特許ウォッチ

公開番号2025057076
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2023166722
出願日2023-09-28
発明の名称空調装置
出願人三菱重工サーマルシステムズ株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類F25B 1/00 20060101AFI20250402BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】よりきめ細かく異常状態の種類を判別することが可能な空調装置を提供する。
【解決手段】ガス管上における前記圧縮機と前記室内熱交換器との間に設けられた第一操作弁と、液管上における膨張弁と室内熱交換器との間に設けられた第二操作弁と、室内熱交換器の温度を計測する第一温度計測部と、室外熱交換器の温度を計測する第二温度計測部と、室内の温度を計測する第三温度計測部と、室外の温度を計測する第四温度計測部と、制御装置と、を備え、制御装置は、運転判別部と、冷房運転の場合に、室外熱交換器の温度と室外の温度を比較する第一比較部と、室外熱交換器の温度が室外の温度よりも低い場合に、各装置の状態を判別する第一判別部と、を有する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
室内熱交換器と、
室外熱交換器と、
前記室内熱交換器と前記室外熱交換器の間を接続するとともに、気相の冷媒が流れるガス管と、
該ガス管上に配置された圧縮機と、
前記室内熱交換器と前記室外熱交換器の間を接続するとともに、液相または気液二相の冷媒が流れ、前記ガス管とともに循環回路を形成する液管と、
該液管上に設けられた膨張弁と、
冷房運転と暖房運転との間で前記冷媒の流れ方向を切り替える四方弁と、
を備える空調装置であって、
前記ガス管上における前記圧縮機と前記室内熱交換器との間に設けられた第一操作弁と、
前記液管上における前記膨張弁と前記室内熱交換器との間に設けられた第二操作弁と、
前記室内熱交換器の温度を計測する第一温度計測部と、
前記室外熱交換器の温度を計測する第二温度計測部と、
室内の温度を計測する第三温度計測部と、
室外の温度を計測する第四温度計測部と、
制御装置と、
をさらに備え、
前記制御装置は、
前記空調装置が前記冷房運転であるか前記暖房運転であるかを判別する運転判別部と、
前記冷房運転の場合に、前記室外熱交換器の温度と前記室外の温度を比較する第一比較部と、
前記室外熱交換器の温度が前記室外の温度よりも低い場合に、各装置の状態を判別する第一判別部と、
を有し、
前記第一判別部は、前記室内熱交換器の温度が予め定められた第一閾値以上である場合に、前記四方弁の切替不良が生じていると判別し、前記室内熱交換器の温度が前記第一閾値未満である場合に、前記第一操作弁、及び前記第二操作弁が閉塞状態にあると判別する空調装置。
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
前記制御装置は、
前記第一比較部によって前記室外熱交換器の温度が前記室外の温度よりも高いと判定された場合に、前記室内熱交換器の温度と前記室内の温度の高低を比較する第二比較部と、
前記室内熱交換器の温度が前記室内の温度よりも高い場合に、前記室内熱交換器の温度と予め定められた第二閾値とを比較することで各装置の状態を判別する第二判別部と、
をさらに有し、
前記第二判別部は、前記室内熱交換器の温度が前記第二閾値よりも高い場合に、前記第一操作弁が閉塞状態にあると判別し、前記室内熱交換器の温度が前記第二閾値よりも低い場合に、前記第一操作弁、及び前記第二操作弁が閉塞状態にあると判別する請求項１に記載の空調装置。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記第二比較部によって、前記室内熱交換器の温度が前記室内の温度よりも低いと判定された場合に、前記室内熱交換器の温度と、予め定められた第三閾値、及び該第三閾値よりも高い値である第四閾値とを比較することで各装置の状態を判別する第三判別部をさらに有し、
該第三判別部は、前記室内熱交換器の温度が前記第三閾値よりも低い場合に、前記第二操作弁が閉塞状態にあるか又は通常運転状態にあると判別し、前記室内熱交換器の温度が前記第三閾値よりも高く、かつ前記第四閾値よりも低い場合に、前記冷媒の充填量が減少していると判別し、前記室内熱交換器の温度が前記第四閾値よりも高い場合に、前記第一操作弁、及び前記第二操作弁が閉塞状態にあると判別する請求項２に記載の空調装置。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記第三判別部によって、前記室内熱交換器の温度が前記第三閾値よりも低いと判定された場合に、前記第二操作弁が閉塞状態にあるか又は通常運転状態にあるかを判別する第四判別部をさらに有し、
該第四判別部は、
前記圧縮機の回転数が予め定められた回転数閾値よりも高い状態で所定の時間だけ運転するとともに、前記室内熱交換器の温度が予め定められた第五閾値よりも高い場合には前記第二操作弁が閉塞状態にあると判別する請求項３に記載の空調装置。
【請求項５】
室内熱交換器と、
室外熱交換器と、
前記室内熱交換器と前記室外熱交換器の間を接続するとともに、気相の冷媒が流れるガス管と、
該ガス管上に配置された圧縮機と、
前記室内熱交換器と前記室外熱交換器の間を接続するとともに、液相の冷媒が流れ、前記ガス管とともに循環回路を形成する液管と、
該液管上に設けられた膨張弁と、
冷房運転と暖房運転との間で前記冷媒の流れ方向を切り替える四方弁と、
を備える空調装置であって、
前記ガス管上における前記圧縮機と前記室内熱交換器との間に設けられた第一操作弁と、
前記液管上における前記膨張弁と前記室内熱交換器との間に設けられた第二操作弁と、
前記室内熱交換器の温度を計測する第一温度計測部と、
前記室外熱交換器の温度を計測する第二温度計測部と、
室内の温度を計測する第三温度計測部と、
室外の温度を計測する第四温度計測部と、
制御装置と、
をさらに備え、
前記制御装置は、
前記空調装置が前記冷房運転であるか前記暖房運転であるかを判別する運転判別部と、
前記暖房運転の場合に、前記室外熱交換器の温度と前記室外の温度を比較する第一比較部と、
前記室外熱交換器の温度が前記室外の温度よりも高い場合に、各装置の状態を判別する第一判別部と、
を有し、
前記第一判別部は、前記室内熱交換器の温度が予め定められた第一閾値よりも低い場合に、前記四方弁の切替不良が生じていると判別する空調装置。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記第一比較部によって前記室外熱交換器の温度が前記室外の温度よりも低いと判定された場合に、前記室内熱交換器の温度と前記室内の温度の高低を比較する第二比較部と、
前記室内熱交換器の温度が前記室内の温度よりも低い場合に、前記室内熱交換器の温度と予め定められた第二閾値とを比較することで各装置の状態を判別する第二判別部と、
をさらに有し、
前記第二判別部は、前記室内熱交換器の温度が前記第二閾値よりも高い場合に、前記第一操作弁、及び前記第二操作弁が閉塞状態にあると判別し、前記室内熱交換器の温度が前記第二閾値以下である場合に、前記第一操作弁が閉塞状態にあると判別する請求項５に記載の空調装置。
【請求項７】
前記制御装置は、
前記第二比較部によって、前記室内熱交換器の温度が前記室内の温度よりも高いと判定された場合に、前記室内熱交換器の温度と、予め定められた第三閾値、及び該第三閾値よりも高い値である第四閾値とを比較することで各装置の状態を判別する第三判別部をさらに有し、
該第三判別部は、前記室内熱交換器の温度が前記第三閾値よりも低い場合に、前記第一操作弁、及び前記第二操作弁が閉塞状態にあると判別し、前記室内熱交換器の温度が前記第三閾値よりも高く、かつ前記第四閾値よりも低い場合に、前記冷媒の充填量が減少していると判別し、前記室内熱交換器の温度が前記第四閾値よりも高い場合に、前記第二操作弁が閉塞状態にあるか又は通常運転状態にあると判別する請求項６に記載の空調装置。
【請求項８】
前記制御装置は、
前記第三判別部によって、前記室内熱交換器の温度が前記第四閾値よりも高いと判定された場合に、前記第二操作弁が閉塞状態にあるか又は通常運転状態にあるかを判別する第四判別部をさらに有し、
該第四判別部は、
前記圧縮機の回転数が予め定められた回転数閾値よりも高い状態で所定の時間だけ運転するとともに、前記室外熱交換器の温度が予め定められた第六閾値よりも低い場合には前記第二操作弁が閉塞状態にあると判別する請求項７に記載の空調装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、空調装置に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクルを用いる空調装置では、ガスロー（冷媒量不足）、操作弁の閉塞、及び四方弁の切替不良といった異常が発生することがある。このような状態で運転を継続すると、圧縮機の故障の原因となることが知られている。
【０００３】
冷凍サイクルの異常の種類を判別するための技術として下記特許文献１に記載されたものが知られている。下記特許文献１に係る装置では、室内熱交換器、及び室外熱交換器のいずれか一方の温度を指標として取得し、この指標に基づいて各種の異常状態の判別を行うことができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００３－０９０５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のように室内熱交換器、及び室外熱交換器のいずれか一方のみの温度を指標とする場合、異常状態の判別の精度が損なわれる虞がある。例えば、ガス管（気相冷媒が流れる配管）の操作弁の閉塞と、液管（液相冷媒が流れる配管）の操作弁の閉塞とを判別できないといった欠点が残ってしまう。
【０００６】
本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、よりきめ細かく異常状態の種類を判別することが可能な空調装置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】
上記課題を解決するために、本開示に係る空調装置は、室内熱交換器と、室外熱交換器と、前記室内熱交換器と前記室外熱交換器の間を接続するとともに、気相の冷媒が流れるガス管と、該ガス管上に配置された圧縮機と、前記室内熱交換器と前記室外熱交換器の間を接続するとともに、液相または気液二相の冷媒が流れ、前記ガス管とともに循環回路を形成する液管と、該液管上に設けられた膨張弁と、冷房運転と暖房運転との間で前記冷媒の流れ方向を切り替える四方弁と、を備える空調装置であって、前記ガス管上における前記圧縮機と前記室内熱交換器との間に設けられた第一操作弁と、前記液管上における前記膨張弁と前記室内熱交換器との間に設けられた第二操作弁と、前記室内熱交換器の温度を計測する第一温度計測部と、前記室外熱交換器の温度を計測する第二温度計測部と、室内の温度を計測する第三温度計測部と、室外の温度を計測する第四温度計測部と、制御装置と、をさらに備え、前記制御装置は、前記空調装置が前記冷房運転であるか前記暖房運転であるかを判別する運転判別部と、前記冷房運転の場合に、前記室外熱交換器の温度と前記室外の温度を比較する第一比較部と、前記室外熱交換器の温度が前記室外の温度よりも低い場合に、各装置の状態を判別する第一判別部と、を有し、前記第一判別部は、前記室内熱交換器の温度が予め定められた第一閾値以上である場合に、前記四方弁の切替不良が生じていると判別し、前記室内熱交換器の温度が前記第一閾値未満である場合に、前記第一操作弁、及び前記第二操作弁が閉塞状態にあると判別する。
【０００８】
本開示に係る空調装置は、室内熱交換器と、室外熱交換器と、前記室内熱交換器と前記室外熱交換器の間を接続するとともに、気相の冷媒が流れるガス管と、該ガス管上に配置された圧縮機と、前記室内熱交換器と前記室外熱交換器の間を接続するとともに、液相の冷媒が流れ、前記ガス管とともに循環回路を形成する液管と、該液管上に設けられた膨張弁と、冷房運転と暖房運転との間で前記冷媒の流れ方向を切り替える四方弁と、を備える空調装置であって、前記ガス管上における前記圧縮機と前記室内熱交換器との間に設けられた第一操作弁と、前記液管上における前記膨張弁と前記室内熱交換器との間に設けられた第二操作弁と、前記室内熱交換器の温度を計測する第一温度計測部と、前記室外熱交換器の温度を計測する第二温度計測部と、室内の温度を計測する第三温度計測部と、室外の温度を計測する第四温度計測部と、制御装置と、をさらに備え、前記制御装置は、前記空調装置が前記冷房運転であるか前記暖房運転であるかを判別する運転判別部と、前記暖房運転の場合に、前記室外熱交換器の温度と前記室外の温度を比較する第一比較部と、前記室外熱交換器の温度が前記室外の温度よりも高い場合に、各装置の状態を判別する第一判別部と、を有し、前記第一判別部は、前記室内熱交換器の温度が予め定められた第一閾値よりも低い場合に、前記四方弁の切替不良が生じていると判別する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、よりきめ細かく異常状態の種類を判別することが可能な空調装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の実施形態に係る空調装置の回路図であって、冷房運転時の状態を示す図である。
本開示の実施形態に係る空調装置の回路図であって、暖房運転時の状態を示す図である。
本開示の実施形態に係る空調装置における各種指標と異常状態との関係を示す表である。
本開示の実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。
本開示の実施形態に係る制御装置の冷房運転時における制御フローである。
本開示の実施形態に係る制御装置の冷房運転時及び暖房運転時における他の制御フローである。
本開示の実施形態に係る制御装置の暖房運転時における制御フローである。
本開示の実施形態に係る制御装置のハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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