JP2009041831A

JP2009041831A - 多室形空気調和機

Info

Publication number: JP2009041831A
Application number: JP2007206558A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Tagami; 陽一田上
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2007-08-08
Filing date: 2007-08-08
Publication date: 2009-02-26

Abstract

【課題】安価な構成で、不要に停止することを回避しつつ、熱交換器の凍結を防止することができる多室形空気調和機を提供する。
【解決手段】圧縮機６と、四方弁８と、室外熱交換器１０を内蔵する１台の室外機２と、前記室外機２に接続されると共にそれぞれ室内膨張弁１６ａ、１６ｂと、室内熱交換器１４ａ、１４ｂを備えた複数の室内機４ａ、４ｂからなり、運転室内機と停止室内機を判別する手段を備えた多室形空気調和機において、室内機４ａが停止室内機と判断され、室内機４ｂが冷房運転を開始した場合、室内熱交換器１４ａの温度に応じて室内膨張弁１６ａを再度位置決めするもので、冷媒配管５中のゴミなどの噛み込みによる室内膨張弁１６ａの閉鎖不良を改善し、再度、位置決めすることにより、不要に停止することを回避しつつ、室内熱交換器１４ａの凍結を防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、１台の室外機に、複数の室内機を接続してなる多室形空気調和機に関するもので、さらに詳しくは、停止室内機の膨張弁不良による凍結防止制御に関するものである。

従来の多室形空気調和機においては、停止室内機の室内膨張弁に閉鎖不良がある場合、室内ファンの止まった停止室内機の室内熱交換器に低温の冷媒が流れ続けて、運転条件によっては、室内熱交換器が凍結し、氷片の落下や、場合によっては室内熱交換器が破損するという課題があった。

この課題を解決するために、従来、停止室内機の熱交換器温度を検出する手段と、その停止室内機が設置された部屋の室温を検出する手段によってこの差温を算出し、これにより、室内膨張弁の閉鎖不良かどうかを判断し、閉鎖不良であると判断した場合には、安全のために圧縮機を停止させていた（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−３００３９７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された従来の多室形空気調和機のように、室内膨張弁の閉鎖不良の判断に室温を検出する手段を用いる構成では、室内ファンが運転している場合には、精度の高い室温の計測を行えるが、停止室内機における室温検出は、実際の室温との差を大きく検知する場合があり、問題なく動作している室内膨張弁であっても、室内膨張弁の閉鎖不良と誤った判断をすることがあった。

また、室内機が、天井埋め込み型である場合などは、その室内機が埋め込まれた天井裏の雰囲気温度が低い影響で、停止室内機の熱交換器温度は低く検出され、天井付近に溜まりこんだ暖気の影響により、室内温度は、高く検知される場合があり、その結果、差温が大きいと判断し、これも誤った判断をする原因となっていた。

さらに、前記従来の構成では、室外機に膨張弁を持つ多室形空気調和機にのみ言及しているが、室内機に室内膨張弁を内蔵し、分流方式が異なる多室形空気調和機においては、圧縮機が起動した際に、停止室内機であってもこの室内機に溜まりこんだ冷媒が周囲の熱を奪うことによって蒸発し、室内熱交換器の温度を低下させることがあるため、これも誤った判断をする原因となっていた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、安価な構成で、不要に停止することを回避しつつ、室内熱交換器の凍結を防止することができる多室形空気調和機を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の多室形空気調和機は、圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器を内蔵する１台の室外機と、前記室外機に接続されると共にそれぞれ室内膨張弁と、室内熱交換器を備えた複数の室内機とからなり、運転室内機と停止室内機を判別する手段を備えた多室形空気調和機において、前記複数の室内機のいずれかが冷房運転を開始した場合に、前記停止室内機の前記室内熱交換器の温度に応じて前記停止室内機の前記室内膨張弁を再度位置決めするもので、冷媒配管中のゴミなどの噛み込みによる室内
膨張弁の閉鎖不良を改善し、再度、位置決めすることにより、不要に停止することを回避しつつ、室内熱交換器の凍結を防止することができる。

また、本発明の多室形空気調和機は、圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器を内蔵する１台の室外機と、前記室外機に接続されると共にそれぞれ室内膨張弁と、室内熱交換器を備えた複数の室内機とからなり、運転室内機と停止室内機を判別する手段を備えた多室形空気調和機において、前記複数の室内機のいずれかが冷房運転を開始した場合に、前記停止室内機の前記室内熱交換器の温度に応じて前記圧縮機の運転を停止するもので、室内膨張弁の動作不良による室内熱交換器の凍結を防止し、多室形空気調和機を不安全なく停止させることができる。

本発明の多室形空気調和機は、不必要な異常停止を回避して運転率を上げつつ、停止室内機の室内膨張弁不良、または不動作による室内熱交換器の凍結を防止することができる。

また、室内熱交換器の温度、すなわち一つの温度検出手段だけで、室内膨張弁の異常が判断できるため、その他の検出手段を削減して、コストの削減ができる上、その他の検出手段が使用できない状態であっても、室内膨張弁の不良検出の可能性を高めることができる。また、様々な設置条件、運転条件の場合であっても室内膨張弁が不良であるかどうかを判断する精度を高め、不安全なく圧縮機を停止させることができる。

第１の発明は、圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器を内蔵する１台の室外機と、前記室外機に接続されると共にそれぞれ室内膨張弁と、室内熱交換器を備えた複数の室内機とからなり、運転室内機と停止室内機を判別する手段を備えた多室形空気調和機において、前記複数の室内機のいずれかが冷房運転を開始した場合に、前記停止室内機の前記室内熱交換器の温度に応じて前記停止室内機の前記室内膨張弁を再度位置決めするもので、冷媒配管中のゴミなどの噛み込みによる室内膨張弁の閉鎖不良を改善し、再度、位置決めすることにより、不要に停止することを回避しつつ、室内熱交換器の凍結を防止することができる。

第２の本発明は、圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器を内蔵する１台の室外機と、前記室外機に接続されると共にそれぞれ室内膨張弁と、室内熱交換器を備えた複数の室内機とからなり、運転室内機と停止室内機を判別する手段を備えた多室形空気調和機において、前記複数の室内機のいずれかが冷房運転を開始した場合に、前記停止室内機の前記室内熱交換器の温度に応じて前記圧縮機の運転を停止するもので、室内膨張弁の動作不良による室内熱交換器の凍結を防止し、多室形空気調和機を不安全なく停止させることができる。

第３の本発明は、特に、第１の発明の停止室内機の室内熱交換器の温度に応じて前記停止室内機の室内膨張弁を再度位置決めする動作を行っても、前記室内熱交換器の温度が所定の温度以上にならない場合、圧縮機の運転を停止するもので、室内膨張弁の動作不良による異常であるかどうかの判断精度を高め、室内熱交換器の凍結を防止し、多室形空気調和機を不安全なく停止させることができる。

第４の本発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明の複数の室内機のいずれかが冷房運転を開始した場合に、停止室内機の室内熱交換器の温度が所定の時間経過しても低下し続けている場合に、圧縮機の運転を停止するもので、設置条件が各室内機によって高低差のある場合や、前回の運転状態によって室内機に冷媒が溜まりこんだ状態からの運転であっても、誤った判断をすることなく、室内熱交換器の凍結を防止し、多室形空気調和機
を不安全なく停止させることができる。

第５の本発明は、特に、第１〜４のいずれか一つの発明の複数の室内機のいずれかが冷房運転を開始した場合に、停止室内機の室内熱交換器の温度が所定の時間経過しても低下し続けている場合に、前記停止室内機を異常室内機として記憶しておき、次回その異常室内機が冷房運転を行った場合に、前記室内熱交換器の温度が所定の温度範囲にならない場合に、圧縮機の運転を停止するもので、室内膨張弁の動作不良が、前回の運転状態のまま固定してしまったような状態であっても異常であるかどうかの判断を適切にすることができ、不必要な停止を減少させることができ、運転率を向上させることができる。

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。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における多室形空気調和機のブロック図、図２は、同多室形空気調和機の制御方法を示すフローチャートである。

本発明の多室形空気調和機は、１台の室外機に複数台の室内機を冷媒配管により接続したものであるが、説明を容易にするため、本実施の形態では、図１に示すように、１台の室外機２に、室内機４ａ、４ｂの２台を冷媒配管５で接続した例を用いて説明する。

室外機２には、冷媒配管５により順次接続された圧縮機６と、四方弁８と、室外熱交換器１０と、室外膨張弁１２とが設けられる一方、各室内機４ａ、４ｂには、冷媒配管５により順次接続された室内熱交換器１４ａ、１４ｂと、室内膨張弁１６ａ、１６ｂが設けられており、複数台の室内機４ａ、４ｂは室外機２に対し並列に接続されている。

また、室外機２には、室外熱交換器１０に空気を送る室外ファン１８が設けられており、室内機４ａ、４ｂには、室内熱交換器１４ａ、１４ｂに空気を送る室内ファン２６ａ、２６ｂと、冷房あるいは除湿運転時における室内熱交換器１４ａ、１４ｂの冷媒蒸発温度あるいは暖房運転時における室内熱交換器１４ａ、１４ｂの冷媒凝縮温度を検知する室内熱交換器温度検知手段２８ａ、２８ｂと、室内ファン２６ａ、２６ｂで吸い込まれる室内の空気の温度を検知する室内温度検知手段３０ａ、３０ｂが設けられている。また、各室内機４ａ、４ｂには制御部（図示せず）と使用者が運転を指示するリモコン（図示せず）が設置されており、これにより冷房、暖房、除湿などの運転モードを指示、または異常時に異常であることを表示させたりすることができる。

上記のように構成された本実施の形態における多室形空気調和機において、冷房あるいは除湿運転時には、冷媒が、図１に示される実線矢印方向に流れて、圧縮機６から吐出された冷媒が室外機２を経て室内機４ａ、４ｂに送られるように四方弁８は、切り換えられる。

暖房運転時には、圧縮機６から吐出された冷媒が破線矢印方向に流れて、室内機４ａ、４ｂを経て室外機２に送られるように四方弁８は切り換えられる。この際、室内機４ａ、４ｂに搭載された室内膨張弁１６ａ、１６ｂは全開状態にしており、冷凍サイクル上での絞り機構は、室外膨張弁１２であり、これを適切な開度にし、最適な冷凍サイクルを形成する。

多室形空気調和機全体として冷房運転を行っていて、ある室内機が停止している状態、例えば、室外機２が冷房運転を行っていて、室内機４ａが停止している（他の室内機４ｂは冷房運転）場合は、室内ファン２６ａは停止し、室内膨張弁１６ａは完全に閉鎖してお
り、室内熱交換器１４ａ内部に冷媒が流通しないようにしている。

以上のように、一部の室内機４ａが停止している状態において、室内機が室内熱交換器温度を検知する時の動作を図２のフローチャートを参照しながら説明する。

なお、以下では、室内機４ａが停止している場合について説明しているが、室内機４ｂや図示していない他の室内ユニットにおいて同様の選択がなされた場合も同様の制御が行われる。

まず、多室形空気調和機全体として、室内機４ａ、室内機４ｂのいずれかが冷房運転を開始された時（ステップＳ１）、それぞれの室内熱交換器温度検知手段２８ａ、２８ｂによって温度計測を行い（ステップＳ２）、自己室内機が停止室内機かどうかを判断する（ステップＳ３）。上記の例では、室内機４ａが停止室内機として判断され、その室内機４ａが停止室内機であるにも関わらず、室内熱交換器１４ａの熱交換器温度が所定の温度と比較し（ステップＳ４）、下回る場合は、その室内機４ａの室内膨張弁１６ａを再度、位置決めを行う（ステップＳ５）。これ以降はステップＳ２に戻って上記の制御を繰り返す。

また、熱交換器温度が凍結に到るかどうかを判断する際の所定の温度値は、室内機によっても能力ランクは様々であり、これにより、室内温度検知手段３０ａ、３０に与える影響にも差があることから、汎用性を考慮し、室内機４ａ、４ｂ毎に予め実験的に決めた値を設定すると良い。

これにより、冷媒配管５中のゴミなどの噛み込みによる室内膨張弁１６ａ、１６ｂの閉鎖不良を改善し、再度、位置決めすることにより、不必要に、室内機４ａ、４ｂの運転を停止することを回避しつつ、室内熱交換器１６ａ、１６ｂの凍結を防止することができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における多室形空気調和機の制御方法を示すフローチャートである。なお、上記第１の実施の形態における多室形空気調和機と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態における多室形空気調和機が、全体として冷房運転を行っていて、ある室内機が停止している状態において、室内機が室内熱交換器温度を検知する時の動作を図３のフローチャートを参照しながら説明する。

なお、以下では、室内機４ａの運転が停止している場合を例に説明するが、室内機４ｂや図示していない他の室内機において同様の選択がなされた場合も同様の制御が行われる。

ステップＳ１からステップＳ４までは、上記実施の形態１と同様に作用する。ステップＳ４で、室内機４ａの室内熱交換器温度が所定の温度を下回る場合は、圧縮機６を停止する（ステップＳ５）。これ以降は、ステップＳ２に戻って上記の制御を繰り返すが、その後、停止室内機、本例では、室内機４ａにおける室内熱交換器温度検知手段２８ａが検知した温度が所定の温度を下回ることによる圧縮機６の停止回数が所定の回数になったかどうかを判断し（ステップＳ６）、その場合は、異常を確定し、表示部（図示せず）に異常表示を行う（ステップＳ７）。

これにより、何らかの原因によって微開状態で動作しなくなった室内膨張弁１６ａの閉
鎖不良による室内熱交換器１４ａの凍結を防止し、不安全なく、多室形空気調和機を停止させることができる。

（実施の形態３）
図４は、本発明の第３の実施の形態における多室形空気調和機の制御方法を示すフローチャートである。なお、上記実施の形態における多室形空気調和機と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態における多室形空気調和機が、全体として冷房運転を行っていて、ある室内機が停止している状態において、室内機が室内熱交換器温度を検知する時の動作を図４のフローチャートを参照しながら説明する。

ステップＳ１からステップＳ５までは、実施の形態１と同様に作用する。その後、停止室内機、本例では、室内機４ａの室内熱交換器温度検知手段２８ａが検知した熱交換器温度が所定の温度を下回ることによる室内膨張弁１６ａの位置決め回数が２回目かどうかを判断し（ステップＳ６）、その場合は、異常を確定し、圧縮機６を停止し（ステップＳ７）、表示部に異常表示を行う（ステップＳ８）。

これにより、冷媒配管５中のゴミなどの噛み込みによる室内膨張弁１６ａの閉鎖不良の可能性かどうかを１度判断することによって不要な停止を回避することができる。しかし、それでも異常な状態により、熱交換器温度が低下する場合は、微開状態で動作しなくなった室内膨張弁１６ａの閉鎖不良によるものと判断し、不安全なく多室形空気調和機を停止させることができる。

（実施の形態４）
図５は、本発明の第４の実施の形態における多室形空気調和機の制御方法を示すフローチャートである。なお、上記実施の形態における多室形空気調和機と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態における多室形空気調和機が、全体として冷房運転を行っていて、ある室内機が停止している状態において、室内機が室内熱交換器温度を検知する時の動作を図５のフローチャートを参照しながら説明する。

ステップＳ１からステップＳ３までは、上記実施の形態１と同様に作用する。そして、室内機４ａが停止室内機として判定されてから第１の所定の時間Ｔ１経過後、室内機４ａにおける室内熱交換器温度検知手段２８ａで室内熱交換器１４ａの温度を検出し、室内熱交換器温度を制御部（図示せず）に記憶しておく。さらに、その後第２の所定の時間Ｔ２経過後、再度室内熱交換器温度を検出し、前回の熱交換器温度と比較を行い、熱交換器温度が低下し続けているかどうかを判断する（ステップ４）。温度低下が継続していると判断した場合、その停止室内機、すなわち室内機４ａの室内膨張弁１６ａを再度、位置決めを行い（ステップＳ５）、その後、実施の形態３と同様にステップＳ６からステップＳ８までの動作を行う。

これにより、室内膨張弁１６ａは正常に閉鎖状態であるにもかかわらず、前回の運転状態や設置条件による停止室内機（室内機４ａ）に溜まりこんだ冷媒の自己蒸発による温度低下から室内膨張弁１６ａが不良であるとの誤判断を回避することができる。

（実施の形態５）
図６は、本発明の第５の実施の形態における多室形空気調和機の制御方法を示すフローチャートである。なお、上記実施の形態における多室形空気調和機と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態における多室形空気調和機が、全体として冷房運転を行っていて、ある室内機が停止している状態において、室内機が室内熱交換器温度を検知する時の動作を図６のフローチャートを参照しながら説明する。

ステップＳ１からステップＳ５までは上記実施の形態４と同様に作用する。前回の熱交換器温度と今回の熱交換器温度との比較によって温度低下が続いている異常室内機（例えば、室内機４ａ）であることを制御部（図示せず）に記憶しておく（ステップＳ６）。その後、停止状態が継続すれば、ステップ２に戻ってステップ６までを繰り返すが、その停止室内機（室内機４ａ）が冷房運転を開始した場合（ステップ７）、冷房の通常運転時における室内熱交換器温度の所定温度範囲を予め実験的に決めておき、この温度範囲外であれば（ステップ８）、異常を確定し、圧縮機を停止し（ステップＳ１０）、表示部に異常表示を行う（ステップＳ１１）。

これにより、冷房の通常運転を行っている他の室内機への影響を最小限に留めながら、一度冷房運転を行った後に、室内膨張弁１６ａが不良であるかどうかの判断をすることにより不要に停止することを回避しつつ、室内熱交換器１４ａの凍結を防止することができる。

以上のように本発明に係る多室形空気調和機は、安価な構成で、不要に停止することを回避しつつ、室内熱交換器の凍結を防止することができるもので、家庭用、店舗用、施設用の各種多室形空気調和機に適用できる。

本発明の実施の形態１における多室形空気調和機のブロック図同多室形空気調和機の制御方法を示すフローチャート本発明の実施の形態２における多室形空気調和機の制御方法を示すフローチャート本発明の実施の形態３における多室形空気調和機の制御方法を示すフローチャート本発明の実施の形態４における多室形空気調和機の制御方法を示すフローチャート本発明の実施の形態５における多室形空気調和機の制御方法を示すフローチャート

符号の説明

２室外機
４ａ、４ｂ室内機
６圧縮機
８四方弁
１０室外熱交換器
１２室外膨張弁
１４ａ、１４ｂ室内熱交換器
１６ａ、１６ｂ室内膨張弁
１８室外ファン
２６ａ、２６ｂ室内ファン
２８ａ、２８ｂ室内熱交換器温度検知手段
３０ａ、３０ｂ室内温度検知手段

Claims

圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器を内蔵する１台の室外機と、前記室外機に接続されると共にそれぞれ室内膨張弁と、室内熱交換器を備えた複数の室内機とからなり、運転室内機と停止室内機を判別する手段を備えた多室形空気調和機において、前記複数の室内機のいずれかが冷房運転を開始した場合に、前記停止室内機の前記室内熱交換器の温度に応じて前記停止室内機の前記室内膨張弁を再度位置決めすることを特徴とする多室形空気調和機。
圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器を内蔵する１台の室外機と、前記室外機に接続されると共にそれぞれ室内膨張弁と、室内熱交換器を備えた複数の室内機とからなり、運転室内機と停止室内機を判別する手段を備えた多室形空気調和機において、前記複数の室内機のいずれかが冷房運転を開始した場合に、前記停止室内機の前記室内熱交換器の温度に応じて前記圧縮機の運転を停止することを特徴とする多室形空気調和機。
停止室内機の室内熱交換器の温度に応じて前記停止室内機の室内膨張弁を再度位置決めする動作を行っても、前記室内熱交換器の温度が所定の温度以上にならない場合、圧縮機の運転を停止することを特徴とする請求項１に記載の多室形空気調和機。
複数の室内機のいずれかが冷房運転を開始した場合に、停止室内機の室内熱交換器の温度が所定の時間経過しても低下し続けている場合に、圧縮機の運転を停止することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の多室形空気調和機。
複数の室内機のいずれかが冷房運転を開始した場合に、停止室内機の室内熱交換器の温度が所定の時間経過しても低下し続けている場合に、前記停止室内機を異常室内機として記憶しておき、次回その異常室内機が冷房運転を行った場合に、前記室内熱交換器の温度が所定の温度範囲にならない場合に、圧縮機の運転を停止することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の多室形空気調和機。