JP6832926B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、冷媒が室内機に溜まり込むことを抑制する空気調和機に関する。

従来、室外ユニットと室内ユニットとが延長配管によって接続された空気調和機が知られている。室外ユニットは、圧縮機、冷媒が流れる流路方向を切り替える四方弁、室外熱交換器、室外送風機、液側延長配管接続用バルブ及びガス側延長配管用接続用バルブを有している。室内ユニットは、凝縮した冷媒を減圧する電子膨張弁、室内熱交換器及び室内送風機を有している。そして、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、電子膨張弁及び室内熱交換器が順次接続されて冷媒回路が構成されている。また、１台の室外ユニットに複数の室内ユニットが接続されたマルチ型空気調和機が知られている。この場合、各室内ユニットに設けられた電子膨張弁が制御されて、各室内ユニットに流れる冷媒の流量が制御されている。概して、室内ユニットは、横方向又は縦方向のいずれか一方に据え付けられる。一方、特許文献１及び特許文献２には、長手方向に延びる室内機が横方向及び縦方向のいずれにも据え付けることができる空気調和機が開示されている。

特開平９−１４７４５号公報 特開２０００−８１２４４号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示された空気調和機は、冷媒が室内機に溜まり込むことについて何ら配慮されていないため、室内機の据え付け方向に依拠して、冷媒が室内機に溜まり込む虞がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、冷媒が室内機に溜まり込むことを抑制する空気調和機を提供するものである。

本発明に係る空気調和機は、圧縮機、室外熱交換器、膨張部及び室内機に設けられた室内熱交換器が配管により接続され、冷媒が流れる冷媒回路と、膨張部の開度を調整する制御部と、を備え、膨張部の開度として、起動時の開度として設定された起動開度と、安定状態に至ったときの開度として設定された基準開度と、を有し、制御部は、室内機に溜まる冷媒の溜まり込み易さを判断する判断手段と、判断手段によって判断された冷媒の溜まり込み易さに基づいて、起動開度及び基準開度を修正して膨張部の開度を調整する開度調整手段と、を有し、判断手段は、室内機の機種に基づいて、室内機に溜まる冷媒の溜まり込み易さを判断するものであり、室内機の機種として、据え付け方向を変更自在の特殊機種を含み、特殊機種は、据え付け方向として縦方向と横方向とを変更自在の構造を有し、室内熱交換器は、特殊機種の据え付け方向が縦方向であるとき、重力方向下側に位置する底部と、底部から上方に延び、底部よりも冷媒が貯留する容積が大きい辺部と、を有し、判断手段は、据え付け方向が縦方向であるか横方向であるかを判断するものであり、開度調整手段は、判断手段によって特殊機種の据え付け方向が横方向であると判断された場合、判断手段によって縦方向であると判断された場合よりも、膨張部の開度を開くものである。

本発明によれば、室内機に溜まる冷媒の溜まり込み易さに基づいて、膨張部の開度を調整するため、冷媒が室内機に溜まり込むことを抑制することができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機１を示す回路図である。 本発明の実施の形態１における縦方向に据え付けられた室内機３を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１における縦方向に据え付けられた室内機３を示す正面図である。 本発明の実施の形態１における横方向に据え付けられた室内機３を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１における横方向に据え付けられた室内機３を示す正面図である。 本発明の実施の形態１における制御部５０を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機１の動作を示すフローチャートである。 比較例の空気調和機の動作を示すフローチャートである。

実施の形態１．
以下、本発明に係る空気調和機の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機１を示す回路図である。この図１に基づいて、空気調和機１について説明する。図１に示すように、空気調和機１は、例えば１台の室外機２と４台の室内機３と、制御部５０とを備えている。空気調和機１は、例えば冷凍サイクルを利用して空気の調和を行うマルチ型の空気調和機であり、４台の室内機３のいずれもが冷房運転を行う全冷房運転モードと、４台の室内機３のいずれもが暖房運転を行う全暖房運転モードとが選択されるものである。また、室外機２は、１台である場合について例示しているが、２台以上でもよい。また、室内機３は、４台である場合について例示しているが、１台でも２台でも３台でも５台以上でもよい。

（室外機２，室内機３）
室外機２は、室外に設置されるものであり、圧縮機１０、流路切替部１１、室外熱交換器１２、室外送風機１３、アキュムレータ１７及び吐出温度センサ６を有している。４台の室内機３は、それぞれ膨張部１４、室内熱交換器１５、室内送風機１６及び室内制御部３４を有している。このように、複数の室内機３には、室内熱交換器１５及び膨張部１４がそれぞれ１個ずつ設けられている。ここで、圧縮機１０、流路切替部１１、室内熱交換器１５、膨張部１４、室外熱交換器１２及びアキュムレータ１７が配管５により接続され、冷媒が流れる冷媒回路４が構成されている。

（圧縮機１０，流路切替部１１）
圧縮機１０は、低温低圧の状態の冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮して高温高圧の状態の冷媒にして吐出するものである。圧縮機１０は、例えば容量を制御することができるインバータ圧縮機である。なお、圧縮機１０が２台設けられてもよい。流路切替部１１は、冷媒回路４において冷媒が流れる方向を切り替えるものであり、例えば四方弁である。流路切替部１１は、圧縮機１０から吐出された冷媒が室外熱交換器１２に流れるか室内熱交換器１５に流れるかを切り替えるものであり、これにより、全冷房運転及び全暖房運転のいずれもが行われる。

（室外熱交換器１２，室外送風機１３，アキュムレータ１７）
室外熱交換器１２は、流路切替部１１と膨張部１４との間に接続されており、例えば室外空気と冷媒とを熱交換するものである。室外熱交換器１２は、冷房運転時に凝縮器として作用し、暖房運転時に蒸発器として作用する。室外送風機１３は、室外熱交換器１２の近傍に設けられ、室外熱交換器１２に室外空気を送風するものである。アキュムレータ１７は、圧縮機１０の吸入側に接続されており、ガス状態の冷媒のみが圧縮機１０に流入するように、圧縮機１０に吸入される冷媒のうち液状態の冷媒を貯留するものである。

（膨張部１４）
膨張部１４は、室外熱交換器１２と室内熱交換器１５との間に接続されており、冷媒を減圧して膨張する減圧弁又は膨張弁である。膨張部１４は、例えば開度が調整される電子式膨張弁である。膨張部１４は、前述の如く、各室内機３にそれぞれ設けられており、各室内熱交換器１５に流れる冷媒の量を調整している。膨張部１４の開度は、冷房時において、室内熱交換器１５の出口側の過熱度に基づいて制御され、室内熱交換器１５に流れる冷媒の量が制御されている。これにより、膨張部１４は、室内熱交換器１５にかかる負荷の変動に対応し、適量の冷媒を室内熱交換器１５に供給すると共に、圧縮機１０が液状態の冷媒を吸入しないように、過熱度を一定の幅に保っている。

（室内熱交換器１５，室内送風機１６，室内制御部３４）
室内熱交換器１５は、膨張部１４と流路切替部１１との間に接続されており、室内空気と冷媒とを熱交換するものである。室内熱交換器１５は、冷房運転時に蒸発器として作用し、暖房運転時に凝縮器として作用する。室内送風機１６は、室内熱交換器１５の近傍に設けられ、室内熱交換器１５に室内空気を送風するものである。室内制御部３４は、室内機３の動作を制御するものである。

（吐出温度検出センサ）
吐出温度検出センサは、圧縮機１０の吐出側と流路切替部１１との間に設けられており、圧縮機１０によって圧縮されて吐出される高温高圧状態の冷媒の圧力を検出するものである。

（室内機３の据え付け方向）
図２は、本発明の実施の形態１における縦方向に据え付けられた室内機３を示す斜視図である。次に、室内機３の据え付け方向について説明する。本実施の形態１の室内機３の機種は、据え付け方向を多方向に変更自在の特殊機種である。室内機３は、室内空気が流れる方向を、例えば天井又は床下等といった据え付けられる空間に適した方向となるように、自由に据え付け方向を変更することができる。図２に示すように、室内機３は、例えば長手方向に長い直方体状の筐体３０を有しており、筐体３０の内部には、長手方向に垂直の方向に３個に区画された第１の室３１、第２の室３２及び第３の室３３が形成されている。

第１の室３１には、例えば室内制御部３４が設けられている。室内制御部３４には、入力スイッチ３４ａが設けられており、入力スイッチ３４ａは、室内機３の据え付け方向の情報を入力するものである。入力スイッチ３４ａは、例えば電子式スイッチであり、室内制御部３４は、入力スイッチ３４ａの切り替えによって、室内機３の据え付け方向の情報を制御部５０に送信する。例えば、据付業者が室内機３を据え付ける際、入力スイッチ３４ａを用いて据付方向を入力する。これにより、空気調和機１が起動した際、室内制御部３４が、室内機３の据え付け方向の情報を制御部５０に送信する。

第２の室３２には、例えば室内熱交換器１５が設けられている。室内熱交換器１５は、逆Ｖ字形状をなしており、幅方向の形状と高さ方向の形状とが異なる。このように、室内熱交換器１５は、頂部１５ａと、頂部１５ａから両斜め下方向に延びる辺部１５ｂと、辺部１５ｂの先端である底部１５ｃとを有している。第３の室３３には、例えば室内送風機１６が設けられている。筐体３０の上端部及び下端部には、上部開口部３０ａ及び下部開口部３０ｂが形成されており、室内送風機１６は、下方向に位置する下部開口部３０ｂから室内空気を吸い込み、吸い込んだ室内空気を上方向に位置する上部開口部３０ａから吹き出す。これにより、室内空気は、下方から上方に向けて縦方向（矢印Ｚ方向）に流れる。

図３は、本発明の実施の形態１における縦方向に据え付けられた室内機３を示す正面図である。図３に示すように、室内機３が縦方向に据え付けられた場合、室内熱交換器１５において室内熱交換器１５の底部１５ｃが重力方向の下方に位置するため、冷媒は、室内熱交換器１５の底部１５ｃに溜まり込む（図３の破線で囲まれた部分）。

図４は、本発明の実施の形態１における横方向に据え付けられた室内機３を示す斜視図である。図４に示すように、室内機３が横方向に据え付けられた場合、室内送風機１６は、一側方向に位置する下部開口部３０ｂから室内空気を吸い込み、吸い込んだ室内空気を他側方向に位置する上部開口部３０ａから吹き出す。これにより、室内空気は、一側方向から他側方向に向けて横方向（矢印Ｘ方向）に流れる。

図５は、本発明の実施の形態１における横方向に据え付けられた室内機３を示す正面図である。図５に示すように、室内機３が横方向に据え付けられた場合、室内熱交換器１５において室内熱交換器１５の辺部１５ｂが重力方向の下方に位置するため、冷媒は、室内熱交換器１５の辺部１５ｂに溜まり込む（図５の破線で囲まれた部分）。ここで、室内熱交換器１５の底部１５ｃと辺部１５ｂとは、辺部１５ｂの方が底部１５ｃよりも冷媒が貯留する容積が大きいため、辺部１５ｂの方が底部１５ｃよりも冷媒が溜まり込み易い。即ち、室内機３が横方向に据え付けられた場合、室内機３が縦方向に据え付けられた場合よりも、冷媒が溜まり込み易い。

なお、本実施の形態１では、室内機３の機種として、据え付け方向を変更自在の特殊機種について例示したが、そのほかに、縦置き専用の機種としてもよいし、横置き専用の機種としてもよい。

（制御部５０）
図６は、本発明の実施の形態１における制御部５０を示すブロック図である。制御部５０は、空気調和機１の全体の制御をおこなうものであり、例えばマイコン及びドライバである。制御部５０は、膨張部１４の開度を調整するものである。なお、本実施の形態１では、制御部５０と、室内制御部３４とが別体である場合について例示しているが、一体としてもよい。図６に示すように、制御部５０は、判断手段５１と、吐出温度判定手段５２と、開度調整手段５３とを有している。

（判断手段５１）
判断手段５１は、室内機３に溜まる冷媒の溜まり込み易さを判断するものである。本実施の形態１では、冷媒の溜まり込み易さを判断するために、室内機３の据え付け方向の情報が用いられている。即ち、判断手段５１は、据え付け方向が縦方向であるか横方向であるかを判断している。判断手段５１は、据え付け方向が縦方向である場合、冷媒が溜まり込み難いと判断し、据え付け方向が横方向である場合、冷媒が溜まり込み易いと判断する。本実施の形態１では、入力スイッチ３４ａによって入力された据え付け方向の情報に基づいて、室内機３の据え付け方向が判断される。即ち、判断手段５１は、入力スイッチ３４ａによって入力された据え付け方向の情報に基づいて、室内機３に溜まる冷媒の溜まり込み易さを判断する。また、判断手段５１は、据え付け方向を変更自在の特殊機種が接続されているか否かを判断する機能を有する。

（吐出温度判定手段５２）
吐出温度判定手段５２は、吐出温度センサ６によって検出された吐出温度が吐出温度閾値と一致するか否かを判定するものである。吐出温度閾値は、例えば目標とする目標吐出温度である。

（開度調整手段５３）
開度調整手段５３は、判断手段５１によって判断された冷媒の溜まり込み易さに基づいて、膨張部１４の開度を調整するものである。本実施の形態１では、冷媒の溜まり込み易さを判断するために室内機３の据え付け方向の情報が用いられている。前述の如く、判断手段５１は、据え付け方向が縦方向である場合、冷媒が溜まり込み難いと判断し、据え付け方向が横方向である場合、冷媒が溜まり込み易いと判断する。

ここで、膨張部１４の開度は、閉じられるほど、冷媒が流れる量が減り、冷媒が溜まり込み易くなるが、一方、冷房時において過熱度が高くなり、また、膨張部１４における前後の差圧が増加するため、暖房能力が向上する。また、膨張部１４の開度は、開かれるほど、冷媒が流れる量が増し、冷媒が溜まり込み難くなるが、一方、冷房時において過熱度が低くなり、また、膨張部１４における前後の差圧が減少するため、暖房能力が低下する。開度調整手段５３は、判断手段５１によって室内機３の据え付け方向が横方向であると判断された場合、判断手段５１によって縦方向であると判断された場合よりも、膨張部１４の開度を開く。これにより、膨張部１４の開度は、縦方向及び横方向のいずれにおいても、最適化される。

また、開度調整手段５３は、暖房運転又は冷房運転の開始時に、膨張部１４の開度を全開にする機能を有する。また、開度調整手段５３は、暖房運転又は冷房運転の開始時に膨張部１４の開度を全開にした後、膨張部１４の開度を、それぞれの運転に合わせた起動開度に設定して維持する機能を有する。なお、開度調整手段５３は、膨張部１４の開度を起動開度に設定した後、若干開度を調整してもよい。そして、開度調整手段５３は、膨張部１４の開度を起動開度に設定して維持して、所定の時間例えば数分が経過した後、膨張部１４の開度を基準開度に設定する機能を有する。ここで、所定の時間とは、例えば圧縮機１０の周波数が上昇し、冷媒の循環量が増加して、起動開始から安定状態に至る時間である。また、基準開度は、例えば室内機３の運転に最適な開度である。

前述の如く、開度調整手段５３は、判断手段５１によって室内機３の据え付け方向が横方向であると判断された場合、判断手段５１によって縦方向であると判断された場合よりも、膨張部１４の開度を開く。即ち、開度調整手段５３は、膨張部１４の起動開度において、室内機３の据え付け方向が横方向である方が縦方向であるよりも、膨張部１４の開度を開く。また、開度調整手段５３は、膨張部１４の基準開度において、室内機３の据え付け方向が横方向である方が縦方向であるよりも、膨張部１４の開度を開く。

また、開度調整手段５３は、吐出温度判定手段５２によって吐出温度が吐出温度閾値と相違する場合、膨張部１４の開度を調整するものである。開度調整手段５３は、現在の実際の吐出温度が吐出温度閾値よりも高い場合、膨張部１４の開度を開く。これにより、膨張部１４の前後の差圧が小さくなるため、吐出温度が低下する。また、開度調整手段５３は、現在の実際の吐出温度が吐出温度閾値よりも低い場合、膨張部１４の開度を閉じる。これにより、膨張部１４の前後の差圧が大きくなるため、吐出温度が上昇する。このように、吐出温度が吐出温度閾値に近づくように、膨張部１４の開度が調整され、吐出温度が吐出温度閾値と一致した場合、膨張部１４の開度が一定に保たれる。

（運転モード）
次に、空気調和機１の運転モードについて説明する。前述の如く、空気調和機１は、運転モードとして、全冷房運転モード及び全暖房運転モードを有している。全冷房運転は、圧縮機１０、流路切替部１１、室外熱交換器１２、それぞれの膨張部１４、それぞれの室内熱交換器１５、流路切替部１１、アキュムレータ１７の順に冷媒が流れ、それぞれの室内熱交換器１５において室内空気が冷媒と熱交換されて、各室内が冷却されるものである。全暖房運転は、圧縮機１０、流路切替部１１、それぞれの室内熱交換器１５、それぞれの膨張部１４、室外熱交換器１２、流路切替部１１、アキュムレータ１７の順に冷媒が流れ、それぞれの室内熱交換器１５において室内空気が冷媒と熱交換されて、各室内が加熱されるものである。

（全冷房運転）
次に、空気調和機１の各運転モードの動作について説明する。先ず、全冷房運転について説明する。全冷房運転では、流路切替部１１によって、圧縮機１０の吐出側と室外熱交換器１２とが接続されている。全冷房運転において、圧縮機１０に吸入された冷媒は、圧縮機１０によって圧縮されて高温高圧のガス状態で吐出される。圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス状態の冷媒は、流路切替部１１を通過して、凝縮器として作用する室外熱交換器１２に流入し、室外熱交換器１２において、室外送風機１３によって送風された室外空気と熱交換されて凝縮液化する。凝縮された液状態の冷媒は、各室内機３に流入する。

各室内機３において冷媒は、それぞれの膨張部１４に流入し、それぞれの膨張部１４において膨張及び減圧されて低温低圧の気液二相状態の冷媒となる。そして、気液二相状態の冷媒は、蒸発器として作用するそれぞれの室内熱交換器１５に流入し、それぞれの室内熱交換器１５において、室内送風機１６によって送風された室内空気と熱交換されて蒸発ガス化する。このとき、室内空気が冷やされ、各室内において冷房が実施される。蒸発した低温低圧のガス状態の冷媒は、流路切替部１１を通過して、アキュムレータ１７に流入する。アキュムレータ１７に流入した冷媒のうち、液状態の冷媒がアキュムレータ１７に貯留され、ガス状態の冷媒が圧縮機１０に吸入される。

（全暖房運転）
次に、全暖房運転について説明する。全暖房運転では、流路切替部１１によって、アキュムレータ１７と室内熱交換器１５とが接続されている。全暖房運転において、圧縮機１０に吸入された冷媒は、圧縮機１０によって圧縮されて高温高圧のガス状態で吐出される。圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス状態の冷媒は、流路切替部１１を通過して、各室内機３に流入する。各室内機３において冷媒は、凝縮器として作用するそれぞれの室内熱交換器１５に流入し、それぞれの室内熱交換器１５において、室内送風機１６によって送風された室内空気と熱交換されて凝縮液化する。このとき、室内空気が暖められ、各室内において暖房が実施される。

凝縮された液状態の冷媒は、それぞれの膨張部１４において膨張及び減圧されて低温低圧の気液二相状態の冷媒となる。そして、気液二相状態の冷媒は、蒸発器として作用する室外熱交換器１２に流入し、室外熱交換器１２において、室外送風機１３によって送風された室外空気と熱交換されて蒸発ガス化する。蒸発した低温低圧のガス状態の冷媒は、流路切替部１１を通過して、アキュムレータ１７に流入する。アキュムレータ１７に流入した冷媒のうち、液状態の冷媒がアキュムレータ１７に貯留され、ガス状態の冷媒が圧縮機１０に吸入される。

（制御部５０の動作）
次に、制御部５０の動作について説明する。なお、室内機３が特殊機種である場合、室内機３が据え付けられる際、入力スイッチ３４ａによって据え付け方向の情報が入力されている。また、室内機３が特殊機種である場合は、膨張部１４の各種設定開度は、室内機３が縦方向に据え付けられた場合に最適となるように設定されている。ここで、室内機３が特殊機種であり、縦方向に据え付けられたときの膨張部１４の各種設定開度は、室内機３が特殊機種でない場合と同様とする。

図７は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機１の動作を示すフローチャートである。図７に示すように、全暖房運転において、先ず、開度調整手段５３によって膨張部１４の開度が全開にされる（ステップＳＴ１）。次に、判断手段５１によって特殊機種が接続されているか否かが判断される（ステップＳＴ２）。特殊機種が接続されていない場合（ステップＳＴ２のＮｏ）、開度調整手段５３によって膨張部１４の開度が起動開度に設定される（ステップＳＴ１１）。そして、所定の時間例えば数分が経過して起動開始から安定状態に至る（ステップＳＴ１２）と、開度調整手段５３によって膨張部１４の開度が基準開度に設定される（ステップＳＴ１３）。その後、ステップＳＴ８に移行する。

一方、特殊機種が接続されている場合（ステップＳＴ２のＹｅｓ）、判断手段５１によって室内機３の据え付け方向が確認される（ステップＳＴ３）。具体的には、判断手段５１によって、室内機３の据え付け方向が横方向であるか否かが判断される（ステップＳＴ４）。据え付け方向が縦方向である場合（ステップＳＴ４のＮｏ）、ステップＳＴ１１に進む。一方、据え付け方向が縦方向である場合（ステップＳＴ４のＹｅｓ）、開度調整手段５３によって膨張部１４の開度が起動開度よりもβだけ多く開かれた開度に設定される（ステップＳＴ５）。そして、所定の時間例えば数分が経過して起動開始から安定状態に至る（ステップＳＴ６）と、開度調整手段５３によって膨張部１４の開度が基準開度よりもβだけ多く開かれた開度に設定される（ステップＳＴ７）。その後、ステップＳＴ８に移行する。

ステップＳＴ８では、吐出温度判定手段５２によって、実際の吐出温度Ｔｄｒと目標とする吐出温度閾値Ｔｄｔとが比較される。具体的には、吐出温度判定手段５２によって、吐出温度センサ６において検出された吐出温度Ｔｄｒが吐出温度閾値Ｔｄｔと一致するか否かが判定される（ステップＳＴ９）吐出温度Ｔｄｒが吐出温度閾値Ｔｄｔよりも高い場合（ステップＳＴ９のＮｏ）、開度調整手段５３によって膨張部１４の開度がαだけ多く開かれ、ステップＳＴ８に戻る。また、吐出温度Ｔｄｒが吐出温度閾値Ｔｄｔよりも低い場合（ステップＳＴ９のＮｏ）、開度調整手段５３によって膨張部１４の開度がαだけ閉じられ、ステップＳＴ８に戻る。一方、吐出温度Ｔｄｒが吐出温度閾値Ｔｄｔと一致する場合（ステップＳＴ９のＹｅｓ）、膨張部１４の開度は保たれ、空気調和機１の動作が安定する。

本実施の形態１によれば、室内機３に溜まる冷媒の溜まり込み易さに基づいて、膨張部１４の開度を調整するため、冷媒が室内機３に溜まり込むことを抑制することができる。また、判断手段５１は、室内機３の機種に基づいて、室内機３に溜まる冷媒の溜まり込み易さを判断するものである。このため、室内機３の機種が例えば運転時に冷媒が溜まり込み易い機種であっても、機種毎に個別に膨張部１４の開度を調整して、冷媒が室内機３に溜まり込むことを抑制することができる。

更に、室内機３の機種として、据え付け方向を変更自在の特殊機種を含み、特殊機種は、据え付け方向として縦方向と横方向とを変更自在の構造を有し、判断手段５１は、据え付け方向が縦方向であるか横方向であるかを判断するものであり、開度調整手段５３は、判断手段５１によって特殊機種の据え付け方向が横方向であると判断された場合、判断手段５１によって縦方向であると判断された場合よりも、膨張部１４の開度を開くものである。ここで、本実施の形態１の比較例として、従来の空気調和機の制御部の動作について説明する。

従来の空気調和機は、例えば室外ユニットと室内ユニットとが延長配管によって接続されている。室外ユニットは、圧縮機、冷媒が流れる流路方向を切り替える四方弁、室外熱交換器、室外送風機、液側延長配管接続用バルブ及びガス側延長配管用接続用バルブを有している。また、室内ユニットは、凝縮した冷媒を減圧する電子膨張弁、室内熱交換器及び室内送風機を有している。そして、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、電子膨張弁及び室内熱交換器が順次接続されて冷媒回路が構成されている。また、空気調和機は、高圧センサ、低圧センサ、第１のサーミスタ及び第２のサーミスタを有している。高圧センサは、圧縮機の吐出側配管に接続され、低圧センサは、圧縮機の吸入側配管に接続され、それぞれ冷媒回路の圧力状態を検出する。第１のサーミスタは、冷房運転時に室外熱交換器の出口側となる配管に設けられ、第２のサーミスタは、冷房運転時に室内熱交換器の入口側となる場所と出口側となる場所との中間に設けられ、それぞれ冷媒回路の温度状態を検出する。更に、空気調和機は、制御装置を有しており、制御装置は、圧縮機、四方弁及び電子膨張弁に接続されている。これにより、制御装置は、各運転状況に応じて空気調和機を制御する。

図８は、比較例の空気調和機の動作を示すフローチャートである。図８に示すように、全暖房運転において、先ず、膨張部の開度が全開にされる（ステップＳＴ２１）。次に、膨張部の開度が起動開度に設定される（ステップＳＴ２２）。そして、所定の時間例えば数分が経過して起動開始から安定状態に至る（ステップＳＴ２３）と、膨張部の開度が基準開度に設定される（ステップＳＴ２４）。その後、実際の吐出温度Ｔｄｒと目標とする吐出温度閾値Ｔｄｔとが比較される。具体的には、吐出温度Ｔｄｒが吐出温度閾値Ｔｄｔと一致するか否かが判定される（ステップＳＴ２５）吐出温度Ｔｄｒが吐出温度閾値Ｔｄｔよりも高い場合（ステップＳＴ２５のＮｏ）、膨張部の開度がαだけ多く開かれ、ステップＳＴ２４に戻る。また、吐出温度Ｔｄｒが吐出温度閾値Ｔｄｔよりも低い場合（ステップＳＴ２５のＮｏ）、膨張部の開度がαだけ閉じられ、ステップＳＴ２４に戻る。一方、吐出温度Ｔｄｒが吐出温度閾値Ｔｄｔと一致する場合（ステップＳＴ２５のＹｅｓ）、膨張部の開度は保たれ、空気調和機の動作が安定する。

比較例によれば、例えば工場出荷時に室内機の据え付け方向が縦方向の場合に最適な膨張部の開度が設定される。そして、現地において室内機が据え付けられる際、室内機の据え付け方向が縦方向であれば、空気調和機は効率良く稼働する。しかし、室内機の据え付け方向が縦方向以外例えば横方向である場合、冷媒が溜まり込む虞がある。一方、工場出荷時に室内機の据え付け方向が横方向の場合に最適な膨張部の開度が設定されたとする。そして、現地において室内機が据え付けられる際、室内機の据え付け方向が横方向であれば、空気調和機は効率良く稼働する。しかし、室内機の据え付け方向が縦方向である場合、膨張部が過剰に開くため、過熱度が不足し、また室内機から吹き出される空気の温度上昇時間が遅延して暖房能力が低下してしまう虞がある。

これに対し、本実施の形態１では、開度調整手段５３は、判断手段５１によって特殊機種の据え付け方向が横方向であると判断された場合、判断手段５１によって縦方向であると判断された場合よりも、膨張部１４の開度を開く。このため、室内機３の据え付け方向に応じて、最適な膨張部１４の開度に設定することができる。即ち、室内機３がいずれの方向に据え付けられた場合でも、適切な冷媒の量が供給される。これにより、冷媒の溜まり込みを抑制しつつ、空気調和機１の運転能力の低減を抑制することができる。また、停止した室内機３における熱損失が減少するため、消費電力を低減することができる。更に、冷媒が溜まり込み易い機種が接続される場合でも、冷媒を追加チャージすることが不要である。このため、室内機３が据え付けられる際の工数を削減し、冷媒を追加するためのコストを削減することができる。また、冷媒を追加チャージする必要がないため、冷凍機油の濃度が低下しない。このため、圧縮機１０の信頼性を確保することが容易である。

また、室内機３は、据え付け方向の情報を入力する入力スイッチ３４ａを有し、判断手段５１は、入力スイッチ３４ａによって入力された据え付け方向の情報に基づいて、室内機３に溜まる冷媒の溜まり込み易さを判断するものである。これにより、例えば据付業者が室内機３を据え付ける際、入力スイッチ３４ａを用いて据付方向を入力すれば、据え付け方向に基づいて膨張部１４の開度が制御される。

なお、室内機３は、据え付け方向の情報を検出する加速度センサ（図示せず）を有し、判断手段５１は、加速度センサによって検出された据え付け方向の情報に基づいて、室内機３に溜まる冷媒の溜まり込み易さを判断するものであってもよい。この場合、据付業者が室内機３を据え付ける際に据え付け方向を入力することなく、据え付け方向に基づいて膨張部１４の開度が制御される。このため、利便性が向上する。

また、圧縮機１０から吐出される冷媒の吐出温度を検出する吐出温度センサ６を更に備え、制御部５０は、吐出温度センサ６によって検出された吐出温度が吐出温度閾値と一致するか否かを判定する吐出温度判定手段５２を更に備え、開度調整手段５３は、吐出温度判定手段５２によって吐出温度が吐出温度閾値と相違する場合、膨張部１４の開度を調整するものである。これにより、吐出温度が目標の吐出温度となるように制御される。

更に、室内機３は、複数設けられており、膨張部１４は、複数設けられており、複数の室内機３には、膨張部１４がそれぞれ１個ずつ接続されている。従来、マルチ型の空気調和機には、様々な室内機、例えば現在開発されている多方向設置可能な室内機が接続されているため、それぞれの室内機に接続された膨張部の開度を個別に調整しなければ、それぞれの室内機３が本来の能力を発揮することができない。しかしながら、図８のような従来の制御では、全ての室内機が、例えば工場出荷時に室内機のいずれか一つの据え付け方向に最適なパラメータである膨張部の開度が設定される場合がある。この場合、据え付け時に、仮に一部の室内機の据え付け方向が異なる場合、その一部の室内機と残りの室内機とで、冷媒の溜まり込み易さ等が変わってしまう。

これに対し、本実施の形態１では、開度調整手段５３は、判断手段５１によって特殊機種の据え付け方向が横方向であると判断された場合、判断手段５１によって縦方向であると判断された場合よりも、膨張部１４の開度を開く。このため、室内機３が複数設けられた場合においても、室内機３の据え付け方向に応じて、最適な膨張部１４の開度に設定することができる。

１ 空気調和機、２ 室外機、３ 室内機、４ 冷媒回路、５ 配管、６ 吐出温度センサ、１０ 圧縮機、１１ 流路切替部、１２ 室外熱交換器、１３ 室外送風機、１４膨張部、１５ 室内熱交換器、１５ａ 頂部、１５ｂ 辺部、１５ｃ 底部、１６ 室内送風機、１７ アキュムレータ、３０ 筐体、３０ａ 上部開口部、３０ｂ 下部開口部、３１ 第１の室、３２ 第２の室、３３ 第３の室、３４ 室内制御部、３４ａ 入力スイッチ、５０ 制御部、５１ 判断手段、５２ 吐出温度判定手段、５３ 開度調整手段。

Claims (5)

1. 圧縮機、室外熱交換器、膨張部及び室内機に設けられた室内熱交換器が配管により接続され、冷媒が流れる冷媒回路と、
   前記膨張部の開度を調整する制御部と、を備え、
   前記膨張部の開度として、起動時の開度として設定された起動開度と、安定状態に至ったときの開度として設定された基準開度と、を有し、
   前記制御部は、
   前記室内機に溜まる冷媒の溜まり込み易さを判断する判断手段と、
   前記判断手段によって判断された冷媒の溜まり込み易さに基づいて、前記起動開度及び前記基準開度を修正して前記膨張部の開度を調整する開度調整手段と、を有し、
   前記判断手段は、
   前記室内機の機種に基づいて、前記室内機に溜まる冷媒の溜まり込み易さを判断するものであり、
   前記室内機の機種として、
   据え付け方向を変更自在の特殊機種を含み、
   前記特殊機種は、
   据え付け方向として縦方向と横方向とを変更自在の構造を有し、
   前記室内熱交換器は、
   前記特殊機種の据え付け方向が縦方向であるとき、
   重力方向下側に位置する底部と、
   前記底部から上方に延び、前記底部よりも冷媒が貯留する容積が大きい辺部と、を有し、
   前記判断手段は、
   据え付け方向が縦方向であるか横方向であるかを判断するものであり、
   前記開度調整手段は、
   前記判断手段によって前記特殊機種の据え付け方向が横方向であると判断された場合、前記判断手段によって縦方向であると判断された場合よりも、前記膨張部の開度を開くものである
   空気調和機。
2. 前記室内機は、
   据え付け方向の情報を入力する入力スイッチを有し、
   前記判断手段は、
   前記入力スイッチによって入力された据え付け方向の情報に基づいて、前記室内機に溜まる冷媒の溜まり込み易さを判断するものである
   請求項１記載の空気調和機。
3. 前記室内機は、
   据え付け方向の情報を検出する加速度センサを有し、
   前記判断手段は、
   前記加速度センサによって検出された据え付け方向の情報に基づいて、前記室内機に溜まる冷媒の溜まり込み易さを判断するものである
   請求項１又は２記載の空気調和機。
4. 前記圧縮機から吐出される冷媒の吐出温度を検出する吐出温度センサを更に備え、
   前記制御部は、
   前記吐出温度センサによって検出された吐出温度が吐出温度閾値と一致するか否かを判定する吐出温度判定手段を更に備え、
   前記開度調整手段は、
   前記吐出温度判定手段によって前記吐出温度が吐出温度閾値と相違する場合、前記膨張部の開度を調整するものである
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和機。
5. 前記室内機は、複数設けられており、
   前記膨張部は、複数設けられており、
   複数の前記室内機には、前記膨張部がそれぞれ１個ずつ接続されている
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和機。

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