JPH10259944A - 空気調和システム - Google Patents
空気調和システムInfo
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- JPH10259944A JPH10259944A JP9066106A JP6610697A JPH10259944A JP H10259944 A JPH10259944 A JP H10259944A JP 9066106 A JP9066106 A JP 9066106A JP 6610697 A JP6610697 A JP 6610697A JP H10259944 A JPH10259944 A JP H10259944A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/06—Several compression cycles arranged in parallel
Landscapes
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 室内温度と湿度の両方ともを自由に最適調整
することができ、これによって省エネルギ運転が可能な
空気調和システムを提供する。 【解決手段】 本空気調和システムは、圧縮機及び熱交
換器を有してなる室外機９，１７と、膨張弁、熱交換器
及びファンを有してなる単数若しくは複数台の室内機１
２，２０とを冷媒配管２４により接続して２つの冷凍サ
イクルＡ，Ｂを構成し、この冷凍サイクルにより部屋１
の温度と湿度を制御する。そして、本空気調和システム
は、顕熱比の大きな大容量の冷凍サイクルＡと顕熱比の
小さな小容量の冷凍サイクルＢとを組み合わせている。 【効果】 快適な空調環境を実現できる。
することができ、これによって省エネルギ運転が可能な
空気調和システムを提供する。 【解決手段】 本空気調和システムは、圧縮機及び熱交
換器を有してなる室外機９，１７と、膨張弁、熱交換器
及びファンを有してなる単数若しくは複数台の室内機１
２，２０とを冷媒配管２４により接続して２つの冷凍サ
イクルＡ，Ｂを構成し、この冷凍サイクルにより部屋１
の温度と湿度を制御する。そして、本空気調和システム
は、顕熱比の大きな大容量の冷凍サイクルＡと顕熱比の
小さな小容量の冷凍サイクルＢとを組み合わせている。 【効果】 快適な空調環境を実現できる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、部屋の温度及び湿
度を設定値に調節する空気調和システムに関し、特に、
消費電力が少ない空気調和システムに関する。
度を設定値に調節する空気調和システムに関し、特に、
消費電力が少ない空気調和システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】このような従来の空調制御システムとし
ては、特開昭６２−１０２０４７号公報があげられる。
これは、室内の空調負荷変動が生じても、一定の潜熱比
を保って除湿運転をするために、室内熱交換器の温度と
室内温度との差を所定範囲内に保つことを目的としてい
る。
ては、特開昭６２−１０２０４７号公報があげられる。
これは、室内の空調負荷変動が生じても、一定の潜熱比
を保って除湿運転をするために、室内熱交換器の温度と
室内温度との差を所定範囲内に保つことを目的としてい
る。
【０００３】このため、これらの温度差が大きいとき、
すなわち空調負荷が小さいときは、圧縮機の回転数を低
くし、逆に、これらの温度差が小さいとき、すなわち空
調負荷が大きいときは、圧縮機の回転数を高くするよう
にしている。
すなわち空調負荷が小さいときは、圧縮機の回転数を低
くし、逆に、これらの温度差が小さいとき、すなわち空
調負荷が大きいときは、圧縮機の回転数を高くするよう
にしている。
【０００４】これにより、低負荷時に、むやみに温度低
下することがなく、また、高負荷時にも、快適な除湿運
転が行われるようになるとされている。
下することがなく、また、高負荷時にも、快適な除湿運
転が行われるようになるとされている。
【０００５】しかし、冷凍出力の潜熱比を一定にしてい
るため、室内の温度と湿度の両方ともを自由に最適調整
することには限界がある。このため、室内負荷の状況に
よっては、室内の温度が上昇して不快になったり、ま
た、過剰な除湿によって余分な電力を消費することがあ
る。
るため、室内の温度と湿度の両方ともを自由に最適調整
することには限界がある。このため、室内負荷の状況に
よっては、室内の温度が上昇して不快になったり、ま
た、過剰な除湿によって余分な電力を消費することがあ
る。
【０００６】他の従来の空調制御システムとしては、特
開平１−９８８４１号公報があげられる。これは、ビル
の空気調和の全体、すなわち温度、湿度、塵埃濃度、Ｃ
Ｏ、ＣＯ2濃度等を制御することを目的とする。
開平１−９８８４１号公報があげられる。これは、ビル
の空気調和の全体、すなわち温度、湿度、塵埃濃度、Ｃ
Ｏ、ＣＯ2濃度等を制御することを目的とする。
【０００７】このため、室外機と冷媒配管接続される複
数台の室内機のうち少なくとも１台を換気、除塵、熱回
収及び除湿機能を有する外気処理専用の室内機としてい
る。これによって、完全な空気調和が可能になるとされ
ている。
数台の室内機のうち少なくとも１台を換気、除塵、熱回
収及び除湿機能を有する外気処理専用の室内機としてい
る。これによって、完全な空気調和が可能になるとされ
ている。
【０００８】しかし、除湿機能については、従来の室内
機を使用しているので、室内の温度と湿度の両方ともを
自由に最適調整することには限度がある。このため、空
調負荷の状況によっては、室内の温度が上昇して不快に
なったり、また過剰な除湿によって余分な電力を消費す
ることがある。
機を使用しているので、室内の温度と湿度の両方ともを
自由に最適調整することには限度がある。このため、空
調負荷の状況によっては、室内の温度が上昇して不快に
なったり、また過剰な除湿によって余分な電力を消費す
ることがある。
【０００９】さらに、他の従来の空調制御システムとし
ては、特開平６−９４２８５号公報があげられる。これ
は、除湿を抑えた冷房運転を行うことにより、省エネル
ギを図ることを目的とする。
ては、特開平６−９４２８５号公報があげられる。これ
は、除湿を抑えた冷房運転を行うことにより、省エネル
ギを図ることを目的とする。
【００１０】このため、室内の絶対湿度を演算により求
め、この絶対湿度と熱交換器にて熱交換された空気の相
対湿度とから目標吹き出し温度を演算により求め、しか
るのちに室内機の吹き出し口から吹き出される空気の吹
き出し温度をその目標吹き出し温度に一致させるように
制御するものである。
め、この絶対湿度と熱交換器にて熱交換された空気の相
対湿度とから目標吹き出し温度を演算により求め、しか
るのちに室内機の吹き出し口から吹き出される空気の吹
き出し温度をその目標吹き出し温度に一致させるように
制御するものである。
【００１１】しかし、室内の空気の吸い込み温度が設定
温度よりも高く、また吹き込み湿度が設定湿度よりも高
いような場合に冷房除湿運転を行っても、吹き出し温度
しか制御できない。このため、除湿が不足して湿度が高
くなったり、また、過剰な除湿によって余分な電力を消
費することがある。したがって、温度と湿度の両方とも
を自由に最適調整することには限界がある。
温度よりも高く、また吹き込み湿度が設定湿度よりも高
いような場合に冷房除湿運転を行っても、吹き出し温度
しか制御できない。このため、除湿が不足して湿度が高
くなったり、また、過剰な除湿によって余分な電力を消
費することがある。したがって、温度と湿度の両方とも
を自由に最適調整することには限界がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】図９は、従来の空気調
和システムの一例の構成を示す説明図である。この空気
調和システムは、回転数固定もしくは可変の圧縮機３及
び熱交換器４を有してなる室外機２と、開度可変の膨張
弁６ａ，６ｂ、熱交換器７ａ，７ｂ及びファン８ａ，８
ｂ等からなる単数若しくは複数台の室内機５ａ，５ｂと
を冷媒配管４４により接続して冷凍サイクルを構成して
いる。この冷凍サイクルにより空気調和をする対象とな
る部屋１の温度と湿度を制御する。
和システムの一例の構成を示す説明図である。この空気
調和システムは、回転数固定もしくは可変の圧縮機３及
び熱交換器４を有してなる室外機２と、開度可変の膨張
弁６ａ，６ｂ、熱交換器７ａ，７ｂ及びファン８ａ，８
ｂ等からなる単数若しくは複数台の室内機５ａ，５ｂと
を冷媒配管４４により接続して冷凍サイクルを構成して
いる。この冷凍サイクルにより空気調和をする対象とな
る部屋１の温度と湿度を制御する。
【００１３】ここで例えば、室外機２の熱交換能力を１
００とする。同図のように室内機を２台接続する場合に
は、各室内機５ａ，５ｂの熱交換能力をそれぞれ５０に
相当するものとして、全体として熱交換能力を１００と
するのが普通である。このとき、冷房能力のうち、顕熱
除去能力の占める割合を示す顕熱比は、０．７前後にな
るのが普通である。
００とする。同図のように室内機を２台接続する場合に
は、各室内機５ａ，５ｂの熱交換能力をそれぞれ５０に
相当するものとして、全体として熱交換能力を１００と
するのが普通である。このとき、冷房能力のうち、顕熱
除去能力の占める割合を示す顕熱比は、０．７前後にな
るのが普通である。
【００１４】そして、部屋１を標準的な規模と負荷特性
をもつものとし、これを空調する冷凍サイクルを標準的
な仕様の冷房能力を有するものを選択して、夏期の標準
的な外気の気象条件において、部屋１を冷房する場合の
空調状態を評価してみた。
をもつものとし、これを空調する冷凍サイクルを標準的
な仕様の冷房能力を有するものを選択して、夏期の標準
的な外気の気象条件において、部屋１を冷房する場合の
空調状態を評価してみた。
【００１５】部屋１の温度の温度設定値を夏期の標準的
な室内の温度である２６℃として、空気調和システムを
運転制御する。このとき、部屋１の湿度は従属的に決ま
ってしまい約４０％となり、夏期の標準的な室内の湿度
よりも相当低めになることが判った。
な室内の温度である２６℃として、空気調和システムを
運転制御する。このとき、部屋１の湿度は従属的に決ま
ってしまい約４０％となり、夏期の標準的な室内の湿度
よりも相当低めになることが判った。
【００１６】この原因は、空調等の顕熱比が小さいの
で、室内機５の熱交換器７の蒸気温度が０℃付近にな
り、顕熱除去能力に比べて潜熱除去能力が大きい状態に
なっており、除湿が過剰に行われることにある。そし
て、空調負荷のうち顕熱負荷に比べて潜熱負荷の占める
割合が小さいので、温度に比べてむやみに湿度が下がっ
た状態が実現されることになる。このとき、除湿のため
に余分な電力を消費するので、エネルギ消費の観点から
好ましくない。
で、室内機５の熱交換器７の蒸気温度が０℃付近にな
り、顕熱除去能力に比べて潜熱除去能力が大きい状態に
なっており、除湿が過剰に行われることにある。そし
て、空調負荷のうち顕熱負荷に比べて潜熱負荷の占める
割合が小さいので、温度に比べてむやみに湿度が下がっ
た状態が実現されることになる。このとき、除湿のため
に余分な電力を消費するので、エネルギ消費の観点から
好ましくない。
【００１７】図１０は、図９に示す空気調和システムの
制御系統を示すブロック図である。制御装置４５は、室
内の温度が温度設定値に一致するように、室外機２の圧
縮機３の回転数と、室内機５の膨張弁６の開度とを調整
する機能を有する。
制御系統を示すブロック図である。制御装置４５は、室
内の温度が温度設定値に一致するように、室外機２の圧
縮機３の回転数と、室内機５の膨張弁６の開度とを調整
する機能を有する。
【００１８】これにより、室内機５では、冷房出力が発
生する。このうち顕熱比によって部屋１の顕熱を除去す
ることで、室内の温度を温度設定値に一致させることが
できる。
生する。このうち顕熱比によって部屋１の顕熱を除去す
ることで、室内の温度を温度設定値に一致させることが
できる。
【００１９】ところが、上述のように空調負荷のうちの
潜熱負荷に対して室内機５の潜熱除去能力が大きいため
に、部屋１の潜熱を余分に除去してしまう。すなわち、
このような制御系統では、温度と湿度の両方ともを自在
に調整することには限界があり、特に、湿度はなりゆき
で決まってしまうという不都合があった。
潜熱負荷に対して室内機５の潜熱除去能力が大きいため
に、部屋１の潜熱を余分に除去してしまう。すなわち、
このような制御系統では、温度と湿度の両方ともを自在
に調整することには限界があり、特に、湿度はなりゆき
で決まってしまうという不都合があった。
【００２０】そこで、本発明は、空調負荷の実態に合わ
せて、顕熱比と潜熱除去能力を適切な大きさにすること
により、室内の温度と湿度の両方ともを自在に調整し
て、使用者に快適な室内環境を実現するとともに、余分
な電力の消費を低減することができる空気調和システム
を提供することを目的とする。
せて、顕熱比と潜熱除去能力を適切な大きさにすること
により、室内の温度と湿度の両方ともを自在に調整し
て、使用者に快適な室内環境を実現するとともに、余分
な電力の消費を低減することができる空気調和システム
を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明の空気調和システ
ムは、回転数固定もしくは可変の圧縮機の熱交換器及び
ファンを有してなる室外機と、開度可変の膨張弁、熱交
換器及びファンを有してなる単数若しくは複数台の室内
機とを冷媒配管により接続して冷凍サイクルを構成し、
この冷凍サイクルにより室内の温度と湿度を制御する空
気調和システムにおいて、顕熱比の大きな大容量の冷凍
サイクルと顕熱比の小さな小容量の冷凍サイクルとを組
み合わせたことを特徴とする。
ムは、回転数固定もしくは可変の圧縮機の熱交換器及び
ファンを有してなる室外機と、開度可変の膨張弁、熱交
換器及びファンを有してなる単数若しくは複数台の室内
機とを冷媒配管により接続して冷凍サイクルを構成し、
この冷凍サイクルにより室内の温度と湿度を制御する空
気調和システムにおいて、顕熱比の大きな大容量の冷凍
サイクルと顕熱比の小さな小容量の冷凍サイクルとを組
み合わせたことを特徴とする。
【００２２】一般の冷房負荷の実態が潜熱負荷に比べて
顕熱負荷の方が相当に大きい。これに対して本発明の空
気調和システムでは、顕熱比の大きな顕熱除去能力の大
きな大容量の冷凍サイクルを運転することにより、室温
を下げて温度設定値に制御することができる。このと
き、除湿する能力は小さいので、むやみに湿度を下げ過
ぎることはない。
顕熱負荷の方が相当に大きい。これに対して本発明の空
気調和システムでは、顕熱比の大きな顕熱除去能力の大
きな大容量の冷凍サイクルを運転することにより、室温
を下げて温度設定値に制御することができる。このと
き、除湿する能力は小さいので、むやみに湿度を下げ過
ぎることはない。
【００２３】一方、小さめの潜熱負荷に対しては、本発
明の空気調和システムでは、顕熱比の小さな潜熱除去能
力の大きな小容量の冷凍サイクルを運転することによ
り、湿度を下げ過ぎることなく、湿度設定値に制御する
ことができる。
明の空気調和システムでは、顕熱比の小さな潜熱除去能
力の大きな小容量の冷凍サイクルを運転することによ
り、湿度を下げ過ぎることなく、湿度設定値に制御する
ことができる。
【００２４】このように、本発明の空気調和システムで
は、顕熱比の異なる大容量の冷凍サイクルと小容量の冷
凍サイクルの２種類の冷凍サイクルにより、空調負荷の
実態に即して余分な電力を消費することなく、快適な空
調環境を実現することができる。
は、顕熱比の異なる大容量の冷凍サイクルと小容量の冷
凍サイクルの２種類の冷凍サイクルにより、空調負荷の
実態に即して余分な電力を消費することなく、快適な空
調環境を実現することができる。
【００２５】本発明の空気調和システムにおいて、顕熱
比の大きな大容量の冷凍サイクルは、室外機の熱交換能
力よりも室内機全体の熱交換能力を大きくしたものであ
り、顕熱比の小さな小容量の冷凍サイクルは、室外機の
熱交換能力と室内機の熱交換能力をほぼ等しくしたもの
である。
比の大きな大容量の冷凍サイクルは、室外機の熱交換能
力よりも室内機全体の熱交換能力を大きくしたものであ
り、顕熱比の小さな小容量の冷凍サイクルは、室外機の
熱交換能力と室内機の熱交換能力をほぼ等しくしたもの
である。
【００２６】ここで、顕熱比の大きな大容量の冷凍サイ
クルは、室外機における熱交換器の外形の大きさもしく
は風量の値が、室内機における熱交換器の外形の大きさ
もしくは風量の値よりも大きく、顕熱比の小さな小容量
の冷凍サイクルは、室内機における熱交換器の外形の大
きさもしくは風量の値が、室外機における熱交換器の外
形の大きさもしくは風量の値とほぼ等しい。
クルは、室外機における熱交換器の外形の大きさもしく
は風量の値が、室内機における熱交換器の外形の大きさ
もしくは風量の値よりも大きく、顕熱比の小さな小容量
の冷凍サイクルは、室内機における熱交換器の外形の大
きさもしくは風量の値が、室外機における熱交換器の外
形の大きさもしくは風量の値とほぼ等しい。
【００２７】また、本発明の空気調和システムにおい
て、顕熱比の大きな大容量の冷凍サイクルにおける室内
機の冷媒の蒸発温度及び蒸気温度及び蒸発圧力は、顕熱
比の小さな小容量の冷凍サイクルにおける室内機の冷媒
の蒸発温度及び蒸発圧力よりも高い。
て、顕熱比の大きな大容量の冷凍サイクルにおける室内
機の冷媒の蒸発温度及び蒸気温度及び蒸発圧力は、顕熱
比の小さな小容量の冷凍サイクルにおける室内機の冷媒
の蒸発温度及び蒸発圧力よりも高い。
【００２８】また、本発明の空気調和システムにおい
て、顕熱比の大きな大容量の冷凍サイクルにおける室内
機の熱交換器の表面温度及び吹き出し空気温度は、顕熱
比の小さな小容量の冷凍サイクルにおける室内機の熱交
換器の表面温度及び吹き出し空気温度よりも高い。
て、顕熱比の大きな大容量の冷凍サイクルにおける室内
機の熱交換器の表面温度及び吹き出し空気温度は、顕熱
比の小さな小容量の冷凍サイクルにおける室内機の熱交
換器の表面温度及び吹き出し空気温度よりも高い。
【００２９】また、本発明の空気調和システムにおい
て、顕熱比の大きな大容量の冷凍サイクルにおける室内
機の吸い込み温度と吹き出し温度の差よりも小さい。
て、顕熱比の大きな大容量の冷凍サイクルにおける室内
機の吸い込み温度と吹き出し温度の差よりも小さい。
【００３０】また、本発明の空気調和システムにおい
て、顕熱比の大きな大容量の冷凍サイクルにおける室内
機の吹き出し空気の絶対湿度は、顕熱比の小さな小容量
の冷凍サイクルにおける室内機の吹き出し空気の絶対湿
度よりも大きい。
て、顕熱比の大きな大容量の冷凍サイクルにおける室内
機の吹き出し空気の絶対湿度は、顕熱比の小さな小容量
の冷凍サイクルにおける室内機の吹き出し空気の絶対湿
度よりも大きい。
【００３１】また、本発明の空気調和システムにおい
て、顕熱比の大きな大容量の冷凍サイクルを主として用
いて室温を目標定位にする制御をし、顕熱比の小さな小
容量の冷凍サイクルを主として用いて室内の湿度を目標
定位にする制御をする制御装置を備える。
て、顕熱比の大きな大容量の冷凍サイクルを主として用
いて室温を目標定位にする制御をし、顕熱比の小さな小
容量の冷凍サイクルを主として用いて室内の湿度を目標
定位にする制御をする制御装置を備える。
【００３２】また、本発明の空気調和システムにおい
て、回転数固定可変の圧縮機、熱交換器及びファンを有
してなる室外機と、開度可変の膨張弁、熱交換器及びフ
ァンを有してなる複数台の室内機とを冷媒配管により接
続して冷凍サイクルを構成し、この冷凍サイクルにより
室内の温度と湿度を制御する空気調和システムにおい
て、顕熱比の大きな大容量の室内機と潜熱除去能力の大
きな小容量の室内機とを組み合わせることで実現しても
よい。
て、回転数固定可変の圧縮機、熱交換器及びファンを有
してなる室外機と、開度可変の膨張弁、熱交換器及びフ
ァンを有してなる複数台の室内機とを冷媒配管により接
続して冷凍サイクルを構成し、この冷凍サイクルにより
室内の温度と湿度を制御する空気調和システムにおい
て、顕熱比の大きな大容量の室内機と潜熱除去能力の大
きな小容量の室内機とを組み合わせることで実現しても
よい。
【００３３】また、本発明の空気調和システムにおい
て、顕熱比の大きな大容量の室内機の熱交換能力は、顕
熱比の小さな小容量の室内機の熱交換能力よりも大き
い。
て、顕熱比の大きな大容量の室内機の熱交換能力は、顕
熱比の小さな小容量の室内機の熱交換能力よりも大き
い。
【００３４】また、本発明の空気調和システムにおい
て、顕熱比の大きな大容量の室内機における熱交換器の
外形の大きさもしくは風量の値は、顕熱比の小さな小容
量の室内機における熱交換器の外形の大きさ風量の値よ
りも大きい。
て、顕熱比の大きな大容量の室内機における熱交換器の
外形の大きさもしくは風量の値は、顕熱比の小さな小容
量の室内機における熱交換器の外形の大きさ風量の値よ
りも大きい。
【００３５】また、本発明の空気調和システムにおい
て、顕熱比の大きな大容量の室内機における冷媒の蒸気
温度及び蒸発圧力は、顕熱比の小さな小容量の室内機に
おける冷媒の蒸気温度及び蒸発圧力よりも高い。
て、顕熱比の大きな大容量の室内機における冷媒の蒸気
温度及び蒸発圧力は、顕熱比の小さな小容量の室内機に
おける冷媒の蒸気温度及び蒸発圧力よりも高い。
【００３６】また、本発明の空気調和システムにおい
て、顕熱比の大きな大容量の室内機における熱交換器の
表面温度及び吹き出し空気温度は、顕熱比の小さな小容
量の冷凍サイクルにおける室内機の熱交換器の表面温度
及び吹き出し空気温度よりも高い。
て、顕熱比の大きな大容量の室内機における熱交換器の
表面温度及び吹き出し空気温度は、顕熱比の小さな小容
量の冷凍サイクルにおける室内機の熱交換器の表面温度
及び吹き出し空気温度よりも高い。
【００３７】また、本発明の空気調和システムにおい
て、顕熱比の大きな大容量の室内機における吸い込み温
度と吹き出し温度の差は、顕熱比の小さな小容量の室内
機における吸い込み温度と吹き出し温度の差よりも小さ
い。
て、顕熱比の大きな大容量の室内機における吸い込み温
度と吹き出し温度の差は、顕熱比の小さな小容量の室内
機における吸い込み温度と吹き出し温度の差よりも小さ
い。
【００３８】また、本発明の空気調和システムにおい
て、顕熱比の大きな大容量の室内機における吹き出し空
気の絶対湿度は、顕熱比の小さな小容量の室内機におけ
る吹き出し空気の絶対湿度よりも大きい。
て、顕熱比の大きな大容量の室内機における吹き出し空
気の絶対湿度は、顕熱比の小さな小容量の室内機におけ
る吹き出し空気の絶対湿度よりも大きい。
【００３９】また、本発明の空気調和システムにおい
て、顕熱比の大きな大容量の室内機を主として用いて室
温を目標定位にする制御をし、顕熱比の小さな小容量の
室内機を主として用いて室内の湿度を目標定位にする制
御をする制御装置を備える。
て、顕熱比の大きな大容量の室内機を主として用いて室
温を目標定位にする制御をし、顕熱比の小さな小容量の
室内機を主として用いて室内の湿度を目標定位にする制
御をする制御装置を備える。
【００４０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００４１】図１は、本発明の第１実施の形態に係る空
調制御システムを示す説明図である。図１において、部
屋１は、空気調和をする対象となる部屋である。
調制御システムを示す説明図である。図１において、部
屋１は、空気調和をする対象となる部屋である。
【００４２】本空調制御システムは、回転数固定もしく
は可変の圧縮機１０及び熱交換器１１を有してなる室外
機９と、開度可変の膨張弁１３ａ，１３ｂ、熱交換器１
４ａ，１４ｂ及びファン１５ａ，１５ｂを有してなる単
数若しくは複数台の室内機１２ａ，１２ｂとを冷媒配管
１６により接続して１組の冷凍サイクルＡを構成してい
る。なお、本実施の形態では、冷凍サイクルＡについて
の室内機を２台としているが、これに限定されるもので
はない。
は可変の圧縮機１０及び熱交換器１１を有してなる室外
機９と、開度可変の膨張弁１３ａ，１３ｂ、熱交換器１
４ａ，１４ｂ及びファン１５ａ，１５ｂを有してなる単
数若しくは複数台の室内機１２ａ，１２ｂとを冷媒配管
１６により接続して１組の冷凍サイクルＡを構成してい
る。なお、本実施の形態では、冷凍サイクルＡについて
の室内機を２台としているが、これに限定されるもので
はない。
【００４３】さらに本空調制御システムは、回転数固定
もしくは可変の圧縮機１８及び熱交換器１９を有してな
る室外機１７と、開度可変の膨張弁２１、熱交換器２２
及びファン２３を有してなる単数若しくは複数台の室内
機２０とを冷媒配管２４により接続して、他の１組の冷
凍サイクルＢを構成している。なお、本実施の形態で
は、冷凍サイクルＢについての室内機を１台としている
が、これに限定されるものではない。
もしくは可変の圧縮機１８及び熱交換器１９を有してな
る室外機１７と、開度可変の膨張弁２１、熱交換器２２
及びファン２３を有してなる単数若しくは複数台の室内
機２０とを冷媒配管２４により接続して、他の１組の冷
凍サイクルＢを構成している。なお、本実施の形態で
は、冷凍サイクルＢについての室内機を１台としている
が、これに限定されるものではない。
【００４４】次に、本空調制御システムの動作について
説明する。図９に示す従来の空気調和システムにおいて
は、室外機２の熱交換能力を１００としたので、これと
同じ基準で比較する。すなわち、図１における冷凍サイ
クルＡの室外機９の熱交換能力を大容量７０とし、図１
における冷凍サイクルＢの室外機１７の熱交換能力を小
容量３０とし、これらの室外機の合計の熱交換能力を１
００とする。
説明する。図９に示す従来の空気調和システムにおいて
は、室外機２の熱交換能力を１００としたので、これと
同じ基準で比較する。すなわち、図１における冷凍サイ
クルＡの室外機９の熱交換能力を大容量７０とし、図１
における冷凍サイクルＢの室外機１７の熱交換能力を小
容量３０とし、これらの室外機の合計の熱交換能力を１
００とする。
【００４５】そして、冷凍サイクルＡにおいては、室外
機の熱交換能力よりも室内機全体の熱交換能力を大きく
している。例えば、各室内機１２ａ，１２ｂの熱交換能
力を室外機９と同じく７０に相当するものとする。
機の熱交換能力よりも室内機全体の熱交換能力を大きく
している。例えば、各室内機１２ａ，１２ｂの熱交換能
力を室外機９と同じく７０に相当するものとする。
【００４６】これにより、室内機全体の熱交換能力は、
見かけ上増大する。これには、室外機の熱交換器の外形
の大きさとファンの風量の値よりも室内機全体の熱交換
器の外形の大きさとファンの風量の値を大きく取る。し
たがって、各室内機についてみると、従来よりも熱交換
器の外形の大きさとファンの風量の値が大きくなる。
見かけ上増大する。これには、室外機の熱交換器の外形
の大きさとファンの風量の値よりも室内機全体の熱交換
器の外形の大きさとファンの風量の値を大きく取る。し
たがって、各室内機についてみると、従来よりも熱交換
器の外形の大きさとファンの風量の値が大きくなる。
【００４７】このため、室内機の冷媒の蒸発温度、及び
蒸発圧力が高くなり、熱交換器の表面温度及び空気の吹
き出し温度が高くなる。そして、吸い込み温度と吹き出
し温度の差が小さくなり、吹き出し空気の絶対湿度は高
めになる。この結果、この大容量の冷凍サイクルＡの顕
熱比は、従来よりも大きくなるが、逆に潜熱除去能力は
小さくなる。すなわち、顕熱比が大きくなる。
蒸発圧力が高くなり、熱交換器の表面温度及び空気の吹
き出し温度が高くなる。そして、吸い込み温度と吹き出
し温度の差が小さくなり、吹き出し空気の絶対湿度は高
めになる。この結果、この大容量の冷凍サイクルＡの顕
熱比は、従来よりも大きくなるが、逆に潜熱除去能力は
小さくなる。すなわち、顕熱比が大きくなる。
【００４８】これは、室内の大きな顕熱を除去し、主と
して室内の温度を調整するのに好都合である。一方、小
さめの潜熱に対して、むやみに湿度を下げることがな
い。そして、この顕熱比は、０．８〜０．８５に選ぶの
が普通であるが、室内の空調負荷の実態に合わせて選ぶ
ことができる。
して室内の温度を調整するのに好都合である。一方、小
さめの潜熱に対して、むやみに湿度を下げることがな
い。そして、この顕熱比は、０．８〜０．８５に選ぶの
が普通であるが、室内の空調負荷の実態に合わせて選ぶ
ことができる。
【００４９】一方、冷凍サイクルＢにおいては、従来と
同様に、室外機の熱交換能力に合わせて室内機の熱交換
能力を選ぶ。例えば、室内機２０の熱交換能力を、室外
機１７と同じく３０に相当する小容量ものとする。
同様に、室外機の熱交換能力に合わせて室内機の熱交換
能力を選ぶ。例えば、室内機２０の熱交換能力を、室外
機１７と同じく３０に相当する小容量ものとする。
【００５０】この結果、この小容量の冷凍サイクルＢ
は、従来と同様に潜熱除去能力は大きい。すなわち、顕
熱比は小さい。これは、主として湿度を調整するのに好
都合である。そして、この顕熱比は、０．７前後になる
のが普通であるが、室内の潜熱負荷の実態に合わせて選
ぶことができる。
は、従来と同様に潜熱除去能力は大きい。すなわち、顕
熱比は小さい。これは、主として湿度を調整するのに好
都合である。そして、この顕熱比は、０．７前後になる
のが普通であるが、室内の潜熱負荷の実態に合わせて選
ぶことができる。
【００５１】図２は、図１に示す空気調和システムの制
御系統を示すブロック図である。制御装置２５は、室内
の温度が、温度設定値に一致するように、顕熱比の大き
な大容量の冷凍サイクルＡにおける室外機９の圧縮機１
０のオンオフもしくは回転数と、室内機１２ａ，１２ｂ
の膨張弁１３ａ，１３ｂの開度を調整する機能を有す
る。
御系統を示すブロック図である。制御装置２５は、室内
の温度が、温度設定値に一致するように、顕熱比の大き
な大容量の冷凍サイクルＡにおける室外機９の圧縮機１
０のオンオフもしくは回転数と、室内機１２ａ，１２ｂ
の膨張弁１３ａ，１３ｂの開度を調整する機能を有す
る。
【００５２】これにより、室内機１２ａ，１２ｂでは、
冷房出力が発生する。このうち、主として顕熱比によっ
て、部屋１の大きな顕熱を除去することで、室内の温度
を温度設定値に一致させることができる。
冷房出力が発生する。このうち、主として顕熱比によっ
て、部屋１の大きな顕熱を除去することで、室内の温度
を温度設定値に一致させることができる。
【００５３】一方、制御装置２５は、室内の湿度が湿度
設定値に一致するように、顕熱比の小さな小容量の冷凍
サイクルＢにおける室外機１７の圧縮機１８のオンオフ
もしくは回転数と、室内機２０の膨張弁２１の開度を調
整する機能を有する。
設定値に一致するように、顕熱比の小さな小容量の冷凍
サイクルＢにおける室外機１７の圧縮機１８のオンオフ
もしくは回転数と、室内機２０の膨張弁２１の開度を調
整する機能を有する。
【００５４】これにより、室内機２０でも、冷房出力が
発生する。このうち、主として潜熱除去能力によって、
部屋１の潜熱を除去することで、室内の湿度を湿度設定
値に一致させることができる。
発生する。このうち、主として潜熱除去能力によって、
部屋１の潜熱を除去することで、室内の湿度を湿度設定
値に一致させることができる。
【００５５】すなわち、この制御系統を用いることによ
り、室内の温度と湿度の両方ともを自在に調整すること
ができる。このとき、各冷凍サイクルＡ，Ｂの顕熱比す
なわち顕熱除去能力と潜熱除去能力のバランスは、空調
負荷の実態に合わせて任意に選択することができる。
り、室内の温度と湿度の両方ともを自在に調整すること
ができる。このとき、各冷凍サイクルＡ，Ｂの顕熱比す
なわち顕熱除去能力と潜熱除去能力のバランスは、空調
負荷の実態に合わせて任意に選択することができる。
【００５６】したがって、本空調制御システムによれ
ば、使用者が希望する快適な空調環境が得られるととも
に、除湿が過剰になって余分な電力を消費するという不
都合が生じない。
ば、使用者が希望する快適な空調環境が得られるととも
に、除湿が過剰になって余分な電力を消費するという不
都合が生じない。
【００５７】図３は、本空気調和システムによる空調環
境の実現状況と、それに必要な空調機への電気入力の大
きさを示すグラフである。横軸に温度、縦軸に湿度をと
ると、室内の空調環境を一点で表わすことができる。
境の実現状況と、それに必要な空調機への電気入力の大
きさを示すグラフである。横軸に温度、縦軸に湿度をと
ると、室内の空調環境を一点で表わすことができる。
【００５８】そして、一般の使用者にとって好ましい快
適な温湿度条件は、冷房時には図中の一点鎖線で囲まれ
た領域Ｄであるとされている。すなわち、夏期には室内
の温湿度条件が、この範囲内になるように温度と湿度の
設定値を選んで空気調和システムを運転することが普通
である。
適な温湿度条件は、冷房時には図中の一点鎖線で囲まれ
た領域Ｄであるとされている。すなわち、夏期には室内
の温湿度条件が、この範囲内になるように温度と湿度の
設定値を選んで空気調和システムを運転することが普通
である。
【００５９】部屋１を標準的な規模と負荷特性のものと
し、これを空調する冷凍サイクルを標準的な仕様の冷房
能力を有するものを選択して、夏期の標準的な外気気象
条件において、図１及び図２に示す本発明の空気調和シ
ステムと、図９に示す従来の空気調和システムを、比較
する。
し、これを空調する冷凍サイクルを標準的な仕様の冷房
能力を有するものを選択して、夏期の標準的な外気気象
条件において、図１及び図２に示す本発明の空気調和シ
ステムと、図９に示す従来の空気調和システムを、比較
する。
【００６０】図９に示す従来の空気調和システムを用い
ると、図３中のＡ0点で示される温湿度条件が実現され
る。すなわち、実際には潜熱負荷がそれほど大きくない
にもかかわらず、図９の空気調和システムは顕熱比が小
さく潜熱除去能力が大きいために、室内の温度を２６℃
程度の目標に設定すると、湿度の方はなりゆきで決まっ
てしまい、４０％程度の低い湿度になる。このとき空気
調和システムが消費する電力を１００％として、電力を
比較する基準値とする。
ると、図３中のＡ0点で示される温湿度条件が実現され
る。すなわち、実際には潜熱負荷がそれほど大きくない
にもかかわらず、図９の空気調和システムは顕熱比が小
さく潜熱除去能力が大きいために、室内の温度を２６℃
程度の目標に設定すると、湿度の方はなりゆきで決まっ
てしまい、４０％程度の低い湿度になる。このとき空気
調和システムが消費する電力を１００％として、電力を
比較する基準値とする。
【００６１】これに対して、図１及び図２に示す本発明
の空気調和システムを用いると、図３におけるＢ0点あ
るいはＢ1点で示すような温湿度条件を実現することが
できる。Ｂ0点は、Ａ0点と同じ温度であるが、除湿を控
えた分湿度がやや高めの値になっており、この結果とし
て電力は９０％に低減している。さらに、Ｂ0点と同じ
湿度であるがＡ0点よりやや高い温度のＢ1点になるよう
に制御した場合には、電力は８５％と大きく低減する。
の空気調和システムを用いると、図３におけるＢ0点あ
るいはＢ1点で示すような温湿度条件を実現することが
できる。Ｂ0点は、Ａ0点と同じ温度であるが、除湿を控
えた分湿度がやや高めの値になっており、この結果とし
て電力は９０％に低減している。さらに、Ｂ0点と同じ
湿度であるがＡ0点よりやや高い温度のＢ1点になるよう
に制御した場合には、電力は８５％と大きく低減する。
【００６２】次に、図１及び図２に示す空気調和システ
ムにおいて、冷凍サイクルＡの各室内機１２ａ，１２ｂ
の熱交換能力を、室外機９よりも大きくそれぞれ９０に
相当するものとする。
ムにおいて、冷凍サイクルＡの各室内機１２ａ，１２ｂ
の熱交換能力を、室外機９よりも大きくそれぞれ９０に
相当するものとする。
【００６３】これにより、この大容量の冷凍サイクルＡ
の顕熱除去能力はさらに大きくなり、逆に、潜熱除去能
力は小さくなる。すなわち顕熱比が小さくなる。一方、
小容量の冷凍サイクルＢは、同じものとする。
の顕熱除去能力はさらに大きくなり、逆に、潜熱除去能
力は小さくなる。すなわち顕熱比が小さくなる。一方、
小容量の冷凍サイクルＢは、同じものとする。
【００６４】このような空気調和システムを用いると、
図３中のＣ0点あるいはＣ1点で示すような温湿度条件を
実現することができる。
図３中のＣ0点あるいはＣ1点で示すような温湿度条件を
実現することができる。
【００６５】Ｃ0点は、Ａ0点と同じ温度であるが、除湿
を控えた分湿度が高めの値になっており、この結果とし
て電力は８５％にまで低減している。さらに、Ｃ0点と
同じ湿度であるが、Ａ0点よりやや高い温度のＣ1点にな
るように制御した場合には、電力は８０％と大きく低減
する。
を控えた分湿度が高めの値になっており、この結果とし
て電力は８５％にまで低減している。さらに、Ｃ0点と
同じ湿度であるが、Ａ0点よりやや高い温度のＣ1点にな
るように制御した場合には、電力は８０％と大きく低減
する。
【００６６】これらのことから、本発明の空気調和シス
テムによれば、いずれの場合にも、使用者の希望する快
適な空調環境を実現でき、このとき、大きな省エネルギ
効果が得られる。
テムによれば、いずれの場合にも、使用者の希望する快
適な空調環境を実現でき、このとき、大きな省エネルギ
効果が得られる。
【００６７】このように本発明の空気調和システムは、
顕熱比の異なる２種類の独立した冷凍サイクルＡ，Ｂか
ら構成されているので、それぞれの熱交換能力を適切に
調節しながら運転することにより、室内の温度と湿度を
個別の設定値に制御することができ、しかもこのときに
消費する電力が従来の空気調和システムよりも少なくて
済むという効果がある。
顕熱比の異なる２種類の独立した冷凍サイクルＡ，Ｂか
ら構成されているので、それぞれの熱交換能力を適切に
調節しながら運転することにより、室内の温度と湿度を
個別の設定値に制御することができ、しかもこのときに
消費する電力が従来の空気調和システムよりも少なくて
済むという効果がある。
【００６８】図４は、本発明の第２実施の形態に係る空
気調和システムを示す説明図である。図４において、部
屋１は、空気調和をする対象となる部屋である。
気調和システムを示す説明図である。図４において、部
屋１は、空気調和をする対象となる部屋である。
【００６９】本空調制御システムは、回転数固定もしく
は可変の圧縮機２７及び熱交換器２８を有してなる室外
機２６と、開度可変の膨張弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ、
熱交換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ及びファン３２ａ，３
２ｂ，３２ｃを有してなる複数台の室内機２９ａ，２９
ｂ，２９ｃとを冷媒配管３３により接続して１組の冷凍
サイクルを構成している。なお、本実施の形態では、１
組の冷凍サイクルについての室内機を３台としている
が、これに限定されるものではない。
は可変の圧縮機２７及び熱交換器２８を有してなる室外
機２６と、開度可変の膨張弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ、
熱交換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ及びファン３２ａ，３
２ｂ，３２ｃを有してなる複数台の室内機２９ａ，２９
ｂ，２９ｃとを冷媒配管３３により接続して１組の冷凍
サイクルを構成している。なお、本実施の形態では、１
組の冷凍サイクルについての室内機を３台としている
が、これに限定されるものではない。
【００７０】図９に示す従来の空気調和システムにおい
ては、室外機２の熱交換能力を１００としたので、これ
と同じ基準で本空気調和システムを比較する。すなわ
ち、図４に示す冷凍サイクルの室外機２６の熱交換能力
も１００とする。そして、室外機の熱交換能力よりも室
内機全体の熱交換能力を大きくする。
ては、室外機２の熱交換能力を１００としたので、これ
と同じ基準で本空気調和システムを比較する。すなわ
ち、図４に示す冷凍サイクルの室外機２６の熱交換能力
も１００とする。そして、室外機の熱交換能力よりも室
内機全体の熱交換能力を大きくする。
【００７１】例えば、各室内機２９ａ，２９ｂの熱交換
能力をそれぞれ７０に相当する大容量のものとする。こ
れにより、この２つの室内機の熱交換能力は見かけ上増
大する。これには、この２つの室内機に相当する室外機
の熱交換器の外形の大きさとファンの風量の値よりも、
この２つの室内機の熱交換器の外形の大きさとファンの
風量の値を大きく取る。
能力をそれぞれ７０に相当する大容量のものとする。こ
れにより、この２つの室内機の熱交換能力は見かけ上増
大する。これには、この２つの室内機に相当する室外機
の熱交換器の外形の大きさとファンの風量の値よりも、
この２つの室内機の熱交換器の外形の大きさとファンの
風量の値を大きく取る。
【００７２】したがって、この２つの室内機２９ａ，２
９ｂについてみると、従来よりも熱交換器の外形の大き
さとファンの風量の値が大きくなる。このため、室内機
の冷媒の蒸発温度、及び蒸発圧力医が高くなり、熱交換
器の表面温度及び空気の吹き出し温度が高くなる。そし
て、吸いこみ温度と吹き出し温度の差が小さくなり、吹
き出し空気の絶対温度は高めになる。
９ｂについてみると、従来よりも熱交換器の外形の大き
さとファンの風量の値が大きくなる。このため、室内機
の冷媒の蒸発温度、及び蒸発圧力医が高くなり、熱交換
器の表面温度及び空気の吹き出し温度が高くなる。そし
て、吸いこみ温度と吹き出し温度の差が小さくなり、吹
き出し空気の絶対温度は高めになる。
【００７３】この結果、大容量の室内機２９ａ，２９ｂ
の顕熱除去能力は従来よりも大きくなるが、逆に潜熱除
去能力は小さくなる。すなわち、顕熱比が大きくなる。
これは、室内の大きな顕熱を除去し、主として室内の温
度を調整するのに好都合である。一方、小さめの潜熱に
対して、むやみに湿度を下げることがない。そして、こ
の顕熱比は０．８〜０．８５に選ぶのが普通であるが、
室内の空調負荷の実態に合わせて選ぶことができる。
の顕熱除去能力は従来よりも大きくなるが、逆に潜熱除
去能力は小さくなる。すなわち、顕熱比が大きくなる。
これは、室内の大きな顕熱を除去し、主として室内の温
度を調整するのに好都合である。一方、小さめの潜熱に
対して、むやみに湿度を下げることがない。そして、こ
の顕熱比は０．８〜０．８５に選ぶのが普通であるが、
室内の空調負荷の実態に合わせて選ぶことができる。
【００７４】一方、室内機２９ｃにおいては、従来と同
様に、この室内機に相当する室外機の熱交換能力に合わ
せて、この室内機の熱交換能力を選ぶ。例えば、室内機
２９ｃの熱交換能力を３０に相当する小容量のものとす
る。
様に、この室内機に相当する室外機の熱交換能力に合わ
せて、この室内機の熱交換能力を選ぶ。例えば、室内機
２９ｃの熱交換能力を３０に相当する小容量のものとす
る。
【００７５】この結果、この小容量の冷凍サイクルは、
従来と同様に潜熱除去能力は大きい。すなわち顕熱比が
小さい。これは主として湿度を調整するのに好都合であ
る。そして、この顕熱比は０．７前後になるのが普通で
あるが、室内の空調負荷の実態に合わせて選ぶことがで
きる。
従来と同様に潜熱除去能力は大きい。すなわち顕熱比が
小さい。これは主として湿度を調整するのに好都合であ
る。そして、この顕熱比は０．７前後になるのが普通で
あるが、室内の空調負荷の実態に合わせて選ぶことがで
きる。
【００７６】図５は、図４に示す空気調和システムの制
御系統を示すブロック図である。制御装置３４は、室内
の温度が、温度設定値に一致するように顕熱比の大きな
大容量の２つの室内機２９ａ，２９ｂに相当する分の室
外機２６の圧縮機２７のオンオフもしくは回転数と、室
内機２９ａ，２９ｂの膨張弁３０ａ，３０ｂの開度を調
整する機能を有する。
御系統を示すブロック図である。制御装置３４は、室内
の温度が、温度設定値に一致するように顕熱比の大きな
大容量の２つの室内機２９ａ，２９ｂに相当する分の室
外機２６の圧縮機２７のオンオフもしくは回転数と、室
内機２９ａ，２９ｂの膨張弁３０ａ，３０ｂの開度を調
整する機能を有する。
【００７７】これにより、２つの室内機２９ａ，２９ｂ
では、冷房出力が発生する。このうち、主として顕熱除
去能力によって、部屋１の大きな顕熱を除去すること
で、室内の温度を温度設定値に一致させることができ
る。
では、冷房出力が発生する。このうち、主として顕熱除
去能力によって、部屋１の大きな顕熱を除去すること
で、室内の温度を温度設定値に一致させることができ
る。
【００７８】一方、室内の温度が温度設定値に一致する
ように、顕熱比の小さな小容量の室内機２９ｃに相当す
る分の室外機２６の圧縮機２７のオンオフもしくは回転
数と、室内機２９ｃの膨張弁３０ｃの開度を調節する機
能を有する。
ように、顕熱比の小さな小容量の室内機２９ｃに相当す
る分の室外機２６の圧縮機２７のオンオフもしくは回転
数と、室内機２９ｃの膨張弁３０ｃの開度を調節する機
能を有する。
【００７９】これにより、室内機２９ｃでも冷房出力が
発生する。このうち、主として潜熱除去能力によって、
部屋１の潜熱を除去することで、室内の湿度を湿度設定
値に一致させることができる。すなわち、この制御系統
を用いることにより、室内の温度と湿度の両方ともを自
在に調整することができる。
発生する。このうち、主として潜熱除去能力によって、
部屋１の潜熱を除去することで、室内の湿度を湿度設定
値に一致させることができる。すなわち、この制御系統
を用いることにより、室内の温度と湿度の両方ともを自
在に調整することができる。
【００８０】このとき、各室内機の顕熱比すなわち顕熱
除去能力と潜熱除去能力のバランスは、空調負荷の実態
に合わせて任意に選択することができる。例えば、室内
機２９ａ，２９ｂのみの運転によって、空調の顕熱、潜
熱が除去され目標とする温湿度条件を実現できるような
場合には、室内機２９ｃは不用となるので、設置する必
要がない。こうすると、図９に示した従来の空調システ
ムと構成上の差はなくなってしまうが、顕熱比すなわち
顕熱潜熱の除去能力の割合には明白な差異があり、本実
施の形態の方が空調負荷の実態に合っている。
除去能力と潜熱除去能力のバランスは、空調負荷の実態
に合わせて任意に選択することができる。例えば、室内
機２９ａ，２９ｂのみの運転によって、空調の顕熱、潜
熱が除去され目標とする温湿度条件を実現できるような
場合には、室内機２９ｃは不用となるので、設置する必
要がない。こうすると、図９に示した従来の空調システ
ムと構成上の差はなくなってしまうが、顕熱比すなわち
顕熱潜熱の除去能力の割合には明白な差異があり、本実
施の形態の方が空調負荷の実態に合っている。
【００８１】これらにより、本空気調和システムによれ
ば、使用者が希望する快適な空調環境を得ることができ
るとともに、除湿が過剰になって余分な電力を消費する
という不都合が生じない。
ば、使用者が希望する快適な空調環境を得ることができ
るとともに、除湿が過剰になって余分な電力を消費する
という不都合が生じない。
【００８２】図６は、本発明の第３実施の形態に係る空
気調和システムを示す説明図である。図６において、部
屋１は、空気調和をする対象となる部屋である。
気調和システムを示す説明図である。図６において、部
屋１は、空気調和をする対象となる部屋である。
【００８３】本空調制御システムは、回転数固定もしく
は可変の圧縮機３６及び熱交換器３７を有してなる室外
機３５と、開度可変の膨張弁３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，
３９ｄ，３９ｅ、熱交換器４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４
０ｄ，４０ｅ及びファン４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１
ｄ，４１ｅを有してなる５台の室内機３８ａ，３８ｂ，
３８ｃ，３８ｄ，３８ｅとを冷媒配管４２により接続し
て１組の冷凍サイクルを構成している。なお、本実施の
形態では、１組の冷凍サイクルについての室内機を５台
としているが、これに限定されるものではない。
は可変の圧縮機３６及び熱交換器３７を有してなる室外
機３５と、開度可変の膨張弁３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，
３９ｄ，３９ｅ、熱交換器４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４
０ｄ，４０ｅ及びファン４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１
ｄ，４１ｅを有してなる５台の室内機３８ａ，３８ｂ，
３８ｃ，３８ｄ，３８ｅとを冷媒配管４２により接続し
て１組の冷凍サイクルを構成している。なお、本実施の
形態では、１組の冷凍サイクルについての室内機を５台
としているが、これに限定されるものではない。
【００８４】図９に示す従来の空気調和システムにおい
ては、室外機２の熱交換能力を１００としたので、これ
と同じ基準で本空気調和システムを比較する。すなわ
ち、図６に示す冷凍サイクルの室外機３５の熱交換能力
も１００とする。そして、室外機の熱交換能力よりも室
内機全体の熱交換能力を大きくする。
ては、室外機２の熱交換能力を１００としたので、これ
と同じ基準で本空気調和システムを比較する。すなわ
ち、図６に示す冷凍サイクルの室外機３５の熱交換能力
も１００とする。そして、室外機の熱交換能力よりも室
内機全体の熱交換能力を大きくする。
【００８５】例えば、各室内機３８ａ，３８ｂの合計の
熱交換能力を７０に相当する大容量のものとする。この
ためには、室外機３８ａの熱交換能力を従来と同じく３
０に相当する小容量のものとし、また、室内機３８ｂの
熱交換能力を従来と同じく４０に相当する小容量のもの
とする。これらを一組として大容量の室内機とみなす。
また、室内機３８ｃ，３８ｄについても、室内機３８
ａ，３８ｂと同様とする。
熱交換能力を７０に相当する大容量のものとする。この
ためには、室外機３８ａの熱交換能力を従来と同じく３
０に相当する小容量のものとし、また、室内機３８ｂの
熱交換能力を従来と同じく４０に相当する小容量のもの
とする。これらを一組として大容量の室内機とみなす。
また、室内機３８ｃ，３８ｄについても、室内機３８
ａ，３８ｂと同様とする。
【００８６】これにより、この２組の室内機の熱交換能
力は見かけ上増大する。これには、この２組の室内機に
相当する室外機の熱交換器の外形の大きさとファンの風
量の値よりも、この２組の室内機の熱交換器の外形の大
きさとファンの風量の値を大きくする。
力は見かけ上増大する。これには、この２組の室内機に
相当する室外機の熱交換器の外形の大きさとファンの風
量の値よりも、この２組の室内機の熱交換器の外形の大
きさとファンの風量の値を大きくする。
【００８７】したがって、この２組の室内機についてみ
ると、従来よりも熱交換器の外形の大きさとファンの風
量の値が大きくなる。このため、冷媒の蒸発温度、及び
蒸発圧力が高くなり、熱交換器の表面温度及び空気の吹
き出し温度が高くなる。そして、吸いこみ温度と吹き出
し温度の差が小さくなり、吹き出し空気の絶対湿度は高
めになる。
ると、従来よりも熱交換器の外形の大きさとファンの風
量の値が大きくなる。このため、冷媒の蒸発温度、及び
蒸発圧力が高くなり、熱交換器の表面温度及び空気の吹
き出し温度が高くなる。そして、吸いこみ温度と吹き出
し温度の差が小さくなり、吹き出し空気の絶対湿度は高
めになる。
【００８８】この結果、大容量になった室内機３８ａ，
３８ｂと室内機３８ｃ，３８ｄの２組の顕熱除去能力は
従来よりも大きくなるが、逆に潜熱除去能力は小さくな
る。すなわち、顕熱比が大きくなる。これは、室内の大
きな顕熱を除去し、主として室内の温度を調整するのに
好都合である。一方、小さめの潜熱に対して、むやみに
湿度を下げることがない。そして、この顕熱比は０．８
〜０．８５に選ぶのが普通であるが、能力の大きさは、
室内の空調負荷の実態に合わせて選ぶことができる。
３８ｂと室内機３８ｃ，３８ｄの２組の顕熱除去能力は
従来よりも大きくなるが、逆に潜熱除去能力は小さくな
る。すなわち、顕熱比が大きくなる。これは、室内の大
きな顕熱を除去し、主として室内の温度を調整するのに
好都合である。一方、小さめの潜熱に対して、むやみに
湿度を下げることがない。そして、この顕熱比は０．８
〜０．８５に選ぶのが普通であるが、能力の大きさは、
室内の空調負荷の実態に合わせて選ぶことができる。
【００８９】一方、室内機３８ｅにおいては、従来と同
様に、この室内機に相当する室外機の熱交換能力に合わ
せて、この室内機の熱交換能力を選ぶ。例えば、室内機
３８ｅの熱交換能力を３０に相当する小容量のものとす
る。
様に、この室内機に相当する室外機の熱交換能力に合わ
せて、この室内機の熱交換能力を選ぶ。例えば、室内機
３８ｅの熱交換能力を３０に相当する小容量のものとす
る。
【００９０】この結果、この小容量の冷凍サイクルは、
従来と同様に潜熱除去能力は大きい。すなわち顕熱比が
小さい。これは主として湿度を調整するのに好都合であ
る。そして、この顕熱比は０．７前後になるのが普通で
あるが、室内の空調負荷の実態に合わせて選ぶことがで
きる。
従来と同様に潜熱除去能力は大きい。すなわち顕熱比が
小さい。これは主として湿度を調整するのに好都合であ
る。そして、この顕熱比は０．７前後になるのが普通で
あるが、室内の空調負荷の実態に合わせて選ぶことがで
きる。
【００９１】図７は、図６に示す空気調和システムの制
御系統を示すブロック図である。制御装置４３は、室内
の温度が、温度設定値に一致するように顕熱比の大きな
大容量にした２組の室内機３８ａ，３８ｂと室内機３８
ｃ，３８ｄに相当する分の室外機３５の圧縮機３６のオ
ンオフもしくは回転数と、室内機３８ａ，３８ｂ，３８
ｃ，３８ｄの膨張弁３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄの
開度を調整する機能を有する。
御系統を示すブロック図である。制御装置４３は、室内
の温度が、温度設定値に一致するように顕熱比の大きな
大容量にした２組の室内機３８ａ，３８ｂと室内機３８
ｃ，３８ｄに相当する分の室外機３５の圧縮機３６のオ
ンオフもしくは回転数と、室内機３８ａ，３８ｂ，３８
ｃ，３８ｄの膨張弁３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄの
開度を調整する機能を有する。
【００９２】これにより、２組の室内機３８ａ，３８
ｂ，３８ｃ，３８ｄでは、冷房出力が発生する。このう
ち、主として顕熱除去能力によって、部屋１の大きな顕
熱を除去することで、室内の温度を温度設定値に一致さ
せることができる。
ｂ，３８ｃ，３８ｄでは、冷房出力が発生する。このう
ち、主として顕熱除去能力によって、部屋１の大きな顕
熱を除去することで、室内の温度を温度設定値に一致さ
せることができる。
【００９３】一方、制御装置４３は、室内の湿度が湿度
設定値に一致するように、顕熱比小さな小容量の室内機
３８ｅに相当する分の室外機３５の圧縮機３６のオンオ
フもしくは回転数と、室内機３８ｅの膨張弁３９ｅの開
度を調節する機能を有する。
設定値に一致するように、顕熱比小さな小容量の室内機
３８ｅに相当する分の室外機３５の圧縮機３６のオンオ
フもしくは回転数と、室内機３８ｅの膨張弁３９ｅの開
度を調節する機能を有する。
【００９４】これにより、室内機３８ｅでも冷房出力が
発生する。このうち、主として潜熱除去能力によって、
部屋１の潜熱を除去することで、室内の湿度を湿度設定
値に一致させることができる。すなわち、この制御系統
を用いることにより、室内の温度と湿度の両方ともを自
在に調整することができる。
発生する。このうち、主として潜熱除去能力によって、
部屋１の潜熱を除去することで、室内の湿度を湿度設定
値に一致させることができる。すなわち、この制御系統
を用いることにより、室内の温度と湿度の両方ともを自
在に調整することができる。
【００９５】このとき、各室内機の顕熱比すなわち顕熱
除去能力と潜熱除去能力のバランスは、空調負荷の実態
に合わせて任意に選択することができる。
除去能力と潜熱除去能力のバランスは、空調負荷の実態
に合わせて任意に選択することができる。
【００９６】これらにより、本空気調和システムは、使
用者が希望する快適な空調環境を得ることができるとと
もに、除湿が過剰になって余分な電力を消費するという
不都合が生じない。
用者が希望する快適な空調環境を得ることができるとと
もに、除湿が過剰になって余分な電力を消費するという
不都合が生じない。
【００９７】なお、図２、図５及び図７においては、温
度設定値と湿度設定値の両方ともを設定するようにした
ものを示した。しかし、図３に示したように、快適な空
調環境を実現する上では、温度と湿度に所定の関係を持
たせても支障がない場合が多い。また、温度に比べて湿
度の方は、精度良く制御する必要がないとされている。
度設定値と湿度設定値の両方ともを設定するようにした
ものを示した。しかし、図３に示したように、快適な空
調環境を実現する上では、温度と湿度に所定の関係を持
たせても支障がない場合が多い。また、温度に比べて湿
度の方は、精度良く制御する必要がないとされている。
【００９８】そこで、図８に示すように、温度設定値に
対して、逆比例的に湿度設定値を一義的に決めることも
可能である。このグラフは、室内の温度が高くなったと
きには、湿度を低めにした方が快適性の観点から有利で
あるという知見を活かしたものである。
対して、逆比例的に湿度設定値を一義的に決めることも
可能である。このグラフは、室内の温度が高くなったと
きには、湿度を低めにした方が快適性の観点から有利で
あるという知見を活かしたものである。
【００９９】図８に示すグラフを用いると、湿度設定値
を入力する入力装置が不要になり、また、湿度設定値を
入力する手間が省けるので好都合である。
を入力する入力装置が不要になり、また、湿度設定値を
入力する手間が省けるので好都合である。
【０１００】
【発明の効果】以上説明したように、従来の空気調和シ
ステムでは、冷房時に過剰な除湿を行うことになって、
余分な電力を消費していたのに対して、本発明の空気調
和システムによれば、空調負荷の実態に合わせて、除湿
能力を抑えて顕熱除去能力を特に大きくした顕熱比の大
きな大容量の冷凍サイクルを用いることによって、温度
を温度設定値に制御することができ、また、顕熱比の小
さな小容量の冷凍サイクルを用いることによって、湿度
を湿度設定値に制御することができる。このとき空調負
荷の実態に合わせてる冷凍サイクルの顕熱比、すなわち
顕熱除去能力及び潜熱除去能力を適切な大きさに選ぶこ
とができるので、室内温度と湿度の両方ともを自由に最
適調整することができ、これによって快適な空調環境を
得ることができるとともに、省エネルギ運転が可能な空
気調和システムを提供することができる。
ステムでは、冷房時に過剰な除湿を行うことになって、
余分な電力を消費していたのに対して、本発明の空気調
和システムによれば、空調負荷の実態に合わせて、除湿
能力を抑えて顕熱除去能力を特に大きくした顕熱比の大
きな大容量の冷凍サイクルを用いることによって、温度
を温度設定値に制御することができ、また、顕熱比の小
さな小容量の冷凍サイクルを用いることによって、湿度
を湿度設定値に制御することができる。このとき空調負
荷の実態に合わせてる冷凍サイクルの顕熱比、すなわち
顕熱除去能力及び潜熱除去能力を適切な大きさに選ぶこ
とができるので、室内温度と湿度の両方ともを自由に最
適調整することができ、これによって快適な空調環境を
得ることができるとともに、省エネルギ運転が可能な空
気調和システムを提供することができる。
【図１】本発明の第１実施の形態に係る空気調和システ
ムを示す説明図である。
ムを示す説明図である。
【図２】図１に示す空気調和システムの制御系統を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】図１に示す空気調和システムの効果を示すグラ
フである。
フである。
【図４】本発明の第２実施の形態に係る空気調和システ
ムを示す説明図である。
ムを示す説明図である。
【図５】図４に示す空気調和システムの制御系統を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図６】本発明の第３実施の形態に係る空気調和システ
ムを示す説明図である。
ムを示す説明図である。
【図７】図６に示す空気調和システムの制御系統を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図８】各温度設定値に対する湿度設定値の関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図９】従来の空気調和システムの一例を示す説明図で
ある。
ある。
【図１０】図９に示す空気調和システムの制御系統を示
すブロック図である。
すブロック図である。
１ 部屋 ２ 室外機 ３ 圧縮機 ４ 熱交換器 ５ 室内機 ６ 膨張弁 ７ 熱交換器 ８ ファン ９ 室外機 １０ 圧縮機 １１ 熱交換器 １２ 室内機 １３ 膨張弁 １４ 熱交換器 １５ ファン １６ 冷媒配管 １７ 室外機 １８ 圧縮機 １９ 熱交換器 ２０ 室内機 ２１ 膨張弁 ２２ 熱交換器 ２３ ファン ２４ 冷媒配管 ２５ 制御装置 ２６ 室外機 ２７ 圧縮機 ２８ 熱交換器 ２９ 室内機 ３０ 膨張弁 ３１ 熱交換器 ３２ ファン ３３ 冷媒配管 ３４ 制御装置 ３５ 室外機 ３６ 圧縮機 ３７ 熱交換器 ３８ 室内機 ３９ 膨張弁 ４０ 熱交換器 ４１ ファン ４２ 冷媒配管 ４３ 制御装置 ４４ 冷媒配管 ４５ 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安田 弘 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所空調システム事業部内 (72)発明者 原田 文雄 東京都千代田区神田須田町一丁目23番地２ 日立冷熱株式会社内 (72)発明者 河野 恭二 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所空調システム事業部内 (72)発明者 木庭 賢二 福岡県福岡市南区塩原二丁目１番47号 九 州電力株式会社総合研究所内
Claims (16)
- 【請求項１】 回転数固定もしくは可変の圧縮機、熱交
換器及びファンを有してなる室外機と、開度可変の膨張
弁、熱交換器及びファンを有してなる単数もしくは複数
台の室内機とを冷媒配管により接続して冷凍サイクルを
構成し、この冷凍サイクルにより室内の温度と湿度を制
御する空気調和システムにおいて、顕熱比の大きな大容
量の冷凍サイクルと顕熱比の小さな小容量の冷凍サイク
ルとを組み合わせたことを特徴とする空気調和システ
ム。 - 【請求項２】 請求項１記載の空気調和システムにおい
て、顕熱比の大きな大容量の冷凍サイクルは、室外機の
熱交換能力よりも室内機の熱交換能力を大きくしたもの
であり、顕熱比の小さな小容量の冷凍サイクルは、室外
機の熱交換能力と室内機の熱交換能力をほぼ等しくした
ものであることを特徴とする空気調和システム。 - 【請求項３】 請求項２記載の空気調和システムにおい
て、顕熱比の大きな大容量の冷凍サイクルは、室内機に
おける熱交換器の外形の大きさもしくは風量の値が、室
外機における熱交換器の外形の大きさもしくは風量の値
よりも大きく、顕熱比の小さな小容量の冷凍サイクル
は、室内機における熱交換器の外形の大きさもしくは風
量の値が、室外機における熱交換器の外形の大きさもし
くは風量の値とほぼ等しいことを特徴とする空気調和シ
ステム。 - 【請求項４】 請求項１記載の空気調和システムにおい
て、顕熱比の大きな大容量の冷凍サイクルにおける室内
機の冷媒の蒸発温度及び蒸発圧力は、顕熱比の小さな小
容量の冷凍サイクルにおける室内機の冷媒の蒸気温度及
び蒸発圧力よりも高いことを特徴とする空気調和システ
ム。 - 【請求項５】 請求項１記載の空気調和システムにおい
て、顕熱比の大きな大容量の冷凍サイクルにおける室内
機の熱交換器の表面温度及び吹き出し空気温度は、顕熱
比の小さな小容量の冷凍サイクルにおける室内機の熱交
換器の表面温度及び吹き出し空気温度よりも高いことを
特徴とする空気調和システム。 - 【請求項６】 請求項１記載の空気調和システムにおい
て、顕熱比の大きな大容量の冷凍サイクルにおける室内
機の吸い込み温度と吹き出し温度の差は、顕熱比の小さ
な小容量の冷凍サイクルにおける室内機の吸い込み温度
と吹き出し温度の差よりも小さいことを特徴とする空気
調和システム。 - 【請求項７】 請求項１記載の空気調和システムにおい
て、顕熱比の大きな大容量の冷凍サイクルにおける室内
機の吹き出し空気の絶対湿度は、顕熱比の小さな小容量
の冷凍サイクルにおける室内機の絶対湿度よりも大きい
ことを特徴とする空気調和システム。 - 【請求項８】 請求項１ないし７記載の空気調和システ
ムにおいて、顕熱比の大きな大容量の冷凍サイクルを主
として用いて室温を目標設定値にする制御をし、顕熱比
の小さな小容量の冷凍サイクルを主として用いて室内の
湿度を目標設定値にする制御をする制御装置を備えたこ
とを特徴とする空気調和システム。 - 【請求項９】 回転数固定もしくは可変の圧縮機、熱交
換器及びファンを有してなる室外機と、開度可変の膨張
弁、熱交換器及びファンを有してなる複数台の室内機と
を冷媒配管により接続して冷凍サイクルを構成し、この
冷凍サイクルにより室内の温度と湿度を制御する空気調
和システムにおいて、顕熱比の大きな大容量の室内機と
顕熱比の小さな小容量の室内機とを組み合わせたことを
特徴とする空気調和システム。 - 【請求項１０】 請求項９記載の空気調和システムにお
いて、顕熱比の大きな大容量の室内機の熱交換能力は、
顕熱比の小さな小容量の室内機の熱交換能力よりも大き
いことを特徴とする空気調和システム。 - 【請求項１１】 請求項１０記載の空気調和システムに
おいて、顕熱比の大きな大容量の室内機における熱交換
器の外形の大きさもしくは風量の値は、顕熱比の小さな
小容量の室内機における熱交換器の外形の大きさもしく
は風量の値よりも大きいことを特徴とする空気調和シス
テム。 - 【請求項１２】 請求項９記載の空気調和システムにお
いて、顕熱比の大きな大容量の室内機における冷媒の蒸
発温度及び蒸発圧力は、顕熱比の小さな小容量の室内機
における冷媒の蒸発温度及び蒸発圧力よりも高いことを
特徴とする空気調和システム。 - 【請求項１３】 請求項９記載の空気調和システムにお
いて、顕熱比の大きな大容量の室内機における熱交換器
の表面温度及び吹き出し空気温度は、顕熱比の小さな小
容量の室内機における熱交換器の表面温度及び吹き出し
空気温度よりも高いことを特徴とする空気調和システ
ム。 - 【請求項１４】 請求項９記載の空気調和システムにお
いて、顕熱比の大きな大容量の室内機における吸い込み
温度と吹き出し空気温度の差は、顕熱比の小さな小容量
の室内機における吸い込み温度と吹き出し空気温度の差
よりも小さいことを特徴とする空気調和システム。 - 【請求項１５】 請求項９記載の空気調和システムにお
いて、顕熱比の大きな大容量の室内機における吹き出し
空気の絶対湿度は、顕熱比の小さな小容量の室内機にお
ける吹き出し空気の温度の絶対湿度よりも大きいことを
特徴とする空気調和システム。 - 【請求項１６】 請求項９ないし１５記載の空気調和シ
ステムにおいて、顕熱比の大きな大容量の室内機を主と
して用いて室温を目標設定値にする制御をし、顕熱比の
小さな小容量の室内機を主として用いて室内の湿度を目
標設定値にする制御をする制御装置を備えたことを特徴
とする空気調和システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9066106A JPH10259944A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 空気調和システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9066106A JPH10259944A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 空気調和システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10259944A true JPH10259944A (ja) | 1998-09-29 |
Family
ID=13306316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9066106A Pending JPH10259944A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 空気調和システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10259944A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR101527609B1 (ko) * | 2008-03-12 | 2015-06-09 | 엘지전자 주식회사 | 공기 조화 시스템 및 그의 제어방법 |
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-
1997
- 1997-03-19 JP JP9066106A patent/JPH10259944A/ja active Pending
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