JP2017101871A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】天井付近に設置される複数台の室内機を含む空気調和機で、１台の室温センサによる温度に基づいて、場所ごとに異なる温度ムラに対応して各室内機を適切に運転する。【解決手段】吸気温度センサ１０２を有し天井１Ｃ側に設置される複数台の室内機１０と、床１Ｆ側での温度を検知する１台の室温センサ２０Ｂとを含み、室温センサ２０Ｂが特定された１台の室内機１０Ａと通信手段３１を介して接続され、特定室内機１０Ａに残りの他の室内機１０Ｂ〜１０Ｄが通信線３２を介して接続されており、特定室内機１０Ａは、自機の吸気温度センサ１０２Ａによる高所温度ＴＨと、室温センサ２０Ｂによる温度ＴＬとの温度差による補正値ΔＴを算出して他の室内機１０Ｂ〜１０Ｃに送信し、各室内機１０Ａ〜１０Ｃは、自機の吸気温度センサ１０２にて検出された高所温度ＴＨに補正値ΔＴを加算して補正温度Ｔｓｅｔ（＝ＴＨ＋ΔＴ）を算出し、補正温度Ｔｓｅｔが目標温度になるように自機の空調運転を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、天井付近の高所に設置される複数台の室内機を含む空気調和機に関し、さらに詳しく言えば、天井付近の高所と床面側の低所との温度差を考慮して各室内機の運転を制御する技術に関するものである。

比較的面積の広い室内空間を有する例えばオフィスや店舗等の室内を空調するにあたっては、通常、その室内の天井付近に複数台の室内機が設置される。このような室内機としては、天井埋め込み型が一般的であるが、ダクト式や壁掛け式の室内機が用いられることもある。

いずれにしても、各室内機は、基本的な構成として、例えば吸気側の温度（吸気温度）を検出する室温センサを備え、その吸気温度がユーザーにて設定された目標温度（設定温度）になるように冷房もしくは暖房運転を行う。

ところで、同じ室内でありながら、人が活動する床面側の低所と、天井付近の高所とでは温度差があるため、天井付近に設置された各室内機の室温センサ（吸気温度センサ）で検出される吸気温度は、床面側の温度そのものではない。

そこで、天井付近の高所に設置される複数台の室内機を含む空気調和機を運転するにあたって、従来では、例えば次の第１，第２の手法によって、人が活動する領域である床面側の温度に基づいて空調運転を行わせるようにしている。

第１の手法では、各室内機にデフォルト補正値（初期補正値）を設定し、各室内機の室温センサにて検出される吸気温度に上記デフォルト補正値を加算して補正温度とし、この補正温度がユーザーによって設定された目標温度（設定温度）になるように各室内機を運転する。

第２の手法の場合には、空調運転を操作するため、室内のうち人が活動する床面側に配置される例えばワイヤードリモコンに室温センサを搭載し、その室温センサにて検出される床面側の温度が目標温度（設定温度）になるように各室内機を運転する（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−３５５８９３号公報

しかしながら、いずれの場合にも次のような問題がある。すなわち、第１の手法の場合には、予め各室内機ごとに補正値を設定しなければならないため、その設定に手間がかかる。また、補正値が固定された方式で、一旦設定した補正値を変更することが困難であるため、室内環境等の変化等により補正温度が適切ではなくなることがある。

次に、第２の手法の場合について説明する。通常、室内機が複数台であってもワイヤードリモコンは１台で、そのワイヤードリモコンに各室内機が順次直列に接続されることから、各室内機がリモコンに搭載された室温センサにて検出された温度（床面側の温度）に基づいて運転されることになる。

したがって、同じ室内でも、例えば日の当たらない場所と日当たりの良い場所とで温度ムラがあるような場合、ワイヤードリモコンが例えば室内の奥まった日の当たらない場所に設置されているとした場合、窓際等の日当たりが良く温度が上がりやすい場所に設置されている室内機もワイヤードリモコンが設置されている場所の温度に基づいて運転されることになり、温度ムラ（室内の水平方向における温度差）に対応した空調運転を行うことができない。

各室内機ごとに室温センサを有するワイヤードリモコンを備えさせることにより、室内の水平方向における温度ムラに対応した空調運転を行わせることができるが、これには室内機の台数分のリモコンが必要となり、コスト面で好ましい解決策とは言えない。

そこで、本発明の課題は、天井付近の高所に設置される複数台の室内機を含む空気調和機において、室内のうち人が活動する床面側に配置される１台の室温センサで検出される温度に基づいて、水平方向における温度ムラに対応して各室内機を適切に運転することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、同一室内の天井側の高所に設置され、それぞれが吸気温度センサおよび制御部を備える複数台の室内機と、上記室内のうち人が活動する床面側の低所での温度を検知する１台の室温センサと、室温の目標温度を設定する温度設定手段とを含み、
上記室温センサが上記複数台の室内機のうちいずれか１台の特定室内機と有線もしくは無線の通信手段を介して接続されるとともに、上記特定室内機に上記特定室内機以外の上記室内機が通信線を介して接続されており、上記室温センサにて検出された低所温度ＴＬが上記特定室内機に送信され、上記特定室内機が備える制御部は、上記特定室内機の上記吸気温度センサにて検出された高所温度ＴＨと上記低所温度ＴＬとの温度差による補正値ΔＴを算出して上記特定室内機以外の上記室内機に送信し、上記各室内機の制御部は、それぞれ、自機の上記吸気温度センサにて検出された高所温度ＴＨに上記補正値ΔＴを加算して補正温度Ｔｓｅｔ（＝ＴＨ＋ΔＴ）を算出し、上記補正温度Ｔｓｅｔが上記温度設定手段にて設定された上記目標温度になるように自機の空調運転を制御することを特徴としている。

本発明において、上記特定室内機から上記補正値ΔＴが送信される他の室内機は、上記特定室内機と同じ高さ位置に設置されている室内機である。

各室内機を通信線にて接続するうえで、上記特定室内機に対して上記特定室内機以外の上記室内機が通信線を介して所定の順序で一連に接続されることが好ましい。

また、上記室温センサと上記温度設定手段は、好ましくは上記特定室内機と有線にて接続されるワイヤードリモコンに設けられる。

また、本発明の好ましい態様によると、上記各室内機は、上記高所温度ＴＨに対する補正値として、上記温度差による補正値ΔＴもしくは上記各室内機ごとに設定されるデフォルト補正値ＴＡのいずれかを選択する補正値選択手段を備えている。

本発明によれば、同じ室内でも例えば日照の有無等により場所によって室内の水平方向に温度差が生じる場合においても、人が活動する床面側に配置される１台の室温センサで検出される温度に基づいて、室内の温度ムラ（室内の水平方向における温度差）に対応して各室内機を適切に運転することができる。

本発明による空気調和機の実施形態を示す模式図。

次に、図１および図２により、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１に模式的に示すように、この空気調和機は、同じ室内１の天井１Ｃ側に設置される複数台の室内機１０を備えている。この例では、室内機１０は、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの４台であり、このうち、室内機１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの３台は床面１Ｆからほぼ同じ高さＨ１の天井面に設置されているが、残り１台の室内機１０Ｄは、室内機１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃよりも高い高さＨ２の天井面に設置されている。各室内機１０Ａ〜１０Ｄを区別する必要がない場合には、総称として室内機１０とする。

この実施形態において、室内機１０は天井埋め込み型で、基本的な構成として、送風機（ターボファン）、熱交換器、膨張弁、空気吸込部、空気吹出部、制御部を含む電装品箱および吸込温度を検出する吸気温度センサ等を備えているが、図１には、これらのうち本実施形態の説明に必要な制御部１０１（１０１Ａ〜１０１Ｄ）と吸気温度センサ１０２（１０２Ａ〜１０２Ｄ）のみを示す。

室内機１０は、天井埋め込み型に限らず、ダクト型や壁掛け式であってもよい。いずれしても、室内機１０は、冷媒配管および制御線等を介して室外機と接続されるが、室外機についてはその図示を省略している。

室内機１０は、温度設定手段であるリモコン２０によって操作されるが、リモコン２０には、冷房運転と暖房運転の切替、室内の空調温度や風量等を設定する操作設定部２０Ａのほかに室温センサ２０Ｂを備えている。

この実施形態において、リモコン２０はワイヤードリモコンで、通信線３１を介して室内機１０Ａ〜１０Ｄのうちの特定された１台の室内機１０Ａ（特定室内機）と接続されている。リモコン２０と室内機１０Ａは無線で通信されてもよい。なお、室内機１０Ａに対して、残りの室内機１０Ｂ〜１０Ｄが渡り線３２を介して直列に接続されている。

リモコン２０は、ユーザーによって操作されることから、室内のうち人が活動する床面１Ｆ側の下部居住空間１Ｌ内に配置されるが、ここで、床面１Ｆ側の下部居住空間１Ｌとは、リモコン２０がワイヤードリモコンで壁面に取り付けられている場合で言えば、床面１Ｆからそのリモコン２０の取り付け位置あたりまでの範囲を言う。

室温センサ２０Ｂは、人が活動する床面１Ｆ側の下部居住空間１Ｌの温度を検出することから低所室温センサであり、これに対して、室内機１０が備える吸気温度センサ１０２は天井付近の高所の温度を検出することから高所温度センサである。

なお、この実施形態では、リモコン２０に室温センサ２０Ｂを設けているが、例えば室内１に床置き型の室内機がある場合には、その室内機に搭載されている室温センサ（吸気温度センサ）を下部居住空間１Ｌの温度を検出する低所室温センサとして利用してもよい。

ところで、同じ室内でも、人が活動する床面１Ｆ側の下部居住空間１Ｌと、天井１Ｃ付近の高所とでは温度差（上下温度差）があるが、この上下温度差は、天井高さが同じであればほぼ一定の値を示すことから、例えば日当たりの良い窓際やサーバー（コンピュータ）等の発熱装置がある場所と、そうではない場所とで温度差（水平方向温度差）が生じたとしても、下部居住空間１Ｌ内の１箇所で測温される温度に基づいて、下部居住空間１Ｌ内の水平方向の異なる場所での温度を推測することができる。

そこで、本発明では、リモコン２０の室温センサ２０Ｂにて検出される下部居住空間１Ｌの温度（低所温度）ＴＬに基づいて、各室内機１０の吸気温度（高所温度）ＴＨを補正して、下部居住空間１Ｌ内の水平方向の異なる場所での温度に応じて各室内機１０の運転を制御するようにしている。

なお、図１の例において、４台の室内機１０Ａ〜１０Ｄのうち、３台の室内機１０Ａ〜１０Ｃは、床面１Ｆから同じ高さＨ１の天井に設置されているのに対して、残りの１台の室内機１０Ｄは、上記高さＨ１よりも高い高さＨ２の天井に設置されており、上下温度差が室内機１０Ａ〜１０Ｃの設置箇所とは異なるため、吸気温度の補正対象から外される。この補正対象外とする設定は、例えば室内機１０Ｄの設置時に行われる。本発明において、吸気温度の補正対象にされる室内機１０は、上下温度差がほぼ一定値を示す場所に設置される室内機（この例では、室内機１０Ａ〜１０Ｃ）であり、各々の室内機１０の設置高さは、本発明による制御に影響のない範囲で許容差が認められる。

一例として、リモコン２０の室温センサ２０Ｂにて検出される下部居住空間１Ｌの温度ＴＬが２０℃，室内機１０Ａの吸気温度センサ１０２Ａにて検出される吸気温度ＴＨａが２３℃，室内機１０Ｂの吸気温度センサ１０２Ｂにて検出される吸気温度ＴＨｂが同じく２３℃，室内機１０Ｃの吸気温度センサ１０２Ｃにて検出される吸気温度ＴＨｃが２５℃であるとする。

まず、リモコン２０の室温センサ２０Ｂから特定室内機としての室内機１０Ａに下部居住空間１Ｌの温度ＴＬ（２０℃）が送信される。すると、室内機１０Ａの制御部１０１Ａは、下部居住空間１Ｌの温度ＴＬ（２０℃）と自機の吸気温度センサ１０２Ａにて検出される吸気温度ＴＨａ（２３℃）との温度差（上下温度差）による補正値ΔＴを算出する。

この例において、補正値ΔＴは、温度ＴＬ（２０℃）−吸気温度ＴＨａ（２３℃）で−３℃である。室内機１０Ａの制御部１０１Ａは、自機の吸気温度ＴＨａ（２３℃）に補正値ΔＴ（−３℃）を加算して補正温度ＴＡｓｅｔ（２３℃−３℃＝２０℃）を算出するとともに、補正値ΔＴ（−３℃）を他機である室内機１０Ｂ，１０Ｃに、それら各室内機固有のアドレスを指定して送信する。室内機１０Ｄには、補正値ΔＴを送信しない。

室内機１０Ｂの制御部１０１Ｂは、補正値ΔＴ（−３℃）を受信して、自機の吸気温度ＴＨｂ（２３℃）に補正値ΔＴ（−３℃）を加算して補正温度ＴＢｓｅｔ（２３℃−３℃＝２０℃）を算出し、同じく、室内機１０Ｃの制御部１０１Ｃは、補正値ΔＴ（−３℃）を受信して、自機の吸気温度ＴＨｃ（２５℃）に補正値ΔＴ（−３℃）を加算して補正温度ＴＣｓｅｔ（２５℃−３℃＝２２℃）を算出する。

そして、各室内機１０Ａ〜１０Ｃの制御部１０１Ａ〜１０１Ｃは、それら吸気温度センサ１０２Ａ〜１０２Ｃにて検出される実際の吸気温度よりもこの例では３℃低い温度を補正温度ＴＡｓｅｔ，ＴＢｓｅｔ，ＴＣｓｅｔとし、これら補正温度がユーザーよりリモコン２０にて設定された設定温度に到達した時点でサーモオフもしくはサーモオンとなるように、自機の空調運転を制御する。

このようにして、本発明によれば、同じ室内でも例えば日照の有無等により場所によって室内の水平方向に温度差が生じる場合においても、各室内機１０Ａ〜１０Ｃを、１台の室温センサ２０Ｂにより検出される温度に基づいて、それら室内機１０Ａ〜１０Ｃが受け持つ下部居住空間の温度に応じて適切に空調運転することができる。

なお、上記補正値（上下温度差）ΔＴは、部屋ごとに異なる可能性があり、また、室内機が設置される天井高さ等によっても大きく影響されるため、図示しないが、各室内機１０には、例えばディップスイッチ等よりなる補正値選択手段が設けられており、設置場所の環境に応じて、上記温度差による補正値ΔＴを使用するか、もしくは各室内機ごとに予め設定されるデフォルト補正値（初期補正値）ＴＡを使用するかを選択できるようになっている。

吸気温度ＴＨに対する補正値として、上記補正値（上下温度差）ΔＴを使用するか、デフォルト補正値（初期補正値）ＴＡを使用するかは、作業者によって各室内機１０の設置時に設定される。上記実施形態の場合、次のようにして設定が行われる。

まず、室内機１０Ａの設定作業について説明すると、当該室内機１０Ａはワイヤードリモコン２０に接続される特定室内機であるため、室内機１０Ａの制御部１０１Ａに、室温センサ２０Ｂから出力される下部居住空間１Ｌの温度ＴＬを受信し、吸気温度センサ１０２Ａから吸気温度ＴＨａを取得した後、温度ＴＬ−吸気温度ＴＨａより補正値ΔＴを算出して、その補正値ΔＴをセット（記憶）するとともに、自機以外の室内機１０Ｂ，１０Ｃに送信するように指示を与える。これにより、特定室内機Ａは、ＴＨａ＋ΔＴ＝ＴＡｓｅｔなる補正温度が設定温度になるように空調運転を行うことになる。

次に、室内機１０Ｂ，１０Ｃの設定作業について説明すると、これら室内機１０Ｂ，１０Ｃは、特定室内機１０Ａから補正値ΔＴが送信される室内機であるため、室内機１０Ｂの制御部１０１Ｂと室内機１０Ｃの制御部１０１Ｃとに、それぞれ、特定室内機１０Ａから送信されてくる補正値ΔＴをセットするように指示を与える。

これにより、室内機１０Ｂは、自機の吸気温度センサ１０２Ｂにて検出される吸気温度ＴＨｂに補正値ΔＴを加算し、ＴＨｂ＋ΔＴ＝ＴＢｓｅｔなる補正温度が設定温度になるように空調運転を行うことになる。同様に、室内機１０Ｃも、自機の吸気温度センサ１０２Ｃにて検出される吸気温度ＴＨｃに補正値ΔＴを加算し、ＴＨｃ＋ΔＴ＝ＴＣｓｅｔなる補正温度が設定温度になるように空調運転を行うことになる。

これに対して、室内機１０Ｄの場合には、特定室内機１０Ａから補正値ΔＴが送信されないため、その制御部１０１Ｄに、吸気温度センサ１０２Ｄにて検出される吸気温度ＴＨｄに対する補正値として、所定のデフォルト補正値ＴＡを制御部１０１Ｄにセットする。これにより、室内機１０Ｄは、ＴＨｄ＋ＴＡ＝ＴＤｓｅｔなる補正温度が設定温度になるように空調運転を行うことになる。

１ 室内
１Ｃ 天井
１Ｆ 床
１Ｌ 下部居住空間
１０（１０Ａ〜１０Ｄ） 室内機
１０１（１０１Ａ〜１０１Ｄ） 制御部
１０２（１０２Ａ〜１０２Ｄ） 吸気温度センサ
２０ リモコン（ワイヤードリモコン）
２０Ａ 操作設定部
２０Ｂ 室温センサ

Claims (4)

1. 同一室内の天井側の高所に設置され、それぞれが吸気温度センサおよび制御部を備える複数台の室内機と、上記室内のうち人が活動する床面側の低所での温度を検知する１台の室温センサと、室温の目標温度を設定する温度設定手段とを含み、
   上記室温センサが上記複数台の室内機のうちいずれか１台の特定室内機と有線もしくは無線の通信手段を介して接続されるとともに、上記特定室内機に上記特定室内機以外の上記室内機が通信線を介して接続されており、
   上記室温センサにて検出された低所温度ＴＬが上記特定室内機に送信され、上記特定室内機が備える制御部は、上記特定室内機の上記吸気温度センサにて検出された高所温度ＴＨと上記低所温度ＴＬとの温度差による補正値ΔＴを算出して上記特定室内機以外の上記室内機に送信し、上記各室内機の制御部は、それぞれ、自機の上記吸気温度センサにて検出された高所温度ＴＨに上記補正値ΔＴを加算して補正温度Ｔｓｅｔ（＝ＴＨ＋ΔＴ）を算出し、上記補正温度Ｔｓｅｔが上記温度設定手段にて設定された上記目標温度になるように自機の空調運転を制御することを特徴とする空気調和機。
2. 上記特定室内機から上記補正値ΔＴが送信される上記特定室内機以外の室内機は、上記特定室内機と同じ天井高さに設置されている室内機であることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 上記室温センサおよび上記温度設定手段は、上記特定室内機と有線にて接続されるワイヤードリモコンに設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
4. 上記各室内機は、上記高所温度ＴＨに対する補正値として、上記温度差による補正値ΔＴもしくは上記各室内機ごとに設定されるデフォルト補正値ＴＡのいずれかを選択する補正値選択手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の空気調和機。

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