JP2003114043A - 多室形空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】多室形空気調和機において、いずれかの室内機
を冷房運転した際に、何らかの原因で停止中の室内機に
結露、露たれが発生することを抑制する。 【解決手段】停止中の室内熱交換器温度センサーが露点
温度を検出したとき、この室内熱交換器に冷媒が流れて
いると判断して、露付きの拡大を防止するため、圧縮機
を停止し、冷媒が流れる原因であるこの室内機に接続さ
れた冷媒減圧装置を再位置決めさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多室形空気調和機に
係り、特に冷房運転に関する。

【０００２】

【従来の技術】多室形空気調和機(マルチエアコン)は、
特公昭５７−１２９５０号公報(文献１)に記載されてい
るように、室外機に圧縮機と室外熱交換器を備え、分岐
管によって複数の室内機とを冷媒管によって連結して、
分岐された冷媒管毎に全閉可能な開閉弁(膨張弁)を設け
ることで、複数の室内機が個々に運転若しくは停止を選
択することができる。

【０００３】ところで、多室形空気調和機でない空気調
和機において、冷房運転中に室内熱交換器が着霜(氷結)
してしまう、若しくは着霜の可能性が大きくなったこと
を検知して圧縮機の運転を停止することが知られている
（特開平４−３２４０４８号公報（文献２）、特開平１
１−２６４５９４号公報（文献３））。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記文
献２および文献３に記載の技術は、多室形空気調和機を
対象とするものではなく、以下に説明する多室形特有の
技術課題を解決するものではなかった。

【０００５】すなわち、文献１に記載されているような
多室形空気調和機において、複数の室内機の全てを冷房
運転するのではなく、少なくとも１台の室内機の冷房運
転を停止させたとき、停止中の室内機に露付きが発生す
るといった現象が見られた。

【０００６】本発明の第１の目的は、停止中の室内機に
露付きが発生した場合、露付の拡大を抑制する機能を有
する多室形空気調和機を提供することにある。

【０００７】本発明の第２の目的は、停止中の室内機に
露付きが発生した場合、露付の原因と思われる事象を除
き、正常な運転に復帰させる機能を備えた多室形空気調
和機を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、室外
機に配置された圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、
複数の冷媒減圧装置と、２台以上の室内機のそれぞれに
設けられた室内熱交換器とを備え、この圧縮機、四方
弁、室外熱交換器、複数の冷媒減圧装置、複数の室内熱
交換器を冷媒配管で接続することにより冷凍サイクルが
構成され、いずれかの室内機を冷房運転指令が送出され
た時、この冷房運転指令が送出された室内機に接続され
た室外減圧装置を開き、停止中の室内機に接続された室
外減圧装置を全閉に制御する機能を備えた多室形空気調
和機において、上記室内機に取付けられ熱交換器温度を
検出する温度センサーと、停止中の室内熱交換器に取付
けられた前記温度センサー出力に基づいて圧縮機の運転
を停止する機能とを備えることによって達成される。

【０００９】また、上記第２の目的は、室外機に配置さ
れた圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、複数の冷媒
減圧装置と、２台以上の室内機のそれぞれに設けられた
室内熱交換器とを備え、この圧縮機、四方弁、室外熱交
換器、複数の冷媒減圧装置、複数の室内熱交換器を冷媒
配管で接続することにより冷凍サイクルが構成され、い
ずれかの室内機を冷房運転指令が送出された時、この冷
房運転指令が送出された室内機に接続された室外減圧装
置を開き、停止中の室内機に接続された室外減圧装置を
全閉に制御する機能を備えた多室形空気調和機におい
て、上記室内機に取付けられ熱交換器温度を検出する温
度センサーと、停止中の室内熱交換器に取付けられた前
記温度センサー出力に基づいて前記停止中の室内機に接
続された室外減圧装置を再位置決めする機能とを備える
ことによって達成される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
用いて説明する。

【００１１】図１は本実施例に係る一つの室外機で複数
の室内機を運転し得る多室形（３室形）空気調和機の冷
凍サイクル及び制御ブロックを示す図である。室外機に
は、圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、冷媒減圧装
置（電動膨張弁）５Ａ、５Ｂ、５Ｃ（これら３つを総称
する場合は冷媒減圧装置５という）が配置され、室内機
には、室内熱交換器６Ａ、６Ｂ、６Ｃ（これら３つを総
称する場合は室内熱交換器６という）が配置されてい
る。これらは順次冷媒配管によって連結されている。

【００１２】冷媒は、圧縮機１によって圧縮され高温高
圧のガス冷媒となって吐出される。冷房運転時、吐出さ
れたガス冷媒は、四方弁２を介して室外熱交換器３に導
かれる。室外熱交換器で室外空気と熱交換することで、
冷媒は凝縮する。凝縮した冷媒は、分配器を介して所定
の開度となっている冷媒減圧装置５によって減圧され、
低温低圧の二相流冷媒となる。この二相流となった冷媒
は、それぞれ配管を介して室外機から各室へ送られ、そ
れぞれの室内機８の室内熱交換器６に流入する。室内熱
交換器では、室内の空気と熱交換することで室内の空気
を冷却し、自身は蒸発してレシーバを介して再び圧縮機
１に戻る。

【００１３】ところで、多室形空気調和機の場合は、各
室の使用者の要求によって冷房運転の開始若しくは停止
を行うことができる。以下、室内機８Ａが設置されてい
る居室の使用者のみが冷房運転の要求を行った場合（１
台運転）について図１により説明する。

【００１４】室内制御部１０Ａが冷房運転要求をしてい
るため、室外制御部１１は運転要求のあった室内熱交換
器６Ａに接続されている冷媒減圧装置５Ａを開き、その
他の冷媒減圧装置５Ｂ、５Ｃを全閉に制御し、室内熱交
換器６Ａだけに冷媒を流す１台運転の冷媒回路を形成す
る。この状態で圧縮機１を運転、四方弁２を冷房位置に
切換えることにより、室内機８Ａの冷房１台運転を行
う。その結果、室内熱交換器６Ａに冷媒が循環し、室内
機８Ａは室内送風機１５Ａにより冷風を送り出して目的
通りの空調を行う。また、その他の室内機８Ｂ、８Ｃは
熱交換器に冷媒が流れないため、常温に安定する。

【００１５】ところが、何らかの原因で停止している室
内機８Ｂまたは８Ｃに露付や露だれが発生するといった
事象が確認された。

【００１６】この原因ついて説明する。制御指令として
全閉指令が送出された冷媒減圧装置５Ｂまたは５Ｃが、
何らかの原因で全閉に制御できなかった場合、これら冷
媒減圧装置５Ｂ及び５Ｃは高圧側配管と低圧側配管との
間に位置しているため、冷媒が高圧側から低圧側に漏
れ、減圧されて停止中の室内熱交換器６Ｂまたは６Ｃ内
に流入してしまう。このとき、漏れることで室内熱交換
器６Ｂまたは６Ｃに流入した冷媒の温度が室内の露点温
度以下である場合、露点温度以下となった室内熱交換器
６Ｂまたは６Ｃが周囲の室内機８Ｂまたは８Ｃを冷却し
てしまう。露点以下に冷却された室内機８Ｂまたは８Ｃ
は、その内壁面などに露が付き、その露の量が増大する
と露だれという現象に至ってしまう。

【００１７】本実施例は、多室形空気調和機において、
いずれかの室内機を冷房運転した時、何らかの原因で停
止中の室内機に対応する冷媒減圧装置を完全な全閉に制
御できなかった場合、冷媒が漏れて停止中の室内熱交換
器が露点温度以下に冷やされてしまう問題を解決するも
のである。 なお、冷媒減圧装置を完全に全閉に制御で
きない場合とは、例えば、冷凍サイクル内に混入した異
物により開閉が妨げられた場合、サイクル内の圧力急変
動により開閉が妨げられ、制御上の開度と実際の開度に
ずれが発生した場合などが考えられる。

【００１８】冷媒減圧装置５における冷媒漏れの検知
は、全ての室内熱交換器６に取付けられた室内熱交換器
温度センサー７の温度を検出することで行われる。この
とき、例え冷房運転が停止している室内機８であって
も、室内制御部において、少なくとも室内熱交換器温度
センサーの検出機能及び以下に説明するプログラムを実
行する機能はオン状態としておく。

【００１９】冷媒漏れが検出され、露付きの可能性が出
てきた場合の対処の仕方として、大別して次の２通りが
考えられ、いずれを若しくは両者を採用してもよい。

【００２０】対処療法として、露付きをこれ以上悪化さ
せないために、圧縮機１を停止してしまう制御を実行す
ることが考えられる。また、冷媒漏れの原因を除くた
め、閉じている冷媒減圧装置５を一旦オープンして、弁
の駆動源であるステッピングモータのイニシャライズを
行い、再度全閉にする。

【００２１】以下、図２を用いて説明する。まず、ステ
ップ１で冷房運転中であるか否かを判断し、冷房運転中
であれば、室外機へ圧縮機の運転を要求し（ステップ
２）、運転継続であれば（ステップ３）圧縮機の運転要
求を継続し、運転停止であれば圧縮機停止要求を出す
（ステップ４）。一方、この室内機が冷房運転中ではな
いとステップ１で判断されると、ステップ５で検出され
た室内熱交換器温度が設定温度より低いかどうかを判断
する。低くない場合は、継続して温度を測定する（ステ
ップ６）。

【００２２】ここで、例えば、停止中の冷媒減圧装置５
Ｂから冷媒がもれ、室内熱交換器６Ｂ、が露点温度以下
に冷やされた時、停止中の室内制御部１０Ｂでは室内熱
交換器温度センサー７Ｂにより室内熱交換器６Ｂが所定
の低温検出温度作動値Ｔe以下であることを検出する
（ステップ５）。

【００２３】更に、この状態が所定の監視時間ｔe以上
継続した時（ステップ７、ステップ８）、停止中の室内
熱交換器６Ｂに冷媒が流れたと判断し、室外機へ低温検
知信号を送信する（ステップ９）。

【００２４】一方、室外機では、室内機からの圧縮機運
転要求があったとき、運転要求のあった室内機以外の弁
を全閉に制御し、圧縮機を運転させる（ステップ２０〜
ステップ２２）そして、室内機より低温検知信号が送出
されてこれを受信すると（ステップ２３）、圧縮機１の
運転を停止させる（ステップ２４）。

【００２５】ここで室内熱交換器６Ｂが所定の低温検出
温度作動値Ｔe以下であることを検出し、更にこの状態
が所定の低温監視時間ｔe以上継続した時に初めて圧縮
機１を停止させる制御とした理由を説明する。

【００２６】圧縮機１の始動時に、冷媒減圧装置５Ｂが
全閉であっても、一時的に室内熱交換器６Ｂの温度が露
点温度付近まで下がる場合がある。これは、室内熱交換
器６Ｂ内の冷媒が圧縮機１に吸いこまれ一時的に室内熱
交換器６Ｂ内が減圧されて温度が低下するためである。
しばらくすると内部の気圧は安定して温度は室温に戻
る。このような時に停止中である室内制御部１０Ｂが、
冷媒漏れであると判断して圧縮機１を停止させてしまう
と、いつまでも冷房運転が実行されないといった場合が
生じ、このような動作を避けるためである。

【００２７】本実施例では、停止中の室内熱交換器低温
検出の作動値である低温検出温度作動値Ｔeを露点温度
付近に設定している。このため、停止中の冷媒減圧装置
に比較的少量の漏れが発生し室内熱交換器が氷結判定温
度以上、露点温度以下に安定した場合でも冷媒漏れが発
生したことを確実に検出することができる。

【００２８】上記の如く冷媒漏れが検出されると、圧縮
機１を停止し、その後、冷凍サイクル内の圧力がバラン
スする前に閉制御されており冷媒漏れが検出された室内
熱交換器６Ｂに接続された冷媒減圧装置５Ｂの再位置決
め（イニシャライズ）を行う（ステップ２５）。再位置
決めとは、例えば全開した後全閉し、更に増し締めする
といった動作である。

【００２９】この再位置決めにより、冷媒減圧装置５Ｂ
のもれの原因がサイクル内に混入した異物の挟まりであ
った場合は、圧力がバランスする過程で移動し、冷媒減
圧装置５Ｂ内から除去されるので閉じたときに正常に閉
じられるので、圧縮機１を起動した後、冷媒漏れを解消
することができる。また、もれの原因がサイクル内圧力
の急変動などによる全閉不完全であった場合、対応する
冷媒減圧装置５Ｂを増し締めすることで解消できる。

【００３０】そして、室内機において、室内熱交換器温
度センサーの出力が、熱交換器低温検出温度作動値Ｔｅ
よりα大きい値より大きい値を検出すると（ステップ１
０）、室外機に対して低温検知信号を解除する信号を送
出する（ステップ１１）。これを受け取った室外機では
（ステップ２６）、圧縮機の運転が開始（ステップ２
２）される。

【００３１】なお、熱交換器低温検出温度作動値Ｔｅ
は、本来露点温度であるので、室内の飽和水上気圧によ
るのであるが、本実施例では、固定値１２℃としてい
る。また、室内熱交換器低温監視時間ｔｅは６０分とし
た。さらに、低温信号を解除する温度を１４℃とした
（αは２℃である）。

【００３２】上記までの説明では停止中の室内熱交換器
６Ｂに冷媒が流れたと検出した時、圧縮機１の運転を停
止する方法について述べたが、圧縮機１を運転したまま
対応する冷媒減圧装置５Ｂを再位置決めさせてもよい。
この方法においても同様に、冷媒減圧装置５Ｂのもれの
原因がサイクル内に混入した異物の挟まりであった場
合、再位置決めすることで、冷媒の流れにより冷媒減圧
装置５Ｂ内から除去されるので解消できる。また、もれ
の原因がサイクル内圧力の急変動などによる全閉不完全
であった場合、冷媒減圧装置５Ｂを増し締めすることで
解消できる。

【００３３】また、前述した室内機停止中の低温検出温
度と従来の氷結検出温度を併用することでより信頼性の
高い保護動作をすることが可能となる。例えば停止側の
漏れが比較的多い場合は室内熱交換器が着霜に至り、早
期対応を必要とするため従来の氷結判定温度にて検出
し、即座に保護動作に入る。また、停止側のもれが比較
的少量で室内熱交換器温度が氷結判定温度よりも高い場
合は、前述の室内露点温度付近に設置した低温検出温度
作動値にて所定の低温監視時間を経て保護動作に入るよ
うにする。

【００３４】さらに、上記実施例では、全ての室内熱交
換器に室内熱交換器温度センサーを設けたが、他の室内
熱交換器は停止していても必ず冷房運転を行う室内機の
熱交換器には必ずしも設ける必要はない。

【００３５】以上のように本実施例によれば、室内機を
冷房運転した時に何らかの原因で停止中の室内機に対応
する冷媒減圧装置を完全に全閉に制御できず停止中の室
内機に冷媒が継続的に流れ込んだ場合、室内制御部が室
内熱交換器温度センサーにより検出し、対応する冷媒減
圧装置を再位置決めさせ正常な状態に復帰させるので、
停止中室内機への結露、露たれを防止することができ
る。また、低温検出に際し、所定の低温監視時間を設け
ているため冷媒減圧装置が正常に動作している中で過渡
的に低温となる状態を異常と誤検出することはない。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、第１に、停止中の室内
機に露付きが発生した場合、露付の拡大を抑制する機能
を有する多室形空気調和機を提供することができる。

【００３７】本発明によれば、第２に、停止中の室内機
に露付きが発生した場合、露付の原因と思われる事象を
除き、正常な運転に復帰させる機能を備えた多室形空気
調和機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る冷凍サイクル系統図である。

【図２】本実施例に係る動作フローチャートである。

【符号の説明】

１…圧縮機、２…四方弁、３…室外熱交換器、５…冷媒
減圧装置、６…室内熱交換器、７…室内熱交換器温度セ
ンサー、８…室内機、９…室内温度センサー、１０…室
内制御部、１１…室外制御部、１５…室内送風機。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２４Ｆ 11/02 Ｆ２４Ｆ 11/02 １０２Ｔ Ｆ２５Ｂ 1/00 ３４１ Ｆ２５Ｂ 1/00 ３４１Ｇ ３４１Ｖ 13/00 １０４ 13/00 １０４ 47/02 ５７０ 47/02 ５７０Ｂ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】室外機に配置された圧縮機と、四方弁と、
   室外熱交換器と、複数の冷媒減圧装置と、２台以上の室
   内機のそれぞれに設けられた室内熱交換器とを備え、こ
   の圧縮機、四方弁、室外熱交換器、複数の冷媒減圧装
   置、複数の室内熱交換器を冷媒配管で接続することによ
   り冷凍サイクルが構成され、いずれかの室内機を冷房運
   転指令が送出された時、この冷房運転指令が送出された
   室内機に接続された室外減圧装置を開き、停止中の室内
   機に接続された室外減圧装置を全閉に制御する機能を備
   えた多室形空気調和機において、上記室内機に取付けら
   れ熱交換器温度を検出する温度センサーと、停止中の室
   内熱交換器に取付けられた前記温度センサー出力に基づ
   いて圧縮機の運転を停止する機能とを備えた多室形空気
   調和機。
2. 【請求項２】室外機に配置された圧縮機と、四方弁と、
   室外熱交換器と、複数の冷媒減圧装置と、２台以上の室
   内機のそれぞれに設けられた室内熱交換器とを備え、こ
   の圧縮機、四方弁、室外熱交換器、複数の冷媒減圧装
   置、複数の室内熱交換器を冷媒配管で接続することによ
   り冷凍サイクルが構成され、いずれかの室内機を冷房運
   転指令が送出された時、この冷房運転指令が送出された
   室内機に接続された室外減圧装置を開き、停止中の室内
   機に接続された室外減圧装置を全閉に制御する機能を備
   えた多室形空気調和機において、上記室内機に取付けら
   れ熱交換器温度を検出する温度センサーと、停止中の室
   内熱交換器に取付けられた前記温度センサー出力が、設
   定された温度よりも小さい値を設定時間以上出力してい
   るとき、前記圧縮機の運転を停止する機能とを備えた多
   室形空気調和機。
3. 【請求項３】室外機に配置された圧縮機と、四方弁と、
   室外熱交換器と、複数の冷媒減圧装置と、２台以上の室
   内機のそれぞれに設けられた室内熱交換器とを備え、こ
   の圧縮機、四方弁、室外熱交換器、複数の冷媒減圧装
   置、複数の室内熱交換器を冷媒配管で接続することによ
   り冷凍サイクルが構成され、いずれかの室内機を冷房運
   転指令が送出された時、この冷房運転指令が送出された
   室内機に接続された室外減圧装置を開き、停止中の室内
   機に接続された室外減圧装置を全閉に制御する機能を備
   えた多室形空気調和機において、上記室内機に取付けら
   れ熱交換器温度を検出する温度センサーと、停止中の室
   内熱交換器に取付けられた前記温度センサー出力に基づ
   いて前記停止中の室内機に接続された室外減圧装置を再
   位置決めする機能とを備えた多室形空気調和機。
4. 【請求項４】室外機に配置された圧縮機と、四方弁と、
   室外熱交換器と、複数の冷媒減圧装置と、２台以上の室
   内機のそれぞれに設けられた室内熱交換器とを備え、こ
   の圧縮機、四方弁、室外熱交換器、複数の冷媒減圧装
   置、複数の室内熱交換器を冷媒配管で接続することによ
   り冷凍サイクルが構成され、いずれかの室内機を冷房運
   転指令が送出された時、この冷房運転指令が送出された
   室内機に接続された室外減圧装置を開き、停止中の室内
   機に接続された室外減圧装置を全閉に制御する機能を備
   えた多室形空気調和機において、上記室内機に取付けら
   れ熱交換器温度を検出する温度センサーと、停止中の室
   内熱交換器に取付けられた前記温度センサー出力が、設
   定された温度よりも小さい値を設定時間以上出力してい
   るとき、前記停止中の室内機に接続された室外減圧装置
   を再位置決めする機能とを備えた多室形空気調和機。
5. 【請求項５】室外機に配置された圧縮機と、四方弁と、
   室外熱交換器と、複数の冷媒減圧装置と、２台以上の室
   内機のそれぞれに設けられた室内熱交換器とを備え、こ
   の圧縮機、四方弁、室外熱交換器、複数の冷媒減圧装
   置、複数の室内熱交換器を冷媒配管で接続することによ
   り冷凍サイクルが構成され、いずれかの室内機を冷房運
   転指令が送出された時、この冷房運転指令が送出された
   室内機に接続された室外減圧装置を開き、停止中の室内
   機に接続された室外減圧装置を全閉に制御する機能を備
   えた多室形空気調和機において、上記室内機に取付けら
   れ熱交換器温度を検出する温度センサーと、停止中の室
   内熱交換器に取付けられた前記温度センサー出力に基づ
   いて、前記圧縮機の運転を停止し、前記停止中の室内機
   に接続された室外減圧装置を再位置決めする機能とを備
   えた多室形空気調和機。
6. 【請求項６】室外機に配置された圧縮機と、四方弁と、
   室外熱交換器と、複数の冷媒減圧装置と、２台以上の室
   内機のそれぞれに設けられた室内熱交換器とを備え、こ
   の圧縮機、四方弁、室外熱交換器、複数の冷媒減圧装
   置、複数の室内熱交換器を冷媒配管で接続することによ
   り冷凍サイクルが構成され、いずれかの室内機を冷房運
   転指令が送出された時、この冷房運転指令が送出された
   室内機に接続された室外減圧装置を開き、停止中の室内
   機に接続された室外減圧装置を全閉に制御する機能を備
   えた多室形空気調和機において、上記室内機に取付けら
   れ熱交換器温度を検出する温度センサーと、停止中の室
   内熱交換器に取付けられた前記温度センサー出力が、設
   定された温度よりも小さい値を設定時間以上出力してい
   るとき、前記圧縮機の運転を停止し、前記停止中の室内
   機に接続された室外減圧装置を再位置決めする機能とを
   備えた多室形空気調和機。