JP7783751B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機に関する。

特許文献１に記載された空気調和機の制御装置は、緊急地震速報信号を受信したとき、膨張弁を全閉にして、室外機に冷媒を封入させるポンプダウン運転を実施する。制御装置は、震度が大きい場合には、圧縮機を停止して、四方弁を閉鎖するように制御する。

特開２００９－１４４９９１号公報

特許文献１の技術では、運転再開時の安全対策が十分でなかった。

本発明は、運転再開時の安全性を向上させることができる空気調和機を提供することを目的とする。

本発明の空気調和機は、冷凍サイクルと、制御部と、通信部とを備える。前記冷凍サイクルは、室内機と室外機との間で冷媒を循環する。前記制御部は、前記冷凍サイクルの動作を制御する。前記通信部は、危険通報信号を受信する。前記制御部は、前記通信部が前記危険通報信号を受信すると、前記室外機に前記冷媒を封入させるポンプダウン運転を前記冷凍サイクルに実施させ、更に前記制御部が前記冷凍サイクルの運転を再開させる前に、前記冷凍サイクルからの前記冷媒の漏れの有無を検知するための冷媒漏れ検知運転を実施する。

本発明によれば、運転再開時の安全性を向上させることができる空気調和機が提供される。

実施形態に係る空気調和機の構成の一例を示すブロック図である。 冷凍サイクルの構成の一例を示す図である。 制御部の動作の一例を示すフローチャートである。 図３に続くフローチャートである。 ポンプダウン運転の処理の流れを示すフローチャートである。

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

まず、図１を参照して、実施形態に係る空気調和機１０の構成について説明する。図１は、空気調和機１０の構成の一例を示すブロック図である。

図１に示されるように、空気調和機１０は、室内機１００と、リモコン１０５と、室外機２００とを備える。

室内機１００は、室内制御部１１０と、リモコン送受信部１２０と、室内ファンモータ１３０と、通信部１４０と、室内環境検出部１５０とを備える。室外機２００は、室外制御部２１０と、室外ファンモータ２２０と、圧縮機２３０と、膨張弁２４０と、四方弁２５０と、サクション電磁弁２６０と、室外環境検出部２７０とを備える。このうち、室内ファンモータ１３０、室外ファンモータ２２０、圧縮機２３０、膨張弁２４０、四方弁２５０、及びサクション電磁弁２６０は、室内機１００と室外機２００との間で冷媒を循環する冷凍サイクル３２０の一部を構成する。

室内制御部１１０は、室内運転制御部１１１と、室内指令送信部１１２とを有する。室外制御部２１０は、室外運転制御部２１１と、室外指令送信部２１２とを有する。室内指令送信部１１２は、室内ファンモータ１３０へ制御指令を送信する。室外指令送信部２１２は、室外ファンモータ２２０、圧縮機２３０、膨張弁２４０、四方弁２５０、及びサクション電磁弁２６０の各々へ制御指令を送信する。

室内制御部１１０及び室外制御部２１０は、互いに協働して１つの制御部３１０として動作する。制御部３１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のようなプロセッサと、記憶部とを含む。制御部３１０の記憶部は、半導体メモリのような記憶装置を含み、データ及びコンピュータプログラムを記憶する。制御部３１０のプロセッサは、記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行することによって、冷凍サイクル３２０を含む空気調和機１０の各構成を制御する。

リモコン１０５は、空気調和機１０の運転モードを表示し、かつ運転指示を受け付ける。リモコン送受信部１２０は、室内運転制御部１１１とリモコン１０５との間の信号の授受を司る。

通信部１４０は、室内運転制御部１１１と通信ネットワークとの間の信号の授受を司る。通信部１４０は、例えば、緊急地震速報信号又は火災報知信号を受信する。通信部１４０が緊急地震速報信号を受信した場合、通信部１４０は、震度情報信号を更に受信する。緊急地震速報信号又は火災報知信号は、「危険通報信号」の一例に相当する。

室内環境検出部１５０は、室温センサ１５１と、室内熱交換器温度センサ１５２とを含む。室外環境検出部２７０は、外気温センサ２７１と、室外熱交換器温度センサ２７２と、吐出温度センサ２７３と、サクション温度センサ２７４と、二方弁温度センサ２７５とを含む。

次に、図１及び図２を参照して、冷凍サイクル３２０の全体構成を説明する。図２は、冷凍サイクル３２０の構成の一例を示す図である。

図２に示されるように、冷凍サイクル３２０は、室内熱交換器１６０と、室外熱交換器２８０と、二方弁２９１と、三方弁２９２とを更に備える。矢印Ｄ１は、冷房サイクルにおいて冷媒が流れる方向を示す。冷媒流路は、矢印Ｄ１に沿って、圧縮機２３０から、四方弁２５０、室外熱交換器２８０、膨張弁２４０、二方弁２９１、室内熱交換器１６０、三方弁２９２、サクション電磁弁２６０、及び四方弁２５０を順次経て、圧縮機２３０へ戻る。暖房サイクルにおいて冷媒が流れる方向は、矢印Ｄ１と逆の方向である。

二方弁２９１及び三方弁２９２は、室外機２００の冷媒出入口に配置される。二方弁２９１及び三方弁２９２は、空気調和機１０の設置時に、いずれも手動で開操作される。

次に、図１～図４を参照して、制御部３１０の動作について説明する。図３は、制御部３１０の動作の一例を示すフローチャートである。図４は、図３に続くフローチャートである。

ステップＳ１０１：図３に示されるように、制御部３１０は、通信部１４０が危険通報信号を受信したか否かを判定する。通信部１４０が危険通報信号を受信したと制御部３１０が判定した場合（ステップＳ１０１でＹｅｓ）には、制御部３１０の処理がステップＳ１０３へ進む。通信部１４０が危険通報信号を受信していないと制御部３１０が判定した場合（ステップＳ１０１でＮｏ）には、制御部３１０の処理がステップＳ１０１に留まる。

ステップＳ１０３：制御部３１０は、空気調和機１０の状態が第１条件を満たすか否かを判定する。第１条件は、例えば、「停止中」かつ「室内温度＞室外温度」を１２時間以上継続していたことである。室内温度は、室温センサ１５１により検知される。室外温度は、外気温センサ２７１により検知される。空気調和機１０の状態が第１条件を満たすと制御部３１０が判定した場合（ステップＳ１０３でＹｅｓ）には、制御部３１０の処理がステップＳ１１３へ進む。空気調和機１０の状態が第１条件を満たさないと制御部３１０が判定した場合（ステップＳ１０３でＮｏ）には、制御部３１０の処理がステップＳ１０５へ進む。

空気調和機１０の停止中は、室内機１００及び室外機２００のうち周囲温度が低い方のユニットに冷媒が溜まる。室内温度よりも室外温度の方が低い場合には、室外機２００に冷媒が溜まる。停止状態が１２時間以上継続していた場合には、多量の冷媒が室外機２００に既に溜まっているので、ポンプダウン運転を実施する必要がなく、制御部３１０の処理がステップＳ１１３へ進む。

ステップＳ１０５：制御部３１０は、空気調和機１０が暖房運転中であるか否かを判定する。空気調和機１０が暖房運転中であると制御部３１０が判定した場合（ステップＳ１０５でＹｅｓ）には、制御部３１０の処理がステップＳ１０７へ進む。空気調和機１０が暖房運転中でないと制御部３１０が判定した場合（ステップＳ１０５でＮｏ）には、制御部３１０の処理がステップＳ１１１へ進む。

ステップＳ１０７：制御部３１０は、所定時間だけ膨張弁２４０を全開にする。暖房運転中は、室内機１００に多量の冷媒が溜まっており、室内機１００側の冷媒圧力が室外機２００側よりも高いので、膨張弁２４０を全開にするだけで、冷媒が室内機１００から室外機２００へ向けて流れる。この際、制御部３１０は、例えば１０秒間だけ、室外ファンモータ２２０の回転数を最大に制御してもよい。これにより、室外機２００に送られた液冷媒は、より冷やされて液相の状態を保ちやすくなる。ステップＳ１０７の処理が完了すると、制御部３１０の処理がステップＳ１０９へ進む。

ステップＳ１０９：制御部３１０は、冷凍サイクル３２０を暖房サイクルから冷房サイクルに切り換える。制御部３１０は、ステップＳ１０７で膨張弁２４０を開いて室内機１００と室外機２００との間の圧力差を下げてから、ステップＳ１０９で四方弁２５０を冷房側に切り換えるのである。圧縮機２３０の回転数が高い状態の暖房サイクルから、四方弁２５０が急峻に冷房側に切り換えられると、圧縮機２３０が過負荷状態となり、過電流等のエラーが発生することがある。そのため、制御部３１０は、圧縮機２３０の回転数を所定の回転数まで下げてから、四方弁２５０を冷房側に切り換えるのがよい。ステップＳ１０９の処理が完了すると、制御部３１０の処理がステップＳ１１１へ進む。

ステップＳ１１１：制御部３１０は、冷凍サイクル３２０にポンプダウン運転（図５に示されたサブルーチンを参照）を実施させる。ステップＳ１１１の処理が完了すると、制御部３１０の処理がステップＳ１１５へ進む。

ステップＳ１１３：制御部３１０は、膨張弁２４０を全閉にする。また、制御部３１０は、サクション電磁弁２６０を全閉にして、空気調和機１０の運転を停止する。ステップＳ１１３の処理が完了すると、制御部３１０の処理がステップＳ１１５へ進む。

ステップＳ１１５：制御部３１０は、危険通報信号に対応した以上の保護運転を実施した後に、空気調和機１０の環境が保護解除条件を満たすか否かを判定する。危険通報信号が緊急地震速報信号である場合、保護解除条件は、通信部１４０が震度情報信号を更に受信したことである。危険通報信号が火災報知信号である場合、火災警報が止まったことである。空気調和機１０の環境が保護解除条件を満たすと制御部３１０が判定した場合（ステップＳ１１５でＹｅｓ）には、制御部３１０の処理がステップＳ１１７へ進む。空気調和機１０の環境が保護解除条件を満たさないと制御部３１０が判定した場合（ステップＳ１１５でＮｏ）には、制御部３１０の処理がステップＳ１１５に留まる。

ステップＳ１１７：制御部３１０は、以下に説明する保護解除運転を開始する。ステップＳ１１７の処理が完了すると、制御部３１０の処理がステップＳ１１９へ進む（図４参照）。

ステップＳ１１９：図４に示されるように、制御部３１０は、危険度が低レベルであるか否かを判定する。危険通報信号が緊急地震速報信号である場合、例えば、震度５以上が高レベルの危険度と、震度３～４が中レベルの危険度と、震度２以下が低レベルの危険度と各々判定される。危険通報信号が火災報知信号である場合、例えば、熱検知が高レベルの危険度と、煙検知が中レベルの危険度と、熱及び煙検知なしが低レベルの危険度と各々判定される。危険度が低レベルであると制御部３１０が判定した場合（ステップＳ１１９でＹｅｓ）には、制御部３１０の処理がステップＳ１３１へ進む。危険度が低レベルでないと制御部３１０が判定した場合（ステップＳ１１９でＮｏ）には、制御部３１０の処理がステップＳ１２１へ進む。

ステップＳ１２１：制御部３１０は、冷凍サイクル３２０からの冷媒の漏れの有無を検知するための冷媒漏れ検知運転を実施する。この際、制御部３１０は、通信部１４０が危険通報信号を受信した時の（冷房又は暖房）サイクルと同一のサイクルで、かつ通信部１４０が危険通報信号を受信した時の運転設定条件よりも緩和された運転設定条件で冷凍サイクル３２０を動作させる。具体的には、制御部３１０は、元の運転モードと同一の運転モードで、圧縮機２３０、室内ファンモータ１３０、及び室外ファンモータ２２０の各々の回転数を低減された所定の回転数に固定する。制御部３１０は、冷媒漏れ検知運転を実施している間は、リモコン１０５からの運転再開指示を受け付けない、ステップＳ１２１の処理が完了すると、制御部３１０の処理がステップＳ１２３へ進む。

ステップＳ１２３：制御部３１０は、冷媒漏れが検知されたか否かを判定する。冷媒漏れが検知されたと制御部３１０が判定した場合（ステップＳ１２３でＹｅｓ）には、制御部３１０の処理がステップＳ１３３へ進む。冷媒漏れが検知されていないと制御部３１０が判定した場合（ステップＳ１２３でＮｏ）には、制御部３１０の処理がステップＳ１２５へ進む。

制御部３１０は、例えば、冷媒漏れ検知運転の開始から３０分後と３５分後との間の５分間で膨張弁２４０が５０ステップ以上開いた場合に、冷媒漏れが発生していると判定する。あるいは、冷房モードの場合、制御部３１０は、「室外熱交換器温度センサ２７２の検知温度－外気温センサ２７１の検知温度」＞５℃が満たされたときに、冷媒漏れが発生していると判定してもよい。暖房モードの場合、制御部３１０は、「室内熱交換器温度センサ１５２の検知温度－二方弁温度センサ２７５の検知温度」＜５℃が満たされたとき、冷媒漏れが発生していると判定してもよい。

ステップＳ１２５：制御部３１０は、危険度が高レベルであるか否かを判定する。危険度が高レベルであると制御部３１０が判定した場合（ステップＳ１２５でＹｅｓ）には、制御部３１０の処理がステップＳ１２７へ進む。危険度が高レベルでないと制御部３１０が判定した場合（ステップＳ１２５でＮｏ）には、制御部３１０の処理がステップＳ１３１へ進む。

ステップＳ１２７：制御部３１０は、管理者への保護解除の確認通知を実施する。ステップＳ１２７の処理が完了すると、制御部３１０の処理がステップＳ１２９へ進む。

ステップＳ１２９：制御部３１０は、管理者によって保護解除が許可されたか否かを判定する。保護解除が許可されたと制御部３１０が判定した場合（ステップＳ１２９でＹｅｓ）には、制御部３１０の処理がステップＳ１３１へ進む。保護解除が許可されていないと制御部３１０が判定した場合（ステップＳ１２９でＮｏ）には、制御部３１０の処理がステップＳ１３５へ進む。

ステップＳ１３１：制御部３１０は、運転再開の旨を管理者に通知して、空気調和機１０を保護運転前の状態に復帰させる。つまり、制御部３１０は、通信部１４０が危険通報信号を受信した時の運転モードと同一の運転モードで運転を再開する。ステップＳ１３１の処理が完了すると、制御部３１０の処理が終了する。

ステップＳ１３３：制御部３１０は、管理者へ冷媒漏れを通知する。ステップＳ１３３の処理が完了すると、制御部３１０の処理がステップＳ１３５へ進む。

ステップＳ１３５：制御部３１０は、空気調和機１０の運転を停止する。ステップＳ１３５の処理が完了すると、制御部３１０の処理が終了する。

次に、図１～図５を参照して、ポンプダウン運転について説明する。図５は、ポンプダウン運転の処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ２０１：図５に示されるように、制御部３１０は、膨張弁２４０を全閉にする。ステップＳ２０１の処理が完了すると、制御部３１０の処理がステップＳ２０３へ進む。

ステップＳ２０３：制御部３１０は、ポンプダウン促進運転を実施する。ポンプダウン促進運転とは、通常は空気調和機１０の移設時に中負荷の状態で実施されるポンプダウン運転を早急に完了させるため、ポンプダウン運転を促進する動作である。そのため、制御部３１０は、圧縮機２３０の回転数を最高回転数まで上げる。また、制御部３１０は、室内ファンモータ１３０を停止させる一方、室外ファンモータ２２０の回転数を最高回転数まで上げる。ステップＳ２０３の処理が完了すると、制御部３１０の処理がステップＳ２０５へ進む。

ステップＳ２０５：制御部３１０は、所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過したと制御部３１０が判定した場合（ステップＳ２０５でＹｅｓ）には、制御部３１０の処理がステップＳ２０７へ進む。所定時間が経過していないと制御部３１０が判定した場合（ステップＳ２０５でＮｏ）には、制御部３１０の処理がステップＳ２０５に留まる。

ステップＳ２０７：制御部３１０は、サクション電磁弁２６０を全閉にして、空気調和機１０の運転を停止する。ステップＳ２０７の処理が完了すると、制御部３１０の処理が終了する。

実施形態によれば、制御部３１０は、通信部１４０が危険通報信号を受信すると、室外機２００に冷媒を封入させるポンプダウン運転を冷凍サイクル３２０に実施させる。更に、制御部３１０が冷凍サイクル３２０の運転を再開させる前に、冷凍サイクル３２０からの冷媒の漏れの有無を検知するための冷媒漏れ検知運転を実施する。したがって、実施形態によれば、運転再開時の安全性を向上させることができる空気調和機１０が提供される。

特に、制御部３１０は、冷媒漏れ検知運転によって冷媒の漏れがないことが検知された場合でも、危険通報信号に関連して危険度が高レベルであると判定された場合には、空気調和機１０の運転を再開しない。ただし、制御部３１０は、危険度が高レベルであると判定された場合には、冷媒漏れ検知運転によって冷媒の漏れがないことが検知され、かつ運転再開の許可が得られた場合には、空気調和機１０の運転を再開する。

上記した実施形態の説明は、本発明における好適な実施形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。上記実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

本発明は、空気調和機の分野に利用可能である。

１０ 空気調和機
１００ 室内機
１４０ 通信部
２００ 室外機
２４０ 膨張弁
３１０ 制御部
３２０ 冷凍サイクル

Claims (8)

1. 室内機と室外機との間で冷媒を循環する冷凍サイクルと、
   前記冷凍サイクルの動作を制御する制御部と、
   危険通報信号を受信する通信部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記通信部が前記危険通報信号を受信すると、前記室外機に前記冷媒を封入させるポンプダウン運転を前記冷凍サイクルに実施させ、更に前記制御部が前記冷凍サイクルの運転を再開させる前に、前記冷凍サイクルからの前記冷媒の漏れの有無を検知するための冷媒漏れ検知運転を実施し、
   前記制御部は、前記冷媒漏れ検知運転によって前記冷媒の漏れがないことが検知された場合でも、前記危険通報信号に関連して危険度が高レベルであると判定された場合には、運転を再開しない、空気調和機。
2. 室内機と室外機との間で冷媒を循環する冷凍サイクルと、
   前記冷凍サイクルの動作を制御する制御部と、
   危険通報信号を受信する通信部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記通信部が前記危険通報信号を受信すると、前記室外機に前記冷媒を封入させるポンプダウン運転を前記冷凍サイクルに実施させ、更に前記制御部が前記冷凍サイクルの運転を再開させる前に、前記冷凍サイクルからの前記冷媒の漏れの有無を検知するための冷媒漏れ検知運転を実施し、
   前記制御部は、前記危険通報信号に関連して危険度が高レベルであると判定された場合には、前記冷媒漏れ検知運転によって前記冷媒の漏れがないことが検知され、かつ運転再開の許可が得られた場合に、運転を再開する、空気調和機。
3. 室内機と室外機との間で冷媒を循環する冷凍サイクルと、
   前記冷凍サイクルの動作を制御する制御部と、
   危険通報信号を受信する通信部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記通信部が前記危険通報信号を受信すると、前記室外機に前記冷媒を封入させるポンプダウン運転を前記冷凍サイクルに実施させ、更に前記制御部が前記冷凍サイクルの運転を再開させる前に、前記冷凍サイクルからの前記冷媒の漏れの有無を検知するための冷媒漏れ検知運転を実施し、
   前記制御部は、前記冷凍サイクルが暖房サイクルで動作している間に前記通信部が前記危険通報信号を受信した場合には、前記冷凍サイクルが前記暖房サイクルで動作している間において前記冷凍サイクルが有する膨張弁を所定時間だけ全開にした後に、前記冷凍サイクルを冷房サイクルに切り換えて前記ポンプダウン運転を実施させる、空気調和機。
4. 前記危険通報信号は、緊急地震速報信号又は火災報知信号である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の空気調和機。
5. 前記制御部は、前記冷媒漏れ検知運転の際に、前記通信部が前記危険通報信号を受信した時のサイクルと同一のサイクルで前記冷凍サイクルを動作させる、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の空気調和機。
6. 前記制御部は、前記冷媒漏れ検知運転の際に、前記通信部が前記危険通報信号を受信した時の前記冷凍サイクルの運転設定条件よりも緩和された運転設定条件で前記冷凍サイクルを動作させる、請求項５に記載の空気調和機。
7. 前記制御部は、前記冷媒漏れ検知運転を実施している間は、運転再開指示を受け付けない、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の空気調和機。
8. 前記制御部は、前記冷媒漏れ検知運転によって前記冷媒の漏れがないことが検知された場合、前記通信部が前記危険通報信号を受信した時の運転モードと同一の運転モードで運転を再開する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の空気調和機。