JP5487857B2 - 空調システム - Google Patents

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本発明は、冷房運転を行う室内機を備えた空調システムに関するものである。
従来より、冷房運転を行う室内機を備えた空調システムが知られている。このような空調システムには、室内熱交換器における冷媒の蒸発温度を制御することによって室内機が発揮する冷房能力を変更するものがある。
例えば特許文献１には、この種の空気調和装置が記載されている。この空気調和装置では、能力制御回路が、冷房運転時に冷媒の蒸発温度が目標値になるように、圧縮機に容量信号を出力する。そして、目標変更回路が、外気温が低いときの冷房運転時のように、空調負荷が小さい場合は、圧縮機の停止回数が多くならないように、蒸発温度の目標値を上昇させる。
特開２００２−６１９２５号公報
ところで、従来の空調システムでは、室内機の冷房運転時に、室内熱交換器における冷媒の蒸発温度の制御範囲が制限されない。そのため、室内熱交換器における冷媒の蒸発温度が、室内熱交換器において空気が除湿されないほど高い温度になるおそれがあった。室内熱交換器では、冷媒の蒸発温度が高くなり、その表面温度が室内空気の露点温度よりも高くなると、空気が除湿されなくなる。従って、従来の空調システムでは、室内機の冷房運転中に、室内空気が除湿されない状態に陥るおそれがあった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷房運転を行う室内機を備えた空調システムにおいて、室内機の冷房運転中に、室内空気が除湿されない状態に陥ることを防止することにある。
第１及び第５の各発明は、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）と、上記冷媒回路（20）に接続された室内熱交換器（21,22,23,24）を有し、該室内熱交換器（21,22,23,24）を流通する冷媒により冷却した空気を室内空間（16,17）へ供給する冷房運転を行う室内機（11,12,13,14）と、上記室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度を制御することによって上記室内機（11,12,13,14）が発揮する冷房能力を変更する制御手段（25）とを備えた空調システム（10）を対象とする。そして、この空調システム（10）の上記制御手段（25）は、上記冷房運転中の室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）において所定の除湿量が少なくとも得られる冷媒の蒸発温度を上限蒸発温度に設定して、該上限蒸発温度以下の範囲で上記室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度を制御する。
第１及び第５の各発明では、室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度を制御することによって、室内機（11,12,13,14）が発揮する冷房能力が変更される。室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度は、室内機（11,12,13,14）が発揮する冷房能力を低くする場合、つまり必要となる冷房能力が低い場合に、高い温度になる。しかし、第１及び第５の各発明では、室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度が、上限蒸発温度以下の範囲で制御される。上限蒸発温度は、冷房運転中の室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）において所定の除湿量が少なくとも得られる冷媒の蒸発温度である。従って、室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度は、必要となる冷房能力が低い場合であっても、該室内熱交換器（21,22,23,24）において所定の除湿量が少なくとも得られる上限蒸発温度以下になるように制御される。
第２の発明は、上記第１の発明において、上記冷媒回路（20）では、上記冷房運転を行う複数の室内機（11,12,13,14）が並列に接続される一方、上記制御手段（25）は、上記冷房運転中の複数の室内機（11,12,13,14）の各々について、該室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）において所定の除湿量が得られる冷媒の蒸発温度を個別蒸発温度として設定し、上記室内機（11,12,13,14）毎に設定した個別蒸発温度のうち最も低い値を、上記上限蒸発温度に設定する。
第２の発明では、冷房運転中の室内機（11,12,13,14）が複数存在する場合は、冷房運転中の室内機（11,12,13,14）毎に、個別蒸発温度が設定される。個別蒸発温度は、各室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）において所定の除湿量が得られる冷媒の蒸発温度である。そして、室内機（11,12,13,14）毎に設定した個別蒸発温度のうち最も低い値が、上限蒸発温度に設定される。そのため、上限蒸発温度は、個別蒸発温度が最も低い値となる室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）において所定の除湿量が得られる冷媒の蒸発温度に等しくなる。また、上限蒸発温度は、個別蒸発温度が最も低い値とならない室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）において所定の除湿量が得られる冷媒の蒸発温度よりも低くなる。個別蒸発温度が最も低い値とならない室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）では、所定の除湿量を上回る除湿量が得られる。このように、第２の発明では、何れの室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）においても、所定の除湿量が少なくとも得られる。
第３の発明は、上記第２の発明において、上記各室内機（11,12,13,14）が、室内空間（16,17）の全体又は一部を担当ゾーンとして冷房運転を行う一方、上記制御手段（25）は、上記冷房運転中の室内機（11,12,13,14）が複数存在する場合に、その担当ゾーンが調湿装置（28,29）により除湿されている室内機（11,12,13,14）以外の室内機（11,12,13,14）の個別蒸発温度のうち最も低い値を、上記上限蒸発温度に設定する。
第５の発明は、上記の構成に加えて、上記冷媒回路（20）では、上記冷房運転を行う複数の室内機（11,12,13,14）が並列に接続され、上記各室内機（11,12,13,14）は、室内空間（16,17）の全体又は一部を担当ゾーンとして冷房運転を行う一方、上記制御手段（25）は、上記冷房運転中の複数の室内機（11,12,13,14）の各々について、該室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）において所定の除湿量が得られる冷媒の蒸発温度を個別蒸発温度として設定し、上記冷房運転中の室内機（11,12,13,14）が複数存在する場合に、その担当ゾーンが調湿装置（28,29）により除湿されている室内機（11,12,13,14）以外の室内機（11,12,13,14）の個別蒸発温度のうち最も低い値を、上記上限蒸発温度に設定する。
第３及び第５の各発明では、冷房運転中の室内機（11,12,13,14）が複数存在する状態において、その担当ゾーンが調湿装置（28,29）により除湿されている室内機（11,12,13,14）が存在する場合は、その室内機（11,12,13,14）以外の室内機（11,12,13,14）の個別蒸発温度のうち最も低い値が、上限蒸発温度に設定される。例えば、冷房運転中の室内機（11,12,13,14）が４台存在している状態で、そのうち１台の室内機（11）の担当ゾーンが調湿装置（28,29）により除湿されている場合は、残りの３台の室内機（12,13,14）の個別蒸発温度のうち最も低い値が、上限蒸発温度に設定される。その担当ゾーンが調湿装置（28,29）により除湿されている室内機（11,12,13,14）は、その室内熱交換器（21,22,23,24）において所定の除湿量を確保しなくても、その担当ゾーンの室内空気が除湿されない状態にはならない。従って、この室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）では、所定の除湿量を確保する必要がない。第３及び第５の各発明では、室内熱交換器（21,22,23,24）において所定の除湿量を確保する必要がない室内機（11,12,13,14）の個別蒸発温度を除外して、上限蒸発温度が設定される。
第４の発明は、上記第２の発明において、上記各室内機（11,12,13,14）が、室内空間（16,17）の全体又は一部を担当ゾーンとして冷房運転を行う一方、上記制御手段（25）は、上記冷房運転中の全ての室内機（11,12,13,14）の担当ゾーンが調湿装置（28,29）により除湿されている場合は、上記上限蒸発温度を設定しない。
第４の発明では、冷房運転中の全ての室内機（11,12,13,14）の担当ゾーンが調湿装置（28,29）により除湿されている場合は、上限蒸発温度が設定されない。つまり、室内熱交換器（21,22,23,24）において所定の除湿量を確保する必要がある室内機（11,12,13,14）が存在しない場合は、上限蒸発温度が設定されない。
第１の発明は、上記の構成に加えて、上記制御手段（25）が、上記冷房運転中の室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）において所定の除湿量が少なくとも得られる冷媒の蒸発温度として、上記室内熱交換器（21,22,23,24）において顕熱比が所定の基準値以下になる冷媒の蒸発温度を上記上限蒸発温度に設定する。
第１の発明では、冷房運転中の室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）において所定の除湿量が少なくとも得られる冷媒の蒸発温度として、その室内熱交換器（21,22,23,24）において顕熱比が所定の基準値以下になる冷媒の蒸発温度が、上限蒸発温度に設定される。第１の発明では、室内熱交換器（21,22,23,24）における除湿量を決定する顕熱比を用いて、上限蒸発温度が設定される。
本発明では、室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度が、必要となる冷房能力が低い場合であっても、該室内熱交換器（21,22,23,24）において所定の除湿量が少なくとも得られる上限蒸発温度以下になるように制御される。そのため、室内機（11,12,13,14）の冷房運転中に、室内空気が除湿されない状態に陥ることを回避できる。従って、室内機（11,12,13,14）の冷房運転中に室内空間（16,17）の相対湿度が高くなり過ぎることがなく、室内空間（16,17）の快適性が損なわれることを防止することができる。
また、上記第３及び第５の各発明では、室内熱交換器（21,22,23,24）において所定の除湿量を確保する必要がない室内機（11,12,13,14）の個別蒸発温度を除外して、上限蒸発温度が設定される。そのため、室内熱交換器（21,22,23,24）において所定の除湿量を確保する必要がない室内機（11,12,13,14）の個別蒸発温度が上限蒸発温度に設定されることがない。従って、上限蒸発温度が必要以上に高い温度に設定されることを回避できる。
また、上記第４の発明では、室内熱交換器（21,22,23,24）において所定の除湿量を確保する必要がある室内機（11,12,13,14）が存在しない場合は、上限蒸発温度が設定されない。従って、各室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）において所定の除湿量を確保する必要がないのに、室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度の制御範囲が制限されることを回避できる。
図１は、実施形態の空調システムの概略構成図である。 図２は、上限蒸発温度の設定方法を説明するための湿り空気線図である。 図３は、実施形態の変形例１の空調システムの概略構成図である。 図４は、実施形態の変形例１の調湿装置の概略構成図である。 図５は、実施形態の変形例２の空調システムの概略構成図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態は、本発明に係る空調システム（10）の一例である。本実施形態の空調システム（10）は、図１に示すように、１台の室外機（15）と、４台の室内機（11,12,13,14）とを備えている。４台の室内機（11,12,13,14）は互いに並列に接続されている。各室内機（11,12,13,14）は、冷房運転と暖房運転とを実行可能に構成されている。なお、室内機（11,12,13,14）の台数は、単なる一例であって、１台でもあってもよい。
本実施形態の空調システム（10）では、４台の室内機（11,12,13,14）のうち３台が同一の室内空間（第１室内空間（16））に設けられ、残りの１台が別の室内空間（第２室内空間（17））に設けられている。各室内機（11,12,13,14）は、室内空間（16,17）の天井に設置されている。なお、すべての室内機（11,12,13,14）が同一の室内空間に設けられていてもよいし、各室内機（11,12,13,14）が別々の室内空間に設けられていてもよい。
本実施形態の空調システム（10）は、冷媒が充填されて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備えている。冷媒回路（20）は、室外機（15）に設けられた室外回路と、各室内機（11,12,13,14）に設けられた室内回路とを連絡配管により接続することにより構成されている。冷媒回路（20）では、４つの室内回路が互いに並列に接続されている。
室外機（15）の室外回路には、圧縮機、室外熱交換器、室外膨脹弁及び四路切換弁が接続されている（図示省略）。圧縮機は、インバータの出力周波数を変更することにより、運転周波数を変更可能に構成されている。室外熱交換器は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器により構成されている。室外膨張弁は、開度可変の電動膨張弁により構成されている。室外機（15）には、室外から取り込んだ空気を室外熱交換器に送る室外ファンが設けられている（図示省略）。
各室内機（11,12,13,14）の室内回路では、室内熱交換器（21,22,23,24）と室内膨脹弁が直列に接続されている（室内膨脹弁の図示は省略）。室内熱交換器（21,22,23,24）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器により構成されている。室内膨張弁は、開度可変の電動膨張弁により構成されている。室内機（11,12,13,14）には、室内熱交換器（21,22,23,24）に送る室内ファン（31,32,33,34）が設けられている。室内ファン（31,32,33,34）の運転が行われると、図１の点線に示すように、室内空間の空気が吸込口から室内機（11,12,13,14）内に取り込まれ、取り込まれた空気が室内熱交換器（21,22,23,24）を通過して吹出口から吹き出される。
本実施形態の空調システム（10）では、各室内機（11,12,13,14）が冷房運転を行う場合は、冷媒回路（20）において、室外熱交換器が凝縮器となって各室内熱交換器（21,22,23,24）が蒸発器となる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。また、各室内機（11,12,13,14）が暖房運転を行う場合は、冷媒回路（20）において、各室内熱交換器（21,22,23,24）が凝縮器となって室外熱交換器が蒸発器となる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。
室内機（11,12,13,14）の冷房運転中の冷媒回路（20）では、圧縮機で圧縮された冷媒が室外熱交換器で凝縮し、室外膨張弁を通過した後に各室内回路に分配される。各室内回路に分配された冷媒は、室内膨張弁で減圧された後に室内熱交換器（21,22,23,24）で蒸発し、室外回路へ戻る。室外回路に戻った冷媒は、圧縮機に吸入される。なお、冷房運転中の室内機（11,12,13,14）では、室内熱交換器（21,22,23,24）の出口の冷媒の過熱度が所定の目標値（例えば５℃）になるように、室内膨張弁の開度が調節される。
一方、室内機（11,12,13,14）の暖房運転中の冷媒回路（20）では、圧縮機で圧縮された冷媒が、各室内回路に分配される。各室内回路に分配された冷媒は、室内熱交換器（21,22,23,24）で凝縮した後に室内膨張弁を通過し、室外回路へ戻る。室外回路へ戻った冷媒は、室外膨張弁で減圧された後に室外熱交換器で蒸発し、圧縮機に吸入される。なお、暖房運転中の室内機（11,12,13,14）では、室内熱交換器（21,22,23,24）の出口の冷媒の過冷却度が所定の目標値（例えば５℃）になるように、室内膨張弁の開度が調節される。また、室外熱交換器の出口の冷媒の過熱度が所定の目標値（例えば５℃）になるように、室外膨張弁の開度が調節される。
−コントローラ−
本実施形態の空調システム（10）は、制御手段を構成するコントローラ（25）を備えている。コントローラ（25）は、例えば室外機（15）に設けられている。コントローラ（25）は、室内機（11,12,13,14）が発揮する冷房能力又は暖房能力を制御する能力制御部（26）と、冷房運転中に後述する目標蒸発温度の上限値を設定する上限設定部（27）とを備えている。
コントローラ（25）には、室内機（11,12,13,14）毎に設けられたリモコンから、ユーザーにより設定された設定温度が入力される。また、コントローラ（25）には、室内機（11,12,13,14）毎に設けられた室内温度センサの計測値が入力される。室内温度センサは、室内機（11,12,13,14）の内部において室内熱交換器（21,22,23,24）を通過する前の空気の温度を計測する。室内温度センサの計測値は、室内空気の実測温度となる。なお、本実施形態では、「温度」は全て乾球温度を意味している。
室内機（11,12,13,14）の冷房能力を制御する場合の能力制御部（26）の動作について説明する。なお、室内機（11,12,13,14）の暖房能力を制御する場合の能力制御部（26）の動作については説明を省略する。
能力制御部（26）は、室内機（11,12,13,14）の冷房能力を制御する能力制御動作を行うように構成されている。能力制御部（26）は、能力制御動作として、冷房運転中の室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度を制御することによって、室内機（11,12,13,14）の冷房能力を変更する動作を行う。能力制御部（26）は、室内機（11,12,13,14）の冷房能力を増加させる場合（必要冷房能力が高い場合）は、室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度を低下させ、室内機（11,12,13,14）の冷房能力を低下させる場合（必要冷房能力が低い場合）は、室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度を上昇させる。能力制御部（26）は、冷房運転中の室内機（11,12,13,14）が複数存在する場合は、室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度の制御により、各室内機（11,12,13,14）の冷房能力をそれぞれ変更する。
具体的に、能力制御動作では、室内機（11,12,13,14）により冷房されている室内空間（16,17）の実測温度が設定温度に近づくように、室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度の目標値（以下、「目標蒸発温度」という。）が決定される。そして、室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度の実測値が目標蒸発温度になるように、冷媒回路（20）が制御される。本実施形態では、室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度の実測値が目標蒸発温度になるように、圧縮機の運転周波数が制御される。なお、能力制御部（26）は、圧縮機の吸入冷媒の圧力を計測する低圧圧力センサの計測値を室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発圧力として、該蒸発圧力の相当飽和温度を室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度の実測値として検出する。但し、これに限らず、室内熱交換器（21,22,23,24）を流れる冷媒（気液二相領域の冷媒）の温度を計測する温度センサにより、室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度の実測値を検出してもよい。
本実施形態の能力制御動作によれば、室内機（11,12,13,14）により冷房されている室内空間（16,17）の実測温度と設定温度との差（実測温度から設定温度を引いた値）が拡大すると、能力制御部（26）は目標蒸発温度を低下させる。その結果、圧縮機の運転周波数が増加し、冷房運転中の室内機（11,12,13,14）の冷房能力が増加する。一方、室内機（11,12,13,14）により冷房されている室内空間（16,17）の実測温度と設定温度との差が縮小すると、能力制御部（26）は目標蒸発温度を上昇させる。その結果、圧縮機の運転周波数が低下し、冷房運転中の室内機（11,12,13,14）の冷房能力が低下する。
続いて、上限設定部（27）の動作について説明する。
上限設定部（27）は、目標蒸発温度の上限値（Temax）（以下、「上限蒸発温度」という。）を設定する上限設定動作を行うように構成されている。上限設定動作は、冷房運転中の室内機（11,12,13,14）毎に個別蒸発温度（TAmax,TBmax,TCmax,TDmax）を算出する第１動作と、個別蒸発温度の中から最も低い値を上限蒸発温度（Temax）に設定する第２動作とからなる。
ここで、個別蒸発温度は、該個別蒸発温度を算出する対象の室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）において所定の除湿量（以下、「目標除湿量」という。）が得られる冷媒の蒸発温度である。本実施形態では、個別蒸発温度を算出する対象の室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）において目標除湿量が得られる冷媒の蒸発温度（つまり、個別蒸発温度）として、その室内熱交換器（21,22,23,24）において顕熱比（ＳＨＦ）が所定の基準値（例えば、０．９）になる冷媒の蒸発温度が算出される。個別蒸発温度は、該個別蒸発温度を算出する対象の室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）において顕熱比が基準値になる場合の室内熱交換器（21,22,23,24）の表面温度を求め、その表面温度になる場合の室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度を求めることにより得られる。なお、基準値は、例えば制御用のプリント板に設けられたスイッチやリモコンにより変更可能となっている。
なお、室内熱交換器（21,22,23,24）に用いる熱交換器（本実施形態は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器）では、その構造特性によりコンタクトファクターが決まっている。従って、熱交換器が蒸発器として動作する場合に、顕熱比を決めると、熱交換器を通過前の空気の温度及び湿度から、熱交換器を通過する空気の除湿量（例えば、熱交換器を通過前の空気の絶対湿度と、熱交換器を通過後の空気の絶対湿度との差）が定まる。本実施形態では、室内熱交換器（21,22,23,24）を通過した空気の温度が、その室内熱交換器（21,22,23,24）の表面の温度にほぼ等しくなる。すなわち、コンタクトファクター≒１という関係が成立する。従って、図２に示すように、顕熱比を０．９とすると、熱交換器を通過前の空気の温度及び湿度を表す点Ａから、熱交換器を通過後の空気の温度及び湿度を表す点Ｂを求めることができ、除湿量Δｘを求めることができる。
第１動作では、まず、対象の室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）において顕熱比が基準値になる場合の該室内熱交換器（21,22,23,24）の表面温度（TL）（以下、「設定用表面温度」という。）が算出される。上限設定部（27）は、冷房運転中の室内機（11,12,13,14）毎に、該室内機（11,12,13,14）に対応する室内空気の温度及び湿度とを用いて設定用表面温度（TL）を算出する。例えば、図２の湿り空気線図では、室内空気の温度（Tr）及び室内空気の湿度（Hr）から定まる点Ａ（Tr,Hr）から左側へ、顕熱比が基準値になる傾きの線を引き、その線が飽和空気線と交わる点Ｂの乾球温度が、設定用表面温度（TL）となる。
なお、設定用表面温度（TL）の算出では、室内空気の温度として設定温度が用いられ、室内空気の湿度として、上限設定部（27）に予め設定された設定湿度（相対湿度）が用いられる。設定湿度は、室内空間（16,17）の目標湿度として、設定温度毎に予め設定された値である。本実施形態では、各室内機（11,12,13,14）に湿度センサが設けられておらず、実際の室内空気の状態が分からない。そのため、室内空気の温度が設定温度になって室内空気の湿度が設定湿度になっていると仮定して、設定用表面温度（TL）を算出している。なお、設定湿度として、絶対湿度の値を用いてもよい。
第１動作では、設定用表面温度（TL）を求めた後に、個別蒸発温度が求められる。上限設置部には、室内熱交換器（21,22,23,24）の表面温度を入力値として室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度が出力値として得られる演算式（以下、「設定用演算式」という。）が予め設定されている。設定用演算式は、熱交換器の大きさに応じて異なり、例えばシミュレーション計算により作成されている。設定用演算式によれば、室内熱交換器（21,22,23,24）の表面温度を所定の温度にするためには、室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度を何度にすればよいかを求めることができる。個別蒸発温度は、設定用演算式に設定用表面温度（TL）を代入することにより求められる。上限設定部（27）は、冷房運転中の室内機（11,12,13,14）毎に、該室内機（11,12,13,14）の設定用表面温度（TL）を用いて、個別蒸発温度を求める。
第２動作では、冷房運転中の室内機（11,12,13,14）毎に求められた個別蒸発温度の中から、最も低い値が、上限蒸発温度（Temax）に設定される。例えば、図１に示すように、第１室内機（11）の個別蒸発温度（TAmax）が１２℃、第２室内機（12）の個別蒸発温度（TBmax）が１１℃、第３室内機（13）の個別蒸発温度（TCmax）が１０℃、第４室内機（14）の個別蒸発温度（TDmax）が１４℃となる場合は、上限蒸発温度（Temax）は、最も低い第３室内機（13）の個別蒸発温度（TCmax）に設定される。
この場合、個別蒸発温度が最も低い値になる第３室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（23）においては顕熱比が基準値となり、その室内熱交換器（23）において目標除湿量が得られる。一方、個別蒸発温度が最も低い値にならない他の室内機（11,12,14）の室内熱交換器（21,22,24）においては、顕熱比が基準値よりも低くなり、その室内熱交換器（21,22,24）においては目標除湿量を上回る除湿量が得られる。何れの室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）においても、目標除湿量が少なくとも得られる。
上限設定部（27）は、上限蒸発温度を設定すると、その値を能力制御部（26）へ入力する。これにより、能力制御部（26）は、上限蒸発温度以下の範囲で目標蒸発温度を設定し、室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度を制御する。能力制御部（26）は、室内機（11,12,13,14）の冷房能力を変更する場合に、必要冷房能力に基づいて目標蒸発温度を決定すれば目標蒸発温度が上限蒸発温度よりも高くなる場合であっても、目標蒸発温度を上限蒸発温度以下に設定する。従って、必要となる冷房能力が低い場合であっても、室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度が、上限蒸発温度以下になるように制御される。
−実施形態の効果−
本実施形態では、必要となる冷房能力が低い場合であっても、室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度が、該室内熱交換器（21,22,23,24）において目標除湿量が少なくとも得られる上限蒸発温度以下になるように制御される。そのため、室内機（11,12,13,14）の冷房運転中に、室内空気が除湿されない状態に陥ることを回避できる。従って、室内機（11,12,13,14）の冷房運転中に室内空間（16,17）の相対湿度が高くなり過ぎることがなく、室内空間（16,17）の快適性が損なわれることを防止することができる。
−実施形態の変形例１−
実施形態の変形例１について説明する。この変形例１の空調システム（10）は、図３に示すように、調湿装置（28）を備えている。調湿装置（28）は、第２室内空間（17）に設けられ、第２室内空間（17）全体の湿度を調節する。
調湿装置（28）は、換気機能を有する調湿装置であり、除湿運転と加湿運転とを実行可能に構成されている。除湿運転中の調湿装置（28）は、室外から取り込んだ空気を調湿素子（例えば、吸着熱交換器や吸着ロータ）により除湿して第２室内空間（17）へ供給すると同時に、第２室内空間（17）から取り込んだ空気を調湿素子により加湿して室外へ排出する。
例えば、調湿装置（28）は、図４に示すように、圧縮機（45）、２つの吸着熱交換器（41,42）、四路切換弁（43）及び膨張弁（44）が接続された冷媒回路（40）を備えている。冷媒回路（40）は、四路切換弁（43）の切り換えによって、第１の吸着熱交換器（41）が凝縮器となって第２の吸着熱交換器（42）が蒸発器となる第１動作と、第２の吸着熱交換器（42）が凝縮器となって第１の吸着熱交換器（41）が蒸発器となる第２動作とを交互に繰り返し行う。そして、調湿装置（28,29）は、四路切換弁（43）の切り換えに連動して、複数のダンパ（図示省略）を開閉することにより、調湿装置（28）内の空気通路を切り換える。例えば、除湿運転中の調湿装置（28）は、四路切換弁（43）の切り換えに連動して、給気ファン（47）により室外から取り込まれて室内空間（17）へ供給される空気が、蒸発器となる吸着熱交換器（41,42）を通過して、排気ファン（48）により第２室内空間（17）から取り込まれて室外へ排出される空気が、凝縮器となる吸着熱交換器（41,42）を通過するように、調湿装置（28）内の空気通路を切り換える。
ここで、上限設定部（27）は、各室内機（11,12,13,14）が室内空間（16,17）においてどのゾーンの空調を担当するのかを認識している。具体的に、上限設定部（27）は、第１室内機（11）の担当ゾーンが第１室内空間（16）の一部の第１ゾーン（16a）であることを認識し、第２室内機（12）の担当ゾーンが第１室内空間（16）の一部の第２ゾーン（16b）であることを認識し、第３室内機（13）の担当ゾーンが第１室内空間（16）の一部の第３ゾーン（16c）であることを認識し、第４室内機（14）の担当ゾーンが第２室内空間（17）の全体の第４ゾーン（17）であることを認識している。各室内機（11,12,13,14）は、室内空間（16,17）の全体又は一部を担当ゾーンとして冷房運転を行う。なお、各室内機（11,12,13,14）の担当ゾーンは、例えばリモコンにより設定される。
上限設定部（27）は、上限設定動作の第２動作の前に、調湿装置（28）が除湿運転中であるか否かを判定する除湿判定動作を行う。除湿判定動作では、第４ゾーン（17）が調湿装置（28）により除湿されているか否かが判定される。
そして、上限設定部（27）は、上限設定動作の第２動作において、冷房運転中の室内機（11,12,13,14）が複数存在する場合に、その担当ゾーンが調湿装置（28）により除湿されている室内機（11,12,13,14）以外の室内機（11,12,13,14）の個別蒸発温度のうち最も低い値を、上限蒸発温度に設定する。
例えば、上限設定部（27）は、除湿判定動作において、調湿装置（28）が除湿運転中であると判定した場合は、第１−第３室内機（11,12,13）の個別蒸発温度のうち最も低い値を上限蒸発温度に設定する。その担当ゾーン（17）が調湿装置（28）により除湿されている第４室内機（14）は、室内熱交換器（24）において目標除湿量を確保する必要がない室内機として扱われ、上限蒸発温度の設定の際に、第４室内機（14）の個別蒸発温度が除外される。
この変形例１では、室内熱交換器（21,22,23,24）において目標除湿量を確保する必要がない室内機（11,12,13,14）の個別蒸発温度を除外して、上限蒸発温度が設定される。そのため、室内熱交換器（21,22,23,24）において目標除湿量を確保する必要がない室内機（11,12,13,14）の個別蒸発温度が上限蒸発温度に設定されることがない。従って、上限蒸発温度が必要以上に高い温度に設定されることを回避できる。
−実施形態の変形例２−
実施形態の変形例２について説明する。この変形例２の空調システム（10）は、上記変形例１とは異なり、図５に示すように、第２室内空間（17）に設けられた第１調湿装置（28）に加えて、第１室内空間（16）に設けられた第２調湿装置（29）を備えている。第２調湿装置（29）は、第１調湿装置（28）と同じ構造である。第２調湿装置（29）は、第１室内空間（16）の全体の湿度を調節する。
この変形例２の上限設定部（27）は、除湿判定動作として、各調湿装置（28,29）が運転中であるか否かを判定する動作を行う。除湿判定動作では、第１−第３ゾーン（16a,16b,16c）が第２調湿装置（29）により除湿されているか否かと、第４ゾーン（17）が第１調湿装置（28）により除湿されているか否かとが判定される。
そして、上限設定部（27）は、上限設定動作の第２動作において、冷房運転中の全ての室内機（11,12,13,14）の担当ゾーンが調湿装置（28,29）により除湿されている場合は、上限蒸発温度を設定しない。上限設定部（27）は、除湿判定動作において、第１調湿装置（28）及び第２調湿装置（29）が共に除湿運転中であると判定した場合は、第１−第３室内機（11,12,13）の担当ゾーン（16a,16b,16c）が第２調湿装置（29）により除湿され、第４室内機（14）の担当ゾーン（17）が第１調湿装置（28）により除湿されているので、上限蒸発温度を設定しない。従って、冷房運転中に、室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度の制御範囲は制限されない。
この変形例２では、室内熱交換器（21,22,23,24）において目標除湿量を確保する必要がある室内機（11,12,13,14）が存在しない場合は、上限蒸発温度が設定されない。従って、各室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）において目標除湿量を確保する必要がないのに、室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度の制御範囲が制限されることを回避できる。
《その他の実施形態》
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。
上記実施形態について、空調システム（10）が、冷媒回路（20）において冷凍サイクルの高圧が冷媒の臨界圧力よりも高い値に設定される超臨界サイクルを行うように構成されていてもよい。この場合、冷凍サイクルの高圧が冷媒の臨界圧力よりも低い値に設定される通常の冷凍サイクルでは凝縮器となる熱交換器が、放熱器（ガスクーラ）として動作する。冷媒としては、例えば二酸化炭素が用いられる。
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
以上説明したように、本発明は、冷房運転を行う室内機を備えた空調システムについて有用である。
10 空調システム
11-14 室内機
20 冷媒回路
21-24 室内熱交換器
25 コントローラ（制御手段）

Claims (5)

  1. 冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）と、
    上記冷媒回路（20）に接続された室内熱交換器（21,22,23,24）を有し、該室内熱交換器（21,22,23,24）を流通する冷媒により冷却した空気を室内空間（16,17）へ供給する冷房運転を行う室内機（11,12,13,14）と、
    上記室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度を制御することによって上記室内機（11,12,13,14）が発揮する冷房能力を変更する制御手段（25）とを備えた空調システムであって、
    上記制御手段（25）は、上記冷房運転中の室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）において所定の除湿量が少なくとも得られる冷媒の蒸発温度を上限蒸発温度に設定して、該上限蒸発温度以下の範囲で上記室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度を制御し、
    更に、上記制御手段（25）は、上記冷房運転中の室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）において所定の除湿量が少なくとも得られる冷媒の蒸発温度として、上記室内熱交換器（21,22,23,24）において顕熱比が所定の基準値以下になる冷媒の蒸発温度を上記上限蒸発温度に設定する
    ことを特徴とする空調システム。
  2. 請求項１において、
    上記冷媒回路（20）では、上記冷房運転を行う複数の室内機（11,12,13,14）が並列に接続される一方、
    上記制御手段（25）は、上記冷房運転中の複数の室内機（11,12,13,14）の各々について、該室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）において所定の除湿量が得られる冷媒の蒸発温度を個別蒸発温度として設定し、上記室内機（11,12,13,14）毎に設定した個別蒸発温度のうち最も低い値を、上記上限蒸発温度に設定する
    ことを特徴とする空調システム。
  3. 請求項２において、
    上記各室内機（11,12,13,14）は、室内空間（16,17）の全体又は一部を担当ゾーンとして冷房運転を行う一方、
    上記制御手段（25）は、上記冷房運転中の室内機（11,12,13,14）が複数存在する場合に、その担当ゾーンが調湿装置（28,29）により除湿されている室内機（11,12,13,14）以外の室内機（11,12,13,14）の個別蒸発温度のうち最も低い値を、上記上限蒸発温度に設定する
    ことを特徴とする空調システム。
  4. 請求項２において、
    上記各室内機（11,12,13,14）は、室内空間（16,17）の全体又は一部を担当ゾーンとして冷房運転を行う一方、
    上記制御手段（25）は、上記冷房運転中の全ての室内機（11,12,13,14）の担当ゾーンが調湿装置（28,29）により除湿されている場合は、上記上限蒸発温度を設定しない
    ことを特徴とする空調システム。
  5. 冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）と、
    上記冷媒回路（20）に接続された室内熱交換器（21,22,23,24）を有し、該室内熱交換器（21,22,23,24）を流通する冷媒により冷却した空気を室内空間（16,17）へ供給する冷房運転を行う室内機（11,12,13,14）と、
    上記室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度を制御することによって上記室内機（11,12,13,14）が発揮する冷房能力を変更する制御手段（25）とを備えた空調システムであって、
    上記制御手段（25）は、上記冷房運転中の室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）において所定の除湿量が少なくとも得られる冷媒の蒸発温度を上限蒸発温度に設定して、該上限蒸発温度以下の範囲で上記室内熱交換器（21,22,23,24）における冷媒の蒸発温度を制御し、
    上記冷媒回路（20）では、上記冷房運転を行う複数の室内機（11,12,13,14）が並列に接続され、
    上記各室内機（11,12,13,14）は、室内空間（16,17）の全体又は一部を担当ゾーンとして冷房運転を行う一方、
    上記制御手段（25）は、
    上記冷房運転中の複数の室内機（11,12,13,14）の各々について、該室内機（11,12,13,14）の室内熱交換器（21,22,23,24）において所定の除湿量が得られる冷媒の蒸発温度を個別蒸発温度として設定し、
    上記冷房運転中の室内機（11,12,13,14）が複数存在する場合に、その担当ゾーンが調湿装置（28,29）により除湿されている室内機（11,12,13,14）以外の室内機（11,12,13,14）の個別蒸発温度のうち最も低い値を、上記上限蒸発温度に設定する
    ことを特徴とする空調システム。
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