(57)【要約】【課題】閉塞等冷凍サイクル上の不具合を検出するのに過負荷継電器の代わりに吐出温度センサで代用した場合、検出できない場合があった。更にそれを改善するのに室内気温と室内熱交温度の二つのセンサにて判定を行った場合、誤検知の恐れがあるという課題があった。【解決手段】閉塞の判定を行うのにあたり、室内の配管温度の変化、つまり圧縮機９０１の運転開始時の室内配管温度ｔａとＴ分後の温度ｔｂとの温度差Δｔがｔ１以下の場合は異常と判断する事で、センサ個体差やマイコン処理での差による誤差を無くす事が可能となり、正確に温度変化（つまり正常に運転していること）を把握する事を可能にするシステムを構築する。【選択図】図１
2006132813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、室外熱交換器、室外熱交換器、絞り装置を有する冷凍サイクルにおいて閉塞等の不具合を検出する為の手段として圧縮機に直接固定された過負荷継電器を持たず、その代用として圧縮機の吐出温度ガスの温度検出する吐出温度センサ有する空気調和機において、運転開始直後の室内配管温度センサと規定時間運転後の同じ室内の熱交温度センサとの温度変化幅により、規定の温度以上変化しているか否かにより冷凍サイクルが閉塞等の不具合を起こしていないか判断する事を特徴とした空気調和機の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の空気調和機の制御装置において、正常時にはその温度変化が顕著になるよう運転開始後の圧縮機の周波数を規定の高い周波数に固定することで検出精度を大幅に向上させたことを特徴とした空気調和機の制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の空気調和機の制御装置において、正常時にはその温度変化が顕著にし、かつユーザーからの要求能力が大きいときはその要望に対応できるように運転開始後の圧縮機のｍｉｎ周波数を規制する事により検出精度の向上と快適性の悪化を防止する事を特徴とした空気調和機の制御装置。
【請求項４】
請求項２もしくは３記載の空気調和機の制御装置において、その周波数を制限する事で閉塞を検出する制御をエアコン設置後の１回目の運転のみ行うよう制限する事で、毎回圧縮機を規定の周波数迄上げる事での不快感の防止や電気代の浪費といった不具合が発生するのを防止する事を特徴とした空気調和機の制御装置。
【請求項５】
請求項４記載の空気調和機の制御装置において、閉塞を検出する為の室内配管温度の変化を見極めるＴ分間の運転時間が確保されなかった場合のみ、再度次回も実施することで検出漏れを防止し閉塞を確実に検出する事を可能とした空気調和機の制御装置。
【請求項６】
請求項２もしくは３記載の空気調和機の制御装置において、閉塞を検出する為の室内配管温度の変化を見極めるＴ分間の運転時間以内であっても、室内の配管温度が規定の温度以上の変化が見られた場合は正常であると判定し、閉塞の検出制御を終了する事で必要以上に周波数を上げる事での不快感の防止や電気代の浪費といった不具合が発生するのを防止する事を可能とした空気調和機の制御装置。
【請求項７】
請求項２もしくは３記載の空気調和機の制御装置において、その周波数を制限する閉塞制御実施時に、室内のファン速を通常より低速に固定し、より室内の配管温度の変化速度を速めることで、必要以上に周波数を上げる事での不快感の防止や電気代の浪費といった不具合が発生するのを防止する事を可能とした空気調和機の制御装置。
【請求項８】
請求項１記載の空気調和機の制御装置において、閉塞と判断され圧縮機が停止された場合、その制御を再度実施し、複数回行うことで誤検出を防止する事を可能とした空気調和機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内外に分離されたセパレートタイプの空気調和機において、少なくとも、室内側に電子制御装置を有し、かつ室外の圧縮機温度もしくは電流を検出する過負荷継電器を装備しておらず、その情報が無い状態でも、冷凍サイクル内の冷媒の流れが閉塞されているか否かの判断を行うことを可能にした制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和機では工事不良等による二・三方弁のあけ忘れ、製造不良によるロー詰まり、異物により絞り装置等の閉塞、ガス抜けなどの不具合を想定して圧縮機の保護をするために、温度もしくは運転電流に反応する過負荷継電器を圧縮機表面に付加し、圧縮機の表面温度あるいは運転電流がある一定値を超えた場合に圧縮機の運転を停止する手法をとっていた。しかし合理化の為に過負荷継電器を廃止し、圧縮機の吐出ガスの温度を検出し、この吐出温度が上昇した場合、圧縮機を停止するように制御している。
【０００３】
その動作を図１０に示す。図１０は従来のヒートポンプ式空気調和機における冷凍サイクル図である。図１０において、１００１は圧縮機、１００２は四方弁、１００３は室外熱交換器、１００４は室内熱交換器、１００５は絞り装置であり、これらを接続管にて一つのループ回路として接続されている。そして１００６が過負荷継電器であり、圧縮機１００１の表面に直接付加されている。そして１００７が吐出温度センサであり、過負荷継電器１００６の機能も併せて持たす形で使用されている。
【０００４】
次に冷房運転を例に冷房時の動作について説明する。１００１の圧縮機によりでた高温高圧のガスが１００２の四方弁を経て１００３の室外熱交換器にて熱交換が行われる。そこで温度が下がり液状態となった冷媒が１００５の絞り装置にて低温低圧の状態となり、１００８の二方弁、１０１０の接続配管を介して１００４の室内熱交換器へと供給される。そして室内温度を冷却すべく熱交換が行われ、１００１の圧縮機へと戻る。そしてこういった一般的な冷凍サイクルにて二方弁のバルブが開かれず、閉塞状態となった場合は、冷媒が循環しない事から１００１の圧縮機が冷やされずにどんどん温度上昇し、１００６の過負荷継電器や１００７の吐出温度センサにて圧縮機の温度もしくは電流値を検出し、１００１の圧縮機を一旦停止させる動作を取る。
【０００５】
しかし上記構成では、圧縮機１００１に直接接する状態で取り付けられている１００６の過負荷継電器では確実に１００１の圧縮機の温度上昇を拾えるのに対し、過負荷継電器を持たず、圧縮機から出たガスの温度を拾う１００７の吐出温度センサで制御を実施する場合は、完全なサイクル閉塞やガス無し状態では、吐出温度センサ１００７近傍の温度上昇よりも圧縮機のコイル温度の上昇が早く、吐出温度センサ１００７では検出出来ずに圧縮機の故障に至る恐れがあった。
【０００６】
こういった課題に対し、従来の技術として前記圧縮機の吐出温度が設定温度より低い場合、室温と前記室内熱交換器の中間部の温度を検出し、この温度差が所定温度以内である場合や前記圧縮機の吐出温度が設定温度より低い場合、外気温と前記室外熱交換器の温度を検出し、この検出した外気温と室外熱交換器の温度との温度差が所定温度以内の場合は閉塞もしくはガス漏れと判断し、圧縮機を停止させることで、ユーザーや施工者に対し異常であると告知を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−０９０８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の技術では、異なるセンサを用い演算を行う場合は、そのセンサ自身の個体差もしくはマイコンの解像度によっては、ＡＤ変換等により実温度と差を生じる為、その差を正確に演算することが難しく、この場合も誤検知を行うかもしくはあらかじめ設定温度を広げすぎて閉塞を正確に検出することが出来ない危険があった。
【０００８】
またユーザーが室温に近い温度でリモコン温度の設定を行った場合等は周波数が低い状態で運転される為、ある時間運転を行っても上記温度差がつきづらく、また、長配管にて設置されており、圧縮機が寝込んで十分に温度が下がっている場合も同様に温度差がつきづらく、双方ともに異常であると誤検知を危険があった。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、立上げ前の室内配管温度を規定の運転時間圧縮機が運転された後の配管温度との温度変化を閉塞していないと判定できる規定の温度と比較する事で、精度よくかつ誤動作のないように冷凍サイクルの閉塞を判定できる空気調和機の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明の空気調和機において、温度差の検出を室内の配管温度の変化、つまり圧縮機の運転開始時の室内配管温度ｔａとＴ分後の温度ｔｂとの温度差Δｔがｔ１以下の場合は異常と判断する事で、センサ個体差やマイコン処理での差による誤差を無くす事が可能となり、正確に温度変化（つまり正常に運転していること）を把握する事を可能にしたものである。
【００１１】
また、立上げ時に周波数を固定することで、温度差がつきづらい条件でもその温度変化の検出精度を大幅に向上させることを可能にしたものである。
【００１２】
また、立上げ時の周波数を固定するのでは無く、ｍｉｎ周波数を規制する事で、温度変化の検出精度を悪化させる事無く、かつ要求能力が大きい場合は周波数を規定値以上に上げる事で能力を確保する事を可能にしたものである。
【００１３】
また、その周波数を制限する上記運転をエアコン設置後の１回目のみに制限する事で、要求能力が小さい場合は低Ｈｚにて運転し、毎回周波数を上げる事での不快感の防止や電気代の浪費といった不具合が発生するのを防止する事を可能にしたものである。
【００１４】
また、周波数を制限する事をエアコン設置後の１回に限定する上記制御を、上記記載の室内配管温度の変化を見極めるＴ分間の運転時間が確保されなかった場合のみ次回も実施することで閉塞を確実に検出する事を可能にしたものである。
【００１５】
また、上記記載の室内配管温度の変化Δｔが規定のｔ１以上ついた場合は、即時に上記の周波数を制限する運転を中止する事で、要求能力が小さい場合は低Ｈｚにて運転し、必要以上に周波数を上げる事での不快感の防止や電気代の浪費といった不具合が発生するのを防止する事を可能にしたものである。
【００１６】
また、上記周波数を制限する制御実施中は室内のファン速を通常より低速に固定し、より室内の配管温度の変化速度を速めることで、必要以上に周波数を上げる事での不快感の防止や電気代の浪費といった不具合が発生するのを防止する事を可能にしたものである。
【００１７】
また、上記制御にて異常と判定した場合、その制御を再度実施し、複数回行うことで誤検出を防止する事を可能にしたものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の空気調和機の制御装置は、立上げ前の室内配管温度を規定の運転時間圧縮機が運転された後の配管温度との温度変化を閉塞していないと判定できる規定の温度と比較する事で、精度よくかつ誤動作のないように冷凍サイクルの閉塞を判定できるという効果を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
第１の発明は、圧縮機、室外熱交換器、室外熱交換器、絞り装置を有する冷凍サイクルにおいて閉塞等の不具合を検出する為の手段として圧縮機に直接固定された過負荷継電器を持たず、その代用として圧縮機の吐出温度ガスの温度検出する吐出温度センサ有する空気調和機において、運転開始直後の室内配管温度センサと規定時間運転後の同じ室内の熱交温度センサとの温度変化幅により、規定の温度以上変化しているか否かにより冷凍サイクルが閉塞等の不具合を起こしていないか判断する事を特徴とするものである。
【００２０】
第２の発明は、請求項１記載の空気調和機の制御装置において、正常時にはその温度変化が顕著になるよう運転開始後の圧縮機の周波数を規定の高い周波数に固定することで検出精度を大幅に向上させたことを特徴とするものである。
【００２１】
第３の発明は、請求項１記載の空気調和機の制御装置において、正常時にはその温度変化が顕著にし、かつユーザーからの要求能力が大きいときはその要望に対応できるように運転開始後の圧縮機のｍｉｎ周波数を規制する事により検出精度の向上と快適性の悪化を防止する事を特徴とするものである。
【００２２】
第４の発明は、請求項２もしくは３記載の空気調和機の制御装置において、その周波数を制限する事で閉塞を検出する制御をエアコン設置後の１回目の運転のみ行うよう制限する事で、毎回圧縮機を規定の周波数迄上げる事での不快感の防止や電気代の浪費といった不具合が発生するのを防止する事を特徴とするものである。
【００２３】
第５の発明は、請求項４記載の空気調和機の制御装置において、閉塞を検出する為の室内配管温度の変化を見極めるＴ分間の運転時間が確保されなかった場合のみ、再度次回も実施することで検出漏れを防止し閉塞を確実に検出する事を可能としたものである。
【００２４】
第６の発明は、請求項２もしくは３記載の空気調和機の制御装置において、閉塞を検出する為の室内配管温度の変化を見極めるＴ分間の運転時間以内であっても、室内の配管温度が規定の温度以上の変化が見られた場合は正常であると判定し、閉塞の検出制御を終了する事で必要以上に周波数を上げる事での不快感の防止や電気代の浪費といった不具合が発生するのを防止する事を可能としたものである。
【００２５】
第７の発明は、請求項２もしくは３記載の空気調和機の制御装置において、その周波数を制限する閉塞制御実施時に、室内のファン速を通常より低速に固定し、より室内の配管温度の変化速度を速めることで、必要以上に周波数を上げる事での不快感の防止や電気代の浪費といった不具合が発生するのを防止する事を可能とするものである。
【００２６】
第８の発明は、請求項１記載の空気調和機の制御装置において、閉塞と判断され圧縮機が停止された場合、その制御を再度実施し、複数回行うことで誤検出を防止する事を可能としたものである。
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
（実施の形態１）
図９は本実施の形態におけるヒートポンプ式空気調和機にの冷凍サイクル図である。図９の基本構成は前述の従来技術の冷凍サイクル図と同じである。それに対し、室内熱交換器９０４に取り付けられた９１１の室内配管温度センサにて、運転前と運転後の温度変化により閉塞を検出するものである。
【００２９】
図１は本実施の形態１に係る閉塞検出のブロック図である。図１において、１０１が圧縮機ＯＮ信号発信手段であり、この信号にて１０２の室内配管温度記憶手段にて温度ｔａが記憶される。そして１０３の圧縮機ＯＮ時間計時手段によりＴ分間が計時され、再度１０４の室内配管温度記憶手段によりＴ分後の温度ｔｂが記憶される。そして１０５の配管温度比較手段によりｔｂとｔａの差が演算され、１０６の閉塞判定手段にてその差とあらかじめ定めた所定の温度Ｔ１と比較され、その結果、差がＴ１より大きければ１０７の制御終了信号が発信され、１０８にて通常運転へと戻る。しかし、１０６の閉塞手段により配管温度の変化がＴ１より小さければ１０９にて閉塞運転と判定される。これにより冷凍サイクルの閉塞を確実に検出する事を可能にしたものである。
【００３０】
（実施の形態２）
図２は本実施の形態２に係る閉塞検出のブロック図である。図２において、２０３は周波数をＸＨｚに固定する周波数固定手段である。前述の閉塞判定において制御中のみ周波数を固定することで圧縮機が低周波数にて運転するのを防止するものであり、正常時においては２０５の室内配管温度記憶手段にてＴ分後の配管温度ｔｂの温度を高める事で誤判定する事を防止することを可能にしたものである。
【００３１】
（実施の形態３）
図３は本実施の形態３に係る閉塞検出のブロック図である。図３において、３０３は圧縮機の最低周波数をＸＨｚに制限する周波数制御手段である。前述の閉塞判定において制御中のみ最低周波数を規制することで圧縮機が低周波数にて運転するのを防止しつつ、かつ必要能力が大きい場合はその必要負荷に応じて圧縮機を運転し、快適性を損なわないようにしたものである。
【００３２】
（実施の形態４）
図４は本実施の形態４に係る閉塞検出のブロック図である。図４において、４０２は設置後の運転回数の確認手段であり、設置後の始めての運転時のみに前述の閉塞判定を実施することで毎回高い周波数迄上げるのやめる事で、要求能力が小さい場合は低Ｈｚにて運転し、毎回周波数を上げる事での不快感の防止や電気代の浪費といった不具合が発生するのを防止する事を可能にしたものである。
【００３３】
（実施の形態５）
図５は本実施の形態５に係る閉塞検出のブロック図である。図５において、５０５は圧縮機の運転時間の判定手段であり、５０４の圧縮機の停止信号をうけた時に、制御判定に必要なＴ分間の運転が確保されているかを判定するものであり、もしその時間がＴ分未満であれば、次回の運転時も前述の閉塞判定制御を実施するものであり、これにより確実に制御が実施されることで、閉塞を確実に検出する事を可能にしたものである。
【００３４】
（実施の形態６）
図６は本実施の形態６に係る閉塞検出のブロック図である。図６において、６０４は室内の配管温度の比較手段であり、また６０５は圧縮機の運転時間の確認手段である。６０４の比較手段は６０２の運転開始時の配管温度ｔａに対し、規定の正常と判定しうる温度ｔ１以上変化しているかの見極めを行うものである。もし、６０４の比較手段にてｔ１以上に変化していない場合は、前述の通りの制御に従って閉塞か否かの判定を実施するのに対し、途中でｔ１以上に変化している場合は即時に閉塞判定手段を終了し通常運転に戻る
ものである。これにより、必要以上に閉塞制御を実施するのを防ぎ、要求能力が小さい場合は低Ｈｚにて運転し、必要以上に周波数を上げる事での不快感の防止や電気代の浪費といった不具合が発生するのを防止する事を可能にしたものである。
【００３５】
（実施の形態７）
図７は本実施の形態７に係る閉塞検出のブロック図である。図７において、７０４は室内のファン速を低速に固定するファン速固定手段であり、閉塞制御中にファンの回転数を落とすことで、正常時には配管温度の動きをより大きくする事で誤判定を防止する事を可能にしたものである。
【００３６】
（実施の形態８）
図８は本実施の形態８に係る閉塞検出のブロック図である。図８において、８０７は閉塞判定手段であり、そこで規定の配管温度差が確保できなかった場合、８１０の圧縮機停止手段により一旦圧縮機を停止させる。そして８１１はその圧縮機の停止回数をカウントする手段であり、そこで規定の複数回の停止が行われたかを確認する。規定回数到達していない時は再度閉塞制御を実施し、閉塞か否かの確認を実施し、そして規定回数到達時には閉塞と判定するものである。つまり複数回制御を実施して異常と判定する事で誤判定を防止する事を可能にしたものである。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上のように、本発明にかかる空気調和機の制御装置は、立上げ前の室内配管温度を規定の運転時間圧縮機が運転された後の配管温度との温度変化を閉塞していないと判定できる規定の温度と比較する事で、精度よくかつ誤動作のないように冷凍サイクルの閉塞を判定できるという効果を実現することができるので、各種の空気調和機等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す空気調和機のブロック図
【図２】本発明の第２の実施形態を示す空気調和機のブロック図
【図３】本発明の第３の実施形態を示す空気調和機のブロック図
【図４】本発明の第４の実施形態を示す空気調和機のブロック図
【図５】本発明の第５の実施形態を示す空気調和機のブロック図
【図６】本発明の第６の実施形態を示す空気調和機のブロック図
【図７】本発明の第７の実施形態を示す空気調和機のブロック図
【図８】本発明の第８の実施形態を示す空気調和機のブロック図
【図９】本発明の第１から９の実施形態に係る空気調和機の構成を示す冷凍サイクル図
【図１０】従来の空気調和機の構成を示す冷凍サイクル図
【符号の説明】
【００３９】
１０１    圧縮機ＯＮ信号発信
１０２    室内配管温度ｔａ記憶手段
１０３    圧縮機運転時間Ｔ分計時手段
１０４    圧縮機運転Ｔ分後の室内配管温度ｔｂ記憶手段
１０５    初期からの温度変化演算手段
１０６    閉塞判定手段
１０７    制御終了信号発信手段
１０８    通常運転開始手段
１０９    閉塞認識手段
２０１    圧縮機ＯＮ信号発信
２０２    室内配管温度ｔａ記憶手段
２０３    周波数固定手段
２０４    圧縮機運転時間Ｔ分計時手段
２０５    圧縮機運転Ｔ分後の室内配管温度ｔｂ記憶手段
２０６    初期からの温度変化演算手段
２０７    閉塞判定手段
２０８    制御終了信号発信手段
２０９    通常運転開始手段
２１０    閉塞認識手段
３０１    圧縮機ＯＮ信号発信
３０２    室内配管温度ｔａ記憶手段
３０３    ｍｉｎ周波数制限手段
３０４    圧縮機運転時間Ｔ分計時手段
３０５    圧縮機運転Ｔ分後の室内配管温度ｔｂ記憶手段
３０６    初期からの温度変化演算手段
３０７    閉塞判定手段
３０８    制御終了信号発信手段
３０９    通常運転開始手段
３１０    閉塞認識手段
４０１    圧縮機ＯＮ信号発信
４０２    設置後の運転回数認識手段
４０３    室内配管温度ｔａ記憶手段
４０４    ｍｉｎ周波数制限手段
４０５    圧縮機運転時間Ｔ分計時手段
４０６    圧縮機運転Ｔ分後の室内配管温度ｔｂ記憶手段
４０７    初期からの温度変化演算手段
４０８    閉塞判定手段
４０９    制御終了信号発信手段
４１０    通常運転開始手段
４１１    閉塞認識手段
５０１    圧縮機ＯＮ信号発信
５０２    室内配管温度ｔａ記憶手段
５０３    ｍｉｎ周波数制限手段
５０４    圧縮機運転時間Ｔ分計時手段
５０５    圧縮機運転時間認識手段
５０６    圧縮機運転Ｔ分後の室内配管温度ｔｂ記憶手段
５０７    初期からの温度変化演算手段
５０８    閉塞判定手段
５０９    制御終了信号発信手段
５１０    通常運転開始手段
５１１    閉塞認識手段
５１２    閉塞制御再度実行手段
６０１    圧縮機ＯＮ信号発信
６０２    室内配管温度ｔａ記憶手段
６０３    ｍｉｎ周波数制限手段
６０４    室内配管温度認識手段
６０５    圧縮機運転時間Ｔ分計時手段
６０６    圧縮機運転Ｔ分後の室内配管温度ｔｂ記憶手段
６０７    初期からの温度変化演算手段
６０８    閉塞判定手段
６０９    制御終了信号発信手段
６１０    通常運転開始手段
６１１    閉塞認識手段
７０１    圧縮機ＯＮ信号発信
７０２    室内配管温度ｔａ記憶手段
７０３    ｍｉｎ周波数制限手段
７０４    室内ファン速固定手段
７０５    圧縮機運転時間Ｔ分計時手段
７０６    圧縮機運転Ｔ分後の室内配管温度ｔｂ記憶手段
７０７    初期からの温度変化演算手段
７０８    閉塞判定手段
７０９    制御終了信号発信手段
７１０    通常運転開始手段
７１１    閉塞認識手段
８０１    圧縮機ＯＮ信号発信
８０２    室内配管温度ｔａ記憶手段
８０３    ｍｉｎ周波数制限手段
８０４    圧縮機運転時間Ｔ分計時手段
８０５    圧縮機運転Ｔ分後の室内配管温度ｔｂ記憶手段
８０６    初期からの温度変化演算手段
８０７    閉塞判定手段
８０８    制御終了信号発信手段
８０９    通常運転開始手段
８１０    圧縮機停止手段
８１１    圧縮機停止回数カウント手段
８１２    停止カウント数繰り上げ手段
８１３    閉塞認識手段
９０１    圧縮機
９０２    四方弁
９０３    室外熱交換器
９０４    室内熱交換器
９０５    絞り装置
９０６    過負荷継電器
９０７    吐出温度センサ
９０８    二方弁
９０９    三方弁
９１０    接続配管
９１１    室内配管温度センサ
１００１  圧縮機
１００２  四方弁
１００３  室外熱交換器
１００４  室内熱交換器
１００５  絞り装置
１００６  過負荷継電器
１００７  吐出温度センサ
１００８  二方弁
１００９  三方弁
１０１０  接続配管
【図１】
2006132813.tif 000003
【図２】
2006132813.tif 000004
【図３】
2006132813.tif 000005
【図４】
2006132813.tif 000006
【図５】
2006132813.tif 000007
【図６】
2006132813.tif 000008
【図７】
2006132813.tif 000009
【図８】
2006132813.tif 000010
【図９】
2006132813.tif 000011
【図１０】
2006132813.tif 000012