JPH11257712A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 室内温度と湿度が高いときに空調風の温度が
低下することによる結露を防止すると共に、結露を防止
するときの省エネを図る。 【解決手段】 温水エアコンでは、湿度Ｒが設定湿度Ｒ
より高い領域で、かつ、室内温度Ｔが設定温度Ｔｓより
高い領域をドライエリア３６Ｃとし、このドライエリア
では、冷房能力を抑えて除湿を優先して行なう。これに
より、動作ポイントＭがドライエリアにあるときには、
湿度が徐々に下げられ、湿度が所定値（Ｒｓ−θ）より
下がった後に、冷房モードでの運転を行なうことによ
り、湿度の高い状態で空調風の温度が下がるのを抑え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室内の冷暖房及び
除湿を行なう空気調和機に関する。特に、冷凍サイクル
を用いて冷房を行なうと共に温水を用いて暖房を行なう
空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】室内を空調する空気調和機には、冷凍サ
イクル中を循環する冷媒によって室内の冷房を行なうと
共に、熱源ユニットと室内ユニットとの間で温水を循環
することにより室内を暖房する温水空気調和機（以下
「温水エアコン」という）がある。このような温水エア
コンでは、冷媒による冷房（除湿）と温水による暖房を
並行して行なうことができるので、室内温度を下げるこ
となく空気中の水分を除去することができる。

【０００３】このような温水エアコンにおいても、室内
ユニットに吸込んだ空気の温度や湿度に基づいて空調能
力を制御している。すなわち、温水エアコンでは、室内
ユニットに吸込んだ空気の温度が設定温度となるように
空調する。特に、自動モードでは、室内温度を設定温度
となるようにすると共に、室内ユニットに吸込んだ空気
の湿度が設定湿度又は設定温度に対する最適な湿度とな
るように除湿するようになっている。

【０００４】一方、温水エアコンを用いた空調システム
には、天井裏等の略密閉された空間をダクトとして用
い、広い室内や天井裏が連続している複数の居室を並行
して空調するようにしたものがある。

【０００５】このような空調システムでは、複数の居室
の天井に送風用のファンユニットを設置すると共に天井
裏に室内ユニットを設置し、室内ユニットから天井裏へ
吹出した空調風をファンユニットによって各居室へ吹出
すようにしている。これにより、複数の居室のそれぞれ
を並行して空調することができる。

【０００６】天井裏を空調ダクトとして用いる空調シス
テムでは、空調される居室のそれぞれから室内ユニット
が設置されている居室まで空気が流れるように通気グリ
ル等が設けられている。室内ユニットから吹出された空
気がファンユニットによって各居室に吹出されることに
より、それぞれの居室の空気は、通気グリルを介して室
内ユニットが設けられている居室へ流れて室内ユニット
に吸込まれるように、空気の循環が行なわれる。

【０００７】ところで、このような空調システムに用い
られる温水エアコンでは、室内ユニットから吹出される
空調風の温度が低下することにより、天井裏に結露等が
生じるのを防止するために、温水を用いて空調風の温度
を上げるようにしている。

【０００８】すなわち、天井裏をダクトとして用いる空
調システムでは、空気の循環経路が長いために、室内ユ
ニットから吹出された空気によって空調された空気が室
内ユニットに戻るまでに時間がかかる。このために、例
えば、冷房モードで空調運転するときに室内ユニットに
吸込んだ空気の温度に基づいて空調能力を制御した場
合、空調風の温度を下げているにも拘わらず室内ユニッ
トに吸込む空気の温度に変化が生じないため、冷房能力
が徐々に高くなり、空調風の温度がさらに低下し、露点
温度より下がって結露を生じさせることがある。

【０００９】空調風の温度が露点温度より下がることよ
る結露を防止するために、温水エアコンでは、温水の循
環を行なって空調風の温度を上昇させるようにしてい
る。

【００１０】しかしながら、室内温度が設定温度より高
い状態で熱源ユニットを作動させることは、不必要に温
水を生成するためのエネルギーや温水を循環させるため
のエネルギーを消費してしまうことになり、近年、望ま
れている省エネに反することになる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実に鑑
みてなされたものであり、室内ユニットから吹出す空調
風の温度が必要以上に低下するのを防止することによ
り、結露の防止と結露防止のときの省エネを図ることが
できる空気調和機を提案することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
モード選択手段が室内温度と湿度に基づいて冷房モー
ド、暖房モード、送風モード及びドライモードの何れか
の運転モードを選択し、前記モード選択手段によって選
択した運転モードに基づいて少なくとも室内温度が設定
温度となるように室内温度を検出しながら空調能力を制
御して室内の空気調和を図る空気調和機であって、前記
モード選択手段が室内温度が前記設定温度より高く、か
つ、湿度が前記設定温度に応じて定まる所定値よりも高
いときにドライモードを選択することを特徴とする。

【００１３】この発明によれば、室内温度と湿度がそれ
ぞれ設定温度と設定温度に応じて定める所定値より高い
ときには、ドライモードを選択する。ドライモードは、
室内温度の変化を抑えて、所定の除湿能力が得られるよ
うに空調を行なう。この湿度の設定温度により定まる所
定値は、室内が設定温度となったときに快適と感じる湿
度を設定湿度としたときに、例えば設定湿度より一定値
だけ低い湿度とする。

【００１４】これにより、室内温度及び湿度がそれぞれ
設定温度及び設定湿度と比較して高いときには、室内温
度を変化させることなく湿度を下げるので、室内ユニッ
トから吹出される空調風によって結露等が生じることが
ない。

【００１５】また、ドライモードで空調を行なうことに
より、湿度が所定値まで下がったときには、設定温度よ
り高くなっている室内温度を設定温度まで下げるために
冷房モードが選択される。このとき、ドライモードによ
って絶対湿度を下げているので、空調風の温度を下げて
も露点に達することがなく、空調風の温度が露点に達す
ることによる結露の発生を防止することができる。

【００１６】請求項２に係る発明は、通風手段によって
連通された複数の被空調室のそれぞれへ室内ユニットか
ら吹出される空調風を吹出す吹出し手段を設けると共
に、前記複数の被空調室の何れか少なくとも一室から前
記室内ユニットへ被空調室内の空気が案内されることを
特徴とする。

【００１７】この発明によれば、例えば天井裏を空調ダ
クトとして用いて、室内ユニットと複数の被空調室との
間で空気の循環路を形成し、複数の被空調室のそれぞれ
を空調できるようにしている。この場合、室内ユニット
から吹出した空気が室内ユニットに戻るまでの循環路が
長くなっている。

【００１８】室内ユニットは、吸込んだ空気の温度及び
湿度に基づいて空調能力を制御するが、空気の循環路が
長くなっていると、室内ユニットに吸引した空気の温
度、湿度が空調している室内の室内温度及び湿度より高
くなっていることがあるが、この場合、ドライモードに
設定されていることにより、空調風の温度が下がってし
まうことがない。したがって、天井裏での結露の発生を
防止することができる。

【００１９】なお、暖房モード、冷房モード、送風モー
ド及びドライモードは、一般的空気調和機に設定されて
いる運転モードであり、本発明では、室内温度と湿度に
基づいて選択されるドライモードと冷房モードの領域を
変更したものである。

【００２０】すなわち、室内温度と湿度がそれぞれ設定
温度と目標湿度より高いときには、通常、冷房モードが
選択されるのに対して、本発明ではドライモードを選択
し、冷房モードは、湿度が目標湿度より低い状態で室内
温度が設定温度よりも高いときに選択する。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。

【００２２】図１には、本発明に係る温水空気調和機
（以下「温水エアコン１０」という）を用いた空調シス
テム１１の概略構成を示している。温水エアコン１０
は、室内ユニット１２と、冷媒ユニット２４と熱源ユニ
ット２６を備えた室外ユニット１４及び複数のファンユ
ニット２０によって構成されている。ファンユニット２
０は、天井裏が連通している複数の居室２２（例えば２
２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ）の天井に取付けられ、室内ユニ
ット１２は、ファンユニット２０が取付けられている居
室２２Ａ〜２２Ｃの何れか又は居室２２Ａ〜２２Ｃの何
れか少なくとも１室に隣接している廊下等の空間の天井
裏に設置される。なお、本実施の形態では一例として居
室２２Ｃの天井裏２３に室内ユニット１２を設置してい
る。

【００２３】また、居室２２Ａ、２２Ｂのそれぞれは、
通気グリル２４を介して居室２２Ｃに連通されている。

【００２４】室内ユニット２２は、居室２２Ｃ内の空気
を吸引して天井裏２３へ吹出すようになっており、ファ
ンユニット２０のそれぞれは、天井裏２３内の空気を居
室２２内へ吹出すようになっており、これにより、居室
２２Ａ〜２２Ｃ及び天井裏２３の間で空気の循環が行わ
れる。このとき、室内ユニット１２が空調風を天井裏２
３へ吹出すことにより、居室２２Ａ〜２２Ｃの空調が行
われる。すなわち、空調システム１１は、天井裏２３を
空調ダクトとして用いてファンユニット２０が設けられ
ている居室２２Ａ〜２２Ｃのそれぞれを空調する。

【００２５】図２に示されるように、温水エアコン１０
の室内ユニット１２には、冷媒用の熱交換器である蒸発
器１６と、温水用の熱交換器である放熱器１８が設けら
れている。蒸発器１６は、冷媒ユニット２４との間で冷
凍サイクルを形成しており、この冷凍サイクルによって
冷媒が循環されることにより室内ユニット１２へ吸込ま
れた空気の冷却（除湿）を行なう。また、放熱器１８
は、熱源ユニット２６によって生成された温水が循環さ
れることにより、室内ユニット１２へ吸込まれた空気を
加熱するようになっている。なお、室外ユニット１４
は、冷媒ユニット２４と熱源ユニット２６とが同一の箱
体内に設けられた一体型であってもよく、冷媒ユニット
２４と温水ユニット２６と別々の箱体に設けた別体型で
あってもよい。

【００２６】室内ユニット１２の蒸発器１６には、冷媒
配管２８Ａ、２８Ｂの一端が接続されている。冷媒配管
２８Ａ、２８Ｂの他端は、冷媒ユニット２４に設けられ
ているバルブ３２、４８に接続される。

【００２７】冷媒ユニット２４のバルブ３２は、マフラ
ー３４Ａ及びアキュムレータ３８を介してコンプレッサ
４０に接続され、コンプレッサ４０がマフラー３４Ｂを
介して熱交換器４２に接続されている。また、熱交換器
４２は、キャピラリチューブ４４及びストレーナ４６を
介してバルブ４８に接続されており、これにより、室内
ユニット１２と冷媒ユニット２４の間で冷媒を循環する
冷凍サイクルが形成されている。

【００２８】温水エアコンは、運転モードが冷房モード
または除湿モード（ドライモード）に選択されることに
より、コンプレッサ４０を運転して冷媒を循環させる。
これにより、居室２２Ｃから室内ユニット１２へ吸引さ
れる空気が蒸発器１６を通過することにより冷却ないし
除湿される。なお、冷媒ユニット２４には、熱交換器４
２の近傍に冷却用の冷却ファン５３が設けられており、
冷媒が循環することによる熱交換器４２の温度上昇を防
止している。また、図２には、矢印で冷媒の流れと、後
述する温水の流れを示している。

【００２９】室内ユニット１２の放熱器１８には、温水
入口ニップル６６Ａ及び温水出口ニップル６６Ｂが設け
られており、これらに温水チューブ３０Ａ、３０Ｂの一
端が接続されている。温水チューブ３０Ａ、３０Ｂの他
端は、熱源ユニット２６に設けられている温水出口ニッ
プル５６Ｂ、温水入口ニップル５６Ａに接続されてい
る。

【００３０】室内ユニット１２には、放熱器１８と温水
入口ニップル６６Ａの間に定流量弁１１６及び可変流量
弁６８が設けられており、定流量弁１１６又は可変流量
弁６８の何れか一方が開かれることにより放熱器１８へ
温水が循環されるようになっている。

【００３１】熱源ユニット２６は、温水出口ニップル５
６Ｂが温水熱交換器６４、ポンプ６２及びプレッシャタ
ンク６０を介して温水入口ニップル５６Ａに接続されて
おり、これによって、室内ユニット２２と熱源ユニット
２６との間で密閉された温水の循環路が形成されてい
る。

【００３２】熱源ユニット２６には、ガス電磁弁１８０
Ａ、１８０Ｂ及びガス比例弁１８２を介して燃焼用のガ
スがガスバーナー７０へ供給される。熱源ユニット２６
では、このガスバーナー７０によって温水熱交換器６４
内の水を加熱することにより温水を生成し、ポンプ６２
の作動によって生成した温水を循環させる。プレッシャ
タンク６０は、プレッシャキャップ５８を介してドレイ
ンタンク７２に接続されており、温水循環路を循環する
水（例えば水道水）の温度が上昇して内圧が所定値（例
えば０．９kg/cm2）以上となると、プレッシャキャップ
５８の圧力弁が作動して、このプレッシャキャップ５８
に設けている圧力逃がし口から温水をドレインタンク７
２へ流出させて配管内の圧力上昇を防止する。また、温
水ユニット２６では、温水の温度が低下して内圧が所定
値未満となると、負圧弁が作動してドレインタンク７２
から水を回収するようになっている。

【００３３】なお、熱源ユニット２６には、温水出口ニ
ップル５６Ｂ、温水入口ニップル５６Ａに並んで温水出
口ニップル８０Ｂ、温水入口ニップル８０Ａが設けられ
ている。この温水出口ニップル８０Ｂ及び温水入口ニッ
プル８０Ａの間には、図示しない床暖房マットへ温水を
循環させる温水チューブが熱動弁７６を介して接続さ
れ、これにより、温水を用いた空調と共に床暖房が可能
となっている。

【００３４】温水エアコン１０は、冷房モードで運転し
ているときには、可変流量弁６８を閉じる（動作ステッ
プ０）と共に作動を停止しているが、温水エアコン１０
の暖房運転時（暖房モード）またはドライモードでは、
にポンプ６２及びバーナー７０を作動させると共に、可
変流量弁６８を開いて、温水熱交換器６４と温水出口ニ
ップル５６Ｂの間に設けられている図示しない高温サー
ミスタの検出温度が約８０℃程度の所定温度（例えば８
２℃）となるように温水熱交換器６４を通過する温水を
加熱しながら循環させる。また、立上げ暖房が終了した
後は、温水の温度を例えば約６０℃に下げる。なお、可
変流量弁６８の開度（動作ステップ）は、室内温度と設
定温度に応じて設定される。

【００３５】なお、温水エアコン１０では、冷房モード
で運転しているときに、吹出し温度が低くなるときに
は、定流量弁１１６を開くと共に熱源ユニット２６によ
る温水の生成及び循環を開始して、室内ユニット１２か
ら天井裏２３へ吹出す空調風の温度を上げて、天井裏２
３内での結露の発生を防止するようにしている。

【００３６】図２に示されるように、室内ユニット１２
には、送風用のクロスフローファン９０が設けられてい
る。室内ユニット１２は、クロスフローファン９０の作
動によって室内ユニット１２が設けられている居室２２
Ｃ内の空気を吸引し、この空気を蒸発器１６及び放熱器
１８を通過させることにり空調し、天井裏２３へ吹出
す。

【００３７】図３に示されるように、エアコン１０の室
内ユニット１２には、マイクロコンピュータ（以下「マ
イコン１００」と言う）を備えたコントロール基板１０
２が設けられている。このコントロール基板１０２に
は、電源基板１０４、表示基板１０６、スイッチ基板１
０８と共に、パワーリレー１１０、温度ヒューズ１１
２、流量可変弁６８、定流量弁１１６、クロスフローフ
ァン９０を駆動するファンモータ１１４が接続されてい
る。

【００３８】コントロール基板１０２には、電源基板１
０４を介して運転用の交流電力が供給される。また、こ
の交流電力は、パワーリレー１１０を介して室内ユニッ
ト１４の冷媒ユニット２４へ供給されるようになってい
る。すなわち、冷媒ユニット２４には、コントロール基
板１０２からの信号によってパワーリレー１１０がオン
することにより端子板１４６を介して交流電力が供給さ
れる。

【００３９】また、コントロール基板１０２には、室内
温度を検出する室温センサ１１８、室内の湿度を検出す
る湿度センサ１２０と共に、放熱器１８の温度を検出す
る温水熱交換器センサ１２２、ガス欠センサ１２４が接
続されている。また、表示基板１０６には、表示ＬＥＤ
１２８と共に図示しない運転切換スイッチが設けられて
いる。

【００４０】温水エアコン１０では、室内ユニット１２
のコントロール基板１０２にリモコンスイッチ１３０
（図１参照）から温度設定、運転モードの設定等の操作
信号が入力されるようになっており、温水エアコン１０
は、この操作信号に基づいて設定された運転条件と室温
センサ１１８によって検出した室内温度等に基づいて空
調能力を設定して空調運転をするようになっている。こ
のとき、温水エアコン１０では、熱交換器温度センサ１
２６により、蒸発器１６の温度を検出して蒸発器１６の
温度が所定温度以下（例えば６．４°Ｃ以下）とならな
いようにコンプレッサ４０の能力を制御することによ
り、冷房運転時の放熱器１８内の水の凍結を防止してい
る。

【００４１】なお、室内ユニット１２と冷媒ユニット２
４との間は、シリアル通信によって接続されており、冷
媒ユニット２４は、シリアル通信によってマイコン１０
０から入力される制御信号に基づいて運転するようにな
っている。また、室内ユニット１２と熱源ユニット２６
の間は、暖房信号線１４８によって接続されており、マ
イコン１００は、この暖房信号線を用いて熱源ユニット
２６の作動を制御する。

【００４２】図４には、冷媒ユニット２４が示されてい
る。この冷媒ユニット２４には、端子板１５０が設けら
れており、この端子板１５０を介して室内ユニット１２
に接続されている。

【００４３】この冷媒ユニット２４には、コントロール
基板１５２及び電源フィルタ基板１５４が設けられてい
る。コントロール基板１５２には、マイコン１５６と共
にシリアル回路１５８、スイッチング電源１６０が設け
られている。

【００４４】端子板１５０を介して室内ユニット１２か
ら入力される電力は、電源フィルタ基板１５４、コンデ
ンサ及びダイオードによって整流、平滑化されてスイッ
チング電源１６０へ供給される。スイッチング電源１６
０は、マイコン１５６と共にインバータ回路１６２に接
続されており、マイコン１５６から出力される制御信号
に応じた周波数の電力がインバータ回路１６２からコン
プレッサモータ１６４へ出力される。これにより、コン
プレッサ４０がマイコン１５６の制御信号に応じて回転
駆動される。

【００４５】温水エアコン１０では、このコンプレッサ
４０の回転周波数によって冷房能力を制御している。

【００４６】コントロール基板１５２には、熱交換器４
２を冷却するための冷却ファン５３（図２参照）を駆動
するファンモータ１６６、外気温度を検出する外気温度
センサ１６８及びコンプレッサ４０の温度を検出するコ
ンプレッサ温度センサ１７２が接続されている。

【００４７】マイコン１５６は、室内ユニット１２のマ
イコン１００からの制御信号及び外気温度センサ１６
８、コンプレッサ温度センサ１７２等の検出結果に基づ
いて、ファンモータ１６６のオン／オフ及びコンプレッ
サモータ１６４の運転周波数（コンプレッサ４０の能
力）等を制御する。

【００４８】一方、図５に示されるように、熱源ユニッ
ト２６には、図示しないマイコンを備えたコントロール
基板１７４が設けられている。このコントロール基板１
７４には、電源トランス１７６、温水循環用のポンプ
（ポンプモータ）６２、バーナー７０を点火するイグナ
イタ１７８、バーナー７０へ燃焼ガスを供給するガス電
磁弁１８０Ａ、１８０Ｂ及びガス比例弁１８２、給気用
のファンモータ１８４等が接続されている。このコント
ロール基板１７４は、室内ユニット１２とは別系統で供
給される電力を電源トランス１７６によって変圧し、ポ
ンプ６２等の駆動用の電力を得ている。

【００４９】また、コントロール基板１７４には、室内
ユニット１２からの信号線１４８、温水熱交換器６４か
ら送り出される温水の温度を測定する高温サーミスタ１
８６、外気温度を検出する外気温度センサ１８８、ファ
ンモータ１８４の回転検出器１９０等が接続されてい
る。コントロール基板１７４は、信号線１４８を介して
入力される制御信号及び外気温度、温水温度等に基づい
てバーナー７０等の温水ユニット２６内の機器を制御
し、温水の生成及び循環を行なう。

【００５０】なお、コントロール基板１７４には、温度
ヒューズ１９２、ハイリミットスイッチ１９４等が接続
され、熱源ユニット２６に床暖房マットが接続されると
きには、熱動弁７６及び信号線８４が接続される。ま
た、コントロール基板１７４には、ポンプ試験端子１９
６、外部との通信用の動作モニタ用端子１９８と共に、
設定スイッチ２００、燃焼ランプ２０２、故障時のエラ
ーコード等を表示する故障表示ＬＥＤ２０４、メンテナ
ンス用スイッチ２０６、二次圧調整ボリューム２０８等
が設けられている。

【００５１】一方、図１に示されるように、ファンユニ
ット２０には、送風ファン５０が設けられており、室内
ユニット１２から供給される交流電力によって回転駆動
するようになっている。また、ファンユニット２０が設
けられている居室２２のそれぞれには、ファンユニット
２０の運転操作用のリモコンスイッチ５２が設けられて
いる。ファンユニット２０は、リモコンスイッチ５２の
操作によって送風ファン５０がオンされることにより、
天井裏２３の空気を吸引して居室２２内へ吹出すように
なっている。また、室内ユニット１２は、ファンユニッ
ト２０へ電力を供給する電源線の電流から送風ファン５
０がオンされたことを検出すると、リモコンスイッチ１
３０によって設定されている運転条件に基づいて空調運
転を開始する。

【００５２】これにより、室内ユニット１２から天井裏
２３へ吹出された空調風が、ファンユニット２０によっ
て居室２２内へ吹出されて、居室２２内が空調される。
なお、主に空調される居室２２Ａには、リモコンスイッ
チ１３０、５２が設けられるので、ファンユニット２０
の操作をリモコンスイッチ１３０によって兼ねるように
しても良い。

【００５３】ところで、温水エアコン１０は、運転モー
ドが自動モードに設定されると、室内ユニット１２に設
けている室温センサ１１８によって検出した温度と設定
室温に基づいて空調能力を制御する。このとき、室内ユ
ニット１２に吸引する空気御湿度を湿度センサ１２０に
よって検出し、居室２２内の湿度が設定温度に応じて予
め設定された湿度（設定湿度）となるようにする。

【００５４】すなわち、図６に示されるように、空調さ
れる居室２２内が快適と感じる湿度を設定湿度Ｒｓとす
ると、温水エアコン１０は、室内温度Ｔ及び湿度Ｒが、
設定温度Ｔｓ及び設定湿度Ｒｓ（空調目標点Ｐ）となる
ように、空調能力を制御する。このとき、温水エアコン
１０は、室内温度Ｔと湿度Ｒとなっている動作ポイント
Ｍと空調目標点Ｐの相対位置に応じて、運転モードを暖
房モード、送風モード、ドライモード及び冷房モードの
何れかを選択し、選択した運転モードでの空調運転を行
なう。すなわち、設定温度Ｔｓと設定湿度Ｒｓに対する
室内温度Ｔと湿度Ｒの相対位置が暖房モードに設定され
る暖房エリア３６Ａ、送風モードに設定される送風エリ
ア３６Ｂ、ドライモードに設定されるドライエリア３６
Ｃ及び冷房モードに設定される冷房エリア３６Ｄに分割
されている。

【００５５】温水エアコン１０は、一定の時間間隔で室
内温度Ｔと湿度Ｒを検出し、検出結果に基づいて、室内
温度Ｔと湿度Ｒが、設定温度Ｔｓ及び設定湿度Ｒｓとな
るように運転モードを切り換える。

【００５６】本実施の形態では、一例として湿度Ｒが目
標湿度Ｒｓに対して所定値θ（例えばθ＝４％）だけ低
い点よりさらに低いとき（Ｒｓ−θ＞Ｒ）には、室内温
度Ｔが設定温度Ｔｓより所定値α（０．５℃）だけ高け
れば（Ｔｓ＋０．５＜Ｔ、冷房エリア３６Ｄ）、冷房モ
ードとなり、所定値β（１．５℃）以下（Ｔｓ−１．５
＞Ｔ、暖房エリア３６Ａ）であれば暖房モードとなり、
Ｔｓ−１．５≦Ｔ≦Ｔｓ＋０．５（送風エリア３６Ｂ）
では、クロスフローファン９０を回転させるのみの送風
モードとなるようにしている。

【００５７】一方、湿度Ｒが、Ｒｓ−４≦Ｒでは、室内
温度Ｔが設定温度Ｔｓより所定値γ（γ＝２．０℃）以
上低ければ（Ｔｓ−２．０＞Ｔ）、暖房モードとしてい
る。また、室内温度Ｔが設定温度Ｔｓより所定値γだけ
低い温度よりも高ければ（Ｔｓ−２．０≦Ｔ、ドライエ
リア３６Ｃ）、室内温度Ｔに拘わらずドライモードに設
定するようにしている。

【００５８】すなわち、温水エアコンに限らず従来のエ
アコンは、室内温度Ｔが設定温度Ｔｓより所定値以上高
いときには、冷房モードに設定していたのに対して、温
水エアコン１０では、ドライモードに設定するようにし
ている。

【００５９】温水エアコン１０は、冷房モードでは、コ
ンプレッサ４０の運転周波数Ｆを１５Hzから定格（９４
Hz）の６０％の５６Hzの範囲で運転する。このとき、所
定の冷房能力が得られるように送風量が設定される。

【００６０】これに対して、温水エアコン１０では、ド
ライモードに設定されることにより、コンプレッサ４０
の運転周波数Ｆを３０〜９６Hzの範囲で制限すると共
に、送風量、すなわちクロスフローファン９０の回転数
を抑える。また、コンプレッサ４０が、一度停止した後
は、周波数を抑えた弱冷房運転を行ない、室内温度Ｔの
低下を抑えながら所望の除湿能力が得られるようにして
いる。これにより、コンプレッサ４０が間欠運転するの
も抑えている。

【００６１】なお、ドライモードでは、室内温度Ｔが設
定温度Ｔｓより低いか、所定の除湿能力を得るために、
室内温度Ｔが低下する恐れのあるときには、流量可変弁
６８を開いて、熱源ユニット２６で生成する温水の循環
を行い、室内温度Ｔが低下するのを防止している。

【００６２】これにより、例えば、図６に示されるよう
に、室内温度Ｔ及び湿度Ｒのそれぞれが設定温度Ｔｓ及
び設定湿度Ｒｓよりも高い動作ポイントＭであるとき
は、ドライモードに設定されるので、空調される居室２
２は、湿度Ｒが大きく下げられる。これにより、湿度Ｒ
が設定湿度Ｒｓより所定値θ以上下がると、温水エアコ
ン１０は、冷房モードに切り換わり、室内温度Ｔが設定
温度Ｔｓまで下がるように冷房モードでの運転を開始す
る。なお、図６では、空調により動作ポイントＭの空調
目標点Ｐに対する相対位置の変化を二点鎖線で示してい
る。

【００６３】一方、温水エアコン１０では、弱冷房モー
ドを設けている。温水エアコン１０では、自動モードで
運転されて室内温度Ｔが設定温度Ｔｓに近く（Ｔｓ−
１．５≦Ｔ≦Ｔｓ＋０．５）、湿度Ｒが設定湿度Ｒｓよ
り所定値θ以上下がることにより、送風モードとなる。
この後、室内温度Ｔが上昇して、設定温度Ｔｓより所定
値αだけ高い温度を越えると、冷房エリア３６Ｄを弱冷
房エリア３６Ｅと判断して弱冷房モードに移行する。

【００６４】この弱冷房モードでは、コンプレッサ４０
の運転周波数Ｆを定格の３０％（２８Hz）に制限すると
共に、送風量を抑える。温水エアコン１０は、コンプレ
ッサの運転周波数Ｆが制限されるとともに送風量が抑え
られることにより、冷房能力が低く保たれる。これによ
り、温水エアコン１０は、室内ユニット１２から天井裏
２３へ吹出す空調風の温度が大きく下がることなく、室
内温度Ｔが設定温度Ｔｓに近づくように徐々に下げられ
る。

【００６５】温水エアコン１０のマイコン１００は、自
動モードに設定されると、一定の時間間隔（例えば３分
間隔）で室内温度Ｔと共に室内の湿度Ｒを読込み、運転
モード等の運転条件を設定する。すなわち、一旦、設定
された運転モードは一定時間ホールドされるようになっ
ている。

【００６６】なお、コンプレッサ４０の運転周波数、ク
ロスフローファン９０の回転周波数等は、所謂ファジー
演算に基づいて決定されるものであっても良く、各運転
モードにおける制御は、従来公知の制御方法を用いるこ
とができる。

【００６７】次に本実施の形態の作用として、温水エア
コン１０での運転モードの選択の流れを説明する。

【００６８】図７には、温水エアコン１０の室内ユニッ
ト１２で実行される運転モード選択の一例を示してい
る。温水エアコン１０は、自動モードに設定されること
により、運転モードを選択して設定し、設定した運転モ
ードに基づいて空調運転を行なう。

【００６９】このフローチャートは、リモコンスイッチ
１３０によって自動モードが選択された状態で設定温度
Ｔｓが設定されているときに、リモコンスイッチ５２の
操作によってファンユニット２０が作動することにより
実行され、最初のステップ３００では、設定温度Ｔｓを
読み込むと共に、設定温度Ｔｓに対する設定湿度Ｒｓを
読み込む。なお、設定湿度Ｒｓは、室内温度Ｔが設定温
度Ｔｓとなったときに、快適と感じる空調状態となる湿
度を用いることができる。すなわち、設定温度Ｔｓに応
じて予め定めている湿度を用いることができる。

【００７０】次のステップ３０２では、温水エアコン１
０が空調運転を開始することによりクロスフローファン
９０が作動したときに、室内ユニット１２に吸引される
空気の温度及び湿度を室温センサ１１８及び湿度センサ
１２０によって検出する。

【００７１】この後、ステップ３０４から３２２では、
読み込んだ室内温度Ｔ、湿度Ｒと設定温度Ｔｓ及び設定
湿度Ｒｓを比較して、設定温度Ｔｓと設定湿度Ｒｓによ
って定まる空調目標点Ｐに対する室内温度Ｔと湿度Ｒに
よって定まる現在の動作ポイントＭの相対位置を判断
し、この判断結果に基づいて運転モードを設定する。

【００７２】まず、ステップ３０４では、湿度Ｒが設定
温度Ｒｓによって定まる所定値（Ｒｓ−θ、一例として
θ＝４％）より高いか否かを確認する。ここで、湿度Ｒ
が所定値より高いとき（ステップ３０４で肯定判定）に
は、ステップ３０６へ移行して、室内温度Ｔが設定温度
Ｔｓより所定値γ（一例として２℃）以上か否かを確認
する。これにより、ステップ３０６で否定判定（Ｔｓ−
２＞Ｔ）であったときには、ステップ３０８へ移行して
温水エアコン１０の運転モードを暖房モードに設定す
る。

【００７３】また、温度Ｔが設定温度Ｔｓに近いか設定
温度Ｔｓを大きく越えているとき（Ｔｓ−２．０≦Ｔ）
には、ステップ３０６で肯定判定されて、ステップ３１
０へ移行する。このステップ３１０では、室内温度Ｔよ
りも空気中の水分の除去に重点をおいて空調するドライ
モードに設定する。

【００７４】一方、湿度Ｒが、Ｒｓ−４＞Ｒであったと
き（ステップ３０４で否定判定）には、ステップ３１２
へ移行して、温度Ｔが設定温度Ｔｓより所定値α（一例
としてα＝０．５℃）以上高いか否かを確認する。ま
た、ステップ３１４では、温度Ｔが設定温度Ｔｓより所
定値β（一例としてβ＝１．５℃）以上低いか否かを確
認する。

【００７５】ここで、温度Ｔが低く、Ｔｓ−１．０＞Ｔ
であったときには、ステップ３１２では否定判定され、
次のステップ３１４で肯定判定される。これによって、
ステップ３０８へ移行して、運転モードが暖房モードに
設定される。また、温度Ｔが設定温度Ｔｓに近いとき
（Ｔｓ−１．５≦Ｔ≦Ｔｓ＋１．０）には、ステップ３
１２で否定判定された後、ステップ３１４で肯定判定さ
れて、ステップ３１６へ移行する。このステップ３１６
では、運転モードを送風モードに設定する。

【００７６】これに対して、室内温度Ｔが設定温度Ｔｓ
よりも所定値α以上高いとき（Ｔｓ＋０．５＜Ｔ）に
は、ステップ３１２で肯定判定されて、ステップ３１８
へ移行する。このステップ３１８では、現在の運転モー
ドが送風モード又は弱冷房モードの何れかであるかを確
認する。

【００７７】ここで、現在の運転モードが送風モード又
は弱冷房モード以外のとき、例えば、まだ運転モードが
選択されていないときや、ドライモード又は冷房モード
の何れかであれば、ステップ３１８で否定判定されて、
ステップ３２０へ移行する。ステップ３２０では運転モ
ードを冷房モードに設定する。

【００７８】また、送風モード又は弱冷房モードに設定
されているときは、ステップ３１８で肯定判定されて、
ステップ３２２へ移行する。このステップ３２２では、
冷房能力を通常より低く抑える弱冷房モードに設定す
る。

【００７９】温水エアコン１０は、このようにして室内
温度Ｔと湿度Ｒに基づいて運転モードが設定されると、
室内温度Ｔと設定温度Ｔｓ等に応じて空調能力を制御し
ながら設定された運転モードでの空調運転を実行する。

【００８０】また、図７に示されるフローチャートで
は、運転モードを設定すると、ステップ３２４へ移行し
てタイマをリセット／スタートさせると共に、ステップ
３２６では、このタイマにより計測時間が所定の時間
（例えば３分）に達したか否かを確認し、ステップ３２
８では、空調運転の終了が指示されたか否かを確認す
る。すなわち、運転モードの選択を空調運転が終了する
まで、所定の時間間隔で繰返して行ないながら選択した
運転モードに基づいた空調運転を実行する。

【００８１】ところで、図６に示されるように、室内温
度Ｔが設定温度Ｔｓより高く、また、湿度Ｒが設定湿度
Ｒｓより高いときの動作ポイントＭは、従来構成のエア
コンでは冷房エリアとなるが、温水エアコン１０ではド
ライエリア３６Ｃに設定しているので、温水エアコン１
０はドライモードを選択して空調運転を開始する。した
がって、図６の二点鎖線で示されるように、動作ポイン
トＭは、室内温度Ｔが変化しない状態で、湿度Ｒのみが
徐々に低下し、絶対湿度が低下される。

【００８２】この動作ポイントＭは、従来、冷房モード
に設定される領域である。この動作ポイントＭで冷房モ
ードで運転されることにより、室内温度Ｔを設定温度Ｔ
ｓまで下げるために、室内ユニット１２から天井裏２３
へ吹出される空調風の温度が低くなる。この時、湿度Ｒ
が高いと絶対湿度Ｒも高いために露点温度も高くなって
いる。特に、温水エアコン１０では、天井裏２３から複
数の居室２２を循環した空気が戻されるため、天井裏２
３内の温度と比較すると、室内ユニット１２で室内温度
Ｔとして検出する温度が高くなっているために、必要以
上に大きい冷房能力で空調した空気を空調風として吹出
すことになる。この時、天井裏２３内の空気の湿度が下
がっていなければ、室内ユニット１２から吹出される温
度の低い空調風によって、天井裏２３内で結露を生じさ
せてしまうことになる。

【００８３】また、従来では、結露の発生を防止するた
めに空調風の温度を上げようとして、室内温度Ｔが設定
温度Ｔｓよりも高いにも拘わらず、可変流量弁６８を開
くか定流量弁１１６を開くと共に熱源ユニット２６によ
る温水の生成及び循環を開始することになる。

【００８４】これに対して、この領域を冷房エリアでは
なく、ドライエリア３６Ｃに設定して、ドライモードで
運転させることにより、湿度Ｒが下がるまでは天井裏２
３内に吹出される空調風の温度が大きく下がることがな
いので、湿度が高くても結露を生じることがない。室内
ユニット１２から吹出した空調風が室内ユニット１２に
戻るまでの循環経路が長くても、温度差が少なく、ま
た、冷房能力を低くしたドライモードであるために、室
内ユニット１２から天井裏２３へ吹出す空調風の温度を
上げるために、熱源ユニット２６を動作させる必要がな
い。

【００８５】すなわち、天井裏２３内の結露の防止と、
熱源ユニット２６を動作させるためのエネルギーの必要
な消費を防止することができる。

【００８６】このようにして、ドライモードでの空調が
進行して、湿度Ｒが下がることにより温水エアコン１０
はドライモードから冷房モードに切り換わる。これによ
り、温水エアコン１０は、室内温度Ｔを設定温度Ｔｓに
近づけるように冷房運転を開始する。このとき、絶対湿
度が下がっているため、室内温度Ｔを下げるために空調
風の温度が下がっても露点温度より下がることがないた
め、天井裏２３に結露を生じさせることがない。また、
天井裏２３に結露を生じるのを防止するために、空調風
の温度を上げる必要もない。したがって、熱源ユニット
２６を作動させる必要もない。

【００８７】このようにして、室内温度Ｔ及び湿度Ｒの
それぞれを設定温度Ｔｓ及び設定湿度Ｒｓより下げるこ
とにより、温水エアコン１０は、冷房モードから送風モ
ードへ移行することになる。

【００８８】一方、送風モードで運転することにより、
室内温度Ｔが徐々に上昇することがある。これにより、
室内温度Ｔが設定温度Ｔｓより所定値α以上（Ｔ＞Ｔｓ
＋０．５）となると、ステップ３１８で肯定判定され
る。これにより、温水エアコン１０は、弱冷房モードで
の空調運転に切り換わる。通常、室内温度Ｔが上昇する
と冷房モードに切り換わるが、温水エアコン１０では、
冷房モードよりも冷房能力を抑えた弱冷房モードに切り
換わるようにしている。

【００８９】送風モードから室内温度Ｔが上昇したとき
には、室内温度Ｔが設定温度Ｔｓに比較的近く、室内温
度Ｔを設定温度Ｔｓに近づけるために大きな冷房能力が
必要がない。また、設定温度Ｔｓと室内温度Ｔの温度差
に比べて冷房能力が大きすぎた場合、室内ユニット１２
から吹出す空調風の温度が下がりすぎて結露を生じさせ
てしまうことがあり、これを防止するために、定流量弁
１１６を開くと共に熱源ユニット２６によって温水の生
成及び循環を開始する必要がある。

【００９０】これに対して、温水エアコン１０では、冷
房モードよりも冷房能力を抑えた弱冷房モードを設定
し、送風モードから室内温度Ｔが上昇したときに、この
弱冷房モードを選択する。この弱冷房モードでは、コン
プレッサ４０の運転周波数Ｆを低く抑えており、これに
より、室内ユニット１２から吹出す空調風の温度が大き
く低下しないようにしている。

【００９１】このように、室内ユニット１２から吹出す
空調風の温度が大きく低下するのを防止することによ
り、室内ユニット１２から吹出した空調風の温度が低く
なりすぎることにより結露を防止でき、さらに、空調風
の温度が低くなりすぎるときに、低くなりすぎる空調風
の温度を上昇させるために熱源ユニット２６を作動させ
て、空調風の温度も上昇させる必要がない。

【００９２】特に室内ユニット１２から吹出した空調風
が居室２２内を循環して、この空調風により空調された
空気として室内ユニット１２へ戻るまでに時間がかかる
ときには、室内ユニット１２から吹出される空調風の温
度は徐々に低くなる。これにより、室内ユニット１２か
ら吹出す空調風によって結露が生じ易くなったり、結露
を防止するために熱源ユニット２６を作動させて室内ユ
ニット１２から吹出す空調風の温度を上げる必要が生じ
る。温水エアコン１０では、このような結露の発生や結
露を防止するために熱源ユニット２６を作動させる必要
がない。すなわち、送風モードから冷房モードではな
く、弱冷房モードに切り換えることにより、室内ユニッ
ト１２から吹出した空調風によって結露を生じさせるの
を防止でき、結露を防止するために熱源ユニット２６を
作動させる必要もなくなる。これにより、空調風の温度
の低下を防止するために設けている定流量弁１１６を省
略することもできる。

【００９３】このように、本実施の形態に適用した温水
エアコン１０では、室内温度Ｔが設定温度Ｔｓより高い
ときに、湿度Ｒが設定湿度Ｒｓより高ければ、冷房モー
ドではなくドライモードを選択する。また、温水エアコ
ン１０は、送風モードにあるときに室内温度Ｔが上昇す
ると、冷房モードではなく、冷房モードより冷房能力を
抑えた弱冷房モードを選択する。これにより、室内ユニ
ット１２から吹出した空調風によって結露が生じてしま
うのを確実に防止することができ、結露を防止するため
に熱源ユニット２６を作動させる必要がなくなり、省エ
ネを図ることができる。

【００９４】なお、本実施の形態では、熱源ユニット２
６によって生成した温水を用いて暖房を行なう温水エア
コン１０を例に説明したが、本発明は、これに限らず、
冷凍サイクルによって冷暖房を行うエアコンなど、室内
の空気調和を図る任意の構成の空気調和機に用いること
ができる。

【００９５】

【発明の効果】以上説明した如く、室内温度が設定温度
より高いときに、湿度が所定値より高ければ、冷房モー
ドではなくドライモードを選択することにより、空調風
の温度が低下することにより結露を防止することができ
ると言う優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係る空調システムを示す概略図
である。

【図２】本実施の形態に適用した温水エアコンの冷凍サ
イクルと温水の流れを示す概略構成図である。

【図３】室内ユニットの電気回路の基板構成を示す概略
図である。

【図４】冷媒ユニットの電気回路の回路構成を示す概略
構成図である。

【図５】熱源ユニットの電気回路の基板構成を示す概略
図である。

【図６】空調目標点を基準とした運転モードのエリア分
けを示すマップである。

【図７】室内温度と湿度に基づいた運転モードの選択の
一例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ 温水エアコン（空気調和機） １１ 空調システム １２ 室内ユニット １６ 蒸発器 １８ 放熱器 ２０ ファンユニット ２２ 居室（被空調室） ２４ 冷媒ユニット ２６ 熱源ユニット ３６Ａ 暖房エリア ３６Ｂ 送風エリア ３６Ｃ ドライエリア ３６Ｄ 冷房エリア ３６Ｅ 弱冷房エリア ４０ コンプレッサ ６４ 温水熱交換器 １００ マイコン（モード選択手段） １０２ コントロール基板 １１８ 室温センサ １２０ 湿度センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モード選択手段が室内温度と湿度に基づ
   いて冷房モード、暖房モード、送風モード及びドライモ
   ードの何れかの運転モードを選択し、前記モード選択手
   段によって選択した運転モードに基づいて少なくとも室
   内温度が設定温度となるように室内温度を検出しながら
   空調能力を制御して室内の空気調和を図る空気調和機で
   あって、前記モード選択手段が室内温度が前記設定温度
   より高く、かつ、湿度が前記設定温度に応じて定まる所
   定値よりも高いときにドライモードを選択することを特
   徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】 通風手段によって連通された複数の被空
   調室のそれぞれへ室内ユニットから吹出される空調風を
   吹出す吹出し手段を設けると共に、前記複数の被空調室
   の何れか少なくとも一室から前記室内ユニットへ被空調
   室内の空気が案内されることを特徴とする請求項１に記
   載の空気調和機。