JP2002098390A - 冷媒加熱式多室形空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 暖房運転時にスラッジ等の堆積物により電動
膨張弁の流路が狭められ、停止状態の室内機側の電動膨
張弁を流れる冷媒循環量が極端に減った場合でも冷媒加
熱器異常の発生を抑えることが可能な冷媒加熱式多室形
空気調和機の冷媒加熱器異常検出時の制御方法を提供す
ること。 【解決手段】 暖房運転中に冷媒加熱器異常を検出した
場合、直ちに燃焼を停止し、消火行程を行う。そして冷
媒加熱器異常の発生回数が所定回数に到達していないか
を判定し、所定回数に到達していなければ、再起動を行
う。再起動する際に停止状態にある室内機の電動膨張弁
を所定パルス開ける。冷媒加熱器異常の発生回数が所定
回数になるまで上記の動作を繰り返すことにより、停止
状態にある室内機の電動膨張弁を流れる冷媒循環量を上
げるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は１台の室外機に複数
台の室内機を接続した冷媒加熱式多室形空気調和機の制
御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、１台の室外機に複数台の室内機を
接続した多室形空気調和機が、室外の省スペース性や美
観上の点で一般家庭の消費者にも受け入れられつつあ
る。この多室形空気調和機では、各室内機の要求能力の
総和に応じて圧縮機の能力を制御するとともに、各室内
機につながる液管に設けられた電動膨張弁の開度を対応
する室内機の要求能力に応じて個別に制御している。

【０００３】以下、従来の形態について、図面を参照し
ながら説明する。図１は、従来の冷媒加熱式多室形空気
調和機の冷凍サイクル図であり、１台の室外機２に複数
台（例えば２台）の室内機４ａ，４ｂを接続した場合を
示している。図１６は従来の冷媒加熱器異常検出制御の
フローチャート図である。また図１７は従来の冷媒加熱
器異常を検出したときの電動膨張弁２２ａ，２２ｂの動
きを表したタイミングチャート図である。

【０００４】図１において、容量可変形圧縮機６と四方
弁１０と室外熱交換器８と冷媒加熱器２８とを有する１
台の室外機２と、室内熱交換器１２ａ，１２ｂをそれぞ
れ有し並列に接続された２台の室内機４ａ，４ｂが、室
外機２に設けられ主に冷媒液が流れる液側主管１４から
分岐した液側分岐管１６ａ，１６ｂと、室外機２に設け
られ主に冷媒ガスが流れるガス側主管１８から分岐した
ガス側分岐管２０ａ，２０ｂを介して接続されている。
また、弁開度を電気的に制御可能な電動膨張弁２２ａ，
２２ｂを液側分岐管１６ａ，１６ｂに取り付けられてい
る。冷媒加熱器２８には冷媒加熱器温度センサ２９が取
り付けられている。

【０００５】また、室内機４ａ，４ｂには各室内機４
ａ，４ｂが設置されている部屋の室温を検出する室内温
度センサ３６ａ，３６ｂ、及び、居住者が希望する運転
モード（冷房または暖房）と室温と運転あるいは停止を
設定できる運転設定回路３８ａ，３８ｂが設けられてい
る。

【０００６】次に、室内機４ａ，４ｂが設置されている
部屋をＡ室及びＢ室とし、Ａ室の室内機４ａのみが暖房
運転中に冷媒加熱器異常が検知された場合の従来の制御
について図１６のフローチャート及び図１７のタイミン
グチャートを参照して説明する。Ａ室の室内機４ａが暖
房運転を開始すると、圧縮機６が動き始め室外熱交換器
８から冷媒を回収する。冷媒回収サイクル終了後、停止
状態のＢ室側の電動膨張弁２２ｂが４８０パルスから８
０パルスに絞られ、燃焼が始まり、冷媒加熱器２８の温
度が徐々に上がっていく。

【０００７】ここで、電動膨張弁２２ａ，２２ｂがスラ
ッジ等の堆積物により流路を狭められてしまっていた
り、四方弁１０内部の冷媒洩れや、空気調和機外部への
冷媒洩れなどによって冷媒循環量が極端に落ちてしまっ
ていると、冷媒加熱器２８が上手く冷却されなくなり、
冷媒加熱器２８の温度はどんどん上がっていってしま
う。

【０００８】冷媒加熱器温度センサ２９により検出され
る冷媒加熱器２８の温度が１００℃を越えた瞬間に冷媒
加熱器異常を検出し（ステップＳ３及びＳ４）、直ちに
燃焼を停止し（ステップＳ５）、ポストパージ、圧縮機
遅延、膨張弁遅延などの消火行程を行う（ステップＳ
６）。

【０００９】そして冷媒加熱器異常の発生回数が所定回
数を越えていなければ（ステップＳ７）、運転を停止し
た状態の再起動待ちを行った後（ステップＳ１１）、再
起動を行う（ステップＳ１２）。

【００１０】冷媒加熱器異常の発生回数が所定回数にな
るまで上記の動作を繰り返す（ステップＳ７）。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来制
御では、四方弁１０内部で冷媒が洩れたために冷媒加熱
用配管２６を流れる冷媒循環量が極端に落ち、冷媒加熱
器２８が冷やされなくなったことにより発生した冷媒加
熱器異常には再起動時に冷媒回収サイクルを行うことに
よって対応することが出来ても、電動膨張弁２２ａ，２
２ｂがスラッジ等の堆積物により流路を狭められてしま
ったことが原因で冷媒加熱用配管２６を流れる冷媒循環
量が極端に落ち、冷媒加熱器２８が冷やされなくなった
ことにより発生した冷媒加熱器異常には対応することが
できないといった課題があった。

【００１２】本発明は、従来技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであり、電動膨張弁２２ａ，
２２ｂがスラッジ等の堆積物により流路を狭められてし
まったことが原因で発生する冷媒加熱器異常に対しても
対応することができる冷媒加熱器式多室形空気調和機の
冷媒加熱器異常検出時の制御方法を提供することを目的
としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうちで請求項１に記載の発明は、容量可変
形圧縮機と四方弁と室外熱交換器と冷媒加熱器とを有す
る１台の室外機と、室内熱交換器を有し並列に接続され
た複数台の室内機とを、前記室外機に設けられ主に冷媒
液が流れる液側主管から分岐した液側分岐管と前記室外
機に設けられ主に冷媒ガスが流れるガス側主管から分岐
したガス側分岐管を介して接続し、弁開度を電気的に制
御可能な電動膨張弁を前記液側分岐管に取り付けるとと
もに、各室内機が設置される室内の温度を任意に設定す
る室内温度設定手段と、室内温度を検出する室内温度検
出手段と、前記室内温度設定手段により設定された温度
と前記室内温度検出手段が検出した室内温度との差温を
算出する差温演算手段と、前記室内機の各々の定格容量
を記憶する定格容量記憶手段と、所定周期毎に前記圧縮
機の周波数と前記冷媒加熱器の目標燃焼量を算出する周
波数・燃焼量演算手段と、前記冷媒加熱器の異常状態を
検出する冷媒加熱器異常検出手段とを有する冷媒加熱式
多室形空気調和機の冷媒加熱器異常検出時の制御方法で
あって、暖房運転中に少なくとも１台の前記室内機が停
止した状態で、前記冷媒加熱器異常検出手段が前記冷媒
加熱器の異常を検出した場合、前記冷媒加熱器の燃焼を
停止し前記冷媒加熱器の消火行程を行った後、再起動す
る際に停止状態の前記室内機に対応する前記電動膨張弁
を現在の開度よりも所定量広げ、冷媒循環量を増加させ
るといった一連の動作を少なくとも１回は行うことを特
徴とする冷媒加熱式多室形空気調和機の冷媒加熱器異常
検出時の制御方法である。

【００１４】また、請求項２に記載の発明は、前記冷媒
加熱器の消火行程を行った後、再起動するまでの間に一
定の再起動禁止時間を設けたことを特徴とする。

【００１５】また、請求項３に記載の発明は、再起動し
所定時間経過後、冷媒加熱器温度検出手段により検出さ
れた前記冷媒加熱器の温度が所定値以下であれば、停止
状態の前記室内機に対応する前記電動膨張弁の開度を再
起動する前の膨張弁開度に戻し、再び前記冷媒加熱器の
温度が所定値を超えた場合は停止状態の前記室内機に対
応する前記電動膨張弁を現在の開度よりも所定量広げる
ようにしたことを特徴とする。

【００１６】さらに、請求項４に記載の発明は、再起動
後、所定時間が経過して前記冷媒加熱器温度検出手段に
より検出された前記冷媒加熱器の温度が所定時間、所定
値以上であれば、停止状態の前記室内機に対応する前記
電動膨張弁を現在の開度よりも更に所定量広げるといっ
た一連の動作を少なくとも１回はするようにしたことを
特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００１８】（第１の実施例）図１は、本発明にかかる
冷媒加熱式多室形空気調和機の冷凍サイクル図の１例で
あり、１台の室外機２に複数台（例えば２台）の室内機
４ａ，４ｂを接続した場合を示している。

【００１９】図１において、室外機２にはインバータ駆
動の容量（周波数）可変形圧縮機６（以下単に圧縮機と
称す）と、室外熱交換器８と、冷暖房切換用の四方弁１
０とが設けられる一方、室内機４ａ，４ｂには室内熱交
換器１２ａ，１２ｂがそれぞれ設けられている。また、
室外機２と室内機４ａ，４ｂとは、室外機２内に設けら
れた液側主管１４より分岐した液側分岐管１６ａ，１６
ｂ及び室外機２内に設けられたガス側主管１８より分岐
したガス側分岐管２０ａ，２０ｂとで接続されており、
液側分岐管１６ａ，１６ｂには、例えばステッピングモ
ータ等により弁開度をパルス制御可能な電動膨張弁２２
ａ，２２ｂがそれぞれ介装されている。

【００２０】さらに、液側主管１４より分岐し、二方弁
２４が取り付けられた冷媒加熱用配管２６が冷媒加熱器
２８に巻回されており、この冷媒加熱用配管２６は、圧
縮機６の吸入側に設けられたアキュムレータ３０と吸入
管３１を介して連通している。冷媒加熱器２８には、冷
媒加熱器２８の温度を検出する冷媒加熱器温度センサ２
９が設けられている。また、冷媒加熱器２８の近傍に
は、冷媒加熱器２８に所定量の燃料油を送給する電磁ポ
ンプ３２が設けられており、冷媒加熱器２８に燃焼用空
気を送給するバーナモータ３４が冷媒加熱器２８に隣接
して設けられている。また、室内機４ａ，４ｂには各室
内機４ａ，４ｂが設置されている部屋の室温を検出する
室内温度センサ３６ａ，３６ｂ、及び、居住者が希望す
る運転モード（冷房または暖房）と室温と運転あるいは
停止を設定できる運転設定回路３８ａ，３８ｂが設けら
れている。図中、４２，４４は逆止弁を、４６は補助絞
りを示している。

【００２１】上記構成の冷凍サイクルにおいて、冷房
時、圧縮機６から吐出された冷媒は、四方弁１０より室
外熱交換器８へと流れて、ここで室外空気と熱交換して
凝縮液化し、次に補助絞り４６を通過することにより減
圧されて冷媒は蒸発しやすい状態となり、液側主管１４
より液側分岐管１６ａ，１６ｂへと分岐する。電動膨張
弁２２ａ，２２ｂの弁開度は、後述する制御方法でそれ
ぞれの部屋に見合った開度となるように制御されるた
め、冷媒もそれぞれの負荷に応じた流量で低圧となって
室内熱交換器１２ａ，１２ｂへと流れて蒸発した後、ガ
ス側分岐管２０ａ，２０ｂよりガス側主管１８、四方弁
１０を通過し、アキュムレータ３０を介して再び圧縮機
６に吸入される。また、圧縮機周波数は、総合負荷レベ
ルに応じて後述する制御方法で決定される。

【００２２】一方、暖房運転がスタートすると、当初二
方弁２４は所定時間閉止しているので、逆止弁４２から
室外熱交換器８を介して逆止弁４４に至る冷媒は圧縮機
６により回収される（冷媒回収サイクル）。冷媒回収サ
イクルが終了すると、二方弁２４が開き、圧縮機６から
吐出された高温高圧の冷媒は、四方弁１０を通過してガ
ス側主管１８よりガス側分岐管２０ａ，２０ｂへと分岐
し、室内熱交換器１２ａ，１２ｂへと流れて凝縮液化
し、液側分岐管１６ａ，１６ｂ上の電動膨張弁２２ａ，
２２ｂで減圧されて中間圧となる。電動膨張弁２２ａ，
２２ｂの弁開度は、冷房時と同様に後述する制御方法で
それぞれの部屋の負荷に見合った開度となるように制御
されるため、冷媒もそれぞれの負荷に応じた流量で室内
熱交換器１２ａ，１２ｂを流れる。中間圧となった冷媒
は、液側主管１４より冷媒加熱用配管２６に導かれ、二
方弁２４を介してさらに冷媒加熱器２８に導かれる。冷
媒加熱器２８は後述する加熱方法で制御されているの
で、冷媒加熱器２８により所定の温度に加熱されること
によりガス化した冷媒はアキュムレータ３０を介して再
び圧縮機６に吸入される。

【００２３】次に、圧縮機周波数、燃焼量及び電動膨張
弁開度の制御法について説明する。図２は圧縮機周波
数、燃焼量及び電動膨張弁開度の制御の流れを示すブロ
ック図で、図３は室内温度Ｔｒと設定温度Ｔｓとの差温
ΔＴの温度ゾーン分割図である。

【００２４】まず、室内機４ａにおいて、室内温度セン
サ３６ａの出力（室内温度）を室内温度検出回路４８よ
り温度信号として差温演算回路５０に送出し、また設定
判別回路５２にて運転設定回路３８ａで設定された設定
温度及び運転モードを判別して差温演算回路５０に送出
して、ここで差温△Ｔ（＝Ｔｒ−Ｔｓ）を算出し、図３
に示す周波数Ｎｏ．に変換してこれを差温信号とする。

【００２５】また、ＯＮ−ＯＦＦ判別回路５４にて、運
転設定回路３８ａで設定された室内機４ａの運転（Ｏ
Ｎ）または停止（ＯＦＦ）を判別する。さらに、定格容
量記憶回路５６に室内機４ａの定格容量を記憶してお
き、これらの定格容量信号、差温信号、運転モード信
号、ＯＮ−ＯＦＦ判別信号を信号送出回路５８より室外
機２の信号受信回路６０へ送出する。室内機４ｂからも
同様の信号が信号受信回路６０へ送出される。信号受信
回路６０で受信した信号は、圧縮機周波数・燃焼量演算
回路６２と膨張弁開度演算回路６４へ送出される。ただ
し、異なった運転モード信号が存在する場合、最初に運
転を開始した室内機の運転モードが優先され、異なった
運転モードの室内機は停止しているとみなしてＯＮ−Ｏ
ＦＦ判別信号はＯＦＦを送出する。

【００２６】圧縮機周波数・燃焼量演算回路６２にて室
内機４ａ，４ｂのそれぞれの定格容量信号、差温信号、
運転モード信号、ＯＮ−ＯＦＦ判別信号より表１に示す
負荷係数テーブル６６から負荷レベル係数を読み出し、
この負荷レベル係数の総和に定数を乗じ、さらに補正値
を加えることにより圧縮機６の周波数を決定する。

【００２７】

【表１】

【００２８】詳述すれば、冷房・ドライ運転において
は、２台の室内機４ａ，４ｂの差温信号である周波数Ｎ
ｏ．からそれぞれの負荷レベル係数Ｌｎ１，Ｌｎ２を負
荷係数テーブル６６から求め、室内側の総合負荷レベル
Ｌｎφを計算で導きだし、その値を圧縮機６の運転周波
数に設定して室外機２に要求される初期設定を行う。

【００２９】一方、暖房運転においては、２台の室内機
４ａ，４ｂの周波数Ｎｏ．からそれぞれの負荷レベル係
数Ｌｎ１，Ｌｎ２を負荷係数テーブル６６から求め、室
内側の総合負荷レベルＬｎφを計算で導きだし、その値
を室外機２の負荷レベルＬｎｋに設定し、この室外運転
負荷レベルＬｎｋの値を圧縮機６の運転周波数に設定し
て室外機２に要求される初期設定を行う。

【００３０】Ａ．冷房・ドライ運転の場合の制御計算式 １）１室運転の場合 Ｌｎφ＝ａ１×（Ｌｎ１あるいはＬｎ２）＋ｂ１ ２）２室運転の場合 （ｉ）Ｌｎ１＋Ｌｎ２＜３４の時 Ｌｎφ＝ａ１×（Ｌｎ１＋Ｌｎ２）＋ｂ１ （ii）Ｌｎ１＋Ｌｎ２≧３４の時 Ｌｎφ＝ａ２×（Ｌｎ１＋Ｌｎ２）＋ｂ２ ただし、ａ１＞ａ２、ｂ１＜ｂ２ 上記制御計算式から求められたＬｎφを圧縮機６の運転
周波数に設定する。

【００３１】Ｃｏｍｐ Ｈｚ＝Ｌｎφ Ｂ．暖房運転の場合の制御計算式 １）１室の場合 Ｌｎφ＝ａ３×（Ｌｎ１あるいはＬｎ２）＋ｂ３ ２）２室の場合 Ｌｎφ＝ａ４×（Ｌｎ１＋Ｌｎ２）＋ｂ４ ただし、ａ３＞ａ４、ｂ３＜ｂ４ 上記制御計算式から求められたＬｎφをＬｎｋに置き換
え、Ｌｎｋの値を圧縮機６の運転周波数に設定する。

【００３２】 Ｌｎｋ＝Ｌｎφ、 Ｃｏｍｐ Ｈｚ＝Ｌｎｋ なお、上記ａ１〜ａ４及びｂ１〜ｂ４は、圧縮機６の容
量、配管径等により決定される実験値である。

【００３３】図４及び図５は、ａ１＝３０／１２、ｂ１
＝−８、ａ２＝１３／１２、ｂ２＝３７、ａ３＝１５／
１７、ｂ３＝０.５、ａ４＝５／１３、ｂ４＝２５.２と
した場合の上記制御計算式をグラフにしたものである。

【００３４】図４に示されるように、冷房・ドライ運転
時で１室運転の場合の圧縮機６の最小運転周波数は２８
Ｈｚに設定するとともに、２室運転の場合の圧縮機６の
最小運転周波数は低周波数保護が動作しない３２Ｈｚに
設定する一方、最大運転周波数は９８Ｈｚに設定してい
る。

【００３５】また、図５に示されるように、暖房運転時
で１室及び２室運転の場合の圧縮機６の最小運転周波数
はそれぞれ２０Ｈｚ及び４１Ｈｚに設定する一方、最大
運転周波数はそれぞれ４９Ｈｚ及び６１Ｈｚに設定して
いる。一例として、室内機４ａ，４ｂからの信号が表２
の場合について説明する。

【００３６】

【表２】

【００３７】表１と表２より、室内機４ａ，４ｂの負荷
レベル係数Ｌｎ１，Ｌｎ２はそれぞれ３４及び３１とな
り、圧縮機６の周波数Ｈｚは、 Ｈｚ＝Ｌｎφ＝５／１３×（３４＋３１）＋２５.２≒
５０ となる。この演算結果を周波数信号として圧縮機駆動回
路（図示せず）に送出して圧縮機６の周波数制御を行
う。以後、所定周期毎に室内機４ａ，４ｂのそれぞれの
定格容量信号、差温信号、運転モード信号、ＯＮ−ＯＦ
Ｆ判別信号より室外機２の圧縮機周波数・燃焼量演算回
路６２で演算を行い、演算結果を必要に応じて補正し、
補正後の値を周波数信号として圧縮機駆動回路に送出し
て圧縮機６の周波数制御を行う。

【００３８】このように、運転台数に応じて所定の計算
式により圧縮機６の周波数を決定しており、１室運転時
の低周波数運転では、より低い運転周波数で圧縮機６を
運転することで低入力運転が可能となり、総合負荷レベ
ルの増大とともに高い運転周波数で圧縮機６を運転する
ことで配管による圧力損失を考慮してより高い冷媒循環
量を確保し、高効率運転を実現している。また、２室暖
房運転時は、室内要求負荷が１室運転と同じであって
も、冷媒を搬送する配管容積が大きいことから、より高
い周波数で運転する必要がある。ただし、ある点からは
１室運転の配管圧損が非常に大きくなることから、１室
運転の方が圧縮機周波数を大きくとる必要がある。

【００３９】膨張弁開度演算回路６４においても同様
に、室内機４ａ，４ｂのそれぞれの定格容量信号、差温
信号、運転モード信号、ＯＮ−ＯＦＦ判別信号より表３
に示される負荷係数テーブル６６から負荷レベル係数を
選択し、さらに室内機４ａ，４ｂのそれぞれの定格容量
より表４に示される定格容量毎の弁初期開度テーブル７
０から読み出す。なお、弁初期開度は、異なった定格容
量の室内機の組合せでも、各室内機が所定の能力制御が
できるように決定する。

【００４０】

【表３】

【００４１】

【表４】

【００４２】電動膨張弁２２ａ，２２ｂの弁開度は、そ
れぞれの負荷レベル係数に弁初期開度を乗じたものであ
る。

【００４３】膨張弁開度＝Ｐ０（負荷レベル係数）×初
期パルス 圧縮機周波数算出の場合と同様に、室内機４ａ，４ｂか
らの信号が表２の場合について説明する。室内機４ａ，
４ｂの負荷レベル係数はそれぞれ０.９５及び０.８５で
あり、また弁初期開度はそれぞれ１８０及び２３０であ
る。したがって、電動膨張弁２２ａ，２２ｂの弁開度は
１７１、２１９となる（小数点以下第１位を四捨五
入）。この演算結果を膨張弁開度信号として膨張弁駆動
回路（図示せず）に送出する。

【００４４】したがって、電動膨張弁２２ａ，２２ｂの
弁開度はそれぞれ１７１パルス及び２１９パルスとな
り、以後、所定周期毎に、差温信号、運転モード信号、
ＯＮ−ＯＦＦ判別信号より電動膨張弁２２ａ，２２ｂの
弁開度を算出し、これらの演算結果を必要に応じて補正
した後、膨張弁開度信号として膨張弁駆動回路に送出す
る。

【００４５】次に、暖房時における燃焼量制御について
説明する。各室内機４ａ，４ｂでは、吸い込み温度と設
定温度の差から圧縮機６の周波数Ｎｏ．を設定し、室外
機２へ出力する。室外機２では、各室内機４ａ，４ｂの
周波数Ｎｏ．と能力ランクから負荷レベル係数Ｌｎ１，
Ｌｎ２を導き、総合負荷レベルＬｎφを算出する。さら
に、算出されたＬｎφをＬｎｋに置き換え、室外運転負
荷レベルとして、Ｌｎｋから燃焼量の目標値（Ｋ値）を
次の計算式により算出する。

【００４６】・目標値の決定 １）１室運転時の燃焼量 Ｋ＝−（２５６−Ｋ１max）／（Ｌｎｋ１max−Ｌｎｋ１
min）×（Ｌｎｋ−Ｌｎｋ１min）＋２５６ ２）２室運転時の燃焼量 Ｋ＝−Ｋ２min／（Ｌｎｋ２max−Ｌｎｋ２min）×（Ｌ
ｎｋ−Ｌｎｋ２min）＋Ｋ２min ここで、Ｋ１max、Ｋ２min、Ｌｎｋ１min、Ｌｎｋ１ma
x、Ｌｎｋ２min、Ｌｎｋ２maxは、例えば次のように決
定される。

【００４７】Ｋ１max： ６９ Ｋ２min： １４５ Ｌｎｋ１min：２０ Ｌｎｋ１max：４２ Ｌｎｋ２min：４２ Ｌｎｋ２max：６１ 図６は前記制御計算式をグラフにしたものであり、冷媒
循環量に対応した燃焼量の目標値を、例えば図７に示さ
れるように燃焼量となる灯油送油量を考慮して決定す
る。すなわち、燃焼量の目標値が計算により求められる
と、求められた燃焼量目標値に応じて電磁ポンプ３２の
周波数及びバーナモータ３４の回転数の初期設定を行
い、適切な灯油送油量及び空気量を設定する。また、各
室内機４ａ，４ｂの周波数Ｎｏ．から各室内機４ａ，４
ｂに連結されている電動膨張弁２２ａ，２２ｂの初期設
定を行うことから、圧縮機周波数の制御は冷房と同じ制
御方式となる。また、燃焼量の決定は、圧縮機周波数の
駆動範囲と同一で、かつ、圧縮機周波数と同一の初期設
定を行うことができる。

【００４８】ここで、１室の最高燃焼量と２室の最小燃
焼量との関係は、同じ圧縮機周波数であれば、運転台数
が少ない方が高い燃焼量を出すように設定している。こ
れは、１室運転の方が冷媒循環量に対する配管圧損が大
きく、同一圧縮機周波数であれば、１室運転の方が燃焼
量を高くする必要があるからである。

【００４９】このように、各部屋の要求能力の総和に応
じて圧縮機周波数を制御するとともに、各部屋毎の負荷
に応じて各電動膨張弁２２ａ，２２ｂの開度を決定する
ため、必要な能力を必要な部屋に配分することができ
る。したがって、冷凍サイクルをきめ細かく最適に制御
しながら、快適性の向上及び省エネルギを図ることがで
きる。

【００５０】次に、室内機４ａ，４ｂが設置されている
部屋をＡ室及びＢ室とし、Ａ室の室内機４ａのみが暖房
運転中に冷媒加熱器異常が検知された場合の冷媒加熱器
異常検出制御の第１の実施例について図８のフローチャ
ート及び図９のタイミングチャートを参照して説明す
る。

【００５１】Ａ室の室内機４ａが暖房運転を開始する
と、冷媒回収サイクルにより冷媒が回収される。冷媒回
収サイクル終了後、停止状態のＢ室側の電動膨張弁２２
ｂが４８０パルスから８０パルスに絞られ、燃焼が始ま
り、冷媒加熱器２８の温度が徐々に上がっていく。とこ
ろが、電動膨張弁２２ａ，２２ｂがスラッジ等の堆積物
により流路を狭められてしまっていたり、四方弁１０内
部で冷媒が室外熱交換器８側の流路に洩れたり、室内機
４ａ，４ｂと室外機２の接続部などから冷媒加熱式多室
形空気調和機外部へ冷媒が洩れたりすることによって冷
媒加熱用配管２６に流れる冷媒循環量が極端に落ちてし
まっていると、冷媒加熱器２８が上手く冷却されなくな
り、冷媒加熱器２８の温度はどんどん上がっていってし
まう。

【００５２】冷媒加熱器温度センサ２９により検出され
た冷媒加熱器２８の温度が１００℃を越えた瞬間に冷媒
加熱器異常を検出し（ステップＳ２３及びＳ２４）、直
ちに燃焼を停止し（ステップＳ２５）、ポストパージ、
圧縮機遅延、膨張弁遅延などの消火行程を行う（ステッ
プＳ２６）。

【００５３】そして冷媒加熱器異常の発生回数が所定回
数に到達していないか（もしくはＢ室の電動膨張弁２２
ｂの現在の開度が所定開度に達していないか）を判定し
（ステップＳ２７）、所定回数（もしくは所定開度）に
到達していなければ、再起動を行う（ステップＳ３
０）。再起動する際にＢ室の電動膨張弁２２ｂの開度を
１００パルスにする（ステップＳ３１）。

【００５４】冷媒加熱器異常の発生回数が所定回数にな
る（もしくはＢ室の電動膨張弁２２ｂの現在の開度が所
定開度になる）まで上記の動作を繰り返すことにより、
電動膨張弁２２ａ，２２ｂがスラッジ等の堆積物により
流路を狭められてしまったことが原因で冷媒加熱用配管
２６を流れる冷媒循環量が極端に落ち、冷媒加熱器２８
が冷やされなくなったことにより発生した冷媒加熱器異
常にも対応することができるようになる。

【００５５】（第２の実施例）また図１０のフローチャ
ート及び図１１のタイムチャートに示した実施例２のよ
うに冷媒加熱器異常が発生し、その発生回数が所定回数
に到達していないか（もしくはＢ室の電動膨張弁２２ｂ
の現在の開度が所定開度に達していないか）を判定した
後（ステップＳ４７）、再起動を行う（ステップＳ５
１）までの間に再起動するまでの待ち時間（以下は再起
動待ちと称す）を設けることで（ステップＳ５０）、冷
媒加熱器２８の温度は更に下がるため冷媒加熱器異常が
再び発生するまでの時間を伸ばすことができる。

【００５６】（第３の実施例）次に、Ａ室の室内機４ａ
のみが暖房運転中に冷媒加熱器異常が検知された場合の
冷媒加熱器異常検出制御の第３の実施例について図１２
のフローチャート及び図１３のタイミングチャートを参
照して説明する。

【００５７】冷媒加熱器温度センサ２９により検出され
た冷媒加熱器２８の温度が１００℃を越して冷媒加熱器
異常が発生した場合、異常表示を出して完全に停止して
しまうか再起動するかの繰り返し判定を行った後（ステ
ップＳ６７とＳ６８及びＳ６９）、再起動待ちを行い
（ステップＳ７０）、再起動する際に停止状態のＢ室の
膨張弁開度を１００パルスにする（ステップＳ７１及び
Ｓ７２）。再起動後所定時間が経過した後に冷媒加熱器
２８の温度が所定時間、所定温度２（例えば６０℃）以
下であれば、Ｂ室の膨張弁開度を元（８０パルス）に戻
す（ステップＳ７７）ことで停止状態のＢ室の室内機４
ｂからの放熱ロスを減らすことができる。

【００５８】Ｂ室の電動膨張弁２２ｂの開度を８０パル
スに戻すことで再び冷媒加熱器温度が上昇し始め所定温
度３（例えば８０℃）を超えたら膨張弁開度を１００パ
ルスに広げ（ステップＳ７８とＳ７９及びＳ８０）、冷
媒加熱器異常が発生しづらくする。

【００５９】このような動作を冷媒加熱器異常の発生回
数かＢ室の膨張弁開度が所定値になるまで繰り返す（ス
テップＳ６７）ことでも電動膨張弁２２ａ，２２ｂがス
ラッジ等の堆積物により流路を狭められてしまったこと
が原因で発生した冷媒加熱器異常に対応することができ
る。

【００６０】（第４の実施例）次に、Ａ室の室内機４ａ
のみが暖房運転中に冷媒加熱器異常が検知された場合の
冷媒加熱器異常検出制御の第４の実施例について図１４
のフローチャート及び図１５のタイミングチャートを参
照して説明する。

【００６１】冷媒加熱器温度センサ２９により検出され
た冷媒加熱器２８の温度が１００℃を越して冷媒加熱器
異常が発生した場合、異常表示を出して完全に停止して
しまうか再起動するかの繰り返し判定を行った後（ステ
ップＳ８７とＳ８８及びＳ８９）、再起動待ちを行い
（ステップＳ９０）、再起動する際に停止状態のＢ室の
膨張弁開度を１００パルスにする（ステップＳ９１及び
Ｓ９２）。再起動後所定時間が経過した後に冷媒加熱器
２８の温度が所定温度４（例えば８０℃）以上であれば
（ステップＳ９６）、Ｂ室の膨張弁開度を更に所定パル
ス（例えば５パルス）開き１０５パルスにする（ステッ
プＳ９７）。所定時間経過後も冷媒加熱器２８の温度が
上がり続ければ繰り返し回数もしくは膨張弁開度が所定
値になるまで所定パルス（例えば５パルス）づつ広げて
いくことで（ステップＳ９８）、冷媒加熱器異常を更に
発生しづらくすることができ、暖房運転時間を伸ばすこ
とができ、断続運転による不快感を与えづらくすること
ができる。

【００６２】それでも冷媒加熱器異常が発生した場合は
その発生回数もしくはＢ室膨張弁開度が所定値になるま
でこれを繰り返す（ステップＳ８７）ことでも同様の効
果が得られる。

【００６３】なお、上記実施形態は、１台の室外機に２
台の室内機を接続した場合を例にとり説明したが、本発
明の多室形空気調和機における室内機の台数は必ずしも
２台に限定されるものではなく、室内機が３台以上の場
合でも同様の考え方に基づいて同じ制御方式によりシス
テムを制御することができる。

【００６４】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００６５】本発明のうちで請求項１に記載の発明によ
れば、暖房運転時の冷媒加熱器異常発生後、停止状態の
室内機側の膨張弁開度を所定パルス開き、そこを流れる
冷媒循環量を増やすことで、スラッジ等の堆積物により
電動膨張弁の流路が狭められ、停止状態の室内機側の電
動膨張弁を流れる冷媒循環量が極端に減ったことが原因
で発生する冷媒加熱器異常を抑えることができる。

【００６６】また、請求項２に記載の発明によれば、冷
媒加熱器異常で停止し再起動する場合、所定時間再起動
させないようにすることで、より一層冷媒加熱器の温度
が下がり、再起動後に冷媒加熱器異常が再発する時間を
引き延ばすことができ、暖房の断続運転による不快感を
抑えることができる。

【００６７】また、請求項３に記載の発明によれば、冷
媒加熱器異常が発生し、再起動時に停止状態の室内機側
の膨張弁開度を所定パルス開けた後で、冷媒加熱器の温
度が所定時間継続して所定温度以下であれば、一度広げ
た停止状態の室内機側の膨張弁開度を元に戻すことで、
停止状態の室内機側の冷媒循環量を減らし、室内熱交換
器からの放熱ロスを抑えることができる。

【００６８】また、請求項４に記載の発明によれば、冷
媒加熱器異常が発生し、再起動時に停止状態の室内機側
の膨張弁開度を所定パルス開けた後で、冷媒加熱器の温
度が所定温度以上になれば、停止状態の室内機側の電動
膨張弁を更に所定パルス開くことで、冷媒加熱器異常が
発生しづらくし、暖房運転が異常停止により断続運転に
なることを防ぐとともに暖房の断続運転による不快感を
抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来と本発明にかかる冷媒加熱式多室形空気調
和機の冷凍サイクルの構成図

【図２】図１の冷媒加熱式多室形空気調和機における圧
縮機周波数、燃焼量及び電動膨張弁開度の制御ブロック
図

【図３】室内温度と設定温度との差温の温度ゾーン分割
図

【図４】冷房・ドライ運転時の圧縮機周波数の決定に使
用される制御計算式の１例を示すグラフ

【図５】暖房運転時の圧縮機周波数の決定に使用される
制御計算式の１例を示すグラフ

【図６】暖房運転時の燃焼量の目標値の決定に使用され
る制御計算式の１例を示すグラフ

【図７】図６のグラフより決定された燃焼量の目標値と
灯油送油量との関係を示すグラフ

【図８】本発明の第１の実施例にかかるフローチャート

【図９】本発明の第１の実施例にかかるタイミングチャ
ート

【図１０】本発明の第２の実施例にかかるフローチャー
ト

【図１１】本発明の第２の実施例にかかるタイミングチ
ャート

【図１２】本発明の第３の実施例にかかるフローチャー
ト

【図１３】本発明の第３の実施例にかかるタイミングチ
ャート

【図１４】本発明の第４の実施例にかかるフローチャー
ト

【図１５】本発明の第４の実施例にかかるタイミングチ
ャート

【図１６】従来の冷媒加熱器異常検出制御のフローチャ
ート

【図１７】従来の冷媒加熱器異常検出制御のタミングチ
ャート

【符号の説明】

２ 室外機 ４ａ，４ｂ 室内機 ６ 圧縮機 ８ 室外熱交換器 １０ 四方弁 １２ａ，１２ｂ 室内熱交換器 １４ 液側主管 １６ａ，１６ｂ 液側分岐管 １８ ガス側主管 ２０ａ，２０ｂ ガス側分岐管 ２２ａ，２２ｂ 電動膨張弁 ２８ 冷媒加熱器 ２９ 冷媒加熱器温度センサ ３２ 電磁ポンプ ３４ バーナモータ ３６ａ，３６ｂ 室内温度センサ ３８ａ，３８ｂ 運転設定回路 ４８ 室内温度検出回路 ５０ 差温演算回路 ５２ 設定判別回路 ５４ ＯＮ−ＯＦＦ判別回路 ５６ 定格容量記憶回路 ６２ 圧縮機周波数・燃焼量演算回路 ６４ 膨張弁開度演算回路 ６６ 負荷係数テーブル ７０ 弁初期開度テーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青 孝彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 吉岡 和広 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3L060 AA02 CC04 DD01 DD05 EE08 EE09

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】容量可変形圧縮機と四方弁と室外熱交換器
   と冷媒加熱器とを有する１台の室外機と、室内熱交換器
   を有し並列に接続された複数台の室内機とを、前記室外
   機に設けられ主に冷媒液が流れる液側主管から分岐した
   液側分岐管と前記室外機に設けられ主に冷媒ガスが流れ
   るガス側主管から分岐したガス側分岐管を介して接続
   し、弁開度を電気的に制御可能な電動膨張弁を前記液側
   分岐管に取り付けるとともに、各室内機が設置される室
   内の温度を任意に設定する室内温度設定手段と、室内温
   度を検出する室内温度検出手段と、前記室内温度設定手
   段により設定された温度と前記室内温度検出手段が検出
   した室内温度との差温を算出する差温演算手段と、前記
   室内機の各々の定格容量を記憶する定格容量記憶手段
   と、所定周期毎に前記圧縮機の周波数と前記冷媒加熱器
   の目標燃焼量を算出する周波数・燃焼量演算手段と、前
   記冷媒加熱器の異常状態を検出する冷媒加熱器異常検出
   手段とを有する冷媒加熱式多室形空気調和機の冷媒加熱
   器異常検出時の制御方法であって、 暖房運転中に少なくとも１台の前記室内機が停止した状
   態で、前記冷媒加熱器異常検出手段が前記冷媒加熱器の
   異常を検出した場合、前記冷媒加熱器の燃焼を停止し前
   記冷媒加熱器の消火行程を行った後、再起動する際に停
   止状態の前記室内機に対応する前記電動膨張弁を現在の
   開度よりも所定量広げ、冷媒循環量を増加させるといっ
   た一連の動作を少なくとも１回は行うことを特徴とする
   冷媒加熱式多室形空気調和機の冷媒加熱器異常検出時の
   制御方法。
2. 【請求項２】前記冷媒加熱器の消火行程を行った後、再
   起動するまでの間に一定の再起動禁止時間を設けた請求
   項１記載の冷媒加熱式多室形空気調和機の冷媒加熱器異
   常検出時の制御方法。
3. 【請求項３】再起動し所定時間経過後、冷媒加熱器温度
   検出手段により検出された前記冷媒加熱器の温度が所定
   値以下であれば、停止状態の前記室内機に対応する前記
   電動膨張弁の開度を再起動する前の膨張弁開度に戻し、
   再び前記冷媒加熱器の温度が所定値を超えた場合は停止
   状態の前記室内機に対応する前記電動膨張弁を現在の開
   度よりも所定量広げるようにした請求項１あるいは請求
   項２に記載の冷媒加熱式多室形空気調和機の冷媒加熱器
   異常検出時の制御方法。
4. 【請求項４】再起動後、所定時間が経過して前記冷媒加
   熱器温度検出手段により検出された前記冷媒加熱器の温
   度が所定時間、所定値以上であれば、停止状態の前記室
   内機に対応する前記電動膨張弁を現在の開度よりも更に
   所定量広げるといった一連の動作を少なくとも１回はす
   るようにした請求項１あるいは請求項２に記載の冷媒加
   熱式多室形空気調和機の冷媒加熱器異常検出時の制御方
   法。