JPH08254362A - 空気調和機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】室内ユニットや配管に液冷媒が溜りこんでも、
冷凍サイクル低圧側の圧力異常低下による異常運転を未
然かつ有効的に防止し、圧縮機を保護する。 【構成】空調機は圧縮機１４、四方弁１５、室内熱交換
器、膨張機構、室外熱交換器等を順次接続し冷凍サイク
ル１０を構成する。このサイクル１０を用いて圧縮機１
４の運転制御手段５５と、暖房運転時圧縮機１４を運転
して室外熱交換機の除霜を行なう除霜運転手段７０とを
設ける。さらに圧縮機１４の運転停止時、圧縮機の再起
動を設定時間停止させる再起動遅延手段７１と、圧縮機
の吸込冷媒圧力が設定以下になつたとき、圧縮機の運転
を停止させるように低圧圧力検出手段３３とを作動さ
せ、一方除霜終了後の暖房開始時、圧縮機起動から所定
時間内に圧力検出手段３３が作動したとき、圧縮機を停
止させ、かつ次の再起動までの所要時間を再起動保護手
段７２により手段７１の設定時間より長くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷暖房運転可能なヒート
ポンプ式冷凍サイクルを備えた空気調和機に係り、特に
高落差をもって設置されるスプリット型空気調和機の制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近高層ビルや高層マンションの出現に
より、スプリット型空気調和機の室外ユニットと室内ユ
ニットとを高落差をもって配置する場合がある。この空
気調和機１は、図６に示すように、室外ユニット２が屋
上に、室内ユニット３が屋内に設置され、両ユニット
２，３は冷媒配管であるガス配管４と液配管５で接続さ
れ、ヒートポンプ式冷凍サイクル６が構成される。

【０００３】高層ビルや高層マンションに設置されるス
プリット型空気調和機においては、屋上に配置される室
外ユニット２と屋内の室内ユニット３が数１０ｍ、例え
ば５０ｍ程度の高低差をもって設置されるものがある。
この空気調和機１で室内の冷暖房・除湿等の空気調和を
行なう場合、暖房運転時には、着霜による室外熱交換器
の機能低下を防止るするため、着霜状態に応じて定期的
に除霜運転が行なわれる。従来のスプリット型空気調和
機では、平地や高落差の区別なく、冷凍サイクル６内で
同様な圧力管理を行なっている。

【０００４】除霜運転は四方弁を切り替えることにより
反転して行なわれ、この反転除霜運転により室外熱交換
器に付着された霜が取り外され、着霜による室外熱交換
器の機能低下を防止し、その熱交換機能を回復させ、熱
交換機能の維持を図っているる 除霜運転が終了すると暖房運転が再び開始されるが、ス
プリット型空気調和機において室外ユニット２と室内ユ
ニット３との間に高落差があると、ヒートポンプ式冷凍
サイクル６の低圧側、すなわち圧縮機の吸込側の冷媒が
不足し、その冷媒圧力が異常に低下し、所定時間、例え
ば２分間負圧となる現象がある。

【０００５】高落差があるスプリット型空気調和機１に
おいては、除霜運転中ガス配管４や室内ユニット３に液
冷媒が溜り込むため、室外ユニット２側の室外熱交換器
や液配管５には冷媒が不足し、冷媒が非常に少ない状態
となる。

【０００６】室外ユニット２に冷媒が少ない状態で除霜
運転が終了し、通常通りの停止時間で暖房運転を開始し
ても、室外ユニット２の室外熱交換器や液配管５に残っ
ている冷媒が少ないために、圧縮機に吸い込まれる冷媒
量が不足し、冷凍サイクル６の低圧側の冷媒圧力が異常
に低下する。

【０００７】ヒートポンプ式冷凍サイクル６の低圧側冷
媒圧力は、低圧スイッチで検出され、この低圧スイッチ
が冷媒圧力の異常低下を検出して作動したとき、圧縮機
の運転を一定時間、例えば２分２０秒間停止させ、一定
時間経過後に圧縮機を再び起動させたり、また、圧縮機
の吐出側をその吸込側に接続するバイパス回路を有する
空気調和機ではバイパス回路の二方弁を開いて圧縮機の
吐出冷媒を圧縮機の吸込側に案内し、冷凍サイクル６の
低圧側の冷媒圧力を上昇させる制御を行なっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】室外ユニット２に冷媒
が不足している状態で通常通りの停止時間で圧縮機を再
起動させても、圧縮機の再起動時に冷凍サイクル６の低
圧側冷媒圧力が異常に低下して低圧スイッチが再び作動
し、圧縮機の運転を停止させてしまう。

【０００９】また、バイパス回路を備えた空気調和機に
おいても、室外ユニット２に冷媒が不足している状態で
バイパス回路の二方弁を開放し、圧縮機の吐出側をその
吸込側に接続しても冷凍サイクル６の低圧側の冷媒圧力
が上昇せず、負圧状態に保たれる。

【００１０】従来のスプリット型空気調和機では、室外
ユニット２の冷媒が不足している状態で、除霜運転終了
後に暖房運転が開始され、圧縮機が起動されても、低圧
スイッチの動作が繰り返される。このため、空気調和機
は最後に冷凍サイクル低圧側の冷媒圧力が異常低下し、
この異常低下による運転停止を引き起こし、圧縮機の保
護が図れないおそれがあった。

【００１１】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、室内ユニットや接続配管に液冷媒が溜り込んで
も、冷凍サイクル低圧側の冷媒圧力の異常低下による異
常運転停止を未然にかつ有効的に防止し、圧縮機の保護
を図るようにした空気調和機の制御装置を提供すること
を目的とする。

【００１２】本発明の他の目的は、冷凍サイクルの低圧
側の冷媒圧力が高落差配管に起因して異常に低下するの
を有効的に防止して圧縮機の保護および配管の保護を図
ることができる空気調和機の制御装置を提供することに
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る空気調和機
の制御装置は、上述した課題を解決するために、請求項
１に記載したように、圧縮機，四方弁，室内熱交換器，
膨張機構，室外熱交換器等から構成される冷凍サイクル
と，圧縮機の運転を制御する運転制御手段と，暖房運転
時、圧縮機を運転して室外熱交換器の除霜を行なう除霜
運転手段と，圧縮機の運転停止時に圧縮機の再起動を設
定時間停止させる再起動遅延手段と，圧縮機の吸込側に
配置され、冷媒圧力が設定値以下になったとき、圧縮機
の運転を停止させるように作動する低圧側圧力検出手段
と，除霜運転終了後の暖房運転開始時、圧縮機起動から
所定時間以内に低圧側圧力検出手段が作動したとき、圧
縮機の運転停止をさせ、かつ次の圧縮機再起動までの所
要時間を、再起動遅延手段の設定時間より長く設定した
再起動保護手段とを備えたものである。

【００１４】また、上述した課題を解決するために、本
発明に係る空気調和機の制御装置は、請求項２に記載し
たように、室内熱交換器を収容した室内ユニットに加熱
装置を備え、低圧側圧力検出手段が作動したとき、上記
加熱装置を所定時間加熱させる加熱制御手段を備えた
り；さらに、請求項３に記載したように、圧縮機，四方
弁および室外熱交換器を収容した室外ユニットに圧縮機
ケースを加熱するケース加熱装置を備え、低圧側圧力検
出手段が作動したとき、ケース加熱装置での加熱を停止
した状態で室内ユニットの加熱装置を所定時間運転させ
る加熱制御手段を備えたものである。

【００１５】さらに、上述した課題を解決するために、
本発明に係る空気調和機の制御装置は、請求項４に記載
したように、除霜運転終了後の暖房運転開始時、圧縮機
起動から所定時間以内に低圧側圧力検出手段が作動した
とき、圧縮機の運転をそのまま所定時間経過するまで継
続させ、その後も低圧側圧力検出手段が作動していた場
合、再起動保護手段を動作させる保護用制御手段を備え
たものである。

【００１６】さらにまた、上述した課題を解決するため
に、本発明に係る空気調和機の制御装置は、請求項５に
記載したように、暖房運転時に除霜運転時間をカウント
するタイマ手段を備え、除霜運転終了後の暖房運転開始
時、カウントした除霜運転時間が所定値より長い場合、
再起動保護手段を動作させる保護用制御手段を備えたも
のである。

【００１７】また、上述した課題を解決するために、本
発明に係る空気調和機の制御装置は、請求項６に記載し
たように、室内ユニットに加熱装置を備え、除霜運転終
了後の暖房運転開始時までの圧縮機停止時間に、加熱装
置を加熱させる室内加熱制御手段を備えたものである。

【００１８】

【作用】本発明に係る空気調和機の制御装置において
は、圧縮機の吸込側で冷媒圧力が設定値以下になったと
き、低圧側圧力検出手段で圧縮機の運転を停止させるよ
うに作動させる一方、除霜運転終了後の暖房運転開始時
に、圧縮機起動から一定時間以内に低圧側圧力検出手段
が作動した場合、再起動保護手段により、再起動遅延手
段の設定時間より長い所要時間圧縮機の再起動を防止し
たので、圧縮機が再起動されるまでの所要時間の間に、
室内ユニットや接続配管（ガス配管）に溜っている冷媒
を室内ユニットと室外ユニットとの温度差を利用して温
度の低い室外ユニット側に高落差があっても移動させる
ことができる。

【００１９】また、空気調和機の制御装置においては、
低圧側圧力検出手段が作動したとき、室内ユニットの加
熱装置を室内加熱制御手段により所定時間加熱させて室
内ユニット側の冷媒を加熱し、室内ユニット側の冷媒を
室外ユニット側に積極的に移動させ、冷媒の移動をスム
ーズに行なうことができる。

【００２０】さらに、加熱制御手段は低圧側圧力検出手
段が作動したとき、ケース加熱装置での加熱を停止させ
た状態で室内ユニットの加熱装置を所定時間運転させる
ことができる。

【００２１】さらにまた、除霜運転終了後の暖房運転開
始時に、圧縮機起動から所定時間以内に低圧側圧力検出
手段が作動したとき、所定時間経過するまで圧縮機の運
転を継続させ、その後も低圧側圧力検出手段が作動して
いた場合に保護用制御手段により再起動保護手段を動作
させ、圧縮機の次の起動まで所要時間停止させることが
できる。

【００２２】一方、除霜運転終了後の暖房運転開始時、
タイマ手段でカウントした除霜運転時間が所定値より長
い場合、保護用制御手段により再起動保護手段を動作さ
せ、圧縮機の運転を次の起動まで所要時間、例えば５分
程度停止させることができる。

【００２３】他方、この空気調和機の制御装置において
は、除霜運転終了後の暖房運転開始時までの圧縮機停止
期間に、加熱制御手段により、室内ユニットを加熱さ
せ、室内ユニットと室外ユニットとの温度差を大きくし
て、冷媒の移動を容易にし、室内ユニットや接続配管
（ガス配管）側の冷媒を室外ユニット側に積極的に移動
させることができる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明に係る空気調和機の制御装置の
一実施例について添付図面を参照して説明する。

【００２５】図１は、高層ビルや高層マンション等のよ
うに高低差のある場所に設置されるスプリット型空気調
和機のヒートポンプ式冷凍サイクル１０を示す。この空
気調和機は例えば屋上に室外ユニット１１が、屋内に室
内ユニット１２がそれぞれ設置され、両ユニット１１，
１２間に大きな高低差、例えば５０ｍ程度の高落差をも
って配置される。

【００２６】ヒートポンプ式冷凍サイクル１０は、圧縮
機１４，四方弁１５，室内熱交換器１６，膨張機構１
７，室外熱交換器１８を順次接続し、四方弁１５からア
キュムレータ１９を経て圧縮機１４へ戻る閉じた冷媒循
環回路を構成している。冷凍サイクル１０は室外ユニッ
ト１１と室内ユニット１２とを接続配管である２本の冷
媒配管（ガス配管と液配管）２０，２１でパットクドバ
ルブ２２を介して接続したものである。

【００２７】室内ユニット１２には室内熱交換器１６と
この室内熱交換器１６を加熱する加熱装置としての電気
ヒータ２４が備えられる一方、モータ駆動の室内送風機
２５が室内熱交換器１６に対向して設けられ、この室内
送風機２５の作動により室内に温風あるいは冷却風を吹
き出すようになっている。

【００２８】一方、室外ユニット１１には圧縮機１４，
四方弁１５および室外熱交換器１８等が収容される。室
外ユニット１１にも室外熱交換器１８に対向してモータ
駆動の室外送風機２６が設置され、この室外送風機２６
の作動により室外熱交換器１８で熱交換するようになっ
ている。

【００２９】また、室外ユニット１１に備えられる膨張
機構１７は逆止弁２７とキャピラリチューブ２８を組み
合せた冷房用膨張機構２９と、暖房用膨張弁３０とを並
列接続して構成され、冷房運転時と暖房運転時で使い分
けがなされる。なお、膨張機構１７は可逆式膨張弁を用
いて共通化させてもよい。

【００３０】さらに、圧縮機１４の圧縮機ケース１４ａ
にはケース加熱装置としてのケースヒータ３２が備えら
れ、このケースヒータ３２に通電することにより、圧縮
機ケース１４ａを加熱し、内部の冷媒を加熱して温める
ようになっている。また、冷凍サイクル１０の低圧側で
ある圧縮機１４の吸込側に冷媒圧力を検出する低圧側圧
力検出手段としての圧力センサである低圧スイッチ３３
が設けられる。この低圧スイッチ３３は冷媒圧力が異常
低下し、設定値以下となったとき作動し、その作動信号
を出力している。

【００３１】図２は、本発明に係るスプリット型空気調
和機の制御関係を簡略的に示す制御ブロック図である。

【００３２】この空気調和機には室内ユニット１２にリ
モートコントローラ３５が備えられ、このリモートコン
トローラ３５で空気調和機の運転・停止や冷暖房の運転
切換，温度設定，風量設定等を行なうようになってお
り、リモートコントローラ３５からのコントロール出力
信号は室内制御基板３６に備えられたマイコン等のコン
トローラとしての室内ＣＰＵ３７に入力される。この室
内ＣＰＵ３７には温度センサ４１や湿度センサ４２によ
り室内温度や湿度の検出信号が、また、室内熱交換器１
６の温度を測定する温度センサ４３により熱交換器温度
の検出信号がそれぞれ入力される。

【００３３】また、室内ＣＰＵ３７は圧縮機再起動遅延
機能，室内ファン起動補償機能，コールドドラフト防止
機能，温度や湿度の演算機能，タイマ機能，室外ユニッ
ト運転指令発生機能等の諸機能回路が組み込まれてお
り、この室内ＣＰＵ３７は室外ユニット１１の室外制御
基板４４に備えられた室外ＣＰＵ４５との間で、シリア
ル信号送受信部４７，４８を介して運転指令や運転情報
のやりとりが行なわれる。

【００３４】室外ＣＰＵ４５はインバータ出力周波数制
御機能，圧縮機再起動遅延機能，除霜運転機能，温度・
圧力の演算機能等の諸機能回路が組み込まれる一方、こ
の室外ＣＰＵ４５に室外熱交換器１８の温度すなわち除
霜温度を検出する温度センサ４９や圧縮機１４の吐出温
度を検出する温度センサ５０、圧縮機吸込側の冷媒圧力
を検出する低圧側圧力検出手段としての低圧スイッチ３
３から検出信号がそれぞれ入力されて、温度・圧力が演
算される。

【００３５】また、室外ＣＰＵ４５からベースドライブ
回路５１に出力信号を送り、このベースドライブ回路５
１によりインバータ制御回路５２を制御し、圧縮機１４
の運転を制御している。インバータ制御回路５２は交流
電流を一旦直流化させるコンバータ部５３とコンバータ
部５３からの電流を入力して周波数変換し、圧縮機１４
の運転周波数を出力するインバータ部５４とを備えてい
る。

【００３６】しかして、室内ＣＰＵ３７，室外ＣＰＵ４
５，ベースドライブ回路５１およびインバータ制御回路
５２により圧縮機１４の運転を制御する運転制御手段５
５が構成される。

【００３７】また、室外ＣＰＵ４５はリレードライバ５
７に出力信号を出力しており、この出力信号を入力して
リレードライバ５７は室外送風機２６用はパワーリレー
５８，四方弁１５用パワーリレー５９，ケース加熱装置
としてのケースヒータ３２用パワーリレー６０等をそれ
ぞれ駆動させるようになっている。

【００３８】一方、室内ＣＰＵ３７もリレードライバ６
２に出力信号を出力して、室内送風機用パワーリレー６
３，室内ユニット１２の加熱装置としての電気ヒータ２
４用パワーリレー６４を駆動させるようになっている。
また、室内ＣＰＵ３７はリレードライバ６５を介して圧
縮機駆動用電流をパワーリレー６６でＯＮ−ＯＦＦ制御
させるようになっている。

【００３９】また、各リレードライバ５７，６２，６５
に代えてパワーカプラドライバを用い、さらに、各パワ
ーリレー５８〜６０，６３，６４，６６に代えてパワー
カプラをそれぞれ用いてもよい。

【００４０】さらに、この空気調和機には、暖房運転時
に圧縮機を運転させて室外熱交換器１８の除霜を行なう
除霜運転手段７０と、圧縮機１４の運転停止時に圧縮機
１４の再起動を設定時間、例えば２分間停止させる再起
動遅延手段７１と、除霜運転終了後の暖房運転開始時
に、圧縮機１４の起動から所定時間例えば５分間以内に
低圧側圧力検出手段の低圧スイッチ３３が作動したと
き、圧縮機１４の運転を停止させ、かつ次の圧縮機１４
の起動まで所要時間、例えば数分間、運転停止状態を保
持する再起動保護手段７２とを有する。再起動保護手段
７２による圧縮機１４の運転停止時間は、再起動遅延手
段７１による運転停止時間（設定時間）より長く、室外
ユニット１１と室内ユニット１２との高落差を考慮して
所要時間、例えば５０ｍ程度の落差の場合数分間、一例
として５分に設定される。

【００４１】除霜運転手段７０は室外熱交換器１８の温
度を検出する温度センサ４９，室外ＣＰＵ４５，四方弁
１５を切換駆動させるリレードライバ５７やパワーリレ
ー５９，室内ＣＰＵ３７および室内送風機２５を駆動停
止させるリレードライバ６２やパワーリレー６３等によ
り構成される。

【００４２】また、再起動遅延手段７１は、室内ＣＰＵ
３７や室外ＣＰＵ４５に備えられた圧縮機再起動遅延機
能を有する機能回路により構成され、圧縮機１４の運転
制御手段５５と協働して圧縮機１４が一旦運転停止した
場合、例えば２分間〜３分間の所定時間（設定時間）運
転停止状態に保持され、圧縮機再起動が設定時間だけ遅
延せしめられる。

【００４３】さらに、再起動保護手段７２は、室内ＣＰ
Ｕ３７に備えられたタイマ機能や室外ＣＰＵ４５に備え
られた圧力演算機能を有する機能回路を組み合せて構成
され、低圧側圧力検出手段５０や圧縮機１４の運転制御
手段５５と協働するようになっている。

【００４４】さらにまた、空気調和機は、低圧側圧力検
出手段である低圧スイッチ３３が作動したとき、室内ユ
ニット１２の加熱装置としての電気ヒータ２４を所定時
間加熱させる加熱制御手段７４と、再起動保護手段７１
を動作可能な保護用制御手段７５とを備える。

【００４５】加熱制御手段７４は、室内ＣＰＵ３７や電
気ヒータ２４の通電を駆動制御するリレードライバ６２
やパワーリレー６４等を組み合せて構成され、低圧側圧
力検出手段３３や圧縮機１４の運転制御手段５５と協働
して作動せしめられる。室内加熱手段７４は低圧スイッ
チ５０が作動せしめられたとき、電気ヒータ２４に所定
時間通電させてヒータ加熱を行なったり、また、このと
きケース加熱装置であるケースヒータ３２での加熱を停
止させるようになっている。さらに、室内加熱手段７４
は、除霜運転終了後の暖房運転開始時までの圧縮機停止
期間に、電気ヒータ２４への通電を行なって積極的にヒ
ータ加熱を行なうようになっている。このヒータ加熱に
より、室内ユニット１２と室外ユニット１１との冷媒に
大きな温度差を付与することができる。

【００４６】また、再起動保護手段７２を動作可能な保
護用制御手段７５は、室内ＣＰＵ３７や室外ＣＰＵ４５
を組み合せて構成され、低圧側圧力検出手段３３や圧縮
機１４の運転制御手段５５と協働し、再起動保護手段７
２を圧縮機１４の再起動遅延手段７１に優先させて作動
させるようになっている。

【００４７】この保護用制御手段７５は、除霜運転後の
暖房運転開始時に、圧縮機起動から所定時間、例えば５
分間以内に低圧スイッチ３３が作動した場合、そのまま
所定時間だけ圧縮機１４の運転を継続させ、所定時間経
過後にも低圧スイッチ３３が作動していた場合、再起動
保護手段７２を動作させ、所要時間、例えば数分間運転
停止状態に保ち、所要時間経過後に圧縮機１４を再び起
動させている。

【００４８】また、室外ＣＰＵ４５に除霜運転時間をカ
ウントするタイマ手段７６を備え、このタイマ手段７６
を保護用制御手段７５と連係させてもよい。タイマ手段
７６は室外ＣＰＵ４５に備えても、あるいは独立して設
置してもよい。

【００４９】そして、この保護用制御手段７５により、
除霜運転終了後の暖房運転開始時に、タイマ手段７６で
カウントした除霜運転時間が所定値より長い場合、再起
動保護手段７２を動作させて、圧縮機１４の運転を所要
時間、例えば数分間停止させ、所要時間の運転停止後に
圧縮機１４を再起動させるようになっている。

【００５０】次に、空気調和機の冷暖房運転について説
明する。

【００５１】ヒートポンプ式冷凍サイクル１０では冷暖
房運転はリモートコントローラ３５の操作により、四方
弁１５を切り換えることにより行なわれる。

【００５２】四方弁１５を冷房運転側にセットした図１
に示す状態で、圧縮機１４を運転させると、実線矢印Ａ
で示すように、冷房運転が開始される。

【００５３】また、暖房運転は、四方弁１５を暖房側に
切り換えることにより行なわれる。四方弁１５を暖房側
に切り換えて圧縮機１４を運転させると、圧縮機１４か
らの高温高圧の吐出冷媒は、破線矢印Ｂで示すように流
れ、室内熱交換器１６で室内空気と熱交換し、温風を室
内送風機２５の作動により室内へ吹き出し、暖房が行な
われる。

【００５４】室内を暖房することにより冷却された冷媒
は膨張弁３０を経て室外熱交換器１８に送られて蒸発
し、四方弁１５からアキュムレータ１９を経て圧縮機１
４に還流される。

【００５５】暖房運転を継続すると、室外熱交換器１８
に霜が付着することがあり、この着霜が成長すると、熱
交換機能が損われるので、定期的に、あるいは室外熱交
換器１８の着霜状態に応じて除霜運転が自動的に行なわ
れる。この除霜運転は、暖房運転のまま四方弁１６を冷
房運転側に切り換える反転除霜により行なわれる。除霜
運転時には、室内送風機２５は作動させず、室内熱交換
器２５での熱交換は行なわれない。

【００５６】この除霜運転により、圧縮機１４からの高
温・高圧の吐出冷媒を鎖線Ｃで示すように、室外熱交換
器１８に直接案内することにより、室外熱交換器１８に
付着した霜を取り除き、室外熱交換器１８の熱交換機能
を回復させる。

【００５７】なお、除霜運転は反転除霜の代りに圧縮機
１４からの吐出冷媒を室外熱交換器１８に直接案内する
除霜回路を設けて行なってもよい。

【００５８】室外熱交換器１８に付着した霜が除去され
ると除霜運転は終了し、圧縮機１４の運転がある所定時
間、例えば２分間停止した後、暖房運転が再び開始され
る。

【００５９】ところで、スプリット型空気調和機におい
て、室外ユニット１１が上方に、室内ユニット１２が下
方に高落差をもって設置された場合、除霜運転中に、ヘ
ッド差の存在により、室内ユニット１２やガス配管側の
冷媒配管２０に冷媒が溜り込むことが生じる。

【００６０】室内ユニット１２や冷媒配管２０に冷媒が
溜り込んだ状態で除霜運転を終了させ、暖房運転を再び
開始させると、圧縮機１４は再起動遅延手段７１により
所定時間、例えば２分間程度停止して暖房運転が遅延し
て開始される。暖房運転を開始させると、室外ユニット
１１や室外熱交換器１８の冷凍サイクル１０の低圧側、
すなわち圧縮機１４の吸込側の冷媒が極端に不足する場
合が発生し、この冷媒不足状態で暖房運転を開始させる
と、圧縮機１４の吸込側の冷媒が不足しているため、圧
縮機１４の起動直後から１分から２分程度のある時間、
冷凍サイクル１０の低圧側の冷媒圧力が異常に低下し、
負圧になる場合が生じる。

【００６１】冷凍サイクル１０の低圧側の冷媒圧力は低
圧側圧力検出手段としての低圧スイッチ３３で検出さ
れ、低圧側冷媒圧力が異常に低下し、所定値を下廻る
と、低圧スイッチ３３が作動して圧縮機１４の運転が停
止せしめられる。

【００６２】すなわち、除霜運転終了後の暖房運転開始
時、圧縮機起動から所定時間、例えば５分以内に低圧ス
イッチ３３が作動すると、再起動保護手段７２が作動し
て圧縮機１４の運転が停止せしめられる一方、この再起
動保護手段７２により圧縮機１４を運転停止状態に所要
時間、例えば５分間再起動遅延手段７１に優先して維持
され、所要時間経過後に次の圧縮機１４の再起動が行な
われる。

【００６３】このとき圧縮機１４が運転停止される時間
は、再起動遅延手段７１の設定時間より長く設定されて
いる。再起動保護手段７２により所要時間、例えば５分
間圧縮機１４の運転を停止させることにより、室内ユニ
ット１２や冷媒配管２０に溜っている冷媒は、室内ユニ
ット１２と室外ユニット１１との温度差により、温度の
低い室外ユニット１１側に移動しせめられる。この場
合、暖房運転であるので、室外ユニット１１側の温度が
低く、冷媒は室内ユニット１２から温度の低い室外ユニ
ット１１に向って移動する。

【００６４】圧縮機運転停止時間が例えば５分間あれ
ば、５０ｍ程度の高落差があっても冷媒は室外ユニット
１１側に移動することを実験的に確認することができ
た。この冷媒移動に関する新しい知見に基づいて、圧縮
機１４の再起動時に冷凍サイクル１０の低圧側の冷媒圧
力を検知して数分間圧縮機１４の運転を停止させると、
次の圧縮機１４との起動時には、冷凍サイクル１０の低
圧側まで冷媒が廻り込み、冷媒圧力が異常に低下するこ
とがない。したがって、圧縮機１４の次の起動が円滑か
つスムーズに行なわれる。このとき、低圧スイッチ３３
が作動することがないので、圧縮機１４の運転が異常停
止することもなく、圧縮機１４や冷媒配管２０を圧力的
に保護することができる。

【００６５】しかして、除霜運転終了後における暖房運
転開始は、図３に示すフローチャートに示すように行な
われ、暖房運転が再び開始された後、低圧側圧力検出手
段である低圧スイッチ３３が前回作動してからある所定
時間、例えば３０分以内に、冷凍サイクル１０の低圧側
の冷媒圧力が異常に低下する状態で繰り返され、低圧ス
イッチ３３が作動する回数が、所定回数、例えば４回に
達すると、空気調和機の故障であると判断して、圧縮機
１４の運転を異常停止させ、機器の故障を有効的にかつ
未然に防止することができる。

【００６６】除霜運転終了後、暖房運転開始時に、低圧
スイッチ５０が作動した場合、室内ユニット１２側から
室外ユニット１１側への冷媒移動を効率よく、積極的に
行なうために、室内加熱制御手段７４を作動させて室内
ユニット１２の加熱装置である電気ヒータ２４に所定時
間通電させてヒータ加熱し、室内ユニット１２と室外ユ
ニット１１との温度差をより大きくとり、冷媒移動をス
ムーズに行なうようにさせることもできる。その際、室
内加熱制御手段７４により室外ユニット１１側のケース
加熱装置であるケースヒータ３２への通電を中止し、室
外ユニット１１側への冷媒移動をより円滑かつスムーズ
に行なうようにしてもよい。

【００６７】また、室内ユニット１２の電気ヒータ２４
に通電することにより、圧縮機１４の運転が停止してい
る間にも温風が吹き出されるので、不快感を与えること
がない。

【００６８】さらに、除霜運転終了後で暖房運転開始時
に、室内ユニット１２やガス側配管の冷媒配管２０の冷
媒の溜まり込みで低圧スイッチ５０が動作するのは、暖
房運転開始後、所定時間例えば５分以内である。このた
め、暖房運転に切り換わってから５分間は低圧スイッチ
３３が作動しても圧縮機１４の運転を継続させたり、ま
た、５分間は低圧スイッチ３３を作動させず、あるいは
スイッチ動作を検出しない制御を行なって圧縮機１４の
運転を継続させてもよい。これにより、低圧スイッチ３
３は圧縮機１４起動時の圧力異常を検出しないので、圧
縮機１４の運転を異常停止させることがない。

【００６９】図４および図５は本発明に係る空気調和機
の制御装置の他の実施例を示すものである。

【００７０】この実施例に示された空気調和機は室内ユ
ニット１２と室外ユニット１４とが高落差配管である冷
媒配管２０，２１によりパックドバルブ２２を介して接
続されるとともに、室外ユニット１１には、冷凍サイク
ル１０の低圧側、具体的には四方弁１５の下流側に低圧
側圧力検出手段である圧力センサとしての低圧スイッチ
３３を設け、さらに、室外ユニット１１に除霜運転時間
をカウントする電気系統としてのタイマ手段７８を設
け、膨張機構１７には絞り装置として可逆式膨張弁を備
えたものである。

【００７１】符号７９は室内ユニット１２側において冷
媒量を調整するキャピラリチューブである。他の構成は
図１および図２に示すものと実質的に異ならないので同
一符号を付して説明を省略する。

【００７２】この空気調和機においても、冷暖房運転は
図１に示す空気調和機と同様に行なわれる。

【００７３】また、暖房運転中に定期的に、あるいは室
外熱交換器１８の着霜状態に応じて除霜運転が行なわれ
るが、この除霜運転の運転時間はタイマ手段７８により
管理される。

【００７４】そして、除霜運転が終了すると、暖房運転
が開始されるが、この暖房運転は、除霜運転時間に応じ
て図５の動作フローチャートに示すように制御される。
なお、ｔｏは室外熱交換器１８の熱交換能力に応じて設
定される除霜運転時間である。

【００７５】この空気調和機において、暖房運転中に除
霜運転が開始されると、この除霜運転時間は、図２に示
す制御ブロック図で示すように、室外熱交換器１８の温
度を検出する温度センサ４９や室外ＣＰＵ４５の温度・
圧力演算機能の回路で除霜運転時間が演算処理されて管
理される。これにより、室内ユニット１２の室内熱交換
器１６やガス側配管としての冷媒配管２０に滞留する冷
媒量を把握することができる。

【００７６】除霜運転時に、室内ユニット１２に滞留し
た冷媒は、室内熱交換器１６の周囲に配設された電気ヒ
ータ２４に通電することにより加熱され、ガス冷媒とな
って室外ユニット１１側に還流される。

【００７７】このため、除霜運転終了後に暖房運転が開
始されるが、暖房運転が再開されるまで圧縮機１４の運
転停止中に、室内ユニット１２の電気ヒータ２４への通
電によるヒータ加熱により、室内ユニット１２側の冷媒
は室外ユニット１１側に戻される。このため、暖房運転
開始時に、冷凍サイクル１０の低圧側、すなわち圧縮機
１４の吸込側の冷媒量が不足し、圧縮機１４の吸込側の
冷媒圧力が異常低下するのを有効的に防止でき、圧縮機
１４の再起動を円滑かつスムーズに行なうことができ
る。

【００７８】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明に係る空気
調和機の制御装置においては、圧縮機の吸込側で冷媒圧
力が設定値以下になったとき、低圧側圧力検出手段で圧
縮機の運転を停止させるように作動させる一方、除霜運
転終了後の暖房運転開始時に、圧縮機起動から所定時間
以内に低圧側圧力検出手段が作動した場合、再起動保護
手段により、再起動遅延手段の設定時間より長い所要時
間圧縮機の再起動を防止したので、圧縮機が再起動され
るまでの所要時間の間に、室内ユニットや接続配管（ガ
ス配管）に溜っている冷媒を室内ユニットと室外ユニッ
トとの温度差を利用して温度の低い室外ユニット側に高
落差があっても移動させることができる。したがって、
再起動保護手段の作動により、所要時間経過すると、冷
凍サイクルの低圧側にも冷媒が回り込み、室外ユニット
や室外熱交換器の冷媒不足による冷媒圧力の異常低下を
有効的に防止でき、低圧側圧力検出手段が再び作動する
のを防止できる。このため、圧縮機は次の起動時に冷凍
サイクル低圧側、圧縮機吸込側の冷媒圧力が異常に低下
することがなく、圧縮機の再起動が円滑かつスムーズに
行なわれ、圧縮機の保護ならびに配管の保護を図ること
ができる。

【００７９】また、空気調和機の制御装置においては、
低圧側圧力検出手段が作動したとき、室内ユニットの加
熱装置を室内加熱制御手段により所定時間加熱させたの
で、室内ユニット側の冷媒を加熱し、室内ユニット側の
冷媒を室外ユニット側に積極的に移動させ、冷媒の移動
をし易くしたので、圧縮機の次の起動時に圧縮機吸込側
の冷媒不足を解消でき、圧縮機の次の起動を円滑かつス
ムーズに行なうことができ、圧縮機の保護が図れる。さ
らに、室内ユニットの加熱装置を加熱させることによ
り、圧縮機の運転停止時にも、温風が室内に吹き出さ
れ、冷風の吹出による不快感を防止できる。

【００８０】さらに、室内加熱制御手段は低圧側圧力検
出手段が作動したとき、ケース加熱装置での加熱を停止
させた状態で室内ユニットの加熱装置を所定時間運転さ
せるので、室内ユニットから室外ユニットへの冷媒の移
動を円滑に行ない、圧縮機の次の起動時に圧縮機吸込側
の冷媒不足を解消でき、圧縮機の次の起動をより一層円
滑かつスムーズに行ない、圧縮機の保護を図ることがで
きる。

【００８１】さらにまた、除霜運転終了後の暖房運転開
始時に、圧縮機起動から所定時間以内に低圧側圧力検出
手段が作動したとき、所定時間経過するまで圧縮機の運
転を継続させ、その後も低圧側圧力検出手段が作動して
いた場合に保護用制御手段により再起動保護手段を動作
させ、圧縮機の次の起動まで所要時間停止させて圧縮機
や配管の保護を図り、また、次の起動まで所要時間経過
する間に冷凍サイクル低圧側、すなわち圧縮機吸込側の
冷媒不足を解消し、圧縮機の次の起動を円滑かつスムー
ズに行なうことができる。

【００８２】一方、除霜運転終了後の暖房運転開始時、
タイマ手段でカウントした除霜運転時間が所定値より長
い場合、保護用制御手段により再起動保護手段を動作さ
せ、圧縮機の運転を次の起動まで所要時間、例えば５分
程度停止させたので、その間に冷凍サイクル低圧側の冷
媒不足を解消し、圧縮機の次の起動時に円滑かつスムー
ズに起動させることができる。

【００８３】他方、この空気調和機の制御装置において
は、除霜運転終了後の暖房運転開始時までの圧縮機停止
期間に、室内加熱制御手段により、室内ユニットを加熱
させたので、室内ユニットと室外ユニットとの温度差を
大きくして、冷媒の移動を容易にし、室内ユニットや接
続配管（ガス配管）側の冷媒を室外ユニット側に積極的
に移動させたので、圧縮機の再起動時に圧縮機吸込側の
冷媒不足を解消でき、圧縮機の次の起動を円滑かつスム
ーズに行ない、圧縮機や配管の保護を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空気調和機の制御装置の一実施例
を示す冷凍サイクル図。

【図２】本発明に係る空気調和機の制御装置の一実施例
を示す制御ブロック図。

【図３】上記空気調和機を用いて除霜運転終了後の暖房
運転開始の運転フローを示すフローチャート。

【図４】本発明に係る空気調和機の制御装置の他の実施
例を示す冷凍サイクル図。

【図５】図４に示された空気調和機を用いて除霜運転終
了後の暖房運転開始時の運転フローを示すフローチャー
ト。

【図６】従来のスプリット型空気調和機を示す原理図。

【符号の説明】

１０ 冷凍サイクル １１ 室外ユニット １２ 室内ユニット １４ 圧縮機 １５ 四方弁 １６ 室内熱交換器 １７ 膨張機構 １８ 室外熱交換器 １９ アキュムレータ ２０，２１ 冷媒配管 ２４ 電気ヒータ（加熱装置） ２５ 室内送風機 ２６ 室外送風機 ２８ キャピラリチューブ ３０ 膨張弁 ３２ ケースヒータ（ケース加熱装置） ３３ 低圧スイッチ（低圧側圧力検出手段，圧力セン
サ） ３５ リモートコントローラ ３６ 室内制御基板 ３７ 室内ＣＰＵ ４１，４３ 温度センサ ４４ 室外制御基板 ４５ 室外ＣＰＵ ４９ 温度センサ ５１ ベースドライブ回路 ５２ インバータ制御回路 ５３ コンバータ部 ５４ インバータ部 ５５ 運転制御手段 ５７ リレードライバ ５８，５９，６０ パワーリレー ６２ リレードライバ ６３，６４ パワーリレー ７０ 除霜運転手段 １７ 再起動運転手段 ７２ 再起動保護手段 ７４ 加熱制御手段 ７５ 保護用制御手段 ７６ タイマ手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機，四方弁，室内熱交換器，膨張機
   構，室外熱交換器等から構成される冷凍サイクルと，圧
   縮機の運転を制御する運転制御手段と，暖房運転時、圧
   縮機を運転して室外熱交換器の除霜を行なう除霜運転手
   段と，圧縮機の運転停止時に圧縮機の再起動を設定時間
   停止させる再起動遅延手段と，圧縮機の吸込側に配置さ
   れ、冷媒圧力が設定値以下になったとき、圧縮機の運転
   を停止させるように作動する低圧側圧力検出手段と，除
   霜運転終了後の暖房運転開始時、圧縮機起動から所定時
   間以内に低圧側圧力検出手段が作動したとき、圧縮機の
   運転停止をさせ、かつ次の圧縮機再起動までの所要時間
   を、再起動遅延手段の設定時間より長く設定した再起動
   保護手段とを備えたことを特徴とする空気調和機の制御
   装置。
2. 【請求項２】 室内熱交換器を収容した室内ユニットに
   加熱装置を備え、低圧側圧力検出手段が作動したとき、
   上記加熱装置を所定時間加熱させる加熱制御手段を備え
   た請求項１に記載の空気調和機の制御装置。
3. 【請求項３】 圧縮機，四方弁および室外熱交換器を収
   容した室外ユニットに圧縮機ケースを加熱するケース加
   熱装置を備え、低圧側圧力検出手段が作動したとき、ケ
   ース加熱装置での加熱を停止した状態で室内ユニットの
   加熱装置を所定時間運転させる加熱制御手段を備えた請
   求項２に記載の空気調和機の制御装置。
4. 【請求項４】 除霜運転終了後の暖房運転開始時、圧縮
   機起動から所定時間以内に低圧側圧力検出手段が作動し
   たとき、圧縮機の運転をそのまま所定時間経過するまで
   継続させ、その後も低圧側圧力検出手段が作動していた
   場合、再起動保護手段を動作させる保護用制御手段を備
   えた請求項１に記載の空気調和機の制御装置。
5. 【請求項５】 暖房運転時に除霜運転時間をカウントす
   るタイマ手段を備え、除霜運転終了後の暖房運転開始
   時、カウントした除霜運転時間が所定値より長い場合、
   再起動保護手段を動作させる保護用制御手段を備えた請
   求項１に記載の空気調和機の制御装置。
6. 【請求項６】 室内熱交換器を収容した室内ユニットに
   加熱装置を備え、除霜運転終了後の暖房運転開始時まで
   の圧縮機停止時間に、加熱装置を加熱させる加熱制御手
   段を備えた請求項１に記載の空気調和機の制御装置。