JPH0643653Y2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は空気調和機に関するものであって、特に圧縮
機の起動負荷を軽減するための冷媒配管内の均圧化機能
を有する空気調和機に関するものである。

（従来の技術） 空気調和機等の冷凍装置におていは、冷媒配管内に、前
回運転時の高低圧力状態が圧縮機再起動時迄継続してい
ると、圧縮機に過負荷が生じ、スムーズな起動がなされ
なくなる。したがって圧縮機の起動負荷を軽減するため
に、冷媒配管内の高低圧力差をなくす均圧化が必要とな
る。このような均圧化に関連する具体例が、実開昭55-1
40969号公報に記載されている。第５図にその装置の冷
媒回路図を示しており、同図のように、室外ユニット51
に配置された圧縮機52の吐出側には、室外熱交換器53、
第１キャピラリチューブ54の介設された液主管55、この
液主管55の端部から分岐されると共に、それぞれ第２キ
ャピラリチューブ56、57の介設された二本の液支管58、
59が順次接続され、一方、上記圧縮機52の吸込側には、
アキュームレータ60の介設されたガス主管61、このガス
主管61の端部から分岐された二本のガス支管62、63が順
次接続されている。そしてこれらのガス支管62、63と上
記液支管58、59との間に、各室内ユニット64、65の室内
熱交換器66、67が互いに並列に接続されて冷媒循環回路
が構成されている。そしてこのように一台の室外ユニッ
ト51に複数台の室内ユニット64、65を接続して構成した
マルチ形の空気調和機においては、各室内ユニット64、
65の単独運転、或いは同時運転の切換制御を行うため
に、各室内熱交換器66、67に接続した上記液支管58、59
には、それぞれ電磁開閉弁68、69を介設している。

上記のような各電磁開閉弁68、69はノーマルクローズ形
の開閉弁で構成され、したがって運転停止時には、共に
閉弁状態となる訳であるが、圧縮機52の停止と共に上記
各電磁開閉弁68、69を閉弁した場合には、これらの電磁
開閉弁68、69を挟んで冷媒回路内に高低差圧状態が残留
し、前記したように圧縮機52の再起動時に支障を来たす
こととなる。そこで上記装置においては、圧縮機52停止
後の一定時間は、上記電磁開閉弁68、69の少なくとも一
方を開弁状態に維持し、これにより冷媒配管内の高低差
圧状態の解消、すなわち均圧化を行い、その後に共に閉
弁状態にすることとして、次の圧縮機52の起動をスムー
ズに行い得るようにしている。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、上記の均圧化制御は、利用者の運転停止スイ
ッチ操作に応じて圧縮機52を停止した後も、装置の制御
回路への通電、及び各電磁開閉弁68、69への作動電源供
給が継続されていることを前提としている。しかしなが
ら停電発生時、或いは過電流が検出されてブレーカダウ
ン発生時等においては、当然に圧縮機52の停止と同時に
制御回路への通電も停止し、したがって上記のような均
圧化制御は行われなくなる。この結果、停止中も冷媒回
路内に高低差圧が残り、圧縮機再起動時に過負荷状態と
なってスムーズな起動がなされないという問題を生じて
いる。

また上記のように冷媒回路内に高低差圧が残存する場合
には、冷媒回路内における各種弁の前後での漏れ等に起
因して異音が発生し、これが室内に伝わって利用者に不
快感を及ぼすという不具合も生じる。

この考案は上記従来の問題点を解決するためになされた
ものであって、その目的は、冷媒配管に開閉弁の介設さ
れたマルチ形の空気調和機において、停電等の異常発生
により強制的に装置の停止がなされた後にも、圧縮機の
スムーズな起動を可能にすると共に、異音の発生頻度を
低減できる空気調和機を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） そこでこの考案の空気調和機は、圧縮機１と室外熱交換
器２とを有する一台の室外ユニットＸに、それぞれ室内
熱交換器５、６を有する複数の室内ユニットＡ、Ｂを互
いに並列に接続して冷媒循環回路を構成し、また上記各
室内熱交換器５、６を上記室外熱交換器２にそれぞれ接
続する各液支管19、20に上記各室内熱交換器５、６を流
れる冷媒を制御するための開閉弁23、24をそれぞれ介設
すると共に、空調運転を停止するため圧縮機１へ運転停
止指令がなされた後に上記各開閉弁23、24を所定時間だ
け開弁する運転制御手段45を設けて成る空気調和機であ
って、さらに電源投入直後に圧縮機１への運転指令の有
無とは無関係に、上記各開閉弁23、24の少なくとも一部
を開弁して所定時間保持する起動時弁制御手段47を設け
ている。

（作用） 上記構成の空気調和機においては、各液支管19、20にそ
れぞれ介設されている開閉弁23、24が、起動時弁制御手
段47によって、電源投入後の所定時間開弁状態に保持さ
れるので、例えば前回の運転の停止が停電等により生
じ、このため冷媒配管内に高低差圧状態が残っているよ
うな場合においても、上記開弁操作によって差圧状態の
解消、すなわち均圧化がなされることとなる。したがっ
てその後に行われる圧縮機１の起動時には起動負荷が軽
減され、スムーズな運転の開始が可能となる。

また上記均圧化は電源投入直後、つまり停電等からの復
旧と略同時に行われることになるため、高低圧差の生じ
ている時間が短くなり、そのため異音の発生頻度が低減
される。

（実施例） 次にこの考案の空気調和機の具体的な実施例について、
図面を参照しつつ詳細に説明する。

第１図には、この考案の一実施例における空気調和機の
冷媒回路図を示している。図においてＸは室外ユニッ
ト、Ａ、Ｂは室内ユニットをそれぞれ示しており、室外
ユニットＸは圧縮機１、室外熱交換器２、室外ファン
３、減圧機構４等によって構成され、一方各室内ユニッ
トＡ、Ｂは、各室内熱交換器５、６、室内ファン７、８
等によって構成されている。上記圧縮機１はインバータ
による駆動源９を備えたもので、その吐出配管10と、ア
キュームレータ13の介設された吸込配管11とは四路切換
弁12に接続されている。この四路切換弁12の一方の接続
口には第２ガス管14が、他方の接続口には第１ガス管1
5、室外熱交換器２、液管16が順次接続されている。そ
して上記第２ガス管14からは一対の第２ガス支管17、18
が、また上記液管16からは一対の液支管19、20がそれぞ
れ分岐しており、両者間に各室内熱交換器５、６が接続
されている。上記減圧機構４は、各液支管19、20に、第
１キャピラリチューブ21、22と、電磁式の第１開閉弁2
3、24との直列回路を介設すると共に、液管16に、第２
キャピラリチューブ25と逆止弁26と第２開閉弁27との並
列回路を介設することによって構成されている。なお上
記逆止弁26は冷房時にのみ冷媒の流れを許容すべく配置
している。また同図において、30、31はマフラー、32は
ガス閉鎖弁、33は液閉鎖弁、34はドライヤフィルタをそ
れぞれ示している。さらに室外熱交換器２とドライヤフ
ィルタ34との間の液管16は、デフロスト用開閉弁36とキ
ャピラリチューブより成る絞り37との介設されたバイパ
ス配管35によって、吐出配管10に接続されており、この
バイパス配管35と吐出配管10とには、それらの分岐点近
傍にそれぞれ逆止弁38、39が介設されている。

一方、上記室外ユニットＸには、第１図に付記した制御
ブロック図で示すような室外制御装置41が設けられてい
る。なお各室内ユニットＡ、Ｂには、図示してはいない
が、冷暖選択スイッチ、運転スイッチ、及び室内サーモ
を備えた室内制御装置がそれぞれ設けられており、この
室内制御装置からは、上記運転スイッチのON操作信号
と、冷暖選択モード信号と、上記室内サーモで得られる
検出室温と設定温度との温度差信号とが、上記室外制御
装置41に送信されるようになされている。

上記室外制御装置41は、信号入力部42と運転制御装置43
と作動信号出力部44とを有しており、上記信号入力部42
では、上記室内制御装置からの各出力信号、さらには冷
媒配管に付設している各種検出センサ、例えば暖房運転
時における室外熱交換器２の着霜状態を検出して、除霜
運転に自動的に切換えるための熱交換器温度検出センサ
40等からの検出信号を、必要なA/D変換等の信号処理を
して上記運転制御装置43に入力する。

この運転制御装置43はマイクロコンピュータで構成され
ているものであって、運転制御部（運転制御手段）45と
周波数制御部46と起動時弁制御部（起動時弁制御手段）
47とを有している。上記運転制御部46は、上記信号入力
部42からの入力信号を判別して、後述する冷房、暖房等
の各運転状態に前記した冷媒回路内の各開閉弁23、24、
36、四路切換弁12等の各制御機器を制御すると共に、周
波数制御部46に開始指令信号を発する。上記周波数制御
部46は、上記開始指令信号が入力されたときに、圧縮機
１の駆動周波数を決定してインバータ９に出力し、この
決定周波数で圧縮機１を駆動する機能を有している。な
お上記起動時弁制御部47の機能については、後で説明す
る。

作動信号出力部44は、例えば各開閉弁23、24、27、36等
に対応する駆動リレーを有しており、上記運転制御装置
43からの出力信号に応じて対応する駆動リレーを閉成
し、各開閉弁の運転時の開閉作動状態を維持するように
なされている。

上記構成の装置において、次に上記運転制御部45と周波
数制御部46とによって制御されながら継続される冷房、
暖房の各運転状態について説明する。

まず冷房運転は、室外熱交換器２が凝縮器、各室内熱交
換器５、６が蒸発器としてそれぞれ機能する方向（図中
破線矢印方向）に冷媒が循環するように四路切換弁12を
切換えて圧縮機１を駆動することにより行われる。この
とき第２開閉弁27及びデフロスト用開閉弁36は共に閉に
すると共に、各第１開閉弁23、24は停止側を閉、運転側
を開にする。一方、暖房運転は、上記から四路切換弁12
を切換え、各室内熱交換器５、６が凝縮器、室外熱交換
器２が蒸発器としてそれぞれ機能する方向（図中実線矢
印方向）に冷媒を循環させることによって行う。このと
きデフロスト用開閉弁36は閉、各第１開閉弁23、24は共
に開にする。そして二室同時運転時には、第２開閉弁27
を閉にする。また一室単独運転時には、停止側の室内フ
ァン、例えば８を停止する。この場合、停止側の室内熱
交換器６を流通する冷媒には自然放熱以上の熱交換が与
えられず、この結果ガス成分の多い気液混合状態とな
り、このような気液混合状態に対しては第１キャピラリ
チューブ22は大きな流通抵抗として作用し、このため停
止側の室内熱交換器６を流通する冷媒量は小量に制限さ
れ、多くは運転側の室内熱交換器５を循環する。しかし
ながら上記のように停止側も流通可能状態に保持するこ
とによって、液溜りを防止することができる。そしてこ
の一室単独運転時においては、第２開閉弁27は、圧縮機
１の運転周波数が予め設定してある基準周波数（例え
ば、45Hz程度）よりも高い場合には開とし、一方基準周
波数以下の場合には閉にする。これは、圧縮機１の運転
能力が低い場合には、運転側の第１キャピラリチューブ
21を流れる冷媒量が少ないため充分な減圧特性が得られ
なくなるので、第２キャピラリチューブ25でさらに減圧
して適正な減圧作用を維持するためである。

なお上記暖房運転中に室外熱交換器２に着霜を生じ、前
記した熱交換器温度検出センサ40での検出温度が所定の
除霜開始温度以下となった場合には、自動的に除霜運転
へと切換えられる。この除霜運転は、上記暖房運転状態
から室外ファン３及び各室内ファン７、８を停止すると
共に、それまで閉弁状態となされていたデフロスト用開
閉弁36を開にすることによって行う。このとき圧縮機１
から吐出される高温ガス冷媒は、吐出配管10で分流され
て一方はバイパス配管35を通して液管16から直接室外熱
交換器２に流入し、そして第１ガス管15から圧縮機１に
返流されるような冷媒循環を行って、室外熱交換器２の
除霜を行う。一方、上記吐出配管10で分流した他方の冷
媒は、第２ガス管14を通して各室内側へ供給される。こ
のように分流される各流通冷媒量は、室内側配管とバイ
パス配管35との流通抵抗比で決まるが、このために、上
記バイパス配管35には以下のように流通抵抗の調整され
た絞り37を介設している。つまり各室内ファン７、８を
停止することによって、室内熱交換器５、６に対する強
制空冷作用はなされないものの、自然放熱によってその
温度は徐々に低下してくる。そこで、少なくともこの自
然放熱量に相当する熱量が流通冷媒によって上記室内熱
交換器５、６に与えられるような流量となるように、ま
た室内側に過度の液溜まりを生じずバイパス配管35側で
の除霜能力、すなわち冷媒流量が確保されるように上記
絞り37の流通抵抗は調整されている。これにより除霜運
転中も室内熱交換器５、６の温度低下を抑制でき、この
ため室温の低下をより小さくすると共に、除霜運転終了
後の暖房運転再開時において、室内熱交換器温度が高温
に維持されていることによって、すぐに温風の吹出しが
可能となり、即暖性を得ることができる。

上記のような冷暖運転、或いは除霜運転の継続中に、室
内側での全ての運転スイッチがOFF操作された場合に
は、圧縮機１の運転が停止されると共に、その停止後、
一定時間が経過する迄は、上記各第１開閉弁23、24は運
転制御部45からの信号によって開弁状態を保持するよう
に制御される。圧縮機１の停止と同時に第１開閉弁23、
24を閉弁状態とした場合には、圧縮機１の吐出側の冷媒
配管内は高圧圧力状態が、一方吸込側は低圧圧力状態が
それぞれ残ることとなり、次回の運転開始迄の休止期間
が短い場合には、上記差圧状態が残留することによって
圧縮機１起動時に過負荷を生じ、起動がスムーズになさ
れない恐れがある。そこで上記のように第１開閉弁23、
24を一定時間開弁状態とすることによって、高低差圧の
解消、すなわち均圧化を図り、圧縮機１の起動時負荷を
軽減してスムーズな起動を行えるようにしている。

しかしながら装置運転中における停電の発生や、過電流
によるブレーカダウン等が発生した場合には、圧縮機１
の停止と共に第１開閉弁23、24は閉弁状態となって、上
記のような圧縮機１停止後の均圧化制御は当然になされ
なくなり、例えば瞬間停電の発生時等のように圧縮機１
再起動迄の休止期間が短い場合には、冷媒配管内には大
きな高低差圧状態が生じている時に圧縮機１が起動され
ることとなり、その起動に支障を来すこととなる。そこ
で上記装置においては、このような停電等による停止後
の起動をもスムーズに行うことを可能とするために、上
記運転制御装置43には、上記第１開閉弁23、24を制御す
るための前記起動時弁制御部48を設けており、次にこの
制御部48における制御について第２図のフローチャート
に基づき説明する。

停電からの復帰、或いはブレーカが投入されて、運転制
御装置43に電源供給が再開されると、運転制御部45はま
ずリセットされ、その後の最初の処理で起動信号が起動
時弁制御部48に出力される。これにより起動時弁制御部
48では、第２図のステップS1に示すように第１開閉弁2
3、24の開信号を出力する。この開信号が作動信号出力
部44における上記第１開閉弁23、24に対応する駆動リレ
ーを閉成し、上記第１開閉弁23、24は開弁状態に保持さ
れる。この保持状態は、ステップS2で示すように、所定
時間、例えば２分30秒の間継続するようになされてい
る。この時間経過後に、上記起動時弁制御部48からは起
動時制御終了信号が上記運転制御部45に出力され、この
信号によって、ステップS3に移行し、上記開閉弁23、24
の開閉制御は、上記起動時弁制御部48から運転制御部45
による制御に移行し、例えばステップS3で示すように上
記第１開閉弁23、24は共に一旦閉弁状態となされ、次い
でステップS4のように、各第１開閉弁23、24は運転制御
部45からの次の運転指令を待つ待機状態となる。その後
は、上記運転制御部45では、室内側の運転スイッチが利
用者により再操作された際の室内側からの入力信号によ
って、要求される運転モードを判別し、その判別結果に
基づいて、前記した冷暖運転時の冷媒回路状態にするた
め、上記各第１開閉弁23、24も含めて他の制御機器に対
しても所定の作動信号を出力し、このときに上記各第１
開閉弁23、24は改めて開閉作動されることとなる。そし
てその後に上記運転制御部45は圧縮機起動指令を周波数
制御部46に出力し、これにより圧縮機１の運転が開始さ
れて、前記した定常運転へと移行していく。

以上の説明のように上記実施例においては、運転停止時
に圧縮機１の吐出側から吸込側への冷媒循環経路を遮断
することとなる第１開閉弁23、24を、電源投入後には所
定時間の間一旦開弁状態に保持する制御がなされ、その
後に圧縮機１の起動が行われる。このため例えば停電等
で装置が停止され、その休止期間に冷媒配管内に高低差
圧状態が残存している場合においても、上記開弁制御に
よりまず均圧化がなされ、そして圧縮機１の起動が行わ
れるので、圧縮機１には過負荷を生じず、スムーズな起
動が可能となる。また従来装置においては、停電後に電
源が再投入されても、室内側の運転スイッチが再度ON操
作される迄は停止状態を継続し、このため冷媒配管内に
高低差圧状態が残留すると共に、暖房運転中に停電が生
じたような場合には、開閉弁で異音が生じ、これが室内
側へと伝わって利用者の不快感を催すこととなってい
た。つまり上記のような開閉弁は室内側が低圧となる高
低差圧状態に対して遮断性能を有する方向性を持ってお
り、したがって暖房運転後の圧力状態は上記とは逆に作
用するため、その圧力の作用によって弁体が間欠的に開
く動作を生じ、これにより上記したような異音を生じて
いた。上記実施例においては、運転スイッチのON操作を
持たずに電源投入と略同時に開閉弁が開弁されるので、
上記のような異音の発生も早期に解消されるものとなっ
ている。

なお上記実施例においては均圧化を速めるために、各液
支管23、24にそれぞれ介設している第１開閉弁23、24を
共に開弁することとしたが、少なくとも１箇の開閉弁を
開弁することとしてもよい。また上記実施例では２台の
室内ユニットＡ、Ｂを備えた空気調和機について説明し
たが、２台以上の複数台の室内ユニットを備えた空気調
和機においても上記と同様に実施可能である。さらにこ
の考案は圧縮機１がインバータタイプのものであるか否
かに拘らず、いずれのタイプの圧縮機においても同様に
実施することができる。

第３図及び第４図にはこの考案の空気調和機の他の実施
例を示す。これは室外ユニットＸにおける減圧機構４を
電動膨張弁28・28にて構成したもので、各電動膨張弁28
・28に上記開閉弁23、24と同様な機能を持たせたもので
ある。すなわち、第４図のように、電源投入後、各電動
膨張弁28・28を一旦全閉にした後（ステップS10）、直
ちに全開にすると共に（ステップS11）、その状態で一
定時間だけ保持し（ステップS12）、その後再度全閉に
して（ステップS13）、運転指令待機状態となるのであ
る。なお第３図に示す冷媒回路図に関しては、第１図と
同一機能部分を同一符号で示してその説明を省略する
が、この実施例においても前述した実施例と略同様の利
点が生ずる。

（考案の効果） 上記のようにこの考案の空気調和機においては、電源投
入後には液支管に介設されている開閉弁をまず開弁し、
これにより冷媒配管内の均圧化を図った後に圧縮機の起
動が行われるので、例えば停電後の運転再開時のような
場合にも、圧縮機の起動負荷が軽減されスムーズな起動
が可能となる。

また上記均圧化は電源投入直後、つまり停電等からの復
旧と略同時に行われることになるため、高低圧差の生じ
ている時間が短くなり、そのため異音の発生頻度が低減
され、使用者に及ぼす不快感を低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例における空気調和機の全体
構成を示すと共に、制御ブロック図を付記した冷媒回路
図、第２図は起動時弁制御部による開閉弁制御のフロー
チャート、第３図は変更例を示す冷媒回路図、第４図は
その制御フローチャート、第５図は従来装置の冷媒回路
図である。 Ｘ……室外ユニット、Ａ、Ｂ……室内ユニット、１……
圧縮機、２……室外熱交換器、５、６……室内熱交換
器、19、20……液支管、45……運転制御部（運転制御手
段）、47……起動時弁制御部（起動時弁制御手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 松本 隆幸 滋賀県草津市岡本町字大谷1000番地の２ ダイキン工業株式会社滋賀製作所内 (72)考案者 杉本 孝之 滋賀県草津市岡本町字大谷1000番地の２ ダイキン工業株式会社滋賀製作所内 (72)考案者 鈴木 信雄 滋賀県草津市岡本町字大谷1000番地の２ ダイキン工業株式会社滋賀製作所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機（１）と室外熱交換器（２）とを有
   する一台の室外ユニット（Ｘ）に、それぞれ室内熱交換
   器（５）（６）を有する複数の室内ユニット（Ａ）
   （Ｂ）を互いに並列に接続して冷媒循環回路を構成し、
   また上記各室内熱交換器（５）（６）を上記室外熱交換
   器（２）にそれぞれ接続する各液支管（19）（20）に上
   記各室内熱交換器（５）（６）を流れる冷媒を制御する
   ための開閉弁（23）（24）をそれぞれ介設すると共に、
   空調運転を停止するため圧縮機（１）へ運転停止指令が
   なされた後に上記各開閉弁（23）（24）を所定時間だけ
   開弁する運転制御手段（45）を設けて成る空気調和機で
   あって、さらに電源投入直後に圧縮機（１）への運転指
   令の有無とは無関係に、上記各開閉弁（23）（24）の少
   なくとも一部を開弁して所定時間保持する起動時弁制御
   手段（47）を設けていることを特徴とする空気調和機。