JP6499906B2 - 空調床暖房システム - Google Patents

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Description

本明細書は、空調床暖房システムに関する。
特許文献1に、熱媒を加熱する熱媒加熱装置と、熱媒からの放熱により暖房する床暖房端末と、熱媒加熱装置と床暖房端末の間で熱媒を循環させる循環ポンプと、床暖房制御装置を備える床暖房装置が開示されている。この床暖房装置は、熱媒加熱装置により熱媒を加熱し、熱媒を熱媒加熱装置と床暖房端末との間で循環させて、室内の暖房を行う床暖房運転を実行可能である。
特許文献2に、冷媒を加圧する圧縮機と、室外空気と冷媒を熱交換する第1空気冷媒熱交換器と、第1空気冷媒熱交換器に室外空気を送風する第1送風ファンと、冷媒を減圧する膨張機構と、室内空気と冷媒を熱交換する第2空気冷媒熱交換器と、第2空気冷媒熱交換器に室内空気を送風する第2送風ファンと、空調制御装置を備える空調装置が開示されている。この空調装置は、冷媒を圧縮機、第1空気冷媒熱交換器、膨張機構、第2空気冷媒熱交換器の順に循環させて、室内空気を冷却して室外空気へ放熱する冷房運転と、冷媒を圧縮機、第2空気冷媒熱交換器、膨張機構、第1空気冷媒熱交換器の順に循環させて、室外空気から吸熱して室内空気を加熱する暖房運転を実行可能である。
特開2014−66497号公報 特開2008−281247号公報
同じ室内に床暖房装置と空調装置をそれぞれ設置する場合は、両者を連携して動作させることで、例えばエネルギー消費量を低減することや、ユーザの快適性を向上させることが可能となる。従って、床暖房装置と空調装置の連携運転が実行可能となるように、床暖房装置と空調装置をそれぞれ構成することが好ましい。
しかしながら、空調装置との連携運転が実行可能な床暖房装置が、床暖房装置との連携運転が実行可能ではない空調装置とともに設置されることがある。このような場合に、床暖房装置が連携運転を実行してしまうと、床暖房装置が想定外の動作に陥ってしまう。また、床暖房装置との連携運転が実行可能な空調装置が、空調装置との連携運転が実行可能ではない床暖房装置とともに設置されることもある。このような場合に、空調装置が連携運転を実行してしまうと、空調装置が想定外の動作に陥ってしまう。
本明細書は、上記の課題を解決する技術を提供する。本明細書では、床暖房装置と空調装置を備える空調床暖房システムにおいて、床暖房装置と空調装置の連携運転を適切に実行させることが可能な技術を提供する。
本明細書は、床暖房装置と、空調装置と、通信装置を備える空調床暖房システムを開示する。床暖房装置は、熱媒を加熱する熱媒加熱装置と、熱媒からの放熱により暖房する床暖房端末と、熱媒加熱装置と床暖房端末の間で熱媒を循環させる循環ポンプと、床暖房制御装置を備えている。空調装置は、冷媒を加圧する圧縮機と、室外空気と冷媒を熱交換する第1空気冷媒熱交換器と、第1空気冷媒熱交換器に室外空気を送風する第1送風ファンと、冷媒を減圧する膨張機構と、室内空気と冷媒を熱交換する第2空気冷媒熱交換器と、第2空気冷媒熱交換器に室内空気を送風する第2送風ファンと、空調制御装置を備えている。通信装置は、床暖房制御装置と空調制御装置の間での通信を確立するように構成されている。床暖房装置は、熱媒加熱装置により熱媒を加熱し、熱媒を熱媒加熱装置と床暖房端末との間で循環させて、室内の暖房を行う床暖房運転を実行可能である。空調装置は、冷媒を圧縮機、第1空気冷媒熱交換器、膨張機構、第2空気冷媒熱交換器の順に循環させて、室内空気を冷却して室外空気へ放熱する冷房運転と、冷媒を圧縮機、第2空気冷媒熱交換器、膨張機構、第1空気冷媒熱交換器の順に循環させて、室外空気から吸熱して室内空気を加熱する暖房運転を実行可能である。空調床暖房システムでは、床暖房制御装置および空調制御装置の一方が、床暖房制御装置および空調制御装置の他方と通信して、連携運転が実行可能であるか否かを判断する。空調床暖房システムでは、連携運転が実行可能であると判断される場合に、床暖房制御装置が床暖房装置を連携運転が実行可能な状態とし、空調制御装置が空調装置を連携運転が実行可能な状態とする。
上記の空調床暖房システムの床暖房装置によれば、ともに設置される空調装置が連携運転を実行可能なタイプのものである場合には、床暖房装置が連携運転を実行可能な状態とされ、ともに設置される空調装置が連携運転を実行可能なタイプのものでない場合には、床暖房装置が連携運転を実行可能な状態とされない。同様に、上記の空調床暖房システムの空調装置によれば、ともに設置される床暖房装置が連携運転を実行可能なタイプのものである場合には、空調装置が連携運転を実行可能な状態とされ、ともに設置される床暖房装置が連携運転を実行可能なタイプのものでない場合には、空調装置が連携運転を実行可能な状態とされない。上記の空調床暖房システムによれば、床暖房装置と空調装置の連携運転を適切に実行させることができる。
上記の空調床暖房システムは、床暖房装置および空調装置の両方が連携運転を実行可能な状態にある場合に、床暖房装置および空調装置の一方が運転を開始した場合に、床暖房装置および空調装置の他方も運転を開始するように構成することができる。
上記の空調床暖房システムによれば、床暖房装置と空調装置の連携運転を行う際に、床暖房装置と空調装置の何れか一方について運転を開始させれば、他方については自動的に運転を開始させることができる。空調床暖房システムの利便性を向上することができる。
上記の空調床暖房システムは、床暖房装置が、床暖房リモコンをさらに備えており、空調装置が、空調リモコンをさらに備えており、連携運転が実行可能であると判断される場合に、床暖房リモコンおよび空調リモコンの少なくとも一方で連携運転に係る運転モードが選択可能となり、連携運転が実行可能でないと判断される場合に、床暖房リモコンおよび空調リモコンの両方で連携運転に係る運転モードが選択可能とならないように、構成することができる。
上記の空調床暖房システムによれば、連携運転が実行可能でないにも関わらず、ユーザが誤って連携運転に係る運転モードを選択してしまうことを防止することができる。
上記の空調床暖房システムは、連携運転に係る運転モードとして、第1省エネ優先暖房モードが選択可能であって、第1省エネ優先暖房モードが選択されている場合に、空調装置が暖房運転を実行するとともに、床暖房装置が床暖房運転を実行し、第1省エネ優先暖房モードが選択されている場合に床暖房装置が実行する床暖房運転では、床暖房装置が単独運転時に実行する床暖房運転に比べて、床暖房端末における放熱量を低減させるように構成することができる。
通常は、床暖房装置での床暖房運転に比べて、空調装置での暖房運転の方が、エネルギーロスが少ない。このため、空調装置での暖房運転と床暖房装置での床暖房運転を同時に実行する場合、空調装置での放熱量を大きくして、床暖房装置での放熱量を小さくすることで、空調床暖房システムの全体で見たエネルギー消費量を低減することができる。上記の空調床暖房システムによれば、第1省エネ優先暖房モードで空調装置と床暖房装置を連携運転させることで、エネルギー消費量を低減することができる。
上記の空調床暖房システムは、熱媒加熱装置が、燃料の燃焼によって熱媒を加熱するバーナ装置を備えており、第1省エネ優先暖房モードにおいて、床暖房装置が、バーナ装置による熱媒の加熱を禁止するように構成することができる。
通常、床暖房装置がバーナ装置により熱媒を加熱して床暖房運転を実行する場合のエネルギー効率は、空調装置が暖房運転を実行する場合のエネルギー効率よりも低い。上記の空調床暖房システムによれば、第1省エネ優先暖房モードで空調装置と床暖房装置を連携運転させる際に、バーナ装置による熱媒の加熱を禁止することで、エネルギー消費量をさらに低減することができる。
上記の空調床暖房システムは、連携運転に係る運転モードとして、第2省エネ優先暖房モードが選択可能であって、第2省エネ優先暖房モードが選択されている場合に、空調装置が暖房運転を実行するとともに、床暖房装置が床暖房運転を実行し、第2省エネ優先暖房モードが選択されている場合に空調装置が実行する暖房運転では、空調装置が単独運転時に実行する暖房運転に比べて、第2空気冷媒熱交換器における放熱量を低減させ、第2省エネ優先暖房モードが選択されている場合に床暖房装置が実行する床暖房運転では、床暖房装置が単独運転時に実行する床暖房運転に比べて、床暖房端末における放熱量を低減させるように構成することができる。
上記の空調床暖房システムによれば、第2省エネ優先暖房モードで空調装置と床暖房装置を連携運転させることで、エネルギー消費量を大幅に低減することができる。
上記の空調床暖房システムは、熱媒加熱装置が、燃料の燃焼によって熱媒を加熱するバーナ装置を備えており、第2省エネ優先暖房モードにおいて、床暖房装置が、バーナ装置による熱媒の加熱を禁止するように構成することができる。
上記の空調床暖房システムによれば、第2省エネ優先暖房モードで空調装置と床暖房装置を連携運転させる際に、バーナ装置による熱媒の加熱を禁止することで、エネルギー消費量をさらに低減することができる。
上記の空調床暖房システムは、連携運転に係る運転モードとして、快適性優先暖房モードが選択可能であって、快適性優先暖房モードが選択されている場合に、空調装置が暖房運転を実行するとともに、床暖房装置が床暖房運転を実行し、快適性優先暖房モードが選択されている場合に空調装置が実行する暖房運転においては、空調装置が単独運転時に実行する暖房運転に比べて、第2空気冷媒熱交換器で冷媒と熱交換する空気の送風量を低減させるように構成することができる。
通常は、空調装置での暖房運転に比べて、床暖房装置での床暖房運転の方が、ユーザはより快適な暖かさを感じる。このため、空調装置での暖房運転と床暖房装置での床暖房運転を同時に実行する場合、床暖房装置での放熱量を大きくして、空調装置での送風量を低減させて、空調装置による加熱の割合を小さくすることで、ユーザの快適性を向上することができる。上記の空調床暖房システムによれば、快適性優先暖房モードで空調装置と床暖房装置を連携運転させることで、ユーザの快適性を向上することができる。
上記の空調床暖房システムは、空調装置が、第2空気冷媒熱交換器で冷媒と熱交換した後の空気を室内へ送風する際の風向を制御する可動ルーバーをさらに備えており、快適性優先暖房モードが選択されている場合に空調装置が実行する暖房運転においては、第2空気冷媒熱交換器で冷媒と熱交換した後の空気が、室内の人がいない方向に向けて送風されるように構成することができる。
通常、床暖房装置が床暖房運転を実行し、空調装置が暖房運転を実行している場合には、空調装置からの送風が人に直接あたらない方が、冷風感がなく快適性が向上する。上記の空調床暖房システムによれば、快適性優先暖房モードで空調装置と床暖房装置を連携運転させることで、ユーザの快適性をさらに向上することができる。
上記の空調床暖房システムは、空調装置が、第1空気冷媒熱交換器の着霜を検出する着霜検出手段をさらに備えており、連携運転に係る運転モードとして、着霜抑制暖房モードが選択可能であって、着霜抑制暖房モードが選択されている場合に、空調装置が暖房運転を実行するとともに、床暖房装置が床暖房運転を実行し、着霜抑制暖房モードが選択されている場合に空調装置が実行する暖房運転では、着霜検出手段が第1空気冷媒熱交換器の着霜を検出した場合に、空調装置が暖房運転を停止する、または空調装置が単独運転時に実行する暖房運転に比べて、第2空気冷媒熱交換器における放熱量を低減させるように構成することができる。
室外空気の温度が低い状況で空調装置が暖房運転を実行すると、室外空気と冷媒を熱交換する第1空気冷媒熱交換器に着霜するおそれがある。第1空気冷媒熱交換器に着霜してしまうと、除霜するまで空調装置の暖房運転におけるエネルギー効率が低下してしまう。上記の空調床暖房システムによれば、着霜抑制暖房モードで空調装置と床暖房装置を連携運転させることで、第1空気冷媒熱交換器への着霜を抑制することができる。
上記の空調床暖房システムは、床暖房端末が、第1床暖房端末および第2床暖房端末を備えており、床暖房装置が、第1床暖房端末および第2床暖房端末のそれぞれに対して選択的に熱媒を循環可能に構成されており、空調装置が、室内を区画した複数の領域それぞれにおける人の存在の有無を検出する人感センサをさらに備えており、連携運転が実行可能であると判断される場合に、空調制御装置は人感センサの検出結果を床暖房制御装置へ送信し、床暖房装置は床暖房運転時に人感センサの検出結果に応じて第1床暖房端末および第2床暖房端末に対して選択的に熱媒を循環させるように構成することができる。
一般的な空調装置では、人感センサでの検出結果に基づいて、室内への送風の風向を調整している。上記の空調床暖房システムによれば、空調装置の人感センサの検出結果に基づいて、床暖房装置が熱媒を循環させる床暖房端末を選択することによって、人が存在している領域に対応する床暖房端末のみに熱媒を循環させることができる。床暖房装置の床暖房運転におけるエネルギー消費量を低減することができる。
上記の空調床暖房システムは、連携運転に係る運転モードとして、足元冷え防止冷房モードが選択可能であって、足元冷え防止冷房モードが選択されている場合に、空調装置が冷房運転を実行するとともに、床暖房装置が床暖房端末に熱媒を循環させるように構成することができる。
空調装置が冷房運転を実行する際には、足元が冷え過ぎてユーザの快適性が損なわれる場合がある。上記の空調床暖房システムによれば、足元冷え防止冷房モードが選択されている場合に、空調装置が冷房運転を実行するとともに、床暖房装置が床暖房端末に熱媒を循環させることで、足元が冷え過ぎることを防止することができる。上記の空調床暖房システムによれば、足元冷え防止冷房モードで空調装置と床暖房装置を連携運転させることで、ユーザの快適性を向上することができる。
上記の空調床暖房システムは、連携運転に係る運転モードとして、衣類乾燥モードが選択可能であって、衣類乾燥モードが選択されている場合に、空調装置が冷房運転を実行するとともに、床暖房装置が床暖房運転を実行するように構成することができる。
室内に湿った衣類を配置した状態で、床暖房装置が床暖房運転を実行すると、室内の空気が高温となり、室内の衣類からの水分の蒸発が促進される。そして、空調装置が冷房運転を実行することにより、水蒸気を含んだ空気が第2空気冷媒熱交換器で冷却されて除湿される。上記の空調床暖房システムによれば、衣類乾燥モードで空調装置と床暖房装置を連携運転させることで、室内の衣類を乾燥させることができる。
上記の空調床暖房システムは、空調装置が、室内の温度を検出する空調温度センサを備えており、連携運転が実行可能であると判断される場合に、空調制御装置は空調温度センサの検出温度を床暖房制御装置へ送信し、床暖房装置は空調温度センサの検出温度に基づいて床暖房運転を実行するように構成することができる。
上記の空調床暖房システムによれば、床暖房装置に温度センサを設けることなく、空調装置に設けられた空調温度センサでの検出温度を、空調装置と床暖房装置が共通して使用することができる。製造コストを低減することができる。
あるいは、上記の空調床暖房システムは、床暖房装置が、室内の温度を検出する床暖房温度センサを備えており、連携運転が実行可能であると判断される場合に、床暖房制御装置は床暖房温度センサの検出温度を空調制御装置へ送信し、空調装置は床暖房温度センサの検出温度に基づいて暖房運転または冷房運転を実行するように構成することができる。
上記の空調床暖房システムによれば、空調装置に温度センサを設けることなく、床暖房装置に設けられた床暖房温度センサでの検出温度を、空調装置と床暖房装置が共通して使用することができる。製造コストを低減することができる。
実施例の空調床暖房システム2の構成を模式的に示す図である。 実施例の空調装置4が単独運転する際に、空調装置4の冷房運転において制御装置28および制御装置42が行う処理を説明するフローチャートである。 実施例の空調装置4が単独運転する際に、空調装置4の暖房運転において制御装置28および制御装置42が行う処理を説明するフローチャートである。 実施例の床暖房装置6が単独運転する際に、床暖房装置6の床暖房運転において制御装置62および制御装置74が行う処理を説明するフローチャートである。 実施例の空調装置4と床暖房装置6が第1省エネ優先暖房モードで連携運転する際に、床暖房装置6の床暖房運転において制御装置62および制御装置74が行う処理を説明するフローチャートである。 実施例の空調装置4と床暖房装置6が第1省エネ優先暖房モードで連携運転する際に、床暖房装置6の床暖房運転において制御装置62および制御装置74が行う別の処理を説明するフローチャートである。 実施例の空調装置4と床暖房装置6が第2省エネ優先暖房モードで連携運転する際に、空調装置4の暖房運転において制御装置28および制御装置42が行う処理を説明するフローチャートである。 実施例の空調装置4と床暖房装置6が快適性優先暖房モードで連携運転する際に、空調装置4の暖房運転において制御装置28および制御装置42が行う処理を説明するフローチャートである。
(実施例)
図1に示すように、本実施例の空調床暖房システム2は、空調装置4と、床暖房装置6と、通信装置8を備えている。
空調装置4は、室内に設置された空調室内ユニット10と、室外に設置された空調室外ユニット12と、空調リモコン14と、通信アダプタ16を備えている。空調室内ユニット10は、ケーシング18と、空気冷媒熱交換器20と、送風ファン22と、可動ルーバー24と、人感センサ26と、制御装置28を備えている。空気冷媒熱交換器20と、送風ファン22と、人感センサ26と、制御装置28は、ケーシング18の内部に収容されている。空調室内ユニット10は、送風ファン22の駆動によって、ケーシング18に設けられた吸気口18aを介して室内からケーシング18の内部に空気を取り込み、空気冷媒熱交換器20で空気と冷媒を熱交換させた後、可動ルーバー24を介してケーシング18の内部から室内へ空気を送り出す。ケーシング18の内部から室内へ送風される空気の方向は、可動ルーバー24の向きを調整することにより、調整することができる。ケーシング18の内部から室内へ送風される空気の送風量は、送風ファン22の回転数を調整することにより、調整することができる。また、空調室内ユニット10は、人感センサ26によって、室内を区分した複数の領域のそれぞれについて、人が存在しているか否かを検知することができる。送風ファン22および可動ルーバー24の動作は、制御装置28によって制御される。
空調室外ユニット12は、圧縮機30と、四方弁32と、空気冷媒熱交換器34と、送風ファン36と、室外空気温度センサ38と、膨張弁40と、制御装置42を備えている。空調室内ユニット10の空気冷媒熱交換器20と、空調室外ユニット12の圧縮機30と、四方弁32と、空気冷媒熱交換器34と、膨張弁40は、冷媒(例えばR32やR410AといったHFC冷媒や、R744といったCO冷媒等)が循環するヒートポンプサイクルを構成している。
空調室外ユニット12の圧縮機30は、気相状態の冷媒を圧縮して送り出す。四方弁32は、4つのポートa、b、cおよびdを備えており、ポートaとポートbが連通し、かつポートcとポートdが連通した状態と、ポートaとポートdが連通し、かつポートbとポートcが連通した状態の間で切り換わる。空気冷媒熱交換器34は、送風ファン36によって送風される室外空気と、冷媒との間で熱交換をする。室外空気温度センサ38は、送風ファン36によって空気冷媒熱交換器34に送風される室外空気の温度を検出する。膨張弁40は、液相状態の冷媒を断熱膨張させて減圧する減圧機構である。圧縮機30、四方弁32、送風ファン36および膨張弁40の動作は、制御装置42によって制御される。
空調室内ユニット10の制御装置28は空調室外ユニット12の制御装置42と有線接続されており、互いに通信可能である。空調室内ユニット10と空調室外ユニット12は、協調して動作する。
空調リモコン14は、空調室内ユニット10の制御装置28と無線接続されており、互いに通信可能である。空調リモコン14には、ユーザが空調装置4を操作するためのスイッチ、ユーザに空調装置4の動作状態を表示する液晶表示器等が設けられている。また、空調リモコン14には、室内の空気の温度を検出する空調温度センサ(図示せず)が内蔵されている。以下では空調温度センサが検出する温度を空調検出温度ともいう。ユーザは、空調リモコン14を介して、空調装置4での冷房運転の開始および終了や、暖房運転の開始および終了などを指示することができる。また、ユーザは、空調リモコン14を介して、空調装置4での冷房設定温度、冷房設定風量、暖房設定温度、暖房設定風量などを設定することができる。さらに、ユーザは、空調リモコン14を介して、空調装置4の種々の運転モードを選択しておくことができる。
通信アダプタ16は、制御装置28に有線接続されている。通信アダプタ16は、空調装置4が床暖房装置6および通信装置8と無線通信するために使用される。通信アダプタ16の詳細については後述する。
空調装置4が冷房運転を開始する場合には、制御装置42は、四方弁32をポートaとポートbが連通し、ポートcとポートdが連通する状態に切り替えるともに、圧縮機30および送風ファン36を駆動する。また、制御装置28は、送風ファン22を駆動する。空調装置4の冷房運転においては、圧縮機30で加圧されて高温高圧となった気相状態の冷媒は、四方弁32を介して、空気冷媒熱交換器34へ送られる。高温高圧の気相状態の冷媒は、空気冷媒熱交換器34での室外空気との熱交換によって冷却されて凝縮し、液相状態となる。空気冷媒熱交換器34で液相状態となった冷媒は、膨張弁40へ送られる。膨張弁40で減圧されて低温低圧となった液相状態の冷媒は、空気冷媒熱交換器20へ送られる。低温低圧の液相状態の冷媒は、空気冷媒熱交換器20での室内の空気との熱交換によって加熱されて蒸発し、気相状態となる。空気冷媒熱交換器20で気相状態となった冷媒は、四方弁32を介して、圧縮機30へ戻される。空調装置4は、冷房運転において、上記のようなヒートポンプサイクルによって、空気冷媒熱交換器20において室内の空気から吸熱して、空気冷媒熱交換器34において室外空気へ放熱することで、室内の空気を冷却する。空調装置4は、冷房運転において、空調リモコン14の空調温度センサで検出される室内の空気の温度が冷房設定温度となるように、圧縮機30の回転数、膨張弁40の開度、送風ファン36の回転数を調整するとともに、送風ファン22で送風される風量が冷房設定風量となるように、送風ファン22の回転数を調整する。また、空調装置4は、冷房運転において、人感センサ26で検出される人の在室状況に応じて、可動ルーバー24の向きを調整する。空調装置4が冷房運転を終了する場合には、制御装置42が圧縮機30および送風ファン36を停止するとともに、制御装置28が送風ファン22を停止する。
空調装置4が暖房運転を開始する場合には、制御装置42は、四方弁32をポートaとポートdが連通し、ポートbとポートcが連通する状態に切り替えるともに、圧縮機30および送風ファン36を駆動する。また、制御装置28は、送風ファン22を駆動する。空調装置4の暖房運転においては、圧縮機30で加圧されて高温高圧となった気相状態の冷媒は、四方弁32を介して、空気冷媒熱交換器20へ送られる。高温高圧の気相状態の冷媒は、空気冷媒熱交換器20での室内の空気との熱交換によって冷却されて凝縮し、液相状態となる。空気冷媒熱交換器20で液相状態となった冷媒は、膨張弁40へ送られる。膨張弁40で減圧されて低温低圧となった液相状態の冷媒は、空気冷媒熱交換器34へ送られる。低温低圧の液相状態の冷媒は、空気冷媒熱交換器34での室外空気との熱交換によって加熱されて蒸発し、気相状態となる。空気冷媒熱交換器34で気相状態となった冷媒は、四方弁32を介して、圧縮機30へ戻される。空調装置4は、暖房運転において、上記のようなヒートポンプサイクルによって、空気冷媒熱交換器34において室外空気から吸熱して、空気冷媒熱交換器20において室内の空気へ放熱することで、室内の空気を加熱する。空調装置4は、暖房運転において、空調リモコン14の空調温度センサで検出される室内の空気の温度が暖房設定温度となるように、圧縮機30の回転数、膨張弁40の開度、送風ファン36の回転数を調整するとともに、送風ファン22で送風される風量が暖房設定風量となるように、送風ファン22の回転数を調整する。また、空調装置4は、暖房運転において、人感センサ26で検出される人の在室状況に応じて、可動ルーバー24の向きを調整する。空調装置4が暖房運転を終了する場合には、制御装置42が圧縮機30および送風ファン36を停止するとともに、制御装置28が送風ファン22を停止する。
床暖房装置6は、ガス熱源ユニット44と、床暖房端末46と、ヒートポンプユニット48と、床暖房リモコン50と、通信アダプタ52を備えている。ガス熱源ユニット44は、シスターン54と、循環ポンプ56と、バーナ装置58と、熱媒温度センサ60と、制御装置62を備えている。ヒートポンプユニット48は、圧縮機64と、熱媒冷媒熱交換器66と、膨張弁68と、空気冷媒熱交換器70と、送風ファン72と、制御装置74を備えている。床暖房装置6は、熱媒(例えば水または不凍液)をガス熱源ユニット44および/またはヒートポンプユニット48で加熱し、床暖房端末46で熱媒から放熱させることで、室内を暖房する。
ガス熱源ユニット44のシスターン54には、熱媒が貯められている。循環ポンプ56が駆動すると、シスターン54から熱媒が吸い出され、バーナ装置58へ送られる。バーナ装置58は、熱媒通路58aとバーナ58bを備えている。バーナ装置58は、ガス等の燃料をバーナ58bで燃焼させることによって、熱媒通路58aを通過する熱媒を加熱する。熱媒通路58aを通過した熱媒の温度は、熱媒温度センサ60により検出される。熱媒通路58aを通過した熱媒は、床暖房端末46へ送られる。循環ポンプ56およびバーナ装置58の動作は、制御装置62によって制御される。
床暖房端末46は、室内の一部の床に敷設された第1床暖房端末46aと、室内の別の一部の床に敷設された第2床暖房端末46bを備えている。熱媒通路58aから床暖房端末46に送られる熱媒は、分岐して第1床暖房端末46aと第2床暖房端末46bにそれぞれ流入する。第1床暖房端末46aと第2床暖房端末46bをそれぞれ通過した熱媒は、合流してヒートポンプユニット48へ送られる。第1床暖房端末46aと第2床暖房端末46bは、それぞれの内部の熱媒流路を開閉する熱動弁(図示せず)を内蔵している。第1床暖房端末46aと第2床暖房端末46bのそれぞれの熱動弁は、ガス熱源ユニット44の制御装置62に有線接続されている。第1床暖房端末46aと第2床暖房端末46bのそれぞれの熱動弁の開閉動作は、制御装置62によって制御される。
床暖房端末46からヒートポンプユニット48に送られる熱媒は、熱媒冷媒熱交換器66に流入する。ヒートポンプユニット48では、圧縮機64と、熱媒冷媒熱交換器66と、膨張弁68と、空気冷媒熱交換器70により、冷媒(例えばR32やR410AといったHFC冷媒や、R744といったCO冷媒等)が循環するヒートポンプサイクルが構成されている。圧縮機64は、気相状態の冷媒を圧縮して送り出す。熱媒冷媒熱交換器66は、熱媒と冷媒との間で熱交換をする。膨張弁68は、液相状態の冷媒を断熱膨張させて減圧する減圧機構である。空気冷媒熱交換器70は、送風ファン72により送風される室外空気と、冷媒との間で熱交換をする。圧縮機64、膨張弁68および送風ファン72の動作は、制御装置74によって制御される。
ヒートポンプユニット48において、熱媒を加熱する場合は、圧縮機64を駆動し、送風ファン72を駆動する。圧縮機64で加圧されて高温高圧となった気相状態の冷媒は、熱媒冷媒熱交換器66へ送られる。高温高圧の気相状態の冷媒は、熱媒冷媒熱交換器66での熱媒との熱交換によって冷却されて凝縮し、液相状態となる。熱媒冷媒熱交換器66で液相状態となった冷媒は、膨張弁68へ送られる。膨張弁68で減圧されて低温低圧となった液相状態の冷媒は、空気冷媒熱交換器70へ送られる。低温低圧の液相状態の冷媒は、空気冷媒熱交換器70での室外空気との熱交換によって加熱されて蒸発し、気相状態となる。空気冷媒熱交換器70で気相状態となった冷媒は、圧縮機64へ戻される。ヒートポンプユニット48は、上記のようなヒートポンプサイクルによって、空気冷媒熱交換器70において室外空気から吸熱して、熱媒冷媒熱交換器66において熱媒へ放熱することで、熱媒を加熱する。熱媒冷媒熱交換器66を通過した熱媒は、ガス熱源ユニット44のシスターン54へ戻される。
ヒートポンプユニット48の制御装置74はガス熱源ユニット44の制御装置62と有線接続されており、互いに通信可能である。ヒートポンプユニット48とガス熱源ユニット44は、協調して動作する。
床暖房リモコン50は、ガス熱源ユニット44の制御装置62と有線接続されており、互いに通信可能である。床暖房リモコン50には、ユーザが床暖房装置6を操作するためのスイッチ、ユーザに床暖房装置6の動作状態を表示する液晶表示器等が設けられている。また、床暖房リモコン50には、室内の空気の温度を検出する床暖房温度センサ(図示せず)が内蔵されている。以下では床暖房温度センサが検出する温度を床暖房検出温度ともいう。ユーザは、床暖房リモコン50を介して、床暖房装置6での暖房運転の開始および終了などを指示することができる。また、ユーザは、床暖房リモコン50を介して、床暖房装置6での床暖房設定温度などを設定することができる。さらに、ユーザは、床暖房リモコン50を介して、床暖房装置6の種々の運転モードを選択しておくことができる。
通信アダプタ52は、制御装置62に有線接続されている。通信アダプタ52は、床暖房装置6が空調装置4および通信装置8と無線通信するために使用される。通信アダプタ52の詳細については後述する。
通信装置8は、通信アダプタ76と、制御装置78と、リモコン80を備えている。
通信アダプタ76は、空調装置4の通信アダプタ16および床暖房装置6の通信アダプタ52と無線により通信可能である。本実施例では、通信アダプタ76は無線LANアクセスポイント(親機)であり、通信アダプタ16および通信アダプタ52は無線LAN端末(子機)である。通信アダプタ16と通信アダプタ52が通信アダプタ76を介して無線通信することによって、空調室内ユニット10の制御装置28とガス熱源ユニット44の制御装置62は互いに通信可能である。なお、通信アダプタ76は、空調装置4および床暖房装置6以外の他の家庭用機器と、無線により通信することも可能である。さらに、通信アダプタ76は、例えばユーザのスマートフォンやPCと無線により通信することも可能である。
制御装置78は、例えばHEMS(Home Energy Management System)コントローラである。制御装置78には、リモコン80が有線接続されている。制御装置78は、空調装置4、床暖房装置6など、通信アダプタ76を介して接続している機器の動作を制御可能であるとともに、空調装置4、床暖房装置6など、通信アダプタ76を介して接続している機器の動作の状態を、リモコン80を介してユーザに提示する。また、制御装置78は、インターネット等のネットワークを介して、事業者等が用意するサーバ(図示せず)に接続可能である。
空調床暖房システム2では、空調装置4は、床暖房装置6と連携運転可能なタイプが用いられることもあるし、床暖房装置6と連携運転可能でないタイプが用いられることもある。同様に、空調床暖房システム2では、床暖房装置6は、空調装置4と連携運転可能なタイプが用いられることもあるし、空調装置4と連携運転可能でないタイプが用いられることもある。空調床暖房システム2は、空調装置4と床暖房装置6の両方が連携運転可能なタイプである場合に、空調装置4と床暖房装置6を連携運転させることができる。
空調装置4が連携運転可能なタイプである場合、制御装置28は、制御装置62と通信して、床暖房装置6が連携運転可能なタイプであるか否かを判断する。そして、床暖房装置6が連携運転可能なタイプである場合には、制御装置28は、自身が連携運転可能なタイプであることを制御装置62に通知するとともに、空調リモコン14において、連携運転に係る運転モードを選択可能とする。床暖房装置6が連携運転可能なタイプでない場合には、制御装置28は、空調リモコン14において、連携運転に係る運転モードを選択不能とする。
同様に、床暖房装置6が連携運転可能なタイプである場合、制御装置62は、制御装置28と通信して、空調装置4が連携運転可能なタイプであるか否かを判断する。そして、空調装置4が連携運転可能なタイプである場合には、制御装置62は、自身が連携運転可能なタイプであることを制御装置28に通知するとともに、床暖房リモコン50において、連携運転に係る運転モードを選択可能とする。空調装置4が連携運転可能なタイプでない場合には、制御装置62は、床暖房リモコン50において、連携運転に係る運転モードを選択不能とする。
(空調装置の独立運転)
空調装置4が独立運転をする場合の動作について説明する。空調リモコン14を介してユーザから冷房運転の開始が指示されると、制御装置28が送風ファン22を駆動するとともに、制御装置42が四方弁32を切換え、圧縮機30と送風ファン36を駆動して、室内の空気の冷却を開始する。冷房運転を実行中、空調装置4の制御装置28および制御装置42は、図2に示す処理を実行する。
ステップS2では、制御装置28は、冷房運転において必要な冷房能力を算出する。冷房運転において必要な冷房能力は、空調リモコン14の空調温度センサで検出される空調検出温度と空調リモコン14で設定された冷房設定温度の差に、所定の係数Aを乗ずることで算出される。
ステップS4では、制御装置42は、ステップS2で算出された冷房能力に応じて、圧縮機30の回転数、送風ファン36の回転数、膨張弁40の開度を制御する。
ステップS6では、制御装置28は、空調リモコン14で設定された冷房設定風量に応じて、送風ファン22の回転数を制御する。
ステップS8では、制御装置28は、可動ルーバー24を制御する。制御装置28は、上下方向に関して、可動ルーバー24から室内に送り出される空気の風向が下向きとなるように、可動ルーバー24を制御する。また、制御装置28は、左右方向に関して、人感センサ26によって人の存在が検出された領域に向けた風向となるように、可動ルーバー24を制御する。ステップS8の後、処理はステップS2へ戻る。
なお、図2に示す処理を行っている間に、空調リモコン14を介してユーザから冷房運転の終了が指示されると、制御装置28が送風ファン22を停止するとともに、制御装置42が圧縮機30と送風ファン36を停止して、室内の空気の冷却を終了する。
空調装置4が独立運転をする場合に、空調リモコン14を介してユーザから暖房運転の開始が指示されると、制御装置28が送風ファン22を駆動するとともに、制御装置42が四方弁32を切換え、圧縮機30と送風ファン36を駆動して、室内の空気の加熱を開始する。暖房運転を実行中、空調装置4の制御装置28および制御装置42は、図3に示す処理を実行する。
ステップS10では、制御装置28は、暖房運転において必要な暖房能力を算出する。暖房運転において必要な暖房能力は、空調リモコン14で設定された暖房設定温度と空調リモコン14の空調温度センサで検出される空調検出温度の差に、所定の係数Bを乗ずることで算出される。
ステップS12では、制御装置42は、ステップS10で算出された暖房能力に応じて、圧縮機30の回転数、送風ファン36の回転数、膨張弁40の開度を制御する。
ステップS14では、制御装置28は、空調リモコン14で設定された暖房設定風量に応じて、送風ファン22の回転数を制御する。
ステップS16では、制御装置28は、可動ルーバー24を制御する。制御装置28は、上下方向に関して、可動ルーバー24から室内に送り出される空気の風向が下向きとなるように、可動ルーバー24を制御する。また、制御装置28は、左右方向に関して、人感センサ26によって人の存在が検出された領域に向けた風向となるように、可動ルーバー24を制御する。ステップS16の後、処理はステップS10へ戻る。
なお、図3に示す処理を行っている間に、空調リモコン14を介してユーザから暖房運転の終了が指示されると、制御装置28が送風ファン22を停止するとともに、制御装置42が圧縮機30と送風ファン36を停止して、室内の空気の加熱を終了する。
(床暖房装置の独立運転)
床暖房装置6が独立運転をする場合の動作について説明する。床暖房リモコン50を介してユーザから床暖房運転の開始が指示されると、制御装置62は、第1床暖房端末46aと第2床暖房端末46bのそれぞれの熱動弁を開くとともに、循環ポンプ56を駆動する。さらに、制御装置62は、バーナ装置58とヒートポンプユニット48での熱媒の加熱を開始する。床暖房運転を実行中、床暖房装置6の制御装置62および制御装置74は、図4に示す処理を実行する。
ステップS18では、制御装置62は、熱媒設定温度を第1設定温度(例えば70℃)に設定する。
ステップS20では、制御装置74は、熱媒設定温度に基づいて、ヒートポンプユニット48による加熱能力を調整し、制御装置62は、熱媒設定温度に基づいて、バーナ装置58による加熱能力を調整する。
ステップS22では、制御装置62は、床暖房設定温度と、床暖房温度センサで検出される床暖房検出温度と、熱媒設定温度に基づいて、第1床暖房端末46aおよび第2床暖房端末46bのそれぞれの熱動弁の開閉をデューティ制御する。これにより、第1床暖房端末46aと第2床暖房端末46bのそれぞれに、熱媒設定温度の熱媒が供給される。
ステップS24では、制御装置62は、床暖房リモコン50で設定された床暖房設定温度と床暖房リモコン50の床暖房温度センサで検出された床暖房検出温度の差が、第1所定温度差(例えば5℃)を上回るか否かを判断する。床暖房設定温度と床暖房検出温度の差が第1所定温度差を上回る場合(YESの場合)、処理はステップS26へ進む。ステップS26では、熱媒設定温度を第1設定温度に設定する。ステップS26の後、処理はステップS20へ戻る。
ステップS24で床暖房設定温度と床暖房検出温度の差が第1所定温度差以下の場合(NOの場合)、処理はステップS28へ進む。ステップS28では、制御装置62は、床暖房設定温度と床暖房検出温度の差が、第1所定温度差よりも小さい第2所定温度差(例えば3℃)を上回るか否かを判断する。床暖房設定温度と床暖房検出温度の差が第2所定温度差を上回る場合(YESの場合)、処理はステップS30へ進む。ステップS30では、熱媒設定温度を第1設定温度よりも低い第2設定温度(例えば60℃)に設定する。ステップS30の後、処理はステップS20へ戻る。
ステップS28で床暖房設定温度と床暖房検出温度の差が第2所定温度差以下の場合(NOの場合)、処理はステップS32へ進む。ステップS32では、制御装置62は、熱媒設定温度を第2設定温度よりも低い第3設定温度(例えば40℃)に設定する。ステップS32の後、処理はステップS20へ戻る。
なお、図4に示す処理を行っている間に、床暖房リモコン50を介してユーザから床暖房運転の終了が指示されると、制御装置62は、バーナ装置58とヒートポンプユニット48での熱媒の加熱を停止する。また、制御装置62は、循環ポンプ56を停止するとともに、第1床暖房端末46aと第2床暖房端末46bのそれぞれの熱動弁を閉じる。
(空調装置と床暖房装置の連携運転)
空調装置4と床暖房装置6がいずれも連携運転可能である場合、ユーザは、連携運転に係る運転モードとして、第1省エネ優先暖房モード、第2省エネ優先暖房モード、快適性優先暖房モード、着霜抑制暖房モード、足元冷え防止冷房モード、衣類乾燥モードの何れかを選択しておくことができる。
(第1省エネ優先暖房モード)
空調装置4と床暖房装置6がいずれも連携運転可能であり、第1省エネ優先暖房モードが選択されている場合において、空調装置4の空調リモコン14を介してユーザから暖房運転の開始が指示されるか、あるいは床暖房装置6の床暖房リモコン50を介してユーザから床暖房運転の開始が指示されると、空調装置4は暖房運転を開始するとともに、床暖房装置6は床暖房運転を開始する。
第1省エネ優先暖房モードにおいて空調装置4が暖房運転を行う際の動作は、空調装置4が単独運転する場合の暖房運転の動作と同様である。この場合、暖房運転の実行中、空調装置4の制御装置28および制御装置42は、図3に示す処理を実行する。
第1省エネ優先暖房モードにおいて床暖房装置6が床暖房運転を行う際には、床暖房装置6が単独運転する場合の床暖房運転に比べて、床暖房装置6におけるエネルギー消費量を低減する。具体的には、第1省エネ優先暖房モードにおいては、床暖房装置6が床暖房運転を実行中、床暖房装置6の制御装置62および制御装置74は、図5に示す処理を実行する。
ステップS34では、制御装置62は、熱媒設定温度を第4設定温度(例えば60℃)に設定する。第4設定温度は、図4に示す床暖房装置6の単独運転時の床暖房運転で行う処理のステップS18の第1設定温度(例えば70℃)より低い温度である。
ステップS36では、制御装置74は、熱媒設定温度に基づいて、ヒートポンプユニット48による加熱能力を調整し、制御装置62は、熱媒設定温度に基づいて、バーナ装置58による加熱能力を調整する。
ステップS38では、制御装置62は、床暖房設定温度と、床暖房温度センサで検出される床暖房検出温度と、熱媒設定温度に基づいて、第1床暖房端末46aおよび第2床暖房端末46bのそれぞれの熱動弁の開閉をデューティ制御する。これにより、第1床暖房端末46aと第2床暖房端末46bのそれぞれに、熱媒設定温度の熱媒が供給される。
ステップS40では、制御装置62は、床暖房リモコン50で設定された床暖房設定温度と床暖房リモコン50の床暖房温度センサで検出された床暖房検出温度の差が、第1所定温度差(例えば5℃)を上回るか否かを判断する。床暖房設定温度と床暖房検出温度の差が第1所定温度差を上回る場合(YESの場合)、処理はステップS42へ進む。ステップS42では、熱媒設定温度を第4設定温度に設定する。ステップS42の後、処理はステップS36へ戻る。
ステップS40で床暖房設定温度と床暖房検出温度の差が第1所定温度差以下の場合(NOの場合)、処理はステップS44へ進む。ステップS44では、制御装置62は、床暖房設定温度と床暖房検出温度の差が、第1所定温度差よりも小さい第2所定温度差(例えば3℃)を上回るか否かを判断する。床暖房設定温度と床暖房検出温度の差が第2所定温度差を上回る場合(YESの場合)、処理はステップS46へ進む。ステップS46では、熱媒設定温度を第4設定温度よりも低い第5設定温度(例えば40℃)に設定する。ステップS46の後、処理はステップS36へ戻る。
ステップS44で床暖房設定温度と床暖房検出温度の差が第2所定温度差以下の場合(NOの場合)、処理はステップS48へ進む。ステップS48では、制御装置62は、熱媒設定温度を第5設定温度よりも低い第6設定温度(例えば35℃)に設定する。ステップS48の後、処理はステップS36へ戻る。
なお、図5に示す処理においては、床暖房設定温度と床暖房検出温度の差に応じて熱媒設定温度を切り換える代わりに、熱媒設定温度を図3に示す処理のステップS32の第3設定温度(例えば40℃)で一定とするように設定してもよい。
図5に示す処理によれば、第1省エネ優先暖房モードで床暖房装置6が床暖房運転を実行する場合に、床暖房装置6が単独運転で床暖房運転を実行する場合に比べて、床暖房端末46に供給される熱媒の温度である熱媒設定温度が低く設定される。これによって、床暖房端末46における放熱量を抑制して、床暖房装置6におけるエネルギー消費量を低減することができる。
図5に示す処理の代わりに、第1省エネ優先暖房モードにおいては、床暖房装置6が床暖房運転を実行中、制御装置62は図6に示す処理を実行してもよい。
ステップS50では、制御装置62は、熱媒設定温度を第1設定温度(例えば70℃)に設定する。
ステップS52では、制御装置74は、熱媒設定温度に基づいて、ヒートポンプユニット48による加熱能力を調整し、制御装置62は、熱媒設定温度に基づいて、バーナ装置58による加熱能力を調整する。
ステップS54では、制御装置62は、床暖房設定温度と、床暖房温度センサで検出される床暖房検出温度と、熱媒設定温度に基づいて、第1床暖房端末46aおよび第2床暖房端末46bのそれぞれの熱動弁の開閉をデューティ制御する。これにより、第1床暖房端末46aと第2床暖房端末46bのそれぞれに、熱媒設定温度の熱媒が供給される。
ステップS56では、制御装置62は、床暖房リモコン50の床暖房温度センサで検出される床暖房検出温度を補正した上で、床暖房リモコン50で設定された床暖房設定温度と補正後の床暖房検出温度の差が、第1所定温度差(例えば5℃)を上回るか否かを判断する。床暖房検出温度の補正は、例えば床暖房リモコン50の床暖房温度センサで検出される床暖房検出温度に、所定の補正温度(例えば5℃)を加算することによって行われる。このような補正は、ユーザが床暖房リモコン50で設定した床暖房設定温度を、補正温度だけ下げることと同様の効果を有する。床暖房設定温度と補正後の床暖房検出温度の差が第1所定温度差を上回る場合(YESの場合)、処理はステップS58へ進む。ステップS58では、熱媒設定温度を第1設定温度に設定する。ステップS58の後、処理はステップS52へ戻る。
ステップS56で床暖房設定温度と補正後の床暖房検出温度の差が第1所定温度差以下の場合(NOの場合)、処理はステップS60へ進む。ステップS60では、制御装置62は、床暖房設定温度と補正後の床暖房検出温度の差が、第1所定温度差よりも小さい第2所定温度差(例えば3℃)を上回るか否かを判断する。床暖房設定温度と補正後の床暖房検出温度の差が第2所定温度差を上回る場合(YESの場合)、処理はステップS62へ進む。ステップS62では、熱媒設定温度を第1設定温度よりも低い第2設定温度(例えば60℃)に設定する。ステップS62の後、処理はステップS52へ戻る。
ステップS60で床暖房設定温度と床暖房検出温度の差が第2所定温度差以下の場合(NOの場合)、処理はステップS64へ進む。ステップS64では、制御装置62は、熱媒設定温度を第2設定温度よりも低い第3設定温度(例えば40℃)に設定する。ステップS64の後、処理はステップS52へ戻る。
図6に示す処理によれば、第1省エネ優先暖房モードで床暖房装置6が床暖房運転を実行する場合に、床暖房リモコン50の床暖房温度センサで検出される床暖房検出温度に補正温度を加算した温度に基づいて、熱媒設定温度の切り換えが行われる。このような補正は、ユーザが床暖房リモコン50で設定した床暖房設定温度を、補正温度だけ下げることと同様の効果を有する。これによって、床暖房端末46における放熱量を抑制して、床暖房装置6におけるエネルギー消費量を低減することができる。
なお、第1省エネ優先暖房モードで床暖房装置6が床暖房運転を行う際には、制御装置62がバーナ装置58による熱媒の加熱を禁止した上で、制御装置62および制御装置74が図5または図6の処理を実行してもよい。これによって、床暖房端末46における放熱量を、エネルギー効率の高いヒートポンプユニット48での加熱のみによって賄うこととなり、床暖房装置6におけるエネルギー消費量をさらに低減することができる。
なお、第1省エネ優先暖房モードにおいて、空調装置4が暖房運転を実行し、かつ床暖房装置6が床暖房運転を実行している間に、空調装置4の空調リモコン14を介してユーザから暖房運転の終了が指示されるか、あるいは床暖房装置6の床暖房リモコン50を介してユーザから床暖房運転の終了が指示されると、空調装置4は暖房運転を終了するとともに、床暖房装置6は床暖房運転を終了する。
(第2省エネ優先暖房モード)
空調装置4と床暖房装置6がいずれも連携運転可能であり、第2省エネ優先暖房モードが選択されている場合において、空調装置4の空調リモコン14を介してユーザから暖房運転の開始が指示されるか、あるいは床暖房装置6の床暖房リモコン50を介してユーザから床暖房運転の開始が指示されると、空調装置4は暖房運転を開始するとともに、床暖房装置6は床暖房運転を開始する。
第2省エネ優先暖房モードにおいて空調装置4が暖房運転を行う際には、空調装置4が単独運転する場合の暖房運転に比べて、空調装置4におけるエネルギー消費量を低減する。具体的には、第2省エネ優先暖房モードにおいては、空調装置4が暖房運転を実行中、制御装置28および制御装置42は図7に示す処理を実行する。
ステップS66では、制御装置28は、暖房運転において必要な暖房能力を算出する。暖房運転において必要な暖房能力は、空調リモコン14の空調温度センサで検出される空調検出温度を補正した上で、空調リモコン14で設定された暖房設定温度と補正後の空調検出温度の差に、所定の係数Bを乗ずることで算出される。空調検出温度の補正は、例えば空調リモコン14の空調温度センサで検出される空調検出温度に、所定の補正温度(例えば3℃)を加算することによって行われる。このような補正は、ユーザが空調リモコン14で設定した暖房設定温度を、補正温度だけ下げることと同様の効果を有する。
ステップS68では、制御装置42は、ステップS66で算出された暖房能力に応じて、圧縮機30の回転数、送風ファン36の回転数、膨張弁40の開度を制御する。
ステップS70では、制御装置28は、空調リモコン14で設定された暖房設定風量に応じて、送風ファン22の回転数を制御する。
ステップS72では、制御装置28は、可動ルーバー24を制御する。制御装置28は、上下方向に関して、可動ルーバー24から室内に送り出される空気の風向が下向きとなるように、可動ルーバー24を制御する。また、制御装置28は、左右方向に関して、人感センサ26によって人の存在が検出された領域に向けた風向となるように、可動ルーバー24を制御する。ステップS72の後、処理はステップS66へ戻る。
図7に示す処理によれば、第2省エネ優先暖房モードで空調装置4が暖房運転を実行する場合に、空調リモコン14の空調温度センサで検出される空調検出温度に補正温度を加算した温度に基づいて、必要な暖房能力が算出される。このような補正は、ユーザが空調リモコン14で設定した暖房設定温度を、補正温度だけ下げることと同様の効果を有する。これによって、空気冷媒熱交換器20における放熱量を抑制して、空調装置4におけるエネルギー消費量を低減することができる。
第2省エネ優先暖房モードにおいて床暖房装置6が床暖房運転を行う際の動作は、第1省エネ優先暖房モードにおいて床暖房装置6が床暖房運転を行う際の動作と同様である。これにより、床暖房端末46における放熱量を抑制して、床暖房装置6におけるエネルギー消費量を低減することができる。
なお、第2省エネ優先暖房モードにおいて、空調装置4が暖房運転を実行し、かつ床暖房装置6が床暖房運転を実行している間に、空調装置4の空調リモコン14を介してユーザから暖房運転の終了が指示されるか、あるいは床暖房装置6の床暖房リモコン50を介してユーザから床暖房運転の終了が指示されると、空調装置4は暖房運転を終了するとともに、床暖房装置6は床暖房運転を終了する。
(快適性優先暖房モード)
空調装置4と床暖房装置6がいずれも連携運転可能であり、快適性優先暖房モードが選択されている場合において、空調装置4の空調リモコン14を介してユーザから暖房運転の開始が指示されるか、あるいは床暖房装置6の床暖房リモコン50を介してユーザから床暖房運転の開始が指示されると、空調装置4は暖房運転を開始するとともに、床暖房装置6は床暖房運転を開始する。
快適性優先暖房モードにおいて空調装置4が暖房運転を行う際には、空調装置4が単独運転する場合の暖房運転に比べて、空気冷媒熱交換器20で熱交換される空気の送風量を低減するとともに、空気冷媒熱交換器20で熱交換した後に室内に送風される空気が人に強く当たらないように、空調室内ユニット10の動作を制御する。具体的には、快適性優先暖房モードにおいては、空調装置4が暖房運転を実行中、制御装置28および制御装置42は図8に示す処理を実行する。
ステップS74では、制御装置28は、暖房運転において必要な暖房能力を算出する。暖房運転において必要な暖房能力は、空調リモコン14の空調温度センサで検出される空調検出温度を補正した上で、空調リモコン14で設定された暖房設定温度と補正後の空調検出温度の差に、所定の係数Bを乗ずることで算出される。空調検出温度の補正は、例えば空調リモコン14の空調温度センサで検出される空調検出温度に、所定の補正温度(例えば3℃)を加算することによって行われる。このような補正は、ユーザが空調リモコン14で設定した暖房設定温度を、補正温度だけ下げることと同様の効果を有する。
ステップS76では、制御装置42は、ステップS74で算出された暖房能力に応じて、圧縮機30の回転数、送風ファン36の回転数、膨張弁40の開度を制御する。
ステップS78では、制御装置28は、空調リモコン14で設定された暖房設定風量に関わらず、送風ファン22の回転数を最低回転数となるように制御する。これによって、空調室内ユニット10から室内へ送り出される空気の風量が弱い風量となる。
ステップS80では、制御装置28は、可動ルーバー24を制御する。制御装置28は、上下方向に関して、可動ルーバー24から室内に送り出される空気の風向が上向きとなるように、可動ルーバー24を制御する。また、制御装置28は、左右方向に関して、人感センサ26によって人の存在が検出されていない領域に向けた風向となるように、可動ルーバー24を制御する。ステップS80の後、処理はステップS74へ戻る。
快適性優先暖房モードにおいて床暖房装置6が床暖房運転を行う際の動作は、床暖房装置6が単独運転する場合の床暖房運転の動作と同様である。この場合、床暖房運転の実行中、床暖房装置6の制御装置62および制御装置74は、図4に示す処理を実行する。
図8に示すように、快適性優先暖房モードで空調装置4が暖房運転を実行する場合には、空調リモコン14の空調温度センサで検出される空調検出温度に補正温度を加算した温度に基づいて、必要な暖房能力が算出される。このような補正は、ユーザが空調リモコン14で設定した暖房設定温度を、補正温度だけ下げることと同様の効果を有する。これによって、空気冷媒熱交換器20における放熱量を抑制し、床暖房端末46からの放熱量を増大することができる。ユーザの快適性をより向上することができる。また、図8に示す処理によれば、快適性優先暖房モードで空調装置4が暖房運転を実行する場合に、空調室内ユニット10から室内に送り出される空気は、弱い送風量で、かつ人に直接当たらない風向で送風される。これによって、ユーザの快適性をより向上することができる。
(着霜抑制暖房モード)
空調装置4と床暖房装置6がいずれも連携運転可能であり、着霜抑制暖房モードが選択されている場合において、空調装置4の空調リモコン14を介してユーザから暖房運転の開始が指示されるか、あるいは床暖房装置6の床暖房リモコン50を介してユーザから床暖房運転の開始が指示されると、空調装置4は暖房運転を開始するとともに、床暖房装置6は床暖房運転を開始する。
着霜抑制暖房モードにおいて空調装置4が暖房運転を行う際の動作は、基本的には、空調装置4が単独運転する場合の暖房運転の動作と同様である。この場合、暖房運転の実行中、空調装置4の制御装置28および制御装置42は、図3に示す処理を実行する。
着霜抑制暖房モードにおいて床暖房装置6が床暖房運転を行う際の動作は、床暖房装置6が単独運転する場合の床暖房運転の動作と同様である。この場合、床暖房運転の実行中、床暖房装置6の制御装置62および制御装置74は、図4に示す処理を実行する。
着霜抑制暖房モードにおいて空調装置4が暖房運転を実行中に、室外空気温度センサ38で検出される室外空気温度が所定の着霜判定温度(例えば0℃)を下回ると、空調装置4は暖房運転を停止し、その後は床暖房装置6の床暖房運転のみによって室内を暖房する。これによって、空調室外ユニット12の空気冷媒熱交換器34に着霜することを防ぐことができる。なお、着霜抑制暖房モードにおいて空調装置4が暖房運転を実行中に、室外空気温度センサ38で検出される室外空気温度が着霜判定温度(例えば0℃)を下回った場合に、空調装置4が暖房運転を停止することなく、図3のステップS10で算出される空調装置4の暖房能力をより低い暖房能力に補正するように構成してもよい。これによって、空調室外ユニット12の空気冷媒熱交換器34に着霜することを抑制することができる。
なお、本実施例の空調床暖房システム2では、着霜検出手段として室外空気温度センサ38を備えており、室外空気温度センサ38で検出される室外空気温度が所定の着霜判定温度(例えば0℃)を下回る場合に、空気冷媒熱交換器34に着霜すると判断している。これとは異なり、空調床暖房システム2は、着霜検出手段として、空気冷媒熱交換器34の冷媒の入口温度と冷媒の出口温度をそれぞれ検出する入口温度センサ(図示せず)と出口温度センサ(図示せず)を備えるように構成してもよい。この場合、空気冷媒熱交換器34での冷媒の出口温度と冷媒の入口温度の差が、所定の温度差(例えば2℃)以下である場合に、空調装置4は、空気冷媒熱交換器34への着霜により空気冷媒熱交換器34での熱交換が正常に行われていないと判断する。
(足元冷え防止冷房モード)
空調装置4と床暖房装置6がいずれも連携運転可能であり、足元冷え防止冷房モードが選択されている場合において、空調装置4の空調リモコン14を介してユーザから冷房運転の開始が指示されると、空調装置4は冷房運転を開始するとともに、床暖房装置6は循環ポンプ56を駆動する。なお、この場合は床暖房装置6では、ヒートポンプユニット48やバーナ装置58による熱媒の加熱は行われない。
足元冷え防止冷房モードにおいて空調装置4が冷房運転を行う際の動作は、空調装置4が単独運転する場合の冷房運転の動作と同様である。この際に、床暖房装置6では、循環ポンプ56の駆動によって床暖房端末46に常温の熱媒が循環しているため、足元が冷えすぎてしまうことを防ぐことができる。ユーザの快適性をより向上することができる。なお、足元冷え防止冷房モードにおいては、床暖房装置6が床暖房運転を行ってもよい。この場合も、空調装置4の冷房運転によって足元が冷えすぎてしまうことを防ぎ、ユーザの快適性をより向上することができる。
(衣類乾燥モード)
空調装置4と床暖房装置6がいずれも連携運転可能であり、衣類乾燥モードが選択されている場合において、空調装置4の空調リモコン14を介してユーザから冷房運転の開始が指示されるか、あるいは床暖房装置6の床暖房リモコン50を介してユーザから床暖房運転の開始が指示されると、空調装置4は冷房運転を開始するとともに、床暖房装置6は床暖房運転を開始する。
衣類乾燥モードにおいて空調装置4が冷房運転を行う際の動作は、空調装置4が単独運転する場合の冷房運転の動作と同様である。この場合、冷房運転の実行中、空調装置4の制御装置28および制御装置42は、図2に示す処理を実行する。
衣類乾燥モードにおいて床暖房装置6が床暖房運転を行う際の動作は、床暖房装置6が単独運転する場合の床暖房運転の動作と同様である。この場合、床暖房運転の実行中、床暖房装置6の制御装置62および制御装置74は、図4に示す処理を実行する。
衣類乾燥モードにおいては、床暖房装置6の床暖房運転によって室内の空気が高温となり、室内の衣類からの水分の蒸発が促進される。そして、水蒸気を含んだ空気が、空調装置4の空調室内ユニット10の内部で冷却により除湿された後、室内に戻される。これによって、室内の衣類を乾燥させることができる。
(空調装置の人感センサを利用した床暖房端末の選択)
空調装置4と床暖房装置6がいずれも連携運転可能であり、床暖房装置6が単独運転もしくは連携運転により床暖房運転を実行する際には、空調装置4の制御装置28が人感センサ26の検出結果を床暖房装置6の制御装置62に送信し、制御装置62が、第1床暖房端末46aおよび第2床暖房端末46bのうち、人が存在している領域に対応するもののみに熱媒を循環させるように、第1床暖房端末46aおよび第2床暖房端末46bのそれぞれの熱動弁を制御するように構成してもよい。このような構成とすることによって、室内で人が存在していない領域についてまで床暖房をすることを防ぐことができ、床暖房装置6でのエネルギー消費量をより低減することができる。
(リモコンの温度センサの共通利用)
空調床暖房システム2において、空調装置4と床暖房装置6がいずれも連携運転可能である場合、床暖房装置6の制御装置62が床暖房リモコン50の床暖房温度センサで検出される温度を空調装置4の制御装置28へ送信し、制御装置28が、床暖房温度センサの検出温度に基づいて、空調装置4の冷房運転における冷房能力の決定または暖房運転における暖房能力の決定を行うように構成してもよい。あるいは、空調床暖房システム2において、空調装置4と床暖房装置6がいずれも連携運転可能である場合、空調装置4の制御装置28が空調リモコン14の空調温度センサで検出される温度を床暖房装置6の制御装置62へ送信し、制御装置62が、空調温度センサの検出温度に基づいて、床暖房装置6の床暖房運転における熱媒設定温度の切り換えを行うように構成してもよい。このような構成とすることによって、空調リモコン14の空調温度センサおよび床暖房リモコン50の床暖房温度センサの一方を不要とすることができる。
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
2 :空調床暖房システム
4 :空調装置
6 :床暖房装置
8 :通信装置
10 :空調室内ユニット
12 :空調室外ユニット
14 :空調リモコン
16 :通信アダプタ
18 :ケーシング
18a :吸気口
20 :空気冷媒熱交換器
22 :送風ファン
24 :可動ルーバー
26 :人感センサ
28 :制御装置
30 :圧縮機
32 :四方弁
34 :空気冷媒熱交換器
36 :送風ファン
38 :室外空気温度センサ
40 :膨張弁
42 :制御装置
44 :ガス熱源ユニット
46 :床暖房端末
46a :第1床暖房端末
46b :第2床暖房端末
48 :ヒートポンプユニット
50 :床暖房リモコン
52 :通信アダプタ
54 :シスターン
56 :循環ポンプ
58 :バーナ装置
58a :熱媒通路
58b :バーナ
60 :熱媒温度センサ
62 :制御装置
64 :圧縮機
66 :熱媒冷媒熱交換器
68 :膨張弁
70 :空気冷媒熱交換器
72 :送風ファン
74 :制御装置
76 :通信アダプタ
78 :制御装置
80 :リモコン

Claims (4)

  1. 床暖房装置と、空調装置と、通信装置を備える空調床暖房システムであって、
    床暖房装置は、
    熱媒を加熱する熱媒加熱装置と、
    熱媒からの放熱により暖房する床暖房端末と、
    熱媒加熱装置と床暖房端末の間で熱媒を循環させる循環ポンプと、
    床暖房制御装置を備えており、
    空調装置は、
    冷媒を加圧する圧縮機と、
    室外空気と冷媒を熱交換する第1空気冷媒熱交換器と、
    第1空気冷媒熱交換器に室外空気を送風する第1送風ファンと、
    冷媒を減圧する膨張機構と、
    室内空気と冷媒を熱交換する第2空気冷媒熱交換器と、
    第2空気冷媒熱交換器に室内空気を送風する第2送風ファンと、
    空調制御装置を備えており、
    通信装置は、床暖房制御装置と空調制御装置の間での通信を確立するように構成されており、
    床暖房装置は、熱媒加熱装置により熱媒を加熱し、熱媒を熱媒加熱装置と床暖房端末との間で循環させて、室内の暖房を行う床暖房運転を実行可能であり、
    空調装置は、冷媒を圧縮機、第1空気冷媒熱交換器、膨張機構、第2空気冷媒熱交換器の順に循環させて、室内空気を冷却して室外空気へ放熱する冷房運転と、冷媒を圧縮機、第2空気冷媒熱交換器、膨張機構、第1空気冷媒熱交換器の順に循環させて、室外空気から吸熱して室内空気を加熱する暖房運転を実行可能であり、
    床暖房制御装置および空調制御装置の一方が、床暖房制御装置および空調制御装置の他方と通信して、連携運転が実行可能であるか否かを判断し、
    連携運転が実行可能であると判断される場合に、床暖房制御装置が床暖房装置を連携運転が実行可能な状態とし、空調制御装置が空調装置を連携運転が実行可能な状態とし、
    連携運転に係る運転モードとして、第1省エネ優先暖房モードと、第2省エネ優先暖房モードが選択可能であって、
    第1省エネ優先暖房モードが選択されている場合に、空調装置が暖房運転を実行するとともに、床暖房装置が床暖房運転を実行し、
    第1省エネ優先暖房モードが選択されている場合に床暖房装置が実行する床暖房運転では、床暖房装置が単独運転時に実行する床暖房運転に比べて、床暖房端末における放熱量を低減させ、
    第2省エネ優先暖房モードが選択されている場合に、空調装置が暖房運転を実行するとともに、床暖房装置が床暖房運転を実行し、
    第2省エネ優先暖房モードが選択されている場合に空調装置が実行する暖房運転では、空調装置が単独運転時に実行する暖房運転に比べて、第2空気冷媒熱交換器における放熱量を低減させ、
    第2省エネ優先暖房モードが選択されている場合に床暖房装置が実行する床暖房運転では、床暖房装置が単独運転時に実行する床暖房運転に比べて、床暖房端末における放熱量を低減させる、空調床暖房システム。
  2. 床暖房装置と、空調装置と、通信装置を備える空調床暖房システムであって、
    床暖房装置は、
    熱媒を加熱する熱媒加熱装置と、
    熱媒からの放熱により暖房する床暖房端末と、
    熱媒加熱装置と床暖房端末の間で熱媒を循環させる循環ポンプと、
    床暖房制御装置を備えており、
    空調装置は、
    冷媒を加圧する圧縮機と、
    室外空気と冷媒を熱交換する第1空気冷媒熱交換器と、
    第1空気冷媒熱交換器に室外空気を送風する第1送風ファンと、
    冷媒を減圧する膨張機構と、
    室内空気と冷媒を熱交換する第2空気冷媒熱交換器と、
    第2空気冷媒熱交換器に室内空気を送風する第2送風ファンと、
    空調制御装置を備えており、
    通信装置は、床暖房制御装置と空調制御装置の間での通信を確立するように構成されており、
    床暖房装置は、熱媒加熱装置により熱媒を加熱し、熱媒を熱媒加熱装置と床暖房端末との間で循環させて、室内の暖房を行う床暖房運転を実行可能であり、
    空調装置は、冷媒を圧縮機、第1空気冷媒熱交換器、膨張機構、第2空気冷媒熱交換器の順に循環させて、室内空気を冷却して室外空気へ放熱する冷房運転と、冷媒を圧縮機、第2空気冷媒熱交換器、膨張機構、第1空気冷媒熱交換器の順に循環させて、室外空気から吸熱して室内空気を加熱する暖房運転を実行可能であり、
    床暖房制御装置および空調制御装置の一方が、床暖房制御装置および空調制御装置の他方と通信して、連携運転が実行可能であるか否かを判断し、
    連携運転が実行可能であると判断される場合に、床暖房制御装置が床暖房装置を連携運転が実行可能な状態とし、空調制御装置が空調装置を連携運転が実行可能な状態とし、
    連携運転に係る運転モードとして、快適性優先暖房モードが選択可能であって、
    快適性優先暖房モードが選択されている場合に、空調装置が暖房運転を実行するとともに、床暖房装置が床暖房運転を実行し、
    快適性優先暖房モードが選択されている場合に空調装置が実行する暖房運転においては、空調装置が単独運転時に実行する暖房運転に比べて、第2空気冷媒熱交換器で冷媒と熱交換する空気の送風量を低減させ、
    快適性優先暖房モードが選択されて、空調装置が暖房運転を行い、かつ床暖房装置が床暖房運転を実行する場合に、空調装置と床暖房装置がそれぞれ単独運転によって暖房運転と床暖房運転を実行する場合に比べて、空調装置の暖房運転による放熱量が抑制されるとともに、床暖房装置の床暖房運転による放熱量が増大する、空調床暖房システム。
  3. 床暖房装置と、空調装置と、通信装置を備える空調床暖房システムであって、
    床暖房装置は、
    熱媒を加熱する熱媒加熱装置と、
    熱媒からの放熱により暖房する床暖房端末と、
    熱媒加熱装置と床暖房端末の間で熱媒を循環させる循環ポンプと、
    床暖房制御装置を備えており、
    空調装置は、
    冷媒を加圧する圧縮機と、
    室外空気と冷媒を熱交換する第1空気冷媒熱交換器と、
    第1空気冷媒熱交換器に室外空気を送風する第1送風ファンと、
    冷媒を減圧する膨張機構と、
    室内空気と冷媒を熱交換する第2空気冷媒熱交換器と、
    第2空気冷媒熱交換器に室内空気を送風する第2送風ファンと、
    第1空気冷媒熱交換器の着霜を検出する着霜検出手段と、
    空調制御装置を備えており、
    通信装置は、床暖房制御装置と空調制御装置の間での通信を確立するように構成されており、
    床暖房装置は、熱媒加熱装置により熱媒を加熱し、熱媒を熱媒加熱装置と床暖房端末との間で循環させて、室内の暖房を行う床暖房運転を実行可能であり、
    空調装置は、冷媒を圧縮機、第1空気冷媒熱交換器、膨張機構、第2空気冷媒熱交換器の順に循環させて、室内空気を冷却して室外空気へ放熱する冷房運転と、冷媒を圧縮機、第2空気冷媒熱交換器、膨張機構、第1空気冷媒熱交換器の順に循環させて、室外空気から吸熱して室内空気を加熱する暖房運転を実行可能であり、
    床暖房制御装置および空調制御装置の一方が、床暖房制御装置および空調制御装置の他方と通信して、連携運転が実行可能であるか否かを判断し、
    連携運転が実行可能であると判断される場合に、床暖房制御装置が床暖房装置を連携運転が実行可能な状態とし、空調制御装置が空調装置を連携運転が実行可能な状態とし、
    連携運転に係る運転モードとして、着霜抑制暖房モードが選択可能であって、
    着霜抑制暖房モードが選択されている場合に、空調装置が暖房運転を実行するとともに、床暖房装置が床暖房運転を実行し、
    着霜抑制暖房モードが選択されている場合に空調装置が実行する暖房運転では、着霜検出手段が第1空気冷媒熱交換器の着霜を検出した場合に、空調装置が暖房運転を停止する、または空調装置が単独運転時に実行する暖房運転に比べて、第2空気冷媒熱交換器における放熱量を低減させる、空調床暖房システム。
  4. 床暖房装置と、空調装置と、通信装置を備える空調床暖房システムであって、
    床暖房装置は、
    熱媒を加熱する熱媒加熱装置と、
    熱媒からの放熱により暖房する床暖房端末と、
    熱媒加熱装置と床暖房端末の間で熱媒を循環させる循環ポンプと、
    床暖房制御装置を備えており、
    空調装置は、
    冷媒を加圧する圧縮機と、
    室外空気と冷媒を熱交換する第1空気冷媒熱交換器と、
    第1空気冷媒熱交換器に室外空気を送風する第1送風ファンと、
    冷媒を減圧する膨張機構と、
    室内空気と冷媒を熱交換する第2空気冷媒熱交換器と、
    第2空気冷媒熱交換器に室内空気を送風する第2送風ファンと、
    空調制御装置を備えており、
    通信装置は、床暖房制御装置と空調制御装置の間での通信を確立するように構成されており、
    床暖房装置は、熱媒加熱装置により熱媒を加熱し、熱媒を熱媒加熱装置と床暖房端末との間で循環させて、室内の暖房を行う床暖房運転を実行可能であり、
    空調装置は、冷媒を圧縮機、第1空気冷媒熱交換器、膨張機構、第2空気冷媒熱交換器の順に循環させて、室内空気を冷却して室外空気へ放熱する冷房運転と、冷媒を圧縮機、第2空気冷媒熱交換器、膨張機構、第1空気冷媒熱交換器の順に循環させて、室外空気から吸熱して室内空気を加熱する暖房運転を実行可能であり、
    床暖房制御装置および空調制御装置の一方が、床暖房制御装置および空調制御装置の他方と通信して、連携運転が実行可能であるか否かを判断し、
    連携運転が実行可能であると判断される場合に、床暖房制御装置が床暖房装置を連携運転が実行可能な状態とし、空調制御装置が空調装置を連携運転が実行可能な状態とし、
    連携運転に係る運転モードとして、足元冷え防止冷房モードが選択可能であって、
    足元冷え防止冷房モードが選択されている場合に、空調装置が冷房運転を実行するとともに、床暖房装置が熱媒加熱装置による熱媒の加熱を行うことなく床暖房端末に熱媒を循環させる、空調床暖房システム。
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