JP2021089103A - 空気調和システム - Google Patents

Abstract

【課題】空気調和システムにおける給気運転時に、給気配管に結露水が発生すると、給気配管内の結露水と導入された外気が衝突し、異音が発生し、ユーザに不快感を与えることがあった。【解決手段】空気調和システム（１００）は、給気ファン（５４）と、給気配管（３５）と、ヒータ（５２）と、制御部（１６）と、を有する。制御部（１６）は、給気ファン（５４）とヒータ（５２）とを制御する。制御部（１６）は、給気運転を第１給気運転と第２給気運転とを切り換え可能に制御する。第１給気運転は、室内の所定ガスの濃度に基づいて、外気をヒータ（５２）により加熱して室内に供給する運転であり、第２給気運転は、室内の所定ガスの濃度に基づいて、外気を加熱しないで室内に供給する運転である。【選択図】図６

Description

室内の所定ガスの濃度に基づいて給気運転を行う空気調和システムに関する。

加湿運転と、外気を加湿しないで加熱して室内に導入する換気運転を行う空気調和機が知られている。外気を加湿しないで加熱して室内に導入する換気運転により、花粉等空気中の有害成分を低減することが特許文献１（特開２０１０−４３８４８号公報）に開示されている。

特許文献１においては、外気を加熱して室内に供給する加熱換気運転モードや、外気を加熱しないで室内に供給する非加熱換気運転モードを開示しているが、室内の所定ガスの濃度測定値に応じて、どのように換気運転を行うかについては開示が無い。

第１観点の空気調和システムは、給気ファンと、給気配管と、ヒータと、制御部とを有する。給気ファンは、外気を室内に供給する。給気配管は、外気を室内に運ぶ経路となる。ヒータは、給気配管に導入される前の外気、または、給気配管内の上流側における外気を加熱する。制御部は、給気ファンとヒータとを制御する。制御部は、給気運転を第１給気運転と第２給気運転とで切り換え可能に制御する。第１給気運転は、室内の所定ガスの濃度に基づいて、外気をヒータにより加熱して室内に供給する運転である。第２給気運転は、室内の所定ガスの濃度に基づいて、外気を加熱しないで室内に供給する運転である。

第１観点の空気調和システムにおいては、制御部が、必要に応じて外気をヒータで加熱する第１給気運転をするので、給気配管を乾燥させることができる。給気配管を乾燥しないと、結露水がたまっていた時に、加湿空気が通過する際に通過音（ポコポコ音）が発生してしまうリスクがある。給気配管を乾燥させることにより、給気の際の通過音の発生を低減できる。

第２観点の空気調和システムは、第１観点の空気調和システムであって、給気運転が実行されていない状態で、所定ガスの濃度に関する給気運転条件が成立したとき、第１給気運転を行うか、第２給気運転を行うか判断を行う。

第３観点の空気調和システムは、第１観点または第２観点の空気調和システムであって、第１給気運転時の給気ファンの回転数は、第２給気運転時の給気ファンの回転数の８０％以上１２０％以下である。

第４観点の空気調和システムは、第１観点〜第３観点のいずれかの空気調和システムであって、制御部は、第１給気運転時または第２給気運転時の給気ファンの回転数を、自動制御またはユーザ設定によって変更する。自動制御の場合、所定ガスの濃度が大きくなるのに応じて、給気ファンの回転数を大きくする。

第４観点の空気調和システムにおいては、制御部は、自動制御の場合、所定ガスの濃度が大きくなるのに応じて、給気ファンの回転数を大きくするので、所定ガスの濃度が大きいときに、より早く、所定ガスの濃度を低下させることができる。

第５観点の空気調和システムは、第１観点〜第４観点のいずれかの空気調和システムであって、湿度センサをさらに備える。湿度センサは、給気配管に導入される前、または、給気配管内、または、給気配管から導出された後の外気の湿度を測定する。制御部は、湿度センサの測定する湿度が所定湿度値以上のときは第１給気運転を選択し、湿度センサの測定する湿度が所定湿度未満のときは第２給気運転を選択する。

第５観点の空気調和システムにおいては、制御部は、湿度センサの測定値によって、給気運転を選択するので、より正確に給気運転の要否を判定できる。

第６観点の空気調和システムは、第５観点の空気調和システムであって、制御部は、第１給気運転時に、湿度センサの測定する湿度が大きいときは、給気ファンの回転数を大きくなるように制御する。

第６観点の空気調和システムは、給気配管内の湿度が高いときに給気ファンの回転数を大きくするので、給気配管内の湿度が高いときに、より早く給気配管内を乾燥させることができる。

第７観点の空気調和システムは、第１観点〜第６観点のいずれかの空気調和システムであって、さらに、室外ユニットを備える。室外ユニットは、室外に配置され、給気配管に接続される。室外ユニットは、外気を加湿して室内に供給するための加湿ユニットを有する。加湿ユニットは、給気運転で用いる給気ファンおよびヒータを有している。

第７観点の空気調和システムにおいては、加湿ユニットを用いて、加湿運転も給気運転も行うので２重の設備を準備する必要がない。

第８観点の空気調和システムは、第１観点〜第７観点のいずれかの空気調和システムであって、室内の所定ガスの濃度を測定するガスセンサをさらに備える。

第９観点の空気調和システムは、第８観点の空気調和システムであって、室内ユニットをさらに備える。室内ユニットは、室内に配置され、給気配管に接続されており、給気配管より流入した外気を室内に供給する。

第１０観点の空気調和システムは、第９観点の空気調和システムであって、ガスセンサは、室内ユニット内に配置される。

第１１観点の空気調和システムは、第９観点の空気調和システムであって、ガスセンサは、室内ユニットとは別に室内に配置されている。

第１２観点の空気調和システムは、第１１観点の空気調和システムであって、ガスセンサと制御部とは、外部ネットワークを介して接続される。

第１３観点の空気調和システムは、第９観点〜第１２観点のいずれかの空気調和システムであって、室内ユニットは、さらに、室内熱交換器を備える。

第１実施形態の空気調和機１の外観図である。 第１実施形態の空気調和機１（空気調和システム１００）の冷媒回路２および給気経路３を示す図である。 第１実施形態の室内ユニット１０の正面図である。 第１実施形態の室内ユニット１０の側面図である。 第１実施形態の室内ユニット１０を側面、やや下方から見た図である。 第１実施形態のケーシング１１内の給気配管１９を示す図である。 第１実施形態の制御の構成を示すブロック図である。 第１実施形態の加湿運転の制御方法を示すフローチャートである。 変形例１Ａの空気調和システム１００ａの模式図である。 変形例１Ｂの空気調和システム１００ｂの模式図である。 変形例１Ｃの空気調和システム１００ｃの模式図である。 変形例１Ｄの空気調和機１ｄ（空気調和システム１００ｄ）の冷媒回路２および給気経路３を示す図である。 変形例１Ｆの空気調和機１ｆ（空気調和システム１００ｆ）の冷媒回路２および給気経路３を示す図である。 変形例１Ｇの空気調和機１ｇ（空気調和システム１００ｇ）の冷媒回路２および給気経路３を示す図である。

＜第１実施形態＞
（１）空気調和システム１００の全体構成
本実施形態の空気調和システム１００は、空気調和機１と、制御部１６と、ガスセンサ１５とを備えている。空気調和機１は、室内ユニット１０と、室外ユニット２０と、室内ユニット１０と室外ユニット２０とを結ぶ冷媒配管２ａ、２ｂと、給気配管３５と、を有している。空気調和機１の外観を図１に、冷媒回路２および給気経路３を図２に示す。

室内ユニット１０は、図１、２、３Ａ〜３Ｃに示すように、室内熱交換器１４、室内膨張弁１７、室内ファン１２を有している。室内ユニット１０は、室内に配置する。

室外ユニット２０は、室外冷媒回路ユニット６と加湿ユニット５とを有している。室外ユニット２０は、室外、通常、戸外に配置する。

室外冷媒回路ユニット６は、圧縮機２１、アキュムレータ２２、四方切換弁２３、室外熱交換器２４、室外膨張弁２５と、それらを接続する配管と、室外熱交換器用ファン２６とを有している。

本実施形態の空気調和機１は、室内ユニット１０を配置する室内の、冷房、暖房、除湿、加湿、給気などの空気調和運転を行うことができる。

本実施形態の空気調和機に１おいて、冷房運転、暖房運転は、冷媒回路２を利用して実現される。冷房運転、暖房運転の切換は、四方切換弁２３において、冷媒の流れの向きを切り換えることにより実現される。

冷房運転時は、圧縮機２１を吐出された冷媒は、四方切換弁２３、室外熱交換器２４、室外膨張弁２５、室内熱交換器１４、四方切換弁２３、アキュムレータ２２の順に流れ、圧縮機２１に再び吸込まれる。この間、室外熱交換器２４が放熱器として機能して、外気を加熱し、室内熱交換器１４が蒸発器として機能して、室内空気を冷却する。

暖房運転時は、圧縮機２１を吐出された冷媒は、四方切換弁２３、室内熱交換器１４、室外膨張弁２５、室外熱交換器２４、四方切換弁２３、アキュムレータ２２の順に流れ、圧縮機２１に再び吸込まれる。この間、室内熱交換器１４が放熱器として機能して、室内空気を加熱し、室外熱交換器２４が蒸発器として機能して、外気を冷却する。

給気運転は、給気経路３を用いて、実施される。給気経路３は、室外ユニット２０の給気経路５８と、給気ファン５４と、給気配管３５と、室内ユニット１０の給気配管１９とを有する。給気ファン５４が回転すると、室外ユニット２０の加湿ユニット５の給気用空気取込口７ｃより、外気が、室外ユニット２０内に取り込まれる。室外ユニット２０に取り込まれた外気は、室外ユニット２０の給気経路５８、給気ファン５４を経由して流れる。さらに、室外ユニット２０と室内ユニット１０を連絡する給気配管３５内を外気は流れる。外気は、室内ユニット１０の給気配管１９を通過して、給気配管１９の吹出口１９ａから、ケーシング１１内に吹出され、さらに、ケーシング１１の外の室内に至る。

（２）空気調和システム１００の詳細構成
（２−１）室内ユニット１０
室内ユニット１０の前面パネル４２を取り外した正面図を図３Ａに、左側面図を図３Ｂに、左側面やや下方から見た図を図３Ｃに示す。室内ユニット１０は、ケーシング１１、室内ファン１２、ガスセンサ１５、制御部１６、室内熱交換器１４、フラップ１８、室内給気配管１９を有している。

（２−１−１）ケーシング１１
本実施形態の室内ユニット１０においては、ケーシング１１を配置し、ケーシング内部に、室内ファン１２、ガスセンサ１５、第１制御部１６ａ、室内熱交換器１４、室内給気配管１９を収容している。フラップ１８は、ケーシング１１の下部に取り付けられている。

ケーシング１１は、後面が室内の壁にかけられている。ケーシング１１の後面より、冷媒配管２ａ、２ｂ、給気配管３５などが接続され、壁を通過して、室外に配置されている室外ユニット２０に接続される。

ケーシング１１の上面には、穴が開けられており、室内の空気の吸込口４１となっている。

（２−１−２）室内ファン１２
室内ファン１２は、図３Ｂに示すように、ケーシング１１内部、中央に配置されている。室内ファン１２は、クロスフローファンである。室内ファン１２は、図３Ｂにおいては、時計回りに回転して、空気を時計回りの方向に移動させる。

室内空気は、ケーシング１１の上部の吸込口４１より、ケーシング１１の内部に取り込まれ、室内熱交換器１４を通過して、ケーシング１１の下部のフラップ１８ａ、１８ｂの部分より、室内に吹出される。室内ファン１２が回転することにより、吹出す空気を生じ、空気を吹出すことにより、室内の空気はかき混ぜられる。

（２−１−３）室内熱交換器１４
室内熱交換器１４は、図３Ｂに示すように、ケーシング１１の内部で、室内ファン１２の外側の空間に配置されている。室内空気は、ケーシング１１の上部の吸込口４１より、ケーシング１１の内部に取り込まれ、室内熱交換器１４を通過して熱交換し、ケーシング１１の下部のフラップ１８ａ、１８ｂの部分より、室内に吹出される。室内熱交換器１４を通過する空気は、室内熱交換器１４を通過する間に、加熱または冷却され、室内を暖房または冷房する。

（２−１−４）フラップ１８
フラップ１８は、ケーシング１１の下方に取り付けられている。本実施形態においては、フラップ１８ａ、１８ｂは２枚構成である。フラップ１８は、空気調和機１の停止時は、通常、図３Ｃに示すように、閉である。空気調和機１の運転時は、図１に示すように、フラップ１８ａ、１８ｂは開となり、両フラップ１８ａ、１８ｂの間、ケーシング１１とフラップ１８ａの間などから、空気は吹出される。フラップ１８ａ、１８ｂは、その開度の角度を変更することによって、吹出す空気の角度を変更する。

（２−１−５）室内ユニット１０内の外気の給気経路と給気配管１９
室内ユニット１０内の給気経路は、給気配管１９の内部と、給気配管１９の吹出口１９ａを出た後、ケーシング１１内から外の室内に至る部分に分かれる。

給気配管１９は、図４に示す形状を有している。給気配管１９の一端は、接続口１９ｂである。接続口１９ｂは、室外ユニット２０と室内ユニット１０を接続する給気配管３５に接続する。給気配管１９の他端は、吹出口１９ａである。吹出口１９ａは、室内ユニット１０の左側に配置されており、室内熱交換器１４に対向して配置されている。給気配管１９の接続口１９ｂと吹出口１９ａの間の中央部分は、扁平な形状をしており、室内ユニット１０の左側面の近傍に配置されている。

外気は、室外ユニット２０において取り込まれ、給気配管３５を経由して、室内ユニット１０に入る。室内ユニット１０の給気配管１９を流れた空気は、吹出口１９ａから室内熱交換器１４の方向に吹出される。

給気をするときは、室外ユニット２０の給気ファン５４を回転させる。給気ファン５４は、給気経路３の別の場所に配置されていても良い。たとえば、室内ユニット１０に配置されていても良い。

（２−２）室外ユニット２０
室外ユニット２０は、（１）全体構成で説明したとおり、加湿ユニット５と、室外冷媒回路ユニット６とを有している。室外冷媒回路ユニット６については、（１）全体構成で既に説明したので説明を省略し、以下に加湿ユニット５について説明する。

（２−２−１）加湿ユニット５
本実施形態の空気調和機１は、加湿ユニット５を利用して、加湿運転、または、給気運転を行うことができる。

加湿ユニット５は、加湿ユニット５内の給気経路５８と、水分吸着用空気経路５７と、を有している。加湿ユニット５内の給気経路５８は、全体の給気経路３の一部である。

加湿ユニット５は、加湿ロータ５１と、ヒータ５２と、給気ファン５４と、吸着ファン５９とを有している。

水分吸着用空気経路５７における空気の流れは次の通りである。室外ユニット２０のケーシングの外の空気は、吸着ファン５９の回転によって、ケーシングの吸着用空気取込口７ａから取り込まれ、加湿ロータ５１、吸着ファン５９を通過して、吸着用空気排気口７ｂから、ケーシング外に排出される。

加湿ロータ５１は、ハニカム構造のセラミックロータであり、概ね円盤形状の外形を有している。また、加湿ロータ５１は、回転可能に設けられており、ロータ駆動用モータによって回転駆動される。さらに、加湿ロータ５１の主たる部分は、ゼオライト等の吸着剤から焼成されている。ゼオライト等の吸着剤は、接触する空気中の水分を吸着するとともに、吸着した水分を加熱されることによって脱着するという性質を有している。なお、本実施形態では、吸着剤としてゼオライトを用いているが、シリカゲルやアルミナ等を吸着剤として用いることも可能である。

水分吸着用空気経路５７においては、外気が加湿ロータ５１を通過することにより、外気中の水分が、加湿ロータ５１に吸着される。

一方、加湿ユニット５内の給気経路５８においては、空気の流れは次の通りである。室外ユニット２０のケーシングの外の空気は、給気ファン５４の回転によって、ケーシングの給気用空気取込口７ｃから取り込まれ、加湿ロータ５１、ヒータ５２、加湿ロータ５１、給気ファン５４を通過して、室外ユニット２０と室内ユニット１０を接続する給気配管３５に至る。

ヒータ５２は、加湿ロータ５１の上方に位置しており、加湿ロータ５１に対向して配置されている。また、ヒータ５２は、加湿ロータ５１へ送られる空気を加熱することにより、加湿ロータ５１を加熱することができる。

以上をまとめ、本実施形態の空気調和機１の加湿運転を説明すると次の通りである。まず、水分吸着用空気経路５７において、外気の水分が加湿ロータ５１に吸着される。水分を吸着した加湿ロータ５１は回転し、水分を吸着した部分が、給気経路５８に移動する。給気経路５８において、加湿用の空気が、ヒータ５２によって加熱され、加湿ロータ５１に吸着された水分を取り込み、給気経路５８から、室内ユニット１０へ送られる。

このような加湿ロータ５１の水分吸着脱離の機能を利用しなければ、加湿ユニットを単なる給気運転に用いるのは容易である。加湿運転を給気運転に変更するためには、吸着ファン５９を停止させる、加湿ロータ５１をほとんど回転させない、ヒータ５２で加熱しない、などの方法により、加湿しない給気運転とすることができる。

（２−３）給気配管３５
給気配管３５は、室内ユニット１０と室外ユニット２０（加湿ユニット５）とを接続する。給気配管３５は、外気を室内に供給する給気経路３の一部を構成する。

（２−４）湿度センサ３６
湿度センサ３６は、給気配管３５内を通る空気の湿度を測定する。湿度センサ３６は、給気経路３に配置される。本実施形態においては、湿度センサ３６は、室内ユニット１０内の給気配管１９の吹出口１９ａに配置されている。湿度センサ３６の配置位置は、給気配管３５に導入される前、または、給気配管３５内、または、給気配管３５から導出された後であっても良い。いずれにしても、湿度センサ３６の配置位置は、給気配管３５内を通る空気の湿度を測定することが可能な位置であれば良い。

（２−５）ガスセンサ１５
ガスセンサ１５は、空気調和機１の室内ユニット１０内に配置されている。は、ガスセンサ１５を備えている。ガスセンサ１５は、二酸化炭素（ＣＯ_２）ガスセンサである。本実施形態の空気調和機１は、ＣＯ_２ガスセンサ１５を備えているので、たとえば、室内を密閉した状態で空気の入れ替えをしないで冷暖房を行っていた場合に、ＣＯ_２ガスセンサ１５で室内のＣＯ_２ガス濃度を測定し、ＣＯ_２ガス濃度が高い場合は、室内に、給気経路３を利用して外気を取り込み、室内のＣＯ_２ガス濃度を低下させるなどの対策をすることができる。

ガスセンサ１５は、光学式のガスセンサである。ガスセンサ１５は、発光部と受光部とを有する。発光部は、赤外光を発する光源を含んでいる。受光部は、ディテクタとフィルタとを有する。ガスセンサの原理は、非分散赤外線吸収法である。原子間振動による分子エネルギの共振により、ガス分子特有の周波数（波長）の光が吸収されることにより、ガス量を特定する。ガスセンサとしては、自己加熱サーミスタ方式のものであってもよい。

ガスセンサ１５は、図３Ａに示すように、ケーシング１１の内側で、前面の近く、右端、上方に配置されている。ガスセンサ１５の配置位置は、室内空気のガス濃度が測定できる位置であれば、特に限定されない。

ガスセンサ１５は、ガスセンサ１５が配置された場所のガス濃度を測定する。本実施形態においては、ガスセンサ１５は、空気調和機１の室内ユニット１０のケーシング１１内に配置されているので、床から、１．５ｍ以上２ｍ以下程度の室内空気のガス濃度を測定する。

（２−６）制御部１６
制御部１６は、第１制御部１６ａと第２制御部１６ｂとを有する。第１制御部１６ａは、室内ユニット１０に配置されている。第２制御部１６ｂは、室外ユニット２０に配置されている。第１制御部１６ａと第２制御部１６ｂは、制御部１６として協働して空気調和機１の各機器を制御する。第１制御部１６ａと第２制御部１６ｂはそれぞれコンピュータを有する。第１制御部１６ａと第２制御部１６ｂはそれぞれ、ＣＰＵと記憶部とを含んでいる。制御部１６の制御の概略構成を示すブロック図を図５に示す。制御部１６は、空気調和機１による暖房運転、冷房運転、加湿運転、給気運転を制御する。制御部１６は、室内ファン１２、四方切換弁２３、圧縮機２１、室外熱交換器用ファン２６、室外膨張弁２５、湿度センサ３６、給気ファン５４、加湿ロータ５１、ヒータ５２、吸着ファン５９、室内膨張弁１７、ガスセンサ１５を制御する。

第１制御部１６ａは、ケーシング１１の内側で、右端の部分に配置されている。制御部１６ａは他の位置に配置されていても良い。

（３）加湿運転、および、給気運転の制御方法
（３−１）加湿運転の制御方法
本実施形態においては、加湿運転は、ユーザの指示で行う。ユーザの指示とは、より具体的には、たとえば、次の通りである。ユーザはリモートコントローラの加湿運転の入力ボタンを押す。リモートコントローラは赤外線通信によってユーザの命令を室内ユニット１０に送る。制御部１６はその命令を受け取り、加湿ロータ５１等の各機器を制御する。加湿運転は、室内の湿度に応じて空気調和機１が自動で判断して実施してもよい。

加湿運転は、「（２−２−１）加湿ユニット５」で説明したように、まず、吸着ファン５９の回転によって、外気中の水分が加湿ロータ５１に吸着される。次に、給気ファン５４の回転よって、外気（空気）が取り込まれ、その空気がヒータ５２で加熱され、加熱された空気が、加湿ロータ５１に吸着された水分を含み、給気配管３５から室内ユニット１０、さらに室内へ送り出される。

（３−２）給気運転の制御方法
（３−２−１）給気運転の課題
給気運転においては、加湿ユニット５の給気ファン５４を回転させることにより、室外ユニット２０の給気用空気取込口７ｃから外気が取り込まれ、取り込まれた空気が、給気経路３を経由して、室内ユニット１０から室内に供給される。

給気運転の課題の１つは、室内ユニット１０と室外ユニット２０を結ぶ給気配管３５において、結露水が発生することにより、給気配管内の比較的流速の早い空気（給気配管内は比較的管の内径が小さいため空気の流速が早くなる）と結露水が衝突して、異音が発生し、室内の空気調和機１のユーザに不快感を与えることがあることである。

このような給気運転の課題に対応するため、必要に応じて、乾燥運転を行う。乾燥運転とは、給気配管３５を乾燥させて露結水を取り除くための給気運転である。そのために、乾燥運転においては、ヒータ５２によって、空気を加熱する。ヒータ５２は、給気配管３５を通過する空気を加熱すればよいのであって、加湿ユニット５内の給気経路５８における別の位置に配置されたヒータであっても良い。

（３−２−２）給気運転の制御フロー
本実施形態においては、給気運転を実行するフローを、図６のフローチャートを用いて説明する。

本実施形態においては、制御部１６は、連続的または断続的に、室内の所定ガスの濃度をモニターしている。具体的には、ガスセンサ１５は、定期的に室内の所定ガスの濃度を測定し、制御部１６に送信している。制御部１６は、室内の所定ガスの濃度が所定値を超えたとき（Ｓ１０１）を契機として、給気運転を実行すると決定する（Ｓ１０２）。

本実施形態においては、給気運転は、所定ガスのガス濃度に応じて、制御部１６の判断によって実施される。給気運転は、ユーザの指示によって実施されてもよい。

本実施形態においては、所定ガスはＣＯ_２（二酸化炭素）ガスである。ガスセンサ１５は、ＣＯ_２ガスセンサである。ガスセンサ１５は、ＣＯ_２ガスの濃度を測定し、測定結果を制御部１６へ送る。制御部１６は、取得したＣＯ_２ガスの濃度が所定値以上のときに、給気運転を開始する。日本の戸外でのＣＯ_２ガスの濃度は、約４１０ｐｐｍ（２０１８年）である。たとえば、測定したＣＯ_２ガスの濃度が所定値１０００ｐｐｍ以上のときに、制御部１６は、給気運転を開始すると判定する。

ステップＳ１０１で、室内の所定ガスの濃度が所定値以上となり、制御部１６が給気運転を開始すると決定すると、ステップＳ１０３へ進む。ステップＳ１０３では、制御部１６は、湿度センサ３６の測定データを受信する。湿度センサ３６は、湿度の常時（間欠の場合を含む）測定を行うようにしても良い。制御部１６からの指令により、湿度の測定を行ってもよい。いずれの場合であっても、ステップＳ１０３では、制御部１６は、湿度センサ３６の測定した湿度のデータを受け取る。

ステップＳ１０４では、制御部１６は、湿度センサ３６の測定した湿度の値が所定値を超えているか否かを判断する。所定値は、相対湿度の場合、たとえば、８０％である。給気配管３５内の湿度が所定値以上の場合、制御部１６は、ステップＳ１０５に進み、第１給気運転（乾燥運転）を行う。第１給気運転では、給気ファン５４が回転し、ヒータ５２がオンとなり、ヒータ５２に加熱された空気が、給気配管３５に送られ、給気配管内を乾燥させる。さらに、室内ユニット１０から室内に空気が送られる。

給気配管３５内の湿度が所定値未満の場合、制御部１６は、ステップＳ１０６に進み、第２給気運転を行う。第２給気運転においては、給気ファン５４が回転し、ヒータ５２はオンとならず、加熱されない空気が給気配管３５に供給される。言い換えると、第２給気運転は、乾燥運転ではない。

第１給気運転時の給気ファン５４の回転数と、第２給気運転時の給気ファン５４の回転数は、同一でも異なっていても良い。本実施形態においては、第１給気運転時の給気ファン５４の回転数は、第２給気運転時の給気ファン５４の回転数の８０％以上１２０％以下である。

第１給気運転時または前記第２給気運転時の給気ファン５４の回転数は、自動制御であっても良いし、ユーザ設定によって変更してもよい。自動制御の場合、所定ガスの濃度が大きくなるのに応じて、給気ファンの回転数を大きくしてもよい。

制御部１６は、第１給気運転時に、湿度センサ３６の測定する湿度が大きいときは、給気ファン５４の回転数を大きくなるように制御してもよい。そうすることによって、より早く給気配管３５内を乾燥させることができる。

（４）特徴
（４−１）
本実施形態の空気調和システム１００は、室外ユニット２０と、給気配管３５と、制御部１６と、を有している。室外ユニット２０は、給気ファン５４と、ヒータ５２とを有している。給気ファン５４の回転により、空気は、室外ユニットへ取り込まれ、給気配管３５を経由して、室内に導入される。ヒータ５２は、室外ユニット中で、給気ファンが取り込んだ空気を室外ユニット２０内で、加熱する。給気配管３５は、室外ユニット２０より送出された外気を室内に運ぶ経路となる。制御部１６は、室内の所定ガスの濃度を取得し、取得した前記所定ガスの濃度に基づいて、給気ファン５４を制御して、外気を室内に供給する給気運転を行う。

空気調和システム１００の制御部１６は、給気運転を第１給気運転と第２給気運転で切り換える。第１給気運転は、外気をヒータ５２により加熱して室内に供給する運転である。第２給気運転は、外気を加熱しないで室内に供給する運転である。

給気配管３５内は、高湿度のとき露結水が発生し、露結水と給気される空気が衝突することにより、異音が発生することがある。本実施形態の空気調和システム１００において、制御部１６は、第１給気運転を行うので、給気配管３５内を乾燥させることができる。給気配管３５内を乾燥させることにより、露結水を減少させ、異音の発生を低減できる。

また、本実施形態の空気調和システム１００においては、制御部１６は、適宜、第２給気運転を実施する。第２給気運転は、給気する空気を加熱しない。したがって、無駄に、暖かい空気を室内に供給することは無い。

（４−２）
本実施形態の空気調和システム１００においては、所定ガスの濃度が所定値以上となったとき（Ｓ１０１）に、給気運転を開始（Ｓ１０２）する。制御部１６は、給気運転開始のときに、給気配管内の湿度が所定値以上か否かを判断（Ｓ１０３、Ｓ１０４）し、第１給気運転を行う（Ｓ１０５）か、第２給気運転を行う（Ｓ１０６）かを決定する。

（４−３）
本実施形態の空気調和システム１００は、給気運転においては、給気配管３５を加湿運転のときと共用する。また、給気ファン５４、ヒータ５２も共用する。そのため、給気運転のために加湿運転と別の機器を用意する必要がなく、効率的である。

（４−４）
本実施形態の空気調和システム１００は、さらに、室内ユニット１０を有している。室内ユニット１０は給気配管３５に接続されている。ガスセンサ１５は、室内ユニット１０に内蔵されている。

ガスセンサ１５は、室内ユニット１０に内蔵されているので、制御部１６との連携が取りやすい。

（４−５）
本実施形態の空気調和システム１００は、冷媒回路２を有しており、室内ユニット１０は、室内熱交換器１４を備えている。

本実施形態の空気調和システム１００は、加湿運転、給気運転に加えて、暖房運転、冷房運転などの空気調和運転を行うことができる。また、これら空気調和運転において、室内ファン１２、フラップ１８などを共用することができる。

（５）変形例
（５−１）変形例１Ａ
第１実施形態の空気調和システム１００は、室内ユニット１０のケーシング１１の内部に、ガスセンサ１５を配置していた。ガスセンサ１５は、室内ユニット１０または空気調和機１と別に配置されてもよい。

変形例１Ａの空気調和機１ａにおいては、図７に示すように、ガスセンサ１５ａは、室内ユニット１０と別体である。ガスセンサ１５ａは、室内ユニット１０ａの第１制御部１６ａと無線通信可能である。ガスセンサ１５ａは、室内ユニット１０ａの第１制御部１６ａと有線通信可能であってもよい。ガスセンサ１５ａは、室内の所定ガスの濃度を測定する。ガスセンサ１５ａで測定した測定結果は、第１制御部１６ａに送信され、制御部１６は、空気調和機１ａの給気運転を制御する。

変形例１Ａでは、ガスセンサ１５ａが室内ユニット１０ａと別体であるので、室内でのガスセンサ１５ａの配置が比較的自由に選択できる。たとえば、部屋が寝室であるとき、ガスセンサ１５ａをよりユーザに近い位置に配置することができる。また、高価なガスセンサ１５ａを室内ユニット１０ａの後付で取り付けることもできる。

（５−２）変形例１Ｂ
変形例１Ａの空気調和システム１００ａにおいては、ガスセンサ１５ａは室内ユニット１０ａと別体であり、ガスセンサ１５ａは、室内ユニット１０ａの第１制御部１６ａと直接通信可能であった。変形例１Ｂの空気調和システム１００ｂにおいては、図８に示すように、ガスセンサ１５ｂは室内ユニット１０ｂと別体であり、ガスセンサ１５ｂは、室内ユニット１０ｂの第１制御部１６ａとネットワークを経由して通信可能である。ネットワークは、そのネットワーク上にサーバ４０を有していてもよい。サーバ４０は、プロセッサ４０１と記憶部４０２とを有している。サーバ４０は、ガスセンサ１５ｂの測定データを蓄積したり、ガスセンサ１５ｂを制御したり、ガスセンサ１５ｂの測定データを空気調和機１ｂに送信したりしてもよい。

変形例１Ｂの空気調和機１ｂは、ネットワーク接続機能を有していれば、特別にガスセンサ１５ｂとの接続機能を有していなくても、ガスセンサ１５ｂの測定データを利用した空気調和機１ｂの制御が可能である。

（５−３）変形例１Ｃ
変形例１Ｃの空気調和システム１００ｃにおいては、制御部１６は、第３制御部１６ｃを含んでいる。第３制御部１６ｃは、図９に示すように、サーバ４０ｃに配置されている。サーバ４０ｃは、プロセッサ４０１ｃと記憶部４０２ｃとを有している。サーバ４０ｃと、空気調和機１ｃ、ガスセンサ１５ｃとは、ネットワークを介して通信可能に接続されている。第３制御部１６ｃは、ガスセンサ１５ｃの測定した所定ガスの濃度に基づき、空気調和機１ｃの給気運転を制御する。

このとき、第３制御部１６ｃは、空気調和機１ｃの第１制御部１６ａ、または／および、第２制御部１６ｂを介して、空気調和機１を制御しても良いし、直接、空気調和機１を制御しても良い。

（５−４）変形例１Ｄ
第１実施形態の空気調和機１は、加湿ユニット５を有していた。変形例１Ｄの空気調和機１ｄ（空気調和システム１００ｄ）は、図１０に示すように、加湿ユニットを有していない。代わりに、給気ユニット５ｄを含む。その他の構成は、第１実施形態の空気調和機１と同様である。

変形例１Ｄの給気ユニット５ｄは、給気経路５８ｄを有する。給気経路５８ｄには、給気用空気取込口７ｃｄと、給気ファン５４ｄと、ヒータ５２ｄが配置されている。給気ファン５４ｄが回転することによって、空気は、給気用空気取込口７ｃｄにおいて、室外から室外ユニット２０ｄ内に取り込まれる。空気は、室外ユニット２０ｄ内の給気経路５８ｄを通過して、給気配管３５に送られ、さらに室内へ運ばれる。給気経路５８ｄの途中で、空気は、適宜、ヒータ５２ｄによって加熱される。第１給気運転において、ヒータ５２ｄに加熱された空気が給気配管３５を乾燥させる。変形例１Ｄの空気調和機１ｄ（空気調和システム１００ｄ）においても、図６と同様の制御により、給気運転が実行される。

（５−５）変形例１Ｅ
第１実施形態の空気調和機１および変形例１Ｄの空気調和機１ｄは、冷媒回路２を有し、冷房運転、暖房運転が可能であった。変形例１Ｅの空気調和機は、冷媒回路を有していない。言い換えると、変形例１Ｅの空気調和機は、室外冷媒回路ユニット、室内ユニットを有していない。変形例１Ｅの空気調和機は、給気ユニット５ｃと、給気配管３５と、湿度センサ３６と、制御部１６と、ガスセンサ１５ｂと、を有している。給気配管３５の室内側は、室内に給気配管３５から直に空気が供給されるように構成されている。ガスセンサ１５ｂは変形例１Ｂと同様に、室内に独立して配置されている。制御部１６は、給気ユニット５ａに配置されている。

変形例１Ｅの空気調和機においても、図６と同様の制御により、給気運転が実行される。

（５−６）変形例１Ｆ
変形例１Ｄでは、ヒータ５２ｄは、給気経路５８ｄに配置されている。変形例１Ｆでは、図１１に示すように、ヒータ５２ｆは、給気配管３５の給気ユニット５ｆ付近、言い換えると給気配管３５の入口付近で外気から導入された空気を加熱するように配置されている。その他の構成は、変形例１Ｄと同様である。このようにヒータ５２ｆを配置した場合も給気配管３５を通過する空気を加熱する第１給気運転を実施することができる。

（５−７）変形例１Ｇ
第１実施形態の空気調和機１においては、湿度センサ３６は、室内ユニット１０内の給気配管１９の吹出口１９ａに配置されている。湿度センサ３６は、給気配管３５内を通る空気の湿度が測定できれば、他の位置に配置されていてもよい。変形例１Ｇの空気調和機１ｇにおいては、図１２に示すように、湿度センサ３６ｇは、給気配管３５内に配置されている。変形例１Ｇの他の構成は、第１実施形態と同様である。

（５−８）変形例１Ｈ
第１実施形態では、ガスセンサ１５としてＣＯ_２ガスセンサを用いる例について説明した。ガスセンサは、他のガスを測定するセンサであってもよい。変形例１Ｈでは、ガスセンサは、ＶＯＣ（揮発性有機化合物）を測定するセンサである。ＶＯＣとしては、ホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、スチレン、アセトアルデヒドのいずれか、または、その組み合わせである。

またガスセンサは、ＩＡＱ（室内空気質）センサであってもよい。

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、１ａ〜１ｄ、１ｆ 空気調和機
２ 冷媒回路
３ 給気経路
５ 加湿ユニット
６ 室外冷媒回路ユニット
１０、１０ａ、１０ｂ 室内ユニット
１４ 室内熱交換器
１５、１５ａ、１５ｂ ガスセンサ
１６ 制御部
１９ 室内給気配管
２０ 室外ユニット
３５ 給気配管
５１ 加湿ロータ
５２ ヒータ
５４ 給気ファン
５９ 吸着ファン
１００、１００ａ〜１００ｄ、１００ｆ 空気調和システム

特開２０１０−４３８４８号公報

Claims (13)

1. 外気を室内に供給する給気ファン（５４）と、
   外気を室内に運ぶ経路となる給気配管（３５）と、
   前記給気配管に導入される前の外気、または、前記給気配管内の上流側における外気を加熱するヒータ（５２）と、
   前記給気ファンと前記ヒータとを制御する制御部（１６）と、
   を備え、
   前記制御部は、
   室内の所定ガスの濃度に基づいて、外気を前記ヒータにより加熱して室内に供給する第１給気運転と、
   室内の所定ガスの濃度に基づいて、外気を加熱しないで室内に供給する第２給気運転と、を切り替え可能に制御する、
   空気調和システム（１００）
2. 前記制御部は、給気運転が実行されていない状態で、前記所定ガスの濃度に関する給気運転条件が成立したとき、前記第１給気運転を行うか、前記第２給気運転を行うか判断を行う、
   請求項１に記載の空気調和システム。
3. 前記第１給気運転時の前記給気ファンの回転数は、前記第２給気運転時の前記給気ファンの回転数の８０％以上１２０％以下である、
   請求項１または２に記載の空気調和システム。
4. 前記制御部は、前記第１給気運転時または前記第２給気運転時の前記給気ファンの回転数を、自動制御またはユーザ設定によって変更し、
   前記自動制御の場合、前記所定ガスの濃度が大きくなるのに応じて、前記給気ファンの回転数を大きくする、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和システム。
5. 前記空気調和システムは、前記給気配管に導入される前、または、前記給気配管内、または、前記給気配管から導出された後の外気の湿度を測定する湿度センサ（３６）をさらに備え、
   前記制御部は、前記湿度センサの測定する湿度が所定湿度値以上のときは第１給気運転を選択し、前記湿度センサの測定する湿度が所定湿度未満のときは第２給気運転を選択する、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和システム。
6. 前記制御部は、前記第１給気運転時に、前記湿度センサの測定する湿度が大きいときは、前記給気ファンの回転数を大きくなるように制御する、
   請求項５に記載の空気調和システム。
7. 前記空気調和システムは、さらに、室外に配置され、前記給気配管に接続される室外ユニット（２０）を備え、
   前記室外ユニットは、外気を加湿して室内に供給するための加湿ユニットを有し、
   前記加湿ユニットは、給気運転で用いる前記給気ファンおよび前記ヒータを有している、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気調和システム。
8. 室内の前記所定ガスの濃度を測定するガスセンサ（１５、１５ａ）をさらに備える、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の空気調和システム。
9. 室内に配置され、前記給気配管に接続されており、前記給気配管より流入した外気を室内に供給する、室内ユニット（１０）、
   をさらに備える、
   請求項８に記載の空気調和システム。
10. 前記ガスセンサ（１５）は、前記室内ユニット内に配置される、
    請求項９に記載の空気調和システム。
11. 前記ガスセンサ（１５ａ）は、前記室内ユニットとは別に室内に配置される、
    請求項９に記載の空気調和システム。
12. 前記ガスセンサと前記制御部とは、外部ネットワークを介して接続される、
    請求項１１に記載の空気調和システム。
13. 前記室内ユニットは、さらに、室内熱交換器（１４）を備える、
    請求項９〜１２のいずれか１項に記載の空気調和システム。

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