JP3728079B2 - 空調システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内の空気調和を図る空気調和機に係り詳細には、空気調和機と温水を用いて床暖房を行う床暖房装置を備えた空調システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
室内の空気調和を図る空気調和機には、冷媒を用いた冷凍サイクルによって冷暖房運転を行う一般的な空気調和機に加えて、冷凍サイクルによって冷房運転を行うと共に温水を用いて暖房運転を行う温水空気調和機がある（以下「温水エアコン」と言う）。
【０００３】
この温水エアコンの室内ユニットには、冷媒が循環される冷媒用熱交換器（蒸発器）と温水が循環される温水用熱交換器（放熱器）が設けられており、室内ユニットに吸引された空気は、蒸発器と放熱器を通過した後に、吹出し口から室内へ向けて吹出される。このとき、冷凍サイクルによって循環される冷媒が蒸発器を通過することにより、吹出し口から吹出される空気が冷却される。温水が放熱器を経て循環されることにより、吹出し口から吹出される空気が加熱され、被空調室内が暖房される。
【０００４】
このような温水エアコンでは、室外に設けている熱源ユニットによって水を加熱して温水を生成しながら循環させるようになっている。
【０００５】
ところで、温水によって室内の暖房を行うものとして床暖房装置がある。この床暖房装置は、室内の床面に敷かれる床暖房マット内に温水配管が設けられており、この床暖房マットの温水配管へ温水を循環させることにより、室内が床面から暖房される。
【０００６】
このような床暖房装置には、温水を循環させる給湯源として、温水エアコンの熱源ユニットを用いたものがある。すなわち、温水エアコンに用いる熱源ユニットに室内ユニットの放熱器と、床暖房マットを接続して、熱源ユニットによって生成した温水を室内ユニットの放熱器と床暖房マットのそれぞれへ循環させるように構成された空調システムがある。
【０００７】
このような空調システムでは、暖房運転時に室内ユニットから吹出される温風による暖房と床面からの暖房によって室内を効率的に暖房することができるようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような空調システムでは、冷房運転時は専ら冷凍サイクルのみの運転となっている。また、冷房運転時でも床暖房マット内の温水配管中には、水が入った状態となっている。水は比熱が高いため、床面近傍の冷房負荷が大きくなっている。このため、室内温度が下がっても、床面近傍の温度が下がりにくく空調効率を低下させてしまったり、床面近傍と床面から離れた位置の間で温度差によって不快感を生じさせてしまうことがある。
【０００９】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、温水を用いて暖房を行う温水空調機と温水を用いて床暖房を行う床暖房装置が設けられている室内を効率よく冷房することができる空調システムを提案することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、室内ユニットに設けられて冷凍サイクル中を循環する冷媒によって室内へ吹出す空気を冷却する冷媒熱交換器と、前記冷媒熱交換器と共に前記室内ユニットに設けられて加熱された水が循環されることにより室内へ吹出す空気を加熱する温水熱交換器と、前記冷媒熱交換器との間で冷凍サイクルを形成する冷媒ユニットと、加熱手段によって水を加熱して温水を生成する熱源ユニットと、室内の床面に敷設された床暖房配管が前記熱源ユニットの加熱手段の間で水が循環可能に接続された床暖房ユニットと、前記温水熱交換器と前記熱源ユニットの間の管路及び、前記床暖房配管と熱源ユニットの間の管路のそれぞれを開閉する開閉手段と、前記熱源ユニットに設けられて前記開閉手段によって前記管路が開かれることにより前記加熱手段と前記温水熱交換器との間及び加熱手段と前記床暖房ユニットの床暖房配管との間で水を循環させる循環手段と、を備えた空調システムであって、冷房運転時に前記床暖房ユニットの作動が指示されることにより前記温水熱交換器と前記熱源ユニットの間の前記開閉手段を開くと共に前記加熱手段の作動を停止させた状態で前記循環手段を作動させて前記熱源ユニットと前記温水熱交換器との間で水の循環を行った後に、前記床暖房配管と熱源湯ユニットの間の前記開閉手段を開放して床暖房ユニットとの間で水を循環させる制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、冷凍サイクルを用いて室内の冷房運転に合わせて、熱源ユニットと室内ユニットの温水熱交換器の間及び熱源ユニットと床暖房ユニットの床暖房配管の間で水の循環を行う。室内ユニットに冷媒熱交換器と一体に設けている温水熱交換は、冷媒が循環される冷媒熱交換器ないし冷媒熱交換器を通過した空気によって冷却されるので、温水熱交換器内の水も冷却される。
【００１２】
一方、循環手段によって熱源ユニットと室内ユニットの温水熱交換器の間及び熱源ユニットと床暖房ユニットの床暖房配管の間で水の循環を行うことにより、温水熱交換器と床暖房配管の間で水の循環が行われることになる。
しかし、一般に熱源ユニットは屋外に設けられているために、水は外気温度に応じて高くなっており、室内温度が外気温度より低くなっている状態で、熱源ユニット内の水を床暖房配管内へ循環させると、一時的に冷房負荷を増加させてしまう恐れがある。
【００１３】
ここから、先に熱源ユニットと温水熱交換器との間での水の循環を行って水の温度を下げた後に、床暖房配管へこの水を供給すれば、この水によって床面ないし床面近傍の空気を冷却することができる。
このように、冷房運転時に循環手段によって水の循環を行うことにより、床暖房配管内の水の温度が下げられるので、床面近傍の冷房負荷を小さくすることができる。また、温度が下げられた水が床暖房配管内を循環されることにより、床面からも室内を冷房することが可能となり、効率的にしないを冷房することができると共に、床面が室内温度より高くなっていることによる不快感も防止することができる。
【００１４】
さらに、室内ユニット内に冷媒熱交換器と温水熱交換器を配置した場合、冷房運転時に温水熱交換器内に溜まっている水の温度が低下して凍結又は凍結による管路の損傷等が生じることがあるが、温水熱交換器内の水を循環させるので水の凍結や凍結により配管の損傷の発生を防止することができる。
【００１８】
請求項２に係る発明は、前記冷房運転時に前記前記循環手段の作動を指示する指示手段を、空調運転時の運転モード及び運転条件の設定を行うリモコンスイッチに設けていることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、冷房運転時にリモコンスイッチに設けている指示手段を操作することにより、床暖房配管と温水熱交換器との間で水を循環させることができる。これにより、床暖房ユニットを用いた床面近傍の冷房を、床暖房マットを用いた暖房運転と同じように簡単な操作で行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００２１】
図１には、本実施の形態に適用した空調システム１１の概略構成を示している。この空調システム１１は、冷凍サイクルによって循環する冷媒によって冷房運転を行うと共に温水を用いて暖房を行う温水空気調和機（以下「温水エアコン１０」と言う）と、床面に敷設した床暖房マット１４２内に温水が循環されることにより床暖房を行う床暖房装置１４０によって構成されている。
【００２２】
温水エアコン１０は、空調する室内に設置される室内機１２と、屋外に設置される室外機１４によって構成されている。室内機１２の近傍には、室内機１２と室外機１４に接続された通信用の中継ユニット２０が設けられている。
【００２３】
温水エアコン１０の室内機１２は、冷凍サイクルによって循環される冷媒用の熱交換器である蒸発器１６と、温水が循環される温水用の熱交換器である放熱器１８によって室内ユニット２２が形成されている。
【００２４】
室外機１４は、室内ユニット２２の蒸発器１６との間で冷媒を循環する冷凍サイクルを形成する冷媒ユニット２４と、温水を生成すると共に生成した温水を室内ユニット２２の放熱器１８との間で循環させる熱源ユニット２６によって構成されている。なお、室外機１４は、冷媒ユニット２４と熱源ユニット２６とが同一のケーシング内に一体で収容されている一体型であっても良く、それぞれが別々のケーシングに収容されている別体型であっても良い。また、熱源ユニット２６としては、冬季間（空調システム１１を用いた暖房運転期間）のみに給湯用に用いられるものであっても良い。
【００２５】
図１及び図４に示されるように、室内ユニット２２の蒸発器１６は、冷媒配管２８Ａ、２８Ｂを介して冷媒ユニット２４に接続されている。図４に示されるように、冷媒ユニット２４では、冷媒配管２８Ａ、２８Ｂの一方（冷媒配管２８Ａ）がバルブ３２に接続されており、このバルブ３２からマフラー３４Ａ及びアキュムレータ３８を介してコンプレッサ４０に接続されている。また、コンプレッサ４０は、マフラー３４Ｂを介して熱交換器（凝縮器）４２に接続されている。また、熱交換器４２は、キャピラリチューブ４４及びストレーナ４６を介してバルブ４８に接続されており、さらに、このバルブ４８には、他方の冷媒配管２８Ｂが接続されている。これによって、温水エアコン１０では室内ユニット２２と冷媒ユニット２４との間に冷凍サイクルが形成されている。
【００２６】
温水エアコン１０では、運転モードが冷房モードまたは除湿モード（ドライモード）に選択されることにより、コンプレッサ４０が運転されて冷媒が循環される。なお、冷媒ユニット２４には、熱交換器４２の近傍に熱交換器４２の冷却用の冷却ファン５３が設けられており、必要に応じて冷却ファン５３を作動させて熱交換器４２を冷却することにより、冷媒の凝縮効率が低下してしまうのを防止している。また、図４には、矢印によって冷媒の流れを示している。
【００２７】
室内ユニット２２の蒸発器１６には、熱交換器温度センサ（図示省略）が設けられており、温水エアコン１０では、冷房運転時に蒸発器１６の温度が所定温度以下（例えば６．４°Ｃ以下）とならないようにコンプレッサ４０の能力を制御しながら冷房運転を行うようになっている。
【００２８】
室内ユニット２２の放熱器１８は、例えばフレキシブルな温水配管（以下、「温水チューブ」という）３０Ａ、３０Ｂを介して室外機１４の熱源ユニット２６に接続されている。一方の温水チューブ３０Ａは、熱源ユニット２６の温水入口ニップル５６Ａへ接続され、他方の温水チューブ３０Ｂは、熱源ユニット２６の温水出口ニップル５６Ｂへ接続されている。
【００２９】
温水チューブ３０Ｂは、室内ユニット２２の温水入口ニップル６６Ａに接続され、流量可変弁６８を介して放熱器１８に接続されている。また、温水チューブ３０Ａは、室内ユニット２２の温水出口ニップル６６Ｂに接続されることにより、放熱器１８に接続されている。
【００３０】
熱源ユニット２６には、温水出口ニップル５６Ｂが加熱手段として設けられている温水熱交換器６４、循環手段として設けられているポンプ６２及びプレッシャタンク６０を介して温水入口ニップル５６Ａに接続されており、これによって、室内ユニット２２と熱源ユニット２６の間で密閉された温水の循環路が形成されている。
【００３１】
また、熱源ユニット２６には、温水を生成するためのガスバーナー７０が設けられており、このガスバーナー７０にガス電磁弁１８０Ａ、１８０Ｂ及びガス比例弁１８２を介して機外から燃焼用のガスが供給される。ガスバーナー７０は、このガスを燃焼させることにより温水熱交換器６４内の水を加熱して暖房用の温水を生成する。なお、プレッシャタンク６０は、プレッシャキャップ５８を介してドレインタンク７２に接続されており、このドレインタンク７２を介して温水循環路を循環する水（例えば水道水）を排出する。
【００３２】
熱源ユニット２６では、水温（温水の温度）が上昇して内圧が所定値（例えば０．９kg/cmU）以上となると、プレッシャキャップ５８の圧力弁が作動して、このプレッシャキャップ５８に設けている圧力逃がし口から温水をドレインタンク７２へ流出させて配管内の圧力上昇を防止すると共に、温水の温度が低下して内圧が所定値未満となると、負圧弁が作動してドレインタンク７２から水を回収するようになっている。なお、ドレインタンク７２から溢れた水は、ドレイン配管接続口から排出される。
【００３３】
温水エアコン１０は、暖房運転時（暖房モード）に熱源ユニット２６のガスバーナー７０を点火すると共にポンプ６２を作動させ、室内ユニット２２の流量可変弁６８を開く。これによって、温水熱交換器６４で温水が生成されると共に、生成された温水が室内ユニット２２の放熱器１８との間で循環される。なお、熱源ユニット２６には、温水熱交換器６４と温水出口ニップル５６Ｂの間に高温サーミスタ（図示省略）が設けられており、この高温サーミスタによる検出温度が約８０°Ｃ程度の所定温度（例えば８２°Ｃ）となるように温水の温度を制御しながら循環させている。また、流量可変弁６８の開度（動作ステップ）は、室内温度と設定温度等に応じて設定される。
【００３４】
図３に示されるように、室内ユニット１２は、吸込み口５０と吹出し口５２が形成されたケーシング３６内に蒸発器１６と放熱器１８が設けられている。このケーシング３６は、ベース板８４によって室内の壁面等へ固定される。
【００３５】
このケーシング３６内には、ベース板８４側にクロスフローファン９０が設けられ、クロスフローファン９０の吸込み口５０側に蒸発器１６と放熱器１８が配置されている。蒸発器１６は中央部が屈曲され、ケーシング３６の前面（図３の紙面左側）から上面（図３の紙面上方側）に沿うように配置されており、放熱器１８は、この蒸発器１６のクロスフローファン９０側に取り付けられている。また、蒸発器１６の吸込み口５０の間には、フィルタ８８が配置されている。これにより、クロスフローファン９０の作動によって吸込み口５０から吸引される空気は、フィルタ８８及び蒸発器１６を通過した後に、放熱器１８を通過して吹出し口５２へ至るようになっている。
【００３６】
この空気が、蒸発器１６を通過するときに冷媒によって冷却されるか、放熱器１８を通過するときに加熱されることにより温調された空気が吹出し口５２から吹出され、この空気によって室内が空調される。
【００３７】
なお、室内ユニット１２の吹出し口５２には、上下フラップ５４と共に左右フラップ５５が設けられており、上下フラップ５４及び左右フラップ５５によって、吹出し口５２から吹き出される空調風（温調された空気）の向きが変えられる。
【００３８】
図５に示されるように、室内ユニット２２には、マイクロコンピュータ（以下「マイコン１００」と言う）を備えたコントロール基板１０２が設けられている。このコントロール基板１０２には、電源基板１０４、表示基板１０６、スイッチ基板１０８と共に、パワーリレー１１０、温度ヒューズ１１２、流量可変弁６８、クロスフローファン９０を駆動するファンモータ１１４、上下フラップ５４を制御するルーバーモータ１１６が接続されている。
【００３９】
室内ユニット２２では、電源基板１０４へ運転用の交流電力が供給されることにより、所定の電力に変換されてコントロール基板１０２へ供給される。また、室内ユニット２２に供給された交流電力は、端子板１３２から室外機１４の熱源ユニット２６へ供給されると共に、パワーリレー１１０を介して端子板１３２から室外機１４の冷媒ユニット２４へ供給される。すなわち、温水ユニット２６には、室内ユニット２２と同様に常に運転用の電力が供給され、冷媒ユニット２４は、コントロール基板１０２からの信号によってパワーリレー１１０をオンすることにより供給される電力によって運転される。
【００４０】
また、コントロール基板１０２には、蒸発器１６の温度を検出する熱交温度センサ１１８、室内の湿度を検出する湿度センサ１２０、放熱器１８の温度を検出する温水熱交換器センサ１２２、ガス欠センサ１２４等が接続されている。
【００４１】
表示基板１０６には、表示ＬＥＤ１２８等が設けられている。図２に示されるように、室内機１２のケーシング３６には、表示部８２が設けられており、表示基板１０６の表示ＬＥＤ１２８等がこの表示部８２上に配置されている（図２では図示省略）。これにより、表示部８２の表示ＬＥＤ１２８の点灯状態によって温水エアコン１０の運転状態（運転/ 停止及び運転モード等）を判断できるようになっている。
【００４２】
また、図５に示されるように、室内ユニット２２のコントロール基板１０２には、通信Ｉ／Ｆ基板１３４が接続されている。この通信Ｉ／Ｆ基板１３４には、冷媒ユニット２４に設けられている図示しないコントロール基板及び後述する中継ユニット２０が接続される。室内ユニット２２のマイコン１００には、この通信Ｉ／Ｆ基板１３４を介して中継ユニット２０から操作信号及び室内温度等が入力される。また、マイコン１００は、この通信Ｉ／Ｆ基板１３４を介して冷媒ユニット２４との間でシリアル通信を行うことにより冷媒ユニット２４の作動を制御している。
【００４３】
温水エアコン１０では、運転モード、設定温度等の運転条件が設定され、空調運転が指示されると、設定温度と室内温度に基づいて運転能力を制御しながら室内温度が設定温度となるように空調運転を行う。例えば、自動運転モードで暖房運転を行うときには、ファジー演算によって室内温度の変化を予測しながら暖房能力、送風量及び風向等を制御する。なお、室内ユニット２２の空調能力の制御、冷媒ユニット２４の構成及びシリアル通信による冷媒ユニット２４の制御は、従来公知の構成及び方法を適用でき、本実施の形態では詳細な説明を省略する。また、温水エアコン１０では、室内温度が中継ユニット２０から入力されるようにしているが、室内ユニット２２内に室内温度を検出する温度センサを設けても良い。
【００４４】
図６に示されるように、熱源ユニット２６には、図示しないマイコンを備えたコントロール基板１７４が設けられている。コントロール基板１７４には、電源トランス１７６、温水循環用のポンプ（ポンプモータ）６２、ガスバーナー７０を点火するイグナイタ１７８、ガスバーナー７０へ燃焼ガスを供給するガス電磁弁１８０Ａ、１８０Ｂ及びガス比例弁１８２、給気用のファンモータ１８４等が接続されている。このコントロール基板１７４は、室内ユニット２２の端子板１３２から供給される電力を電源トランス１７６によって変圧し、ポンプ６２等の駆動用の電力を得ている。
【００４５】
また、コントロール基板１７４には、温水熱交換器６４から送り出される温水の温度を測定する高温サーミスタ１８６、外気温度を検出する外気温度センサ１８８、ファンモータ１８４の回転検出器１９０等が接続されている。コントロール基板１７４は、これらのセンサによって熱源ユニット２６内の各機器の作動状態を監視しながら所定の温度の温水を生成する。
【００４６】
なお、コントロール基板１７４には、温度ヒューズ１９２、ハイリミットスイッチ１９４等が接続され、また、ポンプ試験端子１９６、外部に動作状態等を表示する動作モニタ用端子１９８と共に、設定スイッチ２００、ガスバーナー７０の点火時に点灯する燃焼ランプ２０２、故障時のエラーコード等を表示する故障表示ＬＥＤ２０４、メンテナンス用スイッチ２０６、二次圧調整ボリューム２０８等が設けられている。
【００４７】
一方、前記した如く、熱源ユニット２６は、床暖房マット１４２が接続されることにより床暖房装置１４０を構成するようになっている。なお、床暖房ユニットとしては、室内の床板内または床板の下側に温水配管を附設したものであってもよい。
【００４８】
図４に示されるように、熱源ユニット２６には、温水入口ニップル５６Ａ、温水出口ニップル５６Ｂのそれぞれに並んで温水入口ニップル８０Ａ、温水出口ニップル８０Ｂが設けられている。この温水入口ニップル８０Ａ、温水出口ニップル８０Ｂの間には、床暖房マット１４２が接続されるようになっている。
【００４９】
図１に示されるように、床暖房マット１４２には、例えば、室内の床面に敷かれるマット１４４内に床暖房配管として温水チューブ１４６が緊密に織込まれている。図４に示されるように、床暖房マット１４２は、温水チューブ１４６の一端が、温水入口ニップル８４Ａに接続される温水チューブ８６Ａが開閉手段として設けられている熱動弁７６を介して熱源ユニット２６の温水出口ニップル８０Ｂに接続され、温水チューブ１４６の他端が、温水出口ニップル８４Ｂに接続される温水チューブ８６Ｂが熱源ユニット２６の温水入口ニップル８０Ａに接続されることにより、熱源ユニット２６に接続される。これによって、床暖房マット１４２には、ポンプ６２が作動すると、熱動弁７６の開閉に応じて温水が循環され、この温水によってマット１４４が加熱される。
【００５０】
図６に示されるように、この熱動弁７８は、熱源ユニット２６のコントロール基板１７４に接続されており、このコントロール基板１７４によって開閉が制御される。
【００５１】
熱源ユニット２６では、床暖房マット１４２による床暖房の開始が指示されると、熱動弁７６を一定の時間間隔で開閉して床暖房マット１４２の温水チューブ１４６内へ温水を循環させる。これにより床暖房マット１４２のマット１４４が徐々に加熱される。すなわち、熱源ユニット２６は、予め設定された所のデューテー比で床暖房マット１４２へ温水を循環させる。なお、熱動弁７６をオン／オフ制御するときのデューテー比は、一定であっても良く、また、設定温度に応じて変化するものであっても良い。
【００５２】
図１及び図６に示されるように、熱源ユニット２６には、床暖房マット１４２からの信号線１４８が接続されている。この信号線１４８は、床暖房マット１４２のマット１４４の温度を検出する図示しないサーミスタ等に接続されており、熱源ユニット２６は、マット１４４の温度が所定値（例えば３１°Ｃ）を越えたことを信号線１４８を介して検出すると、熱動弁７６を閉じて温水の循環を停止させて、マット１４４の温度上昇を抑えるようになっている。
【００５３】
一方、熱源ユニット２６のコントロール基板１７４には、通信Ｉ／Ｆ基板１３６が設けられており、この通信Ｉ／Ｆ基板１３６を介して熱源ユニット２６が中継ユニット２０に接続されている。
【００５４】
図７に示されるように、中継ユニット２０は、マイコン１５０を備えたコントロール基板１５２に、データ通信用の通信Ｉ／Ｆ基板１５４及びシリアル通信用の通信Ｉ／Ｆ基板１５６が接続されている。また、中継ユニット２０内には、温度検出基板１５８及び受信基板１６０が設けられており、これらがコントロール基板１５２に接続されている。
【００５５】
受信基板１６０は、システムリモコン１３０から送出される操作信号を受信するようになっている。すなわち、図２に示されるように、中継ユニット２０には、受信窓１６２が形成されており、この受信窓１６２へ向けてシステムリモコン１３０を操作することにより、システムリモコン１３０から送出される操作信号が受信基板１６０で受信される。
【００５６】
図７に示されるように、システムリモコン１３０には、ＬＣＤ等の表示手段を用いた表示部９１、運転／停止ボタン９２、温度設定ボタン９３Ａ、９３Ｂと共にエアコン選択ボタン９４及び床マット選択ボタン９５が設けられている。
【００５７】
システムリモコン１３０では、温度設定ボタン９３Ａ、９３Ｂの操作によって表示部９１に表示する設定温度が変更される。また、システムリモコン１３０では、エアコン選択ボタン９４が操作されることにより温水エアコン１０の運転操作モードに設定され、床マット選択ボタン９５が操作されることにより床暖房マット１４２の運転操作モードに設定される。
【００５８】
また、システムリモコン１３０には、スライドカバー９６が設けられており、このスライドカバー９６をスライドすることにより露出する図示しない操作ボタンによって、風向（上下フラップ５４の向き）、風量（クロスフローファン９０の回転数）及びタイマ運転等の設定が可能となっている。さらに、システムリモコン１３０には、運転切換ボタン９７が設けられており、この運転切換ボタン９７の操作によって、空調運転モードが暖房、冷房、送風、ドライ（除湿）及び自動運転に切り換えられる。
【００５９】
これらの設定状態は、表示部９１に表示されると共に、表示部９１に表示された設定状態に応じた操作信号がシステムリモコン１３０から送出される。すなわち、システムリモコン１３０は、一般的エアコンに用いられるリモコンスイッチの機能に加えて、床暖房マット１４２の運転操作機能を合わせ持ったマルチ機能タイプとなっており、このシステムリモコン１３０の操作のみによって温水エアコン１０と床暖房マット１４２を用いた室内の空調運転の操作が可能となっている。
【００６０】
中継ユニット２０のマイコン１５０は、システムリモコン１３０から送出された操作信号を受信すると、この操作信号から、室内ユニット２２及び冷媒ユニット２４に対する空調用の操作信号と、床暖房装置１４０及び熱源ユニット２６に対する温水暖房用の操作信号を分離し、空調用の操作信号を通信Ｉ／Ｆ基板１５６を介して、シリアル通信によって室内ユニット２２へ送出する。
【００６１】
また、中継ユニット２０のマイコン１５０は、受信した操作信号から温水暖房用の操作信号を分離すると、通信Ｉ／Ｆ基板１５４を介して熱源ユニット２６へ出力する。これと共に、マイコン１５０には、熱源ユニット２６及び熱源ユニット２６を用いた床暖房マット１４２の運転状態が、熱源ユニット２６のコントロール基板１７４から通信Ｉ／Ｆ基板１５４へ入力されるようになっており、中継ユニット２０では、熱源ユニット２６及び床暖房マット１４２の運転状態も室内ユニット２２へ送出するようになっている。
【００６２】
中継ユニット２０の温度検出基板１５８には、赤外線から温度を検出するための輻射センサ１６４が設けられている。図２に示されるように、中継ユニット２０には、集光レンズ１６６が設けられており、この集光レンズ１６６が向けられている被測定物が表面温度に応じて発する赤外線が、集光レンズ１６６を透過して輻射センサ１６４に受光されるようになっている。
【００６３】
この輻射センサ１６４としては、物体が表面温度に応じて発する赤外線を検出する赤外線センサが用いられており、温度検出基板１５８では、被測定物の表面温度を１°Ｃ以内の誤差範囲で検出して出力できるようになっている。
【００６４】
中継ユニット２０のマイコン１５０は、温度検出基板１５８によって検出した温度を室内温度としてシステムリモコン１３０からの操作信号と共に室内ユニット２２へ送出する。
【００６５】
中継ユニット２０の集光レンズ１６６は、温水エアコン１０によって空調する領域の所定の位置（例えば中央部）の床面近傍や、床面から所定の高さの位置等へ向けられるようになっている。この中継ユニット２０によって検出する室内温度は、集計レンズ１６６を所定の範囲でスイングさせて、室内の多数位置の温度を検出し、検出した温度の平均値等を室内温度として用いても良く、また、集光レンズの向きを予め設定した所定の位置に固定した状態で検出した温度を室内温度として用いても良い。
【００６６】
前記した如く、室内ユニット２２は、中継ユニット２０から入力される操作信号、室内温度及び熱源ユニット２６の運転状態に基づいて空調能力を制御して空調運転を行うようになっている。
【００６７】
また、熱源ユニット２６では、中継ユニット２０から送出された操作信号に基づいて運転制御を行う。このとき、システムリモコン１３０の操作によって床暖房が設定されると、システムリモコン１３０によって設定された設定温度に基づいて基づいて熱動弁７６の開閉（オン／オフ）を制御することにより、床暖房マット１４２の表面温度が設定温度となるようにしている。
【００６８】
ところで、室内ユニット２２に設けられているコントロール基板１０２では、冷房運転が指示されているときには、流量可変弁６８を閉じている。また、熱源ユニット２６では、通常の冷房運転時には、ガスガーナー７０を消していると共にポンプ６２の運転を停止している。このとき、勿論熱動弁７６も閉じられている。これによって、熱源ユニット２６と室内ユニット２２の間は勿論、熱源ユニット２６と床暖房マット１４２の間の水の循環も停止されている。
【００６９】
一方、中継ユニット２０では、温水エアコン１０による冷房運転中にシステムリモコン１３０のスイッチ操作によって床暖房マット１４２の運転が指示されることにより、熱源ユニット２６へ水の循環を指示する信号を出力するようになっている。すなわち、システムリモコン１３０の運転切換ボタン９７の操作によって冷房モードに設定された状態で温水エアコン１０が運転されているとき（冷房運転時）に、床マット選択ボタン９５を操作して床暖房マット１４２の運転操作モードに設定した状態で、運転／停止ボタン９２を操作することにより、システムリモコン１３０は、床暖房マット１４２への水の循環運転を指示する操作信号を送出する。
【００７０】
この操作信号は、中継ユニット２０を介して熱源ユニット２６へ送出される。熱源ユニット２６では、温水エアコン１０による冷房運転中ないし、冷房運転が指示されたときに、床暖房マット１４２への水の循環が指示されると、ガスバーナー７０を点火せずにポンプ６２のみを作動させる。このとき、室内ユニット２２のコントロール基板１０２では、流量可変弁６８を開くようになっており、これによって、熱源ユニット２６と室内ユニット２２の放熱器１８の間で水の循環が行われる。
【００７１】
一方、熱源ユニット２６は、ポンプ６２を作動させた後、所定のタイミングで熱動弁７６を開放する。これによって、熱源ユニット２６と室内ユニット２２の放熱器１８の間で循環されていた水が、さらに熱源ユニット２６と床暖房マット１４２の温水チューブ１４６との間で循環される。すなわち、室内ユニット２２の蒸発器１６に隣接して設けている放熱器１８と床暖房マット１４２の温水チューブ１４６との間で水が循環される。
【００７２】
室内ユニット２２では、蒸発器１６を通過した空気が放熱器１８を通過するため、放熱器１８内を通過する水が蒸発器１６を通過した空気によって冷却され、床暖房マット１４２の温水チューブ１４６内へ送られる。したがって、マット１４４の表面温度が温水チューブ１４６内を通過する水の温度となるようにマット１４４が冷却されると共に、マット１４４の表面近傍の空気も冷却される。
【００７３】
次に本実施の形態の作用を説明する。
空調システム１０では、システムリモコン１３０の操作によって、温水エアコン１０の運転モード、設定温度等の運転条件が設定され、設定に応じた操作信号が送出されると、この操作信号を中継ユニット２０によって受信する。中継ユニット２０は受信した操作信号を温水エアコン１０の室内ユニット２２へ送出する操作信号と、室外機１４の熱源ユニット２６へ送出する操作信号に分離する。中継ユニット２０は、分離した操作信号と共に、輻射センサ１６４によって検出した室内温度を室内ユニット２２へ送出する。
【００７４】
ここで、温水エアコン１０による冷房運転を行うときには、中継ユニット２０は、受信したシステムリモコン１３０からの操作信号と共に、輻射センサ１６４によって検出した室内温度を室内ユニット２２へ送出する。室内ユニット２２のマイコン１００は、中継ユニット２０から送出された操作信号に基づいて運転モード、設定温度、風量、風向等を設定し、空調運転を開始する。このとき、中継ユニット２０によって検出された室内温度に基づいて空調能力が制御される。
【００７５】
一方、システムリモコン１３０のスイッチ操作によって温水エアコン１０の暖房運転が設定されると、中継ユニット２０は、システムリモコン１３０の操作信号の中から、室内ユニット２２の制御に必要な操作信号と、熱源ユニット２６の制御に必要な操作信号を分離し、室内ユニット２６の運転に必要な操作信号を室内温度と共に室内ユニット２２へ送出する。
【００７６】
一方、熱源ユニット２６には、熱源ユニット２６を用いた暖房運転に必要な操作信号が中継ユニット２０から入力される。また、熱源ユニット２６は、運転状態を所定のタイミングで運転状態を中継ユニット２０へ出力する。中継ユニット２０は、熱源ユニット２６から熱源ユニット２６の運転状態を示す信号が入力されると、入力された熱源ユニット２６の運転状態に応じた信号を室内ユニット２２へ送出する。
【００７７】
ここで、熱源ユニット２６は、暖房運転に設定されると、ガスバーナー７０を点火すると共にポンプ６２を作動させ、温水熱交換器６４で温水の生成を開始すると共に、生成された温水を室内ユニット２２の放熱器１８との間で循環させる。これによって、室内ユニット２２の吹出し口５２から放熱器１８を通過することにより加熱された空調風が吹出される。なお、室内ユニット２２では、設定温度と室内温度等に基づいて流量可変弁６８の開度ステップを設定し、設定されたステップで流量可変弁６８を開くことにより暖房能力を制御する。
【００７８】
一方、システムリモコン１３０の操作によって、床暖房マット１４２の運転が設定されると、中継ユニット２０は、システムリモコン１３０から受信した操作信号を熱源ユニット２６のコントロール基板１７４へ送出する。これによって、熱源ユニット２６では、熱動弁７６の開閉を制御しながら床暖房マット１４２への温水の供給を開始する。
【００７９】
このとき、コントロール基板１７４内のマイコンは予め設定されたデューテー比で熱動弁７６のオン／オフ（開閉）を行う。これによって、所定の時間間隔で温水チューブ１４６内を循環される温水によってマット１４４の表面が暖められる。
【００８０】
温水エアコン１０と床暖房マット１４２が設けられた空調システム１１では、温水エアコン１０による暖房と床暖房マット１４２による床暖房が可能となっている。また、この空調システム１１では温水エアコン１０と床暖房マット１４２の何れか一方を用いた暖房もシステムリモコン１３０の操作によって可能となっている。
【００８１】
ところで、空調システム１１は、温水エアコン１０による冷房運転時に床暖房マット１４２の運転が指示されると、中継ユニット２０は、床暖房マット１４２を用いた補助冷房を実行する。
【００８２】
図８に示されるフローチャートでは、補助冷房の概略を示している。このフローチャートは、最初のステップ３００で温水エアコン１０による冷房運転が指示されたか又は温水エアコン１０の冷房運転中であるかを確認している。このステップ３００で肯定判定されたときには、ステップ３０２へ移行して、床暖房マット１４２の運転が指示されたか否かを確認する。
【００８３】
ここで、システムリモコン１３０のスイッチ操作によって温水エアコン１０の冷房運転が指示されている状態（ステップ３００で肯定判定）で床暖房マット１４２の運転が指示（ステップ３０２で肯定判定）されることにより、ステップ３０４へ以降して補助冷房を開始する。
【００８４】
補助冷房が開始されると、まず、ステップ３０４では、熱源ユニット２６へガスバーナー７０へ点火せずにポンプ６２を作動させるように指示する。これと共に、ステップ３０６では、室内ユニット２２（コントロール基板１０２）へ流量可変弁６８の開放を指示する。
【００８５】
これによって、図９に示されるように、冷媒ユニット２４と室内ユニット２２の蒸発器１６との間で冷媒が循環されている状態で、熱源ユニット２６と室内ユニット２２の放熱器１８との間で温水熱交換器６４で加熱されていないただの水の循環が行われる。
【００８６】
一方、室内ユニット２２では、温水エアコン１０が冷房運転を行うことにより、クロスフローファン９０によって吸込み口５０から吸込まれた空気が蒸発器１６を通過するときに冷却される。蒸発器１６で冷却された空気は、放熱器１８を通過して吹出し口５２から吹出される。放熱器１８内を循環される水は、蒸発器１６によって冷却された空気が通過することにより冷却される。通常、熱源ユニット２６内の水の温度は、熱源ユニット２６が屋外に設けられているために、屋外の温度に近くなっているが、室内ユニット２２の放熱器１８を通過することにより、温度が徐々に下げられる。
図８に示されるフローチャートでは、次のステップ３０８で、放熱器１８と熱源ユニット２６との間で循環されている水が所定の温度に達したか否かを確認している。このときの温度としては、外気温度センサ１８８等によって検出した外気温度と循環される水の温度の温度差が所定値以上となったか否かに基づいて判断しても良く、また、外気温度に関わらず水の温度が予め設定している温度に達したか否かから判断しても良い。また、温水エアコン１０の冷房運転中には、放熱器１８が冷却されるので、水の循環を開始してからの経過時間から判断しても良い。すなわち、循環される水の温度が少なくとも外気温度よりも低くなっていれば良い。
【００８７】
放熱器１８と熱源ユニット２６との間で循環される水の温度が低下して、ステップ３０８で肯定判定されると、ステップ３１０へ移行して、熱源ユニット２６へ熱動弁７６の開放を指示する。これによって、図９に示されるように、熱動弁７６が開放されると、熱源ユニット２６と床暖房マット１４２の温水チューブ１４６との間でも水の循環が開始され、実質的に室内ユニット２２の放熱器１８と床暖房マット１４２の温水チューブ１４６との間で水の循環が行われる。
【００８８】
これによって、放熱器１８で冷却された水が床暖房マット１４２の温水チューブ１４６内を循環され、循環される水の温度に応じてマット１４４の表面温度が下げられ、温水エアコン１０によって冷房している室内が床面からも冷却される。
【００８９】
通常、床暖房マット１４２の温水チューブ１４６内には、比熱の高い水が外気温度に近い温度となって溜まっているので、マット１４４の表面温度も外気温度に近くなっている。このため、温水エアコン１０によって冷房するときの床面近傍の冷房負荷が大きくなっており、床面の温度が下がり難い状態となっている。
【００９０】
このとき、室内ユニット２２によって水を冷却し、この冷却した水を床暖房マット１４２の温水チューブ内へ供給することにより、床面温度が下げられる。したがって、床面と室内温度との温度差が小さくなり、床面近傍の温度が高くなっていることによる不快感が生じるのを確実に防止することができる。温水エアコン１０による冷房効率も向上させることができる。
【００９１】
一方、室内ユニット２２内に設けている放熱器１８内の水が循環せずに溜まっている場合、放熱器１８が蒸発器１６ないし蒸発器１６を通過した空気によって冷却されるので、凍結が生じることがある。これに対して、放熱器１８内の水を循環させることにより、放熱器１８内での水の凍結を確実に防止することができる。
【００９２】
床暖房マット１４２への水の循環は、中継ユニット２０が輻射センサ１６４を用いてマット１４４の表面温度を検出し、この表面温度が例えば冷房運転中の設定温度となるように、熱動弁７６のオン／オフ制御等を行えば良い。
【００９３】
なお、図９に示されるフローチャートでは、ステップ３１２で温水エアコン１０の冷房運転の停止又は床暖房マット１４２の停止が指示されたか否かを確認し、何れかの停止が指示されたとき（ステップ３１４で肯定判定）に、熱源ユニット２６へポンプ６２の停止と熱動弁７６のオフを指示（ステップ３１４）すると共に、室内ユニット２２へ流量可変弁６８のオフ（閉）を指示（ステップ３１６）して終了する。
【００９４】
なお、以上説明した本実施の形態は、本発明の構成を限定するものではない。例えば、本実施の形態では室内ユニット２２と別に中継ユニット２０を設けて、この中継ユニット２０によって、床暖房マット１４２を用いた補助暖房を制御したが、中継ユニット２０を室内ユニット２２と一体にしても良い。また、中継ユニット２０の機能を室内ユニット２２に合わせ持たせても良い。すなわち、必ずしも中継ユニット２０は必要ではなく、室内ユニット２２が床暖房マット１４２を用いた補助冷房を制御しても良い。
【００９５】
また、本実施の形態では、熱源ユニット２６と放熱器１８との間で水の循環を行って、水の温度を下げた後に熱源ユニット２６と床暖房マット１４２の間で水の循環を行うように説明したが、熱源ユニット２６っと放熱器１８との間の水の循環と熱源ユニット２６と床暖房マット１４２の間の水の循環を同時に開始しても良い。すなわち、流量可変弁６８と熱動弁７６を同時に開放してポンプ６２を作動させるようにしても良い。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明によれば、空気調和機による冷房運転時に水を循環させることにより冷却して床暖房ユニットへ供給するので、室内を床面からも冷却することができ、床暖房装置を有効に利用して効率的な冷房が可能となると言う優れた効果が得られる。
【００９７】
また、本発明では、空気調和機の冷房運転中に温水熱交換器内の水を循環させるので、温水熱交換器内の水が凍結したり、水が凍結することにより温水は遺憾が損傷してしまうのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に適用した温水エアコンを示す概略構成図である。
【図２】温水エアコンの室内ユニット、中継ユニット及び床暖房マットの配置を示す概略図である。
【図３】室内ユニットの内部を示す概略構成図である。
【図４】本実施の形態に適用した温水エアコンの冷媒と温水の流路を示す概略系統図である。
【図５】室内ユニットの電気回路の基板構成を示す概略図である。
【図６】熱源ユニットの電気回路の基板構成を示す概略図である。
【図７】本実施の形態に適用した中継ユニットを示す概略構成図である。
【図８】床暖房マットを用いた補助冷房の一例を示すフローチャートである。
【図９】補助冷房時の水と冷媒の流れを示す概略図である。
【符号の説明】
１０ 温水エアコン（空気調和機）
１１ 空調システム（
１２ 室内機
１４ 室外機
１６ 蒸発器（冷媒熱交換器）
１８ 放熱器（温水熱交換器）
２０ 中継ユニット（制御手段）
２２ 室内ユニット
２４ 冷媒ユニット
２６ 熱源ユニット（空気調和機、床暖房装置）
９２ 運転／停止ボタン（指示手段）
９５ 床マット選択ボタン（指示手段）
９７ 運転モード切換ボタン（指示手段）
１３０ システムリモコン
１４２ 床暖房マット（床暖房装置）
１５２ コントロール基板（制御手段）
１５８ 温度検出基板
１６４ 輻射センサ
１７４ コントロール基板

Claims (2)

1. 室内ユニットに設けられて冷凍サイクル中を循環する冷媒によって室内へ吹出す空気を冷却する冷媒熱交換器と、
   前記冷媒熱交換器と共に前記室内ユニットに設けられて加熱された水が循環されることにより室内へ吹出す空気を加熱する温水熱交換器と、
   前記冷媒熱交換器との間で冷凍サイクルを形成する冷媒ユニットと、
   加熱手段によって水を加熱して温水を生成する熱源ユニットと、
   室内の床面に敷設された床暖房配管が前記熱源ユニットの加熱手段の間で水が循環可能に接続された床暖房ユニットと、
   前記温水熱交換器と前記熱源ユニットの間の管路及び、前記床暖房配管と熱源ユニットの間の管路のそれぞれを開閉する開閉手段と、
   前記熱源ユニットに設けられて前記開閉手段によって前記管路が開かれることにより前記加熱手段と前記温水熱交換器との間及び加熱手段と前記床暖房ユニットの床暖房配管との間で水を循環させる循環手段と、
   を備えた空調システムであって、
   冷房運転時に前記床暖房ユニットの作動が指示されることにより前記温水熱交換器と前記熱源ユニットの間の前記開閉手段を開くと共に前記加熱手段の作動を停止させた状態で前記循環手段を作動させて前記熱源ユニットと前記温水熱交換器との間で水の循環を行った後に、前記床暖房配管と熱源湯ユニットの間の前記開閉手段を開放して床暖房ユニットとの間で水を循環させる制御手段を設けたことを特徴とする空調システム。
2. 前記冷房運転時に前記前記循環手段の作動を指示する指示手段を、空調運転時の運転モード及び運転条件の設定を行うリモコンスイッチに設けていることを特徴とする請求項１に記載の空調システム。

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