JP4277895B2 - 空気調和機ならびに室内の湿度制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機、特に通常モード及び就寝モードを有する空気調和機に関する。また、本発明は、室内の湿度を制御するための室内湿度制御方法に関する。

近年の空気調和機としては、室内の温度及び湿度を快適にする通常モードや就寝時の就寝モード等の、さまざまな機能を有するものが多くみられる。

就寝モードは、ユーザが快適に就寝できるように室内の空気を調和する機能である。特に、この就寝モードを有する空気調和機としては、例えば特許文献１に示すように、ユーザの睡眠中における生体リズムに合わせて室内の温度を調節するものがある。
特開平５−１０６８９９号公報

ところで、睡眠中における生体リズムとしては、入眠すると身体の深部体温が低下し、起床すると体温が通常時に戻るといった体温に関するものの他に、入眠時には発汗することで睡眠を促すといったものがある。そのため、特許文献１の空気調和機のように温度を調節したとしても、室内の湿度が高い場合、発汗作用が行われにくいため、ユーザは入眠しにくくなってしまう。また、起床時に室内の湿度が低ければ低い程、ユーザはのどが乾いたり肌の水分量の低下が生じたりしてしまう。特に、空気が乾燥する冬場では、これらの現象が顕著となってしまう。

そこで、本発明は、室内のユーザにより就寝モードが設定された場合、ユーザが快適に就寝できるように、室内の空気の調和を図る空気調和機及び湿度制御方法を提供する。

発明１に係る空気調和機は、通常モード及び就寝モードを有する空気調和機である。この空気調和機は、調湿手段と、指示受付手段と、調湿制御手段と、調温手段と、調温制御手段とを備える。調湿手段は、空気を加湿または除湿して室内に供給する。指示受付手段は、通常モードまたは就寝モードでの運転開始指示を受け付ける。調湿制御手段は、指示受付手段が通常モードでの運転開始の指示を受け付けた場合、室内の湿度が第３目標湿度となるように調湿手段を制御する。また、調湿制御手段は、指示受付手段が就寝モードでの運転開始の指示を受け付けてから所定時間が経過した場合、室内の湿度が第３目標湿度よりも高い第４目標湿度となるように、調湿手段を制御する。調温手段は、空気を加熱または冷却して室内の温度を調節する。調温制御手段は、指示受付手段が就寝モードでの運転開始指示を受け付けた場合、室内の温度が通常モード時に設定されている第３目標温度よりも低い第４目標温度となるように、調温手段を制御する。また、調温制御手段は、指示受付手段が就寝モードでの運転開始指示を受け付けてから少なくとも所定時間が経過後、室内の温度が第３目標温度となるように、調温手段を制御する。そして、調温制御手段は、室内の温度が、第１時間間隔毎に第１所定温度ずつ下降して第１所定時間時に第４目標温度に至った後、第２時間間隔毎に第２所定温度ずつ上昇して第２所定時間時に第３目標温度に至るように、調温手段を制御する。

例えば、この空気調和機が備えられている室内に就寝しようとするユーザが、就寝モードの設定を行ったとする。この場合、空気調和機は、室内の温度が通常モード時よりも下がるように、温度の制御を行う。これにより、ユーザはより深い睡眠を得ることができる。そして、就寝モードで運転を開始してから所定期間が経過すると、室内の目標湿度を、通常モード時よりも高くなるように調節すると共に、通常モード時よりも下げていた室内の温度が通常モード時と同様にまで上がるように、更に温度の制御を行う。これにより、ユーザが起床する直前には、室内の湿度が通常モード時に比して高い湿度となっており、ユーザの起床時には、室内の温度は通常モード時の第３目標温度となっている。従って、ユーザの発汗作用は抑えられるため、肌やのどの渇きが抑制され、かつユーザは快適に起床することができる。特に、本発明に係る空気調和機は、室内の温度を段階的に上昇または下降させるため、室内の温度は、ユーザの深部体温にあわせて変化するようになる。

発明２に係る空気調和機は、発明１に係る空気調和機であって、調湿手段は、空気を加湿する加湿手段を有する。そして、加湿手段は、室内の湿度を第４目標湿度に上昇させる。

これにより、室内の湿度は、加湿手段によって確実に第３目標湿度よりも高い第４目標湿度に上昇することができる。

発明３に係る空気調和機は、発明１または２に係る空気調和機であって、調湿制御手段は、指示受付手段が就寝モードでの運転開始の指示を受け付けた場合、就寝モードでの運転開始直後から所定時間内までは、室内の湿度が第３目標湿度よりも低い第２目標湿度となるように、更に調湿手段を制御する。

例えば、この空気調和機が備えられている室内に就寝しようとするユーザが、就寝モードの設定を行ったとする。この場合、空気調和機は、室内の目標湿度を通常モード時よりも低くなるように設定する。これにより、ユーザの入眠時には、室内の湿度が通常モード時に比して低い湿度となる。そのため発汗が促進され、ユーザは深い睡眠が得られる。

発明４に係る空気調和機は、発明３に係る空気調和機であって、第２目標湿度及び第４目標湿度は、口腔粘膜が乾燥する湿度より高くかつカビが発生する湿度より低い範囲内である。

これにより、空気調和機が就寝モードに設定された場合、室内はユーザが入眠するのに快適な湿度に保たれる。また、ユーザの起床時、室内は、ユーザの肌やのどの水分量が適度となるような湿度に保たれる。

発明５に係る空気調和機は、発明３または４に係る空気調和機であって、第２目標湿度及び第４目標湿度は、絶対湿度である。

従来の空気調和機は、相対湿度で制御を行っていた。しかし、発明８に係る空気調和機は、目標湿度を絶対湿度とし、室内の湿度がこの目標湿度となるように、絶対湿度制御または絶対湿度に相当する相対湿度制御を行う。これにより、ユーザの入眠時、室内はより快適な湿度となる。また、ユーザは、肌やのどの水分量がより適切な状態で起床することができる。

発明６に係る湿度制御方法は、通常モード時における室内の湿度が第５目標湿度となるように、室内の湿度を制御する方法である。この湿度制御方法は、ステップ１〜ステップ４を備える。ステップ１は、就寝モードでの運転開始の指示を受け付けるステップである。ステップ２は、就寝モードでの運転開始直後から所定時間内までは、室内の湿度が第５目標湿度よりも低い第６目標湿度となるように、空気を除湿または加湿して室内に供給するステップである。ステップ３は、就寝モードでの運転開始の指示を受け付けてから所定期間経過した時、室内の湿度が第５目標湿度よりも高い第７目標湿度となるように、空気を加湿して室内に供給するステップである。ステップ４は、就寝モードでの運転開始直後からは、室内の温度が、第３時間間隔毎に第３所定温度ずつ下降し、第３所定時間時には通常モード時に設定されている第５目標温度よりも低い第６目標温度となった後、第４時間間隔毎に第４所定温度ずつ上昇して第４所定時間時に第５目標温度となるように、室内の温度を調節するステップである。

これにより、ユーザの入眠時には、室内の湿度は通常モード時の湿度に比して低くなるため発汗が促進される。従って、ユーザは深い睡眠が得られる。また、ユーザの起床時には、室内の湿度が通常モード時の湿度に比して高くなるため、ユーザの発汗作用が抑えられ、肌やのどの渇きが抑制される。更に、室内の温度は、ユーザの深部体温にあわせて変化するようになる。従って、ユーザは、より深い睡眠を得ることができ、かつ快適に起床することができる。

発明１に係る空気調和機によると、入眠時には、ユーザはより深い睡眠を得ることができる。起床時には、ユーザの発汗作用が抑えられるため肌やのどの渇きが抑制されると共に、ユーザは快適に起床することができる。更に、室内の温度が段階的に上昇または下降するため、室内の温度は、ユーザの深部体温にあわせて変化するようになる。

発明２に係る空気調和機によると、室内の湿度は、加湿手段によって確実に第３目標湿度よりも高い第４目標湿度に上昇することができる。

発明３に係る空気調和機によると、入眠時には発汗作用が促進され、ユーザは深い睡眠が得られるようになる。

発明４に係る空気調和機によると、室内はユーザが快適に入眠できる湿度に保たれる。また、ユーザの起床時、室内は、ユーザの肌やのどの水分量が適度となるような湿度に保たれる。

発明５に係る空気調和機によると、ユーザの入眠時、室内はより快適な湿度となる。また、ユーザの起床時に、湿度だけでなく温度も共に制御するため、ユーザはより快適に起床することができる。

発明６に係る湿度制御方法によると、ユーザの入眠時には発汗が促進され、ユーザは深い睡眠が得られる。また、ユーザの起床時には、ユーザの発汗作用が抑えられ、肌やのどの渇きが抑制される。更に、室内の温度は、ユーザの深部体温にあわせて変化するようになる。従って、ユーザは、より深い睡眠を得ることができ、かつ快適に起床することができる。

（１）空気調和機の構成
図１は、本発明の一実施形態に係る空気調和機の外観図である。この空気調和機１は、室内の壁面等に取り付けられている室内機２と、室外に設置されている室外機３とに分かれて構成されており、室内の冷暖房運転、除湿運転及び加湿運転に加え、自動運転モード（通常モードに相当）やおやすみ運転モード（就寝モードに相当）等の機能を有している。

室内機２には、図１及び図３に示すように、受信部２１、室内温度サーミスタ２５、及び室内湿度センサ２６等が設けられている。受信部２１は、例えばリモートコントローラから送信される自動運転モードやおやすみ運転モード等の各種機能の開始指示を受信可能なように設けられている。室内温度サーミスタ２５及び室内湿度センサ２６は、室内の温度及び湿度をそれぞれ検知する。更に、室内機２の内部には、室内熱交換器２２や室内ファンモータ２４等が収納されているが、これらについては後述する。

室外機３は、室外熱交換器５４（後述）や室外の温度を検知するための室外温度サーミスタ６３等が設けられている室外空調ユニット５と、外部から吸い込んだ空気をそのままの状態又は加湿して室内に供給する給気・加湿ユニット４とを備えている。

そして、各熱交換器及びこれらの熱交換器を接続する冷媒配管６ａ，６ｂが、冷媒回路を構成している。また、室内機２と室外機３との間には、給気・加湿ユニット４から送られてきた空気を室内機２側に供給する時に用いられる給気管７が設けられている。

（１−１）冷媒回路の構成
次に、本実施形態の空気調和機１で用いられる冷媒回路について、室内機２及び室外機３の各内部の構成と共に説明する。図２は、空気調和機１で用いられる冷媒回路の系統図である。

〔室内機〕
室内機２の内部には、室内熱交換器２２、クロスフローファン２３及び室内ファンモータ２４が設けられている。室内熱交換機２２は、長手方向両端で複数回折り返されてなる伝熱管と、伝熱管が挿通される複数のフィンとからなり、接触する空気との間で熱交換を行う。例えば、この室内熱交換器２２は、冷房運転時やドライ運転時には蒸発器として作用する。従って、室内の空気が蒸発器として機能している室内熱交換器２２に接触すると、空気中の水分は凝縮して水滴となり、室内熱交換器２２の下方に設けられたドレンパン（図示せず）に滴下する。これにより、室内の空気中の温度及び湿度が低下する。また、暖房運転時には、室内熱交換器２２は、凝縮器として機能するため、室内の空気が室内熱交換器２２に接触すると、空気は暖められる。

クロスフローファン２３は、円筒形状に構成され、周面には多数の羽が設けられており、回転軸と交わる方向に空気流を生成する。このクロスフローファン２３は、室内の空気を室内機２に吸い込ませると共に、室内熱交換器２２との間で熱交換が行われた後の空気を室内に吹き出させる。室内ファンモータ２４は、クロスフローファン２３を回転駆動させるためのものである。

〔室外空調ユニット〕
室外空調ユニット５の内部には、圧縮機５１、圧縮機５１の吐出側に接続される四路切換弁５２、圧縮機５１の吸入側に接続されるアキュムレータ５３、四路切換弁５２に接続された室外熱交換器５４、及び室外熱交換器５４に接続された電動弁５５が設けられている。電動弁５５は、フィルタ５６及び液閉鎖弁５７を介して冷媒配管６ａに接続されており、この冷媒配管６ａを介して室内熱交換器２２の一端と接続されている。また、四路切換弁５２は、ガス閉鎖弁５８を介して冷媒配管６ｂと接続されており、この冷媒配管６ｂを介して室内熱交換器２２の他端と接続されている。この四路切換弁５２は、冷房時と暖房時とで冷媒の流れを切り換える。

また、室外空調ユニット５内には、プロペラファン５９が設けられている。プロペラファン５９は、室外熱交換器５４での熱交換後の空気を外部に排出するためのものであって、室外ファンモータ６０により回転駆動される。

（１−２）給気・加湿ユニットの構成
次に、給気・加湿ユニット４の構成について、図２を用いて説明する。給気・加湿ユニット４は、吸加湿ロータ４１、ヒータ４３、ラジアルファン組立体４４及び吸着用ファン４５を含む。

吸加湿ロータ４１は、概ね円形の形状を有するハニカム構造のセラミックロータであり、空気が容易に通過できる構造となっている。この吸加湿ロータ４１は、ロータ駆動モータ４２により回転駆動される。また、吸加湿ロータ４１には、ゼオライト、シリカゲルあるいはアルミナ等の吸着剤が担持されている。このゼオライトの吸着剤は、接触する空気中の水分を吸着可能であると共に、加熱されることにより水分を離脱する性質を有している。

ヒータ４３は、加湿運転時に、室外から取り込まれて吸加湿ロータ４１へ送られる空気を加熱する。

ラジアルファン４４は、吸加湿ロータ４１の側方に配置されており、ラジアルファンモータ４４ａにより駆動される。ラジアルファン４４は、室外からの空気を導入するための給気口４０ａから吸加湿ロータ４１を経て室内へと到る空気の流れ（図２のＡ１）を生成し、室外からの空気を給気管７を介して室内機２へと送る役割を担う。

吸着用ファン４５は、吸着用ファンモータ４６により回転駆動される。吸着用ファン４５は、吸着用空気吸入口４０ｂから吸い込まれた空気が吸着用空気吸い出し口４０ｃを経て室外へ排出されるように、空気の流れを生成する（図２のＡ２）。尚、吸着用空気吸入口４０ｂは、吸加湿ロータ４１に水分を吸着させるために給気・加湿ユニット４外部から取り込まれる空気が通る開口であって、吸着用空気吸い出し口４０ｃは、吸加湿ロータ４１により水分が吸着された空気を室外に排出するための開口である。

このような給気・加湿ユニット４によると、加湿時には、ヒータ４３がオンし、給排気口４０ａから取り込まれた空気はヒータにより熱せられ、吸加湿ロータ４１から離脱した水分を含んだ状態で給気管７へと送られる。また、加湿を伴わない給気時には、ヒータ４３はオフし、吸排気口４０ａから取り込まれた空気はそのままの状態で給気管７へと送られる。

（１−３）制御部の構成
次に、空気調和機１の制御を行う制御部８について、図３を用いて説明する。制御部８は、ＣＰＵ及びメモリからなるマイクロコンピュータであって、室内機２及び室外機３に配置される電装品箱等に分かれて設けられている。この制御部８は、室内機２や室外機３の各機器と接続されており、接続された各機器の制御を行う。特に、本実施形態に係る制御部８は、室内機２の受信部２１がおやすみ運転モードの開始指示を受信した場合、人間の生体リズムにあわせて室内の湿度及び温度を制御する。このような動作を行うため、制御部８は、モード制御部８ａ、タイマ８ｂ、目標温度設定部８ｃ、目標湿度設定部８ｄ、調温制御部８ｅ及び調湿制御部８ｆとして機能する。以下より、各機能部について説明を行う。

〔モード制御部〕
モード制御部８ａは、室内機２の受信部２１がリモートコントローラ等から各種の運転指示を受信すると、その運転指示に伴い空気調和機１の運転モードを制御する。具体的には、モード制御部８ａは、受信部２１が自動運転モードの開始指示やおやすみ運転モードの開始指示等を受信した場合、タイマ８ｂ、目標温度設定部８ｃ及び目標湿度設定部８ｄにこの旨を示すモード設定信号を出力する。尚、本実施形態では、おやすみ運転モードの開始指示を示すモード設定信号には、ユーザによりリモートコントローラを通じて設定された起床予定時間も含まれるとする。

〔タイマ〕
タイマ８ｂは、モード制御部８ａからモード設定信号を取得すると、時刻情報の出力を開始する。タイマ８ｂから出力される時刻情報は、目標温度設定部８ｃ及び目標湿度設定部８ｄに取り込まれる。

〔目標温度設定部〕
目標温度設定部８ｃは、モード制御部８ａから取得したモード設定信号に基づいて、室内の目標温度を設定する。具体的には、目標温度設定部８ｃは、自動運転モードの開始指示を示すモード設定信号を取得した場合、室内の目標温度を第１目標温度TMに設定する。また、目標温度設定部８ｃは、おやすみ運転モードの開始指示を示すモード設定信号を取得した場合、人間の生体リズムにあわせて目標温度を設定する。

ここで、おやすみ運転モードの開始指示を示すモード設定信号を取得した場合に、目標温度設定部８ｃが目標温度の設定をどのように行うかについて、図４を用いて説明する。図４に示すように、おやすみ運転モードの開始指示を示すモード設定信号を取得すると、目標温度設定部８ｃは、先ず室内の目標温度を第１目標温度TMよりも0.5度低い温度に設定し、時間tdvdown（第１時間間隔及び第３時間間隔に相当）が経過する毎に目標温度を0.5度（第１所定温度及び第３所定温度に相当）ずつ下げていく。目標温度設定部８ｃは、この動作を、室内の目標温度が第１目標温度TMより約２度低い温度となるまで繰り返す。尚、この動作では、おやすみ運転モードを開始してから例えば３時間後（第１所定時間及び第３所定時間に相当）に目標温度がちょうど第１目標温度TMより約２度低い温度となるように、時間tdvdownが調整される。

そして、おやすみ運転モードの開始指示を示すモード設定信号を取得してから所定時間t2が経過すると、目標温度設定部８ｃは、先ず室内の目標温度を0.5度（第２所定温度及び第４所定温度に相当）上げる。室内の目標温度を0.5度上げてから時間tdvup（第２時間間隔及び第４時間間隔に相当）が経過すると、目標温度設定部８ｃは、更に目標温度を0.5度上げる。目標温度設定部８ｃは、この動作を、目標温度が元の第１目標温度TMとなるまで繰り返す。尚、この動作では、例えば起床予定時間時（第２所定時間及び第４所定時間に相当）に目標温度がちょうど第１目標温度TMとなるように、時間tdvupが調整される。

尚、所定時間t2経過後に目標温度を上げ始める動作については、目標設定部８ｃは、ユーザの起床予定時間及び現在の時間からおやすみ運転モードの残り時間を計算し、その残り時間が所定時間tr内となった場合にこの動作を行っても良い。所定時間trについては、例えば１時間と設定することができる。また、所定時間t2は、予め定められた時間であるとする。

また、各所定時間t2となったか否か等の時間についての判断には、タイマ８ｂから出力される時刻情報が用いられるとする。

〔目標湿度設定部〕
目標湿度設定部８ｄは、モード制御部８ａから取得したモード設定信号に基づいて、室内の目標湿度を絶対湿度で設定する。具体的には、目標湿度設定部８ｄは、自動運転モードの開始指示を示すモード設定信号を取得した場合、室内の目標湿度を第１目標湿度DMに設定する。また、目標湿度設定部８ｄは、おやすみ運転モードの開始指示を示すモード設定信号を取得した場合、就寝及び起床等のユーザの動作にあわせて目標湿度を設定する。

ここで、目標温度設定部８ｃと同様に、おやすみ運転モードの開始指示を示すモード設定信号を取得した場合に、目標湿度設定部８ｄが目標湿度の設定をどのように行うかについて、図４を用いて説明する。図４に示すように、おやすみ運転モードの開始指示を示すモード設定信号を取得すると、目標湿度設定部８ｄは、室内の目標湿度を第１目標湿度DMから所定湿度DWだけ低い湿度（DM−DW）に設定する。そして、おやすみ運転モードの開始指示を示すモード設定信号を取得してから所定時間t1が経過すると、目標湿度設定部８ｄは、室内の目標湿度を第１目標湿度DMよりも所定湿度DCだけ高い湿度（DM＋DC）とする。おやすみ運転モードが終了し自動運転等の通常のモードとなると、目標湿度設定部８ｄは、目標温度を第１目標湿度DMに設定する。

尚、所定湿度DW，DCは、実験から定められた値である。また、本実施形態では、上記のようにして設定されるその時々の目標湿度（絶対湿度）を相対湿度に換算したものは、図５に示すグラフの斜線部分の範囲内に含まれる。図５のグラフの斜線部分は、口腔粘膜が乾燥する湿度より高くかつカビが発生する湿度より低い範囲内を示している。このように、その時々の目標湿度（絶対湿度）が、図５の範囲（相対湿度）が絶対湿度に換算された範囲内を満たすことで、室内の湿度はこの換算後の範囲内に保たれる。従って、室内のユーザは、特に起床時、のどの渇きや肌の水分量の不足等を感じることなく快適に起床することができる。

また、所定時間t1は、所定時間t2と同様、予め定められた時間である。

また、各所定時間t1となったか否か等の時間についての判断には、目標温度設定部８ｃと同様に、タイマ８ｂから出力される時刻情報が用いられる。

〔調温制御部〕
調温制御部８ｅは、室内の温度が目標温度設定部８ｃにより設定された目標温度となるように、室内機２及び室外空調ユニット５の各機器を制御する。

具体的には、自動運転モードである場合、加熱または冷却された空気が室内に送り込まれて室内の温度が第１目標温度TMとなるように、室内温度サーミスタ２５が検知する室内の温度に基づいて冷媒回路における各機器を制御する。

また、調温制御部８ｅは、おやすみ運転モードである場合、室内の温度が目標温度設定部８ｃによりその時々に設定された目標温度となるように、室内温度サーミスタ２５が検知する室内の温度に基づいて冷媒回路における各機器を制御する。

〔調湿制御部〕
調湿制御部８ｆは、室内の湿度が目標湿度設定部８ｄにより設定された目標湿度となるように、室内機２、室外空調ユニット５（具体的には冷媒回路）及び給気・加湿ユニット４の各機器を制御する。

例えば通常運転モードである場合、加湿または除湿された空気が室内に送り込まれて室内の湿度が第１目標湿度DMとなるように、室内湿度センサ２６が検知する室内の湿度に基づいて冷媒回路及び給気・加湿ユニット４における各機器を制御する。

また、調温制御部８ｅは、おやすみ運転モードである場合、室内の湿度が目標湿度設定部８ｄにより設定されたその時々の目標湿度となるように、室内湿度センサ２６が検知する室内の湿度に基づいて冷媒回路及び給気・加湿ユニット４における各機器を制御する。

ここで、本実施形態に係る調湿制御部８ｆは、設定された目標湿度が絶対湿度であるため、絶対湿度制御を行うとする。一方、室内湿度センサ２６が検知する室内の湿度は相対湿度である。そこで、調湿制御部８ｆは、室内湿度センサ２６が検知した室内の湿度を室内温度サーミスタ２５が検知した室内の温度を用いて絶対湿度に変換し、この変換した絶対湿度がその時々の目標湿度となるように制御する。このように、調湿制御部８ｆが絶対湿度制御を行うことにより、室内はユーザにとってより快適な湿度となる。

（２）動作
次に、空気調和機１が行う動作について説明する。図６は、空気調和機１の全体的な動作の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１：空気調和機１の室内機２における受信部２１が、リモートコントローラ等から空気調和機１の電源オンの指示を受信し（Ｓ１）、次いで各種の運転開始指示を受信したとする。

ステップＳ２〜４：室内機２の受信部２１が受信した運転開始指示が自動運転モードである場合（Ｓ２）、モード制御部８ａは、タイマ８ｂ、目標温度設定部８ｃ及び目標湿度設定部８ｄに自動運転モードの開始指示を示すモード設定信号を出力する。目標温度設定部８ｃ及び目標湿度設定部８ｄは、室内の目標温度及び目標湿度を、それぞれ第１目標温度TM及び第１目標湿度DMに設定する（Ｓ３）。そして、調温制御部８ｅ及び調湿制御部８ｆは、室内の温度及び湿度について自動運転制御を行う（Ｓ４）。即ち、調温制御部８ｅ及び調湿制御部８ｆは、室内の温度及び湿度が第１目標温度TM及び第１目標湿度DMとなるように、冷媒回路及び給気・加湿ユニット４における各機器をそれぞれ制御する。

ステップＳ５〜６：室内機２の受信部２１が受信した運転開始指示がおやすみ運転モードである場合（Ｓ５）、モード制御部８ａは、タイマ８ｂ、目標温度設定部８ｃ及び目標湿度設定部８ｄにおやすみ運転モードの開始指示を示すモード設定信号を出力する。制御部８は、おやすみ運転モード制御を行う（Ｓ６）。尚、おやすみ運転モード制御については、後述する。

ステップＳ７〜８：室内機２の受信部２１が受信した運転開始指示が、例えば暖房や冷房等のその他の運転開始指示である場合（Ｓ７）、モード制御部８ａは、タイマ８ｂ、目標温度設定部８ｃ及び目標湿度設定部８ｄにこの旨を出力する。制御部８は指示された運転制御を行う（Ｓ８）。

ステップＳ９：室内機２の受信部２１が、リモートコントローラ等から空気調和機１の電源オフの指示を受信した場合（Ｓ９）、空気調和機１は動作を終了する。尚、室内機２の受信部２１が電源オフの指示を受信するまで、空気調和機１はステップＳ２以降の動作を繰り返す。

（２−１）おやすみ運転モードにおける制御動作
図７は、おやすみ運転モード制御を説明するためのフローチャートである。

ステップＳ２１：制御部８のタイマ８ｂは、モード制御部８ａからおやすみ運転モードの開始指示を示すモード設定信号を取得すると、時刻情報の出力を開始する。

ステップＳ２２：目標温度設定部８ｃは、室内の目標温度を第１目標温度TMから0.5度低く設定し（TM−0.5）、目標湿度設定部８ｄは、室内の目標湿度を第１目標湿度DMから所定湿度DW低く設定する（DM−DW）。調温制御部８ｅは、室内の温度が目標温度TM−0.5となるように、冷媒回路における各機器を制御する。調湿制御部８ｆは、室内湿度センサ２６が検知した室内の湿度を絶対湿度に変換し、この変換した絶対湿度が目標湿度DM−DWとなるように、冷媒回路及び給気・加湿ユニット４における各機器を制御する。

ステップＳ２３：目標温度設定部８ｃは、室内の目標温度が“TM−2”度となるまで、時間tdvdown毎に目標温度を0.5度ずつ下げる。調温制御部８ｅは、室内の温度が目標温度設定部８ｃにより設定されたその時々の目標温度となるように、冷媒回路における各機器を制御する。

ステップＳ２４〜２５：目標湿度設定部８ｄは、おやすみ運転モードの開始指示を示すモード設定信号を取得してからの時間、即ちタイマ８ｂからの時刻情報が所定時間t1となると（Ｓ２４）、目標湿度を第１目標湿度DMから所定湿度DC高い“DM＋DC”に設定する（Ｓ２５）。調湿制御部８ｆは、室内湿度センサ２６が検知した室内の湿度を絶対湿度に変換し、この変換した絶対湿度が目標湿度DM＋DCとなるように、冷媒回路及び給気・加湿ユニット４における各機器を制御する。

ステップＳ２６〜２７：目標温度設定部８ｃは、おやすみ運転モードの開始指示を示すモード設定信号を取得してからの時間、即ちタイマ８ｂからの時刻情報が所定時間t2となると（Ｓ２６）、目標温度が第１目標湿度DMとなるまで、時間tdvup毎に目標温度を0.5度ずつ上げる（Ｓ２７）。調温制御部８ｅは、室内の温度が目標温度設定部８ｃにより設定されたその時々の目標温度となるように、冷媒回路における各機器を制御する。

ステップＳ２８〜２９：タイマ８ｂからの時刻情報が起床予約時間となると（Ｓ２８）、目標温度設定部８ｃは目標温度を第１目標温度TMに設定し、目標湿度設定部８は目標湿度を第１目標湿度DMに設定する（Ｓ２９）。調温制御部８ｅは室内の温度が第１目標温度TMとなるように制御し、調湿制御部８ｆは、室内の湿度が第１目標湿度DMとなるように制御する。モード制御部８ａは、運転モードを自動運転モードに切り換えるためのモード設定信号をタイマ８ｂ、目標温度設定部８ｃ及び目標湿度設定部８ｄに出力する。これにより、制御部８内の各機能部は自動運転モードの動作を行う。

（３）効果
本実施形態の空気調和機１は、おやすみ運転モードが設定されると、室内の目標湿度を自動運転モード等の通常モード時の第１目標湿度DMよりも所定湿度DW低い“TM―DW”に設定し、室内の湿度を制御する。これにより、ユーザの入眠時には、給気・加湿ユニット４によって室内の湿度が通常モード時に比して低い湿度となるため、発汗が促進され、ユーザは深い睡眠が得られる。

そして、空気調和機１は、おやすみ運転モードが開始されてから所定時間t1が経過すると、室内の目標湿度を第１目標湿度DMよりも所定湿度DC高い“DM+DC”に設定し、室内の湿度を制御する。これにより、ユーザの起床時には、給気・加湿ユニット４によって室内の湿度が通常モード時に比して高い湿度となるため、ユーザの発汗作用は抑えられ、肌やのどの渇きが抑制される。

更に、空気調和機１は、入眠時にはユーザの深部体温が低下するのにあわせて室内の温度が下がるように、また起床時にはユーザの体温が上昇するのにあわせて、下げていた室内の温度を上げるように、室内の温度を制御する。即ち、この空気調和機１は、おやすみ運転モードが設定されると、湿度だけでなく更に温度を段階的に制御する。これにより、ユーザは、より快適に入眠及び起床することができる。

また、空気調和機１は、目標湿度が、口腔粘膜が乾燥する湿度より高くかつカビが発生する湿度より低い範囲内（図５）となるように設定する。これにより、室内は、ユーザが入眠する場合及び起床する場合共に、快適な湿度に保たれる。

ところで、従来の空気調和機は、相対湿度で制御を行っていた。しかし、本実施形態の空気調和機１は、目標湿度を絶対湿度とし、室内の湿度がこの目標湿度となるように、絶対湿度制御または絶対湿度に相当する相対湿度制御を行う。これにより、ユーザの入眠時及び起床時共に、室内はユーザにとってより快適な湿度となる。

＜その他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（ａ）上記実施形態では、リモコンからおやすみ運転モードの開始が指示された場合に、空気調和機１がおやすみ運転を行う場合について記載したが、空気調和機は、更に他の条件を満たしている場合に限り、おやすみ運転モードでの運転を行っても良い。他の条件としては、例えばおやすみ運転モード開始時から起床予定時間までの時間が、例えば３時間以上である場合等が挙げられる。

また、おやすみ運転モード開始時から起床予定時間までの時間が、３時間以上ではあるが、所定時間t1経過後から起床予定時間までの間（図５中のtrh）よりも短い場合、空気調和機１は、おやすみ運転モードの開始時から目標湿度を“DM+DC”としてもよい。

（ｂ）また、空気調和機１は、おやすみ運転モードでの運転を行っている際に、例えばユーザにより起床予定時間が変更された場合、変更された起床予定時間に伴って制御を行うことができる。

例えば、起床予定時間が既に設定された時間より早められた場合、制御部８の目標湿度設定部８ｄは、変更された起床予定時間に伴い、目標湿度を上げるタイミングを早める。また、目標温度設定部８ｃは、変更された起床予定時間に伴い、目標温度の下げ幅や上げ幅、下げるレベル、上げるタイミング等を変更してもよい。

また、起床予定時間が既に設定されている時間より遅くなった場合、制御部８の目標湿度設定部８ｄは、変更された起床予定時間に伴い、目標湿度を上げるタイミングを遅くする。また、目標温度設定部８ｃは、変更された起床予定時間に伴い、目標温度の下げ幅や上げ幅、下げるレベル、上げるタイミング等を変更してもよい。

（ｃ）上記実施形態では、ユーザにより設定された起床予定時間となると、空気調和機１はおやすみ運転モードでの運転を終了する場合について記載したが、その他の条件でもおやすみ運転モードでの運転を終了することができる。その他の条件としては、例えばおやすみ運転中に、“停止”が指示された場合等が挙げられる。このような場合、空気調和機１は、例えば自動運転モードでの運転に切り換えることができる。

（ｄ）上記実施形態に係る空気調和機１は、時刻がユーザにより設定された起床予定時間となると、おやすみ運転モードでの運転を終了し、目標の温度及び湿度をそれぞれ通常時の目標温度及び目標湿度に戻すとしたが、これに限定されない。空気調和機は、起床予定時間の経過後、目標の温度及び湿度を記憶していた特定の目標温度及び目標湿度（例えば、活動時に適した環境）に変更してもよい。

（ｅ）上記実施形態では、入眠時には目標温度は約0.5℃ずつ下げられ、起床予定時間が近くなると目標温度は約0.5℃ずつ上げられるとしたが、数値についてはこれに限定されない。また、上記実施形態では、目標温度を変更する時間間隔は均一であったが、時間間隔は均一でなくてもよい。空気調和機は、入眠時には目標温度を通常時よりも的確な量だけ下げ、起床時には目標温度を入眠時に下げた分から、的確な量だけ上げるように制御すればよい。起床時に自動運転モード等の通常モード時と同様となるように制御することに限定されない。

但し、空気調和機は、上記実施形態の図４のように、目標温度を段階的に下げている制御を行っている間は、目標湿度を上げないようにする。

（ｆ）上記実施形態では、空気調和機１がセパレート型である場合を例に取り説明したが、これに限定されない。本発明に係る空気調和機は、例えば天井等への埋め込み型等、その他のタイプにも適用できる。

本発明は、ユーザの快適な睡眠を促すことができる効果を有し、空気調和機として有用である。

本実施形態に係る空気調和機の外観図。 本実施形態に係る冷媒回路及び給気・加湿ユニットの構成と、空気の流れとを示す図。 本実施形態に係る空気調和機の制御部及び制御部の周辺の機器との接続を模式的に示す図。 本実施形態に係る空気調和機により制御される室内の目標温度及び目標湿度を経時的に示す図。 目標温度及び目標湿度が設定される範囲を示す図。 本実施形態に係る空気調和機の全体的な動作の流れを示すフローチャート。 本実施形態に係る空気調和機のおやすみ運転モード制御のサブルーチン。

符号の説明

１ 空気調和機
２ 室内機
３ 室外機
４ 給気・加湿ユニット
５ 室外空調ユニット
６ 冷媒配管
７ 給気管
８ 制御部
８ａ モード制御部
８ｂ タイマ
８ｃ 目標温度設定部
８ｄ 目標湿度設定部
８ｅ 調温制御部
８ｆ 調湿制御部
２１ 受信部
２５ 室内温度サーミスタ
２６ 室内湿度センサ

Claims (6)

1. 通常モード及び就寝モードを有する空気調和機（１）であって、
   空気を加湿または除湿して室内に供給する調湿手段（２，４，５）と、
   前記通常モードまたは前記就寝モードでの運転開始指示を受け付け可能な指示受付手段（２１）と、
   前記指示受付手段（２１）が前記通常モードでの運転開始の指示を受け付けた場合、前記室内の湿度が第３目標湿度となるように前記調湿手段（２，４，５）を制御すると共に、前記指示受付手段（２１）が前記就寝モードでの運転開始の指示を受け付けてから所定時間が経過した場合、前記室内の湿度が前記第３目標湿度よりも高い第４目標湿度となるように前記調湿手段（２，４，５）を制御する調湿制御手段と（８ｆ）と、
   空気を加熱または冷却して前記室内の温度を調節する調温手段（２，５）と、
   前記指示受付手段（２１）が前記就寝モードでの運転開始指示を受け付けた場合、前記室内の温度が前記通常モード時に設定されている第３目標温度よりも低い第４目標温度となるように前記調温手段（２，５）を制御すると共に、前記指示受付手段（２１）が前記就寝モードでの運転開始指示を受け付けてから少なくとも前記所定時間が経過後、前記室内の温度が前記第３目標温度となるように前記調温手段（２，５）を制御する調温制御手段（８ｅ）と、
   を備え、
   前記調温制御手段（８ｅ）は、前記室内の温度が、第１時間間隔毎に第１所定温度ずつ下降して第１所定時間時に前記第４目標温度に至った後、第２時間間隔毎に第２所定温度ずつ上昇して第２所定時間時に前記第３目標温度に至るように、前記調温手段（２，５）を制御する、
   る空気調和機（１）。
2. 前記調湿手段は、空気を加湿する加湿手段（４）を有し、
   前記加湿手段（４）は、前記室内の湿度を前記第４目標湿度に上昇させる、
   請求項１に記載の空気調和機（１）。
3. 前記調湿制御手段（８ｆ）は、前記指示受付手段（２１）が前記就寝モードでの運転開始の指示を受け付けた場合、前記就寝モードでの運転開始直後から前記所定時間内までは前記室内の湿度が前記第３目標湿度よりも低い第２目標湿度となるように、更に前記調湿手段（２，４，５）を制御する、請求項１または２に記載の空気調和機（１）。
4. 前記第２目標湿度及び前記第４目標湿度は、口腔粘膜が乾燥する湿度より高くかつカビが発生する湿度より低い範囲内である、請求項３に記載の空気調和機（１）。
5. 前記第２目標湿度及び前記第４目標湿度は絶対湿度である、請求項３または４に記載の空気調和機（１）。
6. 通常モード時における室内の湿度が第５目標湿度となるように、前記室内の湿度を制御する湿度制御方法であって、
   就寝モードでの運転開始の指示を受け付けるステップと、
   前記就寝モードでの運転開始直後から前記所定時間内までは、前記室内の湿度が前記第５目標湿度よりも低い第６目標湿度となるように空気を除湿または加湿して前記室内に供給するステップと、
   前記就寝モードでの運転開始の指示を受け付けてから所定期間経過した時、前記室内の湿度が前記第５目標湿度よりも高い第７目標湿度となるように、空気を加湿して前記室内に供給するステップと、
   前記就寝モードでの運転開始直後からは、前記室内の温度が、第３時間間隔毎に第３所定温度ずつ下降し、第３所定時間時には前記通常モード時に設定されている第５目標温度よりも低い第６目標温度となった後、第４時間間隔毎に第４所定温度ずつ上昇して第４所定時間時に前記第５目標温度となるように、前記室内の温度を調節するステップと、
   を備える湿度制御方法。

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