JPWO2017056215A1 - 空気調和システムおよび室内機 - Google Patents

Abstract

空気調和システムは、室内の空調を行う複数台の室内機を有し、複数台の室内機のうちの、少なくとも１台の室内機は、圧縮機と熱源側熱交換器と絞り装置と利用側熱交換器とを収容しており、複数台の室内機のうちの、他の少なくとも１台の室内機は、少なくとも１台の室内機の利用側熱交換器とは異なる他の利用側熱交換器を少なくとも収容しており、少なくとも１台の室内機の圧縮機とは異なる他の圧縮機と接続されているものである。上記構成により、少なくとも１台の室内機の利用側熱交換器に流れる冷媒の温度と、他の少なくとも１台の室内機の利用側熱交換器に流れる冷媒の温度と、を異ならせて空調を行うことができる。

Description

この発明は、室内の空調を行う空気調和システムおよび室内機に関する。

従来から、複数の室内側熱交換器が並列に配設されたマルチ冷暖房装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平２−２７５２６４号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているような従来の空気調和システムでは、複数の利用側熱交換器の全てに流れる冷媒の温度が同一となる構成であるため、複数の利用側熱交換器に流れる冷媒の温度を異ならせて空調を行うことができない。また、特許文献１に記載されているような従来の室内機では、室内の除湿を行うときに、利用側熱交換器の蒸発温度を低下させるため、室内が冷えすぎてしまうことがあるという課題もある。

この発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、複数の室内機のうちの少なくとも１台の室内機の利用側熱交換器に流れる冷媒の温度と、他の少なくとも１台の室内機の利用側熱交換器に流れる冷媒の温度と、を異ならせて空調を行うことができる空気調和システムを得ることを目的としている。また、この発明は、室内の除湿を行うときに、空調空気の冷えすぎを抑制することで、室内の快適性を向上することができる室内機を得ることを目的としている。

この発明に係る空気調和システムは、室内の空調を行う複数台の室内機を有し、複数台の室内機のうちの、少なくとも１台の室内機は、圧縮機と熱源側熱交換器と絞り装置と利用側熱交換器とを収容しており、複数台の室内機のうちの、他の少なくとも１台の室内機は、少なくとも１台の室内機の利用側熱交換器とは異なる他の利用側熱交換器を少なくとも収容しており、少なくとも１台の室内機の圧縮機とは異なる他の圧縮機と接続されているものである。

また、この発明に係る室内機は、圧縮機と、熱源側熱交換器と、絞り装置と、利用側熱交換器と、室内の除湿を行う除湿運転時に利用側熱交換器で熱交換された空気を加熱する加熱部と、を収容しており、熱源側熱交換器は、冷媒が流れる冷媒流路と、冷媒と熱交換する熱媒体が流れる熱媒体流路と、を含む冷媒熱媒体熱交換器であり、加熱部は、利用側熱交換器で熱交換された空気と、熱媒体と、を熱交換させる熱媒体熱交換器であるものである。

この発明の空気調和システムによれば、複数の室内機のうちの少なくとも１台の室内機の利用側熱交換器と、他の少なくとも１台の室内機の利用側熱交換器と、が異なる圧縮機と接続されているため、少なくとも１台の室内機の利用側熱交換器に流れる冷媒の温度と、他の少なくとも１台の室内機の利用側熱交換器に流れる冷媒の温度と、を異ならせて空調を行うことができる。また、この発明の室内機によれば、室内の除湿を行うときに、利用側熱交換器で熱交換された空気が加熱部で加熱されることによって、室内に吹き出される空調空気の冷えすぎが抑制されるため、室内の快適性が向上される。

この発明の実施の形態１に係る空気調和システムの構成を模式的に記載した図である。 図１に記載の室内機の構成を模式的に記載した図である。 図２に記載の室内機の縦断面を模式的に記載した図である。 図３に記載の室内機を下方から見た図である。 乾球温度、絶対湿度、および相対湿度と、利用側熱交換器の蒸発温度と、の関係の一例を説明する図である。 図２に記載の室内機の変形例であり、変形例１を説明する図である。 図２に記載の室内機の変形例であり、変形例２を説明する図である。 図１に記載の空気調和システムの第２室内機および第３室内機の変形例であり、変形例３を説明する図である。 この発明の実施の形態２に係る室内機の構成を模式的に記載した図である。 乾球温度、絶対湿度、および相対湿度と、図９に記載の室内機の動作と、の関係の一例を説明する図である。 図９に記載の室内機の変形例であり、変形例４を説明する図である。 この発明の実施の形態３に係る室内機の構成を模式的に記載した図である。

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略または簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさおよび配置等は、この発明の範囲内で適宜変更することができる。

実施の形態１．
［空気調和システム］
図１は、この発明の実施の形態１に係る空気調和システムの構成を模式的に記載した図である。この実施の形態の例の空気調和システム１は、室内１０の空調を行うものであり、複数の室内機１００を備えている。複数の室内機１００のそれぞれは、例えば室内１０の上方の天井裏２０に収容され、室内１０に空調空気を供給するものである。複数の室内機１００のそれぞれは、例えば、実質的に同一の形状を有しており、保守等が容易になっている。例えば、室内機１００が異常となったときに、異常になった室内機１００を取り外し、新たな室内機１００を配設することができる。なお、図１に記載の空気調和システム１は、第１室内機１００ａと第２室内機１００ｂと第３室内機１００ｃとを備えているが、この実施の形態の空気調和システム１は、２台以上の室内機１００を備えるものであればよい。

［室内機］
図２は、図１に記載の室内機の構成を模式的に記載した図である。図２に示すように、室内機１００のそれぞれは、圧縮機１０２と熱源側熱交換器１０４と絞り装置１０６と利用側熱交換器１０８とを収容している。圧縮機１０２と熱源側熱交換器１０４と絞り装置１０６と利用側熱交換器１０８とが冷媒配管で接続されることによって、冷媒が循環する冷媒回路１０１が形成される。なお、この実施の形態の冷媒回路１０１に封入される冷媒は、例えばＲ３２であるが、他の種類の冷媒であってもよい。

圧縮機１０２は、冷媒を吸入し圧縮して高温・高圧の状態で吐出するものである。圧縮機１０２は、例えば、インバータで制御が行われるインバータ圧縮機であり、運転周波数を任意に変化させて、容量（単位時間あたりに冷媒を送り出す量）を変化させることができる。絞り装置１０６は、冷媒を減圧するものであり、例えば開度を調整できる電子膨張弁である。利用側熱交換器１０８は、冷媒を空気と熱交換させるものである。利用側熱交換器１０８の近傍には、利用側熱交換器１０８への送風を行う送風機１０９が設置されている。送風機１０９は例えばファンで構成されている。送風機１０９が動作することによって、室内１０の空気が利用側熱交換器１０８に送風され、利用側熱交換器１０８と熱交換した空調空気が室内１０に供給される。

熱源側熱交換器１０４は、空調の熱を廃熱または供給するものである。熱源側熱交換器１０４は、冷媒を空気と熱交換させるものであってもよいが、この実施の形態の例の熱源側熱交換器１０４は、冷媒を熱媒体と熱交換させる冷媒熱媒体熱交換器１０４Ｃで構成されている。冷媒熱媒体熱交換器１０４Ｃは、冷媒が流れる冷媒流路１０４Ａと、冷媒と熱交換する熱媒体が流れる熱媒体流路１０４Ｂと、を含んでいる。冷媒熱媒体熱交換器１０４Ｃは、例えば、二重管式熱交換器またはプレート式熱交換器等で構成されている。冷媒流路１０４Ａは、冷媒が循環する冷媒回路１０１と接続されており、熱媒体流路１０４Ｂは、熱媒体が循環する熱媒体回路１２１と接続されている。熱媒体回路１２１には、熱媒体を循環させるポンプ１２２と、例えば部屋の外部の屋外に空調の熱を放熱する放熱部（図示を省略）と、が配設されている。ポンプ１２２および図示を省略してある放熱部は、例えば、複数の室内機１００のそれぞれの熱媒体回路１２１に配設されているが、複数の室内機１００の熱媒体回路１２１で共通化されていてもよい。なお、この実施の形態の熱媒体回路１２１に使用される熱媒体は、例えば水であるが、他の種類の熱媒体であってもよい。

また、室内機１００は、制御装置１３０および入力装置１３２を備えている。制御装置１３０は、室内機１００の全体を制御するものであり、例えば、アナログ回路、デジタル回路、ＣＰＵ、またはこれらのうちの２つ以上の組み合わせを含んで構成されている。制御装置１３０は、例えば、圧縮機１０２の運転周波数、送風機１０９の回転数、絞り装置１０６の開度等を制御するものである。また、複数の室内機１００のうちの少なくとも１台の制御装置１３０は、他の室内機１００と通信を行って、空気調和システム１の全体の制御を行うことができるように構成されている。入力装置１３２は、室内機１００または空気調和システム１への指示を入力するものであり、例えばリモートコントローラである。入力装置１３２は、有線又は無線で制御装置１３０に接続されている。ユーザは、入力装置１３２を使用して、室内機１００または空気調和システム１に、空調運転の開始および停止の指示、運転モードの切り替えの指示、設定温度の変更の指示、風量の調整の指示等を行うことができる。

［冷媒回路の動作］
次に、室内機１００の冷媒回路１０１の動作について説明する。圧縮機１０２で圧縮された冷媒は、冷媒熱媒体熱交換器１０４Ｃの冷媒流路１０４Ａに流入する。冷媒流路１０４Ａを流れる冷媒は、熱媒体流路１０４Ｂを流れる熱媒体と熱交換して凝縮する。冷媒熱媒体熱交換器１０４Ｃで凝縮された冷媒は、絞り装置１０６で減圧される。絞り装置１０６で減圧された冷媒は、利用側熱交換器１０８で空気と熱交換して蒸発する。利用側熱交換器１０８で蒸発された冷媒は、圧縮機１０２に吸入され、再び圧縮される。なお、この実施の形態の例の室内機１００は、上記のように、利用側熱交換器１０８が蒸発器として機能することで室内１０を冷却するものであるが、室内機１００は、室内１０を加熱するものであってもよい。室内１０を加熱する室内機１００は、利用側熱交換器１０８が冷媒を凝縮させる凝縮器として機能するように、圧縮機１０２を接続して構成されればよい。

上記のように、この実施の形態の例の空気調和システム１では、複数の室内機１００のそれぞれが、独立した冷媒回路１０１を有しているため、例えば圧縮機１０２の回転数または絞り装置１０６の開度等を調整することで、複数の室内機１００のそれぞれの利用側熱交換器１０８に流れる冷媒の温度を異ならせることができる。したがって、この実施の形態の例の空気調和システム１によれば、例えば、複数の室内機１００のそれぞれが室内１０に供給する空調空気の温度を異ならせて、快適な空調空間を提供することができる。さらに、複数の室内機１００のそれぞれの利用側熱交換器１０８に流れる冷媒の温度を異ならせて室内１０の空調を行うことによって、空気調和システム１の低消費電力化を実現することもできる。

［カセット型室内機の構成］
図３は、図２に記載の室内機の縦断面を模式的に記載した図であり、図４は、図３に記載の室内機を下方から見た図である。図３に示すように、この実施の形態の例の室内機１００は、その少なくとも部分が天井面２００の上方に収容されたカセット型室内機である。なお、室内機１００は、その全てが天井面２００の上方に収容されたものであってもよい。図３および図４に示すように、室内機１００は、その下面に吸込吹出パネル１４０を有している。例えば、室内機１００は、室内１０から見たときに、吸込吹出パネル１４０のみが見えるように構成されており、吸込吹出パネル１４０の外観を共通化するのみで、空気調和システム１の全体の意匠性が向上される。吸込吹出パネル１４０には、例えば、第１吸込口１４２−１と第２吸込口１４２−２と第１吹出口１４４−１と第２吹出口１４４−２とが形成されている。なお、図３に示す例では、室内機１００の内部に、圧縮機１０２と冷媒熱媒体熱交換器１０４Ｃと利用側熱交換器１０８と送風機１０９と風路形成部材１５２とが収容されているが、実際には、図３では図示を省略してある絞り装置１０６等も室内機１００の内部に収容されている。

利用側熱交換器１０８は、第１利用側熱交換器１０８−１と第２利用側熱交換器１０８−２とを含んでいる。第１利用側熱交換器１０８−１と第２利用側熱交換器１０８−２とは、例えば、別体で形成されており、互いに並列に接続されている。なお、２回曲げ形状の熱交換器とすることによって、第１利用側熱交換器１０８−１と第２利用側熱交換器１０８−２とを一体的に形成することもできる。第１利用側熱交換器１０８−１、第２利用側熱交換器１０８−２の近傍には、第１利用側熱交換器１０８−１、第２利用側熱交換器１０８−２への送風を行う第１送風機１０９−１、第２送風機１０９−２が設置されている。

風路形成部材１５２は、第１風路形成部材１５２−１と第２風路形成部材１５２−２とを含んでいる。第１風路形成部材１５２−１は、第１吸込口１４２−１から吸い込んだ空気を、第１吹出口１４４−１から吹き出すように風路を形成するものである。第１送風機１０９−１が動作すると、室内１０の空気が第１吸込口１４２−１から吸い込まれ、吸い込まれた空気が第１利用側熱交換器１０８−１で熱交換される。第１利用側熱交換器１０８−１で熱交換された空調空気は、第１吹出口１４４−１から吹き出される。第２風路形成部材１５２−２は、第２吸込口１４２−２から吸い込んだ空気を、第２吹出口１４４−２から吹き出すように風路を形成するものである。第２送風機１０９−２が動作すると、室内１０の空気が第２吸込口１４２−２から吸い込まれ、吸い込まれた空気が第２利用側熱交換器１０８−２で熱交換される。第２利用側熱交換器１０８−２で熱交換された空調空気は、第２吹出口１４４−２から吹き出される。

上記のように、この実施の形態の例の室内機１００は、その少なくとも部分が天井面２００の上方に収容されたカセット型室内機であり、圧縮機１０２と熱源側熱交換器１０４と絞り装置１０６と利用側熱交換器１０８とが室内機１００の内部に収容されている。したがって、この実施の形態の例の室内機１００は、圧縮機１０２と熱源側熱交換器１０４と絞り装置１０６と利用側熱交換器１０８とを接続する冷媒配管の長さを短くすることができるため、冷媒回路１０１に封入する冷媒の量を低減することができる。さらに、この実施の形態の例の室内機１００によれば、冷媒配管の長さを短くすることができるため、圧力損失を低減することができる。さらにまた、この実施の形態の例の室内機１００によれば、冷媒配管の長さを短くすることができるため、冷凍機油の戻り不具合による圧縮機１０２の損傷等のおそれが抑制されている。

また、この実施の形態の例の室内機１００は、カセット型室内機であるため、図２に示すように、熱源側熱交換器１０４が冷媒熱媒体熱交換器１０４Ｃで構成されることによって、空調の熱を外部に放熱する構成がシンプルとなる。また、この実施の形態の例の室内機１００は、熱媒体回路１２１を利用して空調の熱を放熱する構成であるため、大気に直接的に放熱する構成の空調装置と比較して、大気への放熱の影響を抑制することができる。

また、この実施の形態の例の室内機１００は、カセット型室内機であり、天井裏のスペースを有効に活用することができる。特に、室外機の設置スペースに制約があるような場合にその効果が顕著となる。

［除湿運転］
次に、図１に記載された空気調和システム１によって行われる除湿運転の一例について説明する。この実施の形態の例の空気調和システム１では、複数の室内機１００のうちの少なくとも１台の室内機１００の利用側熱交換器１０８の蒸発温度を、他の室内機１００の利用側熱交換器１０８の蒸発温度よりも低くして、除湿運転を実行する。

図５は、乾球温度、絶対湿度、および相対湿度と、利用側熱交換器の蒸発温度と、の関係の一例を説明する図である。図５を用いて、図１に記載の空気調和システム１が実施する除湿運転の一例について具体的に説明する。空気調和システム１において、例えば、室内１０の乾球温度と絶対湿度と相対湿度とがＥ点にある。乾球温度と絶対湿度と相対湿度とがＥ点にあるときに、空気調和システム１は、例えば、室内１０の温度が快適となるＦ点の乾球温度を目標の設定温度として、室内１０の除湿を行う。このときに、空気調和システム１の第１室内機１００ａと第２室内機１００ｂと第３室内機１００ｃとは、例えば、以下のように動作する。すなわち、第１室内機１００ａは、空調空気が空気調和システム１の設定温度であるＦ点の乾球温度よりも低いＧ点の乾球温度となるように、利用側熱交換器１０８の蒸発温度を調整して動作する。そして、第２室内機１００ｂおよび第３室内機１００ｃは、空調空気が空気調和システム１の設定温度となるＦ点の乾球温度またはＦ点の乾球温度よりも少し高い温度の乾球温度となるように、利用側熱交換器１０８の蒸発温度を調整して動作する。上記のように、第１室内機１００ａと第２室内機１００ｂと第３室内機１００ｃとが動作することによって、第２室内機１００ｂおよび第３室内機１００ｃが、Ｅ点の絶対湿度とＦ点の絶対湿度との差Ｈに対応する除湿を行っているときに、第１室内機１００ａは、Ｅ点の絶対湿度とＧ点の絶対湿度との差Ｐに対応する除湿を行うことができる。

上記のように、この実施の形態の例の空気調和システム１では、例えば、第１室内機１００ａが、室内１０の除湿を積極的に行う潜熱的な運転を担当している。そして、例えば、第２室内機１００ｂおよび第３室内機１００ｃが、主に室内１０の温度を調整する顕熱的な運転を担当している。つまり、この実施の形態の例の空気調和システム１は、室内１０の除湿を行うときに、潜熱的な運転を担当する室内機１００と、顕熱的な運転を担当する室内機１００と、を有している。したがって、この実施の形態の例の空気調和システム１によれば、室内１０の温度が冷えすぎることが抑制され、且つ室内１０の湿度が低下された、快適な空調空間を得ることができる。

例えば、従来の空気調和システムでは、冷却負荷が小さいときに、利用側熱交換器の蒸発温度を高める制御が行われるため、除湿不足となることがある。また、近年においては、低消費電力化への要請によって、室内の冷却を行うときの設定温度を高く設定する傾向にある。そのような室内の設定温度を高く設定した環境において、室内の湿度を低下させることによって、室内の快適性が向上することが知られている。この実施の形態の例の空気調和システム１では、少なくとも１台の室内機１００が、室内１０の除湿を積極的に行う潜熱的な運転を担当し、他の少なくとも１台の室内機１００が、室内１０の温度を調整する顕熱的な運転を担当しているため、冷却負荷が小さいとき又は設定温度が高いときであっても、室内１０の湿度が低下された、快適な空調空間を得ることができる。

また、この実施の形態の例の空気調和システム１では、潜熱的な運転を担当する室内機１００と、顕熱的な運転を担当する室内機１００と、によって、室内１０の除湿が行われているため、空気調和システム１の全体の低消費電力化を達成することができる。なぜなら、室内機１００が、室内１０の除湿を積極的に行う潜熱的な運転を行うときは、顕熱的な運転を行うときと比較して、利用側熱交換器１０８の蒸発温度を低くする。例えば、室内の温度が２７℃であり且つ相対湿度が８０％であるときに、利用側熱交換器の蒸発温度を１度低下させると、室内機のＣＯＰ（成績係数）が約３％低下することが知られている。この実施の形態のように、潜熱的な運転を担当する室内機１００と顕熱的な運転を担当する室内機１００とで室内１０の除湿を行うことによって、消費電力が大きくなる潜熱的な運転を担当する室内機１００の台数を低減することができるため、空気調和システム１の全体の低消費電力化が達成される。

なお、この実施の形態は、上記で説明したものに限定されず、例えば以下で説明するような変形例を有している。

［変形例１］
図６は、図２に記載の室内機の変形例であり、変形例１を説明する図である。図２に記載の室内機１００と比較して、図６に記載の変形例１の室内機１００−１は、ポンプ１２２をさらに収容している。変形例１では、室内機１００−１がポンプ１２２を有しているため、例えば、複数の室内機１００−１の熱媒体回路１２１が共通化されたセントラル方式の装置に室内機１００−１が接続されているときに、複数の熱媒体回路１２１の全体に熱媒体を循環させるポンプ（図示を省略）が異常状態となった場合であっても、室内機１００−１が有するポンプ１２２を駆動させることで室内機１００−１を動作させることができる。

［変形例２］
図７は、図２に記載の室内機の変形例であり、変形例２を説明する図である。図２に記載の室内機１００と比較して、図７に記載の変形例２の室内機１００−２は、冷媒回路１０１−１に配設された流路切替装置１０３をさらに収容しており、冷却運転または加熱運転を切り替えて実行することができる。流路切替装置１０３は、例えば、四方弁等からなっており、制御装置１３０によって制御される。室内機１００−２の冷却運転時には、流路切替装置１０３の流路が実線の状態に切り替えられており、熱源側熱交換器１０４が凝縮器として機能し、利用側熱交換器１０８が蒸発器として機能する。つまり、室内機１００−２の冷却運転時には、冷媒が、圧縮機１０２、熱源側熱交換器１０４、絞り装置１０６、利用側熱交換器１０８の順に流れながら、冷媒回路１０１−１を循環する。また、室内機１００−２の加熱運転時には、流路切替装置１０３の流路が点線の状態に切り替えられており、利用側熱交換器１０８が凝縮器として機能し、熱源側熱交換器１０４が蒸発器として機能する。つまり、室内機１００−２の加熱運転時には、冷媒が、圧縮機１０２、利用側熱交換器１０８、絞り装置１０６、熱源側熱交換器１０４の順に流れながら、冷媒回路１０１−１を循環する。

［変形例３］
図８は、図１に記載の空気調和システムの第２室内機および第３室内機の変形例であり、変形例３を説明する図である。図１および図２を用いて説明した実施の形態１の空気調和システム１と比較して、変形例３では、図１に記載の第２室内機１００ｂおよび第３室内機１００ｃが、図８に示すように、室外機５０に接続されたもので構成されている。なお、変形例３の第１室内機１００ａは、図２を用いて説明した実施の形態１の室内機１００である。図８に記載の例では、室外機５０に第２室内機１００ｂおよび第３室内機１００ｃが接続されているが、室外機５０に接続される室内機の台数は、２台に限定されず、１台または３台以上であってもよい。

図８に記載された第２室内機１００ｂおよび第３室内機１００ｃは、例えば室内１０の上方の天井裏２０に収容されており、室内１０に空調空気を供給するものである。第２室内機１００ｂおよび第３室内機１００ｃは、例えば、絞り装置１０６Ｄと利用側熱交換器１０８Ｄとを収容している。室外機５０は、例えば、部屋の外部の屋外に設置され、空調の熱を廃熱または供給する熱源機である。室外機５０は、例えば、圧縮機１０２Ｄおよび熱源側熱交換器１０４Ｄを収容している。第２室内機１００ｂおよび第３室内機１００ｃが室外機５０と接続されることで、冷媒回路１０１−２が形成される。

圧縮機１０２Ｄで圧縮された冷媒は、熱源側熱交換器１０４Ｄで熱交換され凝縮して、室外機５０から流出する。室外機５０から流出した冷媒は、第２室内機１００ｂおよび第３室内機１００ｃに流入する、第２室内機１００ｂおよび第３室内機１００ｃに流入した冷媒は、絞り装置１０６Ｄで減圧される。絞り装置１０６Ｄで減圧された冷媒は、利用側熱交換器１０８Ｄで熱交換され蒸発し、第２室内機１００ｂおよび第３室内機１００ｃから流出する。第２室内機１００ｂおよび第３室内機１００ｃから流出した冷媒は、室外機５０に流入して、圧縮機１０２Ｄで再び圧縮される。

上記のように、図２に記載の室内機１００で構成された第１室内機１００ａと、図８に記載の室外機５０に接続された第２室内機１００ｂおよび第３室内機１００ｃのうちの少なくとも一方と、を含んで空気調和システム１を構成することもできる。例えば、図２に記載の室内機１００と、図８に記載の室外機５０に接続された第２室内機１００ｂおよび第３室内機１００ｃと、は相互に置き換えできる形状を有しており、保守等が容易になっている。また、例えば、図３および図４に記載の吸込吹出パネル１４０が、図２に記載の室内機１００と、図８に記載の室外機５０に接続された第２室内機１００ｂおよび第３室内機１００ｃと、で共通化されることで、室内機を置き換えたときの、空気調和システム１の意匠性の低下が抑制される。また、例えば、変形例３の空気調和システム１において、それぞれの室内機１００が備える入力装置１３２を同一の仕様とすることによって、ユーザの操作性が向上される。

上記のように、この実施の形態の例に係る空気調和システム１は、室内１０の空調を行う複数台の室内機１００を有し、複数台の室内機１００のうちの少なくとも１台の室内機１００は、圧縮機１０２と熱源側熱交換器１０４と絞り装置１０６と利用側熱交換器１０８とを収容しており、複数台の室内機１００のうちの、他の少なくとも１台の室内機１００は、少なくとも１台の室内機１００の利用側熱交換器１０８とは異なる他の利用側熱交換器を収容しており、少なくとも１台の室内機１００の圧縮機１０２とは異なる他の圧縮機と接続されているものである。したがって、この実施の形態の例の空気調和システム１によれば、少なくとも１台の室内機１００の利用側熱交換器１０８に流れる冷媒の温度と、他の少なくとも１台の室内機１００の利用側熱交換器１０８に流れる冷媒の温度と、を異ならせて空調を行うことができる。

例えば、この実施の形態の例に係る空気調和システム１では、室内１０の除湿を行う除湿運転時に、少なくとも１台の室内機１００の利用側熱交換器１０８の蒸発温度が、他の少なくとも１台の室内機１００の利用側熱交換器１０８の蒸発温度と比較して低くなる。例えば、少なくとも１台の室内機１００は、利用側熱交換器１０８の蒸発温度を低くして室内１０の除湿を積極的に行う潜熱的な運転を担当し、他の少なくとも１台の室内機１００は、利用側熱交換器１０８の蒸発温度を低くしないで室内１０の温度を調整する顕熱的な運転を担当する。この実施の形態の例の空気調和システム１では、潜熱的な運転を担当する室内機１００と、顕熱的な運転を担当する室内機１００と、で除湿運転を行うため、室内１０の温度の冷えすぎが抑制され、且つ室内１０の湿度が低下された、快適な空調空間を得ることができる。また、潜熱的な運転を担当する室内機１００と、顕熱的な運転を担当する室内機１００と、で除湿運転を実行することによって、空気調和システム１の全体の低消費電力化が達成されている。

また、この実施の形態の例の空気調和システム１に適用される室内機１００は、その少なくとも部分が天井面２００の上方に収容されたカセット型室内機であり、圧縮機１０２と熱源側熱交換器１０４と絞り装置１０６と利用側熱交換器１０８とが室内機１００の内部に収容されている。したがって、この実施の形態の例の室内機１００では、冷媒配管の長さを短くすることができるため、冷媒回路１０１に封入する冷媒の量を低減することができる。さらに、この実施の形態の例の室内機１００によれば、冷媒配管の長さを短くすることができるため、圧力損失を低減することができる。さらにまた、この実施の形態の例の室内機１００によれば、冷媒配管の長さを短くすることができるため、冷凍機油の戻り不具合による圧縮機１０２の損傷等のおそれが抑制されている。

実施の形態２．
図９は、この発明の実施の形態２に係る室内機の構成を模式的に記載した図である。図９に記載の室内機１００−３は、図１に記載の空気調和システム１の室内機１００に適用されることもできるが、単独で使用されることもできる。なお、図９の室内機１００−３において、図２の室内機１００と同じ構成については、同一の符号を付して、その説明を省略または簡略化する。

図９に示すように、室内機１００−３は、開閉装置１２４と流量調整装置１２６と熱媒体熱交換器１２８とをさらに収容している。開閉装置１２４は、第１熱媒体路１２１−１に配設されており、流量調整装置１２６および熱媒体熱交換器１２８は、第２熱媒体路１２１−２に配設されている。第１熱媒体路１２１−１と第２熱媒体路１２１−２とは、互いに並列に接続されており、熱媒体流路１０４Ｂの上流側と連通している。開閉装置１２４は、開閉を切り替えて、熱媒体の熱媒体流路１０４Ｂへの流入を制御するものである。開閉装置１２４は、例えば制御装置１３０によって制御される。なお、開閉装置１２４は、開度を調整できる電動弁等で構成されていてもよい。流量調整装置１２６は、例えば、開度を調整できる電動弁等で構成されている。流量調整装置１２６は、例えば制御装置１３０によって制御される。熱媒体熱交換器１２８は、熱媒体熱交換器１２８を流れる熱媒体と、利用側熱交換器１０８で熱交換された空気と、を熱交換させる加熱部を構成するものである。なお、加熱部は、熱媒体熱交換器１２８と送風機とを含んだファンコイルのようなもので構成されてもよい。例えば、熱媒体熱交換器１２８は、流量調整装置１２６を通過した熱媒体が流れるように、流量調整装置１２６の下流側に配設されている。

また、室内機１００−３は、利用側熱交換器１０８を通過する前の空気の温度を検出する第１温度センサ１３４と、利用側熱交換器１０８および熱媒体熱交換器１２８を通過した後の空気の温度を検出する第２温度センサ１３６とを有している。第１温度センサ１３４および第２温度センサ１３６は、例えばサーミスタ等の温度センサで構成されている。制御装置１３０は、第１温度センサ１３４および第２温度センサ１３６の検出結果を取得するように、第１温度センサ１３４および第２温度センサ１３６と接続されている。

次に、室内機１００−３の動作の一例について説明する。例えば、室内機１００−３が、除湿運転を行う旨の指示を受けると、利用側熱交換器１０８の蒸発温度が、室内１０を設定温度にするための温度と比較して低くなる。また、開閉装置１２４が閉止され、流量調整装置１２６が開状態となる。開閉装置１２４が閉止され、流量調整装置１２６が開状態となると、熱媒体が、第２熱媒体路１２１−２を流れる。なお、除湿運転時に、開閉装置１２４を閉止せずに、第１熱媒体路１２１−１および第２熱媒体路１２１−２に熱媒体を流すこともできる。

利用側熱交換器１０８で熱交換された空気は、熱媒体熱交換器１２８を流れる温かい熱媒体と熱交換することで加熱される。なぜなら、通常、室内１０の除湿または冷房を行うような環境下では、部屋の外部の温度が室内１０の温度よりも高いため、熱媒体の温度は、利用側熱交換器１０８で熱交換された空気の温度と比較して高い。この実施の形態の例の室内機１００−３では、除湿のために利用側熱交換器１０８で冷却された冷たい空気が、熱媒体熱交換器１２８で温められることによって、空調空気の冷えすぎが抑制されるため、室内１０の冷えすぎが抑制される。

熱媒体熱交換器１２８で空気と熱交換して冷却された熱媒体は、冷媒熱媒体熱交換器１０４Ｃの熱媒体流路１０４Ｂを流れながら、冷媒流路１０４Ａを流れる冷媒を凝縮させる。したがって、この実施の形態の例の室内機１００−３では、冷却された熱媒体を利用して、冷媒を凝縮させているため、冷媒熱媒体熱交換器１０４Ｃでの冷媒の凝縮が効率良く行われている。

例えば、流量調整装置１２６の開度は、第１温度センサ１３４が取得した空気の温度と、第２温度センサ１３６が取得した空気の温度と、を用いて調整される。例えば、第１温度センサ１３４が取得した空気の温度と、第２温度センサ１３６が取得した空気の温度と、が実質的に同じ温度となるように、流量調整装置１２６の開度を調整することで、室内１０の温度を維持しつつ、除湿を行うことができる。

図１０は、乾球温度、絶対湿度、および相対湿度と、図９に記載の室内機の動作と、の関係の一例を説明する図である。図１０を用いて、図９に記載の室内機１００−３の除湿運転の一例について具体的に説明する。例えば、室内１０の乾球温度と絶対湿度と相対湿度とがＬ点にある。このときに、室内機１００−３は、室内１０の乾球温度を下げずに、室内１０の湿度を下げる旨の除湿運転を行うように指示を受けている。除湿運転の指示を受けた室内機１００−３は、利用側熱交換器１０８で熱交換された空気が、Ｍ点の乾球温度と絶対湿度と相対湿度とになるように、利用側熱交換器１０８の蒸発温度を制御する。また、室内機１００−３は、利用側熱交換器１０８で熱交換された後のＭ点の空気が、熱媒体熱交換器１２８で熱交換されることで、Ｎ点の乾球温度と絶対湿度と相対湿度とになるように、第２熱媒体路１２１−２に流れる熱媒体の流量等を調整する。室内機１００−３が、上記の動作を実施することで、例えば、室内１０の相対湿度８０％の空気が、実質的に同じ温度を維持しつつ、相対湿度５０％の空調空気となって、室内１０に供給される。

［変形例４］
図１１は、図９に記載の室内機の変形例であり、変形例４を説明する図である。図９に記載の室内機１００−３と比較して、図１１に記載の変形例４の室内機１００−４では、第１熱媒体路１２１−１と第２熱媒体路１２１−２とが、熱媒体流路１０４Ｂの下流側と連通している。なお、熱媒体回路１２１に流れる熱媒体の向きを切り替える構成を追加することで、図９に記載の変形例３の室内機１００−３の動作と、図１１に記載の変形例４の室内機１００−４の動作と、を切り替えて実行することができる室内機を得ることもできる。

変形例４では、冷媒熱媒体熱交換器１０４Ｃで熱交換された熱媒体が、熱媒体熱交換器１２８に流れる構成となっている。つまり、変形例４では、冷媒と熱交換されて加熱された熱媒体が、利用側熱交換器１０８で熱交換された冷たい空気を温めている。したがって、変形例４の室内機１００−４では、空調空気の冷えすぎの抑制が確実化されている。例えば、変形例４の室内機１００−４によれば、利用側熱交換器１０８の蒸発温度を下げて除湿の強度を強めた場合であっても、空調空気の冷えすぎを抑制することができる。

上記のように、この実施の形態の例に係る室内機１００は、圧縮機１０２と、熱源側熱交換器１０４と、絞り装置１０６と、利用側熱交換器１０８と、室内１０の除湿を行う除湿運転時に利用側熱交換器１０８で熱交換された空気を加熱する加熱部と、を収容しており、熱源側熱交換器１０４は、冷媒が流れる冷媒流路１０４Ａと、冷媒と熱交換する熱媒体が流れる熱媒体流路１０４Ｂと、を含む冷媒熱媒体熱交換器１０４Ｃであり、加熱部は、利用側熱交換器１０８で熱交換された空気と、熱媒体と、を熱交換させる熱媒体熱交換器１２８であるものである。この実施の形態の例に係る室内機１００では、室内１０の除湿を行うときに、利用側熱交換器１０８で熱交換された空気が加熱部で加熱されるため、室内１０に供給される空調空気の冷えすぎが抑制され、室内１０の冷えすぎが抑制される。

例えば、熱媒体熱交換器１２８を流れる熱媒体は、冷媒熱媒体熱交換器１０４Ｃで熱交換される前の熱媒体である。室内１０の除湿または冷房を行うような環境下においては、通常は、部屋の外部の温度が室内１０の温度よりも高いため、熱媒体の温度は、利用側熱交換器１０８で熱交換された空気の温度と比較して高い。利用側熱交換器１０８で熱交換された冷たい空気が、該空気よりも高い温度の熱媒体で加熱されることによって、空調空気の冷えすぎが抑制され、室内１０の冷えすぎが抑制される。また、熱媒体熱交換器１２８で冷却された熱媒体が、冷媒熱媒体熱交換器１０４Ｃの熱媒体流路１０４Ｂを流れながら、冷媒流路１０４Ａを流れる冷媒を凝縮させるため、冷媒熱媒体熱交換器１０４Ｃでの冷媒の凝縮が効率良く行われる。

また例えば、熱媒体熱交換器１２８を流れる熱媒体は、冷媒熱媒体熱交換器１０４Ｃで熱交換された後の熱媒体である。冷媒熱媒体熱交換器１０４Ｃで冷媒を凝縮させて加熱された熱媒体が、利用側熱交換器１０８で熱交換された空気を加熱することによって、空気の温めが確実化されるため、空調空気の冷えすぎの抑制が確実化される。

また例えば、熱媒体流路１０４Ｂと連通し、互いに並列に接続された、第１熱媒体路１２１−１と、第２熱媒体路１２１−２と、を有しており、熱媒体熱交換器１２８が第２熱媒体路１２１−２に配設されている。第１熱媒体路１２１−１に流れる熱媒体の流量と第２熱媒体路１２１−２に流れる熱媒体の流量とが調整されることで、空調空気の冷えすぎを抑制しつつ、冷媒熱媒体熱交換器１０４Ｃでの冷媒の凝縮を効率良く行うことができる。例えば、第１熱媒体路１２１−１または第２熱媒体路１２１−２に流量調整装置を配設することで、室内機１００の運転状態等に合わせて、第１熱媒体路１２１−１に流れる熱媒体の流量と第２熱媒体路１２１−２に流れる熱媒体の流量とを調整することもできる。

実施の形態３．
図１２は、この発明の実施の形態３に係る室内機の構成を模式的に記載した図である。なお、図１２の室内機１００−５において、図２の室内機１００と同じ構成については、同一の符号を付して、その説明を省略または簡略化する。図２に記載の室内機１００と比較して、図１２に記載の室内機１００−５は、利用側熱交換器１０８で熱交換された空気と、冷媒と、を熱交換させる冷媒熱交換器１１９をさらに収容している。

冷媒熱交換器１１９は、圧縮機１０２の吐出側と熱源側熱交換器１０４とを接続する配管と、熱源側熱交換器１０４と絞り装置１０６とを接続する配管と、の間を接続する分岐配管１０１Ａに配設されている。分岐配管１０１Ａには、分岐配管１０１Ａへの冷媒の流入を制御する流量調整装置１１８が配設されている。流量調整装置１１８は、例えば、開度を調整できる電動弁等で構成されており、例えば制御装置１３０によって制御される。

次に、室内機１００−５の動作の一例について説明する。例えば、室内機１００−５が、除湿運転を行う旨の指示を受けると、利用側熱交換器１０８の蒸発温度が、室内１０を設定温度にするための温度と比較して低くなる。また、流量調整装置１１８が開状態となり、圧縮機１０２で圧縮された高温の冷媒の一部が分岐配管１０１Ａに流れる。つまり、室内機１００−５では、圧縮機１０２で圧縮された高温の冷媒の一部が、利用側熱交換器１０８で熱交換された冷たい空気を温めている。したがって、この実施の形態の室内機１００−５によれば、空調空気の冷えすぎが抑制される。なお、除湿運転を行うときに、熱媒体回路１２１に流れる熱媒体の流量を低減させることもある。

この発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々に改変することができる。すなわち、上記の実施の形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成に代替させてもよい。さらに、その配置について特に限定のない構成要件は、実施の形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。

１ 空気調和システム、１０ 室内、２０ 天井裏、５０ 室外機、１００ 室内機、１００−１ 室内機、１００−２ 室内機、１００−３ 室内機、１００−４ 室内機、１００−５ 室内機、１００ａ 第１室内機、１００ｂ 第２室内機、１００ｃ 第３室内機、１０１ 冷媒回路、１０１−１ 冷媒回路、１０１−２ 冷媒回路、１０１Ａ 分岐配管、１０２ 圧縮機、１０２Ｄ 圧縮機、１０３ 流路切替装置、１０４ 熱源側熱交換器、１０４Ａ 冷媒流路、１０４Ｂ 熱媒体流路、１０４Ｃ 冷媒熱媒体熱交換器、１０４Ｄ 熱源側熱交換器、１０６ 絞り装置、１０６Ｄ 絞り装置、１０８ 利用側熱交換器、１０８−１ 第１利用側熱交換器、１０８−２ 第２利用側熱交換器、１０８Ｄ
利用側熱交換器、１０９ 送風機、１０９−１ 第１送風機、１０９−２ 第２送風機、１１８ 流量調整装置、１１９ 冷媒熱交換器、１２１ 熱媒体回路、１２１−１ 第１熱媒体路、１２１−２ 第２熱媒体路、１２２ ポンプ、１２４ 開閉装置、１２６ 流量調整装置、１２８ 熱媒体熱交換器、１３０ 制御装置、１３２ 入力装置、１３４
第１温度センサ、１３６ 第２温度センサ、１４０ 吸込吹出パネル、１４２−１ 第１吸込口、１４２−２ 第２吸込口、１４４−１ 第１吹出口、１４４−２ 第２吹出口、１５２ 風路形成部材、１５２−１ 第１風路形成部材、１５２−２ 第２風路形成部材、２００ 天井面。

この発明に係る空気調和システムは、室内の空調を行う複数台の室内機を有し、複数台の室内機のうちの、少なくとも１台の室内機は、圧縮機と熱源側熱交換器と絞り装置と利用側熱交換器とを収容しており、複数台の室内機のうちの、他の少なくとも１台の室内機は、少なくとも１台の室内機の利用側熱交換器とは異なる他の利用側熱交換器を少なくとも収容しており、少なくとも１台の室内機の圧縮機とは異なる他の圧縮機と接続されており、室内の冷却を行うときに、利用側熱交換器の蒸発温度が、他の利用側熱交換器の蒸発温度と比較して低いものである。

また、この発明に係る室内機は、圧縮機と、熱源側熱交換器と、絞り装置と、利用側熱交換器と、室内の除湿を行う除湿運転時に利用側熱交換器で熱交換された空気を加熱する加熱部と、を収容しており、熱源側熱交換器は、冷媒が流れる冷媒流路と、冷媒と熱交換する熱媒体が流れる熱媒体流路と、を含む冷媒熱媒体熱交換器であり、加熱部は、利用側熱交換器で熱交換された空気と、熱媒体と、を熱交換させる熱媒体熱交換器であり、熱源側熱交換器の熱媒体流路と連通し、互いに並列に接続された、第１熱媒体路と、第２熱媒体路と、を有し、熱媒体熱交換器が第２熱媒体路に配設されているものである。

Claims (19)

1. 室内の空調を行う複数台の室内機を有し、
   複数台の前記室内機のうちの、少なくとも１台の室内機は、圧縮機と熱源側熱交換器と絞り装置と利用側熱交換器とを収容しており、
   複数台の前記室内機のうちの、他の少なくとも１台の室内機は、前記少なくとも１台の室内機の前記利用側熱交換器とは異なる他の利用側熱交換器を少なくとも収容しており、前記少なくとも１台の室内機の前記圧縮機とは異なる他の圧縮機と接続されている、
   空気調和システム。
2. 室内の除湿を行う除湿運転時に、前記利用側熱交換器の蒸発温度が、前記他の利用側熱交換器の蒸発温度と比較して低い、
   請求項１に記載の空気調和システム。
3. 前記熱源側熱交換器は、冷媒が流れる冷媒流路と、前記冷媒と熱交換する熱媒体が流れる熱媒体流路と、を含む冷媒熱媒体熱交換器である、
   請求項１または請求項２に記載の空気調和システム。
4. 前記少なくとも１台の室内機は、室内の除湿を行う除湿運転時に、前記利用側熱交換器で熱交換された空気を加熱する加熱部をさらに収容している、
   請求項３に記載の空気調和システム。
5. 前記加熱部は、前記利用側熱交換器で熱交換された空気と、前記熱媒体と、を熱交換させる熱媒体熱交換器である、
   請求項４に記載の空気調和システム。
6. 前記熱源側熱交換器の前記熱媒体流路と連通し、互いに並列に接続された、第１熱媒体路と、第２熱媒体路と、を有し、
   前記熱媒体熱交換器が前記第２熱媒体路に配設されている、
   請求項５に記載の空気調和システム。
7. 前記第１熱媒体路または前記第２熱媒体路に配設され、前記第１熱媒体路に流れる前記熱媒体の流量と前記第２熱媒体路に流れる前記熱媒体の流量とを調整する流量調整装置を有する、
   請求項６に記載の空気調和システム。
8. 前記熱媒体熱交換器を流れる前記熱媒体は、前記冷媒熱媒体熱交換器で熱交換される前の熱媒体である、
   請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載の空気調和システム。
9. 前記熱媒体熱交換器を流れる前記熱媒体は、前記冷媒熱媒体熱交換器で熱交換された後の熱媒体である、
   請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載の空気調和システム。
10. 前記加熱部は、前記利用側熱交換器で熱交換された空気と、前記冷媒と、を熱交換させる冷媒熱交換器であり、
    前記冷媒熱交換器は、前記圧縮機の吐出側と前記熱源側熱交換器とを接続する配管と、前記熱源側熱交換器と前記絞り装置とを接続する配管と、を接続する分岐配管に配設されている、
    請求項４に記載の空気調和システム。
11. 前記少なくとも１台の室内機は、前記熱媒体を搬送するポンプをさらに収容している、
    請求項３〜請求項１０のいずれか一項に記載の空気調和システム。
12. 前記少なくとも１台の室内機は、流路切替装置をさらに収容している、
    請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の空気調和システム。
13. 前記少なくとも１台の室内機は、その少なくとも部分が天井の上方に収容されたカセット型室内機である、
    請求項１〜請求項１２のいずれか一項に記載の空気調和システム。
14. 複数台の前記室内機のそれぞれは、実質的に同一の形状を有する、
    請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載の空気調和システム。
15. 圧縮機と、熱源側熱交換器と、絞り装置と、利用側熱交換器と、室内の除湿を行う除湿運転時に前記利用側熱交換器で熱交換された空気を加熱する加熱部と、を収容しており、
    前記熱源側熱交換器は、冷媒が流れる冷媒流路と、前記冷媒と熱交換する熱媒体が流れる熱媒体流路と、を含む冷媒熱媒体熱交換器であり、
    前記加熱部は、前記利用側熱交換器で熱交換された空気と、前記熱媒体と、を熱交換させる熱媒体熱交換器である、
    室内機。
16. 前記熱源側熱交換器の前記熱媒体流路と連通し、互いに並列に接続された、第１熱媒体路と、第２熱媒体路と、を有し、
    前記熱媒体熱交換器が前記第２熱媒体路に配設されている、
    請求項１５に記載の室内機。
17. 前記第１熱媒体路または前記第２熱媒体路に配設され、前記第１熱媒体路に流れる前記熱媒体の流量と前記第２熱媒体路に流れる前記熱媒体の流量とを調整する流量調整装置を有する、
    請求項１６に記載の室内機。
18. 前記熱媒体熱交換器を流れる前記熱媒体は、前記冷媒熱媒体熱交換器で熱交換される前の熱媒体である、
    請求項１５〜請求項１７のいずれか一項に記載の室内機。
19. 前記熱媒体熱交換器を流れる前記熱媒体は、前記冷媒熱媒体熱交換器で熱交換された後の熱媒体である、
    請求項１５〜請求項１７のいずれか一項に記載の室内機。

Images