JP7436877B2 - 換気装置、及び換気方法 - Google Patents
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Description
圧縮機と、
凝縮器又は蒸発器として機能する第1熱交換器と、
屋外から取り入れた空気を、前記第1熱交換器を通した後に、屋内空間に給気する第1空気流路と、
凝縮器又は蒸発器として機能する第2熱交換器と、
前記屋内空間から取り入れた空気を、前記第2熱交換器を通した後に、前記屋外に排気する第2空気流路と、
前記圧縮機、前記第1熱交換器及び前記第2熱交換器が冷媒配管によって接続され、内部を冷媒が流れる冷媒回路と、
前記第2熱交換器が着霜している状態と判定された場合に、前記屋内空間の空気の流れを前記第2熱交換器に導くことで、前記第2熱交換器の温度を上げると共に、前記第2熱交換器に流入する前記冷媒の温度を上げるように前記冷媒回路の前記冷媒の状態を制御するアクチュエータに対して、所定の指令を出力する制御部と、
を備える換気装置を提供する。
前記第2熱交換器が着霜している状態と判定された場合に、前記圧縮機を停止させる旨が示された前記所定の指令を出力する。
前記第2熱交換器の数は、複数であり、
前記冷媒回路は、前記第2熱交換器毎に、当該第2熱交換器に接続される流路の開度を調整する第1弁部をさらに有し、
前記制御部は、複数の前記第2熱交換器に含まれる、所定の前記第2熱交換器が着霜している状態と判定された場合に、当該所定の前記第2熱交換器に対応する、前記第1弁部を閉じさせる前記所定の指令を出力する。
前記制御部は、複数の前記第2熱交換器が着霜している状態と判定された場合に、着霜していると状態と判定された複数の記第2熱交換器に対応する、複数の前記第1弁部を、所定の順序に従って閉じさせるよう、前記所定の命令を出力する。
前記冷媒回路は、前記第1熱交換器と前記第2熱交換器との間に設けられ、流路の開度を調整する第2弁部を有し、
前記制御部は、前記第2熱交換器が蒸発器として機能している間に、前記第2熱交換器が着霜している状態と判定された場合に、着霜している状態と判定される前と比べて、前記第2弁部の前記開度を大きくさせるよう前記所定の命令を出力する。
前記第2熱交換器が蒸発器として機能している間、前記冷媒回路における前記冷媒の流れで、前記第2熱交換器より下流に第3弁部が、さらに設けられ、
前記制御部は、さらに、前記第2熱交換器が蒸発器として機能している間に、前記第2熱交換器が着霜している状態と判定された場合に、着霜している状態と判定される前と比べて、前記第3弁部の開度を小さくするよう前記所定の命令を出力する。
前記冷媒回路は、前記第2熱交換器が蒸発器として機能している間に、前記圧縮機から、前記第1熱交換器を介さずに、前記第2熱交換器に前記冷媒を流すバイパス配管を有し、
前記制御部は、前記第2熱交換器が着霜している状態と判定された場合に、前記圧縮機で圧縮された前記冷媒が、前記バイパス配管を介して前記第2熱交換器に流れるよう前記所定の指令を出力する。
前記制御部は、前記屋内空間の空気の流れを前記第2熱交換器に導く制御として、前記屋内空間の上方に隣接している天井裏空間から前記第2熱交換器まで空気を案内するか否かを切り替え可能な第1案内機構を制御する、又は、前記屋内空間から前記第2熱交換器まで空気を案内するか否かを切り替え可能な第2案内機構を制御する。
前記第1熱交換器によって熱が交換された空気を、前記第2熱交換器まで案内するバイパス案内機構をさらに備え、
前記制御部は、前記第2熱交換器が着霜している状態と判定された場合に、前記第1熱交換器によって熱が交換された空気の温度が所定の温度より大きいと判定された場合に、前記バイパス案内機構を制御して、熱が交換された空気を前記第2熱交換器まで導く制御を行う。
前記第2熱交換器の数は、複数であり、
前記第2熱交換器毎に、前記屋内空間から取り入れた空気を前記屋外に排気するための前記第2空気流路が設けられ、
前記制御部は、複数の前記第2熱交換器の各々の状況に基づいて、前記第2熱交換器に対応する前記第2空気流路を流れる空気の風量を調整する。
前記制御部は、複数の前記第2熱交換器のうち、一方の前記第2熱交換器が他方の前記第2熱交換器と比べて着霜の度合いが大きいと判定された場合、一方の前記第2熱交換器に対応する前記第2空気流路の第1風量を、他方の前記第2熱交換器に対応する前記第2空気流路の第2風量と比べて増加させる制御を行う。
当該換気装置によれば、前記制御部は、前記第1風量を増加させる制御をする場合に、前記第2風量を、前記第1風量を増加させる制御を行う前と比べて、減少させる制御を行う。
前記制御部は、前記第2熱交換器が着霜している状態と判定された場合に、前記屋内空間に設けられた空調機に対して、当該空調機に設定されている温度を上げる旨の信号を出力する。
前記第2空気流路を流れる空気について前記屋内空間から給気するのか前記屋外から給気するのかを切り替える切替機構を備え、
前記制御部は、前記屋内空間及び前記屋外から検出された温度のうち高い方から給気するよう前記切替機構を制御する。
前記制御部は、空調機から除霜運転を行う旨の信号を受信した後に、前記第2熱交換器が着霜している状態と判定された場合に、前記冷媒回路の前記冷媒の状態を制御するアクチュエータに対して、前記所定の指令を出力することを抑制する。
前記制御部は、さらに、前記空調機から除霜運転を行う旨の信号を受信した場合、前記第1空気流路から前記屋内空間への給気による風量を、前記空調機から除霜運転を行う旨の信号を受信する前と比べて増加させる制御を行うと共に、前記第2空気流路から前記屋外への排気による風量を、前記空調機から除霜運転を行う旨の信号を受信する前と比べて増加させる制御を行う。
前記制御部は、前記第2熱交換器が着霜している状態と判定された場合に、さらに、空調機に対して除霜運転を行わない旨を指示する信号を送信する。
圧縮機と、
凝縮器又は蒸発器として機能する第1熱交換器と、
屋外から取り入れた空気を、前記第1熱交換器を通した後に、屋内空間に排出可能な流路を示した第1空気流路と、
凝縮器又は蒸発器として機能する第2熱交換器と、
前記屋内空間から取り入れた空気を、前記第2熱交換器を通した後に、前記屋外に排気可能な流路を示した第2空気流路と、
前記圧縮機、前記第1熱交換器及び前記第2熱交換器が冷媒配管によって接続され、内部を冷媒が流れる冷媒回路と、
前記第2熱交換器が蒸発器として機能している間に、前記第2熱交換器が着霜している状態と判定された場合に、前記第2熱交換器に流入する前記冷媒の温度を上げるように前記冷媒回路の前記冷媒の状態を制御するアクチュエータに対して、前記第2熱交換器を凝縮器として機能させ、前記第1熱交換器を蒸発器として機能させるよう所定の指令を出力する制御部と、を備えた換気装置を提供する。
前記制御部は、前記第2熱交換器が蒸発器として機能している間に、前記第2熱交換器が着霜している状態と判定された場合に、前記所定の指令を出力すると共に、前記屋内空間から前記屋外に排気させるように前記第1空気流路の空気の流れを切り替えさせる。
前記制御部は、さらに、前記第2熱交換器が蒸発器として機能している間に、前記第2熱交換器が着霜している状態と判定された場合に、前記屋外から前記屋内空間に給気させるように前記第2空気流路の流れを切り替えさせる。
前記第1熱交換器、及び前記第1空気流路の少なくとも一部を収容する第1ケーシングと、
前記第2熱交換器、及び前記第2空気流路の少なくとも一部を収容する第2ケーシングと、をさらに備え、
前記第1ケーシングと前記第2ケーシングとが分離可能である。
圧縮機と、凝縮器又は蒸発器として機能する第1熱交換器と、屋外から取り入れた空気を、前記第1熱交換器を通した後に、屋内空間に給気する第1空気流路と、凝縮器又は蒸発器として機能する第2熱交換器と、前記屋内空間から取り入れた空気を、前記第2熱交換器を通した後に、前記屋外に排気する第2空気流路と、前記圧縮機、前記第1熱交換器及び前記第2熱交換器が冷媒配管によって接続され、内部を冷媒が流れる冷媒回路と、を備える換気装置が所定の空間に複数設けられ、当該複数の換気装置を用いた換気方法であって、
制御部が、
複数の前記第2熱交換器の着霜状態を取得し、
複数の前記第2熱交換器が蒸発器として機能している間に、複数の前記第2熱交換器が着霜している状態と判定された場合に、当該複数の第2熱交換器の除霜運転を行うパターンを複数生成し、
前記所定の空間の状況を取得し、前記着霜状態と、前記所定の空間の前記状況とに基づいて、複数生成されたパターンのうちいずれか一つを用いて、前記第2熱交換器の除霜制御を行う、
換気方法を提供する。
圧縮機と、凝縮器又は蒸発器として機能する第1熱交換器と、屋外から取り入れた空気を、前記第1熱交換器を通した後に、屋内空間に給気する第1空気流路と、凝縮器又は蒸発器として機能する第2熱交換器と、前記屋内空間から取り入れた空気を、前記第2熱交換器を通した後に、前記屋外に排気する第2空気流路と、前記圧縮機、前記第1熱交換器及び前記第2熱交換器が冷媒配管によって接続され、内部を冷媒が流れる冷媒回路と、を備える換気装置を制御する制御部が、前記第2熱交換器が着霜している状態と判定した場合に、前記屋内空間の空気の流れを前記第2熱交換器に導くことで、前記第2熱交換器の温度を上げると共に、前記第2熱交換器に流入する前記冷媒の温度を上げるように前記冷媒回路の前記冷媒の状態を制御するアクチュエータに対して、所定の指令を出力する、
換気方法を提供する。
図1は、第1の実施形態に係る換気装置及び空調機の構成例を示した図である。図1に示される例では、屋内空間の空調を行うために、換気装置1と空調機2とを備えている。
上述した実施形態では、排気ユニットが1台設けられた例について説明した。しかしながら、除霜対象となる排気ユニットは1台に制限するものではなく、複数台設けられてもよい。そこで、第2の実施形態では、排気ユニットが複数設けられ、排気ユニットの各々について除霜可能な構成について説明する。
上述した実施形態では、第2熱交換器12が着霜した場合に、第2熱交換器12に対応する電動弁16の閉状態に制御する例について説明した。ところで、複数の第2熱交換器12が着霜した場合に、複数の電動弁16の閉状態に制御すると、換気装置1Bの空調能力が低下する。そこで、本変形例では、複数の第2熱交換器12が着霜した場合、複数の第2熱交換器12で同時に除霜が行われないよう制御する例について説明する。
また、第2熱交換器12の除霜を行う手法として他の手法を用いてもよい。そこで、第3の実施形態では、排気ユニット310内部の電動弁16の開度を調整する別態様について説明する。なお、第3の実施形態に係る上位制御装置100、空調機2B、換気装置1Bの構成は、第2の実施形態と同様として説明を省略する。
上述した実施形態以外の手法を用いて、第2熱交換器12の除霜を行ってもよい。そこで第3の実施形態の変形例1では、排気ユニットの下流に設けた電動弁で冷媒の圧力を調整する例について説明する。
上述した実施形態以外の手法を用いて、第2熱交換器12の除霜を行ってもよい。第4の実施形態では、冷媒回路にバイパス流路(バイパス配管の一例)を設ける例について説明する。第4の実施形態では、第3の実施形態と比べて、排気ユニット110Bが一台減って、2台の給気ユニット120A、120Bと、1台の排気ユニット110Aと、が設けられた例とする。他の構成は、第3の実施形態と同様として説明を省略する。
上述した実施形態及び変形例以外の手法を用いて、第2熱交換器12の除霜を行ってもよい。第4の実施形態の変形例1では、冷媒回路に加熱器を設ける例について説明する。第4の実施形態の変形例1は、第4の実施形態と比べて、バイパス流路F106及びバイパス用電動弁56が削除された代わりに、冷媒回路上(例えば冷媒回路F103)に加熱器が設けられた例とする。なお、他の構成は、第4の実施形態と同様として説明を省略する。
上述した実施形態及び変形例以外の手法を用いて、第2熱交換器12の除霜を行ってもよい。第4の実施形態の変形例2では、冷媒回路を流れる冷媒の圧力を上昇させる例について説明する。第4の実施形態の変形例2は、例えば、第2の実施形態と同様の構成を備えた例とする。なお、他の構成は、第4の実施形態と同様として説明を省略する。
上述した実施形態以外の手法を用いて、第2熱交換器12の除霜を行ってもよい。第5の実施形態では、冷媒回路の流れを逆サイクルにする例について説明する。第5の実施形態では、第3の実施形態と同様として説明を省略する。
第5の実施形態では、冷媒回路の流れを逆サイクルとしたが空気の流れの切り替えを行わなかった。そこで、第5の実施形態の変形例1では、逆サイクルにするとともに、空気の流れを切り替える例について説明する。第5の実施形態の変形例1は、第5の実施形態と同様の構成を備えている。
第5の実施形態の変形例1では、給気ユニット120A、120B側の空気の流れを切り替える例について説明した。しかしながら、第5の実施形態の変形例1では排気ユニット110A、110B側の空気の流れについては着霜される前と同様の制御を維持していた。そこで、第5の実施形態の変形例2では、排気ユニット110A、110B側の空気の流れも切り替える例について説明する。なお、第5の実施形態の変形例2は、第5の実施形態と同様の構成を備えている。
上述した実施形態以外の手法を用いて、第2熱交換器12の除霜を行ってもよい。第6の実施形態では、排気ユニットに対する空気の流れを調整する例について説明する。
上述した実施形態では、開閉ダンパ240を用いて、天井裏空間R12の温かい空気を、居室空間R11の空気と混合させて、第2熱交換器12まで流れるよう制御する例について説明した。しかしながら、第6の実施形態は、天井裏空間R12の温かい空気を、居室空間R11の空気と混合させる手法に制限するものではない。第6の実施形態の変形例1では、天井裏空間R12の温かい空気のみを第2熱交換器12まで流れるよう制御する例について説明する。
上述した第6の実施形態以外の手法を用いて、排気ユニットに対する空気の流れを調整してもよい。そこで、第7の実施形態では、排気ユニットに対する空気の流れを調整する別態様について説明する。
上述した実施形態以外の手法を用いて、排気ユニットに対する空気の流れを調整してもよい。そこで、第8の実施形態では、給気ユニットと排気ユニットとの間に、直接空気を流すためのバイパス流路を設ける手法について説明する。
上述した実施形態以外の手法を用いて、排気ユニットに対する空気の流れを調整してもよい。そこで、第9の実施形態では、空調機2と連携する場合について説明する。
上述した実施形態以外の手法を用いて、排気ユニットに対する空気の流れを調整してもよい。
本変形例では、複数の第2熱交換器12が着霜した場合に、複数の第2熱交換器12の着霜度合いに応じて制御を異ならせる例について説明する。なお、第10の実施形態の変形例1は、第10の実施形態と同様の構成を備えているものとする。
そこで、変形例2では、排気ユニット群から排気される空気量を上昇させる際に、給気ユニット群が屋外から取り込む空気量を上昇させる場合について説明する。なお、第10の実施形態の変形例2は、第10の実施形態と同様の構成を備えているものとする。
空調機と換気装置の連携は、上述した制御に制限するものではない。そこで、第11の実施形態では、空調機が除霜運転を開始した場合について説明する。なお、第11の実施形態の構成は、第2の実施形態と同様の構成を備えているものとする。
上述した実施形態では、上位制御装置100が、1台の圧縮機ユニット150を制御する例について説明した。しかしながら、上位制御装置100が、制御する圧縮機ユニットの数を1台に制限するものではない。そこで、第7の実施形態では、上位制御装置100が、複数の換気装置、及び複数の空調機を制御する例について説明する。
第11の実施形態の変形例1では、空調機2Fが除霜運転を開始した場合について説明する。上述した実施形態では、第2熱交換器12が着霜している状態と判定された場合、冷媒回路の冷媒の状態を制御するアクチュエータに対して、所定の指令を出力する例について説明した。これに対して本実施形態の変形例では、着霜している状態と判定された場合でも、所定の条件を満たした場合には、所定の指令の出力を抑制する。
さらなる変形例として、上位制御装置500は、空調機2Fが除霜運転を行っている間、着霜する可能性があると判定された第2熱交換器12に対する冷媒の流量を低下させるよう、圧縮機ユニット(例えば、圧縮機ユニット550C)に指令を送信してもよい。これにより着霜が進むことを抑制できる。つまり、第2熱交換器12の着霜が進むことを抑制することで、現在除霜運転が行われている空調機2Fとの同時の除霜運転を抑制できる。
第10の実施形態の変形例3に係る上位制御装置500は、第11の実施形態の変形例1と同様に、空調機2Fから除霜運転を行う旨の信号を受信した後に、第1圧縮機ユニット550A~第3圧縮機ユニット550Cの制御部から、第2熱交換器12が着霜している状態と判定された判定結果を受信する。
さらに、空調機2Fと換気装置との同時除霜を抑制する制御を行ってもよい。
さらに、換気装置が複数設けられている場合、当該複数の換気装置の第2熱交換器12が着霜した場合に、複数の換気装置の第2熱交換器12の着霜度合いに応じて、除霜制御を異ならせてもよい。
2、2B、2F 空調機
10、110A、110B、210、310、510A、510B、510C 排気ユニット
11 ファン
12 第2熱交換器
13、113A、113B、213、313、413 制御部
14 温度検出部
15 駆動用モータ
16 電動弁
20、120A、120B、220A、220B、520A、520B、520C 給気ユニット
21 ファン
22 第1熱交換器
23、123、423 制御部
24 温度検出部
25 駆動用モータ
26 電動弁
240、440 開閉ダンパ
341第1開閉ダンパ
342 第2開閉ダンパ
50、150、550A、550B、550C 圧縮機ユニット
51 駆動用モータ
52、152 制御部
53 圧縮機
54 四方弁
55 電動弁
156 バイパス用電動弁
70、170、571、572、573 室外機
71、171 制御部
81、82、581、582、583、584、585、586、587、588 空調室内機
100、500 上位制御装置
161、162 電動弁
F1、F2、F3、F4、F101、F102、F103、F104 冷媒回路
F106 バイパス流路
F5、F501、F502、F503 連絡配管
P1 給気流路
P2 還気流路
P101 第1給気流路
P102 第2給気流路
P103 第1排気流路
P104 第2排気流路
P202 還気流路
P202A 第1還気分岐路
P202B 第2還気分岐路
P402 バイパス流路
P403 還気流路
Claims (8)
- 圧縮機と、
凝縮器又は蒸発器として機能する第1熱交換器と、
屋外から取り入れた空気を、前記第1熱交換器を通した後に、屋内空間に給気する第1空気流路と、
凝縮器又は蒸発器として機能する第2熱交換器と、
前記屋内空間から取り入れた空気を、前記第2熱交換器を通した後に、前記屋外に排気する第2空気流路と、
前記圧縮機、前記第1熱交換器及び前記第2熱交換器が冷媒配管によって接続され、内部を冷媒が流れる冷媒回路と、
前記第2熱交換器が着霜している状態と判定された場合に、前記屋内空間の空気の流れを前記第2熱交換器に導くことで、前記第2熱交換器の温度を上げると共に、前記第2熱交換器に流入する前記冷媒の温度を上げるように、前記冷媒回路の前記冷媒の状態を制御する前記圧縮機の駆動用のアクチュエータに対して、前記圧縮機を停止させる旨が示された所定の指令を出力する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第2熱交換器が着霜している状態と判定された場合に、さらに、空調機に対して除霜運転を行わない旨を指示する信号を送信する、
換気装置。 - 前記制御部は、前記屋内空間の空気の流れを前記第2熱交換器に導く制御として、前記屋内空間の上方に隣接している天井裏空間から前記第2熱交換器まで空気を案内するか否かを切り替え可能な第1案内機構を制御する、又は、前記屋内空間から前記第2熱交換器まで空気を案内するか否かを切り替え可能な第2案内機構を制御する、
請求項1に記載の換気装置。 - 前記第2熱交換器の数は、複数であり、
前記第2熱交換器毎に、前記屋内空間から取り入れた空気を前記屋外に排気するための前記第2空気流路が設けられ、
前記制御部は、複数の前記第2熱交換器の各々の状況に基づいて、前記第2熱交換器に対応する前記第2空気流路を流れる空気の風量を調整する、
請求項1に記載の換気装置。 - 前記制御部は、複数の前記第2熱交換器のうち、一方の前記第2熱交換器が他方の前記第2熱交換器と比べて着霜の度合いが大きいと判定された場合、一方の前記第2熱交換器に対応する前記第2空気流路の第1風量を、他方の前記第2熱交換器に対応する前記第2空気流路の第2風量と比べて増加させる制御を行う、
請求項3に記載の換気装置。 - 前記制御部は、前記第1風量を増加させる制御をする場合に、前記第2風量を、前記第1風量を増加させる制御を行う前と比べて、減少させる制御を行う、
請求項4に記載の換気装置。 - 前記第2空気流路を流れる空気について前記屋内空間から給気するのか前記屋外から給気するのかを切り替える切替機構を備え、
前記制御部は、前記屋内空間及び前記屋外から検出された温度のうち高い方から給気するよう前記切替機構を制御する、
請求項1に記載の換気装置。 - 前記第1熱交換器、及び前記第1空気流路の少なくとも一部を収容する第1ケーシングと、
前記第2熱交換器、及び前記第2空気流路の少なくとも一部を収容する第2ケーシングと、をさらに備え、
前記第1ケーシングと前記第2ケーシングとが分離可能である、
請求項1乃至6のいずれか一つに記載の換気装置。 - 圧縮機と、凝縮器又は蒸発器として機能する第1熱交換器と、屋外から取り入れた空気を、前記第1熱交換器を通した後に、屋内空間に給気する第1空気流路と、凝縮器又は蒸発器として機能する第2熱交換器と、前記屋内空間から取り入れた空気を、前記第2熱交換器を通した後に、前記屋外に排気する第2空気流路と、前記圧縮機、前記第1熱交換器及び前記第2熱交換器が冷媒配管によって接続され、内部を冷媒が流れる冷媒回路と、を備える換気装置を制御する制御部が、前記第2熱交換器が着霜している状態と判定した場合に、前記屋内空間の空気の流れを前記第2熱交換器に導くことで、前記第2熱交換器の温度を上げると共に、前記第2熱交換器に流入する前記冷媒の温度を上げるように、前記冷媒回路の前記冷媒の状態を制御する前記圧縮機の駆動用のアクチュエータに対して、前記圧縮機を停止させる旨が示された所定の指令を出力し、
前記第2熱交換器が着霜している状態と判定された場合に、さらに、空調機に対して除霜運転を行わない旨を指示する信号を送信する、
換気方法。
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