JP3960786B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
同一冷媒系統内に複数台の室外ユニットを有する空気調和装置の冷媒配管の誤配管防止に関する。
【０００２】
【従来の技術】
これまで、複数台の室内ユニットを有するマルチ型の空気調和装置においては、室内ユニットへの配管が複雑になるため、前記室内ユニットに対し、自動アドレス制御により、室外ユニットを運転して室内ユニットへ冷媒を循環させて、室内ユニット内の熱交換器の温度変化を検出し、この温度変化を通信で確認することにより、冷媒配管の誤配管と、通信配線の誤配線との判定を行っている。
【０００３】
これに対し、室外ユニットに対しては、１台の室外ユニットを運転しても、他の停止している室外ユニットでは、圧縮機が停止しているため、冷媒が循環せず、前記室内ユニットの様に熱交換器での温度変化が現れないため、特に室外ユニット同士を接続する冷媒配管については、誤配管の確認は行っていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、同一冷媒系統内に室外ユニットが復数台設置されるマルチ型の空気調和装置が設置される様な場合は、複数の冷媒系統の空気調和装置が設置されるケースが多く、また、設置場所の都合などから同一冷媒系統へ接続される室外ユニット同士を隣接して配置し、これら室外ユニット同士のユニット間配管を配設することも難しくなるため、配管の接続が複雑になり、誤配管をされる可能性が高くなる。さらに、複数の冷媒系統がまとめてラッキングされてしまうと、誤配管の確認も、さらに困難なものとなってしまう。
【０００５】
このため、本発明の目的は、同一冷媒系統に接続された複数台の室外ユニットの室外ユニット同士を接続する冷媒配管の誤配管を検出し、報知する制御手段を備えたことを特徴とする空気調和装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、複数台の室外ユニット同志をユニット間配管でつないで１系統の冷媒配管で構成された空気調和装置において、これら複数台の室外ユニットには夫々冷媒状態を検出するための圧力センサもしくは温度センサを備え、前記複数台の室外ユニットのうち１台の室外ユニットを運転させ、前記停止中の室外ユニットに内蔵された圧力センサもしくは温度センサからの検出値と、運転中の室外ユニットに内蔵された圧力センサもしくは温度センサからの検出値との差が所定値以上の場合は「両ユニット間の配管接続は正しい」、その差が所定値以下の場合は「両ユニット間の配管接続は誤り」と判断する制御手段を備えことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、複数台の室外ユニットのうち、少なくとも１台の室外ユニットの前記制御部上にスイッチを設け、このスイッチを操作することにより、前記制御手段を開始させることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記制御手段により検出された誤配管の判定結果を報知することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、前記制御手段の前記停止中の室外ユニットで検出した前記圧力または、前記温度を表す信号の少なくともいずれかを前記通信配線により前記スイッチを設けた制御部へ送信することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施形態】
以下、本発明の一実施形態について、図１から図３を示しながら説明する。
【００１３】
まず、図１を参照して、図１は、ガスエンジン等の動力を利用して駆動する圧縮機を搭載した複数台の室外ユニットと複数台の室内ユニットとを同一の冷媒回路で接続して構成した空気調和装置の概略図で、例えば、室外ユニット１および２を、ユニット間配管５へ並列に接続し、そのユニット間配管５の延長した先には、室内ユニット３および４が、並列に接続された空気調和装置として説明する。
【００１４】
室外ユニット１には、ガス等の燃料を燃焼させることにより動力を発生するエンジン１０と、その動力で駆動される圧縮機１１と、冷媒の循環方向を変更させる四方弁１２と、冷媒の流量を調節する室外電動弁１３と、圧縮機１０で圧縮された冷媒を屋外の外気と熱交換させる室外熱交換器１４と、アキュームレータ１５とが、冷媒配管で接続されて内蔵され、この冷媒配管は、手動バルブ２０および２１を経由してユニット間配管５に接続されている。
【００１５】
また、エンジン１０を冷却する冷却水を循環させる冷却水ポンプ１７と、前記室外熱交換器１４に併設され、この冷却水の放熱を行うラジエータ１６とが冷却水配管で接続されて内蔵されている。
【００１６】
さらに、室外熱交換器１４へ送風を行う室外送風機１８と、圧縮機１１の出口側および入口側の冷媒圧力を検出する圧力センサ２２および、２３とが備えられ、エンジン１０と、四方弁１２と、室外電動弁１３と、冷却水ポンプ１７と、室外送風機１８とのそれぞれの制御装置のオンオフ等の制御を行う制御部１９を有している。
【００１７】
この制御部１９は、上記室外ユニット１の制御の他に、室内ユニット３および４からの冷暖房の運転要求や、要求能力などの信号を受信し、室内ユニット側からの空調負荷を算出し、前記空調負荷に対応した運転台数と、運転能力とを算出して、この制御部１９が納められた室外ユニット１の運転および、室外ユニット２への運転指示を行っている。また、本実施形態では、本発明による空気調和装置の室外ニット間のユニット間配管の誤配管を検出する制御手段を、この制御部１９へ備えさせた一例として説明する。
【００１８】
同様に、室外ユニット２にも、ガス等の燃料を燃焼させることにより動力を発生するエンジン３０と、その動力で駆動される圧縮機３１と、冷媒の循環方向を変更させる四方弁３２と、冷媒の流量を調節する室外電動弁３３と、圧縮機３０で圧縮された冷媒を屋外の外気と熱交換させる室外熱交換器３４と、アキュームレータ３５とが、冷媒配管で接続されて内蔵され、この冷媒配管は、手動バルブ４０および４１を経由してユニット間配管５に接続されている。
【００１９】
また、エンジン３０を冷却する冷却水を循環させる冷却ポンプ３７と、前記室外熱交換器３４に併設され、この冷却水の放熱を行うラジエータ３６とが冷却水配管で接続されて内蔵されている。
【００２０】
さらに、室外熱交換器３４へ送風を行う室外送風機３８と、圧縮機３１の出口側および入口側の冷媒圧力を検出する圧力センサ４２および、４３とが備えられ、前記エンジン３０と、四方弁３２と、室外電動弁３３と、冷却水ポンプ３７と、室外送風機３８とのオンオフ等の制御および、通信配線６を通じて室外ユニット１内の制御部１９との通信を行う制御部３９を有している。
【００２１】
室内ユニット３および４については、まず、室内ユニット３は、室内熱交換器５０と、室内電動弁５２とが冷媒配管で接続され、内蔵されて、ユニット間配管５へ接続されており、この室内熱交換器５０に送風を行う室内送風機５１と、空調負荷を検出する室内温度センサ５３とが備えられ、室内制御部５４により、通信配線７を通じての制御部１９への通信と、室内送風機５１の風量調節と、室内電動弁５２の弁開度調節とが行われている。
【００２２】
同様に、室内ユニット４は、室内熱交換器５５と、室内電動弁５７とが冷媒配管で接続され、内蔵されて、ユニット間配管５へ接続されており、この室内熱交換器５５に送風を行う室内送風機５６と、空調負荷を検出する室内温度センサ５８とが備えられ、室内制御部５９により、通信配線７を通じての制御部１９への通信と、室内送風機５６の風量調節と、室内電動弁５７の弁開度調節とが行われている。
【００２３】
ここで、図２を参照して、制御部１９について説明すると、制御部１９は、室外ユニット１の制御を行う室外制御部６０と、室内ユニット３および４からの通信を受信して、空調負荷を算出し、この空調負荷に対応する室外ユニット１および２の運転と、その運転能力とを算出して指示をするとともに、本発明に係る室外ユニット間の誤配管の検出を行う中央制御部６１とにより構成されている。
【００２４】
この中央制御部６１には、前記室外ユニット間の誤配管検出の開始を行わせるスイッチ６２が設けられ、また、制御部６０には配管の検出を含め、当該室外ユニットで発生した故障や中央制御部６１から通信されたシステムでの故障の警報表示を行う７セグメントの表示部６３が設けられており、この警報表示の際には、この表示部にアルファベットと、数字との組み合わせによる記号で、その警報内容を表示し、特に警報表示がされていない時は、これ以外の表示内容（例えば、００あるいは、−−など）か、無表示となっている。
【００２５】
そして、図１に示した空気調和装置の設置が完了すると、接続された室内ユニットの自動アドレスなどの設定や試運転が行われるが、その前に、目視あるいは、テスタなどの検査機器により、設置に際して工事を行った箇所の再確認を行い、本発明による室外ユニット同士を結ぶユニット間配管の誤配管の検出を行う。
【００２６】
この本発明による室外ユニット同士を結ぶユニット間配管の誤配管の検出方法は、前記ユニット間配管で結ばれた複数台の室外ユニットのうち、１台の室外ユニットを運転させ、残りの停止している室外ユニット内の冷媒配管の圧力、あるいは、温度を通信にて確認し、誤配管の判断を行い、報知して、この防止を行おうと言うもので、以下に示す実施形態では、例えば、運転する１台の室外ユニットを暖房モードとして運転させ、誤配管の検出を行うものとして説明している。
【００２７】
なお、室外ユニットは、電源投入後の初期状態では、四方弁は、オフ状態となっており、冷房モードとなっている。
【００２８】
図３を参照して、室外ユニット１および２の電源を投入し、室外ユニット１に内蔵された制御部１９内の中央制御部６１上に設けられたスイッチ６２を操作することにより、誤配管検出の制御手段が開始される。
【００２９】
まず、電源を投入して、初期状態であるか否かの確認がされ（Ｓ１）、初期状態で無ければ、この誤配管検出は、無視されて終了し、初期状態であれば、中央制御部６１上に設けられたスイッチ６２が操作されたか否かの判断が行われ（Ｓ２）、操作されなければ、そのまま待機し、操作されると、室外ユニット２の圧力センサ４３の圧力データＰ４３（１）を受信して、メモリｂへ保存し（Ｓ４）、室外ユニット１の四方弁１２をオンさせて（Ｓ５）、圧縮機１１を運転させ（Ｓ６）、タイマａをスタートさせる。
【００３０】
再度、室外ユニット２の圧力センサ４３の圧力データＰ４３（２）を受信し（Ｓ８）、ステップ４でメモリｂに保存した圧力データＰ４３（１）との圧力の変化を算出して、これを圧力差ｃとし（Ｓ９）、この圧力差ｃが、基準値ｄ以上の数値であるか否かを判断する（Ｓ１０）。
【００３１】
ここで、上記タイマａおよび、基準値ｄ、および、後述するカウント値ｆは、予め設定さた数値で、タイマａは、室外ユニットの冷媒配管の高圧側と低圧側とを結んで運転させるため、数分以内の時間とし、基準値ｄは、誤配管であるか否かの判定ができる数値とし、カウント値ｆは、略５回以内の数値としている。
【００３２】
ステップ１０で前記圧力差ｃが、基準値ｄに達していなければ、タイマａがタイムアップしたか否かを確認し（Ｓ１１）、圧力差ｃが、基準値ｄ以下のままであれば、このタイマａがタイムアップするまで、圧縮機１１の運転を継続させたまま、ステップ８からステップ１１までの操作を繰り返し、タイマａがタイムアップしても、圧力差ｃが、基準値ｄに達し無ければ、カウンタｅのカウントを１つカウントアップして（Ｓ１２）、一旦、圧縮機１１を停止させ（Ｓ１３）、四方弁１２をオフさせ（Ｓ１４）、このカウンタｅのカウントが警報処理基準のカウント値ｆであるか否かを判断し（Ｓ１５）、カウント値ｆに達していなければ、タイマａをリセットして（Ｓ１６）、ステップ２へ戻り、再度、誤配管検出の操作開始を待ち、カウント値ｆに達していれば、誤配管である事を報知して警報処理を行い（Ｓ１７）、このフローチャートを終了する。
【００３３】
また、ステップ１０で、圧力差ｃが基準値ｄに達していれば、圧縮機１１を停止させ（Ｓ１８）、四方弁１２をオフして（Ｓ１９）、誤配管で無い事を報知し（Ｓ２０）、初期状態をリセットして（Ｓ２１）、このフローチャートを終了する。
【００３４】
そして、この誤配管検出の制御手段により、誤配管を検出された室外ユニットは、工事業者あるいは、サービス業者などの手により、室外ユニット間配管の修正を行い、誤配管は防止される。
【００３５】
本実施形態では、簡単に説明するために、室外ユニットを２台とし、室外ユニット１を暖房モードで運転させ、室外ユニット２の誤配管のみを検出する形となったが、室外ユニット間で行われている通信データには、室外ユニットそれぞれのアドレスも含まれているため、２台以上の室外ユニットの場合でも、いずれの室外ユニットが誤配管されているか否かが判断できる。
【００３６】
なお、本実施形態では、冷媒配管の温度や圧力の差が顕著に表れる様、誤配管検出のため運転させる室外ユニット１を暖房モードとし、停止中の室外ユニット２を冷房モードと、相反する運転モードとして、圧力センサ４３の圧力データＰ４３を検出する方法で説明したが、運転させる室外ユニット１と、停止している室外ユニット２とを同じ運転モードとしても、運転している室外ユニット１と、停止している室外ユニット２との低圧側同士および、高圧側同士の冷媒配管がつながるため、上記で説明した冷媒配管の低圧側と高圧側とをつないで運転する程、冷媒配管の圧力差に顕著さはないものの室外ユニット２の圧力センサ４３での圧力データの検出が可能になる。また、室外ユニット１および２に設けた圧力センサ２２、２３、４２、４３を温度センサとして配設し、この温度データの検出を行う手段としても、この誤配管検出は可能である。
【００３７】
また、誤配管の検出する制御手段を納めた部位を運転させた室外ユニット１に搭載された制御部１９の中央制御部６１として説明したが、特に運転させる室外ユニットと特定する必要は無く、例えば、室外ユニットアドレスの最も小さいもの、あるいは、最も大きいものなどとして、停止中の室外ユニット２に搭載して、上記誤配管の検出を行わせることも可能であり、また、この中央制御部６１は、特に室外ユニット内に設ける必要も無く、単独の筐体内に納めて、１つの制御装置とすることも可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上の説明により、同一冷媒系統に接続された複数台の室外ユニットのうち１台の室外ユニットを運転させ、前記停止中の室外ユニットに内蔵された圧力センサもしくは温度センサからの検出値と、運転中の室外ユニットに内蔵された圧力センサもしくは温度センサからの検出値との差が所定値以上の場合は「両ユニット間の配管接続は正しい」、その差が所定値以下の場合は「両ユニット間の配管接続は誤り」と判断する制御手段を備えので、この制御手段にて冷媒配管の誤配管を検知して、これを報知することにより、室外ユニット同士を結ぶユニット間配管の誤配管を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガスエンジン等の駆動力により駆動される圧縮機を搭載した室外ユニットと室内ユニットとを複数台づつ１冷媒系統に接続した空気調和装置の概略図である。
【図２】室外ユニット１の制御部１９を示した概略図である。
【図３】誤配管検出手順の概略を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 室外ユニット（１号機）
２ 室外ユニット（２号機）
３ 室内ユニット（１号機）
４ 室内ユニット（２号機）
５ ユニット間配管
６ 通信配線（室外ユニット間）
７ 通信配線（室内外ユニット間）
１０ エンジン（室外ユニット１号機）
１１ 圧縮機（室外ユニット１号機）
１２ 四方弁（室外ユニット１号機）
１３ 室外電動弁（室外ユニット１号機）
１４ 室外熱交換器（室外ユニット１号機）
１５ アキュームレータ（室外ユニット１号機）
１６ ラジエータ（室外ユニット１号機）
１７ 冷却ポンプ（室外ユニット１号機）
１８ 室外送風機（室外ユニット１号機）
１９ 制御部（室外ユニット１号機）
２０ 冷媒手動バルブ（室外ユニット１号機）
２１ 冷媒手動バルブ（室外ユニット１号機）
２２ 圧力センサ（室外ユニット１号機）
２３ 圧力センサ（室外ユニット１号機）
３０ エンジン（室外ユニット２号機）
３１ 圧縮機（室外ユニット２号機）
３２ 四方弁（室外ユニット２号機）
３３ 室外電動弁（室外ユニット２号機）
３４ 室外熱交換器（室外ユニット２号機）
３５ アキュームレータ（室外ユニット２号機）
３６ ラジエータ（室外ユニット２号機）
３７ 冷却ポンプ（室外ユニット２号機）
３８ 室外送風機（室外ユニット２号機）
３９ 制御部（室外ユニット２号機）
４０ 冷媒手動バルブ（室外ユニット２号機）
４１ 冷媒手動バルブ（室外ユニット２号機）
４２ 圧力センサ（室外ユニット２号機）
４３ 圧力センサ（室外ユニット２号機）
５０ 室内熱交換器（室内ユニット１号機）
５１ 室内送風機（室内ユニット１号機）
５２ 室内電動弁（室内ユニット１号機）
５３ 室内温度センサ（室内ユニット１号機）
５４ 室内制御部（室内ユニット１号機）
５５ 室内熱交換器（室内ユニット２号機）
５６ 室内送風機（室内ユニット２号機）
５７ 室内電動弁（室内ユニット２号機）
５８ 室内温度センサ（室内ユニット２号機）
５９ 室内制御部（室内ユニット２号機）
６０ 機械室
６１ 熱交換器室
６２ 外装パネル
６７ 吸気口

Claims (4)

1. 複数台の室外ユニット同志をユニット間配管でつないで１系統の冷媒配管で構成された空気調和装置において、これら複数台の室外ユニットには夫々冷媒状態を検出するための圧力センサもしくは温度センサを備え、前記複数台の室外ユニットのうち１台の室外ユニットを運転させ、停止中の室外ユニットに内蔵された圧力センサもしくは温度センサからの検出値と、運転中の室外ユニットに内蔵された圧力センサもしくは温度センサからの検出値との差が所定値以上の場合は「両ユニット間の配管接続は正しい」、その差が所定値以下の場合は「両ユニット間の配管接続は誤り」と判断する制御手段を備えことを特徴とする空気調和装置。
2. 前記複数台の室外ユニットのうち、少なくとも１台の室外ユニットの前記制御部上にスイッチを設け、このスイッチを操作することにより、前記制御手段を開始させることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記制御手段により検出された誤配管の判定結果を報知することを特徴とする請求項１乃至２に記載の空気調和装置。
4. 前記制御手段の前記停止中の室外ユニットで検出した前記圧力または、前記温度を表す信号の少なくともいずれかを前記通信配線により前記スイッチを設けた制御部へ送信することを特徴とする請求項1乃至３に記載の空気調和装置。

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