(57)【要約】【課題】  １台の室内ユニットに異常が発生しただけで空気調和機全体の運転を停止せず、かつ空気調和機全体の不具合の発生を回避することができる空気調和機の制御装置を提供する。【解決手段】  液管１３、高圧ガス管１１、低圧ガス管１２に選択的に室内熱交換器を減圧装置を介して接続し、室内熱交換器６ａ，６ｂで冷媒を蒸発もしくは凝縮させて冷房運転または暖房運転を行えるように冷媒の制御する空気調和機の制御装置６０において、室内熱交換器６ａ，６ｂと減圧装置１８ａ，１８ｂとの直列回路を含む室内ユニット５ａ，５ｂを並列に複数設け、室内熱交換器６ａ，６ｂを全て同じ冷房運転または暖房運転を可能に配管接続されており、並列に複数設けられた室内ユニット５ａ，５ｂのうち少なくとも一の室内ユニット５ｂに異常が発生した際に、これら室内ユニットへの冷媒の流入を遮断する。【選択図】          図３
2011012825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液冷媒が流れる液管、圧縮機から吐出される高温・高圧のガス状冷媒が流れる高圧ガス管、低圧のガス状冷媒が流れる低圧ガス管に選択的に切換弁を用いて室内熱交換器を減圧装置を介して接続し、前記室内熱交換器で冷媒を蒸発もしくは凝縮させて冷房運転または暖房運転を行えるように冷媒の流れを制御する空気調和機の制御装置において、
前記室内熱交換器と減圧装置との直列回路を含む複数の室内ユニットを並列に前記室内熱交換器を全て同じ冷房運転または暖房運転を可能に同じ切換弁を介して配管接続されており、
前記並列に複数設けられた室内ユニットのうち少なくとも一の室内ユニットに異常が発生した際に、他の室内ユニットをサーモオフ若しくは運転停止にする制御手段を有することを特徴とする空気調和機の制御装置。
【請求項２】
室外ユニットに設けられ、前記並列に複数設けられた室内ユニットからなる室内ユニット群の設定を行う設定制御手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の制御装置。
【請求項３】
前記室内ユニットに設けられ、前記室内ユニットの異常を検知する検知手段をさらに有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気調和機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、圧縮機と室外熱交換器とを有する室外ユニットと、室内熱交換器を有する複数台の室内ユニットとを高圧ガス管と低圧ガス管と液管との三管を用いて接続すると共に、室外熱交換器と室内熱交換器とを個別に凝縮器または蒸発器として作動させるための切換弁を備え、複数室の全てを同時に冷房または暖房したり、同時に任意の或る室を冷房し他の部屋を暖房する多室型の空気調和機が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−１１０８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、複数ある室内ユニットのうち１台の室内ユニットに異常が発生した場合、空気調和機全体を保護するため、空気調和機全体の運転を停止している。そのため、１台の室内ユニットに異常が生じただけで他の全ての室内ユニットの制御が出来なくなり操作性が悪い。しかし、１台の室内ユニットに異常が生じているまま空気調和機の運転を継続すると、他の室内ユニットで冷暖房が出来なくなるなど空気調和機全体の不具合が発生する。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、１台の室内ユニットに異常が発生しただけで空気調和機全体の運転を停止せず、かつ空気調和機全体の不具合の発生を回避することができる空気調和機の制御装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記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、液冷媒が流れる液管、圧縮機から吐出される高温・高圧のガス状冷媒が流れる高圧ガス管、低圧のガス状冷媒が流れる低圧ガス管に切換弁を用いて選択的に室内熱交換器を減圧装置を介して接続し、前記室内熱交換器で冷媒を蒸発もしくは凝縮させて冷房運転または暖房運転を行えるように冷媒の流れを制御する空気調和機の制御装置において、前記室内熱交換器と減圧装置との直列回路を含む複数の室内ユニットを並列に前記室内熱交換器を全て同じ冷房運転または暖房運転を可能に同じ切換弁を介して配管接続されており、前記並列に複数設けられた室内ユニットのうち少なくとも一の室内ユニットに異常が発生した際に、他の室内ユニットをサーモオフ若しくは運転停止にする制御手段を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、一つの室内ユニットに異常が発生した場合であっても、空気調和機全体に不具合が発生することを防ぎながら運転を継続することが出来る。
【０００８】
そして、本発明に係る空気調和機の制御装置は、室外ユニットに設けられ、前記並列に複数設けられた室内ユニットからなる室内ユニット群の設定を行う設定制御手段をさらに有することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、冷暖房モードが同期する室内ユニットの設定を一括して室外ユニットが設けられている１箇所で行えるため、工数を削減する事が出来る。
【００１０】
また、本発明に係る空気調和機の制御装置は、前記室内ユニットに設けられ、前記室内ユニットの異常を検知する検知手段をさらに有することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、各室内ユニットの異常を簡単な構成で検知することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、１台の室内ユニットに異常が発生しただけで空気調和機全体の運転を停止せず、かつ空気調和機全体の不具合の発生を回避することができる空気調和機の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る空気調和機の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る空気調和機の冷媒回路図である。
【図３】本発明に係る空気調和機の信号系を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係る空気調和機の制御装置の構成を示すブロック図である。空気調和機は、室外ユニット１と室内ユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、５ｅ，５ｆと、これらを接続するユニット間配管１０と、室内ユニット５ａ，５ｂの運転モード（冷房運転又は暖房運転）を変更する切換弁Ａと、室内ユニット５ｃ，５ｄの運転モードを変更する切換弁Ｂと、室内ユニット５ｅ，５ｆの運転モードを変更する切換弁Ｃとから構成されている。ここで、室内ユニット５ａ，５ｂと室内ユニット５ｃ，５ｄと室内ユニット５ｅ，５ｆは運転モードが同期している。
【００１６】
図２は、本発明に係る空気調和機の冷媒回路図である。なお、ここでは説明を容易にするため室内ユニット５ｅ，５ｆは省略しているが、室内ユニット５ｅ，５ｆは他の室内ユニット５ａ，５ｂと同様に切換弁Ｃの下流に設けられている。空気調和機１００は、液冷媒が流れる液管１３、圧縮機２から吐出される高温・高圧のガス状冷媒が供給される高圧ガス管１１、圧縮機２へアキュムレータ４を介して吸い込まれる低圧のガス状冷媒が流れる低圧ガス管１２のいずれか２つの管に選択的に室内熱交換器を減圧装置を介して接続している。室内熱交換器６ａ，６ｂと減圧装置１８ａ，１８ｂとの直列回路を含む室内ユニット５ａ，５ｂの室内熱交換器６ａ，６ｂが全て同じ冷房運転または暖房運転にすることができるように低圧分岐管１２ａ、高圧分岐管１１ａ、分岐管３２、切換弁Ａを介して配管接続されている。制御装置（制御手段）６０は、空気調和機１００全体を制御するものであって、室内熱交換器６ａ，６ｂで冷媒を蒸発（例えば、液管１３内の液冷媒を減圧装置１８ａで絞った後室内熱交換器６ａで蒸発させ低圧ガス配管１２へ戻す。）もしくは凝縮（高圧ガス管１１内の高温・高圧状態のガス冷媒を室内熱交換器６ａで凝縮させた後減圧装置１８ａを介して液管１３へ戻す。）させて冷房運転または暖房運転を行えるように制御する。制御装置６０は、並列に複数設けられた室内ユニット５ａ，５ｂのうち少なくとも一の室内ユニット５ｂに異常が発生した際に、他の室内ユニット５ａの運転状態をサーモオフの状態に変更もしくは運転停止の状態に変更する。また、設定制御手段として機能する制御装置６０は、並列に複数設けられた室内ユニット５ａ，５ｂからなる室内ユニット群５Ａの各運転設定を行う。
【００１７】
室外ユニット１は、冷媒圧縮機（以下、圧縮機と記す。）２と室外熱交換器３とアキュムレータ４とを有する。また室内ユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは室内熱交換器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを有している。ユニット間配管１０は、冷媒吐出管７と分岐接続された高圧ガス管１１と、冷媒吸込管８と分岐接続された低圧ガス管１２と、室外熱交換器３と各室内熱交換器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄとをつなぐ液管１３とから構成されている。そして、室外熱交換器３は圧縮機２の冷媒吐出管７と接続した高圧分岐管１１ｄと、冷媒吸込管８と接続した低圧分岐管１２ｄとに切換弁９ａ，９ｂを介して分岐接続される。
【００１８】
室内熱交換器６ａ，６ｂの一端はガス管３０Ａから分岐する切換弁１６ａ，１７ａと分岐ガス管１２ａ，１１ａを直列に介してそれぞれ低圧ガス管１２及び高圧ガス管１１に分岐接続している。同様に、室内熱交換器６ｃ，６ｄの一端はガス管３０Ｂから分岐する切換弁１７ｂ，１６ｂと分岐ガス管１２ｂ，１１ｂを直列に介してそれぞれ低圧ガス管１２及び高圧ガス管１１に分岐接続している。
【００１９】
室内熱交換器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの他端３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄは分岐液管３２を介して液管１３につながれている。そして、分岐液管３２には電動式膨張弁等による冷媒減圧器１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄが配置されている。これら冷媒減圧器の弁の開度もしくは開閉状態は後述する。
【００２０】
室外ユニット１には、液管１３に介在させた電動式膨張弁等の補助冷媒減圧器１９、室外ファン２０が備えられている。また室内ユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは室内ファン２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが備えられている。
【００２１】
次に運転動作を説明する。全部屋２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを個別に且つ同時に冷房する場合は、室外熱交換器３の一方の切換弁９ａを開くと共に他方の切換弁９ｂを閉じ、且つ不特定及び特定の一方の切換弁１６ａ，１６ｂを閉じると共に他方の切換弁１７ａ，１７ｂを開くことにより、圧縮機２から吐出された冷媒は冷媒吐出管７、切換弁９ａ、室外熱交換器３と流れてここで凝縮液化した後、分岐液管３２を経て各室内ユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの冷媒減圧器１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄに分配され、ここで減圧される。然る後、各室内熱交換器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄで蒸発気化した後、分岐ガス管３０ａ，３０ｂ、ガス管３０Ａ、ガス管３０Ｂを経由して、夫々切換弁１７ａ，１７ｂから低圧ガス管１２、冷媒吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。このように蒸発器として作用する各室内熱交換器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄで全部屋２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが個別に且つ同時に冷房される。
【００２２】
逆に全部屋２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを個別に且つ同時に暖房する場合は、室外熱交換器３の一方の切換弁９ａを閉じると共に他方の切換弁９ｂを開き、且つ不特定及び特定の一方の切換弁１６ａ，１６ｂを開くと共に他方の切換弁１７ａ，１７ａを閉じることにより、圧縮機２から吐出された冷媒は冷媒吐出管７、高圧ガス管１１、切換弁１６ａ，１６ｂを順次経て、ガス管３０Ａ、並びにガス管３０Ｂを経由して室内熱交換器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄへと分配され、ここで夫々凝縮液化した後、各冷媒減圧器１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄで減圧されて分岐液管３２を介して液管１３で合流され、然る後、室外熱交換器３で蒸発気化した後、切換弁９ｂ、冷媒吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。このように凝縮器として作用する各室内熱交換器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄで全部屋２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが個別に且つ同時に暖房される。
【００２３】
又、部屋２２ｃ，２２ｄを冷房し部屋２２ａ、２２ｂを暖房する場合（冷暖混在運転時）は、例えば次のような弁の開閉状態とする。なお、同じ切換弁の下流に設けられる室内ユニットは一方を暖房とし他方を冷房とするような混在した設定はできない。まず、室外熱交換器３の一方の切換弁９ａを開くと共に他方の切換弁９ｂを閉じてこの室外熱交換器３の切換弁９ａ，９ｂを冷房状態に設定する。又、冷房する室内ユニット５ｃ、５ｄの一方の切換弁１６ｂを閉じると共に他方の切換弁１７ｂを開いて、室内ユニット５ｃ，５ｄの切換弁Ｂを冷房状態にする。更に、この蒸発器として作用する室内熱交換器６ｃ，６ｄの冷媒減圧器１８ｃ，１８ｄの弁開度を、部屋２２ｃ，２２ｄの負荷に応じて調整する。
【００２４】
一方、暖房する室内ユニット５ａ，５ｂの一方の切換弁１６ａを開くと共に他方の切換弁１７ａを閉じて切換弁Ａを暖房状態に設定する。更に凝縮器として作用する室内熱交換器６ａ，６ｂの冷媒減圧器１８ａ，１８ｂの弁開度を全開にする。このような弁の開閉状態のもとで圧縮機２を運転させると、圧縮機２から吐出された冷媒の一部が冷媒吐出管７、切換弁９ａを順次経て室外熱交換器３に流れると共に、残りの冷媒が高圧ガス管１１を経て暖房する室内ユニット５ａ，５ｂの切換弁１６ａ、室内熱交換器６ａ，６ｂ、全開状態の冷媒減圧器１８ａ，１８ｂへと流れ、この室内熱交換器６ａ，６ｂと室外熱交換器３とで凝縮液化される。そして、これら熱交換器６ａ，６ｂ，３で凝縮液化された冷媒は液管１３、分岐液管３２を経て弁開度が調整された室内ユニット５ｃ，５ｄの冷媒減圧器１８ｃ，１８ｄで減圧された後、夫々の室内熱交換器６ｃ，６ｄで蒸発気化され、然る後、切換弁１７ｂを経て低圧ガス管１２で合流され、冷媒吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。
【００２５】
このように凝縮器として作用する室内熱交換器６ａ，６ｂで部屋２２ａ，２２ｂが暖房され、蒸発器として作用する他の室内熱交換器６ｃ，６ｄで他の部屋２２ｃａ，２２ｄとが冷房される。
【００２６】
かかる冷暖混在運転時、暖房運転中の室内ユニット５ａ，５ｂの冷媒減圧器１８ａ，１８ｂを全開にして、この冷媒減圧器１８ａ，１８ｂでの冷媒圧力の損失を小さくして分岐液管３２内の冷媒圧力が、室外熱交換器３側の液管３３内の冷媒圧力よりも小さくならないよう（略同一となるよう）にしている。しかしながら、分岐液管３２内の冷媒圧力の方が、前記液管３３より小さくなることは否めないため、補助冷媒減圧器１９の弁開度制御でこの液管１３内の全体の冷媒圧力がアンバランスにならないようにしている。
【００２７】
また、例えば、部屋２２ｂ，２２ｃの室内温度が２７度、室内ユニット５ｂに設定された温度が２５度、室内ユニット５ｃに設定された温度が２７度である場合、室内ユニット５ｂは部屋２２ｂの室温を下げるため上述のように冷房運転をしているが、室内ユニット５ｃは部屋２２ｃの温度を下げる必要がないため冷媒減圧器１８ｃを調節し、最低能力の冷房運転となる。
【００２８】
又、室外熱交換器３を蒸発器として作動させても、冷暖混在運転ができる。同時に部屋２２ｃ，２２ｄを暖房し、部屋２２ａ，２２ｂを冷房する場合（上述とは反対の冷暖混在運転時）を例にして弁の開閉状態を説明する。室外熱交換器３の一方の切換弁９ｂを開くと共に他方の切換弁９ａを閉じて、この室外熱交換器３の切換弁９ａ，９ｂを暖房状態に設定する。又、冷房する室内ユニット５ａ，５ｂの一方の切換弁１６ａを閉じると共に他方の切換弁１７ａを開く。一方、暖房する室内ユニット５ｃ，５ｄの一方の切換弁１６ｂを開くと共に他方の切換弁１７ｂを閉じる。そして圧縮機２を運転させると、この圧縮機２から吐出された冷媒が冷媒吐出管７、高圧ガス管１１を順次経て切換弁１６ｂへと分配され、室内ユニット５ｃ，５ｄへ分配され、夫々の室内熱交換器６ｃ，６ｄで凝縮液化される。そして、この液化された冷媒は夫々全開された冷媒減圧器１８ｃ，１８ｄを経て分岐液管３２から液管１３に流れ、この液管中の液冷媒の一部が弁開度の調整が行われた冷媒減圧器１８ａ，１８ｂで減圧された後に蒸発器として作用している室内熱交換器６ａ，６ｂで、且つ残りの液冷媒が補助冷媒減圧器１９で減圧された後に蒸発器として作用している室外熱交換器３で夫々蒸発気化され、冷媒吸込管８、アキュムレータ４を順次経て圧縮機２に吸入される。このように凝縮器として作用する室内熱交換器６ｃ，６ｄで部屋２２ｃ，２２ｄが暖房され、蒸発器として作用する他の室内熱交換器６ａ，６ｂで部屋２２ａ，２２ｂが冷房される。
【００２９】
このように、各室内ユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは切換弁９ａ，９ｂ、１６ａ，１７ａ、１６ｂ，１７ｂを開閉させることにより冷暖房運転することが可能であり、しかも同時冷暖房運転時に蒸発器及び凝縮器として作用する夫々の室内熱交換器６ａ，６ｂ，６ｃ、６ｄで熱回収が行われ、運転効率が向上する。なお、室外熱交換機３を蒸発器又は凝縮器として作用させるかは空気調和機全体の冷房負荷と暖房負荷に応じて決定する。
【００３０】
以下、図３は、本発明に係る空気調和機の信号系を示す説明図である。空気調和機１００は、室外ユニット１と、室外ユニット１に設置された制御装置６０と、切換弁Ａ，Ｂ，Ｃと、室内ユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、５ｅ，５ｆとこれらを相互に接続する信号線５１とからなる。室内ユニット５ａ〜５ｆには、室内ユニット５ａ〜５ｆの異常を検知する検知手段７０が設けられている。検知手段７０は、センサ等によって構成され、冷媒減圧器１８ｂの弁がロックして冷媒の流量を調節できなくなった場合、室内ファン２１ｂが運転しない場合、フィルターの目詰まり表示がなされた場合など室内ユニット５ｂが正常に動作出来なくなった場合に、夫々の異常を検知する。
【００３１】
制御装置６０は、１つの切換弁（例えば切換弁Ａ）と該切換弁の下流に設置された複数の室内ユニット（例えば室内ユニット５ａ，５ｂ）からなる室内機群の動作モードの設定を行う。制御装置６０を室外ユニット１に設置することで、室内機群の設定を室外ユニット１箇所で行え、工数を削減することが出来る。また、切換弁Ａ，Ｂ，Ｃと室内ユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、５ｅ，５ｆにはアドレスが付与されており、このアドレスと対応する機器との関係は制御装置６０内に格納されている。予め切換弁Ａと室内ユニット５ａ，５ｂ、切換弁Ｂと室内ユニット５ｂ，５ｃ、切換弁Ｃと室内ユニット５ｄ，５ｅのアドレスを対応させることで、各室内ユニットに設定した動作モード（冷房運転、暖房運転及び送風運転）と対応するように切換弁の動作モードを切り替えることができる。その他、後述するように各室内ユニット５の動作状態をサーモオフ状態もしくは運転停止の状態に強制的に切り替えることができる。
【００３２】
室内ユニット５ｂに異常が生じると室内ユニット５ｂは、冷媒減圧機１８ｂを全開状態して送付運転を行うと共に、制御装置６０に異常が発生した事を検知し、異常が発生した事を通知する信号と室内ユニト５ｂを示すアドレス情報とを信号線５１を介して送信する。
【００３３】
そして、制御装置６０は、異常が発生した旨の信号を受信すると、室内ユニット５ｂのアドレスと関連付けられている切換弁Ａのアドレス及びこの切換弁Ａに関連付けられている室内ユニット５ａのアドレスを読み出し、切換弁Ａを全閉にする信号、室内ユニット５ａに動作状態を強制的にサーモオフ状態に切りかえる信号を信号線５１を介して伝達する。具体的には、制御装置６０は室内ユニット５ａに対して動作状態をサーモオフ状態（室温が設定温度に達した状態であり、送風運転を継続する。）もしくは運転停止の状態に切り替える旨の信号を送信する。
【００３４】
室内ユニット５ａは、動作状態をサーモオフ状態に切り替える旨の信号を受信すると、冷媒減圧器１８ａの弁を全開にしてサーモオフ状態になる。切換弁Ａは切換弁１６ａ、切換弁１７ａを閉じて室内ユニット５ａ，５ｂの室内熱交換器６ａ、６ｂに冷媒が流れないようにする。
【００３５】
これにより、室内ユニット５ｂに異常が発生しても室内ユニット５ｂの室内熱交換器６ｂには冷媒が流れず、冷媒バランスの不つり合いから空気調和機全体に不具合が波及することを防ぐことができる。一方、室内ユニット５ｃ，５ｄ、５ｅ，５ｆには異常が発生しておらず、切換弁Ａ，Ｃが室内ユニット５ｃ，５ｄ、５ｅ，５ｆの動作モードに応じて開いているので室内ユニット５ｃ，５ｄ、５ｅ，５ｆは継続して冷暖房運転をすることができる。
【００３６】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明に係る実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。上記の実施例では制御装置６０を室外ユニット１に設置する構成としたが、本発明はこれに限定されず、他の任意の位置に制御装置６０を設置してもよい。又、上記の実施例では、切換弁９ａ，９ｂ、１６ａ，１７ａ、１６ｂ，１７ｂに夫々二方弁を用いたが、この代わりに三方弁にしても良い。また、四方弁を用いる構成としてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１００  空気調和機
１  室外ユニット
２  圧縮機
３  室外熱交換器
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ  室内ユニット群
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、５ｅ，５ｆ  室内ユニット
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ  室内熱交換器
１０  ユニット間配管
１１  高圧ガス管
１２  低圧ガス管
１３  液管
３０Ａ，３０Ｂ  ガス管
５１  信号線
６０  制御装置
７０  検知手段
【図１】
2011012825.tif 000003
【図２】
2011012825.tif 000004
【図３】
2011012825.tif 000005