JP2018096583A - 空気調和装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】冷媒回路(11)の動作を制御するコントローラ(80)は、暖房運転時における冷媒の凝縮温度(Tc)の下限値と風量との対応関係を示す情報であって、風量が大きいほどより大きな下限値が対応づけられたものを室内ユニット(40)の機種に対応づけて取得又は保持し、該情報に基づいて凝縮温度(Tc)を制御する
【選択図】図2
Description
室外ユニット(20)と室内ユニット(40)とが配管で接続されて構成された冷媒回路(11)と、該冷媒回路(11)の動作を制御するコントローラ(80)とを備えた空気調和装置において、
上記室内ユニット(40)は、室内に吹き出す空気(SA)の風量が可変であり、
上記コントローラ(80)は、暖房運転時における冷媒の凝縮温度(Tc)の下限値と上記風量との対応関係を示す情報であって、上記風量が大きいほどより大きな上記下限値が対応づけられたものを室内ユニット(40)の機種に対応づけて取得又は保持し、
上記コントローラ(80)は、上記情報に基づいて上記凝縮温度(Tc)を制御することを特徴とする空気調和装置である。
上記室内ユニット(40)は、複数台が設けられており、
上記コントローラ(80)は、接続されたそれぞれの室内ユニット(40)に関する上記情報に含まれる全ての下限値のうちの最大値を凝縮温度(Tc)の下限値として上記冷媒回路(11)を制御することを特徴とする空気調和装置である。
上記コントローラ(80)は、上記凝縮温度(Tc)が第1閾値(Th1)以下となるように上記冷媒回路(11)を制御することを特徴とする空気調和装置である。
上記コントローラ(80)は、上記凝縮温度(Tc)が第2閾値(Th2)以上となるように上記冷媒回路(11)を制御することを特徴とする空気調和装置である。
上記コントローラ(80)は、上記情報及び上記凝縮温度(Tc)に基づいて、上記風量を調整することを特徴とする空気調和装置である。
上記室内ユニット(40)は、人又は動物の存否を検知するセンサ(43)を備え、
上記コントローラ(80)は、上記センサ(43)の検出の結果が不存在を示す場合には、上記凝縮温度(Tc)が第3閾値(Th3)以下となるように、上記情報に基づいて上記風量を選択するとともに、選択した風量に対応する凝縮温度(Tc)を下限値として上記冷媒回路(11)を制御するモードを優先することを特徴とする空気調和装置である。
本発明の実施形態に係る冷空気調和装置(10)は、室内の空気の温度を調節する。具体的に空気調和装置(10)は、冷房運転と暖房運転とを切り換えて行う。空気調和装置(10)は、例えば複数の室内ユニット(40)を有するマルチ型に構成される。空気調和装置(10)では、例えば複数の室内ユニット(40)が個別に発停可能である。
図1に示す空気調和装置(10)は、室外に設置される1台の室外ユニット(20)と、室内に設置される複数(本例では3台)の室内ユニット(40)とを有する。空気調和装置(10)では、室外ユニット(20)と各室内ユニット(40)とが連絡配管で接続されることで、冷媒回路(11)が構成される。冷媒回路(11)では、充填された冷媒が循環することで蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。冷媒回路(11)は、室外ユニット(20)に対応する室外回路(12)と、室内ユニット(40)に対応する室内回路(13)とを含んでいる。
室外ユニット(20)の室外回路(12)には、圧縮機(21)、室外熱交換器(22)、液ヘッダ集合管(23)、3つの液側膨張弁(24)、ガスヘッダ集合管(25)、四方切換弁(26)、油分離器(27)、及びアキュムレータ(28)が接続されている。また、室外ユニット(20)には、圧縮機(21)等を制御する室外側コントローラ(80)も設けられている。
各室内ユニット(40)の室内回路(13)には、室内熱交換器(41)、及びガス側膨張弁(42)が設けられている。室内熱交換器(41)は、利用側熱交換器を構成する。室内熱交換器(41)の近傍には室内ファン(16)が設けられ、室内熱交換器(41)は、室内ファン(16)が搬送する室内空気と冷媒とを熱交換させる。また、ガス側膨張弁(42)は、冷媒を減圧する電子膨張弁である。また、室内ユニット(40)には、室内ファン(16)の回転速度(風量)などを制御する室内側コントローラ(44)も設けられている。
空気調和装置(10)には、各種のセンサが設けられる。
既述の通り、空気調和装置(10)では、室外ユニット(20)には室外側コントローラ(80)が設けられ、各室内ユニット(40)には室内側コントローラ(44)が設けられている。
空気調和装置(10)では、冷房運転や暖房運転が実行される。
図4に示す冷房運転では、四方切換弁(26)が第2状態となり、圧縮機(21)が運転される。冷房運転では、コントローラ(80)が、ON状態の室内ユニット(40)に対応する液側膨張弁(24)の開度を調整することによって、室外熱交換器(22)の冷媒の過冷却度が目標値に適宜調整される。また、コントローラ(80)によって、ON状態の室内ユニット(40)に対応するガス側膨張弁(42)の開度が適宜調節される。それにより、冷房運転(冷却運転)の際における室内熱交換器(41)の冷媒の過熱度が目標値に制御される。なお、室内熱交換器(41)の冷媒の過熱度は、室内熱交換器(41)における冷媒の蒸発温度と、室内熱交換器(41)のガス出口側の冷媒の温度との差である。具体的に前記蒸発温度は、例えば、高圧/低圧圧力センサ(55)の検出値に対応する飽和温度として求めることができる。なお、前記飽和温度に代えて、室内熱交換器(41)の中間部分における冷媒温度を算出に用いてもよい。
図5に示す暖房運転では、四方切換弁(26)が第1状態となり、圧縮機(21)が運転される。暖房運転では、ON状態の室内ユニット(40)に対応するガス側膨張弁(42)が全開状態となり、ON状態の室内ユニット(40)に対応する液側膨張弁(24)の開度が適宜調節される。すなわち、室外側コントローラ(80)は、暖房運転(加熱運転)の際における室内熱交換器(41)の冷媒の過冷却度を液側膨張弁(24)によって目標値となるように制御する。なお、室内熱交換器(41)の冷媒の過冷却度は、室内熱交換器(41)における冷媒の凝縮温度と、室内熱交換器(41)の液出口側の冷媒温度との差である。具体的に前記凝縮温度は、例えば、高圧圧力センサ(51)の検出値に対応する飽和温度として求めることができる。なお、前記飽和温度に代えて、室内熱交換器(41)の中間部分における冷媒温度を算出に用いてもよい。
モード1はユーザの快適性を重視した制御を行うモードである。この例では、室外側コントローラ(80)は、接続されたそれぞれの室内ユニット(40)が保持する制御情報テーブルに含まれる全ての下限値のうちの最大値を凝縮温度(Tc)の下限値として選択し、室内熱交換器(41)における冷媒の凝縮温度(Tc)が選択した下限値以上となるように冷媒回路(11)を制御する。この空気調和装置(10)では、2種類の制御情報テーブルが存在し、これらの制御情報テーブルに含まれる全ての下限値のうちの最大値は、T1である(図2、図3参照)。そのため、本実施形態では、凝縮温度(Tc)の下限値としてT1が選択される。なお、室内熱交換器(41)における冷媒の凝縮温度(Tc)の制御方法としては、例えば、圧縮機(21)の容量を可変することが考えられる。
モード2は省エネルギー性を重視した制御を行うモードである。この例では、室外側コントローラ(80)は、室内熱交換器(41)における冷媒の凝縮温度(Tc)が第1閾値(Th1)以下となるように冷媒回路(11)を制御する。すなわち、このモードでは、室内熱交換器(41)における冷媒の凝縮温度(Tc)の上限値を設けて制御を行う。このように室内熱交換器(41)における冷媒の凝縮温度(Tc)の上限値を設けたことで、省エネルギー性を向上することが可能になる。
モード3はユーザの快適性(具体的にはコールドドラフト対策)を重視した制御を行うモードである。この例では、室外側コントローラ(80)は、室内熱交換器(41)における冷媒の凝縮温度(Tc)が第2閾値(Th2)以上となるように冷媒回路(11)を制御する。すなわち、このモードでは、制御情報テーブルとは別に、室内熱交換器(41)における冷媒の凝縮温度(Tc)の下限値を設けて制御を行う。こうすることで、コールドドラフト対策を優先した、冷媒回路(11)の制御が可能になる。
モード4では、生体検知センサ(43)を用いて、省エネルギー性を重視した制御を行う。この例では、室外側コントローラ(80)は、生体検知センサ(43)の検出の結果、室内ユニット(40)が設置された全ての部屋に人や動物がいない場合には、室内熱交換器(41)における冷媒の凝縮温度(Tc)が所定閾値(第3閾値(Th3))以下となるように、上記制御情報テーブルに基づいて、風量を指示する信号を室内ユニット(40)に送信する。それにより、空気調和装置(10)では、室内ユニット(40)において室内ファン(16)の風量がその信号に応じて選択されるとともに、選択された風量に対応する凝縮温度(Tc)を下限値として冷媒回路(11)を制御するモードが優先される。すなわち、このモードでは、室内ユニット(40)が設置された全ての部屋に人や動物がいない場合に、空気調和装置(10)の能力が低下させられ、省エネルギー性が向上する。
以上のように、本実施形態によれば、複数機種の室内ユニットを選択可能な空気調和装置において、接続されうる室内ユニット毎に制御情報テーブルを用意したので、種々の機種の室内ユニットに適切に対応することが可能になる。
なお、「制御情報」は、室外ユニット(20)側で予め保持するようにしてもよい。この場合は、室内ユニット(40)から該室内ユニット(40)の機種を特定する情報(例えば室内ユニット(40)の型式情報)を室外ユニット(20)に送信し、室外ユニット(20)においては、受信した型式情報等に基づいて、保持している制御情報テーブルの中から使用するものを特定すればよい。
11 冷媒回路
20 室外ユニット
40 室内ユニット
43 人検知センサ(センサ)
80 室外側コントローラ(コントローラ)
室外ユニット(20)と室内ユニット(40)とが配管で接続されて構成された冷媒回路(11)と、該冷媒回路(11)の動作を制御するコントローラ(80)とを備えた空気調和装置において、
上記室内ユニット(40)は、室内に吹き出す空気(SA)の風量が可変であり、
上記コントローラ(80)は、暖房運転時における冷媒の凝縮温度(Tc)の下限値と上記風量との対応関係を示す情報であって、上記風量が大きいほどより大きな上記下限値が対応づけられたものを室内ユニット(40)の機種に対応づけて取得又は保持し、
上記コントローラ(80)は、上記情報に基づいて上記凝縮温度(Tc)を制御し、
上記室内ユニット(40)は、複数台が設けられており、
上記コントローラ(80)は、接続されたそれぞれの室内ユニット(40)に関する上記情報に含まれる全ての下限値のうちの最大値を凝縮温度(Tc)の下限値として上記冷媒回路(11)を制御することを特徴とする空気調和装置である。
上記コントローラ(80)は、上記凝縮温度(Tc)が第1閾値(Th1)以下となるように上記冷媒回路(11)を制御することを特徴とする空気調和装置である。
上記コントローラ(80)は、上記凝縮温度(Tc)が第2閾値(Th2)以上となるように上記冷媒回路(11)を制御することを特徴とする空気調和装置である。
上記コントローラ(80)は、上記情報及び上記凝縮温度(Tc)に基づいて、上記風量を調整することを特徴とする空気調和装置である。
上記室内ユニット(40)は、人又は動物の存否を検知するセンサ(43)を備え、
上記コントローラ(80)は、上記センサ(43)の検出の結果が不存在を示す場合には、上記凝縮温度(Tc)が第3閾値(Th3)以下となるように、上記情報に基づいて上記風量を選択するとともに、選択した風量に対応する凝縮温度(Tc)を下限値として上記冷媒回路(11)を制御するモードを優先することを特徴とする空気調和装置である。
本発明の実施形態に係る冷空気調和装置(10)は、室内の空気の温度を調節する。具体的に空気調和装置(10)は、冷房運転と暖房運転とを切り換えて行う。空気調和装置(10)は、例えば複数の室内ユニット(40)を有するマルチ型に構成される。空気調和装置(10)では、例えば複数の室内ユニット(40)が個別に発停可能である。
図1に示す空気調和装置(10)は、室外に設置される1台の室外ユニット(20)と、室内に設置される複数(本例では3台)の室内ユニット(40)とを有する。空気調和装置(10)では、室外ユニット(20)と各室内ユニット(40)とが連絡配管で接続されることで、冷媒回路(11)が構成される。冷媒回路(11)では、充填された冷媒が循環することで蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。冷媒回路(11)は、室外ユニット(20)に対応する室外回路(12)と、室内ユニット(40)に対応する室内回路(13)とを含んでいる。
室外ユニット(20)の室外回路(12)には、圧縮機(21)、室外熱交換器(22)、液ヘッダ集合管(23)、3つの液側膨張弁(24)、ガスヘッダ集合管(25)、四方切換弁(26)、油分離器(27)、及びアキュムレータ(28)が接続されている。また、室外ユニット(20)には、圧縮機(21)等を制御する室外側コントローラ(80)も設けられている。
各室内ユニット(40)の室内回路(13)には、室内熱交換器(41)、及びガス側膨張弁(42)が設けられている。室内熱交換器(41)は、利用側熱交換器を構成する。室内熱交換器(41)の近傍には室内ファン(16)が設けられ、室内熱交換器(41)は、室内ファン(16)が搬送する室内空気と冷媒とを熱交換させる。また、ガス側膨張弁(42)は、冷媒を減圧する電子膨張弁である。また、室内ユニット(40)には、室内ファン(16)の回転速度(風量)などを制御する室内側コントローラ(44)も設けられている。
空気調和装置(10)には、各種のセンサが設けられる。
既述の通り、空気調和装置(10)では、室外ユニット(20)には室外側コントローラ(80)が設けられ、各室内ユニット(40)には室内側コントローラ(44)が設けられている。
空気調和装置(10)では、冷房運転や暖房運転が実行される。
図4に示す冷房運転では、四方切換弁(26)が第2状態となり、圧縮機(21)が運転される。冷房運転では、コントローラ(80)が、ON状態の室内ユニット(40)に対応する液側膨張弁(24)の開度を調整することによって、室外熱交換器(22)の冷媒の過冷却度が目標値に適宜調整される。また、コントローラ(80)によって、ON状態の室内ユニット(40)に対応するガス側膨張弁(42)の開度が適宜調節される。それにより、冷房運転(冷却運転)の際における室内熱交換器(41)の冷媒の過熱度が目標値に制御される。なお、室内熱交換器(41)の冷媒の過熱度は、室内熱交換器(41)における冷媒の蒸発温度と、室内熱交換器(41)のガス出口側の冷媒の温度との差である。具体的に前記蒸発温度は、例えば、高圧/低圧圧力センサ(55)の検出値に対応する飽和温度として求めることができる。なお、前記飽和温度に代えて、室内熱交換器(41)の中間部分における冷媒温度を算出に用いてもよい。
図5に示す暖房運転では、四方切換弁(26)が第1状態となり、圧縮機(21)が運転される。暖房運転では、ON状態の室内ユニット(40)に対応するガス側膨張弁(42)が全開状態となり、ON状態の室内ユニット(40)に対応する液側膨張弁(24)の開度が適宜調節される。すなわち、室外側コントローラ(80)は、暖房運転(加熱運転)の際における室内熱交換器(41)の冷媒の過冷却度を液側膨張弁(24)によって目標値となるように制御する。なお、室内熱交換器(41)の冷媒の過冷却度は、室内熱交換器(41)における冷媒の凝縮温度と、室内熱交換器(41)の液出口側の冷媒温度との差である。具体的に前記凝縮温度は、例えば、高圧圧力センサ(51)の検出値に対応する飽和温度として求めることができる。なお、前記飽和温度に代えて、室内熱交換器(41)の中間部分における冷媒温度を算出に用いてもよい。
モード1はユーザの快適性を重視した制御を行うモードである。この例では、室外側コントローラ(80)は、接続されたそれぞれの室内ユニット(40)が保持する制御情報テーブルに含まれる全ての下限値のうちの最大値を凝縮温度(Tc)の下限値として選択し、室内熱交換器(41)における冷媒の凝縮温度(Tc)が選択した下限値以上となるように冷媒回路(11)を制御する。この空気調和装置(10)では、2種類の制御情報テーブルが存在し、これらの制御情報テーブルに含まれる全ての下限値のうちの最大値は、T1である(図2、図3参照)。そのため、本実施形態では、凝縮温度(Tc)の下限値としてT1が選択される。なお、室内熱交換器(41)における冷媒の凝縮温度(Tc)の制御方法としては、例えば、圧縮機(21)の容量を可変することが考えられる。
モード2は省エネルギー性を重視した制御を行うモードである。この例では、室外側コントローラ(80)は、室内熱交換器(41)における冷媒の凝縮温度(Tc)が第1閾値(Th1)以下となるように冷媒回路(11)を制御する。すなわち、このモードでは、室内熱交換器(41)における冷媒の凝縮温度(Tc)の上限値を設けて制御を行う。このように室内熱交換器(41)における冷媒の凝縮温度(Tc)の上限値を設けたことで、省エネルギー性を向上することが可能になる。
モード3はユーザの快適性(具体的にはコールドドラフト対策)を重視した制御を行うモードである。この例では、室外側コントローラ(80)は、室内熱交換器(41)における冷媒の凝縮温度(Tc)が第2閾値(Th2)以上となるように冷媒回路(11)を制御する。すなわち、このモードでは、制御情報テーブルとは別に、室内熱交換器(41)における冷媒の凝縮温度(Tc)の下限値を設けて制御を行う。こうすることで、コールドドラフト対策を優先した、冷媒回路(11)の制御が可能になる。
モード4では、生体検知センサ(43)を用いて、省エネルギー性を重視した制御を行う。この例では、室外側コントローラ(80)は、生体検知センサ(43)の検出の結果、室内ユニット(40)が設置された全ての部屋に人や動物がいない場合には、室内熱交換器(41)における冷媒の凝縮温度(Tc)が所定閾値(第3閾値(Th3))以下となるように、上記制御情報テーブルに基づいて、風量を指示する信号を室内ユニット(40)に送信する。それにより、空気調和装置(10)では、室内ユニット(40)において室内ファン(16)の風量がその信号に応じて選択されるとともに、選択された風量に対応する凝縮温度(Tc)を下限値として冷媒回路(11)を制御するモードが優先される。すなわち、このモードでは、室内ユニット(40)が設置された全ての部屋に人や動物がいない場合に、空気調和装置(10)の能力が低下させられ、省エネルギー性が向上する。
以上のように、本実施形態によれば、複数機種の室内ユニットを選択可能な空気調和装置において、接続されうる室内ユニット毎に制御情報テーブルを用意したので、種々の機種の室内ユニットに適切に対応することが可能になる。
なお、「制御情報」は、室外ユニット(20)側で予め保持するようにしてもよい。この場合は、室内ユニット(40)から該室内ユニット(40)の機種を特定する情報(例えば室内ユニット(40)の型式情報)を室外ユニット(20)に送信し、室外ユニット(20)においては、受信した型式情報等に基づいて、保持している制御情報テーブルの中から使用するものを特定すればよい。
11 冷媒回路
20 室外ユニット
40 室内ユニット
43 人検知センサ(センサ)
80 室外側コントローラ(コントローラ)
Claims (6)
- 室外ユニット(20)と室内ユニット(40)とが配管で接続されて構成された冷媒回路(11)と、該冷媒回路(11)の動作を制御するコントローラ(80)とを備えた空気調和装置において、
上記室内ユニット(40)は、室内に吹き出す空気(SA)の風量が可変であり、
上記コントローラ(80)は、暖房運転時における冷媒の凝縮温度(Tc)の下限値と上記風量との対応関係を示す情報であって、上記風量が大きいほどより大きな上記下限値が対応づけられたものを室内ユニット(40)の機種に対応づけて取得又は保持し、
上記コントローラ(80)は、上記情報に基づいて上記凝縮温度(Tc)を制御することを特徴とする空気調和装置。 - 請求項1において
上記室内ユニット(40)は、複数台が設けられており、
上記コントローラ(80)は、接続されたそれぞれの室内ユニット(40)に関する上記情報に含まれる全ての下限値のうちの最大値を凝縮温度(Tc)の下限値として上記冷媒回路(11)を制御することを特徴とする空気調和装置。 - 請求項1において、
上記コントローラ(80)は、上記凝縮温度(Tc)が第1閾値(Th1)以下となるように上記冷媒回路(11)を制御することを特徴とする空気調和装置。 - 請求項1又は請求項2において、
上記コントローラ(80)は、上記凝縮温度(Tc)が第2閾値(Th2)以上となるように上記冷媒回路(11)を制御することを特徴とする空気調和装置。 - 請求項3又は請求項4において、
上記コントローラ(80)は、上記情報及び上記凝縮温度(Tc)に基づいて、上記風量を調整することを特徴とする空気調和装置。 - 請求項1から請求項5のうちの何れかにおいて、
上記室内ユニット(40)は、人又は動物の存否を検知するセンサ(43)を備え、
上記コントローラ(80)は、上記センサ(43)の検出の結果が不存在を示す場合には、上記凝縮温度(Tc)が第3閾値(Th3)以下となるように、上記情報に基づいて上記風量を選択するとともに、選択した風量に対応する凝縮温度(Tc)を下限値として上記冷媒回路(11)を制御するモードを優先することを特徴とする空気調和装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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