WO2019172425A1 - 空気調和装置 - Google Patents

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exchanger module
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岡本　敦
真希 奥野
田中　友和
竜太 大浦
充哉 内田
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Daikin Industries Ltd
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    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Definitions

  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 10-170034
  • At least one compressor module and at least one heat source side heat exchanger module are separated from each other and connected via a pipe, and are combined with the use side heat exchanger module.
  • the heat source side heat exchanger module is a first type heat exchanger module in which air is blown upward, a second type heat exchanger module in which air is blown sideways, and air is blown in an oblique direction. Selected from any one or any combination of the third type heat exchanger modules.
  • the air conditioner according to the second aspect is the air conditioner according to the first aspect, and includes a plurality of heat source side heat exchanger modules and includes at least different types of heat exchanger modules. In situations where it is preferable to use multiple types of heat exchanger modules, an air conditioner with an optimal configuration can be introduced.
  • An air conditioner according to a third aspect is the air conditioner according to the first aspect or the second aspect, and a plurality of heat source side heat exchanger modules are connected to one compressor module via a pipe. .
  • the heat exchange performance can be optimized according to the installation location.
  • the air conditioner of the fourth aspect is the air conditioner of the first to third aspects, and a plurality of compressor modules exist in one refrigerant cycle. With such a configuration, the heat exchange performance can be optimized according to the installation location.
  • An air conditioner according to a fifth aspect is the air conditioner according to the first to fourth aspects, wherein at least one compressor module is a first for controlling each device constituting one or more refrigerant cycles. It has a control part.
  • the module other than the compressor module having the first control unit has a second control for controlling components in the module other than the compressor module having the first control unit according to the control information via the first control unit. Parts are provided. With such a configuration, each module can be centrally controlled using the first control unit.
  • the air conditioner of the sixth aspect is the air conditioner of the fifth aspect, and the control information includes a control target value to be controlled that is set for each component device in the module. Further, the second control unit determines the control value of the control target so as to realize the control target value for the predetermined control target, and controls the control target. With such a configuration, efficient centralized control can be realized via the first control unit.
  • the air conditioner of the seventh aspect is the air conditioner of the sixth aspect, and the heat source side heat exchanger module has at least a temperature sensor, a fan, and an expansion mechanism. And a 2nd control part controls the rotation speed of a fan and the opening degree of an expansion mechanism based on the detection information and control target value of a temperature sensor. With such a configuration, the communication amount between the compressor module and the heat source side heat exchanger module can be reduced.
  • An air conditioner according to an eighth aspect is the air conditioner according to the first to sixth aspects, wherein the heat source side heat exchanger module stores a control target value for a control target in the heat source side heat exchanger module. Has a part.
  • the heat source side heat exchanger module includes a third control unit that determines a control value of the control target so as to realize a control target value for a predetermined control target, and controls the control target. Yes. With such a configuration, efficient distributed control can be realized as the entire air conditioner.
  • the air conditioner according to the ninth aspect is the air conditioner according to the eighth aspect, and the heat source side heat exchanger module has at least a temperature sensor, a fan, and an expansion mechanism. And a 3rd control part controls the rotation speed of a fan and the opening degree of an expansion mechanism based on the detection information and control target value of a temperature sensor. With such a configuration, the third control unit controls the fan speed and the opening degree of the expansion mechanism independently of the first control unit.
  • the air conditioner according to the tenth aspect is the air conditioner according to the first aspect to the ninth aspect, and is provided with a connection port through which the heat source side heat exchanger module is detachably connected. With such a configuration, the heat source side heat exchanger module can be arranged at an optimum place.
  • (Second type) It is a figure which shows an example of the specific form of the heat-source side exchange module 50 which concerns on the embodiment.
  • (Third type) It is a schematic diagram which shows an example of the air conditioning apparatus for a comparison. It is a schematic diagram which shows an example of the introduction form of the air conditioning apparatus 10 which concerns on the embodiment. It is a schematic diagram which shows an example of the introduction form of the air conditioning apparatus 10 which concerns on the embodiment. It is a schematic diagram which shows an example of the introduction form of the air conditioning apparatus 10 which concerns on the embodiment. It is a schematic diagram which shows the specific example of the refrigerant cycle of the air conditioning apparatus 10 which concerns on modification 1B, 1C.
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the concept of an air conditioner 10 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of the refrigerant cycle 15 of the air-conditioning apparatus 10 according to the embodiment.
  • the use side unit 20 and the heat source side unit 30 are combined to form a refrigerant cycle 15.
  • the usage side unit 20 includes at least a usage side heat exchanger module 21.
  • the use side heat exchanger module 21 has at least a heat exchanger and a fan, and performs heat exchange with air in a predetermined space R. And the utilization side unit 20 sends out the heat-exchanged air to the space R as conditioned air directly from the utilization side heat exchanger module 21 or via another module.
  • the refrigerant cycle 15 is provided with a use side shutoff valve 25 (connection port) to which the use side heat exchanger module 21 is detachably connected.
  • the heat source side unit 30 at least one compressor module 40 and at least one heat source side heat exchanger module 50 are separated from each other and connected via a heat source side pipe 33.
  • the heat source unit 30 is installed outside the space R for sending conditioned air.
  • the heat source side pipe 33 is provided with a heat source side shut-off valve 35 (connection port) to which the heat source side heat exchanger module 50 is detachably connected.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a control system of the heat source side unit 30 according to the embodiment.
  • the casing of the compressor module 40 and the casing of the heat source side heat exchanger module 50 are configured by different members. Thereby, the compressor module 40 and the heat source side heat exchanger module 50 can be installed separately.
  • the compressor module 40 includes at least a compressor 46.
  • the compressor module has a rectangular parallelepiped casing 45 as shown in FIG. 4, and stores the compressor 46, the four-way switching valve 47, and the like therein.
  • at least one compressor module 40 a includes the first control unit 41.
  • the first control unit 41 controls each device constituting the refrigerant cycle 15. That is, the 1st control part 41 controls not only the compressor module 40a which has the 1st control part 41, but the other compressor module 40b and the heat source side heat exchanger module 50.
  • FIG. Specifically, the 1st control part 41 controls the component apparatus of the modules 40b and 50 which have the 2nd control parts 42 and 52 by transmitting control information to the 2nd control parts 42 and 52 mentioned later.
  • the “control information” includes a control target value of a control target (for example, the number of fan rotations) set for each component device (for example, a fan) in each module.
  • the air conditioner 10 it is sufficient that at least one compressor module 40a having the first control unit 41 exists. Therefore, the other compressor module 40b which does not have the 1st control part 41 may exist, and does not need to exist.
  • the compressor module 40b includes the second control unit 42.
  • the 2nd control part 42 controls the component apparatus of the compressor module 40b according to the control information which passed through the 1st control part 41 of the compressor module 40a.
  • the heat-source-side heat exchanger module 50 includes at least a heat exchanger 56, a fan 57, a temperature sensor 58, and an expansion mechanism 59 as components, and controls these components.
  • 2nd control part 52 (refer FIG.2, 3).
  • the “expansion mechanism” refers to one that can depressurize the refrigerant, and examples thereof include an expansion valve and a capillary tube.
  • the second controller 52 controls the components in the heat source side heat exchanger module 50 according to the control information via the first controller 41 of the compressor module 40. That is, the second control unit 52 controls the control target based on the control information transmitted from the first control unit 41 as needed. Further, the second control unit 52 determines the control value of the control target so as to realize the control target value for the predetermined control target, and controls the control target. That is, the second control unit 52 can control the control target independently of the first control unit 41 after obtaining the control target value once.
  • control may be set for the rotational speed of the fan 57 and the opening of the expansion mechanism 59 as a predetermined control target for the fan 57 and the expansion mechanism 59 which are constituent devices.
  • the second control unit 52 controls the rotation speed of the fan 57 and the opening degree of the expansion mechanism 59 based on the detection information of the temperature sensor 58 and the control target value. That is, after acquiring the control target value once, the second control unit 52 controls the rotational speed of the fan 57 and the opening degree of the expansion mechanism 59 independently of the first control unit 41.
  • the heat source side exchanger module 50 As specific forms of the heat source side exchanger module 50, a first type heat exchanger module 50s (FIG. 5) in which air is blown upward, and a second type heat exchanger module 50t in which air is blown sideways. (FIGS. 6A to 6C), and a third type heat exchanger module 50u (FIG. 7) in which air is blown in an oblique direction.
  • the heat source side exchanger module 50 is selected from any one of these first type to third type heat exchanger modules 50s, 50t, 50u, or any combination.
  • a plurality of heat source side heat exchanger modules 50 are connected to one compressor module 40 via the heat source side piping 33.
  • the second type heat exchanger module 50t can be further selected from a plurality of configurations 50t1, 50t2, and 50t3 according to the arrangement of the fans.
  • the air conditioner 10 can be installed by dividing the heat source side unit 30 into a plurality of modules 40 and 50, and thus is optimal according to the appearance and configuration of the building.
  • the air conditioner 10 can be introduced.
  • the heat source side heat exchanger module 50 includes a first type heat exchanger module 50s in which air is blown upward, a second type heat exchanger module 50t in which air is blown sideways, and a third type. Since any one or any combination of the heat exchanger modules 50u can be selected, the air conditioner 10 having an optimal configuration can be introduced according to the design specifications of the building.
  • the heat source unit 30 may be required to arrange the heat source unit 30 on the evacuation floor.
  • an installation area may be able to be reduced by arrange
  • it is the air conditioning apparatus 10 which concerns on this embodiment as shown in FIG. 9, it can reduce an installation area by utilizing the 2nd type (side blowing type) heat exchanger module 50t. There are cases where it is possible.
  • the short circuit may be prevented by arranging the compressor module 40 and the heat source side heat exchanger module 50 separately.
  • the heat source side heat exchanger module 50 in a well-ventilated place on the wall surface of the building, the heat-exchanged air immediately circulates to the heat source side heat exchanger module 50.
  • the compressor module 40 and the heat source side heat exchanger module 50 are separated and arranged to reduce noise. May be realized.
  • FIG. 11 by installing the compressor module 40 in the machine room of a building, the noise source compressor module 50 can be kept away from the space used by many people, thereby reducing noise. .
  • the air conditioning apparatus 10 which concerns on this embodiment has the 1st control part 41 for at least 1 compressor module 40a to control each apparatus which comprises the refrigerant cycle 15.
  • FIG. 10 the modules 40b and 50 other than the compressor module 40a having the first control unit 41 are provided with a second control unit 42 that controls the components in the modules 40b and 50 according to the control information via the first control unit 41. , 52 are provided. With such a configuration, the modules 40b and 50 can be controlled using the first controller 41.
  • control information includes a control target value for the control target in the module.
  • the 2nd control part 52 of the heat source side heat exchanger modules 50 other than the compressor module 40a which has the 1st control part 41 controls a control object so that a control target value may be realized to a predetermined control object. The value is determined and the control target is controlled.
  • the second control unit 52 can control the control target independently of the first control unit 41 after acquiring the control target value once. Therefore, efficient centralized control is realizable as the air conditioning apparatus 10 whole.
  • the heat source side heat exchanger module 50 includes at least a temperature sensor 58, a fan 57, and an expansion mechanism 59.
  • the 2nd control part 52 controls the rotation speed of the fan 57 and the opening degree of the expansion mechanism 59 based on the detection information of the temperature sensor 58, and a control target value.
  • the second control unit 52 controls the rotational speed of the fan 57 and the opening degree of the expansion mechanism 59 independently of the first control unit 41 after obtaining the control target value once. Thereby, the communication amount between the compressor module 40 and the heat source side heat exchanger module 50 can be reduced.
  • the air conditioning apparatus 10 which concerns on this embodiment is provided with the heat source side shut-off valve 35 (connection port) to which the heat source side heat exchanger module 50 is detachably connected to the heat source side piping 33.
  • the heat source side heat exchanger module 50 can be arranged at an optimal place.
  • the air conditioning apparatus 10 which concerns on this embodiment is provided with the utilization side shut-off valve 25 (connection port) to which the utilization side heat exchanger module 21 is detachably connected to the refrigerant cycle.
  • the use-side heat exchanger module 21 can be arranged at an optimal place.
  • the power consumption can be reduced by adding the heat source side heat exchanger module 50.
  • an electricity bill can be reduced.
  • electricity charges can be reduced depending on the contract with the power company.
  • the use side heat exchanger module 21 is installed. Insufficient capacity may occur, or the heat exchange efficiency may decrease due to a decrease in the air volume, and the power consumption of the compressor may increase. Furthermore, during the heating operation, the evaporation temperature of the heat exchanger in the heat source side heat exchanger module 50 is lowered and frost formation is likely to occur, which may result in insufficient heating capacity. In such a case, the heat source side heat exchanger module 50 is moved, the form of the heat source side heat exchanger module 50 is changed to avoid an obstacle, or the capacity of the heat source side heat exchanger module 50 is changed. The problem can be solved by such measures as increasing the size or adding the heat source side heat exchanger module 50.
  • the air conditioner 10 may include a plurality of heat source side heat exchanger modules 50 and include at least different types of heat exchanger modules. For example, at least one first type heat exchanger module 50s and at least one second type heat exchanger module 50t may be selected. Thereby, in a situation where it is preferable to use a plurality of types of heat exchanger modules 50s and 50t, the air conditioner 10 having an optimal configuration can be introduced.
  • the air conditioner 10 may include a plurality of compressor modules 40 a and 40 b in one refrigerant cycle 15. With such a configuration, the heat exchange performance can be optimized according to the installation location.
  • the air conditioner 10 can connect modules other than the compressor module 40 and the heat source side heat exchanger module 50 to the heat source side unit 30.
  • modules other than the compressor module 40 and the heat source side heat exchanger module 50 for example, in the example shown in FIG. 12, an additional compressor module 40b, a switching valve module 60 having a four-way switching valve 47, and a long pipe correspondence module 61 having a heat exchanger and an expansion mechanism are connected.
  • the 1st control part 41 of the air conditioning apparatus 10 which concerns on this embodiment is all the components of the refrigerant cycle introduced into the some outdoor unit system 5a, 5b, 5c, and also the utilization side heat exchanger module 21 (indoor unit). May be transmitted to the management device 1 (also referred to herein as an intelligent P board). Thereby, the management apparatus 1 can manage the states of all the component devices.
  • a line connecting each module means a signal line. In the system shown in FIG. 13, information is transmitted sequentially via modules.
  • the management device 1 has operation control functions such as mode setting, operation / stop, temperature setting, wind direction setting, air volume setting, schedule setting, etc. of the use side heat exchanger module 21, and the use side heat exchanger module 21. It can be controlled collectively.
  • the management device 1 can be connected to the Internet via a router, and can manage data and control operations at a distance.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing a control system of the heat source side unit 30S according to the second embodiment.
  • the heat source side heat exchanger module 50S further includes a third control unit 53 and a storage unit 54.
  • storage part 54 memorize
  • the third control unit 53 determines the control value of the control target so as to realize the control target value for the predetermined control target, and controls the control target.
  • the third control unit 53 is capable of controlling a control target independently of the first control unit 41 after being activated once.
  • control may be set for the rotation speed of the fan 57 and the opening degree of the expansion mechanism 59.
  • the third control unit 53 controls the rotational speed of the fan 57 and the opening degree of the expansion mechanism 59 based on the detection information of the temperature sensor 58 and the control target value.
  • the air conditioner 10S according to the second embodiment changes a part of the configuration of the air conditioner 10 according to the first embodiment in addition to the configuration of the air conditioner 10 according to the first embodiment.
  • the heat source side heat exchanger module 50 ⁇ / b> S includes the third control unit 53.
  • the air conditioning apparatus 10S according to the second embodiment includes all the configurations of the air conditioning apparatus 10 according to the first embodiment, the above-described features (3-1) to (3-6) and modifications (4-1) to (4-3) are applied as they are.
  • the heat source side heat exchanger module 50S further includes the third control unit 53. Therefore, after the module 50S is activated, the third control unit 53 performs the first control. Control of component devices is executed independently of the unit 41. For example, the third control unit 53 independently controls the rotational speed of the fan 57 and the opening degree of the expansion mechanism 59 based on the detection information of the temperature sensor 58 and the control target value. With such a configuration, efficient distributed control can be realized as the entire air conditioner 10S.
  • a plurality of refrigerant cycles introduced into the plurality of outdoor unit systems 5a, 5b, and 5c are mounted on one compressor module 40a.
  • the one controlled by the control unit 41 may be used.
  • the compressor modules 40 b and 40 c that do not have the first control unit 41 are provided with the second control unit 42 and are controlled based on the control information from the first control unit 41.
  • the heat source side heat exchanger module 50S is provided with a second control unit 52 and a third control unit 53. Thereby, the components of each heat source side heat exchanger module 50S are controlled by the second controller 52 based on the control information from the first controller 41, or the control information from the first controller 41 is It is independently controlled by the third control unit 53.
  • reference numerals 50Ss, 50St, and 50Su denote a first type heat exchanger module, a second type heat exchanger module, and a third type heat exchanger module according to the second embodiment, respectively. doing.
  • maximum 64 installation shows an example of the number of connected use side heat exchanger modules 21 (indoor units). This is merely an example, and the air conditioner 10 according to the present embodiment may include more usage-side heat exchanger modules 21.
  • the present disclosure is not limited to the above embodiments as they are.
  • the present disclosure can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the disclosure in the implementation stage. Further, the present disclosure can form various disclosures by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the respective embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements may be appropriately combined in different embodiments.

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Abstract

空気調和装置（１０）は、少なくとも１つの圧縮機モジュール（４０ａ）と、少なくとも１つの熱源側熱交換器モジュール（５０）とが、互いに分離して配管を介して接続されており、利用側熱交換器モジュール（２１）と組になって冷媒サイクルを構成する。また、熱源側熱交換器モジュール（５０）が、空気が上方に吹き出される第１タイプの熱交換器モジュール（５０ａ）、空気が側方に吹き出される第２タイプの熱交換器モジュール（５０ｂ）、及び空気が斜め方向に吹き出される第３タイプの熱交換器モジュール（５０ｃ）のいずれか一つ若しくは任意の組み合わせから選択される。このような構成により、建物の設計仕様に応じて最適な構成の空気調和装置（１０）を導入できる。

Description

空気調和装置
　空気調和装置に関する。
　室外機を圧縮機ユニットと熱交換器ユニットとに分割した空気調和機が検討されている（例えば、特許文献１（特開平１０－１７００３４号公報））。
　近年では建物の外観又は周辺環境等に起因して、建物に導入する設備機器の設置場所に対し、要求が多様化している。また、納入後に室内側の負荷が増加したり、室外機の設置場所の周辺の環境が変化したりする場合がある。この場合には、能力不足となり、新たな設備機器を増設する必要がある。
　第１観点の空気調和装置は、少なくとも１つの圧縮機モジュールと、少なくとも１つの熱源側熱交換器モジュールとが、互いに分離して配管を介して接続されており、利用側熱交換器モジュールと組になって冷媒サイクルを構成する。また、熱源側熱交換器モジュールが、空気が上方に吹き出される第１タイプの熱交換器モジュール、空気が側方に吹き出される第２タイプの熱交換器モジュール、及び空気が斜め方向に吹き出される第３タイプの熱交換器モジュールのいずれか一つ若しくは任意の組み合わせから選択される。このような構成により、建物の設計仕様に応じて最適な構成の空気調和装置を導入できる。さらに、複数の熱源側熱交換器モジュールを使用することにより、一つだけ接続した場合と比較して、同じ空調能力を実現する場合に圧縮機モジュールの消費電力を低減できる。また、圧縮機モジュールの最大能力も向上できる。
　第２観点の空気調和装置は、第１観点の空気調和装置であって、熱源側熱交換器モジュールが複数存在し、少なくとも異なるタイプの熱交換器モジュールを含むものである。複数のタイプの熱交換器モジュールを使用することが好ましい状況において、最適な構成の空気調和装置を導入できる。
　第３観点の空気調和装置は、第１観点または第２観点の空気調和装置であって、１つの圧縮機モジュールに対して、複数の熱源側熱交換器モジュールが配管を介して接続されている。このような構成により、設置場所に応じて熱交換性能を最適化できる。
　第４観点の空気調和装置は、第１観点から第３観点の空気調和装置であって、１つの冷媒サイクルに、複数の圧縮機モジュールが存在する。このような構成により、設置場所に応じて熱交換性能を最適化できる。
　第５観点の空気調和装置は、第１観点から第４観点の空気調和装置であって、少なくともの１つ圧縮機モジュールは、１以上の冷媒サイクルを構成する各機器を制御するための第１制御部を有する。また、第１制御部を有する圧縮機モジュール以外のモジュールには、第１制御部を経由した制御情報に従って、第１制御部を有する圧縮機モジュール以外のモジュール内の構成機器を制御する第２制御部が設けられる。このような構成により、第１制御部を用いて、各モジュールを集中制御することができる。
　第６観点の空気調和装置は、第５観点の空気調和装置であって、制御情報には、モジュール内の構成機器毎に設定される制御対象の制御目標値が含まれている。また、第２制御部が、所定の制御対象に対して、制御目標値を実現するように制御対象の制御値を決定して、制御対象の制御を行なう。このような構成により、第１制御部を介して、効率的な集中制御を実現できる。
　第７観点の空気調和装置は、第６観点の空気調和装置であって、熱源側熱交換器モジュールは、少なくとも、温度センサ、ファン、及び、膨張機構を有する。そして、第２制御部が、温度センサの検出情報及び制御目標値に基づいて、ファンの回転数及び膨張機構の開度を制御する。このような構成により、圧縮機モジュールと熱源側熱交換器モジュールとの間の通信量を減らすことができる。
　第８観点の空気調和装置は、第１観点から第６観点の空気調和装置であって、熱源側熱交換器モジュールが、熱源側熱交換器モジュール内の制御対象に対する制御目標値を記憶する記憶部を有している。また、熱源側熱交換器モジュールは、所定の制御対象に対して、制御目標値を実現するように制御対象の制御値を決定して、制御対象の制御を行なう第３制御部を有している。このような構成により、空気調和装置全体として、効率的な分散制御を実現できる。
　第９観点の空気調和装置は、第８観点の空気調和装置であって、熱源側熱交換器モジュールが、少なくとも、温度センサ、ファン、及び、膨張機構を有する。そして、第３制御部が、温度センサの検出情報及び制御目標値に基づいて、ファンの回転数及び膨張機構の開度を制御する。このような構成により、第３制御部が、第１制御部とは独立して、ファンの回転数及び膨張機構の開度を制御する。
　第１０観点の空気調和装置は、第１観点から第９観点の空気調和装置であって、配管に、熱源側熱交換器モジュールが脱着自在に接続する接続口が設けられている。このような構成により、最適な場所に熱源側熱交換器モジュールを配置できる。
第１実施形態に係る空気調和装置１０の概念を説明するための模式図である。 同実施形態に係る空気調和装置１０の冷媒サイクルの一例を示す模式図である。 同実施形態に係る熱源側ユニット３０の制御系統を示す模式図である。 同実施形態に係る圧縮機モジュールの外観の一例を示す模式図である。 同実施形態に係る熱源側交換機モジュール５０の具体的形態の一例を示す図である。（第１タイプ） 同実施形態に係る熱源側交換機モジュール５０の具体的形態の一例を示す図である。（第２タイプ） 同実施形態に係る熱源側交換機モジュール５０の具体的形態の一例を示す図である。（第３タイプ） 比較のための空気調和装置の一例を示す模式図である。 同実施形態に係る空気調和装置１０の導入形態の一例を示す模式図である。 同実施形態に係る空気調和装置１０の導入形態の一例を示す模式図である。 同実施形態に係る空気調和装置１０の導入形態の一例を示す模式図である。 変形例１Ｂ，１Ｃに係る空気調和装置１０の冷媒サイクルの具体例を示す模式図である。 変形例１Ｄに係る空気調和装置１０のシステム構成を示す模式図である。 第２実施形態に係る熱源側ユニット３０Ｓの制御系統を示す模式図である。 変形例２に係る空気調和装置１０Ｓのシステム構成を示す模式図である。
　＜第１実施形態＞
　（１）全体構成
　図１は第１実施形態に係る空気調和装置１０の概念を説明するための模式図である。図２は同実施形態に係る空気調和装置１０の冷媒サイクル１５の一例を示す模式図である。
　なお、以下の説明において、同様の機能を有する複数の装置について共通の説明をする場合は同一符号を付して説明する。また、同様の機能を有する複数の装置から、一の装置を区別して説明するときには英小文字の添え字を付して説明する。
　空気調和装置１０は、利用側ユニット２０と、熱源側ユニット３０とが組になって冷媒サイクル１５を構成する。
　利用側ユニット２０は、少なくとも利用側熱交換器モジュール２１を有する。利用側熱交換器モジュール２１は、少なくとも熱交換器及びファンを有し、所定の空間Ｒの空気と熱交換を行う。そして、利用側ユニット２０は、利用側熱交換器モジュール２１から直接又は他のモジュールを介して、熱交換された空気を調和空気として当該空間Ｒへ送出する。ここで、冷媒サイクル１５には、利用側熱交換器モジュール２１が脱着自在に接続する利用側閉鎖弁２５（接続口）が設けられている、
　熱源側ユニット３０は、少なくとも１つの圧縮機モジュール４０と、少なくとも１つの熱源側熱交換器モジュール５０とが、互いに分離して熱源側配管３３を介して接続されている。熱源側ユニット３０は、調和空気を送出する空間Ｒの外に設置される。また、熱源側配管３３には、熱源側熱交換器モジュール５０が脱着自在に接続する熱源側閉鎖弁３５（接続口）が設けられている。
　（２）熱源側ユニットの詳細
　図３は同実施形態に係る熱源側ユニット３０の制御系統を示す模式図である。
　熱源側ユニット３０では、圧縮機モジュール４０のケーシングと、熱源側熱交換器モジュール５０のケーシングとが別の部材により構成されている。これにより、圧縮機モジュール４０と熱源側熱交換器モジュール５０とを分離して設置できるようになっている。
　（２－１）圧縮機モジュール
　圧縮機モジュール４０は、少なくとも圧縮機４６を具備する。例えば、圧縮機モジュールは、図４に示すような直方体形状のケーシング４５を有し、圧縮機４６、四路切換弁４７等を内部に格納する。また、圧縮機モジュール４０が複数接続されている場合、少なくともの１つの圧縮機モジュール４０ａが第１制御部４１を有する。
　第１制御部４１は、冷媒サイクル１５を構成する各機器を制御するものである。すなわち、第１制御部４１は、第１制御部４１を有する圧縮機モジュール４０ａのみならず、その他の圧縮機モジュール４０ｂ及び熱源側熱交換器モジュール５０を制御する。具体的には、第１制御部４１は、制御情報を後述する第２制御部４２，５２に送信することで、第２制御部４２，５２を有するモジュール４０ｂ，５０の構成機器を制御する。また、「制御情報」には、各モジュール内の構成機器（例えば、ファン）毎に設定される制御対象（例えば、ファンの回転数）の制御目標値が含まれる。
　なお、空気調和装置１０には、第１制御部４１を有する圧縮機モジュール４０ａが少なくとも１つ存在すればよい。したがって、第１制御部４１を有さない他の圧縮機モジュール４０ｂが存在していてもよいし、存在しなくてもよい。
　また、空気調和装置１０が、第１制御部４１を有さない圧縮機モジュール４０ｂを備える場合、当該圧縮機モジュール４０ｂは第２制御部４２を有する。第２制御部４２は、圧縮機モジュール４０ａの第１制御部４１を経由した制御情報に従って、圧縮機モジュール４０ｂの構成機器の制御を行うものである。
　（２－２）熱源側熱交換器モジュール
　熱源側熱交換器モジュール５０は、少なくとも、熱交換器５６、ファン５７、温度センサ５８、及び膨張機構５９を構成機器として有し、これらを制御するための第２制御部５２を有する（図２，３参照）。なお、本実施形態において「膨張機構」とは、冷媒を減圧できるものをいい、例えば膨張弁、キャピラリーチューブがこれに該当する。
　第２制御部５２は、圧縮機モジュール４０の第１制御部４１を経由した制御情報に従って、熱源側熱交換器モジュール５０内の構成機器の制御を行うものである。すなわち、第２制御部５２は、第１制御部４１から随時送信される制御情報に基づいて制御対象を制御する。また、第２制御部５２は、所定の制御対象に対して、制御目標値を実現するように制御対象の制御値を決定して、制御対象の制御を行なう。すなわち、第２制御部５２は、制御目標値を一旦取得した後は、第１制御部４１とは独立して制御対象を制御することが可能なものである。
　例えば、構成機器であるファン５７及び膨張機構５９に対する所定の制御対象として、ファン５７の回転数及び膨張機構５９の開度に対して制御を設定することがある。この場合、第２制御部５２は、温度センサ５８の検出情報及び制御目標値に基づいて、ファン５７の回転数及び膨張機構５９の開度を制御する。すなわち、第２制御部５２は、制御目標値を一旦取得した後は、第１制御部４１とは独立して、ファン５７の回転数及び膨張機構５９の開度を制御する。
　熱源側交換機モジュール５０の具体的形態としては、空気が上方に吹き出される第１タイプの熱交換器モジュール５０ｓ（図５）、空気が側方に吹き出される第２タイプの熱交換器モジュール５０ｔ（図６（ａ）～６（ｃ））、及び空気が斜め方向に吹き出される第３タイプの熱交換器モジュール５０ｕ（図７）が挙げられる。本実施形態では、熱源側交換機モジュール５０は、これらの第１タイプから第３タイプの熱交換器モジュール５０ｓ，５０ｔ，５０ｕのいずれか一つ若しくは任意の組み合わせから選択される。また、本実施形態では、１つの圧縮機モジュール４０に、複数の熱源側熱交換器モジュール５０が熱源側配管３３を介して接続されている。なお、第２タイプの熱交換器モジュール５０ｔは、ファンの配置に応じて、さらに複数の形態５０ｔ１，５０ｔ２，５０ｔ３から選択することが可能である。
　（３）特徴
　（３－１）
　以上説明したように、本実施形態に係る空気調和装置１０は、熱源側ユニット３０を複数のモジュール４０，５０に分割して設置することができるので、建物の外観及び構成等に応じて最適な空気調和装置１０を導入することができる。特に、熱源側熱交換器モジュール５０を、空気が上方に吹き出される第１タイプの熱交換器モジュール５０ｓ、空気が側方に吹き出される第２タイプの熱交換器モジュール５０ｔ、及び第３タイプの熱交換器モジュール５０ｕのいずれか一つ若しくは任意の組み合わせから選択できるので、建物の設計仕様に応じて最適な構成の空気調和装置１０を導入できる。
　例えば、ビルの設計仕様によっては、避難階に熱源側ユニット３０を配置するように要求されることがある。このような場合に、本実施形態に係る空気調和装置１０であれば、圧縮機モジュール４０と熱源側熱交換器モジュール５０を分離して配置することで、設置面積を減らすことができる場合がある。すなわち、圧縮機モジュールと熱源側熱交換器モジュールとが分離されていない（一体となった）熱源側ユニットであって、空気を上方に吹き出すタイプの熱源側ユニット３０Ｘを設置する場合、図８に示すように、上方に吹き出された風を誘導するためのガイド部材７０Ｘが必要となる。そのため、設置面積を減らすことが困難なことが多い。これに対し、本実施形態に係る空気調和装置１０であれば、図９に示すように、第２タイプ（横吹きタイプ）の熱交換器モジュール５０ｔを利用することで、設置面積を減らすことができる場合がある。
　また、例えば、本実施形態に係る空気調和装置であれば、圧縮機モジュール４０と熱源側熱交換器モジュール５０を分離して配置することで、ショートサーキットを防止できる場合がある。例えば、図１０に示すように、ビルの壁面で風通しのよいところに熱源側熱交換器モジュール５０を配置することで、熱交換された空気がすぐに循環して熱源側熱交換器モジュール５０に流入するショートサーキットが生じる事態を回避できる
　また、例えば、本実施形態に係る空気調和装置１０であれば、圧縮機モジュール４０と熱源側熱交換器モジュール５０を分離して配置することで、低騒音化を実現できる場合がある。例えば、図１１に示すように、ビルの機械室内に圧縮機モジュール４０を設置することで、多くの人が利用する空間から騒音元の圧縮機モジュール５０を遠ざけることで、低騒音化を実現できる。
　（３－２）
　また、本実施形態に係る空気調和装置１０は、１つの圧縮機モジュール４０に、複数の熱源側熱交換器モジュール５０ｓ，５０ｔが配管を介して接続されている（図２参照）。このような構成により、設置場所に応じて熱交換性能を最適化できる。
　（３－３）
　また、本実施形態に係る空気調和装置１０は、少なくとも１つの圧縮機モジュール４０ａが、冷媒サイクル１５を構成する各機器を制御するための第１制御部４１を有する。また、第１制御部４１を有する圧縮機モジュール４０ａ以外のモジュール４０ｂ，５０には、第１制御部４１を経由した制御情報に従って、モジュール４０ｂ，５０内の構成機器を制御する第２制御部４２，５２が設けられる。このような構成により、第１制御部４１を用いて、各モジュール４０ｂ，５０を制御することができる。
　また、制御情報には、モジュール内の制御対象に対する制御目標値が含まれている。そして、第１制御部４１を有する圧縮機モジュール４０ａ以外の熱源側熱交換器モジュール５０の第２制御部５２は、所定の制御対象に対して、制御目標値を実現するように制御対象の制御値を決定して、制御対象の制御を行なう。このような構成により、第２制御部５２は、制御目標値を一旦取得した後は、第１制御部４１とは独立して制御対象を制御することが可能となる。したがって、空気調和装置１０全体として、効率的な集中制御を実現できる。
　（３－４）
　また、本実施形態に係る空気調和装置１０は、熱源側熱交換器モジュール５０が、少なくとも、温度センサ５８、ファン５７、及び、膨張機構５９を有する。
　そして、第２制御部５２が、温度センサ５８の検出情報及び制御目標値に基づいて、ファン５７の回転数及び膨張機構５９の開度を制御する。このような構成により、第２制御部５２は、制御目標値を一旦取得した後は、第１制御部４１とは独立して、ファン５７の回転数及び膨張機構５９の開度を制御する。これにより、圧縮機モジュール４０と熱源側熱交換器モジュール５０との間の通信量を減らすことができる。
　（３－５）
　また、本実施形態に係る空気調和装置１０は、熱源側配管３３に、熱源側熱交換器モジュール５０が脱着自在に接続する熱源側閉鎖弁３５（接続口）が設けられている。このような構成により、最適な場所に熱源側熱交換器モジュール５０を配置することができる。
　（３－６）
　また、本実施形態に係る空気調和装置１０は、冷媒サイクルに、利用側熱交換器モジュール２１が脱着自在に接続する利用側閉鎖弁２５（接続口）が設けられている。このような構成により、最適な場所に利用側熱交換器モジュール２１を配置することができる。
　（３－７）
　また、利用側熱交換器モジュール２１の負荷の増加により熱源側熱交換器モジュール５０の能力が不足した場合は、初期設置の後で熱源側熱交換器モジュール５０を容易に追加することができる。これにより別系統で負荷を補う場合に比べて設置スペースや工事時間、機器のコストなどを大幅に削減できる。
　（３－８）
　また、建物の使用率の増加に伴い、建物の最大電力が増加することを抑えたい場合に、熱源側熱交換器モジュール５０を増設することにより消費電力を低減できる。これにより、電気料金を低減できる。また、ピーク負荷時の最大電力を低減することで建物の受電設備の増設を回避できる。さらに、電力会社との契約によっては電気料金を低減できる。
　（３－９）
　また、熱源側熱交換器モジュール５０の設置場所の環境変化があった場合、たとえば、別の熱源機器が設置され、吹出口に障害物が設置された場合には、利用側熱交換器モジュール２１の能力不足が生じたり、風量の低下により熱交換効率が低下し、圧縮機の消費電力が増加したりすることがある。さらに、暖房運転時は熱源側熱交換器モジュール５０内の熱交換器の蒸発温度が低下して着霜が発生しやすくなり、暖房能力不足になる場合がある。こういった場合にも、熱源側熱交換器モジュール５０を移設したり、熱源側熱交換器モジュール５０の形態を変更して障害物を避けたり、熱源側熱交換器モジュール５０の容量を変更したり（サイズアップ）、熱源側熱交換器モジュール５０を追加したりするなどの対応で問題を解決できる。
　（４）変形例
　（４－１）変形例１Ａ
　本実施形態に係る空気調和装置１０は、熱源側熱交換器モジュール５０が複数存在し、少なくとも異なるタイプの熱交換器モジュールを含むものであってもよい。例えば、少なくとも１つの第１タイプの熱交換器モジュール５０ｓと、少なくとも１つの第２タイプの熱交換器モジュール５０ｔを選択するものでもよい。これにより、複数のタイプの熱交換器モジュール５０ｓ，５０ｔを使用することが好ましい状況において、最適な構成の空気調和装置１０を導入できる。
　（４－２）変形例１Ｂ
　本実施形態に係る空気調和装置１０は、図１２に示すように、１つの冷媒サイクル１５に、複数の圧縮機モジュール４０ａ，４０ｂが存在するものでもよい。このような構成により、設置場所に応じて熱交換性能を最適化できる。
　（４－３）変形例１Ｃ
　本実施形態に係る空気調和装置１０は、図１２に示すように、熱源側ユニット３０には、圧縮機モジュール４０及び熱源側熱交換器モジュール５０以外のモジュールも接続可能である。例えば、図１２に示す例では、追加の圧縮機モジュール４０ｂ、四路切換弁４７を有する切換弁モジュール６０、及び熱交換器と膨張機構を有する長配管対応モジュール６１が接続されている。
　（４－４）変形例１Ｄ
　本実施形態に係る空気調和装置１０の第１制御部４１は、複数の室外機系統５ａ，５ｂ，５ｃ、さらに利用側熱交換器モジュール２１（室内機）に導入される冷媒サイクルの全て構成機器の状態情報等を管理装置１（ここでは、インテリジェントＰ板ともいう）に送信するものでもよい。これにより、管理装置１が全ての構成機器の状態を管理することができる。なお、図１３において、各モジュール間を結ぶ線は信号線を意味している。図１３に示すシステムでは、順次モジュールを経由して情報伝達が行なわれる。また、管理装置１が利用側熱交換器モジュール２１のモード設定、運転・停止、温度設定、風向設定、風量設定、スケジュール設定などの運転制御機能を有して、利用側熱交換器モジュール２１を一括して制御することができる。この管理装置１はルータを介してインターネットに接続することができ、遠方でデータの管理や運転コントロールが可能である。
　さらに、運転状態を収集、蓄積することにより、利用側熱交換器モジュール２１の負荷の過不足を把握できる。負荷に対して能力が不足している場合は、（３－７）に示す方法で熱源側熱交換器モジュール５０を増設することで、他の機器を追加せずに、設置スペース、工事時間、コスト低減等を実現できる。
　なお、図１３には「最大６４台設置」との文言が示されているが、これは利用側熱交換器モジュール２１（室内機）の接続台数の一例を示したものである。単なる例示であり、本実施形態に係る空気調和装置１０は、これ以上の台数の利用側熱交換器モジュール２１を備えていてもよいものである。
　＜第２実施形態＞
　（５）熱源側ユニットの詳細
　図１４は第２実施形態に係る熱源側ユニット３０Ｓの制御系統を示す模式図である。
　以下、既に説明した部分と同一の部分には略同一の符号を付し、重複した説明を省略する。なお、他の実施形態と区別するために、本実施形態では英大文字の添え字Ｓを付すことがある。
　第２実施形態に係る熱源側ユニット３０Ｓは、熱源側熱交換器モジュール５０Ｓが、第３制御部５３及び記憶部５４をさらに有する。記憶部５４は、熱源側熱交換器モジュール５０Ｓ内の構成機器毎に設定される制御対象に対する制御目標値を記憶するものである。
　第３制御部５３は、所定の制御対象に対して、制御目標値を実現するように制御対象の制御値を決定して、制御対象の制御を行なうものである。ここで、第３制御部５３は、第２制御部５２とは異なり、一旦起動した後は、第１制御部４１とは独立して制御対象を制御することが可能なものである。
　例えば、所定の制御対象として、ファン５７の回転数及び膨張機構５９の開度に対して制御を設定することがある。この場合、第３制御部５３は、温度センサ５８の検出情報及び制御目標値に基づいて、ファン５７の回転数及び膨張機構５９の開度を制御する。
　（６）特徴
　第２実施形態に係る空気調和装置１０Ｓは、第１実施形態に係る空気調和装置１０の構成に加え、又は、第１実施形態に係る空気調和装置１０の構成の一部を変更して、熱源側熱交換器モジュール５０Ｓが第３制御部５３を備えるものである。
　したがって、第２実施形態に係る空気調和装置１０Ｓが、第１実施形態に係る空気調和装置１０の構成を全て含む場合には、上述した特徴（３－１）～（３－６）及び変形例（４－１）～（４－３）がそのまま適用される。
　また、第２実施形態に係る空気調和装置１０Ｓは、熱源側熱交換器モジュール５０Ｓが第３制御部５３をさらに有するので、当該モジュール５０Ｓが起動した後は、第３制御部５３が第１制御部４１とは独立して構成機器の制御を実行する。例えば、第３制御部５３は、温度センサ５８の検出情報及び制御目標値に基づいて、ファン５７の回転数及び膨張機構５９の開度を独立して制御する。このような構成により、空気調和装置１０Ｓ全体として、効率的な分散制御を実現できる。
　（７）変形例２
　本実施形態に係る空気調和装置１０Ｓは、図１５に示すように、複数の室外機系統５ａ，５ｂ，５ｃに導入される複数の冷媒サイクルを、１台の圧縮機モジュール４０ａに搭載される第１制御部４１で制御するものでもよい。この場合、第１制御部４１を有さない圧縮機モジュール４０ｂ，４０ｃには、第２制御部４２が設けられ、第１制御部４１からの制御情報に基づいて制御される。また、熱源側熱交換器モジュール５０Ｓには、第２制御部５２及び第３制御部５３が設けられる。これにより、各熱源側熱交換器モジュール５０Ｓの構成機器は、第１制御部４１からの制御情報に基づいて第２制御部５２により制御されるか、第１制御部４１からの制御情報とは独立に第３制御部５３により制御される。
　なお、図１５において、符号５０Ｓｓ，５０Ｓｔ，５０Ｓｕは、それぞれ、第２実施形態に係る第１タイプの熱交換器モジュール、第２タイプの熱交換器モジュール、第３タイプの熱交換器モジュールを意味している。
　なお、図１５には「最大６４台設置」との文言が示されているが、これは利用側熱交換器モジュール２１（室内機）の接続台数の一例を示したものである。単なる例示であり、本実施形態に係る空気調和装置１０は、これ以上の台数の利用側熱交換器モジュール２１を備えていてもよいものである。
　＜他の実施形態＞
　以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲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。
　すなわち、本開示は、上記各実施形態そのままに限定されるものではない。本開示は、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。また、本開示は、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の開示を形成できるものである。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素は削除してもよいものである。さらに、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよいものである。
１　　　　管理装置
５ａ　　　室外機系統
５ｂ　　　室外機系統
５ｃ　　　室外機系統
１０　　　空気調和装置
１０Ｓ　　空気調和装置
１５　　　冷媒サイクル
２０　　　利用側ユニット
２１　　　利用側熱交換器モジュール
２５　　　利用側閉鎖弁（接続口）
３０　　　熱源側ユニット
３３　　　熱源側配管
３５　　　熱源側閉鎖弁（接続口）
４０　　　圧縮機モジュール
４０ａ　　圧縮機モジュール（第１制御部を有する）
４０ｂ　　圧縮機モジュール（第１制御部を有さない）
４０ｃ　　圧縮機モジュール（第１制御部を有さない）
４１　　　第１制御部
４２　　　第２制御部
４５　　　ケーシング
４６　　　圧縮機
４７　　　四路切換弁
５０　　　熱源側熱交換器モジュール
５０Ｓ　　熱源側熱交換器モジュール
５０ｓ　　第１タイプの熱交換器モジュール
５０ｔ　　第２タイプの熱交換器モジュール
５０ｕ　　第３タイプの熱交換器モジュール
５０Ｓｓ　第１タイプの熱交換器モジュール
５０Ｓｔ　第２タイプの熱交換器モジュール
５０Ｓｕ　第３タイプの熱交換器モジュール
５２　　第２制御部
５３　　第３制御部
５６　　熱交換器
５７　　ファン
５８　　温度センサ
５９　　膨張機構
特開平１０－１７００３４号公報

Claims (10)

  1. 　少なくとも１つの圧縮機モジュール（４０）と、少なくとも１つの熱源側熱交換器モジュール（５０）とが、互いに分離して配管（３３）を介して接続されており、利用側熱交換器モジュール（２１）と組になって冷媒サイクル（１５）を構成し、
    　前記熱源側熱交換器モジュールが、空気が上方に吹き出される第１タイプの熱交換器モジュール（５０ｓ，５０Ｓｓ）、空気が側方に吹き出される第２タイプの熱交換器モジュール（５０ｔ，５０Ｓｔ）、及び空気が斜め方向に吹き出される第３タイプの熱交換器モジュール（５０ｕ，５０Ｓｕ）のいずれか一つ若しくは任意の組み合わせから選択されることを特徴とする、空気調和装置（１０，１０Ｓ）。
  2. 　前記熱源側熱交換器モジュールが複数存在し、少なくとも異なるタイプの熱交換器モジュールを含む、空気調和装置。
    　請求項１に記載の空気調和装置。
  3. 　１つの前記圧縮機モジュールに、複数の前記熱源側熱交換器モジュールが配管を介して接続されている、
    　請求項１または２に記載の空気調和装置。
  4. 　１つの前記冷媒サイクルに、複数の前記圧縮機モジュールが存在する、
    　請求項１から３のいずれか１項に記載の空気調和装置。
  5. 　少なくとも１つの前記圧縮機モジュール（４０ａ）が、１以上の冷媒サイクルを構成する各機器を制御するための第１制御部（４１）を有し、
    　前記第１制御部を有する圧縮機モジュール以外のモジュールが、前記第１制御部を経由した制御情報に従って、前記第１制御部を有する圧縮機モジュール以外のモジュール内の構成機器を制御する第２制御部（４２，５２）を有する、
    　請求項１から４のいずれか１項に記載の空気調和装置。
  6. 　前記制御情報には、モジュール内の構成機器毎に設定される制御対象に関する制御目標値が含まれており、
    　第２制御部が、所定の制御対象に対して、前記制御目標値を実現するように前記制御対象の制御値を決定して、前記制御対象の制御を行なう、
    　請求項５に記載の空気調和装置。
  7. 　前記熱源側熱交換器モジュールは、少なくとも、温度センサ（５８）、ファン（５７）、及び、膨張機構（５９）を有し、
    　前記第２制御部が、前記温度センサの検出情報及び前記制御目標値に基づいて、前記ファンの回転数及び前記膨張機構の開度を制御する、
    　請求項６に記載の空気調和装置。
  8. 　前記熱源側熱交換器モジュール（５０Ｓ）は、
    　前記熱源側熱交換器モジュール内の制御対象に対する制御目標値を記憶する記憶部（５４）と、
    　所定の制御対象に対して、前記制御目標値を実現するように前記制御対象の制御値を決定して、前記制御対象の制御を行なう第３制御部（５３）と、をさらに有する、
    　請求項１から６のいずれか１項に記載の空気調和装置（１０Ｓ）。
  9. 　前記熱源側熱交換器モジュールは、少なくとも、温度センサ、ファン、及び、膨張機構を有し、
    　前記第３制御部が、前記温度センサの検出情報及び前記制御目標値に基づいて、前記ファンの回転数及び前記膨張機構の開度を制御する、
    　請求項８に記載の空気調和装置。
  10. 　前記配管に、前記熱源側熱交換器モジュールが脱着自在に接続する接続口（３５）が設けられている、
    　請求項１から９のいずれか１項に記載の空気調和装置。
     
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