JPH10132331A - 空調装置 - Google Patents

空調装置

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JPH10132331A
JPH10132331A JP29015796A JP29015796A JPH10132331A JP H10132331 A JPH10132331 A JP H10132331A JP 29015796 A JP29015796 A JP 29015796A JP 29015796 A JP29015796 A JP 29015796A JP H10132331 A JPH10132331 A JP H10132331A
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JP
Japan
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indoor
cooling
indoor unit
outdoor
air conditioner
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Application number
JP29015796A
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English (en)
Inventor
Hidetoshi Arima
秀俊 有馬
Kazuhiro Shimura
一廣 志村
Naoto Sakamoto
直人 坂本
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 相変化可能な流体を、液体と気体との主に比
重差を利用して室外機と室内機との間で循環させ、各室
内機で冷房可能にした空調装置において、冷房起動時の
負荷が大きくても前記流体が正常に循環して冷房できる
ようにする。 【解決手段】 室外機1より低く設置する室内機4に
は、熱交換器5と、流量調整弁8と、送風機9と、温度
センサ10・11と、流量調整弁8の現開度及び温度セ
ンサ10・11が検出した情報を通信信号に変換できる
と共に、外部から受信した通信信号を所要の制御信号に
変換できる信号変換器(図示せず)を内蔵し、通信線1
4により室外制御装置12とを接続した室内制御装置1
3とを設け、室外制御装置12が出力する制御信号を室
内制御装置13が受けて流量調整弁8の開度が制御され
るように構成して、冷房運転の起動時には流量調整弁8
の開度を所定時間に渡って所定の小さい開度に固定する
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は空調装置に関するも
のであり、特に詳しくは室外機と、これより下方に設置
した複数の室内機との間で、相変化可能な流体を主に比
重差を利用して循環させ、各室内機において冷房可能に
構成した装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、相変化可能な流体、すなわち
潜熱を出し入れすることによって液体と気体との間で状
態が変化する流体の搬送動力を必要としない空調装置と
して、例えば図3に示されるような装置があるが、この
装置は凝縮器として機能する室外機1を建物の高所位置
に設置し、この室外機1と、これより低い位置にある被
空調室に設置の室内機4の熱交換器5との間を液体搬送
管6と気体搬送管7とで連結し、室外機1で放熱・凝縮
した液体をその自重によって室内機4の熱交換器5に液
体搬送管6を介して供給する一方、室内機4の熱交換器
5で温度の高い室内空気と熱交換して吸熱・蒸発した気
体を、流体が凝縮して低圧となっている室外機1に気体
搬送管7を介して還流させることで循環を可能とするも
のであから、電動ポンプなどの搬送動力が不要となり、
ランニングコストが抑制できると云った利点がある。な
お、8は流量調整弁である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この種の空調
装置にあっては、室外機で放熱・凝縮した液体をその自
重によって室内機の熱交換器に供給しているので、冷房
起動時に急激な熱負荷が発生すると、室内機の熱交換器
で前記流体が一気に蒸発し、気体搬送管内の圧力が上が
って前記熱交換器に前記流体が流入し難くなるだけでな
く、前記流体が流量調整弁8を逆流して前記熱交換器に
おける吸熱・蒸発現象が停止されて冷房ができなくなる
と云った恐れがあり、この点の解決が課題となってい
た。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来技術の
課題を解決するため、室外機と、これより下方に設置し
た複数の室内機との間で、相変化可能な流体を液相と気
相との主に比重差を利用して循環させ、各室内機におい
て冷房可能に構成した装置において、室内機毎に設置し
て該室内機に供給する前記流体の量を調整する弁の開度
を、冷房起動時には所定時間に渡って所定の小さい開度
に保持するようにした第1の構成の空調装置と、
【0005】上層階に設置された室内機の弁ほど、冷房
起動時に所定時間に渡って小さい開度に保持するように
した請求項1記載の空調装置と、を提供するものであ
る。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図1・図2を参照して説明する。なお、理解を容易
にするため、これらの図においても前記図3において説
明した部分と同様の機能を有する部分には、同一の符号
を付した。
【0007】図1は、本発明になる空調装置の一構成例
を示したものであり、1は冷熱を発生させることができ
る、例えば吸収式冷凍機などからなる室外機であり、建
物の例えば屋上にある機械室などに設置され、例えば蒸
発器の内部に配管した熱交換器2を介して、閉回路3に
封入した相変化が可能な流体、例えば低温度でも圧力が
低下すると容易に蒸発し得る、R−134aと熱の授受
を行う。
【0008】5は、建物の各部屋に設置した室内機4の
熱交換器であり、室外機1と複数の室内機4の熱交換器
5とは、図のように液体供給管6・気体還流管7及び流
量調整弁8によって配管・接続されて、前記閉回路3を
形成している。
【0009】なお、9は、室内空気を熱交換器5に吹き
付けて室内に還流させるための送風機、10と11はR
−134aの温度を検出するために熱交換器5のR−1
34aの出入口に設けた温度センサであり、空調負荷が
大きいほど入口側の温度センサ10と出口側の温度セン
サ11との温度差が大きくなり、空調負荷が小さいほど
前記温度差は小さくなる。
【0010】また、この室外機1には室外制御装置12
を、室内機4には室内制御装置13を設けてある。そし
て、室内制御装置13には、流量調整弁8の現開度およ
び温度センサ10・11が検出した温度情報を通信信号
に変換可能であると共に、外部から受信した通信信号を
所要の制御信号に変換することのできる信号変換器(図
示せず)を内蔵して、室外制御装置12と室内制御装置
13とを通信線14によって接続し、室外制御装置12
が出力する制御信号を室内制御装置13が受けて流量調
整弁8の開度が制御されるように構成してある。また、
室内制御装置13と通信可能で、冷房の起動/停止、送
風の強弱選択、温度設定などが行えるリモコン15を各
室内機4に対応して設置してある。
【0011】先ず、閉回路3に封入したR−134aの
循環サイクルを説明する。室外機1で発生した冷熱によ
ってR−134aは熱交換器2の管壁を介して冷却され
るので、R−134aは凝縮して下流側の液体供給管6
に溜り、室内機4の流量調整弁8を介して各熱交換器5
に供給される。
【0012】一方、各熱交換器5においては、送風機9
によって温度の高い室内空気が強制的に供給されている
ので、R−134aは室内空気から熱を奪って蒸発し、
冷房作用を行なう。
【0013】そして、R−134aが冷却されて凝縮・
液化し、低圧になっている室外機1の熱交換器2に気体
還流管7を通って還流すると云った循環が自然に起こ
る。
【0014】しかし、発明の課題の項で説明したよう
に、冷房起動時に急激な熱負荷が発生すると、室内機4
の熱交換器5でR−134aが一気に蒸発し、気体搬送
管7の内部の圧力が上昇して熱交換器5にR−134a
が流入し難くなるだけでなく、R−134aの気体が流
量調整弁8を逆流して熱交換器5における吸熱・蒸発現
象が停止し冷房できなくなると云った恐れがある。
【0015】したがって、冷房運転の起動時には、室外
制御装置12から通信線14を介して各室内制御装置1
3に出力する制御信号によって、所定時間、例えば30
秒間は、流量調整弁8の開度を低いレベル、例えば全開
度に対して開度25%に固定するなどの設定を行う。
【0016】このため、冷房運転の起動時に空調負荷が
大きく、R−134aが熱交換器5において一気に蒸発
しても、流量調整弁8を経由して供給されるR−134
aの量が少ないので、上昇圧力幅は制限される。したが
って、R−134aが流量調整弁8を逆流し冷房ができ
なくなると云った不都合は回避される。
【0017】なお、室外機1の熱交換器2で放熱・凝縮
し、室内機4の熱交換器5に流入するR−134aの自
重は下の階に設置された室内機4ほど大きく作用し、R
−134aは流量調整弁8を逆流し難いので、下層階に
設置された室内機4の流量調整弁8ほどその開度を大き
く開いて、冷房運転を開始することもできる。
【0018】また、上記したように、開度が同じであっ
ても流量調整弁8を通って熱交換器5に供給されるR−
134aの量は、下の階に設置されている室内機4ほど
多く、上層階に設置されている室内機4ほど少なくなる
傾向にあるので、温度センサ10・11が検出した温度
情報が同じであるからと云って、流量調整弁8に同じ制
御信号を出力してその開度制御を行ったのでは、冷房負
荷に応じた適量のR−134aが供給できない。
【0019】したがって、温度センサ10・11が検出
した温度情報が同じであっても、室外制御装置12には
室内機4が設置されている階によって異なった制御信
号、すなわち上の階に設置されている室内機4ほど流量
調整弁8の開度を大きく開ける所定の制御プログラム、
例えば室内機4を10の階に分けて設置した空調装置の
場合には、例えば一番低い階に設置した室内機4の補正
係数を1とし、1階上がる毎に1に0.1を加えた数値
をその階の補正係数とし、温度センサ10・11が検出
した温度情報に基づいて先ず一般式により無補正時の流
量調整弁8の開度を求め、さらにこの開度に所要の補正
係数を積算して室内機4に実際に出力する流量調整弁8
の開度を求め、このようにして求めた開度に室内機4の
流量調整弁8の開度を調整するように構成してある。
【0020】このため、室外制御装置12は、温度セン
サ10・11が検出した温度情報を通信回線14を介し
て室内制御装置13から受け取ると、それが何階に設置
された室内機4から送信された信号であるかを先ず確認
してその補正係数を求め、このようにして求めた補正係
数を考慮して流量調整弁8の開度を所定のプログラムに
より算出し、所要の制御信号を通信回線14を介して該
当する室内制御装置13に出力し、設置階に応じた開度
に流量調整弁8の開度を調整する。
【0021】また、本発明の空調装置は、図1に破線で
示したように、レシーバタンク16と電動ポンプ17と
を設置した構成とすることも可能である。
【0022】このように構成すると、R−134aの液
体と気体の比重差に加えて電動ポンプ17による搬送力
が加算され、冷房運転の起動時にはR−134aは流量
調整弁8を逆流し難くなるので、所定時間保持する流量
調整弁8の開度を大きくして空調の立ち上げ特性を改善
することができる。
【0023】また、冷房運転中の流量調整弁8の開度を
決定する際の補正係数が小さく出来る上に、全体に容量
の小さい流量調整弁8を用いて空調装置を構成すること
も可能である。さらに、室内機4の一部を室外機1と同
じフロアに設置することも可能になる。
【0024】また、冷暖切替弁(開閉弁)18・レシー
バタンク19・暖房用電動ポンプ20を図2に示したよ
うに配管接続し、室外機1で冷熱を発生しながら冷暖切
替弁18を開弁したときには上記説明と同じR−134
aの循環が起こって冷房運転が行え、室外機1で温熱を
発生しながら冷暖切替弁18を閉弁し、暖房用電動ポン
プ20を運転したときには、室外機1で発生した温熱に
よって閉回路3のR−134aが熱交換器2の管壁を介
して加熱されて蒸発し、気体還流管7を介して各室内機
4の熱交換器5に供給され、各熱交換器5においては、
送風機9によって強制的に供給された温度の低い室内空
気にR−134aが放熱して凝縮・液化し、この凝縮・
液化時に暖房作用を行ない、さらに、凝縮したR−13
4aの液体が流量調整弁8を通ってレシーバタンク19
に入り、暖房用電動ポンプ20の搬送力によって室外機
1の熱交換器2に還流するR−134a循環が可能に構
成して、冷/暖房が可能な空調装置とすることも可能で
ある。
【0025】なお、蒸発器に配管した熱交換器2から冷
熱を供給したり、温熱を供給することができる吸収式冷
凍機としては、例えば特開平7−318189号公報な
どに開示されたものが使用できる。
【0026】また、温度センサ10・11は、熱交換器
5に吹き付ける室内空気の温度変化が検出できるように
設置したり、温度センサ10・11に代えて、熱交換器
5の出入口部におけるR−134aの圧力差が検出でき
る圧力センサを設置して、室外制御装置12に空調負荷
として出力するように構成することもできる。
【0027】また、閉回路3に封入する相変化可能な流
体としては、R−134aの他にも、R−407c、R
−404A、R−410cなど、潜熱による熱移動が可
能なものであっても良い。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の空調装置
は、室内機毎に設置して該室内機に供給する相変化が可
能な流体の量を調整する流量調整弁の開度を、冷房運転
の起動時には所定時間に渡って所定の小さい開度に保持
するので、起動時の冷房負荷が大きく、前記流体が室内
機において一気に蒸発しても、流量調整弁を経由して室
内機に供給される前記流体の量が少ないので、上昇圧力
幅は制限される。したがって、室外機と、これより下方
に設置した複数の室内機との間で、相変化可能な流体を
液相と気相との主に比重差を利用して循環させ、各室内
機において冷房可能に構成した空調装置においても、冷
房運転の起動時に前記流体が流量調整弁を逆流し冷房が
できなくなると云った不都合は回避される。
【0029】また、実施形態で示したようにガスや油を
燃焼して冷熱や温熱を発生することができる吸収式冷温
水機を室外機として使用した空調装置においては、冷房
時の電力としては制御関係に消費される電力を除いて使
用されないので、発電量が年間を通して最大となる盛夏
時の電力ピークカットに効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施形態の説明図である。
【図2】冷/暖房が可能に構成した実施形態の説明図で
ある。
【図3】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
1 室外機 2 熱交換器 3 閉回路 4 室内機 5 熱交換器 6 液体供給管 7 気体供給管 8 流量調整弁 9 送風機 10・11 温度センサ 12 室外制御装置 13 室内制御装置 14 通信線 15 リモコン 16 レシーバタンク 17 電動ポンプ 18 冷暖切替弁 19 レシーバタンク 20 暖房用電動ポンプ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 室外機と、これより下方に設置した複数
    の室内機との間で、相変化可能な流体を液相と気相との
    主に比重差を利用して循環させ、各室内機において冷房
    可能に構成した装置であって、室内機毎に設置して該室
    内機に供給する前記流体の量を調整する弁の開度を、冷
    房起動時には所定時間に渡って所定の小さい開度に保持
    することを特徴とする空調装置。
  2. 【請求項2】 上層階に設置された室内機の弁ほど、冷
    房起動時に所定時間に渡って小さい開度に保持すること
    を特徴とする請求項1記載の空調装置。
JP29015796A 1996-10-31 1996-10-31 空調装置 Pending JPH10132331A (ja)

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JP29015796A JPH10132331A (ja) 1996-10-31 1996-10-31 空調装置
US08/961,303 US6006528A (en) 1996-10-31 1997-10-30 Air conditioning system
CN97125959.3A CN1119575C (zh) 1996-10-31 1997-10-31 空调系统

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102607146A (zh) * 2012-04-06 2012-07-25 谭仲禧 一种中央空调系统及其控制方法

Cited By (3)

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WO2013149507A1 (zh) * 2012-04-06 2013-10-10 Tan Zhongxi 一种中央空调系统及其控制方法
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