JP7360285B2 - air conditioner - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、水などの熱媒を循環させて冷暖房を行う空気調和機に関する。 Embodiments of the present invention relate to an air conditioner that performs heating and cooling by circulating a heat medium such as water.
近年、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が高い一部のＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）冷媒の使用が問題視されており、欧州の改正Ｆガス法をはじめとして段階的にその使用が規制されている。このため、ＧＷＰの低い冷媒を使用する空気調和機の開発が進んでおり、家庭用および業務用空調機で主流であったＲ４１０Ａは、Ｒ３２に置き換えられている。 In recent years, the use of some HFC (hydrofluorocarbon) refrigerants with high global warming potential (GWP) has been viewed as a problem, and their use is being gradually regulated, including with the revised F-gas law in Europe. For this reason, the development of air conditioners that use refrigerants with low GWP is progressing, and R410A, which was the mainstream in home and commercial air conditioners, has been replaced by R32.
その一方で、Ｒ３２は微燃性（Ａ２Ｌ）の冷媒であり、例えば冷媒充填量が多い可変冷媒流量（ＶＲＦ）方式の空気調和機で使用する際には、室内に漏えいした場合の安全性を考慮する必要がある。このため、ＶＲＦ方式の空気調和機では引き続きＲ４１０Ａが使用されていたが、近年の研究開発により、熱媒として水を循環させて室内機個別に冷暖房を行う方式が提案されている。一例として、かかる方式の空気調和機では、室外ユニットと室内ユニットの間に中継ユニットが介在し、室外ユニットと中継ユニットが冷媒配管で接続され、中継ユニットと室内ユニットが水配管で接続される。中継ユニットでは、冷媒と熱媒とが熱交換される。したがって、冷媒配管が通るのは室外ユニットから中継ユニットまでであり、中継ユニットと室内ユニットの間は水配管が通る。これにより、室内での冷媒漏えいに対する安全性が担保され、Ｒ３２のような微燃性冷媒の使用が可能となる。 On the other hand, R32 is a slightly flammable refrigerant (A2L), and when used in a variable refrigerant flow rate (VRF) type air conditioner that has a large amount of refrigerant charged, for example, there are concerns about safety in the event of a leak indoors. need to be considered. For this reason, R410A has continued to be used in VRF type air conditioners, but recent research and development has proposed a method in which indoor units are individually cooled and heated by circulating water as a heat medium. As an example, in this type of air conditioner, a relay unit is interposed between the outdoor unit and the indoor unit, the outdoor unit and the relay unit are connected by a refrigerant pipe, and the relay unit and the indoor unit are connected by a water pipe. In the relay unit, heat is exchanged between the refrigerant and the heat medium. Therefore, the refrigerant pipe runs from the outdoor unit to the relay unit, and the water pipe runs between the relay unit and the indoor unit. This ensures safety against refrigerant leaks indoors, and allows the use of slightly flammable refrigerants such as R32.
このような空気調和機では、室内ユニットごとに水が循環する。したがって、室内ユニットごとに水流量の差が生じないように、水の流路長さによる配管抵抗を考慮する必要がある。その対策として、例えば各室内ユニットへの流量制御弁を中継ユニットに配置することが挙げられるが、この場合、中継ユニットの筐体サイズやコストなどを増大させやすい。特に、ヒートリカバリーとして室外機の排熱を使用する場合、中継ユニット内にＶＲＦに対応する能力の水熱交換器と流路切換弁、循環ポンプ、さらに流量調整弁まで収容する必要がある。その結果、中継ユニットの筐体サイズがさらに大きくなり、据付作業の人員増や設置スペースの確保などといった問題も生じ得る。
また、末端の室内ユニットまで十分に水を循環させるため、例えば循環ポンプとして揚程が比較的大きなものを採用する必要がある。あるいは、循環ポンプの揚程を変動させない場合、室内ユニットまでの配管長に上限と下限の制約を設けなければならない事態も生じ得る。
In such an air conditioner, water is circulated in each indoor unit. Therefore, it is necessary to consider piping resistance due to the length of the water flow path so that there is no difference in water flow rate between indoor units. As a countermeasure, for example, a flow control valve for each indoor unit may be arranged in a relay unit, but in this case, the size and cost of the relay unit are likely to increase. In particular, when exhaust heat from an outdoor unit is used for heat recovery, it is necessary to house a water heat exchanger capable of supporting VRF, a flow path switching valve, a circulation pump, and even a flow rate adjustment valve in the relay unit. As a result, the casing size of the relay unit becomes even larger, which may cause problems such as an increase in the number of people involved in installation work and securing installation space.
In addition, in order to sufficiently circulate water to the indoor unit at the end, it is necessary to use, for example, a circulation pump with a relatively large lift. Alternatively, if the head of the circulation pump is not varied, a situation may arise in which upper and lower limits must be placed on the length of piping to the indoor unit.
本発明は、これを踏まえてなされたものであり、その目的は、ユニットの筐体サイズの増大を抑制するとともに、水の流路長さによる配管抵抗を低減させて末端の室内ユニットまで適切に水を循環させることが可能な水循環式の空気調和機を提供することにある。 The present invention has been made based on this, and its purpose is to suppress the increase in unit casing size, reduce piping resistance due to the length of the water flow path, and properly reach the end indoor unit. An object of the present invention is to provide a water circulation type air conditioner capable of circulating water.
実施形態によれば、空気調和機は、室外ユニットと、熱交換ユニットと、室内ユニットと、バルブユニットとを備える。室外ユニットは、圧縮機と、室外側熱交換器と、膨張弁とを配管接続して冷媒を循環させる。熱交換ユニットは、冷媒と熱媒を熱交換する複数の中間熱交換器を備える。室内ユニットは、熱媒と室内気を熱交換する室内側熱交換器と、外気を吸い込んで室内側熱交換器に流入させた後、温調された空気を空調対象空間に向けて吹き出す室内ユニットファンを備える。バルブユニットは、中間熱交換器で冷却された熱媒および加熱された熱媒のいずれかを、室内側熱交換器に流入させる流路切換弁を備える。室外ユニット、熱交換ユニット、室内ユニット、およびバルブユニットは、それぞれに分割してケーシングされる。室内ユニットとバルブユニットとは、冷却された熱媒もしくは加熱された熱媒が流れる流路で接続される。室内ユニットは、前記流路において少なくとも室内側熱交換器の下流側における熱媒の温度を検出する第１の熱媒温度センサと、該流路においてバルブユニットを経由して熱交換ユニットと室内ユニットとの間で熱媒を循環させる循環ポンプと、空調対象空間の室内温度を検出する室内温度センサと、循環ポンプと室内ユニットファンの運転を制御する制御部とをさらに備える。循環ポンプは、回転数を増減可能なインバータポンプであり、室内ユニットの筐体内もしくは室内ユニットの近傍の少なくともいずれかに配置される。制御部は、第１の熱媒温度センサによって検出された熱媒の温度が所定の目標温度になると循環ポンプの回転数を低下させ、室内温度センサによって検出された室内温度がサーモオフ温度になると回転数を低下させた循環ポンプを停止させる制御を開始して停止させるとともに、循環ポンプのこれら動作制御の間および該循環ポンプの停止後も継続して室内ユニットファンを一定の回転数で回転させるように、循環ポンプの回転数と室内ユニットファンの回転数を制御する。 According to the embodiment, the air conditioner includes an outdoor unit, a heat exchange unit, an indoor unit, and a valve unit. The outdoor unit circulates the refrigerant by connecting the compressor, the outdoor heat exchanger, and the expansion valve with piping. The heat exchange unit includes a plurality of intermediate heat exchangers that exchange heat between a refrigerant and a heat medium. The indoor unit consists of an indoor heat exchanger that exchanges heat between the heat medium and indoor air, and an indoor unit that sucks in outside air, flows it into the indoor heat exchanger, and then blows out the temperature-controlled air toward the space to be air-conditioned. Equipped with a fan . The valve unit includes a flow path switching valve that allows either the heat medium cooled by the intermediate heat exchanger or the heat medium heated by the intermediate heat exchanger to flow into the indoor heat exchanger. The outdoor unit, heat exchange unit, indoor unit, and valve unit are each separated into casings. The indoor unit and the valve unit are connected through a flow path through which a cooled heat medium or a heated heat medium flows. The indoor unit includes a first heat medium temperature sensor that detects the temperature of the heat medium at least downstream of the indoor heat exchanger in the flow path, and a heat exchange unit and the indoor unit in the flow path via a valve unit. The air conditioner further includes a circulation pump that circulates a heat medium between the air conditioning system, an indoor temperature sensor that detects the indoor temperature of the air-conditioned space, and a control section that controls the operation of the circulation pump and the indoor unit fan . The circulation pump is an inverter pump whose rotation speed can be increased or decreased, and is disposed at least either within the casing of the indoor unit or near the indoor unit. The control unit reduces the rotation speed of the circulation pump when the temperature of the heating medium detected by the first heating medium temperature sensor reaches a predetermined target temperature, and reduces the rotation speed of the circulation pump when the indoor temperature detected by the indoor temperature sensor reaches a thermo-off temperature. Start and stop the control to stop the circulation pump whose number has been reduced, and continue to rotate the indoor unit fan at a constant rotation speed during these operation controls of the circulation pump and even after the circulation pump is stopped. In addition, the rotation speed of the circulation pump and the rotation speed of the indoor unit fan are controlled.
［第１の実施形態］
以下、第１の実施形態について、図１から図５を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る空気調和機の構成を概略的に示す図である。図２は、本実施形態に係る空気調和機の配管系統を概略的に示す図である。図３は、本実施形態に係る空気調和機の各ユニットの設置例を概略的に示すである。
図１、図２、図３に示すように、空気調和機１は、室外ユニット２と、熱交換ユニット３と、バルブユニット４と、室内ユニット５とを備えている。これらは、ユニットごとに分割してケーシングされ、ユニット間は所定の配管６～９を介して接続されている。これらのユニットのうち、例えば室外ユニット２は建屋Ｂの屋上ＲＦ、熱交換ユニット３、バルブユニット４、および室内ユニット５は建屋Ｂの各階１Ｆ，２Ｆの天井空間ＣＳなどにそれぞれ設置される。天井空間ＣＳは、建屋Ｂの天井裏の梁と天井板との間などに規定された空間である。なお、図１、図２、図３は、空気調和機１を模式的に示しており、ユニット数や配管数は、図示態様から適宜増減可能である。
[First embodiment]
The first embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 to 5.
FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of an air conditioner according to this embodiment. FIG. 2 is a diagram schematically showing the piping system of the air conditioner according to the present embodiment. FIG. 3 schematically shows an installation example of each unit of the air conditioner according to this embodiment.
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the air conditioner 1 includes an
これらユニット２，３，４，５は、後述する各々の構成部材の動作を制御する制御部２０，３０，４０，５０をそれぞれ備えている。制御部２０，３０，４０，５０は、ＣＰＵ、メモリ、記憶装置（不揮発メモリ）、入出力回路、タイマなどを含み、所定の演算処理を実行する。例えば、各制御部２０，３０，４０，５０は、各種データを入出力回路により読み込み、記憶装置からメモリに読み出したプログラムを用いてＣＰＵで演算処理し、処理結果に基づいて各々のユニット構成部材の動作制御を行う。その際、制御部２０，３０，４０，５０は、それぞれのユニット構成部材との間および制御部相互間で、制御信号を有線もしくは無線を介して送受信する。
These
室外ユニット２および熱交換ユニット３は、空気調和機１において冷媒を循環させる熱源側冷凍サイクルを構成する。また、熱交換ユニット３、バルブユニット４、および室内ユニット５は、空気調和機１における熱媒循環サイクルを構成する。
室外ユニット２と熱交換ユニット３は、配管（以下、冷媒配管という）６で接続されている。冷媒配管６は、液管６ａ、吸入ガス管６ｂ、吐出ガス管６ｃを含む。
The
The
室外ユニット２は、主たる要素として、圧縮機２ａ、逆止弁２ｂ、オイルセパレータ２ｃ、四方弁２ｄ、室外側熱交換器２ｅ、膨張弁２ｆ、リキッドタンク２ｇ、室外ユニットファン２ｈ、アキュムレータ２ｉ、および開閉弁２ｊ，２ｋを備えている。室外ユニットファン２ｈ以外は、筐体２１内で配管接続され、熱交換ユニット３との間で循環する冷媒流路にそれぞれ配置される。室外ユニットファン２ｈは、室外側熱交換器２ｅに隣接して筐体２１の壁部に配置される。筐体２１は、室外ユニット２の外郭を規定する。
The
熱交換ユニット３は、主たる要素として、膨張弁３ａ（３１ａ，３２ａ，３３ａ）、中間熱交換器３ｂ（３１ｂ，３２ｂ）、および開閉弁３ｃを筐体３１にそれぞれ収容して構成されている。筐体３１は、熱交換ユニット３の外郭を規定する。中間熱交換器３ｂは、冷媒と熱媒を熱交換する。本実施形態において、熱交換ユニット３は複数の中間熱交換器３ｂを備えており、そのうちの少なくとも一つは冷媒により熱媒を冷却し、それ以外は冷媒により熱媒を加熱する。冷媒は、例えばＲ４１０ＡやＲ４０７Ｃに比べて地球温暖化係数（ＧＷＰ）が低いＲ３２である。熱媒は、一例として水であるが、不凍液であってもよい。
The
熱交換ユニット３が冷却用中間熱交換器３１ｂと加熱用中間熱交換器３２ｂを備えることで、空気調和機１は、冷却運転もしくは加熱運転のいずれか一方、あるいは双方の同時運転が可能とされている。
これら室外ユニット２および熱交換ユニット３により構成される熱源側冷凍サイクルについて、空気調和機１の冷却運転時、加熱運転時、冷却加熱混在運転時における動作態様をそれぞれ説明する。以下に説明するこれらの運転時、室外ユニット２および熱交換ユニット３においては、バルブユニット４および室内ユニット５の制御部４０，５０と制御部２０，３０が制御信号を適宜送受信し、各ユニット２，３の構成部材を動作させる。
Since the
Regarding the heat source side refrigeration cycle constituted by the
冷却運転時、室外ユニット２および熱交換ユニット３は、次のようにそれぞれ動作する。この時、室外ユニット２において、圧縮機２ａは、吸込口２１ａからガス冷媒を吸い込み、吸い込んだガス冷媒を圧縮して吐出口２２ａから吐出する。圧縮機２ａは、冷媒を圧縮して高温高圧の状態にする装置であり、例えば容量制御可能なインバータ圧縮機などである。吐出されたガス冷媒は、逆止弁２ｂを通り、オイルセパレータ２ｃで潤滑油分が分離されて室外側熱交換器２ｅに流入する。その際、ガス冷媒の一部は、四方弁２ｄで分岐されて室外側熱交換器２ｅに流入する。流入したガス冷媒は、室外側熱交換器２ｅで外気に放熱して凝縮、液化される。室外側熱交換器２ｅは、冷媒と外気との間で熱交換を行い、冷却運転時には凝縮器として機能する。液化された冷媒は、膨張弁２ｆで減圧されてリキッドタンク２ｇに貯留され、液管６ａを通って熱交換ユニット３に供給される。室外ユニットファン２ｈは、筐体２１内に外気を吸い込んで室外側熱交換器２ｅに流入させた後、筐体２１外に排出する。
During the cooling operation, the
熱交換ユニット３において、供給された液冷媒は、冷却用膨張弁３１ａで膨張されて冷却用中間熱交換器３１ｂに流入する。流入した液冷媒は、冷却用中間熱交換器３１ｂで熱媒から吸熱して蒸発、気化される。気化された冷媒（蒸発ガス）は、圧力制御用膨張弁３３ａ、吸入ガス管６ｂを通って室外ユニット２に戻される。蒸発ガスは、冷却用中間熱交換器３１ｂを通過して蒸発過程を経た冷媒として規定される。蒸発ガスには、例えば冷媒が完全に蒸発しておらず、乾き度１．０以下で液冷媒を含んだ冷媒も含まれる。圧力制御用膨張弁３３ａは、冷却用中間熱交換器３１ｂの蒸発温度を制御し、熱媒である水の凍結を回避する。
In the
室外ユニット２に戻された蒸発ガスは、アキュムレータ２ｉでガス冷媒と液冷媒とに分離される。分離されたガス冷媒は、吸込口２１ａから圧縮機２ａに吸い込まれ、再び圧縮される。一方、分離された液冷媒は、アキュムレータ２ｉに貯留される。
The evaporated gas returned to the
これに対し、加熱運転時、室外ユニット２および熱交換ユニット３は、次のようにそれぞれ動作する。この時、室外ユニット２において、圧縮機２ａから吐出されたガス冷媒は、冷却運転時と同様に、逆止弁２ｂを通り、オイルセパレータ２ｃで潤滑油分が分離される。その際、開閉弁２ｊが開き、ガス冷媒は、吐出ガス管６ｃを通って熱交換ユニット３に供給される。
On the other hand, during heating operation, the
熱交換ユニット３においては、開閉弁３ｃが開き、供給されたガス冷媒が加熱用中間熱交換器３２ｂで熱媒に放熱して凝縮、液化される。液化された冷媒（液冷媒）は、加熱用膨張弁３２ａで膨張され、液管６ａを通って室外ユニット２に戻される。
In the
その際、開閉弁２ｋが開き、室外ユニット２に戻された液冷媒は、リキッドタンク２ｇを経由し、膨張弁２ｆで膨張されて室外側熱交換器２ｅに流入する。流入した液冷媒は、室外側熱交換器２ｅで外気から吸熱して蒸発、気化される。加熱運転時、室外側熱交換器２ｅは、蒸発器として機能する。その際、室外ユニットファン２ｈは、筐体２１内に外気を吸い込んで室外側熱交換器２ｅに流入させた後、筐体２１外に排出する。気化された冷媒（蒸発ガス）は、四方弁２ｄ、アキュムレータ２ｉを通って吸込口２１ａから圧縮機２ａに吸い込まれ、再び圧縮される。
At that time, the on-off
そして、冷却および加熱の混在運転時、室外ユニット２および熱交換ユニット３は、次のようにそれぞれ動作する。この時、室外ユニット２において、圧縮機２ａから吐出されたガス冷媒は、加熱運転時と同様に、吐出ガス管６ｃを通って熱交換ユニット３に供給される。熱交換ユニット３において、供給されたガス冷媒は、加熱運転時と同様に、加熱用中間熱交換器３２ｂで熱媒に放熱して凝縮、液化される。液化された冷媒（液冷媒）は、加熱用膨張弁３２ａおよび冷却用膨張弁３１ａでそれぞれ膨張され、冷却用中間熱交換器３１ｂに流入する。流入した液冷媒は、冷却用中間熱交換器３１ｂで熱媒から吸熱して蒸発、気化される。
During the mixed operation of cooling and heating, the
この時、加熱よりも冷却が優先される場合、室外ユニット２から熱交換ユニット３へ液冷媒が供給されるように流路が切り換えられる。一方、冷却よりも加熱が優先される場合、熱交換ユニット３から室外ユニット２へ液冷媒が供給されるように流路が切り換えられる。例えば、開閉弁２ｊ，２ｋ，３ｃが開閉するとともに、四方弁２ｄで流路が変更されることで、液管６ａを通る液冷媒の供給方向が切り換わる。開閉弁２ｊ，２ｋ，３ｃが閉じた場合、液冷媒は室外ユニット２から四方弁２ｄを通って熱交換ユニット３へ供給される。開閉弁２ｊ，２ｋ，３ｃが開いた場合、液冷媒は熱交換ユニット３から四方弁２ｄを通って室外ユニット２へ供給される。
At this time, when cooling is prioritized over heating, the flow path is switched so that the liquid refrigerant is supplied from the
熱交換ユニット３、バルブユニット４、および室内ユニット５は、空気調和機１における熱媒循環サイクルを構成する。
The
バルブユニット４は、熱交換ユニット３と室内ユニット５との間に介在している。バルブユニット４は、熱媒配管７，８で熱交換ユニット３とそれぞれ接続されている。
The
熱媒配管７は、冷却用中間熱交換器３１ｂで冷却された熱媒（以下、冷却熱媒という）の流路を構成する。熱媒配管７は、冷却用熱媒供給管７ａ、冷却用熱媒還流管７ｂを含む。冷却用熱媒供給管７ａは、冷却熱媒を熱交換ユニット３からバルブユニット４に供給する流路である。冷却用熱媒還流管７ｂは、冷却熱媒をバルブユニット４から熱交換ユニット３に還流する流路である。
The
熱媒配管８は、加熱用中間熱交換器３２ｂで加熱された熱媒（以下、加熱熱媒という）の流路を構成する。熱媒配管８は、加熱用熱媒供給管８ａ、加熱用熱媒還流管８ｂを含む。加熱用熱媒供給管８ａは、加熱熱媒を熱交換ユニット３からバルブユニット４に供給する流路である。加熱用熱媒還流管８ｂは、加熱熱媒をバルブユニット４から熱交換ユニット３に還流する流路である。
The
また、バルブユニット４は、分配管９で室内ユニット５と接続されている。分配管９は、熱媒を室内ユニット５に供給する往水管９ａと、熱媒をバルブユニット４に戻す還水管９ｂを含む。往水管９ａは、冷却用熱媒供給管７ａから供給される冷却熱媒、および加熱用熱媒供給管８ａから供給される加熱熱媒を室内ユニット５に供給する流路を構成する。還水管９ｂは、冷却熱媒および加熱熱媒をバルブユニット４に戻す流路を構成する。
Further, the
これにより、冷却熱媒および加熱熱媒は、熱交換ユニット３と室内ユニット５との間を、バルブユニット４を経由してそれぞれ循環する。図２に示す構成例では、冷却用熱媒供給管７ａおよび加熱用熱媒供給管８ａがいずれも四つの往水管９ａにそれぞれ分岐され、冷却熱媒および加熱熱媒は、それぞれ四つの室内ユニット５に分配される。分配された冷却熱媒および加熱熱媒は、四つの還水管９ｂからそれぞれバルブユニット４に戻され、冷却用熱媒還流管７ｂもしくは加熱用熱媒還流管８ｂを通って熱交換ユニット３との間で循環する。
Thereby, the cooling heat medium and the heating heat medium circulate between the
したがって、熱媒配管７，８と分配管９では、配管径が異なる。本実施形態では一例として、冷却用熱媒供給管７ａと冷却用熱媒還流管７ｂの配管径は、往水管９ａの配管径よりも大きい。また、加熱用熱媒供給管８ａと加熱用熱媒還流管８ｂの配管径は、還水管９ｂの配管径よりも大きい。これにより、熱媒配管７，８と分配管９との間で、熱媒をスムーズかつ安定して循環させることができる。
Therefore, the
また、熱媒配管７，８の配管径は、室内ユニット５の合計接続容量に応じて異ならせればよい。室内ユニット５は、その容量（能力）ごとに設計流量が異なるため、それぞれの容量で定格流量が求まる。仮に０．５ＨＰ～５ＨＰまでの室内ユニットをラインナップした場合、その定格流量はそれぞれ異なり、循環ポンプ５ａも３ラインナップ程度が必要と考えられる。本実施形態では、熱媒循環サイクルが密閉回路である場合を想定しているが、異物の混入や水漏れ等によるエアの侵入を考慮し、配管流速を適切な値とする。このため、室内ユニット５の合計接続容量に応じて、熱媒配管７，８の配管径を異ならせる。
Further, the pipe diameters of the
バルブユニット４は、主たる要素として、流路切換弁４ａを筐体４１に収容して構成されている。流路切換弁４ａは、冷却熱媒および加熱熱媒のいずれかを室内ユニット５の室内側熱交換器５ｂに流入させるバルブであり、往水弁４１ａ、還水弁４２ａを含む。往水弁４１ａおよび還水弁４２ａは、制御部４０によって開閉される三方弁であり、詳細については後述する。筐体４１は、バルブユニット４の外郭を規定する。
室内ユニット５は、主たる要素として、循環ポンプ５ａ、室内側熱交換器５ｂ、室内ユニットファン５ｃ、温度センサ５ｄ、温度センサ５ｅ、情報取得部５ｆを備えている。循環ポンプ５ａ、室内側熱交換器５ｂ、温度センサ５ｄは、筐体５１内で配管接続され、バルブユニット４を経由して熱交換ユニット３との間で循環する熱媒流路にそれぞれ配置される。室内ユニットファン５ｃ、温度センサ５ｅ、および情報取得部５ｆは、筐体５１の壁部に隣接して配置される。筐体５１は、室内ユニット５の外郭を規定する。循環ポンプ５ａは、熱媒流路で熱媒を循環させる。
The
The
温度センサ５ｄは、熱媒の温度を検出するセンサであり、第１の熱媒温度センサ５１ｄと、第２の熱媒温度センサ５２ｄを含む。第１の熱媒温度センサ５１ｄは、熱媒流路において、室内側熱交換器５ｂの下流側に配置され、該下流側の熱媒の温度、つまり室内側熱交換器５ｂに供給された後の熱媒温度（以下、出口温度という）を検出する。第２の熱媒温度センサ５２ｄは、熱媒流路において、室内側熱交換器５ｂの上流側に配置され、該上流側の熱媒の温度、つまり室内側熱交換器５ｂに供給される前の熱媒温度（以下、入口温度という）を検出する。温度センサ（以下、室内温度センサという）５ｅは、室内ユニット５の空調対象空間（例えば、図３の各階１Ｆ，２Ｆ）の温度である室内温度を検出する。
The
情報取得部５ｆは、室内ユニット５とユーザとの間で情報のやり取りを行うインターフェース部であり、例えば操作用のパネル、スイッチ、ボタン、表示用のディスプレイなどである。情報取得部５ｆは、例えば室内ユニット５の運転開始、冷房運転と暖房運転のモード選択、室内温度の設定などの情報（データ）を取得し、取得した情報を制御部５０に付与する。
The
これら熱交換ユニット３、バルブユニット４、および室内ユニット５により構成される熱媒循環サイクルについて、次に説明する。
熱媒循環サイクルにおいて、バルブユニット４には、熱交換ユニット３の冷却用中間熱交換器３１ｂで冷媒に放熱して冷却された熱媒（冷却熱媒）が冷却用熱媒供給管７ａから供給される。また、加熱用中間熱交換器３２ｂで冷媒から吸熱して加熱された熱媒（加熱熱媒）が加熱用熱媒供給管８ａから供給される。供給された冷却熱媒および加熱熱媒は、往水弁４１ａを通って往水管９ａから室内ユニット５に供給される。往水弁４１ａは、冷却熱媒もしくは加熱熱媒のいずれかを室内ユニット５に供給する。具体的には、冷房運転を行う室内ユニット５に対し、往水弁４１ａは、冷却用熱媒供給管７ａに繋がるようにバルブユニット４の流路を切り換え、冷却熱媒を供給する。一方、暖房運転を行う室内ユニット５に対し、往水弁４１ａは、加熱用熱媒供給管８ａに繋がるようにバルブユニット４の流路を切り換え、加熱熱媒を供給する。室内ユニット５における冷房運転と暖房運転は、例えば情報取得部５ｆが取得したユーザによる運転モードの選択などに応じて、制御部５０が切り換える。
A heat medium circulation cycle constituted by these
In the heat medium circulation cycle, the heat medium (cooling heat medium) cooled by radiating heat to the refrigerant in the cooling
また、室内ユニット５から戻された熱媒は、還水管９ｂから還水弁４２ａを通ってバルブユニット４に戻される。還水弁４２ａは、同一流路上の往水弁４１ａと対応して動作し、室内ユニット５に供給された熱媒をバルブユニット４に戻す。具体的には、冷房運転を行う室内ユニット５から戻された熱媒を冷却用熱媒還流管７ｂへ導くように、還水弁４２ａは、バルブユニット４の流路を切り換える。冷却用熱媒還流管７ｂへ導かれた熱媒は、冷却用中間熱交換器３１ｂで冷媒に放熱して再び冷却される。一方、還水弁４２ａは、暖房運転を行う室内ユニット５から戻された熱媒を加熱用熱媒還流管８ｂへ導くように、バルブユニット４の流路を切り換える。加熱用熱媒還流管８ｂへ導かれた熱媒は、加熱用中間熱交換器３２ｂで冷媒から吸熱して再び加熱される。
Further, the heat medium returned from the
室内ユニット５において、循環ポンプ５ａは、室内ユニット５の運転もしくは停止に対応して動作し、冷却熱媒もしくは加熱熱媒を吸入して室内側熱交換器５ｂに吐出する。循環ポンプ５ａは、回転数を増減可能なインバータ式のポンプであり、例えば熱媒の出口温度（室内側熱交換器５ｂの出口水温）に基づいて回転数を増減させる。室内側熱交換器５ｂは、室内気を熱媒との間で熱交換し、温度調整する。室内ユニットファン５ｃは、筐体５１内に室内気を吸い込んで室内側熱交換器５ｂに流入させた後、温調された空気を筐体５１から室内空間に向けて吹き出す。室内ユニットファン５ｃは、冷房または暖房の運転開始要求とほぼ同時に回転し、運転停止要求とほぼ同時に停止する。循環ポンプ５ａと室内ユニットファン５ｃを停止する順番は、どちらが先でも構わない。一例として、室内温度のセンシングという観点においては、サーモオフ時にまず循環ポンプ５ａを停止させ、室内ユニットファン５ｃの回転を継続させることが望ましい。
In the
このような熱媒の出口温度に基づいた循環ポンプ５ａの回転数の制御（第１の回転数設定処理）の一例について、制御部５０の制御フローに従って説明する。図４には、室内ユニット５が冷房運転される場合において、第１の回転数設定処理（Ｓ１）における制御部５０の制御フローを示す。
An example of controlling the rotation speed of the
図４に示すように、制御部５０は、循環ポンプ５ａおよび室内ユニットファン５ｃの運転を開始する（Ｓ１０１）。制御部５０は、例えば情報取得部５ｆが取得したユーザによる運転開始の指示をトリガーとして、循環ポンプ５ａおよび室内ユニットファン５ｃの運転を開始する。
As shown in FIG. 4, the
次いで、制御部５０は、第１の熱媒温度センサ５１ｄに熱媒の出口温度、第２の熱媒温度センサ５２ｄに熱媒の入口温度、室内温度センサ５ｅに空調対象空間の室内温度をそれぞれ検出させる（Ｓ１０２）。これらセンサ５１ｄ，５２ｄ，５ｅは、検出データを制御部５０に送信する。
Next, the
検出データが送信されると、制御部５０は、出口温度条件を判定する（Ｓ１０３）。出口温度条件は、出口温度が目標出口温度以下であるか否かの判定条件である。目標出口温度は、出口温度の目標値として予め設定された温度であり、例えば制御部５０の記憶装置に格納され、出口条件の判定時にパラメータとしてメモリに読み出される。出口温度条件の判定にあたって、制御部５０は、現時点の出口温度の値（第１の熱媒温度センサ５１ｄによる検出値）を目標出口温度の値と比較する。
When the detection data is transmitted, the
出口温度条件を満たさない場合、制御部５０は、循環ポンプ５ａの回転数を上限回転数に設定し、該回転数で循環ポンプ５ａを運転させる（Ｓ１０４）。そして、制御部５０は、Ｓ１０２以降の処理を再び実行する。
When the outlet temperature condition is not satisfied, the
これに対し、Ｓ１０３において出口温度条件を満たす場合、制御部５０は、回転数条件を判定する（Ｓ１０５）。回転数条件は、循環ポンプ５ａの回転数が下限回転数を超えているか否かの判定条件である。下限回転数は、循環ポンプ５ａの運転時における回転数の最小値として予め設定された回転数であり、例えば制御部５０の記憶装置に格納され、回転数条件の判定時にパラメータとしてメモリに読み出される。回転数条件の判定にあたって、制御部５０は、現時点の循環ポンプ５ａの回転数の値を下限回転数の値と比較する。循環ポンプ５ａの回転数は、運転中、循環ポンプ５ａの運転状態を示すデータとして循環ポンプ５ａから制御部５０へ逐次送信される。
On the other hand, if the outlet temperature condition is satisfied in S103, the
回転数条件を満たす場合、循環ポンプ５ａの回転数が下限回転数を超えているため、制御部５０は、循環ポンプ５ａの回転数を低下させる（Ｓ１０６）。
これに対し、回転数条件を満たさない場合、循環ポンプ５ａの回転数が下限回転数以下となっているため、制御部５０は、循環ポンプ５ａの回転数を低下させることなく、その回転数を維持させる。
When the rotation speed condition is satisfied, the rotation speed of the
On the other hand, if the rotation speed condition is not satisfied, the rotation speed of the
続いて、制御部５０は、室内温度条件を判定する（Ｓ１０７）。室内温度条件は、空調対象空間の室内温度がサーモオフ温度以下であるか否かの判定条件である。サーモオフ温度は、室内ユニット５の運転を停止させる室内の温度であり、例えばユーザによって設定された室内温度である。サーモオフ温度は、例えば制御部５０のメモリに保持され、室内温度条件の判定時にパラメータとして使用される。室内温度条件の判定にあたって、制御部５０は、現時点の室内温度の値（室内温度センサ５ｅによる検出値）をサーモオフ温度の値と比較する。
Subsequently, the
室内温度条件を満たす場合、制御部５０は、循環ポンプ５ａを停止させるための制御を行う（Ｓ１０８）。停止制御されると、循環ポンプ５ａの回転数は、下限回転数から徐々に低下し、ゼロになる。
When the room temperature condition is satisfied, the
制御部５０は、空気調和機１が運転されている間、このような循環ポンプ５ａの回転数の制御（第１の回転数設定処理）を繰り返す（Ｓ１０９）。これにより、循環ポンプ５ａの回転数は、熱媒の出口温度に基づいて適宜上昇、低下、もしくは維持される。
そして、空気調和機１が運転停止されると、制御部５０は、第１の回転数設定処理を終了する。
The
Then, when the air conditioner 1 is stopped, the
図５には、熱媒の出口温度（室内側熱交換器５ｂの下流側における熱媒温度）に基づいて循環ポンプ５ａの回転数を制御する第１の回転数設定処理のシーケンスの一例を示す。この例では、四つの室内ユニット５のうち、いずれか一つの室内ユニット５が冷房運転される場合におけるシーケンス例を示すが、これ以外の室内ユニット５についても同様のシーケンスを例示可能である。図５(ａ)は、空調対象空間の室内温度（Ｌ５１）、室内側熱交換器５ｂにおける熱媒の出口温度（Ｌ５２）および入口温度（Ｌ５３）の時間変化をそれぞれ示す図である。図５(ｂ)は、循環ポンプ５ａの回転数の時間変化を示す図である。図５(ｃ)は、室内ユニットファン５ｃの回転数の時間変化を示す図である。
FIG. 5 shows an example of the sequence of the first rotation speed setting process for controlling the rotation speed of the
図５(ａ)から(ｃ)に示すように、時刻ｔ０において開始制御がなされ、循環ポンプ５ａおよび室内ユニットファン５ｃがそれぞれ運転を開始し、これに伴って室内温度が低下する。運転開始後は、室内温度がまだ高いため、熱媒の出口温度は、目標出口温度（Ｔｔ）よりもかなり高い。この時、熱媒の出口温度を目標出口温度とするため、循環ポンプ５ａの回転数は、該出口温度を低下させるように上限回転数（Ｍａｘ）まで上昇する。室内ユニットファン５ｃは、回転数が所定値（Ｒ）まで上昇し、その回転数を維持しながら回転を続ける。
As shown in FIGS. 5(a) to 5(c), start control is performed at time t0, the
本例において、目標出口温度（Ｔｔ）は、出口温度を低下させる際の目標値であり、一例として１２℃である。かかる目標出口温度は、例えば室内側熱交換器５ｂにおける熱媒の入口温度と出口温度の差が５℃、冷却用中間熱交換器３１ｂにおける熱媒の出口温度（冷却用中間熱交換器３１ｂの下流側における熱媒温度）が７℃である場合の一例である。
In this example, the target outlet temperature (Tt) is a target value when lowering the outlet temperature, and is 12° C. as an example. The target outlet temperature is, for example, the difference between the inlet temperature and outlet temperature of the heat medium in the
その後、循環ポンプ５ａが上限回転数で運転を続けることで、空調対象空間が冷却され、室内温度と熱媒の入口温度（室内側熱交換器５ｂの上流側における熱媒温度）が近づき、冷却負荷が低下する。これに伴い、室内側熱交換器５ｂにおける熱媒と室内気との交換熱量が低下するため、熱媒の出口温度が徐々に低下し、時刻ｔ１に目標出口温度となる。
Thereafter, the
時刻ｔ１は、室内ユニット５がサーモオフ状態であり、この時、循環ポンプ５ａの回転数は上限回転数から低下し始め、徐々に下限回転数（Ｍｉｎ）まで低下する。その間、空調対象空間に入熱がない、あるいは入熱が小さい場合、熱媒の出口温度は、目標出口温度よりもさらに低下し、時刻ｔ２において室内ユニット５がサーモオフ状態となる。サーモオフ状態において、室内温度は、サーモオフ温度（Ｔｏ）となる。サーモオフ温度は、室内ユニット５の運転を停止させる室内の温度である。サーモオフ温度は、例えばユーザによって設定された室内温度であり、目標出口温度よりも若干高い任意の温度である。
At time t1, the
サーモオフ状態となっても、室内温度はしばらくの間サーモオフ温度に維持され、熱媒の出口温度と入口温度は徐々に上昇していく。循環ポンプ５ａは、時刻ｔ２に停止制御され、その後に停止する。一方、室内ユニットファン５ｃは、その間も一定の回転数で回転を続ける。
Even in the thermo-off state, the indoor temperature is maintained at the thermo-off temperature for a while, and the outlet temperature and inlet temperature of the heating medium gradually rise. The
このように熱媒の出口温度に基づいて循環ポンプ５ａの回転数を制御することで、末端の室内ユニット５まで熱媒（一例として水）を適切に循環させることができる。室内ユニット５が個別に循環ポンプ５ａを備えているため、かかる回転数制御を室内ユニット５ごとに行うことができ、室内ユニット５間で空調度合いに偏りが生じることを抑制できる。その際、熱媒の流路長さによる配管抵抗が低減されるため、循環ポンプ５ａの省エネ性の向上を図ることが可能となる。
By controlling the rotation speed of the
また、本実施形態では、熱媒の流路切換弁４ａを備えたバルブユニット４を熱交換ユニット３とは別体としてケーシングしている。このため、熱交換ユニット３とバルブユニット４とが一体にケーシングされたユニットに相当する従来の中継ユニットなどと比べて、ユニットの筐体サイズを抑制できる。加えて、従来のように中継ユニットではなく、室内ユニット５にそれぞれ循環ポンプ５ａを配置しているため、ポンプの揚程も抑えることができる。
Further, in this embodiment, the
本実施形態では、上限回転数と下限回転数を設定し、上限回転数（Ｍａｘ）と下限回転数（Ｍｉｎ）の間の任意の回転数で循環ポンプ５ａを運転しているが、これらの上限回転数および下限回転数は、設定しなくともよい。また、室内側熱交換器５ｂにおける熱媒流量を検出する手段（流量計など）を設け、熱媒流量に上限値および下限値を設定してもよい。これにより、熱媒の出口温度に加えてもしくは代えて、かかる熱媒流量に基づいて循環ポンプ５ａの回転数を制御することが可能となる。
In this embodiment, an upper limit rotation speed and a lower limit rotation speed are set, and the
なお、図５には、室内ユニット５が冷房運転される場合におけるシーケンス例を示すが、暖房運転される場合、図示は省略するが一例として次のようなシーケンスとなる。時刻ｔ０において開始制御がなされ、循環ポンプ５ａおよび室内ユニットファン５ｃがそれぞれ運転を開始すると、これに伴って室内温度が上昇する。運転開始後は、室内温度がまだ低いため、熱媒の出口温度は、目標出口温度よりもかなり低い。この時、熱媒の出口温度を目標出口温度とするため、循環ポンプ５ａの回転数は、該出口温度を高めるように上限回転数まで上昇する。室内ユニットファン５ｃは、回転数が所定値（Ｒ）まで上昇し、その回転数を維持しながら回転を続ける。
Note that FIG. 5 shows an example of the sequence when the
その後、循環ポンプ５ａが上限回転数で運転を続けることで、空調対象空間が暖房され、室内温度と熱媒の入口温度が近づき、暖房負荷が低下する。これに伴い、室内側熱交換器５ｂにおける熱媒と室内気との交換熱量が低下するため、熱媒の出口温度が徐々に上昇し、時刻ｔ１に目標出口温度に達する。これにより、室内ユニット５はサーモオフ状態となる。その後、空調対象空間からの放熱がない、あるいは放熱が小さい場合、熱媒の出口温度は、目標出口温度よりもさらに上昇し、時刻ｔ２において室内ユニット５がサーモオフ状態となる。サーモオフ状態となっても、室内温度はしばらくの間サーモオフ温度に維持され、熱媒の出口温度と入口温度は徐々に低下していく。循環ポンプ５ａは、時刻ｔ２に停止制御され、その後に停止する。一方、室内ユニットファン５ｃは、その間も一定の回転数で回転を続ける。
Thereafter, the
ここで、熱交換ユニット３が室内ユニット５へ供給する熱媒の目標温度（送水目標温度）は、基本的に変化せずほぼ一定であると見做せる。このため、例えば室内ユニット５が冷房運転される場合、送水目標温度が７℃、熱媒の出口温度と入口温度の差が５℃の条件であれば、出口温度が１２℃となるように、循環ポンプ５ａの回転数を制御すればよい。また、室内ユニット５が暖房運転される場合、送水目標温度が４５℃、熱媒の入口温度と出口温度の差が５℃の条件であれば、出口温度が４０℃となるように、循環ポンプ５ａの回転数を制御すればよい。
Here, the target temperature of the heat medium (water supply target temperature) supplied by the
送水目標温度を変化させる場合、熱交換ユニット３から室内ユニット５へ送水目標温度の値を送信する。例えば、熱媒の出口温度と入口温度の差が５℃の条件下では、熱媒の出口温度が送水目標温度＋５℃となるように循環ポンプ５ａの回転数を制御すればよい。
When changing the water supply target temperature, the value of the water supply target temperature is transmitted from the
図５に示すように、本実施形態では、熱媒の出口温度に基づいて循環ポンプ５ａの回転数を制御したが、制御条件のパラメータは、出口温度に限定されない。例えば、熱媒の出口温度と入口温度の差（以下、熱媒温度差という）に基づいて循環ポンプ５ａの回転数を制御してもよい。あるいは、空調対象空間の室内温度に基づいて循環ポンプ５ａの回転数を制御してもよい。
以下、熱媒温度差に基づいて循環ポンプ５ａの回転数を制御する実施形態を第２の実施形態、室内温度に基づいて循環ポンプ５ａの回転数を制御する実施形態を第３の実施形態として、それぞれ説明する。なお、第２の実施形態および第３の実施形態に係る空気調和機の構成は、いずれも第１の実施形態（図１から図３）と同様である。
As shown in FIG. 5, in this embodiment, the rotation speed of the
Hereinafter, an embodiment in which the rotation speed of the
［第２の実施形態］
熱媒温度差に基づいた循環ポンプ５ａの回転数の制御（第２の回転数設定処理）の一例について、制御部５０の制御フローに従って説明する。図６には、室内ユニット５が冷房運転される場合において、第２の回転数設定処理（Ｓ２）における制御部５０の制御フローを示す。
[Second embodiment]
An example of controlling the rotation speed of the
図６に示すように、第２の回転数設定処理においては、Ｓ２０３のステップを除き、制御部５０は、上述した第１の回転数設定処理（Ｓ０１）と同様の制御を実行する。したがって、第１の回転数設定処理と同様の制御については、図６中に同一のステップ番号を付して説明を省略する。
As shown in FIG. 6, in the second rotation speed setting process, the
第２の回転数設定処理において所定の検出データが送信されると、制御部５０は、温度差条件を判定する（Ｓ２０３）。温度差条件は、熱媒温度差が目標温度差以内であるか否かの判定条件である。目標温度差は、熱媒温度差の目標値として予め設定された出口温度と入口温度の差（本例では、出口温度を低下させる際の入口温度との温度差の値）であり、例えば制御部５０の記憶装置に格納され、温度差条件の判定時にパラメータとしてメモリに読み出される。温度差条件の判定にあたって、制御部５０は、現時点の熱媒温度差の値（第１の熱媒温度センサ５１ｄと第２の熱媒温度センサ５２ｄによる検出値の差）を目標温度差の値と比較する。
When predetermined detection data is transmitted in the second rotation speed setting process, the
温度差条件を満たさない場合、制御部５０は、循環ポンプ５ａの回転数を上限回転数に設定し、該回転数で循環ポンプ５ａを運転させる（Ｓ１０４）。そして、制御部５０は、Ｓ１０２以降の処理を再び実行する。
If the temperature difference condition is not satisfied, the
これに対し、Ｓ２０３において温度差条件を満たす場合、制御部５０は、回転数条件を判定する（Ｓ１０５）。
以降は、Ｓ１０６からＳ１０９の各ステップを第１の回転数設定処理（Ｓ０１）と同様に適宜実行する。
On the other hand, if the temperature difference condition is satisfied in S203, the
Thereafter, each step from S106 to S109 is executed as appropriate in the same manner as the first rotation speed setting process (S01).
図７には、熱媒温度差に基づいて循環ポンプ５ａの回転数を制御する第２の回転数設定処理のシーケンスの一例を示す。図７(ａ)は、空調対象空間の室内温度（Ｌ７１）、室内側熱交換器５ｂにおける熱媒の出口温度（Ｌ７２）および入口温度（Ｌ７３）の時間変化をそれぞれ示す図である。図７(ｂ)は、循環ポンプ５ａの回転数の時間変化を示す図である。図７(ｃ)は、室内ユニットファン５ｃの回転数の時間変化を示す図である。
FIG. 7 shows an example of the sequence of the second rotation speed setting process for controlling the rotation speed of the
図７(ａ)から(ｃ)に示すように、時刻ｔ０において開始制御がなされ、循環ポンプ５ａおよび室内ユニットファン５ｃがそれぞれ運転を開始し、これに伴って室内温度が低下する。運転開始後は、室内温度がまだ高いため、熱媒の出口温度は、目標温度差（Ｔｄ）の範囲内よりもかなり高い。この時、熱媒温度差を目標温度差の範囲内とするため、循環ポンプ５ａの回転数は、該出口温度を低下させるように上限回転数（Ｍａｘ）まで上昇する。室内ユニットファン５ｃは、回転数が所定値（Ｒ）まで上昇し、その回転数を維持しながら回転を続ける。
As shown in FIGS. 7(a) to 7(c), start control is performed at time t0, and the
本例において、目標温度差（Ｔｄ）は、出口温度を低下させる際の入口温度との温度差の値であり、一例として５℃である。かかる目標温度差は、例えば室内側熱交換器５ｂにおける熱媒の入口温度と出口温度の設計上の差（設計温度差）が５℃、冷却用中間熱交換器３１ｂにおける熱媒の出口温度が７℃である場合の一例である。
In this example, the target temperature difference (Td) is the value of the temperature difference from the inlet temperature when lowering the outlet temperature, and is 5° C. as an example. Such a target temperature difference is, for example, a design difference (design temperature difference) between the inlet temperature and outlet temperature of the heat medium in the
その後、循環ポンプ５ａが上限回転数で運転を続けることで、空調対象空間が冷却され、室内温度と熱媒の入口温度が近づき、冷却負荷が低下する。これに伴い、室内側熱交換器５ｂにおける熱媒と室内気との交換熱量が低下するため、熱媒の出口温度が徐々に低下し、時刻ｔ１に目標温度差の範囲内となる。
Thereafter, the
時刻ｔ１は室内ユニット５がサーモオフ状態であり、この時、循環ポンプ５ａの回転数は、上限回転数から低下し始め、徐々に下限回転数（Ｍｉｎ）まで低下する。その間、空調対象空間に入熱がない、あるいは入熱が小さい場合、熱媒の出口温度は、目標温度差の範囲内でさらに低下し、時刻ｔ２において室内ユニット５がサーモオフ状態となる。サーモオフ状態において、室内温度は、サーモオフ温度（Ｔｏ）となる。
At time t1, the
サーモオフ状態となっても、室内温度はしばらくの間サーモオフ温度に維持され、熱媒の出口温度と入口温度は徐々に上昇していく。循環ポンプ５ａは、時刻ｔ２に停止制御され、その後に停止する。一方、室内ユニットファン５ｃは、その間も一定の回転数で回転を続ける。
Even in the thermo-off state, the indoor temperature is maintained at the thermo-off temperature for a while, and the outlet temperature and inlet temperature of the heating medium gradually rise. The
このように熱媒温度差に基づいて循環ポンプ５ａの回転数を制御する場合であっても、第１の実施形態と同様に、末端の室内ユニット５まで熱媒（一例として水）を適切に循環させることができる。室内ユニット５ごとに回転数制御ができ、熱媒の流路長さによる配管抵抗が低減されるため、循環ポンプ５ａの省エネ性の向上が可能であることも、第１の実施形態と同様である。
Even in the case where the rotation speed of the
［第３の実施形態］
室内温度に基づいた循環ポンプ５ａの回転数の制御（第３の回転数設定処理）の一例について、制御部５０の制御フローに従って説明する。図８には、室内ユニット５が冷房運転される場合において、第３の回転数設定処理（Ｓ３）における制御部５０の制御フローを示す。
[Third embodiment]
An example of controlling the rotation speed of the
図８に示すように、第３の回転数設定処理においては、Ｓ３０３のステップを除き、制御部５０は、上述した第１の回転数設定処理（Ｓ０１）と同様の制御を実行する。したがって、第１の回転数設定処理と同様の制御については、図８中に同一のステップ番号を付して説明を省略する。なお、本実施形態のＳ１０２のステップでは、熱媒の出口温度および入口温度の検出は省略可能である。
As shown in FIG. 8, in the third rotation speed setting process, the
第３の回転数設定処理において所定の検出データが送信されると、制御部５０は、室内温度条件を判定する（Ｓ３０３）。室内温度条件は、室内温度が目標室内温度以下であるか否かの判定条件である。目標室内温度は、室内温度の目標値として予め設定された室内温度であり、例えば制御部５０の記憶装置に格納され、室内温度条件の判定時にパラメータとしてメモリに読み出される。室内温度条件の判定にあたって、制御部５０は、現時点の室内温度の値（室内温度センサ５ｅによる検出値）を目標室内温度の値と比較する。
When predetermined detection data is transmitted in the third rotation speed setting process, the
室内温度条件を満たさない場合、制御部５０は、循環ポンプ５ａの回転数を上限回転数に設定し、該回転数で循環ポンプ５ａを運転させる（Ｓ１０４）。そして、制御部５０は、Ｓ１０２以降の処理を再び実行する。
When the indoor temperature condition is not satisfied, the
これに対し、Ｓ２０３において室内温度条件を満たす場合、制御部５０は、回転数条件を判定する（Ｓ１０５）。
以降は、Ｓ１０６からＳ１０９の各ステップを第１の回転数設定処理（Ｓ０１）と同様に適宜実行する。
On the other hand, if the indoor temperature condition is satisfied in S203, the
Thereafter, each step from S106 to S109 is executed as appropriate in the same manner as the first rotation speed setting process (S01).
図９には、室内温度に基づいて循環ポンプ５ａの回転数を制御する第３の回転数設定処理のシーケンスの一例を示す。図９(ａ)は、空調対象空間の室内温度（Ｌ９１）、室内側熱交換器５ｂにおける熱媒の出口温度（Ｌ９２）および入口温度（Ｌ９３）の時間変化をそれぞれ示す図である。図９(ｂ)は、循環ポンプ５ａの回転数の時間変化を示す図である。図９(ｃ)は、室内ユニットファン５ｃの回転数の時間変化を示す図である。
FIG. 9 shows an example of the sequence of the third rotation speed setting process for controlling the rotation speed of the
図９(ａ)から(ｃ)に示すように、時刻ｔ０において開始制御がなされ、循環ポンプ５ａおよび室内ユニットファン５ｃがそれぞれ運転を開始し、これに伴って室内温度が低下する。ただし、室内温度は、運転開始後は目標室内温度（Ｔｉ）よりもかなり高い。この時、室内温度を目標室内温度とするため、循環ポンプ５ａの回転数は、室内温度を低下させるように上限回転数（Ｍａｘ）まで上昇する。室内ユニットファン５ｃは、回転数が所定値（Ｒ）まで上昇し、その回転数を維持しながら回転を続ける。
As shown in FIGS. 9(a) to 9(c), start control is performed at time t0, the
本例において、目標室内温度は、室内温度の目標として予め設定された温度（本例では、室内温度を低下させる際の目標値）であり、例えば情報取得部５ｆの操作パネルなどからユーザによって設定される。
In this example, the target indoor temperature is a temperature that is preset as a target for the indoor temperature (in this example, a target value for lowering the indoor temperature), and is set by the user from the operation panel of the
その後、循環ポンプ５ａが上限回転数で運転を続けることで、空調対象空間が冷却され、室内温度と目標室内温度が近づき、冷却負荷が低下する。これに伴い、室内側熱交換器５ｂにおける熱媒と室内気との交換熱量が低下するため、熱媒の出口温度が徐々に低下し、時刻ｔ１に目標出口温度（Ｔｔ）となる。
Thereafter, the
時刻ｔ１は室内ユニット５がサーモオフ状態であり、この時、循環ポンプ５ａの回転数は、上限回転数から低下し始め、徐々に下限回転数（Ｍｉｎ）まで低下する。その間、空調対象空間に入熱がない、あるいは入熱が小さい場合、室内温度は、目標室内温度よりもさらに低下し、時刻ｔ２において室内ユニット５がサーモオフ状態となる。サーモオフ状態において、室内温度は、サーモオフ温度（Ｔｏ）となる。
At time t1, the
サーモオフ状態となっても、室内温度はしばらくの間サーモオフ温度に維持され、熱媒の出口温度と入口温度は徐々に上昇していく。循環ポンプ５ａは、時刻ｔ２に停止制御され、その後に停止する。一方、室内ユニットファン５ｃは、その間も一定の回転数で回転を続ける。
Even in the thermo-off state, the indoor temperature is maintained at the thermo-off temperature for a while, and the outlet temperature and inlet temperature of the heating medium gradually rise. The
このように室内温度に基づいて循環ポンプ５ａの回転数を制御する場合であっても、第１の実施形態および第２の実施形態と同様に、末端の室内ユニット５まで熱媒（一例として水）を適切に循環させることができる。室内ユニット５ごとに回転数制御ができ、熱媒の流路長さによる配管抵抗が低減されるため、循環ポンプ５ａの省エネ性の向上が可能であることも、第１の実施形態および第２の実施形態と同様である。
Even in the case where the rotation speed of the
以上、本発明の各実施形態を説明したが、かかる実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention, as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.
例えば、上述した各実施形態に係る空気調和機１においては、循環ポンプ５ａを室内ユニット５の筐体５１内に配置している。これに代えてもしくは加えて、室内ユニット５の外（筐体５１外）に循環ポンプを配置してもよい。この場合、かかる循環ポンプは、室内ユニット５の近傍に配置すればよい。また、すべての循環ポンプが筐体５１外に配置されていてもよいし、筐体５１の内外に配置される循環ポンプが混在していてもよい。
For example, in the air conditioner 1 according to each of the embodiments described above, the
１…空気調和機、２…室外ユニット、３…熱交換ユニット、３ｂ…中間熱交換器、４…バルブユニット、４ａ…流路切換弁、４１ａ…往水弁、４２ａ…還水弁、５…室内ユニット、５ａ…循環ポンプ、５ｂ…室内側熱交換器、５ｄ…温度センサ、５ｅ…温度センサ（室内温度センサ）、５ｆ…情報取得部、６…冷媒配管、６ａ…液管、６ｂ…吸入ガス管、６ｃ…吐出ガス管、７，８…熱媒配管、７ａ…冷却用熱媒供給管、７ｂ…冷却用熱媒還流管、８ａ…加熱用熱媒供給管、８ｂ…加熱用熱媒還流管、９…分配管、９ａ…往水管、９ｂ…還水管、２０，３０，４０，５０…制御部、２１，３１，４１，５１…筐体、３１ｂ…冷却用中間熱交換器、３２ｂ…加熱用中間熱交換器、５１ｄ…第１の熱媒温度センサ、５２ｄ…第２の熱媒温度センサ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Air conditioner, 2...Outdoor unit, 3...Heat exchange unit, 3b...Intermediate heat exchanger, 4...Valve unit, 4a...Flow path switching valve, 41a...Water out valve, 42a...Return water valve, 5... Indoor unit, 5a... Circulation pump, 5b... Indoor heat exchanger, 5d... Temperature sensor, 5e... Temperature sensor (indoor temperature sensor), 5f... Information acquisition unit, 6... Refrigerant piping, 6a... Liquid pipe, 6b... Suction Gas pipe, 6c... Discharge gas pipe, 7, 8... Heat medium piping, 7a... Heat medium supply pipe for cooling, 7b... Heat medium reflux pipe for cooling, 8a... Heat medium supply pipe for heating, 8b... Heat medium for heating Reflux pipe, 9... Distribution pipe, 9a... Outgoing water pipe, 9b... Return water pipe, 20, 30, 40, 50... Control section, 21, 31, 41, 51... Housing, 31b... Intermediate heat exchanger for cooling, 32b ...Intermediate heat exchanger for heating, 51d...1st heat medium temperature sensor, 52d...2nd heat medium temperature sensor.
Claims (5)
前記冷媒と熱媒を熱交換する複数の中間熱交換器を備えた熱交換ユニットと、
前記熱媒と室内気を熱交換する室内側熱交換器と、外気を吸い込んで前記室内側熱交換器に流入させた後、温調された空気を空調対象空間に向けて吹き出す室内ユニットファンと、を備えた室内ユニットと、
前記中間熱交換器で冷却された前記熱媒および加熱された前記熱媒のいずれかを、前記室内側熱交換器に流入させる流路切換弁を備えたバルブユニットと、を備え、
前記室外ユニット、前記熱交換ユニット、前記室内ユニット、および前記バルブユニットは、それぞれに分割してケーシングされ、
前記室内ユニットと前記バルブユニットとは、冷却された前記熱媒もしくは加熱された前記熱媒が流れる流路で接続され、
前記室内ユニットは、前記流路において少なくとも前記室内側熱交換器の下流側における前記熱媒の温度を検出する第１の熱媒温度センサと、前記流路において前記バルブユニットを経由して前記熱交換ユニットと前記室内ユニットとの間で前記熱媒を循環させる循環ポンプと、前記空調対象空間の室内温度を検出する室内温度センサと、前記循環ポンプと前記室内ユニットファンの運転を制御する制御部と、をさらに備え、
前記循環ポンプは、回転数を増減可能なインバータポンプであり、前記室内ユニットの筐体内もしくは前記室内ユニットの近傍の少なくともいずれかに配置され、
前記制御部は、前記第１の熱媒温度センサによって検出された前記熱媒の温度が所定の目標温度になると前記循環ポンプの回転数を低下させ、前記室内温度センサによって検出された前記室内温度がサーモオフ温度になると回転数を低下させた前記循環ポンプを停止させる制御を開始して停止させるとともに、前記循環ポンプのこれら動作制御の間および該循環ポンプの停止後も継続して前記室内ユニットファンを一定の回転数で回転させるように、前記循環ポンプの回転数と前記室内ユニットファンの回転数を制御する
空気調和機。 an outdoor unit that circulates refrigerant by connecting a compressor, an outdoor heat exchanger, and an expansion valve with piping;
a heat exchange unit including a plurality of intermediate heat exchangers that exchange heat between the refrigerant and the heat medium;
an indoor heat exchanger that exchanges heat between the heat medium and indoor air; and an indoor unit fan that sucks in outside air and causes it to flow into the indoor heat exchanger, and then blows out temperature-controlled air toward the air-conditioned space. , an indoor unit equipped with
A valve unit including a flow path switching valve that causes either the heat medium cooled by the intermediate heat exchanger or the heat medium heated by the intermediate heat exchanger to flow into the indoor heat exchanger,
The outdoor unit, the heat exchange unit, the indoor unit, and the valve unit are each separated into casings,
The indoor unit and the valve unit are connected by a flow path through which the cooled heat medium or the heated heat medium flows,
The indoor unit includes a first heat medium temperature sensor that detects the temperature of the heat medium at least downstream of the indoor heat exchanger in the flow path, and a first heat medium temperature sensor that detects the temperature of the heat medium at least downstream of the indoor heat exchanger in the flow path. A circulation pump that circulates the heat medium between the replacement unit and the indoor unit, an indoor temperature sensor that detects the indoor temperature of the air-conditioned space, and a control unit that controls the operation of the circulation pump and the indoor unit fan. and further comprising,
The circulation pump is an inverter pump whose rotation speed can be increased or decreased, and is disposed at least either within the casing of the indoor unit or near the indoor unit,
The control unit reduces the rotation speed of the circulation pump when the temperature of the heating medium detected by the first heating medium temperature sensor reaches a predetermined target temperature, and lowers the rotation speed of the circulation pump to reduce the indoor temperature detected by the indoor temperature sensor. When the temperature reaches the thermo-off temperature, control is started to stop the circulation pump whose rotational speed has been lowered, and the indoor unit fan continues to be operated during these operation controls of the circulation pump and even after the circulation pump is stopped. The rotation speed of the circulation pump and the rotation speed of the indoor unit fan are controlled so that the circulation pump rotates at a constant rotation speed.
Air conditioner.
請求項１に記載の空気調和機。 The control unit is configured such that the temperature detected by the first heat medium temperature sensor is at least equal to the temperature of the heat medium downstream of the indoor heat exchanger at least during cooling operation or heating operation of the indoor unit or both. The air conditioner according to claim 1, wherein the rotation speed of the circulation pump is controlled so as to reach a target outlet temperature that is preset as the temperature of the air conditioner.
前記制御部は、前記室内温度センサによって検出された前記室内温度と、前記情報取得部から付与された前記目標室内温度とに基づいて前記目標出口温度を制御する
請求項２に記載の空気調和機。 The indoor unit further includes an information acquisition unit that acquires a target indoor temperature of the air-conditioned space and provides it to the control unit,
The air conditioner according to claim 2, wherein the control unit controls the target outlet temperature based on the indoor temperature detected by the indoor temperature sensor and the target indoor temperature given from the information acquisition unit. .
前記制御部は、前記第１の熱媒温度センサと前記第２の熱媒温度センサとの検出温度の差が予め設定された目標温度差となるように、前記循環ポンプの回転数を制御する
請求項１に記載の空気調和機。 The indoor unit further includes a second heat medium temperature sensor that detects the temperature of the heat medium upstream of the indoor heat exchanger in the flow path,
The control unit controls the rotation speed of the circulation pump so that a difference in detected temperatures between the first heat medium temperature sensor and the second heat medium temperature sensor becomes a preset target temperature difference. The air conditioner according to claim 1.
前記制御部は、前記室内温度センサによって検出された前記室内温度が前記情報取得部から付与された前記目標室内温度となるように、前記循環ポンプの回転数を制御する
請求項１に記載の空気調和機。 The indoor unit further includes an information acquisition unit that acquires a target indoor temperature of the air-conditioned space and provides it to the control unit,
The air according to claim 1, wherein the control unit controls the rotation speed of the circulation pump so that the indoor temperature detected by the indoor temperature sensor becomes the target indoor temperature given by the information acquisition unit. harmonizer.
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