 GA03 GA04 JA09 KA03 KA17 LA02 LA03 LA06 LA07

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一つの冷媒配管系に接続される複数の室
   外機と、当該冷媒配管系に並列に接続される複数の室内
   機とを備え、各室外機には冷房運転位置と暖房運転位置
   間で切り替わる四方弁を備え、室外機起動時に全室外機
   の前記四方弁位置を冷房運転位置或いは暖房運転位置の
   いずれかに統一制御する四方弁合わせ制御手段を備えた
   空気調和機において、 前記各室外機はそれぞれ回転数可変による能力可変型の
   圧縮機を備え、前記四方弁合わせ制御手段による制御の
   実行中に前記回転数を所定の低回転数に維持する回転数
   制御手段を設けたことを特徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】 一つの冷媒配管系に接続される複数の室
   外機と、当該冷媒配管系に並列に接続される複数の室内
   機とを備え、各室外機には冷房運転位置と暖房運転位置
   間で切り替わる四方弁を備え、室外機起動時に全室外機
   の前記四方弁位置を冷房運転位置或いは暖房運転位置の
   いずれかに統一制御する四方弁合わせ制御手段を備えた
   空気調和機において、 この四方弁合わせ制御手段による制御を実行した後、前
   記四方弁位置が冷房運転位置或いは暖房運転位置のいず
   れかに統一されたか否かを確認する確認制御手段を備
   え、前記各室外機はそれぞれ回転数可変による能力可変
   型の圧縮機を備え、前記四方弁合わせ制御手段、及び前
   記確認制御手段による制御の実行中に前記回転数を所定
   の低回転数に維持する回転数制御手段を設けたことを特
   徴とする空気調和機。
3. 【請求項３】 前記能力可変型の圧縮機がエンジンで駆
   動され、前記所定の低回転数が１４００ｒｐｍ以下であ
   ることを特徴とする請求項１または２記載の空気調和
   機。
4. 【請求項４】 前記各室外機は、前記室外機における室
   外熱交換器の液管側の冷媒温度を検出する温度センサを
   備え、 各室外機は、前記温度センサで検出された室外機起動前
   の冷媒温度と室外機起動後の冷媒温度との温度差が顕著
   になるように冷媒量を調整する冷媒量調整手段を備えた
   ことを特徴とする請求項２又は３記載の空気調和機。
5. 【請求項５】 前記各室外機は、室外膨張弁と、前記圧
   縮機の吐出管及び吸込管を結ぶ管路間に設けられたバイ
   パス弁と、を備え、 前記確認制御手段による確認の結果、四方弁位置が統一
   されていないと確認された場合は、前記四方弁位置合わ
   せ制御と前記四方弁位置の統一確認制御とを再度実行
   し、これらの制御が繰り返し実行された場合、その繰り
   返し数がカウントされ、その数の増加に伴い、前記冷媒
   量調整手段は、暖房運転時では、室外膨張弁の弁開度を
   現時点の弁開度より大きく、バイパス弁の弁開度を現時
   点の弁開度より小さく制御し、冷房運転時では、室外膨
   張弁の弁開度を現時点の弁開度より小さく制御する、こ
   とを特徴とする請求項４記載の空気調和機。