JP2014105968A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用者が違和感を感じるのを極力抑えかつ消費電力量を低減しつつ、停止している室内機での結露を抑制できる空気調和装置を提供する。
【解決手段】停止している室内機５ａでは、ＣＰＵは、室内温度センサ６３ａで検出した室内温度Ｔｒ、液側温度センサ６１ａで検出した熱交入口温度Ｔｉ、および、ガス側温度センサ６２ａで検出した熱交出口温度Ｔｏを取り込み、これらを用いて全閉とされている室内膨張弁５２ａでの冷媒漏れ量ＲＬを推定する。次に、ＣＰＵは、推定した冷媒漏れ量ＲＬを用いて室内機５ａ内部での結露発生度合を判定する。そして、ＣＰＵは、判定した結露発生度合に対応した室内ファン５５ａの制御態様を選択して実行することで、室内機５ａの結露抑制運転を実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、少なくとも１台の室外機と複数の室内機とが冷媒配管で接続された空気調和装置に係わり、より詳細には、室内機の結露を抑制する空気調和装置に関する。

従来、空気調和装置としては、例えば、１台の室外機に対して複数台の室内機を冷媒配管で接続して、複数の室内機で同時に冷房運転または暖房運転を行うことが可能なものが知られている。このような空気調和装置では、運転を行っている室内機と停止している室内機とが併存する場合がある。ここで、室内機が停止している状態とは、リモコン操作やタイマー切設定等といった使用者の指示や、サーモオフ（冷房運転の場合は、室内温度が設定温度以下となる状態／暖房運転の場合は、室内温度が設定温度以上となる状態）によって、室内ファンが停止するとともに、室内膨張弁の開度を、冷房運転を行っていた場合は全閉とする、あるいは、暖房運転を行っていた場合は所定開度とする、状態を示す。

上記のように、冷房運転を行っていた室内機が停止するときは、室内膨張弁を全閉とするのであるが、冷媒に混入した異物が弁体と弁座との間に噛み込んだり、弁体の先端に微少な傷がついたりすることで、室内膨張弁を全閉としても室内膨張弁を冷媒が通過できる状態（以後、室内膨張弁からの冷媒漏れと記載する）となることがある。停止している室内機において室内膨張弁から冷媒が漏れると、漏れた冷媒が室内熱交換器に流入して室内熱交換器がじわじわと冷やされ、ついには室内機内部の温度が低下して室内機で結露が発生する虞がある。

以上のような問題を解決する手段として、特許文献１では、室内機に室内温度センサと、室内熱交換器における冷媒出入口での冷媒温度を検出する熱交入口温度センサおよび熱交出口温度センサとを備え、これら各センサでの検出値を用いて、冷房運転停止後に全閉となっている室内膨張弁からの冷媒漏れ量を定量的に推定する空気調和装置が提案されている。そして、このような空気調和装置では、冷媒漏れ量が所定量以上と推定されるときに、室内ファンを駆動することで、冷却された空気を室内熱交換器周りから排除するとともに、室内機で発生した露を蒸発させる結露抑制運転を所定時間（例えば、１０分間）行っている。

特開２００７−１７０８６号公報

上記のような結露抑制運転は使用者の意図と関係なく自動的に行われるため、使用者に違和感を与える虞がある。このため、結露抑制運転を行う時間はできる限り短い方が好ましい。しかし、従来の空気調和装置では、結露抑制運転は室内機における室内膨張弁からの冷媒漏れ量に関わらず（つまり、室内機での結露発生の度合いに関わらず）比較的長い所定時間（例えば、１０分間）継続して行われるため、室内膨張弁での冷媒漏れに起因する結露を防ぎつつできる限り結露抑制運転を行う時間を短くする技術が望まれていた。

また、結露抑制運転を長時間行えば、停止している場合と比べて室内機における消費電力量が増大するため、省エネ性に劣るという問題があった。

本発明は以上述べた問題点を解決するものであって、使用者が違和感を感じるのを極力抑えることができかつ消費電力量を低減しつつ、停止している室内機での結露を抑制できる空気調和装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の空気調和装置は、圧縮機を備えた少なくとも１台の室外機と、室内熱交換器と、室内冷媒流量調整手段と、室内ファンと、室内熱交換器が蒸発器として機能するときに室内熱交換器に流入する冷媒の温度である熱交入口温度を検出する熱交入口温度検出手段と、室内熱交換器が蒸発器として機能するときに室内熱交換器から流出する冷媒の温度である熱交出口温度を検出する熱交出口温度検出手段と、室内温度を検出する室内温度検出手段とを備えた複数の室内機と、熱交入口温度検出手段、熱交出口温度検出手段、および、室内温度検出手段での各検出値を取り込み、室内冷媒流量調整手段や室内ファンを制御する制御手段と、を備えたものであって、制御手段は、室内機の室内冷媒流量調整手段における冷媒漏れ量に対応させて室内機での結露の発生度合いを定めた結露発生度合テーブルと、結露の発生度合い毎に異なる室内ファンの制御を定めた室内ファン制御テーブルとを有しているものである。そして、冷房運転を行っている複数の室内機のうち運転を停止している室内機が少なくとも１台存在する場合に、制御手段は、運転を停止している室内機における冷媒漏れ量を取り込んだ熱交入口温度および熱交出口温度と室内温度との比較によって推定し、結露発生度合テーブルを参照して冷媒漏れ量に応じた結露の発生度合いを判別し、室内ファン制御テーブルを参照して結露の発生度合いに応じた室内ファンの制御を実行するものである。

また、室内ファン制御テーブルにおける室内ファンの制御は、所定の結露の発生度合いを境とし、判別した結露の発生度合いが所定の結露の発生度合いより低い場合は室内ファンを所定回転数で間欠駆動する間欠駆動制御とされ、判別した結露の発生度合いが所定の結露の発生度合い以上である場合は室内ファンを所定回転数で連続駆動する連続駆動制御とされているものである。さらには、間欠駆動制御では、室内ファンの駆動と停止を交互に繰り返し、結露の発生度合いが高くなるに従って室内ファンの停止時間を短くするものである。

上記のように構成した本発明の空気調和装置によれば、室内機での結露の発生度合いに応じて室内ファンの制御を異ならせ、特に、結露の発生度合いが高くなるのに従って室内ファンの駆動時間が長くなるようにしている。これにより、結露の発生度合いが高いときは室内ファンを長く駆動して結露を抑制するとともに、結露の発生度合いが低いときは室内ファンの駆動時間を必要最小限とすることができるので、使用者が違和感を感じるのを極力抑えることができ、かつ、空気調和装置での消費電力量を低減しつつ、停止している室内機での結露発生を抑制することができる。

本発明の実施形態である空気調和装置の説明図であり、（Ａ）が冷媒回路図、（Ｂ）が室内機制御手段のブロック図である。 本発明の実施形態における、室内機制御手段が有する各種テーブルである。 本発明の実施形態における、一の室内機が停止している場合の冷媒回路図である。 本発明の実施形態における、室内機制御手段での処理を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施形態としては、１台の室外機に３台の室内機が並列に接続され、全ての室内機で同時に冷房運転あるいは暖房運転が行える空気調和装置を例に挙げて説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

図１（Ａ）に示すように、本実施例における空気調和装置１は、ビル等の屋外に設置される１台の室外機２と、室内に設置され室外機２に液管８およびガス管９で並列に接続された３台の室内機５ａ〜５ｃとを備えている。詳細には、液管８は、一端が室外機２の閉鎖弁２８に、他端が分岐して室内機５ａ〜５ｃの各閉鎖弁５３ａ〜５３ｃに、それぞれ接続されている。また、ガス管９は、一端が室外機２の閉鎖弁２９に、他端が分岐して室内機５ａ〜５ｃの各閉鎖弁５４ａ〜５４ｃに、それぞれ接続されている。以上により、空気調和装置１の冷媒回路１０が構成されている。

まずは、室外機２について説明する。室外機２は、圧縮機２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、アキュムレータ２４と、オイルセパレータ２５と、室外膨張弁２６と、液管８の一端が接続された閉鎖弁２８と、ガス管９の一端が接続された閉鎖弁２９と、室外ファン３０とを備えている。そして、室外ファン３０を除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室外機冷媒回路２０を構成している。

圧縮機２１は、インバータにより回転数が制御される図示しないモータによって駆動されることで運転容量を可変できる能力可変型圧縮機である。圧縮機２１の冷媒吐出口は、オイルセパレータ２５の冷媒流入側に吐出管４１で接続されており、また、圧縮機２１の冷媒吸入側は、アキュムレータ２４の冷媒流出側に吸入管４２で接続されている。

四方弁２２は、冷媒の流れる方向を切り換えるための弁であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄの４つのポートを備えている。ポートａは、オイルセパレータ２５の冷媒流出側に冷媒配管４３で接続されている。ポートｂは、室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口と冷媒配管４４で接続されている。ポートｃは、アキュムレータ２４の冷媒流入側と冷媒配管４７で接続されている。そして、ポートｄは、閉鎖弁２９と室外機ガス管４６で接続されている。

室外熱交換器２３は、冷媒と後述する室外ファン３０により室外機２内部に取り込まれた外気とを熱交換させるものである。室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口は上述したように四方弁２２のポートｂに接続され、他方の冷媒出入口は室外機液管４５で閉鎖弁２８に接続されている。

室外膨張弁２６は、室外機液管４５に設けられている。室外膨張弁２６は、図示しないパルスモータにより駆動される電子膨張弁であり、パルスモータに与えられるパルス数によって開度が調整されることで、室外熱交換器２３に流入する冷媒量、あるいは、室内熱交換器２３から流出する冷媒量を調整する。

アキュムレータ２４は、上述したように、冷媒流入側が四方弁２２のポートｃと冷媒配管４７で接続され、冷媒流出側が圧縮機２１の冷媒吸入側と吸入管４２で接続されている。アキュムレータ２４は、流入した冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離し、ガス冷媒のみを圧縮機２１に吸入させる。

オイルセパレータ２５は、上述したように、冷媒流入側が圧縮機２１の冷媒吐出口に吐出管４１で接続され、冷媒流出側が四方弁２２のポートａに冷媒配管４３で接続されている。オイルセパレータ２５は、圧縮機２１から吐出された冷媒に含まれる圧縮機２１の冷凍機油を冷媒から分離する。

油戻し管４８は、一端がオイルセパレータ２５の油戻し口に接続され、他端が吸入管４２に接続されている。油戻し管３７には電磁弁２７が設けられており、電磁弁２７を開くことで、オイルセパレータ２５で分離された冷凍機油は、油戻し管３７を流れて吸入管４２に流入し、吸入管４２を流れて圧縮機２１に吸入される。

室外ファン３０は、室外熱交換器２３の近傍に配置される樹脂材で形成されたプロペラファンであり、図示しないファンモータによって回転することで室外機２内部に外気を取り込み、室外熱交換器２３において冷媒と熱交換した外気を室外機２外部へ放出する。

以上説明した構成の他に、室外機２には各種のセンサが設けられている。図１（Ａ）に示すように、吐出管４１には、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度センサ３３が設けられている。冷媒配管４３には、圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力を検出する高圧センサ３１が設けられている。冷媒配管４７におけるアキュムレータ２４の冷媒流入側近傍には、圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力を検出する低圧センサ３２と、圧縮機２１に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度センサ３４とが設けられている。

室外熱交換器２３には、室外熱交換器２３の温度を検出する室外熱交温度センサ３５が設けられている。室外機液管４５における室外熱交換器２３と室外膨張弁２６との間には、室外熱交換器２３に流入あるいは室外熱交換器２３から流出する冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ３６が設けられている。そして、室外機２の図示しない吸込口付近には、室外機２内に流入する外気の温度、すなわち外気温度を検出する外気温度センサ３７が備えられている。

次に、３台の室内機５ａ〜５ｃについて説明する。３台の室内機５ａ〜５ｃは、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃと、室内冷媒流量調整手段である室内膨張弁５２ａ〜５２ｃと、分岐した液管８の他端が接続された閉鎖弁５３ａ〜５３ｃと、分岐したガス管９の他端が接続された閉鎖弁５４ａ〜５４ｃと、室内ファン５５ａ〜５５ｃと、室内機制御手段１００ａ〜１００ｃとを備えている。そして、室内ファン５５ａ〜５５ｃおよび室内機制御手段１００ａ〜１００ｃを除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室内機冷媒回路５０ａ〜５０ｃを構成している。

尚、室内機５ａ〜５ｃの構成は全て同じであるため、以下の説明では、室内機５ａの構成についてのみ説明を行い、その他の室内機５ｂ、５ｃについては説明を省略する。また、図１（Ａ）では、室内機５ａの構成装置に付与した番号の末尾をａからｂおよびｃにそれぞれ変更したものが、室外機５ａの構成装置と対応する室内機５ｂ、５ｃの構成装置となる。

室内熱交換器５１ａは、冷媒と後述する室内ファン５５ａにより室内機５ａ内部に取り込まれた室内空気とを熱交換させるものであり、一方の冷媒出入口が閉鎖弁５３ａに室内機液管７１ａで接続され、他方の冷媒出入口が閉鎖弁５４ａに室内機ガス管７２ａで接続されている。室内熱交換器５１ａは、室内機５ａが冷房運転を行う場合は蒸発器として機能し、室内機５ａが暖房運転を行う場合は凝縮器として機能する。

室内膨張弁５２ａは、室内機液管７１ａに設けられている。室内膨張弁５２ａは、室内熱交換器５１ａが蒸発器として機能する場合は、その開度が要求される冷房能力に応じて調整され、室内熱交換器５１ａが凝縮器として機能する場合は、その開度が要求される暖房能力に応じて調整される。尚、室内膨張弁５２ａは、図示しないパルスモータにより駆動される電子膨張弁であり、パルスモータに与えられるパルス数によって開度が調整される。

室内ファン５５ａは、室内熱交換器５１ａの近傍に配置される樹脂材で形成されたクロスフローファンであり、図示しないファンモータによって回転することで、室内機５ａ内に室内空気を取り込み、室内熱交換器５１ａにおいて冷媒と熱交換した室内空気を室内へ供給する。

以上説明した構成の他に、室内機５ａには各種のセンサが設けられている。室内機液管７１ａにおける室内熱交換器５１ａと室内膨張弁５２ａとの間には、室内熱交換器５１ａに流入あるいは室内熱交換器５１ａから流出する冷媒の温度を検出する熱交入口温度検出手段である液側温度センサ６１ａが設けられている。室内機ガス管７２ａには、室内熱交換器５１ａから流出あるいは室内熱交換器５１ａに流入する冷媒の温度を検出するガス側温度センサ６２ａが設けられている。そして、室内機５ａの図示しない室内空気の吸込口付近には、室内機５ａ内に流入する室内空気の温度、すなわち室内温度を検出する室内温度検出手段である室内温度センサ６３ａが備えられている。

制御手段１００ａは、室内機５ａの図示しない電装品箱に格納された制御基板に搭載されている。図１（Ｂ）に示すように、制御手段１００ａは、ＣＰＵ１１０ａと、記憶部１２０ａと、通信部１３０ａと、センサ入力部１４０ａと、室内ファン駆動部１５０ａとを備えている。

記憶部１２０ａは、ＲＯＭやＲＡＭで構成されており、室内機５ａの制御プログラムや各種センサからの検出信号に対応した検出値、使用者による空調運転に関する設定情報、後述する各種テーブル等を記憶する。通信部１３０ａは、室外機２や他の室内機５ｂ、５ｃとの通信を行うインターフェイスである。センサ入力部１４０ａは、室内機５ａの各種センサでの検出結果を取り込んでＣＰＵ１１０ａに出力する。室内ファン駆動部１５０ａは、室内ファン５５ａの図示しないファンモータの駆動制御を行う。

ＣＰＵ１１０ａには、センサ入力部１４０ａを介して各種センサでの検出値が入力されるとともに、室外機２から送信される室外機２の制御内容を含んだ通信データが通信部１３０ａを介して入力される。また、ＣＰＵ１１０ａには、使用者が図示しないリモコンを操作して設定した運転条件（設定温度や風量等）を含んだ信号が入力される。ＣＰＵ１１０ａは、これら入力された各種情報に基づいて、室内膨張弁５２ａの開度制御や、室内ファン駆動部１５０ａを介して室内ファン５５ａの駆動制御を行う。また、ＣＰＵ１１０ａは、入力した各種情報に基づいた運転指示内容を含んだ信号を通信部１３０ａを介して室外機２に送信する。

次に、本実施形態における空気調和装置１の空調運転時の冷媒回路１０における冷媒の流れや各部の動作について、図１（Ａ）を用いて説明する。尚、以下の説明では、室内機５ａ〜５ｃが冷房運転を行う場合について説明し、暖房運転を行う場合については詳細な説明を省略する。また、図１（Ａ）における矢印は冷媒の流れを示しており、室外機２に備えられた電磁弁２７は閉じられている（図１（Ａ）では、閉じている電磁弁２７を黒塗りで図示している）。

図１（Ａ）に示すように、室内機５ａ〜５ｃが冷房運転を行う場合、室外機２では、四方弁２２が実線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｂとが連通するよう、また、ポートｃとポートｄとが連通するよう、切り換えられる。これにより、室外熱交換器２３が凝縮器として機能するとともに、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃが蒸発器として機能する。

圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、吐出管４１からオイルセパレータ２５を介して冷媒配管４３に流れて四方弁２２に流入し、四方弁２２から冷媒配管４４を流れて室外熱交換器２３に流入する。室外熱交換器２３に流入した冷媒は、室外ファン３０の回転により室外機２内部に取り込まれた外気と熱交換を行って凝縮する。室外熱交換器２３から流出した冷媒は室外機液管４５を流れ、全開とされている室外膨張弁２６、閉鎖弁２８を介して液管８に流入する。

液管８を流れて分岐し閉鎖弁５３ａ〜５３ｃを介して各室内機５ａ〜５ｃに流入した冷媒は、室内機液管７１ａ〜７１ｃを流れ室内膨張弁５２ａ〜５２ｃを通過するときに減圧されて低圧の冷媒となる。室内機液管７１ａ〜７１ｃから室内熱交換器５１ａ〜５１ｃに流入した冷媒は、室内ファン５５ａ〜５５ｃの回転により室内機５ａ〜５ｃ内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って蒸発する。このように、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃが蒸発器として機能し、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃで冷媒と熱交換を行った室内空気が図示しない吹出口から室内に吹き出されることによって、室内機５ａ〜５ｃが設置された室内の冷房が行われる。

尚、室内機５ａ〜５ｃでは、通常、吹出口から吹き出される室内空気の風量を段階的に調整できるようになっており、本実施形態では、微風→弱→中→やや強→強、の５段階で調整できるもとする。使用者がリモコンを操作して上記風量のいずれかを選択すると、これを受けたＣＰＵ１１０ａ〜１１０ｃは、室内ファン駆動部１５０ａ〜１５０ｃを介してファンモータが各風量に対応した回転数となるように制御する。

室内熱交換器５１ａ〜５１ｃから流出した冷媒は室内機ガス管７２ａ〜７２ｃを流れ、閉鎖弁５４ａ〜５４ｃを介してガス管９に流入する。ガス管９を流れ閉鎖弁２９を介して室外機２に流入した冷媒は、室外機ガス管４６を流れて四方弁２２に流入し、四方弁２２から冷媒配管４７、アキュムレータ２４、吸入管４２へと流れ、圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。
以上説明したように冷媒回路１０を冷媒が循環することで、空気調和装置１の冷房運転が行われる。

尚、室内機５ａ〜５ｃが暖房運転を行う場合、室外機２では、四方弁２２が破線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｄとが連通するよう、また、ポートｂとポートｃとが連通するよう、切り換えられる。これにより、室外熱交換器２３が蒸発器として機能するとともに、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃが凝縮器として機能する。

次に、本実施形態の空気調和装置１において、停止している室内機で全閉とされている室内膨張弁から冷媒が漏れる原因および冷媒漏れによって結露が発生する理由について説明し、また、図２を用いて、室内膨張弁からの冷媒漏れに起因する室内機の結露を抑制する結露抑制運転を行うときに使用する各種テーブルについて説明する。

空気調和装置１が冷房運転を行っているときに、室内機５ａ〜５ｃのいずれかが使用者の指示やサーモオフによって運転を停止する場合がある。運転を停止する室内機５ａ〜５ｃでは、室内機制御手段１００ａ〜１００ｃのＣＰＵ１１０ａ〜１１０ｃが、室内ファン駆動部１５０ａ〜１５０ｃを介して室内ファン５５ａ〜５５ｃを停止するとともに、室内膨張弁５２ａ〜５２ｃを全閉とする（全閉となるようにパルスモータにパルスを加える）。これにより、停止している室内機５ａ〜５ｃでは、液管１０を流れ閉鎖弁５３ａ〜５３ｃを介して室内機５ａ〜５ｃに流入した冷媒は、全閉となっている室内膨張弁５２ａ〜５２ｃを通過できないので、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃに流入しない。

しかし、冷媒に混入した異物が室内膨張弁５２ａ〜５２ｃの弁体と弁座との間に噛み込んで、室内膨張弁５２ａ〜５２ｃを全閉としても弁体と弁座との間に隙間が生じることがある。また、室内膨張弁５２ａ〜５２ｃの弁体の先端が、異物の噛み込みや経年劣化等によって微少に傷がついたり欠けたりすることがある。このような弁体と弁座との間の隙間や弁体の傷や欠けを有する室内膨張弁５２ａ〜５２ｃでは、全閉としても上記弁体と弁座との間の隙間や、弁体の傷や欠け部から冷媒が室内熱交換器５１ａ〜５１ｃ側に漏れる虞がある。

冷房運転を停止している室内機５ａ〜５ｃで、上述したような冷媒漏れが発生すると、室内膨張弁５２ａ〜５２ｃを通過した冷媒が少しずつ室内熱交換器５１ａ〜５１ｃに流入し、これによって室内熱交換器５１ａ〜５１ｃが徐々に冷却される。そして、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃが冷却されることによって室内熱交換器５１ａ〜５１ｃで結露が発生する虞があり、また、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃの周りの空気が冷やされることによって、室内機５ａ〜５ｃで室内熱交換器５１ａ〜５１ｃ以外の装置や部材（例えば、室内ファン５５ａ〜５５ｃや、図示しない風向板等）にも結露が発生する虞がある。

従来の空気調和装置では、例えば、室内機に備えられた室内温度センサ、熱交入口温度センサ、および、熱交出口温度センサでの検出値を用いて、冷房運転停止後に全閉となっている室内膨張弁からの冷媒漏れ量を推定し、冷媒漏れ量が所定量以上と推定されるときに、室内ファンを駆動することで、冷却された空気を室内熱交換器周りから排除するとともに、室内機で発生した露を蒸発させる結露抑制運転を所定時間（例えば、１０分間）行っている。

しかし、上記のような結露抑制運転は使用者の意図と関係なく自動的に行われ、また、結露抑制運転は室内機における室内膨張弁からの冷媒漏れ量に関わらず、つまり、室内機での結露発生の度合いに関わらず比較的長い所定時間（例えば、１０分間）継続して行われるため、本来なら停止している室内機が長時間駆動することとなり使用者に違和感を与えることとなるという問題がある。また、必要以上に長い時間結露抑制運転を行っている虞があり消費電力量が増大するという問題がある。

そこで、本発明の空気調和装置１では、図２に示す各種テーブルを備えて、室内機５ａ〜５ｃで室内膨張弁５２ａ〜５２ｃでの冷媒漏れに起因して発生する結露の度合いを推定し、この結露度合いに応じた結露抑制運転を行うことで、使用者が違和感を感じるのを極力抑え、かつ、運転停止中の消費電力量を増大させることなく、結露抑制運転を行う。以下、各種テーブルについて詳細に説明するとともに、室内機５ａ〜５ｃで室内膨張弁５２ａ〜５２ｃでの冷媒漏れ量の推定方法や、結露抑制運転時の室内ファン５５ａ〜５５ｃの制御について適宜説明する。

室内機制御手段１００ａ〜１００ｃの記憶部１２０ａ〜１２０ｃには、図２に示す各種テーブルが記憶されている。具体的には、図２（Ａ）に示す結露発生度合テーブル２００、図２（Ｂ）に示す冷媒漏れ量推定テーブル３００、および、図２（Ｃ）に示す室内ファン制御テーブル４００、である。これら各種テーブルは、予め実施された試験の結果等に基づいて作成し記憶部１２０ａ〜１２０ｃに記憶されている。

尚、以下の説明では、室内温度センサ６３ａ〜６３ｃで検出する室内温度をＴｒ（単位：℃）、液側温度センサ６１ａ〜６１ｃで検出する冷媒温度である熱交入口温度をＴｉ（単位：℃）、ガス側温度センサ６２ａ〜６２ｃで検出する冷媒温度である熱交出口温度をＴｏ（単位：℃）、推定される室内膨張弁５２ａ〜５２ｃでの冷媒漏れ量をＲＬ、としている。

まず、結露発生度合テーブル２００について説明する。図２（Ａ）に示すように、結露発生度合テーブル２００は、室内膨張弁５２ａ〜５２ｃでの冷媒漏れ量ＲＬに応じて停止している室内機５ａ〜５ｃで結露が発生する度合い（結露発生の頻度や結露の発生量を含む）を定めたものである。具体的には、冷媒漏れ量ＲＬは、「少」、「中」、「多」の３つの段階に区分されている。そして、冷媒漏れ量ＲＬの各段階に対応して、度合い１〜３（数字が大きくなる程結露が発生する度合いが高い）までの結露発生度合が定められている。尚、冷媒漏れ量ＲＬは、後述する冷媒漏れ量推定テーブル３００によって推定されるものである。また、結露発生度合は定量的なものではなく、試験等で結露発生度合テーブル２００に記載されている冷媒漏れ量ＲＬを実現したときに、室内機５ａ〜５ｃにおける結露発生の頻度や結露の発生量を見て定めたものである。

結露発生度合テーブル２００では、冷媒漏れ量ＲＬが多くなるに従って結露発生度合が高くなるように定められている。これは、冷媒漏れ量ＲＬが多くなるほど、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃに流入する冷媒量が多くなり、その分室内熱交換器５１ａ〜５１ｃが冷却されることで室内機５ａ〜５ｃで結露が発生する度合いが高くなるためである。

次に、冷媒漏れ量判定テーブル３００について説明する。図２（Ｂ）に示すように、冷媒漏れ量判定テーブル３００は、全閉とされている室内膨張弁５２ａ〜５２ｃでの冷媒漏れ量の推定条件を定めたものである。具体的には、推定条件：「Ｔｒ＝Ｔｉ＝Ｔｏ」（つまり、熱交入口温度Ｔｉと熱交出口温度Ｔｏとが室内温度Ｔｒと等しい）が成立するときは、室内膨張弁５２ａ〜５２ｃから冷媒は漏れていない考えられるため、冷媒漏れ量ＲＬを「漏れ無」とする。

推定条件：「Ｔｉ＜Ｔｒ」かつ「Ｔｒ−３℃＜Ｔｏ＜Ｔｒ」（つまり、熱交入口温度Ｔｉが室内温度Ｔｒより低く、かつ、熱交出口温度Ｔｏが室内温度Ｔｒから３℃引いた温度より高く室内温度Ｔｒよりも低い）が成立するときは、室内膨張弁５２ａ〜５２ｃから冷媒が漏れて熱交入口温度Ｔｉは［室内温度Ｔｒ−３℃］より低くなっているものの、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃの冷媒出口側（ガス側温度センサ６２ａ〜６２ｃ設置側）まで漏れた冷媒が到達していないために熱交出口温度Ｔｏは［室内温度Ｔｒ−３℃］より高くなっている、と考えられるため、冷媒漏れ量ＲＬを「少」とする。

尚、［室内温度Ｔｒ−３℃］は、試験等を行って定めたものであり、冷媒漏れ量判定テーブル３００を記憶する空気調和装置１の冷媒回路に応じて適宜変更できる（例えば、［室内温度Ｔｒ−２℃］や［室内温度Ｔｒ−４℃］）。

推定条件：「Ｔｉ＜Ｔｒ」かつ「Ｔｉ+５℃＜Ｔｏ≦Ｔｒ−３℃」（つまり、熱交入口温度Ｔｉが室内温度Ｔｒより低く、かつ、熱交出口温度Ｔｏが熱交入口温度Ｔｉに５℃を加えた温度より高く室内温度Ｔｒから３℃引いた温度以下）が成立するときは、室内膨張弁５２ａ〜５２ｃから冷媒が漏れて熱交入口温度Ｔｉは室内温度Ｔｒより低くなっていることに加えて、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃの冷媒出口側にも少量の冷媒が到達していることで、熱交入口温度Ｔｉ程ではないが熱交出口温度Ｔｏも低下している、と考えられるため、冷媒漏れ量ＲＬを「中」とする。

尚、［熱交入口温度Ｔｉ+５℃］も、［室内温度Ｔｒ−３℃］と同様に試験等を行って定めたものであり、冷媒漏れ量判定テーブル３００を記憶する空気調和装置１の冷媒回路に応じて適宜変更できる（例えば、［熱交入口温度Ｔｉ+４℃］や［熱交入口温度Ｔｉ+６℃］）。

推定条件：「Ｔｏ≦Ｔｉ+５℃」（つまり、熱交出口温度Ｔｏが熱交入口温度Ｔｉに５℃を加えた温度以下）が成立するときは、室内熱交換器５１ａ〜５１ｃの冷媒出口側に多量の冷媒が到達していることで、熱交入口温度Ｔｉと同程度以下に熱交出口温度Ｔｏが低下している、と考えられるため、冷媒漏れ量ＲＬを「多」とする。

尚、冷媒漏れ量ＲＬも結露発生度合と同様に定量的なものではなく、試験等で冷媒漏れ量判定テーブル３００に記載されている推定条件が成立するときに、室内膨張弁５２ａ〜５２ｃからの冷媒漏れ量を見て定めたものである。

次に、室内ファン制御テーブル４００について説明する。図２（Ｃ）に示すように、室内ファン制御テーブル４００は、室内機５ａ〜５ｃで室内機の結露抑制運転を行うときの室内ファン５５ａ〜５５ｃの制御態様を結露発生度合別に定めたものである。また、室内ファン制御テーブル４００では、結露発生度合１、２では室内ファン５５ａ〜５５ｃを所定の間隔で断続的に駆動する間欠駆動制御を行い、結露発生度合３では室内ファン５５ａ〜５５ｃを連続駆動する連続駆動制御を行うよう、各々定めている。

具体的には、結露発生度合１では、室内ファン５５ａ〜５５ｃを６０分に１回、風量が前述した「微風」となる回転数で３０秒間駆動する。また、結露発生度合２では、室内ファン５５ａ〜５５ｃを３０分に１回、風量が「微風」となる回転数で３０秒間駆動する。また、結露発生度合３では、室内ファン５５ａ〜５５ｃを風量が「微風」となる回転数で連続駆動するとともに、使用者に対し室内膨張弁５２ａ〜５２ｃに異常が発生していることを通知する（エラー通知）。

結露発生度合１、２では、室内膨張弁５２ａ〜５２ｃで冷媒漏れ量ＲＬが「少」または「中」であり、室内機５ａ〜５ｃで結露が発生する度合いが低い。従って、結露発生度合が１、２の場合は、室内ファン５５ａ〜５５ｃの間欠駆動で結露発生を抑制できる。これにより、停止している室内機５ａ〜５ｃで室内ファン５５ａ〜５５ｃが長時間駆動することによる使用者が違和感を感じるのを極力抑え、かつ、室内機５ａ〜５ｃでの消費電力量を低減できる。

但し、結露発生度合が１→２へと上がれば、室内機５ａ〜５ｃで結露が発生する度合いは高くなるので、上述したように、結露発生度合の上昇に従って室内ファン５５ａ〜５５ｃを駆動する間隔を短く（結露発生度合が上がれば、６０分に１回→３０分に１回）している。

また、結露発生度合３では、室内膨張弁５２ａ〜５２ｃで冷媒漏れ量ＲＬが「多」であり、室内機５ａ〜５ｃで結露が発生する度合いが高い。従って、結露発生度合３の場合は、室内ファン５５ａ〜５５ｃの連続駆動で結露発生を抑制する。また、使用者にエラー通知を行って室内膨張弁５２ａ〜５２ｃに異常が発生していることを通知する。このエラー通知により、使用者に室内膨張弁５２ａ〜５２ｃの修理や交換等を促すことができるとともに、使用者が停止している室内機５ａ〜５ｃで室内ファン５５ａ〜５５ｃが連続駆動している理由を理解できるため、使用者が違和感を感じるのを極力抑えることができる。尚、エラー通知は、例えば、室内機５ａ〜５ｃに設けられた図示しない表示部を使用したり、音声を発したりして実行できるようにすればよい

次に、図１乃至図４を用いて、空気調和装置１が冷房運転を行っているときに、停止している室内機５ａ〜５ｃにおける結露発生度合の判定および判定した結露発生度合に応じた結露抑制運転を行うときの処理について説明する。尚、以下の説明では、図３に示すように、室内機５ａ〜５ｃが冷房運転を行っているときに室内機５ａが停止している場合を例に挙げて説明する。尚、図３に示す冷媒回路図は、図１（Ａ）に示すものと同じであるため、詳細な説明は省略する。但し、停止している室内機５ａの室内膨張弁５２ａについては、黒塗りで示すことで全閉とされていることを示している。

また、図４に示すフローチャートは、停止している室内機５ａの室内機制御手段１００ａに搭載されているＣＰＵ１１０ａにて上記処理を行うときの処理の流れを示すものであり、ＳＴはステップを表しこれに続く数字はステップ番号を表している。尚、図４では本発明に関わる処理を中心に説明しており、室内機５ａが冷房運転や暖房運転を行っているときの冷媒回路の制御等といった一般的な処理については説明を省略する。

空気調和装置１が運転を行っているときに、ＣＰＵ１１０ａは、室内機５ａにおいて使用者による運転停止指示があるか否か、あるいは、サーモオフとする条件が整ったか否かを判断する（ＳＴ１）。ここで、使用者による運転停止指示とは、使用者がリモコンを操作して室内機５ａの運転停止を指示する、使用者によって室内機５ａの停止時間がタイマー設定されその設定時間となった場合、等である。また、サーモオフとする条件とは、室内温度センサ６３ａで検出した室内温度Ｔｒが、使用者が指示した設定温度以下となった（例えば、室内温度Ｔｒが設定温度より１℃低くなった）場合である。

使用者による運転停止指示がなく、かつ、サーモオフとする条件が整っていなければ（ＳＴ１−Ｎｏ）、ＣＰＵ１１０ａは、現在行っている運転を継続し（ＳＴ１１）、ＳＴ１に処理を戻す。使用者による運転停止指示がある、あるいは、サーモオフとする条件が整えば（ＳＴ１−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０ａは、室内機５ａが冷房運転中であるか否かを判断する（ＳＴ２）。

室内機５ａが冷房運転中でなければ（ＳＴ２−Ｎｏ）、ＣＰＵ１１０ａは、室内ファン駆動部１５０ａを介して室内ファン５５ａを停止するとともに、室内膨張弁５２ａを所定の開度とし（ＳＴ１２）、ＳＴ９に処理を進める。ここで、暖房運転を停止したときに室内膨張弁５２ａを所定の開度とするのは、室内熱交換器５１ａに冷媒が滞留することを防ぐためである。

室内機５ａが冷房運転中であれば（ＳＴ２−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０ａは、室内ファン駆動部１５０ａを介して室内ファン５５ａを停止するとともに、室内膨張弁５２ａを全閉とする（ＳＴ３）。次に、ＣＰＵ１１０ａは、室内温度センサ６３ａで検出した室内温度Ｔｒ、液側温度センサ６１ａで検出した熱交入口温度Ｔｉ、および、ガス側温度センサ６２ａで検出した熱交出口温度Ｔｏを各々取り込み（ＳＴ４）、記憶部１２０ａに記憶する。尚、ＣＰＵ１１０ａは、各センサでの検出値の取り込みを定期的（例えば、３０秒毎）に行う。

次に、ＣＰＵ１１０ａは、記憶部１２０ａに記憶した室内温度Ｔｒ、熱交入口温度Ｔｉ、熱交出口温度Ｔｏを読み出し、記憶部１２０ａに記憶している冷媒漏れ量判定テーブル３００を参照して冷媒漏れ量ＲＬを推定し（ＳＴ５）、記憶部１２０ａに記憶する。具体的には、ＣＰＵ１１０ａは、読み出した室内温度Ｔｒ、熱交入口温度Ｔｉ、熱交出口温度Ｔｏを冷媒漏れ量判定テーブル３００に定められている推定条件に当てはめ、成立する推定条件に対応する冷媒漏れ量ＲＬを現在の冷媒漏れ量ＲＬとする。

次に、ＣＰＵ１１０ａは、記憶部１２０ａに記憶した冷媒漏れ量ＲＬを読み出し、これが冷媒漏れ量判定テーブル３００における「漏れ無」であるか否かを判断する（ＳＴ６）。冷媒漏れ量ＲＬが「漏れ無」であれば（ＳＴ６−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０ａは、ＳＴ９に処理を進める。

冷媒漏れ量ＲＬが「漏れ無」でなければ（ＳＴ６−Ｎｏ）、ＣＰＵ１１０ａは、記憶部１２０ａに記憶した冷媒漏れ量ＲＬを読み出し、記憶部１２０ａに記憶している結露発生度合テーブル２００を参照して結露発生度合を判定し（ＳＴ７）、記憶部１２０ａに記憶する。

次に、ＣＰＵ１１０ａは、記憶部１２０ａに記憶した結露発生度合を読み出し、記憶部１２０ａに記憶している室内ファン制御テーブル４００を参照して実行する室内ファン５５ａの制御を抽出し、室内ファン５５ａの駆動制御を行って（ＳＴ８）、室内機５ａの結露抑制運転を行う。

次に、ＣＰＵ１１０ａは、室内機５ａにおいて使用者による運転開始指示があるか否か、あるいは、サーモオンとする条件が整ったか否かを判断する（ＳＴ９）。ここで、使用者による運転開始指示とは、使用者がリモコンを操作して室内機５ａの運転開始を指示する、使用者によって室内機５ａの運転開始時間がタイマー設定されその設定時間となった場合、等である。また、サーモオンとする条件とは、室内温度センサ６３ａで検出した室内温度Ｔｒが、使用者が指示した設定温度より高くなった（例えば、室内温度Ｔｒが設定温度より１℃高くなった）場合である。

使用者による運転開始指示がなく、かつ、サーモオンとする条件が整っていなければ（ＳＴ９−Ｎｏ）、ＣＰＵ１１０ａは、ＳＴ４に処理を戻す。使用者による運転開始指示がある、あるいは、サーモオンとする条件が整えば（ＳＴ９−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０ａは、室内機５ａの運転を開始もしくは再開し（ＳＴ１０）、ＳＴ１に処理を戻す。

以上説明したように、本実施形態における空気調和装置１は、室内機５ａ〜５ｃ内部での結露の発生度合いに応じて室内ファン５５ａ〜５５ｃの制御を異ならせ、特に、結露の発生度合いが高くなるのに従って室内ファン５５ａ〜５５ｃの駆動時間が長くなるようにしている。これにより、結露の発生度合いが高いときは室内ファン５５ａ〜５５ｃを長く駆動して結露を抑制するとともに、結露の発生度合いが低いときは室内ファン５５ａ〜５５ｃの駆動時間を必要最小限とすることができるので、使用者が違和感を感じるのを極力抑え、かつ、空気調和装置１での消費電力量を低減しつつ、室内機５ａ〜５ｃ内部の結露発生を抑制することができる。

１ 空気調和装置
２ 室外機
５ａ〜５ｃ 室内機
８ 液管
９ ガス管
１０ 冷媒回路
３２ 低圧センサ
５０ａ〜５０ｃ 室内機冷媒回路
５１ａ〜５１ｃ 室内熱交換器
５２ａ〜５２ｃ 室内膨張弁
５５ａ〜５５ｃ 室内ファン
６１ａ〜６１ｃ 熱交入口温度センサ
６２ａ〜６２ｃ 熱交出口温度センサ
６３ａ〜６３ｃ 室内温度センサ
７１ａ〜７１ｃ 室内機液管
７２ａ〜７２ｃ 室内機ガス管
１００ａ〜１００ｃ 室内機制御手段
１１０ａ〜１１０ｃ ＣＰＵ
１２０ａ〜１２０ｃ 記憶部
１３０ａ〜１３０ｃ 通信部
１４０ａ〜１４０ｃ センサ入力部
１５０ａ〜１５０ｃ 室内ファン駆動部
２００ 結露発生度合テーブル
３００ 冷媒漏れ量推定テーブル
４００ 室内ファン制御テーブル
Ｔｉ 熱交入口温度
Ｔｏ 熱交出口温度
Ｔｒ 室内温度
ＲＬ 冷媒漏れ量

Claims (4)

1. 圧縮機を備えた少なくとも１台の室外機と、
   室内熱交換器と、室内冷媒流量調整手段と、室内ファンと、前記室内熱交換器が蒸発器として機能するときに同室内熱交換器に流入する冷媒の温度である熱交入口温度を検出する熱交入口温度検出手段と、前記室内熱交換器が蒸発器として機能するときに同室内熱交換器から流出する冷媒の温度である熱交出口温度を検出する熱交出口温度検出手段と、室内温度を検出する室内温度検出手段とを備えた複数の室内機と、
   前記熱交入口温度検出手段、前記熱交出口温度検出手段、および、前記室内温度検出手段での各検出値を取り込み、前記室内冷媒流量調整手段や前記室内ファンを制御する制御手段と、
   を備えた空気調和装置であって、
   前記制御手段は、前記室内機の前記室内冷媒流量調整手段における冷媒漏れ量に対応させて前記室内機での結露の発生度合いを定めた結露発生度合テーブルと、前記結露の発生度合い毎に異なる前記室内ファンの制御を定めた室内ファン制御テーブルとを有し、
   冷房運転を行っている複数の前記室内機のうち運転を停止している前記室内機が少なくとも１台存在する場合に、
   前記制御手段は、運転を停止している前記室内機における前記冷媒漏れ量を取り込んだ前記熱交入口温度および前記熱交出口温度と前記室内温度との比較によって推定し、前記結露発生度合テーブルを参照して前記冷媒漏れ量に応じた前記結露の発生度合いを判別し、前記室内ファン制御テーブルを参照して前記結露の発生度合いに応じた前記室内ファンの制御を実行することを特徴とする空気調和装置。
2. 前記室内ファン制御テーブルにおける前記室内ファンの制御は、所定の結露の発生度合いを境とし、判別した前記結露の発生度合いが前記所定の前記結露の発生度合いより低い場合は前記室内ファンを所定回転数で間欠駆動する間欠駆動制御とされ、判別した前記結露の発生度合いが前記所定の結露の発生度合い以上である場合は前記室内ファンを所定回転数で連続駆動する連続駆動制御とされていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記間欠駆動制御では、前記室内ファンの駆動と停止を交互に繰り返し、前記結露の発生度合いが高くなるに従って、前記室内ファンの停止時間を短くすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和装置。
4. 前記制御手段は、冷房運転を停止している前記室内機での前記熱交入口温度、前記熱交出口温度および前記室内温度を用いて、当該室内機の前記室内冷媒流量調整手段における前記冷媒漏れ量を推定することを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。

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