(57)【要約】【課題】  順落差設置でも、また、逆落差設置でも電子膨張弁の開度を設置状態に適合した開度に制御することで立上がりの暖房性能の低下を防ぐことができる空気調和機を得る。【解決手段】  圧縮機２、電子膨張弁６及び室外熱交換器４を有する室外機１４と、この室外機１４と高低差を有して配置され、室内熱交換器７を有する室内機１５とを備えた空気調和機において、運転開始時の電子膨張弁６の初期開度を、室内機１５が室外機１４より上に設置されている順落差のときの状態に適合した開度に設定し、室内機１５が室外機１４より下に設置されている逆落差と判断したときに、電子膨張弁６の開度を、順落差の状態に適合した開度に設定する室外機制御部９を備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、電子膨張弁及び室外熱交換器を有する室外機と、この室外機と高低差を有して配置され、室内熱交換器を有する室内機とを備えた空気調和機において、
運転開始時の前記電子膨張弁の初期開度を、前記室内機が前記室外機より上に設置されている順落差のときの状態に適合した開度に設定し、前記室内機が前記室外機より下に設置されている逆落差と判断したときに、前記電子膨張弁の前記開度を、前記順落差の状態に適合した開度に設定する電子膨張弁制御手段を備えたことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
圧縮機、電子膨張弁及び室外熱交換器を有する室外機と、この室外機と高低差を有して配置され、室内熱交換器を有する室内機とを備えた空気調和機において、
外気温度を検出する外気温度検出手段と、
前記室外熱交換器の温度を検出する室外熱交温度検出手段と、
前記圧縮機の運転周波数に対し、外気温度毎にあらかじめ定められた前記室外熱交換機の温度を逆落差判定ラインとする逆落差判定グラフを有し、前記外気温度検出手段により検出された前記外気温度、前記室外熱交温度検出手段により検出された前記室外熱交換器の温度及び前記逆落差判定グラフに基づいて前記室内機が下で室外機が上の配置となる逆落差を判断して、前記電子膨張弁の前記開度を制御する電子膨張弁制御手段と、
を備え、
前記電子膨張弁制御手段は、運転開始時の前記電子膨張弁の初期開度を、前記室内機が前記室外機より上に設置されている順落差のときの状態に適合した開度に設定し、前記室外熱交温度検出手段により検出された前記室外熱交換器の温度が、前記外気温度検出手段により検出された前記外気温度に対応する前記逆落差判定グラフの前記逆落差判定ラインより小さいときに、逆落差と判定し、前記電子弁の開度を広げることを特徴とする空気調和機。
【請求項３】
電子制御弁制御手段は、逆落差と判定したときは、それを記憶する記憶部を備え、次の運転時においては、運転開始から逆落差対応の電子膨張弁開度とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、室外機と室内機の高低差の位置関係によらず、暖房時の立上がり性能の低下を防止することができる空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気調和機は、逆落差モード制御手段により逆落差と判断した場合には、逆落差でないと判断した場合よりも、電子膨張弁を開くことを実施している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２９４８７１号公報（段落００３８〜００６３、図１〜３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の空気調和機は、逆落差モード制御手段により、電子膨張弁を開き気味とする為、市場において圧倒的に設置ケースの多い順落差設置時には電子膨張弁が開き過ぎとなり、暖房時の立上がり性能が著しく低下する等の問題点があった。また、その逆落差モード制御手段により電子膨張弁を開く動作は運転を行うたびに行なわれる為、順落差設置時には常に暖房時の立上がり性能が低下してしまう等の問題があった。
【０００５】
この発明は、上記のよう課題を解決するためになされたもので、第１の目的は市場において圧倒的に設置ケースの多い順落差設置でも、また、逆落差設置でも電子膨張弁の開度を設置状態に適合した開度に制御することで立上がりの暖房性能の低下を防ぐことができる空気調和機を得るものである。
【０００６】
また、第２の目的は逆落差の設置の場合、電子膨張弁の開度の制御を簡単にし、暖房時の立上がり性能低下を防ぐことができる空気調和機を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る空気調和機は、圧縮機、電子膨張弁及び室外熱交換器を有する室外機と、この室外機と高低差を有して配置され、室内熱交換器を有する室内機とを備えた空気調和機において、運転開始時の前記電子膨張弁の初期開度を、前記室内機が前記室外機より上に設置されている順落差のときの状態に適合した開度に設定し、前記室内機が前記室外機より下に設置されている逆落差と判断したときに、前記電子膨張弁の前記開度を、前記順落差の状態に適合した開度に設定する電子膨張弁制御手段を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の空気調和機は、運転開始時の前記電子膨張弁の初期開度を、前記室内機が前記室外機より上に設置されている順落差のときの状態に適合した開度に設定し、前記室内機が前記室外機より下に設置されている逆落差と判断したときに、前記電子膨張弁の前記開度を、前記順落差の状態に適合した開度に設定する電子膨張弁制御手段を備えたので、暖房運転立上がり時の性能の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における空気調和機の冷媒回路および制御系の構成図、図２は実施の形態１における暖房運転時の電子膨張弁制御のフローチャート図、図３は室外交換器の温度による逆落差判定グラフである。
【００１０】
図１において、空調機本体１は室外機１４と室内機１５からなり、室外機１４は、圧縮機２、四方弁３、室外熱交換器４、室外ファン５、電子膨張弁６、室外機制御部９、外気温検出用サーミスタ１０及び室外熱交換器の温度検出用サーミスタ１１から構成されている。また、室外機制御部９には運転状態モニタ部１２、アクチュエータ制御部１３が内蔵されている。室内機１５は、室内熱交換器７と室内ファン８から構成されている。なお、図示してないが室外機制御部９には、運転開始及び運転中等の経過時間を計時するタイマーが設けられている。
【００１１】
次にこの発明の実施の形態１における空気調和機の動作を説明する。
上述のように構成された空調機本体１の概略動作は、暖房運転開始時に、室外機制御部９のアクチュエータ制御部１３より電子膨張弁６に指令を出し、市場において圧倒的に設置ケースの多い順落差（室内機が上で室外機が下の配置）設置時に対応した電子膨張弁開度に設定し、その後、外気温検出用サーミスタ１０にて外気温、室外熱交換器の温度検出用サーミスタ１１より室外熱交換器の温度、圧縮機２の運転周波数を室外機制御部９の運転状態モニタ部１２で取り込み、その情報により据付け状態が逆落差（室外機が上で室内機が下の配置）設置であると判断した場合には、室外機制御部９のアクチュエータ制御部１３より電子膨張弁６に指令を再度出し、逆落差設置に適合した電子膨張弁開度に設定する。
【００１２】
これにより、暖房運転開始時には順落差設置時に対応した電子膨張弁開度（例えば１００パルス）に設定していても、逆落差設置時にはそれを判定し、逆落差に対応した開度（例えば２００パルス）とすることで逆落差によって生じる液冷媒が下方の室内機１５から上方の室外機１４に上昇する際の流路抵抗による絞り作用増大分を吸収することができる。
【００１３】
次に、暖房運転時における室外機制御部９の電子膨張弁６の制御を主とした動作を図１〜３により説明する。
まず、暖房運転を開始すると、ステップＳ１ではアクチュエータ制御部１３が電子膨張弁６の開度を順落差対応の開度Ｘパルス（例えば１００パルス）に設定する。次にステップＳ２において、運転開始からの経過時間をタイマーによりカウントし、２分経過していたらステップＳ３に進み、２分経過しないときはステップＳ２に戻る。ここで、運転開始からの２分経過後にステップＳ３以降に進む理由としては、運転起動時には過渡的に低圧圧力が低下、すなわち室外熱交換器の温度も低下する為、その期間では室外熱交換器の温度により逆落差かどうかの判断を適切にできない為である。
【００１４】
次に、ステップＳ３においては、外気温検出用サーミスタ１０から室外機制御部９内の運転状態モニタ部１２にて取り込んだ外気温により、図３に示す逆落差判定ラインのどれを使用するかを決定する。
【００１５】
ここで、図３について説明する。図３は各外気温における、運転周波数に対する適正な室外熱交換器の温度を示したものであり、適正な室外熱交換器の温度を逆落差判定ラインとし、例えば、ａは外気温が−１０℃未満の場合の逆落差判定ライン、ｂは外気温が−１０℃以上１０℃未満の逆落差判定ライン、ｃは外気温が１０℃以上の場合の逆落差判定ラインを示す。逆落差判定ラインａ、ｂ、ｃに示される適正な室外熱交換器の温度よりも下に室外熱交換器の温度がある場合には、電子膨張弁６の絞り過ぎによる冷媒循環量不足により低圧圧力が低下していることを示し、運転開始時、順落差設置対応で設定した電子膨張弁開度では、絞りが大き過ぎたことを示す。
【００１６】
これは、逆落差によって生じる液冷媒が下方の室内機１５から上方の室外機１４に上昇する際の流路抵抗による絞り作用分が加わったので発生した為であり、つまり、設置条件が逆落差を示すものである。
通常は、まず、順落差で電子膨張弁開度を設定してるため、図３からは逆落差を判断すればよくａ、ｂ、ｃを各外気温に対する逆落差判定ラインとしている。
【００１７】
さらに、ステップＳ４に進み、圧縮機２の運転周波数と室外熱交換器の温度検出用サーミスタ１１から室外熱交換器４の温度を室外機制御部９内の運転状態モニタ部１２に取り込む。次に、これらの外気温、室外熱交換器の温度及び圧縮機運転周波数から、ステップＳ５において、設置状態が逆落差であるかどうかを判断する。すなわち、図３において、運転周波数に対する室外熱交換器の温度がステップＳ３において決定した逆落差判定ラインよりも小さいときは、逆落差の設置と判断する。そして、ステップＳ７に進み、逆落差判定ラインよりも小さいときは、逆落差によって生じる液冷媒が下方の室内機から上方の室外機に上昇する際の流路抵抗による絞り作用分が加わり、電子膨張弁６の絞り過ぎとなり冷媒循環量不足により低圧圧力が低下しているので、電子膨張弁６の開度を逆落差対応の開度に開く(例えば２００パルス)。
【００１８】
ステップＳ５において、図３の運転周波数に対する室外熱交換器の温度がステップＳ３において決定した逆落差判定ラインよりも大きいときは、設置条件が逆落差ではないと判断し、Ｓ６に進み、逆落差判定後、タイマーのカウントを開始する。次に、ステップＳ８にてそのタイマーが５分をカウントした場合には、Ｓ９にてそのタイマーのカウントをリセットし、再度Ｓ３に進み、前記した内容で設置条件が逆落差であるどうかの判断を繰り返し行う。これは、立上がり時のみでの逆落差かどうかの判断による誤判断を防止することを目的としている。
【００１９】
以上のように、本実施の形態は運転開始時には市場において圧倒的に設置ケースの多い順落差設置時に電子膨張弁の開度を合わせ、逆落差の場合には、それを検知し、電子膨張弁６の開度を最適に調整するようにしたので、設置条件が順落差の場合はもちろん、逆落差の場合も電子膨張弁６の開度を開くことで暖房運転立上がり時の性能低下を防止することができる。
【００２０】
実施の形態２．
実施の形態１では、暖房運転を行うたびに逆設置かどうかを判断するようにしたものであるが、本実施の形態は、１度、逆落差と判断した場合に、それをメモリーし、次の運転時に備えるようにしたものである。
【００２１】
図４はこの発明の実施の形態２における空気調和機の冷媒回路および制御系の構成図、図５は実施の形態１における暖房運転時の電子膨張弁制御のフローチャート図である。
図４において、実施の形態１の図１と同一または相当部分には同一の符号を付し説明を省略する。室外機制御部９内には、初回の運転時に、逆落差と判断した場合には、それを記憶する逆落差メモリー部１６が設けられている。
【００２２】
次に、この発明の実施の形態２における空気調和機の動作を説明する。
上述のように構成された空調機本体１の概略動作は、実施の形態１で述べたように逆落差であるかどうかを判断し、逆落差と判断した場合には、それを室外機制御部９内の逆落差メモリー部１６に記憶し、次の運転時には、そのメモリ−がされているかどうかみることで、逆落差とメモリーされている場合には、実施の形態１で述べたような逆落差であるかどうかの判断は行わず、電子膨張弁６の電子膨張弁開度を逆落差に対応した開度に設定する。
【００２３】
次に、暖房運転時における室外機制御部９の電子膨張弁６の制御を主とした動作を図４、図５により説明する。
まず、暖房運転を開始すると、ステップＳ１０においてはまず元電源がリセットされているかを確認し、元電源のリセットがなく、ステップＳ１１において、逆落差のメモリーがある場合には、ステップＳ１２において電子膨張弁６の開度を逆落差対応の開度に設定する。ステップＳ１０にて、リセットされている場合には、ステップＳ１３に進み、逆落差メモリー部１６に逆落差のメモリーがある場合にはステップＳ１４においてそのメモリーをリセットする。これは、元電源がリセットされている場合、移設等が行われて設置状態が順落差か逆落差か変更されている場合があるので、再度逆落差かどうかを判断する為である。
【００２４】
ステップＳ１５〜２０、ステップＳ２２〜２４は実施の形態１の図２のステップＳ１〜９と同じなので説明を省略する。ステップＳ２１においては、逆落差であることを室外機制御部９内の逆落差メモリー部１６にメモリーする。
【００２５】
以上のように、本実施の形態は逆落差と判断した場合には、それを記憶し、次の運転時においては、運転を行うたびに逆落差を判断せずに、運転開始から逆落差対応の電子膨張弁開度とすることで、暖房時の立上がり性能低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施の形態１における空気調和機の冷媒回路および制御系の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１における空気調和機の暖房運転時の電子膨張弁制御フローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１におけ空気調和機の室外熱交換器の温度による逆落差判定グラフである。
【図４】この発明の実施の形態２における空気調和機の媒回路および制御系の構成図である。
【図５】この発明の実施の形態２における空気調和機の暖房運転時の電子膨張弁制御フローチャートである。
【符号の説明】
【００２７】
１  空調機本体、２  圧縮機、４  室外熱交換器、６  電子膨張弁、７  室内熱交換器、９  室外機制御部、１０  外気温検出用サーミスタ、１１  室外熱交換器の温度検出用サーミスタ、１２  運転状態モニタ部、１３  アクチュエータ制御部、１４  室外機、１５  室内機、１６  逆落差メモリー部、ａ、ｂｃ  逆落差判定ライン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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