JP2022180314A - 空調ユニット、および空調システム - Google Patents
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Abstract
Description
対象空間(S)を空調する室内空調機(40)と、
前記室内空調機(40)に電力を供給する電源供給ライン(SL)と、
該対象空間(S)に配置される所定の機器(R)に給電する無線給電装置(70)とを備え、
無線給電装置(70)は、前記電源供給ライン(SL)から電力を取得する空調ユニットである。
前記室内空調機(40)を制御する制御基板(CB)をさらに備え、
前記制御基板(CB)は、前記無線給電装置(70)を制御する。
前記対象空間(S)に存在する人の数に応じて、前記無線給電装置(70)から前記機器(R)に送電される電波強度を3段階以上に制御する制御部(CU)を備える。
電波による人体の影響を考慮した指標が所定値以下となるように、前記無線給電装置(70)から前記機器(R)への給電を制御する制御部(CU)を備える。
前記機器(R)は、前記室内空調機(40)と異なる第1室内空調機(40a)であり、
前記無線給電装置(70)は、前記第1室内空調機(40a)に給電する。
前記機器(R)と所定の情報を送受信する通信部(61)をさらに備える。
前記通信部(61)は、前記室内空調機(40)と異なる第2室内空調機(40b)と所定の情報を送受信する。
前記通信部(61)は、室外空調機(20)、前記室外空調機(20)と前記室内空調機(40)とを有する空気調和装置(10)を制御する空調制御コントローラ(C4)、または、前記空気調和装置(10)が設けられる建物のエネルギーを管理する管理システムとの間で、前記所定の情報を送受信する。
前記通信部(61)は、前記空調ユニット(U)が前記機器(R)へ給電する、または所定の信号を出力する第1動作に連動して、前記機器(R)から送信される給電可否に関する情報を受信する第2動作を行う。
前記第1動作および前記第2動作を行う第1モードを実行させる制御部(CU)を備える。
前記第1動作は、前記空調ユニット(U)が前記機器(R)に給電する動作であり、
前記制御部(CU)は、所定の時間帯に前記第1モードを実行させる。
前記第1動作は、前記空調ユニット(U)が前記機器(R)に給電する動作であり、
前記制御部(CU)は、前記対象空間(S)に人がいないときに前記第1モードを実行させる。
前記第1動作は、前記空調ユニット(U)が前記機器(R)に給電する動作であり、
前記制御部(CU)は、人の操作に応じて前記第1モードを実行させる。
前記無線給電装置(70)は、
前記機器(R)に送電する送電部材(71)と
前記電源供給ライン(SL)に接続され、前記送電部材(71)に電力を出力する送電回路(72)とを備え、
前記送電部材(71)と前記送電回路(72)とは、互いに異なる位置に設けられる。
前記室内空調機(40)は、吸込口(46)と、吹出口(47)と、前記吸込口(46)から前記吹出口(47)へ空気を搬送する空気通路(48)を有するケーシング(41)とを備え、
前記送電部材(71)は、前記空気通路(48)に配置される。
前記空気通路(48)に配置されるベルマウス(51)をさらに備え、
前記送電部材(71)は、前記ベルマウス(51)に設けられる。
前記送電部材(71)は、前記ベルマウス(51)の前記空気通路(48)に接する設置面(51c)に配置され、該設置面(51c)の形状に沿う形に形成される。
前記空気通路(48)に配置され、該空気通路(48)の空気と熱媒体とを熱交換させる熱交換器(53)と、
前記熱交換器(53)に付着するドレン水を回収するドレンパン(54)とをさらに備え、
前記送電部材(71)は、前記ドレンパン(54)に設けられる。
前記ケーシング(41)を建物の構造物に支持する支持部材(27)をさらに備え、
前記送電部材(71)は、前記支持部材(27)に設けられる。
前記ケーシング(41)は、前記対象空間(S)の天井に形成された開口(63a)に配置され、
前記開口(63a)を覆うように前記ケーシング(41)の下面に設けられる化粧パネル(43)をさらに備え、
前記送電部材(71)は、前記化粧パネル(43)に配置される。
前記化粧パネル(43)の天井裏側の面を第1面(64)としたときに、
前記送電部材(71)は、前記第1面(64)の外周縁部(68)に設けられる。
前記化粧パネル(43)は、矩形に形成され、
前記送電部材(71)は、前記第1面(64)の外周縁部(68)のうち、隣接する2辺で囲まれた隅部(66)に配置される。
前記化粧パネル(43)は、矩形に形成され、
前記送電部材(71)は、前記第1面(64)の外周縁部(68)の4辺のうち、いずれかの辺に沿った直線部(67)に配置される。
前記化粧パネル(43)の前記対象空間(S)側の面を第2面(65)としたときに、
前記送電部材(71)は、前記第2面(65)に設けられる。
前記室内空調機(40)は、前記対象空間(S)の天井裏に配置されるダクト(94)をさらに備え、
前記送電部材(71)は、天井裏面と前記ダクト(94)との間において天井裏面に近い位置に配置される。
前記送電部材(71)は、本体部(71a)と、内部が中空に形成された樹脂製のカバー部(71b)とを備え、
前記本体部(71a)は、前記カバー部(71b)の内部に配置される。
前記対象空間(S)に配置される第9~13のいずれか1つの態様の前記空調ユニットを複数備え、
複数の前記空調ユニットが、前記機器(R)に対する前記第1動作に連動して、前記第2動作を行うことにより、どの前記空調ユニットの近傍に該機器(R)が配置されているかを判定する制御装置(C1)を備える空調システムである。
図1に示すように、本例の空調ユニット(U)は、室内空間(S)に配置される。室内空間(S)は、本開示の対象空間(S)である。室内空間(S)は、例えば、ビル、ホテル、病院、空港、倉庫、工場などの屋内の空間である。
図2に示すように、空気調和装置(10)は、室外空調機(20)と室内空調機(40)と液連絡管(12)とガス連絡管(13)とを備える。室外空調機(20)と室内空調機(40)とは、液連絡管(12)及びガス連絡管(13)を介して互いに接続される。これらが接続されることにより、冷媒回路(11)が構成される。具体的に、冷媒回路(11)は、室外空調機(20)に設けられる熱源側回路(11a)と、室内空調機(40)に設けられる利用側回路(11b)とが、液連絡管(12)およびガス連絡管(13)により互いに接続されることで構成される。
室外空調機(20)は、室外に設置される。図2に示すように、室外空調機(20)は、圧縮機(21)、室外熱交換器(22)、室外ファン(26)、膨張弁(23)、四方切換弁(25)、および室外制御基板(C1)を有する。室外制御基板(C1)についての詳細は後述する。
図3および図4に示すように、室内空調機(40)は、天井埋込式である。室内空調機(40)は、ケーシング(41)と、フィルタ(50)と、ベルマウス(51)と、室内ファン(52)と、室内熱交換器(53)と、ドレンパン(54)と、室内制御基板(C2)と、電源供給ライン(SL)と、無線給電装置(70)とを有する。
ケーシング(41)は、室内空間(S)の天井に形成された開口(63a)に配置される(図1参照)。具体的に、ケーシング(41)は、ケーシング本体(42)と、化粧パネル(43)とを有する。
フィルタ(50)は、吸込グリル(45)の上方に配置される。フィルタ(50)は、空気通路(48)における室内熱交換器(53)の上流側に配置される。フィルタ(50)は、吸込口(46)から吸い込まれる空気である吸込空気中の塵埃を捕集する。
ベルマウス(51)は、空気通路(48)に配置される。具体的に、ベルマウス(51)は、フィルタ(50)の上方に配置される。ベルマウス(51)は吸込空気を整流する。ベルマウス(51)は、枠部(51a)と円筒部(51b)とから構成される。枠部(51a)は平坦な円形に形成される。具体的に、枠部(51a)の内枠および外枠はそれぞれ円形に形成される。枠部(51a)の内枠に円筒部(51b)の下端が接続される。
室内ファン(52)は、ベルマウス(51)の上方に配置される。室内ファン(52)は、遠心式である。室内ファン(52)の回転軸の位置は、ベルマウス(51)の円筒部(51b)の筒軸の位置と一致する。室内ファン(52)は、空気通路(48)における室内熱交換器(53)の上流側に配置される。室内ファン(52)は、室内熱交換器(53)を通過する空気を搬送する。室内ファン(52)は、ベルマウス(51)側から吸い込んだ空気を径方向外方へ搬送する。
室内熱交換器(53)は、室内ファン(52)の周囲に配置される。室内熱交換器(53)は、ケーシング本体(42)の4つの側面に沿うように折り曲げられている。室内熱交換器(53)は、利用熱交換器に対応する。室内熱交換器(53)では、室内ファン(52)が搬送する空気と、冷媒とが熱交換する。室内熱交換器(53)は、本開示の熱交換器(53)である。
ドレンパン(54)は、室内熱交換器(53)の下側に配置される。ドレンパン(54)は、室内空調機(40)のケーシング(41)の内部で発生した結露水を受ける。室内空調機(40)は、ドレンポンプ(58)とドレン管(図示省略)とを有する。ドレンポンプ(58)は、ドレンパン(54)内の水を、ドレン管を経由してケーシング(41)の外部へ排出する。
室内制御基板(C2)は、本開示の制御基板(CB)である。また、室内制御基板(C2)は、本開示の制御部(CU)でもある。室内制御基板(C2)は、電装品箱(60)に収容される。電装品箱(60)は、ケーシング(41)に配置される。具体的に、電装品箱(60)は、ベルマウス(51)の枠部(51a)の下方に配置される。
室内空調機(40)は、第1通信装置(61)を有する。第1通信装置(61)は、本開示の通信部(61)である。第1通信装置(61)は、室内空間(S)の受電器(R)と所定の情報を送受信する。所定の情報は、例えば、カメラ(R3)が検出した人数の情報や、CO2センサ(R2)が検出したCO2値や、受電器(R)の給電可否に関する情報などである。給電可否の情報については後述する。
図5に示すように、電源供給ライン(SL)は、無線給電装置(70)に電力を供給するラインである。具体的に、電源供給ライン(SL)は、第1電源線(L1)と第2電源線(L2)とを含む。第1電源線(L1)は、商用電源と、室内空調機(40)に配置される外部電源端子(59)とを接続する。第2電源線(L2)は、外部電源端子(59)と、室内空調機(40)内に配置される室内ファン(52)、ドレンポンプ(58)、第1通信装置(61)、および室内制御基板(C2)等の無線給電装置(70)を除いた各種の機器とを接続する。電源供給ライン(SL)は、第2電源線(L2)に接続された、外部電源端子(59)、室内ファン(52)、ドレンポンプ(58)、第1通信装置(61)、および室内制御基板(C2)も含む。
無線給電装置(70)は、室内空間(S)において該無線給電装置(70)から離れて配置される受電器(R)に対して、電波の送信により電力を伝送する空間伝送型のワイヤレス電力伝送装置である。
図8に示すように、空気調和装置(10)は、第1制御装置(C)を有する。第1制御装置(C)は、冷媒回路(11)を制御する。第1制御装置(C)は、室内空調機(40)及び室外空調機(20)を制御する。第1制御装置(C)は、室外制御基板(C1)、室内制御基板(C2)、及びリモートコントローラ(C3)を含む。
空気調和装置(10)の運転動作について説明する。空気調和装置(10)は、冷房運転と暖房運転とを行う。
空調ユニット(U)の動作について説明する。空調ユニット(U)の動作には、第1動作と第2動作とが含まれる。
給電モードは、通常運転モードと試運転モードとを有する。通常運転モードは、空調ユニット(U)から受電器(R)に給電するモードである。試運転モードは、空調ユニット(U)が受電器(R)の給電可否に関する情報を取得するモードである。試運転モードは、例えば、空調ユニット(U)または受電器(R)を室内空間(S)に新設した場合や、空調ユニット(U)または受電器(R)のメンテンナンス時に行われる。以下、それぞれの運転モードについて説明する。
通常運転モードでは、第1動作が実行される。通常運転モードにより、各受電器(R)は無線給電装置(70)から送信される電波を受電し、受電器(R)に設けられるバッテリに充電できる。
試運転モードでは、第1動作および第2動作が実行される。試運転モードにより、各受電器(R)が給電可であるか否か、および、各受電器(R)の受電電波の強度を判定できる。試運転モードは、所定の時間帯に実行される。所定の時間帯は、例えば、室内空間(S)に人がいない夜間などである。試運転モードの制御について、図11を参照しながら説明する。
本実施形態の空調ユニット(U)は、室内空間(S)を空調する室内空調機(40)と、室内空調機(40)に電力を供給する電源供給ライン(SL)と、室内空間(S)に配置される受電器(R)に給電する無線給電装置(70)とを備える。無線給電装置(70)は、電源供給ライン(SL)から電力を取得する。
本例では、試運転モードが上記実施形態と異なる。具体的に、本例では、室内制御基板(C2)は、室内空間(S)に人がいないときに試運転モード(第1モード)を実行させる。
本例では、試運転モードが上記実施形態および上記変形例1と異なる。具体的に、室内制御基板(C2)は、人の操作に応じて試運転モード(第1モード)を実行させる。
本例の空調ユニット(U)は、室内空間(S)に配置される受電器(R)と、同じ室内空間(S)に配置される第1室内空調機(40a)に給電する。
本例の空調ユニット(U)は、室内空間(S)に配置される受電器(R)と、同じ室内空間(S)に配置される第2室内空調機(40b)と所定の情報を送受信する。
本例の空調ユニット(U)では、試運転モードにおける第1動作は、第1通信装置(61)が受電器(R)に対して所定の信号を送信する動作である。所定の信号を受信した受電器(R)は、空調ユニット(U)に給電可否に関する情報を送信する。
図14に示すように、本例の空調ユニット(U)は、可変風量制御(Valiable Air Volume:VAV)ユニットを有する。具体的に、本例の空調ユニット(U)は、室内空調機(40)として、ダクト型空調ユニット(85)と、吹出ダクト(94)と、吸込ダクト(95)と、無線給電装置(70)とを有する。
実施形態2では、空調システム(200)について説明する。図15に示すように、空調システム(200)は、1つの室外空調機(20)と、複数の空調ユニット(U,U,…,U)とを有する。本例の空調システム(200)は、1つの室外空調機(20)と複数の室内空調機(40,40,…,40)とが液連絡管(12)およびガス連絡管(13)により接続された空気調和装置(10)を有する。
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
C1 室外制御基板(制御装置)
C2 室内制御基板(制御装置)
C3 リモートコントローラ(制御装置)
C4 空調制御コントローラ(制御装置)
CB 制御基板
CU 制御部
27 支持部材
40 室内空調機
40a 第1室内空調機
40b 第2室内空調機
41 ケーシング
43 化粧パネル
46 吸込口
47 吹出口
48 空気通路
51 ベルマウス
51c 上面(設置面)
53 熱交換器
54 ドレンパン
61 第1通信装置(通信部)
63a 開口
64 第1面
65 第2面
66 隅部
67 直線部
68 外周縁部
70 無線給電装置
71 アンテナ(送電部材)
71a アンテナ素子(本体部)
71b カバー部
72 送電回路
94 吹出ダクト(ダクト)
Claims (27)
- 対象空間(S)を空調する室内空調機(40)と、
前記室内空調機(40)に電力を供給する電源供給ライン(SL)と、
該対象空間(S)に配置される所定の機器(R)に給電する無線給電装置(70)とを備え、
無線給電装置(70)は、前記電源供給ライン(SL)から電力を取得する
空調ユニット。 - 前記室内空調機(40)を制御する制御基板(CB)をさらに備え、
前記制御基板(CB)は、前記無線給電装置(70)を制御する
請求項1に記載の空調ユニット。 - 前記対象空間(S)に存在する人の数に応じて、前記無線給電装置(70)から前記機器(R)に送電される電波強度を3段階以上に制御する制御部(CU)を備える
請求項1または2に記載の空調ユニット。 - 電波による人体の影響を考慮した指標が所定値以下となるように、前記無線給電装置(70)から前記機器(R)への給電を制御する制御部(CU)を備える
請求項1または2に記載の空調ユニット。 - 前記機器(R)は、前記室内空調機(40)と異なる第1室内空調機(40a)であり、
前記無線給電装置(70)は、前記第1室内空調機(40a)に給電する
請求項1または2に記載の空調ユニット。 - 前記機器(R)と所定の情報を送受信する通信部(61)をさらに備える
請求項1に記載の空調ユニット。 - 前記通信部(61)は、前記室内空調機(40)と異なる第2室内空調機(40b)と所定の情報を送受信する
請求項6に記載の空調ユニット。 - 前記通信部(61)は、室外空調機(20)、前記室外空調機(20)および前記室内空調機(40)を有する空気調和装置(10)を制御する空調制御コントローラ(C4)、または前記空気調和装置(10)が設けられる建物のエネルギーを管理する管理システムとの間で、前記所定の情報を送受信する
請求項6に記載の空調ユニット。 - 前記通信部(61)は、前記空調ユニット(U)が前記機器(R)へ給電する、または所定の信号を出力する第1動作に連動して、前記機器(R)から送信される給電可否に関する情報を受信する第2動作を行う請求項6~8のいずれか1つに記載の空調ユニット。
- 前記第1動作および前記第2動作を行う第1モードを実行させる制御部(CU)を備える
請求項9に記載の空調ユニット。 - 前記第1動作は、前記空調ユニット(U)が前記機器(R)に給電する動作であり、
前記制御部(CU)は、所定の時間帯に前記第1モードを実行させる
請求項10に記載の空調ユニット。 - 前記第1動作は、前記空調ユニット(U)が前記機器(R)に給電する動作であり、
前記制御部(CU)は、前記対象空間(S)に人がいないときに前記第1モードを実行させる
請求項10に記載の空調ユニット。 - 前記第1動作は、前記空調ユニット(U)が前記機器(R)に給電する動作であり、
前記制御部(CU)は、人の操作に応じて前記第1モードを実行させる
請求項10に記載の空調ユニット。 - 前記無線給電装置(70)は、
前記機器(R)に送電する送電部材(71)と
前記電源供給ライン(SL)に接続され、前記送電部材(71)に電力を出力する送電回路(72)とを備え、
前記送電部材(71)と前記送電回路(72)とは、互いに異なる位置に設けられる
請求項1に記載の空調ユニット。 - 前記室内空調機(40)は、吸込口(46)と、吹出口(47)と、前記吸込口(46)から前記吹出口(47)へ空気を搬送する空気通路(48)を有するケーシング(41)とを備え、
前記送電部材(71)は、前記空気通路(48)に配置される
請求項14に記載の空調ユニット。 - 前記空気通路(48)に配置されるベルマウス(51)をさらに備え、
前記送電部材(71)は、前記ベルマウス(51)に設けられる
請求項15に記載の空調ユニット。 - 前記送電部材(71)は、前記ベルマウス(51)の前記空気通路(48)に接する設置面(51c)に配置され、該設置面(51c)の形状に沿う形に形成される
請求項16に記載の空調ユニット。 - 前記空気通路(48)に配置され、該空気通路(48)の空気と熱媒体とを熱交換させる熱交換器(53)と、
前記熱交換器(53)に付着するドレン水を回収するドレンパン(54)とをさらに備え、
前記送電部材(71)は、前記ドレンパン(54)に設けられる
請求項15に記載の空調ユニット。 - 前記ケーシング(41)を建物の構造物に支持する支持部材(27)をさらに備え、
前記送電部材(71)は、前記支持部材(27)に設けられる
請求項15に記載の空調ユニット。 - 前記ケーシング(41)は、前記対象空間(S)の天井に形成された開口(63a)に配置され、
前記開口(63a)を覆うように前記ケーシング(41)の下面に設けられる化粧パネル(43)をさらに備え、
前記送電部材(71)は、前記化粧パネル(43)に配置される
請求項15に記載の空調ユニット。 - 前記化粧パネル(43)の天井裏側の面を第1面(64)としたときに、
前記送電部材(71)は、前記第1面(64)の外周縁部(68)に設けられる
請求項20に記載の空調ユニット。 - 前記化粧パネル(43)は、矩形に形成され、
前記送電部材(71)は、前記第1面(64)の外周縁部(68)のうち、隣接する2辺で囲まれた隅部(66)に配置される
請求項21に記載の空調ユニット。 - 前記化粧パネル(43)は、矩形に形成され、
前記送電部材(71)は、前記第1面(64)の外周縁部(68)の4辺のうち、いずれかの辺に沿った直線部(67)に配置される
請求項21に記載の空調ユニット。 - 前記化粧パネル(43)の前記対象空間(S)側の面を第2面(65)としたときに、
前記送電部材(71)は、前記第2面(65)に設けられる
請求項20に記載の空調ユニット。 - 前記室内空調機(40)は、前記対象空間(S)の天井裏に配置されるダクト(94)をさらに備え、
前記送電部材(71)は、天井裏面と前記ダクト(94)との間において天井裏面に近い位置に配置される
請求項14に記載の空調ユニット。 - 前記送電部材(71)は、本体部(71a)と、内部が中空に形成された樹脂製のカバー部(71b)とを備え、
前記本体部(71a)は、前記カバー部(71b)の内部に配置される
請求項14~25のいずれか1つに記載の空調ユニット。 - 前記対象空間(S)に配置される請求項9に記載の前記空調ユニットを複数備え、
複数の前記空調ユニットが、前記機器(R)に対する前記第1動作に連動して、前記第2動作を行うことにより、どの前記空調ユニットの近傍に該機器(R)が配置されているかを判定する制御装置(C1,C2,C3,C4)を備える空調システム。
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