JP2021046952A - 空気調和機 - Google Patents
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Abstract
Description
また、室内ユニットの接続容量が大きい場合に各室内ユニットの水流量が過少、逆に接続容量が小さい場合に該水流量が過大とならないように、流量調整弁で水流量を精度よく制御しなければならない。
以下、第1の実施形態について、図1から図5を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る空気調和機の構成を概略的に示す図である。図2は、本実施形態に係る空気調和機の配管系統を概略的に示す図である。図3(a)は、本実施形態に係る空気調和機の各ユニットの設置例を概略的に示す図、同図(b)は、比較例に係る空気調和機の各ユニットの設置例を概略的に示す図である。
図1、図2、図3(a)に示すように、空気調和機1は、室外ユニット2と、熱交換ユニット3と、バルブユニット4と、室内ユニット5とを備えている。これらは、ユニットごとに分割してケーシングされ、ユニット間は所定の配管6〜9を介して接続されている。熱交換ユニット3とバルブユニット4とを接続する配管7,8は、後述する熱媒を循環させる循環ポンプ11,12を有している。例えば、室外ユニット2は建屋Bの屋上RF、熱交換ユニット3、バルブユニット4、および室内ユニット5は建屋Bの各階1F,2Fの天井空間CSなどにそれぞれ設置される。天井空間CSは、建屋Bの天井裏の梁と天井板との間などに規定された空間である。なお、図1、図2、図3(a)は、空気調和機1を模式的に示しており、ユニット数や配管数は、図示態様から適宜増減可能である。
室外ユニット2と熱交換ユニット3は、配管(以下、冷媒配管という)6で接続されている。冷媒配管6は、液管6a、吸入ガス管6b、吐出ガス管6cを含む。
これら室外ユニット2および熱交換ユニット3により構成される熱源側冷凍サイクルについて、空気調和機1の冷却運転時、加熱運転時、冷却加熱混在運転時における動作態様をそれぞれ説明する。以下に説明するこれらの運転時、室外ユニット2および熱交換ユニット3においては、バルブユニット4および室内ユニット5の制御部40,50と制御部20,30が制御信号を適宜送受信し、各ユニット2,3の構成部材を動作させる。
室内ユニット5は、主たる要素として、循環ポンプ5a、室内側熱交換器5b、室内ユニットファン5cを備えている。循環ポンプ5a、室内側熱交換器5bは、筐体51内で配管接続され、バルブユニット4を経由して熱交換ユニット3との間で循環する熱媒流路にそれぞれ配置される。室内ユニットファン5cは、筐体51の壁部に隣接して配置される。筐体51は、室内ユニット5の外郭を規定する。循環ポンプ5aは、熱媒流路で熱媒を循環させる。
熱媒循環サイクルにおいて、バルブユニット4には、熱交換ユニット3の冷却用中間熱交換器31bで冷媒に放熱して冷却された熱媒(冷却熱媒)が冷却用熱媒供給管7aから供給される。また、加熱用中間熱交換器32bで冷媒から吸熱して加熱された熱媒(加熱熱媒)が加熱用熱媒供給管8aから供給される。供給された冷却熱媒および加熱熱媒は、往水弁41aを通って往水管9aから室内ユニット5に供給される。往水弁41aは、冷却熱媒もしくは加熱熱媒のいずれかを室内ユニット5に供給する。具体的には、冷房運転を行う室内ユニット5に対し、往水弁41aは、冷却用熱媒供給管7aに繋がるようにバルブユニット4の流路を切り換え、冷却熱媒を供給する。一方、暖房運転を行う室内ユニット5に対し、往水弁41aは、加熱用熱媒供給管8aに繋がるようにバルブユニット4の流路を切り換え、加熱熱媒を供給する。室内ユニット5における冷房運転と暖房運転は、例えば操作パネル(図示省略)のユーザ操作などに応じて制御部50が切り換える。
回転数増加条件を満たす場合、制御部30は、循環ポンプ11,12(第2の循環ポンプ)の回転数を上昇させる(S104)。すなわち、制御部30は、冷却熱媒の流路に配置された循環ポンプ5aの回転数の合計値に基づいて、冷却熱媒の流路に配置された循環ポンプ、つまり冷却熱媒循環ポンプ11の回転数を上昇させる。また、制御部30は、加熱熱媒の流路に配置された循環ポンプ5aの回転数の合計値に基づいて、加熱熱媒の流路に配置された循環ポンプ、つまり加熱熱媒循環ポンプ12の回転数を上昇させる。回転数の上昇幅は、任意に設定可能である。
減少条件を満たす場合、制御部30は、循環ポンプ11,12(第2の循環ポンプ)の回転数を低下させる(S106)。すなわち、制御部30は、冷却熱媒の流路に配置された循環ポンプ5aの回転数の合計値に基づいて、冷却熱媒循環ポンプ11の回転数を低下させる。また、制御部30は、加熱熱媒の流路に配置された循環ポンプ5aの回転数の合計値に基づいて、加熱熱媒循環ポンプ12の回転数を低下させる。回転数の低下幅は、任意に設定可能である。
そして、空気調和機1が運転停止されると、制御部30は、第1の回転数設定処理を終了する。
図6は、本実施形態の空気調和機1aの配管系統を概略的に示す図である。図6に示すように、空気調和機1aは、熱源ユニット10と、バルブユニット4と、室内ユニット5とを備えている。なお、空気調和機1aは、以下に説明する構成を除き、空気調和機1と同様に構成されている。したがって、空気調和機1と同様の構成については、図面上で同一符号を付して説明を省略する。
また、第1の実施形態では図2に示すように、循環ポンプ11,12は、熱交換ユニット3とバルブユニット4の間の熱媒配管7,8で構成される流路に配置されている。上述したように、循環ポンプ11,12は、熱交換ユニット3の筐体31内、熱交換ユニット3もしくはバルブユニット4の近傍、バルブユニット4の筐体41内のうち、少なくともいずれかに配置されていればよい。一例として、図7には、循環ポンプ15,16をバルブユニット4の筐体41内に配置した構成を示す。以下、循環ポンプ15,16が筐体41内に配置された実施形態を第3の実施形態として説明する。
流路数増加条件を満たす場合、制御部40は、循環ポンプ15,16の回転数を上昇させる(S203)。すなわち、制御部40は、冷却熱媒の流路数合計値に基づいて、冷却熱媒の流路に配置された循環ポンプ、つまり冷却熱媒循環ポンプ15の回転数を上昇させる。また、制御部40は、加熱熱媒の流路の流路数合計値に基づいて、加熱熱媒の流路に配置された循環ポンプ、つまり加熱熱媒循環ポンプ16の回転数を上昇させる。回転数の上昇幅は、任意に設定可能である。
流路数減少条件を満たす場合、制御部40は、循環ポンプ15,16の回転数を低下させる(S205)。すなわち、制御部40は、冷却熱媒の流路数合計値に基づいて、冷却熱媒循環ポンプ15の回転数を低下させる。また、制御部40は、加熱熱媒の流路数合計値に基づいて、加熱熱媒循環ポンプ16の回転数を低下させる。回転数の低下幅は、任意に設定可能である。
そして、空気調和機1bが運転停止されると、制御部40は、第2の回転数設定処理を終了する。
例えば図9(a),(c)に示すように、時刻t0において開始制御がなされると、循環ポンプ15は運転を開始し、第2の上限回転数(Max2)で回転する。第2の上限回転数は、第1の上限回転数(Max1)よりも小さな任意の回転数である。
例えば図9(a),(d)に示すように、時刻t0において開始制御がなされると、循環ポンプ15は運転を開始し、時刻t1まで第2の上限回転数で回転を継続する。
Claims (9)
- 圧縮機と、室外側熱交換器と、膨張弁とを配管接続して冷媒を循環させる室外ユニットと、
前記冷媒と熱媒を熱交換する複数の中間熱交換器を備えた熱交換ユニットと、
室内側熱交換器を備えた室内ユニットと、
前記中間熱交換器で冷却された前記熱媒および加熱された前記熱媒のいずれかを、前記室内側熱交換器に流入させる流路切換弁を備えたバルブユニットと、を備え、
前記熱交換ユニットと前記バルブユニットとは、冷却された前記熱媒の流路と加熱された前記熱媒の流路でそれぞれ接続され、
これらの流路は、前記室内ユニットを経由して循環し、前記熱媒を循環させる循環ポンプを前記熱交換ユニットと前記バルブユニットの間にそれぞれ有する
空気調和機。 - 前記室外ユニット、前記熱交換ユニット、前記室内ユニット、および前記バルブユニットは、それぞれに分割してケーシングされ、
前記循環ポンプは、前記熱交換ユニットの筐体内、前記熱交換ユニットもしくは前記バルブユニットの近傍、前記バルブユニットの筐体内のうち、少なくともいずれかに配置される
請求項1に記載の空気調和機。 - 前記循環ポンプは、回転数を増減可能なインバータポンプであり、前記室内ユニットの筐体内に配置された第1の循環ポンプと、前記熱交換ユニットの筐体内、前記熱交換ユニットもしくは前記バルブユニットの近傍、前記バルブユニットの筐体内のうちいずれかに配置された第2の循環ポンプと、を含み、
前記第2の循環ポンプの回転数は、前記第1の循環ポンプの回転数に基づいて設定される
請求項2に記載の空気調和機。 - 前記第1の循環ポンプおよび前記第2の循環ポンプの動作を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、
冷却された前記熱媒の流路および加熱された前記熱媒の流路で、前記第1の循環ポンプの回転数の合計値をそれぞれ算出し、
冷却された前記熱媒の流路に配置された前記第1の循環ポンプの回転数の合計値に基づいて、冷却された前記熱媒の流路に配置された前記第2の循環ポンプの回転数を設定し、
加熱された前記熱媒の流路に配置された前記第1の循環ポンプの回転数の合計値に基づいて、加熱された前記熱媒の流路に配置された前記第2の循環ポンプの回転数を設定する
請求項3に記載の空気調和機。 - 前記熱交換ユニットと前記バルブユニットとを接続する前記熱媒の流路と、前記バルブユニットと前記室内ユニットとを接続する前記熱媒の流路とで、ユニット間の接続配管の配管径は異なる
請求項1から4のいずれか一項に記載の空気調和機。 - 前記熱交換ユニットと前記バルブユニットとの接続配管の配管径は、前記室内ユニットの接続容量に応じて異なる
請求項1から5のいずれか一項に記載の空気調和機。 - 前記循環ポンプの動作を制御する制御部をさらに備え、
前記循環ポンプは、回転数を可変可能なインバータポンプであり、
前記制御部は、
冷却された前記熱媒が前記室内側熱交換器に供給されている流路数に基づいて、冷却された前記熱媒の流路に配置された前記循環ポンプの回転数を設定し、
加熱された前記熱媒が前記室内側熱交換器に供給されている流路数に基づいて、加熱された前記熱媒の流路に配置された前記循環ポンプの回転数を設定する
請求項1に記載の空気調和機。 - 前記制御部は、前記室内ユニットの接続容量に応じて、前記循環ポンプの上限回転数を変更する
請求項7に記載の空気調和機。 - 前記室外ユニットと前記熱交換ユニットは、一体にケーシングされた熱源ユニットとして構成され、
前記循環ポンプは、前記熱源ユニットの筐体内に配置される
請求項1に記載の空気調和機。
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