JP2012255637A - 空調システム - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の室外熱交換ユニットに対して1つの室内熱交換ユニットが共通化された空調システムにおいて、熱交換器の霜取りを実施する際における部屋の温度の低下を抑制できる空調システムを得ること。
【解決手段】空調システムは、冷媒を室外空気と熱交換させる複数の熱交換器を有する複数の室外熱交換ユニットと、前記複数の室外熱交換ユニットにより熱交換された冷媒を1以上の部屋の室内空気と熱交換させる1つの熱交換器を有する室内熱交換ユニットと、前記複数の室外熱交換ユニットの熱交換器の霜取りのタイミングをずらすとともに、前記複数の室外熱交換ユニットにおける1つの室外熱交換ユニットの熱交換器の霜取りを行っている間に他の室外熱交換ユニットにより熱交換された冷媒が前記室内熱交換ユニットにより室内空気と熱交換される動作を継続させるように、前記室内熱交換ユニット及び前記複数の室外熱交換ユニットを制御する制御部とを備えている。
【選択図】図4

Description

本発明は、空調システムに関する。
空調システムでは、暖房運転時の室外機のフィン(熱交換器)が冷やされ霜が付きやすいため、そのままでは暖房能力が低下してしまうことがある。そのため、定期的に室外機のフィンの霜取りを実施する必要がある。複数台の空調機を有する空調システムでは、複数台の空調機の霜取り運転に同時に入る可能性があり、一時的に暖房能力が不足する可能性がある。
それに対して、特許文献1には、部屋を囲む壁に沿って複数の空調機が並べて配置された空気調和システムにおいて、隣接する空調機が除霜運転をしているときは除霜運転を行わないように各々の空調機を制御することが記載されている。これにより、特許文献1によれば、隣り合う空調機のいずれか一方が暖房運転を行うことになるので、部屋の一部分の暖房能力が著しく低下することがないとされている。
特開2002−372282号公報
特許文献1に記載の空気調和システムでは、1つの室外機と1つの室内機とをそれぞれ有する複数の空調機が互いに独立して運転されることが前提となっている。そのため、特許文献1に記載の空気調和システムでは、除霜運転を行う空調機では、空調機の暖房運転が停止されて、除霜運転に入るものとされている。
一方、複数の室外熱交換ユニットに対して1つの室内熱交換ユニットが共通化された空調システムでは、熱交換器の霜取りを実施する際に、空調システムの暖房運転を停止すると、部屋に温風を供給することが困難になり、部屋の温度が下がる傾向にある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の室外熱交換ユニットに対して1つの室内熱交換ユニットが共通化された空調システムにおいて、熱交換器の霜取りを実施する際における部屋の温度の低下を抑制できる空調システムを得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の1つの側面にかかる空調システムは、冷媒を室外空気と熱交換させる複数の熱交換器を有する複数の室外熱交換ユニットと、前記複数の室外熱交換ユニットにより熱交換された冷媒を1以上の部屋の室内空気と熱交換させる1つの熱交換器を有する室内熱交換ユニットと、前記複数の室外熱交換ユニットの熱交換器の霜取りのタイミングをずらすとともに、前記複数の室外熱交換ユニットにおける1つの室外熱交換ユニットの熱交換器の霜取りを行っている間に他の室外熱交換ユニットにより熱交換された冷媒が前記室内熱交換ユニットにより室内空気と熱交換される動作を継続させるように、前記室内熱交換ユニット及び前記複数の室外熱交換ユニットを制御する制御部とを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、複数の室外熱交換ユニットの熱交換器の霜取りのタイミングを確実にずらすことができ、霜取り中に暖房運転を継続して空調対象の部屋に温風を供給することができるので、部屋の温度の低下を抑制できる。すなわち、複数の室外熱交換ユニットに対して1つの室内熱交換ユニットが共通化された空調システムにおいて、熱交換器の霜取りを実施する際における部屋の温度の低下を抑制できる。
図1は、実施の形態1にかかる空調システムの構成を示す図である。 図2は、実施の形態1にかかる空調システムの構成を示す図である。 図3は、実施の形態1にかかる空調システムの動作を示すタイムチャートである。 図4は、実施の形態1にかかる空調システムの動作を示すフローチャートである。 図5は、実施の形態1の変形例にかかる空調システムの構成を示す図である。 図6は、実施の形態1の他の変形例にかかる空調システムの構成を示す図である。 図7は、実施の形態2にかかる空調システムの動作を示すタイムチャートである。 図8は、実施の形態2にかかる空調システムの動作を示すフローチャートである。 図9は、実施の形態3にかかる空調システムの動作を示すタイムチャートである。 図10は、実施の形態3にかかる空調システムの動作を示すフローチャートである。 図11は、比較例にかかる空調システムの動作を示すタイムチャートである。
以下に、本発明にかかる空調システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態1.
実施の形態1にかかる空調システム100の概略構成について図1及び図2を用いて説明する。図1は、空調システム100の概略的な外観構成を示す図である。図2は、空調システム100の冷媒回路の構成を示す図である。
空調システム100は、図1に示すように、複数の部屋7−1〜7−6の空気を調和する。空調システム100は、複数の室外ユニット1a、1b、室内ユニット2、ダクト4、全熱交換型換気ユニット3、複数のVAVユニット5−1〜5−6、及び複数のルームリモコン6−1〜6−6を備える。
複数の室外ユニット1a、1bのそれぞれは、室外熱交換ユニット19a、19bを有する(図2参照)。室外熱交換ユニット19a、19bは、冷媒を室外空気とそれぞれ熱交換させる。例えば、室外熱交換ユニット19a、19bは、冷房運転時に室内の熱を室外に放出するように、室内の熱を含む冷媒を室外空気と熱交換させる。例えば、室外熱交換ユニット19a、19bは、暖房運転時に室外の熱を室内へ取り入れるように、冷媒を室外空気と熱交換させて冷媒に室外の熱を含ませる。各室外熱交換ユニット19a、19bは、熱交換器11a、11b、送風機12a、12b、温度検知部13a、13b、四方弁18a、18b、圧縮機14a、14b、膨張弁15a、15b、開閉弁16a、16b、及び加熱ユニット17a、17bを有する。熱交換器11a、11bは、例えば、フィンである。温度検知部13a、13bは、熱交換器11a、11bの温度を検知する。加熱ユニット17a、17bは、室外熱交換ユニット19a、19bの熱交換器11a、11bの霜取りをするように、熱交換器11a、11bを加熱する。
室内ユニット2は、室内熱交換ユニット29及び制御部28を有する。室内熱交換ユニット29は、複数の室外ユニット1a、1bに対して共通化されており、複数の室外熱交換ユニット1a、1bにより熱交換された冷媒を各部屋7−1〜7−6の室内空気と熱交換させる。例えば、室内熱交換ユニット29は、冷房運転時に冷風を各部屋7−1〜7−6へ供給するように、冷媒を室内空気と熱交換させて冷媒に室内の熱を含ませる。例えば、室内熱交換ユニット29は、暖房運転時に温風を各部屋7−1〜7−6へ供給するように、室外の熱を含む冷媒を室内空気と熱交換させる。室内熱交換ユニット29は、熱交換器21、送風機22、及び温度検知部23を有する。熱交換器21は、例えば、フィンである。温度検知部23は、熱交換器21の温度を検知する。制御部28は、通信回線(図示せず)を介して室内熱交換ユニット29及び複数の室外熱交換ユニット19a、19bと通信を行い、室内熱交換ユニット29及び複数の室外熱交換ユニット19a、19bを制御する。
ダクト4は、2本の換気用ダクト4e1、4e2、立上ダクト4a、主ダクト4b、副主ダクト4c、及び複数の分岐ダクト4d−1〜4d−6を有する。
全熱交換型換気ユニット3は、排気用の換気用ダクト4e1及び給気用の換気用ダクト4e2を介して、部屋7−1〜7−6の温度を逃がさないように換気する。
室内熱交換ユニット29の送風機22(図2参照)は、室内熱交換ユニット29により熱交換された空気(例えば、冷風又は温風)を、立上ダクト4a、主ダクト4b及び副主ダクト4c、及び複数の分岐ダクト4d−1〜4d−6を介して、各部屋7−1〜7−6へ導く。これにより、熱交換された空気(例えば、冷風又は温風)が各部屋7−1〜7−6へ送風される。
複数のVAVユニット5−1〜5−6は、それぞれ、分岐ダクト4d−1〜4d−6を通る空気の送風量を個別要求風量に基づいて調整する。具体的には、各VAVユニット5−1〜5−6は、例えば、ダンパ(図示せず)を有している。ダンパは、それぞれ、その開度により、分岐ダクト4d−1〜4d−6を通る空気の送風量を、各部屋7−1〜7−6の個別要求風量に基づいて調整する。
複数のルームリモコン6−1〜6−6は、それぞれ、ユーザからの所定の指示(例えば、運転ON、OFFの指示、運転モードの指示など)を受け付ける。また、複数のルームリモコン6−1〜6−6は、それぞれ、室温設定部61及び室温検出部62を有している。室温設定部61は、対応する部屋7−1〜7−6の壁面等に設置され、例えばユーザからの操作に応じて、その部屋7−1〜7−6の室温等を設定する。また、室温検出部62は、対応する部屋7−1〜7−6の壁面等に設置され、例えば定期的に、その部屋7−1〜7−6の室温を検出する。各室温検出部62は、例えば、温度サーミスタである。
室内ユニット2の制御部28は、図2に示すように、風量設定部28a、霜取り制御部28b、及び熱交換制御部28cを有する。風量設定部28aは、室温検出部62により検出された室温と室温設定部61により設定された室温とを各部屋7−1〜7−6について取得し、検出された室温と設定された室温とに基づいて各部屋7−1〜7−6の個別要求風量を決定する。
ここで、図2に示す冷媒回路において、暖房運転時に、各室外熱交換ユニット19a、19bの熱交換器(例えば、フィン)11a、11bがとても冷やされ、熱交換器11a、11bに霜が付くため、そのままでは空調システム100の暖房能力が低下してしまう可能性がある。そのため、定期的に各室外熱交換ユニット19a、19bの熱交換器11a、11bの霜取りを実施する必要がある。このとき、複数の室外熱交換ユニット19a、19bの熱交換器11a、11bの霜取りを同時に行うと、空調システム100の暖房運転が停止され送風機22による送風が停止となり、各部屋7−1〜7−6の温度が下がってしまう可能性がある。
それに対して、複数の室外熱交換ユニット19a、19bが同時に霜取りに入らないようにするため、図11に示すように、複数の室外熱交換ユニット19a、19bの運転開始のタイミングをずらすことも考えられる。例えば、室外熱交換ユニット19aの運転開始タイミングから所定時間DT後(例えば、5分後)を室外熱交換ユニット19bの運転開始タイミングとする。この場合、最初の所定時間DTの間(例えば、5分間)は1台の室外熱交換ユニット19aによる暖房運転になり、各部屋7−1〜7−6が温まるまで時間がかかる傾向にある。
それに対して、本実施の形態では、制御部28の熱交換制御部28cが、複数の室外熱交換ユニット19a、19bの運転を同時に開始させる(図3参照)。これにより、最初から複数の室外熱交換ユニット19a、19bによる暖房運転が可能となり、各部屋7−1〜7−6をより早く暖めることが可能となる。
ただし、複数の室外熱交換ユニット19a、19bがほぼ同じ場所に隣接して設置されることが多く、複数の室外熱交換ユニット19a、19bの熱交換器11a、11bの温度もほぼ同じように推移するため(図3参照)、熱交換器11a、11bの温度が同時に霜取り開始温度(閾値温度)Tth以下となり、複数の室外熱交換ユニット19a、19bが同時に霜取りに入ってしまう可能性が高い。その場合、複数の室外熱交換ユニット19a、19bとも例えば数分間暖房運転を停止するため、各部屋7−1〜7−6の温度が下がってしまう傾向にある。
そこで、本実施の形態では、複数の室外熱交換ユニット19a、19bが同時に霜取りに入らないようにするため、霜取りのタイミングを意図的にずらす。すなわち、制御部28の霜取り制御部28bは、複数の室外熱交換ユニット19a、19bの熱交換器11a、11bの霜取りのタイミングをずらすように、複数の室外熱交換ユニット19a、19bを制御する(図3参照)。このとき、制御部28の熱交換制御部28cは、複数の室外熱交換ユニット19a、19bにおける1つの室外熱交換ユニットの熱交換器の霜取りを行っている間に、他の室外熱交換ユニットにより熱交換された冷媒が室内熱交換ユニット29により室内空気と熱交換される動作を継続させるように制御する。
具体的には、空調システム100は、図4に示すような動作を行う。
図4に示すステップF1では、ルームリモコン6−1〜6−6が、運転ONの指示をユーザから受け付け、制御部28の風量設定部28aへ供給する。
ステップF2では、制御部28の風量設定部28aが、室温検出部62により検出された室温と室温設定部61により設定された室温とを各部屋7−1〜7−6について取得し、検出された室温と設定された室温とに基づいて各部屋7−1〜7−6の個別要求風量を決定する。
ステップF3では、制御部28の熱交換制御部28cが、複数の室外熱交換ユニット19a、19bの暖房運転を同時に開始させる(図3参照)。
ステップF4では、制御部28の霜取り制御部28bが、例えば通信回線(図示せず)を介して温度検知部13a(図2参照)から熱交換器11aの温度の情報を取得する。霜取り制御部28bは、室外熱交換ユニット19aの熱交換器11aの温度が霜取り開始温度Tth以下であるか否かを判断する。霜取り制御部28bは、熱交換器11aの温度が霜取り開始温度Tth以下である場合(ステップF4でYes)、処理をステップF5へ進め、熱交換器11aの温度が霜取り開始温度Tth以下でない場合(ステップF4でNo)、処理をステップF12へ進める。
ステップF5では、霜取り制御部28bが、室外熱交換ユニット19bが暖房運転中であるか否かを判断する。霜取り制御部28bは、室外熱交換ユニット19bが暖房運転中である場合(ステップF5でYes)、処理をステップF6へ進め、室外熱交換ユニット19bが暖房運転中でない場合(ステップF5でNo)、処理をステップF18へ進める。
ステップF6では、霜取り制御部28bが、室外熱交換ユニット19bへ霜取り禁止指令を出す。これにより、室外熱交換ユニット19bは、霜取りに入らないように制御される。
ステップF7では、霜取り制御部28bが、室外熱交換ユニット19aへ霜取り許可指令を出す。室外熱交換ユニット19aは、例えば、通信回線(図示せず)を介して霜取り制御部28bから霜取り許可指令の信号を受信する。
ステップF8では、室外熱交換ユニット19aが、霜取り許可指令に従って、暖房運転を停止する。例えば、圧縮機14aが停止し、開閉弁16aが閉じ、送風機12aが停止する(図2参照)。
ステップF9では、室外熱交換ユニット19aが、霜取り許可指令に従って、霜取りを開始する。例えば、加熱部17aが熱交換器11aを加熱する(図2参照)。
このとき、熱交換制御部28cは、室外熱交換ユニット19bにより熱交換された冷媒が室内熱交換ユニット29により室内空気と熱交換される動作を継続させている。すなわち、圧縮機14bが動作し、開閉弁16bが開いており、送風機12b及び送風機22が動作した状態を維持している(図2参照)。
ステップF10では、霜取り制御部28bが、室外熱交換ユニット19aの熱交換器11aの霜取りを完了すべきか否か判断する。すなわち、霜取り制御部28bは、例えば通信回線(図示せず)を介して温度検知部13a(図2参照)から熱交換器11aの温度の情報を取得する。霜取り制御部28bは、室外熱交換ユニット19aの熱交換器11aの温度が霜取り終了温度Tthe以上であるか否かを判断する。霜取り制御部28bは、熱交換器11aの温度が霜取り終了温度Tthe以上である場合(ステップF10でYes)、処理をステップF11へ進め、熱交換器11aの温度が霜取り開始温度Tthe以上でない場合(ステップF10でNo)、処理をステップF10へ戻す。
ステップF11では、熱交換制御部28cが、室外熱交換ユニット19aの暖房運転を再開させる。例えば、加熱部17aを停止させ、圧縮機14aを動作させ、開閉弁16aを開き、送風機12aを動作させる(図2参照)。
ステップF12では、霜取り制御部28bが、例えば通信回線(図示せず)を介して温度検知部13b(図2参照)から熱交換器11bの温度の情報を取得する。霜取り制御部28bは、室外熱交換ユニット19bの熱交換器11bの温度が霜取り開始温度Tth以下であるか否かを判断する。霜取り制御部28bは、熱交換器11bの温度が霜取り開始温度Tth以下である場合(ステップF12でYes)、処理をステップF13へ進め、熱交換器11bの温度が霜取り開始温度Tth以下でない場合(ステップF12でNo)、処理をステップF4へ戻す。
ステップF13では、霜取り制御部28bが、室外熱交換ユニット19aが暖房運転中であるか否かを判断する。霜取り制御部28bは、室外熱交換ユニット19aが暖房運転中である場合(ステップF13でYes)、処理をステップF14へ進め、室外熱交換ユニット19aが暖房運転中でない場合(ステップF13でNo)、処理をステップF10へ戻す。
ステップF14では、霜取り制御部28bが、室外熱交換ユニット19aへ霜取り禁止指令を出す。これにより、室外熱交換ユニット19aは、霜取りに入らないように制御される。
ステップF15では、霜取り制御部28bが、室外熱交換ユニット19bへ霜取り許可指令を出す。室外熱交換ユニット19bは、例えば、通信回線(図示せず)を介して霜取り制御部28bから霜取り許可指令の信号を受信する。
ステップF16では、室外熱交換ユニット19bが、霜取り許可指令に従って、暖房運転を停止する。例えば、圧縮機14bが停止し、開閉弁16bが閉じ、送風機12bが停止する(図2参照)。
ステップF17では、室外熱交換ユニット19bが、霜取り許可指令に従って、霜取りを開始する。例えば、加熱部17bが熱交換器11bを加熱する(図2参照)。
このとき、熱交換制御部28cは、室外熱交換ユニット19aにより熱交換された冷媒が室内熱交換ユニット29により室内空気と熱交換される動作を継続させている。すなわち、圧縮機14aが動作し、開閉弁16aが開いており、送風機12a及び送風機22が動作した状態を維持している(図2参照)。
ステップF18では、霜取り制御部28bが、室外熱交換ユニット19bの熱交換器11bの霜取りを完了すべきか否か判断する。すなわち、霜取り制御部28bは、例えば通信回線(図示せず)を介して温度検知部13b(図2参照)から熱交換器11bの温度の情報を取得する。霜取り制御部28bは、室外熱交換ユニット19bの熱交換器11bの温度が霜取り終了温度Tthe以上であるか否かを判断する。霜取り制御部28bは、熱交換器11bの温度が霜取り終了温度Tthe以上である場合(ステップF18でYes)、処理をステップF19へ進め、熱交換器11bの温度が霜取り開始温度Tthe以上でない場合(ステップF18でNo)、処理をステップF18へ戻す。
ステップF19では、熱交換制御部28cが、室外熱交換ユニット19bの暖房運転を再開させる。例えば、圧縮機14bを動作させ、開閉弁16bを開き、送風機12bを動作させる(図2参照)。そして、熱交換制御部28cは、処理をステップF4へ戻す。
なお、上記の制御は暖房運転時に行うものとしたが、冷房運転やドライ運転時も同様の制御を実施しても良い。
以上のように、実施の形態1では、制御部28が、複数の室外熱交換ユニット19a、19bの熱交換器11a、11bの霜取りのタイミングをずらすとともに、複数の室外熱交換ユニット1a、1bにおける1つの室外熱交換ユニットの熱交換器の霜取りを行っている間に他の室外熱交換ユニットにより熱交換された冷媒が室内熱交換ユニット29により室内空気と熱交換される動作を継続させるように、室内熱交換ユニット29及び複数の室外熱交換ユニット19a、19bを制御する。これにより、複数の室外熱交換ユニット19a、19bの熱交換器11a、11bの霜取りのタイミングを確実にずらすことができ、霜取り中に暖房運転を継続して各部屋7−1〜7−6に温風を供給することができるので、各部屋7−1〜7−6の温度の低下を抑制できる。すなわち、複数の室外熱交換ユニット19a、19bに対して1つの室内熱交換ユニット29が共通化された空調システム100において、熱交換器11a、11bの霜取りを実施する際における部屋7−1〜7−6の温度の低下を抑制できる。
また、実施の形態1では、制御部28が、室外熱交換ユニット19aの熱交換器11aの温度が霜取り開始温度Tth以下になった際において、室外熱交換ユニット19bが運転中である場合、室外熱交換ユニット19bの熱交換器11bの霜取りを禁止するとともに室外熱交換ユニット19aの熱交換器11aの霜取りを許可する。あるいは、制御部28が、室外熱交換ユニット19aの熱交換器11aの温度が霜取り開始温度Tth以下になった際において、室外熱交換ユニット19bが熱交換器11bの霜取り中である場合、室外熱交換ユニット19aの熱交換器11aの霜取りを禁止して室外熱交換ユニット19bの熱交換器11bの霜取りが完了した後に室外熱交換ユニット19aの熱交換器11aの霜取りを許可する。これにより、複数の室外熱交換ユニット19a、19bの熱交換器11a、11bの霜取りのタイミングをずらすことができる。
また、実施の形態1では、制御部28が、室外熱交換ユニット19aの熱交換器11aの霜取りが完了した後、室外熱交換ユニット19bの熱交換器11bの温度が霜取り開始温度Tth以下になった場合に、室外熱交換ユニット19bの熱交換器11bの霜取りを許可する。これにより、複数の室外熱交換ユニット19a、19bの熱交換器11a、11bの霜取りのタイミングを確実にずらすことができる。
また、実施の形態1では、制御部28が、暖房運転時、複数の室外熱交換ユニット19a、19bの運転を同時に開始させる。これにより、最初から複数の室外熱交換ユニット19a、19bによる暖房運転を行うことができるので、図11に示す比較例に比べて、部屋7−1〜7−6を早く暖かくすることができる。
なお、上記の実施の形態1では、制御部28が室内ユニット2に備えられている場合について例示的に説明したが、制御部28は室外ユニット1a、1bに備えられていてよいし、あるいは、室内ユニット2及び複数の室外ユニット1a、1bに通信回線経由で接続された集中コントローラ等に備えられていてよい。
また、上記の実施の形態1では、複数の室外熱交換ユニット19a、19bの台数が2台である場合について例示的に説明したが、実施の形態1の考え方は3台以上の場合にも同様に適用できる。
また、空調システム100が空気を調和すべき部屋は1つであってもよい。
また、空調システムの冷媒回路は、図2に示すような複数の室外熱交換ユニット19a、19bからの冷媒回路が室内熱交換ユニット29側で共通化されたものである代わりに、図5に示すようなものであってもよい。図5に示す空調システム200の冷媒回路では、複数の室外熱交換ユニット219a、219bからの冷媒回路が独立して室内熱交換ユニット229の熱交換器21に接続されている。すなわち、室内ユニット202の室内熱交換ユニット229内で、複数の室外熱交換ユニット219a、219bからの冷媒回路が並行して延びるとともに熱交換器21に接続されている。この場合、各室外ユニット201a、201bの室外熱交換ユニット219a、219bは、開閉弁16a、16b(図2参照)を有していなくても良い。
あるいは、空調システムの冷媒回路は、図6に示すようなものであっても良い。図6に示す空調システム300の冷媒回路では、複数の室外熱交換ユニット319a、319bからの冷媒回路の接続先が熱交換器21からダミーの熱交換器351へ切り替え可能に構成されている。
例えば、室外ユニット301aの室外熱交換ユニット319aの熱交換器11aの霜取りを行う場合、四方弁18aを一点鎖線で示す側に切り替えるとともに、三方弁316a1、316a2をダミーの熱交換器351側へ切り替える。そして、室外熱交換ユニット319aは、ダミーの熱交換器351を用いて冷房運転を行うことにより、熱交換器11aの温度を上げて霜取りを行う。
あるいは、例えば、室外ユニット301bの室外熱交換ユニット319bの熱交換器11bの霜取りを行う場合、四方弁18bを一点鎖線で示す側に切り替えるとともに、三方弁316b1、316b2をダミーの熱交換器351側へ切り替える。そして、室外熱交換ユニット319bは、ダミーの熱交換器351を用いて冷房運転を行うことにより、熱交換器11bの温度を上げて霜取りを行う。
このように、ダミーの熱交換器351を用いて霜取りを行うので、冷房運転による霜取りを行う場合でも室内熱交換ユニット229の熱交換器21の温度低下を抑制できる。これにより、熱交換器11a、11bの霜取りを実施する際における部屋7−1〜7−6の温度の低下を抑制できる。また、この場合、加熱部17a、17bが室外熱交換ユニット319a、319bに備えられていなくても良い。
実施の形態2.
次に、実施の形態2にかかる空調システムについて説明する。以下では、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
実施の形態1では、複数の室外熱交換ユニット19a、19bが同時に霜取りに入らないように、通信によって室外熱交換ユニット19a、19bの一方に霜取り禁止指令を出して、同時に霜取りに入らないようタイミングの制御を行っている。
一方、実施の形態2では、複数の室外熱交換ユニット19a、19bが同時に霜取りに入るのを防ぐため、室外熱交換ユニット19a、19bの霜取り判定を行う閾値を2段階(霜取り警告温度Tth1、霜取り開始温度Tth2)で設定する。そして、複数の室外熱交換ユニット19a、19bの熱交換器11a、11bの温度が共に霜取り警告温度Tth1以下になった場合、または、定期的に一定時間の運転時間が経過した場合に、通信にて制御部28から一方の室外熱交換ユニット19bへ、圧縮機14bの停止指令を送り、圧縮機14bを強制的に所定期間(例えば、数分間)停止させ、熱交換器11bの温度を上げる。その後、他方の室外熱交換ユニット19aの熱交換器11aの温度が霜取り開始温度Tth2以下になると霜取りを行う。これにより、複数の室外熱交換ユニット19a、19bの霜取りタイミングをずらすように制御する(図7参照)。
また、複数の室外熱交換ユニット19a、19bの霜取りタイミングをずらすために実施している、圧縮機14a、14bを停止させる制御は、一方の室外熱交換ユニット19aばかり圧縮機14aを強制停止させないようバランスを取るため、一方の室外熱交換ユニット19aにて圧縮機14aの停止を行った場合、次回は他方の室外熱交換ユニット19bで圧縮機14bを停止するというように、交互に行う。
具体的には、空調システム100は、図8に示すように、次の点で実施の形態1と異なる動作を行う。
ステップF22では、霜取り制御部28bが、例えば通信回線(図示せず)を介して温度検知部13a、13b(図2参照)から熱交換器11a、11bの温度の情報を取得する。霜取り制御部28bは、複数の室外熱交換ユニット19a、19bにおける全ての熱交換器11a、11bの温度が霜取り警告温度Tth1以下であるか否かを判断する。霜取り制御部28bは、全ての熱交換器11a、11bの温度が霜取り警告温度Tth1以下である場合(ステップF22でYes)、処理をステップF24へ進め、少なくとも1つの熱交換器11a、11bの温度が霜取り開始温度Tth以下でない場合(ステップF22でNo)、処理をステップF23へ進める。
ステップF23では、霜取り制御部28bが、運転時間が一定時間(Xmin)を超えているか否かを判断する。霜取り制御部28bは、運転時間が一定時間(Xmin)を超えている場合(ステップF23でYes)、処理をステップF24へ進め、運転時間が一定時間(Xmin)を超えていない場合(ステップF23でNo)、処理をステップF22へ戻す。
ステップF24では、霜取り制御部28bが、前回強制的に一時停止させた圧縮機が圧縮機14aと室外熱交換ユニット19bの圧縮機14bとのいずれであるのかを判断する。霜取り制御部28bは、前回停止させた圧縮機が室外熱交換ユニット19aの圧縮機14aである場合(ステップF24で19a)、処理をステップF32へ進め、前回停止させた圧縮機が室外熱交換ユニット19bの圧縮機14bである場合(ステップF24で19b)、処理をステップF25へ進める。
ステップF25では、霜取り制御部28bが、室外熱交換ユニット19aへ圧縮機停止指令を出すとともにその停止時間をカウントし始める。これにより、室外熱交換ユニット19bは、圧縮機14aを停止させる。
ステップF26では、霜取り制御部28bが、圧縮機14aを所定期間(Ymin)以上停止しているか否か、すなわち停止時間をカウントし始めてから所定期間(Ymin)を経過しているか否かを判断する。霜取り制御部28bは、所定期間(Ymin)を経過している場合(ステップF26でYes)、処理をステップF27へ進め、所定期間(Ymin)を経過していない場合(ステップF26でNo)、処理をステップF26へ戻す。
ステップF27では、霜取り制御部28bが、室外熱交換ユニット19aへ運転再開指令を出す。これにより、室外熱交換ユニット19aは、圧縮機14aを動作させ、通常動作を再開する。
ステップF28では、霜取り制御部28bが、例えば通信回線(図示せず)を介して温度検知部13b(図2参照)から熱交換器11bの温度の情報を取得する。霜取り制御部28bは、室外熱交換ユニット19bの熱交換器11bの温度が霜取り開始温度Tth2以下であるか否かを判断する。霜取り制御部28bは、熱交換器11bの温度が霜取り開始温度Tth2以下である場合(ステップF28でYes)、処理をステップF29へ進め、熱交換器11bの温度が霜取り開始温度Tth2以下でない場合(ステップF28でNo)、処理をステップF28へ戻す。
ステップF29では、霜取り制御部28bが、室外熱交換ユニット19bへ霜取り指令を出す。室外熱交換ユニット19bは、例えば、通信回線(図示せず)を介して霜取り制御部28bから霜取り指令の信号を受信する。室外熱交換ユニット19bが、霜取り指令に従って、霜取りを開始する。例えば、加熱部17bが熱交換器11bを加熱する(図2参照)。
ステップF30では、霜取り制御部28bが、室外熱交換ユニット19bの熱交換器11bの霜取りを完了すべきか否か判断する。すなわち、霜取り制御部28bは、例えば通信回線(図示せず)を介して温度検知部13b(図2参照)から熱交換器11bの温度の情報を取得する。霜取り制御部28bは、室外熱交換ユニット19bの熱交換器11bの温度が霜取り終了温度Tthe以上であるか否かを判断する。霜取り制御部28bは、熱交換器11bの温度が霜取り終了温度Tthe以上である場合(ステップF30でYes)、処理をステップF31へ進め、熱交換器11bの温度が霜取り開始温度Tthe以上でない場合(ステップF30でNo)、処理をステップF30へ戻す。
ステップF31では、熱交換制御部28cが、室外熱交換ユニット19bの暖房運転を再開させる。例えば、加熱部17bを停止させ、圧縮機14bを動作させ、開閉弁16bを開き、送風機12bを動作させる(図2参照)。
ステップF32では、霜取り制御部28bが、室外熱交換ユニット19bへ圧縮機停止指令を出すとともにその停止時間をカウントし始める。これにより、室外熱交換ユニット19bは、圧縮機14bを停止させる。
ステップF33では、霜取り制御部28bが、圧縮機14bを所定期間(Ymin)以上停止しているか否か、すなわち停止時間が所定期間(Ymin)を超えているか否かを判断する。霜取り制御部28bは、停止時間が所定期間(Ymin)を超えている場合(ステップF33でYes)、処理をステップF34へ進め、停止時間が所定期間(Ymin)を超えていない場合(ステップF33でNo)、処理をステップF33へ戻す。
ステップF34では、霜取り制御部28bが、室外熱交換ユニット19bへ運転再開指令を出す。これにより、室外熱交換ユニット19bは、圧縮機14bを動作させ、通常動作を再開する。
ステップF35では、霜取り制御部28bが、例えば通信回線(図示せず)を介して温度検知部13a(図2参照)から熱交換器11aの温度の情報を取得する。霜取り制御部28bは、室外熱交換ユニット19aの熱交換器11aの温度が霜取り開始温度Tth2以下であるか否かを判断する。霜取り制御部28bは、熱交換器11aの温度が霜取り開始温度Tth2以下である場合(ステップF28でYes)、処理をステップF36へ進め、熱交換器11aの温度が霜取り開始温度Tth2以下でない場合(ステップF28でNo)、処理をステップF35へ戻す。
ステップF36では、霜取り制御部28bが、室外熱交換ユニット19aへ霜取り指令を出す。室外熱交換ユニット19aは、例えば、通信回線(図示せず)を介して霜取り制御部28bから霜取り指令の信号を受信する。室外熱交換ユニット19aが、霜取り指令に従って、霜取りを開始する。例えば、加熱部17aが熱交換器11aを加熱する(図2参照)。
ステップF37では、霜取り制御部28bが、室外熱交換ユニット19aの熱交換器11aの霜取りを完了すべきか否か判断する。すなわち、霜取り制御部28bは、例えば通信回線(図示せず)を介して温度検知部13a(図2参照)から熱交換器11aの温度の情報を取得する。霜取り制御部28bは、室外熱交換ユニット19aの熱交換器11aの温度が霜取り終了温度Tthe以上であるか否かを判断する。霜取り制御部28bは、熱交換器11aの温度が霜取り終了温度Tthe以上である場合(ステップF37でYes)、処理をステップF38へ進め、熱交換器11aの温度が霜取り開始温度Tthe以上でない場合(ステップF37でNo)、処理をステップF37へ戻す。
ステップF38では、熱交換制御部28cが、室外熱交換ユニット19aの暖房運転を再開させる。例えば、加熱部17aを停止させ、圧縮機14aを動作させ、開閉弁16aを開き、送風機12aを動作させる(図2参照)。
なお、上記の制御では、ステップF22の処理が省略されても良い。この場合、例えば、ステップF3の後にステップF23の処理が行なわれてもよい。
あるいは、ステップF23の処理が省略されても良い。この場合、ステップF22でNoの場合に、処理をステップF22へ戻しても良い。
あるいは、ステップF22では、温度のハンチング防止のため、全ての熱交換器11a、11bの温度が霜取り警告温度Tth1以下である状態が一定時間継続したか否かを判断しても良い。この場合、霜取り制御部28bは、全ての熱交換器11a、11bの温度が霜取り警告温度Tth1以下である状態が一定時間継続した場合(ステップF22でYes)、処理をステップF24へ進め、その条件が成立しない場合(ステップF22でNo)、処理をステップF23へ進める。
あるいは、上記の制御では、圧縮機を停止させる制御を2台の室外熱交換ユニットで交互に行うこととしているが、一方の室外熱交換ユニットで固定して行ってもよい。例えば、ステップF24〜ステップF31の処理が省略されても良い。あるいは、例えば、ステップF24、ステップF32〜ステップF38の処理が省略されても良い。
以上のように、実施の形態2では、制御部28が、複数の室外熱交換ユニット19a、19bにおける全ての熱交換器11a、11bの温度が霜取り警告温度Tth1以下である場合、複数の室外熱交換ユニット19a、19bにおける例えば室外熱交換ユニット19bを所定期間停止させてから再始動させる。そして、制御部28は、室外熱交換ユニット19aの熱交換器の温度が霜取り警告温度Tth1より低い霜取り開始温度Tth2以下になったことに応じて室外熱交換ユニット19aの熱交換器11aの霜取りを行わせる。さらに、制御部28は、室外熱交換ユニット19aの熱交換器11aの霜取りが完了し且つ室外熱交換ユニット19bの熱交換器11bの温度が霜取り開始温度Tth2以下になったことに応じて室外熱交換ユニット19bの熱交換器11bの霜取りを行わせる。これにより、複数の室外熱交換ユニット19a、19bにおける少なくとも一部の室外熱交換ユニットによる暖房運転を維持しながら、複数の室外熱交換ユニット19a、19bの熱交換器11a、11bの霜取りのタイミングを確実にずらすことができる。
実施の形態3.
次に、実施の形態3にかかる空調システムについて説明する。以下では、実施の形態2と異なる部分を中心に説明する。
実施の形態2では、複数の室外熱交換ユニット19a、19bが同時に霜取りに入らないようにタイミングをずらすための動作として、通信により、制御部28から一方の室外熱交換ユニットへ圧縮機の強制停止指令を出し、室外熱交換ユニットにて圧縮機を停止させている。
実施の形態3では、複数の室外熱交換ユニット19a、19bの熱交換器11a、11bが共に霜取り警告温度Tth1以下の場合、または、定期的に一定時間の運転時間が経過した場合に、通信により制御部28から一方の室外熱交換ユニット19aへ強制霜取り指令を出して、室外熱交換ユニット19aに強制的に霜取りを行わせる。そして、もう一方の室外熱交換ユニット19bにおいては、熱交換器11bの温度が霜取り開始温度Tth2以下になると、室外熱交換ユニット19b自身の判断のもと、通常の霜取り運転を開始する。それにより、複数の室外熱交換ユニット19a、19bの霜取りのタイミングをずらすように制御する(図9参照)。
また、複数の室外熱交換ユニット19a、19bの霜取りタイミングをずらすために実施している、強制的に霜取りを行わせる制御は、一方の室外熱交換ユニット19aばかり行わないようバランスを取るため、一方の室外熱交換ユニット19aにて強制的霜取りを行った場合、次回は他方の室外熱交換ユニット19bで強制的霜取りを行うというように、交互に行う。
具体的には、空調システム100は、図10に示すように、次の点で実施の形態2と異なる動作を行う。
ステップF43では、霜取り制御部28bが、前回強制的に霜取りさせたのが室外熱交換ユニット19aと室外熱交換ユニット19bとのいずれであるのかを判断する。霜取り制御部28bは、前回強制的に霜取りさせたのが室外熱交換ユニット19aである場合(ステップF43で19a)、処理をステップF51へ進め、前回強制的に霜取りさせたのが室外熱交換ユニット19bである場合(ステップF43で19b)、処理をステップF44へ進める。
ステップF44では、霜取り制御部28bが、室外熱交換ユニット19aへ強制霜取り指令を出す。室外熱交換ユニット19aは、例えば、通信回線(図示せず)を介して霜取り制御部28bから強制霜取り指令の信号を受信する。室外熱交換ユニット19aが、強制霜取り指令に従って、霜取りを開始する。例えば、加熱部17aが熱交換器11aを加熱する(図2参照)。
ステップF45では、霜取り制御部28bが、室外熱交換ユニット19aの熱交換器11aの霜取りを完了すべきか否か判断する。すなわち、霜取り制御部28aは、例えば通信回線(図示せず)を介して温度検知部13a(図2参照)から熱交換器11aの温度の情報を取得する。霜取り制御部28bは、室外熱交換ユニット19aの熱交換器11aの温度が霜取り終了温度Tthe以上であるか否かを判断する。霜取り制御部28bは、熱交換器11aの温度が霜取り終了温度Tthe以上である場合(ステップF45でYes)、処理をステップF27へ進め、熱交換器11aの温度が霜取り開始温度Tthe以上でない場合(ステップF45でNo)、処理をステップF45へ戻す。
ステップF51では、霜取り制御部28bが、室外熱交換ユニット19bへ強制霜取り指令を出す。室外熱交換ユニット19bは、例えば、通信回線(図示せず)を介して霜取り制御部28bから強制霜取り指令の信号を受信する。室外熱交換ユニット19bが、強制霜取り指令に従って、霜取りを開始する。例えば、加熱部17bが熱交換器11bを加熱する(図2参照)。
ステップF52では、霜取り制御部28bが、室外熱交換ユニット19bの熱交換器11bの霜取りを完了すべきか否か判断する。すなわち、霜取り制御部28aは、例えば通信回線(図示せず)を介して温度検知部13b(図2参照)から熱交換器11bの温度の情報を取得する。霜取り制御部28bは、室外熱交換ユニット19bの熱交換器11bの温度が霜取り終了温度Tthe以上であるか否かを判断する。霜取り制御部28bは、熱交換器11bの温度が霜取り終了温度Tthe以上である場合(ステップF52でYes)、処理をステップF34へ進め、熱交換器11bの温度が霜取り開始温度Tthe以上でない場合(ステップF52でNo)、処理をステップF52へ戻す。
なお、上記の制御では、強制霜取り運転させる制御を2台の室外熱交換ユニットで交互に行うこととしているが、一方の室外熱交換ユニットで固定して行ってもよい。
以上のように、実施の形態3では、制御部28が、複数の室外熱交換ユニット19a、19bにおける全ての熱交換器11a、11bの温度が霜取り警告温度Tth1以下である場合、室外熱交換ユニット19aの熱交換器11aの霜取りを強制的に行わせ、室外熱交換ユニット19aの熱交換器11aの霜取りが完了し且つ室外熱交換ユニット19bの熱交換器11bの温度が霜取り警告温度Tth1より低い霜取り開始温度Tth2以下になったことに応じて室外熱交換ユニット19bの熱交換器11bの霜取りを行わせる。これにより、複数の室外熱交換ユニット19a、19bにおける少なくとも一部の室外熱交換ユニットによる暖房運転を維持しながら、複数の室外熱交換ユニット19a、19bの熱交換器11a、11bの霜取りのタイミングを確実にずらすことができる。
以上のように、本発明にかかる空調システムは、暖房運転に有用である。
1a、1b、201a、201b、301a、301b 室外ユニット
2、202 室内ユニット
3 全熱交換型換気ユニット
4 ダクト
4a 立上ダクト
4b 主ダクト
4c 副主ダクト
4d−1〜4d−6 分岐ダクト
4e1、4e2 換気用ダクト
5−1〜5−6 VAVユニット
6−1〜6−6 ルームリモコン
7−1〜7−6 部屋
11a、11b、21 熱交換器
19a、19b、219a、219b、319a、319b 室外熱交換ユニット
28 制御部
29 室内熱交換ユニット
100、200、300 空調システム

Claims (6)

  1. 冷媒を室外空気と熱交換させる複数の熱交換器を有する複数の室外熱交換ユニットと、
    前記複数の室外熱交換ユニットにより熱交換された冷媒を1以上の部屋の室内空気と熱交換させる1つの熱交換器を有する室内熱交換ユニットと、
    前記複数の室外熱交換ユニットの熱交換器の霜取りのタイミングをずらすとともに、前記複数の室外熱交換ユニットにおける1つの室外熱交換ユニットの熱交換器の霜取りを行っている間に他の室外熱交換ユニットにより熱交換された冷媒が前記室内熱交換ユニットにより室内空気と熱交換される動作を継続させるように、前記室内熱交換ユニット及び前記複数の室外熱交換ユニットを制御する制御部と、
    を備えたことを特徴とする空調システム。
  2. 前記制御部は、前記複数の室外熱交換ユニットにおける第1の室外熱交換ユニットの熱交換器の温度が閾値温度以下になった際において、前記複数の室外熱交換ユニットにおける第2の室外熱交換ユニットが運転中である場合、前記第2の室外熱交換ユニットの熱交換器の霜取りを禁止するとともに前記第1の室外熱交換ユニットの熱交換器の霜取りを許可し、前記第2の室外熱交換ユニットが熱交換器の霜取り中である場合、前記第1の室外熱交換ユニットの熱交換器の霜取りを禁止して前記第2の室外熱交換ユニットの熱交換器の霜取りが完了した後に前記第1の室外熱交換ユニットの熱交換器の霜取りを許可する
    ことを特徴とする請求項1に記載の空調システム。
  3. 前記制御部は、前記第1の室外熱交換ユニットの熱交換器の霜取りが完了した後、前記第2の室外熱交換ユニットの熱交換器の温度が閾値温度以下になった場合に、前記第2の室外熱交換ユニットの熱交換器の霜取りを許可する
    ことを特徴とする請求項2に記載の空調システム。
  4. 前記制御部は、前記複数の室外熱交換ユニットにおける全ての熱交換器の温度が第1の閾値以下である場合、前記複数の室外熱交換ユニットにおける第1の室外熱交換ユニットを所定期間停止させてから再始動させ、前記複数の室外熱交換ユニットにおける第2の室外熱交換ユニットの熱交換器の温度が前記第1の閾値より低い第2の閾値以下になったことに応じて前記第2の室外熱交換ユニットの熱交換器の霜取りを行わせ、前記第2の室外熱交換ユニットの熱交換器の霜取りが完了し且つ前記第1の室外熱交換ユニットの熱交換器の温度が前記第2の閾値以下になったことに応じて前記第1の室外熱交換ユニットの熱交換器の霜取りを行わせる
    ことを特徴とする請求項1に記載する空調システム。
  5. 前記制御部は、前記複数の室外熱交換ユニットにおける全ての熱交換器の温度が第1の閾値以下である場合、前記複数の室外熱交換ユニットにおける第1の室外熱交換ユニットの熱交換器の霜取りを行わせ、前記第1の室外熱交換ユニットの熱交換器の霜取りが完了し且つ前記複数の室外熱交換ユニットにおける第2の室外熱交換ユニットの熱交換器の温度が前記第1の閾値より低い第2の閾値以下になったことに応じて前記第2の室外熱交換ユニットの熱交換器の霜取りを行わせる
    ことを特徴とする請求項1に記載する空調システム。
  6. 前記制御部は、暖房運転時、前記複数の室外熱交換ユニットの運転を同時に開始させる
    ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の空調システム。
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