JPS61165532A

JPS61165532A - 空気調和装置

Info

Publication number: JPS61165532A
Application number: JP60007245A
Authority: JP
Inventors: Yasutoshi Yoshida; 吉田　康敏; Setsuo Kaneda; 兼田　節夫
Original assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Priority date: 1985-01-17
Filing date: 1985-01-17
Publication date: 1986-07-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉この発明は、室内側熱交換器を有する室内ユニットと室
外側熱交換器を有する室外ユニットとからなるヒートポ
ンプ式の空気調和装置に関する。

く従来の技術〉従来、この種の空気調和装置としては、１５図に示すよ
うなものが知られている。この空気調和装置は、室外ユ
ニット１と室内ユニット２からなる６上記室外ユニツト
１は、いわゆる空冷ヒートポンプ式コンデンシングユニ
ットで、圧縮機３．西方弁４．膨張弁（またはキャピラ
リチューブ）５．逆止弁６．室外側熱交換器７．室外機
７アン８を備える。

一方、上記室内ユニット２は外気（ＯＡ）を空気調和し
て給気（Ｓ＾）として室内に導く給気通路１１と、室内
からのリターン空気（Ｒ＾）を排気（Ｅ＾）として排出
する排気通路１２とを平行に配置している。上記給気通
路１１の中程に設けたメインフィルター１３の下流側に
は、室内側熱交換器１４と給気７アン１５を順次設けて
、メインフィルター１３で濾過された清浄空気に対して
熱交換して調和空気として給気７アン１５を通して室内
に供給するようにしている。上記メインフィルター１３
よりも上流側の給気通路１１および排気通路１２には、
それら両方の通路の中程にまたがる全熱交換器２１を設
けている。上記全熱交換器２１の端部と給気通路の側壁
との間には外気バイパスダンパー２２を設け、さらに全
熱交換器２１の上流側の給気通路には全熱交換器用外気
ダンパー２３を設けているにの全熱交換器用外気ダンパ
ー２３の上流側には外気処理フィルター２４を設けてい
る。一方、排気通路１２側の全熱交換器２１の端部と排
気通路１２の側壁との間に排気バイパスダンバー３２を
設けている。また、排気通路側の全熱交換器の上流側に
は通気処理フィルター３４を下流側には全熱交換器用排
気ダンバー３３を設けている。上記排気通路１２の全熱
交換器２１および排気バイパスダンパー３２に向けて、
排気通路１２の上流側に設けた還気７アン３５がリター
ン空気（ＲＡ）を圧送するようにしている。

上記排気通路１２の還気７アン３５の出口に固定した隔
壁３６と還気処理フィルター３４との間における排気通
路１２と給気通路１１との間には還気ダンパー３７を設
けて、排気通路１２のリターン空気（ＲＡ）の一部を給
気通路１１に導くようにしている。

上記室外ユニット１と室内ユニット２の室内側熱交換器
１４とは、膨張弁（またはキャピラリチューブ）４１と
逆止弁４２を有する通路４３および通路４４によって接
続している。

このように、従来の空気調和装置においては、室外ユニ
ット１と室内ユニット２とを分離し、夏期、冬期には室
内ユニット２における全熱交換器２１によって排熱また
は徘冷熱の一部を回収してエネルギー損失を少なくし、
またリターン空気（ＲＡ）の一部を還気ダンパー３７を
通して直接給気通路１１に導いてエネルギーロスを少な
くするようにしている。

また、中間期においては全熱交換器２１の運転を停止し
余熱交換器用ダンパー２３．３３を全閉にし、外気バイ
パスダンパー２２排気バイパスダンパーー３２と還気ダ
ンバー３７を連動させて最適な外気量を導入する。なお
、第３図において実線の矢印は冷房サイクルにおける媒
体の流れる方向、破線の矢印は暖房サイクルにおける媒
体の流れる方向を示している。

〈発明が解決しようとする問題点〉ところが、上記従来の空気調和装置においては、室内ユ
ニット２の給気通路１１に１個の室内側熱交換器１４シ
か設けていないため、たとえば冷房サイクル時に室内側
熱交換器１４に設定温度、例えば３５℃の空気が供給さ
れる場合には、エネルギー消費効率（ＥＥＲ）は高い効
率を維持できるが、設定温度以下の低い温度の空気が供
給されると室外ユニット１および室内側熱交換器１４が
部分負荷となりエネルギー消費効率（ＥＥＲ）が低くな
る。すなわち、第２図における実線で示すように、供給
される空気温度が３５℃の場合はエネルギー消費効率（
ＥＥＲ）は３．５となるが、供給される空気温度が低く
なるにつれてエネルギーの消費効率が低くなる。このよ
うに、従来の空気調和装置は、外気（０＾）やリターン
空気（ＲＡ）により定まる室内側熱交換器１４に供給さ
れる空気温度が必ずしも設定温度であるとは限らないか
ら、エネルギー消費効率を常時高く保つことができない
という欠点がある。また、従来の空気調和装置は、１個
の室外ユニット１と１個の室内側熱交換器１４シか備え
ていないため、冷暖房能力をアップさせたり、低下させ
たりするのが困難で、要求にマツチさせるために多くの
機種を用意しなければならないという欠点があり、また
、室内の温度を制御するためにはどうしてもオン−オフ
（ＯＮ−ＯＦＦ＞制御を行なわなければならず、快適で
エネルギー効率の高い温度制御をすることができないと
いう欠点もある。

そこで、この発明の目的は、部分負荷であっても高いエ
ネルギー消費効率を維持でき、かつ、簡単に増設するこ
とができて種々の熱負荷に適合し得る柔軟性を有し、か
つ、室内の熱負荷に応じて供給空気の吹き出し温度をき
め細かく制御できる空気調和装置を提供することにある
。

く問題点を解決するための手段〉上記目的を達成するため、この発明の空気調和装置は、
給気通路に空気の供給方向に沿って複数個の室内側熱交
換器を配列した室内ユニットを備えると共に、室外側熱
交換器と圧縮機を有する室外ユニットを複数個備え、上
記各室外ユニットを夫々上記室内ユニットの各室内側熱
交換器に接続してなることを特徴としている。

〈実施例〉以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図において、ｌａは第１室外ユニツト、１ｂはＰｔ
５２室外ユニツト、ｌｃは第３室外ユニツト、ｌｄは第
４室外ユニツトで、これらは夫々第５図に示す従来の室
外ユニット１と同し構成をしており、図示しないが圧縮
機、室外側熱交換器などを備えている。

また、２は室内ユニット、１１は給気通路、１２は排気
通路、１３はメインフィルター、１５は給気７アン、２
１は全熱交換器、２２は外気バイパスダンパー、２３は
全熱交換器用外気ダンパー、２４は外気処理フィルター
で、また３２は排気バイパスダンパー、３３は全熱交換
器用排気ダンパー、３４は還気処理フィルター、３５は
還気７アン、３６は隔壁であって、これらは第５図に示
す従来例と同し構成をしている。

上記給気通路１１のメインフィルター１３と給気７アン
１５との間には空気の供給方向に沿って上流側より第１
室内側熱交換器１４ａ、　＠２室内側熱交換器１４ｂ、
第３室内側熱交換器１４ｃ、第４室内側熱交換器１４ｄ
を配列している。上記第１室内側熱交換器１４ａと第１
室外ユニツ）ｌａとを通路４３．４４で接続し、第２室
内側熱交換器１４ｂと第２室外ユニツト１ｂを通路４３
．４４で接続し、第３室内側熱交換器１４ｃと第；（室
外ユニソ）ｌｃとを通路４３．４４で接続し、ｆｊＳ４
室内側熱交換器１４ｄとｔｐＩ４室外ユニツ）ｌｄを通
１１８４：（、４４で接続している。なお、第１．第２
゜第３．　ｆｐＪ４室内側熱交換器１４ａ、　１４ｂ、
　１４ｃ、　１４ｄには図示しないが逆止弁および膨張
弁を内蔵している。

一方、たとえば冷房サイクル時、第１室外ユニツ）１ａ
とｐｔＳ１室内側熱交換器１４ａとの組はその第１室内
側熱交換器１４ａに流入している空気の温度が３５°Ｃ
の場合にエネルギー消費効率が３．５となるように設定
している。また、第２室外ユニツ）ｌｂとｆｊｓ２室内
側熱交換器１４ｂとの組はその第２室内側熱交換器１４
ｂに流入してくる空気の温度が３０°Ｃの場合にエネル
ギー消費効率が３．５となるように設定している。また
、ｔＩＳ３室外ユニッ）ｌｃと第３室内側熱交換器１４
ｅとの組はその第３室内側熱交換器１４ｃに流入してく
る空気が２５°Ｃの場合にエネルギー消費効率が３．５
となるように設定している。ｐｔＳ４室外二二ツ）Ｉｄ
と第４室内側熱交換器１４ｄとの組はその第４室内側熱
交換器１４ｃｌに流入してくる空×が２０°Ｃの場合に
エネルギー消費効率が３．５となるように設定している
。

上記構成の空気調和装置において、室内ユニット２の給
気通路１１のメインフィルター１３を通ってくる空気が
今３５℃であるとする。このとき、第１、第２．第３．
第４室外ユニットｌａ、　ｌｂ、　ｌｃ、　ｌｄを全て
動作させて、第１室内側熱交換器１４ａ、第２室内側熱
交換器１４ｂ、第３室内側熱交換器１４ｃ、第４室内側
熱交換器１４ｄを動作させる。そうすると、第１．２，
３．４室外ユニットｌａ、　ｌｂ、　ｌａｗ　ｌｄは全
て全負荷運転をすることになり、第１室内側熱交換器１
４ａを通って給気は３５℃から３０℃に低下し、第２室
内側熱交換器１４ｂを通って給気は３０℃から２５℃に
低下し、第３室内側熱交換器１４ｃを通って給気は２５
°Ｃか４２０℃に低下し、第４室内側熱交換！５１４ｄ
を通って給気は２０℃から１５℃に低下する。そして、
このときのエネルギー消費効率（ＥＥＲ）は第２図に示
すように全ての組が′全負荷運転をするため３．５とな
り高いエネルギー効率となる。そしてメインフィルター
１３を通ってくる給気が３５°Ｃから３０°Ｃの間のと
きは＠１゜２．３．４室外ユニットｌａ、　ｌｂ、　ｌ
ａｗ　ｌｄは部分負荷運転となるため第２図に示ｔよう
にエネルギー消費効率は若干低下する。

次に、メインフィルター１３を通ってくる給気の温度が
３０℃の場合は、ｔｔ％１室外ユニット１ａと第１室内
側熱交換器１４［Ｉとの岨の運転を停止する。

そして、第２室外ユニツＮｂと第２室内側熱交換器１４
ｂの組、第３室外ユニツ）ｌｃと第３室内側熱交換器＋
４ｃとの組、第４室外ユニツ）ｌｄと第４室内側熱交換
器１４ｄの組を全て全負荷運転する。このためエネルギ
ー消費効率は第２図に示すように再び３．５となり高く
なる。そして、メインフィルター１３を通って流入して
くる空気が３０℃から２５℃の１１１の場合は第２図の
破線で示すように従来例と平行にエネルギー消費効率（
ＥＥＲ）は低下する。

但し従来例よりもエネルギー消費効率は高くなる６次に
、メインフィルター１３を通ってくる給気の温度が２５
℃の場合はｌ室外ユニソＨａと第１室内側熱交換器１４
ａのＡｌｌおよび第２室外ユニット１１）と第２室内側
熱交換器１４ｂの組の運転を共に停止する。そして、ｐ
ｌＳ３室外二二ッＨｅと第３室内側熱交換器１４ｃの岨
および第４室外ユニツトｉｄと第４室内側熱交換器１４
ｃｌの組を共に全負荷運転する。このとき、第２図に示
すように、エネルギー消費効率（ＥＥＲ）は再び３．５
となり高くなる。そして、メインフィルターを通って流
入してくる空気が２５°Ｃから２０℃の間の場合は、上
記エネルギー消費効率が３．５の線から従来例を示す実
線と平行にエネルギー消費効率が低下する。但し、従来
より（Ｊ′Ｊｈかにエネルギー消費効率は高くなる。ま
た、メインフィルター１３を通って流入してくる空気が
２０℃の場合は第４室外ユニツト１ｄと第４室内側熱交
換器１４ｄの組のみを全負荷運転し、他の組の運転は停
止する。このとき、エネルギー消費効率は３．５となる
。これに対して従来例では第２図に示すようにエネルギ
ー消費効率（ＥＥＲ）は２．５以下となり極めて低くな
ることが分かる。

このように、この空気調和装置は、熱負荷に応して第１
．２，３．４室外ユニットｌａ、　ｌｂ、　ｌｃ、　ｌ
ｄと第１　、２　、３　、４室内ｊｌｌｌｌ熱交換器Ｌ
４ａ、　１４ｂ、　１４ｃ。

１４ｃｌを負荷に応じて一部を停止し一部を作動させて
常にエネルギー消費効率を高く維持できる。また、室内
の要求される温度に応して、つまり負荷に応して吹き出
し温度自体を第１．２，３．４室内側熱交換器１４ａ、
　＋４ｂ、　１４ａ、　１４ｃｌを部分的に停止するこ
とによって吹き出し風量を変えないで吹き出し温度をき
め細かく制御することもできる。

上記実施例は、この発明を定風量システムに適用したも
ので、以上の説明は室内熱負荷が最大（給気温度１５℃
）で、外気処理熱負荷が変動した場合の運転状態とエネ
ルギー消費効率の関係を記述したもので、第３図の室内
熱負荷大に相当するものである。なお、定風量システム
とは、室内熱負荷変動に対して送風量は一定とし、給気
温度を変えて室温を維持するシステムであり、この定風
量システムの場合、給気風量は年間を通しての最大負荷
時における必要風量に設計し、その設計風量を常に供給
し、給気温度は、例えば冷房の場合、所定の温度の範囲
で、室内熱負荷変動に応して変えるものである。

上記説明は室内負荷の大の場合であるが、それ以外の熱
負荷の中、小の場合の室内側熱交換器１４ａ、　１４ｂ
、　１４ｃ、　１４ｄと第１ｆ第２１第３１第４室外ユ
ニツ）　ｌａ、　ｌｂ、　ｌｃ、　Ｉｄの運転状態は第
３図レニ示すようになる。

このように、この空気調和装置は、室内熱負荷および外
気処理熱負荷の変動に応じてその熱負荷を処理するのに
、最適の（効率の高い）室内側熱交換器１４ａ、　１４
ｂ、　１４ｃ、　１４ｄと室外ユニットｌａ、□１ｂ＊
ｌｃ、　ｌｃｌの組を運転するようにし得るから、常時
エネルギー消費効率を高く維持できるのである。

また、この空気調和装置は、可変風量システム、すなわ
ち、給気温度を一定として室内熱負荷変動に対して給気
量を変えて室温を維持するシステムにも適用できる。こ
の可変風量システムの場合、給気温度が一定で、たとえ
ば冷房の場合１５℃であるとすると、室内熱負荷（給気
風量）の大、小、外気処理熱負荷に応じて、室内側熱交
換器１４ａ、　１４ｂ、　１４ｃ、　１４ｄと第１．第
２．＠３．第４室外二二ッ）　１ａｅ　　１ｂ、　　ｌ
ｃｔ　　ｌｄの組合せの運転状態は第４図に示すように
なる。この場合も、やはり、エネルギー消費効率を高く
維持できる。なお、可変風量システムに適用する場合、
室内側熱交換器と室外ユニットからなる複数の組の内、
少なくとも１組は、容量制御運転可能のユニットで構成
する。

また、この空気調和装置は、室内側熱交換器の数および
室外ユニットの数を変えて、能力の要求に柔軟に応える
ことができる。特に、このように、室内側熱交換器１４
ａ、　１４ｂ、　１４ｃ、　１４ｄを給気の供給方向に
沿って任意の数だけ配列し、かつそれに応した数の室外
ユニットを接続することによって、簡単に能力をアップ
で鰺、また能力を下げることができる。特に、室外ユニ
ットと室内側熱交換器の単位をモジュール化しておくこ
とによって、簡単に種々の能力の空気調和装置を構成で
き、規格化でき大量生産をする上で極めて便利である。

上記実施例では、全熱交換器２１および還気ダンパー３
７を設けて排気の熱または冷熱を回収するようにしてい
るので、エネルギー効率を高くできるが、これらは必ず
しも必要なものではなく取り除いてもよい。

〈発明の効果〉以上より明らかなように、この発明の空気調和装置は、
室内ユニットの給気通路に空気の供給方向に沿って複数
個の室内側熱交換器を配列し、この複数個の室内側熱交
換器と複数個の室外ユニットを夫々１対１に接続してい
るので、要求に応じて室内側熱交換器および室外ユニッ
トを停止または運転して、常時エネルギー消費効率を高
くでき、エネルギー損失を少なくできると共に、外気処
理熱負荷および室内の熱負荷に応じてきめ細かく能力制
御でき、かつ、種々の能力のものを室内側熱交換器およ
び室外ユニットの数を変えることによって、簡単に構成
でき、増設が容易で種々の能力のちのを簡単に規格化で
き、大量生産する上で便利であるという利、αを有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の概略図、第２図は空気温
度に対するエネルギー消費効率を示す図、第３図、第４
図は上記実施例における運転状態を説明する図、第５図
は従来例の概略図である。１ａ・・・第１室外ユニ７）、１ｂ・・・第２室外ユニ
ツト、１ｃ・・・第３室外ユニツト、１ｄ・・・第４室
外ユニツト、２・・・室内ユニット、１１・・・給気通
路、１２・・・排気通路、１３・・・メインフィルター
、１４ａ・・・第１室内側熱交換器、＋４６・・・第２
室内側熱交換器、１４ｃ・・・第３室内側熱交換器、１
４ｃｌ・・・第４室内側熱交換器。特　許　出　願　人　新見工業株式会社代　理　人　井
埋士　前出　葆　外２名第３図Ｏ：退転　　Ｘ：停止第４図Ｏ；這林 ×：祷よ ◎：Ｊｔ＊＋町■

Claims

【特許請求の範囲】

（１）給気通路に空気の供給方向に沿って複数個の室内
側熱交換器を配列した室内ユニットを備えると共に、室
外側熱交換器と圧縮機を有する室外ユニットを複数個備
え、上記各室外ユニットを夫々上記室内ユニットの各室
内側熱交換器に接続してなることを特徴とする空気調和
装置。