JP4155700B2

JP4155700B2 - 空気調和システムの制御装置

Info

Publication number: JP4155700B2
Application number: JP2000214033A
Authority: JP
Inventors: 圭二西田; 圭司和田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-07-14
Filing date: 2000-07-14
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2020-07-14
Also published as: JP2002031390A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、蓄熱ユニットを備え、この蓄熱ユニットを介して冷媒を室内ユニットに導いて蓄熱利用運転を行う空気調和システムに係り、特に蓄熱ユニットの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、室外ユニットと室内ユニットとの間に蓄熱ユニットを設け、例えば夜間１０時から翌朝８時までの電力料金の安い時間帯に、夏季には室外ユニットからの液冷媒を前記蓄熱ユニットに供給して氷を作り、昼間の気温が上昇する時間帯に氷を蓄えた蓄熱ユニットを利用して冷媒を凝縮させる凝縮器として利用して冷房を行い、冬季には室外ユニットからの冷媒ガスを前記蓄熱ユニットに供給してお湯を作り、昼間の時間帯にお湯を蓄えた蓄熱ユニットを利用して冷媒を蒸発させる蒸発器として利用する暖房を行う空気調和システムが知られている。
【０００３】
上述した空気調和システムの構成は、図４に示すように室外ユニット（Ａ１、Ａ２、Ａ３）の夫々に蓄熱ユニット（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）及び複数の室内ユニット（Ｄ１１〜Ｄ１３、Ｄ２１〜Ｄ２３、Ｄ３１〜Ｄ３３）を１つのグループとして、複数のグループ（Ｇ１〜Ｇ３）で構成されて利用することが考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成をとる蓄熱ユニットを利用したマルチ型空気調和システムの制御装置では、各グループにある蓄熱ユニット毎にコントローラ（リモコンとウィークリータイマー）を用意する必要があった。
【０００５】
本発明では、上述した蓄熱ユニットを利用した、マルチ型空気調和システムの複数のグループ毎に設置される蓄熱ユニットの制御を、１台のコントローラで集中制御させる制御装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、同一通信線上に空気調和機のグループが複数つながれると共に、各グループは少なくとも室内ユニットと蓄熱ユニットから構成されており、前記各グループ内の各室内ユニットを制御機器により運転を管理するシステムにおいて、前記制御機器は、１台で前記各グループに備えられた各蓄熱ユニットの制御や、運転時間を定めるタイマー設定手段を兼ねることである。
【０００７】
請求項１に記載の発明には、次の作用がある。
【０００８】
本発明の制御装置は、複数の蓄熱ユニットにつないだ通信線上の１台のコントローラ（リモコンとウィークリータイマー）で集中管理制御することができるため、従来のように蓄熱ユニット毎に１台づつコントローラを必要としていた場合に比べて、操作性が優れ、コストを低減することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気調和システムの制御装置は、１日単位の運転開始時間及び終了時間を設定することができるとともに、１週間の運転管理を行うことができることである。
【００１０】
請求項２に記載の発明には、次の作用がある。
【００１１】
本発明の制御装置は、蓄熱ユニットの運転時間を１日単位で１週間まとめた設定を行えるため、ユーザーの利便性を高めることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の空気調和システムの制御装置は、１週間の各曜日の特定曜日を休日として設定することにより、特定曜日には空気調和システム運転を行わない設定ができることである。
【００１３】
請求項３に記載の発明には、次の作用がある。
【００１４】
本発明の制御装置は、特定曜日の空気調和システム（蓄熱ユニット）のタイマー運転を解除する方法として、該当曜日を休日と設定することにより可能としているため、ユーザーの操作性を高めることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の空気調和システムの制御装置は、タイマー設定手順の有効／無効ボタンを備え、有効ボタンをＯＮにすると同時にタイマー設定された運転内容に運転状態を一致させ、また無効ボタンをＯＮにすると空気調和システムを全停止することである。
【００１６】
請求項４に記載の発明には、次の作用がある。
【００１７】
本発明の制御装置は、空気調和システム（蓄熱ユニット）の運転状態を、タイマー設定の内容と一致させるための操作を、有効／無効のボタン操作だけで可能としているため、ユーザーにとって操作性を高めることが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１９】
図１において、１は室外ユニット（熱源側ユニット）を示す。この室外ユニットには、圧縮機２と、四方弁３と、図示しない室外ファンによって熱交換作用を行う空冷の室外熱交換器（熱源側熱交換器）４と、室外側膨張弁５と受液器６と、気液分離器７とが内蔵されこれら機器は配管でつながれている。
【００２０】
８はユニット間配管９を構成する液管１０につながれる液側接続口であり、１１はユニット間配管９を構成するガス管１２につながれるガス側接続口である。１２は吐出専用口であり、圧縮機２の吐出管から分岐した吐出専用配管１３につながれている。１４は吸込専用口で、圧縮機２の吸込管から分岐した吸込専用配管１５につながれている。このように、吐出専用口１２（吐出専用配管１３）、吸込専用口１４（吸込専用配管１５）は、ユニット間配管９を構成する液管１０並びにガス管１２につながれる、液並びにガス側の接続口８、１１とは別個に設けられている。
【００２１】
上記室外ユニット１には室内ユニット（利用側ユニット）１６、蓄熱ユニット１９がつながれている。
【００２２】
室内ユニット１６には、室内熱交換器１７と、室内側膨張弁１８とが内蔵されている。また、蓄熱ユニット１９には、蓄熱槽２９に水没させた蓄熱用熱交換器２０が内蔵されており、第１ないし第３の接続端を有し、第１の接続端２１は第１開閉弁２２並びに逆止弁２３を介して蓄熱用熱交換器２０に、第２の接続端２４は第２開閉弁２５を介して蓄熱用熱交換器２０に、第３の接続端２６は蓄熱側膨張弁２７を介して蓄熱用熱交換器２０に夫々つながれている。
【００２３】
尚、第１接続端２１は室外ユニット１の吐出専用口１２につながれ、吐出専用配管１５と連通している。第２接続端２４は室外ユニット１の吸込専用口１４につながれ、吸込専用配管１５と連通している。第３接続端２６はユニット間配管９の液管１０につながれている。
【００２４】
また、制御装置３０とコントローラ５０は通信線Ｐ１０を介して接続されている。
【００２５】
このような構成を備えた空気調和システムにおいて、夏の夜などに、冷房運転を停止して蓄熱ユニット１９を利用して氷蓄熱を行う。
【００２６】
即ち、圧縮機２から吐出された冷媒は、破線矢印で示すように逆止弁２８、四方弁３、室外熱交換器４、室外側膨張弁（全開）５、受液器６、蓄熱ユニット１９の蓄熱側膨張弁２７、蓄熱用熱交換器２０、第２開閉弁２５、気液分離器７、圧縮機２にと戻るように繰り返して循環する。これによって、室外熱交換器４が凝縮器、蓄熱用熱交換器２０が蒸発器として作用する。
【００２７】
上述した運転によって得られた氷により、夏の昼は冷房運転を行う。
【００２８】
即ち、氷蓄熱ユニット１９を用いた冷房運転時は、圧縮機２から吐出された冷媒は、図１の実線矢印で示すように逆止弁２８、氷蓄熱ユニット１９の第１開閉弁２２、蓄熱熱交換器２０、蓄熱側膨張弁２７、室内側膨張弁１８、室内熱交換器１７、四方弁３、気液分離器７、圧縮機２にと戻るように繰り返して循環する。これによって、蓄熱用熱交換器２０が凝縮器、室内熱交換器１７が蒸発器として作用し、室内の冷房を行う。
【００２９】
ここで、蓄熱ユニット１９の熱を使いきってしまった場合は、第１開閉弁２２並びに蓄熱側膨張弁２７を閉じて氷蓄熱ユニット１９の使用を停止する。これによって、圧縮機２から吐出された冷媒は、破線矢印で示すように、逆止弁２８、四方弁３、室外熱交換器４、室外側膨張弁５、受液器６、室内膨張弁１８、室内熱交換器１７、四方弁３、気液分離器７、圧縮機２にと戻るように繰り返して循環する。このように、氷蓄熱と空冷熱交換器（室外熱交換器）の併用によって、約４０％の消費電力の節電が図られると考えられる。
【００３０】
一方、冬の夜などに、暖房運転を停止して蓄熱ユニット１９を利用して、暖房用の温水蓄熱を行える。
【００３１】
即ち、圧縮機２から吐出された冷媒は、逆止弁２８、蓄熱ユニット１９の第１開閉弁２２、逆止弁２３、蓄熱用熱交換器２０、蓄熱側膨張弁２７、室外ユニット１の受液器６、室外側膨張弁５、室外熱交換器４、四方弁３、気液分離器７、圧縮機２にと戻るように繰り返して循環する。
【００３２】
上述した運転によって、冬の夜の間に温水蓄熱を行っておき、冬の昼は、この温水蓄熱を利用して暖房運転を行う。
【００３３】
即ち、氷蓄熱ユニット１９を用いた暖房運転時は、圧縮機２から吐出された冷媒は、図１の一点破線矢印で示すよう逆止弁２８、四方弁３、室内熱交換器１７、室内側膨張弁１８、蓄熱ユニット１９の蓄熱側膨張弁（全開）２７、蓄熱用熱交換器２０、第２開閉弁２５、気液分離器７、圧縮機２にと戻るように繰り返して循環する。これによって、室内熱交換器１７が凝縮器、蓄熱用熱交換器２０が蒸発器として作用し室内の暖房を行う。
【００３４】
ここで、蓄熱ユニット１９を利用した暖房運転はその蓄熱ユニット１９の持つ熱エネルギーによって決まるのであるが、およそ１０時間程度と考えられる。従って、この蓄熱ユニット１９を利用した暖房運転が１０時間を越えたら、蓄熱側膨張弁２７を閉じて蓄熱ユニット１９を停止する。
【００３５】
これによって、圧縮機２から吐出された冷媒は、逆止弁２８、四方弁３、室内熱交換器１７、室内側膨張弁１８、室外ユニット１の受液器６、室外側膨張弁５（全開）、室外熱交換器４、四方弁３、気液分離器７、圧縮機２へと戻るように繰り返して循環する。
【００３６】
これによって、室内熱交換器１７が凝縮器、室外熱交換器４が蒸発器として作用し、室内の暖房を行う。このように、蓄熱と空冷熱交換器（室外熱交換器４）の併用によって、室内の暖房を行う。
【００３７】
ここで、蓄熱ユニット１９のコントローラ５０の機能を説明する。このコントローラ５０は、蓄熱ユニットの運転開始時間と停止時間、1週間の曜日単位に運転スケジュールを設定する。通常、このコントローラ５０の製品の出荷時点では、初期値が設定された状態であり、施工業者がユーザーと電力会社との間で契約した夜間電力契約に基づく蓄熱ユニット１９の運転時間帯を設定していた。
【００３８】
図２は、本発明の実施の形態を示す空気調和システムである。
【００３９】
空気調和システムグループＧ１は、室外ユニットＡ１、蓄熱ユニットＢ１、３台以上の室内ユニット（Ｄ１１〜Ｄ１３、その他）から構成される。
【００４０】
空気調和システムグループＧ２は、室外ユニットＡ２、蓄熱ユニットＢ２、３台以上の室内ユニット（Ｄ２１〜Ｄ２３、その他）から構成される。
【００４１】
空気調和システムグループＧ３は、室外ユニットＡ３、蓄熱ユニットＢ３、３台以上の室内ユニット（Ｄ３１〜Ｄ３３、その他）から構成される。
【００４２】
尚、室外ユニット（Ａ１〜Ａ３）は図１で示した室外ユニット１のことであり、蓄熱ユニットＢ１は図１で示した１９であり、室内ユニット（Ｄ１１〜Ｄ３３）は図１で示した１６のことである。
【００４３】
空気調和システムグループは、図２では３つのグループで示されているがそれ以上でもよい。
【００４４】
各グループ（Ｇ１〜Ｇ３）の各ユニットは、夫々無極性２芯の通信線Ｔ１〜Ｔ３に接続され、更に通信線Ｔ０で空気調和システム全体を集中管理制御するシステムコントローラＳ１につながれる。
【００４５】
また、各グループ（Ｇ１〜Ｇ３）の蓄熱ユニット（Ｂ１〜Ｂ３）は、無極性２芯の通信線Ｐ１０で１台のコントローラＣ１０（コントローラ５０）につながれ、各蓄熱ユニット（Ｂ１〜Ｂ３）を集中管理制御している。
【００４６】
図３は、本発明に係る蓄熱ユニット１９のコントローラ５０を示すものであり、５１は表示部、５２はタイマー運転中を示すＬＥＤである。５３は、コントローラの操作部である。６０は、運転切換ボタンであり蓄熱ユニットの運転モードを「自動」、「製氷」、「温水」の運転モードに切換える。ここで、「自動」運転モードは、外気１８℃以上で氷蓄熱運転、１３℃未満で温水蓄熱運転、１３℃〜１８℃で前回の夜間蓄熱運転モードに応じて温水蓄熱運転もしくは氷蓄熱運転を行う。
【００４７】
６１はタイマーの設定を確認するボタン、６２はサービス点検用ボタンである。
【００４８】
６３〜６５は、タイマー設定を行うためのボタンであり、６３で曜日、６４で時間、６５で分の設定を行う。６６は、タイマー設定を開始するボタンである。６７は、複数の蓄熱ユニットが接続されている場合に設定対象の蓄熱ユニットを選択するボタンである。６８は、タイマーの設定をセットする、７１は取消すボタンであり、６９でタイマーを有効、７０でタイマーを無効にする。
【００４９】
タイマー設定の方法としては、例えば蓄熱ユニットＢ１を設定する場合について説明する。先ず無効ボタン７０を押してプログラムタイマーが停止すると、設定ボタン６６を２秒以上押して設定モードに入り、「設定中」の表示が点滅し曜日の下に「選択マーク」が表示される。次に、ユニット選択ボタン６７を押して系統１、蓄熱ユニットＢ１を選択すると、運転入り時刻表示が点滅するので、時ボタン６４、分ボタン６５を押して運転開始時間を設定し、セットボタン６８を押す。続いて運転切り時刻表示が点滅するので入り時刻と同様に設定を行う。更に、運転曜日の設定を行うには、曜日ボタン６３を押す度に「日→月→火→水→木→金→土→日」のように「選択マーク」表示の点滅が移動するので、運転させたい曜日の位置でセットボタン６８を押して曜日の上に「設定マーク」を点灯させる。運転させたくない曜日は取消しボタン７１を押して「設定マーク」を消灯させる。最後に設定ボタン６６を押すと、設定モードが終了して、設定されているプログラムタイマー設定時刻、曜日が消える。タイマー有効ボタン６９を押すとプログラムタイマーランプが点灯し、タイマー運転が開始される。
【００５０】
以上、本発明を上述した実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５１】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１に記載の発明によれば、複数の蓄熱ユニットをつないだ通信線上の１台のコントローラで集中管理制御することができるため、従来のように蓄熱ユニット毎に１台づつコントローラ（リモコンとウィークリータイマー）を必要としていた場合と比べて、ユーザーの操作性が優れ、且つコストを低減した空気調和システムを実現することができる。
【００５２】
請求項２に記載の発明によれば、蓄熱ユニットの運転時間を１日単位で１週間まとめた設定を行えるため、ユーザーにとって利便性の高いタイマー設定手段を提供することができる。
【００５３】
請求項３に記載の発明によれば、特定曜日の蓄熱ユニットのタイマー運転を解除する方法として、該当曜日を休日と設定することにより可能としているため、ユーザーにとって操作性／利便性の高いタイマー設定手段を提供することができる。
【００５４】
請求項４に記載の発明によれば、空気調和システムの運転状態を、タイマー設定の内容と一致させるための操作を、有効／無効のボタン操作だけで可能としているため、ユーザーにとって利便性の高いコントロール手段を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空気調和システムの冷媒回路図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態を示す空気調和システムのブロック構成図である。
【図３】図３は、本発明に係る蓄熱ユニット１９のコントローラ５０を示す状態図である。
【図４】図４は、従来の空気調和システムのブロック構成図である。
【符号の説明】
１室外ユニット（熱源側ユニット）
２圧縮機
４室外熱交換器（熱源側熱交換器）
１６室内ユニット（利用側ユニット）
１７室内熱交換器（利用側熱交換器）
１９氷蓄熱ユニット
２０氷蓄熱用熱交換器
２８給湯ユニット
２９給湯用熱交換器
５３コントローラ

Claims

同一通信線上に空気調和機のグループが複数つながれると共に、各グループは少なくとも室内ユニットと蓄熱ユニットとから構成されており、前記各グループ内の各室内ユニットを制御機器により運転を管理するシステムにおいて、前記制御機器は、１台で前記各グループに備えられた各蓄熱ユニットの制御や、運転時間を定めるタイマー設定手段を兼ねることを特徴とした空気調和システムの制御装置。
請求項１に記載の空気調和システムの制御装置は、１日単位の運転開始時間及び終了時間を設定することができるとともに、１週間の運転管理を行うことができることを特徴とした空気調和システムの制御装置。
請求項１に記載の空気調和システムの制御装置は、１週間の各曜日の特定曜日を休日として設定することにより、特定曜日には空気調和システム運転を行なわない設定ができることを特徴とした空気調和システムの制御装置。
請求項１に記載の空気調和システムの制御装置は、タイマー設定手段の有効／無効ボタンを備え、有効ボタンをＯＮにすると同時にタイマー設定された運転内容に運転状態を一致させ、また無効ボタンをＯＮにすると空気調和システムを全停止することを特徴とした空気調和システムの制御装置。