JP2024061438A - 空気調和機、制御方法、プログラム、および記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】給気加湿運転を原因とする、換気導管内の結露現象を抑えることができる、空気調和機、制御方法、プログラム、および記憶媒体を提供する。【解決手段】空気調和機は、換気装置と制御部とを含む。換気装置は、空気調和機の空調制御の対象とする制御空間に、水分を担持した外気空気を供給する給気加湿運転を行うように構成されている。換気装置は、外気空気を制御空間に供給するための換気導管を含む。制御部は、換気装置による給気加湿運転において、換気導管の制御空間側に設けられた第１のセンサによって、第１の湿度値を取得する。制御部は、第１の湿度値が第１の湿度閾値以上であると判定した場合、第１の湿度値が第１の湿度閾値よりも低くなるように、換気装置の加湿量を減少させるように構成されている。【選択図】図６

Description

本開示は、空気調和機、その制御方法、プログラム、および記憶媒体に関する。

従来では、特許文献１に記載するように、空気調和対象の室内に配置される室内機と、室外に配置される室外機とから構成される空気調和機が知られている。この空気調和機は、室外機から室内機に加湿された外気空気を供給できるように構成されている。

特開２００１－９１０００号公報

従来の空気調和機について、外気空気を室内機に供給することによる加湿を行うことができる。しかしながら、このような給気加湿運転を行うときに、水分を含んだ外気空気を室内に供給するための換気導管内に結露が生じるという課題がある。

本開示の目的は、給気加湿運転を原因とする、換気導管内の結露現象を抑えることができる、空気調和機、制御方法、プログラム、および記憶媒体を提供することにある。

前述した課題を解決するために、本開示は、空気調和機、制御方法、プログラム、および記憶媒体を提供するものである。

本開示に係る一態様の空気調和機は、換気装置と制御部とを含む。換気装置は、空気調和機の空調制御の対象とする制御空間に、水分を担持した外気空気を供給する給気加湿運転を行うように構成されている。換気装置は、外気空気を制御空間に供給するための換気導管を含む。制御部は、換気装置による給気加湿運転において、換気導管の制御空間側に設けられた第１のセンサによって、第１の湿度値を取得する。制御部は、第１の湿度値が第１の湿度閾値以上であると判定した場合、第１の湿度値が第１の湿度閾値よりも低くなるように、換気装置の加湿量を減少させるように構成されている。

また、本開示に係る他の態様の制御方法は、換気装置を有する空気調和機の制御方法である。当該換気装置は、空気調和機の空調制御の対象とする制御空間に、水分を担持した外気空気を供給する給気加湿運転を行うように構成されている。換気装置は、外気空気を制御空間に供給するための換気導管を含む。制御方法は、換気装置による給気加湿運転において、換気導管の制御空間側に設けられた第１のセンサによって、第１の湿度値を取得するステップと、第１の湿度値が第１の湿度閾値以上であると判定した場合、第１の湿度値が第１の湿度閾値よりも低くなるように、換気装置の加湿量を減少させるステップと、を含む。

また、本開示に係る他の態様プログラムは、上述した制御方法を空気調和機に実行させる。

また、本開示に係る他の態様の記憶媒体は、コンピュータプログラムが記憶されている非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。当該コンピュータプログラムがプロセッサによって実行されるときに、上述した制御方法が実現される。

本開示において、空気調和機、制御方法、プログラム、および記憶媒体によれば、給気加湿運転を原因とする、換気導管内の結露現象を抑え、結露水による騒音を抑えることができる。

実施の形態１における空気調和機の概略構成の一例を示すブロック図 実施の形態１に係る空気調和機の概略図 換気装置の概略図 給気換気運転中の換気装置の概略図 排気換気運転中の換気装置の概略図 給気加湿運転中の換気装置の概略図 実施の形態１における制御方法の一例のフローチャート 第１のセンサが設けられた場所を示す概略図 第１のセンサが設けられた場所を示す概略図 実施の形態１における換気装置のモータの制御のシミュレーション結果の一例 実施の形態１における換気装置のモータの制御例 実施の形態１における制御方法の一例のフローチャート 実施の形態２における制御方法の一例のフローチャート 第２のセンサが設けられた場所を示す概略図 第２のセンサが設けられた場所を示す概略図 実施の形態２における換気装置のモータの回転数と第１の湿度値と第１の温度値との関係を表す図 実施の形態２における換気装置のモータの制御のシミュレーション結果の一例 実施の形態２における換気装置のモータの制御例 実施の形態２における制御方法の一例のフローチャート 実施の形態２における換気装置のモータとヒータとの制御のシミュレーション結果の一例 実施の形態２における換気装置のモータとヒータとの制御のシミュレーション結果の一例 実施の形態３における制御方法の一例のフローチャート 実施の形態４における制御方法の一例のフローチャート

先ず始めに、空気調和機、制御方法、プログラム、および記憶媒体の各種態様について説明する。

本開示に係る第１の態様の空気調和機の空気調和機は、換気装置と制御部とを含む。換気装置は、空気調和機の空調制御の対象とする制御空間に、水分を担持した外気空気を供給する給気加湿運転を行うように構成されている。換気装置は、外気空気を制御空間に供給するための換気導管を含む。制御部は、換気装置による給気加湿運転において、換気導管の制御空間側に設けられた第１のセンサによって、第１の湿度値を取得する。制御部は、第１の湿度値が第１の湿度閾値以上であると判定した場合、第１の湿度値が第１の湿度閾値よりも低くなるように、換気装置の加湿量を減少させるように構成されている。

本開示に係る第２の態様の空気調和機において、第１の態様において、換気装置は、外気空気に水分を担持させる吸収材をさらに含んでもよい。制御部は、換気導管の換気装置側、かつ吸収材に対して下流側に設けられた第２のセンサによって、第１の温度値を取得してもよい。制御部は、第１の温度値が第１の温度閾値以上であると判定した場合、第１の温度値が第１の温度閾値よりも低くなるように、換気装置の加湿量を調整させてもよい。

本開示に係る第３の態様の空気調和機において、第１の態様または第２の態様において、換気装置は、外気空気に水分を担持させる吸収材と、吸収材を回転させるモータと、をさらに含んでもよい。制御部は、モータの回転数を減少することによって換気装置の加湿量を減少させるように構成され得る。

本開示に係る第４の態様の空気調和機において、第３の態様において、換気装置は、吸収材を加熱する、複数のヒータをさらに含んでもよい。制御部は、ヒータの作動本数を減少することによって換気装置の加湿量を減少させるように構成され得る。

本開示に係る第５の態様の空気調和機において、第１～４の態様のいずれか１つにおいて、換気装置は、外気空気に水分を担持させる吸収材と、第１のファンとをさらに含んでもよい。第１のファンは、吸収材に対して下流側に配置されており、外気空気に室外から吸収材を通過させて制御空間に流出させるように作動する。制御部は、第１のファンの回転数を減少することによって換気装置の加湿量を減少させるように構成され得る。

本開示に係る第６の態様の空気調和機において、第１～５の態様のいずれか１つにおいて、換気装置は、外気空気に水分を担持させる吸収材と、第１のファンとをさらに含んでもよい。第１のファンは、吸収材に対して下流側に配置されており、外気空気に室外から吸収材を通過させて制御空間に流出させるように作動する。制御部は、給気加湿運転において、制御空間の絶対湿度、および第１のファンの回転数に基づいて、換気装置の加湿量を判定する。制御部は、加湿量が加湿量閾値以上であると判定した場合、加湿量が加湿量閾値よりも低くなるように、換気装置の加湿量を減少させるようにさらに構成され得る。

本開示に係る第７の態様の空気調和機は、第１～６の態様のいずれか１つにおいて、制御空間の室内湿度を検出するための第３のセンサをさらに含んでもよい。制御部は、給気加湿運転において、第３のセンサによって、制御空間の室内湿度である第２の湿度値を取得し、給気加湿運転に関連する設定湿度値を取得する。制御部は、第２の湿度値が設定湿度値以上であると判定した場合、第２の湿度値が設定湿度値よりも低くなるように、換気装置の加湿量を減少させるように構成され得る。

本開示に係る第８の態様の空気調和機において、第１～７の態様のいずれか１つにおいて、制御部は、給気加湿運転において、第１の湿度値が第２の湿度閾値よりも低いと判定した場合、第１の湿度値が第２の湿度閾値以上になるように、換気装置の加湿量を増加させるようにさらに構成され得る。

本開示に係る第９の態様の空気調和機において、第８の態様において、換気装置は、外気空気に水分を担持させる吸収材と、吸収材を回転させるモータと、吸収材を加熱する、複数のヒータと、第１のファンと、をさらに含んでもよい。第１のファンは、吸収材に対して下流側に配置されており、外気空気に室外から吸収材を通過させて制御空間に流出させるように作動する。制御部は、モータの回転数を増加する、ヒータの作動本数を増加する、または、第１のファンの回転数を増加することによって、換気装置の加湿量を増加させるように構成され得る。

本開示に係る第１０の態様の制御方法は、換気装置を有する空気調和機の制御方法である。当該換気装置は、空気調和機の空調制御の対象とする制御空間に、水分を担持した外気空気を供給する給気加湿運転を行うように構成されている。換気装置は、外気空気を制御空間に供給するための換気導管を含む。制御方法は、換気装置による給気加湿運転において、換気導管の制御空間側に設けられた第１のセンサによって、第１の湿度値を取得するステップと、第１の湿度値が第１の湿度閾値以上であると判定した場合、第１の湿度値が第１の湿度閾値よりも低くなるように、換気装置の加湿量を減少させるステップと、を含む。

本開示に係る第１１の態様のプログラムは、第１０の態様における制御方法を空気調和機に実行させる。

本開示に係る第１２の態様の記憶媒体は、コンピュータプログラムが記憶されている非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。当該コンピュータプログラムがプロセッサによって実行されるときに、第１０の態様における制御方法が実現される。

《技術的概念》
本開示に係る空気調和機、制御方法、プログラム、および記憶媒体の具体的な実施の形態を説明する前に、まず、一例を用いて、本開示に記載の技術的概念を説明する。この例において、空気調和機は換気装置と制御部とを有し、換気装置は、空気調和機の空調制御の対象とする制御空間に、水分を担持した外気空気を供給可能であり、外気空気を制御空間に供給するための換気導管を含む。

従来、空気調和機は水分を担持した外気空気を制御空間に供給する給気加湿運転ができる。しかしながら、冬場で換気導管の内表面温度が低下している場合、または加湿量が過多になっている場合などに、換気導管には結露現象が起きることがある。特に供給する外気空気の湿度が高い場合、または加湿量が過多である場合、換気導管の内壁には結露現象が起き、結露による水滴（すなわち、結露水）が換気導管内に溜まる可能性がある。そして、換気装置を用いて給気または排気を行うときに、換気導管内で空気と結露水がまじり合って、騒音が起きることがある。

本開示の制御方法の主な概念は、換気装置による給気加湿運転において、制御部は、換気導管内の湿度を検出し、加湿量が過多であると判定した場合、換気装置の加湿量を減少させることである。例えば、制御部は、換気導管の制御空間側に設けられた第１のセンサによって、第１の湿度値を取得し、第１の湿度値を換気導管内の湿度とする。そして、加湿量が過多であるか否かの判定にあたって、制御部は、取得した第１の湿度値が第１の湿度閾値以上であるか否かを判定してもよい。この例において、制御部は、第１の湿度値が第１の湿度閾値以上であると判定した場合、第１の湿度値が第１の湿度閾値よりも低くなるように、換気装置の加湿量を減少させる。空気調和機は、換気装置の加湿量の減少によって、換気導管内の結露を抑え、結露水による騒音を抑える。

以下で説明する実施の形態のそれぞれは、本開示の一例を示すものである。以下の実施の形態のそれぞれにおいて示される数値、形状、構成、ステップ、およびステップの順序などは、一例を示すものであり、本開示を限定するものではない。以下の実施の形態１における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

以下に述べる実施の形態のそれぞれにおいて、特定の要素に関しては変形例を示す場合があり、その他の要素に関しては任意の構成を適宜組み合わせることを含むものであり、組み合わされた構成においてはそれぞれの効果を奏するものである。実施の形態において、それぞれの変形例の構成をそれぞれ組み合わせることにより、それぞれの変形例における効果を奏するものとなる。

以下の詳細な説明において、「第１」、「第２」などの用語は、説明のためだけに用いられるものであり、相対的な重要性または技術的特徴の順位を明示または暗示するものとして理解されるべきではない。「第１」と「第２」と限定されている特徴は、１つまたはさらに多くの当該特徴を含むことを明示または暗示するものである。

《実施の形態１》
以下、本開示に係る空気調和機、制御方法、プログラム、および記憶媒体の実施の形態１について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、実施の形態１における空気調和機の概略構成の一例を示すブロック図である。図１は、制御方法およびそのプログラムを空気調和機に実行させる観点、および空気調和機と外部の他の装置との関係性の観点から作成された概略図である。空気調和機１０は、空気調和機の制御方法を実行し、給気加湿運転を適切に実行する。

図１の実施例において、空気調和機１０は、記憶部１１と、制御部１２と、通信部１３と、換気装置５０とを含む。空気調和機１０はさらに、機能を発揮するために様々なセンサ１４を少なくとも１つ含んでもよい。空気調和機１０は、視覚的な情報をユーザに表示するためのディスプレイを含んでもよい。

空気調和機１０は通信部１３を介して端末装置８０および／またはサーバ９２と接続可能である。例えば、後述するように、空気調和機１０は、インターネットを介してサーバ９２と接続してもよい。空気調和機１０はインターネットを介して空気調和機１０のユーザのスマートフォンである端末装置８０と接続してもよい。空気調和機１０は赤外線を介して空気調和機１０のリモートコントローラである端末装置８０と接続してもよい。また、空気調和機１０は直接的にまたは間接的に外部情報源９４と接続して、換気制御に必要な情報の一部を外部情報源９４から取得してもよい。

本開示に係る換気制御機器は、空気調和機１０の制御部１２、サーバ９２、端末装置８０、または他に空気調和機１０の換気装置５０を制御可能な装置であってもよい。以下の各実施例において、空気調和機１０の制御部１２を換気制御機器として実施するが、この場合に限らない。

以下、各構成要素の概略を説明する。

＜空気調和機１０＞
空気調和機１０は、例えば、家庭やオフィスにおける部屋の内部空間を空調制御の対象とする制御空間とし、当該制御空間の壁面または天井に設けられた室内機２０と、屋外、制御空間以外の中央空調室等に設けられた室外機３０とを有する。空気調和機１０は、例えば、冷房機能、暖房機能、および／または空気洗浄機能を有する。空気調和機１０は、制御空間の室内空気を除加湿可能な換気装置５０を含み、換気装置５０を用いる給気加湿機能を有する。また、空気調和機１０は換気装置５０を用いる除湿機能を有してもよい。さらに、本開示に係る空気調和機１０は換気装置５０を用いる換気機能を有する。これらの機能・運転モードが自由に組み合わせられ得る（例えば、冷房除湿機能、冷房換気モードなど）。

＜記憶部１１＞
記憶部１１は、種々の情報や制御プログラムを記録する記録媒体であり、制御部１２の作業領域として機能するメモリであってもよい。記憶部１１は、例えば、フラッシュメモリ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、その他の記憶デバイス又はそれらを適宜組み合わせて実現される。

記憶部１１は、給気加湿制御のための基準や閾値を記憶してもよい。記憶部１１は、それぞれのセンサ１４から取得した情報を記憶してもよい。外部情報源９４から取得した情報も記憶部１１に記憶させてもよい。これらの情報は、制御方法が行われるときに制御部１２に読み出され得る。

また、記憶部１１は、制御方法を換気制御装置（例えば、制御部１２）に実行させるためのプログラムを記憶してもよい。

＜制御部１２＞
制御部１２は、空気調和機１０の少なくとも一部の機能の制御を司るコントローラである。制御部１２は、プログラムを実行することにより所定の機能を実現するＣＰＵ、ＭＰＵ、ＭＣＵ、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣのような汎用プロセッサを含む。制御部１２は、記憶部１１に格納された制御プログラムを呼び出して実行することにより、空気調和機１０における各種の制御を実現することができる。また、制御部１２は記憶部１１と協働して、記憶部１１に記憶されたデータを読み取り／書き込みを行うことができる。制御部１２は、ハードウェアとソフトウェアの協働により所定の機能を実現するものに限定されず、所定の機能を実現する専用に設計されたハードウェア回路でもよい。

制御部１２は、通信部１３を介して、サーバ９２と通信することができる。同様に、制御部１２は、通信部１３を介して、ユーザによる様々な指令および設定値（例えば、空気調和機１０の給気加湿運転／給気加湿モードの起動指令、湿度設定指令）を端末装置８０から受信することができる。制御部１２は、これらの設定値および様々なセンサ１４から受信した検出値（例えば、室内湿度、ユーザの所在位置）などに基づいて、空気調和機１０の冷房機能や暖房機能を発揮するように空気調和機１０の各部品を制御する。また、制御部１２は、後述する制御方法に基づいて、空気調和機１０の給気加湿制御を行う。

＜通信部１３＞
通信部１３は、サーバ９２やユーザの端末装置８０等と通信することもでき、例えば、インターネットパケットを送受信することもできる。上述したように、制御部１２は、通信部１３を介してサーバ９２および／または端末装置８０と協働してもよい。通信部１３は、サーバ９２と、空気調和機１０と、端末装置８０との間において、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．２、ＩＥＥＥ８０２．３、３Ｇ、ＬＴＥ等の規格にしたがい通信を行い、データの送受信を行ってもよい。通信部１３は、インターネットの他、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等、赤外線、ブルートゥース（登録商標）で通信してもよい。

＜センサ１４＞
センサ１４は、空気調和機１０の機能を発揮するために空気調和機１０の外部から様々な情報を取得するためのものである。特に、センサ１４は、給気加湿運転を実施するための情報、または加湿ニーズを判定するための情報を取得することができる。

例えば、後により詳細に説明するように、換気装置５０は、外気空気を制御空間に供給するための換気導管（ダクトまたはホースとも呼ばれる）５６を含み、空気調和機１０は、換気導管５６内の湿度を検出するための第１のセンサ１４ａを含む。第１のセンサは、湿度センサであってもよく、温湿度センサであってもよい。第１のセンサは第１の湿度値を出力し、第１の湿度値は、相対湿度または絶対湿度を表す。なお、本開示において、「絶対湿度」と特記していない場合、「湿度」という用語は相対湿度を指すが、技術的には絶対湿度に置き換え得ることがある。

第１のセンサ１４ａの他、空気調和機１０は、換気装置５０の吸収材５２の温度を検出するための第２のセンサ１４ｂや、制御空間の室内湿度を検出するための第３のセンサ１４ｃなどのセンサをさらに含んでもよい。また、空調制御や湿度制御のための情報を取得するために、様々なセンサを含んでもよい。例えば、制御空間内のユーザの人数や所在位置、活動状況を検出する人感センサ、制御空間内の温度を検出する室内温度センサ、制御空間外の温度（すなわち、外気温度）を検出する室外温度、制御空間内の空気の質を検出する室内空気質センサ等の少なくとも１つを含んでもよい。センサ１４にて検出された情報は、記憶部１１に入力されて記憶され、後に制御部１２が利用したり、端末装置８０またはサーバ９２に送信されたりする。

様々なセンサ１４は、空気調和機１０の室内機２０または室外機３０の本体に搭載され得て、他の家電、またはスマートホーム内外の任意箇所にも搭載され得て、独立したセンサ装置であってもよい。制御部１２は、制御方法を実行する際に、センサ１４の搭載箇所に関わらず、制御に利用される情報をこれらのセンサ１４から取得することができる。

＜換気装置５０＞
換気装置５０は、外気空気を室内に供給するように構成された装置であり、室外機とともに室外に取り付けられ得る。換気装置５０は、加湿された外気空気を制御空間に供給することによって、制御空間の室内空気を加湿することができる。換気装置５０の具体的な構造および動作については、後に図２を参照しながら説明する。

＜端末装置８０＞
端末装置８０は、空気調和機１０に関連する装置である。端末装置８０は、例えば、空気調和機１０のコントローラであってもよく、複数種類の家電製品を管理・制御できるコントローラであってもよい。また、端末装置８０は、空気調和機１０との間でデータ通信を行うことができる情報端末、例えば、専用の関連アプリケーション８２が組み込まれたスマートフォン、携帯電話、モバイルフォン、タブレット、ウェアラブル装置、コンピュータなどであってもよい。

サーバ９２または制御部１２は、端末装置８０を介してユーザが入力した設定または指令を取得することができる。一般的には、端末装置８０はグラフィックユーザインタフェース（ｇｒａｐｈｉｃａｌ ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ、ＧＵＩ）を表示するためのディスプレイを含む。ただし、音声ユーザインタフェース（ｖｏｉｃｅ ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ、ＶＵＩ）を介してユーザと相互作用する場合、ディスプレイの代わりに、またはディスプレイに加えて、端末装置８０はスピーカとマイクとを含んでもよい。

＜サーバ９２＞
サーバ９２は、少なくとも１つの空気調和機１０に更新用のファームウェアを提供するためのサーバであるが、他の目的に用いられてもよい。例えば、サーバ９２は、少なくとも１つの空気調和機１０を管理するため、またはデータを収集するための空気調和機１０の製造会社の管理サーバであってもよい。または、サーバ９２は、アプリケーションサーバであってもよい。

＜外部情報源９４＞
外部情報源９４は、空気調和機１０と直接的に関わらないサービスに関する情報や制御空間の外部の情報、例えば、気象情報や、特定の地域の空気の質に関する情報を提供する情報源である。例えば、外部情報源９４は気象庁のウェブサイトであってもよい。サーバ９２は、外部情報源９４から取得する情報を空気調和機１０または端末装置８０に転送してもよい。空気調和機１０は、外部情報源９４と直接的に接続して、給気加湿制御に必要な情報の一部を外部情報源９４から取得してもよく、サーバ９２または端末装置８０を介して外部情報源９４と間接的に接続して必要な情報を取得してもよい。

以下、空気調和機１０の、特に換気装置５０の換気機能および加湿機能に関する機械構成について図面を参照しながら説明する。

図２は、本開示の一実施の形態に係る空気調和機の概略図である。図２は、特には換気機能、除湿機能および加湿機能を実施する機械構成を示す観点から作成された概略図である。

図２に示すように、本実施の形態に係る空気調和機１０は、空調対象の室内Ｒｉｎに配置される室内機２０と、室外Ｒｏｕｔに配置される室外機３０とを有する。

室内機２０には、室内空気Ａ１と熱交換を行う室内熱交換器２２と、室内空気Ａ１を室内機２０内に誘引するとともに、室内熱交換器２２と熱交換した後の室内空気Ａ１を室内Ｒｉｎに吹き出すファン２４とが設けられている。

室外機３０には、外気空気Ａ２と熱交換を行う室外熱交換器３２と、外気空気Ａ２を室外機３０内に誘引するとともに、室外熱交換器３２と熱交換した後の外気空気Ａ２を室外Ｒｏｕｔに吹き出すファン３４とが設けられている。また、室外機３０には、室内熱交換器２２および室外熱交換器３２と冷凍サイクルを実行する圧縮機３６、膨張弁３８、および四方弁４０が設けられている。

室内熱交換器２２、室外熱交換器３２、圧縮機３６、膨張弁３８、および四方弁４０それぞれは、冷媒が流れる冷媒配管によって接続されている。冷房運転および除湿運転（弱冷房運転）の場合、空気調和機１０は、冷媒が圧縮機３６から四方弁４０、室外熱交換器３２、膨張弁３８、室内熱交換器２２を順に流れて圧縮機３６に戻る冷凍サイクルを実行する。暖房運転の場合、空気調和機１０は、冷媒が圧縮機３６から四方弁４０、室内熱交換器２２、膨張弁３８、室外熱交換器３２を順に流れて圧縮機３６に戻る冷凍サイクルを実行する。

空気調和機１０は、冷凍サイクルよる空調運転の他に、外気空気Ａ３を室内Ｒｉｎに導入する空調運転を実行する。そのために、空気調和機１０は、換気装置５０を有する。換気装置５０は、室外機３０に設けられている。

図３は、換気装置の概略図である。

図３に示すように、換気装置５０は、その内部に外気空気Ａ３、Ａ４が通過する吸収材５２を備える。

吸収材５２は、空気が通過可能な部材であって、通過する空気から水分を捕集するまたは通過する空気に水分を与える部材である。本実施の形態の場合、吸収材５２は、円盤状であって、その中心を通過する回転中心線Ｃ１を中心にして回転する。吸収材５２は、モータ５４によって回転駆動される。

吸収材５２は、空気中の水分を収着する高分子収着材が好ましい。高分子収着材は、例えば、ポリアクリル酸ナトリウム架橋体から構成される。高分子収着材は、シリカゲルやゼオライトなどの吸着材に比べて、同一体積あたり水分を吸収する量が多く、低い加熱温度で担持する水分を脱着することができ、そして水分を長時間担持することができる。

換気装置５０の内部には、吸収材５２をそれぞれ通過し、外気空気Ａ３、Ａ４がそれぞれ流れる第１の流路Ｐ１と第２の流路Ｐ２とが設けられている。第１の流路Ｐ１と第２の流路Ｐ２は、異なる位置で吸収材５２を通過する。さらに、換気装置５０の内部には、両端が第１の流路Ｐ１の異なる部分に接続された第３の流路Ｐ３が設けられている。

第１の流路Ｐ１は、室内機２０内に向かう外気空気Ａ３が流れる流路である。第１の流路Ｐ１を流れる外気空気Ａ３は、換気導管５６を介して、室内機２０内に供給される。

本実施の形態の場合、第１の流路Ｐ１は、吸収材５２に対して上流側に複数の支流路Ｐ１ａ、Ｐ１ｂを含んでいる。なお、本明細書において、「上流」および「下流」は、空気の流れに対して使用される。

複数の支流路Ｐ１ａ、Ｐ２ａは、吸収材５２に対して上流側で合流する。複数の支流路Ｐ１ａ、Ｐ１ｂそれぞれには、外気空気Ａ３を加熱する第１および第２のヒータ５８、６０（以下、「ヒータ５８、６０」と略称するときがある）が設けられている。

第１および第２のヒータ５８、６０は、同一の加熱能力を備えるヒータであってもよいし、異なる加熱能力を備えるヒータであってもよい。また、第１および第２の加熱ヒータ５８、６０は、電流が流れて温度が上昇すると電気抵抗が増加する、すなわち過剰な加熱温度の上昇を抑制することができるＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）ヒータが好ましい。ニクロム線やカーボン繊維などを用いるヒータの場合、電流が流れ続けると加熱温度（表面温度）が上昇し続けるため、その温度をモニタリングする必要がある。ＰＴＣヒータの場合、ヒータ自体が加熱温度を一定の温度範囲内で調節するために、加熱温度をモニタリングする必要がなくなる。

第１の流路Ｐ１には、室内機２０内に向かう外気空気Ａ３の流れを発生させる第１のファン（吸着ファンとも呼ばれる）６２が設けられている。本実施の形態の場合、第１のファン６２は、吸収材５２に対して下流側に配置されている。第１のファン６２が作動することにより、外気空気Ａ３が、室外Ｒｏｕｔから第１の流路Ｐ１内に流入し、吸収材５２を通過する。

また、第１の流路Ｐ１には、第１の流路Ｐ１を流れる外気空気Ａ３を室内Ｒｉｎ（すなわち室内機２０）または室外Ｒｏｕｔに振り分ける第１のダンパ装置６４が設けられている。本実施の形態の場合、第１のダンパ装置６４は、第１のファン６２に対して下流側に配置されている。第１のダンパ装置６４によって室内機２０に振り分けられた外気空気Ａ３は、換気導管５６を介して室内機２０内に入り、ファン２４によって室内Ｒｉｎに吹き出される。

さらに、第１の流路Ｐ１には、第２のダンパ装置６６が設けられている。本実施の形態の場合、第２のダンパ装置６６は、吸収材５２と第１のファン６２との間に配置されている。詳細は後述するが、第２のダンパ装置６６は、第１の流路Ｐ１を選択的に閉じる。

さらにまた、第１の流路Ｐ１には、第３の流路Ｐ３が接続されている。第３の流路Ｐ３は、第１のファン６２と第２のダンパ装置６６との間の第１の流路Ｐ１の部分と第１のダンパ装置６４に対して下流側の部分とを接続している。第３の流路Ｐ３には、第３のダンパ装置６８が設けられている。詳細は後述するが、第３のダンパ装置６８は、第３の流路Ｐ３を選択的に閉じる。

第２の流路Ｐ２は、外気空気Ａ４が流れる流路である。第１の流路Ｐ１を流れる外気空気Ａ３と異なり、第２の流路Ｐ２を流れる外気空気Ａ４は、室内機２０に向かうことはない。第２の流路Ｐ２を流れる外気空気Ａ４は、吸収材５２を通過した後、室外Ｒｏｕｔに流出する。

第２の流路Ｐ２には、外気空気Ａ４の流れを発生させる第２のファン（再生ファンとも呼ばれる）７０が設けられている。本実施の形態の場合、第２のファン７０は、吸収材５２に対して下流側に配置されている。第２のファン７０が作動することにより、外気空気Ａ４が、室外Ｒｏｕｔから第２の流路Ｐ２内に流入し、吸収材５２を通過し、そして室外Ｒｏｕｔに流出する。

換気装置５０は、吸収材５２、モータ５４、第１のヒータ５８、第２のヒータ６０、第１のファン６２、第１のダンパ装置６４、第２のダンパ装置６６、第３のダンパ装置６８、および第２のファン７０を選択的に使用して換気運転、給気加湿運転（以下、加湿運転と略した場合がある）、および除湿運転（以下、給気除湿運転と呼ぶ場合がある）を選択的に実行する。なお、換気運転には、給気換気運転と排気換気運転が含まれる。

図４Ａは、換気運転中の換気装置の概略図である。

給気換気運転は、換気導管５６を介して外気空気Ａ３を室内Ｒｉｎ（すなわち室内機２０）に供給する空調運転である。図４Ａに示すように、給気換気運転中、モータ５４は、吸収材５２を回転し続ける。第１のヒータ５８と第２のヒータ６０は、ＯＦＦ状態であって、外気空気Ａ３を加熱していない。第１のファン６２はＯＮ状態で、それにより第１の流路Ｐ１内を外気空気Ａ３が流れている。第１のダンパ装置６４は、第１の流路Ｐ１内の外気空気Ａ３を室内機２０に振り分ける。第２のダンパ装置６６は、開いた状態であって、それにより、外気空気Ａ３が吸収材５２から第１のファン６２に向かって流れる。第３のダンパ装置６８は、閉じた状態であって、それにより、外気空気Ａ３は第３の流路Ｐ３を流れない。第２のファン７０は、ＯＦＦ状態であって、それにより第２の流路Ｐ２内に外気空気Ａ４の流れが発生していない。

このような給気換気運転によれば、外気空気Ａ３は、第１の流路Ｐ１に流入し、第１および第２のヒータ５８、６０に加熱されることなく吸収材５２を通過する。吸収材５２を通過した外気空気Ａ３は、第１のダンパ装置６４によって室内機２０に振り分けられる。第１のダンパ装置６４を通過して換気導管５６を介して室内機２０に到達した外気空気Ａ３は、ファン２４によって室内Ｒｉｎに吹き出される。このような換気運転により、外気空気Ａ３がそのまま室内Ｒｉｎに供給され、室内Ｒｉｎが換気される。

図４Ｂは、排気換気運転中の換気装置の概略図である。

排気換気運転は、室内空気Ａ１を室外Ｒｏｕｔに排出する空調運転である。図４Ｂに示すように、排気換気運転中、モータ５４は、ＯＦＦ状態であって、吸収材５２は回転していない。第１のヒータ５８と第２のヒータ６０は、ＯＦＦ状態である。第１のファン６２はＯＮ状態であって、それにより、室内空気Ａ１が、換気導管５６および第３の流路Ｐ３を通過し、第１のファン６２に向かって流れる。第１のダンパ装置６４は、第１の流路Ｐ１内の室内空気Ａ１を室外Ｒｏｕｔに振り分ける。第２のダンパ装置６６は、閉じた状態であって、それにより、室内空気Ａ１が吸収材５２に向かって流れない。第３のダンパ装置６８は、開いた状態であって、それにより、室内空気Ａ１が、第３の流路Ｐ３を介して第１のファン６２に向かって流れる。第２のファン７０は、ＯＦＦ状態であって、それにより第２の流路Ｐ２内に外気空気Ａ４の流れが発生していない。

このような排気換気運転によれば、第１のファン６２がＯＮ状態のとき、室内空気Ａ１が、換気導管５６および第３の流路Ｐ３を介して、吸収材５２と第１のファン６２との間の第１の流路Ｐ１の部分に流入する。このとき、第２のダンパ装置６６が閉じた状態であるため、室内空気Ａ１が吸収材５２に向かって流れない。第１のファン６２を通過した室内空気Ａ１は、ダンパ装置６４によって室外Ｒｏｕｔに振り分けられ、室外Ｒｏｕｔに排出される。その結果、室内Ｒｉｎが換気される。

なお、第３の流路Ｐ３により、排気換気運転中、第１のファン６２は、給気換気運転のときと同一の回転方向で回転することができる。その結果、第１のファン６２として、シロッコファンを使用することができる。

図５は、給気加湿運転中の換気装置の概略図である。

給気加湿運転は、外気空気Ａ３を加湿し、その加湿された外気空気Ａ３を室内Ｒｉｎ（すなわち室内機２０）に供給する空調運転である。図５に示すように、加湿運転中、モータ５４は、吸収材５２を回転し続ける。第１のヒータ５８と第２のヒータ６０は、OＮ状態であって、外気空気Ａ３を加熱している。第１のファン６２はＯＮ状態で、それにより第１の流路Ｐ１内を外気空気Ａ３が流れている。第１のダンパ装置６４は、第１の流路Ｐ１内の外気空気Ａ３を室内機２０に振り分ける。第２のダンパ装置６６は、開いた状態であって、それにより、外気空気Ａ３が吸収材５２から第１のファン６２に向かって流れる。第３のダンパ装置６８は、閉じた状態であって、それにより、外気空気Ａ３は第３の流路Ｐ３を流れない。第２のファン７０は、ＯＮ状態であって、それにより第２の流路Ｐ２内を外気空気Ａ４が流れている。

このような加湿運転によれば、外気空気Ａ３は、第１の流路Ｐ１に流入し、第１および第２のヒータ５８、６０に加熱されて吸収材５２を通過する。このとき、加熱された外気空気Ａ３は、加熱されていない場合に比べて、吸収材５２からより多量の水分を奪うことができる。それにより、外気空気Ａ３が多量の水分を担持する。吸収材５２を通過して多量の水分を担持する外気空気Ａ３は、第１のダンパ装置６４によって室内機２０に振り分けられる。第１のダンパ装置６４を通過して換気導管５６を介して室内機２０に到達した外気空気Ａ３は、ファン２４によって室内Ｒｉｎに吹き出される。このような加湿運転により、多量の水分を担持する外気空気Ａ３が室内Ｒｉｎに供給され、室内Ｒｉｎが加湿される。

なお、第１のヒータ５８と第２のヒータ６０のいずれか一方をＯＦＦ状態にすることによって外気空気Ａ３が吸収材５２から奪う水分量を少なくする、すなわち室内Ｒｉｎの加湿量が少ない弱加湿運転が実行されてもよい。すなわち、ヒータ５８、６０の作動本数を減少させることによって弱加湿運転が実行されてもよい。

加熱された外気空気Ａ３に水分が奪われることにより、吸収材５２の保水量が減少する、すなわち吸収材５２が乾燥する。吸収材５２が乾燥すると、第１の流路Ｐ１を流れる外気空気Ａ３は吸収材５２から水分を奪うことができない。その対処として、吸収材５２は、第２の流路Ｐ２を流れる外気空気Ａ４から水分を奪う。それにより、吸収材５２の保水量がほぼ一定に維持され、加湿運転を継続することができる。

上述の冷凍サイクルによる空調運転（冷房運転、除湿運転（弱冷房運転）、暖房運転）と換気装置５０による空調運転（換気運転、加湿運転等）は、別々に実行可能であり、また同時に実行することも可能である。

空気調和機１０が実行する空調運転は、ユーザによって選択される。例えば、図２に示すリモートコントローラである端末装置８０に対するユーザの選択操作により、その操作に対応する空調運転を空気調和機１０は実行する。

ここまでは、本実施の形態に係る空気調和機１０の構成および動作について概略的に説明してきた。ここからは、本実施の形態に係る空気調和機１０、制御方法、プログラム、および記憶媒体の特徴について説明する。

なお、以上では、排気換気と給気換気ともできる換気装置５０を説明したが、本開示の給気加湿制御に関する制御方法は、排気換気が不可な換気装置５０および当該換気装置５０を含む空気調和機１０にも適用できる。すなわち、排気換気機能の有無にかかわらず、給気加湿機能を有する換気装置５０であれば本開示の制御方法に適用可能である。

＜空気調和機１０の制御方法＞
制御部１２は空気調和機１０の制御方法を実行する。当該制御方法によれば、給気加湿運転を原因とする、換気導管内の結露現象を抑えることができ、結露水による騒音を抑えることができる。

給気加湿運転において、換気装置５０は、図５に関連する説明のように、吸収材５２、モータ５４、換気導管５６、ヒータ５８、６０および第１のファン６２等を用いて、水分を担持した外気空気を制御空間に供給する。そして、給気加湿運転において、制御部１２は、換気装置５０による加湿量が過多にならないよう、以下の制御方法を実行する。

図６は、実施の形態１における制御方法のフローチャートであり、当該制御方法はステップＳ１００～ステップＳ３００を含む。１つの実施例において、制御部１２は、空気調和機１０がユーザの指令より給気加湿モードに入ってから、ステップＳ１００～ステップＳ３００を実行することによって加湿機能を発揮してもよい。もう１つの実施例において、制御部１２は、情報に基づいて加湿ニーズがあると判定し、自動的に給気加湿モードに入り、ステップＳ１００～ステップＳ３００を実行してもよい。

まず、給気加湿運転において、制御部１２は、換気装置５０の換気導管５６の制御空間側に設けられた第１のセンサ１４ａによって、第１の湿度値を取得する（ステップＳ１００）。第１のセンサ１４ａは、換気導管５６内の湿度を検出するためのセンサであり、第１のセンサ１４ａが出力する第１の湿度値は、換気導管内の湿度として利用される。

図７Ａおよび図７Ｂは、第１のセンサ１４ａが設けられた場所を示す概略図であり、図７Ｂは図７Ａの一部の拡大図である。図７Ａおよび図７Ｂにおいて、第１のセンサ１４ａは、ハッチングした四角で表され、換気導管５６の制御空間側にある第１の領域Ｒ１に設けられている。換気導管５６の制御空間側は、給気時の外気空気の出口側である。換気導管５６の制御空間側の出口にノズル（未図示）が取り付けられた場合、第１のセンサ１４ａは、換気導管５６に接続されたノズルの出口の付近に設けられ得る。第１のセンサ１４ａは、その全体が換気導管５６およびノズルの外に設けられてもよく、一部だけ換気導管５６またはノズルの内部に設けられてもよい。換気導管５６内とその出口の付近の、供給される外気空気の温湿度の差が基本的にはないと考えられる。そのため、第１のセンサ１４ａが換気導管５６またはノズルの外に設けられる場合、出口の付近に設けられれば、第１のセンサ１４ａが出力する第１の湿度値は換気導管内の湿度として利用可能である。

次に、制御部１２は、取得した第１の湿度値が第１の湿度閾値以上であるかを判定する（ステップＳ２００）。第１の湿度閾値は、加湿量が過多であるか否かを判定する基準であり、例えば、８５％、９０％、９５％であってもよい。外気空気の湿度が第１の湿度閾値以上になると、換気導管５６内で結露するまたはすでに結露している可能性が高い。そのため、第１の湿度値が第１の湿度閾値以上であると判定した場合、制御部１２は、第１の湿度値が第１の湿度閾値よりも低くなるように、換気装置５０の加湿量を減少させる（ステップＳ３００）。

制御部１２は、換気装置５０の様々な部品を制御することによって、換気装置５０の加湿量を減少させることができる。１つの実施例において、制御部１２は、モータ５４の回転数を減少することによって、換気装置５０の加湿量を減少させてもよい。モータ５４の回転数が低いほど、吸収材５２から供給の外気空気に入る水分が少なくなり、制御空間への加湿量が少なくなる。

図８は、実施の形態１における換気装置５０のモータ５４の制御のシミュレーション結果の一例であり、図９は、実施の形態１における換気装置５０のモータ５４の制御例である。図８のシミュレーション結果に示されたように、モータ５４の回転数の増加に応じて、第１のセンサ１４ａによって検出された第１の湿度値が高くなる。このような関係を用いれば、第１の湿度値が第１の湿度閾値よりも低いようにするための、モータ５４の回転数の上限値が得られる。よって、換気装置５０の他の部品の設定を変えずにモータ５４の回転数で加湿量を制御する場合、回転数を当該上限値より低く設定すれば、加湿量を抑えることができる。

図９の例示において、制御部１２は、第１の湿度値が第１の湿度閾値以上であると判定した場合、モータ５４の現在の回転数を第１の回転数ΔＲ１だけ減少させることによって、換気装置５０の加湿量を減少させる。第１の回転数ΔＲ１は、実験結果（シミュレーション結果）に基づいて設定され得て、例えば、０．１ｐｐｓ／ｍｉｎ、０．２ｐｐｓ／ｍｉｎ、０．５ｐｐｓ／ｍｉｎ、１ｐｐｓ／ｍｉｎ、２ｐｐｓ／ｍｉｎであってもよい。

なお、実験結果によって、第１の湿度値とモータ５４の回転数との関係は、換気導管５６の長さによって異なることが分かった。同じ回転数に対して、短い換気導管５６と比べると、長い換気導管５６の出口側（制御空間側）で検出される第１の湿度値が高い。よって、モータ５４の回転数の上限値や回転数の減少幅は、換気導管５６の長さに応じて変更されてもよい。

１つの実施例において、制御部１２は、ヒータ５８、６０の作動本数を減少することによって、換気装置５０の加湿量を減少させる。例えば、制御部１２は、加湿運転時の作動本数を２本から１本に減少し、第１のヒータ５８または第２のヒータ６０を作動させてもよい。給気加湿運転において、外気空気は、ヒータ５８、６０に加熱されて吸収材５２を通過し、加熱される。外気空気は、吸収材５２を通過するときの温度が高ければ、吸収材５２からより多量の水分を奪うことができ、加湿量が高くなる。よって、ヒータ５８、６０の作動本数を減少すると、吸収材５２を通過する外気空気の温度が低くなり、加湿量が減少する。

また、ヒータ５８、６０の作動本数を減少せずに、その温度を下降させることによって、換気装置５０の加湿量を減少させることができる。ヒータ５８、６０がＰＴＣヒータである場合、電圧を低下させることによって、その温度を下降させ、換気装置５０の加湿量を減少させることができる。

１つの実施例において、制御部１２は、第１のファン６２の回転数を減少することによって、換気装置５０の加湿量を減少させる。第１のファン６２の回転数を減少すると、制御空間に供給される外気空気の量（すなわち、換気量）、および外気空気によって制御空間に供給される水分が減少し、加湿量が減少する。

ヒータ５８、６０の温度の下降量、ＰＴＣヒータの電圧の低下量、または第１のファン６２の回転数の減少量について、実験データ等に基づいて設定され得る。また、上述した加湿量を減少させる様々な手段は併用できる。例えば、制御部１２は、モータ５４の回転数を減少するとともにヒータ５８、６０の作動本数を減少してもよく、モータ５４および第１のファン６２の回転数をともに減少してもよい。注意すべきことに、実際の加湿量を計算しなくても、上述のように換気装置５０の加湿量を減少させることができる。

１つの実施例において、制御部１２は、加湿ニーズに応じた加湿量を確保するために、第１の湿度値に基づいて、加湿量を増加することもできる。図１０は、実施の形態１における制御方法の一例のフローチャートである。図１０の実施例において、制御方法は、上述したステップＳ１００～ステップＳ３００の他、ステップＳ４１０とステップＳ４２０とをさらに含む。

ステップＳ２００で第１の湿度値が第１の湿度閾値より低いと判定した場合、制御部１２は、第１の湿度値が第２の湿度閾値よりも低いか否かを判定する（ステップＳ４１０）。第２の湿度閾値が第１の湿度閾値よりも低い。第２の湿度閾値は、加湿量が足りているか否かを判定する基準であり、例えば、５０％、７０％、７５％、８０％、８５％であってもよい。第１の湿度値が第２の湿度閾値よりも低いと判定した場合、制御部１２は、第１の湿度値が第２の湿度閾値以上になるように、換気装置５０の加湿量を増加させる（ステップＳ４２０）。

制御部１２は、モータ５４の回転数を増加する、ヒータ５８、６０の作動本数を増加する、または、第１のファン６２の回転数を増加することによって、換気装置５０の加湿量を増加させてもよい。例えば、図９に示されたように、第１の湿度値が第２の湿度閾値よりも低いと判定した場合、制御部１２は、現在のモータ５４の回転数を第２の回転数ΔＲ２だけ増加させることによって、換気装置５０の加湿量を増加させてもよい。また、例えば、制御部１２は、ヒータ５８、６０の作動本数を１本から２本に増加し、第１のヒータ５８と第２のヒータ６０とも作動させてもよい。

１つの実施例において、制御部１２は、換気装置５０の加湿量を増減させる際に、段階的に増減させる。図９の例示において、加湿量を減少すべきかを判断するための閾値が複数（第１の湿度閾値、および第１の湿度閾値よりも高い第３の湿度閾値）設定される。第１の湿度値が第１の湿度閾値以上であるが第３の湿度閾値よりも低い場合、制御部１２は現在のモータ５４の回転数を第１の回転数ΔＲ１だけ減少させる。一方、第１の湿度値が第３の湿度閾値以上である場合、制御部１２は現在のモータ５４の回転数を第３の回転数ΔＲ３だけ減少させ、第３の回転数ΔＲ３は第１の回転数ΔＲ１よりも大きい。すなわち、加湿量が過多である判定したとき、第１の湿度値が高いほど、より大きい幅で加湿量を減少させる。

これにより、制御部１２は、換気装置５０による加湿量が過多にならないような制御の処理を完了する。このようにすれば、給気加湿運転を原因とする、換気導管内の結露現象を抑えることができ、結露水による騒音を抑えることができる。給気加湿運転／給気加湿モード中に、制御部１２は周期的にステップＳ１００～ステップＳ３００を繰り返して実行してもよい。なお、本開示の制御方法および加湿制御は、室外温度または室外湿度を利用せずに実行可能であるため、制御空間外の室外温度または室外湿度を取得しなくてもよい。

１つの実施例において、空気調和機１０は、上述したような制御方法を実行するために使用されるプログラムを有する。当該プログラムは、制御方法を空気調和機１０の制御部１２に実行させる。

１つの実施例において、空気調和機１０は、コンピュータプログラムが記憶されている非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を有する。当該コンピュータプログラムがプロセッサ（制御部１２）によって実行されるときに、本開示の制御方法が実現される。当該記憶媒体は、空気調和機１０の記憶部１１と同じであってもよく、記憶部１１に含まれてもよく、記憶部１１と異なる部品であってもよい。

《実施の形態２》
＜吸収材５２の温度に基づく給気加湿制御＞
実施の形態２において、吸収材５２の耐久性および利用性を高めるために、給気加湿制御と吸収材５２の温度制御とを行う。より具体的にいうと、制御部１２は、第１の湿度値の他、さらに吸収材５２の温度に基づいて、空気調和機１０の換気装置５０の加湿量を制御することができる。

吸収材５２には適切な作業温度範囲がある。例えば、高分子収着材によって形成された吸収材５２は、８０℃以下の温度で水分を吸収できるが、８０℃で作動させる場合よりも、６０℃以下の温度で作動させれば、耐久性および利用性を向上させることができる。吸収材５２は、一定温度以上になると、劣化して耐久性が低下し、信頼性が低下する。また、材質によって、一定温度以上になると、吸収材５２は酢酸臭などの異臭が発生することがあるため、利用性が低下する。実施の形態２において、このような問題を回避するために、制御部１２は吸収材５２の温度を監視しつつ給気加湿制御を行う。

図１１は、実施の形態２における制御方法の一例のフローチャートである。図１１のステップＳ１００～ステップＳ３００は、実施の形態１の図６のステップＳ１００～ステップＳ３００と同様であり、ここで重複する説明を割愛する。図１１の実施例において、制御方法は、ステップＳ５１０～ステップＳ５３０をさらに含む。

制御部１２は、換気導管５６の換気装置側、かつ吸収材５２に対して下流側に設けられた第２のセンサ１４ｂによって、第１の温度値を取得する（ステップＳ５１０）。ここで、吸収材５２に対して下流側に設けられた第２のセンサ１４ｂが出力する第１の温度値を、吸収材５２の温度として利用する。

図１２Ａおよび図１２Ｂは、第２のセンサ１４ｂが設けられた場所を示す概略図であり、図１２Ｂは図１２Ａの一部の拡大図である。図１２Ａおよび図１２Ｂにおいて、第２のセンサ１４ｂは、ハッチングした四角で表され、換気導管５６の換気装置側、かつ吸収材５２に対して下流側にある第２の領域Ｒ２に設けられている。換気導管５６の換気装置側は、換気導管５６に対して給気時の外気空気の入口側である。吸収材５２に対して下流側は、吸収材５２に対して給気時の外気空気の出口側である。第２のセンサ１４ｂは、その全体が換気導管５６および吸収材５２の外に設けられてもよく、一部だけ換気導管５６の内部または吸収材５２のカバーの内部に設けられてもよい。

制御部１２は、第２のセンサ１４ｂによって取得した第１の温度値が第１の温度閾値以上であるかを判定する（ステップＳ５２０）。第１の温度閾値は、吸収材５２の材質に設定され得て、例えば、５０℃、５３℃、５５℃、５８℃、６０℃であってもよい。第１の温度値が第１の温度閾値以上であると判定した場合、制御部１２は、第１の温度値が第１の温度閾値よりも低くなるように、換気装置５０の加湿量を調整させる（ステップＳ５３０）。ステップＳ５３０において、制御部１２は、第１の湿度値および第１の温度値に基づいて換気装置５０の加湿量を増減（調整）させる。実施の形態１で説明したように、制御部１２は、換気装置５０のモータ５４の回転数、ヒータ５８、６０の作動本数、および／または第１のファン６２の回転数を増減させることによって、加湿量を増減させることができる。

以下、換気装置５０のモータ５４の回転数を増減させることによって、加湿量を増減させる例示を用いて説明する。しかしながら、制御部１２は、他の制御パラメータと第１の湿度値および第１の温度値との関係に基づいて加湿量を増減させてもよい。

図１３は、実施の形態２における換気装置５０のモータ５４の回転数と第１の湿度値と第１の温度値との関係を表す図である。前述したように、モータ５４の回転数が減少すると、加湿量が減少し、第１の湿度値も減少する。一方、モータ５４の回転数が減少すると、第１の温度値が上昇し、すなわち、吸収材５２の温度が上昇する。制御部１２は、第１の湿度値が第１の湿度閾値よりも低く、かつ、第１の温度値が第１の温度閾値よりも低いように、所定の設定範囲内でモータ５４の回転数を制御する。

図１４は、実施の形態２における換気装置のモータの制御のシミュレーション結果の一例である。制御部１２は、第１の温度閾値に基づいてモータ５４の回転数の下限値を設定してもよい。図８に示されたように、第１の湿度値とモータ５４の回転数との対応関係によれば、第１の湿度閾値に対応する回転数の上限値が得られる。同じ手法で、第１の温度値とモータ５４の回転数との対応関係によれば、第１の温度閾値に対応する回転数の下限値が得られる。他の制御パラメータを変更しなくても、モータ５４の回転数をこのように得た上限値と下限値との間の範囲に設定すれば、適切な第１の湿度値および適切な第１の温度値が得られる。すなわち、加湿量が過多にならないで、かつ、吸収材５２の信頼性および利用性を損なわないように吸収材５２の温度を保つことができる。

図１５は、実施の形態２における換気装置５０のモータ５４の制御例である。図１５の例示において、制御部１２は、第１の温度値が第１の温度閾値以上であると判定した場合、モータ５４の現在の回転数を第４の回転数ΔＲ４だけ増加させることによって、換気装置５０の加湿量を増加させる。第４の回転数ΔＲ４は、実験結果（シミュレーション結果）に基づいて設定され得て、例えば、１ｐｐｓ／ｍｉｎ、２ｐｐｓ／ｍｉｎ、５ｐｐｓ／ｍｉｎ、または１０ｐｐｓ／ｍｉｎであってもよい。

１つの実施例において、制御部１２は、換気装置５０の加湿量を調整させる際に、加湿量を段階的に増減させる。図１５の例示において、加湿量を増加すべきかを判断するための閾値が複数（第１の温度閾値、および第１の温度閾値よりも高い第２の温度閾値）設定される。第１の温度値が第１の温度閾値以上かつ第２の温度閾値よりも低い場合、制御部１２は現在のモータ５４の回転数を第４の回転数ΔＲ４だけ増加させる。一方、第１の温度値が第２の温度閾値以上である場合、制御部１２は現在のモータ５４の回転数を第５の回転数ΔＲ５だけ増加させ、第５の回転数ΔＲ５は第４の回転数ΔＲ４よりも大きい。すなわち、吸収材５２の温度が高温になっていると判定したとき、第１の温度値が高いほど、より大きい幅で加湿量を増加させる。

制御部１２は、吸収材が適切な作業温度にあるか否かを表す第３の温度閾値をさらに設定してもよい。第３の温度閾値は、例えば、４５℃、４８℃、５０℃、５３℃または５５℃であってもよい。第１の温度値が第３の温度閾値以下であると判定した場合、すなわち、吸収材５２の温度が安全だと見られる場合、制御部１２はモータ５４の回転数をそのままに維持してもよい。

図１１の実施例において、第１の温度値が第１の温度閾値よりも低いと判定してから（ステップＳ５２０で「ＮＯ」）、加湿量が過多になっている否かを判定する（ステップＳ２００）。すなわち、加湿量が過多よりも、吸収材５２の温度を比較的低く維持することを優先的に考慮する。しかしながら、制御部１２は逆に加湿量が過多にならないように維持することを優先的に考慮するように、ステップＳ２００をステップＳ５２０の前に実行してもよい。

第１の湿度値とモータ５４の回転数との関係は、換気導管５６の長さによって異なる。実験データによると、同じ第１の湿度閾値に対して、比較的短い換気導管５６に対応する回転数は、比較的長い換気導管５６に対応する回転数よりも高い。すなわち、第１の湿度値を同じ第１の湿度閾値よりも低く維持するための回転数の上限値について、比較的長い換気導管５６の上限値が比較的低い。よって、比較的長い換気導管５６を有する空気調和機１０に対して、回転数が設定可能な設定範囲は比較的狭い。換気導管５６の長さによって、モータ５４の回転数の増減だけで、第１の湿度値が第１の湿度閾値よりも低く、かつ、第１の温度値が第１の温度閾値よりも低いように対応することが難しい場合がある。このような場合において、制御部１２は、モータ５４の回転数を増減させるとともにヒータ５８、６０の作動本数を増減させることによって、加湿量を増減させてもよい。

図１６は、実施の形態２における制御方法の一例のフローチャートである。図１６の実施例において、上述したステップＳ３００はステップＳ３１０～ステップＳ３３０を含む。すなわち、第１の湿度値が第１の温度閾値以上であると判定した場合、制御部１２は、モータ５４の回転数を減少し（ステップＳ３１０）、換気装置５０の加湿量の減少を試みる。そして、制御部１２は、モータ５４の回転数を減少させた後、第１の湿度値が依然として第１の湿度閾値以上であるかを判定する（ステップＳ３２０）。第１の湿度値が依然として第１の湿度閾値以上である場合、制御部１２はさらに、ヒータ５８、６０の作動本数を減少し（ステップＳ３３０）、換気装置５０の加湿量の減少を試みる。

図１７Ａは、実施の形態２における換気装置５０のモータ５４とヒータ５８、６０との制御のシミュレーション結果の一例である。図１７Ｂは、実施の形態２における換気装置５０のモータ５４とヒータ５８、６０との制御のシミュレーション結果の一例である。図１７Ａと図１７Ｂとは、同じ長さの換気導管５６を用いたシミュレーション結果である。図１７Ａでは、白抜きの三角形で表される折れ線は、ヒータ５８、６０の作動本数が１本のときの、第１の湿度値とモータ５４の回転数との関係を示す。図１７Ａでは、塗りつぶしの三角形で表される折れ線は、ヒータ５８、６０の作動本数が２本のときの、第１の湿度値とモータ５４の回転数との関係を示す。図１７Ｂでは、白抜きの三角形で表される折れ線は、ヒータ５８、６０の作動本数が１本のときの、第１の温度値とモータ５４の回転数との関係を示す。図１７Ｂでは、塗りつぶしの三角形で表される折れ線は、ヒータ５８、６０の作動本数が２本のときの、第１の温度値とモータ５４の回転数との関係を示す。

ヒータ５８、６０の作動本数を減少すると、吸収材５２を通過する外気空気の温度が低くなり、加湿量が減少する。作動本数が２本から１本になったとき、回転数の上限値が少し降下したが、ヒータ５８または６０によって加熱される吸収材５２の温度がかなり降下し、回転数の下限値がかなり降下した。そのため、回転数が設定可能な設定範囲が広くなり、第１の湿度値が第１の湿度閾値よりも低く、かつ、第１の温度値が第１の温度閾値よりも低いように制御することが容易になる。

また、制御部１２は、モータ５４の回転数と第１の湿度値と第１の温度値との関係に基づいて、モータ５４の回転数を実際に減少させる前に、回転数を減少するだけで加湿量を適切に調整できないか否かを判定することができる。この場合、制御部１２は、ステップＳ３２０を省略し、ステップＳ３１０とステップＳ３３０とを合併して実行してもよい。すなわち、ヒータ５８、６０の作動本数を維持したままでは加湿量を適切に調整できない場合、制御部１２は、作動本数を減少させてから、モータ５４の回転数を増減させる。

これにより、吸収材５２の温度を考慮した給気加湿制御を完了する。このようにすれば、第１の湿度値が第１の湿度閾値よりも低く、かつ、第１の温度値が第１の温度閾値よりも低い範囲内で加湿量を調整することができる。よって、加湿量が過多になることなく、換気導管内の結露現象を抑えることができるとともに、吸収材５２の信頼性（耐久性）および利用性を確保することができる。このような制御は、低い加熱温度で担持する水分を脱着できる高分子収着材には好適である。

《実施の形態３》
＜加湿量の計算および加湿量に基づく給気加湿制御＞
実施の形態３において、制御部１２は、換気装置５０による加湿量を計算し、当該計算した加湿量が過多になっているか否かを判定することができる。制御部１２は、計算した加湿量に基づいて、換気装置５０の様々な部品を制御して加湿量を増減させることができる。

図１８は、実施の形態３における制御方法の一例のフローチャートである。図１８のステップＳ１００～ステップＳ３００は、実施の形態１の図６のステップＳ１００～ステップＳ３００と同様であり、ここで重複する説明を割愛する。図１８の実施例において、制御方法は、ステップＳ６１０～ステップＳ６３０をさらに含む。

図１８の実施例において、制御部１２は、第１の湿度値が第１の湿度閾値よりも低いと判定しても（ステップＳ２００で「ＮＯ」）、さらに加湿量を計算して当該加湿量が過多になっているか否かを判定する。制御部１２は、制御空間の絶対湿度、および第１のファン６２の回転数に基づいて、換気装置５０の加湿量を判定する（ステップＳ６１０）。

以下、加湿量の計算方法の一例についてより詳細に説明する。制御部１２はまず、換気導管５６の長さに基づいて第１のファン６２の回転数を判定する。第１のファン６２の回転数を高くすると、換気導管５６内に外気空気を制御空間に押す力が大きくなるため、比較的長い換気導管５６を用いられても外気空気を供給することができる。また、換気量（送風量）は第１のファン６２の回転数の増加に応じて増加する。よって、制御部１２は、換気導管５６の長さおよび設定したい換気量に基づいて、第１のファン６２の回転数を設定してもよい。例えば、空気調和機１０の記憶部１１は、少なくとも１つの長さに対応する、第１のファン６２の回転数と換気量との関係式または対照表を記憶する。制御部１２は、換気導管５６の長さに基づいて対応する関係式または対照表を選択し、選択した関係式または対照表に基づいて第１のファン６２の回転数を判定する。一般的に、空気調和機１０の取り付けが完了したら、換気導管５６の長さが固定されるため、関係式または対照表の選択は初めて第１のファン６２の回転数を設定するときにして、その後は同じ関係式または対照表を利用すればよい。

次に、制御部１２は制御空間の絶対湿度を取得する。制御部１２は、第３のセンサ１４ｃおよび／または他のセンサ１４によって、制御空間の室内湿度および室内温度を取得し、当該室内湿度および室内温度に基づいて制御空間の絶対湿度を計算してもよい。また、制御部１２は、絶対湿度センサによって、制御空間の絶対湿度を直接的に取得してもよい。加湿量（ｋｇ／ｈ）は、空気密度（約１．２ｋｇ（ＤＡ）／ｍ^３）と換気量（ｍ^３／ｈ）と絶対湿度（ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ））との積として計算され得る。制御部１２はこの数式を簡略化して加湿量を計算してもよい。このようにして、ステップＳ６１０で、制御部１２は、制御空間の絶対湿度、および第１のファン６２の回転数に基づいて、換気装置５０の加湿量を判定することができる。

制御部１２は、ステップＳ６１０で判定した加湿量が加湿量閾値以上であるかを判定する（ステップＳ６２０）。加湿量が加湿量閾値以上であると判定した場合、加湿量が過多と考えられ、制御部１２は、加湿量が加湿量閾値よりも低くなるように、換気装置５０の加湿量を減少させる（ステップＳ６３０）。加湿量を減少させる手段として、例えば、実施の形態１で説明した、換気装置５０のモータ５４の回転数、ヒータ５８、６０の作動本数、および／または第１のファン６２の回転数を減少させることができる。制御部１２は、換気装置５０のこれらの部品に対してフィードバック制御を行うことによって、加湿量を減少させることができる。

なお、制御部１２は、ステップＳ６１０で判定した加湿量が不足しているか否かを判定し、不足と判定した場合に加湿量を増加してもよい。例えば、制御部１２は、加湿量が上述した加湿量閾値よりも低い第２の加湿量閾値より少ないか否かを判定する。加湿量が第２の加湿量閾値より少ないと判定した場合、制御部１２は、モータ５４の回転数、ヒータ５８、６０の作動本数、および／または第１のファン６２の回転数を増加させることによって、加湿量を増加させてもよい。

これにより、加湿量の計算および加湿量に基づく給気加湿制御は完了する。第１の湿度値の他、計算した加湿量にも考慮して給気加湿制御を行うので、さらに正確に加湿量の過多を判定することができ、より適切な加湿制御ができる。

《実施の形態４》
＜制御空間に対する設定湿度値に基づく給気加湿制御＞
実施の形態３において、制御部１２は、給気加湿運転に関連する設定湿度値に基づいて換気装置５０の加湿量を制御することができる。より具体的にいうと、制御空間内の湿度が設定湿度閾値に達しているか否かに基づいて、加湿量を増減させることができる。

図１９は、実施の形態４における制御方法の一例のフローチャートである。図１９のステップＳ１００～ステップＳ３００は、実施の形態１の図６のステップＳ１００～ステップＳ３００と同様であり、ここで重複する説明を割愛する。図１９の実施例において、制御方法は、ステップＳ７１０～ステップＳ７４０をさらに含む。

第１の湿度値が第１の湿度閾値よりも低いと判定した場合は（ステップＳ２００で「ＮＯ」）、換気導管５６内に結露している可能性が低いと考えられる。この場合、制御部１２は、快適な制御空間を保つために、設定湿度値に基づいて給気加湿制御を行ってもよい。制御部１２は、第３のセンサ１４ｃによって、制御空間の室内湿度である第２の湿度値を取得し（ステップＳ７１０）、給気加湿運転に関連する設定湿度値も取得する（ステップＳ７２０）。本開示における設定湿度値とは、ユーザが空気調和機１０のコントローラや空気調和機１０と関連付けられたスマートフォン等を介して入力したユーザ設定湿度値であってもよく、空気調和機１０が実際に運転する内部設定湿度値であってもよい。制御部１２は、設定湿度値を記憶部１１から読み出すことによって、設定湿度値を取得してもよい。

次に、制御部１２は、第２の湿度値が設定湿度値以上であるかを判定する（ステップＳ７３０）。第２の湿度値が設定湿度値以上であると判定した場合、制御部１２は、第２の湿度値が設定湿度値よりも低くなるように、換気装置５０の加湿量を減少させる（ステップＳ７４０）。実施の形態１で説明したように、制御部１２は、換気装置５０のモータ５４の回転数、ヒータ５８、６０の作動本数、および／または第１のファン６２の回転数を減少させることによって、加湿量を減少させてもよい。

また、制御部１２は、第２の湿度値が設定湿度値よりも低いと判定した場合、モータ５４の回転数、ヒータ５８、６０の作動本数、および／または第１のファン６２の回転数を増加させることによって、加湿量を増加させてもよい。

これにより、設定湿度値に基づく給気加湿制御は完了する。換気導管５６内に結露している可能性が低いと判定した場合、設定湿度値に基づいて加湿量を増減させるため、制御空間を快適な湿度状態に保つことができる。

上述した実施の形態１～４の加湿制御の技術は組み合わせ得て、制御部１２は、第１の湿度値、第２の湿度値、計算した加湿量、および／または設定湿度値に基づいて加湿ニーズを複合的に判断して加湿制御を行ってもよい。

以上は本開示の具体的な実施の形態に過ぎず、本開示の保護範囲はこれに限定されるものではない。本開示は図面および前述した具体的な実施の形態において前述された内容を含むが、本開示がそれらの内容に限定されるものではない。本開示の範囲または趣旨から逸脱することなく、開示された様々の実施の形態または実施例を組み合わせることができる。本開示の機能および構造原理から逸脱しない変更は特許請求の範囲内のものである。

１０ 空気調和機
１１ 記憶部
１２ 制御部
１３ 通信部
１４ センサ
１４ａ 第１のセンサ
１４ｂ 第２のセンサ
１４ｃ 第３のセンサ
２０ 室内機
２２ 室内熱交換器
２４ ファン
３０ 室外機
３２ 室外熱交換器
３４ ファン
３６ 圧縮機
３８ 膨張弁
４０ 四方弁
５０ 換気装置
５２ 吸収材
５４ モータ
５６ 換気導管
５８ 第１のヒータ
６０ 第２のヒータ
６２ 第１のファン
６４ 第１のダンパ装置
６６ 第２のダンパ装置
６８ 第３のダンパ装置
７０ 第２のファン
８０ 端末装置
８２ 関連アプリケーション
９２ サーバ
９４ 外部情報源
Ａ１ 室内空気
Ａ２ 外気空気
Ａ３ 外気空気
Ａ４ 外気空気
Ｃ１ 回転中心線
Ｐ１ 第１の流路
Ｐ２ 第２の流路
Ｐ１ａ 支流路
Ｐ１ｂ 支流路
Ｒｉｎ 室内
Ｒｏｕｔ 室外
Ｒ１ 第１の領域
Ｒ２ 第２の領域

Claims (12)

1. 空気調和機であって、
   前記空気調和機の空調制御の対象とする制御空間に、水分を担持した外気空気を供給する給気加湿運転を行うように構成されており、外気空気を前記制御空間に供給するための換気導管を含む、換気装置と、
   制御部であって、前記換気装置による給気加湿運転において、
   前記換気導管の制御空間側に設けられた第１のセンサによって、第１の湿度値を取得し、
   前記第１の湿度値が第１の湿度閾値以上であると判定した場合、前記第１の湿度値が前記第１の湿度閾値よりも低くなるように、前記換気装置の加湿量を減少させる
   ように構成された、前記制御部と、
   を含む、
   空気調和機。
2. 前記換気装置は、前記外気空気に水分を担持させる吸収材をさらに含み、
   前記制御部は、
   前記換気導管の換気装置側、かつ前記吸収材に対して下流側に設けられた第２のセンサによって、第１の温度値を取得し、
   前記第１の温度値が第１の温度閾値以上であると判定した場合、前記第１の温度値が前記第１の温度閾値よりも低くなるように、前記換気装置の加湿量を調整させる、
   請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記換気装置は、
   前記外気空気に水分を担持させる吸収材と、
   前記吸収材を回転させるモータと、
   をさらに含み、
   前記制御部は、前記モータの回転数を減少することによって前記換気装置の加湿量を減少させるように構成されている、
   請求項１に記載の空気調和機。
4. 前記換気装置は、前記吸収材を加熱する、複数のヒータをさらに含み、
   前記制御部は、前記ヒータの作動本数を減少することによって前記換気装置の加湿量を減少させるように構成されている、
   請求項３に記載の空気調和機。
5. 前記換気装置は、
   前記外気空気に水分を担持させる吸収材と、
   前記吸収材に対して下流側に配置されており、外気空気に室外から前記吸収材を通過させて前記制御空間に流出させるように作動する第１のファンと、
   をさらに含み、
   前記制御部は、前記第１のファンの回転数を減少することによって前記換気装置の加湿量を減少させるように構成されている、
   請求項１に記載の空気調和機。
6. 前記換気装置は、
   前記外気空気に水分を担持させる吸収材と、
   前記吸収材に対して下流側に配置されており、外気空気に室外から前記吸収材を通過させて前記制御空間に流出させるように作動する第１のファンと、
   をさらに含み、
   前記制御部は、前記給気加湿運転において、
   前記制御空間の絶対湿度、および前記第１のファンの回転数に基づいて、前記換気装置の加湿量を判定し、
   前記加湿量が加湿量閾値以上であると判定した場合、前記加湿量が前記加湿量閾値よりも低くなるように、前記換気装置の加湿量を減少させる
   ようにさらに構成されている、
   請求項１に記載の空気調和機。
7. 前記空気調和機は、前記制御空間の室内湿度を検出するための第３のセンサをさらに含み、
   前記制御部は、前記給気加湿運転において、
   前記第３のセンサによって、前記制御空間の室内湿度である第２の湿度値を取得し、
   前記給気加湿運転に関連する設定湿度値を取得し、
   前記第２の湿度値が前記設定湿度値以上であると判定した場合、前記第２の湿度値が前記設定湿度値よりも低くなるように、前記換気装置の加湿量を減少させる
   ように構成されている、
   請求項１に記載の空気調和機。
8. 前記制御部は、前記給気加湿運転において、
   前記第１の湿度値が第２の湿度閾値よりも低いと判定した場合、前記第１の湿度値が前記第２の湿度閾値以上になるように、前記換気装置の加湿量を増加させる
   ようにさらに構成されている、
   請求項１に記載の空気調和機。
9. 前記換気装置は、
   前記外気空気に水分を担持させる吸収材と、
   前記吸収材を回転させるモータと、
   前記吸収材を加熱する、複数のヒータと、
   前記吸収材に対して下流側に配置されており、外気空気に室外から前記吸収材を通過させて前記制御空間に流出させるように作動する第１のファンと、
   をさらに含み、
   前記制御部は、
   前記モータの回転数を増加する、
   前記ヒータの作動本数を増加する、または、
   前記第１のファンの回転数を増加する
   ことによって、前記換気装置の加湿量を増加させるように構成されている、
   請求項８に記載の空気調和機。
10. 換気装置を有する空気調和機の制御方法であって、前記換気装置は、前記空気調和機の空調制御の対象とする制御空間に、水分を担持した外気空気を供給する給気加湿運転を行うように構成されており、外気空気を前記制御空間に供給するための換気導管を含み、
    前記制御方法は、
    前記換気装置による給気加湿運転において、前記換気導管の制御空間側に設けられた第１のセンサによって、第１の湿度値を取得するステップと、
    前記第１の湿度値が第１の湿度閾値以上であると判定した場合、前記第１の湿度値が前記第１の湿度閾値よりも低くなるように、前記換気装置の加湿量を減少させるステップと、
    を含む、
    制御方法。
11. 請求項１０に記載の制御方法を空気調和機に実行させる、プログラム。
12. コンピュータプログラムが記憶されている非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、
    前記コンピュータプログラムがプロセッサによって実行されるときに、請求項１０に記載の制御方法が実現される、
    非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

Images