JP2001099472A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空調負荷が少ないときにも安定した運転を可
能にすると共に、省エネ性も高める。 【解決手段】 室外機１０で加熱（または冷却、以下同
じ）したＲ−１３４ａなどの冷媒を室内機２０に循環供
給して暖房（冷房）運転可能に構成した空調装置におい
て、運転指示された室内機２０の全てが所定温度に達し
て運転を中断したときには、システム制御器５０から室
外機制御器１４にサーモオフ制御のための信号を送信
し、ガス管４１（液降下管４２）に設けた温度センサ１
２（１３）が検出する冷媒の温度が通常の５５℃（７
℃）より少し低い（高い）所定の温度、例えば４５℃
（９℃）となるように、室外機１０の図示しない高温再
生器におけるガスバーナなどの火力を室外機制御器１４
により制限するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】室外機に吸収冷凍機を使用し、この室外
機で発生させる冷熱または温熱を利用して熱操作した適
宜の熱操作流体を室内機に循環供給して冷房または暖房
を行う空調装置がある。

【０００３】運転指示された室内機の全てが所定の温度
に到達して運転を中断しているとき（以下、サーモオフ
と云う）には、室内機から室外機への熱要求は全くない
ので室外機は運転を停止することもできるが、室外機を
熱容量の大きい吸収冷凍機で形成した空調装置において
は、室内空気の温度が低下するなどして室内機を再起動
させるとき（以下、サーモオンと云う）の起動特性が悪
くなるので、室外機は室内機のサーモオフ時にも運転し
続けるように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】空調負荷が少なく、全
ての室内機がサーモオフしているときにも室外機を運転
しっぱなしにする空調装置においては、当然のことなが
ら燃料消費効率が悪いと云った問題点があった。

【０００５】このため、空調負荷が少ないときにも安定
した運転ができ、且つ、同時に省エネ性を高める必要が
あり、これが解決すべき課題となっていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来技術の
課題を解決するため、室外機で吸熱した熱操作流体を室
外機と室内機との間に形成された循環路を介して室内機
に送り、室内機で室内空気と熱交換して室内空気を加熱
すると共に、室内機で室内空気と熱交換して放熱した熱
操作流体を室外機に戻す暖房運転可能な空調装置におい
て、暖房運転が指示された室内機の全てが所定温度に達
して運転を中断しているときに、室外機から吸熱して吐
出する熱操作流体の室外機出口設定温度を下げる設定温
度変更手段を設けるようにした第１の構成の空調装置
と、

【０００７】室外機で吸熱した熱操作流体を室外機と室
内機との間に形成された循環路を介して室内機に送り、
室内機で室内空気と熱交換して室内空気を加熱すると共
に、室内機で室内空気と熱交換して放熱した熱操作流体
を室外機に戻す暖房運転可能な空調装置において、室外
機を吸収冷凍機によって形成し、暖房運転が指示された
室内機の全てが所定温度に達して運転を中断していると
きに、前記吸収冷凍機の高温再生器を所定温度以上に維
持する熱量制御手段を設けるようにした第２の構成の空
調装置と、

【０００８】室外機で放熱した熱操作流体を室外機と室
内機との間に形成された循環路を介して室内機に送り、
室内機で室内空気と熱交換して室内空気を冷却すると共
に、室内機で室内空気と熱交換して吸熱した熱操作流体
を室外機に戻す冷房運転可能な空調装置において、冷房
運転が指示された室内機の全てが所定温度に達して運転
を中断しているときに、室外機から放熱して吐出する熱
操作流体の室外機出口設定温度を上げる設定温度変更手
段を設けるようにした第３の構成の空調装置と、

【０００９】室外機で放熱した熱操作流体を室外機と室
内機との間に形成された循環路を介して室内機に送り、
室内機で室内空気と熱交換して室内空気を冷却すると共
に、室内機で室内空気と熱交換して吸熱した熱操作流体
を室外機に戻す冷房運転可能な空調装置において、室外
機を吸収冷凍機によって形成し、冷房運転が指示された
室内機の全てが所定温度に達して運転を中断していると
きに、前記吸収冷凍機の高温再生器を所定温度以上に維
持する熱量制御手段を設けるようにした第４の構成の空
調装置と、を提供するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１に示した冷暖房可能な空調装置
は、例えばビルの屋上などに設置される室外機１０と、
室外機１０より低い各階に分散して設置される複数の室
内機２０と、地下室などの最も低い部分に設置される暖
房用ポンプユニット３０と、これらを接続して循環時に
相変化が可能な熱操作流体、例えば冷媒のＲ−１３４ａ
を循環させるための配管群４０と、システム制御器５０
とから構成されている。

【００１１】室外機１０は、配管群４０を通って室内機
２０から戻ってきた冷媒のＲ−１３４ａを加熱して蒸発
させたり、冷却して凝縮させたりするための熱操作部１
１を備えている。

【００１２】室外機１０のこの熱操作部１１は、例えば
特開平７−３１８１８９号公報などに開示された吸収冷
凍機の下胴からなるものであり、図示しないガスバーナ
などで生成する熱を利用して駆動され、図示しない蒸発
器に設けた伝熱管の管壁などを介して冷媒のＲ−１３４
ａを加熱蒸発させた気体のＲ−１３４ａをガス管４１に
供給したり、放熱凝縮させた液体のＲ−１３４ａを液降
下管４２に供給することが、適宜選択できるようになっ
ている。

【００１３】また、ガス管４１には温度センサ１２が設
けられ、液降下管４２には温度センサ１３が設けられ
て、熱操作部１１で吸熱蒸発してガス管４１に吐出した
気体のＲ−１３４ａの温度Ｔ１、あるいは熱操作部１１
で放熱凝縮して液降下管４２に流れ出た液体のＲ−１３
４ａの温度Ｔ２が検出できるようになっている。

【００１４】また、室外機１０には、システム制御器５
０と接続されて、室外機１０の各機器を制御する室外機
制御器１４が設けられている。

【００１５】室内機２０は、送風機２１と、この送風機
２１によって送られる室内空気と冷媒のＲ−１３４ａが
熱交換するための伝熱管などからなる熱交換器２２、膨
張弁２３、熱交換器２２の出入口部で冷媒のＲ−１３４
ａの温度を検出する温度センサ２４、２５、熱交換器２
２で冷媒のＲ−１３４ａと熱交換するために送風機２１
によって取り込まれた室内空気の温度を検出する温度セ
ンサ２６、システム制御器５０と接続され、室内機２０
の各機器を制御する室内機制御器２７を備えて構成さ
れ、熱交換器２２の膨張弁２３が設けられた側が液降下
管４２に連結されている液水平管４３に連結され、その
反対側がガス管４１に連結されている。

【００１６】暖房用ポンプユニット３０は、レシーバタ
ンク３１と、その下流側に設けられたポンプ３２と、シ
ステム制御器５０と接続され、ポンプ３２を制御するポ
ンプユニット制御器３３とから構成され、液降下管４２
と液上昇管４４の下端部に図示したよう接続されてい
る。すなわち、液降下管４２の下端部がレシーバタンク
３１を介してポンプ３２の吸込み側に連結され、上端部
が熱操作部１１に連結されている液上昇管４４の下端部
がポンプ３２の吐出側に連結されている。

【００１７】システム制御器５０は、図示しないパネル
面に設けたボタンスイッチなどにより冷暖房運転の切換
指示などが行えるように構成されている。そして、例え
ば暖房運転が指示されると、室外機制御器１４、室内機
制御器２７、およびポンプユニット制御器３３それぞれ
に所要の制御信号が送信され、室外機１０においては熱
操作部１１で加熱する冷媒のＲ−１３４ａが所定の高温
度、例えば５５℃の気体となってガス管４１に吐出する
ように構成されている。

【００１８】すなわち、システム制御器５０により暖房
運転が指示されたときには、室外機１０の熱操作部１１
における冷媒のＲ−１３４ａに対する加熱は、通常はガ
ス管４１に設けられた温度センサ１２が検出するＲ−１
３４ａの温度Ｔ１が所定の高温度、例えば５５℃になる
ように室外機制御器１４により制御される。

【００１９】そして、室外機１０の熱操作部１１で加熱
され、蒸発してガス管４１に流れ出た気体のＲ−１３４
ａは各室内機２０に供給される。

【００２０】各室内機２０においては、送風機２１によ
って供給される温度の低い室内空気に気体のＲ−１３４
ａが熱交換器２２の図示しない伝熱管壁を介して放熱凝
縮し、主にＲ−１３４ａの凝縮熱によって暖房作用を行
なう。

【００２１】なお、各室内機２０の膨張弁２３の開度
は、例えば温度センサ２４が検出する液体のＲ−１３４
ａが所定の温度、例えば５０℃となるように室内機制御
器２７により制御される。

【００２２】そして、この暖房作用によって凝縮した液
体のＲ−１３４ａは、暖房用ポンプユニット３０のレシ
ーバタンク３１に溜まり、ポンプ３２により室外機１０
に戻されると云った冷媒のＲ−１３４ａの循環が起こっ
て、暖房運転が継続される。

【００２３】なお、暖房用ポンプユニット３０のポンプ
３２の運転は、レシーバタンク３１に溜まっている液体
のＲ−１３４ａの量に基づいて、すなわちレシーバタン
ク３１に液体のＲ−１３４ａが十分に溜まっているとき
に起動され、不足すると停止するように、ポンプユニッ
ト制御器３３により制御される。

【００２４】暖房作用が進展し、室内空気の温度、すな
わち温度センサ２６が検出する温度が設定温度に達した
ときには、その室内機２０はサーモオフとなって運転を
中断する。そして、このサーモオフ時にも温度センサ２
６の周囲には室内から新しい空気が常時供給されるよう
に、送風機２１は室内機制御器２７により極めて遅い速
度で運転される。

【００２５】サーモオフとなっている室内機２０の膨張
弁２３は、その間殆ど閉じられており、送風機２１によ
り供給される僅かな室内空気と熱交換して放熱凝縮した
熱交換器２２内の冷媒のＲ−１３４ａが液水平管４３に
排出されるように、室内機制御器２７により適宜開弁さ
れ、且つ、室内機制御器２７は室内機２０がサーモオフ
していることをシステム制御器５０に送信するように設
けられている。

【００２６】そして、システム制御器５０は、全ての室
内機２０からサーモオフしているとの制御信号を受信し
たときには、室外機制御器１４にサーモオフ制御のため
の所要の制御信号を送信し、室外機制御器１４はシステ
ム制御器５０からその制御信号を受信すると、温度セン
サ１２が検出する気体のＲ−１３４ａの温度Ｔ１が通常
の５５℃より少し低い所定の温度、例えば４５℃となる
ように、図示しない高温再生器におけるガスバーナなど
の火力を制御するように構成されている。

【００２７】したがって、本発明の空調装置において
は、暖房作用を行っている室内機２０の全てがサーモオ
フしたときには、室外機１０で消費する熱量が少なくな
るので、省エネ運転が実現できると共に、室外機１０に
おける加熱作用を完全に停止する訳ではないので、何れ
かの室内機２０がサーモオンしたときには、遅滞なく暖
房作用を果たすことができる。

【００２８】また、システム制御器５０は、冷房運転が
指示されたときにも室外機制御器１４、室内機制御器２
７、およびポンプユニット制御器３３それぞれに所要の
制御信号を送信するように構成されている。

【００２９】そして、冷房運転が指示されたときの室外
機１０の熱操作部１１における冷媒のＲ−１３４ａに対
する冷却は、通常は温度センサ１３が検出する冷媒のＲ
−１３４ａの温度Ｔ２が所定の低温度、例えば７℃にな
るように室外機制御器１４により制御される。

【００３０】室外機１０の熱操作部１１で所定の７℃に
冷却され、凝縮して液下降管４２に流れ出た液体のＲ−
１３４ａは、その自重（詳細には液体と気体との比重
差）により液水平管４３を介して室内機２０に供給され
る。

【００３１】室内機２０においては、送風機２１によっ
て送られる室内空気から熱交換器２２で熱を奪って蒸発
し、ガス管４１に流れ出した気体のＲ−１３４ａの温
度、すなわち温度センサ２５が検出する温度が所定の温
度、例えば１２℃となるように膨張弁２３の開度が室内
機制御器２７により制御される。

【００３２】そして、室内機２０で冷房作用を果たして
蒸発し、ガス管４１に流れ出た気体のＲ−１３４ａは、
Ｒ−１３４ａが凝縮して圧力が低くなっている室外機１
０の熱操作部１１にガス管４１を介して戻される。

【００３３】なお、システム制御器５０で冷房運転が指
示されたときには、ポンプユニット制御器３３はポンプ
３２の起動を指示しないように構成されているので、暖
房ポンプユニット３０のポンプ３２は起動しない。

【００３４】冷房作用が進展し、室内空気の温度、すな
わち温度センサ２６が検出する温度が設定温度に達した
ときには、その室内機２０はサーモオフとなって運転を
中断する。そして、このサーモオフ時にも温度センサ２
６の周囲には室内から新しい空気が常時供給されるよう
に、送風機２１は室内機制御器２７により極めて遅い速
度で運転される。

【００３５】サーモオフとなっている室内機２０の膨張
弁２３は、室内機制御器２７によってその間完全に閉じ
られ、且つ、室内機制御器２７は室内機２０がサーモオ
フしていることをシステム制御器５０に送信するように
設けられている。

【００３６】そして、システム制御器５０は、全ての室
内機２０からサーモオフしているとの制御信号を受信し
たときには、室外機制御器１４にサーモオフ制御のため
の所要の制御信号を送信し、室外機制御器１４はシステ
ム制御器５０からその制御信号を受信すると、温度セン
サ１３が検出する液体のＲ−１３４ａの温度Ｔ２が通常
の７℃より少し高い所定の温度、例えば９℃となるよう
に、図示しない高温再生器におけるガスバーナなどの火
力を制御するように構成されている。

【００３７】したがって、本発明の空調装置において
は、冷房作用を行っている室内機２０の全てがサーモオ
フしたときには、室外機１０で消費する熱量が少なくな
るので、省エネ運転が実現できると共に、室外機１０に
おける加熱作用を完全に停止する訳ではないので、何れ
かの室内機２０がサーモオンしたときには、遅滞なく冷
房作用を果たすことができる。

【００３８】すなわち、本発明の空調装置によれば、空
調負荷が少なく室内機２０の全てがサーモオフ状態にな
っても室外機１０は運転を停止しないので、各室内機２
０により安定した空調が行え、且つ、室内機２０の全て
がサーモオフ状態になったときには室外機１０で消費す
る熱量が削減されるので、省エネ性にも優れている。

【００３９】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸
脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。

【００４０】例えば、室内機２０の全てがサーモオフし
たときには、高温再生器の温度が例えば６５℃以上にな
ると高温再生器のガスバーナなどによる加熱を停止し、
６０℃以下になると高温再生器における前記加熱を再開
するように、システム制御器５０を構成することもでき
る。

【００４１】また、破線で示したレシーバタンク１５と
ポンプ１６とを設置し、冷房時に熱操作部１１で放熱凝
縮した液体のＲ−１３４ａをレシーバタンク１５に溜
め、ここに溜まった液体のＲ−１３４ａを液体と気体と
の比重差だけでなく、ポンプ１６による圧送力も利用し
て室内機２０に供給するように構成することもできる。

【００４２】このように構成した空調装置においては、
一部の室内機２０を室外機１０と同一階や少し高い階に
設置することができる。また、室外機１０の熱操作部１
１における冷却能力が多少変動しても、液降下管４２内
の圧力が急減し、液降下管４２を流れる液体のＲ−１３
４ａが沸騰すると云った不都合は生じ難くなる。

【００４３】また、室外機１０と室内機２０との間で循
環させる流体としては、Ｒ−１３４ａの他にもＲ−４０
７ｃ、Ｒ−４０４Ａ、Ｒ−４１０ｃなどの他の相変化可
能なものであっても良いし、水のように相変化しないも
のであっても良い。

【００４４】そして、室外機１０と室内機２０との間で
循環させる流体を、冷暖房何れの時にもポンプで搬送す
るように構成した空調装置においては、室外機１０と室
内機２０との上下の位置関係は全く制限されない。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、空
調負荷が少なく室内機の全てがサーモオフ状態になって
も室外機は運転を停止しないので、各室内機により安定
した空調が行え、且つ、室内機の全てがサーモオフ状態
になったときには室外機で消費する熱量が削減されるの
で、省エネ性にも優れた空調装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ 室外機 １１ 熱操作部 １２、１３ 温度センサ １４ 室外機制御器 １５ レシーバタンク １６ ポンプ ２０ 室内機 ２１ 送風機 ２２ 熱交換器 ２３ 膨張弁 ２４、２５、２６ 温度センサ ２７ 室内機制御器 ３０ 暖房用ポンプユニット ３１ レシーバタンク ３２ ポンプ ３３ ポンプユニット制御器 ４０ 配管群 ４１ ガス管 ４２ 液降下管 ４３ 液水平管 ４４ 液上昇管 ５０ システム制御器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 泉 雅士 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 石福 聡一 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 ▲吉▼本 博 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 Ｆターム(参考） 3L060 AA03 CC04 DD01 EE45 3L092 GA10 JA01 JA07 KA03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室外機で吸熱した熱操作流体を室外機と
   室内機との間に形成された循環路を介して室内機に送
   り、室内機で室内空気と熱交換して室内空気を加熱する
   と共に、室内機で室内空気と熱交換して放熱した熱操作
   流体を室外機に戻す暖房運転可能な空調装置において、
   暖房運転が指示された室内機の全てが所定温度に達して
   運転を中断しているときに、室外機から吸熱して吐出す
   る熱操作流体の室外機出口設定温度を下げる設定温度変
   更手段を設けたことを特徴とする空調装置。
2. 【請求項２】 室外機で吸熱した熱操作流体を室外機と
   室内機との間に形成された循環路を介して室内機に送
   り、室内機で室内空気と熱交換して室内空気を加熱する
   と共に、室内機で室内空気と熱交換して放熱した熱操作
   流体を室外機に戻す暖房運転可能な空調装置において、
   室外機を吸収冷凍機によって形成し、暖房運転が指示さ
   れた室内機の全てが所定温度に達して運転を中断してい
   るときに、前記吸収冷凍機の高温再生器を所定温度以上
   に維持する熱量制御手段を設けたことを特徴とする空調
   装置。
3. 【請求項３】 室外機で放熱した熱操作流体を室外機と
   室内機との間に形成された循環路を介して室内機に送
   り、室内機で室内空気と熱交換して室内空気を冷却する
   と共に、室内機で室内空気と熱交換して吸熱した熱操作
   流体を室外機に戻す冷房運転可能な空調装置において、
   冷房運転が指示された室内機の全てが所定温度に達して
   運転を中断しているときに、室外機から放熱して吐出す
   る熱操作流体の室外機出口設定温度を上げる設定温度変
   更手段を設けたことを特徴とする空調装置。
4. 【請求項４】 室外機で放熱した熱操作流体を室外機と
   室内機との間に形成された循環路を介して室内機に送
   り、室内機で室内空気と熱交換して室内空気を冷却する
   と共に、室内機で室内空気と熱交換して吸熱した熱操作
   流体を室外機に戻す冷房運転可能な空調装置において、
   室外機を吸収冷凍機によって形成し、冷房運転が指示さ
   れた室内機の全てが所定温度に達して運転を中断してい
   るときに、前記吸収冷凍機の高温再生器を所定温度以上
   に維持する熱量制御手段を設けたことを特徴とする空調
   装置。