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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO/0
(43)【国際公開日】2013年10月31日
【発行日】2015年12月24日
(54)【発明の名称】空気調和システム
(51)【国際特許分類】
   F24F 11/02 20060101AFI20151201BHJP
【FI】
   F24F11/02 102T
   F24F11/02 102E
   F24F11/02 102N
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】20
【出願番号】特願2014-512465(P2014-512465)
(21)【国際出願番号】PCT/0/0
(22)【国際出願日】2013年4月12日
(31)【優先権主張番号】特願2012-97471(P2012-97471)
(32)【優先日】2012年4月23日
(33)【優先権主張国】JP
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KM,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VC
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100098604
【弁理士】
【氏名又は名称】安島 清
(74)【代理人】
【識別番号】100087620
【弁理士】
【氏名又は名称】高梨 範夫
(74)【代理人】
【識別番号】100125494
【弁理士】
【氏名又は名称】山東 元希
(74)【代理人】
【識別番号】100141324
【弁理士】
【氏名又は名称】小河 卓
(74)【代理人】
【識別番号】100153936
【弁理士】
【氏名又は名称】村田 健誠
(74)【代理人】
【識別番号】100160831
【弁理士】
【氏名又は名称】大谷 元
(74)【代理人】
【識別番号】100166084
【弁理士】
【氏名又は名称】横井 堅太郎
(72)【発明者】
【氏名】西宮 一暢
(72)【発明者】
【氏名】薮田 豊大
【テーマコード(参考)】
3L260
【Fターム(参考)】
3L260AB03
3L260BA41
3L260CA12
3L260CA13
3L260CB06
3L260EA07
3L260FA05
3L260FC04
3L260FC40
(57)【要約】
空気調和システムAは、室外機1に室内機6a,6bが繋がっている空気調和装置Bと、搬送送風機14と、目標蒸発温度に基づいて、空気調和装置B及び搬送送風機14を制御する制御手段12と、を有し、制御手段12は、設定温度と空調対象空間5の温度との差である制御判定温度差が所定の範囲にあり、空調対象空間5の湿度が所定値以下であり、同一の空調対象空間5にサーモON室内機とサーモOFF室内機が共存しているとき、目標蒸発温度の上限値を再設定する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも1台の室外機に2台以上の室内機が繋がっている空気調和装置と、
空調された空気を搬送する搬送送風機と、
予め設定した目標蒸発温度に基づいて、前記空気調和装置及び前記搬送送風機を制御する制御手段と、を有し、
前記室内機は吸込温度に応じてサーモON・サーモOFFを実行するものであり、
前記制御手段は、
設定温度と空調対象空間の温度との差である制御判定温度差が所定の範囲にあり、
空調対象空間の湿度が所定値以下であり、
同一の空調対象空間にサーモON室内機とサーモOFF室内機が共存しているとき、
前記目標蒸発温度の上限値を再設定する
ことを特徴とする空気調和システム。
【請求項2】
前記制御手段は、
前記目標蒸発温度を再設定する前に、
前記サーモOFF室内機を強制的にサーモONさせ、これと連動して前記搬送送風機を運転させる
ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和システム。
【請求項3】
前記制御手段は、
前記サーモON室内機の全能力及び前記サーモOFF室内機の全能力により、1台当りの必要能力を算出し、それに見合うように前記目標蒸発温度の上限値を再設定する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の空気調和システム。
【請求項4】
前記制御手段は、
強制的にサーモONさせる室内機の設定温度を、空調対象空間内の温度の値とすることで、前記サーモOFF室内機を強制的にサーモONさせる
ことを特徴とする請求項2、請求項2に従属する請求項3に記載の空気調和システム。
【請求項5】
前記制御手段は、
前記サーモON室内機の全能力と強制的にサーモONさせた室内機の全能力とに関連付けられている値を目標蒸発温度として再設定する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の空気調和システム。
【請求項6】
前記制御手段は、
前記サーモON室内機と強制的にサーモONさせる室内機との能力比に応じて、前記目標蒸発温度を再設定する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の空気調和システム。
【請求項7】
前記制御手段は、
前記サーモON室内機と前記強制サーモON室内機との台数比に応じて、前記目標蒸発温度を再設定する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の空気調和システム。
【請求項8】
前記空調対象空間の温度を測定する温度センサ、及び、前記空調対象空間の湿度を測定する湿度センサを前記室内機に設けている
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の空気調和システム。
【請求項9】
前記空調対象空間の温度を測定する温度センサ、及び、前記空調対象空間の湿度を測定する湿度センサを前記空調対象空間に設けている
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の空気調和システム。
【請求項10】
前記温度センサ、前記湿度センサと通信する変換装置を前記空調対象空間に設け、
前記温度センサ及び前記湿度センサで測定された情報は、
前記変換装置を介して前記制御手段に入力される
ことを特徴とする請求項9に記載の空気調和システム。
【請求項11】
前記温度センサ及び前記湿度センサが内蔵されたリモコンを備え、
前記温度センサ及び前記湿度センサで測定された情報は、
前記リモコンを介して前記制御手段に入力される
ことを特徴とする請求項9に記載の空気調和システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、少なくとも1台の室外機とその室外機に2台以上の室内機が繋がっている空気調和装置を有し、特に消費するエネルギーを少なくし、効率よく空気調和を行うことを可能にした空気調和システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、少なくとも1台の室外機とその室外機に2台以上の室内機が接続されている空気調和装置を有している空気調和システムが存在している。このような空気調和システムの中には、冷房運転中の室内機の室内熱交換器において所定の除湿量が少なくとも得られる冷媒の蒸発温度を上限蒸発温度に設定して、その上限蒸発温度以下の範囲で室内熱交換器における冷媒の蒸発温度を制御するものがあった(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2011−75179号公報(第7〜9ページなど)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に記載されているような室内熱交換器における冷媒の蒸発温度を制御する空気調和システムでは、所定の除湿量が得られるように各室内機毎が設定した個別蒸発温度のうち最も低い値を上限蒸発温度に設定するようになっている。そのため、室内機毎の負荷が大きく異なると、負荷が小さい室内機では過剰冷房になり、この点から省エネ性、快適性を損なう可能性がある。
【0005】
また、室内機毎で負荷が異なり、空調する必要がない室内機があった場合にも、空調が不要な室内機までもが運転されてしまうため、その分、過剰冷房になり、この点からも省エネ性、快適性を損なう可能性がある。
さらに、所定の除湿量が得られるように上限蒸発温度を設定するため、除湿が不要な場合にも除湿されてしまい、その分、過剰除湿になり、快適性を損なう可能性がある。
またさらに、所定の除湿量が得られるように上限蒸発温度を設定するため、除湿が不要で負荷が小さい場合には、その分、空調能力が過剰になり、この点からも省エネ性、快適性を損なう可能性がある。
【0006】
本発明は、上記のような課題のうちの少なくとも一つを解決するためになされたもので、空調対象空間の湿度が空調したことで除湿されて低下した場合においても、少ない消費エネルギーで空調対象空間の空調を可能にした空気調和システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る空気調和システムは、少なくとも1台の室外機に2台以上の室内機が繋がっている空気調和装置と、空調された空気を搬送する搬送送風機と、予め設定した目標蒸発温度に基づいて、前記空気調和装置及び前記搬送送風機を制御する制御手段と、を有し、前記室内機は吸込温度に応じてサーモON・サーモOFFを実行するものであり、前記制御手段は、設定温度と空調対象空間の温度との差である制御判定温度差が所定の範囲にあり、空調対象空間の湿度が所定値以下であり、同一の空調対象空間にサーモON室内機とサーモOFF室内機が共存しているとき、前記目標蒸発温度の上限値を再設定するものである。
【発明の効果】
【0008】
本発明係る空気調和システムによれば、過剰空調(冷房、除湿)を防ぐことができ、消費エネルギーを抑えられ省エネ効果が図れるとともに、空調空間の快適性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本発明の実施の形態1に係る空気調和システムの概略構成を示す概略構成図である。
図2】本発明の実施の形態1に係る空気調和システムの制御フローを示すフローチャートである。
図3】本発明の実施の形態1に係る空気調和システムの各制御における制御温度差とETmとの関係を示したグラフである。
図4】本発明の実施の形態1に係る空気調和システムのETmCmaxを再設定する際の一例を示した表である。
図5】本発明の実施の形態3に係る空気調和システムの概略構成を示す概略構成図である。
図6】本発明の実施の形態4に係る空気調和システムの概略構成を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
実施の形態1.
本発明の実施の形態1に係る空気調和システムは、少なくとも1台の室外機とその室外機に2台以上の室内機が繋がっている空気調和装置を有している。また、本発明の実施の形態1に係る空気調和システムは、空気調和装置のほか、空調された空気を搬送する搬送送風機、温度を測定する温度センサ、湿度を測定する湿度センサを有しており、それらが冷媒配管と通信線で接続されている。例えば、温度センサ、湿度センサは、室内機の吸い込み口、冷却対象などの内、少なくともいずれか1点に配置され、センサで採取したデータが通信線で通信される。そして、本発明の実施の形態1に係る空気調和システムは、これらのセンサで採取したデータを基に、目標とする蒸発温度を再設定し、制御する手段を有している。
【0011】
《機器構成》
本発明の実施の形態1に係る空気調和システムAの構成を図1に基づいて説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る空気調和システムAの概略構成を示す概略構成図である。図1では、空気調和装置の冷房運転時の冷媒の流れを矢印で図示している。また、図1及び後述の図において、同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。
【0012】
図1に示すように、空気調和システムAは、1台の室外機1、室外機1に並列に接続されている2台の室内機(室内機6a,6b)を少なくとも備えた空気調和装置Bと、同一の空調対象空間5に設置され、空調された空気を搬送する搬送送風機14と、空調対象空間5内の温度を測定する温度センサ(温度センサ10a,10b)と、空調対象空間5内の湿度を測定する湿度センサ(湿度センサ11a,11b)と、を有している。
【0013】
室外機1には、冷媒を圧縮し、その冷媒を冷媒経路内に循環させる圧縮機2、圧縮機2から吐出された冷媒又は圧縮機2に吸入される冷媒と室外空気とで熱交換を行う室外熱交換器3、室外空気を室外機内に取り込み、吐き出すことで、室外熱交換器3の熱交換を促進させる室外送風機4などが搭載されている。また、室外機1には、各種センサで採取したデータ及び制御状態を基に、目標とする蒸発温度を再設定し、制御する制御手段12が搭載されている。
【0014】
室内機6aには、冷媒流量を調節する室内電子膨張弁7a、室内電子膨張弁7aで減圧された冷媒又は圧縮機2から吐出された冷媒と室内空気とで熱交換を行う室内熱交換器8a、空調対象空間5内の空気を室内機6a内に取り込み、吐き出すことで、室内熱交換器8aの熱交換を促進させるとともに、空調対象空間5内を空調するための空気を空調空間内に搬送する室内送風機9a、温度センサ10a、湿度センサ11aなどが搭載されている。
【0015】
室内機6bには、冷媒流量を調節する室内電子膨張弁7b、室内電子膨張弁7bで減圧された冷媒又は圧縮機2から吐出された冷媒と室内空気とで熱交換を行う室内熱交換器8b、空調対象空間5内の空気を室内機6b内に取り込み、吐き出すことで、室内熱交換器8bの熱交換を促進させるとともに、空調対象空間5内を空調するための空気を空調空間内に搬送する室内送風機9b、温度センサ10b、湿度センサ11bなどが搭載されている。
【0016】
また、空気調和システムAは、無線又は有線で接続され、使用者からの各種指示(例えば運転指示、停止指示、設定温度指示、風向き指示、風量指示など)を空気調和装置Bに与えるリモコン(リモコン13a,13b)を備えている。
【0017】
そして、圧縮機2、室外熱交換器3、室内電子膨張弁7a,7b、及び、室内熱交換器8a,8bが配管接続されて空気調和装置Bの冷媒回路を構成している。図1では、矢印で冷房運転時の冷媒の流れを図示しているが、暖房運転を行なう場合には、冷媒の流れは冷房運転時とは逆になる。
【0018】
また、室外機1、室内機6a,6b、リモコン13a,13b、搬送送風機14は、制御信号の通信を行うため、通信線15でそれぞれが接続されている。
【0019】
圧縮機2は、運転容量(周波数)を可変することが可能な容積式圧縮機で構成されている。運転容量を可変させる制御方法は、例えば、インバータにより制御されるモータの駆動による方法やスライドバルブを用いた方法がある。図1においては、圧縮機2が1台のみ搭載されている状態を例に示しているが、これに限定されず、2台以上の圧縮機が並列もしくは直列に接続されたものであってもよい。
【0020】
室外熱交換器3は、例えば、伝熱管と多数のフィンで構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成するとよい。ただし、室外熱交換器3を、フィン・アンド・チューブ型熱交換器に限定するものではなく、間隔をおいて薄板を多数並べて、周縁部をシールし、各薄板間に形成された空間を交互に冷媒流路と水流路としてなるプレート式熱交換器で構成してもよい。室外熱交換器3を、2台以上の熱交換器を並列又は直列に接続して構成するようにしてもよい。さらに、室外熱交換器3は、ヒートパイプ式熱交換器、マイクロチャネル熱交換器、シェルアンドチューブ式熱交換器、二重管式熱交換器等で構成してもよい。
【0021】
室内電子膨張弁7a,7bは、制御手段12により絞りの開度が制御され、冷媒回路内を流れる冷媒の流量の調節等を行うものである。
【0022】
室内熱交換器8a,8bは、例えば、伝熱管と多数のフィンで構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成するとよい。ただし、室内熱交換器8a,8bを、フィン・アンド・チューブ型熱交換器に限定するものではなく、間隔をおいて薄板を多数並べて、周縁部をシールし、各薄板間に形成された空間を交互に冷媒流路と水流路としてなるプレート式熱交換器で構成してもよい。室内熱交換器8a,8bを、2台以上の熱交換器を並列又は直列に接続して構成するようにしてもよい。さらに、室内熱交換器8a,8bは、ヒートパイプ式熱交換器、マイクロチャネル熱交換器、シェルアンドチューブ式熱交換器、二重管式熱交換器等で構成してもよい。
【0023】
空気調和装置Bに用いられる冷媒には、例えばR410A、R407C、R404A等のHFC(ハイドロフルオロカーボン)冷媒、R22、R134a等のHCFC(ハイドロクロロフルオロカーボン)冷媒、もしくは炭化水素、ヘリウムのような自然冷媒等があるが、これらに限定されず同様の冷媒作用をするものであれば、上記以外のものであってもよい。
【0024】
《空気調和装置Bの冷房運転時の冷媒の流れ》
本発明の実施の形態1に係る空気調和システムAの冷房運転時の冷媒の流れを図1に基づいて説明する。
【0025】
圧縮機2で圧縮され高温・高圧となったガス冷媒は、凝縮器として作用する室外熱交換器3に流入する。室外熱交換器3に流入したガス冷媒は、室外送風機4により供給される室外空気との熱交換作用により凝縮液化する。つまり、高温・高圧のガス冷媒は、室外熱交換器3で室外空気と熱交換して冷やされ、低温液冷媒となる。低温液冷媒は、室外機1から流出して室内機6a,6bのそれぞれに流入する。
【0026】
室内機6a,6bに流入した低温液冷媒は、室内電子膨張弁7a,7bにて減圧されて低温・低圧の液冷媒となって、室内熱交換器8a,8bに流入する。室内熱交換器8a,8bに流入した低温・低圧の液冷媒は、室内送風機9a,9bにより供給される室内空気との熱交換作用により蒸発し、低圧ガス冷媒となる。つまり、低温・低圧の液冷媒は、室内熱交換器8a,8bで室内空気から熱をもらい、低圧ガス冷媒となる。このとき室内空気は、冷やされ、室内送風機9a,9bにより空調対象空間5に搬送され、空調対象空間5を冷房する。それから、低圧ガス冷媒は、再度圧縮機2に戻る。
【0027】
《空気調和システムAの制御》
空気調和システムAの制御について説明する。図2は、空気調和システムAの制御フローを示すフローチャートである。図3は、各制御における制御温度差とETmとの関係を示したグラフである。図3では、横軸が制御判定温度差[℃]を、縦軸がETm[℃]を、それぞれ示している。なお、空気調和装置Bの運転モードは、冷房運転である。
【0028】
使用者により、リモコン13a,13bが操作されることで、制御手段12は、空気調和装置Bの冷房運転を開始する。ここでは、例えば、空調対象空間5内の目標温度(以後、設定温度)を27℃とした場合を例に示す。
【0029】
STEP1では、制御手段12は、目標蒸発温度(以後、ETm)をある温度一定(例えば、0℃)で冷房運転を実行する。
STEP2では、温度センサ10a,10bと設定温度との温度差(=(温度センサ)−(設定温度))を判定する。この温度差を制御判定温度差という。なお、温度差が、室内機6a,6bで異なる場合は、能力不足(不冷)を防ぐために、温度差が大きい方を基準として制御する。そして、制御手段12は、制御判定温度差がある程度マイナス(温度センサよりも設定温度の方が高い。例えば−1℃)であると判定すると、STEP3の処理に移行する。
STEP3では、過剰冷房を防止するため、制御手段12は、その室内機をサーモOFFし、空調能力を無くす。
【0030】
一方、制御手段12は、制御判定温度差がある温度以上(例えば、2℃以上)であると判定すると、STEP4の処理に移行する。
STEP4では、制御手段12は、サーモOFF室内機の有無を判定する。制御手段12は、サーモOFF室内機が無いと判定すると、STEP1の処理に戻る。制御手段12は、サーモOFF室内機があると判定すると、STEP5の処理に移行する。
STEP5では、制御手段12は、一定時間(例えば、5分)サーモOFF室内機を強制的に運転(以後、強制サーモONと称す)させ、かつ搬送送風機14を制御判定温度差が大きいと判定した空調対象空間5に、強制サーモONの空調能力を搬送するように運転させる。
【0031】
ところで、制御手段12は、制御判定温度差がある範囲(例えば、−1℃から2℃の範囲)に入っていると判定すると、STEP6の処理に移行する。
STEP6では、ETmは一定ではなくなり、その温度差によって、線形に変化する。なお、ETmの範囲は、100%の空調能力が出て、除湿も可能な範囲とする。例えば、温度差2℃の時、ETmは0℃、温度差−1℃の時、ETmは10℃、その間の温度差におけるETmは線形で補間される。この制御をETシフト制御Aといい、この制御中のETmをETmAといい、上限ETmAをETmAmaxという。
【0032】
STEP7では、制御手段12は、湿度センサで得られた相対湿度を元にETシフト制御Aの次の制御を決める。ここでは、例えば相対湿度が60%以上の場合には、STEP1の処理に戻る。相対湿度が60%未満の場合には、STEP8の処理に移行する。
STEP8では、ETシフト制御Aよりも除湿能力が不要で省エネ性が高いETシフト制御Bの制御に移行する。この制御中のETmをETmBといい、上限ETmBをETmBmaxという。例えば、温度センサの温度が27℃、ETm=0℃で100%能力が出る室内機とし、ETmBmaxは、除湿能力を考慮せずに50%能力が出る0+(27−0)×(1―0.5)=13.5℃とする。ここでETmBmax>ETmAmaxである。
【0033】
STEP9では、制御手段12は、サーモOFF室内機の有無を判定する。制御手段12は、サーモOFF室内機が無いと判定すると、STEP10の処理に移行する。
STEP10では、制御手段12は、ETシフト制御Aの条件下かどうかを判定する。制御手段12は、ETシフト制御Aの条件下でないと判定すると、STEP1の処理に戻る。制御手段12は、ETシフト制御Aの条件下であると判定すると、STEP7の処理に戻る。
なお、空調空間は、時々刻々と変化しているため、ETシフト制御B実施中でも、時間の経過により、ETシフト制御A、ETシフト制御Bで運転できる条件を満たさなくなる可能性がある。そこで、このフローチャート上では、STEP10でETシフト制御Aの条件下であるかどうかの判定を実施している。
【0034】
一方、制御手段12は、サーモOFF室内機があると判定すると、STEP11の処理に移行する。
STEP11では、制御手段12は、一定時間(例えば、5分)サーモOFF室内機を強制サーモONさせ、かつ搬送送風機14を制御判定温度差が大きいと判定して空調対象空間5に、強制サーモONの空調能力を搬送するように連動運転させ、STEP12に移行する。
【0035】
STEP12では、ETシフト制御Bよりも室内機1台当りの能力が少なく、省エネ性が高いETシフト制御Cの制御に移行する。この制御中のETmをETmCといい、上限ETmCをETmCmaxという。例えば、サーモON室内機が1台、強制サーモON室内機が1台で、かつ2台の能力が同じ室内機の場合でSTEP12移行前にサーモON室内機が50%能力で運転していた場合に、温度センサの温度が27℃、ET=0℃で100%能力が出る室内機とし、ETmCmaxは、除湿能力を考慮せずに全体で50%能力が出るとし、1台当りでは25%(=50%/2台)能力が出るとすると0+(27−0)×(1―0.5/2台)=20.25℃とする。ここでETmCmax>ETmBmaxである。
【0036】
STEP13では、制御手段12は、ETシフト制御Bの条件下かどうかを判定する。制御手段12は、ETシフト制御Bの条件下でないと判定すると、STEP10の処理に戻る。制御手段12は、ETシフト制御Bの条件下であると判定すると、STEP9の処理に戻る。
なお、上述したように、空調空間は、時々刻々と変化しているため、ETシフト制御C実施中でも、時間の経過により、ETシフト制御A、ETシフト制御Bで運転できる条件を満たさなくなる可能性がある。そこで、このフローチャート上では、STEP13でETシフト制御Bの条件下であるかどうかの判定を実施している。
【0037】
図4は、ETmCmaxを再設定する際の一例を示した表である。図4に基づいて、ETmCmaxの再設定について説明する。なお、図4では、サーモON室内機全能力と、強制サーモON室内機全能力と、が関連付けられたマトリックスが示されており、それらの関連付けから一意に決まるETmCmaxが例示されている。
【0038】
室外機1や、室内機6a,6bの温度、湿度データ、制御状態を基に目標とする蒸発温度を再設定する制御手段12や別の装置(例えば室内機に設けられている制御手段や、この空気調和システムAの上位にあるコントローラや、複数台の室外機などを集中して管理するコントローラなど)のいずれかは、室内機からの運転情報を入手する。それから、サーモON室内機、強制サーモON室内機それぞれの能力と台数を集計し、サーモON室内機、強制サーモON室内機別に全能力に換算(=能力×台数)する。そして、図4に示すようなサーモON室内機全能力と強制サーモON室内機全能力で作られたマトリックスによりETmCmaxを指示する。例えば、サーモON室内機全能力が5%で、強制サーモON室内機全能力が5%の場合、ETmCmax=20.25℃となる。また、サーモON室内機全能力が10%で、強制サーモON室内機全能力が5%の場合、ETmCmax=18℃となる。
【0039】
この方法により、ETmCmaxを計算する必要がなくなるため、計算するための部品(例えば高価な演算手段など)が不要となり、その分の製品コストが下げられる。加えて、その分の計算時間も不要になるため、反応が素早くなる。
【0040】
なお、強制サーモON手段として、強制サーモONさせる室内機の設定温度を、温度センサの値とする。空気調和システムAでは、強制サーモON中は、リモコンからの設定温度変更を無効にし、省エネ運転が阻害されないようにしている。
【0041】
以上のように、空気調和システムAでは、STEP2で室内機6a,6bの必要性を評価し、不要な場合には、STEP3でサーモOFFさせることで、省エネが図れるとともに、過剰冷房を抑制して快適性を向上させることができる。つまり、空気調和システムAでは、空調対象空間5が設定された温度にまで冷房されている場合には、不要な室内機をサーモOFFすることで、省エネ及び快適性をともに向上させることを可能にしている。
【0042】
空気調和システムAでは、空調能力が十分でいない場合には、STEP4でサーモOFF室内機の有無を判定し、サーモOFF室内機がある場合には、STEP5で強制サーモON、搬送送風機14を運転することで、STEP2で通常時は、STEP6に入れないが、今回の制御(STEP4)により次回の制御のSTEP6の処理に移行する条件になる可能性があり、省エネが図れる可能性がある。また、STEP6に入れない場合でも制御判定温度差が大きい空間に、強制サーモONの空調能力を搬送するために快適性が向上する。つまり、空気調和システムAでは、空調対象空間5が設定された温度にまで冷房されていない場合には、サーモOFF室内機を強制サーモON、搬送送風機14を運転することで、省エネ向上の可能性を高め、快適性を向上させることを可能にしている。
【0043】
空気調和システムAでは、空調負荷と空調能力が近接してきた場合には、SETP6のETシフト制御Aにより、ETmAmax≧0℃となるため、ETm=0℃一定よりも省エネが図れる。
【0044】
空気調和システムAでは、STEP7で相対湿度を判定し、除湿不要と判断した場合には、STEP8でETシフト制御Bに移行する。これによりETmBmax>ETmAmaxとなるため、ETシフト制御Aよりも省エネが図れる。また、空気調和システムAでは、SETP9でサーモOFF室内機の有無を判定し、サーモOFF室内機がある場合には、STEP11で強制サーモON、搬送送風機を運転することで、STEP12でETシフト制御Cに移行する。これによりETmCmax>ETmBmaxとなるため、ETシフト制御Bよりも省エネが図れる。つまり、空気調和システムAによれば、積極的に少ない消費エネルギーで空調対象空間を空調することができる制御に移行できるようになっている。
【0045】
このように、空気調和システムAでは、快適性を向上、維持しつつ、空調空間の環境状況に応じた制御に順次移行できる制御としたため、快適性の向上と省エネが図ることができる。
【0046】
実施の形態2.
本発明の実施の形態2に係る空気調和システム(以下、便宜的に空気調和システムA1と称するものとする)の構成を説明する。なお、この実施の形態2では実施の形態1との相違点を中心に説明するものとする。なお、実施の形態2でも、図1及び図2を使用するものとする。
【0047】
実施の形態1に係る空気調和システムAでは、サーモON室内機と強制サーモON室内機との能力について特に言及しなかったが、実施の形態2に係る空気調和システムA1では、サーモON室内機と強制サーモON室内機の能力が異なる場合の制御について説明する。
【0048】
図1において、サーモON室内機を室内機6a、強制サーモON室内機を室内機6bとした場合について説明する。そして、例えば、図2のSTEP12移行前にサーモON室内機が50%能力で運転していた場合に、温度センサの温度が27℃、ETm=0℃で100%能力が出る室内機とし、ETmCmaxは、除湿能力を考慮せずに全体で50%能力が出るように設定されているものとする。
【0049】
ここで、室内機6bの能力が、室内機6aの能力の2倍である場合を想定する。そうすると、実施の形態2に係る空気調和システムが実行するSTEP12では、能力比=サーモON室内機:強制サーモンON室内機=1:2となり、1台当りでは17%(=50%/3)能力が出れば良いので、0+(27−0)×(1―0.5/3)=22.5℃となる。
【0050】
次に、室内機6bの能力が、室内機6aの能力の0.5倍であった場合を想定する。そうすると、実施の形態2に係る空気調和システムが実行するSTEP12では、能力比=サーモON室内機:強制サーモON室内機=1:0.5となり、1台当りでは33%(=50%/1.5)能力が出れば良いので、0+(27−0)×(1―0.5/1.5)=18℃となる。
【0051】
以上のように、実施の形態2に係る空気調和システムA1は、サーモON室内機と強制サーモON室内機の能力比に応じて、ETmCmaxを設定するため、実施の形態1に係る空気調和システムAの奏する効果に加え、より快適性を維持しつつ、より省エネを図ることができるようになる。
【0052】
実施の形態3.
図5は、本発明の実施の形態3に係る空気調和システムA2の概略構成を示す概略構成図である。図5に基づいて、実施の形態3に係る空気調和システムA2について説明する。この空気調和システムA2は、室内機6cが更に接続された構成、つまり3台の室内機が搭載された構成となっている。なお、この実施の形態3では実施の形態1、2との相違点を中心に説明するものとする。
【0053】
実施の形態1に係る空気調和システムA及び実施の形態2に係る空気調和システムA1では、サーモON室内機と強制サーモON室内機との台数について特に言及しなかったが、実施の形態3に係る空気調和システムA2では、サーモON室内機と強制サーモON室内機の台数が異なる場合の制御について説明する。
【0054】
図5において、サーモON室内機を室内機6b、強制サーモON室内機を室内機6a,6cとした場合について説明する。そして、例えば、図2のSTEP12移行前にサーモON室内機が50%能力で運転していた場合に、温度センサの温度が27℃、ETm=0℃で100%能力が出る室内機とし、ETmCmaxは、除湿能力を考慮せずに全体で50%能力が出るように設定されているものとする。
【0055】
ここで、室内機6a,6b,6cの能力が同等である場合を想定する。そうすると、台数比=能力比=サーモON室内機:強制サーモンON室内機=1:2となり、1台当りでは17%(=50%/3)能力が出れば良いので、0+(27−0)×(1―0.5/3)=22.5℃となる。
【0056】
次に、強制サーモON室内機6a、6cの能力がサーモON室内機6bの能力の0.5倍であった場合を想定する。そうすると、台数比=サーモON室内機:強制サーモON室内機=1:2⇒能力比=サーモON室内機:強制サーモンON室内機=1:2×0.5=1:1となり、1台当りでは25%(=50%/2)能力が出れば良いので、0+(27−0)×(1―0.5/2)=20.25℃となる。
【0057】
以上のように、実施の形態3に係る空気調和システムA2は、サーモON室内機と強制サーモON室内機の台数比⇒能力比に応じて、ETmCmaxを設定するため、実施の形態1に係る空気調和システムAの奏する効果に加え、より快適性を維持しつつ、より省エネを図ることができる。
【0058】
ところで上記の各実施の形態の説明では、サーモON室内機の台数が1台の場合について、室内機の台数が2、3台の場合、能力比が0.5、2倍の場合で説明したが、それ以外のサーモON室内機の台数、台数比、能力比にも同様の制御を利用することができる。また、室外機1の台数が1台の場合について説明したが、室外機1の台数が複数台の場合にも利用することができる。この場合、室外機が直列に接続されていても、並列に接続されていてもよい。
【0059】
実施の形態4.
図6は、本発明の実施の形態4に係る空気調和システムA3の概略構成を示す概略構成図である。図6に基づいて、実施の形態4に係る空気調和システムA3について説明する。この空気調和システムA3は、温度センサ10、湿度センサ11を空調対象空間5内の任意の箇所に設置した構成となっている。なお、この実施の形態4では実施の形態1〜3との相違点を中心に説明するものとする。
【0060】
実施の形態1〜3では、温度センサ10(温度センサ10a,10b,10c)、湿度センサ11(湿度センサ11a,11b,11c)が室内機6(室内機6a,6b,6c)内に接続されている構成について説明した。これに対し、実施の形態4では、図6に示すように、温度センサ10、湿度センサ11を空調対象空間5内の任意の場所に設置している構成が採用されている。また、温度センサ10、湿度センサ11とセンサデータを通信するための変換装置16を空調対象空間5に設けている。変換装置16には通信線15が接続されている。よって、制御手段12は、通信線15を介して入力される変換装置16からの情報に基づいて制御を実施する。
【0061】
また、温度センサ10、湿度センサ11をリモコン17a,17bのそれぞれに内蔵させてもよい。このように、温度センサ10、湿度センサ11を内蔵したリモコン17a,17bを接続して、リモコン17a,17bで採取した温度、湿度センサデータにより制御を実施しても同様である。温度センサ10、湿度センサ11をリモコン17a,17bのそれぞれに内蔵させる場合、変換装置16を設けなくてもよい。
【0062】
以上のように、実施の形態4に係る空気調和システムA3では、実施の形態1〜3に比べ、温度センサ10、湿度センサ11の設置位置を空調対象空間5内の人間の体感する場所に近い位置にすることができる。そのため、実施の形態4に係る空気調和システムA3によれば、体感温度に近い温度で制御することができ、より快適性を向上することができる。
【0063】
なお、実施の形態4での制御(冷房時の空気調和装置の冷媒の流れ等)については、実施の形態1で記載しているものと同様である。また、リモコン17a,17bの基本的な機能は、リモコン13a,13bと同様である。
【符号の説明】
【0064】
1 室外機、2 圧縮機、3 室外熱交換器、4 室外送風機、5 空調対象空間、6a 室内機、6b 室内機、6c 室内機、7a 室内電子膨張弁、7b 室内電子膨張弁、8a 室内熱交換器、8b 室内熱交換器、9a 室内送風機、9b 室内送風機、10a 温度センサ、10b 温度センサ、10c 温度センサ、11a 湿度センサ、11b 湿度センサ、11c 湿度センサ、12 制御手段、13a リモコン、13b リモコン、14 搬送送風機、15 通信線、16 変換装置、17a リモコン、17b リモコン、A 空気調和システム、A1 空気調和システム、A2 空気調和システム、B 空気調和装置。
図1
図2
図3
図4
図5
図6

【手続補正書】
【提出日】2014年8月21日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0007】
本発明に係る空気調和システムは、少なくとも1台の室外機に2台以上の室内機が繋がっている空気調和装置と、空調された空気を搬送する搬送送風機と、前記室内機のそれぞれで予め設定した目標蒸発温度に基づいて、前記空気調和装置及び前記搬送送風機を制御する制御手段と、を有し、前記室内機はそれぞれで計測される空調対象空間の温度に応じてサーモON・サーモOFFを実行するものであり、前記制御手段は、前記室内機のそれぞれで設定される設定温度と前記空調対象空間の温度との差である制御判定温度差が所定の範囲にあり、前記空調対象空間の湿度が所定値以下であり、同一の空調対象空間にサーモON室内機とサーモOFF室内機が共存しているとき、前記目標蒸発温度の上限値を再設定するものである。
【手続補正2】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも1台の室外機に2台以上の室内機が繋がっている空気調和装置と、
空調された空気を搬送する搬送送風機と、
前記室内機のそれぞれで予め設定した目標蒸発温度に基づいて、前記空気調和装置及び前記搬送送風機を制御する制御手段と、を有し、
前記室内機はそれぞれで計測される空調対象空間の温度に応じてサーモON・サーモOFFを実行するものであり、
前記制御手段は、
前記室内機のそれぞれで設定される設定温度と前記空調対象空間の温度との差である制御判定温度差が所定の範囲にあり、
前記空調対象空間の湿度が所定値以下であり、
同一の空調対象空間にサーモON室内機とサーモOFF室内機が共存しているとき、
前記目標蒸発温度の上限値を再設定する
ことを特徴とする空気調和システム。
【請求項2】
前記制御手段は、
前記目標蒸発温度を再設定する前に、
前記サーモOFF室内機を強制的にサーモONさせ、これと連動して前記搬送送風機を運転させる
ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和システム。
【請求項3】
前記制御手段は、
前記サーモON室内機の全能力及び前記サーモOFF室内機の全能力により、1台当りの必要能力を算出し、それに見合うように前記目標蒸発温度の上限値を再設定する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の空気調和システム。
【請求項4】
前記制御手段は、
強制的にサーモONさせる室内機の設定温度を、空調対象空間内の温度の値とすることで、前記サーモOFF室内機を強制的にサーモONさせる
ことを特徴とする請求項2、請求項2に従属する請求項3に記載の空気調和システム。
【請求項5】
前記制御手段は、
前記サーモON室内機の全能力と強制的にサーモONさせた室内機の全能力とに関連付けられている値を目標蒸発温度として再設定する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の空気調和システム。
【請求項6】
前記制御手段は、
前記サーモON室内機と強制的にサーモONさせる室内機との能力比に応じて、前記目標蒸発温度を再設定する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の空気調和システム。
【請求項7】
前記制御手段は、
前記サーモON室内機と強制的にサーモONさせる室内機との台数比に応じて、前記目標蒸発温度を再設定する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の空気調和システム。
【請求項8】
前記空調対象空間の温度を測定する温度センサ、及び、前記空調対象空間の湿度を測定する湿度センサを前記室内機に設けている
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の空気調和システム。
【請求項9】
前記空調対象空間の温度を測定する温度センサ、及び、前記空調対象空間の湿度を測定する湿度センサを前記空調対象空間に設けている
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の空気調和システム。
【請求項10】
前記温度センサ、前記湿度センサと通信する変換装置を前記空調対象空間に設け、
前記温度センサ及び前記湿度センサで測定された情報は、
前記変換装置を介して前記制御手段に入力される
ことを特徴とする請求項9に記載の空気調和システム。
【請求項11】
前記温度センサ及び前記湿度センサが内蔵されたリモコンを備え、
前記温度センサ及び前記湿度センサで測定された情報は、
前記リモコンを介して前記制御手段に入力される
ことを特徴とする請求項9に記載の空気調和システム。
【国際調査報告】