JP2009068744A - 電動膨張弁の開弁パルス設定方法およびマルチ形空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】 電動膨張弁の製造バラツキを吸収して膨張弁開度を適正に設定できるようにするため、電動膨張弁の冷媒が流れ始めるときの開弁パルスを探索して設定できる電動膨張弁の開弁パルス設定方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 １台の室外機に複数台の室内機が接続されるマルチ形空気調和機の室内機に用いられている電動膨張弁の冷媒が流れ始めるときの開弁パルスをサーチして設定する電動膨張弁の開弁パルス設定方法であって、室内機７Ａ，７Ｂを冷房運転し、各室内機の電動膨張弁７２が開弁パルス未設定の場合は、開度指令パルスを０パルスにした後、室内機の室内熱交換器７１の温度を検出しながら、所定時間間隔で電動膨張弁７２の開度指令パルスを所定パルスずつ増加させ、室内熱交換器温度が所定温度差以上低下したら、その時の開度指令パルス値を当該室内機における電動膨張弁の開弁パルスとして記憶する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、マルチ形空気調和機の室内機に用いられている電動膨張弁の冷媒が流れ始めるときの開度指令パルス（以下「開弁パルス」という。）をサーチして設定する電動膨張弁の開弁パルス設定方法およびマルチ形空気調和機に関するものである。

マルチ形空気調和機は、１台の室外機に対して、複数台の室内機が互いに並列に接続されて構成される。このようなマルチ形空気調和機の各室内機には、各室内機間の冷媒流量を調整するとともに、冷房運転時に冷媒を減圧膨張するための電動膨張弁（ＥＥＶ）が設けられる。電動膨張弁は、パルスモータ等により駆動される膨張弁であり、パルスモータに与えるパルス数によって弁の開度が調整されるように構成されている。かかる構成の電動膨張弁には、製造上のバラツキがあり、膨張弁個々によって、冷媒が流れ始めるときの開弁パルスに差がある。

マルチ形空気調和機においては、冷房運転開始時に各室内機の電動膨張弁に初期開度を指示したり、暖房運転時に停止中の室内機の電動膨張弁に冷媒溜り込み防止のための微小開度を設定したりする。しかし、上記のような製造バラツキがあると、適正な開度を設定できないことがある。例えば、開弁パルスバラツキが３２±２０パルスの電動膨張弁の場合、制御上初期開度を６０パルスにしたときは、バラツキが５２パルスの電動膨張弁では適正値でも、バラツキが１２パルスの電動膨張弁では開き過ぎとなる。電動膨張弁が開き過ぎの場合には、冷房過負荷や低負荷条件のような、圧力比が大きくなり電動膨張弁前後に差圧が付き易い運転時に、液冷媒戻りによって圧縮機が液圧縮運転となるリスクが発生する。

一方、制御上初期開度を２０パルスにしたときは、バラツキが１２パルスの電動膨張弁では適正値でも、バラツキが５２パルスの電動膨張弁では閉め過ぎとなる。電動膨張弁が閉め過ぎの場合には、低圧の低下に伴って吸入過熱度が高く、吸入エンタルピも大きくなるため、必然的に圧縮機の吐出温度が高く（吐出エンタルピも大きく）なり、吐出温度異常により運転継続が困難となるリスクが生じる。さらに、冷媒流量も低下するため、能力不足が発生する。

また、特許文献２には、マルチ形空気調和機において、運転中に室内機がサーモオフ状態または停止状態になったときに、サーモオフ状態または停止状態になった室内機に対応する電動膨張弁の初期開度を、その室内機の室内熱交換器の仕様の重要な要素により定まる熱交換能力に基づいて設定する初期開度設定部を備えることにより、電動膨張弁の初期開度を最適な値に設定できるようにしたマルチ形空気調和機が示されている。

特開２００７−４０５６３号公報

従来は、電動膨張弁の製造バラツキを吸収するために、電動膨張弁の初期開度を開き気味に設定し、液冷媒戻り気味運転とすることにより、電動膨張弁が閉め過ぎとなる場合の上記リスクを回避しつつ、電動膨張弁が開き過ぎとなる場合の上記リスクを、圧縮機の吸入側に大容量のアキュームレータを設置することにより回避していた。このため、室外機内に大きなアキュームレータを設置するスペースを確保しなければならず、室外機を小型コンパクト化する上でのネックとなっていた。また、アキュームレータを小型化し、コストダウンすることも困難となっていた。

また、上記特許文献２には、電動膨張弁の初期開度を最適な値に設定するための手段が開示されているが、電動膨張弁の製造バラツキを吸収したうえで、初期開度を最適な値に設定できるというものではない。つまり、製造バラツキを吸収して初期開度を最適な値に設定することを示唆するものではない。従って、電動膨張弁の製造バラツキを空気調和機側で如何に吸収するかについては、大きな課題の１つとなっている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、電動膨張弁の製造バラツキを吸収して膨張弁開度を適正に設定できるようにするため、電動膨張弁の冷媒が流れ始めるときの開弁パルスを探索して設定できる電動膨張弁の開弁パルス設定方法を提供することを目的とする。また、電動膨張弁の初期開度を適正に設定して運転性能のバラツキを改善するとともに、アキュームレータおよび室外機を小型コンパクト化できるマルチ形空気調和機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の電動膨張弁の開弁パルス設定方法およびマルチ形空気調和機は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる電動膨張弁の開弁パルス設定方法は、１台の室外機に複数台の室内機が接続されるマルチ形空気調和機の前記室内機に用いられている電動膨張弁の冷媒が流れ始めるときの開弁パルスをサーチして設定する電動膨張弁の開弁パルス設定方法であって、前記室内機を冷房運転し、各室内機の前記電動膨張弁が開弁パルス未設定の場合は、開度指令パルスを０パルスにした後、前記室内機の室内熱交換器の温度を検出しながら、所定時間間隔で前記電動膨張弁の開度指令パルスを所定パルスずつ増加させ、前記室内熱交換器温度が所定温度差以上低下したら、その時の開度指令パルス値を当該室内機における前記電動膨張弁の開弁パルスとして記憶することを特徴とする。

冷凍サイクルに設けられ、冷媒の流量調整および減圧膨張に供される電動膨張弁においては、製造上のバラツキによって冷媒が流れ始めるときの開度指令パルス（開弁パルス）に差があり、この製造バラツキは不可避的に発生する。特に、マルチ形空気調和機では、各室内機に設けられる冷房用の室内電動膨張弁は、各室内機間の冷媒流量調整機能を担っており、冷房運転開始時に初期開度を指示しているが、適正な開度を設定できない場合がある。このため、例えば、初期開度を開き気味に設定することによって、液戻り気味の運転とし、冷媒液戻りに対しては大型のアキュームレータを設置して圧縮機を保護する等の対策を採り、製造バラツキを吸収している状況にある。
本発明によれば、据え付け時の試運転時や最初の冷房運転時等において、１回だけ各室内機に設けられている電動膨張弁の開弁パルスをサーチし、それを記憶する開弁パルス設定運転を実施することにより、以後その開弁パルスを基準にして初期開度等を指示し、設定することが可能になる。開弁パルスの設定は、開弁パルスが未設定の電動膨張弁に対して、開度指令パルスを０パルスにした後、室内熱交換器の温度を検出しながら、所定時間間隔で電動膨張弁の開度指令パルスを所定パルスずつ増加させ、室内熱交換器の温度が所定温度差以上低下したら、電動膨張弁が開き冷媒が流れていると判断し、その時の開度指令パルス値を当該電動膨張弁の開弁パルスとして記憶することにより、設定することができる。これにより、電動膨張弁の製造バラツキを吸収して、初期開度等を設定された開弁パルスに基づいて適正開度に設定することができる。従って、電動膨張弁の製造バラツキに伴う運転性能のバラツキを改善することができる。また、大型のアキュームレータを設置する必要がなくなり、アキュームレータの小型化によりコストダウンを図ることができるとともに、室外機の小型コンパクト化を達成することができる。また、暖房停止時における室内機への冷媒溜り込み防止等についても、膨張弁開度を適正に設定して確実に制御することができる。

さらに、本発明の電動膨張弁の開弁パルス設定方法は、上記の電動膨張弁の開弁パルス設定方法において、前記電動膨張弁が開弁パルスを設定済みの場合には、予め設定されている開弁パルスを所定時間指示した後、通常の過熱度制御に移行し、前記電動膨張弁が開弁パルス未設定の場合には、前記した開弁パルス設定運転後に開度指令パルスを解除し、通常の過熱度制御に移行することを特徴とする。

本発明によれば、電動膨張弁が開弁パルスを設定済みの場合には、予め設定されている開弁パルスを所定時間指示した後、また、電動膨張弁が開弁パルス未設定の場合には、開弁パルス設定運転後に開度指令パルスを解除し、過熱度制御に移行することにより、通常の冷房運転に切り替えられる。従って、特別に運転切り替えのための操作を行う必要はなく、簡単に開弁パルスを設定することができる。

さらに、本発明の電動膨張弁の開弁パルス設定方法は、上述のいずれかの電動膨張弁の開弁パルス設定方法において、前記複数台の室内機のうちの少なくとも１台を、マルチ形空気調和機におけるシステム内の低圧を監視コントロールする低圧コントロール室内機として運転し、前記した開弁パルス設定運転を行うことを特徴とする。

本発明によれば、室内機のうちの１台を低圧コントロール室内機として運転し、マルチ形空気調和機におけるシステム内の低圧を監視コントロールしながら、開弁パルスの設定を行うようにしているため、開弁パルス設定運転中に電動膨張弁の閉塞によりシステム内の低圧が低下し、圧縮機の吐出温度が異常上昇して運転が中断されるのを防止することができる。従って、開弁パルス設定運転や通常運転を行っている他の室内機に影響を及ぼすことなく、速やかに開弁パルスを設定することができる。

さらに、本発明の電動膨張弁の開弁パルス設定方法は、上記の電動膨張弁の開弁パルス設定方法において、前記低圧コントロール室内機は、その電動膨張弁が開弁パルス設定済の場合には、予め設定されている開弁パルスを、また、開弁パルス未設定の場合には、製造バラツキがあっても確実に開弁を保証する値の初期開弁パルスを各々初期値として設定し、前記システム内の低圧が所定圧以下のときは全開パルスを所定時間指示し、また、前記低圧が所定圧以上のときは前記初期値を所定時間指示した後、通常の過熱度制御に移行し、前記初期値が変化した場合には、その時点から変化後の開度パルスを所定時間指示した後、通常の過熱度制御に移行し、前記システム内の低圧が所定圧以下の条件を所定時間連続検知して初期開度パルスが全開パルスとなっている状態から、前記低圧が所定圧以上の条件を所定時間連続検知する度に、変化後の開度パルスを所定パルスずつ増加させて前記低圧をコントロールすることを特徴とする。

本発明によれば、システム内の低圧が所定圧以下の条件を所定時間連続検知して初期開度パルスが全開パルスとなっている状態から、低圧が所定圧以上の条件を所定時間連続検知する度に、変化後の開度パルスを所定パルスずつ増加させて低圧をコントロールするようにしているため、低圧コントロール室内機の電動膨張弁が開弁パルス未設定である場合を含め、システム内の低圧が所定圧以下に低下しないよう確実にコントロールすることができる。従って、開弁パルス設定運転中における低圧圧力の異常低下を防止し、マルチ形空気調和機の運転を安定的に継続しながら、開弁パルスを設定することができる。

さらに、本発明の電動膨張弁の開弁パルス設定方法は、上述のいずれかの電動膨張弁の開弁パルス設定方法において、前記低圧コントロール室内機における前記電動膨張弁の開弁パルスが未設定で、他の室内機の前記電動膨張弁の開弁パルス設定運転が終了した場合には、他の室内機の中から低圧コントロール室内機を選定し、それまで低圧コントロール室内機とされていた室内機に対して、所定時間０パルス開度指令を実施した後、前記した開弁パルス設定運転を行うことを特徴とする。

本発明によれば、低圧コントロール室内機として運転されていた室内機の電動膨張弁に開弁パルスを設定する際には、所定時間、例えば３分間０パルス開度指令を実施し、それまで冷媒が流通されることにより温度が下がっていた室内熱交換器の冷え具合の解消を待って、開弁パルス設定運転を行うようにしているため、当該室内機の電動膨張弁に対しても正確に開弁パルスを設定することができる。

さらに、本発明の電動膨張弁の開弁パルス設定方法は、上述のいずれかの電動膨張弁の開弁パルス設定方法において、前記開弁パルス設定運転は、前記複数台の全室内機台数に対して、前記室外機の能力割合に応じた全室内機台数よりも少ない台数の前記室内機を冷房運転して行い、残りの前記室内機に対しては、順次ローテーションにより開弁パルス設定運転を行うことを特徴とする。

本発明によれば、全室内機台数よりも少ない台数の室内機を冷房運転して、開弁パルス設定運転を行うようにしている。例えば、冷房過負荷条件で室内負荷が大きいときに、室内機全台を同時運転すると、冷媒の循環量不足により室内熱交換器の温度低下を検出できずにタイムアップし、正確に開弁パルスを設定できない事態が発生し得るが、全台数よりも少ない台数の室内機を運転して開弁パルス設定運転を行うことにより、かかる不具合の発生を防止することができる。そして、残りの室内機に対しては、順次ローテーションにより開弁パルスの設定を行うことによって、正確にかつ速やかに室内機全台の電動膨張弁に対して開弁パルスを設定することができる。

さらに、本発明の電動膨張弁の開弁パルス設定方法は、上述のいずれかの電動膨張弁の開弁パルス設定方法において、前記開弁パルスの設定運転は、最初に電源投入を行うマルチ形空気調和機据え付け後の試運転時および／または冷房シーズンにおける最初の冷房運転開始時に１回行うことを特徴とする。

本発明によれば、開弁パルスの設定運転は、最初に電源投入を行うマルチ形空気調和機据え付け後の試運転時、あるいは冷房シーズンにおける最初の冷房運転開始時に実施される１回で十分である。その際サーチした開弁パルスを記憶しておくことにより、以後の運転時において、電動膨張弁の開度指令制御等に利用することができる。また、試運転時や最初の冷房運転開始時に開弁パルス設定運転を行うことにより、通常の冷暖房運転への影響を皆無にすることができる。

さらに、本発明にかかるマルチ形空気調和機は、１台の室外機に対して、複数台の室内機が並列に接続され、各室内機には、冷媒の流量調整および冷媒の減圧膨張用の電動膨張弁が設けられるマルチ形空気調和機において、前記室内機を冷房運転し、各室内機の前記電動膨張弁の冷媒が流れ始めるときの開弁パルスをサーチする開弁パルスサーチ部と、前記開弁パルスサーチ部によりサーチされた開弁パルスを前記各電動膨張弁の開弁パルスとして設定し、記憶する記憶部とを備え、前記各電動膨張弁に開度を指令する際に、前記記憶部に記憶されている開弁パルスを基準にして前記開度を指令する膨張弁開度指令部が設けられることを特徴とする。

本発明によれば、開弁パルスサーチ部により各電動膨張弁の冷媒が流れ始めるときの開弁パルスをサーチし、それを記憶部に記憶することができるので、膨張弁開度指令部から各電動膨張弁に開度を指令する際に、記憶されている開弁パルスを基準にして開度を指令することができる。これにより、電動膨張弁の製造バラツキを吸収して電動膨張弁開度を適正開度に設定することが可能となる。従って、各室内機に電動膨張弁を設けたマルチ形空気調和機において、電動膨張弁の製造バラツキに伴う運転性能のバラツキを改善することができる。また、大型のアキュームレータを設置する必要がなくなり、アキュームレータの小型化によりコストダウンを図ることができるとともに、室外機の小型コンパクト化を達成することができる。また、暖房停止時における室内機への冷媒溜り込み防止等についても、膨張弁開度を適正に設定して確実に制御することができる。

本発明の電動膨張弁の開弁パルス設定方法およびマルチ形空気調和機によると、電動膨張弁の製造バラツキを吸収して、膨張弁開度を設定された開弁パルスを基準にして適正な開度に設定することができるため、電動膨張弁の製造バラツキに伴う運転性能のバラツキを改善することができる。また、大型のアキュームレータを設置する必要がなくなり、アキュームレータの小型化によりコストダウンを図ることができるとともに、室外機の小型コンパクト化を達成することができる。また、暖房停止時における室内機への冷媒溜り込み防止等についても、膨張弁開度を適正に設定して確実に制御することができる。

以下に、本発明の一実施形態について、図１ないし図４を参照して説明する。
図１には、本実施形態に係るマルチ形空気調和機１の冷凍サイクル図が示されている。マルチ形空気調和機１は、１台の室外機２と、室外機２から導出されるガス側配管４および液側配管５と、このガス側配管４および液側配管５間に分岐器６を介して並列に接続される複数台の室内機７Ａ，７Ｂと、から構成される。

室外機２は、冷媒を圧縮するインバータ駆動の圧縮機２１と、冷媒ガス中から潤滑油を分離する油分離器２２と、冷媒の循環方向を切り換える四方切換弁２３と、冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器２４と、室外熱交換器２４と一体的に構成される過冷却コイル２５と、暖房用の室外電動膨張弁（ＥＥＶＨ）２６と、液冷媒を貯留するレシーバ２７と、液冷媒に過冷却を与える過冷却熱交換器２８と、過冷却熱交換器２８に分流される冷媒量を制御する過冷却電動膨張弁（ＥＥＶＳＣ）２９と、圧縮機２１に吸入される冷媒ガス中から液分を分離し、液冷媒を貯留する小容量のアキュームレータ３０と、ガス側操作弁３１と、液側操作弁３２と、を備え、これらが公知の如く吐出配管３３Ａ、ガス配管３３Ｂ、液配管３３Ｃ、ガス配管３３Ｄ、吸入配管３３Ｅ、および過冷却用の分岐配管３３Ｆ等の冷媒配管を介して接続され、室外側冷媒回路３４を構成している。また、室外機２には、室外熱交換器２４に外気を送風する室外ファン３５が設けられる。

ガス側配管４および液側配管５は、室外機２のガス側操作弁３１および液側操作弁３２に接続される冷媒配管であり、現場での据え付け施工時に、室外機２とそれに接続される室内機７Ａ，７Ｂとの間の距離に応じてその長さが適宜決定される。ガス側配管４および液側配管５の途中には、適宜数の分岐器６が設けられ、この分岐器６を介してそれぞれ適宜台数の室内機７Ａ，７Ｂが接続される。これによって、密閉された１系統の冷凍サイクル３が構成される。室内機７Ａ，７Ｂは、冷媒と室内空気とを熱交換させて室内の空調に供する室内熱交換器７１と、冷房用の室内電動膨張弁（ＥＥＶＣ）７２と、室内熱交換器７１を通して室内空気を循環させる室内ファン７３と、を備えており、室内側の分岐ガス配管４Ａおよび分岐液配管５Ａを介して分岐器６に接続される。

上記のマルチ形空気調和機１において、冷房運転は、以下により行われる。
圧縮機２１により圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、吐出配管３３Ａに吐出され、油分離器２２で冷媒中に含まれる潤滑油が分離された後、四方切換弁２３によりガス配管３２Ｂ側に循環され、室外熱交換器２４で室外ファン３５により送風される外気と熱交換されて凝縮液化される。この液冷媒は、過冷却コイル２５で冷却された後、室外電動膨張弁２６を通過し、レシーバ２７に一旦貯留されて循環量が調整される。レシーバ２７からの液冷媒は、液配管３３Ｃを経て過冷却熱交換器２８を通過する過程で、過冷却用分岐配管３３Ｆに一部分流され、過冷却電動膨張弁（ＥＥＶＳＣ）２９で断熱膨張された冷媒と熱交換されて冷却され、所定の過冷却度が付与された後、液側操作弁３２を経て室外機２から液側配管５へと導出される。液側配管５に導出された液冷媒は、分岐器６により各室内機７Ａ，７Ｂの分岐液配管５Ａ，５Ｂへと分流される。

分岐液配管５Ａ，５Ｂに分流された液冷媒は、各室内機７Ａ，７Ｂに流入し、室内電動膨張弁（ＥＥＶＣ）７２により断熱膨張され、気液二相流となって室内熱交換器７１に流入される。室内熱交換器７１では、室内ファン７３により循環される室内空気と冷媒とが熱交換され、室内空気は冷却されて室内の冷房に供される。一方、冷媒はガス化され、分岐ガス配管４Ａ，４Ｂを経て分岐器６に至り、他の室内機からの冷媒ガスとガス側配管４で合流される。ガス側配管４で合流された冷媒ガスは、再び室外機２に戻り、ガス側操作弁３１、ガス配管３３Ｄ、四方切換弁２３を経て吸入配管３３Ｅに至り、分岐配管３３Ｆからの冷媒ガスと合流された後、アキュームレータ３０に導入される。アキュームレータ３０では、冷媒ガス中に含まれている液分が分離され、ガス分のみが圧縮機２１へと吸入され、この冷媒が圧縮機２１において再び圧縮される。以上のサイクルを繰り返すことによって、冷房運転が行われる。

一方、暖房運転は、以下により行われる。
圧縮機２１により圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、吐出配管３３Ａに吐出され、油分離器２２で冷媒中に含まれる潤滑油が分離された後、四方切換弁２３によりガス配管３３Ｄ側に循環される。この冷媒は、ガス側操作弁３１、ガス側配管４を経て室外機２ら導出され、更に、分岐器６、室内側の分岐ガス配管４Ａ，４Ｂを経て室内機７Ａ，７Ｂに導入される。室内機Ａ，７Ｂに導入された高温高圧の冷媒ガスは、室内熱交換器７１で室内ファン７３によって循環される室内空気と熱交換され、室内空気は加熱されて室内の暖房に供される。ここで凝縮液化された液冷媒は、室内電動膨張弁（ＥＥＶＣ）７２、分岐液配管５Ａ，５Ｂを経て分岐器６に至り、他の室内機からの冷媒と合流された後、液側配管５を経て室外機２に戻る。なお、暖房時、室内機７Ａ，７Ｂでは、凝縮器として機能する室内熱交換器７１の出口における冷媒の過冷却度が一定値となるよう、室内電動膨張弁（ＥＥＶＣ）７２の開度が制御される。

室外機２に戻った冷媒は、液側操作弁３２、液配管３３Ｃを経て過冷却熱交換器２８に至り、冷房時の場合と同様に過冷却が付与された後、レシーバ２７に流入して一旦貯留され、循環量が調整される。この液冷媒は、液配管３３Ｃを介して室外電動膨張弁（ＥＥＶＨ）２６に至り、ここで断熱膨張され、過冷却コイル２５を経て室外熱交換器２４に流入する。室外熱交換器２４では、室外ファン３５により送風される外気と冷媒とが熱交換され、冷媒は外気から吸熱して蒸発気化される。この冷媒は、室外熱交換器２４からガス配管３３Ｂ、四方切換弁２３、吸入配管３３Ｅを経て過冷却用分岐配管３３Ｆからの冷媒と合流し、アキュームレータ３０に導入される。アキュームレータ３０では、冷媒ガス中に含まれる液分が分離されてガス分のみが圧縮機２１へと吸入され、この冷媒は圧縮機２１で再び圧縮される。以上のサイクルを繰り返すことによって、暖房運転が行われる。

上記マルチ形空気調和機１の室外機２側には、室内機７Ａ，７Ｂに設けられている室内電動膨張弁（ＥＥＶＣ）７２の開弁パルスをサーチする開弁パルスサーチ部４１と、開弁パルスサーチ部４１によりサーチされた開弁パルスを記憶する記憶部４２とを備え、各室内電動膨張弁７２に対して初期開度等を指令する際に、記憶部４２に記憶されている開弁パルスを基準にして初期開度等を指令する膨張弁開度指令部４０が設けられる。

開弁パルスサーチ部４１は、室内機７Ａ，７Ｂに設けられている室内電動膨張弁（ＥＥＶＣ）７２の冷媒が流れ始めるときの開度指令パルス（開弁パルス）を探索する機能を担い、後述する方法によって開弁パルスをサーチするものである。記憶部４２は、開弁パルスサーチ部４１によりサーチされた各室内電動膨張弁（ＥＥＶＣ）７２の開弁パルスを記憶する機能を担い、例えば不揮発性ＲＡＭに書き込むことによって開弁パルスを記憶するものである。また、膨張弁開度指令部４０は、冷房運転開始時に各室内電動膨張弁（ＥＥＶＣ）７２に初期開度を指令したり、あるいは暖房運転時に停止室内機７Ａ，７Ｂへの冷媒溜り込み防止するために、室内電動膨張弁（ＥＥＶＣ）７２に微小開度を指令したりする等、各室内電動膨張弁（ＥＥＶＣ）７２に対して所定の弁開度を指令する機能を担っているものである。

次に、図２ないし図４に示されているチャート図を参照して、開弁パルスサーチ部４１により各室内電動膨張弁（ＥＥＶＣ）７２の開弁パルスをサーチ設定する方法を具体的に説明する。以下に説明する開弁パルスの設定運転は、最初に電源投入を行うマルチ形空気調和機据え付け後の試運転時あるいは冷房シーズンにおける最初の冷房運転開始時等に１回だけ実施されるものとする。以後の冷暖房運転は、サーチされて記憶された開弁パルスを用いることにより、各室内電動膨張弁（ＥＥＶＣ）７２の開度を適宜適正に制御して行われるものとする。

図２に示されるように、最初の電源投入で室外機２が運転されると、ステップＳ１において、開弁パルス設定運転の開始条件が成立するか否かが判断され、開始条件が満たされておれば、ステップＳ２に進み、開弁パルス設定運転が開始される。開弁パルス設定運転を開始するに当って、まず複数台の室内機７Ａ，７Ｂの中から１台の室内機が低圧コントロール室内機として選定される。ステップＳ２では、低圧コントロール室内機変更条件が成立するか否かが判断され、「ＹＥＳ」であれば、ステップＳ３に進み、低圧コントロール室内機が選定される。「ＮＯ」であれば、ステップＳ４に進み、低圧コントロール室内機が選定済みであるか否かが判断され、「ＮＯ」の場合には、ステップＳ３に進み、低圧コントロール室内機が選定される。こうして、低圧コントロール室内機として運転される室内機が１台選定される。

低圧コントロール室内機の選定方法は、例えばサーモオンされている室内機７Ａ，７Ｂのうち最も登録番号が小さい室内機を選ぶ等、任意の方法でよいが、開弁パルス学習済みの室内機が存在する場合は、その中から選定した方が、低圧コントロール室内機自身の開弁パルスサーチの分だけ、全室内機の開弁パルスサーチ完了までの時間が早くなる。以下では、室内機７Ａが低圧コントロール機に選定されたものとして説明する。低圧コントロール室内機を選定するのは、マルチ形空気調和機１のシステム内の低圧を監視コントロールしながら、開弁パルス設定運転を行うためであり、これによって、開弁パルス設定中に室内電動膨張弁７２が閉塞されることによりシステム内の低圧が低下し、圧縮機２１の吐出温度が異常上昇して運転が中断されるのを防止することができる。

ステップＳ３またはステップＳ４において、低圧コントロール室内機（室内機７Ａ）が選定され、あるいは選定済みであることが確認されると、ステップＳ５に進み、各室内機７Ａ，７Ｂの制御に移行する。ステップＳ５の各室内機制御では、図３に示されるチャートに従って、低圧コントロール室内機（室内機７Ａ）による低圧コントロールおよび複数台のサーモオン室内機（室内機７Ｂ）の室内電動膨張弁７２に対する開弁パルスの設定が行われる。ステップＳ５において、各サーモオン室内機（室内機７Ｂ）の室内電動膨張弁７２に対する開弁パルスの設定がすべて完了し、ステップＳ６で終了条件が満たされていると判断されると、ステップＳ７に進み、開弁パルス設定運転制御が終了される。

引き続いて、上記ステップＳ５における各室内機の制御、すなわち、低圧コントロール室内機（室内機７Ａ）による低圧コントロールおよび複数台のサーモオン室内機（室内機７Ｂ）の室内電動膨張弁７２に対する開弁パルスの設定について、図３を参照して詳しく説明する。
ステップＳ１０において、低圧コントロール室内機（室内機７Ａ）によるシステム内の低圧の監視コントロールが開始される。まず、ステップＳ１１において、開弁パルスが設定済みであるか否かが判断され、「ＹＥＳ」であれば、ステップＳ１２に進み、室内電動膨張弁７２の初期開度Ｘ（０）として、すでに設定済みの開弁パルスｒ（ｊ）が初期値設定される。一方、「ＮＯ」であれば、ステップＳ１３に進み、初期開度Ｘ（０）として、製造バラツキがあっても確実に開弁を保証する値の開弁パルス、例えば５５パルスが初期値設定される。

上記によって、パルスＸ（Ｎ）が初期値設定されると、ステップＳ１４に進み、低圧圧力センサ３６により検出されるシステム内の低圧（ＬＰ）が、所定値、例えば０．２２７ＭＰａ以上か否かが判断される。「ＹＥＳ」であれば、ステップＳ１５に進み、室内電動膨張弁７２に初期開度Ｘ（０）を、例えば１５秒間指令する。１５秒経過すると、ステップＳ１６に進み、開度指令を解除して通常の過熱度制御（ＳＨ制御）に移行する。過熱度制御に移行した後、ステップＳ１７において、システム内低圧（ＬＰ）が所定値（０．２２７ＭＰａ）以下か否かが判断され、「ＮＯ」であれば、そのままステップＳ１６に戻り、通常の過熱度制御運転が継続される。一方、「ＹＥＳ」の場合は、上記ステップＳ１４において、システム内の低圧（ＬＰ）が所定値（０．２２７ＭＰａ）未満で「ＮＯ」と判断された場合と同様、ステップＳ１８に進み、室内電動膨張弁７２に全開パルス（本例では、４７０パルス）を、例えば１５秒間指令する。

ステップＳ１８で指令された１５秒が経過すると、ステップＳ１９に進み、開度指令を解除して通常の過熱度制御（ＳＨ制御）に移行する。過熱度制御に移行した後、ステップＳ２０において、システム内の低圧（ＬＰ）が所定値（０．２２７ＭＰａ）以上か否かが判断され、「ＮＯ」であれば、そのままステップＳ１９に戻り、通常の過熱度制御運転が継続される。一方、「ＹＥＳ」の場合は、上記開弁パルスＸ（Ｎ）に対して所定パルス（本例では、２０パルス）を加算し、その開度を、例えば１５秒間指令する。１５秒が経過すると、上記ステップＳ１６に進み、以下ステップＳ１７〜ステップＳ２１を繰り返すことによって、システム内の低圧（ＬＰ）を所定値（０．２２７ＭＰａ）以上に保ち、低圧の異常低下によりマルチ形空気調和機１の運転が中断されるのを防止している。

一方、低圧コントロール室内機（室内機７Ａ）がシステム内の低圧（ＬＰ）を所定値以上に制御している間に、ステップＳ３０以下では、各サーモオン室内機（室内機７Ｂ）の室内電動膨張弁７２に対する開弁パルスの設定が実行される。まず、ステップＳ３１において、開弁パルスが設定済みであるか否かが判定され、「ＹＥＳ」であれば、ステップＳ３２に進み、その室内電動膨張弁７２に対して、すでに設定済みの開弁パルスｒ（ｊ）が初期開度として所定時間、例えば１２０秒間指令される。１２０秒が経過すると、ステップＳ３３に進み、開度指令を解除して通常の過熱度制御（ＳＨ制御）に移行する。

ステップＳ３１での判定が「ＮＯ」、すなわち、開弁パルスが未設定の場合には、ステップ３４に進み、開弁パルスサーチ制御が実施される。開弁パルスのサーチは、図４に示されるように、室内電動膨張弁７２に対して開度０パルスを指令し、所定時間、例えば２分間経過する度に、所定パルスずつ（本例では、最初は２０パルス、その後は１０パルス）増加させる。この間に、室内熱交換器７１に設けられている温度センサ７４，７５（センサ７４は室内熱交換器７１の入口冷媒配管に設けられ、センサ７５は室内熱交換器７１のベンド配管に設けられる。）により検出される何れか低い方の温度Ｔｈ１が、最初の２０パルスの増加前に検出した温度Ｔｈ０に対して所定温度差以上低下したら、冷媒が流れ始めていると判断し、そのときの開度指令パルス値を当該室内電動膨張弁７２の開弁パルスとして、サーチするものである。

上記のようにしてサーチされた各サーモオン室内機（室内機７Ｂ）における室内電動膨張弁７２の開弁パルスは、ステップＳ３５において、順次記憶部４２に記憶され、各室内機における室内電動膨張弁７２の開弁パルスとして設定される。なお、図４に示される室内電動膨張弁指令区間で開弁パルスが設定されずにタイムアップした場合には、６０パルスがその室内電動膨張弁７２の開弁パルスとして設定される。ステップＳ３５で開弁パルスの設定が完了されると、順次ステップＳ３３に進み、通常の過熱度制御（ＳＨ制御）に移行される。これによって、各サーモオン室内機（室内機７Ｂ）を、そのまま通常の冷房運転に移行させることができる。また、上記により設定された開弁パルスは、以降の冷暖房運転時の制御において、室内電動膨張弁７２の下限開度とされる。

また、サーモオン室内機（室内機７Ｂ）の室内電動膨張弁７２に対する開弁パルスの設定がすべて終了した段階で、低圧コントロール室内機（室内機７Ａ）の室内電動膨張弁７２に対する開弁パルスが未設定の場合には、他のサーモオン室内機（室内機７Ｂ）の中から新たに低圧コントロール室内機を１台選定し、それまで低圧コントロール室内機として運転されていた室内機７Ａに対して、所定時間、例えば３分間０パルス開度指令を実施した後、上記と同様の開弁パルス設定運転を実行する。これによって、開弁パルス未設定の低圧コントロール室内機（室内機７Ａ）の室内電動膨張弁７２に対しても開弁パルスを設定し、記憶部４２に記憶させることができる。

さらに、上記により開弁パルスを設定するに当って、複数台接続される室内機７Ａ，７Ｂの全てを同時運転すると、冷房過負荷条件で室内負荷が大きい場合に、冷媒の循環量不足により室内熱交換器７１の温度低下を検出できずにタイムアップし、正確に開弁パルスを設定できない事態が発生し得る。そこで、室内機７Ａ，７Ｂの運転台数を制限し、室外機２の能力割合に応じた全室内機台数よりも少ない台数の室内機７Ａ，７Ｂを運転しながら、開弁パルスの設定運転を行うようにしている。これによって、冷媒の循環量不足を回避し、運転中の室内機７Ａ，７Ｂの室内電動膨張弁７２に対して開弁パルスを正確に設定をすることが可能となる。そして、残りの室内機の室内電動膨張弁７２に対しては、順次ローテーションにより開弁パルスを設定することによって、正確にかつ速やかに全ての室内機７Ａ，７Ｂの電動膨張弁７２に対して開弁パルスを設定することができる。

しかして、本実施形態によると、以下の作用効果を奏する。
据え付け時の試運転時や最初の冷房運転時等において、１回だけ各室内機７Ａ，７Ｂに設けられている室内電動膨張弁７２の開弁パルスを開弁パルスサーチ部４１によってサーチし、それを記憶部４２により記憶する開弁パルス設定運転を実施することにより、以後その開弁パルスを基準にして初期開度等を指示し、設定することができる。このため、室内電動膨張弁７２の製造バラツキを吸収して、膨張弁開度を適正開度に設定することが可能となる。

従って、各室内機７Ａ，７Ｂに室内電動膨張弁７２を設けたマルチ形空気調和機１において、室内電動膨張弁７２の製造バラツキに伴う運転性能のバラツキを改善することができる。また、大型のアキュームレータを設置する必要がなくなり、アキュームレータの小型化によりコストダウンを図ることができるとともに、室外機２の小型コンパクト化を達成することができる。また、暖房停止時における室内機への冷媒溜り込み防止等についても、膨張弁開度を適正に設定して確実に制御することができる。

また、各室内電動膨張弁７２は、開弁パルスが設定された後、直ちに通常の過熱度制御に切り替えられ、冷房運転できるようにされている。従って、特別に運転切り替えのための操作を行う必要はなく、簡単に開弁パルスを設定することができる。
また、開弁パルスを設定するに当って、室内機７Ａ，７Ｂのうちの１台を低圧コントロール室内機として運転し、マルチ形空気調和機１におけるシステム内の低圧を監視コントロールしながら、開弁パルスの設定を行うようにしているため、開弁パルス設定運転中に室内電動膨張弁７２の閉塞によりシステム内の低圧が低下し、圧縮機２１の吐出温度が異常上昇して運転が中断されるのを防止することができる。従って、開弁パルス設定運転や通常運転を行っている他の室内機７Ａ，７Ｂに影響を及ぼすことなく、マルチ形空気調和機１の運転を安定的に継続しながら、速やかに開弁パルスを設定することができる。

さらに、上記により低圧コントロール室内機として運転されていた室内機の室内電動膨張弁７２に開弁パルスを設定するに際しては、それまで冷媒が流通されることにより温度が下がっていた室内熱交換器の冷え具合の解消を待って、開弁パルスの設定運転を行うようにしているため、当該室内機の室内電動膨張弁７２に対しても正確に開弁パルスを設定することができる。

また、開弁パルスの設定運転時の室内機７Ａ，７Ｂの運転台数を、全室内機台数よりも少ない台数に制限して行うようにしているため、例えば、冷房過負荷条件で室内負荷が大きいようなときでも、冷媒の循環量不足に陥るような事態を回避して、正確に開弁パルスを設定することができる。そして、残りの室内機７Ａ，７Ｂに対しては、順次ローテーションにより開弁パルスの設定を行うようにしているため、正確にかつ速やかに室内機全台の室内電動膨張弁７２に対して開弁パルスを設定することができる。

さらに、開弁パルスの設定運転は、最初に電源投入を行うマルチ形空気調和機据え付け後の試運転時、あるいは冷房シーズンにおける最初の冷房運転開始時に実施される１回で十分である。その際サーチした開弁パルスを記憶部４２に記憶しておくことにより、以後にマルチ形空気調和機１を冷暖房運転する際に、膨張弁開度指令部４０から出力し、室内電動膨張弁７２の初期開度指令や微小開度指令等の制御に利用することができる。また、試運転時や最初の冷房運転開始時に開弁パルス設定運転を行うことにより、通常の冷暖房運転への影響を皆無にすることができる。

なお、本発明は、上記した実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、室外機２に並列に接続される室内機７Ａ，７Ｂの台数について、２台以上であれば何台であってもよく、特に制限されるものではない。また、上記実施形態で例示されている具体的な時間やパルス数、圧力値、その他の数値は、一例を示すものにすぎず、それに限定されるものでないことは言うまでもない。

本発明の一実施形態に係るマルチ形空気調和機の冷凍サイクル図である。 図１に示すマルチ形空気調和機における室内電動膨張弁の開弁パルス設定方法のフローチャート図である。 図２に示すフローチャート中における各室内機制御の詳細フローチャート図である。 図３に示すフローチャート中における開弁パルスサーチ制御のシーケンス図でする。

符号の説明

１ マルチ形空気調和機
２ 室外機
３ 冷凍サイクル
７Ａ，７Ｂ 室内機
３６ 低圧圧力センサ
４０ 膨張弁開度指令部
４１ 開弁パルスサーチ部
４２ 記憶部
７１ 室内熱交換器
７２ 室内電動膨張弁
７４，７５ 温度センサ

Claims (8)

1. １台の室外機に複数台の室内機が接続されるマルチ形空気調和機の前記室内機に用いられている電動膨張弁の冷媒が流れ始めるときの開弁パルスをサーチして設定する電動膨張弁の開弁パルス設定方法であって、
   前記室内機を冷房運転し、各室内機の前記電動膨張弁が開弁パルス未設定の場合は、開度指令パルスを０パルスにした後、前記室内機の室内熱交換器の温度を検出しながら、所定時間間隔で前記電動膨張弁の開度指令パルスを所定パルスずつ増加させ、前記室内熱交換器温度が所定温度差以上低下したら、その時の開度指令パルス値を当該室内機における前記電動膨張弁の開弁パルスとして記憶することを特徴とする電動膨張弁の開弁パルス設定方法。
2. 前記電動膨張弁が開弁パルスを設定済みの場合には、予め設定されている開弁パルスを所定時間指示した後、通常の過熱度制御に移行し、前記電動膨張弁が開弁パルス未設定の場合には、前記した開弁パルス設定運転後に開度指令パルスを解除し、通常の過熱度制御に移行することを特徴とする請求項１に記載の電動膨張弁の開弁パルス設定方法。
3. 前記複数台の室内機のうちの少なくとも１台を、マルチ形空気調和機におけるシステム内の低圧を監視コントロールする低圧コントロール室内機として運転し、前記した開弁パルス設定運転を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の電動膨張弁の開弁パルス設定方法。
4. 前記低圧コントロール室内機は、その電動膨張弁が開弁パルス設定済の場合には、予め設定されている開弁パルスを、また、開弁パルス未設定の場合には、製造バラツキがあっても確実に開弁を保証する値の初期開弁パルスを各々初期値として設定し、前記システム内の低圧が所定圧以下のときは全開パルスを所定時間指示し、また、前記低圧が所定圧以上のときは前記初期値を所定時間指示した後、通常の過熱度制御に移行し、前記初期値が変化した場合には、その時点から変化後の開度パルスを所定時間指示した後、通常の過熱度制御に移行し、前記システム内の低圧が所定圧以下の条件を所定時間連続検知して初期開度パルスが全開パルスとなっている状態から、前記低圧が所定圧以上の条件を所定時間連続検知する度に、変化後の開度パルスを所定パルスずつ増加させて前記低圧をコントロールすることを特徴とする請求項３に記載の電動膨張弁の開弁パルス設定方法。
5. 前記低圧コントロール室内機における前記電動膨張弁の開弁パルスが未設定で、他の室内機の前記電動膨張弁の開弁パルス設定運転が終了した場合には、他の室内機の中から低圧コントロール室内機を選定し、それまで低圧コントロール室内機とされていた室内機に対して、所定時間０パルス開度指令を実施した後、前記した開弁パルス設定運転を行うことを特徴とする請求項３または４に記載の電動膨張弁の開弁パルス設定方法。
6. 前記開弁パルス設定運転は、前記複数台の全室内機台数に対して、前記室外機の能力割合に応じた全室内機台数よりも少ない台数の前記室内機を冷房運転して行い、残りの前記室内機に対しては、順次ローテーションにより開弁パルス設定運転を行うことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の電動膨張弁の開弁パルス設定方法。
7. 前記開弁パルスの設定運転は、最初に電源投入を行うマルチ形空気調和機据え付け後の試運転時および／または冷房シーズンにおける最初の冷房運転開始時に１回行うことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の電動膨張弁の開弁パルス設定方法。
8. １台の室外機に対して、複数台の室内機が並列に接続され、各室内機には、冷媒の流量調整および冷媒の減圧膨張用の電動膨張弁が設けられるマルチ形空気調和機において、
   前記室内機を冷房運転し、各室内機の前記電動膨張弁の冷媒が流れ始めるときの開弁パルスをサーチする開弁パルスサーチ部と、
   前記開弁パルスサーチ部によりサーチされた開弁パルスを前記各電動膨張弁の開弁パルスとして設定し、記憶する記憶部とを備え、
   前記各電動膨張弁に開度を指令する際に、前記記憶部に記憶されている開弁パルスを基準にして前記開度を指令する膨張弁開度指令部が設けられることを特徴とするマルチ形空気調和機。
   
   

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