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技術 空気調和機

出願人 シャープ株式会社
発明者 田中慎一
出願日 2015年8月28日 (4年7ヶ月経過) 出願番号 2015-169651
公開日 2017年3月2日 (3年0ヶ月経過) 公開番号 2017-044460
状態 特許登録済
技術分野 空調制御装置 不可逆サイクルによる圧縮式冷凍機械
主要キーワード 吐出センサ 液化作用 作動命令 初期回転数 通常開度 湿度測定 低温高圧 初期開度
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年3月2日)のものです。
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図面 (10)

課題

調節弁を絞る時間を短縮し、冷媒音を抑制することができる空気調和機を提供する。

解決手段

記憶部91は、空気調和機100の起動時において、通常開度及び絞り開度のいずれを選択するかについての選択条件を記憶している。選択条件は冷媒音が発生しやすい条件に設定される。室内制御部9は、室内温度及び室内湿度が、記憶部91が記憶する選択条件に該当すると判定した場合、膨張弁3を絞り開度に設定し、初期設定の動作を終了する。また、室内制御部9は、室内温度及び室内湿度が、選択条件に該当しないと判定した場合、膨張弁3を通常開度に設定する。

概要

背景

冷房機能及び暖房機能等を有する空気調和機は、一般に室外に設置される室外熱交換器と、室内に設置される室内熱交換器とを備える。室外熱交換器は膨張弁及び圧縮機夫々に接続されている。また、室内熱交換器は、前記膨張弁及び圧縮機夫々に接続されている。

圧縮機、室外熱交換機、膨張弁及び室内熱交換器は、冷凍サイクルを形成しており、空気調和機は、冷凍サイクルを利用して、室内機が設置された室内の冷房又は暖房等を行う。空気調和機が冷房を行う場合、冷媒が圧縮機、室外熱交換機、膨張弁及び室内熱交換器の順に移動する。具体的には、気体状の冷媒は、圧縮機により高温高圧となり、室外熱交換器を経て冷却され、液体となる。その後、冷媒は、膨張弁によりその流量が調節されつつ、減圧されて室内熱交換器に入り蒸発して周囲の熱を奪い、低温低圧の気体となって圧縮機に戻る。ここで、室外熱交換器は凝縮器として機能し、室内熱交換器は、蒸発器として機能する(例えば、特許文献1参照)。

概要

調節弁を絞る時間を短縮し、冷媒音を抑制することができる空気調和機を提供する。記憶部91は、空気調和機100の起動時において、通常開度及び絞り開度のいずれを選択するかについての選択条件を記憶している。選択条件は冷媒音が発生しやすい条件に設定される。室内制御部9は、室内温度及び室内湿度が、記憶部91が記憶する選択条件に該当すると判定した場合、膨張弁3を絞り開度に設定し、初期設定の動作を終了する。また、室内制御部9は、室内温度及び室内湿度が、選択条件に該当しないと判定した場合、膨張弁3を通常開度に設定する。

目的

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

室外熱交換器及び室内熱交換器の間に配され、冷媒の流量を調節する調節弁と、該調節弁の開度を制御する調節弁制御部と、室内温度を測定する室内温度測定部と、室内湿度を測定する湿度測定部とを備え、前記調節弁制御部は、前記室内温度測定部が測定した室内温度が第1閾値よりも高い場合、又は前記湿度測定部が測定した室内湿度が第2閾値よりも高い場合、前記調節弁を第1開度に制御し、前記室内温度が前記第1閾値以下であり、かつ前記室内湿度が前記第2閾値以下である場合、前記調節弁を前記第1開度よりも開度が小さい第2開度に制御することを特徴とする空気調和機

請求項2

室外温度を測定する室外温度測定部を更に備え、前記調節弁制御部は、更に、前記室外温度測定部が測定した室外温度が第3閾値以上であり、かつ前記室内湿度が前記第2閾値以下である場合には、前記調節弁を前記第2開度に制御することを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。

請求項3

圧縮機と、室内温度及び室外温度に基づいて設定された目標回転数に基づき、前記圧縮機の動作を制御する圧縮機制御部とを更に備え、前記第1開度及び第2開度は、前記目標回転数に対応して設定されており、前記第2開度は、前記第1開度との差が前記目標回転数の大小に応じて大小となるように設定されていることを特徴とする請求項2に記載の空気調和機。

請求項4

前記圧縮機制御部は、前記圧縮機を作動開始から所定の回転数で作動させた後、前記目標回転数に基づいて回転数を上昇させて前記圧縮機を作動させ、前記調節弁制御部は、前記圧縮機制御部が前記圧縮機の回転数を上昇させた後、前記調節弁を前記第1開度としている場合、第1速度で、前記第2開度より小さい第3開度まで絞り、前記調節弁を前記第2開度としている場合、前記第1速度よりも速い第2速度で前記第3開度まで絞ることを特徴とする請求項3に記載の空気調和機。

請求項5

前記室外熱交換器には複数の室内熱交換器が接続されていることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一つに記載の空気調和機。

技術分野

0001

本発明は、空気調和機に関する。

背景技術

0002

冷房機能及び暖房機能等を有する空気調和機は、一般に室外に設置される室外熱交換器と、室内に設置される室内熱交換器とを備える。室外熱交換器は膨張弁及び圧縮機夫々に接続されている。また、室内熱交換器は、前記膨張弁及び圧縮機夫々に接続されている。

0003

圧縮機、室外熱交換機、膨張弁及び室内熱交換器は、冷凍サイクルを形成しており、空気調和機は、冷凍サイクルを利用して、室内機が設置された室内の冷房又は暖房等を行う。空気調和機が冷房を行う場合、冷媒が圧縮機、室外熱交換機、膨張弁及び室内熱交換器の順に移動する。具体的には、気体状の冷媒は、圧縮機により高温高圧となり、室外熱交換器を経て冷却され、液体となる。その後、冷媒は、膨張弁によりその流量が調節されつつ、減圧されて室内熱交換器に入り蒸発して周囲の熱を奪い、低温低圧の気体となって圧縮機に戻る。ここで、室外熱交換器は凝縮器として機能し、室内熱交換器は、蒸発器として機能する(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0004

特許第3233447号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、空気調和機の起動時においては、冷媒の液化作用が不安定なため、室外熱交換器及び膨張弁の間において、気体及び液体が混ざり合っている。ここで、膨張弁の開度によっては、気体及び液体が混合した冷媒が膨張弁を通過する際、不快な音、いわゆる冷媒音が発生するという問題が生じる。

0006

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、冷媒音を抑制することができる空気調和機を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

本発明に係る空気調和機は、室外熱交換器及び室内熱交換器の間に配され、冷媒の流量を調節する調節弁と、該調節弁の開度を制御する調節弁制御部と、室内温度を測定する室内温度測定部と、室内湿度を測定する湿度測定部とを備え、前記調節弁制御部は、前記室内温度測定部が測定した室内温度が第1閾値よりも高い場合、又は前記湿度測定部が測定した室内湿度が第2閾値よりも高い場合、前記調節弁を第1開度に制御し、前記室内温度が前記第1閾値以下であり、かつ前記室内湿度が前記第2閾値以下である場合、前記調節弁を前記第1開度よりも開度が小さい第2開度に制御することを特徴とする。

0008

本発明に係る空気調和機は、室外温度を測定する室外温度測定部を更に備え、前記調節弁制御部は、更に、前記室外温度測定部が測定した室外温度が第3閾値以上であり、かつ前記室内湿度が前記第2閾値以下である場合には、前記調節弁を前記第2開度に制御することを特徴とする。

0009

本発明に係る空気調和機は、圧縮機と、室内温度及び室外温度に基づいて設定された目標回転数に基づき、前記圧縮機の動作を制御する圧縮機制御部とを更に備え、前記第1開度及び第2開度は、前記目標回転数に対応して設定されており、前記第2開度は、前記第1開度との差が前記目標回転数の大小に応じて大小となるように設定されていることを特徴とする。

0010

本発明に係る空気調和機は、前記圧縮機制御部は、前記圧縮機を作動開始から所定の回転数で作動させた後、前記目標回転数に基づいて回転数を上昇させて前記圧縮機を作動させ、前記調節弁制御部は、前記圧縮機制御部が前記圧縮機の回転数を上昇させた後、前記調節弁を前記第1開度としている場合、第1速度で、前記第2開度より小さい第3開度まで絞り、前記調節弁を前記第2開度としている場合、前記第1速度よりも速い第2速度で前記第3開度まで絞ることを特徴とする。

0011

本発明に係る空気調和機は、前記室外熱交換器には複数の室内熱交換器が接続されていることを特徴とする。

発明の効果

0012

本発明によれば、調節弁を絞る時間を短縮し、冷媒音を抑制することができる。

図面の簡単な説明

0013

実施の形態1に係る空気調和機の構成を示す概略図である。
圧縮機の目標回転数についてのLUT概念図である。
膨張弁の開度に係る関数を示すグラフである。
選択条件を示すグラフである。
室内制御部による初期設定の手順を示すフローチャートである。
実施の形態2における膨張弁の開度に係る関数を示すグラフである。
実施の形態2における膨張弁の開度を決定する選択条件を示すグラフである。
室内制御部による初期設定の手順を示すフローチャートである。
実施の形態3に係る空気調和機の構成を示す概略図である。

実施例

0014

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る空気調和機の構成を示す概略図である。図1において、100は空気調和機であり、空気調和機100は、室外に設置される室外機101及び室内に設置される室内機102を備えている。空気調和機100は、冷房機能及び暖房機能を有している。空気調和機100は、リモートコントローラ103を備えており、該リモートコントローラ103により、運転オンオフが行われ、冷房機能及び暖房機能の選択、設定温度等に係る情報が室内機102に送信される。なお、空気調和機100は除湿機能を有していてもよい。

0015

室外機101は、室外熱交換器1と、四方弁2と、膨張弁3と、圧縮機4と、室外送風機5とを有する。室外熱交換器1は、四方弁2及び膨張弁3夫々に接続され、四方弁2には、圧縮機4が接続されている。室外熱交換器1は冷媒による熱交換を行う。圧縮機4は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。圧縮機4は回転圧縮機であり、圧縮力は、動作周波数、即ち回転数に比例する。四方弁2は圧縮機4から吐出、又は圧縮機4に吸入される冷媒の流路切り替え、膨張弁3は、通過する冷媒の流量を調節し、また減圧する。膨張弁3は開度が0ステップ(全閉)〜400ステップ(全開)までの400ステップになっており、ステッピングモータにより段階的に調整される。室外送風機5は、室外熱交換器1に向けて送風する。

0016

また、室外熱交換器1には、室外温度を測定する室外温度センサ10が取り付けられている。圧縮機4には、吐出口側に圧縮機4の吐出温度を測定する吐出センサ40が取り付けられ、吸入口側に圧縮機4の吸入温度を測定するサクションセンサ41が取り付けられている。

0017

室外機101は、CPU(central processing unit )又はMPU(microprocessor unit )を備える室外制御部6を更に有しており、室外制御部6は、四方弁2と、膨張弁3と、圧縮機4と、室外送風機5と、室外温度センサ10と、吐出センサ40と、サクションセンサ41とに接続されている。室外制御部6は、後述するように四方弁2の流路の切替、膨張弁3の開度、圧縮機4の動作及び室外送風機5の動作の制御を行う。また、室外制御部6には、室外温度センサ10、吐出センサ40及びサクションセンサ41夫々が測定した温度が入力される。

0018

室内機102は、室内熱交換器7と、室内送風機8とを有する。室内熱交換器7は、室外機101の四方弁2及び膨張弁3夫々に接続されている。室内熱交換器7は、冷媒による熱交換を行い、室外送風機5は、室内機102から室内に向けて送風する。室内熱交換器7には、室内温度を測定する室内温度センサ70及び室内湿度を測定する湿度センサ71が取り付けられている。

0019

室内機102は更に室内制御部9と、受信部90と、記憶部91とを備える。室内制御部9は、室内送風機8と、室内温度センサ70と、湿度センサ71とに接続されている。また、室内制御部9は、CPU又はMPUを備え、受信部90が受信した情報を取得することができ、記憶部91が記憶する情報を読み出し、また、記憶部91に演算結果等を記憶させることができる。また、室内制御部9は、室内送風機8の動作の制御等を行う。室内制御部9には、室内温度センサ70が測定した室内温度及び湿度センサ71が測定した室内湿度が入力される。更に室内制御部9及び室外制御部6は、通信を行い、温度の測定値作動命令に関する情報等を交信する。室内制御部9は、室外制御部6に、四方弁2の流路の切替、膨張弁3の開度、圧縮機4の動作及び室外送風機5の動作に係る命令を出力し、室外制御部6は該命令に係る動作を実行する。即ち、室内制御部9は、室外制御部6を介して、四方弁2の流路の切替、膨張弁3の開度、圧縮機4の動作及び室外送風機5の動作を制御する。したがって室内制御部9及び室外制御部6は、膨張弁3の動作を制御する膨張弁制御部及び圧縮機4の動作を制御する圧縮機制御部をなす。

0020

受信部90は、リモートコントローラ103が送信した情報を受信し、室内制御部9に入力する。記憶部91は、ROM及びRAM等を有しており、以下に述べるLUT(Lookup table)、冷房機能及び暖房機能の設定等、空気調和機100の動作に関する情報を記憶している。

0021

記憶部91は、室外温度及び室内温度に基づいて設定された圧縮機4の目標回転数についてのLUTを記憶している。図2は、圧縮機4の目標回転数についてのLUTの概念図である。図2において、縦軸は、リモートコントローラ103の設定温度及び室内温度の差であり、横軸は室外温度である。リモートコントローラ103の設定温度及び室内温度の差が大きいほど、また、室外温度が高いほど、目標回転数は大きく設定されている。また、圧縮機4は、所定の初期回転数で作動した後、目標回転数まで回転数が上昇するように制御される。

0022

また、記憶部91は、圧縮機の目標回転数に対する膨張弁3の開度に係る関数を記憶している。記憶部91は、空気調和機100の起動時に使用される初期開度に係る関数、及び冷媒の流量が安定する安定開度に係る関数を記憶している。膨張弁3の初期開度には、通常開度及び絞り開度があり、記憶部91は夫々に係る関数を記憶している。図3は、膨張弁3の開度に係る関数を示すグラフである。図3において、縦軸は、単位をステップとする膨張弁3の開度を示し、横軸は、単位をrpm(revolution per minute )とする圧縮機4の目標回転数を示す。細線は通常開度に係る関数を示し、太線は絞り開度に係る関数を示し、一点鎖線は、安定開度に係る関数を示す。通常開度、絞り開度及び安定開度夫々の関数は、傾きが略同一であり、圧縮機4の回転数の増加に伴い、膨張弁3の開度は大きくなっている。また、最も低い目標回転数に対する開度、即ち開度の初期値は通常開度が最も大きく、安定開度が最も小さくなる。したがって、同一の回転数においては、通常開度、絞り開度、安定開度の順に開度は小さくなる。初期開度は、高湿度条件下において、空気調和機100の起動時に室内熱交換器7への結露を防止するために使用される。圧縮機4の回転数が、初期回転数から目標回転数まで上昇した場合に、膨張弁3は、初期開度から、安定開度となるように制御される。ここで、同一の回転数においては、通常開度から安定開度に絞るよりも絞り開度から安定開度に絞る方が少ないステップ数となるので、安定開度まで絞ることに要する時間が短い。

0023

記憶部91は、更に、空気調和機100の起動時において、通常開度及び絞り開度のいずれを選択するかについての選択条件を記憶している。図4は、選択条件を示すグラフである。記憶部91が記憶する室内温度及び室内湿度夫々の閾値に基づいて、通常開度及び絞り開度が選択される。選択条件は冷媒音が発生しやすい条件に設定される。具体的には、記憶部91は、室内温度が第1閾値X以下であり、室内湿度が第2閾値Y以下である、即ち図4斜線領域の範囲を選択条件として記憶している。第1閾値Xは18℃以上であることが好ましく、Yは50%であることが好ましい。

0024

空気調和機100において、室外熱交換器1、膨張弁3、圧縮機4及び室内熱交換器7は冷凍サイクルをなしている。四方弁2により前記冷凍サイクルにおける冷媒の流路を切り替えることにより、冷房機能及び暖房機能が切り替わる。

0025

空気調和機100が冷房を行う場合、気体の冷媒が圧縮機4にて圧縮されて高温高圧となり、四方弁2を介して室外熱交換器1に入り冷却され、低温高圧の液体となる。その後、冷媒は、膨張弁3によりその流量が調節されつつ、減圧されて室内熱交換器7に入り、蒸発して周囲の熱を奪い、低温低圧の気体となって四方弁2を介して圧縮機4に戻る。ここで、室外熱交換器1は、凝縮器として機能し、室内熱交換器7は蒸発器として機能する。

0026

空気調和機100が暖房を行う場合、四方弁2により冷媒の流路が冷房と反対になり、冷媒は、圧縮機4、四方弁2、室内熱交換器7、膨張弁3、室外熱交換器1、四方弁2、圧縮機4の順に流れ、室外熱交換器1は蒸発器として機能し、室内熱交換器7は凝縮器として機能する。

0027

上述の如く構成された空気調和機100は、リモートコントローラ103の操作によりオンされ、設定された冷房機能又は暖房機能、設定温度等の情報を受信して運転を開始する。受信部90を介して情報を取得した室内制御部9は、記憶部91に記憶された情報を読み出し、室外制御部6を介して圧縮機4に作動命令を出力する。圧縮機4が作動することにより冷媒が上述のように流れ、冷房又は暖房が行われる。ここで、空気調和機100は、冷房の開始において、記憶部91に記憶されたプログラムに基づき、以下に詳述する初期設定を行い、膨脹弁3の開度を制御する。室内制御部9及び室外制御部6は、膨脹弁3の動作を制御する制御装置をなしており、前記プログラムに係る処理を実行する。なお、該制御装置は、受信部90及び記憶部91を含んでいてもよい。また、室内制御部9のみが前記制御装置をなしていてもよい。このとき、室内制御部9は室外制御部6を介さず直接膨張弁3の動作を制御する。

0028

図5は、室内制御部9による初期設定の手順を示すフローチャートである。室内制御部9は、リモートコントローラ103による空気調和機100の冷房の起動後、次の処理を行うことにより、空気調和機100の冷房の初期設定を行う。

0029

室内制御部9は、受信部90が受信したリモートコントローラ103の設定温度を取得し、室外制御部6を介して、室外温度センサ10が測定した室外温度を取得し、室内温度センサ70から室内温度を、湿度センサ71から室内湿度を取得する(S1)。室内制御部9は、取得した設定温度及び室内温度の差を算出する(S2)。その後、室内制御部9は、算出した差及び取得した室外温度に基づき、LUTを参照して圧縮機4の目標回転数を設定する(S3)。

0030

その後、室内制御部9は、室内温度及び室内湿度が、記憶部91が記憶する選択条件に該当するか否かを判定する(S4)。即ち、室内制御部9は、室内温度が第1閾値X以下であり、かつ湿度が第2閾値Y以下であるか否かを判定する。

0031

室内制御部9は、室内温度及び室内湿度が、記憶部91が記憶する選択条件に該当すると判定した場合(S4:YES)、膨張弁3を絞り開度に設定し(S5)、初期設定の動作を終了する。また、室内制御部9は、室内温度及び室内湿度が、選択条件に該当しないと判定した場合(S4:NO)、膨張弁3を通常開度に設定し(S6)、初期設定の動作を終了する。

0032

初期設定を行った後、室内制御部9は、室外制御部6を介して、膨張弁3を初期設定で設定した開度に制御し、初期回転数で圧縮機4の作動を開始させる。また、室内制御部9は、室内送風機8を作動させ、室外制御部6を介して室外送風機5を作動させる。その後、室内制御部9は、圧縮機4の回転数を初期設定で設定した目標回転数まで上昇させ、膨張弁3を安定開度まで絞る。圧縮機4から吐出された冷媒が冷凍サイクルを経ることにより、空気調和機100による室内の冷房が行われる。

0033

ここで、空気調和機100の冷房の起動時においては、冷媒の液化作用が不安定なため、室外熱交換器1及び膨張弁3の間において、気体及び液体が混合している。気体及び液体が混合した冷媒が安定開度よりも大きい開度の膨張弁3を通過する際、不快な音、いわゆる冷媒音が発生するという問題が生じる。安定開度においては、冷媒は膨張弁3を通過する際に略液体となっており、冷媒音は発生し難い。

0034

上記の構成によれば、冷媒音が発生しやすい室内温度及び室内湿度条件下において、膨張弁3の初期開度を絞り開度に制御し、圧縮機4の回転数が目標回転数まで上昇した場合に、初期開度から安定開度まで膨張弁3の開度を絞る時間を短縮している。これにより、冷媒音が発生する時間を短縮し、冷媒音を抑制することができる。また、冷媒音は、時間の経過に伴って大きくなるが、冷媒音が発生する時間を短縮することにより、冷媒音が小さい時点で冷媒音の発生を終了でき、冷媒音の大きさを抑制することができる。

0035

更に、膨張弁3を速く安定開度まで絞ることにより、空気調和機100の使用者快適性を向上させることができ、また、膨張弁3が安定開度である場合、電力消費の効率が良いので、空気調和機100の冷房における電力消費を低減することができる。なお、室内制御部9は、湿度が第2閾値Y(50%)より大きい場合、膨張弁3を絞り開度に設定しないので、室内交換機7における結露の問題は生じない。

0036

なお、室内制御部9は、室外制御部6を介さずに、四方弁2の流路の切替、膨張弁3の開度、圧縮機4の動作及び室外送風機5の動作を直接制御してもよい。このとき、室内制御部9のみが膨脹弁制御部及び圧縮機制御部をなす。また、室外制御部6及び室内制御部9を一つの制御部として、室内機102内に設け、前記一つの制御部が上記の動作を行ってもよい。このとき前記一つの制御部が膨脹弁制御部及び圧縮機制御部をなす。

0037

(実施の形態2)
実施の形態2の空気調和機100は、実施の形態1と同様の構成をなすが、冷房の初期設定が異なる。実施の形態2に係る空気調和機100の構成について、実施の形態1と同様な構成については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

0038

記憶部91は、実施の形態1と同様に、膨張弁3の初期開度に係る関数として通常開度に係る関数及び絞り開度に係る関数を記憶し、安定開度に係る関数を記憶している。図6は、実施の形態2における膨張弁3の開度に係る関数を示すグラフである。図6においては、図3と同様に、縦軸は膨張弁3の開度を示し、横軸は圧縮機4の目標回転数を示す。細線は通常開度に係る関数を示し、太線は実施の形態2における絞り開度に係る関数を示し、一点鎖線は、安定開度に係る関数を示す。また、点線は実施の形態1における絞り開度に係る関数を示している。実施の形態2に係る絞り開度では、所定の目標回転数以上の場合の傾きは、図6の点線に示す実施の形態1における絞り開度に係る関数の傾きより小さい。したがって、実施の形態2における絞り開度は、圧縮機4が所定の回転数以上である場合、実施の形態1に比べて圧縮機4の回転数が大きくなるにしたがって安定開度により近い値となる。即ち、絞り開度は、通常開度との差が目標回転数の大小に応じて大小となるように設定されている。なお、所定の回転数以下の場合にも同様に、実施の形態1の絞り開度に係る関数の傾きよりも小さくしてもよい。

0039

実施の形態2においては、実施の形態1の選択条件に加え、室外温度も考慮して、絞り開度に設定する。図7は、実施の形態2における膨張弁3の開度を決定する選択条件を示すグラフである。膨張弁3は、室外温度が第3閾値Z以上であり、湿度がY以下である場合にも絞り開度に設定される。したがって、図7の斜線領域内に該当した場合、絞り開度に設定する。Zは21℃以上であることが好ましく、このとき冷媒音が発生しやすくなる。ここで、図7は、X>Zの場合を示しているが、Xの値は、Zの値以下であってもよい。

0040

記憶部91は、更に膨張弁3の開度を初期開度から安定開度に絞る速度として、第1速度と、該第1速度よりも速く絞る第2速度を記憶している。ここで、膨張弁3は、室内温度センサ70及びサクションセンサ41夫々が測定した温度の差と目標とする温度差との差を室内制御部9が積算していき、積算値が初期開度に対応する所定値に達した場合に所定ステップ絞られる。積算値は膨張弁3を絞るごとにリセットされ、膨張弁3は積算を繰り返していくことにより安定開度まで絞られる。これにより、膨張弁3を絞る速度は、前記所定値の大小により決定されることとなる。したがって、第1速度における所定値は、第2速度における所定値よりも大きく設定されている。
なお、膨張弁3は、所定時間が経過するごとに所定ステップ絞ることを繰り返していき、安定開度に到達させるようにしてもよい。この場合所定時間の大小により、第1速度及び第2速度の速さが決定される。

0041

図8は、室内制御部9による初期設定の手順を示すフローチャートである。室内制御部9は、空気調和機100の冷房の起動後、次の処理を行う。

0042

室内制御部9は、受信部90が受信したリモートコントローラ103の設定温度を取得し、室外制御部6を介して、室外温度センサ10が測定した室外温度を取得し、室内温度センサ70から室内温度を、湿度センサ71から室内湿度を取得する(S11)。室内制御部9は、取得した設定温度及び室内温度の差を算出する(S12)。その後、室内制御部9は、算出した差及び取得した室外温度に基づき、LUTを参照して圧縮機4の目標回転数を設定する(S13)。

0043

その後、室内制御部9は、室外温度、室内温度及び室内湿度が、記憶部91が記憶する選択条件に該当するか否かを判定する(S14)。即ち、室内制御部9は、室内温度が第1閾値X以下又は室外温度が第2閾値Z以上であり、かつ湿度が第2閾値Y以下であるか否かを判定する。

0044

室内制御部9は、室外温度、室内温度及び室内湿度が、選択条件に該当すると判定した場合(S14:YES)、膨張弁3を絞り開度に設定し(S15)、また、第2速度を設定して(S16)、初期設定の動作を終了する。また、室内制御部9は、室外温度、室内温度及び室内湿度が、選択条件に該当しないと判定した場合(S14:NO)、膨張弁3を通常開度に設定し(S17)、また、第1速度を設定して(S18)、初期設定の動作を終了する。

0045

初期設定を行った後、室内制御部9は、室外制御部6を介して膨張弁3を初期設定で設定した開度に制御し、初期回転数で圧縮機4の作動を開始させる。また、室内制御部9は、室内送風機8を作動させ、室外制御部6を介して室外送風機5を作動させる。その後、室内制御部9は、圧縮機4の回転数を初期設定で設定した目標回転数まで上昇させ、初期設定で設定した絞り速度で膨張弁3を安定開度まで絞る。圧縮機4から吐出された冷媒が冷凍サイクルを経ることにより、空気調和機100による室内の冷房が行われる。

0046

上記の構成によれば、冷媒音が発生しやすい条件下において、膨張弁の開度を絞り開度に制御して、目標回転数まで上昇した場合に安定開度まで開度を絞る時間を短縮している。これにより、冷媒音が発生する時間を短縮し、冷媒音を抑制することができる。また、冷媒音が発生しやすい条件に室外温度を含めることにより、より確実に冷媒音を抑制することができる。

0047

更に、圧縮機の目標回転数が大きい場合、即ち、比較的膨張弁3の開度が大きい場合に、絞り開度において、圧縮機の目標回転数が大きくなるほど、開度を安定開度に近づけている。したがって、膨張弁3の開度が大きく冷媒音が発生しやすい場合に、より速く膨張弁3を安定開度まで絞ることができ、冷媒音を抑制することができる。

0048

更に、冷媒音が発生しやすい条件下において、第2速度で膨張弁3を速く安定開度まで絞るので、より冷媒音が発生する時間を短縮でき、冷媒音を抑制することができる。

0049

また、冷媒音が発生する時間を短縮することにより、冷媒音が小さい時点で冷媒音の発生を終了でき、冷媒音の大きさを抑制することができる。

0050

(実施の形態3)
実施の形態3は、室内機が複数存在する場合に関する。図9は、実施の形態3に係る空気調和機100の構成を示す概略図である。実施の形態3に係る空気調和機100の構成について、実施の形態1及び実施の形態2と同様な構成については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。実施の形態3に係る空気調和機100は、室外機101、二つの室内機102,102及び二つのリモートコントローラ103,103を備える。また、膨張弁3は、室内機102、102夫々に設けられている。

0051

また、空気調和機100は、冷媒の流路における分離及び合流を行う二つの分岐器200、201を備える。分岐器200には、室外熱交換器1が接続されており、膨張弁3、3が並列に接続されている。分岐器201には、四方弁2が接続されており、二つの室内熱交換器7、7が、分岐器201に並列に接続されている。分岐器200、201の動作は、室外制御部6により制御される。

0052

二つの室内機102、102においては、実施の形態1と同様に記憶部91が記憶するLUTに基づいて目標回転数を設定する。ここで、室内機102の一方のみが起動された場合は、該一方の室内機102において設定された目標回転数に基づき、室内制御部9が室外制御部6を介して、圧縮機4を作動させる。室内機102、102両方が起動された場合は、夫々において設定された目標回転数が室内制御部9、9から室外制御部6に入力される。室外制御部6は、入力された目標回転数を合算し、合算した値に基づいて、圧縮機4を作動させる。このとき、膨張弁3、3は、夫々の室内機102において設定された目標回転数に基づき、実施の形態1と同様に開度が制御される。また、室外制御部6は、分岐器200、201の動作を制御することにより、室内機102、102への冷媒の流量を調節する。

0053

なお、室内制御部9、9が交信を行い、いずれか一方が、室内機102、102夫々において設定された目標回転数を合算し、室外制御部6を介さずに、圧縮機4を作動させてもよい。また、室外制御部6及び一方の室内制御部9を一つの制御部として、該一方の室内制御部9に係る室内機102内に設け、前記一つの制御部が、上記動作を行ってもよい。

0054

空気調和機100が冷房運転している場合、圧縮機4から吐出された冷媒は、分岐器200を通過する際に分離され、分離された冷媒は、夫々、膨張弁3、3を通過して、室内熱交換器7、7に入る。室内熱交換器7、7を通過した冷媒は、分岐器201にて合流し、四方弁2を通過して圧縮機4に吸入される。

0055

室内制御部9、9は、夫々、記憶部91が記憶するLUT、膨張弁3の開度に係る関数、選択条件に従って、膨張弁3の開度を設定する初期設定を実施の形態2と同様に行う。実施の形態3においては、圧縮機4の回転数を、目標回転数を合算した値まで上昇させた後、初期設定で設定した絞り速度で膨張弁3を安定開度まで絞る。

0056

上記の構成によれば、室内機102、102の膨張弁3、3における冷媒音を抑制しつつ、室内機102、102により、二つの室内を冷却することができる。なお、室内機の数は、二つに限られず、三つ以上であってもよい。

0057

本発明に係る空気調和機(100)は、室外熱交換器(1)及び室内熱交換器(7)の間に配され、冷媒の流量を調節する調節弁(3)と、該調節弁(3)の開度を制御する調節弁制御部(6、9)と、室内温度を測定する室内温度測定部(70)と、室内湿度を測定する湿度測定部(71)とを備え、前記調節弁制御部(6、9)は、前記室内温度測定部(70)が測定した室内温度が第1閾値よりも高い場合、又は前記湿度測定部(71)が測定した室内湿度が第2閾値よりも高い場合、前記調節弁(3)を第1開度に制御し、前記室内温度が前記第1閾値以下であり、かつ前記室内湿度が前記第2閾値以下である場合、前記調節弁(3)を前記第1開度よりも開度が小さい第2開度に制御することを特徴とする。

0058

本発明によれば、第1閾値及び第2閾値を冷媒音が発生しやすい条件に設定し、該条件に該当する場合に、調節弁(3)を第1開度よりも開度が小さい第2開度に制御し、該当しない場合に、調節弁(3)を第1開度に制御することができる。

0059

したがって、起動時に、調節弁(3)を第2開度に制御した後、冷媒の流量が安定するまで開度を絞る場合において、開度を絞る時間を短縮することができる。

0060

これにより、冷媒音が発生する時間を短縮し、冷媒音を抑制することができる。また、冷媒音は、時間の経過に伴って大きくなるが、冷媒音が発生する時間を短縮することにより、冷媒音が小さい時点で冷媒音の発生を終了でき、冷媒音の大きさを抑制することができる。更に、調節弁(3)を速く絞ることにより、空気調和機(100)の使用者の快適性を向上させることができる。

0061

本発明に係る空気調和機(100)は、室外温度を測定する室外温度測定部(10)を更に備え、前記調節弁制御部(6、9)は、更に、前記室外温度測定部(10)が測定した室外温度が第3閾値以上であり、かつ前記室内湿度が前記第2閾値以下である場合には、前記調節弁(3)を前記第2開度に制御することを特徴とする。

0062

本発明によれば、室外温度を冷媒音が発生しやすい条件に含めることができ、より確実に冷媒音を抑制することができる。

0063

本発明に係る空気調和機(100)は、圧縮機(4)と、室内温度及び室外温度に基づいて設定された目標回転数に基づき、前記圧縮機(4)の動作を制御する圧縮機制御部(6、9)とを更に備え、前記第1開度及び第2開度は、前記目標回転数に対応して設定されており、前記第2開度は、前記第1開度との差が前記目標回転数の大小に応じて大小となるように設定されていることを特徴とする。

0064

本発明によれば、圧縮機(4)の目標回転数が大きいほど、即ち、調節弁(3)の開度が大きくなるほど、第2開度は、前記第1開度との差が大きい。したがって、調節弁(3)の開度が大きく冷媒音が発生しやすい場合に、より速くに冷媒音を抑制することができる。

0065

本発明に係る空気調和機(100)は、前記圧縮機制御部(6、9)は、前記圧縮機(4)を作動開始から所定の回転数で作動させた後、前記目標回転数に基づいて回転数を上昇させて前記圧縮機(4)を作動させ、前記調節弁制御部(6、9)は、前記圧縮機制御部(6、9)が前記圧縮機(4)の回転数を上昇させた後、前記調節弁(3)を前記第1開度としている場合、第1速度で、前記第2開度より小さい第3開度まで絞り、前記調節弁(3)を前記第2開度としている場合、前記第1速度よりも速い第2速度で前記第3開度まで絞ることを特徴とする。

0066

本発明によれば、冷媒音が発生しやすい条件下において、第2速度で調節弁(3)を第3開度まで絞るので、第3開度で冷媒の流量が安定するように設定した場合に、より冷媒音が発生する時間を短縮でき、冷媒音を抑制することができる。また、冷媒音が発生する時間を短縮することにより、冷媒音が小さい時点で冷媒音の発生を終了でき、冷媒音の大きさを抑制することができる。また、調節弁(3)が第3開度である場合、電力消費の効率が良いので、早く第3開度まで絞ることにより、空気調和機(100)の電力消費を低減することができる。

0067

本発明に係る空気調和機(100)は、前記室外熱交換器(1)には複数の室内熱交換器(102、102)が接続されていることを特徴とする。

0068

本発明によれば、複数の室内熱交換器(7、7)により、複数の室内を冷却することができる。

0069

本発明に係るプログラムは、室外熱交換器(1)及び室内熱交換器(7)の間に配され、冷媒の流量を調節する調節弁の動作を制御する制御装置(6、9)に、前記室内温度及び前記室内湿度を取得し、前記室内温度が第1閾値以下であるか否か、及び前記室内湿度が第2閾値以下であるか否かを判定し、室内温度が第1閾値以下でないと判定した場合、又は室内湿度が第2閾値以下でないと判定した場合、前記調節弁(3)を第1開度に制御し、前記室内温度が前記第1閾値以下であると判定し、かつ前記室内湿度が前記第2閾値以下であると判定した場合、前記調節弁(3)を前記第1開度よりも開度が小さい第2開度に制御する処理を実行させることを特徴とする。

0070

本発明によれば、空気調和機(100)において、第1閾値及び第2閾値を冷媒音が発生しやすい条件に設定し、該条件に該当する場合に、調節弁(3)を第1開度よりも開度が小さい第2開度にし、該当しない場合に、調節弁(3)を第1開度とすることができる。

0071

したがって、空気調和機(100)の起動時に、調節弁(3)を第2開度で開いた後、冷媒の流量が安定するまで開度を絞る場合において、開度を絞る時間を短縮することができる。

0072

これにより、冷媒音が発生する時間を短縮し、冷媒音を抑制することができる。また、冷媒音は、時間の経過に伴って大きくなるが、冷媒音が発生する時間を短縮することにより、冷媒音が小さい時点で冷媒音の発生を終了でき、冷媒音の大きさを抑制することができる。更に、調節弁(3)を速く絞ることにより、空気調和機(100)の使用者の快適性を向上させることができる。

0073

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。即ち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

0074

1室外熱交換器
3膨張弁(調節弁)
4圧縮機
6室外制御部
7室内熱交換器
9 室内制御部
10室外温度センサ(室外温度測定部)
70室内温度センサ(室内温度測定部)
71湿度センサ(湿度測定部)
100 空気調和機

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