JP3517042B2 - 冷暖房装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷暖房装置に関す
る。

【０００２】

【従来技術】冷暖房装置には、特開平６−２６５１８０
号公報に示すように、床輻射冷暖房システムと床吹出し
空調システムという輻射と対流の２つのシステムを組合
わせたものがある。このものにおいては、熱源機器によ
り生成された所定温度の媒体（冷水又は温水）を床下に
敷設された熱交換器（具体的には冷温水循環パイプ）に
供給して、床を介して室内に対して輻射熱を放射する一
方、前記熱源機器により生成された所定温度の媒体（冷
水又は温水）と室内空気又は新鮮な空気とを熱交換して
空調風を得、その空調風を、床下を経由させて、床にあ
る吹出口から室内に吹出させることになっている。これ
により、この冷暖房装置においては、自然に近い快適性
を得ると共に、床輻射冷暖房システムの余熱を回収し
て、それを利用できることになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記冷暖房装
置にあっては、床輻射冷暖房システムと床吹出し空調シ
ステムのいずれもが、熱交換（床と媒体との熱交換、室
内空気等と媒体との熱交換）に際して、媒体の顕熱のみ
を利用し、基本的に、その単位時間当たりの利用熱量
（単位時間当たりの移動熱量）が小さいことから、起動
直後の立上がり時等においては、冷暖房装置を使用する
者のニ−ズに即時的に対応して、急速冷暖房を行うこと
はできない。仮に、上記内容を満足させようとすれば、
媒体の流量を増大させて、単位時間当たりの利用熱量を
大きくしなければならず、配管、ポンプ等は大型化せざ
るを得ない。しかも、熱源機器により生成された所定温
度の媒体を、床下の熱交換器に流すだけでなく、その同
じ媒体を空調風を得るための熱源として使用していると
いう構成の他に、システム上、床下を経由させて室内に
吹出される空調風に、床輻射冷暖房システムの余熱を回
収、利用させることとしており、これ故、床下における
熱交換器を流れる媒体と空調風との温度関係には、一定
の制約（冷房時には、空調風の温度は、床下における熱
交換器を流れる媒体の温度よりも高く、暖房時には、空
調風の温度は、床下における熱交換器を流れる媒体の温
度よりも低い）が持たされることになっている。このた
め、冷暖房装置を使用する者のニ−ズに即時的に対応す
べく、空調風の状態のみを、自由に調整することはでき
ない。

【０００４】本発明は上記実情を鑑みてなされたもの
で、その目的は、通常は、自然に近い快適性を得ること
ができる一方、起動直後の立上がり時等において、大型
化しなくても、急速冷暖房の要求に対して即時的に対応
できる冷暖房装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明（請求項１に係る発明）にあっては、室内側熱
交換器が蒸発器又は凝縮器の一方とされ、室外側熱交換
器が蒸発器又は凝縮器の他方とされて、１つのヒ−トポ
ンプ冷凍サイクルが構成される冷暖房装置において、前
記室内側熱交換器が、室内空気と前記ヒ−トポンプ冷凍
サイクルにおける媒体との間で熱交換させる第１熱交換
器と、該ヒ−トポンプ冷凍サイクルにおいて該第１熱交
換器と並列に配設されて、床下における床輻射冷暖房用
熱交換器に供給される媒体と前記ヒ−トポンプ冷凍サイ
クルにおける媒体との間で熱交換させる第２熱交換器
と、を備え、前記第１熱交換器を流れる前記ヒ−トポン
プ冷凍サイクルにおける媒体の流量と前記第２熱交換器
を流れる前記ヒ−トポンプ冷凍サイクルにおける媒体の
流量との流量割合を調整する流量割合調整手段が備えら
れ、起動されたか否かを検出する起動検出手段と、前記
流量割合調整手段を制御する起動初期制御手段と、が備
えられ、前記起動初期制御手段は、前記起動検出手段か
らの信号に基づき起動されたと判定したとき、前記第１
熱交換器のみに前記ヒ−トポンプ冷凍サイクルにおける
媒体を流すように設定され、床輻射冷房としての冷房態
様を選択するマニュアルモ−ド選択手段と、前記マニュ
アルモ−ド選択手段からの信号に基づき、床輻射冷房が
選択されたと判定したとき、該判定をしたときから時間
をカウントするタイマ手段と、前記タイマ手段からの信
号に基づき、所定時間が経過したと判定したとき、前記
起動初期制御手段の制御を解除する解除手段と、が備え
られている構成としてある。

【０００６】上記請求項１の好ましい態様としては、請
求項２、３の記載の通りとなる。

【０００７】さらに、上記目的を達成するために本発明
（請求項４に係る発明）にあっては、室内側熱交換器が
蒸発器又は凝縮器の一方とされ、室外側熱交換器が蒸発
器又は凝縮器の他方とされて、１つのヒ−トポンプ冷凍
サイクルが構成される冷暖房装置において、前記室内側
熱交換器が、室内空気と前記ヒ−トポンプ冷凍サイクル
における媒体との間で熱交換させる第１熱交換器と、該
ヒ−トポンプ冷凍サイクルにおいて該第１熱交換器と並
列に配設されて、床下における床輻射冷暖房用熱交換器
に供給される媒体と前記ヒ−トポンプ冷凍サイクルにお
ける媒体との間で熱交換させる第２熱交換器と、を備
え、前記第１熱交換器を流れる前記ヒ−トポンプ冷凍サ
イクルにおける媒体の流量と前記第２熱交換器を流れる
前記ヒ−トポンプ冷凍サイクルにおける媒体の流量との
流量割合を調整する流量割合調整手段が備えられ、起動
されたか否かを検出する起動検出手段と、前記流量割合
調整手段を制御する起動初期制御手段と、が備えられ、
前記起動初期制御手段は、前記起動検出手段からの信号
に基づき起動されたと判定したとき、前記第１熱交換器
のみに前記ヒ−トポンプ冷凍サイクルにおける媒体を流
すように設定され、室内温度を検出する室内温度検出手
段と、前記室内温度検出手段に基づく室内温度と設定温
度との偏差が所定範囲内に収まるか否かを判別する判別
手段と、前記判別手段からの信号に基づき、前記偏差が
所定範囲内に収まると判定したとき、前記起動初期制御
手段の制御を解除する解除手段と、が備えられ、前記解
除手段が、前記起動初期制御手段の制御を徐々に解除す
るように設定されている構成としてある。

【０００８】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、床下における
第２熱交換器（床輻射冷暖房用熱交換器）を利用して、
床輻射冷暖房を行うことができることから、騒音を発す
ることなく、温度の高い均一性を担保しつつ冷暖房がで
きることになり、自然に近い快適性を得ることができる
ことになる。その一方、冷暖房装置を使用する者のニ−
ズに対しては、第１熱交換器において、室内空気とヒ−
トポンプ冷凍サイクルにおける媒体との間で、相変化に
伴う潜熱を利用して、熱交換を行うことができることに
なり、熱交換において、単位時間当たりの利用熱量（単
位時間当たりの移動熱量）を大きくして、急速冷暖房を
迅速に行うことができることになる。このため、通常
は、自然に近い快適性を得ることができる一方、起動初
期等においては、大型化しなくても、急速冷暖房の要求
に対して即時的に対応できることになる。また、第１、
第２熱交換器がヒ−トポンプ冷凍サイクルにおいて並列
に設けられていることから、その２つの第１、第２熱交
換器を作動させるのに、１つのヒ−トポンプ冷凍サイク
ルにおける１つの圧縮機だけで足りることになる。しか
も、この場合、第１、第２熱交換器の作動態様として、
複数の態様、例えば、片方作動、両方作動等の態様を得
ることが可能となる。さらに、１つのヒ−トポンプ冷凍
サイクルを用いることから、そのヒ−トポンプ冷凍サイ
クルにおける圧縮機として、室内冷暖房に適応した能力
（容量）のものを用いることができることになり、床輻
射冷暖房システム、空調冷暖房システムを単独にそれぞ
れ設ける場合のように、当該室内に対して機関、熱源等
の総合的能力が余剰となることを防ぐことができること
になる。

【０００９】また、冷暖房装置を使用する者の意思に基
づき、自然に近い快適性と急速冷暖房（空調風による冷
暖房）とに重み付けを行うことができることになり、冷
暖房装置を使用する者のニ−ズを的確に反映させること
ができることになる。

【００１０】さらに、起動初期において、空調風による
冷暖房が行われることになり、即効的な急速冷暖房の要
求を自動的に満足させることができることになる。しか
も、冷房が選択されているときには、第１熱交換器は、
室内を空調冷房するに伴って、室内の除湿も行うことに
なり、この後、床輻射冷房を行うとしても、床上に結露
が発生することを防止できることになる。

【００１１】さらにまた、床輻射冷房が選択されたとき
には、その選択のときから所定時間、室内が空調冷房さ
れて、室内の除湿も行われることになり、床輻射冷房を
行うときまでには、室内状態を、床輻射冷房により、床
上に結露が発生しない状態にすることができることにな
る。

【００１２】請求項２の発明によれば、解除手段が、起
動初期制御手段の制御を徐々に解除することから、室内
の状態を、急速冷暖房の状態（空調風による冷暖房の状
態）から自然に近い快適性の状態へ移行させるに際し
て、その移行を円滑に行うことができることになる。

【００１３】請求項３の発明によれば、床に、室内と床
下とを連通する室内空気供給孔が形成されていることか
ら、除湿された室内空気が室内空気供給孔を介して床下
に供給されることになり、床輻射冷暖房用熱交換器によ
り床輻射冷房を行っても、床上は勿論、床下（床輻射冷
暖房用熱交換器の周囲）においても、結露が発生するこ
とを防止できることになる。この結果、床輻射冷暖房用
熱交換器に供給する媒体として、かなり低い温度のもの
をも供給できることになり、床輻射冷房の設計自由度を
高めることができることになる。

【００１４】請求項４の発明によれば、床下における第
２熱交換器（床輻射冷暖房用熱交換器）を利用して、床
輻射冷暖房を行うことができることから、騒音を発する
ことなく、温度の高い均一性を担保しつつ冷暖房ができ
ることになり、自然に近い快適性を得ることができるこ
とになる。その一方、冷暖房装置を使用する者のニ−ズ
に対しては、第１熱交換器において、室内空気とヒ−ト
ポンプ冷凍サイクルにおける媒体との間で、相変化に伴
う潜熱を利用して、熱交換を行うことができることにな
り、熱交換において、単位時間当たりの利用熱量（単位
時間当たりの移動熱量）を大きくして、急速冷暖房を迅
速に行うことができることになる。このため、通常は、
自然に近い快適性を得ることができる一方、起動初期等
においては、大型化しなくても、急速冷暖房の要求に対
して即時的に対応できることになる。また、第１、第２
熱交換器がヒ−トポンプ冷凍サイクルにおいて並列に設
けられていることから、その２つの第１、第２熱交換器
を作動させるのに、１つのヒ−トポンプ冷凍サイクルに
おける１つの圧縮機だけで足りることになる。しかも、
この場合、第１、第２熱交換器の作動態様として、複数
の態様、例えば、片方作動、両方作動等の態様を得るこ
とが可能となる。さらに、１つのヒ−トポンプ冷凍サイ
クルを用いることから、そのヒ−トポンプ冷凍サイクル
における圧縮機として、室内冷暖房に適応した能力（容
量）のものを用いることができることになり、床輻射冷
暖房システム、空調冷暖房システムを単独にそれぞれ設
ける場合のように、当該室内に対して機関、熱源等の総
合的能力が余剰となることを防ぐことができることにな
る。

【００１５】また、冷暖房装置を使用する者の意思に基
づき、自然に近い快適性と急速冷暖房（空調風による冷
暖房）とに重み付けを行うことができることになり、冷
暖房装置を使用する者のニ−ズを的確に反映させること
ができることになる。

【００１６】さらに、起動初期において、空調風による
冷暖房が行われることになり、即効的な急速冷暖房の要
求を自動的に満足させることができることになる。しか
も、冷房が選択されているときには、第１熱交換器は、
室内を空調冷房するに伴って、室内の除湿も行うことに
なり、この後、床輻射冷房を行うとしても、床上に結露
が発生することを防止できることになる。

【００１７】さらにまた、起動初期において、室内の急
速冷暖房が行われる一方、その後、室内が床輻射冷暖房
を行うのに適した状態となると、床輻射冷暖房が行われ
ることになり、自然に近い快適性を自動的に得ることが
できることになる。

【００１８】加えて、解除手段が、起動初期制御手段の
制御を徐々に解除することから、室内の状態を、急速冷
暖房の状態（空調風による冷暖房の状態）から自然に近
い快適性の状態へ移行させるに際して、その移行を円滑
に行うことができることになる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図１、図２において、１は、１つのヒ
−トポンプ冷凍サイクルをもって構成される冷暖房装置
で、この冷暖房装置１は、室外側熱交換器２と、室内側
熱交換器３と、媒体としてのブライン（不凍液）を循環
させるブライン循環系４と、電磁式四方切換弁５と、ヒ
−トポンプ冷凍サイクルにおける媒体としての冷媒（図
１、図２中、矢印をもって示す）の冷媒通路をサイクル
状に構成する配管６、７と、圧縮器８と、膨張弁３９、
４０と、電磁式流量調整弁１０、１１とを備えている。

【００２０】上記室外側熱交換器２は、ヒ−トポンプ冷
凍サイクルにおける蒸発器又は凝縮器の一方となるもの
で、該室外側熱交換器２は、室外において、ユニットケ
−ス１２（一点鎖線をもって示す）内に収納されて、外
気と熱交換することになっている。この場合、その熱交
換を促進するため、図示を略す強制ファンが、室外側熱
交換器２近傍においてユニットケ−ス１２内に配設され
ている。

【００２１】前記室内側熱交換器３は、ヒ−トポンプ冷
凍サイクルにおける蒸発器又は凝縮器の他方となるもの
で、該室内側熱交換器３は、ヒ−トポンプ冷凍サイクル
において、第１熱交換器１３と第２熱交換器１４とを並
列に備えている。上記第１熱交換器１３は、室内１５に
配設されて、室内空気と熱交換されることになってお
り、その場合、その熱交換を促進するため、図示を略す
強制ファンが第１熱交換器１３近傍に配設され、その風
量は冷媒の循環量に応じて変化されることになってい
る。これにより、この第１熱交換器１３に基づき、空調
による冷暖房が行われることになっている。本実施例に
おいては、一般的な住宅における冷暖房装置を想定し
て、冷房能力が３．２ＫＷ、暖房能力が４．５ＫＷに設
定してある。前記第２熱交換器１４は、前記ユニットケ
−ス１２内に配設され、その第２熱交換器１４の内部
に、ヒ−トポンプ冷凍サイクルにおける冷媒とブライン
（不凍液）とが別通路で流されて、この両者間において
間接熱交換が行われることになっている。この第２熱交
換器１４も、上記第１熱交換器１３と同様の能力を有し
ている。

【００２２】前記ブライン循環系４は、前記第２熱交換
器１４内のブライン通路、供給配管１６、還流配管１
７、床輻射冷暖房用熱交換器としての冷温水循環パイプ
群１８等を備えており、これらにより、ブラインが循環
できることになっている。

【００２３】供給配管１６は、その一端部が第２熱交換
器１４のブライン流出口に接続され、その他端部は往ヘ
ッダ１９に接続されており、この供給配管１６には、往
ヘッダ１９に向って順に、三方弁２０、温度計（サ−
モ）２１が介装されている。これら往ヘッダ１８、三方
弁２０、温度計２１は、前記ユニットケ−ス１２に収納
されている。

【００２４】還流配管１７は、その一端部において二又
状の分岐管部２２ａ、２２ｂを形成しており、その一方
の分岐管部２２ａは第２熱交換器１４のブライン流入口
に接続され、他方の分岐管部２２ｂは前記三方弁２０の
残りの出入口に接続されている。そして、還流配管１７
の他端部は還ヘッダ２３に接続されている。この還流配
管１７にはブラインを循環する循環ポンプ２４が介装さ
れており、この循環ポンプ２４は、上記還ヘッダ２３と
共に前記ユニットケ−ス１２内に収納されている。本実
施例においては、循環ポンプ２４は、往還温度差が５
℃、ブラインの循環量が１３（Ｌ／ｍｉｎ）となるよう
にして決定されている。

【００２５】冷温水循環パイプ群１８は、その各一端部
が前記往ヘッダ１９に接続され、その各他端部は前記還
ヘッダ２３に接続されており、途中、該冷温水循環パイ
プ群１８は、室内１５における床２５下を経由すること
になっている。この場合、本実施例においては、冷温水
循環パイプ群１８に多数のポリエチレン管を用い、パイ
プピッチ間隔を１００ｍｍとして、床２５下に一様に配
設されることになっている。

【００２６】これにより、供給配管１６、往ヘッダ１９
からの冷水又は温水が、冷温水循環パイプ群１８経て還
ヘッダ２３、還流配管１７に流れると、冷温水循環パイ
プ群１８は、吸熱又は放熱して、床輻射冷暖房を行うこ
とになる。このとき、本実施例においては、前記三方弁
２０が自動制御されて、冷房時下限温度１８℃、暖房時
上限温度４５℃で、ブラインが冷温水循環パイプ群１８
に供給できるようになっている。また、ブラインの供給
温度は、室内設定温度と室内温度との偏差により、下限
温度又は上限温度から変化させることになっている。

【００２７】また、この冷温水循環パイプ群１８の上に
位置する床２５には、室内空気供給孔２６が形成され、
その室内空気供給孔２６を介して室内の空調冷房に基づ
く除湿空気が床２５下に供給できることになっており、
これにより、冷温水循環パイプ群１８周囲において、結
露が発生しないように設定されている。

【００２８】前記四方切換弁５は、前記ユニットケ−ス
１２内に収納されて、ヒ−トポンプ冷凍サイクルが冷凍
機（空調冷房）又はヒ−トポンプ（空調暖房）を構成す
るように切り換える機能を有しており（室内側熱交換器
３の使用目的が熱を吸収するときには、冷凍機と称し、
室内側熱交換器３の使用目的が熱を放出するときには、
ヒ−トポンプと称する）、このため、四方切換弁５は、
４つの第１〜第４出入口２７〜３０を有して、冷房が選
択されたときには、図１に示すように、第１出入口２７
と第２出入口２８とを連通すると共に第３出入口２９と
第４出入口３０とを連通し、暖房が選択されたときに
は、図２に示すように、第１出入口２７と第４出入口３
０とを連通すると共に第２出入口２８と第３出入口２９
とを連通するように設定されている。

【００２９】前記配管６は、室外側熱交換器２と室内側
熱交換器３との間を、その各一方の出入口側において連
通させるもので、配管部３１と、配管部３２と、配管部
３３と、分岐管部３４、３５とからなる。配管部３１
は、その一端部が前記室外側熱交換器２の一方の出入口
に接続され、その他端部は前記四方切換弁５の第３出入
口２９に接続されている。配管部３２は、その一端部が
四方切換弁５の第２出入口２８に接続され、その他端部
は第４出入口３０に接続されている。配管部３３は、そ
の一端部が四方切換弁５の第１出入口２７に接続され、
その他端部は室内側熱交換器３に向って延びている。分
岐管部３４と３５とは、配管部３３の他端部から二又状
に分岐され、その分岐管部３４の先端部は第１熱交換器
１３の一方の冷媒出入口に接続され、分岐管部３５の先
端部は第２熱交換器１４の一方の冷媒出入口に接続され
ている。

【００３０】前記配管７は、室外側熱交換器２と室内側
熱交換器３との間を、その各他方の出入口側において連
通させるもので、配管部３６と、分岐管部３７、３８と
からなる。配管部３６は、その一端部が前記室外側熱交
換器２の他方の冷媒出入口に接続され、その他端部は室
内側熱交換器３に向って延びている。分岐管部３７と３
８とは、配管部３６の他端部から二又状に分岐され、そ
の分岐管部３７の先端部は第１熱交換器１３の他方の冷
媒出入口に接続され、分岐管部３８の先端部は第２熱交
換器１４の他方の冷媒出入口に接続されている。

【００３１】前記圧縮器８は、蒸発器（室外側熱交換器
２又は室内側熱交換器３の一方）において気化された冷
媒を断熱圧縮して凝縮器（室外側熱交換器２又は室内側
熱交換器３の他方）に供給するもので、前記ユニットケ
−ス１２内において前記配管部３２に介装されている。
本実施例においては、一般的住宅を想定して、圧縮器８
の出力は９５０Ｗに設定されている。

【００３２】前記膨張弁３９は、前記分岐管部３７に介
装され、前記膨張弁４０は、前記分岐管部３８に介装さ
れている。これら膨張弁３９、４０は、いずれも、凝縮
器において凝縮された凝縮液を膨張させて湿り飽和蒸気
とする機能を有している。

【００３３】前記流量調整弁１０は、前記分岐管部３７
に、前記第１熱交換器１３に対して前記膨張弁３９より
も遠い側において介装され、前記流量調整弁１１は、前
記分岐管部３８に、前記第２熱交換器１４に対して前記
膨張弁４０よりも遠い側において介装されている。この
両流量調整弁３９、４０は、前記ユニットケ−ス１２内
に収納されており、これらは、第１、第２熱交換器１
３、１４に流れる冷媒の流量割合を調整し、これによ
り、空調冷暖房と床輻射冷暖房との割合を決めることに
なっている。具体的には、マニュアルモ−ド選択に基づ
き、下記（表１）に示すように設定される。尚、（表
１）において、空調冷暖房と床輻射冷暖房とが同時に行
われる場合については、標準状態を示すもので、流量調
整弁１０、１１の調整により、（表１）以外の割合につ
いても適宜設定できることになっている。

【００３４】

【表１】

【００３５】図１、図２中、４２は、配管部３２に介装
されるアキュ−ムレ−タ、４３は、配管部３２と配管部
３６をつなぐ配管部４４に介装されるバイパス弁、４５
は、初期立ち上がり時にチャ−ジ配管４６を介して還ヘ
ッダ２３にブラインを供給する補給タンク、４７は、前
記ユニットケ−ス１２内においてチャ−ジ配管４６に接
続され運転時の膨張を吸収する密閉式膨張タンクであ
る。

【００３６】図１中、符号Ｕはマイクロコンピュ−タに
よって構成された制御ユニットで、該制御ユニットＵに
は、コントロ−ルスイッチ４１からの信号が入力される
ことになっている。このコントロ−ルスイッチ４１は、
起動スイッチを初めとして、冷暖房選択スイッチ、オ−
トスイッチ、マニュアルモ−ド選択手段としてのマニュ
アルモ−ドスイッチ、流量割合選択手段としての空調床
輻射割合調整スイッチ、温度設定スイッチを備え、さら
には、温度センサをも備えている。

【００３７】上記起動スイッチは、本冷暖房装置１を起
動又は停止させる機能を有するもので、起動スイッチが
ＯＮとされたときには本冷暖房装置１が起動され、起動
スイッチがＯＦＦとされたときには本冷暖房装置１が停
止されることになっている。上記冷暖房選択スイッチ
は、冷房又は暖房態様のいずれかを選択するもので、そ
の選択態様に従って前記四方切換弁５が、図１又は図２
に示すように、切り換えることになっている。上記オ−
トスイッチは、自動運転又はマニュアル運転のいずれか
を選択するもので、その選択に従って本冷暖房装置１が
自動又はマニュアル運転されることになっている。上記
マニュアルモ−ドスイッチは、空調暖房、空調冷房、床
輻射暖房、床輻射冷房、空調暖房及び床輻射暖房の両
方、空調冷房及び床輻射冷房の両方のうちの１つの冷暖
房態様を選択するもので、マニュアル運転時に、その選
択した冷暖房態様に従って本冷暖房装置１が運転される
ことになっている。上記空調床輻射割合調整スイッチ
は、前述の流量調整弁１０、１１による流量調整割合を
選択するもので、その選択に従って、マニュアル運転時
であって、空調暖房及び床輻射暖房の両方、空調冷房及
び床輻射冷房の両方運転を選択したとき、空調冷暖房と
床輻射冷暖房との割合が調整されることになっている。
上記温度設定スイッチは、室温を所望の温度に設定する
もので、この温度設定によって、本冷暖房装置１は、そ
の設定温度に近づくように運転されることになってい
る。上記温度センサは、室内温度を検出するものであ
る。

【００３８】一方、制御ユニットＵからは、前述の流量
調整弁１０、１１と、四方切換弁５とに対して制御信号
が出力されることになっている。

【００３９】上記制御ユニットＵにおいては、概略的に
は、次のような制御内容が行われることになっている。

【００４０】すなわち、自動運転の起動時、或は床輻射
冷房選択時等においては、第２熱交換器１４にヒ−トポ
ンプ冷凍サイクルにおける冷媒を流す前に先立ち、第１
熱交換器１３にヒ−トポンプ冷凍サイクルにおける冷媒
を流し、しかる後、第２熱交換器１４にヒ−トポンプ冷
凍サイクルにおける冷媒を流すこととされている。これ
により、起動初期においては、第１熱交換器１３での潜
熱を利用した熱交換によって、空調風に基づく即効的な
急速冷暖房の要求に応えることができることになる。そ
して、その後、床輻射冷暖房が行われることになり、自
然に近い快適性を得ることができることになる。しか
も、その際、冷房が選択されているときには、既に、空
調冷房に基づき除湿が行われていることから、床上等に
おいて結露が発生することはない。

【００４１】次に、上記制御ユニットＵの制御内容を図
３に示すフロ−チャ−トを参照しつつ具体的に説明す
る。尚、Ｓはステップを示す。

【００４２】先ず、Ｓ１において、コントロ−ルスイッ
チ４１における起動スイッチがＯＮされたか否かが判別
され、Ｓ１がＮＯのときには、再度、Ｓ１で判別が繰り
返される一方、Ｓ１がＹＥＳのときには、Ｓ２におい
て、各種情報が読み込まれる。本実施例においては、こ
の各種情報として、冷暖房選択スイッチからの冷房又は
暖房信号、オ−トスイッチからの自動又はマニュアル運
転信号、マニュアルモ−ドスイッチからのモ−ド信号、
空調床輻射割合調整スイッチからの割合信号、温度設定
スイッチからの設定温度信号、温度センサからの室内温
度信号等が入力される。

【００４３】次に、Ｓ３に進み、冷暖房選択スイッチか
らの冷房又は暖房信号に基づき、冷房が選択されている
か否か判別される。これは、冷房と暖房とで異なった制
御行うことにより、効果的な冷暖房を行うためである。

【００４４】Ｓ３がＹＥＳのときには、以後、冷房制御
を行うべく、四方切換弁５が切り換えられて、図１に示
すように、ヒ−トポンプ冷凍サイクルが冷凍機を構成す
ると共に、次のＳ４において、オ−トスイッチからの自
動又はマニュアル運転信号に基づき、自動運転か否かが
判別される。

【００４５】Ｓ４がＹＥＳのときには、自動運転の下で
冷房すべく、先ず、流量調整弁１０が開、流量調整弁１
１が閉とされて、空調冷房が行われる。これは、相変化
に伴う潜熱を利用した空調冷房風によって、即効的な急
速冷房の要求を自動的に満足させると共に、その空調冷
房により、室内１５、及び室内空気供給孔２６を介して
床２５下を除湿するためである。

【００４６】続いて、Ｓ６において、実際の室温と設定
温度との差分ΔＴが所定範囲内か否かが判別される。使
用者の欲する室内状態になったか否かを自動的に判断す
るためである。このため、Ｓ６がＮＯのときにはＳ５に
戻されて、空調冷房が繰り返される一方、Ｓ６がＹＥＳ
のときには、Ｓ７、Ｓ８に進み、流量調整弁１０が閉、
流量調整弁１１が開とされて、空調冷房が停止されると
共に床輻射冷房が開始される。

【００４７】これにより、以後、室内１５において、床
輻射冷房に基づき、自然に近い快適性を得ることができ
ることになる。しかも、このときには、既に、室内１
５、及び床２５下が除湿されており、床輻射冷房を冷温
水循環パイプ群１８によって行っても、床２５上は勿
論、床２５下においても、結露は発生しないことにな
る。

【００４８】前記Ｓ４がＮＯのときは、マニュアル運転
が選択されている状態であり、このときには、先ず、Ｓ
９に進んで、マニュアルモ−ドスイッチにより床輻射冷
房が選択されているか否かが判別される。床輻射冷房を
行う場合における特有の問題である結露に対して対処す
るためである。

【００４９】このため、Ｓ９がＹＥＳのときには、Ｓ１
０において、当該制御時間を判断すべく、タイマがカウ
ントを開始すると共に、Ｓ１１において、空調冷房が、
先ず、行われ、床輻射冷房が選択されていても、直ちに
は、その床輻射冷房は行われない。これは、空調冷房に
より室内１５、及び室内空気供給孔２６を介して床２５
下を除湿するためである。

【００５０】次に、Ｓ１２において、床輻射冷房を選択
してから所定時間が経過したか否かが判別される。結露
が発生しないくらいに除湿が進んだか否かを判断するた
めである。勿論、この所定時間には、空調冷房、床輻射
冷房の能力との関係において、その床輻射冷房によって
結露が発生しない時間が設定される。

【００５１】このため、Ｓ１２がＮＯのときには、未だ
除湿が所望状態まで進んでいないことから、Ｓ１１に戻
されて、空調冷房による除湿が継続される一方、Ｓ１２
がＹＥＳのときには、Ｓ１３、Ｓ８に進んで、空調冷房
が停止されると共に床輻射冷房が開始される。床輻射冷
房を行っても、結露が発生しない状態になったからであ
る。

【００５２】前記Ｓ９がＮＯのときには、マニュアルモ
−ドスイッチにより空調冷房及び床輻射冷房の同時運転
が選択されているか否かが判別される。空調冷房と床輻
射冷房との割合制御を行うためである。このため、Ｓ１
４がＹＥＳのときには、次のＳ１５において、空調床輻
射割合調整スイッチからの割合信号によって流量調整弁
１０、１１が調整され、それに基づき空調冷房及び床輻
射冷房の同時運転が行われる。これにより、使用者のニ
−ズがより細かく反映されることになる。

【００５３】前記Ｓ１４がＮＯのときは、空調冷房を選
択しているときであり、このときには、Ｓ１６におい
て、使用者の急速冷房の要求を尊重すべく、直ちに、空
調冷房が実行される。

【００５４】前記Ｓ３がＮＯのときは、暖房を選択した
ときであり、このときには、Ｓ１７において、暖房制御
が行われる。この暖房制御は、基本的には、前記冷房制
御と同じ制御が行われ、一部において異なることになっ
ている。

【００５５】図３のフロ−チャ−トを利用して説明すれ
ば、自動運転が選択されたとき（Ｓ５〜Ｓ８に相当）、
空調暖房が選択されたとき（Ｓ１６に相当）には、暖房
に対応させるべく、Ｓ５において空調暖房が行われ、Ｓ
７において空調暖房が停止され、Ｓ８において床輻射暖
房が行われ、Ｓ１６において空調暖房が行われる。ま
た、空調暖房及び床輻射暖房の同時運転が選択されたと
きには、暖房に対応した内容がＳ１５において実行され
る。その一方、床輻射暖房が選択されたときには、結露
に対して対処する必要がないことから、Ｓ１１〜Ｓ１３
に相当する処理は行われず、使用者の意思を尊重すべ
く、選択した内容がそのまま実行される。

【００５６】図４は第２実施例、図５は第３実施例を示
す。この各実施例において前記実施例と同一構成要素に
ついては同一符号を付してその説明を省略する。

【００５７】第２実施例においては、図４に示すよう
に、Ｓ６とリタ−ンとの間が、Ｓ７、Ｓ８に代えて、Ｓ
２０により処理され、空調冷房から床輻射冷房に連続的
又は段階的に移行されることになっている。具体的に
は、例えば、下記（表２）の如くなるように、流量調整
弁１０（第１熱交換器１３）、流量調整弁１１（第２熱
交換器１４）が制御されることになっている。

【００５８】

【表２】

【００５９】これにより、空調風による冷房の状態から
自然に近い快適性の状態へ違和感なく円滑に移行される
ことになる。

【００６０】第３実施例においては、図５に示すよう
に、Ｓ９とＳ１３との間が、Ｓ１０〜Ｓ１２に代えて、
Ｓ３０、Ｓ３１により処理されることになっている。す
なわち、Ｓ９において、ＹＥＳと判断されると、Ｓ３０
において、空調冷房と床輻射冷房とが同時運転される。
このとき、床輻射冷房は、フルパワ−（流量調整弁全
開）で開始されず、徐々に、最小の状態から設定状態
（例えばフルパワ−）にまで上げられることになってい
る。

【００６１】次のＳ３１において、空調冷房の程度が設
定状態になったか否かが判別される。床輻射冷房が設定
状態で運転されるまで一定時間を設けて、その間を除湿
する時間に当てるためである。このため、Ｓ３１がＮＯ
のときには、Ｓ３０に戻されて、空調冷房に基づく除湿
が継続される一方、Ｓ３１がＹＥＳのときには、Ｓ１
３、Ｓ８に進んで、空調冷房が停止されると共に床輻射
冷房が設定状態で運転されることになる。これにより、
床上、床下において、結露を発生させることなく、迅速
且つ円滑に床輻射冷房に移行させることができることに
なる。

【００６２】以上実施例について説明したが本発明にあ
っては、次のようなものを包含する。１）自動（Ａｕｔ
ｏ）運転が選択されたときには、現状の室内温度等に基
づき、冷房又は暖房の選択をも自動に行わせること。
２）ブロワ等の強制供給装置、空気案内装置等を用い
て、室内の除湿空気を室内空気供給孔２６を介して床２
５下に供給すること。また同時に、床２５に、床２５下
空気を室内１５に吹き出す吹出孔を設けること。３）第
２熱交換器１４に、室温を変えない除湿をも行わせるこ
と。勿論、その場合には、第２熱交換器１４による空調
冷房に基づき冷却された室内空気を元の室内温度に戻す
加熱装置が設けられることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】冷房時における実施例を示す全体系統図。

【図２】暖房時における実施例を示す全体系統図。

【図３】実施例に係る制御例を示すフロ−チャ−ト。

【図４】第２実施例（空調冷房から床輻射冷房への移行
の変形例）を示す図。

【図５】第３実施例（床輻射冷房を選択したときにおけ
る床輻射冷房への移行過程の変形例）を示す図。

【符号の説明】

１ 冷暖房装置 ２ 室外側熱交換器 ３ 室内側熱交換器 ４ ブライン循環系 ８ 圧縮器 １０ 流量調整弁 １１ 流量調整弁 １２ ユニットケ−ス １３ 第１熱交換器 １４ 第２熱交換器 １５ 室内 １８ 冷温水循環パイプ ２４ 循環パイプ ２５ 床 ２６ 室内空気供給孔 ４１ コントロ−ルスイッチ Ｕ 制御ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−38653（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−300318（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−177738（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−265180（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−236073（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−243689（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−278051（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−48138（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−42061（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 11/02 102

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内側熱交換器が蒸発器又は凝縮器の一
   方とされ、室外側熱交換器が蒸発器又は凝縮器の他方と
   されて、１つのヒ−トポンプ冷凍サイクルが構成される
   冷暖房装置において、前記室内側熱交換器が、室内空気
   と前記ヒ−トポンプ冷凍サイクルにおける媒体との間で
   熱交換させる第１熱交換器と、該ヒ−トポンプ冷凍サイ
   クルにおいて該第１熱交換器と並列に配設されて、床下
   における床輻射冷暖房用熱交換器に供給される媒体と前
   記ヒ−トポンプ冷凍サイクルにおける媒体との間で熱交
   換させる第２熱交換器と、を備え、 前記第１熱交換器を流れる前記ヒ−トポンプ冷凍サイク
   ルにおける媒体の流量と前記第２熱交換器を流れる前記
   ヒ−トポンプ冷凍サイクルにおける媒体の流量との流量
   割合を調整する流量割合調整手段が備えられ、 起動されたか否かを検出する起動検出手段と、前記流量
   割合調整手段を制御する起動初期制御手段と、が備えら
   れ、 前記起動初期制御手段は、前記起動検出手段からの信号
   に基づき起動されたと判定したとき、前記第１熱交換器
   のみに前記ヒ−トポンプ冷凍サイクルにおける媒体を流
   すように設定され、 床輻射冷房としての冷房態様を選択するマニュアルモ−
   ド選択手段と、前記マニュアルモ−ド選択手段からの信
   号に基づき、床輻射冷房が選択されたと判定したとき、
   該判定をしたときから時間をカウントするタイマ手段
   と、前記タイマ手段からの信号に基づき、所定時間が経
   過したと判定したとき、前記起動初期制御手段の制御を
   解除する解除手段と、が備えられている、 ことを特徴と
   する冷暖房装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記解除手段が、前記起動初期制御手段の制御を徐々に
   解除するように設定されている、ことを特徴とする冷暖
   房装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 床に、室内と床下とを連通する室内空気供給孔が形成さ
   れている、ことを特徴とする冷暖房装置。
4. 【請求項４】 室内側熱交換器が蒸発器又は凝縮器の一
   方とされ、室外側熱交換器が蒸発器又は凝縮器の他方と
   されて、１つのヒ−トポンプ冷凍サイクルが構成される
   冷暖房装置において、前記室内側熱交換器が、室内空気
   と前記ヒ−トポンプ冷凍サイクルにおける媒体との間で
   熱交換させる第１熱交換器と、該ヒ−トポンプ冷凍サイ
   クルにおいて該第１熱交換器と並列に配設されて、床下
   における床輻射冷暖房用熱交換器に供給される媒体と前
   記ヒ−トポンプ冷凍サイクルにおける媒体との間で熱交
   換させる第２熱交換器と、を備え、 前記第１熱交換器を流れる前記ヒ−トポンプ冷凍サイク
   ルにおける媒体の流量と前記第２熱交換器を流れる前記
   ヒ−トポンプ冷凍サイクルにおける媒体の流量との流量
   割合を調整する流量割合調整手段が備えられ、 起動されたか否かを検出する起動検出手段と、前記流量
   割合調整手段を制御する起動初期制御手段と、が備えら
   れ、 前記起動初期制御手段は、前記起動検出手段からの信号
   に基づき起動されたと判定したとき、前記第１熱交換器
   のみに前記ヒ−トポンプ冷凍サイクルにおける媒体を流
   すように設定され、 室内温度を検出する室内温度検出手段と、前記室内温度
   検出手段に基づく室内温度と設定温度との偏差が所定範
   囲内に収まるか否かを判別する判別手段と、前記判別手
   段からの信号に基づき、前記偏差が所定範囲内に収まる
   と判定したとき、前記起動初期制御手段の制御を解除す
   る解除手段と、が備えられ、 前記解除手段が、前記起動初期制御手段の制御を徐々に
   解除するように設定されている、 ことを特徴とする冷暖
   房装置。