JP5099099B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、換気機能を有する空気調和機に関するものである。

従来、室外機から室内機に加湿された空気（加湿空気）を供給する加湿運転を実行可能な空気調和機が知られている。このような空気調和機として、例えば特許文献１に開示されている空気調和機がある。この空気調和機は、室内機内の加湿ダクトの吹出口（以下、「加湿吹出口」とする）近傍に湿度センサを備えており、加湿運転時において、当該湿度センサが検出する湿度に基づいて加湿量を決定し、加湿空気を供給して室内の湿度を調節している。

特開２００１−９１０００号公報

一方、加湿運転に加え、室外機から室内機に加湿されない空気を供給する換気運転を実行可能な空気調和機も知られている。このような空気調和機で例えば夏季に冷房運転が行われている場合には、室外が高温高湿且つ室内が低温低湿となっており、このような環境下で換気運転を開始すると、室内に供給される高温高湿の室外空気が室内において冷やされ、加湿吹出口近傍に設けられている湿度センサに結露が発生してしまう。ところが、このような換気運転開始時における結露発生に対して有効な対策は講じられてこなかった。

そこで、この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、換気運転開始時に加湿吹出口近傍において結露が発生するのを防止することができる空気調和機を提供することを目的とする。

第１の発明に係る空気調和機は、室外機から供給流路を介して室内機に空気を供給可能な空気調和機であって、室外機に設けられ室内機に供給される空気を加熱するヒータと、室外機に設けられヒータで加熱された空気が室内機へ流れるような気流を形成するファンと、ヒータ及びファンを制御する制御手段と、を備えている。この制御手段は、室外機から室内機に加湿されない空気が供給される換気運転が開始される場合には、換気運転を開始する前に、室内機に空気を供給する供給流路の吹出口近傍の湿度が所定湿度以下になるように、ファンの回転数の下限制御及びヒータによる加熱の少なくとも一方を行う結露防止制御を開始する。

この空気調和機では、換気運転開始時にファンの回転数の下限制御及びヒータによる加熱の少なくとも一方を行う結露防止制御を実行することで加湿吹出口近傍の相対湿度を下げることにより、換気運転開始時に加湿吹出口近傍において結露が発生するのを防止することが可能となる。例えば、室外機から室内機に加湿された空気を供給する加湿運転と加湿されない空気を供給する換気運転とを実行可能な空気調和機においては、室内機内の供給流路の吹出口近傍に設置された湿度センサを備えているのが一般的であり、上記結露防止制御を実行することにより、加湿吹出口近傍に設けられた当該湿度センサに結露が発生するのを防止することも可能となる。

第２の発明に係る空気調和機は、第１の発明に係る空気調和機において、室内温度を検出する室内温度検出手段と、室外温度を検出する室外温度検出手段と、をさらに備えている。そして、上記制御手段は、室外温度検出手段が検出した室外温度と室内温度検出手段が検出した室内温度との差が所定温度以上である場合に、上記結露防止制御を開始する。

この空気調和機では、室外温度と室内温度とに基づいて加湿吹出口近傍において結露が発生する可能性の高い場合を判断して上記結露防止制御を開始するため、必要な場合に限って当該制御を実行することが可能となる。

第３の発明に係る空気調和機は、第１又は第２の発明に係る空気調和機において、制御手段は、所定時間が経過すると結露防止制御を停止する。

この空気調和機では、結露防止制御を開始してから、加湿吹出口近傍の湿度が所定湿度以下になる可能性の高い所定時間を予め定めておくことで、速やかに換気運転を開始することが可能となる。

第４の発明に係る空気調和機は、第１乃至第３のいずれかの発明に係る空気調和機において、供給流路の吹出口近傍の湿度を検出する湿度検出手段をさらに備え、制御手段は、湿度検出手段が検出した湿度が所定湿度よりも低くなった場合に、結露防止制御を停止する。

この空気調和機では、加湿吹出口近傍の湿度を実際に測定しつつ結露防止制御を行って、測定している湿度が所定湿度以下になったときに結露防止制御を停止するため、加湿吹出口近傍において結露が発生するのを確実に防止することが可能となる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１の発明では、上記のとおり、換気運転開始時にファンの回転数の下限制御及びヒータによる加熱の少なくとも一方を行う結露防止制御を実行することで加湿吹出口近傍の相対湿度を下げることにより、換気運転開始時に加湿吹出口近傍において結露が発生するのを防止することが可能となる。例えば、室外機から室内機に加湿された空気を供給する加湿運転と加湿されない空気を供給する換気運転とを実行可能な空気調和機においては、室内機内の供給流路の吹出口近傍に設置された湿度センサを備えているのが一般的であり、上記結露防止制御を実行することにより、加湿吹出口近傍に設けられた当該湿度センサに結露が発生するのを防止することも可能となる。

第２の発明では、上記のとおり、室外温度と室内温度とに基づいて加湿吹出口近傍において結露が発生する可能性の高い場合を判断して上記結露防止制御を開始するため、必要な場合に限って当該制御を実行することが可能となる。

第３の発明では、上記のとおり、結露防止制御を開始してから加湿吹出口近傍の湿度が所定湿度以下になる可能性の高い所定時間を予め定めておくことで、速やかに換気運転を開始することが可能となる。

第４の発明では、上記のとおり、加湿吹出口近傍の湿度を実際に測定しつつ結露防止制御を行って、測定している湿度が所定湿度以下になったときに結露防止制御を停止するため、加湿吹出口近傍において結露が発生するのを確実に防止することが可能となる。

本発明の実施形態にかかる空気調和機の概略構成を示す図である。 図１に示す室内機から前面パネル及び前面グリルを取り外した状態の正面図である。 図２の加湿ダクトを示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。 図１に示す空気調和機における加湿・換気システムを示すブロック図である。 図４に示す室内制御部及び室外制御部の制御ブロック図である。 クロスフローファンの回転数と加湿ファンの回転数との対応関係を示す図であり、（ａ）は換気運転時、（ｂ）はファン回転数の下限制御時の対応関係を示す図である。 図４に示す室外制御部が実行する結露防止制御処理のフローチャートである（第１実施形態）。 図４に示す室外制御部が実行する結露防止制御処理のフローチャートである（第２実施形態）。 図４に示す室外制御部が実行する結露防止制御処理のフローチャートである（第３実施形態）。

以下、図面に基づいて、本発明に係る空気調和機の実施形態について説明する。

［第１実施形態］
（基本構成）
図１は、本発明の実施形態に係る空気調和機の概略構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態の空気調和機１は、室内の温度及び湿度を調整可能なものであり、室内の壁に取り付けられる室内機２と、室外に設置される室外機３とを備えている。空気調和機１は、室内機２及び室外機３を制御して暖房／冷房／ドライの各運転だけではなく、室外機３の上部に設置されている加湿装置８を制御して加湿空気を室内に供給する加湿運転及び加湿されない空気を室内に供給する換気運転も実行可能である。

室内機２と室外機３とは、集合連結管４によって接続されている。集合連結管４は、室内機２側の熱交換器ユニット（図示せず）及び室外機３側の熱交換器ユニット（図示せず）を連結して冷媒回路を構成する冷媒配管、室外機３で生成された加湿空気を室内機２に向けて送る加湿ホース４ａ（図４参照）、室内機２側の機器を制御する回路部品を有する電装品ユニット１１（図２参照）及び室外機３側の機器を制御する回路部品を有する電装品ユニット（図示せず）を接続する伝送線等をより集めて集合したものである。

（室内機の構成）
次に、室内機２について図２を参照して説明する。図２は、図１に示す室内機２から前面パネル及び前面グリルを取り外した状態の正面図である。室内機２は、全体として一方向に細長い形状を有しており、その長手方向が水平となるように室内の壁面に取り付けられるものである。なお、以下の説明において、室内機２の長手方向を単に「長手方向」と称する。

室内機２は、本体ユニットと、本体ユニットの前面に取り付けられる前面パネルとを有して構成されている。本体ユニットは、図２に示すように、本体ケーシング１０と、電装品ユニット１１と、フィルタユニット１２と、清掃ユニット１３と、加湿ダクト１４と、電源ボックス１５とを備え、その内部には、熱交換ユニット及びクロスフローファン等を備えている。

電装品ユニット１１は、室内機２を正面視して長手方向略中央部分に配置されており、室内機２の各部を制御するための制御ユニット等が格納されている。また、電装品ユニット１１は、左側の表示パネル１１ａと電気的に接続しており、表示パネル１１ａに設定温度等を表示させる。

フィルタユニット１２には、フィルタユニット１２によって支持されたエアフィルタが配置されている。このエアフィルタは、天面吸込口と対向する部分の途中まではほぼ水平になっており、そこから前方に向かって外側に湾曲しつつ下方に延びている。このエアフィルタによって、天面吸込口を通過する空気に混在する埃等が取り除かれる。

清掃ユニット１３は、フィルタユニット１２に当接した状態で保持されるように、前面グリル（図示せず）の外側から、当該前面グリルの前面に嵌め込まれている。清掃ユニット１３は、長手方向に延びるブラシを備え、このブラシがエアフィルタの折り返し部分に当接するように、フィルタユニット１２の下方に嵌め込まれている。したがって、清掃運転時にエアフィルタを移動させることによって、エアフィルタに付着した埃等をブラシで除去できる。

加湿ダクト１４は、表示パネル１１ａの左側に配置され、加湿ホース４ａと接続して加湿装置８から供給される空気を室内機２の内部に供給している。加湿ダクト１４については、後で詳細に説明する。

電源ボックス１５は、電装品ユニット１１の右側に配置され、交流電圧１００ボルト及び２００ボルトなどの商用電源給電用の端子盤が収められており、電装品ユニット１１に電源を供給する。

（加湿ダクトの構成）
次に、加湿ダクト１４の構成について、図３を参照しつつ、より詳細に説明する。図３は、図２の加湿ダクト１４を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。

加湿ダクト１４は、加湿ホース４ａの室内機２との接続部分に配置されるものであって、加湿ホース４ａと共に室外機３から供給される空気を室内機２に導く供給経路５を構成している。この加湿ダクト１４は、図３に示すように、内部に加湿ホース４ａから送り込まれた空気の流路となる空洞部を設けるため、ダクト本体とダクト蓋とを組み合わせて構成されている。

加湿ダクト１４は、円筒状の導入部７４と、導入部７４の上端と連通していると共に、導入部７４の流路面積よりも大きい流路面積を有する拡張部７５とで構成されている。導入部７４の下端には、吸込口７２が形成されている。吸込口７２には加湿ホース４ａが接続されており、加湿装置８から供給される空気が吸込口７２を介して空洞部７６内に供給される。一方、拡張部７５には、吸込口７２から供給された空気を本体ケーシング１０の内部に送り込む加湿吹出口７１が形成されている。

吸込口７２から供給された空気は、空洞部内において下方から上方に向かって流れ、加湿吹出口７１から本体ケーシング１０内部に給気される。このとき、吸込口７２から供給された全ての空気が吸込口７２と加湿吹出口７１の間に配置されたダクトフィルタ７３を通過する。従って、吸込口７２から供給された空気に含まれる塵埃はダクトフィルタ７３によって捕集される。

ダクトフィルタ７３には、抗菌／抗カビ剤を含有するコーティングを行うなどして、抗菌／抗カビ加工が施されている。抗菌／抗カビ剤としては、銀イオン、カテキン等を挙げることができる。

なお、吸込口７２が形成されている導入部７４が、図３（ａ）に示すように正面視において拡張部７５の左下に位置しているため、吸込口７２から供給された空気の流れは、左斜め下から右斜め上に向かう。そのため、図２に示すように、正面視において室内機２の左側端部近傍に位置する加湿吹出口７１を出た空気は、本体ケーシング１０の中で右方向に向かって広がりやすい。

また、図３（ｂ）に示すように、加湿ダクト１４内における加湿吹出口７１の幅方向中央近傍には、加湿吹出口７１から吹き出される空気の相対湿度を検出する吹出口湿度センサ９１が設けられている。より詳細には、吹出口湿度センサ９１は、ダクトフィルタ７３の上方、すなわち加湿吹出口７１とダクトフィルタ７３との間に配置されている。つまり、吹出口湿度センサ９１は、吸込口７２から供給される空気の流れに対してダクトフィルタ７３よりも下流側に位置している。

（加湿・換気システム）
次に、図４を参照しつつ、室外機３から供給経路５（即ち、加湿ホース４ａ及び加湿ダクト１４）を介して室内機２に加湿空気又は加湿されない空気を供給する加湿・換気システムについて説明する。図４は、図１に示す空気調和機１における当該システムを示すブロック図である。

室外機３は、供給経路５を介して室内機２に加湿空気又は加湿されない空気を供給する加湿装置８を備えている。加湿装置８は、ケーシング内に配置されているとともに、図４に示すように、加湿ロータ８１と、吸湿ファン８３と、加湿ファン８５と、ヒータ８７と、を有している。

加湿ロータ８１は、円板形状であって、シリカゲル、ゼオライト及びアルミナ等の吸着材が、例えばハニカム状又は多孔多粒状に形成されており、空気が円板の厚み方向に通過可能な構造となっている。上記吸着材は、空気中の水分と接触して空気中から水分を取り除いて保持することが可能であると共に、加熱されることによって保持している水分を空気中に放出する性質を有している。この加湿ロータ８１は、その中心部が軸を介して加湿ロータ用モータ８２と接続しており、加湿ロータ用モータ８２の生成する回転運動に伴って当該軸を中心として回転している。加湿ロータ用モータ８２は、室外制御部９７に制御されており、室外制御部９７の指示する回転数に従って加湿ロータ８１を回転させている。また、加湿装置８が配置されているケーシング内は図示しない仕切板で仕切られており、加湿ロータ８１の各部を経由する吸湿経路Ａと加湿経路Ｂとが形成されている。

吸湿経路Ａにおいては、加湿ロータ８１の上方に吸湿ファン８３が配置されている。この吸湿ファン８３は、軸を介して吸湿ファン用モータ８４と接続しており、吸湿ファン用モータ８４の生成する回転運動に伴って当該軸を中心として回転している。この吸湿ファン用モータ８４も室外制御部９７に制御されており、室外制御部９７の指示する回転数に従って吸湿ファン８３を回転させている。吸湿経路Ａにおいては、この吸湿ファン８３が回転することにより、空気が下方から上方へ向って流れる。そして、吸湿経路Ａを下方から上方に流れる空気が加湿ロータ８１を通過する際に、加湿ロータ８１が空気中から水分を取り除く（吸湿する）。

一方、加湿経路Ｂにおいては、加湿ロータ８１の下方に加湿ファン８５が配置されている。この加湿ファン８５は、軸を介して加湿ファン用モータ８５と接続しており、加湿ファン用モータ８６の生成する回転運動に伴って当該軸を中心として回転している。この加湿ファン用モータ８６は、室外制御部９７に制御されており、室外制御部９７の指示する回転数に従って加湿ファン８５を回転させている。加湿経路Ｂにおいては、この加湿ファン８５が回転することにより、空気が上方から下方へ向って流れている。加湿経路Ｂにおいて、加湿ファン８５は加湿ロータ８１の下方に配置されているため、加湿ファン８５が加湿ロータ８１の下流側に配置されている。また、加湿流路Ｂにおいて加湿ロータ８１よりも上方、即ち加湿ロータ８１の上流側には、ヒータ８７が配置されている。このヒータ８７は、室外制御部９７に制御されており、室外制御部９７の指示する加熱量に従って発熱し、周囲の空気を加熱する。すると、ヒータ８７によって加熱された空気が加湿ロータ８１内を通過する際に、加湿ロータ８１は保持していた水分を空気中に放出するため、加湿ロータ８１の下流側において空気が加湿される。一方、加湿ファン８５は、加湿運転時に限らず、換気運転時においても室外制御部９７の制御のもとに回転駆動し、加湿経路Ｂ内の空気を供給経路５（具体的には、加湿ホース４ａ）の一端に送り込み、室内機２に加湿されていない空気を供給する。なお、換気運転時は、加湿ロータ８１は回転せず、また、ヒータ８７による加熱も行われない。

このように、加湿装置８では、吸湿経路Ａにおいて加湿ロータ８１が空気中から吸着した水分が、ヒータ８７によって加熱された空気によって加湿ロータ８１から放出され、加湿経路Ｂにおける加湿ロータ８１の下流側において空気が加湿される。加湿された空気は、図４の矢印で示すように、加湿ファン８５によって加湿ホース４ａの一端に送られる。従って、加湿空気は、供給経路５を構成する加湿ホース４ａ及び加湿ダクト１４を介して室内機２に供給され、室内が加湿される。また、換気運転時においては、加湿ロータ８１と、吸湿ファン８３と、ヒータ８７とは駆動せず、加湿ファン８５のみが回転することによって加湿されない空気が加湿ホース４ａの一端に送られ、供給経路５を構成する加湿ホース４ａ及び加湿ダクト１４を介して室内機２に供給され、室内が換気される。

加湿ダクト１４内において、加湿吹出口７１近傍には加湿吹出口７１から吹き出される空気の相対湿度（以下、「吹出口湿度」とする）Ha(%)を検出する吹出口湿度センサ９１が設けられている。また、室内機２は、室内空気の相対湿度である室内湿度H_in(%)を検出する室内湿度センサ９２と、室内空気の温度である室内温度T_in(℃)を検出する室内温度センサ９３とを備えている。これらセンサは、室内機２を制御する室内制御部９６に接続されており、検出値を示す信号を室内制御部９６に送信する。さらに、室外機３内には、室外空気の相対湿度（室外湿度）H_out(%)を検出する室外湿度センサ９４と、室外空気の温度（室外温度）T_out(℃)を検出する室外温度センサ９５とが設けられている。両センサは、室外機３を制御する室外制御部９７に接続されており、検出値を示す信号を室外制御部９７に送信する。

次に、室内制御部９６及び室外制御部９７について図５に示す制御ブロック図を参照して説明する。

室内制御部９６は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成され、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより室内機２の各部を制御する。室内制御部９６は、上記のとおり、吹出口湿度センサ９１、室内温度センサ９２及び室内湿度センサ９３の各センサと接続すると共に、室外制御部９７と接続している。室内制御部９６は、例えばリモートコントローラ等の操作装置（図示せず）から送信された運転指示（「冷房」、「加湿」及び「２８℃」等）を取得すると、上記各センサから各検出値を取得し、取得した各検出値に基づいてクロスフローファンの回転数等を演算し、演算値に基づいて室内機２の各部を制御すると共に、運転指示及び各検出値を示す信号を室外制御部９７に送信する。

室外制御部９７は、例えばＣＰＵ及びＲＯＭ等から構成され、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより室外機３（加湿装置８を含む）の各部を制御する。室外制御部９７は、室内制御部９６と、室外湿度センサ９４及び室外温度センサ９５の各センサと、加湿ロータ用モータ８２、吸湿ファン用モータ８４及び加湿ファン用モータ８６の加湿装置８の各アクチュエータと、ヒータ８７と、に接続している。

室外制御部９７は、プログラムを実行して実現するソフトウェア上の複数の制御部を備えている。即ち、室外制御部９７は、図５に示すように、タイマ９７１と、加湿ロータ制御部９７２と、加湿ファン制御部９７３と、ヒータ制御部９７４と、加湿ファン制御部９７５とを備えている。

タイマ９７１は、ソフトウェアタイマであって、加湿ファン制御部９７５による加湿ファン８５の回転数Rの下限制御（後で詳述する）が開始されると計時を開始し、下限制御時間t₀(sec)が経過すると加湿ファン制御部９７５にその旨を通知する。この下限制御時間t₀は、下限制御を開始してから、加湿吹出口７１近傍の湿度が結露の発生する可能性の低い程度に低下するまでの時間であり、下限制御時間t₀を示すデータは、予めＲＯＭに格納されており、ＣＰＵが制御時に当該データを読み出して参照する。

加湿ロータ制御部９７２は、運転指示が加湿運転指示である場合、室内制御部９６から送信された検出値に基づいて室内に供給する加湿空気の湿度を求め、当該求めた湿度及び室外湿度センサ９４が検出した室外湿度H_out(%)に基づいて加湿ロータ８１に保持させる水分量（吸湿量）を求め、加湿ロータ８１の回転数(rpm)を算出する。そして、加湿ロータ制御部９７２は、算出した回転数を示す信号を加湿ロータ用モータ８２に送信し、加湿ロータ８１を回転させる。また、加湿ロータ制御部９７２は、当該吸湿量を示す信号を吸湿ファン制御部９７３に送信する。

吸湿ファン制御部９７３は、加湿ロータ制御部９７２から送信された吸湿量に基づいて吸湿ファン８３の回転数(rpm)を求め、当該回転数を示す信号を吸湿ファン用モータ８４に送信して吸湿ファン８３を回転させる。

ヒータ制御部９７４は、運転指示が加湿運転指示である場合、ヒータ８７に加熱の開始を指示し、ヒータ８７による加熱を開始する。一方、運転指示が換気運転開始指示である場合、ヒータ制御部９７４は、ヒータ８７による加熱を実行しない。

加湿ファン制御部９７５は、運転指示が加湿運転指示である場合、加湿ロータ制御部９７２が求めた加湿空気の湿度及び加湿ロータ８１の吸湿量と、ヒータ８７の加熱量と、に基づいて加湿ファン８６の回転数(rpm)を求め、当該回転数を示す信号を加湿ファン用モータ９７５に送信して加湿ファン８５を回転させる。また、運転指示が換気運転開始指示の場合、加湿ファン制御部９７５は、室外温度T_outと室内温度T_inとの温度差(T_out−T_in)が基準温度差α(℃)より大きいか否かを判別する。(T_out−T_in)>αの場合、加湿ファン制御部９７５は、加湿ファン８５の回転数R(rpm)の下限制御を開始し、タイマ９７１から下限制御時間t₀が経過した旨が通知されるまで当該下限制御を行う。この基準温度差αは、加湿吹出口７１近傍に結露が発生する可能性が高いか否かを判断するための基準であり、この基準温度差αを示すデータは、室外制御部９７のＲＯＭに予め格納されている。

（加湿ファンの回転数の下限制御）
ここで、加湿ファン８５の回転数Rの下限制御について図６を参照して説明する。図６は、室内機２内のクロスフローファンの回転数R_inと加湿ファン８５の回転数Rとの対応関係を示す図であり、（ａ）は換気運転時、（ｂ）はファン回転数の下限制御時の対応関係を示している。なお、これら対応関係を示すデータは室内制御部９６及び室外制御部９７の各ＲＯＭに格納されており、各制御部は、換気運転時においては図６（ａ）に示す対応関係を、ファン回転数の下限制御時においては図６（ｂ）に示す対応関係を参照して制御を行う。

室内機２に格納されているクロスフローファンには、回転数R_inを規定するタップが設定されており、回転数の小さい順にタップA（800rpm）からタップD（1600rpm）の４段階のタップが設けられている。また、加湿装置８内の加湿ファン８５にも同数のタップが設けられており、クロスフローファンの各タップに対応するように回転数の小さい順にタップA（500rpm）からタップD（1200rpm）が設けられている。なお、図６（ａ），（ｂ）に示す回転数R_in, Rの具体的な数値は一例であって、これらに限定されない。

換気運転時において、室内制御部９６及び室外制御部９７は、図６（ａ）に示された対応関係に基づいてそれぞれのファンを制御する。例えば、操作装置が操作されて風量「強」が選択されると、両制御部は共にタップDを選択し、クロスフローファンを回転数R_in=1600rpmで、加湿ファン８５を回転数R=1200rpmで回転させる。また、風量「弱」が選択されると、両制御部は共にタップBを選択し、クロスフローファンを回転数R_in=1000rpmで、加湿ファン８５を回転数R=750rpmで回転させる。

一方、下限制御時において、両制御部は、図６（ｂ）に示された対応関係に基づいて制御を行う。例えば、風量「弱」が選択されると、室内制御部９６はタップBを、室外制御部９７はタップＢに対応するタップB’を選択し、クロスフローファンを回転数R_in=1000rpmで、加湿ファン８５を回転数R=900rpmで回転させる。さらに、風量「微弱」が選択されると、室内制御部９６はタップAを、室外制御部９７はタップAに対応するタップA’を選択し、クロスフローファンを回転数R_in=800rpmで、加湿ファン８５を回転数R=900rpmで回転させる。つまり、加湿ファン８５の回転数の下限制御時は、加湿ファン８５の回転数が900rpm未満になることはなく、その下限が900rpmとなる。このように、加湿ファン８５の回転数Rの下限を定めているため、この制御を「ファン回転数の下限制御」と称する。

〔結露防止制御処理〕
次に、換気運転開始時に加湿吹出口７１近傍における結露発生を防止するために実行する結露防止制御処理について、図７に示すフローチャートを参照して説明する。なお、本実施形態では、室内外の温度が所定条件（T_out−T_in>α）を満たしている状態で実行するファン回転数の下限制御を「結露防止制御」と称する。

まず、空気調和機１に電源が投入された状態において、室外制御部９７は、操作装置から送信された運転指示が換気運転開始指示であるか否かを判別する（ステップＳ１０１）。換気運転開始指示でないと判別した場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、室外制御部９７は、引き続きステップＳ１０１の処理を実行する。

一方、換気運転開始指示であると判別した場合、室外制御部９７は、室外温度センサ９５が検出した室外温度T_outと室内温度センサ９３が検出した室内温度T_inとの温度差(T_out−T_in)が基準温度差αよりも大きいか否かを判別する（ステップＳ１０２）。(T_out−T_in)<αと判別した場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、室外制御部９７は、換気運転を開始し（ステップＳ１０６）、処理を終了する。

(T_out−T_in)>αと判別した場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、即ち、室外温度T_outが室内温度T_inよりも基準温度差αだけ高い場合、室外制御部９７は、ファン回転数の下限制御を開始すると共に、タイマ９７１による計時を開始する（ステップＳ１０３，Ｓ１０４）。そして、室外制御部９７は、下限制御を実行しつつ下限制御時間t₀を経過した旨が通知されたか否かを判別する（ステップＳ１０５）。下限制御時間t₀を経過していないと判別した場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、室外制御部９７は、引き続きファン回転数の下限制御を実行しつつ上記通知がされたか否かを判別する（ステップＳ１０５）。ここで、結露防止制御を実行すると、室内温度T_inよりも高い温度の空気が加湿吹出口７１近傍に供給され、加湿吹出口７１近傍の相対湿度が低下し、結露の発生を防止することが可能となる。

一方、限制御時間t₀を経過した場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、室外制御部９７は、結露防止制御（即ち、ファン回転数の下限制御）を終了して（ステップＳ１０６）、換気運転を開始し（ステップＳ１０７）、処理を終了する。

［第１実施形態に係る空気調和機の特徴］
本実施形態に係る空気調和機には、以下のような特徴がある。

本実施形態の空気調和機では、換気運転開始時において、加湿ファン８５の回転数Rを所定の回転数以上に維持して加湿吹出口７１近傍に温暖な空気を供給することによって加湿吹出口７１近傍の相対湿度を下げるため、例えば冷房運転後に換気運転を開始した時に加湿吹出口７１において結露が発生するのを防止することが可能となる。それに伴って、換気運転開始時に加湿吹出口７１近傍に設けられた吹出口湿度センサ９１に結露が発生するのを防止することも可能となる。

また、本実施形態の空気調和機では、室外温度T_outと室内温度T_inとに基づいて加湿吹出口７１において結露が発生する可能性の高い場合を判断して結露防止制御を実行しているため、換気運転を行うたびに当該制御を実行するのではなく、必要な場合に限って当該制御を実行することが可能となる。

また、本実施形態の空気調和機では、結露防止制御を開始してから加湿吹出口７１近傍の湿度が所定値以下に低下するまでの時間である下限制御時間t₀を設定し、結露防止制御を開始してから下限制御時間t₀を経過すると当該制御を終了することにより、加湿吹出口７１近傍において結露が発生するのを防止しつつ、速やかに換気運転を開始することが可能となる。

また、本実施形態の空気調和機では、その構成が従来の加湿機能を有する空気調和機の構成と異なっておらず、また、本実施形態に係る結露防止制御は、加湿ファン８５を制御するのみで実行可能である。従って、従来の空気調和機に新規の構成を追加することなく、換気運転開始時の制御を変更するだけで本実施形態に係る結露防止制御を実行することが可能となる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る空気調和機について説明する。
第１実施形態に係る空気調和機では、結露防止制御（ファン回転数の下限制御）を開始してから下限制御時間t₀が経過すると当該制御を終了した。一方、第２実施形態に係る空気調和機では、結露防止制御を開始してから下限制御時間t₀が経過する前であっても加湿吹出口７１近傍の湿度が所定値以下に低下した時点で結露防止制御を終了し、換気運転を開始する。なお、第２実施形態では、加湿ファン制御部９７５ａ以外の構成が第１実施形態と同様であるため、同一符号を付してその説明を省略する。

加湿ファン制御部９７５ａは、運転指示が加湿運転指示である場合、第１実施形態における動作と同様の動作を行う。一方、運転指示が換気運転開始指示の場合、加湿ファン制御部９７５ａは、室外温度T_outと室内温度T_inとの温度差(T_out−T_in)が基準温度差αより大きいか否かを判別する。(T_out−T_in)>αの場合、加湿ファン制御部９７５ａは、結露防止制御（ファン回転数の下限制御）を開始し、タイマ９７１から下限制御時間t₀が経過した旨が通知された場合、又は、吹出口湿度センサ９１が検出した吹出口湿度Haが閾値β以下になった場合に結露防止制御を終了する。なお、閾値βは、加湿吹出口７１近傍において結露が発生する可能性の高い場合の相対湿度であり、例えばβ=90(%)である。

〔結露防止制御処理〕
本実施形態に係る空気調和機の実行する換気運転開始処理を図８に示すフローチャートを参照して説明する。なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、室内外の温度が所定条件（T_out−T_in>α）を満たしている状態で実行するファン回転数の下限制御を「結露防止制御」と称する。

ステップＳ１０１〜Ｓ１０４の処理は、第１実施形態における結露防止制御処理と同様であって、(T_out−T_in)< αの場合、換気運転を開始しても加湿吹出口７１において結露が発生する可能性が低いため、室外制御部９７は換気運転を開始し（ステップＳ１０７）、処理を終了する。一方、(T_out−T_in)>αの場合、換気運転時に加湿吹出口７１において結露が発生する可能性が高いため、室外制御部９７は、結露防止制御（ファン回転数の下限制御）を開始し（ステップＳ１０３）、タイマ９７１による計時を開始する（ステップＳ１０４）。

室外制御部９７は、下限制御時間t₀が経過したか否かを判別する（ステップＳ１０５）。下限制御時間t₀が経過したと判別した場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、室外制御部９７は、結露防止制御を終了して換気運転を開始し（ステップＳ１０６，Ｓ１０７）、処理を終了する。

一方、下限制御時間t₀が経過していないと判別した場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、室外制御部９７は、吹出口湿度Haが閾値βよりも低いか否かを判別する（ステップＳ２０１）。Ha≦βと判別した場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、換気運転を開始しても加湿吹出口７１近傍に結露が発生する可能性が低いため、室外制御部９７は、結露防止制御を終了して換気運転を開始し（ステップＳ１０６，Ｓ１０７）、処理を終了する。

一方、Ha≧βと判別した場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、換気運転開始時に加湿吹出口７１近傍において結露が発生する可能性が高いため、室外制御部９７は、結露防止制御を継続し、処理をステップＳ１０５に戻す。

つまり、本実施形態における結露防止制御処理では、結露防止制御を開始してから下限制御時間t₀が経過した場合、又は、下限制御時間t₀を経過する前に吹出口湿度Haが閾値β以下になる場合に結露防止制御を終了し、換気運転を開始する。

［第２実施形態に係る空気調和機の特徴］
本実施形態に係る空気調和機には、以下のような特徴がある。

本実施形態の空気調和機では、結露防止制御時に加湿吹出口７１近傍の湿度をモニタし、吹出口湿度Haが十分に低下してから換気運転を開始するため、加湿吹出口７１近傍における結露発生を確実に防止することが可能となる。

また、本実施形態の空気調和機では、結露防止制御を開始してから下限制御時間t₀を経過する前に加湿吹出口７１近傍の湿度が所定の湿度（例えば90(%)）以下になれば結露防止制御を終了して換気運転を開始するため、加湿吹出口７１における結露発生を確実に防止しつつ速やかに換気運転を開始することが可能となる。

［第３実施形態］
続いて、第３実施形態に係る空気調和機について説明する。
第１実施形態及び第２実施形態に係る空気調和機では、加湿ファン８５だけを制御して加湿吹出口７１に温暖な空気を供給して相対湿度を低下させ、加湿吹出口７１近傍における結露発生を防止した。第３実施形態に係る空気調和機では、加湿ファン８５の下限制御に加えてヒータ８７も制御することにより、より迅速に加湿吹出口７１近傍の湿度を低下させることが可能となる。なお、第３実施形態では、ヒータ制御部９７４ａ以外の構成は第２実施形態と同様であるため、同一符号を付してその説明を省略する。

ヒータ制御部９７４ａは、運転指示が加湿運転指示である場合、ヒータ８７に加熱の開始を指示し、ヒータ８７による加熱を開始する。一方、運転指示が換気運転開始指示である場合、ヒータ制御部９７４ａは、吹出口湿度センサ９１が検出した吹出口湿度Haが閾値βよりも大きいときにヒータ８７による加熱を開始し、吹出口湿度Haが閾値β以下になると加熱を停止する。

〔結露防止制御処理〕
本実施形態に係る空気調和機の実行する結露防止制御処理を図９に示すフローチャートを参照して説明する。なお、本実施形態では、ファン回転数の下限制御だけでなく、ヒータ８７のＯＮ／ＯＦＦ制御も併せて「結露防止制御」と称する。

ステップＳ１０１〜Ｓ１０３の処理は、第１実施形態における処理と同様であって、(T_out−T_in)<αと判別した場合、換気運転を開始しても加湿吹出口７１近傍において結露が発生する可能性が低いため、室外制御部９７は、換気運転を開始し（ステップＳ１０６）、処理を終了する。一方、(T_out−T_in)>αと判別した場合、換気運転開始時に加湿吹出口７１において結露が発生する可能性が高いため、室外制御部９７は、結露防止制御を開始する（ステップＳ１０３）。

次に、室外制御部９７は、吹出口湿度Haが閾値βよりも低いか否かを判別する（ステップＳ３０１）。Ha≧βと判別した場合（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、室外制御部９７は、ヒータ８７による加熱を開始し（ステップＳ３０２）、処理をステップＳ３０１に戻す。このようにヒータ８７による加熱を行うことによって、下限制御のみの場合と比較して、より温暖な空気を加湿吹出口７１近傍に供給することが可能となる。

一方、Ha≦βと判別した場合（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、室外制御部９７は、ヒータ８７による加熱を現在行っているか否かを判別する（ステップＳ３０３）。ヒータ８７による加熱を行っていないと判別した場合（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、室外制御部９７は、下限制御を終了して換気運転を開始し（ステップＳ１０６，Ｓ１０７）、処理を終了する。

ヒータ８７による加熱を行っていると判別した場合（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、室外制御部９７は、結露防止制御（ヒータ８７による加熱及び下限制御）を終了し（ステップＳ３０４、Ｓ１０６）、換気運転を開始して（ステップＳ１０７）、処理を終了する。

［第３実施形態に係る空気調和機の特徴］
本実施形態の空気調和機では、下限制御中に加湿吹出口７１近傍の湿度が閾値βよりも低いと判断した場合には、ファン回転数の下限制御に加えてヒータ８７による加熱も開始することによって、より温暖な空気を加湿吹出口７１に供給できるため、加湿ファン８５の回転のみの場合と比較して、より迅速に加湿吹出口７１における相対湿度を低下させることが可能となる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

上記実施形態では、結露防止制御処理において、ファン回転数の下限制御のみ、又は、ファン回転数の下限制御及びヒータ８７による加熱を実行したが、結露防止制御で実行する制御はこれらに限定されず、ファン回転数の下限制御を実行せずにヒータ８７による加熱を行ってもよい。

また、上記実施形態では、結露防止の対象である湿度センサの位置は加湿ダクト１４内であったが、対象とする湿度センサの位置はこれに限定されず、加湿ダクト１４外であって換気運転時に加湿されない空気と接触する箇所も含む。例えば、換気運転時に加湿されない空気が吹き出される室内機の吹出口近傍に湿度センサも対象としている。

また、上記実施形態では、換気運転開始前の運転において吹出口湿度センサ９１の検出する湿度Haが閾値β以下になるように結露防止制御を実行したが、これに限定されず、例えば、加湿ダクト内に温度センサを設置して、当該温度センサが検出する温度が室外空気の露点温度よりも高くなるように結露防止制御を実行してもよい。

また、上記実施形態では、暖房／冷房／ドライの各運転と加湿運転及び換気運転とを実行可能な空気調和機であったが、これに限定されず、換気運転が実行可能な空気調和機であればよい。

また、上記実施形態では、タップが４段階設けられていたが、タップ数はこれに限定されず、適宜増減させてもよい。

また、上記実施形態では、操作装置の操作によってタップの切り替えを行っていたが、これに限定されず、空気調和機が室内外の環境（温度・湿度等）に応じて自動的にタップを切り替えるようにしてもよい。

また、上記第３実施形態では、ヒータ８７をＯＮ／ＯＦＦするのみであったが、結露防止制御時のヒータの制御はこれに限定されず、例えば、その加熱量を制御してもよい。すると、ヒータの加熱量を上げることによって、より迅速に加湿吹出口近傍の相対湿度を低下させることが可能となる。

また、上記実施形態では、室内温度センサ９２が室内機２内に設置されていたが、これに限定されず、例えば、室内の温度・湿度が安定している箇所に設置された温度センサを用いて結露防止制御を実行するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、加湿ファン８５をヒータ８７の下流側に配置した例を示したが、加湿ファンの配置はこれに限定されず、例えば、加湿ファンをヒータの上流側に配置してもよい。

本発明を利用すれば、換気運転開始時に加湿吹出口近傍において結露が発生するのを防止することが可能となる。

１ 空気調和機
２ 室内機
３ 室外機
４ａ 加湿ホース（供給流路）
５ 供給経路（供給流路）
１４ 加湿ダクト（供給流路）
７１ 加湿吹出口（吹出口）
８５ 加湿ファン（ファン）
８７ ヒータ
９１ 吹出口湿度センサ（湿度検出手段）
９２ 室内温度センサ（室内温度検出手段）
９５ 室外温度センサ（室外温度検出手段）
９７ 室外制御部（ヒータ制御手段、ファン制御手段）
９７４，９７４ａ ヒータ制御部（ヒータ制御手段）
９７５，９７５ａ 加湿ファン制御部（ファン制御手段）
Ha 吹出口湿度（吹出口近傍の湿度）
R 回転数
T_in 室内温度
T_out 室外温度
t₀ 下限制御時間（所定時間）
α 基準温度差（所定温度）
β 閾値（所定湿度）

Claims (4)

1. 室外機(3)から供給流路(5)を介して室内機(2)に空気を供給可能な空気調和機(1)であって、
   前記室外機(3)に設けられ、前記室内機(2)に供給される空気を加熱するヒータ(87)と、
   前記室外機(3)に設けられ、前記ヒータ(87)で加熱された空気が前記室内機(2)へ流れるような気流を形成するファン(85)と、
   前記ヒータ(87)及び前記ファン(85)を制御する制御手段(974, 974a, 975, 975a)と、を備え、
   前記制御手段(974, 974a, 975, 975a)は、前記室外機(3)から前記室内機(2)に加湿されない空気が供給される換気運転が開始される場合には、前記換気運転を開始する前に、前記室内機(2)に空気を供給する前記供給流路(5)の吹出口(71)近傍の湿度が所定湿度(β)以下になるように、前記ファン(85)の回転数(R)の下限制御及び前記ヒータ(87)による加熱の少なくとも一方を行う結露防止制御を開始することを特徴とする空気調和機(1)。
2. 室内温度(T_in)を検出する室内温度検出手段(92)と、
   室外温度(T_out)を検出する室外温度検出手段(95)と、をさらに備え、
   前記制御手段(974, 974a, 975, 975a)は、前記室外温度検出手段(95)が検出した室外温度(T_out)と前記室内温度検出手段(92)が検出した室内温度(T_in)との差が所定温度(α)以上である場合に、前記結露防止制御を開始する
   ことを特徴とする請求項１記載の空気調和機(1)。
3. 前記制御手段(974, 974a, 975, 975a)は、前記結露防止制御を所定時間(t₀)が経過すると停止する
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の空気調和機(1)。
4. 前記供給流路(5)の吹出口(71)近傍の湿度(Ha)を検出する湿度検出手段(91)をさらに備え、
   前記制御手段(974, 974a, 975, 975a)は、前記湿度検出手段(91)が検出した湿度(Ha)が所定湿度(β)よりも低くなった場合に、前記結露防止制御を停止する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の空気調和機(1)。

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