JP2021148411A - 空気調和システム及び空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】加湿器に空気調和機からの気流が当てられたとしても、加湿器が適正な加湿量を制御できる、空気調和システム及び空気調和機を提供する。【解決手段】上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る空気調和システムは、温度センサが設けられた室内機を有する空気調和機と、湿度センサを有し、空気を加湿する加湿器とを具備する。上記室内機から吹き出された温風が上記加湿器に向けて送風されているか否かを検知する風向検知手段を備える。上記温風が上記加湿器に向けて送風された場合、上記加湿器は、上記湿度センサが検出した検出結果を補正する【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和システム及び空気調和機に関する。

室内の空気調和システムとして、空気調和機の室内機で熱交換された空気と、加湿器で生成された蒸気とを室内に送風するシステムがある。空気調和機には、除湿機能が付随しているものの、一般的には暖房運転時の加湿機能が付随していなく、特に冬季には加湿機能を加湿器に委ねるのが実情になっている。

このようなシステムの中、室内の温度、湿度を快適なものにする環境制御を行う場合に、空気調和機と加湿器との干渉を避け、加湿器を避けるように空気調和機で熱交換された空気の気流を制御する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８−０７１８３４号公報

しかしながら、空気調和機からの気流が加湿器を避ける制御を優先すると、使用者により設定される気流制御が行えなくなる。そこでこの現象を回避するために、使用者により設定される気流制御を優先させた場合、加湿器に気流が直接当たってしまうおそれがある。

この場合、特に気流が温風の場合には、加湿器は、室温が実際の温度よりも高いと認識し、加湿器は、湿度（相対湿度）を実際の湿度よりも低く検出してしまう。この結果、加湿器は、室温に見合った適正な加湿量の制御ができなくなってしまう。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、加湿器に空気調和機からの気流が当てられたとしても、加湿器が適正な加湿量を制御できる、空気調和システム及び空気調和機を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る空気調和システムは、温度センサが設けられた室内機を有する空気調和機と、湿度センサを有し、室内空気を加湿する加湿器とを具備する。上記室内機から吹き出された温風が上記加湿器に向けて送風されているか否かを検知する風向検知手段を備える。
上記室内機から吹き出された温風が上記加湿器に向けて送風された場合、上記加湿器は、上記湿度センサが検出した検出結果を補正する。

このような空気調和システムであれば、室内機から加湿器に向けて送風されても、加湿器は、湿度センサが検出した検出結果を補正するので、加湿器は、適正な加湿量を制御することができる。

上記の空気調和システムにおいては、上記加湿器は、上記空気調和機の上記温度センサが検出した温度に基づいて、上記加湿量を調整してもよい。

このような空気調和システムであれば、加湿器は、加湿器の湿度センサに備えられている温度検出手段で検出した温度よりも空気調和機の温度センサが検出した温度に基づいて加湿量を調整するので、加湿器は、適正な加湿量を制御することができる。

上記の空気調和システムにおいては、上記室内機は、上記空気が使用者位置の基づいた風向制御をした後、上記空気が上記加湿器に向けて送風されているか否かの判断をしてもよい。

このような空気調和システムであれば、室内機は、空気が使用者の位置の基づいた風向制御をした後に、空気が加湿器に向けて送風されているか否かの判断がなされるので、使用者にとっての快適性が優先され、室内は、加湿器によって適正な湿度に保たれる。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る空気調和機は、温度センサが設けられた室内機を有する空気調和機である。空気調和機は、上記室内機から吹き出された温風が加湿器に向けて送風する場合、上記温度センサが検出した検出結果を上記加湿器に送信する。

このような空気調和機を用いれば、室内機から吹き出された温風が加湿器に向けて送風されても、加湿器は、湿度センサが検出した検出結果を補正するので、加湿器は、適正な加湿量を制御することができる。

以上述べたように、本発明によれば、加湿器が適正な加湿量を制御できる、空気調和システム及び空気調和機が提供される。

本実施形態の空気調和システムの一例を示す模式的上面図である。 空気調和システムの一例を示すブロック図である。 本実施形態の空気調和システムの運転動作の一例を示すフロー図である。 本実施形態の空気調和システムの一例を示す模式的上面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。各図面には、ＸＹＺ軸座標が導入される場合がある。また、同一の部材または同一の機能を有する部材には同一の符号を付す場合があり、その部材を説明した後には適宜説明を省略する場合がある。

図１は、本実施形態の空気調和システムの一例を示す模式的上面図である。図１に示す空気調和システム１は、空気調和機１０と、空気を加湿する加湿器２０と、遠隔操作機５０とを具備する。図１では、空気調和機１０から放出される空気（実線）及び加湿器２０から放出される空気（破線）が模式的に矢印で表されている。空気調和システム１は、例えば、空気調和機１０が暖房運転をしているときに加湿器２０の存在によって加湿効果が機能する。従って、実施形態では空気調和機１０が暖房運転をしている場合の例をあげる。

空気調和機１０の室内機１１及び加湿器２０は、部屋５の室内に設置され、室外機１２は、部屋５の室外に設置される。空気調和機１０は、主に室内の空気の温度を調整する。加湿器２０は、主に空気の加湿量を調整して室内に加湿空気を送風する。ここで、加湿量とは、加湿器２０から吹き出された空気に含まれる水分量、及び、加湿器２０の加湿動作における送風量である。

空気調和システム１において、空気調和機１０と加湿器２０とは、互いに情報を通信し合うことができる。例えば、空気調和機１０の制御装置１３（主制御装置）が加湿器２０の制御装置２１（副制御装置）に情報を送信すれば、加湿器２０の制御装置２１は、その情報を受信する。加湿器２０の制御装置２１が空気調和機１０の制御装置１３に情報を送信すれば、空気調和機１０の制御装置１３は、その情報を受信する。また、遠隔操作機５０は、使用者の操作に基づいて空気調和機１０及び加湿器２０の運転動作を遠隔操作によって制御する。

図２は、空気調和システムの一例を示すブロック図である。図２では、上側に空気調和機１０が示され、下側に加湿器２０が示されている。まず、空気調和機１０から説明する。

空気調和機１０は、室内機１１と室外機１２とを有する。さらに、空気調和機１０は、空気調和システム１を統合的に制御する制御装置１３を有する。制御装置１３は、室内機１１、室外機１２、及び加湿器２０の少なくともいずれかを制御する。制御装置１３は、室内機１１に設置されてもよく、室外機１２に設置されてもよく、あるいは室内機１１及び室外機１２のそれぞれに分割されて設置されてもよい。

室内機１１は、室内の空気と冷媒との熱交換を行う室内熱交換器１１０と、室内機１１から室内熱交換器１１０の冷媒と熱交換された空気を吹き出すための室内ファン１１１と、吹出方向を案内する風向板１１２と、室内の温度を測定する温度センサ１１３と、室内の湿度を測定する湿度センサ１１４と、加湿器２０との距離を測定するための距離センサ１１５と、加湿器２０の位置情報を受信する位置検出手段１１６とを有する。

ここで、風向板１１２は、例えば、上下風向板と左右風向板とを有し、室内機１１から放出される空気を上下、または左右に指向させる。また、湿度センサ１１４は、例えば、空気調和機１０が除湿運転をしているときに主に使用される。湿度センサ１１４は、加湿器２０の使用時に加湿器２０の湿度センサと併用されてもよい。

位置検出手段１１６は、加湿器２０や使用者の位置を検出する。例えば、加湿器２０が放出する赤外線信号を室内機１１が取得する位置検出手段である。あるいは、位置検出手段１１６としては、室内機１１に画像認識装置が設けられ、室内機１１が加湿器２０外観、または加湿器２０に付されたマーカ画像を取得することで加湿器２０の位置を検出する手段であってよい。

室外機１２は、外気と冷媒との間で熱交換を行う室外熱交換器１２０と、室外熱交換器１２０に冷媒を供給する冷凍サイクルの一部としての圧縮機１２１と、室外熱交換器１２０に外気を供給する室外ファン１２２と、冷凍サイクル内の温度や圧力、外気温などを測定する各種のセンサ１２３とを有する。

制御装置１３は、空気調和システム１の統合的な制御をする中央演算装置１３０と、中央演算装置が実行するプログラムなどが記憶されたメモリ１３１と、室内機１１、室外機１２、及び加湿器２０との間で信号を送受信する送受信機１３２とを有する。制御装置１３は、送受信機１３２を通じて、加湿器２０の制御装置２１の送受信機２１２と情報の送受信をすることができる。

次に、加湿器２０を説明する。

加湿器２０は、所謂、気化式、加熱気化式、超音波式、及びスチーム式のいずれかの加湿器である。図２には、一例として、気化式の加湿器のブロック図が例示されている。

加湿器２０は、加湿器２０の下方に設置された貯水トレイ２０１と、加湿器２０の内部で加湿された空気を排出する排気口２０２と、貯水トレイ２０１に水を供給する給水口２０３と、貯水トレイ２０１に空気（外気）を送風する吸気口２０４とを有する。さらに、加湿器２０は、貯水トレイ２０１内に設置された加湿フィルタ２０５を有する。

また、加湿器２０は、給気口２０４から空気を吸い込む送風ファン２２０と、送風ファン２２０を駆動するモータ２２１とを有する。送風ファン２２０が駆動すると、加湿器２０の吸気口２０４から空気（外気）が貯水トレイ２０１に導入される。これにより、加湿フィルタ２０５に外気が接触する。また、加湿器２０は、温度センサ２３０と、湿度センサ２３１と、制御装置２１と、位置出力手段２１１とを有する。制御装置２１は、制御装置１３と同様に、中央演算装置２１０、メモリ２１１、送受信機２１２を有する。

加湿フィルタ２０５は、高い含水性を有し、通気可能なシート材である。加湿フィルタ２０５は、貯水トレイ２０１内で、その一部が液体（例えば、水）に浸漬されている。吸気口２０４から送風された空気が加湿フィルタ２０５に接触すると、加湿フィルタ２０５に含まれる液体が気化され、加湿された空気として排気口２０２から外部に排出される。

制御装置２１は、温度センサ２３０及び湿度センサ２３１からの検出値によって、送風ファン２２０を駆動するモータ２２１の回転数を制御する。例えば、制御装置２１は、湿度センサ２３１によって検出された湿度が設定された湿度よりも低ければ、モータ２２１の回転数を高い回転数で制御し、湿度センサ２３１によって検出された湿度が設定された湿度よりも高ければ、モータ２２１の回転数を低く制御する。

位置出力手段２１１は、室内機１１に向けて赤外線信号を出射する手段、または、加湿器２０が自らの位置を示すマーカが該当する。

但し、空気調和機１０から加湿器２０に局部的に温風が送風されると、吸気口２０４から室温よりも高温の温風が吸引され、加湿器２０の温度センサ２３０が実際の室温よりも室温を高いと認識する。このため、加湿器２０の湿度センサ２３１が室内の実際の湿度（相対湿度）よりも室内の湿度を低めに認識することが起き得る。これにより、適正な湿度を持った空気が加湿器２０から放出されない現象が起きる。

このような現象は、気化式の加湿器に限らず、加熱気化式、超音波式、及びスチーム式の加湿器でも起きる。これは、加湿器が室内機１１からの温風を浴びて吸い込んでしまうと、加湿器に含まれる温度センサが実際の室温よりも室温を高いと誤認するからである。

このような現象を抑制するため、空気調和機１０が加湿器２０を避けて、室内に温風を送風するシステムが考えられる。

しかしながら、空気調和機１０からの温風が加湿器を避ける制御を優先すると、特に冬季において、温風に当たりたいと希望する使用者とっては、自らが加湿器２０の傍に位置する場合、使用者に温風が当たらない環境下に置かれることになる。すなわち、使用者により設定される気流制御が行えなくなる。また、使用者が加湿器２０と離れていても、温風に当たりたくないと希望する使用者は、温風が当たり得る環境下に置かれる。

この現象を回避するために、加湿器２０よりも使用者により設定される気流制御を優先させて、使用者への温風の当否（温風が当たるか否か）を優先する制御が考えられる。しかし、この場合、加湿器２０が使用者の傍に位置すると、加湿器２０に温風が局部的に当たってしまい、加湿器２０が実際の室温よりも室温を高いと誤認する現象が起き得る。

本実施形態の空気調和システム１では、使用者にとって適温、適湿度の環境が保たれるように、室内機１１から吹き出された温風が加湿器２０に向けて送風されたり、あるいは、該空気が使用者に当たらないように制御されたりしたとき、加湿器２０に室内機１１から吹き出された該空気（温風）が当たったとしても、加湿器２０は、湿度センサ２３１が検出した検出結果を補正する。これにより、加湿器２０は、適正に加湿量を制御し、室内に適正な湿度の空気を放出することができる。以下、この制御をフロー図を用いて説明する。

図３（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態の空気調和システムの運転動作の一例を示すフロー図である。図３（Ａ）に示すフローは、制御装置１３によって自動的に制御される。図３（Ｂ）に示すフローは、制御装置２１０によって自動的に制御される。使用者は、自動運転モードとして、遠隔操作機５０によって図３に示す制御を選択できる。

空気調和システム１において、空気調和機１０が運転動作をし始めると、制御装置１３は、室内機１１の位置検出手段１１６によって、室内における使用者の位置を検出する（ステップＳ１０）。

次に、室内機１１の風向板１１２が調整される（ステップＳ１０）。例えば、運転モードとして、使用者によって、使用者に室内機１１からの気流が当てられるモードが選択されていれば、使用者に室内機１１からの気流が当てられるように、上下風向板、左右風向板の向きが調整される（ステップＳ２０）。一方、使用者によって、使用者に室内機１１からの気流が当てらないモードが選択されていれば、使用者に室内機１１からの気流が当たらないように、上下風向板、左右風向板の向きが調整される。

次に、室内機１１の位置検出手段１１６は、加湿器２０の位置を検出する（ステップＳ３０）。

このように、室内機１１は、室内機１１から放出される空気が使用者の位置の基づいた風向制御をした後、例えば、使用者に向けて送風されているか否かの判断をした後、該空気が加湿器に向けて送風されているか否かの判断をする。これにより、空気調和機からの気流が加湿器を避ける制御を優先した場合と比較して、使用者にとっての快適性が優先される。

次に、室内機１１からの気流が向かう先に、加湿器２０があるか否かの判断がなされる（ステップＳ４０）。空気調和システム１は、室内機１１から吹き出された温風が加湿器２０に向けて送風されているか否かを検知する風向検知手段を備えている。風向検知手段は、本実施例では位置検出手段１１１、位置出力手段２１１等を含む。具体的には、制御装置１３は、風向板１１１の現在の姿勢により吹き出される気流の向きを検出する。また、制御装置１３は、室内機１１の位置検出手段１１６と加湿器２０の位置出力手段２１１により室内機１１に対する加湿器２０の位置する方向を検出する。制御装置１３は、室内機１１から吹き出される気流の向きと室内機１１に対する加湿器２０の位置する方向を比較して、略同じ方向であるか否かを判断している。

例えば、室内機１１からの気流が向かう先に、加湿器２０が位置する場合は（ＹＥＳ）、制御装置１３は、加湿器２０に湿度を補正する指令を行うステップに運転動作を移行させる。一方、室内機１１からの気流が向かう先に、加湿器２０が位置しない場合は（ＮＯ）、制御装置１３は、空気調和機１０の運転動作を終了させる。これは、ＮＯと判断された場合、加湿器２０に室内機１１からの気流が当たることはなく、加湿器２０の温度センサ２３０が検出する室温と、室内機１１の温度センサ１１３が検出する室温とが略同じであると類推できるからである。

但し、ステップＳ４０でＹＥＳと判断され、室内機１１からの気流が加湿器２０に向けられた場合、空気調和機１０の送受信機１３２から加湿器２０に湿度を補正する指令がなされる（ステップＳ５０）。また、このときの空気調和システム１の状態を図４に示す。

一方、制御装置２１０は、加湿器２０の運転動作が開始されると、加湿器２０の送受信機２１２は、空気調和機１０から湿度補正指令を受信する（ステップＳ５１０）。この際、送受信機１３２から送受信機２１２に、空気調和機１０の温度センサ１１３が検出した温度が送信される。

次に、加湿器２０は、温度センサ１１３が検出した温度に基づいて、加湿器２０が放出する空気の湿度を補正、算出する（ステップＳ５２０）。ここで、加湿器２０のメモリ２１１には、温度−相対湿度−絶対湿度の関係が格納されている。

次に、加湿器２０は、空気調和機１０の温度センサ１１３が検出した温度に基づいて、空気の加湿量を制御、調整する。温度センサ１１３は、空気調和機１０から送風された温風の影響が少ない室内の実際の温度に近い温度を検出できるため、加湿器２０は温風を当てられたとしても、室内の実際の温度を基準に適正な湿度を持った空気を室内に向けて放出することができる。

この後、加湿器２０の運転動作が終了して、空気調和機１０の運転動作が終了する。

このように、空気調和システム１では、空気調和機１０からの放出される温風が使用者に当たるか否かの判断がなされ、使用者にとっての快適性が優先的に考慮される。このとき、加湿器２０に温風が当たったとしても、加湿器２０が湿度を補正して、適正な加湿量を調整するので、使用者の快適性が保たれることになる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、本発明としては、空気調和システム１に限らず、室内機１１によって熱交換された空気を加湿器２０に向けて送風する場合、温度センサ１１３が検出した検出結果を加湿器２０に送信する空気調和機１０が提供される。また、各実施形態は、独立の形態とは限らず、技術的に可能な限り複合することができる。

１…空気調和システム
５…部屋
１０…空気調和機
１１…室内機
１２…室外機
１３、２１…制御装置
２０…加湿器
５０…遠隔操作機
１１０…室内熱交換器
１１１…室内ファン
１１２…風向板
１１３、２３０…温度センサ
１１４、２３１…湿度センサ
１１５…距離センサ
１１６…位置検出手段
１２０…室外熱交換器
１２１…圧縮機
１２２…室外ファン
１２３…センサ
１３０、２１０…中央演算装置
１３１、２１１…メモリ
１３２、２１２…送受信機
２０１…貯水トレイ
２０２…排気口
２０３…給水口
２０４…給気口
２０４…吸気口
２０５…加湿フィルタ
２１１…位置出力手段
２２０…送風ファン
２２１…モータ

Claims (4)

1. 温度センサが設けられた室内機を有する空気調和機と、
   湿度センサを有し、空気を加湿する加湿器と
   を具備し、
   前記室内機から吹き出された温風が前記加湿器に向けて送風されているか否かを検知する風向検知手段を備え、
   前記温風が前記加湿器に向けて送風された場合、前記加湿器は、前記湿度センサが検出した検出結果を補正する
   空気調和システム。
2. 請求項１に記載された空気調和システムであって、
   前記加湿器は、前記空気調和機の前記温度センサが検出した温度に基づいて、前記空気の加湿量を調整する
   空気調和システム。
3. 請求項１または２に記載された空気調和システムであって、
   前記室内機は、前記空気が使用者の位置の基づいた風向制御をした後に、前記空気が前記加湿器に向けて送風されているか否かの判断をする
   空気調和システム。
4. 温度センサが設けられた室内機を有する空気調和機であって、
   前記室内機から吹き出された温風を加湿器に向けて送風する場合、前記温度センサが検出した検出結果を前記加湿器に送信する
   空気調和機。

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