JP2001221483A

JP2001221483A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2001221483A
Application number: JP2000026994A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Tomioka; 聡冨岡
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2000-02-04
Filing date: 2000-02-04
Publication date: 2001-08-17

Abstract

(57)【要約】【課題】空気調和機（マルチ型エアコン）において、
冷媒配管の逆接続や膨張弁の故障等による弁漏れを検知
し、足もと室内機の熱交換器の露付きを防止する。【解決手段】当該空気調和機の冷房運転時に、圧縮機
の起動とともに足もと室内機の熱交換温度の変化（Ｔｅ
ｘ１，Ｔｅｘ２）を検出し（ステップＳＴ１ないしＳＴ
４）、その変化量（Ｔｅｘ１−Ｔｅｘ２）が５℃以上と
大きく（ステップＳＴ５）、足もと室内機の室内ファン
が回転していないときにはステップＳＴ６からＳＴ７に
進み、冷媒配管の逆接続や膨張弁の故障等による弁漏れ
と判断して圧縮機を停止するとともに、室外ファンを停
止する。また、足もと室内機２においては所定時間毎に
室温と熱交換温度との差を検出するとともに、この温度
が２回連続して５℃以上と大きい場合にのみ保護ビット
をＬレベルとして室外機に送信し、その室内ファンが回
転している場合であっも、保護ビットがＬレベルである
場合、ステップＳＴ６からＳＴ７に進み、圧縮機および
室外ファンを停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室内に２つの室内
機（上室内機および下室内機（足もと室内機））を設置
することができる空気調和機（マルチ型エアコン）に係
り、特に詳しくは、暖房専用の足もと室内機の露付きを
防止するようにした空気調和機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空気調和機は、例えば図３に示すよう
に、１台の室外機で２台の室内機が運転できるため、１
台の室内機（上室内機）１を室内の上側に設置し、上室
内機１より一回り小型とした下室内機（足もと室内機）
２をその下側（床側）に設置することができる。このと
き、上室内機１は、既に公知の空気調和機の室内機（上
室内機１）と同じ機能を備えている。また、この空気調
和機は片側の足もと室内機２を暖房専用とした２室内機
式ルームエアコンである。

【０００３】図４に示すように、上記空気調和機の冷凍
サイクルは、室外機３の圧縮機４、四方弁５、二方弁
６、上室内機膨張弁７、足もと室内機膨張弁８、キャピ
ラリチューブ９および室外熱交換器１０と、上室内機１
および足もと室内機２の熱交換器とから構成されてい
る。上記構成において、例えば、リモコンからの運転指
示を上室内機で受けると、上室内機の制御部は当該室温
コントールに必要な制御を行うとともに、必要な指示を
室外機２に送り、また必要な指示を室外機２を介して足
もと室内機２にも送信する。

【０００４】そして、冷房運転時には、二方弁６および
足もと室内機膨張弁８を閉じ、圧縮機４から吐出される
冷媒を四方弁５で切り替えて室外熱交換器１０、上室内
機膨張弁７、上室内機１の熱交換器に循環し、この熱交
換器を循環した冷媒を四方弁５を介して圧縮機４に送る
（図４の実線矢印参照）。したがって、上室内機１は、
既に公知の空気調和機と同様に、室内ファンによって冷
風を室内に吹き出し、リモコンの設定温度に応じた室内
環境を得ている。

【０００５】また、暖房運転時には、上室内機１のみを
利用する方法と、上室内機１と足もと室内機２を利用す
る方法（マルチ分流制御システム）の何れかが選択でき
る。例えば、リモコンによって上室内機１のみを利用す
る場合が選択された場合、足もと室内機膨張弁８を閉
じ、圧縮機４から吐出される冷媒を四方弁５で切り替え
て上室内機１の熱交換器、上室内機膨張弁７、室外機熱
交換器１０に循環し、この室外機熱交換器１０を循環し
た冷媒を四方弁５を介して圧縮機４に送る（図４の波線
矢印参照）。

【０００６】なお、暖房運転時には、後述するマルチ分
流制御システムが選択されたとき、室内をより速やかに
快適環境とするために、二方弁６は開状態としている。
したがって、上室内機１は、既に公知の空気調和機と同
様に、室内ファンによって温風を室内に吹き出し、リモ
コンの設定温度に応じた室内環境を得ている。

【０００７】さらに、例えば、リモコンによってマルチ
分流制御システムが選択された場合、二方弁６を開にす
るとともに、足もと室内機膨張弁８を上室内機膨張弁７
と同様に制御し、圧縮機４から吐出される冷媒を分流す
る。

【０００８】この分流した一方の冷媒は、上述と同様に
四方弁５、上室内機１の熱交換器、上室内機膨張弁７、
室外機熱交換器１０の順で循環され、この室外機熱交換
器１０を循環した冷媒は四方弁５を介して圧縮機４に送
られる（図４の波線矢印参照）。他方の冷媒は二方弁６
を介して足もと室内機２の熱交換器、足もと室内機膨張
弁８、室外機熱交換器１０の順で循環され、この室外機
熱交換器１０を循環した冷媒は上記同様に四方弁５を介
して圧縮機４に送られる（図４の波線矢印参照）。

【０００９】したがって、マルチ分流制御システムにお
いては、足もと室内機２によって床面に直接温風を吹き
出すことができることになり、なかなか温まらない足も
と空間の快適性を向上させることができるとともに、上
室内機１の動作と併せて室内をより速やかに快適環境と
することができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記空気調和
機においては、例えば、設置時に上室内機１と足もと室
内機２の冷媒配管を間違って接続したり、足もと室内機
膨張弁８の故障によって弁漏れが発生すると、冷房運転
に必要としない冷媒が足もと室内機２の熱交換器に流入
してしまうと不具合が生じるばかりか、その誤った状態
や故障等の検知が行われていなかった。そのため、その
必要としない冷媒の流入が続くと、足もと室内機２の熱
交換器には冷却による露付きが避けられないという問題
が生じていた。

【００１１】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は、冷媒配管の逆接続や膨張弁の故障等
による弁漏れを検知するとともに、足もと室内機の熱交
換器への露付きを防止することができるようにした空気
調和機を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、１台の室外機と２台の室内機を有し、該
２台の室内機のうち一方を暖房専用とし、冷房運転およ
び暖房運転を可能としている空気調和機において、冷房
運転時に、当該冷凍サイクルを構成する圧縮機の起動と
ともに前記暖房専用室内機の熱交換温度の変化を検出
し、該温度変化の量が所定値以上である場合には、冷媒
が前記暖房専用室内機の熱交換器に流入していると判断
するとともに、少なくとも前記冷凍サイクルを構成する
圧縮機の運転を停止するようにしたことを特徴としてい
る。

【００１３】本発明は１台の室外機と２台の室内機を有
し、該２台の室内機のうち一方を暖房専用とし、少なく
も前記２台の室内機と室外機との間で冷房運転および暖
房運転に必要な信号の授受を可能としている空気調和機
において、冷房運転時に、当該冷凍サイクルを構成する
圧縮機の起動とともに前記暖房専用室内機の熱交換温度
の変化を検出し、該温度変化の量が所定値以上であり、
かつ、前記暖房専用室内機の室内ファンが回転していな
い場合には、冷媒が前記暖房専用室内機の熱交換器に流
入していると判断するとともに、少なくとも前記冷凍サ
イクルを構成する圧縮機の運転を停止するようにしたこ
とを特徴としている。

【００１４】本発明は、１台の室外機と２台の室内機を
有し、該２台の室内機のうち一方を暖房専用とし、少な
くも前記２台の室内機と室外機との間で冷房運転および
暖房運転に必要な信号の授受を可能としている空気調和
機において、冷房運転時に、前記暖房専用室内機側で所
定時間毎に室温Ｔｒと熱交換温度Ｔｎとの温度差を検出
し、該温度差（Ｔｒ−Ｔｎ）が所定値以上である場合に
は保護ビットをＬレベルにするとともに、それ以外の場
合にはＨレベルとして前記室外機に送信する一方、該室
外機側で当該冷凍サイクルを構成する圧縮機の起動とと
もに前記暖房専用室内機の熱交換温度の変化を検出し、
該温度変化の量が所定値以上であり、かつ、前記暖房専
用室内機の室内ファンが回転している場合前記に保護ビ
ットがＬレベルとなっているときには、冷媒が前記暖房
専用室内機の熱交換器に流入していると判断するととも
に、少なくとも前記冷凍サイクルを構成する圧縮機の運
転を停止するようにしたことを特徴としている。

【００１５】また、前記冷媒が前記暖房専用室内機の熱
交換器に流入していると判断し、前記圧縮機の運転を停
止するための処理を少なくとも２回連続して行ったとき
には、当該運転を永久停止にするようにするとよい。こ
れにより、冷媒配管の逆接続あるいは弁漏れを検知し、
室内環境の悪化が防ぐことができる。

【００１６】さらに、前記空気調和機は、少なくとも当
該運転状態を表示する表示手段を備えており、前記冷媒
が前記暖房専用室内機の熱交換器に流入していると判断
したときには、前記表示手段にその異常状態の旨を表示
するとよい。これにより、冷媒配管の逆接続あるいは弁
漏れ検知を使用者等の側から判断することができ、速や
かに修理等の依頼が可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
および図２を参照して詳細に説明する。なお、図中、図
３および図４と同一部分には同一符号を付して重複説明
を省略する。また、当該空気調和機の冷凍サイクルは図
４を参照されたい。

【００１８】図２において、この空気調和機の足もと室
内機２の足もと室内機制御部２０は、熱交換温度を熱交
サーミスタ２１および室温を室温センサ２２で検出して
室外機３に送信し、室外ファン２３の回転状態（回転、
停止）の情報を室外機３に送信するとともに、保護ビッ
トを送信する。

【００１９】室外機３の室外機制御部３０は、図１に示
すルーチンを実行し、足もと室内機２からの検出温度等
の情報により冷媒配管の間違いや下室内機膨張弁８の故
障等を検知し、さらに保護ビットを利用して冷媒配管の
間違いや下室内機膨張弁８の故障等を正確に検知するた
めに用いられる。

【００２０】上記保護ビットは、１分毎に足もと室内機
２の熱交換温度を検出し、前回の検出温度Ｔｎと今回の
検出温度Ｔｎのうち、低い方の検出温度Ｔｎと室温Ｔｒ
とを比較し、その温度差が所定値（例えば５℃）以上で
あり（Ｔｒ−Ｔｎ≧５℃）、かつその条件が２回連続し
た場合ＨレベルからＬレベルとし、このＬレベル中に上
記条件を外れたときには元のＨレベルとする。また、保
護ビットをシリアル順転送信号として室外機３に送信す
る。

【００２１】室内機１は、従来同様に室内熱交換器（ラ
ムダ形）、室内ファン、風向手段、室温センサおよびリ
モコン８からのリモコン信号に応じて当該空気調和機の
運転指示を出すための制御手段を備えている。また、足
もと室内機２は、従来同様に室内熱交換器（ラムダ形）
および風向手段等を備えており、足もと室内機制御部２
０は、少なくとも上室内機１からの指示により当該足も
と室内機を制御する。さらに、室外機３は、従来同様に
圧縮機４、四方弁５、二方弁６、上室内機膨張弁７、キ
ャピラリチューブ９、室外機熱交換器１０および室外フ
ァン３１を備えている。

【００２２】室外機制御部３０は、少なくともその指示
により圧縮機４、四方弁５および二方弁６を制御すると
ともに、上室内機膨張弁７および足もと室内機膨張弁８
をスーパーヒート制御する一方、上室内機１からの指示
を足もと室内機２に送信する。なお、上室内機１、足も
と室内機２および室外機３は、マルチ型エアコンとして
空気調和機の制御に必要な機能、つまり既に公知となっ
ている機能も備えている。

【００２３】上記構成の空気調和機の動作を図１のフロ
ーチャート図を参照して説明する。まず、当該空気調和
機は、リモコンからのリモコン信号により冷房運転を開
始するものとする。このとき、当該冷凍サイクルは図４
の実線矢印に示す方向に冷媒を循環する。なお、予めリ
モコンに異常検知を設定する機能を設け、この異常検知
操作が行われた場合、冷房運転と同様の運転を開始する
ようにしてもよい。

【００２４】すると、上室内機１の制御部は、少なくと
も圧縮機４の起動指示（運転周波数指示）および冷房運
転に必要な制御指示を室外機３に送信する。室外機３の
制御部３０は、その圧縮機４の起動指示を受けると、ス
テップＳＴ１からＳＴ２に進み、足もと室内機２に対し
て現室内熱交換温度Ｔｅｘ１を要求し、この室内熱交換
温度Ｔｅｘ１を取り込んで内部メモリに一旦記憶する。

【００２５】また、冷房運転を行うために、四方弁５を
切り替えるとともに、二方弁６を閉じ、かつ足もと室内
機膨張弁８を閉じ、従来同様に圧縮機４を駆動して圧縮
機４からの吐出冷媒を四方弁５を介して室外機熱交換器
１０に循環し、室外ファン３１を駆動する。

【００２６】続いて、所定時間（例えば３分）が経過し
たか否かを判断し（ステップＳＴ３）、３分が経過する
と、足もと室内機２に対して再度現室内熱交換温度Ｔｅ
ｘ２を要求し、この室内熱交換温度Ｔｅｘ２を取り込ん
で内部メモリに一旦記憶する（ステップＳＴ４）。

【００２７】既に記憶している室内熱交換温度Ｔｅｘ１
と今回記憶した室内熱交換温度Ｔｅｘとの温度差Ｔｅｘ
ｄが所定値（例えば５℃）以上であるか否かを判断す
る。すなわち、例えば、冷媒配管が逆接続であったり、
あるいは足もと室内機膨張弁８の故障による弁漏れが発
生して冷媒が足もと室内機２の熱交換器に循環すると、
この室内熱交換器の温度が時間経過とともに低下するか
らである。

【００２８】続いて、上記温度差Ｔｅｘｄ（＝Ｔｅｘ１
−Ｔｅｘ２）が所定値以上であるときには、ステップＳ
Ｔ５からＳＴ６に進み、足もと室内機２の室内ファン２
３が回転しているか否かを判断する。すなわち、冷房運
転時であっても、リモコンによって足もと室内機２に送
風制御が行われている場合、この送風により室内熱交換
温度が下がるため、冷媒配管の逆接続、あるいは足もと
室内機膨張弁８の故障による弁漏れの発生と誤検知を行
ってしまうからである。

【００２９】上記足もと室内機２の室内ファン２３が回
転していないときには、冷媒が足もと室内機２の熱交換
器に循環しているものと判断し、つまり冷媒配管が逆接
続であり、あるいは足もと室内機膨張弁８の故障による
弁漏れが発生していると判断し、圧縮機４を停止すると
ともに、室外ファン３１を停止し（ステップＳＴ７）、
冷房運転を停止する。

【００３０】ところで、足もと室内機２の室内ファン２
３が回転していても、冷媒配管が逆接続であり、あるい
は足もと室内機膨張弁８の故障による弁漏れが発生して
いることもある。そのために、上記ステップＳＴ６にお
いて、足もと室内機２の室内ファン２３が回転している
と判断したときには、ステップＳＴ８に進み、足もと室
内機２の制御部２０からの保護ビットがＬレベルか否か
を判断する。

【００３１】上記保護ビットは既に説明した条件を満足
した場合、つまり１分毎に室温Ｔｒと熱交換温度Ｔｎと
の差を検出し、このＴｒ−Ｔｎ≧５℃の状態が２回連続
ている場合、Ｌレベルとなる。この保護ビットがＬレベ
ルであるときには、ステップＳＴ７に進み、上述同様に
圧縮機４を停止し、室外ファン３１を停止する。すなわ
ち、足もと室内機２の室内ファンが回転しているにもか
かわらず、熱交換温度Ｔｎが継続して室温Ｔｒより低く
なっているときには、冷媒が足もと室内機２の熱交換器
に循環していると見なせるからである。

【００３２】なお、上記ステップＳＴ５において、温度
差Ｔｅｘｄ（＝Ｔｅｘ１−Ｔｅｘ２）が所定値より小さ
いときには、冷房運転を通常通りに継続して行う（ステ
ップＳＴ９）。すなわち、足もと室内機２の熱交換温度
変化が小さいということは、冷媒が室内熱交換器に流入
しておらず、つまり冷媒配管が逆接続であったり、ある
いは足もと室内機膨張弁８の故障による弁漏れが発生し
ていないと判断することができるからである。

【００３３】また、上記ステップＳＴ８において、保護
ビットがＨレベルであるとき、通常運転を実行する（ス
テップＳＴ９）。すなわち、足もと室内機２の室内ファ
ンが回転しており、室内機２の熱交換温度が室温に近い
状態になっているということは、冷媒が室内熱交換器に
流入しておらず、つまり、冷媒配管が逆接続であった
り、あるいは足もと室内機膨張弁８の故障による弁漏れ
が発生していないと判断することができるからである。

【００３４】なお、本発明では、ハードウェア的部品を
必要とせず、ソフトウェアで処理していることから、空
気調和機のコストアップにならずに済む。また、冷媒配
管の逆接続あるいは弁漏れ検知の正確性をより図るため
に、上記条件により圧縮機４および室外ファン３１を停
止した後、再度図１に示すルーチンを繰り返すようにし
てもよい。この場合、例えば２回連続して圧縮機４およ
び室外ファン３１を停止するような状態にあるときに
は、運転を永久中止とし、つまりリモコン操作によって
当該空気調和機が動作しないようにする。

【００３５】さらに、上室内機１に表示手段が備えられ
ている場合、室外機３の制御部３０が異常状態である旨
を室内機１に送信し、この室内機１の表示手段にその旨
を表示し、使用者等に報知するとよい。さらにまた、上
室内機１のシリアル順転送信号のうち「電気代プログラ
ムビット」がＬレベルである場合、本発明の制御を無効
とする。

【００３６】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、以下に示
す効果を奏する。本発明は、冷房運転時に当該冷凍サイ
クルを構成する圧縮機の起動とともに前記暖房専用室内
機（足もと室内機）の熱交換温度の変化を検出し、この
温度変化の量が所定値以上である場合には、冷媒が上記
暖房専用室内機の熱交換器に流入していると判断すると
ともに、少なくとも上記冷凍サイクルを構成する圧縮機
の運転を停止することから、冷媒配管の逆接続や膨張弁
の故障等による弁漏れによって起こる足もと室内熱交換
器への冷媒の流入を検知して暖房専用室内機の熱交換器
への冷媒流入を止め、その熱交換器の露付きを防止する
ことができるという効果がある。

【００３７】また、上記温度変化の量が所定値以上であ
り、かつ、上記暖房専用室内機の室内ファンが回転して
いない場合には、冷媒が上記暖房専用室内機の熱交換器
に流入していると判断するとともに、少なくとも上記圧
縮機の運転を停止することから、暖房専用室内機の室内
ファンの回転が上記温度変化に影響して誤った検知が行
われる場合を排除し、つまり、冷媒配管の逆接続あるい
は膨張弁の故障等によって起こる弁漏れにより暖房専用
室内機の熱交換器への冷媒の流入検知の正確性を高めて
その熱交換器の露付きを防止すことができる。

【００３８】さらに、上記冷房運転時に、上記暖房専用
室内機側で所定時間毎に室温と熱交換温度との温度差を
検出し、この温度差が所定値以上である場合には保護ビ
ットをＬレベルにするとともに、それ以外の場合にはＨ
レベルとして上記室外機に送信する一方、上記温度変化
の量が所定値以上であり、かつ上記暖房専用室内機の室
内ファンが回転している場合に上記保護ビットがＬレベ
ルとなっているときには冷媒が上記暖房専用室内機の熱
交換器に流入していると判断するとともに、少なくとも
上記圧縮機の運転を停止していることから、暖房専用室
内機の室内ファンの回転が上記温度変化に影響しても、
誤った検知が行われることがない。したがって、冷媒配
管の逆接続あるいは膨張弁の故障等による弁漏れにより
暖房専用室内機の熱交換器への冷媒の流入をより正確に
検知し、その熱交換器の露付きを確実に防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示し、空気調和機の動
作を説明するための概略的フローチャート図。

【図２】本発明の空気調和機の制御装置を説明するため
の概略的ブロック線図。

【図３】従来の空気調和機の上室内機および足もと室内
機（下室内機）を説明するための概略的斜視図。

【図４】空気調和機の冷凍サイクルを説明するための概
略的模式図。

【符号の説明】

１上室内機２足もと室内機（下室内機；暖房専用）３室外機４圧縮機２０足もと室内機制御部２１熱交サーミスタ２２室温センサ２３室内ファン３０室外機制御部３１室外ファンＴｅｘ１室内熱交換温度（前回の）Ｔｅｘ２室内熱交換温度（今回の）Ｔｎ室内熱交換温度Ｔｒ室温

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１台の室外機と２台の室内機を有し、該
２台の室内機のうち一方を暖房専用とし、冷房運転およ
び暖房運転を可能としている空気調和機において、冷房
運転時に、当該冷凍サイクルを構成する圧縮機の起動と
ともに前記暖房専用室内機の熱交換温度の変化を検出
し、該温度変化の量が所定値以上である場合には冷媒が
前記暖房専用室内機の熱交換器に流入していると判断す
るとともに、少なくとも前記冷凍サイクルを構成する圧
縮機の運転を停止するようにしたことを特徴とする空気
調和機。
【請求項２】１台の室外機と２台の室内機を有し、該
２台の室内機のうち一方を暖房専用とし、少なくも前記
２台の室内機と室外機との間で冷房運転および暖房運転
に必要な信号の授受を可能としている空気調和機におい
て、冷房運転時に、当該冷凍サイクルを構成する圧縮機
の起動とともに前記暖房専用室内機の熱交換温度の変化
を検出し、該温度変化の量が所定値以上であり、かつ、
前記暖房専用室内機の室内ファンが回転していない場合
には冷媒が前記暖房専用室内機の熱交換器に流入してい
ると判断するとともに、少なくとも前記冷凍サイクルを
構成する圧縮機の運転を停止するようにしたことを特徴
とする空気調和機。
【請求項３】１台の室外機と２台の室内機を有し、該
２台の室内機のうち一方を暖房専用とし、少なくも前記
２台の室内機と室外機との間で冷房運転および暖房運転
に必要な信号の授受を可能としている空気調和機におい
て、冷房運転時に、前記暖房専用室内機側で所定時間毎
に室温Ｔｒと熱交換温度Ｔｎとの温度差を検出し、該温
度差（Ｔｒ−Ｔｎ）が所定値以上である場合には保護ビ
ットをＬレベルにするとともに、それ以外の場合にはＨ
レベルとして前記室外機に送信する一方、該室外機側で
当該冷凍サイクルを構成する圧縮機の起動とともに前記
暖房専用室内機の熱交換温度の変化を検出し、該温度変
化の量が所定値以上であり、かつ、前記暖房専用室内機
の室内ファンが回転している場合に前記保護ビットがＬ
レベルとなっているときには、冷媒が前記暖房専用室内
機の熱交換器に流入していると判断するとともに、少な
くとも前記冷凍サイクルを構成する圧縮機の運転を停止
するようにしたことを特徴とする空気調和機。
【請求項４】前記冷媒が前記暖房専用室内機の熱交換
器に流入していると判断し、前記圧縮機の運転を停止す
るための処理を少なくとも２回連続して行ったときに
は、当該運転を永久停止にするようにした請求項１，２
または３に記載の空気調和機。
【請求項５】前記空気調和機は、少なくとも当該運転
状態を表示する表示手段を備えており、前記冷媒が前記
暖房専用室内機の熱交換器に流入していると判断したと
きには、前記表示手段にその異常状態の旨を表示するよ
うにした請求項１，２または３に記載の空気調和機。