特許 6856061 空気調和システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6856061

(24)【登録日】2021年3月22日

(45)【発行日】2021年4月7日

(54)【発明の名称】空気調和システム

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/41 20180101AFI20210329BHJP

   F24F 11/87 20180101ALI20210329BHJP

【ＦＩ】

   F24F11/41 220

   F24F11/87

【請求項の数】7

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2018-199820(P2018-199820)

(22)【出願日】2018年10月24日

(62)【分割の表示】特願2016-240661(P2016-240661)の分割

【原出願日】2016年12月12日

(65)【公開番号】特開2019-11949(P2019-11949A)

(43)【公開日】2019年1月24日

【審査請求日】2019年10月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】塩野 裕介

(72)【発明者】

【氏名】鍋島 規宏

(72)【発明者】

【氏名】池田 誠

(72)【発明者】

【氏名】松原 篤志

(72)【発明者】

【氏名】田坂 昭夫

【審査官】 佐藤 正浩

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５２−１４１０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１４９６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０４−１０３５４１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｆ １１／４１

Ｆ２４Ｆ １１／８７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

屋内の空調対象空間の空調を行うために、前記空調対象空間の周囲の前記屋内に配置されている空調対象外の共通空間の空気との間で熱交換を行う空気調和システム（１０）であって、
前記空調対象空間の空気と熱交換を行う利用側熱交換器（６１）、前記利用側熱交換器との間で熱の伝達が行われる熱源側熱交換器（６２）、及び前記共通空間から取り入れられる空気を前記熱源側熱交換器に流して前記共通空間に吹き出させる熱源側ファン（６３）を有し、複数の前記熱源側熱交換器が前記共通空間に配置されている複数の空気調和機（２１〜２５）と、
屋外から前記共通空間に空気を取り入れるための吸気口及び／又は前記共通空間から前記屋外に空気を排気するための排気口の近傍に配置され、送風量の変更が可能な少なくとも一つの換気ファン（４６，４７）と、
前記共通空間の気温に関する情報に基づいて前記換気ファンの送風量を変更する制御装置（３０）と、
を備え、
前記複数の空気調和機は、それぞれ、前記熱源側熱交換器で熱交換される前の前記共通空間の空気の温度を検知する第１温度センサ（７１）及び圧縮機を有し、前記利用側熱交換器と前記熱源側熱交換器と前記圧縮機を含む冷媒回路を形成しており、前記圧縮機に吸入される冷媒の過熱度を所定の範囲に収める制御に前記第１温度センサの検知温度を用い、前記第１温度センサの検知温度に基づいて前記冷媒回路の蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御を行う、空気調和システム。

【請求項2】

前記制御装置は、
冷房運転時に前記共通空間の気温の上昇を検知した場合に、前記共通空間の気温を降下させるために前記換気ファンの送風量を上げる第１制御を行い、
暖房運転時に前記共通空間の気温の下降を検知した場合に、前記共通空間の気温を上昇させるために前記換気ファンの送風量を上げる第２制御を行う、
請求項１に記載の空気調和システム。

【請求項3】

前記制御装置は、
冷房運転時に前記共通空間の気温が上昇するか下降するかを判断して、上昇する場合に前記換気ファンの送風量を上げ、下降する場合に前記換気ファンの送風量を下げる、
請求項１または請求項２に記載の空気調和システム。

【請求項4】

前記共通空間の気温を検出する少なくとも一つの第２温度センサ（５１）をさらに備え、
前記制御装置は、前記第２温度センサが検知する温度に応じて前記換気ファンの送風量を変更する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の空気調和システム。

【請求項5】

屋内の空調対象空間の空調を行うために、前記空調対象空間の周囲の前記屋内に配置されている空調対象外の共通空間の空気との間で熱交換を行う空気調和システム（１０）であって、
前記空調対象空間の空気と熱交換を行う利用側熱交換器（６１）、前記利用側熱交換器との間で熱の伝達が行われる熱源側熱交換器（６２）、及び前記共通空間から取り入れられる空気を前記熱源側熱交換器に流して前記共通空間に吹き出させる熱源側ファン（６３）を有し、複数の前記熱源側熱交換器が前記共通空間に配置されている複数の空気調和機（２１〜２５）と、
屋外から前記共通空間に空気を取り入れるための吸気口及び／又は前記共通空間から前記屋外に空気を排気するための排気口の近傍に配置され、送風量の変更が可能な少なくとも一つの換気ファン（４６，４７）と、
前記共通空間の気温に関する情報に基づいて前記換気ファンの送風量を変更する制御装置（３０）と、
を備え、
前記複数の空気調和機は、それぞれ、前記熱源側熱交換器で熱交換される前の前記共通空間の空気の温度を検知する第１温度センサ（７１）を有し、前記利用側熱交換器と前記熱源側熱交換器を含む冷媒回路を形成しており、前記第１温度センサの検知温度に基づいて前記冷媒回路の蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御を行い、
前記制御装置は、
冷房運転時に前記共通空間の気温の上昇を検知した場合に、前記共通空間の気温を降下させるために前記換気ファンの送風量を上げる第１制御を行い、
暖房運転時に前記共通空間の気温の下降を検知した場合に、前記共通空間の気温を上昇させるために前記換気ファンの送風量を上げる第２制御を行う、空気調和システム。

【請求項6】

屋内の空調対象空間の空調を行うために、前記空調対象空間の周囲の前記屋内に配置されている空調対象外の共通空間の空気との間で熱交換を行う空気調和システム（１０）であって、
前記空調対象空間の空気と熱交換を行う利用側熱交換器（６１）、前記利用側熱交換器との間で熱の伝達が行われる熱源側熱交換器（６２）、及び前記共通空間から取り入れられる空気を前記熱源側熱交換器に流して前記共通空間に吹き出させる熱源側ファン（６３）を有し、複数の前記熱源側熱交換器が前記共通空間に配置されている複数の空気調和機（２１〜２５）と、
屋外から前記共通空間に空気を取り入れるための吸気口及び／又は前記共通空間から前記屋外に空気を排気するための排気口の近傍に配置され、送風量の変更が可能な少なくとも一つの換気ファン（４６，４７）と、
前記共通空間の気温に関する情報に基づいて前記換気ファンの送風量を変更する制御装置（３０）と、
を備え、
前記複数の空気調和機は、それぞれ、前記熱源側熱交換器で熱交換される前の前記共通空間の空気の温度を検知する第１温度センサ（７１）を有し、前記利用側熱交換器と前記熱源側熱交換器を含む冷媒回路を形成しており、前記第１温度センサの検知温度に基づいて前記冷媒回路の蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御を行い、
前記制御装置は、
冷房運転時に前記共通空間の気温が上昇するか下降するかを判断して、上昇する場合に前記換気ファンの送風量を上げ、下降する場合に前記換気ファンの送風量を下げる、空気調和システム。

【請求項7】

屋内の空調対象空間の空調を行うために、前記空調対象空間の周囲の前記屋内に配置されている空調対象外の共通空間の空気との間で熱交換を行う空気調和システム（１０）であって、
前記空調対象空間の空気と熱交換を行う利用側熱交換器（６１）、前記利用側熱交換器との間で熱の伝達が行われる熱源側熱交換器（６２）、及び前記共通空間から取り入れられる空気を前記熱源側熱交換器に流して前記共通空間に吹き出させる熱源側ファン（６３）を有し、複数の前記熱源側熱交換器が前記共通空間に配置されている複数の空気調和機（２１〜２５）と、
屋外から前記共通空間に空気を取り入れるための吸気口及び／又は前記共通空間から前記屋外に空気を排気するための排気口の近傍に配置され、送風量の変更が可能な少なくとも一つの換気ファン（４６，４７）と、
前記共通空間の気温に関する情報に基づいて前記換気ファンの送風量を変更する制御装置（３０）と、
前記共通空間の気温を検出する少なくとも一つの第２温度センサ（５１）と、
を備え、
前記複数の空気調和機は、それぞれ、前記熱源側熱交換器で熱交換される前の前記共通空間の空気の温度を検知する第１温度センサ（７１）を有し、前記利用側熱交換器と前記熱源側熱交換器を含む冷媒回路を形成しており、前記第１温度センサの検知温度に基づいて前記冷媒回路の蒸気圧縮式冷凍サイクルの制御を行い、
前記制御装置は、前記第２温度センサが検知する温度に応じて前記換気ファンの送風量を変更する、空気調和システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気調和システム、特に、屋内の空調対象空間の空調を行うために、空調対象空間の周囲の屋内に配置されている空調対象外の共通空間の空気との間で熱交換を行う空気調和システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、空調対象外の天井室などの屋内の共通空間を活用して空気調和を行う複数の小型一体型空気調和機を用いた空気調和システムが提案されている。例えば特許文献１（特開昭４８−２７５６号公報）に記載されている一体型空気調和機は、冷凍サイクルを行うための調温用熱交換器と放熱用熱交換器の両方が屋内、特に天井との境界部分に配置されている。そして、共通空間の空気が複数の一体型空気調和機の複数の放熱用熱交換器による熱交換に用いられている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

例えば、特許文献１に記載されている空気調和システムでは、天井室などの屋内の共通空間を断熱空気流路とし、排風機によって天井室内空気を入れ換えている。しかしながら、特許文献１に記載されている排風機によって天井室内空気を入れ換えるだけでは、建物の構造、一体型空気調和機の台数及び一体型空気調和機の配置によっては、効率の良い空調運転が難しい場合がある。

【0004】

本発明の課題は、空調対象外の屋内の共通空間の空気を複数の空気調和機で熱交換のために効率良く共用して消費エネルギーを抑制することのできる空気調和システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の第１観点に係る空気調和システムは、屋内の空調対象空間の空調を行うために、空調対象空間の周囲の屋内に配置されている空調対象外の共通空間の空気との間で熱交換を行う空気調和システムであって、空調対象空間の空気と熱交換を行う利用側熱交換器、利用側熱交換器との間で熱の伝達が行われる熱源側熱交換器、及び共通空間から取り入れられる空気を熱源側熱交換器に流して共通空間に吹き出させる熱源側ファンを有し、複数の熱源側熱交換器が共通空間に配置されている複数の空気調和機と、屋外から共通空間に空気を取り入れるための吸気口及び／又は共通空間から屋外に空気を排気するための排気口の近傍に配置され、送風量の変更が可能な少なくとも一つの換気ファンと、共通空間の気温に関する情報に基づいて換気ファンの送風量を変更する制御装置と、を備える、ものである。

【0006】

第１観点に係る空気調和システムによれば、制御装置が共通空間の気温に関する情報に基づいて換気ファンの送風量を変更することにより、吸気口から取り入れられる空気の流量及び排気口から排気される空気の流量が変化することから、共通空間の気温を調整することができる。例えば、複数の空気調和機の熱交換量の総量が変化したり、屋外の吸気口の付近の気温が変化したりして共通空間の気温が変化した場合に、換気ファンの消費電力が上がっても複数の空気調和機の効率化が図れて全体として効率化が図れるときには換気ファンの送風量を上げることができる。また、換気ファンの送風量を下げても複数の空気調和機の効率化が図れて全体として効率化が図れるときには換気ファンの送風量を下げて換気ファンの消費電力を下げられる。

【0007】

本発明の第２観点に係る空気調和システムは、第１観点の空気調和システムにおいて、共通空間の気温を検出する少なくとも一つの共通空間用温度センサをさらに備え、制御装置は、共通空間用温度センサが検知する温度に応じて換気ファンの送風量を変更する、ものである。

【0008】

第２観点に係る空気調和システムによれば、共通空間用温度センサによって実際の共通空間の気温が検知できることから、実際の共通空間の空気の温度が複数の空気調和機で熱交換のために効率良く共用することができるものになっているか否かを実際に判断しながら換気ファンの送風量を変更することができる。

【0009】

本発明の第３観点に係る空気調和システムは、第１観点又は第２観点に係る空気調和システムにおいて、制御装置は、複数の空気調和機の運転台数を検知可能に構成され、複数の空気調和機の運転台数を共通空間の気温に関する情報として用いて、運転台数に基づいて換気ファンの送風量を変更する、ものである。

【0010】

第３観点に係る空気調和システムによれば、制御装置が複数の空気調和機の運転台数に基づいて換気ファンの送風量を変更することから、運転台数が多いために共通空間の空気の温度が空気調和機の熱交換の効率が悪くなる方向に変化し易いときは換気ファンの送風量を上げて共通空間の空気の温度の変化を抑制することができ、運転台数が少なくて共通空間の空気の温度が空気調和機の熱交換の効率が悪くなる方向に変化し難いときは換気ファンの送風量を下げて換気ファンの消費電力が上がるのを抑制することができる。

【0011】

本発明の第４観点に係る空気調和システムは、第１観点又は第２観点の空気調和システムにおいて、制御装置は、複数の空気調和機の処理負荷量に関する情報を取得可能に構成され、複数の空気調和機の処理負荷量に関する情報を共通空間の気温に関する情報として用いて、処理負荷量に基づいて換気ファンの送風量を変更する、ものである。

【0012】

第４観点に係る空気調和システムによれば、制御装置が複数の空気調和機の処理負荷量に基づいて換気ファンの送風量を変更することから、処理負荷量が多いために共通空間の空気の温度が空気調和機の熱交換の効率が悪くなる方向に変化し易いときは換気ファンの送風量を上げて共通空間の空気の温度の変化を抑制することができ、処理負荷量が少なくて共通空間の空気の温度が空気調和機の熱交換の効率が悪くなる方向に変化し難いときは換気ファンの送風量を下げて換気ファンの消費電力が上がるのを抑制することができる。

【0013】

本発明の第５観点に係る空気調和システムは、第１観点から第４観点のいずれかの空気調和システムにおいて、制御装置は、共通空間の実際の温度に関する情報と共通空間の目標温度に関する情報とを比較して共通空間の実際の温度を共通空間の目標温度に一致させるように換気ファンの送風量を変更するフィードバック制御を行う、ものである。

【0014】

第５観点に係る空気調和システムによれば、制御装置が共通空間の実際の温度を共通空間の目標温度に一致させるように換気ファンの送風量を変更するフィードバック制御を行うことから、予期しえない外乱によって共通空間の空気の温度が空気調和機の熱交換の効率の悪くなる方向に変化しても、修正動作を効率良く行うことができる。

【0015】

本発明の第６観点に係る空気調和システムは、第５観点の空気調和システムにおいて、制御装置は、複数の空気調和機の共通空間の将来の気温に関する情報を取得可能に構成され、共通空間の将来の気温に関する情報に基づいて換気ファンの送風量の変更を補正するフィードフォワード制御を行う、ものである。

【0016】

第６観点に係る空気調和システムによれば、制御装置が共通空間の将来の気温に関する情報に基づいて換気ファンの送風量の変更を補正するフィードフォワード制御を行うことから、予期される外乱によって共通空間の空気の温度が空気調和機の熱交換の効率の悪くなる方向に変化するのを抑制するための準備を事前に整えることができ、外乱による共通空間の空気の温度と目標温度との乖離を小さくできる。

【発明の効果】

【0017】

本発明の第１観点に係る空気調和システムでは、共通空間の空気を複数の空気調和機が熱交換のために効率良く共用して消費エネルギーを抑制することができるようになる。

【0018】

本発明の第２観点に係る空気調和システムでは、共通空間の現状にあわせた精度の良い制御を行うことができる。

【0019】

本発明の第３観点に係る空気調和システムでは、制御装置の負担の増加を抑制しながら空気調和システム１０の全体としてのエネルギー効率を向上させることができる。

【0020】

本発明の第４観点に係る空気調和システムでは、システム全体としてのエネルギー効率を向上させ易くなる。

【0021】

本発明の第５観点又は第６観点に係る空気調和システムでは、共通空間の空気を複数の空気調和機が熱交換のために安定して効率良く共用することができる空気調和システムを構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】第１実施形態に係る空気調和システムが設置されたビルの模式的な断面図。

【図2】第１実施形態に係る空気調和システムが設置されたビルの模式的な平面図。

【図3】第１実施形態に係る空気調和システムの構成の一例を示すブロック図。

【図4】空気調和システムを構成する一体型の空気調和機の模式的な断面図。

【図5】図４の空気調和機の冷媒回路の一例を示す回路図。

【図6】第１実施形態の空気調和システムの冷房運転時の動作の一例を示すフローチャート。

【図7】第１実施形態の空気調和システムの暖房運転時の動作の一例を示すフローチャート。

【図8】変形例１Ｂの空気調和システムの構成の概要を説明するための概念図。

【図9】変形例２Ａの空気調和システムの冷房運転時の動作の一例を示すフローチャート。

【図10】変形例２Ｂの空気調和システムを構成するセパレート型の空気調和機についての第１ケーシングの外観の一例を示す斜視図。

【図11】図１０の空気調和機の模式的な断面図。

【図12】変形例３Ａの空気調和システムの冷房運転時の動作の一例を示すフローチャート。

【図13】第４実施形態に係る空気調和システムが設置されたビルの模式的な断面図。

【図14】第４実施形態の空気調和システムの冷房運転時の動作の一例を示すフローチャート

【図15】第５実施形態に係る空気調和システムが設置されたビルの模式的な断面図。

【発明を実施するための形態】

【0023】

＜第１実施形態＞
（１）全体構成
本発明の第１実施形態に係る空気調和システムについて図１及び図２を用いて説明する。図１及び図２に示されている空気調和システム１０は、屋内９８の空調対象空間である部屋ＲＭの空調を行うために、部屋ＲＭの周囲の屋内９８に配置されている空調対象外の共通空間である天井裏ＡＴの空気との間で熱交換を行う。ここでは、部屋ＲＭが１つの場合について説明しているが、複数の部屋を空気調和システム１０で空調する場合にも本願発明を適用することができる。また、ここで説明する空気調和システム１０が空気の経路を制御するのは連続した１つの共通空間である。しかし、例えばビルの１階の天井裏と２階の天井裏のように独立した複数の共通空間の空気の経路を本発明に係る１台の空気調和システムで制御するように構成してもよい。

【0024】

図１に示されている空気調和システム１０は、複数の一体型の空気調和機２１，２２，２３，２４，２５とコントローラ３０と第１換気ファン４６と共通空間用温度センサ５１を備えている。図３には、コントローラ３０と空気調和システム１０の他の構成機器との関係の概要が示されている。上述の５台の一体型の空気調和機２１〜２５は、全てコントローラ３０によって制御されている。また、第１換気ファン４６が、コントローラ３０によって制御されている。コントローラ３０は、共通空間である天井裏ＡＴの気温に関する情報である共通空間用温度センサ５１の検知温度に基づいて第１換気ファン４６の送風量を変更する。

【0025】

（２）詳細構成
（２−１）一体型の空気調和機２１〜２５
一体型の空気調和機２１〜２５は、互いに異なる構造の機器とすることもできるが、ここでは全て同じ構造の機器で構成されているものとして説明する。従って、全ての一体型の空気調和機２１〜２５の代表として空気調和機２１を例に挙げて図４及び図５を用いて説明する。空気調和機２１は、空調対象空間である部屋ＲＭの空気と熱交換を行う利用側熱交換器６１、利用側熱交換器６１との間で熱の伝達が行われる熱源側熱交換器６２、天井裏ＡＴから取り入れられる空気を熱源側熱交換器６２に流して再び天井裏ＡＴに吹き出させる熱源側ファン６３、部屋ＲＭから取り入られる空気を利用側熱交換器６１に流して再び部屋ＲＭに吹き出させる利用側ファン６４、及びケーシング６５を有している。他の一体型の空気調和機２２〜２５も、空気調和機２１と同じように、利用側熱交換器６１、熱源側熱交換器６２、熱源側ファン６３及び利用側ファン６４をそれぞれのケーシング６５の内部に有している。従って、空気調和機２２〜２５の複数の熱源側熱交換器６２が共通空間である天井裏ＡＴの空気を共用することができる。

【0026】

利用側熱交換器６１及び熱源側熱交換器６２には、例えば多数のフィン（図示せず）の間を通過する空気とそれらフィンを貫通する複数の伝熱管（図示せず）の中を流れる冷媒との熱交換を行わせるフィンアンドチューブ式の熱交換器をそれぞれに用いることができる。利用側熱交換器６１と熱源側熱交換器６２の間では、図５に示されている冷媒回路６０を流れる冷媒によって熱の伝達が行われる。

【0027】

熱源側ファン６３及び利用側ファン６４には、例えば遠心送風機、軸流送風機又は横断流送風機（クロスフローファン）をそれぞれに用いることができる。図４に示されている熱源側ファン６３及び利用側ファン６４はクロスフローファンである。ここで示されている熱源側ファン６３及び利用側ファン６４は、熱源側ファン６３及び利用側ファン６４の回転数をそれぞれ独立して変更可能に構成されている。従って、コントローラ３０は、空気調和機２１から空気調和機２５までの熱源側ファン６３及び利用側ファン６４に流れる熱源側送風量及び利用側送風量を、熱源側と利用側とで独立して別々に制御することができ、また各空気調和機について独立して個別に制御することができる。

【0028】

空気調和機２１のケーシング６５の内部空間は、内部に配置された仕切板６５ａによって、空調対象空間側区域６５ｂと共通空間側区域６５ｃとに分けられている。部屋ＲＭに露出しているケーシング６５の側面には、部屋ＲＭから空気を取り入れるための部屋側吸気口６５ｄ及び部屋ＲＭに空気を吹き出すための部屋側吹出口６５ｅが形成されている。また、天井裏ＡＴに露出しているケーシング６５の側面には、天井裏ＡＴから空気を取り入れるための共通空間側吸気口６５ｆ及び天井裏ＡＴに空気を吹き出すための共通空間側吹出口６５ｇが形成されている。

【0029】

図５には冷媒回路６０の一例が示されている。冷媒回路６０は、圧縮機６６、四路切換弁６７、熱源側熱交換器６２、膨張機構６８、利用側熱交換器６１及びアキュムレータ６９が冷媒配管６０ａで接続されて構成されている。冷房運転時には、四路切換弁６７が実線の接続になり、圧縮機６６から吐出された冷媒が四路切換弁６７を介して熱源側熱交換器６２に流れる。熱源側熱交換器６２において天井裏ＡＴの空気との熱交換により冷やされた冷媒は、膨張機構６８で膨張されて利用側熱交換器６１に流れる。利用側熱交換器６１において部屋ＲＭの空気と熱交換により暖められた冷媒は、四路切換弁６７及びアキュムレータ６９を介して圧縮機６６に吸入される。暖房運転時には、四路切換弁６７が破線の接続になり、圧縮機６６から吐出された冷媒が四路切換弁６７を介して利用側熱交換器６１に流れる。利用側熱交換器６１において部屋ＲＭの空気との熱交換により冷やされた冷媒は、膨張機構６８で膨張されて熱源側熱交換器６２に流れる。熱源側熱交換器６２において天井裏ＡＴの空気と熱交換により暖められた冷媒は、四路切換弁６７及びアキュムレータ６９を介して圧縮機６６に吸入される。

【0030】

空気調和機２１は、制御のために、温度センサ７１〜７６を備えている。温度センサ７１は、熱源側熱交換器６２で熱交換される前の天井裏ＡＴの空気の温度を検知する。温度センサ７２は、利用側熱交換器６１で熱交換される前の部屋ＲＭの空気の温度を検知する。温度センサ７３は、膨張機構６８と利用側熱交換器６１との間において、利用側熱交換器６１の出入口の冷媒の温度を検知する。温度センサ７４は、膨張機構６８と熱源側熱交換器６２との間において、熱源側熱交換器６２の出入口の冷媒の温度を検知する。温度センサ７５は、アキュムレータ６９と圧縮機６６との間において、圧縮機６６に吸入される冷媒の温度を検知する。温度センサ７６は、圧縮機６６と四路切換弁６７との間において、圧縮機６６から吐出される冷媒の温度を検知する。空気調和機２１は、これら温度センサ７１〜７６を用いて例えば圧縮機６６に吸入される冷媒の過熱度が所定の範囲に収まるように制御される。また圧縮機６６から吐出される冷媒の温度が所定値以下になるように制御される。空気調和機２１の冷媒回路６０では、冷凍サイクル、特に蒸気圧縮式冷凍サイクルが実施される。

【0031】

圧縮機６６は、回転数（運転周波数）を変化させることで容量を変更可能に構成されている。空気調和機２１〜２５は、例えば、圧縮機６６の回転数、熱源側ファン６３の回転数及び利用側ファン６４の回転数を調整することによって処理負荷量に対応することができる。処理負荷量は、例えば、部屋ＲＭの設定温度と部屋ＲＭから空気調和機２１〜２５に吸い込まれる空気の温度との温度差よって増減する。例えば、冷房運転において、設定温度が２８℃且つ吸い込まれる空気の温度が３０℃の場合に比べて設定温度が２８℃且つ吸い込まれる空気の温度が３２℃の場合の方が、処理負荷量は大きくなる。また、例えば、冷房運転において、設定温度が２８℃且つ吸い込まれる空気の温度が３０℃の場合に比べて設定温度が２６℃且つ吸い込まれる空気の温度が３０℃の場合の方が、処理負荷量は大きくなる。暖房運転では、例えば、設定温度が２４℃且つ吸い込まれる空気の温度が２０℃の場合に比べて設定温度が２４℃且つ吸い込まれる空気の温度が１８℃の場合の方が処理負荷量は大きく、設定温度が２２℃且つ吸い込まれる空気の温度が２０℃の場合に比べて設定温度が２４℃且つ吸い込まれる空気の温度が２０℃の場合の方が処理負荷量は大きくなる。

【0032】

（２−２）排気口４３及び吸気口４４
排気口４３は、ビル９０の西壁９１に形成されている。吸気口４４は、ビル９０の東壁９２に形成されている。これら西壁９１と東壁９２は、ビル９０の内部である屋内９８と屋外９９との間に設けられた境界である。排気口４３及び吸気口４４を通して屋外９９と天井裏ＡＴとの間で空気を通気させる。ここでは、排気口４３及び吸気口４４が西壁９１と東壁９２に形成されているが、排気口４３及び吸気口４４の形成される場所は、東西に限られるものではなく、例えば北と南、東南と南西、又は同じ北壁の東寄りと西寄りでもよい。

【0033】

（２−３）第１換気ファン４６
第１換気ファン４６には、例えば遠心送風機、軸流送風機又は横断流送風機をそれぞれに用いることができる。図２に示されている第１換気ファン４６は、軸流送風ファンである。第１換気ファン４６は、排気口４３に取り付けられている排気ファンである。つまり、第１換気ファン４６が排気口４３の近傍に設けられているということである。換気ファン取り付け位置は、換気口近傍であればよいので、上述のように排気口４３に取り付けられる場合だけでなく、換気口に気流を発生させられる離れた場所に取り付けられていてもよい。

【0034】

この第１換気ファン４６の駆動により、図２に矢印ＡＲ１で示されている天井裏ＡＴから排気口４３を通って屋外９９に吹き出す気流が発生する。矢印ＡＲ１で示されている気流の発生にともなって天井裏ＡＴが負圧になり、屋外９９から吸気口４４を通って天井裏ＡＴに流れ込む気流（矢印ＡＲ２で示された気流）が発生する。その結果、天井裏ＡＴでは、吸気口４４から排気口４３に向かう気流（矢印ＡＲ３で示された気流）が発生する。

【0035】

（２−４）コントローラ３０
コントローラ３０は、図３に示されているように、マイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）３１とメモリ３２とクロック３３とを含んでいる。コントローラ３０は、空気調和機２１，２２，２３，２４，２５の各制御部２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａに接続されている。コントローラ３０は、第１換気ファン４６の制御部４６ａにも接続されている。また、コントローラ３０には共通空間用温度センサ５１が接続され、共通空間用温度センサ５１の検知温度がコントローラ３０に入力される。また、空気調和機２１〜２５の運転状態に関する情報が制御部２１ａ〜２５ａからコントローラ３０に送信される。そのため、コントローラ３０は、空気調和機２１〜２５がそれぞれ運転されているか否かを検知することができる。また、コントローラ３０は、処理負荷量を算出するためのデータを制御部２１ａ〜２５ａから入力することができる。

【0036】

例えば、コントローラ３０のメモリ３２には、後述する第１実施形態の空気調和システム１０の動作を制御するためのプログラムが記憶されている。ＭＰＵ３１がメモリ３２に記憶されているプログラムに従って制御部２１ａ〜２５ａ，４６ａに指令を送信する。ここでは、コントローラ３０がビル９０の内部に設置されている場合について説明するが、コントローラ３０はビル９０の外部に設置されていてもよく、コントローラ３０の記憶機能と処理機能が別々の場所に設けられていてもよい。

【0037】

（２−５）共通空間用温度センサ５１
共通空間用温度センサ５１には、例えばサーミスタを用いることができる。共通空間用温度センサ５１は、第１換気ファン４６及び空気調和機２１〜２５から吹き出される空気の影響を受け難い場所に取り付けられる。このような場所としては、例えば、第１換気ファン４６の天井裏ＡＴの側、空気調和機２１〜２５の共通空間側吹出口６５ｇ（図４参照）から吹き出される空気が直接当たらない天井ＣＥに近い場所あるいは天井ＣＥから離れた高い場所などがある。

【0038】

（３）全体動作
（３−１）冷房運転
部屋ＲＭが冷房されているときには、一体型の空気調和機２１〜２５から部屋ＲＭに向かって冷風が吹き出される。部屋ＲＭに吹き出される冷風の温度は、通常、屋外９９の気温よりも低い。このとき空気調和機２１〜２５から天井裏ＡＴに向かって温風が吹き出される。天井裏ＡＴに吹き出される温風の温度は、通常、屋外９９の気温よりも高い。従って、もし天井裏ＡＴの換気をしなければ、空気調和機２１〜２５から吹き出される温風によって天井裏ＡＴの空気が暖められて天井裏ＡＴの気温が上昇する。この天井裏ＡＴの気温の上昇は、冷房運転を行っている空気調和機２１〜２５の熱交換効率の低下を招く。第１換気ファン４６の駆動によって天井裏ＡＴを換気して天井裏ＡＴの気温の上昇を抑制すれば、このような熱交換効率の低下を抑制できる。しかしながら、第１換気ファン４６を過剰に運転しても、天井裏ＡＴの気温を屋外９９の気温よりも下げることができず、第１換気ファン４６で消費される電気エネルギーによって全体としてのエネルギー効率をかえって低下させてしまう。空気調和機２１〜２５の熱源側熱交換器６２の熱交換効率を上げるには第１換気ファン４６の回転数を上げることが好ましく、第１換気ファン４６の消費電力を抑えるには回転数を下げることが好ましいことから、両方を考慮したエネルギー効率を最大にするには第１換気ファン４６の回転数について最適値又は最適な範囲が存在する。

【0039】

ところが、このような第１換気ファン４６の回転数の最適値又は最適な範囲は、空気調和機２１〜２５の運転状況に応じて変化する。例えば、空気調和機２１〜２５のうちの５台が能力一杯で冷房運転している場合に比べて２台しか冷房運転していない場合には、回転数の最適値又は最適な範囲が小さくなる。つまり、空気調和機２１〜２５の運転状況に応じて第１換気ファン４６の回転数を適切な値に調整することで、第１換気ファン４６の回転数を常に一定で駆動している場合に比べてエネルギー効率を向上させることができる。

【0040】

第１換気ファン４６の回転数を常に最適値に保つことは難しいが、第１換気ファン４６の回転数を適切に調整してエネルギー効率を向上させる一つの方法として、天井裏ＡＴの気温を検知する共通空間用温度センサ５１の検知温度が一定になるように回転数を制御する方法がある。天井裏ＡＴの気温に基づいて第１換気ファン４６の回転数を調整する方法について図６に示されているフローに沿って説明する。冷房運転の場合には、例えば、第１換気ファン４６の回転数が最適値に比べて小さい場合には、空気調和機２１〜２５から吹き出される温風によって天井裏ＡＴの気温が上昇する。そこで、コントローラ３０は、まず、共通空間用温度センサ５１の検知温度を取得する（ステップＳ１）。

【0041】

次に、共通空間用温度センサ５１の検知温度に応じて第１換気ファン４６の回転数の調整について判断する（ステップＳ２）。例えば予め設定されている第１インターバル終了までに天井裏ＡＴの気温に変化が無ければ、コントローラ３０は、第１換気ファン４６の回転数をそのまま維持する。なお、コントローラ３０は、クロック３３を使って第１インターバルの終了を検知できるように構成されている。共通空間用温度センサ５１の検知温度に変化が無ければ、次のステップＳ５に進む。もし、第１インターバル終了までに天井裏ＡＴの気温上昇が生じれば、コントローラ３０は、第１換気ファン４６の回転数を気温の増加分に合わせて上げて（ステップＳ３）、次のステップＳ５に進む。逆に、もし、第１インターバル終了までに天井裏ＡＴの気温降下が生じれば、コントローラ３０は、第１換気ファン４６の回転数を気温の下降分に合わせて下げて（ステップＳ４）、次のステップＳ５に進む。ステップＳ５で、コントローラ３０は、空気調和システム１０の運転を停止するか否かを判断して、運転を続行する場合にはステップＳ１に戻り、運転を停止する場合には第１換気ファン４６の送風量を調整するための動作であるステップＳ１〜Ｓ５を終了する。なお、ステップＳ１に戻る際には、コントローラ３０は第１インターバルの始めに戻る。このように、コントローラ３０は、天井裏ＡＴの気温に関する情報として共通空間用温度センサ５１の検知温度に基づいて、第１換気ファン４６の回転数を変更して送風量を変更している。

【0042】

（３−２）暖房運転
ここまでは、部屋ＲＭが空気調和機２１〜２５により冷房されている場合について説明したが、部屋ＲＭが暖房されている場合について簡単に説明する。部屋ＲＭが暖房されているときには、空気調和機２１〜２５から部屋ＲＭに向かって温風が吹き出される。部屋ＲＭに吹き出される温風の温度は、通常、屋外９９の気温よりも高い。このとき空気調和機２１〜２５から天井裏ＡＴに向かって冷風が吹き出される。天井裏ＡＴに吹き出される冷風の温度は、通常、屋外９９の気温よりも低い。従って、もし天井裏ＡＴの換気をしなければ、空気調和機２１〜２５から吹き出される冷風によって天井裏ＡＴの空気が冷やされて天井裏ＡＴの気温が下降する。この天井裏ＡＴの気温の下降は、暖房運転を行っている空気調和機２１〜２５の熱交換効率の低下を招く。第１換気ファン４６の駆動によって天井裏ＡＴを換気して天井裏ＡＴの気温の下降を抑制すれば、このような熱交換効率の低下を抑制できる。しかしながら、第１換気ファン４６を過剰に運転しても、天井裏ＡＴの気温を屋外９９の気温よりも上げることができず、第１換気ファン４６で消費される電気エネルギーによって全体としてのエネルギー効率をかえって低下させてしまう。暖房運転の場合も冷房運転の場合と同様に、第１換気ファン４６の回転数を適切な値に調整することで、第１換気ファン４６の回転数を一定で駆動している場合に比べてエネルギー効率を向上させることができる。

【0043】

天井裏ＡＴの気温に基づいて第１換気ファン４６の回転数を調整する方法については、暖房運転の場合は図７に示されているフローに沿って説明することができる。暖房運転の場合には、例えば、第１換気ファン４６の回転数が最適値に比べて小さい場合には、空気調和機２１〜２５から吹き出される冷風によって天井裏ＡＴの気温が下降する。そこで、コントローラ３０は、まず、共通空間用温度センサ５１の検知温度を取得する（ステップＳ１）。

【0044】

次に、共通空間用温度センサ５１の検知温度に応じて第１換気ファン４６の回転数の調整について判断する（ステップＳ２）。例えば予め設定されている第２インターバル終了までに天井裏ＡＴの気温に変化が無ければ、コントローラ３０は、第１換気ファン４６の回転数をそのまま維持する。なお、コントローラ３０は、クロック３３を使って第２インターバルの終了を検知できるように構成されている。共通空間用温度センサ５１の検知温度に変化が無ければ、次のステップＳ５に進む。もし、第２インターバル終了までに天井裏ＡＴの気温降下が生じれば、コントローラ３０は、第１換気ファン４６の回転数を気温の減少分に合わせて上げて（ステップＳ１３）、次のステップＳ５に進む。逆に、もし、第２インターバル終了までに天井裏ＡＴの気温上昇が生じれば、コントローラ３０は、第１換気ファン４６の回転数を気温の上昇分に合わせて下げて（ステップＳ１４）、次のステップＳ５に進む。ステップＳ５で、コントローラ３０は、空気調和システム１０の運転を停止するか否かを判断して、運転を続行する場合にはステップＳ１に戻り、運転を停止する場合には第１換気ファン４６を調整するための動作であるステップＳ１〜Ｓ５を終了する。なお、ステップＳ１に戻る際には、コントローラ３０は第２インターバルの始めに戻る。

【0045】

（４）変形例
（４−１）変形例１Ａ
上記第１実施形態では、第１換気ファン４６が排気ファンである場合について説明したが、第１換気ファン４６は、吸気ファンであってもよい。また、第１換気ファン４６は、吸気と排気とを切り換え可能に構成されたファンであってもよい。

【0046】

（４−２）変形例１Ｂ
上記第１実施形態では、換気ファンが１つの第１換気ファン４６だけの場合について説明した。しかし、空気調和システムが換気ファンを複数備えてもよく、例えば、図８に示されている変形例１Ｂの空気調和システム１０は、第１換気ファン４６だけでなく、吸気口４４に第２換気ファン４７を備えている。この第２換気ファン４７は、コントローラ３０により制御されて回転数を変更できるように構成されている吸気ファンである。変形例１Ｂの空気調和システム１０は、コントローラ３０が、天井裏ＡＴの気温に関する情報として共通空間用温度センサ５１の検知温度に基づいて、第１換気ファン４６及び第２換気ファン４７の回転数を変更して送風量を変更する。従って、変形例１Ｂの空気調和システム１０では、駆動する換気ファンの台数を変更することにより送風量を変更することもできる。

【0047】

（４−３）変形例１Ｃ
上記第１実施形態及び変形例１Ｂの空気調和システム１０では、送風方向が吸気口４４から排気口４３に向かうものに固定されている場合について説明したが、送風方向を切り換えられるように構成されてもよい。例えば、変形例１Ｂで第１換気ファン４６と第２換気ファン４７を吸気と排気を切り換えられる換気ファンとする変形例１Ｃの空気調和システム１０を構成することもできる。変形例１Ｃの空気調和システム１０では、第１換気ファン４６を吸気ファンに切り換え、第２換気ファン４７を排気ファンに切り換えることで、送風方向を排気口４３から吸気口４４に向かうように切り換えることができる。

【0048】

（４−４）変形例１Ｄ
上記第１実施形態では、共通空間用温度センサ５１を一つ設けた場合について説明したが、共通空間である天井裏ＡＴに複数の温度センサを設置してもよい。その場合には、例えば、コントローラ３０は、複数の温度センサの平均値の変化で判断してもよい。また、例えば、複数の温度センサの検知温度に重み付けをして加重平均の変化で判断してもよい。また、例えば、コントローラ３０は、複数の温度センサのうち検知温度が増加している個数とそのままの個数と減少している個数を比較して最も個数が多いものに基づいて判断してもよい。

【0049】

（４−５）変形例１E
上記第１実施形態では、第１換気ファン４６の回転数を制御することによって送風量を変化させる場合について説明したが、送風量の変更は回転数の変更に限られるものではない。例えば、換気ファンを複数設けて、コントローラ３０で駆動する換気ファンの数量を変更するように制御することにより送風量を変更してもよい。また、換気ファンとダンパとを組み合わせて、換気ファンの回転数を変えずに、コントローラ３０でダンパを制御することによって流量を変更するように構成してもよい。

【0050】

＜第２実施形態＞
（５）全体構成
本発明の第２実施形態に係る空気調和システムは、例えば、図１乃至図４に示されている第１実施形態に係る空気調和システム１０と同じ構成を有している。第２実施形態に係る空気調和システム１０は、第１実施形態の空気調和システム１０のメモリ３２に記憶されているプログラムを変更することにより構成することができる。そこで、第２実施形態の空気調和システム１０については、空気調和システム１０の構成の説明を省略し、主に空気調和システム１０の動作の説明を行う。

【0051】

既に説明したように、空気調和機２１〜２５の運転台数が多いほど天井裏ＡＴの気温の変化は顕著になる。例えば、空気調和機２１〜２５が１台も運転されていなければ、空気調和機２１〜２５による天井裏ＡＴの気温の変化がなくなる。このように空気調和機２１〜２５が全て停止している場合には、第１換気ファン４６を停止して送風量を０にする。逆に、空気調和機２１〜２５が全て運転されている場合には、天井裏ＡＴの気温の変化が最も顕著になる。そこで、空気調和機２１〜２５の運転台数が多くなるに従って、第１換気ファン４６の送風量を順次増やすように構成している。そのために、まず、コントローラ３０は、現在運転されている空気調和機２１〜２５の運転台数を検知する。コントローラ３０は、予め空気調和機２１〜２５の運転台数に対応する第１換気ファン４６の回転数をメモリ３２に記憶している。運転台数に応じて、この記憶している回転数で回転するようにコントローラ３０が第１換気ファン４６を制御する。つまり、コントローラ３０は、空気調和機２１〜２５の運転台数を共通空間である天井裏ＡＴの気温に関する情報として用いて、運転台数に基づいて第１換気ファン４６の送風量を変更している。この場合、第１換気ファン４６は、停止以外に５段階のファンタップ（第１ファンタップ〜第５ファンタップ）を持っていて、第１ファンタップが最も回転数が低く、第５ファンタップが最も回転数が高くなるように段階的に回転数（送風量）を切り換えられるように構成されてもよい。

【0052】

（６）変形例
（６−１）変形例２Ａ
上記第２実施形態の空気調和システム１０は、空気調和機２１〜２５の運転台数のみに基づいて第１換気ファン４６の送風量を変更する場合について説明した。しかし、共通空間である天井裏ＡＴの気温に関する情報として、空気調和機の運転台数に空気調和機の運転台数以外の情報を組み合わせてもよい。変形例２Ａの空気調和システムは、例えば、図１乃至図４に示されている第１実施形態に係る空気調和システム１０と同じ構成を有している。例えば、変形例２Ａの空気調和システム１０として、空気調和機２１〜２５の運転台数と共通空間用温度センサ５１の検知温度とを天井裏ＡＴの気温に関する情報として用い、コントローラ３０が第１換気ファン４６の送風量を変更するように構成することもできる。このような変形例２Ａの空気調和システム１０は、例えば、第１実施形態の空気調和システム１０のメモリ３２に記憶されているプログラムを変更することにより構成することができる。

【0053】

変形例２Ａの空気調和システム１０の動作の一例について、図９を用いて説明する。図９には、冷房運転のとこの動作が示されている。まず、コントローラ３０は、空気調和機２１〜２５の運転台数を検知する（ステップＳ２１）。そして、空気調和機２１〜２５の運転台数に基づいて第１換気ファン４６の回転数を設定し、コントローラ３０は、第１換気ファン４６の送風量を変更する（ステップＳ２２）。コントローラ３０は、第１インターバル経過後に、共通空間用温度センサ５１の検知温度を取得する（ステップＳ２３）。共通空間用温度センサ５１の検知温度に応じて第１換気ファン４６の回転数の調整の必要性について判断する（ステップＳ２４）。第１インターバル終了までに天井裏ＡＴの気温に変化が無ければ、コントローラ３０は、第１換気ファン４６の回転数をそのまま維持する。そのため、共通空間用温度センサ５１の検知温度に変化が無ければ、次のステップＳ２７に進む。もし、第１インターバル終了までに天井裏ＡＴの気温上昇が生じれば、コントローラ３０は、第１換気ファン４６の回転数を気温の増加分に合わせて上げて（ステップＳ２５）、次のステップＳ２７に進む。逆に、もし、第１インターバル終了までに天井裏ＡＴの気温降下が生じれば、コントローラ３０は、第１換気ファン４６の回転数を気温の下降分に合わせて下げて（ステップＳ２６）、次のステップＳ２７に進む。ステップＳ２７で、コントローラ３０は、空気調和システム１０の運転を停止するか否かを判断して、運転を続行する場合にはステップＳ２１に戻り、運転を停止する場合には第１換気ファン４６を調整するための動作であるステップＳ２１〜Ｓ２７を終了する。なお、ステップＳ２１に戻る際には、コントローラ３０は第１インターバルの始めに戻る。

【0054】

（６−２）変形例２Ｂ
上記第１実施形態及びその変形例１Ａ〜１Ｄ並びに第２実施形態及びその変形例２Ａにおいては、空気調和機２１〜２５が一体型である場合について説明したが、空気調和機２１〜２５は、セパレート型であってもよい。図１０及び図１１には、セパレート型の空気調和機２１が示されている。セパレート型の空気調和機２１が一体型の空気調和機２１と大きく異なるのは、一体型の空気調和機２１が１つのケーシング６５の内部空間を仕切板６５ａによって分割していたのに対してセパレート型の空気調和機２１が２つの分離した第１ケーシング１１０と第２ケーシング１２０を備えている点である。部屋ＲＭに露出している第１ケーシング１１０には、部屋ＲＭから空気を取り入れるための部屋側吸気口１１１及び部屋ＲＭ１に空気を吹き出すための部屋側吹出口１１２が形成されている。また、天井裏ＡＴに露出している第２ケーシング１２０には、天井裏ＡＴから空気を取り入れるための共通空間側吸気口１２１及び天井裏ＡＴに空気を吹き出すための共通空間側吹出口１２２が形成されている。図１１に示されているように、空気調和機２１の熱源側ファン６３及び利用側ファン６４には遠心ファンを用いることができる。また、利用側熱交換器６１及び熱源側熱交換器６２は、熱源側ファン６３及び利用側ファン６４を囲むように四角形の環状に形成することができる。例えば、利用側熱交換器６１は、図１０に示されている４つの部屋側吹出口１１２に対応するように配置される４つの辺を有する四角形の環状に形成されている。

【0055】

図１１には、１台の空気調和機２１において、一つの熱源側熱交換器６２と一つの利用側熱交換器６１との間で熱の伝達が行われる構成について説明したが、１台の空気調和機２１において、第１ケーシング１１０とその中に収納されている機器を複数設けて、一つの熱源側熱交換器６２と複数の利用側熱交換器６１との間で熱の伝達が行われるように構成してもよい。このように利用側熱交換器６１を複数有する空気調和機、例えば、一つの熱源側熱交換器６２と二つの利用側熱交換器６１との間で熱の伝達が行われる空気調和機の運転と、一つの熱源側熱交換器６２に一つの利用側熱交換器６１との間で熱伝達が行われる空気調和機の運転では、重み付けを変えてもよい。例えば、一つの熱源側熱交換器６２に一つの利用側熱交換器６１との間で熱伝達が行われる空気調和機の運転台数が１台増えた場合に第１換気ファン４６の送風量を１タップだけ上げるのに対し、一つの熱源側熱交換器６２と二つの利用側熱交換器６１との間で熱の伝達が行われる空気調和機の運転台数が１台増えた場合には送風量を２タップ上げるようにコントローラ３０が制御してもよい。

【0056】

同様に、空気調和機２１〜２５の空調能力によって重み付けをしてもよい。例えば、空気調和機２１の空調能力が空気調和機２２の空調能力よりも大きいとする。このような場合に、空調能力の小さな空気調和機２２が運転された場合に増やす送風量に対して、空調能力の大きな空気調和機２３が運転された場合に増やす送風量の方が大きくなるように構成してもよい。空調能力は、冷房運転については冷房能力であり、暖房運転については暖房能力であり、一定時間内にどの程度の熱エネルギーを空調対象空間から奪う（又は与える）ことができるかの性能である。空調能力が大きいほど多くの熱エネルギーを空調対象空間から奪う（又は与える）ことができる。

【0057】

＜第３実施形態＞
（７）全体構成
本発明の第３実施形態に係る空気調和システムは、例えば、図１乃至図４に示されている第１実施形態に係る空気調和システム１０と同じ構成を有している。第３実施形態に係る空気調和システム１０は、第１実施形態の空気調和システム１０のメモリ３２に記憶されているプログラムを変更することにより構成することができる。そこで、第３実施形態の空気調和システム１０については、空気調和システム１０の構成の説明を省略し、主に空気調和システム１０の動作の説明を行う。

【0058】

第３実施形態の空気調和システム１０の空気調和機２１〜２５は、設定温度を個別にコントローラ３０を使って入力ができるように構成されている。しかしここでは、設定温度が、空気調和機２１〜２５で同じに設定されており、例えば、西壁９１には、夕刻に太陽光が直接当たるため、西壁９１に近い側において、夕刻に部屋ＲＭの温度が高くなる場合について考える。例えば、冷房運転において、空気調和機２１，２３が運転されており、空気調和機２１，２３の設定温度が２７℃であり、空気調和機２１が部屋ＲＭから吸い込む空気の温度が２９℃で、空気調和機２３が部屋ＲＭから吸い込む空気の温度が２８℃であり、天井裏ＡＴの気温が３２℃である場合について考える。コントローラ３０は、空気調和機２１及び空気調和機２３の温度センサ７２によって、空気調和機２１，２３が吸い込む空気の温度を検知することができる。また、天井裏ＡＴの気温は、空気調和機２１，２３が吸い込む空気の温度であるから、空気調和機２１及び空気調和機２３の温度センサ７１によって検知することができる。さらに、コントローラ３０は、空気調和機２１及び空気調和機２３が運転されていて、それらの設定温度が２７℃であることを、制御部２１ａ，２３ａから得ることができる。コントローラ３０は、これらの情報を使って、空気調和機２１及び空気調和機２３の処理負荷量を算出し、処理負荷量に基づいて第１換気ファン４６の送風量を変更する。

【0059】

第２実施形態の空気調和システム１０では、運転台数に基づいて第１換気ファン４６の送風用を変更しているため、例えば上述の状態で空気調和機２１が運転を停止しても空気調和機２３が運転を停止しても第１換気ファン４６の送風量の変化分は同じになる。しかし、第３実施形態の空気調和システム１０では、上述の場合には空気調和機２１の処理負荷量が大きいため、空気調和機２１が運転を停止したときの方が、空気調和機２３が運転を停止したときよりも送風量の変化分を大きくすることができる。その結果、第２実施形態の空気調和システム１０に比べて第３実施形態の空気調和システム１０は、きめ細かな送風量の調整が可能になる。上述の例では、空気調和機２１，２３の吸い込む空気の温度が異なる場合について説明したが、吸い込む空気の温度が同じでも空気調和機２１〜２５の設定温度が異なれば処理負荷量が異なるので、そのように処理負荷量が異なる場合でも、第１換気ファン４６についてきめ細かな送風量の調整が可能になる。なお、ここまでは冷房運転について説明したが、暖房運転についても、コントローラ３０は、空気調和機２１〜空気調和機２５の処理負荷量を算出し、処理負荷量に基づいて第１換気ファン４６の送風量を変更することができ、暖房運転でも同様の効果を奏する。

【0060】

（８）変形例
（８−１）変形例３Ａ
上記第２実施形態の空気調和システム１０は、空気調和機２１〜２５の処理負荷量のみに基づいて第１換気ファン４６の送風量を変更する場合について説明した。しかし、共通空間である天井裏ＡＴの気温に関する情報として、空気調和機の処理負荷量に空気調和機の処理負荷量以外の情報を組み合わせてもよい。変形例３Ａの空気調和システムは、例えば、図１乃至図４に示されている第１実施形態に係る空気調和システム１０と同じ構成を有している。例えば、変形例３Ａの空気調和システム１０として、空気調和機２１〜２５の処理負荷量と共通空間用温度センサ５１の検知温度とを天井裏ＡＴの気温に関する情報として用い、コントローラ３０が第１換気ファン４６の送風量を変更するように構成することもできる。このような変形例３Ａの空気調和システム１０は、例えば、第１実施形態の空気調和システム１０のメモリ３２に記憶されているプログラムを変更することにより構成することができる。

【0061】

変形例３Ａの空気調和システム１０の動作の一例について図１２を用いて説明する。図１２には、冷房運転時の動作が示されている。まず、コントローラ３０は、空気調和機２１〜２５の制御部２１ａ〜２５ａから処理負荷量の計算に必要なデータを入力し、空気調和機２１〜２５の処理負荷量を取得する（ステップＳ３１）。そして、空気調和機２１〜２５の処理負荷量に基づいて第１換気ファン４６の回転数を設定し、コントローラ３０は、第１換気ファン４６の送風量を変更する（ステップＳ３２）。コントローラ３０は、第３インターバル経過後に、共通空間用温度センサ５１の検知温度を取得する（ステップＳ３３）。共通空間用温度センサ５１の検知温度に応じて第１換気ファン４６の回転数の調整について判断する（ステップＳ３４）。第３インターバル終了までに天井裏ＡＴの気温に変化が無ければ、コントローラ３０は、第１換気ファン４６の回転数をそのまま維持する。そのため、共通空間用温度センサ５１の検知温度に変化が無ければ、次のステップＳ３７に進む。もし、第３インターバル終了までに天井裏ＡＴの気温上昇が生じれば、コントローラ３０は、第１換気ファン４６の回転数を気温の増加分に合わせて上げて（ステップＳ３５）、次のステップＳ３７に進む。逆に、もし、第３インターバル終了までに天井裏ＡＴの気温降下が生じれば、コントローラ３０は、第１換気ファン４６の回転数を気温の下降分に合わせて下げて（ステップＳ３６）、次のステップＳ３７に進む。ステップＳ２７で、コントローラ３０は、空気調和システム１０の運転を停止するか否かを判断して、運転を続行する場合にはステップＳ３１に戻り、運転を停止する場合には第１換気ファン４６を調整するための動作であるステップＳ３１〜Ｓ３７を終了する。なお、ステップＳ３１に戻る際には、コントローラ３０は第３インターバルの始めに戻る。

【0062】

（８−２）変形例３Ｂ
上記第３実施形態及び変形例３Ａでは、全ての空気調和機２１〜２５が同じように冷房運転する場合又は全てが暖房運転をする場合について説明した。しかし、例えば一部の空気調和機２１，２３，２４が冷房運転をし、他の空気調和機２２，２５が暖房運転をするような使用方法も可能である。そのような場合に、例えば、運転台数を計算するときに、異なる運転をしている空気調和機で符合を変えて加算するように構成してもよい。例えば、全体の運転台数は、冷房運転が３台で暖房運転が２台であるから、１台の冷房運転と等価とみなしてもよい。

【0063】

＜第４実施形態＞
（９）全体構成
本発明の第４実施形態に係る空気調和システムは、図１３に示されているように、例えば、図１乃至図４に示されている第１実施形態に係る空気調和システム１０と同じ構成を有している。上記第１実施形態及び変形例１Ａ〜１Ｄ、第２実施形態及び変形例２Ａ〜２Ｂ並びに第３実施形態及び変形例３Ａの空気調和システム１０では、コントローラ３０は、天井裏ＡＴの気温を制御するために天井裏ＡＴの気温についての目標温度を設定していなかった。しかし、第４実施形態に係る空気調和システム１０は、目標温度を設定し、天井裏ＡＴの実際の温度と天井裏ＡＴの目標温度を比較して共通空間の実際の温度を共通空間の目標温度に一致させるように第１換気ファン４６の送風量を変更するフィードバック制御を行うように構成されている。そのために、この第４実施形態の空気調和システム１０は、屋外９９の気温を測定する屋外温度センサ５２をさらに備えている。なお、図１３に示されているように、空調対象空間である部屋は、第１の部屋ＲＭ１と第２部屋ＲＭ２に分かれていてもよい。

【0064】

上述の第３実施形態の空気調和システム１０についての説明から分かるように、処理負荷量が大きければ、天井裏ＡＴの気温が変化しやすくなる。冷房運転においては処理負荷量が大きいほど天井裏ＡＴの気温は上昇しやすくなり、暖房運転において処理負荷量が大きいほど天井裏ＡＴの気温は下降しやすくなる。しかし、処理負荷量が同じであっても、屋外９９の気温と天井裏ＡＴの温度差が異なると、第１換気ファン４６の送風量を同じにしても温度変化の抑制に差が生じる。例えば、冷房運転において天井裏ＡＴの気温が３４℃になっている場合に、屋外９９の気温が３０℃のときと屋外９９の気温が３２℃のときでは前者の方が温度変化の抑制効果が大きくなる。

【0065】

また、天井裏ＡＴの容積によっても温度変化の抑制に差が生じる。第１換気ファン４６の送風量が同じでも、天井裏ＡＴの容積が小さいと天井裏ＡＴの空気の入れ換えを短時間で行えるが、容積が大きくなるに従って天井裏ＡＴの空気の入れ換えに時間が掛かるようになるからである。

【0066】

そこで、例えば、特定の天井裏ＡＴについて屋外９９の気温と処理負荷量を変化させて実験又はシミュレーションを行い、屋外９９の気温と処理負荷量に対する適切な天井裏ＡＴの気温の目標温度を予め設定しておく。目標温度と屋外９９の気温及び処理負荷量との関係は、コントローラ３０のメモリ３２に記憶されている。つまり、第４実施形態の空気調和システム１０は、共通空間の目標温度に関する情報として、屋外９９の気温と処理負荷量を使ってメモリ３２から読み出した目標温度を用いる。また、第４実施形態の空気調和システム１０は、共通空間の実際の温度に関する情報として、共通空間用温度センサ５１の検知温度を用いる。コントローラ３０は、天井裏ＡＴの実際の温度に関する情報として共通空間用温度センサ５１の検知温度と天井裏ＡＴの目標温度とを比較して天井裏ＡＴの実際の温度である共通空間用温度センサ５１の検知温度を目標温度に一致させるように第１換気ファン４６の送風量を変更する。なお、ここでは、共通空間用温度センサ５１が１つの場合について説明したが、複数の共通空間用温度センサを用いて、共通空間の気温にそれらの平均値又は重み付けをした加重平均値を用いてもよい。

【0067】

第４実施形態の空気調和システム１０の動作の一例について図１４を用いて説明する。図１４には、冷房運転時の動作が示されている。まず、コントローラ３０は、空気調和機２１〜２５の制御部２１ａ〜２５ａから処理負荷量の計算に必要なデータを入力し、また屋外温度センサ５２から検知温度を入力する（ステップＳ４１）。そして、空気調和機２１〜２５の処理負荷量を計算して目標温度をコントローラ３０が取得する（ステップＳ４２）。コントローラ３０は、第４インターバル経過後に、共通空間用温度センサ５１の検知温度を取得する（ステップＳ４３）。共通空間用温度センサ５１の検知温度に応じて第１換気ファン４６の回転数の調整について判断する（ステップＳ４４）。第４インターバル時点で共通空間用温度センサ５１の検知温度が天井裏ＡＴの気温が目標温度と同じであれば、コントローラ３０は、第１換気ファン４６の回転数をそのまま維持する。そのため、検知温度が目標温度と一致していれば、次のステップＳ３７に進む。もし、第４インターバル終了時点で検知温度が目標温度より高ければ、コントローラ３０は、第１換気ファン４６の回転数を温度差に合わせて上げて（ステップＳ４５）、次のステップＳ４７に進む。逆に、もし、第４インターバル終了時点で検知温度が目標温度より低ければ、コントローラ３０は、第１換気ファン４６の回転数を温度差に合わせて下げて（ステップＳ４６）、次のステップＳ４７に進む。ステップＳ４７で、コントローラ３０は、空気調和システム１０の運転を停止するか否かを判断して、運転を続行する場合にはステップＳ４１に戻り、運転を停止する場合には第１換気ファン４６を調整するための動作であるステップＳ４１〜Ｓ４７を終了する。なお、ステップＳ４１に戻る際には、コントローラ３０は第４インターバルの始めに戻る。このように、コントローラ３０は、第１換気ファン４６を調整するための動作であるステップＳ４１〜Ｓ４７の動作を行うことにより、共通空間の実際の温度を共通空間の目標温度に一致させるように第１換気ファン４６の送風量を変更するフィードバック制御を行う。

【0068】

（１０）変形例
（１０−１）変形例４Ａ
上記第４実施形態の空気調和システム１０は、目標温度に関する情報として屋外９９の気温と空気調和機２１〜２５の処理負荷量を用いているが、目標温度に関する情報はこれだけに限られるものではない。例えば、空気調和機２１〜２５の処理負荷量に代えて空気調和機２１〜２５の運転台数を用いてもよい。変形例４Ａに係る空気調和システム１０は、例えば、図１３に示されている第４実施形態に係る空気調和システム１０と同じ構成を有している。この場合も、例えば、特定の天井裏ＡＴについて屋外９９の気温と運転台数を変化させて実験又はシミュレーションを行い、屋外９９の気温と運転台数に対する適切な天井裏ＡＴの気温の目標温度を予め設定しておく。この場合、図１４のステップＳ４１で、コントローラ３０は、共通空間用温度センサ５１の検知温度と空気調和機２１〜２５の運転台数を入力する。ステップＳ４２では、コントローラ３０は、これら検知温度と運転台数から天井裏ＡＴの目標温度を取得する。そして、変形例４Ａの空気調和システム１０は、ステップＳ４３〜Ｓ４７の動作を同じように行う。

【0069】

（１０−２）変形例４Ｂ
上記第４実施形態の空気調和システム１０では、フィードバック制御を行う場合について説明したが、さらに、複数の空気調和機２１〜２５の天井裏ＡＴの将来の気温に関する情報をコントローラ３０が取得できるように構成して、天井裏ＡＴの将来の気温に関する情報に基づいて第１換気ファン４６の送風量の変更を補正するフィードフォワード制御を行うように空気調和システム１０を構成してもよい。変形例４Ｂの空気調和システム１０も、例えば、第４実施形態の空気調和システム１０のメモリ３２に記憶されているプログラムを変更することによって構成することができる。

【0070】

天井裏ＡＴの将来の気温に関する情報とは、例えば、冬季のビルのテナントの営業日には空気調和システム１０が午前７時から自動的に暖房運転を行うというような空気調和システム１０の運転スケジュールに関する情報である。通常は空気調和システム１０の運転開始と同時に第１換気ファン４６が駆動されるが、午前７時の運転開始時には屋外９９の気温よりも天井裏ＡＴの気温が高いことが分かっていれば、午前７時の空気調和システム１０の運転開始から予め定められた待機時間が経過するまでは第１換気ファン４６を停止させておくような第１換気ファン４６の送風量の変更を補正する制御を行ってもよい。

【0071】

（１０−３）変形例４Ｃ
上記第４実施形態及び変形例４Ａ〜４Ｂでは、全ての空気調和機２１〜２５が同じように冷房運転する場合又は全てが暖房運転をする場合について説明した。しかし、例えば一部の空気調和機２１，２３，２４が冷房運転をし、他の空気調和機２２，２５が暖房運転をするような使用方法も可能である。そのような場合に、例えば、運転台数や処理負荷量を計算するときに、異なる運転をしている空気調和機で符合を変えて加算するように構成してもよい。例えば、空気調和機２１〜２５のそれぞれの処理負荷量をＬ１〜Ｌ５と表すとすると、全体の処理負荷量ΣＬは、｜Ｌ１−Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４−Ｌ５｜で計算できる。また、全体の運転台数は、冷房運転が３台で暖房運転が２台であるから、１台の冷房運転と等価とみなしてもよい。

【0072】

＜第５実施形態＞
（１１）全体構成
上記実施形態及び変形例では、集中的にコントローラ３０のよって換気ファンの回転数を制御する場合について説明したが、換気ファンにも独立した制御部を配置し、自立分散制御を行ってもよい。例えば、第１実施形態の空気調和システム１０の共通空間用温度センサ５１の検知温度が第１換気ファン４６に入力され、第１換気ファン４６がコントローラ３０と同様のＭＰＵ３１とメモリ３２を有するコントローラ３０を備えるように変更する（図１５参照）。図１５に示されている第５実施形態の空気調和システム１０でも、換気ファンが屋外９９の気温と天井裏ＡＴの気温を比較して、温度差に応じて換気ファンの回転数を変えて送風量を変更することができる。例えば、コントローラ３０を備える図１５の第１換気ファン４６が図６のステップＳ１〜Ｓ５を行えばよい。ステップＳ５の判断は、例えば、第１換気ファン４６への駆動電力の遮断を検知して判断すれるように構成すればよい。

【0073】

（１２）特徴
（１２−１）
上述の空気調和システム１０は、複数の空気調和機２１〜２５の複数の熱源側熱交換器６２が共通空間である天井裏ＡＴに配置されている。制御装置であるコントローラ３０が天井裏ＡＴの気温に関する情報に基づいて第１換気ファン４６の送風量を変更することにより、吸気口４４から取り入れられる空気の流量及び排気口４３から排気される空気の流量が変化することから、天井裏ＡＴの気温を調整することができる。この天井裏ＡＴの気温に関する情報は、天井裏ＡＴの気温の実測値（共通空間用温度センサ５１の検知温度又は複数の共通空間用温度センサの検知温度の平均値）でもよく（第１実施形態、変形例１Ａ〜変形例１Ｃ、変形例１Ｅ及び第５実施形態参照）、天井裏ＡＴの気温についての複数の温度センサの検知温度（共通空間用温度センサ５１及び屋外温度センサ５２の検知温度）でもよく（変形例１Ｄ参照）、複数の空気調和機２１〜２５の運転台数でもよく（第２実施形態参照）、天井裏ＡＴの気温の実測値（共通空間用温度センサ５１の検知温度）と複数の空気調和機２１〜２５の運転台数でもよく（変形例２Ａ参照）、複数の空気調和機２１〜２５の運転台数に重み付けを行ったもの又複数の空気調和機２１〜２５の運転台数に重み付けを行ったものと天井裏ＡＴの気温の実測値でもよく（変形例２Ｂ参照）、複数の空気調和機２１〜２５の処理負荷量でもよく（第３実施形態参照）、天井裏の気温の実測値と複数の空気調和機２１〜２５の処理負荷量でもよく（変形例３Ａ参照）、天井裏ＡＴの気温の実測値（共通空間用温度センサ５１の検知温度）と天井裏ＡＴの目標温度を得るためのデータでもよい（第４実施形態及び変形例４Ａ〜４Ｃ参照）。また、共通空間は、天井裏ＡＴに限られるものではなく、例えばビルの上下の階の天井裏をつなぐ吹き抜け又は部屋と部屋の間の壁を２重にしてその中に設けられた２つの壁の隙間であってもよい。

【0074】

例えば、複数の空気調和機２１〜２５の熱交換量の総量が変化したり、屋外９９の吸気口の付近の気温が変化したりして天井裏ＡＴの気温が変化した場合に、第１換気ファン４６の消費電力が上がっても複数の空気調和機２１〜２５の効率化が図れて全体として効率化が図れるときには第１換気ファン４６の送風量を上げることができる。また、第１換気ファン４６の送風量を下げても複数の空気調和機２１〜２５の効率化が図れて全体として効率化が図れるときには第１換気ファン４６の送風量を下げて第１換気ファン４６の消費電力を下げられる。このように、空気調和システム１０では、共通空間である天井裏ＡＴの空気を複数の空気調和機２１〜２５が熱交換のために効率良く共用して消費エネルギーを抑制することができる。

【0075】

（１２−２）
第１実施形態、変形例１Ａ〜変形例１Ｅ、変形例２Ａ、変形例３Ａ、第４実施形態、変形例４Ａ及び第５実施形態で説明したように、一つの温度センサ（共通空間用温度センサ５１）又は複数の温度センサ（共通空間用温度センサ５１と屋外温度センサ５２）とによって実際の天井裏ＡＴの気温が検知できる。実際の天井裏ＡＴの空気の温度が複数の空気調和機２１〜２５で熱交換のために効率良く共用することができるものになっているか否かを判断しながら第１換気ファン又は第１換気ファン４６と第２換気ファン４７の送風量を変更することができる。その結果、空気調和システム１０は、天井裏ＡＴの実情にあわせた精度の良い制御を行うことができる。

【0076】

（１２−３）
第２実施形態及び変形例２Ａで説明したように、制御部装置であるコントローラ３０が複数の空気調和機２１〜２５の運転台数に基づいて第１換気ファン４６の送風量を変更することから、運転台数が多いために天井裏ＡＴの気温が空気調和機２１〜２５の熱交換の効率が悪くなる方向に変化し易いときは第１換気ファン４６の送風量を上げて天井裏ＡＴの気温の変化を抑制することができる。また、空気調和機２１〜２５の運転台数が少なくて天井裏ＡＴの気温が空気調和機２１〜２５の熱交換の効率が悪くなる方向に変化し難いときは第１換気ファン４６の送風量を下げて第１換気ファン４６の消費電力が上がるのを抑制することができる。このように、コントローラ３０の負担の増加を抑制しながら空気調和システム１０の全体としてのエネルギー効率を向上させることができる。

【0077】

（１２−４）
第３実施形態及び変形例３Ａで説明したように、コントローラ３０が複数の空気調和機２１〜２５の処理負荷量に基づいて第１換気ファン４６の送風量を変更することから、処理負荷量が多いために天井裏ＡＴの気温が空気調和機２１〜２５の熱交換の効率が悪くなる方向に変化し易いときは第１換気ファン４６の送風量を上げて天井裏ＡＴの気温の変化を抑制することができる。また、空気調和機２１〜２５の処理負荷量が少なくて天井裏ＡＴの気温が空気調和機２１〜２５の熱交換の効率が悪くなる方向に変化し難いときは第１換気ファン４６の送風量を下げて第１換気ファン４６の消費電力が上がるのを抑制することができる。その結果、空気調和システム１０の全体としてのエネルギー効率を向上させ易くなる。

【0078】

（１２−５）
第４実施形態及び変形例４Ａ〜４Ｃで説明したように、コントローラ３０が天井裏ＡＴの実際の温度を天井裏ＡＴの目標温度に一致させるように第１換気ファン４６の送風量を変更するフィードバック制御を行うことから、予期しえない外乱が天井裏ＡＴの気温が空気調和機２１〜２５の熱交換の効率の悪くなる方向に変化しても、空気調和システム１０は、修正動作を効率良く行うことができる。このように、共通空間の空気を複数の空気調和機２１〜２５が熱交換のために安定して効率良く共用する空気調和システム１０を構築することができる。

【0079】

（１２−６）
変形例４Ｂで説明したように、コントローラ３０が天井裏ＡＴの将来の気温に関する情報に基づいて第１換気ファン４６の送風量の変更を補正するフィードフォワード制御を行う。空気調和システム１０は、このような構成により、予期される外乱によって天井裏ＡＴの気温が空気調和機２１〜２５の熱交換の効率の悪くなる方向に変化するのを抑制でき、外乱による天井裏ＡＴの気温と目標温度との乖離を小さくできる。

【符号の説明】

【0080】

１０ 空気調和システム
２１〜２５ 空気調和機
３０ コントローラ（制御装置の例）
４６ 第１換気ファン
４７ 第２換気ファン
５１ 共通空間用温度センサ
６１ 利用側熱交換器
６２ 熱源側熱交換器
６３ 熱源側ファン

【先行技術文献】

【特許文献】

【0081】

【特許文献1】特開昭４８−２７５６号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】