JP2013079785A - 空気調和システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】室外機20と、被調和空間の壁際ゾーンのうち、何れかの壁一面側のゾーンであるペリメーターゾーンに集めて配置され、温調空気をペリメーターゾーンに吹出す1又は複数台の室内機30とを有し、室外機20と室内機30との間で冷媒回路を形成して冷房運転又は暖房運転の少なくとも一方を行う空気調和装置10と、被調和空間の天井に配置され、奥側ゾーンに向けて空気を搬送する複数のエア搬送ファン50と、空気調和装置10及びエア搬送ファン50を制御する制御装置3とを備え、複数のエア搬送ファン50は、ペリメーターゾーンから奥側ゾーンに向かう方向に間隔を空けて配置され、制御装置3は、空気調和装置10の運転に連動して複数のエア搬送ファン50のそれぞれを、その配置位置に応じて風量を異ならせて運転するようにした。
【選択図】図1
Description
図1(a)は、本発明の実施の形態1に係る空気調和システムが適用された部屋の平面図、図1(b)は、図1(a)の側面図である。図1(a)、(b)の矢印は送風方向を示している。図2は、図1のダクト式の室内機の説明図である。図1、図2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。
空気調和システム1は、空気調和装置10と複数のエア搬送ファン50とを備えており、同一の被調和空間の空調を行うシステムである。空気調和装置10は、室外機20と複数の室内機30とを備えており、室外機20と複数の室内機30とは冷媒配管40で接続され、冷房運転及び暖房運転が可能な冷媒回路(後述する)が構成されている。
図1において符号2は窓であり、窓2近傍のペリメーターゾーンの天井裏に複数の室内機30が集約して設置されている。また、室外機20は室内機30の設置領域に近い屋外部分に設置されている。
複数のエア搬送ファン50は、吹出口31A、31Bからペリメーターゾーンに吹出される温調空気を奥側ゾーンに効率的に到達させるように、ペリメーターゾーンから奥側ゾーンに向かう方向に間隔を空けて配置されている。この配置とすることで、ペリメーターゾーンに吹出された温調空気を、複数のエア搬送ファン50でいわばリレーしながら奥側ゾーンに効率的に到達させることができる。
空気調和装置10は、圧縮機21、四方弁22、室外熱交換器23、減圧装置としての膨張弁34及び室内熱交換器35が順次配管で接続されて冷媒が循環するように構成された冷媒回路を備えている。空気調和装置10は更に、室外機20内に外気を吸入して室外熱交換器23において冷媒と熱交換させる室外ファン24と、室内機30内に空気を吸入して室内熱交換器35において冷媒と熱交換させて温調を行い、温調空気として室内に供給する室内ファン36とを備えている。そして、室外機20に、圧縮機21、四方弁22、室外熱交換器23及び室外ファン24が設置され、室内機30に、膨張弁34、室内熱交換器35及び室内ファン36が設置されている。
空気調和装置10において、冷房運転時は、圧縮機21で圧縮された冷媒は高温高圧のガス冷媒となり、四方弁22を通り室外熱交換器23に送り込まれる。室外熱交換器23に流入した冷媒は、室外ファン24で搬送される室外空気と熱交換し、放熱することにより液化する。液化した冷媒は膨張弁34で減圧されて気液二相状態となり、室内熱交換器35に流入する。室内熱交換器35に流入した冷媒は、室内ファン36で搬送される室内空気と熱交換し、吸熱することによりガス化し、圧縮機21へ戻される。室内空気は、室内熱交換器35における熱交換によって熱を奪われて冷却され、その冷却された空気は、吹出口31A、31Bからペリメーターゾーンへと吹出され、冷房が行われる。
空気調和装置10において、暖房運転時は、圧縮機21で圧縮された冷媒は高温高圧のガス冷媒となり、四方弁22を通り室内熱交換器35に送り込まれる。室内熱交換器35に流入した冷媒は、室内ファン36で搬送される室内空気と熱交換し、放熱することにより液化する。室内空気は、室内熱交換器35における熱交換によって吸熱して暖められ、その暖められた空気は、吹出口31A、31Bからペリメーターゾーンへと吹出され、暖房が行われる。室内熱交換器35で液化した冷媒は膨張弁34で減圧されて気液二相状態となり、室外熱交換器23に流入する。室外熱交換器23に流入した冷媒は、室外ファン24で搬送される室外空気と熱交換し、吸熱することによりガス化し、圧縮機21へ戻される。
図4は、本発明の実施の形態1に係る空気調和システムの動作を示すフローチャートである。
まず、リモコン4から運転開始指示があると(S1)、制御装置3は、その運転指示内容が冷房運転か又は暖房運転かをチェックし(S2)、冷房運転であれば、空気調和装置10を冷房運転させる(S3)と共に、空気調和装置10の冷房運転に連動してエア搬送ファン50に冷房用運転を行わせる(S4)。空気調和装置10の冷房運転では、上述したように、設定温度T0と吸込温度検出装置33により検知された吸込温度T1との温度差ΔT(=|T0−T1|)を小さくするように冷媒回路を制御する運転を行う。エア搬送ファン50の冷房用運転については後述する。
室内において冷たい空気は室内の下方に移動して滞留し易く、暖かい空気は室内の上方に移動して滞留し易い。よって、この点を踏まえ、エア搬送ファン50の運転を空気調和装置10が冷房運転のときと暖房運転のときとで異ならせ、吹出口31A、31Bからペリメーターゾーンに吹出された温調空気を効率良く奥側ゾーンに到達させて室内の温度分布が均一になるようにしている。以下、具体的に説明する。
図5は、図1のエア搬送ファンの冷房用運転の説明図である。
空気調和装置10が冷房運転中は、吹出口31A、31Bからペリメーターゾーンに冷気が吹出される。この冷気は下方に移動しやすいことから、全てのエア搬送ファン50A〜50Cの吹出角度を、略水平方向とする。これにより、下方に移動しやすい冷気を、効率良く奥側ゾーンに供給できる。また、吹出口31A、31Bからペリメーターゾーンに吹出された冷気を速やかに奥側ゾーンに供給しつつも、省エネに配慮する観点から、エア搬送ファン50の配置位置がペリメーターゾーン側から奥側ゾーン側に向かう順に風速・風量が小さくなるように複数のエア搬送ファン50の回転数制御を行っている。すなわち、吹出口31A、31Bに近いエア搬送ファン50A、エア搬送ファン50B、エア搬送ファン50Cの順に、風速大(風量大)、風速中(風量中)、風速小(風量小)とする。
図6は、図1のエア搬送ファンの暖房用運転の説明図である。
空気調和装置10が暖房運転中は、吹出口31A、31Bからペリメーターゾーンに暖気が吹出される。この暖気は上方に移動しやすいことから、全てのエア搬送ファン50A〜50Cの吹出角度θを、水平よりも斜め下向き方向とする。そして、そのそれぞれの吹出角度θを、エア搬送ファン50の配置位置がペリメーターゾーン側から奥側ゾーン側に向かう順に大きくなるようにする。この例では、吹出口31A、31Bに近いエア搬送ファン50A、エア搬送ファン50B、エア搬送ファン50Cの順に、30゜、45゜、60゜とする。なお、これらの角度は、何れも単なる一例である。
実施の形態1では、空気調和装置10が暖房運転を行う点について説明したが、暖房運転時において室外熱交換器23周囲の外気温度が低く、蒸発温度が0℃より低い場合、室外熱交換器23に霜が付着する。霜が付着すると、室外熱交換器23を通過する空気の風量低下及び熱抵抗の増大により暖房能力が低下する。このため、定期的に霜を取り除く霜取り運転が必要となってくる。
Claims (6)
- 室外機と、被調和空間の壁際ゾーンのうち、何れかの壁一面側のゾーンであるペリメーターゾーンに集めて配置され、温度調整した温調空気を前記ペリメーターゾーンに吹出す1又は複数台の室内機とを有し、前記室外機と前記室内機との間で冷媒回路を形成して冷房運転又は暖房運転の少なくとも一方を行う空気調和装置と、
前記被調和空間の天井に配置され、前記被調和空間において前記ペリメーターゾーンと反対側の奥側ゾーンに向けて空気を搬送する複数のエア搬送ファンと、
前記空気調和装置及び前記エア搬送ファンを制御する制御装置とを備え、
前記複数のエア搬送ファンは、前記ペリメーターゾーンから前記奥側ゾーンに向かう方向に間隔を空けて配置されており、
前記制御装置は、前記空気調和装置の運転に連動して前記複数のエア搬送ファンのそれぞれを、その配置位置に応じて風量を異ならせて運転するようにしたことを特徴とする空気調和システム。 - 前記制御装置は、前記複数のエア搬送ファンのそれぞれの風量が、その配置位置が前記ペリメーターゾーン側から前記奥側ゾーン側に向かう順に小さくなるように運転することを特徴とする請求項1記載の空気調和システム。
- 前記制御装置は、前記空気調和装置が冷房運転の場合、前記複数のエア搬送ファンそれぞれの空気の吹出角度を、略水平方向としたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の空気調和システム。
- 前記制御装置は、前記空気調和装置が暖房運転の場合、前記複数のエア搬送ファンのそれぞれの空気の吹出角度を、水平方向に対して下向きの角度とし、その角度が、前記ペリメーターゾーン側から前記奥側ゾーン側に向かう順に大きくなるように運転することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の空気調和システム。
- 前記制御装置は、前記空気調和装置が冷房運転の場合と暖房運転の場合とで前記複数のエア搬送ファンのそれぞれの空気の吹出角度を異ならせるようにしており、
前記空気調和装置が冷房運転の場合、前記複数のエア搬送ファンのそれぞれの空気の吹出角度を、略水平方向とし、
前記空気調和装置が暖房運転の場合、前記複数のエア搬送ファンのそれぞれの空気の吹出角度を、水平方向に対して下向きの角度とし、その角度が、前記ペリメーターゾーン側から前記奥側ゾーン側に向かう順に大きくなるように運転することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の空気調和システム。 - 前記空気調和装置は、暖房運転中に、前記冷媒回路における冷媒の循環方向を暖房運転時とは逆方向にして前記冷媒回路の室外熱交換器の霜取り運転が可能であり、前記制御装置は、前記空気調和装置が霜取り運転を行っている間、前記冷媒回路の室内熱交換器に送風する室内ファンを駆動すると共に、前記複数のエア搬送ファンのそれぞれの空気の吹出角度を、略水平方向としたことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の空気調和システム。
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