JP2020176826A - 空気調和システム - Google Patents

Abstract

【課題】ダクトを使って建物内の複数の箇所に調和空気を供給する空気調和システムにおいて、利用側熱交換器を通過する風量に起因する空気調和システムの不具合を抑制する。【解決手段】熱交換器ユニット１０は、利用側熱交換器１１を含む。複数のダクト２０が熱交換器ユニット１０に接続されている。複数のファンユニット３０が、複数のダクト２０を介して熱交換器ユニット１０から調和空気を吸引して複数の吹出口７１に供給する。調和空気の個別の供給空気量を変更できるように構成されている複数のアクチュエータであるファンモータ３３を、各ファンユニット３０が含む。メインコントローラ４０が、利用側熱交換器１１を通過する風量が所定条件を満たすように複数のファンモータ３３を制御する。【選択図】図１

Description

複数のファンユニットを備える空気調和システム

建物の内部の空気調和を行う従来の空気調和システムの中には、例えば特許文献１（特開平１１−１３２４８９号公報）に記載されているように、利用側熱交換器で熱交換が行なわれた調和空気をダクトによって建物内の複数の箇所に調和空気を供給する空気調和システムがある。

しかしながら、特許文献１に記載されている空気調和システムでは、空気調和システムの熱源側の運転に対する考慮と利用側熱交換器での熱交換との関係についての記載がない。利用側熱交換器を通過する風量によって熱源側の運転が止まったり、運転に支障が出たりすることも考えられる。

このようなダクトを使って建物内の複数の箇所に調和空気を供給する空気調和システムでは、利用側熱交換器を通過する風量に起因する空気調和システムの不具合を抑制するという課題がある。

第１観点の空気調和システムは、利用側熱交換器を有する熱交換器ユニットを備え、利用側熱交換器での熱交換によって調和空気を生成し、調和空気を熱交換器ユニットに連通する複数の分配流路を介して空調対象空間に供給する空気調和システムである。各分配流路は、熱交換器ユニットに接続され、調和空気を分配するためのダクトと、ダクトに対応して設けられ、熱交換器ユニットからダクトを介して空調対象空間に供給するファンユニットと、から構成されると共に、空調対象空間に調和空気を供給する供給空気量を個別に変更できるように構成されているアクチュエータを含む。空気調和システムは、利用側熱交換器を通過する風量が所定条件を満たすようにアクチュエータを制御するメインコントローラを備えることを特徴とする。

第１観点の空気調和システムでは、メインコントローラが利用側熱交換器を通過する風量が所定条件を満たすようアクチュエータを制御する。これにより、利用側熱交換器を通過する風量によって空気調和システムの不具合を抑制することができる。

第２観点の空気調和システムは、第１観点のシステムであって、ダクト及びファンユニットのうちの少なくとも一つに風量検知部を備える。メインコントローラは、風量検知部で検出される各分配流路に流れる風量を合計して合計が所定条件を満たすようにアクチュエータを制御するように構成されている。

第２観点の空気調和システムでは、利用側熱交換器を通過する風量をメインコントローラが精度良く把握することができ、熱源側の不具合を精度良く抑制することができる。

第３観点の空気調和システムは、第２観点のシステムであって、アクチュエータは、ファンユニットのファンモータである。メインコントローラは、風量検知部の値に応じてファンモータの回転数を制御する。

第３観点の空気調和システムでは、風量検知部の値に応じて複数のファンモータの回転数を制御するので、メインコントローラによって利用側熱交換器を通過する風量が所定条件を満たすように制御し易くなる。

第４観点の空気調和システムは、第２観点または第３観点のシステムであって、アクチュエータは、ファンユニットのダンパの開度を調節する開閉装置であり、メインコントローラは、風量検知部の値に応じて開閉装置によりダンパの開度を制御する。

第４観点の空気調和システムでは、メインコントローラは、風量検知部の値に応じて開閉装置によりダンパの開度を制御する。これにより利用側熱交換器を通過する風量が所定条件を満たすように制御し易くなる。

第５観点の空気調和システムは、第１観点から第４観点のいずれかのシステムであって、所定条件が、利用側熱交換器を通過する風量を、所定値以上にする。

第５観点の空気調和システムでは、利用側熱交換器を通過する風量を、所定値以上になるようにアクチュエータを制御する。これにより、利用側熱交換器を通過する風量が所定値未満となることにより、利用側熱交換器での熱交換不足により発生する空気調和システムの不具合を抑制することができる。

第６観点の空気調和システムは、第５観点のシステムであって、利用側熱交換器に接続され、圧縮機を有し、利用側熱交換器とともに蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路を構成する熱源装置をさらに備える。メインコントローラは、アクチュエータの制御を冷媒回路の制御と連動させている。

第６観点の空気調和システムでは、アクチュエータの制御を冷媒回路の制御とを連動させているので、冷媒回路の状態に合わせてアクチュエータにより利用側熱交換器を通過する風量を適正化でき、効率の良い運転を行わせることができる。

第７観点の空気調和システムは、第６観点のシステムであって、所定値が、冷媒回路を循環する冷媒の状態または循環量に影響を与える熱源装置のパラメータに応じて変わるように設定されている。

第７観点の空気調和システムでは、冷媒回路を循環する冷媒の状態または循環量に適した熱交換を利用側熱交換器に行なわせることにより、利用側熱交換器を通過する冷媒の状態を適切にして、熱源装置の不具合を抑制することができる。

第８観点の空気調和システムは、第７観点のシステムであって、パラメータが、循環量に関係する値である。

第８観点の空気調和システムでは、利用側熱交換器において冷媒回路を循環する冷媒の循環量に合った適切な風量の所定値で熱交換させられ、熱源装置の不具合を抑制することができる。

第９観点の空気調和システムは、第７観点のシステムであって、パラメータが、冷媒回路の凝縮温度、冷媒回路の蒸発温度、利用側熱交換器の熱交換器温度、圧縮機の運転周波数、利用側熱交換器の入口温度と出口温度の組み合わせ、及び利用側熱交換器の入口圧力と出口温度の組合せのうちの少なくとも一つを含む。

第９観点の空気調和システムでは、冷媒回路を循環する冷媒の状態または循環量に適した熱交換を利用側熱交換器に行なわせることにより、空気調和システムの消費エネルギーは、抑制される。

第１０観点の空気調和システムは、第５観点から第９観点のいずれかのシステムであって、メインコントローラは、ファンユニットの風量を減少させる指示によって利用側熱交換器を通過する風量が所定値未満になるときには、ファンユニットが停止している場合、ファンユニットを起動させる。

第１０観点の空気調和システムでは、１台当りの風量の増加量を抑えることができ、空調対象空間において部分的に温度が所望の温度から乖離するのを避けることができる。

第１１観点の空気調和システムは、第５観点から第１０観点のいずれかのシステムであって、メインコントローラは、ファンユニットの風量を減少させる指示によって利用側熱交換器を通過する風量が所定値未満になるときには、ファンユニットの風量を増加させる。

第１１観点の空気調和システムでは、ファンユニットのうちの運転されているファンユニットに風量を振り分けるので、ファンユニットのうちの停止が指示されているファンユニットを動かさなくて済む。これにより、ファンユニットの空気調和を停止させたいところを確実に停止させることができ、空気調和システムの動作がユーザの要求から外れるのを抑制することができる。

空気調和システムの構成の概要を示す模式図。 熱交換器ユニット、ダクト、ファンユニットおよび吹出口ユニットの接続の一例を示す模式的な斜視図。 ファンユニットの送風ファンの一例を示す断面図。 制御系統の一例を示すブロック図。 ファンユニットの構成の他の例を示す模式図。

＜第１実施形態＞
（１）全体構成
図１に示されている空気調和システム１は、空調対象空間ＳＡに調和空気を供給するシステムである。空調対象空間ＳＡには、建物ＢＬの中の部屋ＲＡ１，ＲＡ２などがある。ここでは、空調対象空間ＳＡが２つの部屋ＲＡ１，ＲＡ２である場合について説明するが、空気調和システム１は、種々の大きさ、種々の形状、及び様々な個数の部屋に対応させることができる。空気調和システム１が調和空気を供給する空調対象空間ＳＡは、部屋ＲＡ１，ＲＡ２のように周囲（前後・上下・左右）が壁面で囲まれていることが好ましい。なお、空調対象空間ＳＡは、部屋ＲＡ１，ＲＡ２に限られず、例えば、廊下、階段及びエントランスであってもよい。

空気調和システム１は、図１に示されているように、利用側熱交換器１１を有する熱交換器ユニット１０と、メインコントローラ４０とを備えている。空気調和システム１は、利用側熱交換器１１での熱交換によって調和空気を生成し、調和空気を熱交換器ユニット１０に連通する複数の分配流路を介して空調対象空間ＳＡに供給する。各分配流路は、熱交換器ユニット１０に接続され、調和空気を分配するためのダクト２０と、ダクト２０に対応して設けられ、熱交換器ユニット１０からダクト２０を介して空調対象空間ＳＡに供給するファンユニット３０と、から構成される。また、各分配流路は、空調対象空間ＳＡに調和空気を供給する供給空気量を個別に変更できるように構成されているアクチュエータを含む。

なお、複数のダクト２０を区別する場合には、ダクト２０ａのようにアルファベットの添え字を付して表す。ここでは、ダクト２０として、４つのダクト２０ａ〜２０ｄが示されている。また、ファンユニット３０として、４台のファンユニット３０ａ〜３０ｄが示されている。また、吹出口ユニット７０、リモートコントローラ６０として、それぞれ４つの吹出口ユニット７０ａ〜７０ｄ、リモートコントローラ６０ａ〜６０ｄが示されている。

熱交換器ユニット１０は、利用側熱交換器１１での熱交換によって調和空気を生成する機能を有している。複数のダクト２０は、一端２１が熱交換器ユニット１０に接続されている。複数のダクト２０は、熱交換器ユニット１０が生成した調和空気を送る複数の管であって、調和空気を分配する機能を有する。

複数のファンユニット３０は、複数のダクト２０の他端２２に接続されている。ここでは、例えば熱交換器ユニット１０に接続されている１つのダクト２０ａに、対応する１つのファンユニット３０ａが接続されている。同様に、ファンユニット３０ｂ〜３０ｄも、それぞれ、対応するダクト２０ｂ〜２０ｄに接続されている。ここでは、各ダクト２０が１つの一端２１と１つの他端２２を持つ場合について説明するが、１つのダクト２０が、１つの一端２１と複数の他端２２を持つように分岐していてもよく、そのように分岐した複数の他端２２にそれぞれファンユニット３０が接続されていてもよい。また、ファンユニット３０ａ〜３０ｄは、吹出口ユニット７０ａ〜７０ｄおよびリモートコントローラ６０ａ〜６０ｄに接続されている。

空気調和システム１は、空調対象空間ＳＡに配置された複数の吹出口７１を有している。各ファンユニット３０は、対応する各吹出口７１に調和空気を供給する。各吹出口７１に調和空気を供給するため、各ファンユニット３０は、熱交換器ユニット１０から各ダクト２０を介して、調和空気を吸引する。各ファンユニット３０は、調和空気を吸引するため、各ファンユニット３０の各ケーシング３１の中に、送風ファン３２を有している。各送風ファン３２は、各ダクト２０の他端２２から各吹出口７１に向って送風する。各ファンユニット３０が有する送風ファン３２の台数は、１台でもよく、複数台であってもよい。ここでは、ファンユニット３０ａ〜３０ｄのケーシング３１の中に、それぞれ送風ファン３２ａ〜３２ｄが１台ずつ設けられている。

空気調和システム１は、アクチュエータによって、各吹出口７１に供給する調和空気の個別の供給空気量を変更できるように構成されている。ここでは、回転数を変更可能なファンモータ３３が、アクチュエータである。ここでは、４台のファンモータ３３ａ〜３３ｄが個別に回転数を変更できるように構成されており、ファンモータ３３ａ〜３３ｄがそれぞれ個別に回転数を変更することによって、ファンユニット３０ａ〜３０ｄが個別に供給空気量を変更することができる。

空気調和システム１は、メインコントローラ４０から複数のアクチュエータに供給空気量の増減に関する指示を出す。メインコントローラ４０を含む空気調和システム１の制御系統については後述する。

空気調和システム１は、上記の構成に加えて、熱源ユニット５０と、リモートコントローラ６０と、吹出口ユニット７０と、吸込口ユニット８０と、種々のセンサとを備えている。空気調和システム１が備えるセンサについては後述する。

（２）詳細構成
（２−１）熱交換器ユニット１０
熱交換器ユニット１０は、利用側熱交換器１１と、利用側熱交換器１１を収納する中空のハウジング１２と、メインコントローラ４０とを備えている。ハウジング１２は、吸込口８１に接続される１つの空気入口１２ａと、複数のダクト２０に接続される複数の空気出口１２ｂとを有している。ここでは、空気入口１２ａが１つの場合を示しているが、空気入口１２ａは複数設けられてもよい。利用側熱交換器１１は、例えば、フィンアンドチューブ式の熱交換器であり、伝熱フィンの間を通過する空気と、伝熱管の中を流れる冷媒の間で熱交換が行なわれる。空気入口１２ａから吸い込まれる空気が利用側熱交換器１１を通過するときに、利用側熱交換器１１を通過する冷媒と空気との間で熱交換が行なわれ、調和空気が生成される。利用側熱交換器１１で生成された調和空気は、空気出口１２ｂから各ダクト２０ａ〜２０ｂに吸い込まれる。

熱交換器ユニット１０には、ファンが設けられていない。空気入口１２ａから熱交換器ユニット１０が空気を吸い込むことができるのは、複数のダクト２０が全て複数の空気出口１２ｂから空気を吸い込むことにより熱交換器ユニット１０の中が負圧になるからである。

（２−２）ダクト２０
調和空気を分配する機能を有する複数のダクト２０は、熱交換器ユニット１０の複数の空気出口１２ｂと複数のファンユニット３０とを接続している。ここでは、各ファンユニット３０と各吹出口ユニット７０が直接接続されている場合について説明するが、ファンユニット３０と吹出口ユニット７０との間にもダクト２０が配置され、ファンユニット３０と吹出口ユニット７０がダクト２０で接続されてもよい。

ダクト２０には、金属製の形状が固定された管が用いられてもよく、自在に曲げられる素材からなる管が用いられてもよい。このようなダクト２０をつなぎ合せることで、熱交換器ユニット１０、複数のファンユニット３０及び複数の吹出口ユニット７０の様々な配置が可能になる。

図２には、天井裏室ＡＴで接続されている熱交換器ユニット１０と、４つのファンユニット３０と、４つの吹出口ユニット７０が概念的に示されている。このように構成されている熱交換器ユニット１０とファンユニット３０と吹出口ユニット７０は、薄く形成することが容易であるので、部屋ＲＭ１，ＲＭ２の床下の空間に配置してもよい。

（２−３）ファンユニット３０
各ファンユニット３０が備える送風ファン３２には、例えば遠心ファンを用いることができる。送風ファン３２として用いられる遠心ファンには、例えばシロッコファンがある。各ファンユニット３０が備えるケーシング３１には、吸気口３６と排出口３７を有している。各ケーシング３１の吸気口３６には、各ダクト２０の他端２２が接続されている。各ケーシング３１の排出口３７には、各送風ファン３２の吹出口が接続されるとともに、対応する吹出口ユニット７０が接続される。送風ファン３２から吹出された調和空気は、吹出口ユニット７０の中を通って、吹出口７１から吹出される。

ケーシング３１には、ファンコントローラ３４が取り付けられている。ここでは、全てのファンコントローラ３４が、メインコントローラ４０に接続されている。

図３には、送風ファン３２の一例として、シロッコファンが示されている。この送風ファン３２のファンロータ３５を回転させるファンモータ３３は、回転数を変更することができる。従って、送風ファン３２は、ファンモータ３３の回転数を変えることによって供給空気量を変更することができる。ファンコントローラ３４は、ファンモータ３３に接続されており、ファンモータ３３の回転数を制御することができる。

各ファンユニット３０は、後述する風量検知部として機能する差圧センサ１２１を備えており、ダクト長さによって各ファンユニット３０までのダクト２０で生じる空気抵抗が異なっても、必要な供給空気量を出すために必要なファンモータ３３の回転数を各ファンコントローラ３４が自動的に補正できるように構成されている。ただし、このような補正機能をファンユニット３０に搭載しなくてもよい場合もある。

（２−４）熱源ユニット５０
熱源ユニット５０は、熱交換器ユニット１０の利用側熱交換器１１の熱交換に要する熱エネルギーを供給する。図１に示されている空気調和システム１では、熱源ユニット５０と熱交換器ユニット１０との間で冷媒が循環し、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行なわれる。熱源ユニット５０と熱交換器ユニット１０は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷凍サイクル装置を構成している。図１に示された例では、熱源ユニット５０が建物ＢＬの外に置かれ、外気を熱源としているが、熱源ユニット５０の配置箇所は建物ＢＬの外には限られない。

熱源ユニット５０は、圧縮機５１と、熱源側熱交換器５２と、膨張弁５３と、四方弁５４と、熱源側ファン５５と、熱源コントローラ５６と、ユニット内冷媒配管５７，５８とを備えている。圧縮機５１の吐出口が四方弁５４の第１ポートに接続され、圧縮機５１の吸入口が四方弁５４の第３ポートに接続されている。圧縮機５１は、吸入口から吸入したガス状態の冷媒（以下、ガス冷媒ともいう）または気液二相状態の冷媒を圧縮して吐出口から吐出する。圧縮機５１は、例えばインバータ制御により回転数（または運転周波数）を変更することのできる圧縮機モータを内蔵している。圧縮機５１は、運転周波数を変更することにより吐出する冷媒の単位時間当たりの吐出量を変更することができる。

四方弁５４は、第２ポートに熱源側熱交換器５２の一方の出入口を接続し、第４ポートにユニット内冷媒配管５８を接続している。四方弁５４は、冷房運転時には、実線で示されているように、第１ポートから第２ポートに冷媒が流れて圧縮機５１から吐出された冷媒が熱源側熱交換器５２に送られ、利用側熱交換器１１からユニット内冷媒配管１３２と冷媒連絡配管９２とユニット内冷媒配管５８とを介して第４ポートから第３ポートに冷媒が流れて圧縮機５１の吸入口に冷媒が送られる。四方弁５４は、暖房運転時には、破線で示されているように、第１ポートから第４ポートに冷媒が流れて圧縮機５１から吐出された冷媒がユニット内冷媒配管５８と冷媒連絡配管９２とユニット内冷媒配管１３２とを介して利用側熱交換器１１に送られ、第２ポートから第３ポートに冷媒が流れて熱源側熱交換器５２から圧縮機５１の吸入口に冷媒が送られる。熱源側熱交換器５２は、例えば、フィンアンドチューブ式の熱交換器であり、伝熱フィンの間を通過する空気と、伝熱管の中を流れる冷媒の間で熱交換が行なわれる。

熱源側熱交換器５２の他方の出入口は膨張弁５３の一方端に接続され、膨張弁５３の他方端はユニット内冷媒配管５７と冷媒連絡配管９１とユニット内冷媒配管１３１とを介して利用側熱交換器１１の一方の出入口に接続されている。利用側熱交換器１１の他方の出入口は、ユニット内冷媒配管１３２に接続されている。

このような熱源ユニット５０と熱交換器ユニット１０が接続されることで冷媒回路２００が構成されている。冷媒回路２００では、冷房運転時に、圧縮機５１、四方弁５４、熱源側熱交換器５２、膨張弁５３、利用側熱交換器１１、四方弁５４、圧縮機５１の順に冷媒が流れる。また、暖房運転時に、冷媒回路２００では、圧縮機５１、四方弁５４、利用側熱交換器１１、膨張弁５３、熱源側熱交換器５２、四方弁５４、圧縮機５１の順に冷媒が流れる。

（２−４−１）冷房運転時の冷媒の循環
冷房運転時には、圧縮機５１で圧縮されたガス冷媒が、四方弁５４を通って熱源側熱交換器５２に送られる。この冷媒は、熱源側ファン５５によって流れる空気に熱源側熱交換器５２で放熱し、膨張弁５３で膨張して減圧され、ユニット内冷媒配管５７と冷媒連絡配管９１とユニット内冷媒配管１３１とを通って利用側熱交換器１１に送られる。膨張弁５３から送られてきた低温低圧の冷媒は、利用側熱交換器１１で熱交換を行って吸込口８１から送られてきた空気から熱を奪う。利用側熱交換器１１で熱交換を終えたガス冷媒または気液二相の冷媒は、ユニット内冷媒配管１３２と冷媒連絡配管９２とユニット内冷媒配管５８及び四方弁５４を通って圧縮機５１に吸入される。利用側熱交換器１１で熱を奪われた調和空気が、複数のダクト２０、複数のファンユニット３０及び複数の吹出口７１を通って部屋ＲＡ１，ＲＡ２に吹出されることにより、部屋ＲＡ１，ＲＡ２の冷房が行われる。

冷房運転では、圧縮機５１で液圧縮が起きないように、例えば、圧縮機５１の吸入口に吸入される冷媒の過熱度を過熱度目標値に一致させるような膨張弁５３の開度調節の制御が行なわれる。また、このような膨張弁５３の開度調節が行なわれつつ、冷房負荷を処理できるように、圧縮機５１の運転周波数を変更する制御が行われる。過熱度は、例えば、利用側熱交換器１１から送り出されるガス冷媒の温度から利用側熱交換器の中の冷媒の蒸発温度を差し引いて算出される。

（２−４−２）暖房運転時の冷媒の循環
暖房運転時には、圧縮機５１で圧縮されたガス冷媒が、四方弁５４及びユニット内冷媒配管５８と冷媒連絡配管９２とユニット内冷媒配管１３２を通って利用側熱交換器１１に送られる。この冷媒は、利用側熱交換器１１で熱交換を行って吸込口８１から送られてきた空気に熱を与える。利用側熱交換器１１で熱交換を行った冷媒は、ユニット内冷媒配管１３１と冷媒連絡配管９１とユニット内冷媒配管５７を通って膨張弁５３に送られる。膨張弁５３で膨張して減圧された低温低圧の冷媒は、熱源側熱交換器５２に送られ、熱源側熱交換器５２で熱交換を行い、熱源側ファン５５によって流れる空気から熱を得る。熱源側熱交換器５２で熱交換を終えたガス冷媒または気液二相の冷媒は、四方弁５４を通って圧縮機５１に吸入される。利用側熱交換器１１で熱を与えられた調和空気が、複数のダクト２０、複数のファンユニット３０及び複数の吹出口７１を通って部屋ＲＡ１，ＲＡ２に吹出されることにより、部屋ＲＡ１，ＲＡ２の暖房が行われる。

暖房運転では、例えば、利用側熱交換器１１の出口（ユニット内冷媒配管１３１）における冷媒の過冷却度を過熱度目標値に一致させるように膨張弁５３の開度を調節する制御が行われる。また、このような膨張弁５３の開度調節が行なわれつつ、暖房負荷を処理できるように、圧縮機５１の運転周波数を変更する制御が行われる。利用側熱交換器１１の過冷却度は、例えば、利用側熱交換器１１の中の冷媒の凝縮温度から利用側熱交換器１１から出る液冷媒の温度を差し引くことにより算出される。

吹出口ユニット７０は、例えば、吹出口７１を下方に向けて天井ＣＥに取り付けられる。ここでは、吹出口ユニット７０が天井ＣＥに取り付けられる場合を例に示しているが、例えば吹出口ユニット７０が壁に取り付けられてもよく、吹出口ユニット７０の取り付け箇所は天井ＣＥには限られない。

（２−５）吹出口ユニット７０
吹出口ユニット７０は、中空のケーシング７２の中に、エアフィルタ７３を備えている。吹出口ユニット７０ａ〜７０ｄは、それぞれファンユニット３０ａ〜３０ｄに接続している。ファンユニット３０から送られてきた調和空気は、エアフィルタ７３を通って吹出口７１から吹出される。ここでは、吹出口ユニット７０がエアフィルタ７３を備えている場合について説明しているが、吹出口ユニット７０はエアフィルタ７３を備えない構成であってもよい。

また、吹出口ユニット７０は、中空のケーシング７２の中に、風向板７４を備えている。吹出口ユニット７０は、風向板７４を駆動するための風向板用モータ７５を備えている。ここでは、風向板７４を駆動するための風向板用モータ７５が、アクチュエータである。風向板７４は、風向板用モータ７５によって移動することができ、風向を調節することができる。さらに、風向板７４は、吹出口７１を締め切れる位置に移動することもできる。風向板用モータ７５は、例えばファンユニット３０のファンコントローラ３４に接続される。従って、ファンコントローラ３４は、風向及び吹出口７１の開閉を制御することができる。ここでは、吹出口ユニット７０が風向板７４及び風向板用モータ７５を備えている場合について説明しているが、吹出口ユニット７０は風向板７４及び風向板用モータ７５を備えない構成であってもよい。

吸込口ユニット８０は、例えば、吸込口８１を空調対象空間ＳＡに向けて天井ＣＥに取り付けられる。ここでは、吸込口ユニット８０が天井ＣＥに取り付けられる場合を例に示しているが、例えば吸込口ユニット８０が建物ＢＬの壁に取り付けられてもよく、吸込口ユニット８０の取り付け箇所は天井ＣＥには限られない。

吸込口ユニット８０は、中空のケーシング８２の中に、エアフィルタ８３を備えている。熱交換器ユニット１０に送られる空気は、エアフィルタ８３を通って吸込口８１から取り入れられる。ここでは、吸込口ユニット８０がエアフィルタ８３を備えている場合について説明しているが、吸込口ユニット８０がエアフィルタ８３を備えない構成であってもよい。

（２−６）制御系統
図４に示されているように、メインコントローラ４０は、複数のファンコントローラ３４及び熱源コントローラ５６に接続されている。熱源コントローラ５６は、例えば熱源ユニット５０の中の各種の機器に接続されたプリント配線基板上に設けられている各種の回路により構成されており、圧縮機５１、膨張弁５３、四方弁５４及び熱源側ファン５５などの熱源ユニット５０の中の各種の機器を制御する。また、メインコントローラ４０は、各ファンコントローラ３４を介して各リモートコントローラ６０に接続されている。リモートコントローラ６０ａ〜６０ｄは、吹出口ユニット７０ａ〜７０ｄに対応しており、ファンユニット３０ａ〜３０ｄに接続されている。ここでは、リモートコントローラ６０がファンコントローラ３４を介してメインコントローラ４０に接続される場合について説明しているが、リモートコントローラ６０を直接メインコントローラ４０に接続してもよい。ここでは、メインコントローラ４０と複数のファンコントローラ３４と熱源コントローラ５６と複数のリモートコントローラ６０が、有線で接続されている場合を示しているが、これらの全てまたは一部が無線通信によって接続されてもよい。

メインコントローラ４０と複数のファンコントローラ３４と熱源コントローラ５６と複数のリモートコントローラ６０は、例えばコンピュータにより実現されるものである。メインコントローラ４０と複数のファンコントローラ３４と熱源コントローラ５６と複数のリモートコントローラ６０を構成するコンピュータは、制御演算装置と記憶装置とを備える。制御演算装置には、ＣＰＵ又はＧＰＵといったプロセッサを使用できる。制御演算装置は、記憶装置に記憶されているプログラムを読み出し、このプログラムに従って所定の画像処理や演算処理を行う。さらに、制御演算装置は、プログラムに従って、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶されている情報を読み出したりすることができる。しかし、メインコントローラ４０と複数のファンコントローラ３４と熱源コントローラ５６と複数のリモートコントローラ６０は、ＣＰＵとメモリを用いて行うのと同様の制御を行うことができる集積回路（ＩＣ）を用いて構成されてもよい。ここでいうＩＣには、ＬＳＩ（large-scale integrated circuit）、ＡＳＩＣ（application-specific integrated circuit）、ゲートアレイ、ＦＰＧＡ（field programmable gate array）等が含まれる。

熱交換器ユニット１０には、吸込温度センサ１０１、ガス側温度センサ１０２、液側温度センサ１０３及び利用側熱交換器温度センサ１０４が配置されている。なお、これらの温度センサあるいは後述する温度センサには例えばサーミスタを用いることができる。また、利用側熱交換器１１を通過した直後の空気温度を検出する空気出口温度センサ１０５を有してもよい。吸込温度センサ１０１、ガス側温度センサ１０２、液側温度センサ１０３及び利用側熱交換器温度センサ１０４は、メインコントローラ４０に接続され、これらの検出結果がメインコントローラ４０に送信される。吸込温度センサ１０１は、空気入口１２ａから吸い込まれる空気の温度を検出する。ガス側温度センサ１０２は、ユニット内冷媒配管５８に接続された利用側熱交換器１１の一方の出入口の冷媒の温度を検出する。液側温度センサ１０３は、ユニット内冷媒配管５７に接続された利用側熱交換器１１の他方の出入口の冷媒の温度を検出する。利用側熱交換器温度センサ１０４は、利用側熱交換器１１の中を流れる気液二相状態の熱交換器温度を検出する。

熱源ユニット５０には、熱源側空気温度センサ１１１、吐出管温度センサ１１２及び熱源側熱交換器温度センサ１１３が配置されている。熱源側空気温度センサ１１１、吐出管温度センサ１１２及び熱源側熱交換器温度センサ１１３は、熱源コントローラ５６に接続されている。熱源側空気温度センサ１１１、吐出管温度センサ１１２及び熱源側熱交換器温度センサ１１３の検出結果は、熱源コントローラ５６を介してメインコントローラ４０に送信される。熱源側空気温度センサ１１１は、熱源側ファン５５によって生じる熱源側熱交換器５２を通過する前の気流の温度を検出する。吐出管温度センサ１１２は、圧縮機５１から吐出される冷媒の温度を検出する。熱源側熱交換器温度センサ１１３は、熱源側熱交換器５２内の冷媒流路の中途付近に取り付けられ、熱源側熱交換器５２の中を流れる気液二相状態の熱交換器温度を検出する。

ファンユニット３０には、差圧センサ１２１及び吹出温度センサ１２２が配置されている。差圧センサ１２１では、例えば、ファンユニット３０の設置箇所の風上側と風下側の気流の差圧を検出する。差圧センサ１２１は、ファンコントローラ３４に接続されており、ファンコントローラ３４に検出した差圧のデータを送信する。例えば、差圧センサ１２１が取り付けられる箇所の流路の断面積が予め決められており、ファンコントローラ３４は、差圧センサ１２１の検出値から供給空気量を算出することができる。また、差圧センサ１２１の圧力差から風向を検出することができる。吹出温度センサ１２２は、例えば各ファンユニット３０のケーシング３１の中に設置され、各ファンユニット３０から吹出される調和空気の温度を検出する。ここでは、吹出温度センサ１２２が、ファンユニット３０のケーシング３１の中に設置される場合について説明するが、吹出温度センサ１２２の設置場所は、他の場所であってもよく、例えば吹出口ユニット７０の中を設置場所としてもよい。

複数のリモートコントローラ６０は、それぞれ、室内温度センサ６１を内蔵しており、空気調和システム１及び／またはファンユニット３０の運転のオン・オフの指示、冷暖房の切替、設定温度及び設定風量を入力できるように構成されている。設定温度は例えば、数値で入力できるように構成され、設定風量は微風、弱風、中風、強風の中から選択することで入力できるように構成されている。例えば、ユーザは、リモートコントローラ６０の入力ボタンを使って、冷房運転を選択し、設定温度を２８℃に設定し、設定風量として中風を選択する。

メインコントローラ４０は、各吹出温度センサ１２２で検出される吹出温度と設定温度から各ファンユニット３０から吹出させる必要な供給空気量を算出し、ファンモータ３３の回転数を制御して、室内温度センサ６１の検出値を設定温度に近づける制御を行う。

例えば、初期には、３台のファンユニット３０が熱交換器ユニット１０に接続され、熱交換器ユニット１０の空気出口１２ｂの１つが塞がれている場合を想定する。このような場合に、さらに１台のファンユニット３０を追加するときには、塞がれていた空気出口１２ｂにダクト２０を接続し、そのダクト２０に追加するファンユニット３０を接続し、追加されたファンユニット３０に吹出口ユニット７０を接続する。このようにして追加されたファンユニット３０のファンコントローラ３４をメインコントローラ４０に接続すれば、メインコントローラ４０と４つのファンコントローラ３４のネットワークが完成し、メインコントローラ４０の指示を伝えるネットワークを簡単に構築することができる。

（３）空気調和システム１の動作
空気調和システム１では、複数のリモートコントローラ６０から入力される設定風量が、複数のファンユニット３０の供給空気量を決める基本的な供給空気量になる。しかしながら、設定風量を変えないとすると、設定温度に達した後に冷房運転では設定温度を下回り、暖房運転では設定温度を上回ってしまう。そこで、メインコントローラ４０からの指令によって、室内空気温度を設定温度に収束させるために、各ファンユニット３０の供給空気量を設定風量から変更する。メインコントローラ４０は、室内空気温度と設定温度の温度差から空調負荷を算出し、各ファンユニット３０の空調負荷と送風温度から必要な供給空気量を決める。例えば、室内空気温度が設定温度に一致して温度差がない場合には空調負荷が０になるので、メインコントローラ４０は、室内空気温度が設定温度に一致しているファンユニット３０については、設定風量が０でなくても送風を停止させる。ただし、吹出口７１から熱交換器ユニット１０に向けて空気を逆流させないために、空調負荷で判断すれば停止させるファンユニット３０であっても逆流を抑制するために供給空気量を０にしないように制御されてもよい。

（３−１）起動時
ファンユニット３０ａ〜３０ｄのファンコントローラ３４は、それぞれ、４つのリモートコントローラ６０の設定風量から各ファンユニット３０ａ〜３０ｄが供給する供給空気量を、メインコントローラ４０に送信する。なお、停止しているファンユニット３０も、吹出口７１から熱交換器ユニット１０に向けて空気を逆流させないために極めて僅かに送風する運転しているときには、その微少供給空気量を総風量に含めるように空気調和システム１を構成してもよい。あるいは、その微少供給空気量を総風量に含めないように空気調和システム１を構成してもよい。

メインコントローラ４０は、全てのファンユニット３０から送信されてきた供給空気量を合計して、利用側熱交換器１１を通過する総風量を算出する。メインコントローラ４０は、熱交換器ユニット１０の吸込温度センサ１０１から、熱交換器ユニット１０に吸い込まれた空気温度を算出する。そして、メインコントローラ４０は、利用側熱交換器１１を通過する空気の総風量と空気温度から算出した必要な冷媒循環量を熱源ユニット５０の熱源コントローラ５６に要求する。熱源ユニット５０の熱源コントローラ５６は、メインコントローラ４０からの要求に応じて、圧縮機５１の運転周波数を変更して冷媒循環量を変更する。

（３−２）通常運転時
空気調和システム１は、通常運転において、総風量が下限値以上の場合と、下限値より小さい場合で制御を変えている。

なお、ここでは、下限値により制御を変える場合について説明するが、空気調和システム１が制御を変えるために用いる値は下限値には限られない。空気調和システム１は、総風量が所定値以上の場合と、所定値より小さい場合で制御を変えるように構成することができる。重ねて説明すると、この所定値に、下限値を用いる場合もあるが、下限値以外の値の場合もある。

（３−２−１）総風量が下限値以上のとき
起動時から所定時間が経過して通常運転状態になったときに、メインコントローラ４０は、総風量が下限値以上になっているか否かを判断する。下限値の設定については後述する。総風量が下限値以上になっていれば、メインコントローラ４０は、次の手順で空気調和システム１の制御を行う。

起動時から所定時間が経過して通常運転状態になったときには、所定のインターバルで各ファンコントローラ３４が個々の供給空気量を再計算するように構成されている。この再計算においては、例えばリモートコントローラ６０が検知した室内空気温度を使って、各吹出口ユニット７０の近傍の室内空気温度が、設定温度に対して「近づいている」「離れている」等の状況に基づいて空調負荷を算出し、各ファンコントローラ３４が設定風量を補正する。そして、各ファンユニット３０が補正した補正供給空気量をメインコントローラ４０に送信する。なお、設定風量の補正に関する計算は、メインコントローラ４０で行うように構成してもよい。メインコントローラ４０は、インターバルごとに複数のファンコントローラ３４から送られてくる供給空気量を再計算して総風量を算出し、総風量が下限値以上であれば、インターバルごとの利用側熱交換器１１を通過する空気の総風量と空気温度から算出した必要な冷媒循環量を熱源ユニット５０の熱源コントローラ５６に要求する。熱源ユニット５０の熱源コントローラ５６は、メインコントローラ４０からの要求に応じて、圧縮機５１の運転周波数を変更して冷媒循環量を変更する。

（３−２−２）総風量が下限値より小さいとき
メインコントローラ４０は、総風量が下限値より小さいときには、算出した総風量と下限値との差である不足分を計算する。メインコントローラ４０は、予め決められている風量分配規則に従って不足分を複数のファンユニット３０に割り振る。複数のファンユニット３０に不足分を割り振る際には、総風量が下限値以上であればよいので、不足分に一致する供給空気量を割り振る場合と、不足分以上の供給空気量を割り振る場合とがある。

例えば、下限値が３０ｍ^３／分であり、ファンユニット３０ａのファンコントローラ３４が１６ｍ^３／分、ファンユニット３０ｂのファンコントローラ３４が０ｍ^３／分、ファンユニット３０ｃのファンコントローラ３４が１０ｍ^３／分、ファンユニット３０ｄのファンコントローラ３４が６ｍ^３／分をメインコントローラ４０に要求している場合を考える。このとき、メインコントローラ４０が算出した総風量が３２ｍ^３／分＞３０ｍ^３／分となり、メインコントローラ４０は、総風量が下限値よりも大きいと判断する。

次に、ファンユニット３０ｃのファンコントローラ３４にリモートコントローラ６０から送風停止の指示が入ると、ファンユニット３０ｃのファンコントローラ３４の要求が１０ｍ^３／分から０ｍ^３／分に変更される。そうすると、総風量が３２ｍ^３／分から２２ｍ^３／分に低下するため、メインコントローラ４０は、総風量が下限値以下となる変更が指示された判断する。

一つの例としては、下限値以下となる変更が指示された判断をしたとき、メインコントローラ４０は、不足分を、例えば、運転しているファンユニット３０に均等に割り振る。上述の場合、８（＝３０−２２）ｍ^３／分をファンユニット３０ａに４ｍ^３／分とファンユニット３０ｂに４ｍ^３／分とに割り振り、ファンユニット３０ａが２０ｍ^３／分、ファンユニット３０ｄが１０ｍ^３／分に変更される。

他の例としては、下限値以下となる変更が指示された判断をしたとき、メインコントローラ４０は、不足分を、例えば、全てのファンユニット３０に均等に割り振る。上述の場合、８（＝３０−２２）ｍ^３／分をファンユニット３０ａ〜３０ｄに２ｍ^３／分ずつ割り振り、ファンユニット３０ａが１８ｍ^３／分、ファンユニット３０ｂが２ｍ^３／分、ファンユニット３０ｂが２ｍ^３／分、ファンユニット３０ｄが８ｍ^３／分に変更される。

（３−２−３）下限値の設定
空気調和システム１の総風量の下限値は、メインコントローラ４０が、例えば熱交換器温度に基づいて判断する。例えば、冷房運転において、熱交換器温度が高い場合には、熱源ユニット５０の熱エネルギーの供給能力が足りていないと判断して、総風量の下限値を高く設定する。そのような場合と比較して、冷房運転において、熱交換器温度が低い場合には、熱源ユニット５０の熱エネルギーの供給能力に余裕があると判断して、総風量の下限値を前述の場合に比べて低く設定する。下限値の具体的な値については、例えば、空気調和システム１の実機の試験および／またはシミュレーションによって決定する。

（３−２−４）空気逆流の検出
例えば、ダクト２０ａとファンユニット３０ａと吹出口ユニット７０ａからなる分配流路において、熱交換器ユニット１０から吹出口７１に向う気流が正常な気流であり、逆に、吹出口７１から熱交換器ユニット１０に向う気流が、異常な気流であって、空気逆流である。ダクト２０ｂ〜２０ｄとファンユニット３０ｂ〜３０ｄと吹出口ユニット７０ｂ〜７０ｄからなる分配流路においても同様に、吹出口７１から熱交換器ユニット１０に向う気流が空気逆流である。ファンユニット３０ａ〜３０ｄのそれぞれに１つずつ設けられている差圧センサ１２１は、その検出結果を、ファンコントローラ３４を介してメインコントローラ４０に送信する。

メインコントローラ４０は、ファンユニット３０ａ〜３０ｄの吸気口３６の空気圧に比べて排出口３７の空気圧が低いかまたは同じときには正常な気流であると判断し、逆に、ファンユニット３０ａ〜３０ｄの吸気口３６の空気圧に比べて排出口３７の空気圧が高いときには空気逆流が発生していると判断する。

（３−２−５）空気逆流が発生したときの動作
メインコントローラ４０は、ファンユニット３０の連動により空気逆流を解消する。具体的には、メインコントローラ４０は、空気逆流が発生している分配流路に繋がっているファンユニット３０を検知する。空気逆流の発生している分配流路のファンユニット３０のファンコントローラ３４に対して、メインコントローラ４０からファンモータ３３の回転数を増加させる指令を送信する。例えば、ファンモータ３３が停止していた場合には、予め決まっている回転数で駆動を始める指令が送信される。また、例えば、ファンモータ３３が低速で回転している場合には、さらにファンモータ３３の回転数を上げる指令が送信される。

なお、風向板７４で空気抵抗を変更できるときには、空気逆流を解消するために風向板７４を使ってもよい。例えば、ファンモータ３３が停止していた場合には、空気逆流が発生している吹出口ユニット７０の風向板７４を全閉にするように構成してもよい。ファンモータ３３が低速で回転している場合には、さらにファンモータ３３の回転数を上げるとともに風向板７４の空気抵抗を増加させる指令が送信されるように構成してもよい。

また、空気逆流の気流の力だけで全閉する逆流防止ダンパを分配流路の中に設ける構成を採用してもよい。その場合には、メインコントローラ４０からの指令がなくても逆流を防止することができる。

（４）変形例
（４−１）変形例１Ａ
上記第１実施形態では、熱交換器ユニット１０にダクト２０を直接接続する場合について説明したが、ダクト２０を熱交換器ユニット１０に間接的に接続してもよい。例えば、ダクト２０と熱交換器ユニット１０の間に、ダクト２０を熱交換器ユニット１０に接続するための複数の空気出口を持つアタッチメントを取り付けるように構成してもよい。接続可能なダクト２０の本数が異なる複数種類のアタッチメントを準備することで、同じ機種の熱交換器ユニット１０に接続できるダクト２０の本数を変更することができる。

（４−２）変形例１Ｂ
上記第１実施形態では、１台のファンユニット３０に１つの吹出口ユニット７０を接続する場合について説明したが、１台のファンユニット３０に複数の吹出口ユニット７０を接続するように構成してもよい。１台のファンユニット３０に対して複数の吹出口７１を設けてもよいということである。この場合、各吹出口ユニット７０に対して、１つのリモートコントローラ６０を設けるなど、各ファンユニット３０に複数のリモートコントローラ６０を接続してもよい。

（４−３）変形例１Ｃ
上記第１実施形態では、部屋ＲＡ１，ＲＡ２の間の壁に、通風口７９を設けて、吸込口８１を１つだけ設ける場合について説明した。しかし、吸込口８１を設ける数は、１つに限られず、複数であってもよい。また、吸込口８１は、例えば、同じ部屋ＲＡ１に複数設けてもよく、異なる部屋ＲＡ１，ＲＡ２の両方に設けてもよい。吸込口８１を各部屋ＲＡ１，ＲＡ２に設ける場合には、通風口７９を設けなくてもよい。

（４−４）変形例１Ｄ
熱交換器ユニット１０に一端２１が接続されたダクト２０の他端２２に接続されたファンユニット３０に、さらに他のダクト２０と他のファンユニット３０が接続されてもよい。

例えば、１つの分配流路に対して、複数のファンユニット３０を直列に接続してもよい。このような接続態様の一例として、熱交換器ユニット１０からダクト２０、ファンユニット３０、ダクト２０、ファンユニット３０、吹出口ユニット７０の順に、２つのダクト２０と２つのファンユニット３０と１つの吹出口ユニット７０を直列に接続する態様がある。１つの分配流路に複数の動力源を設けることで、熱交換器ユニット１０から吹出口７１までの距離を、同じ動力源を一つだけ設ける場合に比べて長く設定することが可能になる。

（４−５）変形例１Ｅ
上記第１実施形態では、１台の熱源ユニット５０に１台の熱交換器ユニット１０が接続される場合について説明したが、熱源ユニット５０と熱交換器ユニット１０の接続態様は、このような態様には限られない。例えば、１台の熱源ユニット５０に複数台の熱交換器ユニット１０を接続してもよい。また、複数台の熱交換器ユニット１０に対して複数の熱源ユニット５０を接続するように構成してもよい。これらの接続態様では、熱交換器ユニット１０に、利用側熱交換器１１を流れる冷媒の流量を調節する流量調整装置を設けてもよい。このような流量調整装置としては、弁開度を変更可能な流量調整弁がある。また、一つの冷媒回路２００の中に複数の熱交換器ユニット１０が設けられている場合に、複数の熱交換器ユニット１０の中の特定の熱交換器ユニット１０に冷媒を循環させる冷媒系統が冷媒回路２００の中に形成されているときに、特定の熱交換器ユニット１０の利用側熱交換器１１を通過する風量の下限値が当該冷媒系統を循環する冷媒の状態または循環量に影響を与えるパラメータに応じて変わるように設定されていてもよい。

（４−６）変形例１Ｆ
上記第１実施形態では、熱源ユニット５０の圧縮機５１が回転数を変更できるタイプである場合について説明した。しかし、熱源ユニット５０には、圧縮機５１として、回転数を変更できないタイプのものを用いてもよい。

（４−７）変形例１Ｇ
上記第１実施形態では、空気調和システム１が冷房運転と暖房運転を切り換えられるように構成されている場合について説明した。しかし、上記第１実施形態の技術コンセプトは、冷房専用または暖房専用の空気調和システムに適用することができる。

（４−８）変形例１Ｈ
上記第１実施形態では、熱源ユニット５０と熱交換器ユニット１０が接続されて、利用側熱交換器１１に冷媒を流す冷凍サイクル装置を構成する場合について説明したが、熱源ユニット５０は熱交換器ユニット１０が接続されて冷凍サイクル装置を構成する場合に限らない。利用側熱交換器１１に熱エネルギーを供給する熱源ユニットは、例えば、温水及び／または冷水などの熱媒体を供給するように構成してもよい。

このように利用側熱交換器１１に熱媒体を流すように構成する場合、利用側熱交換器１１に流れる熱媒体の流量を調節するための流量調整装置を熱交換器ユニット１０に設けてもよい。

また、このような熱媒体を供給する熱源ユニットに熱交換器ユニット１０を接続する場合、１台の熱源ユニットに複数台の熱交換器ユニット１０を接続するように構成してもよい。

（４−９）変形例１Ｉ
上記第１実施形態では、起動時において、メインコントローラ４０が、算出した利用側熱交換器１１を通過する空気の総風量と、算出した熱交換器ユニット１０に吸い込まれた空気温度から計算した冷媒回路２００の必要な冷媒循環量を要求する場合について説明した。しかし、メインコントローラ４０が要求する必要な冷媒循環量の決定方法は前述の方法には限られない。

例えば、空気調和システム１を次のように構成してもよい。起動時に、メインコントローラ４０は、全てのファンユニット３０から送信されてきた供給空気量を合計して、利用側熱交換器１１を通過する総風量を算出する。メインコントローラ４０は、例えば内部のメモリに総風量と必要な冷媒循環量との関係を示す風量テーブルを記憶している。メインコントローラ４０は、算出した総風量に最も近い風量を風量テーブルに記述されている風量の中から選択する。風量テーブルの中の選択された総風量に対応する冷媒循環量を、メインコントローラ４０が熱源コントローラ５６に要求する。そして、風量テーブルの中の選択された風量と総風量との差分については、メインコントローラ４０からファンコントローラ３４に指令を出して、差分に相当する供給空気量を複数のファンユニット３０に変更させるように空気調和システム１を構成してもよい。

また、例えば、空気調和システム１を次のように構成してもよい。起動時において、メインコントローラ４０は、ファンコントローラ３４を介してリモートコントローラ６０の設定温度を受信する。また、メインコントローラ４０は、リモートコントローラ６０で検出される室内空気温度、吸込温度センサ１０１の検出値から算出される室内空気温度、またはメインコントローラ４０に室内空気温度を送信可能な室内温度センサから室内空気温度を受信する。メインコントローラ４０は、受信した設定温度と室内空気温度から空気調和システム１の全体の空調負荷を算出する。メインコントローラ４０は、算出した空調負荷から総風量と必要な冷媒循環量を算出する。メインコントローラ４０は、各ファンユニット３０の個々の供給空気量を、総風量と各ファンユニット３０の空調負荷の比率との積によって算出して複数のファンコントローラ３４に指令を出す。メインコントローラ４０から指示された個々の供給空気量に合わせて各ファンコントローラ３４が各自で調整を行うように空気調和システム１を構成してもよい。

（４−１０）変形例１Ｊ
上記第１実施形態の空気調和システム１では、総風量を主に決定して、それに熱源ユニット５０の冷媒に係る条件を従わせるような制御をメインコントローラ４０が行う場合について説明した。しかし、逆に熱源ユニット５０の冷媒に係わる条件を主に決定し、その条件に従わせるように総風量を決定するように、空気調和システム１を構成してもよい。

例えば、熱源コントローラ５６が、圧縮機５１の運転周波数及び／または膨張弁５３の弁開度の制御を行うように、空気調和システム１が構成される。このように構成された空気調和システム１では、熱源コントローラ５６が、現在の利用側熱交換器１１を通過する空気の総風量に関する情報を把握する。熱源コントローラ５６は、圧縮機５１の運転周波数及び／または膨張弁５３の開度に関する情報から、現在の総風量に対して、風量を増減させる必要があることをメインコントローラ４０に送信する。メインコントローラ４０は、熱源コントローラ５６からの風量の増減の指示を受けて、複数のファンユニット３０に対し、どのような割合で各ファンユニット３０の風量を増減させるのがシステム全体のエネルギーを抑制するのに適しているかを計算して指示を出す。

（４−１１）変形例１Ｋ
上記第１実施形態の空気調和システム１では、圧縮機５１の運転周波数を変更することで、冷媒回路２００の冷媒循環量を調節している。しかし、空気調和システム１における冷媒循環量の制御は、圧縮機５１の運転周波数の制御に限られない。例えば、圧縮機５１の運転周波数とともに膨張弁５３の弁開度を調節することによって冷媒回路２００の冷媒循環量を調節するように制御してもよく、膨張弁５３の弁開度を調節することによって冷媒回路２００の冷媒循環量を調節するように制御してもよい。

（４−１２）変形例１Ｌ
上記第１実施形態では、利用側熱交換器１１の熱交換器温度で総風量の下限値を決めたが、凝縮温度（ＴＣ）、蒸発温度（ＴＥ）、過熱度（ＳＨ）及び過冷却度（ＳＣ）を用いてもよい。過熱度は、例えば、利用側熱交換器１１の入口温度と出口温度、あるいは利用側熱交換器１１の入口圧力と出口温度を用いて算出することができる。過冷却度は、例えば、利用側熱交換器１１の入口温度と出口温度、あるいは利用側熱交換器１１の入口圧力と出口温度を用いて算出することができる。

総風量の下限値は、例えば、予め決めていた固定された値であってもよく、予め下限値が８ｍ^３／分と決められていれば、その下限値８ｍ^３／分を常に下回らないように、メインコントローラ４０が制御を行う。

また、総風量の下限値は、例えば、冷房運転では、過熱度と現在の総風量と熱交換器ユニット１０に吸い込まれる空気の吸込温度に応じて決められるように空気調和システム１を構成してもよい。また、暖房運転では、過冷却度と現在の総風量と熱交換器ユニット１０に吸い込まれる空気の吸込温度に応じて総風量の下限値が決められるように、空気調和システム１を構成してもよい。また、冷媒循環量（例えば、圧縮機５１の運転周波数）と蒸発温度（ＴＥ）と熱交換器ユニット１０に吸い込まれる吸込空気温度及び吸込風量に応じて総風量の下限値が決められるように、空気調和システム１を構成してもよい。また、利用側熱交換器１１の通過後の冷媒の渇き度または湿り度から算出される風量過不足風量と現在風量に応じて総風量の下限値が決められるように、空気調和システム１を構成してもよい。さらには、利用側熱交換器１１の出口の冷媒圧力と冷媒の温度に応じて総風量の下限値が決められるように、空気調和システム１を構成してもよい。

（４−１３）変形例１Ｍ
（４−１３−１）
第１実施形態では、熱交換器ユニット１０から複数のダクト２０を介して吸引して空調対象空間ＳＡの複数の吹出口７１に供給する調和空気の個別の供給空気量を変更できるように構成されている複数のアクチュエータとして、回転数を変更できるファンモータ３３を例に挙げて説明した。しかし、アクチュエータはファンモータ３３に限られず、例えば、複数のアクチュエータとして、図５に示されているダンパ３８の駆動モータ３９を用いてもよい。図５に示されている送風ファン３２のファンモータ３３は、第１実施形態と同様の回転数を変更できるタイプのモータであってもよいが、回転数を変更できないタイプのモータであってもよい。ファンモータ３３が回転数を変更できないタイプであるときには、ダンパ３８だけでファンユニット３０から吹出口ユニット７０への供給空気量（風量）を変更することになる。それに対して、ファンモータ３３が回転数を変更できるタイプであるときには、ダンパ３８の開度の変更だけでなく、ファンモータ３３の回転数の変更も合わせてファンユニット３０から吹出口ユニット７０への供給空気量（風量）を変更することになる。

（４−１３−２）逆流が発生したときの動作
メインコントローラ４０は、ファンユニット３０の連動により空気逆流を解消する。空気逆流解消のために先ず、メインコントローラ４０は、空気逆流が発生している分配流路に繋がっているファンユニット３０を検知する。ファンユニット３０がダンパ３８のみで供給空気量を調整する構成の場合には、空気逆流の発生している分配流路のファンユニット３０のファンコントローラ３４に対して、メインコントローラ４０からダンパ３８の開度を変更させる指令を送信する。例えば、空気逆流が発生しているファンユニット３０が運転していない場合には、ダンパ３８を全閉にする指令が送信される。ファンモータ３３を一定の回転で送風しながらダンパ３８の開度によって送風しているときには通常は空気逆流が発生することは無いので、メインコントローラ４０は、そのような場合に空気逆流が発生した場合には、例えばリモートコントローラ６０を使って異常の発生をユーザに報知する。

ファンユニット３０がファンモータ３３の回転数とダンパ３８の開度の両方で供給空気量を調整できる構成の場合には、空気逆流の発生している分配流路のファンユニット３０のファンコントローラ３４に対して、メインコントローラ４０からファンモータ３３の回転数および／またはダンパ３８の開度を変更させる指令を送信する。例えば、空気逆流が発生しているファンユニット３０が運転していない場合には、ダンパ３８を全閉にする指令が送信される。また、例えば、ファンモータ３３が低速で回転している場合には、さらに回転数を上げる指令が送信される。あるいは、例えば、ファンモータ３３が低速で回転している場合には、ダンパ３８の開度を小さくするとともにファンモータ３３の回転数を上げる指令が送信されるように構成されてもよい。

（４−１４）変形例１Ｎ
上記第１実施形態では、空気逆流を検出する検出装置として、差圧センサ１２１が用いられる場合について説明したが、空気逆流を検出する検出装置は差圧センサ１２１を用いるものには限られない。このような検出装置として、指向性のある風速センサを用いてもよい。差圧センサ１２１に変えて指向性のある風向センサを用いる場合には、風向センサを例えばファンユニット３０に配置してファンコントローラ３４に接続する。指向性のある風向センサを用いる場合には、例えば、正の方向の風速を示すときには正常な方向に空気が流れ、その逆の負の方向の風速を示すときには空気逆流が発生していることを、メインコントローラ４０が検知することができる。また、検出装置を複数の無指向性の風速センサを用いて構成することもできる。複数の無指向性の風速センサで風速の分布を検出し、風速の分布が逆流の際に生じる分布であれば、メインコントローラ４０で、逆流が発生していると判断することができる。

（４−１５）変形例１Ｏ
上記第１実施形態では、差圧センサ１２１（風量検知部）を用いて決められた区間内の差圧を検出する構成について説明したが、風量を検知する構成はこのような構成には限られない。風量を検知する構成は、例えば、差圧センサを用いてファンユニット３０の送風ファン３２の前後の差圧を検知し、送風ファン３２の前後の差圧特性からメインコントローラ４０またはファンコントローラ３４が風量を算出するように構成することもできる。この場合も差圧センサが風量検知部になる。例えば、風速センサを用いて特定の位置の風速を検知し、特定の位置の風速特性からメインコントローラ４０またはファンコントローラ３４が風量を算出するように構成することもできる。この場合には風速センサが風量検知部になる。例えば、圧力センサを用いて内部圧力変位を検知し、既定の風量が流れた際の内部圧力変位と、検知された圧力変位とを比較してメインコントローラ４０またはファンコントローラ３４が風量を算出するように構成することもできる。この場合には、圧力センサが風量検知部になる。また、例えば、送風ファン３２の運転電流を用いて、ファンモータ３３の仕事量からメインコントローラ４０またはファンコントローラ３４が風量を算出するように構成することもできる。この場合には運転電流を検知する機器が風量検知部になる。

（４−１６）変形例１Ｐ
上記第１実施形態では、メインコントローラ４０が冷媒循環量を算出し、熱源コントローラ５６に圧縮機５１の運転周波数の変更の要求を送信し、熱源コントローラ５６が圧縮機５１の運転周波数を制御する場合を例に挙げて説明した。しかし、メインコントローラ４０が、圧縮機５１の運転周波数の制御及び／または膨張弁５３の弁開度の制御を行うように、空気調和システム１が構成されてもよい。

（４−１７）変形例１Ｑ
上記第１実施形態では、メインコントローラ４０が熱交換器ユニット１０に設けられる場合を例に挙げて説明した。しかし、メインコントローラ４０が設けられる場所は、熱交換器ユニット１０に限られるものではない。例えば、メインコントローラ４０は、ファンユニット３０に設けられてもよい。

（５）特徴
（５−１）
上記の空気調和システム１のメインコントローラ４０が、利用側熱交換器１１を通過する風量が所定条件を満たすように、複数のファンユニット３０の複数のアクチュエータであるファンモータ３３もしくはダンパ３８の駆動モータ３９または風向板７４の風向板用モータ７５を制御する。その結果、利用側熱交換器１１を通過する風量によって空気調和システム１の不具合を抑制することができる。

（５−２）
上記の空気調和システム１では、ダクト２０ａとファンユニット３０ａと吹出口ユニット７０ａの吹出口７１によって構成される分配流路と、同様にダクト２０ｂ〜２０ｄとファンユニット３０ｂ〜３０ｄと吹出口ユニット７０ｂ〜７０ｄの吹出口７１によって構成される３つの分配流路の合計４つの分配流路において、それぞれの風量が検出される。メインコントローラ４０が、検出された風量を合計した総風量により、アクチュエータであるファンモータ３３、駆動モータ３９または風向板用モータ７５を制御する。

（５−３）
さらに具体的には、メインコントローラ４０は、複数の風量検知部である差圧センサ１１２１または風速センサにより検出される複数の分配流路の複数の風量を使って、複数のファンモータ３３の回転数を制御する。これにより、利用側熱交換器１１を通過する所定条件を満たすように制御し易くなる。

（５−４）
変形例で説明したように、メインコントローラ４０は、複数の差圧センサ１２１または風速センサにより検出される複数の分配流路の複数の風量の検出値を使って、複数の開閉装置である駆動モータ３９により複数のダンパ３８の開度を変えて複数の風量を変更する制御する。これにより、メインコントローラ４０による利用側熱交換器１１を通過する所定条件を満たすように制御し易くなる。

（５−５）
上述の空気調和システム１では、上述の所定条件は、利用側熱交換器１１を通過する風量を下限値以上とすることである。これにより、利用側熱交換器１１を通過する風量が下限値未満となることによって生じる利用側熱交換器１１での熱交換不足により発生する空気調和システム１の不具合を抑制することができる。

（５−６）
熱源ユニット５０は、圧縮機５１を有し、利用側熱交換器１１とともに冷媒回路２００を構成する熱源装置である。冷媒回路２００では、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。メインコントローラ４０は、熱源コントローラ５６と接続され、ファンモータ３３、ダンパ３８の駆動モータ３９または風向板７４の風向板用モータ７５の制御を冷媒回路２００の制御と連動させている。その結果、空気調和システム１は、冷媒回路２００の状態に合わせて複数のアクチュエータであるファンモータ３３、駆動モータ３９または風向板用モータ７５により利用側熱交換器１１を通過する風量を適正化でき、効率の良い運転を行うことができる。

（５−７）
上述の空気調和システム１では、利用側熱交換器１１を通過する風量の下限値が、冷媒回路２００を循環する冷媒の状態または循環量に影響を与える熱源ユニット５０のパラメータに応じて変わるように設定されている。従って、空気調和システム１は、冷媒回路２００を循環する冷媒の状態または循環量に適した熱交換を利用側熱交換器１１に行なわせることにより、利用側熱交換器１１を通過する冷媒の状態を適切にして、熱源装置である熱源ユニット５０の不具合を抑制することができる。

（５−８）
利用側熱交換器１１を通過する風量の下限値が、冷媒回路２００の冷媒の循環量に関係する値に応じて変わるように設定されている場合には、利用側熱交換器１１において冷媒回路２００を循環する冷媒の循環量に合った適切な風量の下限値で熱交換させられ、熱源装置である熱源ユニット５０の不具合を抑制することができる。

（５−９）
風量の下限値が、冷媒回路２００を循環する冷媒の状態または循環量に影響を与える熱源装置である熱源ユニット５０のパラメータに応じて変わるように設定されている。冷媒回路２００を循環する冷媒の状態または循環量に適した熱交換を利用側熱交換器１１に行なわせることにより、空気調和システム１の消費エネルギーは、抑制される。利用側熱交換器１１を通過する風量の下限値を変えることにより空気調和システム１の消費エネルギーを抑制することができる熱源ユニット５０のパラメータとしては、冷媒回路２００の凝縮温度、冷媒回路２００の蒸発温度、利用側熱交換器１１の熱交換器温度、圧縮機５１の運転周波数、利用側熱交換器１１の入口温度と出口温度の組み合わせ、及び利用側熱交換器１１の入口圧力と出口温度の組合せがある。

（５−１０）
空気調和システム１は、複数のファンユニット３０のうちの少なくとも１台について、例えば送風を停止または更に小さな風量に変更する指示がリモートコントローラ６０から送信され、利用側熱交換器１１を通過する風量が下限値未満になると算出されるときには、メインコントローラ４０は、複数のファンユニット３０のうちの送風の停止が指示されているファンユニット３０にも風量を振り分ける制御をするように構成されてもよい。このような制御をするときには、ファンユニット１台当たりの風量の増加を抑えることができ、空調対象空間ＳＡにおいて部分的に室内空気温度が設定温度からの乖離するのを抑制することができる。

（５−１１）
空気調和システム１は、メインコントローラ４０が複数のファンユニット３０のうちの運転されているファンユニット３０に風量を振り分ける制御を行うように構成されてもよい。メインコントローラ４０がこのような制御をするときには、複数のファンユニット３０のうちの停止が指示されているファンユニット３０を動かさなくて済むことから、複数のファンユニット３０の空気調和を停止させたいところを確実に停止させることができ、空気調和システム１の動作がユーザの要求から外れて動き出さないようにすることができる。

＜第２実施形態＞
（６）全体構成
第１実施形態の空気調和システム１では、複数のファンユニット３０の供給空気量に関する複数の指示により複数のアクチュエータをメインコントローラ４０が制御する。このような形態は、第１実施形態の空気調和システム１の形態には限られない。複数のファンユニット３０の供給空気量に関する複数の指示により複数のアクチュエータをメインコントローラ４０が制御する空気調和システム１は、第２実施形態のように構成されてもよい。

第２実施形態の空気調和システムでは、メインコントローラが送信した複数の指示を複数のサブコントローラである複数のファンコントローラが受信する。第２実施形態の空気調和システムでは、複数のファンコントローラの各々が、複数の指示のうちの少なくとも一つに基づき、複数のアクチュエータのうちの少なくとも一つを制御する。

具体的には、第２実施形態の空気調和システム１が、第１実施形態の空気調和システム１と同様に、図１に示されている構成を有している場合を例に挙げて説明する。第２実施形態では、図１に示されている空気調和システム１が、ファンモータ３３により供給空気量を変更し、ダンパ３８及び風向板７４が供給空気量の変更に関与しない場合について説明する。

第２実施形態のメインコントローラ４０が、第１実施形態のメインコントローラ４０と同様に、各吹出温度センサ１２２で検出される吹出温度と設定温度から各ファンユニット３０から吹出させる必要な供給空気量を算出する。具体的には、例えば、メインコントローラ４０は、複数のファンユニット３０ａ〜３０ｄの各々の調整する室内空気温度と設定温度との温度差及び送風温度から各ファンユニット３０ａ〜３０ｄの供給空気量を算出する。メインコントローラ４０は、算出した各ファンユニット３０ａ〜３０ｄの供給空気量（目標供給空気量）を、各ファンユニット３０ａ〜３０ｄに与える指示として決定する。

メインコントローラ４０は、算出した複数の供給空気量を目標供給空気量として、複数のファンコントローラ３４に送信する。言い換えると、メインコントローラ４０は、ファンユニット３０ａ〜３０ｄを制御する複数のファンコントローラ３４に、複数の指示を送信する。メインコントローラ４０は、例えば、ファンユニット３０ａに取り付けられているファンコントローラ３４に、ファンユニット３０ａの目標供給空気量を送信する。このファンユニット３０ａの目標供給空気量が、ファンユニット３０の供給空気量に関する指示である。ファンユニット３０ａのファンコントローラ３４は、供給空気量を目標供給空気量に近づけるようにファンモータ３３ａの回転数を制御する。同様に、メインコントローラ４０は、ファンユニット３０ｂ〜３０ｄに取り付けられているファンコントローラ３４に、ファンユニット３０ｂ〜３０ｄの目標供給空気量を送信する。ファンユニット３０ｂ〜３０ｄのファンコントローラ３４は、供給空気量を目標供給空気量に近づけるようにファンモータ３３ｂ〜３３ｄを制御する。

さらに詳細に説明すると、第２実施形態のファンユニット３０ａ〜３０ｄは、それぞれ、ユニット内を通過する風量を検知する風量検知部として差圧センサ１２１の代わりに、差圧センサ１２１が配置されていた位置に風速センサを有する。なお、風量検知部は、風速センサには限られない。例えば、風量検知部は、差圧センサ１２１であってもよい。例えば、ファンユニット３０ａのファンコントローラ３４は、ファンユニット３０ａの風速と目標風量（目標供給空気量）とを比較する。ファンユニット３０ａのファンコントローラ３４は、ファンユニット３０ａの中を通過する風量が目標風量よりも小さければ、ファンモータ３３ａの回転数を増加させて、ファンユニット３０ａの風量（供給空気量）を増加させて目標風量に近づける。逆に、ファンユニット３０ａの中を通過する風量が目標風量よりも大きければ、ファンモータ３３ａの回転数を減少させて、ファンユニット３０ａの風量（供給空気量）を減少させて目標風量に近づける。

ここでは、ファンコントローラ３４がファンユニット３０に取り付けられている場合について説明している。しかし、ファンコントローラ３４はファンユニット３０に取り付けられていなくてもよい。

以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

１ 空気調和システム
１０ 熱交換器ユニット
１１ 利用側熱交換器
２０，２０ａ〜２０ｄ ダクト
３０，３０ａ〜３０ｄ ファンユニット
３３ ファンモータ（アクチュエータの例）
３８ ダンパ
３９ 駆動モータ（アクチュエータ、開閉装置の例）
４０ メインコントローラ
５０ 熱源ユニット（熱源装置の例）
５１ 圧縮機
５２ 熱源側熱交換器
５３ 膨張弁
６０ リモートコントローラ
７４ 風向板
７５ 風向板用モータ（アクチュエータの例）
１２１ 差圧センサ（風量検知部の例）
２００ 冷媒回路

特開平１１−１３２４８９号公報

Claims (11)

1. 利用側熱交換器（１１）を有する熱交換器ユニット（１０）を備え、前記利用側熱交換器での熱交換によって調和空気を生成し、前記調和空気を前記熱交換器ユニットに連通する複数の分配流路を介して空調対象空間に供給する空気調和システム（１）であって、
   前記各分配流路は、前記熱交換器ユニットに接続され、前記調和空気を分配するためのダクト（２０，２０ａ〜２０ｄ）と、前記ダクトに対応して設けられ、前記熱交換器ユニットから前記ダクトを介して前記空調対象空間に供給するファンユニット（３０，３０ａ〜３０ｄ）と、から構成されると共に、前記空調対象空間に前記調和空気を供給する供給空気量を個別に変更できるように構成されているアクチュエータ（３３，３９，７５）を含み、
   前記利用側熱交換器を通過する風量が所定条件を満たすように前記アクチュエータを制御するメインコントローラ（４０）を備えることを特徴とする、空気調和システム（１）。
2. 前記ダクト及び前記ファンユニットのうちの少なくとも一つに風量検知部（１２１）を備え、
   前記メインコントローラは、前記風量検知部で検出される前記各分配流路に流れる風量を合計して合計が前記所定条件を満たすように前記アクチュエータを制御するように構成されている、
   請求項１に記載の空気調和システム（１）。
3. 前記アクチュエータは、前記ファンユニットのファンモータ（３３）であり、
   前記メインコントローラは、前記風量検知部の値に応じて前記ファンモータの回転数を制御する、
   請求項２に記載の空気調和システム（１）。
4. 前記アクチュエータは、前記ファンユニットのダンパ（３８）の開度を調節する開閉装置（３９）であり、
   前記メインコントローラは、前記風量検知部の値に応じて前記開閉装置により前記ダンパの開度を制御する、
   請求項２または請求項３に記載の空気調和システム（１）。
5. 前記所定条件が、前記利用側熱交換器を通過する風量を、所定値以上にすることである、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の空気調和システム（１）。
6. 前記利用側熱交換器に接続され、圧縮機（５１）を有し、前記利用側熱交換器とともに蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（２００）を構成する熱源装置（５０）をさらに備え、
   前記メインコントローラは、前記アクチュエータの制御を前記冷媒回路の制御と連動させている、
   請求項５に記載の空気調和システム（１）。
7. 前記所定値が、前記冷媒回路を循環する冷媒の状態または循環量に影響を与える熱源装置のパラメータに応じて変わるように設定されている、
   請求項６に記載の空気調和システム（１）。
8. 前記パラメータが、前記循環量に関係する値である、
   請求項７に記載の空気調和システム（１）。
9. 前記パラメータが、前記冷媒回路の凝縮温度、前記冷媒回路の蒸発温度、前記利用側熱交換器の熱交換器温度、前記圧縮機の運転周波数、前記冷媒回路の過熱度、前記冷媒回路の過冷却度、前記利用側熱交換器の入口温度と出口温度の組み合わせ、及び前記利用側熱交換器の出口圧力と出口温度の組合せのうちの少なくとも一つを含む、
   請求項７に記載の空気調和システム（１）。
10. 前記メインコントローラは、前記ファンユニットの風量を減少させる指示によって前記利用側熱交換器を通過する風量が前記所定値未満になるとき、前記ファンユニットが停止している場合、前記ファンユニットを起動させる、
    請求項５から請求項９のいずれか一項に記載の空気調和システム（１）。
11. 前記メインコントローラは、前記ファンユニットの風量を減少させる指示によって前記利用側熱交換器を通過する風量が前記所定値未満になるときには、前記ファンユニットの風量を増加させる、
    請求項５から請求項１０のいずれか一項に記載の空気調和システム（１）。

Images