WO2014109193A1 - 空気調和システム - Google Patents

Abstract

　空気調和システムは、空気調和機と、全熱交換器を有する換気装置とを備えている。空気調和機は、暖房運転中、室温を調整する温度調整運転と、室温調整を目的としない非温度調整運転とを行う。空気調和機が温度調整運転を行うとき、換気装置は、換気量を所定換気量以上とする通常換気モードで換気する。空気調和機が非温度調整運転を行うとき、換気装置は、排気ファンの回転数を給気ファンの回転数よりも大きくして室内を負圧にし所定換気量よりも小さい値で換気するか換気を停止する換気抑制モードで換気する。換気抑制モードでは、非温度調整運転中に換気することで増加し得る暖房負荷が大きい程、換気量は小さい量に設定される。

Description

空気調和システム

　本発明は、空気調和機と換気装置とが連動する空気調和システムに関する。

　空気調和機と換気装置とが連動する空気調和システムとして、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。

　この技術では、空気調和機が暖房運転を実行するとき、換気装置により換気する。暖房運転中にデフロスト運転を行うときは、例外的に、換気装置による換気を停止する。即ち、デフロスト運転が行われると、実質的に冷房運転が実行されて、室温が低くなる。この状況下で換気すると、室内空気が更に冷却されるため、デフロスト運転後の空気調和機の暖房負荷が増大する。この結果、デフロスト運転後は、室内の暖房の効きが悪く、設定温度に至るまでの時間が長くなる。このため、デフロスト運転時には、換気装置による換気を停止する。

　しかし、空気調和機は、暖房運転時に、デフロスト運転以外にも、室内空気を実質的に冷却する運転、若しくは室内空気を加熱しない運転を行うことがある。このような非温度調整運転として、潤滑油を回収する油回収運転や、サーモオフによる暖房サーモオフ運転等がある。しかし、これらの運転時においても、デフロスト運転と同様に一律に換気を停止すると、室内の換気が不十分になることが想定される。

特開平８－１７８３９６号公報

　本発明の目的は、暖房運転時の空気調和機の負担の増大を抑制しつつ、室内空気を換気することができる空気調和システムを提供することにある。

　上記課題を解決するため、本発明の第一の態様によれば、少なくとも暖房運転を実行する空気調和機(1)と、室内空気を排気する排気ファン(32)、室外空気を吸気する給気ファン(31)、及び室内空気と室外空気との間で熱交換させる全熱交換器を有する換気装置(2)とを備える空気調和システムが提供される。空気調和機(1)は、暖房運転中、室温を調整する温度調整運転と、室温調整を目的とせず暖房負荷を発生させる少なくとも一種類の非温度調整運転とを行う。空気調和機(1)が温度調整運転を行うとき、換気装置(2)は、換気量を所定換気量以上とする通常換気モードで換気する。空気調和機(1)が非温度調整運転を行うとき、換気装置(2)は、排気ファン(32)の回転数を給気ファン(31)の回転数よりも大きくして室内を負圧にし所定換気量よりも小さい値で換気するか換気を停止する換気抑制モードで換気する。換気抑制モードでは、非温度調整運転中に換気することで増加する暖房負荷が大きい程、換気装置(2)の換気量が小さく設定される。

　この構成によれば、空気調和機が非温度調整運転を行うとき、排気ファンの回転数を給気ファンの回転数よりも大きくして室内を負圧にする。これにより、換気装置以外からの空気の流入が許容される。また、換気抑制モード時の換気量を通常換気モード時の所定換気量よりも小さくすることで、通常換気モードに比べて室内からの排熱量が小さくなる。これらにより、室内を換気しつつ、非温度調整運転中における空気調和機の暖房負荷の増大を抑制することができる。

　上記の空気調和システムにおいて、換気抑制モードでは、非温度調整運転終了後の換気による暖房負荷が大きい程、非温度調整運転終了後の換気抑制モードによる換気期間が長く設定されることが好ましい。

　これは、非温度調整運転終了直後から通常換気モードで換気すると、暖房負荷が過大になることによる暖房の遅延を抑制するために行われる。この構成により、非温度調整運転終了直後から通常喚起モードで換気する場合に比べて、非温度調整運転終了直後における空気調和機の暖房負荷の増大を抑制することができる。

　上記の空気調和システムにおいて、換気装置(2)又は空気調和機(1)は、二酸化炭素センサ(35)を備え、換気装置(2)は、二酸化炭素センサ(35)により検出される二酸化炭素濃度が設定濃度よりも大きいとき、空気調和機(1)が温度調整運転中であるか非温度調整運転中であるかによらず、二酸化炭素濃度に応じて換気量を大きくすることが好ましい。

　この構成によれば、空気調和機が温度調整運転中であるか非温度調整運転中であるかによらず、室内の二酸化炭素の濃度が設定濃度以上のとき、換気装置(2)は、二酸化炭素の濃度に応じて換気量を大きくする。これにより、二酸化炭素の濃度の過大な上昇を抑制することができる。

　上記の空気調和システムにおいて、非温度調整運転には、暖房運転を開始する際に実行する予備運転、室温が設定温度の上限値よりも高くなるとき空気調和機(1)の圧縮機を停止する暖房サーモオフ運転、空気調和機(1)の冷媒回路を冷房サイクルとして動作させるデフロスト運転、及び空気調和機(1)の冷媒回路を冷房サイクルとして動作させて圧縮機の潤滑油を回収する油回収運転の少なくとも一つが含まれることが好ましい。

　この構成によれば、予備運転、暖房サーモオフ運転、デフロスト運転、油回収運転等の運転時に、室内を換気しつつ、空気調和機の暖房負荷の増大を抑制することができる。

　上記の空気調和システムにおいて、非温度調整運転には、室温が設定温度の上限値よりも高くなるとき空気調和機(1)の圧縮機を停止する暖房サーモオフ運転と、空気調和機(1)の冷媒回路を冷房サイクルとして動作させるデフロスト運転とが少なくとも含まれ、暖房サーモオフ運転時の換気量は、デフロスト運転時の換気量よりも大きいことが好ましい。

　デフロスト運転は、実質的に冷房運転と同じ運転である。このため、デフロスト運転が実行されると、室温が低下する。デフロスト運転中に換気すると、更に室温が低下するため、デフロスト運転後の空気調和機の暖房負荷が増大する。一方、暖房サーモオフ運転は、温度調整運転を停止する制御である。このため、暖房サーモオフ運転に起因する室温の低下は小さい。暖房サーモオフ運転中に換気を実行すると、室温が低下し過ぎることもあるが、暖房サーモオフ運転中、適切に換気すれば、室温を設定温度に近づけることもできる。

　このように、デフロスト運転時の換気による効果は、暖房サーモオフ運転時の換気による効果と異なる。そこで、暖房サーモオフ運転時の換気量を、デフロスト運転時の換気量よりも大きくする。この構成によれば、デフロスト運転時の換気と暖房サーモオフ運転時の換気とが同程度である場合に比べて、暖房サーモオフ運転中により多く換気することができ、室温を設定温度に速やかに近づけることもできる。

　上記の空気調和システムにおいて、非温度調整運転には、室温が設定温度の上限値よりも高くなるとき空気調和機(1)の圧縮機を停止する暖房サーモオフ運転と、空気調和機(1)の冷媒回路を冷房サイクルとして動作させて圧縮機の潤滑油を回収する油回収運転とが少なくとも含まれ、暖房サーモオフ運転時の換気量は、油回収運転時の換気量よりも大きいことが好ましい。

　油回収運転は、実質的に冷房運転と同じ運転である。このため、油回収運転が実行されると、室温が低下する。このため、油回収運転中に換気すると、更に室温が低下するため、油回収運転後の空気調和機の暖房負荷が増大する。一方、暖房サーモオフ運転に起因する室温の低下は小さい。

　このように、油回収運転時の換気による効果が暖房サーモオフ運転時の換気による効果と異なるため、暖房サーモオフ運転時の換気量が、油回収運転時の換気量よりも大きく設定される。この構成によれば、油回収運転時の換気が暖房サーモオフ運転時の換気と同程度である場合に比べ、暖房サーモオフ運転中により多く換気することができ、室温を設定温度に速やかに近づけることもできる。

　上記の空気調和システムにおいて、非温度調整運転には、空気調和機(1)の冷媒回路を冷房サイクルとして動作させるデフロスト運転が少なくとも含まれ、空気調和機(1)がデフロスト運転を実行するとき、換気装置(2)は、デフロスト運転開始時からデフロスト運転終了後設定時間経過時までの期間に亘って換気抑制モードで換気することが好ましい。

　デフロスト運転は、実質的に冷房運転と同じ運転である。このため、デフロスト運転が実行されると、室温が低下する。また、デフロスト運転の終了直後に通常換気モードで換気すると、更に室温が低下し、その後の空気調和機の暖房負荷が過大になる虞がある。このため、デフロスト運転終了後設定時間が経過するまでの期間、換気抑制モードで換気することにより、デフロスト運転後における暖房負荷を軽減することができる。

本発明の空気調和システムの全体構造を示す模式図。 暖房制御の処理手順を示すフローチャート。 換気モード設定処理の処理手順を示すフローチャート。 二酸化炭素濃度に対する換気量を示すマップ。 空気調和機の運転態様と換気装置の運転態様との関係を示す表。 室温と、二酸化炭素濃度と、換気量との関係を示すグラフ。 空気調和システムの変形例を示す模式図。

　本発明の空気調和システムを具体化した一実施形態について図１～図６を参照して説明する。

　図１に示すように、空気調和システムは、空気調和機１と換気装置２とを備えている。空気調和機１と換気装置２は、側壁５１や天井壁５０により仕切られた領域Ｓを有する部屋に設けられている。空気調和機１は、領域Ｓの温度調整を行う。換気装置２は、領域Ｓを換気する。以降の説明では、領域Ｓを「室内」といい、領域Ｓ内の空気を「室内空気」という。

　空気調和機１は、室内ユニット１０と室外ユニット２０とを備えている。室内ユニット１０は、冷媒を膨張する膨張弁１１と、室内側熱交換器１２と、室内ファン１３と、室内ユニット制御装置１５と、吸込口１７ａ及び吹出口１７ｂを有する筐体１７とを備えている。室内ファン１３の吸気口１７ａ付近には、室温を測定するための温度センサ１４が設けられている。室内ユニット制御装置１５は、リモートコントローラ１６により設定された設定温度に基づいて膨張弁１１及び室内ファン１３を制御する。また、室内ユニット制御装置１５は、空気調和機１の実行する各種運転の情報を換気装置２に送信する。空気調和機１の実行する各種運転とは、例えば、暖房運転、冷房運転、送風運転、予備運転、油回収運転、暖房サーモオフ運転、デフロスト運転等が挙げられる。

　室外ユニット２０は、冷媒を圧縮する圧縮機２１と、室外側熱交換器２２と、室外ファン２３と、四路切換弁２４と、圧縮機２１を制御する室外ユニット制御装置２５と、冷媒中の潤滑油を分離するための油分離器２６とを備えている。これら装置２１～２６は、筐体２７に収容されている。膨張弁１１、室内側熱交換器１２、四路切換弁２４、圧縮機２１、油分離器２６、及び室外側熱交換器２２はそれぞれ冷媒配管４１により接続され、単一の冷媒回路を構成する。

　空気調和機１は、冷房運転、送風運転及び暖房運転を行う。冷房運転では、室内側熱交換器１２が蒸発器として機能し、室外側熱交換器２２が凝縮器として機能する。具体的には、室外ユニット制御装置２５は、圧縮機２１、室外側熱交換器２２、膨張弁１１、室内側熱交換器１２の順に冷媒を循環させるように、四路切換弁２４の弁体の位置を切り換える。図１の実線は、この切り換え後の配管接続状態を示す。

　送風運転では、室内ユニット制御装置１５は室内ファン１３を運転制御し、室外ユニット制御装置２５は圧縮機２１及び室外ファン２３の運転をそれぞれ停止させる。暖房運転では、室内側熱交換器１２が凝縮器として機能し、室外側熱交換器２２が蒸発器として機能する。具体的には、室外ユニット制御装置２５は、圧縮機２１、室内側熱交換器１２、膨張弁１１、室外側熱交換器２２の順に冷媒を循環させるように、四路切換弁２４の弁体の位置を切り換える。図１の破線は、この切り換え後の配管接続状態を示す。

　暖房運転中、室温を調整する温度調整運転と、室温調整を目的としない各種の非温度調整運転とが行われる。温度調整運転では、室温を設定温度に近づけるように室内空気を加熱する。温度調整運転では、膨張弁１１の開度変更により冷媒流量が調整される。また、圧縮機２１の回転数を変更することにより、暖房能力が調整される。非温度調整運転は、室温調整を目的としないが、効率的かつ快適に暖房運転を行うために行われる。非温度調整運転として、予備運転、油回収運転、暖房サーモオフ運転、デフロスト運転が挙げられる。これら非温度調整運転は、実質的に暖房負荷を発生させる。

　予備運転は、暖房運転を開始する際に実行する所定の運転をいう。暖房運転の運転開始時は、冷媒温度が低い。このため、暖房運転開始時に室内ファン１３を駆動すると、冷風が吹出口１７ｂから送り出されるため、使用者に不快感を与える。これを抑制するために、予備運転が行われる。具体的には、予備運転では、暖房運転の開始直後から冷媒が所定の温度になるまでの期間、若しくは暖房運転の開始直後から所定時間が経過するまでの期間、圧縮機２１を運転する一方で、室内ファン１３の運転が停止状態に維持される。

　暖房サーモオフ運転は、サーモオフにより室内空気の加熱を停止する運転をいう。具体的には、暖房サーモオフ運転では、室温が上限温度Ｔｘ（サーモオフ温度）に到達したとき、サーモオフにより圧縮機２１及び室外ファン２３の運転がそれぞれ停止する。室温が下限温度Ｔｙ（サーモオン温度）に至るまでは、圧縮機２１の停止状態が維持される。そして、室温が下限温度Ｔｙに達したとき、圧縮機２１の運転が再開される。デフロスト運転は、暖房運転中、室外側熱交換器２２に付着した霜を除霜するための運転をいう。ここで、デフロスト運転には、冷媒回路を冷房サイクルとして動作させる運転方式が採用されている。

　油回収運転は、暖房運転時、冷媒と共に冷媒回路に流出した潤滑油を回収する運転をいう。油回収運転では、冷媒回路を冷房サイクルで動作させて、潤滑油が回収される。潤滑油は、溶媒に溶解するため、冷媒と共に圧縮機２１から流出する。潤滑油は、油分離器２６により冷媒から分離されて回収される。しかしながら、一部の潤滑油は、室外側熱交換器２２又は室内側熱交換器１２に滞留する。潤滑油は、低温で冷媒から分離しやすいため、暖房運転では、室外側熱交換器２２に潤滑油が滞留し易い。そこで、室外側熱交換器２２に滞留した潤滑油を回収するため、暖房運転では、冷媒回路が冷房サイクルに設定されると共に、膨張弁１１の開度が通常よりも大きく設定される。こうして、室外側熱交換器２２を加熱して、滞留した潤滑油を強制的に流動させることで、潤滑油が回収される。

　換気装置２は、全熱交換器３０、給気ファン３１、排気ファン３２、換気制御装置３６、及び筐体３３を備えている。全熱交換器３０は、室内空気と室外空気との間で熱交換を行う。給気ファン３１は室外空気を室内に給気し、排気ファン３２は室内空気を排気する。給気ファン３１、排気ファン３２、換気制御装置３６は、筐体３３内に収容されている　筐体３３には、外気吸入口３３ａ、外気給気口３３ｂ、内気吸入口３３ｃ、内気排気口３３ｄが設けられている。室外空気は、外気吸入口３３ａから取り入れられ、外気給気口３３ｂを通じて室内に送り出される。室内空気は、内気吸入口３３ｃから取り入れられ、内気排気口３３ｄを通じて室外に送り出される。内気吸入口３３ｃの付近には、二酸化炭素センサ３５が取り付けられている。二酸化炭素センサ３５は、吸入された室内空気の二酸化炭素センサ３５の濃度に応じた信号を、換気制御装置３６に出力する。

　外気吸入口３３ａには、室外空気を筐体３３に取り入れる外気吸入管３４ａが設けられている。外気給気口３３ｂには、室外空気を室内に供給する供給管３４ｂが設けられている。内気吸入口３３ｃには、室内空気を筐体３３に取り入れる内気吸入管３４ｃが設けられている。内気排気口３３ｄには、室内空気を室外に排気する排気管３４ｄが設けられている。

　全熱交換器３０は、室内空気と室外空気との間で顕熱及び潜熱の熱交換を行う。換気制御装置３６は、換気装置２の換気量を制御する。換気装置２の換気量は、次に示す５段階で制御される。

　換気量が最も大きく設定された「Ｈモード」。

　Ｈモードの換気量よりも小さい換気量が設定された「Ｍモード」。

　Ｍモードの換気量よりが小さい換気量が設定された「Ｌモード」。

　Ｌモードの換気量よりも小さい換気量が設定された「ＬＬモード」。

　ＬＬモードの換気量よりも小さい換気量が設定された「Ｎモード」。

　Ｈモードでの換気量、Ｍモードでの換気量、Ｌモードでの換気量は、所定換気量Ｘよりも大きい。ＬＬモードにおける換気量は、所定換気量Ｘ以下である。所定換気量Ｘは、室内の大きさ、部屋の収容人数、人から排出される二酸化炭素の量、部屋の用途等に基づいて、予め設定される。ＬＬモード及びＮモードでは、換気量が可変である。

　換気量の大きさは、排気ファン３２の回転数と給気ファン３１の回転数とに基づいて設定される。Ｎモードは、排気ファン３２の回転数と給気ファン３１の回転数とが第１基準値よりも小さい値に設定されるモードである。このモードは、排気ファン３２と給気ファン３１とを動作させない停止モードを含む。即ち、Ｎモードでの換気量は「０」に近い。Ｎモードに設定された換気装置２は、換気装置２の電源オフ状態とは区別される状態であって、所定条件の成立時には排気ファン３２と給気ファン３１とを同時又は独立して始動可能な状態である。

　ＬＬモードは、排気ファン３２の回転数が第１基準値以上第２基準値未満に設定され、給気ファン３１の回転数が排気ファン３２の回転数よりも小さい値に設定されるモードである。即ち、ＬＬモードでは、室内から排気される空気量が室内に供給される空気量よりも大きい。このため、ＬＬモードによる換気によれば、室内が大気圧よりも低くなり、負圧になる。この制御により、換気装置２の外気給気口３３ｂから供給される室外空気の量が少なくなり、外部から部屋（領域Ｓ）への空気の流入が許容される。例えば、部屋が廊下に隣接している場合、廊下から部屋へ空気が流入する。この場合、換気装置２以外の経路から空気が流入するため、換気装置２の運転を停止する場合に比べて、室内空気の滞留が抑制される。

　Ｌモードは、排気ファン３２の回転数と給気ファン３１の回転数とが第２基準値以上第３基準値未満に設定されるモードである。Ｍモードは、排気ファン３２の回転数と給気ファン３１の回転数とが第３基準値以上第４基準値未満に設定されるモードである。Ｈモードは、排気ファン３２の回転数と給気ファン３１の回転数とが第４基準値以上に設定されるモードである。Ｈモードは、強制的に室内を換気するときに用いられるモードである。

　また、換気制御装置３６は、換気量の制御に加えて、次の制御も行う。すなわち、換気制御装置３６は、二酸化炭素センサ３５からの信号に基づいて二酸化炭素濃度を算出する。そして、換気制御装置３６は、二酸化炭素濃度に基づいて換気量を制御する。更に、換気制御装置３６は、空気調和機１から出力される空気調和機１の運転情報に基づいて換気量を制御する。例えば、非温度調整運転に分類される各種運転では、換気量を抑制する。

　通信装置４２は、通信制御する回路部４３と、室内ユニット制御装置１５と換気制御装置３６とを接続する通信回線４４とを備えている。通信装置４２は、空気調和機１の運転態様の情報を取得し、換気装置２に伝達する。図１中、通信回線４４は有線であるが、無線であってもよい。空気調和機１の暖房運転は、リモートコントローラ１６の操作により開始される。暖房運転では、まず、圧縮機２１の予備運転が実行される。予備運転の完了後、暖房制御が実行される。

　次に、図２を参照して暖房制御の一例を説明する。

　暖房制御では、温度調整運転、油回収運転及びデフロスト運転が実行される。油回収運転及びデフロスト運転は、所定周期で実行される。また、暖房運転中に、所定条件の成立するとき、暖房サーモオフ運転が行われる。温度調整運転、油回収運転、デフロスト運転、暖房サーモオフ運転は、次のフロー処理に従って実行される。

　ステップＳ１１０において、直前に実行された油回収運転の運転終了時からの経過時間が設定時間ｔａよりも大きいか否かについて判定される。経過時間が設定時間ｔａよりも大きいと判定された場合（Ｓ１１０のＹＥＳ）、ステップＳ１４０に移行する。ステップＳ１４０において、油回収運転が実行される。

　ステップＳ１１０において、経過時間が設定時間ｔａ以下であると判定された場合、ステップＳ１２０に移行する。ステップＳ１２０では、直前に実行されたデフロスト運転の運転終了時からの経過時間が設定時間ｔｂよりも大きいか否かについて判定される。経過時間が設定時間ｔｂよりも大きいと判定された場合（Ｓ１２０のＹＥＳ）、ステップＳ１５０に移行する。ステップＳ１５０では、デフロスト運転が実行される。

　ステップＳ１２０において、経過時間が設定時間ｔｂ以下であると判定された場合、ステップＳ１３０に移行する。ステップＳ１３０では、室温が上限温度Ｔｘよりも大きいか、暖房待機期間中であるかについて判定される。室温が上限温度Ｔｘよりも大きいか、暖房待機期間中であると判定された場合（Ｓ１３０のＹＥＳ）、ステップＳ１６０に移行して、暖房サーモオフ運転が実行される。このとき、圧縮機２１の運転を停止するか、停止状態を維持する。すると、暖房能力が低下して、室温が徐々に低下する。室温が下限温度Ｔｙまで低下すると、圧縮機２１の運転が再開される。

　ステップＳ１３０において、室温が上限温度Ｔｘ以下かつ暖房待機期間中ではないと判定された場合（Ｓ１３０のＮＯ）、温度調整運転が実行される。これにより、室温が設定温度に近づくように、圧縮機２１が制御される。

　次に、図３を参照して、換気制御装置３６が実行する「換気モード設定処理」について説明する。「換気モード設定処理」は、所定周期毎に実行される。換気モード設定処理では、空気調和機１の運転態様に基づいて換気装置２の運転態様が設定される。

　ステップＳ２００において、換気制御装置３６は、二酸化炭素センサ３５により検出された二酸化炭素濃度が設定濃度Ｃａよりも大きいか否かを判定する。二酸化炭素濃度が設定濃度Ｃａよりも大きいと判定された場合（Ｓ２００のＹＥＳ）、ステップＳ２２０に移行する。ステップＳ２２０において、換気制御装置３６は、給気ファン３１及び排気ファン３２を「二酸化炭素モード」で動作させる。

　二酸化炭素濃度が設定濃度Ｃａ以下であると判定されたとき（Ｓ２２０のＮＯ）、換気制御装置３６は、ステップＳ２１０の判定を行う。

　ステップＳ２１０において、換気制御装置３６は、空気調和機１が温度調整運転を行っているか否かを判定する。空気調和機１が温度調整運転を行っていると判定された場合（Ｓ２１０のＹＥＳ）、ステップＳ２３０に移行する。ステップＳ２３０において、換気制御装置３６は、給気ファン３１及び排気ファン３２を「通常換気モード」で動作させる。

　空気調和機１が温度調整運転を行っておらず、温度調整運転以外の運転を行っていると判定された場合（Ｓ２１０のＮＯ）、ステップＳ２４０に移行する。ステップＳ２４０において、換気制御装置３６は、給気ファン３１及び排気ファン３２を「換気抑制モード」で動作させる。

　上記判定によって選択された換気装置２の各モードについて説明する。

　二酸化炭素モードにおいて、換気制御装置３６は、図４に示す二酸化炭素マップに基づいて換気量を設定する。二酸化炭素濃度は、在室人数に応じて高くなるため、在室人数を示す指標になる。人は埃や臭いの発生原因になるため、在室人数が多いほど、換気の必要性が高くなる。そこで、換気量は、二酸化炭素濃度に応じて設定される。二酸化炭素マップは、二酸化炭素濃度に応じて換気量を大きくするように設定される。図４に示すように、二酸化炭素濃度が設定濃度Ｃａよりも大きく設定濃度Ｃｂ以下のとき、換気量がＭモードに設定される。二酸化炭素が設定濃度Ｃｂよりも大きいとき、換気量がＨモードに設定される。設定濃度Ｃｂは、設定濃度Ｃａよりも大きい値に設定される。

　通常換気モードにおいて、換気制御装置３６は、通常換気モードで用いられる通常マップに基づいて換気量を設定する。例えば、通常マップには、冷房運転時に用いられる冷房マップと、暖房運転時に用いられる暖房マップとが用意されている。通常換気モードにおいて、換気量は、所定換気量Ｘよりも大きく設定される。具体的には、通常換気モードでは、換気量の設定モードとして、Ｌモード、Ｍモード、Ｈモードが使用される。これら各モードは、空気調和機１の空調負荷に基づいて選択される。

　「換気抑制モード」では、「通常換気モード」よりも換気量が小さく設定される。具体的には、換気制御装置３６は、図５に示す表を参照して、非温度調整運転の種別に対応して、換気量及び換気抑制期間を設定する。

　図５を参照して、各種の非温度調整運転の換気量及び換気抑制期間について説明する。

　空気調和機１が「予備運転」を行っているとき、換気制御装置３６は、予備運転の実行期間及び予備運転終了後設定時間ｔｘが経過するまでの期間、換気量をＮモードに設定する。換気量は、通常換気モードでの換気量よりも小さい。予備運転中に換気することで増大し得る暖房負荷が大きい程、換気量は小さい量に設定される。暖房負荷は、例えば、室温と室外温度との温度差等により推定される。設定時間ｔｘは、予備運転終了後の換気に起因する暖房負荷が大きい程、長い時間に設定される。

　この場合、空気調和機１の予備運転時は、暖房が行われない。このため、予備運転時に換気すると、通常は室温よりも室外空気の温度が低いため、空調前における空調負荷（暖房負荷）が増大する虞がある。このため、空気調和機１が予備運転を行っている期間及びその後設定時間ｔｘが経過するまでの期間は、換気が抑制される。

　空気調和機１が「暖房サーモオフ運転」を行っているとき、換気制御装置３６は、暖房サーモオフ運転の実行期間、換気量をＬＬモードに設定して給気ファン３１及び排気ファン３２を動作させる。暖房サーモオフ運転中に換気することで増大し得る暖房負荷が大きい程、換気量は小さい量に設定される。暖房負荷は、例えば、室温と室外温度との温度差等により推定される。

　この場合、空気調和機１が暖房サーモオフ運転を行っているとき、暖房が行われない。このため、暖房サーモオフ運転時に換気すると、室温が急に低下し、暖房再開時における暖房負荷が増大する虞がある。暖房負荷の増大は、室温の安定化を阻害する。このため、暖房サーモオフ運転時に通常換気モードで換気することは好ましくない。

　一方、暖房サーモオフ運転時には、室温が設定温度よりも高い。このため、換気を全く行わないと、室温を設定温度まで下げるのに要する時間が長くなる。この結果、室内の使用者に不快感を与える虞がある。このため、暖房サーモオフ運転の実行期間中、換気制御装置３６は、換気量の設定をＬＬモードに設定して給気ファン３１及び排気ファン３２を動作させる。この場合、室外空気の流入を抑制すると共に、換気装置２以外から空気を流入させて、換気する。これにより、室温を設定温度まで下げるのに要する時間が長くなりすぎること、及び室温が急に低下することが抑制される。暖房サーモオフ運転終了後設定時間ｔｒが経過するまでの期間、換気を抑制してもよい。設定時間ｔｒは、暖房サーモオフ運転後の換気に起因する暖房負荷が大きい程、長い時間に設定される。

　空気調和機１が「デフロスト運転」を行っているとき、換気制御装置３６は、デフロスト運転の実行期間及びデフロスト運転終了後設定時間ｔｙが経過するまでの期間、換気量の設定をＮモードに設定する。換気量は、通常換気モードにおける換気量よりも小さい。デフロスト運転中に換気することで増大し得る暖房負荷が大きい程、換気量は小さい量に設定される。暖房負荷は、例えば、デフロスト運転時の室内側熱交換器１２内の冷媒温度や、室温と室外温度との温度差等により推定される。設定時間ｔｙは、デフロスト運転後の換気に起因する暖房負荷が大きい程、長い時間に設定される。

　この場合、空気調和機１がデフロスト運転を行うとき、冷媒回路は冷房サイクルに設定される。このとき、空気調和機１の室内ファン１３は停止しているが、室内空気の対流により室内空気が冷却される。このため、デフロスト運転に換気すると、室温が低下し、暖房再開時における暖房負荷が増大する虞がある。このため、空気調和機１がデフロスト運転を行っている期間及びその後設定時間ｔｙが経過するまでの期間は、換気が抑制される。

　空気調和機１が「油回収運転」を行っているとき、換気制御装置３６は、油回収運転の実行期間及び油回収運転終了後設定時間ｔｚが経過するまでの期間、換気量の設定をＮモードに設定する。換気量は、通常換気モードにおける換気量よりも小さい。油回収運転中に換気することで増大し得る暖房負荷が大きい程、換気量は小さい量に設定される。油回収運転による暖房負荷は、例えば、油回収運転の室内側熱交換器１２内の冷媒温度や室温と室外温度との温度差等により推定される。設定時間ｔｚは、油回収運転後の換気に起因する暖房負荷が大きい程、長い時間に設定される。

　この場合、空気調和機１が油回収運転を行うとき、冷媒回路は冷房サイクルに設定される。このとき、空気調和機１の室内ファン１３は停止しているが、室内空気の対流により室内空気が冷却される。このため、油回収運転に換気すると、室温が更に低下し、暖房再開時における暖房負荷が増大する虞がある。このため、空気調和機１が油回収運転を行っている期間及びその後設定時間ｔｚが経過するまでの期間は、換気が抑制される。

　次に、図６を参照して、「換気モード設定処理」の実行による作用を説明する。図６は、室内の室温変化、二酸化炭素濃度の変化、及び換気量の設定モードの変更の様子を示す。

　時間ｔ０のとき、リモートコントローラ１６の操作により暖房運転が開始される。　空気調和機１は、予備運転を開始する。このとき、換気装置２による換気量は、Ｎモードに設定される。

　時間ｔ１のとき、空気調和機１は予備運転を終了し、温度調整運転を開始する。このとき、換気装置２による換気量の設定は、Ｎモードに維持される。空気調和機１による温度調整運転が開始される一方、換気が殆ど行われないため、室温は急上昇する。

　時間ｔ２は、時間ｔ１から設定時間ｔｘ経過したときを示す。時間ｔ２のとき、空気調和機１は、温度調整運転を行っている。このとき、換気装置２による換気量は、Ｌモードに設定される。即ち、換気が開始される。このため、室温の温度上昇率は低下する。

　時間ｔ３のとき、空気調和機１は温度調整運転を停止し、油回収運転を開始する。このとき、換気装置２による換気量は、Ｎモードに設定される。油回収運転により温度調整運転が停止するため、室温は低下する。

　時間ｔ４のとき、空気調和機１は油回収運転を終了し、温度調整運転を開始する。このとき、換気装置２による換気量の設定は、Ｎモードに維持される。温度調整運転が再開されるため、室温は上昇する。

　時間ｔ５は、時間ｔ４から設定時間ｔｚ経過したときを示す。時間ｔ５のとき、換気装置２による換気量の設定は、ＮモードからＬモードに再設定される。すなわち、換気装置２による換気が再開される。このため、室温の温度上昇率が低下する。

　時間ｔ６のとき、在室人数の増加により二酸化炭素が設定濃度Ｃａよりも大きくなる。このとき、換気装置２における換気量の設定はＭモードに設定される。即ち、換気量が増大する。これにより、換気が促進され、室内空気が浄化される。

　時間ｔ７のとき、空気調和機１は油回収運転を開始する。このとき、二酸化炭素が設定濃度Ｃａよりも大きい。換気モードの設定処理によれば、二酸化炭素濃度に基づいて行う換気が優先されるため、二酸化炭素モードによる換気量設定が行われる。従って、換気装置２による換気量の設定は、Ｍモードに維持される。油回収運転を行っているため、室温は低下する。

　時間ｔ８のとき、空気調和機１は油回収運転を終了し、温度調整運転を開始する。このとき、二酸化炭素が設定濃度Ｃａよりも大きいため、換気装置２による換気量の設定は、Ｍモードに維持される。温度調整運転が再開されるため、室温は上昇する。

　時間ｔ９のとき、二酸化炭素が設定濃度Ｃａ以下になる。このとき、通常換気モードで換気される。換気装置２による換気量は、Ｌモードに設定される。

　時間ｔ１０のとき、室温が上限温度Ｔｘを超える。このとき、空気調和機１の圧縮機２１はサーモオフされて、圧縮機２１の運転が停止する。即ち、空気調和機１は、暖房サーモオフ運転を実行する。このとき、換気装置２による換気量は、ＬＬモードに設定される。このため、室温は徐々に上昇し、その後、低下し始める。

　時間ｔ１１のとき、室温が下限温度Ｔｙよりも小さくなる。このとき、空気調和機１は、温度調整運転を再開する。また、このとき、換気装置２による換気量は、Ｌモードに設定される。

　時間ｔ１２のとき、空気調和機１は温度調整運転を停止し、油回収運転を開始する。このとき、換気装置２による換気量は、Ｎモードに設定される。温度調整運転が停止するため、室温は低下する。

　時間ｔ１３のとき、空気調和機１は油回収運転を終了し、温度調整運転を開始する。このとき、換気装置２による換気量の設定は、Ｎモードに維持される。温度調整運転が再開されるため、室温は上昇する。

　時間ｔ１４は、時間ｔ１３から設定時間ｔｚ経過したときを示す。時間ｔ１４のとき、換気装置２における換気量が、ＮモードからＬモードに再設定される。すなわち、換気が再開される。

　時間ｔ１５のとき、空気調和機１は、温度調整運転を停止してデフロスト運転を開始する。このとき、換気装置２による換気量は、Ｎモードに設定される。温度調整運転が停止するため、室温は低下する。

　時間ｔ１６のとき、空気調和機１は、デフロスト運転を終了して温度調整運転を開始する。このとき、換気装置２による換気量の設定は、Ｎモードに維持される。温度調整運転が再開されるため、室温は上昇する。

　時間ｔ１７は、時間ｔ１６から設定時間ｔｙ経過したときを示す。時間ｔ１７のとき、換気装置２による換気量が、ＮモードからＬモードに再設定される。即ち、換気装置２による換気が再開される。このため、室温の温度上昇率が低下する。

　次に、図６を参照して、本実施形態における換気の作用を説明する。

　時間ｔ０から時間ｔ１までの予備運転の実行期間およびその後の設定時間ｔｘが経過するまでの時間（時間ｔ１から時間ｔ２までの時間）に通常換気モードで換気を実行したとき、図６の破線Ｌ１に示すように、換気を抑制した場合に比べて、室温上昇率が小さい。

　時間ｔ３から時間ｔ４までの油回収運転の実行期間およびその後の所定時間が経過するまでの時間（時間ｔ４から時間ｔ５までの時間）に通常換気モードで換気を実行したとき、図６の破線Ｌ1に示すように、換気を抑制した場合に比べ、室温低下率が大きい。

　時間ｔ１０から時間ｔ１１までの暖房サーモオフ運転の実行期間にＬモードで換気を実行したとき、図６の破線Ｌ３に示すように、ＬＬモードで換気した場合に比べて、室温変化が上昇から下降に切り替わるまでの時間が短く、その後の室温低下率は大きい。

　時間ｔ１０から時間ｔ１１までの暖房サーモオフ運転の実行期間にＮモードで換気を実行したとき、図６の破線Ｌ４に示すように、ＬＬモードで換気した場合に比べて、室温低下率が小さい。

　時間ｔ１５から時間ｔ１６までのデフロスト運転の実行期間およびその後の所定時間が経過するまでの時間（時間ｔ１６から時間ｔ１７までの時間）に通常換気モードで換気を実行したとき、図６の破線Ｌ５に示すように、換気を抑制した場合に比べて、室温低下率が大きい。

　以上のように、予備運転、油回収運転、暖房サーモオフ運転、デフロスト運転などの非温度調整運転時に通常換気モードで換気を実行すると、換気に起因して暖房負荷が増大する。一方、本実施形態のように、予備運転、油回収運転、暖房サーモオフ運転、デフロスト運転などの非温度調整運転時に換気を抑制すれば、暖房負荷の増大が小さくなる。更に、本実施形態では、予備運転、油回収運転、及びデフロスト運転の後、所定時間が経過するまでの間は、換気が抑制されるため、暖房負荷の増大が抑制される。

　本実施形態の空気調和システムによれば、以下の効果を奏する。

　（１）空気調和システムは、空気調和機１と換気装置２を備えている。空気調和機１は、暖房運転中、室温を調整する温度調整運転と、室温調整を目的としない少なくとも一種類の非温度調整運転とを行う。非温度調整運転により、暖房負荷が発生する。空気調和機１が温度調整運転を行うとき、換気装置２は、換気量を所定換気量Ｘ以上とする通常換気モードで換気する。通常換気モードでは、換気量の設定モードとして、Ｌモード以上が使用される。そして、空気調和機１がいずれかの非温度調整運転を実行するとき、換気装置２は、排気ファン３２の回転数を給気ファン３１の回転数よりも大きくして室内を負圧にし所定換気量Ｘよりも小さい値で換気するか、換気を停止する。更に、換気抑制モードでは、非温度調整運転中に換気することで増加し得る暖房負荷が大きい程、換気装置２の換気量は小さく設定される。

　この構成によれば、空気調和機１が非温度調整運転を行うとき、排気ファン３２の回転数が給気ファン３１の回転数よりも大きくなり、室内が負圧になる。これにより、換気装置２以外からの空気の流入が許容される。また、換気抑制モード時の換気量が通常換気モード時の所定換気量Ｘよりも小さいため、通常換気モードに比べて、室内からの排熱量が小さくなる。これらにより、室内を換気しつつ、非温度調整運転中における空気調和機１の暖房負荷の増大を抑制することができる。

　また、換気抑制モードでは、非温度調整運転中に換気することで増加し得る暖房負荷が大きい程、換気装置２の換気量が小さく設定される。このため、非温度調整運転中における暖房負荷の増大を抑制しつつ、適切に換気することができる。

　（２）換気抑制モードでは、非温度調整運転終了後の換気による暖房負荷が大きい程、非温度調整運転終了後の換気抑制モードによる換気期間が長く設定される。これは、非温度調整運転終了直後から通常換気モードで換気すると、暖房負荷が過大になることによる暖房の遅延を抑制するために行われる。この構成によれば、非温度調整運転終了直後から通常喚起モードで換気する場合に比べて、非温度調整運転後における空気調和機１の暖房負荷の増大を抑制することができる。

　（３）換気装置２は、二酸化炭素センサ３５を備えている。二酸化炭素濃度が設定濃度Ｃａよりも大きいとき、空気調和機１が温度調整運転中であるか非温度調整運転中であるかによらず、換気装置２は、二酸化炭素濃度に応じて換気量を大きくする。つまり、空気調和機１が温度調整運転または非温度調整運転にあるかによらず、室内の二酸化炭素の濃度が高いとき、換気装置２は、換気量を大きくする。これにより、二酸化炭素の濃度の上昇を抑制することができる。

　（４）空気調和機１は、予備運転、暖房サーモオフ運転、デフロスト運転、及び油回収運転のうち少なくともいずれか１つの運転を行う。尚、予備運転、暖房サーモオフ運転、デフロスト運転、及び油回収運転はいずれも、非温度調整運転に分類される。よって、これら運転時に、室内を換気しつつ、空気調和機の暖房負荷の増大を抑制することができる。

　（５）暖房サーモオフ運転時の換気量は、デフロスト運転の換気量よりも大きく設定される。デフロスト運転は、実質的に冷房運転と同じ運転である。このため、デフロスト運転が実行されると、室温が低下する。デフロスト運転中に換気すると、更に室温が低下するため、デフロスト運転後の空気調和機１の暖房負荷は増大する。一方、暖房サーモオフ運転は、温度調整運転を停止する制御である。このため、暖房サーモオフ運転に起因する室温低下は小さい。暖房サーモオフ運転中に換気を実行すると室温が低下し過ぎることもあるが、暖房サーモオフ運転中、適切に換気すれば、室温を設定温度に近づけることもできる。

　このように、デフロスト運転時の換気による効果は、暖房サーモオフ運転時の換気による効果と異なる。そこで、暖房サーモオフ運転時の換気量が、デフロスト運転時の換気量よりも大きく設定される。この構成によれば、デフロスト運転時の換気と暖房サーモオフ運転中における換気とが同程度である場合に比べて、暖房サーモオフ運転中により多く換気することができ、室温を設定温度に速やかに近づけることもできる。

　（６）暖房サーモオフ運転時の換気量は、油回収運転の換気量よりも大きく設定される。油回収運転は、実質的に冷房運転と同じ運転である。このため、油回収運転が実行されると、室温が低下する。このため、油回収運転中に換気すると、更に室温が低下するため、油回収運転後の空気調和機１の暖房負荷が増大する。一方、暖房サーモオフ運転に起因する室温低下は小さいため、換気による効果もある。

　このように、油回収運転時の換気による効果が暖房サーモオフ運転時の換気による効果と異なるため、暖房サーモオフ運転中の換気量が、油回収運転中の換気量よりも大きく設定される。これにより、油回収運転時の換気が暖房サーモオフ運転時の換気と同程度である場合に比べて、暖房サーモオフ運転中により多く換気することができ、室温を設定温度に速やかに近づけることもできる。

　（７）空気調和機１がデフロスト運転を実行するとき、換気装置２は、デフロスト運転開始時からデフロスト運転終了後設定時間ｔｙ経過時までの期間に亘って換気抑制モードで換気する。デフロスト運転は実質的に冷房運転と同じ運転であるため、室温が低下する。また、デフロスト運転の終了直後に通常換気モードで換気すると、更に室温が低下し、その後の空気調和機１の暖房負荷が過大になる虞がある。このため、デフロスト運転終了後設定時間ｔｙが経過するまでの期間、換気抑制モードで換気することにより、デフロスト運転後における暖房負荷を軽減することができる。

　なお、本実施態様は、以下のように変更してもよい。

　・上記実施形態では、空気調和機１及び換気装置２をそれぞれ個別の室内に設けた空気調和システムに「換気モード設定処理」を実行した。しかしながら、「換気モード設定処理」は、この構造の空気調和システム以外に、少なくとも空気調和機１及び換気装置２を含む空気調和システムに適用される。本実施形態に係る技術を、例えば、図７に示す空気調和システムに採用してもよい。図７中、本実施形態の空気調和システムと同じ構成要素には、同一符号が付されている。本実施形態に係る空気調和機１との変更点は、換気装置２から送り出される室外空気の吹き出し口が、空気調和機１のそれと同じである点である。即ち、図７に示す例では、換気装置２から延びる供給管３７が、室内ユニット１０の筐体１７に接続されている。この構成によれば、換気装置２から室内に供給される空気は、室内ユニット１０の吹出口１７ｂから吹き出される。このような空気調和システムに、本実施形態に係る技術を適用することで、上記（１）～（７）の効果を奏することができる。

　・上記実施形態では、換気装置２は、換気量を示す設定モードとして、Ｈモード、Ｍモード、Ｌモード、ＬＬモード、Ｎモードの５段階のモードを使用した。しかしながら、更なる簡略化のため、４段階以下のモード数で換気量を制御してもよい。一方で、更なる高度化のため、６段階のモード数で換気量を制御してもよい。また、換気量を連続的に変化させてもよい。

　・上記実施形態では、換気装置２に二酸化炭素センサを設けたが、空気調和機１に二酸化炭素センサ３５を設けてもよい。この場合、上記（３）の効果を得ることができる。

　・上記実施形態では、換気装置２は、二酸化炭素センサ３５により二酸化炭素濃度を検出したが、二酸化炭素センサ３５に代えて、人数を検知可能な人体検知センサを用いてもよい。つまり、人数に基づいて、二酸化炭素濃度の濃度を推定してもよい。

Claims (7)

1. 少なくとも暖房運転を実行する空気調和機(1)と、室内空気を排気する排気ファン(32)、室外空気を吸気する給気ファン(31)、及び前記室内空気と前記室外空気との間で熱交換させる全熱交換器を有する換気装置(2)とを備える空気調和システムにおいて、
   　前記空気調和機(1)は、暖房運転中、室温を調整する温度調整運転と、室温調整を目的とせず暖房負荷を発生させる少なくとも一種類の非温度調整運転とを行い、
   　前記空気調和機(1)が前記温度調整運転を行うとき、前記換気装置(2)は、換気量を所定換気量以上とする通常換気モードで換気し、
   　前記空気調和機(1)が前記非温度調整運転を行うとき、前記換気装置(2)は、前記排気ファン(32)の回転数を前記給気ファン(31)の回転数よりも大きくして室内を負圧にし前記所定換気量よりも小さい値で換気するか換気を停止する換気抑制モードで換気し、
   　前記換気抑制モードでは、前記非温度調整運転中に換気することで増加する暖房負荷が大きい程、前記換気装置(2)の換気量が小さく設定されることを特徴とする空気調和システム。
2. 請求項１に記載の空気調和システムにおいて、
   　前記換気抑制モードでは、前記非温度調整運転終了後の換気による暖房負荷が大きい程、前記非温度調整運転終了後の換気抑制モードによる換気期間が長く設定されることを特徴とする空気調和システム。
3. 請求項１または２に記載の空気調和システムにおいて、
   　前記換気装置(2)又は前記空気調和機(1)は、二酸化炭素センサ(35)を備え、
   　前記換気装置(2)は、前記二酸化炭素センサ(35)により検出される二酸化炭素濃度が設定濃度よりも大きいとき、前記空気調和機(1)が前記温度調整運転中であるか前記非温度調整運転中であるかによらず、二酸化炭素濃度に応じて前記換気量を大きくすることを特徴とする空気調和システム。
4. 請求項１～３のいずれか一項に記載の空気調和システムにおいて、
   　前記非温度調整運転には、前記暖房運転を開始する際に実行する予備運転、室温が設定温度の上限値よりも高くなるとき前記空気調和機(1)の圧縮機を停止する暖房サーモオフ運転、前記空気調和機(1)の冷媒回路を冷房サイクルとして動作させるデフロスト運転、及び前記空気調和機(1)の冷媒回路を冷房サイクルとして動作させて前記圧縮機の潤滑油を回収する油回収運転の少なくとも一つが含まれることを特徴とする空気調和システム。
5. 請求項１～３のいずれか一項に記載の空気調和システムにおいて、
   　前記非温度調整運転には、室温が設定温度の上限値よりも高くなるとき前記空気調和機(1)の圧縮機を停止する暖房サーモオフ運転と、前記空気調和機(1)の冷媒回路を冷房サイクルとして動作させるデフロスト運転とが少なくとも含まれ、
   　前記暖房サーモオフ運転時の換気量は、前記デフロスト運転時の換気量よりも大きいことを特徴とする空気調和システム。
6. 請求項１～３のいずれか一項に記載の空気調和システムにおいて、
   　前記非温度調整運転には、室温が設定温度の上限値よりも高くなるとき前記空気調和機(1)の圧縮機を停止する暖房サーモオフ運転と、前記空気調和機(1)の冷媒回路を冷房サイクルとして動作させて前記圧縮機の潤滑油を回収する油回収運転とが少なくとも含まれ、
   　前記暖房サーモオフ運転時の換気量は、前記油回収運転時の換気量よりも大きいことを特徴とする空気調和システム。
7. 請求項１～３のいずれか一項に記載の空気調和システムにおいて、
   　前記非温度調整運転には、前記空気調和機(1)の冷媒回路を冷房サイクルとして動作させるデフロスト運転が少なくとも含まれ、
   　前記空気調和機(1)が前記デフロスト運転を実行するとき、前記換気装置(2)は、前記デフロスト運転開始時から前記デフロスト運転終了後設定時間経過時までの期間に亘って前記換気抑制モードで換気することを特徴とする空気調和システム。

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