特許 7531259 制御装置、空調システム及び制御方法

(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】2024-08-01

(45)【発行日】2024-08-09

(54)【発明の名称】制御装置、空調システム及び制御方法

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/65 20180101AFI20240802BHJP

   F24F 5/00 20060101ALI20240802BHJP

   F24F 11/74 20180101ALI20240802BHJP

   F24F 11/86 20180101ALI20240802BHJP

【ＦＩ】

F24F11/65

F24F5/00 K

F24F5/00 101B

F24F11/74

F24F11/86

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018134029

(22)【出願日】2018-07-17

(65)【公開番号】P2020012577

(43)【公開日】2020-01-23

【審査請求日】2021-07-13

【審判番号】

【審判請求日】2023-03-23

(73)【特許権者】

【識別番号】516299338

【氏名又は名称】三菱重工サーマルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】中村 隆則

(72)【発明者】

【氏名】坪野 正寛

(72)【発明者】

【氏名】大村 峰正

(72)【発明者】

【氏名】中野 学

【合議体】

【審判長】水野 治彦

【審判官】飯星 潤耶

【審判官】鈴木 充

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－１６１６８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平９－３０３８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２１４５１９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

F24F 1/00- 1/86

F24F 5/00

F24F 11/00-11/89

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空調対象となる空間の空気を吸入して前記空気の温度を制御する空気調和機と、前記空間に接する面に配置された放射パネルモジュールと、前記空気調和機によって温度制御された前記空気を前記放射パネルモジュールへ送出するファンと、前記放射パネルモジュールを通過した前記空気を前記空間へ吹き出す吹出口と、を含む空調システムの運転において、
前記放射パネルモジュールの放射面の温度制御を優先的に行う放射面重視モードと、前記空間の温度制御を優先的に行う空間重視モードと、前記放射面重視モードでも前記空間重視モードでもない一般的な運転モードである通常運転モードと、の３つの運転モードのうちの何れを実行するかを前記運転における任意のタイミングで受け付ける設定情報取得部と、
前記設定情報取得部が受け付けた前記運転モードが前記放射面重視モードの場合は前記ファンの回転数を所定の第１回転数以下に制御し、前記空間重視モードの場合は前記ファンの回転数を前記第１回転数より大きい所定の第２回転数以上に制御し、前記設定情報取得部が受け付けた前記運転モードが前記通常運転モードの場合、前記ファンの回転数を、ユーザが設定した風量に対応する回転数に設定して運転する制御部と、
を備える制御装置。

【請求項2】

前記設定情報取得部は、さらに前記空間重視モードについて前記空間の温度の目標値である第１の設定温度を取得し、前記放射面重視モードについて前記空間に接する面の温度の目標値である第２の設定温度を取得する、
請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記制御装置は、前記空間の温度と前記空間の温度の目標値である設定温度の温度差に基づいて前記空気調和機が備える圧縮機の回転数を制御することによって前記設定温度に対する温度制御を行い、
前記放射面重視モードと前記空間重視モードの切り替えを前記ファンの回転数を変更することにより行う、
請求項１に記載の制御装置。

【請求項4】

前記空気調和機の暖房運転時に、
前記放射面の温度が、所定の第１閾値以上となると前記ファンの回転数を所定値まで上昇させる放射面温度上昇防止機能、
を備える請求項１から請求項３の何れか１項に記載の制御装置。

【請求項5】

前記放射面の温度が、前記第１閾値より低い所定の第２閾値以下となると前記ファンの回転数を低下させる、
請求項４に記載の制御装置。

【請求項6】

前記空気調和機の冷房運転時に、
前記放射面の温度が、所定の第３閾値以下となると前記ファンの回転数を所定値まで上昇させる放射面温度低下防止機能、
を備える請求項１から請求項５の何れか１項に記載の制御装置。

【請求項7】

空調対象となる空間の空気を吸入して、前記空気の温度を制御する空気調和機と、
前記空間に接する面に配置された放射パネルモジュールと、
前記空気調和機によって温度制御された前記空気を前記放射パネルモジュールへ送出するファンと、
前記放射パネルモジュールを通過した前記空気を前記空間へ吹き出す吹出口と、
請求項１から請求項６の何れか１項に記載の制御装置と、
を備える空調システム。

【請求項8】

空調対象となる空間の空気を吸入して前記空気の温度を制御する空気調和機と、前記空間に接する面に配置された放射パネルモジュールと、前記空気調和機によって温度制御された前記空気を前記放射パネルモジュールへ送出するファンと、前記放射パネルモジュールを通過した前記空気を前記空間へ吹き出す吹出口と、を含む空調システムの運転において、
前記放射パネルモジュールの放射面の温度制御を優先的に行う放射面重視モードと、前記空間の温度制御を優先的に行う空間重視モードと、前記放射面重視モードでも前記空間重視モードでもない一般的な運転モードである通常運転モードと、の３つの運転モードのうちの何れを実行するかを前記運転における任意のタイミングで受け付けるステップと、
前記受け付けるステップにて受け付けた前記運転モードが前記放射面重視モードの場合は前記ファンの回転数を所定の第１回転数以下に制御し、前記空間重視モードの場合は前記ファンの回転数を前記第１回転数より大きい所定の第２回転数以上に制御し、前記受け付けるステップにて受け付けた前記運転モードが前記通常運転モードの場合、前記ファンの回転数を、ユーザが設定した風量に対応する回転数に設定して運転するステップと、
を有する制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制御装置、空調システム及び制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、空気調和機により温度制御された空調エアを床面に配置されたパネルボードに送り、パネルボードを冷却または加熱して、該パネルボードからの冷気または暖気を室内に放射する床放射冷暖房システムが開示されている。この床放射冷暖房システムでは、パネルボードを通過した空調エアをパネルボード端部のグリルより室内へ吹き出す。これにより、パネルボードからの熱放射だけでなく、空調エアによっても室内を冷暖房することができる。また、特許文献１には、室内へ吹き出した空調エアが、再び空気調和機に吸引され再利用されることが記載されている。

【0003】

また、特許文献２には、複数の床暖房パネルを床面に配置し、ヒートポンプユニットから床暖房パネルへ温水を供給する暖房装置が開示されている。特許文献２の図１２には、複数の床暖房パネルの一部に対して供給する温水の流量を絞る間欠運転において、圧縮機の回転数、室外熱交換器の送風ファン、膨張弁の開度を制御することにより、冷媒回路の高圧の上昇を抑制する制御方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００４－２３２９８９号公報

【文献】特開２０１０－２０３７４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

例えば、特許文献１に記載のような床放射冷暖房システムに対しては、足元を暖かくすることに対するニーズがある反面、足元の温度よりも空間全体の温度を重視して空調を行うニーズが存在する。しかし、ユーザの好みに応じて、それぞれのニーズに適した制御を実行する機能は提供されていない。また、特許文献１、２にもそれぞれのニーズに応じた制御を選択して実行することは開示されていない。

【0006】

そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできる制御装置、空調システム及び制御方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様によれば、制御装置は、空調対象となる空間の空気を吸入して前記空気の温度を制御する空気調和機と、前記空間に接する面に配置された放射パネルモジュールと、前記空気調和機によって温度制御された前記空気を前記放射パネルモジュールへ送出するファンと、前記放射パネルモジュールを通過した前記空気を前記空間へ吹き出す吹出口と、を含む空調システムの運転において、前記放射パネルモジュールの放射面の温度制御を優先的に行う放射面重視モードと、前記空間の温度制御を優先的に行う空間重視モードと、前記放射面重視モードでも前記空間重視モードでもない一般的な運転モードである通常運転モードと、の３つの運転モードのうちの何れを実行するかを前記運転における任意のタイミングで受け付ける設定情報取得部と、前記設定情報取得部が受け付けた前記運転モードが前記放射面重視モードの場合、前記ファンの回転数を所定の第１回転数以下に制御し、前記空間重視モードの場合、前記ファンの回転数を前記第１回転数より大きい所定の第２回転数以上に制御し、前記設定情報取得部が受け付けた前記運転モードが前記通常運転モードの場合、前記ファンの回転数を、ユーザが設定した風量に対応する回転数に設定して運転する制御部と、を備える。

【0008】

本発明の一態様によれば、前記設定情報取得部は、さらに前記空間重視モードについて前記空間の温度の目標値である第１の設定温度の設定を取得し、前記放射面重視モードについて前記空間に接する面の温度の目標値である第２の設定温度の設定を取得する。

【0010】

本発明の一態様によれば、前記制御装置は、前記空間の温度と前記空間の温度の目標値である設定温度の温度差に基づいて前記空気調和機が備える圧縮機の回転数を制御することによって前記設定温度に対する温度制御を行い、前記放射面重視モードと前記空間重視モードの切り替えを前記ファンの回転数を変更することにより行う。

【0011】

本発明の一態様によれば、前記制御装置は、前記空気調和機の暖房運転時に、前記放射面の温度が、所定の第１閾値以上となると前記ファンの回転数を所定値まで上昇させる放射面温度上昇防止機能、を備える。

【0012】

本発明の一態様によれば、前記制御装置は、前記放射面の温度が、前記第１閾値より低い所定の第２閾値以下となると前記ファンの回転数を低下させる。

【0013】

本発明の一態様によれば、前記制御装置は、前記空気調和機の冷房運転時に、前記放射面の温度が、所定の第３閾値以下となると前記ファンの回転数を所定値まで上昇させる放射面温度低下防止機能、を備える。

【0014】

本発明の一態様によれば、空調システムは、空調対象となる空間の空気を吸入して、前記空気の温度を制御する空気調和機と、前記空間に接する面に配置された放射パネルモジュールと、前記空気調和機によって温度制御された前記空気を前記放射パネルモジュールへ送出するファンと、前記放射パネルモジュールを通過した前記空気を前記空間へ吹き出す吹出口と、上記の何れかに記載の制御装置と、を備える。

【0015】

本発明の一態様によれば、制御方法は、空調対象となる空間の空気を吸入して前記空気の温度を制御する空気調和機と、前記空間に接する面に配置された放射パネルモジュールと、前記空気調和機によって温度制御された前記空気を前記放射パネルモジュールへ送出するファンと、前記放射パネルモジュールを通過した前記空気を前記空間へ吹き出す吹出口と、を含む空調システムの運転において、前記放射パネルモジュールの放射面の温度制御を優先的に行う放射面重視モードと、前記空間の温度制御を優先的に行う空間重視モードと、前記放射面重視モードでも前記空間重視モードでもない一般的な運転モードである通常運転モードと、の３つの運転モードのうちの何れを実行するかを前記運転における任意のタイミングで受け付けるステップと、前記受け付けるステップにて受け付けた前記運転モードが前記放射面重視モードの場合、前記ファンの回転数を所定の第１回転数以下に制御し、前記空間重視モードの場合、前記ファンの回転数を前記第１回転数より大きい所定の第２回転数以上に制御し、前記受け付けるステップにて受け付けた前記運転モードが前記通常運転モードの場合、前記ファンの回転数を、ユーザが設定した風量に対応する回転数に設定して運転するステップと、を有する。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、放射式と対流式を組み合わせた空調システムにおいて、放射パネルの表面温度（放射面）の温度制御を重視する運転モードと空間の温度制御を重視する運転モードと選択して実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態における空調システムの一例を示す概略図である。

【図2】本発明の一実施形態における放射パネルとその配置例を示す図である。

【図3】本発明の一実施形態における冷媒回路の一例を示す図である。

【図4】本発明の一実施形態における制御装置の一例を示すブロック図である。

【図5】本発明の一実施形態における運転モード切替制御のフローチャートである。

【図6】本発明の一実施形態における暖房時の床面温度上昇防止制御のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

＜実施形態＞
以下、本実施形態の空調システムについて図を参照しつつ説明を行う。
図１は、本発明の一実施形態における空調システムの一例を示す概略図である。
空調システム１００は、室内機１０と、室外機２０と、放射パネルモジュール４０Ａ，４０Ｂと、ダクト１３と、を備える。以下、放射パネルモジュール４０Ａ，４０Ｂ等を総称して放射パネルモジュール４０と記載する場合がある。
室内機１０は、空調対象となる室内の空間Ｗ０の天井裏などに設置され、吸込口Ｗ１から空間Ｗ０の空気Ｗを吸入し、この空気Ｗを適切な温度に調節してダクト１３へ送出する。空間Ｗ０の床、壁面、天井などには、少なくとも１つの放射パネルモジュール４０が配置され、ダクト１３へ送出された温度制御済みの空気は、放射パネルモジュール４０へ供給される。放射パネルモジュール４０は、ふく射熱を空間Ｗ０へ放射する放射パネルと、室内機１０から供給される空気Ｗが通過する風路を備える。放射パネルは空間Ｗ０と接するように床、壁、天井などの表面にその放射面（放射パネル）が空間Ｗ０側を向くように配置され、放射パネルの裏面を通過する温度制御済みの空気Ｗが放射パネルを冷却または加熱する。放射パネルが冷却または加熱されることにより、放射パネルを介してふく射熱が空間Ｗ０へ伝達し、空間Ｗ０を冷房または暖房する。なお、放射パネルモジュール４０Ａ、放射パネルモジュール４０Ｂは、配管等で接続されていて、放射パネルモジュール４０Ａを通過した空気Ｗは、放射パネルモジュール４０Ｂへ供給される。室内機１０から供給される空気Ｗは、放射パネルモジュール４０Ａ、放射パネルモジュール４０Ｂを通過し、吹出口Ｗ２Ａから空間Ｗ０へ吹き出され、空間Ｗ０を冷却または加熱する。このように空調システム１００は、放射式および対流式の２方式による空調を行って空間Ｗ０の冷暖房を行う。

【0019】

空調システム１００は、放射パネルモジュール４０の放射面の温度を計測する温度センサ１６を備える。放射面の温度を計測する温度センサ１６とは、例えば、赤外線温度センサ１４である。あるいは、温度センサ１６は、放射パネルモジュール４０Ａ、４０Ｂの放射面に設けられた熱電対１５Ａ，１５Ｂでもよい。図１の例のように放射パネルモジュール４０を床面に配置する場合、温度センサ１６は、床面温度を計測する。

【0020】

次に放射パネルモジュール４０の構成および配置の一例について説明する。
図２は本発明の一実施形態における放射パネルモジュールとその配置例を示す図である。図２に放射パネルモジュール４０の平面図を示す。図２に示す例では、空間Ｗ０の床面に４つの放射パネルモジュール４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄが配置されている。放射パネルモジュール４０Ａを例に放射パネルモジュール４０の構成を説明する。放射パネルモジュール４０Ａは、ダンパー４２Ａと、流路形成部材４１Ａ１，４１Ａ２，４１Ａ３，４１Ａ４，４１Ａ５，４１Ａ６と、ダンパー制御部４３Ａと、入口部４４Ａと、出口部４５Ａと、を備えている。また、放射パネルモジュール４０Ａの上側の面（空間Ｗ０の床面）は、図示しない放射パネルで形成されている。ダンパー制御部４３Ａは、制御装置３０の指示に基づいてダンパー４２Ａの開閉動作を制御する。ダンパー４２Ａが実線で示す位置にあるとき（開状態とする）、入口部４４Ａから流入した空気Ｗは、実線矢印が示す方向にバイパス流路４６Ａを通過し、出口部４５Ａから送り出される。一方、ダンパー制御部４３Ａの制御によりダンパー４２Ａが破線で示す位置にあるとき（閉状態とする）、入口部４４Ａから流入した空気Ｗは、破線矢印が示す方向に熱交換流路４７Ａ１，４７Ａ２，４７Ａ３，４７Ａ４，４７Ａ５，４７Ａ６，４７Ａ７を通過し、出口部４５Ａから送り出される。

【0021】

空気Ｗが、熱交換流路４７Ａ１等を通過すると、放射パネルモジュール４０Ａからのふく射熱が増大し、暖房時には床（放射パネル）が暖かくなる。反対に空気Ｗがバイパス流路４６Ａを通過した場合には、放射パネルモジュール４０Ａが配置された領域の床の温度上昇は抑えられ、暖かい空気Ｗは対流式の空調で利用される。例えば、ユーザが、放射パネルモジュール４０Ａが配置された領域で過ごす場合、リモートコントローラ等によって、放射パネルモジュール４０Ａのダンパー４２Ａを切り替える指示を行い、空気Ｗが熱交換流路４７Ａ１等を通過するように制御することができる。あるいは、冷房運転時にユーザが、放射パネルモジュール４０Ａが配置された領域で過ごす場合、足元が冷えるのを抑えるためにリモートコントローラにより、ダンパー４２Ａを切り替える指示を行い、空気Ｗがバイパス流路４６Ａを通過するように制御することができる。放射パネルモジュール４０Ｂ～４０Ｄについても同様に構成されている。

【0022】

図示するように放射パネルモジュール４０Ａと放射パネルモジュール４０Ｂは配管５０Ａで接続されている。同様に放射パネルモジュール４０Ｃと放射パネルモジュール４０Ｄは配管５０Ｃで接続されている。ダクト１３は２つに分岐して、入口部４４Ａ，４４Ｃと接続している。室内機１０からダクト１３を介して温度制御済みの空気Ｗが放射パネルモジュール４０Ａの入口部４４Ａと放射パネルモジュール４０Ｃの入口部４４Ｃへ供給される。放射パネルモジュール４０Ａへ供給された空気Ｗは、バイパス流路４６Ａ又は熱交換流路４７Ａ１等を通過して出口部４５Ａから配管５０Ａを介して放射パネルモジュール４０Ｂの入口部４４Ｂへ供給される。同様に放射パネルモジュール４０Ｃへ供給された空気Ｗは、放射パネルモジュール４０Ｃの内部を通過して出口部４５Ｃから配管５０Ｃを介して放射パネルモジュール４０Ｄの入口部４４Ｄへ供給される。放射パネルモジュール４０Ｂ，４０Ｄについても同様である。放射パネルモジュール４０Ｂ，４０Ｄがそれぞれ出口部４５Ｂ，４５Ｄから送り出した空気Ｗは、吹き出し口Ｗ２Ａ～Ｗ２Ｄから空間Ｗ０へ吹き出される。

【0023】

放射パネルモジュール４０Ａ～４０Ｄのダンパー４２Ａ～４２Ｄは、各々独立して制御することができるので、例えば、放射パネルモジュール４０Ａのみ空気Ｗが熱交換流路４７Ａ１等を流れるようにダンパー４２Ａを閉状態とし、放射パネルモジュール４０Ｂ～４０Ｄについては、それぞれダンパー４２Ｂ～４２Ｄを開状態に制御することができる。

【0024】

吹き出し口Ｗ２Ａ～Ｗ２Ｄから空間Ｗ０へ吹き出された空気Ｗは、空間Ｗ０を冷房または暖房して、再び吸込口Ｗ１から室内機１０へ吸入される。図１、図２に例示するように、天井の吸入口Ｗ１と吹出口Ｗ２Ａ～Ｗ２Ｄとを離れた位置に設け、その間に複数の放射パネルモジュール４０を並べて配置することができる。例えば、吸入口Ｗ１と吹出口Ｗ２Ａ等とが、空調対象の部屋の両端に近い位置に設けられていれば、対流式の空調において部屋全体を偏りなく空調することができる。また、複数の放射パネルモジュール４０を、配管５０を介して任意の方向に接続することで２次元平面状に放射パネルを配置することができる。これにより、放射式の空調によっても部屋全体を空調することができる。

【0025】

なお、ダンパー４２Ａの切り替えは、完全な開状態と閉状態との間で切り替える制御に限定されない。例えば、ステッピングモータを用いて、開状態と閉状態との間を多段階に切り替えられるように制御してもよい。これにより、熱交換流路４７Ａ１等に流入する空気Ｗの流量とバイパス流路４６Ａに流入する空気Ｗの流量とを調整し、より細やかな温度制御を行うことができる。例えば、暖房中に床の温度が高いと感じた場合、ユーザの指示によりダンパー制御部４３Ａは、ダンパー４２Ａの位置を開状態と閉状態の中間の位置に制御してもよい。すると、閉状態に制御した場合よりは少ない量の空気Ｗが熱交換流路４７Ａ１等へ流入するため、床の温度上昇を抑えることができる。

【0026】

図１に戻り、吸込口Ｗ１から吸入された空気Ｗは、室内機１０が備える室内熱交換器２との間で熱交換を行い、適切な温度に制御され、ファン９によって再びダクト１３へ送出される。室内機１０は、室内熱交換器２、ファン９、温度センサ１１、湿度センサ１２、制御装置３０を備える。また、制御装置３０は、温度センサ１６と接続されている。温度センサ１１は、吸込口Ｗ１から吸入された空気Ｗの温度を計測する。湿度センサ１２は、吸込口Ｗ１から吸入された空気Ｗの湿度（相対湿度）を計測する。制御装置３０は、温度センサ１１および湿度センサ１２の計測値に基づいて、ファン９の回転数を制御し、空気Ｗをダクト１３へ送出する。室内機１０は、室外機２０と冷媒配管６、図示しない通信線等で接続される。室内機１０と室外機２０は、冷凍サイクルを構成しており、冷媒を冷凍サイクル内で循環させることによって冷媒の加熱・冷却を行い、室内熱交換器２を通じて空気Ｗを所望の温度に制御する。

【0027】

ここで、図３を用いて、室内機１０と室外機２０による冷凍サイクルの運転について説明する。図３は、本発明の一実施形態における冷媒回路の一例を示す図である。
図３に示すように室内機１０は、室内熱交換器２、ファン９を備える。室外機２０は、圧縮機１、膨張弁３、室外熱交換器４、四方弁５を備える。圧縮機１、室内熱交換器２、膨張弁３、室外熱交換器４、四方弁５は冷媒配管６で接続される。
圧縮機１は、冷媒を圧縮し、圧縮後の高温、高圧の冷媒を吐出する。暖房運転では、冷媒は矢印８の方向に循環する。つまり、圧縮機１が吐出した冷媒は、四方弁５を介して室内熱交換器２に供給される。冷媒は、室内熱交換器２にて、吸込口Ｗ１から吸入した空気Ｗへ放熱し、凝縮して液化する。凝縮した冷媒は、膨張弁３によって減圧され、低圧の冷媒となる。低圧の冷媒は、室外熱交換器４へ供給され、外気からの吸熱により気化する。気化した冷媒は、四方弁５を通過して圧縮機１へ吸入される。圧縮機１は低圧の冷媒を圧縮して高圧の冷媒を吐出する。

【0028】

また、冷房運転では、冷媒は矢印７の方向に循環する。つまり、圧縮機１が吐出した高圧の冷媒は、四方弁５を介して室外熱交換器４に供給され外気へ放熱し凝縮する。凝縮した冷媒は膨張弁３によって減圧される。低圧の冷媒は、室内熱交換器２へ供給され、空気Ｗから吸熱して空気Ｗを冷却し、気化する。気化した冷媒は、四方弁５を通過して圧縮機１へ吸入される。圧縮機１は低圧の冷媒を圧縮して高圧の冷媒を吐出する。

【0029】

室外機２０の制御装置２１は、暖房と冷房に応じた四方弁５の切り替えや、温度センサ１１が計測した空気Ｗの温度と設定温度との差に応じた回転数で圧縮機１を駆動するなどして、空間Ｗ０の温度が、ユーザが設定した設定温度となるように冷凍サイクルの運転を行う。空気Ｗと冷媒は、室内熱交換器２で熱交換する。制御装置３０は、所定の回転数でファン９を制御して、所望の温度に制御された熱交換後の空気Ｗをダクト１３へ送出する。また、例えば、制御装置３０は、温度センサ１６が計測する放射面の温度に基づいてファン９の回転数を制御する。制御装置３０は、ファン９の回転数を制御することによって、床面の温度を制御する。

【0030】

図４は、本発明の一実施形態における制御装置の一例を示すブロック図である。
制御装置３０は、例えばマイコン等のコンピュータ装置である。図示するように制御装置３０は、センサ情報取得部３１と、設定情報取得部３２と、タイマ３３と、記憶部３４と、制御部３５と、通信部３６とを備えている。なお、制御装置３０は、室内機１０に関して種々の制御を行うが、本明細書では、ファン９の回転数により床面の温度を制御する機能を中心に説明する。

【0031】

センサ情報取得部３１は、温度センサ１１から空気Ｗの温度の計測値、湿度センサ１２から空気Ｗの湿度の計測値、温度センサ１６から床面温度（放射面の表面温度）を取得する。
設定情報取得部３２は、ユーザがリモートコントローラ等から入力した各種設定情報を取得する。例えば、設定情報取得部３２は、運転の開始と停止の指示、冷房・暖房の設定、室温の設定、風量の設定、床のどのエリア（放射パネルモジュール４０Ａ～４０Ｄの何れか）を温めるか（又は冷却するか）、床面温度（放射パネルモジュール４０の放射面の表面温度）を重視する運転モード（放射面重視モード）で運転するか、空間温度（空間重視モード）を重視する運転モードで運転するか等の設定情報を取得する。放射面重視モードとは、暖房であれば床面温度がより暖かくなるよう運転する運転モードであり、冷房であれば床面温度がより冷却されるよう運転する運転モードである。空間重視モードとは、冷暖房ともに空間Ｗ０の温度が早く設定温度に達するように制御する運転モードである。例えば、放射面重視モードの場合、設定情報取得部３２は、目標とする床面温度や床面温度の上限値、下限値の設定情報を取得してもよい。また、設定情報取得部３２は、放射面重視モードでも空間重視モードでもない、一般的な運転モード（通常運転モード）の設定情報を取得してもよい。
タイマ３３は、時間を計測する。
記憶部３４は、センサ情報取得部３１が取得した温度や湿度の計測値、設定情報取得部３２が取得した各種設定情報など種々の情報を記憶する。また、記憶部３４は、制御装置３０の機能を実現する各種プログラムを記憶する。

【0032】

制御部３５は、室内機１０の制御、室外機２０と連携して空調システム１００の制御を行う。例えば、設定情報取得部３２が、冷房の運転開始指示、冷房時の設定温度を取得すると、制御部３５は、通信部３６を介して、室外機２０の制御装置２１へ、温度センサ１１の計測値と共にそれらの設定情報を通知する。制御装置２１は、温度センサ１１の計測値と設定温度の差に基づいて、圧縮機１を駆動し、空気Ｗが所望の温度となるよう冷凍サイクルを運転する。また、例えば、設定情報取得部３２が、所定の風量の設定情報を取得すると、制御部３５は、ダクト１３へ供給される空気Ｗの風量が所定の風量となるようファン９の回転数を制御する。例えば、風量が強、中、弱の３段階で設定できる場合、それらの設定ごとにファン９の回転数が定められていて、制御部３５は、ユーザが設定した風量の設定に対応する回転数でファン９を駆動する。また、例えば、冷房時にユーザが、放射パネルモジュール４０Ａのエリアをあまり冷やさないように設定した場合、制御部３５は、ダンパー制御部４３Ａへ、ダンパー４２Ａを開状態とするよう指示する。

【0033】

制御部３５は、ユーザが設定した運転モードに応じてファン９の回転数を制御する。具体的には、運転モードが放射面重視モードの場合、制御部３５は、ファン９を低速で運転し、運転モードが空間重視モードの場合には高速で運転する。
例えば、暖房の場合、ファン９の回転数を上昇させると、室内熱交換器２を通過する空気Ｗの単位時間あたりの風量が増大する。すると、空気Ｗは十分に昇温されないうちに室内熱交換器２を通過してダクト１３へ送出される。つまり、室内機１０から送出される空気Ｗの温度は、風量が少ないときと比べて低温である。反対にファン９の回転数を低下させると、室内熱交換器２を通過する空気Ｗの単位時間あたりの風量が少なくなり、空気Ｗは、室内熱交換器２で十分に熱交換されて高温となった状態でダクト１３へ送出される。

【0034】

例えば、暖房の場合、ファン９の回転数を低速にし、高温の空気Ｗがダクト１３を介して放射パネルモジュール４０へ供給されると、放射パネルの温度は上昇する。従って、ユーザが放射面重視モードを指定した場合、制御部３５は、ファン９の回転数を、空間重視モードの場合よりも低速に設定して運転する。反対に空間重視モードの場合は、風量を増大させ、温度制御後の空気Ｗをより多く空間Ｗ０に供給するようにする。これにより、空間Ｗ０の温度は早く設定温度に到達する。

【0035】

冷房の場合も同様である。つまり、ファン９の回転数を上昇させると、空気Ｗは十分に冷却されないまま室内熱交換器２を通過し、比較的高温の状態でダクト１３へ送出される。反対にファン９の回転数を低下させると、十分に冷却された空気Ｗがダクト１３へ送出される。従って、冷房運転時にユーザが放射面重視モードを指定した場合、制御部３５は、ファン９の回転数を、空間重視モードの場合よりも低速に設定して運転する。これにより、床面はより冷却される。

【0036】

なお、上記の通り、制御部３５は、運転モードの切り替えとは別に、ダンパー制御部４３Ａ等を介したダンパー４２Ａの開閉制御により、より温めたい、又は冷却したい領域に配置された放射パネルモジュール４０を重点的に温めたり、冷却したりすることができる。

【0037】

通信部３６は、制御装置２１との間の通信を行う。例えば、設定情報取得部３２が、運転停止指示を取得すると、通信部３６は、その運転停止指示を室外機２０の制御装置２１へ送信する。また、通信部３６は、ダンパー制御部４３Ａ等と通信を行う。例えば、制御部３５が、ダンパー４２Ａを閉状態にするよう指示した場合、通信部３６は、その指示情報を、ダンパー制御部４３Ａへ送信する。

【0038】

次に本実施形態の運転モードの切り替えの処理の流れについて、図１～図４の空調システム１００の構成を例に説明を行う。
図５は、本発明の一実施形態における運転モード切替制御のフローチャートである。
まず、ユーザの指示により空調システム１００が冷房または暖房運転を開始する（ステップＳ１１）。具体的には、ユーザが冷房または暖房運転の開始指示をリモートコントローラ等により入力する。通信部３６はその開始指示を室外機２０の制御装置２１へ送信する。制御装置２１は、冷房運転か暖房運転かに応じて四方弁を切り替えたり、圧縮機１を起動したりして冷凍サイクルの運転を開始する。運転中、通信部３６は、センサ情報取得部３１が取得した温度センサ１１による空気Ｗの温度を所定の時間間隔で室外機２０の制御装置２１へ送信する。制御装置２１は、空気Ｗの温度が、設定温度に近づくように圧縮機１の回転数を調整する。

【0039】

次にユーザが運転モードをリモートコントローラから設定する。設定情報取得部３２は、運転モードの設定情報を取得し、制御部３５に出力する。制御部３５は、ユーザが設定した運転モードを判定する（ステップＳ１２）。運転モードが空間重視モードの場合（ステップＳ１２；空間）、制御部３５は、ファン９の回転数を所定の第２回転数以上に設定して運転する（ステップＳ１３）。運転モードが放射面重視モードの場合（ステップＳ１２；床）、制御部３５は、ファン９の回転数を所定の第１回転数以下に設定して運転する（ステップＳ１４）。ここで、第１回転数は、第２回転数よりも低い値である。ファン９の風量を５段階で設定できる場合、例えば、第１回転数とは下から２番目の風量に対応する回転数であり、第２回転数は上から２番目の風量に対応する回転数である。このような設定において、例えば、制御部３５は、放射面重視モードの場合、運転の開始からしばらくの間は、最も小さい風量に対応する回転数でファン９を運転して優先的に床を暖房又は冷房し、温度センサ１６による床面温度が所定の目標温度に達したら、ファン９の回転数を、下から２番目の風量に対応する回転数に上昇させてもよい。空間重視モードの場合も同様に、運転の開始からしばらくの間は、最も大きな風量に対応する回転数でファン９を運転して、温度センサ１１が計測した温度と設定温度との差が所定の範囲内に達したら、ファン９の回転数を、上から２番目の風量に対応する回転数に下降させてもよい。また、放射面重視モードの場合、下から２番目の風量に対応する回転数に上昇させたのち、温度センサ１６による床面温度と所定の目標温度の差が所定の範囲外となると、再びファン９の回転数を最も小さい風量に対応する回転数に低下して床の温度制御を強化してもよい。空間重視モードの場合も同様である。

【0040】

また、運転モードが通常運転モードの場合（ステップＳ１２；通常）、制御部３５は、ファン９の回転数をユーザが設定した風量に対応する回転数に設定して運転する（ステップＳ１５）。

【0041】

次に制御部３５が、冷房または暖房運転を終了するかどうかを判定する（ステップＳ１６）。例えば、制御部３５は、設定情報取得部３２が運転の停止を指示する情報を取得すると、冷房または暖房運転を終了すると判定する。運転を終了しない場合（ステップＳ１６；Ｎｏ）、ステップＳ１２以降の処理を繰り返す。運転を終了する場合（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、制御装置２１、３０は、冷房または暖房運転の終了処理を行う。例えば、制御装置２１は、圧縮機１を停止する。また、制御部３５は、ファン９を停止する。

【0042】

本実施形態によれば、放射パネルモジュール４０の放射面の温度を、ファン９の回転数を変更することにより制御することができる。また、利用可能な運転モードとして、放射面重視モードと空間重視モードを設けることで、ユーザの嗜好に応じて、例えば、暖房時に足元が暖かくなることを好むユーザであれば、放射面重視モードを選択することにより所望の空調環境を手に入れることができる。また、例えば、冷房時に足元が冷えることを好まないユーザであれば、空間重視モードを選択することによって、快適な空間とすることができる。

【0043】

ところで、床暖房を利用する際、人体と接触する床面の温度によっては、ユーザが低温やけどを起こす可能性がある。本実施形態では、ファン９の回転数を制御することによって低温やけどのリスクを低減することができる。
図６は、本発明の一実施形態における暖房時の床面温度上昇防止制御のフローチャートである。
前提として制御部３５は、低温やけどのおそれがある放射面温度の情報を保持しているものとする。まず、ユーザの指示により空調システム１００が暖房運転を開始する（ステップＳ２１）。室外機２０は、図５を用いて説明したように温度センサ１１の計測値とユーザの設定温度に基づいて冷凍サイクルの運転を行う。室内機１０では、制御部３５が、温度センサ１６の計測値を監視しながら、ファン９の回転数を制御する。
具体的には、制御部３５は、温度センサ１６が計測する床面温度が、第１閾値以上かどうかを判定する（ステップＳ２２）。第１閾値とは、例えば、低温やけどが起きる可能性がある床面温度に対して余裕をもたせて低く設定された温度である。床面温度が第１閾値に達しない場合（ステップＳ２２；Ｎｏ）、制御部３５は、運転モードに応じたあるいはユーザが設定した所定の回転数で、ファン９の運転を継続する。床面温度が第１閾値以上となった場合（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、ファン９の回転数を第３回転数以上に設定してファン９の運転を行う（ステップＳ２３）。第３回転数とは、暖房時、放射パネルモジュール４０の放射面の温度上昇を抑えることができる風量に対応する回転数である。上記のとおり、ファン９の回転数を上昇させることにより、暖房運転であれば、比較的低温な空気Ｗが、放射パネルモジュール４０へ供給される。これにより、放射パネルの温度上昇を防止することができる。

【0044】

ファン９の回転数を第３回転数以上に設定した場合、制御部３５は、床面温度が第２閾値以下に低下したかどうかを判定する（ステップＳ２４）。第２閾値とは、制御の安定性のために第１閾値よりも低く設定された温度である。床面温度が第２閾値以下に低下しない場合（ステップＳ２４；Ｎｏ）、制御部３５は、第３回転数以上でのファン９の運転を継続する。床面温度が第２閾値以下に低下すると（ステップＳ２４；Ｙｅｓ）、制御部３５は、例えば、第３回転数以上に上昇させる前の元の回転数に戻してファン９を運転する（ステップＳ２５）。次に制御部３５が、暖房運転を終了するかどうかを判定する（ステップＳ２６）。暖房運転を終了しない場合（ステップＳ２６；Ｎｏ）、制御部３５は、ステップＳ２２以降の処理を繰り返す。暖房運転を終了する場合（ステップＳ２６；Ｙｅｓ）、制御装置２１、３０は、暖房運転の終了処理を行う。このような制御により、ユーザを低温やけどから保護することができる。

【0045】

図６で説明した制御は、低温やけどの防止以外にも適用することができる。例えば、放射パネルの材料によっては、ある温度以上の運転が続くと材料の反りや劣化が発生する可能性がある。このような材料の反りや劣化を防止する目的で図６と同様の制御をおこなってもよい。例えば、予め記憶部３４に放射面の材料情報とそれに対応する第１閾値、第２閾値の情報を登録しておく。そして、リモートコントローラから放射パネルモジュール４０の放射パネルの材料情報を設定できるようにする。そして暖房運転中、制御部３５は、設定した材料情報に対応する第１閾値、第２閾値に基づいて図６のフローチャートと同様の制御を行う。これにより、床面の温度上昇による放射パネルの劣化を防止することができる。また、図６のフローチャートでは、床面温度のみによってファン９の回転数を変更することとしたが、さらに連続運転時間や累積運転時間を考慮してファン９の回転数制御を行ってもよい。例えば、ステップＳ２２の判定を「床面温度が第１温度以上の状態がＸ分継続したか？」といった条件に変更することができる。

【0046】

また、ユーザがリモートコントローラから第１閾値、第２閾値に任意の値を設定し、図６の制御により、床面温度が所望の範囲内に維持されるよう制御してもよい。この場合、第１閾値は床面温度の上限値、第２閾値は下限値である。また、第１閾値、第２閾値の代わりに床面温度の目標値を設定できるようにし、制御部３５が設定された目標温度に対して適切な第１閾値、第２閾値を設定することで、暖房中の床面温度が、ユーザが設定した目標温度となるよう制御してもよい。これにより、ユーザは、床面温度を所望の範囲内の温度に制御することができる。

【0047】

また、図６に示す制御は、冷房運転に対しても適用することができる。例えば、ステップＳ２２の判定では、床面温度が第３閾値以下かどうかを判定し、第３温度以下まで低下していれば、ファン９の回転数を上昇させて床面温度の低下を防ぐ（放射面温度低下防止機能）。また、ステップＳ２４の判定では、床面温度が第４閾値（第３閾値＜第４閾値）以上かどうかを判定し、ファン９の回転数を上昇させた結果、床面温度が第４閾値以上まで上昇すれば、再びファン９の回転数を低下させる。これにより、冷房運転時に床面温度を所望の範囲に制御できる。

【0048】

本実施形態によれば、空調対象となる空間Ｗ０の空気Ｗを吸入して、空気Ｗの温度を制御する空気調和機（室内機１０、室外機２０）と、空間Ｗ０に接する面に配置された放射パネルモジュール４０と、空気調和機によって温度制御された空気Ｗを放射パネルモジュール４０へ送出するファン９と、放射パネルモジュール４０を通過した空気Ｗを空間Ｗ０へ吹き出す吹出口Ｗ２Ａ等とを備える空調システム１００において、放射パネル表面の温度をファン９の回転数を上下させることにより制御することができる。また、ファン９の回転数を調整することにより、放射パネルモジュール４０の放射面の温度制御を優先するか、空間の温度制御を優先するかを選択することができる。

【0049】

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施例では、放射パネルモジュール４０等を床面に配置する例を挙げたが、天井や壁面に配置してもよい。

【符号の説明】

【0050】

１・・・圧縮機
２・・・室内熱交換器
３・・・膨張弁
４・・・室外熱交換器
５・・・四方弁
６・・・冷媒配管
９・・・ファン
１０・・・室内機
１１・・・温度センサ
１２・・・湿度センサ
１３・・・ダクト
１４・・・赤外線温度センサ
１５・・・熱電対
１６・・・温度センサ
２０・・・室外機
２１・・・制御装置
３０・・・制御装置
３１・・・センサ情報取得部
３２・・・設定情報取得部
３３・・・タイマ
３４・・・記憶部
３５・・・制御部
３６・・・通信部
４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ・・・放射パネルモジュール
４１Ａ１，４１Ａ２，４１Ａ３，４１Ａ４，４１Ａ５，４１Ａ６・・・流路形成部材
４２Ａ・・・ダンパー
４３Ａ・・・ダンパー制御部
４４Ａ・・・入口部
４５Ａ・・・出口部
４６Ａ・・・バイパス流路
４７Ａ１，４７Ａ２，４７Ａ３，４７Ａ４，４７Ａ５，４７Ａ６，４７Ａ７・・・熱交換流路
５０Ａ、５０Ｃ・・・配管
１００・・・空調システム
Ｗ・・・空気
Ｗ０・・・空間
Ｗ１・・・吸込口
Ｗ２Ａ、Ｗ２Ｂ、Ｗ２Ｃ、Ｗ２Ｄ・・・吹出口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】