JP5879151B2 - 空調機 - Google Patents

Description

本発明は、空調機に関する。

従来、例えば暖房時に作物等をある一定範囲の温度環境において育てるハウスに適用される温風機が空調機の１つとして知られている（例えば特許文献１参照）。また、このような温風機には、木質ペレットを燃料に利用したものが提案されている。木質ペレットは、おが粉や、かんな屑等の製材副産物を圧縮成型した小粒の固形燃料である。このような木質ペレットを燃料とすることにより、おが粉や、かんな屑等の不要物を燃料として利用することができ、コストや環境面において有利とすることができる（特許文献２参照）。

特開平２−１５６８２９号公報 特開２０１１−１８５５６９号公報

しかし、木質ペレットを電気ヒータにより燃焼させようとした場合、電気ヒータの着火制御から木質ペレットが燃焼するまでにある程度の時間が掛かることから、ハウス室内の温度がアンダーシュートしてしまうことがある。例えば、作物等の関係上、室内をＴ１℃以下とならないように温度制御する場合、室温が徐々に低下していきＴ１℃に達したときに電気ヒータの着火制御を行ったとしても、木質ペレットが燃焼するまでに室温はＴ１℃を下回りアンダーシュートしてしまう。

そこで、Ｔ１℃よりも高いＴ２℃などの室温において電気ヒータの着火制御を行ったとしても、燃料費が増加してしまうこととなる。すなわち、このような場合には、設定温度自体を高くする必要があり、ハウス室内の温度を高めで安定させることとなるため、燃料費が増加してしまうこととなる。

なお、この問題は室温のアンダーシュートに限らず、冷房運転時における室温のオーバーシュートについても共通する問題であり、温風機に限らず冷房運転のみ可能な空調機又は冷暖房運転を可能な空調機についても共通する問題である。

本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その発明の目的とするところは、室温がアンダーシュート又はオーバーシュートしてしまう頻度を低減させると共に、燃料費の増加を抑制することが可能な空調機を提供することにある。

本発明の空調機は、電気ヒータにより木質ペレットを燃焼させて発生する熱を室温制御に利用する温風機であって、室温を検出する室温センサと、運転停止時において、室温センサにより検出される室温から室温の変化勾配を算出する勾配算出手段と、勾配算出手段により算出された変化勾配に基づいて、室温が予め設定された目標温度に達するまでの時間を予測時間として予測する到達時間予測手段と、到達時間予測手段により算出された予測時間が、電気ヒータが木質ペレットを燃焼させるまでに要する時間に基づいて設定された設定時間以下となった場合に、電気ヒータによる木質ペレットの着火制御を開始させる制御手段と、を備え、制御手段は、暖房負荷又は冷房負荷の大きさによって低負荷モードと高負荷モードとの少なくとも２モードの制御を実行すると共に、運転停止状態から低負荷モードの運転を開始する場合のみ、予測時間が、設定時間以下となったときに、電気ヒータによる木質ペレットの着火制御を開始させることを特徴とする。

この空調機によれば、室温の変化勾配を算出するため、どの程度の度合いで室温が変化しているかを把握することができ、変化勾配に基づいて室温が予め設定された目標温度に達するまでの時間を予測するため、変化勾配からある程度精度が高い予測時間を算出することができる。そして、この予測時間が、電気ヒータが木質ペレットを燃焼させるまでに要する時間に基づいて設定された設定時間以下となった場合に、電気ヒータによる木質ペレットの着火制御を開始させる。このため、電気ヒータよる木質ペレットの着火制御を開始し、実際に木質ペレットが燃焼するときには、室温は目標温度付近となっており、室温がアンダーシュート又はオーバーシュートしてしまう頻度を低減させることができる。また、室温を高め又は低めで安定させる必要もない。従って、室温がアンダーシュート又はオーバーシュートしてしまう頻度を低減させると共に、燃料費の増加を抑制することができる。さらに、運転停止状態から低負荷モードの運転を開始する場合のみ、予測時間が設定時間以下となったときに、電気ヒータによる木質ペレットの着火制御を開始させる。このように、予測時間は、運転停止状態から低負荷モードの運転開始時に判断される。ここで、電気ヒータにより木質ペレットを燃焼させていない状態から燃焼させる場合には、比較的時間を要するが、既に木質ペレットが燃焼している状態から燃焼量を増加させる場合などには比較的時間を要しない。よって、運転停止時から低負荷モードの運転開始時に上記制御を行うことで、木質ペレットの燃焼に即した制御を行うことができる。

また、この空調機において、室外温度を検出する室外センサと、室外センサにより検出された室外温度に応じて、設定時間を補正する時間補正手段と、をさらに備えることが好ましい。

この空調機によれば、室外温度に応じて設定時間を補正する。このため、例えば、室外温度に影響を受けて室温が早めに低下や上昇するような場合であっても、適切な時間を設定時間とすることができる。これにより、より一層アンダーシュート又はオーバーシュートを防止することができる。

なお、上記において低負荷モードとは、暖房負荷又は冷房負荷の大きさが約５０％で足りるときの運転モードであり、高負荷モードとは、暖房負荷又は冷房負荷の大きさが約１００％であるときなどに開始される運転モードである。

本発明によれば、室温がアンダーシュート又はオーバーシュートしてしまう頻度を低減させると共に、燃料費の増加を抑制することが可能な空調機を提供することができる。

本実施形態に係る温風機を含む暖房システムの一例を示す構成図である。 本実施形態に係る温風機の概略構成図である。 本実施形態に係る温風機を含む温風システムを模式的に示したブロック図である。 比較例に係る温風機の制御方法を示す図である。 比較例に係る温風機による室温の変位及び燃焼状態を示す図であって、（ａ）は室温の変位を示し、（ｂ）は燃焼状態を示している。 本実施形態に係る電気ヒータの着火制御を示す第１の図である。 本実施形態に係る電気ヒータの着火制御を示す第２の図である。 本実施形態に係る温風機の制御方法を示す図である。 本実施形態に係る空調機の一例を示す構成図であって、空調機が吸収式冷温水機である場合の例を示している。 図９に示した制御装置の詳細を示す機能ブロック図である。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は以下の実施形態に限られるものではない。なお、以下の説明では温風機を空調機の一例として説明するが、空調機は温風機に限られるものではなく、冷房のみ可能な空調機であってもよいし、冷暖房可能な空調機であってもよい。また、以下では暖房運転を行う暖房機を例に説明するため、室温がアンダーシュートしてしまう頻度を低減させることを目的の１つとしているが、冷房運転時においては室温がオーバーシュートしてしまう頻度を低減させることが目的の１つになることは言うまでもない。

図１は、本実施形態に係る温風機を含む暖房システムの一例を示す構成図であり、図２は、本実施形態に係る温風機の概略構成図である。図１及び図２に示すように、木質系のバイオマス燃料をペレット状に形成した木質ペレット燃料は、温室７の外に設置した木質ペレットタンク３に貯蔵される。木質ペレット燃料は木質ペレットタンク３の底部から切り出され、搬送装置５によって温室７内に設置された温風機１まで搬送される。この木質ペレット燃料は、温風機１に取り付けられた図示しないブロアから供給される燃焼用空気とともに温風機１内の燃焼器９内に導かれて燃焼されるようになっている。

燃焼器９は、電気ヒータを備え、電気ヒータによって木質ペレットを燃焼させるものである。木質ペレットが燃焼されて発生した燃焼排ガスは、温風機１内の炉筒１１から煙突１３に至り、煙突１３から温室７の外に放出されるようになっている。温室７内の空気は、矢印１５に示すように、温風機１の上部の送風機１７が設けられた２箇所の空気取込口１９から温風機１内に取り込まれ、炉筒１１及び煙管とそれぞれ熱交換して加熱された後、温風機１の対向する側面に形成される空気排出口２１から温室７内に矢印２３の方向に排気され、温室７内を暖房するようになっている。

図３は、本実施形態に係る温風機１を含む温風システムを模式的に示したブロック図である。図３に示すように、本実施形態に係る温風機１は、上記構成に加えて、室温センサ４０と、制御装置５０とを備えている。室温センサ４０は、温室７内の室温を検出するものである。制御装置５０は、制御部（制御手段）５１を備え、室温センサ４０により検出された室温に応じて、温風機１を制御するようになっている。なお、制御装置５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等により構成される。

ここで、図４を参照して比較例に係る温風機の制御を説明する。図４は、比較例に係る温風機の制御方法を示す図である。なお、図４に示す例では、目標温度、すなわちユーザにより設定される室温が１５℃であるときの例を示している。

図４に示すように、まず温風機の燃焼が停止しているとする（ｏｆｆ）。そして、室温センサにより検出される室温が低下していき、１４．５℃に達すると、制御部は温風機の運転を開始させる（Ｌｏｗ運転）。ここで、制御部は温風機を低負荷モードで運転開始させる。低負荷モードとは、暖房負荷の大きさが約５０％で足りるときの運転モードである。

また、低負荷モードにおいて室温センサにより検出される室温が１５．５℃に達すると、制御部は温風機の運転を停止させる（ｏｆｆ）。一方、制御部は、低負荷モードにおいて室温センサにより検出される室温が１０℃に達すると、運転モードを高負荷モードに移行させる（Ｈｉ運転）。ここで、高負荷モードとは、暖房負荷の大きさが約１００％であるときなどに開始される運転モードである。

また、高負荷モードにおいて室温センサにより検出される室温が１５．５℃まで上昇すると、制御部は温風機を高負荷モードのままＬｏｗ運転させる（Ｌｏｗ運転）。さらに、この状態において、室温センサにより検出される室温が１４．５℃まで低下すると、制御部は温風機を高負荷モードのままＨｉ運転させる（Ｈｉ運転）。

加えて、比較例に係る制御部は、時間積分を行って温風機の運転を制御するようになっている。すなわち、低負荷モードのＬｏｗ運転において室温センサにより検出される室温が１２℃〜１４．５℃の範囲内に収まっているとする。このとき、制御部は、室温を時間積分し、時間積分された値が第１規定値に達すると、運転モードを高負荷モードに切り替える（Ｈｉ運転）。なお、制御部は、（室温−１４．５℃）により得られた値を時間積分するようになっているが、特に１４．５℃に限らず、他の温度であってもよい。

同様に、高負荷モードのＬｏｗ運転において室温センサにより検出される室温が１５．５℃〜１８℃の範囲内に収まっているとする。このとき、制御部は、室温を時間積分し、時間積分された値が第２規定値に達すると、運転を停止させる（ｏｆｆ）。なお、制御部は、（室温−１５．５℃）により得られた値を時間積分するようになっているが、特に１５．５℃に限らず、他の温度であってもよい。

このように、比較例に係る制御部は、室温センサにより検出された室温に応じて、制御を実行する。この際、制御部は、暖房負荷の大きさによって低負荷モードと高負荷モードとの少なくとも２モードで制御を実行する。

しかし、比較例に係る温風機では、目標温度よりも室温がアンダーシュートしてしまう。図５は、比較例に係る温風機による室温の変位及び燃焼状態を示す図であって、（ａ）は室温の変位を示し、（ｂ）は燃焼状態を示している。

まず、時刻０において温風機が運転を停止している。このため、外気温度によって室内が冷却され、室温が低下していく（図５（ａ）参照）。そして、時刻ｔ１において室温が１４．５℃に達したとすると（図５（ａ）参照）、図４を参照して説明したように、制御部は低負荷モードで運転を開始させる（図５（ｂ）参照）。

しかし、燃料である木質ペレットを電気ヒータで燃焼させる場合、電気ヒータの着火制御から木質ペレットが燃焼するまで時間が掛かってしまう。そして、この時間内に外気温度によって室内が冷却されてしまい、室温が更に低下して目標温度である１５℃と比較すると室温がかなり低下してしまうこととなる（図５（ａ）参照）。

その後、時刻ｔ２において木質ペレットが充分に燃焼して室内が暖められることにより、室温が上昇していく（図５（ａ）参照）。そして、時刻ｔ３において室温が１５．５℃に達する。これにより、制御部は温風機の運転を停止させることとなる（図５（ｂ）参照）。なお、時刻ｔ３以降において僅かに１５．５℃以上に温度が上昇する理由は、木質ペレットの予熱によるものである。

その後、再度外気温度により室内が冷却され、時刻ｔ４において制御部は低負荷モードで運転を開始させる（図５（ｂ）参照）。以降、上記動作が繰り返されることとなる。

このように、比較例では時刻ｔ１〜ｔ２の間、及び時刻ｔ４以降の時間帯において室温がアンダーシュートしてしまう問題があった。そこで、本実施形態に係る温風機１は、以下の構成を備えることにより、室温のアンダーシュートを抑制するようになっている。

再度図３を参照する。図３に示すように、制御装置５０は、勾配算出部（勾配算出手段）５２と、到達時間予測部（到達時間予測手段）５３とを備えている。

勾配算出部５２は、運転停止時において、室温センサ４０により検出される室温から、室温の低下勾配（変化勾配）を算出するものである。すなわち、運転停止時には、外気温度の影響を受けて室温が低下していく。勾配算出部５２は、その低下度合いを算出することとなる。到達時間予測部５３は、勾配算出部５２により算出された低下勾配に基づいて、室温が予め設定された目標温度に低下する（達する）までの時間を予測するものである。

このような構成を備えることにより、制御部５１は、この到達時間予測部５３により予測された時間に基づいて、電気ヒータによる木質ペレットの着火制御（すなわち電気ヒータの着火）を開始させることとなる。この際、制御部５１は、予測された時間が設定時間以下となった場合に、電気ヒータによる木質ペレットの着火制御を開始させる。ここで、設定時間とは、電気ヒータが木質ペレットを燃焼させるまでに要する時間に基づいて設定された時間であって、具体的には電気ヒータが木質ペレットを燃焼させるまでに要する時間に加えて、暖房する室内の広さや温風機１の暖房能力等から予め算出される時間である。

図６は、本実施形態に係る電気ヒータの着火制御を示す第１の図である。図６に示すように、現在の室温がＴ_Ｒ℃であり、温風機１の運転が停止したため、室温が低下しつつあるとする。このとき、勾配算出部５２は、室温センサ４０により検出される室温から、室温の低下勾配を算出する。具体的に低下勾配はｄＴ_Ｒ／ｄｔにより表わすことができる。

次いで、到達時間予測部５３は、勾配算出部５２により算出された低下勾配に基づいて、室温が予め設定された目標温度Ｔ_Ｓに低下するまでの時間（以下予測時間Ｔ_ｅという）を予測する。具体的に予測時間Ｔ_ｅは、Ｔ_ｅ＝（Ｔ_Ｒ−Ｔ_Ｓ）／（ｄＴ_Ｒ／ｄｔ）により表わすことができる。

ここで、図６に示す例の場合、予測時間Ｔ_ｅが設定時間ｔ_Ｓ１よりも明らかに長い。このため、現時点において電気ヒータを着火させたとしても、室温が目標温度Ｔ_ｅまで低下することなく、室温が上昇し始めることとなり、燃料費の無駄となってしまう。

図７は、本実施形態に係る電気ヒータの着火制御を示す第２の図である。図７に示すように、現在の室温がＴ_Ｒ℃であり、温風機１の運転が停止したため、室温が低下しつつあるとする。このとき、予測時間Ｔ_ｅは、上記したように、Ｔ_ｅ＝（Ｔ_Ｒ−Ｔ_Ｓ）／（ｄＴ_Ｒ／ｄｔ）となる。

また、図７に示す例において、予測時間Ｔ_ｅが設定時間ｔ_Ｓ１と同じとなっている。このため、現時点において電気ヒータを着火させると、例えば室温が目標温度Ｔ_Ｓに達したときに木質ペレットが充分に燃焼することとなり、室温のアンダーシュートを防止することができる。

再度、図３を参照する。図３に示すように、温風機１は室外センサ６０を備えると共に、制御装置５０は時間補正部（時間補正手段）５４を備えている。室外センサ６０はハウスの室外温度を検出するものであって、室外温度に応じた信号を出力するものである。時間補正部５４は、室外センサ６０により検出された室外温度に応じて、設定時間ｔ_Ｓ１を補正するものである。ここで、現実の温風機の使用環境においては、室外温度が極端に低いことなどにより室温が早めに低下するような場合がある。このような場合に、設定時間ｔ_Ｓ１が固定であると、室温がアンダーシュートしてしまうことがある。そこで、室外温度に応じて設定時間ｔ_Ｓ１を補正することで、適切な時間を設定時間ｔ_Ｓ１とすることができ、より一層アンダーシュートを防止することができる。

例えば、時間補正部５４は、目標温度Ｔ_Ｓと外気温度との差が所定温度（例えば１０℃）以上ある場合に、設定時間ｔ_Ｓ１が短くなるように補正すると共に、そうでない場合に、設定時間ｔ_Ｓ１が長くなるように補正する。なお、補正量は、目標温度Ｔ_Ｓと外気温度との温度差に応じて決定されるようにしてもよいし、固定の値であってもよい。

このように、本実施形態において設定時間ｔ_Ｓ１は、電気ヒータが木質ペレットを燃焼させて室温が上昇に至るまでに要する時間そのものであってもよいし、その時間に外気温度などの要因から補正した時間であってもよいといえる。

次に、本実施形態に係る温風機１の動作を説明する。図８は、本実施形態に係る温風機１の制御方法を示す図である。なお、図８に示す例では、目標温度Ｔ_Ｓ、すなわちユーザにより設定される室温が１５℃であるときの例を示している。

図８に示すように、まず温風機１の燃焼が停止しているとする（ｏｆｆ）。そして、室温センサ４０により検出される室温が低下していき、Ａ℃に達すると、制御部５１は温風機１の運転を低負荷モードで開始させる（Ｌｏｗ運転）。ここで、Ａ℃とは、到達時間予測部５３により算出された予測時間Ｔ_ｅが設定時間ｔ_Ｓ１以下となったときの温度であり、例えば図７に示す温度Ｔ_Ｒが該当する。

また、低負荷モードにおいて室温センサ４０により検出される室温が１７℃に達すると、制御部５１は温風機１の運転を停止させる（ｏｆｆ）。一方、制御部５１は、低負荷モードにおいて室温センサ４０により検出される室温が１３℃に達すると、運転モードを高負荷モードに移行させる（Ｈｉ運転）。

また、高負荷モードにおいて室温センサ４０により検出される室温が１６℃まで上昇すると、制御部５１は温風機１を高負荷モードのままＬｏｗ運転させる（Ｌｏｗ運転）。さらに、この状態において、室温センサ４０により検出される室温が１５℃まで低下すると、制御部５１は温風機１を高負荷モードのままＨｉ運転させる（Ｈｉ運転）。

加えて、本実施形態に係る制御部５１は、時間積分を行って温風機１の運転を制御するようになっている。すなわち、低負荷モードのＬｏｗ運転において室温センサ４０により検出される室温が１４℃〜１５℃の範囲内に収まっているとする。このとき、制御部５１は、室温を時間積分し、時間積分された値が第１所定値に達すると、運転モードを高負荷モードに切り替える（Ｈｉ運転）。なお、制御部５１は、（室温−１５℃）により得られた値を時間積分するようになっているが、特に１５℃に限らず、他の温度であってもよい。

同様に、高負荷モードのＬｏｗ運転において室温センサ４０により検出される室温が１７℃〜１８℃の範囲内に収まっているとする。このとき、制御部５１は、室温を時間積分し、時間積分された値が第２所定値に達すると、運転を停止させる（ｏｆｆ）。なお、制御部５１は、（室温−１７℃）により得られた値を時間積分するようになっているが、特に１７℃に限らず、他の温度であってもよい。

このように、本実施形態において制御部５１は、室温センサ４０により検出された室温に応じて制御を実行する。この際、制御部５１は、暖房負荷の大きさによって低負荷モードと高負荷モードとの少なくとも２モードで制御を実行する。加えて、制御部５１は、運転停止状態から低負荷モードの運転を開始するにあたり、予測時間Ｔ_ｅが設定時間ｔ_Ｓ１以下となった場合に、電気ヒータによる木質ペレットの着火制御を開始する。一方、制御部５１は、既に木質ペレットが燃焼している場合（すなわち運転停止時以外の運転実行時）には、予測時間Ｔ_ｅと設定時間ｔ_Ｓ１との比較を行うことなく制御を実行することとなる。

このようにして、本実施形態に係る温風機１によれば、室温の低下勾配を算出するため、どの程度の度合いで室温が低下しているかを把握することができ、低下勾配に基づいて室温が予め設定された目標温度Ｔ_Ｓに低下するまでの時間を予測するため、低下勾配からある程度精度が高い予測時間Ｔ_ｅを算出することができる。そして、この予測時間Ｔ_ｅが、電気ヒータが木質ペレットを燃焼させるまでに要する時間に基づいて設定された設定時間ｔ_Ｓ１以下となった場合に、電気ヒータによる木質ペレットの着火制御を開始させる。このため、電気ヒータよる木質ペレットの着火制御を開始し、実際に木質ペレットが燃焼するときには、室温は目標温度Ｔ_Ｓ付近となっており、室温がアンダーシュートしてしまう頻度を低減させることができる。また、室温を高めで安定させる必要もない。従って、室温がアンダーシュートしてしまう頻度を低減させると共に、燃料費の増加を抑制することができる。

また、室外温度に応じて設定時間ｔ_Ｓ１を補正する。このため、例えば、室外温度に影響を受けて室温が早めに低下するような場合であっても、適切な時間を設定時間ｔ_Ｓ１とすることができる。これにより、より一層アンダーシュートを防止することができる。

また、運転停止状態から低負荷モードの運転を開始するにあたり、予測時間Ｔ_ｅが設定時間ｔ_Ｓ１以下となった場合に、電気ヒータによる木質ペレットの着火制御を開始させる。このように、予測時間Ｔ_ｅは、運転停止状態から低負荷モードの運転開始時に判断される。ここで、電気ヒータにより木質ペレットを燃焼させていない状態から燃焼させる場合には、比較的時間を要するが、既に木質ペレットが燃焼している状態から燃焼量を増加させる場合には比較的時間を要しない。よって、運転停止時から低負荷モードの運転開始時に上記制御を行うことで、木質ペレットの燃焼に即した制御を行うことができる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。例えば、本実施形態に係る温風機１において各種構成等については図示したものに限られるものではない。

また、本実施形態に係る温風機１が様々な広さの室内に適用できるように、予め広さに応じた複数の設定時間ｔ_Ｓ１を制御部５１に記憶させておき、温風機１の設置時に複数の設定時間ｔ_Ｓ１から１つを選択できるようになっていることが好ましい。

なお、上記実施形態においては温風のみを出力可能な温風機を空調機の一例として説明したが、これに限らず、本発明の空調機は吸収式冷温水機であってもよい。図９は、本実施形態に係る空調機の一例を示す構成図であって、空調機が吸収式冷温水機である場合の例を示している。

図９に示すように、吸収式冷温水機２は、高温再生器１１０、分離器１１２、低温再生器１１４、凝縮器１１６、蒸発器１１８、吸収器１２０、溶液循環ポンプ１２２、高温及び低温溶液熱交換器１２４，１２６を備え、これらを配管接続することにより吸収冷凍サイクルを構成したものである。

高温再生器１１０は、例えば冷媒となる水（以下、冷媒が蒸気化したものを冷媒蒸気と称し、冷媒が液化したものを液冷媒と称する）と、吸収液となる臭化リチウム（ＬｉＢｒ）とが混合された希溶液（吸収液の濃度が薄い溶液）を加熱するものである。この高温再生器１１０には燃焼装置１１０ａが設けられている。燃焼装置１１０ａは、木質ペレットを電気ヒータにて燃焼させることで、希溶液を加熱する構成となっている。また、高温再生器１１０は、希溶液を加熱して希溶液から蒸気を放出させることにより、冷媒蒸気と中間濃溶液（吸収液の濃度が中程度の溶液）とを生成する。高温再生器１１０は、これら冷媒蒸気と中間濃溶液とを分離器１１２に供給する。

分離器１１２は、冷媒蒸気と中間濃溶液とを分離するものである。また、分離器１１２は、分離した中間濃溶液を高温溶液熱交換器１２４に供給し、分離した冷媒蒸気を低温再生器１１４に供給する。

高温溶液熱交換器１２４は、分離器１１２から供給された中間濃溶液と、吸収器１２０から溶液循環ポンプ１２２により送られてきた希溶液とを熱交換するものである。また、高温溶液熱交換器１２４は、熱交換により温度が低下した中間濃溶液を低温再生器１１４に供給する。

低温再生器１１４は、熱交換により温度が低下した中間濃溶液と、分離器１１２から供給された冷媒蒸気と熱交換するものである。この低温再生器１１４において、中間濃溶液は再加熱されることとなり、再び蒸気を放出して濃度の高い濃溶液となる。また、低温再生器１１４は、濃溶液を低温溶液熱交換器１２６に供給し、冷媒蒸気を凝縮器１１６に供給する。

凝縮器１１６は、低温再生器１１４から供給された冷媒蒸気を液化させるものである。この凝縮器１１６内には、伝熱管１６ａが挿通されている。伝熱管１６ａには冷却水が供給されており、蒸発した冷媒蒸気は伝熱管１６ａ内の冷却水によって液化する。さらに、凝縮器１１６は、液化した冷媒を蒸発器１１８に供給する。

蒸発器１１８は、液冷媒を蒸発させるものである。この蒸発器１１８内には、液冷媒分配器１８ａと伝熱管１８ｂが設けられている。液冷媒分配器１８ａは、蒸発器１１８から供給される液冷媒を導入し、液冷媒を伝熱管１８ｂに向けて散布するものである。

伝熱管１８ｂは、室内機と接続されており、室内機による冷却によって暖められた水が流れている。また、蒸発器１１８内は、略真空状態となっている。このため、冷媒である水の蒸発温度は約５℃となる。よって、伝熱管１８ｂ上に落ちた液冷媒は伝熱管１８ｂの温度によって蒸発することとなる。また、伝熱管１８ｂ内の水は、液冷媒の蒸発によって温度が奪われる。これにより、伝熱管１８ｂ内の水は冷水として室内機に供給され、室内機は冷水を利用して冷風を室内に供給することとなる。

また、蒸発器１１８は、仕切りを介して吸収器１２０と隣接して設けられており、蒸発した冷媒は、仕切りを越えて吸収器１２０に供給される。

低温溶液熱交換器１２６は、低温再生器１１４において暖められた濃溶液と、吸収器１２０から溶液循環ポンプ１２２により送られてきた希溶液とを熱交換するものである。また、低温溶液熱交換器１２６は、熱交換により温度が低下した濃溶液を吸収器１２０に供給する。

吸収器１２０は、蒸発器１１８において蒸発した冷媒を吸収するものである。この吸収器２２内には低温溶液熱交換器１２６から濃溶液が供給され、蒸発した冷媒は濃溶液によって吸収され、希溶液が生成される。また、吸収器１２０には、伝熱管２０ａが挿通されている。伝熱管２０ａには冷却水が流れており、濃溶液の冷媒の吸収により吸収熱は、伝熱管２０ａの冷却水により除去される。なお、この伝熱管２０ａは、伝熱管１６ａと接続されている。

溶液循環ポンプ１２２は、吸収器１２０において冷媒の吸収により濃度が低下した希溶液を高温再生器１１０に供給する。なお、希溶液は、上記したように、高温及び低温溶液熱交換器１２４，１２６により熱交換されて温度が低下した状態で高温再生器１１０に供給される。

また、吸収式冷温水機２は、冷暖切替弁３０を備えている。吸収式冷温水機２は、この冷暖切替弁３０が切り替えられることにより、冷暖が切り替えられることとなる。

冷暖切替弁３０が切り替えられると、高温再生器１１０で加熱された希溶液は分離器１１２に上昇し、分離器１１２から冷媒蒸気と中間濃溶液とが混合された気液混合状態にて冷暖切替弁３０を経て蒸発器１１８に流入する。蒸発器１１８に流入した冷媒蒸気は、伝熱管１１８ｂ内を流れる水に熱を与え、自身は凝縮して液冷媒となる。

液冷媒は蒸発器１１８に流入した中間濃溶液に混合されて希溶液となり、溶液循環ポンプ１２２により加圧され、低温溶液熱交換器１２６、高温溶液熱交換器１２４を経て高温再生器１１０に送られ、サイクルが繰り返される。伝熱管１８ｂ内を流れる温水は冷媒蒸気の凝縮熱によって加熱されて高温となり、例えば温水と室内空気とを熱交換することで暖房運転を行うことができる。

さらに、本実施形態において吸収式冷温水機２は、制御装置５０と、室外センサ６０と、冷温水出口温度センサ７０とを備えている。制御装置５０、及び室外センサ６０は、図３に示したものと同様である。冷温水出口温度センサ７０は、伝熱管１１８ｂ内の吸収式冷温水機２からの出口側の冷温水の温度を検出するものである。また、制御装置５０は、図１０に示すようになっている。

図１０は、図９に示した制御装置５０の詳細を示す機能ブロック図である。図２に示す制御装置５０は、図３に示したものと同様に、制御部（制御手段）５１、勾配算出部（勾配算出手段）５２、到達時間予測部５３（到達時間予測手段）
、及び時間補正部（時間補正手段）５４を備えており、室温センサ４０に代えて冷温水出口温度センサ７０の温度に基づいて上記と同様の動作を実行する。

このため、この吸収式冷温水機２は、暖房運転時において図６〜図８に示した動作と同じ動作を実行することとなる。よって、吸収式冷温水機２は、図１等に示した温風機１と同様に、室温がアンダーシュートしてしまう頻度を低減させると共に、燃料費の増加を抑制することができる。また、図１等に示した温風機１と同様により一層アンダーシュートを防止することができると共に、木質ペレットの燃焼に即した制御を行うことができる。

さらに、この吸収式冷温水機２は、冷房運転時においても室温がオーバーシュートしてしまう頻度を低減させると共に、燃料費の増加を抑制することができる。この場合、吸収式冷温水機２は、図６〜図８に示した暖房運転時の動作と同様の動作を冷房運転に即したかたちで実行することとなる。また、図１等に示した温風機１と同様により一層オーバーシュートを防止することができると共に、木質ペレットの燃焼に即した制御を行うことができる。

１…温風機（空調機）
２…吸収式冷温水機（空調機）
３…木質ペレットタンク
５…搬送装置
７…温室
９…燃焼器
１１…炉筒
１３…煙突
１５…矢印
１７…送風機
１９…空気取込口
２１…空気排出口
２３…矢印
４０…室温センサ
５０…制御装置
５１…制御部（制御手段）
５２…勾配算出部（勾配算出手段）
５３…到達時間予測部（到達時間予測手段）
５４…時間補正部（時間補正手段）
６０…室外センサ
７０…冷温水出口温度センサ
１１０…高温再生器
１１０ａ…燃焼装置
１１２…分離器
１１４…低温再生器
１１６…凝縮器
１１８…蒸発器
１２０…吸収器
１２２…溶液循環ポンプ
１２４…高温溶液熱交換器
１２６…低温溶液熱交換器

Claims (2)

1. 電気ヒータにより木質ペレットを燃焼させて発生する熱を室温制御に利用する温風機であって、
   室温を検出する室温センサと、
   運転停止時において、前記室温センサにより検出される室温から室温の変化勾配を算出する勾配算出手段と、
   前記勾配算出手段により算出された変化勾配に基づいて、室温が予め設定された目標温度に達するまでの時間を予測時間として予測する到達時間予測手段と、
   前記到達時間予測手段により算出された予測時間が、電気ヒータが木質ペレットを燃焼させるまでに要する時間に基づいて設定された設定時間以下となった場合に、電気ヒータによる木質ペレットの着火制御を開始させる制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   暖房負荷又は冷房負荷の大きさによって低負荷モードと高負荷モードとの少なくとも２モードの制御を実行すると共に、
   運転停止状態から前記低負荷モードの運転を開始する場合のみ、前記予測時間が、前記設定時間以下となったときに、電気ヒータによる木質ペレットの着火制御を開始させる
   ことを特徴とする空調機。
2. 室外温度を検出する室外センサと、
   前記室外センサにより検出された室外温度に応じて、前記設定時間を補正する時間補正手段と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の空調機。

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