JP2012137276A

JP2012137276A - 空気調和装置

Info

Publication number: JP2012137276A
Application number: JP2011213945A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Maruoka; 俊也丸岡
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-12-06
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2012-07-19

Abstract

【課題】圧力検出手段の特性ズレの有無を検知することができる空気調和装置を提供すること。
【解決手段】本発明の空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機１と、圧縮機１の吸入側に設けた吸入圧力検出手段８と、圧縮機１の吐出側に設けた吐出圧力検出手段２とを備えた空気調和装置であって、空気調和装置の停止時間が一定時間以上となると、吸入圧力検出手段８で検出した吸入圧力と、吐出圧力検出手段２で検出した吐出圧力とを比較し、所定の差圧以上を検出した場合に異常であることを報知する。
【選択図】図２

Description

本発明は、圧力検出手段を搭載した空気調和装置に関する。

従来、この種の空気調和装置では、圧縮機の吐出側と吸入側にそれぞれ圧力及び温度の検出手段を設け、検出値によって圧縮機の周波数、膨張弁の開度などを算出する制御方式をとっている。

冷房運転では、低圧圧力を一定にするように圧縮機の周波数制御を行う低圧圧力一定周波数制御、暖房運転では、高圧圧力を一定にするように圧縮機の周波数制御を行う高圧圧力一定周波数制御と言った能力制御手段が採られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平３−２４１２６０号公報

しかしながら、前記従来の構成では、空気調和機で重要な冷暖房能力の決定要素と言える圧縮機の運転周波数を圧力検出手段の検知値に依存しているため、圧力検出手段の特性ズレが生じた場合の影響が大きく、快適性を損なってしまう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、圧力検出手段の特性ズレの有無を検知することができる空気調和装置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、本発明の空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機の吸入側に設けた吸入圧力検出手段と、圧縮機の吐出側に設けた吐出圧力検出手段とを備えた空気調和装置であって、空気調和装置の停止時間が一定時間以上となると、吸入圧力検出手段で検出した吸入圧力と、吐出圧力検出手段で検出した吐出圧力とを比較し、所定の差圧以上を検出した場合に異常であることを報知することにより、停止時間が長く冷媒の圧力がバランスした状況で圧力検出手段の検知ズレを精度良く判断でき、快適性を保証あるいは圧力保護非検知による圧縮機不良を防止することができる。

また、前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機の吸入側に設けた吸入圧力検出手段と、圧縮機の吐出側に設けた吐出圧力検出手段と、圧縮機の吸入側の配管の温度を検知する吸入管温度検出手段と、圧縮機の吐出側の配管の温度を検知する吐出管温度検出手段とを備えた空気調和装置であって、空気調和装置の停止時間が一定時間以上となると、吐出圧力から算出する飽和温度と、吸入圧力から算出する飽和温度と、吐出管温度と、吸入管温度との４つの温度の平均値と、平均値と４つの温度とを比較し、所定温度以上の差があれば、異常であることを報知することにより、停止時間が長く冷媒の圧力がバランスした状況で精度良く異常状態を判断でき、快適性を保証あるいは圧力保護非検知による圧縮機不良を防止することができる。

また、前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機の吸入側に設けた吸入圧力検出手段と、圧縮機の吐出側に設けた吐出圧力検出手段と、圧縮機の吸入側の配管の温度を検知する吸入管温度検出手段と、圧縮機の吐
出側の配管の温度を検知する吐出管温度検出手段と、外気温度を検知する外気温度検出手段とを備えた空気調和装置であって、空気調和装置が停止中に外気温度と吐出管温度の差温が所定温度以内、かつ外気温度と吸入管温度の差温が所定温度以内であれば、吐出圧力から算出する飽和温度と外気温度とを比較、さらに吸入圧力から算出する飽和温度と外気温度を比較し、どちらか一方でも差温が所定温度以上であれば、圧力検出手段が異常であることを報知することにより、確実に冷媒の圧力がバランスした状況でかつ最短時間で圧力検出手段の検知ズレを精度良く判断できるので、快適性を保証でき、圧力保護非検知による圧縮機不良を防止することができる。また温度変化量の小さい外気温度と比較するので誤判定を防止できる。

本発明は、圧力検出手段の特性ズレの有無を検知することができる空気調和装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１および２における冷凍サイクルの構成図本発明の実施の形態１におけるフローチャート本発明の実施の形態２におけるフローチャート本発明の実施の形態３および４における冷凍サイクルの構成図本発明の実施の形態３におけるフローチャート本発明の実施の形態４におけるフローチャート本発明の実施の形態５におけるフローチャート

第１の発明の空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機の吸入側に設けた吸入圧力検出手段と、圧縮機の吐出側に設けた吐出圧力検出手段とを備えた空気調和装置であって、空気調和装置の停止時間が一定時間以上となると、吸入圧力検出手段で検出した吸入圧力と、吐出圧力検出手段で検出した吐出圧力とを比較し、所定の差圧以上を検出した場合に異常であることを報知することにより、停止時間が長く冷媒の圧力がバランスした状況で圧力検出手段の検知ズレを精度良く判断でき、快適性を保証あるいは圧力保護非検知による圧縮機不良を防止することができる。

第２の発明の空気調和装置は、特に第１の発明において、空気調和装置の停止時間が一定時間以上であって、外気温度の変化が一定値以下の時のみ吸入圧力と吐出圧力とを比較することにより、冷媒の圧力に影響する外気温度変動の大きい時は差圧の算出をせず、外気温度変動の小さい時のみに限定するため、検知ズレを精度良く判断することができる。

第３の発明の空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機の吸入側に設けた吸入圧力検出手段と、圧縮機の吐出側に設けた吐出圧力検出手段と、圧縮機の吸入側の配管の温度を検知する吸入管温度検出手段と、圧縮機の吐出側の配管の温度を検知する吐出管温度検出手段とを備えた空気調和装置であって、空気調和装置の停止時間が一定時間以上となると、吐出圧力から算出する飽和温度と、吸入圧力から算出する飽和温度と、吐出管温度と、吸入管温度との４つの温度の平均値と、平均値と４つの温度とを比較し、所定温度以上の差があれば、異常であることを報知することにより、停止時間が長く冷媒の圧力がバランスした状況で精度良く異常状態を判断でき、快適性を保証あるいは圧力保護非検知による圧縮機不良を防止することができる。

第４の発明の空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機の吸入側に設けた吸入圧力検出手段と、圧縮機の吐出側に設けた吐出圧力検出手段と、圧縮機の吸入側の配管の温度を検知する吸入管温度検出手段と、圧縮機の吐出側の配管の温度を検知する吐出管温
度検出手段と、外気温度を検知する外気温度検出手段とを備えた空気調和装置であって、空気調和装置が停止中に外気温度と吐出管温度の差温が所定温度以内、かつ外気温度と吸入管温度の差温が所定温度以内であれば、吐出圧力から算出する飽和温度と外気温度とを比較、さらに吸入圧力から算出する飽和温度と外気温度を比較し、どちらか一方でも差温が所定温度以上であれば、圧力検出手段が異常であることを報知することにより、確実に冷媒の圧力がバランスした状況でかつ最短時間で圧力検出手段の検知ズレを精度良く判断できるので、快適性を保証でき、圧力保護非検知による圧縮機不良を防止することができる。また温度変化量の小さい外気温度と比較するので誤判定を防止できる。

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は本発明の空気調和装置の冷凍サイクル図である。図１に示すように、本実施の形態の空気調和装置は、１台の室外機１１と複数台の室内機１６が接続されて構成される多室形空気調和装置である。

本実施の形態の室外機１１は、冷媒を圧縮する圧縮機１を備えており、圧縮機１の吸入側には吸入圧力検出手段８が設けられ、圧縮機１の吐出側には吐出圧力検出手段２が設けられている。なお、吸入圧力検出手段８および吐出圧力検出手段２は圧力を検出する圧力センサで構成される。

また、室外機１１は、室外の外気と冷媒で熱交換を行なう室外熱交換器３と、室外熱交換器３へ送風を行なう室外送風機４と、室外電動膨張弁５と、冷媒流路を切り替える四方弁６と、外気の温度を検出する外気温度検出手段９と、室外機に配置される機器を制御する室外機制御装置１０とを備える。なお、外気温度検出手段９は温度を検出する温度センサで構成される。

また、室内機１６は、室内空気と冷媒とで熱交換を行なう室内熱交換器１２と、室内熱交換器１２に送風する室内送風機１３と、室内電動膨張弁１４と、室内機１６に配置される機器を制御する室内機制御装置１５とを備える。

以上のように構成された空気調和装置において、以下、吐出圧力検出手段２もしくは吸入圧力検出手段８の異常検出について説明する。

図２は、本発明の実施の形態１における空気調和装置のフローチャートである。まず、ステップＳＰ２１において、空気調和装置の運転を停止し、ステップＳＰ２２において、運転停止時から停止時間のカウントを開始する。

そして、ステップＳＰ２３で運転停止時間がある所定の時間（Ｔｉｍｅ＿ｏｆｆＡ）を経過した場合は、ステップＳＰ２４へ進み、未だ経過していなければステップＳＰ２２へ戻る。なお、この所定の時間（Ｔｉｍｅ＿ｏｆｆＡ）とは、冷媒が安定するのに十分な時間を指すが、冷媒配管の長さ等によって適宜変更され得るものであり、一義的に決定されるものではない。

ステップＳＰ２４では、吸入圧力検出手段８で吸入圧力Ｐｓ（ＭＰａ）を検出し、吐出圧力検出手段２で吐出圧力Ｐｄ（ＭＰａ）を検出して、ステップＳＰ２５へ進む。

ステップＳＰ２５では、吸入圧力Ｐｓと吐出圧力Ｐｄとを比較し、その差圧が所定値ΔＰを超えた場合は、ステップＳＰ２６へ進み、室外機制御装置１０に設けた表示器（例え
ば、７セグメント表示器）に異常であることを表示する異常コードを表示して、サービスマン等へ報知する。なお、本実施の形態では室外機制御装置１０に表示器を設けたが、室内機制御装置１５に表示器を設けてもよい。

以上のように圧力を比較することで、冷媒圧力がバランスした状況で圧力検出手段の検知ズレを制度良く判断することができ、異常を早期に発見することができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における空気調和装置のフローチャートである。本実施の形態では、図２に示す実施の形態１におけるフローチャートにおいて、ステップＳＰ２２とステップＳＰ２３との間にステップＳＰ３１を入れたものであり、その他においては実施の形態１と同じ構成を取るため、実施の形態１と同じ符号を付して、その説明を省略する。

図３においてステップＳＰ３１において、外気温度検出手段９で検出された外気温度ＴＯ（℃）において、現在の外気温度ＴＯ（ｎ）と、Ｎ分前の外気温度ＴＯ（ｎ−１）とを比較し、その変化が所定温度Ｓ（Ｋ）以内の状態が、所定時間Ｎ分継続している場合は、ステップＳＰ２３へ進み、急激に温度変動があった場合は、ステップＳＰ２２へ戻る。

これにより、冷媒の圧力に影響する外気温度変動の大きい時は差圧の算出をせず、外気温度変動の小さい時に高圧圧力検知手段または低圧圧力検知手段の検知ズレを精度良く判断でき、圧力検出手段に異常なずれが生じた状態で長時間運転継続することがない、すなわち異常を早期発見することができ、快適性を保証或いは圧力保護非検知による圧縮機不良を防止することができる。

（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における冷凍サイクルの構成図である。実施の形態１および２と異なる箇所は、圧縮機１から吐出される冷媒の温度を検出する吐出管温度検出手段３０と、圧縮機１へ吸入される冷媒の温度を検出する吸入管温度検出手段３１と、室内機１６にリモコン１７を設けたことである。なお、その他の箇所については実施の形態１および２と同じであるため、同じ符号を付して説明を省略する。

図５は、本発明の実施の形態３における空気調和装置のフローチャートである。まず、ステップＳＰ５１において、空気調和装置の運転を停止し、ステップＳＰ５２において、運転停止時から停止時間のカウントを開始する。

そして、ステップＳＰ５３で運転停止時間がある所定の時間（Ｔｉｍｅ＿ｏｆｆＡ）を経過した場合は、ステップＳＰ５４へ進み、未だ経過していなければステップＳＰ５２へ戻る。なお、この所定の時間（Ｔｉｍｅ＿ｏｆｆＡ）とは、冷媒が安定するのに十分な時間を指すが、冷媒配管の長さ等によって適宜変更され得るものであり、一義的に決定されるものではない。

ステップＳＰ５４では、吸入圧力検出手段８で吸入圧力Ｐｓ（ＭＰａ）を検出し、吐出圧力検出手段２で吐出圧力Ｐｄ（ＭＰａ）を検出して、吸入圧力Ｐｓから飽和温度Ｈｓを算出し、吐出圧力Ｐｄから飽和温度Ｈｄを算出する。また、吸入管温度検出手段３１で吸入管温度Ｔｓを検出し、吐出管温度検出手段３０で吐出管温度Ｔｄを検出し、ステップＳＰ５５へ進む。

ステップＳＰ５５では、飽和温度Ｈｓ、飽和温度Ｈｄ、吸入管温度Ｔｓ、吐出管温度Ｔｄの４つの温度の平均値Ｔａｖｅを算出し、ステップＳＰ５６へ進む。

ステップＳＰ５６ではそれぞれの温度と、平均温度Ｔａｖｅとを比較し、差温がΔＴを超えた場合に室外機制御装置１０に結果を記憶し、ステップＳＰ５７へ進む。

ステップＳＰ５７では、室外機制御装置１０に設けた表示器（例えば、７セグメント表示器）に異常であることを表示する異常コードを表示して、サービスマン等へ報知する。なお、本実施の形態では室外機制御装置１０に表示器を設けたが、室内機制御装置１５に表示器を設けてもよい。

以上のように、冷媒圧力がバランスした状況で各検出手段の検知ズレを制度良く判断することができ、異常を早期に発見することができる。

（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４における空気調和装置のフローチャートである。本実施の形態では、図５に示す実施の形態１におけるフローチャートにおいて、ステップＳＰ５２とステップＳＰ５３との間にステップＳＰ６１を入れ、ステップＳＰ５３とステップＳＰ５４との間にステップＳＰ６２を入れたものであり、ステップＳＰ５６における所定温度をΔＴ２に変えたものである。その他においては実施の形態３と同じ構成を取るため、実施の形態３と同じ符号を付して、その説明を省略する。

ステップＳＰ６１では、時間ｔ１が経過する毎に、吐出管温度検出手段３０で検出される吐出管温度Ｔｄと、吸入管温度検出手段３１で検出される吸入管温度Ｔｓとを検出し、室外機制御装置１０に記憶する。

そして、ステップＳＰ６２において、現在の吐出管温度Ｔｄ１とｔ２分前の吐出管温度Ｔｄ２とを比較し、ΔＴ１より小さく、さらに、現在の吸入管温度Ｔｓ１とｔ２分前の吸入管温度Ｔｓ２とを比較し、ΔＴ１よりも小さい場合には、ステップＳＰ５４へ進み、大きければステップＳＰ５２へ戻る。

そして、ステップＳＰ５６（２）では、平均温度Ｔａｖｅとを比較し、差温がΔＴ２を超えた場合に室外機制御装置１０に結果を記憶し、ステップＳＰ５７へ進む。

以上のように行うことで、さらに確実に判定精度を向上させることが出来る。なお、本実施の形態においてはリモコン１７を設けているため、室外機制御装置１０に設けた表示器にエラーコードを表示する代わりに、リモコン１７に異常コードを表示しても良い。

（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５における空気調和装置のフローチャートである。まず、ステップＳＰ７１において、空気調和装置の運転を停止する。

そして、ステップＳＰ７２において、外気温度検出手段９で外気温度Ｔｏを検出し、吸入管温度検出手段３１で吸入管温度Ｔｓを検出し、吐出管温度検出手段３０で吐出管温度Ｔｄを検出し、ステップＳＰ７３へ進む。

ステップＳＰ７３では、外気温度Ｔｏと吐出管温度Ｔｄ、外気温度Ｔｏと吸入管温度Ｔｓとをそれぞれ比較し、ともに差温がΔＴ１未満であれば、ステップＳＰ７４へ進む。

ステップＳＰ７４では、吸入圧力検出手段８で吸入圧力Ｐｓ（ＭＰａ）を検出し、吐出圧力検出手段２で吐出圧力Ｐｄ（ＭＰａ）を検出して、吸入圧力Ｐｓから飽和温度Ｈｓを算出し、吐出圧力Ｐｄから飽和温度Ｈｄを算出し、ステップＳＰ７５へ進む。

ステップ７５では、外気温度Ｔｏと飽和温度Ｈｄ、外気温度Ｔｏと飽和温度Ｈｓとをそれぞれ比較し、一方でも差温がΔＴ２を超えた場合に室外機制御装置１０に結果を記憶し、ステップＳＰ７６へ進む。

ステップＳＰ７６では、室外機制御装置１０に設けた表示器（例えば、７セグメント表示器）に異常であることを表示する異常コードを表示して、サービスマン等へ報知する。

本発明の空気調和装置は、多室型いわゆるマルチタイプの空気調和装置に限定されるものではなく、室内機・室外機が１対いわゆるシングルタイプの空気調和装置にも適用できる。

１圧縮機
２吐出圧力検出手段
８吸入圧力検出手段
９外気温度検出手段
１０室外機制御装置
３０吐出管温度検出手段
３１吸入管温度検出手段

Claims

冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機の吸入側に設けた吸入圧力検出手段と、前記圧縮機の吐出側に設けた吐出圧力検出手段とを備えた空気調和装置であって、前記空気調和装置の停止時間が一定時間以上となると、前記吸入圧力検出手段で検出した吸入圧力と、前記吐出圧力検出手段で検出した吐出圧力とを比較し、所定の差圧以上を検出した場合に異常であることを報知することを特徴とする空気調和装置。
前記空気調和装置の停止時間が一定時間以上であって、外気温度の変化が一定値以下の時のみ吸入圧力と吐出圧力とを比較することを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機の吸入側に設けた吸入圧力検出手段と、前記圧縮機の吐出側に設けた吐出圧力検出手段と、前記圧縮機の吸入側の配管の温度を検知する吸入管温度検出手段と、前記圧縮機の吐出側の配管の温度を検知する吐出管温度検出手段とを備えた空気調和装置であって、前記空気調和装置の停止時間が一定時間以上となると、吐出圧力から算出する飽和温度と、吸入圧力から算出する飽和温度と、吐出管温度と、吸入管温度との４つの温度の平均値と、平均値と４つの温度とを比較し、所定温度以上の差があれば、異常であることを報知することを特徴とする空気調和装置。
冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機の吸入側に設けた吸入圧力検出手段と、前記圧縮機の吐出側に設けた吐出圧力検出手段と、前記圧縮機の吸入側の配管の温度を検知する吸入管温度検出手段と、前記圧縮機の吐出側の配管の温度を検知する吐出管温度検出手段と、外気温度を検知する外気温度検出手段とを備えた空気調和装置であって、前記空気調和装置が停止中に外気温度と吐出管温度の差温が所定温度以内、かつ外気温度と吸入管温度の差温が所定温度以内であれば、吐出圧力から算出する飽和温度と外気温度とを比較、さらに吸入圧力から算出する飽和温度と外気温度を比較し、どちらか一方でも差温が所定温度以上であれば、圧力検出手段が異常であることを報知することを特徴とする空気調和装置。