(57)【要約】【課題】停電などの不測の不具合によりシステムダウンが発生した場合に、中断した洗浄運転を途中から再開することにより、一から配管洗浄運転をやり直す場合と比較して、配管洗浄運転に要する時間を短縮する。【解決手段】洗浄運転開始から、初期設定洗浄時間ｔ１が経過するまでの間に、停電等による不測の事態により空気調和システムがシステムダウンし、これにより配管洗浄運転が中断された場合には（ステップ６４）、前記室外機１内で冷媒を循環させる復帰モードを実行し（ステップ７０）、該復帰モードの実行完了後、中断した洗浄運転を再開することとした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管洗浄機能を備える空調室外機であって、
配管洗浄運転が中断された場合に、前記空調室外機内で冷媒を循環させる復帰モードを実行し、該復帰モードの実行完了後、中断した洗浄運転を再開させる、
配管洗浄機能を備える空調室外機。
【請求項２】
前記復帰モードにおいては、
空調室外機の過冷却回路を経由して冷媒を循環させるものとし、
前記過冷却回路に設けた過冷却用膨張弁は全開とする、
ことを特徴とする、請求項１に記載の配管洗浄機能を備える空調室外機。
【請求項３】
前記復帰モードにおいては、
空調室外機の室外熱交換器用ファンを停止させる、
ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の配管洗浄機能を備える空調室外機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管洗浄機能を備える空調室外機に関するものであり、より詳しくは、洗浄運転時における不測のシステムダウンが生じた場合における対応に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
既設の建物において、空気調和システムを入れ替える場合には、既設の冷媒配管をそのまま利用し、空調室外機及び室内機のみを交換することで、前記冷媒配管の有効利用を図るとともに、冷媒配管の再施工に伴う多額の費用の発生を防ぐようにしている。この空気調和システムの入れ替えの際には、既設の冷媒配管の洗浄が行われるものであり、これについて開示する文献も多数存在する（例えば、特許文献１参照。）。
また、前記冷媒配管も含めて新設する場合においても、施工後の試運転の段階にて配管を洗浄することにより、配管内残留物を除去し、空気調和システムの信頼性の向上を図るようにしている。
以上の配管洗浄について、本願出願人は、特願２００２−１５７５４０において、空調室外機自体に配管洗浄機能を持たせるととともに、予め設定した洗浄時間の経過後に、自動的に洗浄運転を終了させる構成としたものを提案している。
この洗浄運転を図６に示す冷媒回路図を参照して説明すると、空調室外機１と室内機２・２・２を接続する冷媒配管３（３ａ・３ｂ）が洗浄対象とされるものであり、空調室外機１に設けた圧縮機５から吐出した冷媒によって冷媒配管３の配管内残留物を洗い流すようにしている。そして、洗浄後の冷媒は、空調室外機１に戻り、冷媒補助蒸発器１３によって蒸発してガス冷媒としてアキュムレータ２０に流入し、再び圧縮機５に吸入されるものである。また、配管内残留物についてはアキュムレータ２０にてガス冷媒と分離された後、残留物回収タンク１７に回収される。
【０００３】
上述の洗浄運転において、停電などの不測の不具合によりシステムダウンが発生すると、洗浄運転が中断されることになる。
このように洗浄運転が中断されることがあると、前記冷媒補助蒸発器１３での冷媒蒸発熱が得られず、蒸発しないままの冷媒がアキュムレータ内へ流入し、該液冷媒が配管内残留物とともに残留物回収タンク１７へ回収されてしまうことになる。このため、洗浄運転が中断された場合には、残留物回収タンク１７へ回収された分の冷媒を充填する必要が生じていた。
以上のことから、洗浄運転が中断された場合には、冷媒充填を行い、配管洗浄の確実性を担保すべく、配管洗浄を一からやり直すことが行われている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１４１３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、冷媒充填の作業には手間がかかり、また、配管洗浄を一からやり直すことは施工期間の延長を来たすことにもなる。
そこで、本発明では、洗浄運転が中断した場合にも、中断した状態から洗浄運転を復帰できるようにした空調室外機を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１に記載のごとく、配管洗浄機能を備える空調室外機であって、
配管洗浄運転が中断された場合に、前記空調室外機内で冷媒を循環させる復帰モードを実行し、該復帰モードの実行完了後、中断した洗浄運転を再開させることである。
【０００８】
また、請求項２に記載のごとく、前記復帰モードにおいては、
空調室外機の過冷却回路を経由して冷媒を循環させるものとし、
前記過冷却回路に設けた過冷却用膨張弁は全開とすることである。
【０００９】
また、請求項３に記載のごとく、前記復帰モードにおいては、
空調室外機の室外熱交換器用ファンを停止させることである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１１】
即ち、請求項１に記載の発明により、一から配管洗浄運転をやり直す場合と比較して、配管洗浄運転に要する時間を短縮することができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明により、冷媒が該過冷却用膨張弁にて温度降下することなく、これにより、冷媒温度が極力高い状態で冷媒がアキュムレータに流入することになるため、該冷媒の熱によるアキュムレータ内の液冷媒の蒸発が促進され、早期に復帰モードを終了し、配管洗浄運転に復帰させることができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明により、室外熱交換器における冷媒の放熱が極力抑えられ、アキュムレータに流入する冷媒の温度をより高くすることができる。そして、より熱を持った冷媒をアキュムレータに供給することにより、アキュムレータ内の液冷媒の蒸発がより促進され、より早期に復帰モードを終了し、配管洗浄運転に復帰させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
洗浄運転が中断した場合にも、中断した状態から洗浄運転を復帰できるようにするという目的を、前記空調室外機内で冷媒を循環させる復帰モードを実行することで達成する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本実施例１を適用する空気調和システムの冷媒回路構成を示すものであり、空調室外機（以下、「室外機１」とする）と複数の室内機２・２・２とが冷媒配管３（液ライン３ａ・ガスライン３ｂ）を介して接続されている。
前記室外機１は、エンジン４により圧縮機５を駆動するエンジンヒートポンプに構成されている。この図において、６は四方弁、７は室外熱交換器、８は過冷却回路、９は室外機ファン、１３は冷媒補助蒸発器、２０はアキュムレータである。
前記圧縮機５にて圧縮された冷媒は、施工後の通常運転における冷房サイクルでは、室外熱交換器７・７にて放熱・凝縮し、過冷却回路８にて過冷却された後、建物側の液ライン３ａに送られる。
また、前記過冷却回路８では、過冷却配管１０内を通過する低温低圧の過冷却用冷媒によって、過冷却回路８に一時貯溜された冷媒の過冷却が行われる。前記過冷却用冷媒は、液ライン３ａに送られる冷媒の一部を過冷却用膨張弁１１にて膨張させることにより生成される。この過冷却用冷媒は、過冷却配管１０、配管１２を介して冷媒補助蒸発器１３にて蒸発した後、配管１４を介してアキュムレータ２０に送られ、Ｕ字管１６を介して圧縮機５に吸入される。
また、前記冷媒補助蒸発器１３は、エンジン４の冷却水が有する熱を利用して冷媒を蒸発させるものであり、アキュムレータ２０への液冷媒の流入を防ぐことで、液冷媒が圧縮機５へ吸入されないようにしている。尚、該冷媒補助蒸発器１３については、本実施例のようにエンジンヒートポンプである場合には、エンジン廃熱を有効利用するものであるが、空気調和システムが電気エアコンに構成される場合には、他の熱源を利用して冷媒を蒸発させるものとする。
また、前記アキュムレータ２０には、残留物回収タンク１７が残留物回収弁１８を介して接続されており、後述する洗浄運転時においてアキュムレータ２０に冷媒とともに流れ込んだ配管内残留物を、該残留物回収タンク１７により回収するようにしている。
【００１６】
前記室内機２・２・２には、室内熱交換器２１・２１・２１、及び冷房用膨張弁２２・２２・２２がそれぞれ設けられており、施工後の通常運転における冷房サイクルでは、液ライン３ａに送られる冷媒を冷房用膨張弁２２・２２・２２にて膨張させて低温低圧の飽和蒸気と液冷媒とし、室内熱交換器２１・２１・２１で該飽和蒸気と液冷媒を気化させることで室内空気の熱を吸熱することにより室内の冷房が行われる。こうして室内の熱を吸熱した冷媒は、ガスライン３ｂを通って室外機１の配管１５に送られ、四方弁６及び配管１４を介して前記冷媒補助蒸発器１３にて蒸発しきれなかった液冷媒を蒸発させた後、配管１４を介してアキュムレータ２０に送られ、Ｕ字管１６を介して圧縮機５に吸入されるようになっている。
【００１７】
また、上記構成の空気調和システムの制御装置は、主に、図２に示すように構成される。
図１を参照しつつ説明すると、１１は過冷却用膨張弁、２２は冷房用膨張弁、１８は残留物回収弁、６は四方弁である。これらの弁１１・２２・１８・６は電磁弁等で構成され、各ソレノイドがコントローラ３０と接続されて、コントローラ３０の制御信号により切り換えられる。
また、２５はアキュムレータ２０に入る直前の冷媒温度を検出するための温度センサ、２６は圧縮機５に吸入される冷媒温度を検出するための温度センサである。
また、９Ｍは室外機ファン９を回転させるためのファンモータ、４Ｍはエンジン４を始動させるためのセルモータである。
また、２７はシステム状態のログや制御プログラムを記憶する記憶装置、２８はシステム状態を表示する表示装置である。前記記憶装置２７は、システムダウンした場合にも、その記憶内容を保持するように構成されている。
そして、以上の各装置は、コントローラー３０に接続されており、該コントローラー３０によって空気調和システム全体を制御するように構成されている。
【００１８】
以上の構成とする空気調和システムにおいて、その施工時では、冷媒配管３（液ライン３ａ・ガスライン３ｂ）を洗浄する洗浄運転が行われる。
この洗浄運転は、室外機１、室内機２・２・２を設置し、これらを冷媒配管３と接続して冷媒を充填した後に、図３に示すごとく、空気調和システムを洗浄運転用の設定とした上で行われる（ステップ６１）。即ち、冷房用膨張弁２２・２２・２２、暖房用膨張弁１９・１９、及び残留物回収弁１８を全開とすることで、室外機１、室内機２、及び冷媒配管３内で冷媒が循環し得る設定とし、アキュムレータ２０内に溜まった配管内残留物が残留物回収弁１８を通じて残留物回収タンク１７に流れるように設定するものである。そして、初期設定洗浄時間ｔ１を入力し（ステップ６２）、圧縮機５を駆動することで、冷媒の流れによる冷媒配管３の洗浄が開始され（ステップ６３）、不測の事態による空気調和システムのシステムダウンがない場合には（ステップ６４）、洗浄実施時間ｔ２（実際に洗浄運転を行った時間）が前記初期設定洗浄時間ｔ１を経過した後に（ステップ６５）、洗浄運転は自動的に停止される（ステップ６６）。
【００１９】
そして、以上の洗浄運転のフローにおいて、洗浄運転開始から、初期設定洗浄時間ｔ１が経過するまでの間に、停電等による不測の事態により空気調和システムがシステムダウンし、これにより配管洗浄運転が中断された場合には（ステップ６４）、前記室外機１内で冷媒を循環させる復帰モードを実行し（ステップ７０）、該復帰モードの実行完了後、中断した洗浄運転が再開されることとしている。
図４に示すフローのごとく、コントローラー３０がシステムの復帰を確認すると（ステップ７１）、該コントローラー３０は、残留物回収弁１８を全閉とし（ステップ７２）、四方弁６を冷房サイクルの方向に設定し（ステップ７３）、冷房用膨張弁２２・２２・２２を全閉とし（ステップ７４）、過冷却用膨張弁１１を全開とする（ステップ７５）。
次に、コントローラー３０は、セルモータ４Ｍを駆動してエンジン４を発動させることにより（ステップ７６）、室外機１内での冷媒の循環を行う。
該室外機１内での冷媒の循環は、アキュムレータ２０内の液冷媒の蒸発が完了するまで行われるものであり、この液冷媒の蒸発の完了は、温度センサ２５により検出されるアキュムレータ２０に流入する前の冷媒の温度Ｔ１と、温度センサ２６により検出されるアキュムレータ２０から吸入された冷媒の温度Ｔ２をモニターし（ステップ７７）、該温度Ｔ２が、前記温度Ｔ１に略一致する程度まで上昇したか否かによって判断される（ステップ７８）。これは、アキュムレータ２０内に液冷媒が存在する場合には、気液二層状態となるため、アキュムレータ２０内での冷媒温度は温度Ｔ１よりも低く、モニター開始時の温度Ｔ２で一定であるが、温度Ｔ１の冷媒が継続して流入されることにより、アキュムレータ２０内の液冷媒が蒸発し完全に蒸発すると、アキュムレータ２０内では気体の単一層状態となり、これにより、アキュムレータ２０内での冷媒が温度上昇し始めることから、該冷媒の温度上昇を検知することにより、アキュムレータ２０での液冷媒の蒸発の完了を確認するものである。尚、温度Ｔ２の上昇の開始が確認されたことをもって、アキュムレータ２０内の冷媒の蒸発が完了したものとすることもできるが、冷媒の蒸発が完了した後の定常状態を実現するため、温度Ｔ１と略一致したことをもって蒸発が完了したと判断するようにしている。
以上において、コントローラー３０が、温度Ｔ２が温度Ｔ１と略一致するまで上昇したことを確認した場合には（ステップ７８）、アキュムレータ２０内の液冷媒の蒸発が完了したものと認定し（ステップ７９）、復帰モードの運転を終了する。
そして、図３に示すごとく、コントローラー３０は、前記記憶装置２７に記憶された洗浄実施時間ｔ２に基づいて洗浄未実施時間ｔ３を求める、即ち、ステップ６２で入力された初期設定洗浄時間ｔ１から洗浄実施時間ｔ２を差し引いた洗浄未実施時間ｔ３を求め（ステップ８０）、該洗浄未実施時間ｔ３の分だけ配管洗浄運転を行うべく、ステップ６１と同様に空気調和システムを洗浄運転用の設定とし（ステップ８１）、配管洗浄運転を再開する（前記ステップ６３に戻る）。そして、洗浄実施時間ｔ２が初期設定洗浄時間ｔ１を経過した後に（ステップ６５）、洗浄運転は自動的に停止される。
【００２０】
以上のように復帰モードを実行することにより、空気調和システムがシステムダウンした場合であっても、システムダウン前の洗浄実施時間ｔ２の分については再度の配管洗浄運転を行うことなく、残りの洗浄未実施時間ｔ３の分だけの配管洗浄運転を行うことができる。このことから、一から配管洗浄運転をやり直す場合と比較して、配管洗浄運転に要する時間を短縮することができる。
また、この復帰モードにおいては、残留物回収弁１８を閉じることにより、空気調和システムにとって必要な冷媒が残留物回収タンク１７に排出されることがないため、再度の冷媒充填作業の必要もなく、システムダウンに伴って二次的な作業が発生することもない。
また、前記復帰モードにおいては、室外機１の過冷却回路８を経由して冷媒を循環させるものとし、前記過冷却回路８に設けた過冷却用膨張弁１１は全開とすることにより、冷媒が該過冷却用膨張弁１１にて温度降下することなく、これにより、冷媒温度が極力高い状態で冷媒がアキュムレータ２０に流入することになるため、該冷媒の熱によるアキュムレータ２０内の液冷媒の蒸発が促進され、早期に復帰モードを終了し、配管洗浄運転に復帰させることができる。
【実施例２】
【００２１】
図５に示すごとく、本実施例２は、上述の実施例１において、室外機ファン９の回転を停止させるものである（ステップ９１）。
即ち、コントローラー３０は、前記ファンモータ９Ｍを停止させることとにより、室外機ファン９の回転を停止させるものであり（ステップ９１）、これにより、室外熱交換器７・７における冷媒の放熱が極力抑えられ、アキュムレータ２０に流入する冷媒の温度をより高くすることができる。そして、より熱を持った冷媒をアキュムレータ２０に供給することにより、アキュムレータ２０内の液冷媒の蒸発がより促進され、より早期に復帰モードを終了し、配管洗浄運転に復帰させることができる。尚、該復帰モードの終了時には、再び室外機ファン９を回転させ、配管洗浄運転に備えるように設定されている（ステップ９２）。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、エンジンヒートポンプ、電気エアコン等、空気調和システム全般に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明を適用する空調室外機の冷媒回路の例を示す図である。
【図２】同じく制御装置の構成を示す図である。
【図３】洗浄運転のフローを示す図である。
【図４】実施例１における復帰モードのフローチャートを示す図である。
【図５】実施例２における復帰モードのフローチャートを示す図である。
【図６】配管洗浄機能を備える空調室外機の回路図を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
６２    システムダウンが生じた場合のフローの分岐
７０    復帰モードのサブルーティン
【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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【図６】
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