JP2012002438A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】冷凍サイクルに異常が発生しやすい空気調和機の設置直後に限定して閉塞検知運転を実施し、より短時間で精度よく異常を検知することのできる空気調和機を提供すること。
【解決手段】本発明の空気調和機は、圧縮機の温度を検知する圧縮機温度検知手段１５と、室内機内部の冷媒配管の温度を検知する室内配管温検知手段１０と、室内の温度を検知する室内温検知手段１１とを備え、空気調和機を設置後、最初の運転時において、圧縮機温度検知手段で検知する温度が、所定の温度となるように圧縮機の周波数を変更するとともに、室内配管温検知手段と室内温検知手段との温度差が、所定の温度を上回る場合は、通常の運転に移行し、室内配管温検知手段と室内温検知手段との温度差が、所定の温度を下回る場合は、異常であると判断する閉塞検知運転を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、冷凍サイクルの閉塞を検知することのでき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の制御方法は、冷凍サイクル内に異物が詰まった場合などの不具合を想定して圧縮機の保護をするために、圧縮機の表面温度あるいは運転電流がある一定値を超えた場合に圧縮機の運転を停止する手法や、コストダウンの為に、室温と室内熱交換器との温度差を検出し、前記温度差が所定温度以内である場合、圧縮機を停止するように制御している（例えば、特許文献１参照）。

図３は特許文献１に記載された従来の空気調和機の制御方法を示すフローチャートである。図３に示すように、空気調和機が冷房又は暖房で運転開始され、圧縮機の運転が３０分以上経過したかどうか判断し、経過している場合に吐出温度が１１５℃以下で、室温と室内熱交換器温度との温度差が２℃以内、もしくは外気温と室外熱交温度との温度差が２℃以内の場合、冷凍サイクル内を冷媒が流れていない状態、即ち冷凍サイクルから多量のガスが抜けた完全なガス抜け状態か、前記電子膨張弁が閉のままロックしたか、もしくは弁に異物が混入し全閉状態か、または二方弁・三方弁の開け忘れなどの不具合と判断することができ、圧縮機を停止し、保護することができる。

特開２００３−９０５８２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の空気調和機は、運転ごとに室内温度と室内熱交換器温度の温度差を確認するため、室内外の温度や配管長、圧縮機が寝込んで十分に温度が下がっている場合等、外部条件によっては冷凍サイクルに異常がないにもかかわらず、所定の温度差が生じず、冷凍サイクルに異常が発生したと誤検知する可能性があるという課題を有していた。

特に、冷凍サイクル内での詰まりや二方弁・三方弁の開け忘れ等は、空気調和機の設置直後に集中的に発生するものであり、毎運転ごとに確認を行うのは誤検知を拡大してしまいかねない。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、冷凍サイクルに異常が発生しやすい空気調和機の設置直後に限定して閉塞検知運転を実施し、より短時間で精度よく異常を検知することの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、少なくとも圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、減圧手段、室内側熱交換器を接続して構成される空気調和機において、圧縮機の温度を検知する圧縮機温度検知手段と、室内機内部の冷媒配管の温度を検知する室内配管温検知手段と、室内の温度を検知する室内温検知手段とを備え、空気調和機を設置後、最初の運転時において、圧縮機温度検知手段で検知する温度が、所定の温度となるように圧縮機の周波数を変更するとともに、室内配管温検知手段と室内温検知手段との
温度差が、所定の温度を上回る場合は、通常の運転に移行し、室内配管温検知手段と室内温検知手段との温度差が、所定の温度を下回る場合は、異常であると判断する閉塞検知運転を行うことにより、冷凍サイクルの異常を確実に検知することができる。

本発明は、冷凍サイクルに異常が発生しやすい空気調和機の設置直後に限定して閉塞検知運転を実施し、より短時間で精度よく異常を検知することのできる空気調和機を提供することができる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の冷凍サイクルの構成図 同実施の形態１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制御方法を示すフローチャート

第１の発明の空気調和機は、少なくとも圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、減圧手段、室内側熱交換器を接続して構成される空気調和機において、圧縮機の温度を検知する圧縮機温度検知手段と、室内機内部の冷媒配管の温度を検知する室内配管温検知手段と、室内の温度を検知する室内温検知手段とを備え、空気調和機を設置後、最初の運転時において、圧縮機温度検知手段で検知する温度が、所定の温度となるように圧縮機の周波数を変更するとともに、室内配管温検知手段と室内温検知手段との温度差が、所定の温度を上回る場合は、通常の運転に移行し、室内配管温検知手段と室内温検知手段との温度差が、所定の温度を下回る場合は、異常であると判断する閉塞検知運転を行うことにより、冷凍サイクルの異常を確実に検知することができる。

第２の発明の空気調和機は、特に第１の発明において、閉塞検知運転を一定時間行い、室内配管温検知手段と室内温検知手段との温度差が、所定の温度を下回る場合は、圧縮機の周波数を所定の周波数に強制的に変更することにより、冷凍サイクルが正常状態にもかかわらず温度差のつきにくい場合により確実に温度差を生じさせることができる。

第３の発明の空気調和機は、特に第１の発明において、閉塞検知運転を一定時間行い、室内配管温検知手段と室内温検知手段との温度差が、所定の温度を下回る場合は、減圧手段の開度を強制的に変更することにより、冷凍サイクルが正常状態にもかかわらず温度差のつきにくい場合により確実に温度差を生じ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は本発明の実施の形態１における空気調和機の冷凍サイクルの構成図、図２は本発明の実施の形態１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。以下、図１および図２を用いて本発明を説明する。

本実施の形態１における空気調和機は、室内機７と室外機１を冷媒配管で接続することによって構成されている。

まず、室外機１には、冷媒を圧縮する圧縮機２、冷媒流路を切り替える四方弁３、冷媒を減圧する減圧手段４、大気と冷媒とが熱交換を行う室外側熱交換器５、室外側熱交換器５での熱交換を促進する室外ファン６を有している。

また、室内機７には、室内空気と冷媒とが熱交換をする室内側熱交換器８、室内側熱交換器８での熱交換を促進する室内ファン９、室内機７の内部の冷媒配管温度を検知する室内配管温検知手段１０、室内の温度を検知する室内温検知手段１１を有している。

そして、室外機１の外側には室内機７と接続配管１２を通じて接続するための二方弁１３、三方弁１４が備え付けられており、二方弁１３は減圧手段４と、三方弁１４は四方弁３とそれぞれ接続しており、冷凍サイクルを構成している。

以上のように構成された空気調和機の制御方法について、以下、その動作及び作用を説明する。

まず、空気調和機の設置が完了し、電源投入され、暖房または冷房運転にて運転開始されると、まず閉塞検知運転を行う。ここで通常制御の暖房運転の場合、室内の快適性確保のため、室内温が低い場合等においては室内ファンを停止し、室内配管温検知手段１０が一定温度（例えば２１℃）を超えてから室内ファンを運転するようにしている。

しかし、二方弁１３のみが閉塞された場合のように室外側から室内側に一定量の冷媒が流れる際には、閉塞状態にもかかわらず室内配管温検知手段１０が上昇したまま温度が下がらないケースが発生する。

そこで、閉塞検知運転中は微少回転数（例えば、３００ｒｐｍ）の最低運転回転数が設定されており、冷媒が継続的に循環しない場合に、室内配管温検知手段１０と室内温検知手段１１に温度差が生じるのを防ぐ。

この状態で一定時間（例えば暖房時は１５分、冷房時は１０分）通常の制御にて、それぞれ暖房運転または冷房運転を行う。

そして一定時間が経過し、圧縮機温度が所定の温度に達すると室内配管温検知手段と室内温検知手段の温度を確認し、両者の温度差が所定の温度Ｔ１（例えば、４Ｋ）を超えている場合には冷凍サイクルに詰まり・閉塞等はなく正常であると判定し、閉塞検知運転の実施を終了する。なお、本実施の形態における所定の温度は、実験等から算出される値であり、一義的に決定されるものではなく、機種や能力毎に異なる。

また、所定の温度Ｔ１以内の場合には、冷凍サイクルに詰まり・閉塞等の発生している可能性が高いが、各種デバイスの運転設定による影響の可能性があるため、より温度差をつけることができるように、圧縮機の運転周波数および／または室内ファンの運転回転数および／または減圧手段の開度を調整する。

まず、圧縮機については、圧縮機の運転周波数に最低運転周波数（例えば、暖房時は６０Ｈｚ、冷房時は３０Ｈｚ）を設定し、通常制御中この周波数未満で運転を行っていた場合、所定周波数まで制御で周波数を上昇させ運転を行う。

また、室内ファンについては、室内ファンの運転回転数に最高運転回転数（例えば、１１００ｒｐｍ）を設定し、通常制御中この回転数を超えて運転を行っていた場合、最高運転回転数まで回転数を下げて運転を行う。

また、減圧手段については、減圧手段の開度に最高運転開度（例えば、３２０パルス）を設定し、通常制御中この開度を超えて運転を行っていた場合、最高運転開度まで開度を調整して運転を行う。

このように冷凍サイクルが正常ならば、確実に一定の温度差が生じることを検証した運転モードにて閉塞検知運転を実施する。

そして閉塞検知運転モードにて、一定時間（例えば、暖房時は５分、冷房時は３分）暖房運転または冷房運転を行う。この一定時間中は、常に室内配管温検知手段と室内温検知手段の温度を確認し、両者の温度差が所定の温度Ｔ１（例えば、４Ｋ）を超えた場合には冷凍サイクルに詰まり・閉塞等はなく正常であると判定し、閉塞検知運転の実施を終了する。

しかしながら、一定時間に到達しても、なお所定の温度Ｔ１以内の場合には、冷凍サイクルに異常が発生したと判定し、異常表示を行い空気調和機の運転を停止する。

なお、本実施例に示した各種材料や数値などは必ずしもこれに限定されるものではなく、所定の役割を果たすことができるならば別の材料や数値で何ら問題はない。

以上のように、本発明にかかる空気調和機は、設置直後に冷凍サイクルの正常・異常を短時間で判定できるため、室内機と室外機が分離させている空気調和機全般に適用可能である。

１ 室外機
２ 圧縮機
３ 四方弁
４ 減圧手段
５ 室外側熱交換器
６ 室外ファン
７ 室内機
８ 室内側熱交換器
９ 室内ファン
１０ 室内配管温検知手段
１１ 室内温検知手段
１５ 圧縮機温度検知手段

Claims (3)

1. 少なくとも圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、減圧手段、室内側熱交換器を接続して構成される空気調和機において、圧縮機の温度を検知する圧縮機温度検知手段と、室内機内部の冷媒配管の温度を検知する室内配管温検知手段と、室内の温度を検知する室内温検知手段とを備え、前記空気調和機を設置後、最初の運転時において、前記圧縮機温度検知手段で検知する温度が、所定の温度となるように前記圧縮機の周波数を変更するとともに、前記室内配管温検知手段と前記室内温検知手段との温度差が、所定の温度を上回る場合は、通常の運転に移行し、前記室内配管温検知手段と前記室内温検知手段との温度差が、所定の温度を下回る場合は、異常であると判断する閉塞検知運転を行うことを特徴とする空気調和機。
2. 前記閉塞検知運転を一定時間行い、前記室内配管温検知手段と前記室内温検知手段との温度差が、所定の温度を下回る場合は、前記圧縮機の周波数を所定の周波数に強制的に変更することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記閉塞検知運転を一定時間行い、前記室内配管温検知手段と前記室内温検知手段との温度差が、所定の温度を下回る場合は、前記減圧手段の開度を強制的に変更することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。