JP2011007346A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒不足の度合いを正確に判定することができる空気調和機を提供する。
【解決手段】圧縮機１５、四方弁１６、室外側熱交換器１７、減圧膨張弁１８、室内側熱交換器１９を環状に接続して構成された冷媒回路と、室内送風機２０と、記憶装置２６とを備え、前記室内送風機２０を所定の回転数で運転しながら、室内温度と吹出空気温度との温度差が所定値となるように前記圧縮機１５の回転数を制御し、前記記憶装置２６に前記圧縮機１５の回転数を記憶し、所定の運転回数において、前回の運転と前記圧縮機１５の回転数の比較をおこなって冷媒不足の度合いを判定するもので、冷媒が不足するほど圧縮機１５の回転数が高くなるので、所定の運転回数において前回の運転と圧縮機１５の回転数を比較し、圧縮機１５の回転数が前回の値より高いときは、冷媒不足と判定することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機に関するもので、特に、冷媒の不足を判定する空気調和機に関するものである。

従来、この種の空気調和機として、図４に示されるようなものがある（例えば、特許文献１参照）。

図４は、上記特許文献１に記載された従来の空気調和機の概略構成を示す図である。

図４において、従来の空気調和機は、圧縮機１と、四方弁２と、室外熱交換器３と、絞り手段４と、室内熱交換器５からなる冷凍サイクルと、室内送風機６と、圧縮機１への入力電流を検出する入力電流検出手段１１と、室内熱交換器５の中間部に配された温度検出手段８と、室内送風機７から構成されている。

そして、冷房運転中に、圧縮機への入力電流が許容値を超えないように圧縮機１の運転周波数を制御することにより、圧縮機１を過負荷状態から保護し、また、温度検出手段８により検出される冷房運転時の中間温度が所定値以上で、所定時間継続したとき、冷媒不足と判定し、圧縮機１の運転を停止するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−２６１５４３号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載されたような従来の空気調和機の構成では、通常の冷房運転において冷媒不足を判定するため、冷媒が圧縮機１の保護が必要な量まで不足していないと冷媒不足と判定することができない。

一方、空気調和機の使用者に対しては、圧縮機１の保護が必要な量まで冷媒が不足していなくても、設計上の性能が確保できる量より冷媒が不足すると、冷えが鈍くなり本来の性能を提供できず、かつ冷媒漏洩による環境への影響も問題となるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、設計上の性能が確保できる量より冷媒が不足したことを判定できる空気調和機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、減圧膨張弁、室内側熱交換器を環状に接続して構成された冷媒回路と、室内送風機と、記憶装置とを備え、前記室内送風機を所定の回転数で運転しながら、室内温度と吹出空気温度との温度差が所定値となるように前記圧縮機の回転数を制御し、前記記憶装置に前記圧縮機の回転数を記憶し、所定の運転回数において、前回の運転と前記圧縮機の回転数の比較をおこなって冷媒不足の度合いを判定するもので、冷媒が不足するほど圧縮機の回転数が高くなるので、所定の運転回数において前回の運転と圧縮機の回転数を比較し、圧縮機の回転数が前回の値より高いときは、冷媒不足と判定することができる。

また、本発明の空気調和機は、圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、減圧膨張弁、室内側熱交換器を環状に接続して構成された冷媒回路と、室内送風機と、記憶装置とを備え、前記室内送風機を所定の回転数で運転しながら、室内温度と前記室内側熱交換器との温度差が所定値となるように前記圧縮機の回転数を制御し、前記記憶装置に前記圧縮機の回転数を記憶し、所定の運転回数において、前回の運転と前記圧縮機の回転数の比較をおこなって冷媒不足の度合いを判定するもので、冷媒が不足するほど圧縮機の回転数が高くなるので、所定の運転回数において前回の運転と圧縮機の回転数を比較し、圧縮機の回転数が前回の値より高いときは、冷媒不足と判定することができる。

本発明の空気調和機は、冷媒不足の度合いを正確に判定することができる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の構成図 同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における空気調和機の制御方法を示すフローチャート 従来の空気調和機の概略構成図

第１の発明は、圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、減圧膨張弁、室内側熱交換器を環状に接続して構成された冷媒回路と、室内送風機と、記憶装置とを備え、前記室内送風機を所定の回転数で運転しながら、室内温度と吹出空気温度との温度差が所定値となるように前記圧縮機の回転数を制御し、前記記憶装置に前記圧縮機の回転数を記憶し、所定の運転回数において、前回の運転と前記圧縮機の回転数の比較をおこなって冷媒不足の度合いを判定するもので、冷媒が不足するほど圧縮機の回転数が高くなるので、所定の運転回数において前回の運転と圧縮機の回転数を比較し、圧縮機の回転数が前回の値より高いときは、冷媒不足と判定することができる。

第２の発明は、圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、減圧膨張弁、室内側熱交換器を環状に接続して構成された冷媒回路と、室内送風機と、記憶装置とを備え、前記室内送風機を所定の回転数で運転しながら、室内温度と前記室内側熱交換器との温度差が所定値となるように前記圧縮機の回転数を制御し、前記記憶装置に前記圧縮機の回転数を記憶し、所定の運転回数において、前回の運転と前記圧縮機の回転数の比較をおこなって冷媒不足の度合いを判定するもので、冷媒が不足するほど圧縮機の回転数が高くなるので、所定の運転回数において前回の運転と圧縮機の回転数を比較し、圧縮機の回転数が前回の値より高いときは、冷媒不足と判定することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の冷媒不足の度合いを判定するための運転を、所定時間毎に行うもので、定期的に正確な冷媒の不足度合いを確認することができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明の空気調和機を遠隔操作するためのコントローラーを備え、前記コントローラーからの入力により、冷媒不足の度合いを判定するための運転を行うもので、空気調和機の使用者やメンテナンス者が冷媒不足の度合いを必要なときに確認することができる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか一つの発明の空気調和機において、冷媒不足の判定結果を表示する表示器を備えたもので、空気調和機の使用者やメンテナンス者に対し、冷媒不足度合いの判定結果を容易に知らせることができる。

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）
本発明の第１の実施の形態における空気調和機について、図１及び２を用いて説明する。図１は、本実施の形態における空気調和機の構成を示すものである。

図１において、本実施の形態における空気調和機の圧縮機１５は、周波数可変圧縮機で、その電源周波数を変化させることにより、圧縮機１５の回転数を変化させ、容量を制御するものである。

この圧縮機１５から吐出された冷媒は、四方弁１６を通り、冷房時は、室外側熱交換器１７で液化凝縮され、減圧膨張弁１８で、減圧膨張し、室内側熱交換器１９で吸熱し、四方弁１６を経て圧縮機１５へ吸入される。また、暖房時は、室内側熱交換器１９で液化凝縮され、減圧膨張弁１８で減圧膨張し、室外側熱交換器１７で吸熱し、四方弁１６を経て圧縮機１５へ吸入される。

２０は、室内送風機、２１は、室内機（図示せず）の吸込み空気温度を検知する室内温度センサ、２２は、室内機の吹出し空気温度を検知する吹出温度センサ、２３は、圧縮機１５の回転数を制御する制御装置で、圧縮機１５の運転時間をカウントする回路も備えている。２４は、室内側熱交換器１９の中央の温度を検知する室内熱交センサ、２５は、本実施の形態における空気調和機を遠隔操作するためのコントローラーで、冷媒不足度合い判定結果を表示する表示器の機能も備えている。

２６は、制御装置２３の内部に設けた、冷媒不足判定運転時の圧縮機１５の回転数を記憶する記憶装置で、圧縮機１５の今回、前回、前々回の回転数を記憶し比較する。

以上のように構成された本実施の形態における空気調和機について、以下その動作、作用を説明する。

室内送風機２０の回転数を一定にし、室内温度と吹出温度との差が一定になるように圧縮機１５の回転数を制御すると、室内側の空調能力は一定の値となる。

従って、冷媒が不足すると、循環量が低下し、同じ空調能力にするために圧縮機１５の回転数が高くなる。本発明は、この特性を用いて冷媒の不足度合いを判定することを特徴としている。

図２は、本実施の形態における空気調和機の制御方法を示すフローチャートである。

図２において、コントローラー２５での冷媒不足判定運転開始の入力、または制御装置２３で、冷媒不足判定運転開始の所定時間になると、制御装置２３で入力を受信し（ＳＴＥＰ１）、室内送風機２０を一定の所定回転数で運転し（ＳＴＥＰ２）、圧縮機１５を吹出温度センサ２２の検出値が室内温度センサ２１の検出値と所定の差となる回転数に制御する（ＳＴＥＰ３）。

所定時間が経過するまでＳＴＥＰ３の運転を継続させ（ＳＴＥＰ４）、圧縮機１５の回転数を記憶装置へ記憶し（ＳＴＥＰ５）、圧縮機１５の前々回、前回、今回の回転数を比較し冷媒量の判定を行なう（ＳＴＥＰ６）。圧縮機１５の回転数が、前々回より前回、前回より今回と高くなっていれば、冷媒不足と判定し、結果をコントローラー２５の表示器
（図示せず）に表示し（ＳＴＥＰ７）、そうでない場合には冷媒量正常と判定して結果をコントローラー２５の表示器に表示させる（ＳＴＥＰ８）。

以上のように、本実施の形態においては、一定の空調能力で運転するときの圧縮機１５の回転数の変化に基づいて冷媒不足を判定することにより、冷媒不足の度合いを正確に判定することができる。

また、本実施の形態では、圧縮機１５の回転数に対する判定をより細かくすることにより、冷媒不足なし、運転できる範囲で冷媒不足、冷媒不足により空気調和機が損傷する可能性あり等の判定ができ、冷媒不足に対する的確な処置を行なうための情報を提供することもできる。

（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空気調和機の制御方法を示すフローチャートである。尚、本実施の形態における空気調和機の構成は、上記第１の実施の形態における空気調和機と同一なので、その説明を省略する。

室内熱交温度は、冷房時は蒸発温度、暖房時は凝縮温度になる。従って、室内送風機２０の回転数を一定にし、室内熱交温度と室内温度との差が一定になるように圧縮機１５の回転数を制御すると、室内側の空調能力は一定の値となる。本発明は、この特性を用いて冷媒の不足度合いを判定することを特徴としている。

図３において、コントローラー２５で冷媒不足判定運転開始の入力、または制御装置２３で、冷媒不足判定運転開始の所定時間になると、制御装置２３で、信号を受信し（ＳＴＥＰ１）、室内送風機２０を一定の所定回転数で運転し（ＳＴＥＰ２）、圧縮機１５を、室内熱交センサ２４の検出値が室内温度センサ２１の検出値と所定の差となる回転数に制御する（ＳＴＥＰ３）。

所定時間が経過するまで、ＳＴＥＰ３の運転を継続させ（ＳＴＥＰ４）、圧縮機１５の回転数を記憶装置２６へ記憶する（ＳＴＥＰ５）。圧縮機１５の前々回、前回、今回の回転数を比較し、冷媒量の判定を行なう（ＳＴＥＰ６）。圧縮機１５の回転数が前々回より前回、前回より今回と高くなっていれば冷媒不足と判定し、結果をコントローラー２５の表示器に表示し（ＳＴＥＰ７）、そうでない場合には、冷媒量正常と判定して、結果をコントローラー２５の表示器に表示させる（ＳＴＥＰ８）。

以上のように、本実施の形態においては、一定の空調能力で運転するときの圧縮機１５の回転数の変化に基づいて、冷媒不足を判定することにより、冷媒不足の度合いを正確に判定することができる。

以上のように、本発明にかかる空気調和機は冷媒不足の度合いを正確に判定することができるので、回転数制御が可能な圧縮機を使用している冷蔵庫等の用途にも広く適用できる。

１５ 圧縮機
１６ 四方弁
１７ 室外側熱交換器
１８ 減圧膨張弁
１９ 室内側熱交換器
２０ 室内送風機
２１ 室内温度センサ
２２ 吹出温度センサ
２４ 室内熱交センサ
２５ コントローラー
２６ 記憶装置

Claims (5)

1. 圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、減圧膨張弁、室内側熱交換器を環状に接続して構成された冷媒回路と、室内送風機と、記憶装置とを備え、前記室内送風機を所定の回転数で運転しながら、室内温度と吹出空気温度との温度差が所定値となるように前記圧縮機の回転数を制御し、前記記憶装置に前記圧縮機の回転数を記憶し、所定の運転回数において、前回の運転と前記圧縮機の回転数の比較をおこなって冷媒不足の度合いを判定することを特徴とした空気調和機。
2. 圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、減圧膨張弁、室内側熱交換器を環状に接続して構成された冷媒回路と、室内送風機と、記憶装置とを備え、前記室内送風機を所定の回転数で運転しながら、室内温度と前記室内側熱交換器との温度差が所定値となるように前記圧縮機の回転数を制御し、前記記憶装置に前記圧縮機の回転数を記憶し、所定の運転回数において、前回の運転と前記圧縮機の回転数の比較をおこなって冷媒不足の度合いを判定することを特徴とした空気調和機。
3. 冷媒不足の度合いを判定するための運転を、所定時間毎に行うことを特徴とした請求項１または２に記載の空気調和機。
4. 空気調和機を遠隔操作するためのコントローラーを備え、前記コントローラーからの入力により、冷媒不足の度合いを判定するための運転を行うことを特徴とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和機。
5. 冷媒不足の判定結果を表示する表示器を備えたことを特徴とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和機。