(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（２１）と電動弁（２５）とを含む冷媒回路を有し、前記電動弁（２５）の開度を制御する制御手段（３３）を備えた空気調和機において、
前記制御手段（３３）は、前記圧縮機（２１）の起動時に基準出し処理を行い、
前記基準出し処理は、前記基準出し処理前の前記電動弁（２５）へ増し締め分のパルス数を加えた制御パルスを与えることにより前記電動弁（２５）の開度補正をする処理であり、
前記増し締め分のパルス数は、温度センサー（４０〜４４）による前記圧縮機（２１）のオン・オフ制御による運転再開時に行う前記基準出し処理よりも前記空気調和機の運転開始時に行う前記基準出し処理のほうが大きく設定されている、
空気調和機。
【請求項２】
前記基準出し処理は、前記基準出し処理前の前記電動弁（２５）の開度に対応する制御パルス数に増し締め分のパルス数を加えた制御パルスを前記電動弁（２５）の閉め込み方向へ与えることにより前記電動弁（２５）の開度の零点補正をする処理である、
請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記基準出し処理は、前記基準出し処理前の前記電動弁（２５）の開度を全開状態するために必要な制御パルス数に増し締め分のパルス数を加えた制御パルスを前記電動弁（２５）の開き方向へ与えることにより前記電動弁（２５）の開度補正をする処理である、
請求項１に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機、特に電動弁の開度を制御する制御手段を備えた空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和機は、圧縮機、熱交換器及び電動弁等で構成される冷媒回路を有し、この冷媒回路に冷媒を循環させることにより室内の冷暖房等を行う。この空気調和機では、冷媒回路中の電動弁の開度や圧縮機の回転周波数等を制御することにより、冷媒の流れを制御し、冷暖房の温度を制御している。
【０００３】
この内、電動弁の開度の制御は、温度センサーから検出された吐出管温度等から算出される制御信号が電動弁を開閉するパルスモータに与えられることにより行われる。ここで、制御信号と電動弁の開度との間でズレが生じる可能性がある。そのズレを補正するため、電動弁の基準出し処理をする必要がある。従来、この基準出し処理は、電動弁の現在パルスに対して全閉状態となるパルス数以上の制御パルスを電動弁に与えることにより行われることが多い（特許文献１参照）。これにより、制御信号と電動弁の開度との間のズレが緩和され電動弁の開度が補正される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２８０６９６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように電動弁の現在パルスに対して全閉状態となるパルス数以上のパルス数が電動弁に与えられると、正確な電動弁の開度で運転制御を行うことができる。しかし、その一方で、電動弁が全閉状態となってからもさらに動作する場合が生じ、電動弁に噛み込みが生じたり電動弁に衝撃が与えられたりなどして電動弁への負荷が大きくなる恐れがある。この場合、電動弁の耐久性や信頼性が影響を受けてしまう。
【０００６】
本発明の課題は、正確な電動弁の開度で運転制御を行うことができると共に、電動弁への負荷が大きくなることを抑えることができる空気調和機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の空気調和機は、圧縮機と電動弁とを含む冷媒回路を有し、電動弁の開度を制御する制御手段を備えた空気調和機において、制御手段は、圧縮機の起動時に基準出し処理を行う。この基準出し処理は、基準出し処理前の電動弁へ増し締め分のパルス数を加えた制御パルスを与えることにより電動弁の開度補正をする処理である。そして、増し締め分のパルス数は、温度センサーによる圧縮機のオン・オフ制御による運転再開時に行う基準出し処理よりも空気調和機の運転開始時に行う基準出し処理のほうが大きく設定されている。
【０００８】
この空気調和機では、増し締め分のパルス数は、オン・オフ制御による運転再開時に行う基準出し処理よりも空気調和機の運転開始時に行う基準出し処理のほうが大きく設定されている。一般に、空気調和機では、空気調和機の運転停止後には、ユーザーの使用状態によっては空気調和機が長時間停止した状態のまま置かれる場合がある。この場合、空気調和機の運転開始時に、温度センサーによる圧縮機のオン・オフ制御による運転再開時よりも大きなズレが電動弁に生じている可能性がある。従って、この空気調和機では、比較的大きなズレが生じる可能性がある場合に、比較的大きな増し締め分のパルス数が与えられる。言い換えれば、この空気調和機では、オン・オフ制御による運転再開時に行う基準出し処理のときの増し締め分のパルス数をできるだけ抑えることができる。このため、この空気調和機では、正確な電動弁の開度で運転制御を行うことができると共に、電動弁への負荷が大きくなることを抑えることができる。
【０００９】
請求項２に記載の空気調和機は、請求項１に記載の空気調和機であって、基準出し処理は、基準出し処理前の電動弁の開度に対応する制御パルス数に増し締め分のパルス数を加えた制御パルスを電動弁の閉め込み方向へ与えることにより電動弁の開度の零点補正をする処理である。
この空気調和機では、電動弁の開度にズレが生じている場合でも、増し締め分のパルス数を加えた制御パルスを電動弁の閉め込み方向へ与えることにより、電動弁を閉じた状態にすることができる。そして、この状態を零点として補正することにより電動弁の基準出し処理が行われる。これにより、正確な電動弁の開度で運転制御を行うことができる。
【００１０】
請求項３に記載の空気調和機は、請求項１に記載の空気調和機であって、基準出し処理は、基準出し処理前の電動弁の開度を全開状態するために必要な制御パルス数に増し締め分のパルス数を加えた制御パルスを電動弁の開き方向へ与えることにより電動弁の開度補正をする処理である。
この空気調和機では、電動弁の開度にズレが生じている場合でも、増し締め分のパルス数を加えた制御パルスを電動弁の開き方向へ与えることにより、電動弁を全開状態にすることができる。そして、この状態を基準として開度補正することにより電動弁の基準出し処理が行われる。これにより、正確な電動弁の開度で運転制御を行うことができる。また、閉じ込み方向へ制御パルスを与える場合と異なり、基準出し処理において電動弁が開かれる。このため、基準出し処理を行うと共に均圧処理を行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
〈空気調和機の構成〉
本発明の第１実施形態にかかる空気調和機１の外観を図１に示す。
空気調和機１は、室内の壁面などに取り付けられる室内機２と、室外に設置される室外機３とから構成されている。図１及び図２に示すように、室内機２には室内熱交換器１１が内装されており、室外機３には室外熱交換器２４が内装されており、各熱交換器は冷媒配管４を介して接続されている。
【００１２】
この空気調和機１は、図２に示すように、主として室内熱交換器１１、アキュムレータ２３、圧縮機２１、四路切換弁２２、室外熱交換器２４及び電動弁２５で構成される冷媒回路を有している。
室内機２に設けられている室内熱交換器１１は、長さ方向両端で複数回折り返されてなる伝熱管と、伝熱管が挿通される複数のフィンとからなり、接触する空気との間で熱交換を行う。また、室内機２には、室内空気を吸い込んで室内熱交換器１１との間で熱交換を行った後の空気を室内に排出するためのクロスフローファン１２が設けられている。クロスフローファン１２は、円筒形状に構成され、周面には回転軸方向に羽根が設けられているものであり、回転軸と交わる方向に空気流を生成する。このクロスフローファン１２は、室内機２内に設けられるファンモータ１３によって回転駆動される。
【００１３】
室外機３には、圧縮機２１と、圧縮機２１の吐出側に接続される四路切換弁２２と、圧縮機２１の吸入側に接続されるアキュムレータ２３と、四路切換弁２２に接続された室外熱交換器２４と、室外熱交換器２４に接続された電動弁２５とが設けられている。電動弁２５は、フィルタ２６および液閉鎖弁２７を介して配管３１に接続されており、この配管３１を介して室内熱交換器１１の一端と接続される。また、四路切換弁２２は、ガス閉鎖弁２８を介して配管３２に接続されており、この配管３２を介して室内熱交換器１１の他端と接続されている。この配管３１，３２は、図１の冷媒配管４に相当する。
【００１４】
室外機３には、室外熱交換器２４での熱交換後の空気を外部に排出するためのプロペラファン２９が設けられている。このプロペラファン２９は、ファンモータ３０によって回転駆動される。
さらに、室内機２及び室外機３には各種温度センサーが配置されている。すなわち室外機３には、圧縮機２１の吐出管温度を検出する吐出管温度センサー４０、外気温度を検出する外気温センサー４１及び室外熱交換器２４の冷媒温度を検出する外熱交温度センサー４２が配置され、室内機２には、室内熱交換器１１の冷媒温度を検出する内熱交温度センサー４４や室内空気温度を検出する室温センサー４３等が配置されている。
【００１５】
また図３に示すように、空気調和機１には、これらの温度センサーからの信号入力により各種の演算を行い、圧縮機２１、四路切換弁２２、プロペラファン２９及び電動弁２５へ制御信号を出力する制御部３３が設けられている。この制御部３３により、冷媒回路の冷媒の流れが制御されている。
〈空気調和機の動作〉
このような空気調和機１においては、冷房運転時には、四路切換弁２２を実線の位置とし、電動弁２５を所定の開度に絞り、圧縮機２１を起動する。圧縮機２１から吐出される高圧冷媒は、室外熱交換器２４で凝縮した後、電動弁２５で減圧される。減圧された低圧冷媒は、配管３１を介して室内機２に送られる。冷媒は、室内熱交換器１１で蒸発した後、四路切換弁２２、アキュムレータ２３を介して圧縮機２１に戻る。この場合、室内熱交換器１１で冷媒が蒸発する際に、室内空気は冷媒に熱を奪われ、この熱を奪われた室内空気が冷気として働く。
【００１６】
また暖房運転時には、四路切換弁２２を破線の位置とし、電動弁２５を所定の開度に絞り、圧縮機２１を起動する。圧縮機２１から吐出される高圧冷媒は、室内機２に送られ、室内熱交換器１１で凝縮した後、室外機３に送られる。冷媒は、電動弁２５によって減圧される。減圧された低圧冷媒は、室外熱交換器２４で蒸発した後、四路切換弁２２、アキュムレータ２３を介して圧縮機２１に戻る。室内熱交換器１１で冷媒が凝縮する際に、室内空気に熱を放出するため、この熱を吸収した室内空気が暖気として働く。
【００１７】
このような空気調和機１の運転を開始するときに、リモコンのオンスイッチが押され運転開始が指令されると、制御部３３は電動弁２５の基準出し処理を行う。このときの電動弁２５の開度及び圧縮機２１の状態を図４に示す。ここで、横軸は時間を表している。縦軸は、圧縮機２１についてはオンまたはオフの状態を表し、電動弁２５については電動弁２５の開度を表している。前回の空気調和機１の運転停止時（Ｔ１）に、まず、圧縮機２１が停止（オフ）し、電動弁２５は、均圧処理を行い（Ｔ１−１）、基準パルスが与えられ（Ｔ１−２）、そして通電が切られる。その後、空気調和機１に運転指令が為されるまでは、空気調和機１は運転を停止し、電動弁２５の通電も切られている（Ｔ２）。そして、リモコンのオンスイッチが押され運転開始指令が為されると空気調和機１が運転を開始する。この運転開始時（Ｔ３）に、制御部３３は、電動弁２５の基準出し処理を行う。すなわち、運転開始指令から圧縮機２１が起動（オン）されるまでの期間に、制御部３３は、運転停止中の電動弁２５の開度（Ｄ１）に対応する制御パルス数に増し締め分のパルス数を加えた制御パルスを電動弁２５の閉め込み方向へ与える。言い換えれば、制御部３３は、運転開始時（Ｔ３）に上記の基準出し処理を行い、その後に圧縮機２１を起動する。
【００１８】
なお、図中Ｄ２は、増し締め分の電動弁２５の開度であるが、閉じた状態以上には電動弁２５は動かないので、実際には現れない。これにより、電動弁２５を閉じた状態（全閉）にし、この状態を０パルスとして電動弁２５の零点補正を行う。その後、制御部３３は、圧縮機２１の回転周波数を制御するための回転周波数信号と電動弁２５の開度を最適に制御するための開度制御信号を出力し、圧縮機２１の起動及び電動弁２５の制御を行う。
【００１９】
また温度センサー（４０〜４４）による圧縮機２１のオン・オフ制御が行われ、いったん圧縮機２１が停止した場合も、運転再開時（Ｔ３）、つまり運転再開指令の後圧縮機２１が起動されるまでの期間に、同様の基準出し処理が行われ、その後に圧縮機２１の起動及び電動弁２５の制御が行われる。
なお、基準出し処理の際の増し締め分（Ｄ２）のパルス数は、オン・オフ制御による運転再開時に行う基準出し処理よりも運転開始時に行う基準出し処理のほうが大きく設定されている。
【００２０】
例えば、運転停止中の電動弁２５の開度（Ｄ１）が２６パルスであるとする。オン・オフ制御による運転再開時に行う基準出し処理においては、増し締め分（Ｄ２）として８パルスが加えられた３４パルスが電動弁２５の閉め込み方向へ与えられる。空気調和機１の運転開始時に行う基準出し処理においては、増し締め分（Ｄ２）として１６パルスが加えられた４２パルスが電動弁２５の閉め込み方向へ与えられる。
【００２１】
〈空気調和機の特徴〉
空気調和機１の運転の停止のため又は圧縮機２１のオン・オフ制御のために圧縮機２１が停止した後に、具体的には図４のＴ２の期間に、空気調和機１が振動や衝撃等を受けた場合は、電動弁２５の弁体が動くことがある。このような場合でも、本実施形態にかかる空気調和機１では、圧縮機２１の起動の直前に電動弁２５の基準出し処理が行われるため、正確な電動弁２５の開度で制御が行われる。
【００２２】
また、オン・オフ制御による圧縮機２１の停止後と比べて運転停止後は、ユーザーの使用状態によっては空気調和機１が長時間停止した状態のまま置かれる場合が多い。この場合、オン・オフ制御による運転再開時よりも大きなズレが電動弁２５に生じる可能性がある。一方、増し締め分のパルス数は、電動弁２５の材料強度等の理由から、できるだけ小さいほうが望ましい。本実施形態にかかる空気調和機１では、オン・オフ制御による運転再開時に行う基準出し処理よりも運転開始時に行う基準出し処理のほうが増し締め分のパルス数が大きく設定されている。このため、この空気調和機１では、増し締め分のパルス数をできるだけ抑えつつ、正確な電動弁２５の開度で運転制御が行われる。これにより、この空気調和機１では、正確な電動弁２５の開度で運転制御が行われると共に、増し締めによる電動弁への負荷が軽減される。このため、電動弁２５の耐久性や信頼性が増し締めによって損なわれることが防止されている。
【００２３】
さらに、オン・オフ制御による圧縮機２１の停止は比較的短時間であり、空気調和機１の運転停止時の圧縮機の停止と比べて、電動弁に大きなズレが生じる恐れは少ない。従って、オン・オフ制御による運転再開時に行う基準出し処理の方が増し締め分のパルス数が小さく設定されていても、電動弁２５の開度補正の正確さに影響を与える恐れは小さい。また、オン・オフ制御による圧縮機２１の起動・停止は空気調和機１の運転中に頻繁に行われるため、オン・オフ制御による運転再開時に行う基準出し処理において増し締め分のパルス数が小さく設定されることにより電動弁への負荷がより軽減される。
【００２４】
＜第２実施形態＞
〈構成及び動作〉
本発明の第２実施形態にかかる空気調和機では、電動弁２５の増し締め分のパルスが加えられた制御パルスが電動弁２５の開き方向に与えられる。すなわち、図４における運転開始時（Ｔ３）に、制御部３３は、運転停止中の電動弁２５を全開状態にするために必要な制御パルス数に増し締め分のパルス数を加えた制御パルスを電動弁２５の開き方向へ与える。これにより、電動弁２５を開いた状態（全開）にし、この状態を電動弁２５の全開状態に対応するパルスとして電動弁２５の開度補正が行われる。その後、制御部３３は、圧縮機２１の回転周波数を制御するための回転周波数信号と電動弁２５の開度を最適に制御するための開度制御信号を出力し、圧縮機２１の起動及び電動弁２５の制御を行う。温度センサー（４０〜４４）による圧縮機２１のオン・オフ制御が行われ、いったん圧縮機２１が停止した場合においても運転再開時（Ｔ３）に同様の基準出し処理が行われ、その後に圧縮機２１の起動及び電動弁２５の制御が行われる。
【００２５】
また、基準出し処理の際の増し締め分のパルス数は、第１実施形態と同様に、オン・オフ制御による運転再開時に行う基準出し処理よりも運転開始時に行う基準出し処理のほうが大きく設定されている。
例えば、運転停止中の電動弁２５の開度が２６パルスであるとし、全開状態に対応する制御パルスが５５パルスであるとする。この場合、運転停止中の電動弁２５を全開状態にするためには、２９パルスの制御パルスを電動弁２５に与える必要がある。制御部３３は、オン・オフ制御による運転再開時に行う基準出し処理においては、増し締め分として８パルスが加えられた３７パルスを電動弁２５の開き方向へ与える。空気調和機の運転開始時に行う基準出し処理においては、増し締め分として１６パルスが加えられた４５パルスが電動弁２５の開き方向へ与えられる。
【００２６】
他の構成及び制御については、第１実施形態にかかる空気調和機１と同様である。
〈特徴〉
この空気調和機では、増し締め分のパルス数が加えられた制御パルスが電動弁２５の開き方向へ与えられることにより、電動弁２５が全開状態となる。そして、この状態を基準として電動弁２５の開度補正が行われる。このため、電動弁２５の開度にズレが生じている場合でも、基準出し処理によって電動弁２５の開度が正確な値に補正される。また、基準出し処理の際の制御パルスが電動弁２５の開き方向へ与えられるため、閉じ込み方向へ制御パルスが与えられる場合と異なり、基準出し処理において電動弁２５が開かれた状態となる。このため、この空気調和機では、基準出し処理を行うと共に均圧処理を行うことができる。
【００２７】
＜他の実施形態＞
上記の第１実施形態および第２実施形態においては、基準出し処理の際の制御パルスが電動弁２５の閉め込み方向又は開き方向のいずれかへと与えられているが、一連の運転の中で閉め込み方向への基準出し処理と開き方向への基準出し処理とが組み合わされて行われてもよい。
【００２８】
全開状態と全閉状態とでは電動弁２５の圧接する部位が異なるため、このような制御が行われることにより、基準出し処理による電動弁２５の負荷を軽減することができる。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１に記載の空気調和機では、増し締め分のパルス数は、オン・オフ制御による運転再開時に行う基準出し処理よりも空気調和機の運転開始時に行う基準出し処理のほうが大きく設定されている。一般に、空気調和機では、空気調和機の運転停止後には、ユーザーの使用状態によっては空気調和機が長時間停止した状態のまま置かれる場合がある。この場合、空気調和機の運転開始時に、温度センサーによる圧縮機のオン・オフ制御による運転再開時よりも大きなズレが電動弁に生じている可能性がある。従って、この空気調和機では、比較的大きなズレが生じる可能性がある場合に、比較的大きな増し締め分のパルス数が与えられる。言い換えれば、この空気調和機では、オン・オフ制御による運転再開時に行う基準出し処理のときの増し締め分のパルス数をできるだけ抑えることができる。このため、この空気調和機では、正確な電動弁の開度で運転制御を行うことができると共に、電動弁への負荷が大きくなることを抑えることができる。
【００３０】
請求項２に記載の空気調和機では、電動弁の開度にズレが生じている場合でも、増し締め分のパルス数を加えた制御パルスを電動弁の閉め込み方向へ与えることにより、電動弁を閉じた状態にすることができる。そして、この状態を零点として補正することにより電動弁の基準出し処理が行われる。これにより、正確な電動弁の開度で運転制御を行うことができる。
【００３１】
請求項３に記載の空気調和機では、電動弁の開度にズレが生じている場合でも、増し締め分のパルス数を加えた制御パルスを電動弁の開き方向へ与えることにより、電動弁を全開状態にすることができる。そして、この状態を基準として開度補正することにより電動弁の基準出し処理が行われる。これにより、正確な電動弁の開度で運転制御を行うことができる。また、閉じ込み方向へ制御パルスを与える場合と異なり、基準出し処理において電動弁が開かれる。このため、基準出し処理を行うと共に均圧処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる空気調和機の外観図。
【図２】空気調和機の冷媒回路図。
【図３】制御部のブロック図。
【図４】基準出し処理時の電動弁２５の開度及び圧縮機２１の状態を表す図。
【符号の説明】
２１          圧縮機
２５          電動弁
３３          制御部（制御手段）
４０〜４４    温度センサー
Ｔ２          運転開始時または運転再開時
【図１】
0003587203.tif 000002
【図２】
0003587203.tif 000003
【図３】
0003587203.tif 000004
【図４】
0003587203.tif 000005