JP2014238178A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数台のダクト式室内ユニットに対し、機外静圧を一括して設定することができ、空気調和機の据え付け工事の手間と時間を短縮することができる空気調和機を提供する。
【解決手段】 空気調和機は、室外ユニットと、第１の室内ユニットと、第２の室内ユニットと、第１の室内ユニットに空調運転の指示を行うリモコンスイッチと、第１の室内ユニットに接続された第１のダクトと、第２の室内ユニットに接続された第２のダクトと、を備え、室外ユニット、第１の室内ユニット、及びリモコンスイッチのいずれか一つは、第１のダクトに対する第１の機外静圧及び第２のダクトに対する第２の機外静圧の入力を受け付け、第１の室内ユニットは、入力された第１の機外静圧を、第１のダクトの機外静圧として設定し、第２の室内ユニットは、入力された第２の機外静圧を、第２のダクトの機外静圧として設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、室外ユニットと複数台の室内ユニットを備える空気調和機に関する。

室外ユニットと複数台の室内ユニットで構成されたマルチ型の空気調和機が従来から提案されている。そして、海外で当該空気調和機を使用する場合、欧州などの建物の外観や景観・デザイン性を重視する地域や、北米などの複数の部屋を同時に空調するセントラル空調方式が主流な地域にとって、室内ユニットを天井ふところに設置し、ダクトを介して空気の吸込みや吹出しを行う、ダクト式室内ユニットがよく用いられている。

このダクト式室内ユニットの据付け工事では、ダクトによる圧力損失を考慮した吹出し風量の調整が必要となり、機外静圧と送風機特性により風量が決まるため、所定の吹出し風量となるようダクトに静圧ダンパー等を設けて、風量の調整を行っている（例えば、特許文献１を参照）。また、ダクトは室内ユニットの据付け条件により形状や寸法が異なるため、ダクト毎に静圧特性は異なることから、ダクト毎に静圧ダンパーを設定し風量の調整を行う必要があった。その手間を省略する技術として近年、室内ユニットが自ら送風機の回転数を調整して任意の機外静圧を作り出す空気調和機が登場している。

特開平４−１２６９４９号公報

任意の機外静圧に自動調整可能なダクト式の室内ユニット（以降、ダクト式室内ユニットと称す）において、従来、機外静圧を設定する際は、室内ユニットに接続されているリモコンスイッチにより任意の機外静圧を設定し、ダクト式室内ユニットに設定情報を送信していた。そして、例えばホテル等のように接続されるダクト形状が同一で、機外静圧の設定値も同一となるダクト型室内ユニットが複数台ある場合においても、室内ユニット毎に接続されたリモコンスイッチからの機外静圧設定を必要とするため、空気調和機の据付け工事が完了するまでに多大な手間と時間を要していた。

また、上位の集中管理制御機器を設けて、当該集中管理制御機器によって、機外静圧設定が複数台のダクト式室内ユニットに対し一括して行うことが考えられるが、集中管理制御機器を追加で用意しなければならないため、空調システムとしての費用増加の要因となってしまう。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、複数台のダクト式室内ユニットに対し、機外静圧を一括して設定することができ、空気調和機の据え付け工事の手間と時間を短縮することができる空気調和装機を提供することである。

上記課題を解決すべく、本発明の一態様である空気調和機は、室外ユニットと、第１の室内ユニットと、第２の室内ユニットと、前記第１の室内ユニットに空調運転の指示を行うリモコンスイッチと、前記第１の室内ユニットに接続された第１のダクトと、前記第２の室内ユニットに接続された第２のダクトと、を備え、前記室外ユニット、前記第１の室内ユニット、及び前記リモコンスイッチのいずれか一つは、前記第１のダクトに対する第１の機外静圧及び前記第２のダクトに対する第２の機外静圧の入力を受け付け、前記第１の室内ユニットは、入力された前記第１の機外静圧を、前記第１のダクトの機外静圧として設定し、前記第２の室内ユニットは、入力された前記第２の機外静圧を、前記第２のダクトの機外静圧として設定する。

本発明によれば、複数台のダクト式室内ユニットに対し、機外静圧を一括して設定することができ、空気調和機の据え付け工事の手間と時間を短縮することができる空気調和機を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態によるマルチ型の空気調和機の構成図である。 第１の実施の形態によるダクト式室内ユニットの機外静圧の設定手順のフローチャートである。 送風機の各回転数における機外静圧と風量の関係を示す図である。 本発明の第２の実施の形態によるマルチ型の空気調和機の構成図である。

以下、本発明の第１の実施の形態における空気調和機について、図面に基づいて説明する。図１は、第１の実施の形態によるマルチ型の空気調和機１の構成図を示している。

図１に示すように、空気調和機１は、一台の室外ユニット２と、複数台の室内ユニット３Ａ〜３Ｃ、４Ａ、４Ｂと、ダクト５Ａ〜５Ｃと、リモコンスイッチ６Ａ〜６Ｅとを主に備える。図１には、五台の室内ユニットを示しているが、室内ユニットの台数は、五台より多くても少なくても良い。また、アルファベットの添え字に関しては、基本的には個々の構成であるという意味で用いているが、各構成を代表的に取り扱う場合においては、省略する場合がある。

室外ユニット２及び室内ユニット３Ａは、伝送線１０により接続され、各室内ユニット３、４は、互いに伝送線１１Ａ〜１１Ｄにより接続され、リモコンスイッチ６及び室内ユニット３、４は、互いにリモコン線１２Ａ〜１２Ｄにより接続されている。また、室外ユニット２と室内ユニット３、４とは、図示せぬ配管を介して接続され、冷媒を循環するように構成されている。

室外ユニット２は、図示せぬ送風機、圧縮機、及び冷凍サイクル部品と、室内ユニット３、４の運転状態を基に図示せぬ送風機、圧縮機等を制御する制御部２Ａとを備える。また、室内ユニット２は、制御部２Ａに記憶された制御プログラムに基づいて制御される。

室内ユニット３は、静圧自動調整機能を有するダクト式室内ユニットである。また、室内ユニット３は、図示せぬ送風機及び冷凍サイクル部品と、リモコンスイッチ６Ａ〜６Ｃからの運転指令とに基づいて図示せぬ送風機及び冷凍サイクル部品を制御する制御部７Ａ〜７Ｃとを備える。図示せぬ送風機は、ファンモータ及びファンを備え、ファンモータの回転数は、数十段階又は無段階に設定可能に構成されている。ここで、静圧自動調整機能を有するダクト式室内ユニットとは、送風機（ファンモータ）の回転数を任意の値に調整することにより、ダクトの静圧を所望の値に調整可能な室内ユニットのことを示している。

また、室内ユニット３は、制御部７に記憶された制御プログラムに基づいて制御される。各制御部７には、風量が「強」の場合の仕様風量の値が記憶されている。

室内ユニット４は、非ダクト式室内ユニットである。また、室内ユニット４Ａ、４Ｂは、図示せぬ送風機及び冷凍サイクル部品と、リモコンスイッチ６Ｄ、６Ｅからの運転指令に基づいて図示せぬ送風機及び冷凍サイクル部品を制御する制御部７Ｄ、７Ｅとを備える。また、室内ユニット４は、制御部７に記憶された制御プログラムに基づいて制御される。

ダクト５Ａ〜５Ｃは、ダクト式の室内ユニット３Ａ〜３Ｃに対応して設けられ、ダクト５を介して、室内ユニット３への空気の吸込み及び室内ユニット３からの空気の吹き出すように構成される。各ダクト５の寸法、形状等に基づき、各ダクト５の理論上（設計上）の機外静圧が算出される。また、各ダクト５には、送風が行われている際の機外静圧を測定するための圧力計及び圧力検出器が設けられている。

リモコンスイッチ６Ａ〜６Ｅは、対応する室内ユニット３Ａ〜３Ｃ、４Ａ、４Ｂに対し冷房・暖房運転の切換えや温度、風量設定などの運転指令を与える。風量は、例えば、「強」、「中」、「弱」の３段階に設定可能に構成されている。リモコンスイッチ６Ａ〜６Ｃにおいて設定された風量に基づき、ダクト５の出口から設定風量に応じた風が吹き出される。また、リモコンスイッチ６Ａ〜６Ｅは、それぞれ表示部８Ａ〜８Ｅを備える。

伝送線１０を介して、室外ユニット１と室内ユニット３Ａ間において運転情報の送受信が行われる。伝送線１１Ａ〜１１Ｄを介して、各室内ユニット３、４間の運転情報の送受信が行われる。リモコン線１２Ａ〜１２Ｄを介して、各リモコンスイッチ６と対応する室内ユニット３、４との間、又は、リモコンスイッチ６間で運転情報の送受信が行われる。このように、伝送線１０、１１及びリモコン線１２により、室内ユニット３、４、リモコンスイッチ６は、互いに運転情報を交換・共有するように構成される。

次に、本実施の形態におけるダクト式室内ユニットの機外静圧の設定手順について説明する。本実施の形態では、室内ユニット３Ａに接続されたリモコンスイッチ６Ａを用いて、室内ユニット３Ａ〜３Ｃの機外静圧を設定する。図２は、機外静圧の設定のフローチャートである。なお、設定される機外静圧は、風量「強」に相当する仕様風量を吹出す場合の機外静圧である。

機外静圧の設定は、操作者がリモコンスイッチ６Ａにおいて機外静圧設定の開始指示を行うことにより開始される。まず、リモコンスイッチ６Ａは、室内ユニット３、４の中から室内ユニット３を、機外静圧を設定可能な静圧自動調整機能を有するダクト式室内ユニットとして識別する（Ｓ１）。次に、リモコンスイッチ６Ａは、各室内ユニット３のダクト５に対する機外静圧の入力を操作者に促す表示を表示部８Ａに表示する（Ｓ３）。操作者は、各ダクト５の寸法、形状等に基づき算出した機外静圧を入力・設定する。リモコンスイッチ６Ａは、静圧自動調整機能を有するダクト式室内ユニットとして識別された室内ユニット３の全てに対して、機外静圧の入力があったか否かの判断を行う（Ｓ５）。

全ての室内ユニット３に対して機外静圧の入力がない場合（Ｓ５：Ｎｏ）、リモコンスイッチ６Ａは、ステップＳ３に戻り、機外静圧の入力を操作者に促す表示を表示部８Ａに表示する。一方、全ての室内ユニット３に対して機外静圧の設定があった場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）、リモコンスイッチ６Ａは、設定された機外静圧の情報をリモコン線１２Ａ、１２Ｂを介して、各室内ユニット３の制御部７に対し一括して送信する（Ｓ７）。

機外静圧の情報を受け取った各室内ユニット３の制御部７は、送風機を回転させ、各ダクト５に設けられた圧力計及び圧力検出器により測定される機外静圧と、設定された機外静圧の情報とが合致するように、送風機の回転数を調整する。そして、各室内ユニット３の制御部７は、調整後の送風機の回転数を、風量「強」に相当する送風機の回転数として記憶する（Ｓ９）。また、機外静圧も各室内ユニット３の制御部７に記憶される。そして、風量「強」の送風機の回転数から所定の割合で回転数を減少させることにより、風量「中」、「弱」に相当する空気が室内ユニット３から吹出される。

なお、送風機の各回転数におけるダクト５の機外静圧と風量の関係は、図３に示すような関係にある。そして、室内ユニット３及びダクト５は、測定される機外静圧と設定された機外静圧とが合致するように送風機の回転数を調整すれば、理論的には仕様風量が吹出されるように設置されている。

次に、各室内ユニット３の制御部７は、調整後の送風機の回転数を機外静圧の調整情報として、リモコンスイッチ６Ａに送信する（Ｓ１１）。調整後の送風機の回転数を受け取ったリモコンスイッチ６Ａは、表示部８Ａに各室内ユニット３の送風機の回転数を表示する（Ｓ１３）。

なお、ダクト５に対する圧力損失特性の検討の誤りにより、設定した機外静圧では所望の吹出し風量にならない場合は、機外静圧値を変更し、所望の吹出し風量にする必要がある。

上記のように、室内ユニット３Ａに接続されたリモコンスイッチ６Ａが、ダクト５Ａ〜５Ｃに対する機外静圧の入力を受け付け、入力された機外静圧を、室内ユニット３Ａ〜３Ｃにおけるダクト５Ａ〜５Ｃの機外静圧として設定し、設定された機外静圧により、室内ユニット３Ａ〜３Ｃの制御部７Ａ〜７Ｃにより、機外静圧の調整が行われ、送風機の回転数が設定される。

以上の空気調和機１によれば、室内ユニット３Ａのリモコンスイッチ６Ａが、室内ユニット３Ａ〜３Ｃに接続されたダクト５Ａ〜５Ｃの機外静圧の入力を受け付け、入力された機外静圧を一括して送信し、各室内ユニット３Ａ〜３Ｃにおいて、送信された機外静圧がダクト５Ａ〜５Ｃの機外静圧としてそれぞれ設定される。よって、室内ユニット３Ａ〜３Ｃに対応するリモコンスイッチ６Ａ〜６Ｃのそれぞれから機外静圧を設定する必要がなくなるので、空気調和機１の据え付け工事の手間と時間を短縮することができる。更に、空気調和機１に、機外静圧を一括して設定するための集中管理制御機器を設ける必要がないので、集中管理制御機器の費用を削減することができる。

また、リモコンスイッチ６Ａは、表示部８Ａに各室内ユニット３における機外静圧の調整情報として送風機の回転数を表示するので、室内ユニット３Ａ〜３Ｃの機外静圧の調整結果を比較することができ、室内ユニット３及びダクト５の設置状態の異常を検知することができる。

例えば、室内ユニット３Ａ〜３Ｃに接続されたダクト５Ａ〜５Ｃの機外静圧の設定値が同じような値の場合、室内ユニット３Ｃで設定された送風機の回転数が、他の室内ユニット３Ａ、３Ｂの送風機の回転数に比べて、過大または過小であったとすると、室内ユニット３Ｃ又はダクト５Ｃの設置状態に異常があると判断することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態における空気調和機について、図面に基づいて説明する。図４は、第２の実施の形態によるマルチ型の空気調和機１０１の構成図を示している。第１の実施の形態による空気調和機１と同一の部材については同一の番号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明を行う。

図４に示すように、空気調和機１０１は、空気調和機１における非ダクト式室内ユニットである室内ユニット４Ａに代えて、静圧自動調整機能を有するダクト式室内ユニットである室内ユニット３Ｄを備えている。室内ユニット３Ｄは、図示せぬ送風機及び冷凍サイクル部品と、リモコンスイッチ６Ｄからの運転指令とに基づいて図示せぬ送風機及び冷凍サイクル部品を制御する制御部７Ｆとを備える。室内ユニット３Ｄには、ダクト５Ｄが接続されている。

また、本実施の形態では、ダクト５Ａ〜５Ｃは、ほぼ同一の寸法、形状に構成され、機外静圧は同一である。そして、ダクト５Ａ〜５Ｃと、ダクト５Ｄとでは、寸法、形状が異なり、機外静圧が異なるように構成されている。

また、第２の実施の形態の空気調和機１０１では、室内ユニット３Ａ〜３Ｄのうち室内ユニット３Ａ〜３Ｃが、ダクト５Ａ〜５Ｃの形状及び機外静圧が同一であるグループＡとしてグループ化され、各リモコンスイッチ６Ａ〜６Ｄに登録されている。

本実施の形態において、ダクト式室内ユニットの機外静圧を設定する際には、グループＡに属する室内ユニット３Ａ〜３Ｃに対し、一つの機外静圧の値を設定することにより、各室内ユニット３Ａ〜３Ｃのダクト５Ａ〜５Ｃの機外静圧として設定され、送風機の回転数が調整される。例えば、リモコンスイッチ６Ａから、ダクト式室内ユニットの機外静圧を設定する際には、室内ユニット３Ａ〜３Ｄがダクト式室内ユニットとして識別されるが、室内ユニット３Ａ〜３ＣはグループＡに属するので、表示部８Ａには、グループＡ及び室内ユニット３Ｄに対する機外静圧の入力を促す表示が行われる。

そして、操作者が、グループＡ及び室内ユニット３Ｄの機外静圧を設定すると、グループＡに対する機外静圧が、室内ユニット３Ａ〜３Ｃの制御部７Ａ〜７Ｃに送信され、各室内ユニット３Ａ〜３Ｃにおいて送風機の回転数の調整が行われる。回転数の調整後、各室内ユニット３の制御部７は、調整後の送風機の回転数を機外静圧の調整情報として、リモコンスイッチ６Ａに送信し、表示部８Ａに各室内ユニット３の送風機の回転数が表示される。

送風機の回転数の設定後、ダクト５に対する圧力損失特性の検討の誤りにより、設定した機外静圧では所望の吹出し風量にならない場合、機外静圧の設定値を変更し、所望の吹出し風量にする必要がある。

例えば、グループＡに属する室内ユニット３Ａ〜３Ｃにおいて所望の吹出し風量が得られない場合、機外静圧の設定値を変更する必要がある。そこで、リモコンスイッチ６Ａにおいて、グループＡに対する機外静圧を変更し、変更した機外静圧の設定値を室内ユニット３Ａ〜３Ｃに送信し、送風機の回転数を変更して、各室内ユニット３Ａ〜３Ｃにおいて所望の吹出し風量が得られるようにする。

以上の空気調和機１０１によれば、同一の機外静圧値のダクト５Ａ〜５Ｃが設けられた室内ユニット３Ａ〜３ＣをグループＡとしてグループ化し、機外静圧の設定は、グループＡに対して一つの機外静圧値を設定することにより、送風機の回転数が調整されるように構成されている。換言すれば、リモコンスイッチ６Ａは、室内ユニット３Ａ〜３Ｃのダクト５Ａ〜５Ｃに対する機外静圧として一つの機外静圧値の入力を受け付け、入力された一つの機外静圧値を、各室内ユニット３Ａ〜３Ｃにおけるダクト５Ａ〜５Ｃの機外静圧として設定する。よって、室内ユニット３Ａ〜３Ｃ毎に機外静圧を設定する必要がなくなるので、空気調和機１０１の据え付け工事の手間と時間を更に短縮することができる。

また、所望の吹出し風量が得られない場合であっても、リモコンスイッチ６Ａにおいて、グループＡに対する機外静圧を変更することにより、グループＡに属する室内ユニット３Ａ〜３Ｃの機外静圧の設定値を一括して変更することができるので、空気調和機１０１の据え付け工事が完了するまでの時間を更に短縮することができる。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。例えば、上記の実施の形態において、機外静圧の設定は、リモコンスイッチ６Ａから行ったが、どのリモコンスイッチから行っても良い。

また、第２の実施の形態における複数台の室内ユニットのグループ化は、グループ内でダクトの寸法・形状がほぼ同一で、機外静圧の設定値がほぼ同一であれば、複数のグループに分割されても良く、各グループの機外静圧の変更は、どのグループ内のリモコンスイッチで行っても良い。

また、上記の実施の形態において機外静圧の設定は、リモコンスイッチ６により行ったが、室内ユニット６の制御部７、または、室外ユニット２の制御部２Ａから行っても良い。この場合、制御部７及び制御部２Ａに機外静圧入力のための入力部及び表示部を設けても良い。当該構成によっても上記の実施の形態と同様の作用・効果を奏することができる。

また、上記の実施の形態において、室外ユニット２に接続された複数台の室内ユニットは、ダクト式室内ユニット３及び非ダクト式室内ユニット４により構成されていたが、全部の室内ユニットがダクト式室内ユニットであっても良い。

また、室内ユニット３の機外静圧の設定は、図３に示すような、送風機の各回転数における機外静圧と風量の関係（例えば、テーブル）を制御部７に記憶しておき、設定された機外静圧及び制御部７に記憶された仕様風量に基づき、送風機の回転数を決定しても良い。

１、１０１：空気調和機、 ２：室外ユニット、 ３Ａ〜３Ｄ：室内ユニット、 ２Ａ、７Ａ〜７Ｄ：制御部、５Ａ〜５Ｄ：ダクト、 ６Ａ〜６Ｄ：リモコンスイッチ、 ８Ａ〜８Ｄ：表示部

Claims (5)

1. 室外ユニットと、第１の室内ユニットと、第２の室内ユニットと、前記第１の室内ユニットに空調運転の指示を行うリモコンスイッチと、前記第１の室内ユニットに接続された第１のダクトと、前記第２の室内ユニットに接続された第２のダクトと、を備え、
   前記室外ユニット、前記第１の室内ユニット、及び前記リモコンスイッチのいずれか一つは、前記第１のダクトに対する第１の機外静圧及び前記第２のダクトに対する第２の機外静圧の入力を受け付け、
   前記第１の室内ユニットは、入力された前記第１の機外静圧を、前記第１のダクトの機外静圧として設定し、
   前記第２の室内ユニットは、入力された前記第２の機外静圧を、前記第２のダクトの機外静圧として設定する、空気調和機。
2. 前記リモコンスイッチが、前記第１の機外静圧及び前記第２の機外静圧の入力を受け付け、前記第１の室内ユニットに前記第１の機外静圧を、第２の室内ユニットに前記第２の機外静圧を一括して送信し、
   前記第１の室内ユニットは、送信された前記第１の機外静圧を、前記第１のダクトの機外静圧として設定し、
   前記第２の室内ユニットは、送信された前記第２の機外静圧を、前記第２のダクトの機外静圧として設定する、請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記リモコンスイッチは、表示部を備え、
   前記表示部は、前記第１の室内ユニットにおける前記第１の機外静圧に基づく機外静圧調整時の調整に関する第１の調整情報、及び、前記第２の室内ユニットにおける前記第２の機外静圧に基づく機外静圧調整時の調整に関する第２の調整情報を表示する、請求項２に記載の空気調和機。
4. 前記第１の室内ユニットは、その動作を制御するための制御部を備え、
   前記制御部は、前記第１の機外静圧及び前記第２の機外静圧の入力を受け付け、第２の室内ユニットに前記第２の機外静圧を送信し、
   前記第１の室内ユニットは、入力された前記第１の機外静圧を、前記第１のダクトの機外静圧として設定し、
   前記第２の室内ユニットは、送信された前記第２の機外静圧を、前記第２のダクトの機外静圧として設定する、請求項１に記載の空気調和機。
5. 前記第１のダクトと前記第２のダクトがほぼ同一の寸法・形状に構成され、前記第１の機外静圧及び前記第２の機外静圧が同一の機外静圧値である場合、前記室外ユニット、前記第１の室内ユニット、及び前記リモコンスイッチのいずれか一つは、機外静圧として一つの前記機外静圧値の入力を受け付け、
   前記第１の室内ユニットは、機外静圧として入力された前記一つの機外静圧値を、前記第１のダクトの機外静圧として設定し、
   前記第２の室内ユニットは、機外静圧として入力された前記一つの機外静圧値を、前記第２のダクトの機外静圧として設定する、請求項１に記載の空気調和機。
   

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