JP7335521B2 - 空気調和装置 - Google Patents

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Description

空気調和装置に関する。
特許文献1(特開2007-032855号公報)には、室内の空気を室外に排気する換気送風機を備える空気調和機が開示されている。この空気調和機は、冷房、除湿運転及びシーズン初めの運転開始時、圧縮機が起動して第1の所定時間経過後、室内送風機を低速で運転し、かつ換気送風機を運転する。
上記特許文献1の空気調和機では、換気送風機のオン及びオフは、臭いのステータスによって決定される。しかしながら、この空気調和機の運転の効率は、特段考慮されていないので、改善の余地がある。
第1観点に係る空気調和装置は、冷房運転及び除湿運転の少なくとも一方を行う空気調和装置であって、換気装置と、制御部と、を備える。換気装置は、室外空気を室内へ供給する第1換気運転と、室内空気を室外へ排出する第2換気運転と、を行う。制御部は、冷房運転中または除湿運転中に、第1換気運転または第2換気運転を行うように制御する。制御部は、室内の熱負荷に応じて第2換気運転を行うか否かを決める。
第1観点の空気調和装置によれば、制御部によって、室内の熱負荷が高い場合に、排気による第2換気運転を行うことができる。このため、室内空気を室外へ排出することによって、室内の熱負荷を減らすことができる。したがって、冷房運転または除湿運転の効率を向上することができる。
第2観点に係る空気調和装置は、第1観点の空気調和装置であって、熱負荷は、室内空気の温度及び室内空気の湿度、の少なくとも1つによって決定される。
第2観点の空気調和装置では、熱負荷は室内空気の温度及び湿度の少なくとも一方に依存する。したがって、排気による第2換気運転の条件として、室内空気の温度及び湿度の少なくとも一方が考慮される。
第3観点に係る空気調和装置は、第1観点または第2観点の空気調和装置であって、室内に配置される室内機をさらに備える。室内機は、熱交換器を含む。熱負荷は、室内機が設置される部屋を構成する躯体の温度、によって決定される。
第3観点の空気調和装置では、熱負荷は躯体温度に依存する。したがって、排気による第2換気運転の条件として、躯体温度が考慮される。
第4観点に係る空気調和装置は、第1観点から第3観点に係る空気調和装置であって、制御部は、室内空気の温度が室外空気の温度よりも高い場合に、第2換気運転を行う。
第4観点の空気調和装置では、室内空気が室外空気の温度よりも高い場合には、室内空気を室外に排出する。これにより、温度の高い室内空気を冷房または除湿することを減らすことができるので、冷房運転及び除湿運転の効率をより向上できる。
第5観点に係る空気調和装置は、第4観点に係る空気調和装置であって、制御部は、冷房運転または除湿運転の開始時において、室内空気の温度が室外空気の温度よりも高い場合に、第2換気運転を行う。
冷房運転または除湿運転の運転開始時に、熱負荷が高いことが多い。このため、第5観点の空気調和装置では、冷房運転または除湿運転の運転開始時に、室内空気の温度が室外空気の温度よりも高い場合に、排気による第2換気運転を行うことによって、冷房運転及び除湿運転の効率を向上する効果を高めることができる。
第6観点に係る空気調和装置は、第1観点から第5観点に係る空気調和装置であって、制御部は、室内空気の温度が室外空気の温度よりも低い場合に、第1換気運転を行う。
第6観点に係る空気調和装置では、室内空気が室外空気の温度よりも低い場合には、室外空気を室内に供給する。これにより、温度の低い室内空気を室外に排出しないので、冷房運転及び除湿運転の効率をより向上できる。
第7観点に係る空気調和装置は、第1観点から第6観点に係る空気調和装置であって、室内に配置される室内機をさらに備える。室内機は、熱交換器を含む。室内機には、第2換気運転時に、室内空気を吸い込む吸込口が形成されている。吸込口は、熱交換器の上流に設けられる。
第7観点に係る空気調和装置では、排気による第2換気運転時の吸込口が熱交換器の上流に設けられるので、熱交換器で熱交換した室内空気を室外に排出することを抑制できる。このため、冷房運転及び除湿運転の効率をより向上できる。
第8観点に係る空気調和装置は、第1観点から第7観点に係る空気調和装置であって、制御部は、第2換気運転中に、室内空気の温度と室外空気の温度との差が所定値以下になった場合に、第2換気運転を終了する。
第8観点に係る空気調和装置では、室内空気の温度と室外空気の温度との差が所定値以下になった場合に、室内の熱負荷が取り除かれたと判断して、排気による第2換気運転を終了する。このため、冷房運転または除湿運転によって温度が低下した室内空気を室外に排出することを抑制できるので、冷房運転及び除湿運転の効率をより向上できる。
第9観点に係る空気調和装置は、第1観点から第8観点に係る空気調和装置であって、制御部は、冷房運転中または除湿運転中に、室内空気の温度が室外空気の温度よりも低い場合に、第1換気運転及び第2換気運転を所定時間行わない。
第9観点に係る空気調和装置では、室内空気の温度が室外空気の温度よりも低い場合に、第1換気運転及び第2換気運転の両方を一時的に行わない。このため、温度の低い室内空気を室外に排出しないので、冷房運転及び除湿運転の効率をより向上できる。
本開示の一実施形態に係る空気調和装置の外観図である。 空気調和装置で用いられる冷媒回路の系統図に空気の流れの概略を付加したものである。 室外機及び換気装置の分解斜視図である。 ダンパの分解斜視図(第1状態)である。 ダンパの分解斜視図(第2状態)である。 第1状態のダンパにおける空気の流れを示す断面斜視図である。 第2状態のダンパにおける空気の流れを示す断面斜視図である。 (a)は、第1状態のダンパにおける空気の流れを示す模式図であり、(b)は、第2状態のダンパにおける空気の流れを示す模式図である。 第3状態のダンパにおける空気の流れを示す模式図である。 空気調和装置の制御ブロック図である。 リモコンの平面図である。 熱負荷Lを説明するための模式図である。 制御部による換気装置の制御を示すフローチャートである。
(1)全体構成
図1及び図2に示すように、本開示の一実施形態の空気調和装置1は、建物等の室内の空調及び換気を行う。空気調和装置1は、室内の空調を行う空調装置1aと、室内の換気を行う換気装置1bと、制御部100(図10参照)と、を備えている。
空調装置1aは、冷房運転及び除湿運転の少なくとも一方を行う。本実施形態の空調装置1aは、冷房運転、除湿運転及び暖房運転を行う。
空調装置1aは、室内機2と、室外機3と、連絡配管31、32を有している。室内機2は、室内に配置される。室外機3は、室外に配置される。連絡配管31、32は、室内機2と室外機3とを接続する。室内機2と室外機3とが連絡配管31、32を介して接続されることによって、蒸気圧縮式の冷媒回路が構成されている。
換気装置1bは、室外空気を室内へ供給する第1換気運転(以下、給気運転とも言う)と、室内空気を室外へ排出する第2換気運転(以下、排気運転とも言う)と、を行う。本実施形態の換気装置1bは、給気運転と、排気運転と、室外空気を加湿して室内へ供給する加湿運転と、を行う。
制御部100は、空調装置1a及び換気装置1bの構成機器を制御する。制御部100は、冷房運転中または除湿運転中に、給気運転または換気運転を行うように制御する。制御部100は、室内の熱負荷に応じて排気運転を行うか否かを決める。
(2)詳細構成
(2-1)室内機
本実施形態の室内機2は、壁掛け型である。図2に示すように、室内機2は、室内熱交換器11と、室内ファン12と、ファンモータ13とを含む。室内熱交換器11は、長さ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を含み、接触する空気との間で熱交換を行う。
室内ファン12は、例えば、クロスフローファンである。室内ファン12は、円筒形状に構成され、周面には多数の羽根が設けられており、回転軸と交わる方向に空気流を生成する。この室内ファン12は、室内空気を室内機2内に吸い込ませるとともに、室内熱交換器11との間で熱交換を行った後の空気を室内に吹き出させる。ファンモータ13は、室内ファン12を回転駆動する。
図2に示すように、室内機2には、吸込口18及び吹出口19が形成されている。吸込口18は、排気運転時に、室内空気を吸い込む。本実施形態では、吸込口18は、さらに、空調運転時に、室内空気を吸い込む。吹出口19は、室内空気及び室外空気を、室内に吹き出す。吸込口18及び吹出口19は、室内機2のケーシングに形成されている。
吸込口18は、室内熱交換器11の上流に設けられている。排気運転中に吸込口18から導入される室内空気の一部は、室内熱交換器11を通らずに、給排気口14から室外に排出される。排気運転中に吸込口18から導入される室内空気の残部は、室内熱交換器11を通る際に、室内熱交換器11と熱交換を行って、冷房、除湿または暖房された後に、吹出口19から室内に供給される。
また、給気運転中に吸込口18から導入される室内空気は、室内熱交換器11を通って、冷房、除湿または暖房された後に、吹出口19から室内に供給される。
また、室内機2には、給排気口14が形成されている。給排気口14は、給気運転の際に室外空気が導入される給気口であるとともに、排気運転の際に室内空気が排出される排気口である。換言すると、給気運転では、給排気口14を介して室外空気を室内に供給し、第2換気運転では、給排気口14を介して室内空気を室外へ排出する。さらに換言すると、給排気口14は、給気運転の際に室外空気が通る流路であるとともに、排気運転の際に室内空気が通る流路である。
給排気口14は、室内の壁部W(図12参照)に形成された開口部である。室内機2は、給排気口14を形成する給排気口部材をさらに含む。給排気口部材は、後述するホース6と接続される。このため、給排気口14と、ホース6の内部空間とは、連通する。
給排気口14は、室内熱交換器11の上流に設けられている。給気運転中に給排気口14から導入される室外空気は、室内熱交換器11を通る。このため、冷房運転または除湿運転中に、室外空気は、室内熱交換器11で冷房または除湿された後に、吹出口19から室内に供給される。また、暖房運転中に給気運転を行う場合の加湿されていない室外空気、暖房運転中に加湿運転を行う場合の加湿された室外空気は、室内熱交換器11で暖房された後に、吹出口19から室内に供給される。
室内機2には、各種センサが配置されている。ここでは、室内機2には、室内温度センサ15、室内湿度センサ16及び人検知センサ17が配置されている。
室内温度センサ15は、室内の温度を検出する。室内湿度センサ16は、室内の湿度を検出する。室内温度センサ15及び室内湿度センサ16は、室内の温度及び室内の湿度を検出する室内温湿度センサであってもよい。
人検知センサ17は、室内における人の存在の有無を検知する。人検知センサ17は、例えば、1つ又は複数の赤外線受光素子を有する赤外線センサである。
なお、室内温度センサ15、室内湿度センサ16及び人検知センサ17は、室内機2ではなく、室内のどこかに配置されていてもよい。
(2-2)室外機
室外機3は、圧縮機21と、四路切換弁22と、アキュムレータ23と、室外熱交換器24と、膨張弁25と、フィルタ26と、液閉鎖弁27と、ガス閉鎖弁28と、室外ファン29と、ファンモータ30と、を含む。
圧縮機21は、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を高圧になるまで圧縮する機構である。四路切換弁22は、圧縮機21の吐出側に接続される。アキュムレータ23は、圧縮機21の吸入側に接続される。室外熱交換器24は、四路切換弁22に接続される。膨張弁25は、室外熱交換器24に接続される。膨張弁25は、フィルタ26及び液閉鎖弁27を介して連絡配管32に接続されており、この連絡配管32を介して室内熱交換器11の一端と接続される。また、四路切換弁22は、ガス閉鎖弁28を介して連絡配管31に接続されており、この連絡配管31を介して室内熱交換器11の他端と接続されている。これらの連絡配管31、32は、ホース6とともに集合連絡管7を形成する。
室外ファン29は、室外熱交換器24での熱交換後の室外空気を外部に排出する。室外ファン29は、例えばプロペラファンである。ファンモータ30は、室外ファン29を回転駆動する。
ここで、図3を参照して、室外機3の構成について説明する。図3に示すように、室外機3は、前面パネル51、側板52、53、保護金網(図示せず)、金属製の底板54等のケーシング部材や内部に収容される冷媒回路構成部品等により構成されている。
前面パネル51は、室外機3の前面を覆う樹脂製の部材であり、室外熱交換器24に対して室外熱交換器24を通った空気の下流側に配置されている。前面パネル51には、複数のスリット状の開口からなる吹出口51aが設けられており、室外熱交換器24を通った空気は、室外機3の内部からこの吹出口51aを通って室外機3の外部へと吹き出す。また、前面パネル51の後方には、ファン吹出口部材56と仕切板57とが取り付けられる。
側板52、53は室外機3の側方を覆う金属製の部材である。ここでは、室外機3の正面視において右側に右側板52、左側に左側板53が設けられている。なお、各側板52、53は、室外熱交換器24を通って、吹出口51aから吹き出す空気の吹き出し方向に対して概ね平行に設けられている。また、右側板52には、液閉鎖弁27およびガス閉鎖弁28(図2参照)を保護するための閉鎖弁カバー55が取り付けられる。
室外熱交換器24は、平面視において略L字形状を有し、室外機3の背面を覆う保護金網の前方に配置される。室外熱交換器24の前方であって、仕切板57と左側板53との間の通気スペースには、室外ファン29とファンモータ30(図2参照)とが設けられている。室外ファン29は、室外機3内に取り入れた空気を室外熱交換器24と接触させ、吹出口51aから前面パネル51の前方に排気させる。
圧縮機21、アキュムレータ23、四路切換弁22、膨張弁25などの冷媒回路を構成する部品は、仕切板57と右側板52との間の機械室に配置されている。また、室外機3の上部には、電装品ユニット58が取り付けられる。この電装品ユニット58は、電装品箱と各部を制御するための回路部品を搭載したプリント基板とにより構成されている。電装品ユニット58の上方には防炎板59が取り付けられる。
また、室外機3には、各種センサが配置されている。ここでは、図2に示すように、室外機3には、室外温度センサ33及び室外湿度センサ34が配置されている。
室外温度センサ33は、室外の温度を検出する。室外湿度センサ34は、室外の湿度を検出する。室外温度センサ33及び室外湿度センサ34は、室外の温度及び室外の湿度を検出する室外温湿度センサであってもよい。
なお、室外温度センサ33及び室外湿度センサ34は、室外機3ではなく、室外のどこかに配置されていてもよい。
(2-3)換気装置
換気装置1bは、換気ユニット4と、ホース6と、を有している。換気ユニット4は、室内または室外に配置され、ここでは室外機3に配置される。ホース6は、換気ユニット4と室内機2とを接続する。
(2-3-1)換気ユニット
換気ユニット4は、室外空気を室内へ供給する給気運転(第1換気運転)と、室内空気を室外へ排出する排気運転(第2換気運転)と、を行うことができるユニットである。ここでは、換気ユニット4は、給気運転と、排気運転と、加湿運転と、を行うことができる。なお、給気運転及び加湿運転は、室外空気を室内に供給する点で同じであるが、給気運転は、室外空気の加湿を行わずに室内へと供給する点において、室外空気の加湿を行う加湿運転と異なる。
本実施形態の換気ユニット4は、室外機3の上部に配置され、一体となっている。以下、換気ユニット4の構成について、主に図3を参照して説明する。
換気ユニット4は、ケーシング40と、吸加湿ロータ41と、ヒータ組立体42と、ラジアルファン組立体43と、ダンパ44と、吸着側ダクト45と、吸着用ファン46と、を含む。
(2-3-1-1)ケーシング
ケーシング40は、換気ユニット4の前方、後方および両側方を覆っており、室外機3上部に接するように配置される。ケーシング40の前面には、複数のスリット状の開口からなる吸着用空気吹出口40aが設けられており、室外空気がこの吸着用空気吹出口40aを通って室外機3の外部へと吹き出す。
また、ケーシング40の背面には、吸着用空気吸込口40bおよび給排気口40cが左右方向に並んで設けられている。吸着用空気吸込口40bは、吸加湿ロータ41に水分を吸着させるために室外から取り込まれる空気が通る開口である。給排気口40cは、室内機2へと送られるために取り込まれる空気が通る、または、室内機2から取り込まれて室外へと排気される空気が通る開口である。
なお、ケーシング40の上部は、天板66により覆われている。ケーシング40内は、右側が吸加湿ロータ41等を収容する空間、左側が吸着用ファン46等を収容する吸着用ファン収納空間SP1となっている。このケーシング40内には、吸加湿ロータ41、ヒータ組立体42、ラジアルファン組立体43、ダンパ44、吸着側ダクト45、吸着用ファン46などが配置されている。
(2-3-1-2)吸加湿ロータ
吸加湿ロータ41は、概ね円板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。吸加湿ロータ41は、平面視において円形の形状を有している。吸加湿ロータ41は、水平面で切った断面において細かいハニカム状である。これらの断面が多角形である吸加湿ロータ41の多数の筒部分を、空気が通過する。
吸加湿ロータ41の主たる部分は、ゼオライト、シリカゲル、またはアルミナといった吸着剤から焼成されている。この吸着剤は、接触する空気中の水分を吸着し、加熱されることによって吸着して含有する水分を離脱する性質を有している。この吸加湿ロータ41は、ケーシング40側に設けられた支持軸40dに、図示しないロータガイドを介して回動可能に支持される。吸加湿ロータ41の周面には、ギヤが形成されており、ロータ駆動モータ47の駆動軸に取り付けられるロータ駆動ギヤ48と歯合している。
(2-3-1-3)ヒータ組立体
ヒータ組立体42は、ヒータカバー42aと、その内部に収容されたヒータ本体42b(図10参照)とにより構成されており、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。ヒータ組立体42は、ヒータ支持板49を介して吸加湿ロータ41の上方に取り付けられる。
(2-3-1-4)ラジアルファン組立体
ラジアルファン組立体43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430(図8(a)参照)と、ラジアルファン430を回転させるラジアルファンモータ431(図10参照)とを有する。また、ラジアルファン組立体43は、図4に示すように、上蓋73をダンパ44と共有しており、上蓋73は、ラジアルファン組立体43の底面を閉じている。上蓋73には、吹出口73aと取入口73bとが設けられている。吹出口73aは、ラジアルファン組立体43からダンパ44内へと送られる空気が通る開口である。取入口73bは、ダンパ44内からラジアルファン組立体43へと送られる空気が通る開口である。ラジアルファン組立体43は、給排気口40cから吸加湿ロータ41及びダンパ44を経て室内へと到る空気の流れを生成して、室外から取り入れた空気を室内機2へと送る。また、ラジアルファン組立体43は、室内機2から取り入れた空気を室外へと排出することもできる。ラジアルファン組立体43は、ダンパ44が切り換わることにより、これらの動作を切り換える。
ラジアルファン組立体43は、室外から取り入れた室外空気を室内機2へと送る場合には、吸加湿ロータ41の右側の略半分の部分を通過した室外空気を、ダンパ44を経て給排気ダクト61へと送り出す。給排気ダクト61は、ホース6(図1参照)に接続されており、ラジアルファン組立体43は、給排気ダクト61とホース6とを介して室外空気を室内機2へと供給する。
ラジアルファン組立体43は、室内機2から取り入れた室内空気を室外へと排出する場合には、給排気ダクト61から送られてきた空気をケーシング40の背面に設けられた給排気口40cから室外へと排出する。
(2-3-1-5)ダンパ
ダンパ44は、ラジアルファン組立体43の下方に配置される回転式の空気流路切換手段であり、第1状態、第2状態及び第3状態に切り替わる。
第1状態においては、ラジアルファン組立体43から吹き出された空気は、給排気ダクト61を経てホース6を通って室内機2へと供給されるようになる。これにより、第1状態では、図2の実線矢印A1で示す矢印の向きに空気が流れ、室外空気がホース6を通って室内機2の給排気口14へと供給されるようになる。
第2状態では、図2の破線矢印A2で示す矢印の向きに室内空気が流れ、室内機2の給排気口14から、ホース6及び給排気ダクト61を通ってきた室内空気が、ラジアルファン組立体43から給排気口40cを経て室外へと排気される。
第3状態では、ダンパ44と給排気ダクト61とを繋ぐ経路が閉じられ、室外機3と室内機2との間の空気の流れが遮断される。
ダンパ44の具体的な構成および動きについては後に詳述する。
(2-3-1-6)吸着側ダクト及び吸着用ファン
吸着側ダクト45は、吸加湿ロータ41の上面のうちヒータ組立体42が位置しない部分(左側の略半分の部分)を覆っている。この吸着側ダクト45は、後述する吸着側ベルマウス63とともに、吸加湿ロータ41の左半分の部分から、以下に説明する吸着用ファン収納空間SP1へと通じる空気流路を形成する。
吸着用ファン収納空間SP1に収容される吸着用ファン46は、吸着用ファンモータ65によって回転する遠心ファンであり、上部に配置される吸着側ベルマウス63の開口部63aから空気を吸込むことで、吸着用空気吸込口40bから吸加湿ロータ41を介して、開口部63aへ流れる気流を生成する。そして、吸着用ファン46は、吸加湿ロータ41を通る際に水分を吸着された乾燥空気を吸着用空気吹出口40aからケーシング40の前方へ向けて排気する。吸着側ベルマウス63は、吸着用ファン収納空間SP1の上部に設けられており、吸着側ダクト45によって形成される空気流路を通ってくる空気を吸着用ファン46へと導く役割を果たす。
(2-3-1-7)ダンパの詳細構成
ダンパ44は、図4に示すように、ケーシング71と、流路切換部材72と、上蓋73と、流路切換部材72を回転駆動するダンパ駆動モータ74(図10参照)と、流路切換部材72が正常に移動したかを検出するリミットスイッチ75(図10参照)とから構成されている。ダンパ44は、ラジアルファン組立体43の下方に配置され、流路切換部材72が回転移動することにより空気の流れを切り換える。
ケーシング71は、ケーシング側壁71aとケーシング底板71bとから構成されており、上方が開放されている。ケーシング側壁71aは、ケーシング底板71bから上方へ延びており、円弧状に側方へ湾曲している。また、ケーシング71の一部には、ケーシング側壁71aが存在しないケーシング側部開口71cがあり、ケーシング71の内部の空間は、ケーシング側部開口71cによって側方に開いた空間となっている。ケーシング底板71bの中央付近には、ケーシング底板71bから上方へ突出するレール71dが設けられており、ケーシング側壁71aと概ね平行となるように湾曲している。このレール71dとケーシング側壁71aとに挟まれた空間は、流路切換部材72が回転移動する移動空間となっている。ケーシング底板71bのうち流路切換部材72が通過する部分には、ケーシング底部開口71eが設けられており、ケーシング底板71bの外面に設けられた接続管71fの孔と繋がっている。この接続管71fには、給排気ダクト61が接続される。
上蓋73は、ケーシング71の上面を塞ぐ板状の部材であり、その上にはラジアルファン組立体43が取り付けられる。前述したように、上蓋73には、吹出口73aと取入口73bとが設けられている。吹出口73aは、ラジアルファン組立体43からダンパ44内へと送られてくる空気が通る開口であり、ケーシング71のケーシング底部開口71eの上方に設けられている。取入口73bは、ダンパ44内からラジアルファン組立体43へと送られる空気が通る開口であり、移動空間のうちケーシング底部開口71eとケーシング側部開口71cとの間の空間に面するように設けられている。
流路切換部材72は、移動空間を移動することにより、ダンパ44内を通る空気の流れを切り換える部材である。流路切換部材72は、ケーシング71と上蓋73とにより形成されるケーシング71内の空間を、流路切換部材72の内部の空間SP2と流路切換部材72の外部の空間SP3とに分割する(図8(a)、図8(b)及び図9参照)。流路切換部材72は、主として、内側壁72a、外側壁72b、平側壁72c、72d及び底板72eにより構成されている。流路切換部材72は、上方が開放されており、上蓋73により上面を閉じられる。内側壁72aと外側壁72bとは、互いに並行であり、約90度の中心角を有する円弧状に側方へ湾曲している。外側壁72bは、ケーシング側壁71a側に設けられ、内側壁72aは、レール71d側に設けられる。また、内側壁72aの外面にはギヤ72fが設けられており、ダンパ駆動モータ74のギヤ740と噛み合って、ダンパ駆動モータ74の回転を流路切換部材72へと伝える。平側壁72c、72dは、内側壁72aと外側壁72bとの側端を繋ぐ板状の部材であり、平側壁72cには側部開口72gが設けられている。側部開口72gは、平側壁72cの外面に設けられた配管72hの孔と繋がっている。配管72hは、平側壁72cの外面から下方へ向けて約90度湾曲しており、配管72hの下方の孔から入ってくる空気を側部開口72gから流路切換部材72の内部の空間SP2へと送る。また、底板72eには底部開口72iが設けられている。流路切換部材72の大きさや底部開口72iの位置等は、図8(a)に示すように、底部開口72iがケーシング71のケーシング底部開口71eの真上に位置するときに、流路切換部材72の内部の空間SP2が上蓋73の取入口73bと連通しないように、また、図8(b)に示すように、流路切換部材72の配管72hの下方を向いている開口720hがケーシング底板71bのケーシング底部開口71eの真上に位置するときに、流路切換部材72の内部の空間SP2が上蓋73の取入口73bと連通し、且つ、吹出口73aと連通しないように決定されている。
ダンパ駆動モータ74は、流路切換部材72を、図4及び図5に示すように回動させるために設けられている。このダンパ駆動モータ74は、流路切換部材72を回転させ、流路切換部材72が図4、図6及び図8(a)に示す回転位置にくる第1状態と、図5、図7及び図8(b)に示す回転位置にくる第2状態と、図9に示す回転位置にくる第3状態とを切り換える。
また、リミットスイッチ75は、流路切換部材72が正常に移動した場合に作動するように設けられており、ダンパ駆動モータ74を駆動した場合にリミットスイッチ75が作動するか否かで、第1状態、第2状態及び第3状態を切り換えることができたか否かを検出することができる。リミットスイッチ75は、制御部100と接続されており、検出結果を制御部100へと送る。
次に、ダンパ44の第1状態、第2状態及び第3状態について説明する。まず、図6及び図8(a)を参照して、第1状態について説明する。
第1状態では、図8(a)に示すように、流路切換部材72の内部の空間SP2が、開放されている上部を介して吹出口73aと連通し、底部開口72iを介してケーシング71のケーシング底部開口71eと連通する。また、流路切換部材72の外部の空間SP3が取入口73bと連通する。ヒータ組立体42および吸加湿ロータ41を通ってきた室外空気をダンパ44へと導く通路と、流路切換部材72の外部の空間SP3とは、ケーシング側部開口71cを介して連通しているため、ヒータ組立体42及び吸加湿ロータ41を通ってきた室外空気は、ラジアルファン組立体43に収容されたラジアルファン430が回転することにより取入口73bを通ってラジアルファン組立体43の内部へと入る。そして、吹出口73aから吹き出した室外空気は、流路切換部材72の内部の空間SP2、流路切換部材72の底部開口72i、ケーシング底部開口71eを通って接続管71fからダンパ44の外部へと送られる。接続管71fは、給排気ダクト61(図3及び図6参照)を介してホース6につながっているため、第1状態においては、ラジアルファン組立体43の吹出口73aから吹き出された空気は、ホース6を通って室内機2へと供給されるようになる。これにより、第1状態では、図6および図8(a)に示す矢印の向きに空気が流れ、室外空気がホース6を通って室内機2へと給気されるようになる。
次に、図7及び図8(b)を参照して、第2状態について説明する。第2状態では、図8(b)に示すように、接続管71fが、配管72hを介して、流路切換部材72の内部の空間SP2と連通する。また、流路切換部材72の内部の空間SP2は、開放されている上部を介して、ラジアルファン組立体43の取入口73bと連通する。さらに、ラジアルファン組立体43の吹出口73aが、流路切換部材72の外部の空間SP3と連通し、ケーシング側部開口71cを介して室外機3の外部に通じる通路につながる。したがって、第2状態では、図7及び図8(b)で示す矢印の向きに室内空気が流れ、室内機2から排出されホース6を通ってきた室内空気が、給排気ダクト61を通ってケーシング側部開口71cから吹出し、ケーシング40の給排気口40cを通って室外機3の外部へと排気されるようになる。
次に、図9を参照して、第3状態について説明する。第3状態は、流路切換部材72が第1状態と第2状態との間に位置する。第3状態では、ラジアルファン組立体43の取入口73bが流路切換部材72の外部の空間SP3と連通する。また、ラジアルファン組立体43の吹出口73aが、流路切換部材72の内部の空間SP2と連通する。しかし、流路切換部材72の底部開口72i及び配管72hの下方の開口720hは、ケーシング71のケーシング底板71bによって閉じられている。また、ケーシング71のケーシング底部開口71eも流路切換部材72の底板72eによって閉じられている。このように、第3状態では室外機3と室内機2とを繋ぐ空気の経路がダンパ44により閉じられた状態となっている。
(2-3-2)ホース
図1及び図2に示すように、室外に配置された換気ユニット4と室内機2との間には、換気ユニット4からの室外空気を室内機2側に供給するとき、及び、室内空気を室外に排出するときに用いられるホース6が設けられている。ここでは、ホース6は、換気ユニット4と室内機2とを接続している。詳細には、ホース6の一端部は、室内機2の給排気口14を形成する給排気口部材(ここでは壁部W)に接続され、ホース6の他端部は換気ユニット4に接続される。このため、給気運転では、ホース6を介して室外空気を室内へ供給し、排気運転ではホース6を介して室内空気を室外へ排出する。換言すると、ホース6は、給気運転の際に室外空気が通る流路を構成する部材であるとともに、排気運転の際に室内空気が通る流路を構成する部材である。また、ホース6は、加湿運転の際に加湿された室外空気が通る流路をさらに構成する部材である。
(2-4)リモコン
図10及び図11に示すリモコン102は、室内に設けられている。リモコン102は、制御部100と、伝送線、通信線等を介して有線接続されていてもよく、無線接続されていてもよい。
リモコン102は、空調運転及び換気運転の各種運転をユーザに選択させる。本実施形態のリモコン102は、図11に示すように、空調運転としての暖房運転、冷房運転及び除湿運転、換気運転としての給気運転、排気運転及び加湿運転、空調運転の設定などを選択するボタンを含む。
ここでは、リモコン102は、給気運転と排気運転とを切り替える。ボタン102aが押されると、給気運転が開始される。ボタン102bが押されると、排気運転が開始される。このように、リモコン102のボタン102a、102bによって、給気運転及び排気運転をユーザが選択することができる。例えば、食事の時、室内の人が増える時などに、ユーザがボタン102bを押すことによって、排気運転を行うことができる。
また、リモコン102は、表示部102cをさらに含む。表示部102cは、選択されている運転、設定した温度、湿度、メッセージなどを表示する。
また、リモコン102は、ボタン102dが押されると、制御部100によって、冷房運転中または除湿運転中に、給気運転または排気運転が自動で行われる。
(2-5)制御部
(2-5-1)概要
図10に示す制御部100は、例えば、コンピュータにより実現されるものである。コンピュータは、例えば、制御演算装置と記憶装置とを備える。制御演算装置には、プロセッサを使用できる。制御部100は、プロセッサとしてのCPUを備えている。制御演算装置は、例えば、記憶装置に記憶されているプログラムを読み出し、このプログラムに従って所定の画像処理、演算処理またはシーケンス処理を行う。さらに、制御演算装置は、例えば、プログラムに従って、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶されている情報を読み出したりすることができる。記憶装置は、データベースとして用いることができる。制御部100は、記憶装置としてのメモリを備えている。
本実施形態の制御部100は、空気調和装置1の室内機2、室外機3、換気ユニット4などに分かれて存在している。この制御部100は、図10に示すように、室外温度センサ33、室外湿度センサ34、室内温度センサ15、室内湿度センサ16、リミットスイッチ75、室内機2、室外機3及び換気ユニット4のその他の各機器と接続されている。制御部100は、リモコン102等からの運転指令に基づいて、または、自動で、暖房運転、冷房運転、除湿運転、給気運転、排気運転、加湿運転などの各種運転に応じて各機器の運転制御を行う。
制御部100は、冷房運転中または除湿運転中に、給気運転または排気運転を行うように制御する。本実施形態の制御部100は、さらに、暖房運転中に、給気運転、排気運転または加湿運転を行うように制御する。
ただし、制御部100は、加湿運転中に、排気運転をする指令を受けても、加湿運転を続行するように制御する。詳細には、加湿運転中に、リモコン102から排気運転のボタン102bが押されると、制御部100は、加湿運転を続行するとともに、リモコン102の表示部102cに「加湿運転中なので、使えません」などの排気運転が使えないことを表示する。
なお、制御部100は、加湿運転中に、給気運転をする指令を受けた場合には、加湿運転を中止して給気運転に切り替えてもよく、加湿運転を続行してもよい。
制御部100は、室内の熱負荷に応じて排気運転を行うか否かを決める。換言すると、冷房または除湿運転中に給気運転または排気運転を行わせる制御部100が、室内の熱負荷に応じて排気運転を行うか否かを決める。
(2-5-2)室内の熱負荷
ここで、図12を参照して、室内SIの熱負荷Lについて説明する。なお、図12には、部屋Rによって規定される空調対象の室内(室内空間)SIが示されている。
室内SIは、熱負荷Lを有する。空気調和装置1が冷房運転をする場合、熱負荷Lは、室内温度Tiを目標温度Ttに到達させるために、空気調和装置1が室内空気から取り除く必要のある熱量である。
熱負荷Lには、外部負荷Loと内部負荷Liとが含まれる。外部負荷Loは、室外温度Toに起因する。内部負荷Liは、室内SIに存在し、家電製品、電子機器、人間などの熱源80に起因する。室内SIの熱負荷Lを低減させるため、空気調和装置1は空調能力Qを生み出す。
制御部100は、適切な空調能力Qの発生にあたり、室内SIの熱負荷Lを算出する。ここで算出される熱負荷Lは、厳密な意味での熱負荷ではなく、熱負荷に関連する量であってもよい。
算出すべき熱負荷Lは、一例を挙げれば、目標温度Tt、室内温度Ti、及び、室外温度Toの関数によって求められる。
(2-5-3)換気装置の制御
制御部100は、冷房運転中または除湿運転中に、熱負荷Lに応じて、給気運転と排気運転とを自動で切り替える。自動運転は、ユーザがリモコン102で選択することができる。ただし、制御部100は、リモコン102等によってユーザが選択した換気運転を優先する。
以下、リモコン102のボタン102d(図11参照)が押された際の制御部100による換気装置1bの制御について、主に図13を参照して説明する。ここでは、算出すべき熱負荷Lは、室内温度Ti、及び、室外温度Toの関数によって求められるものとして説明する。
まず、図13のステップSSの処理開始の起点から処理が開始される。
次に、制御部100は、空調運転(ここでは、冷房運転または除湿運転)が開始されたか否かを調べる。本実施形態の制御部100は、空調運転が停止された後に、最初に圧縮機21の運転が開始された時を、冷房運転または除湿運転の開始時としている。換言すると、制御部100は、サーモオフ状態からサーモオン状態になるときに圧縮機の運転が開始された時を、冷房運転または除湿運転の開始時としていない。
制御部100は、空調運転が開始されている場合には処理をS1へ移し、空調運転が開始されていない場合には処理をS0へ戻す。
ステップS1において、制御部100は、自身が管理している変数である熱負荷閾値Lthに、第1値V1をセットする。
ステップS2において、制御部100は、室内温度センサ15によって室内空気の温度として、室内温度Tiを取得する。
また、ステップS3において、制御部100は、室外空気の温度として、室外温度センサ33によって室外温度Toを取得する。
ステップS4において、制御部100は、室内温度Ti及び室外温度Toに基づいて、室内SIの熱負荷Lを算出する。例えば、制御部100は、室外温度Toと室内温度Tiを比較し、両者の差分ΔTに応じて熱負荷Lを算出する。
ステップS5において、制御部100は、熱負荷Lを、自身が格納している熱負荷閾値Lthと比較する。本実施形態では、制御部100は、差分ΔTとして、室内温度Tiと、室外温度Toとの高低により判定する。
熱負荷Lが熱負荷閾値Lthを上回るときはステップS6に進む。ステップS6において、制御部100は、換気装置1bによる排気運転を行う。具体的には、制御部100は、室内温度Tiが室外温度Toよりも高い場合に、排気運転を行うことを決める。
一方、ステップS5において、熱負荷Lが熱負荷閾値Lthと等しいか下回るときはステップS7に進む。ステップS7において、制御部100は、換気装置1bによる給気運転を行う。具体的には、制御部100は、室内温度Tiが室外温度Toよりも低いまたは同じ場合に、給気運転を行うことを決める。換言すると、制御部100は、室内温度Tiが室外温度Toよりも低いまたは同じ場合に、排気運転を行わないことを決める。
このように、冷房運転中または除湿運転中に、制御部100の排気運転または給気運転を行うか否かの決定により、排気運転(ステップS6)または給気運転(ステップS7)を行うと、制御部100は、処理をステップS2に戻す。これにより、空調運転の開始後においても、制御部100は、室内SIの熱負荷に応じて排気運転を行うか否かを決めている。このため、本実施形態の制御部100は、室内温度Tiが室外温度Toよりも高い場合には、排気運転を行い(ステップS6)。室内温度Tiが室外温度Toよりも低い場合には、給気運転を行う(ステップS7)。
(3)運転動作
次に、空気調和装置1の運転動作について説明する。本実施形態の空気調和装置1は、空調運転として、暖房運転、冷房運転、及び除湿運転を行うとともに、換気運転として、給気運転、排気運転及び加湿運転を行う。各種運転は、制御部100が各構成機器を制御することによって行われる。
(3-1)冷房運転
冷房運転を行うときには、制御部100は、室外熱交換器24が冷媒の放熱器として機能し、かつ、室内熱交換器11が冷媒の蒸発器として機能する状態に、四路切換弁22を切り換える。
このような状態の冷媒回路において、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒は、圧縮機21に吸入され、冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮された後に吐出される。圧縮機21から吐出された高圧の冷媒は、四路切換弁22を通じて、室外熱交換器24に送られる。室外熱交換器24に送られた高圧の冷媒は、室外熱交換器24において、室外ファン29によって供給される室外空気と熱交換を行って放熱する。室外熱交換器24において放熱した高圧の冷媒は、膨張弁25に送られて、冷凍サイクルにおける低圧まで減圧される。膨張弁25において減圧された低圧の冷媒は、フィルタ26、液閉鎖弁27及び連絡配管32を通じて、室内熱交換器11に送られる。室内熱交換器11に送られた低圧の冷媒は、室内熱交換器11において、室内ファン12によって供給される室内空気と熱交換を行って蒸発する。これにより、室内空気は冷却されて室内に吹き出される。室内熱交換器11において蒸発した低圧の冷媒は、連絡配管31、ガス閉鎖弁28、四路切換弁22及びアキュムレータ23を通じて、再び、圧縮機21に吸入される。
このように、冷房運転においては、制御部100によって、冷媒回路に封入された冷媒が圧縮機21、室外熱交換器24、膨張弁25、室内熱交換器11の順に循環する動作がなされる。
(3-2)除湿運転
除湿運転を行うときには、制御部100は、冷房運転と同様に、室外熱交換器24が冷媒の放熱器として機能し、かつ、室内熱交換器11が冷媒の蒸発器として機能する状態になるように、四路切換弁22を切り換える。そして、除湿運転では、冷房運転と同様に、制御部100によって、冷媒回路に封入された冷媒が圧縮機21、室外熱交換器24、膨張弁25、室内熱交換器11の順に循環する動作がなされる。
(3-3)暖房運転
暖房運転を行うときには、制御部100は、室外熱交換器24が冷媒の蒸発器として機能し、かつ、室内熱交換器11が冷媒の放熱器として機能する状態に、四路切換弁22を切り換える。
このような状態の冷媒回路において、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒は、圧縮機21に吸入され、冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮された後に吐出される。圧縮機21から吐出された高圧の冷媒は、四路切換弁22、ガス閉鎖弁28及び連絡配管31を通じて、室内熱交換器11に送られる。室内熱交換器11に送られた高圧の冷媒は、室内熱交換器11において、室内ファン12によって供給される室内空気と熱交換を行って放熱する。これにより、室内空気は加熱されて室内に吹き出される。室内熱交換器11において放熱した高圧の冷媒は、連絡配管32、液閉鎖弁27及びフィルタ26を通じて、膨張弁25に送られて、冷凍サイクルにおける低圧まで減圧される。膨張弁25において減圧された低圧の冷媒は、室外熱交換器24に送られる。室外熱交換器24に送られた低圧の冷媒は、室外熱交換器24において、室外ファン29によって供給される室外空気と熱交換を行って蒸発する。室外熱交換器24において蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁22及びアキュムレータ23を通じて、再び、圧縮機21に吸入される。
このように、暖房運転においては、制御部100によって、冷媒回路に封入された冷媒が圧縮機21、室内熱交換器11、膨張弁25、室外熱交換器24の順に循環する動作がなされる。
(3-4)給気運転
給気運転を行うときには、制御部100は、ダンパ44を図4、図6および図8(a)に示す第1状態に切り換える。
具体的には、ラジアルファン組立体43を駆動すると、図2に示すように、給排気口40cからケーシング40内に室外空気が取り込まれ、その室外空気が吸加湿ロータ41の右側の略半分の部分を通過し、ヒータ組立体42内に導入される。そして、ヒータ組立体42内に入った室外空気は、吸加湿ロータ41の右側の略半分の部分を通過し、ダンパ44のケーシング側部開口71cからダンパ44の内部を通ってラジアルファン組立体43へと至る。このような空気流は、ラジアルファン組立体43が生成するものである。ラジアルファン組立体43は、上記のように吸加湿ロータ41及びダンパ44を通り抜けてきた室外空気を、ダンパ44、給排気ダクト61及びホース6介して、給排気口14から室内機2へと送る。室内機2に供給された室外空気は、室内熱交換器11を経て、吹出口19から室内に吹き出される。
このように、室外から取り込まれた室外空気は、給排気口40c、吸加湿ロータ41、ヒータ組立体42、ラジアルファン組立体43及びダンパ44を繋ぐ流路によって室内へと導かれる。
(3-5)排気運転
排気運転を行うときには、制御部100は、ダンパ44を図5、図7および図8(b)に示す第2状態に切り換える。
ラジアルファン組立体43が駆動されると、室内機2の吸込口18からから取り込まれた室内空気が、給排気口14からホース6を経て、給排気ダクト61からダンパ44の内部を通ってラジアルファン組立体43へと到る。
ラジアルファン組立体43へと到った室内空気は、再びダンパ44の内部を通って、ダンパ44のケーシング側部開口71cからダンパ44の外部へ吹き出す。ダンパ44の外部へ吹き出した室内空気は、吸加湿ロータ41の右側の略半分の部分を通過し、ヒータ組立体42内に導入される。そして、ヒータ組立体42内に入った室内空気は、吸加湿ロータ41の右側の略半分の部分を通過し、給排気口40cから室外へと排出される。
このように、室内機2から取り込まれた室内空気は、給気運転時の流路とは逆向きに通過し、換気ユニット4から室外へと排出される。
(3-6)加湿運転
加湿運転は、給気運転時に室外空気が室内空気に供給される流路と基本的には同様であるが、室外空気を加湿する点において異なる。
具体的には、換気ユニット4は、吸着用ファン46を回転駆動することによって、図2に示すように、室外からの空気を吸着用空気吸込口40bからケーシング40内に取り入れる。ケーシング40内に入ってきた空気は、吸加湿ロータ41の左側の略半分の部分を通過して、図3に示す吸着側ダクト45および吸着側ベルマウス63により形成される空気流路および吸着用ファン46を介して、吸着用ファン収納空間SP1から吸着用空気吹出口40aを通って室外機3の前方へと排出される(図2の矢印A3及び図3参照)。ケーシング40内に室外から取り入れられた空気が吸加湿ロータ41の左側の略半分の部分を通過する際に、吸加湿ロータ41は、空気中に含まれている水分を吸着する。
この吸着工程で水分を吸着した吸加湿ロータ41の左側の略半分の部分は、吸加湿ロータ41が回転することによって、吸加湿ロータ41の右側の略半分の部分となる。そして、ここに移動してきた水分は、ヒータ組立体42からの熱により、ラジアルファン組立体43によって生成される空気流中に離脱する。これにより、室内機2に送られる室外空気は、吸加湿ロータ41に吸着されていた水分を含む。
(3-7)冷房運転中または除湿運転中の給気運転
制御部100は、空調装置1aによって上記の冷房運転または除湿運転を行うとともに、室内の熱負荷Lに応じて、換気装置1bによって上記の給気運転を行うように制御する。
具体的には、上記の給気運転にしたがって、換気ユニット4は、室外空気を、ホース6を介して室内機2の給排気口14に供給する。この室外空気は、室内熱交換器11を通って、冷房または除湿されて、室内に供給される。このため、給気による室外空気は、空調装置1aによって、冷房または除湿された室内空気と併せて、室内に供給される。
(3-8)冷房運転中または除湿運転中の排気運転
制御部100は、空調装置1aによって上記の冷房運転または除湿運転を行うとともに、室内の熱負荷Lに応じて、換気装置1bによって上記の排気運転を行うように制御する。
具体的には、上記の排気運転にしたがって、換気ユニット4は、室内空気を、室内機2の給排気口14からホース6を介して、換気ユニット4に供給する。この室内空気は、換気ユニット4から室外に排出される。このため、室内空気の一部は、換気装置1bによって室外に排出されるとともに、室内空気の他の一部は、空調装置1aによって室内熱交換器11を通って冷房または除湿されて、室内に供給される。
(3-9)暖房運転中の給気運転または加湿運転
制御部100は、空調装置1aによって上記の暖房運転を行うとともに、換気装置1bによって上記の給気運転または加湿運転を行うように制御する。
具体的には、換気ユニット4は、上記の給気運転にしたがって加湿されていない室外空気、または上記の加湿運転にしたがって加湿された室外空気を、ホース6を介して室内機2の給排気口14に供給する。この室外空気は、室内熱交換器11を通って、暖房され、供給される。このため、換気装置1bによって導入された室外空気は、空調装置1aによって、暖房された室内空気と併せて、室内に供給される。
(3-10)暖房運転中の排気運転
制御部100は、空調装置1aによって上記の暖房運転を行うとともに、換気装置1bによって上記の排気運転を行うように制御する。
具体的には、上記の排気運転にしたがって、換気ユニット4は、室内空気を、室内機2の給排気口14からホース6を介して、換気ユニット4に供給する。この室内空気は、換気ユニット4から室外に排出される。このため、室内空気の一部は、換気装置1bによって室外に排出されるとともに、室内空気の他の一部は、空調装置1aによって室内熱交換器11を通って暖房されて、室内に供給される。
(4)特徴
(4-1)
本実施形態の空気調和装置1は、冷房運転及び除湿運転の少なくとも一方を行う空気調和装置であって、換気装置1bと、制御部100と、を備える。換気装置1bは、室外空気を室内へ供給する第1換気運転(給気運転)と、室内空気を室外へ排出する第2換気運転(排気運転)と、を行う。制御部100は、冷房運転中または除湿運転中に、給気運転または換気運転を行うように制御する。制御部100は、室内SIの熱負荷Lに応じて排気運転を行うか否かを決める。
本実施形態の空気調和装置1によれば、制御部100によって、室内SIの熱負荷Lが高い場合に、排気運転を行うことができる。このため、室内空気を室外へ排出することによって、室内SIの熱負荷Lを減らすことができる。したがって、冷房運転または除湿運転の効率を向上することができる。
(4-2)
本実施形態の空気調和装置1において、熱負荷Lは、室内空気の温度及び室外空気の温度によって決定される。
この構成によれば、熱負荷Lは、室内空気の温度及び室外空気の温度に依存する。したがって、排気運転の条件として、室内空気の温度及び室外空気の温度が考慮される。
(4-3)
本実施形態の空気調和装置1において、制御部100は、室内空気の温度が室外空気の温度よりも高い場合に、排気運転を行う(ステップS6)。
ここでは、室内空気が室外空気の温度よりも高い場合には、排気運転を行って(ステップS6)、室内空気を室外に排出する。これにより、温度の高い室内空気を冷房または除湿することを減らすことができるので、冷房運転及び除湿運転の効率をより向上できる。
(4-4)
本実施形態の空気調和装置1において、制御部100は、冷房運転または除湿運転の開始時において、室内空気の温度が室外空気の温度よりも高い場合に、排気運転を行う(ステップS6)。
冷房運転または除湿運転の運転開始時に、室内SIの熱負荷Lが高いことが多い。このため、冷房運転または除湿運転の運転開始時に、室内空気の温度が室外空気の温度よりも高い場合に、排気運転を行うこと(ステップS6)によって、冷房運転及び除湿運転の効率を向上する効果を高めることができる。
(4-5)
本実施形態の空気調和装置1において、制御部100は、室内空気の温度が室外空気の温度よりも低い場合に、給気運転を行う(ステップS7)。
ここでは、室内空気が室外空気の温度よりも低い場合には、室外空気を室内SIに供給する。これにより、温度の低い室内空気を室外に排出しないので、冷房運転及び除湿運転の効率をより向上できる。
なお、制御部100は、冷房または除湿運転開始時に、排気運転を行い(ステップS6)、室内温度Tiが室外温度Toより低くなった時に、排気運転から給気運転(ステップS7)に切り替える。そして、制御部100は、冷房または除湿運転中、基本的には給気運転を行い(ステップS7)、室内温度Tiが室外温度Toよりも高くなった時のみ、排気運転を行う(ステップS6)ことが好ましい。これにより、室内機2で冷房または除湿された空気を室外に排出しないので、冷房運転及び除湿運転の効率をより向上できる。
(4-6)
本実施形態の空気調和装置1において、室内に配置される室内機2をさらに備える。室内機2は、室内熱交換器11を含む。室内機2には、排気運転時に、室内空気を吸い込む吸込口が18形成されている。吸込口18は、室内熱交換器11の上流に設けられる。
この構成によれば、吸込口18から吸い込んだ室内空気を、室内熱交換器11を通さずに、給排気口14から室外に排出することができる。このため、室内熱交換器11で熱交換した室内空気を室外に排出することを抑制できる。したがって、冷房運転及び除湿運転の効率をより向上できる。
(4-7)
本実施形態の空気調和装置1は、室内と室外とを接続し、室内空気及び室外空気の流路を形成する流路部材を備える。流路は、例えば、換気装置1bのホース6の内部空間、室内機2の給排気口14などである。給気運転では、流路を介して室外空気を室内へ供給する。排気運転では、流路を介して室内空気を室外へ排出する。このように、給気運転の際に室外空気が通る流路を構成する部材と、排気運転の際に室内空気が通る流路を構成する部材とは、共通である。
この構成によれば、室内空気及び室外空気が通る流路を大きくすることができるので、給気量及び排気量を向上できる。このため、冷房運転中または除湿運転中に、給気運転または排気運転を行うと、冷房または除湿された空気と、給気または排気とで、換気むらを減らすことができる。
(4-8)
本実施形態の空気調和装置1において、換気装置1bは、換気ユニット4と、ホース6とを含む。換気ユニット4は、室外機3に設けられている。ホース6は、換気ユニット4と室内機2とを接続する。上記流路部材は、ホース6である。このように、給気する室外空気及び排気する室内空気が通るホース6が共通である。これにより、給排気口14の大きさの制約において、ホース6の径を大きくすることができるので、給気運転で供給する給気量、及び、排気運転で排出する排気量を増やすことができる。このため、換気むらをより減らすことができる。
(5)変形例
(5-1)変形例1
上記実施形態では、算出すべき熱負荷Lは、室内温度Ti、及び、室外温度Toの両方の関数として求められるが、これに限定されない。本変形例では、熱負荷Lは、室外温度Toを用いず、室内温度Tiのみの関数として求める。
この構成によれば、制御部100は、室内温度Tiのみに応じて、排気運転を行うか否かを決める。したがって、制御部100が行う演算が簡単である。
(5-2)変形例2
上記実施形態では、熱負荷Lは、室内温度Ti及び室外温度Toによって決定されるが、本変形例では、室内温度Ti及び設定温度によって決定される。設定温度は、例えば、リモコン102によってユーザが設定した温度である。例えば、室内温度Tiが設定温度よりも高い場合に排気運転を行い、室内温度Tiが設定温度よりも低い場合に給気運転を行う。
この構成によれば、制御部100は、設定温度及び室内温度Tiに応じて、排気運転を行うか否かを決めることができる。
(5-3)変形例3
上記実施形態では、熱負荷Lは、各種温度によって決定される。本変形例では、熱負荷Lは、各種温度に代えて、または各種温度と共に、各種湿度を用いて決定してもよい。例えば、熱負荷Lを、室内空気の湿度である室内湿度Hi、及び、室外空気の湿度である室外湿度Hoによって決定してもよい。室内湿度Hiは、室内湿度センサ16によって取得できる。室外湿度Hoは、室外湿度センサ34によって取得できる。例えば、室内湿度Hiが室外湿度Hoよりも高い場合に排気運転を行い、室内湿度Hiが室外湿度Hoよりも低い場合に給気運転を行う。
この構成によれば、制御部100は、室内湿度Hi及び室外湿度Hoに応じて、排気運転を行うか否かを決めることができる。
なお、熱負荷Lは、室外湿度Hoを用いず、室内湿度Hiのみの関数として求めてもよい。
(5-4)変形例4
上記実施形態では、熱負荷Lは、各種温度によって決定される。本変形例では、熱負荷Lは、室内機2が設置される部屋Rを構成する躯体の温度である躯体温度によって決定される。躯体温度は、躯体温度センサ(図示せず)によって取得できる。熱負荷Lの算出においては、制御部100は、躯体温度のみならず、各種温度、各種湿度、またはその両方を併せて用いてもよい。
この構成によれば、制御部100は、躯体温度に応じて、排気運転を行うか否かを決めることができる。
(5-5)変形例5
上記実施形態では、冷房運転中または除湿運転中に、室内空気の温度が室外空気の温度よりも高い場合に排気運転を行い、室内空気の温度が室外空気の温度よりも低い場合に給気運転を行うが、これに限定されない。
本変形例では、制御部100は、冷房運転中または除湿運転中に、室内空気の温度と室外空気の温度との差が所定値を超える場合に排気運転を行い、室内空気の温度と室外空気の温度との差が所定値以下の場合に給気運転を行ってもよい。このため、制御部100は、排気運転中に、室内空気の温度と室外空気の温度との差が所定値以下になった場合に、排気運転を終了する。所定値(室内温度Ti-室外温度To)は、例えば、0℃以上7℃以下、好ましくは1℃以上5℃以下である。
この構成によれば、冷房運転または除湿運転によって温度が低下した室内空気を室外に排出することを抑制できるので、冷房運転及び除湿運転の効率をより向上できる。
(5-6)変形例6
上記実施形態では、制御部100は、室内の熱負荷Lに応じて排気運転を行うか否かを決めるが、制御部100は、さらに条件を有してもよい。本変形例では、制御部100は、熱負荷Lが熱負荷閾値Lthを上回り、かつ、人検知センサ17が人を検知すると、排気運転を行うことを決める。また、制御部100は、熱負荷Lが熱負荷閾値Lth以下であり、かつ、人検知センサ17が人を検知すると、給気運転を行うことを決める。
この構成によれば、部屋Rに人が存在する場合に、排気運転または給気運転が行われる。換言すると、人が存在しない場合には、換気装置1bが動作しないので、空気調和装置1の消費エネルギーが抑制される。
(5-7)変形例7
上記実施形態では、制御部100は、冷房運転中または除湿運転中に、常に、排気運転または換気運転を行うように制御するが、冷房運転中または除湿運転中の少なくとも一部に、排気運転または換気運転を行うように制御すれば、これに限定されない。換言すると、本開示の空気調和装置は、冷房運転中または除湿運転中の一部において、排気運転及び換気運転を行わないように制御してもよい。
本変形例では、冷房運転中または除湿運転中に、基本的には、排気運転または換気運転を行うように制御するが、室内空気の温度が室外空気の温度よりも低い場合に、排気運転及び給気運転を所定時間行わない。
この構成によれば、室内空気の温度が室外空気の温度よりも低い場合に、排気運転及び給気運転の両方を一時的に行わない。このため、換気運転よりも冷房または除湿運転の効率を優先する時間を設けることも可能である。
(5-8)変形例8
上記実施形態では、換気ユニット4は、室外機に設けられているが、これに限定されない。本変形例の換気ユニットは、室内機に設けられる。
(5-9)変形例9
上記実施形態では、室外空気及び室内空気の流路を形成する流路部材として、ホース6及び給排気口14を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、流路部材はホース6であるが、室内機2には給気口と排気口とは、別に形成されてもよい。この場合、給気運転の際には、ホース6から給気口を介して室外空気が室内に供給され、排気運転の際には、排気口を介して室内空気がホース6に導入される。
(5-10)変形例10
上記実施形態では、室外空気(給気)が通る流路を構成する流路部材と、室内空気(排気)が通る流路を構成する流路部材とが兼用されるが、これに限定されない。例えば、給気用の流路部材としてのホースと、排気用の流路部材としてのホースとが、別部材であってもよい。
(5-11)変形例11
上記実施形態では、冷房運転、除湿運転及び暖房運転を行う空気調和装置1を例に挙げて説明したが、本開示の空気調和装置は、冷房運転及び除湿運転の少なくとも一方を行うことができれば、これに限定されない。本変形例の空気調和装置は、冷房専用である。
(5-12)変形例12
上述した実施形態では、壁掛け型の室内機2を例に挙げて説明したが、本開示の室内機は、これに限定されない。本開示の室内機は、天井埋込型、床置き型などの任意の型式を採用することができる。
(5-13)変形例13
上述した実施形態では、1つの室内機2を備える空気調和装置1を例に挙げて説明したが、本開示の空気調和装置は、これに限定されない。本開示の空気調和装置は、複数の室内機2を備えるマルチタイプにも適用できる。
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
1 :空気調和装置
1a :空調装置
1b :換気装置
2 :室内機
3 :室外機
11 :室内熱交換器(熱交換器)
18 :吸込口
100 :制御部
L :熱負荷
特開2007-032855号公報

Claims (9)

  1. 冷房運転及び除湿運転の少なくとも一方を行う空気調和装置であって、
    室外空気を室内へ供給する第1換気運転と、室内空気を室外へ排出する第2換気運転と、を行う、換気装置(1b)と、
    冷房運転中または除湿運転中に、前記第1換気運転または前記第2換気運転を行うように制御する、制御部(100)と、
    を備え、
    前記制御部は、室内の熱負荷(L)に応じて前記第2換気運転を行うか否かを決め、
    室内の前記熱負荷が高い場合に、前記第2換気運転のみを行い、室内の前記熱負荷が低い場合に、前記第1換気運転のみを行う
    空気調和装置(1)。
  2. 前記熱負荷は、室内空気の温度及び室内空気の湿度、の少なくとも1つによって決定される、
    請求項1に記載の空気調和装置。
  3. 室内に配置され、熱交換器(11)を含む室内機(2)をさらに備え、
    前記熱負荷は、前記室内機が設置される部屋を構成する躯体の温度、によって決定される、
    請求項1または2に記載の空気調和装置。
  4. 前記制御部は、室内空気の温度が室外空気の温度よりも高い場合に、前記第2換気運転を行う、
    請求項1~3のいずれか1項に記載の空気調和装置。
  5. 前記制御部は、冷房運転または除湿運転の開始時において、室内空気の温度が室外空気の温度よりも高い場合に、前記第2換気運転を行う、
    請求項4に記載の空気調和装置。
  6. 前記制御部は、室内空気の温度が室外空気の温度よりも低い場合に、前記第1換気運転を行う、
    請求項1~5のいずれか1項に記載の空気調和装置。
  7. 前記制御部は、室内空気の温度と、室外空気の温度との差が所定値以下になった場合に、前記第2換気運転を終了する、
    請求項1~3のいずれか1項に記載の空気調和装置。
  8. 室内に配置され、熱交換器(11)を含む室内機(2)をさらに備え、
    前記室内機には、前記第2換気運転時に、室内空気を吸い込む吸込口(18)が形成され、
    前記吸込口は、前記熱交換器の上流に設けられる、
    請求項1~7のいずれか1項に記載の空気調和装置。
  9. 前記制御部は、冷房運転中または除湿運転中に、室内空気の温度が室外空気の温度よりも低い場合に、前記第1換気運転及び前記第2換気運転を所定時間行わない、
    請求項1~8のいずれか1項に記載の空気調和装置。
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