JPH10318588A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 室内ユニットの複数の温度センサにおいて、
室内熱交換器の入口出口のどちらか一方の温度センサか
らの温度検知値と圧縮機の入口出口の圧力センサからの
圧力値から室内熱交換器の残りの温度センサの値を予測
する。 【解決手段】 室内熱交換器入口，出口付近のどちらか
一方に設置された温度センサからの信号を演算する温度
演算手段４１と、圧縮機の入口出口付近に設置された圧
力センサからの信号を演算する圧力演算手段４２と、圧
力演算手段の圧力値から冷媒循環量を演算する循環量演
算手段４３と、冷媒循環量演算手段４３で演算された冷
媒循環量を基に室内熱交換器７の圧力差を演算し、入口
温度が既知なら出口温度を出口温度が既知ならば入口温
度を演算する代替温度演算手段４８を設けることによ
り、一つの温度センサにて室内熱交換器の入口出口温度
を検知し、コスト削減を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数個の温度セン
サと圧力センサの測定値に基づき室内機と室外機を制御
装置により、ある温度センサの欠落を他の温度センサも
しくは圧力センサが代替し、装置の運転を継続する空気
調和装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空気調和装置については、既にさまざま
な開発がなされており、例えば、特開平３−２０４５６
８号公報に示されているような空気調和装置の基本的な
技術について以下述べる。

【０００３】上記従来の空気調和装置は、図５に示すよ
うに、１台の室外ユニットＡに対して３台の室内ユニッ
トＢ１，Ｂ２，Ｂ３から構成されている。

【０００４】室外ユニットＡは、圧縮機１，インバータ
ＩＮＶ，室外熱交換器３とからなり、室内ユニットＢ１
は膨張弁ＥＶ１，室内熱交換器１７，第１温度センサＴ
ｈ１１，第２温度センサＴｈ２１から構成されており、
室内ユニットＢ２、及び室内ユニットＢ３も同様に、各
々、膨張弁ＥＶ２，室内熱交換器２７，第１温度センサ
Ｔｈ１２，第２温度センサＴｈ２２、及び膨張弁ＥＶ
３，室内熱交換器３７，第１温度センサＴｈ１３，第２
温度センサＴｈ２３から構成されている。

【０００５】そして、室外ユニットＡ、及び室内ユニッ
トＢ１，Ｂ２，Ｂ３は冷媒配管にて連通され、圧縮機
１，室外熱交換器３，膨張弁ＥＶ１，室内熱交換器１
７，圧縮機１を冷媒配管にて環状に順次接続し、膨張弁
ＥＶ１、及び室内熱交換器１７に対して並列に膨張弁Ｅ
Ｖ２，室内熱交換器２７、及び膨張弁ＥＶ３，室内熱交
換器３７が接続されて冷凍サイクルを形成している。

【０００６】また、室内ユニットＢ１，Ｂ２，Ｂ３内の
各膨張弁ＥＶ１，ＥＶ２，ＥＶ３の出口、及び各室内熱
交換器１７，２７，３７の出口には第１温度センサＴｈ
１１，Ｔｈ１２，Ｔｈ１３、及び第２温度センサＴｈ２
１，Ｔｈ２２，Ｔｈ２３を設けられ、室内ユニットＢ
１，Ｂ２，Ｂ３近傍には室温を検知する室温センサ３，
１３，２３を設けている。

【０００７】以上のように構成された空気調和装置につ
いて、その動作を説明する。暖房運転の場合、図中の実
線矢印の方向に冷媒が流れて暖房サイクルが形成され、
室内熱交換器１７，２７，３７を凝縮器、室外熱交換器
３を蒸発器として作用させる。

【０００８】上記暖房サイクルにおいて、圧縮機１を出
た高温高圧のガス冷媒は室内熱交換器１７，２７，３７
にて凝縮して高温高圧の液冷媒となり、各膨張弁ＥＶ
１，ＥＶ２，ＥＶ３にて減圧膨張されて二相冷媒となっ
た冷媒は、室内ユニットＢ１，Ｂ２，Ｂ３を出て、その
後室外ユニットＡへ流入し、室外熱交換器３にて蒸発す
ることにより室外空気から吸熱（暖房運転）するという
サイクルを繰り返す。

【０００９】制御装置は各室の室温を室温センサ３，１
３，２３により検出し、各室の熱負荷に応じて冷媒を分
配する。膨張弁ＥＶ１，ＥＶ２，ＥＶ３の入口の温度を
第２温度センサＴｈ２１，Ｔｈ２２，Ｔｈ２３で測定
し、かつ室内熱交換器１７，２７，３７の出口の温度を
第１温度センサＴｈ１１，Ｔｈ１２，Ｔｈ１３で測定し
て、室内熱交換器１７，２７，３７毎の過冷却度を算出
する。

【００１０】過冷却度の不足する室内機があれば、その
室内機の膨張弁の開度を開くことにより、冷媒循環量を
調整し、過冷却度を確保し、常に最適な過冷却度での運
転を可能にする。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、空気調和装置を正常に制御運転する為に、
各室内ユニットＢ１，Ｂ２，Ｂ３において、入口及び出
口の温度を測定する為の温度センサを少なくとも２個以
上取り付ける必要があり、室内ユニットＢ１，Ｂ２，Ｂ
３が増加するにつれて、コストが掛かる問題を有してい
た。

【００１２】更に、上記従来の構成では、各室内ユニッ
トＢ１，Ｂ２，Ｂ３において、入口及び出口の温度を測
定する為の温度センサの何れか１つに異常が発生した場
合、機器の保護のために、すべての機器を停止しなけれ
ばならず、室内環境の快適性が損なわれる問題を有して
いた。

【００１３】本発明は上記課題に鑑み、室内ユニットの
複数の温度センサにおいて、室内熱交換器の入口出口の
どちらか一方の温度センサからの温度検知値と圧縮機の
入口出口の圧力センサからの圧力値から室内熱交換器の
残りの温度センサの値を予測することにより、コストの
削減を目的とする。

【００１４】また、センサ異常時における機器の停止を
回避し、室内環境の快適性を損なうこと無しに機器を継
続運転できる空気調和装置を提供することを目的として
いる。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、室内熱交換器の入口もしくは出口配管付近
のどちらか一方に設置された室内配管温センサと、室内
配管温センサが室内熱交換器の入口出口のどちらに設置
しているかを判定するセンサ設置判定手段と、室内配管
温センサからの温度信号を温度値に変換する温度演算手
段と、圧縮機入口付近に設置された圧縮機入口配管圧力
センサと、圧縮機の出口付近に設置された圧縮機出口配
管圧力センサと、圧縮機入口配管圧力センサと圧縮機出
口配管圧力センサからの圧力信号を圧力値に変換する圧
力演算手段と、圧力演算手段で演算された圧力値から前
記冷媒の循環量を演算する循環量演算手段と、循環量演
算手段で演算された循環量と前記圧力演算手段で演算さ
れた圧縮機の出口付近の圧力値から冷媒配管分の圧力損
失を演算し室内熱交換器入口付近の圧力値を演算する室
内熱交換入口圧力演算手段と、室内熱交入口圧力演算手
段で演算された室内熱交換器の入口付近の圧力値と循環
量演算手段で演算された循環量から室内熱交換器の出口
付近の圧力値を演算する室内熱交換出口圧力演算手段
と、室内熱交換器の入口付近の温度が既知の場合、室内
熱交入口圧力演算手段で演算された室内熱交換器の入口
付近の圧力値から室内熱交換器の入口エンタルピを演算
する入口エンタルピ演算手段と、入口エンタルピ演算手
段で演算された入口エンタルピから室内熱交換器の出口
エンタルピを予測する出口エンタルピ予測手段と、出口
エンタルピ予測手段で予測された出口エンタルピと室内
熱交出口圧力演算手段で演算された室内熱交換器の出口
圧力値から室内熱交換器の出口温度を逆算する出口代替
温度演算手段とを備え、室内熱交出口付近の温度が既知
の場合、室内熱交出口圧力演算手段で演算された室内熱
交換器の出口付近の圧力値から室内熱交換器の出口エン
タルピを演算する出口エンタルピ演算手段と、出口エン
タルピ演算手段で演算された出口エンタルピから室内熱
交換器の入口エンタルピを予測する入口エンタルピ予測
手段と、入口エンタルピ予測手段で予測された入口エン
タルピと室内熱交出口圧力演算手段で演算された室内熱
交換器の入口圧力値から室内熱交換器の入口温度を逆算
する入口代替温度演算手段と、入口代替温度演算手段も
しくは出口代替温度演算手段により得られた室内熱交換
器の入口もしくは出口の温度値から膨張弁の開度を決定
し制御するアクチュエータ駆動手段からなる第１制御装
置を構成した。

【００１６】これにより、従来、室内熱交換器の入口出
口付近に室内入口配管温センサと室内出口温センサが必
要であったが、どちらか一方の温度センサが設置されて
いれば、他方の温度を予測演算できるようになり、従来
制御を維持しコストの削減ができる。

【００１７】また、本発明は、室内熱交換器の入口付近
に設置された室内入口配管温センサと、室内熱交換器の
出口付近に設置された室内出口配管温センサと、室内入
口配管度センサと室内出口配管温センサからの温度信号
を温度値に変換する温度演算手段と、室内入口配管温セ
ンサと室内出口配管温センサの異常を判定するセンサ異
常判定手段と、圧縮機入口付近に設置された圧縮機入口
配管圧力センサと、圧縮機の出口付近に設置された圧縮
機出口配管圧力センサと、圧縮機入口配管圧力センサと
圧縮機出口配管圧力センサからの圧力信号を圧力値に変
換する圧力演算手段と、圧力演算手段で演算された圧力
値から冷媒の循環量を演算する循環量演算手段と、循環
量演算手段で演算された循環量と圧力演算手段で演算さ
れた圧縮機の出口付近の圧力値から冷媒配管分の圧力損
失を演算し室内熱交換器の入口付近の圧力値を演算する
室内熱交入口圧力演算手段と、室内熱交入口圧力演算手
段で演算された室内熱交換器の入口付近の圧力値と循環
量演算手段で演算された循環量から室内熱交換器の出口
付近の圧力値を演算する室内熱交出口圧力演算手段と、
センサ異常判定手段により室内出口配管温センサが異常
と判断された場合、室内熱交入口圧力演算手段で演算さ
れた室内熱交換器の入口付近の圧力値から室内熱交換器
の入口エンタルピを演算する入口エンタルピ演算手段
と、入口エンタルピ演算手段で演算された入口エンタル
ピから室内熱交換器の出口エンタルピを予測する出口エ
ンタルピ予測手段と、出口エンタルピ予測手段で予測さ
れた出口エンタルピと室内熱交出口圧力演算手段で演算
された室内熱交換器の出口圧力値から室内熱交換器の出
口温度を逆算する出口代替温度演算手段とを備え、前記
センサ異常判定手段により室内入口配管温センサが異常
と判断された場合、室内熱交出口圧力演算手段で演算さ
れた室内熱交換器の出口付近の圧力値から室内熱交換器
の出口エンタルピを演算する出口エンタルピ演算手段
と、出口エンタルピ演算手段で演算された出口エンタル
ピから室内熱交換器の入口エンタルピを予測する入口エ
ンタルピ予測手段と、入口エンタルピ予測手段で予測さ
れた入口エンタルピと室内熱交出口圧力演算手段で演算
された室内熱交換器の入口圧力値から室内熱交換器の入
口温度を逆算する入口代替温度演算手段と、入口代替温
度演算手段もしくは出口代替温度演算手段により得られ
た室内熱交換器の入口もしくは出口の温度値から膨張弁
の開度を決定し制御するアクチュエータ駆動手段からな
る第２制御装置を構成した。

【００１８】これにより、室内熱交換器の入口出口付近
に設置された室内入口配管温センサと室内出口配管温セ
ンサにおいて、どちらか一方の温度センサが異常となっ
た場合でも正常な温度センサの値から異常側の温度を予
測演算できるようになり、室内環境の快適性を損なうこ
となく機器を継続運転できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、圧縮機
と室外熱交換器と室外送風機とからなる室外ユニット
と、膨張弁と冷媒分流器と室内熱交換器と室内送風機と
からなる室内ユニットとから構成され、前記圧縮機，前
記室内熱交換器，前記冷媒分流器，前記膨張弁，前記室
外熱交換器，前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続
して冷媒を循環させ暖房サイクルを形成し、前記室内熱
交換器の入口もしくは出口配管付近のどちらか一方に設
置された室内配管温センサと、前記室内配管温センサが
前記室内熱交換器の入口出口のどちらに設置しているか
を判定するセンサ設置判定手段と、前記室内配管温セン
サからの温度信号を温度値に変換する温度演算手段と、
前記圧縮機入口付近に設置された圧縮機入口配管圧力セ
ンサと、前記圧縮機の出口付近に設置された圧縮機出口
配管圧力センサと、前記圧縮機入口配管圧力センサと前
記圧縮機出口配管圧力センサからの圧力信号を圧力値に
変換する圧力演算手段と、前記圧力演算手段で演算され
た圧力値から前記冷媒の循環量を演算する循環量演算手
段と、前記循環量演算手段で演算された循環量と前記圧
力演算手段で演算された前記圧縮機の出口付近の圧力値
から前記冷媒配管分の圧力損失を演算し前記室内熱交換
器入口付近の圧力値を演算する室内熱交入口圧力演算手
段と、前記室内熱交入口圧力演算手段で演算された前記
室内熱交換器の入口付近の圧力値と前記循環量演算手段
で演算された循環量から前記室内熱交換器の出口付近の
圧力値を演算する室内熱交出口圧力演算手段と、前記室
内熱交換器の入口付近の温度が既知の場合、前記室内熱
交入口圧力演算手段で演算された前記室内熱交換器の入
口付近の圧力値から前記室内熱交換器の入口エンタルピ
を演算する入口エンタルピ演算手段と、前記入口エンタ
ルピ演算手段で演算された入口エンタルピから前記室内
熱交換器の出口エンタルピを予測する出口エンタルピ予
測手段と、前記出口エンタルピ予測手段で予測された出
口エンタルピと前記室内熱交出口圧力演算手段で演算さ
れた前記室内熱交換器の出口圧力値から前記室内熱交換
器の出口温度を逆算する出口代替温度演算手段とを備
え、前記室内熱交出口付近の温度が既知の場合、前記室
内熱交出口圧力演算手段で演算された前記室内熱交換器
の出口付近の圧力値から前記室内熱交換器の出口エンタ
ルピを演算する出口エンタルピ演算手段と、前記出口エ
ンタルピ演算手段で演算された出口エンタルピから前記
室内熱交換器の入口エンタルピを予測する入口エンタル
ピ予測手段と、前記入口エンタルピ予測手段で予測され
た入口エンタルピと前記室内熱交出口圧力演算手段で演
算された前記室内熱交換器の入口圧力値から前記室内熱
交換器の入口温度を逆算する入口代替温度演算手段と、
前記入口代替温度演算手段もしくは前記出口代替温度演
算手段により得られた前記室内熱交換器の入口もしくは
出口の温度値から前記膨張弁の開度を決定し制御するア
クチュエータ駆動手段からなる第１制御装置とからな
り、前記、室内熱交換器の入口付近に室内熱交入口配管
温センサが設置されている場合、室内熱交換器の入口付
近の温度と圧縮機の入口出口付近に設置されている圧力
センサからの圧力値から室内熱交換器の出口付近の温度
値を予測し、室内熱交換器の出口付近に室内熱交出口配
管温センサが設置されている場合、室内熱交換器の出口
付近の温度と圧縮機の入口出口付近に設置されている圧
力センサからの圧力値から室内熱交換器の入口付近の温
度値を予測する作用を有する。

【００２０】請求項２記載の発明は、圧縮機と室外熱交
換器と室外送風機とからなる室外ユニットと、膨張弁と
冷媒分流器と室内熱交換器と室内送風機とからなる室内
ユニットとから構成され、前記圧縮機，前記室内熱交換
器，前記冷媒分流器、前記膨張弁，前記室外熱交換器，
前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循
環させ暖房サイクルを形成し、前記室内熱交換器の入口
付近に設置された室内入口配管温センサと、前記室内熱
交換器の出口付近に設置された室内出口配管温センサ
と、前記室内入口配管温センサと前記室内出口配管温セ
ンサからの温度信号を温度値に変換する温度演算手段
と、前記室内入口配管温センサと前記室内出口配管温セ
ンサの異常を判定するセンサ異常判定手段と、前記圧縮
機入口付近に設置された圧縮機入口配管圧力センサと、
前記圧縮機の出口付近に設置された圧縮機出口配管圧力
センサと、前記圧縮機入口配管圧力センサと前記圧縮機
出口配管圧力センサからの圧力信号を圧力値に変換する
圧力演算手段と、前記圧力演算手段で演算された圧力値
から前記冷媒の循環量を演算する循環量演算手段と、前
記循環量演算手段で演算された循環量と前記圧力演算手
段で演算された前記圧縮機の出口付近の圧力値から前記
冷媒配管分の圧力損失を演算し前記室内熱交換器の入口
付近の圧力値を演算する室内熱交入口圧力演算手段と、
前記室内熱交入口圧力演算手段で演算された前記室内熱
交換器の入口付近の圧力値と前記循環量演算手段で演算
された循環量から前記室内熱交換器の出口付近の圧力値
を演算する室内熱交出口圧力演算手段と、前記センサ異
常判定手段により前記室内出口配管温センサが異常と判
断された場合、前記室内熱交入口圧力演算手段で演算さ
れた前記室内熱交換器の入口付近の圧力値から前記室内
熱交換器の入口エンタルピを演算する入口エンタルピ演
算手段と、前記入口エンタルピ演算手段で演算された入
口エンタルピから前記室内熱交換器の出口エンタルピを
予測する出口エンタルピ予測手段と、前記出口エンタル
ピ予測手段で予測された出口エンタルピと前記室内熱交
出口圧力演算手段で演算された前記室内熱交換器の出口
圧力値から前記室内熱交換器の出口温度を逆算する出口
代替温度演算手段とを備え、前記センサ異常判定手段に
より前記室内入口配管温センサが異常と判断された場
合、前記室内熱交出口圧力演算手段で演算された前記室
内熱交換器の出口付近の圧力値から前記室内熱交換器の
出口エンタルピを演算する出口エンタルピ演算手段と、
前記出口エンタルピ演算手段で演算された出口エンタル
ピから前記室内熱交換器の入口エンタルピを予測する入
口エンタルピ予測手段と、前記入口エンタルピ予測手段
で予測された入口エンタルピと前記室内熱交出口圧力演
算手段で演算された前記室内熱交換器の入口圧力値から
前記室内熱交換器の入口温度を逆算する入口代替温度演
算手段と、前記入口代替温度演算手段もしくは前記出口
代替温度演算手段により得られた前記室内熱交換器の入
口もしくは出口の温度値から前記膨張弁の開度を決定し
制御するアクチュエータ駆動手段からなる第２制御装置
とからなり、前記、室内熱交換器の入口付近に設置され
ている室内熱交入口配管温センサと出口付近に設置され
ている室内熱交出口配管温センサのどちらか一方が異常
となった場合、正常側の温度値と圧縮機の入口出口付近
に設置されている圧力センサからの圧力値から異常側の
温度値を予測する作用を有する。

【００２１】

【実施例】以下、本発明による空気調和装置の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。尚、従来と同一構
成については同一符号を付し、その詳細な説明を省略す
る。

【００２２】（実施例１）図１は、本発明の実施例１に
よる空気調和装置の冷凍サイクル図である。図１中、黒
抜き矢印は通常の暖房運転時の冷媒の流動方向を示す。
図２は、同実施例のフローチャートである。

【００２３】本実施例の空気調和装置は、室外ユニット
Ａと、室内ユニットＢとから構成されている。

【００２４】図１において、Ａは、室外ユニットであ
り、圧縮機１，室外送風機４を備えた室外熱交換器３と
からなり、Ｂは室内ユニットであり、膨張弁ＥＶと、冷
媒分流器５と、室内熱交換器７と、室内送風機８とから
構成されており、圧縮機１，室内熱交換器７，冷媒分流
器５，膨張弁ＥＶ，室外熱交換器３，圧縮機１を順次冷
媒配管にて環状に接続して冷媒を循環させる暖房サイク
ルを形成している。

【００２５】４０は、センサ設置判定手段であり、室内
熱交換器７の入口付近もしくは出口付近の配管に設置さ
れた室内配管温センサＴｈ０からの信号出力をもとに入
口出口のどちらに設置されているかを判定する。

【００２６】４１は、温度演算手段であり、室内配管温
センサＴｈ０が室内熱交換器７の入口付近の配管に設置
された場合は、入口付近の配管温度信号を取り込み温度
値に変換し、一方、室内熱交換器７の出口付近の配管に
設置された場合は、出口付近の配管温度信号を温度値に
変換する。

【００２７】４２は、圧力演算手段であり圧縮機１の入
口付近配管に設置された圧縮機入口配管圧力センサｐ１
と入口付近配管に設置された圧縮機出口配管圧力センサ
ｐ２からの圧力信号を圧力値に変換する。

【００２８】４３は、循環量演算手段であり、圧力演算
手段４２で変換された圧縮機１の入口付近の配管圧力値
と出口付近の配管圧力値の比を関数とした実験式から冷
媒の循環量を演算する。

【００２９】４４は、室内熱交入口圧力演算手段であ
り、循環量演算手段４３で演算された循環量を関数とし
た実験式から圧縮機１から室内熱交換器７の間に接続さ
れている配管の圧力損失を算出し、圧力演算手段４２で
変換された圧縮機１の出口付近の配管圧力値から差分す
ることにより、室内熱交換器７の入り口付近の配管圧力
を演算する。

【００３０】４５は、室内熱交出口圧力演算手段であ
り、循環量演算手段４３で演算された循環量を関数とし
た実験式から室内熱交換器７の内部配管の圧力損失を算
出し、室内熱交入口圧力演算手段４４で演算された室内
熱交換器７の入口付近の配管圧力値から差分することに
より、室内熱交換器７の出口付近の配管圧力を演算す
る。

【００３１】４６は、入口エンタルピ演算手段であり、
温度演算手段４１で変換された室内熱交換器７の入口付
近の配管温度と室内熱交入口圧力演算手段４４で演算さ
れた室内熱交換器７の入口付近の配管圧力値を関数とす
る実験式から室内熱交換器７の入口付近の配管エンタル
ピを演算する。

【００３２】４７は、出口エンタルピ予測手段であり、
入口エンタルピ演算手段４６で演算された入口エンタル
ピを関数とする実験式から室内熱交換器７の出口付近配
管のエンタルピを予測する。

【００３３】４８は、出口代替温度演算手段であり、室
内熱交出口圧力演算手段４５で演算された出口圧力と出
口エンタルピ予測手段４７で予測された出口エンタルピ
を関数とする実験式から室内熱交換器７の出口付近の配
管温度を逆算する。

【００３４】４９は、出口エンタルピ演算手段であり、
温度演算手段４１で変換された室内熱交換器７の出口付
近の配管温度と室内熱交出口圧力演算手段４５で演算さ
れた室内熱交換器７の出口付近の配管圧力値を関数とす
る実験式から室内熱交換器７の出口付近の配管エンタル
ピを演算する。

【００３５】５０は、入口エンタルピ予測手段であり、
出口エンタルピ演算手段４９で演算された出口エンタル
ピを関数とする実験式から室内熱交換器７の入口付近配
管のエンタルピを予測する。

【００３６】５１は、入口代替温度演算手段であり、室
内熱交入口圧力演算手段４４で演算された入口圧力と入
口エンタルピ予測手段５０で予測された入口エンタルピ
を関数とする実験式から室内熱交換器７の入口付近の配
管温度を逆算する。

【００３７】５２は、アクチュエータ駆動手段であり、
室内熱交換器７の入口出口付近の配管温度により膨張弁
ＥＶの開度を決定し駆動制御する。

【００３８】これらは第１制御装置Ｃｏｎｔ１内に構成
される。以上の様に構成された空気調和装置について以
下その動作について図２のフローチャートを用いて説明
する。

【００３９】図２においてＳＴＥＰ１では、暖房運転時
に、センサ設置判定手段４０により、室内熱交換器７の
入口付近もしくは出口付近の配管に設置された室内配管
温センサＴｈ０からの信号出力をもとに入口出口のどち
らに設置されているかを判定する。

【００４０】ＳＴＥＰ２では、温度演算手段４１によ
り、室内配管温センサＴｈ０が室内熱交換器７の入口付
近の配管に設置された場合は、入口付近の配管温度信号
を取り込み温度値（例えばＴｉｎ＝９２℃）に変換し、
一方、室内熱交換器７の出口付近の配管に設置された場
合は、出口付近の配管温度信号を温度値（例えばＴｏｕ
ｔ＝４４℃）に変換する。

【００４１】ＳＴＥＰ３では、圧力演算手段４２により
圧縮機１の入口付近配管に設置された圧縮機入口配管圧
力センサｐ１と入口付近配管に設置された圧縮機出口配
管圧力センサｐ２からの圧力信号を圧力値（例えばｐ１
＝０．４８ＭＰａ，ｐ２＝２．４３ＭＰａ）に変換す
る。

【００４２】ＳＴＥＰ４では、循環量演算手段４３によ
り、圧力演算手段４２で変換された圧縮機１の入口付近
の配管圧力値（例えばｐ１＝０．４８ＭＰａ）と出口付
近の配管圧力値（例えばｐ２＝２．４３ＭＰａ）の比
（例えばＰＣＯＭＰ＝６．１）を関数とした実験式（数
１）から冷媒の循環量（例えばＧｒ＝１５０ｋｇ／ｈ）
を演算する。

【００４３】

【数１】

【００４４】ＳＴＥＰ５では、室内熱交入口圧力演算手
段４４により、循環量演算手段４３で演算された循環量
（例えばＧｒ）を関数とした実験式（数２）から圧縮機
１から室内熱交換器７の間に接続されている配管の圧力
損失（例えばΔＰＰＩＰＥ＝０．０２ＭＰａ）を算出
し、圧力演算手段４２で変換された圧縮機１の出口付近
の配管圧力値（例えばｐ２＝２．４３ＭＰａ）から差分
することにより、室内熱交換器７の入り口付近の配管圧
力値（例えばＰＣＯＮＤ１＝２．４１ＭＰａ）を演算す
る。

【００４５】

【数２】

【００４６】ＳＴＥＰ６では室内熱交出口圧力演算手段
４５により、循環量演算手段４３で演算された循環量
（例えばＧｒ＝１５０ｋｇ／ｈ）を関数とした実験式
（数３）から室内熱交換器７の内部配管の圧力損失（Δ
ＰＣＯＮＤ＝０．００５ＭＰａ）を算出し、室内熱交入
口圧力演算手段４４で演算された室内熱交換器７の入口
付近の配管圧力値（例えばＰＣＯＮＤ１＝２．４１ＭＰ
ａ）から差分することにより、室内熱交換器７の出口付
近の配管圧力（例えばＰＣＯＮＤ２＝２．４０５ＭＰ
ａ）を演算する。

【００４７】

【数３】

【００４８】ＳＴＥＰ７では、室内配管温センサＴｈ０
が室内熱交換器７の入口付近の配管に設置された場合と
出口付近の配管に設置された場合の以降の制御方法を分
岐する。

【００４９】ＳＴＥＰ８では、入口エンタルピ演算手段
４６により、温度演算手段４１で変換された室内熱交換
器７の入口付近の配管温度（例えばＴｉｎ＝９２℃）と
室内熱交入口圧力演算手段４４で演算された室内熱交換
器７の入口付近の配管圧力値（例えばＰＣＯＮＤ１＝
２．４１Ｍｐａ）を関数とする実験式（数４）から室内
熱交換器７の入口付近の配管エンタルピ（例えばｈ１＝
１６１ｋｃａｌ／ｋｇ）を演算する。

【００５０】

【数４】

【００５１】ＳＴＥＰ９では、出口エンタルピ予測手段
４７により、入口エンタルピ演算手段４６で演算された
入口エンタルピ（例えばｈ１＝１６１ｋｃａｌ／ｋｇ）
を関数とする実験式（数５）から室内熱交換器７の出口
付近配管のエンタルピ（例えばｈ２＝１１３ｋｃａｌ／
ｋｇ）を予測する。

【００５２】

【数５】

【００５３】ＳＴＥＰ１０では、出口代替温度演算手段
４８により、室内熱交出口圧力演算手段４５で演算され
た出口圧力（例えばＰＣＯＮＤ２＝２．４０５ＭＰａ）
と出口エンタルピ予測手段で４７で予測された出口エン
タルピ（例えばｈ２＝１１３ｋｃａｌ／ｋｇ）を関数と
する実験式（数６）から室内熱交換器７の出口付近の配
管温度（例えばＴｏｕｔ＝４４℃）を逆算する。

【００５４】

【数６】

【００５５】ＳＴＥＰ１１では、出口エンタルピ演算手
段４９により、温度演算手段４１で変換された室内熱交
換器７の出口付近の配管温度（例えばＴｏｕｔ’＝４４
℃）と室内熱交出口圧力演算手段４５で演算された室内
熱交換器７の出口付近の配管圧力値（例えはＰＣＯＮＤ
２’＝２．４０５ＭＰａ）を関数とする実験式（数７）
から室内熱交換器７の出口付近の配管エンタルピ（例え
ばｈ２’＝１１３ｋｃａｌ／ｋｇ）を演算する。

【００５６】

【数７】

【００５７】ＳＴＥＰ１２では、入口エンタルピ予測手
段５０により、出口エンタルピ演算手段４９で演算され
た出口エンタルピ（例えばｈ２’＝１１３ｋｃａｌ／ｋ
ｇ）を関数とする実験式（数８）から室内熱交換器７の
入口付近配管のエンタルピ（例えばｈ１’＝１６１ｋｃ
ａｌ／ｋｇ）を予測する。

【００５８】

【数８】

【００５９】ＳＴＥＰ１３では、入口代替温度演算手段
５１により、室内熱交入口圧力演算手段４４で演算され
た入口圧力（例えばＰＣＯＮＤ１＝２．４１ＭＰａ）と
入口エンタルピ予測手段５０で予測された入口エンタル
ピ（例えばｈ１’＝１６１ｋｃａｌ／ｋｇ）を関数とす
る実験式（数９）から室内熱交換器７の入口付近の配管
温度（例えばＴｉｎ＝９２℃）を逆算する。

【００６０】

【数９】

【００６１】ＳＴＥＰ１４では、アクチュエータ駆動手
段５２により、室内熱交換器７の入口出口付近の配管温
度により膨張弁ＥＶの開度（例えば目標温度より小さけ
れば所定開度開け）を決定し駆動制御しＳＴＥＰ１へ戻
る。

【００６２】これらにより、従来、室内熱交換器７の入
口出口付近に室内配管温センサｔｈ０が少なくとも２個
以上必要であったが、どちらか一方の室内配管温センサ
ｔｈ０が設置されていれば、他方の温度を予測演算でき
るようになり、従来制御を維持しコストの削減ができ
る。

【００６３】（実施例２）次に、本発明の実施例２につ
いて図面を参照しながら説明するが、実施例１と同一構
造部分については同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。

【００６４】図３は、本発明の実施例２による空気調和
装置の冷凍サイクル図である。図３中、黒抜き矢印は通
常の暖房運転時の冷媒の流動方向を示す。

【００６５】図４は、同実施例のフローチャートであ
る。図３において、ｔｈ１は室内熱交換器７の入口付近
の配管に設置された室内入口配管温センサである。ｔｈ
２は室内熱交換器７の出口付近の配管に設置された室内
出口配管温センサである。

【００６６】５５は、センサ異常判定手段であり、室内
熱交換器７の入口付近に設置された室内入口配管温セン
サｔｈ１及び出口付近の配管に設置された室内出口配管
温センサＴｈ２からの信号出力において異常信号を検知
した場合、該当センサを異常と判断する。

【００６７】５６は、温度演算手段であり、室内入口配
管温センサＴｈ１が正常な場合のみ入口付近の配管温度
信号を取り込み温度値に変換し、室内出口配管温センサ
ｔｈ２が正常な場合のみ出口付近の配管温度信号を温度
値に変換する。

【００６８】これらは第２制御装置Ｃｏｎｔ２内に構成
される。以上の様に構成された空気調和装置について以
下その動作について図４のフローチャートを用いて説明
する。

【００６９】図４においてＳＴＥＰ１６では、センサ異
常判定手段５５により、室内熱交換器７の入口付近に設
置された室内入口配管温センサｔｈ１及び出口付近の配
管に設置された室内出口配管温センサＴｈ２からの信号
出力において異常信号を検知した場合、該当センサを異
常と判断する。

【００７０】ＳＴＥＰ１７では、温度演算手段５６によ
り、室内入口配管温センサＴｈ１が正常な場合のみ入口
付近の配管温度信号を取り込み温度値（例えばＴｉｎ＝
９２℃）に変換し、室内出口配管温センサｔｈ２が正常
な場合のみ出口付近の配管温度信号を温度値（例えばＴ
ｏｕｔ＝４５℃）に変換する。

【００７１】ＳＴＥＰ１８では、室内入口配管温センサ
Ｔｈ１が正常でありかつ室内出口配管温センサＴｈ２が
異常であった場合のみＳＴＥＰ８へ分岐し、室内出口配
管温センサＴｈ２が正常でありかつ室内入口配管温セン
サＴｈ１が異常であった場合のみＳＴＥＰ１１へ分岐
し、両方共に正常であった場合ＳＴＥＰ１４へ制御方法
を分岐する。

【００７２】これらにより、室内熱交換器７の入口出口
付近に設置された室内入口配管温センサＴｈ１と室内出
口配管温センサＴｈ２において、どちらか一方の温度セ
ンサが異常となった場合でも正常な温度センサの値から
異常側の温度を予測演算できるようになり、室内環境の
快適性を損なうことなく機器を継続運転できる。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
は、圧縮機と室外熱交換器と室外送風機とからなる室外
ユニットと、膨張弁と冷媒分流器と室内熱交換器と室内
送風機とからなる室内ユニットとから構成され、前記圧
縮機，前記室内熱交換器，前記冷媒分流器，前記膨張
弁，前記室外熱交換器，前記圧縮機を順次冷媒配管にて
環状に接続して冷媒を循環させ暖房サイクルを形成し、
前記室内熱交換器の入口もしくは出口配管付近のどちら
か一方に設置された室内配管温センサと、前記室内配管
温センサが前記室内熱交換器の入口出口のどちらに設置
しているかを判定するセンサ設置判定手段と、前記室内
配管温センサからの温度信号を温度値に変換する温度演
算手段と、前記圧縮機入口付近に設置された圧縮機入口
配管圧力センサと、前記圧縮機の出口付近に設置された
圧縮機出口配管圧力センサと、前記圧縮機入口配管圧力
センサと前記圧縮機出口配管圧力センサからの圧力信号
を圧力値に変換する圧力演算手段と、前記圧力演算手段
で演算された圧力値から前記冷媒の循環量を演算する循
環量演算手段と、前記循環量演算手段で演算された循環
量と前記圧力演算手段で演算された前記圧縮機の出口付
近の圧力値から前記冷媒配管分の圧力損失を演算し前記
室内熱交換器入口付近の圧力値を演算する室内熱交入口
圧力演算手段と、前記室内熱交入口圧力演算手段で演算
された前記室内熱交換器の入口付近の圧力値と前記循環
量演算手段で演算された循環量から前記室内熱交換器の
出口付近の圧力値を演算する室内熱交出口圧力演算手段
と、前記室内熱交換器の入口付近の温度が既知の場合、
前記室内熱交入口圧力演算手段で演算された前記室内熱
交換器の入口付近の圧力値から前記室内熱交換器の入口
エンタルピを演算する入口エンタルピ演算手段と、前記
入口エンタルピ演算手段で演算された入口エンタルピか
ら前記室内熱交換器の出口エンタルピを予測する出口エ
ンタルピ予測手段と、前記出口エンタルピ予測手段で予
測された出口エンタルピと前記室内熱交出口圧力演算手
段で演算された前記室内熱交換器の出口圧力値から前記
室内熱交換器の出口温度を逆算する出口代替温度演算手
段とを備え、前記室内熱交出口付近の温度が既知の場
合、前記室内熱交出口圧力演算手段で演算された前記室
内熱交換器の出口付近の圧力値から前記室内熱交換器の
出口エンタルピを演算する出口エンタルピ演算手段と、
前記出口エンタルピ演算手段で演算された出口エンタル
ピから前記室内熱交換器の入口エンタルピを予測する入
口エンタルピ予測手段と、前記入口エンタルピ予測手段
で予測された入口エンタルピと前記室内熱交出口圧力演
算手段で演算された前記室内熱交換器の入口圧力値から
前記室内熱交換器の入口温度を逆算する入口代替温度演
算手段と、前記入口代替温度演算手段もしくは前記出口
代替温度演算手段により得られた前記室内熱交換器の入
口もしくは出口の温度値から前記膨張弁の開度を決定し
制御するアクチュエータ駆動手段からなる第１制御装置
を備えたことにより、従来、室内熱交換器の入口出口付
近に室内配管温センサが少なくとも２個以上必要であっ
たが、どちらか一方の室内配管温センサが設置されてい
れば、他方の温度を予測演算できるようになり、従来制
御を維持しコストの削減ができる。

【００７４】また、請求項２記載の発明は、圧縮機と室
外熱交換器と室外送風機とからなる室外ユニットと、膨
張弁は冷媒分流器と室内熱交換器と室内送風機とからな
る室内ユニットとから構成され、前記圧縮機，前記室内
熱交換器，前記冷媒分流器，前記膨張弁，前記室外熱交
換器，前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続して冷
媒を循環させ暖房サイクルを形成し、前記室内熱交換器
の入口付近に設置された室内入口配管温センサと、前記
室内熱交換器の出口付近に設置された室内出口配管温セ
ンサと、前記室内入口配管温センサと前記室内出口配管
温センサからの温度信号を温度値に変換する温度演算手
段と、前記室内入口配管温センサと前記室内出口配管温
センサの異常を判定するセンサ異常判定手段と、前記圧
縮機入口付近に設置された圧縮機入口配管圧力センサ
と、前記圧縮機の出口付近に設置された圧縮機出口配管
圧力センサと、前記圧縮機入口配管圧力センサと前記圧
縮機出口配管圧力センサからの圧力信号を圧力値に変換
する圧力演算手段と、前記圧力演算手段で演算された圧
力値から前記冷媒の循環量を演算する循環量演算手段
と、前記循環量演算手段で演算された循環量と前記圧力
演算手段で演算された前記圧縮機の出口付近の圧力値か
ら前記冷媒配管分の圧力損失を演算し前記室内熱交換器
の入口付近の圧力値を演算する室内熱交入口圧力演算手
段と、前記室内熱交入口圧力演算手段で演算された前記
室内熱交換器の入口付近の圧力値と前記循環量演算手段
で演算された循環量から前記室内熱交換器の出口付近の
圧力値を演算する室内熱交出口圧力演算手段と、前記セ
ンサ異常判定手段により前記室内出口配管温センサが異
常と判断された場合、前記室内熱交入口圧力演算手段で
演算された前記室内熱交換器の入口付近の圧力値から前
記室内熱交換器の入口エンタルピを演算する入口エンタ
ルピ演算手段と、前記入口エンタルピ演算手段で演算さ
れた入口エンタルピから前記室内熱交換器の出口エンタ
ルピを予測する出口エンタルピ予測手段と、前記出口エ
ンタルピ予測手段で予測された出口エンタルピと前記室
内熱交出口圧力演算手段で演算された前記室内熱交換器
の出口圧力値から前記室内熱交換器の出口温度を逆算す
る出口代替温度演算手段とを備え、前記センサ異常判定
手段により前記室内入口配管温センサが異常は判断され
た場合、前記室内熱交出口圧力演算手段で演算された前
記室内熱交換器の出口付近の圧力値から前記室内熱交換
器の出口エンタルピを演算する出口エンタルピ演算手段
と、前記出口エンタルピ演算手段で演算された出口エン
タルピから前記室内熱交換器の入口エンタルピを予測す
る入口エンタルピ予測手段と、前記入口エンタルピ予測
手段で予測された入口エンタルピと前記室内熱交出口圧
力演算手段で演算された前記室内熱交換器の入口圧力値
から前記室内熱交換器の入口温度を逆算する入口代替温
度演算手段と、前記入口代替温度演算手段もしくは前記
出口代替温度演算手段により得られた前記室内熱交換器
の入口もしくは出口の温度値から前記膨張弁の開度を決
定し制御するアクチュエータ駆動手段からなる第２制御
装置を備えたことにより、室内熱交換器の入口出口付近
に設置された室内入口配管温センサと室内出口配管温セ
ンサにおいて、どちらか一方の温度センサが異常となっ
た場合でも正常な温度センサの値から異常側の温度を予
測演算できるようになり、室内環境の快適性を損なうこ
となく機器を継続運転できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による空気調和装置の実施例１の冷凍サ
イクル図

【図２】同実施例の空気調和装置フローチャート

【図３】本発明による空気調和装置の実施例２の冷凍サ
イクル図

【図４】同実施例の空気調和装置フローチャート

【図５】従来例の空気調和装置の冷凍サイクル図

【符号の説明】

１ 圧縮機 ３ 室外熱交換器 ４ 室外送風機 ５ 冷媒分流器 ７ 室内熱交換器 ８ 室内送風機 Ａ 室外ユニット Ｂ 室内ユニット Ｃｎｔ１ 第１制御手段 Ｃｎｔ２ 第２制御手段 ＥＶ 膨張弁 Ｔｈ０ 室内配管温センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機と室外熱交換器と室外送風機とから
   なる室外ユニットと、膨張弁と冷媒分流器と室内熱交換
   器と室内送風機とからなる室内ユニットとから構成さ
   れ、前記圧縮機，前記室内熱交換器，前記冷媒分流器，
   前記膨張弁，前記室外熱交換器，前記圧縮機を順次冷媒
   配管にて環状に接続して冷媒を循環させ暖房サイクルを
   形成し、 前記室内熱交換器の入口もしくは出口配管付近のどちら
   か一方に設置された室内配管温センサと、前記室内配管
   温センサが前記室内熱交換器の入口出口のどちらに設置
   しているかを判定するセンサ設置判定手段と、前記室内
   配管温センサからの温度信号を温度値に変換する温度演
   算手段と、前記圧縮機入口付近に設置された圧縮機入口
   配管圧力センサと、前記圧縮機の出口付近に設置された
   圧縮機出口配管圧力センサと、前記圧縮機入口配管圧力
   センサと前記圧縮機出口配管圧力センサからの圧力信号
   を圧力値に変換する圧力演算手段と、前記圧力演算手段
   で演算された圧力値から前記冷媒の循環量を演算する循
   環量演算手段と、 前記循環量演算手段で演算された循環量と前記圧力演算
   手段で演算された前記圧縮機の出口付近の圧力値から前
   記冷媒配管分の圧力損失を演算し前記室内熱交換器入口
   付近の圧力値を演算する室内熱交入口圧力演算手段と、
   前記室内熱交入口圧力演算手段で演算された前記室内熱
   交換器の入口付近の圧力値と前記循環量演算手段で演算
   された循環量から前記室内熱交換器の出口付近の圧力値
   を演算する室内熱交出口圧力演算手段と、 前記室内熱交換器の入口付近の温度が既知の場合、前記
   室内熱交入口圧力演算手段で演算された前記室内熱交換
   器の入口付近の圧力値から前記室内熱交換器の入口エン
   タルピを演算する入口エンタルピ演算手段と、前記入口
   エンタルピ演算手段で演算された入口エンタルピから前
   記室内熱交換器の出口エンタルピを予測する出口エンタ
   ルピ予測手段と、前記出口エンタルピ予測手段で予測さ
   れた出口エンタルピと前記室内熱交出口圧力演算手段で
   演算された前記室内熱交換器の出口圧力値から前記室内
   熱交換器の出口温度を逆算する出口代替温度演算手段と
   を備え、 前記室内熱交出口付近の温度が既知の場合、前記室内熱
   交出口圧力演算手段で演算された前記室内熱交換器の出
   口付近の圧力値から前記室内熱交換器の出口エンタルピ
   を演算する出口エンタルピ演算手段と、前記出口エンタ
   ルピ演算手段で演算された出口エンタルピから前記室内
   熱交換器の入口エンタルピを予測する入口エンタルピ予
   測手段と、前記入口エンタルピ予測手段で予測された入
   口エンタルピと前記室内熱交出口圧力演算手段で演算さ
   れた前記室内熱交換器の入口圧力値から前記室内熱交換
   器の入口温度を逆算する入口代替温度演算手段と、前記
   入口代替温度演算手段もしくは前記出口代替温度演算手
   段により得られた前記室内熱交換器の入口もしくは出口
   の温度値から前記膨張弁の開度を決定し制御するアクチ
   ュエータ駆動手段からなる第１制御装置を備えたことを
   特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】圧縮機と室外熱交換器と室外送風機とから
   なる室外ユニットと、膨張弁と冷媒分流器と室内熱交換
   器と室内送風機とからなる室内ユニットとから構成さ
   れ、前記圧縮機，前記室内熱交換器，前記冷媒分流器，
   前記膨張弁，前記室外熱交換器，前記圧縮機を順次冷媒
   配管にて環状に接続して冷媒を循環させ暖房サイクルを
   形成し、 前記室内熱交換器の入口付近に設置された室内入口配管
   温センサと、前記室内熱交換器の出口付近に設置された
   室内出口配管温センサと、前記室内入口配管温センサと
   前記室内出口配管温センサからの温度信号を温度値に変
   換する温度演算手段と、前記室内入口配管温センサと前
   記室内出口配管温センサの異常を判定するセンサ異常判
   定手段と、前記圧縮機入口付近に設置された圧縮機入口
   配管圧力センサと、前記圧縮機の出口付近に設置された
   圧縮機出口配管圧力センサと、前記圧縮機入口配管圧力
   センサと前記圧縮機出口配管圧力センサからの圧力信号
   を圧力値に変換する圧力演算手段と、前記圧力演算手段
   で演算された圧力値から前記冷媒の循環量を演算する循
   環量演算手段と、 前記循環量演算手段で演算された循環量と前記圧力演算
   手段で演算された前記圧縮機の出口付近の圧力値から前
   記冷媒配管分の圧力損失を演算し前記室内熱交換器の入
   口付近の圧力値を演算する室内熱交入口圧力演算手段
   と、前記室内熱交入口圧力演算手段で演算された前記室
   内熱交換器の入口付近の圧力値と前記循環量演算手段で
   演算された循環量から前記室内熱交換器の出口付近の圧
   力値を演算する室内熱交出口圧力演算手段と、 前記センサ異常判定手段により前記室内出口配管温セン
   サが異常と判断された場合、前記室内熱交入口圧力演算
   手段で演算された前記室内熱交換器の入口付近の圧力値
   から前記室内熱交換器の入口エンタルピを演算する入口
   エンタルピ演算手段と、前記入口エンタルピ演算手段で
   演算された入口エンタルピから前記室内熱交換器の出口
   エンタルピを予測する出口エンタルピ予測手段と、前記
   出口エンタルピ予測手段で予測された出口エンタルピと
   前記室内熱交出口圧力演算手段で演算された前記室内熱
   交換器の出口圧力値から前記室内熱交換器の出口温度を
   逆算する出口代替温度演算手段とを備え、 前記センサ異常判定手段により前記室内入口配管温セン
   サが異常と判断された場合、前記室内熱交出口圧力演算
   手段で演算された前記室内熱交換器の出口付近の圧力値
   から前記室内熱交換器の出口エンタルピを演算する出口
   エンタルピ演算手段と、前記出口エンタルピ演算手段で
   演算された出口エンタルピから前記室内熱交換器の入口
   エンタルピを予測する入口エンタルピ予測手段と、前記
   入口エンタルピ予測手段で予測された入口エンタルピと
   前記室内熱交出口圧力演算手段で演算れさた前記室内熱
   交換器の入口圧力値から前記室内熱交換器の入口温度を
   逆算する入口代替温度演算手段と、前記入口代替温度演
   算手段もしくは前記出口代替温度演算手段により得られ
   た前記室内熱交換器の入口もしくは出口の温度値から前
   記膨張弁の開度を決定し制御するアクチュエータ駆動手
   段からなる第２制御装置を備えたことを特徴とする空気
   調和装置。