JPH05306848A

JPH05306848A - 熱回収型マルチエアコン

Info

Publication number: JPH05306848A
Application number: JP4111054A
Authority: JP
Inventors: Akira Aoki; 亮青木; Takashi Nakamura; 隆中邨
Original assignee: Matsushita Seiko Co Ltd; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Ecology Systems Co Ltd; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-04-30
Filing date: 1992-04-30
Publication date: 1993-11-19
Anticipated expiration: 2013-05-18
Also published as: JP2753177B2

Abstract

(57)【要約】【目的】人の行動を予測、記憶する行動予測手段によ
り、熱回収を行う最適な運転条件を選択し、効率の良い
運転と、住宅全体として熱の有効利用ができる熱回収型
マルチエアコンを提供することを目的としている。【構成】カレンダー機能２２から日時・曜日、各室内
ユニット１２ａ〜ｃから人の有無と温度・湿度の情報か
ら、人の行動を予測、記憶する行動予測手段２３からの
情報と、室外ユニットから外気温と冷媒状態の情報とか
ら判断し、人が長時間使用しない部屋を選択し、その室
内ユニット１から熱を回収し、空調を行っている部屋の
室内ユニット１２ａ〜ｃや室外熱交換器３へ熱を供給す
るように冷暖運転制御手段２１を介して吐出管切換装置
４ａ〜ｆと吸入管切換装置５ａ〜ｆ、および圧縮機２、
流量制御装置６ａ〜ｆ等を制御する制御手段２０を備え
た熱回収型マルチエアコンが提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１台の室外ユニットと
複数の室内ユニットからなるマルチエアコンで、特に各
室内の状態に応じて冷房、暖房および冷房暖房の同時運
転が可能な、いわゆる熱回収型の住宅用のマルチエアコ
ンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、住宅用のマルチエアコンにおいて
も、空調意識の高まりからビル等の業務用の分野同様き
め細かい空調などの快適性や、省エネルギ性が求められ
ている。

【０００３】従来、住宅におけるこの種のマルチエアコ
ンとして、複数の部屋の冷房および暖房の同時運転が行
えるものが商品化され公知になっている。以下、その構
成について図６を参照しながら説明する。

【０００４】図に示すように従来のマルチエアコンは圧
縮機１０１と、室外熱交換器１０２と、四方弁１０３
と、膨張弁１０４ａ〜ｃ等からなる室外ユニット１０５
と、複数の室内ユニット１０６ａ〜ｃとからなり、それ
ぞれの室内ユニット内の室内熱交換器１０７ａ〜ｃの一
端には液側接続配管１０８ａ〜ｃ、他端にはガス側接続
配管１０９ａ〜ｃが接続され、それらが室外ユニット１
０５に接続されている。室外ユニット１０５内には室外
熱交換器１０２と液側接続配管１０８ａ〜ｃとを分岐接
続するための分岐部１１０と、この分岐部からそれぞれ
の液側接続配管の間には、膨張弁１０４ａ〜ｃが設けて
ある。

【０００５】上記構成において冷房時の運転は、四方弁
１０３は図の実線によう流れるように切換え、圧縮機１
０１から吐出された冷媒は四方弁１０３を通って室外熱
交換器１０２に入り、室外ファン（図示せず）により外
気と熱交換（放熱）を行う。熱交換された冷媒は各室内
ユニットに流れるために分岐部１１０によって分流さ
れ、それぞれの膨張弁１０４ａ〜ｃを介して液側配管１
０７ａ〜ｂに流れる。膨張弁１０４ａ〜ｃは、各室内ユ
ニット１０６ａ〜ｃの必要冷房能力に応じてそれぞれの
開度を調整するようになっている。同様に暖房時におい
ては四方弁１０３を冷媒が破線のように流れるように切
換える。圧縮機１０１から吐出された冷媒は分流され、
ガス側配管１０９ａ〜ｃを通って各室内ユニット１０６
ａ〜ｃに流れ暖房を行う。各室内ユニット１０６ａ〜ｃ
により凝縮液化した冷媒は液側接続配管を通り膨張弁１
０４ａ〜ｃにより減圧され、それぞれ合流した後に室外
熱交換器１０２で蒸発し、四方弁１０３を介して圧縮機
１０１に吸入される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の住宅
用のマルチエアコンでは、室外熱交換器と室内熱交換器
が常に蒸発器と凝縮器のいずれかになっており、熱の移
動が室内と室外のみになっていた。冬期において外気温
度が低下するのにともない、室外からの熱回収性能が低
下し、暖房能力が低下する課題があった。またビル等の
業務用空調で用いられている冷暖混在運転方式を用いれ
ば、前記のケースでは室内からの熱回収で能力を確保で
きるが、人の在室している部屋からの熱回収を行う場合
もあり、在室者に不快感を与える課題があった。また使
用しなくなった部屋の熱や、住宅内で発生する排熱を十
分に回収できずに外気へ捨てていること、および必要な
熱量を必要な時間に使用できないという課題があった。

【０００７】本発明は上記課題を解決するもので、人が
使用していない部屋や、不在の部屋を判断し、その不在
の部屋から熱を回収し、空調を必要とする部屋に熱を移
動できるようにすることを第１の目的とする。

【０００８】第２の目的は人の行動を予め予測、記憶す
ることにより、熱回収を行う最適な部屋を選択し、空調
を行うことにある。

【０００９】第３の目的は住宅内で排熱として多く捨て
られる使用後の風呂の残り湯から熱を回収し、空調とし
て熱を有効に利用することにある。

【００１０】第４の目的は回収した熱を有効に利用する
ために、必要なとき必要なだけ使用できるようにするこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の目的を達
成するための第１の手段は、圧縮機と、室外熱交換器等
からなる室外ユニットと、室内熱交換器等からなる室内
ユニットとを複数台接続する住宅用のヒートポンプ式の
マルチエアコンにおいて、前記圧縮機の吐出管を前記室
外熱交換器と複数の室内熱交換器に対応して分岐接続
し、その分岐された複数の配管には吐出管切換装置を設
け、かつ前記圧縮機の吸入管も同様に前記室外熱交換器
と複数の室内熱交換器に対応して分岐接続し、その分岐
された複数の配管には吸入管切換装置を設け、前記吐出
管切換装置を設けた配管と、吸入管切換装置を設けた配
管とを分岐接続した後に、それぞれを前記室外熱交換器
および前記複数の室内熱交換器の一端に接続し、前記室
外熱交換器および前記複数の室内熱交換器の他端には、
流量制御装置を介してそれぞれを分岐接続する接続配管
を設け、前記室外熱交換器と複数の室内熱交換器を蒸発
器として利用するために前記吐出管切換装置を閉じ、前
記吸入管切換装置を開けて、前記流量制御装置を用いて
冷媒の流量を制御するとともに、前記室外熱交換器と複
数の室内熱交換器を凝縮器として利用するために前記吐
出管切換装置を開け、前記吸入管切換装置を閉じて、前
記流量制御装置を用いて冷媒の流量を制御し、少なくと
も前記室外熱交換器と複数の室内熱交換器のいずれかが
蒸発器と凝縮器となるように前記吸入管切換装置および
吐出管切換装置、前記流量制御装置を制御する冷暖運転
制御手段を設け、各部屋に設置された前記複数の室内ユ
ニットにはそれぞれ、人の有無を検知する人検知手段お
よび室内の温度、湿度等の環境状態を検知する環境検知
手段を設け、前記室外ユニットから外気温度を検知する
外気温検知手段と前記圧縮機の吸込みおよび配管内の冷
媒状態を検知する冷媒状態検知手段とを設け、空調を行
っている部屋に対する運転方法を、それぞれの前記室内
ユニットからの前記人検知手段と前記環境検知手段から
得られた情報と、前記室外ユニットからの前記外気温検
知手段と前記冷媒状態検知手段から得られた情報から判
断し、人のいない部屋の室内ユニットから熱を回収し、
空調を行っている部屋の室内ユニットへ熱を供給するよ
うに、前記冷暖運転制御手段を介して前記吐出管切換装
置と前記吸入管切換装置の切換、および前記圧縮機、前
記流量制御装置等を制御する制御手段を備えた構成とし
たものである。

【００１２】また、第２の目的を達成するための第２の
手段は、時間および年月日等の情報を持ったカレンダー
機能を設け、前記カレンダー機能から得られる日時・曜
日等の情報と、各室内ユニットに設けられた人検知手段
と環境検知手段から得られた情報から、各部屋における
人の行動を予測し、記憶する行動予測手段を設け、この
行動予測手段により使用する部屋の室内ユニットを予め
運転する制御の他に、長時間使用されない部屋の室内ユ
ニットから熱を回収し、空調を行っている部屋の室内ユ
ニット、および室外熱交換器へ熱を供給するように、冷
暖運転制御手段を介して吐出管切換装置と吸入管切換装
置、および圧縮機、流量制御装置等を制御する制御手段
を備えた構成としたものである。

【００１３】また、第３の目的を達成するための第３の
手段は、熱回収型マルチエアコンにおいて、風呂水循環
装置を複数の室内ユニットと同様に並列に設け、風呂水
循環装置に吐出管切換装置、吸入管切換装置、流量制御
装置を介して冷媒配管を接続する水−冷媒熱交換器と、
風呂の温度を検知する湯温検知手段と、風呂場における
人の有無を検知する人検知手段と、各部屋に設置された
室内ユニットから得られた人の有無と、前記風呂場にお
ける人の有無の情報から人の行動を予測し、記憶する行
動予測手段とを設け、この行動予測手段から得られた風
呂場における人の有無の情報と、前記湯温検知手段から
得られた湯温の情報と、外気温度の情報とから判断し、
前記水−冷媒熱交換器で風呂の水と冷媒の熱交換を行う
ことにより、風呂のお湯の熱を回収し、空調している部
屋の室内ユニットもしくは室外熱交換器へ熱を供給する
他に、空調を行っている部屋の室内ユニットもしくは前
記室外熱交換器から熱を回収し、風呂の水に熱を供給す
るように、前記風呂水循環装置の運転、冷暖運転制御手
段を介して前記吐出管切換装置と前記吸入管切換装置、
および前記圧縮機、前記流量制御装置等を制御する制御
手段を備えた構成としたものである。

【００１４】また、第４の目的を達成するための第４の
手段は、熱回収型マルチエアコンにおいて、蓄熱材を充
填した蓄熱装置を複数の室内ユニットと同様に並列に設
け、前記蓄熱装置に吐出管切換装置、吸入管切換装置、
流量制御装置を介して冷媒配管を接続し、この冷媒配管
が前記蓄熱装置内を通るように流路を形成し、蓄熱材の
温度を検知する蓄熱材温度検知手段とを設け、この蓄熱
材温度手段から得られる温度情報と、行動予測装置から
得られる情報と、それぞれの部屋に設置されている室内
ユニットから得られる人および環境の情報と、風呂場か
らの人および湯温の情報と、外気温の情報とから判断
し、前記蓄熱装置内に室内の余剰な熱および外気の熱を
蓄熱する他に、空調を必要としている部屋もしくは室外
熱交換器へ熱を放熱するように、冷暖運転制御手段を介
して前記吐出管切換装置と前記吸入管切換装置、および
圧縮機、前記流量制御装置等を制御する制御手段を備え
た構成としたものである。

【００１５】

【作用】本発明は上記した第１の手段の構成により室内
ユニットに設置した人検知手段および環境検知手段と、
外気温検知手段と冷媒状態検知手段から得られた情報か
ら判断し、人のいない部屋の室内ユニットから熱を回収
し、空調を行っている部屋の室内ユニットへ熱を供給す
ることができるものである。

【００１６】また、第２の手段の構成によりカレンダー
機能から得られる日時・曜日等の情報と、各室内ユニッ
トに設けられた人検知手段と環境検知手段から得られた
情報から、各部屋における人の行動を予測し、記憶する
行動予測手段により、使用する部屋の室内ユニットを予
め運転する他に、長時間使用されない部屋の室内ユニッ
トから熱を回収し、空調を行っている部屋の室内ユニッ
ト、および室外熱交換器へ熱を供給することができるも
のである。

【００１７】また、第３の手段の構成により各部屋に設
置された室内ユニットから得られた人の有無と、風呂場
における人の有無の情報から人の行動を予測し、記憶す
る行動予測手段から得られた風呂場における人の有無の
情報と、前記湯温検知手段から得られた湯温の情報と、
外気温度の情報とから判断し、水−冷媒熱交換器で風呂
の水と冷媒の熱交換を行うことにより、風呂のお湯の熱
を回収し、空調している部屋の室内ユニットもしくは風
呂のお湯の熱を回収し、空調している部屋の室内ユニッ
トもしくは室外熱交換器へ熱を供給する他に、空調を行
っている部屋の室内ユニットもしくは室外熱交換器から
熱を回収し、風呂の水に熱を供給することができるもの
である。

【００１８】また、第４の手段の構成により、蓄熱材温
度手段から得られる温度情報と、行動予測装置から得ら
れる情報と、それぞれの部屋に設置されている室内ユニ
ットから得られる人および環境の情報と、風呂場からの
人および湯温の情報と、外気温の情報とから判断し、蓄
熱装置内に室内の余剰な熱および外気の熱を蓄熱する他
に、空調を必要としている部屋もしくは室外熱交換器へ
熱を放熱することができるものである。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の第１実施例について、図１〜
２を参照しながら説明する。

【００２０】図１に第１実施例の冷凍サイクル図の概略
図を示す。図に示すように室外ユニット１内には圧縮機
２と室外熱交換器３および室外ファン（図示せず）の他
に、吐出管切換装置４ａ、吸入管切換装置５ａおよび流
量制御装置６ａが設けてある。圧縮機２の吐出管７には
分岐部８ａが設けてあり、その分岐部８ａより吐出管切
換装置４ａを介して室外熱交換器３の一端に接続され
る。同様に圧縮機２の吸入管９には分岐部８ｂが設けて
あり、その分岐部８ｂより吸入管切換装置５ａを介し
て、室外熱交換器３の一端の吐出管切換装置４ａ通過後
の配管に分岐接続されている。また室外熱交換器３の他
端には流量制御装置６ａを設けてある。室外ユニット１
からの配管は吐出管７、吸入管９および流量制御装置６
ａを介して分岐接続する接続配管１０の３本であり、こ
れらが切換ユニット部１１に接続されている。切換ユニ
ット部１１内には吐出管７からそれぞれの室内ユニット
１２ａ〜ｃに、吐出管切換装置４ｂ〜ｄを介して分岐接
続されている。同様に吸入管９も分岐接続された後に、
吸入管切換装置５ｂ〜ｄを介してそれぞれの吐出管切換
装置４ｂ〜ｄ通過後の配管に分岐接続されている。また
流量制御装置６ａ通過後の接続配管１０も室内ユニット
１２ａ〜ｃに対応した流量制御装置６ｂ〜ｄを介して分
岐接続されている。以上のように各室内ユニットに対応
して分岐接続された配管のうち、吐出管切換装置と吸入
管切換装置を介して分岐接続される配管は、それぞれガ
ス管１３ａ〜ｃに対応した室内ユニット１２ａ〜ｃの室
内熱交換器１４ａ〜ｃの一端に接続され、同様に流量制
御装置６ｂ〜ｄもそれぞれ液管１５ａ〜ｃに対応した室
内ユニット１２ａ〜ｃの室内熱交換器１４ａ〜ｃの他端
に接続される。

【００２１】図２に制御のブロック図を示す。室内ユニ
ット１２ａ〜ｃ（図示せず）内にそれぞれ設けた人検知
手段１６ａ〜ｃおよび環境検知手段１７ａ〜ｃからの情
報と、室外ユニット１（図示せず）に設けた外気温検知
手段と冷媒状態検知手段からの情報をもとに、制御手段
２０において各流量制御装置６ａ〜ｄ、圧縮機２、およ
び冷暖運転制御手段２１により吐出管切換装置４ａ〜ｄ
と吸入管切換装置５ａ〜ｄの制御を行う構成になってい
る。

【００２２】上記構成によりその運転動作を説明する。
すべての室内ユニットが通常の冷房運転を行う場合は、
室外ユニット１では吐出管切換装置４ａを開き、吸入管
切換装置５ａを閉じて流量制御装置６ａは全開に開くよ
うにする。また切換ユニット部１１においては吐出管切
換装置４ｂ〜ｄを閉じ、吸入管切換装置５ｂ〜ｄを開
き、流量制御装置６ｂ〜ｄを各室内ユニットの要求能力
からその開度を決めて運転を行う。その結果冷媒は圧縮
機２から吐出され、室外熱交換器３を通過後接続配管１
０から分流され流量制御装置６ｂ〜ｄにより、所定の冷
媒量が各室内ユニット１２ａ〜ｃに流れ、室内を冷房し
た後に、吸入管切換装置５ｂ〜ｄを介して吸入管９によ
り圧縮機２に吸入される。

【００２３】次にすべての室内ユニットが通常の暖房運
転を行う場合の運転動作を説明する。室外ユニット１で
は吐出管切換装置４ａを閉じ、吸入管切換装置５ａを開
いて流量制御装置６ａは能力に合わせて開度を開くよう
にする。また切換ユニット部１１においては吐出管切換
装置４ｂ〜ｄを開き、吸入管切換装置５ｂ〜ｄを閉じ、
流量制御装置６ｂ〜ｄを各室内ユニットの要求能力から
その開度を決めて運転を行う。その結果冷媒は圧縮機２
から吐出され、吐出管７から分流され、吐出管切換装置
４ｂ〜ｄを介して各室内ユニット１２ａ〜ｃを所定の流
量が流れ暖房した後に、接続配管１０から流量制御装置
６ａ、室外熱交換器３、吸入管切換装置５ａを介して、
圧縮機２に吸入される。

【００２４】また暖房時において、室内ユニットを停止
するとき、たとえば室内ユニット１２ａのみを停止する
ときには吐出管切換装置４ｂを閉じ、吸入管切換装置５
ｂを開け、流量制御装置６ｂを全閉すれば良い。ここ
で、外気温が氷点下近くまで低下し、暖房運転を続けて
いると室外熱交換器３の着霜等により暖房能力が低下し
てくる。このとき制御手段２０が、停止している室内ユ
ニット１２ａの人検知手段１６ａから人がいない情報
と、環境検知手段１７ａから室内温度、外気温検知手段
１８から外気温度、および冷媒状態検知手段１９から冷
媒の状態の情報を取入れ判断し、室内ユニット１２ａの
おかれている部屋からの熱回収運転（冷房）を行うよう
に、停止の状態から流量制御装置６ａの開度を調整し、
冷媒が流れるようにする。以上の操作により室内ユニッ
ト１２ｂ〜ｃで暖房（凝縮）を行った冷媒は流量制御装
置６ｂを介して室内ユニット１２ａに入り、蒸発するこ
とにより室内の熱を回収する。また蒸発圧力も室外に比
べ高くとれるために、暖房能力の低下を防止できる。ま
た外気温および冷媒の状態から判断して室外熱交換器３
への冷媒量を、流量制御装置６ａとｂから制御でき、最
適な冷媒状態を確保できる。さらに室外熱交換器が着霜
している場合には、吐出管切換装置４ａを開けて、吸入
管切換装置５ａを閉じて、室外熱交換器３を凝縮器とす
ることにより、短時間で除霜でき、デフロストによる快
適性の低下の防止ができる。

【００２５】また人が在室しておらず室内ユニットが停
止して、かつ外気に比べ他の室内ユニットの設定温度に
近い場合、たとえば冬期居間にある室内ユニット１２ａ
において空調を行っていたが、就寝のために居間から室
内ユニット１２ｂの寝室に人が移動した場合を考える。
移動した直後はまだ居間の温度が外気に比べ十分高く、
そのままでは最終的に室内の熱が外部に自然放熱されて
しまう。このように空調を必要とする寝室の室内ユニッ
ト１２ｂに熱を移動させ有効利用するためには、吐出管
切換装置４ｂと吸入管切換装置５ｃを閉じ、吸入管切換
装置５ｂと吐出管切換装置４ｃを開けるように制御手段
２０から冷暖運転切換手段２１で切換え、流量制御装置
６ｂとｃ、および圧縮機２を制御する。冷媒は圧縮機２
から吐出管７を通り、吐出管切換装置４ｃを介して室内
熱交換器１４ｂで凝縮（暖房）した後、流量制御装置６
ｃ、６ｂを介して減圧され、室内熱交換器１４ａで蒸発
（冷房）し、吸入管切換装置５ｂ、吸入管９を通って圧
縮機２に再び吸入される。この結果、停止している居間
の室内ユニット１２ａを熱回収（冷房）運転し、寝室の
室内ユニット１２ｂに熱を移動し放熱（暖房）すること
ができ、温度の低い外気の熱の回収を行う室外ユニット
だけの運転に比べ、より効率の良い運転、および室内の
熱の有効利用が可能となる。

【００２６】このように本発明の第１実施例の熱回収型
マルチエアコンによれば、人が在室しておらず停止して
いる室内ユニットを検知することにより、その室内ユニ
ットから熱を回収し、空調を必要とする他の室内ユニッ
トや除霜を必要とする室外熱交換器へ熱を移動すること
により、全体として効率の良い運転や、住宅全体の熱の
有効利用が可能となる。

【００２７】つぎに本発明の第２実施例について、図３
を参照しながら説明する。なお冷凍サイクルとしては第
１実施例と同様なので同一記号を付し詳細な説明を略
す。

【００２８】図３は本発明の第２実施例の制御ブロック
図を示したもので、時間および年月日の情報を持ったカ
レンダー機能２２を設け、このカレンダー機能から得ら
れる情報と、室内ユニット１２ａ〜ｃ（図示せず）内に
それぞれ設けた人検知手段１６ａ〜ｃおよび環境検知手
段１７ａ〜ｃから情報から、各部屋における人の行動を
予測し、記憶する行動予測手段２３を設け、この行動予
測手段から得られる人の行動情報と、人検知手段１６ａ
〜ｃおよび環境検知手段１７ａ〜ｃからの情報と、室外
ユニット１（図示せず）から外気温検知手段１８と冷媒
状態検知手段１９からの情報をもとに、制御手段２４に
おいて各流量制御装置６ａ〜ｄ、圧縮機２、および冷暖
運転制御手段２１により吐出管切換装置４ａ〜ｄと吸入
管切換装置５ａ〜ｄの制御を行う構成になっている。

【００２９】上記構成においてその運転動作を説明す
る。通常の全室冷房および暖房運転は第１実施例と同様
なので省略する。住宅内の居住者の行動を予測するため
の行動予測手段２３は、カレンダー機能２２において得
られる、日時および曜日の情報と、各室内ユニット１２
ａ〜ｃに設けた人検知手段１６ａ〜ｃおよび環境検知手
段１７ａ〜ｃから得られる情報から、その部屋における
人の在室時間と空調の条件等を季節、曜日、時間につい
てパターン化し、記憶する。その結果あらかじめ空調を
必要とする部屋、たとえば朝の居間の立ち上がり時等に
ついては居間の室内ユニット１２ａの環境検知手段１７
ａから得られる温度条件と、必要とする設定温度から制
御手段２４で判断して、運転開始時間を決定する。また
マルチエアコンを効率的に運転させるための一例とし
て、長時間使用されない部屋からの熱回収を考える。た
とえば、平日の夕方、居間の空調を運転する時に室外ユ
ニット１から熱回収するのではなく、帰宅が遅い部屋の
室内ユニット１２ｃから行うことを判断するために、行
動予測手段２３が予め室内ユニット１２ｃの部屋には人
が夜遅くなるまで不在であることを記憶している。人検
知手段１６ｃからその部屋に人がいないことを確認し、
行動予測手段２３からの情報と合わせてその部屋から任
意の時間までその部屋からの熱回収運転が可能であるこ
とを、制御手段２４で判断する。そして外気温検知手段
１８と環境検知手段１２ｃから外気温と室温を比較し、
室温が高いときに、始めて室内ユニット１２ｃからの熱
回収運転を行う。空調を必要とする居間に熱を移動させ
有効利用するために、吐出管切換装置４ｂと吸入管切換
装置５ｄを開け、吸入管切換装置５ｂと吐出管切換装置
４ｄを閉じるように制御手段２４から冷暖運転切換手段
２１で切換え、流量制御装置６ｂとｄ、および圧縮機２
を制御する。冷媒は圧縮機２から吐出管７を通り、吐出
管切換装置４ｂを介して室内熱交換器１４ａで凝縮（暖
房）した後、流量制御装置６ｂ、６ｄを介して減圧さ
れ、室内熱交換器１４ｃで蒸発（冷房）し、吸入管切換
装置５ｄ、吸入管９を通って圧縮機２に再び吸入され
る。この結果、停止している部屋の室内ユニット１２ｄ
を熱回収（冷房）運転し、居間の室内ユニット１２ａに
熱を移動し放熱（暖房）することができ、温度の低い外
気の熱の回収を行う室外ユニットだけの運転に比べ、よ
り効率の良い運転、および室内の熱の有効利用が可能と
なる。

【００３０】このように本発明の第２実施例の熱回収型
マルチエアコンによれば、カレンダー機能から得られる
日時および曜日の情報と、各部屋におかれた室内ユニッ
トからの人の有無および温度等の環境状態から人の行動
を予測することにより、使用する部屋を予め空調を行う
他に、長時間使用しない部屋の室内ユニットから熱を回
収し、空調を必要とする部屋の室内ユニットに熱を供給
することにより、全体として効率の良い運転や、住宅全
体の熱の有効利用が可能となる。

【００３１】つぎに本発明の第３実施例について、図４
を参照しながら説明する。なお冷凍サイクルおよび制御
方法のうち第１実施例もしくは第２実施例と同じものに
ついては図１〜３を参照し、同一の記号を付し詳細な説
明を略す。

【００３２】図に示すように風呂水循環装置２５を室内
ユニット１２ａ〜ｃと並列に接続するように、その一端
を吐出管切換装置４ｅと吸入管切換装置５ｅとを分岐接
続した配管と接続し、他端を流量制御装置６ｅを介して
接続配管１０に接続されている。風呂水循環装置２５内
には風呂水と冷媒の熱交換を行う水−冷媒熱交換器２６
を設けてあり、循環ポンプ２７で風呂の水を循環しなが
ら熱交換を行う。風呂水循環装置２５内に設けた湯温検
知手段２８と、風呂場に設けた人の有無を検知する人検
知手段１６ｄからの情報、および第２実施例同様に、時
間および年月日の情報を持ったカレンダー機能２２を設
け、このカレンダー機能２２から得られる情報と、室内
ユニット１２ａ〜ｃ内にそれぞれ設けた人検知手段１６
ａ〜ｃおよび環境検知手段１７ａ〜ｃからの情報から、
各部屋における人の行動を予測し、記憶する行動予測手
段（図示せず）を設け、この行動予測手段から得られる
人の行動情報と、人検知手段１６ａ〜ｃおよび環境検知
手段１７ａ〜ｃからの情報と、室外ユニット１から外気
温検知手段１８と冷媒状態検知手段１９からの情報をも
とに、制御手段（図示せず）において各流量制御装置６
ａ〜ｄ、圧縮機２、および冷暖運転制御手段２１により
吐出管切換装置４ａ〜ｄと吸入管切換装置５ａ〜ｄの制
御を行う構成になっている。

【００３３】上記構成によりその運転動作を説明する。
空調のみの運転および熱回収運転は第１および第２実施
例と同様なので省略し、ここでは風呂の残り湯からの熱
回収によって寝室の空調を行う運転について説明する。
居住者の浴室利用状況を行動予測手段で季節、曜日、時
間についてパターン化し、記憶する。この行動予測手段
と、風呂場に設けた人検知手段１６ｄの情報から居住者
全員が風呂を利用した情報と、湯温検知手段２８によっ
て得られる温度の高い残り湯と外気温の情報とから判断
し、風呂の残り湯からの熱回収が可能であることを制御
手段で判断する。熱回収運転は制御手段により風呂水循
環装置２５の循環ポンプ２７を運転し、水−冷媒熱交換
器２６により、風呂の残り湯からの熱回収を行い、空調
を必要とする寝室の室内ユニット１２ｂに熱を供給する
ように、吐出管切換装置４ｃと吸入管切換装置５ｅを開
け、吸入管切換装置５ｃと吐出管切換装置４ｅを閉じる
ように制御手段から冷暖運転切換手段２１で切換え、流
量制御装置６ｃとｅ、および圧縮機２を制御する。冷媒
は圧縮機２から吐出管７を通り、吐出管切換装置４ｃを
介して室内熱交換器１４ｂで凝縮（暖房）した後、流量
制御装置６ｃ、６ｅを介して減圧され、水−冷媒熱交換
器２６で蒸発（お湯からの熱回収）し、吸入管切換装置
５ｅ、吸入管９を通って圧縮機２に再び吸入される。こ
の結果、通常利用されず捨てるか自然放熱される風呂の
残り湯から熱回収運転し、寝室の室内ユニット１２ｂに
熱を移動し放熱（暖房）することができ、温度の低い外
気の熱の回収を行う室外ユニットだけの運転に比べ、よ
り効率の良い運転、および室内の熱の有効利用が可能と
なる。

【００３４】また逆に室内を冷房（熱回収）していると
きや、夏期の室外熱交換器からの熱回収等、その熱を風
呂の予熱として予め運転することも可能であり、冷房運
転時には上記とは逆に、吐出管切換装置と吸入管切換装
置を切換えればよい。たとえば室内ユニット１２ｂが冷
房運転しているときは、吐出管切換装置４ｃと吸入管切
換装置５ｅを閉じ、吸入管切換装置５ｃと吐出管切換装
置４ｅを開けるように制御手段から冷暖運転切換手段２
１で切換え、流量制御装置６ｃとｅ、および圧縮機２を
制御する。冷媒は圧縮機２から吐出管７を通り、水−冷
媒熱交換器２６で凝縮（風呂の水への放熱）した後、流
量制御装置６ｅ、６ｃを介して減圧され室内熱交換器１
４ｂで蒸発（冷房）した後、吸入管切換装置５ｃ、吸入
管９を通って圧縮機２に再び吸入される。この結果、通
常外気に放出される熱を風呂の余熱に利用できる。さら
に室内ユニットでなく、室外から同様に熱回収が可能で
あり、吐出管切換装置４ｃおよび吸入管切換装置５ｃの
代わりに、吐出管切換装置４ａおよび吸入管切換装置５
ａを切換えれば夏期の温度の高い外気から有効に熱回収
ができる。

【００３５】このように本発明の第３実施例の熱回収型
マルチエアコンによれば、風呂水循環装置により風呂の
残り湯から熱を回収し、暖房を必要としている部屋に熱
を移動する他に、冷房を行っている部屋や夏期の昼間の
外気から熱を回収し、風呂の予熱として利用でき、有効
な熱回収、熱利用によって住宅全体のエネルギー利用効
率を向上することができる。

【００３６】つぎに本発明の第４実施例について、図５
を参照しながら説明する。なお冷凍サイクルおよび制御
方法のうち第１〜第３実施例と同じものについては図１
〜４を参照し、同一の記号を付し詳細な説明を略す。

【００３７】図に示すように蓄熱材を充填した蓄熱装置
２９を室内ユニット１２ａ〜ｃおよび風呂水循環装置２
５と並列に接続するように、その一端を吐出管切換装置
４ｆと吸入管切換装置５ｆとを分岐接続した配管と接続
し、他端を流量制御装置６ｆを介して接続配管１０に接
続されている。蓄熱装置２９内には蓄熱材と冷媒の熱交
換を行うための冷媒流路が設けてあり、蓄熱材と冷媒間
で熱交換が行えるようになっている。蓄熱材温度を検知
する蓄熱材温度検知手段３０からの情報と、第２および
第３実施例同様に、時間および年月日の情報を持ったカ
レンダー機能２２を設け、このカレンダー機能２２から
得られる情報と、室内ユニット１２ａ〜ｃ内にそれぞれ
設けた人検知手段１６ａ〜ｃおよび環境検知手段１７ａ
〜ｃからの情報と、風呂場からの湯温と人の情報とか
ら、各部屋における人の行動を予測し、記憶する行動予
測手段（図示せず）を設け、この行動予測手段から得ら
れる人の行動情報と、人検知手段１６ａ〜ｅおよび環境
検知手段１７ａ〜ｃからの情報と、室外ユニット１から
外気温検知手段１８と冷媒状態検知手段１９からの情報
をもとに、制御手段（図示せず）において各流量制御装
置６ａ〜ｆ、圧縮機２、および冷暖運転制御手段２１に
より吐出管切換装置４ａ〜ｆと吸入管切換装置５ａ〜ｆ
の制御を行う構成になっている。

【００３８】上記構成によりその運転動作を説明する。
通常の空調や回収運転については第１〜第３実施例と同
様なので省略し、ここでは蓄熱、放熱運転について説明
する。たとえば第３実施例で夏期の昼間外気から熱を回
収し、風呂の水を余熱するが、実際風呂を利用する時間
が夜間になればその間に風呂の熱は放熱されせっかく熱
回収した熱も有効に利用できなくなる。そのため蓄熱装
置２９を並列に接続することにより、昼間の熱を一旦蓄
熱し、必要とする夜間に蓄熱装置２９から熱を取り出せ
ばよい。そのためには、吐出管切換装置４ａと吸入管切
換装置５ｆを閉じ、吸入管切換装置５ａと吐出管切換装
置４ｆを開けるように制御手段から冷暖運転切換手段２
１で切換え、流量制御装置６ａとｆ、および圧縮機２を
制御すればよい。冷媒は圧縮機２から吐出管７を通り、
蓄熱装置２９内で凝縮し蓄熱材に蓄熱した後、流量制御
装置６ｆ、６ａを介して減圧され室外熱交換器３で蒸発
し冷媒に熱を熱回収した後、吸入管切換装置５ａ、吸入
管９を通って圧縮機２に再び吸入される。この結果昼間
の高温の熱は蓄熱装置２９に蓄熱される。次に蓄熱され
た熱を夜間風呂のお湯に利用するためには、吐出管切換
装置４ａと４ｆおよび吸入管切換装置５ｅを閉じ、吸入
管切換装置５ａとｆおよび吐出管切換装置４ｅを開ける
ように制御手段から冷暖運転切換手段２１で切換え、流
量制御装置６ｅとｆ、および圧縮機２を制御する。冷媒
は圧縮機２から吐出管７を通り、水−冷媒熱交換器２６
で凝縮（風呂の水への放熱）した後、流量制御装置６
ｅ、６ｆを介して減圧され蓄熱装置２９から熱を回収す
るために蒸発した後、吸入管切換装置５ｆ、吸入管９を
通って圧縮機２に再び吸入される。この結果熱を必要に
応じて蓄熱し利用する時には蓄熱装置から放熱すること
により、エネルギーの有効利用が住宅内の場所だけでな
く、時間的にも可能になる。

【００３９】また風呂の残り湯の熱や、利用されなくな
った部屋の熱等も同様に蓄熱運転することにより熱を回
収し、必要な時間まで蓄えることができる。

【００４０】このように本発明の第４実施例の熱回収型
マルチエアコンによれば、蓄熱装置により夏期の昼間の
外気からの熱、風呂の残り湯、および使用されなくなっ
た部屋等からの熱を回収、蓄熱し、必要なときに蓄熱装
置から熱を取り出すことにより、年間を通じて有効なエ
ネルギーの利用が可能となる。

【００４１】なお本発明において、室外ユニットと切換
ユニット部を分割し説明を行ったが、切換ユニット部は
室外ユニット内にあってもよく、その効果は変わらな
い。

【００４２】また第４実施例において蓄熱装置を高温の
熱のみに利用していたが、夏期の夜間に冷房運転を行
い、低温度の蓄冷を行って昼間の冷房に利用してもよ
く、冷房時の電力ピークカットに寄与でき、さらにエネ
ルギーの有効が可能となる。

【００４３】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば人が在室しておらず停止している室内ユニッ
トを検知することにより、その室内ユニットから熱を回
収し、空調を必要とする他の室内ユニットや除霜を必要
とする室外熱交換器へ熱を移動することにより、全体と
して効率の良い運転や、住宅全体の熱の有効利用が容易
にできる効果のある熱回収型マルチエアコンが提供でき
る。

【００４４】また、カレンダー機能から得られる日時お
よび曜日の情報と、各部屋におかれた室内ユニットから
の人の有無および温度等の環境状態から人の行動を予測
することにより、使用する部屋を予め空調を行う他に、
長時間使用しない部屋の室内ユニットから熱を回収し、
空調を必要とする部屋の室内ユニットに熱を供給するす
ることにより、全体として効率の良い運転や、住宅全体
の熱の有効利用が容易にできる効果のある熱回収型マル
チエアコンが提供できる。

【００４５】さらに風呂水循環装置により風呂の残り湯
から熱を回収し、暖房を必要としている部屋に熱を移動
する他に、冷房を行っている部屋や夏期の昼間の外気か
ら熱を回収し、風呂の予熱として利用でき、有効な熱回
収、熱利用によって住宅全体のエネルギー利用効率向上
を容易にできる効果のある熱回収型マルチエアコンが提
供できる。

【００４６】さらに蓄熱装置により夏期の昼間の外気か
らの熱、風呂の残り湯、および使用されなくなった部屋
等からの熱を回収、蓄熱し、必要なときに蓄熱装置から
熱を取り出すことにより、年間を通じて有効なエネルギ
ーの利用が容易にできる効果のある熱回収型マルチエア
コンが提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の熱回収型マルチエアコン
の冷凍サイクルの概略図

【図２】同第１実施例における制御のブロック図

【図３】同第２実施例における制御のブロック図

【図４】本発明の第３実施例の熱回収型マルチエアコン
の冷凍サイクルの概略図

【図５】本発明の第４実施例の熱回収型マルチエアコン
の冷凍サイクルの概略図

【図６】従来のマルチエアコンの冷凍サイクルの概略図

【符号の説明】

１室外ユニット２圧縮機３室外熱交換器４ａ〜ｆ吐出管切換装置５ａ〜ｆ吸入管切換装置６ａ〜ｆ流量制御装置７吐出管９吸入管１０接続配管１２ａ〜ｃ室内ユニット１４ａ〜ｃ室内熱交換器１６ａ〜ｄ人検知手段１７ａ〜ｃ環境検知手段１８外気温検知手段１９冷媒状態検知手段２０制御手段２１冷暖運転制御手段２２カレンダー機能２３行動予測手段２４制御手段２５風呂水循環装置２６水−冷媒熱交換器２８湯温検知手段２９蓄熱装置３０蓄熱材温度検知手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機と、室外熱交換器等からなる室外ユ
ニットと、室内熱交換器等からなる室内ユニットとを複
数台接続する住宅用のヒートポンプ式のマルチエアコン
において、前記圧縮機の吐出管を前記室外熱交換器と複
数の室内熱交換器に対応して分岐接続し、その分岐され
た複数の配管には吐出管切換装置を設け、かつ前記圧縮
機の吸入管も同様に前記室外熱交換器と複数の室内熱交
換器に対応して分岐接続し、その分岐された複数の配管
には吸入管切換装置を設け、前記吐出管切換装置を設け
た配管と、吸入管切換装置を設けた配管とを分岐接続し
た後に、それぞれを前記室外熱交換器および前記複数の
室内熱交換器の一端に接続し、前記室外熱交換器および
前記複数の室内熱交換器の他端には、流量制御装置を介
してそれぞれを分岐接続する接続配管を設け、前記室外
熱交換器と複数の室内熱交換器を蒸発器として利用する
ために前記吐出管切換装置を閉じ、前記吸入管切換装置
を開けて、前記流量制御装置を用いて冷媒の流量を制御
するとともに、前記室外熱交換器と複数の室内熱交換器
を凝縮器として利用するために前記吐出管切換装置を開
け、前記吸入管切換装置を閉じて、前記流量制御装置を
用いて冷媒の流量を制御し、少なくとも前記室外熱交換
器と複数の室内熱交換器のいずれかが蒸発器と凝縮器と
なるように前記吸入管切換装置および吐出管切換装置、
前記流量制御装置を制御する冷暖運転制御手段を設け、
各部屋に設置された前記複数の室内ユニットにはそれぞ
れ、人の有無を検知する人検知手段および室内の温度、
湿度等の環境状態を検知する環境検知手段を設け、前記
室外ユニットから外気温度を検知する外気温検知手段と
前記圧縮機の吸込みおよび配管内の冷媒状態を検知する
冷媒状態検知手段とを設け、空調を行っている部屋に対
する運転方法を、それぞれの前記室内ユニットからの前
記人検知手段と前記環境検知手段から得られた情報と、
前記室外ユニットからの前記外気温検知手段と前記冷媒
状態検知手段から得られた情報から判断し、人のいない
部屋の室内ユニットから熱を回収し、空調を行っている
部屋の室内ユニットへ熱を供給するように、前記冷暖運
転制御手段を介して前記吐出管切換装置と前記吸入管切
換装置の切換、および前記圧縮機、前記流量制御装置等
を制御する制御手段を備えた熱回収型マルチエアコン。
【請求項２】時間および年月日等の情報を持ったカレン
ダー機能を設け、前記カレンダー機能から得られる日時
・曜日等の情報と、各室内ユニットに設けられた人検知
手段と環境検知手段から得られた情報から、各部屋にお
ける人の行動を予測し、記憶する行動予測手段を設け、
この行動予測手段により使用する部屋の室内ユニットを
予め運転する制御の他に、長時間使用されない部屋の室
内ユニットから熱を回収し、空調を行っている部屋の室
内ユニット、および室外熱交換器へ熱を供給するよう
に、冷暖運転制御手段を介して吐出管切換装置と吸入管
切換装置、および圧縮機、流量制御装置等を制御する制
御手段を備えた請求項１記載の熱回収型マルチエアコ
ン。
【請求項３】熱回収型マルチエアコンにおいて、風呂水
循環装置を室内ユニット同様に並列に設け、前記風呂水
循環装置に吐出管切換装置、吸入管切換装置、流量制御
装置を介して冷媒配管を接続する水−冷媒熱交換器を設
け、風呂の温度を検知する湯温検知手段と、風呂場にお
ける人の有無を検知する人検知手段とを設け、各部屋に
設置された室内ユニットから得られた人の有無と、前記
風呂場における人の有無の情報から人の行動を予測し、
記憶する行動予測手段を設け、この行動予測手段から得
られた風呂場における人の有無の情報と、前記湯温検知
手段から得られた湯温の情報と、外気温度の情報とから
判断し、前記水−冷媒熱交換器で風呂の水と冷媒の熱交
換を行うことにより、風呂のお湯の熱を回収し、空調し
ている部屋の室内ユニットもしくは室外熱交換器へ熱を
供給する他に、空調を行っている部屋の室内ユニットも
しくは前記室外熱交換器から熱を回収し、風呂の水に熱
を供給するように、前記風呂水循環装置の運転、冷暖運
転制御手段を介して前記吐出管切換装置と前記吸入管切
換装置、および前記圧縮機、前記流量制御装置等を制御
する制御手段を備えた請求項１および２記載の熱回収型
マルチエアコン。
【請求項４】熱回収型マルチエアコンにおいて、蓄熱材
を充填した蓄熱装置を室内ユニットと同様に並列に設
け、前記蓄熱装置に吐出管切換装置、吸入管切換装置、
流量制御装置を介して冷媒配管を接続し、この冷媒配管
が前記蓄熱装置内を通るように流路を形成し、蓄熱材の
温度を検知する蓄熱材温度検知手段を設け、この蓄熱材
温度手段から得られる温度情報と、行動予測手段から得
られる情報と、それぞれの部屋に設置されている室内ユ
ニットから得られる人および環境の情報と、風呂場から
の人および湯温の情報と、外気温の情報とから判断し、
前記蓄熱装置内に室内の余剰な熱および外気の熱を蓄熱
する他に、空調を必要としている部屋もしくは室外熱交
換器へ熱を放熱するように、圧縮機、前記吐出管切換装
置、前記吸入管切換装置、および前記流量制御装置等を
制御する制御手段を備えた請求項１、２および３記載の
熱回収型マルチエアコン。