(57)【要約】【課題】  電子膨張弁の作動良否を判定することができるマルチ型空気調和装置およびマルチ型空気調和装置の絞り弁開閉動作判定方法を提供すること。【解決手段】  複数の室内ユニット１３を備えたマルチ型空気調和装置において、前記各室内ユニット１３の室内熱交換器６内の冷媒温度をそれぞれ検出する複数の温度センサ２０と、温度センサ２０の出力が与えられるとともに、電子膨張弁（絞り弁）５を開閉制御可能な弁開閉判定部２１とを備え、該弁開閉判定部２１は、運転状態における一つの室内ユニット１３の冷媒温度を検出し、また、該室内ユニット１３の前記電子膨張弁５を閉じた状態で、同冷媒温度を検出する。これら温度センサ２０の検出出力の差に基づいて該室内ユニットの電子膨張弁５の開閉動作の良否判定を行う。【選択図】      図１
2005345031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内空気と冷媒との間で熱交換を行う室内熱交換器及び冷媒を絞る絞り弁をそれぞれ備えた複数の室内ユニットと、これら室内ユニットとの間で冷媒が循環され、圧縮機及び外気と冷媒との間で熱交換を行う室外熱交換器を備えた室外ユニットとを有するマルチ型空気調和装置において、 
前記各室内ユニット内の冷媒温度をそれぞれ検出する複数の温度センサと、
該温度センサの出力が与えられるとともに、前記各絞り弁を開閉制御可能な弁開閉判定部とを備え、
該弁開閉判定部は、判定対象とする前記室内ユニットを運転状態として該ユニットが備える前記温度センサ出力を検出する制御と、
該判定対象の室内ユニットに設けられた前記絞り弁を閉じるとともに他の室内ユニットの少なくとも一つを運転状態とし、この状態を所定時間維持した後に前記判定対象の室内ユニットが備える前記温度センサ出力を検出する制御と、
これら温度センサの検出出力の差に基づいて該室内ユニットの絞り弁が閉じたか否かを判定する制御とを行うことを特徴とするマルチ型空気調和装置。
【請求項２】
室内空気と冷媒との間で熱交換を行う室内熱交換器、冷媒を絞る絞り弁、及び空調空気を室内に送風するファンをそれぞれ備えた複数の室内ユニットと、これら室内ユニットとの間で冷媒が循環され、圧縮機及び外気と冷媒との間で熱交換を行う室外熱交換器を備えた室外ユニットとを有するマルチ型空気調和装置において、 
前記各室内熱交換器内の冷媒の温度をそれぞれ検出する複数の温度センサと、
該温度センサの出力が与えられるとともに、前記各絞り弁及び各ファンを開閉制御可能な弁開閉判定部とを備え、
該弁開閉判定部は、判定対象とする前記室内ユニットを運転状態として該ユニットが備える前記温度センサ出力を検出する制御と、
該判定対象の室内ユニットに設けられた前記絞り弁を閉じるとともに他の室内ユニットの少なくとも一つを運転状態とし、さらに前記判定対象の室内ユニットが備える前記ファンを稼働させ、この状態を所定時間維持した後に前記判定対象の室内ユニットが備える前記温度センサ出力を検出する制御と、
これら温度センサの検出出力の差に基づいて該室内ユニットの絞り弁が閉じたか否かを判定する制御とを行うことを特徴とするマルチ型空気調和装置。
【請求項３】
室内空気と冷媒との間で熱交換を行う室内熱交換器及び冷媒を絞る絞り弁をそれぞれ備えた複数の室内ユニットと、これら室内ユニットとの間で冷媒が循環され、圧縮機及び外気と冷媒との間で熱交換を行う室外熱交換器を備えた室外ユニットとを有するマルチ型空気調和装置の絞り弁開閉動作判定方法において、
判定対象とする前記室内ユニットを運転状態として該室内ユニット内の冷媒温度を測定し、また、該室内ユニットの前記絞り弁を閉じるとともに他の室内ユニットの少なくとも一つを運転状態としてから所定時間経過後に、該判定対象の室内ユニット内の冷媒温度を測定し、これら冷媒温度の差に基づいて該室内ユニットの絞り弁が閉じたか否かを判定することを特徴とするマルチ型空気調和装置の絞り弁開閉動作判定方法。
【請求項４】
室内空気と冷媒との間で熱交換を行う室内熱交換器及び冷媒を絞る絞り弁をそれぞれ備えた複数の室内ユニットと、これら室内ユニットとの間で冷媒が循環され、圧縮機及び外気と冷媒との間で熱交換を行う室外熱交換器を備えた室外ユニットとを有するマルチ型空気調和装置の絞り弁開閉動作判定方法において、
判定対象とする前記室内ユニットを運転状態として該室内ユニットの室内熱交換器内の冷媒温度を測定し、また、該室内ユニットの前記絞り弁を閉じるとともに他の室内ユニットの少なくとも一つを運転状態とし、さらに前記判定対象の室内ユニットが備えるファンを稼働させてから所定時間経過後に、該判定対象の室内ユニットの室内熱交換器内の冷媒温度を測定し、これら冷媒温度の差に基づいて該室内ユニットの絞り弁が閉じたか否かを判定することを特徴とするマルチ型空気調和装置の絞り弁開閉動作判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の室内ユニットを備えたマルチ型空気調和装置に関し、特にマルチ型空気調和装置の絞り弁の開閉動作判定に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３には、従来のマルチ型空気調和装置の概略冷媒回路が示されている。マルチ型空気調和装置は、一つの室外ユニット２に対して複数の室内ユニット３，３，…を備え、冷媒配管４により接続されている。
室内ユニット３は、例えばビル内の部屋毎に設置され、それぞれ冷媒を絞る電子膨張弁（絞り弁）５と、室内空気と冷媒とを熱交換する室内熱交換器６と、室内空気を室内ユニット３内に取り込んで前記室内熱交換器６に送風することで熱交換を促進するとともに空調空気を室内に吹き出すファン７とを備えている。室外ユニット２は冷媒を圧縮する圧縮機８と、室外空気と冷媒とを熱交換する室外熱交換器９を備えている。
【特許文献１】特開平１１−２４８２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような従来の空気調和装置においては、電子膨張弁５が正常に動作しているか否かを確認するため、試運転時に以下のような判定を行っている。
まず、空気調和装置の運転を開始する前の冷媒温度を、室内熱交換器６に設けた温度センサ１０によって測定する。次に、冷房運転を開始して一定時間経過後の温度センサ１０の温度を測定する。このセンサ温度が下がれば、電子膨張弁５の開動作によって冷媒が絞られたことを意味し、電子膨張弁５が正常に開動作していることがわかる。
【０００４】
しかしながら、このような従来の空気調和装置においては、電子膨張弁５が開いている（冷媒が流れている）ことは確認できるが、室内ユニット３の運転停止時に電子膨張弁５が閉じていることの判定はできない。
【０００５】
電子膨張弁５の故障または配線の接続不良等により、電子膨張弁５が開状態に固定されたまま停止すると、次のような問題点が生ずる。
所定の室内ユニットは運転停止状態であり、他の室内ユニットは運転中である場合、運転停止状態にある室内ユニットの電子膨張弁が開状態のまま閉じなければ、該運転停止状態の室内ユニットにも冷媒が流れてしまう。運転停止状態の室内ユニットはファンが回されていないので、開状態となった電子膨張弁に絞られた冷媒が室内熱交換器を冷やし、この室内熱交換器に霜が付き出し氷を生成する。氷が生成された状態で空調装置全体が停止すると、溶けた氷が室内に落下するといった問題が生ずる。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、絞り弁の作動良否を判定することができるマルチ型空気調和装置およびその絞り弁開閉動作判定方法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】
【０００７】
本発明においては上記の課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に記載の発明は、室内空気と冷媒との間で熱交換を行う室内熱交換器及び冷媒を絞る絞り弁をそれぞれ備えた複数の室内ユニットと、これら室内ユニットとの間で冷媒が循環され、圧縮機及び外気と冷媒との間で熱交換を行う室外熱交換器を備えた室外ユニットとを有するマルチ型空気調和装置において、前記各室内ユニット内の冷媒温度をそれぞれ検出する複数の温度センサと、該温度センサの出力が与えられるとともに、前記各絞り弁を開閉制御可能な弁開閉判定部とを備え、該弁開閉判定部は、判定対象とする前記室内ユニットを運転状態として該ユニットが備える前記温度センサ出力を検出する制御と、該判定対象の室内ユニットに設けられた前記絞り弁を閉じるとともに他の室内ユニットの少なくとも一つを運転状態とし、この状態を所定時間維持した後に前記判定対象の室内ユニットが備える前記温度センサ出力を検出する制御と、これら温度センサの検出出力の差に基づいて該室内ユニットの絞り弁が閉じたか否かを判定する制御とを行うことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、例えば冷房運転状態（すなわち絞り弁が開状態）では室内ユニットの冷媒温度は低く、絞り弁を閉じると室温に近づいて上昇する。弁開閉判定部は、これらの温度差に基づき、絞り弁を閉じた後の温度上昇が十分であれば、絞り弁が正しく閉じたと判定する。一つの室内ユニットの絞り弁を閉じる際には他の室内ユニットのうち少なくとも一つのユニットの絞り弁を開いて運転状態とすることで冷媒流路を確保する。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、室内空気と冷媒との間で熱交換を行う室内熱交換器、冷媒を絞る絞り弁、及び空調空気を室内に送風するファンをそれぞれ備えた複数の室内ユニットと、これら室内ユニットとの間で冷媒が循環され、圧縮機及び外気と冷媒との間で熱交換を行う室外熱交換器を備えた室外ユニットとを有するマルチ型空気調和装置において、前記各室内熱交換器内の冷媒の温度をそれぞれ検出する複数の温度センサと、該温度センサの出力が与えられるとともに、前記各絞り弁及び各ファンを開閉制御可能な弁開閉判定部とを備え、該弁開閉判定部は、判定対象とする前記室内ユニットを運転状態として該ユニットが備える前記温度センサ出力を検出する制御と、該判定対象の室内ユニットに設けられた前記絞り弁を閉じるとともに他の室内ユニットの少なくとも一つを運転状態とし、さらに前記判定対象の室内ユニットが備える前記ファンを稼働させ、この状態を所定時間維持した後に前記判定対象の室内ユニットが備える前記温度センサ出力を検出する制御と、これら温度センサの検出出力の差に基づいて該室内ユニットの絞り弁が閉じたか否かを判定する制御とを行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、絞り弁を閉じた後で冷媒が室温に近づく際に、ファンを稼働させることで室内空気との熱交換が促進され、冷媒温度は速やかに室内温度に近づく。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、室内空気と冷媒との間で熱交換を行う室内熱交換器及び冷媒を絞る絞り弁をそれぞれ備えた複数の室内ユニットと、これら室内ユニットとの間で冷媒が循環され、圧縮機及び外気と冷媒との間で熱交換を行う室外熱交換器を備えた室外ユニットとを有するマルチ型空気調和装置の絞り弁開閉動作判定方法において、判定対象とする前記室内ユニットを運転状態として該室内ユニット内の冷媒温度を測定し、また、該室内ユニットの前記絞り弁を閉じるとともに他の室内ユニットの少なくとも一つを運転状態としてから所定時間経過後に、該判定対象の室内ユニット内の冷媒温度を測定し、これら冷媒温度の差に基づいて該室内ユニットの絞り弁が閉じたか否かを判定することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、例えば冷房運転状態（すなわち絞り弁が開状態）では室内ユニットの冷媒温度は低く、絞り弁を閉じると室温に近づいて上昇する。これらの温度差に基づき、絞り弁を閉じた後の温度上昇が十分であれば、絞り弁が正しく閉じたと判定する。一つの室内ユニットの絞り弁を閉じる際には他の室内ユニットの少なくとも一つのユニットの絞り弁を開いて運転状態とすることで冷媒流路を確保する。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、室内空気と冷媒との間で熱交換を行う室内熱交換器及び冷媒を絞る絞り弁をそれぞれ備えた複数の室内ユニットと、これら室内ユニットとの間で冷媒が循環され、圧縮機及び外気と冷媒との間で熱交換を行う室外熱交換器を備えた室外ユニットとを有するマルチ型空気調和装置の絞り弁開閉動作判定方法において、判定対象とする前記室内ユニットを運転状態として該室内ユニットの室内熱交換器内の冷媒温度を測定し、また、該室内ユニットの前記絞り弁を閉じるとともに他の室内ユニットの少なくとも一つを運転状態とし、さらに前記判定対象の室内ユニットが備えるファンを稼働させてから所定時間経過後に、該判定対象の室内ユニットの室内熱交換器内の冷媒温度を測定し、これら冷媒温度の差に基づいて該室内ユニットの絞り弁が閉じたか否かを判定することを特徴とする。
【００１４】
本発明においては、絞り弁を閉じた後で冷媒が室温に近づく際に、ファンを稼働させることで室内空気との熱交換が促進され、冷媒温度は速やかに室内温度に近づく。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、絞り弁の開閉動作の良否判定を行うことができるから、空気調和装置の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１には、本実施形態のマルチ型空気調和装置の概略冷媒回路が示されている。
マルチ型空気調和装置は、一つの室外ユニット２に対して複数の室内ユニット１３，１３，…を備え、冷媒配管４により接続されている。なおＮ個の室内ユニットが設けられている場合、室内ユニットの符号をそれぞれ符号１３−１〜１３−Ｎとして区別することとする。
【００１７】
室内ユニット１３は、例えばビル内の部屋毎に設置され、それぞれ冷媒を絞る電子膨張弁（絞り弁）５と、室内空気と冷媒とを熱交換する室内熱交換器６と、室内空気を室内ユニット３内に取り込んで前記室内熱交換器６に送風することで熱交換を促進するとともに空調空気を室内に吹き出すファン７とを備えている。
室外ユニット２は、冷媒を圧縮する圧縮機８と、室外空気と冷媒とを熱交換する室外熱交換器９とを備えている。
【００１８】
さらに、室内ユニット１３には、それぞれ冷媒温度を計測する温度センサ２０が室内熱交換器６の冷媒入口側に設けられている。温度センサ２０は、冷房運転時に電子膨張弁５から吐出して室内熱交換器６に流入する冷媒温度を検出する。
また、各温度センサ２０の出力が与えられるとともに、前記各電子膨張弁５を開閉制御可能な弁開閉判定部２１が設けられている。
【００１９】
次に、弁開閉判定部２１が行う電子膨張弁開閉動作判定フローについて図２を参照して説明する。
まず、ステップＳＴ１にて空気調和装置の運転停止時の各室内ユニット１３−１〜１３−Ｎの室内熱交換器６の冷媒温度を温度センサ２０より得て、記憶する。室内ユニット１３−ｎの温度をＴｎ１とする。停止時には、熱平衡状態にあるので、Ｔ１１〜ＴＮ１は室温と同程度である（例えば２０℃）。
【００２０】
次に、ステップＳＴ２にて空気調和装置の冷房運転を開始して、一定時間経過後の冷媒温度を温度センサ２０より得て、記憶する。この温度をＴ１２〜ＴＮ２とする。例えば、正常運転時にはＴ１２〜ＴＮ２＝約５℃となる。
さらに、ステップＳＴ３にて空気調和装置の運転は止めずにある判定対象の室内ユニット１３−ｎの運転を停止して電子膨張弁５を閉め、所定時間経過後の冷媒温度を測定する。この温度をＴｎ３とする。電子膨張弁５が正常に閉じれば室内ユニット１３−ｎ内の冷媒温度は室温に近づくように上昇する。なお、速やかに温度を上昇させるために、弁開閉判定部２１はファン７を制御可能とし、室内ユニット１３−ｎの電子膨張弁５を閉めるとともに同室内ユニット１３−ｎのファン７を稼働させることで室内空気と冷媒とを速やかに熱交換させることが好ましい。これにより判定時間を短縮することができる。
【００２１】
このようにして計測された各温度に基づき、ステップＳＴ４で室内ユニット１３−ｎの電子膨張弁５の作動判定を行う。
室内ユニット１３−ｎの運転時に電子膨張弁５が開いて絞り動作が行われていることは、上記従来の技術のようにＴｎ１とＴｎ２との比較で判定される。例えばＴｎ１−Ｔｎ２＞０であれば運転時に電子膨張弁５が開いていると判断する。
電子膨張弁５が正常に閉じるか否かの判定は、Ｔｎ２とＴｎ３との比較により行われる。電子膨張弁５が正常に閉じれば冷媒温度は室温に近づいて上昇するからＴｎ３−Ｔｎ２＞０であれば電子膨張弁５は正常に閉じたと判断する。
【００２２】
このように一つの室内ユニット１３−ｎの判定が終了した後、全ての室内ユニットの判定が終了するまで各室内ユニット１３についてステップＳＴ３〜ＳＴ４を繰り返す。（ステップＳＴ５）
弁開閉判定部２１は各室内ユニット１３の電子膨張弁５が正しく動作しているか否かを記憶しており、その情報は必要に応じて他の制御手段または作業員により参照されることでメンテナンスに用いられる。
【００２３】
以上のように、本実施形態においては電子膨張弁が正常に開閉するか否かの判定を行うことができるから、空気調和装置の信頼性を向上させることができる。
【００２４】
なお、本実施形態においては、冷房運転を行うことで温度Ｔｎ２を計測しているが、暖房運転を行ってもよい。その際には、ステップＳＴ３の判定は、Ｔｎ１−Ｔｎ２＜０となることで電子膨張弁が開いていると判定し、Ｔｎ３−Ｔｎ２＜０となることで電子膨張弁が正常に閉じることを判定する。
また、本実施形態においては電子膨張弁５の開閉を判定するためにＴｎ１−Ｔｎ２＞０、Ｔｎ３−Ｔｎ２＞０を条件としているが、冷媒温度が上昇・下降したか否かを確実に判定するために、これらの温度の差が所定値以上になった場合に電子膨張弁５の開閉を判定してもよい。例えば、適当な正の値ａ１，ａ２を用い、Ｔｎ１−Ｔｎ２＞ａ１、Ｔｎ３−Ｔｎ２＞ａ２とした場合にそれぞれ開閉が正常であると判定する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態として示した空気調和装置の概略冷媒回路図である。
【図２】同空気調和装置における電子膨張弁開閉動作判定方法のフローである。
【図３】従来の空気調和装置の概略冷媒回路図である。
【符号の説明】
【００２６】
２  室外ユニット
５  電子膨張弁（絞り弁）
６  室内熱交換器
７  ファン
１３−１〜１３−Ｎ  室内ユニット
２０  温度センサ
２１  弁開閉判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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