特許 7448827 空調システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-05

(45)【発行日】2024-03-13

(54)【発明の名称】空調システム

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/86 20180101AFI20240306BHJP

   F24F 11/80 20180101ALI20240306BHJP

   F24F 11/88 20180101ALI20240306BHJP

   F25B 5/02 20060101ALI20240306BHJP

   F24F 110/10 20180101ALN20240306BHJP

   F24F 110/20 20180101ALN20240306BHJP

   F24F 110/12 20180101ALN20240306BHJP

【ＦＩ】

F24F11/86

F24F11/80

F24F11/88

F25B5/02 A

F24F110:10

F24F110:20

F24F110:12

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021149672

(22)【出願日】2021-09-14

(65)【公開番号】P2023042396

(43)【公開日】2023-03-27

【審査請求日】2023-01-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000280

【氏名又は名称】弁理士法人サンクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】福山 雄太

(72)【発明者】

【氏名】直井 健浩

(72)【発明者】

【氏名】中西 喬也

【審査官】安島 智也

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－１５２１６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１６２１５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０７２５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０９６５６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５１１０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０８６２４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｆ １１／００ － １１／８９

Ｆ２５Ｂ ５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒との熱交換により生成された調和空気を空調対象空間（Ｓ１）へ供給する室内機（１２０）と、
前記空調対象空間（Ｓ１）へ外気を導入する外気導入装置（２００）と、
前記空調対象空間（Ｓ１）の温度を検出する温度センサ（１２４）と、
前記空調対象空間（Ｓ１）の湿度を検出する湿度センサ（２３０）と、
前記温度センサ（１２４）及び前記湿度センサ（２３０）のそれぞれによって検出された温度及び湿度に基づいて、前記冷媒の蒸発温度を変更する制御部（３００）と、
を備え、
前記制御部（３００）は、
前記外気導入装置（２００）との通信の接続を検出した場合に、前記温度及び前記湿度に基づいて前記冷媒の蒸発温度を変更する第１モードに設定され、
前記外気導入装置（２００）との通信の接続を検出しない場合に、前記温度に基づいて前記冷媒の蒸発温度を制御する第２モードに設定される、
空調システム（１０）。

【請求項2】

前記室内機（１２０）は、前記空調対象空間（Ｓ１）の空気と前記冷媒との間で熱交換を行う第１熱交換器（１２１）を含み、
前記外気導入装置（２００）は、前記空調対象空間（Ｓ１）に導入される前記外気と前記冷媒との間で熱交換を行う第２熱交換器（２１０）を含み、
前記空調システム（１０）は、前記第１熱交換器（１２１）及び前記第２熱交換器（２１０）のそれぞれに前記冷媒を供給する冷媒回路（２０）を備える、
請求項１に記載の空調システム（１０）。

【請求項3】

前記外気導入装置（２００）は、前記空調対象空間（Ｓ１）に導入される前記外気の温度を目標温度に近づけるように調整する、
請求項２に記載の空調システム（１０）。

【請求項4】

前記湿度センサ（２３０）は、前記空調対象空間（Ｓ１）から外部空間（Ｓ２）へ空気を排出するための排気流路（２５６ａ）に配置されている、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の空調システム（１０）。

【請求項5】

前記排気流路（２５６ａ）は、前記外気導入装置（２００）に設けられている、
請求項４に記載の空調システム（１０）。

【請求項6】

前記制御部（３００）は、前記温度及び前記湿度に基づいて、前記空調対象空間（Ｓ１）にいる人に不快感を与えないように、前記冷媒の蒸発温度を変更する、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の空調システム（１０）。

【請求項7】

前記制御部（３００）は、
前記温度及び前記湿度が所定の条件を満たす場合に、前記冷媒の蒸発温度を現在の値よりも高い第１の値に設定する第１制御処理を実行し、
前記温度及び前記湿度が前記所定の条件を満たさない場合に、前記冷媒の蒸発温度を前記第１の値で維持する、又は、前記第１の値より低い第２の値に設定する第２制御処理を実行する、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の空調システム（１０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、空調システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、特定の移行条件が満たされた場合に、通常の冷房運転から露付防止運転に移行する空気調和装置が開示されている。露付防止運転では、熱交換器に供給される冷媒の蒸発温度を高くすることで、空気調和装置の冷房能力を低下させ、省エネを実現する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－９６５６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

空気調和装置の空調対象空間（部屋）に外気導入装置が設置されることがある。空調対象空間に多湿な外気が導入されると、空間内の湿度が上昇する。このような状態で露付防止運転を実行し、冷房能力が低下すると、ユーザに不快感を与える可能性がある。

【0005】

本開示は、外気導入したとしてもユーザに与える不快感を抑制しつつ、省エネを実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）本開示の空調システムは、
冷媒との熱交換により生成された調和空気を空調対象空間へ供給する室内機と、
前記空調対象空間へ外気を導入する外気導入装置と、
前記空調対象空間の温度を検出する温度センサと、
前記空調対象空間の湿度を検出する湿度センサと、
前記温度センサ及び前記湿度センサのそれぞれによって検出された温度及び湿度に基づいて、前記冷媒の蒸発温度を変更する制御部と、
を備える。

【0007】

外気導入装置によって空調対象空間に外気を導入させつつ、空調対象空間の温度及び湿度に応じて冷媒の蒸発温度が変更される。このため、ユーザに与える快適性を損なうことを抑制しつつ、省エネを実現することができる。

【0008】

（２）好ましくは、前記室内機は、前記空調対象空間の空気と前記冷媒との間で熱交換を行う第１熱交換器を含み、
前記外気導入装置は、前記空調対象空間に導入される前記外気と前記冷媒との間で熱交換を行う第２熱交換器を含み、
前記空調システムは、前記第１熱交換器及び前記第２熱交換器のそれぞれに前記冷媒を供給する冷媒回路を備える。
室内機の第１熱交換器と外気導入装置の第２熱交換器へ共通の冷媒回路から冷媒を供給することで、効率的に省エネを実現することができる。

【0009】

（３）好ましくは、前記外気導入装置は、前記空調対象空間に導入される前記外気の温度を目標温度に近づけるように調整する。
このような構成によって、外気を導入しつつ空調対象空間の温度を快適な温度に調節することができる。

【0010】

（４）好ましくは、前記湿度センサは、前記空調対象空間から外部空間へ空気を排出するための排気流路に配置されている。
このような構成によって、空調対象空間の平均的な湿度を検出することができる。

【0011】

（５）好ましくは、前記排気流路は、前記外気導入装置に設けられている。
このような構成によって、外気導入装置の内部に湿度センサを取り付ければよく、施工性が向上する。

【0012】

（６）好ましくは、前記制御部は、前記温度及び前記湿度に基づいて、前記空調対象空間にいる人に不快感を与えないように、前記冷媒の蒸発温度を変更する。
このような構成によって、空調対象空間にいるユーザに不快感を与えることを抑制することができる。

【0013】

（７）好ましくは、前記制御部は、
前記温度及び前記湿度が所定の条件を満たす場合に、前記冷媒の蒸発温度を現在の値よりも高い第１の値に設定する第１制御処理を実行し、
前記温度及び前記湿度が前記所定の条件を満たさない場合に、前記冷媒の蒸発温度を前記第１の値で維持する、又は、前記第１の値より低い第２の値に設定する第２制御処理を実行する。
このような構成によって、空調対象空間の温度及び湿度が所定の条件を満たす場合は、第１制御処理により省エネを実現することができ、空調対象空間の温度及び湿度が所定の条件を満たさない場合は、第２制御処理によりユーザの快適性を確保することができる。

【0014】

（８）好ましくは、前記制御部は、
前記外気導入装置との通信の接続を検出した場合に、前記温度及び前記湿度に基づいて前記冷媒の蒸発温度を変更する第１モードに設定され、
前記外気導入装置との通信の接続を検出しない場合に、前記温度に基づいて前記冷媒の蒸発温度を制御する第２モードに設定される。
このような構成によって、外気導入装置の有無に応じて、制御部を適切な動作モードに設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態に係る空調システムの全体構成の一例を示す図である。

【図2】空調システムの冷媒回路の一例を示す図である。

【図3】実施形態に係る空調システムの制御ブロック図である。

【図4】実施形態に係る外気処理装置の構成の一例を示す図である。

【図5】実施形態に係る外気処理装置の熱交換部の構成の一例を示す斜視図である。

【図6】実施形態に係る室外機の制御部の構成の一例を示すブロック図である。

【図7】室外機の制御部による冷房運転における制御処理の一例を示すフローチャートである。

【図8】通常冷房制御処理の一例を示すフローチャートである。

【図9】省エネ冷房制御処理の一例を示すフローチャートである。

【図10】外気処理装置の制御部による冷房運転における制御処理の一例を示すフローチャートである。

【図11】空気調和機の動作モードの設定処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、添付図面を参照しつつ、空気調和装置の実施形態を詳細に説明する。

【0017】

［１．空気調和装置の構成］
図１は、本開示の実施形態に係る空調システムの全体構成の一例を示す図である。図１に示す空調システム１０は、ビル、工場等に設置されて空調対象空間の空気調和を実現する。空調システム１０は、空気調和機１００と、外気処理装置２００とを含む。空気調和機１００は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことで空調対象空間を冷暖房する。空気調和機１００で使用する冷媒は、例えばＲ３２である。

【0018】

空調システム１０は、建物の内部に形成された室内空間Ｓ１を空調対象空間としている。本開示における室外空間Ｓ２は屋外空間である。

【0019】

空気調和機１００は、熱源側ユニットとしての室外機１１０と利用側ユニットとしての室内機１２０とを含む。本実施形態において、空気調和機１００は、１台の室外機１１０に対して１台の室内機１２０が接続されている。ただし、空気調和機１００の構成はこれに限られず、１台の室外機１１０に対して複数の室内機１２０が接続されてもよい。複数の室内機１２０は、互いに異なる室内空間Ｓ１に配置されてもよい。

【0020】

空気調和機１００は、外気処理装置２００に接続されている。外気処理装置２００は、外気導入装置の一例であり、室内機１２０が設置された室内空間Ｓ１へ外気を導入する。本実施形態における外気処理装置２００は、室外空間Ｓ２から導入された空気を熱交換により温度調整し、室内空間Ｓ１に供給することができる。外気処理装置２００は、建物の内部における室内空間Ｓ１の外部に設置されている。外気処理装置２００は、室内空間Ｓ１と室外空間Ｓ２とを繋ぐダクトに接続される。

【0021】

［２．冷媒回路の構成］
図２は、空調システム１０の冷媒回路の一例を示す図である。図２に示すように、空調システム１０は、冷媒回路２０を含む。冷媒回路２０は、冷媒が充填された閉回路であり、圧縮機１１１、四方切換弁１１２、室外熱交換器１１３、膨張弁１１４、１２２、２２０、室内熱交換器１２１、及び外気処理装置２００の熱交換器２１０が設けられている。

【0022】

室外機１１０と室内機１２０とは、２本の冷媒配管であるガス管ＧＰ及び液管ＬＰによって接続されている。ガス管ＧＰ内にはガス冷媒が流れる。液管ＬＰ内には液冷媒が流れる。

【0023】

室外機１１０は、例えば建物の屋上、ベランダ等の屋外、又は地下等の室外空間Ｓ２に設置される。室外機１１０内には、圧縮機１１１、四方切換弁１１２、室外熱交換器１１３、膨張弁１１４が配設され、これらの機器が冷媒配管を介して接続される。

【0024】

圧縮機１１１は、圧縮機用モータを内蔵する密閉式の構造を有しており、例えばスクロール方式、ロータリ方式などの容積式の圧縮機である。圧縮機１１１は、吸入した低圧冷媒を圧縮した後吐出する。圧縮機１１１の回転数を制御することで、冷媒回路内の冷媒の蒸発温度を変化させることが可能である。

【0025】

室外熱交換器１１３は、例えば、クロスフィン型又はマイクロチャネル型の熱交換器である。室外熱交換器１１３の近傍には、室外ファン１１５が配置されている。室外熱交換器１１３に流入した冷媒は、室外ファン１１５が生成する空気流と熱交換する。室外ファン１１５は、例えばプロペラファンであり、室外ファン用モータ（図示省略）により駆動される。室外ファン１１５は、室外機１１０内に流入し室外熱交換器１１３を通過して室外機１１０外へ流出する空気流を生成する。

【0026】

膨張弁１１４は、開度調整が可能な電動弁である。膨張弁１１４は、内部を通過する冷媒をその開度に応じて減圧する。膨張弁１１４の一端は、室外熱交換器１１３まで延びる冷媒配管に接続されている。膨張弁１１４の他端は、液管ＬＰに接続されている。

【0027】

四方切換弁１１２は、第１～第４のポートを有している。四方切換弁１１２は、第１のポートが第３のポートと連通し且つ第２のポートが第４のポートと連通する第１状態（図２に実線で示す状態）と、第１のポートが第４のポートと連通し且つ第２のポートが第３のポートと連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換えることができる。

【0028】

室外機１１０の内部には、制御部３００が配置されている。図３は、本実施形態に係る空調システムの制御ブロック図である。制御部３００は、圧縮機１１１、四方切換弁１１２、室外熱交換器１１３、膨張弁１１４、及び室外ファン１１５を制御する。

【0029】

図２に戻り、室内機１２０は、天井埋込み型、天井吊下げ型、床置き型、又は壁掛け型の室内ユニットである。室内機１２０内には、室内熱交換器１２１及び膨張弁１２２が配設され、これらの機器が冷媒配管を介して接続される。

【0030】

室内機１２０には、室内ファン１２３及び膨張弁１２２が配置されている。膨張弁１２２は、開度調整が可能な電動弁である。膨張弁１２２の一端は、液管ＬＰに接続されている。膨張弁１２２の他端は、室内熱交換器１２１まで延びる冷媒配管に接続されている。膨張弁１２２は、内部を通過する冷媒をその開度に応じて減圧する。

【0031】

室内熱交換器１２１は、例えば、クロスフィン型又はマイクロチャネル型の熱交換器である。室内熱交換器１２１の液側端は、膨張弁１２２から延びる冷媒配管に接続されている。室内熱交換器１２１のガス側端は、ガス管ＧＰに接続されている。室内熱交換器１２１の近傍には、室内ファン１２３が配置されている。室内熱交換器１２１に流入した冷媒は、室内ファン１２３が生成する空気流と熱交換し、室内熱交換器１２１から排出される。室内熱交換器１２１は、第１熱交換器の一例である。

【0032】

室内ファン１２３は、例えばクロスフローファン又はシロッコファンである。室内ファン１２３は、室内ファン用モータ（図示省略）によって駆動される。室内ファン１２３は、室内空間Ｓ１から室内機１２０内部に流入し、室内熱交換器１２１を通過してから室内空間Ｓ１へ流出する空気流を生成する。

【0033】

図３を参照し、室内機１２０の内部には、制御部３１０が配置されている。制御部３１０は、膨張弁１２２及び室内ファン１２３を制御する。制御部３１０には、室外機１１０の制御部３００、外気処理装置２００の制御部３２０、及び図示しないリモートコントローラが接続される。制御部３１０は、リモートコントローラに入力された設定温度等の運転条件に基づいて室内ファン１２３及び膨張弁１２２を駆動させる。

【0034】

室内機１２０の内部には、さらに温度センサ１２４が配置されている。温度センサ１２４は、室内機１２０が配置された室内空間Ｓ１の空気の温度を検出する。温度センサ１２４は制御部３１０に接続されており、温度センサ１２４の検出値は制御部３１０に出力される。

【0035】

図２に戻り、液管ＬＰの途中からは冷媒管２１が分岐し、冷媒管２１は外気処理装置２００へ延びている。ガス管ＧＰの途中からは冷媒管２２が分岐し、冷媒管２２は外気処理装置２００へ延びている。

【0036】

外気処理装置２００は、室内空間Ｓ１に冷却・加熱処理した空気（外気）を供給することができる装置であり、外気処理ユニットとも称される。例えば、外気処理装置２００は、室内空間Ｓ１の天井裏の空間に配置されており、ダクトを通じて室内空間Ｓ１及び室外空間Ｓ２とつながっている。なお、外気処理装置２００は、天井吊下げ型、天井埋込み型、床置き型、又は壁掛け型であってもよく、天井裏以外の場所に配置してもよい。図２に示すように、外気処理装置２００は、外気処理部２００Ａ及び排気処理部２００Ｂを有している。外気処理部２００Ａは、熱交換器２１０及び給気ファン２４２を有している。排気処理部２００Ｂは、排気ファン２４３を有している。

【0037】

外気処理装置２００は、膨張弁２２０を含む。膨張弁２２０は、開度調整が可能な電動弁である。膨張弁２２０の一端は、冷媒管２１に接続されている。膨張弁２２０の他端は、熱交換器２１０まで延びる冷媒配管に接続されている。膨張弁２２０は、内部を通過する冷媒をその開度に応じて減圧する。

【0038】

熱交換器２１０は、例えば、クロスフィン型又はマイクロチャネル型の熱交換器である。熱交換器２１０の液側端は、膨張弁２２０まで延びる冷媒配管に接続されている。熱交換器２１０のガス側端は、冷媒管２２に接続されている。熱交換器２１０は、第２熱交換器の一例である。

【0039】

図３を参照し、外気処理装置２００の内部には、制御部３２０が配置されている。制御部３２０は、膨張弁２２０、給気ファン２４２及び排気ファン２４３を制御する。制御部３２０には、室外機１１０の制御部３００及び室内機１２０の制御部３１０が接続される。

【0040】

外気処理装置２００の内部には、さらに湿度センサ２３０及び温度センサ２３１が配置されている。湿度センサ２３０は、室内空間Ｓ１の空気の湿度を検出する。温度センサ２３１は、外気処理装置２００から室内空間Ｓ１へ供給される空気（給気ＳＡ）の温度を検出する。湿度センサ２３０及び温度センサ２３１は制御部３２０に接続されており、湿度センサ２３０及び温度センサ２３１の検出値は制御部３２０に出力される。

【0041】

図２に戻り、空調システム１０が冷房運転を行う場合、四方切換弁１１２が第１状態にセットされ、第１のポートが第３のポートと連通し且つ第２のポートが第４のポートと連通する。圧縮機１１１は冷媒を圧縮し、高圧のガス冷媒を吐出する。圧縮機１１１から吐出された高圧のガス冷媒は、四方切換弁１１２を通じて室外熱交換器１１３に流入し、凝縮する。

【0042】

室外熱交換器１１３において凝縮した冷媒は、膨張弁１１４において減圧され、液管ＬＰに流入する。液管ＬＰを流れる冷媒は室内機１２０の膨張弁１２２に流入し、さらに減圧される。減圧された冷媒は、室内熱交換器１２１を通過する際に蒸発する。ガス冷媒が室内熱交換器１２１からガス管ＧＰに流入する。

【0043】

液管ＬＰを流れる液冷媒の一部は冷媒管２１に流入する。冷媒管２１に流入した冷媒は、外気処理装置２００の膨張弁２２０に流入し、さらに減圧される。減圧された冷媒は、熱交換器２１０を通過する際に蒸発する。ガス冷媒が熱交換器２１０から冷媒管２２に流入する。冷媒管２２を流れる冷媒はガス管ＧＰに流入する。

【0044】

ガス管ＧＰを流れるガス冷媒は室外機１１０の四方切換弁１１２を経て圧縮機１１１に吸入される。

【0045】

空調システム１０が暖房運転を行う場合、四方切換弁１１２が第２状態にセットされ、第１のポートが第４のポートと連通し且つ第２のポートが第３のポートと連通する。圧縮機１１１は冷媒を圧縮し、高圧のガス冷媒を吐出する。圧縮機１１１から吐出された高圧のガス冷媒は、四方切換弁１１２を通じてガス管ＧＰに流入する。

【0046】

ガス管ＧＰに流入した冷媒は、室内機１２０の室内熱交換器１２１に流入して凝縮する。凝縮した冷媒は、液管ＬＰに流入する。

【0047】

ガス管ＧＰを流れる冷媒の一部は冷媒管２２に流入する。冷媒管２２に流入した冷媒は、外気処理装置２００の熱交換器２１０に流入して凝縮する。凝縮した冷媒は、冷媒管２１に流入する。冷媒管２１を流れる冷媒は液管ＬＰに流入する。

【0048】

液管ＬＰを流れる冷媒は、室外熱交換器１１３を通過する際に蒸発し、四方切換弁１１２を経て、圧縮機１１１に吸入される。

【0049】

［３．外気処理装置の構成］
図４は、本実施形態に係る外気処理装置の構成の一例を示す図である。外気処理装置２００において、外気処理部２００Ａは外気取入口２５３及び給気吹出口２５４を含み、排気処理部２００Ｂは還気取入口２５１及び排気吹出口２５２を含む。

【0050】

図４に示すように、還気取入口２５１は、室内空間Ｓ１（図１参照）からの空気（還気ＲＡ）をケーシング２５０内に取り入れるために用いられる。還気取入口２５１は、図示しないダクト等を介して室内空間Ｓ１に繋がっている。排気吹出口２５２は、ケーシング２５０内に取り入れられた還気ＲＡを、排気ＥＡとして室外空間Ｓ２（図１参照）に排出するために用いられる。排気吹出口２５２は、図示しないダクト等を介して室外空間Ｓ２に繋がっている。外気取入口２５３は、室外空間Ｓ２からの空気（外気ＯＡ）をケーシング２５０内に取り入れるために用いられる。外気取入口２５３は、図示しないダクト等を介して室外空間Ｓ２に繋がっている。給気吹出口２５４は、ケーシング２５０内に取り入れられた外気ＯＡを、給気ＳＡとして室内空間Ｓ１に供給するために用いられる。給気吹出口２５４は、図示しないダクト等を介して室内空間Ｓ１に繋がっている。

【0051】

外気処理装置２００は、熱交換部２４１を含む。図５は、熱交換部の構成の一例を示す斜視図である。図５に示すように、本実施形態における熱交換部２４１は、第１の空気流Ａ１と、第２の空気流Ａ２とがほぼ直交するように構成された直交型の全熱交換器である。この熱交換部２４１は、仕切板２４１ａと、隔壁板２４１ｂとを有している。仕切板２４１ａと隔壁板２４１ｂとは適宜の接着剤により交互に積層されている。熱交換部２４１は、全体としてほぼ四角柱形状に形成されている。

【0052】

仕切板２４１ａは、伝熱性及び透湿性を有し、平板状に形成されている。隔壁板２４１ｂは、ほぼ三角形状の断面が連続して形成された波板状に形成されている。隔壁板２４１ｂは、隣り合う２枚の仕切板２４１ａの間に空気の通路を形成する。隔壁板２４１ｂは、仕切板２４１ａと隔壁板２４１ｂとの積層方向（図５における上下方向）で１枚ごとに９０度角度を変えて積層されている。これにより、１枚の仕切板２４１ａを挟んでその両側に、第１の空気流Ａ１を通すための給気側通路２４１ｄと第２の空気流Ａ２を通すための排気側通路２４１ｃとが互いに直交して形成される。排気側通路２４１ｃを流れる空気と、給気側通路２４１ｄを流れる空気とは、伝熱性及び透湿性を有する仕切板２４１ａを介して顕熱及び潜熱の交換（全熱交換）が行われるようになっている。なお、本実施形態では、熱交換部２４１を備えた外気処理装置２００を例示したが、本開示の空調システムにおける外気導入装置では、熱交換部（全熱交換器）を省略してもよい。

【0053】

図４に示すように、外気処理装置２００は、ケーシング２５０を有している。ケーシング２５０の内部は、熱交換部２４１によって室内空間Ｓ１側と室外空間Ｓ２側との２つの領域に区画されている。ケーシング２５０内には、熱交換部２４１よりも第１の空気流Ａ１の上流側に上流側給気通路２５５ａが形成され、熱交換部２４１よりも第１の空気流Ａ１の下流側に下流側給気通路２５５ｂが形成されている。上流側給気通路２５５ａと下流側給気通路２５５ｂとによって、室内空間Ｓ１と室外空間Ｓ２とを熱交換部２４１を経由して連通させる給気通路が構成されている。

【0054】

ケーシング２５０内には、熱交換部２４１よりも第２の空気流Ａ２の上流側に上流側排気通路２５６ａが形成され、熱交換部２４１よりも第２の空気流Ａ２の下流側に下流側排気通路２５６ｂが形成されている。上流側排気通路２５６ａと下流側排気通路２５６ｂとによって、室内空間Ｓ１と室外空間Ｓ２とを熱交換部２４１を経由して連通させる排気通路が構成される。

【0055】

下流側給気通路２５５ｂと上流側排気通路２５６ａとの間には、区画壁２５７が設けられている。上流側給気通路２５５ａと下流側排気通路２５６ｂとの間には、区画壁２５８が設けられている。

【0056】

下流側給気通路２５５ｂにおいて、給気吹出口２５４の近傍には給気ファン２４２及び熱交換器２１０が配置されている。この給気ファン２４２が運転されることによって第１の空気流Ａ１が生成され、室外空間Ｓ２の外気ＯＡが給気通路を通り、熱交換器２１０によって熱交換されるとともに、給気ＳＡとして室内空間Ｓ１に供給される。熱交換器２１０は、冷媒回路２０によって供給される冷媒と、給気通路を通る空気（外気ＯＡ）の間で熱交換する。

【0057】

下流側給気流路２５５ｂには、温度センサ２３１が配置されている。温度センサ２３１は、給気ＳＡの温度を検出する。

【0058】

下流側排気通路２５６ｂにおいて、排気吹出口２５２の近傍には排気ファン２４３が配置されている。この排気ファン２４３が運転されることによって第２の空気流Ａ２が生成され、室内空間Ｓ１からの還気ＲＡが排気通路を通り、排気ＥＡとして室外空間Ｓ２に排出される。

【0059】

上流側排気通路２５６ａには、湿度センサ２３０が配置されている。湿度センサ２３０は、還気ＲＡの湿度を検出する。還気ＲＡは、排気ファン２４３によって室内空間Ｓ１から上流側排気通路２５６ａへ導入される空気であるため、還気ＲＡの湿度は室内空間Ｓ１の空気の平均的な湿度である。

【0060】

［４．室外機の制御部の構成］
図６は、本実施形態に係る室外機の制御部の構成の一例を示すブロック図である。室外機１１０の制御部３００は、上記の室外機１１０の構成部品を制御することができる。制御部３００は、プロセッサ３０１と、不揮発性メモリ３０２と、揮発性メモリ３０３と、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ）３０４と、通信インタフェース（通信Ｉ／Ｆ）３０５とを備える。

【0061】

揮発性メモリ３０３は、例えばＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等である。不揮発性メモリ３０２は、例えばフラッシュメモリ、ハードディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）等である。不揮発性メモリ３０２には、コンピュータプログラムである制御プログラム３０６及び制御プログラム３０６の実行に使用されるデータが格納される。室外機１１０の各機能は、制御プログラム３０６がプロセッサ３０１によって実行されることで発揮される。フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体に制御プログラム３０６を記憶させることができる。

【0062】

プロセッサ３０１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。ただし、プロセッサ３０１は、ＣＰＵに限られない。プロセッサ３０１は、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）であってもよい。プロセッサ３０１は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）であってもよいし、ゲートアレイ、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスであってもよい。この場合、ＡＳＩＣ又はプログラマブルロジックデバイスは、制御プログラム３０６と同様の処理を実行可能に構成される。

【0063】

Ｉ／Ｏ３０４は、制御部３００と室外機１１０の構成部品との間でのデータの入出力に用いられる。具体的には、Ｉ／Ｏ３０４は、圧縮機１１１、四方切換弁１１２、膨張弁１１４及び室外ファン１１５に接続されており、これらに制御信号を送信することができる。

【0064】

通信Ｉ／Ｆ３０５は、有線又は無線通信インタフェースである。通信Ｉ／Ｆ３０５は、室内機１２０の制御部３１０及び外気処理装置２００の制御部３２０と相互に通信することができる。

【0065】

なお、室内機１２０の制御部３１０及び外気処理装置２００の制御部３２０の構成は、室外機１１０の制御部３００の構成と同様であるので、説明を省略する。

【0066】

［５．空調システムの動作］
次に、本実施形態に係る空調システム１０の冷房運転について説明する。なお、本実施形態では、室外機１１０に備えられた制御部３００が以下に示す制御処理を実行するが、同制御処理を、室外機１１０以外に備えられた制御部が実行してもよい。

【0067】

［５－１．室外機の制御処理］
図７は、室外機の制御部による冷房運転における制御処理の一例を示すフローチャートである。室外機１１０のプロセッサ３０１は、制御プログラム３０６を実行することにより、以下のような制御処理を行う。

【0068】

プロセッサ３０１は、通常冷房制御処理を開始する（ステップＳ１０１）。

【0069】

図８は、通常冷房制御処理の一例を示すフローチャートである。通常冷房制御処理は、室内空間Ｓ１の温度を下げ、ユーザに快適な温度に調整するための処理である。通常冷房制御処理は、第２制御処理の一例である。

【0070】

プロセッサ３０１は、温度センサ１２４の検出値に応じて冷媒の蒸発温度の目標値を決定する（ステップＳ２０１）。例えば、温度センサ１２４の検出値と、ユーザによって設定された設定温度との差分に応じて、冷媒の蒸発温度の目標値が決定される。目標値は、現在の冷媒の蒸発温度と同じ値、又は、現在の冷媒の蒸発温度よりも低い値である。

【0071】

プロセッサ３０１は、冷媒の蒸発温度が目標値に近づくように膨張弁１１４の開度及び圧縮機１１１の回転速度を制御する（ステップＳ２０２）。これにより、冷媒の蒸発温度が現在の値を維持するか、現在の値よりも低下する。

【0072】

図７に戻り、プロセッサ３０１は、上記のような通常冷房制御処理の実行中に、以下のような処理を実行する。

【0073】

温度センサ１２４は室内空間Ｓ１の温度を検出する。温度センサ１２４の検出値は、室内機１２０の制御部３１０に入力される。制御部３１０は、温度センサ１２４の検出値を、室外機１１０の制御部３００へ送信する。湿度センサ２３０は、上流側排気通路２５６ａ内の空気の湿度を検出する。上流側排気通路を通過する空気は、室内空間S１の循環している空気であるため、室内空間Ｓ１の平均的な湿度を検出することができる。湿度センサ２３０の検出値は、外気処理装置２００の制御部３２０に入力される。制御部３２０は、湿度センサ２３０の検出値を、室外機１１０の制御部３００へ送信する。

【0074】

室外機１１０の制御部３００は、温度センサ１２４及び湿度センサ２３０の検出値を受信する（ステップＳ１０２）。

【0075】

室内機１２０の制御部３１０には、ユーザがリモコンに入力した設定温度が与えられる。制御部３１０は、設定温度を制御部３００へ送信する。制御部３００は、制御部３１０から送信された設定温度を受信する（ステップ１０３）。

【0076】

制御部３００のプロセッサ３０１は、室内温度（温度センサ１２４の検出値）と設定温度とを比較し、室内温度が設定温度に到達したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

【0077】

室内温度が設定温度に到達していない（室内温度が設定温度より高い）場合（ステップＳ１０４においてＮＯ）、プロセッサ３０１はステップＳ１０１へ戻り、通常冷房制御処理を継続する。

【0078】

室内温度が設定温度に到達していない（室内温度が設定温度未満である）場合（ステップＳ１０４においてＹＥＳ）、制御部３００のプロセッサ３０１は、取得した温度及び湿度に基づいて、不快指数Ｄを算出する（ステップＳ１０５）。具体的には、不快指数Ｄは、以下の式（１）によって算出される。
D = 0.81 × Th + 0.01 × Rh × (0.99 × Th1 - 14.3）+ 46.3 …(1)
ただし、Ｔｈは室内空間Ｓ１の温度、Ｒｈは室内空間Ｓ１の湿度である。Ｔｈには温度センサ１２４の検出値が利用され、Ｒｈには湿度センサ２３０の検出値が利用される。

【0079】

プロセッサ３０１は、不快指数Ｄと閾値とを比較し、不快指数Ｄが閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。不快指数Ｄが閾値未満であることは、温度及び湿度についての所定の条件の一例である。

【0080】

不快指数Ｄが閾値以上である場合（ステップＳ１０６においてＮＯ）、プロセッサ３０１はステップＳ１０１へ戻り、通常冷房制御処理を継続する。

【0081】

不快指数Ｄが閾値未満である場合（ステップＳ１０６においてＹＥＳ）、プロセッサ３０１は、通常冷房制御処理を終了し、省エネ冷房制御処理を開始する（ステップＳ１０７）。

【0082】

図９は、省エネ冷房制御処理の一例を示すフローチャートである。省エネ冷房制御処理は、冷媒の蒸発温度を現在の値よりも高くし、電力消費を抑えるための処理である。省エネ冷房制御処理は、第１制御処理の一例である。

【0083】

プロセッサ３０１は、現在の冷媒の蒸発温度よりも高い目標値を決定する（ステップＳ３０１）。例えば、現在の冷媒の蒸発温度よりも所定値高い値に目標値が決定される。

【0084】

プロセッサ３０１は、冷媒の蒸発温度が目標値に近づくように膨張弁１１４の開度及び圧縮機１１１の回転速度を制御する（ステップＳ３０２）。これにより、冷媒の蒸発温度が現在の値よりも上昇する。省エネ冷房制御処理により、冷房運転における電力消費量が抑制される。

【0085】

図７に戻り、プロセッサ３０１は、省エネ冷房制御処理の実行中に、ステップＳ１０２へ戻る。

【0086】

プロセッサ３０１は、温度センサ１２４及び湿度センサ２３０の検出値を再び受信し（ステップＳ１０２）、設定温度を再び受信する（ステップＳ１０３）。

【0087】

プロセッサ３０１は、室内温度と設定温度とを比較する（ステップＳ１０４）。室内温度が設定温度よりも高くなった場合（ステップＳ１０４においてＮＯ）、プロセッサ３０１はステップＳ１０１へ移り、省エネ冷房制御処理を終了し、通常冷房制御処理を開始する。

【0088】

室内温度が設定温度以下である場合（ステップＳ１０４においてＹＥＳ）、プロセッサ３０１は不快指数Ｄを再び算出する（ステップＳ１０５）。プロセッサ３０１は、不快指数Ｄと閾値とを比較し、不快指数Ｄが閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。

【0089】

不快指数Ｄが閾値以上である場合（ステップＳ１０６においてＮＯ）、プロセッサ３０１はステップＳ１０１へ移り、省エネ冷房制御処理を終了し、通常冷房制御処理を開始する。

【0090】

不快指数Ｄが閾値未満である場合（ステップＳ１０６においてＹＥＳ）、プロセッサ３０１は、ステップＳ１０７へ移り、省エネ冷房制御処理を継続する。

【0091】

［５－２．外気処理装置の制御処理］
図１０は、外気処理装置の制御部による冷房運転における制御処理の一例を示すフローチャートである。

【0092】

室内機１２０の制御部３１０には、ユーザがリモコンに入力した設定温度が与えられる。制御部３１０は、設定温度を外気処理装置２００の制御部３２０へ送信する。制御部３２０は、制御部３１０から送信された設定温度を受信する（ステップ４０１）。

【0093】

温度センサ２３１は、給気ＳＡの温度を検出する。制御部３２０は、温度センサ２３１の検出値を受け付ける（ステップ４０２）。

【0094】

制御部３２０は、受信した設定温度に基づいて、給気ＳＡの目標温度を決定する（ステップＳ４０３）。例えば、給気ＳＡの目標温度は、受信した設定温度と同一の値に決定される。

【0095】

制御部３２０は、温度センサ２３１の検出値が、目標温度に近づくように膨張弁２２０の開度を制御する（ステップＳ４０４）。これにより、給気ＳＡが、目標温度に近づくように調整される。

【0096】

ステップＳ４０４の後、制御部３２０はステップＳ４０１へ戻る。

【0097】

［５－３．空気調和機の動作モードの設定］
本実施形態に係る空気調和機１００は、外気処理装置２００に接続されているか否かに応じて動作モードを設定する。外気処理装置２００が空気調和機１００に接続されている場合、空気調和機１００の動作モードは、冷房運転時において、上述した省エネ冷房制御処理及び通常冷房制御処理を実行可能な省エネモードに設定され、外気処理装置２００が空気調和機１００に接続されていない場合、空気調和機１００の動作モードは、冷房運転時において、通常冷房制御処理のみを実行可能な通常モードに設定される。省エネモードは、室内空間Ｓ１の温度及び湿度に基づいて冷媒の蒸発温度を変更するモードであり、第１モードの一例である。通常モードは、室内空間Ｓ１に温度に基づいて冷媒の蒸発温度を制御するモードであり、第２モードの一例である。

【0098】

図１１は、空気調和機の動作モードの設定処理の一例を示すフローチャートである。設定処理は、例えば、空調システム１０のビルへの取付け施工時、又は、空気調和機１００が取り付けられたビルへの外気処理装置２００の増設時に実行される。

【0099】

室外機１１０の制御部３００と外気処理装置２００の制御部３２０とが通信ケーブルによって接続されると、制御部３００は、制御部３２０との通信の接続を検出する。室外機１１０のプロセッサ３０１は、外気処理装置２００の制御部３２０との通信の接続が検出されたか否かを判定する（ステップＳ５０１）。

【0100】

室外機１１０の制御部３００と外気処理装置２００の制御部３２０との通信の接続が検出された場合（ステップＳ５０１においてＹＥＳ）、プロセッサ３０１は、空気調和機１００の動作モードを省エネモードに設定する（ステップＳ５０２）。これにより、動作モード設定処理が終了する。

【0101】

室外機１１０の制御部３００と外気処理装置２００の制御部３２０との通信の接続が検出されない場合（ステップＳ５０１においてＮＯ）、プロセッサ３０１は、空気調和機１００の動作モードを通常モードに設定する（ステップＳ５０３）。これにより、動作モード設定処理が終了する。

【0102】

［６．変形例］
上述した実施形態では、室内空間Ｓ１の温度及び湿度から不快指数Ｄを算出し、不快指数Ｄに応じて冷媒の蒸発温度を変更したが、これに限定されない。不快指数Ｄ以外の指標を室内空間Ｓ１の温度及び湿度から算出し、当該指標を用いて冷媒の蒸発温度を変更してもよい。

【0103】

上述した実施形態では、外気処理装置２００に熱交換器２１０を設けたが、これに限定されない。外気処理装置２００が熱交換器を備えず、室内空間Ｓ１に導入される給気ＳＡと冷媒との間での熱交換を行う機能を有さなくてもよい。

【0104】

上述した実施形態では、外気処理装置２００の上流側排気通路２５６ａに湿度センサ２３０を配置したが、これに限定されない。室内空間Ｓ１と室外空間Ｓ２とを繋ぐダクト（排気流路）に湿度センサ２３０を配置してもよい。

【0105】

［７．実施形態の作用効果］
（１）空調システム１０は、室内機１２０と、外気処理装置２００と、温度センサ１２４と、湿度センサ２３０と、制御部３００とを含む。室内機１２０は、冷媒との熱交換により生成された調和空気を室内空間Ｓ１へ供給する。外気処理装置２００は、室内空間Ｓ１へ外気を導入する。温度センサ１２４は、室内空間Ｓ１の温度を検出する。湿度センサ２３０は、室内空間Ｓ１の湿度を検出する。制御部３００は、温度センサ１２４及び湿度センサ２３０のそれぞれによって検出された温度及び湿度に基づいて、冷媒の蒸発温度を変更する。

【0106】

外気処理装置２００によって室内空間Ｓ１に外気が導入されても、室内空間Ｓ１の温度及び湿度に応じて冷媒の蒸発温度が変更される。このため、ユーザに与える快適性を損なうことを抑制しつつ、省エネを実現することができる。

【0107】

（２）室内機１２０は、室内空間Ｓ１の空気と冷媒との間で熱交換を行う室内熱交換器１２１を含んでもよい。外気処理装置２００は、室内空間Ｓ１に導入される給気ＳＡと冷媒との間で熱交換を行う熱交換器２１０を含んでもよい。空調システム１０は、室内熱交換器１２１及び熱交換器２１０のそれぞれに冷媒を供給する冷媒回路２０を含んでもよい。
室内機１２０の室内熱交換器１２１と外気処理装置２００の熱交換器２１０へ共通の冷媒回路２０から冷媒を供給することで、効率的に省エネを実現することができる。

【0108】

（３）外気処理装置２００は、室内空間Ｓ１に導入される給気ＳＡの温度を目標温度に近づけるように調整してもよい。
このような構成によって、外気を導入しつつ室内空間Ｓ１の温度を快適な温度に調節することができる。

【0109】

（４）湿度センサ２３０は、室内空間Ｓ１から室外空間Ｓ２へ空気を排出するための排気流路に配置されてもよい。
このような構成によって、室内空間Ｓ１の平均的な湿度を検出することができる。

【0110】

（５）排気流路は、外気処理装置２００に設けられてもよい。
このような構成によって、外気処理装置２００の内部に湿度センサ２３０を取り付ければよく、施工性が向上する。

【0111】

（６）制御部３００は、温度及び湿度に基づいて、室内空間Ｓ１にいる人に不快感を与えないように、冷媒の蒸発温度を変更してもよい。
このような構成によって、室内空間Ｓ１にいるユーザに不快感を与えることを抑制することができる。

【0112】

（７）制御部３００は、室内空間Ｓ１の温度及び湿度が所定の条件を満たす場合に、省エネ冷房制御処理を実行してもよい。省エネ冷房制御処理は、冷媒の蒸発温度を現在の値よりも高い第１の値に設定する処理である。制御部３００は、室内空間Ｓ１の温度及び湿度が所定の条件を満たさない場合に、通常冷房制御処理を実行してもよい。通常冷房制御処理は、冷媒の蒸発温度を第１の値で維持する、又は、第１の値より低い第２の値に設定する処理である。
このような構成によって、室内空間Ｓ１の温度及び湿度が所定の条件を満たす場合は、省エネ冷房制御処理により省エネを実現することができ、室内空間Ｓ１の温度及び湿度が所定の条件を満たさない場合は、通常冷房制御処理によりユーザの快適性を確保することができる。

【0113】

（８）制御部３００は、外気処理装置２００との通信の接続を検出した場合に、省エネモードに設定されてもよい。省エネモードは、室内空間Ｓ１の温度及び湿度に基づいて冷媒の蒸発温度を変更する動作モードである。制御部３００は、外気処理装置２００との通信の接続を検出しない場合に、通常モードに設定されてもよい。通常モードは、室内空間Ｓ１の温度に基づいて冷媒の蒸発温度を制御する動作モードである。
このような構成によって、外気処理装置２００の有無に応じて、制御部３００を適切な動作モードに設定することができる。

【0114】

［８．補記］
なお、本開示は、以上の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0115】

１０：空調システム、２０：冷媒回路、２１，２２：冷媒管、１００：空気調和機、１１０：室外機、１１１：圧縮機、１１２：四方切換弁、１１３：室外熱交換器、１１４，１２２，２２０：膨張弁、１１５：室外ファン、１２０：室内機、１２１：室内熱交換器、１２３：室内ファン、１２４：温度センサ、２００：外気処理装置、２００Ａ：外気処理部、２００Ｂ：排気処理部、２１０：熱交換器、２３０：湿度センサ、２４１：熱交換部、２４１ａ：仕切板、２４１ｂ：隔壁板、２４１ｃ：排気側通路、２４１ｄ：給気側通路、２４２：給気ファン、２４３：排気ファン、２５０：ケーシング、２５１：還気取入口、２５２：排気吹出口、２５３：外気取入口、２５４：給気吹出口、２５５：給気通路、２５５ａ：上流側給気通路、２５５ｂ：下流側給気通路、２５６：排気通路、２５６ａ：上流側排気通路、２５６ｂ：下流側排気通路、２５７，２５８：区画壁、３００，３１０，３２０：制御部、３０１：プロセッサ、３０２：不揮発性メモリ、３０３：揮発性メモリ、３０４：入出力インタフェース、３０５：通信インタフェース、３０６：制御プログラム、Ａ１：第１の空気流、Ａ２：第２の空気流、Ｓ１：室内空間、Ｓ２：室外空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】